JP2018178788A - 遠心圧縮機インペラ - Google Patents

Abstract

【課題】短羽根のリーディングエッジ近傍の衝撃波の発生を抑え、圧力損失を低減する遠心圧縮機インペラを提供することを目的とする。【解決手段】フルブレード５は、チップ１１の羽根角βの分布を、リーディングエッジ１３からチップ１１の延在方向に沿って見たときに羽根角βを一定とする羽根角一定領域Ａを有し、チップ１１上において、羽根角一定領域Ａのリーディングエッジ１３側の始点Ｔ１からフルブレード５のトレーリングエッジ１４にかけて羽根角βの分布を辿り、始点Ｔ１の羽根角βとトレーリングエッジ１４の羽根角βとの差分において、始点Ｔ１の羽根角βを１００％とした場合に５０％の羽根角βになる位置は基準位置ＢＰであり、全てのスプリッタブレード６のリーディングエッジ１３は基準位置ＢＰよりもフルブレード５のトレーリングエッジ１４側に配置されている、インペラ１である。【選択図】図２

Description

本発明は、遠心圧縮機インペラに関するものである。

従来の遠心圧縮機において、複数の長羽根（「フルブレード」ともいう）と、長羽根同士の間に配置された短羽根（「スプリッタブレード」ともいう）とを備えたインペラが知られている。この種のインペラによれば、長羽根同士の間隔を広げて入口側からの大容量流体の受け入れを可能にするため、高圧力比大容量化に有利である。

特開昭６２−７９９８号公報 特開２０１１−８０４１１号公報 特開２０１１−１１７３４６号公報 特開２０１２−１２７２１７号公報 特開２０１２−１３７０６７号公報 特開２０１２−１４０８９９号公報 特許第４９４９８８２号公報

この種のインペラを採用した遠心圧縮機において、発明者の検証により、短羽根のリーディングエッジ近傍において衝撃波が発生し、その結果、圧力損失が生じてしまう可能性があることが判明した。

本発明は、短羽根のリーディングエッジ近傍の衝撃波の発生を抑え、圧力損失を低減する遠心圧縮機インペラを提供することを目的とする。

発明者は、従来の遠心圧縮機インペラにおいて、短羽根のリーディングエッジ近傍で衝撃波が発生しており、その衝撃波によって圧力損失が生じている可能性があることを見出した。そして、この衝撃波の原因及び解消策について鋭意検討したところ、長羽根のチップの羽根角の分布に対し、従来よりも短羽根のリーディングエッジの位置をトレーリングエッジ側に後退させることで衝撃波の発生を低減できるとの知見を得て本発明に想到した。

つまり、本発明の一態様は、回転軸線周りに配置された長羽根と、隣り合う長羽根同士の間に配置された一または複数の短羽根と、を備え、長羽根は、チップの羽根角の分布を、リーディングエッジからチップの延在方向に沿って見たときに羽根角を一定とする羽根角一定領域を有し、チップ上において、羽根角一定領域のリーディングエッジ側の始点から長羽根のトレーリングエッジにかけて羽根角の分布を辿り、上記の始点の羽根角とトレーリングエッジの羽根角との差分において、始点の羽根角を１００％とした場合に５０％の羽根角になる位置は基準位置であり、全ての短羽根のリーディングエッジは基準位置よりも長羽根のトレーリングエッジ側に配置されている、遠心圧縮機インペラである。

長羽根のリーディングエッジ側から進入した大容量の流体は、羽根角一定領域に沿って高速で流れるが、羽根角一定領域を超えて羽根角に変化が生じると流速が低下し始める。ここで、流体が高速のまま流れている状態で短羽根のリーディングエッジに干渉すると、衝撃波が生じ易くなってしまう。一方、本態様では、流速の低下を確実に見込める位置、つまり、長羽根の基準位置よりもトレーリングエッジ側となる位置に、全ての短羽根のリーディングエッジが配置されているので、衝撃波の発生を効果的に抑え、圧力損失を低減できる。

いくつかの態様において、上記の始点の羽根角とトレーリングエッジの羽根角との差分に対して３０％の羽根角になる位置を後限界位置とした場合に、短羽根のリーディングエッジは基準位置と後限界位置との間に配置されている遠心圧縮機インペラとすることができる。短羽根のリーディングエッジを基準位置と後限界位置との間に配置することにより、短羽根による流体の均等分配に効果的であり、圧力損失の低減に有利である。

いくつかの態様において、短羽根は、隣り合う長羽根同士の間に複数配置されており、複数の短羽根のリーディングエッジは、回転軸線方向で揃っている遠心圧縮機インペラとすることができる。この態様によれば、隣り合う長羽根同士の間に単一の短羽根が配置されている場合に比べ、長羽根同士の間隔を広げ易くなり、高圧力比大容量化に有利である。

本発明の一態様は、回転軸線周りに配置された長羽根と、隣り合う長羽根同士の間に配置された一または複数の短羽根と、を備え、長羽根は、チップの羽根角の分布を、リーディングエッジからチップの延在方向に沿って見たときに最大となる羽根角と最小となる羽根角との差分において、最大となる羽根角を１００％とした場合に５０％の羽根角になる位置を基準位置とした場合に、全ての短羽根のリーディングエッジは基準位置よりも長羽根のトレーリングエッジ側に配置されている、遠心圧縮機インペラである。

本態様では、流速の低下を確実に見込める位置に、全ての短羽根のリーディングエッジが配置されていることになるので、衝撃波の発生を効果的に抑え、圧力損失を低減できる。

本発明のいくつかの態様によれば、短羽根のリーディングエッジ近傍の衝撃波の発生を抑え、圧力損失を低減できる。

第１実施形態に係るインペラが組み込まれたコンプレッサの断面図である。 インペラの側面図である。 インペラの正面図である。 フルブレードを中心にインペラを模式的に示す側面図である。 インペラのフルブレードを回転軸線周りに回転させて得られる回転体を示す斜視図である。 インペラの子午面長とｒθ値との関係を示すグラフである。 インペラの子午面長と羽根角の分布との関係を示すグラフである。 第１実施形態に係るインペラのマッハ数分布を示すコンター図である。 第２実施形態に係るインペラの側面図である。 第２実施形態に係るインペラの正面図である。 比較例に係るインペラであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 比較例に係るインペラのマッハ数分布を示すコンター図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る遠心圧縮機インペラの実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、遠心圧縮機用として広く用いる事ができ、以下の実施形態では、一例としてコンプレッサ５０のインペラについて説明する。

コンプレッサ５０は、コンプレッサハウジング５１と、コンプレッサハウジング５１に収納されたインペラ１と、を備えている。インペラ１は回転軸４の端部に設けられており、回転軸４は、軸受を介して軸受ハウジングに回転可能に支持されており、回転軸４、インペラ１等が一体の回転体として回転軸線Ｈを中心に回転する。コンプレッサハウジング５１には、吸入部５２及び排出部（図示省略）が設けられている。回転するインペラ１は、吸入部５２を通じて空気等の外部の流体（流体）を吸入し、圧縮して排出部から排出する。排出部から排出された圧縮流体は、インテークマニホールド等を介して内燃機関に供給される。

図２及び図３に示されるように、インペラ１は、回転軸線Ｈ周りに回転するハブ３と、ハブ３の周囲に設けられ、流体の入口から出口まで延在する複数のフルブレード（長羽根）５と、隣り合うフルブレード５同士の間に設けられた複数のスプリッタブレード（短羽根）６とを備えている。

［フルブレード］
フルブレード５は、回転軸線Ｈ周りに等間隔で配置されている。図４は、回転軸線Ｈを含む一つの仮想平面に対して、フルブレード５を回転周方向に投射した状態を図示したものである。フルブレード５は、チップ１１（シュラウド側エッジ）、ハブ側エッジ１２、リーディングエッジ１３、及びトレーリングエッジ１４の４つのエッジを有する。インペラ１は、流体の入口であるリーディングエッジ１３側から回転軸線Ｈ方向に流体を吸引し、出口であるトレーリングエッジ１４側から圧縮された流体を径方向に吐出する。以下、チップ１１とリーディングエッジ１３との交点であるチップ１１の入口を単に「チップ入口」と呼び、符号１１ａを付す。また、チップ１１とトレーリングエッジ１４との交点であるチップ１１の出口を単に「チップ出口」と呼び、符号１１ｂを付す。

ここで、フルブレード５のチップ１１の羽根角βの定義について説明する。まず、チップ１１上の任意の点の子午方向における位置を、チップ入口１１ａを基準とした無次元子午面長（Normalized meridional distance; m/m2）で表すものとする。ここで、「無次元子午面長」の定義について説明する。図４に示されるように、回転軸線Ｈを含む仮想平面に投射された状態のフルブレード５において、フルブレード５における任意の点Ｍを考える。点Ｍを通りリーディングエッジ１３からトレーリングエッジ１４まで子午方向に延びる曲線ＬＭの全長をｍ２とする。また、リーディングエッジ１３から点Ｍまで曲線ＬＭに沿って測った長さをｍとする。このとき、リーディングエッジ１３を基準とする点Ｍの無次元子午面長は、長さｍ２に対する長さｍの割合（すなわち、ｍ／ｍ２）で定義される。従って、リーディングエッジ１３を基準とする無次元子午面長は０〜１の値を取る無次元量である。

これをチップ１１上の任意の点Ｊに適用する。図４に示されるように、チップ入口１１ａからチップ出口１１ｂまで子午方向に延びるチップ１１の全長をｋとする。チップ入口１１ａから点Ｊまでチップ１１に沿って測った長さをｊとする。このとき、チップ入口１１ａを基準とする点Ｊの無次元子午面長はｊ／ｋ[m/m2]と表される（ｊ／ｋ=０〜１）。このように、チップ１１上の任意の点の子午方向における位置は、チップ入口１１ａを基準とする無次元子午面長によって、無次元の０〜１の値で表現することができる。

続いて、チップ１１上の任意の点Ｊの回転周方向における位置を表すために、チップ入口１１ａを基準とした「ｒθ値」を導入する。図５は、インペラ１のフルブレード５を回転軸線Ｈ周りに回転させて得られる仮想の回転体を示す斜視図である。チップ１１は、当該回転体の周側面上に現れる。図５に示されるように、チップ入口１１ａと点Jとの回転周方向の位相差をθとし、インペラ１が回転する際の点Ｊの回転半径をｒとすると、チップ入口１１ａを基準とした点Ｊのｒθ値は、上記のｒとθとを乗じた値である。このｒθ値は、図５に示される円弧Ｃの長さに相当する。

続いて、図６に示されるように、チップ１１上の点について、チップ入口１１ａを基準とした無次元子午面長を横軸に取り、チップ入口１１ａを基準としたｒθ値を縦軸に取った座標系において、チップ入口１１ａ（m/m2=0）からチップ出口１１ｂ（m/m2=1）までチップ１１上の各点についてグラフ化したものが、グラフＧ１である。そして、グラフＧ１の各点における接線の傾きが、その各点ごとの羽根角βに対応している。具体的には、チップ１１上の任意の点Ｊにおける羽根角βは、tanβ＝ｄ（ｒθ）／ｄｊで定義される。ここでｊは、前述のとおり、チップ入口１１ａから任意の点Ｊまでチップ１１に沿って測った長さ（有次元の量）である。

図７に示されるグラフＧ３は、上述した羽根角βの定義に従って、チップ入口１１ａ（m/m2=0）からチップ出口１１ｂ（m/m2=1）までの、チップ１１の延在方向に沿った羽根角βの分布を示すグラフである。

図７に示されるように、インペラ１は、チップ１１の羽根角βの分布を、チップ１１の延在方向に沿ってチップ入口１１ａ（リーディングエッジ１３）からチップ出口１１ｂ（トレーリングエッジ１４）まで見たときに、羽根角βが一定である羽根角一定領域Ａが存在している。羽根角一定領域Ａはチップ入口１１ａ側の端である始点Ｔ１と、チップ出口１１ｂ側の端である終点Ｔ２とを備えている。本実施形態に係る羽根角一定領域Ａの始点Ｔ１は、リーディングエッジ１３に一致している。すなわち、本実施形態に係る羽根角一定領域Ａの始点Ｔ１は、チップ入口１１ａを基準として無次元子午面長がゼロである。また、羽根角一定領域Ａの終点Ｔ２は0.30m/m2になっている。なお、羽根角一定領域Ａの始点Ｔ１が、チップ入口１１ａから離れた位置に存在していてもよく、その場合、例えば、チップ入口１１ａを基準とした始点Ｔ１の無次元子午面長を0.05m/m2以上とし、終点Ｔ２の無次元子午面長を0.4以下にすることもできる。

また、上記の「羽根角βが一定」とは、羽根角一定領域Ａの始点Ｔ１の羽根角を羽根角β１とすると、羽根角一定領域Ａ内において、チップ１１上の各点の羽根角βが（β１±１）°の範囲内の角度であることを言う。羽根角一定領域Ａ内では、チップ１１上の各点の羽根角βが（β１±１）°である条件を満足した上で、羽根角βが上下に変動してもよい。例えば、羽根角一定領域Ａ内で、羽根角βが極小値をもつように変動してもよい。また、羽根角一定領域Ａの領域幅は無次元子午面長で0.05m/m2以上である。具体的には、図４のグラフＧ３で示される例では、羽根角一定領域Ａは約0.2〜約0.3m/m2の領域であり、その領域幅は約0.1m/m2である。

次に、フルブレード５のチップ１１上における基準位置ＢＰについて説明する。フルブレード５のリーディングエッジ１３側から進入した大容量の流体は、羽根角一定領域Ａに沿って高速で流れるが、羽根角一定領域Ａを超えて羽根角βに変化が生じると流速が低下し始める。この羽根角βの変化が大きくなり、実質的に、流速の低下を確実に見込める位置は基準位置ＢＰとして定義される。

具体的には、羽根角一定領域Ａの始点Ｔ１からチップ出口１１ｂ（トレーリングエッジ１４）にかけて羽根角βの分布を辿り、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分において、始点Ｔ１の羽根角βを１００％とした場合に５０％の羽根角βになる位置は、チップ１１上の基準位置ＢＰである。つまり、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分に対して５０％となる角度Ｋを求め、始点Ｔ１の羽根角βから角度Ｋを減算した羽根角βとなるチップ１１上の位置は基準位置ＢＰである。例えば、本実施形態における始点Ｔ１の羽根角βが６０°であり、チップ出口１１ｂの羽根角βが２０°であると仮定する。この場合、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分は４０°になり、角度Ｋは２０°である。そして、始点Ｔ１の羽根角βである６０°から角度Ｋを減算した羽根角βは４０°となり、４０°の羽根角βを有するチップ１１上の位置は基準位置ＢＰである。

また、フルブレード５のチップ１１上の羽根角βは、羽根角一定領域Ａの終点Ｔ２からトレーリングエッジ１４にかけて漸次減少している。そして、フルブレード５のチップ１１上には、基準位置ＢＰからチップ出口１１ｂまでの間に後限界位置ＬＰが規定されている。後限界位置ＬＰとは、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分に対して３０％の羽根角βになる位置である。つまり、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分に対して３０％となる角度Ｑを求め、チップ出口１１ｂの羽根角βに角度Ｑを加算した羽根角βとなるチップ１１上の位置は後限界位置ＬＰである。例えば、本実施形態における始点Ｔ１の羽根角βが６０°であり、チップ出口１１ｂの羽根角βが２０°であると仮定する。この場合、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分は４０°になり、角度Ｑは１２°である。そして、チップ出口１１ｂの羽根角βである２０°に角度Ｑを加算した羽根角βは３２°となり、３２°の羽根角βを有するチップ１１上の位置は後限界位置ＬＰである。なお、後限界位置ＬＰは、始点Ｔ１の羽根角βとチップ出口１１ｂの羽根角βとの差分に対して（１００−３０）％となる角度Ｕを求め、始点Ｔ１の羽根角βから角度Ｕを減算した羽根角βとなるチップ１１上の位置として表現することもできる。

また、本実施形態では、羽根角一定領域Ａの始点Ｔ１の羽根角βが最大であり、チップ出口１１ｂの羽根角βが最小である。そして、チップ入口１１ａからチップ出口１１ｂにかけて羽根角βの分布を辿り、最大の羽根角βと最小の羽根角βとの差分において、最大の羽根角βを１００％とした場合に５０％の羽根角βになる位置は、チップ１１上の基準位置ＢＰであり、従ってスプリッタブレード６のリーディングエッジ２３は、この基準位置ＢＰよりもフルブレード５のトレーリングエッジ１４側に配置されている。

具体的には、フルブレード５のチップ１１上の最大の羽根角βを「βmax」とし、最小の羽根角βを「βmin」とする。そして、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３に対応するフルブレード５の羽根角βを「βａ」とした場合に、全てのスプリッタブレード６について以下の式（１）を満たす。

（βmax−βａ）／（βmax−βmin）×１００＞５０（％）・・・（１）

ここで、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３に対応するフルブレード５の羽根角βについて補足する。まず、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３のうち、回転軸線Ｈ方向において最もチップ入口１１ａ（リーディングエッジ１３）に近くなる点を含み、且つ回転軸線Ｈに直交する平面を仮定する。そして、この平面とフルブレード５のチップ１１との交点は、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３に対応する位置であり、この位置における羽根角βは、「スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３に対応するフルブレード５のチップ１１上の羽根角β」である。

［スプリッタブレード］
スプリッタブレード６は、回転方向で隣り合うフルブレード５同士の間に配置されている。本実施形態では、フルブレード５同士の間に二枚のスプリッタブレード６が設けられており、ダブルスプリッタと称されることもある。スプリッタブレード６は、流体の入口側から出口側に向けて延在し、チップ２１（シュラウド側エッジ）、ハブ側エッジ２２、リーディングエッジ２３、及びトレーリングエッジ２４の４つのエッジを有する。なお、本実施形態に係る複数のスプリッタブレード６は全て同一の形状であり、全てのスプリッタブレード６のリーディングエッジ２３、及びトレーリングエッジ２４は回転軸線Ｈ方向で揃っている。

スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３は、フルブレード５の基準位置ＢＰよりもトレーリングエッジ１４側にずれて（後退して）おり、また、後限界位置ＬＰよりもリーディングエッジ１３側にずれて配置されている。つまり、回転軸線Ｈに直交し、フルブレード５の基準位置ＢＰを含む仮想の平面Ｐ１及び後限界位置ＬＰを含む仮想の平面Ｐ２を仮定した場合に、スプリッタブレード６のリーディングエッジ１３は、平面Ｐ１と平面Ｐ２との間、つまり基準位置ＢＰと後限界位置ＬＰとの間となる領域に配置されている。

本実施形態において、上記の関係を満たすことによって享受できる作用、効果について説明する。まず、インペラ１が回転すると、コンプレッサハウジング５１の吸入部５２を通じて流体が吸入され、圧縮された流体は排出部から排出される。特に本実施形態に係るインペラ１は、高圧力比大容量を実現するコンプレッサ５０に適用されており、インペラ１の入口側から大容量の流体が吸引部内に進入する。

大容量の流体は、フルブレード５の羽根角一定領域Ａに沿って高速で流れるが、羽根角一定領域Ａを超えて羽根角βに変化が生じると流速が低下し始める。ここで、流体が高速状態のままスプリッタブレード６のリーディングエッジに干渉すると、衝撃波が生じ易くなってしまう。そこで本実施形態では、流速の低下を確実に見込める位置、つまり、フルブレード５の基準位置ＢＰよりもトレーリングエッジ１４側となる位置に、全ての短羽根のリーディングエッジが配置されている。その結果、本実施形態に係るインペラ１によれば、衝撃波の発生を効果的に抑え、圧力損失を低減できる。この作用、効果について比較例を参照しながら具体的に説明する。

図１１の（ａ）図は比較例に係るインペラの側面図であり、（ｂ）は正面図である。インペラ１０１は、回転軸線Ｈ周りに回転するハブ１０３と、ハブ１０３の周囲に設けられ、流体の入口から出口まで延在する複数のフルブレード１０５と、隣り合うフルブレード１０５間に設けられた複数のスプリッタブレード１０６とを備えている。フルブレード１０５は、回転軸線Ｈａ周りに等間隔で配置されており、スプリッタブレード１０６は、回転方向で隣り合うフルブレード１０５同士の間に配置されている。

スプリッタブレード１０６のリーディングエッジ１１３は、フルブレード１０５の基準位置ＢＰよりも、フルブレード１０５のリーディングエッジ１１３側に配置されている。つまり、回転軸線Ｈａに直交し、基準位置ＢＰを含む仮想の平面Ｐ３を仮定した場合に、スプリッタブレード１０６のリーディングエッジ１２３は平面Ｐ３よりもフルブレード１０５のリーディングエッジ１１３側にずれて配置されている。

図１２に示されるように、比較例に係るインペラ１０１の場合、スプリッタブレード１０６のリーディングエッジ１１３付近に衝撃波ＳＷの発生を観測でき、圧力損失が生じる可能性を推察することができる。

これに対し、図８に示されるように、本実施形態に係るインペラ１の場合、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３付近に衝撃波ＳＷの発生を観測できず、衝撃波ＳＷによる圧力損失の低減を確認できる。

つまり、上記の実施形態に係るインペラ１では、羽根角一定領域Ａに沿って高速で流れる流体の流速の低下を確実に見込める位置（基準位置）ＢＰよりもトレーリングエッジ１４側となる位置に、全てのスプリッタブレード６のリーディングエッジが配置されているので、衝撃波の発生を効果的に抑え、圧力損失を低減できる。

また、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３は基準位置ＢＰと後限界位置ＬＰとの間に配置されているので、スプリッタブレード６による流体の均等分配に効果的であり、圧力損失の低減に有利である。

また、スプリッタブレード６は、隣り合うフルブレード５同士の間に複数配置されており、複数のスプリッタブレード６のリーディングエッジ２３は、回転軸線Ｈ方向で揃っている。その結果、隣り合うフルブレード５同士の間に単一のスプリッタブレード６が配置されている場合に比べ、フルブレード５同士の間隔を広げ易くなり、高圧力比大容量化に有利である。

次に、図９及び図１０を参照し、第２の実施形態に係るインペラについて説明する。なお、第２の実施形態に係るインペラ１Ａは、第１の実施形態に係るインペラ１と同様の要素や構造を備えている。以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通する要素や構造については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

インペラ１Ａは、回転軸線Ｈ周りに回転するハブ３と、ハブ３の周囲に設けられ、流体の入口から出口まで延在する複数のフルブレード（長羽根）５と、隣り合うフルブレード５同士の間に設けられたスプリッタブレード（短羽根）６とを備えている。本実施形態では、隣り合うフルブレード５間に、それぞれ単一のスプリッタブレード６が設けられており、「シングルスプレッタ」と称されることもある。

フルブレード５は、回転軸線Ｈ周りに等間隔で配置されている。フルブレード５は、チップ１１（シュラウド側エッジ）、ハブ側エッジ１２、リーディングエッジ１３、及びトレーリングエッジ１４の４つのエッジを有する。インペラ１は、流体の入口であるリーディングエッジ１３から回転軸線Ｈ方向に流体を吸引し、出口であるトレーリングエッジ１４から圧縮された流体を径方向に吐出する。チップ１１とリーディングエッジ１３との交点はチップ入口１１ａであり、チップ１１とトレーリングエッジ１４との交点はチップ出口１１ｂである。

スプリッタブレード６は、流体の入口から出口まで延在し、チップ２１（シュラウド側エッジ）、ハブ側エッジ２２、リーディングエッジ２３、及びトレーリングエッジ２４の４つのエッジを有する。なお、本実施形態に係る複数のスプリッタブレード６は全て同一の形状であり、全てのスプリッタブレード６のリーディングエッジ２３、及びトレーリングエッジ２４は回転軸線Ｈ方向で揃っている。また、スプリッタブレード６のリーディングエッジ２３は、フルブレード５の基準位置ＢＰと後限界位置ＬＰとの間となる領域に配置されている。

本実施形態では、流速の低下を確実に見込める位置（基準位置）ＢＰよりもトレーリングエッジ１４側となる位置に、全てのスプリッタブレード６のリーディングエッジ１３が配置されている。その結果、本実施形態に係るインペラ１Ａによれば、衝撃波の発生を効果的に抑え、圧力損失を低減できる。

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、各実施例の変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。

また、本発明は、遠心圧縮機用のインペラとして広く用いることができ、例えば、自動車用遠心圧縮機に適用されるものに限定されず、船舶その他に適用されてもよい。

１ インペラ（遠心圧縮機インペラ）
５ フルブレード（長羽根）
６ スプリッタブレード（短羽根）
１１ チップ
１３ リーディングエッジ（長羽根のリーディングエッジ）
１４ トレーリングエッジ（長羽根のトレーリングエッジ）
Ａ 羽根角一定領域
Ｈ 回転軸線
β 羽根角
Ｔ１ 始点
ＢＰ 基準位置
ＬＰ 後限界位置

Claims (4)

1. 回転軸線周りに配置された長羽根と、隣り合う長羽根同士の間に配置された一または複数の短羽根と、を備え、
   前記長羽根は、チップの羽根角の分布を、リーディングエッジから前記チップの延在方向に沿って見たときに前記羽根角を一定とする羽根角一定領域を有し、
   前記チップ上において、前記羽根角一定領域の前記リーディングエッジ側の始点から前記長羽根のトレーリングエッジにかけて羽根角の分布を辿り、前記始点の羽根角と前記トレーリングエッジの羽根角との差分において、前記始点の羽根角を１００％とした場合に５０％の羽根角になる位置は基準位置であり、
   全ての前記短羽根のリーディングエッジは前記基準位置よりも前記長羽根のトレーリングエッジ側に配置されている、遠心圧縮機インペラ。
2. 前記始点の羽根角と前記トレーリングエッジの羽根角との差分に対して３０％の羽根角になる位置を後限界位置とした場合に、
   前記短羽根のリーディングエッジは前記基準位置と前記後限界位置との間に配置されている、請求項１記載の遠心圧縮機インペラ。
3. 前記短羽根は、隣り合う前記長羽根同士の間に複数配置されており、複数の前記短羽根の前記リーディングエッジは、前記回転軸線方向で揃っている請求項１または２記載の遠心圧縮機インペラ。
4. 回転軸線周りに配置された長羽根と、隣り合う長羽根同士の間に配置された一または複数の短羽根と、を備え、
   前記長羽根は、チップの羽根角の分布を、リーディングエッジから前記チップの延在方向に沿って見たときに最大となる羽根角と最小となる羽根角との差分において、最大となる前記羽根角を１００％とした場合に５０％の羽根角になる位置を基準位置とした場合に、
   全ての前記短羽根のリーディングエッジは前記基準位置よりも前記長羽根のトレーリングエッジ側に配置されている、遠心圧縮機インペラ。

Images