(57)【要約】【課題】作動範囲を容易かつ事後的に拡大することが可能な遠心回転機械の製造方法、及び作動範囲が拡大された遠心回転機械を提供する。【解決手段】遠心回転機械の製造方法は、径方向内側に向かうに従って回転軸の回転方向前方側に湾曲し、回転方向前方側に向かって凹む圧力面、及び回転方向前方側に向かって凸となる負圧面によって形成される仮想翼型を有するリターンベーン素体を案内流路上に固定する固定工程Ｓ１と、リターンベーン素体の径方向内側の端部を含む部分を、圧力面から負圧面にかけて切り取ることで切断面を形成する切削工程Ｓ２と、を含む。【選択図】図５
2020125727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転可能な回転軸と、
該回転軸に固定された複数のインペラと、
該インペラを外側から覆うとともに、前記インペラの外周側から径方向外側に延びるディフューザ流路、該ディフューザ流路の径方向外側の端部から径方向内側に転向するリターンベンド部、及び該リターンベンド部から径方向内側に延びる案内流路が形成されたケーシングと、
前記案内流路上に前記回転軸の回転方向に間隔をあけて設けられた複数のリターンベーンと、
を備える遠心回転機械の製造方法であって、
径方向内側に向かうに従って前記回転方向前方側に湾曲し、前記回転方向前方側に向かって凹む正圧面、及び前記回転方向前方側に向かって凸となる負圧面によって形成される仮想翼型を有するリターンベーン素体を前記案内流路上に固定する固定工程と、
前記リターンベーン素体の径方向内側の端部を含む部分を、前記正圧面から前記負圧面にかけて切り取ることで切断面を形成する切削工程と、
を含む遠心回転機械の製造方法。
【請求項２】
前記切削工程では、前記軸線方向から見て、前記切断面が直線状をなすように該切断面を形成する請求項１に記載の遠心回転機械の製造方法。
【請求項３】
前記切削工程では、前記軸線方向から見て、前記切断面が前記回転方向前方側に向かって凹む円弧状をなすように該切断面を形成する請求項１に記載の遠心回転機械の製造方法。
【請求項４】
前記切削工程では、前記切断面が、径方向に対して１０°以上の角度をなしているように該切断面を形成する請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心回転機械の製造方法。
【請求項５】
前記切削工程では、前記回転方向に隣り合う一対の前記リターンベーン同士の間の離間距離が、一方の前記リターンベーンの前記負圧面と他方の前記リターンベーンの前記切断面の径方向外側の端部との間で最も小さくなるように前記切断面を形成する請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心回転機械の製造方法。
【請求項６】
前記切削工程の後に、前記正圧面と前記切断面とを曲面状に接続する接続曲面部を形成する接続曲面形成工程をさらに含む請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心回転機械の製造方法。
【請求項７】
軸線回りに回転可能な回転軸と、
該回転軸に固定された複数のインペラと、
該インペラを外側から覆うとともに、前記インペラの外周側から径方向外側に延びるディフューザ流路、該ディフューザ流路の径方向外側の端部から径方向内側に転向するリターンベンド部、及び該リターンベンド部から径方向内側に延びる案内流路が形成されたケーシングと、
前記案内流路上に前記回転軸の回転方向に間隔をあけて設けられた複数のリターンベーンと、
を備え、
前記リターンベーンは、径方向内側に向かうに従って前記回転方向前方側に湾曲し、前記回転方向前方側に向かって凹む正圧面、及び前記回転方向前方側に向かって凸となる負圧面によって形成される仮想翼型の径方向内側の端部を含む部分を、前記正圧面から前記負圧面にかけて切り取ることで形成された切断面を有している遠心回転機械。
【請求項８】
前記切断面は、前記軸線方向から見て、直線状をなしている請求項７に記載の遠心回転機械。
【請求項９】
前記切断面は、前記軸線方向から見て、前記回転方向前方側に向かって凹む円弧状をなしている請求項７に記載の遠心回転機械。
【請求項１０】
前記切断面は、径方向に対して１０°以上の角度をなしている請求項７から９のいずれか一項に記載の遠心回転機械。
【請求項１１】
前記回転方向に隣り合う一対の前記リターンベーン同士の間の離間距離は、一方の前記リターンベーンの前記負圧面と他方の前記リターンベーンの前記切断面の径方向外側の端部との間で最も小さくなる請求項７から１０のいずれか一項に記載の遠心回転機械。
【請求項１２】
前記正圧面と前記切断面とを曲面状に接続する接続曲面部をさらに有する請求項７から１１のいずれか一項に記載の遠心回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心回転機械の製造方法、及び遠心回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機は、軸線に沿って延びる回転軸と、当該回転軸に取り付けられた複数のインペラと、これら回転軸、及びインペラを外周側から覆うケーシングと、を備えている。ケーシング内には、軸線方向一方側から他方側にかけて縮径と拡径とを繰り返す流路が形成されている。流路は、インペラの出口から径方向外側に向かって延びるディフューザ流路と、このディフューザ流路の径方向外側の端部から１８０°転向して径方向内側に延びるリターンベンド部と、当該リターンベンド部から径方向内側に延びる案内流路と、を有している。案内流路内には、流体の流れを整流することを目的として複数のリターンベーンが設けられている。このようなリターンベーンの具体例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されたリターンベーンは、インペラ（回転軸）の回転方向前方側に向かうに従って周方向から径方向に向かうように湾曲している。さらに、リターンベーンの出口角度（径方向内側の端面が径方向に対してなす角度）は０°とされている。これにより、径方向外側からリターンベーンに接触した流体の流れが整流され、当該流れに含まれる旋回流成分が除去される。その結果、圧縮機のヘッドが向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１８７４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のようにリターンベーンの出口角度を０°とした場合、ヘッドは上昇するものの、圧縮機の作動範囲が小さくなることが知られている。また、遠心圧縮機を実地に用いるに先立って、この作動範囲を事後的に広くしたいという要請もある。したがって、遠心圧縮機の作動範囲を容易かつ事後的に拡大することが可能な技術が望まれている。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、作動範囲を容易かつ事後的に拡大することが可能な遠心回転機械の製造方法、及び作動範囲が拡大された遠心回転機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る遠心回転機械の製造方法は、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に固定された複数のインペラと、該インペラを外側から覆うとともに、前記インペラの外周側から径方向外側に延びるディフューザ流路、該ディフューザ流路の径方向外側の端部から径方向内側に転向するリターンベンド部、及び該リターンベンド部から径方向内側に延びる案内流路が形成されたケーシングと、前記案内流路上に前記回転軸の回転方向に間隔をあけて設けられた複数のリターンベーンと、を備える遠心回転機械の製造方法であって、径方向内側に向かうに従って前記回転方向前方側に湾曲し、前記回転方向前方側に向かって凹む正圧面、及び前記回転方向前方側に向かって凸となる負圧面によって形成される仮想翼型を有するリターンベーン素体を前記案内流路上に固定する固定工程と、前記リターンベーン素体の径方向内側の端部を含む部分を、前記正圧面から前記負圧面にかけて切り取ることで切断面を形成する切削工程と、を含む。
【０００８】
上記方法によれば、切削工程によって、リターンベーンの径方向内側の端部を含む部分を、正圧面から負圧面にかけて切り取ることで切断面が形成される。これにより、リターンベーンの出口角度（径方向内側の端面が径方向に対してなす角度）を仮想翼型の出口角度より大きくすることができる。出口角度が大きくなることによって、リターンベーンを通過した流体の流れには旋回流成分が残存した状態となる。その結果、遠心回転機械の作動範囲を拡大することができる。また、上記方法では、固定工程を経てすでにケーシングに取り付けられたリターンベーンに対して事後的に切削工程が実行される。これにより、リターンベーンを再度製作し直すことなく、所望の作動範囲を有する遠心回転機械を得ることができる。
【０００９】
上記遠心回転機械の製造方法では、前記切削工程では、前記軸線方向から見て、前記切断面が直線状をなすように該切断面を形成してもよい。
【００１０】
上記方法によれば、切断面を直線状とすることで、リターンベーンの出口角度を変更することができる。即ち、比較的に簡単な機械加工のみによって遠心回転機械の作動範囲を調整することができる。
【００１１】
上記遠心回転機械の製造方法では、前記切削工程では、前記軸線方向から見て、前記切断面が前記回転方向前方側に向かって凹む円弧状をなすように該切断面を形成してもよい。
【００１２】
上記方法によれば、切断面を円弧状とすることにより、当該切断面に沿って流れる流体の流れが円滑に案内され、当該流れに剥離や渦を生じる可能性を低減することができる。
【００１３】
上記遠心回転機械の製造方法では、前記切削工程では、前記切断面が、径方向に対して１０°以上の角度をなしているように該切断面を形成してもよい。
【００１４】
上記方法によれば、切断面が径方向に対して１０°以上の角度をなしている。言い換えると、出口角度が１０°以上の角度をなしている。これにより、リターンベーンによって案内された流体の流れに含まれる旋回流成分をより積極的に残存させることができる。その結果、遠心回転機械の作動範囲を顕著に拡大することができる。
【００１５】
上記遠心回転機械の製造方法では、前記切削工程では、前記回転方向に隣り合う一対の前記リターンベーン同士の間の離間距離が、一方の前記リターンベーンの前記負圧面と他方の前記リターンベーンの前記切断面の径方向外側の端部との間で最も小さくなるように前記切断面を形成してもよい。
【００１６】
上記方法によれば、リターンベーン同士の間の離間距離が、一方のリターンベーンの負圧面と他方のリターンベーンの切断面の径方向外側の端部との間で最も小さくなっている。これにより、リターンベーン同士の間を流れる流体の流れをより円滑に案内することができる。
【００１７】
上記遠心回転機械の製造方法では、前記切削工程の後に、前記正圧面と前記切断面とを曲面状に接続する接続曲面部を形成する接続曲面形成工程をさらに含んでもよい。
【００１８】
上記方法によれば、正圧面と切断面とが接続曲面部によって曲面状に接続されていることから、当該接続曲面部に沿って流れる流体の流れに剥離や渦を生じる可能性を低減することができる。
【００１９】
本発明の一態様に係る遠心回転機械は、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に固定された複数のインペラと、該インペラを外側から覆うとともに、前記インペラの外周側から径方向外側に延びるディフューザ流路、該ディフューザ流路の径方向外側の端部から径方向内側に転向するリターンベンド部、及び該リターンベンド部から径方向内側に延びる案内流路が形成されたケーシングと、前記案内流路上に前記回転軸の回転方向に間隔をあけて設けられた複数のリターンベーンと、を備え、前記リターンベーンは、径方向内側に向かうに従って前記回転方向前方側に湾曲し、前記回転方向前方側に向かって凹む正圧面、及び前記回転方向前方側に向かって凸となる負圧面によって形成される仮想翼型の径方向内側の端部を含む部分を、前記正圧面から前記負圧面にかけて切り取ることで形成された切断面を有する。
【００２０】
上記構成によれば、リターンベーンの径方向内側の端部を含む部分を、正圧面から負圧面にかけて切り取ることで切断面が形成されている。これにより、リターンベーンの出口角度（径方向内側の端面が径方向に対してなす角度）を仮想翼型の出口角度より大きくすることができる。出口角度が大きくなることによって、リターンベーンを通過した流体の流れには旋回流成分が残存した状態となる。その結果、遠心回転機械の作動範囲を拡大することができる。
【００２１】
上記遠心回転機械では、前記切断面は、前記軸線方向から見て、直線状をなしていてもよい。
【００２２】
上記構成によれば、切断面を直線状とすることで、リターンベーンの出口角度を変更することができる。即ち、比較的に簡単な機械加工のみによって遠心回転機械の作動範囲を調整することができる。
【００２３】
上記遠心回転機械では、前記切断面は、前記軸線方向から見て、前記回転方向前方側に向かって凹む円弧状をなしていてもよい。
【００２４】
上記構成によれば、切断面が円弧状をなしていることにより、当該切断面に沿って流れる流体の流れが円滑に案内され、当該流れに剥離や渦を生じる可能性を低減することができる。
【００２５】
上記遠心回転機械では、前記切断面は、径方向に対して１０°以上の角度をなしていてもよい。
【００２６】
上記構成によれば、切断面が径方向に対して１０°以上の角度をなしている。言い換えると、出口角度が１０°以上の角度をなしている。これにより、リターンベーンによって案内された流体の流れに含まれる旋回流成分をより積極的に残存させることができる。その結果、遠心回転機械の作動範囲を顕著に拡大することができる。
【００２７】
上記遠心回転機械では、前記回転方向に隣り合う一対の前記リターンベーン同士の間の離間距離は、一方の前記リターンベーンの前記負圧面と他方の前記リターンベーンの前記切断面の径方向外側の端部との間で最も小さくなってもよい。
【００２８】
上記構成によれば、リターンベーン同士の間の離間距離が、一方のリターンベーンの負圧面と他方のリターンベーンの切断面の径方向外側の端部との間で最も小さくなっている。これにより、リターンベーン同士の間を流れる流体の流れをより円滑に案内することができる。
【００２９】
上記遠心回転機械では、前記正圧面と前記切断面とを曲面状に接続する接続曲面部をさらに有してもよい。
【００３０】
上記構成によれば、正圧面と切断面とが接続曲面部によって曲面状に接続されていることから、当該接続曲面部に沿って流れる流体の流れに剥離や渦を生じる可能性を低減することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、作動範囲を容易かつ事後的に拡大することが可能な遠心回転機械の製造方法、及び作動範囲が拡大された遠心回転機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る遠心回転機械の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る遠心回転機械の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリターンベーンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリターンベーンの要部拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る遠心回転機械の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の実施形態に係るリターンベーンの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１に示すように、遠心圧縮機１００は、軸線回りに回転する回転軸１と、この回転軸１の周囲を覆うことで流路２を形成するケーシング３と、回転軸１に設けられた複数のインペラ４と、ケーシング３内に設けられたリターンベーン５０と、を備えている。
【００３４】
ケーシング３は、軸線Ｏに沿って延びる円筒状をなしている。回転軸１は、このケーシング３の内部を軸線Ｏに沿って貫通するように延びている。軸線Ｏ方向におけるケーシング３の両端部には、それぞれジャーナル軸受５及びスラスト軸受６が設けられている。回転軸１は、これらジャーナル軸受５とスラスト軸受６とによって軸線Ｏ回りに回転可能に支持されている。
【００３５】
ケーシング３の軸線Ｏ方向一方側には、外部から作動流体Ｇとしての空気を取り入れるための吸気口７が設けられている。さらに、ケーシング３の軸線Ｏ方向他方側には、ケーシング３内部で圧縮された作動流体Ｇが排気される排気口８が設けられている。
【００３６】
ケーシング３の内側には、これら吸気口７と排気口８とを連通し、縮径と拡径を繰り返す内部空間が形成されている。この内部空間は、複数のインペラ４を収容するとともに、上記の流路２の一部をなしている。なお、以降の説明では、この流路２上における吸気口７が位置する側を上流側と呼び、排気口８が位置する側を下流側と呼ぶ。
【００３７】
回転軸１には、その外周面上で軸線Ｏ方向に間隔を空けて複数（６つ）のインペラ４が設けられている。各インペラ４は、図２に示すように、軸線Ｏ方向から見て略円形の断面を有するディスク４１と、このディスク４１の上流側の面に設けられた複数のブレード４２と、これら複数のブレード４２を上流側から覆うカバー４３と、を有している。
【００３８】
ディスク４１は、軸線Ｏと交差する方向から見て、該軸線Ｏ方向の一方側から他方側に向かうに従って、径方向の寸法が次第に拡大するように形成されることで、おおむね円錐状をなしている。
【００３９】
ブレード４２は、上記のディスク４１の軸線Ｏ方向における両面のうち、上流側を向く円錐面上で、軸線Ｏを中心として径方向外側に向かって放射状に複数配列されている。より詳しくは、これらブレードは、ディスク４１の上流側の面から上流側に向かって立設された薄板によって形成されている。これら複数のブレード４２は、軸線Ｏ方向から見た場合、周方向の一方側から他方側に向かうように湾曲している。
【００４０】
ブレード４２の上流側の端縁には、カバー４３が設けられている。言い換えると、上記複数のブレード４２は、このカバー４３とディスク４１とによって軸線Ｏ方向から挟持されている。これにより、カバー４３、ディスク４１、及び互いに隣り合う一対のブレード４２同士の間には空間が形成される。この空間は、後述する流路２の一部（圧縮流路２２）をなしている。
【００４１】
流路２は、上記のように構成されたインペラ４と、ケーシング３の内部空間を連通する空間である。本実施形態では、１つのインペラ４ごと（１つの圧縮段ごと）に１つの流路２が形成されているものとして説明を行う。すなわち、遠心圧縮機１００では、最後段のインペラ４を除く５つのインペラ４に対応して、上流側から下流側に向かって連続する５つの流路２が形成されている。
【００４２】
それぞれの流路２は、吸込流路２１と、圧縮流路２２と、ディフューザ流路２３と、案内流路２５と、を有している。なお、図２は、流路２及びインペラ４のうち、１段目から３段目のインペラ４を主として示している。
【００４３】
１段目のインペラ４では、吸込流路２１は上記の吸気口７と直接接続されている。この吸込流路２１によって、外部の空気が流路２上の各流路に作動流体Ｇとして取り込まれる。より具体的には、この吸込流路２１は、上流側から下流側に向かうにしたがって、軸線Ｏ方向から径方向外側に向かって次第に湾曲している。
【００４４】
２段目以降のインペラ４における吸込流路２１は、前段（１段目）の流路２における案内流路２５（後述）の下流端と連通されている。すなわち、案内流路２５を通過した作動流体Ｇは、上記と同様に、軸線Ｏに沿って下流側を向くように、その流れ方向が変更される。
【００４５】
圧縮流路２２は、ディスク４１の上流側の面、カバー４３の下流側の面、及び周方向に隣り合う一対のブレード４２によって囲まれた流路である。より詳しくは、この圧縮流路２２は、径方向内側から外側に向かうに従って、その断面積が次第に減少している。これにより、インペラ４が回転している状態で圧縮流路２２中を流通する作動流体Ｇは、徐々に圧縮されて高圧流体となる。
【００４６】
ディフューザ流路２３は、軸線Ｏの径方向内側から外側に向かって延びる流路である。このディフューザ流路２３における径方向内側の端部は、上記圧縮流路２２の径方向外側の端部に連通されている。
【００４７】
案内流路は、径方向外側に向かう作動流体Ｇを径方向内側に向かって転向させて、次段のインペラ４に流入させる流路である。案内流路は、リターンベンド部２４と案内流路２５とから形成されている。
【００４８】
リターンベンド部２４は、ディフューザ流路２３を経て、径方向の内側から外側に向かって流通した作動流体Ｇの流れ方向を径方向内側に向かって反転させる。リターンベンド部２４の一端側（上流側）は、上記ディフューザ流路２３に連通され、他端側（下流側）は、案内流路２５に連通されている。リターンベンド部２４の中途において、径方向の最も外側に位置する部分は、頂部とされている。この頂部の近傍では、リターンベンド部２４の内壁面は、３次元曲面をなすことで、作動流体Ｇの流動を妨げないようになっている。
【００４９】
案内流路２５は、リターンベンド部２４の下流側の端部から径方向内側に向かって延びている。案内流路２５の径方向外側の端部は、上記のリターンベンド部２４と連通されている。案内流路２５の径方向内側の端部は、上述のように後段の流路２における吸込流路２１に連通されている。
【００５０】
次に、リターンベーン５０について説明する。リターンベーン５０は、案内流路２５内に複数が設けられている。詳しくは図３に示すように、複数のリターンベーン５０は、案内流路２５中で、軸線Ｏを中心として放射状に配列されている。言い換えると、これらリターンベーン５０は、軸線Ｏの周囲で周方向に間隔を空けて配列されている。リターンベーン５０は、軸線方向の両端が、案内流路２５を形成するケーシング３に接している。
【００５１】
リターンベーン５０は、軸線Ｏ方向から見た際に、径方向外側の端部を前縁５１とし、径方向内側の端部を後縁５２とした翼形状をなしている。リターンベーン５０は、前縁５１から後縁５２（即ち、径方向外側から内側）に向かうに従って回転軸１の回転方向Ｒ前方側に湾曲している。リターンベーン５０は、回転方向Ｒ前方側に向かって凸となるように湾曲している。リターンベーン５０の回転方向Ｒ前方側を向く面は負圧面５３とされ、回転方向Ｒ後方側を向く面は圧力面５４とされている。軸線Ｏ方向から見て、圧力面５４と負圧面５３からの距離が等しい線が中心線Ｃとされている。
【００５２】
本実施形態では、リターンベーン５０の出口角度αは、回転方向Ｒ前方側に向かって傾斜している。ここで、出口角度αとは、軸線Ｏ方向から見てリターンベーン５０の中心線Ｃが、当該後縁５２と軸線Ｏを通る基準線Ｓに対してなす鋭角の大きさを意味している。当該出口角度αは、同一の段のリターンベーン５０同士では互いに同一とされている。出口角度αは、１０°以上４５°以下であることが望ましい。
【００５３】
さらに、図４に拡大して示すように、リターンベーン５０の後縁５２を含む圧力面５４側の端面は、切断面５５とされている。この切断面５５は、図３に示す仮想翼型Ｖの径方向内側の端部を含む部分を、圧力面５４から負圧面５３にかけて切削することで形成される。なお、ここで言う仮想翼型Ｖとは、圧力面５４、及び負圧面５３が一様な曲率で延びていると仮定して、これら圧力面５４と負圧面５３の径方向内側の端部が互いに交差する点まで延びている翼型を指す。本実施形態に係るリターンベーン５０は、この仮想翼型Ｖの径方向内側の端部を含む部分を機械加工によって切り取ることで形成されている。切断面５５は、回転方向Ｒ前方側に凸となるように円弧状に湾曲している。
【００５４】
図４に示すように、圧力面５４と切断面５５とは、滑らかな曲面（接続曲面部５６）によって互いに接続されている。圧力面５４、及び切断面５５が回転方向Ｒ前方側に凸となるように湾曲している一方で、接続曲面部５６では回転方向Ｒ後方側に凸となるように湾曲している。即ち、この接続曲面部５６は、圧力面５４及び切断面５５とは反対の方向に湾曲している。接続曲面部５６は、圧力面５４と切断面５５との間に形成される角部を面取りすることによって形成される。
【００５５】
さらに、図３に示すように、リターンベーン５０同士の間の離間距離Ｌは、一方のリターンベーン５０の負圧面５３と他方のリターンベーン５０の切断面５５の径方向外側の端部との間で最も小さくなっている。
【００５６】
続いて、本実施形態に係る遠心回転機械の製造方法について、図５を参照して説明する。同図に示すように、この製造方法は、固定工程Ｓ１と、切削工程Ｓ２と、接続曲面形成工程Ｓ３と、を含む。
【００５７】
固定工程Ｓ１では、案内流路２５上に、上述の仮想翼型Ｖを有する加工前のリターンベーン５０（リターンベーン素体）を固定する。詳しくは図示しないが、リターンベーン素体は、案内流路２５の壁面に対してボルトによって締結固定される。
【００５８】
固定工程Ｓ１の次に、切削工程Ｓ２を実行する。切削工程Ｓ２では、案内流路２５上に固定された状態のリターンベーン素体に対して機械加工（切削加工）を施すことで、上述の切断面５５を形成する。なお、固定工程Ｓ１と切削工程Ｓ２との間で、遠心圧縮機１００を試運転し、予め定められた所望の作動範囲に達しているか否かを確認する確認工程を必要に応じて実行することが望ましい。所望の作動範囲を満たしていない場合（即ち、作動範囲を拡大する必要がある場合）には、切削工程Ｓ２を実行する。また、この切削工程Ｓ２では、加工後のリターンベーン５０の出口角度αが、上述の数値範囲内であって、かつ作動範囲が所望の値となるように切削量を調整することが望ましい。
【００５９】
切削工程Ｓ２の次に、接続曲面形成工程Ｓ３を実行する。接続曲面形成工程Ｓ３では、上述の接続曲面部５６が形成される。より具体的には、圧力面５４と切断面５５との間に形成されている角部を面取り加工することによって曲面状の接続曲面部５６を形成する。以上により、本実施形態に係る製造方法の全工程が完了する。
【００６０】
上記の方法によれば、切削工程Ｓ２によって、リターンベーン素体の径方向内側の端部を含む部分を、圧力面５４から負圧面５３にかけて切り取ることで切断面５５が形成される。これにより、リターンベーン５０の出口角度α（径方向内側の端面が径方向に対してなす角度）を仮想翼型Ｖの出口角度より大きくすることができる。出口角度αが大きくなることによって、リターンベーン５０を通過した流体の流れには旋回流成分が残存した状態となる。その結果、遠心圧縮機１００の作動範囲を拡大することができる。また、上記方法では、固定工程Ｓ１を経てすでにケーシング３に取り付けられたリターンベーン素体に対して事後的に切削工程Ｓ２が実行される。これにより、リターンベーン５０を再度製作し直すことなく、所望の作動範囲を有する遠心圧縮機１００を容易に得ることができる。
【００６１】
上記方法、及び構成によれば、切断面５５を回転方向Ｒ前方側に凸となる円弧状とすることにより、当該切断面５５に沿って流れる流体の流れが円滑に案内され、当該流れに剥離や渦を生じる可能性を低減することができる。
【００６２】
上記方法、及び構成によれば、切断面５５が径方向に対して１０°以上の角度をなしている。言い換えると、出口角度αが１０°以上の角度をなしている。これにより、リターンベーン５０によって案内された流体の流れに含まれる旋回流成分をより積極的に残存させることができる。その結果、遠心圧縮機１００の作動範囲を顕著に拡大することができる。
【００６３】
上記方法、及び構成によれば、リターンベーン５０同士の間の離間距離が、一方のリターンベーン５０の負圧面５３と他方のリターンベーン５０の切断面５５の径方向外側の端部との間で最も小さくなっている。これにより、リターンベーン５０同士の間を流れる流体の流れをより円滑に案内することができる。
【００６４】
上記方法、及び構成によれば、圧力面５４と切断面５５とが接続曲面部５６によって曲面状に接続されていることから、当該接続曲面部５６に沿って流れる流体の流れに剥離や渦を生じる可能性を低減することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の方法、及び構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では、切断面５５が円弧状をなしている例について説明した。しかしながら、切断面５５の形状はこれに限定されず、図６に示すように軸線Ｏ方向から見て切断面５５´が直線状をなしていてもよい。また、上記の接続曲面部５６を形成しない構成としてもよい。切断面５５´を直線状とすることで、比較的に簡単な機械加工のみによって遠心圧縮機１００の作動範囲を容易に調整することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    回転軸
２    流路
３    ケーシング
４    インペラ
５    ジャーナル軸受
６    スラスト軸受
７    吸気口
８    排気口
２１  吸込流路
２２  圧縮流路
２３  ディフューザ流路
２４  リターンベンド部
２５  案内流路
４１  ディスク
４２  ブレード
４３  カバー
５０  リターンベーン
５１  前縁
５２  後縁
５３  負圧面
５４  圧力面
５５  切断面
５６  接続曲面部
１００  遠心圧縮機
Ｃ    中心線
Ｌ    離間距離
Ｏ    軸線
Ｒ    回転方向
Ｖ    仮想翼型
Ｇ    作動流体
α    出口角度
Ｓ１  固定工程
Ｓ２  切削工程
Ｓ３  接続曲面形成工程
【図１】
2020125727.tif 000003
【図２】
2020125727.tif 000004
【図３】
2020125727.tif 000005
【図４】
2020125727.tif 000006
【図５】
2020125727.tif 000007
【図６】
2020125727.tif 000008