JPH0361765A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、可変径変速プーリを用いたベルト変速装置
を、雨水、水蒸気、粉塵などの悪環境下に設置しても、
適正に長期の連続自動制御運転を可能にするための変速
制御装置に関する。特に大慣性をもつ負荷機器は屋外設
置される例が多く、斯かる負荷機器に適する変速制御装
置に関する。

〔従来技術〕

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、従来の変速制御装置を適
用したベルト変速機全体の側面図および正面図をそれぞ
れ示している。同図中、ｌはベルト変速機、２は主電動
機、３はウオーム減速機、４はギヤヘッド４ａとリバー
シブルモータ４ｂからなるギャードモータ、５は変速制
御器、６および７は可変径プーリ体、８は伝達器、９は
ハウジングである。同図から明らかな通り、主電動機２
の動力はベルト変速機ｌを経てウオーム減速機３の出力
軸３ａに与えられ変速出力として取出される。

しかるに従来この種ベルト変速機ｌは、工場内等の室内
にて使用される例が圧倒的に多い。このためベルト変速
部はプーリ体での発熱を抑えるためハウジング９の構造
を半密閉型にしている。また一方、変速制御器５も開放
型に設計され、各部が個別に設計されていた。

〔問題点〕

しかるに、このようなベルト変速機１と変速制御器５と
の構造にあっては、大きな問題が残されていた。

第一に、ベルト変速機の設置場所周辺の周囲環境の影響
を著しく受けやすく、結果的にベルト変速機の適用対象
機器に制約を受け、ベルト変速機の価値を半減する。

第二に、長期の連続自動制御運転を行うと、ベルトの摩
耗がオペレータの気付かぬ内に促進される結果、ベルト
交換の頻度が増すにも拘らず、交換作業が煩雑過ぎる。

上述第一の問題については、基本的に制御電動機自体の
発熱があるため制御装置全体が開放の構造となっている
が、しかるに、これでは屋外での雨水、水蒸気、粉塵雰
囲気下では長期運転に耐えないことは明白である。

次の問題として、ベルト変速機ｌに使用されるベルトは
消耗品であり頻繁に交換保守が必要となるが、第３図（
Ａ）　、（Ｂ）の構成では、伝達器８の分解、スプロケ
ットの取り外し、変速制御器５の取り外し、さらにハウ
ジング９の蓋部９ａの取り外し、続いてプーリ体６．７
の分解と、著しく複雑な作業が不可避であり、保守作業
が全く非能率である。この原因は、変速制御器５自体を
／’ｔウジング９とは全く個別に設置したためであり、
変速制御器５と可変径プーリ体６との内部の係合型態、
並びに変速制御器５のケーシングとハウジング９との相
互関係を配慮していないことに起因している。

〔目　的〕

本発明は、上述の欠点を解消するもので、ベルト変速機
をいつ、いかなる周囲使用条件下にあっても、常に長期
の安定連続運転を確保する可変径プーリを利用した変速
制御装置を提供することを目的としている。

〔問題を解決するための技術的手段〕

ベルト変速装置を収納するハウジングの内部に上記パイ
ロット制御装置を同一室内となるように収納し、室内に
て可変径プーリと機械的に連結されたものである。

〔作　用〕

パイロット制御装置の内部回路装置並びに可逆制御電動
機などの電気信号部品、可動部分等が全てハウジング内
に収納され、しかも、ベルト変速機と一体となる結果、
ベルト変速機を屋内使用だけに制約されることが無く、
直射日光、雨水、水蒸気、砂塵等の周囲環境下にあって
も、動力伝達動作並びに変速制御動作の双方が安定運転
を確保でき、ベルト変速機の適用すべき応用範囲が著し
く、増大する。特に慣性負荷などの大型の機器は屋外設
置される例が多いが、斯かる場合の変速機の適用が可能
になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例の変速制御装置を、ここでは水蒸気、
直射日光の雰囲気下に設置される大慣性負荷である送風
装置に適用した例で述べることにする。

第２図Ａは、本発明の主要部をなす送風装置２５の部分
断面図を開示している。なお、第２図と同じ構成要素に
は同一符号を使用した。

可変送風制御装置２６は、上述のように通常の誘導電動
機２９、ベルト動力伝達装置２６および送風ファン２４
で構成されている。なお、本実施例では、この三つの要
素が一体組付けされているが、後述するように送風ファ
ン２４を冷却塔空気吹出口２１に設置し、電動機２９お
よび伝達装置２６の一部をその空気吹出口２１外の近傍
に設置し両者を連結させても良い。通常の三相交流誘導
電動機２９はここで冷却塔空気吹出口２１内の多温度雰
囲気に置かれるため密閉型のものが使用され、小型の防
熱ファン５５が設けられる。電動機２９の内部には周知
のように固定子５６と回転子５７があり、二つのベアリ
ング５８によって入力回転軸６０が支承されている。電
動機２９はフランジ５９を介してベルト伝達装置２６の
箱形枠体２７にボルト止めされ、その回転軸６０が動力
入力軸として枠体内に突出延長している。一方、ベルト
動力伝達装置２６は軽量化のためアルミ合金鋳物成形さ
れた枠体２７と蓋体２８によって密閉室６１を形成され
る。この密閉室内に突入した入力軸６０の先端には駆動
側プーリ装置６２がキーを介して装着されている。この
プーリ装置６２は、可変ベルト６３を介して連結される
従動側プーリ装置６４とともに初段変速機すなわち可変
径ベルト無段変速機６５を形成し、中間回転軸６６に回
転動力を伝達している。

駆動側および従動側プーリ装置６２および６４は、それ
ぞれ図示の様に円錐状の接触傾斜面６２ｃおよび６４ｃ
を有する固定プーリ６２ａおよび６４ａと摺動プーリ６
２ｂおよび６４ｂとからなる一対のプーリ機構を形成し
、それぞれのプーリ間にて可変ベルト６３を挾持できる
ように、固定および摺動プーリの両傾斜面が互に相対面
するように配置される。ただし、駆動側と従動側とでは
、固定プーリと摺動プーリの上下位置の関係を逆に構成
して、可変ベルト６３が左右に移動した際もベルト６３
を水平に維持できるようにしている。さらに、駆動側プ
ーリ装置６２には、その固定プーリ６２ａと摺動プーリ
６２ｂとの両傾斜面間隔を強制的に外部制御するための
変換制御器６７が一体に組付けである。この制御器６７
は、オイルレスメタルを介して嵌合しているプーリ６２
ａの円筒部６２ｄとプーリ６２ｂの円筒部６２ｅとの間
で、ベアリング６８ａおよび６８ｂを介して支承される
制御柱７０を有し、さらにこの柱７０に設けたネジ溝７
１と螺合したガイド７２をも有している。

制御柱７０の先端には、後述するパイロット制御機とチ
ェーン７４を介して連結するためのスプロケット７３が
固着されている。このスプロケット７３の回転と共に制
御柱７０°が回動すると、そのネジ溝７１によってガイ
ド７２が樺７０に対して上下に移動する。

これに伴い、摺動プーリ６２ｂのみが、固定プーリ６２
ａに対して上下に摺動するため、ベルト６３とプーリ装
置６２との接触円半径全可変に制御できるものである。

一方、従動側プーリ装置６４では、摺動プーリ６４ｂは
コイル・バネ６９によって常時所定バネ圧で固定プーリ
６４ａに押圧されており、駆動側プーリ装置６２の動作
によって、ベルト６３が移動すると、これに応じて自動
的にバネ６９に反して摺動プーリ６４ｂが上下し、結果
、駆動側および従動側プーリ両者によって中間軸６６の
回動が変速される。

この様な可変径ベルト変速機６５は、駆動側および従動
側とでベルトとの接触円半径が一致した点すなわち変速
比１対１を境にして増速機としてもまた減速機としても
機能する。特に冷却塔用伝達装置として、初段にこの様
な可変径変速機６５を設け、しかもこの変速機６５が増
速機としても動作することが、後述する様に有利な機能
をしている。

次に、中間軸６６は、その中央部を二つのベアリング８
１ａおよび８１ｂを介して円筒支承体８０に回転可能に
支承され、さらにこの支承体８０は第２図Ｆでも述べる
ように、破線で示した゛立脚台８６上を摺動可能で、ス
タッドボルト８２、ナツト８３および枠体底面突部８５
からなるティクアップ機構８４によって入力および中間
軸間距離の調節を、蓋体２８を外すことによって容易に
行い得るように構成される。

さらに中間軸６６の下方自由端には、小径定速プーリ９
１を装着され、その側壁に設けた三つのベルト溝には、
三本のＶベルト９２ａ、９２ｂおよび９２ｃが出力回転
軸９５に装着した大径定速ブー９９３にも巻回されて、
減速比が一定の減速機９０を形成している。さらに、本
実施例装置では、この出力軸９５が、入力軸すなわち電
動機回転子６０と軸心が一致しているので、ベルト張力
の調整その他の保守作業を行うのに上述したティクアッ
プ機構８４によって簡単に行うことができる。

一方、出力軸９５は、その中央部を二つのベアリング９
６ａおよび９６ｂを介して出力フランジ９９によって支
持されておる。このフランジ９９は、上側および下側フ
ランジ９９ａおよび９９ｃによってそれぞれ枠体２７と
、ステー２３の中心部に設けた円形設置台ｌＯＯとに固
着されている。また、設置台１００の貫通孔を介して突
出保持９９ｂを通って下方に突き出し、その先端ではオ
イルシール９７および止め蓋９８から出力軸９５のファ
ン取付部９５′が延長している。この取付部９５′には
、四枚の羽根体１０１と装着具１０２とを有する公知の
送風ファン２４が、二つのナツトによって装備しである
。

また、駆動側プーリ装置６２の摺動プーリ６２ｂの裏面
部には、そのプーリと共に回転する羽根車７７と偏心型
ケーシング７６とからなる防熱ブロワ装置６７が装着さ
れ、湿り分の少ない外気を室内６１に導入する役目をし
ている。一方、室内６１で熱交換された空気は、蓋体２
８の上面に配した吐出口３３を介して室外に排気してい
る。室内６１は静圧が高いので吐出口３３より逆流して
高湿外気が侵入することハ無い。ケーシング７６は渦巻
状のシロッコファンでも良い。

第２図Ｂは、第２図ＡのＢ−Ｂ’線断面図を示す。ここ
では第２図Ａで明記した部分の再説明は省く。第２図Ｂ
では、変速制御器６７およびパイロット電動制御器１１
０の関係と円筒支承体８０の構成が主に記しである。枠
体２３は楕円形しており、その一部２３′は張力プーリ
機構１２０を設置するため部分的に突出し、また符号２
７′は蓋体２８のため開放している。この枠体２３には
パイロット電動制御部１１０が装着されており、それは
カバー１１４に保持した公知のリサイクル電動機１１１
歯車減速機１１２および小径スプロケット　１１３を含
んでいる。

後述する外部比例信号によって電動機１１１が駆動され
ると、これに伴ってスプロケット　１１３がチェーン伝
達体７４を回動し、大径スプロケット７３に伝達し、変
速制御器６７が変速機６５の変速比を連続的かつ無段に
制御する。一方、円筒支承体８０は、水平状に突出した
板状固着腕８０ａを有し、そこに三つの長穴８７ａ、　
８７ｂおよび８７ｃが明けられている。

また枠体２３の底部から隆起して先端を台状に加工され
ている立脚柱８６ａ、　８６ｂおよび８６ｃに設けたス
タッドボルトを、固着腕８０ａの長穴８７ａ、　８７ｂ
および８７ｃを挿入して、支承体８０はナツト８８ａ。

８８ｂおよび８８ｂで固着される。長穴８７ａ、　８７
ｂおよび８７ｃは、ベルト変換および張力調整のための
ものである。

第２図Ｃは、第２図Ａに既に開示した防熱用遠心ブロワ
装置７５と駆動側プーリ装置６２との関、係を示す外観
斜視図である。図中、ケーシング７６は、筒部７６ａ１
渦巻部７６ｂおよび吐出部７６ｃからなり、筒部には第
３図Ａで示した導入配管３１と連通ずるフレキシブル管
３１’が取り付けである。渦巻部７６ｂの一側壁は、プ
ーリ６２ｂ自体が壁として機能している。このように構
成したブロワ装置７５は、プーリ装置６２の回転ととも
に、矢印方向に冷風を供給する。なお、このブロワ装置
７５は、本実施例に限るものではなく、湿り気の少い外
気を室内６１に導入し得るものなら如何なるものでも良
い。例えば、直流電動機付シロッコ・ファンを枠体に設
置してもよく、また吸引型ファンのみを枠体に配し人力
軸６０の動力をベルト増速機によって駆動しても良い。

第２図りは、第２図Ｂに示したパイロット電動制御部１
１０の構成図を示す。カバー１１４の腕１１４ａに縦お
よび横板部１１６ａおよび１１６ｂで形成するＴ型保持
板１１６の一面側には、電動機１１１１減速機１１２、
歯車伝達体１１３およびスプロケット７３が設置され、
また他面側は端子室１１８を形成している。この端子室
１１８は操作蓋１１７の開放端１１９によって外部から
リード線を接続できるようにしている。端子室１１８は
、後述するポテンショメータ　１３１が設置されている
。なお、この制御部１１０は公知の曲屈機構にて置換え
ても良い。

第２図Ｅは、第２図ＡのＥ−Ｅ’線断面図を示している
。この第２図Ｅでは、主に定速比ベルト減速機９０と張
力調節プーリ機構１２０の構成を示している。ベルト減
速機９０は、出来るだけ大きな動力を伝達できる様に、
二つのプーリ９１および９３の半径比を大きくした減速
機に構成されている。

方、張力調節プーリ機構１２０は、ベルト９２の伸びを
補償するもので、枠体２７の底面に植立したシャフト　
１２１に支承されるアーム１２２には支持柱１２３を取
り付けられ、そこにベルト９２の背面を押圧するプーリ
体１２４が支承されている。アーム１２２の先端１２５
には、コイルバネ１２６を押圧されている調節棒１２７
がピボット状に係止されている。調節棒１２７は、枠体
２７′に取り付けた調節ネジ１２８でベルト９２への押
圧力を調節する様に働き、その−端は、ネジ１２８に明
けたテーパ穴を経て室外に突出し、透明の防滴カバー１
３０を通して押圧力の大きさを目視し計量できるように
なっている。

第２図Ｆは、既に第２図Ａ乃至Ｂで述べた、円筒支承体
８０と枠体２７との関係を示す傾視図である。

既に述べたように、プーリ装置６４および小径プーリ９
１を装着した中間軸６６を支承する支承体８０は、固着
腕８０ａに設けた三つの長穴に、スタットポルｔ−８９
ａ、８９ｂおよび８９ｃを通しナツト８８ａ、　８８ｂ
および８８ｃで固着され、支承体８０の位置決めは、こ
のナツトを緩めているとき、第２図Ａに述べたティクア
ップ機構８４によって行う。

本実施例に示した可変送風制御装置２６は、１つの小密
閉室６１内に可変径ベルト変換機６５を定速化減速機９
０と共に収納したが、これ等を分離しベルト変速機６５
および主電動機２９を冷却塔ＩＯのファンスタック外に
設置しても良い。またこの実施例では定速化減速機にベ
ルト減速機９０を使用し、たが、これは公知の歯車減速
機で構成することも可能である。

第２図Ａ乃至Ｆに示す送風装置の動作については、既に
詳述した所から理解できるが、ここでは本発明の送風制
御装置が従来から単に着想として案出されて来た無段減
速機と対比して、長期間の連続自動制御運転に耐え得る
根拠を述べると共に、更にこの送風制御装置の利点、作
用を述べることにする。

本発明の送風制御装置では、上述のように第一段伝達機
に増減速型の可変径ベルト変速装置を、また第二段に足
載速比の減速装置をそれぞれ組合せている。ここで増減
速型の可変径ベルト変速装置とは、電動機の入力回転数
より増速する方向にも、減速する方向にも中間軸５２を
変速できるものをいう。従って第１図（Ｂ）に示すよう
に単に人力に対して減速方、向にしか変速できない無段
減速機とは異なっている。

このような増減速型の可変径ベルト変速装置と減速装置
の組合せは、次の相乗効果が働き、大慣性の負荷に対し
ても充分に安定かつ有利な伝達機として働くことが判明
した。

第１に、大慣性負荷では、運転中にパイロット制御装置
からの減速指令時に、負荷のもつ大きな慣性動力が逆伝
達されても。ベルト自体のもつ弾性力と、従動側プーリ
装置のスプリング６９の回避、ベルト・プーリ間のスリ
ップとの三つの同時相互作用でそのストレスを回避でき
る利点があり、このことが大慣性負荷を連続運転する際
の耐久性を保証している点が挙げられる。

第２に、増減速型の可変性ベルト変速装置と減速装置の
組合では、特に増速領域にて、−旦プーリ装置５４．５
５が入力回転数を増速させておき乍ら、再び減速装置２
２で減速させることを行わせるため大変無駄のように思
れるが、このことが可変径ベルト変速装置の選定の際に
小型化、経済化、保守の簡易化を達成することができ変
速システムとして極めて有利に作用している。

第１の点から述べると、電動機２７に停止時は第４図Ａ
でも述べるがパイロット電動制御機２９も停止（後述す
る）している。そこで送風ファン１０１から減速装置９
０を経て加わる逆方向の回動力は単にベルト６３を伝わ
って電動機２９のロータを回転する程度であると考えら
れるが、運転中の減速指令時はファンがまだ指令前の高
速慣性を維持し、−方でパイロット制御装置１１０が強
引にベルト６３をスプリング６９と共に作用しながら電
動機２９も入力プーリ６２に大きな回動力を与えている
。従って必然的に指令前の負荷の高速慣性力と電動機回
転力との間の速度のストレスがこの場合でも減速装置９
０の速比針だけトルクが拡大してベルト６３およびプー
リ６２．６４のそれぞれ線ないし面接触部に直接加わる
ことになる。この場合ベルト伝達体はネオプレン等の合
成ゴムを主体としているため弾性力がこのストレスを吸
収し、さらに吸収し得ないときはブー９・スプリング６
９の回避によりベルト・プーリ間にスリップが発生し、
ベルト材質が摩耗することがあってもこの速度ストレス
を吸収する作用がある。このことは、先に述べた金属摩
擦式の無段減速機とはその原理を根本的に相異しており
、金属の伝達車自体に損傷を招くような事態は本発明で
はなく、ベルトが消耗品となることを積極的に利用した
保証機能が働くのである。すなわち可変径ベルト変速装
置６５では、増速指令時の慣性によるファン立上りの遅
れの場合にも、また減速指令時の慣性トルクの逆伝達に
よるストレスの発生の場合にも、常に適正なスリップ吸
収作用が働く利点がある。

しかも第１図Ｂの無段減速機の点接触型の変速機に比し
て可変径ベルト変速機の線ないし面接触型ではこれらの
順方向および逆方向の拡大トルクは線ないし面接触部分
に分散するため点接触型のように点部分に集中せず、し
かも一方の材質が合成ゴム材のベルトであることから、
はぼ完全にいずれの外力トルクに対しても安定な動力伝
達を達成し、長期間の連続自動制御運転を確保する。

更に第２の有利な条件として可変径ベルト変速装置自体
の小型化、経済化が達成される。すなわち、送風ファン
はそれ自体の特性として、その軸馬力Ｗは回転数Ｎの三
乗に比例し、最大増速時に最大動力が必要となるので、
このときの伝達馬力を基準にベルト変速装置および減速
装置の容量を選定すれば良い。すなわち、通常ベルト伝
達体では、その伝達馬力Ｗ０を一定にすると、その馬力
は、回転数Ｎとベルト張力Ｔの積（Ｎ　−Ｔ）に比例す
るので、増速機として働く伝達機を用いると回転数Ｎが
多いのでその分だけベルトに加わる張力Ｔは小さくて済
む。すなわち初段の伝達機はベルトもプーリも極めて小
型でかつ安価なものか使用できることを意味している。

このことは塔体頂上に配置する関係上、塔体自体の構造
も簡易化し、保守も容易化するためその経済効果は大き
い。特に金属摩擦伝達式に比し著しく安価で安定してい
る。

次に第３図Ａの電子調節回路装置５０の構成および動作
を説明する。電子調節回路装置５０は、ここでは、冷却
水温度を全て自動制御するためサーボ調節器の例を開示
したもので、第２図Ａ乃至Ｆの送風装置２５と共に、本
発明の送風制御装置を達成するものである。なお、本発
明に°使用する温度調節回路は、冷却水温度を手動設定
し実測温度との偏差で制御する公知の調節計を使用して
も良い。

第３図Ａ中、調節回路装置５０は比例調節回路１３０と
パイロット電動制御機１１０の一部と、さらにソフト・
スタート起動制御回路１６０との三の回路部分から成り
、第１図で示した通り、主送風電動機２９に供給する三
相給電線ａｌ、ａ２およびａ、との関係が図示されてい
る。三相電力線ＲおよびＳ相から調節回路装置５０に給
電線１５５および１５６から倍電圧整流回路１５３を介
して電力を供給している。起動制御回路１６０には起動
および停止スイッチ１６１および１６２と、三つのリレ
ーＩＲ，２Ｒおよび３Ｒとを有している。またこの制御
回路１６０からパイロット電動制御機１１０のルサイク
ル電動機１１１にも電力を供給している。なお電動制御
機　１１１に三相で付勢する電動機を使用しても良い。

比例調節回路１３０は、二つのブリッジ回路１３２およ
び１３５が接地点１３３を介して接続され、上段ブリッ
ジ回路１３２は伝達装置２６の変速比を調節するための
フィードバック・ポテンショメータ１３１（以下ＦＢＰ
と呼ぶ）が設けられ、また下側ブリッジ回路１３５には
、冷却水出口温度検出器すなわち、ｐｔバルブの如き測
温抵抗体５１が接続されている。この比例調節回路１３
０では、冷却水出口温度のみによって送風ファンの回転
数を制御した実施例を示している。一方、各ブリッジ回
路１３２および１３５の出力は、それぞれ演算増幅器１
３７および１３８に供給され、ここで前置増幅された後
、それぞれの出力Ｘおよびｙは抵抗を介して接続点１４
１にて偏差信号を作り出され、さらに演算増幅器１４２
に加えられる。なお、変速比または冷却水温度の状態は
切換スイッチ１３９を介して指示計１４０で指示される
。増幅器１４３の偏差信号出力は、フィルタ１４３を経
て演算増幅器１４４へ入力される。この演算増幅器１４
４の非反転入力には抵抗を介してその出力から正帰還が
、また反転入力には四つのダイオードから成る公知の不
感帯回路１４５を経て負帰還されている。これは出力の
ハンチングを防止するためのものである。

増幅器１４４の出力はさらに、増速側駆動回路１４６お
よび減速側駆動回路１４７に供給され、それぞれの半導
体スイッチ１４８および１４９を介してリレー１５０お
よび１５１の付勢が制御される。また、増速側回路１４
６にはトランジスタ・スイッチ１４８と直列に接点２Ｒ
４が、また減速側回路１４７ではトランジスタ・スイッ
チ１４９と並列に接点２Ｒ２がそれぞれ接続されている
。一方、リレー１５０および１５１は出力接点１５０ａ
および１５１ａを有し、リサイクル伝動機１１１の回転
を制御している。伝動機ｔｔｉは、駆動コイル１ｌｌａ
および１１１ｂとコンデンサ１１２で構成する公知の伝
動機で、その出力の過剰回転を防止するリミットスイッ
チＨ３およびＬＳが接続され、電源端子１５７からの電
力供給を制御している。

一方、起動制御回路１６０は、主電動機２９とパイロッ
ト電動機１１１の相互関係を規制する機能と、起動時に
伝達機２６が最低速すなわち軽負荷状態から起動するよ
うにするソフト・スタート機能とを行わせるものである
。そこには、常開接点ＩＲＩおよびＩＲ２を有するリレ
ーＩＲと、常開接点２Ｒ１，２Ｒ２および常閉接点２Ｒ
３および２Ｒ４を有するリレー２Ｒと、さらに常開接点
３Ｒ１，３Ｒ２，３Ｒ３および３Ｒ４を持つリレー３Ｒ
とを含んでおり、比例調節回路１３０、パイロット電動
制御部１１０および主電動機２９の三つの回路を制御し
ている。符号１６３は、サーマル・プロテクタである。

次に第３図Ａの動作を説明する前に第３図Ｂを述べてお
く。第３図Ｂは、電子式比例調節回路１３０に外気気象
状態信号によって冷却装置すなわち冷却塔の冷却容量を
補償させる機能を持たせた他の実施例を示している。こ
の実施例では、はぼ第３図Ａと同じ構成であるので、異
なる回路部分のみを示してあり、冷却水出口乾球温度検
出器５１以外に外気軟球検出器５３および外気相対湿度
検出器５４をそれぞれ図示のように接続されている。既
に述べたように冷却塔は、通常外気エンタルピ量または
外気湿球温度に影響されるが、ここに使用した検出器５
３および５４は、実質的にこれ等の量に近似した補償を
行わせるためである。なお、精度の低いラフな制御を行
うには、湿度検出器５４を省いて単なる冷却水出口温度
と外気温度の差で制御しても良く、さらに前述した様に
、冷却塔の原理に基づいて、外気状態検出器５３の代り
に、端子ｍおよびｎ間に公知の外気湿球温度検出器もし
くは外気エンタルピ検出器などの外気状態検出器５２（
第１図参照）を使用して増幅器１３８の出力信号として
、冷却水出口温度とこれ等の外気状態量との差を制御入
力としても良いことは当業者に明らかなことである。た
だし、これ等の外気状態検出器５２は、外気状態量を電
気的な信号、例えば抵抗値の変化量として変換できるも
のであることが必要である。なお、当業者ならば、冷却
水入口水温と出口水温の差信号によっても制御でき、さ
らに本冷却装置を適用する機器すなわち例えば冷凍機な
どの種類によっては、冷却水入口温度によって制御した
方が有利な場合もあり、これは周知のことである。

次に第３図ＡおよびＢの動作を簡単に述べる。

元スイッチ３８を予じめ投入しておき、次に起動スイッ
チ１６１を押圧投入すると、接点２Ｒ３、プロテクタ　
１６３を経てリレー３Ｒが付勢されるので、接点３Ｒ１
によって自己保持する。接点３Ｒ２の閉成で主電動機２
９が起動され、接点３Ｒ３を介して調節回路１３０に給
電され、さらに給電インクロック接点３Ｒ４の閉成によ
りパイロット部１１０へも給電される。このときリレー
２Ｒは消勢されているが、ローリミツトスイッチＬＳが
閉成され調節回路１６０が比例制細動に入ると、リレー
ｌＲは付勢されて、接点ＩＲ２が閉成し、パイロット部
１１０も動作を開始する。

まず、第２図に示す冷却塔の冷却水出口温度が比較的高
いときは、ブリッジ回路１３５の出力ｙはブリッジ回路
１３２の出力Ｘより高いため正信号が増幅器１４２の出
力Ｚの表われ、比例スイッチ出力を増幅器１４４から供
給し、増速回路１４６のリレー１５０を駆動する。これ
に伴い接点１５０ａが反転するため、リサイクル電動機
１１０は変速機６５が増速する方向に回転し、チェーン
伝達体７４を経て変速機６５の変速制御部６７にこの信
号が伝達され、プーリ装置６２および６４とベルト６３
との接触内の半径が既に述べた様に変化し、これに伴い
出力軸９５および送風ファンの回転数が連続的かつ比例
的に増加して行く。増幅器１４２の出力が次第に小さく
なり不感帯回路１４５で定まる不感帯域に入ると、リレ
ー１５０は消勢されパイロット部１１０の動作も停止し
、主電動機２９のみが回動する。逆に冷却水出口温度が
次第に低下し、その結果出力Ｘが出力ｙに比し大きくな
り、増幅器１４２に負信号出力が生じ所定の大きさの値
となると、減速指命回路１４７が付勢されてリレー１５
１を励磁し、今度はその接点１５１ａのみが閉成する。

すると上述とは逆にリサイクルに電動機１１１が、変速
機６５を減速する方向に回転する。そのため伝達機出力
軸９５および送風ファンの回転数は次第に連続的かつ比
例的に減少して行き、やはり所定不感帯域に達するとそ
の減速動作を停止し、主送風電動機２９のみが回動する
。

この様な動作は、冷却水温が調節回路１６０で定められ
た所定比例帯領内で、その温度変化に伴って常時片われ
、冷却水温度を常に所定範囲内に保つ機能をする。また
第４図Ｂのブリッジ回路１３５′使用すると外気気象状
態の変化に対しても応答し、例えば実質的に外気湿球温
度が低いときには、冷却塔の冷却効率も上昇するため、
送風ファン２４の回転数がその変化に応じて低下するよ
うに調節回路１６０が作動する。

次に、停止スイッチ１６２を押圧すると、接点３Ｒ１，
スイッチ１６２を経てリレー２Ｒが付勢され、接点２Ｒ
１にて自己保持され、接点２Ｒ３が開成する。

さらに接点２Ｒ２がトランジスタ　１４９を短絡するた
めリレー１５１が付勢され、一方接点２Ｒ４開成するの
でリレー１５０は強制的に消勢される。このときリレー
３Ｒはまた励磁されているので°、主電動機２９の回転
は持続し、接点３Ｒ４も閉成しているため、パイロット
部１１０は、接点１５１ａの反転によって、変速機６５
を強制的に減速状態に移行するように制御する。そのた
め、ついには、低速側リミットスイッチＬＳを開放する
までに達し、リサイクル電動機１１１は停止し、さらに
リレーＩＲは消勢して接点ＩＲＩが開放されるためリレ
ー３Ｒも消勢し、主送風電動機２９の回転は停止し、調
節回路１３０への給電も阻止され、接点３Ｒ１の開成に
よってリレー２Ｒも自己保持を解かれ、全制御系は停止
する。

すなわち、起動制御回路１６０は、ベルト６３が減速比
の最も大きい状態すなわち従動側プーリ装置６４の最外
周の付近で挾持された状態で停止するように働く。この
ことは、ベルト交換または張力調節などの保守作業を極
めて容易に行わせる利点があり、さらに次の再起動の際
には、必ず軽負荷すなわち最低速状態から起動するため
のソフトスタート機能を果している。このため主電動機
２９の消費電力が軽減されるだけでなく、場合によって
は電動機スタータ等の補助起動機が不用にできることも
ある。また起動時に低速側スイッチＬＳが開成していて
も、増速指命回路１４６が先に動作するので、その後ス
イッチＬＳは開成され、調節回路１６０の比例動作に支
障が生じない。なお、リレーＩＲ，２Ｒおよび３Ｒは公
知のソリッド・ステート・スイッチでも良い。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ベルト変速装置のサーボ調節による
自動制御運転に不可欠なパイロット制御装置の回路制御
部品並びに可逆制御電動機等が一体に組付けられて、ベ
ルト変速装置のハウジングの内部に同時に収納させてい
るので、ベルト変速装置をいかなる周囲環境下に設置し
ても斯かる回路部品、制御運動機、さらに変速制御用の
動力伝達機構等の全てが周囲環境から遮断される。しか
もパイロット制御装置にポテンショメークンを内蔵し、
変速機を帰環させながら可逆制御電動機を直接電気的制
御によって変速機をサーボ調節する構成にしている結果
、パイロット制御装置と一体のベルト変速装置は、サー
ボ調節装置のみを遠隔地に配置して両者を電気的結線す
るだけで完全な変速制御が達成されるので、いつ、いか
なる周囲条件、周囲雰囲気にも適用できることとなり、
ベルト変速装置の適用範囲を著しく拡大させるだけでな
く、同時に制御対象の負荷機器の省エネルギー化および
高精度の自動制御化を達成するので、工業価値は著しく
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、従来の変速制御装置を用
いたベルト変速機全体の側゛面図および正面図を 第２図Ａ乃至Ｆは、同制御装置の一部を構成する送風装
置の各構造図であり、第２図Ａは、同送風装置の全体構
造図である。また 第２図Ｂは、第２図ＡのＢ−Ｂ’線断面図を、第２図Ｃ
は、その駆動側プーリ装置の部分斜視図を 第２図りは、パイロット電動制御部の断面図を、第２図
Ｅは、第２図ＡのＥ−Ｅ’線断面図を、第２図Ｆは、そ
の従動側プーリ装置の部分斜視図を、さらに 第３図Ａは、同制御装置のもう一つの部分を構成する電
子調節回路の接続図であり、第３図Ｂは、その調節回路
の他の実施例ブリッジ回路図を示す。 ２５・・・送風装置、９０・・・足載比減速機、４０・
・・ターボ冷凍機、１１０・・・パイロット電動制御部
、５０・・・電子調節回路装置、１３０・・・調節回路
、６５・・・可変径ベルト変速機、１６０・・・起動制
御回路 ＦＩＧ。 ２Ｆ ＦＩＧ。 ＡＩ ヒ ７ 手 続 補 正 書（方式） ％式％ ３　補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第一および第二回転軸に夫々可変径プーリを装着し該両
   プーリ間に変速ベルトを巻掛けし上記回転軸間で無段の
   増減速動作をするベルト変速装置と、このベルト変速装
   置の上記可変径プーリと機械的に連結され該プーリの変
   速比を検出するポテンショメータを有し、入力される電
   気的変速信号を機械的変速信号に変換して上記可変径プ
   ーリに変速動力を供給するパイロット制御装置と、上記
   ポテンショメータの変速比信号および外部制御信号を比
   較し増速指令または減速指令のスイッチ出力信号を上記
   電気的変速信号として上記パイロット制御装置に供給す
   るサーボ調節装置とを備え、上記パイロット制御装置と
   上記ベルト変速装置とを密閉又は半密閉ハウジングに一
   体組付し、上記サーボ調節装置と該パイロット制御装置
   との間を電気結線で制御してなる変速制御装置。