JP2001173591A - Electric turbomachinery - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回転体を軸支する軸受が摩擦損失で高温となり
破損することを防止し、安全に運転できる電動ターボ機
械を提供する。
【解決手段】ターボブロア1の翼車2およびモータの回
転子4Bがシャフト3に軸着され回転体を構成し、該回
転体はハウジング17の上部と下部に配設された軸受
6、7により軸支されている。モータ4は、可変周波数
のインバータ15により励磁されることにより高速で回
転し、翼車2を回転駆動する。翼車2の回転により吸入
口Pinから吸入されたガスは、圧縮されて出口Pou
tから排出される。このとき、ハウジング17内の軸受
6、7の近傍に冷却水流路23、24を内設して軸受の
外輪を冷却することにより、高速回転する軸受温度を下
げて軸受6、7の破損を防止することができ、長時間の
安全運転ができる。
(57) Abstract: An electric turbomachine that can safely operate by preventing a bearing that supports a rotating body from becoming hot due to frictional loss and being damaged is provided. An impeller (2) of a turbo blower (1) and a rotor (4B) of a motor are axially mounted on a shaft (3) to form a rotating body, and the rotating body is rotated by bearings (6, 7) disposed at an upper part and a lower part of a housing (17). Supported. The motor 4 is rotated at high speed by being excited by the variable frequency inverter 15, and drives the impeller 2 to rotate. The gas sucked from the suction port Pin by the rotation of the impeller 2 is compressed and is compressed by the outlet Pou.
It is discharged from t. At this time, cooling water passages 23 and 24 are provided in the vicinity of the bearings 6 and 7 in the housing 17 to cool the outer ring of the bearing, thereby lowering the temperature of the bearing rotating at high speed and preventing the bearings 6 and 7 from being damaged. And can drive safely for a long time.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内設されたモータ
によってタービン翼車が高速回転駆動される電動ターボ
機械(コンプレッサ/ブロワ)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric turbomachine (compressor / blower) in which a turbine wheel is driven at a high speed by an internal motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】大出力のレーザを連続して得るために実
用されている気体レーザ装置では、例えば、炭酸ガスと
他のガスを混合してレーザ管に導き放電励起し、共振さ
せてレーザ出力を得ているが、このときガスの温度が上
昇するのでガスを循環させ、熱交換器を通して冷却して
いる。このガスの循環に電動ターボブロワが用いられて
いる。2. Description of the Related Art In a gas laser apparatus which is practically used for continuously obtaining a high-power laser, for example, carbon dioxide gas and another gas are mixed, guided to a laser tube, discharge-excited, and resonated. At this time, the temperature of the gas rises, so the gas is circulated and cooled through the heat exchanger. An electric turbo blower is used to circulate this gas.
【0003】図5に従来の電動ターボブロワの構成を示
す。ターボブロワ51は、翼車52およびモータ回転子
54Bがシャフト53に軸着され、ハウジング67の上
部と下部に配設された軸受56、57により軸支されて
いる。モータ54は、可変周波数のインバータ65によ
り励磁されることにより高速で回転し、翼車52を回転
駆動する。翼車52の回転により吸入口Pinから吸入
されたガスは、圧縮されて出口Poutから導出され
る。FIG. 5 shows a configuration of a conventional electric turbo blower. In the turbo blower 51, an impeller 52 and a motor rotor 54 </ b> B are axially mounted on a shaft 53, and are supported by bearings 56 and 57 disposed on the upper and lower parts of a housing 67. The motor 54 rotates at high speed when excited by the variable frequency inverter 65, and drives the impeller 52 to rotate. The gas sucked in from the suction port Pin by the rotation of the impeller 52 is compressed and led out from the outlet Pout.
【0004】シャフト53には同心でシャフト中空穴6
2が穿孔されており、さらにその下部には中空の遠心ポ
ンプ部61が形成されている。遠心ポンプ部61は、オ
イルため60に浸漬されており、シャフト53の回転に
より、オイルため60に満たされている潤滑オイルがシ
ャフト中空穴62の内壁に沿って汲み上げられる。また
シャフト53には軸受56、57の近辺にシャフト中空
穴62に通じる穴63、64が穿孔されており、前記の
中空穴62の内壁に沿って汲み上げられた潤滑オイル
は、シャフト53の回転により遠心力で前記の穴63、
64から軸受56、57の近辺に放出され、軸受56、
57を潤滑する。軸受56、57を潤滑した潤滑オイル
は、重力によりオイル戻り路58、59を通ってオイル
ため60にもどる。潤滑オイルは、モータ駆動部の空間
69内に噴霧状態および液滴状態にて存在する。潤滑オ
イルがガス圧縮部70に漏出することはラビリンスシー
ル等のシール機構68により防止されている。さらに、
潤滑オイルのガス圧縮部70への漏出を防ぐためにモー
タ駆動部の空間69内がガス圧縮部70に対して低圧に
保持されるように穴66から管路により図示されていな
い真空ポンプに接続されている。The shaft 53 has a concentric shaft hollow hole 6.
2 is bored, and a hollow centrifugal pump part 61 is formed at the lower part. The centrifugal pump part 61 is immersed in the oil reservoir 60, and the rotation of the shaft 53 causes the lubricating oil filled in the oil reservoir 60 to be pumped up along the inner wall of the shaft hollow hole 62. Holes 63 and 64 are formed in the shaft 53 near bearings 56 and 57 to communicate with the shaft hollow hole 62. Lubricating oil pumped up along the inner wall of the hollow hole 62 is rotated by rotation of the shaft 53. The hole 63 by centrifugal force,
64 is discharged to the vicinity of the bearings 56 and 57,
Lubricate 57. The lubricating oil that has lubricated the bearings 56 and 57 returns to the oil reservoir 60 through the oil return paths 58 and 59 due to gravity. The lubricating oil exists in a spray state and a droplet state in the space 69 of the motor drive unit. Leakage of the lubricating oil into the gas compressor 70 is prevented by a seal mechanism 68 such as a labyrinth seal. further,
In order to prevent the lubricating oil from leaking into the gas compression unit 70, the space 69 of the motor drive unit is connected to a vacuum pump (not shown) through a pipe via a hole 66 so as to maintain a low pressure with respect to the gas compression unit 70. ing.
【0005】モータ54は、可変周波数のインバータ6
5で駆動されるが、一般によく用いられる誘導形のモー
タでは、効率が80から90%であり、入力電力の約1
0から20%は損失となり発熱する。そしてその損失の
約2/3が固定子54Aで、残り約1/3が回転子54
Bで生じ発熱する。固定子54Aの発熱はハウジング6
7に放熱される。ハウジング67の自然放熱でモータ5
4の温度が安全運転範囲より高くなる恐れがある場合に
は、ハウジング67の固定子54Aが固設されている近
傍に図示されていない冷却水を循環させる流路を設け冷
却する場合もある。一方、回転子54Bの発熱は、シャ
フト53から翼車52を経由して流れているガスへ、シ
ャフト53から軸受56、57を経由してハウジング6
7へ、回転体の表面からハウジング67等への輻射によ
り放熱されるが、これら熱伝達路のインピーダンスが高
く、十分な伝達ができないためモータ回転子54Bの温
度が上昇する。一般に最も良く用いられるかご形誘導モ
ータの回転子は導体としてアルミニウムを用い、鉄心の
溝に鋳込む形でかご形の二次巻線が形成されるが、アル
ミの高応力下での変形温度は300〜350°Cであ
り、回転子54Bの放熱手段を設けないとこの温度を越
える温度上昇が起こり破損することになる。そのため軸
受56を潤滑した潤滑オイルがオイルために戻る経路で
潤滑オイルにより回転子を冷却している。The motor 54 has a variable frequency inverter 6.
5, an inductive motor commonly used has an efficiency of 80 to 90% and an input power of about 1%.
0 to 20% is lost and generates heat. About 2/3 of the loss is the stator 54A, and the remaining about 1/3 is the rotor 54A.
B generates heat. The heat generated by the stator 54A is
Heat is dissipated to 7. Motor 5 by natural heat radiation of housing 67
If there is a possibility that the temperature of 4 will be higher than the safe operation range, a flow path for circulating cooling water (not shown) may be provided in the vicinity of the fixed position of the stator 54A of the housing 67 for cooling. On the other hand, the heat generated by the rotor 54B is transferred from the shaft 53 to the gas flowing through the impeller 52 to the housing 6 through the bearings 56 and 57 from the shaft 53.
Radiation from the surface of the rotating body to the housing 67 and the like is radiated to the housing 7, but the impedance of these heat transfer paths is high and sufficient heat cannot be transferred, so that the temperature of the motor rotor 54B increases. In general, the most commonly used squirrel-cage induction motor rotor uses aluminum as the conductor, and a squirrel-cage secondary winding is formed by casting it into the groove of the iron core. If the heat radiating means of the rotor 54B is not provided, a temperature rise exceeding this temperature occurs and the rotor 54B is broken. Therefore, the rotor is cooled by the lubricating oil in a path in which the lubricating oil lubricating the bearing 56 returns to the oil.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の電動ターボブロ
ワは以上のように構成されているが、高速回転する回転
体を軸支する軸受けは、転動体の摩擦損失により発熱し
高温となる。そのため潤滑オイルは、軸受けの潤滑と同
時に冷却にも供されている。電動ターボブロワの運転の
初期では潤滑オイルの温度は低く冷却効果があるが、上
部軸受けを潤滑し冷却した潤滑オイルは、発熱し高温と
なったモータの固定子および回転子を冷却してオイルだ
めに戻る間に高温となり、循環することにより時間とと
もに潤滑オイル温度は上昇し、やがて軸受の冷却には貢
献しなくなる。かかる潤滑オイルの温度上昇により、軸
受の潤滑と冷却が著しく劣化するため軸受の温度が上昇
して軸受寿命の短縮を来し、やがて破損に至る。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ハウ
ジングの軸受を持着する近傍に軸受けの外輪を冷却する
手段を内設して軸受を冷却し、軸受の破損を防止した電
動ターボ機械を提供することを目的とする。さらに本発
明は、オイルための潤滑オイルを冷却する手段を内設
し、潤滑オイル温度を下げて軸受の潤滑と冷却が可能と
なり長時間の安全な運転を可能とする電動ターボ機械を
提供することを目的とする。The conventional electric turbo blower is constructed as described above. However, the bearing which supports the rotating body rotating at high speed generates heat due to the frictional loss of the rolling element and becomes high temperature. For this reason, the lubricating oil is provided for cooling as well as lubrication of the bearing. Although the temperature of the lubricating oil is low at the beginning of the operation of the electric turbo blower and has a cooling effect, the lubricating oil that has cooled and lubricated the upper bearing cools the stator and rotor of the motor, which has been heated and becomes hot, to reduce the oil. The temperature of the lubricating oil rises while returning, and the temperature of the lubricating oil increases with time due to circulation, and eventually does not contribute to cooling of the bearing. Due to such a rise in the temperature of the lubricating oil, the lubrication and cooling of the bearing are significantly deteriorated, so that the temperature of the bearing rises, shortening the life of the bearing and eventually leading to breakage. The present invention has been made in view of such circumstances, and an electric motor that cools a bearing by installing means for cooling an outer ring of a bearing near a bearing of a housing is provided to prevent the bearing from being damaged. It is intended to provide a turbo machine. Further, the present invention provides an electric turbo machine in which a means for cooling lubricating oil for oil is provided, and lubrication and cooling of a bearing can be performed by lowering a lubricating oil temperature to enable long-time safe operation. With the goal.
【0007】[0007]
【問題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の電動ターボ機械は、モータ回転子およびタ
ービン翼車が軸着された駆動軸からなる回転体、該回転
体を軸支する上下一対の軸受、該軸受を持着するハウジ
ング、該軸受を潤滑する潤滑オイルを供給するポンプと
潤滑オイル流路を前記駆動軸内に設け、該駆動軸の軸端
を前記ハウジング内の潤滑オイルために浸漬し、前記駆
動軸が回転することにより潤滑オイルが前記ポンプによ
り前記駆動軸内を上昇し、該駆動軸の軸受部に穿孔され
た穴から潤滑オイルが供給されるようにしてなる電動タ
ーボ機械において、上記ハウジングの前記回転体を軸支
する軸受を持着する部分に近接して冷却水を流通する流
路を内設し、該軸受の外輪を冷却し得るようにしたこと
を特徴とする。さらに、上記の課題を解決するために本
発明の電動ターボ機械は、前記潤滑オイルために冷却水
を流通する冷却水路を内設し潤滑オイルを冷却し得るよ
うにしたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an electric turbomachine according to the present invention comprises a rotating body comprising a drive shaft on which a motor rotor and a turbine wheel are axially mounted, and a shaft supporting the rotating body. A pair of upper and lower bearings, a housing for mounting the bearings, a pump for supplying lubricating oil for lubricating the bearings, and a lubricating oil flow path are provided in the drive shaft, and a shaft end of the drive shaft is lubricated in the housing. Oil is immersed, and the drive shaft rotates, so that the lubricating oil rises in the drive shaft by the pump, and lubricating oil is supplied from a hole formed in a bearing portion of the drive shaft. In the electric turbomachine, a flow path for circulating cooling water is provided in proximity to a portion of the housing where a bearing that supports the rotating body is attached, so that an outer ring of the bearing can be cooled. Features. Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, the electric turbo machine according to the present invention is characterized in that a cooling water passage for circulating cooling water for the lubricating oil is provided inside so as to be able to cool the lubricating oil.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1は、本発明が提供する電動タ
ーボ機械の実施例を示す構成図である。ターボブロワ1
は、シャフト3に軸着された翼車2およびモータ回転子
4Bからなる回転体、該回転体を軸支する軸受6、7と
該軸受を上部と下部で持着するハウジング17、シャフ
ト3に同心で穿孔されたシャフト中空穴12、その下部
に設けられたオイルため10に浸漬されている中空の遠
心ポンプ部11、軸受6、7の近辺に設けられシャフト
中空穴12に通じるシャフト3に穿孔された穴13、1
4、潤滑オイルをためておくオイルため10、軸受を潤
滑したオイルがオイルために戻る流路であるオイル戻り
路8、9からなる潤滑系、該潤滑系とガス圧縮部20の
間に設けられているシール部18、ハウジング17に内
設された冷却水路23、24と各冷却水路に連接される
図示されていない冷却源からなる冷却系から構成され
る。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electric turbo machine provided by the present invention. Turbo blower 1
Are a rotating body composed of an impeller 2 and a motor rotor 4B that are axially mounted on a shaft 3, bearings 6 and 7 that support the rotating body, a housing 17 that holds the bearings at upper and lower portions, and a shaft 3. A hollow shaft hole 12 concentrically drilled, a hollow centrifugal pump portion 11 immersed in oil 10 provided below the shaft hole, and a shaft 3 provided near the bearings 6 and 7 and communicating with the hollow shaft hole 12 are bored. Holes 13, 1
4, a lubrication system including oil return passages 8, 9, which are passages for returning the oil lubricating the bearings to the oil for storing the lubricating oil 10, and provided between the lubrication system and the gas compression unit 20. The cooling system includes a sealing portion 18, cooling water passages 23 and 24 provided in the housing 17, and a cooling source (not shown) connected to each cooling water passage.
【0009】次に本発明のターボブロワ1の動作を図
1、図2、図3を参照して説明する。前記回転体は、モ
ータ4が可変周波数のインバータ15により励磁される
ことにより高速で回転し、翼車2を回転駆動する。翼車
2の回転によりハウジング17の吸入口Pinから吸入
されたガスは、圧縮されてガス圧縮部20に通じる出口
Poutから排出される。Next, the operation of the turbo blower 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. The rotating body rotates at high speed when the motor 4 is excited by the variable frequency inverter 15, and drives the impeller 2 to rotate. The gas sucked from the suction port Pin of the housing 17 by the rotation of the impeller 2 is compressed and discharged from the outlet Pout leading to the gas compression unit 20.
【0010】遠心ポンプ部11はオイルため10に浸漬
されており、シャフト3の回転により、オイルため10
に満たされている潤滑オイルがシャフト3の下部に内設
されている遠心ポンプ部11により、シャフト中空穴1
2の内壁に沿って汲み上げられる。汲み上げられた潤滑
オイルは、シャフト3の回転により遠心力で前記穴1
3、14から軸受6、7の近辺に放出され、軸受6、7
を潤滑する。軸受6、7を潤滑した潤滑オイルは、オイ
ル戻り路8、9を通って重力によりオイルため10に戻
る。この潤滑オイルは、モータ駆動部の空間19内に噴
霧状態および液滴状態にて存在する。潤滑オイルがガス
圧縮部20に漏出することはラビリンスシール等のシー
ル部18により防止されている。さらに、潤滑オイルの
ガス圧縮部20への漏出を防ぐためにモータ駆動部の空
間19内がガス圧縮部20に対して低圧に保持されるよ
うに穴16から管路により図示されていない真空ポンプ
に接続されている。The centrifugal pump section 11 is immersed in the oil reservoir 10, and the rotation of the shaft 3 causes
The lubricating oil filled in the shaft 3 is provided in the lower part of the shaft 3 by a centrifugal pump 11.
Pumped along the inner wall of No. 2. The pumped lubricating oil is centrifugally generated by the rotation of the shaft 3 so that the hole 1
3 and 14 are discharged to the vicinity of the bearings 6 and 7 and the bearings 6 and 7
Lubricate. The lubricating oil that has lubricated the bearings 6 and 7 returns to the oil reservoir 10 due to gravity through the oil return paths 8 and 9. This lubricating oil exists in a spray state and a droplet state in the space 19 of the motor drive unit. Leakage of the lubricating oil to the gas compression section 20 is prevented by a seal section 18 such as a labyrinth seal. Further, in order to prevent the lubricating oil from leaking into the gas compression section 20, a vacuum pump (not shown) is connected to the space 16 of the motor drive section through a line so as to maintain a low pressure with respect to the gas compression section 20. It is connected.
【0011】モータ4は、可変周波数のインバータ15
で駆動されるが、一般によく用いられる誘導形のモータ
では、効率が80から90%であり、入力電力の約10
から20%は損失となり発熱する。固定子4Aの発熱は
前記したようにハウジング17に放熱される。一方、回
転子4Bの発熱は、シャフト3から翼車2を経由して流
れているガスへ、シャフト3から軸受6、7を経由して
ハウジング17へ、回転体の表面からハウジング17等
への輻射により放熱されるが、これら熱伝達路のインピ
ーダンスが高く、十分な伝達ができないためモータ回転
子4Bの温度が上昇する。そのため軸受6を潤滑した潤
滑オイルがオイルため10に戻る経路で潤滑オイルによ
りモータ4を冷却している。軸受6の潤滑と冷却を行っ
た潤滑オイル温度は、発熱し高温となった固定子4Aお
よび回転子4Bを冷却してオイルだめ10に戻り循環す
ることにより、時間とともに上昇する。潤滑オイルの温
度上昇により潤滑性能が劣化し、軸受の内輪および外輪
と高速で転動する転動体との摩擦が増加し、摩擦損失が
増加することによりさらに温度上昇を来しやがて破損に
いたる。このように、潤滑オイルの温度上昇を来すこと
により、潤滑性能の劣化と冷却効果が期待できなくなる
ことから著しく軸受寿命の短縮を来す。The motor 4 has a variable frequency inverter 15
In general, the induction type motor which is often used has an efficiency of 80 to 90% and an input power of about 10%.
20% is lost and generates heat. The heat generated by the stator 4A is radiated to the housing 17 as described above. On the other hand, heat generated by the rotor 4B is transmitted from the shaft 3 to the gas flowing through the impeller 2, from the shaft 3 to the housing 17 via the bearings 6, 7, and from the surface of the rotating body to the housing 17 and the like. Although the heat is radiated by the radiation, the impedance of these heat transfer paths is high and sufficient heat cannot be transmitted, so that the temperature of the motor rotor 4B rises. Therefore, the motor 4 is cooled by the lubricating oil in a path in which the lubricating oil that has lubricated the bearing 6 returns to the oil 10. The temperature of the lubricating oil that has lubricated and cooled the bearing 6 rises with time by cooling the stator 4A and the rotor 4B, which have been heated to high temperatures, and circulating back to the oil sump 10. The lubricating performance is degraded due to the temperature rise of the lubricating oil, the friction between the inner ring and the outer ring of the bearing and the rolling element that rolls at a high speed increases, and the friction loss increases, so that the temperature further rises and eventually breaks. As described above, when the temperature of the lubricating oil rises, the lubricating performance deteriorates and the cooling effect cannot be expected, so that the life of the bearing is remarkably shortened.
【0012】そのために、本発明は、ハウジング17内
の軸受6、7の近傍に冷却水流路23、24を設けて冷
却水を導入する。導入された冷却水とハウジング17の
軸受の外輪が外接する部分の間で熱交換し、ハウジング
が冷却され、軸受6、7の外輪が冷却され長時間安全に
運転できる温度に下げられる。冷却水路23、24への
冷却水の供給例を図2、図3に示す。図2において冷却
水は、十分に冷却容量が維持できるヒートシンク26、
例えば水道水源から供給される。図3においてヒートシ
ンク26(例えば水道水)は、熱交換器29を介して循
環水路を形成しポンプ28で循環される伝熱媒体を冷却
し、循環する伝熱媒体が冷却水路23、24に導入さ
れ、ハウジング17の軸受6、7を持着する部分を冷却
する。このようにして効果的に軸受6、7の外輪を冷却
することにより、高速回転する軸受温度を下げて長時間
の安全運転を実現するものである。For this purpose, according to the present invention, cooling water channels 23 and 24 are provided near the bearings 6 and 7 in the housing 17 to introduce cooling water. Heat is exchanged between the introduced cooling water and a portion where the outer ring of the bearing of the housing 17 circumscribes, the housing is cooled, and the outer rings of the bearings 6 and 7 are cooled to a temperature at which they can be safely operated for a long time. Examples of supplying cooling water to the cooling water passages 23 and 24 are shown in FIGS. In FIG. 2, the cooling water is a heat sink 26 capable of maintaining a sufficient cooling capacity,
For example, it is supplied from a tap water source. In FIG. 3, a heat sink 26 (for example, tap water) forms a circulation channel through a heat exchanger 29 to cool the heat transfer medium circulated by a pump 28, and the circulating heat transfer medium is introduced into the cooling channels 23 and 24. Then, the portion of the housing 17 to which the bearings 6 and 7 are attached is cooled. By effectively cooling the outer races of the bearings 6 and 7 in this manner, the temperature of the high-speed rotating bearing is reduced, and a long-time safe operation is realized.
【0013】さらに、図4に上記と同様の目的の他の実
施例を示す。軸受6、7を冷却する冷却系の代わりに潤
滑オイルを冷却する手段を内設し、軸受の潤滑と冷却お
よびモータの回転子4Bを冷却して上昇した潤滑オイル
を冷却するものである。すなわち、ハウジング17のオ
イルため10に冷却水を循環する冷却水流路25を内設
し、図2または図3に例を示す構成で冷却水を導入する
ことにより、潤滑オイルと冷却水が熱交換して潤滑オイ
ルが冷却される。冷却された潤滑オイルを前記のように
循環することにより、軸受6、7及びモータ4が安全に
長時間運転できる温度まで温度を下げることができ、長
時間の安全運転を実現できる。図1に示す冷却水路2
3、24はハウジング17に穿孔するか、該ハウジング
内にパイプを内設しても良い。図4に示す冷却水流路2
5は、ハウジング17のオイルため10の側面または底
面、あるいは側面と底面に内設しても良い。また、軸受
の冷却水路23、24と潤滑オイルを冷却する冷却水路
25を併設してもよい。FIG. 4 shows another embodiment for the same purpose as described above. A means for cooling lubricating oil is provided in place of the cooling system for cooling the bearings 6 and 7, and lubrication and cooling of the bearing and cooling of the rotor 4B of the motor to cool the lubricating oil that has risen. That is, the lubricating oil and the cooling water exchange heat by providing a cooling water passage 25 for circulating the cooling water in the oil 10 of the housing 17 and introducing the cooling water in the configuration shown in FIG. 2 or FIG. Then, the lubricating oil is cooled. By circulating the cooled lubricating oil as described above, the temperature can be lowered to a temperature at which the bearings 6, 7 and the motor 4 can safely operate for a long time, and a long-time safe operation can be realized. Cooling channel 2 shown in FIG.
The holes 3 and 24 may be perforated in the housing 17 or a pipe may be provided in the housing. Cooling water channel 2 shown in FIG.
5 may be provided on the side or bottom of the oil 10 of the housing 17 or on the side and bottom. Further, the cooling water passages 23 and 24 for the bearing and the cooling water passage 25 for cooling the lubricating oil may be provided in parallel.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明の電動ターボ機械は上記のように
構成されており、ハウジングの回転体を軸支する軸受を
持着する部分に近接して冷却水を流通する流路を内設
し、該軸受の外輪を冷却し得るようにし高速回転する軸
受温度を下げるか、潤滑オイルために冷却水を流通する
冷却水路を内設し、潤滑オイルと冷却水が熱交換して潤
滑オイル温度を下げることにより、軸受の潤滑と冷却お
よびモータの冷却を行うことにより軸受の長時間連続使
用を可能とし、高速回転する電動ターボ機械の安全な温
度範囲での長時間運転を可能とするものである。The electric turbo machine according to the present invention is constructed as described above, and has a flow passage for circulating cooling water in the vicinity of a portion where a bearing for supporting a rotating body of a housing is mounted. In order to cool the outer ring of the bearing, lower the temperature of the bearing which rotates at a high speed, or provide a cooling water passage through which cooling water flows for lubricating oil, and heat exchange between the lubricating oil and the cooling water reduces the lubricating oil temperature. By lowering the lubrication and cooling of the bearing and the cooling of the motor, the bearing can be used continuously for a long time, and the high-speed rotating electric turbomachine can be operated for a long time in a safe temperature range. .
【図1】本発明に係わる電動ターボ機械の一実施例の構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an electric turbomachine according to the present invention.
【図2】本発明に係わる電動ターボ機械の冷却水供給例
の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a cooling water supply example of the electric turbomachine according to the present invention.
【図3】本発明に係わる電動ターボ機械の他の冷却水供
給例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of another example of cooling water supply of the electric turbo machine according to the present invention.
【図4】本発明に係わる電動ターボ機械の他の実施例の
構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of another embodiment of the electric turbo machine according to the present invention.
【図5】従来の電動ターボ機械の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional electric turbomachine.
1・・・・ターボブロア 2・・・・翼車 3・・・・シャフト 4・・・・モータ 4A・・・・固定子 4B・・・・回転子 6、7・・・・軸受 8、9・・・・オイ
ル戻り路 10・・・・オイルため 11・・・・遠心ポ
ンプ部 12・・・・シャフト中空穴 13、14、1
6・・・・穴 15・・・・インバータ 17・・・・ハウジ
ング 18・・・・シール部 19・・・・モータ
駆動部の空間 20・・・・ガス圧縮部 23、24、2
5・・・・冷却水流路 26・・・・ヒートシンク 27・・・・排水路 28・・・・ポンプ 29・・・・熱交換
器 Pin・・・・吸入口 Pout・・・・出
口DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbo blower 2 ... Impeller 3 ... Shaft 4 ... Motor 4A ... Stator 4B ... Rotor 6, 7, ... Bearing 8, 9 ····· Oil return path 10 ···· For oil 11 ····· Centrifugal pump part 12 ··· Shaft hollow hole 13, 14, 1
6 Hole 15 Inverter 17 Housing 18 Seal part 19 Space for motor drive part 20 Gas compressing parts 23, 24, 2
5. Cooling water channel 26 Heat sink 27 Drainage channel Pump 29 Heat exchanger Pin Inlet Inlet Pout Outlet
Claims (2)
れた駆動軸からなる回転体、該回転体を軸支する上下一
対の軸受、該軸受を持着するハウジング、該軸受を潤滑
する潤滑オイルを供給するポンプと潤滑オイル流路を前
記駆動軸内に設け、該駆動軸の軸端を前記ハウジング内
の潤滑オイルために浸漬し、前記駆動軸が回転すること
により潤滑オイルが前記ポンプにより前記駆動軸内を上
昇し、該駆動軸の軸受部に穿孔された穴から潤滑オイル
が供給されるようにしてなる電動ターボ機械において、
上記ハウジングの前記回転体を軸支する上部軸受を持着
する部分に近接して冷却水を流通する流路を内設し、該
軸受の外輪を冷却し得るようにしたことを特徴とする電
動ターボ機械。1. A rotating body comprising a drive shaft on which a motor rotor and a turbine wheel are axially mounted, a pair of upper and lower bearings supporting the rotating body, a housing carrying the bearing, and lubrication for lubricating the bearing. A pump for supplying oil and a lubricating oil flow path are provided in the drive shaft, and a shaft end of the drive shaft is immersed for lubricating oil in the housing. An electric turbomachine that rises inside the drive shaft and is configured to supply lubricating oil from a hole drilled in a bearing portion of the drive shaft,
An electric motor characterized in that a flow passage through which cooling water flows is provided in proximity to a portion of the housing where an upper bearing for supporting the rotating body is mounted, so that an outer ring of the bearing can be cooled. Turbo machinery.
れた駆動軸からなる回転体、該回転体を軸支する上下一
対の軸受、該軸受を持着するハウジング、該軸受を潤滑
する潤滑オイルを供給するポンプと潤滑オイル流路を前
記駆動軸内に設け、該駆動軸の軸端を前記ハウジング内
の潤滑オイルために浸漬し、前記駆動軸が回転すること
により潤滑オイルが前記ポンプにより前記駆動軸内を上
昇し、該駆動軸の軸受部に穿孔された穴から潤滑オイル
が供給されるようにしてなる電動ターボ機械において、
前記潤滑オイルために冷却水を流通する管路を内設し潤
滑オイルを冷却し得るようにしたことを特徴とする電動
ターボ機械。2. A rotating body comprising a drive shaft on which a motor rotor and a turbine wheel are axially mounted, a pair of upper and lower bearings supporting the rotating body, a housing carrying the bearings, and lubricating the bearings. A pump for supplying oil and a lubricating oil flow path are provided in the drive shaft, and a shaft end of the drive shaft is immersed for lubricating oil in the housing. An electric turbomachine that rises inside the drive shaft and is configured to supply lubricating oil from a hole drilled in a bearing portion of the drive shaft,
An electric turbomachine, wherein a pipe for flowing cooling water for the lubricating oil is provided therein so that the lubricating oil can be cooled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35883199A JP2001173591A (en) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Electric turbomachinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35883199A JP2001173591A (en) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Electric turbomachinery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001173591A true JP2001173591A (en) | 2001-06-26 |
Family
ID=18461340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001173591A (en) |
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- 1999-12-17 JP JP35883199A patent/JP2001173591A/en active Pending
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