JPS608360B2 - 遠心式圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、たとえばターボ冷凍機の昇圧機として利用
される遠心式圧縮機の容量制御装置に関するものである
。

〔発明の背景〕

まず、第１図および第２図に示す従来の容量制御装置に
ついて説明する。

ケーシング１２の吸込通路における内壁部には複数個の
弁ｌａ，ｌｂが取付けられており、その弁軸にはそれぞ
れ小かご歯車１６ａ，１６ｂ、偏心カム２ａ，２ｂがナ
ット１４ａ，１４ｂを介して固定されている。

ｅは偏心カム２ａ，２ｂの偏心量を表わす。弁ｌａの弁
軸は、ケ−シング１２に取付けた軸封装置１１を貫通さ
せた駆動軸１０に連結されている。各４・かご歯車１６
ａ，１６ｂはケーシング１２の内部壁に支持された大か
さ歯車１５とかみ合っている。ケ−シング１２内には主
軸７に取付けた羽根車６がおさめられている。偏心カム
２ａ，２ｂの外周にはそれぞれカム案内３ａ，３ｂがは
めこまれており、カム案内３ａ，３ｂは自在継手１３ａ
，１３ｂを介して駆動棒４ａ，４ｂに連結されている。
駆動榛４ａ，４ｂの先端部には、ディフューザ８の幅を
調整する可動ディフューザ５が取付けられている。ディ
フユーザ８はスクロール９につらなっている。駆動軸１
０を回転させると弁ｌａが一体に回転するとともに、小
かさ歯車１６ａ、大かさ歯車１５、小かご歯車１６ｂを
介して弁ｌｂも同様に回転させられる。一方、偏心カム
２ａ，２ｂ、カム案内３ａ，３ｂを介して駆動棒４ａ，
４ｂおよびそれに取付けられた可動ディフューザ５が鮫
方向に移動させられ、ディフューザ８の幅が変化する。
矢印の方向から吸込口に吸込まれる流体は、弁ｌａ，ｌ
ｂを経て羽根車６に吸込まれて圧縮され、ディフューザ
８によって運動ェネルギを静圧に変換しつつ、スクロー
ル９に集められて吐出される。

従来の容量制御装置は、吸込通路に複数個の弁が設けら
れており、各弁を同時に回転させる運動歯車機構が必要
であり、また、吸込通路の弁と可動ディフューザとの連
動機構も自在継手をそなえているので、構造が複雑であ
り、機械加工および組立てが面倒である。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、構造がきわめて簡単な容量制御装置
を提供するにある。

〔発明の概要〕

この発明の特徴は、圧縮機の吸込通路に少なくとも１個
の弁を有し、この弁の弁軸に偏Ｄカムが形成され、この
偏心カムに一端が当綾している駆動棒を有し、この駆動
棒の他端に可動デイフューザを固定したものである。

このように構成すると、弁の閉動作時には、偏心カムの
回転によって駆動棒が押し出されて、可動ディフューザ
がディフューザ幅を狭める方向に突出し、弁の開動作時
には、可動ディフューザのディフューザ側の面に作用す
る吐出圧力により発生する後退力から可動ディフューザ
の反デイフューザ側の面に作用する圧力（吸入圧力より
高く、吐出圧力より低い）により発生する突出力と、駆
動榛の一端に作用する吸込圧力により発生する突出力と
の和を差し引いた力によって可動ディフューザがディフ
ューザ幅が広くなる方向に押し戻されて後退し、容量制
御時に弁と可動ディフューザとは連動して動作する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施態様を第３図ないし第５図によ
り説明する。

第３図および第４図において第１図および第２図と同じ
符号をつけたものは同じものもしくは相当するものを示
す。尚第３図〜第５図は弁が全閉時の状態を示しており
、点線は弁全開時の状態である。

吸込通路には一個の弁１が設けられており、その弁軸に
は偏心カム２ａ，２ｂが取付けられている。

偏心カム２ａ，２ｂの外周にはめこませたカム案内３ａ
，３ｂには駆動榛４ａ，４ｂの一端が当接させられてお
り、駆動棒４ａ，４ｂの他端には可動ディフューザ５が
結合されている。その他の構造は従来のものと同様であ
る。なお、弁１としてバタフライ弁を例示したがこの形
式に限られるものではない。駆動軸１０を介して弁１が
朗方向に回転させられると、羽根車６の吸込み風量が減
少する。

それにともなって、偏心カム２ａ，２ｂを介して、カム
案内３ａ，３ｂに当接する駆動棒４ａ，４ｂが鞠方向（
第３図において右方向）に移動させられる。したがって
、駆動陣４ａ，４ｂに結合された可動ディフューザ５も
同方向に移動し、ディフューザ８の幅が狭められる。可
動ディフューザ５の移動量は偏心カム２ａ，２ｂの偏心
量ｅによりさまり、あらかじめ最適な値に選ぶことがで
きる。圧縮機の運転中は、第６図に示すように、可動デ
ィフューザ５のディフューザ側の面５Ａには、圧縮機の
吐出圧力ｐｄが作用し、これにより可動ディフューザ５
には、デイフューザの幅を広くする方向の力（後退力）
が発生し、可動ディフューザ５の反ディフューザ側の面
５Ｂには、吐出圧力ｐｄとほぼ等しい圧力ｐｄ′が作用
し、これにより可動ディフューザ５には、ディフューザ
の幅を狭くする方向の力（突出力）が発生し、また、可
動ディフューザ５に結合されている駆動棒４ａ，４ｂの
一端４ａ′，４ｂ′には、吸込圧力ｐｓが作用し、これ
によって駆動後４ａ，４ｂおよびこれに結合されている
可動ディフューザ５にはデイフューザの幅を狭くする方
向の力（突出力）が発生している。一方、可動ディフュ
ーザ５の反ディフューザ側の面５Ｂに駆動綾４ａ，４ｂ
が結合されているので、面５Ｂの面積Ａ，は、面５Ａの
面積Ａｏから駆動榛４ａ，４ｂの端面４ａ′，４ｂ′の
面積んを引いたものであり、また、面積Ａ，十面積Ａ２
±面積Ａｏである。

従って、可動ディフューザ５に作用する力Ｆの大きさは
次のようになる。

Ｆ＝へ・ｐｄ−（Ａ．・ｐｄ′＋Ａ２・ｐｓ）……‘１
｝この‘１｝式に上記面積Ａｏ，Ａ．，Ａ２の関係、ｐ
ｄ〒ｐｄ′の関係を代入すると、Ｆ＝（Ａ，十Ａ２）ｐ
ｄ−（Ａ．・ｐが＋Ａ２・ｐｓ）＝ん・ｐｄ＋ん・ｐｄ
−Ａ．・ｐｄ−ん・ｐｓ＝ん・ｐｄ−ん・ｐｓ
・・・・・・■となる。

すなわち、可動ディフューザ５には、駆動棒４ａ，４ｂ
の織部の面積Ａ２に等しい面積に吐出圧力ｐｄと吸込圧
力ｐｓとの差を掛けた大きさの力が加わり、この力によ
って、可動ディフュ−ザ５は、運転中常にディフューザ
の幅が広くなる方向の力（後退力）を受けている。

可動ディフューザに結合されている駆動棒４ａ，４ｂも
同方向の力を受けている。このような状態にあるので、
弁１の開動作時には、偏心カム２ａ，２ｂが回転して、
駆動棒４ａ，４ｂの鞠心を通る線上における弁軸中心か
ら偏心カム２ａ，２ｂにはめ込まれたカム案内３ａ，３
ｂの外周面までの距離ｅ，が小さくなるので、これに見
合って可動ディフューザ５が左方向（第３図において）
に移動して後退し、ディフューザ８の幅が広くなる。

このように、偏Ｄカム２ａ，２ｂは、可動ディフューザ
５をディフューザ幅を狭くする方向のみに移動させ、デ
ィフューザ幅が広くなる方向に移動するときには、ディ
フューザ幅を所定の値に規制する役目をもっている。

この実施例によれば、容量制御装置を部品点数が少なく
しきわめて簡単な構造にする。

しかも確実な容量制御を行うことができる。・〔発明の
効果〕 以上のようにこの発明によれば、きわめて簡単な構造の
容量制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の遠心圧縮機の容量制御装置を示す断面正
面図、第２図は第１図における偏心カム部を示す平面図
、第３図はこの発明の一実施態様を示す断面正面図、第
４図は第３図における偏心カム部を示す平面図、第５図
は第３図における弁を示す平面図、第６図は弁の開動作
時の説明図である。 ，１……弁、２ａ，２ｂ
……欄Ｄカム、３ａ，３ｂ・・・・・・カム案内、４ａ
，４ｂ・・・・・・駆動棒、５・・・・・・可動ディフ
ューザ、６・・・・・・羽根車、８・・・・・・ディつ
ユーザ、１０・・・・・・駆動軸、１２・・・・・・ケ
ーシング。 弟‘図第３図 労２図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機の吸込通路に、少なくとも１個の弁を有し、
   この弁の弁軸に偏心カム部が形成され、この偏心カム部
   に、一端が当接している駆動棒を有し、この駆動棒の他
   端に圧縮機のデイフユーザの幅を調整する可動デイフユ
   ーザが結合されており、弁の閉動作時は、偏心カム部に
   接触している駆動棒を介して可動デイフユーザを突出さ
   せて、デイフユーザの幅を狭め、弁の開動作時は、可動
   デイフユーザのデイフユーザ側の面に作用する吐出圧力
   によって発生する後退力から、可動デイフユーザの反デ
   イフユーザ側の面に作用する圧力によって発生する突出
   力と駆動棒の一端面に作用する吸込圧力によって発生す
   る突出力との和を差し引いた力によって、可動デイフユ
   ーザを後退させてデイフユーザの幅を広くすることを特
   徴とする遠心式圧縮機の容量制御装置。