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公開番号2025171690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024077281
出願日2024-05-10
発明の名称多段遠心圧縮機のケーシング、及び、多段遠心圧縮機
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F04D 29/44 20060101AFI20251113BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】多段遠心圧縮機のケーシングを鋳造により形成する場合において、作業負担の増大を防止しつつ、目的形状の流路をケーシング内部に形成可能にする。
【解決手段】
回転軸と、回転軸上に配置されて回転軸の軸線回りに回転駆動される複数のインペラとを含むロータを収容する多段遠心圧縮機のケーシングであって、ロータ収容空間を含み且つ一体的な鋳造体であるケーシング本体と、ケーシング本体に着脱自在に取り付けられるケーシング片と、ロータ収容空間に配置され且つインペラから回転軸の径方向外方に向けて流体を流通させるディフューザを通過した流体を、ロータの軸線回りに流通させるボリュートとを備える。ボリュートの流路が、ケーシング本体とケーシング片とにより画定されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸と、前記回転軸上に配置されて前記回転軸の軸線回りに回転駆動される複数のインペラと、を含むロータを収容する多段遠心圧縮機のケーシングであって、
ロータ収容空間を含み且つ一体的な鋳造体であるケーシング本体と、
前記ケーシング本体に着脱自在に取り付けられるケーシング片と、
前記ロータ収容空間に配置され且つ前記インペラから前記回転軸の径方向外方に向けて流体を流通させるディフューザを通過した前記流体を、前記ロータの前記軸線回りに流通させるボリュートと、を備え、
前記ボリュートの流路が、前記ケーシング本体と前記ケーシング片とにより画定されている、多段遠心圧縮機のケーシング。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記ボリュートの前記ディフューザと接続される接続領域における流路が、前記ケーシング本体と前記ケーシング片とにより画定されている、請求項１に記載の多段遠心圧縮機のケーシング。
【請求項３】
前記ケーシング本体に前記ケーシング片が取り付けられた状態において、前記接続領域の最大流路断面積は、前記ボリュートの最大流路断面積よりも小さい、請求項２に記載の多段遠心圧縮機のケーシング。
【請求項４】
前記ケーシング本体は、前記ロータ収容空間の形状を画定する内壁を含み、
前記ケーシング片は、前記内壁に着脱自在に取り付けられている、請求項１に記載の多段遠心圧縮機のケーシング。
【請求項５】
回転軸と、前記回転軸上に配置されて前記回転軸の軸線回りに回転駆動される複数のインペラと、を含むロータと、
前記ロータ収容空間に配置され且つ前記インペラから前記回転軸の径方向外方に向けて流通させるディフューザと、
請求項１に記載のケーシングと、を備える、多段遠心圧縮機。
【請求項６】
前記ロータ収容空間に収容されて、前記複数のインペラの間に前記流体を流通させるダイヤフラムを更に備え、
前記ケーシング本体は、前記ロータ収容空間の形状を画定する内壁を含み、
前記ケーシング片は、前記ケーシング本体と前記ダイヤフラムとの前記回転軸の径方向の間で前記内壁に取り付けられている、請求項５に記載の多段遠心圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、多段遠心圧縮機のケーシング、及び、多段遠心圧縮機に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、ケーシングと、ケーシング内に設けられた回転軸と、回転軸に固定された羽根車とを有する多段遠心圧縮機が知られている。特許文献１には、主流と注入流とを分離する仕切壁が、鋳造等によりケーシングと一体的に構成されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平９－１４４６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多段遠心圧縮機のケーシングを鋳造により製造する場合、例えば、鋳出したケーシングの内部に外部から工具を差し入れて、ケーシングの内部の流路が加工される。しかしながら、例えば、鋳造により一体的に形成されたケーシングの流路の狭い開口に、外部から工具を差し入れて、目的位置で流路を加工することが困難な場合がある。これにより、当該加工を行う際の作業負担が増大する。この問題に対し、例えばケーシングの流路の開口を予め広げようとする場合、目的形状とは異なる形状の流路がケーシングに形成されるおそれがある。
【０００５】
そこで本開示は、多段遠心圧縮機のケーシングを鋳造により形成する場合において、作業負担の増大を防止しつつ、目的形状の流路をケーシング内部に形成可能にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、回転軸と、前記回転軸上に配置されて前記回転軸の軸線回りに回転駆動される複数のインペラと、を含むロータを収容する多段遠心圧縮機のケーシングであって、ロータ収容空間を含み且つ一体的な鋳造体であるケーシング本体と、前記ケーシング本体に着脱自在に取り付けられるケーシング片と、前記ロータ収容空間に配置され且つ前記インペラから前記回転軸の径方向外方に向けて流体を流通させるディフューザを通過した前記流体を、前記ロータの前記軸線回りに流通させるボリュートと、を備え、前記ボリュートの流路が、前記ケーシング本体と前記ケーシング片とにより画定されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、多段遠心圧縮機のケーシングを鋳造により形成する場合において、作業負担の増大を防止しつつ、目的形状の流路をケーシング内部に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る遠心圧縮機の部分断面図である。
図２は、図１の回転軸の径方向から見たケーシングの第１ボリュートとその周辺の構成を示す拡大断面図である。
図３は、図１の回転軸の径方向から見たケーシングの第２ボリュートとその周辺の構成を示す拡大断面図である。
図４は、図１の回転軸の径方向から見たケーシングの第３ボリュートとその周辺の構成を示す拡大断面図である。
図５は、図１の回転軸の軸方向から見た遠心圧縮機の第１ボリュートとその周辺の構成を示す部分断面図である。
図６は、変形例に係るケーシング片を示す、回転軸の径方向から見たケーシングの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。以下に記載する「軸線方向」とは、ロータ３の回転軸Ｐの軸線Ｘ方向を指し、「径方向」とは、当該回転軸Ｐの径方向を指す。また、以下に記載する「ボリュート」は、「スクロール」とも称する。
（実施形態）
図１は、第１実施形態に係る遠心圧縮機１の部分断面図である。図１では、回転軸Ｐの径方向から見た遠心圧縮機１の断面を示す。本実施形態の遠心圧縮機１は、一例として一軸多段遠心圧縮機である。本実施形態の遠心圧縮機１は、外部から供給される流体を、遠心力により圧縮して排出した後、所定のノズルに供給する。遠心圧縮機１に供給される流体は、一例として気体である。当該気体としては、例えば水素含有ガスが挙げられる。遠心圧縮機１に供給される流体の種類は、限定されない。
【００１０】
後述するように、遠心圧縮機１は、第１～第６インペラＩ１～Ｉ６を通過した流体を圧縮して、第１～第６インペラＩ１～Ｉ６から回転軸Ｐの径方向外方に向けて流通させる第１～第３ディフューザＣ１～Ｃ３と、第１～第３ディフューザＣ１～Ｃ３を通過した流体を、ロータ３の軸線回りに流通させる第１～第３ボリュートＶ１～Ｖ３とを備える。ケーシング２に形成された流体の流路の一部である第１～第３ボリュートＶ１～Ｖ３の流路は、ケーシング本体２０とケーシング片２１～２３とにより画定されている。言い換えると、第１～第３ボリュートＶ１～Ｖ３の流路形状は、ケーシング本体２０とケーシング片２１～２３との表面形状により設定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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