特許 6643235 多段遠心圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6643235

(24)【登録日】2020年1月8日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】多段遠心圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 17/12 20060101AFI20200130BHJP

   F04D 29/057 20060101ALI20200130BHJP

   F04D 29/06 20060101ALI20200130BHJP

   F04D 29/42 20060101ALI20200130BHJP

   F04D 29/00 20060101ALI20200130BHJP

   F04D 29/058 20060101ALI20200130BHJP

【ＦＩ】

   F04D17/12

   F04D29/057 Z

   F04D29/06

   F04D29/42 H

   F04D29/00 B

   F04D29/058

【請求項の数】11

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-539506(P2016-539506)

(86)(22)【出願日】2014年9月2日

(65)【公表番号】特表2016-529444(P2016-529444A)

(43)【公表日】2016年9月23日

(86)【国際出願番号】EP2014068620

(87)【国際公開番号】WO2015032756

(87)【国際公開日】20150312

【審査請求日】2017年8月18日

(31)【優先権主張番号】FI2013A000208

(32)【優先日】2013年9月5日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】513243790

【氏名又は名称】ヌオーヴォ ピニォーネ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ

【氏名又は名称原語表記】ＮＵＯＶＯ ＰＩＧＮＯＮＥ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】特許業務法人サカモト・アンド・パートナーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100137545

【弁理士】

【氏名又は名称】荒川 聡志

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100113974

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 拓人

(72)【発明者】

【氏名】ミケラッシ，ヴィットリオ

(72)【発明者】

【氏名】セザル，イスマイル・ハッキ

(72)【発明者】

【氏名】アールブルク，クリスチャン

【審査官】 大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６４−２９６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３３１７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１０６４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１３１５９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−６２８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５４４９２３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７７６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−８９４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１２７６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ １７／１２

Ｆ０４Ｄ ２９／０５６−２９／０５８

Ｆ０４Ｄ ２９／０６

Ｆ０４Ｄ ２９／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシング（３）と、
少なくとも第１の軸受および第２の軸受（１１、１３）によって前記ケーシング（３）内に回転支持されている軸（９）と、
前記第１の軸受と前記第２の軸受（１１、１３）との間の前記軸（９）に取り付けられている少なくとも１つの軸受間インペラ（１９Ａ〜１９Ｄ）と、
前記軸（９）の一方の端部に取り付けられているオーバーハングインペラ（１５）と、
前記ケーシング（３）内に位置し、前記オーバーハングインペラ（１５）の出口位置から前記軸受間インペラ（１９Ａ〜１９Ｄ）の入口位置へと圧縮ガスの向きを変えるための複数のリターンベーンを画定する複数の固定のリターンチャネルブレード（２７Ａ）を備えたリターンチャネルアセンブリ（２３Ａ）を備える第１のダイヤフラム構造（２５、２５Ｘ）と、
前記ケーシング（３）内の入口プレナム（１７）と、
を備え、
前記第１のダイヤフラム構造（２５、２５Ｘ）は、前記第１の軸受および第２の軸受（１１、１３）の一方を収容し、
前記第１のダイヤフラム構造（２５、２５Ｘ）内に収容されている軸受の少なくとも１つの潤滑油路（１２）が、前記固定のリターンチャネルブレード（２７Ａ）の少なくとも１つを通過して延びる、多段遠心圧縮機（１）。

【請求項2】

前記固定のリターンチャネルブレード（２７Ａ）が、前記リターンチャネルアセンブリ（２３Ａ）の屈曲頂部（３３Ａ）に近接する領域へと延びる、請求項１に記載の圧縮機（１）。

【請求項3】

前記オーバーハングインペラ（１５）、前記第１のダイヤフラム構造（２５、２５Ｘ）および前記少なくとも１つの軸受間インペラ（１９Ａ〜１９Ｄ）が、前記ケーシング（３）内に配置されている、請求項１または２に記載の圧縮機（１）。

【請求項4】

前記第１の軸受と前記第２の軸受（１１、１３）との間に配置された少なくとも第２の軸受間インペラ（１９Ａ〜１９Ｄ）をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機（１）。

【請求項5】

可変入口案内ベーン（４１）の構造をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機（１）。

【請求項6】

前記可変入口案内ベーン（４１）が、前記オーバーハングインペラ（１５）と流体連通して前記入口プレナム（１７）の周囲に径方向に配置されている、請求項５に記載の圧縮機（１）。

【請求項7】

前記可変入口案内ベーン（４１）が、軸方向のガス入口流を生成するために前記オーバーハングインペラ（１５）の前方に軸方向に配置されている、請求項５に記載の圧縮機（１）。

【請求項8】

前記オーバーハングインペラ（１５）が、前記軸（９）の一方の端部に支持され、前記入口プレナム（１７）に対向する、請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機（１）。

【請求項9】

前記第１のダイヤフラム構造（２５、２５Ｘ）内に収容されている軸受の少なくとも１つの潤滑油路（１２）が、前記第１のダイヤフラム構造（２５、２５Ｘ）を介して設けられている請求項１から８のいずれか１項に記載の圧縮機（１）。

【請求項10】

前記入口プレナム（１７）が、軸方向の入口プレナムである、請求項１から９のいずれか１項に記載の圧縮機（１）。

【請求項11】

前記入口プレナム（１７）が、径方向の入口プレナムである、請求項１から９のいずれか１項に記載の圧縮機（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する主題の実施形態は、一般に、多段遠心圧縮機に関する。より具体的には、本明細書に開示する実施形態は、可動入口案内ベーンを備えた遠心圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

遠心圧縮機は、広範囲の用途にわたって、今日多くの産業において広く利用されている。遠心圧縮機のユーザからの遠心圧縮機の製造業者に対する一貫した要求は、既存の種類の遠心圧縮機と同じ性能特性を有する小型かつ安価な機械の製造である。この要求は、遠心圧縮機の小型化が機械の性能を低下させることなく安価な機械となるように、圧縮機の効率を改良する必要性を伴う。

【0003】

遠心圧縮機は、一般に複数の段を有し、各段は回転するインペラと、１つの段のインペラの出口位置から次段のインペラの入口位置へと機械を介してガス流路に沿って圧縮ガスの向きを変え、流れの接線成分を除去するための固定ベーンを形成する固定リターンチャネルブレードを備えるリターンチャネルとを備える。

【0004】

いくつかの公知の遠心圧縮機では、可変入口案内ベーンとも呼ばれる可動入口案内ベーンが、流入するガス流の流れ条件を機械の動作条件に応じて変更するために設けられている。

【0005】

図１は、従来技術の多段遠心圧縮機であり、概して１００が付されている。圧縮機１００は、入口マニホールド１０２と、出口マニホールド１０３とを備えた外側ケーシング１０１を有する。ケーシング１０１の内部には、概して「圧縮機バンドル」と呼ばれるいくつかの部品が配置されており、これらは複数の圧縮機段を画定する。より具体的には、ケーシング１０１の内部には、回転軸１０５が配置されている。軸１０５は、２つの端部軸受１０６、１０７によって支持されている。各軸受は、実際には１つ以上の軸受部品からなる軸受アセンブリとすることができる。２つの軸受１０６、１０７の間では、複数のインペラ１０９が軸１０５に取り付けられている。第１のインペラ１０９の入口１０９Ａは、入口プレナム１１１と流体連通しており、ここで、圧縮されるガスは、入口マニホールド１０２を介して送給される。ガス流は、径方向に入口プレナム１１１に入り、次いで１組の可動入口案内ベーン１１３を介して送給され、実質的に軸方向において第１のインペラ１０９に入る。

【0006】

最後のインペラ１０９の出口１０９Ｂは、ボリュート１１５と流体連通しており、これにより圧縮ガスを収集し、圧縮ガスを出口マニホールド１０３に送給する。

【0007】

固定のダイヤフラム１１７は、各対の連続的に配置されたインペラ１０９の間に配置されている。ダイヤフラム１１７は、個別の軸方向に積層された部品として形成することができる。他の実施形態では、ダイヤフラム１１７は、２つの実質的に対称な半体に形成することができる。各ダイヤフラム１１７は、それぞれの上流側のインペラ１０９の径方向の出口からそれぞれの下流側のインペラ１０９の入口へと延びるリターンチャネル１１９を画定し、上流側のインペラからの下流側のインペラに圧縮ガス流を戻す。固定ブレード１２１は、上流側から下流側のインペラへと圧縮ガスの向きを変えている間に流れの接線成分を除去するために、リターンチャネル１１９に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】中国実用新案第２０１８９６７６３号明細書

【発明の概要】

【0009】

多段圧縮機は、ケーシングに収容され、端部軸受によって支持されている回転軸を備えて設けられている。１つ以上のインペラは、軸受間、すなわち圧縮機ケーシングの軸を回転支持する端部軸受の間の軸に支持されている。付加的なインペラは、オーバーハング位置に取り付けられている。すなわち、軸の一方の端部に片持ち支持されている。具体的には、オーバーハングインペラは、最上流側のインペラ、すなわち、圧縮機の入口プレナムと対向する軸端部に配置されているものである。リターンチャネルは、オーバーハングインペラと後続の軸受間インペラ（ｉｎ−ｂｅｔｗｅｅｎ−ｂｅａｒｉｎｇｓ ｉｍｐｅｌｌｅｒ）との間に設けられている。したがって、オーバーハングインペラは、回転軸線に沿って機械的部品を備える必要がなくてもよい入口プレナムに配置されており、入口プレナムは、ケーシング内に一体化されている。したがって、圧縮機入口から第１のオーバーハングインペラの軸方向の入口へのガスの流れが容易である。入口案内ベーンは、入口プレナムの外側、たとえば入口マニホールドで到達が容易な位置に配置することができる。第１の軸受は、第１のダイヤフラムおよび関連する固定のリターンチャネルブレードを介して圧縮機の固定の構造に接続されている。

【0010】

いくつかの実施形態によれば、多段遠心圧縮機はしたがって、ケーシングと、少なくとも第１の軸受および第２の軸受によってケーシング内に回転支持されている軸とを備えて設けられている。圧縮機はさらに、オーバーハングインペラと、第１の軸受と第２の軸受との間に取り付けられている少なくとも１つの軸受間インペラとを備えている。オーバーハングインペラと軸受間インペラは、共に回転するために軸に取り付けられる。第１のダイヤフラム構造は、ケーシング内に位置し、オーバーハングインペラの出口位置から隣接する軸受間インペラの入口位置へと圧縮ガスの向きを変えるための複数のリターンベーンを画定する複数の固定リターンチャネルブレードを備えたリターンチャネルアセンブリを備える。いくつかの実施形態によれば、固定リターンチャネルブレードは、前記複数のリターンチャネルの屈曲頂部に近接する領域へと延びる。この構造により、付加的な機械的剛性がもたらされる。ダイヤフラム構造は、第１の軸受および第２の軸受の一方を収容する。したがって、オーバーハングインペラから軸受間インペラ（単数または複数）への直接的な流れ接続が、圧縮機ケーシング内に完全に形成されている。

【0011】

いくつかの実施形態によれば、複数の軸受間インペラは、回転軸上に支持することができる。

【0012】

いくつかの実施形態によれば、圧縮機は、可変入口案内ベーンの構造を設けることができる。好適な例示的な実施形態では、可変入口案内ベーンは、圧縮機ケーシングの外側に位置する。たとえば、可動入口案内ベーンとも呼ばれる可変入口案内ベーンは、オーバーハングインペラの軸方向の入口が配置されている入口プレナムの上流側の入口マニホールドに径方向に配置することができる。

【0013】

いくつかの実施形態によれば、入口マニホールドは、圧縮機軸の回転軸線に対して径方向に配置することができる。他の実施形態では、入口マニホールドは、軸方向のガス入口流を生成するためにオーバーハングインペラと実質的に同軸に配置することができる。

【0014】

様々な特徴および実施形態が以下の本明細書で開示されており、さらに本明細書の不可欠部分をなす添付の特許請求の範囲に記載される。上記の簡単な説明は、以下の詳細な説明をより深く理解できることを目的とし、さらに当該技術分野に対する本発明の寄与をより評価できるようにするために、本発明の種々の実施形態の特徴を記載している。当然のことながら、本発明の他の特徴は、以下に説明すると共に、添付の特許請求の範囲に記載される。この点で、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の実施形態が、それらの応用において、以下の説明に記載され、あるいは図面に示される構成の詳細および構成要素の配置に制限されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施および実行することができる。また、本明細書で使用する表現および用語は説明のためのものであって、限定として見なされるべきではないことを理解されたい。

【0015】

そのようなものとして、当業者であれば、本開示の基となる概念が、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、および／またはシステムを設計するための基礎として容易に利用することができることを理解するであろう。したがって、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない限り、特許請求の範囲はこのような均等な構造を含むものと見なされるということが重要である。

【0016】

本発明の開示された実施形態およびその付随する利点の多くのより完全な理解は、以下の詳細な説明を添付の図面と共に検討して参照することによってよりよく理解されるので、容易に得られるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】従来技術の多段遠心圧縮機の断面図である。

【図2】第１の実施形態における本開示の多段遠心圧縮機の断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。

【図4】さらなる実施形態に係る本開示の多段遠心圧縮機の断面図である。

【図5】変形例における図２と同様の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番号は、同一または類似の要素を特定する。さらに、図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。

【0019】

「一実施形態」または「実施形態」または「いくつかの実施形態」に対する明細書全体での参照は、実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造または特性が、開示されている主題の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、明細書全体の様々な場所における句「一実施形態では」または「実施形態では」または「いくつかの実施形態では」の出現は、必ずしも同一の実施形態（単数または複数）を参照していない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。

【0020】

図２は、遠心圧縮機の軸線Ａ−Ａを含む鉛直面に沿った断面の、本明細書に開示する主題に係る多段遠心圧縮機である。圧縮機は、概して１が付され、入口マニホールド５と、出口マニホールド７とを備えた外側ケーシング３を備える。圧縮機１は、上下分割または水平分割タイプのものとすることができる。

【0021】

回転軸９は、ケーシング３内に配置されている。いくつかの実施形態によれば、回転軸９は、２つの軸受１１および１３によって支持されている。各軸受１１および１３は、圧縮機１の設計に応じて、１つ以上の軸受部品、たとえば軸方向の軸受および／または径方向の軸受を備える。軸受１１および１３は、設計上の選択に応じて潤滑油軸受または磁気軸受とすることができる。

【0022】

ケーシング３は、圧縮機バンドルを形成する部品、より具体的には複数のインペラと、それぞれのリターンチャネルを画定する複数のダイヤフラムと、圧縮ガスを収集して出口マニホールド７を介して前記圧縮ガスを送給するボリュートとを収容する。

【0023】

より具体的には、ケーシング３は、回転軸９の第１の端部９Ａに取り付けられる第１のインペラ１５を収容する。第１のインペラ１５は、オーバーハングインペラであり、すなわち、軸受１１を越えて延びる軸９の端部によって片持ち支持されている。したがって、オーバーハングインペラは、入口マニホールド５と流体連通している入口プレナム１７内に突出する。

【0024】

軸９に沿って、１つ以上のさらなるインペラが、第１のインペラ１５から下流側の軸９との共回転のために配置されている。図２に示す例示的な実施形態では、４つの付加的なインペラ１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃおよび１９Ｄが、圧縮機１の低圧側から高圧側に順次配置されている。最後のインペラ１９Ｄの出口は、ボリュート２１と流体連通している。圧縮ガスは、ボリュート２１によって収集され、出口マニホールド７に搬送される。

【0025】

インペラ１９Ａ〜１９Ｄは、軸端部に配置されているオーバーハングインペラ１５とは対照的に、２つの軸受１１と１３との間の回転軸９に取り付けられている、いわゆる軸受間インペラである。

【0026】

リターンチャネル構造は、各対の連続的に配置されたインペラの間に設けられている。より具体的には、第１の１組のリターンチャネル２３Ａが、オーバーハングインペラ１５の径方向の出口と第１の軸受間インペラ１９Ａの軸方向の入口との間に配置されている。リターンチャネル構造２３Ａは、オーバーハングインペラ１５から排出されたガスを収集し、ガス流を第１の軸受間インペラ１９Ａの入口で遠心圧縮機１の軸線Ａ−Ａに戻す。同様に、リターンチャネル構造２３Ｂ、２３Ｃおよび２３Ｄは、各インペラ１９Ａ〜１９Ｃとそれぞれの下流側のインペラとの間に位置し、最後のリターンチャネル構造２３Ｄは、インペラ１９Ｃの出口と最後の軸受間インペラ１９Ｄの入口との間に位置している。

【0027】

リターンチャネル構造２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃおよび２３Ｄは、ケーシング３内に配置されて圧縮機バンドルの一部を形成している、概して２５が付されているいわゆるダイヤフラムによって形成されている。

【0028】

いくつかの実施形態によれば、各リターンチャネル構造２３Ａ〜２３Ｄは、それぞれ２７Ａ〜２７Ｄが付されている複数の固定のリターンチャネルブレードを備える。各リターンチャネルブレードは、前縁と、後縁とを備える。第１のリターンチャネル２３Ａのブレードは、それぞれの前縁２９Ａと、後縁３１Ａとから構成されている。同様に、リターンチャネルブレード２７Ｂ〜２７Ｄの前縁および後縁は、２９Ｂ〜２９Ｄおよび３１Ｂ〜３１Ｄがそれぞれ付されている。

【0029】

各リターンチャネル構造は、インペラ１５およびインペラ１９Ａ〜１９Ｃに対してそれぞれ３３Ａ〜３３Ｄで示されている屈曲頂部を備える。オーバーハングインペラ１５と第１の軸受間インペラ１９Ａとの間に配置された固定のリターンチャネルブレード２７Ａは、少なくとも屈曲頂部３３Ａの領域まで径方向に展開する。いくつかの例示的な実施形態では、固定のリターンチャネルブレード２７Ａは、屈曲頂部３３Ａの周囲に展開することができ、それにより前記リターンチャネルブレード２７Ａの前縁２９Ａは、屈曲頂部３３Ａから上流側（ガス流の方向に対して）に位置し、後縁３１Ａは、前記屈曲頂部３３Ａから下流側に配置される。残りの固定のリターンチャネルブレード２７Ｂ〜２７Ｄは、屈曲頂部３３Ｂ〜３３Ｄから下流側に配置された前縁２９Ｂ〜２９Ｄを備える比較的短い延長部を有することができる。

【0030】

リターンチャネルブレード２７Ａは、関連するダイヤフラムの内側部もしくはコア２５Ｘ、またはオーバーハングインペラのダイヤフラム構造と、前記ダイヤフラム構造の外側部との間に機械的接続を形成し、したがって外側ケーシング３との機械的接続を形成する。

【0031】

オーバーハングインペラ１５のダイヤフラム２５の内側部２５Ｘは、第１の軸受１１のためのハウジングを形成する。したがってリターンチャネルブレード２７Ｂ〜２７Ｄは、固定のリターンチャネルブレード２７Ａを介して圧縮機バンドルの外側部およびケーシング３に機械的に接続され、これによりオーバーハングインペラ１５と第１の軸受間インペラ１９Ａとの間にリターンチャネルを形成する。

【0032】

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による概略断面図である。図３の断面図は、ダイヤフラムのコア２５Ｘと圧縮機バンドルの外側部との間の機械的接続を確立する、回転軸９と、第１の軸受１１と、オーバーハングインペラ１５のダイヤフラムのコアまたは内側部２５Ｘと、固定のリターンチャネルブレード２７Ａとを示している。したがって、固定のリターンチャネルブレード２７Ａによりもたらされる機械的接続は、圧縮機１の軸受１１と外側ケーシング３との間の接続を確立する。

【0033】

いくつかの例示的な実施形態によれば、軸受１１は、潤滑油を必要とする場合がある。いくつかの例示的な実施形態では、１つ以上の潤滑油路１２が、第１のダイヤフラム２５のコア２５Ｘ、および１つ以上の固定のリターンチャネルブレード２７Ａを介する目的のために設けることができる。好適な実施形態によれば、前記固定のリターンチャネルブレード２７Ａのいくつかは、図３に概略的に示すように比較的厚い前縁２９Ａを設けることができ、それにより潤滑油路１２は、前記ブレードを介して容易に作製することができる。

【0034】

他の例示的な実施形態によれば、軸受１１は、電力供給を必要とする磁気軸受とすることができる。いくつかの実施形態では、電気配線はダイヤフラムのコア２５Ｘ、および固定のリターンチャネルブレード２７Ａの少なくとも１つを介して設けることができ、配線は図３に開示されている潤滑油路１２に対応する経路に実質的に沿って延びる。配線が通過して延びるリターンチャネルブレード２７Ａは、比較的厚い前縁を有することができる。

【0035】

上述した構造により、同一のケーシング３に収容されているオーバーハングインペラ１５と、１つ以上の軸受間インペラ１９Ａ〜１９Ｄとを有する多段遠心圧縮機を得ることができる。したがってガス流路は、完全にケーシング３内で入口マニホールド５から出口マニホールド７へと、上述したようにインペラおよびリターンチャネル構造を介して入口プレナム１７からボリュート２１へと延びる。

【0036】

第１のインペラ１５をオーバーハング構造に配置することにより、入口プレナム１７は、機械的部材、特に回転軸９を備える必要が完全になくなる。これにより、圧縮機の軸線Ａ−Ａから離れた領域において可変または可動入口案内ベーン４１の配置が可能となる。いくつかの実施形態では、可変入口案内ベーン４１は、入口マニホールド５内に位置することができ、前記可変入口案内ベーンの動きを制御するための制御手段４３が、ケーシング３の外側全体に配置することができる。これにより、可変入口案内ベーン４１およびそれらの動作および制御のための関連する器具およびアクチュエータは、保守または修理のために手が届きやすくなっている。

【0037】

可変入口案内ベーン４１をケーシング３の外側および入口プレナム１７の外側に配置することは、入口プレナム１７から回転軸９を除去したことによって可能となり、それにより径方向の入口における可変入口案内ベーンによって生成された渦流は、入口プレナム１７を妨げる機械的部材の存在によって過度に歪むことなくオーバーハングインペラ１５に容易に到達することができる。

【0038】

好適な実施形態によれば、圧縮機１の低圧側の第１の軸受１１は、完全に「ガスの中」であり、ドライガスシールを必要としない。このようなドライガスシールは、第２の軸受１３が配置されている軸９の反対側の、高圧側にのみ必要である。ドライガスシールの数を減少させることは、圧縮機の信頼性を高めることに寄与し、その全体的なコストを減少させる。

【0039】

図４は、本開示に係る多段遠心圧縮機のさらなる実施形態を概略的に示している。同じ参照番号が、図２および３に関連して開示されたものと同じまたは対応する部品、要素または特徴を示すために使用される。

【0040】

図２〜図４の実施形態との主な違いは、入口マニホールドの構造に関するものである。図４の実施形態では、ガス入口は、再度５が付されている直通の軸方向の入口マニホールドである。圧縮機バンドルの構造、具体的にはオーバーハングインペラ１５、軸受間インペラ１９Ａ〜１９Ｄおよびリターンチャネル、ならびに関連するダイヤフラムの構造は、図２および図３を参照して上記で開示されたものと概ね同一または同様とすることができる。

【0041】

図４における圧縮機１のレイアウトは、可動または可変入口案内ベーン４１の構造を考慮すると特に有効である。可変入口案内ベーン４１およびその作動部材４３は、再び圧縮機１の本体ケーシング３の外側で入口マニホールドに配置することができ、これによりケーシング３を分解する必要なく可変入口案内ベーン構造に外部から手が届きやすくなっている。可変入口案内ベーン４１は、一体型の歯車式圧縮機と全く同様に、オーバーハングインペラ１５の前方に軸方向に配置された軸方向の入口プレナムの直前に配置することができ、圧縮機の高効率化を図ることができる。

【0042】

図５は、図２の実施形態と同様の、変形例の断面図である。同じ参照番号が、図２と同一または相当する部分を示すために使用されている。図５の実施形態では、第１の圧縮機段の固定のリターンチャネルブレード２７Ａはより短くなり、その前縁２９Ａは、圧縮機の圧力端に対向するダイヤフラムの固定の内側部２５Ｘの側に位置している。ダイヤフラム２５の内側部２５Ｘと圧縮機ケーシングとの間の機械的接続は、固定のリターンチャネルブレードによって依然としてもたらされている。加えて、スペーサ３０は、インペラの出口とリターンチャネルの頂部３３Ａとの間のリターンチャネルに配置することができる。スペーサ３０は、付加的な機械的剛性をもたらすことができる。軸受１１の潤滑油路または配線は、固定のリターンチャネルブレード２７Ａおよび／またはスペーサ３０を介して延びることができる。

【0043】

本明細書で記載される主題の開示された実施形態は、いくつかの例示的な実施形態と関連して特異性および詳細事項に関して図面において示され、かつ上記で十分に説明されたが、新規の教示事項、本明細書で記載された原理および概念、ならびに添付の特許請求の範囲に記載の主題の利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正、変更、および省略が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、開示された発明の適正な範囲は、すべてのこのような修正、変更、および省略が含まれるように、添付の特許請求の範囲を最も広く解釈することによってのみ決定すべきである。加えて、あらゆるプロセスまたは方法ステップの順序または配列は、代替の実施形態に応じて変更され、または再配列することができる。

【符号の説明】

【0044】

１、１００ 多段遠心圧縮機
３、１０１ 外側ケーシング
５、１０２ 入口マニホールド
７、１０３ 出口マニホールド
９、１０５ 回転軸
９Ａ 第１の端部
１１ 第１の軸受
１２ 潤滑油路
１３ 第２の軸受
１５ オーバーハングインペラ、第１のインペラ
１７、１１１ 入口プレナム
１９Ａ〜１９Ｄ 軸受間インペラ
２１、１１５ ボリュート
２３Ａ〜２３Ｄ リターンチャネル構造
２５ 第１のダイヤフラム
２５Ｘ 内側部、コア
２７Ａ〜２７Ｄ リターンチャネルブレード
２９Ａ〜２９Ｄ 前縁
３０ スペーサ
３１Ａ〜３１Ｄ 後縁
３３Ａ〜３３Ｄ 屈曲頂部
４１、１１３ 入口案内ベーン
４３ 制御手段、作動部材
１０６、１０７ 端部軸受
１０９ 第１のインペラ
１０９Ａ 入口
１０９Ｂ 出口
１１７ ダイヤフラム
１１９ リターンチャネル
１２１ 固定ブレード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】