JP5423550B2 - 駆動軸構造、ターボ圧縮機及びターボ冷凍機 - Google Patents
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Description
シール部材が損傷すると駆動軸の周囲の気密性を確保できないため、損傷したシール部材は交換となる。そのため、ターボ圧縮機のメンテナンス費用が増加してしまうという課題があった。
本発明に係る駆動軸構造は、駆動力を伝達する駆動軸と、該駆動軸の外周面に密接して設けられるシール部材とを備える駆動軸構造であって、駆動軸は、外周面よりも径方向内側に位置する第2面を備え、第2面は、駆動軸の回転に関する情報又は軸線方向での変位に関する情報の確認に用いられる指標マークを有する、という構成を採用する。
本発明によれば、指標マークは駆動軸の第2面に設けられる。また、駆動軸とシール部材との分解・組立時において、外周面に密接して設けられるシール部材は、外周面よりも径方向内側に位置する第2面に接触しない。そのため、上記分解・組立時において、シール部材は第2面に設けられる指標マークに接触しない。
本発明によれば、駆動軸とシール部材との分解・組立時において、シール部材が第2面に設けられる指標マークに接触することを防止できる。そのため、例えば指標マークをポンチ等で形成し、指標マークの周囲にカエリやバリ等が生じていたとしても、シール部材の損傷を防止できるという効果がある。
本実施形態におけるターボ冷凍機S1は、例えば空調用の冷却水を生成するためにビルや工場等に設置されるものであり、図1に示すように、凝縮器1と、エコノマイザ2と、蒸発器3と、ターボ圧縮機4とを備えている。
なお、冷媒液X2がエコノマイザ2に貯留されている際に発生した冷媒の気相成分X3は、流路R4を介してターボ圧縮機4に供給され、冷媒ガスX4と共に圧縮されて圧縮冷媒ガスX1として流路R1を介して凝縮器1に供給される。
そして、このようなターボ冷凍機S1では、蒸発器3にて冷媒液X2が蒸発する際に、冷却対象物から気化熱を奪うことによって、冷却対象物の冷却あるいは冷凍を行う。
図2に示すように、本実施形態におけるターボ圧縮機4は、モータユニット10と、圧縮機ユニット20と、ギアユニット30とを備えている。
モータ12の出力軸11は、モータケーシング13に固定される第1軸受14と第2軸受15とによって回転自在に支持されている。
なお、第1ディフューザ21b、第1スクロール室21c及び吸入口21dは、第1インペラ21aを囲う第1インペラケーシング21eによって形成されている。
第1インペラケーシング21eの外部には、駆動機構21gと連結され各インレットガイドベーン21fを回転駆動させるモータ等の第1駆動部24が設置されている。第1駆動部24は、第1駆動軸構造25を介して駆動機構21gに連結されている。第1駆動軸構造25は、第1駆動部24の駆動力を駆動機構21gに伝達する駆動軸と、該駆動軸の周囲からの冷媒ガスX4の漏出を防止するシール部材とを備えている。
なお、第2ディフューザ22b、第2スクロール室22c及び導入スクロール室22dは、第2インペラ22aを囲う第2インペラケーシング22e(ケーシング)によって形成されている。
第2スクロール室22cは、圧縮冷媒ガスX1を凝縮器1(図1参照)に供給するための流路R1(図1参照)と接続されており、第2圧縮段22から導出した圧縮冷媒ガスX1を流路R1に供給する。
第2インペラケーシング22eの外部には、流量調整部22fを駆動させるモータ等の第2駆動部26(駆動部)が設置されている。第2駆動部26は、第2駆動軸構造40(駆動軸構造)を介して流量調整部22fに連結されている。第2駆動軸構造40は、第2駆動部26の駆動力を流量調整部22fに伝達するものであり、その構成は後に詳述する。
図3に示すように、第2駆動軸構造40は、駆動軸41と、スタッフィングボックス42とを備えている。
テーパ部41bには、駆動軸41の回転に関する情報の確認に用いられる指標マーク41cが形成されている。指標マーク41cは、例えばポンチを用いて形成されており、テーパ部41bの表面から落ち窪んだ孔状となっている。ポンチを用いて形成された指標マーク41cの周囲には、カエリやバリ等が生じている場合がある。
上述したように、駆動部架台43の平板部43cよりも、固定台座部44は第2駆動部26側に突出して設けられている。そのため、基準マーク44aや指標マーク41cの外部からの視認が、平板部43cによって遮られる虞がない。すなわち、基準マーク44aや指標マーク41cに対する外部からの視認性を向上させることができる。また、指標マーク41cがテーパ部41bに形成されていることも、視認性の向上に役立っている。
本実施形態によれば、指標マーク41cは駆動軸41のテーパ部41bに設けられる。駆動軸41とパッキン42bとの分解・組立時において、外周面41aに密接して設けられるパッキン42bは、外周面41aよりも径方向内側に位置するテーパ部41bに接触しない。そのため、上記分解・組立時において、パッキン42bはテーパ部41bに設けられる指標マーク41cに接触しない。よって、指標マーク41cをポンチ等で形成し、指標マーク41cの周囲にカエリやバリ等が生じていたとしても、パッキン42bの損傷を防止できる。
また、駆動軸41にはテーパ部41bが形成されているために、駆動軸41とスタッフィングボックス42とを組み立てるときに、駆動軸41をパッキン42b内に容易に挿入することができる。よって、駆動軸41の挿入時におけるパッキン42bの損傷を防止できる。
まず、モータ12の回転動力が平ギア31及びピニオンギア32を介して回転軸23に伝達され、これによって圧縮機ユニット20の第1インペラ21aと第2インペラ22aとが回転駆動される。
以上で、ターボ圧縮機4の動作が終了する。
本実施形態によれば、駆動軸41とパッキン42bとの分解・組立時において、パッキン42bがテーパ部41bに設けられる指標マーク41cに接触することを防止できる。そのため、例えば指標マーク41cをポンチ等で形成し、指標マーク41cの周囲にカエリやバリ等が生じていたとしても、パッキン42bの損傷を防止できるという効果がある。
Claims (5)
- 駆動力を伝達する駆動軸と、該駆動軸の外周面に密接して設けられるシール部材とを備える駆動軸構造であって、
前記駆動軸は、前記外周面よりも径方向内側に位置する第2面を備え、
前記第2面は、前記駆動軸の回転に関する情報又は軸線方向での変位に関する情報の確認に用いられる指標マークを有することを特徴とする駆動軸構造。 - 請求項1に記載の駆動軸構造において、
前記第2面は、前記外周面から漸次縮径してなるテーパ部に設けられることを特徴とする駆動軸構造。 - 請求項1又は2に記載の駆動軸構造において、
前記第2面の近傍に前記駆動軸と隙間をあけて設置される固定台座部を備え、
前記固定台座部は、前記指標マークの移動に対する基準となる基準マークを有することを特徴とする駆動軸構造。 - 圧縮された気体が内部で流動するケーシングと、該ケーシングの内部で気体の流量を調整する流量調整部と、前記ケーシングの外部から前記流量調整部を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動力を前記流量調整部に伝達する駆動軸構造とを備えるターボ圧縮機であって、
前記駆動軸構造として、請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動軸構造を備えることを特徴とするターボ圧縮機。 - 圧縮された冷媒を冷却液化させる凝縮器と、液化した前記冷媒を蒸発させ冷却対象物から気化熱を奪うことによって前記冷却対象物を冷却する蒸発器と、該蒸発器にて蒸発した前記冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機とを備えるターボ冷凍機であって、
前記圧縮機として、請求項4に記載のターボ圧縮機を備えることを特徴とするターボ冷凍機。
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