JP6430286B2

JP6430286B2 - 流体機械およびその製造方法

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Publication number: JP6430286B2
Application number: JP2015035528A
Authority: JP
Inventors: 賢一原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2018-11-28
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Description

本発明は、腐食性ガスを搬送する流体機械およびその製造方法に関する。

一般に、舶用ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガスは、ＮＯｘ、ＳＯｘ等が含まれる腐食性ガスである。腐食性ガスに含まれるＮＯｘ，ＳＯｘと水が反応することにより硝酸，硫酸等の金属製部材を腐食させる酸性物質が生成される。
そのため、腐食性ガスを搬送する送風機等の流体機械において、酸性物質に対する耐腐食性を高めるために、流体機械を構成する部材を耐腐食材料で被覆する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）
特許文献１は、排煙脱硫装置用軸流ファンの金属製の動翼表面を樹脂層で被膜するものである。

特許第３４２６８６３号公報

特許文献１に記載される技術は、流体機械の内部に組み込まれる独立した金属製部材を耐腐食材料で被膜するものである。そのため、流体機械が組み立てられる前に腐食性ガスにさらされる金属製部材のそれぞれを耐腐食材料で被膜しておき、その後に被膜された金属製部材を流体機械の内部に組み込むことにより、耐腐食性を高めた流体機械の製造が可能である。

しかしながら、流体機械の内部において他の部材と連結される金属製部材の連結部分や、他の機器と連結される金属製部材の連結部分は、連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる可能性がある。そのため、連結される金属製部材を予め耐腐食材料で被膜したとしても、連結される際の締め付け作業等によって金属製部材から耐腐食性材料が剥離してしまう可能性がある。

一方、流体機械を組み立てた後に金属製部材と他の部材との連結部分を耐腐食材料で被膜すれば金属製部材の耐腐食性を高めることができる。
しかしながら、比較的小型の流体機械など、組み立てた後に被膜を行うことが困難な連結部分を有する場合には、その連結部分における金属製部材の耐腐食性を高めることができない。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、流体機械が備える金属製部材と他の部材との連結部分における耐腐食性を高めた流体機械およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る流体機械は、腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される金属製の第１部材と、前記第１部材と前記第２部材とが連結された状態で前記第１部材と前記第２部材との間に配置されるとともに前記第１部材に接合された耐腐食部材とを備え、前記第１部材と前記耐腐食部材との接合部の前記空間側の端部を覆うように耐腐食層が形成されている。

本発明の一態様に係る流体機械において、腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される金属製の第１部材には、耐腐食部材が接合されている。また、第１部材と第２部材とが連結された状態でこれらの間に耐腐食部材が配置される。
そのため、第１部材が第２部材に連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材と接合される第１部材の接合部の耐腐食性が確保される。

また、第１部材と耐腐食部材との接合部の空間側の端部を覆うように耐腐食層が形成されている。
そのため、第１部材と耐腐食部材との接合部の空間側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。
このように、本発明の一態様に係る流体機械によれば、流体機械が備える第１部材と第２部材との連結部分における耐腐食性を高めることができる。

本発明の一態様に係る流体機械は、軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラを備え、前記第１部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記軸線に沿って流入する前記腐食性ガスを内部に導く吸入口を備えるインペラケーシングであり、前記第２部材は、前記吸入口に形成される第１フランジ部と連結される第２フランジ部が形成されるとともに前記吸入口へ前記腐食性ガスを導く部材であり、前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている構成であってもよい。

本構成の流体機械によれば、金属製のインペラケーシングの吸入口に形成される第１フランジ部に耐腐食部材が接合されている。また、インペラケーシングの吸入口に形成される第１フランジ部とインペラケーシングに連結される第２部材に形成される第２フランジ部とが連結された状態で、これらの間に耐腐食部材が配置される。

そのため、インペラケーシングの第１フランジ部が第２部材の第２フランジ部に連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材と接合される第１フランジ部の接合部の耐腐食性が確保される。
また、インペラケーシングと耐腐食部材との接合部の空間側の端部を覆うように耐腐食層が形成されている。そのため、インペラケーシングと耐腐食部材との接合部の空間側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

本発明の一態様に係る流体機械は、軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラと、前記インペラに連結されるとともに前記軸線回りに回転する回転軸とを備え、前記第１部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記回転軸側に形成される第１フランジ部を備えるインペラケーシングであり、前記第２部材は、前記第１フランジ部と連結される第２フランジ部と前記回転軸の外周面に配置されるとともに前記インペラケーシング内の前記腐食性ガスの流出を抑制するシール部とを備えるシールボックスであり、前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている構成であってもよい。

本構成の流体機械によれば、金属製のインペラケーシングの回転軸側に形成される第１フランジ部に耐腐食部材が接合されている。また、インペラケーシングの回転軸側に形成される第１フランジ部とインペラケーシングに連結されるシールボックスに形成される第２フランジ部とが連結された状態で、これらの間に耐腐食部材が配置される。

そのため、インペラケーシングの第１フランジ部がシールボックスの第２フランジ部に連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材と接合される第１フランジ部の接合部の耐腐食性が確保される。
また、インペラケーシングと耐腐食部材との接合部の空間側の端部を覆うように耐腐食層が形成されている。そのため、インペラケーシングと耐腐食部材との接合部の空間側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

本発明の一態様に係る流体機械は、軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラと、前記インペラに連結されるとともに前記軸線回りに回転する回転軸とを備え、前記第２部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記回転軸側に形成される第２フランジ部を備えるインペラケーシングであり、前記第１部材は、前記第２フランジ部と連結される第１フランジ部と前記回転軸の外周面に配置されるとともに前記インペラケーシング内の前記腐食性ガスの流出を抑制するシール部を備えるシールボックスであり、前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている構成であってもよい。

本構成の流体機械によれば、金属製のシールボックスに形成される第１フランジ部に耐腐食部材が接合されている。また、シールボックスに形成される第１フランジ部とインペラケーシングの回転軸側に形成される第２フランジ部とが連結された状態で、これらの間に耐腐食部材が配置される。

そのため、シールボックスの第１フランジ部がインペラケーシングの第２フランジ部に連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材と接合される第１フランジ部の接合部の耐腐食性が確保される。
また、シールボックスと耐腐食部材との接合部の空間側の端部を覆うように耐腐層が形成されている。そのため、シールボックスと耐腐食部材との接合部の空間側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

本発明の一態様に係る流体機械は、軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラを備え、前記第１部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記軸線に沿って流入する前記腐食性ガスを内部に導く吸入口と前記インペラにより送風される前記腐食性ガスを排出する排出口を備えるインペラケーシングであり、前記第２部材は、前記排出口に形成される第１フランジ部と連結される第２フランジ部が形成されるとともに前記排出口から排出される前記腐食性ガスを流通させる排出流路を形成する部材であり、前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている構成であってもよい。

本発明の一態様に係る流体機械において、腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される金属製のインペラケーシングの排出口に形成される第１フランジ部には、耐腐食部材が接合されている。また、インペラケーシングの第１フランジ部と第２部材の第２フランジ部とが連結された状態でこれらの間に耐腐食部材が配置される。

そのため、インペラケーシングの排出口に形成される第１フランジ部が第２部材の第２フランジ部に連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材と接合される第１フランジ部の接合部の耐腐食性が確保される。
また、第１部材と耐腐食部材との接合部の空間側の端部を覆うように耐腐食層が形成されている。そのため、インペラケーシングと耐腐食部材との接合部の空間側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

本発明の一態様に係る流体機械において、前記腐食性ガスは、窒素酸化物または硫黄酸化物を含むガスであってもよい。
このようにすることで、腐食性ガスに含まれる窒素酸化物と水が反応することにより生成される硝酸または硫黄酸化物と水が反応することにより生成される硫酸によって金属製の第１部材が腐食することを抑制することができる。

本発明の一態様に係る流体機械において、前記耐腐食部材は、冷間溶接により前記第１部材に接合されていてもよい。
このようにすることで、体積変化を生じさせずに第１部材と耐腐食部材とを強固に接合することができる。また、冷間溶接に一体に接合された耐腐食部材と第１部材とを同時に機械加工することが可能となり、機械加工の施工性が向上する。

本発明の一態様に係る流体機械の製造方法は、腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される金属製の第１部材に耐腐食部材を接合する接合工程と、前記第１部材の前記対向面に耐腐食層を形成する工程と、前記第２部材との間に前記耐腐食部材が配置されるように前記第１部材を前記第２部材に連結する工程と、前記第１部材と前記耐腐食部材との接合部の前記空間側の端部を覆うように耐腐食層を形成する工程とを備える。

本発明の一態様に係る製造方法により製造される流体機械において、腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される金属製の第１部材には、耐腐食部材が接合されている。また、第１部材と第２部材とが連結された状態でこれらの間に耐腐食部材が配置される。
そのため、第１部材が第２部材に連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材と接合される第１部材の接合部の耐腐食性が確保される。

また、第１部材と耐腐食部材との接合部の空間側の端部を覆うように耐腐食層が形成されている。そのため、第１部材と耐腐食部材との接合部の空間側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。
このように、本発明の一態様に係る流体機械の製造方法によれば、流体機械が備える第１部材と第２部材との連結部分における耐腐食性を高めた流体機械を製造することができる。

本発明によれば、流体機械が備える金属製部材と他の部材との連結部分における耐腐食性を高めた流体機械およびその製造方法を提供することができる。

本実施形態の排ガス再循環システムを示す概略構成図である。図１に示す遠心ブロワを示す部分縦断面図である。図２に示す位置Ｐ１の部分拡大図である。図２に示す位置Ｐ２の部分拡大図である。図２に示す位置Ｐ３の部分拡大図である。図２に示す軸受部のＡ−Ａ矢視断面図である。

以下、本実施形態の排ガス再循環システムについて図面を参照して説明する。
本実施形態の排ガス再循環システムは、燃料の燃焼により発生した排ガス（腐食性ガス）の一部を燃焼用空気に混入して燃焼温度を低下させることによりＮＯｘの減少を図るシステムである。
本実施形態の排ガス再循環システムでは、排ガスの一部を燃焼用空気に混入して酸素濃度を低くし、燃料と酸素との反応である燃焼速度を遅らせる。これにより、火炎の最高温度が低下し、ＮＯｘの生成が抑制される。

図１に示すように、本実施形態の排ガス再循環システムは１００、船舶推進用の主機である舶用内燃機関１０と、舶用内燃機関１０から排出される排ガスにより過給する過給機２０と、ＥＧＲバルブ３０と、排ガスを洗浄するスクラバ４０と、排ガスを送風する遠心ブロワ５０（流体機械）と、圧縮空気を冷却するエアクーラ６０と、排ガスを船舶の外部へ排出する煙突７０とを備えている。

本実施形態において、内燃機関は舶用内燃機関１０であり、さらには、舶用ディーゼルエンジンであり、プロペラ軸および推進用プロペラ（図示略）を回転させる船舶推進用の主機である。
舶用内燃機関１０は、重油や軽油等のディーゼルエンジン用燃料を燃焼させることにより、プロペラ軸を回転させる駆動力を得る。舶用内燃機関１０における燃焼により生成される排ガスは、排気管８１に排出されるとともに排気管８１を介して過給機２０へ供給される。排気管８１は、舶用内燃機関１０から排出される排ガスを過給機２０へ案内する配管である。

過給機２０は、タービン２１およびコンプレッサ２２を備えるとともに、これらが両端に取り付けられるロータ軸２３を備える。
タービン２１は、排気管８１から流入する排ガスにより駆動されてロータ軸２３を回転させる。コンプレッサ２２は、ロータ軸２３の回転に伴って回転するタービンインペラ（図示略）を有し、タービンインペラの回転によって外部の空気を圧縮してエアクーラ６０へ導く。
タービン２１を回転させる動力として利用された排ガスは、排気管８２へ流入する。

ＥＧＲバルブ３０は、排気管８２に流入する排ガスのうち再循環管８４，８５を介して吸気管８６へ案内する排ガスの流量を調整する装置である。ＥＧＲバルブ３０は、その一端（上流端）が排気管８２の下流端に接続され、その他端（下流端）がスクラバ４０に接続される。ＥＧＲバルブ３０は、その内部に備える弁体機構（図示略）の開度を調整することにより、排気管８２を流通する排ガスの全流量に対する再循環管８４に導く排ガスの流量を調整する。
ＥＧＲバルブ３０に流入した排ガスを除く他の排ガスは、排気管８３に導かれ、煙突７０から船舶の外部へ排出される。

スクラバ４０は、水等の液体を洗浄液として、排ガス中の粒子（ＮＯｘ，ＳＯｘ，煤塵等）を洗浄液の液滴や液膜中で捕集して分離する装置である。スクラバ４０は、ＥＧＲバルブ３０から流入する排ガス中の粒子を捕集し、洗浄された排ガスを再循環管８４を供給する。
スクラバ４０において排ガス中の粒子を捕集した洗浄液は、ポンプ４１によって水処理装置４２に供給される。水処理装置４２は、洗浄液に含まれる排ガス中の粒子を除去し、洗浄液をスクラバ４０へ供給する。

ＥＧＲバルブ３０からスクラバ４０に流入する排ガスの温度は、例えば、２５０℃〜３００℃である。それに対して、スクラバ４０から再循環管８４へ流入する排ガスの温度は約５０℃である。このように排ガスの温度が低下するのは、洗浄液によって排ガスの熱が吸熱されるためである。

遠心ブロワ５０は、再循環管８４から供給される排ガスを圧縮して送風（搬送）し、再循環管８５へ供給する流体機械である。遠心ブロワ５０に供給される排ガスはスクラバ４０により浄化されているが、ＮＯｘ，ＳＯｘがある程度含まれている。また、これらＮＯｘ，ＳＯｘなどと水が反応することにより生成された硝酸，硫酸等の酸性物質もある程度含まれている。
本実施形態の遠心ブロワ５０は、後述するように、硝酸，硫酸等の酸性物質に対する耐腐食性が確保された構造となっている。

エアクーラ６０は、過給機２０のコンプレッサ２２で圧縮された空気を冷却し、吸気管８６を介して舶用内燃機関１０のシリンダ（図示略）に空気を供給する装置である。エアクーラ６０は、コンプレッサ２２から供給される空気を冷却することにより、空気の気体密度を増して圧縮比を向上させ、舶用内燃機関１０の出力を向上させる装置である。

エアクーラ６０は、コンプレッサ２２から供給される空気と再循環管８５から供給される排ガスとをそれぞれ冷却した上で混合して混合ガスとし、吸気管８６へ供給する。吸気管８６を介して舶用内燃機関１０に供給される混合ガスは、冷却されているとともに酸素濃度が低くなっている。そのため、本実施形態の排ガス再循環システム１００は、舶用内燃機関１０の出力を向上させ、かつＮＯｘの生成を抑制することができる。

次に、本実施形態の遠心ブロワ５０について、図２〜図６を参照して説明する。
図２に示すように、遠心ブロワ５０は、インペラ５１と、回転軸５２と、駆動モータ５３と、インペラケーシング５４と、シールボックス５５と、軸受部５６とを備える。
また、図３〜図５に示すように、本実施形態の遠心ブロワ５０は、耐腐食部材５７ａ〜５７ｅと、耐腐食層５８ａ〜５８ｄとを備える。

インペラ５１は、駆動モータ５３が駆動軸５３ａと回転軸５２を介して伝達する回転力により軸線Ｘ回りに回転するとともに再循環管８４から供給される排ガスを昇圧して所定の流量を送風する。インペラ５１は、円板状の主板５１ａと、主板と同径の円板状の側板５１ｂと、主板５１ａと側板５１ｂとの間に配置される複数の羽根５１ｃとを備える。

回転軸５２は、インペラ５１に連結されるとともに軸線Ｘ回りに回転する部材である。図２の縦断面図に示すように、回転軸５２とインペラ５１とは一体に形成された１つの部材となっている。
回転軸５２とインペラ５１とは、強度が高く耐腐食性のある金属製材料により形成されている。金属製材料としては、例えば、ＳＵＳ３１７等の耐腐食性のあるステンレス鋼や、インコネル（登録商標）等のニッケル合金が用いられる。

駆動モータ５３は、回転軸５２に連結される駆動軸５３ａを備えるとともに駆動軸５３ａを軸線Ｘ回りに回転させる装置である。駆動モータ５３として、いわゆる直流モータや交流モータなど各種のモータが利用可能であり、回転数や回転トルクを調整可能なギア構造を内蔵するものでもよい。

図２に示すように、インペラケーシング５４は、再循環管８４から供給される排ガスを案内するガイド部５４ａとインペラ５１を内部に収容するケーシング部５４ｂとが金属製材料によって一体に形成された部材である。金属製材料として、例えば、ねずみ鋳鉄，ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄材が用いられる。

インペラケーシング５４のガイド部５４ａは、排ガスが搬送される空間Ｓ１と対向する対向面を備えるとともに再循環管８４と連結されている。
また、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂは、排ガスが搬送される空間Ｓ２と対向する対向面を備えるとともにシールボックス５５と連結されている。
また、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂは、排ガスが搬送される空間Ｓ３と対向する対向面を備えるとともに再循環管８５と連結されている。

インペラケーシング５４は、軸線Ｘに沿って再循環管８４から供給される排ガスを内部に導く吸入口５４ｃと、インペラ５１により送風される排ガスを再循環管８５へ排出する排出口５４ｄとを備える。
吸入口５４ｃから流入する排ガスは、ガイド部５４ａにより形成される空間Ｓ１に導かれる。空間Ｓ１に導かれた排ガスは、軸線Ｘに沿ってインペラ５１の内部へ流入し、軸線Ｘ方向から軸線Ｘ方向に直交する径方向に導かれ、羽根５１ｃを通過して空間Ｓ２に導かれる。空間Ｓ２に導かれた排ガスは、排出口５４ｄ側の空間Ｓ３へ送風されて排出口５４ｄから再循環管８５へ排出される。

シールボックス５５は、回転軸５２の一端と駆動軸５３ａの一端とが連結される連結部を収容する円筒形状の金属製部材である。
シールボックス５５を形成する金属製材料として、例えば、ねずみ鋳鉄，ダクタイル鋳鉄等の鋳鉄材が用いられる。

シールボックス５５の軸線Ｘ方向のインペラ５１側の端部はインペラケーシング５４に連結され、シールボックス５５の軸線Ｘ方向の駆動モータ５３側の端部は駆動モータ５３に連結される。
シールボックス５５は、排ガスが搬送される空間Ｓ２と対向する対向面を備えるとともにインペラケーシング５４と連結されている。

シールボックス５５内部のインペラ５１側の端面には、回転軸５２を取り囲むようにドライガスシール（シール部）５５ｆが締結ボルトによって取り付けられている。
ドライガスシール５５ｆは、シールボックス５５の内部に形成される空間Ｓ４にシール空気供給口から空気を供給して空間Ｓ４から空間Ｓ２へ向けて空気を流入させるものである。空間Ｓ４を空間Ｓ２よりも高圧な状態に維持することにより、空間Ｓ２から空間Ｓ４へ向けて腐食性ガスである排ガスが流入することが抑制される。

シールボックス５５の内部には、空間Ｓ４とは別に空間Ｓ５が形成されており、空間Ｓ５は複数の連通穴５５ｂによって外部と連通した状態となっている。空間Ｓ５が大気圧に維持されるため、シール空気供給口５５ａから空間Ｓ４に流入した空気が空間Ｓ５に流入したとしても、流入した空気は連通穴５５ｂから排出される。そのため、シール空気供給口５５ａから供給される空気の圧力が駆動モータ５３に伝達されることが抑制される。

シールボックス５５内部の空間Ｓ５には、駆動軸５３ａと回転軸５２の連結部分が収容されており、この連結部分の風損などによる温度上昇が発生する場合がある。この場合も、空間Ｓ５に流入した空気を連通穴５５ｂから排出したり、空間Ｓ５内部と外気との通風を可能とすることで、空間Ｓ５の温度上昇を抑制する効果がある。

次に、図３（図２に示す位置Ｐ１の部分拡大図）を用いてインペラケーシング５４と再循環管８４との連結部分の耐腐食構造について説明する。
図３に示すように、インペラケーシング５４のガイド部５４ａの再循環管８４側の端部には、フランジ部５４ｅが形成されている。フランジ部５４ｅの再循環管８４側の端面は軸線Ｘを中心とする円環形状となっている。この円環形状の端面には、平面視がフランジ部５４ｅと同形状の薄板状の耐腐食部材５７ａが接合されている。

耐腐食部材５７ａは、強度が高く耐腐食性のある金属製材料により形成されている。金属製材料としては、例えば、ＳＵＳ３１７等の耐腐食性のあるステンレス鋼が用いられる。また、耐腐食部材５７ａは、強度と耐腐食性を考慮して軸線Ｘ方向に沿った厚さＴ１を５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下（例えば、９ｍｍ）とするのが望ましい。

耐腐食部材５７ａとフランジ部５４ｅとの接合には、各種の接合方法を用いることができるが、冷間溶接によって接合するのが望ましい。冷間溶接は、ベース剤と活性剤を混合して接合部分に塗布して一定時間経過させることにより部材同士を強固に接合する方法である。冷間溶接では、溶着前と溶着後で容積の変化が少ないため、接合部分のシール性を維持することができる。また、冷間溶接に一体に接合された耐腐食部材５７ａとフランジ部５４ｅとを同時に機械加工することが可能となり、機械加工の施工性が向上する。

また、図３に示すように、再循環管８４のインペラケーシング５４側の端部には、フランジ部８４ａが形成されている。フランジ部８４ａのインペラケーシング５４側の端面は軸線Ｘを中心とする円環形状となっている。
図３に示すように、フランジ部５４ｅとフランジ部８４ａとは、締結ボルト９１と締結ナット９２によって連結されており、フランジ部５４ｅとフランジ部８４ａとが連結された状態で、耐腐食部材５７ａがこれらの部材の間に挟まれて配置されている。

なお、図３には、一対の締結ボルト９１と締結ナット９２のみが示されているが、再循環管８４とインペラケーシング５４とは、軸線Ｘ回りの複数箇所に設けられる複数対の締結ボルト９１と締結ナット９２によって連結されている。

本実施形態においては、強度が高く耐腐食性のある金属製材料により形成された耐腐食部材５７ａがフランジ部５４ｅとフランジ部８４ａとの間に配置される。そのため、締結ボルト９１を締結ナット９２に締結する際の締め付け作業等により過大な荷重がかけられたとしても、フランジ部５４ｅが耐腐食部材５７ａによって排ガスから保護される状態を維持することができる。

再循環管８４は、インペラケーシング５４の吸入口５４ｃに排ガスを導く部材である。そのため、インペラケーシング５４のガイド部５４ａの内周側の空間Ｓ１と対向する対向面には、排ガスが導かれる。ガイド部５４ａの空間Ｓ１と対向する対向面を排ガスによる腐食から保護するために、この対向面には耐腐食層５８ａが形成されている。

耐腐食層５８ａは、ガス透過を防ぐとともに金属製のインペラケーシング５４と強固に結合するコーティング剤を用いるのが好ましく、例えば、富士レジン工業株式会社製のフジフレーク（ガラスフレーク入りビニルエステル樹脂）を用いるのが好ましい。
耐腐食層５８ａの厚さは、適宜に設定することが可能であるが、例えば、１５００μｍ以上かつ２０００μｍ以下の範囲で設定するのが好ましい。

以上のようにフランジ部５４ｅに耐腐食部材５７ａを接合することによりフランジ部５４ｅの耐腐食性が確保される。また、インペラケーシング５４のガイド部５４ａの空間Ｓ１と対向する対向面に耐腐食層５８ａを形成することにより、ガイド部５４ａの耐腐食性が確保される。

また、本実施形態においては、図３に示すように、ガイド部５４ａのフランジ部５４ｅと耐腐食部材５７ａとの接合部の空間Ｓ１側の端部を覆うように耐腐食層５８ａを形成し、腐食性物質が接合部に侵入することを抑制している。
このようにすることで、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｅと再循環管８４のフランジ部８４ａとを連結した後に、これらの連結位置を覆うように耐腐食層５８ａを形成することなく、連結位置の耐腐食性を確保することができる。

次に、インペラケーシング５４とシールボックス５５との連結部分の耐腐食構造について、図４（図２に示す位置Ｐ２の部分拡大図）を参照して説明する。
図４に示すように、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂのシールボックス５５側の端部には、フランジ部５４ｆが形成されている。フランジ部５４ｆのシールボックス５５側の端面は軸線Ｘを中心とする円環形状となっている。この円環形状の端面には、平面視がフランジ部５４ｆと同形状の薄板状の耐腐食部材５７ｂが接合されている。
耐腐食部材５７ｂの材質および厚さは、前述した耐腐食部材５７ａと同様であるものとする。
また、耐腐食部材５７ｂのフランジ部５４ｆへの接合方法についても、前述した耐腐食部材５７ａと同様であるものとする。

図４に示すように、シールボックス５５のインペラケーシング５４側の端部には、フランジ部５５ｄが形成されている。フランジ部５５ｄのインペラケーシング５４側の端面は軸線Ｘを中心とする円環形状となっている。この円環形状の端面には、平面視がフランジ部５４ｆと同形状の薄板状の耐腐食部材５７ｃが接合されている。
耐腐食部材５７ｃの材質および厚さは、前述した耐腐食部材５７ｃと同様であるものとする。
また、耐腐食部材５７ｃのフランジ部５５ｄへの接合方法についても、前述した耐腐食部材５７ａと同様であるものとする。

図４に示すように、フランジ部５４ｅとフランジ部５５ｄとは、締結ボルト９３と締結ナット９４によって連結されており、フランジ部５４ｆとフランジ部５５ｄとが連結された状態で、耐腐食部材５７ａおよび耐腐食部材５７ｃがこれらの部材の間に挟まれて配置されている。

なお、図４には、一対の締結ボルト９３と締結ナット９４のみが示されているが、シールボックス５５とインペラケーシング５４とは、軸線Ｘ回りの複数箇所に設けられる複数対の締結ボルト９３と締結ナット９４によって連結されている。

本実施形態においては、強度が高く耐腐食性のある金属製材料により形成された耐腐食部材５７ｂ，５７ｃがフランジ部５４ｆとフランジ部５５ｄとの間に配置される。そのため、締結ボルト９３を締結ナット９４に締結する際の締め付け作業等により過大な荷重がかけられたとしても、フランジ部５４ｆが耐腐食部材５７ｂによって排ガスから保護される状態を維持することができる。同様に、フランジ部５５ｄが耐腐食部材５７ｃによって排ガスから保護される状態を維持することができる。

図４に示すように、シールボックス５５のドライガスシール５５ｆの取付位置において、耐腐食部材５７ｄが冷間溶接によりシールボックス５５に接合されている。そのため、空間Ｓ２と対向するシールボックス５５のドライガスシール５５ｆの取付位置部分も、耐腐食部材５７ｄによって排ガスから保護される状態となる。

空間Ｓ２は排ガスが搬送される空間である。そのため、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂの内周側の空間Ｓ２と対向する対向面には、排ガスが導かれる。ケーシング部５４ｂの空間Ｓ２と対向する対向面を排ガスによる腐食から保護するために、この対向面には耐腐食層５８ｂが形成されている。同様に、シールボックス５５の空間Ｓ２と対向する対向面を排ガスによる腐食から保護するために、この対向面には耐腐食層５８ｃが形成されている。

耐腐食層５８ｂは、ガス透過を防ぐとともに金属製のインペラケーシング５４と強固に結合するコーティング剤を用いるのが好ましく、例えば、富士レジン工業株式会社製のフジフレーク（ガラスフレーク入りビニルエステル樹脂）等を用いるのが好ましい。
耐腐食層５８ａの厚さは、適宜に設定することが可能であるが、例えば、１５００μｍ以上かつ２０００μｍ以下の範囲で設定するのが好ましい。
耐腐食層５８ｂの厚さは、適宜に設定することが可能であるが、図４に示す例では耐腐食部材５７ｃと同じ厚さに設定している。また、例えば、１５００μｍ以上かつ２０００μｍ以下の範囲で設定してもよい。

以上のようにフランジ部５４ｆに耐腐食部材５７ｂを接合することによりフランジ部５４ｆの耐腐食性が確保される。また、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂの空間Ｓ２と対向する対向面に耐腐食層５８ｂを形成することにより、ケーシング部５４ｂの耐腐食性が確保される。

また、本実施形態においては、図４に示すように、ケーシング部５４ｂのフランジ部５４ｆと耐腐食部材５７ｂとの接合部の空間Ｓ２側の端部を覆うように耐腐食層５８ｂを形成し、腐食性物質が接合部に侵入することを抑制している。
このようにすることで、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｆとシールボックス５５のフランジ部５５ｄとを連結した後に、これらの連結位置を覆うように耐腐食層を形成することなく、連結位置の耐腐食性を確保することができる。

同様に、フランジ部５５ｄに耐腐食部材５７ｃを接合することによりフランジ部５５ｄの耐腐食性が確保される。また、シールボックス５５の空間Ｓ２と対向する対向面に耐腐食層５８ｃを形成することにより、シールボックス５５の耐腐食性が確保される。

また、本実施形態においては、図４に示すように、シールボックス５５のフランジ部５５ｄと耐腐食部材５７ｃとの接合部の空間Ｓ２側の端部を覆うように耐腐食層５８ｃを形成し、腐食性物質が接合部に侵入することを抑制している。
このようにすることで、シールボックス５５のフランジ部５５ｄとインペラケーシング５４のフランジ部５４ｆとを連結した後に、これらの連結位置を覆うように耐腐食層を形成することなく、連結位置の耐腐食性を確保することができる。

次に、インペラケーシング５４と再循環管８５との連結部分の耐腐食構造について、図５（図２に示す位置Ｐ３の部分拡大図）を参照して説明する。
図５に示すように、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂの再循環管８５側の端部には、フランジ部５４ｇが形成されている。フランジ部５４ｇの再循環管８５側の端面は軸線Ｙを中心とする円環形状となっている。この円環形状の端面には、平面視がフランジ部５４ｇと同形状の薄板状の耐腐食部材５７ｅが接合されている。
耐腐食部材５７ｅの材質および厚さは、前述した耐腐食部材５７ａと同様であるものとする。
また、耐腐食部材５７ｅのフランジ部５４ｇへの接合方法についても、前述した耐腐食部材５７ａと同様であるものとする。

図５に示すように、再循環管８５のインペラケーシング５４側の端部には、フランジ部８５ａが形成されている。フランジ部８５ａのインペラケーシング５４側の端面は軸線Ｙを中心とする円環形状となっている。
図５に示すように、フランジ部５４ｇとフランジ部８５ａとは、締結ボルト９５と締結ナット９６によって連結されており、フランジ部５４ｇとフランジ部８５ａとが連結された状態で、耐腐食部材５７ｅがこれらの部材の間に挟まれて配置されている。

なお、図５には、二対の締結ボルト９５と締結ナット９６のみが示されているが、再循環管８５とインペラケーシング５４とは、軸線Ｘ回りの３箇所以上の複数箇所に設けられる複数対の締結ボルト９５と締結ナット９６によって連結されている。

本実施形態においては、強度が高く耐腐食性のある金属製材料により形成された耐腐食部材５７ｅがフランジ部５４ｇとフランジ部８５ａとの間に配置される。そのため、締結ボルト９５を締結ナット９６に締結する際の締め付け作業等により過大な荷重がかけられたとしても、フランジ部５４ｇが耐腐食部材５７ｅによって排ガスから保護される状態を維持することができる。

再循環管８５は、インペラケーシング５４の排出口５４ｄから排出される排ガスを流通させる排出流路を形成する部材である。そのため、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂの空間Ｓ３と対向する対向面には、排ガスが導かれる。ケーシング部５４ｂの空間Ｓ３と対向する対向面を排ガスによる腐食から保護するために、この対向面には耐腐食層５８ｄが形成されている。

耐腐食層５８ｄは、ガス透過を防ぐとともに金属製のインペラケーシング５４と強固に結合するコーティング剤を用いるのが好ましく、例えば、富士レジン工業株式会社製のフジフレーク（ガラスフレーク入りビニルエステル樹脂）等を用いるのが好ましい。
耐腐食層５８ｄの厚さは、適宜に設定することが可能であるが、例えば、１５００μｍ以上かつ２０００μｍ以下の範囲で設定するのが好ましい。

以上のようにフランジ部５４ｇに耐腐食部材５７ｅを接合することによりフランジ部５４ｇの耐腐食性が確保される。また、インペラケーシング５４のケーシング部５５ａの空間Ｓ３と対向する対向面に耐腐食層５８ｄを形成することにより、ケーシング部５４ｂの耐腐食性が確保される。

また、本実施形態においては、図５に示すように、ケーシング部５４ｂのフランジ部５４ｇと耐腐食部材５７ｅとの接合部の空間Ｓ３側の端部を覆うように耐腐食層５８ｄを形成し、腐食性物質が接合部に侵入することを抑制している。
このようにすることで、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｇと再循環管８５のフランジ部８５ａとを連結した後に、これらの連結位置を覆うように耐腐食層５８ｄを形成することなく、連結位置の耐腐食性を確保することができる。

次に、図２に示す軸受部５６について、図６（図２に示す軸受部のＡ−Ａ矢視断面図）を参照して説明する。
図２に示すように軸受部５６は、駆動軸５３と駆動軸５３に連結される回転軸５２およびインペラ５１の鉛直方向の荷重を支持しつつ、駆動軸５３を回転させる軸受装置である。
図６に示すように、軸受部５６は、シールボックス５５に連結される軸受保持部材５６ｂとその上部に配置される軸受支持部材５６ｃと、軸受保持部材５６ｂ，５６ｃに挟まれた状態で保持される玉軸受５６ａとを備える。

玉軸受５６ａの内輪は、焼き嵌めによって駆動軸５３ａに取り付けられている。また、玉軸受け５６ａの外輪は、軸受保持部材５６ｂ，５６ｃに挟まれた締結ボルト９７によって締めつけられることによりシールボックス５５に固定されている。

以上のように、駆動モータ５３とシールボックス５５とが軸心Ｘが合致した状態で連結される。また、駆動軸５３ａが軸受部５６によって軸線Ｘ上に支持されるようになっている。そのため、駆動軸５３ａおよびそれに連結される回転軸５２が軸線Ｘと一致するように適切に配置される。

次に、本実施形態の遠心ブロワ５０の製造方法について説明する。
まず第１に、インペラケーシング５４およびシールボックス５５を、鋳造等の製造工程によって製造する。
第２に、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｅに耐腐食部材５７ａを冷間溶接により接合し、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｆに耐腐食部材５７ｂを冷間溶接により接合し、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｇに耐腐食部材５７ｅを冷間溶接により接合する。
第３に、シールボックス５５のフランジ部５５ｄに耐腐食部材５７ｃを冷間溶接により接合し、ドライガスシール５５ｆの取付位置におけるシールボックス５５に耐腐食部材５７ｄを冷間溶接により接合する。

第４に、インペラケーシング５４のガイド部５４ａの空間Ｓ１と対向する対向面に、耐腐食層５８ａを形成する。この際に、ガイド部５４ａのフランジ部５４ｅと耐腐食部材５７ａとの接合部の空間Ｓ１側の端部を覆うように耐腐食層５８ａを形成する。
第５に、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂの空間Ｓ２と対向する対向面に、耐腐食層５８ｂを形成する。この際に、ケーシング部５４ｂのフランジ部５４ｆと耐腐食部材５７ｂとの接合部の空間Ｓ２側の端部を覆うように耐腐食層５８ｂを形成する。
第６に、インペラケーシング５４のケーシング部５４ｂの空間Ｓ３と対向する対向面に、耐腐食層５８ｄを形成する。この際に、ケーシング部５４ｂのフランジ部５４ｇと耐腐食部材５７ｅとの接合部の空間Ｓ３側の端部を覆うように耐腐食層５８ｄを形成する。

第７に、シールボックス５５の空間Ｓ２と対向する対向面に、耐腐食層５８ｃを形成する。この際に、シールボックス５５と耐腐食部材５７ｃとの接合部の空間Ｓ２側の端部とシールボックス５５と耐腐食部材５７ｄとの接合部の空間Ｓ２側の端部とを覆うように耐腐食層５８ｃを形成する。

第８に、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｅと再循環管８４のフランジ部８４ａとを締結ボルト９１および締結ナット９２で締結する。
第９に、シールボックス５５にドライガスシール５５ｆを取り付けた後に、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｆとシールボックス５５のフランジ部５５ｄとを締結ボルト９３および締結ナット９４で締結する。
第１０に、シールボックス５５に駆動モータ５３を取り付ける。
以上のようにして本実施形態の遠心ブロワ５０が製造される。

以上説明した本実施形態の遠心ブロワ５０が奏する作用および効果について説明する。

本実施形態の遠心ブロワ５０によれば、金属製のインペラケーシング５４の吸入口５４ｃに形成されるフランジ部５４ｅに耐腐食部材５７ａが接合されている。また、インペラケーシング５４の吸入口５４ｃに形成されるフランジ部５４ｅとインペラケーシング５４に連結される再循環管８４に形成されるフランジ部８４ａとが連結された状態で、これらの間に耐腐食部材５７ａが配置される。
そのため、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｅが再循環管８４のフランジ部８４ａに連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材５７ａと接合されるフランジ部５４ｅの接合部の耐腐食性が確保される。

また、排ガスが搬送される空間Ｓ１と対向するインペラケーシング５４の対向面には、耐腐食層５８ａが形成されている。この耐腐食層５８ａは、インペラケーシング５４と耐腐食部材５７ａとの接合部の空間Ｓ１側の端部を覆うように形成されている。
そのため、インペラケーシング５４の対向面の耐腐食性が確保されるとともに、インペラケーシング５４と耐腐食部材５７ａとの接合部の空間Ｓ１側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

また、本実施形態の遠心ブロワ５０によれば、金属製のインペラケーシング５４の回転軸５２側に形成されるフランジ部５４ｆに耐腐食部材５７ｂが接合されている。また、インペラケーシング５４の回転軸５２側に形成されるフランジ部５４ｆとインペラケーシング５４に連結されるシールボックス５５に形成されるフランジ部５５ｄとが連結された状態で、これらの間に耐腐食部材５７ｂが配置される。
そのため、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｆがシールボックス５５のフランジ部５５ｄに連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材５７ｂと接合されるフランジ部５４ｆの接合部の耐腐食性が確保される。

また、排ガスが搬送される空間Ｓ２と対向するインペラケーシング５４の対向面には、耐腐食層５８ｂが形成されている。この耐腐食層５８ｂは、インペラケーシング５４と耐腐食部材５７ｂとの接合部の空間Ｓ２側の端部を覆うように形成されている。
そのため、インペラケーシング５４の対向面の耐腐食性が確保されるとともに、インペラケーシング５４と耐腐食部材５７ｂとの接合部の空間Ｓ２側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

また、本実施形態の遠心ブロワ５０によれば、金属製のシールボックス５５に形成されるフランジ部５５ｄに耐腐食部材５７ｃが接合されている。また、シールボックス５５に形成されるフランジ部５５ｄとインペラケーシング５４の回転軸５２側に形成されるフランジ部５４ｆとが連結された状態で、これらの間に耐腐食部材５７ｃが配置される。
そのため、シールボックス５５のフランジ部５５ｄがインペラケーシング５４のフランジ部５４ｆに連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材５７ｃと接合されるフランジ部５５ｄの接合部の耐腐食性が確保される。

また、排ガスが搬送される空間Ｓ２と対向するシールボックス５５の対向面には、耐腐食層５８ｃが形成されている。この耐腐食層５８ｃは、シールボックス５５と耐腐食部材５７ｃとの接合部の空間Ｓ２側の端部を覆うように形成されている。
そのため、シールボックス５５の対向面の耐腐食性が確保されるとともに、シールボックス５５と耐腐食部材５７ｃとの接合部の空間Ｓ２側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

また、本実施形態の遠心ブロワ５において、排ガスが搬送される空間Ｓ３と対向する対向面を備えるとともに再循環管８５と連結される金属製のインペラケーシング８４の排出口５４ｄに形成されるフランジ部５４ｇには、耐腐食部材５７ｅが接合されている。また、インペラケーシング５４のフランジ部５４ｇと再循環管８５のフランジ部８５ａとが連結された状態でこれらの間に耐腐食部材５７ｅが配置される。
そのため、インペラケーシング５４の排出口５４ｄに形成されるフランジ部５４ｇが再循環管８５のフランジ部８５ａに連結される際の締め付け作業等により過大な荷重がかかる場合であっても、耐腐食部材５７ｅと接合されるフランジ部５４ｇの接合部の耐腐食性が確保される。

また、排ガスが搬送される空間Ｓ３と対向するインペラケーシング５４の対向面には、耐腐食層５８ｄが形成されている。この耐腐食層５８ｄは、インペラケーシング５４と耐腐食部材５７ｅとの接合部の空間Ｓ３側の端部を覆うように形成されている。
そのため、インペラケーシング５４の対向面の耐腐食性が確保されるとともに、インペラケーシング５４と耐腐食部材５７ｅとの接合部の空間Ｓ３側の端部から腐食性物質が接合部に侵入することが防止される。

１０舶用内燃機関（内燃機関）
２０過給機
５０遠心ブロワ（流体機械）
５１インペラ
５２回転軸
５３駆動モータ
５３ａ駆動軸
５４インペラケーシング
５４ａガイド部
５４ｂケーシング部
５４ｃ吸入口
５４ｄ排出口
５４ｅフランジ部
５４ｆフランジ部
５４ｇフランジ部
５５シールボックス
５５ａシール空気供給口
５５ｂ連通穴
５５ｄフランジ部
５５ｆドライガスシール（シール部）
５６軸受部
５６ａ玉軸受
５６ｂ，５６ｃ軸受保持部材
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ耐腐食部材
５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ耐腐食層
８１，８２，８３排気管
８４，８５再循環管
８４ａ，８５ａフランジ部
８６吸気管
９１，９３，９５，９７締結ボルト
９２，９４，９６締結ナット
１００排ガス再循環システム
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３位置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５空間

Claims

腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される第１部材と、
前記第１部材と前記第２部材とが連結された状態で前記第１部材と前記第２部材との間に配置されるとともに前記第１部材に接合された耐腐食部材とを備え、
前記第１部材と前記耐腐食部材との接合部の前記空間側を覆うように耐腐食層が形成されている流体機械。
軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラを備え、
前記第１部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記軸線に沿って流入する前記腐食性ガスを内部に導く吸入口を備えるインペラケーシングであり、
前記第２部材は、前記吸入口に形成される第１フランジ部と連結される第２フランジ部が形成されるとともに前記吸入口へ前記腐食性ガスを導く部材であり、
前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている請求項１に記載の流体機械。
軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラと、
前記インペラに連結されるとともに前記軸線回りに回転する回転軸とを備え、
前記第１部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記回転軸側に形成される第１フランジ部を備えるインペラケーシングであり、
前記第２部材は、前記第１フランジ部と連結される第２フランジ部と前記回転軸の外周面に配置されるとともに前記インペラケーシング内の前記腐食性ガスの流出を抑制するシール部とを備えるシールボックスであり、
前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている請求項１に記載の流体機械。
軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラと、
前記インペラに連結されるとともに前記軸線回りに回転する回転軸とを備え、
前記第２部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記回転軸側に形成される第２フランジ部を備えるインペラケーシングであり、
前記第１部材は、前記第２フランジ部と連結される第１フランジ部と前記回転軸の外周面に配置されるとともに前記インペラケーシング内の前記腐食性ガスの流出を抑制するシール部を備えるシールボックスであり、
前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている請求項１に記載の流体機械。
軸線回りに回転するとともに外部から流入する前記腐食性ガスを送風するインペラを備え、
前記第１部材は、前記インペラを内部に収容するとともに前記軸線に沿って流入する前記腐食性ガスを内部に導く吸入口と前記インペラにより送風される前記腐食性ガスを排出する排出口を備えるインペラケーシングであり、
前記第２部材は、前記排出口に形成される第１フランジ部と連結される第２フランジ部が形成されるとともに前記排出口から排出される前記腐食性ガスを流通させる排出流路を形成する部材であり、
前記耐腐食部材は、前記第１フランジ部に接合されている請求項１に記載の流体機械。
前記腐食性ガスは、窒素酸化物または硫黄酸化物を含むガスである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の流体機械。
前記耐腐食部材は、冷間溶接により前記第１部材に接合されている請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の流体機械。
腐食性ガスが搬送される空間を形成するとともに第２部材と連結される金属製の第１部材に耐腐食部材を接合する接合工程と、
前記第２部材との間に前記耐腐食部材が配置されるように前記第１部材を前記第２部材に連結する工程と、
前記第１部材と前記耐腐食部材との接合部の前記空間側を覆うように耐腐食層を形成する工程とを備える流体機械の製造方法。