(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の軸端部に取り付けられた羽根車の回転によって流体を圧縮または圧送する遠心式回転機械の動特性測定装置であって、
前記羽根車を磁力で加振する磁力発生器と、
前記磁力発生器を冷却媒体により冷却する冷却装置と、
を備え、
前記冷却装置は、
前記磁力発生器を収容する収容室と、
前記羽根車によって圧縮または圧送される前の流体を前記冷却媒体として前記収容室に供給する冷媒供給流路と、
前記収容室の前記羽根車に対向する壁面と、当該壁面を貫く前記磁力発生器との間に設けられたシール部材と、
を有して構成される遠心式回転機械の動特性測定装置。
【請求項２】
回転軸の軸端部に取り付けられた羽根車の回転によって流体を圧縮または圧送する遠心式回転機械の動特性測定装置であって、
前記羽根車を磁力で加振する磁力発生器と、
前記磁力発生器を冷却媒体により冷却する冷却装置と、
を備え、
前記羽根車として、先に流体を圧縮または圧送する第１羽根車と、前記第１羽根車の後に流体をさらに圧縮または圧送する第２羽根車とが設けられており、
前記第１羽根車の下流側且つ前記第２羽根車の上流側に、前記第１羽根車によって圧縮または圧送された流体を冷却する中間冷却器が設けられているとき、
前記冷却装置は、
前記第１羽根車を加振する前記磁力発生器が収容された収容室と、
前記中間冷却器によって冷却された流体を前記冷却媒体として前記収容室に供給する冷媒供給流路と、
を有して構成される遠心式回転機械の動特性測定装置。
【請求項３】
回転軸の軸端部に取り付けられた羽根車の回転によって流体を圧縮または圧送する遠心式回転機械の動特性測定装置であって、
前記羽根車を磁力で加振する磁力発生器と、
前記磁力発生器を冷却媒体により冷却する冷却装置と、
を備え、
前記羽根車として、先に流体を圧縮または圧送する第１羽根車と、前記第１羽根車の後に流体をさらに圧縮または圧送する第２羽根車とが設けられており、
前記第１羽根車の下流側且つ前記第２羽根車の上流側に、前記第１羽根車によって圧縮または圧送された流体を冷却する中間冷却器が設けられているとき、
前記冷却装置は、
前記第２羽根車を加振する前記磁力発生器が収容された収容室と、
前記第２羽根車によって圧縮または圧送された流体を、前記中間冷却器によって冷却された流体との熱交換によって冷却する熱交換器と、
前記熱交換器によって冷却された流体を前記冷却媒体として前記収容室に供給する冷媒供給流路と、
を有して構成される遠心式回転機械の動特性測定装置。
【請求項４】
前記冷却媒体を前記収容室から排出する冷媒排出流路が、前記羽根車の吸込側に接続されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の遠心式回転機械の動特性測定装置。
【請求項５】
前記冷媒排出流路は、前記冷却装置により冷却される前記磁力発生器が加振する前記羽根車の吸込側に接続されている請求項４に記載の遠心式回転機械の動特性測定装置。
【請求項６】
回転軸の軸端部に取り付けられた羽根車の回転によって流体を圧縮または圧送する遠心式回転機械の動特性測定装置であって、
前記羽根車を磁力で加振する磁力発生器と、
前記磁力発生器を冷却媒体により冷却する冷却装置と、
を備え、
前記磁力発生器を少なくとも前記回転軸の軸方向の移動成分をもって移動させる移動装置がさらに設けられており、
前記冷却装置は前記磁力発生器とともに前記移動装置を冷却する遠心式回転機械の動特性測定装置。
【請求項７】
前記磁力発生器を少なくとも前記回転軸の軸方向の移動成分をもって移動させる移動装置がさらに設けられており、
前記冷却装置は前記磁力発生器とともに前記移動装置を冷却する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の遠心式回転機械の動特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の軸端部に取り付けられた羽根車の回転によって流体を圧縮または圧送する遠心式回転機械の動特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば遠心式のターボ圧縮機等の遠心式回転機械においては、回転軸に羽根車が取り付けられてなるロータに作用する圧縮流体（圧縮ガス）の励振力により、ロータが自励振動を起こし、圧縮機を停止させなければならなくなることがある。ロータが自励振動を起こすか否かは、ロータ（軸振動系）の減衰比によって決まり、減衰比が正の値であれば自励振動を起こさず、減衰比の値が大きいほど自励振動を起こしにくく安定であることが知られている。
【０００３】
したがって、遠心式回転機械を安定的に稼働させるためには、ロータの減衰比を適切に把握することが重要となる。そこで、特許文献１には、羽根車を磁力で加振する磁力発生器を設け、磁力発生器で羽根車を加振した状態でロータの動特性を演算する動特性測定装置が開示されている。このような動特性測定装置を用いて、ロータの減衰比等を求めることによって、ロータの安定性を評価することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０２１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の磁力発生器としては鉄心にコイルが巻かれてなる電磁石が用いられるが、電磁石は絶縁のために樹脂モールドされているのが一般的である。このため、磁力発生器自身の発熱や流体の温度上昇により、磁力発生器が高温となると、絶縁体としての樹脂が溶けてしまい、絶縁箇所がショートするおそれがある。しかしながら、特許文献１においては、この点については何ら考慮されていなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、遠心式回転機械の動特性測定装置において、磁力発生器の温度上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、回転軸の軸端部に取り付けられた羽根車の回転によって流体を圧縮または圧送する遠心式回転機械の動特性測定装置であって、前記羽根車を磁力で加振する磁力発生器と、前記磁力発生器を冷却媒体により冷却する冷却装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁力発生器を冷却媒体により冷却する冷却機構が設けられているので、磁力発生器の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のターボ圧縮機および動特性測定装置を示す模式図である。
【図２】動特性測定装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図３】第２実施形態のターボ圧縮機および動特性測定装置を示す模式図である。
【図４】第３実施形態のターボ圧縮機および動特性測定装置を示す模式図である。
【図５Ａ】磁力発生器の配置の変形例を示す模式図。
【図５Ｂ】磁力発生器の配置の変形例を示す模式図。
【図５Ｃ】磁力発生器の配置の変形例を示す模式図。
【図５Ｄ】磁力発生器の配置の変形例を示す模式図。
【図５Ｅ】磁力発生器の配置の変形例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明にかかる遠心式回転機械の動特性測定装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態では、遠心式回転機械が遠心式のターボ圧縮機である場合について説明を行っているが、本発明にかかる動特性測定装置は、他にも遠心式のターボポンプやブロワ等の遠心式回転機械に適用することが可能である。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のターボ圧縮機および動特性測定装置を示す模式図である。なお、図が煩雑になることを避けるため、図１においては、同一の構成要素について一部符号の表記を省略している（図３、図４においても同様）。
【００１２】
遠心式のターボ圧縮機１は、回転軸２と、回転軸２の両端部にそれぞれ取り付けられた羽根車３、４とを有するロータ５が、ケーシング６に収容されて構成される。回転軸２の軸方向において羽根車３、４の外側には吸込口７、８がそれぞれ設けられており、羽根車３、４が回転することによって、吸込口７、８から羽根車３、４によって吸い込まれた流体（ガス）が圧縮され、径方向外側に圧縮流体（圧縮ガス）が送り出される（図１の太線矢印参照）。
【００１３】
後で説明するように、羽根車３、４は、ロータ５の動特性を求める際に磁力によって加振されるため、羽根車３、４の材質は、磁気吸引力が作用する磁性体、または渦電流が発生する良導電体であることが望ましい。磁性体の一例としては、鉄、磁性を有するステンレス等が挙げられ、良導電体の一例としては、アルミ、アルミニウム合金、銅等が挙げられる。
【００１４】
回転軸２の軸方向の中央には、ギア９（ピニオンギア）が設けられており、このギア９は、ギア９よりも大きな径の大径ギア（図示省略）に噛み合わせられている。この大径ギアの回転がギア９を介して回転軸２に伝達され、回転軸２および羽根車３、４からなるロータ５が回転する。回転軸２の軸方向においてギア９の両側には、回転軸２を回転自在に支持する軸受１０が設けられている。また、回転軸２の軸方向において軸受１０と羽根車３、４との間には、圧縮流体の漏れを防止するシール１１が設けられている。
【００１５】
このように構成されたターボ圧縮機１においては、ロータ５に作用する圧縮流体の励振力によりロータ５が自励振動を起こし、ターボ圧縮機１を停止させなければならなくなることがある。このような事態を回避するため、動特性測定装置によりロータ５の減衰比等の動特性が測定され、想定される運転条件範囲において、ロータ５が自励振動を起こしにくくなるようにロータ５の設計が行われる。
【００１６】
図２は、動特性測定装置の構成を示す制御ブロック図である。図１および図２に示すように、動特性測定装置２０は、羽根車３、４を磁力で加振する磁力発生器２１、磁力発生器２１を軸方向に移動させる移動装置２２、および羽根車３、４の軸方向の変位を測定する変位測定装置２３を有する。なお、図２においては、それぞれ８個ずつ設けられる磁力発生器２１、移動装置２２および変位測定装置２３を２個ずつ図示している。
【００１７】
磁力発生器２１は、例えば、鉄心にコイルが巻かれてなる電磁石が樹脂モールドされたものであり、鉄心の軸方向が回転軸２の軸方向に略平行となるように配設されている。磁力発生器２１は、羽根車３、４の背面（吸込口７、８の反対側の面）の外周部に対向する位置に、回転軸２の回転方向において９０度間隔で設けられている。つまり、各羽根車３、４に対して、それぞれ磁力発生器２１は４個ずつ設けられている。
【００１８】
移動装置２２は、例えば、伸縮性の圧電素子であり、各磁力発生器２１にそれぞれ取り付けられている。移動装置２２は、制御装置２５（図２参照）からの指令に応じて、磁力発生器２１を軸方向に移動させ、磁力発生器２１の先端と羽根車３、４の背面との間隔を変更することができる。なお、移動装置２２は圧電素子に限定されず、例えば、シリンダーやインチワーム式のアクチュエータ等の他の手段を採用することも可能である。
【００１９】
変位測定装置２３は、例えば、渦電流式の変位センサであり、ケーシング６に取り付けられている。変位測定装置２３も、磁力発生器２１と同様に、回転軸２の回転方向において９０度間隔で設けられている。各変位測定装置２３は、各磁力発生器２１から回転方向に２０度程度ずれた位置に配置するようにしてもよいし、各磁力発生器２１の径方向内側に配置するようにしてもよい。なお、変位測定装置２３は渦電流式のものに限定されず、例えば、光学式の変位センサ等の他の手段を採用することも可能である。
【００２０】
図２に示すように、動特性測定装置２０は、さらに、回転軸２の振動を検出して振動信号を出力する一対の振動センサ２４と、磁力発生器２１および移動装置２２の動作を制御する制御装置２５とを備える。一対の振動センサ２４は、回転軸２の回転方向において互いに９０度離れた位置に配置されている。
【００２１】
制御装置２５は、操作部２６を介して作業者により選択された加振モードに基づいて、各磁力発生器２１に対して加振信号を出力し、各磁力発生器２１を駆動する。磁力発生器２１の駆動方法としては、例えば、加振周波数を変化させていくスイープ加振、または、衝撃的な入力を羽根車３、４に加えるインパルス加振等がある。加振モードとしては、例えば、特許文献１に記載の各種の剛体モードや曲げモードを選択することができる。
【００２２】
制御装置２５は、磁力発生器２１に対する加振信号および振動センサ２４からの振動信号に基づいて、ロータ５の周波数解析およびモード解析を実行し、ロータ５の動特性を演算する。演算結果は表示部２７に表示される。制御装置２５によって求められるロータ５の動特性の一例としては、ガス動力等のターボ圧縮機１の負荷に対する減衰比の変化や、ターボ圧縮機１の駆動時間に対する減衰比の変化が挙げられる。そして、演算結果に基づいて、自励振動を起こしにくいロータ５の設計が行われる。
【００２３】
ここで、ターボ圧縮機１の稼働時には、ロータ５にスラスト荷重が作用し、ロータ５が軸方向に変位することがある。このため、羽根車３、４と磁力発生器２１との間隔が変化し、最悪の場合、磁力発生器２１の先端が羽根車３、４の背面に接触するおそれがある。そうすると、ロータ５の動特性を適切に測定することができないので、制御装置２５は、変位測定装置２３で測定された羽根車３、４の軸方向の変位に応じて、各移動装置２２を駆動することによって、羽根車３、４と磁力発生器２１との間の間隔を所定の範囲内に維持する。
【００２４】
ところで、磁力発生器２１自身の発熱や流体の温度上昇により、磁力発生器２１が高温となると、電磁石をモールドしている樹脂が溶けてしまい、絶縁箇所がショートするおそれがある。そこで、動特性測定装置２０には、磁力発生器２１を冷却媒体により冷却する冷却装置３０が設けられている。
【００２５】
図１に示すように、冷却装置３０は、磁力発生器２１および移動装置２２を収容する収容室３１と、収容室３１に冷却媒体を供給する冷媒供給流路３２と、収容室３１から冷却媒体を排出する冷媒排出流路３３とを有する。収容室３１は、ケーシング６のうち羽根車３、４の背面に対向する部分に埋設されている。収容室３１に収容されている磁力発生器２１は、収容室３１の羽根車３、４に対向する壁面３１ａを貫いており、磁力発生器２１の先端が、羽根車３、４の背面に向けて露出された状態となっている。
【００２６】
冷媒供給流路３２は、例えば、ホースやケーシング６に形成された流路を適宜組み合わせて構成されており、上流端が吸込口７、８に接続されるとともに、下流端が収容室３１に接続されている。このため、羽根車３、４によって圧縮される前の比較的低温の流体が、吸込口７、８において冷媒供給流路３２に取り込まれ、この流体が冷却媒体として収容室３１に供給される。なお、冷媒供給流路３２に圧縮前の流体を円滑に取り込んで、流体の動圧によって冷却媒体が収容室３１に効率的に供給されるように、冷媒供給流路３２の上流端は、吸込口７、８における流体の流れ方向に向かい合って開口していることが好ましい。
【００２７】
冷媒排出流路３３は、例えば、ホースやケーシング６に形成された流路を適宜組み合わせて構成されており、上流端が収容室３１に接続されるとともに、下流端がターボ圧縮機１の外部に大気開放されている。このため、冷媒供給流路３２から収容室３１に供給された冷却媒体は、収容室３１内の磁力発生器２１および移動装置２２を冷却した後、冷媒排出流路３３より大気中に排出される。なお、冷媒排出流路３３の下流端をターボ圧縮機１の外部に大気開放することは必須ではなく、ターボ圧縮機１の内部空間のうち、収容室３１内の圧力よりも低圧である空間に開放するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、羽根車３、４によって圧縮された圧縮流体は高温高圧となっている。このため、収容室３１が面する羽根車３、４の背面空間も高圧となり、収容室３１の羽根車３、４に対向する壁面３１ａと磁力発生器２１との間の隙間から、収容室３１に圧縮流体が流れ込むおそれがある。そうすると、冷媒供給流路３２から収容室３１に冷却媒体を供給できなくなってしまう。
【００２９】
このような問題を回避するため、収容室３１の羽根車３、４に対向する壁面３１ａと磁力発生器２１との間に、シール部材３４を設けてある。シール部材３４は、例えば、磁力発生器２１の移動を妨げずにシールを行うことができるリップシール、Ｏリングまたはオイルシール等によって構成されている。このようなシール部材３４を設けることで、羽根車３、４の背面空間から収容室３１に高圧の圧縮流体が流入することを防止でき、収容室３１に良好に冷却媒体を供給することができる。
【００３０】
（効果）
以上のように、本実施形態では、磁力発生器２１を冷却媒体により冷却する冷却装置３０が設けられているので、磁力発生器２１の温度上昇を抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、冷却装置３０は、磁力発生器２１を収容する収容室３１と、羽根車３、４によって圧縮または圧送される前の流体を冷却媒体として収容室３１に供給する冷媒供給流路３２と、収容室３１の羽根車３、４に対向する壁面３１ａと、当該壁面３１ａを貫く磁力発生器２１との間に設けられたシール部材３４と、を有して構成される。このため、冷却媒体を供給するための流体供給源や送風機等を別途設ける必要がなく、冷却のための動力やコストを抑えることができる。また、シール部材３４を設けることで、羽根車３、４側から収容室３１に高圧の圧縮流体が流入することを防止でき、収容室３１に良好に冷却媒体を供給することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、磁力発生器２１を回転軸２の軸方向に移動させる移動装置２２がさらに設けられており、冷却装置３０は磁力発生器２１とともに移動装置２２を冷却するように構成されている。このため、移動装置２２の温度上昇を抑制することができ、ひいては、移動装置２２が取り付けられている磁力発生器２１の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００３３】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態のターボ圧縮機および動特性測定装置を示す模式図である。以下の説明においては、第１実施形態と共通する構成（同じ符号を付してある）および当該構成によって奏される効果については省略し、主に第１実施形態と異なる点について説明を行う。
【００３４】
第２実施形態のターボ圧縮機１は、先に羽根車３（以下、「第１羽根車３」と称する）により流体を圧縮し、第１羽根車３で圧縮された流体を中間冷却器１２によって冷却し、さらに中間冷却器１２で冷却された流体を羽根車４（以下、「第２羽根車４」と称する）で圧縮する２段圧縮構造となっている（図３の太線矢印参照）。中間冷却器１２は、第１羽根車３の下流側且つ第２羽根車４の上流側に配置されており、第１羽根車３で圧縮された流体を中間冷却器１２で一旦冷却することによって、第２羽根車４による流体の再圧縮が行いやすくなる。
【００３５】
第２実施形態の冷却装置３０においては、中間冷却器１２で冷却された流体を冷却媒体として収容室３１に供給するように構成されている。つまり、冷媒供給流路３５の上流端は、中間冷却器１２と第２羽根車４との間の配管に接続されており、冷媒供給流路３５は当該配管から分岐した流路となっている。なお、冷媒供給流路３５は、第１羽根車３を加振する磁力発生器２１が収容された収容室３１Ａ（第１羽根車３に対向する収容室３１Ａ）に対して設けられており、第２羽根車４に対向する収容室３１Ｂに対しては設けられていない。その理由については後述する。
【００３６】
（効果）
本実施形態では、冷却装置３０は、第１羽根車３を加振する磁力発生器２１が収容された収容室３１Ａと、中間冷却器１２によって冷却された流体を冷却媒体として収容室３１Ａに供給する冷媒供給流路３５と、を有して構成される。ここで、収容室３１Ａが面する第１羽根車３の背面空間の圧力は、圧縮流体が低圧側（シール１１よりも軸方向内側）に漏れる影響により、第１羽根車３で圧縮された圧縮流体の圧力よりも多少低くなっている。一方、収容室３１Ａに供給される冷却媒体は、第１羽根車３で圧縮された圧縮流体を冷却したものなので、第１羽根車３の背面空間の圧力よりも高圧となっている。このため、第１羽根車３の背面空間から収容室３１Ａに流体が流入することがなく、第１実施形態で用いたシール部材３４を不要とすることができる。
【００３７】
なお、第２羽根車４の背面空間の圧力は、第２羽根車４により２回目の圧縮が行われているため、２回目の圧縮が行われる前の冷却媒体の圧力よりも高い。このため、中間冷却器１２で冷却された流体を冷却媒体として、第２羽根車４を加振する磁力発生器２１が収容された収容室３１Ｂ（第２羽根車４に対向する収容室３１Ｂ）に供給することはできない。そこで、第２羽根車４に対向する収容室３１Ｂに冷却媒体を供給するために、次に説明する第３実施形態を採用することができる。あるいは、第２羽根車４に対向する収容室３１Ｂに、第１実施形態と同様のシール部材３４を設けるならば、中間冷却器１２で冷却された流体を冷却媒体として収容室３１Ｂに供給することも可能である。
【００３８】
［第３実施形態］
図４は、第３実施形態のターボ圧縮機および動特性測定装置を示す模式図である。以下の説明においては、第１実施形態および第２実施形態と共通する構成（同じ符号を付してある）および当該構成によって奏される効果については省略し、主に第１実施形態および第２実施形態と異なる点について説明を行う。
【００３９】
第３実施形態のターボ圧縮機１は、第２実施形態と同様に、先に羽根車３（以下、「第１羽根車３」と称する）により流体を圧縮し、第１羽根車３で圧縮された流体を中間冷却器１２によって冷却し、さらに中間冷却器１２で冷却された流体を羽根車４（以下、「第２羽根車４」と称する）で圧縮する２段圧縮構造となっている（図４の太線矢印参照）。
【００４０】
第２実施形態で述べたように、中間冷却器１２によって冷却された流体を冷却媒体として利用する場合、この冷却媒体を、第２羽根車４を加振する磁力発生器２１が収容された収容室３１Ｂ（第２羽根車４に対向する収容室３１Ｂ）に供給することは困難である。そこで、第３実施形態では、第２羽根車４によって２回目の圧縮が行われた圧縮流体を、中間冷却器１２によって冷却された流体との熱交換で冷却し、これを冷却媒体として収容室３１Ｂに供給するように構成されている。
【００４１】
第２羽根車４によって圧縮された圧縮流体と、中間冷却器１２によって冷却された流体（第２羽根車４によって再圧縮される前の流体）との熱交換は、熱交換器１３にて行われる。熱交換器１３には、中間冷却器１２によって冷却された冷却流体を導入する冷却流体流路３７と、第２羽根車４によって圧縮された圧縮流体を導入する圧縮流体流路３８とが接続されている。そして、熱交換器１３で熱交換が行われることで、圧縮流体が冷却流体によって冷却され、この冷却された圧縮流体が冷却媒体として、冷媒供給流路３９により収容室３１Ｂに供給される。なお、圧縮流体の冷却に用いられた冷却流体は、大気中に排出してもよいし、吸込口７、８に戻して再利用するようにしてもよい。
【００４２】
（効果）
本実施形態では、冷却装置３０は、第２羽根車４を加振する磁力発生器２１が収容された収容室３１Ｂと、第２羽根車４によって圧縮または圧送された流体を、中間冷却器１２によって冷却された流体との熱交換によって冷却する熱交換器１３と、熱交換器１３によって冷却された流体を冷却媒体として収容室３１Ｂに供給する冷媒供給流路３９と、を有して構成される。ここで、収容室３１Ｂが面する第２羽根車４の背面空間の圧力は、圧縮流体が低圧側（シール１１よりも軸方向内側）に漏れる影響により、第２羽根車４で圧縮された圧縮流体の圧力よりも多少低くなっている。一方、収容室３１Ｂに供給される冷却媒体は、第２羽根車４で圧縮された圧縮流体を冷却したものなので、第２羽根車４の背面空間の圧力よりも高圧となっている。このため、第２羽根車４の背面空間から収容室３１Ｂに流体が流入することがなく、第１実施形態で用いたシール部材３４を不要とすることができる。なお、第１羽根車３に対向する収容室３１Ａに、熱交換器１３で冷却された流体を冷却媒体として供給するように構成することも可能である。
【００４３】
［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上記実施形態の要素を適宜組み合わせまたは種々の変更を加えることが可能である。
【００４４】
例えば、上記第２、３実施形態では、流体を２段階で圧縮するターボ圧縮機１について説明したが、ターボ圧縮機１を複数直列に設け、流体を２段階以上の多段階で圧縮するものとしてもよい。流体を多段階で圧縮する場合には、最終段階の圧縮にかかる羽根車を加振する磁力発生器２１の冷却に関しては第３実施形態を適用し、それ以外の磁力発生器２１の冷却に関しては第２実施形態を適用することで、シール部材３４が不要となり、熱交換器１３を１つで済ませることができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、磁力発生器２１と羽根車３、４との接触を確実に回避するために、磁力発生器２１を移動させる移動装置２２を設けた。しかしながら、磁力発生器２１と羽根車３、４との接触が特に問題とならない場合には、移動装置２２を省略することも可能である。
【００４６】
また、上記実施形態では、冷媒排出流路３３がターボ圧縮機１の外部に大気開放されているものとしたが、冷媒排出流路３３を羽根車３、４の吸込側（吸込口７、８）に接続するようにしてもよい。こうすることで、流体を有効に再利用することができ、ターボ圧縮機１の運転効率を向上させることができる。また、流体が大気中に排出されないため、大気中に排出することが好ましくない流体（例えば窒素や一酸化炭素等）をターボ圧縮機１に用いることが可能となる。
【００４７】
なお、第１実施形態のように吸込口７、８から流体を取り込んで冷却媒体として利用する場合には、冷媒排出流路３３は、吸込口７、８における流体の流れ方向において冷媒供給流路３２の上流端よりも下流側に位置していることが好ましい。こうすることで、磁力発生器２１を冷却することによって温度上昇した冷却媒体が、再び冷却媒体として冷媒供給流路３２に取り込まれることを回避することができる。
【００４８】
また、冷媒排出流路３３を羽根車３、４の吸込側に接続する場合、さらに好ましくは、冷媒排出流路３３は、冷却装置３０により冷却される磁力発生器２１が加振する羽根車３、４の吸込側に接続されているとよい。すなわち、第２実施形態では羽根車３の吸込側（吸込口７）、第３実施形態では羽根車４の吸込側（吸込口８）に、冷媒排出流路３３の下流端が接続されているのが好ましい。こうすることで、他の羽根車の吸込側に戻すよりも、圧縮動力損失を低減でき、ターボ圧縮機１の運転効率を一層向上させることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、磁力発生器２１を羽根車３（または羽根車４）の背面の外周部に対向する位置に配置するものとしたが、磁力発生器２１の配置はこれに限定されず、背面の外周部以外に対向する位置に配置してもよい。さらには、例えば、磁力発生器２１を図５Ａ〜図５Ｅに示す各位置に配置することも可能である。なお、以下では、羽根車３に対応する磁力発生器２１の配置について説明しているが、羽根車４に対応する磁力発生器２１の配置についても同様である。また、図５Ａ〜図５Ｅでは、ケーシングの図示を省略している。
【００５０】
例えば、図５Ａ、Ｂに示すように、磁力発生器２１を、羽根車３の背面３Ａとは反対側の面、すなわち、圧縮対象のガスの流入側の面（以降、「表面３Ｂ」と称する）に対向するように、軸方向と略平行に配置してもよい。なお、表面３Ｂには、軸方向に直交する平面部分（図５Ｂで符号を付した部分）だけではなく、外周部の傾斜面または湾曲面（図５Ａで符号を付した部分）も含まれる。また、例えば、図５Ｃ〜Ｅに示すように、磁力発生器２１を、羽根車３の径方向外側に配置してもよい。このとき、図５Ｃ、Ｄのように、磁力発生器２１を径方向と略平行に配置してもよいし、図５Ｅのように、磁力発生器２１を軸方向に対して斜めに配置してもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、移動装置２２は、磁力発生器２１を軸方向に移動させるもの、すなわち、軸方向の移動成分のみをもって移動させるものとした。しかしながら、移動装置２２は、少なくとも軸方向の移動成分をもって移動させるものであれば、例えば、磁力発生器２１を軸方向に対して斜めに移動させるもの、すなわち、軸方向の移動成分と径方向の移動成分とをもって移動させるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１      ターボ圧縮機（遠心式回転機械）
２      回転軸
３      羽根車（第１羽根車）
４      羽根車（第２羽根車）
１２    中間冷却器
１３    熱交換器
２０    動特性装置
２１    磁力発生器
２２    移動装置
３０    冷却装置
３１    収容室
３２    冷媒供給流路
３３    冷媒排出流路
３４    シール部材
３５    冷媒供給流路
３９    冷媒供給流路
【図１】
0006475115.tif 000002
【図２】
0006475115.tif 000003
【図３】
0006475115.tif 000004
【図４】
0006475115.tif 000005
【図５Ａ】
0006475115.tif 000006
【図５Ｂ】
0006475115.tif 000007
【図５Ｃ】
0006475115.tif 000008
【図５Ｄ】
0006475115.tif 000009
【図５Ｅ】
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