WO2016121046A1 - 遠心圧縮機のケーシング、及び、遠心圧縮機 - Google Patents

遠心圧縮機のケーシング、及び、遠心圧縮機 Download PDF

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  • the gas flow path defining member 43 protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the outer casing body 12 at a position of the imaginary line L, that is, a position 90 degrees apart on both sides in the circumferential direction from the position where the main opening 25 is formed. It has a pair of thick part 45 where the amount of protrusion to be performed becomes the largest.
  • the thick part 45 is a part through which the bolt 20 connecting the bundle is inserted.
  • the gas flow path defining member 43 connects the pair of thick portions 45 to each other, and the amount of protrusion from the inner peripheral surface of the outer casing body 12 to the radially inner side is smaller than the thick portions 45.
  • It has a thin-walled portion 46 that forms an approximately half circumference around the axis O.
  • the thin wall portion 46 is formed with a through hole 47 that communicates the inside of the suction volute B ⁇ b> 1 and the auxiliary opening 26 so as to be continuous with the auxiliary opening 26.
  • the gas flow path defining member 43 causes the suction volute B1 to move away from the position where the main suction nozzle 21 and the auxiliary suction nozzle 22 are provided in the circumferential direction, so that the rotary shaft 2 and the inner surface of the suction volute B1 ( The distance in the radial direction with respect to the inner peripheral surface of the gas flow path defining member 43 is reduced.
  • a plurality of suction nozzles 16 communicating with the suction volute B1 are provided at intervals in the circumferential direction. That is, in this embodiment, a plurality of main suction nozzles 21 and auxiliary suction nozzles 22 are provided at intervals in the circumferential direction. For this reason, the process gases G flowing into the suction volute B1 from the respective suction nozzles 16 collide with each other in the suction volute B1, and the flow direction of the process gas G can be rapidly changed in the direction of the axis O.

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Abstract

 回転軸(2)、及び、回転軸(2)に固定されたインペラ(3)を、回転軸(2)の軸線(O)を中心として回転可能に支持するとともに、軸線(O)を中心とした環状をなしてプロセスガス(G)を軸線(O)の方向に沿うように流通させてインペラ(3)の流路(FC)に導入する吸込ボリュート(B1)、及び、軸線(O)を中心とした環状をなしてプロセスガス(G)をインペラ(3)の流路(FC)から吐出する吐出ボリュート(B2)が形成されたケーシング本体(11)と、吸込ボリュート(B1)に連通し、吸込ボリュート(B1)に外部からプロセスガス(G)を吸い込み可能とし、回転軸(O)の周方向に間隔をあけて複数設けられた吸込ノズル(16)と、を備えた遠心圧縮機(1)である。

Description

遠心圧縮機のケーシング、及び、遠心圧縮機
 本発明は、遠心圧縮機におけるケーシング、及びこのケーシングを備える遠心圧縮機に関する。
 例えば、各種プラントではプロセスガスを圧縮するため、遠心圧縮機が用いられている。この遠心圧縮機では、吸込ノズルから吸込ボリュート内に吸い込んだプロセスガスを、回転軸とともに回転するインペラの流路で圧縮した後に、吐出ノズルから吐出するようになっている。
 ここで、遠心圧縮機の吸込ボリュートの構造として、例えば特許文献1の図5にも記載されているように、従来は吸込ノズルから吸い込まれたプロセスガスがケーシングに沿って左右に2分割されて流通する分流型の構造が知られている。
特開平8-232893号公報
 ところで、現在、遠心圧縮機の小型化の要求が高まっている。しかしながら、特許文献1に記載されたような従来の分流型の構造で、単純に小型化を図った場合、吸込ボリュート内でのプロセスガスの流速が増大してしまうとともに、狭い吸込ボリュート内でプロセスガスの流れを回転軸の軸線に沿うように急激に曲げる必要がある。従って、吸込ボリュート内でプロセスガスの剥離が発生し易くなり、圧力損失が生じ、性能が低下してしまう可能性がある。
 本発明は、性能を維持しつつ、小型化を図ることが可能な遠心圧縮機のケーシング、及び、遠心圧縮機を提供する。
 本発明の第一の態様に係る遠心圧縮機のケーシングは、回転軸、及び、該回転軸に固定されたインペラを、前記回転軸の軸線を中心として回転可能に支持するとともに、前記軸線を中心とした環状をなして流体を前記軸線の方向に沿うように流通させて前記インペラの流路に導入する吸込ボリュート、及び、前記軸線を中心とした環状をなして前記流体を前記インペラの流路から吐出する吐出ボリュートが形成されたケーシング本体と、前記吸込ボリュートに連通し、該吸込ボリュートに外部から前記流体を吸い込み可能とし、回転軸の周方向に間隔をあけて複数設けられた吸込ノズルと、を備えている。
 このように、吸込ボリュートに連通する吸込ノズルが周方向に間隔をあけて複数設けられているため、それぞれの吸込ノズルから吸込ボリュートに流入する流体同士が吸込ボリュート内で衝突することで、流体の流通方向を軸線の方向に向かって急激に変化させることが可能となる。従って、流体の流通方向を軸線の方向に向かって急激に変化させるような部材(翼部材等)を吸込ボリュートに別途設ける必要がなくなる。このため、このような部材を設けたことによって吸込ボリュート内で流体の剥離等が生じてしまうことを抑制できる。また、複数の吸込ノズルが設けられていることで、吸込ボリュート内で周方向に均一となるように流体を吸込ノズルから流入させることができる。従って、インペラの流路へ、周方向に均一に流体を導入することができる。
 本発明の第二の態様に係る遠心圧縮機のケーシングは、上記第一の態様における複数の前記吸込ノズルは、前記回転軸の周方向の一か所で、前記外側ケーシングに設けられた主吸込ノズルと、前記主吸込ノズルと前記回転軸の周方向に離間して前記外側ケーシングに設けられた補助吸込ノズルと、であり、前記主吸込ノズルと前記補助吸込ノズルとを接続して前記流体が流通可能なバイパスラインをさらに備えていてもよい。
 主吸込ノズルからバイパスラインを経由して、主吸込ノズルから吸込ボリュートに流入する流体の一部を、補助吸込ノズルを通じて吸込ボリュート内へ流入させることができる。即ち、周方向に間隔をあけて複数の吸込ノズルが設けられていることになり、これら吸込ノズルから流体を吸込ボリュート内へ流入させることができる。この結果、吸込ボリュート内で流体の剥離等が生じてしまうことを抑制しつつ、主吸込ノズル及び補助吸込ノズルから吸込ボリュートに流入する流体同士が衝突することで、流体の流通方向を軸線の方向に向かって急激に変化させることが可能となる。また、周方向に均一となるように吸込ボリュート内に流体を流入させることができ、インペラの流路へ、周方向に均一に流体を導入することができる。
 本発明の第三の態様に係る遠心圧縮機のケーシングは、上記第一の態様における複数の前記吸込ノズルは、前記回転軸の周方向に互いに離間して、前記ケーシング本体に設けられた複数の主吸込ノズルであってもよい。
 このように吸込ノズルとして、主吸込ノズルが周方向に間隔をあけて複数設けられていることで、吸込ボリュート内で流体の剥離等が生じてしまうことを抑制しつつ、それぞれの主吸込ノズルから吸込ボリュートに流入する流体同士が衝突することで、流体の流通方向を軸線の方向に向かって急激に変化させることが可能となる。また、周方向に均一となるように吸込ボリュート内に流体を流入させることができ、インペラの流路へ、周方向に均一に流体を導入することができる。
 本発明の第四の態様に係る遠心圧縮機のケーシングは、上記第二又は第三の態様における複数の前記吸込ノズルは、前記回転軸の周方向に等間隔で配置されていてもよい。
 このように等間隔で吸込ノズルが配置されていることで、効果的に各々の吸込ノズルからの流体同士を衝突させることができるとともに、インペラの流路に周方向により均一に流体を導入することが可能となる。
 本発明の第五の態様に係る遠心圧縮機のケーシングは、上記第一から第四のいずれかの態様における前記ケーシング本体には、前記吸込ボリュートが、前記吸込ノズルが設けられた位置から、前記回転軸の周方向に離間する程、前記回転軸と前記吸込ボリュートの内面との径方向の距離が小さくなるように形成されていてもよい。
 吸込ノズルから周方向に遠ざかる程、回転軸と吸込ボリュートの内面との径方向の距離、即ち、吸込ボリュートにおける流路面積が小さくなっている。このため、吸込ノズルから離れた位置での流体の流速を増加させることができ、インペラの流路に導入される流体の流量を、周方向に均一化することができる。
 本発明の第六の態様に係る遠心圧縮機は、上記第一から第五のいずれかの態様におけるケーシングと、前記ケーシングに対して回転可能となるように該ケーシングによって支持される回転軸と、前記回転軸に固定されて該回転軸とともに前記ケーシング本体内で回転するインペラと、を備えている。
 ケーシングに設けられたそれぞれの吸込ノズルから吸込ボリュートに流入する流体同士が吸込ボリュート内で衝突することで、流体の流通方向を軸線の方向に向かって急激に変化させることが可能となる。この際、吸込ボリュート内で流体の剥離等が生じてしまうことを抑制できる。また、周方向に均一となるように吸込ボリュート内に流体を吸込ノズルから流入させることができるので、インペラの流路に周方向に均一に流体を導入することができる。
 上記の遠心圧縮機のケーシング、及び、遠心圧縮機によれば、複数の吸込ノズルを設けたことで、性能を維持しつつ、小型化を図ることが可能となる。
本発明の第一実施形態における遠心圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の第一実施形態における遠心圧縮機のケーシングの回転軸の軸線に直交する断面図であって、図1のA-A断面を示す図である。 本発明の第一実施形態の変形例における遠心圧縮機のケーシングの回転軸の軸線に直交する断面図であって、図1のA-A断面に相当する位置での断面図である。 本発明の第二実施形態における遠心圧縮機のケーシングの回転軸の軸線に直交する断面図であって、図1のA-A断面に相当する位置での断面図である。 本発明の第二実施形態の変形例における遠心圧縮機のケーシングの回転軸の軸線に直交する断面図であって、図1のA-A断面に相当する位置での断面図である。
〔第一実施形態〕
 以下、本発明の実施形態に係る遠心圧縮機1について説明する。
 図1に示すように、遠心圧縮機1は、主として、軸線O回りに回転する回転軸2と、回転軸2に固定されて遠心力を利用して流体であるプロセスガスGを圧縮するインペラ3と、回転軸2を回転可能に支持するケーシング10とを備えている。
 回転軸2は、軸線Oを中心とした円柱状をなしている。
 インペラ3は、軸線Oの方向に互いに離間して複数が配列されている。
 各々のインペラ3は、略円盤状をなしており、回転軸2に嵌め込まれることで回転軸2とともに軸線Oを中心として回転可能となっている。また、各々のインペラ3には、内部にプロセスガスGが流通可能な流路FCが形成されている。
 ケーシング10は、各々のインペラ3を外周側から覆って、回転軸2及びインペラ3を回転可能に支持するスラスト軸受13a及びラジアル軸受13bが設けられたケーシング本体11と、このケーシング本体11を外周側から覆う外側ケーシング本体12と、外側ケーシング本体12に設けられた吸込ノズル16及び吐出ノズル15とを有している。
 ケーシング本体11は、本実施形態では、バンドルであって、軸線Oを中心とした円盤状をなす複数のダイヤフラム11a、及びこれらダイヤフラムを軸線Oの方向の両端で挟み込むヘッド11bとを有している。そして、ケーシング本体11は、これらダイヤフラム11aとヘッド11bとが軸線Oの方向に挿通されたボルト20(図2参照)によって固定されることで形成されており、全体として円筒状をなしている。
 ケーシング本体11には、一段目のインペラ3a(軸線Oの方向の一方側端に配置されたインペラ3)の入口側となるインペラ3aよりも軸線Oの方向の一方側で、吸込ボリュートB1が形成されている。
 また、ケーシング本体11には、最終段のインペラ3b(軸線Oの方向の他方側のインペラ3)の出口側となるインペラ3bの径方向外側で、吐出ボリュートB2が形成されている。
 吸込ボリュートB1は、ケーシング本体11の内部に形成されており、軸線Oを中心とした環状をなし、ケーシング本体11の径方向外側から流入するプロセスガスGを、軸線Oの方向に沿うように流通させて一段目のインペラ3aの流路FCに導入する。
 吐出ボリュートB2は、ケーシング本体11の内部に形成されており、軸線Oを中心とした環状をなし、最終段のインペラ3bの流路FCから径方向外側に流出するプロセスガスGをケーシング本体11から外部へ吐出する。
 外側ケーシング本体12は、軸線Oを中心とした円筒状をなし、ケーシング本体11を外周側から覆うとともにケーシング本体11を固定している。
 吐出ノズル15は、外側ケーシング本体12に設けられ、吐出ボリュートB2に連通し、吐出ボリュートB2からのプロセスガスGを吐出可能とする。即ち、吐出ノズル15は、吐出ボリュートB2が形成された位置に対応する軸線Oの方向の位置で、外側ケーシング本体12から径方向外側に延びている。この吐出ノズル15は、外側ケーシング本体12における周方向の一か所のみに設けられていてもよいし、周方向に互いに離間して複数設けられていてもよい。
 吸込ノズル16は、吸込ボリュートB1に連通し、吸込ボリュートB1に外部からプロセスガスGを吸い込み可能としている。即ち、吸込ノズル16は、吸込ボリュートB1が形成された位置に対応する軸線Oの方向の位置で、外側ケーシング本体12から径方向外側に延びている。
 図2に示すように、吸込ノズル16は、外側ケーシング本体12における周方向の一か所(下部)に設けられた主吸込ノズル21と、主吸込ノズル21と周方向に180度離れた位置で、外側ケーシング本体12に設けられた補助吸込ノズル22とである。
 また、本実施形態の遠心圧縮機1は、これら主吸込ノズル21と補助吸込ノズル22とを接続するバイパスライン23をさらに備えている。
 主吸込ノズル21では、径方向外側から径方向内側に向かうに従って、プロセスガスGが流通する内部の空間Sの径方向に直交する断面の断面積が、外側ケーシング本体12に向かって徐々に拡径している。より具体的には、空間Sは、径方向に延びる仮想線Lを中心とした柱状をなす第一空間S1と、第一空間S1に連続して外側ケーシング本体12に向かうに従って第一空間S1から滑らかに周方向に広がるように形成された仮想線Lを中心とした柱状をなす第二空間S2とからなっている。
 また、この主吸込ノズル21の第二空間S2は、外側ケーシング本体12の外周面に形成されているとともに、上記の仮想線Lを中心として形成された孔である主開口25に、段差のない状態で滑らかに連続している。
 外側ケーシング本体12の主開口25は、径方向に延びる仮想線Lに直交する断面の断面積が、径方向内側に向かって徐々に拡径する孔である。
 補助吸込ノズル22は、円筒状の部材であって、外側ケーシング本体12に形成された補助開口26の位置で外側ケーシング本体12に取り付けられ、外側ケーシング本体12から径方向外側に突出するようにして設けられている。
 外側ケーシング本体12の補助開口26は、径方向に上下に延びる上記の仮想線Lを中心とした孔である。
 このように、本実施形態では、主開口25の孔中心と、補助開口26の孔中心とが回転軸2の周方向に180度離間した位置に配置されている。
 バイパスライン23は、補助吸込ノズル22に接続された配管部31と、配管部31に接続されるとともに主吸込ノズル21に取り付けられた接続部32とを有している。
 配管部31は、外側ケーシング本体12の外部に配置された配管であって、内部をプロセスガスGが流通可能となっている。
 接続部32は、主吸込ノズル21に回転軸2の周方向に貫通して形成されたバイパス用開口27に取り付けられた円筒状の部材である。このようにして、主吸込ノズル21から吸込ボリュートB1に吸い込まれるプロセスガスGの一部がバイパスライン23を通じて分岐し、差圧によって補助吸込ノズル22から吸込ボリュートB1内に吸い込まれる。
 バイパス用開口27は、主吸込ノズル21における第一空間S1と第二空間S2との境界位置に形成されている。即ち、この境界位置に接続部32が設けられている。
 次に、図2を参照して、吸込ボリュートB1についてさらに詳しく説明する。
 吸込ボリュートB1は、回転軸2の外周側に形成された軸線Oを中心とした環状をなすプロセスガスGのガス流路である。
 吸込ボリュートB1の内部で外側ケーシング本体12には、回転軸2を取り囲むようにして、軸線Oを中心として放射状に配置された複数の案内翼41が設けられている。
 案内翼41は、上記の仮想線Lを中心として左右対称の形状をなすように配置されている。各々の案内翼41では、軸線Oに直交する断面形状が、回転軸2に近づくにつれて回転軸2の径方向に向かうように湾曲した形状をなしている。そして案内翼41は、主吸込ノズル21からのプロセスガスGをインペラ3の流路FCに向かって径方向外側及び軸線Oの一方側から導入可能としている。
 また、吸込ボリュートB1の内部で、外側ケーシング本体12に形成された主開口25の近傍には、上記の仮想線L上に配置された入口整流板42が一つ設けられている。
 入口整流板42は、外側ケーシング本体12と案内翼41との間に配置され、軸線Oに直交する断面形状が、径方向の中間部で膨らんだ翼形状をなしている。この入口整流板42によって、主吸込ノズル21から吸い込まれたプロセスガスGが、周方向の両側に分流される。
 また、外側ケーシング本体12の内周面には、ガス流路画成部材43が固定されて設けられている。
 ガス流路画成部材43は、外側ケーシング本体12の内周面に沿って形成された枠状をなし、ガス流路画成部材43の径方向内側を向く内周面が吸込ボリュートB1の外縁を形成している。このガス流路画成部材43の内周面は、外側ケーシング本体12の主開口25から段差のない状態で滑らかに連続している。
 このガス流路画成部材43は、仮想線Lの位置、即ち主開口25の形成された位置から周方向両側に90度離間した位置で外側ケーシング本体12の内周面から径方向内側に突出する突出量が最も大きくなる一対の厚肉部45を有している。厚肉部45は、上記のバンドルを接続するボルト20が挿通される部分である。
 また、ガス流路画成部材43は、一対の厚肉部45同士を接続するとともに、厚肉部45よりも外側ケーシング本体12の内周面からの径方向内側への突出量が小さくなっている軸線Oを中心とした略半周分の環状をなす薄肉部46を有している。
 薄肉部46には、補助開口26に連続するように、吸込ボリュートB1内部と補助開口26とを連通する貫通孔47が形成されている。
 このように、ガス流路画成部材43によって、吸込ボリュートB1が、主吸込ノズル21及び補助吸込ノズル22が設けられた位置から周方向に離間する程、回転軸2と吸込ボリュートB1の内面(ガス流路画成部材43の内周面)との径方向の距離が小さくなるように形成されている。
 以上説明した本実施形態の遠心圧縮機1によると、吸込ボリュートB1に連通する吸込ノズル16が周方向に間隔をあけて複数設けられている。即ち、本実施形態では主吸込ノズル21と補助吸込ノズル22とが、周方向に間隔をあけて複数設けられている。このため、それぞれの吸込ノズル16から吸込ボリュートB1に流入するプロセスガスG同士が吸込ボリュートB1内で衝突し、プロセスガスGの流通方向を軸線Oの方向に向かって急激に変化させることができる。
 従って、吸込ボリュートB1を小さくしても、プロセスガスGの流通方向を軸線Oの方向に向かって急激に変化させるような部材を吸込ボリュートB1に別途設ける必要がない。このため、このような別途の部材を設けた場合のように吸込ボリュートB1内でプロセスガスGの剥離等が生じてしまうことを抑制できる。
 また、案内翼41や入口整流板42も不要にできるため、軸線Oの方向にもケーシング10の小型化が可能となる。
 さらに、主吸込ノズル21及び補助吸込ノズル22から吸込ボリュートB1内にプロセスガスGを吸い込む、即ち、周方向の二箇所から吸込ボリュートB1内にプロセスガスGを吸い込む。このため、プロセスガスGが吸込ボリュートB1内で周方向に均一に流通し、インペラ3の流路FCに周方向に均一にプロセスガスGを導入することができる。
 このように本実施形態では、複数の吸込ノズル16を設けて吸込ボリュートB1へプロセスガスGを吸い込むため、性能を維持しつつ、小型化を図ることが可能となる。
 また、本実施形態では、周方向に等間隔で主吸込ノズル21と補助吸込ノズル22とが配置されていることで、主吸込ノズル21及び補助吸込ノズル22の各々からのプロセスガスG同士が対向するようにして吸込ボリュートB1に吸い込まれる。このため、効果的にプロセスガスG同士を衝突させ、インペラ3の流路FCに周方向にさらに均一にプロセスガスGを導入することが可能となり、さらなる性能向上が可能である。
 さらに、本実施形態では、ガス流路画成部材43を設けたことによって、吸込ノズル16から周方向に遠ざかる程、吸込ボリュートB1における流路面積が小さくなっている。このため、吸込ノズル16から離れた位置でのプロセスガスGの流速を増加させることができ、インペラ3の流路FCに導入されるプロセスガスGの流量を、周方向に、さらに均一化することができる。
 本実施形態では、主吸込ノズル21と補助吸込ノズル22とが周方向に等間隔で配置されているが、このような場合に限定されない。即ち、主吸込ノズル21と補助吸込ノズル22とは、少なくとも周方向に間隔をあけて設けられていればよい。
 さらに、案内翼41、入口整流板42、ガス流路画成部材43は必ずしも設けなくともよい。また、外側ケーシング本体12に形成された補助開口26の近傍にも入口整流板42を設けてもよい。
 また、図3に示すように、吸込ノズル16として複数の補助吸込ノズル22が周方向に互いに離間して設けられ、バイパスライン23がこれら複数の補助吸込ノズル22の各々に、分岐して接続されていてもよい。
 また、バイパスライン23の接続部32の設置位置、即ち、バイパス用開口27の形成位置は、可能な限り主開口25から遠ざかった位置とするとよい。即ち、第一空間S1に連通するように接続部32を設けてもよいし、吸込ノズル16に接続される配管(不図示)に接続部32を設けてもよい。これにより、接続部32と補助吸込ノズル22との間での差圧が大きくなり、より円滑に吸込ノズル16からバイパスライン23にプロセスガスGが流入可能となる。また、接続部32は、吸込ノズル16から水平面に沿って延びるように設けるとよい。
〔第二実施形態〕
 次に、図4を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
 第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
 本実施形態の遠心圧縮機1Aでは、吸込ノズル16Aが第一実施形態とは異なっている。
 即ち、遠心圧縮機1Aでは、吸込ノズル16Aとして、第一実施形態と同じ主吸込ノズル21が回転軸2の周方向に互いに離間して複数(二つ)設けられている。
 また、第一実施形態の補助吸込ノズル22及びバイパスライン23は、本実施形態の遠心圧縮機1Aには設けられていない。
 即ち、主吸込ノズル21は、水平面に対して上下に対称に設けられている。即ち、主吸込ノズル21は、外側ケーシング本体12から、上記の仮想線Lに沿って上下に突出するように設けられている。
 本実施形態では、入口整流板42は、下側の主吸込ノズル21Aに対応する外側ケーシング本体12の主開口25の近傍にのみ設けられており、上側の主吸込ノズル21Bに対応する外側ケーシング本体12の主開口25の近傍には設けられていない。しかしながら、入口整流板42は、上下両方に入口整流板42を設けてもよいし、どちらにも設けなくともよい。
 また本実施形態では、ガス流路画成部材43Aは仮想線Lの位置、即ち主開口25の形成された位置から周方向両側に90度離間した位置近傍のみで、外側ケーシング本体12の内周面から径方向内側に突出するように設けられている。ガス流路画成部材43Aは、外側ケーシング本体12の上下の主開口25から段差のない状態で滑らかに連続している。
 また、ガス流路画成部材43Aには、仮想線Lの位置から周方向両側に90度離間した位置で最も径方向内側への突出量が大きくなるように、頂部44Aが形成されている。
 このようなガス流路画成部材43Aによって、主吸込ノズル21が設けられた位置から、回転軸2の周方向に離間する程、回転軸2と吸込ボリュートB1の内面(ガス流路画成部材43Aの内周面)との径方向の距離が小さくなり、頂部44Aが形成された位置で最も回転軸2と吸込ボリュートB1の内面との径方向の距離が小さくなっている。
 以上説明した本実施形態の遠心圧縮機1Aによると、それぞれの主吸込ノズル21から吸込ボリュートB1に流入するプロセスガスG同士が吸込ボリュートB1内で衝突することで、プロセスガスGの流通方向を、軸線Oの方向に向かって急激に変化させることが可能となる。
 そして、吸込ボリュートB1内でプロセスガスGの剥離等が生じてしまうことを抑制しつつ、インペラ3の流路FCに周方向に均一にプロセスガスGを導入することができる。従って、性能を維持しつつ、小型化を図ることが可能となる。
 ここで、図5に示すように、主吸込ノズル21が周方向に等間隔で、三つ設けられていてもよい。図5の例では、案内翼41は設けられておらず、入口整流板42は、各々の主吸込ノズル21に対応する位置に設けられている。
 図5の例のように、主吸込ノズル21を三つ以上とすることで、各々の主吸込ノズル21からのプロセスガスG同士の衝突による流通方向の変化の効果、また吸込ボリュートB1内での周方向のプロセスガスGの流量均一化の効果が大きくなる。このため、案内翼41を設けなくともインペラ3の流路FCに周方向にさらに均一にプロセスガスGを導入することが可能となる。従って、遠心圧縮機の性能を維持しつつ、さらなる小型化が可能である。
 以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
 上記の遠心圧縮機のケーシング及び、遠心圧縮機では、複数の吸込ノズルを設けたことで、性能を維持しつつ、小型化を図ることが可能となる。
 1、1A  遠心圧縮機
 2  回転軸
 3、3a、3b  インペラ
 10  ケーシング
 11  ケーシング本体
 11a  ダイヤフラム
 11b  ヘッド
 12  外側ケーシング本体
 13a  スラスト軸受
 13b  ラジアル軸受
 15  吐出ノズル
 16、16A  吸込ノズル
 20  ボルト
 21、21A、21B  主吸込ノズル
 22  補助吸込ノズル
 23  バイパスライン
 25  主開口
 26  補助開口
 27  バイパス用開口
 31  配管部
 32  接続部
 41  案内翼
 42  入口整流板
 43、43A  ガス流路画成部材
 44A  頂部
 45  厚肉部
 46  薄肉部
 47  貫通孔
 B1  吸込ボリュート
 B2  吐出ボリュート
 S  空間
 S1  第一空間
 S2  第二空間
 L  仮想線
 O  軸線
 FC  流路
 G  プロセスガス(流体)

Claims (6)

  1.  回転軸、及び、該回転軸に固定されたインペラを、前記回転軸の軸線を中心として回転可能に支持するとともに、前記軸線を中心とした環状をなして流体を前記軸線の方向に沿うように流通させて前記インペラの流路に導入する吸込ボリュート、及び、前記軸線を中心とした環状をなして前記流体を前記インペラの流路から吐出する吐出ボリュートが形成されたケーシング本体と、
     前記吸込ボリュートに連通し、該吸込ボリュートに外部から前記流体を吸い込み可能とし、回転軸の周方向に間隔をあけて複数設けられた吸込ノズルと、
     を備える遠心圧縮機のケーシング。
  2.  複数の前記吸込ノズルは、前記回転軸の周方向の一か所で、前記外側ケーシングに設けられた主吸込ノズルと、前記主吸込ノズルと前記回転軸の周方向に離間して前記外側ケーシングに設けられた補助吸込ノズルと、であり、
     前記主吸込ノズルと前記補助吸込ノズルとを接続して前記流体が流通可能なバイパスラインをさらに備える請求項1に記載の遠心圧縮機のケーシング。
  3.  複数の前記吸込ノズルは、前記回転軸の周方向に互いに離間して、前記ケーシング本体に設けられた複数の主吸込ノズルである請求項1に記載の遠心圧縮機のケーシング。
  4.  複数の前記吸込ノズルは、前記回転軸の周方向に等間隔で配置されている請求項2又は3に記載の遠心圧縮機のケーシング。
  5.  前記ケーシング本体には、前記吸込ボリュートが、前記吸込ノズルが設けられた位置から、前記回転軸の周方向に離間する程、前記回転軸と前記吸込ボリュートの内面との径方向の距離が小さくなるように形成されている請求項1から4のいずれか一項に記載の遠心圧縮機のケーシング。
  6.  請求項1から5のいずれか一項に記載のケーシングと、
     前記ケーシングに対して回転可能となるように該ケーシングによって支持される回転軸と、
     前記回転軸に固定されて該回転軸とともに前記ケーシング本体内で回転するインペラと、
     を備える遠心圧縮機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3287639A1 (en) * 2016-08-22 2018-02-28 Acer Incorporated Fan module and electronic device using the same
CN113586529A (zh) * 2020-07-02 2021-11-02 中国航发常州兰翔机械有限责任公司 一种航空发动机两级热态清洗装置的工作方法
JP7479511B2 (ja) 2020-05-08 2024-05-08 ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ 遠心圧縮機、及びプロセスガスの均一な入口流を生み出すように遠心圧縮機を動作させる方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08232893A (ja) * 1995-02-22 1996-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機
JP2013113098A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Kubota Corp ポンプおよびポンプの組立方法
JP5649758B2 (ja) * 2012-08-24 2015-01-07 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405048A (en) * 1944-11-18 1946-07-30 Gen Electric Centrifugal compressor
US4428714A (en) * 1981-08-18 1984-01-31 A/S Kongsberg Vapenfabrikk Pre-swirl inlet guide vanes for compressor
GB2425332A (en) * 2005-04-23 2006-10-25 Siemens Ind Turbomachinery Ltd Providing swirl to the compressor of a turbocharger
CN101922459B (zh) * 2010-07-28 2012-06-13 康跃科技股份有限公司 电动复合多级离心压气机装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08232893A (ja) * 1995-02-22 1996-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機
JP2013113098A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Kubota Corp ポンプおよびポンプの組立方法
JP5649758B2 (ja) * 2012-08-24 2015-01-07 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3287639A1 (en) * 2016-08-22 2018-02-28 Acer Incorporated Fan module and electronic device using the same
US10006471B2 (en) 2016-08-22 2018-06-26 Acer Incorporated Fan module and electronic device using the same
JP7479511B2 (ja) 2020-05-08 2024-05-08 ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ 遠心圧縮機、及びプロセスガスの均一な入口流を生み出すように遠心圧縮機を動作させる方法
CN113586529A (zh) * 2020-07-02 2021-11-02 中国航发常州兰翔机械有限责任公司 一种航空发动机两级热态清洗装置的工作方法

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