(57)【要約】【課題】圧縮効率を維持しつつ、運転状態がサージングの状態に近づくことを抑制し、作動範囲の拡大を図ったダイアフラム、および遠心圧縮機を提供する。【解決手段】インペラ３を軸線Ｏを中心として回転可能に支持し、インペラ３の入口に向かってガスＧを供給する吸込流路ＦＣ１と、インペラ３から径方向外側に向かって排出されたガスＧが流通するディフューザ流路ＦＣ４と、これら吸込流路ＦＣ１とディフューザ流路ＦＣ４とを常時連通させる連通部２４とが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラを軸線を中心として回転可能に支持し、該インペラの入口に向かって流体を供給する入口側流路と、
前記インペラから径方向外側に向かって排出された流体が流通する出口側流路と、
これら入口側流路と出口側流路とを常時連通させる連通部と、
が形成されたダイアフラム。
【請求項２】
前記入口側流路内に配されて、前記流体を所望の方向へ案内する第一の羽根と、
前記出口側流路内に配されて、前記流体を所望の方向へ案内する第二の羽根と、
をさらに備え、
前記連通部は、前記第一の羽根よりも上流側となる位置と、前記第二の羽根よりも下流側となる位置との間に配されている請求項１に記載のダイアフラム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のダイアフラムと、
前記ダイアフラムに対して軸線回りに相対回転可能に該ダイアフラムに支持されるインペラと、
を備える遠心回転機械。
【請求項４】
前記軸線方向に配列されて、該軸線回りに回転する複数のインペラを備え、
前記ダイアフラムは、前記複数のインペラのうちで最もサージ流量が大きくなるように設計された少なくとも一つのインペラを支持する請求項３に記載の遠心回転機械。
【請求項５】
前記軸線方向に配列されて、該軸線回りに回転する複数のインペラを備え、
前記ダイアフラムは、前記複数のインペラの各々を支持するように前記軸線の方向に複数が配列されて設けられ、
これらダイアフラム毎で、前記連通部における前記流体の流路面積が異なっている請求項３に記載の遠心回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイアフラム、および、これを備えた遠心回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば遠心回転機械の一種として遠心圧縮機が知られている。遠心圧縮機では、回転するインペラの径方向に気体を流通させ、遠心力を利用してそれら気体を圧縮するものである。また、この種の遠心圧縮機には、インペラを軸方向に多段に備えて気体を段階的に圧縮する多段遠心圧縮機が知られている。
【０００３】
ところで、このような多段遠心圧縮機では、インペラ内を下流側から上流側へ向かうように気体が逆流することで、サージングという現象が発生することが知られている。そしてこのようなサージングが発生する流量、即ちサージ流量よりもシステム全体の流量が小さくなってしまう場合には、主流の流れの下流側から上流側へ主流の一部を戻すバイパスラインを形成することでサージングの発生を抑え、作動範囲の拡大を図る手法がある。
【０００４】
例えば、特許文献１にはこのようなバイパスラインの一例が示されている。このバイパスラインは、各段のインペラがサージングの状態に近づいたときに、各段のインペラの吐出側から吸込側に向かって流体の一部を還流させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６３７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のバイパスラインの場合には、サージングの状態に近づいた場合にのみ、バイパスラインを開放して流体を還流させる構造となっている。このため、サージングが発生する流量よりもわずかにシステム流量が大きくなっている場合などには流体の還流は行われないことになる。従って、サージングは発生しない状態ではあるもののサージング発生に非常に近い状態にはなり得るため、流れが不安定となって軸振動の発生が懸念される。また、特許文献１のバイパスライン内には、バイパスラインを開放、閉塞するためのスプリング等の構造物が設けられているため、バイパスライン内へと流体が流入する際の圧損が大きくなり、圧縮効率の低下の問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、圧縮効率を維持しつつ、運転状態がサージングの状態に近づくことを抑制し、作動範囲の拡大を図ったダイアフラム、および遠心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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明の一の態様としてのダイアフラムには、インペラを軸線を中心として回転可能に支持し、該インペラの入口に向かって流体を供給する入口側流路と、前記インペラから径方向外側に向かって排出された流体が流通する出口側流路と、これら入口側流路と出口側流路とを常時連通させる連通部と、が形成されている。
【０００９】
このようなダイアフラムによれば、連通部が形成されていることによって、インペラで圧縮又は圧送された流体を、出口側流路から入口側流路に常時還流させることができる。従って、連通部を通じてインペラの上流側にインペラの下流側から円滑に流体を還流することができるとともに、遠心回転機械のシステム全体の流量がサージ流量に近づくことを抑制可能となる。
【００１０】
また、上記ダイアフラムは、前記入口側流路内に配されて、前記流体を所望の方向へ案内する第一の羽根と、前記出口側流路内に配されて、前記流体を所望の方向へ案内する第二の羽根と、をさらに備え、前記連通部は、前記第一の羽根よりも上流側となる位置と、前記第二の羽根よりも下流側となる位置との間に配されていてもよい。
【００１１】
このような位置に連通部が配されていることで、インペラから離間した位置に連通部が配されていることになる。従って、連通部を通じて還流される流体はインペラの回転の影響を受けにくくなる。よって、円滑に流体を還流させることができる。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様としての遠心回転機械は、上記のダイアフラムと、前記ダイアフラムに対して軸線回りに相対回転可能に該ダイアフラムに支持されるインペラと、を備えている。
【００１３】
このような遠心回転機械によれば、ダイアフラムを備えていることで、常時連通する連通部を通じてインペラの上流側にインペラの下流側から円滑に流体を還流することができるとともに、遠心回転機械のシステム全体の流量がサージ流量に近づくことを抑制可能となる。
【００１４】
また、上記の遠心回転機械は、前記軸線方向に配列されて、該軸線回りに回転する複数のインペラを備え、前記ダイアフラムは、前記複数のインペラのうちで最もサージ流量が大きくなるように設計された少なくとも一つのインペラを支持していてもよい。
【００１５】
このように、最もサージ流量が大きな設計がされたインペラに対して選択的に連通部を適用することで、還流が生じるインペラの段を限定できる。よって、遠心回転機械のシステム全体の流量を抑えて動力を低減できるため、効果的にサージングの発生を抑えることができる。
【００１６】
さらに、上記の遠心回転機械は、前記軸線方向に配列されて、該軸線回りに回転する複数のインペラを備え、前記ダイアフラムは、前記複数のインペラの各々を支持するように前記軸線の方向に複数が配列されて設けられ、これらダイアフラム毎で、前記連通部における前記流体の流路面積が異なっていてもよい。
【００１７】
このように連通部の流路面積がダイアフラム毎に異なっていることで、各段のインペラ毎に異なるサージ流量に合わせて、連通部を通じてインペラの下流側から上流側へと還流される流体の流量を調整することが可能となる。即ち、各段のスペックに応じて還流される流体の流量を調整することができ、より効果的にサージングの発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
上記のダイアフラム、および遠心回転機械によると、常時連通する連通部を設けたことで、圧縮効率を維持しつつ運転状態がサージングの状態に近づくことを抑制可能となり、作動範囲の拡大が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る多段遠心圧縮機の軸線を含む縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多段遠心圧縮機と、仮に連通部が設けられない場合の多段遠心圧縮機とのサージラインの違いを示すグラフであって、横軸にはシステムで必要なガスの流量と、圧縮比との関係を示すものである。
【図３】本発明の実施形態の第一変形例に係る多段遠心圧縮機の軸線を含む縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の第二変形例に係る多段遠心圧縮機の軸線を含む縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態の第三変形例に係る多段遠心圧縮機の軸線を含む縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態の第四変形例に係る多段遠心圧縮機の軸線を含む縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る多段遠心圧縮機１（遠心回転機械）の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１に示すように、多段遠心圧縮機１は、軸線Ｏ回りに回転する回転軸２と、回転軸２に取り付けられた複数のインペラ３と、回転軸２を回転可能に支持するとともに空気等のガスＧ（流体）を流通させるケーシング流路ＦＣが形成されたケーシング４とを備えている。
【００２２】
回転軸２は軸線Ｏに沿って延びる軸線Ｏを中心とした円柱状をなしており、図示しない電動機等の動力源によって軸線Ｏ回りにケーシング４に対して相対回転する。
【００２３】
インペラ３は、回転軸２の軸線Ｏ方向に間隔を空けて複数が配列されている。本実施形態の多段遠心圧縮機１では、五段のインペラ３が設けられている。
以下、各々のインペラ３は、ガスＧの流通する上流側から下流側に（軸線Ｏ方向の一方側から他方側）に向かって、一段インペラ３ａ、二段インペラ３ｂ、三段インペラ３ｃ、四段インペラ３ｄ、五段インペラ３ｅとする。
【００２４】
各々のインペラ３は、軸線Ｏ方向の下流側に向かって漸次拡径した円盤状のハブ１１と、ハブ１１に放射状に取り付けられ、周方向に互いに離間して並ぶ複数のブレード１２と、これら複数のブレード１２を軸線Ｏ方向の上流側から覆うように取り付けられたシュラウド１３とを有している。
周方向に隣接するブレード１２、ハブ１１、及びシュラウド１３によって囲まれた領域が、ガスＧの流通するインペラ３流路となっている。
なおインペラ３は、本実施形態のようにシュラウド１３が設けられたクローズドインペラであってもよいし、本実施形態とは異なり、シュラウド１３が設けられていないオープンインペラであってもよい。
【００２５】
そして、各々のインペラ３間にはケーシング流路ＦＣが配され、このケーシング流路ＦＣを介して一段インペラ３ａのインペラ３流路から五段インペラ３ｅのインペラ３流路へと段階的にガスＧが流通することで、遠心力を利用してガスＧが圧縮される。
【００２６】
ケーシング４は、回転軸２の軸線Ｏ方向の両端に設けられたジャーナル軸受７と、一方側の端部に設けられたスラスト軸受８を有している。ケーシング４は、これらジャーナル軸受７及びスラスト軸受８によってケーシング４に対して回転軸２を相対回転可能に支持している。
【００２７】
ケーシング４のケーシング流路ＦＣは、ケーシング４に軸線Ｏを中心とした環状に形成されている。
このケーシング流路ＦＣは、一段インペラ３ａにおけるインペラ流路Ｆ０の入口と多段遠心圧縮機１の外部とを連通する吸込流路ＦＣ１（入口側流路）と、五段インペラ３ｅのインペラ流路ＦＣ０の出口と多段遠心圧縮機１の外部とを連通する吐出流路ＦＣ２（出口側流路）と、各段のインペラ３同士の間に形成された中間流路ＦＣ３とから構成されている。
【００２８】
吸込流路ＦＣ１は、一段インペラ３ａよりも軸線Ｏ方向の上流側の位置でケーシング４に形成されている。具体的には、吐出流路ＦＣ２は、ケーシング４の周方向の一部で径方向外側に向かって開口するとともに径方向内側に向かって延びて、一段インペラ３ａにおけるインペラ流路ＦＣ０の入口に向かってガスＧを供給する。
【００２９】
またこの吸込流路ＦＣ１内には、多段遠心圧縮機１の外部から吸い込まれたガスＧを所望の方向へ転向させてインペラ流路ＦＣ０に案内するインレットガイドベーン２１（第一の羽根）が設けられている。インレットガイドベーン２１は、不図示の動作機構によって、径方向に対する周方向への傾きを調整可能となっている。所望の方向とは、例えば、外部から吸い込まれたガスＧに予旋回を加えるような、径方向に対してインペラ３の回転方向前方側に傾斜する方向を意味している。
【００３０】
吐出流路ＦＣ２は、五段インペラ３ｅにおけるインペラ流路ＦＣ０の出口から径方向外側に向かって延びるとともに、ケーシング４の周方向の一部で径方向外側に向かって開口するようにケーシング４に形成されている。そして吐出流路ＦＣ２は、五段インペラ３ｅにおけるインペラ流路ＦＣ０の出口から排出されたガスＧを流通させて外部に吐出する。
【００３１】
また、この吐出流路ＦＣ２には、ケーシング４の開口の手前の位置に、周方向に環状に延びる空間である吐出スクロールＳが形成されている。この吐出スクロールＳは、五段インペラ３ｅのインペラ流路ＦＣ０の出口から排出されたガスＧの圧力を増大させる。
【００３２】
ここで、本実施形態では、図１の破線に示すように、この吐出流路ＦＣ２内で吐出スクロールＳとインペラ３との間に、インペラ流路ＦＣ０から排出されたガスＧを所望の方向へ転向させて吐出スクロールＳへ案内するディフューザベーン２２（第二の羽根）が設けられていてもよい。このディフューザベーン２２は、流通するガスＧの動圧を静圧として回復するものであり、所望の方向とは、このように静圧回復がなされる方向、即ち、径方向に対して周方向に傾斜する方向を意味している。
【００３３】
中間流路ＦＣ３は、一段インペラ３ａと二段インペラ３ｂとの間、二段インペラ３ｂと三段インペラ３ｃとの間、三段インペラ３ｃと四段インペラ３ｄとの間、及び四段インペラ３ｄと五段インペラ３ｅとの間の位置でケーシング４に形成されている。
各段間の中間流路ＦＣ３は、いずれも略同一構成であるため、代表して一段インペラ３ａと二段インペラ３ｂとの間の中間流路ＦＣ３について説明する。
【００３４】
中間流路ＦＣ３は、ケーシング４の外部には連通せず、ケーシング４の内部に形成されている。そして中間流路ＦＣ３は、一段インペラ３ａにおけるインペラ流路ＦＣ０の出口から径方向外側に向かって延びるディフューザ流路ＦＣ４（出口側流路）と、ディフューザ流路ＦＣ４に接続、連通して二段インペラ３ｂのインペラ流路ＦＣ０の入口に向かって延びるリターン流路ＦＣ５とから構成されている。
【００３５】
ディフューザ流路ＦＣ４は、一段インペラ３ａのインペラ流路ＦＣ０から径方向外側に向かって排出されたガスＧが流通する。また、ディフューザ流路ＦＣ４内には、上述したディフューザベーン２２が設けられていてもよい。
【００３６】
リターン流路ＦＣ５は、一段インペラ３ａから二段インペラ３ｂに向かって、ディフューザ流路ＦＣ４の径方向外側の端部に接続された第一曲り流路部ＦＣ６と、第一曲り流路部ＦＣ６の端部に接続された直線流路部ＦＣ７と、直線流路部ＦＣ７の端部に接続された第二曲り流路部ＦＣ８とから構成されている。
【００３７】
第一曲り流路部ＦＣ６は、ディフューザ流路ＦＣ４から径方向外側に延びた後に径方向内側に湾曲するように延びて、一段インペラ３ａのインペラ３流路から径方向外側へ流通するガスＧの流れを、径方向内側に向かう流れに転向する。
【００３８】
直線流路部ＦＣ７は、ディフューザ流路ＦＣ４と曲り流路部ＦＣ６との接続部分とは逆側における第一曲り流路部ＦＣ６の径方向内側の端部に接続されて、第一曲り流路部ＦＣ６から径方向内側に向かって延びている。
【００３９】
またこの直線流路部ＦＣ７内には、一段インペラ３ａのインペラ流路ＦＣ０からのガスＧを所望の方向へ転向させて二段インペラ３ｂのインペラ３流路に案内するリターンベーン２３（第一の羽根）が設けられている。所望の方向とは、例えば、一段インペラ３ａのインペラ流路ＦＣ０からのガスＧの旋回成分を取り除くような方向、即ち、径方向に対してインペラ３の回転方向の後方側に傾斜する方向を意味している。
【００４０】
第二曲り流路部ＦＣ８は、直線流路部ＦＣ７の径方向内側の端部に接続されて、この端部から軸線Ｏの他方側（下流側）に沿うように湾曲して延び、直線流路部ＦＣ７からのガスＧの流れを二段インペラ３ｂのインペラ流路ＦＣ０へ向かう流れに転向する。
【００４１】
ここで本実施形態では、ケーシング流路ＦＣは、一段インペラ３ａのインペラ流路ＦＣ０から径方向外側に延びるディフューザ流路ＦＣ４と、吸込流路ＦＣ１とを常時連通する連通部２４をさらに含んで構成されている。
【００４２】
連通部２４は、本実施形態では、周方向に互いに間隔をあけて複数形成された連通孔となっている。
なお、この連通孔の形状は特に限定されるものではなく、断面円形状であってもよいし断面多角形状であってもよい。また、連通孔でなくスリットのようなものであってもよい。即ち、ディフューザ流路ＦＣ４と吸込流路ＦＣ１とを常時連通するものであれば形状はどのようなものでもよいし、周方向の一箇所のみに形成されていてもよい。
【００４３】
さらに、ディフューザ流路ＦＣ４にディフューザベーン２２が設けられる場合には、連通部２４はディフューザベーン２２よりも径方向外側、即ち、ガスＧの流れの下流側と、インレットガイドベーン２１よりも径方向外側、即ち、ガスＧの流れの上流側とを連通しているとよい。
【００４４】
ここで、吸込流路ＦＣ１、及び、一段インペラ３ａのインペラ流路ＦＣ０の出口側に設けられたディフューザ流路ＦＣ４が形成されたケーシング４の一部を一段目ダイアフラム４ａとする。
【００４５】
また、一段インペラ３ａと二段インペラ３ｂとの間のリターン流路ＦＣ５、及び、二段インペラ３ｂのインペラ流路ＦＣ０の出口側に設けられたディフューザ流路ＦＣ４が形成されたケーシング４の一部を二段目ダイアフラム４ｂとする。
二段目ダイアフラム４ｂと同様に、三段目ダイアフラム４ｃ及び四段目ダイアフラム４ｄを定義する。
さらに、四段インペラ３ｄと五段インペラ３ｅとの間のリターン流路ＦＣ５、及び、吐出流路ＦＣ２が設けられたケーシング４の一部を五段目ダイアフラム４ｅとする。
【００４６】
本実施形態では、連通部２４は一段目ダイアフラム４ａに形成されていることになり、かつ、本実施形態ではサージングが発生するサージ流量が一段インペラ３ａで最も大きい値となる設計になっている。
【００４７】
このような多段遠心圧縮機１によると、一段目ダイアフラム４ａに連通部２４が形成されている。このため、一段インペラ３ａで圧縮されたガスＧの一部をディフューザ流路ＦＣ４から吸込流路ＦＣ１に、即ち、高圧となる一段インペラ３ａの下流側から低圧となる上流側に差圧によってガスＧを常時還流させることができる。
【００４８】
ここで、仮に連通部２４を設けずガスＧの一部が還流されない場合に各段のインペラ３を流通するガスＧの流量を１００とすると、圧縮機のシステム全体でガスＧを流通させるのに必要な動力は５００となる。
【００４９】
また、仮に連通部２４を設けずガスＧの一部が還流されない場合には、サージラインＬ０は図２の破線に示す通りになると仮定し、ある運転点Ａがサージラインよりも小流量側に位置するとする。
【００５０】
このような状況では、運転点Ａで多段遠心圧縮機１の運転を行うとサージングが発生することとなり、安定した運転を行うことはできない。
【００５１】
そして本実施形態のように連通部２４を設け、この連通部２４を還流されるガスＧの流量を１０とした場合には、サージラインＬ０は、みかけ上で１０％小流量側にシフトし、サージラインＬ（図２の実線）となる。これにより、図２に示す通り運転点Ａの流量の方がサージラインＬの流量よりも大きくなれば、安定した運転が可能となる。
【００５２】
さらに、還流分のガスＧの流量１０を加味すると、多段遠心圧縮機１のシステム全体のガスＧの流量が５１０となるため、還流が行われない場合に比べてガスＧ流量１０の分だけ動力が大きくなる。しかし、仮に五段インペラ３ｅの下流側から一段インペラ３ａの上流側へと、システムの全段にわたってガスＧを還流させるシステムでは、各段のインペラ３を流通するガスＧの流量は１１０となる。よって多段遠心圧縮機１全体では、ガスＧの流量５５０の分を流通させる動力が必要となってしまう。
【００５３】
従って、本実施形態のように、連通部２４が最もサージ流量が大きな設計がされたインペラ３に対して選択的に適用されて、設計時にサージ流量が最も大きくなる段のインペラ３の下流側と上流側とを連通してガスＧの一部を還流させることで、多段遠心圧縮機１のシステム全体のガスＧの流量を抑えて動力を低減できるため、効果的にサージングの発生を抑えることができる。
【００５４】
また、仮にディフューザベーン２２が設けられている場合であって、連通部２４が、ディフューザベーン２２よりも径方向外側と、インレットガイドベーン２１よりも径方向外側とを連通している場合には、一段インペラ３ａからより離間した位置に連通部２４が配されていることになる。従って、連通部２４を通じて還流されるガスＧは一段インペラ３ａの回転の影響を受けにくくなる。よって、円滑にガスＧを還流させることができる。
【００５５】
また、このように仮にディフューザベーン２２が設けられている場合には、一段インペラ３ａを通過したガスＧが、ディフューザベーン２２によって静圧回復された後に、このガスＧの一部を連通部２４へと流入させることができる。従って、連通部２４にガスＧを流入させ易くなり、安定的に連通部２４を通じてインペラ３の上流側に円滑に流体を還流することができる。
【００５６】
さらに、連通部２４は単なる連通孔やスリットであるため、連通部２４内にはガスＧの流れを遮るような部材は無く、還流の際の圧損を小さく抑えることができ、円滑にガスＧを還流させることができる。
【００５７】
本実施形態の多段遠心圧縮機１によると、常時連通する連通部２４を設けたことで、多段遠心圧縮機１のシステム全体の動力増大を最小限に抑えつつ、ガスＧの流量がサージ流量に近づくことを抑制できる。このため、圧縮効率を維持しつつサージングの発生を抑制するだけでなく、サージングが発生する状態に近づくことをも抑制可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態のように連通部２４は、必ずしもディフューザベーン２２よりも径方向外側と、インレットガイドベーン２１よりも径方向外側とを連通していなくともよい。即ち、少なくとも一段インペラ３ａの下流側と上流側とを連通するように形成されていればよい。
【００５９】
ここで、仮にサージ流量が二段インペラ３ｂで最も大きくなるように設計されている場合には、図３に示すように、連通部２４は二段目ダイアフラム４ｂに形成され、二段インペラ３ｂの下流側と上流側とを連通していることが好ましい。この場合にも多段遠心圧縮機１のシステム全体の動力増大を最小限に抑えつつ、ガスＧの流量がサージ流量に近づくことを抑制できる。
【００６０】
同様に、仮にサージ流量が三段インペラ３ｃで最も大きくなるように設計されている場合には、連通部２４は三段目ダイアフラム４ｃに形成されていればよく、サージ流量が四段インペラ３ｄで最も大きくなるように設計されている場合には、連通部２４は四段目ダイアフラム４ｄに形成されていればよい。
【００６１】
さらに、仮にサージ流量が五段インペラ３ｅで最も大きくなるように設計されている場合には、図４に示すように、五段インペラ３ｅのインペラ３流量の出口側のディフューザベーン２２よりも径方向外側と、五段インペラ３ｅのインペラ３流量の入口側のリターンベーン２３よりも径方向外側とを連通するように形成されていることが好ましい。そして、図４に示すように、連通部２４は、吐出スクロールＳに連通していてもよい。
【００６２】
また、仮にサージ流量が四段インペラ３ｄと五段インペラ３ｅとで最も大きくなるように設計されている場合には、図５に示すように、連通部２４は、五段インペラ３ｅのインペラ３流量の出口側のディフューザベーン２２よりも径方向外側と、四段インペラ３ｄのインペラ３流量の入口側のリターンベーン２３よりも径方向外側とを連通するように形成されていることが好ましい。即ち、この場合、四段目ダイアフラム４ｄと五段目ダイアフラム４ｅとが一段のダイアフラムを構成しているとも考えられる。
【００６３】
さらに、図６には本実施形態の他の変形例を示す。この変形例では、全ての段のダイアフラム４ａ〜４ｅに連通部２４が形成されている。即ち、全ての段のインペラ３の下流側と上流側とを連通するように連通部２４が形成されている。
【００６４】
また、これら連通部２４は、各段のダイアフラム４ａ〜４ｅ毎にガスＧが流通する流路面積が異なっている。例えば、連通部２４が連通孔である場合には孔径がダイアフラム４ａ〜４ｅ毎に異なるか、連通孔の数量が異なっている。
【００６５】
そしてこのような多段遠心圧縮機１によると、連通部２４の流路面積がダイアフラム４ａ〜４ｅ毎に異なっていることで、各段のインペラ３毎に異なるサージ流量に合わせて、連通部２４を通じてインペラ３の下流側から上流側へと還流されるガスＧの流量を調整することが可能となる。
【００６６】
即ち、各段のスペックに応じて還流されるガスＧの流量を調整することができ、全ての段でサージングが発生する状態に近づくことがなくなる。よって、より効果的にサージングの発生を抑制することが可能となる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、上述の実施形態では、遠心回転機械の一例として、多段遠心圧縮機１について説明を行ったが、ガスＧに代えて液体を圧送する多段遠心ポンプ等の他の遠心回転機械に上述の実施形態のダイアフラムを適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
上記のダイアフラム、および遠心回転機械によれば、常時連通する連通部を設けることで、圧縮効率を維持しつつ運転状態がサージングの状態に近づくことを抑制可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１…多段遠心圧縮機（回転機械）  ２…回転軸  ３…インペラ  Ｇ…ガス（流体）  ３ａ…一段インペラ  ３ｂ…二段インペラ  ３ｃ…三段インペラ  ３ｄ…四段インペラ  ３ｅ…五段インペラ  ４…ケーシング  ４ａ…一段目ダイアフラム  ４ｂ…二段目ダイアフラム  ４ｃ…三段目ダイアフラム  ４ｄ…四段目ダイアフラム  ４ｅ…五段目ダイアフラム  ７…ジャーナル軸受  ８…スラスト軸受  １１…ハブ  １２…ブレード  １３…シュラウド  ２１…インレットガイドベーン（第一の羽根）  ２２…ディフューザベーン  ２３…リターンベーン（第一の羽根）  ２４…連通部  ＦＣ…ケーシング流路  ＦＣ０…インペラ流路  ＦＣ１…吸込流路（入口側流路）  ＦＣ２…吐出流路（出口側流路）  ＦＣ３…中間流路  ＦＣ４…ディフューザ流路（出口側流路）  ＦＣ５…リターン流路（入口側流路）  ＦＣ６…第一曲り流路部  ＦＣ７…直線流路部  ＦＣ８…第二曲り流路部  Ｓ…吐出スクロール  Ｏ…軸線
【図１】
2015148165.tif 000003
【図２】
2015148165.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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