(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の断面形状が円形に形成された環状のハブと、
前記ハブの外周面に配置された複数の第一ブレードと、
前記ハブの外周面において、前記第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に配置された複数の第二ブレードと、
を備え、
前記第二ブレードは、前記第一ブレードの翼枚数より多く、かつ、２倍未満の翼枚数である、
ことを特徴とする遠心圧縮機のインペラ。
【請求項２】
軸方向の断面形状が円形に形成された環状のハブと、
前記ハブの外周面に配置された複数の第一ブレードと、
前記ハブの外周面において、前記第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に配置された複数の第二ブレードと、
を備え、
前記第二ブレードは、前記第一ブレードの翼枚数より多く、かつ、前記第一ブレードの２倍未満の翼枚数であり、
前記第一ブレードの翼枚数と前記第二ブレードの翼枚数とは互いに素である、
ことを特徴とする遠心圧縮機のインペラ。
【請求項３】
前記第二ブレードの前縁端は、子午面長さの１／２の位置より流体の流れ方向の下流側に配置されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
【請求項４】
軸方向の断面形状が円形に形成された環状のハブと、
前記ハブの外周面に配置された複数の第一ブレードと、
前記ハブの外周面において、前記第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に配置された複数の第二ブレードと、を有するインペラと、
前記インペラを内部の空間に収容し、回転自在に支持するハウジングと、
流体が該インペラの前縁側から軸方向に沿って吸入される吸入通路と、
前記インペラで圧送された流体が該インペラの半径方向の外側に排出される排出通路と、
を備え、
前記第二ブレードは、前記第一ブレードの翼枚数より多く、かつ、２倍未満の翼枚数である、
ことを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項５】
軸方向の断面形状が円形に形成された環状のハブと、
前記ハブの外周面に配置された複数の第一ブレードと、
前記ハブの外周面において、前記第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に配置された複数の第二ブレードと、を有するインペラと、
前記インペラを内部の空間に収容し、回転自在に支持するハウジングと、
流体が該インペラの前縁側から軸方向に沿って吸入される吸入通路と、
前記インペラで圧送された流体が該インペラの半径方向の外側に排出される排出通路と、
を備え、
前記第二ブレードは、前記第一ブレードの翼枚数より多く、かつ、前記第一ブレードの２倍未満の翼枚数であり、
前記第一ブレードの翼枚数と前記第二ブレードの翼枚数とは互いに素である、
ことを特徴とする遠心圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機のインペラに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機は、ハウジングと、ハウジングの内部に回転可能に配置されたインペラと、インペラを回転させる駆動装置とから構成されている。駆動装置によってインペラを回転させて、インペラの軸線方向の前側からハウジングに流体を吸い入れ、吸い入れた流体をインペラによって昇圧してハウジングの外部に吐出する。【０００３】
別個のエクスデューサブレードとインデューサーブレードとを有するインペラを備え、これらの間に固定ステータベーンの列が配置された遠心圧縮機段を有する遠心圧縮機組立体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遠心圧縮機は、流体の流れ方向の下流側に向かって半径が拡大する流路を有している。このため、遠心圧縮機は、半径が大きくなる下流側で、翼枚数の設計指標の一つであるソリディティ（弦節比）が低下する。ソリディティが減少し過ぎると、流体の流れが十分に転向されなくなるおそれがある。ソリディティが増加し過ぎると、摩擦損失の増加につながるおそれがある。【０００６】
従来は、下流側の翼間ピッチにスプリッタブレードを追加して、ソリディティを増加させていた。しかしながら、翼間ピッチにスプリッタブレードを追加すると、ソリディティが過大になる領域が生じることがある。【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、流体の流れ方向の下流側において、ソリディティが適切に増加する遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機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】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明のインペラは、軸方向の断面形状が円形に形成された環状のハブと、前記ハブの外周面に配置された複数の第一ブレードと、前記ハブの外周面において、前記第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に配置された複数の第二ブレードと、を備え、前記第二ブレードは、前記第一ブレードの２倍未満の翼枚数である、ことを特徴とするものである。【０００９】
この構成によれば、第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に、第一ブレードの２倍未満の翼枚数の第二ブレードを設けることで、流体の流れ方向の下流側において、ソリディティを適切に増加することができる。【００１０】
本発明のインペラでは、第二ブレードの前縁端は、子午面長さの１／２の位置より流体の流れ方向の下流側に配置されていることを特徴としている。【００１１】
この構成によれば、流体の流れ方向の下流側で、ソリディティが減少する子午面長さの位置において、ソリディティを適切に増加することができる。【００１２】
本発明のインペラでは、前記第一ブレードの翼枚数と前記第二ブレードの翼枚数とは互いに素であることを特徴としている。【００１３】
この構成によれば、第一ブレードと第二ブレードとが流れ方向に並ばないように配置することで、第二ブレードの性能が低下することを抑制することができる。【００１４】
また、本発明の遠心圧縮機は、軸方向の断面形状が円形に形成された環状のハブと、前記ハブの外周面に配置された複数の第一ブレードと、前記ハブの外周面において、前記第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に配置された複数の第二ブレードと、を有するインペラと、前記インペラを内部の空間に収容し、回転自在に支持するハウジングと、流体が該インペラの前縁側から軸方向に沿って吸入される吸入通路と、前記インペラで圧送された流体が該インペラの半径方向の外側に排出される排出通路と、を備え、前記第二ブレードは、前記第一ブレードの２倍未満の翼枚数であることを特徴とするものである。【００１５】
この構成によれば、第一ブレードの後縁端より流体の流れ方向の下流側に、第一ブレードの２倍未満の翼枚数の第二ブレードを設けることで、流体の流れ方向の下流側において、ソリディティを適切に増加させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機によれば、流体の流れ方向の下流側において、ソリディティを適切に増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第一実施形態に係る遠心圧縮機を備えた過給機の断面図である。
【図２】図２は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの断面図である。
【図３】図３は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。
【図５】図５は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。
【図６】図６は、第二実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、第二実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の他の例を示すグラフである。
【図８】図８は、第三実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。
【図９】図９は、第三実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。
【図１０】図１０は、従来の遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、従来の遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
【００１９】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る遠心圧縮機を備えた過給機の断面図である。図２は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの断面図である。本実施形態では、遠心圧縮機１が適用された過給機の一例として排気タービン過給機１００について説明する。
【００２０】
図１に示すように、排気タービン過給機１００は、図示しないエンジンから排出された排気ガスによってタービン１１０が駆動して、タービン１１０の回転が回転軸５を介して伝達されて遠心圧縮機１が駆動する。
【００２１】
遠心圧縮機１は、例えば、自動車、船舶、その他の産業用機械、送風機に適用される。図１、図２に示すように、遠心圧縮機１は、ハウジング２と、吸入通路３と、排出通路（ディフューザ）４と、回転軸５と、インペラ６とを有している。遠心圧縮機１は、回転軸５が回転することによって、インペラ６が回転して、流体を吸入通路３を介してハウジング２に吸い入れる。吸い入れた流体を、回転するインペラ６によって昇圧して、排出通路４から排出する。そして、圧縮した流体の動圧を静圧に変換して、図示しない吐出口から外部に吐出する。
【００２２】
ハウジング２は、中空形状に形成されている。ハウジング２は、内部の空間に回転軸５とインペラ６とを収容している。
【００２３】
吸入通路３は、回転軸５の軸線方向（以下、「軸線方向」という。）に沿って、流体をハウジング２に吸い入れる。吸入通路３は、ハウジング２のシュラウド２１によって区画されている。吸入通路３は、吸い入れた流体をインペラ６の前面部に対して供給する。
【００２４】
排出通路４は、回転軸５の径方向（以下、「径方向」という。）の外側に、インペラ６によって昇圧された流体を排出する。排出通路４は、ハウジング２のシュラウド２１とシュラウド２２とによって区画されている。
【００２５】
回転軸５は、ハウジング２の内部の空間に回転自在に軸支されている。回転軸５は、一方の端部に駆動装置であるタービン１１０が連結されている。回転軸５は、タービン１１０によって軸線回りに回転する。回転軸５は、ハブ７を介して外周部にインペラ６が固定されている。
【００２６】
インペラ６は、吸入通路３から吸い入れた流体を昇圧して、圧縮した流体を排出通路４を介して排出する。インペラ６は、ハブ７と、第一ブレード８と、第二ブレード９とを有する。
【００２７】
ハブ７は、軸線方向の断面形状が円形に形成された環状に形成されている。ハブ７は、外周面が軸線方向に沿って吸入通路３から遠ざかるにつれて、径方向の内側から外側へ凹状に湾曲した形状に形成されている。ハブ７は、回転軸５の外周面に固定されている。ハブ７は、回転軸５の回転に連動して、軸線回りに回転する。ハブ７の外周面には、複数の第一ブレード８と複数の第二ブレード９とが配置されている。
【００２８】
第一ブレード８は、インペラ６における流体の流れ方向の上流側（以下、「上流側」という。）に配置されている。より詳しくは、第一ブレード８は、第二ブレード９の前縁端９ａより上流側に配置されている。第一ブレード８は、ハブ７の外周面に沿って複数枚が配置されている。複数の第一ブレード８は、ハブ７の外周面に周方向に等間隔で配置されている。
【００２９】
第二ブレード９は、インペラ６における流体の流れ方向の下流側（以下、「下流側」という。）に配置されている。より詳しくは、第二ブレード９は、第一ブレード８の後縁端８ｂより下流側に配置されている。第二ブレード９の前縁端９ａと第一ブレード８の後縁端８ｂとの間には隙間Ｓが空いている。第二ブレード９は、ハブ７の外周面に沿って複数枚が配置されている。複数の第二ブレード９は、ハブ７の外周面に周方向に等間隔で配置されている。
【００３０】
第二ブレード９は、前縁端９ａのチップ側が、インペラ６のソリディティσの減少量が増加する、インペラ６の無次元子午面長さｍの位置にある。インペラ６のソリディティσの減少量が増加する、インペラ６の無次元子午面長さｍは、０．５以上である。本実施形態において、前縁端９ａのチップ側は、インペラ６の無次元子午面長さｍが０．５の位置にあるものとする。
【００３１】
第二ブレード９は、前縁端９ａのハブ７側の位置は限定されない。例えば、図２に示すように、前縁端９ａのハブ７側は、前縁端９ａのチップ側の位置を通って径方向に沿った直線がハブ７と交差する位置としてもよい。または、例えば、前縁端９ａのハブ７側は、前縁端９ａのチップ側の位置を通って軸線方向に沿った直線がハブ７と交差する位置としてもよい。
【００３２】
本実施形態においては、ソリディティσは、翼の子午面コード長／翼間ピッチで定義する。ソリディティσは、小さ過ぎると流体の流れが十分に転向されない。ソリディティσは、大き過ぎると摩擦損失の増加につながるおそれがある。このため、ソリディティσは、適切な範囲（目標範囲）に収めることが好ましい。本実施形態においては、ソリディティσの目標範囲を、例えば、σlow以上、σhigh以下とする。
【００３３】
図３を用いて、ソリディティσの無次元子午面長さｍに対する変化について説明する。図３は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の一例を示すグラフである。破線は、８枚のブレードを有する従来のインペラのソリディティσを示す。実線は、本実施形態に係る、８枚の第一ブレード８と１０枚の第二ブレード９とを有するインペラ６のソリディティσを示す。従来のインペラのソリディティσは、特に、無次元子午面長さｍが０．５程度から無次元子午面長さｍが大きくなるほど急激に減少する。
【００３４】
ソリディティσが減少する領域においてソリディティσが適切な範囲に収まるように、第二ブレード９を配置する位置と、第二ブレード９の翼枚数とを選定する。
【００３５】
ソリディティσが減少する領域においてソリディティσを増加するために、ソリディティσが減少する領域に第二ブレード９を配置する。これにより、本実施形態においては、第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側を無次元子午面長さｍが０．５の位置にして、第二ブレード９を配置する。
【００３６】
第二ブレード９を追加してソリディティσが適切な範囲に収まるように、翼枚数を選定する。さらに、第二ブレード９は、第一ブレード８の２倍未満の翼枚数とする。言い換えると、第二ブレード９は、従来のブレードに対して１対１で配置されるスプリッタブレードの翼枚数以下とする。さらにまた、第二ブレード９は、第一ブレード８以上の翼枚数とする。これらより、本実施形態では、第二ブレード９は、１０枚とする。
【００３７】
図４、図５を用いて、本実施形態における、第一ブレード８と第二ブレード９との配置について説明する。図４は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。図５は、第一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。本実施形態では、第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側を無次元子午面長さｍが０．５の位置に配置されている。言い換えると、本実施形態においては、第一ブレード８の無次元子午面長さｍと第二ブレード９の無次元子午面長さｍとは同じ長さである。本実施形態では、第一ブレード８は８枚、第二ブレード９は１０枚配置されている。本実施形態において、第一ブレード８１と第二ブレード９１と、第一ブレード８５と第二ブレード９６とは、流体の流れ方向に並んで配置されている。
【００３８】
次に、このように構成されたインペラ６の作用について説明する。
【００３９】
タービン１１０によってインペラ６が回転すると、吸入通路３から吸い込まれた流体がインペラ６に流入する。本実施形態においては、インペラ６の上流側に、８枚の第一ブレード８が配置されている。本実施形態においては、インペラ６の下流側に、１０枚の第二ブレード９が配置されている。第一ブレード８の後縁端８ｂと第二ブレード９の前縁端９ａとの間には隙間Ｓが空いている。
【００４０】
流体は、第一ブレード８に対して前縁端８ａから流入すると、第一ブレード８の後縁端８ｂを通過するまでの間に昇圧される。昇圧された流体は、第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側から、隙間Ｓを介して、第二ブレード９の前縁端９ａの翼負圧面Ｐ９２側に向かって流れる。これにより、翼圧力面Ｐ８１側と翼負圧面Ｐ９２側との間で運動量が交換され、流れが均一化される。このようにして、第二ブレード９の翼負圧面Ｐ９２における境界層の発達が抑制される。第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側において気流の剥離が発生することを抑制される。
【００４１】
第一ブレード８と第二ブレード９の翼枚数が異なるので、第一ブレード８と第二ブレード９との位置関係は、例えば、図４に示すように、インペラ６の周方向において不均一になる。これにより、第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側から、第二ブレード９の前縁端９ａの翼負圧面Ｐ９２側に向かう流体の流れは、インペラ６の周方向において流量の偏りを生じにくい。
【００４２】
図３を用いて、このように構成されたインペラ６のソリディティσの無次元子午面長さｍに対する変化について説明する。インペラ６は、無次元子午面長さｍが０．５まで破線と同様に減少し、無次元子午面長さｍが０．５で、ソリディティσがσ１まで増加してから減少する。インペラ６では、無次元子午面長さｍが０．０から１．０の間において、ソリディティσが目標範囲に収まっている。これに対して、従来のインペラのソリディティσは、無次元子午面長さｍが約０．９５以上で、ソリディティσがσlowより減少し目標範囲を逸脱する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、第一ブレード８の下流側に、第一ブレード８と異なる翼枚数の第二ブレード９を配置することで、ソリディティσが減少する領域においてソリディティσを増加させることができる。さらに、本実施形態は、第二ブレード９を配置する位置と、第二ブレード９の翼枚数とを適切に選定することで、ソリディティσの増加量を適切な範囲に収めることができる。
【００４４】
本実施形態によれば、流体が第一ブレード８から第二ブレード９へ通過する際に、第一ブレード８の後縁端８ｂ側から排出された流体は、第一ブレード８の翼圧力面Ｐ８１側から第二ブレード９の翼負圧面Ｐ９２側に向かって流れる。これにより、本実施形態によれば、翼圧力面Ｐ８１側と翼負圧面Ｐ９２側との間で運動量が交換されるので、流体の流れを均一化することができる。このようにして、本実施形態によれば、第二ブレード９の翼負圧面Ｐ９２における境界層の発達を抑制することができる。本実施形態は、第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側において気流の剥離が発生することを抑制することができる。
【００４５】
本実施形態によれば、第一ブレード８の翼圧力面Ｐ８１側から第二ブレード９の翼負圧面Ｐ９２側に向かって流体が流れるので、第二ブレード９の翼負圧面Ｐ９２近傍に低エネルギ流体が滞留することを抑制することができる。これにより、本実施形態は、インペラ効率を向上することができる。
【００４６】
本実施形態によれば、第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側において気流の剥離が発生することが抑制される。これにより、本実施形態は、第一ブレード８の後縁端８ｂにおけるウェークを抑制することができる。このようにして、本実施形態によれば、損失が低減され、圧縮効率の低減が抑制されるので、インペラ６の性能の低下を抑制することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態は、下流側に位置するディフューザ、スクロールの性能を向上させることが可能となる。
【００４８】
比較のために、図１０、図１１を用いて、従来のように、ソリディティσが低下する下流側において、翼間ピッチにスプリッタブレードを設ける場合について説明する。図１０は、従来の遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の一例を示すグラフである。図１１は、従来の遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の他の例を示すグラフである。図１０は、８枚のブレードに対して、無次元子午面長さｍが０．４の位置に、８枚のスプリッタブレードを追加した場合である。図１１は、５枚のブレードに対して、無次元子午面長さｍが０．４の位置に、５枚のスプリッタブレードを追加した場合である。どちらの場合も、無次元子午面長さｍが０．４で、ソリディティσが２倍に増加する。図１０においては、スプリッタブレードの前縁端においてソリディティσが過大になり、ソリディティσの適切な範囲から逸脱する領域がある。そこで、スプリッタブレードの後縁端のソリディティσを適切な範囲に収めようとすると、図１１に示すように、スプリッタブレードの前縁端においてソリディティσが過小になり、ソリディティσの適切な範囲から逸脱する領域がある。このように、従来のようにスプリッタブレードを使用すると、ソリディティσを適切に増加することができない。
【００４９】
［第二実施形態］
図６、図７を参照しながら、本実施形態に係るインペラ６について説明する。図６は、第二実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の一例を示すグラフである。図７は、第二実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの無次元子午面長さとソリディティとの関係の他の例を示すグラフである。インペラ６は、基本的な構成は第一実施形態のインペラ６と同様である。以下の説明においては、インペラ６と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
第二ブレード９は、上述したように、インペラ６のソリディティσの減少量が増加する、インペラ６の無次元子午面長さｍの位置に前縁端９ａのチップ側が配置されている。本実施形態ではは、第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側は、インペラ６の無次元子午面長さｍが０．５より下流側であることが好ましい。なお、インペラ６の無次元子午面長さｍが０．５より上流側は、ソリディティσの変化が小さいインデューサー領域である。
【００５１】
図６、図７を用いて、ソリディティσの無次元子午面長さｍに対する変化について説明する。破線は、８枚のブレードを有する従来のインペラのソリディティσを示す。実線は、本実施形態に係る、８枚の第一ブレード８と１０枚の第二ブレード９とを有するインペラ６のソリディティσを示す。本実施形態においては、ソリディティσは、σＡを目標値とする。
【００５２】
図６において、第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側は、インペラ６の無次元子午面長さｍが０．３の位置にある。ソリディティσは、無次元子午面長さｍが０．３まで破線と同様にσ２まで減少し、無次元子午面長さｍが０．３でσ３に増加してから無次元子午面長さｍが１．０でσ４まで減少する。このように、前縁端９ａのチップ側をインペラ６の無次元子午面長さｍが０．３の位置にすると、ソリディティσの目標値に対する偏差が大きくなる。
【００５３】
図７において、第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側は、インペラ６の無次元子午面長さｍが０．７の位置にある。ソリディティσは、無次元子午面長さｍが０．７まで破線と同様にσ５まで減少し、無次元子午面長さｍが０．７でσ６に増加してから無次元子午面長さｍが１．０でσ７まで減少する。このように、前縁端９ａのチップ側をインペラ６の無次元子午面長さｍが０．７の位置にすると、ソリディティσの目標値に対する偏差が小さくなる。
【００５４】
第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側をインペラ６の無次元子午面長さｍが０．７より大きい位置にすると、ソリディティσが目標値に対して大きく下回る。言い換えると、前縁端９ａのチップ側をインペラ６の無次元子午面長さｍが０．７より大きい位置にすると、ソリディティσの目標値に対する偏差が大きくなる。
【００５５】
図３に示すように、第二ブレード９の前縁端９ａのチップ側をインペラ６の無次元子午面長さｍが０．５の位置にすると、無次元子午面長さｍが０．５の位置でソリディティσが目標値に対して大きく上回る。言い換えると、前縁端９ａのチップ側をインペラ６の無次元子午面長さｍが０．５の位置にすると、ソリディティσの目標値に対する偏差が大きくなる。
【００５６】
これらより、本実施形態においては、第二ブレード９は、前縁端９ａのチップ側がインペラ６の無次元子午面長さｍが０．７の位置にすることが好ましい。
【００５７】
次に、このように構成されたインペラ６の作用について説明する。
【００５８】
インペラ６においては、二次流れによって、第一ブレード８の後縁端８ｂの負圧面Ｐ８２側に低エネルギ流体が停滞しようとする。第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側から、第二ブレード９の前縁端９ａの翼負圧面Ｐ９２側に向かう流れによって、第一ブレード８の後縁端８ｂの負圧面Ｐ８２側に停留する低エネルギ流体が低減される。これにより、第一ブレード８の後縁端８ｂにおけるウェークが抑制される。このようにして、インペラ６における損失が低減され、圧縮効率の低減が抑制されるので、インペラ６の性能の低下が抑制される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第一ブレード８に対して、インペラ６の無次元子午面長さｍが０．５より下流側に、第一ブレード８と異なる翼枚数の第二ブレード９を配置することで、ソリディティσが減少する領域においてソリディティσを適切に増加させることができる。
【００６０】
本実施形態によれば、第一ブレード８の後縁端８ｂの翼圧力面Ｐ８１側から、第二ブレード９の前縁端９ａの翼負圧面Ｐ９２側に向かう流れによって、第一ブレード８の後縁端８ｂの負圧面Ｐ８２側に停留する低エネルギ流体を低減することができる。
【００６１】
本実施形態は、低エネルギー流体の滞留しやすい位置において、第一ブレード８と第二ブレード９とが隙間Ｓを空けて配置されている、言い換えると、第一ブレード８と第二ブレード９とに分割されている。これにより、本実施形態は、第一ブレード８の後縁端８ｂの負圧面Ｐ８２側に停留する低エネルギ流体が低減される。これにより、本実施形態は、遠心圧縮機１の出口の流れが周方向に不均一なものになる、いわゆるジェットウェーク構造を効果的に解消することができる。
【００６２】
［第三実施形態］
図８、図９を参照しながら、本実施形態に係るインペラ６について説明する。図８は、第三実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。図９は、第三実施形態に係る遠心圧縮機のインペラの第一ブレードと第二ブレードとの配置を示す概略図である。
【００６３】
第一ブレード８Ａの翼枚数と第二ブレード９Ａの翼枚数とは、互いに素である。本実施形態においては、第一ブレード８Ａは８枚配置され、第二ブレード９Ａは１１枚配置されている。このような第一ブレード８Ａと第二ブレード９Ａとは、ハブ７の外周面に流体の流れ方向に並ばないように位置をずらして配置されている。
【００６４】
本実施形態においては、第一ブレード８１から第一ブレード８８と第二ブレード９１から第二ブレード９１１とは、いずれも流体の流れ方向にずれて配置されている。
【００６５】
次に、このように構成されたインペラ６の作用について説明する。
【００６６】
第一ブレード８Ａと第二ブレード９Ａとは、ハブ７の外周面に流体の流れ方向に並んでいないため、第一ブレード８Ａの後縁端において生じたウェークが、第二ブレード９Ａに干渉することが抑制される。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば、第一ブレード８Ａと第二ブレード９Ａとは互いに素である翼枚数であり、ハブ７の外周面に流体の流れ方向に並んでいない。これにより、本実施形態によれば、第一ブレード８Ａの後縁端において生じたウェークが、第二ブレード９Ａに干渉することを抑制することができる。これにより、本実施形態は、第二ブレード９Ａの性能が低下することを抑制することができる。
【００６８】
これに対して、第一ブレードの翼枚数と第二ブレードの翼枚数とが互いに素ではない場合、周方向において、第一ブレードと第二ブレードの位置関係が周期性を有するおそれがある。特に、第一ブレードと第二ブレードとが流体の流れ方向に並んだ位置になると、第一ブレードの後縁端において生じたウェークが、第二ブレードに干渉して第二ブレードの性能が低下するおそれがある。
【符号の説明】
【００６９】
１      遠心圧縮機
２      ハウジング
３      吸入通路
４      排出通路
５      回転軸
６      インペラ
７      ハブ
８      第一ブレード
８ｂ    後縁端
９      第二ブレード
９ａ    前縁端
１００  排気タービン過給機
１１０  タービン
Ｓ      隙間
【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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【図１１】
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