JP2566227B2 - 遠心圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、遠心圧縮機に係り、特にインペラに生じる
軸推力をバランスさせるのに好適な構造とした遠心圧縮
機に関する。

従来の技術 遠心圧縮機では、インペラを回転させることにより、
インペラの吐出側には大気圧により高い吐出圧力が作用
し、インペラの吸入側には大気圧により低い吸込圧力が
働く。この圧力差によりガス圧縮作用を行うわけである
が、この圧力差は同時にインペラに対し軸推力を発生さ
せてしまう。

従来、この種の軸推力を軽減あるいは除去するために
種々の方法が採られているが、一般的には、第３図に示
すような釣合穴法が採用されている。すなわち、インペ
ラ１の裏面シュラウド２に釣合穴３を設け、ケーシング
４とインペラ裏面との間に形成された室５を圧縮機入口
６と連通させた構成としていた。

あるいは、他の従来例として、図示はしないが、釣合
穴３の代わりにインペラ背面の室５と圧縮機入口６とを
連通配管で接続し、推力バランスを図る構造のものもあ
る。

発明が解決しようとする課題 以上述べた従来構造のものでは、しかし、次のような
問題があった。まず、前者の釣合穴３による方法では、
インペラシュラウド２への穿孔であるため、機械強度が
低下する他、羽根枚数が多い場合には釣合穴３の直径を
充分に大きくとれないことがある。また、ガスの流れに
乱れを生じる他、釣合穴からの漏洩が生じ、圧縮効率が
低下してしまう問題がある。

一方、後者の配管連結法では、配管をケーシングの外
側に設けなければならないため、配管取付座を必要とし
て構造の複雑化を招く問題があり、しかも外観寸法が大
となり、取付けスペースをより多く必要として、コスト
面の不利益がある。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、簡単な構成で
軸推力のバランスを図ることができ、強度、効率、寸法
上の悪影響のない構造とした遠心圧縮機を提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明に係る遠心圧縮機
は、ケーシング内の翼室にインペラを収容し、このイン
ペラの正面側となる前記ケーシングの前面部とこの前面
部に取付けられる上ぶたとの中央部分には吸込口を設け
ると共に、前記インペラの背面部に隣接して円盤状空間
のケーシング室を設け、かつ前記ケーシングと前記上ぶ
たとの合せ面に前記吸込口と連通する円盤状の隙間を形
成すると共に、この隙間と前記ケーシング室とを連通す
る連通孔を前記ケーシングに設けたものである。

作用 上記の手段によれば、遠心圧縮機の吸込口はケーシン
グと上ぶたとの合せ面に形成した円盤状であって、断面
積の大きい隙間及びケーシングに設けた連通孔を通して
インペラ背面のケーシング室に連通されているので、イ
ンペラ前後の圧力バランスが容易に図られ、軸推力が打
消されることになる。

また、連通部となる円盤状の隙間は上ぶたをケーシン
グに単に取付けるだけで形成されるので、該隙間及び連
通孔は遠心圧縮機の必要な構成部材であるケーシング及
び上ぶたにこれら部材の寸法を増加させることなく設け
られ、連通部が外部配管を通さず、インペラに穿孔させ
ることもないので、構造簡易にして小型かつ強度低下の
おそれのない圧縮機とすることができる。

更に、吸込部はインペラ入口真近の最も低圧部分であ
る上ぶたの中央部分に設けられているので、吸込効果が
著しく大きく圧縮機とすることができる。

実施例 以下、本発明に係る遠心圧縮機の実施例を図面を参照
して詳細に説明する。

第１〜２図は本発明の一実施例に係る遠心圧縮機を示
す。図示のように、この圧縮機はケーシング10内の翼室
にインペラ12を収容したもので、インペラ12の背面側に
一体的に設けた回転軸14を一対の軸受16A,16Bにてケー
シング10に支持させている。インペラ12を回転させるた
め、回転軸14には回転子18Aが取付けられるとともに、
これに対面してケーシング10側には固定子18Bが取付け
られて電動機を構成し、通電により回転動力が与えられ
るようになっている。

また、インペラ12の正面側となるケーシング10の前面
部とこの前面部に取付けられる上ぶた26の中央部分には
ガス導入口たる吸込口20が設けられ、かつケーシング10
にはインペラ12の外周縁に沿ってスクロール室22が形成
されている。インペラ12の回転により吸入されたガスは
吸込口20から導入され、インペラ12で動圧が与えられ、
スクロール室22にて圧力回復し、スクロール室22に通じ
る吐出口24から高圧となって吐き出される。

なお、ケーシング10の前面部に取付けた上ぶた26の吸
込口20にはガス供給管28を接続するようにしている。

以上述べた構成の遠心圧縮機において、インペラ12の
前後の圧力バランスを図るため、本発明ではケーシング
10と上ぶた26との合せ面に吸込口20と連通する円盤状の
隙間30を形成し、また、インペラ12の背面部に隣接して
ハウジング10に円盤状空間のケーシング室32を設けると
共に、このケーシング室32と前記隙間30とを連通する連
通孔34を穿設している。この連通孔34は回転軸14に平行
な孔であり、スクロール室22や吐出口24を外れた位置に
穿設されている。

このような本発明に係る遠心圧縮機によれば、遠心圧
縮機の吸込口20はケーシング10と上ぶた26との合せ面に
形成した円盤状であって、断面積の大きい隙間30及びケ
ーシング10に設けた連通孔34を通してインペラ背面のケ
ーシング室32に連通されているので、インペラ12に作用
する推力が容易にバランスし、軸受に作用するスラスト
力が軽減されるため、軸受寿命が長くなる。また、スラ
スト力軽減のため、スラスト軸受を特に使用する必要性
がなくなり、ラジアル軸受のみで回転軸を支持すること
ができる。

また、連通部となる円盤状の隙間30は上ぶた26をケー
シング10に単に取付けるだけで形成されるので、該隙間
30及び連通孔34は遠心圧縮機の必要な構成部材であるケ
ーシング10及び上ぶた26にこれら部材の寸法を増加させ
ることなく設けられ、連通部が外部配管を通さず、イン
ペラに穿孔させることもないので、構造簡易にして小型
かつ強度低下のおそれのない圧縮機となる。

更に、吸込口20はインペラ入口真近の最も低圧部分で
ある上ぶた26の中央部分に設けられているので、吸込効
果が著しく大きい圧縮機となる。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、遠心圧縮機に
おいて、吸込口とインペラ背面のケーシング室とを、外
部配管によらずに、ケーシングと上ぶたとの合せ面に形
成した円盤状の隙間及びケーシングに設けた連通孔を通
してインペラ前後の圧力バランスが容易に図られるとと
もに、小型で構造が簡単となり、しかもインペラ自身に
穿設することもないので機械強度上の不安や圧縮効率の
低下をきたすような問題もなくなり、かつ吸込口がイン
ペラ入口真近の最も低圧部分である上ぶたの中央部分に
設けたため吸込効果が著しく大きい効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による遠心圧縮機を示す断面
図、第２図は第１図のII−II線に沿って上半分を示す断
面図、第３図は従来例を示す断面図である。 10……ケーシング、12……インペラ、20……吸込口、24
……吐出口、26……上ぶた、30……隙間、32……ケーシ
ング室、34……連通孔。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内の翼室にインペラを収容し、
   このインペラの正面側となる前記ケーシングの前面部と
   この前面部に取付けられる上ぶたとの中央部分には吸込
   口を設けると共に、前記インペラの背面部に隣接して円
   盤状空間のケーシング室を設け、かつ前記ケーシングと
   前記上ぶたとの合せ面に前記吸込口と連通する円盤状の
   隙間を形成すると共に、この隙間と前記ケーシング室と
   を連通する連通孔を前記ケーシングに設けたことを特徴
   とする遠心圧縮機。