(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が中空で自体の中心軸線(３２)を有する円筒形の本体（３１）と、
円錐台形のノズルを有する、ガス入口カウンターフランジ（３５）及び出口カウンターフランジ（３６）と
を含む遠心圧縮機用ケーシング（３０）であって、
前記ケーシング（３０）の内部空洞は、圧縮機の回転軸線とほぼ一致する内部中心軸線（３４）を持ち、
前記中心軸線（３４）は、前記ケーシング（３０）が前記ガス入口カウンターフランジ（３５）及び前記出口カウンターフランジ（３６）の前記円錐台形のノズルが装着される装着点が形成できる開口部を作り出すための厚さの異なる材料部分を有する偏心形状を持つように、前記円筒形本体（３１）の外面の前記中心軸線（３２）に関してオフセットされている、
ことを特徴とする遠心圧縮機用ケーシング（３０）。
【請求項２】
前記中心軸線（３４）は、前記円筒形本体（３１）外面の前記中心軸線（３２）に関してほぼ垂直方向にオフセットしていることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機用ケーシング（３０）。
【請求項３】
前記ガス入口カウンターフランジ（３５）及び出口カウンターフランジ（３６）用の装着点は、前記ケーシング（３０）の外面に対してより厚く形成される前記円筒形本体（３１）の部分の側に工作機械を用いる機械加工によって直接形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の遠心圧縮機用ケーシング（３０）。
【請求項４】
１対の平坦面（３７）及び（３８）が、前記本体（３１）における前記ガス入口カウンターフランジ（３５）及び出口カウンターフランジ（３６）が装着される領域に、工作機械によって形成されることを特徴とする請求項３に記載の遠心圧縮機用ケーシング（３０）。
【請求項５】
前記ケーシング（３０）を引き上げるための複数の穴（３９、４０、４１、４２）が、前記円筒形本体（３１）に形成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機用ケーシング（３０）。
【請求項６】
前記機械加工作業中に固定用ブラケットを結合するのに用いられる複数のねじ穴（４３、４４、４６、４７）が、前記円筒形本体（３１）に形成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機用ケーシング（３０）。
【請求項７】
請求項１から請求項６までに記載の遠心圧縮機用ケーシングの製造方法であって、
前記ケーシング（３０）内に、内部円筒形表面（３３）によって形成され、前記円筒形本体（３１）外面の中心軸線（３２）に関して垂直方向にオフセットされた内部中心軸線(３４)を持つ、空洞を形成する少なくとも１つの段階と、
前記ガス入口カウンターフランジ（３５）及び出口カウンターフランジ（３６）の前記円錐台形のノズルが装着される前記装着点を形成するために前記円筒形本体（３１）のより厚い材料区域を工作機械加工して前記開口部を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
１対の平坦面（３７、３８）が、前記本体（３１）における前記ガス入口カウンターフランジ（３５）及び出口カウンターフランジ（３６）が装着される領域に、工作機械加工によって形成されることを特徴とする請求項７に記載の遠心圧縮機用ケーシング（３０）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心圧縮機用のケーシングに関する。
【０００２】
本発明はまた、遠心圧縮機用のケーシングの製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
遠心圧縮機とは、知られている通り、圧縮性流体がその中に導かれ入口圧力よりも大きい圧力で放出される機械である。
【０００４】
遠心圧縮機は、両端が閉鎖されて、機械の作動構成要素を包含するケーシング又は円筒形本体によって形成される。
【０００５】
遠心圧縮機は、１つ又はそれ以上の段を含んでもよく、中圧、及び／又は、高圧用に使用し得るが、本明細書の以下の説明においては、特に多段遠心圧縮機に関する。
【０００６】
これらの遠心圧縮機の可能な使用例には、全てではないが、ガスの再注入やガスの再圧縮、それに、発電機及び精油所と、メタノール、アンモニア、及び、尿素合成プラントと、高圧ガス又は液化天然ガスラインとにおける気体燃料供給プラントに付随する圧縮機の使用がある。
【０００７】
本発明に関わる技術的問題をより良く理解するために、従来技術によって製造された遠心圧縮機のケーシングの部分断面正面図及び部分断面側面図を各々示す図１及び図２をまず参照されたい。
【０００８】
前記図１及び図２においては、従来技術による遠心圧縮機のケーシングが参照番号１０によりその全体が示されている。
【０００９】
遠心圧縮機１０のケーシングは、今日では鍛造により製造される（例えば、ＡＳＴＭ（米国試験材料学会）Ａ３５０  ＬＦ２、ＡＳＴＭ  Ａ３５０  ＬＦ３、ＡＳＴＭ  Ａ２６６  ＣＬ２などの材料を用いる）ほぼ円筒形の本体１１を持つ。
【００１０】
ケーシング１０は、機械加工によって複数の開口部１２及び１３が形成されている円筒形本体１１を持ち、ガス取入れフランジ１４及び供給フランジ１５は、前記穴に置かれている。
【００１１】
取入れフランジ１４及び供給フランジ１５のノズルを溶接する作業は、これら開口部１２及び１３の領域で行なわれる。
【００１２】
特に、フランジ１４及び１５のノズルはまた、鍛造によって得られ、各々１６及び１７で示す円錐台形本体を持つ。
【００１３】
これらノズルの各々は、円形の縁部１８及び１９を一端に持ち、そこで工作機械による機械加工によりフランジ１４及び１５のインタフェース処理が行われる。
【００１４】
ケーシング１０の取り入れフランジ１４、供給フランジ１５、及び、ほぼ円筒形の本体は、溶接処理、例えば電極溶接によって互いに組み立てられる。
【００１５】
事実、図１及び図２は、フランジ１４及び１５とケーシング１０との間の溶接部２０を示しており、ケーシング１０を引き上げるために用いる穴２４及び２５もまた示されている。
【００１６】
既知の方法では、この組み立て作業の後、溶接後応力緩和熱処理、及び、製造サイクルで考え得る全ての検査が行われる。
【００１７】
このサイクルの最後の段階は、ケーシング１０、支持脚部２１、２２、及び、２３、及び、取り入れフランジ１４及び供給フランジ１５を仕上げる作業から成り、前記仕上げ段階は、一般に工作機械を用いて行われる。
【００１８】
支持脚部２１、２２、及び、２３はまた、溶接部２９によってケーシング１０の円筒形本体１１に固定されている。
【００１９】
しかし、従来技術によって製造される遠心圧縮機用ケーシングには、既知のケーシングが今日作られている上記の方法にまさしく原因がある特定の重大な欠点があるということに注意されたい。
【００２０】
第１に、今日では、取り入れ及び供給フランジ１４及び１５のほか、支持脚部２１、２２、及び、２３、及び、仮枠ブロックを用いるケーシング１０の組み付けを溶接工程によって行う必要があることを指摘する必要がある。
【００２１】
更に、溶接継ぎ手に対して少なくとも１回の検査及び応力緩和熱処理作業を行なうことが必要である。
【００２２】
これらの事実は、従来技術の方法がかなり効果的であることを長年に亘って立証してきたにもかかわらず、今日では遠心圧縮機の製造に要する時間の面でも製造コストの面でもあまりにも不経済であることを意味している。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、簡単、迅速、及び、効率的方法で準備し得る遠心圧縮機用ケーシングを提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、製造後に時間を費やす検査作業を必要としない遠心圧縮機用ケーシングを提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、完成ケーシングの納期の十分な短縮のほか、完成ケーシングの価格の十分な低減を達成することが可能な遠心圧縮機用ケーシングを提供することである。
【００２６】
本発明の更なる目的は、高価格の材料や複雑な技術の必要がなく、単純で低コストな方法で製造できる遠心圧縮機用ケーシングの提供である。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
これら及び他の目的は、内部が中空で自体の中心軸線を有するほぼ円筒形の本体を含む遠心圧縮機用ケーシングによって達成され、それは、上記ケーシングの内部空洞が機械の回転軸線とほぼ一致して上記円筒形本体の外面の上記中心軸線に関してオフセットする内部中心軸線を持ち、それにより、上記ケーシングがガス入口カウンターフランジ及び出口カウンターフランジの装着点を形成できる区域を作り出せるような異なる厚さの部分を有する偏心した形状を持つことを特徴とする。
【００２８】
特に、中心軸線は、ケーシングの円筒形本体外面の軸線に関して垂直方向にオフセットしている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態によると、遠心圧縮機のケーシングは、ガス入口及び出口フランジ用の装着点を持っており、この装着点は、ケーシング外面の円筒形本体の厚さが大きい側に工作機械で機械加工することにより直接得られる。
【００３０】
本発明の別の好ましい実施形態によると、遠心圧縮機のケーシングは、取入れ及び供給ダクトの領域に工作機械によって形成された１対の平坦面を持つ。
【００３１】
本発明の更に別の好ましい実施形態によると、前記ケーシングを引き上げるための穴とケーシングの支持脚部に結合するためのねじ穴とは、遠心圧縮機用ケーシングのほぼ円筒形の本体に形成される。
【００３２】
本発明はまた、圧縮機用ケーシング内部にケーシングの円筒形本体外面の中心軸線に関して垂直方向にオフセットする内部中心軸線を持つ空洞を形成する段階と、上記ガス入口及び出口カウンターフランジ用の装着点を形成するためにケーシングの上記円筒形本体の材料のより厚い区域への工作機械を用いる機械加工に関わる段階とを含む遠心圧縮機用ケーシングの製造方法に関する。
【００３３】
遠心圧縮機用ケーシングの製造方法はまた、取入れ及び供給ダクトの領域に工作機械により１対の平坦面が形成されるという事実を念頭に入れている。
【００３４】
本発明の更なる特徴的形態は、本特許出願に添付される請求項に規定されている。
【００３５】
本発明の更なる目的及び利点のほか、構造的及び機能的特徴は、以下の説明及び純粋に例示的また非制限的な例として与えられる添付図面を考察することにより明確に分かるであろう。
【００３６】
図３から図６までを特に参照すると、本発明による遠心圧縮機は、参照番号３０としてその全体が示されている。
【００３７】
遠心圧縮機用ケーシング３０は、内部が空洞のほぼ円筒形の本体３１を持っている。このほぼ円筒形の本体３１は、図３及び図４に参照番号３２として示す中心軸線を持っている。
【００３８】
内部円筒形表面３３によって形成されるケーシング３０の内部空洞は、参照番号３４として示す内部中心軸線を持っている。
【００３９】
内部円筒形表面３３の軸線３４は、機械の回転軸線と一致し、円筒形本体３１の外面の中心軸線３２に関して垂直方向にオフセットしている。
【００４０】
２つの軸線３２及び３４のこの形態の結果、ケーシング３０は偏心した形状を持ち、本説明の以下の部分において更に解説されるように、円筒形本体３１の材料及び形状をより効果的に使用することを可能にする。
【００４１】
実際このようにして、ケーシング３０は、異なる厚さを持つ円筒形本体３１の部分を有する偏心形状を持つのである。
【００４２】
この実施形態では、ケーシング３０の大まかな形状は鍛造によって得られる。
【００４３】
本発明によると、ガス入口カウンターフランジ３５及び出口カウンターフランジ３６用の装着点は、前記ケーシング３０の外面、特に円筒形本体３１のより厚い材料部分に工作機械加工により直接形成される。
【００４４】
この機械加工は、取入れダクト３５及び供給ダクト３６の開口部が円筒形本体３１のより厚い側に形成されるということを認識している。
【００４５】
平坦面３７及び３８はまた、機械加工によって前記取入れダクト３５及び供給ダクト３６の領域に形成される。
【００４６】
円筒形本体３１はまた、ケーシング３０を引き上げるための穴３９、４０、４１、及び、４２のほか、機械加工作業中に固定用ブラケットを結合するのに用いられるねじ穴４３、４４、４６、及び、４７を内部に形成して持っており、ねじ穴４５及び４８はまた、肉眼で見える。
【００４７】
本発明は、更に、遠心圧縮機用ケーシング３０の製造方法に関する。
【００４８】
本発明による方法は、圧縮機用ケーシング３０内の空洞を形成する段階を含み、内部円筒形表面３３によって形成されるこの空洞は、ケーシング３０の円筒形本体３１の外面の中心軸線３２に関して垂直方向にオフセットしている内部中心軸線３４を持つ。
【００４９】
本発明による方法は、更に、ガス入口カウンターフランジ３５及び出口カウンターフランジ３６用の装着点を形成するために、より厚い材料の区域に工作機械を使用してケーシング３０を機械加工する段階を含む。
【００５０】
本発明による方法は、更に、１対の平坦面３７及び３８が取入れダクト３５及び供給ダクト３６の領域で工作機械により形成される段階を含む。
【００５１】
上記で見られる通り、遠心圧縮機のケーシング３０は偏心を有し、その偏心は、円筒形本体３１の異なる厚さの効果により、ガス入口及び出口カウンターフランジ用の装着点が前記ケーシング３０外面の工作機械加工によって直接形成されることを可能にする。
【００５２】
このようにして、開口部をケーシング３０に直接形成し、ケーシングの仕上げを行うことが可能である。
【００５３】
支持脚及び仮枠ブロックは、既に仕上げられたケーシング３０にねじ結合（ボルト）により施される。
【００５４】
基本的に単段遠心圧縮機の外部ケーシングの大まかな形状の建造は、取入れ及び供給フランジがケーシング３０の外面に直接機械加工によって形成できるような方法で行われる。
【００５５】
このようにして、取入れフランジ３５及び供給フランジ３６、支持脚(図示しない）、及び、仮枠ブロックを用いるケーシング３０の溶接による組み立ては削除され、溶接継ぎ手の検査及び応力緩和熱処理に関わる段階も不要にされる。
【００５６】
従って、本発明の革新的な考えは、ケーシング３０に異なる２つの軸線３２及び３４が設けられ、第１の軸線は、機械の回転軸線にほぼ一致し、第２の軸線は、上記円筒形本体３１の外面に関するものであって、取入れダクト３５及び供給ダクト３６を形成することができる材料の一部分を形成するために両軸線が互に偏心しているという事実から成り立っていることは明らかである。
【００５７】
本発明の主体を形成する遠心圧縮機用ケーシングの特徴的な形態と同様にその利点は、以上の説明から明瞭である。
【００５８】
従って、以下の最終コメント及び所見は、上記の利点を更なる正確さ及び明確さをもって定めるためにここに加えるものである。
【００５９】
第１に、本発明は広い適用範囲を持ち、例えば、２１３キログラム／立方センチメートルから３５４キログラム／立方センチメートルまでの範囲の定格ケーシング圧力、及び、６インチと１４インチとの間の寸法を持つ入口及び出口フランジを有する全ての単段圧縮機に適用可能である。これらの数値は、明らかに一例として挙げているものである。
【００６０】
第２に、本発明は、取入れ及び供給フランジの大まかな形状の建造に関わる工程の排除から成る重要な利点を有する。
【００６１】
更に、記載の方法を用いて、ケーシング及びフランジの溶接工程のほか、応力緩和熱処理が排除される。
【００６２】
更に、例えば超音波や放射線写真の使用など非破壊検査作業に関わる諸段階が排除される。
【００６３】
これら全ての処理作業を排除することは、ケーシングの製造コストに有利な影響をもたらす。
【００６４】
本発明は、更に、ケーシング完成品の納品に要する時間の十分な低減を可能にする。
【００６５】
遠心圧縮機のケーシングの工作機械上への配置又は位置決めに必要な作業数の十分な減少もまた達成される。
【００６６】
最後に、記載された特定の実施形態により、ケーシング完成品価格の十分な低減、及び、その結果として競争力の増加を達成することが可能である。
【００６７】
記述された本発明の考えの斬新な原理から逸脱することなく、本発明の主体を成す遠心圧縮機用ケーシングに多くの変形を形成し得ることは明らかである。
【００６８】
本発明を実際に実装するにあたり、最後に、記載された詳細部分の材料、形状、及び、寸法は、必要に応じてどのような性質のものであってもよく、技術的な見地から同等である他のものによって置き換え得ることは明らかである。
【００６９】
本発明の範囲は、添付の請求項により規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  関連する技術的問題の理解を容易にするために添付された、従来技術による遠心圧縮機用ケーシングの概略正面図。
【図２】  関連する技術的問題の理解を容易にするために添付された、従来技術による遠心圧縮機用ケーシングの部分断面概略側面図。
【図３】  本発明による遠心圧縮機用ケーシングの概略部分断面図。
【図４】  本発明による遠心圧縮貴用ケーシングの第２の部分断面概略側面図。
【図５】  本発明による遠心圧縮機用ケーシングの概略側面図。
【図６】  本発明による遠心圧縮機用ケーシングの概略上部平面図。
【符号の説明】
３０  遠心圧縮機用ケーシング
３１  ほぼ円筒形の本体
３２  円筒形本体外面の中心軸線
３３  内部円筒形表面
３４  内部空洞の中心軸線
３５  ガス入口カウンターフランジ
３６  ガス出口カウンターフランジ
３７  平坦面
【図１】
0005080705.tif 000002
【図２】
0005080705.tif 000003
【図３】
0005080705.tif 000004
【図４】
0005080705.tif 000005
【図５】
0005080705.tif 000006
【図６】
0005080705.tif 000007