JP2016176424A - インペラ、回転機械、及び圧縮機システム - Google Patents

Abstract

【課題】十分な耐久性を有するインペラ、回転機械、及び圧縮機システムを提供する。【解決手段】インペラは、係合溝８が形成された内周側部材６０と、係合溝８に収容される係合部９、係合部９から径方向外側に向かって延びる本体部７１を有する外周側部材と、を備える。係合溝８は、軸線Ｏ方向一方側に位置して他方側を向く上流面８１、及び軸線Ｏ方向他方側に位置して一方側を向く下流面８２を有する。上流面８１には、上流突出部８４が形成されている。下流面８２には、下流突出部８５が形成されている。係合部９は、上流面８１と対向する上流対向面９４と、下流面８２と対向する下流対向面９５と、上流面８１と当接する上流外側突出部Ｐ１と、下流面８２と当接する下流内側突出部Ｐ４と、上流突出部８４と当接する上流当接面９２と、下流突出部８５と当接する下流当接面９３と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、インペラ、回転機械、及び圧縮機システムに関する。

モータと圧縮機とが一体となっている圧縮機システムは、空気やガス等の気体を圧縮する圧縮機と、圧縮機を駆動させるモータとを有している。すなわち、この圧縮機システムでは、圧縮機のケーシングから延びる回転軸と、モータのケーシングから同軸上に延びるモータの回転軸とが互いに接続され、モータの回転が圧縮機に伝達される。このモータ及び圧縮機の回転軸は、複数の軸受により支持されることで安定して回転する。

このような圧縮機システムは、例えば、非特許文献１のような海底生産システム（Ｓｕｂｓｅａ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）や、非特許文献２のような浮体式海洋石油貯蔵設備（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ、ＦＰＳＯ）に使用される。海底生産システムに使用される際には、モータ圧縮機は、海底に設置され、海底から数千ｍの深さまで掘削した生産井から原油や天然ガス等が混在した生産流体を海上に送り出している。また、浮体式海洋石油貯蔵設備に使用される際には、モータ圧縮機は、船舶等の海上設備に設置されている。

三菱重工技報 Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．５ Ｐ３１０−Ｐ３１３ Ｔｕｒｂｏｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ／Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１４ Ｐ１８−Ｐ２４

一般的に、上記圧縮機システムに適用される圧縮機は、軸線に沿って延びる回転軸と、回転軸上で軸線方向に間隔を空けて配列された複数のインペラと、これらインペラを外周側からことで流路を形成するケーシングと、を備えている。上記モータの駆動力によって回転軸が回転駆動されることで、軸線方向の一方側（上流側）から流路内に作動流体が導かれる。流路中を流通する間に作動流体は徐々に圧縮された後、高圧状態となって軸線方向の他方側（下流側）から排出される。すなわち、流路中では、各段のインペラの上流側よりも下流側の領域で、作動流体の圧力が相対的に高くなっている。この圧力差により、インペラに対しては、下流側から上流側に向かう外力が付加される。

上記のような外力が継続的に付加された場合、インペラが下流側から上流側に向かって傾く可能性がある。特に、インペラが回転軸に対して着脱可能に構成されている場合、上記の外力によってインペラが回転軸から脱離してしまう可能性もある。したがって、上記のインペラには耐久性向上の余地がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであって、十分な耐久性を有するインペラ、回転機械、及び圧縮機システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係るインペラは、軸線を中心として円環状をなすとともに、径方向外側に向かって開口する係合溝が形成された内周側部材と、前記内周側部材の前記係合溝に収容される係合部、該係合部から径方向外側に向かって延びることで軸線方向の一方側から他方側に流通する作動流体中に曝される本体部を有する外周側部材と、を備え、前記係合溝は、軸線方向一方側に位置して他方側を向く上流面、及び軸線方向他方側に位置して一方側を向く下流面を有し、前記上流面における径方向外側の領域には、下流側に向かって突出する上流突出部が形成され、前記下流面における径方向外側の領域には、上流側に向かって突出する下流突出部が形成され、前記係合部は、前記上流面と軸線方向に間隔を空けて対向する上流対向面と、前記下流面と軸線方向に間隔を空けて対向する下流対向面と、前記上流対向面における径方向外側の領域に設けられ、一方側に突出することで、前記係合溝の前記上流面と当接する上流外側突出部と、前記下流対向面における径方向内側の領域に設けられ、他方側に突出することで、前記係合溝の前記下流面と当接する下流内側突出部と、前記上流突出部と径方向に当接する上流当接面と、前記下流突出部と径方向に当接する下流当接面と、を有する。

上記の構成では、係合部の上流外側突出部と係合溝の上流面とが当接するとともに、下流内側突出部と係合溝の下流面とが当接している。したがって、インペラの本体部に対して、軸線方向の一方側（上流側）から他方側（下流側）に向かう外力が付加された場合であっても、外周側部材が下流側から上流側に向かって傾いたり、内周側部材から脱離したりする可能性を低減することができる。
さらに、係合部の径方向外側に設けられた上流当接面、及び下流当接面が、係合溝における上流突出部、及び下流突出部にそれぞれ当接する。これにより、外周側部材に対して軸線から径方向外側に向かう外力（遠心力等）が働いた場合であっても、この外力に抗することができる。すなわち、外周側部材が径方向外側に向かって脱離する可能性を低減することができる。

本発明の一態様に係るインペラでは、前記係合部は、前記上流対向面上で、前記上流外側突出部から径方向内側に離間して設けられ、上流側に突出することで、前記係合溝の前記上流面と当接する上流内側突出部と、前記下流対向面上で、前記下流内側突出部から径方向外側に離間して設けられ、下流側に突出することで、前記係合溝の前記下流面と当接する下流外側突出部と、を有し、前記係合溝は、前記係合部における前記上流外側突出部、及び前記上流内側突出部の間に係合する上流第二突出部と、前記下流外側突出部、及び前記下流内側突出部の間に係合する下流第二突出部と、を有してもよい。

上記の構成によれば、係合部の上流内側突出部、及び下流外側突出部が、係合溝における上流第二突出部、及び下流第二突出部にそれぞれ当接している。これにより、インペラの本体部に対して軸線方向に外力が付加された場合に、外周側部材が軸線方向の一方側（上流側）、又は他方側（下流側）に向かって傾いたり、内周側部材から脱離したりする可能性をさらに低減することができる。

本発明の他の態様に係る回転機械は、前記軸線に沿って延びる回転軸と、前記回転軸の外周面に設けられた、上記いずれか１つの態様に係るインペラと、前記インペラを外側から覆うことで、作動流体が流通する流路を形成するケーシングと、を備える。

上記の構成によれば、インペラが十分な耐久性を備えることにより、回転機械の耐久性をも向上させることができる。

本発明のさらに他の態様に係る圧縮機システムは、上記他の態様に係る遠心圧縮機としての回転機械と、と、前記回転機械の前記回転軸を回転駆動する電動機と、を備える。

本発明によれば、十分な耐久性を有するインペラ、回転機械、及び圧縮機システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る圧縮機システムの全体図である。 本発明の第一実施形態に係るインペラを示す図である。 本発明の第一実施形態に係るインペラの要部拡大図である。 本発明の第一実施形態に係るインペラの変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るインペラの要部拡大図である。

［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に係るインペラ２２、回転機械、及び圧縮機システム１について、図１から図４を参照して説明する。図１に示すように、圧縮機システム１は、海洋油ガス田開発方式の一つである海底生産システム（Ｓｕｂｓｅａ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に使用されて海底に設けられたり、浮体式海洋石油貯蔵設備（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ、ＦＰＳＯ）に使用されて海上に設けられたりする。圧縮機システム１は、海底数百から数千ｍに存在する油ガス田の生産井から採取された油・ガス等の生産流体を作動流体として圧送する。

圧縮機システム１は、図１に示すように、回転軸として軸線Ｏ方向（図１左右方向）に延在するシャフト２１を有する圧縮機２（遠心圧縮機２）と、シャフト２１に直接的に接続されるロータ３１を有するモータ３（電動機３）と、シャフト２１を支持する軸受部４と、モータ３と圧縮機２とを収容するケーシング５と、を備えている。

圧縮機２は、ケーシング５内に収容され、ロータ３１とともにシャフト２１が軸線Ｏ回りに回転することで作動流体を圧縮する。本実施形態の圧縮機２は、軸線Ｏ方向に延在するシャフト２１と、シャフト２１の外周面６１に固定されたインペラ２２と、インペラ２２を収容するハウジング２３とを有している。

シャフト２１は、軸線Ｏ方向に延在する回転軸であり、軸線Ｏ回りに回転可能にケーシング５に支持されている。シャフト２１は、ハウジング２３を貫通しており、両端がハウジング２３から延出している。シャフト２１は、後述するケーシング５内において軸線Ｏ方向に延在している。

インペラ２２は、シャフト２１に固定されることで一体に回転駆動される。インペラ２２の回転に伴って、インペラ２２内部を通過する作動流体が圧縮されて圧縮流体となる。ハウジング２３は、圧縮機２の外装であり、インペラ２２を内部に収容している。ハウジング２３は、ケーシング５内に収容されている。

モータ３は、圧縮機２に対して軸線Ｏ方向に間隔を空けてケーシング５内に収容されている。モータ３は、シャフト２１と一体をなすように固定されたロータ３１と、ロータ３１の外周側に配置されるステータ３２とを有している。

ロータ３１は、シャフト２１と一体となって軸線Ｏ回りに回転可能とされている。ロータ３１は、圧縮機２のシャフト２１に対してギア等を介さずに一体となって回転するように、軸線Ｏを基準とする周方向の外側であるシャフト２１の外周側に直接的に接続されている。ロータ３１は、例えば、ステータ３２が回転磁界を生成することで誘導電流が流れる回転子鉄心（不図示）を有している。

ステータ３２は、ロータ３１を外周側から覆うように周方向に隙間３３を空けて設けられている。ステータ３２は、例えばロータ３１の周方向に沿って複数配置された固定子鉄心（不図示）と、固定子鉄心に巻回された固定子巻線（不図示）とを有している。ステータ３２は、外部から電流が流れることで回転磁場を生成してロータ３１を回転させる。ステータ３２は、ケーシング５内に固定されている。

軸受部４は、ケーシング５内に収容され、シャフト２１を回転可能に支持する。本実施形態の軸受部４は、複数のジャーナル軸受４１及びスラスト軸受４２を備えている。

ジャーナル軸受４１は、シャフト２１に対して軸線Ｏを基準とする径方向に作用する荷重を支持する。ジャーナル軸受４１は、軸線Ｏ方向からモータ３及び圧縮機２を挟み込むようにシャフト２１の軸線Ｏ方向の両端に配置されている。ジャーナル軸受４１は、圧縮機２が設けられた領域とモータ３が設けられた領域との間であって、後述するシール部材５１よりもモータ３側にも配置されている。

スラスト軸受４２は、シャフト２１に形成されたスラストカラー２１ａを介して、シャフト２１に対して軸線Ｏ方向に作用する荷重を支持する。スラスト軸受４２は、圧縮機２が設けられた領域とモータ３が設けられた領域との間であって、後述するシール部材５１よりも圧縮機２側に配置されている。

ケーシング５は、圧縮機２とモータ３とを内部に収容している。ケーシング５は、軸線Ｏに沿った円筒形状をなしている。ケーシング５の内面は、軸線Ｏ方向の圧縮機２とモータ３との間でシャフト２１に向かって突出している。ケーシング５は、圧縮機２が設けられた領域とモータ３が設けられた領域との間をシールするシール部材５１が突出した部分に設けられている。

続いて、上記インペラ２２の詳細な構成について、図２、図３を参照して説明する。
図２に示すように、インペラ２２は、シャフト２１の外周面６１上に沿って径方向外側から嵌装される略円環状の内周側部材６０と、このリング部から径方向外側に延びる外周側部材７０と、を有している。

内周側部材６０は、軸線Ｏを中心とした略円筒状をなしており、該内周側部材６０の外周面６１は、小径部６２、拡径部６３及び大径部６４とから構成されている。
小径部６２は、内周側部材６０の外周面６１における上流側の端部を含む部分であって、該小径部６２の下流側には上流側に向かうに従って漸次拡径する拡径部６３が連続している。この拡径部６３からさらに下流側の面は大径部６４とされている。大径部６４は、内周側部材６０の外周面６１における下流側の端部を含むとともに、上記小径部６２よりも大きな径寸法を有している。

この大径部６４には、係合溝８が形成されている。この係合溝８には、外周側部材７０における係合部９（後述）が係合する。係合溝８は、大径部６４の表面から軸線Ｏの径方向内側に向かって凹没している。言い換えれば、係合溝８は径方向外側に向かって開口している。係合溝８における軸線Ｏ方向両側の面は、それぞれ上流面８１、下流面８２とされている。上流面８１は、係合溝８内における上流側に位置して下流側を向く面である。一方で、下流面８２は、係合溝８内における下流側に位置して上流側を向く面である。なお、係合溝８の底面（すなわち、径方向内側の面）は係合溝底部８３とされている。

上流面８１、及び下流面８２における径方向外側の端縁には、それぞれ上流突出部８４と、下流突出部８５とが設けられている。上流突出部８４は、上流面８１から下流側に向かって略矩形状に突出している。下流突出部８５は、下流面８２から上流側に向かって同じく略矩形状に突出している。これら上流突出部８４、及び下流突出部８５が設けられることにより、係合溝８はおおむねあり溝状を呈している。なお、上流突出部８４と下流突出部８５との間には間隙が形成されている。

さらに、上流面８１、及び下流面８２上で、上流突出部８４、及び下流突出部８５から径方向内側に離間した位置には、それぞれ上流第二突出部８６と、下流第二突出部８７とが形成されている。これら上流第二突出部８６と下流第二突出部８７の軸線Ｏ方向における寸法は、上記の上流突出部８４、及び下流突出部８５の軸線Ｏ方向における寸法よりもわずかに小さく設定されている。また、上流第二突出部８６と、下流第二突出部８７は断面視で矩形状をなしている。

外周側部材７０は、上記の内周側部材６０と係合する係合部９と、この係合部９の径方向外側に設けられた本体部７１と、係合部９と本体部７１とを径方向に接続する接続部７２と、を有している。

本体部７１は、環状円盤７３と、ブレード７４と、カバー７５とを有している。
環状円盤７３は、軸線Ｏを中心として形成された円盤状をなす部材である。また、環状円盤７３における軸線Ｏ方向他方側を向く面は、径方向内側から外側に向かうに従って軸線Ｏ方向一方側に緩やかに後退する湾曲面７６とされている。

ブレード７４は、上記環状円盤７３の湾曲面７６から軸線Ｏ方向他方側に立ち上がるようにして複数が設けられている。各ブレード７４は、環状円盤７３の径方向全域にわたるように延在している。より具体的には、ブレード７４は、径方向内側から外側に向かうにしたがって周方向一方向に湾曲するように延在している。このようなブレード７４は、環状円盤７３上で周方向に間隔をあけて複数設けられている。互いに周方向に隣り合う一対のブレード７４同士の間の空間は、流体が流通する流路Ｒとされている。すなわち、ブレード７４は、この流路Ｒ内を流通する作動流体中に曝される。

カバー７５は、上記複数のブレード７４を軸線Ｏ方向他方側から覆うようにして、ブレード７４と一体に設けられている。このカバー７５は、軸線Ｏを中心として形成された円盤状をなして中央に軸線Ｏ方向に貫通する挿通孔７５Ｈが形成されたカバー本体７５Ａと、該カバー本体７５Ａの径方向内側から上記挿通孔７５Ｈを軸線Ｏ方向一方側に延在させるようにして当該軸線Ｏ方向一方側に円筒状に立ち上がる縁部７５Ｂとを有している。挿通孔７５Ｈの内径は、内周側部材６０の外周面６１の外径よりも大きく形成されている。

係合部９は、上記の係合溝８におおむね対応する形状を有している。具体的には、この係合部９は、あり溝状の係合溝８に対応するように、おおむね矩形の周方向断面を有している。係合部９における径方向外側の面は、上記係合溝８における上流突出部８４と下流突出部８５とにそれぞれ当接する当接面９１とされている。さらに、この当接面９１上における軸線Ｏ方向の略中央の領域には、後述の本体部７１と一体に接続される接続部７２が設けられている。当接面９１のうち、この接続部７２を挟んで上流側に位置する面は上流当接面９２とされ、下流側に位置する面は下流当接面９３とされている。

さらに、係合部９における軸線Ｏ方向両側の面は、それぞれ上流側を向く上流対向面９４、及び下流側を向く下流対向面９５とされている。上流対向面９４は、上記係合溝８における上流面８１と軸線Ｏ方向に対向している。同様に、下流対向面９５は、係合溝８における下流面８２と軸線Ｏ方向に対向している。

上流対向面９４における軸線Ｏの径方向外側の領域には、上流側に向かって突出する上流外側突出部Ｐ１が形成されている。さらに、上流対向面９４上で、この上流外側突出部Ｐ１よりも径方向内側の領域には、上流内側突出部Ｐ２が形成されている。これら上流外側突出部Ｐ１と上流内側突出部Ｐ２のそれぞれの突出寸法（軸線Ｏ方向における寸法）は、互いにわずかに異なっている。詳しくは図３に示すように、本実施形態では上流外側突出部Ｐ１の突出寸法は、上流内側突出部Ｐ２の突出寸法よりもわずかに大きく設定されている。なお上流外側突出部Ｐ１と上流内側突出部Ｐ２との間の領域は、下流側に向かって凹没することで上流凹部Ｒ１とされている。

同様に、下流対向面９５における軸線Ｏの径方向外側の領域には、下流側に向かって突出する下流外側突出部Ｐ３が形成されている。さらに、下流対向面９５上で、この下流外側突出部Ｐ３よりも径方向内側の領域には、下流内側突出部Ｐ４が形成されている。これら下流外側突出部Ｐ３と下流内側突出部Ｐ４のそれぞれの突出寸法（軸線Ｏ方向における寸法）も、互いにわずかに異なっている。具体的には、下流外側突出部Ｐ３の突出寸法は、下流内側突出部Ｐ４の突出寸法よりもわずかに小さく設定されている。なお、下流外側突出部Ｐ３と下流内側突出部Ｐ４との間の領域は、上流側に向かって凹没することで下流凹部Ｒ２とされている。

以上のように構成されることで、外周側部材７０の係合部９は、内周側部材６０の係合溝８に対して係合される。より具体的には、図３に示すように、係合部９の上流外側突出部Ｐ１と係合溝８の上流面８１とが当接するとともに、下流内側突出部Ｐ４と係合溝８の下流面８２とが当接している。さらに、上流凹部Ｒ１、及び下流凹部Ｒ２には、係合溝８における上流第二突出部８６と、下流第二突出部８７とがそれぞれ係合される。すなわち、係合部９の上流内側突出部Ｐ２、及び下流外側突出部Ｐ３が、係合溝８における上流第二突出部８６、及び下流第二突出部８７にそれぞれ当接している。

これにより、インペラ２２の本体部７１に対して軸線Ｏ方向に外力が付加された場合に、外周側部材７０が軸線Ｏ方向の一方側（上流側）、又は他方側（下流側）に向かって傾いたり、内周側部材６０から脱離したりする可能性をさらに低減することができる。特に、外周側部材７０は内周側部材６０によって支持された片持ち梁とみなすことができることから、インペラ２２に対して下流側から上流側に向かう力が付加された場合、外周側部材７０には、上記の接続部７２周辺を中心として下流側から上流側に向かう回転モーメントが生じる。しかしながら、上記の構成によれば、このような回転モーメントに対して十分に抗することができる。

さらに、係合部９の上流内側突出部Ｐ２、及び下流外側突出部Ｐ３が、係合溝８における上流第二突出部８６、及び下流第二突出部８７にそれぞれ当接していることから、インペラ２２の回転に伴って外周側部材７０に軸線Ｏの径方向外側に向かう遠心力が付加された場合であっても、この遠心力に対して十分に抗することができる。

なお、上述した外力やこれに起因する回転モーメントは、例えば以下のような状況下で発生することが考えられる。本実施形態に係る回転機械（圧縮機システム１）のような装置では、軸線Ｏ方向の一方側（上流側）から流路Ｒ内に作動流体が導かれる。流路Ｒ中を流通する間に作動流体は徐々に圧縮された後、高圧状態となって軸線Ｏ方向の他方側（下流側）から排出される。すなわち、流路Ｒ中では、各段のインペラ２２の上流側よりも下流側の領域で、作動流体の圧力が相対的に高くなっている。この圧力差により、インペラ２２に対しては、下流側から上流側に向かう外力が付加されることとなる。

しかしながら、本実施形態に係るインペラ２２では、係合部９、及び係合溝８を介して外周側部材７０と内周側部材６０とが互いに強固に係合されることから、インペラ２２に対する上記のような外力に十分に抗することができる。すなわち、インペラ２２の耐久性を十分に向上させることができる。

以上、第一実施形態に係るインペラ２２、回転機械（圧縮機システム１）について、図面を参照して説明した。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記構成に対して種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の第一実施形態では、係合溝８における上流第二突出部８６、及び下流第二突出部８７は、係合部９における上流内側突出部Ｐ２と下流内側突出部Ｐ４に対して径方向に互いに当接する構成とした。しかしながら、図４に示すように、上流第二突出部８６と上流内側突出部Ｐ２、及び下流第二突出部８７と下流内側突出部Ｐ４との間に、径方向に延びる間隙を設ける構成としてもよい。このような構成によれば、上記間隙が形成されることによって、上流側部材に熱伸び等が生じた場合であっても、ある程度の変形を許容することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図５を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態におけるインペラ２２では、外周側部材７０の係合部９、及び内周側部材６０の係合溝８の形状がそれぞれ第一実施形態とは異なっている。具体的には、係合部９は上流対向面９４における上流外側突出部Ｐ１と、下流対向面９５における下流内側突出部Ｐ４と、を有している。言い換えれば、本実施形態における係合部９には、上流内側突出部Ｐ２と下流外側突出部Ｐ３が形成されていない。

さらに、係合溝８における上流面８１、及び下流面８２はいずれも軸線Ｏの径方向に延びる平坦状の面とされている。言い換えれば、これら上流面８１、下流面８２には、上記第一実施形態における上流第二突出部８６、及び下流第二突出部８７がいずれも形成されていない。

このような構成であっても、上記第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。より詳細には、インペラ２２の本体部７１に対して軸線Ｏ方向に外力が付加された場合に、外周側部材７０が軸線Ｏ方向の一方側（上流側）、又は他方側（下流側）に向かって傾いたり、内周側部材６０から脱離したりする可能性をさらに低減することができる。

１…圧縮機システム ２…圧縮機 ３…モータ ４…軸受部 ５…ケーシング ８…係合溝 ９…係合部 ２１…シャフト ２２…インペラ ２３…ハウジング ３１…ロータ ３２…ステータ ３３…隙間 ４１…ジャーナル軸受 ４２…スラスト軸受 ５１…シール部材 ６０…内周側部材 ６１…外周面 ６２…小径部 ６３…拡径部 ６４…大径部 ７０…外周側部材 ７１…本体部 ７２…接続部 ７３…環状円盤 ７４…ブレード ７５…カバー ７６…湾曲面 ８１…上流面 ８２…下流面 ８３…係合溝底部 ８４…上流突出部 ８５…下流突出部 ８６…上流第二突出部 ８７…下流第二突出部 ９１…当接面 ９２…上流当接面 ９３…下流当接面 ９４…上流対向面 ９５…下流対向面 ２１ａ…スラストカラー ７５Ａ…カバー本体 ７５Ｂ…縁部 ７５Ｈ…挿通孔 Ｏ…軸線 Ｐ１…上流外側突出部 Ｐ２…上流内側突出部 Ｐ３…下流外側突出部 Ｐ４…下流内側突出部 Ｒ…流路 Ｒ１…上流凹部 Ｒ２…下流凹部

Claims (4)

1. 軸線を中心として円環状をなすとともに、径方向外側に向かって開口する係合溝が形成された内周側部材と、
   前記内周側部材の前記係合溝に収容される係合部、該係合部から径方向外側に向かって延びることで軸線方向の一方側から他方側に流通する作動流体中に曝される本体部を有する外周側部材と、
   を備え、
   前記係合溝は、軸線方向一方側に位置して他方側を向く上流面、及び軸線方向他方側に位置して一方側を向く下流面を有し、前記上流面における径方向外側の領域には、下流側に向かって突出する上流突出部が形成され、前記下流面における径方向外側の領域には、上流側に向かって突出する下流突出部が形成され、
   前記係合部は、
   前記上流面と軸線方向に間隔を空けて対向する上流対向面と、
   前記下流面と軸線方向に間隔を空けて対向する下流対向面と、
   前記上流対向面における径方向外側の領域に設けられ、一方側に突出することで、前記係合溝の前記上流面と当接する上流外側突出部と、
   前記下流対向面における径方向内側の領域に設けられ、他方側に突出することで、前記係合溝の前記下流面と当接する下流内側突出部と、
   前記上流突出部と径方向に当接する上流当接面と、
   前記下流突出部と径方向に当接する下流当接面と、
   を有するインペラ。
2. 前記係合部は、
   前記上流対向面上で、前記上流外側突出部から径方向内側に離間して設けられ、上流側に突出することで、前記係合溝の前記上流面と当接する上流内側突出部と、
   前記下流対向面上で、前記下流内側突出部から径方向外側に離間して設けられ、下流側に突出することで、前記係合溝の前記下流面と当接する下流外側突出部と、
   を有し、
   前記係合溝は、
   前記係合部における前記上流外側突出部、及び前記上流内側突出部の間に係合する上流第二突出部と、
   前記下流外側突出部、及び前記下流内側突出部の間に係合する下流第二突出部と、
   を有する請求項１に記載のインペラ。
3. 前記軸線に沿って延びる回転軸と、
   前記回転軸の外周面に設けられた請求項１又は２に記載のインペラと、
   前記インペラを外側から覆うことで、作動流体が流通する流路を形成するケーシングと、を備える回転機械。
4. 遠心圧縮機としての請求項３に記載の回転機械と、
   前記回転機械の前記回転軸を回転駆動する電動機と、
   を備える圧縮機システム。

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