JP2011202557A - Steam compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸気を圧縮して送出するための蒸気圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a steam compressor for compressing and delivering steam.
従来、スクリュロータを備えてその回転により空気を圧縮する圧縮機が知られている。例えば、下記特許文献1には、シリンダを有する圧縮機本体と、そのシリンダ内に配設されたロータとを備え、このロータがモータの駆動により回転してシリンダ内に空気を吸入するとともに圧縮し、圧縮した空気をシリンダの吐出口から送出する圧縮機が開示されている。この圧縮機では、シリンダの吐出口から吐出される圧縮後の空気の圧力が検出され、その検出圧力が目標圧力に一致するようにモータによって駆動されるロータの回転数が調節される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a compressor that includes a screw rotor and compresses air by rotation thereof is known. For example, Patent Document 1 below includes a compressor main body having a cylinder and a rotor disposed in the cylinder, and the rotor rotates by driving a motor to suck air into the cylinder and compress the air. A compressor that sends out compressed air from a discharge port of a cylinder is disclosed. In this compressor, the pressure of the compressed air discharged from the discharge port of the cylinder is detected, and the rotational speed of the rotor driven by the motor is adjusted so that the detected pressure matches the target pressure.
ところで、工場等の蒸気利用施設では、使用後の蒸気をその再利用のために昇圧して当該蒸気の供給ラインに戻すことが望まれており、この使用後の蒸気の昇圧に圧縮機を用いることが検討されている。しかし、この圧縮機に特許文献1に記載されているような圧縮機をそのまま適用すると、圧縮機に吸入される蒸気の圧力(吸気圧力)に対する圧縮機から吐出される蒸気の圧力(吐出圧力)の差圧が圧縮機の許容可能な差圧を超えてしまい、圧縮機が異常停止する虞がある。 By the way, in steam utilization facilities such as factories, it is desired to increase the pressure of used steam for reuse and return it to the steam supply line. A compressor is used for boosting the steam after use. It is being considered. However, when the compressor described in Patent Document 1 is applied to the compressor as it is, the pressure of the steam discharged from the compressor (discharge pressure) with respect to the pressure of the steam sucked into the compressor (intake pressure). May exceed the allowable differential pressure of the compressor, and the compressor may stop abnormally.
具体的には、空気と異なり、圧縮機に供給される蒸気の圧力は変動するため、圧縮機の吐出圧力が低くても吸気圧力と吐出圧力との差圧が大きい場合がある。このため、特許文献1の圧縮機のように吐出圧力が目標圧力に一致するようにロータの回転数を制御していても、吸気圧力と吐出圧力との差圧が圧縮機の許容可能な差圧を超える場合がある。 Specifically, unlike air, the pressure of steam supplied to the compressor fluctuates, so that the differential pressure between the intake pressure and the discharge pressure may be large even if the discharge pressure of the compressor is low. For this reason, even if the rotational speed of the rotor is controlled so that the discharge pressure matches the target pressure as in the compressor of Patent Document 1, the differential pressure between the intake pressure and the discharge pressure is an allowable difference of the compressor. The pressure may be exceeded.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蒸気圧縮機に供給される蒸気の圧力が変動する場合でも、吸気圧力と吐出圧力との差圧が蒸気圧縮機の許容可能な差圧を超えることに起因する蒸気圧縮機の異常停止の発生を防ぐことである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to achieve a difference in pressure between the intake pressure and the discharge pressure even when the pressure of the steam supplied to the steam compressor fluctuates. It is to prevent the occurrence of abnormal shutdown of the steam compressor due to exceeding the allowable differential pressure of the machine.
上記目的を達成するために、本発明による蒸気圧縮機は、蒸気を圧縮して送出するための蒸気圧縮機であって、内部に蒸気室が設けられるとともにその蒸気室に蒸気を吸入するための吸気口とその蒸気室から蒸気を吐出するための吐出口とが設けられたハウジングと、前記蒸気室内に配設され、回転駆動されることにより前記蒸気室内に蒸気を吸入して圧縮し、その圧縮した蒸気を前記吐出口から吐出するスクリュロータと、前記スクリュロータを回転駆動するためのモータと、前記吸気口を通じて前記蒸気室に吸入される蒸気の圧力を検出する吸気側圧力検出部と、前記吐出口を通じて前記蒸気室から吐出される蒸気の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、前記モータの駆動による前記スクリュロータの回転数を調節する回転数調節部とを備え、前記回転数調節部は、前記吸気側圧力検出部の検出圧力に対する前記吐出側圧力検出部の検出圧力の差圧が前記圧縮機の許容する差圧を超えないように前記回転数を制限する差圧制限部を含む。 In order to achieve the above object, a steam compressor according to the present invention is a steam compressor for compressing and delivering steam, and is provided with a steam chamber therein and for sucking steam into the steam chamber. A housing provided with an intake port and a discharge port for discharging steam from the steam chamber; and disposed in the steam chamber and driven to rotate to suck and compress the steam into the steam chamber; A screw rotor that discharges the compressed steam from the discharge port, a motor for rotationally driving the screw rotor, an intake-side pressure detection unit that detects the pressure of the steam sucked into the steam chamber through the intake port, A discharge-side pressure detection unit that detects the pressure of steam discharged from the steam chamber through the discharge port; and a rotation speed adjustment unit that adjusts the rotation speed of the screw rotor by driving the motor. The rotation speed adjustment unit limits the rotation speed so that the differential pressure of the detection pressure of the discharge side pressure detection unit with respect to the detection pressure of the intake side pressure detection unit does not exceed the differential pressure allowed by the compressor. Including a differential pressure limiting unit.
この蒸気圧縮機では、回転数調節部の差圧制限部が、吸気側圧力検出部の検出圧力に対する吐出側圧力検出部の検出圧力の差圧が圧縮機の許容する差圧を超えないようにスクリュロータの回転数を制限するため、蒸気圧縮機の吸気圧力が変動する場合でも、蒸気圧縮機の吸気圧力と吐出圧力との差圧が蒸気圧縮機の許容可能な差圧を超えるのを防止することができる。従って、この蒸気圧縮機では、当該蒸気圧縮機に供給される蒸気の圧力が変動する場合でも、蒸気圧縮機の吸気圧力と吐出圧力との差圧が蒸気圧縮機の許容可能な差圧を超えることに起因する蒸気圧縮機の異常停止の発生を防ぐことができる。 In this steam compressor, the differential pressure limiting unit of the rotation speed adjusting unit prevents the differential pressure of the detection pressure of the discharge side pressure detection unit from the detection pressure of the intake side pressure detection unit from exceeding the differential pressure allowed by the compressor. In order to limit the rotation speed of the screw rotor, even if the intake pressure of the steam compressor fluctuates, the differential pressure between the intake pressure and the discharge pressure of the steam compressor does not exceed the allowable differential pressure of the steam compressor can do. Therefore, in this steam compressor, even when the pressure of the steam supplied to the steam compressor fluctuates, the differential pressure between the intake pressure and the discharge pressure of the steam compressor exceeds the allowable differential pressure of the steam compressor. It is possible to prevent the occurrence of an abnormal stop of the steam compressor due to the above.
上記蒸気圧縮機において、前記回転数調節部は、前記吸気側圧力検出部の検出圧力と前記吐出側圧力検出部の検出圧力とに基づいて前記モータが前記スクリュロータを回転させるのに必要なトルクである必要トルクを算出するとともに、前記モータの回転数を検出してその回転数に対応する当該モータの許容トルクを算出し、算出した前記許容トルクが算出した前記必要トルク以上となるように前記モータの回転数を制限するトルク制限部をさらに含むことが好ましい。 In the steam compressor, the rotation speed adjusting unit is a torque required for the motor to rotate the screw rotor based on a detection pressure of the intake side pressure detection unit and a detection pressure of the discharge side pressure detection unit. The required torque is calculated, the rotational speed of the motor is detected, the allowable torque of the motor corresponding to the rotational speed is calculated, and the calculated allowable torque is equal to or greater than the calculated required torque. It is preferable to further include a torque limiting unit that limits the rotational speed of the motor.
この構成によれば、蒸気圧縮機のスクリュロータを回転させるのに必要な前記必要トルクがモータの許容トルク以下に維持されるため、前記必要トルクがモータの許容トルクを超えるトルクオーバが生じてモータが異常停止するのを防ぐことができる。 According to this configuration, since the necessary torque necessary for rotating the screw rotor of the steam compressor is maintained below the allowable torque of the motor, a torque over that the required torque exceeds the allowable torque of the motor occurs and the motor is An abnormal stop can be prevented.
上記蒸気圧縮機において、前記回転数調節部は、前記モータの出力がそのモータの最高出力以下となるように前記回転数を制限する出力制限部をさらに含むことが好ましい。 In the steam compressor, it is preferable that the rotation speed adjusting unit further includes an output limiting unit that limits the rotation speed so that an output of the motor is equal to or lower than a maximum output of the motor.
この構成によれば、モータの出力がそのモータの最高出力を超える出力オーバーが生じてモータが異常停止するのを防ぐことができる。 According to this configuration, it is possible to prevent the motor from being abnormally stopped due to an output over which the output of the motor exceeds the maximum output of the motor.
以上説明したように、本発明によれば、蒸気圧縮機に供給される蒸気の圧力が変動する場合でも、蒸気圧縮機の吸気圧力と吐出圧力との差圧が蒸気圧縮機の許容可能な差圧を超えることに起因する蒸気圧縮機の異常停止の発生を防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, even when the pressure of the steam supplied to the steam compressor fluctuates, the difference in pressure between the intake pressure and the discharge pressure of the steam compressor is an allowable difference in the steam compressor. It is possible to prevent the abnormal stop of the steam compressor caused by exceeding the pressure.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態による蒸気圧縮機の構成について説明する。 First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the steam compressor by one Embodiment of this invention is demonstrated.
本実施形態による蒸気圧縮機は、例えば工場等の蒸気利用施設で使用された使用後の蒸気を再利用のために昇圧するものであり、圧縮機本体2に供給された蒸気を圧縮して送出する。具体的には、この蒸気圧縮機は、図1に示すように、圧縮機本体2と、モータ4と、吸気側圧力検出部6と、吸気側温度検出部8と、吐出側圧力検出部10と、吐出側温度検出部12と、回転数調節部14と、圧力制御弁16とを備えている。
The steam compressor according to the present embodiment boosts the used steam used in a steam utilization facility such as a factory for reuse, and compresses and feeds the steam supplied to the
圧縮機本体2は、供給された蒸気の圧縮を行う部位である。この圧縮機本体2は、図2に示すように、ハウジング20とスクリュロータ22と軸受24とを有する。
The
ハウジング20は、内部に蒸気室20aが設けられているとともに、蒸気室20aに蒸気を吸入するための吸気口20bと蒸気室20aから圧縮後の蒸気を吐出するための吐出口20cとが設けられている。
The
スクリュロータ22は、蒸気室20a内に配設されている。このスクリュロータ22は、回転することによって蒸気室20a内に蒸気を吸入して圧縮し、その圧縮した蒸気を吐出口20cから吐出するものである。具体的には、スクリュロータ22には、その軸方向両側に延びるように回転軸22aが一体的に設けられており、その両側に延びる回転軸22aがそれぞれハウジング20内に設けられた軸受24によって支持されている。これにより、スクリュロータ22は、蒸気室20a内でその軸回りに回転可能となっている。そして、図2では図示を省略しているが、スクリュロータ22は、吸気口20bを通じて蒸気室20aに吸入された蒸気を当該ロータ22のスクリュが形成する空間に閉じ込み、当該ロータ22の回転に伴ってその空間を吐出口20c側へ移動させながら縮小させることにより当該空間内に閉じ込んだ蒸気を圧縮するようになっている。これにより、圧縮された蒸気が吐出口20cを通じて蒸気室20aから外部へ吐出されるようになっている。
The
モータ4(図1参照)は、スクリュロータ22を回転駆動する電動モータである。具体的には、前記回転軸22aにモータ4の駆動軸が接続されており、モータ4が駆動されるとスクリュロータ22が回転するようになっている。すなわち、スクリュロータ22の回転数は、モータ4の回転数と等しくなる。そして、このモータ4の回転数のデータは、インバータ26を介して回転数調節部14の後述する制御部28へ送られるようになっている。
The motor 4 (see FIG. 1) is an electric motor that rotationally drives the
吸気側圧力検出部6は、前記吸気口20bに繋がる蒸気の供給路に接続されており、吸気口20bを通じて蒸気室20aに吸入される蒸気の圧力を検出するものである。この吸気側圧力検出部6の検出圧力のデータは、回転数調節部14の後述する制御部28へ送られるようになっている。
The intake-side pressure detector 6 is connected to a steam supply path connected to the
吸気側温度検出部8は、前記吸気口20bに繋がる蒸気の供給路に接続されており、吸気口20bを通じて蒸気室20aに吸入される蒸気の温度を検出するものである。この吸気側温度検出部8の検出温度のデータは、回転数調節部14の後述する制御部28へ送られるようになっている。
The intake side temperature detection unit 8 is connected to a steam supply path connected to the
吐出側圧力検出部10は、前記吐出口20cに繋がる蒸気の吐出路に接続されており、吐出口20cを通じて蒸気室20aから吐出される蒸気の圧力を検出するものである。この吐出側圧力検出部10の検出圧力のデータは、回転数調節部14の後述する制御部28へ送られるようになっている。
The discharge-side
吐出側温度検出部12は、前記吐出口20cに繋がる蒸気の吐出路に接続されており、吐出口20cを通じて蒸気室20aから吐出される蒸気の温度を検出するものである。この吐出側温度検出部12の検出温度のデータは、回転数調節部14の後述する制御部28へ送られるようになっている。
The discharge
圧力制御弁13は、吐出口20cに繋がる蒸気の吐出路に設けられており、吐出口20cから蒸気の吐出路へ吐出された蒸気の圧力を所定の圧力に制御するものである。
The
回転数調節部14は、モータ4の駆動によるスクリュロータ22の回転数を調節するものである。具体的には、この回転数調節部14は、モータ4の回転数を調節することによりスクリュロータ22の回転数を調節する。そして、回転数調節部14は、スクリュロータ22の回転数を調節することによって圧縮機本体2の吸気圧力と吐出圧力との差圧を調節可能であり、吸気圧力が一定である場合には前記差圧の調節により吐出圧力を調節することができる一方、吐出圧力が一定である場合には前記差圧の調節により吸気圧力を調節できるようになっている。この回転数調節部14は、インバータ26と、制御部28とを備えている。
The rotation
インバータ26は、モータ4と電気的に接続されており、このインバータ26を介してモータ4に電力が供給されるようになっている。インバータ26は、制御部28から送られる制御信号に応じてモータ4の回転数を調節する。
The
制御部28は、インバータ26にモータ4の回転数を調節させるものである。この制御部28は、後述する差圧制限、トルク制限及び出力制限の全ての制限を超えない範囲内でインバータ26にモータ4の回転数を制御させる。具体的には、制御部28は、機能ブロックとして差圧制限部28aとトルク制限部28bと出力制限部28cとを有する。
The
差圧制限部28aは、吸気側圧力検出部6の検出圧力(吸気圧力)に対する吐出側圧力検出部10の検出圧力(吐出圧力)の差圧が圧縮機の許容する差圧、詳細には圧縮機本体2の許容する差圧を超えないようにモータ4の回転数を制限する。具体的には、差圧制限部28aは、吐出側圧力検出部10の検出圧力から吸気側圧力検出部6の検出圧力を減じることによりそれらの差圧を算出し、算出した差圧が圧縮機本体2の許容する差圧以下となるようにインバータ26にモータ4の回転数を制限させる。
The differential
モータ4の回転数と差圧との関係は次の通りである。モータ4の回転数が増加するとスクリュロータ22の回転数も同じく増加し、その結果、蒸気室20aへの蒸気の吸入量が増加するとともに蒸気室20a内での蒸気の圧縮が促進されるため、吸気圧力の低下及び吐出圧力の上昇が生じ、吸気圧力に対する吐出圧力の差圧が増加する。一方、モータ4の回転数が減少するとスクリュロータ4の回転数も同じく減少し、その結果、蒸気室20aへの蒸気の吸入量が減少するとともに蒸気室20a内での蒸気の圧縮が抑制されるため、吸気圧力の上昇及び吐出圧力の低下が生じ、吸気圧力に対する吐出圧力の差圧が減少する。
The relationship between the rotation speed of the
このような関係に基づいて、差圧制限部28aは、吸気圧力に対する吐出圧力の差圧が圧縮機本体2の許容する差圧以下となるようにモータ4の回転数を制限する。
Based on such a relationship, the differential
なお、圧縮機本体2の許容する差圧、すなわち圧縮機本体2の差圧制限値は、圧縮機本体2の設計に起因して規定される一定の値であり、前記回転軸22aの直径や軸受24の強度等を勘案して規定される。この差圧制限値は、図3に示すように、吸気圧力と吐出圧力との関係で表すと、吸気圧力の増加に伴って吐出圧力が正比例で増加する直線で表される。差圧制限部28aは、吸気側圧力検出部6の検出圧力と吐出側圧力検出部10の検出圧力がこの直線を超えないようにモータ4の回転数の制限を行う。なお、図3では、モータ4の回転数が6000rpmのときの各制限値の関係が示されている。
The differential pressure allowed by the
トルク制限部28bは、モータ4の許容トルクが、モータ4がスクリュロータ22を回転させるのに必要なトルクである必要トルク以上となるようにモータ4の回転数を制限する。具体的には、このトルク制限部28は、吸気側圧力検出部6の検出圧力と吐出側圧力検出部10の検出圧力とに基づいて前記必要トルクを算出する。この必要トルクは、次式によって求められる。
The
必要トルク=(n−Vi (n−1))/((1−n)×Ps+Pd/Vi)×Vth
ここで、nは、ガス定数であり、蒸気の物性値である。Viは、内部容積比であり、蒸気室20a内において吸気口20b側の位置でスクリュロータ22によって蒸気が閉じ込められた空間が吐出口20cへ至るまでに生じる体積変化率に相当する。Psは、吸気圧力であり、Pdは、吐出圧力である。Vthは、スクリュロータ22が吸気口20b側で1回転当たりに蒸気を閉じ込める空間の体積である。なお、蒸気室20aに吸入される蒸気の密度及び蒸気室20aから吐出される蒸気の密度は、それらの蒸気の温度によって変動する。このため、トルク制限部28bは、吸気側温度検出部8の検出温度(吸気温度)と吸気側圧力検出部6の検出圧力(吸気圧力)とに基づいて蒸気室20aに吸入される蒸気の密度を算出するとともに、吐出側温度検出部12の検出温度(吐出温度)と吐出側圧力検出部10の検出圧力(吐出圧力)とに基づいて蒸気室20aから吐出される蒸気の密度を算出し、それら算出した吸入蒸気の密度及び吐出蒸気の密度から補正係数を求め、その補正係数を上記式によって求めた必要トルクに掛けることにより、蒸気の温度による影響を補正した必要トルクを求める。
Required torque = (n−V i (n−1) ) / ((1−n) × P s + P d / V i ) × V th
Here, n is a gas constant and is a physical property value of steam. V i is an internal volume ratio, and corresponds to a volume change rate generated until the space in which the steam is confined by the
また、トルク制限部28bは、モータ4の回転数を検出してその回転数に対応する当該モータ4の許容トルクを当該モータ4のトルク特性に基づいて算出する。具体的には、モータ4は、その回転数に対してトルクが変化するトルク特性を有する。モータ4の許容トルクは、モータ4がある回転数で駆動されている時のその回転数に応じた当該モータ4の実際のトルクに相当する。制御部28には、モータ4のトルク特性が記憶されており、トルク制限部28bは、この記憶されたトルク特性に基づいて、モータ4から送られる当該モータ4の回転数のデータに応じたその時点のモータ4の許容トルクを算出する。
The
前記必要トルクがこのモータ4の許容トルクを超えると、モータ4はオーバートルクとなって異常停止する。このため、トルク制限部28bは、算出した前記許容トルクが算出した前記必要トルク以上となるようにインバータ26にモータ4の回転数を制限させる。このトルク制限部28bによるモータ4の回転数の制限によれば、ある回転数では図3に示すトルク制限値の直線以下の範囲で吸気圧力と吐出圧力が制限される。
When the required torque exceeds the allowable torque of the
出力制限部28cは、モータ4の出力がそのモータ4の最高出力以下となるようにモータ4の回転数を制限する。具体的には、出力制限部28cは、モータ4の回転数を検出してその回転数とその回転数に対応する当該モータ4のトルクとの積である当該モータ4の出力を算出する。制御部28にはモータ4の最高出力が記憶されており、出力制限部28cは、算出した出力がモータ4の最高出力以下となるようにインバータ26にモータ4の回転数を制限させる。この出力制限部28cによるモータ4の回転数の制限によれば、ある回転数では図3に示す出力制限値の直線以下の範囲で吸気圧力と吐出圧力が制限される。
The
なお、制御部28には、モータ4の最大回転数が記憶されており、制御部28は、以上のような各制限とは別にモータ4の回転数がその最大回転数を超えないようにインバータ26にモータ4の回転数を制御させる。
The
そして、制御部28は、以上のような、差圧制限部28aによるモータ4の回転数の制限(差圧制限)、トルク制限部28bによるモータ4の回転数の制限(トルク制限)及び出力制限部28cによるモータ4の回転数の制限(出力制限)を全て満たすようにインバータ26にモータ4の回転数を制御させる。それによって、モータ4がある回転数では、吐出圧力と吸気圧力は、図3中のハッチングが付された範囲内で制御される。
Then, the
また、吸気圧力Psが−0.05MPaG、0.00MPaG、0.20MPaG、0.50MPaGである各場合について、差圧制限、トルク制限、出力制限及びモータ4の最高回転数の制限(8000rpm以下)は、図4〜図7に示すようになる。そして、これらの各場合において、前記各制限を全て満たすように、図4〜図7中のハッチングが付されたA領域内でモータ4の回転数と吐出圧力が制御される。
In each case where the intake pressure P s is −0.05 MPaG, 0.00 MPaG, 0.20 MPaG, and 0.50 MPaG, the differential pressure limit, the torque limit, the output limit, and the maximum rotational speed limit of the motor 4 (8000 rpm or less) ) Is as shown in FIGS. In each of these cases, the rotation speed and discharge pressure of the
具体的には、吸気圧力が低い、Ps=−0.05MPaGの場合(図4参照)には、差圧制限による吐出圧力の制限値が、トルク制限による吐出圧力の制限値よりも低く、かつ、出力制限による吐出圧力の制限値以下となる。そのため、この場合には、差圧制限とモータ4の最高回転数の制限とによって規定される範囲内でモータ4の回転数及び吐出圧力が制御される。
Specifically, when the intake pressure is low and P s = −0.05 MPaG (see FIG. 4), the discharge pressure limit value due to the differential pressure limit is lower than the discharge pressure limit value due to the torque limit, And it becomes below the limit value of the discharge pressure by output restriction. Therefore, in this case, the rotation speed and discharge pressure of the
吸気圧力Psが0.00MPaGの場合(図5参照)には、モータ4の回転数が最高回転数(8000rpm)の近傍の領域で、出力制限による吐出圧力の制限値が差圧制限による吐出圧力の制限値を下回る。そのため、この場合には、差圧制限と出力制限とモータ4の最高回転数の制限とによって規定される範囲内でモータ4の回転数及び吐出圧力が制御される。換言すれば、差圧制限と最高回転数の制限とによって規定される範囲から図5中のB領域を除いた領域内でモータ4の回転数及び吐出圧力が制御される。
In the case the intake pressure P s is 0.00MPaG (see FIG. 5), in the region near the rotational speed of the
吸気圧力Psが0.20MPaGの場合(図6参照)又は0.50MPaGの場合(図7参照)には、トルク制限による吐出圧力の制限値が差圧制限による吐出圧力の制限値を下回り、さらに、モータ4の回転数が比較的高い領域で出力制限による吐出圧力の制限値がトルク制限による吐出圧力の制限値を下回る。そのため、これらの場合には、出力制限とトルク制限とモータ4の最高回転数の制限とによって規定される範囲内でモータ4の回転数及び吐出圧力が制御される。換言すれば、トルク制限と最高回転数の制限とによって規定される範囲から図6又は図7中のC領域を除いた領域内でモータ4の回転数及び吐出圧力が制御される。
In the case the intake pressure P s is 0.20MPaG (see FIG. 6) or in the case of 0.50MPaG (see FIG. 7), the limit value of the discharge pressure by the torque limit is below the limit value of the discharge pressure due to the differential pressure limit, Further, the discharge pressure limit value due to output limitation is lower than the discharge pressure limit value due to torque limitation in a region where the rotational speed of the
以上説明したように、本実施形態による蒸気圧縮機では、回転数調節部14の制御部28に含まれる差圧制限部28aが、吸気側圧力検出部6の検出圧力に対する吐出側圧力検出部10の検出圧力の差圧が圧縮機本体2の許容する差圧を超えないようにスクリュロータ22の回転数を制限するため、吸気圧力が変動する場合でも、吸気圧力と吐出圧力との差圧が圧縮機本体2の許容可能な差圧を超えるのを防止することができる。従って、本実施形態では、蒸気圧縮機に供給される蒸気の圧力が変動する場合でも、吸気圧力と吐出圧力との差圧が蒸気圧縮機の許容可能な差圧を超えることに起因する蒸気圧縮機の異常停止の発生を防ぐことができる。
As described above, in the steam compressor according to the present embodiment, the differential
また、本実施形態では、回転数調節部14の制御部28に含まれるトルク制限部28bが、モータ4の許容トルクがスクリュロータ22を回転させるのに必要な必要トルク以上となるようにモータ4の回転数を制限するため、前記必要トルクはモータ4の許容トルク以下に維持される。このため、前記必要トルクがモータ4の許容トルクを超えるトルクオーバが生じてモータ4が異常停止するのを防ぐことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、回転数調節部14の制御部28に含まれる出力制限部28cが、モータ4の出力がそのモータ4の最高出力以下となるように当該モータ4の回転数を制限するため、モータ4の出力がそのモータ4の最高出力を超える出力オーバーが生じてモータ4が異常停止するのを防ぐことができる。
In the present embodiment, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
具体的には、上記実施形態では、回転数調節部14の制御部28が差圧制限部28a、トルク制限部28b及び出力制限部28cを備えているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、回転数調節部14の制御部28は、差圧制限部28aのみを備えていてもよい。また、制御部28は、差圧制限部28aとトルク制限部28bを備えていて、出力制限部28cを備えていなくてもよい。また、制御部28は、差圧制限部28aと出力制限部28cを備えていて、トルク制限部28bを備えていなくてもよい。
Specifically, in the above embodiment, the
また、吐出口20cに繋がる蒸気の吐出路に設けられた圧力制御弁13の代わりに保圧弁を設けてもよい。
In addition, a pressure holding valve may be provided instead of the
4 モータ
6 吸気側圧力検出部
10 吐出側圧力検出部
14 回転数調節部
20 ハウジング
20a 蒸気室
20b 吸気口
20c 吐出口
22 スクリュロータ
28a 差圧制限部
28b トルク制限部
28c 出力制限部
4 Motor 6 Intake side
Claims (3)
内部に蒸気室が設けられるとともにその蒸気室に蒸気を吸入するための吸気口とその蒸気室から蒸気を吐出するための吐出口とが設けられたハウジングと、
前記蒸気室内に配設され、回転駆動されることにより前記蒸気室内に蒸気を吸入して圧縮し、その圧縮した蒸気を前記吐出口から吐出するスクリュロータと、
前記スクリュロータを回転駆動するためのモータと、
前記吸気口を通じて前記蒸気室に吸入される蒸気の圧力を検出する吸気側圧力検出部と、
前記吐出口を通じて前記蒸気室から吐出される蒸気の圧力を検出する吐出側圧力検出部と、
前記モータの駆動による前記スクリュロータの回転数を調節する回転数調節部とを備え、
前記回転数調節部は、前記吸気側圧力検出部の検出圧力に対する前記吐出側圧力検出部の検出圧力の差圧が前記圧縮機の許容する差圧の制限値を超えないように前記スクリュロータの回転数を制限する差圧制限部を含む、蒸気圧縮機。 A steam compressor for compressing and delivering steam,
A housing in which a steam chamber is provided and an intake port for sucking steam into the steam chamber and a discharge port for discharging steam from the steam chamber;
A screw rotor that is disposed in the steam chamber and is rotationally driven to suck and compress the steam into the steam chamber and discharge the compressed steam from the discharge port;
A motor for rotationally driving the screw rotor;
An intake-side pressure detector that detects the pressure of steam sucked into the steam chamber through the intake port;
A discharge-side pressure detector that detects the pressure of steam discharged from the steam chamber through the discharge port;
A rotation speed adjusting unit that adjusts the rotation speed of the screw rotor driven by the motor;
The rotational speed adjustment unit is configured to prevent the screw rotor from detecting a pressure difference detected by the discharge side pressure detection unit with respect to a pressure detected by the intake side pressure detection unit. A steam compressor including a differential pressure limiting unit that limits the rotational speed.
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JP2005111320A (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Okawara Mfg Co Ltd | Heat pump type concentration apparatus and operating method therefor |
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