(57)【要約】【課題】吸込ノズルの形状および案内羽根による圧力損失を低減すること。【解決手段】吸込ノズルの吸込流路１０２Ｂが回転軸の軸心に対して直交する方向に対して曲がって形成され、案内羽根１０５は、吸込流路１０２Ｂの延在方向に沿って複数設けられて、吸込流路１０２Ｂの延在方向で隣接する相互において、吸込口側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａに対して環状流路側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが、吸込流路１０２Ｂの延在方向に間隔Ｈ１、および吸込流路１０２Ｂの曲がる側と反対側に間隔Ｈ２を置いて設けられており、かつ吸込口側の案内羽根１０５に対して環状流路側の案内羽根１０５が、吸込流路１０２Ｂの曲がる側に傾いて設けられる。【選択図】図３
2017122390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸および前記回転軸に固定された羽根車が配置された圧縮部と、
前記圧縮部に接続されて前記回転軸の軸心を中央部に置く環状流路をなす吸込ケーシングと、
前記回転軸の軸心に対して交差する方向に延在して一端が前記吸込ケーシングの前記環状流路に接続され他端に吸込口を有した吸込流路をなす吸込ノズルと、
前記吸込ノズルにおいて前記吸込流路の延在方向および前記回転軸の延在方向に沿って配置された板状の案内羽根と、
を有し、
前記吸込ノズルは、前記吸込流路が前記回転軸の軸心に対して直交する方向に対して曲がって形成され、
前記案内羽根は、前記吸込流路の延在方向に沿って複数設けられて、前記吸込流路の延在方向で隣接する相互において、前記吸込口側の前記案内羽根の下流端部に対して前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部が、前記吸込流路の延在方向に間隔Ｈ１、および前記吸込流路の曲がる側と反対側に間隔Ｈ２を置いて設けられており、かつ前記吸込口側の前記案内羽根に対して前記環状流路側の前記案内羽根が、前記吸込流路の曲がる側に傾いて設けられている、
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記吸込口側の前記案内羽根の下流端部の板厚Ｔ１と、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２とが、Ｔ２≦Ｔ１の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記間隔Ｈ１と、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２とが、Ｔ２≦Ｈ１の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記間隔Ｈ２は、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部において前記吸込流路の曲がる側とは反対側の側面での接点Ｐと前記吸込口側の前記案内羽根の下流端部において前記吸込流路の曲がる側の側面での接線ＰＬとの最短距離であって、当該間隔Ｈ２と、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２とが、０．５≦Ｈ２／Ｔ２≦１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記環状流路側の前記案内羽根の中心線が、前記吸込口側の前記案内羽根の下流端よりも上流側で前記吸込口側の前記案内羽根の中心線と交差することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項６】
各前記案内羽根は、前記吸込流路の中央部に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項７】
各前記案内羽根の端部の断面が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項８】
前記吸込口側の前記案内羽根における前記吸込流路の延在方向の長さＬ１と、前記環状流路側の前記案内羽根における前記吸込流路の延在方向の長さＬ２とが、Ｌ２≦Ｌ１の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項９】
最も前記環状流路側の前記案内羽根における下流端部が、前記回転軸の軸心に向いて延在することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項１０】
最も前記吸込口側の前記案内羽根における上流端部が、前記吸込口の中央に向いて延在することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載の遠心圧縮機（遠心形流体機械）は、回転軸および回転軸に取り付けた羽根車を収容するケーシング、ケーシングに接続される吸込流路を有し、この吸込流路は、回転軸に対して直交する方向から羽根車に流れを導く流路が形成された吸込ノズルと、この吸込ノズルの流路に接続する環状流路と、環状流路の下流側に配置され円形翼列を構成するインレットガイドベーンと、吸込ノズルと環状流路との接続部に配置された案内羽根と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したような圧縮機では、配置領域などの制限から吸込ノズルの形状が回転軸に向けて真っ直ぐに設けられず湾曲した流路が形成される場合がある。このような場合、吸込ノズルから環状流路に導かれる流体が案内羽根の負圧面側で剥離し渦を生じて偏った流れとなり圧力損失の原因となる。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、吸込ノズルの形状および案内羽根による圧力損失を低減することのできる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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の圧縮機は、回転軸および前記回転軸に固定された羽根車が配置された圧縮部と、前記圧縮部に接続されて前記回転軸の軸心を中央部に置く環状流路をなす吸込ケーシングと、前記回転軸の軸心に対して交差する方向に延在して一端が前記吸込ケーシングの前記環状流路に接続され他端に吸込口を有した吸込流路をなす吸込ノズルと、前記吸込ノズルにおいて前記吸込流路の延在方向および前記回転軸の延在方向に沿って配置された板状の案内羽根と、を有し、前記吸込ノズルは、前記吸込流路が前記回転軸の軸心に対して直交する方向に対して曲がって形成され、前記案内羽根は、前記吸込流路の延在方向に沿って複数設けられて、前記吸込流路の延在方向で隣接する相互において、前記吸込口側の前記案内羽根の下流端部に対して前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部が、前記吸込流路の延在方向に間隔Ｈ１、および前記吸込流路の曲がる側と反対側に間隔Ｈ２を置いて設けられており、かつ前記吸込口側の前記案内羽根に対して前記環状流路側の前記案内羽根が、前記吸込流路の曲がる側に傾いて設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
この圧縮機によれば、各案内羽根の吸込流路の曲がる側（圧力面側）では、吸込流路の曲がりに沿って流体が案内される。また、吸込流路の延在方向で隣接する各案内羽根の相互間において、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過する流体は、吸込口側の案内羽根の吸込流路の曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過することで、環状流路側の案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される。そして、各案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）では、吸込口側の案内羽根の下流端部で流体が剥離される傾向にあるが、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過する流体の流れのエネルギーより引き込まれて剥離が抑制される。従って、案内羽根における流体の剥離が抑制されることから、渦流が抑制して偏流を小さくすることができ、吸込ケーシングでの圧力損失を低減することができる。この結果、圧縮機の性能を向上することができる。
【０００８】
また、本発明の圧縮機では、前記吸込口側の前記案内羽根の下流端部の板厚Ｔ１と、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２とが、Ｔ２≦Ｔ１の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
吸込口側の案内羽根の下流端部の板厚Ｔ１が、環状流路側の案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２より小さいと、下流側での流れブロッケージが増大するため、吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果が得難くなる。従って、Ｔ２≦Ｔ１の関係を満たすことが吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得るうえで好ましい。
【００１０】
また、本発明の圧縮機では、前記間隔Ｈ１と、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２とが、Ｔ２≦Ｈ１の関係を満たすことを特徴とする。
【００１１】
間隔Ｈ１が板厚Ｔ２より小さいと、吸込口側の案内羽根の吸込流路の曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路側の案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れが弱くなり、各案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口側の案内羽根の下流端部での流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、Ｔ２≦Ｈ１の関係を満たすことが吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得るうえで好ましい。
【００１２】
また、本発明の圧縮機では、前記間隔Ｈ２は、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部において前記吸込流路の曲がる側とは反対側の側面での接点Ｐと前記吸込口側の前記案内羽根の下流端部において前記吸込流路の曲がる側の側面での接線ＰＬとの最短距離であって、当該間隔Ｈ２と、前記環状流路側の前記案内羽根の上流端部の板厚Ｔ２とが、０．５≦Ｈ２／Ｔ２≦１．０の関係を満たすことを特徴とする。
【００１３】
Ｈ２／Ｔ２が０．５未満であったり、１．０を超えていたりすると、吸込口側の案内羽根の吸込流路の曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路側の案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れが弱くなり、各案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口側の案内羽根の下流端部での流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、吸込口側の案内羽根の下流端部での流体の剥離を抑制する作用を顕著に得るうえで、０．５≦Ｈ２／Ｔ２≦１．０の関係を満たすことが好ましい。
【００１４】
また、本発明の圧縮機では、前記環状流路側の前記案内羽根の中心線が、前記吸込口側の前記案内羽根の下流端よりも上流側で前記吸込口側の前記案内羽根の中心線と交差することを特徴とする。
【００１５】
環状流路側の案内羽根の中心線が、吸込口側の案内羽根の下流端よりも下流側で吸込口側の案内羽根の中心線に交差すると、間隔Ｈ２が小さくなり、または吸込口側の案内羽根に対して環状流路側の案内羽根の吸込流路の曲がる側に傾く角度が大きくなる。この場合、吸込口側の案内羽根の吸込流路の曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路側の案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れが弱くなり、各案内羽根の吸込流路の曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口側の案内羽根の下流端部での流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、吸込口側の案内羽根の下流端部での流体の剥離を抑制する作用を顕著に得るうえで、環状流路側の案内羽根の中心線が、吸込口側の案内羽根の下流端よりも上流側で吸込口側の案内羽根の中心線と交差することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の圧縮機では、各前記案内羽根は、前記吸込流路の中央部に配置されることを特徴とする。
【００１７】
各案内羽根が吸込流路の中央部に配置されていると、その両側の流体の流れに差が生じにくいため、吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００１８】
また、本発明の圧縮機では、各前記案内羽根の端部の断面が円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
各案内羽根の端部の断面が円弧状に形成されていることで、流体の流れが円滑になるため、吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００２０】
また、本発明の圧縮機では、前記吸込口側の前記案内羽根における前記吸込流路の延在方向の長さＬ１と、前記環状流路側の前記案内羽根における前記吸込流路の延在方向の長さＬ２とが、Ｌ２≦Ｌ１の関係を満たすことを特徴とする。
【００２１】
吸込口側の案内羽根の下流端部での流体の剥離を抑制しても、その下流側の案内羽根で流体が剥離するエネルギーが発達する傾向となる。従って、Ｌ２≦Ｌ１の関係として下流側の案内羽根の長さＬ２を小さくすることで、流体が剥離するエネルギーの発達を抑制することができる。この結果、吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００２２】
また、本発明の圧縮機では、最も前記環状流路側の前記案内羽根における下流端部が、前記回転軸の軸心に向いて延在することを特徴とする。
【００２３】
この圧縮機によれば、最も環状流路側の案内羽根において回転軸の軸心に向けて流体を案内することができるため、吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００２４】
また、本発明の圧縮機では、最も前記吸込口側の前記案内羽根における上流端部が、前記吸込口の中央に向いて延在することを特徴とする。
【００２５】
この圧縮機によれば、最も吸込口側の案内羽根において吸込口の中央で流体を案内することができるため、吸込ケーシングでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、吸込ノズルの形状および案内羽根による圧力損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る圧縮機の概略構成図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る圧縮機の要部拡大図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る圧縮機の他の例の要部拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る圧縮機の他の例の要部拡大図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る圧縮機の他の例の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る遠心圧縮機の概略構成図である。本実施形態の遠心圧縮機（以下、圧縮機という）１は、例えば、冷凍機、石油化学プラントや天然ガスプラントへの圧縮空気の供給装置として用いることができる。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の圧縮機１は、多段圧縮の遠心圧縮機である。本実施形態では、圧縮機１を多段式圧縮の圧縮機の場合で説明するが一段圧縮の圧縮機でもよい。この圧縮機１は、ケーシング２と、駆動部４と、回転軸６と、圧縮部１４と、を有する。
【００３１】
ケーシング２は、筐体であり、駆動部４と回転軸６と圧縮部１４とが収容されている。ケーシング２は、その内部に、圧縮する対象の流体、本実施形態では空気が流れる流路が形成されている。ケーシング２は、空気が流れる流路の上流の端の開口が吸込口１２となり、空気が流れる流路の下流の端の開口が吐出口１６となる。本実施形態の圧縮機１は、吸込口１２が１つである。ケーシング２は、吸込口１２と圧縮部１４との間の空気の流路が吸込側流路１０２となる。この吸込側流路１０２をなす構成についての詳細は後述する。また、ケーシング２は、吐出口１６と圧縮部１４との間の空気の流路が吐出側流路１０４となる。
【００３２】
駆動部４は、電動機および動力伝達部を有する。駆動部４は、電動機の出力を動力伝達部で回転軸６に伝達し、回転軸６を回転させる。回転軸６は、ケーシング２に挿入され、ケーシング２に対して回転可能に支持されている。回転軸６は、駆動部４により回転される。回転軸６は、圧縮部１４の回転部が固定されている。
【００３３】
圧縮部１４は、ケーシング２に配置されており、ケーシング２の吸込口１２から流入した空気を圧縮してケーシング２の吐出口１６から排出する。圧縮部１４は、圧縮ユニット１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを有する。圧縮ユニット１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、吸込側流路１０２と吐出側流路１０４との間に上記の順で配置されている。圧縮ユニット１８ａは、吸込側流路１０２と接続されている。圧縮ユニット１８ｄは、吐出側流路１０４と接続されている。圧縮ユニット１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、配置位置が異なるのみで同様の形状であるので、代表して圧縮ユニット１８ａについて説明する。
【００３４】
圧縮ユニット１８ａは、流体を吸込して圧縮した後に吐出するようにケーシング２により形成された流路を有している。圧縮ユニット１８ａの流路は、入口流路３３と、返流路３５と、を有する。入口流路３３は、上流側が吸込側流路１０２と接続し、下流側が返流路３５と接続する。返流路３５は、下流側が次の段の圧縮ユニット１８ｂの入口流路３３と接続する。圧縮ユニット１８ａは、入口流路３３に羽根車（インペラ）３２が設けられ、返流路３５にリターンベーン３４が設けられる。羽根車（インペラ）３２は、回転軸６に固定されている。羽根車３２は、表面に多数のブレード３２ａが配置されている。羽根車３２は、回転軸６とともに回転することで、入口流路３３に流入する空気を返流路３５に向けて送る。また、入口流路３３は、羽根車３２の下流側がディフューザとなり、羽根車３２で加速された流体を減速させて昇圧させる。返流路３５は、リターンベーン３４が配置されている。リターンベーン３４は、返流路３５を流れる流体を整流する。返流路３５を通過した流体は、圧縮ユニット１８ｂに流入する。
【００３５】
圧縮機１は、駆動部４の電動機の駆動により動力伝達部を介して圧縮部１４の回転軸６が回転する。すると、回転軸６と共に羽根車３２が回転する。これにより、流体は、吸込口１２から吸入され、吸込側流路１０２に流入し、圧縮ユニット１８ａの入口流路３３に流入し、羽根車３２で加速された後、ディフューザで運動エネルギーを内部エネルギーに変換される。さらに、流体は、返流路３５により、圧縮ユニット１８ｂの入口流路３３に折り返され、羽根車３２で加速された後、ディフューザで運動エネルギーを内部エネルギーに変換される。圧縮機１は、圧縮ユニット１８ｃ，１８ｄで同様に圧縮された後、吐出側流路１０４の吐出口１６から吐出される。
【００３６】
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図（回転軸断面）である。この図２は、ケーシング２における吸込側流路１０２を回転軸６の回転の軸心ＣＬに対して垂直に破断したものである。図２に示すように、吸込側流路１０２を形成する部分において、ケーシング２は、吸込ケーシング２Ａと、吸込ノズル２Ｂと、を含み構成されている。
【００３７】
吸込ケーシング２Ａは、吸込側流路１０２において圧縮部１４の入口流路３３に接続される部位を形成するものであって、入口流路３３を囲むように形成され、入口流路３３を中央部に置いた環状流路１０２Ａを形成する。言い換えると、入口流路３３の中心に回転軸６が配置されているため、環状流路１０２Ａは、回転軸６の軸心ＣＬを中央部に置いて環状に形成されている。
【００３８】
この吸込ケーシング２Ａにおいて、入口流路３３に接続される部分には、入口流路３３の周りを囲んで入口ガイドベーンユニット１０３が設けられている。入口ガイドベーンユニット１０３は、入口流路３３の周縁に複数並んで設けられたもので、吸込口１２から吸入されて吸込側流路１０２に流入した流体を、入口流路３３の周囲から一様に圧縮ユニット１８ａに流入するように案内する。また、本実施形態においては、吸込口１２が１つであるため、入口ガイドベーンユニット１０３は、入口流路３３を置いて吸込口１２とは反対側に、環状流路１０２Ａにおいて環状を半分とした両側から流体を折り返して入口流路３３に案内する折返部１０３ａを含む。
【００３９】
吸込ノズル２Ｂは、吸込側流路１０２において吸込口１２が設けられる部分を形成するものであって、吸込ケーシング２Ａに接続される。吸込ノズル２Ｂは、回転軸６の軸心ＣＬに対して交差する方向に延在して設けられている。そして、吸込ノズル２Ｂは、一端が吸込ケーシング２Ａの環状流路１０２Ａに接続され、他端に吸込口１２を有した吸込流路１０２Ｂを形成する。
【００４０】
本実施形態において、吸込ノズル２Ｂは、吸込流路１０２Ｂが回転軸６の軸心ＣＬに対して直交する方向に対して曲がって形成されている。すなわち、回転軸６の軸心ＣＬを通過して吸込口１２に至り吸込側流路１０２の中央となる流路中心線Ｓが、吸込ケーシング２Ａの環状流路１０２Ａでは直線として形成されているが、吸込ノズル２Ｂの吸込流路１０２Ｂでは曲がって形成されている。
【００４１】
この吸込ノズル２Ｂにおいて、案内羽根１０５が設けられている。案内羽根１０５は、吸込流路１０２Ｂの延在方向および回転軸６の延在方向に沿って配置された板状の部材であり、主に、吸込ノズル２Ｂの補強部材として設けられている。案内羽根１０５は、吸込流路１０２Ｂの延在方向であって、曲がっている流路中心線Ｓに沿って複数設けられている。図２において、案内羽根１０５は、吸込流路１０２Ｂの延在方向に沿って２つ設けられている。
【００４２】
図３は、本実施形態に係る圧縮機の要部であって図２に示す案内羽根の拡大図である。図３に示すように、案内羽根１０５は、吸込流路１０２Ｂの延在方向（環状流路１０２Ａ側−吸込口１２側）で隣接する相互において、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａに対して環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが、吸込流路１０２Ｂの延在方向に間隔Ｈ１を置いて設けられている。間隔Ｈ１は、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａの端と、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの端との最短距離である。
【００４３】
また、吸込流路１０２Ｂの延在方向で隣接する相互において、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａに対して環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが、吸込流路１０２Ｂの曲がる側と反対側に間隔Ｈ２を置いて設けられている。ここで、吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは、案内羽根１０５における圧力面側であり、その反対側が負圧面側となる。間隔Ｈ２は、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂにおいて吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側の側面での接点Ｐと、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａにおいて吸込流路１０２Ｂの曲がる側の側面での接線ＰＬとの最短距離である。接点Ｐは、本実施形態では、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが円弧状（円または楕円）に形成されており、当該円弧の差し渡し部の線分と接線との交点である。環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが矩形状の場合は、その角部を接点Ｐとする。また、接線ＰＬは、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａが円弧状（円または楕円）に形成されており、当該円弧の差し渡し部の線分での接線である。環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが矩形状の場合は、その側面の延長線とする。
【００４４】
また、吸込口１２側の案内羽根１０５に対して環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５が、吸込流路１０２Ｂの曲がる側に傾いて設けられている。すなわち、吸込口１２側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの延在方向に沿う中心線ＳＬ１に対して、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの延在方向に沿う中心線ＳＬ２が、吸込流路１０２Ｂの曲がる側に開いた角度θを有する。吸込口１２側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ１は、当該案内羽根１０５の両端における中心を結ぶ直線である。また、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ２は、当該案内羽根１０５の両端における中心を結ぶ直線である。
【００４５】
このような案内羽根１０５は、各案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側（圧力面側）では、矢線Ａに示すように、吸込流路１０２Ｂの曲がりに沿って流体が案内される。また、吸込流路１０２Ｂの延在方向で隣接する各案内羽根１０５の相互間において、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過する流体は、矢線Ｂに示すように、吸込口１２側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過することで、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される。そして、各案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）では、矢線Ｄに示すように、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａで流体が剥離される傾向にあるが、矢線Ｃに示すように、矢線Ｂの流体の流れのエネルギーより引き込まれて剥離が抑制される。
【００４６】
従って、矢線Ｄに示す流体の剥離により渦流が生じて偏流が大きくなり吸込ケーシング２Ａでの圧力損失が生じることになるが、本実施形態の圧縮機１によれば、上記構成により流体の剥離が抑制されることから、渦流が抑制して偏流を小さくすることができ、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失を低減することができる。この結果、圧縮機１の性能を向上することができる。
【００４７】
また、本実施形態の圧縮機１では、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａの板厚Ｔ１と、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２とが、Ｔ２≦Ｔ１の関係を満たすことが好ましい。
【００４８】
吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａの板厚Ｔ１は、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａが円弧状（円または楕円）に形成されており、当該円弧の差し渡し寸法である。吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａが矩形状の場合は、その端の幅とする。また、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２は、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが円弧状（円または楕円）に形成されており、当該円弧の差し渡し寸法である。環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂが矩形状の場合は、その端の幅とする。
【００４９】
吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａの板厚Ｔ１が、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２より小さいと、下流側で流れブロッケージが増大するため、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果が得難くなる。従って、Ｔ２≦Ｔ１の関係を満たすことが吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得るうえで好ましい。なお、板厚Ｔ１と板厚Ｔ２との関係は、１．０≦Ｔ１／Ｔ２≦２．０であることが吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得るうえでより好ましい。
【００５０】
また、本実施形態の圧縮機１では、間隔Ｈ１と、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２とが、Ｔ２≦Ｈ１の関係を満たすことが好ましい。
【００５１】
間隔Ｈ１が環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２より小さいと、吸込口１２側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れ（矢線Ｂ）が弱くなり、各案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、Ｔ２≦Ｈ１の関係を満たすことが吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得るうえで好ましい。なお、間隔Ｈ１と板厚Ｔ２との関係は、５．０≦Ｈ１／Ｔ２≦２０．０であることが吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得るうえでより好ましい。
【００５２】
また、本実施形態の圧縮機１では、間隔Ｈ２と、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２とが、０．５≦Ｈ２／Ｔ２≦１．０の関係を満たすことが好ましい。
【００５３】
Ｈ２／Ｔ２が０．５未満であったり、１．０を超えていたりすると、吸込口１２側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れ（矢線Ｂ）が弱くなり、各案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する作用を顕著に得るうえで、０．５≦Ｈ２／Ｔ２≦１．０の関係を満たすことが好ましい。
【００５４】
また、本実施形態の圧縮機１では、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ２が、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端よりも上流側で吸込口１２側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ１と交差することが好ましい。
【００５５】
環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ２が、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端よりも下流側で吸込口１２側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ１に交差すると、間隔Ｈ２が小さくなり、または吸込口１２側の案内羽根１０５に対して環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側に傾く角度θが大きくなる。この場合、吸込口１２側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れ（矢線Ｂ）が弱くなり、各案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する作用を顕著に得るうえで、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ２が、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端よりも上流側で吸込口１２側の案内羽根１０５の中心線ＳＬ１と交差することが好ましい。
【００５６】
また、本実施形態の圧縮機１では、各案内羽根１０５は、吸込流路１０２Ｂの中央部に配置されることが好ましい。
【００５７】
各案内羽根１０５が吸込流路１０２Ｂの中央部に配置されていると、その両側の流体の流れに差が生じにくいため、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００５８】
また、本実施形態の圧縮機１では、各案内羽根１０５の端部の断面が円弧状に形成されていることが好ましい。
【００５９】
各案内羽根１０５の端部の断面が円弧状に形成されていることで、流体の流れが円滑になるため、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００６０】
また、本実施形態の圧縮機１では、吸込口１２側の案内羽根１０５における吸込流路１０２Ｂの延在方向の長さＬ１と、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５における吸込流路１０２Ｂの延在方向の長さＬ２とが、Ｌ２≦Ｌ１の関係を満たすことが好ましい。
【００６１】
吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制しても、その下流側の案内羽根１０５で流体が剥離するエネルギーが発達する傾向となる。従って、Ｌ２≦Ｌ１の関係として下流側の案内羽根１０５の長さＬ２を小さくすることで、流体が剥離するエネルギーの発達を抑制することができる。この結果、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００６２】
また、本実施形態の圧縮機１では、最も環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５における下流端部１０５Ａが、回転軸６の軸心ＣＬに向いて延在することが好ましい。
【００６３】
この圧縮機１によれば、最も環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５において回転軸６の軸心ＣＬに向けて流体を案内することができるため、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、最も吸込口１２側の案内羽根１０５における上流端部１０５Ｂが、吸込口１２の中央に向いて延在することが好ましい。
【００６５】
この圧縮機１によれば、最も吸込口１２側の案内羽根１０５において吸込口１２の中央で流体を案内することができるため、吸込ケーシング２Ａでの圧力損失の低減効果を顕著に得ることができる。
【００６６】
図４〜図６は、本実施形態に係る圧縮機の他の例の要部（案内羽根）の拡大図である。
【００６７】
図４に示す案内羽根１０５は、図３に示す案内羽根１０５に対し、吸込流路１０２Ｂの曲がり（流路中心線Ｓ）に沿って湾曲して形成されている。その他の構成は、図３に示す案内羽根１０５と同様であり、同様の効果を得ることができる。そして、図４に示す案内羽根１０５によれば、吸込流路１０２Ｂの曲がりに沿って流体をより円滑に案内することができる。
【００６８】
図５に示す案内羽根１０５は、図３に示す案内羽根１０５に対し、吸込流路１０２Ｂの曲がり（流路中心線Ｓ）に沿って湾曲して形成され、かつ上流側から下流側に向けて板厚が薄く形成されている。すなわち、図５に示す案内羽根１０５は翼形状に形成されている。その他、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａの板厚Ｔ１と、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の上流端部１０５Ｂの板厚Ｔ２とのＴ２≦Ｔ１の関係以外の構成は、図３に示す案内羽根１０５と同様であり、同様の効果を得ることができる。そして、図５に示す案内羽根１０５によれば、吸込流路１０２Ｂの曲がりに沿って流体をより円滑に案内することができる。
【００６９】
図６に示す案内羽根１０５は、図３に示す案内羽根１０５に対し、吸込流路１０２Ｂの延在方向における数（３つ）が異なる。その他の構成は、図３に示す案内羽根１０５と同様であり、同様の効果を得ることができる。吸込流路１０２Ｂの曲がり（流路中心線Ｓ）が急の場合、図３〜図５に示す各案内羽根１０５の相互の角度θが大きくなる。この場合、吸込口１２側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側（圧力面側）に沿いつつ、間隔Ｈ１，Ｈ２を通過し、環状流路１０２Ａ側の案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）に沿うように案内される流体の流れ（矢線Ｂ）が弱くなり、各案内羽根１０５の吸込流路１０２Ｂの曲がる側とは反対側（負圧面側）において吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する効果が小さくなる。従って、吸込流路１０２Ｂの曲がり（流路中心線Ｓ）が急の場合は、図６に示す案内羽根１０５のように数を増やすことで、相互の角度θを適した範囲に維持することで、吸込口１２側の案内羽根１０５の下流端部１０５Ａでの流体の剥離を抑制する作用を顕著に得ることができる。なお、角度θは、０度以上３０度以下とすることが好ましい。なお、図６に示す案内羽根１０５は、図４および図５に示す案内羽根１０５と同様の構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  圧縮機
２  ケーシング
２Ａ  吸込ケーシング
２Ｂ  吸込ノズル
４  駆動部
６  回転軸
１２  吸込口
１４  圧縮部
１６  吐出口
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ  圧縮ユニット
３２  羽根車
３２ａ  ブレード
３３  入口流路
３４  リターンベーン
３５  返流路
１０２  吸込側流路
１０２Ａ  環状流路
１０２Ｂ  吸込流路
１０３  入口ガイドベーンユニット
１０３ａ  折返部
１０４  吐出側流路
１０５  案内羽根
１０５Ａ  下流端部
１０５Ｂ  上流端部
Ａ  矢線
Ｂ  矢線
Ｃ  矢線
Ｄ  矢線
ＣＬ  軸心
Ｈ１  間隔
Ｈ２  間隔
Ｐ  接点
ＰＬ  接線
Ｓ  流路中心線
ＳＬ１  中心線
ＳＬ２  中心線
Ｔ１  板厚
Ｔ２  板厚
θ  角度
【図１】
2017122390.tif 000003
【図２】
2017122390.tif 000004
【図３】
2017122390.tif 000005
【図４】
2017122390.tif 000006
【図５】
2017122390.tif 000007
【図６】
2017122390.tif 000008