JP6490230B2 - 内部冷却される圧縮機ダイヤフラム - Google Patents

Description

連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
本発明は、アメリカ合衆国エネルギ省によって与えられたDE-FC26-05NT42650の下で政府支援がなされた。政府は、本発明において何らかの権利を有する場合がある。

本願は、２０１５年２月１７日に出願された、通し番号第６２／１１６，９９４号を有する米国仮特許出願に対する優先権を主張する。上記特許出願は、参照により、本願と一致する範囲まで本願にその全体が組み込まれる。

遠心圧縮機などの圧縮機は、多くの用途および工業的プロセスにおいてプロセス流体の圧力を高めるためにしばしば利用されることがある。圧縮によってプロセス流体の圧力を高めることで、それに対応して、プロセス流体の温度を高めることができる。例えば、複数の圧縮機段を有する多段圧縮機では、圧縮機段のそれぞれの出口から排出された、圧縮されたプロセス流体は、圧縮機段のそれぞれの入口におけるプロセス流体よりも比較的高温であり得る。圧縮機段から排出されたプロセス流体の温度上昇は、その後の圧縮機段においてプロセス流体を圧縮するための、単位圧力当たりの相対的な仕事量またはエネルギ量を増大し得る。

上記のことを考慮して、従来の多段圧縮機は、しばしば中間冷却器（例えば、外部熱交換器）を備えることがある。中間冷却器は、当該中間冷却器を通流するプロセス流体から熱または熱エネルギを取り出し、これによって、圧縮中にプロセス流体を実質的に一定の温度に維持する。しかしながら、中間冷却器の利用は、多段圧縮機の相対的なサイズおよび複雑さを高め得る。なぜならば、付加的な構成部材（例えば、配管）が、多くの場合、中間冷却器を圧縮機段に接続するために必要であり得るからである。さらに、多段圧縮機の増大した複雑さは、それに対応して、多段圧縮機をメンテナンス、保守および／または修理することに関連する全体的なコストを増大し得る。

したがって、圧縮機においてプロセス流体を冷却するための改良されたシステムが必要とされている。

開示の実施の形態は、圧縮機のための、内部冷却されるダイヤフラムを提供してもよい。内部冷却されるダイヤフラムは、圧縮機の流体通路を通流するプロセス流体を冷却するように構成された環状の本体を有していてもよい。環状の本体は、流体通路の戻りチャネルと、流体通路と熱伝達した冷却通路とを画成してもよい。戻りチャネルは、戻りチャネルを通流するプロセス流体を少なくとも部分的に拡散させかつスワール除去するように構成されていてもよく、冷却通路は、戻りチャネルを通流するプロセス流体から熱を吸収するためのクーラントを受け取るように構成されていてもよい。

開示の実施の形態は、圧縮機段の入口および出口を少なくとも部分的に規定するケーシングと、ケーシング内に配置されたダイヤフラムとを有する、内部冷却される圧縮機を提供してもよい。ダイヤフラムは、圧縮機段の入口と出口との間に延びる流体通路の少なくとも一部を画成してもよく、さらに、流体通路と熱伝達した冷却通路を画成してもよい。ダイヤフラムは、複数のプロセス流体プレートと、複数の冷却流体プレートとを有していてもよい。複数のプロセス流体プレートの各プロセス流体プレートは、プロセス流体プレートから軸方向に延びる複数のベーンを有していてもよい。複数の冷却流体プレートの各冷却流体プレートは、冷却通路の少なくとも一部を形成する、蛇行した冷却チャネルを画成してもよい。複数のプロセス流体プレートおよび複数の冷却流体プレートは、複数のプロセス流体プレートおよび複数の冷却流体プレートが少なくとも部分的に流体通路の戻りチャネルを画成するように、互いに接続されている。

開示の実施の形態は、別の、内部冷却される圧縮機を提供してもよい。内部冷却される圧縮機は、圧縮機段の入口と出口との間に延びる流体通路を少なくとも部分的に画成するケーシングを有していてもよい。流体通路は、インペラを収容するように構成されたインペラキャビティと、インペラキャビティと流体接続しかつインペラキャビティから半径方向外方へ延びたディフューザと、ディフューザと流体接続した戻りベンドと、戻りベンドと流体接続しかつ戻りベンドから半径方向内方へ延びる戻りチャネルとを有していてもよい。内部冷却される圧縮機は、戻りチャネルに配置されかつ戻りチャネルと熱伝達した冷却通路を画成する、内部冷却されるダイヤフラムを有していてもよい。内部冷却されるダイヤフラムは、複数のプロセス流体プレートと、複数の冷却流体プレートとを有していてもよい。複数のプロセス流体プレートの各プロセス流体プレートは、プロセス流体プレートから軸方向に延びる複数のベーンを有していてもよい。複数の冷却流体プレートの各冷却流体プレートは、冷却通路の少なくとも一部を形成する、蛇行した冷却チャネルを画成してもよい。複数のプロセス流体プレートおよび複数の冷却流体プレートは、複数のプロセス流体プレートおよび複数の冷却流体プレートが少なくとも部分的に複数の戻り通路を画成するように、互いに接続されている。複数の戻り通路の各戻り通路は、拡散領域と、スワール除去領域とを有していてもよい。

本開示は、添付の図面とともに読まれたときに以下の詳細な説明から最もよく理解される。産業上の標準的な実用に従って、様々な特徴が実寸で描かれていないことが強調される。実際には、様々な特徴の寸法は、説明を明確にするために任意に増大または縮小され得る。

開示された１つまたは複数の実施の形態による、典型的な内部冷却されるダイヤフラムを有する圧縮機の破断断面図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図１Ａの「１Ｂ」で表された四角によって示された、圧縮機と、圧縮機の内部冷却されるダイヤフラムとの拡大図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図１Ａおよび図１Ｂの内部冷却されるダイヤフラムの前側の部分的な分解図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図１Ａおよび図１Ｂの内部冷却されるダイヤフラムの後側の部分的な分解図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図１Ｃおよび図１Ｄに示されたエンドプレートの第１の軸方向面の部分的な平面図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図２Ａのエンドプレートの第２の軸方向面の部分的な平面図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図１Ｃおよび図１Ｄに示された冷却流体プレートの第１の軸方向面の部分的な平面図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図３Ａの冷却流体プレートの第２の軸方向面の部分的な平面図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図１Ｃおよび図１Ｄに示されたプロセス流体プレートの第１の軸方向面の部分的な平面図を示している。 開示された１つまたは複数の実施の形態による、図４Ａにおける線４Ｂ−４Ｂに沿って見たプロセス流体プレートの断面図を示している。

以下の開示は、発明の様々な特徴、構造または機能を実施するための複数の典型的な実施の形態を記載していることが理解されるべきである。構成部材、配列および構成の典型的な実施の形態は、本開示を単純化するために以下に説明されている。しかしながら、これらの典型的な実施の形態は、単に例として提供されており、発明の範囲を限定することは意図されていない。加えて、本開示は、様々な典型的な実施の形態においておよび本明細書に提供された図面を通じて、参照番号および／または参照文字を繰り返すことがある。この繰り返しは、単純さおよび明確さのためであり、それ自体が、様々な図面において説明された様々な典型的な実施の形態および／または構成の関係を示していない。さらに、以下の説明における第２の特徴上での第１の特徴の形成は、第１および第２の特徴が直接接触して形成されている実施の形態を含んでもよいが、第１および第２の特徴が直接接触しないように、第１および第２の特徴の間に介在するように付加的な特徴が形成されてもよい実施の形態を含んでもよい。最後に、以下に示される典型的な実施の形態は、あらゆる形式で組み合わされてもよく、すなわち、開示の範囲から逸脱することなく、１つの典型的な実施の形態のいずれの要素も、あらゆる他の典型的な実施の形態において使用されてもよい。

加えて、用語は、特定の構成要素を指すように、以下の説明および請求項を通じて使用される。当業者が認識するように、様々なエンティティは、異なる名称によって同じ構成要素を指してもよく、これにより、本明細書に説明された要素についての名付け方式は、特に本明細書において別段の定めがないかぎり、発明の範囲を限定することは意図されていない。さらに、本明細書において使用される名付け方式は、機能ではなく、名称が異なる構成部材を区別することは意図されていない。さらに、以下の説明および請求項において、「有する」および「含む」という用語は、無制限形式で使用されており、ひいては、「有するが、限定されない」という意味で解釈されるべきである。本開示における全ての数値は、特に別段の定めがないかぎり、正確な値または近似値であってもよい。したがって、開示の様々な実施の形態は、意図された範囲から逸脱することなく、本明細書に開示された数、値および範囲から逸脱してもよい。さらに、請求項または明細書において使用されるように、「または」という用語は、排他的な場合および包括的な場合の両方を含むことが意図されており、すなわち「ＡまたはＢ」とは、本明細書において明示的に別段の定めがないかぎり、「ＡおよびＢのうちの少なくとも一方」と同義であることが意図されている。

図１Ａは、１つまたは複数の実施の形態による、内部冷却されるダイヤフラム１０２を有する圧縮機１００の、破断断面図を示している。図１Ｂは、１つまたは複数の実施の形態による、図１Ａの「１Ｂ」で表された四角によって示された、圧縮機１００の拡大図を示している。図１Ａおよび図１Ｂに示したように、圧縮機１００は、遠心圧縮機であってもよい。例示的な遠心圧縮機は、直通遠心圧縮機、一段オーバーハング遠心圧縮機、多段オーバーハング遠心圧縮機、バック・トゥ・バック遠心圧縮機などを含んでもよいが、それらに限定されない。圧縮機１００は、ケーシング１０４と、ケーシング１０４に導入されたプロセス流体を圧縮または加圧するように構成された１つまたは複数の圧縮機段（１つの圧縮機段１０６が示されている）とを有していてもよい。単純にするために、図１Ａおよび図１Ｂは、圧縮機１００の１つの圧縮機段１０６を示している。しかしながら、圧縮機１００は、開示の範囲から逸脱することなく複数の圧縮機段を有していてもよいことが認められるべきである。例えば、圧縮機１００は、第１の圧縮機段と、最後の圧縮機段と、第１の圧縮機段と最後の圧縮機段との間に配置された１つまたは複数の中間圧縮機段とを有していてもよい。図１Ａおよび図１Ｂに示したように、圧縮機段１０６は、インペラ入口１１０などの入口と、インペラ出口１１２などの出口とを有するインペラ１０８を有していてもよい。インペラ１０８は、中央部分またはハブ１１４と、ハブ１１４から延びた複数のブレード１１５（図１Ｂ参照）とを有していてもよい。インペラ１０８のハブ１１４は、圧縮機１００の軸線１１８（例えば、長手方向軸線）を中心にインペラ１０８を回転させるように構成された回転軸１１６に接続されていてもよい。

図１Ａに示したように、内部冷却されるダイヤフラム１０２は、ケーシング１０４内に配置されていてもよいかつ／または密閉して封止されていてもよい。ケーシング１０４および／または内部冷却されるダイヤフラム１０２は、少なくとも部分的に、圧縮機１００を通って延びる流体通路１２０を画成していてもよく、この流体通路１２０を通ってプロセス流体が流れてもよい。例えば、内部冷却されるダイヤフラム１０２は、圧縮機１００の圧縮機段１０６を通って延びる流体通路１２０の少なくとも一部を画成していてもよい。流体通路１２０は、インペラキャビティ１２２と、インペラキャビティ１２２と流体接続しかつインペラキャビティ１２２から半径方向外方へ延びたディフューザ１２４と、ディフューザ１２４と流体接続した戻りベンド１２６と、戻りベンド１２６と流体接続しかつ戻りベンド１２６から半径方向内方へ延びる戻りチャネル１２８とを有していてもよい。

インペラキャビティ１２２は、インペラ１０８を収容するように構成されていてもよい。ディフューザ１２４は、インペラキャビティ１２２と流体接続されていてもよくかつインペラキャビティ１２２から半径方向外方へ延びていてもよい。本明細書においてさらに説明するように、ディフューザ１２４は、インペラ１０８からプロセス流体を受け取り、インペラ１０８からのプロセス流体の運動エネルギ（例えば、流れまたは速度）を潜在的なエネルギ（例えば、増大した静圧）に変換するように構成されていてもよい。複数のディフューザベーン（１つのディフューザベーン１３０が示されている）は、ディフューザ１２４に配置されていてもよく、ディフューザ１２４を通るプロセス流体の流れを方向付けるようにかつ／またはディフューザ１２４を通流するプロセス流体の速度を減少させるように構成されていてもよい。戻りベンド１２６は、ディフューザ１２４からプロセス流体を受け取り、プロセス流体の流れを戻りチャネル１２８に向かって半径方向内方へ逸らせるまたは変向するように構成されていてもよい。

図１Ｂに示したように、戻りチャネル１２８は、戻りベンド１２６から回転軸１１６に向かって半径方向内方へ延びる複数の戻り通路（５つの戻り通路１３２が示されている）を有していてもよい。各戻り通路１３２は、内部冷却されるダイヤフラム１０２の外周の近くに配置された拡散領域１３４と、拡散領域１３４の半径方向内方に配置されたスワール除去領域１３６とを有していてもよい。少なくとも１つの戻りチャネルベーン１３８は、各スワール除去領域１３６に配置されていてもよい。本明細書においてさらに説明されるように、内部冷却されるダイヤフラム１０２は、プロセス流体の流れを、戻りベンド１２６から、分離または分割し、分離された流れを戻りチャネル１２８の各戻り通路１３２内へ方向付けるように構成されていてもよい。内部冷却されるダイヤフラム１０２は、さらに、戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４を通るプロセス流体の流れを少なくとも部分的に拡散させ、戻り通路１３２のそれぞれのスワール除去領域１３６においてプロセス流体の流れをスワール除去するように構成されていてもよい。

ケーシング１０４および／または内部冷却されるダイヤフラム１０２は、冷却通路１４０をも少なくとも部分的に画成していてもよく、この冷却通路１４０を通ってクーラントまたは冷却流体が流れてもよい。冷却通路１４０は、流体通路１２０の少なくとも一部の近くまたは近傍に配置されていてもよい。例えば、冷却通路１４０は、ディフューザ１２４の少なくとも一部および／または流体通路１２０の戻りチャネル１２８の少なくとも一部の近傍に配置されてもよい。本明細書においてさらに説明するように、冷却通路１４０は、流体通路１２０と熱伝達していてもよく、冷却通路１４０を通流する冷却流体は、流体通路１２０を通流するプロセス流体から熱を（例えば、間接的に）吸収するように構成されていてもよい。

典型的な実施の形態では、ケーシング１０４および／または内部冷却されるダイヤフラム１０２は、冷却流体源および／または冷却通路１４０に流体接続された冷却流体ドレーンを少なくとも部分的に画成していてもよい。例えば、図１Ｂに示したように、ケーシング１０４は、冷却通路１４０へ冷却流体を排出するようにまたは冷却通路１４０から冷却流体を受け取るように構成されたプレナム１４２を画成していてもよい。図１Ｂにさらに示したように、ディフューザベーン１３０は、ディフューザベーン１３０を通って延びる、プレナム１４２と冷却通路１４０との間の流体接続を提供するように構成された、１つまたは複数の導管（１つの導管１４４が示されている）を少なくとも部分的に画成していてもよい。別の実施の形態では、圧縮機１００は、外部冷却流体源（図示せず）および／または外部冷却流体ドレーン（図示せず）を有していてもよい。外部冷却流体源および外部冷却流体ドレーンは、冷却流体を冷却通路１４０へ排出するようにおよび冷却流体を冷却通路１４０から受け取るように、それぞれ構成されていてもよい。少なくとも１つの実施の形態では、外部冷却流体源および／または外部冷却流体ドレーンは、圧縮機１００のヘッド１４６（図１Ａ参照）を介して冷却通路１４０と流体接続されていてもよい。例えば、圧縮機１００のヘッド１４６は、ヘッド１４６を通って軸方向に延び、冷却通路１４０と、外部冷却流体源および／または外部冷却流体ドレーンとの間の流体接続を提供するように構成された、流路（図示せず）を少なくとも部分的に画成していてもよい。別の実施の形態では、外部冷却流体源および／または外部冷却流体ドレーンは、ケーシング１０４を介して冷却通路１４０と流体接続されていてもよい。例えば、ケーシング１０４は、ケーシング１０４を通って半径方向に延びる、冷却通路１４０と、外部冷却流体源および／または外部冷却流体ドレーンとの間の流体接続を提供するように構成された、流路（図示せず）を画成していてもよい。

内部冷却されるダイヤフラム１０２は、略環状の本体であってもよい。少なくとも１つの実施の形態では、内部冷却されるダイヤフラム１０２は、１つの、一体的な構成部材またはピースとして形成または製造されていてもよい。別の実施の形態では、内部冷却されるダイヤフラム１０２は、互いに接続された別個の構成部材またはピースから形成されていてもよい。例えば、図１Ｂに示され、図１Ｃおよび図１Ｄに詳細にさらに示されているように、内部冷却されるダイヤフラム１０２は、環状のプレートまたはディスクの積層１４８から形成されてもよい。プレートの積層１４８は、流体通路１２０および冷却通路１４０の少なくとも一部を画成してもよい。例えば、プレートの積層１４８は、流体通路１２０の戻り通路１３２を少なくとも部分的に画成してもよい。別の例では、プレートの積層１４８は、戻りチャネル１２８と熱伝達した冷却通路１４０のそれぞれの部分を画成してもよい。

図１Ｃおよび図１Ｄに示したように、プレートの積層１４８は、１つまたは複数のエンドプレート（２つのエンドプレート１５０が示されている）、１つまたは複数の冷却流体プレート（４つの冷却流体プレート１５４が示されている）および／または１つまたは複数のプロセス流体プレート（４つのプロセス流体プレート１５６が示されている）を有していてもよい。本明細書にさらに説明されているように、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、流体通路１２０および／または冷却通路１４０を少なくとも部分的に画成していてもよい。プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、環状のプレート（例えば、環状の金属ベースのプレート）であってもよく、１つまたは複数のフライス削りまたはエッチングプロセスまたは技術を用いて製造されてもよい。例えば、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、機械的なフライス削りプロセスまたはウォータジェット技術を用いて製造されてもよい。プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、内部冷却されるダイヤフラム１０２のプレートの積層１４８を形成するように、互いに接着、溶接、ろう付けまたはその他の方法で接続されてもよい。プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、プレートの積層１４８を形成するために、あらゆる組合せまたは順序で互いに接続されてもよい。形成されたプレートの積層１４８は、概して、圧縮機１００の圧縮機段１０６に少なくとも部分的に配置されるように構成された円筒状または環状の構成部材であってもよい。例えば、プレートの積層１４８は、圧縮機段１０６の流体通路１２０の一部（例えば、戻りチャネル１２８）に少なくとも部分的に配置されていてもよいか、さらに、流体通路１２０の一部を形成していてもよい。

図２Ａは、１つまたは複数の実施の形態による、図１Ｃおよび図１Ｄに示されたエンドプレート１５０の第１の軸方向面２０２の部分的な平面図を示している。図２Ｂは、１つまたは複数の実施の形態による、図２Ａのエンドプレート１５０の第２の軸方向面２０４の部分的な平面図を示している。エンドプレート１５０は、略ディスク状であってもよい。しかしながら、エンドプレート１５０があらゆる形状であってもよいことが認められるであろう。例えば、エンドプレート１５０は、楕円形、正方形または矩形であってもよい。エンドプレート１５０は、エンドプレート１５０を通って軸方向に延びる１つまたは複数の冷却ポート（４つの冷却ポート２０６が示されている）を画成していてもよい。例えば、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、冷却ポート２０６は、エンドプレート１５０を通って第１の軸方向面２０２から第２の軸方向面２０４まで延びていてもよい。冷却ポート２０６は、エンドプレート１５０の内周面２０８または外周面２１０の近くまたは近傍に配置されていてもよい。例えば、図２Ａに示したように、冷却ポート２０６は、エンドプレート１５０の内周面２０８の近傍に配置されてもよい。

エンドプレート１５０は、エンドプレート１５０の第１の軸方向面２０２に沿ったまたはエンドプレート１５０の第１の軸方向の面２０２における、１つまたは複数の冷却チャネル（４つの冷却チャネル２１２が示されている）を画成してもよい。図２Ａに示したように、冷却チャネル２１２のそれぞれの第１の端部２１４は、エンドプレート１５０の内周面２０８の近傍に配置されていてもよいし、またはエンドプレート１５０の内周面２０８の近傍で始まっていてもよい。図２Ａにさらに示したように、冷却チャネル２１２のそれぞれの第２の端部２１６は、冷却ポート２０６と流体接続されていてもよい。冷却ポート２０６および冷却ポート２０６と流体接続された冷却チャネル２１２は、内部冷却されるダイヤフラム１０２を通って延びる冷却通路１４０（図１Ｂ参照）の少なくとも一部を形成していてもよい。各冷却チャネル２１２は、概して、内周面２０８の近傍に配置されたそれぞれの第１の端部２１４から、外周面２１０に向かって延びていてもよく、さらに、外周面２１０から、それぞれの第２の端部２１６まで延びていてもよい。各冷却チャネル２１２は、概して、蛇行したパターンまたは経路において内周面２０８と外周面２１０との間に延びていてもよい。

図３Ａは、１つまたは複数の実施の形態による、図１Ｃおよび図１Ｄに示された冷却流体プレート１５４の第１の軸方向面３０２の部分的な平面図を示している。図３Ｂは、１つまたは複数の実施の形態による、図３Ａの冷却流体プレート１５４の第２の軸方向面３０４の部分的な平面図を示している。冷却流体プレート１５４は、図２Ａおよび図２Ｂに関して上述したエンドプレート１５０と同様の形状を有していてもよい。例えば、図３Ａおよび図３Ｂに示したように、冷却流体プレート１５４は略ディスク状であってもよい。しかしながら、冷却流体プレート１５４はあらゆる適切な形状（例えば、楕円形、正方形または矩形）であってもよいことが認められるべきである。

エンドプレート１５０と同様の冷却流体プレート１５４は、冷却流体プレート１５４の第１の軸方向面３０２に沿ったまたは冷却流体プレート１５４の第１の軸方向面３０２における、１つまたは複数の冷却チャネル（４つの冷却チャネル３０６が示されている）を画成していてもよい。冷却チャネル３０６は、概して、冷却流体プレート１５４の内周面３０８と外周面３１０との間に延びていてもよい。例えば、図３Ａに示したように、冷却チャネル３０６のそれぞれの第１の端部３１２は、内周面３０８の近傍に配置されてもよく、冷却チャネル３０６のそれぞれの第２の端部３１４は、外周面３１０の近傍に配置されていてもよい。図３Ａにさらに示されているように、冷却チャネル３０６は、概して、蛇行パターンでそれぞれの第１および第２の端部３１２，３１４の間に延びていてもよい。

図３Ａおよび図３Ｂに示したように、冷却流体プレート１５４は、第１の軸方向面３０２から第２の軸方向面３０４まで冷却流体プレート１５４を通って軸方向に延びる１つまたは複数の冷却ポート（４つの冷却ポート３１６が示されている）を画成していてもよい。冷却ポート３１６は、エンドプレート１５４の外周面３１０の近くまたは近傍に配置されていてもよい。冷却ポート３１６は、冷却チャネル３０６と流体接続していてもよい。例えば、冷却ポート３１６は、冷却チャネル３０６のそれぞれの第２の端部３１４と流体接続していてもよい。冷却ポート３１６および／または冷却ポート３１６と流体接続したそれぞれの冷却チャネル３０６は、内部冷却されるダイヤフラム１０２を通って延びる冷却通路１４０（図１Ｂ参照）の少なくとも一部を形成していてもよい。典型的な実施の形態では、冷却チャネル３０６のそれぞれの第１の端部３１２は、エンドプレート１５０のそれぞれの冷却チャネル２１２（図２Ａおよび図２Ｂ参照）と流体接続されていてもよく、冷却チャネル２１２から冷却流体を受け取るように構成されていてもよい。例えば、冷却チャネル３０６の第１の端部３１２は、冷却ポート２０６を介してエンドプレート１５０の冷却チャネル２１２（図２Ａおよび図２Ｂ参照）と流体接続されていてもよく、冷却チャネル２１２から冷却流体を受け取るように構成されてもよい。冷却チャネル３０６のそれぞれの第２の端部３１４は、戻りライン（図示せず）と流体接続されていてもよく、戻りラインを介して冷却流体源（例えば、プレナム１４２または外部冷却流体源）へ冷却流体を方向付けるまたは戻すように構成されてもよい。

図４Ａは、１つまたは複数の実施の形態による、図１Ｃおよび図１Ｄに示されたプロセス流体プレート１５６の第１の軸方向面４０２の部分的な平面図を示している。図４Ｂは、１つまたは複数の実施の形態による、図４Ａにおける線４Ｂ−４Ｂに沿って見たプロセス流体プレート１５６の断面図を示している。図４Ａおよび図４Ｂに示したように、戻りチャネルベーン１３８は、プロセス流体プレート１５６の第１の軸方向面４０２と接続されていてもよい。戻りチャネルベーン１３８は、概して、プロセス流体プレート１５６の外周面４０４と、プロセス流体プレート１５６の内周面４０６との間に半径方向に延びていてもよい。第１の軸方向面４０２および／または第１の軸方向面４０２から延びた戻りチャネルベーン１３８は、少なくとも部分的に、戻りチャネル１２８の戻り通路１３２を画成していてもよい（図１Ｂ参照）。例えば、隣接する戻りチャネルベーン１３８は、少なくとも部分的に、隣接する戻りチャネルベーン１３８の間にそれぞれの戻り通路１３２を画成していてもよい。別の例では、第１の軸方向面４０２および第１の軸方向面４０２から延びた戻りチャネルベーン１３８は、少なくとも部分的に、戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４（図４Ｂ参照）および／またはそれぞれのスワール除去領域１３６（図４Ｂ参照）を画成していてもよい。戻りチャネルベーン１３８は、戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４を通流するプロセス流体を少なくとも部分的に拡散させるように構成されたあらゆる適切な形状および／またはサイズを有していてもよい。戻りチャネルベーン１３８は、戻り通路１３２のそれぞれのスワール除去領域１３６を通流するプロセス流体を少なくとも部分的にスワール除去するように成形および／またはサイズ決めされていてもよい。

プロセス流体プレート１５６の外側環状部分４０８は、戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４を形成するように成形されていてもよい。例えば、図４Ｂに示したように、外側環状部分４０８は、プロセス流体プレート１５６の外周面４０４からプロセス流体プレート１５６の内周面４０６に向かってテーパしていてもよい。図４Ｂにさらに示したように、プロセス流体プレート１５６の外側環状部分４０８は、リップまたはターニングベーン４１０を形成していてもよい。ターニングベーン４１０は、軸方向に第２の軸方向面４１２から第１の軸方向面４０２に向かって延びていてもよい。ターニングベーン４１０は、戻りベンド１２６の少なくとも一部を形成するように構成されていてもよい（図１Ｂ参照）。ターニングベーン４１０は、少なくとも部分的にプロセス流体の流れを戻りチャネル１２８の各戻り通路１３２内へ分離させるように構成されていてもよい。

図４Ａおよび図４Ｂに示したように、戻りチャネルベーン１３８のそれぞれの上面４１４は、互いに平面的または実質的に平面的であってもよい。したがって、戻りチャネルベーン１３８のそれぞれの上面４１４は、内部冷却されるダイヤフラム１０２の隣接する構成部材（例えば、隣接するプロセス流体プレート１５６、隣接する冷却流体プレート１５４または隣接するエンドプレート１５０）と同一平面に取り付けられてもよく、これにより、隣接する構成部材は、戻り通路１３２用のカバーを少なくとも部分的に提供してもよい。

前に説明したように、プロセス流体プレート１５６（図１Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂ参照）、冷却流体プレート１５４（図１Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂ参照）および／またはエンドプレート１５０（図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ参照）は、内部冷却されるダイヤフラム１０２のプレートの積層１４８を形成するように互いに接続されていてもよい（図１Ａ〜図１Ｄ参照）。プレートの積層１４８を形成するために、あらゆる数のプロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０が使用されてもよい。プレートの積層１４８に含まれるプロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０の数は、圧縮機１００の１つまたは複数のパラメータによって少なくとも部分的に決定されてもよい。例えば、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０の数は、少なくとも部分的に、圧縮機１００のサイズ、内部冷却されるダイヤフラム１０２の軸方向長さ、プロセスガスおよび／または冷却流体の流量など、またはそれらのあらゆる組合せによって決定されてもよい。

少なくとも１つの実施の形態では、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、プレートの積層１４８の少なくとも一部を形成するように互いに挟まれていてもよい。例えば、プロセス流体プレート１５６と、冷却流体プレート１５４とは、交互の順序で互いに隣接して配置または積層されてもよく、この場合、プロセス流体プレート１５６のうちの１つの次に、冷却流体プレート１５４のうちの１つが続き、これにより、プレートの積層１４８の少なくとも一部を形成する。同様に、エンドプレート１５０と、冷却流体プレート１５４とは、交互の順序で互いに隣接して配置または積層されてもよく、この場合、エンドプレート１５０のうちの１つの次に、冷却流体プレート１５４のうちの１つが続き、これにより、プレートの積層１４８の少なくとも一部を形成する。別の例では、プロセス流体プレート１５６と、エンドプレート１５０とは、交互の順序で互いに隣接して配置されてもよく、この場合、プロセス流体プレート１５６のうちの１つの次に、エンドプレート１５０のうちの１つが続き、これにより、プレートの積層１４８の少なくとも一部を形成する。別の例では、プレートの積層１４８は、プロセス流体プレート１５６のうちの１つ、２つまたは３つ以上が互いに積層され、その次に、冷却流体プレート１５４またはエンドプレート１５０のうちの１つ、２つまたは３つ以上が続くように、形成されてもよい。別の例では、プレートの積層１４８は、冷却流体プレート１５４のうちの１つ、２つまたは３つ以上が互いに積層され、その次に、プロセス流体プレート１５６またはエンドプレート１５０のうちの１つ、２つまたは３つ以上が続くように、形成されてもよい。さらに別の例では、プレートの積層１４８は、エンドプレート１５０のうちの１つ、２つまたは３つ以上が互いに積層され、その次に、プロセス流体プレート１５６または冷却流体プレート１５４のうちの１つ、２つまたは３つ以上が続くように、形成されてもよい。したがって、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０はあらゆる順序で積層されてもよく、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０の順序は、プレートの積層１４８の中で変化させられてもよいことが認められるべきである。さらに、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は別々または別個のプレートとして示されてもよいが、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０のそれぞれの特徴が１つのプレートに組み合わされてもよいことが認められてもよい。本明細書に説明されたプロセス流体プレート１５６および冷却流体プレート１５４のそれぞれの特徴は、１つのプレートの互いに反対向きの軸方向の面を表していてもよい。

図１Ｂ〜図１Ｄに示された典型的な実施の形態では、内部冷却されるダイヤフラム１０２の互いに反対向きの軸方向の端部は、それぞれのエンドプレート１５０によって形成されてもよい。図１Ｂ〜図１Ｄにさらに示したように、冷却流体プレート１５４およびプロセス流体プレート１５６は、内部冷却されるダイヤフラム１０２の残りの部分を形成するように、交互の順序でそれぞれのエンドプレート１５０の間に配置されてもよい。プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、互いにあらゆる向きで積層されてもよい。例えば、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、それらのそれぞれの第１の軸方向の面２０２，３０２，４０２が圧縮機１００の上流側に面するように向けられていてもよい。別の例では、プロセス流体プレート１５６、冷却流体プレート１５４および／またはエンドプレート１５０は、それらのそれぞれの第１の軸方向の面２０２，３０２，４０２が圧縮機１００の下流側に面するように向けられていてもよい。図１Ｂに示された典型的な実施の形態では、エンドプレート１５０は、そのそれぞれの第１の軸方向の面２０２が、圧縮機１００の互いに反対の側（すなわち上流側および下流側）に面するように向けられていてもよい。さらに図１Ｂに示したように、冷却流体プレート１５４およびプロセス流体プレート１５６のそれぞれの第１の軸方向面３０２，４０２は、圧縮機１００の上流側に面していてもよい。

典型的な作動では、引き続き図１Ａ〜図４Ｂを参照すると、回転軸１１６は、プロセス流体を圧縮機１００のケーシング１０４に引き込むのに十分な速度でインペラ１０８を回転させてもよい。インペラ１０８の回転は、プロセス流体をインペラ１０８へ引き込んでインペラ１０８に通過させ、プロセス流体をインペラ１０８の先端部１６０へ促してもよく、これにより、プロセス流体の速度を増大させる。インペラ１０８の複数のブレード１１５は、プロセス流体の速度およびエネルギを上昇させ、プロセス流体をインペラ１０８から、インペラ１０８と流体接続されたディフューザ１２４へ方向付けてもよい。ディフューザ１２４は、プロセス流体をインペラ１０８から受け取り、ディフューザ１２４を通流するプロセス流体の速度を減じることにより、プロセス流体の運動エネルギ（例えば、流れまたは速度）を潜在的なエネルギ（例えば、増大した静圧）に変換してもよい。複数のディフューザベーン１３０は、プロセス流体の速度を低下させかつ静圧を増大させるために、ディフューザ１２４を通るプロセス流体の流れを方向付けてもよいし、または変向してもよい。プロセス流体の速度を増大した静圧に変換することは、これにより、プロセス流体を圧縮してもよく、プロセス流体の圧縮は、圧縮されたプロセス流体の温度を上昇させるための熱（例えば、圧縮の熱）を発生してもよい。戻りベンド１２６は、圧縮されたプロセス流体をディフューザ１２４から受け取ってもよく、プロセス流体の流れを、半径方向内方へ、戻りチャネル１２８を画成する内部冷却されるダイヤフラム１０２に向かって方向付けてもよいし、または転向させてもよい。

内部冷却されるダイヤフラム１０２は、プロセス流体の流れを戻りベンド１２６から戻りチャネル１２８の戻り通路１３２内へ少なくとも部分的に分離または分割させてもよい。例えば、プロセス流体プレート１５６のそれぞれの外側環状部分４０８（図４Ｂ参照）の周囲に形成されたそれぞれのターニングベーン４１０は、プロセス流体の流れを戻りベンド１２６から別個の流れに少なくとも部分的に分離させてもよく、プロセス流体のそれぞれの別個の流れは、戻りチャネル１２８のそれぞれの戻り通路１３２へ方向付けられてもよい。内部冷却されるダイヤフラム１０２は、戻りチャネル１２８の各戻り通路１３２を通流するプロセス流体を少なくとも部分的に拡散させてもよい。例えば、プロセス流体は、戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４を通じて少なくとも部分的に拡散させられてもよい。戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４を通じたプロセス流体の拡散は、さらに、速度を低減し、プロセス流体の圧力または圧縮を増大させてもよい。戻り通路１３２のそれぞれの拡散領域１３４を通じたプロセス流体の拡散は、安定性を高め、プロセス流体の分離を減じてもよい。例えば、プロセス流体の境界層は、拡散領域１３４を利用した場合、分離を生じにくくなり得る。

内部冷却されるダイヤフラム１０２は、戻りチャネル１２８の各戻り通路１３２を通流するプロセス流体の流れを少なくとも部分的にスワール除去してもよい。例えば、戻り通路１３２のそれぞれのスワール除去領域１３６および／または戻り通路１３２に配置された戻りチャネルベーン１３８は、戻りチャネル１２８を通るプロセス流体を少なくとも部分的にスワール除去してもよい。各戻り通路１３２を通流する、拡散され、スワール除去されたプロセス流体は、戻りチャネル１２８の収集領域１６２（図１Ｂ参照）において収集されてもよいし、または互いに組み合わされてもよい。戻りチャネル１２８の収集領域１６２におけるプロセス流体は、圧縮機１００から排出されるか、または下流の圧縮機段（図示せず）へ導入されてもよい。

前に説明したように、流体通路１２０を通じたプロセス流体の圧縮は、熱を生じてもよく、これにより、プロセス流体の温度を上昇させる。したがって、冷却流体は、流体通路１２０を通流するプロセス流体から熱を少なくとも部分的に吸収するために、内部冷却されるダイヤフラム１０２の冷却通路１４０へかつこの冷却通路１４０を通って方向付けられてもよい。１つの例では、内部冷却されるダイヤフラム１０２の冷却通路１４０へ方向付けられた冷却流体は、外部冷却流体源（図示せず）に収容され、供給ライン（図示せず）を介して冷却通路１４０へ排出されてもよい。図１Ｂに示した別の例では、内部冷却されるダイヤフラム１０２の冷却通路１４０へ方向付けられる冷却流体は、プレナム１４２に収容され、ディフューザベーン１３０を通って延びる導管１４４を介して冷却通路１４０へ排出されてもよい。導管１４４を介して冷却通路１４０へ排出された冷却流体は、内部冷却されるダイヤフラム１０２のエンドプレート１５０へ方向付けられてもよい。例えば、冷却流体は、導管１４４から、エンドプレート１５０の冷却チャネル２１２のそれぞれの第１の端部２１４（図２Ａ参照）へ排出されてもよい。冷却流体は、蛇行した通路を介して、それぞれの第１の端部２１４から冷却チャネル２１２のそれぞれの第２の端部２１６（図２Ａ参照）へ流れてもよい。

冷却流体は、エンドプレート１５０から、内部冷却されるダイヤフラム１０２の冷却流体プレート１５４（図３Ａおよび図３Ｂ参照）のうちの１つまたは複数へ流れてもよい。例えば、エンドプレート１５０からの冷却流体は、それぞれの冷却ポート２０６を介して冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却チャネル３０６（図３Ａ参照）へ方向付けられてもよい。冷却流体は、各冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却チャネル３０６を通って半径方向外方へ流れてもよく、これにより、内部冷却されるダイヤフラム１０２の戻り通路１３２を通流するプロセス流体に含まれた熱の少なくとも一部を吸収する。例えば、前に説明したように、冷却流体プレート１５４は、プロセス流体プレート１５６（図１Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂ）に隣接して積層されてもよい。プロセス流体プレート１５６に隣接して冷却流体プレート１５４を積層することによって、それぞれの戻り通路１３２を通流するプロセス流体の熱は、プロセス流体プレート１５６へ転移させられ、その後、プロセス流体プレート１５６と熱的に接続された冷却流体プレート１５４へ転移させられてもよい。熱は、冷却流体プレート１５４から、冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却チャネル３０６を通流する冷却流体へ転移させられてもよい。さらに、冷却流体プレート１５４が、プロセス流体プレート１５６のそれぞれの第２の軸方向の面４１２と同一平面に取り付けられてもよい幾つかの実施の形態では、プロセス流体プレート１５６からの熱の少なくとも一部は、冷却流体へ直接に転移されてもよい。なぜならば、プロセス流体プレート１５６の第２の軸方向の面４１２が、冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却チャネル３０６のためのカバーを提供してもよいからである。同様に、プロセス流体プレート１５６が、冷却流体プレート１５４の第２の軸方向の面３０４と同一平面に取り付けられてもよい実施の形態では、プロセス流体プレート１５６のそれぞれの戻り通路１３２を通流するプロセス流体からの熱の少なくとも一部は、冷却流体プレート１５４へ直接に転移されてもよい。なぜならば、冷却流体プレート１５４のそれぞれの第２の軸方向面３０４が、プロセス流体プレート１５６のそれぞれの戻り通路１３２のためのカバーを提供してもよいからである。

冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却チャネル３０６を通流する冷却流体は、次いで、冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却流体ポート３１６を介して、冷却流体プレート１５４から排出されてもよい。冷却流体プレート１５４から排出された冷却流体は、次いで、内部冷却されるダイヤフラム１０２から排出されてもよい。例えば、冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却流体ポート３１６から排出された冷却流体は、内部冷却されるダイヤフラム１０２から排出され、戻りライン（図示せず）を介して冷却流体ドレーン（図示せず）または外部冷却流体ドレーン（図示せず）へ方向付けられてもよい。別の例では、冷却流体プレート１５４のそれぞれの冷却流体ポート３１６から排出された冷却流体は、エンドプレート１５０を介して、内部冷却されるダイヤフラム１０２から排出されてもよい。例えば、冷却流体プレート１５４から排出された冷却流体は、エンドプレート１５０のそれぞれの冷却チャネル２１２へ方向付けられ、通過させられてもよく、戻りライン（図示せず）を介して、エンドプレート１５０から冷却流体ドレーン（図示せず）または外部冷却流体ドレーン（図示せず）へ排出されてもよい。

上記説明は、当業者が本開示をよりよく理解し得るように複数の実施の形態の特徴を概説している。当業者は、同じ目的を達成するためのおよび／または本明細書に紹介された実施の形態の同じ利点を達成するためのその他のプロセスおよび構造を設計または変更するための基礎として本開示を容易に利用し得ることを認めるべきである。当業者は、このような同等の構成が本開示の思想および範囲から逸脱せず、本開示の思想および範囲から逸脱せずに様々な変更、代用および改変を提供してもよいことも認識すべきである。

Claims (17)

1. 圧縮機用の内部冷却されるダイヤフラムであって、
   前記圧縮機の流体通路を通流するプロセス流体を冷却するように構成された環状の本体を備え、該環状の本体は、
   前記流体通路の戻りチャネルであって、該戻りチャネルを通流する前記プロセス流体を少なくとも部分的に拡散させかつスワール除去するように構成された、戻りチャネルと、
   前記流体通路と熱伝達した冷却通路であって、前記戻りチャネルを通流する前記プロセス流体から熱を吸収するためのクーラントを受け取るように構成された、冷却通路と、
   を画成しており、
   前記環状の本体は、該環状の本体の第１の軸方向面から延びた複数の戻りチャネルベーンを有するプロセス流体プレートを含み、前記戻りチャネルベーンは、前記戻りチャネルの複数の戻り通路を少なくとも部分的に画成しており、
   前記環状の本体は、さらに、前記プロセス流体プレートと接続された冷却流体プレートを有し、該冷却流体プレートは、前記冷却通路の少なくとも一部を形成した、前記複数の戻り通路の少なくとも１つの戻り通路と熱伝達した冷却チャネルを形成していることを特徴とする、圧縮機用の内部冷却されるダイヤフラム。
2. 圧縮機用の内部冷却されるダイヤフラムであって、
   前記圧縮機の流体通路を通流するプロセス流体を冷却するように構成された環状の本体を備え、該環状の本体は、
   前記流体通路の戻りチャネルであって、該戻りチャネルを通流する前記プロセス流体を少なくとも部分的に拡散させかつスワール除去するように構成された、戻りチャネルと、
   前記流体通路と熱伝達した冷却通路であって、前記戻りチャネルを通流する前記プロセス流体から熱を吸収するためのクーラントを受け取るように構成された、冷却通路と、
   を画成しており、
   前記環状の本体は、該環状の本体の第１の軸方向面から延びた複数の戻りチャネルベーンを有するプロセス流体プレートを含み、前記戻りチャネルベーンは、前記戻りチャネルの複数の戻り通路を少なくとも部分的に画成しており、
   前記プロセス流体プレートは、該プロセス流体プレートの外側の環状部分から軸方向に延びるターニングベーンを有し、該ターニングベーンは、前記プロセス流体を複数の分離された流れに分離し、該複数の分離された流れの各分離された流れを前記複数の戻り通路のそれぞれの戻り通路へ方向付けるように構成されていることを特徴とする、圧縮機用の内部冷却されるダイヤフラム。
3. 前記複数の戻り通路の各戻り通路は、前記環状の本体の外周の近傍に配置された、前記戻り通路を通流する前記プロセス流体を少なくとも部分的に拡散させるように構成された拡散領域を有する、請求項１又は２記載の内部冷却されるダイヤフラム。
4. 前記複数の戻り通路の各戻り通路は、前記拡散領域よりも半径方向内方に配置された、前記戻り通路を通流する前記プロセス流体を少なくとも部分的にスワール除去するように構成されたスワール除去領域をさらに有する、請求項３記載の内部冷却されるダイヤフラム。
5. 前記複数の戻り通路の各戻り通路に配置された少なくとも１つの戻りチャネルベーンをさらに備え、該少なくとも１つの戻りチャネルベーンは、前記戻りチャネルを通流する前記プロセス流体を少なくとも部分的にスワール除去するように構成されている、請求項４記載の内部冷却されるダイヤフラム。
6. 内部冷却される圧縮機であって、
   圧縮機段の入口および出口を少なくとも部分的に画成するケーシングと、
   前記ケーシング内に配置されたダイヤフラムであって、前記圧縮機段の前記入口と前記出口との間に延びる流体通路の少なくとも一部を画成し、さらに、前記流体通路と熱伝達した冷却通路を画成する、ダイヤフラムと、を備え、
   前記ダイヤフラムは、
   複数のプロセス流体プレートであって、該複数のプロセス流体プレートの各プロセス流体プレートは、該プロセス流体プレートから軸方向に延びる複数のベーンを有する、複数のプロセス流体プレートと、
   複数の冷却流体プレートであって、該複数の冷却流体プレートの各冷却流体プレートは、前記冷却通路の少なくとも一部を形成する蛇行した冷却チャネルを画成している、複数の冷却流体プレートと、を有し、
   前記複数のプロセス流体プレートおよび前記複数の冷却流体プレートは、前記複数のプロセス流体プレートおよび前記複数の冷却流体プレートが少なくとも部分的に前記流体通路の戻りチャネルを画成するように、互いに接続されている
   ことを特徴とする、内部冷却される圧縮機。
7. 前記複数のプロセス流体プレートと、前記複数の冷却流体プレートとは、交互の順序で互いに接続されている、請求項６記載の内部冷却される圧縮機。
8. 前記複数のプロセス流体プレートおよび前記複数の冷却流体プレートは、前記複数のプロセス流体プレートの第１のプロセス流体プレートが前記複数の冷却流体プレートの１つまたは複数の冷却流体プレートに隣接して配置されるように、互いに接続されている、請求項６記載の内部冷却される圧縮機。
9. 前記複数のプロセス流体プレートおよび前記複数の冷却流体プレートは、前記戻りチャネルの複数の戻り通路を少なくとも部分的に画成している、請求項６記載の内部冷却される圧縮機。
10. 前記複数のプロセス流体プレートの各プロセス流体プレートは、該プロセス流体プレートの外側の環状部分から軸方向に延びるターニングベーンを有し、前記複数のプロセス流体プレートのそれぞれの前記ターニングベーンは、前記プロセス流体を複数の分離された流れに分離し、該複数の分離された流れの各分離された流れを前記複数の戻り通路のそれぞれの戻り通路へ方向付けるように構成されている、請求項９記載の内部冷却される圧縮機。
11. 前記複数の戻り通路の各戻り通路は、前記ダイヤフラムの外周の近傍に配置された、前記戻り通路を通流するプロセス流体を少なくとも部分的に拡散させるように構成された拡散領域を有する、請求項９記載の内部冷却される圧縮機。
12. 前記複数の戻り通路の各戻り通路は、前記拡散領域よりも半径方向内方に配置された、前記拡散領域から前記プロセス流体を受け取りかつ該プロセス流体をスワール除去するように構成されたスワール除去領域をさらに有する、請求項１１記載の内部冷却される圧縮機。
13. 前記流体通路は、前記圧縮機段の前記入口から前記出口までプロセス流体を方向付けるように構成されており、前記冷却通路は、前記流体通路を通流する前記プロセス流体から熱を吸収するためのクーラントを受け取るように構成されている、請求項６記載の内部冷却される圧縮機。
14. 前記冷却通路と外部クーラント源との間に流体接続を提供するように構成された軸方向の流路を画成する圧縮機ヘッドをさらに備える、請求項１３記載の内部冷却される圧縮機。
15. 前記ケーシングは、前記クーラントを前記冷却通路へ排出するように構成されたプレナムを画成している、請求項１３記載の内部冷却される圧縮機。
16. 前記流体通路に配置された少なくとも１つのディフューザベーンをさらに備え、該ディフューザベーンは、前記プレナムを前記冷却通路に流体接続させる導管を画成している、請求項１５記載の内部冷却される圧縮機。
17. 内部冷却される圧縮機であって、
    圧縮機段の入口と出口との間に延びる流体通路を少なくとも部分的に画成するケーシングを備え、前記流体通路は、
    インペラを収容するように構成されたインペラキャビティと、
    前記インペラキャビティと流体接続された、該インペラキャビティから半径方向外方へ延びるディフューザと、
    前記ディフューザと流体接続された戻りベンドと、
    前記戻りベンドと流体接続された、該戻りベンドから半径方向内方へ延びる戻りチャネルと、を有しており、
    前記戻りチャネル内に配置され、該戻りチャネルと熱伝達した冷却通路を画成する、内部冷却されるダイヤフラムを備え、該内部冷却されるダイヤフラムは、
    複数のプロセス流体プレートであって、該複数のプロセス流体プレートの各プロセス流体プレートは、該プロセス流体プレートから軸方向に延びる複数のベーンを有する、複数のプロセス流体プレートと、
    前記複数のプロセス流体プレートと挟まれた複数の冷却流体プレートであって、該複数の冷却流体プレートの各冷却流体プレートは、前記冷却通路の少なくとも一部を形成する蛇行した冷却チャネルを画成している、複数の冷却流体プレートと、を有し、
    前記複数のプロセス流体プレートおよび前記複数の冷却流体プレートは、前記複数のプロセス流体プレートおよび前記複数の冷却流体プレートが、複数の戻り通路を少なくとも部分的に画成するように、互いに接続されており、前記複数の戻り通路の各戻り通路は、拡散領域およびスワール除去領域を有する
    ことを特徴とする、内部冷却される圧縮機。

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