JP2003287295A - ターボ冷凍機の容量制御駆動機構 - Google Patents
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構Info
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- F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- F05D2270/00—Control
- F05D2270/60—Control system actuates means
- F05D2270/65—Pneumatic actuators
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インレットガイドベーンの開度を制御するス
テッピングモータよりも安価で長期間使用可能であり、
インレットガイドベーンの駆動電力を増やすことなく、
かつ、圧縮機停止時にはインレットガイドベーンにより
流路を閉じることができるようにする。 【解決手段】 ターボ型圧縮機１０の冷媒入力側に介装
された冷媒循環流量制御用の流量調節部と、流量調節部
を駆動する駆動源とを備えてなるターボ冷凍機におい
て、駆動源は、流体圧力で駆動する流体圧シリンダであ
ることを特徴とする。
テッピングモータよりも安価で長期間使用可能であり、
インレットガイドベーンの駆動電力を増やすことなく、
かつ、圧縮機停止時にはインレットガイドベーンにより
流路を閉じることができるようにする。 【解決手段】 ターボ型圧縮機１０の冷媒入力側に介装
された冷媒循環流量制御用の流量調節部と、流量調節部
を駆動する駆動源とを備えてなるターボ冷凍機におい
て、駆動源は、流体圧力で駆動する流体圧シリンダであ
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量調節部を有す
るターボ冷凍機の容量制御駆動機構に関する。
るターボ冷凍機の容量制御駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ターボ冷凍機は、ガス冷
媒を圧縮するターボ型圧縮機と、圧縮された該ガス冷媒
を凝縮・液化させる凝縮器と、該凝縮器で液化した液冷
媒の圧力を減圧する絞り弁と、減圧した該液冷媒を蒸発
させ外部から熱を奪う蒸発器とを備えて構成される。こ
のようなターボ冷凍機の冷凍能力の制御方法にはさまざ
まな形式があり、その中には容量（冷媒循環流量）を制
御する形式も含まれ、いろいろな容量制御形式が提案さ
れている。その一例として、ターボ冷凍機を構成するタ
ーボ型圧縮機内のインレットガイドベーンの開度をステ
ッピングモータにより変更して、冷媒流路面積を変える
ことにより容量制御する形式が挙げられる。
媒を圧縮するターボ型圧縮機と、圧縮された該ガス冷媒
を凝縮・液化させる凝縮器と、該凝縮器で液化した液冷
媒の圧力を減圧する絞り弁と、減圧した該液冷媒を蒸発
させ外部から熱を奪う蒸発器とを備えて構成される。こ
のようなターボ冷凍機の冷凍能力の制御方法にはさまざ
まな形式があり、その中には容量（冷媒循環流量）を制
御する形式も含まれ、いろいろな容量制御形式が提案さ
れている。その一例として、ターボ冷凍機を構成するタ
ーボ型圧縮機内のインレットガイドベーンの開度をステ
ッピングモータにより変更して、冷媒流路面積を変える
ことにより容量制御する形式が挙げられる。
【０００３】例えば、この種のターボ型圧縮機として遠
心圧縮機が知られている。遠心圧縮機は、筐体と、筐体
に回転自在に支持された主軸と、主軸に固定されたイン
ペラとを備え、筐体には吸入部と、ディフューザと、吐
出部とが形成され、吸入部にはインレットガイドベーン
が主軸回りに回転自在に設けられている。インレットガ
イドベーンは全てリンク機構で結合され、リンク機構に
はインレットガイドベーンを回転させるステッピングモ
ータが配設されている。
心圧縮機が知られている。遠心圧縮機は、筐体と、筐体
に回転自在に支持された主軸と、主軸に固定されたイン
ペラとを備え、筐体には吸入部と、ディフューザと、吐
出部とが形成され、吸入部にはインレットガイドベーン
が主軸回りに回転自在に設けられている。インレットガ
イドベーンは全てリンク機構で結合され、リンク機構に
はインレットガイドベーンを回転させるステッピングモ
ータが配設されている。
【０００４】上記の構成からなる遠心圧縮機において
は、冷媒は吸入部からインレットガイドベーンを通り、
インペラに吸い込まれ、通過するインペラの作用によっ
てその速度及び圧力を増し、続いて通過するディフュー
ザでは速度が減少して運動エネルギを内部エネルギに変
換され、昇圧された後吐出部から流出される。
は、冷媒は吸入部からインレットガイドベーンを通り、
インペラに吸い込まれ、通過するインペラの作用によっ
てその速度及び圧力を増し、続いて通過するディフュー
ザでは速度が減少して運動エネルギを内部エネルギに変
換され、昇圧された後吐出部から流出される。
【０００５】ここで、ステッピングモータを回転させ、
リンク機構を介して全てのインレットガイドベーンの向
き、つまり開度を変えて冷媒流路の断面積を狭くする
と、冷媒の流れ抵抗が増え冷媒循環流量が減少、つまり
容量が減少する。逆に冷媒流路の断面積を広くするよう
に開度を変更すると容量が増加する。インレットガイド
ベーンの開度はステッピングモータにより連続的かつ任
意に変化させることが出来るので、容量も連続的かつ任
意に制御できる。
リンク機構を介して全てのインレットガイドベーンの向
き、つまり開度を変えて冷媒流路の断面積を狭くする
と、冷媒の流れ抵抗が増え冷媒循環流量が減少、つまり
容量が減少する。逆に冷媒流路の断面積を広くするよう
に開度を変更すると容量が増加する。インレットガイド
ベーンの開度はステッピングモータにより連続的かつ任
意に変化させることが出来るので、容量も連続的かつ任
意に制御できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の遠心
圧縮機においては、インレットガイドベーンの開度は、
リンク機構を介してステッピングモータにより制御され
る。遠心圧縮機の運転中には、ステッピングモータは、
冷媒流れがインレットガイドベーンに与える力、つまり
インレットガイドベーンを回転させる力を受け止め続け
なければならず、ステッピングモータに常に負荷がかか
った状態で連続使用されるので、価格の高いステッピン
グモータの使用可能期間が短くなるという問題があり、
同時に、常にステッピングモータに電流が流れている状
態になり、インレットガイドベーンの駆動電力が増える
という問題があった。
圧縮機においては、インレットガイドベーンの開度は、
リンク機構を介してステッピングモータにより制御され
る。遠心圧縮機の運転中には、ステッピングモータは、
冷媒流れがインレットガイドベーンに与える力、つまり
インレットガイドベーンを回転させる力を受け止め続け
なければならず、ステッピングモータに常に負荷がかか
った状態で連続使用されるので、価格の高いステッピン
グモータの使用可能期間が短くなるという問題があり、
同時に、常にステッピングモータに電流が流れている状
態になり、インレットガイドベーンの駆動電力が増える
という問題があった。
【０００７】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、インレットガイドベーンの
開度を制御するステッピングモータよりも安価で長期間
使用可能であり、インレットガイドベーンの駆動電力を
増やすことなく、かつ、圧縮機停止時にはインレットガ
イドベーンにより流路を閉じることができるターボ冷凍
機の容量制御駆動機構を提供することにある。
されたもので、その目的は、インレットガイドベーンの
開度を制御するステッピングモータよりも安価で長期間
使用可能であり、インレットガイドベーンの駆動電力を
増やすことなく、かつ、圧縮機停止時にはインレットガ
イドベーンにより流路を閉じることができるターボ冷凍
機の容量制御駆動機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のターボ冷凍機の
容量制御駆動機構では、上記課題を解決するため、以下
の手段を採用した。請求項１にかかる発明は、前記ガス
冷媒を圧縮する前記ターボ型圧縮機と、圧縮された該ガ
ス冷媒を凝縮・液化させる前記凝縮器と、該凝縮器で液
化した前記液冷媒の圧力を減圧する前記絞り弁と、減圧
した該液冷媒を蒸発させ外部から熱を奪う前記蒸発器
と、該ターボ型圧縮機の前記冷媒入力側流路に介装され
た冷媒循環流量制御用の前記流量調節部を駆動する前記
駆動源とを備えてなるターボ冷凍機において、該駆動源
は、流体圧力で駆動する前記流体圧シリンダであること
を特徴とする。この発明にかかるターボ冷凍機の容量制
御駆動機構によれば、前記流量調節部は、流体圧力を流
体圧シリンダに導くことにより駆動される。
容量制御駆動機構では、上記課題を解決するため、以下
の手段を採用した。請求項１にかかる発明は、前記ガス
冷媒を圧縮する前記ターボ型圧縮機と、圧縮された該ガ
ス冷媒を凝縮・液化させる前記凝縮器と、該凝縮器で液
化した前記液冷媒の圧力を減圧する前記絞り弁と、減圧
した該液冷媒を蒸発させ外部から熱を奪う前記蒸発器
と、該ターボ型圧縮機の前記冷媒入力側流路に介装され
た冷媒循環流量制御用の前記流量調節部を駆動する前記
駆動源とを備えてなるターボ冷凍機において、該駆動源
は、流体圧力で駆動する前記流体圧シリンダであること
を特徴とする。この発明にかかるターボ冷凍機の容量制
御駆動機構によれば、前記流量調節部は、流体圧力を流
体圧シリンダに導くことにより駆動される。
【０００９】請求項２にかかる発明は、請求項１記載の
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構において、前記流体圧
シリンダは、前記ターボ型圧縮機の前記吸入圧と前記吐
出圧との圧力差によって駆動されることを特徴とする。
この発明にかかるターボ冷凍機の容量制御駆動
機構によれば、該流体圧シリンダには、該ターボ型圧縮
機の前記吸入部から得られる該吸入圧と、前記吐出部か
ら得られる該吐出圧とが供給されるので、該流体圧シリ
ンダは、該吸入圧と該吐出圧との圧力差により駆動され
る。
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構において、前記流体圧
シリンダは、前記ターボ型圧縮機の前記吸入圧と前記吐
出圧との圧力差によって駆動されることを特徴とする。
この発明にかかるターボ冷凍機の容量制御駆動
機構によれば、該流体圧シリンダには、該ターボ型圧縮
機の前記吸入部から得られる該吸入圧と、前記吐出部か
ら得られる該吐出圧とが供給されるので、該流体圧シリ
ンダは、該吸入圧と該吐出圧との圧力差により駆動され
る。
【００１０】請求項３にかかる発明は、請求項１又は２
記載のターボ冷凍機の容量制御駆動機構において、前記
流体圧シリンダは、中空円柱状の前記シリンダチューブ
と、その内部に配設され、前記一の部屋、前記二の部屋
を形成する前記ピストンロッドとを備えてなり、該一の
部屋又は該二の部屋いずれか一方の部屋に、該ピストン
ロッドを一方向に付勢する前記付勢部材を介装してなる
ことを特徴とする。この発明にかかるターボ冷凍機の容
量制御駆動機構によれば、該付勢部材は、該流体圧シリ
ンダ内の該一の部屋又は該二の部屋いずれか一方の部屋
に、該ピストンロッドを一方向に付勢するように介装さ
れているので、該一の部屋と該二の部屋との圧力に差が
なくなると、該ピストンロッドは、該付勢部材により常
に一定の方向に付勢される。
記載のターボ冷凍機の容量制御駆動機構において、前記
流体圧シリンダは、中空円柱状の前記シリンダチューブ
と、その内部に配設され、前記一の部屋、前記二の部屋
を形成する前記ピストンロッドとを備えてなり、該一の
部屋又は該二の部屋いずれか一方の部屋に、該ピストン
ロッドを一方向に付勢する前記付勢部材を介装してなる
ことを特徴とする。この発明にかかるターボ冷凍機の容
量制御駆動機構によれば、該付勢部材は、該流体圧シリ
ンダ内の該一の部屋又は該二の部屋いずれか一方の部屋
に、該ピストンロッドを一方向に付勢するように介装さ
れているので、該一の部屋と該二の部屋との圧力に差が
なくなると、該ピストンロッドは、該付勢部材により常
に一定の方向に付勢される。
【００１１】請求項４にかかる発明は、請求項１から３
のいずれかに記載のターボ冷凍機の容量制御駆動機構に
おいて、前記流量調節部が、前記主軸と、該主軸の軸線
から放射方向に延びる軸線を中心として回動可能に取付
けられた複数の前記羽根を備えてなり、該羽根は、前記
駆動源により駆動されることを特徴とする。この発明に
かかるターボ冷凍機の容量制御駆動機構によれば、該流
量調節部は、複数の該羽根を備えているため、前記冷媒
入力側流路の面積は、該羽根の回転により制御される。
のいずれかに記載のターボ冷凍機の容量制御駆動機構に
おいて、前記流量調節部が、前記主軸と、該主軸の軸線
から放射方向に延びる軸線を中心として回動可能に取付
けられた複数の前記羽根を備えてなり、該羽根は、前記
駆動源により駆動されることを特徴とする。この発明に
かかるターボ冷凍機の容量制御駆動機構によれば、該流
量調節部は、複数の該羽根を備えているため、前記冷媒
入力側流路の面積は、該羽根の回転により制御される。
【００１２】請求項５にかかる発明は、請求項４記載の
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構において、前記羽根の
角度を検出する前記開度センサと、該開度センサの出力
に基づいて、前記流体シリンダを制御する前記制御回路
部とを備えてなることを特徴とする。この発明にかかる
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構によれば、該羽根の開
度は、該羽根の開度を検知する該開度センサの出力と、
該流体シリンダを制御する該制御回路部により制御され
るため、該羽根の開度は、所望の開度に制御される。
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構において、前記羽根の
角度を検出する前記開度センサと、該開度センサの出力
に基づいて、前記流体シリンダを制御する前記制御回路
部とを備えてなることを特徴とする。この発明にかかる
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構によれば、該羽根の開
度は、該羽根の開度を検知する該開度センサの出力と、
該流体シリンダを制御する該制御回路部により制御され
るため、該羽根の開度は、所望の開度に制御される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。図１から図５はこの発明
の一実施形態を示す図である。この実施形態において、
ターボ型冷凍機は、ガス冷媒を圧縮するターボ型圧縮機
と、圧縮された該ガス冷媒を凝縮・液化させる凝縮器
と、該凝縮器で液化した液冷媒の圧力を減圧する絞り弁
と、減圧した該液冷媒を蒸発させ外部から熱を奪う蒸発
器とを備えて構成されるものであり、この構成は前述し
た従来のものと同様である。図１においてターボ型圧縮
機１０は、筐体１１と、筐体１１に回転自在に支持され
た主軸１２と、主軸１２に固定されたインペラ１３とを
備えている。筐体１１と流路仕切り部１４との間には、
ディフューザベーン１５が形成され、筐体１１の冷媒吸
入側の主軸１２回りには、外筐１６とガイドベーンボデ
ィ１７とが備えられ、主軸１２とガイドベーンボディ１
７との間には、吸入部１８が形成されている。インレッ
トガイドベーン（羽根）１９は、主軸１２の軸線から放
射方向に延びる軸線を中心として回動可能にガイドベー
ンボディ１７に配置され、リンクバー２０がインレット
ガイドベーン１９の外端に接合され、ガイドベーンボデ
ィ１７回りに円環状のドライブリング２１が配置され、
リンクバー２０とドライブリング２１とは、リング駆動
ピン２２にて回動可能に接続されている。
実施の形態について説明する。図１から図５はこの発明
の一実施形態を示す図である。この実施形態において、
ターボ型冷凍機は、ガス冷媒を圧縮するターボ型圧縮機
と、圧縮された該ガス冷媒を凝縮・液化させる凝縮器
と、該凝縮器で液化した液冷媒の圧力を減圧する絞り弁
と、減圧した該液冷媒を蒸発させ外部から熱を奪う蒸発
器とを備えて構成されるものであり、この構成は前述し
た従来のものと同様である。図１においてターボ型圧縮
機１０は、筐体１１と、筐体１１に回転自在に支持され
た主軸１２と、主軸１２に固定されたインペラ１３とを
備えている。筐体１１と流路仕切り部１４との間には、
ディフューザベーン１５が形成され、筐体１１の冷媒吸
入側の主軸１２回りには、外筐１６とガイドベーンボデ
ィ１７とが備えられ、主軸１２とガイドベーンボディ１
７との間には、吸入部１８が形成されている。インレッ
トガイドベーン（羽根）１９は、主軸１２の軸線から放
射方向に延びる軸線を中心として回動可能にガイドベー
ンボディ１７に配置され、リンクバー２０がインレット
ガイドベーン１９の外端に接合され、ガイドベーンボデ
ィ１７回りに円環状のドライブリング２１が配置され、
リンクバー２０とドライブリング２１とは、リング駆動
ピン２２にて回動可能に接続されている。
【００１４】図２、図３に示すように、回転軸２３は外
筐１６とガイドベーンボディ１７に回転自在に支持さ
れ、回転軸２３の主軸１２側端部には第１アーム２４が
設けられ、第１アーム２４とドライブリング２１とは回
動可能に接続され、回転軸２３の他端にはピストンロッ
ド２５と回動可能に接続された第２アーム２６が設けら
れている。ピストンロッド２５は、中空円柱状のシリン
ダチューブ２７内に第２アーム２６に近い側に一の部屋
２８、他方に二の部屋２９を形成するように配置され、
一の部屋２８には、ピストンロッド２５を二の部屋２９
方向に付勢するバネ（付勢部材）３０が配置されてい
る。
筐１６とガイドベーンボディ１７に回転自在に支持さ
れ、回転軸２３の主軸１２側端部には第１アーム２４が
設けられ、第１アーム２４とドライブリング２１とは回
動可能に接続され、回転軸２３の他端にはピストンロッ
ド２５と回動可能に接続された第２アーム２６が設けら
れている。ピストンロッド２５は、中空円柱状のシリン
ダチューブ２７内に第２アーム２６に近い側に一の部屋
２８、他方に二の部屋２９を形成するように配置され、
一の部屋２８には、ピストンロッド２５を二の部屋２９
方向に付勢するバネ（付勢部材）３０が配置されてい
る。
【００１５】シリンダチューブ２７には、一の部屋２８
側端部とターボ型圧縮機１０の吸入部１８とに接続され
る第１排気流路３１と、三方弁３２に接続される第２排
気流路３３とが設けられている。三方弁３２には、ター
ボ型圧縮機１０の吐出部（図に示されていない）と接続
される流入流路３４と、シリンダチューブ２７の二の部
屋２９側端部と接続される流入出流路３５とが接続され
ている。流入出流路３５には、二の部屋２９の冷媒圧力
を検出する圧力センサ３６が備えられ、回転軸２３に
は、インレットガイドベーン１９の開度を検知する開度
センサ３７が備えられ、圧力センサ３６と開度センサ３
７との出力と、外部から入力される入力インレットガイ
ドベーン開度３８とから三方弁３２の開閉を制御する制
御回路部３９が設けられている。
側端部とターボ型圧縮機１０の吸入部１８とに接続され
る第１排気流路３１と、三方弁３２に接続される第２排
気流路３３とが設けられている。三方弁３２には、ター
ボ型圧縮機１０の吐出部（図に示されていない）と接続
される流入流路３４と、シリンダチューブ２７の二の部
屋２９側端部と接続される流入出流路３５とが接続され
ている。流入出流路３５には、二の部屋２９の冷媒圧力
を検出する圧力センサ３６が備えられ、回転軸２３に
は、インレットガイドベーン１９の開度を検知する開度
センサ３７が備えられ、圧力センサ３６と開度センサ３
７との出力と、外部から入力される入力インレットガイ
ドベーン開度３８とから三方弁３２の開閉を制御する制
御回路部３９が設けられている。
【００１６】上記の構成からなるターボ型圧縮機１０に
おいては、図１に示すように、冷媒は吸入部１８からイ
ンレットガイドベーン１９を通り、インペラ１３に吸い
込まれ、通過するインペラ１３の作用によってその速度
及び速度を増し、続いて通過するディフューザベーン１
５では速度が減少して運動エネルギを内部エネルギに変
換され、昇圧した後、吐出部（図に示されていない）か
ら流出される。
おいては、図１に示すように、冷媒は吸入部１８からイ
ンレットガイドベーン１９を通り、インペラ１３に吸い
込まれ、通過するインペラ１３の作用によってその速度
及び速度を増し、続いて通過するディフューザベーン１
５では速度が減少して運動エネルギを内部エネルギに変
換され、昇圧した後、吐出部（図に示されていない）か
ら流出される。
【００１７】インレットガイドベーン１９は、図２、図
３に示すように、全てのインレットガイドベーン１９
が、リンクバー２０とリング駆動ピン２２とドライブリ
ング２１とを介して回動可能に接続されているので、ド
ライブリング２１が主軸１２方向に前後しながら主軸１
２回りに回転すると、リング駆動ピン２２を介して、全
てのリンクバー２０がインレットガイドベーン１９回り
に回転し、全てのインレットガイドベーン１９が同時
に、同位相で回転する。また、ドライブリング２１は、
回転軸２３の第１アーム２４と回転可能に接続されてい
るので、回転軸２３を回すことにより、主軸１２回りに
回転される。
３に示すように、全てのインレットガイドベーン１９
が、リンクバー２０とリング駆動ピン２２とドライブリ
ング２１とを介して回動可能に接続されているので、ド
ライブリング２１が主軸１２方向に前後しながら主軸１
２回りに回転すると、リング駆動ピン２２を介して、全
てのリンクバー２０がインレットガイドベーン１９回り
に回転し、全てのインレットガイドベーン１９が同時
に、同位相で回転する。また、ドライブリング２１は、
回転軸２３の第１アーム２４と回転可能に接続されてい
るので、回転軸２３を回すことにより、主軸１２回りに
回転される。
【００１８】回転軸２３は、第２アーム２６でピストン
ロッド２５に回転可能に接続されており、ピストンロッ
ド２５は、一の部屋２８に配設されたバネ３０と、二の
部屋２９に導かれるターボ型圧縮機１０の高圧吐出冷媒
とにより駆動され、回転軸２３は、ピストンロッド２５
により回される。例えば、図４に示すように、ターボ型
圧縮機１０の高圧吐出冷媒が、流入流路３４から三方弁
３２、流入出流路３５を通り、二の部屋２９に流入さ
れ、吸入部１８と連通している一の部屋２８の圧力差に
より、ピストンロッド２５は、一の部屋２８方向へ押さ
れ、第２アーム２６を介して回転軸２３が回され、第１
アーム２４を介してドライブリング２１が回され、リン
グ駆動ピン２２を介してリンクバー２０が回され、イン
レットガイドベーン１９が開き、吸入部１８の流路面積
が広げられる。
ロッド２５に回転可能に接続されており、ピストンロッ
ド２５は、一の部屋２８に配設されたバネ３０と、二の
部屋２９に導かれるターボ型圧縮機１０の高圧吐出冷媒
とにより駆動され、回転軸２３は、ピストンロッド２５
により回される。例えば、図４に示すように、ターボ型
圧縮機１０の高圧吐出冷媒が、流入流路３４から三方弁
３２、流入出流路３５を通り、二の部屋２９に流入さ
れ、吸入部１８と連通している一の部屋２８の圧力差に
より、ピストンロッド２５は、一の部屋２８方向へ押さ
れ、第２アーム２６を介して回転軸２３が回され、第１
アーム２４を介してドライブリング２１が回され、リン
グ駆動ピン２２を介してリンクバー２０が回され、イン
レットガイドベーン１９が開き、吸入部１８の流路面積
が広げられる。
【００１９】また、図５に示すように、三方弁３２を切
り替え、流入出流路３５と第２排気流路３３を連通させ
ると、二の部屋２９の高圧吐出冷媒は流入出流路３５か
ら三方弁３２、第２排気流路３３、一の部屋２８、第１
排気流路３１を通り吸入部１８へ流れ、一の部屋２８と
二の部屋２９との間には圧力差がなくなり、ピストンロ
ッド２５はバネ３０により二の部屋２９側に押され、回
転軸２３、ドライブリング２１、リンクバー２０が上記
とは逆方向に回り、インレットガイドベーン１９は閉じ
て、吸入部１８の流路面積が狭くなる。
り替え、流入出流路３５と第２排気流路３３を連通させ
ると、二の部屋２９の高圧吐出冷媒は流入出流路３５か
ら三方弁３２、第２排気流路３３、一の部屋２８、第１
排気流路３１を通り吸入部１８へ流れ、一の部屋２８と
二の部屋２９との間には圧力差がなくなり、ピストンロ
ッド２５はバネ３０により二の部屋２９側に押され、回
転軸２３、ドライブリング２１、リンクバー２０が上記
とは逆方向に回り、インレットガイドベーン１９は閉じ
て、吸入部１８の流路面積が狭くなる。
【００２０】三方弁３２は、制御回路部３９により制御
され、制御回路部３９には、回転軸２３の開度センサ３
７と、二の部屋２９の圧力を検知する圧力センサ３６
と、外部から入力される入力インレットガイドベーン開
度３８とが入力され、開度センサ３７で検知されるイン
レットガイドベーン１９の開度と、入力インレットガイ
ドベーン開度３８とに差がなくなるようにフィードバッ
ク制御される。
され、制御回路部３９には、回転軸２３の開度センサ３
７と、二の部屋２９の圧力を検知する圧力センサ３６
と、外部から入力される入力インレットガイドベーン開
度３８とが入力され、開度センサ３７で検知されるイン
レットガイドベーン１９の開度と、入力インレットガイ
ドベーン開度３８とに差がなくなるようにフィードバッ
ク制御される。
【００２１】上記の構成によれば、インレットガイドベ
ーン１９の駆動源に、構造が複雑で高価なステッピング
モータの替わりに、流体圧シリンダ用いるため、インレ
ットガイドベーン１９の駆動源の構造が簡単になる。そ
れにより、駆動機構の各部材寿命が長くなり、故障が少
なく、使用可能期間を長くすることができる。すなわ
ち、駆動源の価格が安くなり、寿命が長く、故障が少な
く、使用可能期間が長いため、ランニングコストに換算
しても安くなるという効果が得られる。また、インレッ
トガイドベーン１９を駆動するステッピングモータが不
要になり、駆動電力を削減することができる。
ーン１９の駆動源に、構造が複雑で高価なステッピング
モータの替わりに、流体圧シリンダ用いるため、インレ
ットガイドベーン１９の駆動源の構造が簡単になる。そ
れにより、駆動機構の各部材寿命が長くなり、故障が少
なく、使用可能期間を長くすることができる。すなわ
ち、駆動源の価格が安くなり、寿命が長く、故障が少な
く、使用可能期間が長いため、ランニングコストに換算
しても安くなるという効果が得られる。また、インレッ
トガイドベーン１９を駆動するステッピングモータが不
要になり、駆動電力を削減することができる。
【００２２】さらに、流体圧シリンダの二の部屋２９に
導かれるターボ型圧縮機１０の吐出圧と、一の部屋２８
に導かれる吸入圧との圧力差をインレットガイドベーン
１９の駆動源にすることにより、他にインレットガイド
ベーン１９の駆動源を追加することなく、インレットガ
イドベーン１９を駆動するステッピングモータを不要と
し、駆動電力を削減することができる。
導かれるターボ型圧縮機１０の吐出圧と、一の部屋２８
に導かれる吸入圧との圧力差をインレットガイドベーン
１９の駆動源にすることにより、他にインレットガイド
ベーン１９の駆動源を追加することなく、インレットガ
イドベーン１９を駆動するステッピングモータを不要と
し、駆動電力を削減することができる。
【００２３】また、ターボ型圧縮機１０が停止したと
き、吸入圧と吐出圧との圧力差がなくなるので、一の部
屋２８の圧力と二の部屋２９の圧力との間も圧力差がな
くなり、一の部屋２８に配置されたバネ３０により、イ
ンレットガイドベーン１９は吸入部１８を閉じ、それ以
上冷媒が流れるのを防ぐことができる。
き、吸入圧と吐出圧との圧力差がなくなるので、一の部
屋２８の圧力と二の部屋２９の圧力との間も圧力差がな
くなり、一の部屋２８に配置されたバネ３０により、イ
ンレットガイドベーン１９は吸入部１８を閉じ、それ以
上冷媒が流れるのを防ぐことができる。
【００２４】また、ターボ型圧縮機１０の容量制御運転
中には、インレットガイドベーン１９の開度は、開度セ
ンサ３６と、開度センサ３６の出力に基づいて流体シリ
ンダを制御する制御回路部３９とのフィードバック制御
により、自動的に所望の開度、つまり、入力インレット
ガイドベーン開度３８に自動的に制御される。
中には、インレットガイドベーン１９の開度は、開度セ
ンサ３６と、開度センサ３６の出力に基づいて流体シリ
ンダを制御する制御回路部３９とのフィードバック制御
により、自動的に所望の開度、つまり、入力インレット
ガイドベーン開度３８に自動的に制御される。
【００２５】なお、上記の実施の形態においては、イン
レットガイドベーンの駆動源に冷媒を圧縮するターボ型
圧縮機の吸入圧と吐出圧との圧力差を用いたものに適応
して説明したが、このインレットガイドベーンの駆動源
に冷媒を圧縮するターボ型圧縮機の吸入圧と吐出圧との
圧力差を用いたものに限られることなく、ターボ型圧縮
機の潤滑油圧縮機の吸入圧と吐出圧の圧力差を用いたも
の等、その他各種の流体圧力を用いたものに適応するこ
とができるものである。
レットガイドベーンの駆動源に冷媒を圧縮するターボ型
圧縮機の吸入圧と吐出圧との圧力差を用いたものに適応
して説明したが、このインレットガイドベーンの駆動源
に冷媒を圧縮するターボ型圧縮機の吸入圧と吐出圧との
圧力差を用いたものに限られることなく、ターボ型圧縮
機の潤滑油圧縮機の吸入圧と吐出圧の圧力差を用いたも
の等、その他各種の流体圧力を用いたものに適応するこ
とができるものである。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、前記流量調節部は、流体圧力を流体圧シリ
ンダに導くことにより駆動されることができるので、駆
動構造が簡単になり、部材の寿命が長くなって使用可能
期間を長くすることができ、かつ、流体圧力を駆動源に
しているので、該流量調節部を駆動するモータ電力を削
減することができるという効果を奏する。
明によれば、前記流量調節部は、流体圧力を流体圧シリ
ンダに導くことにより駆動されることができるので、駆
動構造が簡単になり、部材の寿命が長くなって使用可能
期間を長くすることができ、かつ、流体圧力を駆動源に
しているので、該流量調節部を駆動するモータ電力を削
減することができるという効果を奏する。
【００２７】請求項２に係る発明によれば、前記流体圧
シリンダには、前記ターボ型圧縮機の前記吸入部から得
られる前記吸入圧と、前記吐出部から得られる前記吐出
圧とが供給されるので、該流体圧シリンダは、該吸入圧
と該吐出圧との圧力差により駆動されるので、駆動構造
が簡単になり、部材の寿命が長くなって使用可能期間を
長くすることができ、かつ、該吸入圧と該吐出圧との圧
力差を駆動源にしているので、該流量調節部を駆動する
モータ電力を削減することができるという効果を奏す
る。
シリンダには、前記ターボ型圧縮機の前記吸入部から得
られる前記吸入圧と、前記吐出部から得られる前記吐出
圧とが供給されるので、該流体圧シリンダは、該吸入圧
と該吐出圧との圧力差により駆動されるので、駆動構造
が簡単になり、部材の寿命が長くなって使用可能期間を
長くすることができ、かつ、該吸入圧と該吐出圧との圧
力差を駆動源にしているので、該流量調節部を駆動する
モータ電力を削減することができるという効果を奏す
る。
【００２８】請求項３に係る発明によれば、前記付勢部
材は、前記流体圧シリンダ内の前記一の部屋又は前記二
の部屋いずれか一方の部屋に、前記ピストンロッドを一
方向に付勢するように介装されているので、該一の部屋
と該二の部屋との圧力に差がなくなると、該ピストンロ
ッドは、該付勢部材により常に一定の方向に付勢される
ので、前記ターボ型圧縮機の運転が停止したとき、前記
冷媒入力側流路を閉じ、前記冷媒が流れることを防ぐこ
とができるという効果を奏する。
材は、前記流体圧シリンダ内の前記一の部屋又は前記二
の部屋いずれか一方の部屋に、前記ピストンロッドを一
方向に付勢するように介装されているので、該一の部屋
と該二の部屋との圧力に差がなくなると、該ピストンロ
ッドは、該付勢部材により常に一定の方向に付勢される
ので、前記ターボ型圧縮機の運転が停止したとき、前記
冷媒入力側流路を閉じ、前記冷媒が流れることを防ぐこ
とができるという効果を奏する。
【００２９】請求項４に係る発明によれば、前記流量調
節部は、複数の前記羽根を備えているため、前記冷媒入
力側流路の面積は、該羽根の回転により制御され、確実
に容量制御ができるという効果を奏する。
節部は、複数の前記羽根を備えているため、前記冷媒入
力側流路の面積は、該羽根の回転により制御され、確実
に容量制御ができるという効果を奏する。
【００３０】請求項５に係る発明によれば、前記羽根の
開度は、該羽根の開度を検知する該開度センサの出力
と、該流体シリンダを制御する該制御回路部とにより制
御されるため、該羽根の開度を、所望の開度に制御する
ことができるという効果を奏する。
開度は、該羽根の開度を検知する該開度センサの出力
と、該流体シリンダを制御する該制御回路部とにより制
御されるため、該羽根の開度を、所望の開度に制御する
ことができるという効果を奏する。
【図１】 本発明によるターボ型圧縮機の一実施形態を
示す要部の縦断面図である。
示す要部の縦断面図である。
【図２】 本発明によるターボ型圧縮機の一実施形態を
示す要部の横断面図である。
示す要部の横断面図である。
【図３】 本発明によるターボ型圧縮機の一実施形態を
示すA-A断面図である。
示すA-A断面図である。
【図４】 本発明による容量駆動機構の一実施形態を示
す模式図である。
す模式図である。
【図５】 本発明による容量駆動機構の一実施形態を示
す模式図である。
す模式図である。
１０ ターボ型圧縮機
１２ 主軸
１９ インレットガイドベーン（羽根）
２５ ピストンロッド
２７ シリンダチューブ
２８ 一の部屋
２９ 二の部屋
３０ バネ（付勢部材）
３７ 開度センサ
３９ 制御回路部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H021 BA06 DA11
3H034 AA02 AA18 BB03 BB06 CC03
DD07 DD26 EE15
Claims (5)
- 【請求項１】 ガス冷媒を圧縮するターボ型圧縮機と、
圧縮された該ガス冷媒を凝縮・液化させる凝縮器と、該
凝縮器で液化した液冷媒の圧力を減圧する絞り弁と、減
圧した該液冷媒を蒸発させ外部から熱を奪う蒸発器と、
前記ターボ型圧縮機の冷媒入力側流路に介装された冷媒
循環流量制御用の流量調節部と、該流量調節部を駆動す
る駆動源とを備えてなるターボ冷凍機において、 該駆動源は、流体圧力で駆動する流体圧シリンダである
ことを特徴とするターボ冷凍機の容量制御駆動機構。 - 【請求項２】 請求項１記載のターボ冷凍機の容量制御
駆動機構において、 前記流体圧シリンダは、前記ターボ型圧縮機の吸入圧と
吐出圧との圧力差によって駆動されることを特徴とする
ターボ冷凍機の容量制御駆動機構。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のターボ冷凍機の容
量制御駆動機構において、 前記流体圧シリンダは、中空円柱状のシリンダチューブ
と、その内部に配設され、一の部屋、二の部屋を形成す
るピストンロッドとを備えてなり、前記一の部屋又は前
記二の部屋いずれか一方の部屋に、前記ピストンロッド
を一方向に付勢する付勢部材を介装してなることを特徴
とするターボ冷凍機の容量制御駆動機構。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のター
ボ冷凍機の容量制御駆動機構において、 前記流量調節部は、主軸と、該主軸の軸線から放射方向
に延びる軸線を中心として回動可能に取付けられた複数
の羽根とを備えてなり、該羽根は、前記駆動源により駆
動されることを特徴とするターボ冷凍機の容量制御駆動
機構。 - 【請求項５】 請求項４記載のターボ冷凍機の容量制御
駆動機構において、 前記羽根の角度を検出する開度センサと、該開度センサ
の出力に基づいて、前記流体圧シリンダを制御する制御
回路部と備えてなることを特徴とするターボ冷凍機の容
量制御駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002092297A JP4166996B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ターボ冷凍機の容量制御駆動機構 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002092297A JP4166996B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | ターボ冷凍機の容量制御駆動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003287295A true JP2003287295A (ja) | 2003-10-10 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007517159A (ja) * | 2003-12-29 | 2007-06-28 | ヌオーヴォ ピニォーネ ホールディング ソシエタ ペル アチオニ | 遠心圧縮機用の案内機構を備える静翼システム |
| JP2011169230A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Ihi Corp | 圧縮機 |
| JP2013513759A (ja) * | 2009-12-15 | 2013-04-22 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 回動可能なコンプレッサーガイドベーンの角ポジションを特定するためのデバイス |
| JP2015004358A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮装置 |
| CN105090124A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-11-25 | 南京磁谷科技有限公司 | 磁悬浮风机进风口导叶同步调节机构 |
| CN105650029A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-06-08 | 江苏大学 | 一种用于风机流量调节和进口稳流的圈风门 |
| JP2017075577A (ja) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | 株式会社日立産機システム | 遠心ポンプ |
| JP2018204870A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 荏原冷熱システム株式会社 | ターボ冷凍機 |
| CN114183252A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-15 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机可转导叶转动机构主作动筒 |
| CN114320615A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-12 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机压气机可转导叶转动机构 |
| US20220186631A1 (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-16 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Rotary machine |
| WO2024057556A1 (ja) * | 2022-09-12 | 2024-03-21 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | ターボ冷凍機、冷凍機制御装置、ターボ冷凍機の制御方法、プログラム |
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|---|---|---|---|---|
| US20100329898A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-30 | Accessible Technologies, Inc. | Compressor inlet guide vane control |
| JP6206638B2 (ja) | 2012-11-15 | 2017-10-04 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 遠心圧縮機 |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002092297A patent/JP4166996B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN114183252B (zh) * | 2021-12-13 | 2023-09-12 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机可转导叶转动机构主作动筒 |
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| WO2024057556A1 (ja) * | 2022-09-12 | 2024-03-21 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | ターボ冷凍機、冷凍機制御装置、ターボ冷凍機の制御方法、プログラム |
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