JP5308319B2 - 遠心圧縮機の羽根車 - Google Patents

Description

本発明は、車両用、舶用ターボチャージャ等に用いられる遠心圧縮機の羽根車に関するものであり、特に、互いに隣り合うフルブレード（全翼）の間に設けられるスプリッタブレード（短翼）の翼形状であって、流体の入口部の翼形状に関する。

車両用、舶用ターボチャージャのコンプレッサ部等に用いられる遠心圧縮機は、羽根車の回転を介して流体に運動エネルギーを与えるとともに、径方向外側に流体を吐出することで遠心力による圧力上昇を得るものである。この遠心圧縮機は広い運転範囲において高圧力比と高効率化が要求されるため、図９に示すような互いに隣り合うフルブレード（全翼）０１の間にスプリッタブレード（短翼）０３を設けたインペラ（羽根車）０５がよく用いられるとともに、その翼形状について様々な工夫がなされている。

このスプリッタブレード０３を有するインペラ０５は、図９、図１０（図９の径方向の部分断面図）に示すように、フルブレード０１とスプリッタブレード０３がハブ０７面上に交互に設置されるが、一般的なスプリッタブレード０３は、フルブレード０１の上流側を単に切除した形状とされている。
この一般的なスプリッタブレード０３の場合は、図１１（図１０のＡ−Ａ線断面図）のように、フルブレード０１の入口端縁（ＬＥ１）より一定距離下流側にスプリッタブレード０３の入口端縁（ＬＥ２）が位置され、出口端縁（ＴＥ）は一致して設けられ、スプリッタブレード０３の入口端縁の翼角θ（入口端縁の方向とインペラ０５の軸方向Ｇとの成す角度として示す）は、フルブレード０１間の流路を流れる流体の流れ方向Ｆと同一に設定されている。

しかし、図１１のように、スプリッタブレード０３の入口端縁を、フルブレード０１間の周方向中心位置で、単にフルブレード０１の上流側を切除した形状としてスプリッタブレード０３を設計すると、スプリッタブレード０３の両側に形成されるフルブレード０１の圧力面側Ｓａのスロート面積Ａ１と、負圧面側Ｓｂのスロート面積Ａ２に、Ａ１＜Ａ２の差が生じることから、各流路の流量に不均一が生じ、流体を均等分配することができず、翼負荷が不均等となり流路損失も増えて、インペラ効率の向上が妨げられる問題があった。なお、スロート面積とは、図１１のようなスプリッタブレードの入口端縁からフルブレード０１の圧力面または負圧面までの最短距離をなす位置における断面積をいう。

そこで、特許文献１（特開平１０−２１３０９４号公報）に開示されている技術が知られおり、この特許文献１は、図１２のように、スプリッタブレード０９の入口端縁の翼角θ翼角を、θ＋Δθと大きく取る（流体の流れ方向Ｆに対してΔθ大きく設定する）ことで、すなわち、フルブレード０１の負圧面側Ｓｂに寄せることで、スプリッタブレード０９の両側通路のスロート面積を同一（Ａ１＝Ａ２）とする工夫がなされている。
また、スプリッタブレードの入口端部を、フルブレードの負圧面側に傾けたものとして特許文献２（特許３８７６１９５号公報）についても知られている。

しかし、前記特許文献１（図１２）のように、スプリッタブレード０９の入口端縁の翼角θを、θ＋Δθと大きく取ることによって、スプリッタブレード０９の傾斜が大きくなった前縁部分やフルブレード０１の負圧面側Ｓｂからの剥離流の発生が懸念されるとともに、スプリッタブレード０９の圧力面側および負圧面側の両側通路でスロート面積を同一（Ａ１＝Ａ２）としても、該両通路で流速が相違することによって流量の均一化を図ることができなくなる問題があった。

すなわち、スプリッタブレード０９の両側、つまりフルブレード０１の圧力面側と負圧面側とで流速が異なることから、フルブレード０１の間に入ってきた流体は、主に負圧面側に速い流れが集まる分布となるため、スプリッタブレード０９の両側通路の流路断面積を幾何学的に等しくしても、負圧面側が圧力面側に比べて流速が速い分、流量が増え各流路の流量に不均一が生じ、流体を均等分配することができず、翼負荷が不均等となり流路損失も増えて、インペラ効率の向上が妨げられる問題があった。

そこで、さらに特許文献３（特開２００２−３３２９９２号公報）に開示されている技術が知られている。この特許文献３では、図１３に示すように、スプリッタブレード０１１の入口端縁の翼角θをそのままとして、前縁を敢えてフルブレード０１の負圧面側に偏倚させてＡ１＞Ａ２としている。これによって、スプリッタブレード０１１の両側通路における流量の均一化を図っている。

特開平１０−２１３０９４号公報 特許３８７６１９５号公報 特開２００２−３３２９９２号公報

しかしながら、前記特許文献１〜３のいずれも、ブレード（翼）間の流れがフルブレードに沿って流れるとの仮定の基に、スプリッタブレードにより分割される流路の流量配分に着目して、翼形状の改良がなされている。
しかし、特に、翼端隙間を有するオープン型インペラの場合には、流れ場は複雑な様相を呈しており、これら複雑な内部流動に適合しない従来の翼形状では、結果として十分なインペラ性能が得られていなかった。

その複雑な内部流動を数値解析により評価したところ、フルブレードの入口端縁の先端部（翼のハブ面からの高さ方向（ケーシング側）の先端部）から発生する漏れ渦がスプリッタブレードの入口端縁の先端部（翼のハブ面からの高さ方向（ケーシング側）の先端部）近傍に到達していることが明らかとなった（図８の翼端漏れ流れＷの渦流を参照）。

この漏れ渦はフルブレードに沿って流れてはおらず、また、この漏れ渦は低エネルギー流体が集積する箇所であるため、これがスプリッタブレードの入口端縁に干渉すると剥離や渦構造の発生による損失生成が増大する。
すなわち、従来型インペラ構造ではこのフルブレードの入口端縁の先端からの漏れ渦とスプリッタブレードの入口端縁との干渉に対する対策がなされていないため、十分な性能が得られていなかった。

そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、流体の入口部から出口部にかけて互いに隣り合わせて設けられるフルブレードと、該フルブレードの間に流路の途中から出口部にかけて設けられるスプリッタブレードとを備えた遠心圧縮機の羽根車において、フルブレードの入口端縁の先端部からの漏れ渦に対するスプリッタブレードの入口端縁の干渉を回避し、高圧力比、高効率化を達成する遠心圧縮機の羽根車を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、ハブ面上に流体の入口部から出口部にかけて複数設けられるフルブレードと、互いに隣り合わせて設けられる前記フルブレードの間に形成される流路の途中から出口部にかけて設けられるスプリッタブレードとを備えた遠心圧縮機の羽根車において、前記圧縮機の回転方向後側に位置する後側フルブレードの入口端縁から該後側フルブレードに隣接して回転方向前側に設けられる前側フルブレードへの最小間隔を形成するスロートの中心位置と前記前側フルブレードの入口端縁とを結んで形成される漏れ渦ラインよりもフルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に前記スプリッタブレードの入口端縁を位置させてなることを特徴とする。

かかる発明によれば、スプリッタブレードの入口端部の位置を、圧縮機の回転方向後側に位置する後側フルブレードの入口端縁から該後側フルブレードに隣接して回転方向前側に設けられる前側フルブレードへの最小間隔を形成する所謂スロートを形成する位置の中心位置と、前記前側フルブレードの入口端縁と、を結んで形成される漏れ渦ラインよりもフルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に設けることによって、フルブレードの入口端縁の先端部（ケーシング側）から発生する漏れ渦がスプリッタブレードの入口端縁に干渉することが回避される。

すなわち、フルブレードの入口翼端から発生する漏れ渦は、数値解析結果によると、圧縮機の回転方向後側に位置する後側フルブレードとの間に形成されるスロートの中心位置と、前記前側フルブレードの入口端縁と、を結んで形成されるラインに沿って漏れ渦が流れることが確認された、そしてその知見を基に、スプリッタブレードの入口端縁の位置を設定するものである。

従って、スプリッタブレードの入口端縁の位置を、前記漏れ渦ラインよりフルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に設けることによって、漏れ渦がスプリッタブレードの入口端縁の先端部に干渉して発生する剥離やさらなる渦構造の発生によって流れの損出生成が増大して効率低下につながる問題が解消されて、羽根車の効率低下を防止して、高圧力比および高効率化を達成できる。

また、本発明において好ましくは、前記スプリッタブレードの入口端縁の翼高さ方向の先端部を前記前側フルブレード側に傾斜しているとよい。
かかる構成によると、フルブレードの入口端縁の先端部（ケーシング側）から発生する漏れ渦は、主にスプリッタブレードの入口端縁における先端部に干渉するため、この先端部をさらに前側フルブレード側に傾斜させることで、漏れ渦の干渉をさらに確実に回避できようになる。
すなわち、スプリッタブレードの入口端縁を、フルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に大きく下げて位置させるとスプリッタブレードの長さが短くなり、スプリッタブレード本来の高圧力比および高効率化の機能を発揮できなくなるため、スプリッタブレードの長さは確保しつつ前記漏れ渦に対する回避を効果的に得ることができる。

また、前記前側フルブレード側への傾斜角度は、前記後側フルブレードに沿った傾斜角度に対して、さらに５°〜８°傾斜していることが望ましい。
数値解析結果に基づいて、５°未満であると、傾斜させることによる漏れ渦流れに対する回避効果が期待できず、また８°を超えて傾斜させるとその傾斜部分がスプリッタブレードと前側フルブレードの間を流れる流体の流れに対して流路抵抗を生じ問題があるため、５°〜８°傾斜していることが望ましい。

また、本発明において、前記スプリッタブレードの入口端縁を前記前側フルブレードと前記後側フルブレードとの周方向中間位置より前記前側フルブレード側に偏って位置されるとよい。
このように構成することによって、漏れ渦流れに対する回避ができる上にさらに、スプリッタブレードによって分割されるフルブレード間内の各通路の流量配分の均一化が図れる。
すなわち、スプリッタブレードの両側、つまりフルブレードの圧力面側と負圧面側とで流速が異なることから、フルブレードの間に入ってきた流体は、主に負圧面側に速い流れが集まる分布となるため、スプリッタブレードの両側通路の流路断面積を幾何学的に等しくしても、負圧面側が圧力面側に比べて流速が速い分、流量が増え各流路の流量に不均一が生じ、流体を均等分配することができず、翼負荷が不均等となり流路損失も増えて、羽根車の効率向上が妨げられる問題があるが、このような問題に対して、前側フルブレード側に寄せて、つまり負圧面側に寄せて流路断面積を狭めることによって、スプリッタブレードによって分割されるフルブレード間内の各通路の流量配分の均一化が図れる。

本発明によれば、流体の入口部から出口部にかけて互いに隣り合わせて設けられるフルブレードと、該フルブレードの間に流路の途中から出口部にかけて設けられるスプリッタブレードとを備えた遠心圧縮機の羽根車において、前記圧縮機の回転方向後側に位置する後側フルブレードの入口端縁から該後側フルブレードに隣接して回転方向前側に設けられる前側フルブレードへの最小間隔を形成するスロートの中心位置と前記前側フルブレードの入口端縁とを結んで形成される漏れ渦ラインよりもフルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に前記スプリッタブレードの入口端縁を位置させるため、フルブレードの入口端縁の先端部からの漏れ渦に対するスプリッタブレードの入口端縁の干渉を回避し、高圧力比、高効率化を達成する遠心圧縮機の羽根車を提供できる。

本発明のスプリッタブレードが設けられた遠心圧縮機の羽根車の要部を示す斜視図である。 第１実施形態のフルブレードとスプリッタブレードとの関係を示す断面説明図である。 第２実施形態のフルブレードとスプリッタブレードとの関係を示す断面説明図である。 第３実施形態のフルブレードとスプリッタブレードとの関係を示す断面説明図である。 第４実施形態のフルブレードとスプリッタブレードとの関係を示す断面説明図である。 図２、図３、図４、図５におけるＸ方向視における翼の立設状態を示す説明図であり、（ａ）が図２のＸ方向視を示し、（ｂ）が図３のＸ方向視を示し、（ｃ）が図４のＸ方向視を示し、（ｄ）が図５のＸ方向視を示す。 フルブレード間を流れる流体の測数値解析結果のマッハ数分布を示す説明図である。 スプリッタブレードの入口端部の先端部に形成されるフルブレード先端部からの翼端漏れ流れを示す数値解析結果である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。

（第１実施形態）
図１は本発明のスプリッタブレードが適用される遠心圧縮機のインペラ（羽根車）の要部を示す斜視図である。インペラ１は、図示しないローター軸に嵌着されたハブ３の上面に複数の互いに隣り合うフルブレード（全翼）５と、そのフルブレード５の間に設けられるスプリッタブレード（短翼）７とが、周方向に等ピッチで交互に立設されている。そして、スプリッタブレード７は、フルブレード５よりも流体の流れ方向に対して長さが短く、フルブレード５、５の間に形成される流路９の途中から出口部にかけて設けられている。

図２には、スプリッタブレード７とフルブレード５との関係を、ブレードの長手方向に沿った断面形状を示す（図１０のＡ−Ａ線断面図に相当）。ここでの形状はケーシング側位置、すなわち翼先端部位置における形状を示す。また、インペラ１は矢印方向に回転するものとする。

スプリッタブレード７のリーディングエッジである入口端縁７ａは、フルブレード５のリーディングエッジである入口端縁５ａより流れ方向下流側に位置して、スプリッタブレード７のトレーリングエッジの出口端縁７ｂと、フルブレード５のトレーリングエッジの出口端縁５ｂとの位置は一致している。
また、フルブレード５の圧力面側Ｓａとフルブレード５の負圧面側Ｓｂとの間に形成される流路９をスプリッタブレード７によって周方向に二等分割するように位置され、スプリッタブレード７とフルブレード５の圧力面側Ｓａの壁面との間に流路１１が形成され、負圧面側Ｓｂの壁面との間に流路１３が形成されている。
また、スプリッタブレード７の形状はフルブレード５に沿うようになっていて、入口端縁７ａの傾斜角度θはフルブレード５と同一になっている。

このように構成されたインペラ１は、フルブレード５およびスプリッタブレード７を覆う図示しないケーシングとの間に翼端隙間を有するオープン型インペラとして構成される。従って、フルブレード５の入口端部の先端部分とケーシングとの隙間部分を通って隣の流体通路のフルブレード５の圧力面側の流体がフルブレード５の負圧面側に漏れる翼端漏れ流れＷが生じる。

この翼端漏れ流れＷはスプリッタブレード７の入口端縁７ａの近傍の流れに影響を与えるため、この翼端漏れ流れＷの状態について数値解析を行った。その数値解析結果の流れ線図を図５に示す。
フルブレード５のリーディングエッジ５ａ部の先端部のケーシングとの隙間部Ｂを通って翼端漏れ流れが生じる。この翼端漏れ流れＷは、図５のように、強い渦流（翼端漏れ渦）を伴っており、フルブレード５に沿う流れに対して強いブロック作用を有するため、スプリッタブレード７の入口端縁７ａの近傍では、流れはフルブレード５に沿った流れとはならず、前記渦を核としてスプリッタブレード７の入口端縁に向かう偏流Ｍを生じる。

この翼端漏れ流れＷの状態をさらに調べるため、図７に示すフルブレード５のインペラ１の回転方向前側に位置するフルブレードを前側フルブレード５Ｆとし、回転方向後側に位置するフルブレードを後側フルブレード５Ｒとし、その前側フルブレード５Ｆと後側フルブレード５Ｒとの間における流体流れの流速分布をマッハ数分布として解析した。

図７に示すように、マッハ数分布において、マッハ数の境界線におけるｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４点に示すように、次の領域に入り込んだ谷形状となり流速の乱れが存在することが示され、これらｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４点を連続するような点線で示すラインに沿って前記翼端漏れ流れＷが流れることが確認できた。すなわち、翼端漏れ流れによって生じる渦流が進む方向を漏れ渦ラインとＷＬとして定義する。

さらに、この点線で示す漏れ渦ラインＷＬの位置関係を定義するために解析した結果、図７に示すように、後側フルブレード５Ｒの入口端縁５ａから該後側フルブレード５Ｒに隣接して回転方向前側に設けられる前側フルブレード５Ｆの負圧面側Ｓｂへの最小距離を形成する所謂スロートＳＲの中心位置Ｐと、前側フルブレード５Ｆの入口端縁５ａとを結んで形成されるラインとして定義することができる。

従って、この漏れ渦ラインＷＬの近傍においては、この漏れ渦は低エネルギー流体が集積する箇所であるため、これがスプリッタブレード７の入口端縁７ａに干渉すると剥離や渦構造の発生による損失生成が増大するおそれがあるので、スプリッタブレード７の入口端縁７ａをこの漏れ渦ラインＷＬを避けるようにして設置する必要がある。

すなわち、図７に示すように、漏れ渦ラインＷＬを中心に例えばα=４°〜５°の範囲を漏れ渦範囲の領域として設定し、その領域を避けるようにスプリッタブレード７の入口端縁７ａの位置を前側フルブレード５Ｆと後側フルブレード５Ｒとの間を流れる流体の流れ方向下流側にずらして位置することで、漏れ渦に対するスプリッタブレード７の入口端縁７ａの干渉を回避し、高圧力比、高効率化を達成する遠心圧縮機のインペラとすることができる。
なお、漏れ渦範囲を設定するためのαの範囲については、数値解析結果から渦度という物理量を用いて渦の存在範囲を特定した結果から求めた幅であり、漏れ渦の影響が及ばない最小範囲として設定する。

なお、第１実施形態における図２のＸ矢視は、図６（ａ）に示すようにハブ３面上に、スプリッタブレード７の入口端縁７ａが垂直方向に立設して形成されている。

以上のように、本第１実施形態によれば、スプリッタブレード７の入口端縁７ａの位置を、前記漏れ渦ラインＷＬより流体の流れ方向下流側に設けることによって、漏れ渦がスプリッタブレード７の入口端縁７ａに干渉して発生する剥離やさらなる渦構造の発生によって流れの損出生成が増大して効率低下につながる問題を回避でき、インペラ１の効率低下を防止して、高圧力比および高効率化を達成できる。

（第２実施形態）
次に、図３を参照して第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、スプリッタブレード７の入口端縁７ａが第１実施形態で説明した漏れ渦範囲α内に位置しないように設置した上にさらに、スプリッタブレード７の入口端縁７ａの高さ方向の先端部が、つまりスプリッタブレード７の入口端縁７ａのケーシング側の部分を、前記前側フルブレード５Ｆ側に傾斜して形成されている。

この傾斜角度は、前記第１実施形態においては、スプリッタブレード７の形状はフルブレードの形状に沿うようになっていて、入口端縁７ａの傾斜角度θは後側フルブレード５Ｒと同一の傾斜θ（図２参照）に設定になっているが、本第２次施形態においては、そのθに対してΔθさらに加えた角度傾斜しており、望ましくは、Δθ＝５°〜８°さらに傾斜しているとよい。

数値解析結果に基づいて、５°未満であると、傾斜させることによる漏れ渦流れに対する回避効果が期待できず、また８°を超えて傾斜させるとその傾斜部分が流路１３を流れる流体の流れに対して流路抵抗を生じ問題があるため、５°〜８°傾斜していることが望ましい。

このようにスプリッタブレード７の入口端縁７ａの先端部を傾斜させることによって、前側フルブレード５Ｆの入口端縁５ａの先端部（ケーシング側）から発生する漏れ渦は、主にスプリッタブレード７の入口端縁７ａにおける先端部に干渉するため、この先端部をさらに前側フルブレード５Ｆ側に傾斜させることで、漏れ渦の干渉をさらに確実に回避できようになる。

スプリッタブレード７の入口端縁７ａを、前側フルブレード５Ｆと後側フルブレード５Ｒとの間を流れる流体の流れ方向下流側に大きく下げて位置させるとスプリッタブレード７の長さが短くなり、スプリッタブレード７本来の高圧力比および高効率化の機能を発揮できなくなるため、スプリッタブレード７の長さを確保しつつ前記漏れ渦に対する回避を効果的に得ることができ、インペラ１を小型化しても適切な漏れ渦流に対する回避効果を達成できる。
なお、この第２実施形態における図３のＸ矢視は、図６（ｂ）に示すようにハブ３面上に、スプリッタブレード７の入口端縁７ａが前側フルブレード５Ｆ側に傾斜して立設して形成されている。

（第３実施形態）
次に、図４を参照して第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、スプリッタブレード７の入口端縁７ａが第１実施形態で説明した漏れ渦範囲α内に位置しないように位置させた上にさらに、スプリッタブレード７の入口端縁７ａを前側フルブレード５Ｆと後側フルブレード５Ｒとの周方向中間位置より前記前側フルブレード５Ｆ側に偏って位置されるものである。

すなわち、図４のＸ矢視は、図６（ｃ）に示すようにハブ３面上に、スプリッタブレード７が垂直に立設され、そのスプリッタブレード７の入口端縁７ａは垂直に立設され、その位置が周方向中間位置より前側フルブレード５Ｆ側にΔＬ偏って位置されるものである。

このように構成することによって、漏れ渦流れに対する回避ができる上にさらに、スプリッタブレード７によって分割される流路１１、１３の流量配分の均一化が図れる。
すなわち、スプリッタブレード７の両側、つまり前側フルブレード５Ｆの負圧面側Ｓｂと、後側フルブレード５Ｒの圧力面側Ｓａとでは流速が異なり流体は、主に負圧面側Ｓｂに速い流れが集まる分布となる。このため、スプリッタブレード７の両側通路の流路断面積を幾何学的に等しくしても、負圧面側Ｓｂが圧力面側Ｓａに比べて流速が速い分、流量が増え各流路の流量に不均一が生じ、流体を均等分配することができず、翼負荷が不均等となり流路損失も増えて、インペラ効率の向上が妨げられる問題があるが、このような問題に対して、前側フルブレード５Ｆ側に寄せて、つまり負圧面側Ｓｂに寄せて流路断面積を狭めることによって、スプリッタブレード７によって分割されるフルブレード間内の各流路１１、１３の流量配分の均一化が図れる。
以上のように、本第３実施形態によれば、前側フルブレード５Ｆの翼端からの漏れ流れによる渦の影響を受けず、さらに、スプリッタブレード７によって分割されるフルブレード間内の各流路１１、１３の流量配分の均一化が図れる。

（第４実施形態）
次に、図５を参照して第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、第３実施形態のスプリッタブレード７の入口端縁７ａについて、さらに第２実施形態のように入口端縁７ａの高さ方向の先端部が、つまり入口端縁７ａのケーシング側の部分が、前側フルブレード５Ｆ側に傾斜して形成されている。

このように傾斜することで、前記第２実施形態および第３実施形態を併せ持った作用効果を発揮することができる。すなわち、スプリッタブレード７の入口端縁７ａを、前側フルブレード５Ｆと後側フルブレード５Ｒとの間を流れる流体の流れ方向下流側に大きく下げて位置させることなく、スプリッタブレード７の本来の高圧力比および高効率化の機能を発揮でき長さを確保し、かつ、スプリッタブレード７によって分割されるフルブレード間内の各流路１１、１３の流量配分の均一化が図れ、さらに、漏れ渦に対する回避を効果的に得ることができる。

また、上記ではフルブレード間流路に１つのシングルスプリッタブレードを有する場合について述べたが、シングルスプリッタブレード間流路に設けられた、シングルスプリッタブレードよりも更に短いダブルスプリッタブレードについて本発明を適用してももちろんよい。

本発明によれば、圧縮機の回転方向後側に位置する後側フルブレードの入口端縁から該後側フルブレードに隣接して回転方向前側に設けられる前側フルブレードへの最小間隔を形成するスロートの中心位置と前記前側フルブレードの入口端縁とを結んで形成される漏れ渦ラインよりもフルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に前記スプリッタブレードの入口端縁を位置させるため、フルブレードの入口端縁の先端部からの漏れ渦に対するスプリッタブレードの入口端縁の干渉を回避し、高圧力比、高効率化を達成できるので、スプリッタブレードを備えた遠心圧縮機の羽根車への利用に適している。

１ 羽根車（インペラ）
３ ハブ
５ フルブレード
５ａ フルブレードの入口端縁
５ｂ フルブレードの出口端縁
５Ｆ 前側フルブレード
５Ｒ 後側フルブレード
７ スプリッタブレード
７ａ スプリッタブレードの入口端縁
７ｂ スプリッタブレードの出口端縁
９、１１、１３ 流路
Ｂ 前側フルブレードの先端隙間
Ｆ 流路を流れる流体の流れ方向
Ｍ 偏流
Ｐ スロートの中心位置
Ｗ 翼端漏れ流れ
Ｓａ フルブレードの圧力面側
Ｓｂ フルブレードの負圧面側
ＳＲ スロート
θ スプリッタブレードの入口端縁の傾斜角度
α 漏れ渦の範囲

Claims (4)

1. ハブ面上に流体の入口部から出口部にかけて複数設けられるフルブレードと、互いに隣り合わせて設けられる前記フルブレードの間に形成される流路の途中から出口部にかけて設けられるスプリッタブレードとを備えた遠心圧縮機の羽根車において、
   前記圧縮機の回転方向後側に位置する後側フルブレードの入口端縁から該後側フルブレードに隣接して回転方向前側に設けられる前側フルブレードへの最小間隔を形成するスロートの中心位置と前記前側フルブレードの入口端縁とを結んで形成される漏れ渦ラインよりもフルブレード間を流れる流体の流れ方向下流側に前記スプリッタブレードの入口端縁を位置させてなることを特徴とする遠心圧縮機の羽根車。
2. 前記スプリッタブレードの入口端縁の翼高さ方向の先端部を前記前側フルブレード側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の遠心圧縮機の羽根車。
3. 前記前側フルブレード側への傾斜角度は、前記後側フルブレードに沿った傾斜角度に対して、さらに５°〜８°傾斜していることを特徴とする請求項２記載の遠心圧縮機の羽根車。
4. 前記スプリッタブレードの入口端縁を前記前側フルブレードと前記後側フルブレードとの周方向中間位置より前記前側フルブレード側に偏って位置され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羽根車。

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