JP2000329096A - 回転機械 - Google Patents

回転機械

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JP2000329096A
JP2000329096A JP2000117024A JP2000117024A JP2000329096A JP 2000329096 A JP2000329096 A JP 2000329096A JP 2000117024 A JP2000117024 A JP 2000117024A JP 2000117024 A JP2000117024 A JP 2000117024A JP 2000329096 A JP2000329096 A JP 2000329096A
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pressure stage
stage impeller
fluid flow
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low
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JP2000117024A
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Steven W Lampe
ダブリュ．ランペ スティーヴン
Matthew J Stewart
ジェイ．スチュアート マシュー
Dennis H Weissert
エイチ．ワイスサート デニス
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Capstone Green Energy Corp
Original Assignee
Capstone Turbine Corp
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/059—Roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D23/00—Other rotary non-positive-displacement pumps
    • F04D23/008—Regenerative pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/083—Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/20—Geometry three-dimensional
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
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    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２段式、３段式、あるいは４段式回転機械の
形状をもち得る、一体となった永久磁石モータ／発電機
を有する螺旋流圧縮機／タービンを提供すること。 【解決手段】 螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ
／発電機の螺旋流圧縮機／タービン側に有する複数のイ
ンペラーの各両側に一対のジャーナル軸受けを配置して
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、螺旋流圧縮機およ
びタービンの一般分野に関し、特に、永久磁石モータ／
発電機と一体化された改良型螺旋流圧縮機／タービンに
関する。
【０００２】
【従来の技術】螺旋流圧縮機は、高速回転機械であり、
流体粒子が機械のインペラーブレードを通過する際各粒
子に速度水頭を与え、次に、羽根のないディフューザー
として機能する固定子チャンネルで速度水頭を圧力水頭
へ変換することにより圧縮を行うものである。螺旋流圧
縮機はこの点で遠心圧縮機と共通の特徴をいくつか有す
るが、螺旋流圧縮機の一次流は周方向でありかつ非対称
的であるが、遠心圧縮機の一次流は径方向でありかつ対
称的である。螺旋流圧縮機を通過する流体粒子は略馬蹄
形の固定子チャンネル内の螺旋流圧縮機インペラーの外
縁の周りを移動する。このチャンネル内で、流体粒子は
螺旋状流路に沿って移動する。その螺旋の中心線は湾曲
した固定子チャンネルの中心と一致する。この流れのパ
ターンによって、各流体粒子は螺旋流圧縮機中を移動す
る間、インペラーブレードあるいはバケットを何度も通
過し、その度に毎回運動エネルギーを得る。各流体粒子
はインペラーブレードを通過する度に、その後、隣接し
た固定子チャンネルに再び入り、そこで運動エネルギー
を位置エネルギーに変換し、固定子チャンネル内で周方
向の圧力勾配を得る。
【０００３】インペラーブレードを何度も通過すること
（渦流パターン）によって、螺旋流圧縮機は、吐出し水
頭を、同じチップ速度で動作する遠心圧縮機の１５倍ま
で延ばすことが可能である。螺旋流圧縮機の周方向の流
れの横断面積は、通常、遠心圧縮機の径方向流の横断面
積より小さいため、螺旋流圧縮機は、普通、インペラー
の直径が等しく同じチップ速度で動作する遠心圧縮機の
流量より低い流量で動作する。螺旋流圧縮機の有するこ
の高水頭かつ低流量の稼動特性の故に、螺旋流圧縮機
は、往復動圧縮機、回転容積圧縮機、あるいは低比速度
遠心圧縮機では十分に適応できない多くの用途に良く適
応可能である。
【０００４】螺旋流圧縮機は、高圧作動流体の供給を受
け、その流体圧を下げ、結果的に生じる軸馬力を発電機
で引き出すことにより、タービンとして利用することが
できる。故に、“圧縮機／タービン”という用語が本出
願を通して用いられる。
【０００５】螺旋流圧縮機の流れは二つの流れと見るこ
とができ、それらは最初は一体であるが、次に圧縮機を
通過しながら分かれる。一方の流れはインペラーバケッ
ト内を進み圧縮機の中を循環する。第２の流れは入口を
通過して径方向に圧縮機内へ入り、次にインペラーバケ
ットと隣接した馬蹄形状の固定子チャンネル内へ進む。
ここでは、２つの流れは一体になり混合している。固定
子チャンネル中の流れはインペラーの動作により圧縮機
の周辺に引き付けられる一方で、固定子チャンネルとイ
ンペラーバケット中の流れは互いにその流動体を交換し
続ける。固定子チャンネル中の流れが圧縮機の周辺部の
大半を回ると、それ以上の循環流はストリッパー板によ
って妨げられる。固定子チャンネル中の流れは次に径方
向外向きに向きを変え、出口を通って圧縮機から出る。
インペラーバケット中の残りの流れはバケット内のスト
リッパー板を通過し、圧縮機／タービンに入ったばかり
の流体と一体となる。
【０００６】螺旋流圧縮機のインペラーバケット内の流
れはインペラーブレードの速度と本質的に等しい周速度
で圧縮機の周囲を進む。故に、その流れは径方向外向き
に、そしてバケット外部へ向かう強力な遠心力を受け
る。隣接する固定子チャンネル内の流れは、圧縮機から
出る流れに応じて、インペラーブレード速度の５％から
９９％の範囲内の平均周速度で進む。
【０００７】したがって、その流れはインペラーバケッ
ト内の流れが受けるよりかなり小さい遠心力を受ける。
これらの二つの遠心力は互いに反発しかつ等しくないた
め、インペラーバケットと固定子チャンネルを占める流
れは循環流すなわち渦流に変えられる。インペラーバケ
ット内の流体は径方向外向きに、すなわち“上向きに”
固定子チャンネル内へ駆動される。固定子チャンネル内
の流体は押し出され、径方向内向きに、すなわち“下向
きに”インペラーバケット内へ駆動される。
【０００８】螺旋流タービンのインペラーバケット内の
流体はインペラーブレードの速度と本質的に等しい周速
度でタービンの周囲を進む。
【０００９】したがって、その流体は、もし他の力によ
って抵抗されなければ径方向外向きに強力な遠心力を受
ける。隣接する固定子チャンネル内の流体は、圧縮機か
ら出る流れに応じて、インペラーブレード速度の１０１
％から２００％の範囲内の平均的周速度で進む。
【００１０】したがって、その流体はインペラーバケッ
ト内の流体が受けるよりかなり大きい遠心力を受ける。
これらの二つの遠心力は互いに反発しかつ等しくないた
め、インペラーバケットと固定子チャンネルを占める流
体は循環流すなわち渦流に変えられる。
【００１１】インペラーバケット内の流体は径方向内向
きに、すなわち”上向きに”固定子チャンネル内へ駆動
される。固定子チャンネル内の流体は押し出され、径方
向外向きに、すなわち”下向きに”インペラーバケット
内へ駆動される。
【００１２】流体は渦流として移動する一方、固定子−
インペラーチャンネルの周辺をも移動する。したがっ
て、螺旋流圧縮機あるいはタービン内を通過する各流体
粒子は螺旋状流路に沿って移動する。その螺旋の中心線
は略馬蹄形の固定子−インペラーチャンネルの中心と一
致する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】螺旋流圧縮機が有する
特有の可能性は多くの用途を提供するように思われる
が、その低流量限度の故に広範囲の用途へ利用されない
でいる。
【００１４】一方、永久磁石モータと発電機は様々な用
途に広く用いられている。この型のモータ／発電機は固
定界磁コイルや永久磁石の回転型電機子を有する。近
年、エネルギーの著しく増大した高エネルギー積の永久
磁石が利用可能となっている。現在、およそ３０メガガ
ウス−エルステッド（ｍｇｏ）のエネルギー積を有する
サマリウムコバルト永久磁石の利用が容易であり、エネ
ルギー積が３０メガガウス−エルステッド以上のネオジ
ミウム−鉄−ボロン磁石もまた利用可能である。ｍｇｏ
を更に増大させて４５メガガウス−エルステッド以上で
さえ、まもなく可能となる見込みである。このような高
エネルギー積の永久磁石の利用により、非常に高い電力
出力を供給できる大幅に小型化された機械が可能であ
る。
【００１５】永久磁石モータ／発電機回転子は複数の磁
極を等間隔に、かつ交互に磁極を変えて備えるか、ある
いは径方向に配向された１個の焼結磁石であってもよ
い。
【００１６】固定子は、通常、複数の巻線と、両極性を
交互に配列した磁極とを有する。発電機モードでは、回
転子の回転によって永久磁石が固定子磁極およびコイル
の近くを通過し、それにより誘導電流が各コイルに流れ
る。モータモードでは、コイルに電流が通され、それに
より永久磁石回転子を回転させる。
【００１７】尚、永久磁石モータ／発電機と一体化して
いる螺旋流圧縮機／タービンの従来技術の一例が米国特
許出願第０８／７３０，９４６号（1996.10.16）に提案
されている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明において、螺旋流
圧縮機／タービンは永久磁石モータ／発電機と一体化さ
れ、別の方法では容易に得られない流体動的制御特性を
得る。螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機
は、複数のインペラーをもつ螺旋流圧縮機／タービンを
有する。複数のインペラーは、圧縮機ハウジング内のシ
ャフトに搭載されている。このシャフトは、圧縮機ハウ
ジング内で一対の軸受けによって回転可能に支持されて
いる。永久磁石モータ／発電機固定子は、永久磁石モー
タ／発電機回転子の周囲に配置される。永久磁石モータ
／発電機回転子は、圧縮機ハウジング内で支持されたシ
ャフトの端部に配置される。
【００１９】圧縮機ハウジングはインペラーブレードの
各列と動作可能に関連する略馬蹄形の流体流量固定子チ
ャンネルと、この略馬蹄形の流体流量固定子チャンネル
の一端の流体入口と、略馬蹄形の流体流量固定子チャン
ネルの他端の流体出口とを有する。インペラーブレード
は直線放射状ブレードでもあり得るし、あるいは略放射
状ブレード先端を有する湾曲ブレードでもあり得る。ま
た、インペラーは一列のブレードあるいは２列のブレー
ドのどちらを有することもできる。圧縮の複合的段階を
提供するために複合インペラーを利用することができ
る。
【００２０】もし、動作条件が許すならば、多段のイン
ペラーは一端を二対のボール軸受けで他端を単一のボー
ル軸受けによって回転可能に支持される。もし、周囲動
作温度が高い場合には、コンプライアントフォイル流体
力学的流体膜ジャーナル軸受けが単一のボール軸受けの
代わりに高圧側で使用される。さらに、コンプライアン
トフォイル流体力学的流体膜ジャーナル軸受けは多段の
インペラーの両側で使用される。一つのコンプライアン
トフォイル流体力学的流体膜ジャーナル軸受けは、多段
のインペラーの内の一つをスラストディスクとして動作
させるようにそのインペラーの周囲に配置されるか、あ
るいは固定子チャンネル板の周囲に配置され、隣接した
各インペラーの対向する面に作用する。ラビリンスシー
ルが各インペラーの基部に用いられ、面シール又はハニ
カムシール（蜂の巣形状シール）が各インペラーのラジ
アル面に沿って使用され得る。
【００２１】
【発明の実施の形態】二段式螺旋流圧縮機／タービン永
久磁石モータ／発電機１５が図１乃至図５に示され、螺
旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機１５の螺
旋流圧縮機／タービン１７に流体を供給するための流体
入口１８および螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ
／発電機１５の螺旋流圧縮機／タービン１７から流体を
除去するための流体出口１６とを有する。螺旋流機械は
圧縮機およびタービンの双方として機能できるため、圧
縮機／タービンと呼ぶ。永久磁石機械は軸馬力を供給す
るためのモータとしてあるいは電力を供給するための発
電機として同程度に適切に機能できるため、モータ／発
電機と呼ぶ。
【００２２】螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／
発電機１５には、一端を組合せ（デュプレックス）ボー
ル軸受け２１および３１によって、他端を単一ボール軸
受け２２によって回転可能に支持されたシャフト２０が
備えられている。組合せ（デュプレックス）ボール軸受
け２１および３１と単一ボール軸受け２２はシャフト２
０の一端部に搭載された低圧段インペラー２４と高圧段
インペラー２３の両側に配置され、シャフト２０のもう
一方の端部には永久磁石回転子２７が搭載されている。
組合せ（デュプレックス）ボール軸受け２１および３１
は軸受け保持器２８によって支持され、単一ボール軸受
け２２は高圧固定子チャンネル板３２とシャフト２０の
間に配置されている。低圧段インペラー２４及び高圧段
インペラー２３は、複数のインペラーブレード２６を有
している。
【００２３】低圧ストリッパー板３７および高圧ストリ
ッパー板３６は、それぞれ、低圧段インペラー２４およ
び高圧段インペラー２３から径方向外向きに配置され
る。シャフト２０上の永久磁石回転子２７は、永久磁石
ハウジング４９内に配置された永久磁石固定子４８内で
回転するように配置されている。
【００２４】低圧段インペラー２４は低圧固定子チャン
ネル板３４および中間固定子チャンネル板３３との間で
回転するように配置され、高圧段インペラー２３は中間
固定子チャンネル板３３および高圧固定子チャンネル板
３２との間で回転するように配置される。低圧ストリッ
パー板３７の厚さは低圧段インペラー２４よりわずかに
厚く、これにより低圧固定子チャンネル板３４と中間固
定子チャンネル板３３との間の低圧段インペラー２４は
動作クリアランスを有し、一方、高圧ストリッパー板３
６の厚さは高圧段インペラー２３よりわずかに厚く、中
間固定子チャンネル板３３および高圧固定子チャンネル
板３２との間の高圧段インペラー２３に動作クリアラン
スを提供する。
【００２５】低圧固定子チャンネル板３４は流体入口１
６から流体を受けるための入口をもつ略馬蹄形の流体固
定子チャンネル４２を有する。中間固定子チャンネル板
３３は、その低圧側に低圧略馬蹄形流体固定子チャンネ
ル４１を有し、その高圧側に高圧略馬蹄形流体固定子チ
ャンネル４０を有する。中間固定子チャンネル板３３の
低圧側にある低圧略馬蹄形流体固定子チャンネル４１
は、低圧固定子チャンネル板３４の略馬蹄形流体固定子
チャンネル４２と鏡像関係にある。高圧固定子チャンネ
ル板３２は、略馬蹄形流体固定子チャンネル３８を有
し、これは中間固定子チャンネル板３３の高圧側の高圧
略馬蹄形流体固定子チャンネル４０と鏡像関係にある。
【００２６】各固定子チャンネルは、チャンネルから径
方向外向きに配置された入口および出口を有する。低圧
固定子チャンネル板略馬蹄形流体固定子チャンネル４２
および中央螺旋流固定子チャンネル板低圧略馬蹄形流体
固定子チャンネル４１の入口および出口は、中央螺旋流
固定子チャンネル板高圧略馬蹄形流体固定子チャンネル
４０および高圧固定子チャンネル板略馬蹄形流体固定子
チャンネル３８の入口および出口と同様に軸方向に一列
に並んでいる。
【００２７】流体入口１８は、高圧固定子チャンネル板
３２、高圧ストリッパー板３６、及び中間固定子チャン
ネル板３３を介して、低圧固定子チャンネル板略馬蹄形
流体固定子チャンネル４２および中間螺旋流固定子チャ
ンネル板低圧略馬蹄形流体固定子チャンネル４１双方の
入口まで延在する。流体出口１６は、中央螺旋流固定子
チャンネル板高圧略馬蹄形流体固定子チャンネル４０お
よび高圧固定子チャンネル板略馬蹄形流体固定子チャン
ネル３８双方の出口から、高圧固定子チャンネル板３
６、高圧ストリッパー板３２を通過して延在する。
【００２８】低圧圧縮段から高圧圧縮段への渡り部が図
６に示されている。低圧固定子チャンネル板略馬蹄形流
体固定子チャンネル４２および中央螺旋流固定子チャン
ネル板低圧略馬蹄形流体固定子チャンネル４１からの両
出口は、交差部（渡り部）５８に部分的に圧縮された流
体を供給し、その交差部５８は、部分的に圧縮された流
体を中央螺旋流固定子チャンネル板高圧略馬蹄形流体固
定子チャンネル４０および高圧固定子チャンネル板略馬
蹄形流体固定子チャンネル３８の両入口へ供給する。
【００２９】インペラーブレードあるいはバケットは図
７および図８に最良に示されている。インペラー２３の
径方向外向き端は複数の低圧ブレード２６を有してい
る。これらのブレード２６は、図７に示されるように、
径方向に直線状であるが、湾曲ブレードがより適当ある
いは必要となる特殊な用途および／あるいは動作条件が
あるかもしれない。
【００３０】図８は、複数の湾曲ブレード４４を有する
螺旋流圧縮機／タービンインペラーの一部を示す。湾曲
ブレード基部、すなわち付根４５はその前縁４６より反
が少ない。湾曲ブレード先端４７は、付根４５および前
縁４６の両方において、ほぼ放射状に並んでいる。
【００３１】流体固定子チャンネルが、中間固定子チャ
ンネル板３３を示す図９に最良に示されている。略馬蹄
形固定子チャンネル４１が入口５５および出口５６とと
もに示される。入口５５および出口５６は、通常では、
角度で約３０度ずれている。出口５６は、交差部５８に
接続する。位置合わせすなわちロケーター孔５７が、ス
トリッパー板３７および３６と同様に、低圧固定子チャ
ンネル板３４、中間固定子チャンネル板３３、および高
圧固定子チャンネル板３２の各々に備えられている。
【００３２】入口５５は、流体圧力エネルギーを流体速
度エネルギーに変換する収束ノズル通路５１によって略
馬蹄形固定子チャンネル４０に接続されている。同様
に、略馬蹄形固定子チャンネル４０の他端は、流体速度
エネルギーを流体圧力エネルギーに変換する発散ディフ
ューザー通路５２によって出口５６に接続されている。
【００３３】流体固定子チャンネル４０の深さおよび流
れ断面積は、流体圧および流体密度が流体固定子チャン
ネルに沿って変化するのにともなって周辺部の流れの速
度が変化しなくてすむように、好ましくは漸次変化して
いる。圧縮時、流体固定子チャンネル４０の深さは、圧
力と密度の増加にともない、入口から出口へと減少す
る。収束ノズル通路５１および発散ディフューザー通路
５２は、流体圧力エネルギーの流体速度エネルギーへの
能率的変換および逆もまた可能にする。
【００３４】図１０は、インペラーブレードおよび流体
固定子チャンネルを介した流れを流線５３を用いて示
す。一方、図１１はインペラーおよび流体固定子チャン
ネルの中心線周辺の螺旋流を概略的に示す。流れの回転
は図１１に交互の黒塗りおよび白抜きの流れパターン線
で示される。
【００３５】螺旋流圧縮機／タービンにおいて、流体は
入口１８から入り、収束ノズル通路５１を通過しながら
加速され、ストリッパー板３７により二つの流路に分岐
され、低圧インペラーブレード２６と軸方向に隣接した
略馬蹄形流体固定子チャンネル４１，４２の先端へ入
る。流体は、次に、圧力勾配により径方向内向きにイン
ペラーブレード２６のつけ根へ向けられ、遠心力により
ブレード２６を通過してその外部へと加速され、そこか
ら再び流体固定子チャンネルへ入る。この間、流体は螺
旋流圧縮機／タービンの周囲を接線方向に移動してい
る。この結果、図７、図１０、および図１１に最良に示
されるように、螺旋流が確立される。
【００３６】組合せ（デュプレックス）ボール軸受け２
１，３１は、図示では、螺旋流圧縮機／タービンの永久
磁石モータ／発電機端に配置される。一方、単一ボール
軸受け２２は螺旋流圧縮機／タービンの永久磁石モータ
／発電機側とは反対の端部に配置される。この配置を逆
転して、単一ボール軸受け２２を、螺旋流圧縮機／ター
ビンの永久磁石モータ／発電機端に配置し、組合せ（デ
ュプレックス）ボール軸受け２１，３１を螺旋流圧縮機
／タービンの反対側に配置することは容易である。同様
に、後でより明らかとなるように、図示では低圧段イン
ペラー２４は螺旋流圧縮機／タービンの永久磁石モータ
／発電機端に設けられ、高圧段インペラー２３は螺旋流
圧縮機／タービンの永久磁石モータ／発電機側とは反対
側に設けられている。このような配置も、容易に逆転さ
せることができる。
【００３７】３段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モ
ータ／発電機６０が図１２に示されているが、第３のイ
ンペラーおよびそれに付随する項目の追加を除くと、２
段式機械とすべての点において同様である。同様に４段
式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機８０
が図１４に示されている図１２の３段式螺旋流圧縮機／
タービン永久磁石モータ／発電機６０は、低圧段インペ
ラー６１、中圧段インペラー６２、および高圧段インペ
ラー６３とを有し、どの段もシャフト６４の一端に搭載
され、永久磁石回転子６５はその他端に搭載されてい
る。
【００３８】シャフト６４上の永久磁石回転子６５は、
永久磁石ハウジング６７内に配置された永久磁石モータ
／発電機固定子６６内で回転するように配置されてい
る。３段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発
電機６０には流体入口７５が設けられている。
【００３９】図では、組合せ（デュプレックス）ボール
軸受け２１，３１は、螺旋流圧縮機／タービンのの低圧
側に挿入されている。その理由は、この低圧側は、コン
プライアントフォイル流体力学的流体膜ジャーナル軸受
けが利用される高圧側より低い動作温度環境を有するか
らである。
【００４０】ボール軸受けは螺旋流圧縮機／タービン永
久磁石モータ／発電機の多様な動作条件に適している。
一方、コンプライアントフォイル流体力学的流体膜ジャ
ーナル軸受けは高温動作環境に適している。より高い周
囲温度では、ボール軸受けの予測できる寿命は十分でな
い。
【００４１】低圧ストリッパー板６８、中圧ストリッパ
ー板６９、および高圧ストリッパー板７０は、各々、低
圧段インペラー６１、中圧段インペラー６２、および高
圧段インペラー６３から径方向外向きに配置されてい
る。
【００４２】低圧段インペラー６１は、低圧固定子チャ
ンネル板７１および第１の中間固定子チャンネル板７２
との間で回転するように配置され、中圧段インペラー６
２は第１の中圧固定子チャンネル板７２および第２の中
圧固定子チャンネル板７３との間で回転するように配置
され、高圧段インペラー６３は第２の中間固定子チャン
ネル板７３および高圧固定子チャンネル板７４との間で
回転するように配置されている。低圧ストリッパー板６
８の厚さは、低圧段インペラー６１よりわずかに厚く、
これにより、低圧固定子チャンネル板７１と第１の中間
固定子チャンネル板７２との間の低圧段インペラー６１
に動作クリアランスを与え、中圧ストリッパー板６９の
厚さは、中圧段インペラー６２よりわずかに厚く、第１
の中間固定子チャンネル板７２と第２の中間固定子チャ
ンネル板７３との間の中圧段インペラー６２に動作クリ
アランスを与え、また、高圧ストリッパー板７０の厚さ
は、高圧段インペラー６３よりわずかに厚く、第２の中
間固定子チャンネル板７３と高圧固定子チャンネル板７
４との間の高圧段インペラー６３に動作クリアランスを
与える。
【００４３】略馬蹄形流体固定子チャンネルは、低圧段
インペラー６１、中圧段インペラー６２、および高圧段
インペラー６３の両側に配置されている。各流体固定子
チャンネルは、チャンネルから径方向外向きに配置され
た入口および出口を有する。
【００４４】低圧圧縮段から中圧段にかけて、また、中
圧圧縮段から高圧圧縮段にかけての交差部は、２段式螺
旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機の低圧段
と高圧段との間の交差部に関して説明されたと同様であ
ろう。
【００４５】３段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モ
ータ／発電機６０の他の実施の形態を図１３に示す。組
合せ（デュプレックス）ボール軸受け２１，３１は、シ
ャフト６４の永久磁石モータ／発電機側の端部に配置さ
れ、永久磁石ハウジング６７内に軸受保持器２９によっ
て位置決めされている。シャフト６４のこの一端部に組
合せ（デュプレックス）ボール軸受け２１，３１を位置
決めすることにより冷却環境における動作が約束され
る。
【００４６】四段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モ
ータ／発電機８０は、図１４に示されるように、流体入
口７９を有し、低圧段インペラー８４、中低圧段インペ
ラー８３、中高圧段インペラー８２、高圧段インペラー
８１を有している。その全てのインペラーはシャフト８
５の一端に搭載され、それぞれ複数インペラーブレード
を有している。永久磁石モータ／発電機回転子８６は、
シャフト８５の他端に搭載され、永久磁石ハウジング８
８内に配置された永久磁石モータ／発電機固定子８７内
で回転するように配置されている。
【００４７】低圧ストリッパー板９２、中低圧ストリッ
パー板９１、中高圧ストリッパー板９０、及び高圧スト
リッパー板８９は、各々、低圧段インペラー８４、中低
圧段インペラー８３、中高圧段インペラー８２、高圧段
インペラー８１から径方向外向きに配置されている。
【００４８】低圧段インペラー８４は、低圧固定子チャ
ンネル板９８と中低圧固定子チャンネル板９７との間で
回転するように配置され、中低圧段インペラー８３は中
低圧固定子チャンネル板９７と中間固定子チャンネル板
９６の間で回転するように配置され、中高圧段インペラ
ー８２は中間固定子チャンネル板９６と中高圧固定子チ
ャンネル板９５との間で回転するように配置され、高圧
段インペラー８１は中高圧固定子チャンネル板９５と高
圧固定子チャンネル板９４との間で回転するように配置
されている。
【００４９】ここで、四段式螺旋流圧縮機／タービン永
久磁石モータ／発電機８０の高圧段インペラー８１は、
螺旋流圧縮機／タービンの永久磁石モータ／発電機先端
部に配置されていることに留意されたい。
【００５０】コンプライアントフォイル流体力学的流体
膜ジャーナル軸受け７６，７７は、インペラー８１，８
２，８３，８４の両端側に配置され、低圧段インペラー
８１として示されるインペラーの１つの径方向面が、コ
ンプライアントフォイル流体力学的流体膜スラスト軸受
け７８に対するスラストディスクとして機能する。
【００５１】略馬蹄形流体固定子チャンネルは、それぞ
れ複数のブレードを有する低圧段インペラー８４、中低
圧段インペラー８３、中高圧段インペラー８２、および
高圧段インペラー８１の両側に配置されている。各流体
固定子チャンネルは、チャンネルから径方向外向きに配
置された入口および出口を有する。ある圧縮段から次の
圧縮段にかけての交差部は、２段式螺旋流圧縮機／ター
ビン永久磁石モータ／発電機の低圧段と高圧段との間の
交差部に関して説明されたと同様であろう。
【００５２】各インペラー間の流体の漏出を防止するた
めに、ラビリンスシール１００を、図１５に示すよう
に、固定子チャンネル板９５，９６，９７の基部で隣接
したインペラー間、すなわちそれぞれインペラー８１と
８２の間、インペラー８２と８３の間、インペラー８３
と８４の間に配置する。図１６は、インペラー８１と固
定子チャンネル板９５の間の面シール及びハニカムシー
ル（蜂の巣形状シール）１０１を示す。
【００５３】他の例として、両側コンプライアントフォ
イル流体力学的流体膜スラスト軸受けの構成を図１７に
示す。図１４に示すようにインペラーの両側に位置して
いるコンプライアントフォイル流体力学的流体膜スラス
ト軸受けの代わりに、図１７では、両側コンプライアン
トフォイル流体力学的流体膜スラスト軸受け７８を、中
間固定子チャンネル９６の両側と中低圧段インペラー８
３の一方の面および中高圧段インペラー８２の他方の面
との間に配置した場合を示している。
【００５４】螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／
発電機が特に適した一つの特別な用途は、気体燃料をタ
ーボ発電機に供給することである。ターボ発電機を始動
するために、螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／
発電機は、気体燃料（天然ガスパイプラインからの供給
が典型的）の上流圧力を低下させるために、をタービン
として逆回転される必要がある。気体燃料のヘッダ圧力
は点火のためには極端に低くなければならない。
【００５５】ターボ発電機の速度が上昇するとともに、
ターボ発電機の圧縮機吐出圧が上昇し、燃焼器ノズルイ
ンジェクタへ供給される気体燃料のヘッダ圧力はターボ
発電機圧縮機吐出圧より高く維持される必要がある。た
とえば、もし、ターボ発電機のスイッチを切りたいと
き、天然ガスパイプラインの圧力が２０psi（13.8x104N
/m2）ゲージならば、ターボ発電機が低点火速度で回転
しているとき、天然ガスの圧力は約１９psi（13.3x104
N/m2）だけ低下させる必要があるだろう。点火後、ター
ボ発電機の速度が上昇すると、ヘッダへ入る圧力も上昇
する。すなわち、圧力を低下させる必要はほとんどな
い。螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機が
逆回転し、圧力を低下させている間に、点火は起こる。
【００５６】このような適用において、シャフト軸受け
は、通常時計方向および反時計方向の両方で動作する必
要があるが、これは、ボール軸受けの場合は何も問題な
い。しかしながら、シャフトの端に位置する高圧段イン
ペラーでは、そこの温度は、特に周囲温度が高いと、ボ
ール軸受けにとっては高温すぎて、長時間を耐えること
はできない。高温に対しては、コンプライアントフォイ
ル流体力学的流体膜ジャーナル軸受けの方が長時間利用
できる。
【００５７】コンプライアントフォイル流体力学的流体
膜ジャーナル軸受けは、一般に、一方向のみ動作すべく
設計されるが、両方向に動作するものも存在する。その
ような軸受けは、本出願者による米国特許出願第０８／
００２，６９０号（1998.5.5）に開示されている。
【００５８】もしシャフトを両方向に回転させないこと
望むならば、螺旋流圧縮機／タービンをタービンとして
動作させないように入口スロットルバルブを設けること
ができる。図１８は、螺旋流圧縮機／タービンの動作条
件を示したグラフである。このグラフは、横軸を圧縮
比、縦軸を該圧縮比に対する流量割合（％）とし、これ
らの関係を示したものである。速度％曲線をマイナス４
６％（タービンとしての動作時）からプラス１００％
（圧縮機としての動作時）まで示し、更に種々の入口圧
力に対するタービン負荷曲線も示している。
【００５９】図１９は、螺旋流圧縮機／タービン永久磁
石モータ／発電機に対する入口スロットルバルブ１１０
を示した一部断面図である。入口スロットルバルブ１１
０は一端にエンドキャップ１１６を有するバルブハウジ
ング１１４内に配置されたダイアフラム１１２を備えて
いる。ダイアフラム１１２は、ハウジング１１４内を圧
縮機出口圧力（Ｐ２）室１１８と圧縮機入口圧力（Ｐ
１）室１２０に分けている。スプリング１２２はダイア
フラム１１２を圧縮機出口圧力室１１８側へ偏らせてい
る。圧縮機入口圧力（Ｐ１）は計量ロッド１２６内のオ
リフィス１２４を通って抜ける。圧縮機出口圧力Ｐ２と
圧縮機入口圧力Ｐ１の差圧は、螺旋流圧縮機入口１３２
中へのガス状燃料１３０の流れを制御するバルブハウジ
ング通路１２８内の計量ロッド１２６にかかる。圧縮機
出口圧力Ｐ２はライン１３４を介して圧縮機出口圧力室
１１８に供給される。
【００６０】バルブ１１０は、螺旋流圧縮機／タービン
に対する入口流量を調整し、螺旋流圧縮機／タービンを
通過するミニマムデルタ圧力を維持する。螺旋流圧縮機
／タービンの両端間圧力が大きいと、スロットルバルブ
１１０は大きく開き、入口圧力の制限を全く受けない。
しかしながら、入口圧力Ｐ１が出口圧力Ｐ２より大きい
と、スロットルバルブ１１０は、螺旋流圧縮機／タービ
ンに対する入口圧力Ｐ１を出口圧力Ｐ２より小さい３ps
i(2.0x104 N/m2）値に調整する。これにより、螺旋流圧
縮機／タービンは、図１９の入口スロットルを示す線の
右領域において常に動作するように作用する。この入口
スロットル線の右側領域での動作は、螺旋流圧縮機／タ
ービンが常に圧縮機として動作し、決してタービンとし
て動作しないことを保証するものである。すなわち、こ
れはシャフトが一方向にのみ回転することを意味してい
る。代わりに、スイッチングソレノイドバルブ又は定比
バルブも利用できる。
【００６１】螺旋流圧縮機／タービンの各インペラーの
周囲にある一対のジャーナル軸受けの位置決めは、螺旋
流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機のシャフト
力学を改善するものである。一方、ボール軸受け又はロ
ーラー軸受けは多くの用途に適しており、コンプライア
ントフォイル流体膜軸受けは螺旋流圧縮機／タービンの
高圧又は高温側又は螺旋流圧縮機／タービンの両側で使
用することができる。これにより、高温動作環境での軸
受け寿命を増大させることができる。スラスト負荷は、
インペラーの一つをスラストディスクとして用いるコン
プライアントフォイル流体膜軸受けによって受けられ
る。コンプライアントフォイル流体膜軸受けと共に、一
方向における回転を保証する入口スロットルバルブが用
いられる。
【００６２】本発明の特有の実施例について図示および
説明がなされたが、これらは例示であって、本発明がそ
れだけに限定して解釈されるものではなく、前記の請求
項の正確な範囲によってのみ解釈されることが理解され
るべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁
石モータ／発電機の側面図である。
【図２】図１のライン２−２に沿った螺旋流圧縮機／タ
ービン永久磁石モータ／発電機の断面図である。
【図３】図１のライン３−３に沿った螺旋流圧縮機／タ
ービン永久磁石モータ／発電機の断面図である。
【図４】図３の低圧段の螺旋流圧縮機／タービン永久磁
石モータ／発電機の一部の拡大断面図である。
【図５】図３の高圧段の螺旋流圧縮機／タービン永久磁
石モータ／発電機の一部の拡大断面図である。
【図６】図１乃至３の螺旋流圧縮機／タービン永久磁石
モータ／発電機の拡大断面図であり、低圧段から高圧段
への流体の交差を示している。
【図７】直線放射状ブレードを有する螺旋流圧縮機／タ
ービンインペラーの拡大一部平面図であり、それを通過
する流体の流れを示している。
【図８】湾曲ブレードを有する螺旋流圧縮機／タービン
インペラーの拡大一部平面図である。
【図９】図１乃至５の螺旋流圧縮機／タービン永久磁石
モータ／発電機の固定子チャンネル板の分解透視図であ
る。
【図１０】インペラーブレードにおける流体の流線およ
び流体固定子チャンネルを示す図４の一部の拡大断面図
である。
【図１１】螺旋流圧縮機／タービンを通る流体の流れの
概略描写である。
【図１２】本発明の３段式螺旋流圧縮機／タービン永久
磁石モータ／発電機の断面図である。
【図１３】本発明の他の３段式螺旋流圧縮機／タービン
永久磁石モータ／発電機の断面図である。
【図１４】本発明の４段式螺旋流圧縮機／タービン永久
磁石モータ／発電機の断面図である。
【図１５】インペラー間底部にラビリンスシールを有す
る図１４の４段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モー
タ／発電機の一部断面図である。
【図１６】インペラーの外周面に沿って面シール又は蜂
の巣形状シール（ハニカムシール）を有する図１４の４
段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ／発電機の
一部断面図である。
【図１７】図１４の４段式螺旋流圧縮機／タービン永久
磁石モータ／発電機のフォイル流体膜スラスト軸受け構
造を示した一部断面図である。
【図１８】本発明の螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モ
ータ／発電機の動作条件を示したグラフである。
【図１９】本発明の螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モ
ータ／発電機に対する入口スロットルバルブを示した一
部断面図である。
【符号の説明】
１５ 二段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ
／発電機 １６ 流体出口 １７ 螺旋流圧縮機／タービン １８ 流体入口 ２０ シャフト ２１，３１ 組合せ（デュプレックス）ボール軸受け ２２ 単一ボール軸受け ２３ 高圧段インペラー ２４ 低圧段インペラー ２６ インペラーブレード（低圧ブレード） ２７ 永久磁石回転子 ２８ 軸受け保持装置 ２９ 軸受け保持装置 ３２ 高圧固定子チャンネル板 ３３ 中間固定子チャンネル板 ３４ 低圧固定子チャンネル板 ３６ 高圧ストリッパー板 ３７ 低圧ストリッパー板 ３８，４０，４１，４２ 略馬蹄形流体固定子チャン
ネル ４４ 湾曲ブレード ４５ 基部 ４６ 前部端 ４７ 湾曲ブレード先端 ４９ 永久磁石ハウジング ５１ 収束ノズル通路 ５２ 発散ディフューザー通路 ５５ 入口 ５６ 出口 ５７ ロケーター孔 ５８ 交差部 ６０ ３段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ
／発電機 ６１ 低圧段インペラー ６２ 中圧段インペラー ６３ 高圧段インペラー ６４ シャフト ６５ 永久磁石回転子 ６７ 永久磁石ハウジング ６８ 低圧ストリッパー板 ６９ 中圧ストリッパー板 ７０ 高圧ストリッパー板 ７１ 低圧固定子チャンネル板 ７２ 第１の中間固定子チャンネル板 ７３ 第２の中間固定子チャンネル板 ７４ 高圧固定子チャンネル板 ７５ 流体入口 ７６，７７ コンプライアントフォイル流体力学的流
体膜ジャーナル軸受け ７８ コンプライアントフォイル流体力学的流体膜ス
ラスト軸受け ７９ 流体入口 ８０ ４段式螺旋流圧縮機／タービン永久磁石モータ
／発電機 ８１ 高圧段インペラー ８２ 中高圧段インペラー ８３ 中低圧段インペラー ８４ 低圧段インペラー ８５ シャフト ８６ 永久磁石回転子 ８７ 永久磁石固定子 ８８ 永久磁石ハウジング ８９ 高圧ストリッパー板 ９０ 中高圧ストリッパー板 ９１ 中低圧ストリッパー板 ９２ 低圧ストリッパー板 ９４ 高圧固定子チャンネル板 ９５ 中高圧固定子チャンネル板 ９６ 中間固定子チャンネル板 ９７ 中低圧固定子チャンネル板 ９８ 低圧固定子チャンネル板 １００ ラビリンスシール １０１ ハニカムシール（蜂の巣形状シール） １１０ 入口スロットルバルブ １１２ ダイアフラム １１４ バルブハウジング １１６ エンドキャップ １１８ 圧縮機出力圧力（Ｐ２）室 １２０ 圧縮機入力圧力（Ｐ１）室 １２２ スプリング １２４ オリフィス １２６ 計量ロッド １２８ バルブハウジング通路 １３０ ガス状燃料 １３２ 螺旋流圧縮機入口 １３４ ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/08 Ｆ０４Ｄ 29/08 Ｅ 29/10 29/10 Ａ 29/28 29/28 Ｄ 29/44 29/44 Ｆ Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｚ (72)発明者 マシュー ジェイ．スチュアート アメリカ合衆国，カリフォルニア 91362, サウザンド オークス，オリーヴウッド ドライヴ 2194 (72)発明者 デニス エイチ．ワイスサート アメリカ合衆国，カリフォルニア 91040, サンランド，シャーマン グローヴ ＃102，10500

Claims (71)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁石
    モータ／発電機を含む回転機械において、前記螺旋流圧
    縮機／タービンと永久磁石モータ／発電機との間に延在
    しているシャフトと、 前記シャフトの一端に搭載され、各々２列の複数のブレ
    ードを含む複数のインペラーと、 前記シャフトの他端に搭載された永久磁石回転子と、 前記シャフトの周囲に配置され、前記シャフトを回転可
    能に支持するための第１及び第２のジャーナル軸受けを
    含むハウジングとを有し、 前記第１のジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に
    搭載された前記複数のインペラーの一端に配置され、前
    記第２のジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に搭
    載された前記複数のインペラーの他端に配置され、 前記ハウジングは、前記シャフトの他端に搭載されてい
    る前記永久磁石回転子の周囲に配置されるとともに、該
    回転子と動作的に関連する固定子を有し、 前記ハウジングは、複数のインペラーブレードの各列と
    動作的に関連する略馬蹄形の流体流用固定子チャンネル
    と、この略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの一端に
    ある流体入口と、前記略馬蹄形の流体流用固定子チャン
    ネルの他端にある流体出口とを含み、前記略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネル内の流体は、前記複数のインペ
    ラーブレード間を複数回通過する略螺旋状の流路に従っ
    て前記流体入口から前記流体出口へと進むことを特徴と
    する、螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁石モータ／
    発電機を含む回転機械。
  2. 【請求項２】 螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁石
    モータ／発電機を含む回転機械において、前記螺旋流圧
    縮機／タービンと動作的に関連する一端と永久磁石モー
    タ／発電機と動作的に関連する他端とを有するシャフト
    と、 前記シャフトの一端に搭載されている低圧段インペラー
    及び高圧段インペラーとを有し、前記低圧段インペラー
    は複数のブレードを二列有し、そのうちの一列は前記低
    圧段インペラーの外縁の片側に配置され、前記高圧段イ
    ンペラーは複数のブレードを二列有し、そのうちの一列
    は前記高圧段インペラーの外縁の片側に配置され、 更に、前記シャフトの他端に搭載された永久磁石回転子
    と、 前記シャフトの周囲に配置され、前記シャフトを回転可
    能に支持するための第１及び第２のジャーナル軸受けを
    含むハウジングとを有し、 前記第１のジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に
    搭載された低圧段インペラー側に配置され、前記第２の
    ジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に搭載された
    高圧段インペラー側に配置され、 前記ハウジングは、前記シャフトの他端に搭載されてい
    る前記永久磁石回転子の周囲に配置されとともに、該回
    転子と動作的に関連する固定子を有し、 前記ハウジングは、前記低圧段インペラーと前記高圧段
    インペラーとの間に配置されている中間固定子チャンネ
    ル板と、第１の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャンネ
    ルとを有しており、この第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルのうちの一つは前記二列ある低圧イン
    ペラーブレードのうちの一列と動作的に関連しており、
    もう一つは他方の列と動作的に関連しており、 前記ハウジングは、更に、第２の対の略馬蹄形の流体流
    用固定子チャンネルを有しており、この第２の対の略馬
    蹄形の流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二
    列ある高圧インペラーブレードのうちの一列と動作的に
    関連しており、もう一つは他方の列と動作的に関連して
    おり、 前記ハウジングは、また、前記低圧段インペラーの径方
    向外向きに配置されている低圧ストリッパー板と、前記
    高圧段インペラーの径方向外向きに配置されている高圧
    ストリッパー板とを有し、前記低圧ストリッパー板は前
    記低圧段インペラーよりわずかに厚く、前記高圧ストリ
    ッパー板は前記高圧段インペラーよりもわずかに厚く、 前記ハウジングは、更に、前記第１の対の略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネルの各々の一端に設けられている
    流体入口と、前記第１の対の略馬蹄形の流体流用固定子
    チャンネルの他端に設けられている流体出口と、前記第
    ２の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの各々の
    一端への流体入口と、前記第２の対の前記略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネルの他端に設けられている流体出
    口とを含み、前記第２の対の前記略馬蹄形の流体流用固
    定子チャンネルの前記入口は前記第１の対の前記略馬蹄
    形の流体流用固定子チャンネルの出口と通じており、 前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネル内にある流体
    が、該各略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの前記入
    口から前記出口へと進むのに伴い、前記略馬蹄形の流体
    流用固定子チャンネルと前記インペラーブレードの間に
    多数の略螺旋状通路を形成することを特徴とする、螺旋
    流圧縮機／タービンおよび永久磁石モータ／発電機を含
    む回転機械。
  3. 【請求項３】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸受
    けが転がり接触軸受けであることを特徴とする請求項２
    記載の回転機械。
  4. 【請求項４】 前記第１のジャーナル軸受けが組合せ転
    がり接触軸受けであることを特徴とする請求項３記載の
    回転機械。
  5. 【請求項５】 前記第２のジャーナル軸受けが組合せ転
    がり接触軸受けであることを特徴とする請求項３記載の
    回転機械。
  6. 【請求項６】 前記第１のジャーナル軸受けが組合せ転
    がり接触軸受けであり、前記第２のジャーナル軸受けが
    コンプライアントフォイル流体膜軸受けであることを特
    徴とする請求項２記載の回転機械。
  7. 【請求項７】 前記螺旋流圧縮機と動作的に関連して、
    前記シャフトの回転を一方向に制限するための手段を更
    に有することを特徴とする請求項６記載の回転機械。
  8. 【請求項８】 前記シャフトの回転を一方向に制限する
    ための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用固
    定子チャンネルへの入口に設けられたスロットルバルブ
    であることを特徴とする請求項７記載の回転機械。
  9. 【請求項９】 前記シャフトの回転を一方向に制限する
    ための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用固
    定子チャンネルへの入口に設けられたスイッチングソレ
    ノイドバルブであることを特徴とする請求項７記載の回
    転機械。
  10. 【請求項１０】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルへの入口に設けられた定比バルブであ
    ることを特徴とする請求項７記載の回転機械。
  11. 【請求項１１】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンを
    通過するミニマムデルタ圧力を維持するために、前記螺
    旋流圧縮機／タービンと動作的に関連する手段を有する
    ことを特徴とする請求項６記載の回転機械。
  12. 【請求項１２】 前記第１のジャーナル軸受けがコンプ
    ライアントフォイル流体膜軸受けであり、前記第２のジ
    ャーナル軸受けが組合せ転がり接触軸受けであることを
    特徴とする請求項２記載の回転機械。
  13. 【請求項１３】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンと
    動作的に関連して、前記シャフトの回転を一方向に制限
    するための手段を有することを特徴とする請求項１２記
    載の回転機械。
  14. 【請求項１４】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルへの入口に設けられたスロットルバル
    ブであることを特徴とする請求項１３記載の回転機械。
  15. 【請求項１５】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルへの入口に設けられたスイッチングソ
    レノイドバルブであることを特徴とする請求項１３記載
    の回転機械。
  16. 【請求項１６】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルへの入口に設けられた定比バルブであ
    ることを特徴とする請求項１３記載の回転機械。
  17. 【請求項１７】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンを
    通過するミニマムデルタ圧力を維持するため、前記螺旋
    流圧縮機／タービンと動作的に関連した手段を有するこ
    とを特徴とする請求項１２記載の回転機械。
  18. 【請求項１８】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記低圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記低圧段インペラーは前記コンプライ
    アントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのスラスト
    ディスクとして作用することを特徴とする請求項２記載
    の回転機械。
  19. 【請求項１９】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンと
    動作的に関連して、前記シャフトの回転を一方向に制限
    するための手段を有することを特徴とする請求項１８記
    載の回転機械。
  20. 【請求項２０】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの入口に設けられたスロットルバルブ
    であることを特徴とする請求項１９記載の回転機械。
  21. 【請求項２１】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの入口に設けられたスイッチングソレ
    ノイドバルブであることを特徴とする請求項１９記載の
    回転機械。
  22. 【請求項２２】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの入口に設けられた定比バルブである
    ことを特徴とする請求項１９記載の回転機械。
  23. 【請求項２３】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンを
    通過するミニマムデルタ圧力を維持するため、前記螺旋
    流圧縮機／タービンと動作的に関連する手段を有するこ
    とを特徴とする請求項１８記載の回転機械。
  24. 【請求項２４】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記高圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記高圧段インペラーは前記コンプライ
    アントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのスラスト
    ディスクとして作用することを特徴とする請求項２記載
    の回転機械。
  25. 【請求項２５】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンと
    動作的に関連して、前記シャフトの回転を一方向に制限
    するための手段を有することを特徴とする請求項２４記
    載の回転機械。
  26. 【請求項２６】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの入口に設けられたスロットルバルブ
    であることを特徴とする請求項２５記載の回転機械。
  27. 【請求項２７】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの入口に設けられたスイッチングソレ
    ノイドバルブであることを特徴とする請求項２５記載の
    回転機械。
  28. 【請求項２８】 前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための前記手段が前記第１の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの入口に設けられた定比バルブである
    ことを特徴とする請求項２５記載の回転機械。
  29. 【請求項２９】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記中間固定子チャンネル板の周囲に配置された両
    側コンプライアントフォイル流体膜スラスト軸受けを有
    し、前記両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けの一方の側は前記低圧段インペラーと動作的に関
    連しており、前記両側コンプライアントフォイル流体膜
    スラスト軸受けの他側は前記高圧段インペラーと動作的
    に関連していることを特徴とする請求項２記載の回転機
    械。
  30. 【請求項３０】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンと
    動作的に関連して前記螺旋流圧縮機／タービンを通過す
    るミニマムデルタ圧力を維持するための手段を有するこ
    とを特徴とする請求項２４記載の回転機械。
  31. 【請求項３１】 更に、ラビリンスシールが前記低圧段
    インペラーと前記高圧段インペラーの間に配置されてい
    ることを特徴とする請求項２記載の回転機械。
  32. 【請求項３２】 更に、面シールが前記ハウジングと前
    記低圧段インペラーの間に配置されていることを特徴と
    する請求項２記載の回転機械。
  33. 【請求項３３】 更に、面シールが前記ハウジングと前
    記高圧段インペラーの間に配置されていることを特徴と
    する請求項２記載の回転機械。
  34. 【請求項３４】 更に、面シールが前記ハウジングの前
    記中間固定子チャンネル板と前記低圧段インペラーの間
    に配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転
    機械。
  35. 【請求項３５】 更に、面シールが前記ハウジングの前
    記中間固定子チャンネル板と前記高圧段インペラーの間
    に配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転
    機械。
  36. 【請求項３６】 更に、第１の面シールが前記ハウジン
    グの前記中間固定子チャンネル板と前記低圧段インペラ
    ーの間に配置され、第２の面シールが前記ハウジングの
    前記中間固定子チャンネル板と前記高圧段インペラーの
    間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の回
    転機械。
  37. 【請求項３７】 螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁
    石モータ／発電機を含む回転機械において、前記螺旋流
    圧縮機／タービンと動作的に結合している一端と前記永
    久磁石モータ／発電機と動作的に結合している他端とを
    有するシャフトと、 前記シャフトの一端に搭載されている低圧段インペラ
    ー、中圧段インペラー、及び高圧段インペラーとを有
    し、前記低圧段インペラーは複数のブレードを二列有
    し、そのうちの一列は前記低圧段インペラーの外縁の片
    側に配置され、前記中圧段インペラーは複数のブレード
    を二列有し、そのうちの一列は前記中圧段インペラーの
    外縁の片側に配置され、前記高圧段インペラーは複数の
    ブレードを二列有し、そのうちの一列は前記高圧段イン
    ペラーの外縁の片側に配置され、 更に、前記シャフトの他端に搭載された永久磁石回転子
    と、 前記シャフトの周囲に配置され、前記シャフトを回転可
    能に支持するための第１及び第２のジャーナル軸受けを
    含むハウジングとを有し、 前記第１のジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に
    搭載された低圧段インペラー側に配置され、前記第２の
    ジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に搭載された
    高圧段インペラー側に配置され、 前記ハウジングは、前記シャフトの他端に搭載されてい
    る前記永久磁石固定子と動作的に関連するとともに、該
    回転子の周囲に配置された固定子を有し、 前記ハウジングは、また、前記低圧段インペラーと前記
    中圧段インペラーとの間に配置されている第１の中間固
    定子チャンネル板と、前記中圧段インペラーと前記高圧
    段インペラーとの間に配置されている第２の中間固定子
    チャンネル板と、第１の対の略馬蹄形の流体流用固定子
    チャンネルとを有しており、この第１の対の略馬蹄形の
    流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二列ある
    低圧インペラーブレードのうちの一列と動作的に関連し
    ており、もう一つは他方の列と動作的に関連しており、 前記ハウジングは、更に、第２の対の略馬蹄形の流体流
    用固定子チャンネルを有しており、この第２の対の略馬
    蹄形の流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二
    列ある中圧段インペラーブレードのうちの一列と動作的
    に関連しており、もう一つは他方の列と動作的に関連し
    ており、 前記ハウジングは、第３の対の略馬蹄形の流体流用固定
    子チャンネルを有しており、この第３の対の略馬蹄形の
    流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二列ある
    高圧インペラーブレードのうちの一列と動作的に関連し
    ており、もう一つは他方の列と動作的に関連しており、 前記ハウジングは、また、前記低圧段インペラーの径方
    向外向きに配置されている低圧ストリッパー板と、前記
    中圧段インペラーの径方向外向きに配置されている中圧
    ストリッパー板と、前記高圧段インペラーの径方向外向
    きに配置されている高圧ストリッパー板とを有し、前記
    低圧ストリッパー板は前記低圧段インペラーよりわずか
    に厚く、前記中圧ストリッパー板は前記中圧段インペラ
    ーよりわずかに厚く、前記高圧ストリッパー板は前記高
    圧段インペラーよりもわずかに厚く、 前記ハウジングは、更に、前記第１の対の略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネルの各々の一端に設けられている
    流体入口と、前記第１の対の略馬蹄形の流体流用固定子
    チャンネルの他端に設けられている流体出口と、前記第
    ２の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの各々の
    一端への流体入口と、前記第２の対の前記略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネルの他端に設けられている流体出
    口と、前記第３の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャン
    ネルの各々の一端への流体入口と、前記第３の対の前記
    略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの他端に設けられ
    ている流体出口とを含み、前記第２の対の前記略馬蹄形
    の流体流用固定子チャンネルの前記入口は前記第１の対
    の前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの出口と通
    じており、前記第３の対の前記略馬蹄形の流体流用固定
    子チャンネルの前記入口は前記第２の対の前記略馬蹄形
    の流体流用固定子チャンネルの出口と通じており、 各々前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネル内にある
    流体が、前記各略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの
    前記入口から前記出口へと進むのに伴い、前記略馬蹄形
    の流体流用固定子チャンネルと前記インペラーブレード
    の間に多数の略螺旋状通路を形成することを特徴とす
    る、螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁石モータ／発
    電機を含む回転機械。
  38. 【請求項３８】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けが転がり接触軸受けであることを特徴とする請求項
    ３７記載の回転機械。
  39. 【請求項３９】 前記第１のジャーナル軸受けが組合せ
    転がり接触軸受けであることを特徴とする請求項３８記
    載の回転機械。
  40. 【請求項４０】 前記第２のジャーナル軸受けが組合せ
    転がり接触軸受けであることを特徴とする請求項３８記
    載の回転機械。
  41. 【請求項４１】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンと
    動作的に関連して前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための手段を有することを特徴とする請求項３７記載
    の回転機械。
  42. 【請求項４２】 前記第１のジャーナル軸受けが組合せ
    転がり接触軸受けであり、前記第２のジャーナル軸受け
    がコンプライアントフォイル流体膜軸受けであることを
    特徴とする請求項４１記載の回転機械。
  43. 【請求項４３】 前記第１のジャーナル軸受けがコンプ
    ライアントフォイル流体膜軸受けであり、前記第２のジ
    ャーナル軸受けが組合せ転がり接触軸受けであることを
    特徴とする請求項４１記載の回転機械。
  44. 【請求項４４】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記低圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記低圧段インペラーは、前記コンプラ
    イアントフォイル流体膜スラスト軸受けにのためのスラ
    ストディスクとして作用することを特徴とする請求項４
    １記載の回転機械。
  45. 【請求項４５】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記中圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記中圧段インペラーは、前記コンプラ
    イアントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのスラス
    トディスクとして作用することを特徴とする請求項４１
    記載の回転機械。
  46. 【請求項４６】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記高圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記高圧段インペラーは、前記コンプラ
    イアントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのスラス
    トディスクとして作用することを特徴とする請求項４１
    記載の回転機械。
  47. 【請求項４７】 螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁
    石モータ／発電機を含む回転機械において、前記螺旋流
    圧縮機／タービンと動作的に関連する一端と前記永久磁
    石モータ／発電機と動作的に関連する他端を有するシャ
    フトと、 前記シャフトの一端に搭載されている低圧段インペラ
    ー、中低圧段インペラー、中高圧段インペラー、及び高
    圧段インペラーとを有し、 前記低圧段インペラーは複数のブレードを二列有し、そ
    のうちの一列は前記低圧段インペラーの外縁の片側に配
    置され、前記中低圧段インペラーは複数のブレードを二
    列有し、そのうちの一列は前記中低圧段インペラーの外
    縁の片側に配置され、前記中高圧段インペラーは複数の
    ブレードを二列有し、そのうちの一列は前記中高圧段イ
    ンペラーの外縁の片側に配置され、前記高圧段インペラ
    ーは複数のブレードを二列有し、そのうちの一列は前記
    高圧段インペラーの外縁の片側に配置され、 更に、前記シャフトの他端に搭載された永久磁石回転子
    と、 前記シャフトの周囲に配置され、前記シャフトを回転可
    能に支持するための第１及び第２のジャーナル軸受けを
    含むハウジングとを有し、 前記第１のジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に
    搭載された低圧段インペラー側に配置され、前記第２の
    ジャーナル軸受けは、前記シャフトの一端に搭載された
    高圧段インペラー側に配置され、 前記ハウジングは、前記シャフトの他端に搭載されてい
    る前記永久磁石固定子と動作的に関連するとともに、こ
    の回転子の周囲に配置された固定子を有し、 前記ハウジングは、また、前記低圧段インペラーと前記
    中低圧段インペラーとの間に配置されている中低圧固定
    子チャンネル板と、前記中低圧段インペラーと前記中高
    圧段インペラーとの間に配置されている中間固定子チャ
    ンネル板と、前記高圧段インペラーと前記中高圧段イン
    ペラーとの間に配置されている中高圧固定子チャンネル
    板と、第１の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャンネル
    とを有しており、この第１の対の略馬蹄形の流体流用固
    定子チャンネルのうちの一つは前記二列ある低圧インペ
    ラーブレードのうちの一列と動作的に関連しており、も
    う一つは他方の列と動作的に関連しており、 前記ハウジングは、更に、第２の対の略馬蹄形の流体流
    用固定子チャンネルを有しており、この第２の対の略馬
    蹄形の流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二
    列ある中低圧インペラーブレードのうちの一列と動作的
    に関連しており、もう一つは他方の列と動作的に関連し
    ており、 前記ハウジングは、更に、第３の対の略馬蹄形の流体流
    用固定子チャンネルを有しており、この第２の対の略馬
    蹄形の流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二
    列ある中高圧インペラーブレードのうちの一列と動作的
    に関連しており、もう一つは他方の列と動作的に関連し
    ており、 前記ハウジングは、更に、第４の対の略馬蹄形の流体流
    用固定子チャンネルを有しており、この第２の対の略馬
    蹄形の流体流用固定子チャンネルのうちの一つは前記二
    列ある高圧インペラーブレードのうちの一列と動作的に
    関連しており、もう一つは他方の列と動作的に関連して
    おり、 前記ハウジングは、また、前記低圧段インペラーの径方
    向外向きに配置されている低圧ストリッパー板と、前記
    中低圧段インペラーの径方向外向きに配置されている中
    低圧ストリッパー板と、前記中高圧段インペラーの径方
    向外向きに配置されている中高圧ストリッパー板と、前
    記高圧段インペラーの径方向外向きに配置されている高
    圧ストリッパー板とを有し、前記低圧ストリッパー板は
    前記低圧段インペラーよりわずかに厚く、前記中低圧ス
    トリッパー板は前記中低圧段インペラーよりわずかに厚
    く、前記中高圧ストリッパー板は前記中高圧段インペラ
    ーよりわずかに厚く、前記高圧ストリッパー板は前記高
    圧段インペラーよりもわずかに厚く、 前記ハウジングは、更に、前記第１の対の略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネルの各々の一端に設けられている
    流体入口と、前記第１の対の略馬蹄形の流体流用固定子
    チャンネルの他端に設けられている流体出口と、前記第
    ２の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの各々の
    一端への流体入口と、前記第２の対の前記略馬蹄形の流
    体流用固定子チャンネルの他端に設けられている流体出
    口と、前記第３の対の略馬蹄形の流体流用固定子チャン
    ネルの各々の一端への流体入口と、前記第３の対の前記
    略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの他端に設けられ
    ている流体出口と、前記第４の対の略馬蹄形の流体流用
    固定子チャンネルの各々の一端への流体入口と、前記第
    ４の対の前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの他
    端に設けられている流体出口とを含み、前記第２の対の
    前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの前記入口は
    前記第１の対の前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネ
    ルの出口と通じており、前記第３の対の前記略馬蹄形の
    流体流用固定子チャンネルの前記入口は前記第２の対の
    前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの出口と通じ
    ており、前記第４の対の前記略馬蹄形の流体流用固定子
    チャンネルの前記入口は前記第３の対の前記略馬蹄形の
    流体流用固定子チャンネルの出口と通じており、 前記略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの各々中の流
    体が、前記各略馬蹄形の流体流用固定子チャンネルの前
    記入口から前記出口へと進むのに伴い、前記略馬蹄形の
    流体流用固定子チャンネルと前記インペラーブレードの
    間に多数の略螺旋状通路を形成することを特徴とする、
    螺旋流圧縮機／タービンおよび永久磁石モータ／発電機
    を含む回転機械。
  48. 【請求項４８】 前記第１のジャーナル軸受けが組合せ
    転がり接触軸受けであることを特徴とする請求項４７記
    載の回転機械。
  49. 【請求項４９】 前記第２のジャーナル軸受けが組合せ
    転がり接触軸受けであることを特徴とする請求項４７記
    載の回転機械。
  50. 【請求項５０】 更に、前記螺旋流圧縮機／タービンと
    動作的に関連して前記シャフトの回転を一方向に制限す
    るための手段を有することを特徴とする請求項４７記載
    の回転機械。
  51. 【請求項５１】 前記第１のジャーナル軸受けが組合せ
    転がり接触軸受けであり、前記第２のジャーナル軸受け
    がコンプライアントフォイル流体膜軸受けであることを
    特徴とする請求項５０記載の回転機械。
  52. 【請求項５２】 前記第１のジャーナル軸受けがコンプ
    ライアントフォイル流体膜軸受けであり、前記第２のジ
    ャーナル軸受けが組合せ転がり接触軸受けであることを
    特徴とする請求項５０記載の回転機械。
  53. 【請求項５３】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記低圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記低圧段インペラーは、前記コンプラ
    イアントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのスラス
    トディスクとして作用することを特徴とする請求項５０
    記載の回転機械。
  54. 【請求項５４】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記中低圧段インペラーの周囲に
    配置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラス
    ト軸受けを有し、前記中低圧段インペラーは、前記コン
    プライアントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのス
    ラストディスクとして作用することを特徴とする請求項
    ５０記載の回転機械。
  55. 【請求項５５】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記中高圧段インペラーの周囲に
    配置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラス
    ト軸受けを有し、前記中高圧段インペラーは、前記コン
    プライアントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのス
    ラストディスクとして作用することを特徴とする請求項
    ５０記載の回転機械。
  56. 【請求項５６】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記ハウジングは前記高圧段インペラーの周囲に配
    置された両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けを有し、前記高圧段インペラーは、前記コンプラ
    イアントフォイル流体膜スラスト軸受けのためのスラス
    トディスクとして作用することを特徴とする請求項５０
    記載の回転機械。
  57. 【請求項５７】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記中低圧固定子チャンネル板の両側に配置された
    両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト軸受けを
    有し、前記両側コンプライアントフォイル流体膜スラス
    ト軸受けの一側は前記低圧段インペラーと動作的に関連
    しており、前記両側コンプライアントフォイル流体膜ス
    ラスト軸受けの他側は前記中高圧段インペラーと動作的
    に関連していることを特徴とする請求項５０記載の回転
    機械。
  58. 【請求項５８】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記中間固定子チャンネル板の両側に配置された両
    側コンプライアントフォイル流体膜スラスト軸受けを有
    し、前記両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト
    軸受けの一側は前記中低圧段インペラーと動作的に関連
    しており、前記両側コンプライアントフォイル流体膜ス
    ラスト軸受けの他側は前記中高圧段インペラーと動作的
    に関連していることを特徴とする請求項５０記載の回転
    機械。
  59. 【請求項５９】 前記第１及び前記第２のジャーナル軸
    受けがコンプライアントフォイル流体膜軸受けであり、
    更に前記中高圧固定子チャンネル板の両側に配置された
    両側コンプライアントフォイル流体膜スラスト軸受けを
    有し、前記両側コンプライアントフォイル流体膜スラス
    ト軸受けの一側は前記高圧段インペラーと動作的に関連
    しており、前記両側コンプライアントフォイル流体膜ス
    ラスト軸受けの他側は前記中高圧段インペラーと動作的
    に関連していることを特徴とする請求項５０記載の回転
    機械。
  60. 【請求項６０】 更に、ラビリンスシールが前記低圧段
    インペラーと前記中低圧段インペラーの間に配置されて
    いることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  61. 【請求項６１】 更に、ラビリンスシールが前記中低圧
    段インペラーと前記中高圧段インペラーの間に配置され
    ていることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  62. 【請求項６２】 更に、ラビリンスシールが前記中高圧
    段インペラーと前記高圧段インペラーの間に配置されて
    いることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  63. 【請求項６３】 更に、第１のラビリンスシールが前記
    低圧段インペラーと前記中低圧段インペラーの間に配置
    され、第２のラビリンスシールが前記中低圧段インペラ
    ーと前記中高圧段インペラーの間に配置され、第３のラ
    ビリンスシールが前記中高圧段インペラーと前記高圧段
    インペラーの間に配置されていることを特徴とする請求
    項４７記載の回転機械。
  64. 【請求項６４】 更に、面シールが前記ハウジングと前
    記低圧段インペラーの間に配置されていることを特徴と
    する請求項４７記載の回転機械。
  65. 【請求項６５】 更に、面シールが前記中低圧固定子チ
    ャンネル板と前記低圧段インペラーとの間に配置されて
    いることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  66. 【請求項６６】 更に、面シールが前記中低圧固定子チ
    ャンネル板と前記中低圧段インペラーとの間に配置され
    ていることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  67. 【請求項６７】 更に、面シールが前記中間固定子チャ
    ンネル板と前記中低圧段インペラーとの間に配置されて
    いることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  68. 【請求項６８】 更に、面シールが前記中間固定子チャ
    ンネル板と前記高圧段インペラーとの間に配置されてい
    ることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  69. 【請求項６９】 更に、面シールが前記中高圧固定子チ
    ャンネル板と前記中高圧段インペラーとの間に配置され
    ていることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  70. 【請求項７０】 更に、面シールが前記中高圧固定子チ
    ャンネル板と前記高圧段インペラーとの間に配置されて
    いることを特徴とする請求項４７記載の回転機械。
  71. 【請求項７１】 更に、面シールが前記ハウジングと前
    記中高圧段インペラーとの間に配置されていることを特
    徴とする請求項４７記載の回転機械。
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