JP2527285Y2

JP2527285Y2 - ガス圧縮機

Info

Publication number: JP2527285Y2
Application number: JP1990126938U
Authority: JP
Inventors: 晴繁大澤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2005-11-29
Also published as: JPH0482396U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、ターボ形ガス圧縮機、真空用ガス圧縮機、
送風機等に採用して特に好適なガス圧縮機に関する。

従来の技術従来のガス圧縮機は、第３図に示すように、回転体の
両端側にインペラ１を配設し、かつスラスト磁気軸受用
ディスク部にスラスト位置計測用のセンサ２を取り付け
るようにしている。

考案が解決しようとする課題しかるに、以上述べた従来のガス圧縮機にあっては、
回転体の両端にインペラ１が配設されているため、両端
の差圧により軸方向力はバランスされていたが、機械の
小型化のため、一方の端のインペラ１をなくした場合、
ガス吸入口３とガス排気口４との間の差圧により、回転
体がガス吸入口３側に押し付けられ、これによってイン
ペラ１とケーシングシュラウド５との間の微小隙間Ｓが
なくなって、これらが接触する。

また、このガス吸入口３にスラスト位置計測用のセン
サ２を配置すると、ガスの流れが阻害され、圧縮性能の
低下を招いていた。

さらに、スラスト磁気軸受用ディスク部を計測する場
合、面振れ及びラジアル方向移動の影響で、回転体が軸
方向に移動していなくても見かけ上のスラスト振動を計
測することとなり、計測制度の悪化をきたしていた。

本考案は、このような従来技術の課題を解決するため
になされたもので、圧縮性能の低下防止及び計測精度の
向上を図ることのできるガス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上記の課題を解決するために、本考案は、磁気軸受で
支承されたガス圧縮機において、インペラを回転体の一
方の端にのみ配設するとともに、該回転体の他方の端側
にスラスト位置検出用センサを配設し、かつケーシング
にガス吸入口と軸受室との間を直接又は外部配管を介在
して連通する連通穴を設けるとともに、該軸受室とガス
排気口とを非接触状態でシールするようにしたものであ
る。

作用上記の手段によれば、インペラは回転体の一端のみに
配置されているので、該回転体の他端中心部を計測する
ことができる。したがって、半径位置と計測部分製作組
立誤差に起因する見かけ上のスラスト振動を計測上排除
することができ、計測精度を向上できる。

また、ケーシングにガス吸入口と軸受室との間を直接
又は外部配管を介在して連通する連通穴を設けることに
より、ガス吸入口と軸受室を均圧化でき、差圧によるス
ラスト力の発生を防止できる。そして、軸受室はガス吸
入口と同じように圧力が低くなるので、軸受部の回転に
よる風損が小さくなり、これにより、磁気軸受及びセン
サの耐熱温度もさることながら、回転軸の熱膨張を抑え
て、インペラとケーシングシュラウドとの間の微小隙間
を維持し、これらが接触するのを防止することができ
る。

さらに、軸受室とガス排気口は非接触状態でシールさ
れているので、圧縮性能の向上を図ることができる。

実施例以下、図面を参照して本考案の実施例について詳細に
説明する。

第１図は、本考案に係るガス圧縮機の一実施例を示す
断面図である。

第１図において、インペラ11の回転軸12には、スラス
ト軸受回転部13、上部ラジアル軸受回転部14、下部ラジ
アル軸受回転部15及び駆動用電動機回転部16が取り付け
られている。また、スラスト軸受回転部13はスラスト軸
受静止部17に、また上部ラジアル軸受回転部14は上部ラ
ジアル軸受静止部18に、さらに下部ラジアル軸受回転部
15は下部ラジアル軸受静止部19にそれぞれ支持されてい
る。そして、これら回転体（インペラ11、回転軸12、ス
ラスト軸受回転部13、上部ラジアル軸受回転部14、下部
ラジアル軸受回転部15）は、駆動用電動機回転部16、駆
動用電動機静止部20により駆動されるようになってい
る。

また、スラスト位置検出用のセンサ21は、センサ取付
金具22を介してインペラ11の他方の端側に配設されたス
ラスト軸受静止部17に取付け固定された構成となってい
る。そして、このセンサ21によって前記回転体の回転中
心部の軸方向位置を計測し、ハーメ23を介して外部に測
定値を伝達するようになっている。

また、ケーシング24の内部に設けられたガス吸入口25
と軸受室26との間は、連通穴27を介して直接連通されて
いる。さらに、コンプレッサケーシング室28に連通され
るガス排気口29と軸受室26との間は、非接触シール30を
介してシールされた構造となっている。以上述べた回転
体等の部品及び連通穴27等は、全てケーシング24の内部
に設けられた構成となっている。

以上のような構成にあっては、インペラ11の上部に設
けられたガス吸入口25より流入したガスは、該インペラ
11により昇圧され、ガス排気口29より吐出されるように
なっている。

なお、本実施例にあって、スラスト軸受回転部13とス
ラスト軸受静止部17とにより構成されるスラスト軸受は
磁気軸受となっている。

しかるに、片端のみにインペラ11を有し、連通穴27が
設けられていない場合、インペラ11の直径をφ20cm,100
torrから760torrに昇圧するケースでは、の差圧力が回転軸12に加わるので、これに耐えるスラス
ト力を加える必要がある。

しかしながら、連通穴27を設けた構成とすれば、この
差圧力がなくなり、特別なスラスト力を加える必要もな
いため、スラスト軸受を構成するスラスト軸受回転部1
3、スラスト軸受静止部17も小さくでき、小型軽量化を
図ることができる。また、軸受室26の圧力も約100torr
と低くなるので、風損も小さくなり、これにより、磁気
軸受13〜17及びセンサ21の耐熱温度もさることながら、
回転軸12の熱膨張を抑えて、インペラ11とケーシングシ
ュラウド31との間の微小隙間Ｓを維持し、これらが接触
するのを防止することができる。さらに軸受室26とガス
排気口29は非接触シール30で洩れを抑えており、圧縮性
能の低下を防止している。

一方、従来の如く、スラスト磁気軸受ディスクで計測
する場合、その取付精度を、計測位置を半径50mmの位置とすると、もの片振幅振動を見かけ上の振動として拾うことにな
る。これは、インペラ11とシュラウド31との間のギャッ
プ（約0.1〜0.5mm）に比べ無視できない量であり、磁気
軸受での制御上問題となる。

これに対して、本実施例のように、インペラ11を一方
の端にのみ配置した構成とすることにより、回転軸12の
他端を自由にすれば、この回転軸12の中心（半径0mm）
を計測でき、正しいスラスト位置を感知できる。

次に、第２図は本考案に係るガス圧縮機の他の実施例
を示すもので、ガス吸入口25と軸受室26との間を連通す
る連通用の外部配管32をケーシング24の外部に設けて、
ケーシング24の連通穴27に接続した構成としたものであ
る。このような構成としても、第１図に示した第１実施
例と同等の効果果を期待できる。その他の構成は第１図
に示した第１実施例と同様であるので、その詳細な説明
は省略する。

なお、この第２図の実施例では、外部配管32とケーシ
ング24の連通穴27との接続部から特殊ガスがリークする
恐れがあるが、ケーシング24の内部にガス吸入口25と軸
受室26との間を直接連通する連通穴27を設けた構成とし
た第１図の実施例ではこのような危険性を排除できるも
のである。

考案の効果以上述べたように、本考案によれば、ガス圧縮機にお
いて、インペラは回転体の一端のみに配設された構成と
なっているので、回転体の他端中心部を計測することが
できる。したがって、半径位置と計測部分製作組立誤差
に起因した見かけ上のスラスト振動を計測上排除するこ
とができ、計測精度の向上を図ることができる。

また、ケーシングにガス吸入口と軸受室との間を直接
又は外部配管を介在して連通する連通穴を設けた構成と
したので、ガス吸入口と軸受室を均圧化でき、差圧によ
るスラスト力の発生を防止できるため、スラスト軸受を
小さくでき、小型軽量化を図ることが可能となる。そし
て、軸受室の圧力もガス吸入口と同じように低くできる
ので、風損を減少でき、これにより、磁気軸受及びセン
サの耐熱温度もさることながら、回転軸の熱膨張を抑え
て、インペラとケーシングシュラウドとの間の微小隙間
を維持し、これらが接触するのを防止することができ
る。

さらに、軸受室とガス排気口とを非接触シールでシー
ルした構成とすることにより、圧縮性能の低下を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るガス圧縮機の一実施例を示す断面
図、第２図は本考案に係るガス圧縮機の他の実施例を示
す断面図、第３図は従来のガス圧縮機の一例を示す断面
図である。 11……インペラ、12……回転軸、13……スラスト軸受回
転部、17……スラスト軸受静止部、21……センサ、24…
…ケーシング、25……ガス吸入口、26……軸受室、27…
…連通穴、29……ガス排気口、30……非接触シール、32
……外部配管。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】磁気軸受で支承されたガス圧縮機におい
て、インペラを回転体の一方の端にのみ配設するとと
も、該回転体の他方の端側にスラスト位置検出用センサ
を配設し、かつケーシングにガス吸入口と軸受室との間
を直接又は外部配管を介在して連通する連通穴を設ける
とともに、該軸受室とガス排気口とを非接触状態でシー
ルすることを特徴とするガス圧縮機。