(57)【要約】【課題】回転機械の停止方法及び回転機械の制御装置において、回転機械の停止時における危急軸受への衝撃力を緩和して損傷を防止する。【解決手段】ラジアル磁気軸受１３に支持されて回転する回転軸１２の回転を停止する工程と、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を危急軸受１５における水平方向側の内面に接触させる工程と、ラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を危急軸受１５の内面に沿って下降させる工程とを有する。【選択図】図１
2017172770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気軸受に支持されて回転する回転軸の回転を停止する工程と、
前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を危急軸受における水平方向側の内面に接触させる工程と、
前記磁気軸受により前記回転軸を前記危急軸受の内面に沿って下降させる工程と、
を有することを特徴とする回転機械の停止方法。
【請求項２】
前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を鉛直方向の上方側に移動して前記危急軸受の内面に接触させてから下降させることを特徴とする請求項１に記載の回転機械の停止方法。
【請求項３】
前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を鉛直方向の斜め上方側に移動して前記危急軸受の内面に接触させることを特徴とする請求項２に記載の回転機械の停止方法。
【請求項４】
前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を水平方向に移動して前記危急軸受の内面に接触させてから下降させることを特徴とする請求項１に記載の回転機械の停止方法。
【請求項５】
中空形状をなすケーシングと、
前記ケーシング内に収容される回転軸と、
前記回転軸を前記ケーシングに回転自在に支持する磁気軸受と、
前記磁気軸受の機能停止時に前記回転軸を前記ケーシングに回転自在に支持する危急軸受と、
前記回転軸を駆動回転するモータと、
前記ケーシング内で前記回転軸に設けられる羽根車と、
を備える回転機械において、
前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受の吸引力を変更して前記回転軸を前記危急軸受の内面に沿って下降させる、
ことを特徴とする回転機械の制御装置。
【請求項６】
前記磁気軸受は、前記回転軸の外周面に所定隙間をもって対向すると共に、前記回転軸の軸心を通って直交する鉛直線及び水平線の間で周方向に所定間隔を空けて配置される複数の電磁石を有し、前記回転軸の回転停止後に鉛直方向の上方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を上げて前記回転軸を前記危急軸受の内面側に移動し、前記回転軸が前記危急軸受の内面に接触してから鉛直方向の上方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を下げて前記回転軸を下降させることを特徴とする請求項５に記載の回転機械の制御装置。
【請求項７】
前記回転軸が前記危急軸受の内面に接触してから鉛直方向の上方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を下げて前記回転軸を下降させるとき、鉛直方向の下方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を上げて前記回転軸を下降させることを特徴とする請求項６に記載の回転機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根車が設けられる回転軸を磁気軸受により支持する回転機械において、この回転機械を安定して停止させる回転機械の停止方法、回転機械の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターボ冷凍機は、電気電子関連工場のようなクリーンルームを有する大型の工場空調や、地域冷暖房などの用途に幅広く使用されている大容量の熱源機器である。ターボ冷凍機は、ターボ圧縮機、凝縮器、蒸発器などの構成機器がユニット化して構成されている。このうち、ターボ圧縮機は、回転駆動部を構成する電動機と、この電動機により回転駆動する回転軸及び複数のインペラを有する圧縮部を備えている。このターボ圧縮機にて、回転軸は、軸受部により回転自在に辞されているが、軸受部として磁気軸受を適用しているものがある。
【０００３】
このような技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０６５０５５号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転軸が磁気軸受により支持されたターボ圧縮機では、磁気軸受に磁力を作用させ、回転軸を吸引させることで浮上させ、回転軸の中心が機器の中心に位置するように、磁気軸受へ流す電流量を調整して回転軸の位置を調整する。そして、ターボ圧縮機の停止時には、回転軸の回転停止後、磁気軸受に作用する磁力をなくし、吸引により浮上していた回転軸を自重により下降させ、別途設けた危急軸受により支持するようにしている。このとき、磁気軸受に作用する磁力を徐々に減少させることで、回転軸をゆっくりと下降させるように制御することは難しく、回転軸の下降時に危急軸受に接触するときに大きな衝撃力が作用し、危急軸受が損傷してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、回転機械の停止時における危急軸受への衝撃力を緩和して損傷を防止する回転機械の停止方法及び回転機械の制御装置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】
【０００７】
上述の目的を達成するための本発明の回転機械の停止方法は、磁気軸受に支持されて回転する回転軸の回転を停止する工程と、前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を危急軸受における水平方向側の内面に接触させる工程と、前記磁気軸受により前記回転軸を前記危急軸受の内面に沿って下降させる工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
従って、回転軸の回転停止後、回転軸は、危急軸受の内面に接触してこの危急軸受の内面に沿って下降することで、回転軸が自重により直ちに下降することはなく、回転軸と危急軸受との衝撃力が緩和されて危急軸受の損傷を防止することができる。
【０００９】
本発明の回転機械の停止方法では、前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を鉛直方向の上方側に移動して前記危急軸受の内面に接触させてから下降させることを特徴としている。
【００１０】
従って、回転軸の回転停止後に回転軸を鉛直方向の上方側に移動して危急軸受の内面に接触させることで、移動方向が重力方向と逆方向となり、回転軸と危急軸受との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができる。
【００１１】
本発明の回転機械の停止方法では、前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を鉛直方向の斜め上方側に移動して前記危急軸受の内面に接触させることを特徴としている。
【００１２】
従って、回転軸の回転停止後に回転軸を鉛直方向の斜め上方側に移動して危急軸受の内面に接触させることで、移動方向が重力方向に逆らう斜め上方となり、回転軸と危急軸受との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができると共に、磁気軸受の吸引力を低く設定することができ、電力消費を抑制することができる。
【００１３】
本発明の回転機械の停止方法では、前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受により前記回転軸を水平方向に移動して前記危急軸受の内面に接触させてから下降させることを特徴としている。
【００１４】
従って、回転軸の回転停止後に回転軸を水平方向の上方側に移動して危急軸受の内面に接触させることで、移動方向が重力方向に直交する水平方向となり、回転軸と危急軸受との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができると共に、磁気軸受の吸引力を低く設定することができ、電力消費を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の回転機械の制御装置は、中空形状をなすケーシングと、前記ケーシング内に収容される回転軸と、前記回転軸を前記ケーシングに回転自在に支持する磁気軸受と、前記磁気軸受の機能停止時に前記回転軸を前記ケーシングに回転自在に支持する危急軸受と、前記回転軸を駆動回転するモータと、前記ケーシング内で前記回転軸に設けられる羽根車と、を備える回転機械において、前記回転軸の回転停止後に前記磁気軸受の吸引力を変更して前記回転軸を前記危急軸受の内面に沿って下降させる、ことを特徴とするものである。
【００１６】
従って、回転軸の回転停止後に、磁気軸受の吸引力を変更して回転軸を危急軸受の内面に沿って下降させることで、回転軸が自重により直ちに下降することはなく、回転軸と危急軸受との衝撃力が緩和されて危急軸受の損傷を防止することができる。
【００１７】
本発明の回転機械の制御装置では、前記磁気軸受は、前記回転軸の外周面に所定隙間をもって対向すると共に、前記回転軸の軸心を通って直交する鉛直線及び水平線の間で周方向に所定間隔を空けて配置される複数の電磁石を有し、前記回転軸の回転停止後に鉛直方向の上方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を上げて前記回転軸を前記危急軸受の内面側に移動し、前記回転軸が前記危急軸受の内面に接触してから鉛直方向の上方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を下げて前記回転軸を下降させることを特徴としている。
【００１８】
従って、回転軸の回転停止後に回転軸を鉛直方向の斜め上方側に移動して危急軸受の内面に接触させてから下降することで、移動方向が重力方向に逆らう斜め上方となり、回転軸と危急軸受との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができる。
【００１９】
本発明の回転機械の制御装置では、前記回転軸が前記危急軸受の内面に接触してから鉛直方向の上方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を下げて前記回転軸を下降させるとき、鉛直方向の下方側で水平方向の一方側に位置する前記電磁石の吸引力を上げて前記回転軸を下降させることを特徴としている。
【００２０】
従って、回転軸を斜め上方側に移動して危急軸受の内面に接触させてから下降させるとき、電磁石により吸引しながら下降させることで、回転軸をよりゆっくりと下降させることができ、回転軸と危急軸受との衝撃力が緩和されて危急軸受の損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の回転機械の停止方法及び回転機械の制御装置によれば、回転軸の回転停止後に回転軸が危急軸受の内面に沿って下降するので、回転軸と危急軸受との衝撃力が緩和されて危急軸受の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態のターボ圧縮機を表す概略構成図である。
【図２】図２は、回転軸と磁気軸受及び危急軸受との関係を表す概略図である。
【図３】図３は、図２のIII−III断面図である。
【図４】図４は、図２のIV−IV断面図である。
【図５】図５は、本実施形態のターボ圧縮機の制御方法を表す概略図である。
【図６】図６は、本実施形態のターボ圧縮機の制御方法を表す概略図である。
【図７】図７は、本実施形態のターボ圧縮機の制御方法を表す概略図である。
【図８】図８は、本実施形態のターボ圧縮機の制御方法を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る回転機械の停止方法及び回転機械の制御装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２４】
図１は、本実施形態のターボ圧縮機を表す概略構成図である。
【００２５】
本実施形態において、図１に示すように、回転機械としてのターボ圧縮機１０は、ターボ冷凍機、ターボヒートポンプ等（以下、総称してターボ冷凍機という。）に適用されるものであり、凝縮器、絞り装置、蒸発器と共に公知の冷凍サイクルを構成し、低圧の冷媒ガスを高圧の冷媒ガスに圧縮することによって冷凍サイクル内を循環させる機能を担うものである。
【００２６】
ターボ圧縮機１０は、ケーシング１１と、回転軸１２と、磁気軸受１３，１４と、危急軸受１５と、モータ１６と、羽根車１７，１８と、制御装置１９とを備えている。
【００２７】
ケーシング１１は、水平方向に長い中空形状をなし、隔壁２１により２つの収容室２２，２３が区画されている。回転軸１２は、ケーシング１１の内部の中心に配置され、隔壁２１を貫通することで、各収容室２２，２３に位置している。磁気軸受１３，１４は、複数（本実施形態では、２個）のラジアル磁気軸受１３と、複数（本実施形態では、２個）のスラスト磁気軸受１４とにより構成されている。ラジアル磁気軸受１３は、回転軸１２における径方向の変位を受け止めて回転自在に支持し、スラスト磁気軸受１４は、回転軸１２における軸方向の変位を受け止めて回転自在に支持する。
【００２８】
各ラジアル磁気軸受１３は、ケーシング１１の収容室２２内で、収容室２２の長手方向における一端部側と他端部側に配置され、回転軸１２の軸方向における一端部と他端部を回転自在に支持している。各ラジアル磁気軸受１３は、回転軸１２の外周部に固定される鋼製の回転体１３ａと、ケーシング１１に固定される複数の電磁石１３ｂとから構成されている。回転体１３ａは、リング形状をなし、各電磁石１３ｂは、回転体１３ａの外周面に所定隙間をもって対向すると共に、周方向に均等間隔を空けて配置されている。この場合、回転軸１２が鋼製であれば、回転体１３ａはなくてもよい。
【００２９】
このラジアル磁気軸受１３は、各電磁石１３ｂのコイルに供給される電流により磁気吸引力を発生し、その内側に位置する回転体１３ａ（回転軸１２）を所定の位置に位置させることで、回転軸１２に作用するラジアル荷重を受け止めることができる。そして、各電磁石１３ｂのコイルにそれぞれ供給される電流量を調整し、回転体１３ａに対する磁気吸引力を制御することで、回転軸１２の径方向における支持位置を任意の位置に制御できるものである。
【００３０】
各スラスト磁気軸受１４は、ケーシング１１の収容室２２内で、収容室２２の長手方向における一端部側に配置され、回転軸１２の軸方向における一端部に固定された鋼製のスラストディスク２４を回転自在に支持している。各スラスト磁気軸受１４は、ケーシング１１に固定されてスラストディスク２４の一方の平面部を支持する複数の電磁石１４ａと、ケーシング１１に固定されてスラストディスク２４の他方の平面部を支持する複数の電磁石１４ｂとから構成されている。各電磁石１４ａ，１４ｂは、スラストディスク２４の外周部に所定隙間をもって対向すると共に、周方向に均等間隔を空けて配置されている。
【００３１】
このスラスト磁気軸受１４は、各電磁石１４ａ，１４ｂのコイルに供給される電流により磁気吸引力を発生し、その間に位置するスラストディスク２４を所定の位置に位置させることで、回転軸１２に作用するスラスト荷重を受け止めることができる。そして、各電磁石１４ａ，１４ｂのコイルにそれぞれ供給される電流量を調整し、スラストディスク２４に対する磁気吸引力を制御することで、回転軸１２の軸方向における支持位置を任意の位置に制御できるものである。
【００３２】
各危急軸受１５は、ケーシング１１の収容室２２内で、収容室２２の長手方向における一端部側と他端部側に各ラジアル磁気軸受１３に隣接して配置され、回転軸１２の軸方向における一端部と他端部を回転自在に支持している。危急軸受１５は、玉軸受であって、リング形状をなす内輪１５ａと、リング形状をなす外輪１５ｂと、内輪１５ａと外輪１５ｂの間に介装される複数のボール１５ｃとから構成されている。そして、危急軸受１５は、外輪１５ｂがケーシング１１に固定され、内輪１５ａにより回転軸１２を支持可能となっている。
【００３３】
モータ１６は、回転軸１２に固定される回転体１３ａと、ケーシング１１に固定されるステータ１６ｂとから構成されている。羽根車１７，１８は、回転軸１２の他端部に固定されて収容室２３内に配置されている。羽根車１７は、１段羽根車であって、低段側圧縮部を構成し、羽根車１８は、２段羽根車であって、高段側圧縮部を構成する。ケーシング１１は、長手方向の端部に吸入口２５が設けられ、この吸入口２５に入口ベーン２６が設けられ、径方向の外周部に吐出口（図示略）が設けられている。そのため、吸入口２５から入口ベーン２６を介して吸込んだ低圧冷媒ガスは、低段側圧縮部の羽根車１７により圧縮され、その吐出ガスが高段側圧縮部の羽根車１８により吸込まれ、高圧冷媒ガスとなって吐出部から外部に排出される。
【００３４】
ここで、回転軸１２に対するラジアル磁気軸受１３と危急軸受１５との関係について説明する。図２は、回転軸と磁気軸受及び危急軸受との関係を表す概略図、図３は、図２のIII−III断面図、図４は、図２のIV−IV断面図である。
【００３５】
ラジアル磁気軸受１３は、回転体１３ａが回転軸１２の外周部に固定され、各電磁石１３ｂがケーシング１１に固定され、回転軸１２の中心Ｏとラジアル磁気軸受１３の中心Ｏが一致したとき、回転体１３ａと電磁石１３ｂとの間に隙間Ｓ１が設けられる。また、各電磁石１３ｂは、回転体１３ａの外周面に対向すると共に、周方向に均等間隔を空けて配置される電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４から構成される。本実施形態にて、各電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４は、回転軸１２の中心Ｏを通って直交する鉛直線及び水平線の間で周方向に所定間隔を空けて配置されている。一方、危急軸受１５は、内輪１５ａが回転軸１２の外周部側に配置され、外輪１５ｂがケーシング１１に固定され、回転軸１２の中心Ｏと危急軸受１５の中心Ｏが一致したとき、回転軸１２と内輪１５ａとの間に隙間Ｓ２が設けられる。
【００３６】
そして、ラジアル磁気軸受１３側の隙間Ｓ１は、危急軸受１５側の隙間Ｓ２より大きく設定されている。そのため、ラジアル磁気軸受１３における各電磁石１３ｂのコイルに電流を供給しないとき、回転軸１２が自重により下降するが、この回転軸１２は、外周面が危急軸受１５の内輪１５ａの内周面に受け止め支持されることで、ラジアル磁気軸受１３の回転体１３ａと電磁石１３ｂが接触しない構造となっている。
【００３７】
各ラジアル磁気軸受１３は、制御装置１９により制御され、制御装置１９は、ラジアル磁気軸受１３による回転軸１２の吸引力を調整可能である。即ち、ラジアル磁気軸受１３は、４個の電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４を有しており、制御装置１９は、各電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４へ供給する電流量を増減することで、各電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４における回転体１３ａ（回転軸１２）の吸引力を変更し、回転軸１２における径方向位置を調整することができる。一般に、制御装置１９は、検出器（図示略）が検出したケーシング１１に対する回転軸１２の径方向位置に基づいてラジアル磁気軸受１３による回転軸１２の支持位置を径方向に沿って調整している。
【００３８】
そして、制御装置１９は、ターボ圧縮機１０を停止するとき、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３の吸引力を変更して回転軸１２を危急軸受１５の内面に沿って下降させた後、回転軸１２を危急軸受１５に支持させた状態で停止する。
【００３９】
即ち、本実施形態のターボ圧縮機の停止方法は、ラジアル磁気軸受１３に支持されて回転する回転軸１２の回転を停止する工程と、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を危急軸受１５における水平方向側の内面に接触させる工程と、ラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を危急軸受１５の内面に沿って下降させる工程とを有している。
【００４０】
この場合、回転軸１２の回転停止後に、ラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を鉛直方向の上方側、好ましくは、鉛直方向の斜め上方側に移動して危急軸受１５の内面に接触させてから下降させる。
【００４１】
なお、ラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を鉛直方向の上方側または鉛直方向の斜め上方側に移動したが、ラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を水平方向に移動して危急軸受１５の内面に接触させてから下降させるようにしてもよい。
【００４２】
ここで、本実施形態のターボ圧縮機の制御装置によるターボ圧縮機の停止方法について、具体的に説明する。図５から図８は、本実施形態のターボ圧縮機の制御方法を表す概略図である。
【００４３】
図１及び図５に示すように、ターボ圧縮機１０において、制御装置１９は、モータ１６に通電して駆動すると、回転軸１２と共に羽根車１７，１８が回転する。このターボ圧縮機１０を停止するとき、制御装置１９は、モータ１６への通電を停止すると、回転軸１２と共に羽根車１７，１８の回転が停止する。この回転軸１２の停止時に、制御装置１９は、ラジアル磁気軸受１３による回転軸１２の支持を停止し、回転軸１２を危急軸受１５により支持させる。そして、このとき、制御装置１９は、回転軸１２の回転停止後、ラジアル磁気軸受１３による回転軸１２の吸引力を変更することで、回転軸１２を径方向に移動し、危急軸受１５の内面に沿って下降させる。
【００４４】
即ち、まず、図１及び図６に示すように、制御装置１９は、電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−３，１３ｂ−４の電流量を低下（電流量０でもよい。）する一方、電磁石１３ｂ−２の電流量を上昇させることで、この電磁石１３ｂ−２の吸引力を上げる。すると、回転軸１２は、回転体１３ａを介して電磁石１３ｂ−２に吸引されることで、鉛直方向の上方側で、且つ、水平方向の一方側、つまり、斜め上側に移動し、危急軸受１５における内輪１５ａの内面側に接触する。
【００４５】
回転軸１２が斜め上側に移動して危急軸受１５の内面側に接触すると、次に、図１及び図７に示すように、電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−４の電流量を維持し、電磁石１３ｂ−２の電流量を低下（電流量０でもよい。）する一方、電磁石１３ｂ−３の電流量を上昇させることで、この電磁石１３ｂ−３の吸引力を上げる。すると、回転軸１２は、回転体１３ａを介して電磁石１３ｂ−３に吸引されることで、危急軸受１５における内輪１５ａの内面側に接触したままで鉛直方向の下方側に移動する。
【００４６】
回転軸１２が斜め下側で危急軸受１５の内面側に接触すると、最後に、図１及び図８に示すように、全ての電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４の電流量を０とすることで、各電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４の吸引力を０とする。すると、回転軸１２は、ラジアル磁気軸受１３からの吸引力がなくなることで、危急軸受１５における内輪１５ａの内面側に沿って下方側に移動し、そのまま、危急軸受１５に支持される。
【００４７】
このように本実施形態のターボ圧縮機の停止方法にあっては、ラジアル磁気軸受１３に支持されて回転する回転軸１２の回転を停止する工程と、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を危急軸受１５における水平方向側の内面に接触させる工程と、ラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を危急軸受１５の内面に沿って下降させる工程とを有している。
【００４８】
従って、回転軸１２の回転停止後、回転軸１２は、危急軸受１５の内面に接触してこの危急軸受１５の内面に沿って下降することで、回転軸１２が自重により直ちに下降することはなく、回転軸１２と危急軸受１５との衝撃力が緩和されて危急軸受１５の損傷を防止することができる。
【００４９】
本実施形態のターボ圧縮機の停止方法では、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を鉛直方向の上方側に移動して危急軸受１５の内面に接触させてから下降させる。従って、移動方向が重力方向と逆方向となり、危急軸受１５により回転軸１２をゆっくりと移動することができ、回転軸１２と危急軸受１５との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができる。
【００５０】
本実施形態のターボ圧縮機の停止方法では、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を鉛直方向の斜め上方側に移動して危急軸受１５の内面に接触させる。従って、移動方向が重力方向に逆らう斜め上方となり、危急軸受１５により回転軸１２をゆっくりと移動することができ、回転軸１２と危急軸受１５との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができる。また、回転軸１２を真上に移動させるより斜め上側に移動させる方がラジアル磁気軸受１３の吸引力を低くすることができ、ラジアル磁気軸受１３における電力消費を抑制することができる。
【００５１】
本実施形態のターボ圧縮機の停止方法では、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３により回転軸１２を水平方向に移動して危急軸受１５の内面に接触させてから下降させる。従って、移動方向が重力方向に直交する水平方向となり、危急軸受１５により回転軸１２をゆっくりと移動することができ、回転軸１２と危急軸受１５との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができる。また、回転軸１２を真上に移動させるより水平に移動させる方がラジアル磁気軸受１３の吸引力を低くすることができ、ラジアル磁気軸受１３における電力消費を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態のターボ圧縮機の制御装置にあっては、ケーシング１１と、ケーシング１１内に収容される回転軸１２と、回転軸１２をケーシング１１に回転自在に支持するラジアル磁気軸受１３と、ラジアル磁気軸受１３の機能停止時に回転軸１２をケーシング１１に回転自在に支持する危急軸受１５と、回転軸１２を駆動回転するモータ１６と、ケーシング１１内で回転軸１２に設けられる羽根車１７，１８と、ラジアル磁気軸受１３による回転軸１２の吸引力を調整する制御装置１９とを備え、制御装置１９は、回転軸１２の回転停止後にラジアル磁気軸受１３の吸引力を変更して回転軸１２を危急軸受１５の内面に沿って下降させる。
【００５３】
従って、回転軸１２の回転停止後、回転軸１２は、危急軸受１５の内面に接触してこの危急軸受１５の内面に沿って下降することで、回転軸１２が自重により直ちに下降することはなく、回転軸１２と危急軸受１５との衝撃力が緩和されて危急軸受１５の損傷を防止することができる。
【００５４】
本実施形態のターボ圧縮機の制御装置では、ラジアル磁気軸受１３として、回転軸１２の外周面に所定隙間をもって対向すると共に周方向に所定間隔を空けて配置される複数の電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−３，１３ｂ−４を設け、回転軸１２の回転停止後に斜め上方の電磁石１３ｂ−２（または、電磁石１３ｂ−１）の吸引力を上げて回転軸１２を危急軸受１５の内面側に移動し、回転軸１２が危急軸受１５の内面に接触してからこの電磁石１３ｂ−２（または、電磁石１３ｂ−１）の吸引力を下げて回転軸１２を下降させる。従って、回転軸１２の移動方向が重力方向に逆らう斜め上方となり、危急軸受１５により回転軸１２をゆっくりと移動することができ、回転軸１２と危急軸受１５との接触時における衝撃力を容易に緩和させることができる。
【００５５】
本実施形態のターボ圧縮機の制御装置では、回転軸１２が危急軸受１５の内面に接触してから斜め上方の電磁石１３ｂ−２（または、電磁石１３ｂ−１）の吸引力を下げて回転軸１２を下降させるとき、斜め下方の電磁石１３ｂ−３（または、電磁石１３ｂ−４）の吸引力を上げて回転軸１２を下降させる。従って、回転軸１２を電磁石１３ｂ−３（または、電磁石１３ｂ−４）により吸引しながら下降させることで、回転軸１２をよりゆっくりと下降させることができ、回転軸１２と危急軸受１５との衝撃力が緩和されて危急軸受１５の損傷を防止することができる。
【００５６】
なお、上述した本実施形態では、ラジアル磁気軸受１３として、４個の電磁石１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４を設けたが、その数や配置に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ターボ圧縮機
１１  ケーシング
１２  回転軸
１３  ラジアル磁気軸受
１３ａ  回転体
１３ｂ，１３ｂ−１，１３ｂ−２，１３ｂ−３，１３ｂ−４  電磁石
１４  スラスト磁気軸受
１４ａ，１４ｂ  電磁石
１５  危急軸受
１５ａ  内輪
１５ｂ  外輪
１５ｃ  ボール
１６  モータ
１７，１８  羽根車
１９  制御装置
２１  隔壁
２２，２３  収容室
２４  スラストディスク
２５  吸入口
２６  入口ベーン
Ｓ１，Ｓ２  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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