(57)【要約】【課題】ステータ部に対する冷却効率が向上された回転機械を説明する。【解決手段】回転機械１は、回転軸２１と、ロータ部２２と、ステータ部２３と、第１冷却ケーシング３と、第２冷却ケーシング４と、モータケーシング５と、を備えている。ロータ部２２は、回転軸２１に取り付けられている。ステータ部２３は、ロータ部２２を包囲している。第１冷却ケーシング３は、ステータ部２３を包囲し、ステータ部２３を冷却するように構成されている。第２冷却ケーシング４は、第１冷却ケーシング３を包囲している。モータケーシング５は、ロータ部２２、ステータ部２３、第１冷却ケーシング３、及び第２冷却ケーシング４を収容している。第２冷却ケーシング４の熱伝導率は、第１冷却ケーシング３の熱伝導率よりも小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に取り付けられたロータ部と、
前記ロータ部を包囲するステータ部と、
前記ステータ部を包囲し、前記ステータ部を冷却するように構成された第１冷却ケーシングと、
前記第１冷却ケーシングを包囲する第２冷却ケーシングと、
前記ロータ部、前記ステータ部、前記第１冷却ケーシング、及び前記第２冷却ケーシングを収容するモータケーシングと、を備え、
前記第２冷却ケーシングの熱伝導率は、前記第１冷却ケーシングの熱伝導率よりも小さい、回転機械。
【請求項２】
前記第１冷却ケーシングの外周面には、冷媒を循環させるための溝部が形成されている、請求項１に記載の回転機械。
【請求項３】
前記モータケーシングは、前記第２冷却ケーシングに接触する接触部を含み、
前記第２冷却ケーシングと前記モータケーシングとの間には、前記接触部以外の領域において空隙が形成されている、請求項１又は２に記載の回転機械。
【請求項４】
前記第１冷却ケーシングの外周面には、冷媒を循環させるための溝部が形成されており、
前記接触部は、前記回転軸の軸方向における前記溝部の形成領域よりも前記軸方向における前記回転軸の軸端側に形成されており、
前記軸方向における前記空隙の形成領域は、前記軸方向における前記溝部の前記形成領域に対応している、請求項３に記載の回転機械。
【請求項５】
前記第２冷却ケーシングの熱伝導率は、前記モータケーシングの熱伝導率よりも小さい、請求項１〜４の何れか一項に記載の回転機械。
【請求項６】
前記モータケーシングに対して取り付けられ、前記回転軸を支持する磁気軸受と、
前記モータケーシングに対して取り付けられ、前記回転軸を支持する補助軸受と、を更に備える、請求項１〜５の何れか一項に記載の回転機械。
【請求項７】
前記回転軸の端部に取り付けられたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラを収容すると共に前記モータケーシングに熱的に接続されたコンプレッサケーシングと、を更に備える、請求項１〜６の何れか一項に記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された回転機械は、ステータ部と、ステータ部を収容するモータケーシングと、を備えている。ステータ部とモータケーシングとの間には、ステータ部を冷却するための冷却ブッシュが設けられている。冷却ブッシュは、モータケーシングの内周面と密接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０７８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような回転機械では、冷却ブッシュがモータケーシングの内周面に密接しているため、モータケーシングからの熱が冷却ブッシュに伝わってしまう。このため、ステータ部を冷却するための冷却ブッシュの冷却効率が低下するおそれがある。
【０００５】
本開示は、ステータ部に対する冷却効率が向上された回転機械を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る回転機械は、回転軸と、回転軸に取り付けられたロータ部と、ロータ部を包囲するステータ部と、ステータ部を包囲し、ステータ部を冷却するように構成された第１冷却ケーシングと、第１冷却ケーシングを包囲する第２冷却ケーシングと、ロータ部、ステータ部、第１冷却ケーシング、及び第２冷却ケーシングを収容するモータケーシングと、を備え、第２冷却ケーシングの熱伝導率は、第１冷却ケーシングの熱伝導率よりも小さい。
【０００７】
この回転機械によれば、ステータ部は、第１冷却ケーシングにより冷却される。そして、第１冷却ケーシングは、第２冷却ケーシングに包囲されており、第２冷却ケーシングの熱伝導率は、第１冷却ケーシングの熱伝導率よりも小さい。比較的小さな熱伝導率を有する第２冷却ケーシングがモータケーシングと第１冷却ケーシングとの間に配置されることにより、モータケーシングからの熱が第１冷却ケーシングに伝わるのが抑制される。これにより、第１冷却ケーシングによるステータ部の冷却効率が向上される。よって、この回転機械によれば、ステータ部に対する冷却効率が向上される。
【０００８】
いくつかの態様において、第１冷却ケーシングの外周面には、冷媒を循環させるための溝部が形成されている。この場合、溝部が例えば第２冷却ケーシングに形成されている場合に比べて、比較的大きい熱伝導率を有する第１冷却ケーシングと冷媒との接触面積が大きくなる。このため、第１冷却ケーシングによるステータ部の冷却効率が向上される。また、溝部が例えば第２冷却ケーシングの内周面に形成されている場合に比べて、より容易に溝部を形成することができる。
【０００９】
いくつかの態様において、モータケーシングは、第２冷却ケーシングに接触する接触部を含み、第２冷却ケーシングとモータケーシングとの間には、接触部以外の領域において空隙が形成されている。この場合、第２冷却ケーシングとモータケーシングとの接触面積が小さくなるため、モータケーシングからの熱が第２冷却ケーシングに伝わるのが抑制される。これにより、モータケーシングからの熱が第１冷却ケーシングに伝わるのが確実に抑制される。よって、第１冷却ケーシングによるステータ部の冷却効率が確実に向上される。
【００１０】
いくつかの態様において、第１冷却ケーシングの外周面には、冷媒を循環させるための溝部が形成されており、接触部は、回転軸の軸方向における溝部の形成領域よりも軸方向における回転軸の軸端側に形成されており、軸方向における空隙の形成領域は、軸方向における溝部の形成領域に対応している。この場合、溝部の形成領域に対応する領域において、モータケーシングと第２冷却ケーシングとが接触していないため、モータケーシングからの熱が第１冷却ケーシングの溝部に伝わるのが確実に抑制される。これにより、第１冷却ケーシングによるステータ部の冷却効率が確実に向上される。
【００１１】
いくつかの態様において、第２冷却ケーシングの熱伝導率は、モータケーシングの熱伝導率よりも小さい。この場合、モータケーシングからの熱が第１冷却ケーシングに伝わるのがより確実に抑制されるため、第１冷却ケーシングによるステータ部の冷却効率がより確実に向上される。
【００１２】
いくつかの態様において、回転機械は、モータケーシングに対して取り付けられ、回転軸を支持する磁気軸受と、モータケーシングに対して取り付けられ、回転軸を支持する補助軸受と、を更に備える。上述したように、比較的小さな熱伝導率を有する第２冷却ケーシングがモータケーシングと第１冷却ケーシングとの間に配置されることにより、モータケーシングからの熱が第１冷却ケーシングに伝わるのが抑制されている。この場合、従来のように（例えば特許文献１参照）、モータケーシングと第１冷却ケーシングとが密接している場合に比べて、モータケーシングが第１冷却ケーシングにより過冷却されるのが抑制される。このため、回転軸とモータケーシングとの回転軸の軸方向における熱伸びの差が大きくなるのが抑制される。これにより、回転軸とモータケーシングに対して取り付けられた補助軸受との回転軸の軸方向における距離を小さくすることができる。したがって、回転軸の軸方向における磁気軸受のギャップを小さくすることができる。よって、磁気軸受の吸引力を向上させることができる。
【００１３】
いくつかの態様において、回転機械は、回転軸の端部に取り付けられたコンプレッサインペラと、コンプレッサインペラを収容すると共にモータケーシングに熱的に接続されたコンプレッサケーシングと、を更に備える。この場合、コンプレッサケーシングからの熱がモータケーシングに伝わり、モータケーシングが過冷却されるのが抑制される。これにより、上述したように磁気軸受の吸引力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示のいくつかの態様によれば、ステータ部に対する冷却効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一実施形態に係る回転機械を示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１に示される回転機械１は、例えば、高速モータを備えるダイレクトドライブ式の回転機械である。具体的には、回転機械１は、例えば、コンプレッサ８を備える遠心圧縮機である。回転機械１は、回転軸２１と、電動モータ２と、第１冷却ケーシング３と、第２冷却ケーシング４と、モータケーシング５と、磁気軸受６と、一対の補助軸受７と、コンプレッサ８と、を備えている。コンプレッサ８は、回転軸２１の第１端部２１ａ及び第２端部２１ｂにそれぞれ設けられた第１コンプレッサ８１と第２コンプレッサ８２とを有している。回転機械１は、例えば二段圧縮機である。
【００１８】
回転軸２１は、円柱状を呈しており、その軸線Ｌを中心に回転可能である。電動モータ２は、ロータ部２２と、ステータ部２３と、を有している。ロータ部２２は、回転軸２１に取り付けられている。ロータ部２２は、回転軸２１の軸方向（以下、単に軸方向と称する）の略中央に固定されている。ロータ部２２は、回転軸２１に取り付けられた一または複数の永久磁石（図示せず）を含む。
【００１９】
ステータ部２３は、ロータ部２２を包囲している。ステータ部２３は、回転軸２１の周方向に沿ってロータ部２２を包囲している。ステータ部２３は、ロータ部２２を包囲するように配置された円筒状のコア部２４と、コア部２４に導線が巻回されてなるコイル部２５と、を含む。導線を通じてステータ部２３のコイル部２５に交流電流が流されると、ロータ部２２及びステータ部２３の相互作用によって、回転軸２１が回転する。
【００２０】
第１冷却ケーシング３は、ステータ部２３を包囲している。第１冷却ケーシング３は、例えば円筒状を呈している。第１冷却ケーシング３は、回転軸２１の周方向に沿ってステータ部２３を包囲している。第１冷却ケーシング３は、ステータ部２３に熱的に接続されている。第１冷却ケーシング３は、ステータ部２３を冷却するように構成されている（詳細は、後述する）。第１冷却ケーシング３の材質は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等である。
【００２１】
第２冷却ケーシング４は、第１冷却ケーシング３を包囲している。第２冷却ケーシング４は、例えば円筒状を呈している。第２冷却ケーシング４は、回転軸２１の周方向に沿って第１冷却ケーシング３を包囲している。第２冷却ケーシング４の熱伝導率は、第１冷却ケーシング３の熱伝導率よりも小さい。第２冷却ケーシング４の熱伝導率は、モータケーシング５の熱伝導率よりも小さい。第２冷却ケーシング４の材質は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等である。
【００２２】
モータケーシング５は、電動モータ２、第１冷却ケーシング３、及び第２冷却ケーシング４を収容している。モータケーシング５は、例えば円筒状を呈している。ステータ部２３、第１冷却ケーシング３及び第２冷却ケーシング４は、一体化されてモータケーシング５の内周面に固定されており、回転軸２１及びロータ部２２を包囲している。モータケーシング５の材質は、例えば鋳鉄（ＦＣＤ）等である。モータケーシング５の内周側であって軸方向の両端部には、一対の軸受ケーシング６３が設けられている。
【００２３】
磁気軸受６は、回転軸２１を非接触で支持する。磁気軸受６は、一対のラジアル軸受６１と、アキシャル軸受６２，６４と、を有している。一方のラジアル軸受６１は、ロータ部２２、ステータ部２３、第１冷却ケーシング３、及び第２冷却ケーシング４よりも第１コンプレッサ８１側に設けられている。他方のラジアル軸受６１は、ロータ部２２、ステータ部２３、第１冷却ケーシング３、及び第２冷却ケーシング４よりも第２コンプレッサ８２側に設けられている。ラジアル軸受６１は、軸受ケーシング６３の内周面と回転軸２１との間に設けられている。軸受ケーシング６３は、モータケーシング５に固定されている。つまり、ラジアル軸受６１は、軸受ケーシング６３を介してモータケーシング５に対して取り付けられている。ラジアル軸受６１は、回転軸２１の径方向において回転軸２１を非接触で支持する。
【００２４】
アキシャル軸受６２，６４は、ステータ部２３、第１冷却ケーシング３、及び第２冷却ケーシング４と一方のラジアル軸受６１との間に設けられている。アキシャル軸受６２，６４は、回転軸２１に固定された円盤状のディスク２１１に対し、軸方向の両側で対面する。アキシャル軸受６２，６４は、モータケーシング５に対して取り付けられている。アキシャル軸受６２，６４は、軸方向において回転軸２１を非接触で支持する。
【００２５】
一対のラジアル軸受６１よりも回転軸２１の軸端側には、一対の補助軸受７が設けられている。一方の補助軸受７は、一方のラジアル軸受６１よりも第１コンプレッサ８１側に設けられている。一方の補助軸受７は、一方のラジアル軸受６１と第１コンプレッサインペラ８３（後述する）との間に設けられている。他方の補助軸受７は、他方のラジアル軸受６１よりも第２コンプレッサ８２側に設けられている。他方の補助軸受７は、他方のラジアル軸受６１と第２コンプレッサインペラ８５（後述する）との間に設けられている。
【００２６】
補助軸受７は、軸受ケーシング６３の内周面と回転軸２１との間に設けられている。つまり、補助軸受７は、軸受ケーシング６３を介してモータケーシング５に対して取り付けられている。補助軸受７は、いわゆるタッチダウンベアリングである。補助軸受７は、回転軸２１の回転中に、例えば外乱によって回転軸２１とラジアル軸受６１又はアキシャル軸受６２，６４との非接触状態が保てない場合に、回転軸２１及び回転軸２１に取り付けられた他部品（ディスク２１１を含む）等がラジアル軸受６１又はアキシャル軸受６２，６４に急激に当接することを防止する。
【００２７】
コンプレッサ８は、例えば空気圧縮機である。第１コンプレッサ８１は、第１コンプレッサインペラ８３と、第１コンプレッサケーシング８４と、を含んでいる。第１コンプレッサインペラ８３は、回転軸２１の第１端部２１ａに取り付けられている。第１コンプレッサケーシング８４は、第１コンプレッサインペラ８３を収容している。第１コンプレッサケーシング８４は、モータケーシング５に熱的に接続されている。第１コンプレッサケーシング８４は、モータケーシング５に固定されている。第１コンプレッサケーシング８４には、入口８４ａと、圧縮流路８４ｂと、が形成されている。入口８４ａは、例えば空気の入口であり、第１コンプレッサインペラ８３に対向している。圧縮流路８４ｂは、入口８４ａに連通されている。入口８４ａに流入した空気は、第１コンプレッサインペラ８３によって圧縮流路８４ｂに導入されると共に圧縮される。
【００２８】
第２コンプレッサ８２は、第２コンプレッサインペラ８５と、第２コンプレッサケーシング８６と、を含んでいる。第２コンプレッサインペラ８５は、回転軸２１の第２端部２１ｂに取り付けられている。第２コンプレッサケーシング８６は、第２コンプレッサインペラ８５を収容している。第２コンプレッサケーシング８６は、モータケーシング５に熱的に接続されている。第２コンプレッサケーシング８６は、モータケーシング５に固定されている。第２コンプレッサケーシング８６には、入口８６ａと、圧縮流路８６ｂと、が形成されている。入口８６ａは、第１コンプレッサ８１の圧縮流路８４ｂに連通されており、第２コンプレッサインペラ８５に対向している。第２コンプレッサ８２の圧縮流路８６ｂは、入口８６ａに連通されている。第１コンプレッサ８１により圧縮され入口８６ａに流入した圧縮空気は、第２コンプレッサインペラ８５によって圧縮流路８６ｂに導入されると共に更に圧縮される。なお、第１コンプレッサ８１により圧縮された圧縮空気は、圧縮流路８４ｂと入口８６ａとを連通する流路（図示せず）において冷却されてもよい。
【００２９】
次に、第１冷却ケーシング３、第２冷却ケーシング４、及びモータケーシング５の構成について詳細に説明する。図２に示されるように、第１冷却ケーシング３は、その内周面３ａがステータ部２３のコア部２４の外周面２４ｂに接触している。第１冷却ケーシング３の外周面３ｂには、冷媒を循環させるための溝部３ｃが形成されている。冷媒は、例えば冷却水である。溝部３ｃは、矩形の断面を有しており、回転軸２１の軸線Ｌを中心として旋回するように一続きに形成されている。溝部３ｃは、らせん状に形成されているらせん領域を含む。
【００３０】
第２冷却ケーシング４は、その内周面４ａが第１冷却ケーシング３の外周面３ｂに密接している。そして、第２冷却ケーシング４の内周面４ａと第１冷却ケーシング３の溝部３ｃとにより、冷媒が流れる流路が形成される。溝部３ｃは、その一端がモータケーシング５及び第２冷却ケーシング４に形成された流路５ｂ（図１参照）に連通され、その他端がモータケーシング５及び第２冷却ケーシング４に形成された流路５ｃ（図１参照）に連通されている。冷媒は、流路５ｃを介して溝部３ｃに流入し、流路５ｂを介して溝部３ｃから流出する。
【００３１】
第１冷却ケーシング３の外周面３ｂには、溝３ｄが形成されている。溝３ｄは、軸方向における溝部３ｃの形成領域よりも軸方向における回転軸２１の軸端側のそれぞれに形成されている。それぞれの溝３ｄ内には、パッキン３１が配置されている。パッキン３１は、溝部３ｃを流れる冷媒の漏れを防止する。パッキン３１は、例えばＯリング等である。第１冷却ケーシング３と第２冷却ケーシング４とは、第１冷却ケーシング３と一体的に設けられたフランジ部を介してボルトにより固定されている。
【００３２】
モータケーシング５は、円筒状の本体部５１と、２つの円環状の接触部５２と、を含んでいる。接触部５２は、本体部５１の内周面５１ａから突出するように形成されている。２つの接触部５２は、軸方向において互いに離間している。接触部５２は、軸方向における第２冷却ケーシング４の両端側に形成されている。接触部５２は、その内周面５２ａが軸方向における第２冷却ケーシング４の両端側の外周面４ｂに接触するように形成されている。接触部５２は、軸方向における溝部３ｃの形成領域よりも軸方向における回転軸２１の軸端側に形成されている。第２冷却ケーシング４とモータケーシング５との間には、接触部５２以外の領域において円筒状の空隙Ｓが形成されている。軸方向における空隙Ｓの形成領域は、軸方向における溝部３ｃの形成領域に対応している。本体部５１の内周面５１ａは、溝部３ｃの形成領域の径方向外側に配置されて、当該領域に対応する軸方向の全域において、第２冷却ケーシング４の外周面４ｂから径方向に離間する。軸方向における空隙Ｓの形成領域は、軸方向における溝部３ｃの形成領域を含んでいる。
【００３３】
以上のように構成された回転機械１では、ステータ部２３のコイル部２５に交流電流が流されると、ロータ部２２及びステータ部２３の相互作用によって、回転軸２１が回転する。回転軸２１の第１端部２１ａに取り付けられた第１コンプレッサ８１及び第２端部２１ｂに取り付けられた第２コンプレッサ８２によって空気が圧縮される。これと同時に、冷媒が流路５ｃを介して溝部３ｃに流入し、溝部３ｃを亘って流路５ｂを介して溝部３ｃから流出する。第１冷却ケーシング３は、溝部３ｃを流れる冷媒により冷却される。そして、第１冷却ケーシング３に熱的に接続されたステータ部２３が第１冷却ケーシング３により冷却される。このように、第１冷却ケーシング３は、ステータ部２３を冷却するように構成されている。
【００３４】
以上説明したように、回転機械１では、ステータ部２３は、冷媒が流れる第１冷却ケーシング３により冷却される。そして、第１冷却ケーシング３は、第２冷却ケーシング４に包囲されており、第２冷却ケーシング４の熱伝導率は、第１冷却ケーシング３の熱伝導率よりも小さい。比較的小さな熱伝導率を有する第２冷却ケーシング４がモータケーシング５と第１冷却ケーシング３との間に配置されることにより、モータケーシング５からの熱が第１冷却ケーシング３に伝わるのが抑制される。換言すれば、第２冷却ケーシング４の熱伝導性が悪いため、モータケーシング５から第１冷却ケーシング３に到達する熱量が抑えられる。これにより、第１冷却ケーシング３によるステータ部２３の冷却効率が向上される。よって、回転機械１によれば、ステータ部２３に対する冷却効率が向上され、ステータ部２３に対する冷却効率が高く維持される。
【００３５】
回転機械１では、溝部３ｃは、第１冷却ケーシング３の外周面３ｂに形成されている。よって、溝部３ｃが例えば第２冷却ケーシング４に形成されている場合に比べて、比較的大きい熱伝導率を有する第１冷却ケーシング３と冷媒との接触面積が大きくなる。このため、第１冷却ケーシング３によるステータ部２３の冷却効率が向上される。また、溝部３ｃが第１冷却ケーシング３の外周面３ｂに形成されているため、溝部３ｃが例えば第２冷却ケーシング４の内周面４ａに形成されている場合に比べて、より容易に溝部３ｃを形成することができる。
【００３６】
回転機械１では、モータケーシング５は、第２冷却ケーシング４に接触する接触部５２を含み、第２冷却ケーシング４とモータケーシング５との間には、接触部５２以外の領域において空隙Ｓが形成されている。よって、第２冷却ケーシング４とモータケーシング５との接触面積が小さくなるため、モータケーシング５からの熱が第２冷却ケーシング４に伝わるのが抑制される。これにより、モータケーシング５からの熱が第１冷却ケーシング３に伝わるのが確実に抑制される。よって、第１冷却ケーシング３によるステータ部２３の冷却効率が確実に向上される。
【００３７】
回転機械１では、接触部５２は、軸方向における溝部３ｃの形成領域よりも軸方向における回転軸２１の軸端側に形成されており、軸方向における空隙Ｓの形成領域は、軸方向における溝部３ｃの形成領域に対応している。よって、溝部３ｃの形成領域に対応する領域において、モータケーシング５と第２冷却ケーシング４とが接触していないため、モータケーシング５からの熱が第１冷却ケーシング３の溝部３ｃに伝わるのが確実に抑制される。これにより、第１冷却ケーシング３によるステータ部２３の冷却効率が確実に向上される。
【００３８】
回転機械１では、第２冷却ケーシング４の熱伝導率は、モータケーシング５の熱伝導率よりも小さい。よって、モータケーシング５からの熱が第１冷却ケーシング３に伝わるのがより確実に抑制されるため、第１冷却ケーシング３によるステータ部２３の冷却効率がより確実に向上される。
【００３９】
回転機械１は、モータケーシング５に対して取り付けられ、回転軸２１を支持する磁気軸受６と、モータケーシング５に対して取り付けられ、回転軸２１を支持する補助軸受７と、を備えている。上述したように、比較的小さな熱伝導率を有する第２冷却ケーシング４がモータケーシング５と第１冷却ケーシング３との間に配置されることにより、モータケーシング５からの熱が第１冷却ケーシング３に伝わるのが抑制されている。よって、従来のように（例えば特許文献１参照）、モータケーシングと第１冷却ケーシングとが密接している場合に比べて、モータケーシング５が第１冷却ケーシング３により過冷却されるのが抑制される。このため、回転軸２１とモータケーシング５との軸方向における熱伸びの差が大きくなるのが抑制される。これにより、回転軸２１とモータケーシング５に対して取り付けられた補助軸受７との軸方向における距離を小さくすることができる。したがって、軸方向におけるアキシャル軸受６２，６４のギャップ（アキシャル軸受６２，６４とディスク２１１との距離）を小さくすることができる。よって、アキシャル軸受６２，６４の吸引力を向上させることができる。
【００４０】
上記効果についてより詳細に説明する。図３に示されるように、補助軸受７は、スペーサ７１を介して軸受ケーシング６３に取り付けられている。シール部材６５の第１コンプレッサ８１側の端面６５ａは、第１コンプレッサケーシング８４の圧縮流路８４ｂの内壁面と面一である。回転軸２１の外周面２１ｃには、カラー２１２が設けられている。軸方向において、回転軸２１（カラー２１２を含む）と補助軸受７との間には、隙間Ｇ１が設けられている。軸方向において、ディスク２１１とアキシャル軸受６２，６４との間には、それぞれ隙間Ｇ２及び隙間Ｇ３が設けられている。
【００４１】
回転機械１では、回転軸２１の回転中に、軸方向においてディスク２１１がアキシャル軸受６２，６４に当接するのを防止するために、隙間Ｇ１が、隙間Ｇ２，Ｇ３よりも小さく設定されている。つまり、隙間Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のそれぞれの大きさは、軸方向においてディスク２１１がアキシャル軸受６２，６４に当接する前に、回転軸２１が補助軸受７に当接するように設定されている。
【００４２】
従来の回転機械（例えば特許文献１参照）では、モータケーシングと第１冷却ケーシングとが密接しているため、モータケーシングが第１冷却ケーシングにより冷却される。このため、回転軸が軸方向において熱伸びしたときに、回転軸とモータケーシングとの軸方向における熱伸びの差が大きくなるおそれがあった。すなわち、回転軸の軸方向における延び量がモータケーシングの軸方向における延び量よりも大きい。これにより、回転軸が回転中に軸方向において熱伸びして、モータケーシングに対して取り付けられた補助軸受に当接するのを防止するため、軸方向における回転軸と補助軸受との隙間を比較的大きくする必要があった。これに対して、回転機械１では、上述したように、比較的小さな熱伝導率を有する第２冷却ケーシング４がモータケーシング５と第１冷却ケーシング３との間に配置されているため、回転軸２１とモータケーシング５との軸方向における熱伸びの差が大きくなるのが抑制される。すなわち、モータケーシング５は、第１冷却ケーシング３により冷却され難いため、軸方向において熱伸びする回転軸２１との軸方向変形量差が減少する。これにより、回転軸２１とモータケーシング５との軸方向における熱伸びの差が比較的大きい場合に比べて、隙間Ｇ１を小さくすることができ、アキシャル隙間の変動を抑制することができる。
【００４３】
隙間Ｇ２，Ｇ３よりも小さい隙間Ｇ１を小さくすることができるため、隙間Ｇ２，Ｇ３も小さくすることができる。隙間Ｇ２，Ｇ３が小さくされると、アキシャル軸受６２，６４の吸引力が向上される。なお、上記効果については、第２コンプレッサ８２側においても同様である。
【００４４】
また、回転機械１は、コンプレッサ８を備えている。この場合、第１コンプレッサケーシング８４及び第２コンプレッサケーシング８６からの熱がモータケーシング５に伝わり、モータケーシング５が過冷却されるのが抑制される。これにより、上述したようなアキシャル軸受６２，６４の吸引力及びコンプレッサ８の圧縮効率が向上される効果が特に顕著となる。
【００４５】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
一実施形態において、第１冷却ケーシング３及び第２冷却ケーシング４が、円筒状を呈している例を示したが、第１冷却ケーシング３及び第２冷却ケーシング４は、円筒状を呈していなくてもよい。第１冷却ケーシング３及び第２冷却ケーシング４は、例えば一部が切り欠けられた円筒状又は多角形筒状等の様々な形状を呈していてもよい。
【００４７】
第１冷却ケーシング３の材質がアルミニウムである例を示したが、第１冷却ケーシング３の材質は、例えば銅であってもよい。
【００４８】
第２冷却ケーシング４の材質がステンレスである例を示したが、第２冷却ケーシング４の材質は、例えば樹脂であってもよい。
【００４９】
冷媒が冷却水である例を示しが、冷媒は、例えば冷却ガス又はその他の冷却液であってもよい。
【００５０】
第１冷却ケーシング３には、溝部３ｃが形成されていなくてもよい。第１冷却ケーシング３は、例えば、伝熱部材を介して外部の冷却装置によって冷却されてもよい。つまり、第１冷却ケーシング３は、ステータ部２３を冷却するように構成されていればよい。
【００５１】
モータケーシング５が円筒状を呈している例を示したが、モータケーシング５は、円筒状を呈していなくてもよい。モータケーシング５は、例えば多角形筒状等の様々な形状を呈していてもよい。
【００５２】
モータケーシング５の材質が鋳鉄である例を示したが、モータケーシング５の材質は、例えばステンレスであってもよい。
【００５３】
接触部５２は、軸方向における第２冷却ケーシング４の両端側に形成されていなくてもよい。接触部５２は、例えば軸方向における第２冷却ケーシング４の略中央に形成されていてもよい。接触部５２は、軸方向における溝部３ｃの形成領域に対応する領域に設けられていてもよい。モータケーシング５は、例えば一つ又は三つ以上の接触部５２を含んでいてもよい。つまり、接触部５２は、接触部５２以外の領域において、モータケーシング５と第２冷却ケーシング４との間に空隙Ｓが形成されるように形成されていればよい。
【００５４】
モータケーシング５は、接触部５２を含まなくてもよい。モータケーシング５と第１冷却ケーシング３との間に第２冷却ケーシング４が設けられていれば、モータケーシング５と第２冷却ケーシング４との間には、空隙Ｓが形成されていなくてもよい。
【００５５】
コンプレッサ８は、例えば液体を圧縮してもよい。
【００５６】
回転機械１は、二段圧縮機である例を示したが、回転機械１は、一段圧縮機であってもよい。また、回転機械１は、例えばブロワー又はチラー等に用いられてもよい。なお、この際、回転機械１は、コンプレッサ８を備えていない。
【符号の説明】
【００５７】
１  回転機械
３  第１冷却ケーシング
３ｃ  溝部
４  第２冷却ケーシング
５  モータケーシング
６  磁気軸受
７  補助軸受
２１  回転軸
２２  ロータ部
２３  ステータ部
５２  接触部
８３  第１コンプレッサインペラ
８４  第１コンプレッサケーシング
８５  第２コンプレッサインペラ
８６  第２コンプレッサケーシング
Ｓ  空隙
【図１】
2019110645.tif 000003
【図２】
2019110645.tif 000004
【図３】
2019110645.tif 000005