(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラの周囲にディフューザを有する遠心圧縮機であって、
前記ディフューザが、前記インペラの周方向に離間して配置された複数のベーンからなるベーン群を、前記インペラの回転軸を中心として同心円をなすように複数備え、かつ外側に位置するベーン群に属するベーンほど、前記インペラの半径方向に対する角度が小さいことを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記インペラに最も近い位置にあるベーン群を除くいずれのベーン群においても、該ベーン群に属するベーンの数が、該ベーン群の内側に隣接するベーン群に属するベーンの数の整数倍であることを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
少なくとも前記インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンが、前記回転軸に平行な軸に軸支されて個々に同期して回転可能であることを特徴とする請求項１または２記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
回転可能な前記ベーンが、該ベーンを挟んで前記回転軸方向に離間して前記ディフューザの一部をなす壁部から独立したつば部に立設されて該つば部とともに回転することを特徴とする請求項３記載の遠心圧縮機。
【請求項５】
回転可能な前記ベーンの外側に隣接するベーン群が、個々のベーンの配置をそのままに保って前記周方向に回動可能であることを特徴とする請求項３または４記載の遠心圧縮機。
【請求項６】
回転可能な前記ベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比が、１．０未満であることを特徴とする請求項３、４または５記載の遠心圧縮機。
【請求項７】
回転可能な前記ベーンの外側に隣接するベーン群に属するベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比が、０．５以上２．０以下であることを特徴とする請求項３、４、５または６記載の遠心圧縮機。
【請求項８】
前記インペラの外周半径に対する、インペラの中心から該インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンの前縁までの長さの比が、１．０５以上１．３０以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の遠心圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１  】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型ガスタービン、ターボ冷凍機等に用いられる遠心圧縮機に関するものである。
【０００２  】
【従来の技術】
遠心圧縮機には、気体の速度を減少させて運動エネルギーを内部エネルギーに変換する装置としてディフューザが設けられる。ディフューザが設けられた遠心圧縮機の一例を図９、図１０に示す。図に示す遠心圧縮機は、ケーシング１と、ケーシング１に軸支されて回転するインペラ２と、インペラ２の周囲にケーシング１と一体に設けられたスクロール３と、インペラ２とスクロール３との間にインペラ２を取り囲むように環状に設けられたディフューザ４とを備えている。
【０００３  】
ディフューザ４は周方向に離間して配置された複数のベーン５からなり、インペラ２から吐き出される気体の流れ方向を半径方向外方に近づけるとともに流速を減少させて気体の動圧を静圧に変換する働きを担っている。
【０００４  】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような遠心圧縮機では、インペラ２の吸い込み流量を変化させるとディフューザ４への気体の流入角が変化するので、例えば、インペラ２から吐き出される気体の流れ方向が、ある吸い込み流量ではベーン５の前縁における翼中心線方向に一致していても、吸い込み流量が変化すると両者が一致しなくなり、ディフューザ効率が低下してしまったり、サージからチョークまでの運転範囲が狭まったりする原因となる。
【０００５  】
そこで、ベーン間のピッチに対する翼弦長の比（弦節比）を小さくし、隣り合うベーン間に喉部を作らないことで運転範囲を広げるようにしたものもあるが、これだと静圧への変換が進み難く十分なディフューザ効率が得られないといった問題がある。ここで、喉部とは隣り合うベーン間にあって一方のベーンの前縁から翼中心線に垂直に降ろした線から他方のベーンの後縁から翼中心線に垂直に降ろした線までの空間をいう。
【０００６  】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、インペラの吸い込み流量を変化させてもディフューザ効率が低下し難く、サージからチョークまでの運転範囲を広くとれる遠心圧縮機を提供することを目的としている。
【０００７  】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の遠心圧縮機を採用する。すなわち、本発明に係る請求項１記載の遠心圧縮機は、インペラの周囲にディフューザを有する遠心圧縮機であって、前記ディフューザが、前記インペラの周方向に離間して配置された複数のベーンからなるベーン群を、前記インペラの回転軸を中心として同心円をなすように複数備え、かつ外側に位置するベーン群に属するベーンほど、前記インペラの半径方向に対する角度が小さいことを特徴とする。
【０００８  】
この遠心圧縮機においては、インペラから吐き出された気体に対し、該気体が同心円状に配置された各ベーン群を通過するごとに動圧から静圧への変換が進められるので、最外周に位置するベーン群を通過するころには高いディフューザ効率が得られるようになる。
【０００９  】
請求項２記載の遠心圧縮機は、請求項１記載の遠心圧縮機において、前記インペラに最も近い位置にあるベーン群を除くいずれのベーン群においても、該ベーン群に属するベーンの数が、該ベーン群の内側に隣接するベーン群に属するベーンの数の整数倍であることを特徴とすることを特徴とする。
【００１０  】
インペラから吐き出された気体は、インペラに最も近い位置にあるベーン群を通過する過程で該ベーン群に属するベーンに沿って流れを整えられ、該ベーンの後方（外側）に翼中心線の方向に曲げられるような流れを生じる。この流れを後段の各ベーン群において弱めることなく外方に送れば動圧から静圧への変換が効率良く進められる。この遠心圧縮機においては、インペラに最も近い位置にあるベーン群を除く各ベーン群に、インペラに最も近い位置にあるベーン群に属する個々のベーンに対応し気体の流れを引き継いで外方に送るベーンが必ず設けられることになり、これによって動圧から静圧への変換が効率良く進められるようになる。
【００１１】
請求項３記載の遠心圧縮機は、請求項１または２記載の遠心圧縮機において、少なくとも前記インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンが、前記回転軸に平行な軸に軸支されて個々に同期して回転可能であることを特徴とする。
【００１２  】
インペラの吸い込み流量が変化すると、インペラから吐き出される気体の流れ方向と、インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンの前縁における翼中心線方向とが一致しなくなり、流れが引き継がれ難くなってディフューザ効率が低下してしまう。そこで、ベーンを回転させて前縁における翼中心線方向の傾きを変化させ、インペラから吐き出される気体の流れ方向と一致させるようにする。これにより、インペラの吸い込み流量を変化させてもディフューザ効率が高く保たれる。
【００１３  】
請求項４記載の遠心圧縮機は、請求項３記載の遠心圧縮機において、回転可能な前記ベーンが、該ベーンを挟んで前記回転軸方向に離間して前記ディフューザの一部をなす壁部から独立したつば部に立設されて該つば部とともに回転することを特徴とする。
【００１４  】
ベーンのみが回転するように構成すると、ディフューザの一部をなす壁部とベーンとの間に隙間が生じてしまい、これが気体の流れを乱してディフューザ効率を低下させる原因となる。そこで、ベーンをつば部に立設しつば部ごと回転させるようにすれば、壁部とベーンとの隙間が無くなってディフューザ効率の低下が防止される。
【００１５  】
請求項５記載の遠心圧縮機は、請求項３または４記載の遠心圧縮機において、回転可能な前記ベーンの外側に隣接するベーン群が、個々のベーンの配置をそのままに保って前記周方向に回動可能であることを特徴とする。
【００１６  】
ベーンを回転させると前縁だけでなく後縁の位置も変化することになり、気体の流れを外方に引き継ぐうえで外側に隣接するベーン群に属するベーンの前縁との対応が取れなくなり、ディフューザ効率を低下させる原因となる。そこで、回転可能なベーンの外側に隣接するベーン群を、個々のベーンの配置をそのままに保って周方向に回動させるようにすれば、回転可能なベーンの後縁と外側に隣接するベーン群に属するベーンの前縁との対応が如何なる場合も取れるようなり、ディフューザ効率の低下が防止される。
【００１７  】
請求項６記載の遠心圧縮機は、請求項３、４または５記載の遠心圧縮機において、回転可能な前記ベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比が、１．０未満であることを特徴とする。
【００１８  】
回転可能なベーンのインペラの半径方向に対する角度は、インペラの吸い込み流量が少ないほど大きく、吸い込み流量が多いほど小さく設定されることになるが、インペラの吸い込み流量を減少させてベーンの角度を９０゜に近づけると（実際にはサージングが起こり圧縮機は機能しなくなると思われる）、ベーンどうしの干渉が起こり得る。そこで、周方向に隣り合うベーンの間隔に対する翼弦の長さの比を１．０未満とすれば、ベーンの角度を９０゜にしたとしてもベーンどうしの干渉は起こらなくなる。
【００１９  】
請求項７記載の遠心圧縮機は、請求項３、４、５または６記載の遠心圧縮機において、回転可能な前記ベーンの外側に隣接するベーン群に属するベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比が、０．５以上２．０以下であることを特徴とする。
【００２０  】
周方向に隣り合うベーンの間隔は、開き過ぎていても気体の流れを乱すこととなり適当ではない。そこで、回転可能なベーンの外側に隣接するベーン群に属するベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比を、０．５以上２．０以下とすれば、気体の整流が図られてディフューザ効率の低下が防止される。
【００２１  】
請求項８記載の遠心圧縮機は、請求項１、２、３、４、５、６または７記載の遠心圧縮機において、前記インペラの外周半径に対する、インペラの中心から該インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンの前縁までの長さの比が、１．０５以上１．３０以下であることを特徴とする。
【００２２  】
インペラからディフューザに入るまでには、インペラから吐き出された直後の気体は速度にむらがあるのでベーンの効果が薄く、ベーンの無い自由うず間隙の方がディフューザ効率の向上が図れる。そこで、インペラの中心から該インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンの前縁までの長さの比を１．０５以上１．３０以下とすれば、ディフューザの内側にベーンのない自由うず間隙が設けられるので、ディフューザ効率の向上が図れることになる。
【００２３  】
【発明の実施の形態】
本発明に係る遠心圧縮機の第１の実施形態を図１ないし図３に示して説明する。
図１に示す遠心圧縮機は、ケーシング１１と、ケーシング１１に軸支されて回転するインペラ１２と、インペラ１２の周囲にケーシング１１と一体に設けられたスクロール１３と、インペラ１２とスクロール１３との間にインペラ１２を取り囲むように環状に設けられたディフューザ１４とを備えている。
【００２４  】
ディフューザ１４は、図２に示すように、インペラ１２の周方向に沿って等間隔に離間して配置された複数のベーンからなる２つのベーン群Ａ，Ｂを、インペラ１２の回転軸１５を中心とし、内側にベーン群Ａを、外側にベーン群Ｂを配置して同心円をなすように備えている。
【００２５  】
ベーン群Ａに属するベーン１６Ａ、ベーン群Ｂに属するベーン１６Ｂはいずれも翼型の断面形状をなしており、ベーン群Ｂに属するベーン１６Ｂの数は、ベーン群Ａに属するベーン１６Ａの２倍となっている。
【００２６  】
ベーン１６Ａ，１６Ｂは、インペラ１２の半径方向に対しそれぞれ所定の角度をなして配置されているが、外側に位置するベーン１６Ｂのほうが、内側に位置するベーン１６Ａよりもインペラ１２の半径方向に対する角度が小さくなっている。
【００２７】
ベーン群Ａに属する個々のベーン１６Ａは、これらベーン１６Ａを挟んで回転軸１５方向に離間してディフューザ１４の一部をなすケーシング１１の壁部１８，１８間に配置されるとともにこれら壁部１８，１８から独立したつば部１８ａ，１８ａ間に固定され、さらにケーシング１１に内蔵されて回転軸１５に平行な軸１７に軸支されている。つば部１８ａの表面は壁部１８とほぼ面一になっている。そして、個々のベーン１６Ａは回転機構２０により回転し、インペラ１２の半径方向に対する角度を変化させることが可能である。ただし、ベーン１６Ａの角度は最小でもベーン１６Ｂの角度より小さくなることはない。
【００２８  】
回転機構２０は、図３に示すように、ケーシング１１の外にあって各ベーン１６Ａの軸１７に長手方向に直交するように固定されたアーム２１と、ベーン群Ａに対し同心円状に配置されて周方向に回転可能であり内側縁には各アーム２１を摺動自在にはめ合わされるスライド溝２２を有する連結リング２３と、連結リング２３を所定の範囲で周方向に回動させる駆動シリンダ２４とを備えており、駆動シリンダ２４を伸縮させることで連結リング２３が回動し、それに伴って連結リング２３がすべてのアーム２１を揺動させ、軸１７とこれに軸支されたベーン１６Ａを同期して回転させるようになっている。なお、ベーン１６Ａの回転範囲（角度）は駆動シリンダ２４の伸縮幅により規定されており、設計点を基準にして±１５゜程度となっている。
【００２９  】
上記遠心圧縮機では、個々のベーン１６Ａは、周方向に隣り合うベーン１６Ａとの間隔に対する翼弦の長さの比が、１．０未満となるように配置されている。また、個々のベーン１６Ａは、インペラ１２の外周半径に対するインペラ１２の中心からベーン１６Ａの前縁までの長さの比が、１．０５以上１．３０以下となるように配置されている。さらに、個々のベーン１６Ｂは、周方向に隣り合うベーン１６Ｂとの間隔に対する翼弦の長さの比が、０．５以上２．０以下となるように配置されている。
【００３０  】
上記のように構成された遠心圧縮機においては、インペラ１２から吐き出された気体に対し、該気体が各ベーン群を通過するごとに動圧から静圧への変換が進められるので、ベーン群Ｂを通過するときには高いディフューザ効率が得られる。
【００３１  】
インペラ１２から吐き出された気体は、ベーン群Ａを通過する過程でベーン１６Ａに沿って流れを整えられ、図２のようにベーン１６Ａの後方に翼中心線の方向に曲げられるような流れを生じる。この流れをベーン群Ｂにおいて弱めることなく外方に送れば動圧から静圧への変換が効率良く進められる。そこで上記遠心圧縮機においては、ベーン１６Ｂの数をベーン１６Ａの２倍（整数倍）としたことにより、ベーン群Ｂに、ベーン群Ａに属する個々のベーン１６Ａに対応し気体の流れを引き継いで外方に送るベーン１６Ｂが必ず設けられることになり、これによって動圧から静圧への変換が効率良く進められる。
【００３２  】
ところで、インペラ１２の吸い込み流量を変化させると、インペラ１２から吐き出される気体の流れ方向と、ベーン群Ａに属するベーン１６Ａの前縁における翼中心線方向とが一致しなくなり、流れが引き継がれ難くなってディフューザ効率が低下してしまう。そこで上記遠心圧縮機においては、ベーン１６Ａをある角度だけ回転させて前縁における翼中心線方向の傾きを変化させ、インペラ１２から吐き出される気体の流れ方向と一致させるようにしており、これによってインペラ１２の吸い込み流量を変化させてもディフューザ効率が高く保たれる。
【００３３  】
ベーン１６Ａのみが回転するように構成すると、ディフューザ１４の一部をなすケーシング１１の壁部１８，１８とベーン１６Ａとの間に隙間が生じてしまい、これが気体の流れを乱してディフューザ効率を低下させる原因となる。そこで上記遠心圧縮機においては、ベーン１６Ａをつば部１８ａ，１８ａ間に固定しつば部１８ａごと回転させるようにしており、これによって壁部１８，１８とベーン１６Ａとの隙間が無くなってディフューザ効率の低下が防止される。
【００３４  】
ベーン１６Ａのインペラ１２の半径方向に対する角度は、インペラ１２の吸い込み流量が少ないほど大きく、吸い込み流量が多いほど小さく設定されることになるが、インペラ１２の吸い込み流量を減少させてベーン１６Ａの角度を９０゜に近づけると（実際にはサージングが起こり圧縮機は機能しなくなると思われる）、ベーン１６Ａどうしの干渉が起こり得る。そこで上記遠心圧縮機においては、隣り合うベーン１６Ａ，１６Ａの間隔に対する翼弦の長さの比を１．０未満の値に設定しており、これによってベーン１６Ａの角度をたとえ９０゜にしたとしてもベーン１６Ａどうしの干渉は起こらなくなる。
【００３５  】
隣り合うベーン１６Ｂ，１６Ｂの間隔は、開き過ぎていても気体の流れを乱すこととなり適当ではない。そこで上記遠心圧縮機においては、ベーン１６Ｂの、隣り合うベーン１６Ｂとの間隔に対する翼弦の長さの比を、０．５以上２．０以下の値に設定しており、これによって気体の整流が図られてディフューザ効率の低下が防止される。
【００３６  】
インペラ１２からディフューザ１４に入るまでには、インペラ１２から吐き出された直後の気体は速度にむらがあるのでベーンの効果が薄く、ベーンの無い自由うず間隙の方がディフューザ効率の向上が図れる。そこで上記遠心圧縮機においては、インペラ１２の中心からベーン群Ａに属するベーン１６Ａの前縁までの長さの比を１．０５以上１．３０以下の値に設定しており、これによってディフューザ１４の内側にベーンのない自由うず間隙が設けられるので、ディフューザ効率の向上が図れることになる。
【００３７  】
以上のように、上記遠心圧縮機によれば、運転範囲を広く確保しながらディフューザ効率を高く維持することができる。
【００３８  】
ところで、本実施形態においては、ベーン１６Ｂの数をベーン１６Ａの２倍として、ベーン１６Ａに対応するベーン１６Ｂがひとつおきに設けられるようにしたが、ディフューザ効率の向上が見込まれるようであれば、ベーン１６Ｂの数をベーン１６Ａの３倍、４倍、それ以上としてもよい。
【００３９  】
次に、本発明に係る遠心圧縮機の第２の実施形態を図４ないし図７に示して説明する。なお、上記第１の実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態においてベーン群Ｂは、図４に示すように、ディフューザ１４の一部をなすケーシング１１の壁部１１ａ，１１ｂに沿ってベーン群Ｂと同心円状に配置された環状プレート１９，１９に挟まれるようにして固定されている。ベーン群Ｂは、環状プレート１９を周方向に回動させる回動機構３０により、個々のベーン１６Ｂの配置をそのままに保ちながら周方向に回動可能である。
【００４０  】
回動機構３０は、図５に示すように、環状プレート１９の周方向に合わせてケーシング１１に開口された円弧状の長孔１１ａを通して環状プレート１９からケーシング１１の外に突出したピン１９ａに駆動軸を連結された駆動シリンダ３１を備えており、駆動シリンダ３１を伸縮させることで環状プレート１９が回動し、個々のベーン１６Ｂの配置をそのままに保ちながら周方向に回動するようになっている。なお、ベーン群Ｂの回転範囲（角度）は駆動シリンダ３１の伸縮幅により規定されており、設計点を基準にして±１０゜程度となっている。
【００４１  】
上記のように構成された遠心圧縮機において、図６に示すように気体の流れがベーン１６Ａからベーン１６Ｂにロス少なく引き継がれて安定的に作動している状態から、インペラ１２の吸い込み流量を変化させると、ベーン１６Ａの角度を変化させなければならなくなる。しかしながら、ベーン１６Ａを回転させると前縁だけでなく後縁の位置も変化することになり、気体の流れを後方に引き継ぐうえでベーン１６Ｂの前縁との対応が取れなくなってディフューザ効率を低下させる原因となる。
【００４２  】
そこで上記遠心圧縮機においては、ベーン群Ｂを、図７に示すように個々のベーン１６Ｂの配置をそのままに保ちながら周方向に回動させることにより、ベーン１６Ａの後縁とベーン１６Ｂの前縁との対応が如何なる場合も取れるようなり、インペラ１２の吸い込み流量を変化させてもディフューザ効率の低下が防止される。
【００４３  】
以上のように、上記遠心圧縮機によれば、回動機構３０を設けることで構造が複雑になる、回動機構３０を作動させるエネルギーが必要となる、等のデメリットはあるが、気体の流れをベーン１６Ａからベーン１６Ｂにロス少なく引き継ぐことができるので、サージからチョークまでのあらゆる運転状態でディフューザ効率を高く保つことができる。
【００４４  】
次に、本発明に係る遠心圧縮機の第３の実施形態を図８に示して説明する。なお、上記第２の実施形態と同じく、既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態では、ディフューザ１４は、３つのベーン群Ｃ，Ｄ，Ｅを同心円状に配置して構成されている。これら各ベーン群Ｃ，Ｄ，Ｅに属するすべてのベーン１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅは弦節比が上記実施形態と比較して格段に小さく、外側に位置するベーン群に属するベーンほどインペラ１２の半径方向に対する角度が小さくなるように配置され、いずれも壁部１８，１８（図８には不図示）間に固定されている。
【００４５  】
ベーン１６Ｃには、ある吸い込み流量においてインペラ１２から吐き出される気体の流れ方向に前縁の向きが一致するように適切な角度が与えられ、ベーン１６Ｄには、ベーン１６Ｃの後方に生じる気体の流れをロス少なく引き継ぐようにベーン１６Ｃに対する適切な位置と適切な角度とが与えられ、ベーン１６Ｅには、ベーン１６Ｄの後方に生じる気体の流れをロス少なく引き継ぐようにベーン１６Ｄに対する適切な位置と適切な角度とが与えられている。
【００４６  】
また、ベーン群Ｄに属するベーン１６Ｄ、およびベーン群Ｅに属するベーン１６Ｅには、ベーン１６Ｃには対応しないものがひとつおきに設けられており、ベーン１６Ｄの数、ベーン１６Ｅの数はいずれもベーン１６Ｃの２倍となっている。
【００４７  】
上記遠心圧縮機においては弦節比が小さく設定されており、サージからチョークまでの運転範囲を広くとれる反面、高いディフューザ効率は得られないが、上記遠心圧縮機においては、インペラ１２から吐き出された気体に対し、その気体が各ベーン群Ｃ，Ｄ，Ｅを通過するごとに動圧から静圧への変換が進められるので、ベーン群Ｅを通過するころには、広い運転範囲を確保しつつ高いディフューザ効率が得られる。
【００４８  】
また、上記遠心圧縮機においては、ベーン群Ｄ，Ｅに、ベーン群Ｃに属する個々のベーン１６Ｃに対応し気体の流れを引き継いで外方に送るベーン１６Ｄ，１６Ｅを設けており、これによって動圧から静圧への変換が効率良く進められる。
【００４９  】
ところで、上記各実施形態においてはベーン群を２つもしくは３つ備えるディフューザについて説明したが、ベーン群を４つまたはそれ以上設け、動圧から静圧への変換をさらに多段にわたって実施するように構成してもよい。この場合、外側に位置するベーン群に属するベーンほど、インペラの半径方向に対する角度が小さくなるように配置されることはいうまでもない。
【００５０  】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１記載の遠心圧縮機によれば、インペラの周方向に離間して配置された複数のベーンからなるベーン群を、インペラの回転軸を中心として同心円をなすように複数備えるディフューザを採用し、かつ外側に位置するベーン群に属するベーンほど、インペラの半径方向に対する角度を小さくすることにより、インペラから吐き出された気体に対し該気体が同心円状に配置された各ベーン群を通過するごとに動圧から静圧への変換が進められるので、広い運転範囲を確保しつつ高いディフューザ効率が得られる。
【００５１  】
請求項２記載の遠心圧縮機によれば、インペラに最も近い位置にあるベーン群を除くいずれのベーン群においても、該ベーン群に属するベーンの数を、該ベーン群の内側に隣接するベーン群に属するベーンの数の整数倍とすることにより、インペラに最も近い位置にあるベーン群を除く各ベーン群に、インペラに最も近い位置にあるベーン群に属する個々のベーンに対応し気体の流れを引き継いで外方に送るベーンが設けられることになり、これによって動圧から静圧への変換が効率良く進められるので、高いディフューザ効率が得られる。
【００５２】
請求項３記載の遠心圧縮機によれば、少なくともインペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンを、インペラの回転軸に平行な軸に軸支して個々に同期して回転可能とすることにより、ベーンを回転させて前縁における翼中心線方向の傾きを変化させ、インペラから吐き出される気体の流れ方向と一致させることができる。これにより、インペラの吸い込み流量を変化させてもディフューザ効率を低下させずに高く保つことができる。
【００５３  】
請求項４記載の遠心圧縮機によれば、回転可能なベーンを、該ベーンを挟んで回転軸方向に離間してディフューザの一部をなす壁部から独立したつば部に立設し、該つば部とともに回転させるようにすることにより、壁部とベーンとの隙間が無くなるので、ディフューザ効率を低下させずに高く保つことができる。
【００５４  】
請求項５記載の遠心圧縮機によれば、回転可能なベーンの外側に隣接するベーン群を、個々のベーンの配置をそのままに保って周方向に回動可能とすることにより、回転可能なベーンの後縁と外側に隣接するベーン群に属するベーンの前縁との対応が如何なる場合も取れるようなるので、ディフューザ効率を低下させずに高く保つことができる。
【００５５  】
請求項６記載の遠心圧縮機によれば、回転可能なベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比を、１．０未満とすることにより、ベーンどうしの干渉が起こらなくなって動作性が高められる。
【００５６  】
請求項７記載の遠心圧縮機によれば、回転可能なベーンの外側に隣接するベーン群に属するベーンの、周方向に隣り合うベーンとの間隔に対する翼弦の長さの比を、０．５以上２．０以下とすることにより、気体の整流を図ってディフューザ効率の低下を防止することができる。
【００５７  】
請求項８記載の遠心圧縮機によれば、インペラの外周半径に対する、インペラの中心から該インペラに最も近い位置にあるベーン群に属するベーンの前縁までの長さの比を、１．０５以上１．３０以下とすることにより、ディフューザの内側にベーンのない自由うず間隙を設けてディフューザ効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る遠心圧縮機の第１の実施形態を示す図であって、遠心圧縮機を側方から見た断面図である。
【図２】  遠心圧縮機を軸方向からみた断面図である。
【図３】  回転機構の構成を示す要部断面図である。
【図４】  本発明に係る遠心圧縮機の第２の実施形態を示す図であって、遠心圧縮機を側方から見た断面図である。
【図５】  回動機構の構成を示す要部断面図である。
【図６】  各ベーン群に属するベーンの配置と気体の流れを説明するための断面図である。
【図７】  同じく、各ベーン群に属するベーンの配置と気体の流れを説明するための断面図である。
【図８】  本発明に係る遠心圧縮機の第３の実施形態を示す図であって、遠心圧縮機を側方から見た断面図である。
【図９】  従来の遠心圧縮機の構成を示す図であって、遠心圧縮機を側方から見た断面図である。
【図１０】  同じく、従来の遠心圧縮機を軸方向からみた断面図である。
【符号の説明】
１１    ケーシング
１２    インペラ
１３    スクロール
１４    ディフューザ
１５    回転軸
１６Ａ,１６Ｂ
ベーン
１８ａ  つば部
２０    回転機構
３０    回動機構
Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ
ベーン群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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