JP2529694Y2 - 遠心圧縮機 - Google Patents
遠心圧縮機Info
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- JP2529694Y2 JP2529694Y2 JP1990090078U JP9007890U JP2529694Y2 JP 2529694 Y2 JP2529694 Y2 JP 2529694Y2 JP 1990090078 U JP1990090078 U JP 1990090078U JP 9007890 U JP9007890 U JP 9007890U JP 2529694 Y2 JP2529694 Y2 JP 2529694Y2
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- Japan
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- thrust
- rotating shaft
- displacement detection
- centrifugal compressor
- detection sensor
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Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は磁気軸受、特に５軸制御の磁気軸受または、
スラスト磁気軸受を用い、両方の軸端に羽根を有する２
段圧縮型の遠心圧縮機に関する。
スラスト磁気軸受を用い、両方の軸端に羽根を有する２
段圧縮型の遠心圧縮機に関する。
（従来の技術） 従来の磁気軸受を用いた２段圧縮型の遠心圧縮機で
は、スラスト磁気軸受の制御に用いるスラスト方向の軸
変位は、スラストディスクとラジアル磁気軸受の間で検
出されている。以下、従来技術について第４図、第５図
を参照して説明する。第４図において、１は回転軸、２
は高圧段側の遠心圧縮機羽根、３は低圧段側の遠心圧縮
機羽根であり、回転軸１の両軸端部にそれぞれリジット
に固定されている。４はモータ回転子であり、回転軸１
のほぼ中央部にリジットに固定されている。５はモータ
の固定子であり、モータ回転子４に適当なエアギャップ
を介して対向して固定してあり、通電することによりモ
ータ回転子４に回転力を生じさせる。６はラジアル磁気
軸受であり、回転軸１の円周状に、モータ固定子５の両
端側に配置され、回転軸１を回転可能なように非接触で
支持する。７はラジアル変位検出センサであり、回転軸
１のラジアル方向の軸変位を検出し、その方向位置に対
応するラジアル磁気軸受６の磁気吸引力を作り出す元と
なる。８はスラストディスクであり、回転軸１の高圧段
側にリジットに固定されている。９はスラスト磁気軸受
であり、スラストディスク８を挟んで固定され、回転軸
１の軸方向を非接触で支持する。10はスラスト変位検出
センサであり、回転軸１の軸方向変位を検出し、ラジア
ル磁気軸受９の磁気吸引力を作り出す基礎となる。第５
図は第４図のＡ部詳細図である。
は、スラスト磁気軸受の制御に用いるスラスト方向の軸
変位は、スラストディスクとラジアル磁気軸受の間で検
出されている。以下、従来技術について第４図、第５図
を参照して説明する。第４図において、１は回転軸、２
は高圧段側の遠心圧縮機羽根、３は低圧段側の遠心圧縮
機羽根であり、回転軸１の両軸端部にそれぞれリジット
に固定されている。４はモータ回転子であり、回転軸１
のほぼ中央部にリジットに固定されている。５はモータ
の固定子であり、モータ回転子４に適当なエアギャップ
を介して対向して固定してあり、通電することによりモ
ータ回転子４に回転力を生じさせる。６はラジアル磁気
軸受であり、回転軸１の円周状に、モータ固定子５の両
端側に配置され、回転軸１を回転可能なように非接触で
支持する。７はラジアル変位検出センサであり、回転軸
１のラジアル方向の軸変位を検出し、その方向位置に対
応するラジアル磁気軸受６の磁気吸引力を作り出す元と
なる。８はスラストディスクであり、回転軸１の高圧段
側にリジットに固定されている。９はスラスト磁気軸受
であり、スラストディスク８を挟んで固定され、回転軸
１の軸方向を非接触で支持する。10はスラスト変位検出
センサであり、回転軸１の軸方向変位を検出し、ラジア
ル磁気軸受９の磁気吸引力を作り出す基礎となる。第５
図は第４図のＡ部詳細図である。
次に従来技術の作用について説明する。回転軸１の両
軸端部に取付けられた高圧段側、低圧段側双方の羽根
２、３は、モータ回転子４とモータ固定子５の作用で回
転軸１が回転することによって圧縮作用を生ずる。ここ
で回転軸１のラジアル方向の軸変位はラジアル変位検出
センサ７によって検出され、ラジアル磁気軸受６はその
出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支持する。
また、回転軸１のスラスト方向の軸変位は、スラスト変
位検出センサ10によって検出される。スラスト磁気軸受
９はその出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支
持する。
軸端部に取付けられた高圧段側、低圧段側双方の羽根
２、３は、モータ回転子４とモータ固定子５の作用で回
転軸１が回転することによって圧縮作用を生ずる。ここ
で回転軸１のラジアル方向の軸変位はラジアル変位検出
センサ７によって検出され、ラジアル磁気軸受６はその
出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支持する。
また、回転軸１のスラスト方向の軸変位は、スラスト変
位検出センサ10によって検出される。スラスト磁気軸受
９はその出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支
持する。
ここで、スラスト変位検出センサ10の検出原理につい
て第５図を参照して説明する。第５図において回転軸１
が矢印の方向に動いたとすれば、スラスト変位検出セン
サ10の出力は、スラスト変位検出センサ10−１がVO＋Δ
Ｖ、スラスト変位検出センサ10−２がVO−ΔＶとなり、
双方の出力の差をとれば次式のようになる。
て第５図を参照して説明する。第５図において回転軸１
が矢印の方向に動いたとすれば、スラスト変位検出セン
サ10の出力は、スラスト変位検出センサ10−１がVO＋Δ
Ｖ、スラスト変位検出センサ10−２がVO−ΔＶとなり、
双方の出力の差をとれば次式のようになる。
Vout＝（VO＋ΔＶ）−（VO−ΔＶ）＝２ΔＶ 次に回転軸１がラジアル方向に変位したとすると各セ
ンサの出力は、スラスト変位検出センサ10−１、スラス
ト変位検出センサ10−２共にVO＋ΔＶとなり、双方出力
の差は零となり、これ等スラスト変位検出センサ10の出
力は回転軸１の軸方向の変位のみを検出し、ラジアル方
向の軸変位の影響を受けることがない。
ンサの出力は、スラスト変位検出センサ10−１、スラス
ト変位検出センサ10−２共にVO＋ΔＶとなり、双方出力
の差は零となり、これ等スラスト変位検出センサ10の出
力は回転軸１の軸方向の変位のみを検出し、ラジアル方
向の軸変位の影響を受けることがない。
従って回転軸１は回転軸１の回転方向のみを除いた５
軸を磁気軸受によって非接触に拘束する事ができ、回転
軸１を安定に支持し、遠心圧縮機として作用させる事が
出来る。
軸を磁気軸受によって非接触に拘束する事ができ、回転
軸１を安定に支持し、遠心圧縮機として作用させる事が
出来る。
（考案が解決しようとする課題） しかし、各羽根２、３は圧縮作用によって発熱し、モ
ータ固定子５、モータ回転子４の損失によっても発熱
し、回転軸１はこれ等の発熱によって熱伸びを生ずる。
回転軸１が熱伸びを生じてもスラスト磁気軸受９は、ス
ラスト変位検出点でのスラスト変位が零になるように支
持するから、回転軸１はスラスト変位検出センサ10を中
心にして両サイドに伸びる事になり、高圧、低圧の各羽
根２、３部分で最大の変位となる。従って、各羽根２、
３と静止側部材との隙間が設計値と異なり、とりわけ小
さな隙間を必要とする高圧段側の羽根２では、圧縮性能
の著しい低下を引起こす事になりかねない。
ータ固定子５、モータ回転子４の損失によっても発熱
し、回転軸１はこれ等の発熱によって熱伸びを生ずる。
回転軸１が熱伸びを生じてもスラスト磁気軸受９は、ス
ラスト変位検出点でのスラスト変位が零になるように支
持するから、回転軸１はスラスト変位検出センサ10を中
心にして両サイドに伸びる事になり、高圧、低圧の各羽
根２、３部分で最大の変位となる。従って、各羽根２、
３と静止側部材との隙間が設計値と異なり、とりわけ小
さな隙間を必要とする高圧段側の羽根２では、圧縮性能
の著しい低下を引起こす事になりかねない。
本考案は上記の欠点に鑑みなされたものであり、磁気
軸受を用いた２段圧縮の遠心圧縮機で、各部の発熱によ
り回転軸が熱伸びを生じても、圧縮性能の低下しない遠
心圧縮機を提供することを目的とする。
軸受を用いた２段圧縮の遠心圧縮機で、各部の発熱によ
り回転軸が熱伸びを生じても、圧縮性能の低下しない遠
心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） 上記目的を達成するため本考案においては、磁気軸受
を採用した２段圧縮型の遠心圧縮機において、スラスト
変位検出センサを高圧段側の羽根の背面に同径で同方向
の180°対称位置に２つ設置し、高圧段の羽根の背面を
スラスト変位検出センサの変位検出ターゲットとし、各
々のスラスト変位検出センサの出力信号を加算してスラ
スト磁気軸受の制御に用いるようにする。
を採用した２段圧縮型の遠心圧縮機において、スラスト
変位検出センサを高圧段側の羽根の背面に同径で同方向
の180°対称位置に２つ設置し、高圧段の羽根の背面を
スラスト変位検出センサの変位検出ターゲットとし、各
々のスラスト変位検出センサの出力信号を加算してスラ
スト磁気軸受の制御に用いるようにする。
（作用） 上述した構成の遠心圧縮機は、回転軸が各部の発熱に
よって熱伸びを生じてもスラスト変位検出点、つまり高
圧段側の羽根の背面を中心として、熱伸びするので、圧
縮性能に大きく影響する高圧段側の羽根と静止側部材の
隙間を一定とすることが可能であり、圧縮機の圧縮性能
を低下させる事がない。
よって熱伸びを生じてもスラスト変位検出点、つまり高
圧段側の羽根の背面を中心として、熱伸びするので、圧
縮性能に大きく影響する高圧段側の羽根と静止側部材の
隙間を一定とすることが可能であり、圧縮機の圧縮性能
を低下させる事がない。
（実施例） 本考案の一実施例を第１図と第２図をもとに説明す
る。第１図は本考案に係る遠心圧縮機の縦断面図であ
り、１は回転軸、２は高圧段側の遠心圧縮機羽根、３は
低圧段側の遠心圧縮機羽根であり、回転軸１の両軸端部
に高圧段側の羽根２と低圧段側の羽根３がリジットに固
定されている。４はモータ回転子であり、回転軸１のほ
ぼ中央部にリジットに固定されている。５はモータ固定
子であり、モータ回転子４に適当なエアギャップを介し
て対向して固定してあり、通電することによりモータ回
転子４に回転力を生じさせる。６はラジアル磁気軸受で
あり、回転軸１の円周状に、モータ固定子５の両端側に
配置され、回転軸１を回転可能なように非接触で支持す
る。７はラジアル変位検出センサであり、回転軸１のラ
ジアル方向の軸変位を検出し、その方向位置に対応する
ラジアル磁気軸受６の磁気吸引力を作り出す基礎とな
る。８はスラストディスクであり、回転軸１の高圧段側
にリジットに固定されている。９はスラスト磁気軸受で
あり、スラストディスク８を挟んで固定され、回転軸１
の軸方向を非接触で支持する。10はスラスト変位検出セ
ンサであり、高圧段側の羽根２の背面の軸方向変位を検
出するように、２個のスラスト変位検出センサ10−1,10
−２を高圧段側の羽根の背面に同径で同方向の180°対
称位置に設置し、それぞれのセンサの出力を加算して回
転軸１の軸方向変位を検出し、ラジアル磁気軸受９の磁
気吸引力を作り出す基礎となる。11はセンサターゲット
であり、高圧段側の羽根２の背面に固定されている。
る。第１図は本考案に係る遠心圧縮機の縦断面図であ
り、１は回転軸、２は高圧段側の遠心圧縮機羽根、３は
低圧段側の遠心圧縮機羽根であり、回転軸１の両軸端部
に高圧段側の羽根２と低圧段側の羽根３がリジットに固
定されている。４はモータ回転子であり、回転軸１のほ
ぼ中央部にリジットに固定されている。５はモータ固定
子であり、モータ回転子４に適当なエアギャップを介し
て対向して固定してあり、通電することによりモータ回
転子４に回転力を生じさせる。６はラジアル磁気軸受で
あり、回転軸１の円周状に、モータ固定子５の両端側に
配置され、回転軸１を回転可能なように非接触で支持す
る。７はラジアル変位検出センサであり、回転軸１のラ
ジアル方向の軸変位を検出し、その方向位置に対応する
ラジアル磁気軸受６の磁気吸引力を作り出す基礎とな
る。８はスラストディスクであり、回転軸１の高圧段側
にリジットに固定されている。９はスラスト磁気軸受で
あり、スラストディスク８を挟んで固定され、回転軸１
の軸方向を非接触で支持する。10はスラスト変位検出セ
ンサであり、高圧段側の羽根２の背面の軸方向変位を検
出するように、２個のスラスト変位検出センサ10−1,10
−２を高圧段側の羽根の背面に同径で同方向の180°対
称位置に設置し、それぞれのセンサの出力を加算して回
転軸１の軸方向変位を検出し、ラジアル磁気軸受９の磁
気吸引力を作り出す基礎となる。11はセンサターゲット
であり、高圧段側の羽根２の背面に固定されている。
次に本実施例の作用について説明する。回転軸１の両
軸端部に取付けられた高圧段側、低圧段側双方の羽根
２、３は、モータ回転子４とモータ固定子５の作用で回
転軸１が回転することによって圧縮作用を生ずる。ここ
で回転軸１のラジアル方向の軸変位はラジアル変位検出
センサ７によって検出され、ラジアル磁気軸受６はその
出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支持する。
また、回転軸１のスラスト方向の軸変位はスラスト変位
検出センサ10によって検出され、スラスト磁気軸受９は
その出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支持す
る。
軸端部に取付けられた高圧段側、低圧段側双方の羽根
２、３は、モータ回転子４とモータ固定子５の作用で回
転軸１が回転することによって圧縮作用を生ずる。ここ
で回転軸１のラジアル方向の軸変位はラジアル変位検出
センサ７によって検出され、ラジアル磁気軸受６はその
出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支持する。
また、回転軸１のスラスト方向の軸変位はスラスト変位
検出センサ10によって検出され、スラスト磁気軸受９は
その出力信号によって回転軸１を安定で非接触に支持す
る。
ここで、スラスト変位検出センサ10の検出原理につい
て第２図を参照して説明する。第２図において回転軸１
が矢印の方向に動いたとすれば、スラスト変位検出セン
サ10の出力は、スラスト変位検出センサ10−１の変化分
がΔＶ、スラスト変位検出センサ10−２の変化分がΔＶ
となり、双方の出力を加算すれば次式のようになる。
て第２図を参照して説明する。第２図において回転軸１
が矢印の方向に動いたとすれば、スラスト変位検出セン
サ10の出力は、スラスト変位検出センサ10−１の変化分
がΔＶ、スラスト変位検出センサ10−２の変化分がΔＶ
となり、双方の出力を加算すれば次式のようになる。
Vout＝ΔＶ＋ΔＶ＝２ΔＶ 次にスラストディスク８が傾いた時の各センサの出力
を求めると、スラスト変位検出センサ10−１の変化分が
ΔＶ、スラスト変位検出センサ10−２の変化分が−ΔＶ
となり、双方の加算結果は零となり、スラスト変位検出
センサ10の出力は回転軸１の軸方向の軸変位のみを検出
し、スラストディスク８の傾きの影響を受けることがな
い。
を求めると、スラスト変位検出センサ10−１の変化分が
ΔＶ、スラスト変位検出センサ10−２の変化分が−ΔＶ
となり、双方の加算結果は零となり、スラスト変位検出
センサ10の出力は回転軸１の軸方向の軸変位のみを検出
し、スラストディスク８の傾きの影響を受けることがな
い。
従って回転軸１は回転軸１の回転方向のみを除いた５
軸磁気軸受によって非接触に拘束する事ができ、回転軸
１を安定に支持し、遠心圧縮機として作用させる事が出
来る。
軸磁気軸受によって非接触に拘束する事ができ、回転軸
１を安定に支持し、遠心圧縮機として作用させる事が出
来る。
また、各羽根２、３は圧縮作用による発熱やモータ固
定子５、モータ回転子４の損失による発熱によって回転
軸１に発熱伸びを生じてもスラスト磁気軸受９は、スラ
スト変位検出点でのスラスト変位が零になるように支持
するから、回転軸１は高圧段側の羽根の背面を中心にし
て両サイドに伸びる事になり、高圧段側の羽根２の周囲
はほとんど変化する事がなく、高圧段側の羽根を静止側
部材との隙間は設計値と異なる事がなく圧縮性能が低下
する事はない。また、センサターゲット11を取付る事に
より羽根の材質、加工精度等に影響される事がない。
定子５、モータ回転子４の損失による発熱によって回転
軸１に発熱伸びを生じてもスラスト磁気軸受９は、スラ
スト変位検出点でのスラスト変位が零になるように支持
するから、回転軸１は高圧段側の羽根の背面を中心にし
て両サイドに伸びる事になり、高圧段側の羽根２の周囲
はほとんど変化する事がなく、高圧段側の羽根を静止側
部材との隙間は設計値と異なる事がなく圧縮性能が低下
する事はない。また、センサターゲット11を取付る事に
より羽根の材質、加工精度等に影響される事がない。
次に、本考案の他の実施例について第３図を参照して
説明する。第３図において基本的な構造は第１図と同様
であるが、比較的温度が高温となる高圧段側の羽根２の
背面に取付けてあるスラスト変位検出センサ10の温度に
よる影響を出来るだけ避けるために、低圧段側の羽根３
の圧縮冷媒を分岐配管12で一部分岐し、スラスト変位検
出センサ近傍に入れてやり、スラスト変位検出センサ10
を冷却する。また、機内に入った冷媒を低圧段側の羽根
３の入力側に戻してやる戻し配管13を付加してある。
説明する。第３図において基本的な構造は第１図と同様
であるが、比較的温度が高温となる高圧段側の羽根２の
背面に取付けてあるスラスト変位検出センサ10の温度に
よる影響を出来るだけ避けるために、低圧段側の羽根３
の圧縮冷媒を分岐配管12で一部分岐し、スラスト変位検
出センサ近傍に入れてやり、スラスト変位検出センサ10
を冷却する。また、機内に入った冷媒を低圧段側の羽根
３の入力側に戻してやる戻し配管13を付加してある。
以上のように構成すれば、スラスト変位検出センサ10
の温度の影響を最少限にすることができ、各部のスラス
トギャップを適切に保持ができる。従って、遠心圧縮機
の性能を低下させる事がない。
の温度の影響を最少限にすることができ、各部のスラス
トギャップを適切に保持ができる。従って、遠心圧縮機
の性能を低下させる事がない。
以上述べたように本考案の遠心圧縮機は、スラスト変
位検出センサを高圧段側の羽根の背面に取付け、この出
力をスラスト磁気軸受の制御に用いるようにしたので、
遠心圧縮機の各部の発熱により回転軸に発熱伸びが生じ
ても高圧段側の羽根周囲は変化しないので、遠心圧縮機
の圧縮性能を低下させる事がない。
位検出センサを高圧段側の羽根の背面に取付け、この出
力をスラスト磁気軸受の制御に用いるようにしたので、
遠心圧縮機の各部の発熱により回転軸に発熱伸びが生じ
ても高圧段側の羽根周囲は変化しないので、遠心圧縮機
の圧縮性能を低下させる事がない。
第１図は本考案の一実施例に係る遠心圧縮機の縦断面
図、第２図は第１図のＡ部詳細図、第３図は本考案の他
の実施例に係る遠心圧縮機の縦断面図、第４図は従来の
遠心圧縮機の縦断面図、第５図は第４図のＡ部詳細図で
ある。 １…回転軸、２…高圧段側羽根 ３…低圧段側羽根、４…モータ回転子 ５…モータ固定子、６…ラジアル磁気軸受 ７…ラジアル変位検出センサ、８…スラストディスク ９…スラスト磁気軸受、10…スラスト変位検出センサ 11…センサターゲット、12…冷媒分岐配管 13…冷媒戻し配管
図、第２図は第１図のＡ部詳細図、第３図は本考案の他
の実施例に係る遠心圧縮機の縦断面図、第４図は従来の
遠心圧縮機の縦断面図、第５図は第４図のＡ部詳細図で
ある。 １…回転軸、２…高圧段側羽根 ３…低圧段側羽根、４…モータ回転子 ５…モータ固定子、６…ラジアル磁気軸受 ７…ラジアル変位検出センサ、８…スラストディスク ９…スラスト磁気軸受、10…スラスト変位検出センサ 11…センサターゲット、12…冷媒分岐配管 13…冷媒戻し配管
Claims (1)
- 【請求項１】磁気軸受で支持される回転子を備え、回転
軸の両軸端部に羽根を有する２段圧縮型の遠心圧縮機に
おいて、高圧段側の羽根の背面に軸方向変位を検出する
スラスト変位検出センサを同径で同方向の180°対称位
置に２つ設置し、各々のスラスト変位検出センサの出力
信号を加算してスラスト磁気軸受の制御に用いることを
特徴とする遠心圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990090078U JP2529694Y2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990090078U JP2529694Y2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 遠心圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449697U JPH0449697U (ja) | 1992-04-27 |
| JP2529694Y2 true JP2529694Y2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=31824518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990090078U Expired - Lifetime JP2529694Y2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 遠心圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529694Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018028295A (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | 株式会社Ihi | 圧縮機 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226596U (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-18 | ||
| JPH0213197A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Fujitsu Ltd | 蓄積プログラム制御システムにおけるオフィスデータの自動編集方式 |
| JPH0213197U (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-26 | ||
| JPH0278793A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Ebara Corp | 多段渦流型真空ポンプ |
| JPH0633800B2 (ja) * | 1989-07-24 | 1994-05-02 | 株式会社荏原製作所 | 遠心羽根車翼端隙間制御装置 |
| JPH02107816A (ja) * | 1989-09-04 | 1990-04-19 | Hitachi Ltd | 磁気軸受を備えた回転機械 |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP1990090078U patent/JP2529694Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449697U (ja) | 1992-04-27 |
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