(57)【要約】【課題】  それぞれ異なる剛性または曲率を有する複数個の弾性フォイルを用いることで、負荷収容能力を高めながらも、弾性フォイル表面の損傷及びターボ圧縮機の機械的損失を防止できるベアリング及びターボ圧縮機を提供する。【解決手段】  それぞれ異なる剛性を有する複数個の弾性フォイル２２ａ，２２ｂを含んでベアリングを構成する。【選択図】      図３
2006052837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる剛性を有する複数個の弾性フォイルを含むことを特徴とするベアリング。
【請求項２】
前記複数個の弾性フォイルは、それぞれ異なる曲率を有することを特徴とする請求項１記載のベアリング。
【請求項３】
前記複数個の弾性フォイルは、円盤状のベースに放射状に配置されることを特徴とする請求項２記載のベアリング。
【請求項４】
前記複数個の弾性フォイルは、前記ベースの内側に放射状に配置される内側フォイルと、前記ベースの外側に放射状に配置される外側フォイルと、を含むことを特徴とする請求項３記載のベアリング。
【請求項５】
前記内側フォイルは、前記外側フォイルよりも剛性が小さく、曲率が大きいことを特徴とする請求項４記載のベアリング。
【請求項６】
前記弾性フォイルの一端は、前記ベースにより支持され、他端は、隣接する他の弾性フォイルの上部に載置されることを特徴とする請求項２記載のベアリング。
【請求項７】
前記ベースにより支持された前記弾性フォイルの一端は、支持部材によって前記ベースに固定されることを特徴とする請求項６記載のベアリング。
【請求項８】
それぞれ異なる曲率を有する複数個の弾性フォイルを含むことを特徴とするベアリング。
【請求項９】
それぞれ異なる剛性を有する複数個の弾性フォイルを含むベアリングを有することを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項１０】
それぞれ異なる曲率を有する複数個の弾性フォイルを含むベアリングを有することを特徴とするターボ圧縮機。
【請求項１１】
前記ターボ圧縮機は、インペラーおよびディスクが設置される回転軸をさらに含み、
前記ディスクは、前記弾性フォイルにより支持されることを特徴とする請求項９記載のターボ圧縮機。
【請求項１２】
前記ターボ圧縮機は、インペラーおよびディスクが設置される回転軸をさらに含み、
前記ディスクは、前記弾性フォイルにより支持されることを特徴とする請求項１０記載のターボ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングに関するもので、詳しくは、回転軸の軸方向を支持するためにターボ圧縮機に設置されるとともに、ガスと摩擦するフォイルを含むスラストベアリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機は、空気や冷媒ガスなどの気体を圧縮する機械であって、ターボ圧縮機は、モータの駆動力によりインペラーを回転し、このインペラーの回転時に発生する遠心力を用いて気体を吸入および圧縮するものである。
【０００３】
また、ベアリングは、回転軸を支持するための機械部品であって、軸に加えられる荷重方向によってラジアルベアリングとスラストベアリングとに区分される。特許文献１に開示されたように、ターボ圧縮機は、これらラジアルベアリングおよびスラストベアリングが回転軸を支持するように設置される。
【０００４】
一方、従来のスラストベアリング３０は、図１に示すように、中央部に開口３０ａが形成された円盤状のベース３３の一面に複数個の弾性フォイル３１が重なっており、回転軸(図示せず)に設置されるディスク(図示せず)と弾性フォイル３１の表面とが当接するようになる。また、回転軸が回転して所定時間が経過すると、前記ディスクと弾性フォイル３１との間に気体膜が形成されることで、ディスクと弾性フォイル３１とが所定間隔離隔される。
【０００５】
しかしながら、従来のベアリング３０によると、ベアリング３０の負荷収容能力を高めるために弾性フォイル３１の剛性を増加する場合、ディスクと弾性フォイル３１との間に気体膜が形成されることで、ディスクの離隔速度が遅延される。よって、ディスクと弾性フォイル３１との間に大きな摩擦が起こることで、弾性フォイル３１の表面が損傷されるとともに、ターボ圧縮機の機械的損失が発生するという問題点があった。
【特許文献１】韓国登録特許１０−０３９９３２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、それぞれ異なる剛性または曲率を有する複数個の弾性フォイルを用いることで、負荷収容能力を高めながらも、弾性フォイル表面の損傷及びターボ圧縮機の機械的損失を防止できるベアリング及びターボ圧縮機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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によるベアリングは、それぞれ異なる剛性を有する複数個の弾性フォイルを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、前記複数個の弾性フォイルは、それぞれ異なる曲率を有することを特徴とする。また、前記複数個の弾性フォイルは、円盤状のベースに放射状に配置されることを特徴とする。また、前記複数個の弾性フォイルは、前記ベースの内側に放射状に配置される内側フォイルと、前記ベースの外側に放射状に配置される外側フォイルとを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記内側フォイルは、前記外側フォイルよりも剛性が小さく、曲率が大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、前記弾性フォイルの一端は、前記ベースにより支持され、他端は、隣接する他の弾性フォイルの上部に載置されることを特徴とする。
【００１１】
また、それぞれ異なる曲率を有する複数個の弾性フォイルを含むベアリングが提供されることを特徴とする。
【００１２】
また、それぞれ異なる曲率を有する複数個の弾性フォイルを含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるターボ圧縮機は、それぞれ異なる剛性を有する複数個の弾性フォイルを含むベアリングを有することを特徴とする。
【００１４】
また、それぞれ異なる曲率を有する複数個の弾性フォイルを含むベアリングを有することを特徴とする。
【００１５】
また、前記ターボ圧縮機は、インペラーおよびディスクが設置される回転軸をさらに含み、前記ディスクは、前記弾性フォイルにより支持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、それぞれ異なる剛性または曲率を有する複数個の弾性フォイルを用いることで、負荷収容能力を高めながらも、弾性フォイル表面の損傷及びターボ圧縮機の機械的損失を防止できるベアリング及びターボ圧縮機を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
本発明によるターボ圧縮機は、図２に示すように、ハウジング１０の内部に駆動室８が形成される。この駆動室８には、回転軸１が横切って設置される。回転軸１の中央部には、回転子５が設置される。回転子５の外側には、駆動室８の内壁の回転子５に対応する位置に固定子３が設置される。固定子３および回転子５からなる駆動モータ７は、外部から電源が印加されると、電磁気的な相互作用により回転軸１を回転する。また、駆動室８の内部には、回転軸１を支持する複数個のラジアルベアリング９およびスラストベアリング２０が設置される。スラストベアリング２０は、回転軸１の外周面に設けられたディスク１ａの両面に当接し、回転軸１を軸方向に支持する。
【００１９】
一方、回転軸１の両端部には、インペラー４ａ，４ｂが固定設置される。インペラー４ａ，４ｂは、吸入側の第１の段インペラー４ａおよび排出側の第２の段インペラー４ｂにより構成される。また、ハウジング１０には、外部から第１の段インペラー４ａ側に冷媒を吸入するために連通される吸入管６ａと、第２の段インペラー４ｂ側で圧縮された冷媒を吐出するために外部に連通される排出管６ｃと、が形成される。第１の段インペラー４ａ側および第２の段インペラー４ｂ側は、連結管６ｂを通して連通される。
【００２０】
したがって、駆動モータ７により回転軸１が回転されると、第１の段インペラー４ａおよび第２の段インペラー４ｂが回転する。第１の段インペラー４ａの回転により吸入管６ａを通してハウジング１０の内部に流れた冷媒は、第１の段インペラー４ａによって一次的に圧縮された後、連結管６ｂを通して第２の段インペラー４ｂ側に供給される。第２の段インペラー４ｂは、一次的に圧縮された冷媒を再び圧縮して排出管６ｃに排出する。
【００２１】
一方、駆動時に駆動モータ７から発生する熱によってターボ圧縮機の効率が低下することを防止するために、ハウジング１０には、駆動室８に連通される冷却冷媒吸入口８ａおよび冷却冷媒排出口８ｂが形成される。すなわち、冷媒サイクルを循環する冷媒の一部を冷却冷媒吸入口８ａを通して駆動室８に流入し、冷却冷媒排出口８ｂを通して再び冷媒サイクルに戻すことで、駆動室８の内部を冷却するようになる。
【００２２】
一方、本発明によるベアリング２０は、図３及び図４に示すように、中央部に開口２３ａが形成された円盤状のベース２３と、このベース２３の一面に付着される複数個の弾性フォイル２２ａ，２２ｂと、を備える。弾性フォイル２２ａ，２２ｂは、ベース２３の内側に付着される内側フォイル２２ａと、ベース２３の外側に付着される外側フォイル２２ｂとを含む。ここで、弾性フォイル２２ａ，２２ｂは、外側フォイル２２ｂ同士が重なり、内側フォイル２２ａ同士が重なるように放射状に設置される。
【００２３】
図４に示すように、弾性フォイル２２ａ，２２ｂの一端は、支持部材２５を介してベース２３に固定され、他端は、隣接した弾性フォイル２２ａ，２２ｂの上部に載置される。また、内側フォイル２２ａは、外側フォイル２２ｂよりも曲率およびベース２３からの最高距離が大きく形成される。また、内側フォイル２２ａは、相対的に剛性が小さく、外側フォイル２２ｂは、相対的に剛性が大きい。
【００２４】
したがって、図５に示すように、回転軸１及びこれに形成されるディスク１ａが停止中であるか、または、回転軸１が初期駆動状態である場合は、内側フォイル２２ａとディスク１ａとが互いに当接するようになるが、外側フォイル２２ｂは、ディスク１ａと当接しない。したがって、剛性の小さい内側フォイル２２ａのみがディスク１ａと接触することで、ディスク１ａとベアリング２０との間の摩擦により発生する弾性フォイル２２ａ，２２ｂの摩耗量が減少するとともに、ターボ圧縮機の機械損失も減少することになる。
【００２５】
また、回転軸が駆動されて所定時間が経過すると、内側フォイル２２ａ及び外側フォイル２２ｂとディスク１ａとの間には、所定間隔の空気膜が形成されることで、内側フォイル２２ａと外側フォイル２２ｂとがディスク１ａと離隔される。このとき、外側フォイル２２ｂおよび内側フォイル２２ａによってディスク１ａが同時に支持され、外側フォイル２２ｂおよび内側フォイル２２ａに荷重が分散されるので、支持可能な荷重が増加するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のベアリングを示した正面図である。
【図２】本発明によるターボ圧縮機を示した断面図である。
【図３】本発明によるターボ圧縮機のベアリングを示した正面図である。
【図４】本発明によるターボ圧縮機のベアリングを示した図３のIV-IV線断面図である。
【図５】本発明によるターボ圧縮機のベアリングを示した断面図で、ベアリングとディスクとの密着状態を示す。
【符号の説明】
【００２７】
２０    ベアリング
２２ａ，２２ｂ  弾性フォイル
２３    ベース
２３ａ  開口
【図１】
2006052837.tif 000003
【図２】
2006052837.tif 000004
【図３】
2006052837.tif 000005
【図４】
2006052837.tif 000006
【図５】
2006052837.tif 000007