JPS647238B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は上部半ケーシングと下部半ケーシン
グとから成る流体機械の水平分割形ケーシング構
造に関する発明であり、特に、一軸多段形の遠心
圧縮機や遠心ブロアー等のターボ機械に用いるケ
ーシングを溶接接合により製作する場合に好適な
ケーシング構造に係る。

〔従来の技術〕

従来の一軸多段遠心圧縮機においては、ケーシ
ングについては鋳造形成構造が一般的である。

かかる鋳造形ケーシング構造は鋳造品の入手が
難しい難点がある上に鋳造欠陥対処のために製作
日数が長期化するなどの不利点があつた。

そこで、近時、鋳造形ケーシングに代替して溶
接構造形ケーシングを採用するようになつてき
た。

その一例として、出願人の先願発明である特開
昭58―70097号公報に開示されているように、出
口ノズルが形成されていない側の半ケーシングの
出口スクロール部外周面に半円筒の第２のケーシ
ングを設け、この第２のケーシングを取付けた部
分の半ケーシングに、スクロール幅に相当する通
路を設けると共に、第２のケーシングの内面に出
口スクロールを形成するためのスクロール溝を形
成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術ではケーシングを溶接構造形にす
ることを考慮しているがスクロール部を形成する
ための機械切削加工作業が必要であり、まだ、製
作能率および工数低減の観点からも良好でない。

また、近年圧縮機の需要においては１つのプラ
ントに、プラントの大きさ、予備等の点から同一
サイズ型式の圧縮機の複数台セツトする傾向にな
つてきており、したがつて、受注に際しケーシン
グも複数台製作しなければならない状況にある。
このような状況下では前述した製作方策では製作
費の低減を図ることができないと共に納期を短縮
することができない憾みがある。

本発明は上述の事情にもとづいてなされたもの
で、圧縮機の効率が向上でき、しかも製作費が安
価な水平分割形溶接構造ケーシングを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、上部半ケーシングと下部
半ケーシングとから構成され、前記各ケーシング
をそれらに形成したフランジ部で結合する多段圧
縮機の水平分割形構造ケーシングにおいて、スク
ロール部を上半スクロール外周シエルとスクロー
ルサイドプレートとを溶接接合して形成した上部
ロール部と、下部スクロール外周シエルとスクロ
ールサイドプレートとを溶接接合して形成した下
部スクロール部とで構成し、これらの上部スクロ
ール部と下部スクロール部とを、それぞれ半ケー
シングに対して偏心するようにその外周に溶接接
合し、前記下部スクロール部に、スクロール部を
形成する整流板を設けることにより達成される。

〔作用〕

半ケーシングの外周に偏心して設ける上部スク
ロール部と下部スクロール部との外周を、１つの
円として形成させ、その部材溶接部が１つの円上
に在るようにしたので、溶接の自動化が容易とな
り、その作業性を向上させることができると共
に、製作費を安価にすることができる。また、半
ケーシングに対するスクロール部の偏心取付けと
整流板の取付けにより、スクロール部のガス通路
面積を滑らかに変化させることができるので、圧
縮機の効率を向上させることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明のケーシングの一例を備えた遠
心圧縮機に示すもので、この図において、この圧
縮機は低圧段の吸入部１よりガスが吸込まれ各段
の羽根車にて順次昇圧させ、後段羽根車２にて昇
圧されたガスは、ガス通路部５にて全周方向に流
れ、低圧段側の吐出側のスクロール部７に導かれ
て吐出ノズルより外部に流出し、冷却器を通り高
圧段の吸入部２より吸込まれて後段羽根車４にて
昇圧され吐出側のスクロール部８に導かれて吐出
ノズルより所定の導出されるようにされている。

而して、第２図，第３図に示す様に吐出側のス
クロール部７，８に於て、上半ケーシング１７，
下半ケーシング１８の外径をd₁とし、又、上半ス
クロール外周シエル１９，下半スクロール外周シ
エル２０の外径D₁とし、各々の中心のO₂，O₁を
半割面中心上に設置し、スクロール部７，８の中
心位置とケーシング１７，１８の中心位置が半割
面上にてl₁離れているようにされている。

このことにより、第２図に示す様にスクロール
外周シエル１９と中間ダイヤフラム支持部材１４
の開先部２３は上半スクロール外周シエル１９お
よび下半スクロール外周シエル２０の内側に位置
しており、スクロールサイドプレート１２，１３
の外側の開先２１，２２は上半スクロール外側シ
エル１９と下半スクロール外側シエル２０とで形
成される外径D₁上に、また、内側の開先２４，
２５は上半ケーシング１７と下半ケーシング１８
とで形成される外径d₁上に位置していることにな
る。

即ち、開先２１，２２，２３の加工及び溶接作
業は中心をO₁とした円上で、また開先２４，２
５の加工及び溶接作業は中心O₂とした円上にて
行われる。

この場合、複数台の製作を行う場合の上半ケー
シングと上半ケーシング、又、下半ケーシングと
下半ケーシング相互の組合せにおいて、開先加
工，溶接作業，ケーシング内部加工を行なつても
何ら問題無い。

尚、この発明の溶接ケーシングの両吸込形の吐
出スクロール構造は在来タイプのスクロールレス
形溶接構造ケーシングと製作費用、及び、強度面
において何ら変るものでなく、更に、効率向上を
図るために半ケーシング１７，１８の中心O₂と、
スクロール外周シエル１９，２０の中心O₁とを
半割面上にて偏心するようにしてある。

第４図に示す態様は低圧段スクロール部７１の
断面であつて、上半ケーシング１７１と下半ケー
シング１７２との外径寸法をd₂とし、その中心を
O₄とし、また上半スクロール外周シエル１９１
と下半スクロール外周シエルと１９２の外径寸法
をD₂とし、その中心をO₃として半割面上で両者
の中心O₃，O₄位置との偏心量l₂とする。

このように吐出側のスクロール部の円周方向構
造において、前述した第２図に示す開先２１，２
２，２３の加工及び溶接作業は、中心O₃とする
同一円上の位置で実施することができる。

又、第２図に示す開先２４，２５の加工及び溶
接作業は、中心O₄とする同一円上の位置で行わ
れる。このため、前述した中心O₃，O₄を半ケー
シング半割面中心線上に設けることにより、第６
図に示すようにケーシングＣの外周をローラＲに
のせて回転させれば開先２４，２５の溶接作業
を、またスクロール外周シエルをローラＲにのせ
て回転させれば、開先２１，２２，２３の溶接作
業を行うことができる。或は、第７図に示すよう
にターンテーブルＴ上に、その回転軸線上に中に
O₃，O₄を一致するようにケーシングＣを載置し、
ケーシングＣを回転させることにより、容易に自
動化出来る。尚、Ｙは溶接トーチである。

又、第５図に示す態様は高圧段スクロール部８
１の断面を示しており、上半ケーシング１７３と
下半ケーシング１７４との外径寸法d₃とし、その
中心O₄とし、上半スクロール外周シエル１９３
と下半スクロール外周シエル１９４との外径寸法
D₂とし、その中心をO₃として半割面上で両者の
中心位置との偏心量をl₂とする。

このことは、前述した低圧段スクロールの場合
と同じ設計寸法であり、高圧段側のスクロール製
作において第６図，第７図に示す様な手段により
溶接作業が容易に自動化出来ることになる。

但し、半ケーシング１７３，１７４の外径d₃
は、低圧段側ケーシング１７１，１７２の外径d₂
と同じである場合と異なる場合とが有るが、開先
２１〜２５の作業についてはどちらでも何ら問題
にならない。

ケーシング半割面上にて半ケーシングの中心
O₄位置とスクロール外周シエルの中心O₃位置が
偏心させている理由は単に製作台数が複数台の場
合、製作能率を向上させるため、上半ケーシング
と上半ケーシング、及び、下半ケーシングと下半
ケーシングとを組合せて溶接作業、及び、ケーシ
ング内部の荒びき加工を実施させるためであるか
らである。

而して、この場合流体設計上から考慮しなけれ
ばならないことは圧縮機の効率向上の点から吐出
側のスクロール部７１，７２のガス通路面積を滑
らかに変化させることであるが、第４図に示す低
圧段スクロールの円周方向におけるガス通路面積
変化は、前に述べた半ケーシング１７１，１７２
の外径中心O₄とスクロール外周シエル１９１，
１９２の外径中心O₃とが半割面上にてl₂の偏心量
を有する２つの円形状の組み合せのみでは、全周
的に滑らかに変化させることは不可能であり、一
部分は滑らかにならない。

そこで、この発明においては非円滑部分につい
ては整流板２４０を設ける。

而して、該整流板２４０も、製作工数を考慮し
て次のような考え方に従うことにした。

即ち、上記半ケーシング１７１，１７２の中心
O₄からl₃だけ偏心すると共に半割面でl₄上方偏心
した部品に中心を有する半径r₁なる円弧から成形
するようにするし、その板厚は、ガス通路面積を
形成するのみであるため、約15〜20mm程度の薄板
にし、吐出ノズルN₁を設けている側のケーシン
グ側のみに設けることにして第１図に示すスクロ
ールサイドプレート１２と中間ダイヤフラム支持
部材１４間に溶接して取り付ける。

又、第５図に示す高圧段スクロール部に付いて
は、上述低圧段スクロール部と同じく、整流板２
４０を上記の考え方に従つて半ケーシング１７
３，１７４の中心O₄からl₅だけシフトし、半割面
上l₆の位置に中心を有する半径r₂なる円弧から成
形し、板厚も厚15〜20mm程度の薄板とし、吐出ノ
ズルN₂を設けている側のケーシング側のみに設
けることにして、第１図に示すスクロールサイド
プレート１３と中間ダイヤフラム支持部材１４間
に溶接して取り付け、吐出スクロールの機能であ
る円周方向への滑らかなガス通路面積変化を確実
に確保し、効率を向上することが出来る。

〔発明の効果〕

以上の説明によれば、圧縮機の溶接構造形ケー
シング構造において、半ケーシング外径中心位置
とスクロール外周シエル外径中心位置とが、半ケ
ーシング上下半割面上にて偏心させた二つの円形
の組み合せのみであるようにしたことにより次の
ような効果を得ることが出来る。

即ち、スクロールを製作する際の溶接開先加
工、及び、溶接作業が機械化，自動化が出来るた
め、これまでのスクロールレス形溶接構造ケーシ
ングの製作工数と同等工数にて製作出来、したが
つて、工数が増えず工数時間もかからず、コスト
的に高くならないという優れた効果が奏される。

又、性能的には、これまでのスクロールレス形
溶接構造のケーシングに比べて、圧縮機全体とし
て却つて数％の程度効率が良くなる優れた効果が
ある。

更に、見栄えも悪くなく工業デザイン的にも良
い効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のケーシングを適用した多段圧
縮機の縦断面図、第２図は本発明のケーシングの
要部を示す縦断面図、第３図はその横断面図、第
４図は本発明のケーシングにおける低圧段側スク
ロール部の横断面図、第５図は本発明のケーシン
グにおける高圧段側スクロール部の横断面図、第
６図および第７図は本発明のケーシングにおける
スクロール部の溶接作業を示す説明図である。 １２，１３…スクロールサイドプレート、１４
…中間ダイヤフラム支持部材、１７…上半ケーシ
ング、１８…下半ケーシング、１９…上半スクロ
ール外周シエル、２０…下半スクロール外周シエ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部半ケーシングと下部半ケーシングとから
   構成され、前記各ケーシングをそれらに形成した
   フランジ部で結合する多段圧縮機の水平分割形構
   造ケーシングにおいて、スクロール部を上半スク
   ロール外周シエルとスクロールサイドプレートと
   を溶接接合して形成した上部スクロール部と、ま
   た下半スクロール外周シエルとスクロールサイド
   プレートとを溶接接合して形成した下部スクロー
   ル部とで構成し、これらの上部スクロール部と下
   部スクロール部とをそれぞれ前記半ケーシングに
   対して偏心するようにその外周に溶接接合し、前
   記下部スクロール部内に、スクロール部を形成す
   る整流板を設けたことを特徴とする多段圧縮機の
   水平分割形溶接構造ケーシング。 ２ 上記ケーシング中心位置とスクロール部中心
   位置とを、ケーシング半割面上の位置にて偏心さ
   せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の多段圧縮機の水平分割形溶接構造ケーシング。