JPH0378596A - 冷凍機用圧縮機 - Google Patents

冷凍機用圧縮機

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JPH0378596A
JPH0378596A JP1215397A JP21539789A JPH0378596A JP H0378596 A JPH0378596 A JP H0378596A JP 1215397 A JP1215397 A JP 1215397A JP 21539789 A JP21539789 A JP 21539789A JP H0378596 A JPH0378596 A JP H0378596A
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敬治 宮澤
Toshimitsu Kusunoki
楠 俊光
Akio Kishimoto
岸本 皓夫
Hiroshi Kamiyoshi
博 神吉
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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) 本発明はターボ圧縮機等の冷凍機用圧縮機に関する。
(従来の技術) 磁気軸受は、高速回転が得られ、危険速度域を容易に通
過できる、潤滑装置が不要、軸受損失が少ない、振動が
ない、作動気体中でも作動できる、シールが不要等の特
徴があり、この特徴を生かしてターボ冷凍機等の冷凍機
用圧縮機にも採用が試みられている。
従来のスラスト磁気軸受の1例が第3図に示されている
回転軸01に固定されたスラストカラー02の両側に微
少間隙を隔てて一対のリング状ステータ03が配置され
、これらステータ03はそれぞれケーシング04に固定
されている。これらステータ03の内面にはそれぞれリ
ング状のコイル05がスラストカラー02と対向するよ
うに埋設されいる。
回転軸01の軸方向変位を検知する変位センサ06から
出力された電気信号は比較器07に人力され、ここで基
準信号と比較されることにより両者の偏差が算出される
。この偏差は演算808に入力され、ここで一対のコイ
ル05に供給すべき電流が決定される。演算器08から
の指令に応じて分配器09は電源からの電流を分配し、
分配された電流はそれぞれパワーアンプ010を経てコ
イル05に供給される。
この結果、各コイル05は供給された電流に応じた電磁
力を発生してスラストカラー02を一対のステータ03
の中央に位置せしめる。
(発明が解決しようとする課題) ターボ圧縮機においてはその駆動軸に大きなスラストが
作用するが、スラスト磁気軸受の負荷容量は潤滑油を用
いたスラスト軸受に比し小さいため、スラストが大きい
場合にはその推力受圧面を太き(し、かつ、コイル05
に供給される電流を大きくする必要がある。
この結果、スラスト磁気軸受が大型となってそのコスト
が嵩むのみならず電力の消費量が増大するという問題が
あった。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、第1の発明の要旨とするところは、駆動軸がスラ
スト磁気軸受により支持される冷凍機用圧縮機において
、上記駆動軸に固定されたバランスピストンをバランス
シリンダ内に軸方向に沿って封密摺動自在に収容し、上
記バランスピストンの反スラスト側に限界された室を制
御弁が介装された配管を介して冷凍サイクル中の高圧冷
媒ガス回路に連通し、上記バランスピストンのスラスト
側に限界された室を配管を介して冷凍サイクル中の低圧
冷媒ガス回路に連通ずるとともに上記スラスト磁気軸受
に供給される電流値に応じて上記制御弁の開度を制御す
る制御手段を設けたことを特徴とする冷凍機用圧縮機に
ある。
第2の発明の要舌とするところは、駆動軸がスラスト磁
気軸受により支持される冷凍機用圧縮機において、上記
駆動軸に固定されたバランスピストンをバランスシリン
ダ内に軸方向に沿って封密摺動自在に収容し、このバラ
ンスピストンの反スラスト側に限界された室を冷凍サイ
クル中の高圧冷媒ガス回路又は低圧冷媒ガス回路のいず
れかに切換えて連通させる方向制御弁を設け、上記スラ
スト軸受に供給される電流値が上記スラスト磁気受の許
容最大負荷に対応して予め定められた許容流値に達した
とき上記方向制御弁を高圧冷媒ガス回路側に切り換える
信号を出力する手段を設けたことを特徴とする冷凍機用
圧縮機にある。
(作用) 第1の発明においては、スラスト磁気軸受に供給される
電流値に応じて制御弁の開度を制御し、高圧冷媒ガス回
路から配管、制御弁を経て反スラスト側の室に導入され
る高圧の冷媒ガスの量を加減することによりバランスピ
ストンに作用するスラスト反力を増減する。
第2の発明においては、スラスト磁気軸受に供給される
電流値がこのスラスト磁気軸受の許容最大負荷に対応し
て予め定められた許容電流値に達したとき、方向制御弁
が切り換えられて反スラスト側の室に高圧冷媒ガス回路
から高圧の冷媒ガスが導入され、バランスピストンにス
ラスト反力が作用する。
(実施例) 本発明の1実施例が第1図に示されている。
ターボ圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、白抜
矢印で示すように、凝縮器2に入り、ここで凝縮して高
圧の液冷媒となる。次いで、この液冷媒は冷媒流量制御
装置3に入り、ここで流量を制御されると同時に減圧さ
れて断熱膨張する。
この冷媒は蒸発器4に入ってここで蒸発することにより
低圧のガス冷媒となり再びターボ圧縮機1に吸入される
ターボ圧縮機1の羽根車6は駆動軸7を介して電動機8
によって回転駆動される。この駆動軸7に固定されたス
ラストカラー9の両側に一対のステータ5が配設され、
これらステータ5にはスラストカラー9と対向するよう
に一対のコイル10が埋設されている。
また、駆動軸7の軸端にはバランスピストン11が固定
され、このバランスピストン11はバランスシリンダ1
2内に軸方向に沿って封密摺動自在に収容されている。
バランスピストン11の反スラスト側に限界された室1
3は制御弁14が介装された配管15を介して冷凍サイ
クル中の高圧冷媒ガス回路、即ち、ターボ圧縮機1の吐
出口と凝縮器2とを連結する冷媒配管16に連通せしめ
られている。バランスピストン11の他側に限界された
室17は配管18を介して冷凍サイクル中の低圧冷媒ガ
ス回路、即ち、蒸発器4とターボ圧縮機1の吸入口とを
連結する冷媒配管19に連通せしめられている。
駆動軸7の軸方向変位はスラストカラー9の両側に配設
された一対の変位センサ20によって検出され、これか
らの電気信号は発信器21を経て比較器22に人力され
、ここで基準信号との偏差が算出される。この偏差に基
づいて演算器23は一対のコイル10に供給すべき電流
値を決定し、分配器24は演算器23からの指令に応じ
て電源からの電流を分配し、分配された電流はそれぞれ
パワーアンプ25を経てコイル10に供給される。スラ
スト磁気軸受のコイル10に供給される電流値は電流検
出器26により検出されてここに予め定められた設定値
と比較され、前者が後者より大きいときは両者の偏差に
対応する制御電流が電流検出器26から制御弁14に送
られ、この制御電流によって制御弁14の開度が制御さ
れる。
なお、第1図において、27はラジアル磁気軸受、28
はシールリング、29は可変式入口案内羽根、30はケ
ーシングである。
しかして、スラスト磁気軸受のコイル10に供給される
電流値が増大すれば、これに応じて制御弁14の開度が
大きくなり、高圧の冷媒ガスが大量に室13に導入され
て、バランスピストン11に作用する力、即ち、スラス
ト反力を増大させることができる。
本発明の第2の実施例が第2図に示されている。
室13と冷媒配管16とを連結する配管15には調整ば
ね弐減圧弁31と電磁式方向制御弁32が介装され、こ
の方向制御弁32は配管34及び配管18を介して低圧
冷媒ガス回路19に連結されている。しかして、方向制
御弁32を切り換えることによって室13を高圧冷媒ガ
ス回路16又は低圧ガス回路19のいずれかに連通させ
ることができるようになっている。
スラスト磁気軸受のコイル10に供給される電流値は電
流検出器35において検出され、この検出値がここにス
ラス)[気軸受の許容最大負荷に対応して予め定められ
た許容電流値に達したとき、電流検出器35は方向制御
弁32に制御電流を出力して方向制御弁32を高圧冷媒
ガス回路側に切り換える。
電流検出器35は種々の型、構造のものを採用しうるが
、図示のように、核磁石35a、移動磁石35b、鉄環
35c、短絡片35d、接点35e、指針35fを具え
、入力される電流の増加に応じて指針35fが矢印方向
に回転し、入力される電流値が許容電流値に達したとき
、短絡片35dと接点35eが指針35fを介して連通
して制御電流が接点35eから出力されるものを用いる
ことができる。
なお、第2図において、33は室17内に配設されたス
プリングで、バランスピストン11をスラスト方向に押
進している。
他の構成は第1図に示す第1の実施例と同様であり、対
応する部材には同じ符号が付されている。
しかして、スラスト磁気軸受の一対のコイル10に供給
される電流値が許容電流値に達したときには電流検出器
35からの制御電流によって方向制御弁32が励磁され
ることによって図示のように切り換えられるので、高圧
冷媒ガス回路16から高圧冷媒ガスが配管15、方向制
御弁32、減圧弁31を経て室13に導入され、この高
圧冷媒ガスがバランスピストン11の反スラスト側に作
用して反スラスト力を発生させる。スラスト磁気軸受に
供給される電流値が許容電流値以下に低下すると、方向
制御弁32は消磁されることによって図示の反対側に切
り換えられるので、室13は低圧冷媒ガス回路19に連
通し、従って、バランスピストン11の反スラスト側に
作用していた反スラスト力が消滅する。
なお、上記各実施例においては、ターボ圧縮機lは縦軸
となっているが横軸であっても良く、また、一対の変位
センサ20に代えて駆動軸7の軸端に1個の変位センサ
を配設することもできる。
(発明の効果) 第1の発明においては、スラスト磁気軸受に供給される
電流値に応じて制御弁の開度を制御し、高圧室に導入さ
れる高圧冷媒ガスの量を増減することによってバランス
ピストンに作用するスラスト反力を増減するので、圧縮
機の負荷の如何に拘らずスラスト磁気軸受に作用するス
ラストを自動的に最少値に維持できる。この結果、スラ
スト磁気軸受を小型化することができるので、そのコス
トを低減できると同時に消費電力を節減でき、かくして
、冷凍機用圧縮機の信頬性向上及びその設備費及び保守
費の低減に資することができる。
第2の発明においては、スラスト磁気軸受に供給される
電流値がこのスラスト磁気軸受の許容最大負荷に対応し
て予め定められた許容電流値に達したとき、方向制御弁
が切り換えられてバランスピストンの反スラスト側の室
に高圧冷媒ガス回路から高圧冷媒ガスが導入され、バラ
ンスピストンにスラスト反力が作用する。この結果、ス
ラスト磁気軸受の負荷を許容最大負荷以下に維持できる
ので、スラス)l気軸受を異常時に備えてこれを大型化
する必要がな(なり、また、異常時においても圧縮機を
停止する必要がなくなる。かくして、圧縮機の稼動率、
安全性及び信顧性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示ず略示的系統図、第
2図は本発明の第2の実施例を示す略示的系統図、第3
図はスラスト磁気軸受の略示的系統図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動軸がスラスト磁気軸受により支持される冷凍
    機用圧縮機において、上記駆動軸に固定されたバランス
    ピストンをバランスシリンダ内に軸方向に沿って封密摺
    動自在に収容し、上記バランスピストンの反スラスト側
    に限界された室を制御弁が介装された配管を介して冷凍
    サイクル中の高圧冷媒ガス回路に連通し、上記バランス
    ピストンのスラスト側に限界された室を配管を介して冷
    凍サイクル中の低圧冷媒ガス回路に連通するとともに上
    記スラスト磁気軸受に供給される電流値に応じて上記制
    御弁の開度を制御する制御手段を設けたことを特徴とす
    る冷凍機用圧縮機。
  2. (2)駆動軸がスラスト磁気軸受により支持される冷凍
    機用圧縮機において、上記駆動軸に固定されたバランス
    ピストンをバランスシリンダ内に軸方向に沿って封密摺
    動自在に収容し、このバランスピストンの反スラスト側
    に限界された室を冷凍サイクル中の高圧冷媒ガス回路又
    は低圧冷媒ガス回路のいずれかに切り換えて連通させる
    方向制御弁を設け、上記スラスト磁気軸受に供給される
    電流値が上記スラスト磁気軸受の許容最大負荷に対応し
    て予め定められた許容電流値に達したとき上記方向制御
    弁を高圧冷媒ガス回路側に切り換える信号を出力する手
    段を設けたことを特徴とする冷凍機用圧縮機。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0704026A1 (en) * 1993-06-15 1996-04-03 Multistack International Limited Compressor
US5510990A (en) * 1992-12-08 1996-04-23 Nippondenso Co., Ltd. System for distinguishing a vehicle traveling ahead based on an adjustable probability distribution
US5710565A (en) * 1995-04-06 1998-01-20 Nippondenso Co., Ltd. System for controlling distance to a vehicle traveling ahead based on an adjustable probability distribution
JP2005105904A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸受装置及びこれを用いた圧縮機
WO2017014316A1 (ja) * 2015-07-23 2017-01-26 株式会社 豊田自動織機 遠心圧縮機
JP2020500276A (ja) * 2016-11-28 2020-01-09 ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータNuovo Pignone Tecnologie S.R.L. ターボコンプレッサ、及び、ターボコンプレッサの動作方法
WO2020055688A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Carrier Corporation Compressor configured to control pressure against magnetic motor thrust bearings
DE102022114525A1 (de) 2022-06-09 2023-12-14 Zf Cv Systems Global Gmbh Verdichter für ein Brennstoffzellensystem, und Brennstoffzellensystem mit selbigem

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6090926B2 (ja) 2013-05-30 2017-03-08 三菱重工業株式会社 ターボ圧縮機およびそれを用いたターボ冷凍機

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5510990A (en) * 1992-12-08 1996-04-23 Nippondenso Co., Ltd. System for distinguishing a vehicle traveling ahead based on an adjustable probability distribution
EP0704026A1 (en) * 1993-06-15 1996-04-03 Multistack International Limited Compressor
EP0704026A4 (en) * 1993-06-15 1996-12-18 Multistack Int Ltd COMPRESSOR
US5710565A (en) * 1995-04-06 1998-01-20 Nippondenso Co., Ltd. System for controlling distance to a vehicle traveling ahead based on an adjustable probability distribution
JP2005105904A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸受装置及びこれを用いた圧縮機
JP2017025822A (ja) * 2015-07-23 2017-02-02 株式会社豊田自動織機 遠心圧縮機
WO2017014316A1 (ja) * 2015-07-23 2017-01-26 株式会社 豊田自動織機 遠心圧縮機
US10514041B2 (en) 2015-07-23 2019-12-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Centrifugal compressor
JP2020500276A (ja) * 2016-11-28 2020-01-09 ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータNuovo Pignone Tecnologie S.R.L. ターボコンプレッサ、及び、ターボコンプレッサの動作方法
US11136986B2 (en) 2016-11-28 2021-10-05 Nuovo Pignone Tecnologie—S.R.L. Turbo-compressor and method of operating a turbo-compressor
WO2020055688A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Carrier Corporation Compressor configured to control pressure against magnetic motor thrust bearings
CN112368481A (zh) * 2018-09-14 2021-02-12 开利公司 构造成控制抵靠磁性马达推力轴承的压力的压缩机
CN112368481B (zh) * 2018-09-14 2023-09-01 开利公司 构造成控制抵靠磁性马达推力轴承的压力的压缩机
DE102022114525A1 (de) 2022-06-09 2023-12-14 Zf Cv Systems Global Gmbh Verdichter für ein Brennstoffzellensystem, und Brennstoffzellensystem mit selbigem

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