特開 2024-108213 圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108213

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/08 20060101AFI20240805BHJP

   F16J 15/447 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

F04D29/08 F

F16J15/447

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012459

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】310010564

【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】高橋 不学

【テーマコード（参考）】

3H130

3J042

【Ｆターム（参考）】

3H130AA12

3H130AB27

3H130AB47

3H130AB69

3H130AC30

3H130BA53D

3H130BA53F

3H130DA02Z

3H130DC12X

3H130EA06D

3H130EA06F

3H130EC17F

3J042AA04

3J042BA03

3J042CA01

3J042CA07

3J042CA10

3J042CA15

3J042DA13

(57)【要約】

【課題】簡易な構成で回転軸とケーシングとの隙間におけるシール性を高める。
【解決手段】回転機械は、回転軸とケーシングとの間に形成される環状空間をシールガスによってシールするシール機構と、環状空間にシールガスを供給するシールガス供給ラインと、環状空間内のシールガスを、圧縮部の吸入口に導くガス導出ラインと、を備える。シール機構は、第一シール部と、第二シール部と、第三シール部と、を備え、第二シール部は、第一シール部及び第三シール部よりも高いシール性を有したカーボンリングシールを備え、第二シール部は、第一シール部と第三シール部との間で、環状空間を、高圧空間と低圧空間とに区画し、ガス導出ラインは、高圧空間と、低圧空間よりも圧力の低い圧縮部の吸入口とを接続している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線回りに回転可能な回転軸、及び前記回転軸と一体に回転し、流体を圧縮する圧縮部を備えるロータと、
前記軸線を中心とした径方向の外側から前記ロータを覆うケーシングと、
前記回転軸と前記ケーシングとの間に形成される環状空間をシールガスによってシールするシール機構と、
前記環状空間にシールガスを供給するシールガス供給ラインと、
前記環状空間内の前記シールガスを、前記圧縮部の吸入口に導くガス導出ラインと、を備え、
前記シール機構は、
第一シール部と、
前記第一シール部に対して、前記圧縮部から離れるように軸方向に間隔をあけて配置された第二シール部と、
前記第二シール部に対して、前記軸方向で前記第一シール部とは反対側に間隔をあけて配置された第三シール部と、を備え、
前記第二シール部は、前記第一シール部及び前記第三シール部よりも高いシール性を有し、前記回転軸に対して前記径方向の外側に配置されて前記軸線回りの周方向に延びるカーボンリングシールを備え、
前記第二シール部は、前記第一シール部と前記第三シール部との間で、前記第二シール部に対して前記軸方向で前記第一シール部に近い高圧空間と、前記第二シール部に対して前記軸方向で前記第三シール部に近く、前記高圧空間よりも圧力の低い低圧空間とに前記環状空間を区画し、
前記ガス導出ラインは、前記高圧空間と、前記低圧空間よりも圧力の低い前記圧縮部の吸入口とを接続している圧縮機。

【請求項2】

前記第二シール部における前記径方向の内側の第二シール内周端と、前記回転軸の外周面とのクリアランスは、前記第一シール部における前記径方向の内側の第一シール内周端と前記回転軸の外周面とのクリアランス、及び前記第三シール部における前記径方向の内側の第三シール内周端と前記回転軸の外周面とのクリアランスよりも小さい請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記圧縮部は、前記回転軸の前記径方向の外側に配置されたインペラを備え、
前記ガス導出ラインは、前記高圧空間と前記インペラの吸入口とを接続している請求項１又は２に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記圧縮部を複数備え
複数の前記圧縮部により前記流体を順次圧縮し、
前記シール機構は、複数の前記圧縮部のうち、最も圧力の低い前記圧縮部に対して前記軸方向で隣接する位置に配置され、
前記ガス導出ラインは、最も圧力の低い前記圧縮部の前記インペラの吸入口に接続されている請求項３に記載の圧縮機。

【請求項5】

最も圧力の低い前記圧縮部は、前記流体を１００ｂａｒＧ以下の圧力で圧縮する請求項４に記載の圧縮機。

【請求項6】

前記第二シール部は、前記カーボンリングシールを複数備える請求項１又は２に記載の圧縮機。

【請求項7】

前記第一シール部は、前記回転軸に対して前記径方向の外側に配置されて前記軸線回りの周方向に延びるカーボンリングシールを備える請求項１又は２に記載の圧縮機。

【請求項8】

前記低圧空間と前記ケーシングの外部とを接続するガス排出ラインをさらに備え、
前記ガス導出ラインの少なくとも一部と、前記ガス排出ラインの少なくとも一部と、前記シールガス供給ラインの少なくとも一部とが、前記軸方向で重なる位置に配置されている請求項１又は２に記載の圧縮機。

【請求項9】

前記第一シール部は、前記軸方向に離れた複数のシールを有する請求項１又は２に記載の圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

プロセスガス（流体）を圧縮する圧縮機において、回転軸に取り付けられたインペラを備えた構造がある。このような圧縮機は、ケーシング内に形成された流路を介して外部から供給された流体を、回転軸とともに回転するインペラによって圧縮する。

【0003】

このような圧縮機は、ケーシングの内部で圧縮されるプロセスガスが、回転軸とケーシングとの隙間から外部へ漏れることを抑制する軸シール機構を備えている。軸シール機構は、回転軸と回転軸の外周側を覆うステータとの間の環状空間を、軸方向で高圧側と低圧側とに区画している。例えば、特許文献１には、封止対象の製品側（内部側）と大気側（外部）との間に並んで配置された第１シール、第２シール、及び第３シールを備えた構成が開示されている。この構成において、第２シールは、第１シールと第３シールとの間に配置されている。この構造では、第２シールに対して軸方向の一方側（製品側）に隣接する空間の圧力と、第２シールに対して軸方向の他方側（大気側）に隣接する空間の圧力とが等しくされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６５１３８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、第２シールに対して軸方向の一方側の空間と、軸方向の他方側の空間との圧力バランスを維持するための機構が必要となる。そのため、シール性を高めるための構造が複雑となっている。

【0006】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で回転軸とケーシングとの隙間におけるシール性を高めることができる圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係る圧縮機は、軸線回りに回転可能な回転軸、及び前記回転軸と一体に回転し、流体を圧縮する圧縮部を備えるロータと、前記軸線を中心とした径方向の外側から前記ロータを覆うケーシングと、前記回転軸と前記ケーシングとの間に形成される環状空間をシールガスによってシールするシール機構と、前記環状空間にシールガスを供給するシールガス供給ラインと、前記環状空間内の前記シールガスを、前記圧縮部の吸入口に導くガス導出ラインと、を備え、前記シール機構は、第一シール部と、前記第一シール部に対して、前記圧縮部から離れるように軸方向に間隔をあけて配置された第二シール部と、前記第二シール部に対して、前記軸方向で前記第一シール部とは反対側に間隔をあけて配置された第三シール部と、を備え、前記第二シール部は、前記第一シール部及び前記第三シール部よりも高いシール性を有し、前記回転軸に対して前記径方向の外側に配置されて前記軸線回りの周方向に延びるカーボンリングシールを備え、前記第二シール部は、前記第一シール部と前記第三シール部との間で、前記第二シール部に対して前記軸方向で前記第一シール部に近い高圧空間と、前記第二シール部に対して前記軸方向で前記第三シール部に近く、前記高圧空間よりも圧力の低い低圧空間とに前記環状空間を区画し、前記ガス導出ラインは、前記高圧空間と、前記低圧空間よりも圧力の低い前記圧縮部の吸入口とを接続している。

【発明の効果】

【0008】

本開示の圧縮機によれば、簡易な構成で回転軸とケーシングとの隙間におけるシール性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る圧縮機の概略構成を示す図である。

【図2】本実施形態に係る圧縮機の回転軸、インペラ、及びシール機構を示す断面図である。

【図3】本実施形態に係る低圧段側のシール機構の構成を示す断面図である。

【図4】本実施形態に係る低圧段側に形成された、シールガス供給ライン、ガス導出ライン、ガス排出ラインの配置の一例を示す図である。

【図5】本実施形態の変形例に係る低圧段側のシール機構の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本開示による圧縮機を実施するための形態を説明する。しかし、本開示はこの実施形態のみに限定されるものではない。

【0011】

（圧縮機の構成）
図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機１０は、ケーシング１１（図２参照）と、ロータ１２と、ピニオンギア１５、駆動歯車１６と、低圧段シール機構（シール機構）５０（図２参照）と、高圧段シール機構（シール機構）７０と、を主に備えている。本実施形態の圧縮機１０は、ギアド遠心圧縮機である。圧縮機１０は、流体を圧縮する。ここで、圧縮機１０で圧縮する流体としては、例えば、二酸化炭素、水素、空気、各種の腐食性ガス等の気体が挙げられる。

【0012】

図１に示すように、ロータ１２は、回転軸１３と、インペラ１４と、を備えている。回転軸１３は、軸線Ｏを中心とする柱状をなしている。回転軸１３は、軸線Ｏ回りに回転可能とされている。回転軸１３は、一対のラジアル軸受１７と、スラスト軸受１８とによって支持されている。ラジアル軸受１７は、ケーシング１１内において軸方向Ｄａ（回転軸１３の軸線Ｏの延びる方向）に間隔をあけて一対が配置されている。ラジアル軸受１７は、ケーシング１１に保持されている。ラジアル軸受１７によって、回転軸１３は、径方向Ｄｒへの移動が規制されている。スラスト軸受１８は、ピニオンギア１５に対して軸方向Ｄａに離れた位置に配置されている。スラスト軸受１８によって、回転軸１３は、軸方向Ｄａへの移動が規制されている。

【0013】

インペラ１４は、ラジアル軸受１７から軸方向Ｄａに離れた位置で回転軸１３に固定されている。インペラ１４は、回転軸１３と一体に軸線Ｏ回りに回転する。本実施形態のインペラ１４は、一対のラジアル軸受１７よりも軸方向Ｄａの外側で、回転軸１３の端部に固定されている。具体的には、インペラ１４として、ピニオンギア１５に対して軸方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置された第一インペラ１４Ａと、ピニオンギア１５に対して軸方向Ｄａの第二側Ｄａ２に配置された第二インペラ１４Ｂと、が備えられている。

【0014】

図２に示すように、各インペラ１４（第一インペラ１４Ａ及び第二インペラ１４Ｂ）は、本実施形態において、ディスク部１４１とブレード部１４２を備えた、いわゆるオープンインペラである。なお、第一インペラ１４Ａと第二インペラ１４Ｂとでは、互いに同様の構成を有している。そこで、以下では、代表的に第一インペラ１４Ａを例に説明する。

【0015】

第一インペラ１４Ａでは、ディスク部１４１は、軸線Ｏを中心とする円盤状をなしている。ディスク部１４１は、ディスク部１４１の軸方向Ｄａの一方側（軸方向Ｄａの第一側）の第一面１４１ａから他方側（軸方向Ｄａの第二側）の第二面１４１ｂに向かって、外径が漸次拡大する凹状湾曲面として形成されている。ディスク部１４１には、軸線Ｏを中心とする周方向に間隔をあけて複数のブレード部１４２が固定されている。複数のブレード部１４２は、ディスク部１４１の軸方向Ｄａの一方側を向く面である第一面１４１ａから軸方向Ｄａの一方側に向かって延びている。

【0016】

ディスク部１４１とブレード部１４２とによってインペラ流路１４５が形成されている。インペラ流路１４５は、軸方向Ｄａの一方側に向かって開口する吸入口１４５ｉと、インペラ１４の軸線Ｏを中心とする径方向Ｄｒの外側に向かって開口する吐出口１４５ｏと、を有している。つまり、吸入口１４５ｉは、インペラ１４において径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに形成されている。吐出口１４５ｏは、インペラ１４において径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに形成されている。

【0017】

図１に示すように、ピニオンギア１５は、回転軸１３の一対のラジアル軸受１７の間に配置されている。即ち、ピニオンギア１５は、一対のラジアル軸受１７よりも軸方向Ｄａの内側に配置されている。駆動歯車１６は、ピニオンギア１５に噛み合っている。駆動歯車１６は、外部の駆動源によって回転駆動される。駆動歯車１６は、ピニオンギア１５よりも外径寸法が大きく設定されている。したがって、ピニオンギア１５を有する回転軸１３の回転数は、駆動歯車１６の回転数よりも大きくなる。

【0018】

このようなピニオンギア１５と、駆動歯車１６とによって、外部の駆動源による駆動歯車１６の回転数を、ピニオンギア１５を介して増速させて回転軸１３に伝達する増速伝達部２０が構成されている。

【0019】

図２に示すように、ケーシング１１は、圧縮機１０の外殻を形成する。ケーシング１１は、ロータ１２を径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏから覆っている。本実施形態のケーシング１１は、インペラ１４の周囲に形成された吸気流路１１８及び排気流路１１９を有している。吸気流路１１８は、インペラ流路１４５の吸入口１４５ｉと連通している。吸気流路１１８は、インペラ流路１４５の吸入口１４５ｉに対して、軸方向Ｄａに連続するように形成されている。排気流路１１９は、インペラ流路１４５の吐出口１４５ｏと連通している。排気流路１１９は、インペラ流路１４５の吐出口１４５ｏに対して径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに形成されている。

【0020】

流体Ｇｆは、インペラ１４が回転軸１３と一体に回転することで、吸気流路１１８から吸入口１４５ｉを経てインペラ流路１４５に取り込まれる。流体は、インペラ流路１４５の吸入口１４５ｉから吐出口１４５ｏに向かって流れる間に圧縮される。圧縮された流体は、吐出口１４５ｏから径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに流出し、排気流路１１９に送り込まれる。排気流路１１９に送り込まれた流体は、排気流路１１９に沿って周方向Ｄｃ回りに旋回する間に、さらに圧縮される。

【0021】

このようなインペラ１４、吸気流路１１８、及び排気流路１１９によって、流体を圧縮する圧縮部３０が構成されている。これにより、図１に示すように、圧縮機１０は、増速伝達部２０を挟んだ軸方向Ｄａの両側に配置される一対の圧縮部３０を備えている。一対の圧縮部３０は、増速伝達部２０を挟んで軸方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置された１段目の圧縮部３０Ａと、増速伝達部２０を挟んで軸方向Ｄａの第二側Ｄａ２に配置された２段目の圧縮部３０Ｂと、を備える。すなわち、この圧縮機１０は、１軸２段の圧縮機として構成されている。

【0022】

このような圧縮機１０においては、１段目の圧縮部３０Ａの第一インペラ１４Ａによって圧縮された流体は、続いて２段目の圧縮部３０Ｂに流入する。この２段目の圧縮部３０Ｂの第二インペラ１４Ｂを流通する過程で、この流体はさらに圧縮されて、より高圧の流体となる。つまり、圧縮機１０は、複数の圧縮部３０により流体Ｇｆを段階的に圧縮する。したがって、本実施形態では、１段目の圧縮部３０Ａが、複数の圧縮部３０のうち、最も圧力の低い圧縮部３０である。さらに、２段目の圧縮部３０Ｂが、複数の圧縮部３０のうち、最も圧力の高い圧縮部３０である。最も圧力の低い１段目の圧縮部３０Ａは、流体Ｇｆを１００ｂａｒＧ以下の圧力で圧縮する。

【0023】

（低圧段シール機構の構成）
図２及び図３に示すように、低圧段シール機構５０は、ケーシング１１と回転軸１３との間をシールガスによってシールするシール機構である。低圧段シール機構５０は、複数の圧縮部３０のうち、最も圧力の低い圧縮部３０に対して軸方向Ｄａで最も近い位置に配置されている。本実施形態では、低圧段シール機構５０は、複数の圧縮部３０のうちで最も圧力の低い１段目の圧縮部３０Ａに対して軸方向Ｄａで隣接する位置に配置されている。

【0024】

低圧段シール機構５０は、流体Ｇｆがケーシング１１内から外部に漏れることを抑えている。低圧段シール機構５０は、ケーシング１１と回転軸１３との隙間に配置されている。回転軸１３とケーシング１１との間には、環状空間Ｓが形成されている。環状空間Ｓは、インペラ１４に対し、軸方向Ｄａにおいてインペラ１４から離れた位置に形成されている。低圧段シール機構５０は、環状空間ＳをシールガスＧｓによってシールしている。

【0025】

低圧段シール機構５０は、第一低圧シール部（第一シール部）５１と、第二低圧シール部（第二シール部）５２と、第三低圧シール部（第三シール部）５３と、を備えている。第一低圧シール部５１、第二低圧シール部５２、及び第三低圧シール部５３は、それぞれケーシング１１に固定されている。第一低圧シール部５１、第二低圧シール部５２、及び第三低圧シール部５３は、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。

【0026】

第一低圧シール部５１は、軸方向Ｄａにおいて、第一低圧シール部５１、第二低圧シール部５２、及び第三低圧シール部５３のうちで、第一インペラ１４Ａに最も近い位置に配置されている。第二低圧シール部５２は、第一低圧シール部５１に対して、１段目の圧縮部３０Ａから離れるように、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。つまり、第二低圧シール部５２は、圧縮部３０から離れるように、第一低圧シール部５１に対して軸方向Ｄａに離れている。第三低圧シール部５３は、第二低圧シール部５２に対して、軸方向Ｄａで第一低圧シール部５１とは反対側に間隔をあけて配置されている。つまり、第三低圧シール部５３は、第一低圧シール部５１、第二低圧シール部５２、及び第三低圧シール部５３のうちで、第一インペラ１４Ａから最も離れた位置に配置されている。

【0027】

第二低圧シール部５２は、第一低圧シール部５１と第三低圧シール部５３との間で、環状空間Ｓを、高圧空間ＳＨと、高圧空間ＳＨよりも圧力の低い低圧空間ＳＬとに区画している。高圧空間ＳＨは、軸方向Ｄａにおいて、第二低圧シール部５２と第一低圧シール部５１とで区画された空間である。高圧空間ＳＨは、第二低圧シール部５２に対して、軸方向Ｄａで第一低圧シール部５１に近い位置に形成されている。低圧空間ＳＬは、軸方向Ｄａにおいて、第二低圧シール部５２と第三低圧シール部５３とで区画された空間である。低圧空間ＳＬは、第二低圧シール部５２に対して軸方向Ｄａで第三低圧シール部５３に近い位置（第一インペラ１４Ａから遠い位置）に形成されている。

【0028】

図３に示すように、第一低圧シール部５１は、環状となるように、軸線Ｏ回りの周方向Ｄｃに延びている。第一低圧シール部５１は、環状空間Ｓをシールしている。本実施形態において、第一低圧シール部５１は、第一ベース部材５１１と、第一ラビリンス部５１５と、を備えている。

【0029】

第一ベース部材５１１は、ケーシング１１に固定されている。第一ベース部材５１１は、環状のブロック部材である。具体的には、第一ベース部材５１１は、基部５１１ａと、延出部５１１ｂとを有している。基部５１１ａは、ケーシング１１にボルト等によって固定されている。延出部５１１ｂは、基部５１１ａから回転軸１３に向かうように径方向Ｄｒの内側に延びている。

【0030】

第一ラビリンス部５１５は、第一ベース部材５１１の先端に固定されている。第一ラビリンス部５１５は、延出部５１１ｂに対し、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに固定されている。第一ラビリンス部５１５は、延出部５１１ｂから複数のフィン状をなすように突出したラビリンスシールである。第一ラビリンス部５１５の先端は、第一低圧シール部５１において、最も径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに位置する第一シール内周端５１ｓを形成している。第一シール内周端５１ｓは、回転軸１３の外周面１３ｆに対して微小なクリアランスＣ１を形成するように配置されている。

【0031】

第一インペラ１４Ａで圧縮されて吐出口１４５ｏから吐出された圧力の高い流体Ｇｆのうちの一部は、第一インペラ１４Ａの背面とケーシング１１との隙間から漏れ出る。漏れ出た流体Ｇｆは、第一シール内周端５１ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ１から、高圧空間ＳＨに流入する。

【0032】

第三低圧シール部５３は、環状となるように、軸線Ｏ回りの周方向Ｄｃに延びている。第三低圧シール部５３は、環状空間Ｓをシールしている。第三低圧シール部５３は、一対の第三ラビリンス部５３５Ａ及び５３５Ｂを備えている。一対の第三ラビリンス部５３５Ａ及び５３５Ｂは、軸方向Ｄａにおいて間隔をあけて配置されている。一対の第三ラビリンス部５３５Ａ及び５３５Ｂは、ケーシング１１に固定されている。一対の第三ラビリンス部５３５Ａ及び５３５Ｂは、複数のフィン状をなすように突出したラビリンスシールである。一対の第三ラビリンス部５３５Ａ及び５３５Ｂの先端は、第三低圧シール部５３において、最も径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに位置する第三シール内周端５３ｓを形成している。第三シール内周端５３ｓは、第一低圧シール部５１と同程度となるように、回転軸１３の外周面１３ｆに対して微小なクリアランスＣ３を形成するように配置されている。

【0033】

第二低圧シール部５２は、環状となるように、軸線Ｏ回りの周方向に延びている。第二低圧シール部５２は、環状空間Ｓをシールしている。第二低圧シール部５２は、第一低圧シール部５１及び第三低圧シール部５３よりも高いシール性を有している。本実施形態の第二低圧シール部５２は、第二ベース部材５２１と、シールホルダ５２２と、カーボンリングシール５５と、を備えている。

【0034】

第二ベース部材５２１は、ケーシング１１にボルト等によって固定されている。第二ベース部材５２１は、環状のブロック部材である。シールホルダ５２２は、第二ベース部材５２１に固定されている。

【0035】

シールホルダ５２２は、第二ベース部材５２１よりも小さな環状のブロック部材である。シールホルダ５２２は、収容溝５２３を有している。収容溝５２３は、シールホルダ５２２において、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏを向く内周面から、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに窪むように形成されている。収容溝５２３は、軸線Ｏ回りの周方向Ｄｃに連続して延びている。本実施形態において、収容溝５２３は、軸方向Ｄａに間隔をあけて一対が形成されている。

【0036】

カーボンリングシール５５は、カーボン樹脂製の板状の部材である。カーボンリングシール５５は、軸方向Ｄａから見た際に、軸線Ｏ回りの周方向Ｄｃに延びる円環状に形成されている。カーボンリングシール５５は、ラビリンスシールよりも高いシール性を有している。第二低圧シール部５２は、カーボンリングシール５５を複数（本実施形態では二つ）備えている。複数のカーボンリングシール５５は、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。各カーボンリングシール５５は、一つの収容溝５２３に収容されている。各カーボンリングシール５５は、各収容溝５２３内で、径方向Ｄｒに変位可能に収容されている。このようなカーボンリングシール５５は、回転軸１３に対して径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに配置されている。カーボンリングシール５５の先端は、第二低圧シール部５２において、最も径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに位置する第二シール内周端５２ｓを形成している。第二シール内周端５２ｓは、第一低圧シール部５１と同程度となるように、回転軸１３の外周面１３ｆに対して微小なクリアランスＣ２を形成するように配置されている。第二シール内周端５２ｓは、収容溝５２３（第二ベース部材５２１の内周面）から径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに突出している。

【0037】

また、第二シール内周端５２ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ２は、第一シール内周端５１ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ１、及び第三シール内周端５３ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ３よりも小さい。つまり、カーボンリングシール５５は、第一ラビリンス部５１５と一対の第三ラビリンス部５３５Ａ及び５３５Ｂとに比べて、径方向Ｄｒにおいて、回転軸１３の外周面１３ｆに近接した位置に配置されている。このようにして、第二低圧シール部５２では、第一低圧シール部５１及び第三低圧シール部５３よりも高いシール性が確保されている。

【0038】

また、圧縮機１０は、第一シールガス供給ライン６１と、第一ガス導出ライン６２と、第一ガス排出ライン６３と、をさらに備えている。

【0039】

第一シールガス供給ライン６１は、環状空間ＳにシールガスＧｓを供給する。第一シールガス供給ライン６１は、第三低圧シール部５３に接続されている。第一シールガス供給ライン６１は、軸方向Ｄａにおいて、第三ラビリンス部５３５Ａと第三ラビリンス部５３５Ｂとの中間と連通している。第一シールガス供給ライン６１は、ケーシング１１を径方向Ｄｒに貫通する孔によって形成されている。第一シールガス供給ライン６１の一端は、第三ラビリンス部５３５Ａと第三ラビリンス部５３５Ｂとの間で、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉを向いて開口している。第一シールガス供給ライン６１は、ケーシング１１の外部に備えられたシールガス供給源（不図示）から、第三シール内周端５３ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとの間に、シールガスＧｓを供給する。本実施形態において、シールガスＧｓとして、例えば、窒素ガスやドライエア等が用いられる。第一シールガス供給ライン６１を通して供給されたシールガスＧｓの一部は、第三シール内周端５３ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ３から、低圧空間ＳＬに流入する。また、第一シールガス供給ライン６１を通して供給されたシールガスＧｓの一部は、第三シール内周端５３ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ３から、ピニオンギア１５や、駆動歯車１６や、ラジアル軸受１７やスラスト軸受１８が配置されたケーシング１１の内部の空間に流出する。

【0040】

第一ガス排出ライン６３は、低圧段シール機構５０における低圧空間ＳＬとケーシング１１の外部とを接続する。第一ガス排出ライン６３は、第一シールガス供給ライン６１を通して低圧空間ＳＬに流入したシールガスＧｓと、低圧空間ＳＬに漏れ出た流体Ｇｆとを、ケーシング１１の外部に排出する。本実施形態の第一ガス排出ライン６３は、第一排出ライン６３１と、第二排出ライン６３２と、第三排出ライン６３３と、を有している。

【0041】

第一排出ライン６３１は、ケーシング１１の外部から径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに延びている。第一排出ライン６３１は、軸方向Ｄａにおいて、第一シールガス供給ライン６１と重なる位置に配置されている。図４に示すように、第一排出ライン６３１は、軸方向Ｄａから見た際に、第一シールガス供給ライン６１に対して周方向Ｄｃで異なる位置に配置されている。

【0042】

図３に示すように、第二排出ライン６３２は、第一排出ライン６３１の径方向Ｄｒの内側の端部から、第二低圧シール部５２に近づくように軸方向Ｄａに延びている。第三排出ライン６３３は、第二排出ライン６３２から、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに延びている。第三排出ライン６３３は、第三ラビリンス部５３５Ａと第三ラビリンス部５３５Ｂとの間で開口し、クリアランスＣ３と連通している。

【0043】

第一ガス導出ライン６２は、環状空間Ｓのシールガスを、圧縮部３０の吸入口１４５ｉに導いている。第一ガス導出ライン６２は、高圧空間ＳＨと、低圧空間ＳＬよりも圧力の低い圧縮部３０の吸入口１４５ｉとを接続している。本実施形態の第一ガス導出ライン６２は、最も圧力の低い１段目の圧縮部３０Ａの第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉに接続されている。第一ガス導出ライン６２は、高圧空間ＳＨ内に流入したシールガスＧｓ及び流体Ｇｆを、吸入口１４５ｉに排出する。第一ガス導出ライン６２は、第一導出ライン６２１と、第二導出ライン６２２と、第三導出ライン６２３と、を有している。

【0044】

第一導出ライン６２１は、ケーシング１１の外部から径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに延びている。第一導出ライン６２１は、ケーシング１１の外部で、配管６２５の一端に接続されている。配管６２５の他端は、圧縮部３０の吸入口１４５ｉに臨む位置に接続されている。これにより、第一ガス導出ライン６２は、高圧空間ＳＨと、低圧空間ＳＬよりも圧力の低い１段目の圧縮部３０Ａとを接続している。第一ガス導出ライン６２は、第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉに接続されている。第一導出ライン６２１は、軸方向Ｄａにおいて、第一シールガス供給ライン６１、及び第一ガス排出ライン６３の第一排出ライン６３１と重なる位置に配置されている。図４に示すように、第一導出ライン６２１は、軸方向Ｄａから見た際に、第一シールガス供給ライン６１及び第一排出ライン６３１に対し、周方向Ｄｃで異なる位置に配置されている。

【0045】

図３に示すように、第二導出ライン６２２は、第一導出ライン６２１の径方向Ｄｒの内側の端部から、軸方向Ｄａに沿って第一シール部５１に近づくように、軸方向Ｄａに延びている。第三導出ライン６２３は、第二導出ライン６２２から、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに延びている。第三導出ライン６２３は、第一低圧シール部５１と第二低圧シール部５２との間で開口し、高圧空間ＳＨと連通している。

【0046】

（高圧段シール機構の構成）
高圧段シール機構７０は、低圧段シール機構５０と同様に、ケーシング１１と回転軸１３との間の環状空間ＳをシールガスＧｓによってシールするシール機構である。図２に示すように、高圧段シール機構７０は、複数の圧縮部３０のうち、最も圧力の低い圧縮部３０よりも圧力が高い２段目の圧縮部３０Ｂに対して軸方向Ｄａで隣接する位置に配置されている。つまり、本実施形態では、高圧段シール機構７０は、複数の圧縮部３０のうちで最も圧力の高い２段目の圧縮部３０Ｂに対して軸方向Ｄａで隣接する位置に配置されている。高圧段シール機構７０は、軸方向Ｄａに置いて配置されている向きが低圧段シール機構５０と異なっている。

【0047】

高圧段シール機構７０は、第一高圧シール部（第一シール部）７１と、第二高圧シール部（第二シール部）７２と、第三高圧シール部（第三シール部）７３と、を備えている。第一高圧シール部７１、第二高圧シール部７２、及び第三高圧シール部７３は、それぞれケーシング１１に固定されている。第一高圧シール部７１、第二高圧シール部７２、及び第三高圧シール部７３は、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。

【0048】

第一高圧シール部７１は、軸方向Ｄａにおいて、第一高圧シール部７１、第二高圧シール部７２、及び第三高圧シール部７３のうちで、第二インペラ１４Ｂに最も近い位置に配置されている。また、第三高圧シール部７３は第一高圧シール部７１、第二高圧シール部７２、及び第三高圧シール部７３のうちで、第二インペラ１４Ｂから最も離れた位置に配置されている。つまり、軸方向Ｄａにおいて、第一高圧シール部７１、第二高圧シール部７２、及び第三高圧シール部７３の並びは、第一低圧シール部５１、第二低圧シール部５２、及び第三低圧シール部５３の並びと逆になっている。

【0049】

本実施形態において、第一高圧シール部７１は、第二低圧シール部５２と同様の構成を有したカーボンリングシール５５を備えている。第一高圧シール部７１では、カーボンリングシール５５は、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されて二つ配置されている。

【0050】

本実施形態の第二高圧シール部７２及び第三高圧シール部７３は、第二低圧シール部５２及び第三低圧シール部５３と同じ構成を有している。つまり、第二高圧シール部７２は、カーボンリングシール５５を備えている。また、第三高圧シール部７３は、カーボンリングシール５５を備えておらず、ラビリンスシールを備えている。

【0051】

圧縮機１０は、第二シールガス供給ライン８１と、第二ガス導出ライン８２と、第二ガス排出ライン８３と、をさらに備えている。

【0052】

第二シールガス供給ライン８１は、環状空間ＳにシールガスＧｓを供給する。第二シールガス供給ライン８１は、第三高圧シール部７３に接続されている。第二シールガス供給ライン８１は、第一シールガス供給ライン６１と同様に、ケーシング１１の外部に備えられたシールガス供給源（不図示）に接続されている。第二シールガス供給ライン８１は、第三高圧シール部７３に接続されている以外は、第一シールガス供給ライン６１と同様の構成を有している。

【0053】

第二ガス排出ライン８３は、高圧段シール機構７０における低圧空間ＳＬ２とケーシング１１の外部とを接続する。第二ガス排出ライン８３は、接続先以外は、第一ガス排出ライン６３と同様の構成を有している。

【0054】

第二ガス導出ライン８２は、高圧段シール機構７０における高圧空間ＳＨ２と、低圧空間ＳＬ２よりも圧力の低い２段目の圧縮部３０Ｂの吸入口１４５ｉとを接続している。第二ガス導出ライン８２は、高圧空間ＳＨ２内に流入したシールガスＧｓ及び流体Ｇｆを、吸入口１４５ｉに排出する。第二ガス導出ライン８２は、接続先以外は、第一ガス導出ライン６２と同様の構成を有している。

【0055】

（作用効果）
上述したような圧縮機１０では、低圧段シール機構５０で、回転軸１３とケーシング１１との間に形成される環状空間ＳをシールガスＧｓによってシールしている。第一インペラ１４Ａで圧縮されて流体Ｇｆのうちの一部は、吐出口１４５ｏから吐出された後に、第一インペラ１４Ａの背面とケーシング１１との隙間から環状空間Ｓに漏れ出る。漏れ出た流体Ｇｆは、第一シール内周端５１ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ１から、高圧空間ＳＨに流入する。ここで、第二低圧シール部５２がカーボンリングシール５５を備えることで、第二低圧シール部５２におけるシール性が、第一低圧シール部５１及び第三低圧シール部５３におけるシール性よりも高められている。したがって、高圧空間ＳＨから第二低圧シール部５２を超えて低圧空間ＳＬへ流体Ｇｆが漏出することが抑えられる。さらに、環状空間Ｓの低圧空間ＳＬには、第一シールガス供給ライン６１によって、シールガスＧｓが供給されている。そのため、第二低圧シール部５２を超えて低圧空間ＳＬに漏れ出た流体Ｇｆが、低圧空間ＳＬから第三低圧シール部５３を超えて漏出することが抑えられる。また、第一ガス導出ライン６２は、高圧空間ＳＨと、第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉとを接続している。これにより、高圧空間ＳＨ内のシールガスＧｓ（流体Ｇｆ）は、圧力差によって、第一ガス導出ライン６２を通して、低圧空間ＳＬよりも圧力の低い圧縮部３０の吸入口１４５ｉへと吸い出される。このため、高圧空間ＳＨ内の流体Ｇｆを吸い出すために、エジェクタ等の吸引機構を備える必要性も低くなる。

【0056】

このように、環状空間Ｓを、高圧空間ＳＨと低圧空間ＳＬとに区画する第二低圧シール部５２のシール性を高めることによって、ケーシング１１内の流体Ｇｆがケーシング１１の外部に漏出することが抑えられる。さらに、第二低圧シール部５２によって、シール性を高められた高圧空間ＳＨと吸入口１４５ｉとが第一ガス導出ライン６２で接続されていることで、簡易な構成で回転軸１３とケーシング１１との隙間におけるシール性を高めることができる。

【0057】

また、第二シール内周端５２ｓと回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ２が、クリアランスＣ１及びクリアランスＣ３よりも小さくされている。これにより、第二低圧シール部５２のシール性を、第一低圧シール部５１及び第三低圧シール部５３のシール性に対してより高めることができる。したがって、高圧空間ＳＨから第二低圧シール部５２を超えて低圧空間ＳＬへ流体Ｇｆが漏出することがより抑えられる。

【0058】

また、圧縮部３０は、回転軸１３の径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに配置された第一インペラ１４Ａを備えている。そして、第一ガス導出ライン６２は、高圧空間ＳＨと第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉとを接続している。これにより、第一インペラ１４Ａを備えた圧縮機１０において、高圧空間ＳＨと、高圧空間ＳＨよりも圧力の低く、流体Ｇｆを排出しても損失を生じない第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉとが接続される。したがって、高圧空間ＳＨ内の流体Ｇｆを、第一ガス導出ライン６２を通して、損失を抑えて、安定して排出することができる。

【0059】

また、低圧段シール機構５０は、複数の圧縮部３０のうち、最も圧力の低い１段目の圧縮部３０Ａに対して軸方向Ｄａで隣接する位置に配置されている。加えて、第一ガス導出ライン６２は、第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉに接続されている。これにより、複数の圧縮部３０を備える圧縮機１０において、１段目の圧縮部３０Ａから流体Ｇｆが漏出することが抑えられる。また、第一ガス導出ライン６２が、第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉに接続されているので、高圧空間ＳＨ内の流体Ｇｆを、第一インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉへと戻すことができる。したがって、高圧空間ＳＨから戻された流体Ｇｆを、第一インペラ１４Ａで再び圧縮することができる。したがって、高圧空間ＳＨに漏れ出た流体Ｇｆによる損失をより抑えることができる。

【0060】

また、複数の圧縮部３０の中で最も圧力の低い１段目の圧縮部３０Ａは、流体Ｇｆを１００ｂａｒＧ以下の圧力で圧縮する。つまり、１段目の圧縮部３０Ａの吐出口１４５ｏでは、圧縮された後の流体Ｇｆは、１００ｂａｒＧ以下の圧力となっている。このように、１００ｂａｒＧ以下の１段目の圧縮部３０Ａに近い位置に配置された低圧段シール機構５０において、第二低圧シール部５２のシール性が高められていることで、複数の圧縮部３０を備える圧縮機１０の全体でのシール性を、コストを抑えたうえで高めることができる。

【0061】

また、第二低圧シール部５２は、カーボンリングシール５５を複数備えている。そのため、第二低圧シール部５２におけるシール性をさらに高めることができる。このように、第二低圧シール部５２でのカーボンリングシール５５の数を増やすことで、カーボンリングシール５５と回転軸１３との間のクリアランスＣ２を維持しつつ、第二低圧シール部５２におけるシール性を容易に高めることができる。

【0062】

また、第一シールガス供給ライン６１の少なくとも一部と、第一ガス導出ライン６２の少なくとも一部と、第一ガス排出ライン６３の少なくとも一部と、が、軸方向Ｄａで重なる位置に配置されている。これにより、第一シールガス供給ライン６１、第一ガス導出ライン６２、及び第一ガス排出ライン６３の一部をケーシング１１にそれぞれ形成する際に軸方向Ｄａで必要なスペースが抑えられる。したがって、軸方向Ｄａでのスペースを低減して、よりシンプルな構成で第一シールガス供給ライン６１、第一ガス導出ライン６２、及び第一ガス排出ライン６３を形成することができる。

【0063】

また、上述したような低圧段シール機構５０で得られる効果は、高圧段シール機構７０でも得ることができる。さらに、高圧段シール機構７０では、第二高圧シール部７２だけでなく、第一高圧シール部７１もカーボンリングシール５５を備えている。そのため、第一高圧シール部７１のシール性を高めることができる。したがって、１段目の圧縮部３０Ａよりも圧力の高い２段目の圧縮部３０Ｂに、軸方向Ｄａで隣接するように配置された高圧段シール機構７０でも、安定したシール性を確保できる。

【0064】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0065】

例えば、上記実施形態において、低圧段シール機構５０は、第一低圧シール部５１、第二低圧シール部５２、及び第三低圧シール部５３のうち、第二低圧シール部５２のみにカーボンリングシール５５を備えるようにしたが、このような構成に限定されるものではない、例えば、図５に示すように、低圧段シール機構５０は、高圧段シール機構７０と同様に、第二低圧シール部５２に加えて、第一低圧シール部５１にもカーボンリングシール５５を備えるようにしても良い。その際、第一低圧シール部５１では、カーボンリングシール５５は、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されて二つ配置されていてもよい。

【0066】

このような構成とすることで、第一低圧シール部５１のシール性を高めることができる。したがって、１段目の圧縮部３０Ａに、軸方向Ｄａで隣接するように配置された低圧段シール機構５０で、より安定したシール性を確保できる。

【0067】

また、第一低圧シール部５１は、カーボンリングシール５５を備えていない場合であっても、軸方向Ｄａに離れた複数のシールを有していてもよい。つまり、第一低圧シール部５１では、カーボンリングシール５５の代わりに、例えばラビリンスシールのような他のシールが、軸方向Ｄａに間隔をあけて配置されて複数配置されていてもよい。このような構成としても、第一低圧シール部５１のシール性を高めることができる。

【0068】

また、第一低圧シール部５１は、第一ベース部材５１１を有する構造であることに限定されるものではない。第一低圧シール部５１は、第一ベース部材５１１を有さず、ケーシング１１に第一ラビリンス部５１５やカーボンリングシール５５が配置された構造であってもよい。

【0069】

さらに、第二低圧シール部５２は、第二ベース部材５２１及びシールホルダ５２２をする構造であることに限定されるものではない。第二低圧シール部５２は、第二ベース部材５２１及びシールホルダ５２２を有さず、ケーシング１１にカーボンリングシール５５が配置された構造であってもよい。

【0070】

また、第二低圧シール部５２や第二高圧シール部７２に配置されるカーボンリングシール５５の数は、二つであることに限定されるものではない。第二低圧シール部５２や第二高圧シール部７２に配置されるカーボンリングシール５５の数は、一つのみであってもよく、三つ以上であってもよい。

【0071】

また、上記実施形態では、圧縮機１０は、１軸２段の圧縮部３０を備える構成としたが、これに限るものではない。例えば、２軸以上で、３段以上の圧縮部３０を備える構成において、低圧段側の１段、又は２段以上の圧縮部３０に、上記と同様のシール機構５０を備えるようにしてもよい。

【0072】

また、上記実施形態では、圧縮機１０として、ギアド遠心圧縮機を例示したが、これに限られない。例えば、圧縮機１０は、１軸多段圧縮機、軸流圧縮機等であってもよい。圧縮機１０が、１軸多段圧縮機、軸流圧縮機等である場合、回転軸の軸方向の両端部に備えたシール機構の双方において、上記と同様の構成を有しているようにしてもよい。

【0073】

＜付記＞
各実施形態に記載の圧縮機１０は、例えば以下のように把握される。

【0074】

（１）第１の態様に係る圧縮機１０は、軸線Ｏ回りに回転可能な回転軸１３、及び前記回転軸１３と一体に回転し、流体Ｇｆを圧縮する圧縮部３０を備えるロータ１２と、前記軸線Ｏを中心とした径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏから前記ロータ１２を覆うケーシング１１と、前記回転軸１３と前記ケーシング１１との間に形成される環状空間ＳをシールガスＧｓによってシールするシール機構５０と、前記環状空間ＳにシールガスＧｓを供給するシールガス供給ライン６１と、前記環状空間Ｓ内の前記シールガスＧｓを、前記圧縮部３０の吸入口１４５ｉに導くガス導出ライン６２と、を備え、前記シール機構５０は、第一シール部５１と、前記第一シール部５１に対して、前記圧縮部３０から離れるように軸方向Ｄａに間隔をあけて配置された第二シール部５２と、前記第二シール部５２に対して、前記軸方向Ｄａで前記第一シール部５１とは反対側に間隔をあけて配置された第三シール部５３と、を備え、前記第二シール部５２は、前記第一シール部５１及び前記第三シール部５３よりも高いシール性を有し、前記回転軸１３に対して前記径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに配置されて前記軸線Ｏ回りの周方向Ｄｃに延びるカーボンリングシール５５を備え、前記第二シール部５２は、前記第一シール部５１と前記第三シール部５３との間で、前記第二シール部５２に対して前記軸方向Ｄａで前記第一シール部５１に近い高圧空間ＳＨと、前記第二シール部５２に対して前記軸方向Ｄａで前記第三シール部５３に近く、前記高圧空間ＳＨよりも圧力の低い低圧空間ＳＬとに前記環状空間Ｓを区画し、前記ガス導出ライン６２は、前記高圧空間ＳＨと、前記低圧空間ＳＬよりも圧力の低い前記圧縮部３０の吸入口１４５ｉとを接続している。

【0075】

圧縮機１０の例としては、ギアド遠心圧縮機、多段遠心圧縮機、軸流圧縮機が挙げられる。

【0076】

これにより、高圧空間ＳＨから第二シール部５２を超えて低圧空間ＳＬへ流体Ｇｆが漏出することが抑えられる。さらに、環状空間Ｓの低圧空間ＳＬには、シールガス供給ライン６１によって、シールガスＧｓが供給されている。そのため、第二シール部５２を超えて低圧空間ＳＬに漏れ出た流体Ｇｆが、低圧空間ＳＬから第三シール部５３を超えて漏出することが抑えられる。また、ガス導出ライン６２は、高圧空間ＳＨと、インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉとを接続している。これにより、高圧空間ＳＨ内のシールガスＧｓ（流体Ｇｆ）は、圧力差によって、ガス導出ライン６２を通して、低圧空間ＳＬよりも圧力の低い圧縮部３０の吸入口１４５ｉへと吸い出される。このため、高圧空間ＳＨ内の流体Ｇｆを吸い出すために、エジェクタ等の吸引機構を備える必要性も低くなる。このように、環状空間Ｓを、高圧空間ＳＨと低圧空間ＳＬとに区画する第二シール部５２のシール性を高めることによって、ケーシング１１内の流体Ｇｆがケーシング１１の外部に漏出することが抑えられる。さらに、第二シール部５２によって、シール性を高められた高圧空間ＳＨと吸入口１４５ｉとがガス導出ライン６２で接続されていることで、簡易な構成で回転軸１３とケーシング１１との隙間におけるシール性を高めることができる。

【0077】

（２）第２の態様に係る圧縮機１０は、（１）の圧縮機１０であって、前記第二シール部５２における前記径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉの第二シール内周端５２ｓと、前記回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ２は、前記第一シール部５１における前記径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉの第一シール内周端５１ｓと前記回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ１、及び前記第三シール部５３における前記径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉの第三シール内周端５３ｓと前記回転軸１３の外周面１３ｆとのクリアランスＣ３よりも小さい。

【0078】

これにより、第二シール部５２のシール性を、第一シール部５１及び第三シール部５３のシール性に対してより高めることができる。したがって、高圧空間ＳＨから第二シール部５２を超えて低圧空間ＳＬへ流体Ｇｆが漏出することがより抑えられる。

【0079】

（３）第３の態様に係る圧縮機１０は、（１）又は（２）の圧縮機１０であって、前記圧縮部３０は、前記回転軸１３の前記径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに配置されたインペラ１４Ａを備え、前記ガス導出ライン６２は、前記高圧空間ＳＨと前記インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉとを接続している。

【0080】

これにより、インペラ１４Ａを備えた圧縮機１０において、高圧空間ＳＨと、高圧空間ＳＨよりも圧力の低く、流体Ｇｆを排出しても損失を生じないインペラ１４Ａの吸入口１４５ｉとが接続される。したがって、高圧空間ＳＨ内の流体Ｇｆを、ガス導出ライン６２を通して、損失を抑えて、安定して排出することができる。

【0081】

（４）第４の態様に係る圧縮機１０は、（３）の圧縮機１０であって、前記圧縮部３０を複数備え、複数の前記圧縮部３０により前記流体Ｇｆを順次圧縮し、前記シール機構５０は、複数の前記圧縮部３０のうち、最も圧力の低い前記圧縮部３０に対して前記軸方向Ｄａで隣接する位置に配置され、前記ガス導出ライン６２は、最も圧力の低い前記圧縮部３０の前記インペラ１４Ａの吸入口１４５ｉに接続されている。

【0082】

これにより、複数の圧縮部３０を備える圧縮機１０において、最も圧力の低い圧縮部３０Ａから流体Ｇｆが漏出することが抑えられる。また、ガス導出ライン６２が、最も圧力の低い圧縮部３０Ａのインペラ１４Ａの吸入口１４５ｉに接続されているので、高圧空間ＳＨ内の流体Ｇｆを、最も圧力の低い圧縮部３０Ａのインペラ１４Ａの吸入口１４５ｉへと戻すことができる。したがって、高圧空間ＳＨから戻された流体Ｇｆを、最も圧力の低い圧縮部３０Ａのインペラ１４Ａで再び圧縮することができる。したがって、高圧空間ＳＨに漏れ出た流体Ｇｆによる損失をより抑えることができる。

【0083】

（５）第５の態様に係る圧縮機１０は、（１）から（４）の何れか一つの圧縮機１０であって、最も圧力の低い前記圧縮部３０は、前記流体Ｇｆを１００ｂａｒＧ以下の圧力で圧縮する。

【0084】

このような構成によれば、１００ｂａｒＧ以下の最も圧力の低い圧縮部３０Ａに近い位置に配置されたシール機構５０において、第二シール部５２のシール性が高められていることで、複数の圧縮部３０を備える圧縮機１０の全体でのシール性を、コストを抑えたうえで高めることができる。

【0085】

（６）第６の態様に係る圧縮機１０は、（１）から（５）の何れか一つの圧縮機１０であって、前記第二シール部５２は、前記カーボンリングシール５５を複数備える。

【0086】

このような構成によれば、第二シール部５２におけるシール性をさらに高めることができる。このように、第二シール部５２でのカーボンリングシール５５の数を増やすことで、カーボンリングシール５５と回転軸１３との間のクリアランスＣ２を維持しつつ、第二シール部５２におけるシール性を容易に高めることができる。

【0087】

（７）第７の態様に係る圧縮機１０は、（１）から（６）の何れか一つの圧縮機１０であって、前記第一シール部５１は、前記回転軸１３に対して前記径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに配置されて前記軸線Ｏ回りの周方向Ｄｃに延びるカーボンリングシール５５を備える。

【0088】

このような構成によれば、第一シール部５１のシール性を高めることができる。したがって、圧縮部３０Ａに、軸方向Ｄａで隣接するように配置されたシール機構５０で、より安定したシール性を確保できる。

【0089】

（８）第８の態様に係る圧縮機１０は、（１）から（７）の何れか一つの圧縮機１０であって、前記低圧空間ＳＬと前記ケーシング１１の外部とを接続するガス排出ライン６３をさらに備え、前記ガス導出ライン６２の少なくとも一部と、前記ガス排出ライン６３の少なくとも一部と、前記シールガス供給ライン６１の少なくとも一部とが、前記軸方向Ｄａで重なる位置に配置されている。

【0090】

このような構成によれば、シールガス供給ライン６１、ガス導出ライン６２、及びガス排出ライン６３の一部をケーシング１１にそれぞれ形成する際に軸方向Ｄａで必要なスペースが抑えられる。したがって、軸方向Ｄａでのスペースを低減して、よりシンプルな構成でシールガス供給ライン６１、ガス導出ライン６２、及びガス排出ライン６３を形成することができる。

【0091】

（９）第９の態様に係る圧縮機１０は、（１）から（８）の何れか一つの圧縮機１０であって、前記第一シール部５１は、前記軸方向Ｄａに離れた複数のシールを有していてもよい。

【0092】

これにより、第一シール部５１のシール性を高めることができる。

【符号の説明】

【0093】

１０…圧縮機
１１…ケーシング
１１ｆ～１１ｈ…面
１１８…吸気流路
１１９…排気流路
１２…ロータ
１３…回転軸
１３ｆ…外周面
１４…インペラ
１４Ａ…第一インペラ
１４Ｂ…第二インペラ
１４１…ディスク部
１４１ａ…第一面
１４１ｂ…第二面
１４２…ブレード部
１４５…インペラ流路
１４５ｉ…吸入口
１４５ｏ…吐出口
１５…ピニオンギア
１６…駆動歯車
１７…ラジアル軸受
１８…スラスト軸受
２０…増速伝達部
３０…圧縮部
３０Ａ…１段目の圧縮部
３０Ｂ…２段目の圧縮部
５０…低圧段シール機構（シール機構）
５１…第一低圧シール部（第一シール部）
５１ｓ…第一シール内周端
５１１…第一ベース部材
５１１ａ…基部
５１１ｂ…延出部
５１５…第一ラビリンス部
５２…第二低圧シール部（第二シール部）
５２ｓ…第二シール内周端
５２１…第二ベース部材
５２２…シールホルダ
５２３…収容溝
５３…第三低圧シール部（第三シール部）
５３ｓ…第三シール内周端
５３５Ａ、５３５Ｂ…第三ラビリンス部
５５…カーボンリングシール
６１…第一シールガス供給ライン（シールガス供給ライン）
６２…第一ガス導出ライン（ガス導出ライン）
６２１…第一導出ライン
６２２…第二導出ライン
６２３…第三導出ライン
６２５…配管
６３…第一ガス排出ライン（ガス排出ライン）
６３１…第一排出ライン
６３２…第二排出ライン
６３３…第三排出ライン
７０…高圧段シール機構（シール機構）
７１…第一高圧シール部
７２…第二高圧シール部
７３…第三高圧シール部
８１…第二シールガス供給ライン
８２…第二ガス導出ライン
８３…第二ガス排出ライン
Ｃ１～Ｃ３…クリアランス
Ｄａ…軸方向
Ｄａ１…第一側
Ｄａ２…第二側
Ｄｃ…周方向
Ｄｒ…径方向
Ｄｒｉ…内側
Ｄｒｏ…外側
Ｇｆ…流体
Ｇｓ…シールガス
Ｏ…軸線
Ｓ…環状空間
ＳＨ、ＳＨ２…高圧空間
ＳＬ、ＳＬ２…低圧空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】