(57)【要約】【課題】  水平分割型溶接構造ケーシングにおいて、ケ−シングの気密性を向上させる。従来の構造では、Ｏ−リングつぶれ代を全周にわたって一様に確保できずに、ケ−シングの気密性が保たれない恐れがあった。【解決手段】  本発明によれば、一体型ホルダ−のケ−シング側外周角部にＯ−リングを設けることにより、Ｏ−リングのつぶれ代を一様にかつ、径方向に大きく取れることが可能となり、ケ−シング胴板肉厚の増大やＯ−リングつぶれ代増大による作業性の悪化などを避け、ケ−シングの気密性を向上できる。【選択図】  図１
2005351185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に分割面を有する水平分割型溶接構造ケーシングにおいて、ケーシング本体とは分離構造とする一体型側板を持ち、その端面部に上下締付け部を持たないことを特徴とする溶接構造ケーシングにおいて、別取付けによる一体型ホルダーのケ−シング側端面の角部にＯ−リングを持たせることによって気密性を高めることを特徴とする溶接構造ケーシング。
【請求項２】
水平面に分割面を有さない円筒型溶接構造ケーシングで、別取付けによる一体型ホルダー部のケ−シング側端面の角部にＯ−リングを持たせることによって気密性を高めることを特徴とする溶接構造ケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心圧縮機等の回転機械の溶接構造ケーシングにおいて、軸方向の気密性向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来型遠心圧縮機の水平分割型溶接構造ケーシングは気密性を高めるため、一体型側板付近に締付力を与える必要があった。このため上下締結用フランジを一体型側板軸方向端面側にも設置し、ボルトにより直接的に締付力を与えることにより、一体型側板外周部のＯ−リングをケーシングと密着させ気密性を高めていた。これらの公知例としては、特公平１−３３６７８号公報がある。
【０００３】
又、特開２００１-２５４６９７号公報では、水平分割型溶接構造ケ−シング構造の簡易化として、半割フランジを直線化し、Ｏ−リング位置をこの上下締結用フランジ内周面に変更することにより、気密性を持たせることにしている。又、一体型ホルダ−を追加することにより、更に気密性を高くしている。
【０００４】
【特許文献１】特公平１−３３６７８号公報
【特許文献２】特開２００１-２５４６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００１-２５４６９７号公報で知られるような従来の流体圧縮機における水平分割型溶接構造ケ−シングは、半円筒状のケ−シングを上下で水平接合、つまり接合面が水平となるように接合された構造を有する。その半割ケ−シングは、図１にその一般的構造を簡略化して示すように、半円筒状の胴板１、この胴板１の外径部長手方向に溶接された上下締結用のフランジ２、及び胴板１、この胴板１の左右各開放部をふさぐように締結される側板３からなる構造とされている。そして、このようなフランジ２が溶接された溶接構造の半割ケ−シングを上下でボルトにより水平締結された水平分割型溶接構造ケ−シングの内部には、例えばガス圧縮機用の多段遠心圧縮機であれば、流体の通路４が圧縮機部材により形成され、また作動ガス圧縮用の羽根車５を複数有する回転軸６が組み込まれており、図中に示す矢印Ａのように流れる作動ガスが複数の羽根車５で順次加圧された後にスクロ−ル７を通して吐出されるようになっている。その流路４は、一体型である、つまり水平分割されていない一体型側板部材３やハウジング部材９それにダイヤフラム部材１０などの内部部材により形成されている。またその一体型側板部材３は、ケ−シングの胴板１に組みつけられており、流路４の側端部の閉鎖に機能するとともに、そこに組み付けられた軸受１１ａ、１１ｂを介して回転軸６の支持に機能している。回転軸６は軸継手１２を介し、電動機、変速機、蒸気タ−ビン、ガスタ−ビン等により駆動される。
【０００６】
特開２００１-２５４６９７号公報の水平分割型ケ−シングでは、図４に示すように一体型側板部材３外周面と胴板1内周面にＯ−リング２１ａを設置していた。これは水平分割型溶接構造ケ−シングの溶接構造を簡素化にし、材料費および加工費の低減を狙ったためであると同時に、Ｏ−リング２１ａの位置を出来るだけボルト締め付け位置２４に近づけ、ボルト締め付け力をＯ−リング２１ａに直接付与し、気密性を高めようとしたものである。これにより、軸方向からの流体漏れを防止しようとしていたが、この構造では、一体型ハウジングの自重をＯ−リング２１ａが受けてしまい、Ｏ−リング２１ａが鉛直方向に引き込まれ、局所的に伸びに差異が生じる。同時に上下締結用フランジ２の内周角部にＯ−リング２１ａそのものが傷つけられるといった問題も生じる。更に、胴板１が径方向において拘束される構造ではないため、胴板１の径方向剛性が低いといった問題があり、このため、特に加工前後における水平分割面付近の胴板１の内径寸法が、溶接時残留応力及び機械加工時残留応力により微少変化するといった問題もあった。これらの問題より、Ｏ−リング２１ａのつぶれ代を全周にわたって一様に確保できずに、ケ−シングの気密性が低下する恐れが生じることになる。
【０００７】
そこで、水平分割されない一体型ホルダ−１４を一体型側板部材３外周側端面に設置し、この一体型ホルダ−１４により、一体型側板部材３の端面及び胴板内周面との接触面を広くとり、一体型側板部材３外周側端面にＯ−リング２１ｂを設けることにより、気密性を高める方法もあるが、この方法は一体型側板部材３外周側端面の内径側の気密性向上には寄与するものの、外径長手方向に対する気密性には寄与しない。これは、一体型側板部材３の自重をＯ−リング２１ｂが受けてしまうことは無いため、Ｏ−リング２１ｂの変形は一様であるものの、胴板１の変形に対しては考慮されていないためである。
【０００８】
一般的にプロセス用遠心圧縮機には作動流体として、毒性、可燃性のあるものが使用されるため、そのケ−シングには気密性の保持は絶対必要条件となる。
【０００９】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、従来の流体圧縮機において気密性の向上を目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、円筒状のケ−シング内部に内部部材により流体流路が形成されており、上下締結用フランジが半円筒状の胴板に溶接された構造を持ち、半円筒状の上側分割ケ−シングと下側分割ケ−シングが上下締結用フランジ部においてボルト締結された水平分割型溶接構造ケーシングおいて、胴板内径部インロ−に嵌め合いで固定され、且つ、胴板端面にプレ−トとボルトで軸方向固定される左右端部の閉鎖に用いられる端部閉鎖用部材の外側端面側、胴板内周及び胴板端面と同時にＯ−リングを介して接触する一体型ホルダ−を設け、その一体型ホルダ−のケ−シング側外周角部にＯ−リングを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一体型ホルダ−のケ−シング側外周角部にＯ−リングを設け、胴板の径方向と端面方向同時に接触面を設け、水平分割型溶接構造ケーシング及びの端部気密性を向上さえることが可能となる。この事により、ケ−シング胴板肉厚の増大やＯ−リングつぶれ代増大による作業性の悪化などを避けることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１に第１の実施形態による水平分割型溶接構造のケ−シングを有する流体圧縮機の内部構造を部分的に示し、図２にそのケ−シングの全体外観を示す。図３には本発明による実施形態、図１中の部分拡大図を示し、図４は図３に対し、従来の構造を示す。これらの図はプロセス用ガス圧縮機の多段遠心圧縮機の例である。そのため以下の説明では上述で説明した多段遠心圧縮機と共通する構造部分の重複する説明は適宜省略する。
【００１３】
代表実施例を図１に示す。図１は多段遠心圧縮機の水平分割型溶接構造ケーシングの部分概略断面図である。端部閉鎖用一体型側板部材３は胴板1内周部と嵌め合いで径方向は固定され且つ胴板1内周部端面とは、胴板に対してプレ−ト１３とボルトを介して胴付きに固定される。これは水平分割型溶接構造ケーシング内側にガス圧が作用しない初期状態において、軸芯に対して端部閉鎖用一体型側板部材の垂直度を確保することにより、本部材に固定される軸受１１ａ、１１ｂ、軸封８等の部品が精度良く組み込まれるのに役立つと同時に、内部にガス圧力が作用した時に、端部閉鎖用一体型側板部材３がこの胴板内周部端面と急激に接触することを避ける効果がある。端部閉鎖用一体型側板部材３との軸方向接触面とその厚みは端部閉鎖用一体型側板部材に作用する全ガス圧に耐えうる強度を持つことが必要になる。この端部閉鎖用一体型側板部材３の外側端面と胴板１内周面、胴板１端面にＯ−リング２１ｃ、２１ｄを介して接触する一体型ホルダ−１４を設け、特に一体型ホルダ−１４のケ−シング側外周角部にＯ−リング２１ｄによって、胴板１の径方向と端面方向同時に接触面を設け、水平分割型溶接構造ケーシングの端部気密性を持たせている。一体型ホルダ−１４を同時に２端面と接触させるのは難しいものの、Ｏ−リング２１ｃ、２１ｄを介せばＯ−リングのつぶれ代でその寸法公差を許容出来る。
【００１４】
水平分割型溶接構造ケーシングの胴板内周部の変形に対応するには、胴板１の径方向剛性を高めて、変形量を最小にする、もしくは加工時の応力を小さくするといった方法もあるが、胴板１の径方向剛性を高めることは、胴板１厚さの増大や端部閉鎖用一体型側板部材３との溶接などによる一体化による材料費の増大につながり、加工時の応力を小さくすると言うことは、軽切削すなはち加工時間の増大をもたらすので好ましくない。
【００１５】
一方、一体型ホルダ−１４外周のＯ−リング２１ｅのつぶれ代を積極的に大きく取る方法もあるが、これは一体型ホルダ−１４組込み時にＯ−リング２１ｅの摩擦による作業性の悪化につながると同時に、Ｏ−リング２１ｅの噛み込みによる破損により、気密性の悪化につながる。これに対し角部にＯ−リング２１ｄを設けることは、径方向につぶれ代を大きく取らずとも、胴板端面にＯ−リング２１ｄが接し、Ｏ−リング２１ｄが軸方向につぶされた結果、その変形により径方向のつぶれ代が増えることにつながり、結果として気密性の向上をもたらすことになる。
【００１６】
図３には一体型ホルダ−外周部にもＯ−リング２１ｅを用いているが、基本的には外周部にはＯ−リング２１ｅは必要ない。
【００１７】
上記の結果、従来用いていた端部閉鎖用一体型側板部材外周Ｏ−リング２１ａを無くすことが可能となり、このＯ−リングの気密性を保つために加工していた水平分割面に用いられる液体パッキンの液溜まり用凹部２２などの付帯加工も必要なくなる。この液体パッキンの液溜まり用凹部２２は、本発明の対象となる流体圧縮機に関するＡＰＩ規格に、水平分割面には固体パッキンを用いてはならないと定められているため、液体パッキンを用いた際、端部閉鎖用ハウジング部材外周Ｏ−リング２１ａを覆うことによる気密性の低下を避けるために設けていたものである。
【００１８】
以上これまで、水平分割型溶接構造ケーシングついて述べてきたが、本発明は水平分割を持たない一体円筒胴型溶接構造ケ−シングの左右端部の気密性にも同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態による多段遠心圧縮機の部分水平断面図。
【図２】図１の多段遠心圧縮機におけるケ−シングの簡略化した外観図。
【図３】図１の部分拡大図。
【図４】従来の構造における図３に対応する部分拡大図。
【符号の説明】
【００２０】
１…胴板、２…半割フランジ、３…一体型側板部材、４…ガス流路、５…羽根車、、６…軸、７…スクロ−ル、８…軸封、９…ハウジング部材、１０…ダイアフラム部材、１１ａ…ジャ−ナル軸受、１１b…スラスト軸受、１２…継手、１３…プレ−ト、１４…一体型ホルダ−、２１ａ，ｂｃｄｅ…Ｏ−リング、２２…液溜まり用凹部、Ａ…ガスの流れ方向。
【図１】
2005351185.tif 000003
【図２】
2005351185.tif 000004
【図３】
2005351185.tif 000005
【図４】
2005351185.tif 000006