(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータよりもガスの流れ方向の下流側に配置され、前記モータによって回転駆動されて前記ガスの昇圧を行う主羽根車と、
前記モータよりも前記ガスの流れ方向の上流側に配置され、前記モータによって回転駆動されて前記ガスの少なくとも一部を該モータに向けて送風する冷却ファンと、
前記冷却ファンと前記モータとの間であって該冷却ファンが回転する円軌道の径方向外側に設けられ、該冷却ファンによって送風される前記ガスに含まれる異物を回収する異物回収部と、
前記モータの外径よりも径方向外側に設けられ、前記主羽根車に向けた前記ガスの流路である第一の流路と、
前記モータの外径よりも径方向内側に設けられ、前記主羽根車に向けた前記ガスの流路である第二の流路と、
を備え、
前記冷却ファンは、前記モータの回転軸に沿った方向で前記第二の流路に向けて前記ガスを送風する、
ことを特徴とする圧縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向外側にその深さ方向を有する溝から構成されることを特徴とする圧縮装置。
【請求項３】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向外側にその深さ方向を有する溝から構成され、
前記溝の開口部には、前記ガスの流れの上流側から下流側に向けて延伸する凸部を設けたことを特徴とする圧縮装置。
【請求項４】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向外側にその深さ方向を有する溝から構成され、
前記溝の開口部には、前記ガスの流れの上流側から下流側に向けて延伸する凸部を設け、
前記凸部の前記下流側の端部は、前記円軌道の径方向外側に向けて屈曲していることを特徴とする圧縮装置。
【請求項５】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向外側にその深さ方向を有する溝から構成され、
前記溝の少なくとも一部に、前記ケーシングを前記円軌道の径方向に貫通する貫通孔を有することを特徴とする圧縮装置。
【請求項６】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向内側に延伸する凸部から構成されることを特徴とする圧縮装置。
【請求項７】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向内側に延伸する凸部から構成され、
前記凸部の前記径方向内側の端部は、前記上流側に向けて屈曲していることを特徴とする圧縮装置。
【請求項８】
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記異物回収部は、前記冷却ファン及び前記モータに対向して配置されたケーシングの内壁に設けた、前記円軌道の径方向内側に延伸する凸部から構成され、
前記凸部の前記上流側の少なくとも一部に、前記ケーシングを前記円軌道の径方向に貫通する貫通孔を有することを特徴とする圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮装置に関し、特にガスを圧縮する圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、天然ガスを生産する上流プラントでは、地下数千メートル下にある天然ガス田から天然ガスを採掘するため、数千メートルの長さの井戸が掘られる。
【０００３】
生産プラントの稼動当初は、天然ガス田が持つ自噴圧力によって、地下から地上に向けて、天然ガスが井戸を通って噴出する。しかしながら、生産が進むと、自噴圧力が減衰していくため、天然ガスの生産量が低下するという問題が発生する。この天然ガスの生産減衰問題を解決するため、井戸の中に圧縮装置を設置して、当該圧縮装置により天然ガスを地上に圧送するという方法がある。
【０００４】
この種の圧縮装置に関連する技術として、特許文献１は、圧縮装置の駆動源であるモータを冷却する冷却ファンの上流側に、ガス中に含まれる異物（例えば、金属、砂、液滴など）を除去するためのフィルタを設置し、このフィルタを通過して異物が除去されたガスでモータを冷却する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，３３８，２６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように天然ガス田に近い場所に圧縮装置を設置することによって生産能力の改善が見込めるが、地下数千メートルの井戸元は周囲温度が高温であるため、モータを冷却することが困難となる。また井戸掘りに要するコストを低減するために井戸の内径は小さく、モータ冷却用の補機（例えばブロア）を設置するための十分なスペースが井戸の中には存在しないという問題がある。
【０００７】
この場合、補機を設置するための十分なスペースを確保できないため、天然ガス田の天然ガスを用いてモータを冷却することが考えられる。しかしながら、この天然ガスには、金属、砂、液滴などの異物が混入しており、これらの異物はモータの損傷をもたらすおそれがある。
【０００８】
この点に関し、特許文献１に記載のように異物を除去するためのフィルタを設置することが考えられる。しかし、圧縮装置の使用時間が経過するにつれてフィルタに異物が蓄積し、蓄積された異物が流体抵抗となり冷却ガスの流れを阻害するので、使用時間とともにモータの冷却効率が低下するおそれがある。また、天然ガス田に近い場所に圧縮装置を設置した場合、周囲温度が高温であることから、高温環境に耐えられるフィルタ材の適用が必要となる。これは材料費のコスト増や、冷却システムの信頼性低下の原因となりうる。
【０００９】
本発明の目的は、モータ冷却用の補機を用いずに昇圧前のガスによってモータの冷却を行いながらも、フィルタを必要とせずにモータへの異物混入を防ぐことが可能な圧縮装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記の目的を達成するために、モータと、前記モータよりもガスの流れ方向の下流側に配置され、前記モータによって回転駆動されて前記ガスの昇圧を行う主羽根車と、前記モータよりも前記ガスの流れ方向の上流側に配置され、前記モータによって回転駆動されて前記ガスの少なくとも一部を該モータに向けて送風する冷却ファンと、前記冷却ファンと前記モータとの間であって該冷却ファンが回転する円軌道の径方向外側に設けられ、該冷却ファンによって送風される前記ガスに含まれる異物を回収する異物回収部と、前記モータの外径よりも径方向外側に設けられ、前記主羽根車に向けた前記ガスの流路である第一の流路と、前記モータの外径よりも径方向内側に設けられ、前記主羽根車に向けた前記ガスの流路である第二の流路と、を備え、前記冷却ファンは、前記モータの回転軸に沿った方向で前記第二の流路に向けて前記ガスを送風する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モータ冷却用の補機を用いずに昇圧前のガスによってモータの冷却を行いながらも、フィルタを必要とせずにモータへの異物混入を防ぐことが可能な圧縮装置を提供することができる。
【００１２】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態による圧縮装置の軸位置での側断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図３】本発明の実施例２に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図４】本発明の実施例３に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図５】本発明の実施例４に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図６】本発明の実施例５に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図７】本発明の実施例６に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図８】本発明の実施例７に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図９】本発明の実施例８に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図１０】本発明の実施例９に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図１１】本発明の実施例１０に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図１２】図８の実施例７を示す図であって、断面位置を示す図。
【図１３】図１２のＡ−Ａ’断面図。
【図１４】本発明の実施例１１に係る構成を示す図であって、図１３と同じ位置での断面図。
【図１５】本発明の実施例１２に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図１６】本発明の実施例１３に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図１７】本発明の実施例１４に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【図１８】本発明の実施例１５に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る圧縮装置について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態による圧縮装置の軸位置での側断面図である。なお、図１を含む各図において、図面の見やすさのため、例えば、円筒形状の部材の端部のうち断面以外の箇所について図示を省略している。
【００１６】
本実施の形態の圧縮装置１００は、天然ガスを昇圧し圧送する主羽根車１と、主羽根車１を回転駆動する電動モータ４と、モータ４によって回転駆動され、モータ４を冷却するガスを送風する冷却ファン２と、主羽根車１と冷却ファン２の回転軸であり、モータ４の駆動力を主羽根車１と冷却ファン２に伝達するシャフト３と、冷却ファン２の外径側に設置される固定ケーシング５と、モータ４の外径側に設置される固定ケーシング６と、固定ケーシング５及び固定ケーシング６の外径（圧縮装置１００の最外径）に設置される固定ケーシング７と、を有して構成される。
【００１７】
なお、本実施の形態では、天然ガスを昇圧し圧送する構成について説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、如何なる気体を昇圧するものであってもよい。
【００１８】
モータ４は、ステータ４ａと不図示のロータとを有し、ロータはシャフト３に固定されている。ステータ４ａは固定ケーシング６に固定されており、モータ４の駆動によってロータに固定されたシャフト３が回転する。なお、シャフト３の軸受の図示は省略している。
【００１９】
主羽根車１はシャフト３に固定されており、シャフト３の回転に伴って主羽根車１も回転する。また、冷却ファン２もシャフト３に固定されており、シャフト３の回転に伴って冷却ファン２も回転する。ガスの流れの上流側から下流側に向かって、冷却ファン２、モータ４のロータ、及び主羽根車１がこの順で、シャフト３に固定されている。すなわち、主羽根車１は、モータ４よりもガスの流れ方向の下流側に配置され、冷却ファン２は、モータ４よりもガスの流れ方向の上流側に配置されている。なお、以下では、ガスの流れの上流（側）又は下流（側）を単に「上流（側）」又は「下流（側）」と表記することがある。
【００２０】
固定ケーシング６は円筒形状であり、内部にモータ４を収容している。固定ケーシング６の上流側の端部には、やはり円筒形状の固定ケーシング５が固定されている。固定ケーシング５の内壁（内周面）は冷却ファン２に対向している。図１では固定ケーシング５と固定ケーシング６とは別体で形成しているが、一体であってもかまわない。固定ケーシング５の内壁には、後述の実施例で詳しく説明する異物回収部１０１を設けている。固定ケーシング５への異物回収部１０１の形成の容易性確保のため、固定ケーシング５は固定ケーシング６と別体にする場合がある。固定ケーシング５は固定ケーシング６に必ずしも固定されていなくてもよい。図１の固定ケーシング５は、その外径が上流に向かって縮小しつつ、その内径が上流から下流に向かって一定に保持された形状を有するが、これは固定ケーシング５の形状の一例に過ぎず、他の形状を採用しても良い。
【００２１】
固定ケーシング５及び固定ケーシング６と、固定ケーシング７との間には略環状の隙間が形成されており、この隙間が、天然ガスが流れる主流流路である。固定ケーシング５及び固定ケーシング６と、固定ケーシング７との間は、主流流路として必要十分な間隔に設定される。
【００２２】
固定ケーシング５及び固定ケーシング６の内部に形成される流路は、モータ４を冷却する天然ガス（冷却ガス）が流れる冷却流流路となる。冷却流流路中においてモータ４のステータ４ａとロータとの間には隙間があり、この隙間を冷却ガスが流れる。
【００２３】
モータ４は発熱し、シャフト３やステータ４ａなどは高温となるため、その冷却が必要である。本実施の形態では、圧送する天然ガスを用いて冷却する。
【００２４】
主羽根車１によって昇圧された後の天然ガスは、高温となっているため、シャフト３やモータ４を冷却するガスとして適さない。そこで、本実施の形態では、冷却ガスを送風する冷却ファン２を、モータ４や主羽根車１よりも、ガスの流れの上流側に設置する。
【００２５】
本実施の形態では、矢印８に示す流れの、主流流路を流れる天然ガスとは別に、矢印９に示す天然ガスの流れを、冷却ファン２により生成する。すなわち、昇圧する前の天然ガスの一部が冷却ファン２によってモータ４に向けて流入し、シャフト３やステータ４ａを冷却する。この冷却ガスは、主羽根車１の直前で、主流流路を流れてくる天然ガスと合流し、主羽根車１に流入し、昇圧され、圧送される。
【００２６】
ここで、矢印９に示す流れの天然ガスによる冷却ガスには、金属、砂、液滴などの異物が混入しているおそれがあるため、この冷却ガスがモータ４内に進入する前に、これらの異物を除去する必要がある。本実施の形態では、固定ケーシング５の内壁に設けた凹部（溝）または凸部によって形成される異物回収部１０１によって冷却ガス内の異物を回収することによって異物を除去する。
【００２７】
上記のように構成した圧縮装置では、異物を含む天然ガスの一部は、モータ４により回転駆動される冷却ファン２によって固定ケーシング５内の冷却流流路内に冷却ガスとして取り込まれる。そして、その冷却ガス内の異物は冷却ファン２に付与される遠心力によって固定ケーシング５の内壁面上またはその近傍に集められながら、固定ケーシング５の内壁面上に形成された異物回収部１０１で捕集され、異物回収部１０１の下流側に位置するモータ４に達する前に冷却ガスから分離される。異物が分離された冷却ガスは、発熱したモータ４と熱交換してモータ４を冷却した後に、固定ケーシング５及び固定ケーシング６の外周の主流流路を通過してきたガスとともに主羽根車１に導入されて圧縮される。したがって、本実施の形態によれば、モータ冷却用の補機を用いずに昇圧前のガスによってモータ４の冷却を行いながらも、フィルタを必要とせずにモータ４への異物混入を防ぐことができる。
【００２８】
以下、異物回収部１０１の具体的な構成を示す各実施例について説明する。なお、各実施例において、図１あるいは他の実施例と同様の構成については、同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。
【実施例１】
【００２９】
図２は、本発明の実施例１に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００３０】
本実施例では、異物回収部１０１として、固定ケーシング５の内壁に溝（凹部）１０を設けている。
【００３１】
溝１０は、冷却ファン２が回転する円軌道の径方向外側にその深さ方向を有する。また、溝１０は、固定ケーシング５の内壁の全周にわたって設けている。溝の形状及び深さは全周にわたって統一することが好ましいが、これは必須ではない。なお、溝１０は、固定ケーシング５の内壁の全周にわたって設けずに、周方向に点在するように設ける場合がある。この場合も溝の形状及び深さは統一する必要はない。
【００３２】
金属、砂、液滴などの異物を含むガスは、矢印９に従って、冷却ファン２に流入する。冷却ファン２の下流では、ガスに遠心力が付与されるため、ガスに対して比重の大きい、金属、砂、液滴などの異物は、矢印１１に示すように、外径側に運ばれる。このとき、固定ケーシング５の内壁に溝１０を設けることによって、外径側に運ばれた異物が溝１０の中に閉じ込められ、モータ４に進入する冷却ガスの異物を除去することが可能となる。
【実施例２】
【００３３】
図３は、本発明の実施例２に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００３４】
本実施例では、異物回収部１０１として、固定ケーシング５の内壁に溝１０を設けている。
【００３５】
さらに本実施例では、溝１０の開口部に、ガスの流れの上流側から下流側に向けて延伸する凸部１３を設けている。
【００３６】
固定ケーシング５に設けられた溝１０において、溝１０の中に閉じ込められた異物は、溝１０の中で、冷却ガスとともに渦流れの状態で滞留する。この渦流れは、溝１０の下流側の壁面に沿って外径側に向かった後に溝１０の底面に沿って上流側に戻り、その後、溝１０の上流側の壁面に沿って内径側に転向して下流側に流れる渦流れとなっている（図３では反時計回りの渦となっている。）。すなわち、溝１０の中で流れの向きが外径側から内径側に転向する。この渦流れの向きの転向は、溝１０内で滞留する異物を冷却流流路内に戻す流れとして作用するため、異物が溝１０から抜け出すおそれがある。そのおそれに備え、本実施例では、異物が溝１０から抜け出すのを邪魔する邪魔板として、溝１０の上流側の壁面から下流側に延びる凸部１３を設けた。
【００３７】
溝１０内の渦流れで内径側に向かって流れてきた異物は、この凸部１３に衝突することによって冷却流流路に戻ることなく溝１０内を下流側に流れ、その後外径側の流れを再度付与されるので、溝１０の中に異物が閉じ込められている状態が継続される。
【実施例３】
【００３８】
図４は、本発明の実施例３に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００３９】
本実施例では、異物回収部１０１として、固定ケーシング５の内壁に溝１０を設けている。
【００４０】
さらに本実施例では、溝１０の開口部に、ガスの流れの上流側から下流側に向けて延伸し、さらにその先端が外径側（冷却ファン２が回転する円軌道の径方向外側）に向けて９０°の角度で屈曲する凸部１２を設けている。
【００４１】
凸部１２は、実施例２の凸部１３と同様に異物が溝１０から抜け出すのを邪魔する邪魔板として機能するものであるが、上流側から下流側に延伸した後に外径側に屈曲している部分によって、異物の流れに外径側の流れを付与できるので、実施例２の凸部１３よりも異物の閉じ込め性能に優れている。
【実施例４】
【００４２】
図５は、本発明の実施例４に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００４３】
本実施例では、異物回収部１０１として、固定ケーシング５の内壁に溝１０を設けている。
【００４４】
さらに本実施例では、溝１０の開口部に、ガスの流れの上流側から下流側に向けて延伸し、さらにその先端が外径側（冷却ファン２が回転する円軌道の径方向外側）に向けて鋭角に屈曲する凸部１４を設けている。
【００４５】
凸部１４は、凸部１３と同様に、異物が溝１０から抜け出すのを邪魔する邪魔板として機能するものであり、凸部１２と同様に凸部１３よりも異物の閉じ込め性能に優れている。
【００４６】
凸部１２や凸部１４のような先端の屈曲は、鈍角に屈曲するものであってもよいし、湾曲するものであってもよく、異物が混入した冷却ガスの流れの状況に応じて、より効果的に異物を溝１０の中に閉じ込めることができるよう、任意の最適な形状で形成される。
【００４７】
凸部１３，１２，１４は、固定ケーシング５の内壁の全周にわたって設けることが好ましいが、周方向の一部または周方向に点在するように設けても良い。
【実施例５】
【００４８】
図６は、本発明の実施例５に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００４９】
本実施例では、異物回収部１０１として、固定ケーシング５の内壁に凸部２０を設けている。
【００５０】
凸部２０は、冷却ファン２が回転する円軌道の径方向内側に延伸する。また、凸部２０は、固定ケーシング５の内壁の全周にわたって設けている。なお、凸部２０は、固定ケーシング５の内壁の全周にわたって設けずに、周方向に点在するように設ける場合がある。
【００５１】
金属、砂、液滴などの異物を含むガスは、矢印９に従って、冷却ファン２に流入する。冷却ファン２の下流では、ガスに遠心力が付与されるため、ガスに対して比重の大きい、金属、砂、液滴などの異物は、矢印１１に示すように、外径側に運ばれる。このとき、固定ケーシング５の内壁に凸部２０を設けることによって、外径側に運ばれた異物が凸部２０で行く手を遮られ、モータ４に進入する冷却ガスの異物を除去することが可能となる。
【実施例６】
【００５２】
図７は、本発明の実施例６に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００５３】
本実施例では、異物回収部１０１として、固定ケーシング５の内壁に凸部２１を設けている。
【００５４】
凸部２１は、その先端がガスの流れの上流側に向けて９０°の角度で屈曲する。
【００５５】
凸部２１は、凸部２０と同様に、異物の行く手を遮る。
【００５６】
凸部２１のような先端の屈曲は、鋭角に屈曲するものであってもよいし、鈍角に屈曲するものであってもよいし、湾曲するものであってもよく、異物が混入した冷却ガスの流れの状況に応じて、より効果的に異物の行く手を遮ることができるよう、任意の最適な形状で形成される。
【実施例７】
【００５７】
図８は、本発明の実施例７に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００５８】
本実施例では、図２に示した実施例１の構成に加え、異物回収部１０１は、溝１０内において、放射状に固定ケーシング５を貫通する複数の貫通孔１５を有する。貫通孔１５の内径側の端部は溝１０の底面に位置しており、貫通孔１５の外径側の端部は固定ケーシング５の外壁面上に位置している。
【００５９】
貫通孔１５は、図１に示した矢印８の流れの主流流路と、矢印９の流れの流路とを連通する連通路であり、周方向に複数点在する。なお、固定ケーシング５の全周にわたって貫通させる場合があるが、この場合には固定ケーシング５は軸方向に２分割されるので、分割された固定ケーシング同士を連結する部材が別途必要となる。
【００６０】
なお、図８の例では、溝１０内の貫通孔１５の位置は、溝１０の側壁のうちガスの流れの下流側の壁に沿って設けている。これは、溝１０の下流側の壁面の近傍には、外径側の流れが集中するため、溝１０内の異物を積極的に主流流路に排出できるためである。
【００６１】
溝１０に閉じ込められた異物は、遠心力によって、連通路である貫通孔１５を通り抜け、主流流路へと逃がされる。この連通路の働きによって、溝１０に異物が蓄積し、溢れるのを防ぐことができる。
【実施例８】
【００６２】
図９は、本発明の実施例８に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００６３】
本実施例では、図４に示した実施例３の構成に加え、異物回収部１０１は、溝１０内において、放射状に固定ケーシング５を貫通する複数の貫通孔１６を有する。
【００６４】
貫通孔１６は、図１に示した矢印８の流れの主流流路と、矢印９の流れの流路とを連通する連通路であり、周方向に複数点在する。なお、固定ケーシング５の全周にわたって貫通させる場合がある。
【００６５】
溝１０内の貫通孔１６の位置は、溝１０の側壁のうちガスの流れの下流側の壁に沿って設けている。
【００６６】
溝１０内で渦状の流れとなっている異物は、凸部１２に衝突することによって、溝１０の中に閉じ込められている状態が継続される。
【００６７】
さらに、溝１０に閉じ込められた異物は、遠心力によって、連通路である貫通孔１６を通り抜け、主流流路へと逃がされる。この連通路の働きによって、溝１０に異物が蓄積し、溢れるのを防ぐことができる。
【実施例９】
【００６８】
図１０は、本発明の実施例９に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００６９】
本実施例では、図６に示した実施例５の構成に加え、異物回収部１０１は、放射状に固定ケーシング５を貫通する複数の貫通孔２２を有する。
【００７０】
貫通孔２２は、図１に示した矢印８の流れの主流流路と、矢印９の流れの流路とを連通する連通路であり、周方向に複数点在する。なお、固定ケーシング５の全周にわたって貫通させる場合がある。
【００７１】
貫通孔２２の位置は、凸部２０の側壁のうちガスの流れの上流側の壁に沿って設けている。
【００７２】
ガス内の異物は、凸部２０によって行く手を遮られ、さらに、遠心力によって、連通路である貫通孔２２を通り抜け、主流流路へと逃がされる。
【００７３】
なお、異物回収部１０１は、凸部２０を設けずに、貫通孔２２を設ける場合がある。
【実施例１０】
【００７４】
図１１は、本発明の実施例１０に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００７５】
本実施例では、図７に示した実施例６の構成に加え、異物回収部１０１は、放射状に固定ケーシング５を貫通する複数の貫通孔２３を有する。
【００７６】
貫通孔２３は、図１に示した矢印８の流れの主流流路と、矢印９の流れの流路とを連通する連通路であり、周方向に複数点在する。なお、固定ケーシング５の全周にわたって貫通させる場合がある。
【００７７】
貫通孔２３の位置は、凸部２１の側壁のうちガスの流れの上流側の壁に沿って設けている。
【００７８】
ガス内の異物は、凸部２０によって行く手を遮られ、さらに、遠心力によって、連通路である貫通孔２２を通り抜け、主流流路へと逃がされる。
【実施例１１】
【００７９】
実施例１１では、放射状に固定ケーシング５を貫通する貫通孔の形状の、他とは異なる例について説明する。まず、図８に示した実施例７の貫通孔の形状について説明する。
【００８０】
図１２は、図８の実施例７を示す図であって、断面位置を示す図である。
【００８１】
図１３は、図１２のＡ−Ａ’断面図である。
【００８２】
図１３においては、固定ケーシング５や６内のシャフト３やモータ４などの図示は省略している。
【００８３】
図１３に示すように、実施例７では、貫通孔１５は軸中心から放射状に複数（図１３では等間隔で１２個）設けている。
【００８４】
次に実施例１１について説明する。
【００８５】
図１４は、本発明の実施例１１に係る構成を示す図であって、図１３と同じ位置での断面図である。
【００８６】
この実施例１１では、図１に示した矢印８の流れの主流流路と、矢印９の流れの流路とを連通する連通路である貫通孔１７を複数（図１４では等間隔で１２個）設けている。
【００８７】
連通路である貫通孔１７を通る異物の流れ方向は、径方向と周方向の２成分をもっている。そこで実施例１１では、この異物の流れ方向と連通路の方向とが合致するよう、貫通孔１７を径方向に対して傾けて設けている。このような貫通孔１７を周方向に複数設けることによって、連通路での圧損の増大を抑制しながら、効果的に異物を主流流路に逃がすことができる。
【実施例１２】
【００８８】
図１５は、本発明の実施例１２に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００８９】
本実施例では、図２に示した実施例１の異物回収部１０１、すなわち溝１０を、シャフト３の回転軸方向に複数（図１５では３個）設けている。
【００９０】
溝１０を軸方向に複数設けることによって、より確実に冷却ガスから異物を除去することが可能となる。
【実施例１３】
【００９１】
図１６は、本発明の実施例１３に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００９２】
本実施例では、図４に示した実施例３の異物回収部１０１、すなわち溝１０及び凸部１２を、シャフト３の回転軸方向に複数（図１６では３個）設けている。
【００９３】
溝１０及び凸部１２を軸方向に複数設けることによって、より確実に冷却ガスから異物を除去することが可能となる。
【実施例１４】
【００９４】
図１７は、本発明の実施例１４に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００９５】
本実施例では、図８に示した実施例７の異物回収部１０１、すなわち溝１０及び貫通孔１５を、シャフト３の回転軸方向に複数（図１７では３個）設けている。
【００９６】
溝１０及び貫通孔１５を軸方向に複数設けることによって、より確実に冷却ガスから異物を除去することが可能となる。
【実施例１５】
【００９７】
図１８は、本発明の実施例１５に係る構成を示す図であって、圧縮装置１００の軸位置での側断面図において冷却ファン２の近傍を拡大して示す図である。
【００９８】
本実施例では、図９に示した実施例８の異物回収部１０１、すなわち溝１０、凸部１２及び貫通孔１６を、シャフト３の回転軸方向に複数（図１７では３個）設けている。
【００９９】
溝１０、凸部１２及び貫通孔１６を軸方向に複数設けることによって、より確実に冷却ガスから異物を除去することが可能となる。
【０１００】
なお、上記で説明した各例では、異物回収部１０１は、固定ケーシング５の内周に設けたが、モータ４（ステータ４ａ及びロータ）に到達する前の領域であれば固定ケーシング６の内周に設けても良い。
【０１０１】
また、上記の説明では、羽根車から吐出される作動流体（ガス）の流れが回転軸に垂直な面上に分布する遠心圧縮装置を例に挙げて説明したが、作動流体の流れが回転軸を軸とする円錐面上に分布する斜流圧縮装置や、作動流体の流れが回転軸と同心の円筒面上に分布する軸流圧縮装置にも本発明は適用可能である。
【０１０２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００…圧縮装置、１０１…異物回収部、１…主羽根車、２…冷却ファン、３…シャフト、４…モータ、４ａ…ステータ、５…固定ケーシング、６…固定ケーシング、７…固定ケーシング、８…主流の流れを示す矢印、９…モータ冷却ガスの流れを示す矢印、１０…溝、１１…冷却ガスの流れを示す矢印、１２…邪魔板（凸部）、１３…邪魔板（凸部）、１４…邪魔板（凸部）、２０…邪魔板（凸部）、２１…邪魔板（凸部）、１５…連通路（貫通孔）、１６…連通路（貫通孔）、２２…連通路（貫通孔）、２３…連通路（貫通孔）、１７…連通路（貫通孔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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