(57)【要約】【課題】インペラの性能向上を図る。【解決手段】インペラは、軸線を中心として回転するディスクと、軸線を中心とする周方向に間隔をあけてディスクに複数設けられているブレード２３と、を備える。ブレード２３の厚さは、ディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する。【選択図】図４
2018138786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心として回転するディスクと、
前記軸線を中心とする周方向に間隔をあけて前記ディスクに複数設けられ、前記ディスクと一体回転することで前記軸線が延びる軸線方向から流入する流体を前記軸線に対する径方向外側に案内するブレードと、
を備え、
前記流体が流入する側の前記ブレードの入口縁から前記流体が流出する前記ブレードの出口縁に向かって延びるキャンバーラインに沿った方向であるキャンバーライン方向における少なくとも一領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、
前記ブレードの正圧面から前記ブレードの厚さの中心までの第一距離が、前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記第一距離の減少率が前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少し、
前記ブレードの負圧面から前記ブレードの厚さの中心までの第二距離が、前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記第二距離の減少率が前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少し、
前記ブレードの厚さが、前記キャンバーライン方向で前記入口縁から前記出口縁へ向かうに連れて次第に増加してから、次第に減少し、
前記正圧面は、少なくとも前記ディスク側の部分で、前記ディスク側及び前記負圧面側に向かって、なだらかにへこむよう湾曲し、
前記負圧面は、少なくとも前記ディスク側の部分で、前記ディスク側及び前記正圧面側に向かって、なだらかにへこむよう湾曲している、
インペラ。
【請求項２】
請求項１に記載のインペラにおいて、
前記ブレード中で前記キャンバーライン方向の中間位置よりも前記出口縁側であって、前記出口縁を含む出口領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する、
インペラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインペラにおいて、
前記ブレード中で前記キャンバーライン方向の中間位置よりも前記入口縁側であって、前記入口縁を含む入口領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する、
インペラ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のインペラにおいて、
前記ブレードにおける前記キャンバーライン方向の全領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する、
インペラ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のインペラにおいて、
前記キャンバーライン方向における前記ブレードの厚さの最大減少率の絶対値は、前記キャンバーライン方向における前記ブレードの厚さの最大増加率の絶対値よりも小さい、
インペラ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のインペラと、
前記軸線を中心として円柱状を成し、前記インペラが取り付けられる回転軸と、
前記インペラを回転可能に覆うケーシングと、
を備えている遠心式流体機械。
【請求項７】
請求項６に記載の複数の遠心式流体機械と、
回転駆動軸と、
前記回転駆動軸の回転を複数の前記遠心式流体機械の前記回転軸に伝達する駆動力伝達機構と、
を備える流体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インペラ、これを備える遠心式流体機械、及び複数の遠心式流体機械を備える流体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機等の遠心式流体機械では、インペラが回転することで、ケーシング内に流体を吸い込み、この流体に圧力を加えてケーシングから吐出する。
【０００３】
以下の特許文献１に記載の技術では、インペラの性能向上を図るために、インペラの適切なブレード角度分布を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８８８４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遠心式流体機械のインペラに関して、上記特許文献１のように各種提案がなされているものの、さらなる性能向上が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、性能向上を図ることができるインペラ、遠心式流体機械、及び流体装置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】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としてのインペラは、
軸線を中心として回転するディスクと、前記軸線を中心とする周方向に間隔をあけて前記ディスクに複数設けられ、前記ディスクと一体回転することで前記軸線が延びる軸線方向から流入する流体を前記軸線に対する径方向外側に案内するブレードと、を備え、前記流体が流入する側の前記ブレードの入口縁から前記流体が流出する前記ブレードの出口縁に向かって延びるキャンバーラインに沿った方向であるキャンバーライン方向における少なくとも一領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する。前記ブレードの正圧面から前記ブレードの厚さの中心までの第一距離が、前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記第一距離の減少率が前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少する。前記ブレードの負圧面から前記ブレードの厚さの中心までの第二距離が、前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記第二距離の減少率が前記ディスク側から前記チップ側に向かうに連れて次第に減少する。前記ブレードの厚さが、前記キャンバーライン方向で前記入口縁から前記出口縁へ向かうに連れて次第に増加してから、次第に減少する。前記正圧面は、少なくとも前記ディスク側の部分で、前記ディスク側及び前記負圧面側に向かって、なだらかにへこむよう湾曲している。前記負圧面は、少なくとも前記ディスク側の部分で、前記ディスク側及び前記正圧面側に向かって、なだらかにへこむよう湾曲している。
【０００８】
当該インペラでは、ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて減少する割合が一定のものよりも、ディスク側からチップ側に向かう高さ方向の一部におけるブレードの厚さを薄くできる。よって、当該インペラでは、インペラの軽量化を図ることができる。また、軸線を中心とする慣性モーメント、言い換えるとＧＤ２小さくすることができ、このブレードを備える遠心式流体機械の起動時における負荷を軽減することができる。さらに、インペラの軽量化により、このインペラの高周速耐久性を高めることができる。また、インペラの軽量化により、このインペラの固有振動数を高めることができ、このブレードを備える遠心式流体機械の起動から停止までの間でのインペラの振動を抑えることができる。
さらに、当該インペラでは、ブレードの入口縁及び出口縁での厚さが、キャンバーライン方向の中間部分に比べて薄くなるため、インペラ出口における流体のウェーク幅を小さくできると共に、インペラ入口における流体の衝撃波を小さくすることができる。
【０００９】
ここで、前記インペラにおいて、前記ブレード中で前記キャンバーライン方向の中間位置よりも前記出口縁側であって、前記出口縁を含む出口領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少してもよい。
【００１０】
当該インペラでは、出口縁でのブレードの厚さが高さ方向の一部で薄くなるため、インペラ出口における流体のウェーク幅を小さくすることができる。
【００１１】
また、以上のいずれかの前記インペラにおいて、前記ブレード中で前記キャンバーライン方向の中間位置よりも前記入口縁側であって、前記入口縁を含む入口領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少してもよい。
【００１２】
当該インペラでは、入口縁でのブレードの厚さが高さ方向の一部で薄くなるため、インペラ入口における流体の衝撃波を小さくすることができる。
【００１３】
以上のいずれかの前記インペラにおいて、前記ブレードにおける前記キャンバーライン方向の全領域で、前記ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、前記厚さの減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少してもよい。
【００１４】
当該インペラでは、キャンバーライン方向の全領域にわって、ブレードの軽量化を図るこができるため、インペラのさらなる軽量化を図ることができる。また、出口縁でのブレードの厚さが高さ方向の一部で薄くなるため、インペラ出口における流体のウェーク幅を小さくすることができる。さらに、入口縁でのブレードの厚さも高さ方向の一部で薄くなるため、インペラ入口における流体の衝撃波を小さくすることができる。
【００１５】
キャンバーライン方向でブレードの厚さが変化する、以上のいずれかの前記インペラにおいて、前記キャンバーライン方向における前記ブレードの厚さの最大減少率の絶対値は、前記キャンバーライン方向における前記ブレードの厚さの最大増加率の絶対値よりも小さくてもよい。
【００１６】
当該インペラでは、ブレードの入口縁側で、出口縁に向かうに連れて厚さが相対的に急激に増加し、ブレードの出口縁側では、出口縁に向かうに連れて厚さが相対的に緩やか減少する。このため、当該インペラでは、インペラ出口における流体のウェーク幅をより小さくすることができる。
【００１７】
キャンバーライン方向でブレードの厚さが変化する、以上のいずれかの前記インペラにおいて、前記キャンバーライン方向における前記ブレードの厚さの変化率は、ディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に小さくなってもよい。
【００１８】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての遠心式流体機械は、
以上のいずれかの前記インペラと、前記軸線を中心として円柱状を成し、前記インペラが取り付けられる回転軸と、前記インペラを回転可能に覆うケーシングと、を備えている。
【００１９】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての流体装置は、
複数の前記遠心式流体機械と、回転駆動軸と、前記回転駆動軸の回転を複数の前記遠心式流体機械の前記回転軸に伝達する駆動力伝達機構と、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様では、インペラの性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第一実施形態における遠心圧縮機の断面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態におけるインペラの要部正面図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態におけるインペラの要部斜視図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態におけるブレードの高さ変化に伴う厚さ変化を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態におけるブレードのキャンバーライン方向の位置変化に伴う厚さ変化を示す説明図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態におけるブレードの高さ変化及びキャンバーライン方向の位置変化に伴う厚さ変化を示すグラフである。
【図７】本発明に係る第二実施形態における遠心圧縮機の断面図である。
【図８】本発明に係る第二実施形態におけるブレードの高さ変化に伴う厚さ変化を示す説明図である。
【図９】本発明に係る第二実施形態におけるブレードのキャンバーライン方向の位置変化に伴う厚さ変化を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る一実施形態におけるギヤード圧縮機の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る遠心式流体機械の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
「遠心式流体機械の第一実施形態」
遠心式流体機械の第一実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２４】
本実施形態の遠心式流体機械は、遠心圧縮機である。図１に示すように、この遠心圧縮機１０は、軸線Ａｒを中心として円柱状の回転軸１１と、この回転軸１１に装着されて回転軸１１と共に軸線Ａｒを中心として回転するインペラ２０と、このインペラ２０を回転可能に覆うケーシング１５と、を備えている。
【００２５】
本実施形態のインペラ２０は、オープンインペラである。このインペラ２０は、軸線Ａｒが延びる軸線方向Ｄａから見た形状が軸線Ａｒを中心として円形を成すディスク２１と、軸線Ａｒを中心とする周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられている複数のブレード２３と、を有する。
【００２６】
ディスク２１は、軸線方向Ｄａの第一の側から反対側の第二の側に向かうに連れて、その外径が次第に大きくなっている。さらに、このディスク２１は、その表面と子午断面との境界線上の各位置での接線が、軸線方向Ｄａの第一の側から第二の側に向かうに連れて、軸線Ａｒとほほ平行な方向から次第に軸線Ａｒに対する径方向Ｄｒに向く形状になっている。
【００２７】
複数のブレード２３は、図２及び図３に示すように、ディスク２１の表面に対して垂直な方向成分を含む方向に突出し、ディスク２１の表面に沿ってディスク２１の径方向Ｄｒの内側から径方向Ｄｒの外側に向かって延びている。このブレード２３は、径方向Ｄｒの内側から径方向Ｄｒの外側に向かうに連れて次第に、周方向Ｄｃの一方側に傾いている。この周方向Ｄｃの一方側は、ディスク２１の回転方向Ｒの後側である。
【００２８】
このブレード２３で、軸線方向Ｄａの第一の側の縁は、複数のブレード２３の相互間に気体が流入する入口縁２４を成す。また、このブレード２３で、径方向Ｄｒの外側の縁は、複数のブレード２３相互間から径方向Ｄｒの外側に気体が流出する出口縁２５を成す。このブレード２３で、ディスク２１の表面に対する突出方向、言い換えると高さ方向Ｄｈの端は、チップ２６を成し、ケーシング１５の内周面と対向している。また、このブレード２３で、回転方向Ｒの前側を向く面は正圧面２８を成し、回転方向Ｒの後側を向く面が負圧面２９を成す。
【００２９】
ケーシング１５には、図１に示すように、インペラ２０を基準にして軸線方向Ｄａの第一の側に、軸線Ａｒを中心として円柱状の入口流路１６が形成されている。さらに、ケーシング１５には、インペラ２０の径方向Ｄｒの外側であって、ブレード２３の出口縁２５と対向する位置に、軸線Ａｒを中心として環状の出口流路１７が形成されている。
【００３０】
インペラ２０のブレード２３の厚さは、図４に示すように、ディスク側からチップ側に向かうに連れて、次第に減少する。また、この厚さの減少率は、ディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する。なお、図４では、厚さの中心線Ｌｃがディスク２１の表面に対して垂直な方向に延びているが、これは、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの位置変化に伴うブレード２３の厚さ変化を理解し易くするためである。実際には、厚さの中心線Ｌｃは、入口縁２４から出口縁２５までの間の少なくとも一部の位置でディスク２１の表面に対して傾斜し、さらに、この間の少なくとも一部の位置で曲線を成している。本実施形態におけるブレード２３の厚さは、図３に示すように、ブレード２３のキャンバーラインＣＬを中心としてブレード２３の正圧面２８及び負圧面２９に接する円Ｃｃの直径である。なお、キャンバーラインＣＬとは、ブレード２３の正圧面２８からの距離と負圧面２９からの距離が等しい点が集まった線であって、ブレード２３の入口縁２４から出口縁２５に向かって延びる線である。このキャンバーラインＣＬは、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの位置毎に存在する。
【００３１】
また、ブレード２３の厚さは、図５に示すように、キャンバーラインＣＬに沿ったキャンバーライン方向Ｄｃｌで、入口縁２４から出口縁２５に向かうに連れて次第に増加してから次第に減少する。
【００３２】
ここで、図６を用いて、高さ方向Ｄｈの位置変化及びキャンバーライン方向Ｄｃｌの位置変化に伴うブレード２３の厚さ変化について説明する。なお、図６中の横軸は、キャンバーラインＣＬに沿って入口縁２４から出口縁２５までの距離を１００％とした場合の入口縁２４からキャンバーライン方向Ｄｃｌの各位置までの距離の百分率を示す。また、図６中の縦軸は、高さ方向Ｄｈにおける最大厚さに対する高さ方向Ｄｈの各位置での厚さの割合を示す。また、図６中、各曲線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈにおけるディスク側縁２７からチップ２６までの距離に対するディスク側縁２７からの距離の割合がキャンバーライン方向Ｄｃｌで同じ位置を結んだ厚さ曲線である。各厚さ曲線のうち、太実線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの距離の割合が０の位置、つまりディスク側縁２７の位置での厚さ曲線である。以下、点線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの距離の割合が０．２の位置での厚さ曲線である。二点鎖線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの距離の割合が０．４での位置での厚さ曲線である。破線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの距離の割合が０．６の位置での厚さ曲線である。一点鎖線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの距離の割合が０．８の位置での厚さ曲線である。細実線は、ブレード２３の高さ方向Ｄｈの距離の割合が１．０の位置、つまりチップ２６の位置での厚さ曲線である。
【００３３】
同図に示すように、ブレード２３は、ディスク側縁２７からの距離の割合が０の位置、つまりディスク側縁２７での厚さが、高さ方向Ｄｈのいずれの位置よりも、キャンバーライン方向Ｄｃｌの各位置で最も厚い。また、ブレード２３は、ディスク側縁２７からの距離の割合が１の位置、つまりチップ２６の位置での厚さが、高さ方向Ｄｈのいずれの位置よりも、キャンバーライン方向Ｄｃｌの各位置で最も薄い。ブレード２３の厚さは、図４を用いて前述したように、ディスク側縁２７からの距離の割合が大きくなるに連れて、つまりチップ側に向かうに連れて、次第に減少する。また、この厚さの減少率は、ディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する。
【００３４】
また、同図に示すように、ブレード２３の厚さは、図５を用いて前述したように、高さ方向Ｄｈのいずれの位置でも、入口縁２４から出口縁２５に向かうに連れて次第に増加してから次第に減少する。しかも、同図におけるディスク側縁２７からの距離の割合が０の位置での厚さ曲線（太実線）やディスク側縁２７からの距離の割合が０．２の位置での厚さ曲線（点線）で顕著に示されるように、キャンバーライン方向Ｄｃｌの厚さの最大増加率ΔＴｉｍａｘの絶対値は、キャンバーライン方向Ｄｃｌの厚さの最大減少率ΔＴｄｍａｘの絶対値よりも大きい。言い換えると、ブレード２３の入口縁２４側では、出口縁２５に向かうに連れて厚さが相対的に急激に増加し、ブレード２３の出口縁２５側では、出口縁２５に向かうに連れて厚さが相対的に緩やか減少する。このキャンバーライン方向Ｄｃｌの厚さの変化率は、ディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に小さくなる。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、キャンバーライン方向Ｄｃｌの全領域で、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、しかもその減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する。このため、本実施形態では、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて減少する割合が一定のものよりも、キャンバーライン方向Ｄｃｌの全領域で、高さ方向Ｄｈの一部におけるブレード２３の厚さを薄くできる。よって、本実施形態では、インペラ２０の軽量化を図ることができる。また、軸線Ａｒを中心とする慣性モーメント、言い換えるとＧＤ２小さくすることができ、遠心圧縮機１０の起動時における負荷を軽減することができる。さらに、インペラ２０の軽量化により、このインペラ２０の高周速耐久性を高めることができる。また、インペラ２０の軽量化により、このインペラ２０の固有振動数を高めることができ、遠心圧縮機１０の起動から停止までの間でのインペラ２０の振動を抑えることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて減少する割合が一定のものよりも、入口縁２４でのブレード２３の厚さが高さ方向Ｄｈの一部で薄くなる上に、入口縁２４側では、入口縁２４から出口縁２５に向かうに連れて次第にブレード２３の厚さが厚くなる。このため、本実施形態では、インペラ２０の入口における気体の衝撃波を小さくすることができ、空力性能を高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて減少する割合が一定のものよりも、出口縁２５でのブレード２３の厚さが高さ方向Ｄｈの一部で薄くなる上に、出口縁２５側では、出口縁２５に向かうに連れて次第にブレード２３の厚さが薄くなる。このため、本実施形態では、インペラ２０の出口における気体のウェーク幅を小さくすることができる。特に、本実施形態では、ブレード２３の入口縁２４側でのキャンバーライン方向Ｄｃｌにおける厚さの変化率よりも、ブレード２３の出口縁２５側でのキャンバーライン方向Ｄｃｌにおける厚さの変化率が小さいため、インペラ２０の出口における気体のウェーク幅をより効果的に小さくすることができ、空力性能を高めることができる。
【００３８】
「遠心式流体機械の第二実施形態」
遠心式流体機械の第二実施形態について、図７〜図９を用いて説明する。
【００３９】
本実施形態の遠心式流体機械も、遠心圧縮機である。図７に示すように、本実施形態の遠心圧縮機１０ａも、図７に示すように、第一実施形態と同様、軸線Ａｒを中心として円柱状の回転軸１１と、この回転軸１１に装着されて回転軸１１と共に軸線Ａｒを中心として回転するインペラ２０ａと、このインペラ２０ａを回転可能に覆うケーシング１５と、を備えている。また、インペラ２０ａは、第一実施形態のインペラ２０と同様に、ディスク２１と複数のブレード２３ａとを有している。但し、本実施形態のインペラ２０ａは、クローズインペラである。このため、各ブレード２３ａのチップ２６にシュラウド２２が設けられている。言い換えると、複数のブレード２３ａは、ディスク２１とシュラウド２２との間に配置され、両者に接続されている。
【００４０】
このインペラ２０ａのブレード２３ａは、図８に示すように、ブレード２３ａの高さ方向Ｄｈのいずれの位置でも、その厚さがほぼ同じである。また、インペラ２０ａのブレード２３ａは、第一実施形態におけるブレード２３ａと同様、図９に示すように、キャンバーラインＣＬに沿ったキャンバーライン方向Ｄｃｌで、入口縁２４から出口縁２５に向かうに連れて次第にその厚さが増加してから次第に減少する。しかも、キャンバーライン方向Ｄｃｌの厚さの最大増加率ΔＴｉｍａｘの絶対値は、キャンバーライン方向Ｄｃｌの厚さの最大減少率ΔＴｄｍａｘの絶対値よりも大きい。言い換えると、ブレード２３ａの入口縁２４側では、出口縁２５に向かうに連れて厚さが相対的に急激に増加し、ブレード２３ａの出口縁２５側では、出口縁２５に向かうに連れて厚さが相対的に緩やか減少する。
【００４１】
このため、本実施形態でも、第一実施形態と同様、インペラ２０ａの入口における気体の衝撃波を小さくすることができる上に、インペラ２０ａの出口における気体のウェーク幅を小さくすることができる。よって、本実施形態でも、インペラ２０ａの空力性能を高めることができる。
【００４２】
「流体装置の実施形態」
流体装置の一実施形態について、図１０を用いて説明する。
【００４３】
流体装置として、図１０に示すように、回転駆動軸３１と、複数の遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚと、回転駆動軸３１の回転を複数の遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの回転軸１１ｘ，１１ｙ，１１ｚに伝達する駆動力伝達機構３２と、を備えているものがある。駆動力伝達機構３２は、回転駆動軸３１に設けられている駆動ギヤ３３と、各遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの回転軸１１ｘ，１１ｙ，１１ｚに設けられている従動ギヤ３４と、駆動ギヤ３３の回転を従動ギヤ３４に伝える伝達ギヤ３５と、を有する。駆動力伝達機構３２は、回転駆動軸３１の回転を各ギヤ３３,３４,３５を介して各遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの回転軸１１ｘ，１１ｙ，１１ｚに伝えることで、回転駆動軸３１の回転を増速させる。よって、この駆動力伝達機構３２は、増速機として機能する。
【００４４】
複数の遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのうち、１以上の第一段遠心圧縮機１０ｘは、外部からの気体を吸込み、これを昇圧する。複数の遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのうち、１以上の第二段遠心圧縮機１０ｙは、第一段遠心圧縮機１０ｘで昇圧された気体をさらに昇圧する。残りの第三段遠心圧縮機１０ｚは、第二段遠心圧縮機１０ｙで昇圧された気体をさらに昇圧して、これを外部に吐出する。このため、この流体装置では、第一段遠心圧縮機１０ｘの吐出口と第二段遠心圧縮機１０ｙの吸込口とが配管３７で接続され、第二段遠心圧縮機１０ｙの吐出口と第三段遠心圧縮機１０ｚの吸込口とが配管３８で接続されている。
【００４５】
このように、複数の遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの各回転軸１１ｘ，１１ｙ，１１ｚと回転駆動軸３１とが駆動力伝達機構３２で連結され、各段の遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚで順次気体を昇圧する流体装置は、ギヤード圧縮機と呼ばれることがある。そこで、以下では、この種の流体装置をギヤード圧縮機３０と呼ぶことにする。
【００４６】
ギヤード圧縮機３０では、第一段遠心圧縮機１０ｘに、流量係数が大きなインペラが用いられる。このようなインペラでは、機械マッハ数が最大で１．３（大気吸込条件下ではインペラ周速で４３０ｍ／ｓ）程度になることがある。よって、このようなインペラには、高周速耐久性や高い空力性能が要求される。
【００４７】
そこで、本実施形態では、第一段遠心圧縮機１０ｘとして、上記第一実施形態又は上記第二実施形態の遠心圧縮機を用いる。
【００４８】
なお、本実施形態は、第一段遠心圧縮機１０ｘのみに上記第一実施形態又は上記第二実施形態の遠心圧縮機を用いる例であるが、第二段遠心圧縮機１０ｙや第三段遠心圧縮機１０ｚにも、上記第一実施形態又は上記第二実施形態の遠心圧縮機を用いてもよい。また、本実施形態のギヤード圧縮機３０は、第一段から第三段までの遠心圧縮機１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを有する例であるが、ギヤード圧縮機は、第一段及び第二段のみの遠心圧縮機を有するものであっても、四段以上の遠心圧縮機を有するものであってもよい。
【００４９】
「変形例」
第一実施形態では、キャンバーライン方向Ｄｃｌの全領域で、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、しかもその減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少する。しかしながら、ブレード２３中でキャンバーライン方向Ｄｃｌの中間位置よりも出口縁２５側であって、出口縁２５を含む出口領域のみで、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、その減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少するようにしてもよい。また、ブレード２３中でキャンバーライン方向Ｄｃｌの中間位置よりも入口縁２４側であって、入口縁２４を含む入口領域のみで、又はこの入口領域及び前述の出口領域のみで、ブレード２３の厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、その減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少するようにしてもよい。
【００５０】
第二実施形態では、ブレード２３ａの厚さが高さ方向Ｄｈのいずれの位置でもほぼ同じである。しかしながら、第二実施形態のように、クローズドインペラのブレード２３ａに関しても、第一実施形態と同様、キャンバーライン方向Ｄｃｌの少なくとも一領域で、ブレードの厚さがディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少し、しかもその減少率がディスク側からチップ側に向かうに連れて次第に減少するようにしてもよい。
【００５１】
以上の各実施形態は、いずれも遠心式流体機械が遠心圧縮機である例である。しかしながら、遠心式流体機械であれば、遠心圧縮機に限定されず、例えば、遠心ポンプであってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０，１０ａ,１０ｘ，１０ｙ，１０ｚ：遠心圧縮機（遠心式流体機械）、１１，１１ｘ，１１ｙ，１１ｚ：回転軸、１５：ケーシング、２０，２０ａ：インペラ、２１：ディスク、２２：シュラウド、２３,２３ａ：ブレード、２４：入口縁、２５：出口縁、２６：チップ、２７：ディスク側縁、２８：正圧面、２９：負圧面、３０：ギヤード圧縮機（流体装置）、Ａｒ：軸線、ＣＬ：キャンバーライン、Ｄａ：軸線方向、Ｄｃ：周方向、Ｄｃｌ：キャンバーライン方向、Ｄｈ：高さ方向、Ｄｒ：径方向
【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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