WO2020189292A1 - 電動圧縮機 - Google Patents
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- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
Definitions
- This disclosure relates to an electric compressor.
- the centrifugal compressor described in Patent Document 1 below is known.
- the impeller housed in the compressor room is rotated by the motor housed in the motor room.
- the shaft to which the impeller is attached extends through the partition wall that separates the compressor chamber and the motor chamber.
- the shaft is pivotally supported by bearings installed on the partition wall.
- the partition wall is formed with a communication hole for communicating the compressor chamber and the motor chamber at the position on the back surface of the impeller.
- the present disclosure describes an electric compressor that reduces the air flow of gas passing through a bearing while suppressing the hole diameter of the communication hole.
- the electric compressor is provided with a housing having a compressor chamber and a motor chamber partitioned by a partition wall, an impeller housed in the compressor chamber, and an impeller, and the compressor penetrates the partition wall.
- a shaft extending between the chamber and the motor chamber, a motor portion housed in the motor chamber to rotate the shaft, a bearing interposed between the shaft and the partition wall, and penetrating the partition wall at a position facing the back surface of the impeller. It is provided with a communication hole for communicating the compressor chamber and the motor chamber, and is provided between the back surface of the impeller and the partition wall to form a labyrinth seal portion for sealing between the communication hole and the bearing. It is an electric compressor.
- the electric compressor of the present disclosure it is possible to reduce the air flow of gas passing through the bearing while suppressing the hole diameter of the communication hole.
- the electric compressor is provided with a housing having a compressor chamber and a motor chamber partitioned by a partition wall, an impeller housed in the compressor chamber, and an impeller, and the compressor penetrates the partition wall.
- a shaft extending between the chamber and the motor chamber, a motor portion housed in the motor chamber to rotate the shaft, a bearing interposed between the shaft and the partition wall, and penetrating the partition wall at a position facing the back surface of the impeller. It is provided with a communication hole for communicating the compressor chamber and the motor chamber, and is provided between the back surface of the impeller and the partition wall to form a labyrinth seal portion for sealing between the communication hole and the bearing. It is an electric compressor.
- the labyrinth seal portion may have a portion formed on the back surface of the impeller.
- the impeller may be made of resin.
- the labyrinth seal portion may have a plurality of ribs formed on the back surface of the impeller so as to form a concentric circle centered on the rotation axis of the impeller and to extend in the rotation axis direction toward the partition wall.
- the electric compressor 1 includes an impeller 3 that rotates around a rotation axis X and a motor unit 5 of a power source.
- the electric compressor 1 is, for example, a centrifugal compressor that supplies compressed air to an internal combustion engine of a vehicle or a ship.
- the terms "axial direction”, “diameter direction”, and “circumferential direction” mean the axial direction, radial direction, and circumferential direction of the rotation of the impeller 3.
- the housing 2 of the electric compressor 1 has a compressor chamber 7 in which the impeller 3 is housed and a motor room 9 in which the motor unit 5 is housed.
- the housing 2 has a partition wall 11.
- the partition wall 11 divides the compressor chamber 7 and the motor chamber 9 in the axial direction.
- the housing 2 is composed of three parts mainly connected in the axial direction.
- the configuration of the housing 2 is not limited to the above configuration, and the parts and the combination method constituting the housing 2 can be freely designed.
- aluminum is preferable because it is advantageous for weight reduction, but for example, stainless steel or carbon steel can also be adopted.
- the electric compressor 1 includes a shaft 13 extending on the rotation axis X.
- the shaft 13 penetrates the partition wall 11 and extends to the compressor chamber 7 and the motor chamber 9.
- the impeller 3 is attached to one end of the shaft 13.
- the rotor 15 of the motor unit 5 is attached to the other end of the shaft 13.
- the motor unit 5 has the rotor 15 and a stator 17 arranged around the rotor 15.
- the stator 17 is fixed to the inner wall surface of the housing 2 in the motor chamber 9.
- the motor unit 5 is housed in the motor chamber 9.
- the inside of the motor chamber 9 is a substantially closed space.
- the compressor chamber 7 has a diffuser 19 provided on the outer peripheral side of the impeller 3 and a scroll 21 provided on the outer peripheral side of the diffuser 19. Further, the compressor chamber 7 is opened to the outside through an intake port 23 provided on the rotation axis X and a discharge port 27 which is an outlet of the scroll 21.
- the electric compressor 1 includes bearings 33 and 35.
- the bearings 33 and 35 rotatably support the shaft 13 with respect to the housing 2.
- the bearings 33 and 35 are arranged so as to sandwich the motor portion 5 in the axial direction, and support the shaft 13 with both sides.
- One bearing 33 on the side close to the impeller 3 is installed so as to be embedded in the partition wall 11 and is interposed between the shaft 13 and the partition wall 11.
- the other bearing 35 is fixed to the support portion 36 protruding from the inner wall surface of the motor chamber 9.
- the bearing 33 is a grease-filled ball bearing.
- a plurality of balls arranged in the circumferential direction are interposed between the outer ring and the inner ring.
- the space between the outer ring and the inner ring is filled with grease so as to immerse the ball.
- Seals are provided on both end surfaces of the space in which the grease is sealed to prevent grease from leaking or foreign matter from entering.
- the seal may be a contact type seal or a non-contact type seal.
- 1 and 2 schematically show each element such as a bearing 33. In FIGS. 1 and 2, the seal and grease are not shown. Since the configuration of this type of ball bearing is known, further detailed description will be omitted. Since the outer ring of the bearing 33 is fixed to the partition wall 11 and the inner ring of the bearing 33 is fixed to the shaft 13, the shaft 13 rotates smoothly with respect to the partition wall 11.
- the compressor chamber 7 is a space on the intake port 23 side of the partition wall 11 in the internal space of the housing 2, and refers to the space from the intake port 23 to the discharge port 27.
- the compressor chamber 7 includes a narrow space sandwiched in the axial direction between the impeller 3 and the partition wall 11.
- the space sandwiched between the impeller 3 and the partition wall 11 in the axial direction is referred to as a back space 37.
- the surface of the impeller 3 that faces the partition wall 11 in the axial direction is called the impeller back surface 31.
- the partition wall 11 is provided with a communication hole 39 for balancing the pressure between the compressor chamber 7 and the motor chamber 9.
- the communication hole 39 is formed so as to penetrate the partition wall 11 in the axial direction, and communicates the compressor chamber 7 and the motor chamber 9.
- the communication hole 39 is provided at a position facing the back surface 31 of the impeller in the axial direction.
- a plurality of communication holes 39 may be formed in the partition wall 11. The pressure between the compressor chamber 7 and the motor chamber 9 is equilibrated by the gas moving between the compressor chamber 7 and the motor chamber 9 through the communication hole 39.
- FIG. 3 is a view of the impeller 3 as viewed from the back surface 31 side of the impeller.
- the labyrinth seal portion 41 has a plurality of ribs 43 (five in the case of the present embodiment).
- the rib 43 is provided on the back surface 31 of the impeller, and is provided concentrically about the rotation axis X.
- Each rib 43 is formed on the back surface 31 of the impeller and has a cylindrical shape with the rotation axis X as the cylinder axis.
- Each rib 43 extends axially toward the partition wall 11 side.
- Each rib 43 extends to the immediate vicinity of the partition wall 11 and narrows the axial width of the back space 37.
- the space 37a on the inner peripheral side of the labyrinth seal portion 41 is a space having a relatively large volume.
- the space on the inner peripheral side of the labyrinth seal portion 41 of the back space 37 will be referred to as the inner peripheral back space 37a.
- the space on the outer peripheral side of the labyrinth seal portion 41 is referred to as the outer peripheral back space 37b.
- the impeller 3 is made of resin and is manufactured by injection molding.
- the rib 43 is also integrally formed as a part of the impeller 3 at the time of injection molding.
- the labyrinth seal portion 41 seals between the communication hole 39 and the bearing 33. Then, the labyrinth seal portion 41 obstructs and reduces the gas flow between the communication hole 39 and the bearing 33. That is, the flow of gas between the inner peripheral back space 37a and the outer peripheral back space 37b is obstructed and reduced.
- the labyrinth seal portion 41 when the labyrinth seal portion 41 is present, the gas flow from the outer peripheral back space 37b to the inner peripheral back space 37a is obstructed by the labyrinth seal portion 41. Therefore, it takes some time for the pressure of the inner peripheral back space 37a to rise. Further, as described above, the relatively large volume of the inner peripheral back space 37a also causes the pressure increase of the inner peripheral back space 37a to take a long time. On the other hand, since the labyrinth seal portion 41 is located on the inner peripheral side of the communication hole 39, the gas flow from the outer peripheral back space 37b to the communication hole 39 is not obstructed.
- the labyrinth seal portion 41 is provided at a position between the impeller back surface 31 and the partition wall 11, it is easy to secure the volume of the inner peripheral back space 37a, and the pressure rise of the inner peripheral back space 37a can be appropriately delayed. it can.
- the labyrinth seal portion 41 it is conceivable to seal between the shaft 13 and the partition wall 11 at a position between the bearing 33 and the impeller 3 by a seal ring or the like.
- a seal ring or the like it is difficult to secure a large volume in the space between the seal and the bearing 33. As a result, it is difficult to appropriately delay the pressure rise in the space.
- the configuration in which the labyrinth seal portion 41 is provided as in the present embodiment is preferable to the configuration in which the seal ring is provided between the shaft 13 and the partition wall 11.
- the labyrinth seal portion 41 is formed by integrally forming a plurality of ribs 43 on the impeller 3 by injection molding. Therefore, it is possible to avoid an increase in the number of parts of the electric compressor 1 and an increase in the labor for manufacturing the impeller 3. Further, the labyrinth seal portion 41 may be any as long as it obstructs the flow of gas between the outer peripheral back space 37b and the inner peripheral back space 37a to some extent, and high sealing performance is not required. Therefore, the strict dimensional accuracy of the rib 43 is not required, and the impeller 3 can be manufactured with the dimensional accuracy by injection molding.
- the resin impeller 3 by injection molding, it is preferable to suppress the wall thickness of the impeller 3 as much as possible and make it uniform in order to suppress defects in injection molding. On the other hand, it is also necessary to secure the mechanical strength of the impeller 3.
- the impeller 3 of the present embodiment since a plurality of concentric ribs 43 are provided on the back surface 31 of the impeller, it is easy to reduce the wall thickness of the impeller 3 and to achieve both mechanical strength. Further, since each rib 43 has a cylindrical shape extending in the axial direction, it is possible to release the mold on the back surface 31 side of the impeller in the axial direction at the time of injection molding. Therefore, the rib 43 is relatively easy to manufacture by injection molding.
- the rib 43 that narrows the back space 37 is provided on the back surface 31 of the impeller, but the concave-convex shape portion for narrowing the back space 37 may be provided on the partition wall 11. Further, it is not essential that such a concave-convex shape portion is integrally formed with the impeller 3, and a separate component having the uneven shape portion may be joined to the back surface 31 of the impeller. Similarly, a separate component having the uneven shape portion as described above may be joined to the partition wall 11. Further, in the above-described embodiment, the impeller 3 is made of resin and is manufactured by injection molding, but the present invention is not limited to this, and the material and manufacturing method of the impeller 3 can be appropriately changed.
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Abstract
電動圧縮機は、仕切壁で仕切られたコンプレッサ室とモータ室とを有するハウジングと、コンプレッサ室に収容されるインペラと、インペラが設けられ、仕切壁を貫通してコンプレッサ室とモータ室とに亘って延びるシャフトと、モータ室に収容されシャフトを回転させるモータ部と、シャフトと仕切壁との間に介在する軸受と、インペラ背面に対面する位置で仕切壁を貫通し、コンプレッサ室とモータ室とを連通させる連通孔と、を備えている。インペラ背面と仕切壁との間に設けられ、連通孔と軸受との間をシールするラビリンスシール部が形成されている。
Description
本開示は、電動圧縮機に関するものである。
従来、下記特許文献１に記載の遠心圧縮機が知られている。この遠心圧縮機は、コンプレッサ室に収容されたインペラをモータ室に収容されたモータで回転させるものである。インペラが取付けられるシャフトは、コンプレッサ室とモータ室とを仕切る仕切壁を貫通して延びている。上記シャフトは、仕切壁に設置された軸受によって軸支されている。ここで、コンプレッサ室とモータ室との圧力差が発生すると、コンプレッサ室とモータ室との間でガスの気流が発生する。このガスの気流は、軸受を通過し軸受のグリースを流出させて当該軸受の性能を劣化させる虞がある。従って、上記のようなコンプレッサ室とモータ室との圧力を平衡化するために、仕切壁には、インペラの背面の位置において、コンプレッサ室とモータ室とを連通させる連通孔が形成されている。
しかしながら、コンプレッサ室からモータ室への水の侵入のリスクがあるので、連通孔の孔径を極端に大きくすることは好ましくない。このため、連通孔によるコンプレッサ室とモータ室との圧力平衡化の速さには限界があった。従って、インペラの加速時などコンプレッサ室の急な圧力変動が発生するときには、連通孔による圧力の平衡化が間に合わず、その結果、軸受を通過するガスの気流を十分に抑えられない虞がある。
本開示は、連通孔の孔径を抑えながらも軸受を通過するガスの気流を低減する電動圧縮機を説明する。
本開示の一態様に係る電動圧縮機は、仕切壁で仕切られたコンプレッサ室とモータ室とを有するハウジングと、コンプレッサ室に収容されるインペラと、インペラが設けられ、仕切壁を貫通してコンプレッサ室とモータ室とに亘って延びるシャフトと、モータ室に収容されシャフトを回転させるモータ部と、シャフトと仕切壁との間に介在する軸受と、インペラの背面に対面する位置で仕切壁を貫通し、コンプレッサ室とモータ室とを連通させる連通孔と、を備え、インペラの背面と仕切壁との間に設けられ、連通孔と軸受との間をシールするラビリンスシール部が形成されている、電動圧縮機である。
本開示の電動圧縮機によれば、連通孔の孔径を抑えながらも軸受を通過するガスの気流を低減することができる。
本開示の一態様に係る電動圧縮機は、仕切壁で仕切られたコンプレッサ室とモータ室とを有するハウジングと、コンプレッサ室に収容されるインペラと、インペラが設けられ、仕切壁を貫通してコンプレッサ室とモータ室とに亘って延びるシャフトと、モータ室に収容されシャフトを回転させるモータ部と、シャフトと仕切壁との間に介在する軸受と、インペラの背面に対面する位置で仕切壁を貫通し、コンプレッサ室とモータ室とを連通させる連通孔と、を備え、インペラの背面と仕切壁との間に設けられ、連通孔と軸受との間をシールするラビリンスシール部が形成されている、電動圧縮機である。
ラビリンスシール部は、インペラの背面に形成された部位を有することとしてもよい。インペラは樹脂製であることとしてもよい。ラビリンスシール部は、インペラの回転軸線を中心とする同心円をなし、仕切壁に向けて回転軸線方向に延びるようにインペラの背面に形成された複数のリブを有することとしてもよい。
図１を参照しながら、実施形態に係る電動圧縮機１について説明する。電動圧縮機１は、回転軸線Ｘ周りに回転するインペラ３と動力源のモータ部５とを備える。電動圧縮機１は、たとえば車両や船舶の内燃機関に圧縮空気を供給する遠心圧縮機である。以下の説明で単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」と言うときには、インペラ３の回転の軸方向、径方向、周方向を意味するものとする。
電動圧縮機１のハウジング２は、インペラ３が収容されるコンプレッサ室７と、モータ部５が収容されるモータ室９とを有している。ハウジング２は、仕切壁１１を有している。仕切壁１１は、コンプレッサ室７とモータ室９とを軸方向に分割して仕切る。なお、図１の例では、主に軸方向に連結された３つの部品でハウジング２が構成されている。但し、ハウジング２の構成は上記の構成には限定されず、ハウジング２を構成する部品や組み合わせ方は自由に設計可能である。なお、ハウジング２の材料は、軽量化に有利であるためアルミニウムが好適であるが、たとえばステンレスや炭素鋼を採用することもできる。
電動圧縮機１は、回転軸線Ｘ上に延在するシャフト１３を備えている。シャフト１３は、仕切壁１１を貫通しコンプレッサ室７とモータ室９とに亘って延在している。シャフト１３の一端には上記インペラ３が取付けられている。シャフト１３の他端には、上記モータ部５のロータ１５が取付けられている。モータ部５は、上記ロータ１５と、当該ロータ１５の周囲に配置されたステータ１７とを有する。ステータ１７はモータ室９においてハウジング２の内壁面に固定される。モータ部５はモータ室９内に収容されている。モータ室９内は、ほぼ閉じた空間である。
コンプレッサ室７は、インペラ３の外周側に設けられたディフューザ１９と、ディフューザ１９の外周側に設けられたスクロール２１とを有している。また、コンプレッサ室７は、回転軸線Ｘ上に設けられた吸気口２３と、スクロール２１の出口である吐出口２７とを通じて、外部に開口されている。
モータ部５に電力が供給されると、ステータ１７に対してロータ１５及びシャフト１３が回転軸線Ｘ周りに回転する。これにより、コンプレッサ室７内のインペラ３が回転する。そうすると、外部のガスが吸気口２３を通じて軸方向にインペラ３に吸引される。そして、ガスは、インペラ３から径方向に排出される。その後ガスは、ディフューザ１９及びスクロール２１を通じて圧縮される。更にガスは、吐出口２７を通じて、圧縮空気として外部に排出される。この圧縮空気が、前述のとおり内燃機関に供給される。
電動圧縮機１は、軸受３３，３５を備える。軸受３３，３５は、ハウジング２に対してシャフト１３を回転可能に支持する。軸受３３，３５は、モータ部５を軸方向に挟むように配置され、シャフト１３を両持ちで支持している。インペラ３に近い側の一方の軸受３３は、仕切壁１１に埋込まれるように設置され、シャフト１３と仕切壁１１との間に介在している。他方の軸受３５は、モータ室９の内壁面から張出した支持部３６に固定されている。
軸受３３は、グリース封入型の玉軸受である。軸受３３においては、外輪と内輪との間に周方向に配列される複数のボールが介在している。外輪と内輪との間のスペースには、上記ボールを浸漬するようにグリースが封入される。グリースが封入されたスペースの両端面に、グリースの漏出や異物の侵入を防止するためのシールが設けられる。上記シールは、接触型シールであっても非接触型シールであってもよい。図１及び図２は軸受３３等の各要素を模式的に示すものである。図１及び図２では、上記シール及びグリースの図示は省略されている。なお、この種の玉軸受の構成は公知であるので、更なる詳細な説明は省略する。軸受３３の外輪が仕切壁１１に固定され、軸受３３の内輪がシャフト１３に固定されるので、シャフト１３が仕切壁１１に対して円滑に回転する。
続いて、図２を参照しながら、コンプレッサ室７及び軸受３３の近傍の構造について更に説明する。コンプレッサ室７とは、ハウジング２内部空間のうち仕切壁１１よりも吸気口２３側の空間であり、吸気口２３から吐出口２７までの空間を指すものとする。コンプレッサ室７には、インペラ３と仕切壁１１との間に軸方向に挟まれた狭小な空間が含まれる。以下では、インペラ３と仕切壁１１との間に軸方向に挟まれた上記空間を背面空間３７と呼ぶ。また、仕切壁１１に対して軸方向に対向するインペラ３の面をインペラ背面３１と呼ぶ。
仕切壁１１には、コンプレッサ室７とモータ室９との圧力を平衡化するための連通孔３９が設けられている。連通孔３９は、仕切壁１１を軸方向に貫通するように形成され、コンプレッサ室７とモータ室９とを連通している。連通孔３９は、インペラ背面３１に対して、軸方向に対面する位置に設けられている。連通孔３９は、仕切壁１１に複数形成されてもよい。連通孔３９を通じてコンプレッサ室７とモータ室９との間でガスが行き来することにより、コンプレッサ室７とモータ室９との圧力が平衡化される。
仮に連通孔３９が無い場合、コンプレッサ室７とモータ室９との圧力差が発生したときに、軸受３３内を貫通する回転軸線Ｘ方向の気流（以下「貫通気流」と呼ぶ）が発生し得る。そして、このような貫通気流によって軸受３３のグリースが流出し軸受３３の軸受機能が劣化する虞がある。上記の連通孔３９によれば、このような軸受３３の貫通気流が低減され、軸受３３の劣化が抑制される。
しかしながら、コンプレッサ室７からモータ室９への水の侵入のリスクがあるので、連通孔３９の孔径を極端に大きくすることは好ましくない。このため、連通孔３９によるコンプレッサ室７とモータ室９との圧力平衡化の速さには限界があった。従って、インペラ３の加速時などコンプレッサ室７の急な圧力変動が発生するときには、軸受３３の貫通気流を十分に抑えられない虞がある。
そこで、この対策として、背面空間３７内にはラビリンスシール部４１が設けられている。ラビリンスシール部４１は、連通孔３９と軸受３３との間の領域に環状に設けられている。図３は、インペラ３をインペラ背面３１側から見た図である。図２及び図３に示されるように、ラビリンスシール部４１は、複数（本実施形態の場合は５つ）のリブ４３を有している。リブ４３は、インペラ背面３１に設けられており、回転軸線Ｘを中心として同心円状に設けられている。各リブ４３は、インペラ背面３１に形成され、回転軸線Ｘを筒軸とする円筒状をなしている。各リブ４３は、仕切壁１１側に向けて軸方向に延びている。各リブ４３は、仕切壁１１の直近まで延びており、背面空間３７の軸方向の幅を狭窄している。
また、背面空間３７のうちラビリンスシール部４１よりも内周側の空間３７ａは、比較的容積が大きい空間である。以下では、背面空間３７のうちラビリンスシール部４１よりも内周側の空間を内周背面空間３７ａと呼ぶ。また、背面空間３７のうちラビリンスシール部４１よりも外周側の空間を外周背面空間３７ｂと呼ぶ。なお、インペラ３は樹脂製であり射出成形によって製作される。上記のリブ４３も、射出成形時にインペラ３の一部位として一体的に形成される。
このようなラビリンスシール部４１によって、連通孔３９と軸受３３との間がシールされる。そして、ラビリンスシール部４１によって、連通孔３９と軸受３３との間のガスの流れが阻害され低減される。すなわち、内周背面空間３７ａと外周背面空間３７ｂとの間のガスの流れが阻害され低減される。
上記のようなラビリンスシール部４１による作用効果について説明する。仮にラビリンスシール部４１が存在しない場合に、コンプレッサ室７の急な圧力上昇が発生した場合を考える。この場合、背面空間３７の圧力上昇によって、連通孔３９を通じてガスがモータ室９に移動する。連通孔３９の孔径が十分でない場合には、前述のとおり、モータ室９の圧力上昇にある程度の時間がかかる。そうすると、コンプレッサ室７の圧力上昇の直後には、モータ室９よりも背面空間３７の方が高圧になり、背面空間３７からモータ室９に向けて軸受３３の貫通気流が発生し得る。
これに対して、ラビリンスシール部４１が存在する場合には、外周背面空間３７ｂから内周背面空間３７ａへのガスの流れがラビリンスシール部４１によって阻害される。従って、内周背面空間３７ａの圧力上昇にもある程度の時間がかかる。また、前述したように、内周背面空間３７ａの容積が比較的大きいことも、内周背面空間３７ａの圧力上昇に時間がかかる要因となる。その一方で、ラビリンスシール部４１は、連通孔３９よりも内周側に位置するので、外周背面空間３７ｂから連通孔３９へのガスの流れは阻害しない。
そうすると、内周背面空間３７ａの圧力上昇とモータ室９の圧力上昇の速度が近くなる。その結果、コンプレッサ室７の圧力上昇の直後における、モータ室９と内周背面空間３７ａとの圧力差が緩和される。従って、内周背面空間３７ａからモータ室９に向けた軸受３３の貫通気流が低減される。従って、電動圧縮機１によれば、連通孔３９の孔径を極端に大きくすることなく、軸受３３の貫通気流を低減することができる。
また、ラビリンスシール部４１がインペラ背面３１と仕切壁１１との間の位置に設けられるので、内周背面空間３７ａの容積を確保し易く、内周背面空間３７ａの圧力上昇を適切に遅らせることができる。これに対し、例えば、ラビリンスシール部４１に代えて、軸受３３とインペラ３との間の位置で、シャフト１３と仕切壁１１との間をシールリング等によってシールすることも考えられる。しかしながらこの場合、シールと軸受３３との間の空間に、大きい容積を確保することが難しい。その結果、当該空間の圧力上昇を適切に遅らせることが難しい。
また、仮に、上記のようなシールリングを採用した場合、シールリングの封止性の高さゆえに、当該シールリングを通過するガスの流れは極端に阻害される。従って、コンプレッサ室７の圧力上昇の直後においては、シールリングと軸受３３との間の空間よりもモータ室９の方が速く圧力上昇することになる。そうすると、モータ室９からシールリングに向けて逆流するように、軸受３３の貫通気流が発生することも考えられる。従って、本実施形態のようなラビリンスシール部４１を設ける構成は、シャフト１３と仕切壁１１との間にシールリングを設ける構成よりも好ましい。
また、射出成形によって複数のリブ４３をインペラ３に一体的に形成することでラビリンスシール部４１が形成されている。従って、電動圧縮機１の部品点数の増加、及びインペラ３の製作の手間の増加も回避することができる。また、ラビリンスシール部４１は、外周背面空間３７ｂと内周背面空間３７ａとの間のガスの流れをある程度阻害するものであればよく、高いシール性を求められるものではない。従って、リブ４３の厳しい寸法精度は不要であり、射出成形による寸法精度でインペラ３が製作可能である。
また、射出成形による樹脂製のインペラ３にあっては、射出成形の欠陥の抑制のために、インペラ３の肉厚を可能な限り抑え、均一にすることが好ましい。その一方、インペラ３の機械的強度を確保することも必要である。本実施形態のインペラ３によれば、インペラ背面３１に複数の同心円状のリブ４３が設けられるので、インペラ３の肉厚低減と機械的強度とを両立し易い。また、各リブ４３は軸方向に延びる円筒状をなすので、射出成形時には、インペラ背面３１側の金型を軸方向に離型することが可能である。従って、リブ４３は、射出成形によって製作することが比較的容易である。
本開示は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、実施形態に記載されている技術的事項を利用して、変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。
上述の実施形態では、背面空間３７を狭窄するリブ４３がインペラ背面３１に設けられているが、このような背面空間３７を狭窄するための凹凸形状部は仕切壁１１に設けられてもよい。また、このような凹凸形状部は、インペラ３と一体に形成されることは必須ではなく、凹凸形状部を有する別体の部品をインペラ背面３１に接合するようにしてもよい。同様に、上記のような凹凸形状部を有する別体の部品を仕切壁１１に接合するようにしてもよい。また、上述の実施形態ではインペラ３が樹脂製であり射出成形で製作されるが、これには限定されず、インペラ３の材料や製作方法は適宜変更可能である。
１ 電動圧縮機
２ ハウジング
３ インペラ
５ モータ部
７ コンプレッサ室
９ モータ室
１１ 仕切壁
１３ シャフト
３１ インペラ背面
３３ 軸受
３９ 連通孔
４１ ラビリンスシール部
４３ リブ
Ｘ 回転軸線
２ ハウジング
３ インペラ
５ モータ部
７ コンプレッサ室
９ モータ室
１１ 仕切壁
１３ シャフト
３１ インペラ背面
３３ 軸受
３９ 連通孔
４１ ラビリンスシール部
４３ リブ
Ｘ 回転軸線
Claims (4)
- 仕切壁で仕切られたコンプレッサ室とモータ室とを有するハウジングと、
前記コンプレッサ室に収容されるインペラと、
前記インペラが設けられ、前記仕切壁を貫通して前記コンプレッサ室と前記モータ室とに亘って延びるシャフトと、
前記モータ室に収容され前記シャフトを回転させるモータ部と、
前記シャフトと前記仕切壁との間に介在する軸受と、
前記インペラの背面に対面する位置で前記仕切壁を貫通し、前記コンプレッサ室と前記モータ室とを連通させる連通孔と、を備え、
前記インペラの背面と前記仕切壁との間に設けられ、前記連通孔と前記軸受との間をシールするラビリンスシール部が形成されている、電動圧縮機。 - 前記ラビリンスシール部は、前記インペラの背面に形成された部位を有する、請求項１に記載の電動圧縮機。
- 前記インペラは樹脂製である、請求項１又は２に記載の電動圧縮機。
- 前記ラビリンスシール部は、
前記インペラの回転軸線を中心とする同心円をなし、前記仕切壁に向けて前記回転軸線方向に延びるように前記インペラの背面に形成された複数のリブを有する、請求項１～３の何れか１項に記載の電動圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-053106 | 2019-03-20 | ||
| JP2019053106A JP2022067667A (ja) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 電動圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020189292A1 true WO2020189292A1 (ja) | 2020-09-24 |
Family
ID=72520812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/009266 WO2020189292A1 (ja) | 2019-03-20 | 2020-03-04 | 電動圧縮機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022067667A (ja) |
| WO (1) | WO2020189292A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114526240A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-24 | 西安泵阀总厂有限公司 | 一种稀土永磁驱动单级单吸离心泵、冲洗及自润滑方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015537162A (ja) * | 2012-12-17 | 2015-12-24 | ヴァレオ エアー マネージメント ユーケー リミテッドＶａｌｅｏ Ａｉｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｋ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 熱保護機能を備えた圧縮機 |
| WO2017057482A1 (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機 |
-
2019
- 2019-03-20 JP JP2019053106A patent/JP2022067667A/ja active Pending
-
2020
- 2020-03-04 WO PCT/JP2020/009266 patent/WO2020189292A1/ja active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015537162A (ja) * | 2012-12-17 | 2015-12-24 | ヴァレオ エアー マネージメント ユーケー リミテッドＶａｌｅｏ Ａｉｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｋ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 熱保護機能を備えた圧縮機 |
| WO2017057482A1 (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114526240A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-24 | 西安泵阀总厂有限公司 | 一种稀土永磁驱动单级单吸离心泵、冲洗及自润滑方法 |
| CN114526240B (zh) * | 2022-03-25 | 2024-06-07 | 西安泵阀总厂有限公司 | 一种稀土永磁驱动单级单吸离心泵、冲洗及自润滑方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022067667A (ja) | 2022-05-09 |
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