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公開番号2025128449
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025064
出願日2024-02-22
発明の名称コンプレッサ装置
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F04D 29/58 20060101AFI20250827BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】コンプレッサの効率低下を抑制しつつ、軸受に供給する空気を熱交換器で冷却して軸受の冷却を促進することができるコンプレッサ装置を提供する。
【解決手段】第1コンプレッサインペラを含む第1コンプレッサと、第1コンプレッサインペラの回転軸を回転可能に支持する軸受と、第1コンプレッサの出口に接続される配管と、配管の外壁に装着された環状の熱交換器と、軸受冷却ラインと、を備え、配管の外壁には貫通孔が形成されており、熱交換器は、配管の内部を流れる空気の一部を外壁の貫通孔を介して取り込むように構成された空気入口部と、空気入口部から取り込んだ空気を冷却液との熱交換によって冷却するように構成された熱交換コアと、熱交換コアで冷却された空気を排出する空気出口部と、を含み、軸受冷却ラインは、熱交換器の空気出口部から排出された空気を用いて軸受を冷却するように構成される。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
第１コンプレッサインペラを含む第１コンプレッサと、
前記第１コンプレッサインペラの回転軸を回転可能に支持する軸受と、
前記第１コンプレッサの出口に接続される配管と、
前記配管の外壁に装着された環状の熱交換器と、
前記軸受を冷却するための軸受冷却ラインと、
を備え、
前記配管の前記外壁には貫通孔が形成されており、
前記熱交換器は、
前記配管の内部を流れる空気の一部を前記外壁の前記貫通孔を介して取り込むように構成された空気入口部と、
前記空気入口部から取り込んだ前記空気を冷却液との熱交換によって冷却するように構成された熱交換コアと、
前記熱交換コアで冷却された前記空気を排出する空気出口部と、
を含み、
前記軸受冷却ラインは、前記熱交換器の前記空気出口部から排出された前記空気を用いて前記軸受を冷却するように構成された、コンプレッサ装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記コンプレッサ装置は、第２コンプレッサを備え、
前記配管は、前記第１コンプレッサの出口と前記第２コンプレッサの入口とを接続する中間配管である、請求項１に記載のコンプレッサ装置。
【請求項３】
前記熱交換コアは、前記空気が流れる複数の空気流路と、前記冷却液が流れる複数の冷却液流路と、を含み、
前記複数の空気流路の各々及び前記複数の冷却液流路の各々は、前記配管の軸方向に沿って延在し、
前記複数の空気流路の各々における前記空気が流れる方向と前記複数の冷却液流路の各々における前記冷却液が流れる方向とは前記軸方向において逆向きである、請求項１に記載のコンプレッサ装置。
【請求項４】
前記熱交換器は、前記空気入口部から取り込んだ前記空気を前記複数の空気流路に分配する空気ディストリビュータと、冷却液入口部と、前記冷却液入口部から取り込んだ前記冷却液を前記複数の冷却液流路に分配する冷却液ディストリビュータと、を含み、
前記熱交換コアは、前記軸方向において前記空気ディストリビュータと前記冷却液ディストリビュータとの間に位置する、請求項３に記載のコンプレッサ装置。
【請求項５】
前記熱交換コアは、前記空気が流れる複数の空気流路と、前記冷却液が流れる複数の冷却液流路と、を含み、
前記空気流路と前記冷却液流路とは前記配管の径方向において交互に配置された、請求項１に記載のコンプレッサ装置。
【請求項６】
前記複数の空気流路と前記複数の冷却液流路のうち、前記径方向において最も内側に位置する流路は前記冷却液流路である、請求項５に記載のコンプレッサ装置。
【請求項７】
前記熱交換コアは、前記複数の空気流路の各々を前記配管の周方向に隔てられた複数の空気流路部に分割するように構成された複数の隔壁を含む、請求項５に記載のコンプレッサ装置。
【請求項８】
前記熱交換コアは、前記複数の冷却液流路の各々を前記配管の周方向に隔てられた複数の冷却液流路部に分割するように構成された複数の隔壁を含む、請求項５に記載のコンプレッサ装置。
【請求項９】
前記熱交換コアは、前記空気流路部の流路壁面に形成された凸部を含む、請求項７に記載のコンプレッサ装置。
【請求項１０】
前記熱交換コアは、前記冷却液流路部の流路壁面に形成された凸部を含む、請求項８に記載のコンプレッサ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンプレッサ装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、遠心コンプレッサに連結されたモータのハウジングの外周面に固定された熱交換器が開示されている。この遠心コンプレッサは、ディフューザから抽気した空気を該熱交換器で冷却し、冷却された空気を軸受に供給するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９１１９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のコンプレッサでは、ディフューザの流路壁に形成された開口部から空気を抽気して熱交換器に供給するため、該開口部に起因して空力性能が低下し、コンプレッサの効率が低下する懸念がある。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、コンプレッサの効率低下を抑制しつつ、軸受に供給する空気を熱交換器で冷却して軸受の冷却を促進することができるコンプレッサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るコンプレッサ装置は、
第１コンプレッサインペラを含む第１コンプレッサと、
前記第１コンプレッサインペラの回転軸を回転可能に支持する軸受と、
前記第１コンプレッサの出口に接続される配管と、
前記配管の外壁に装着された環状の熱交換器と、
前記軸受を冷却するための軸受冷却ラインと、
を備え、
前記配管の外壁には貫通孔が形成されており、
前記熱交換器は、
前記配管の内部を流れる空気の一部を前記外壁の前記貫通孔を介して取り込むように構成された空気入口部と、
前記空気入口部から取り込んだ前記空気を冷却液との熱交換によって冷却するように構成された熱交換コアと、
前記熱交換コアで冷却された前記空気を排出する空気出口部と、
を含み、
前記軸受冷却ラインは、前記熱交換器の前記空気出口部から排出された前記空気を前記軸受に供給することで前記軸受を冷却するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、コンプレッサの効率低下を抑制しつつ、軸受に供給する空気を熱交換器で冷却して軸受の冷却を促進することができるコンプレッサ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係るコンプレッサ装置２の概略斜視図である。
図１に示したコンプレッサ装置２における回転軸線ＣＡを含む断面の一例を模式的に示す概略断面図である。
中間配管１０における軸方向に沿った断面の一例を模式的に示す概略断面図である。
熱交換コア３８における軸方向に直交する断面の一部（略上半部）を模式的に示す概略断面図である。
図４におけるＸ部を拡大して示す概略断面図である。
図５に示した構成の変形例を示す概略断面図である。
上記空気ディストリビュータ５０における軸方向に直交する断面の一部（上半部）を模式的に示す概略断面図である。
上記冷却液ディストリビュータ５２における軸方向に直交する断面の一部（上半部）を模式的に示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００１０】
図１は、一実施形態に係るコンプレッサ装置２の概略斜視図である。図２は、図１に示したコンプレッサ装置２における回転軸線ＣＡを含む断面の一例を模式的に示す概略断面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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