JP2010151031A - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】循環流路を形成するための部材の取り付けを容易にし、さらなる利点が得られる遠心圧縮機を提供する。
【解決手段】回転軸３と、インペラ５と、ディフューザ流路７と、循環流路９と、循環流路形成部材１２と、を有する遠心圧縮機１０であって、循環流路形成部材１２は、ディフューザ流路７から回転軸３の軸方向に窪んだ窪み空間１３ａに配置され、窪み空間１３ａは、静止側部材８によって形成されている。循環流路形成部材１２は、静止側部材８に対し取付固定される固定部１２ａと、この固定部から半径方向に延びている流路形成部１２ｂと、を有し、固定部１２ａと流路形成部１２ｂとは一体である。固定部１２ａが窪み空間１２ｂ内で静止側部材８に固定された状態で、窪み空間１３ａにおいて流路形成部１２ｂにより循環流路９が区画形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。

遠心圧縮機は、回転駆動される回転軸と、この回転軸に固定され吸入流体を圧縮するインペラと、該インペラからの流体を回転軸の半径方向に案内するディフューザ流路と、を有する。

インペラからディフューザ流路へ送出される流体流量は、所定の安定流量範囲内にある必要がある。この流体流量が安定流量範囲よりも下回ると、サージ現象や流体の逆流が発生してしまう。なお、サージ現象は、流体の圧力と流れが不安定となって大きな振動が発生する現象である。

サージ現象や逆流を抑制して安定流量範囲を低流量側へ拡大するための技術が、下記特許文献１に開示されている。

特許文献１では、図１０に示すように、循環流路３１を設けている。これにより、ディフューザ流路３３を流れる流体が、下流側開口３１ａから循環流路３１に進入し、上流側開口３１ｂからディユーザ流路３３へ戻される。従って、ディフューザ流路３３における見掛け上の流体流量が増加する。その結果、サージ現象や逆流が抑制される。図１０において、循環流路３１は、支柱部材３５を介してケーシング３７に支持される蓋部材３９と、ケーシング３７とにより形成されている。なお、符号４１はインペラを示し、符号４１ａはインペラ４１の羽根を示し、符号４３は回転軸を示し、符号４５は吸入通路を示す。
なお、特許文献１の別の構成では、上述の支柱部材３５を案内翼としている。これにより、循環流路３１からディフューザ流路３３へ戻る流体は、回転軸３３の周方向の速度成分を有し、旋回流れとなる。その結果、循環流路３１からの流体とディフューザ流路３３内の流体とは、旋回角度がほぼ同様となり、スムーズな昇圧を可能としている。

特開２００５−２４０６８０号公報

周方向に複数配置する支柱部材３５をケーシング３７に固定し、その上で蓋部材３９を各支柱部材３５に固定すると、蓋部材３９と支柱部材３５の取付作業に手間がかかる。
また、支柱部材３５は、循環流路３１内にあるので、循環流体の妨げとなる。そのため、支柱部材３５を細くすると、その分、支柱部材３５を取り付ける作業が細かくなるので、取り付けの作業性が低下する。

そこで、本発明の目的は、循環流路を形成するための部材の取り付けを容易にし、さらなる利点が得られる遠心圧縮機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、回転駆動される回転軸と、この回転軸に固定され吸入流体を圧縮するインペラと、該インペラからの流体を前記回転軸の半径方向に案内するディフューザ流路と、ディフューザ流路に流れる流体の一部をディフューザ流路における下流側領域から上流側領域まで循環流体として戻す循環流路と、該循環流路を形成する循環流路形成部材と、を有する遠心圧縮機であって、
前記循環流路形成部材は、ディフューザ流路から回転軸の軸方向に窪んだ窪み空間に配置され、前記窪み空間は、静止側部材によって形成されており、
循環流路形成部材は、前記静止側部材に対し取付固定される固定部と、この固定部から半径方向に延びている流路形成部と、を有し、固定部と流路形成部とは一体であり、
固定部が前記窪み空間内で静止側部材に対し固定された状態で、前記窪み空間において流路形成部により循環流路が区画形成されている、ことを特徴とする遠心圧縮機が提供される。

上述した本発明による遠心圧縮機では、循環流路形成部材は、前記静止側部材に対し取付固定される固定部と、この固定部から半径方向に延びている流路形成部と、を有し、固定部と流路形成部とは一体であり、固定部が前記窪み空間内で静止側部材に対し固定された状態で、前記窪み空間において流路形成部により循環流路が区画形成されているので、流路形成部と一体である固定部を静止側部材に取り付けるだけで、循環流路が形成される。従って、静止側部材への循環流路形成部材の取り付けが極めて容易になる。なお、同様に、静止側部材からの循環流路形成部材の取り外しも極めて容易になる。
また、循環流路形成部材の脱着が極めて容易になるので、循環流路形成部材を他の寸法、形状等のものに交換することで、循環流路の調節を容易に行える。例えば、寸法、形状等が異なる複数の循環流路形成部材を予め用意しておくこと等により、循環流路の調節を、容易にかつ速やかに行える。

流路形成部による循環流路の区画は、具体的には次の構成でなされる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記循環流路は、前記下流側領域から流体が流入する流入流路と、この流入流路に流入した流体を前記半径方向の内方側へ案内する中間流路と、この中間流路を流れた流体を前記上流側領域へ流出させる流出流路と、を有し、
前記流路形成部は、半径方向に関して、固定部側の第１部分と、固定部と反対側の第２部分と、を有し、
第１部分には、軸方向成分を有する方向に貫通した貫通孔が形成され、
第２部分と前記窪み空間における側面との間に、半径方向隙間が形成され、
前記貫通孔が、前記流入流路と前記流出流路の一方となり、前記半径方向隙間が、前記流入流路と前記流出流路の他方となり、前記窪み空間の底面と前記流路形成部との軸方向隙間が、前記中間流路となっている。

このように、前記貫通孔を、前記流入流路と前記流出流路の一方とし、前記半径方向隙間を、前記流入流路と前記流出流路の他方とし、前記窪み空間の底面と前記流路形成部との軸方向隙間を、前記中間流路とすることができる。
特に、流路形成部と取付部とを一体にしても、流路形成部に貫通孔を形成するという簡単な加工で、循環流路の流入流路と流出流路の一方を形成できる。従って、循環流路形成部材の製作が容易となる。
さらに、特許文献１の支柱部材３５を設ける必要がないので、支柱部材３５による循環流体の妨げがなくなる。
また、貫通孔を設ける半径方向位置を変更するだけで、流入流路または流出流路の半径方向位置を簡単に調節できる。

本発明の他の実施形態によると、前記循環流路は、前記下流側領域から流体が流入する流入流路と、この流入流路に流入した流体を前記半径方向の内方側へ案内する中間流路と、この中間流路を流れた流体を前記上流側領域へ流出させる流出流路と、を有し、
前記流路形成部は、半径方向に関して、固定部側の第１部分と、固定部と反対側の第２部分と、を有し、第１部分には、前記軸方向成分を有する方向に貫通した貫通孔が形成され、
さらに、循環流路を調節する調節部材が前記窪み空間に設けられ、この調節部材は、窪み空間の底面に取り付けられる底面部と、底面部の半径方向一端部にて底面部から軸方向にディフューザ流路まで突出した突出部と、底面部の半径方向他端部に結合された固定部と、を有し、
前記貫通孔が、前記流入流路と前記流出流路の一方となり、突出部と第２部分との間の半径方向隙間が、前記流入流路と前記流出流路の他方となり、底面部と流路形成部との軸方向隙間が、前記中間流路となっている。

前記貫通孔が、前記流入流路と前記流出流路の一方となり、突出部と第２部分との間の半径方向隙間が、前記流入流路と前記流出流路の他方となり、底面部と流路形成部との軸方向隙間が、前記中間流路となっているので、貫通孔を設ける半径方向位置を変更することで、前記流入流路と前記流出流路の一方の半径方向位置を調節できるだけでなく、突出部の半径方向寸法を調節することで、前記流入流路と前記流出流路の他方の半径方向位置も調節できる。
さらに、特許文献１の支柱部材３５を設ける必要がないので、循環流体の妨げがなくなる。

好ましくは、上記他の実施形態において、循環流路形成部材の固定部と、調節部材の固定部とは、軸方向に重ねられて同じ固定手段に静止側部材に固定され、この状態で、前記貫通孔が、前記流入流路と前記流出流路の一方となり、突出部と第２部分との間の半径方向隙間が、前記流入流路と前記流出流路の他方となり、底面部と流路形成部との軸方向隙間が、前記中間流路となっている。

このように、循環流路形成部材の固定部と、調節部材の固定部とは、軸方向に重ねられて同じ固定手段により前記静止側部材に固定されるので、循環流路形成部材と調節部材とを、静止側部材に対する取り付けまたは取り外しを簡単に行える。

流路形成部の側面には、前記中間流路内に位置し前記周方向の速度成分を流体に与える翼が固定されている。

このように、流路形成部の側面に翼を設けることで、循環流路を流れる流体に周方向の速度成分を与えることができる。
しかも、翼は循環流路形成部材の流路形成部に固定されているので、翼を循環流路形成部材と共に、窪み空間に対し容易に脱着できる。

前記貫通孔が前記流出流路となり、
前記貫通孔は、前記中間流路から前記上流側領域へ向かって、前記軸方向に対し前記周方向に傾いた方向に延びており、これにより、前記貫通孔から前記上流側領域へ流れ出す循環流体速度は、前記周方向の速度成分を有する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の遠心圧縮機。

このように、前記貫通孔は、前記中間流路から前記上流側領域へ向かって、前記軸方向に対し前記周方向に傾いた方向に延びており、これにより、前記貫通孔から前記上流側領域へ流れ出す循環流体速度は、前記周方向の速度成分を有するので、周方向の速度成分を有する前記インペラからの流体と貫通孔からの循環流体との混合によりサージが発生することを抑制できる。
しかも、複雑な形状を持つ翼を設けることなく、貫通孔の方向を周方向にするだけでよいので、低コストで高性能な循環流路を実現できる。

上述した本発明によると、循環流路を形成するための部材の脱着を容易にし、上述したさらなる利点も得られる。

本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による遠心圧縮機１０を示す断面図である。図１に示すように、第１実施形態による遠心圧縮機１０は、回転軸３、インペラ５、ディフューザ流路７、静止側部材８、循環流路９、循環流路形成部材１２などを有する。

回転軸３は、例えば、図示しないタービンインペラに結合されておりタービンインペラの回転により回転駆動されてもよいし、図示しない電動機により回転駆動されてもよいし、他の手段で回転駆動されてもよい。

インペラ５は、回転軸３に固定されており、流体吸込流路１１からの流体を圧縮して半径方向（以下、単に半径方向という）へ吐出する。この例では、流体はガスであるが、液体であってもよい。なお、符号５ａは、インペラ５の羽根を示す。羽根５ａは、回転軸３の周方向（以下、単に周方向という）に複数設けられる。

ディフューザ流路７は、インペラ５からの流体を回転軸３の半径方向に案内する。ディフューザ流路７は、回転軸３の軸方向（以下、単に軸方向という）から見た場合、中心部にインペラ５が位置するドーナツ形状をしている。ディフューザ流路７を流れた流体は、スクロール流路６へ流れていく。

静止側部材８は、この例では、ディフューザ流路７を部分的に区画する。図１の例では、静止側部材８は、インペラ５を内部に収容するケーシングである。また、図１の例では、ディフューザ流路７は、ケーシング８とシールプレート１４とにより区画形成されている。シールプレート１４は、ケーシング８に結合され、軸方向から見た形状が環状である。

循環流路９は、ディフューザ流路７に流れる流体の一部をディフューザ流路７における下流側領域から上流側領域まで循環流体として戻す流路である。

循環流路形成部材１２は、循環流路９を形成する。この循環流路形成部材１２は、ディフューザ流路７から回転軸３の軸方向に窪んだ窪み空間１３ａに配置される。窪み空間１３ａは、静止側部材８によって形成されている。図１の例では、窪み空間１３ａは、静止側部材８におけるディフューザ流路７を区画する面（ディフューザ流路区画面）１３に形成され、ディフューザ流路区画面１３から回転軸３の軸方向に窪んでいる。循環流路形成部材１２は、静止側部材８に取付固定される固定部１２ａと、この固定部１２ａから半径方向に延びている流路形成部１２ｂと、を有する。固定部１２ａと流路形成部１２ｂとは一体となっている。固定部１２ａが窪み空間１３ａ内で静止側部材８に対し固定された状態で、循環流路９が、窪み空間１３ａにおいて流路形成部１２ｂにより区画形成されている。

第１実施形態による循環流路９および循環流路形成部材１２について、詳しく説明する。

循環流路９は、前記下流側領域から流体が流入する流入流路９ａと、この流入流路９ａに流入した流体を前記半径方向の内方側へ案内する中間流路９ｂと、この中間流路９ｂを流れた流体を前記上流側領域へ流出させる流出流路９ｃと、を有する。

一方、循環流路形成部材１２の流路形成部１２ｂは、半径方向に関して、固定部１２ａ側の第１部分１５と、固定部１２ａと反対側の第２部分１６と、を有する。第１部分１５には、軸方向成分を有する方向に貫通した貫通孔１５ａが形成される。第２部分１６と窪み空間１３ａにおける側面１７との間に、半径方向隙間が形成される。
貫通孔１５ａが、流入流路９ａと流出流路９ｃの一方（図１の例では、流入流路９ａ）となり、前記半径方向隙間が、流入流路９ａと流出流路９ｃの他方（図１の例では、流出流路９ｃ）となり、窪み空間１３ａの底面１８と流路形成部１２ｂとの軸方向隙間が、中間流路９ｂとなっている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
図２に示すように、貫通孔１５ａは、間隔をおいて周方向に複数形成されている。なお、図２の例では、軸方向と垂直な平面による貫通孔１５ａの断面は、周方向に細長く延びた形状である。また、中間流路９ｂは、環状の流路である。中間流路９ｂにおいて、図２の矢印方向に流体が流れる。図２の例では、貫通孔１５ａ（流入流路９ａ）および前記半径方向隙間（流出流路９ｃ）の各々は、軸方向に延びることで、一端がディフューザ流路７に開口し、他端が中間流路９ｂに開口している。
なお、窪み空間１３ａ、固定部１２ａおよび流路形成部１２ｂは、軸方向から見た形状が環状となっている。

第１実施形態による遠心圧縮機１０では、次の効果（１）〜（５）が得られる。

（１）循環流路形成部材１２は、静止側部材８に対し取付固定される固定部１２ａと、この固定部１２ａから半径方向に延びている流路形成部１２ｂと、を有し、固定部１２ａと流路形成部１２ｂとは一体であり、固定部１２ａが窪み空間１３ａ内で静止側部材８に対し固定された状態で、窪み空間１３ａにおいて流路形成部１２ｂにより循環流路９が区画形成されているので、流路形成部１２ｂと一体である固定部１２ａを静止側部材８に取り付けるだけで、循環流路９が形成される。従って、静止側部材８に対する循環流路形成部材１２の脱着が極めて容易になる。また、循環流路形成部材１２の脱着が極めて容易になるので、循環流路形成部材１２を他の寸法、形状等のものに交換することで、循環流路９の調節を容易に行える。例えば、寸法、形状等が異なる複数の循環流路形成部材１２を予め用意しておくこと等により、循環流路９の調節を、容易にかつ速やかに行える。

（２）貫通孔１５ａを、流入流路９ａと流出流路９ｃの一方とし、前記半径方向隙間を、流入流路９ａと流出流路９ｃの他方とし、窪み空間１３ａの底面１８と流路形成部１２ｂとの軸方向隙間を、中間流路９ｂとすることができる。特に、流路形成部１２ｂと取付部とを一体にしても、流路形成部１２ｂに貫通孔１５ａを形成するという簡単な加工で、循環流路９の流入流路９ａと流出流路９ｃの一方を形成できる。従って、循環流路形成部材１２の製作が容易となる。
（３）さらに、特許文献１の支柱部材３５を設ける必要がないので、支柱部材３５による循環流体の妨げがなくなる。
（４）また、貫通孔１５ａを設ける半径方向位置を変更するだけで、流入流路９ａまたは流出流路９ｃの半径方向位置を簡単に調節できる。

（５）なお、流路形成部１２ｂにおける、中間流路９ｂを区画する軸方向側面には、中間流路９ｂに位置し周方向の速度成分を流体に与える複数の翼が周方向に間隔を置いて固定されていてもよい。当該周方向は、インペラ５からのディフューザ流路７に吐出される流体の旋回方向である。これにより、循環流路９を流れる流体に周方向の速度成分を与えることができる。この場合、当該翼は、静止側部材８に対しては固定しない。従って、循環流路形成部材１２と共に、翼を窪み空間１３ａに対し容易に脱着できる。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態による遠心圧縮機１０を示す断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。第２実施形態の構成は、以下で述べる点以外は、第１実施形態の構成と同じであってよい。

第２実施形態では、循環流路９を調節する調節部材２１が設けられる。この調節部材２１は、窪み空間１３ａに配置される。調節部材２１は、窪み空間１３ａの底面１８に取り付けられる底面部２１ａと、底面部２１ａの半径方向一端部にて底面部２１ａから軸方向にディフューザ流路７まで突出した突出部２１ｂと、底面部２１ａの半径方向他端部に結合された固定部２１ｃと、を有する。これら底面部２１ａ、突出部２１ｂ、固定部２１ｃは一体になっている。また、底面部２１ａ、突出部２１ｂおよび固定部２１ｃの各々は、軸方向から見た形状が環状となっている。

循環流路形成部材１２の固定部１２ａと、調節部材２１の固定部２１ｃとは、軸方向に重ねられて同じ固定手段（ボルトなど）１９により静止側部材８に固定される。この状態で、貫通孔１５ａが、流入流路９ａと流出流路９ｃの一方（図３の例では、流入流路９ａ）となり、突出部２１ｂと第２部分１６との間の半径方向隙間が、流入流路９ａと流出流路９ｃの他方（図３の例では、流出流路９ｃ）となり、底面部２１ａと流路形成部１２ｂとの軸方向隙間が、中間流路９ｂとなっている。

第２実施形態による遠心圧縮機１０では、上記効果（１）などに加えて、次の効果（６）、（７）が得られる。

（６）貫通孔１５ａが、流入流路９ａと流出流路９ｃの一方となり、突出部２１ｂと第２部分１６との間の半径方向隙間が、流入流路９ａと流出流路９ｃの他方となり、底面部２１ａと流路形成部１２ｂとの軸方向隙間が、中間流路９ｂとなっているので、貫通孔１５ａを設ける半径方向位置を変更することで、流入流路９ａと流出流路９ｃの一方の半径方向位置を調節できるだけでなく、突出部２１ｂの半径方向寸法を調節することで、流入流路９ａと流出流路９ｃの他方の半径方向位置も調節できる。
（８）また、循環流路形成部材１２の固定部１２ａと、調節部材２１の固定部２１ｃとは、軸方向に重ねられて同じ固定手段１９により静止側部材８に固定されるので、循環流路形成部材１２と調節部材２１とを、静止側部材８に対し簡単に脱着させることができる。

［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態による遠心圧縮機１０を示す断面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。第３実施形態の構成は、以下で述べる点以外は、第１実施形態の構成と同じであってよい。

図５では、貫通孔１５ａが、流出流路９ｃとなり、窪み空間１３ａにおける側面１７と第２部分１６との半径方向隙間が、流入流路９ａとなっている。
第３実施形態によると、循環流体の速度に周方向成分を与える上述の翼が設けられず、代わりに、次の構成が採用される。即ち、貫通孔１５ａは、中間流路９ｂから前記上流側領域へ向かって、軸方向に対し周方向に傾いた方向に延びており、これにより、貫通孔１５ａから前記上流側領域へ流れ出す循環流体速度は、当該周方向の速度成分を有する。当該周方向は、インペラ５からのディフューザ流路７に吐出される流体の旋回方向である。
図６において、符号２３は、中間流路９ｂへの貫通孔１５ａの開口を示し、符号２５は、ディフューザ流路７への貫通孔１５ａの開口を示す。なお、図６の例では、軸方向と垂直な平面による貫通孔１５ａの断面は、第１実施形態のものよりも、周方向寸法が小さい。

第３実施形態による遠心圧縮機１０では、上記効果（１）などに加えて、次の効果（９）が得られる。

（９）貫通孔１５ａは、中間流路９ｂから前記上流側領域へ向かって、軸方向に対し周方向に傾いた方向に延びており、これにより、貫通孔１５ａから前記上流側領域へ流れ出す循環流体速度は、周方向の速度成分を有するので、周方向の速度成分を有するインペラ５からの流体と貫通孔１５ａからの循環流体との混合によりサージが発生することを抑制できる。その結果、遠心圧縮機１０の安定流量範囲を低流量側に一層拡大させることができる。
しかも、複雑な形状を持つ翼を設けることなく、貫通孔１５ａの方向を周方向にするだけでよいので、低コストで高性能な循環流路９を実現できる。

［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態による遠心圧縮機１０を示す断面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。第４実施形態の構成は、以下で述べる点以外は、第２実施形態の構成と同じであってよい。

図７では、貫通孔１５ａが、流出流路９ｃとなり、突出部２１ｂと第２部分１６との間の半径方向隙間が、流入流路９ａとなっている。
第４実施形態によると、貫通孔１５ａは、中間流路９ｂから前記上流側領域へ向かって、軸方向に対し周方向に傾いた方向に延びており、これにより、貫通孔１５ａから前記上流側領域へ流れ出す循環流体速度は、周方向の速度成分を有する。当該周方向は、インペラ５からのディフューザ流路７に吐出される流体の旋回方向である。
図８において、符号２３は、中間流路９ｂへの貫通孔１５ａの開口を示し、符号２５は、ディフューザ流路７への貫通孔１５ａの開口を示す。なお、図８の例では、軸方向と垂直な平面による貫通孔１５ａの断面は、第２実施形態のものよりも、周方向寸法が小さい。

第４実施形態でも、上記効果（９）が得られる。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、第１実施形態においては、図９に示すように、窪み空間１３ａに段差を設けてもよい。この場合には、固定部１２ａの軸方向厚みを、流路形成部１２ｂの軸方向厚みと同じにすることが可能である。この構成は、第３実施形態にも適用できる。これにより、循環流路形成部材１２の製作が一層容易になる。

本発明の第１実施形態による遠心圧縮機の構成図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の第２実施形態による遠心圧縮機の構成図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明の第３実施形態による遠心圧縮機の構成図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明の第４実施形態による遠心圧縮機の構成図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 第１実施形態の別の構成例である。 特許文献１の遠心圧縮機の構成図である。

符号の説明

３ 回転軸、５ インペラ、５ａ インペラの羽根、６ スクロール流路、７ ディフューザ流路、８ 静止側部材（ケーシング）、９ 循環流路、９ａ 流入流路、９ｂ 中間流路、９ｃ 流出流路、１０ 遠心圧縮機１１ 流体吸込流路、１２ 循環流路形成部材、１３ ディフューザ流路区画面、１２ａ 固定部、１２ｂ 流路形成部、１３ａ 窪み空間、１４ シールプレート、１５ 第１部分、１５ａ 貫通孔、１６ 第２部分、１７ 窪み空間の側面、１８ 底面、１９ 固定手段、２１ 調節部材、２１ａ 底面部、２１ｂ 突出部、２１ｃ 固定部、２３ 中間流路への貫通孔の開口、２５ ディフューザ流路への貫通孔の開口、３１ 循環流路、３１ａ 下流側開口、３１ｂ 上流側開口、３３ ディフューザ流路、３５ 支柱部材、３７ ケーシング、３９ 蓋部材、４１ インペラ、４１ａ インペラの羽根、４３ 回転軸、４５ 吸入通路

Claims (5)

1. 回転駆動される回転軸と、この回転軸に固定され吸入流体を圧縮するインペラと、該インペラからの流体を前記回転軸の半径方向に案内するディフューザ流路と、ディフューザ流路に流れる流体の一部をディフューザ流路における下流側領域から上流側領域まで循環流体として戻す循環流路と、該循環流路を形成する循環流路形成部材と、を有する遠心圧縮機であって、
   前記循環流路形成部材は、ディフューザ流路から回転軸の軸方向に窪んだ窪み空間に配置され、前記窪み空間は、静止側部材によって形成されており、
   循環流路形成部材は、前記静止側部材に対し取付固定される固定部と、この固定部から半径方向に延びている流路形成部と、を有し、固定部と流路形成部とは一体であり、
   固定部が前記窪み空間内で静止側部材に対し固定された状態で、前記窪み空間において流路形成部により循環流路が区画形成されている、ことを特徴とする遠心圧縮機。
2. 前記循環流路は、前記下流側領域から流体が流入する流入流路と、この流入流路に流入した流体を前記半径方向の内方側へ案内する中間流路と、この中間流路を流れた流体を前記上流側領域へ流出させる流出流路と、を有し、
   前記流路形成部は、半径方向に関して、固定部側の第１部分と、固定部と反対側の第２部分と、を有し、
   第１部分には、軸方向成分を有する方向に貫通した貫通孔が形成され、
   第２部分と前記窪み空間における側面との間に、半径方向隙間が形成され、
   前記貫通孔が、前記流入流路と前記流出流路の一方となり、前記半径方向隙間が、前記流入流路と前記流出流路の他方となり、前記窪み空間の底面と前記流路形成部との軸方向隙間が、前記中間流路となっている、ことを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記循環流路は、前記下流側領域から流体が流入する流入流路と、この流入流路に流入した流体を前記半径方向の内方側へ案内する中間流路と、この中間流路を流れた流体を前記上流側領域へ流出させる流出流路と、を有し、
   前記流路形成部は、半径方向に関して、固定部側の第１部分と、固定部と反対側の第２部分と、を有し、第１部分には、前記軸方向成分を有する方向に貫通した貫通孔が形成され、
   さらに、循環流路を調節する調節部材が前記窪み空間に設けられ、この調節部材は、窪み空間の底面に取り付けられる底面部と、底面部の半径方向一端部にて底面部から軸方向にディフューザ流路まで突出した突出部と、底面部の半径方向他端部に結合された固定部と、を有し、
   前記貫通孔が、前記流入流路と前記流出流路の一方となり、突出部と第２部分との間の半径方向隙間が、前記流入流路と前記流出流路の他方となり、底面部と流路形成部との軸方向隙間が、前記中間流路となっている、ことを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
4. 流路形成部の側面には、前記中間流路内に位置し前記周方向の速度成分を流体に与える翼が固定されている、ことを特徴とする請求項２または３に記載の遠心圧縮機。
5. 前記貫通孔が前記流出流路となり、
   前記貫通孔は、前記中間流路から前記上流側領域へ向かって、前記軸方向に対し前記周方向に傾いた方向に延びており、これにより、前記貫通孔から前記上流側領域へ流れ出す循環流体速度は、前記周方向の速度成分を有する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の遠心圧縮機。

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