JP2016008537A - Centrifugal compressor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal compressor capable of easily machining a channel shape which has high aerodynamic performance.SOLUTION: A centrifugal compressor is equipped with an impeller 5 journaled to a rotary shaft 4, and a housing 3 which rotatably stores the impeller. The impeller has hub 28 and 34 with which the rotary shaft is fitted, a plurality of blades 29 and 17 provided on the hubs 28 and 34, and a crown plate 31 provided on the blades, opposing to the hubs over the whole circumference, and forming an impeller inner channel 21 between the hubs and the crown plate 31. The impeller is divided into a first impeller portion 26 on a downstream side in an axial direction, and a second impeller portion 27 on an upstream side. The dividing is carried out so as to make the first impeller portion and the second impeller portion respectively include the hubs and the blades. The first impeller portion and the second impeller portion are integrated through the rotary shaft.

Description

本発明は、過給機、ガスタービン、産業用空気設備等に用いられ、遠心力を利用してガスの流体を圧縮する遠心圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a centrifugal compressor that is used in a supercharger, a gas turbine, an industrial air facility, and the like and compresses a gas fluid using centrifugal force.

1軸多段遠心圧縮機に用いられるインペラとして、ディスクに形成されるブレードとハウジング側に形成されるシュラウドとが非接触であるオープンインペラと、ブレードと一体にクラウンプレートが設けられ、ディスクとブレード、クラウンプレートとの間に閉鎖された流路が形成されるクローズドインペラとがある。液化天然ガス等、作動流体として空気以外の流体が用いられる場合には、安全性の観点から主にクローズドインペラが適用されている。   As an impeller used for a single-shaft multistage centrifugal compressor, an open impeller in which a blade formed on a disk and a shroud formed on a housing side are not in contact with each other, a crown plate is provided integrally with the blade, the disk and the blade, There is a closed impeller in which a closed channel is formed between the crown plate and the crown plate. When a fluid other than air is used as a working fluid such as liquefied natural gas, a closed impeller is mainly applied from the viewpoint of safety.

クローズドインペラを製作する従来方法の1つとして、機械加工により、単体素材からディスク、ブレード、クラウンプレートを削出す方法がある。削出しに用いることができる切削工具の大きさには一般に制限がある為、クローズドインペラの寸法が小さくなるほどに製作が困難になる傾向がある。これはクローズドインペラの寸法が小さいほど切削対象領域に占める工具の寸法が大きくなり、工具と素材との干渉を生じ易くなるからである。この様に加工の難易度がインペラ設計の制約条件となる場合がある為圧縮効率等、空力性能の観点から目指すべきクローズドインペラの形状が存在していたとしても、その寸法が小さいが為に製作できないという技術課題があった。   One of the conventional methods for manufacturing a closed impeller is a method of cutting a disk, a blade, and a crown plate from a single material by machining. Since the size of a cutting tool that can be used for cutting is generally limited, the smaller the size of the closed impeller, the more difficult it is to manufacture. This is because the smaller the size of the closed impeller, the larger the size of the tool that occupies the region to be cut, and the easier the interference between the tool and the material. In this way, since the difficulty of processing may become a constraint for impeller design, even if there is a closed impeller shape that should be aimed from the viewpoint of aerodynamic performance such as compression efficiency, it is manufactured because its size is small There was a technical problem that could not be done.

この場合、ブレード前縁部の回転軸から見た高さである半径位置が高い(即ち、クラウンプレートに囲まれる開口部が大きい)低負荷用のインペラであれば、機械加工の切削工具の大きさとの関係で製作は可能である。一方、作動流体の流量が多い場合に、空力性能を向上させる為、ブレードの前縁部の半径位置を低くし、更にブレードの上流側に軸方向流入羽根(インデューサ)を設けることが望ましいが、上記した制約条件から、空力設計上理想とする流路形状を加工することが困難であった。   In this case, if the impeller for a low load with a high radial position (ie, a large opening surrounded by the crown plate) as seen from the rotation axis of the blade leading edge is used, the size of the cutting tool for machining is large. Production is possible because of On the other hand, when the flow rate of the working fluid is large, in order to improve aerodynamic performance, it is desirable to lower the radial position of the front edge of the blade and to provide an axial inflow blade (inducer) on the upstream side of the blade. Because of the above-described constraint conditions, it has been difficult to process a channel shape that is ideal in aerodynamic design.

尚、特許文献1には、インペラとブレードが一体に削出されたディスクと、該ディスクに対向するカバーとから構成され、カバー側ブレード縁部に前記カバーに向って突出する複数のスペーサが形成されており、ろう材を前記カバー側ブレード縁部に配置し、前記ディスクと前記カバーとを重合わせてろう付けを行なう際には、前記スペーサにより前記カバー側ブレード縁部と前記カバーのブレード取付け面との間隔が保持され、ろう材が流出するのを防止するインペラの製造方法が開示されている。   Patent Document 1 includes a disk in which an impeller and a blade are integrally cut, and a cover that faces the disk, and a plurality of spacers that protrude toward the cover are formed on the edge of the cover blade. When the brazing material is disposed on the cover side blade edge and brazing is performed by overlapping the disk and the cover, the cover side blade edge and the cover blade are attached by the spacer. An impeller manufacturing method is disclosed in which a distance from a surface is maintained and brazing material is prevented from flowing out.

特開2012−102678号公報JP 2012-102678 A

上述した通り、従来技術では、圧縮効率等の空力性能の観点から目指すべきクローズドインペラの形状が存在していたとしても、加工難易度が高い為に加工できない場合があり、その場合には製作すべきクローズドインペラの形状を加工可能な形状で妥協せざるを得ず、その結果、加工難易度によってインペラの空力性能を犠牲にせざるを得なかったという解決すべき技術課題があった。   As described above, in the prior art, even if there is a closed impeller shape that should be aimed at from the viewpoint of aerodynamic performance such as compression efficiency, it may not be possible to process due to the high degree of processing difficulty. There was a technical problem to be solved that the closed impeller had to be compromised with a shape that could be processed, and as a result, the aerodynamic performance of the impeller had to be sacrificed depending on the processing difficulty.

本発明は、回転軸に軸着されたインペラと、該インペラを回転自在に収納するハウジングとを具備し、前記インペラは前記回転軸が嵌合されるハブと、該ハブに設けられた複数枚のブレードと、該ブレードに設けられ、前記ハブと全周に亘って対向し、該ハブとの間にインペラ内流路を形成するクラウンプレートとを有し、前記インペラは軸心方向に下流側の第1インペラ部と、上流側の第2インペラ部とに分割され、該分割は前記第1インペラ部及び前記第2インペラ部がそれぞれ前記ハブ及び前記ブレードを含む様に分割され、前記第1インペラ部と前記第2インペラ部は前記回転軸を介して一体化された遠心圧縮機に係るものである。   The present invention includes an impeller that is pivotally attached to a rotating shaft, and a housing that rotatably accommodates the impeller. The impeller includes a hub on which the rotating shaft is fitted, and a plurality of sheets provided on the hub. And a crown plate that is provided on the blade and is opposed to the hub over the entire circumference and forms a flow path in the impeller between the hub and the impeller, which is downstream in the axial direction. The first impeller portion and the upstream second impeller portion are divided so that the first impeller portion and the second impeller portion include the hub and the blade, respectively. The impeller portion and the second impeller portion relate to a centrifugal compressor integrated via the rotating shaft.

又本発明は、前記分割は、前記第2インペラ部が前記クラウンプレートを含まない様に分割され、該クラウンプレートの上流端は、前記第2インペラ部のブレードの上流端よりも下流側に位置し、前記ハウジングと前記クラウンプレートとの間を流れた作動流体が、前記第2インペラ部のブレードの上流端よりも下流側で前記インペラ内流路に合流する様構成された遠心圧縮機に係るものである。   According to the present invention, the division is divided so that the second impeller portion does not include the crown plate, and the upstream end of the crown plate is located downstream of the upstream end of the blade of the second impeller portion. The working fluid that flows between the housing and the crown plate is related to the centrifugal compressor configured to join the flow path in the impeller downstream from the upstream end of the blade of the second impeller portion. Is.

又本発明は、前記分割は、前記第1インペラ部及び前記第2インペラ部がそれぞれ前記ハブと前記ブレードと前記クラウンプレートとを含む様に分割され、前記第1インペラ部の前記クラウンプレートと前記第2インペラ部の前記クラウンプレートとの間には間隙が形成され、前記ハウジングと前記クラウンプレートとの間を流れた作動流体が、前記間隙を流通して前記インペラ内流路に合流する様構成された遠心圧縮機に係るものである。   In the present invention, the division may be performed such that the first impeller portion and the second impeller portion include the hub, the blade, and the crown plate, respectively, and the crown plate of the first impeller portion and the crown plate A gap is formed between the second impeller portion and the crown plate, and the working fluid that flows between the housing and the crown plate flows through the gap and merges with the flow path in the impeller. This relates to a centrifugal compressor.

又本発明は、前記第1インペラ部の前記ハブ、前記第2インペラ部の前記ハブのいずれか一方の中心部に凸部を形成し、いずれか他方に凹部を形成し、前記凸部と前記凹部を嵌合可能とし、前記凸部と前記凹部との嵌合で前記第1インペラ部と前記第2インペラ部とを一体化した遠心圧縮機に係るものである。   In the present invention, a convex portion is formed at the central portion of one of the hub of the first impeller portion and the hub of the second impeller portion, and a concave portion is formed on the other, and the convex portion and the The present invention relates to a centrifugal compressor in which a concave portion can be fitted and the first impeller portion and the second impeller portion are integrated by fitting the convex portion and the concave portion.

又本発明は、前記第1インペラ部の前記ハブと前記第2インペラ部の前記ハブに相互に連通する第1、第2キー溝が刻設され、前記回転軸に第3キー溝が刻設され、前記第1、第2、第3キー溝に掛渡ってキー片を嵌合し、該キー片を介して前記回転軸と前記第1インペラ部と前記第2インペラ部とを一体化した遠心圧縮機に係るものである。   According to the present invention, first and second key grooves communicating with the hub of the first impeller portion and the hub of the second impeller portion are engraved, and a third key groove is engraved on the rotating shaft. The key piece is fitted over the first, second, and third key grooves, and the rotary shaft, the first impeller portion, and the second impeller portion are integrated through the key piece. This relates to a centrifugal compressor.

更に又本発明は、前記第1インペラ部の前記ブレードと前記第2インペラ部の前記ブレードとが、前記ハブの分割面と平行である遠心圧縮機に係るものである。   Furthermore, the present invention relates to a centrifugal compressor in which the blade of the first impeller portion and the blade of the second impeller portion are parallel to the dividing surface of the hub.

本発明によれば、回転軸に軸着されたインペラと、該インペラを回転自在に収納するハウジングとを具備し、前記インペラは前記回転軸が嵌合されるハブと、該ハブに設けられた複数枚のブレードと、該ブレードに設けられ、前記ハブと全周に亘って対向し、該ハブとの間にインペラ内流路を形成するクラウンプレートとを有し、前記インペラは軸心方向に下流側の第1インペラ部と、上流側の第2インペラ部とに分割され、該分割は前記第1インペラ部及び前記第2インペラ部がそれぞれ前記ハブ及び前記ブレードを含む様に分割され、前記第1インペラ部と前記第2インペラ部は前記回転軸を介して一体化されたので、前記第1インペラ部と前記第2インペラ部とを個別に製作可能となる。その為、従来技術よりも小さい寸法や小さい形状のクローズドインペラが製作可能となり、製作すべきクローズドインペラの寸法や形状を妥協することが少なくなる。これにより加工難易度によってインペラの空力性能を犠牲にすることが従来技術よりも少なくなり、従来技術の課題を解決することができる。   According to the present invention, an impeller that is pivotally attached to a rotating shaft and a housing that rotatably accommodates the impeller are provided, and the impeller is provided on the hub and the hub on which the rotating shaft is fitted. A plurality of blades, and a crown plate provided on the blade, facing the hub over the entire circumference and forming a flow path in the impeller between the hub and the impeller in the axial direction The first impeller portion on the downstream side and the second impeller portion on the upstream side are divided, and the division is divided so that the first impeller portion and the second impeller portion include the hub and the blade, respectively. Since the first impeller portion and the second impeller portion are integrated via the rotating shaft, the first impeller portion and the second impeller portion can be individually manufactured. Therefore, it is possible to manufacture a closed impeller having a smaller size and a smaller shape than those of the prior art, and the size and shape of the closed impeller to be manufactured are less compromised. As a result, the aerodynamic performance of the impeller is sacrificed depending on the degree of processing difficulty, and the problems of the prior art can be solved.

本発明の第1の実施例に係る遠心圧縮機を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the centrifugal compressor which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係る遠心圧縮機の最も上流側のインペラ及びその周辺部を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the impeller of the most upstream side of the centrifugal compressor which concerns on 1st Example of this invention, and its peripheral part. 本発明の第2の実施例に係る遠心圧縮機の最も上流側のインペラ及びその周辺部を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the most upstream impeller of the centrifugal compressor which concerns on 2nd Example of this invention, and its peripheral part.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1に於いて、本発明の第1の実施例に係る多段の遠心圧縮機の概要について説明する。   First, referring to FIG. 1, an outline of a multistage centrifugal compressor according to a first embodiment of the present invention will be described.

遠心圧縮機1は、駆動源、例えばタービンと回転軸4を介して連結されている。前記遠心圧縮機1は、箱状の外ハウジング2と、該外ハウジング2の内部に設けられた内ハウジング3と、前記外ハウジング2及び前記内ハウジング3を貫通し、タービンホイール等の回転により回転される前記回転軸4と、前記内ハウジング3内に回転自在に収納される複数(図1中では3個)のインペラ5a〜5cとを有している。   The centrifugal compressor 1 is connected to a driving source, for example, a turbine via a rotating shaft 4. The centrifugal compressor 1 passes through the outer housing 2 and the inner housing 3 through rotation of a turbine wheel or the like through a box-shaped outer housing 2, an inner housing 3 provided inside the outer housing 2, The rotating shaft 4 and a plurality (three in FIG. 1) of impellers 5a to 5c that are rotatably accommodated in the inner housing 3 are provided.

前記内ハウジング3内には流路6が形成され、該流路6の下流端にスクロール7が形成される。前記流路6は、作動流体9が中心部から外周側に向って流れ、更に反転して中心に向って流れる様に外周側と中心側で交互に屈曲する様形成され、該流路6の中心部から外周側へと延出する部分にそれぞれ前記インペラ5a〜5cが多段に配置されている。   A flow path 6 is formed in the inner housing 3, and a scroll 7 is formed at the downstream end of the flow path 6. The flow path 6 is formed such that the working fluid 9 flows from the central portion toward the outer peripheral side, and further bends alternately at the outer peripheral side and the central side so as to be reversed and flow toward the center. The impellers 5a to 5c are arranged in multiple stages at portions extending from the central portion to the outer peripheral side.

該インペラ5a〜5cは、前記回転軸4に軸着され、各インペラ5a〜5cは前記回転軸4と一体に回転する様になっている。又、該回転軸4と前記内ハウジング3との間にはラビリンスシール8が設けられ、前記流路6と前記遠心圧縮機1の外部との間がシールされている。   The impellers 5 a to 5 c are attached to the rotary shaft 4, and the impellers 5 a to 5 c rotate integrally with the rotary shaft 4. A labyrinth seal 8 is provided between the rotary shaft 4 and the inner housing 3 to seal between the flow path 6 and the outside of the centrifugal compressor 1.

前記外ハウジング2上面の一端部には、前記流路6の上流端に接続され、該流路6に作動流体9を吸入する為の吸込みノズル11が設けられ、前記外ハウジング2上面の他端部には、前記スクロール7に接続され、前記遠心圧縮機1により圧縮された圧縮作動流体12を吐出する為の吐出ノズル13が設けられている。   One end of the upper surface of the outer housing 2 is connected to the upstream end of the flow path 6, and a suction nozzle 11 for sucking the working fluid 9 is provided in the flow path 6. The part is provided with a discharge nozzle 13 which is connected to the scroll 7 and discharges the compressed working fluid 12 compressed by the centrifugal compressor 1.

又、前記内ハウジング3内には、前記流路6の中途部、例えば前記インペラ5a,5b間に連通するサイドストリーム流路14が形成され、前記外ハウジング2上面には前記サイドストリーム流路14に接続されるサイドストリームノズル15が設けられている。前記サイドストリーム流路14及び前記サイドストリームノズル15は、前記作動流体9として、例えば高分子重量のガスを用いる場合に、処理の要件に応じて前記流路6の中途部で前記作動流体9の取出し、供給を行う様になっている。   Further, a side stream channel 14 communicating with the middle of the channel 6, for example, between the impellers 5 a and 5 b, is formed in the inner housing 3, and the side stream channel 14 is formed on the upper surface of the outer housing 2. The side stream nozzle 15 connected to is provided. The side stream flow path 14 and the side stream nozzle 15 are formed in the middle of the flow path 6 in the middle of the flow path 6 according to processing requirements when, for example, a polymer weight gas is used as the working fluid 9. Take out and supply.

前記流路6の前記インペラ5aの上流側には、前記吸込みノズル11から吸入され、前記インペラ5aに流入する前記作動流体9を整流する為のガイドベーン16が設けられ、前記インペラ5aの上流側には前記作動流体9の流量が多い場合に於ける空力性能向上の為の上流側ブレード17(軸方向流入羽根)が形成されている。   A guide vane 16 for rectifying the working fluid 9 sucked from the suction nozzle 11 and flowing into the impeller 5a is provided on the upstream side of the impeller 5a in the flow path 6, and the upstream side of the impeller 5a. An upstream blade 17 (axial inflow blade) is formed for improving aerodynamic performance when the flow rate of the working fluid 9 is large.

次に、図2に於いて、前記流路6を流通する前記作動流体9の流量が多い、最も上流側の1段目の前記インペラ5aとその周辺部の詳細について説明する。尚、図2中では、前記ガイドベーン16は省略している。又、以下の説明に於いては、前記インペラ5aをインペラ5、前記内ハウジング3をハウジング3として説明している。   Next, referring to FIG. 2, the details of the first stage impeller 5a on the most upstream side where the flow rate of the working fluid 9 flowing through the flow path 6 is large and the periphery thereof will be described. In FIG. 2, the guide vane 16 is omitted. In the following description, the impeller 5 a is described as the impeller 5, and the inner housing 3 is described as the housing 3.

前記流路6は、前記インペラ5に向って前記作動流体9を流通させる作動流体流路18と、前記インペラ5によって圧縮された後の前記作動流体9を流通させる圧縮作動流体流路19と、後述するインペラ内流路21とから構成される。   The flow path 6 includes a working fluid flow path 18 that circulates the working fluid 9 toward the impeller 5, a compressed working fluid flow path 19 that circulates the working fluid 9 after being compressed by the impeller 5, and It is comprised from the impeller flow path 21 mentioned later.

又、前記流路6の中途部、即ち前記作動流体流路18と前記圧縮作動流体流路19との間に前記インペラ5が設けられ、該インペラ5内に前記作動流体流路18と前記圧縮作動流体流路19と連通する前記インペラ内流路21が形成される。前記作動流体流路18の下流端部、即ち前記インペラ内流路21の入口部近傍は前記作動流体9の吸入口22となっており、前記インペラ内流路21は前記吸入口22から吐出口に向って漸次流路断面積が減少する様になっている。   The impeller 5 is provided in the middle of the flow path 6, that is, between the working fluid flow path 18 and the compression working fluid flow path 19, and the working fluid flow path 18 and the compression are provided in the impeller 5. The impeller channel 21 communicating with the working fluid channel 19 is formed. The downstream end of the working fluid channel 18, that is, the vicinity of the inlet of the impeller channel 21 serves as a suction port 22 for the working fluid 9, and the impeller channel 21 extends from the suction port 22 to a discharge port. The cross-sectional area of the flow path gradually decreases toward the center.

前記圧縮作動流体流路19には、上流側からディフューザ23、クロスオーバベント24、リターンガイドベーン25が設けられている。前記ディフューザ23は、前記インペラ5の回転の遠心力により増速された前記作動流体9の速度を圧力に変換し、該作動流体9の圧力を上昇させる。   A diffuser 23, a crossover vent 24, and a return guide vane 25 are provided in the compressed working fluid flow path 19 from the upstream side. The diffuser 23 converts the speed of the working fluid 9 accelerated by the centrifugal force of rotation of the impeller 5 into pressure, and increases the pressure of the working fluid 9.

又、前記クロスオーバベント24は、前記圧縮作動流体流路19を180°屈曲し、前記作動流体9を反転させる様になっており、前記リターンガイドベーン25は前記クロスオーバベント24により反転された前記作動流体9に適切な流入角を付与して次段へと供給する様になっている。   The crossover vent 24 bends the compressed working fluid flow path 19 by 180 ° to invert the working fluid 9. The return guide vane 25 is inverted by the crossover vent 24. The working fluid 9 is supplied with an appropriate inflow angle and supplied to the next stage.

前記インペラ5は、下流側の第1インペラ部26と上流側の第2インペラ部27とで軸心方向に分割された2分割構造となっている。下流側の前記第1インペラ部26は、前記回転軸4を嵌合可能な貫通孔(図示せず)を有する下流側ハブ28と、該下流側ハブ28の外周面に周方向等間隔に設けられた複数枚の下流側ブレード29と、該下流側ブレード29に固着され、全周に亘って前記下流側ハブ28と対向するクラウンプレート31とから構成される。該クラウンプレート31は、前記下流側ブレード29の前縁部(上流側縁部)よりも上流側に突出し、該突出部の下面は前記回転軸4の軸心と平行になっている。又、前記下流側ブレード29と前記クラウンプレート31との接合線を確保し、強度を向上させる為、前記下流側ブレード29の前縁部は、前記下流側ハブ28の上流側端面に対して傾斜している。   The impeller 5 has a two-part structure in which a first impeller portion 26 on the downstream side and a second impeller portion 27 on the upstream side are divided in the axial direction. The first impeller portion 26 on the downstream side is provided with a downstream hub 28 having a through hole (not shown) into which the rotary shaft 4 can be fitted, and an outer peripheral surface of the downstream hub 28 at equal intervals in the circumferential direction. The plurality of downstream blades 29 and a crown plate 31 fixed to the downstream blades 29 and facing the downstream hub 28 over the entire circumference. The crown plate 31 protrudes upstream from the front edge (upstream edge) of the downstream blade 29, and the lower surface of the protrusion is parallel to the axis of the rotary shaft 4. Further, in order to secure a joining line between the downstream blade 29 and the crown plate 31 and improve the strength, the front edge portion of the downstream blade 29 is inclined with respect to the upstream end surface of the downstream hub 28. doing.

前記第1インペラ部26の分割面である前記下流側ハブ28の上流側端面は、前記回転軸4の軸心と直交しており、前記貫通孔の周囲に環状の凹部32が形成されている。前記貫通孔には前記下流側ハブ28の上流側端面が開放された第1キー溝33が刻設されている。    An upstream end surface of the downstream hub 28, which is a split surface of the first impeller portion 26, is orthogonal to the axis of the rotating shaft 4, and an annular recess 32 is formed around the through hole. . A first key groove 33 having an upstream end face of the downstream hub 28 opened is formed in the through hole.

尚、前記下流側ハブ28と前記下流側ブレード29と前記クラウンプレート31とにより、前記インペラ5内に閉鎖された前記インペラ内流路21が形成される。   The downstream hub 28, the downstream blade 29, and the crown plate 31 form the impeller flow path 21 that is closed in the impeller 5.

又、前記インペラ5の、上流側の第2インペラ部27は、前記回転軸4を嵌合可能な貫通孔(図示せず)を有する上流側ハブ34と、該上流側ハブ34の外周面に周方向等間隔に設けられた複数枚の前記上流側ブレード17とから構成される。該上流側ブレード17の上端は前記回転軸4の軸心と平行になっており、又前記上流側ブレード17の枚数及び間隔は、前記下流側ブレード29の枚数及び間隔と等しくなっている。又、前記上流側ブレード17の後縁部(下流側縁部)は、前記下流側ブレード29の前縁部の傾斜に合わせて前記上流側ハブ34の下流側端面に対して傾斜している。   The second impeller portion 27 on the upstream side of the impeller 5 includes an upstream hub 34 having a through hole (not shown) into which the rotary shaft 4 can be fitted, and an outer peripheral surface of the upstream hub 34. The plurality of upstream blades 17 are provided at equal intervals in the circumferential direction. The upper end of the upstream blade 17 is parallel to the axis of the rotary shaft 4, and the number and interval of the upstream blade 17 are equal to the number and interval of the downstream blade 29. Further, the rear edge portion (downstream edge portion) of the upstream blade 17 is inclined with respect to the downstream end surface of the upstream hub 34 in accordance with the inclination of the front edge portion of the downstream blade 29.

前記第2インペラ部27の分割面である前記上流側ハブ34の下流側端面は、前記回転軸4の軸心と直交しており、前記貫通孔の周囲に環状の凸部36が形成されている。該凸部36は前記凹部32に対して嵌合可能となっている。前記凸部36の軸心方向の長さは、前記凹部32の軸心方向の深さよりも短くなっている。又、前記貫通孔には前記上流側ハブ34の上流側端面及び下流側端面が開放された第2キー溝37が刻設されている。   A downstream end surface of the upstream hub 34 that is a dividing surface of the second impeller portion 27 is orthogonal to the axis of the rotating shaft 4, and an annular convex portion 36 is formed around the through hole. Yes. The convex portion 36 can be fitted to the concave portion 32. The length of the convex portion 36 in the axial direction is shorter than the depth of the concave portion 32 in the axial direction. The through hole is provided with a second key groove 37 in which the upstream end face and the downstream end face of the upstream hub 34 are opened.

前記第1キー溝33と前記第2キー溝37を位置合せした状態で、前記凸部36が前記凹部32に嵌合されることで、前記凸部36の下流側端面と前記凹部32の上流側端面との間に僅かに隙間が形成された状態で、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27とが一体化される。   With the first key groove 33 and the second key groove 37 aligned, the convex portion 36 is fitted into the concave portion 32, so that the downstream end surface of the convex portion 36 and the upstream of the concave portion 32 are arranged. The first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 are integrated in a state where a slight gap is formed between the side end surfaces.

この状態では、前記下流側ハブ28の上流側端面と前記上流側ハブ34の下流側端面とが密着し、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17後縁部とが密着し、前記クラウンプレート31の突出部の下面と前記上流側ブレード17の上端の一部とが密着し、更に前記第1キー溝33と前記第2キー溝37とが連通同一線上に配列され、相互に連通する。この時、前記上流側ブレード17は前記吸入口22に位置し、前記上流側ブレード17の前縁部は前記クラウンプレート31よりも上流側に突出している。   In this state, the upstream end surface of the downstream hub 28 and the downstream end surface of the upstream hub 34 are in close contact with each other, and the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 are in close contact with each other. The lower surface of the projecting portion of the crown plate 31 and a part of the upper end of the upstream blade 17 are in close contact with each other, and the first key groove 33 and the second key groove 37 are arranged on the same communication line. Communicate with. At this time, the upstream blade 17 is located at the suction port 22, and the front edge portion of the upstream blade 17 protrudes upstream from the crown plate 31.

又、前記回転軸4にも第3キー溝38が刻設され、該第3キー溝38と前記第1キー溝33、前記第2キー溝37とが位置合せされた状態で、前記第1キー溝33、前記第2キー溝37、前記第3キー溝38に掛渡ってキー片39が嵌合される。該キー片39により、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27と前記回転軸4とが連結され、前記第1インペラ部26、前記第2インペラ部27と前記回転軸4との相対回転が拘束されると共に、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27との相対回転が拘束される。   A third key groove 38 is also formed on the rotary shaft 4, and the first key groove 33, the first key groove 33, and the second key groove 37 are aligned with each other. A key piece 39 is fitted over the key groove 33, the second key groove 37, and the third key groove 38. The first impeller portion 26, the second impeller portion 27, and the rotating shaft 4 are connected by the key piece 39, and the first impeller portion 26, the second impeller portion 27, and the rotating shaft 4 are relative to each other. The rotation is constrained and the relative rotation between the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 is constrained.

前記ハウジング3には、前記クラウンプレート31と前記ハウジング3との間をシールするラビリンスシール41が設けられている。該ラビリンスシール41は、前記クラウンプレート31外周面の上流側端部と対向する様設けられ、圧縮された前記作動流体9が、前記インペラ内流路21の出口部から前記クラウンプレート31と前記ハウジング3との間を通って前記吸入口22に流入するのを抑制している。   The housing 3 is provided with a labyrinth seal 41 that seals between the crown plate 31 and the housing 3. The labyrinth seal 41 is provided so as to face the upstream end portion of the outer peripheral surface of the crown plate 31, and the compressed working fluid 9 is supplied from the outlet portion of the flow path 21 in the impeller to the crown plate 31 and the housing. 3 and the flow into the suction port 22 is suppressed.

又、前記ハウジング3と前記下流側ハブ28の間にもラビリンスシール42が設けられ、前記ディフューザ23により昇圧され、前記リターンガイドベーン25により整流された前記作動流体9が、前記ハウジング3と前記下流側ハブ28との間から回込み、前記インペラ内流路21の出口部に流入するのを防止している。   A labyrinth seal 42 is also provided between the housing 3 and the downstream hub 28, and the working fluid 9, which has been pressurized by the diffuser 23 and rectified by the return guide vane 25, flows between the housing 3 and the downstream side. It is prevented from flowing into between the side hub 28 and flowing into the outlet of the in-impeller channel 21.

次に、前記遠心圧縮機1の作用について説明する。   Next, the operation of the centrifugal compressor 1 will be described.

モータやタービンホイール等の回転により前記回転軸4が回転されることで、前記インペラ5が一体に回転される。前記吸入口22は、前記インペラ5に向って漸次流路断面積が減少すると共に、前記上流側ブレード17が配置されており、前記吸込みノズル11から吸入され、前記作動流体流路18を流通する前記作動流体9は、前記インペラ内流路21に流入する過程で、前記上流側ブレード17により縮流され、整流される。   The impeller 5 is integrally rotated by rotating the rotating shaft 4 by rotation of a motor, a turbine wheel, or the like. The suction port 22 has a flow passage cross-sectional area that gradually decreases toward the impeller 5, and the upstream blade 17 is disposed, and is sucked from the suction nozzle 11 and flows through the working fluid flow passage 18. The working fluid 9 is contracted and rectified by the upstream blade 17 in the course of flowing into the impeller channel 21.

前記インペラ内流路21に流入した前記作動流体9は、前記インペラ5の回転による遠心力により圧縮され、昇圧されて前記インペラ内流路21より吐出される。   The working fluid 9 that has flowed into the in-impeller channel 21 is compressed by the centrifugal force generated by the rotation of the impeller 5, is pressurized, and is discharged from the in-impeller channel 21.

該インペラ内流路21より吐出された前記作動流体9は、前記ディフューザ23を通過する過程で減速されると共に昇圧され、前記クロスオーバベント24にて反転された後前記リターンガイドベーン25により適切な流入角を付与された前記作動流体9が、次段のインペラ5b(図1参照)へと流入する。   The working fluid 9 discharged from the flow path 21 in the impeller is decelerated and increased in pressure in the process of passing through the diffuser 23, and after being reversed by the crossover vent 24, the working fluid 9 is appropriately supplied by the return guide vane 25. The working fluid 9 provided with the inflow angle flows into the next stage impeller 5b (see FIG. 1).

前記作動流体9は、下流段の前記インペラ5b,5cのインペラ内流路21b,21c(図1参照)を流通する過程で更に圧縮され、前記スクロール7を経て、前記吐出ノズル13より前記圧縮作動流体12として吐出される。   The working fluid 9 is further compressed in the course of flowing through the impeller flow paths 21b and 21c (see FIG. 1) of the impellers 5b and 5c in the downstream stage, and is compressed by the discharge nozzle 13 via the scroll 7. The fluid 12 is discharged.

上記処理中、前記インペラ5により圧縮された前記作動流体9の一部は、前記クラウンプレート31と前記ハウジング3との間を流通し、前記ラビリンスシール41を通り抜けて、戻り流43として僅かに前記吸入口22に流入する。   During the processing, a part of the working fluid 9 compressed by the impeller 5 flows between the crown plate 31 and the housing 3, passes through the labyrinth seal 41, and slightly returns as the return flow 43. It flows into the suction port 22.

第1の実施例では、前記インペラ5が前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27とに軸心方向に分割され、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27とを個別に製作可能である。その為、例えば前記第1インペラ部26を個別に機械加工で製作する場合、前記クラウンプレート31に囲まれた領域内にある前記下流側ブレード29の前縁部から後縁部までの形状の湾曲の度合いが緩和され、前記クラウンプレート31に囲まれた領域内に於いて切削工具の刃物部分が前記前縁部から前記後縁部まで届き易くなる。その為、単体素材からディスク、ブレード、クラウンプレートを削出す従来のクローズドインペラと比較して加工の難易度が緩和され、より小さい寸法や小さい形状のインペラの製作が可能となる。又、前記第2インペラ部27を機械加工で製作する場合、前記クラウンプレート31による開口部分の径の制約を受けずに前記第2インペラ部27を加工できる為、従来技術と比較して加工難易度が緩和される。従って、前記インペラ5が前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27とに軸心方向に分割されることで、従来技術よりも小さい寸法や小さい形状のクローズドインペラが製作可能となり、製作すべきクローズドインペラの寸法や形状を妥協することが少なくなる。これにより加工難易度によってインペラの空力性能を犠牲にすることが従来技術よりも少なくなり、従来技術の課題を解決することができる。又加工の難易度に基づく技術的な制約が軽減され、小型の前記インペラ5、或は空力設計上理想とする流路形状(前記インペラ内流路21)を有する前記インペラ5を容易に製作することができる。   In the first embodiment, the impeller 5 is divided into the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 in the axial direction, and the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 are individually separated. Can be produced. Therefore, for example, when the first impeller portion 26 is manufactured individually by machining, the curved shape of the shape from the front edge portion to the rear edge portion of the downstream blade 29 in the region surrounded by the crown plate 31 is obtained. As a result, the blade portion of the cutting tool can easily reach from the front edge portion to the rear edge portion in the region surrounded by the crown plate 31. Therefore, compared to a conventional closed impeller that cuts a disk, blade, and crown plate from a single material, the difficulty of processing is reduced, and it is possible to manufacture an impeller with a smaller size and a smaller shape. Further, when the second impeller portion 27 is manufactured by machining, the second impeller portion 27 can be processed without being restricted by the diameter of the opening portion by the crown plate 31, so that it is easier to process than the conventional technique. The degree is relaxed. Therefore, by dividing the impeller 5 into the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 in the axial direction, it becomes possible to manufacture a closed impeller having a smaller size and a smaller shape than those of the prior art. The compromised dimensions and shape of the closed impeller should be reduced. As a result, the aerodynamic performance of the impeller is sacrificed depending on the degree of processing difficulty, and the problems of the prior art can be solved. Further, the technical restrictions based on the difficulty of processing are reduced, and the impeller 5 having a small channel shape or an ideal flow channel shape (the channel 21 in the impeller) can be easily manufactured. be able to.

又、前記第1インペラ部26の前記凹部32に、前記第2インペラ部27の前記凸部36を圧入してもよく、圧入することで前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27とが一体化され、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27を一体化させる為の溶接が不要となり、製作コストの低減を図ることができる。   Further, the convex portion 36 of the second impeller portion 27 may be press-fitted into the concave portion 32 of the first impeller portion 26, and the first impeller portion 26, the second impeller portion 27, Are integrated, and welding for integrating the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 becomes unnecessary, and the manufacturing cost can be reduced.

又、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27に刻設された前記第1キー溝33と前記第2キー溝37が合致し、前記第1キー溝33、前記第2キー溝37と前記回転軸4に刻設された前記第3キー溝38に前記キー片39を嵌合し、該キー片39を介して前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27と前記回転軸4とを連結しているので、前記第1インペラ部26、前記第2インペラ部27と前記回転軸4との相対回転を防止できると共に、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の相対回転を防止することができる。更に、前記キー片39により、前記回転軸4、前記第1インペラ部26、前記第2インペラ部27をガタツキなく完全に一体化できれば、前記凹部32と前記凸部36の嵌合も省略できる。   In addition, the first key groove 33 and the second key groove 37 formed on the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 are aligned with each other, and the first key groove 33 and the second key groove 37 are aligned. The key piece 39 is fitted into the third key groove 38 formed on the rotary shaft 4, and the first impeller portion 26, the second impeller portion 27, and the rotary shaft are inserted through the key piece 39. 4, the first impeller portion 26, the second impeller portion 27 and the rotation shaft 4 can be prevented from rotating relative to each other, and the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 can be prevented from rotating relative to each other. Relative rotation can be prevented. Further, if the rotary shaft 4, the first impeller portion 26, and the second impeller portion 27 can be completely integrated with the key piece 39 without rattling, the fitting of the concave portion 32 and the convex portion 36 can be omitted.

又、前記上流側ブレード17の前縁部が前記クラウンプレート31の前縁部よりも上流側に突出しているので、前記吸入口22に流入した前記戻り流43の前記上流側ブレード17の前縁部への干渉が抑制される。従って、前記作動流体9に前記戻り流43が合流する際の流れの乱れが抑制され、圧力損失が低減されて前記遠心圧縮機1の効率を向上させることができる。   Further, since the front edge portion of the upstream blade 17 protrudes upstream from the front edge portion of the crown plate 31, the front edge of the upstream blade 17 of the return flow 43 that has flowed into the suction port 22. Interference with the part is suppressed. Therefore, the turbulence of the flow when the return flow 43 joins the working fluid 9 is suppressed, the pressure loss is reduced, and the efficiency of the centrifugal compressor 1 can be improved.

又、前記クラウンプレート31の上流端を傾斜させ、前記戻り流43が下流側に向って前記吸入口22に流入する様構成することで、前記インペラ内流路21出口部と前記戻り流43の流入部との圧力差を低減させることができるので、前記戻り流43の流量を低減させることができ、より圧力損失が低減されて前記遠心圧縮機1の効率を向上させることができる。   In addition, the upstream end of the crown plate 31 is inclined so that the return flow 43 flows into the suction port 22 toward the downstream side. Since the pressure difference with the inflow part can be reduced, the flow rate of the return flow 43 can be reduced, the pressure loss can be further reduced, and the efficiency of the centrifugal compressor 1 can be improved.

尚、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27は、分割面が前記回転軸4の軸心に対して直交し、前記インペラ5を構成する各部材の回転応力値が制限値内であれば任意の位置で分割することができる。   The first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 have split surfaces orthogonal to the axis of the rotary shaft 4 and the rotational stress values of the members constituting the impeller 5 are within the limit values. If there is, it can be divided at an arbitrary position.

又、第1の実施例では、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部が、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の分割面に対して傾斜しているが、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部を前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の分割面と平行、或は面一としてもよい。この様な構成とすることで、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の製作が容易となると共に、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部を容易に密着させることができる。   In the first embodiment, the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 are inclined with respect to the dividing surface of the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27. However, the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 may be parallel or flush with the dividing surfaces of the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27. Good. With this configuration, the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 can be easily manufactured, and the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 can be provided. It can be easily adhered.

次に、図3に於いて、本発明の第2の実施例について説明する。尚、図3中、図2中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2の実施例では、第1インペラ部26が下流側ハブ28、下流側ブレード29、下流側クラウンプレート45から構成され、第2インペラ部27が上流側ハブ34、上流側ブレード17、上流側クラウンプレート46から構成されている。該上流側クラウンプレート46は、前記上流側ブレード17に固着され、全周に亘って前記上流側ハブ34と対向する様になっている。   In the second embodiment, the first impeller portion 26 includes a downstream hub 28, a downstream blade 29, and a downstream crown plate 45, and the second impeller portion 27 includes the upstream hub 34, the upstream blade 17, and the upstream side. A crown plate 46 is used. The upstream crown plate 46 is fixed to the upstream blade 17 and faces the upstream hub 34 over the entire circumference.

前記下流側ブレード29の前縁部は、前記下流側クラウンプレート45の前縁部よりも僅かに上流側に突出し、前記上流側ブレード17の後縁部は、前記上流側クラウンプレート46の後縁部よりも僅かに下流側に突出している。   A front edge portion of the downstream blade 29 protrudes slightly upstream from a front edge portion of the downstream crown plate 45, and a rear edge portion of the upstream blade 17 is a rear edge of the upstream crown plate 46. It protrudes slightly downstream from the part.

前記第2インペラ部27の凸部36を前記第1インペラ部26の凹部32に嵌合し、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27を一体化させた際には、前記下流側ハブ28の上流側端面と前記上流側ハブ34の下流側端面とが密着し、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部とが密着する。又、前記下流側クラウンプレート45の前縁部と前記上流側クラウンプレート46の後縁部との間には僅かな間隙が形成され、該間隙により戻り流路47が形成される。   When the convex portion 36 of the second impeller portion 27 is fitted into the concave portion 32 of the first impeller portion 26 and the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 are integrated, the downstream side The upstream end surface of the hub 28 and the downstream end surface of the upstream hub 34 are in close contact with each other, and the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 are in close contact with each other. A slight gap is formed between the front edge portion of the downstream crown plate 45 and the rear edge portion of the upstream crown plate 46, and a return flow path 47 is formed by the gap.

尚、該戻り流路47は、全周に亘って形成された溝であってもよいし、周方向等間隔で放射状に穿設された孔であってもよい。更に点対称となる様複数の孔を穿設してもよい。   The return channel 47 may be a groove formed over the entire circumference, or may be a hole that is formed radially at equal intervals in the circumferential direction. Further, a plurality of holes may be formed so as to be point symmetric.

遠心圧縮機1を作動させた際には、インペラ5により圧縮された作動流体9の一部が、前記下流側クラウンプレート45とハウジング3との間を流通し、戻り流43として前記戻り流路47よりインペラ内流路21内に流入する。   When the centrifugal compressor 1 is operated, a part of the working fluid 9 compressed by the impeller 5 circulates between the downstream crown plate 45 and the housing 3 and returns as the return flow 43 to the return flow path. 47 flows into the impeller channel 21.

第2の実施例に於いては、前記戻り流43が前記インペラ内流路21に流入するので、前記戻り流43が前記上流側ブレード17の前縁部に干渉することがない。従って、前記作動流体9に前記戻り流43が合流する際の流れの乱れが抑制され、圧力損失が低減されて前記遠心圧縮機1の効率を向上させることができる。   In the second embodiment, the return flow 43 flows into the impeller channel 21, so that the return flow 43 does not interfere with the front edge of the upstream blade 17. Therefore, the turbulence of the flow when the return flow 43 joins the working fluid 9 is suppressed, the pressure loss is reduced, and the efficiency of the centrifugal compressor 1 can be improved.

又、前記戻り流路47を介して前記インペラ内流路21に前記戻り流43を流入させる様にすることで、前記インペラ内流路21出口部の前記作動流体9との圧力差を小さくすることができ、前記戻り流43の流量を低減することができる。   Further, by allowing the return flow 43 to flow into the impeller internal passage 21 via the return passage 47, the pressure difference with the working fluid 9 at the outlet of the impeller internal passage 21 is reduced. The flow rate of the return flow 43 can be reduced.

又、前記上流側クラウンプレート46と前記下流側クラウンプレート45の分割位置、前記下流側ブレード29の前縁部の突出量と前記上流側ブレード17の後縁部の突出量等を変更することで、前記戻り流路47の位置や大きさを自在に調整することができ、前記遠心圧縮機1の性能を更に向上させることができる。   Further, by changing the dividing position of the upstream crown plate 46 and the downstream crown plate 45, the protruding amount of the front edge portion of the downstream blade 29, the protruding amount of the rear edge portion of the upstream blade 17, and the like. The position and size of the return channel 47 can be freely adjusted, and the performance of the centrifugal compressor 1 can be further improved.

尚、第2の実施例に於いても、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部が、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の分割面に対して傾斜しているが、第1の実施例と同様、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部を前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の分割面と平行、或は面一とし、前記第1インペラ部26と前記第2インペラ部27の製作を容易にし、前記下流側ブレード29の前縁部と前記上流側ブレード17の後縁部を容易に密着可能としてもよい。   In the second embodiment, the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 are formed on the dividing surface of the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27. However, as in the first embodiment, the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 are connected to the first impeller portion 26 and the second impeller portion 27, respectively. The first impeller portion 26 and the second impeller portion 27 are easily manufactured in parallel with or in a plane with the dividing surface, and the front edge portion of the downstream blade 29 and the rear edge portion of the upstream blade 17 are formed. It may be possible to make contact easily.

又、第1の実施例、第2の実施例では、前記下流側ハブ28に前記凹部32を形成し、前記上流側ハブ34に前記凸部36を形成しているが、前記下流側ハブ28に凸部を形成し、前記上流側ハブ34に凹部を形成してもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the concave portion 32 is formed in the downstream hub 28 and the convex portion 36 is formed in the upstream hub 34. A convex portion may be formed on the upstream hub 34, and a concave portion may be formed on the upstream hub 34.

又、第1の実施例、第2の実施例では、最も上流側の前記インペラ5のみを分割構造とし、前記上流側ブレード17を設ける構成としているが、設けられる前記インペラ5の数が多い等、2段目以降も前記流路6を流通する前記作動流体9の流量が多い場合には、2段目以降の前記インペラ5についても分割構造とし、前記上流側ブレード17を設けてもよいのは言う迄もない。   In the first embodiment and the second embodiment, only the most upstream impeller 5 is divided and the upstream blade 17 is provided. However, the number of the impellers 5 provided is large. When the flow rate of the working fluid 9 flowing through the flow path 6 is large in the second and subsequent stages, the impeller 5 in the second and subsequent stages may also be divided and the upstream blade 17 may be provided. Needless to say.

1 遠心圧縮機 3 内ハウジング
4 回転軸 5 インペラ
9 作動流体 17 上流側ブレード
18 作動流体流路 19 圧縮作動流体流路
21 インペラ内流路 22 吸入口
26 第1インペラ部 27 第2インペラ部
28 下流側ハブ 29 下流側ブレード
31 クラウンプレート 32 凹部
33 第1キー溝 34 上流側ハブ
36 凸部 37 第2キー溝
38 第3キー溝 39 キー片
43 戻り流 45 下流側クラウンプレート
46 上流側クラウンプレート 47 戻り流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifugal compressor 3 Inner housing 4 Rotating shaft 5 Impeller 9 Working fluid 17 Upstream blade 18 Working fluid flow path 19 Compressed working fluid flow path 21 Impeller internal flow path 22 Suction port 26 First impeller part 27 Second impeller part 28 Downstream Side Hub 29 Downstream Blade 31 Crown Plate 32 Concave 33 First Key Groove 34 Upstream Hub 36 Convex 37 Second Key Groove 38 Third Key Groove 39 Key Piece 43 Return Flow 45 Downstream Crown Plate 46 Upstream Crown Plate 47 Return flow path

Claims (6)

回転軸に軸着されたインペラと、該インペラを回転自在に収納するハウジングとを具備し、前記インペラは前記回転軸が嵌合されるハブと、該ハブに設けられた複数枚のブレードと、該ブレードに設けられ、前記ハブと全周に亘って対向し、該ハブとの間にインペラ内流路を形成するクラウンプレートとを有し、前記インペラは軸心方向に下流側の第1インペラ部と、上流側の第2インペラ部とに分割され、該分割は前記第1インペラ部及び前記第2インペラ部がそれぞれ前記ハブ及び前記ブレードを含む様に分割され、前記第1インペラ部と前記第2インペラ部は前記回転軸を介して一体化されたことを特徴とする遠心圧縮機。   An impeller pivotally attached to a rotating shaft; and a housing that rotatably accommodates the impeller, wherein the impeller has a hub on which the rotating shaft is fitted, a plurality of blades provided on the hub, A crown plate provided on the blade, facing the hub over the entire circumference and forming a flow path in the impeller between the hub, and the impeller is a first impeller downstream in the axial direction. And the second impeller portion on the upstream side, the division is divided so that the first impeller portion and the second impeller portion include the hub and the blade, respectively, the first impeller portion and the second impeller portion A centrifugal compressor characterized in that the second impeller portion is integrated via the rotating shaft. 前記分割は、前記第2インペラ部が前記クラウンプレートを含まない様に分割され、該クラウンプレートの上流端は、前記第2インペラ部のブレードの上流端よりも下流側に位置し、前記ハウジングと前記クラウンプレートとの間を流れた作動流体が、前記第2インペラ部のブレードの上流端よりも下流側で前記インペラ内流路に合流する様構成された請求項1の遠心圧縮機。   The division is performed such that the second impeller portion does not include the crown plate, and the upstream end of the crown plate is located downstream of the upstream end of the blade of the second impeller portion, 2. The centrifugal compressor according to claim 1, wherein the working fluid that has flowed between the crown plate and the second impeller portion is joined to the impeller flow path downstream from an upstream end of a blade of the second impeller portion. 前記分割は、前記第1インペラ部及び前記第2インペラ部がそれぞれ前記ハブと前記ブレードと前記クラウンプレートとを含む様に分割され、前記第1インペラ部の前記クラウンプレートと前記第2インペラ部の前記クラウンプレートとの間には間隙が形成され、前記ハウジングと前記クラウンプレートとの間を流れた作動流体が、前記間隙を流通して前記インペラ内流路に合流する様構成された請求項1の遠心圧縮機。   The division is performed such that the first impeller portion and the second impeller portion include the hub, the blade, and the crown plate, respectively, and the crown plate of the first impeller portion and the second impeller portion of the first impeller portion are divided. The gap is formed between the crown plate, and the working fluid that flows between the housing and the crown plate flows through the gap and merges with the flow path in the impeller. Centrifugal compressor. 前記第1インペラ部の前記ハブ、前記第2インペラ部の前記ハブのいずれか一方の中心部に凸部を形成し、いずれか他方に凹部を形成し、前記凸部と前記凹部を嵌合可能とし、前記凸部と前記凹部との嵌合で前記第1インペラ部と前記第2インペラ部とを一体化した請求項1〜請求項3のうちいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   A convex portion is formed at the central portion of one of the hub of the first impeller portion and the hub of the second impeller portion, and a concave portion is formed at the other, and the convex portion and the concave portion can be fitted. The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the first impeller portion and the second impeller portion are integrated by fitting the convex portion and the concave portion. 前記第1インペラ部の前記ハブと前記第2インペラ部の前記ハブに相互に連通する第1、第2キー溝が刻設され、前記回転軸に第3キー溝が刻設され、前記第1、第2、第3キー溝に掛渡ってキー片を嵌合し、該キー片を介して前記回転軸と前記第1インペラ部と前記第2インペラ部とを一体化した請求項1〜請求項4のうちいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   First and second key grooves communicating with the hub of the first impeller portion and the hub of the second impeller portion are engraved, and a third key groove is engraved on the rotary shaft, The key piece is fitted over the second and third key grooves, and the rotary shaft, the first impeller portion, and the second impeller portion are integrated through the key piece. Item 5. The centrifugal compressor according to any one of Items 4 above. 前記第1インペラ部の前記ブレードと前記第2インペラ部の前記ブレードとが、前記ハブの分割面と平行である請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載の遠心圧縮機。   The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the blade of the first impeller portion and the blade of the second impeller portion are parallel to a split surface of the hub.
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