吸込みケーシング及び流体機械
【課題】軸方向に小型化を図りつつ、流体を周方向に均一なものとして軸方向に導入可能な吸込みケーシング及び流体機械を提供する。
【解決手段】吸込みケーシング１Ａは、径方向外周側から内周側へ流体を導入する吸込ノズル１１と、吸込ノズル１１と外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、吸込ノズル１１から導入された流体Ｆを、軸方向Ｌに開口し略環状に配設された入口開口部に案内するチャンバー１２とを備え、チャンバー１２は、径方向幅が、吸込ノズル１１と連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向Ｃに次第に狭くなるように形成されている。
【解決手段】吸込みケーシング１Ａは、径方向外周側から内周側へ流体を導入する吸込ノズル１１と、吸込ノズル１１と外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、吸込ノズル１１から導入された流体Ｆを、軸方向Ｌに開口し略環状に配設された入口開口部に案内するチャンバー１２とを備え、チャンバー１２は、径方向幅が、吸込ノズル１１と連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向Ｃに次第に狭くなるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径方向に沿って導入される流体を、略環状の開口に向かって軸方向に沿うように案内する吸込みケーシング及びこれを備えた流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パイプラインや大型ターボ冷凍機に用いられる圧縮機等の流体機械では、流体を導入する流体導入部に、該流体導入部から装置本体側に回転軸回りに周方向全体にわたって流体を供給するために、吸込みケーシングが設けられている。このような吸込みケーシングは、例えば、径方向外周側から内周側へと流体を導入する吸込ノズルと、該吸込ノズルと連通してドーナツ状に形成された円環流路とを備え、この円環流路から軸方向に流体を導入する構造を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、上記のような流体機械では、その性能向上、振動抑制などの点から、流体を周方向全体にわたって均一なものとして供給することが要求され、図７及び図８に示すような吸込みケーシングが採用されている。すなわち、図７及び図８に示す圧縮機５０において、吸込みケーシング５１は、吸込ノズル５２と、該吸込ノズル５２と連通してドーナツ状に形成されたチャンバー５３と、チャンバー５３の内周側にラッパ状に形成され、チャンバー５３の内周壁において軸方向Ｌにその一部で開口する吸込流路５４とを備えている。このような吸込みケーシング５１では、吸込流路５４がチャンバー５３の内周壁において軸方向Ｌの一部のみ開口していることで、吸込ノズル５２から導入された流体Ｆは、概ね、チャンバー５３内に周方向Ｃ全体にわたって充満された後に、ラッパ状の吸込流路５４に流入し装置本体５５側に導入される。このため、特許文献１のような構造と比較して、周方向Ｃに流体の均一化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０９１５４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、図７及び図８に示すような吸込みケーシング５１でも、吸込ノズル５２から導入された流体Ｆの一部がチャンバー５３内で周方向Ｃに流通せずに直接吸込流路５４に流入し、装置本体５５側のインペラ５５ａに供給されてしまう。このため、流体Ｆの周方向Ｃの均一化を図るには、チャンバー５３の軸方向寸法が大きくなってしまい、流体機械全体として軸方向に大型化してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、軸方向に小型化を図りつつ、流体を周方向に均一なものとして軸方向に導入可能な吸込みケーシング及び流体機械を提供するものである。
【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、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の吸込みケーシングは、径方向外周側から内周側へ流体を導入する吸込ノズルと、該吸込ノズルと外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、前記吸込ノズルから導入された流体を、軸方向に開口し略環状に配設された入口開口部に案内するチャンバーとを備え、該チャンバーは、径方向幅が、前記吸込ノズルと連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向に次第に狭くなるように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、略ドーナツ状の空間であるチャンバーの径方向幅が、吸込ノズルと連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向に次第に狭くなるように形成されている。このため、吸込ノズルから導入された流体は、接続部側から反対側へ周方向に流通するに従って入口開口部に径方向に漸近するように案内されることとなり、接続部側に対してその反対側で入口開口部への流入を促進させることができる。このため、チャンバー内において接続部側だけで流体が滞留し、また、入口開口部に流入してしまうことを抑えて、接続部と反対側へと流通させることができ、流体の周方向の均一化を図ることができる。また、径方向幅が周方向に次第に狭くなる形状によって周方向の均一化を図ることができることで、チャンバーの軸方向寸法を最小限とすることができる。
【０００９】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、前記チャンバー内に周方向に複数設けられ、前記吸込ノズルから周方向に沿って流入した前記流体をそれぞれ前記入口開口部に案内する第一の仕切羽根を備え、該第一の仕切羽根のそれぞれは、内周端側で径方向に沿って前記入口開口部に向かうように配設されているとともに、外周端側に向かうに従って前記吸込ノズルに向かうように配設されていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、吸込ノズルからチャンバー内に導入された流体は、周方向に複数設けられ内周端側で径方向に沿って入口開口部に向かうように配設された第一の仕切羽根によって入口開口部に案内される。ここで、第一の仕切羽根は、外周端側に向かうに従ってそれぞれ吸込ノズルに向かうように配設されていることで、接続部と反対側においても、接続部側から周方向に沿って流通する流体を好適に入口開口部まで案内することができる。このため、チャンバー内で接続部側から反対側への流体の周方向の流通をさらに促進することができ、入口開口部へ導入される流体の周方向の均一化をさらに図ることができる。
【００１１】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、前記チャンバー内に設けられ、前記吸込ノズルから径方向に沿って導入される前記流体を周方向に沿うように案内する第二の仕切羽根を備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、吸込ノズルからチャンバー内に径方向に沿って導入された流体は、第二の仕切羽根によって周方向に沿って案内される。このため、接続部側から反対側への流体の周方向の流通をさらに促進することができ、入口開口部へ導入される流体の周方向の均一化をさらに図ることができる。
【００１３】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、前記チャンバーの前記接続部と中心軸を挟んで反対側で、内部を周方向に区画する仕切部を備えることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、接続部と反対側で仕切部によってチャンバーの内部が周方向に区画されており、接続部から周方向一方側に流通する流体が接続部と反対側でさらに周方向に流通するのを規制している。このため、接続部から周方向両側へとそれぞれ流通する流体が、互いの流れを阻害してしまうことを防止しつつ、接続部と反対側で、それぞれ入口開口部へと案内されることとなり、入口開口部へ導入される流体の周方向の均一化をさらに図ることができる。
【００１５】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、内部に略ドーナツ状の空洞部を有するケーシング本体と、該ケーシング本体の内周面に着脱可能に嵌め込まれ、前記空洞部の残りの空間を前記チャンバーとして形成する嵌め込みパーツとを備えるが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、組立時には、嵌め込みパーツが取り外された空洞部を利用して装置本体側の内部構造を容易に組み付けることが可能である。また、ケーシング本体の外周面に嵌め込みパーツを嵌め込むことで、径方向幅が周方向に次第に狭くなるようなチャンバーを容易に形成することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記の吸込みケーシングと、自身の軸回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられた略円盤状の部材で、軸方向一方側に略環状に配設された入口開口部に前記吸込みケーシングによって前記流体が案内されるインペラとを備えることを特徴としている。
【００１８】
この構成によれば、上記の吸込みケーシングを備えることで、流体を周方向に均一に導入して性能の向上、振動の抑制を図ることができるとともに、全体として軸方向に小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の吸込みケーシングによれば、軸方向に小型化を図りつつ、流体を周方向に均一なものとして軸方向に導入することができる。
また、本発明の流体機械によれば、性能の向上、振動の抑制を図ることができるとともに、全体として軸方向に小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の圧縮機を示す一部を破断した側面図である。
【図２】本発明の実施形態の吸込みケーシングを示し、図１の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】本発明の実施形態の第１の変形例の吸込みケーシングを示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態の第２の変形例の吸込みケーシングを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第３の変形例の吸込みケーシングを示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態の第４の変形例の吸込みケーシングを示す一部を破断した側面図である。
【図７】従来の圧縮機を示す一部を破断した側面図である。
【図８】従来の吸込みケーシングを示し、図６の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の流体機械である圧縮機１は、圧縮する流体Ｆが導入される吸込みケーシング１０と、吸込みケーシング１０から導入された流体Ｆを圧縮する装置本体１Ｂと、装置本体１Ｂで圧縮された流体Ｆを送出する排出ケーシング１Ｃとによって構成されており、略筒状のケーシング本体２と、ケーシング本体２の内部に配設された回転軸３と、回転軸３に取り付けられた略円盤状のインペラ４とを備えている。回転軸３は、両端部において、ケーシング本体２に設けられた図示しない軸受によって自身の軸回りに回転可能に支持されている。
【００２２】
装置本体１Ｂにおいて、回転軸３にはインペラ４が軸方向Ｌに複数設けられているともに、ケーシング本体２には、当該インペラ４が収容される作動室２ａが形成されている。また、ケーシング本体２において、各インペラ４が収容される作動室２ａ間には、軸方向Ｌの上流Ｌ１側となるインペラ４Ａから吐出される流体Ｆを、軸方向Ｌの下流Ｌ２側となるインペラ４Ｂに案内する吐出通路２ｂが形成されている。吐出通路２ｂは、軸回りに円環状に形成されている。また、吐出通路２ｂは、軸方向Ｌの上流Ｌ１側のインペラ４Ａの径方向Ｄ外周側に開口する出口開口部４ａから吐出される流体Ｆを、軸方向Ｌの下流Ｌ２側となるインペラ４Ｂの軸方向Ｌの上流Ｌ１側に開口する入口開口部４ｂに案内するために、断面視して略Ｕ字状に形成されている。また、吐出通路２ｂにおいて軸方向Ｌの下流Ｌ２側には、放射状にリターンベーン５が配設されている。
【００２３】
また、排出ケーシング１Ｃにおいて、ケーシング本体２には、軸方向Ｌの最も下流Ｌ２側となるインペラ４Ｂの出口開口部４ａから吐出する流体Ｆを案内する吐出通路２ｃと、吐出通路２ｃと連通する円環状のスクロール２ｄと、スクロール２ｄと連通して径方向Ｄ外周側に流体Ｆを排出させる排出ノズル６とが設けられている。
【００２４】
次に、吸込みケーシング１Ａの詳細について説明する。図１及び図２に示すように、吸込みケーシング１Ａは、径方向Ｄ外周側から内周側へ流体Ｆを導入する吸込ノズル１１と、ケーシング本体２の内部に設けられて吸込ノズル１１と外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、軸方向Ｌの最も上流Ｌ１側となるインペラ４Ａの入口開口部４ｂに連通するチャンバー１２とを備える。吸込ノズル１１は、ケーシング本体２の外周側に突出して設けられており、チャンバー１２の外周側に連通している。
【００２５】
また、チャンバー１２は、径方向Ｄ外周側に配設された略環状の導入部１３と、略環状で断面視して導入部１３から内周側に向かって次第に軸方向Ｌの下流Ｌ２側へと向かうように湾曲してインペラ４Ａの入口開口部４ｂに連通する案内部１４とを有する。このため、吸込ノズル１１によって導入部１３に導入された流体Ｆを、導入部１３に沿って周方向Ｃに流通させるとともに、案内部１４に流通させて次第に径方向Ｄ内周側へと流入させてインペラ４Ａの入口開口部４ｂに導入することが可能となっている。
【００２６】
ここで、図２に示すように、導入部１３は、吸込ノズル１１が接続された接続部となる上部１２ａから回転軸３を中心として周方向Ｃにそれぞれ略９０度程度位置がずれた側部１２ｂまで、径方向幅Ｗｄ（Ｗｄ１）が略一定に形成されている。また、導入部１３の径方向幅Ｗｄは、側部１２ｂから、上部１２ａと回転軸３の中心を挟んで反対側の位置（上部１２ａから回転軸３を中心として周方向Ｃに略１８０度ずれた位置）となる下部１２ｃへ周方向Ｃに次第に径方向幅Ｗｄ（Ｗｄ２）が狭くなるように、外周面１２ｄが湾曲形成されている。また、下部１２ｃにおいては、チャンバー１２内を周方向Ｃに区画する仕切部１５が設けられており、チャンバー１２の外周面１２ｄが該仕切部１５に連続するように径方向Ｄ内周側に向かうように湾曲形成されている。
【００２７】
ここで、本実施形態において、チャンバー１２は、ケーシング本体２に形成された略ドーナツ状の空洞部２ｅと、該空洞部２ｅに着脱可能に嵌め込まれた嵌め込みパーツ１６により形成されている。空洞部２ｅは、チャンバー１２の導入部１３と対応しており、円環状に形成された第一の部分２ｆと、チャンバー１２の案内部１４と対応しており、円環状で断面視して内周側に向かって次第に軸方向Ｌの下流Ｌ２側へと向かうように湾曲した第二の部分２ｇとを有する。また、嵌め込みパーツ１６は、空洞部２ｅの外周面２ｈにおいて、チャンバー１２の両側部１２ｂから下部１２ｃまでの範囲に嵌め込まれ、両側部１２ｂと対応する両端部１６ａから、下部１２ｃと対応する中央部１６ｂに向かうに従って次第に部材厚が厚くなるように略三日月状に形成されている。そして、この嵌め込みパーツ１６の部材厚の変化により、嵌め込みパーツ１６が嵌め込まれた両側部１２ｂから下部１２ｃの範囲においては側部１２ｂから下部１２ｃに向かうに従って次第に径方向幅Ｗｄが狭くなるように、また、仕切部１５に連続するように形成されている。
【００２８】
なお、嵌め込みパーツ１６を嵌め込む方向としては、ケーシング本体２の空洞部２ｅを軸方向Ｌに開口可能な構成として、軸方向Ｌに嵌め込むようにしても良いし、ケーシング本体２及び嵌め込みパーツ１６を分割可能とし、分割した状態でそれぞれ露出する空洞部２ｅに嵌め込むようにしても良い。
【００２９】
また、チャンバー１２において、案内部１４には、導入部１３を周方向Ｃに流通する流体Ｆを入口開口部４ｂに向かって径方向Ｄに案内する第一の仕切羽根１７が周方向Ｃに複数設けられている。第一の仕切羽根１７は、いずれも内周端１７ａ側で径方向Ｄに沿って入口開口部４ｂに向かうように配設されている。一方で、第一の仕切羽根１７は、それぞれ外周端１７ｂ側に向かうに従って吸込ノズル１１に向かうように配設されている。このため、複数の第一の仕切羽根１７は、その周方向Ｃの位置によって形状が異なっており、吸込ノズル１１が設けられた上部１２ａにおいては内周端１７ａから外周端１７ｂまで径方向Ｄに直線状に形成されているとともに、側部１２ｂ及び下部１２ｃにおいては内周端１７ａから外周端１７ｂへ、径方向Ｄに沿う状態から上部１２ａへ向かうように湾曲形成されており、その曲率は側部１２ｂよりも下部１２ｃ側の方が大きくなっている。なお、本実施形態では、第一の仕切羽根１７は、チャンバー１２において案内部１４に設けられているものとしたが、外周端１７ｂが導入部１３まで延びているような構成としても良い。
【００３０】
また、チャンバー１２の導入部１３において、吸込ノズル１１と接続される接続部となる上部１２ａには、吸込ノズル１１から径方向Ｄに沿って導入される流体Ｆを周方向Ｃに沿うように案内する第二の仕切羽根１８が設けられている。第二の仕切羽根１８は、本実施形態では三つ設けられており、中央の第二の仕切羽根１８Ａが吸込ノズル１１の中心線Ｌ１１に沿って径方向Ｄに配設され、第一の仕切羽根１７の最も上部１２ａに位置するものに連続している。また、両端の第二の仕切羽根１８は、それぞれ上部１２ａから側部１２ｂに向かって次第に互いの間隔が広がるようにハの字状に配設されている。なお、第二の仕切羽根１８の形態としては、本実施形態のものに限られず、例えば、さらに多数配置しても良いし、また、上端側が吸込ノズル１１の内部まで延出されているようにしても良い。
【００３１】
次に、この実施形態の吸込みケーシング１Ａの作用について説明する。図１及び図２に示すように、この実施形態の吸込みケーシング１Ａでは、吸込ノズル１１によって径方向Ｄ外周側から内周側へと流通する流体Ｆは、チャンバー１２に連通する上部１２ａで導入部１３に流入する。ここで、三つの第二の仕切羽根１８が設けられていることによって、導入部１３に流入した流体Ｆを周方向Ｃ両側へと案内することができ、好適に周方向Ｃに沿って流通させることができる。そして、導入部１３において周方向Ｃに流通する流体Ｆは、次第に内周側に位置する案内部１４に流入し、インペラ４の入口開口部４ｂまで流通することとなる。
【００３２】
ここで、チャンバー１２の導入部１３の径方向幅Ｗｄが、上部１２ａから両側部１２ｂを経て下部１２ｃに向かうに従って、周方向Ｃに次第に狭くなるように形成されている。このため、吸込ノズル１１から導入された流体Ｆは、上部１２ａ側から両側部１２ｂを経て下部１２ｃ側へ周方向Ｃに流通するのに従って、入口開口部４ｂに次第に近づくように案内されることとなり、上部１２ａ側に対して下部１２ｃ側で、案内部１４を経てインペラ４の入口開口部４ｂへと流入するのを促進させることができる。このため、チャンバー１２内において上部１２ａ側だけで、流体Ｆが滞留し、また、インペラ４の入口開口部４ｂに流入してしまい、周方向Ｃに偏流（速度分布、圧力分布の偏り）が生じてしまうことを抑えて、下部１２ｃ側へと流通させることができ、流体Ｆの周方向Ｃの均一化を図ることができる。また、このような径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるチャンバー１２の形状によって周方向Ｃの均一化を図ることができることで、チャンバー１２の軸方向Ｌに沿った寸法を最小限とすることができる。また、上記吸込みケーシング１Ａを備えた圧縮機１としては、装置本体１Ｂ側に供給される流体Ｆの周方向Ｃの均一化により、性能向上、振動の抑制を図ることができる。また、上記のとおり吸込みケーシング１Ａの軸方向Ｌに沿う寸法を最小限にすることができることで、全体として軸方向Ｌに小型化を図ることができ、また、それ故に回転軸３のスパン長を小さくして、振動の抑制をさらに図ることができる。
【００３３】
特に、吸込ノズル１１から流体Ｆが導入される上部１２ａと反対側の下部１２ｃで仕切部１５によってチャンバー１２の内部が周方向Ｃに区画されており、上部１２ａから周方向Ｃ一方側に流通する流体Ｆが下部１２ｃ側でさらに周方向Ｃに流通するのを規制している。このため、上部１２ａから周方向Ｃ両側へとそれぞれ流通する流体Ｆが、互いの流れを阻害してしまうことを防止しつつ、下部１２ｃ側で、それぞれインペラ４の入口開口部４ｂへと案内されることとなり、入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図ることができる。また、本実施形態では、チャンバー１２の外周面１２ｄが、下部１２ｃにおいて該仕切部１５に連続するように径方向Ｄ内周側に向かうように湾曲形成されているので、下部１２ｃにおける導入部１３から案内部１４への流体Ｆの流入をより滑らかに案内することができ、入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図ることができる。
【００３４】
また、上記のとおり、第二の仕切羽根１８によって、吸込ノズル１１からチャンバー１２内に径方向Ｄに沿って導入された流体Ｆを周方向Ｃに沿うように案内することができ、導入部１３において上部１２ａ側から下部１２ｃ側への流体Ｆの周方向Ｃの流通をさらに促進することができる。また、案内部１４においては、第一の仕切羽根１７が設けられ、外周端１７ｂ側に向かうに従ってそれぞれ吸込ノズル１１に向かうように配設されていることで、下部１２ｃ側においても、上部１２ａ側から周方向Ｃに沿って流通する流体Ｆを好適に案内部１４を経てインペラ４の入口開口部４ｂまで案内することができる。このため、チャンバー１２内で上部１２ａ側から下部１２ｃ側への流体Ｆの周方向Ｃの流通をさらに促進することができる。これらのように本実施形態では、第一の仕切羽根１７及び第二の仕切羽根１８によって、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、チャンバー１２は、ケーシング本体２に形成された空洞部２ｅと、空洞部２ｅの外周面２ｈに着脱可能に嵌め込まれた嵌め込みパーツ１６によって形成されている。このため、圧縮機１を組み立てる際には、嵌め込みパーツ１６が嵌め込まない状態でケーシング本体２の空洞部２ｅを利用して装置本体１Ｂ側の内部構造を容易に組み付けることができる。その一方で、ケーシング本体２の外周面に嵌め込みパーツ１６を嵌め込むことで、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２を容易に形成することができる。
【００３６】
図３は、本実施形態の第１の変形例を示している。図３に示すように、この変形例の吸込みケーシング２０では、第二の仕切羽根１８を備えていない構成となっている。このような吸込みケーシング１Ａにおいても、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２の形状により、また、第一の仕切羽根１７により、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図り、また、それ故に軸方向Ｌに沿う寸法を最小限とすることができる。
【００３７】
また、図４は、本実施形態の第２の変形例を示している。図４に示すように、この変形例の吸込みケーシング２１では、第一の仕切羽根１７は、吸込ノズル１１の中心線Ｌ１１に沿う一枚のみとなっている。このような吸込みケーシング１Ａにおいても、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２の形状により、また、第二の仕切羽根１８により、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図り、また、それ故に軸方向Ｌに沿う寸法を最小限とすることができる。
【００３８】
また、図５は、本実施形態の第３の変形例を示している。図５に示すように、この変形例の吸込みケーシング２２では、第一の仕切羽根１７、第二の仕切羽根１８及び仕切部１５のない構成となっている。また、チャンバー１２の形状も、径方向幅Ｗｄが側部１２ｂから下部１２ｃに向かうに従って周方向Ｃに次第に狭くなるような形状を呈しているものの、下部２ｃにおいて径方向Ｄ内周側に向かうような形状を呈していない。このような吸込みケーシング１Ａにおいても、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２の形状により、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図り、また、それ故に軸方向Ｌに沿う寸法を最小限とすることができる。
【００３９】
また、図６は、本実施形態の第４の変形例を示している。図６に示すように、この変形例の吸込みケーシング２３では、チャンバー２４の導入部２５の形状が異なっている。すなわち、本変形例のチャンバー２４の導入部２５では、軸方向Ｌの下流Ｌ２側の内面が径方向Ｄ外周側から内周側に向かうに従って、軸方向Ｌの上流Ｌ１側の内面に近づくように傾斜している。このため、本変形例の導入部２５では、軸方向幅Ｗｌが、径方向Ｄ外周側から内周側に向かうに従って次第に小さくなるように形成されている。そして、本変形例の吸込みケーシング２３では、上記のような導入部２５の形状により、チャンバー２４の導入部２５に導入され、案内部１４に流入する流れを増速させることができ、これにより周方向Ｃに沿う流れをさらに一様化させることができる。
【００４０】
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、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４１】
なお、上記実施形態及び各変形例では、チャンバーの径方向幅は、上部から側部まで略一定とするとともに、側部から次第に狭くなるように設定されているものとしたが、これに限るものではない。例えば、上部から径方向幅が次第に狭くなるようにしても良いし、径方向幅が一定となる範囲を側部よりも下側まで伸ばして、下部側の範囲のみで径方向幅が狭くなるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１ 圧縮機（流体機械）
１Ａ、２０、２１、２２、２３ 吸込みケーシング
２ ケーシング本体
２ｅ 空洞部
３ 回転軸
４ インペラ
４ｂ 入口開口部
１１ 吸込ノズル
１２、２４ チャンバー
１２ａ 上部（接続部）
１５ 仕切部
１６ 嵌め込みパーツ
１７ 第一の仕切羽根
１８ 第二の仕切り羽根
Ｃ 周方向
Ｄ 径方向
Ｌ 軸方向
Ｆ 流体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径方向に沿って導入される流体を、略環状の開口に向かって軸方向に沿うように案内する吸込みケーシング及びこれを備えた流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パイプラインや大型ターボ冷凍機に用いられる圧縮機等の流体機械では、流体を導入する流体導入部に、該流体導入部から装置本体側に回転軸回りに周方向全体にわたって流体を供給するために、吸込みケーシングが設けられている。このような吸込みケーシングは、例えば、径方向外周側から内周側へと流体を導入する吸込ノズルと、該吸込ノズルと連通してドーナツ状に形成された円環流路とを備え、この円環流路から軸方向に流体を導入する構造を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、上記のような流体機械では、その性能向上、振動抑制などの点から、流体を周方向全体にわたって均一なものとして供給することが要求され、図７及び図８に示すような吸込みケーシングが採用されている。すなわち、図７及び図８に示す圧縮機５０において、吸込みケーシング５１は、吸込ノズル５２と、該吸込ノズル５２と連通してドーナツ状に形成されたチャンバー５３と、チャンバー５３の内周側にラッパ状に形成され、チャンバー５３の内周壁において軸方向Ｌにその一部で開口する吸込流路５４とを備えている。このような吸込みケーシング５１では、吸込流路５４がチャンバー５３の内周壁において軸方向Ｌの一部のみ開口していることで、吸込ノズル５２から導入された流体Ｆは、概ね、チャンバー５３内に周方向Ｃ全体にわたって充満された後に、ラッパ状の吸込流路５４に流入し装置本体５５側に導入される。このため、特許文献１のような構造と比較して、周方向Ｃに流体の均一化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０９１５４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、図７及び図８に示すような吸込みケーシング５１でも、吸込ノズル５２から導入された流体Ｆの一部がチャンバー５３内で周方向Ｃに流通せずに直接吸込流路５４に流入し、装置本体５５側のインペラ５５ａに供給されてしまう。このため、流体Ｆの周方向Ｃの均一化を図るには、チャンバー５３の軸方向寸法が大きくなってしまい、流体機械全体として軸方向に大型化してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、軸方向に小型化を図りつつ、流体を周方向に均一なものとして軸方向に導入可能な吸込みケーシング及び流体機械を提供するものである。
【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、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の吸込みケーシングは、径方向外周側から内周側へ流体を導入する吸込ノズルと、該吸込ノズルと外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、前記吸込ノズルから導入された流体を、軸方向に開口し略環状に配設された入口開口部に案内するチャンバーとを備え、該チャンバーは、径方向幅が、前記吸込ノズルと連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向に次第に狭くなるように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、略ドーナツ状の空間であるチャンバーの径方向幅が、吸込ノズルと連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向に次第に狭くなるように形成されている。このため、吸込ノズルから導入された流体は、接続部側から反対側へ周方向に流通するに従って入口開口部に径方向に漸近するように案内されることとなり、接続部側に対してその反対側で入口開口部への流入を促進させることができる。このため、チャンバー内において接続部側だけで流体が滞留し、また、入口開口部に流入してしまうことを抑えて、接続部と反対側へと流通させることができ、流体の周方向の均一化を図ることができる。また、径方向幅が周方向に次第に狭くなる形状によって周方向の均一化を図ることができることで、チャンバーの軸方向寸法を最小限とすることができる。
【０００９】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、前記チャンバー内に周方向に複数設けられ、前記吸込ノズルから周方向に沿って流入した前記流体をそれぞれ前記入口開口部に案内する第一の仕切羽根を備え、該第一の仕切羽根のそれぞれは、内周端側で径方向に沿って前記入口開口部に向かうように配設されているとともに、外周端側に向かうに従って前記吸込ノズルに向かうように配設されていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、吸込ノズルからチャンバー内に導入された流体は、周方向に複数設けられ内周端側で径方向に沿って入口開口部に向かうように配設された第一の仕切羽根によって入口開口部に案内される。ここで、第一の仕切羽根は、外周端側に向かうに従ってそれぞれ吸込ノズルに向かうように配設されていることで、接続部と反対側においても、接続部側から周方向に沿って流通する流体を好適に入口開口部まで案内することができる。このため、チャンバー内で接続部側から反対側への流体の周方向の流通をさらに促進することができ、入口開口部へ導入される流体の周方向の均一化をさらに図ることができる。
【００１１】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、前記チャンバー内に設けられ、前記吸込ノズルから径方向に沿って導入される前記流体を周方向に沿うように案内する第二の仕切羽根を備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、吸込ノズルからチャンバー内に径方向に沿って導入された流体は、第二の仕切羽根によって周方向に沿って案内される。このため、接続部側から反対側への流体の周方向の流通をさらに促進することができ、入口開口部へ導入される流体の周方向の均一化をさらに図ることができる。
【００１３】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、前記チャンバーの前記接続部と中心軸を挟んで反対側で、内部を周方向に区画する仕切部を備えることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、接続部と反対側で仕切部によってチャンバーの内部が周方向に区画されており、接続部から周方向一方側に流通する流体が接続部と反対側でさらに周方向に流通するのを規制している。このため、接続部から周方向両側へとそれぞれ流通する流体が、互いの流れを阻害してしまうことを防止しつつ、接続部と反対側で、それぞれ入口開口部へと案内されることとなり、入口開口部へ導入される流体の周方向の均一化をさらに図ることができる。
【００１５】
また、上記の吸込みケーシングにおいて、内部に略ドーナツ状の空洞部を有するケーシング本体と、該ケーシング本体の内周面に着脱可能に嵌め込まれ、前記空洞部の残りの空間を前記チャンバーとして形成する嵌め込みパーツとを備えるが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、組立時には、嵌め込みパーツが取り外された空洞部を利用して装置本体側の内部構造を容易に組み付けることが可能である。また、ケーシング本体の外周面に嵌め込みパーツを嵌め込むことで、径方向幅が周方向に次第に狭くなるようなチャンバーを容易に形成することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記の吸込みケーシングと、自身の軸回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられた略円盤状の部材で、軸方向一方側に略環状に配設された入口開口部に前記吸込みケーシングによって前記流体が案内されるインペラとを備えることを特徴としている。
【００１８】
この構成によれば、上記の吸込みケーシングを備えることで、流体を周方向に均一に導入して性能の向上、振動の抑制を図ることができるとともに、全体として軸方向に小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の吸込みケーシングによれば、軸方向に小型化を図りつつ、流体を周方向に均一なものとして軸方向に導入することができる。
また、本発明の流体機械によれば、性能の向上、振動の抑制を図ることができるとともに、全体として軸方向に小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の圧縮機を示す一部を破断した側面図である。
【図２】本発明の実施形態の吸込みケーシングを示し、図１の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】本発明の実施形態の第１の変形例の吸込みケーシングを示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態の第２の変形例の吸込みケーシングを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第３の変形例の吸込みケーシングを示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態の第４の変形例の吸込みケーシングを示す一部を破断した側面図である。
【図７】従来の圧縮機を示す一部を破断した側面図である。
【図８】従来の吸込みケーシングを示し、図６の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の流体機械である圧縮機１は、圧縮する流体Ｆが導入される吸込みケーシング１０と、吸込みケーシング１０から導入された流体Ｆを圧縮する装置本体１Ｂと、装置本体１Ｂで圧縮された流体Ｆを送出する排出ケーシング１Ｃとによって構成されており、略筒状のケーシング本体２と、ケーシング本体２の内部に配設された回転軸３と、回転軸３に取り付けられた略円盤状のインペラ４とを備えている。回転軸３は、両端部において、ケーシング本体２に設けられた図示しない軸受によって自身の軸回りに回転可能に支持されている。
【００２２】
装置本体１Ｂにおいて、回転軸３にはインペラ４が軸方向Ｌに複数設けられているともに、ケーシング本体２には、当該インペラ４が収容される作動室２ａが形成されている。また、ケーシング本体２において、各インペラ４が収容される作動室２ａ間には、軸方向Ｌの上流Ｌ１側となるインペラ４Ａから吐出される流体Ｆを、軸方向Ｌの下流Ｌ２側となるインペラ４Ｂに案内する吐出通路２ｂが形成されている。吐出通路２ｂは、軸回りに円環状に形成されている。また、吐出通路２ｂは、軸方向Ｌの上流Ｌ１側のインペラ４Ａの径方向Ｄ外周側に開口する出口開口部４ａから吐出される流体Ｆを、軸方向Ｌの下流Ｌ２側となるインペラ４Ｂの軸方向Ｌの上流Ｌ１側に開口する入口開口部４ｂに案内するために、断面視して略Ｕ字状に形成されている。また、吐出通路２ｂにおいて軸方向Ｌの下流Ｌ２側には、放射状にリターンベーン５が配設されている。
【００２３】
また、排出ケーシング１Ｃにおいて、ケーシング本体２には、軸方向Ｌの最も下流Ｌ２側となるインペラ４Ｂの出口開口部４ａから吐出する流体Ｆを案内する吐出通路２ｃと、吐出通路２ｃと連通する円環状のスクロール２ｄと、スクロール２ｄと連通して径方向Ｄ外周側に流体Ｆを排出させる排出ノズル６とが設けられている。
【００２４】
次に、吸込みケーシング１Ａの詳細について説明する。図１及び図２に示すように、吸込みケーシング１Ａは、径方向Ｄ外周側から内周側へ流体Ｆを導入する吸込ノズル１１と、ケーシング本体２の内部に設けられて吸込ノズル１１と外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、軸方向Ｌの最も上流Ｌ１側となるインペラ４Ａの入口開口部４ｂに連通するチャンバー１２とを備える。吸込ノズル１１は、ケーシング本体２の外周側に突出して設けられており、チャンバー１２の外周側に連通している。
【００２５】
また、チャンバー１２は、径方向Ｄ外周側に配設された略環状の導入部１３と、略環状で断面視して導入部１３から内周側に向かって次第に軸方向Ｌの下流Ｌ２側へと向かうように湾曲してインペラ４Ａの入口開口部４ｂに連通する案内部１４とを有する。このため、吸込ノズル１１によって導入部１３に導入された流体Ｆを、導入部１３に沿って周方向Ｃに流通させるとともに、案内部１４に流通させて次第に径方向Ｄ内周側へと流入させてインペラ４Ａの入口開口部４ｂに導入することが可能となっている。
【００２６】
ここで、図２に示すように、導入部１３は、吸込ノズル１１が接続された接続部となる上部１２ａから回転軸３を中心として周方向Ｃにそれぞれ略９０度程度位置がずれた側部１２ｂまで、径方向幅Ｗｄ（Ｗｄ１）が略一定に形成されている。また、導入部１３の径方向幅Ｗｄは、側部１２ｂから、上部１２ａと回転軸３の中心を挟んで反対側の位置（上部１２ａから回転軸３を中心として周方向Ｃに略１８０度ずれた位置）となる下部１２ｃへ周方向Ｃに次第に径方向幅Ｗｄ（Ｗｄ２）が狭くなるように、外周面１２ｄが湾曲形成されている。また、下部１２ｃにおいては、チャンバー１２内を周方向Ｃに区画する仕切部１５が設けられており、チャンバー１２の外周面１２ｄが該仕切部１５に連続するように径方向Ｄ内周側に向かうように湾曲形成されている。
【００２７】
ここで、本実施形態において、チャンバー１２は、ケーシング本体２に形成された略ドーナツ状の空洞部２ｅと、該空洞部２ｅに着脱可能に嵌め込まれた嵌め込みパーツ１６により形成されている。空洞部２ｅは、チャンバー１２の導入部１３と対応しており、円環状に形成された第一の部分２ｆと、チャンバー１２の案内部１４と対応しており、円環状で断面視して内周側に向かって次第に軸方向Ｌの下流Ｌ２側へと向かうように湾曲した第二の部分２ｇとを有する。また、嵌め込みパーツ１６は、空洞部２ｅの外周面２ｈにおいて、チャンバー１２の両側部１２ｂから下部１２ｃまでの範囲に嵌め込まれ、両側部１２ｂと対応する両端部１６ａから、下部１２ｃと対応する中央部１６ｂに向かうに従って次第に部材厚が厚くなるように略三日月状に形成されている。そして、この嵌め込みパーツ１６の部材厚の変化により、嵌め込みパーツ１６が嵌め込まれた両側部１２ｂから下部１２ｃの範囲においては側部１２ｂから下部１２ｃに向かうに従って次第に径方向幅Ｗｄが狭くなるように、また、仕切部１５に連続するように形成されている。
【００２８】
なお、嵌め込みパーツ１６を嵌め込む方向としては、ケーシング本体２の空洞部２ｅを軸方向Ｌに開口可能な構成として、軸方向Ｌに嵌め込むようにしても良いし、ケーシング本体２及び嵌め込みパーツ１６を分割可能とし、分割した状態でそれぞれ露出する空洞部２ｅに嵌め込むようにしても良い。
【００２９】
また、チャンバー１２において、案内部１４には、導入部１３を周方向Ｃに流通する流体Ｆを入口開口部４ｂに向かって径方向Ｄに案内する第一の仕切羽根１７が周方向Ｃに複数設けられている。第一の仕切羽根１７は、いずれも内周端１７ａ側で径方向Ｄに沿って入口開口部４ｂに向かうように配設されている。一方で、第一の仕切羽根１７は、それぞれ外周端１７ｂ側に向かうに従って吸込ノズル１１に向かうように配設されている。このため、複数の第一の仕切羽根１７は、その周方向Ｃの位置によって形状が異なっており、吸込ノズル１１が設けられた上部１２ａにおいては内周端１７ａから外周端１７ｂまで径方向Ｄに直線状に形成されているとともに、側部１２ｂ及び下部１２ｃにおいては内周端１７ａから外周端１７ｂへ、径方向Ｄに沿う状態から上部１２ａへ向かうように湾曲形成されており、その曲率は側部１２ｂよりも下部１２ｃ側の方が大きくなっている。なお、本実施形態では、第一の仕切羽根１７は、チャンバー１２において案内部１４に設けられているものとしたが、外周端１７ｂが導入部１３まで延びているような構成としても良い。
【００３０】
また、チャンバー１２の導入部１３において、吸込ノズル１１と接続される接続部となる上部１２ａには、吸込ノズル１１から径方向Ｄに沿って導入される流体Ｆを周方向Ｃに沿うように案内する第二の仕切羽根１８が設けられている。第二の仕切羽根１８は、本実施形態では三つ設けられており、中央の第二の仕切羽根１８Ａが吸込ノズル１１の中心線Ｌ１１に沿って径方向Ｄに配設され、第一の仕切羽根１７の最も上部１２ａに位置するものに連続している。また、両端の第二の仕切羽根１８は、それぞれ上部１２ａから側部１２ｂに向かって次第に互いの間隔が広がるようにハの字状に配設されている。なお、第二の仕切羽根１８の形態としては、本実施形態のものに限られず、例えば、さらに多数配置しても良いし、また、上端側が吸込ノズル１１の内部まで延出されているようにしても良い。
【００３１】
次に、この実施形態の吸込みケーシング１Ａの作用について説明する。図１及び図２に示すように、この実施形態の吸込みケーシング１Ａでは、吸込ノズル１１によって径方向Ｄ外周側から内周側へと流通する流体Ｆは、チャンバー１２に連通する上部１２ａで導入部１３に流入する。ここで、三つの第二の仕切羽根１８が設けられていることによって、導入部１３に流入した流体Ｆを周方向Ｃ両側へと案内することができ、好適に周方向Ｃに沿って流通させることができる。そして、導入部１３において周方向Ｃに流通する流体Ｆは、次第に内周側に位置する案内部１４に流入し、インペラ４の入口開口部４ｂまで流通することとなる。
【００３２】
ここで、チャンバー１２の導入部１３の径方向幅Ｗｄが、上部１２ａから両側部１２ｂを経て下部１２ｃに向かうに従って、周方向Ｃに次第に狭くなるように形成されている。このため、吸込ノズル１１から導入された流体Ｆは、上部１２ａ側から両側部１２ｂを経て下部１２ｃ側へ周方向Ｃに流通するのに従って、入口開口部４ｂに次第に近づくように案内されることとなり、上部１２ａ側に対して下部１２ｃ側で、案内部１４を経てインペラ４の入口開口部４ｂへと流入するのを促進させることができる。このため、チャンバー１２内において上部１２ａ側だけで、流体Ｆが滞留し、また、インペラ４の入口開口部４ｂに流入してしまい、周方向Ｃに偏流（速度分布、圧力分布の偏り）が生じてしまうことを抑えて、下部１２ｃ側へと流通させることができ、流体Ｆの周方向Ｃの均一化を図ることができる。また、このような径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるチャンバー１２の形状によって周方向Ｃの均一化を図ることができることで、チャンバー１２の軸方向Ｌに沿った寸法を最小限とすることができる。また、上記吸込みケーシング１Ａを備えた圧縮機１としては、装置本体１Ｂ側に供給される流体Ｆの周方向Ｃの均一化により、性能向上、振動の抑制を図ることができる。また、上記のとおり吸込みケーシング１Ａの軸方向Ｌに沿う寸法を最小限にすることができることで、全体として軸方向Ｌに小型化を図ることができ、また、それ故に回転軸３のスパン長を小さくして、振動の抑制をさらに図ることができる。
【００３３】
特に、吸込ノズル１１から流体Ｆが導入される上部１２ａと反対側の下部１２ｃで仕切部１５によってチャンバー１２の内部が周方向Ｃに区画されており、上部１２ａから周方向Ｃ一方側に流通する流体Ｆが下部１２ｃ側でさらに周方向Ｃに流通するのを規制している。このため、上部１２ａから周方向Ｃ両側へとそれぞれ流通する流体Ｆが、互いの流れを阻害してしまうことを防止しつつ、下部１２ｃ側で、それぞれインペラ４の入口開口部４ｂへと案内されることとなり、入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図ることができる。また、本実施形態では、チャンバー１２の外周面１２ｄが、下部１２ｃにおいて該仕切部１５に連続するように径方向Ｄ内周側に向かうように湾曲形成されているので、下部１２ｃにおける導入部１３から案内部１４への流体Ｆの流入をより滑らかに案内することができ、入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図ることができる。
【００３４】
また、上記のとおり、第二の仕切羽根１８によって、吸込ノズル１１からチャンバー１２内に径方向Ｄに沿って導入された流体Ｆを周方向Ｃに沿うように案内することができ、導入部１３において上部１２ａ側から下部１２ｃ側への流体Ｆの周方向Ｃの流通をさらに促進することができる。また、案内部１４においては、第一の仕切羽根１７が設けられ、外周端１７ｂ側に向かうに従ってそれぞれ吸込ノズル１１に向かうように配設されていることで、下部１２ｃ側においても、上部１２ａ側から周方向Ｃに沿って流通する流体Ｆを好適に案内部１４を経てインペラ４の入口開口部４ｂまで案内することができる。このため、チャンバー１２内で上部１２ａ側から下部１２ｃ側への流体Ｆの周方向Ｃの流通をさらに促進することができる。これらのように本実施形態では、第一の仕切羽根１７及び第二の仕切羽根１８によって、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、チャンバー１２は、ケーシング本体２に形成された空洞部２ｅと、空洞部２ｅの外周面２ｈに着脱可能に嵌め込まれた嵌め込みパーツ１６によって形成されている。このため、圧縮機１を組み立てる際には、嵌め込みパーツ１６が嵌め込まない状態でケーシング本体２の空洞部２ｅを利用して装置本体１Ｂ側の内部構造を容易に組み付けることができる。その一方で、ケーシング本体２の外周面に嵌め込みパーツ１６を嵌め込むことで、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２を容易に形成することができる。
【００３６】
図３は、本実施形態の第１の変形例を示している。図３に示すように、この変形例の吸込みケーシング２０では、第二の仕切羽根１８を備えていない構成となっている。このような吸込みケーシング１Ａにおいても、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２の形状により、また、第一の仕切羽根１７により、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図り、また、それ故に軸方向Ｌに沿う寸法を最小限とすることができる。
【００３７】
また、図４は、本実施形態の第２の変形例を示している。図４に示すように、この変形例の吸込みケーシング２１では、第一の仕切羽根１７は、吸込ノズル１１の中心線Ｌ１１に沿う一枚のみとなっている。このような吸込みケーシング１Ａにおいても、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２の形状により、また、第二の仕切羽根１８により、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図り、また、それ故に軸方向Ｌに沿う寸法を最小限とすることができる。
【００３８】
また、図５は、本実施形態の第３の変形例を示している。図５に示すように、この変形例の吸込みケーシング２２では、第一の仕切羽根１７、第二の仕切羽根１８及び仕切部１５のない構成となっている。また、チャンバー１２の形状も、径方向幅Ｗｄが側部１２ｂから下部１２ｃに向かうに従って周方向Ｃに次第に狭くなるような形状を呈しているものの、下部２ｃにおいて径方向Ｄ内周側に向かうような形状を呈していない。このような吸込みケーシング１Ａにおいても、径方向幅Ｗｄが周方向Ｃに次第に狭くなるようなチャンバー１２の形状により、インペラ４の入口開口部４ｂへ導入される流体Ｆの周方向Ｃの均一化をさらに図り、また、それ故に軸方向Ｌに沿う寸法を最小限とすることができる。
【００３９】
また、図６は、本実施形態の第４の変形例を示している。図６に示すように、この変形例の吸込みケーシング２３では、チャンバー２４の導入部２５の形状が異なっている。すなわち、本変形例のチャンバー２４の導入部２５では、軸方向Ｌの下流Ｌ２側の内面が径方向Ｄ外周側から内周側に向かうに従って、軸方向Ｌの上流Ｌ１側の内面に近づくように傾斜している。このため、本変形例の導入部２５では、軸方向幅Ｗｌが、径方向Ｄ外周側から内周側に向かうに従って次第に小さくなるように形成されている。そして、本変形例の吸込みケーシング２３では、上記のような導入部２５の形状により、チャンバー２４の導入部２５に導入され、案内部１４に流入する流れを増速させることができ、これにより周方向Ｃに沿う流れをさらに一様化させることができる。
【００４０】
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、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４１】
なお、上記実施形態及び各変形例では、チャンバーの径方向幅は、上部から側部まで略一定とするとともに、側部から次第に狭くなるように設定されているものとしたが、これに限るものではない。例えば、上部から径方向幅が次第に狭くなるようにしても良いし、径方向幅が一定となる範囲を側部よりも下側まで伸ばして、下部側の範囲のみで径方向幅が狭くなるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１ 圧縮機（流体機械）
１Ａ、２０、２１、２２、２３ 吸込みケーシング
２ ケーシング本体
２ｅ 空洞部
３ 回転軸
４ インペラ
４ｂ 入口開口部
１１ 吸込ノズル
１２、２４ チャンバー
１２ａ 上部（接続部）
１５ 仕切部
１６ 嵌め込みパーツ
１７ 第一の仕切羽根
１８ 第二の仕切り羽根
Ｃ 周方向
Ｄ 径方向
Ｌ 軸方向
Ｆ 流体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向外周側から内周側へ流体を導入する吸込ノズルと、
該吸込ノズルと外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、前記吸込ノズルから導入された流体を、軸方向に開口し略環状に配設された入口開口部に案内するチャンバーとを備え、
該チャンバーは、径方向幅が、前記吸込ノズルと連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向に次第に狭くなるように形成されていることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項２】
請求項１に記載の吸込みケーシングにおいて、
前記チャンバー内に周方向に複数設けられ、前記吸込ノズルから周方向に沿って流入した前記流体をそれぞれ前記入口開口部に案内する第一の仕切羽根を備え、
該第一の仕切羽根のそれぞれは、内周端側で径方向に沿って前記入口開口部に向かうように配設されているとともに、外周端側に向かうに従って前記吸込ノズルに向かうように配設されていることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の吸込みケーシングにおいて、
前記チャンバー内に設けられ、前記吸込ノズルから径方向に沿って導入される前記流体を周方向に沿うように案内する第二の仕切羽根を備えることを特徴とする圧縮機の吸込みケーシング。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の吸込みケーシングにおいて、
前記チャンバーの前記接続部と中心軸を挟んで反対側で、内部を周方向に区画する仕切部を備えることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の吸込みケーシングにおいて、
内部に略ドーナツ状の空洞部を有するケーシング本体と、
該ケーシング本体の内周面に着脱可能に嵌め込まれ、前記空洞部の残りの空間を前記チャンバーとして形成する嵌め込みパーツとを備えることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の吸込みケーシングと、
自身の軸回りに回転可能な回転軸と、
該回転軸に取り付けられた略円盤状の部材で、軸方向一方側に略環状に配設された入口開口部に前記吸込みケーシングによって前記流体が案内されるインペラとを備えることを特徴とする流体機械。
【請求項１】
径方向外周側から内周側へ流体を導入する吸込ノズルと、
該吸込ノズルと外周側で連通する略ドーナツ状の空間で、前記吸込ノズルから導入された流体を、軸方向に開口し略環状に配設された入口開口部に案内するチャンバーとを備え、
該チャンバーは、径方向幅が、前記吸込ノズルと連通する接続部から中心軸を挟んで反対側に向かうに従って、周方向に次第に狭くなるように形成されていることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項２】
請求項１に記載の吸込みケーシングにおいて、
前記チャンバー内に周方向に複数設けられ、前記吸込ノズルから周方向に沿って流入した前記流体をそれぞれ前記入口開口部に案内する第一の仕切羽根を備え、
該第一の仕切羽根のそれぞれは、内周端側で径方向に沿って前記入口開口部に向かうように配設されているとともに、外周端側に向かうに従って前記吸込ノズルに向かうように配設されていることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の吸込みケーシングにおいて、
前記チャンバー内に設けられ、前記吸込ノズルから径方向に沿って導入される前記流体を周方向に沿うように案内する第二の仕切羽根を備えることを特徴とする圧縮機の吸込みケーシング。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の吸込みケーシングにおいて、
前記チャンバーの前記接続部と中心軸を挟んで反対側で、内部を周方向に区画する仕切部を備えることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の吸込みケーシングにおいて、
内部に略ドーナツ状の空洞部を有するケーシング本体と、
該ケーシング本体の内周面に着脱可能に嵌め込まれ、前記空洞部の残りの空間を前記チャンバーとして形成する嵌め込みパーツとを備えることを特徴とする吸込みケーシング。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の吸込みケーシングと、
自身の軸回りに回転可能な回転軸と、
該回転軸に取り付けられた略円盤状の部材で、軸方向一方側に略環状に配設された入口開口部に前記吸込みケーシングによって前記流体が案内されるインペラとを備えることを特徴とする流体機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２０３２５１（Ｐ２０１０−２０３２５１Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４７１８７（Ｐ２００９−４７１８７）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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