(57)【要約】【課題】スクイーズフィルムダンパーの液体に電圧をかけることなく、高い減衰性能を発揮できる軸受装置を提供する。【解決手段】  軸受装置（１０）は、軸受（１１）と、軸受箱（１２）と、スクイーズフィルムダンパー（１５）と、流路（１６）とを備える。スクイーズフィルムダンパー（１５）は、複数の弾性シール部材（１３）と、液体（１４）とを有する。複数の弾性シール部材（１３）は、軸受（１１）の軸線に垂直な方向における軸受の外面（１１ａ）と軸受箱の内面（１２ａ）との間で軸受（１１）の軸線方向に離れて配置されている。液体（１４）は、軸受の外面（１１ａ）、軸受箱の内面（１２ａ）、及び複数の弾性シール部材（１３）によって囲まれた空間を満たしている。流路（１６）は、軸受（１１）の軸線方向において軸受（１１）又は軸受箱（１２）を貫通している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を回転可能に支持するための軸受と、
前記軸受の軸線周りに前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受の軸線に垂直な方向における前記軸受の外面と前記軸受箱の内面との間で前記軸受の軸線方向に離れて配置された複数の弾性シール部材と、前記軸受の前記外面、前記軸受箱の前記内面、及び前記複数の弾性シール部材によって囲まれた空間を満たす液体とを有するスクイーズフィルムダンパーと、
前記軸受の軸線方向において前記軸受又は前記軸受箱を貫通している流路と、を備えた、
軸受装置。
【請求項２】
前記流路は、前記軸受を貫通している、請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記流路は、前記軸受箱を貫通している、請求項１に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記流路は、前記軸受を貫通している内側流路と、前記軸受箱を貫通している外側流路とを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記流路は、前記軸受の軸線周りに並んだ複数の貫通穴を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記軸受箱は、前記軸受の軸線に垂直な方向において内側に突出しているとともに前記液体に接触している第一突出部を有し、
前記流路は、前記第一突出部を貫通している、請求項３に記載の軸受装置。
【請求項７】
前記軸受は、前記軸受の軸線方向において前記第一突出部に隣接しているとともに前記軸受の軸線に垂直な方向において前記第一突出部を貫通している前記流路よりも内側で外側に突出している第二突出部を有する、請求項６に記載の軸受装置。
【請求項８】
回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた羽根車と、
前記回転軸の軸線周りに配置された請求項１〜７のいずれか１項に記載の軸受装置と、を備えた、
ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、軸受装置及びターボ機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠心圧縮機において高速回転する軸を支持する軸受として、スクイーズフィルムダンパー軸受が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示す通り、スクイーズフィルムダンパー軸受３００が記載されている。スクイーズフィルムダンパー軸受３００は、回転軸３０１、軸受メタル３０２、軸受ハウジング３０３、及びＯリング３１０により構成されている。軸受メタル３０２は、回転軸３０１を支持する。軸受ハウジング３０３は、軸受メタル３０２の外側で軸受設置部３０４と接している。Ｏリング３１０は、軸受メタル３０２の外周面と軸受ハウジング３０３の内周面とで作られる隙間を密閉するための絶縁性の材料で作られている。この密閉空間には、スクイーズ膜をなす液体３０９が密閉されている。液体３０９は電圧により粘性が変化する液体である。回転軸３０１と軸受メタル３０２との隙間に潤滑油を供給する給油路３０７が設けられている。
【０００４】
液体３０９に電圧をかけるために、電圧供給用の電気回路が形成されている。この電気回路において、直流電源３０５とスイッチ３０８とが直列に結合しており、一方の端がアース３０６に接続され、もう一方の端が軸受ハウジング３０３に接続されている。さらに、軸受メタル３０２がアース３０６で接地されている。
【０００５】
電気回路のスイッチ３０８を入れることにより、液体３０９に電圧がかかり、液体３０９の粘性が変化する。液体３０９に電圧がかかると液体３０９の粘性が上昇する。スクイーズ膜の油膜切れが発生するほどに振動周波数が大きくなる場合、スイッチ３０８を入れて、スクイーズ膜を形成する密閉空間内の液体３０９に電圧をかけ、その粘性を上げて、スクイーズ膜の減衰性能を向上させる。これにより、スクイーズ膜内の油膜切れを防止し、回転軸３０１の振れ回りを抑制し、スクイーズフィルムダンパー軸受３００の信頼性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術において、軸受における摩擦熱及びモータの発熱がスクイーズ膜に伝わることによって液体３０９の温度が上昇することは考慮されていない。このため、液体３０９の温度が上昇した場合に、液体３０９に電圧をかけることによって減衰性能を十分に向上させることができるのか定かでない。また、特許文献１に記載の技術によれば、液体３０９の粘性を上げるために液体３０９に電圧をかける必要がある。
【０００８】
そこで、本開示は、スクイーズフィルムダンパーにおいてスクイーズフィルムをなす液体に電圧をかけることなく、高い減衰性能を発揮できる軸受装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、
回転軸を回転可能に支持するための軸受と、
前記軸受の軸線周りに前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受の軸線に垂直な方向における前記軸受の外面と前記軸受箱の内面との間で前記軸受の軸線方向に離れて配置された複数の弾性シール部材と、前記軸受の前記外面、前記軸受箱の前記内面、及び前記複数の弾性シール部材によって囲まれた空間を満たす液体とを有するスクイーズフィルムダンパーと、
前記軸受の軸線方向において前記軸受又は前記軸受箱を貫通している流路と、を備えた、
軸受装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
上記の軸受装置は、スクイーズフィルムダンパーの液体に電圧をかけることなく、高い減衰性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示の軸受装置の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った軸受装置の断面図である。
【図３】図３は、本開示のターボ機械の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、本開示の冷凍サイクル装置の一例を示す構成図である。
【図５】図５は、本開示の冷凍サイクル装置の別の一例を示す構成図である。
【図６】図６は、従来のスクイーズフィルムダンパー軸受を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明者らの検討に基づく知見＞
スクイーズフィルムダンパーを有する軸受装置において、モータなどの軸受装置の近くの機器において発生した熱及び軸受における摩擦熱がスクイーズフィルムをなす液体に伝わる可能性がある。この場合、液体の温度が上昇して粘性が低下し、軸受装置の減衰性能が低下する可能性がある。このため、スクイーズフィルムダンパーに接する部品を適切に冷却して、スクイーズフィルムをなす液体を所望の温度に保つことで高い減衰性能を発揮できると考えられる。特許文献１に記載に技術によれば、潤滑油が、給油路３０７を通って、回転軸３０１と軸受メタル３０２との隙間に供給されている。給油路３０７は、回転軸３０１と軸受メタル３０２との隙間につながっており、この隙間の大きさは流体潤滑のために通常は非常に狭く定められていると考えられる。このため、給油路３０７における潤滑油の流量を大きくすることは難しく、スクイーズフィルムをなす液体を所望の温度に保つ観点から給油路３０７により軸受メタル３０２が効率的に冷却されるとは考え難い。
【００１３】
そこで、本発明者らは、スクイーズフィルムダンパーに接する部品を適切に冷却して、高い減衰性能を発揮できる軸受装置について日夜検討を重ねた。その結果、本発明者らは、軸受装置が軸受又は軸受箱を貫通している流路を有することにより、軸受又は軸受箱を効率的に冷却でき、軸受装置が高い減衰性能を発揮できることを新たに見出した。本発明者らは、このような新たな知見に基づいて本開示の軸受装置を案出した。なお、上記の知見は本発明者らの検討に基づく知見であり、先行技術として自認するものではない。
【００１４】
本開示の第１態様は、
回転軸を回転可能に支持するための軸受と、
前記軸受の軸線周りに前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受の軸線に垂直な方向における前記軸受の外面と前記軸受箱の内面との間で前記軸受の軸線方向に離れて配置された複数の弾性シール部材と、前記軸受の前記外面、前記軸受箱の前記内面、及び前記複数の弾性シール部材によって囲まれた空間を満たす液体とを有するスクイーズフィルムダンパーと、
前記軸受の軸線方向において前記軸受又は前記軸受箱を貫通している流路と、を備えた、
軸受装置を提供する。
【００１５】
第１態様によれば、流路が軸受又は軸受箱を貫通しているので、流路に冷却液が流れるときに流路における冷却液の流量が大きくなりやすい。このため、軸受又は軸受箱を効率的に冷却でき、スクイーズフィルムダンパーの液体の温度上昇を防止できる。これにより、スクイーズフィルムダンパーの液体の粘性が低下することを防止でき、第１態様に係る軸受装置は、スクイーズフィルムダンパーの液体に電圧をかけることなく、高い減衰性能を発揮できる。
【００１６】
本開示の第２態様は、第１態様に加えて、前記流路は、前記軸受を貫通している、軸受装置を提供する。モータによって回転軸が駆動される場合、モータによって発生した熱が、回転軸を通って軸受に伝わる。このため、軸受の温度は軸受箱の温度に比べて上昇しやすい。第２態様によれば、流路が軸受を貫通していることにより、温度上昇しやすい軸受を効率的に冷却できる。その結果、第２態様に係る軸受装置は、高い減衰性能を発揮できる。
【００１７】
本開示の第３態様は、第１態様に加えて、前記流路は、前記軸受箱を貫通している、軸受装置を提供する。第３態様によれば、軸受箱は、軸受の軸線周りに軸受を取り囲んでいるので、軸受の軸線に垂直な、流路の断面積を大きくしやすい。このため、流路における冷却液の流量を大きくしやすい。これにより、第３態様に係る軸受装置は、軸受箱を効率的に冷却でき、高い減衰性能を発揮できる。
【００１８】
本開示の第４態様は、第１態様〜第３態様に加えて、前記流路は、前記軸受を貫通している内側流路と、前記軸受箱を貫通している外側流路とを有する、軸受装置を提供する。第４態様によれば、軸受及び軸受箱を効率的に冷却できる。その結果、第４態様に係る軸受装置は、より確実に高い減衰性能を発揮できる。
【００１９】
本開示の第５態様は、第１態様〜第４態様のいずれか１つの態様に加えて、前記流路は、前記軸受の軸線周りに並んだ複数の貫通穴を有する、軸受装置を提供する。第５態様によれば、複数の貫通穴を冷却流路が流れるので、軸受又は軸受箱をより効率的に冷却できる。その結果、第５態様に係る軸受装置は、より確実に高い減衰性能を発揮できる。
【００２０】
本開示の第６態様は、第３態様に加えて、前記軸受箱は、前記軸受の軸線に垂直な方向において内側に突出しているとともに前記液体に接触している第一突出部を有し、前記流路は、前記第一突出部を貫通している、軸受装置を提供する。第６態様によれば、流路が、液体に接触している第一突出部を貫通しているので、軸受の軸線方向における流路の長さを短くでき、軸受箱に流路を形成する加工に要する期間を短くできる。加えて、第一突出部は液体に接触しているので、スクイーズフィルムダンパーの液体の近くに流路が位置する。このため、スクイーズフィルムダンパーの液体の温度上昇をより確実に防止できる。
【００２１】
本開示の第７態様は、第６態様に加えて、前記軸受は、前記軸受の軸線方向において前記第一突出部に隣接しているとともに前記軸受の軸線に垂直な方向において前記第一突出部を貫通している前記流路よりも内側で外側に突出している第二突出部を有する、軸受装置を提供する。第７態様によれば、第一突出部及び第二突出部によって、軸受の軸線方向において軸受及び軸受箱を位置合わせできる。加えて、第二突出部と軸受箱の内面との間の空間を、第一突出部を貫通している流路に冷却液を導くために利用できる。
【００２２】
本開示の第８態様は、
回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた羽根車と、
前記回転軸の軸線周りに配置された、第１態様〜第７態様のいずれか１つの態様に記載の軸受装置と、を備えた、
ターボ機械を提供する。
【００２３】
第８態様によれば、軸受装置が高い減衰性能を発揮できるので、ターボ機械が高い信頼性を有する。
【００２４】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は例示に過ぎず、これらによって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
＜軸受装置＞
図１に示す通り、軸受装置１０は、軸受１１と、軸受箱１２と、スクイーズフィルムダンパー１５と、流路１６とを備えている。軸受１１は、回転軸３５を回転可能に支持する。軸受箱１２は、軸受１１の軸線周りに軸受１１を取り囲んでいる。スクイーズフィルムダンパー１５は、複数の弾性シール部材１３と、液体１４とを有する。複数の弾性シール部材１３は、軸受１１の軸線に垂直な方向における軸受の外面１１ａと軸受箱１２の内面１２ａとの間で軸受１１の軸線方向に離れて配置されている。液体１４は、複数の弾性シール部材１３、軸受１１の外面１１ａ、及び軸受箱１２の内面１２ａによって囲まれた空間を満たしている。流路１６は、軸受１１の軸線方向において軸受１１又は軸受箱１２を貫通している。
【００２６】
軸受１１は、典型的にはすべり軸受である。軸受装置１０の使用時に軸受１１と回転軸３５との間に円筒状の空間である潤滑空間６５が存在し、潤滑空間６５に軸受装置１０の外部から潤滑液が供給される。回転軸３５の半径方向におけるこの隙間の寸法は、流体潤滑できるように例えば数十μｍに定められている。
【００２７】
弾性シール部材１３は、例えばＯリングである。
【００２８】
スクイーズフィルムダンパー１５において液体１４が満たしている空間は、典型的には円筒状の空間である。軸受１１の軸線に垂直な方向におけるスクイーズフィルムダンパー１５の寸法は、例えば１０μｍ〜２００μｍである。スクイーズフィルムダンパー１５の液体１４の粘性により、回転軸３５のアンバランスによる振動及び自励振動を抑制できる。このため、スクイーズフィルムダンパー１５の液体１４が所望の粘性を有していることが望ましい。
【００２９】
所定の冷却液が流路１６を流れることにより、軸受１１又は軸受箱１２が冷却される。流路１６は軸受１１又は軸受箱１２を貫通しているので、流路１６における冷却液の流量が大きくなりやすく、軸受１１又は軸受箱１２が効率的に冷却される。これにより、スクイーズフィルムダンパー１５の液体１４の温度上昇が防止される。その結果、スクイーズフィルムダンパー１５において液体１４が所望の粘性を有しやすく、軸受装置１０は高い減衰性能を発揮できる。
【００３０】
図１に示す通り、流路１６は、例えば軸受１１を貫通している。例えば、回転軸３５がモータによって駆動される場合、モータで発生する熱が回転軸３５を通って軸受１１に伝わる可能性がある。このため、軸受１１の温度が軸受箱１２の温度に比べて上昇しやすいことがある。流路１６が軸受１１を貫通していれば、軸受１１が温度上昇しやすい場合でも、軸受１１を効率的に冷却できる。その結果、軸受装置１０は高い減衰性能を発揮できる。
【００３１】
図１に示す通り、流路１６は、例えば軸受箱１２を貫通している。軸受箱１２は、軸受１１の軸線周りに軸受１１を取り囲んでいるので、軸受１２の軸線に垂直な、流路１６の断面積を大きくしやすい。このことは、流路１６における冷却液の流量を大きくする観点から有利である。軸受装置１０によれば、軸受箱１２を効率的に冷却でき、高い減衰性能を発揮できる。
【００３２】
図１に示す通り、流路１６は、例えば、内側流路１６ａと、外側流路１６ｂとを有する。内側流路１６ａは軸受１１を貫通している。外側流路１６ｂは軸受箱１２を貫通している。この場合、軸受１１及び軸受箱１２を効率的に冷却でき、軸受装置１０がより確実に高い減衰性能を発揮できる。
【００３３】
図２に示す通り、流路１６は、例えば、軸受１１の軸線周りに並んだ複数の貫通穴を有する。この場合、流路１６を流れる冷却液の量が多くなり、軸受１１又は軸受箱１２をより効率的に冷却できる。
【００３４】
流路１６は、軸受１１又は軸受箱１２を貫通している限り、軸受１１の軸線に対して平行に伸びていてもよいし、軸受１１の軸線に対して傾いて延びていてもよい。流路１６は、例えば、スクイーズフィルムダンパー１５につながることなく延びている。
【００３５】
図１に示す通り、軸受箱１２は、例えば、第一突出部１２ｐを有する。第一突出部１２ｐは、軸受１１の軸線に垂直な方向において内側に突出しているとともに液体１４に接触している。流路１６は、例えば、第一突出部１２ｐを貫通している。この場合、軸受１１の軸線方向における流路１６の長さを短くでき、軸受箱１２に流路１６を形成する加工に要する期間を短くできる。加えて、第一突出部１２ｐは液体１４に接触しているので、スクイーズフィルムダンパー１５の液体１４の近くに流路１６が位置する。このため、スクイーズフィルムダンパー１５の液体１４の温度上昇をより確実に防止できる。
【００３６】
図１に示す通り、軸受１１は、例えば、第二突出部１１ｐを有する。第二突出部１１ｐは、軸受１１の軸線方向において第一突出部１２ｐに隣接している。加えて、第二突出部１１ｐは、軸受１１の軸線に垂直な方向において第一突出部１２ｐを貫通している流路１６よりも内側で外側に突出している。この場合、第一突出部１２ｐ及び第二突出部１１ｐによって、軸受１１の軸線方向において軸受１１及び軸受箱１２を位置合わせできる。また、第二突出部１１ｐと軸受箱１２の内面１２ａとの間に筒状の空間が存在し、この空間を、第一突出部１２ｐを貫通している流路１６に冷却液を導くために利用できる。
【００３７】
例えば、軸受１１の軸線方向において、軸受１１の一方の端面と軸受箱１２の一方の端面とが揃っている。軸受１１の軸線方向において、軸受箱１２は、軸受１１よりも長い寸法を有する。軸受箱１２は、例えば、軸受１１の軸線方向においてスクイーズフィルムダンパー１５から離れた位置に隔壁１２ｗを有する。隔壁１２ｗは、回転軸３５の直径よりもわずかに大きい内径を有する貫通孔を有し、この貫通孔に回転軸３５が配置されている。軸受装置１０が回転軸３５を支持している場合、軸受１１の軸線方向においてスクイーズフィルムダンパー１５と隔壁１２ｗとの間には、軸受箱１２の内面及び回転軸３５の外面によって環状の空間が定められる。
【００３８】
＜ターボ機械＞
次に、軸受装置１０の用途の一例について説明する。図３に示す通り、ターボ機械３０は、回転軸３５と、羽根車３８と、軸受装置１０とを備えている。羽根車３８は、回転軸３５に取り付けられている。軸受装置１０は、回転軸３５の軸線周りに配置されている。上記の通り、軸受装置１０は高い減衰性能を発揮できるので、ターボ機械３０は高い信頼性を有する。
【００３９】
羽根車３８は、例えば、焼き嵌めによって回転軸３５に固定されている。軸受装置１０の軸受１１は、例えば、羽根車３８の前方において、回転軸３５の軸線方向における一方の端部を支持している。軸受箱１２は、例えば、回転軸３５の軸線方向において羽根車３８の前端と隣接している。
【００４０】
図３に示す通り、ターボ機械３０は、例えば、軸受装置１０ｂ、ケーシング３１ａ、ケーシング３１ｂ、モータ３２、軸受押え３９ａ、及び軸受押え３９ｂをさらに備えている。
【００４１】
軸受装置１０ｂは、例えば軸受装置１０と同様に構成されており、回転軸３５の軸線方向における他方の端部を支持している。
【００４２】
ケーシング３１ａの内部には羽根車３８が配置されている。ターボ機械３０は、例えば遠心圧縮機として動作する。ケーシング３１ａの内部には、圧縮空間６１が存在する。圧縮空間６１は、羽根車３８の半径方向外側において羽根車３８に接している空間である。羽根車３８の前端に圧縮空間入口６２が形成されている。ケーシング３１ａの内面は、羽根車３８の半径方向外側において渦形室６３を定めており、圧縮空間出口６４が渦形室６３に接している。
【００４３】
ターボ機械３０の運転期間中にモータ３２が作動すると、回転軸３５とともに羽根車３８が回転する。これにより、圧縮性流体が圧縮空間６１に吸い込まれ圧縮される。圧縮された流体は、圧縮空間出口６４からターボ機械３０の外部に吐出される。
【００４４】
ケーシング３１ｂは、回転軸３５の軸線方向にケーシング３１ａと隣り合って配置されており、ケーシング３１ｂはケーシング３１ａに固定されている。モータ３２は、ケーシング３１ｂの内部に配置されている。モータ３２は、固定子３３及び回転子３４を備えている。固定子３３は焼き嵌めによってケーシング３１ｂに固定されており、回転子３４は焼き嵌めによって回転軸３５に固定されている。固定子３３の内面と回転子３４の外面との間には所定のサイズの隙間が形成されている。回転軸３５は、回転軸３５の軸線方向における回転子３４の端面から軸線方向外側に延びている。
【００４５】
軸受押え３９ａは、回転軸３５の軸線方向において軸受装置１０と隣り合って配置されている。軸受押え３９ａの内部には潤滑液を貯留するための貯留空間７１ａが存在する。軸受押え３９ａには配管が接続されており、この配管は潤滑液供給路７１の一部を定めている。潤滑液供給路７１は、貯留空間７１ａにつながっている。貯留空間７１ａは回転軸３５よりも軸線方向の外側に位置し、回転軸３５の端面が貯留空間７１ａに面している。図１に示す通り、回転軸３５は、入口及び出口を含む連通路７３をその内部に有する。連通路７３の入口は、回転軸３５の端面に位置する。連通路７３の出口は、回転軸３５の軸線方向に延びる外面に位置し、軸受１１と回転軸３５との間の潤滑空間６５に面している。これにより、貯留空間７１ａが潤滑空間６５に連通している。連通路７３の一部は回転軸３５の半径方向に延びている。
【００４６】
軸受１１の軸線方向においてスクイーズフィルムダンパー１５と隔壁１２ｗとの間には、軸受箱１２の内面及び回転軸３５の外面によって環状の空間である排出空間７２ａが定められている。軸受箱１２には配管が接続されており、この配管は潤滑液排出路７２の一部を定めている。潤滑液排出路７２は、排出空間７２ａにつながっている。排出空間７２ａは、潤滑空間６５と連通している。
【００４７】
潤滑液供給路７１を通って潤滑液が貯留空間７１ａに貯留される。貯留空間７１ａに貯留された潤滑液が連通路７３を通って潤滑空間６５に供給される。連通路７３の回転軸３５の半径方向に延びている部位における潤滑液には回転軸３５の回転に伴う遠心力が作用し、潤滑液が軸受空間６５に向かって圧送される。その後、潤滑液は、排出空間７２ａに導かれ、潤滑液排出路７２を通ってターボ機械３０の外部に排出される。
【００４８】
流路１６は、貯留空間７１ａ及び排出空間７２ａに連通している。このため、潤滑液供給路７１を通って貯留空間７１ａに貯留された潤滑液の一部は、冷却液として、流路１６に供給される。その後、冷却液は、排出空間７２ａに導かれる。このように、ターボ機械３０においては、回転軸３５と軸受１１との潤滑のための潤滑液の一部が、流路１６に供給されるべき冷却液として利用される。なお、流路１６に供給されるべき冷却液は、潤滑液とは異なる種類の液体であってもよく、回転軸３５と軸受１１との潤滑のための潤滑液とは別に軸受装置１０の外部から供給されてもよい。
【００４９】
軸受押え３９ｂは、回転軸３５の軸線方向において軸受装置１０ｂと隣り合って配置されている。軸受押え３９ｂは、軸受押え３９ａと同様に構成されている。
【００５０】
＜冷凍サイクル装置＞
ターボ機械３０は、例えば冷凍サイクル装置１ａに組み込まれている。図４に示す通り、冷凍サイクル装置１ａは、例えば、主回路２１と、第一循環回路２２と、第二循環回路２３と、ターボ機械３０とを備えている。冷凍サイクル装置１ａは、例えば冷房専用の空気調和装置として機能する。冷凍サイクル装置１ａに使用される冷媒は、例えば、常温（日本工業規格：２０℃±１５℃ JIS Z 8703）において大気圧より低い飽和蒸気圧を有する物質を主成分として含有している。冷媒の主成分は、常温において大気圧より低い飽和蒸気圧を有する物質である限り特に制限されないが、例えば、水、アルコール、又はエーテルである。本明細書において「主成分」とは、質量基準で最も多く含まれる成分を意味する。
【００５１】
冷凍サイクル装置１ａにおいて、ターボ機械３０は圧縮機として機能する。主回路２１は、第一貯留槽２４、ターボ機械３０、及び第二貯留槽２５がこの順で接続された回路である。主回路２１において、第一貯留槽２４の内部空間と、ターボ機械３０の羽根車３８が配置されている空間とが流路２１ａによって連通している。主回路２１において、ターボ機械３０の渦形室６３と第二貯留槽２５の内部空間とが流路２１ｃによって連通している。主回路２１において、第一貯留槽２４の内部空間と第二貯留槽２５の内部空間とが流路２１ｄによって連通している。
【００５２】
第一循環回路２２は、第一ポンプ２６及び第一熱交換器２７を有する。第一貯留槽２４には、液冷媒が貯留されている。第一循環回路２２は、第一貯留槽２４に貯留された液冷媒が第一ポンプ２６によって第一熱交換器２７に供給され、第一熱交換器２７で吸熱した冷媒が第一貯留槽２４に戻るように構成されている。第一循環回路２２において、第一貯留槽２４と第一ポンプ２６の入口とが流路２２ａによって接続されている。第一ポンプ２６の出口と第一熱交換器２７の入口とが流路２２ｂによって接続されている。第一熱交換器２７の出口と第一貯留槽２４とが流路２２ｃによって接続されている。
【００５３】
第二循環回路２３は、第二ポンプ２８及び第二熱交換器２９を有する。第二貯留槽２５には、液冷媒が貯留されている。第二循環回路２３は、第二貯留槽２５に貯留された液冷媒が第二ポンプ２８によって第二熱交換器２９に供給され、第二熱交換器２９で放熱した冷媒が第二貯留槽２５に戻るように構成されている。第二循環回路２３において、第二貯留槽２５と第二ポンプ２８の入口とが流路２３ａによって接続されている。第二ポンプ２８の出口と第二熱交換器２９の入口とが流路２３ｂによって接続されている。第二熱交換器２９の出口と第二貯留槽２５とが流路２３ｃによって接続されている。
【００５４】
主回路２１において、第二貯留槽２５には、冷凍サイクルにおける低温高圧の冷媒が貯留されている。低温高圧の作動流体は、流路２１ｄを通って第一貯留槽２４に送られ、第一貯留槽２４において膨張又は蒸発して低温低圧の冷媒になる。第一貯留槽２４における低温低圧の冷媒は、流路２１ａを通ってターボ機械３０に送られ、ターボ機械３０によって圧縮されて高温高圧の冷媒になる。高温高圧の冷媒は、ターボ機械３０から流路２１ｃに吐出され、第二貯留槽２５に供給される。第二貯留槽２５に流入した高温高圧の冷媒は第二貯留槽２５において冷却され低温高圧の冷媒になる。
【００５５】
第一貯留槽２４の内部において低温高圧の冷媒は、第一循環回路２２に充填された熱輸送のための流体を冷却することにより低温低圧の冷媒になる。熱輸送のための流体は第一ポンプ２６によって流路２２ａ及び流路２２ｂを通って第一熱交換器２７に送られ、例えば第一熱交換器２７において室内の空気を冷却した後、第一貯留槽２４に戻る。
【００５６】
第二貯留槽２５に流入した高温高圧の冷媒は、第二循環回路２３に充填された熱輸送のための流体に放熱して低温高圧の作動流体になる。熱輸送のための流体は、第二ポンプ２８によって流路２３ａ及び流路２３ｂを通って第二熱交換器２９に送られ、室外の空気に放熱した後、第二貯留槽２５に戻る。このようにして、冷凍サイクル装置１ａは、冷房専用の空気調和機として機能する。
【００５７】
例えば、第一貯留槽２４に貯留された液冷媒が、潤滑液として潤滑空間６５に供給される。第一貯留槽２４は、潤滑液供給路７１によって貯留空間７１ａに連通している。また、排出空間７２ａは、潤滑液排出路７２によって第一貯留槽２４に連通している。潤滑液供給路７１には、例えば、ポンプ７６ａが配置されており、ポンプ７６ａの働きにより第一貯留槽２４に貯留された液冷媒が潤滑空間６５に供給される。その後、液冷媒は、排出空間７２ａ及び潤滑液排出路７２を通って第一貯留槽２４に戻される。この場合、例えば、液冷媒が流路１６を冷却液として流れる。
【００５８】
第一貯留槽２４に貯留された液冷媒は、ポンプ７６ｂの働きにより軸受装置１０ｂの内部に供給され、その後第一貯留槽２４に戻される。
【００５９】
（変形例）
冷凍サイクル装置１ａは、様々な観点から変更可能である。例えば、潤滑空間６５には、冷凍サイクルの冷媒とは異なる種類の潤滑液が供給されてもよく、例えば、オイルが潤滑空間６５に潤滑液として供給されてもよい。この場合、例えば、水などのオイルとは非相溶の液体が冷却液として流路１６に供給されてもよい。この場合、液冷媒が冷却液として流路１６に供給されてもよいし、液冷媒以外の液体が冷却液として流路１６に供給されてもよい。
【００６０】
冷凍サイクル装置１ａは、図５に示す冷凍サイクル装置１ｂのように変更されてもよい。冷凍サイクル装置１ｂは、特に説明する場合を除き、冷凍サイクル装置１ａと同様に構成されている。冷凍サイクル装置１ａの構成要素と同一又は対応する冷凍サイクル装置１ｂの構成要素には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。冷凍サイクル装置１ａに関する説明は技術的に矛盾しない限り、冷凍サイクル１ｂにも当てはまる。
【００６１】
冷凍サイクル装置１ｂは、第一貯留槽２４に代えて第一熱交換器２４ａを備え、第二貯留槽２５に代えて第二熱交換器２５ａを備えている。第一熱交換器２４ａは、例えば、シェルアンドチューブ式熱交換器である。第一循環回路２２に充填された熱輸送のための流体は、冷凍サイクルの冷媒と第一熱交換器２４ａにおいて間接的に熱交換する。また、第二熱交換器２５ａは、例えば、シェルアンドチューブ式熱交換器である。第二循環回路２３に充填された熱輸送のための流体は、冷凍サイクルの冷媒と第二熱交換器２５ａにおいて間接的に熱交換する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本開示の軸受装置は、家庭用又は業務用の空気調和装置、チラー、給湯用ヒートポンプに特に有用である。本開示の軸受装置は、水を主成分として含有している冷媒を用いるヒートポンプに特に有用である。本開示の軸受装置は、産業用製氷装置又は冷凍冷蔵装置等の大型の冷凍サイクル装置、プラント等で使用される空圧機器の動力源、クリーンルーム等で使用される圧縮空気を利用した清浄装置における圧縮空気の供給源、火力発電、水力発電、風力発電、潮汐力発電、及び原子力発電などの各種発電のためのタービン及びポンプ、並びに航空機のジェットエンジンにも適用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０            軸受装置
１１            軸受
１１ａ          外面
１１ｐ          第二突出部
１２            軸受箱
１２ａ          内面
１２ｐ          第一突出部
１３            弾性シール部材
１５            スクイーズフィルムダンパー
１６            流路
１６ａ          内側流路
１６ｂ          外側流路
３０            ターボ機械
３５            回転軸
３８            羽根車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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