(57)【要約】【課題】設置場所の電源周波数に依らずに、排煙ファンに共通のモータを使用することができ、また、負圧量の調整が、動力を無駄にすることなく行えるターボ圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】主電動機１によって増速歯車２を介して駆動される羽根車３と、オイルタンク５に蓄積された潤滑油を増速歯車２に供給するオイルポンプ４，９と、オイル流路を密閉するケースと、オイル流路内を負圧にする排煙ファン１６と、オイル流路内の圧力を検知する圧力センサ１２と、排煙ファン１６のモータ回転数をインバータ１４を介して制御する制御手段８とを備える。制御手段８は、圧力センサ１２による検知結果に基づき、オイル流路内の圧力が所望の負圧になるように、排煙ファン１６をインバータを介して制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電動機によって増速歯車を介して駆動される羽根車と、
オイルタンクに蓄積された潤滑油を前記増速歯車に供給するオイルポンプと、
前記オイルタンクから前記増速歯車に至るオイルの流路を密閉するケースと、
前記オイルの流路内を負圧にする排煙ファンと、
前記オイルの流路内の圧力を検知する圧力センサと、
前記排煙ファンを駆動するモータの回転数を、インバータを介して制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記圧力センサによる検知結果に基づいて、前記オイルの流路内の圧力が所望の負圧になるように、前記排煙ファンを前記インバータを介して制御する
ことを特徴とするターボ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用ターボ圧縮機における排煙ファンの回転数制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用ターボ圧縮機においては、図３に示すように、主電動機１０１により増速歯車１０２が駆動され、この増速歯車１０２により、羽根車１０３が駆動されるようになっている。また、増速歯車１０２により、主オイルポンプ１０４が駆動される。主オイルポンプ１０４は、オイルタンク１０５よりオイル（潤滑油）を吸い上げ、オイルクーラ１０６及びオイルフィルタ１０７を経由させて、増速歯車１０２を収納したギヤボックス内に供給する。
【０００３】
主電動機１０１の駆動は、圧縮機制御盤１０８より発せられる主電動機運転／停止指令にしたがって制御される。
【０００４】
一方、圧縮機制御盤１０８からは、補助オイルポンプ運転／停止指令が発せられる。この補助オイルポンプ運転／停止指令は、補助オイルポンプ１０９に送られる。補助オイルポンプ１０９は、補助オイルポンプ運転／停止指令にしたがって制御されて駆動し、オイルタンク１０５よりオイルを吸い上げ、オイルクーラ１０６及びオイルフィルタ１０７を経由させて、増速歯車１０２を収納したギヤボックス内に供給する。
【０００５】
補助オイルポンプ１０９は、主電動機１０１が待機状態にあり、羽根車１０３及び主オイルポンプ１０４が停止している状態において、ギヤボックス内にオイルを供給するためのものである。すなわち、主電動機１０１が待機状態であるとき、主オイルポンプ１０４によってはオイルが供給されない。この状態において主電動機１０１が始動すると、ギヤボックス内のオイルが不足した状態となるので、補助オイルポンプ１０９により、予め、ギヤボックス内にオイルを供給しておくのである。補助オイルポンプ１０９は、主電動機１０１が始動し、主オイルポンプ１０４によるオイル供給が十分な状態になったときに、停止される。なお、補助オイルポンプ１０９によるオイルの流量は、圧力調整弁１１０による手動調整によって調整される。
【０００６】
オイルタンク１０５からギヤボックスに至るオイルの流路は、密閉された状態となっている。ギヤボックスにおいて、羽根車に至る回転軸の周囲は、図４に示すように、回転軸シール１１５により閉塞されている。そして、オイルの流路内は、排煙ファン１１６により、負圧に維持されている。排煙ファン１１６は、圧力調整ダンパ１１７を介して、オイルの流路内の空気を吸引することにより、流路内を負圧に維持し、流路からのオイル漏れ及び圧縮空気通路部への油分混入を防止している。
【０００７】
このターボ圧縮機において、排煙ファン１１６は、設置場所に応じた電源周波数（５０Ｈｚ、または、６０Ｈｚ）に応じた一定の回転数で駆動され、オンオフ制御される。つまり、回転数の制御はなされない。
【０００８】
なお、特許文献１には、圧縮機の電動機をインバータによって制御する構成が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−２１３４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前述のような従来のターボ圧縮機においては、排煙ファン１１６のモータは、設置場所の電源周波数（５０Ｈｚ、または、６０Ｈｚ）に応じて、異なるものを使用しなければならない。モータの回転数は、電源の周波数に応じてきまってしまうからである。モータを共通化した場合には、電源周波数が５０Ｈｚである地域においては、排煙ファン１１６回転数が低くなるために、より段数の多いファンを用いる必要がある。
【００１１】
また、排煙ファン１１６のモータは一定回転数で駆動するため、負圧量の調整は、オリフィス機構を排煙装置ラインに設けることにより、手動で調整している。負圧量を調整してもモータは一定回転数で駆動しているため、動力が無駄になる。
【００１２】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであり、設置場所の電源周波数に依らずに、排煙ファンに共通のモータを使用することができ、また、負圧量の調整が、動力を無駄にすることなく行えるターボ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】
【００１３】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係るターボ圧縮機は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００１４】
〔構成１〕
主電動機によって増速歯車を介して駆動される羽根車と、オイルタンクに蓄積された潤滑油を前記増速歯車に供給するオイルポンプと、オイルタンクから増速歯車に至るオイルの流路を密閉するケースと、オイルの流路内を負圧にする排煙ファンと、オイルの流路内の圧力を検知する圧力センサと、排煙ファンを駆動するモータの回転数をインバータを介して制御する制御手段とを備え、制御手段は、圧力センサによる検知結果に基づいて、オイルの流路内の圧力が所望の負圧になるように、排煙ファンをインバータを介して制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
構成１を有する本発明に係るターボ圧縮機においては、制御手段は、圧力センサによる検知結果に基づいて、オイルの流路内の圧力が所望の負圧になるように、排煙ファンをインバータを介して制御するので、設置場所の電源周波数に依らずに、排煙ファンに共通のモータを使用することができ、負圧量の調整が、動力を無駄にすることなく自動的に行え、また、排煙ファンへの供給電流が過負荷となることがなく、排煙ファンの能力を最大限まで使用することができる。
【００１６】
すなわち、本発明は、設置場所の電源周波数に依らずに、排煙ファンに共通のモータを使用することができ、また、負圧量の調整が、動力を無駄にすることなく行えるターボ圧縮機を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係るターボ圧縮機の構成を示すブロック図である。
【００１９】
本発明に係るターボ圧縮機は、図１に示すように、主電動機１により増速歯車２が駆動され、この増速歯車２により、羽根車３が駆動されるようになっている。また、増速歯車２により、主オイルポンプ４が駆動される。主オイルポンプ４は、オイルタンク５よりオイル（潤滑油）を吸い上げ、オイルクーラ６及びオイルフィルタ７を経由させて、増速歯車２を収納したギヤボックス内に供給する。
【００２０】
主電動機１の駆動は、制御手段となる圧縮機制御盤８より発せられる主電動機運転／停止指令にしたがって制御される。
【００２１】
一方、圧縮機制御盤８からは、補助オイルポンプ運転／停止指令が発せられる。この補助オイルポンプ運転／停止指令は、インバータ１１を介して、補助オイルポンプ９に送られる。補助オイルポンプ９は、補助オイルポンプ運転／停止指令にしたがって、インバータ１１を介して制御されて駆動し、オイルタンク５よりオイルを吸い上げ、オイルクーラ６及びオイルフィルタ７を経由させて、増速歯車２を収納したギヤボックス内に供給する。
【００２２】
補助オイルポンプ９は、主電動機１が待機状態にあり、羽根車３及び主オイルポンプ４が停止している状態において、ギヤボックス内にオイルを供給するためのものである。すなわち、主電動機１が待機状態であるとき、主オイルポンプ４によってはオイルが供給されない。この状態において主電動機１が始動すると、ギヤボックス内のオイルが不足した状態となるので、補助オイルポンプ９により、予め、ギヤボックス内にオイルを供給しておくのである。補助オイルポンプ９は、主電動機１が始動し、主オイルポンプ４によるオイル供給が十分な状態になったときに、停止される。
【００２３】
図２は、本発明に係るターボ圧縮機の要部（排煙ファン）の構成を示すブロック図である。
【００２４】
オイルタンク５からギヤボックスに至るオイルの流路は、ケースにより密閉された状態となっている。ギヤボックスにおいて、羽根車に至る回転軸の周囲は、図２に示すように、回転軸シール１５により閉塞されている。そして、オイルの流路内は、圧縮機制御盤８に制御される排煙ファン１６により、負圧に維持されている。排煙ファン１６は、オイルの流路内の空気を吸引して外部に排気することにより、流路内を負圧に維持し、流路からのオイル漏れ及び圧縮空気通路部への油分混入を防止している。
【００２５】
このターボ圧縮機において、排煙ファン１６は、圧縮機制御盤８により、インバータ１４を介して、回転数を制御される。すなわち、インバータ１４の図示しない電源回路においては、電磁開閉器２次側に、インバータ１４が設置されている。このターボ圧縮機の運転中は、オイルタンク５からギヤボックスに至るオイルの流路内の負圧を一定に保つように、インバータ１４により入力周波数制御が行われ、回転数の制御がなされる。
【００２６】
このような、圧縮機制御盤８による排煙ファン１６のモータの回転数制御は、オイルタンク５からギヤボックスに至るオイル流路内の圧力を検出する圧力センサ１２による検知結果に基づいて行われる。圧力センサ１２が圧力を検出する位置は、オイルタンク５内であってもギヤボックス内であってもよい。
【００２７】
このターボ圧縮機において、排煙ファン１６のモータは、設置場所によって異なる電源周波数（５０Ｈｚ、または、６０Ｈｚ）に依らず、インバータ１４によって回転数を制御されて駆動される。そして、排煙ファン１６による負圧量は、モータの回転数に応じて調整される。したがって、このターボ圧縮機においては、排煙ファン１６のモータは、設置場所の電源周波数（５０Ｈｚ、または、６０Ｈｚ）に依らず、共通のものを使用することができる。また、このターボ圧縮機においては、排煙ファン１６による負圧量に応じて消費電力が変化し、負圧量が少ないときには、消費電力も少なくなる。
【００２８】
なお、圧縮機制御盤８による排煙ファン１６の制御は、オイル流路内の圧力のみならず、オイル流路内の温度にも基づいて行ってもよい。この場合には、図１に示すように、圧縮機制御盤８には、温度センサ１３を設ける。温度センサ１３は、オイルタンク５からギヤボックスに至るオイル流路内の温度を検出する。オイル流路内の温度が高い場合には、オイルの粘度が低くなるため、負圧量を多くするとよい。そして、オイル流路内の温度が低い場合には、オイルの粘度が高くなるため、負圧量を少なくすることができる。
【００２９】
このターボ圧縮機において、主電動機１に待機指令が出されており、主電動機１が待機状態であるとき、主オイルポンプ４によってはオイルが供給されない。この状態において主電動機１が始動すると、ギヤボックス内のオイルが不足した状態となるので、補助オイルポンプ９により、予め、ギヤボックス内にオイルを供給しておく。このとき、補助オイルポンプ９は、定格回転数よりも低い回転数で駆動される。
【００３０】
そして、主電動機１に運転指令が出されると、圧縮機制御盤８は、補助オイルポンプ９のモータの回転数を、定格回転数まで増速させる。このとき、ギヤボックスへの給油量（給油圧力）は、運転時に必要な給油量に達する。
【００３１】
運転指令が出された後、所定のタイムラグを経て主電動機１が起動されると、主オイルポンプ４が駆動され、ギヤボックスへの給油量（給油圧力）は、運転時に必要な給油量を上回る。このとき、圧縮機制御盤８は、補助オイルポンプ９のモータを停止させる。すると、ギヤボックスへの給油量（給油圧力）は、運転時に必要な給油量を僅かに上回った状態に維持される。
【００３２】
このような、圧縮機制御盤８による補助オイルポンプ９のモータの回転数制御は、主オイルポンプ４及び補助オイルポンプ９によって供給されるオイルの流量に基づいて行われる。オイルの流量は、オイル流路内の圧力及びオイルの温度に基づいて、算出することができる。すなわち、圧力センサ１２及び温度センサ１３により検出される圧力及び温度に基づいて、オイルの流量を算出することができる。
【００３３】
なお、このターボ圧縮機において、補助オイルポンプ９のモータは、設置場所によって異なる電源周波数（５０Ｈｚ、または、６０Ｈｚ）に依らず、インバータ１１によって回転数を制御されて駆動される。そして、補助オイルポンプ９によるオイルの流量は、モータの回転数に応じて調整される。したがって、このターボ圧縮機においては、補助オイルポンプ９のモータは、設置場所の電源周波数（５０Ｈｚ、または、６０Ｈｚ）に依らず、共通のものを使用することができる。また、このターボ圧縮機においては、潤滑油の供給量に応じて消費電力が変化し、供給量が少ないときには、消費電力も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るターボ圧縮機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るターボ圧縮機の要部（排煙ファン）の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のターボ圧縮機の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の汎用ターボ圧縮機の排煙ファンの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  主電動機
２  増速歯車
３  羽根車
４  主オイルポンプ
５  オイルタンク
８  圧縮機制御盤
１４  インバータ
１６  排煙ファン
【図１】
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【図２】
2010065665.tif 000004
【図３】
2010065665.tif 000005
【図４】
2010065665.tif 000006