离心压缩机的制作方法

本发明涉及离心压缩机。

背景技术：

1、离心压缩机具备压缩机叶轮、马达及壳体。压缩机叶轮压缩空气。马达使压缩机叶轮旋转。壳体是筒状。壳体具有叶轮室、马达室及吸入口。叶轮室收容压缩机叶轮。马达室收容马达。吸入口向叶轮室吸入空气。

2、马达具备定子和转子。定子固定于壳体。转子配置于定子的内侧。存在转子具有筒构件、磁性体、和第1轴构件及第2轴构件的情况。磁性体固定于筒构件的内侧。第1轴构件及第2轴构件设置于在筒构件的轴向上夹着磁性体的两侧。压缩机叶轮例如连结于第1轴构件。

3、在这样的离心压缩机中，由于在磁性体产生涡电流，而在磁性体产生热。于是，例如如专利文献1那样，可考虑将由压缩机叶轮压缩后的空气的一部分导入马达室内。通过这样将压缩后的空气导入马达室内，能够将磁性体利用压缩后的空气冷却。

4、【现有技术文献】

5、【专利文献】

6、【专利文献1】日本特开2011-202588号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、然而，由压缩机叶轮压缩后的空气与压缩前的空气相比温度高，因此有可能磁性体的冷却不充分。因此，在这样的离心压缩机中，希望高效地冷却磁性体。而且，在离心压缩机中，也希望使马达的输出提高。

3、用于解决课题的手段

4、解决上述课题的离心压缩机具备：压缩机叶轮，压缩空气；马达，使所述压缩机叶轮旋转；及壳体，具有收容所述压缩机叶轮的叶轮室、收容所述马达的马达室、及向所述叶轮室吸入空气的吸入口，所述马达具备：定子，固定于所述壳体；和转子，配置于所述定子的内侧，所述转子具备：筒构件；磁性体，固定于所述筒构件的内侧；以及第1轴构件及第2轴构件，设置于在所述筒构件的轴向上夹着所述磁性体的两侧，所述压缩机叶轮连结于所述第1轴构件，其中，所述转子具备：轴向路，在所述第1轴构件的所述压缩机叶轮侧的一端开口并与所述吸入口连通，在所述转子的内部沿所述转子的轴向延伸；径向路，与所述轴向路连通并且沿所述第2轴构件的径向延伸，与所述马达室内连通；及连结杆，将所述第1轴构件与所述第2轴构件连结，由磁性材料形成，并在所述连结杆与所述磁性体的内表面之间形成构成所述轴向路的一部分的间隙，所述壳体具备将导入到所述马达室内的空气向所述壳体外排出的排出口，通过从所述吸入口经由所述轴向路及所述径向路向所述马达室内导入所述壳体外的空气来冷却所述磁性体，导入到所述马达室内的空气从所述排出口排出。

5、由此，来自吸入口的空气的一部分被导入轴向路并在轴向路及径向路流动。在径向路内流动的空气利用伴随于第2轴构件的旋转的离心力而在径向路中流向第2轴构件的径向外侧，并从径向路导入马达室内。导入到马达室内的空气从排出口排出。磁性体由在轴向路中流动的空气冷却。因而，磁性体由比压缩后的空气温度低的空气冷却。此时，利用伴随于第2轴构件的旋转的离心力使在轴向路流动的空气在径向路中流向第2轴构件的径向外侧，从而轴向路中的通过第2轴构件的内部的部分成为负压。其结果，来自吸入口的空气的一部分容易被朝向轴向路吸入。因而，空气容易在轴向路流动。因此，能够高效地冷却磁性体。

6、另外，转子具备连结杆。连结杆由磁性材料形成，因此形成与磁性体之间的磁路。并且，连结杆将第1轴构件与第2轴构件连结，并在与磁性体的内表面之间形成构成轴向路的一部分的间隙。因此，连结杆形成与磁性体之间的磁路并且构成轴向路的一部分。因而，能够由在轴向路流动的空气冷却磁性体，并且利用连结杆形成与磁性体之间的磁路。根据以上方式，能够使马达的输出提高并且高效地冷却磁性体。

7、在上述离心压缩机中，优选的是，所述连结杆以对所述第1轴构件或所述第2轴构件施加了轴力的状态将所述第1轴构件与所述第2轴构件连结，所述第1轴构件及所述第2轴构件利用从所述连结杆施加于所述第1轴构件或所述第2轴构件的所述轴力来夹持所述筒构件。

8、由此，通过第1轴构件及第2轴构件利用从连结杆施加于第1轴构件或第2轴构件的轴力夹持着筒构件，从而第1轴构件及第2轴构件与筒构件一体地旋转。这样的构成是作为将第1轴构件与第2轴构件连结并在与磁性体的内表面之间形成构成轴向路的一部分的间隙的连结杆而优选的构成。

9、在上述离心压缩机中，优选的是，所述连结杆的外周面具有至少在位于所述磁性体的内部的部位处互相平行地延伸的一对平面部，所述磁性体是通过在所述磁性体的径向上被磁化而在所述磁性体的径向的两侧的部位具有n极和s极的圆筒状，所述一对平面部位于所述n极与所述s极的边界线延伸的方向侧，各所述平面部与所述磁性体之间各自构成所述轴向路的一部分。

10、由此，各平面部与磁性体之间各自形成轴向路的一部分，因此能够尽可能确保连结杆的截面积并且尽可能确保轴向路中的通过磁性体的内部的部分的通路截面积。因此，能够抑制在轴向路流动的空气的压力损失(压降)，并且也能够尽可能确保利用连结杆形成的n极与s极之间的磁路。

11、在上述离心压缩机中，优选的是，所述连结杆的外周面整体相对于所述磁性体为非接触。

12、由此，连结杆的外周面整体相对于磁性体为非接触，因此连结杆的外周面整体与磁性体之间的间隙作为轴向路发挥功能。因此，能够增大磁性体的与在轴向路流动的空气的接触面积，因此能进一步高效地冷却磁性体。

13、在上述离心压缩机中，优选的是，所述壳体具有将由所述压缩机叶轮压缩后的空气的一部分向所述马达室内导入的压缩空气导入口，上述离心压缩机具备：喷嘴，使从所述压缩空气导入口导入的空气以成为比大气压低的压力的状态向所述马达室内喷出；混合部，配置于所述喷嘴的喷出目的地，使从所述径向路导入到所述马达室内的空气与从所述喷嘴喷出的空气混合；及扩散流路，设置于所述定子与所述转子之间，使来自所述混合部的空气升压并朝向所述排出口流动。

14、由此，从喷嘴向马达室内喷出的空气的压力比大气压低。因此，配置于喷嘴的喷出目的地的混合部成为负压，因此从径向路导入到马达室内的空气容易被朝向混合部吸引。并且，来自混合部的空气一边由扩散流路升压一边朝向排出口流动，并从排出口排出。因此，从径向路导入到马达室内的空气容易被朝向混合部吸引，进而，马达室内的空气容易经由排出口而排出。其结果，来自吸入口的空气的一部分更容易朝向轴向路被吸入。因而，空气更容易在轴向路中流动。因此，能够进一步高效地冷却磁性体。

15、在上述离心压缩机中，具备：第1径向轴承，将所述第1轴构件支承为能够在径向方向上旋转；和第2径向轴承，将所述第2轴构件支承为能够在径向方向上旋转，所述壳体具有：第1径向轴承保持部，与所述马达室连通并且保持所述第1径向轴承；和第2径向轴承保持部，与所述马达室连通并且保持所述第2径向轴承，所述喷嘴设置于所述第2径向轴承保持部，所述混合部配置于所述马达室中的所述马达与所述第2径向轴承保持部之间，从所述径向路导入到所述壳体内的空气在所述第2径向轴承保持部内从与所述马达相反侧通过并在所述混合部中与从所述喷嘴喷出的空气混合。

16、由此，能够由空气冷却磁性体，并且，能够进而将第2径向轴承也由空气冷却。因此，除了磁性体以外，第2径向轴承也能够由比压缩后的空气温度低的空气高效地冷却。

17、在上述离心压缩机中，优选的是，具备在所述压缩机叶轮与所述第1径向轴承之间将所述转子支承为能够在推力方向上旋转的推力轴承，所述壳体具有与所述第1径向轴承保持部连通并且收容所述推力轴承的推力轴承收容室，在所述第1轴构件的外周面，设置有配置于所述推力轴承收容室内并且与所述第1轴构件一体地旋转的环状的支承部，所述推力轴承包括：第1推力轴承部，位于相对于所述支承部靠近所述压缩机叶轮的位置；和第2推力轴承部，位于相对于所述支承部靠近所述第1径向轴承的位置，在所述壳体形成有：第1排出路，使所述第1径向轴承保持部内的空气朝向所述排出口流动；第2排出路，使所述马达室内的空气朝向所述推力轴承收容室流动；及第3排出路，使所述推力轴承收容室内的空气从所述推力轴承收容室中的靠近所述第1推力轴承部的壁部朝向所述排出口流动。

18、由此，在马达室内通过了扩散流路后的空气通过第1径向轴承保持部内，然后，经由第1排出路从排出口排出。因此，能够由在第1径向轴承保持部内通过的空气来冷却第1径向轴承。另外，在马达室内通过了扩散流路后的空气经由第2排出路流入推力轴承收容室内。然后，流入到推力轴承收容室内的空气被分支为朝向第1推力轴承部流动的空气和朝向第2推力轴承部流动的空气。朝向第1推力轴承部流动了的空气经由第3排出路从排出口排出。因此，能够由在推力轴承收容室内朝向第1推力轴承部流动的空气冷却第1推力轴承部。进而，由于推力轴承收容室与第1径向轴承保持部连通，因此朝向第2推力轴承部流动了的空气流入第1径向轴承保持部内，经由第1排出路从排出口排出。因此，能够由在推力轴承收容室内朝向第2推力轴承部流动的空气冷却第2推力轴承部。因而，推力轴承由空气高效地冷却。通过以上方式，能够高效地冷却磁性体、第1径向轴承、第2径向轴承及推力轴承各自。

19、发明效果

20、根据本发明，能够使马达的输出提高并且高效地冷却磁性体。