JPH0783193A - ターボ圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スラスト変位センサのスラスト方向位置の調整
作業の工数を削減し、その作業時間の短縮化を図る。 【構成】スラスト方向変位センサ２７を設置したセンサ
ブラケット２８を半径方向に分割し、このセンサブラケ
ット２８の外周部と、スクロール２４およびケーシング
２５のいずれかの内周部とを螺合させ、センサブラケッ
ト２８の回転にてスラスト方向変位センサ２７を軸方向
に移動可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転軸をスラスト磁気軸
受で支持するターボ圧縮機に係り、特に回転軸のスラス
ト方向位置を検出するスラスト方向変位センサを備えた
磁気軸受応用のターボ圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転軸の端部に羽根車を設けたタ
ーボ圧縮機においては、回転軸を磁気軸受で支持するよ
うにしたものが知られている。スラスト磁気軸受の制御
に用いられる回転軸のスラスト方向変位は、特願平４−
１４０２４０号明細書のように、羽根車の背面で検出す
る手段が提案されている。

【０００３】図４は従来の磁気軸受応用のターボ圧縮機
を示す要部断面図である。図４に示すように、羽根車１
は回転軸２の端部にナット３で回転可能に固定され、こ
の羽根車１の回転運動によって吐出されたガスはスクロ
ール４により回収され、このスクロール４はケーシング
５に固定されている。

【０００４】羽根車１の背面にはセンサターゲット６が
配設され、このセンサターゲット６に対向してスラスト
変位センサ７がスクロール４に取付固定されている。そ
して、回転軸２のスラスト方向の軸変位はスラスト変位
センサ７によって検出され、その出力信号はスラスト磁
気軸受８が作り出す磁気吸引力の基礎となっている。ま
た、回転軸２にはスラストディスク９が設けられ、この
スラストディスク９を挟んで対向配置されたスラスト磁
気軸受８により、回転軸２が安定且つ非接触状態で軸方
向に支持されている。

【０００５】ケーシング５にはベアリングブラケット１
０が固定され、このベアリングブラケット１０の内周部
にベアリング１１が固定されている。このベアリング１
１はスラスト磁気軸受８に不具合が発生した時に羽根車
１，回転軸２，ナット３，センサターゲット６およびス
ラストディスク９からなる回転部分の非回転部への接触
を防止している。また、シュラウドケーシング１２は羽
根車１に接触しないように狭い間隙をおいてスクロール
４へ固定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ターボ圧縮機では、組立時にスラスト変位センサ７のス
クロール４への取付位置の調整を行うが、組立後の調整
は構造上、シュラウドケーシング１２をケーシング５か
ら、羽根車１を回転軸２から、スクロール４をケーシン
グ５から、順次取り外さないと行うことができない。

【０００７】したがって、スラスト変位センサ７の取付
位置調整のために多くの組立および分解作業が要求され
る。そこで、スラスト変位センサ７の取付位置の調整作
業の工数が減少でき、組立調整期間を短縮可能な構造が
要求されている。

【０００８】また、従来の構造ではベアリング１１を交
換する際に、スラスト変位センサ７の取付位置の調整作
業時と同時に羽根車１，センサターゲット６およびスク
ロール４を分解しなくてはならず、ベアリング１１の交
換作業の工数が減少でき、組立調整時間を短縮可能な構
造が要求されている。

【０００９】このように、スクロール４にスラスト変位
センサ７を固定する従来の構造ではスラスト変位センサ
７の固定位置の調整およびベアリング１１の交換のため
に、羽根車１、シュラウドケーシング１２およびスクロ
ール４を回転軸２やケーシング５からそれぞれ分解しな
ければならない。

【００１０】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、スラスト変位センサのスラスト方向位置の調整
作業の工数を削減し、その作業時間の短縮化を図ったタ
ーボ圧縮機を提供することを目的とする。また、本発明
の他の目的とするところは、ベアリングの交換作業の工
数を削減し、その作業時間の短縮化を図ったターボ圧縮
機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、回転軸に固定された羽根
車と、この羽根車の回転運動により吐出されたガスを回
収するスクロールと、上記羽根車の背面に取り付けたセ
ンサターゲットに対向して設置され上記回転軸の軸方向
変位を検出するスラスト方向変位センサと、このスラス
ト方向変位センサからの出力信号に基づいた磁気制御に
て上記回転軸を支持するスラスト磁気軸受と、このスラ
スト磁気軸受を設置したケーシングとを備えたターボ圧
縮機において、上記スラスト方向変位センサを設置した
センサブラケットを半径方向に分割し、このセンサブラ
ケットの外周部と、上記スクロールおよび上記ケーシン
グのいずれかの内周部とを螺合させ、上記センサブラケ
ットの回転にて上記スラスト方向変位センサを軸方向に
移動可能に構成したことを特徴とする。

【００１２】また、請求項２は請求項１記載のセンサブ
ラケットが、上記スラスト磁気軸受の不具合発生時に上
記回転軸の非回転部への接触を防ぐベアリングを設置し
たベアリングブラケットと兼用してなることを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、スラス
ト方向変位センサを設置したセンサブラケットを半径方
向に分割し、このセンサブラケットの外周部と、スクロ
ールおよびケーシングのいずれかの内周部とを螺合さ
せ、センサブラケットの回転にてスラスト方向変位セン
サを軸方向に移動可能に構成したことにより、スラスト
方向変位センサのスラスト方向位置を羽根車を回転軸か
ら外すことなく調整することができる。

【００１４】また、センサブラケットはベアリングを設
置したベアリングブラケットと兼用したことにより、ス
ラスト方向変位センサを設置したセンサブラケットをケ
ーシングから取り外すことなく、ベアリングを交換する
ことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１および図２は本発明に係るターボ圧縮機の第
１実施例を示す要部断面図である。図１において、羽根
車２１は回転軸２２の端部にナット２３で回転可能に固
定され、この羽根車２１の回転運動によって吐出された
ガスはスクロール２４により回収され、このスクロール
２４はケーシング２５に固定されている。

【００１６】羽根車２１の背面にはセンサターゲット２
６が配設され、このセンサターゲット２６に対向してス
ラスト変位センサ２７が回転軸２２のスラスト方向位置
を検出するためにセンサブラケット２８に固定されてい
る。そして、回転軸２２のスラスト方向の軸変位はスラ
スト変位センサ２７によって検出され、その出力信号は
スラスト磁気軸受２９が作り出す磁気吸引力の基礎とな
っている。

【００１７】また、回転軸２２にはスラストディスク３
０が設けられ、このスラストディスク３０を挟んで対向
配置されたスラスト磁気軸受２９により回転軸２２が安
定且つ非接触状態で軸方向に支持されている。

【００１８】ケーシング２５にはベアリングブラケット
３１が固定され、このベアリングブラケット３１の内周
部にベアリング３２が固定されている。このベアリング
３２はスラスト磁気軸受２９に不具合が発生した時に羽
根車２１，回転軸２２，ナット２３，センサターゲット
２６およびスラストディスク３０からなる回転部分の非
回転部への接触を防止している。

【００１９】さらに、センサブラケット２８は、半径方
向に分割され、その外周部に設けられたねじ部３３の一
方と、スクロール２４の内周部に設けられたねじ部３３
の他方とによってスクロール２４に螺合されている。そ
して、センサブラケット２８を回転させると、スラスト
変位センサ２７がスラスト方向に移動する。

【００２０】図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図であ
る。図２において、センサブラケット２８の外周方向に
はノックピン用孔４１ａが複数穿設される一方、スクロ
ール２４の内周方向にはノックピン用孔４１ｂが複数穿
設され、これらノックピン用孔４１ａ，４１ｂはそれぞ
れ不等ピッチに設けられている。

【００２１】そして、組立時に、スラスト変位センサ２
７の信号出力を参照しながらセンサブラケット２８を回
転させ、スラスト変位センサ２７のスラスト方向位置を
調整した後、ノックピン用孔４１ａ，４１ｂが合致した
位置に図示しないノックピンを差し込むことにより、セ
ンサブラケット２８の回転位置およびスラスト変位セン
サ２７のスラスト方向位置が固定できる。

【００２２】次に、本実施例の作用を説明する。スラス
ト方向変位センサ２７を設置したセンサブラケット２８
を半径方向に分割し、このセンサブラケット２８の外周
部と、スクロール２４の内周部とを螺合させ、センサブ
ラケット２８の回転にてスラスト方向変位センサ２７を
軸方向に移動可能に構成したことにより、組立後の調整
は、センサブラケット２８の回転位置を変えることによ
り、スラスト変位センサ２７とセンサターゲット２６と
の間隔を変えることができる。

【００２３】したがって、スラスト変位センサ２７のス
ラスト方向位置の調整が、スクロール２４および羽根車
２１を分解することなく、シュラウドケーシング３４の
分解のみで行うことができる。

【００２４】なお、本実施例において、ノックピン用孔
４１ａ，４１ｂはセンサブラケット２８とスクロール２
４との双方を固定できればよく、その数およびピッチは
適宜設計変更可能である。

【００２５】このように本実施例によれば、スラスト変
位センサ２７のスラスト方向位置は、センサブラケット
２８およびスクロール２４をケーシング２５から、羽根
車２１を回転軸２２から、それぞれ取り外すことなく調
整可能となる。

【００２６】図３は本発明に係るターボ圧縮機の第２実
施例を示す要部断面図である。なお、前記第１実施例と
同一の部分には同一の符号を付して説明する。図３にお
いて、ブラケット４５は、図１に示すスラスト磁気軸受
２９，センサブラケット２８およびベアリングブラケッ
ト３１を兼用し、その外周部に設けられたねじ部４６の
一方と、ケーシング２５の内周部に設けられたねじ部４
６の他方とによってケーシング２５に螺合されている。

【００２７】このように本実施例によれば、羽根車２１
およびブラケット４５をケーシング２５から取り外すこ
となく、スラスト変位センサ２７のスラスト方向位置を
調整することができる。

【００２８】また、ベアリング３２の交換はブラケット
４５をケーシング２５から取り外すことなく、行うこと
ができる。すなわち、センサブラケットはベアリング３
２を設置したベアリングブラケットと兼用し、ブラケッ
ト４５の内周部にベアリング３２を配設したことによ
り、スラスト方向変位センサ２７を設置したセンサブラ
ケットをケーシング２５から取り外すことなく、ベアリ
ング３２を交換することができる。その他の構成および
作用は前記第１実施例と同一であるのでその説明を省略
する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、スラスト方向変位センサを設置したセンサブ
ラケットを半径方向に分割し、このセンサブラケットの
外周部と、スクロールおよびケーシングのいずれかの内
周部とを螺合させ、センサブラケットの回転にてスラス
ト方向変位センサを軸方向に移動可能に構成したことに
より、スラスト方向変位センサのスラスト方向位置を羽
根車を回転軸から外すことなく調整することができる。
その結果、スラスト変位センサのスラスト方向位置の調
整作業の工数を削減し、その作業時間を短縮することが
できる。

【００３０】また、本発明の請求項２によれば、センサ
ブラケットはベアリングを設置したベアリングブラケッ
トと兼用したことにより、スラスト方向変位センサを設
置したセンサブラケットをケーシングから取り外すこと
なく、ベアリングを交換することができる。したがっ
て、ベアリングの交換作業の工数を削減し、その作業時
間の短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るターボ圧縮機の第１実施例を示す
要部断面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。

【図３】本発明に係るターボ圧縮機の第２実施例を示す
要部断面図。

【図４】従来のターボ圧縮機を示す要部断面図。

【符号の説明】

２１ 羽根車 ２２ 回転軸 ２３ ナット ２４ スクロール ２５ ケーシング ２６ センサターゲット ２７ スラスト変位センサ ２８ センサブラケット ２９ スラスト磁気軸受 ３０ スラストディスク ３１ ベアリングブラケット ３２ ベアリング ３３ ねじ部 ４１ａ，４１ｂ ノックピン用孔 ４５ ブラケット ４６ ねじ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定された羽根車と、この羽根
   車の回転運動により吐出されたガスを回収するスクロー
   ルと、上記羽根車の背面に取り付けたセンサターゲット
   に対向して設置され上記回転軸の軸方向変位を検出する
   スラスト方向変位センサと、このスラスト方向変位セン
   サからの出力信号に基づいた磁気制御にて上記回転軸を
   支持するスラスト磁気軸受と、このスラスト磁気軸受を
   設置したケーシングとを備えたターボ圧縮機において、
   上記スラスト方向変位センサを設置したセンサブラケッ
   トを半径方向に分割し、このセンサブラケットの外周部
   と、上記スクロールおよび上記ケーシングのいずれかの
   内周部とを螺合させ、上記センサブラケットの回転にて
   上記スラスト方向変位センサを軸方向に移動可能に構成
   したことを特徴とするターボ圧縮機。
2. 【請求項２】 上記センサブラケットは、上記スラスト
   磁気軸受の不具合発生時に上記回転軸の非回転部への接
   触を防ぐベアリングを設置したベアリングブラケットと
   兼用してなることを特徴とする請求項１記載のターボ圧
   縮機。