(57)【要約】【課題】系内全体で右上がり特性発生を抑制しつつ、運転効率の向上を図ることができる回転機械用組立体、及び遠心回転機械を提供する。【解決手段】回転軸３と、回転軸３に固定された複数段のインペラ４と、前段のインペラ４から径方向外側に向かって流出する流体Ｗを、後段のインペラ４に径方向外側から流入させる接続流路２０と、接続流路２０に設けられたディフューザベーン２５と、を備え、インペラ４の出口における直径寸法Ｄ２と、ディフューザベーン２５の入口における直径寸法Ｄ３との比を直径比Ｄ３／Ｄ２と定義した際に、複数の接続流路２０のうちの少なくとも２つの接続流路２０における直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なることを特徴とする。【選択図】図１
2015113714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定された複数段の羽根車と、
前段の前記羽根車から径方向外側に向かって流出する流体を、後段の前記羽根車に径方向外側から流入させる接続流路と、
前記接続流路に設けられたディフューザベーンと、
を備え、
前記羽根車の出口における直径寸法Ｄ２と、前記ディフューザベーンの入口における直径寸法Ｄ３との比を直径比Ｄ３／Ｄ２と定義した際に、複数の前記接続流路のうちの少なくとも２つの前記接続流路における前記直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なることを特徴とする回転機械用組立体。
【請求項２】
前記前段側と前記後段側とで隣接する前記接続流路同士の間で前記直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が交互に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械用組立体。
【請求項３】
前記接続流路では、前記前段側における前記接続流路から前記後段側における前記接続流路に向かって、前記直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が一定の周期で設定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械用組立体。
【請求項４】
前記接続流路では、前記前段側における前記接続流路に比べ、前記後段側における前記接続流路で前記直径比Ｄ３／Ｄ２が大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械用組立体。
【請求項５】
前記接続流路では、前記後段側における前記接続流路に比べ、前記前段側における前記接続流路で前記直径比Ｄ３／Ｄ２が大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械用組立体。
【請求項６】
各々の前記接続流路における前記直径比Ｄ３／Ｄ２は、前記回転軸の周方向に異なることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の回転機械用組立体。
【請求項７】
軸線回りに回転する回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられた請求項１から６のいずれか一項に記載の回転機械用組立体と、
を備えることを特徴とする遠心回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段に羽根車が設けられた回転機械用組立体、及びこれを備えた遠心回転機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多段ポンプや多段圧縮機等、多段に羽根車が設けられた遠心回転機械が知られている。このような遠心回転機械では、一般に複数段の羽根車が１本の回転軸に固定されて回転軸とともに回転し、これら羽根車の回転によって段階的に流体を昇圧する。
【０００３】
また、各々の羽根車の下流にはディフューザが設けられている。このディフューザには、羽根付きのベーンドディフューザ、及び、羽根無しのベーンレスディフューザの二種があり、例えば特許文献１に記載された多段遠心圧縮機には、これらベーンドディフューザ、ベーンレスディフューザが混在して設けられている。
【０００４】
ところで、このような遠心回転機械では、低流量域での運転時には図７のＡ部に示すように、流量（Ｑ）-揚程（Ｈ）特性曲線において右上がり特性部分を有することが知られている。そして、この右上がり特性部分の領域で遠心回転機械を運転する場合、逆流や振動等が生じるため不安定特性が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、羽根車の出口とディフューザ入口との間の径方向の間隔を大きくすることで、このような不安定特性の発生を低減し、右上がり特性の発生を抑制する手法が一般に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−３１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、羽根車の出口とディフューザ入口との間の径方向の間隔を大きくすることで、右上がり特性発生を抑制することが可能である一方で、運転効率は低下してしまうという問題がある。
【０００８】
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、系内全体で右上がり特性発生を抑制しつつ、運転効率の向上を図ることができる回転機械用組立体、及び遠心回転機械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】
【０００９】
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、本発明に係る回転機械用組立体は、回転軸に固定された複数段の羽根車と、前段の前記羽根車から径方向外側に向かって流出する流体を、後段の前記羽根車に径方向外側から流入させる接続流路と、前記接続流路に設けられたディフューザベーンと、を備え、前記羽根車の出口における直径寸法Ｄ２と、前記ディフューザベーンの入口における直径寸法Ｄ３との比を直径比Ｄ３／Ｄ２と定義した際に、複数の前記接続流路のうちの少なくとも２つの前記接続流路における前記直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なることを特徴とする。
【００１０】
このような回転機械用組立体によれば、接続流路における直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なっていることで、直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路と直径比Ｄ３／Ｄ２が大きい接続流路とが混在することになる。即ち、羽根車出口とディフューザベーン入口との間の径方向の間隔が小さいものと、この径方向の間隔が大きいものとが混在することになる。この結果、直径比Ｄ３／Ｄ２が大きい接続流路では不安定特性の発生を低減させることができ、一方で直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路では運転効率の向上を図ることができる。
【００１１】
また、前記前段側と前記後段側とで隣接する前記接続流路同士の間で前記直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が交互に設定されていてもよい。
【００１２】
直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路では、ディフューザベーンでのパッシングによって流体に生じる脈動の振幅が大きくなるが、後段側に隣接する直径比Ｄ３／Ｄ２の大きな接続流路によって、このような脈動を抑えることができる。即ち、接続流路に直径比Ｄ３／Ｄ２の大小を交互に設定することで、このような脈動を抑制しながら流体の昇圧が可能となる。
【００１３】
さらに、前記接続流路では、前記前段側における前記接続流路から前記後段側における前記接続流路に向かって、前記直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が一定の周期で設定されていてもよい。
【００１４】
例えば前段側の複数の接続流路で直径比Ｄ３／Ｄ２を大きく（小さく）設定し、その後段側の複数の接続流路で直径比Ｄ３／Ｄ２を小さく（大きく）設定し、さらに後段側の複数の接続流路で直径比Ｄ３／Ｄ２を大きく（小さく）設定する。そして、このように直径比Ｄ３／Ｄ２の大きい複数の接続流路と直径比Ｄ３／Ｄ２の小さい複数の接続流路とを交互に周期的に設けることで、ディフューザベーンでのパッシングによって流体に生じる脈動を抑制しながら流体の昇圧が可能となる。
【００１５】
また、前記接続流路では、前記前段側における前記接続流路に比べ、前記後段側における前記接続流路で前記直径比Ｄ３／Ｄ２が大きく設定されていてもよい。
【００１６】
このように直径比Ｄ３／Ｄ２が大きいものを後段側に設定することで脈動を抑えた状態の流体を、遠心回転機械から吐出することが可能となる。
【００１７】
さらに、前記接続流路では、前記後段側における前記接続流路に比べ、前記前段側における前記接続流路で前記直径比Ｄ３／Ｄ２が大きく設定されていてもよい。
【００１８】
このように直径比Ｄ３／Ｄ２が大きいものを前段側に設定することで、前段側は安定となるため、脈動を含む不安定な流れが後段側に向かって流通することがなく、機器全体の不安定性を抑えることが可能となる。
【００１９】
また、各々の前記接続流路における前記直径比Ｄ３／Ｄ２は、前記回転軸の周方向に異なっていてもよい。
【００２０】
このように周方向に直径比Ｄ３／Ｄ２が異なっていることで、即ち、ディフューザベーンの入口の位置が周方向に異なっていることで、接続流路毎に右上がり特性発生の抑制、及び、運転効率向上を両立させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る遠心回転機械は、軸線回りに回転する回転軸と、前記回転軸を回転可能に支持するケーシングと、前記ケーシング内に設けられた上記の回転機械用組立体と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
このような遠心回転機械によれば、回転機械用組立体を備えることで、羽根車出口とディフューザベーン入口との間の径方向の間隔が小さいものと、この径方向の間隔が大きいものとが混在することになる。このため、直径比Ｄ３／Ｄ２が大きい接続流路では不安定特性の発生を低減させることができ、一方で直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路では運転効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の遠心回転機械によると、直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なる接続流路が設けられていることで、系内全体で右上がり特性の発生を抑制しつつ、運転効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る遠心ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の第一変形例に係る遠心ポンプの縦断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の第二変形例に係る遠心ポンプの縦断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の第三変形例に係る遠心ポンプの縦断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る遠心ポンプの羽根車及びディフューザベーンを回転軸の軸線方向から見た図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る遠心ポンプの羽根車及びディフューザベーンを回転軸の径方向から見た図である。
【図７】遠心ポンプの流量-揚程特性曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態に係る遠心ポンプ１（遠心回転機械）について説明する。
図１に示すように、遠心ポンプ１は、例えば給水ポンプ等の多段ポンプである。この遠心ポンプ１は、ケーシング２と、ケーシング２を貫通するように配された回転軸３と、回転軸３に固定されて複数段に設けられたインペラ４（羽根車）とを備えている。
【００２６】
回転軸３は、軸線Ｏを中心とした円柱状の部材であって、軸線Ｏを中心に回転可能となっている。
【００２７】
インペラ４は、前段側となる軸線Ｏの一方側から、後段側となる軸線Ｏの他方側に向かって回転軸３に外嵌され、回転軸３とともに回転可能となっている。なお、本実施形態では５段のインペラ４が設けられている。
【００２８】
そして、各々のインペラ４は、軸線Ｏ方向視で略円盤状をなすディスク５と、ディスク５に設けられた複数のブレード６と、これらディスク５及びブレード６を軸線Ｏ方向から覆うカバー７とを備えたクローズドインペラとなっている。なお、このインペラ４は、カバー７を備えていないオープンインペラであってもよい。
【００２９】
ディスク５は、軸線Ｏ方向の一方側（前段側）を向く面が、軸線Ｏ方向の一方側から他方側に向かうに従って漸次拡径する曲面５ｂとなっている軸線Ｏを中心とした略円盤状をなす部材である。また、このディスク５の軸線Ｏを含む径方向内側の位置には、軸線Ｏと同軸上に該ディスク５を軸線Ｏ方向に貫く貫通孔５ａが形成され、この貫通孔５ａに回転軸３が嵌まり込んでいる。
【００３０】
各々のブレード６は、ディスク５における上記の曲面５ｂから軸線Ｏ方向の一方側に立ち上がるように、軸線Ｏの周方向に一定間隔をあけて複数が設けられている。
【００３１】
カバー７は、これら複数のブレード６を覆うように軸線Ｏ方向の一方側からブレード６に取り付けられている。そして、このカバー７と、ディスク５と、周方向に隣接するブレード６とによって囲まれた領域が、径方向内側から外側に向かって流体Ｗが流通可能なインペラ流路ＦＣとなっている。
【００３２】
以下、インペラ４については、前段側から後段側に向かって一段目インペラ４Ａ、二段目インペラ４Ｂ、三段目インペラ４Ｃ、四段目インペラ４Ｄ、五段目インペラ４Ｅとする。
【００３３】
ケーシング２は、複数のインペラ４及び回転軸３を外周側から覆っている。さらに、ケーシング２は、回転軸３の軸線Ｏ方向の一方側と他方側の端部位置に設けられて、ケーシング２に対して回転軸３及びインペラ４を相対回転可能に支持する軸受１０を有している。
【００３４】
さらに、ケーシング２は、軸線Ｏの方向に隣接するインペラ４同士の間であって回転軸３の外周面に沿った位置で、回転軸３の外周面に対向するように設けられたシール装置１１を有している。
【００３５】
また、ケーシング２は、最前段に位置する一段目インペラ４Ａと軸線Ｏ方向の一方側の軸受１０との間、及び、最後段に位置する五段目インペラ４Ｅと軸線Ｏ方向の他方側の軸受１０との間の回転軸３の外周面に沿った位置に、回転軸３の外周面に対向するように設けられたシール装置１２を有している。
【００３６】
そしてこれらシール装置１１、１２は、例えばラビリンスシール等であって、回転軸３の外周面に沿って流体Ｗが漏えいしてしまうことを抑制する。
【００３７】
また、ケーシング２には、一段目インペラ４Ａより軸線Ｏ方向の一方側となる位置で、軸線Ｏの径方向に延びるとともに、一段目インペラ４Ａのインペラ流路ＦＣとケーシング２の外部とを連通し、インペラ流路ＦＣに流体Ｗを導入可能な吸込口１５が形成されている。
【００３８】
さらに、ケーシング２には、五段目インペラ４Ｅより軸線Ｏ方向の他方側となる位置で、軸線Ｏの径方向に延びるとともに、五段目インペラ４Ｅのインペラ流路ＦＣとケーシング２の外部とを連通し、インペラ流路ＦＣからの流体Ｗをケーシング２の外部に吐出可能な吐出口１６が形成されている。
【００３９】
ここで、遠心ポンプ１は、ケーシング２、回転軸３、インペラ４に加え、軸線Ｏの方向に隣接するインペラ４におけるインペラ流路ＦＣ同士を接続する接続流路２０と、各々の接続流路２０に設けられたディフューザベーン２５をさらに備えている。
【００４０】
接続流路２０はケーシング２の内部に環状に設けられている。そして、各々の接続流路２０は、隣接するインペラ４のうち前段側のインペラ４のインペラ流路ＦＣから径方向外側に向かって流出する流体Ｗを、後段側のインペラ４のインペラ流路ＦＣに径方向内側に向かって流入させる。
【００４１】
この接続流路２０は、軸線Ｏ方向に隣接するインペラ４のうちの前段側のインペラ４のインペラ流路ＦＣから流体Ｗが導入されるディフューザ流路２１と、ディフューザ流路２１に連通するリターン流路２２と、リターン流路２２に連通して後段側のインペラ４のインペラ流路ＦＣに流体Ｗを導入する吸込流路２３とを有している。
【００４２】
ディフューザ流路２１は、前段側のインペラ４におけるインペラ流路ＦＣに連通して、ケーシング２の内部で径方向外側に向かって延びている。
【００４３】
リターン流路２２は、ケーシング２の内部で、ディフューザ流路２１から径方向外側に向かって延びた後に径方向内側に向かうように湾曲して径方向内側に向かって延び、流体Ｗの流通方向を転向させる。
【００４４】
吸込流路２３は、ケーシング２の内部で、リターン流路２２から径方向内側に向かって延びて、後段側のインペラ４におけるインペラ流路ＦＣに連通している。ここで、吸込流路２３には、軸線Ｏの周方向に互いに離間して複数設けられた羽根部材２６ａを有するリターンベーン２６が設けられている。
【００４５】
ディフューザベーン２５は、本実施形態では各々のディフューザ流路２１に、軸線Ｏの周方向に互いに離間して複数設けられた羽根部材２５ａを有し、動圧を静圧として回復させる。その後、リターンベーン２６によってディフューザ流路２１からリターン流路２２を介して流入した流体Ｗから旋回成分を取り除く。
【００４６】
ここで、一段目インペラ４Ａのインペラ流路ＦＣの出口に接続された接続流路２０を一段目接続流路２０Ａとし、同様に後段側に向かって、二段目接続流路２０Ｂ、三段目接続流路２０Ｃ、四段目接続流路２０Ｄとする。
【００４７】
またここで、インペラ４のブレード６の入口（前縁）における径方向寸法（直径）をＤ１、ブレード６の出口（後縁）における径方向寸法（直径）をＤ２、ディフューザベーン２５の入口（前縁）における径方向寸法（直径）をＤ３、ディフューザベーン２５の出口（後縁）における径方向寸法（直径）をＤ４とする。なお、本実施形態でブレード６の入口とはブレード６の前縁における径方向の最も外側の位置を示し、ブレード６の出口とはブレード６の後縁における径方向の最も外側の位置を示す。
【００４８】
そして、各々の接続流路２０では直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なっている。具体的には、一段目接続流路２０Ａで直径比Ｄ３／Ｄ２が大きく設定され、二段目接続流路２０Ｂで直径比Ｄ３／Ｄ２が一段目接続流路２０Ａよりも小さく設定される。同様に、三段目接続流路２０Ｃで二段目接続流路２０Ｂよりも大きく、四段目接続流路２０Ｄで三段目接続流路２０Ｃよりも小さくなっており、後段側に向かって直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が交互に設定されている。
【００４９】
このような遠心ポンプ１によると、接続流路２０における直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なっていることで、直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路２０と直径比Ｄ３／Ｄ２が大きい接続流路２０とが混在することになる。換言すると、羽根車出口とディフューザベーン２５入口との間の径方向の間隔が小さいものと、この径方向の間隔が大きいものとが混在することになる。
【００５０】
この結果、直径比Ｄ３／Ｄ２が大きい接続流路２０では不安定特性の発生を低減させることができる一方で、直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路２０では運転効率の向上を図ることができ、不安定特性発生の低減と運転効率の向上という二つの効果を同時に得ることが可能となる。
【００５１】
ここで、直径比Ｄ３／Ｄ２が小さい接続流路２０では、ディフューザベーン２５でのパッシングによって流体Ｗに生じる脈動の振幅が大きくなってしまう。しかしこの点、本実施形態では、軸線Ｏ方向に隣接する接続流路２０同士の間で直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が交互に設定されていている。このため、直径比Ｄ３／Ｄ２の小さい接続流路２０で流体Ｗに脈動が生じた後に、直径比Ｄ３／Ｄ２が大きい接続流路２０で流体Ｗの脈動を抑えることができ、安定的に流体Ｗを昇圧することができる。
【００５２】
このように本実施形態の遠心ポンプ１では、接続流路２０毎で直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なっており、系内全体で右上がり特性の発生を抑制しつつ、同時に運転効率の向上を図ることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、全ての接続流路２０にディフューザベーン２５が設けられているとしているが、少なくとも２つの接続流路２０にディフューザベーン２５が設けられていればよく、これらディフューザベーン２５が設けられた接続流路２０の直径比Ｄ３／Ｄ２が互いに異なっていればよい。
【００５４】
また、上述したように、直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が交互に設定される場合には、一段目接続流路２０Ａ、三段目接続流路２０Ｃを同じ直径比Ｄ３／Ｄ２に設定し、二段目接続流路２０Ｂ、四段目接続流路２０Ｄを同じ直径比Ｄ３／Ｄ２に設定してもよい。この場合、脈動の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００５５】
さらに、直径比Ｄ３／Ｄ２の大小の順番は、上述したように前段側から後段側に向かって大、小、大、小の順番であってもよいし、逆に、前段側から後段側に向かって小、大、小、大の順番となっていてもよい。
【００５６】
ここで、直径比Ｄ３／Ｄ２は図２に示すように設定されてもよい。即ち、直径比Ｄ３／Ｄ２は、一段目接続流路２０Ａで大きく、二段目接続流路２０Ｂで一段目接続流路２０Ａと同じ値とされ、三段目接続流路２０Ｃでは一段目接続流路２０Ａ及び二段目接続流路２０Ｂよりも小さく、四段目接続流路２０Ｄでは三段目接続流路２０Ｃよりも大きくなっている。即ち、直径比Ｄ３／Ｄ２は、前段側から後段側に向かって大、大、小、大の順に設定されている。
【００５７】
このように直径比Ｄ３／Ｄ２を設定することで、前段側における接続流路２０から後段側における接続流路２０に向かって、直径比Ｄ３／Ｄ２の大小が一定の周期で設定されていることになる。このようにすることによっても、ディフューザベーン２５でのパッシングによって流体Ｗに生じる脈動を抑制しながら流体Ｗの昇圧が可能となる。なお例えば、直径比Ｄ３／Ｄ２は前段側から後段側に向かって、小、大、大、小の順に設定するなど、直径比Ｄ３／Ｄ２の大小の組み合わせは、周期的であれば様々なパターンを適宜選択可能である。
【００５８】
さらに、直径比Ｄ３／Ｄ２は図３に示すように設定されてもよい。即ち、直径比Ｄ３／Ｄ２は、一段目接続流路２０Ａ及び二段目接続流路２０Ｂで小さく、三段目接続流路２０Ｃ及び四段目接続流路２０Ｄで、一段目接続流路２０Ａ及び二段目接続流路２０Ｂよりも大きくなっている。即ち、直径比Ｄ３／Ｄ２は、前段側から後段側に向かって小、小、大、大の順に設定されている。
【００５９】
なお、図３に示す場合では、直径比Ｄ３／Ｄ２は、一段目接続流路２０Ａと二段目接続流路２０Ｂとで同じ値に設定され、三段目接続流路２０Ｃと四段目接続流路２０Ｄとで同じ値に設定されている。しかし、必ずしもこのようになっていなくともよく、少なくとも前段側における接続流路２０に比べ、後段側における接続流路２０で直径比Ｄ３／Ｄ２が大きくなっていればよい。
【００６０】
そしてこのように直径比Ｄ３／Ｄ２を設定することで、脈動を抑えた状態の流体Ｗを、遠心ポンプ１から吐出することが可能となる。さらに、直径比Ｄ３／Ｄ２の異なる二種の既存のケーシング２を前段、後段に準備し、これらをつなぎ合せることで容易に直径比Ｄ３／Ｄ２が小、小、大、大の順となるような遠心ポンプ１を構成することができる。
【００６１】
また、直径比Ｄ３／Ｄ２は図４に示すように設定されてもよい。即ち、直径比Ｄ３／Ｄ２は、一段目接続流路２０Ａ及び二段目接続流路２０Ｂで大きく、三段目接続流路２０Ｃ及び四段目接続流路２０Ｄで、一段目接続流路２０Ａ及び二段目接続流路２０Ｂよりも小さくなっている。即ち、直径比Ｄ３／Ｄ２は、前段側から後段側に向かって大、大、小、小の順に設定されている。
【００６２】
なお、図４に示す場合では、直径比Ｄ３／Ｄ２は、一段目接続流路２０Ａと二段目接続流路２０Ｂとで同じ値に設定され、三段目接続流路２０Ｃと四段目接続流路２０Ｄとで同じ値に設定されている。しかし、必ずしもこのようになっていなくともよく、少なくとも後段側における接続流路２０に比べ、前段側における接続流路２０で直径比Ｄ３／Ｄ２が大きくなっていればよい。
【００６３】
そしてこのように直径比Ｄ３／Ｄ２を設定することで、前段側は安定となるため、脈動を含む不安定な流れが後段側に向かって流通することがなく、遠心ポンプ１の機器全体の不安定性を抑えることが可能となる。また、遠心ポンプ１に取り込まれる流体Ｗに脈動が含まれて不安定な流れとなっている場合であっても、この脈動を抑え、効率的な流体Ｗの昇圧が可能となる。さらに、直径比Ｄ３／Ｄ２の異なる二種の既存のケーシング２を前段、後段に準備し、これらをつなぎ合せることで容易に直径比Ｄ３／Ｄ２が大、大、小、小の順となるような遠心ポンプ１を構成することができる。
【００６４】
〔第二実施形態〕
以下、本発明の第二実施形態に係る遠心ポンプ５１（遠心回転機械）について説明する。
図５及び図６に示すように、各々の接続流路２０におけるディフューザ流路２１毎に、ディフューザベーン５５の羽根部材５５ａ同士の寸法が周方向に異なっている。
【００６５】
具体的には、本実施形態では、ディフューザベーン５５の入口となる羽根部材５５ａ（５５ａ１）の前縁が径方向内側に位置するものと、この羽根部材５５ａ（５５ａ１）よりも前縁が径方向外側に位置する羽根部材５５ａ（５５ａ２）との二種の羽根部材が交互に配置されている。これにより、各ディフューザ流路２１では、ディフューザベーン５５の羽根部材５５ａについて、周方向に直径比Ｄ３／Ｄ２が交互に大小となるように設定されている。
【００６６】
本実施形態の遠心ポンプ５１によると、各々の接続流路２０で周方向に直径比Ｄ３／Ｄ２が異なっていることで、各々の接続流路２０で右上がり特性発生の抑制、及び、運転効率向上を両立させることができる。よって、系内全体で右上がり特性発生を抑制、及び、運転効率向上の効果をさらに高めることが可能となる。
【００６７】
なお、ディフューザベーン５５の羽根部材５５ａについては、直径比Ｄ３／Ｄ２が交互に大小となっていなくともよく、少なくとも直径比Ｄ３／Ｄ２が異なるものが混在していればよい。
【００６８】
また、全ての接続流路２０におけるディフューザベーン５５について、直径比Ｄ３／Ｄ２が周方向に異なっていなくともよい。即ち、少なくとも一つの接続流路２０におけるディフューザベーン５５について、直径比Ｄ３／Ｄ２が周方向に異なっていればよい。
【００６９】
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、遠心回転機機械の一例として遠心ポンプ１、５１について説明を行ったが、例えば、遠心圧縮機等の他の遠心回転機械に上述した構成を適用してもよい。
【００７０】
また、直径比Ｄ４／Ｄ２の数値は特に限定されるものではなく、各段で同じ値であっても異なる値であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…遠心ポンプ（遠心回転機械）  ２…ケーシング  ３…回転軸  ４…インペラ（羽根車）  ４Ａ…一段目インペラ  ４Ｂ…二段目インペラ  ４Ｃ…三段目インペラ  ４Ｄ…四段目インペラ  ４Ｅ…五段目インペラ  ５…ディスク  ５ａ…貫通孔  ５ｂ…曲面  ６…ブレード  ７…カバー  ＦＣ…インペラ流路  １０…軸受  １１…シール装置  １２…シール装置  １５…吸込口  １６…吐出口  ２０…接続流路  ２０Ａ…一段目接続流路  ２０Ｂ…二段目接続流路  ２０Ｃ…三段目接続流路  ２０Ｄ…四段目接続流路  ２１…ディフューザ流路  ２２…リターン流路  ２３…吸込流路  ２５…ディフューザベーン  ２５ａ…羽根部材  ２６…ディフューザベーン  ２６ａ…羽根部材  Ｏ…軸線  Ｗ…流体  ５１…遠心ポンプ（遠心回転機械）  ５５…ディフューザベーン  ５５ａ（５５ａ１、５５ａ２）…羽根部材
【図１】
2015113714.tif 000003
【図２】
2015113714.tif 000004
【図３】
2015113714.tif 000005
【図４】
2015113714.tif 000006
【図５】
2015113714.tif 000007
【図６】
2015113714.tif 000008
【図７】
2015113714.tif 000009