JPS5870097A - 水平分割形ケ−シング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は上部半ケーシングと下部半ケーシングとから′
＃４屋されろ水平分割形ケーシングに関し、特に−軸多
段形の遠心圧縮機や遠心プロアなどのターボ機械におい
て、ケーシングを溶接構造により製作するようにしたも
のに適用して最適なものである。

例えば、従来の一軸多段遠心圧縮機はケーシングを鋳造
によシ形成することが一般的であった。

その例を第１図に示す。図において、１は回転軸１ａに
複数枚のインペラ１ｂが装着されているロータ、２はイ
ンペラ１ｂの周囲に配置され、インペラへのガスの流入
、流出を規制し案内するためのダイヤスラム、３はロー
タ１を回転支持すると共にダイヤフラム２を固定し、か
つ内圧力に耐えるように構成された鋳造形の水平分割形
ケーシングである。このケーシング３には最終段インペ
ラ１ｂ′から流出するガスを集め出口ノズル（図示せず
）へと導くためのスクロール４．５が形成されている。

なお、６はディフューザである。

このような駒造形ケーシングー造のものにおいては、−
造品の入手が蛾しくまた薊造欠陥のために製作日数が長
期化するなどの欠点がある。

そこで、最近、−造形ケーシングの代わシに溶接構造形
ケーシングを採用することがある。その溶接構造形ケー
シングの例を第２図に示す。図において、第１図と同一
符号を付した部分は同−看しくけ相当する部分を示す。

７はダイヤフラム２のサポート部材、８はサポート部材
７七ケーシング３に固定するためのサポートである。耐
圧部材であるケーシング３は十分な強度をもち、かつ浴
接および製作性をよくするためスクロール４．５の外径
側に位置する均一径の構造となっておシ、このケーシン
グ３内にスクロール４，５やダイヤフラム２のサポート
部材７などが設けられている。

しかし、この浴接構造形ケーシングにおいては次の休な
欠点がある。

イ）ケーシング３は強度をもたせ、かつ鹸接および製作
性をよくするためにスクロール４．５の外径側に位置す
るような均一径の円筒体として構成され、このためケー
シング径が全体的に大きくなり、したがって重賞が大幅
に増加すると共に、浴嵌を含めた製作工数および材料費
が増加し、隅価なものとなってしまう。

口）圧紬憬などの本体がＴＬ瀘増加してしまうから、関
連周辺機器、すなわちメンテナンス用クレーンの舵力増
加、基礎作条のコスト増加を招くなどの欠点がめった。

ハ）スクロール４，５の面積変化を周方向に滑らかに変
化させるように構成した方が効率は同上するが、との浴
接構造形ケーシングにおいてそのように構成することは
極めて離しい。

本発明は上述した事柄に基づきなされたもので、製作が
容易で小形４１！菫化を達成できる安価な水平分割形ケ
ーシングを得ることを目的とするもので、上部中ケーシ
ングと下部中ケーシングとから構成される水平分割形ケ
ーシングにおいて、出口ノズルが形成されていない側の
半ケーシングの出口スクロール部外周面に半円筒の第２
ケーシングを取付け、かつこの第２ケーシングを取付け
た部分の半ケーシングはスクロール幅に相当する部分を
取シ除くと共に、第２ケーシング内面にスクロールを形
成するためのスクロール＃ｌを形成するようにしたもの
でおる。

小形軽菫化を達成するためにはケーシング径をできるだ
け小さくすることが心安である。ところで、ターボ機械
の出口スクロールはその全周に亘って同一面積ではなく
、その面積は出口ノズルに向って次第に増加するもので
ある。本発明はこの点に着目し、スクロールの断面積が
少なくてよい部分についてはケーシング内周面にスクロ
ール溝を設けることにより出口スクロールを形成し、出
口ノズルに近い側では出口スクロールの面積を大きくと
るために、第２ケーシングを設けるようにしたものであ
る。

以下、本発明の水平分割形ケーシングの一実施例を第３
図〜第６図により説明する。図において、第１図、第２
図と同一符号を付しｆｃｓ分は同−若しくは相当する部
分を示す。

第４図において、３は水平分割形のケーシングで、この
ケーシング３は上部十ケーシング３ａと下部中ケーシン
グ３ｂとから構成されており、それぞれの半ケーシング
３ａ、３ｂの合せ面にはフランクａ　ａ　７　、３　ｂ
／が形成されていて、このフランク３　ａ　／と３ｂ′
を固定することにより、上下の半ケーシング３ａ、３ｂ
が強固に一体化されている。９は下部中ケーシング３ｂ
に形成された出［」ノズル、１０はこの出口ノズル９が
形成されていない側の半ケーシング３ａの出口スクロー
ル４．５部の外周面に溶接などにより取付けられた半円
筒状の第２ケーシングで、この第２ケーシング１０を取
付けた部分の十ケーシング３ａは出口スクロール４，５
のスクロール幅に相当する部分が切除されている。最終
段インペラ１ｂ’のディフューザ６はそのディフューザ
幅が一様になっている部分の長さを短かくしており、こ
のディフューザ６の外径側に直接出口スクロール４．５
を形成するようにしている。この出口スクロール４゜５
は図に示すように、上部半ケーシング３ａ［においては
、ダイヤフラム２．ケーシング３の切除された部分、お
よび第２ケーシング１０内面に形成されたスクロール縛
ｔＯａによシ構成され、また下部半ケーシング３ｂｆ１
１１においては第４図に示すように、ダイヤフラム２と
ケーシング３の内面に形成されたスクロール＃１３Ｃに
より出口スクロール４，５が形成されている。また、こ
の出ロスクロール４，５外周面のケーシング３の中心Ｏ
からの距離は徐々に大きくなるようにスクロール溝ａｃ
、ｉｏａが加工されており、これによって出口スクロー
ル４．５の断面積金員ロノズル９に向って徐々に大きく
なるように構成している。第５図（ａ）、Φ）は出口ス
クロール４，５の断面積の変化をわかシ易く説明するた
めの図で、第４図のＡ〜Ｆの部分の＠面図を示すもので
ある。第５図（ａ）は下部半ケーシング３ｂ側における
出口スクロールｉｆｒ面積の変化を示す図で、出口ノズ
ル９から最も遠いＡ部の断面積は最も小さく、Ｂ＊、Ｃ
部と次第に断面積が大きくなるようにスクロール溝３Ｃ
が形成されている。また、第５図（ｂ）は上部半ケーシ
ング３ａ１１ＩＩにおける出口スクロール断面積の変化
を示す図で、断面積を大きくとるために上部半ケーシン
グ３ａのスクロール幅に相当する部分は切除されており
、さらに出口スクロール断面積を出口ノズル９に同って
次第に大きくするため、Ｄ部、８部、Ｆ部と次第にスク
ロール溝１０ａの深さが深くなるように構成している。

このように出口スクロール４，５の断面積は出口ノズル
９に向１ｂ′から流出したガスの流速を出口スクロール
４．５内でほぼ一様にすることができる。

なお、第４図および第５図は出口スクロール４の部分の
み示す図であるが、出口スクロール５も出口スクロール
４と同様の構成となっているので、図示は省略する。

第６図は上述した第２ケーシングの製作の一例を示す図
で、（ａ）に示すようにまず平板の状態で勾配ｔ−有す
るスクロール＃１１０８を加工し、その後ケーシング３
の外周面に密着するようにこの平板を半円筒状に曲げ加
工して、φ）に示すように製作すれに、周方向に深さの
変化するスクロール溝１０ｍを容易に製作することがで
きる。このようにして製作した第２ケーシング１０を出
口ノズル９が形成されていない側の半ケーシング３ａｌ
たは３ｂに取付けるようにすれは本発明の水平分割形ケ
ーシングを容易に製作することができる。

第７図は本発明の他の実施例を示すもので、この実施例
は出口ノズル９が設けられている側の半ケーシング３ｂ
の内周面に形成したスクロール溝３Ｃの溝深さが一定で
あり、かつ出口ノズル９か設けられていない側の半ケー
シング３ａ内面の一部にもスクロール溝３Ｃを形成する
ようにしたもので、他の部分については前記−実施例と
同一である。（同一部分には同一符号を付しである。）
この実施例では出口スクロール４．５の断面積が周方向
に一定となる部分が存在するので若干の効率低下はある
が、製作が容易になるので、安価に製作することができ
るという利点がある。

なお、上述した実施例では複数枚のインペラ１ｂが対向
して配置されている一軸多段遠心圧縮機に適用した例を
示したが、本発明の通用範囲はこの徳のターボ機械に限
定されるものではなく、向えば率段遠心圧＃ｉ機や複数
枚のインペラが順列に配置された一軸多段遠心圧縮機な
どにも同様に適用できるものである。

本発明の水平分割形ケーシングは以上睨明したように、
出口スクロールの断面積が少なくてよい部分については
ケーシング内周面に出口スクロールを形成し、出口スク
ロールの断面積を大きくとらなければならない部分につ
いては第２ケーシングを設けてその内周面に出口スクロ
ールを形成するように構成しているので、第２クーシン
グを一方の半ケーシングの出口スクロールの部分にのみ
設ければよく、このため溶接箇所が少なくなるので製作
が容易であると共に、大幅な小形軽電化を達成すること
ができ、傷めて安価な水平分割形ケ−シンクを得ること
ができるという゛効果がある。

ちなみに、本発明の水平分割形ケーシングは従来の溶接
構造形ケーシングに対し、外径寸法で約２５％、製品重
賞で約４０％、さらに溶接工数も約４０％低減すること
ができ、したがって大＠な原価低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従−一乎分割形ケーシ・グを示す
図で、第１図は鋳造形ケーシングを示す要部の縦断面図
、第２図は溶接構造形ケーシングを示す要部の縦断面図
、第３図〜纂６図は本発明の水平分割形ケーシングの一
実施例を示す図で、第３図は要部の縦断面図、第４図は
第３図の■−■線矢視図、第５図は第４図のＡ−Ｆの部
分の断面図、第６図は第２ケーシングの製作の一例を示
す図、第７図は本発明の他の実施例を示す図で、水平分
割ケーシングの出口スクール部における横断面図である
。 ３・・・ケーシング、３ａ・・・上部中ケーシング、３
ｂ・・・下部半ケーシング、３ｃ・・・スクロール溝、
４゜５・・・出口スクロール、９・・・出口ノズル、ｌ
Ｏ・・・第２ケーシング、１０ａ・・・スクロール溝、
０・・・ケーシングの中心。 代理人　弁理士　薄田利辛 第　３　日 ■ 「 笥４図 Ｖｌ　Ｓ　目 ｒσ） （ｂ） 第　６　図 （αン （ｂ） １０工 第　７　（２） 手続補正書（方式） ％式％ ２発明の名称　　水平分割形ケーシング＆抽市をすると ・）■・＋Ｌ　　、ｒ（：　　−・”　　　　Ｉｔ　　
　　１’！：　　　、３ｊＪ　’　　　（乍　　　）：
１１・　・−・ζ　　（ＩＩＩ　　Ｉｔイ）１゛（４・
代　理　人 １、・、　　所　　　〒１００東東部千代ＩＩＩ区丸の
内−ｒ　ｉｌ　Ｓ　＆　ｌ　’ｉ抹式会ｉｔ、　ｌ　ｌ
　、：、装置′１ν１．ｌ「内　・１１．・、　　・　
４シ５１２．４１７、補止の内容　　図面の第５図を別
紙のとおりに補正する。 ’ｌｒ！；　国 （Ｌ） （ｂ） 手続補正書（自発） ３、補正をする者 １・・１・潤１）特許出願人 ・　　・Ｉ・　　　１〒１０９東京都千代Ｌ（：１区丸
の内−丁［］５５１１号５１ノ杉Ｊ（ｉ：　？ｌ　　　
Ｉ＋　　　−；ｔ’、　　　Φ２　　作　　所・　１．
ｊ、　　に　　　’：　　　　ＩＩ＋　　　　勝　　　
茂４・代　理　人 ５、捕　、１．の　対　象　明＃１４ｉの発明の詳細な
説明の欄。 それぞれ」を刀口入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部牛ケーシングと下部半ケーシングとから構成さ
   れる水平分割形ケーシングにおいて、出口ノズルが形成
   されていない側の半ケージ／グの出口スクロール部外周
   面に半円筒状の第２ケーシングを取付け、かつこの第２
   ケーシングを取付けた部分の半ケーシングはスクロール
   幅に相当する部分を取り除くと共に、第２ケージ／グ内
   面に出口スクロールを形成するためのスクロール溝を形
   成するようにしたことを特徴とする水平分割形ケーシン
   グ。 ２、出口スクロール外周面のケーシングの中心からの距
   離が徐々に大きくなるように下部半ケーシングおよび第
   ２ケーシングにスクロール溝を形成し、これによｐ出口
   スクロールの断面積が出口ノズルに向って徐々に大きく
   なるように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の水平分割形ケーシング。 ３、平板に勾配を有するスクロール溝を加工し、この平
   板を半円筒状に曲げ加工して上部または下部の半ケーシ
   ングに框付けたこと？：特徴とする特許ｇｌ！求の範囲
   第１項または第２項のいずれかに記載の水平分割形ケー
   シング。