WO2023176486A1 - 圧縮機 - Google Patents

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WO2023176486A1
WO2023176486A1 PCT/JP2023/007878 JP2023007878W WO2023176486A1 WO 2023176486 A1 WO2023176486 A1 WO 2023176486A1 JP 2023007878 W JP2023007878 W JP 2023007878W WO 2023176486 A1 WO2023176486 A1 WO 2023176486A1
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WO
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housing
interstage
flow path
side wall
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PCT/JP2023/007878
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隆太 田中
陽介 赤松
聡 大内田
雅祐 中島
誠一郎 吉永
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IHI Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • F04D17/122Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • F04D17/122Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F04D17/125Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors the casing being vertically split
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the present disclosure relates to a compressor.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose technologies related to compressors.
  • a multi-stage compressor having two or more compression stages.
  • a multistage compressor includes, for example, a first compression stage that sucks in and compresses fluid, and a second compression stage that further compresses the fluid compressed by the first compression stage.
  • the front compression stage and the rear compression stage are generally connected by piping, and the fluid from the front compression stage is introduced into the latter compression stage via a flow path in the piping. be done.
  • This disclosure describes a compressor that can improve productivity.
  • a compressor further compresses the fluid compressed by the first impeller using the second impeller.
  • the compressor includes an impeller housing including a first housing that accommodates a first impeller and a second housing that accommodates a second impeller, and is connected to the impeller housing, and together with the impeller housing, transfers fluid from the first impeller to the second impeller. and an interstage part forming an interstage flow path to be introduced into the stage.
  • the interstage flow path has at least one curved flow path.
  • the curved channel includes an inner circumferential side wall surface that curves on the inner circumferential side in a cross section passing through the center line of the curved channel, and an outer circumferential side wall surface that curves on the outer circumferential side in the cross section.
  • One of the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface is formed in the impeller housing.
  • the other of the inner circumferential side wall surface and the outer circumferential side wall surface is formed as an interstage component.
  • a compressor that can improve productivity is provided.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a compressor according to one embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the compression unit of the compressor shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the interstage flow path of the compression unit of FIG. 1.
  • FIG. 4(a) is a cross-sectional view of the interstage flow path taken along line A1-A1 in FIG.
  • FIG. 4(b) is a cross-sectional view of the interstage flow path taken along line A2-A2 in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view of the compression unit shown in FIG. 2, showing a state in which each component is divided.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a compression unit according to a comparative example.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a compressor according to one embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the compression unit of the compressor shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-
  • FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of a part of the compression unit according to Reference Example 1.
  • FIG. 7(b) is an enlarged cross-sectional view of a part of the compression unit according to Reference Example 2.
  • FIG. 8(a) is an enlarged cross-sectional view of a part of the compression unit according to Reference Example 3.
  • FIG. 8(b) is an enlarged cross-sectional view of a part of the compression unit according to Reference Example 4.
  • FIG. FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a part of the compression unit according to the first modification.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of a compression unit according to Modification Example 2.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of a compression unit according to Modification Example 2.
  • a compressor further compresses the fluid compressed by the first impeller using the second impeller.
  • the compressor includes an impeller housing including a first housing that accommodates a first impeller and a second housing that accommodates a second impeller, and is connected to the impeller housing, and together with the impeller housing, transfers fluid from the first impeller to the second impeller. and an interstage part forming an interstage flow path to be introduced into the stage.
  • the interstage flow path has at least one curved flow path.
  • the curved channel includes an inner circumferential side wall surface that curves on the inner circumferential side in a cross section passing through the center line of the curved channel, and an outer circumferential side wall surface that curves on the outer circumferential side in the cross section.
  • One of the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface is formed in the impeller housing.
  • the other of the inner circumferential side wall surface and the outer circumferential side wall surface is formed as an interstage component.
  • the interstage flow path that introduces the fluid from the first impeller to the second impeller is formed by the impeller housing and the interstage parts.
  • One of the inner circumferential side wall surface and the outer circumferential side wall surface of the curved flow path of the interstage flow path is formed in the impeller housing, and the other of the inner circumferential side wall surface and the outer circumferential side wall surface is formed in the interstage component.
  • the inner circumference side wall surface and the outer circumference side wall surface of the curved flow path are formed in separate housings, respectively.
  • the boundary line indicating the boundary between the impeller housing and the interstage component in the cross section may include a first boundary line and a second boundary line between the inner circumferential side wall surface and the outer circumferential side wall surface. good.
  • the first boundary line may extend to intersect a straight line connecting the starting end of the inner circumferential wall surface and the starting end of the outer circumferential wall surface.
  • the second boundary line may extend to intersect a straight line connecting the end of the inner wall surface and the end of the outer wall surface.
  • the second boundary line may be directly or indirectly connected to the first boundary line between the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface.
  • the distance between the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface in the direction perpendicular to the center line may be constant at each position along the center line. In this case, it is possible to suppress a situation in which a change in cross-sectional area occurs in each channel cross section of the curved channel. Thereby, it is possible to suppress a situation in which pressure loss occurs in the fluid flowing through the curved channel, and it is possible to suppress a decrease in performance of the compressor.
  • the inner peripheral side wall surface may extend linearly in a cross section perpendicular to the center line of the curved channel.
  • the outer circumferential side wall surface may be curved so as to bulge from the inner circumferential side wall surface toward the opposite side to the inner circumferential side wall surface. In this case, die-casting can be easily performed with the direction from the outer circumferential wall surface toward the inner circumferential wall surface being set as the die-cutting direction.
  • the interstage component may be an interstage housing connected in series to the first housing via the second housing.
  • the inner peripheral side wall surface may be formed on the second housing.
  • the outer peripheral side wall surface may be formed on the interstage component.
  • the interstage flow path can be easily formed by a simple operation of connecting the interstage housing, the second housing, and the first housing in series. Furthermore, by forming the inner circumferential side wall surface and the outer circumferential side wall surface separately into the second housing and the interstage parts in this way, it becomes possible to mold-cut the second housing and the interstage housing.
  • the interstage component may be an interstage plate sandwiched between the first housing and the second housing.
  • the inner peripheral side wall surface may be formed on the interstage component.
  • the outer peripheral side wall surface may be formed on the first housing.
  • the interstage flow path can be easily formed using the interstage plate between the first housing and the second housing.
  • the interstage plate and the first housing can be die-cut.
  • the first wall surface and the second wall surface may extend parallel to each other in a cross section passing through the center line, and may be formed on the impeller housing.
  • the direction in which the straight flow path extends as the mold cutting direction, it becomes possible to mold cut the impeller housing in which the straight flow path is formed. Therefore, even if the interstage flow path has such a curved flow path and a straight flow path, each part can be die-cut.
  • the compressor 1 shown in FIG. 1 is, for example, a series-type two-stage compressor.
  • the compressor 1 includes a shaft 10, a compression unit 30, and a motor unit 50.
  • the compression unit 30 includes a first impeller 31 , a second impeller 32 , and an impeller housing 33 .
  • the first impeller 31 and the second impeller 32 are attached to one end of the shaft 10.
  • the first impeller 31 and the second impeller 32 are arranged, for example, so that their back surfaces face each other with a gap between them.
  • the first impeller 31 is, for example, arranged coaxially with the second impeller 32.
  • the first impeller 31 is located between the second impeller 32 and the motor unit 50, for example.
  • the impeller housing 33 has a first housing 41 that accommodates the first impeller 31 and a second housing 42 that accommodates the second impeller 32.
  • the second housing 42 is connected in series to the first housing 41 in the axial direction D1 in which the shaft 10 extends.
  • the first impeller 31 and the first housing 41 constitute a low-pressure side compression stage that sucks in and compresses the fluid R.
  • the second impeller 32 and the second housing 42 constitute a high-pressure compression stage that further compresses the fluid R compressed by the low-pressure compression stage.
  • the compression unit 30 further includes an interstage plate 43 and an interstage housing 44.
  • Each of the interstage plate 43 and the interstage housing 44 is an interstage component connected to the impeller housing 33.
  • the interstage plate 43 and the interstage housing 44 together with the impeller housing 33 have an interstage flow path 60 that introduces the fluid R from the first impeller 31 of the compression stage on the low pressure side into the second impeller 32 of the compression stage on the high pressure side.
  • the interstage plate 43 is a plate-shaped component sandwiched between the first housing 41 and the second housing 42.
  • the interstage housing 44 is a housing component that is connected to the second housing 42 from the side opposite to the first housing 41 in the axial direction D1.
  • the interstage housing 44 is connected in series to the first housing 41 via the second housing 42 and the interstage plate 43 in the axial direction D1. Therefore, the interstage housing 44, the second housing 42, the interstage plate 43, and the first housing 41 are connected in series to each other in the axial direction D1.
  • the configurations being connected in series in the axial direction D1 means that the configurations are arranged in the axial direction D1 and each configuration has a connecting surface that intersects with the axial direction D1.
  • the interstage plate 43, the first housing 41, and the second housing 42 are separately provided members. That is, the interstage plate 43, the first housing 41, and the second housing 42 are each independent components.
  • the compression unit 30 is configured by integrating the interstage plate 43, the first housing 41, and the second housing 42.
  • known fastening means such as screws or bolts and nuts, or known joining means such as welding or fusion joining can be used. can.
  • the motor unit 50 includes a motor 51 and a motor housing 52.
  • the motor 51 is a drive source for driving the compression unit 30.
  • the motor 51 is attached to the other end of the shaft 10. Inside the motor housing 52, the shaft 10 is rotatably supported by a bearing.
  • Motor housing 52 accommodates motor 51.
  • the motor housing 52 is connected in series with the first housing 41 in the axial direction D1.
  • the motor housing 52, the first housing 41, the interstage plate 43, the second housing 42, and the interstage housing 44 are each independent parts, and the housing of the compressor 1 is configured by the combination thereof.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the compression unit 30.
  • the first housing 41 includes an inlet 41a, a diffuser channel 41b, and a scroll channel 41c.
  • the suction port 41a is an opening coaxial with the shaft 10, and communicates with the inside of the motor housing 52 (see FIG. 1).
  • the fluid R sucked from the suction port of the motor housing 52 flows into the suction port 41a.
  • the first impeller 31 is arranged on the back side of the suction port 41a.
  • the rotation of the first impeller 31 imparts velocity energy to the fluid R.
  • the scroll passage 41c is formed to surround the first impeller 31.
  • the diffuser passage 41b is formed between the first impeller 31 and the scroll passage 41c.
  • the diffuser flow path 41b compresses the fluid R by converting velocity energy imparted to the fluid R into compression energy.
  • the scroll passage 41c discharges the fluid R compressed in the diffuser passage 41b.
  • the second housing 42 includes an inlet 42a, a diffuser channel 42b, a scroll channel 42c, and a discharge port 42d.
  • the suction port 42a is an opening coaxial with the suction port 41a of the first housing 41, and faces opposite to the suction port 41a.
  • the suction port 42a is connected to the scroll flow path 41c of the first housing 41 via the interstage flow path 60. Therefore, the fluid R from the scroll passage 41c flows into the suction port 42a via the interstage passage 60.
  • the second impeller 32 is arranged on the back side of the suction port 42a. The rotation of the second impeller 32 imparts velocity energy to the fluid R.
  • the scroll passage 42c is formed to surround the second impeller 32.
  • the diffuser passage 42b is formed between the second impeller 32 and the scroll passage 42c.
  • the diffuser flow path 42b further compresses the fluid R by converting the velocity energy imparted to the fluid R into compression energy.
  • the scroll passage 42c discharges the compressed fluid R to the outside from the discharge port 42d.
  • upper means the upper side in the vertical direction D2 when the compressor 1 is installed at the location where it is used
  • lower means the lower side in the vertical direction D2.
  • the shaft 10 is arranged so as to extend in the horizontal direction when the compressor 1 is installed at the location where it is used. Therefore, in this embodiment, the axial direction D1 is perpendicular to the vertical direction D2.
  • the interstage channel 60 includes, for example, a curved channel 61, a straight channel 62, a curved channel 63, a straight channel 64, and a curved channel 65. These channels are formed on the same plane. That is, the center lines CL of these channels are included in the same plane.
  • the same plane here may be, for example, a plane along the axial direction D1 and the vertical direction D2.
  • the centerline CL of the interstage flow path 60 may be a line passing through the center of gravity of each flow path cross section perpendicular to the extending direction of the interstage flow path 60.
  • FIG. 2 shows a cross section of the compression unit 30 taken along the center line CL on a plane along the axial direction D1 and the vertical direction D2.
  • the curved flow path 61, the straight flow path 62, the curved flow path 63, the straight flow path 64, and the curved flow path 65 that constitute the interstage flow path 60 are used for the fluid R flowing through the interstage flow path 60. They are arranged in this order from upstream to downstream in the flow direction.
  • the straight flow path 62 is located below the second impeller 32 and extends in the axial direction D1.
  • straight channel 62 extends parallel to shaft 10 .
  • the curved channel 61 is located below the first impeller 31 and extends in an arcuate manner between the outlet 41d of the scroll channel 41c and the straight channel 62. That is, the curved flow path 61 is curved so as to extend below the outlet 41d of the scroll flow path 41c and connect to the straight flow path 62 in the axial direction D1.
  • the curved flow path 63, the straight flow path 64, and the curved flow path 65 are located on the opposite side of the first impeller 31 with respect to the second impeller 32 in the axial direction D1.
  • the straight flow path 64 extends linearly in the vertical direction D2 at a position above the straight flow path 62 and below the shaft 10.
  • the curved flow path 63 is arranged on the opposite side of the curved flow path 61 across the straight flow path 62 in the axial direction D1.
  • the curved flow path 63 extends between the straight flow path 62 and the straight flow path 64 in a circular arc shape. That is, the curved flow path 63 is curved so as to extend upward from the straight flow path 62 and connect to the straight flow path 64 .
  • the curved channel 65 is disposed on the opposite side of the curved channel 63 with the straight channel 62 interposed therebetween in the vertical direction D2.
  • the curved flow path 65 extends in an arcuate manner between the straight flow path 64 and the suction port 42a. That is, the curved flow path 65 is curved so as to extend above the straight flow path 64 and connect to the suction port 42a in the axial direction D1.
  • the curved channel 61, the curved channel 63, and the curved channel 65 have the same curvature.
  • the curvature here may be based on the center line CL of each curved channel.
  • the "curved flow path" is defined as a continuous curved portion of the interstage flow path 60 that is represented by one curvature in the cross section shown in FIG. 2 .
  • the curved channel 61, the curved channel 63, and the curved channel 65 may have different curvatures.
  • the curved flow path 61, the curved flow path 63, and the curved flow path 65 may be directly connected to each other without using a straight flow path.
  • the curved flow path 61, the curved flow path 63, and the curved flow path 65 of this embodiment are formed by a combination of the first housing 41, the interstage plate 43, the second housing 42, and the interstage housing 44. be done.
  • the curved flow path 61, the curved flow path 63, and the curved flow path 65 are comprised only of curved portions in the cross section shown in FIG.
  • the curved channel 61, the curved channel 63, and the curved channel 65 are not limited to this form.
  • the curved channel 61, the curved channel 63, and the curved channel 65 are not limited to this form. It may also include a flow path extending to.
  • the curved channel 61 includes an inner circumferential wall surface 61 a that constitutes an inner circumferential wall surface of the curved channel 61 and an outer circumferential wall surface 61 b that constitutes an outer circumferential wall surface of the curved channel 61 .
  • the inner wall surface 61a and the outer wall surface 61b are represented as arcuate curves.
  • the inner circumferential wall surface 61a is curved in an arc shape at a position on the inner circumferential side, that is, a position radially inner than the outer circumferential wall surface 61b.
  • the outer circumferential wall surface 61b is curved in an arc shape at a position on the outer circumferential side, that is, at a position radially outer than the inner circumferential wall surface 61a.
  • the outer circumferential wall surface 61b is, for example, arranged concentrically with the inner circumferential wall surface 61a, and extends parallel to the inner circumferential wall surface 61a.
  • the inner wall surface 61a may be a portion of the wall surface constituting the curved channel 61 that includes at least the inner arc-shaped curved portion shown in FIG.
  • the outer circumferential wall surface 61b may be a portion of the wall surface constituting the curved channel 61 that includes at least an arcuate curved portion on the outer circumferential side shown in FIG.
  • the outer peripheral wall surface 61b may be a portion excluding the inner peripheral wall surface 61a.
  • a starting end Pa of the inner circumferential wall surface 61a and a starting end Pb of the outer circumferential wall surface 61b are connected to a wall surface constituting the outlet 41d of the scroll passage 41c.
  • the starting end of a certain wall surface means one end of the wall surface located on the upstream side in the flow direction of the fluid R flowing through the interstage flow path 60 in the cross section shown in FIG.
  • the terminal end of a certain wall surface means the other end of the wall surface located on the downstream side in the flow direction.
  • the curved channel 63 includes an inner circumferential wall surface 63a that constitutes an inner circumferential wall surface of the curved channel 63, and an outer circumferential wall surface 63b that constitutes an outer circumferential wall surface of the curved channel 63.
  • the inner wall surface 63a and the outer wall surface 63b are represented as arcuate curves.
  • the inner circumferential wall surface 63a is curved in an arc shape at a position on the inner circumferential side, that is, a position radially inner than the outer circumferential wall surface 63b.
  • the outer circumferential wall surface 63b is curved in an arc shape at a position on the outer circumferential side, that is, at a position radially outer than the inner circumferential wall surface 63a.
  • the outer circumferential wall surface 63b is arranged concentrically with the inner circumferential wall surface 63a, and extends parallel to the inner circumferential wall surface 63a.
  • the inner wall surface 63a may be a portion of the wall surface constituting the curved channel 63 that includes at least the inner arc-shaped curved portion shown in FIG.
  • the outer circumferential side wall surface 63b may be a portion of the wall surface constituting the curved channel 63 that includes at least an arcuate curved portion on the outer circumferential side shown in FIG.
  • the outer peripheral wall surface 63b may be a portion excluding the inner peripheral wall surface 63a.
  • the curved channel 65 includes an inner circumferential wall surface 65a that constitutes an inner circumferential wall surface of the curved channel 65, and an outer circumferential wall surface 65b that constitutes an outer circumferential wall surface of the curved channel 65.
  • the inner wall surface 65a and the outer wall surface 65b are represented as arcuate curves.
  • the inner peripheral wall surface 65a is curved in an arc shape at a position on the inner peripheral side, that is, a position radially inner than the outer peripheral wall surface 65b.
  • the outer circumferential wall surface 65b is curved in an arc shape at a position on the outer circumferential side, that is, a position radially outer than the inner circumferential wall surface 65a.
  • the outer circumferential wall surface 65b is arranged concentrically with the inner circumferential wall surface 65a, and extends parallel to the inner circumferential wall surface 65a.
  • the inner wall surface 65a may be a portion of the wall surface constituting the curved channel 65 that includes at least the inner arc-shaped curved portion shown in FIG.
  • the outer circumferential side wall surface 65b may be a portion of the wall surface constituting the curved channel 65 that includes at least an arcuate curved portion on the outer circumferential side shown in FIG.
  • the outer wall surface 65b may be a portion of the wall surface excluding the inner wall surface 65a.
  • a terminal end P5a of the inner circumferential wall surface 65a and a terminal end P5b of the outer circumferential wall surface 65b are connected to a wall surface constituting the suction port 42a.
  • the straight flow path 62 has a first wall surface 62a connected in the axial direction D1 to a terminal end P1a of the inner circumferential wall surface 61a and a starting end P2a of the inner circumferential wall surface 63a, and a terminal end P1b of the outer circumferential wall surface 61b and an outer circumferential wall surface 63b. and a second wall surface 62b connected to the starting end P2b in the axial direction D1.
  • the first wall surface 62a and the second wall surface 62b are represented as mutually parallel straight lines extending in the axial direction D1.
  • the first wall surface 62a may be a portion of the wall surfaces forming the straight flow path 62 that corresponds to the inner peripheral wall surface 61a and the inner peripheral wall surface 63a.
  • the second wall surface 62b may be a portion of the wall surfaces forming the straight flow path 62 that corresponds to the outer peripheral wall surface 61b and the outer peripheral wall surface 63b.
  • the second wall surface 62b may be a portion of the wall surface excluding the first wall surface 62a.
  • the straight flow path 64 has a first wall surface 64a connected in the vertical direction D2 to a terminal end P3a of the inner peripheral wall surface 63a and a starting end P4a of the inner peripheral wall surface 65a, and a terminal end P3b of the outer peripheral wall surface 63b and the outer peripheral wall surface 65b. and a second wall surface 64b connected to the starting end P4b in the vertical direction D2.
  • the first wall surface 64a and the second wall surface 64b are represented as mutually parallel straight lines extending in the vertical direction D2.
  • the first wall surface 64a may be a portion of the wall surfaces forming the straight flow path 64 that corresponds to the inner peripheral wall surface 63a and the inner peripheral wall surface 65a.
  • the second wall surface 64b may be a portion of the wall surfaces constituting the straight flow path 64 that corresponds to the outer circumference side wall surface 63b and the outer circumference side wall surface 65b.
  • the second wall surface 64b may be a portion of the wall surface excluding the first wall surface 64a.
  • the area of each channel cross section of the interstage channel 60 is, for example, constant. In other words, the area of the cross section of the interstage flow path 60 at any position along the center line CL is the same as the area of the cross section of the interstage flow path 60 at any other position along the center line CL. is set to . Therefore, the cross-sectional area of the straight channel 62, the straight channel 64, the curved channel 61, the curved channel 63, and the curved channel 65 are the same.
  • the cross-sectional area of each flow path being the same is not limited to the case where the cross-sectional area of each flow path is strictly the same as each other, and the cross-sectional area of each flow path may include a certain range of tolerance.
  • the permissible error within a certain range means, for example, an error in the cross-sectional area of each flow path within a range where the pressure loss occurring in the fluid R flowing through each flow path is allowable.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the vicinity of the curved flow path 63 of the interstage flow path 60.
  • the distance between the outer peripheral wall surface 63b and the inner peripheral wall surface 63a is a constant distance d at each position along the extending direction of the center line CL.
  • the distance between the outer wall surface 63b and the inner wall surface 63a at any position along the center line CL is the distance between the outer wall surface 63b and the inner wall surface at any other position along the center line CL.
  • 63a that is, a constant distance d).
  • the distance between the outer circumferential wall surface 63b and the inner circumferential wall surface 63a means the distance between the outer circumferential wall surface 63b and the inner circumferential wall surface 63a in the direction perpendicular to the center line CL in the cross section shown in FIG.
  • 61a and the distance between the outer peripheral wall surface 65b and the inner peripheral wall surface 65a of the curved channel 65 may also be a constant distance d at each position along the extending direction of the center line CL.
  • FIG. 4(a) shows a cross-sectional shape of the curved channel 63 in a plane perpendicular to the center line CL.
  • the cross-sectional shape of the curved channel 63 is not circular but U-shaped.
  • the inner circumferential wall surface 63a constituting the curved channel 63 extends linearly in the cross section shown in FIG. 4(a). Therefore, the inner peripheral wall surface 63a constitutes a plane extending in the direction along the center line CL and in the direction perpendicular to the center line CL.
  • FIG. 4(a) shows a cross-sectional shape of the curved channel 63 in a plane perpendicular to the center line CL.
  • the outer circumferential wall surface 63b is curved so as to bulge toward the opposite side from the inner circumferential wall surface 63a. Therefore, the outer peripheral side wall surface 63b forms a curved surface that extends along the direction along the center line CL and is bent in a direction perpendicular to the center line CL.
  • the outer wall surface 63b has an arcuate curved portion P11 that curves in a direction opposite to the inner wall surface 63a, and a curved portion P11 and the inner wall surface 63a. It includes a pair of connecting straight parts P12 and P13.
  • the pair of straight portions P12 and P13 extend linearly from both ends of the inner peripheral wall surface 63a in a direction perpendicular to the inner peripheral wall surface 63a, and are connected to both ends of the curved portion P11.
  • the pair of straight portions P12 and P13 extend parallel to each other.
  • the curved flow path 61 and the curved flow path 65 also have the same cross-sectional shape as the curved flow path 63.
  • FIG. 4(b) shows the cross-sectional shape of the straight flow path 62 in a plane perpendicular to the center line CL.
  • the straight channel 62 has the same cross-sectional shape as the curved channel 63, for example.
  • the first wall surface 62a constituting the straight channel 62 extends linearly in the cross section shown in FIG. 4(b). Therefore, the first wall surface 62a constitutes a plane extending in the direction along the center line CL and in the direction perpendicular to the center line CL, like the inner peripheral wall surface 63a.
  • the second wall surface 62b is curved so as to bulge toward the opposite side from the first wall surface 62a in the cross section shown in FIG. 4(b). Therefore, the second wall surface 62b forms a curved surface that extends in the direction along the center line CL and is bent in a direction perpendicular to the center line CL, like the outer peripheral side wall surface 63b.
  • the second wall surface 62b has an arc-shaped curved portion P21 that curves in a direction opposite to the first wall surface 62a, and connects the curved portion P21 and the first wall surface 62a. It includes a pair of straight portions P22 and P23.
  • the pair of straight portions P22 and P23 extend linearly from both ends of the first wall surface 62a in a direction perpendicular to the first wall surface 62a, and are connected to both ends of the curved portion P21.
  • the pair of straight portions P22 and P23 extend parallel to each other.
  • the straight flow path 64 also has the same cross-sectional shape as the straight flow path 62.
  • the interstage flow path 60 having the above configuration is formed by a combination of the first housing 41, the interstage plate 43, the second housing 42, and the interstage housing 44, as described above. That is, the wall surface constituting the interstage flow path 60 is divided into the first housing 41 , the interstage plate 43 , the second housing 42 , and the interstage housing 44 .
  • boundary lines L1, L2, and L3 indicating boundaries between the first housing 41, the interstage plate 43, the second housing 42, and the interstage housing 44 are shown.
  • a boundary line L1 indicates a boundary between the first housing 41 and the interstage plate 43.
  • a boundary line L2 indicates a boundary between the interstage plate 43 and the second housing 42.
  • a boundary line L3 indicates a boundary between the second housing 42 and the interstage housing 44.
  • the boundary line L1 extends in the vertical direction D2 so as to pass through the curved flow path 61 of the interstage flow path 60.
  • the boundary line L1 includes a boundary line L11, a boundary line L12, and a boundary line L13.
  • the boundary line L11 extends in the vertical direction D2 between the starting end Pa of the inner peripheral wall surface 61a and the starting end Pb of the outer peripheral wall surface 61b.
  • the boundary line L11 extends in the vertical direction D2 so as to be in contact with the starting end Pa of the inner peripheral side wall surface 61a.
  • the boundary line L11 passes through the scroll channel 41c.
  • the lower end of the boundary line L11 is located, for example, between the inner peripheral wall surface 61a and the center line CL.
  • the boundary line L13 extends in the vertical direction D2 below the boundary line L11 and at a position shifted from the boundary line L11 in the axial direction D1.
  • the boundary line L13 extends in the vertical direction D2, for example, so as to contact or pass through the terminal end P1b of the outer peripheral side wall surface 61b.
  • the upper end of the boundary line L13 is located at the same position as the lower end of the boundary line L11 in the vertical direction D2.
  • the boundary line L12 connects the lower end of the boundary line L11 and the upper end of the boundary line L13 in the axial direction D1.
  • the boundary line L12 extends in the axial direction between the terminal end P1a of the inner circumferential wall surface 61a and the terminal end P1b of the outer circumferential wall surface 61b, more specifically, between the terminal end P1a of the inner circumferential wall surface 61a and the center line CL. It extends to D1.
  • the boundary line L12 may extend in the axial direction D1 so as to be in contact with the terminal end P1a of the inner peripheral side wall surface 61a.
  • the entire portion of the inner peripheral side wall surface 61a from the starting end Pa to the terminal end P1a is arranged on one side with the boundary line L1 in between.
  • the entire portion of the outer peripheral side wall surface 61b from the starting end Pb to the ending end P1b is arranged on the other side with the boundary line L1 in between.
  • the boundary line L2 is located between the boundary line L1 and the boundary line L3, and extends in the vertical direction D2 so as to pass through the straight flow path 62 of the interstage flow path 60.
  • the boundary line L2 includes a boundary line L21 and a boundary line L22.
  • the boundary line L21 extends parallel to the boundary line L11 and the boundary line L13 with an interval between them.
  • the boundary line L21 extends in the vertical direction D2 so as to pass through the scroll passage 42c.
  • the boundary line L22 extends from the upper end of the boundary line L21 in the axial direction D1, and is connected to the boundary line L11 of the boundary line L1.
  • the boundary line L3 extends in the vertical direction D2 so as to pass through the curved flow path 63 and the curved flow path 65 of the interstage flow path 60.
  • the boundary line L3 includes a boundary line L31 (first boundary line), a boundary line L32 (second boundary line), a boundary line L33, a boundary line L34, and a boundary line L35.
  • the boundary line L31 extends in the vertical direction D2 between the terminal end P3a of the inner peripheral side wall surface 63a and the terminal end P3b of the outer peripheral side wall surface 63b.
  • the boundary line L31 extends in the vertical direction D2 so as to be in contact with the terminal end P3a of the inner peripheral side wall surface 63a.
  • the lower end of the boundary line L31 is located, for example, between the inner peripheral side wall surface 63a and the center line CL.
  • the boundary line L31 extends in the vertical direction D2 between the starting end P4a of the inner peripheral side wall surface 65a and the starting end P4b of the outer peripheral side wall surface 65b.
  • the boundary line L31 extends in the vertical direction D2 so as to be in contact with the starting end P4a of the inner peripheral side wall surface 65a.
  • the lower end of the boundary line L31 is located, for example, between the inner peripheral side wall surface 63a and the center line CL.
  • the upper end of the boundary line L31 is located, for example, between the inner peripheral side wall surface 65a and the center line CL.
  • the boundary line L33 extends in the vertical direction D2 below the boundary line L31 and at a position shifted from the boundary line L31 toward the boundary line L2 side in the axial direction D1.
  • the boundary line L33 extends in the vertical direction D2, for example, so as to be in contact with the starting end P2b of the outer peripheral side wall surface 63b, or to pass through the starting end P2b.
  • the upper end of the boundary line L33 is located at the same position as the lower end of the boundary line L31 in the vertical direction D2.
  • the boundary line L32 connects the lower end of the boundary line L31 and the upper end of the boundary line L33 in the axial direction D1.
  • the boundary line L32 extends in the axial direction between the starting end P2a of the inner circumferential wall surface 63a and the starting end P2b of the outer circumferential wall surface 63b, more specifically, between the starting end P2a of the inner circumferential wall surface 63a and the center line CL. It extends to D1.
  • the boundary line L32 may extend in the axial direction D1 so as to be in contact with the starting end P2a of the inner peripheral side wall surface 63a.
  • the boundary line L34 extends in the vertical direction D2 at a position above the boundary line L31 and shifted from the boundary line L31 toward the boundary line L2 side in the axial direction D1.
  • the boundary line L34 extends in the vertical direction D2, for example, so as to contact or pass through the terminal end P5b of the outer peripheral side wall surface 65b.
  • the lower end of the boundary line L34 is located at the same position as the upper end of the boundary line L31 in the vertical direction D2.
  • the boundary line L35 connects the upper end of the boundary line L31 and the lower end of the boundary line L34 in the axial direction D1.
  • the boundary line L35 extends in the axial direction between the terminal end P5a of the inner circumferential wall surface 65a and the terminal end P5b of the outer circumferential wall surface 65b, more specifically, between the terminal end P5a of the inner circumferential wall surface 65a and the center line CL. It extends to D1.
  • the boundary line L35 may extend in the axial direction D1 so as to be in contact with the terminal end P5a of the inner peripheral side wall surface 65a.
  • the entire portion of the inner peripheral side wall surface 63a from the starting end P2a to the terminal end P3a is arranged on one side with the boundary line L3 in between.
  • the entire portion of the outer peripheral side wall surface 63b from the starting end P2b to the ending end P3b is arranged on the other side with the boundary line L3 in between.
  • the entire portion of the inner peripheral side wall surface 65a from the starting end P4a to the ending end P5a is arranged on one side with the boundary line L3 in between.
  • the entire portion of the outer peripheral side wall surface 65b from the starting end P4b to the ending end P5b is arranged on the other side with the boundary line L3 in between.
  • FIG. 5 shows a state in which the first housing 41, the interstage plate 43, the second housing 42, and the interstage housing 44 are separated from each other at each boundary line L1, L2, and L3.
  • a boundary line L1 passing through the curved channel 61 separates the inner peripheral wall surface 61a and the outer peripheral wall surface 61b of the curved channel 61.
  • the outer peripheral wall surface 61b located on one side across the boundary line L1 that is, the entire portion of the outer peripheral wall surface 61b from the starting end Pb to the terminal end P1b) is formed in the first housing 41.
  • the inner circumferential wall surface 61a located on the other side across the boundary line L1 (that is, the entire portion of the inner circumferential wall surface 61a from the starting end Pa to the terminal end P1a) is formed in the interstage plate 43. That is, the inner peripheral wall surface 61a and the outer peripheral wall surface 61b, which constitute the wall surface of the curved flow path 61, are formed separately on the interstage plate 43 and the first housing 41, respectively.
  • the first housing 41 includes dividing surfaces S11a, S12a, and S13a formed by dividing at the boundary line L1.
  • the dividing surface S11a is a plane formed by dividing along the boundary line L11, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S13a is a plane formed by dividing along the boundary line L13, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG. For example, the dividing surface S13a is shifted toward the straight flow path 62 in the axial direction D1 with respect to the dividing surface S11a.
  • the dividing surface S12a is a plane formed by dividing along the boundary line L12, and extends in the axial direction D1 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S12a connects the dividing surface S11a and the dividing surface S13a in the axial direction D1.
  • the dividing surface S12a is formed perpendicular to the dividing surface S11a and the dividing surface S13a.
  • the interstage plate 43 includes dividing surfaces S11b, S12b, and S13b formed by dividing at the boundary line L1.
  • the dividing surface S11b is a plane formed by dividing along the boundary line L11, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S11b extends parallel to the dividing surface S11a.
  • the dividing surface S13b is a plane formed by dividing along the boundary line L13, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG. For example, the dividing surface S13b is shifted toward the straight flow path 62 in the axial direction D1 with respect to the dividing surface S11b.
  • the dividing surface S12b is a plane formed by dividing along the boundary line L12, and extends in the axial direction D1 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S12b connects the dividing surface S11b and the dividing surface S13b in the axial direction D1.
  • the dividing surface S12b is formed perpendicular to the dividing surface S11b and the dividing surface S13b.
  • a boundary line L3 passing through the curved channel 63 and the curved channel 65 separates the inner circumferential side wall surface 63a and the outer circumferential side wall surface 63b of the curved channel 63, and also separates the inner circumferential side wall surface 65a and the outer circumferential side of the curved channel 65.
  • the wall surface 65b is separated from the wall surface 65b.
  • the entire portion up to P5b) is formed on the interstage plate 43. That is, the inner circumferential wall surface 63a and the outer circumferential wall surface 63b, which constitute the wall surface of the curved channel 63, are formed separately in the second housing 42 and the interstage plate 43, respectively.
  • An inner circumferential wall surface 63a and an outer circumferential wall surface 63b, which constitute the wall surface of the curved channel 63, are formed separately in the second housing 42 and the interstage plate 43, respectively.
  • the second housing 42 includes dividing surfaces S31a, S32a, S33a, S34a, and S35a formed by dividing at the boundary line L3.
  • the dividing surface S31a is a plane formed by dividing along the boundary line L31, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S33a is a plane formed by dividing along the boundary line L33, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S34a is a plane formed by dividing along the boundary line L34, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S33a and the dividing surface S34a are shifted toward the straight flow path 62 in the axial direction D1 with respect to the dividing surface S31a.
  • the dividing surface S32a is a plane formed by dividing along the boundary line L32, and extends in the axial direction D1 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S32a connects the dividing surface S31a and the dividing surface S32a in the axial direction D1.
  • the dividing surface S35a is a plane formed by dividing along the boundary line L35, and extends in the axial direction D1 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S35a connects the dividing surface S31a and the dividing surface S34a in the axial direction D1.
  • the dividing surface S32a and the dividing surface S35a are formed perpendicular to the dividing surface S31a, the dividing surface S33a, and the dividing surface S34a.
  • the interstage housing 44 includes dividing surfaces S31b, S32b, S33b, S34b, and S35b formed by dividing at the boundary line L3.
  • the dividing surface S31b is a plane formed by dividing along the boundary line L31, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S33b is a plane formed by dividing along the boundary line L33, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S34b is a plane formed by dividing along the boundary line L34, and extends in the vertical direction D2 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S33b and the dividing surface S34b are shifted toward the straight flow path 62 in the axial direction D1 with respect to the dividing surface S31b.
  • the dividing surface S32b is a plane formed by dividing along the boundary line L32, and extends in the axial direction D1 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S32b connects the dividing surface S31b and the dividing surface S32b in the axial direction D1.
  • the dividing surface S35b is a plane formed by dividing along the boundary line L35, and extends in the axial direction D1 in the cross section shown in FIG.
  • the dividing surface S35b connects the dividing surface S31b and the dividing surface S34b in the axial direction D1.
  • the dividing surface S32b and the dividing surface S35b are formed perpendicular to the dividing surface S31b, the dividing surface S33b, and the dividing surface S34b.
  • each part constituting the housing of the compression unit 30 i.e., the first housing 41, the interstage
  • the shapes of the plate 43, the second housing 42, and the interstage housing 44 are such that they can be cut out with the axial direction D1 as the cutting direction.
  • the term "mold” refers to, for example, a mold for casting.
  • An annular sealing member such as an O-ring may be installed at the connection portion of the interstage flow path 60 in each component. In this case, the occurrence of leakage of the fluid R flowing through the interstage flow path 60 is suppressed.
  • a first housing 141 housing the first impeller 131 and a second housing 142 housing the second impeller 132 are connected by a pipe 170.
  • An interstage flow path 160 that introduces the fluid R from the first impeller 131 to the second impeller 132 is formed inside the pipe 170 .
  • An interstage plate 143 is arranged between the first housing 141 and the second housing 142.
  • the interstage flow path can be formed without using piping, so mass production costs can be suppressed.
  • the housing can be formed by die-casting, which is inexpensive to manufacture, mass production costs can be further reduced.
  • the housing needs to have a shape that can be cut out.
  • the interstage flow path connecting the low pressure side compression stage and the high pressure side compression stage has one or more curved flow paths. Such a curved flow path may become a factor that hinders mold removal of the housing.
  • FIG. 7(a) shows a configuration in which an interstage flow path 160 having a curved flow path 163 is formed within the housing of the compression unit.
  • the curved flow path 163 exists in this way, in order to make the housing into a shape that can be cut out, it is divided into two parts (for example, the second housing 242 and the interstage housing 244) at a position passing through the curved flow path 163. It is possible to do so.
  • the boundary line L103 indicating the boundary between the second housing 242 and the interstage housing 244 is drawn in the vertical direction D2 between the terminal end P103a of the inner circumferential side wall surface 163a of the curved flow path 163 and the terminal end P103b of the outer circumferential side wall surface 163b.
  • the boundary line L103 intersects the outer peripheral side wall surface 163b and divides the outer peripheral side wall surface 163b into a portion P111 and a portion P112.
  • the portion P111 of the outer wall surface 163b and the inner wall surface 163a are formed in the same second housing 242.
  • the second housing 242 cannot be die-cut using the axial direction D1 as the die-cutting direction.
  • a boundary line L203 indicating the boundary between the second housing 342 and the interstage housing 344 is located between the starting end P102a of the inner circumferential wall surface 163a of the curved channel 163 and the outer circumferential wall surface 163b.
  • the inner peripheral wall surface 163a and the outer peripheral wall surface 163b are formed in the same interstage housing 344.
  • the interstage housing 344 cannot be die-cut using the axial direction D1 as the die-cutting direction. Therefore, each part cannot be formed by die-casting along the boundary lines L103 and L203 as shown in FIGS. 7(a) and 7(b).
  • the starting end P202b and the ending end P203b of the outer wall surface 263b are located on one side across the boundary line L303, and the starting end P202a and the ending end P203a of the inner peripheral wall surface 263a are located on the other side across the boundary line L303. That is, the inner peripheral wall surface 263a and the outer peripheral wall surface 263b are formed separately into the second housing 442 and the interstage housing 444.
  • the second housing 442 and the interstage housing 444 can be formed by die-casting.
  • the distance between the outer circumference side wall surface 263b and the inner circumference side wall surface 263a does not become a constant distance d, but becomes a distance d1 larger than the distance d. ing.
  • the cross-sectional area of the curved channel 263 changes. Such a change in the cross-sectional area of the curved channel 263 can affect the flow of the fluid R flowing through the curved channel 263.
  • FIG. 8(b) shows the same configuration as the compressor 1 according to the embodiment described above.
  • the boundary line L31 of the boundary line L3 extends in the vertical direction D2 between the terminal end P3a of the inner peripheral side wall surface 63a and the terminal end P3a of the outer peripheral side wall surface 63b.
  • the boundary line L33 extends in the axial direction D1 between the starting end P2a of the inner peripheral side wall surface 63a and the starting end P2a of the outer peripheral side wall surface 63b, and is connected to the boundary line L31.
  • Boundary line L32 extends downward from boundary line L33.
  • the inner circumferential side wall surface 63a and the outer circumferential side wall surface 63b are separated from the second housing 42 and the interstage housing 44, as in the example shown in FIG. 8(a).
  • the housing 44 is formed separately from the housing 44.
  • both the second housing 42 and the interstage housing 44 have shapes that can be cut out.
  • each component of the compression unit 30 can be molded by die-casting, which is low in manufacturing cost, so productivity can be improved. Thereby, mass production costs can be suppressed.
  • each component in the cross section perpendicular to the center line CL of the curved channel 63, the inner circumferential wall surface 63a extends linearly, and the outer circumferential wall surface 63b is opposite to the inner circumferential wall surface 63a. It is curved so that it bulges out to the side. According to this configuration, each component can be easily die-cast with the direction from the outer circumferential wall surface 63b toward the inner circumferential wall surface 63a as the die-cutting direction.
  • the interstage housing 44 is connected in series to the first housing 41 via the second housing 42 to form the interstage flow path 60.
  • the interstage flow path 60 can be easily formed by a simple operation of connecting the interstage housing 44, the second housing 42, and the first housing 41 in series.
  • the interstage plate 43 is sandwiched between the first housing 41 and the second housing 42 to form the interstage flow path 60. With this configuration, the interstage flow path 60 can be easily formed using the interstage plate 43.
  • the linear flow path 62 includes a first wall surface 62a and a second wall surface 62b that linearly extend parallel to each other.
  • the first wall surface 62a and the second wall surface 62b are formed on the second housing 42.
  • the second housing 42 can be die-cut using the axial direction D1 in which the straight flow path 62 extends as the die-cutting direction. Therefore, even if the interstage flow path 60 has the curved flow path 63 and the straight flow path 62 in this way, each part can be molded.
  • the configuration of the curved channel 63 of the interstage channel 60 has been mainly explained, but the other curved channels 61 and 65 can be similarly explained.
  • the "curved channel” of the present disclosure may be understood as any of the curved channels 61, 63, and 65.
  • a case has been described in which the "straight channel” of the present disclosure is applied to the straight channel 62, but the “straight channel” of the present disclosure may be applied to other straight channels 64.
  • the "interstage flow path" of the present disclosure only needs to have at least one curved flow path, and does not need to have a straight flow path.
  • a straight channel 64A connecting the curved channel 63A and the curved channel 65A extends in a direction inclined from the vertical direction D2.
  • the straight flow path 64A extends in a direction making an acute angle with respect to the straight flow path 62.
  • the curved flow path 65A is disposed at a position shifted toward the suction port 42a in the axial direction D1 with respect to the curved flow path 63A.
  • the boundary line L3A indicating the boundary between the interstage housing 44A and the second housing 42A has a boundary line L31A (second boundary line) instead of the boundary line L31.
  • the boundary line L31A extends upward from the boundary line L33 (first boundary line), curves along the inner circumference side wall surface 63a so as to touch the terminal end P3a of the inner circumference side wall surface 63a, and then curves toward the first wall surface 64a. It extends linearly along the boundary line L35 and is connected to the boundary line L35.
  • the second housing 42A and the interstage housing 44A are divided by the boundary line L3A, so that the inner peripheral side wall surface 63a of the curved flow path 63A and A first wall surface 64a of the straight flow path 64A and an inner wall surface 65a of the curved flow path 65A are formed in the second housing 42A. Further, an outer peripheral wall surface 63b of the curved flow path 63A, a second wall surface 64b of the straight flow path 64A, and an outer peripheral wall surface 65b of the curved flow path 65A are formed in the interstage housing 44A.
  • each part can be made into a shape that can be cut out. Furthermore, similarly to the embodiment described above, by shifting the boundary line L3A in the axial direction D1, it is possible to make each component into a shape that can be cut out, regardless of the shape of the wall surface of each channel. Thereby, it is possible to suppress a situation in which a cross-sectional area change occurs in the interstage flow path 60A, and it is possible to suppress a situation in which a pressure loss occurs in the fluid R flowing through the interstage flow path 60A. Therefore, even with the form shown in FIG. 9, effects similar to those of the embodiment described above can be obtained.
  • the curved channel 63B is directly connected to the suction port 42a.
  • the starting end P2a and the ending end P3a of the inner circumferential wall surface 63a and the starting end P2b and the ending end P3b of the outer circumferential wall surface 63b are aligned at the same position in the vertical direction D2.
  • a boundary line L3B indicating the boundary between the interstage housing 44B and the second housing 42B has a boundary line L31B instead of the boundary line L31.
  • the boundary line L31B extends in the vertical direction D2 between the inner peripheral wall surface 63a and the outer peripheral wall surface 63b.
  • the lower end of the boundary line L31B is located at the same position as the starting end P2a of the inner peripheral wall surface 63a in the vertical direction D2, and is connected to the boundary line L33 (first boundary line).
  • the upper end of the boundary line L31B is located at the same position as the terminal end P3a of the inner peripheral wall surface 63a in the vertical direction D2, and is connected to the boundary line L35 (second boundary line).
  • the second housing 42B and the interstage housing 44B are divided by the boundary line L3B, so that the inner peripheral side wall surface 63a of the curved flow path 63B is It is formed in the second housing 42B, and the outer peripheral side wall surface 63b of the curved flow path 63B is formed in the interstage housing 44B.
  • the present disclosure is not limited to the embodiment and each modification example described above, and various other modifications are possible.
  • the embodiments and modifications described above may be combined with each other depending on the desired purpose and effect.
  • a two-stage compressor was explained as an example.
  • the number of stages of the compressor is not limited to two stages, and may be three or more stages.
  • the interstage flow path 60 is constituted by four parts: the first housing 41, the second housing 42, the interstage plate 43, and the interstage housing 44. It does not need to be formed by
  • the interstage plate may not extend downwardly to reach the interstage flow path, and the second housing may be connected directly to the first housing.
  • the interstage flow path is formed by three parts: the first housing, the second housing, and the interstage housing.
  • piping for connecting the first housing and the second housing may be provided separately.
  • the piping may be connected to the interstage flow path by bypass.
  • the compressor of the present disclosure includes [1] a compressor that further compresses fluid compressed by a first impeller by a second impeller, the compressor including a first housing housing the first impeller, and a first housing housing the first impeller; an impeller housing having a second housing therein; and an interstage part connected to the impeller housing and forming an interstage flow path together with the impeller housing for introducing the fluid from the first impeller into the second impeller.
  • the interstage flow path has at least one curved flow path, and the curved flow path has an inner peripheral side wall surface that curves on the inner peripheral side in a cross section passing through the center line of the curved flow path;
  • the cross section includes an outer peripheral wall surface that is curved on the outer peripheral side, one of the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface is formed on the impeller housing, and the other of the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface is formed on the impeller housing.
  • a compressor formed in the interstage part.
  • a boundary line indicating a boundary between the impeller housing and the interstage component is a first boundary line between the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface.
  • the first boundary line extends to intersect the straight line connecting the starting end of the inner wall surface and the starting end of the outer wall surface; Extending to intersect a straight line connecting the end of the inner wall surface and the end of the outer wall surface, directly or indirectly with the first boundary line between the inner wall surface and the outer wall surface.
  • the compressor of the present disclosure includes [3] "The distance between the inner wall surface and the outer wall surface in the direction perpendicular to the center line is constant at each position along the center line. ] or the compressor described in [2].
  • the compressor of the present disclosure has the following features: [4] "In a cross section perpendicular to the center line of the curved flow path, the inner peripheral wall surface extends linearly, and the outer peripheral wall surface extends in a straight line, and the outer peripheral wall surface extends in a straight line.
  • the compressor according to any one of [1] to [3] above, wherein the compressor is curved so as to bulge from the wall surface to the side opposite to the inner peripheral side wall surface.
  • the compressor of the present disclosure includes [5] "The interstage component is an interstage housing connected in series to the first housing via the second housing, and the inner circumferential side wall surface is connected to the second housing.
  • the compressor according to any one of [1] to [4] above, wherein the compressor is formed in a housing, and the outer peripheral side wall surface is formed in the interstage part.
  • the compressor of the present disclosure includes [6] "The interstage component is an interstage plate sandwiched between the first housing and the second housing, and the inner circumferential side wall surface is the interstage component.
  • the compressor according to any one of [1] to [4] above, wherein the outer peripheral side wall surface is formed on the first housing.
  • the compressor of the present disclosure includes [7] "The interstage flow path further includes a straight flow path extending linearly from the curved flow path, and the straight flow path is connected to the inner peripheral side wall surface. and a second wall surface connected to the outer peripheral side wall surface, the first wall surface and the second wall surface extending parallel to each other in the cross section passing through the center line. , the compressor according to any one of [1] to [6] above, which is formed in the impeller housing.

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Abstract

圧縮機は、第1インペラによって圧縮された流体を第2インペラによってさらに圧縮する。圧縮機は、第1インペラを収容する第1ハウジング、及び第2インペラを収容する第2ハウジングを有するインペラハウジングと、インペラハウジングに連結され、インペラハウジングと共に、第1インペラからの流体を第2インペラに導入する段間流路を形成する段間部品と、を備える。段間流路は、少なくとも1つの曲がり流路を有する。曲がり流路は、曲がり流路の中心線を通る断面において内周側で湾曲する内周側壁面と、断面において外周側で湾曲する外周側壁面を含む。内周側壁面及び外周側壁面の一方は、インペラハウジングに形成されている。内周側壁面及び外周側壁面の他方は、段間部品に形成されている。

Description

圧縮機
 本開示は、圧縮機に関する。
 特許文献1~3は、圧縮機に関する技術を開示する。このような圧縮機として、2段以上の圧縮段を備える多段圧縮機が知られている。多段圧縮機は、例えば、流体を吸入して圧縮する前段の圧縮段と、前段の圧縮段によって圧縮された流体を更に圧縮する後段の圧縮段と、を備える。このような多段圧縮機では、一般的に、前段の圧縮段と後段の圧縮段とが配管によって接続され、前段の圧縮段からの流体が配管内の流路を介して後段の圧縮段に導入される。
国際公開第2021/038737号 特開2012-202331号公報 特開2021-085512号公報
 しかしながら、前段の圧縮段と後段の圧縮段とが配管によって接続される構成では、これらの圧縮段に配管を組み付ける工数が必要となる。更に、配管自体のコストに加えて、組み付け工数に応じたコストがかかるため、量産コストが高くなりやすい。従って、上述した構成では、圧縮機の生産性の向上を図ることは難しい。
 本開示は、生産性を向上させることが可能な圧縮機を説明する。
 本開示の一形態に係る圧縮機は、第1インペラによって圧縮された流体を第2インペラによってさらに圧縮する。圧縮機は、第1インペラを収容する第1ハウジング、及び第2インペラを収容する第2ハウジングを有するインペラハウジングと、インペラハウジングに連結され、インペラハウジングと共に、第1インペラからの流体を第2インペラに導入する段間流路を形成する段間部品と、を備える。段間流路は、少なくとも1つの曲がり流路を有する。曲がり流路は、曲がり流路の中心線を通る断面において内周側で湾曲する内周側壁面と、断面において外周側で湾曲する外周側壁面を含む。内周側壁面及び外周側壁面の一方は、インペラハウジングに形成されている。内周側壁面及び外周側壁面の他方は、段間部品に形成されている。
 本開示のいくつかの態様によれば、生産性を向上させることが可能な圧縮機が提供される。
図1は、一実施形態に係る圧縮機を示す断面図である。 図2は、図1の圧縮機の圧縮ユニットを拡大した断面図である。 図3は、図1の圧縮ユニットの段間流路の一部を拡大した断面図である。 図4(a)は、図3のA1-A1線に沿った段間流路の断面図である。図4(b)は、図3のA2-A2線に沿った段間流路の断面図である。 図5は、図2の圧縮ユニットの各部品が分割された状態を示す圧縮ユニットの断面図である。 図6は、比較例に係る圧縮ユニットを拡大した断面図である。 図7(a)は、参考例1に係る圧縮ユニットの一部を拡大した断面図である。図7(b)は、参考例2に係る圧縮ユニットの一部を拡大した断面図である。 図8(a)は、参考例3に係る圧縮ユニットの一部を拡大した断面図である。図8(b)は、参考例4に係る圧縮ユニットの一部を拡大した断面図である。 図9は、変形例1に係る圧縮ユニットの一部を拡大した断面図である。 図10は、変形例2に係る圧縮ユニットの一部を拡大した断面図である。
 本開示の一形態に係る圧縮機は、第1インペラによって圧縮された流体を第2インペラによってさらに圧縮する。圧縮機は、第1インペラを収容する第1ハウジング、及び第2インペラを収容する第2ハウジングを有するインペラハウジングと、インペラハウジングに連結され、インペラハウジングと共に、第1インペラからの流体を第2インペラに導入する段間流路を形成する段間部品と、を備える。段間流路は、少なくとも1つの曲がり流路を有する。曲がり流路は、曲がり流路の中心線を通る断面において内周側で湾曲する内周側壁面と、断面において外周側で湾曲する外周側壁面を含む。内周側壁面及び外周側壁面の一方は、インペラハウジングに形成されている。内周側壁面及び外周側壁面の他方は、段間部品に形成されている。
 上記の圧縮機では、第1インペラからの流体を第2インペラに導入する段間流路が、インペラハウジングと段間部品とによって形成されている。そして、段間流路の曲がり流路の内周側壁面及び外周側壁面の一方がインペラハウジングに形成されており、内周側壁面及び外周側壁面の他方が段間部品に形成されている。つまり、曲がり流路の内周側壁面及び外周側壁面がそれぞれ別のハウジングに形成されている。この場合、内周側壁面及び外周側壁面が1つのハウジングに形成される場合とは異なり、各部品にオーバーハング部が形成されることを回避できるため、各部品の型抜きが可能となる。これにより、各部品を製造コストの低いダイカストにより成形することが可能になる。更に、上記の構成では、段間流路の構成のための配管を別途用意してインペラハウジングに組み付けるといった工程を省くことができるため、組み立て工数の低減を図ることができる。従って、上記の圧縮機によれば、生産性を向上させることが可能となり、量産コストを抑制することができる。
 いくつかの態様において、上記断面においてインペラハウジングと段間部品との境界を示す境界線は、内周側壁面と外周側壁面との間に第1境界線及び第2境界線を有してもよい。第1境界線は、内周側壁面の始端と外周側壁面の始端とを結ぶ直線に交差するように延在してもよい。第2境界線は、内周側壁面の終端と外周側壁面の終端とを結ぶ直線に交差するように延在してもよい。第2境界線は、内周側壁面と外周側壁面との間において、第1境界線と直接的又は間接的に接続されてもよい。この場合、内周側壁面及び外周側壁面の形状に合わせて境界線を設定することが可能になるので、境界線に合わせて内周側壁面及び外周側壁面の形状を変更するといった調整を行う必要がない。その結果、内周側壁面及び外周側壁面の形状の変更に伴って曲がり流路の各流路断面に変化が生じるといった事態の発生を回避できる。これにより、曲がり流路を流れる流体に圧力損失が生じる事態を抑制でき、圧縮機の性能低下を抑制できる。
 いくつかの態様において、中心線に垂直な方向における内周側壁面と外周側壁面との距離は、中心線に沿った各位置において一定であってもよい。この場合、曲がり流路の各流路断面に断面積変化が生じる事態を抑制できる。これにより、曲がり流路を流れる流体に圧力損失が生じる事態を抑制でき、圧縮機の性能低下を抑制できる。
 いくつかの態様において、曲がり流路の中心線に垂直な断面において、内周側壁面は、直線状に延在してもよい。外周側壁面は、内周側壁面から内周側壁面とは反対側に膨らむように湾曲してもよい。この場合、外周側壁面から内周側壁面に向かう方向を型抜き方向として、ダイカスト成形を容易に行うことができる。
 いくつかの態様において、段間部品は、第2ハウジングを介して第1ハウジングに直列に連結された段間ハウジングであってもよい。内周側壁面は、第2ハウジングに形成されてもよい。外周側壁面は、段間部品に形成されてもよい。この場合、段間ハウジングと第2ハウジングと第1ハウジングとを直列に連結する簡易な作業によって、段間流路を容易に形成できる。更に、このように内周側壁面及び外周側壁面が第2ハウジング及び段間部品に分けて形成されることで、第2ハウジング及び段間ハウジングの型抜きが可能となる。
 いくつかの態様において、段間部品は、第1ハウジングと第2ハウジングとの間に挟まれた段間プレートであってもよい。内周側壁面は、段間部品に形成されてもよい。外周側壁面は、第1ハウジングに形成されてもよい。この場合、第1ハウジングと第2ハウジングとの間の段間プレートを利用して、段間流路を容易に形成できる。更に、このように内周側壁面及び外周側壁面が段間プレート及び第1ハウジングに分けて形成されることで、段間プレート及び第1ハウジングの型抜きが可能となる。
 いくつかの態様において、第1壁面及び第2壁面は、中心線を通る断面において互いに平行に延在してもよく、インペラハウジングに形成されていてもよい。この場合、直線流路が延在する方向を型抜き方向とすることで、直線流路が形成されるインペラハウジングの型抜きが可能となる。従って、このように曲がり流路と直線流路とを有する段間流路であっても、各部品の型抜きが可能となる。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
 図1に示す圧縮機1は、例えば、直列式の2段圧縮機である。圧縮機1は、シャフト10と、圧縮ユニット30と、モータユニット50とを備える。圧縮ユニット30は、第1インペラ31と、第2インペラ32と、インペラハウジング33とを有する。第1インペラ31及び第2インペラ32は、シャフト10の一端部に取り付けられている。第1インペラ31及び第2インペラ32は、例えば、互いの背面が間隔を空けて対面するように配置される。第1インペラ31は、例えば、第2インペラ32と同軸に配置されている。第1インペラ31は、例えば、第2インペラ32とモータユニット50との間に位置している。
 インペラハウジング33は、第1インペラ31を収容する第1ハウジング41と、第2インペラ32を収容する第2ハウジング42とを有する。第2ハウジング42は、シャフト10が延在する軸方向D1において第1ハウジング41に直列に連結されている。第1インペラ31及び第1ハウジング41は、流体Rを吸入して圧縮する低圧側の圧縮段を構成する。第2インペラ32及び第2ハウジング42は、低圧側の圧縮段によって圧縮された流体Rをさらに圧縮する高圧側の圧縮段を構成する。
 圧縮ユニット30は、段間プレート43と段間ハウジング44とを更に有する。段間プレート43及び段間ハウジング44のそれぞれは、インペラハウジング33に連結される段間部品である。段間プレート43及び段間ハウジング44は、インペラハウジング33と共に、低圧側の圧縮段の第1インペラ31からの流体Rを高圧側の圧縮段の第2インペラ32に導入する段間流路60を形成する。段間プレート43は、第1ハウジング41と第2ハウジング42とに挟まれる板状の部品である。段間ハウジング44は、軸方向D1において第2ハウジング42に対して第1ハウジング41とは反対側から連結されるハウジング部品である。段間ハウジング44は、軸方向D1において第2ハウジング42及び段間プレート43を介して第1ハウジング41に直列に連結されている。従って、段間ハウジング44、第2ハウジング42、段間プレート43、及び第1ハウジング41は、軸方向D1において互いに直列に連結されている。各構成が軸方向D1に直列に連結されているとは、各構成が軸方向D1に並び、且つ各構成が軸方向D1に交差する接続面を有することを意味する。本実施形態においては、段間プレート43、第1ハウジング41、及び第2ハウジング42は、別個に設けられた部材である。つまり、段間プレート43、第1ハウジング41、及び第2ハウジング42は、それぞれ独立した別の部品である。段間プレート43、第1ハウジング41、及び第2ハウジング42が一体化されることによって、圧縮ユニット30が構成される。段間プレート43、第1ハウジング41、及び第2ハウジング42を一体化する手段としては、ネジ又はボルトナットなどの公知の締結手段、或いは、溶接又は溶融接合などの公知の接合手段を用いることができる。
 モータユニット50は、モータ51とモータハウジング52とを有する。モータ51は、圧縮ユニット30を駆動させるための駆動源である。モータ51は、シャフト10の他端部に取り付けられている。モータハウジング52の内部において、シャフト10は軸受によって回転可能に支持されている。モータハウジング52は、モータ51を収容する。モータハウジング52は、第1ハウジング41と軸方向D1に直列に連結されている。モータハウジング52、第1ハウジング41、段間プレート43、第2ハウジング42、及び段間ハウジング44は、それぞれ独立した別の部品であり、これらの組み合わせによって圧縮機1のハウジングが構成されている。
 図2は、圧縮ユニット30を拡大して示している。図2に示すように、第1ハウジング41は、吸入口41aと、ディフューザ流路41bと、スクロール流路41cとを含む。吸入口41aは、シャフト10と同軸の開口であり、モータハウジング52(図1参照)の内部と連通する。吸入口41aには、モータハウジング52の吸入口から吸入された流体Rが流入する。吸入口41aの奥側には、第1インペラ31が配置されている。第1インペラ31の回転により、流体Rに速度エネルギが付与される。スクロール流路41cは、第1インペラ31を囲むように形成されている。ディフューザ流路41bは、第1インペラ31とスクロール流路41cとの間に形成されている。ディフューザ流路41bは、流体Rに付与された速度エネルギを圧縮エネルギに変換することにより、流体Rを圧縮する。スクロール流路41cは、ディフューザ流路41bにおいて圧縮された流体Rを吐出する。
 第2ハウジング42は、吸入口42aと、ディフューザ流路42bと、スクロール流路42cと、吐出口42dを含む。吸入口42aは、第1ハウジング41の吸入口41aと同軸の開口であり、吸入口41aとは反対側を向いている。吸入口42aは、段間流路60を介して第1ハウジング41のスクロール流路41cに接続されている。従って、スクロール流路41cからの流体Rは、段間流路60を介して吸入口42aに流入する。吸入口42aの奥側には、第2インペラ32が配置されている。第2インペラ32の回転により、流体Rに速度エネルギが付与される。スクロール流路42cは、第2インペラ32を囲むように形成されている。ディフューザ流路42bは、第2インペラ32とスクロール流路42cとの間に形成されている。ディフューザ流路42bは、流体Rに付与された速度エネルギを圧縮エネルギに変換することにより、流体Rを更に圧縮する。スクロール流路42cは、圧縮した流体Rを吐出口42dから外部に吐出する。
 続いて、段間流路60の構成について詳細に説明する。以下の説明において、「上方」とは、圧縮機1が使用箇所に設置されたときの鉛直方向D2の上側を意味し、「下方」とは、鉛直方向D2の下側を意味する。本実施形態では、圧縮機1が使用箇所に設置された状態において、シャフト10が水平方向に延在するように配置される。従って、本実施形態では、軸方向D1は、鉛直方向D2に対して直交する。
 段間流路60は、例えば、曲がり流路61と、直線流路62と、曲がり流路63と、直線流路64と、曲がり流路65とを含む。これらの流路は、同一平面上に形成されている。すなわち、これらの流路の中心線CLが同一平面に含まれている。ここでの同一平面とは、例えば、軸方向D1及び鉛直方向D2に沿った平面としてよい。段間流路60の中心線CLは、段間流路60の延在方向に垂直な各流路断面の重心を通る線としてよい。図2は、軸方向D1及び鉛直方向D2に沿った平面で中心線CLを通るように切断したときの圧縮ユニット30の断面を示している。本実施形態において、段間流路60を構成する曲がり流路61、直線流路62、曲がり流路63、直線流路64、及び曲がり流路65は、段間流路60を流れる流体Rの流れ方向の上流から下流に向かってこの順序で配置されている。
 直線流路62は、第2インペラ32の下方に位置し、軸方向D1に延在している。例えば、直線流路62は、シャフト10と平行に延在している。曲がり流路61は、第1インペラ31の下方に位置し、スクロール流路41cの出口41dと直線流路62との間を円弧状に湾曲するように延在している。つまり、曲がり流路61は、スクロール流路41cの出口41dの下方に延びて直線流路62と軸方向D1に接続するように湾曲している。曲がり流路63、直線流路64、及び曲がり流路65は、軸方向D1において第2インペラ32に対して第1インペラ31とは反対側に位置している。
 直線流路64は、直線流路62よりも上方且つシャフト10よりも下方の位置において、鉛直方向D2に直線状に延在している。曲がり流路63は、軸方向D1において直線流路62を挟んで曲がり流路61とは反対側に配置されている。曲がり流路63は、直線流路62と直線流路64との間を円弧状に湾曲するように延在している。つまり、曲がり流路63は、直線流路62から上方に延びて直線流路64に接続するように湾曲している。曲がり流路65は、鉛直方向D2において直線流路62を挟んで曲がり流路63とは反対側に配置されている。曲がり流路65は、直線流路64と吸入口42aとの間を円弧状に湾曲するように延在している。つまり、曲がり流路65は、直線流路64の上方に延びて吸入口42aと軸方向D1に接続するように湾曲している。
 曲がり流路61、曲がり流路63、及び曲がり流路65は、例えば、互いに同一の曲率を有する。ここでの曲率は、各曲がり流路の中心線CLを基準としてよい。本実施形態において、「曲がり流路」は、図2に示す断面において、段間流路60のうち、1つの曲率によって表される連続した曲がり部分の流路とする。曲がり流路61、曲がり流路63、及び曲がり流路65は、互いに異なる曲率を有してもよい。曲がり流路61、曲がり流路63、及び曲がり流路65は、直線流路を介さずに互いに直接接続されていてもよい。後述のように、本実施形態の曲がり流路61、曲がり流路63、及び曲がり流路65は、第1ハウジング41、段間プレート43、第2ハウジング42、及び段間ハウジング44の組み合わせによって形成される。本実施形態では、曲がり流路61、曲がり流路63、及び曲がり流路65は、図2に示す断面において曲線部のみで構成されている。しかし、曲がり流路61、曲がり流路63、及び曲がり流路65は、この形態には限定されず、例えば、各曲がり流路の始端側、終端側、或いは始端と終端の間に、直線状に延在する流路を含んでいてもよい。
 段間流路60の各流路の構成についてより詳細に説明する。曲がり流路61は、曲がり流路61の内周側の壁面を構成する内周側壁面61aと、曲がり流路61の外周側の壁面を構成する外周側壁面61bとを含む。図2に示す断面において、内周側壁面61a及び外周側壁面61bは、円弧状の曲線として表される。内周側壁面61aは、内周側の位置、すなわち外周側壁面61bよりも径方向の内側の位置において、円弧状に湾曲している。外周側壁面61bは、外周側の位置、すなわち内周側壁面61aよりも径方向の外側の位置において、円弧状に湾曲している。
 外周側壁面61bは、例えば、内周側壁面61aと同心円状に配置されており、内周側壁面61aと平行に延在している。内周側壁面61aは、曲がり流路61を構成する壁面のうち、図2に示す内周側の円弧状の曲線部を少なくとも含む部分としてよい。外周側壁面61bは、曲がり流路61を構成する壁面のうち、図2に示す外周側の円弧状の曲線部を少なくとも含む部分としてよい。外周側壁面61bは、内周側壁面61aを除く部分としてよい。内周側壁面61aの始端Pa及び外周側壁面61bの始端Pbは、スクロール流路41cの出口41dを構成する壁面に接続されている。本明細書において、或る壁面の始端とは、図2に示す断面において、段間流路60を流れる流体Rの流れ方向の上流側に位置する当該壁面の一端を意味する。或る壁面の終端とは、当該流れ方向の下流側に位置する当該壁面の他端を意味する。
 曲がり流路63は、曲がり流路63の内周側の壁面を構成する内周側壁面63aと、曲がり流路63の外周側の壁面を構成する外周側壁面63bとを含む。図2に示す断面において、内周側壁面63a及び外周側壁面63bは、円弧状の曲線として表される。内周側壁面63aは、内周側の位置、すなわち外周側壁面63bよりも径方向の内側の位置において、円弧状に湾曲している。外周側壁面63bは、外周側の位置、すなわち内周側壁面63aよりも径方向の外側の位置において、円弧状に湾曲している。外周側壁面63bは、内周側壁面63aと同心円状に配置されており、内周側壁面63aと平行に延在している。内周側壁面63aは、曲がり流路63を構成する壁面のうち、図2に示す内周側の円弧状の曲線部を少なくとも含む部分としてよい。外周側壁面63bは、曲がり流路63を構成する壁面のうち、図2に示す外周側の円弧状の曲線部を少なくとも含む部分としてよい。外周側壁面63bは、内周側壁面63aを除く部分としてよい。
 曲がり流路65は、曲がり流路65の内周側の壁面を構成する内周側壁面65aと、曲がり流路65の外周側の壁面を構成する外周側壁面65bとを含む。図2に示す断面において、内周側壁面65a及び外周側壁面65bは、円弧状の曲線として表される。内周側壁面65aは、内周側の位置、すなわち外周側壁面65bよりも径方向の内側の位置において、円弧状に湾曲している。外周側壁面65bは、外周側の位置、すなわち内周側壁面65aよりも径方向の外側の位置において、円弧状に湾曲している。外周側壁面65bは、内周側壁面65aと同心円状に配置されており、内周側壁面65aと平行に延在している。内周側壁面65aは、曲がり流路65を構成する壁面のうち、図2に示す内周側の円弧状の曲線部を少なくとも含む部分としてよい。外周側壁面65bは、曲がり流路65を構成する壁面のうち、図2に示す外周側の円弧状の曲線部を少なくとも含む部分としてよい。外周側壁面65bは、当該壁面のうち内周側壁面65aを除く部分としてよい。内周側壁面65aの終端P5a及び外周側壁面65bの終端P5bは、吸入口42aを構成する壁面に接続されている。
 直線流路62は、内周側壁面61aの終端P1aと内周側壁面63aの始端P2aとに軸方向D1に接続される第1壁面62aと、外周側壁面61bの終端P1bと外周側壁面63bの始端P2bとに軸方向D1に接続される第2壁面62bとを含む。図2に示す断面において、第1壁面62a及び第2壁面62bは、軸方向D1に延在する互いに平行な直線として表される。第1壁面62aは、直線流路62を構成する壁面のうち、内周側壁面61a及び内周側壁面63aに対応する部分としてよい。第2壁面62bは、直線流路62を構成する壁面のうち、外周側壁面61b及び外周側壁面63bに対応する部分としてよい。第2壁面62bは、当該壁面のうち第1壁面62aを除く部分としてよい。
 直線流路64は、内周側壁面63aの終端P3aと内周側壁面65aの始端P4aとに鉛直方向D2に接続される第1壁面64aと、外周側壁面63bの終端P3bと外周側壁面65bの始端P4bとに鉛直方向D2に接続される第2壁面64bとを含む。図2に示す断面において、第1壁面64a及び第2壁面64bは、鉛直方向D2に延在する互いに平行な直線として表される。第1壁面64aは、直線流路64を構成する壁面のうち、内周側壁面63a及び内周側壁面65aに対応する部分としてよい。第2壁面64bは、直線流路64を構成する壁面のうち、外周側壁面63b及び外周側壁面65bに対応する部分としてよい。第2壁面64bは、当該壁面のうち第1壁面64aを除く部分としてよい。
 段間流路60の各流路断面の面積は、例えば、一定とされている。つまり、中心線CLに沿った任意の位置における段間流路60の流路断面の面積は、中心線CLに沿った他の任意の位置における段間流路60の流路断面の面積と同一に設定されている。従って、直線流路62の断面積、直線流路64の断面積、曲がり流路61の断面積、曲がり流路63の断面積、及び曲がり流路65の断面積は、互いに同一である。各流路の断面積が互いに同一とは、各流路の断面積が互いに厳密に同一である場合に限定されず、各流路の断面積が一定範囲の許容誤差を含んでもよい。一定範囲の許容誤差とは、例えば、各流路を流れる流体Rに生じる圧力損失が許容可能となる範囲内における各流路の断面積の誤差を意味する。
 図3は、段間流路60の曲がり流路63の近傍を拡大して示している。曲がり流路63の断面積が一定である場合、外周側壁面63bと内周側壁面63aとの距離は、中心線CLの延在方向に沿った各位置において一定の距離dとなる。つまり、中心線CLに沿った任意の位置での外周側壁面63bと内周側壁面63aとの距離が、中心線CLに沿った他の任意の位置での外周側壁面63bと内周側壁面63aとの距離と同一(すなわち、一定の距離d)となる。外周側壁面63bと内周側壁面63aとの距離とは、図3に示す断面において、中心線CLに垂直な方向での外周側壁面63bと内周側壁面63aとの間隔を意味する。直線流路62の第1壁面62aと第2壁面62bとの距離、直線流路64の第1壁面64aと第2壁面64bとの距離、曲がり流路61の外周側壁面61bと内周側壁面61aとの距離、及び曲がり流路65の外周側壁面65bと内周側壁面65aとの距離も、中心線CLの延在方向に沿った各位置において一定の距離dであってよい。
 段間流路60の各流路断面の形状は、例えば、互いに同一形状とされている。図4(a)は、中心線CLに垂直な平面での曲がり流路63の断面形状を示している。図4(a)に示すように、曲がり流路63の断面形状は、円形状ではなく、U字形状を呈している。曲がり流路63を構成する内周側壁面63aは、図4(a)に示す断面において、直線状に延在している。従って、内周側壁面63aは、中心線CLに沿った方向及び中心線CLに垂直な方向に延在する平面を構成する。外周側壁面63bは、図4(a)に示す断面において、内周側壁面63aとは反対側に膨らむように湾曲している。従って、外周側壁面63bは、中心線CLに沿った方向に沿って延在し、且つ中心線CLに垂直な方向に曲げられた曲面を構成する。
 外周側壁面63bは、図4(a)に示す断面において、内周側壁面63aとは反対側に膨らむように湾曲する円弧状の曲線部P11と、曲線部P11と内周側壁面63aとを接続する一対の直線部P12,P13とを含む。一対の直線部P12,P13は、内周側壁面63aの両端から、内周側壁面63aに対して垂直な方向に直線状に延在し、曲線部P11の両端に接続されている。一対の直線部P12,P13は、例えば、互いに平行に延在している。曲がり流路61及び曲がり流路65も、曲がり流路63と同一の断面形状を有する。
 図4(b)は、中心線CLに垂直な平面での直線流路62の断面形状を示している。図4(b)に示すように、直線流路62は、例えば、曲がり流路63と同一の断面形状を有する。直線流路62を構成する第1壁面62aは、図4(b)に示す断面において、直線状に延在している。従って、第1壁面62aは、内周側壁面63aと同様、中心線CLに沿った方向及び中心線CLに垂直な方向に延在する平面を構成する。第2壁面62bは、図4(b)に示す断面において、第1壁面62aとは反対側に膨らむように湾曲している。従って、第2壁面62bは、外周側壁面63bと同様、中心線CLに沿った方向に沿って延在し、且つ中心線CLに垂直な方向に曲げられた曲面を構成する。
 第2壁面62bは、図4(b)に示す断面において、第1壁面62aとは反対側に膨らむように湾曲する円弧状の曲線部P21と、曲線部P21と第1壁面62aとを接続する一対の直線部P22,P23とを含む。一対の直線部P22,P23は、第1壁面62aの両端から、第1壁面62aに対して垂直な方向に直線状に延在し、曲線部P21の両端に接続されている。一対の直線部P22,P23は、例えば、互いに平行に延在している。直線流路64も、直線流路62と同一の断面形状を有する。
 以上の構成を有する段間流路60は、上述したように、第1ハウジング41、段間プレート43、第2ハウジング42、及び段間ハウジング44の組み合わせによって形成される。つまり、段間流路60を構成する壁面が、第1ハウジング41、段間プレート43、第2ハウジング42、及び段間ハウジング44に分けて形成されている。図2に示す断面において、第1ハウジング41と、段間プレート43と、第2ハウジング42と、段間ハウジング44との境界を示す境界線L1,L2,L3が示されている。境界線L1は、第1ハウジング41と段間プレート43との境界を示している。境界線L2は、段間プレート43と第2ハウジング42との境界を示している。境界線L3は、第2ハウジング42と段間ハウジング44との境界を示している。
 境界線L1は、段間流路60の曲がり流路61を通るように鉛直方向D2に延在している。境界線L1は、境界線L11と、境界線L12と、境界線L13とを含む。境界線L11は、内周側壁面61aの始端Paと外周側壁面61bの始端Pbとの間を鉛直方向D2に延在している。例えば、境界線L11は、内周側壁面61aの始端Paに接するように鉛直方向D2に延在している。境界線L11は、スクロール流路41cを通過する。境界線L11の下端は、例えば、内周側壁面61aと中心線CLとの間に位置している。
 境界線L13は、境界線L11の下方且つ境界線L11から軸方向D1にずれた位置において、鉛直方向D2に延在している。境界線L13は、例えば、外周側壁面61bの終端P1bに接するように、或いは終端P1bを通るように、鉛直方向D2に延在している。境界線L13の上端は、例えば、鉛直方向D2において境界線L11の下端と同じ位置にある。境界線L12は、境界線L11の下端と境界線L13の上端とを軸方向D1に接続している。境界線L12は、内周側壁面61aの終端P1aと外周側壁面61bの終端P1bとの間、より具体的には、内周側壁面61aの終端P1aと中心線CLとの間において、軸方向D1に延在している。境界線L12は、例えば、内周側壁面61aの終端P1aに接するように軸方向D1に延在してもよい。このような境界線L1が設定される結果、内周側壁面61aの始端Paから終端P1aまでの全部分が境界線L1を挟んで一方側に配置される。外周側壁面61bの始端Pbから終端P1bまでの全部分が境界線L1を挟んで他方側に配置される。
 境界線L2は、境界線L1と境界線L3との間に位置し、段間流路60の直線流路62を通るように鉛直方向D2に延在している。境界線L2は、境界線L21と境界線L22とを含む。境界線L21は、境界線L11及び境界線L13に対して間隔を空けて平行に延在している。境界線L21は、スクロール流路42cを通過するように鉛直方向D2に延在している。境界線L22は、境界線L21の上端から軸方向D1に延在し、境界線L1の境界線L11に接続されている。
 境界線L3は、段間流路60の曲がり流路63及び曲がり流路65を通るように鉛直方向D2に延在している。境界線L3は、境界線L31(第1境界線)と、境界線L32(第2境界線)と、境界線L33と、境界線L34と、境界線L35とを含む。境界線L31は、内周側壁面63aの終端P3aと外周側壁面63bの終端P3bとの間を鉛直方向D2に延在している。例えば、境界線L31は、内周側壁面63aの終端P3aに接するように鉛直方向D2に延在している。境界線L31の下端は、例えば、内周側壁面63aと中心線CLとの間に位置している。境界線L31は、内周側壁面65aの始端P4aと外周側壁面65bの始端P4bとの間を鉛直方向D2に延在している。例えば、境界線L31は、内周側壁面65aの始端P4aに接するように鉛直方向D2に延在している。境界線L31の下端は、例えば、内周側壁面63aと中心線CLとの間に位置している。境界線L31の上端は、例えば、内周側壁面65aと中心線CLとの間に位置している。
 境界線L33は、境界線L31の下方且つ境界線L31から軸方向D1の境界線L2側にずれた位置において、鉛直方向D2に延在している。境界線L33は、例えば、外周側壁面63bの始端P2bに接するように、或いは始端P2bを通るように、鉛直方向D2に延在している。境界線L33の上端は、例えば、鉛直方向D2において境界線L31の下端と同じ位置にある。境界線L32は、境界線L31の下端と境界線L33の上端とを軸方向D1に接続している。境界線L32は、内周側壁面63aの始端P2aと外周側壁面63bの始端P2bとの間、より具体的には、内周側壁面63aの始端P2aと中心線CLとの間において、軸方向D1に延在している。境界線L32は、例えば、内周側壁面63aの始端P2aに接するように軸方向D1に延在してもよい。
 境界線L34は、境界線L31よりも上方且つ境界線L31から軸方向D1の境界線L2側にずれた位置において、鉛直方向D2に延在している。境界線L34は、例えば、外周側壁面65bの終端P5bに接するように、或いは終端P5bを通るように、鉛直方向D2に延在している。境界線L34の下端は、例えば、鉛直方向D2において境界線L31の上端と同じ位置にある。境界線L35は、境界線L31の上端と境界線L34の下端とを軸方向D1に接続している。境界線L35は、内周側壁面65aの終端P5aと外周側壁面65bの終端P5bとの間、より具体的には、内周側壁面65aの終端P5aと中心線CLとの間において、軸方向D1に延在している。境界線L35は、例えば、内周側壁面65aの終端P5aに接するように軸方向D1に延在してもよい。
 このような境界線L3が設定される結果、内周側壁面63aの始端P2aから終端P3aまでの全部分が境界線L3を挟んで一方側に配置される。外周側壁面63bの始端P2bから終端P3bまでの全部分が境界線L3を挟んで他方側に配置される。内周側壁面65aの始端P4aから終端P5aまでの全部分が境界線L3を挟んで一方側に配置される。外周側壁面65bの始端P4bから終端P5bまでの全部分が境界線L3を挟んで他方側に配置される。
 図5は、各境界線L1,L2,L3において第1ハウジング41と段間プレート43と第2ハウジング42と段間ハウジング44とが互いに分割された状態を示している。図5に示すように、曲がり流路61を通る境界線L1は、曲がり流路61の内周側壁面61aと外周側壁面61bとを分断する。その結果、境界線L1を挟んで一方側に位置する外周側壁面61b(すなわち、外周側壁面61bの始端Pbから終端P1bまでの全部分)は、第1ハウジング41に形成される。境界線L1を挟んで他方側に位置する内周側壁面61a(すなわち、内周側壁面61aの始端Paから終端P1aまでの全部分)は、段間プレート43に形成される。つまり、曲がり流路61の壁面を構成する内周側壁面61a及び外周側壁面61bが、段間プレート43及び第1ハウジング41にそれぞれ分けて形成される。
 第1ハウジング41は、境界線L1において分割されることによって形成される分割面S11a,S12a,及びS13aを含む。分割面S11aは、境界線L11での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S13aは、境界線L13での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S13aは、例えば、分割面S11aに対して軸方向D1の直線流路62側にずれている。分割面S12aは、境界線L12での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において軸方向D1に延在している。分割面S12aは、分割面S11aと分割面S13aとを軸方向D1に接続している。分割面S12aは、例えば、分割面S11a及び分割面S13aに対して垂直に形成されている。
 段間プレート43は、境界線L1において分割されることによって形成される分割面S11b,S12b,及びS13bを含む。分割面S11bは、境界線L11での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S11bは、分割面S11aと平行に延在している。分割面S13bは、境界線L13での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S13bは、例えば、分割面S11bに対して軸方向D1の直線流路62側にずれている。分割面S12bは、境界線L12での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において軸方向D1に延在している。分割面S12bは、分割面S11bと分割面S13bとを軸方向D1に接続している。分割面S12bは、例えば、分割面S11b及び分割面S13bに対して垂直に形成されている。
 曲がり流路63及び曲がり流路65を通る境界線L3は、曲がり流路63の内周側壁面63aと外周側壁面63bとを分断すると共に、曲がり流路65の内周側壁面65aと外周側壁面65bとを分断する。その結果、境界線L3を挟んで一方側に位置する内周側壁面63a(すなわち、内周側壁面63aの始端P2aから終端P3aまでの全部分)及び内周側壁面65a(すなわち、内周側壁面65aの始端P4aから終端P5aまでの全部)は、第2ハウジング42に形成される。境界線L3を挟んで他方側に位置する外周側壁面63b(すなわち、外周側壁面63bの始端P2bから終端P3bまでの全部分)及び外周側壁面65b(すなわち、外周側壁面65bの始端P4bから終端P5bまでの全部分)は、段間プレート43に形成される。つまり、曲がり流路63の壁面を構成する内周側壁面63a及び外周側壁面63bが、第2ハウジング42及び段間プレート43にそれぞれ分けて形成される。曲がり流路63の壁面を構成する内周側壁面63a及び外周側壁面63bが、第2ハウジング42及び段間プレート43にそれぞれ分けて形成される。
 第2ハウジング42は、境界線L3において分割されることによって形成される分割面S31a,S32a,S33a,S34a,及びS35aを含む。分割面S31aは、境界線L31での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S33aは、境界線L33での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S34aは、境界線L34での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S33a及び分割面S34aは、例えば、分割面S31aに対して軸方向D1の直線流路62側にずれている。分割面S32aは、境界線L32での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において軸方向D1に延在している。分割面S32aは、分割面S31aと分割面S32aとを軸方向D1に接続している。分割面S35aは、境界線L35での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において軸方向D1に延在している。分割面S35aは、分割面S31aと分割面S34aとを軸方向D1に接続している。分割面S32a及び分割面S35aは、例えば、分割面S31a、分割面S33a、及び分割面S34aに対して垂直に形成されている。
 段間ハウジング44は、境界線L3において分割されることによって形成される分割面S31b,S32b,S33b,S34b,及びS35bを含む。分割面S31bは、境界線L31での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S33bは、境界線L33での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S34bは、境界線L34での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において鉛直方向D2に延在している。分割面S33b及び分割面S34bは、例えば、分割面S31bに対して軸方向D1の直線流路62側にずれている。分割面S32bは、境界線L32での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において軸方向D1に延在している。分割面S32bは、分割面S31bと分割面S32bとを軸方向D1に接続している。分割面S35bは、境界線L35での分割によって形成される平面であり、図5に示す断面において軸方向D1に延在している。分割面S35bは、分割面S31bと分割面S34bとを軸方向D1に接続している。分割面S32b及び分割面S35bは、例えば、分割面S31b、分割面S33b、及び分割面S34bに対して垂直に形成されている。
 以上のように、曲がり流路を構成する内周側壁面及び外周側壁面がそれぞれ別の部品に形成される結果、圧縮ユニット30のハウジングを構成する各部品(すなわち、第1ハウジング41、段間プレート43、第2ハウジング42、及び段間ハウジング44)の形状は、軸方向D1を型抜き方向として型抜きが可能な形状となる。ここで型とは、例えば鋳物における鋳型などを表す。各部品における段間流路60の接続部分には、Oリング等の環状のシール部材が設置されていてもよい。この場合、段間流路60を流れる流体Rの漏れの発生が抑制される。
<作用効果>
 以上に説明した、本実施形態に係る圧縮機1が奏する作用効果について、比較例が有する課題と共に説明する。
 図6に示す圧縮機の圧縮ユニット130では、第1インペラ131を収容する第1ハウジング141と、第2インペラ132を収容する第2ハウジング142とが配管170によって接続されている。配管170の内部には、第1インペラ131からの流体Rを第2インペラ132に導入する段間流路160が形成されている。第1ハウジング141と第2ハウジング142との間には、段間プレート143が配置されている。このように第1ハウジング141及び第2ハウジング142に配管170を接続する構成では、配管170自体のコストに加えて、配管170の組み付け工数に応じたコストがかかるため、量産コストが高くなりやすい。従って、圧縮ユニット130では、圧縮機の生産性を向上させることは困難である。
 そこで、このような段間流路を圧縮ユニットのハウジングに形成することが考えられる。これにより、配管を用いることなく段間流路を形成できるので、量産コストを抑えることができる。更に、ハウジングを製造コストの低いダイカスト成形によって形成することが可能となれば、量産コストを更に抑えることができる。但し、ハウジングをダイカスト成形によって形成するためには、ハウジングを型抜き可能な形状とする必要がある。低圧側の圧縮段と高圧側の圧縮段とを接続する段間流路には、段間流路を流れる流体の流通経路を考慮すると、1か所以上に曲がり流路が存在する。このような曲がり流路は、ハウジングの型抜きを妨げる要因となり得る。
 例えば、図7(a)は、圧縮ユニットのハウジング内に、曲がり流路163を有する段間流路160が形成された構成を示している。このように曲がり流路163が存在する場合、ハウジングを型抜き可能な形状とするために、曲がり流路163を通る位置において2つの部品(例えば、第2ハウジング242及び段間ハウジング244)に分割することが考えられる。例えば、第2ハウジング242と段間ハウジング244との境界を示す境界線L103を、曲がり流路163の内周側壁面163aの終端P103aと外周側壁面163bの終端P103bとの間を鉛直方向D2に直線状に延在するように設定した場合、境界線L103は、外周側壁面163bと交差し、外周側壁面163bを部分P111と部分P112に分断する。その結果、外周側壁面163bの部分P111と内周側壁面163aとが同じ第2ハウジング242に形成される。この場合、部分P111にオーバーハング部B1が形成されるため、軸方向D1を型抜き方向として第2ハウジング242の型抜きを行うことができない。
 一方、図7(b)に示すように、第2ハウジング342と段間ハウジング344との境界を示す境界線L203が、曲がり流路163の内周側壁面163aの始端P102a及び外周側壁面163bの始端P102bを通るように鉛直方向D2に直線状に延在する場合、内周側壁面163a及び外周側壁面163bが同じ段間ハウジング344に形成される。この場合、内周側壁面163aにオーバーハング部B2が形成されるため、軸方向D1を型抜き方向として段間ハウジング344の型抜きを行うことができない。従って、図7(a)及び図7(b)に示すような境界線L103,L203では、各部品をダイカスト成形によって形成することができない。
 これに対し、図8(a)に示すように、第2ハウジング442と段間ハウジング444との境界を示す境界線L303を境界線L103と同じ位置に設定した上で、曲がり流路263の外周側壁面263bが境界線L303によって分断されないようにすることが考えられる。つまり、外周側壁面263bが境界線L303を超えないように、外周側壁面263bの形状(曲げの程度等)を調整することが考えられる。具体的には、外周側壁面263bの始端P202bの位置を、境界線L303に対して終端P203bと同じ側になるように調整することが考えられる。この場合、外周側壁面263bの始端P202b及び終端P203bが境界線L303を挟んで一方側に位置し、内周側壁面263aの始端P202a及び終端P203aが境界線L303を挟んで他方側に位置する。つまり、内周側壁面263aと外周側壁面263bとが、第2ハウジング442と段間ハウジング444とに分けて形成される。
 そうすると、内周側壁面263a及び外周側壁面263bが1つのハウジングに形成される場合とは異なり、第2ハウジング442及び段間ハウジング444のいずれにもオーバーハング部が形成されないので、第2ハウジング442及び段間ハウジング444がいずれも型抜き可能な形状となる。従って、図8(a)に示す例では、第2ハウジング442及び段間ハウジング444をダイカスト成形によって形成することができる。但し、この例では、外周側壁面263bの形状の調整に伴い、外周側壁面263bと内周側壁面263aとの距離が、一定の距離dとならずに、距離dよりも大きな距離d1となっている。この場合、曲がり流路263の断面積に変化が生じる。このような曲がり流路263の断面積の変化は、曲がり流路263を流れる流体Rの流れに影響を及ぼし得る。
 そこで、図8(b)に示すように、第2ハウジング42と段間ハウジング44との境界を示す境界線L3を軸方向D1にずらすことが考えられる。図8(b)は、上述した実施形態に係る圧縮機1と同一の構成を示している。上述したように、境界線L3の境界線L31は、内周側壁面63aの終端P3aと外周側壁面63bの終端P3aとの間を鉛直方向D2に延在する。境界線L33は、内周側壁面63aの始端P2aと外周側壁面63bの始端P2aとの間を軸方向D1に延在し、境界線L31と接続される。境界線L32は、境界線L33から下方に延在する。このような境界線L3によって第2ハウジング42と段間ハウジング44とを分断すると、図8(a)示す例と同様、内周側壁面63aと外周側壁面63bとが、第2ハウジング42と段間ハウジング44とに分けて形成される。この場合、第2ハウジング42及び段間ハウジング44のいずれにもオーバーハング部が形成されないので、第2ハウジング42及び段間ハウジング44がいずれも型抜き可能な形状となる。その結果、圧縮ユニット30の各部品を製造コストの低いダイカストにより成形することが可能になるため、生産性を向上させることが可能となる。これにより、量産コストを抑制することができる。
 更に、図8(b)に示すように、軸方向D1にずれた境界線L3を設定することにより、境界線L3に合わせて内周側壁面63a又は外周側壁面63bの形状を変更するといった調整を行う必要がない。そのため、内周側壁面63a及び外周側壁面63bの形状に依らず、内周側壁面63a及び外周側壁面63bをそれぞれ別のハウジングに形成できる。その結果、内周側壁面63a及び外周側壁面63bの形状の変更に伴って曲がり流路63の各流路断面に変化が生じるといった事態の発生を回避できる。つまり、内周側壁面63aと外周側壁面63bとの距離を一定の距離dに保つことができる。これにより、曲がり流路63を流れる流体Rに圧力損失が生じる事態を抑制でき、圧縮機1の性能低下を抑制できる。
 上述した実施形態では、曲がり流路63の中心線CLに垂直な断面において、内周側壁面63aは、直線状に延在しており、外周側壁面63bは、内周側壁面63aとは反対側に膨らむように湾曲していている。この構成によれば、外周側壁面63bから内周側壁面63aに向かう方向を型抜き方向として、各部品のダイカスト成形を容易に行うことができる。
 上述した実施形態では、段間ハウジング44は、第2ハウジング42を介して第1ハウジング41に直列に接続され、段間流路60を形成している。この構成では、段間ハウジング44と第2ハウジング42と第1ハウジング41とを直列に接続する簡易な作業によって、段間流路60を容易に形成できる。
 上述した実施形態では、段間プレート43は、第1ハウジング41と第2ハウジング42との間に挟まれ、段間流路60を形成している。この構成では、段間プレート43を利用して、段間流路60を容易に形成できる。
 上述した実施形態では、直線流路62は、互いに平行に直線状に延在する第1壁面62a及び第2壁面62bを含む。そして、第1壁面62a及び第2壁面62bは、第2ハウジング42に形成されている。この場合、直線流路62が延在する軸方向D1を型抜き方向として、第2ハウジング42の型抜きを行うことが可能となる。従って、このように曲がり流路63と直線流路62とを有する段間流路60であっても、各部品の型抜きが可能となる。
 上述した実施形態において、段間流路60の曲がり流路63の構成を中心に説明したが、他の曲がり流路61,65においても同様に説明できる。本開示の「曲がり流路」は、曲がり流路61,63,65のいずれと捉えてもよい。上述した実施形態では、本開示の「直線流路」を直線流路62に適用した場合を説明したが、本開示の「直線流路」を他の直線流路64に適用してもよい。本開示の「段間流路」は、少なくとも1つの曲がり流路を有していればよく、直線流路を有していなくてもよい。
 以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。
<変形例1>
 図9に示す例では、曲がり流路63Aと曲がり流路65Aとを接続する直線流路64Aが鉛直方向D2から傾斜した方向に延在している。例えば、直線流路64Aは、直線流路62に対して鋭角をなす方向に延在している。これに応じて、曲がり流路65Aは、曲がり流路63Aに対して軸方向D1の吸入口42a側にずれた位置に配置されている。段間ハウジング44Aと第2ハウジング42Aとの境界を示す境界線L3Aは、境界線L31に代えて境界線L31A(第2境界線)を有している。境界線L31Aは、境界線L33(第1境界線)から上方に延在し、内周側壁面63aの終端P3aに接するように内周側壁面63aに倣って湾曲した後、第1壁面64aに沿って直線状に延在して境界線L35に接続される。
 このような段間流路60Aが形成される場合であっても、境界線L3Aによって第2ハウジング42Aと段間ハウジング44Aとが分割されることで、曲がり流路63Aの内周側壁面63aと直線流路64Aの第1壁面64aと曲がり流路65Aの内周側壁面65aとが第2ハウジング42Aに形成される。更に、曲がり流路63Aの外周側壁面63bと直線流路64Aの第2壁面64bと曲がり流路65Aの外周側壁面65bとが段間ハウジング44Aに形成される。このように各流路の壁面を2つの部品(すなわち、第2ハウジング42A及び段間ハウジング44A)に分けて形成することで、各部品を型抜き可能な形状とすることができる。更に、上述した実施形態と同様に、境界線L3Aを軸方向D1にずらすことで、各流路の壁面の形状に依らず、各部品を型抜き可能な形状とすることができる。これにより、段間流路60Aに断面積変化が生じる事態を抑制でき、段間流路60Aを流れる流体Rに圧力損失が生じる事態を抑制できる。従って、図9に示す形態であっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
<変形例2>
 図10に示す例では、曲がり流路63Bが吸入口42aに直接接続されている。その結果、内周側壁面63aの始端P2a及び終端P3a、並びに外周側壁面63bの始端P2b及び終端P3bが鉛直方向D2において同じ位置に揃っている。段間ハウジング44Bと第2ハウジング42Bとの境界を示す境界線L3Bは、境界線L31に代えて境界線L31Bを有している。境界線L31Bは、内周側壁面63aと外周側壁面63bとの間を鉛直方向D2に延在している。境界線L31Bの下端は、鉛直方向D2において内周側壁面63aの始端P2aと同じ位置にあり、境界線L33(第1境界線)と接続されている。境界線L31Bの上端は、鉛直方向D2において内周側壁面63aの終端P3aと同じ位置にあり、境界線L35(第2境界線)に接続されている。
 このような段間流路60Bが形成される場合であっても、境界線L3Bによって第2ハウジング42Bと段間ハウジング44Bとが分割されることで、曲がり流路63Bの内周側壁面63aが第2ハウジング42Bに形成され、曲がり流路63Bの外周側壁面63bが段間ハウジング44Bに形成される。このように各流路の壁面を2つの部品(すなわち、第2ハウジング42B及び段間ハウジング44B)に分けて形成することで、各部品を型抜き可能な形状とすることができる。更に、更に、上述した実施形態と同様に、境界線L3Bを軸方向D1にずらすことで、各流路の壁面の形状に依らず、各部品を型抜き可能な形状とすることができるので、段間流路60Bに断面積変化が生じる事態を抑制でき、段間流路60Bを流れる流体Rに圧力損失が生じる事態を抑制できる。従って、図10に示す形態であっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
 本開示は、上述した実施形態及び各変形例に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態及び各変形例を、必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。上述した実施形態では、2段の圧縮機を例に説明した。しかし、圧縮機の段数は2段に限定されず、3段以上であってもよい。上述した実施形態では、段間流路60が第1ハウジング41、第2ハウジング42、段間プレート43、及び段間ハウジング44の4つの部品によって構成される例について説明したが、必ずしも4つの部品によって形成される必要は無い。例えば、段間プレートは、段間流路に達するまで下方に延びていなくてもよく、第2ハウジングが第1ハウジングに直接接続されてもよい。この場合、段間流路は、第1ハウジング、第2ハウジング、及び段間ハウジングの3つの部品によって形成される。上述した実施形態において、第1ハウジングと第2ハウジングとを接続するための配管が別途設けられてもよい。この場合、当該配管は、段間流路にバイパス接続されていてもよい。
[付記]
 本開示は、以下の構成を含む。
 本開示の圧縮機は、[1]「第1インペラによって圧縮された流体を第2インペラによってさらに圧縮する圧縮機であって、前記第1インペラを収容する第1ハウジング、及び前記第2インペラを収容する第2ハウジングを有するインペラハウジングと、前記インペラハウジングに連結され、前記インペラハウジングと共に、前記第1インペラからの前記流体を前記第2インペラに導入する段間流路を形成する段間部品と、を備え、前記段間流路は、少なくとも1つの曲がり流路を有し、前記曲がり流路は、前記曲がり流路の中心線を通る断面において内周側で湾曲する内周側壁面と、前記断面において外周側で湾曲する外周側壁面を含み、前記内周側壁面及び前記外周側壁面の一方は、前記インペラハウジングに形成されており、前記内周側壁面及び前記外周側壁面の他方は、前記段間部品に形成されている、圧縮機。」である。
 本開示の圧縮機は、[2]「前記断面において前記インペラハウジングと前記段間部品との境界を示す境界線は、前記内周側壁面と前記外周側壁面との間に第1境界線及び第2境界線を有し、前記第1境界線は、前記内周側壁面の始端と前記外周側壁面の始端とを結ぶ直線に交差するように延在し、前記第2境界線は、前記内周側壁面の終端と前記外周側壁面の終端とを結ぶ直線に交差するように延在し、前記内周側壁面と前記外周側壁面との間において前記第1境界線と直接的又は間接的に接続される、上記[1]に記載の圧縮機。」である。
 本開示の圧縮機は、[3]「前記中心線に垂直な方向における前記内周側壁面と前記外周側壁面との距離は、前記中心線に沿った各位置において一定である、上記[1]又は[2]に記載の圧縮機。」である。
 本開示の圧縮機は、[4]「前記曲がり流路の中心線に垂直な断面において、前記内周側壁面は、直線状に延在しており、前記外周側壁面は、前記内周側壁面から前記内周側壁面とは反対側に膨らむように湾曲している、上記[1]~[3]のいずれかに記載の圧縮機。」である。
 本開示の圧縮機は、[5]「前記段間部品は、前記第2ハウジングを介して前記第1ハウジングに直列に連結された段間ハウジングであり、前記内周側壁面は、前記第2ハウジングに形成されており、前記外周側壁面は、前記段間部品に形成されている、上記[1]~[4]のいずれかに記載の圧縮機。」である。
 本開示の圧縮機は、[6]「前記段間部品は、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングとの間に挟まれた段間プレートであり、前記内周側壁面は、前記段間部品に形成されており、前記外周側壁面は、前記第1ハウジングに形成されている、上記[1]~[4]のいずれかに記載の圧縮機。」である。
 本開示の圧縮機は、[7]「前記段間流路は、前記曲がり流路から直線状に延在する直線流路を更に有し、前記直線流路は、前記内周側壁面に接続される第1壁面と、前記外周側壁面に接続される第2壁面と、を含み、前記第1壁面及び前記第2壁面は、前記中心線を通る前記断面において互いに平行に延在しており、前記インペラハウジングに形成されている、上記[1]~[6]のいずれかに記載の圧縮機。」である。
1 圧縮機
31 第1インペラ
32 第2インペラ
33 インペラハウジング
41 第1ハウジング
42,42A,42B 第2ハウジング
43 段間プレート(段間部品)
44,44A,44B 段間ハウジング(段間部品)
60,60A,60B 段間流路
61,63,63A,63B,65,65A 曲がり流路
61a,63a,65a 内周側壁面
61b,63b,65b 外周側壁面
62,64,64A 直線流路
62a,64a 第1壁面
62b,64b 第2壁面
CL 中心線
d,d1 距離
L1,L2,L3,L3A,L3B,L11,L12,L13,L21,L22,L31A,L31B,L33,L34,L35 境界線
P1a,P1b,P3a,P3b,P5a,P5b 終端
Pa,Pb,P2a,P2b,P4a,P4b 始端
R 流体

 

Claims (7)

  1.  第1インペラによって圧縮された流体を第2インペラによってさらに圧縮する圧縮機であって、
     前記第1インペラを収容する第1ハウジング、及び前記第2インペラを収容する第2ハウジングを有するインペラハウジングと、
     前記インペラハウジングに連結され、前記インペラハウジングと共に、前記第1インペラからの前記流体を前記第2インペラに導入する段間流路を形成する段間部品と、を備え、
     前記段間流路は、少なくとも1つの曲がり流路を有し、
     前記曲がり流路は、前記曲がり流路の中心線を通る断面において内周側で湾曲する内周側壁面と、前記断面において外周側で湾曲する外周側壁面を含み、
     前記内周側壁面及び前記外周側壁面の一方は、前記インペラハウジングに形成されており、
     前記内周側壁面及び前記外周側壁面の他方は、前記段間部品に形成されている、圧縮機。
  2.  前記断面において前記インペラハウジングと前記段間部品との境界を示す境界線は、前記内周側壁面と前記外周側壁面との間に第1境界線及び第2境界線を有し、
     前記第1境界線は、前記内周側壁面の始端と前記外周側壁面の始端とを結ぶ直線に交差するように延在し、
     前記第2境界線は、前記内周側壁面の終端と前記外周側壁面の終端とを結ぶ直線に交差するように延在し、前記内周側壁面と前記外周側壁面との間において前記第1境界線と直接的又は間接的に接続される、請求項1に記載の圧縮機。
  3.  前記中心線に垂直な方向における前記内周側壁面と前記外周側壁面との距離は、前記中心線に沿った各位置において一定である、請求項1に記載の圧縮機。
  4.  前記曲がり流路の中心線に垂直な断面において、前記内周側壁面は、直線状に延在しており、前記外周側壁面は、前記内周側壁面から前記内周側壁面とは反対側に膨らむように湾曲している、請求項1に記載の圧縮機。
  5.  前記段間部品は、前記第2ハウジングを介して前記第1ハウジングに直列に連結された段間ハウジングであり、
     前記内周側壁面は、前記第2ハウジングに形成されており、
     前記外周側壁面は、前記段間部品に形成されている、請求項1に記載の圧縮機。
  6.  前記段間部品は、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングとの間に挟まれた段間プレートであり、
     前記内周側壁面は、前記段間部品に形成されており、
     前記外周側壁面は、前記第1ハウジングに形成されている、請求項1に記載の圧縮機。
  7.  前記段間流路は、前記曲がり流路から直線状に延在する直線流路を更に有し、
     前記直線流路は、前記内周側壁面に接続される第1壁面と、前記外周側壁面に接続される第2壁面と、を含み、
     前記第1壁面及び前記第2壁面は、前記中心線を通る前記断面において互いに平行に延在しており、前記インペラハウジングに形成されている、請求項1に記載の圧縮機。

     
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