遠心圧縮機
【課題】非接触式シールを有する遠心圧縮機に関し、冷媒がハウジング内に流れ込むことを効果的に抑制する。
【解決手段】一端にインペラ１１が取り付けられ、他端にギヤ２６が取り付けられる回転軸２１のギヤ２６取り付け側を収容するハウジング２０に、回転軸２１を軸封する非接触式シール３０を有する遠心圧縮機１であって、非接触式シール３０よりもインペラ１１側の圧力である外側圧と非接触式シール３０よりもギヤ２６側のハウジング２０内の圧力である内側圧とを検出する圧力検出手段４０と、外側圧と内側圧との差が基準値以下になるようにハウジング２０内の圧力を調整する圧力調整手段５０とを備え、外側圧が内側圧よりも高い場合にハウジング２０内に潤滑油に対して不溶性のガスを供給するようにした。
【解決手段】一端にインペラ１１が取り付けられ、他端にギヤ２６が取り付けられる回転軸２１のギヤ２６取り付け側を収容するハウジング２０に、回転軸２１を軸封する非接触式シール３０を有する遠心圧縮機１であって、非接触式シール３０よりもインペラ１１側の圧力である外側圧と非接触式シール３０よりもギヤ２６側のハウジング２０内の圧力である内側圧とを検出する圧力検出手段４０と、外側圧と内側圧との差が基準値以下になるようにハウジング２０内の圧力を調整する圧力調整手段５０とを備え、外側圧が内側圧よりも高い場合にハウジング２０内に潤滑油に対して不溶性のガスを供給するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機に関し、特に非接触式シールを有する遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速回転する遠心圧縮機の軸封構造として、インペラ回転軸側に設けられる回転環と軸受ハウジング側に設けられる固定環とを有する非接触式シールが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、この種の非接触式シールを有する遠心圧縮機として、ロータ室と軸受部との間に回転環と固定環とを有する非接触式シールを設け、この非接触式シールにシールガスを供給する遠心圧縮機の軸封装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−６９０２２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、上述のような非接触式シールでは、遠心圧縮機の運転時には、表面にスパイラル溝を有する回転環がインペラ回転軸と一体に回転することで、回転環と固定環との間に一定の動圧が作用する。したがって、遠心圧縮機の運転時は所望のシール効果を発揮することができる。しかし、遠心圧縮機の停止時には、回転環の表面のスパイラル溝により回転環と固定環との間に僅かな隙間が生じるため、シール効果を十分に発揮できない可能性がある。
【０００６】
そのため、非接触式シールを有する遠心圧縮機を、例えばヒートポンプの圧縮機として用いた場合、遠心圧縮機の運転時にヒートポンプのループ内の冷媒が回転環と固定環との間の隙間から、インペラ回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジング内へと流れ込む場合がある。
【０００７】
より具体的には、ヒートポンプの停止直後、すなわち遠心圧縮機が停止した直後は、ヒートポンプのループ内がギヤ側のハウジング内よりも高温・高圧になるので、非接触式シールの両端に圧力差が生じる。そして、圧力差が生じると、ヒートポンプのループ内の冷媒が、インペラ背面から回転環と固定環との間の隙間を通過してギヤ側のハウジング内へと流れ込む可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、インペラ回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、インペラ回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機において、冷媒が非接触式シールよりもギヤ側のハウジング内に流れ込むことを効果的に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の遠心圧縮機は、一端にインペラが取り付けられるとともに、他端にギヤが取り付けられる回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、該回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機であって、前記非接触式シールよりもインペラ側の圧力である外側圧と前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力である内側圧とを検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出される外側圧と内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を調整する圧力調整手段とを備え、前記圧力調整手段は、前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも高い場合に、前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内に該ハウジング内の潤滑油に対して不溶性のガスを供給することを特徴とする。
【００１０】
また、前記圧力調整手段は、前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも低い場合に、該外側圧と該内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を降下させる
ものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の遠心圧縮機によれば、インペラ回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、インペラ回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機において、冷媒が非接触式シールよりもギヤ側のハウジング内に流れ込むことを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機を示す模式的な部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機のコントローラによる圧力制御を示すフローである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る遠心圧縮機を示す模式的な部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る遠心圧縮機を示す模式的な部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１，２に基づいて、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機１は、例えば１００℃〜１５０℃の熱源を１５０℃〜１８０℃に昇温する高温ヒートポンプの遠心圧縮機として用いられるもので、図１に示すように、インペラハウジング部１０と、ギヤボックス部（ハウジング）２０と、圧力検出部（圧力検出手段）４０と、圧力調整部（圧力調整手段）５０とを有する。
【００１５】
なお、本実施形態において、遠心圧縮機１は高温ヒートポンプに適用されるものとして説明するが、例えば、冷凍機など遠心圧縮機で冷媒を圧縮するあらゆる型式のヒートポンプにも広く適用することができる。
【００１６】
インペラハウジング部１０は、図１に示すように、複数の羽根（不図示）が設けられたインペラ１１と、図示しない高温ヒートポンプの蒸発器から冷媒を取り入れる吸入口部１２と、インペラ１１を収容するインペラ収容部１３と、インペラ収容部１３に接続された環状のディフューザ流路１４と、ディフューザ流路１４の外周縁部に接続されたスクロール流路１５とを有する。
【００１７】
インペラ１１は、図１に示すように、インペラ回転軸２１の端部に取り付けられている。そして、インペラ１１は、後述するモータ２４の駆動力によりインペラ回転軸２１と一体に回転されることで冷媒を径方向の外方へと吐出する。
【００１８】
吸入口部１２は、図１に示すように、インペラハウジング部１０の上流側にインペラ１１と同軸上に位置して設けられている。また、吸入口部１２は、上流側から下流側に向かって開口面積が次第に小さくなるように形成されている。
【００１９】
インペラ収容部１３は、インペラ１１を収容するように、上流側から下流側に向かって開口面積が次第に大きくなる形成されている。また、インペラ収容部１３の上流側は吸入口部１２と連通する。
【００２０】
環状のディフューザ流路１４は、インペラハウジング部１０の下流側側部にインペラ収容部１３を取り囲むように形成されている。また、ディフューザ流路１４の外周縁部には、冷媒を高温ヒートポンプの凝縮器（不図示）へと吐出するスクロール流路１５が接続されている。
【００２１】
すなわち、インペラハウジング部１０は、インペラ１１の回転により、高温ヒートポンプの蒸発器から吸入口部１２を介して取り入れた冷媒を、ディフューザ流路１４からスクロール流路１５へと吐出することで圧縮（昇温・昇圧）するように構成されている。
【００２２】
ギヤボックス部（ハウジング）２０は、図１に示すように、インペラ回転軸２１のギヤ取り付け側を収容するもので、ギヤボックス部２０の内側に設けられた一対の軸受２２，２３と、ギヤボックス部２０の側部に取り付けられたモータ２４と、インペラ回転軸２１に嵌装された従動ギヤ２６と、モータ駆動軸２５に嵌装された駆動ギヤ２７と、モータ駆動軸２５を軸封するエラストマ材からなるモータ軸シール２８と、ドライガスシール（非接触式シール）３０とを有する。また、ドライガスシール３０と軸受２２との間のギヤボックス部２０には、後述する第１配管５３が接続される配管孔２９が設けられている。
【００２３】
インペラ回転軸２１は、図１に示すように、一対の軸受２２，２３によってギヤボックス部２０内に回転自在に軸支されている。また、一対の軸受２２，２３の間に位置するインペラ回転軸２１には、駆動ギヤ２７と噛合する従動ギヤ２６が嵌装されている。また、軸受２２とインペラ１１との間のインペラ回転軸２１の周面には、後述するドライガスシール３０を構成する回転環３１が取り付けられる環状突起部２１ａが形成されている。
【００２４】
モータ２４のモータ駆動軸２５は、図１に示すように、ギヤボックス部２０の側部から挿通され、図示しない軸受によって回転自在に軸支されている。また、モータ駆動軸２５には、従動ギヤ２６よりも大径に形成された駆動ギヤ２７が嵌装されている。また、モータ駆動軸２５が挿通されるギヤボックス部２０の側部には、モータ駆動軸２５を軸封するモータ軸シール２８が設けられている。なお、ギヤボックス部２０の内部では、噛合する従動ギヤ２６と駆動ギヤ２７との摩耗を抑制するために潤滑油がスプレー噴射されている。
【００２５】
ドライガスシール３０は、図１に示すように、インペラ回転軸２１側に設けられた回転環３１と、ギヤボックス部２０側に設けられた固定環３２とを有する。回転環３１は、環状突起部２１ａを介してインペラ回転軸２１に固定されている。また、固定環３２は、ギヤボックス部２０の内側に形成された取付部２０ａに図示しないコイルスプリングを介して軸方向に移動可能に取り付けられている。また、固定環３２と対向する回転環３１の側面には、図示しない複数のスパイラル溝が設けられている。すなわち、ドライガスシール３０は、回転環３１がインペラ回転軸２１と一体に回転すると、複数のスパイラル溝により回転環３１と固定環３２との間に動圧が作用してインペラ回転軸２１を軸封するように構成されている。この動圧は、コイルバネの付勢力に抗して固定環３２を回転環３１から離間させる。一方、インペラ回転軸２１の停止時は、回転環３１と固定環３２とはコイルバネの付勢力により接触する。この接触した状態で、回転環３１と固定環３２との間にはスパイラル溝による僅かな隙間が存在する。
【００２６】
圧力検出部（圧力検出手段）４０は、図１に示すように、インペラハウジング部１０のスクロール流路１５に設けられた第１圧力センサ４１と、後述する圧力調整部５０の第１配管５３に設けられた第２圧力センサ４２とを有する。この第１圧力センサ４１は、ドライガスシール３０よりも外側の圧力（ドライガスシール３０よりもインペラ１１側の圧力）に相当するスクロール流路１５内の圧力を検出する。また、第２圧力センサ４２は、ドライガスシール３０よりも内側の圧力（ドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力）に相当する第１配管５３内の圧力を検出する。また、第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２とは、後述する圧力調整部５０のコントローラ５７に電気配線を介して接続されている。
【００２７】
なお、本実施形態において、圧力検出部４０は第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２とを別体に備えるものとして説明するが、例えば差圧センサを適用することもできる。また、第１圧力センサ４１はインペラ１１よりも下流側であれば、例えばディフューザ流路１４に設けられてもよい。
【００２８】
圧力調整部（圧力調整手段）５０は、図１に示すように、高圧タンク５１と、低圧タンク５２と、一端をギヤボックス部２０の配管孔２９に接続された第１配管５３と、第１配管５３の他端に設けられた三方切換弁５４と、三方切換弁５４と高圧タンク５１とを連通する第２配管５５と、三方切換弁５４と低圧タンク５２とを連通する第３配管５６と、三方切換弁５４の経路切換を制御するコントローラ５７とを有する。
【００２９】
高圧タンク５１は、公知のガスボンベ等であって、内部にはギヤボックス部２０内の潤滑油に対して不溶性の不活性ガス（例えば窒素ガス）が高圧に貯留されている。なお、高圧ガスは、図示しない畜圧器で加圧した後に高圧タンク５１に供給されるように構成してもよい。
【００３０】
低圧タンク５２は、大気圧よりも低い公知の真空タンク等であって、ギヤボックス部２０の配管孔２９に第１配管５３と三方切換弁５４と第３配管５６とを介して接続されている。
【００３１】
三方切換弁５４は、図１に示すように、第１配管５３側のポートＡと、第２配管５５側のポートＢと、第３配管５６側のポートＣとを有する。そして、ポートＡとポートＢとが連通すると、高圧タンク５１内の高圧ガスは第２配管５５から第１配管５３を介してギヤボックス部２０内へと流れ込むように構成されている。すなわち、ドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内は、高圧タンク５１から流れ込む高圧ガスによって昇圧される。一方、ポートＡとポートＣとが連通すると、ギヤボックス部２０内のガスは、第１配管５３から第３配管５６を介して低圧タンク５２へと流れ込むように構成されている。すなわち、ドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内は、内部のガスが低圧タンク５２に引き込まれることで降圧される。
【００３２】
コントローラ５７は、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。また、コントローラ５７には、第１圧力センサ４１、第２圧力センサ４２の出力信号がＡ／Ｄ変換された後に入力される。また、コントローラ５７は、図１に示すように、差圧演算部５８と、切換制御部５９とを一部の機能要素として有する。
【００３３】
差圧演算部５８は、第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２との出力値に基づいて、ドライガスシール３０よりもインペラ１１側の圧力Ｐ1とドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との差圧ΔＰを演算する。なお、インペラ１１の背面とドライガスシール３０との間の圧力を正確に推定すべく、第１圧力センサ４１の検出値Ｐ1に予め実験等で求めた補正係数を乗算してもよい。また、圧力検出部４０に差圧センサを用いる場合は、差圧センサの検出値をコントローラ５７に直接読み込むことで、差圧演算部５８は省略してもよい。
【００３４】
切換制御部５９は、差圧演算部５８で演算される差圧ΔＰに応じて、三方切換弁５４の経路切換を制御する。具体的には、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きく、かつインペラ１１側の圧力Ｐ1がギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2よりも高い場合は、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、ポートＡとポートＢとを連通する制御信号を出力する。すなわち、高圧タンク５１内の高圧ガスがギヤボックス部２０内へと流れ込み、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従して昇圧されることで、冷媒のギヤボックス部２０内への流れ込みは抑制される。
【００３５】
また、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きく、かつインペラ１１側の圧力Ｐ1がギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2よりも低い場合は、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、ポートＡとポートＣとを連通する制御信号を出力する。すなわち、ギヤボックス部２０内のガスが低圧タンク５２へと引き込まれ、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従して降圧されることで、潤滑油のインペラハウジング１０側への漏出は抑制される。
【００３６】
一方、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthより小さい場合、すなわちインペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2とが略等しい場合は、各ポートＡ，Ｂ，Ｃの連通を遮断する制御信号を出力する。
【００３７】
なお、所定の基準値Ｐthは、冷媒の種類や潤滑油の粘性に応じて適宜調整して設定することができる。また、冷媒の流れ込みや潤滑油の漏出を確実に防止すべく、所定の基準値Ｐthを０（ゼロ）に設定してもよい。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機１は、以上のように構成されているので、例えば図２に示すフローに従って以下のような制御が行われる。
【００３９】
ステップ（以下、ステップを単にＳと記載する）１００では、コントローラ５７の差圧演算部５８に、第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２との検出値が読み込まれる。そして、インペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との差圧ΔＰが演算される。
【００４０】
Ｓ１１０では、切換制御部５９によって、Ｓ１００で演算された差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthより大きいか否かが確認される。差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きい場合はＳ１２０へと進む。一方、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下の場合は、ギヤボックス部２０内の昇圧や降圧は不要なので、Ｓ１６０で各ポートＡ，Ｂ，Ｃの連通を遮断して本制御はリターンされる。
【００４１】
Ｓ１２０では、切換制御部５９によって、インペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との比較が行われる。圧力Ｐ1が圧力Ｐ2よりも高い場合は、Ｓ１３０へと進んで三方切換弁５４のポートＡとポートＢとが連通される。すなわち、高圧タンク５１内の高圧ガスがギヤボックス部２０内へと流れ込み、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2は昇圧される。
【００４２】
一方、圧力Ｐ1が圧力Ｐ2よりも低い場合は、Ｓ１４０へと進んで三方切換弁５４のポートＡとポートＣとが連通される。すなわち、ギヤボックス部２０内のガスが低圧タンク５２へと引き込まれ、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2は降圧される。
【００４３】
Ｓ１５０では、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下まで達したか否かが確認される。差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下に達している場合は、ギヤボックス部２０内の昇圧や降圧は不要なので、Ｓ１６０で各ポートＡ，Ｂ，Ｃの連通を遮断して本制御はリターンされる。
【００４４】
一方、差圧ΔＰの絶対値が依然として所定の基準値Ｐthよりも大きい場合は、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2をインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従させるべく、前述のＳ１２０へと戻される。
【００４５】
その後、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、すなわち所定の基準値Ｐthを０（ゼロ）とした場合は、インペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との差が無くなるまで、本制御のＳ１２０〜１５０が繰り返し行われる。
【００４６】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機１によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００４７】
高温ヒートポンプの運転中は、蒸発器（不図示）から吸入口部１２を介してインペラ収容部１３に取り入れた冷媒が、インペラ１１の回転によりディフューザ流路１４からスクロール流路１５へと吐出されて圧縮（昇圧・昇温）される。そして、インペラ１１側の圧力Ｐ1の上昇により差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きくなると、この差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、三方切換弁５４のポートＡとポートＢとが連通される。すなわち、高圧タンク５１からの高圧ガスの供給により、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従するように昇圧されることで、差圧ΔＰは所定の基準値Ｐth以下に維持される。
【００４８】
したがって、高温ヒートポンプの運転中にギヤボックス部２０内が低圧になることが抑制されるので、冷媒がインペラ１１の背面から回転環３１と固定環３２との間の僅かな隙間からギヤ２６側のギヤボックス２０内に流れ込むことを効果的に抑止することができる。
【００４９】
また、高温ヒートポンプの停止中は、インペラハウジング部１０内の冷媒の温度は急激に低下して降圧される。そして、インペラ１１側の圧力Ｐ1の低下により差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthより大きくなると、この差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、三方切換弁５４のポートＡとポートＣとが連通される。すなわち、低圧タンク５２へのガスの引き込みによりギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従するよう降圧されることで、差圧ΔＰは所定の基準値Ｐth以下に維持される。
【００５０】
したがって、高温ヒートポンプの停止中にインペラハウジング部１０内が低圧になることが抑制されるので、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の潤滑油が回転環３１と固定環３２との間の僅かな隙間からインペラハウジング部１０内に漏出することを効果的に抑止することができる。
【００５１】
また、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内を昇圧する際は、ギヤボックス部２０内の潤滑油に対して不溶性の不活性ガス（例えば窒素ガス）が高圧タンク５１から供給される。
【００５２】
したがって、供給される高圧ガスの潤滑油への溶解が抑制されるので、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の昇圧を短時間に効率よく行うことができるとともに、昇圧に必要となる高圧ガス量の最適化も図ることができる。また、ギヤボックス部２０内の潤滑油の劣化も効果的に防止することができる。
【００５３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００５４】
上述の実施形態において、第２圧力センサ４２は第１配管５３に設けられるものとして説明したが、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力を検出できる位置であれば、例えば固定環３２の背面や一対の軸受２２，２３の間に設けてもよい。
【００５５】
また、第１配管５３が接続される配管孔２９は、ドライガスシール３０と軸受２２との間のギヤボックス部２０に設けられるものとして説明したが、例えば一対の軸受２２，２３の間に位置するギヤボックス部２０に設けてもよい。
【００５６】
また、第１配管５３を分岐する三方切換弁５４は必ずしも必須ではなく、第２配管５５と第３配管５６とに流量調整弁を個別に設け、第２配管５５と第３配管５６とをそれぞれギヤボックス部２０内に直接連通させてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態において、圧力調整部５０は高圧タンク５１と低圧タンク５２との双方を有するものとして説明したが、いずれか一方のタンクのみを備えるものであってもよい。
【００５８】
圧力調整部５０が高圧タンク５１のみを備える構成においては、図３に示すように、三方切換弁５４を開閉バルブ５４ａに置き換える。そして、第１圧力センサ４１の検出値（圧力Ｐ1）が第２圧力センサ４２の検出値（圧力Ｐ2）よりも高い場合に、圧力Ｐ1と圧力Ｐ2との差圧ΔＰが所定の基準値Ｐth以下もしくは０（ゼロ）になるまで開閉バルブ５４ａを開いて、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力を上昇させればよい。
【００５９】
また、圧力調整部５０が低圧タンク５２のみを備える構成においては、図４に示すように、三方切換弁５４を開閉バルブ５４ｂに置き換える。そして、第１圧力センサ４１の検出値（圧力Ｐ1）が第２圧力センサ４２の検出値（圧力Ｐ2）よりも低い場合に、圧力Ｐ1と圧力Ｐ2との差圧ΔＰが所定の基準値Ｐth以下もしくは０（ゼロ）になるまで開閉バルブ５４ｂを開いて、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力を降下させればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ 遠心圧縮機
１１ インペラ
２０ ギヤボックス部（ハウジング）
２１ インペラ回転軸（回転軸）
３０ ドライガスシール（非接触式シール）
３１ 回転環
３２ 固定環
４０ 圧力検出部（圧力検出手段）
４１ 第１圧力センサ
４２ 第２圧力センサ
５０ 圧力調整部（圧力調整手段）
５１ 高圧タンク
５２ 低圧タンク
５３ 第１配管
５４ 三方切換弁
５５ 第２配管
５６ 第３配管
５７ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機に関し、特に非接触式シールを有する遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速回転する遠心圧縮機の軸封構造として、インペラ回転軸側に設けられる回転環と軸受ハウジング側に設けられる固定環とを有する非接触式シールが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、この種の非接触式シールを有する遠心圧縮機として、ロータ室と軸受部との間に回転環と固定環とを有する非接触式シールを設け、この非接触式シールにシールガスを供給する遠心圧縮機の軸封装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−６９０２２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、上述のような非接触式シールでは、遠心圧縮機の運転時には、表面にスパイラル溝を有する回転環がインペラ回転軸と一体に回転することで、回転環と固定環との間に一定の動圧が作用する。したがって、遠心圧縮機の運転時は所望のシール効果を発揮することができる。しかし、遠心圧縮機の停止時には、回転環の表面のスパイラル溝により回転環と固定環との間に僅かな隙間が生じるため、シール効果を十分に発揮できない可能性がある。
【０００６】
そのため、非接触式シールを有する遠心圧縮機を、例えばヒートポンプの圧縮機として用いた場合、遠心圧縮機の運転時にヒートポンプのループ内の冷媒が回転環と固定環との間の隙間から、インペラ回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジング内へと流れ込む場合がある。
【０００７】
より具体的には、ヒートポンプの停止直後、すなわち遠心圧縮機が停止した直後は、ヒートポンプのループ内がギヤ側のハウジング内よりも高温・高圧になるので、非接触式シールの両端に圧力差が生じる。そして、圧力差が生じると、ヒートポンプのループ内の冷媒が、インペラ背面から回転環と固定環との間の隙間を通過してギヤ側のハウジング内へと流れ込む可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、インペラ回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、インペラ回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機において、冷媒が非接触式シールよりもギヤ側のハウジング内に流れ込むことを効果的に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の遠心圧縮機は、一端にインペラが取り付けられるとともに、他端にギヤが取り付けられる回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、該回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機であって、前記非接触式シールよりもインペラ側の圧力である外側圧と前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力である内側圧とを検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出される外側圧と内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を調整する圧力調整手段とを備え、前記圧力調整手段は、前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも高い場合に、前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内に該ハウジング内の潤滑油に対して不溶性のガスを供給することを特徴とする。
【００１０】
また、前記圧力調整手段は、前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも低い場合に、該外側圧と該内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を降下させる
ものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の遠心圧縮機によれば、インペラ回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、インペラ回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機において、冷媒が非接触式シールよりもギヤ側のハウジング内に流れ込むことを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機を示す模式的な部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機のコントローラによる圧力制御を示すフローである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る遠心圧縮機を示す模式的な部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る遠心圧縮機を示す模式的な部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１，２に基づいて、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機１は、例えば１００℃〜１５０℃の熱源を１５０℃〜１８０℃に昇温する高温ヒートポンプの遠心圧縮機として用いられるもので、図１に示すように、インペラハウジング部１０と、ギヤボックス部（ハウジング）２０と、圧力検出部（圧力検出手段）４０と、圧力調整部（圧力調整手段）５０とを有する。
【００１５】
なお、本実施形態において、遠心圧縮機１は高温ヒートポンプに適用されるものとして説明するが、例えば、冷凍機など遠心圧縮機で冷媒を圧縮するあらゆる型式のヒートポンプにも広く適用することができる。
【００１６】
インペラハウジング部１０は、図１に示すように、複数の羽根（不図示）が設けられたインペラ１１と、図示しない高温ヒートポンプの蒸発器から冷媒を取り入れる吸入口部１２と、インペラ１１を収容するインペラ収容部１３と、インペラ収容部１３に接続された環状のディフューザ流路１４と、ディフューザ流路１４の外周縁部に接続されたスクロール流路１５とを有する。
【００１７】
インペラ１１は、図１に示すように、インペラ回転軸２１の端部に取り付けられている。そして、インペラ１１は、後述するモータ２４の駆動力によりインペラ回転軸２１と一体に回転されることで冷媒を径方向の外方へと吐出する。
【００１８】
吸入口部１２は、図１に示すように、インペラハウジング部１０の上流側にインペラ１１と同軸上に位置して設けられている。また、吸入口部１２は、上流側から下流側に向かって開口面積が次第に小さくなるように形成されている。
【００１９】
インペラ収容部１３は、インペラ１１を収容するように、上流側から下流側に向かって開口面積が次第に大きくなる形成されている。また、インペラ収容部１３の上流側は吸入口部１２と連通する。
【００２０】
環状のディフューザ流路１４は、インペラハウジング部１０の下流側側部にインペラ収容部１３を取り囲むように形成されている。また、ディフューザ流路１４の外周縁部には、冷媒を高温ヒートポンプの凝縮器（不図示）へと吐出するスクロール流路１５が接続されている。
【００２１】
すなわち、インペラハウジング部１０は、インペラ１１の回転により、高温ヒートポンプの蒸発器から吸入口部１２を介して取り入れた冷媒を、ディフューザ流路１４からスクロール流路１５へと吐出することで圧縮（昇温・昇圧）するように構成されている。
【００２２】
ギヤボックス部（ハウジング）２０は、図１に示すように、インペラ回転軸２１のギヤ取り付け側を収容するもので、ギヤボックス部２０の内側に設けられた一対の軸受２２，２３と、ギヤボックス部２０の側部に取り付けられたモータ２４と、インペラ回転軸２１に嵌装された従動ギヤ２６と、モータ駆動軸２５に嵌装された駆動ギヤ２７と、モータ駆動軸２５を軸封するエラストマ材からなるモータ軸シール２８と、ドライガスシール（非接触式シール）３０とを有する。また、ドライガスシール３０と軸受２２との間のギヤボックス部２０には、後述する第１配管５３が接続される配管孔２９が設けられている。
【００２３】
インペラ回転軸２１は、図１に示すように、一対の軸受２２，２３によってギヤボックス部２０内に回転自在に軸支されている。また、一対の軸受２２，２３の間に位置するインペラ回転軸２１には、駆動ギヤ２７と噛合する従動ギヤ２６が嵌装されている。また、軸受２２とインペラ１１との間のインペラ回転軸２１の周面には、後述するドライガスシール３０を構成する回転環３１が取り付けられる環状突起部２１ａが形成されている。
【００２４】
モータ２４のモータ駆動軸２５は、図１に示すように、ギヤボックス部２０の側部から挿通され、図示しない軸受によって回転自在に軸支されている。また、モータ駆動軸２５には、従動ギヤ２６よりも大径に形成された駆動ギヤ２７が嵌装されている。また、モータ駆動軸２５が挿通されるギヤボックス部２０の側部には、モータ駆動軸２５を軸封するモータ軸シール２８が設けられている。なお、ギヤボックス部２０の内部では、噛合する従動ギヤ２６と駆動ギヤ２７との摩耗を抑制するために潤滑油がスプレー噴射されている。
【００２５】
ドライガスシール３０は、図１に示すように、インペラ回転軸２１側に設けられた回転環３１と、ギヤボックス部２０側に設けられた固定環３２とを有する。回転環３１は、環状突起部２１ａを介してインペラ回転軸２１に固定されている。また、固定環３２は、ギヤボックス部２０の内側に形成された取付部２０ａに図示しないコイルスプリングを介して軸方向に移動可能に取り付けられている。また、固定環３２と対向する回転環３１の側面には、図示しない複数のスパイラル溝が設けられている。すなわち、ドライガスシール３０は、回転環３１がインペラ回転軸２１と一体に回転すると、複数のスパイラル溝により回転環３１と固定環３２との間に動圧が作用してインペラ回転軸２１を軸封するように構成されている。この動圧は、コイルバネの付勢力に抗して固定環３２を回転環３１から離間させる。一方、インペラ回転軸２１の停止時は、回転環３１と固定環３２とはコイルバネの付勢力により接触する。この接触した状態で、回転環３１と固定環３２との間にはスパイラル溝による僅かな隙間が存在する。
【００２６】
圧力検出部（圧力検出手段）４０は、図１に示すように、インペラハウジング部１０のスクロール流路１５に設けられた第１圧力センサ４１と、後述する圧力調整部５０の第１配管５３に設けられた第２圧力センサ４２とを有する。この第１圧力センサ４１は、ドライガスシール３０よりも外側の圧力（ドライガスシール３０よりもインペラ１１側の圧力）に相当するスクロール流路１５内の圧力を検出する。また、第２圧力センサ４２は、ドライガスシール３０よりも内側の圧力（ドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力）に相当する第１配管５３内の圧力を検出する。また、第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２とは、後述する圧力調整部５０のコントローラ５７に電気配線を介して接続されている。
【００２７】
なお、本実施形態において、圧力検出部４０は第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２とを別体に備えるものとして説明するが、例えば差圧センサを適用することもできる。また、第１圧力センサ４１はインペラ１１よりも下流側であれば、例えばディフューザ流路１４に設けられてもよい。
【００２８】
圧力調整部（圧力調整手段）５０は、図１に示すように、高圧タンク５１と、低圧タンク５２と、一端をギヤボックス部２０の配管孔２９に接続された第１配管５３と、第１配管５３の他端に設けられた三方切換弁５４と、三方切換弁５４と高圧タンク５１とを連通する第２配管５５と、三方切換弁５４と低圧タンク５２とを連通する第３配管５６と、三方切換弁５４の経路切換を制御するコントローラ５７とを有する。
【００２９】
高圧タンク５１は、公知のガスボンベ等であって、内部にはギヤボックス部２０内の潤滑油に対して不溶性の不活性ガス（例えば窒素ガス）が高圧に貯留されている。なお、高圧ガスは、図示しない畜圧器で加圧した後に高圧タンク５１に供給されるように構成してもよい。
【００３０】
低圧タンク５２は、大気圧よりも低い公知の真空タンク等であって、ギヤボックス部２０の配管孔２９に第１配管５３と三方切換弁５４と第３配管５６とを介して接続されている。
【００３１】
三方切換弁５４は、図１に示すように、第１配管５３側のポートＡと、第２配管５５側のポートＢと、第３配管５６側のポートＣとを有する。そして、ポートＡとポートＢとが連通すると、高圧タンク５１内の高圧ガスは第２配管５５から第１配管５３を介してギヤボックス部２０内へと流れ込むように構成されている。すなわち、ドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内は、高圧タンク５１から流れ込む高圧ガスによって昇圧される。一方、ポートＡとポートＣとが連通すると、ギヤボックス部２０内のガスは、第１配管５３から第３配管５６を介して低圧タンク５２へと流れ込むように構成されている。すなわち、ドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内は、内部のガスが低圧タンク５２に引き込まれることで降圧される。
【００３２】
コントローラ５７は、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。また、コントローラ５７には、第１圧力センサ４１、第２圧力センサ４２の出力信号がＡ／Ｄ変換された後に入力される。また、コントローラ５７は、図１に示すように、差圧演算部５８と、切換制御部５９とを一部の機能要素として有する。
【００３３】
差圧演算部５８は、第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２との出力値に基づいて、ドライガスシール３０よりもインペラ１１側の圧力Ｐ1とドライガスシール３０よりもギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との差圧ΔＰを演算する。なお、インペラ１１の背面とドライガスシール３０との間の圧力を正確に推定すべく、第１圧力センサ４１の検出値Ｐ1に予め実験等で求めた補正係数を乗算してもよい。また、圧力検出部４０に差圧センサを用いる場合は、差圧センサの検出値をコントローラ５７に直接読み込むことで、差圧演算部５８は省略してもよい。
【００３４】
切換制御部５９は、差圧演算部５８で演算される差圧ΔＰに応じて、三方切換弁５４の経路切換を制御する。具体的には、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きく、かつインペラ１１側の圧力Ｐ1がギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2よりも高い場合は、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、ポートＡとポートＢとを連通する制御信号を出力する。すなわち、高圧タンク５１内の高圧ガスがギヤボックス部２０内へと流れ込み、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従して昇圧されることで、冷媒のギヤボックス部２０内への流れ込みは抑制される。
【００３５】
また、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きく、かつインペラ１１側の圧力Ｐ1がギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2よりも低い場合は、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、ポートＡとポートＣとを連通する制御信号を出力する。すなわち、ギヤボックス部２０内のガスが低圧タンク５２へと引き込まれ、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従して降圧されることで、潤滑油のインペラハウジング１０側への漏出は抑制される。
【００３６】
一方、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthより小さい場合、すなわちインペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2とが略等しい場合は、各ポートＡ，Ｂ，Ｃの連通を遮断する制御信号を出力する。
【００３７】
なお、所定の基準値Ｐthは、冷媒の種類や潤滑油の粘性に応じて適宜調整して設定することができる。また、冷媒の流れ込みや潤滑油の漏出を確実に防止すべく、所定の基準値Ｐthを０（ゼロ）に設定してもよい。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機１は、以上のように構成されているので、例えば図２に示すフローに従って以下のような制御が行われる。
【００３９】
ステップ（以下、ステップを単にＳと記載する）１００では、コントローラ５７の差圧演算部５８に、第１圧力センサ４１と第２圧力センサ４２との検出値が読み込まれる。そして、インペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との差圧ΔＰが演算される。
【００４０】
Ｓ１１０では、切換制御部５９によって、Ｓ１００で演算された差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthより大きいか否かが確認される。差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きい場合はＳ１２０へと進む。一方、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下の場合は、ギヤボックス部２０内の昇圧や降圧は不要なので、Ｓ１６０で各ポートＡ，Ｂ，Ｃの連通を遮断して本制御はリターンされる。
【００４１】
Ｓ１２０では、切換制御部５９によって、インペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との比較が行われる。圧力Ｐ1が圧力Ｐ2よりも高い場合は、Ｓ１３０へと進んで三方切換弁５４のポートＡとポートＢとが連通される。すなわち、高圧タンク５１内の高圧ガスがギヤボックス部２０内へと流れ込み、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2は昇圧される。
【００４２】
一方、圧力Ｐ1が圧力Ｐ2よりも低い場合は、Ｓ１４０へと進んで三方切換弁５４のポートＡとポートＣとが連通される。すなわち、ギヤボックス部２０内のガスが低圧タンク５２へと引き込まれ、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2は降圧される。
【００４３】
Ｓ１５０では、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下まで達したか否かが確認される。差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下に達している場合は、ギヤボックス部２０内の昇圧や降圧は不要なので、Ｓ１６０で各ポートＡ，Ｂ，Ｃの連通を遮断して本制御はリターンされる。
【００４４】
一方、差圧ΔＰの絶対値が依然として所定の基準値Ｐthよりも大きい場合は、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2をインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従させるべく、前述のＳ１２０へと戻される。
【００４５】
その後、差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、すなわち所定の基準値Ｐthを０（ゼロ）とした場合は、インペラ１１側の圧力Ｐ1とギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2との差が無くなるまで、本制御のＳ１２０〜１５０が繰り返し行われる。
【００４６】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機１によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００４７】
高温ヒートポンプの運転中は、蒸発器（不図示）から吸入口部１２を介してインペラ収容部１３に取り入れた冷媒が、インペラ１１の回転によりディフューザ流路１４からスクロール流路１５へと吐出されて圧縮（昇圧・昇温）される。そして、インペラ１１側の圧力Ｐ1の上昇により差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthよりも大きくなると、この差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、三方切換弁５４のポートＡとポートＢとが連通される。すなわち、高圧タンク５１からの高圧ガスの供給により、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従するように昇圧されることで、差圧ΔＰは所定の基準値Ｐth以下に維持される。
【００４８】
したがって、高温ヒートポンプの運転中にギヤボックス部２０内が低圧になることが抑制されるので、冷媒がインペラ１１の背面から回転環３１と固定環３２との間の僅かな隙間からギヤ２６側のギヤボックス２０内に流れ込むことを効果的に抑止することができる。
【００４９】
また、高温ヒートポンプの停止中は、インペラハウジング部１０内の冷媒の温度は急激に低下して降圧される。そして、インペラ１１側の圧力Ｐ1の低下により差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐthより大きくなると、この差圧ΔＰの絶対値が所定の基準値Ｐth以下になるまで、三方切換弁５４のポートＡとポートＣとが連通される。すなわち、低圧タンク５２へのガスの引き込みによりギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力Ｐ2がインペラ１１側の圧力Ｐ1に追従するよう降圧されることで、差圧ΔＰは所定の基準値Ｐth以下に維持される。
【００５０】
したがって、高温ヒートポンプの停止中にインペラハウジング部１０内が低圧になることが抑制されるので、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の潤滑油が回転環３１と固定環３２との間の僅かな隙間からインペラハウジング部１０内に漏出することを効果的に抑止することができる。
【００５１】
また、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内を昇圧する際は、ギヤボックス部２０内の潤滑油に対して不溶性の不活性ガス（例えば窒素ガス）が高圧タンク５１から供給される。
【００５２】
したがって、供給される高圧ガスの潤滑油への溶解が抑制されるので、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の昇圧を短時間に効率よく行うことができるとともに、昇圧に必要となる高圧ガス量の最適化も図ることができる。また、ギヤボックス部２０内の潤滑油の劣化も効果的に防止することができる。
【００５３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００５４】
上述の実施形態において、第２圧力センサ４２は第１配管５３に設けられるものとして説明したが、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力を検出できる位置であれば、例えば固定環３２の背面や一対の軸受２２，２３の間に設けてもよい。
【００５５】
また、第１配管５３が接続される配管孔２９は、ドライガスシール３０と軸受２２との間のギヤボックス部２０に設けられるものとして説明したが、例えば一対の軸受２２，２３の間に位置するギヤボックス部２０に設けてもよい。
【００５６】
また、第１配管５３を分岐する三方切換弁５４は必ずしも必須ではなく、第２配管５５と第３配管５６とに流量調整弁を個別に設け、第２配管５５と第３配管５６とをそれぞれギヤボックス部２０内に直接連通させてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態において、圧力調整部５０は高圧タンク５１と低圧タンク５２との双方を有するものとして説明したが、いずれか一方のタンクのみを備えるものであってもよい。
【００５８】
圧力調整部５０が高圧タンク５１のみを備える構成においては、図３に示すように、三方切換弁５４を開閉バルブ５４ａに置き換える。そして、第１圧力センサ４１の検出値（圧力Ｐ1）が第２圧力センサ４２の検出値（圧力Ｐ2）よりも高い場合に、圧力Ｐ1と圧力Ｐ2との差圧ΔＰが所定の基準値Ｐth以下もしくは０（ゼロ）になるまで開閉バルブ５４ａを開いて、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力を上昇させればよい。
【００５９】
また、圧力調整部５０が低圧タンク５２のみを備える構成においては、図４に示すように、三方切換弁５４を開閉バルブ５４ｂに置き換える。そして、第１圧力センサ４１の検出値（圧力Ｐ1）が第２圧力センサ４２の検出値（圧力Ｐ2）よりも低い場合に、圧力Ｐ1と圧力Ｐ2との差圧ΔＰが所定の基準値Ｐth以下もしくは０（ゼロ）になるまで開閉バルブ５４ｂを開いて、ギヤ２６側のギヤボックス部２０内の圧力を降下させればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ 遠心圧縮機
１１ インペラ
２０ ギヤボックス部（ハウジング）
２１ インペラ回転軸（回転軸）
３０ ドライガスシール（非接触式シール）
３１ 回転環
３２ 固定環
４０ 圧力検出部（圧力検出手段）
４１ 第１圧力センサ
４２ 第２圧力センサ
５０ 圧力調整部（圧力調整手段）
５１ 高圧タンク
５２ 低圧タンク
５３ 第１配管
５４ 三方切換弁
５５ 第２配管
５６ 第３配管
５７ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にインペラが取り付けられるとともに、他端にギヤが取り付けられる回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、該回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機であって、
前記非接触式シールよりもインペラ側の圧力である外側圧と前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力である内側圧とを検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出される外側圧と内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を調整する圧力調整手段とを備え、
前記圧力調整手段は、
前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも高い場合に、前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内に該ハウジング内の潤滑油に対して不溶性のガスを供給する
ことを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記圧力調整手段は、
前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも低い場合に、該外側圧と該内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を降下させる
ことを特徴とする請求項１記載の遠心圧縮機。
【請求項１】
一端にインペラが取り付けられるとともに、他端にギヤが取り付けられる回転軸のギヤ取り付け側を収容するハウジングに、該回転軸を軸封する非接触式シールを有する遠心圧縮機であって、
前記非接触式シールよりもインペラ側の圧力である外側圧と前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力である内側圧とを検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出される外側圧と内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を調整する圧力調整手段とを備え、
前記圧力調整手段は、
前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも高い場合に、前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内に該ハウジング内の潤滑油に対して不溶性のガスを供給する
ことを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記圧力調整手段は、
前記圧力検出手段により検出される外側圧が内側圧よりも低い場合に、該外側圧と該内側圧との差が予め定めた基準値以下になるように前記非接触式シールよりもギヤ側の前記ハウジング内の圧力を降下させる
ことを特徴とする請求項１記載の遠心圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４４９９５（Ｐ２０１２−１４４９９５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４４（Ｐ２０１１−１９４４）
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月７日（２０１１．１．７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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