JP2019100286A

JP2019100286A - 遠心圧縮機及びターボチャージャ

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Publication number: JP2019100286A
Application number: JP2017234127A
Authority: JP
Inventors: 健一郎岩切; Kenichiro Iwakiri
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2019-06-24
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: CN110869619B; KR102276503B1; WO2019111725A1; US20210372410A1; CN110869619A; JP6768628B2; US11384766B2; KR20200003141A

Abstract

【課題】スクロール流路の出口近傍の角度範囲にてディフューザベーンにおける流れの剥離を抑制可能な遠心圧縮機及びこれを備えたターボチャージャを提供する。【解決手段】遠心圧縮機は、インペラと、前記インペラよりも径方向外側において周方向に配列される複数のディフューザベーンと、前記複数のディフューザベーンよりも径方向外側に位置するスクロール流路を形成するスクロール部を含むハウジングと、を備え、前記複数のディフューザベーンは、周方向において、前記スクロール部の舌部と、前記スクロール部の巻き終わりとの間の角度範囲に少なくとも部分的に位置する少なくとも１枚の第１ディフューザベーンと、前記角度範囲外に位置する第２ディフューザベーンと、を含み、前記複数のディフューザベーンの各々の圧力面の後縁における接線が径方向に対してなすベーン出口角度は、前記第１ディフューザベーンの前記ベーン出口角度をβ１とし、前記第２ディフューザベーンの前記ベーン出口角度をβ２としたとき、β１＜β２を満たす。【選択図】図２Ｂ

Description

本開示は、遠心圧縮機及びターボチャージャに関する。

ターボチャージャ等に適用される遠心圧縮機として、流体に遠心力を与えるためのインペラの下流側に、流体を減速及び昇圧するためのディフューザベーンが設けられた遠心圧縮機が用いられることがある。

例えば、特許文献１には、羽根車（インペラ）からの流体の流れの速度を圧力に変換するように構成された複数のディフューザ翼（ディフューザベーン）と、ディフューザ翼からの流体の流れを外部に導くためのスクロールと、を備える遠心ガス圧縮機が開示されている。この遠心ガス圧縮機では、ディフューザの効率を向上させるため、複数のディフューザ翼は、スクロール内の流体の周方向における圧力分布を考慮して、周方向において非対称なパターンとして配列されている。すなわち、周方向に配列される複数のディフューザ翼の形状、向き、又は位置が一様ではない。

特表２０１３−５１９０３６号公報

ところで、ディフューザベーンを備えた遠心圧縮機では、スクロール流路の出口近傍において、流路形状が渦巻状から直線状に変化するため、周方向においてスクロール流路の出口近傍の角度範囲では、他の角度範囲に比べて流速の周方向成分が減少する。このため、ディフューザベーンの圧力面において流れが失速し（負の失速）、剥離が生じることがある。
この点、特許文献１に記載の遠心ガス圧縮機では、周方向における圧力分布を考慮して複数のディフューザベーンを非対称なパターンとして配列しているものの、スクロール流路の出口近傍においてディフューザベーンにおける流れの剥離を抑制するための具体的構成は特許文献１には開示されていない。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、スクロール流路の出口近傍の角度範囲にてディフューザベーンにおける流れの剥離を抑制可能な遠心圧縮機及びこれを備えたターボチャージャを提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機は、
インペラと、
前記インペラよりも径方向外側において周方向に配列される複数のディフューザベーンと、
前記複数のディフューザベーンよりも径方向外側に位置するスクロール流路を形成するスクロール部を含むハウジングと、を備え、
前記複数のディフューザベーンは、
周方向において、前記スクロール部の舌部と、前記スクロール部の巻き終わりとの間の角度範囲に少なくとも部分的に位置する少なくとも１枚の第１ディフューザベーンと、
前記角度範囲外に位置する第２ディフューザベーンと、
を含み、
前記複数のディフューザベーンの各々の圧力面の後縁における接線が径方向に対してなすベーン出口角度は、前記第１ディフューザベーンの前記ベーン出口角度をβ１とし、前記第２ディフューザベーンの前記ベーン出口角度をβ２としたとき、β１＜β２を満たす。

上述したように、周方向においてスクロール部の舌部とスクロール部の巻き終わりとの間の角度範囲（すなわちスクロール流路の出口近傍の角度範囲）では、ディフューザベーンの圧力面において流れが失速し（負の失速）、剥離が生じることがある。これは、スクロール流路の出口近傍の角度範囲では、流体の流れの方向が転向されて他の角度範囲に比べて流速の周方向成分が減少するため、ディフューザベーン近傍の流れを圧力面に押し付ける効果が小さいためであると考えられる。
この点、上記（１）の構成によれば、流速の周方向成分が減少するスクロール流路の出口近傍の角度範囲に位置する第１ディフューザベーンのベーン出口角度β１を、当該角度範囲外に位置する第２ディフューザベーンのベーン出口角度β２よりも小さくしたので、第２ディフューザベーンとの比較において、第１ディフューザベーンの後縁近傍における圧力面がインペラの回転方向の上流側に位置することになり、第１ディフューザベーンの圧力面側における剥離を抑制できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記複数のディフューザベーンの直線翼列写像上において、前記第１ディフューザベーンのキャンバ角α１と、前記第２ディフューザベーンのキャンバ角α２とは、α１＞α２を満たす。
ここで、ディフューザベーンのキャンバ角とは、ディフューザベーンのキャンバラインの前縁における接線と、後縁における接線とがなす角度である。

上記（２）の構成によれば、第１ディフューザベーンのキャンバ角α１を、第２ディフューザベーンのキャンバ角α２よりも大きくしたので、前縁を基準として、第１ディフューザベーンの圧力面が、第２ディフューザベーンに比較してインペラ回転方向上流側にずれる。これにより、上記（１）の構成を実現することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記第１ディフューザベーンの前記後縁における翼厚ｔ１と、前記第２ディフューザベーンの前記後縁における翼厚ｔ２とは、ｔ１＞ｔ２を満たす。

上記（３）の構成によれば、第１ディフューザベーンの後縁における翼厚ｔ１を、第２ディフューザベーンの後縁における翼厚ｔ２よりも大きくしたので、第２ディフューザベーンとの比較において第１ディフューザベーンの負圧面の位置を大きく変更することなく、第１ディフューザベーンの圧力面をインペラ回転方向上流側にずらすことが可能になる。これにより、上記（１）の構成を実現することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記複数のディフューザベーンの各々のコード方向が前記径方向に対してなすスタッガ角は、前記第１ディフューザベーンの前記スタッガ角をγ１とし、前記第２ディフューザベーンの前記スタッガ角をγ２としたとき、γ１＜γ２を満たす。
なお、上述のスタッガ角は、ディフューザベーンの前縁又は後縁におけるスタッガ角であってもよい。

上記（４）の構成によれば、第１ディフューザベーンのスタッガ角γ１を、第２ディフューザベーンのスタッガ角γ２よりも小さくしたので、前縁を基準として、第１ディフューザベーンの圧力面が、第２ディフューザベーンに比較してインペラ回転方向上流側にずれる。これにより、上記（１）の構成を実現することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
軸方向に直交する断面において、前記第１ディフューザベーンの断面形状は、前記第２ディフューザベーンの断面形状と同じである。

上記（４）で述べたスタッガ角γ１及びγ２の大小関係を満たすことで、上記（５）の構成のように、第２ディフューザベーンと断面形状が共通である第１ディフューザベーンを採用しても、上記（１）の構成を実現することができる。

（６）本発明の少なくとも一実施形態に係るターボチャージャは、上記（１）乃至（５）の何れかに記載の遠心圧縮機を備える。

上記（６）の構成によれば、流速の周方向成分が減少するスクロール流路の出口近傍の角度範囲に位置する第１ディフューザベーンのベーン出口角度β１を、当該角度範囲外に位置する第２ディフューザベーンのベーン出口角度β２よりも小さくしたので、第２ディフューザベーンとの比較において、第１ディフューザベーンの後縁近傍における圧力面がインペラの回転方向の上流側に位置することになり、第１ディフューザベーンの圧力面側における剥離を抑制できる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、スクロール流路の出口近傍の角度範囲にてディフューザベーンにおける流れの剥離を抑制可能な遠心圧縮機及びこれを備えたターボチャージャが提供される。

一実施形態に係る遠心圧縮機の軸方向に沿った概略断面図である。図１に示す遠心圧縮機の内部を軸方向から見た図である。図２Ａの部分的な拡大図である。一実施形態に係る遠心圧縮機におけるディフューザベーンの構成を示す図である。一実施形態に係る遠心圧縮機におけるディフューザベーンの構成を示す図である。一実施形態に係る遠心圧縮機におけるディフューザベーンの構成を示す図である。典型的な遠心圧縮機１００の構成を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

以下に説明する実施形態に係る遠心圧縮機は、例えばターボチャージャに適用することができるが、適用先は、ターボチャージャに限定されない。

図１は、一実施形態に係る遠心圧縮機の軸方向に沿った概略断面図であり、図２Ａ及び図２Ｂは、図１に示す遠心圧縮機の構成部品の配置を説明するための図である。図２Ａは図１に示す遠心圧縮機の内部を軸方向から見た図であり、図２Ｂは、図２Ａの部分的な拡大図である。ただし、図２Ａにおいて、各構成部品の位置関係を明瞭にするために、各構成部品を実線で示している。

図１及び図２Ａに示すように、一実施形態に係る遠心圧縮機１は、複数の回転翼５を有し、回転シャフト２とともに回転軸Ｏの周りを回転可能なインペラ４と、インペラ４及び後述する複数のディフューザベーン１０を収容するハウジング６と、を含む。

インペラ４よりも遠心圧縮機１の径方向（以下、単に「径方向」ともいう。）外側には、ハウジング６のスクロール部８によって形成されるスクロール流路７が設けられている。図２Ａに示すように、スクロール流路７は、スクロール部８の巻き始め８ａから巻き終わり８ｂにかけて、インペラ４の回転方向の上流側から下流側に向かうにしたがい（すなわち、流体の流れ方向の上流側から下流側に向かうにしたがい）流路断面積が徐々に増加するようになっている。

スクロール流路７は、ハウジング６の出口部１６によって形成される出口流路１７と連通している。ハウジング６において、スクロール部８と出口部１６とは互いに接続されており、スクロール部８の巻き始め８ａ部分と、該巻き始め８ａ部分に接続される出口部１６とによって、舌部２２が形成される。

インペラ４よりも径方向外側かつスクロール流路７よりも径方向内側には、ハウジング６のハブ側壁面１８及びシュラウド側壁面２０によってディフューザ通路９が形成され、このディフューザ通路９には、複数のディフューザベーン１０が遠心圧縮機１の周方向（以下、単に「周方向」ともいう。）に配列されている。すなわち、スクロール流路７は、ディフューザ通路９及び複数のディフューザベーン１０よりも径方向外側に位置している。

複数のディフューザベーン１０の各々は、前縁２４と、前縁２４よりも径方向外側に位置する後縁２６と、前縁２４と後縁２６との間に延びる圧力面２８及び負圧面３０と、を有する。
ディフューザベーン１０は、円盤状の取付板１４の表面に固定された状態で上述のディフューザ通路９に設置されている。ディフューザベーン１０は、溶接により取付板１４に接合されていてもよく、あるいは、ディフューザベーン１０と取付板１４とは、例えば切削加工等により、一体的に形成されていてもよい。
なお、図示する例においては、取付板１４は、ディフューザ通路９を形成するシュラウド側壁面２０に設置されているが、他の実施形態では、取付板１４はハブ側壁面１８に設置されていてもよい。

遠心圧縮機１において、インペラ４に対して遠心圧縮機１の軸方向（以下、単に「軸方向」ともいう。）に流入した流体（ガス等）は、インペラ４の回転によって周方向及び径方向に加速されるとともに押し出される。インペラ４によって加速された流体は、ディフューザ通路９に設けられたディフューザベーン１０の間を通過し、この際、流体流れの運動エネルギーが圧力エネルギーに変換される（即ち、流体が減速されるとともに昇圧される）。そして、ディフューザベーン１０を通過して径方向の速度成分を有する流れは、スクロール流路７に流入し、その下流側の出口流路１７に導かれる。このようにして、遠心圧縮機１は、高圧の流体を生成する。

幾つかの実施形態に係る遠心圧縮機１において、複数のディフューザベーン１０は、ベーン出口角度βが異なる第１ディフューザベーン１１と第２ディフューザベーン１２と、を含む。
図２Ｂは、図２Ａに示す遠心圧縮機１のスクロール流路７の出口近傍のディフューザベーン１０を示す図である。ディフューザベーン１０のベーン出口角度βとは、ディフューザベーン１０の圧力面２８の後縁２６における接線ＬＴ（図２Ｂ参照）が径方向に対してなす角度（ただし、０°≦β≦９０°）（即ち、前述の接線ＬＴが、後縁２６を通る径方向の直線ＬＲ_ＴＥに対してなす角度）である。
より具体的には、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、複数のディフューザベーン１０は、周方向において、スクロール部８の舌部２２と、スクロール部８の巻き終わり８ｂとの間の角度範囲Ａ_１（図２Ａ参照）に少なくとも部分的に位置する第１ディフューザベーン１１を少なくとも１枚含むとともに、角度範囲Ａ１以外の角度範囲に位置する第２ディフューザベーン１２を含む。
そして、第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１（図２Ｂ参照）と、第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２（図２Ｂ参照）とは、β１＜β２の関係を満たす。

ここで、図６は、典型的な遠心圧縮機１００の構成を示す概略図であり、複数のディフューザベーン１０のうち、上述の角度範囲Ａ_１（即ち、スクロール部８の舌部２２と巻き終わり８ｂとの間の角度範囲）及びその近傍に位置するディフューザベーン１０の直線翼列写像と、この直線翼列写像に対応するスクロール流路７及び出口流路１７を示す図である。

図６に示す典型的な遠心圧縮機１００では、複数のディフューザベーン１０は、それぞれが同一の形状を有しているとともに、周方向に間隔を空けて一様に配列されている。すなわち、複数のディフューザベーン１０の各々について、上述のベーン出口角度βや、コード方向が径方向に対してなす角度（スタッガ角）γは同一である。

周方向においてスクロール流路７の出口近傍の角度範囲Ａ１では、他の角度範囲に比べて、ディフューザベーン１０の圧力面２８において（図６の領域３２において）流れが失速し（負の失速）、剥離が生じやすい。
これは、以下の理由によると考えられる。すなわち、図６に示すように、インペラ４（図６において不図示）で加速された流体は、入射角Ｉでディフューザ通路９に流入し、ディフューザベーン１０の間を通過して、スクロール流路７に流入する。スクロール流路７における流速ベクトルＶ_１は基本的に周方向のベクトルであるが、スクロール流路７の出口近傍の角度範囲Ａ１においては、流体の流れがスクロール流路７から出口流路１７に導かれるため、流体の流れの方向が転向されて他の角度範囲に比べて流速の周方向成分Ｖｃが減少する。したがって、スクロール流路の出口近傍の角度範囲Ａ１では、ディフューザベーン１０近傍の流れを、スクロール流路７における周方向の流れによって圧力面２８に押し付ける効果が他の角度範囲に比べて小さいため、圧力面２８における流れの剥離が生じやすい。

この点、上述した実施形態では、スクロール流路７の出口近傍の角度範囲Ａ１に位置する第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１を、角度範囲Ａ１外に位置する第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２よりも小さくしたので、第２ディフューザベーン１２（図２Ｂにおいて破線で示す第２ディフューザベーン１２’参照）との比較において、第１ディフューザベーン１１の後縁２６近傍における圧力面２８がインペラ４の回転方向の上流側に位置することになる。したがって、第１ディフューザベーン１１の圧力面２８側における剥離を抑制できる。
ただし、図２Ｂに示す第２ディフューザベーン１２’は、第１ディフューザベーン１１との形状等の比較のために図示する仮想的なディフューザベーンであり、角度範囲Ａ１外に位置する第２ディフューザベーン１２を、前縁２４の位置が第１ディフューザベーン１１と重なるように、遠心圧縮機１の回転軸Ｏを中心として回転移動して示したものである。

なお、上述の角度範囲Ａ１に少なくとも部分的に位置するディフューザベーン１０が複数枚存在する場合、そのうちの一部のみが第１ディフューザベーン１１（即ち、上述のβ１＜β２の関係を満たすベーン出口角度β１を有するディフューザベーン）であってもよい。

以下、第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１と、第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２とがβ１＜β２の関係を満たす遠心圧縮機の幾つかの実施形態についてより具体的に説明する。

図３〜図５は、それぞれ、一実施形態に係る遠心圧縮機におけるディフューザベーン１０の構成を示す図である。このうち図３は、一実施形態に係る遠心圧縮機１００の複数のディフューザベーン１０（第１ディフューザベーン１１及び第２ディフューザベーン１２を含む）のうち、上述の角度範囲Ａ_１（即ち、スクロール部８の舌部２２と巻き終わり８ｂとの間の角度範囲）及びその近傍に位置するディフューザベーン１０の直線翼列写像を示す図である。また、図４及び図５は、それぞれ、一実施形態に係る遠心圧縮機における上述の角度範囲Ａ１及びその近傍に位置するディフューザベーン１０を軸方向から視た図である。
なお、図３〜図５において、ディフューザベーン１０及び取付板１４以外の構成部品の図示を省略している。また、図３〜図５に示す第２ディフューザベーン１２’は、第１ディフューザベーン１１との形状等の比較のために図示する仮想的なディフューザベーンであり、角度範囲Ａ１外に位置する第２ディフューザベーン１２を、前縁２４の位置が第１ディフューザベーン１１と重なるように、回転軸Ｏを中心として回転移動して示したものである。

一実施形態では、例えば図３に示すように、複数のディフューザベーン１０の直線翼列写像上において、角度範囲Ａ１に少なくとも部分的に位置する第１ディフューザベーン１１のキャンバ角α１と、角度範囲Ａ１外に位置する第２ディフューザベーン１２のキャンバ角α２とは、α１＞α２を満たす。
ここで、ディフューザベーン１０のキャンバ角αとは、ディフューザベーン１０のキャンバラインＬＦの前縁２４における接線ＬＧと、後縁２６における接線ＬＨとの間に形成される角度であって、上述の前縁２４における接線ＬＧと、後縁２６における接線ＬＨとの交点をＰ１としたとき、前縁２４から交点Ｐ１に向かう方向のベクトルと、交点Ｐ１から後縁２６に向かう方向のベクトルとがなす角度（ただし、０°≦α≦１８０°）である（図３参照）。

このように、第１ディフューザベーン１１のキャンバ角α１を、第２ディフューザベーン１２のキャンバ角α２よりも大きくすることにより、前縁２４を基準として、第１ディフューザベーン１１の圧力面２８が、第２ディフューザベーン１２（図３において破線で示す第２ディフューザベーン１２’参照）に比較してインペラ回転方向の上流側にずれる。よって、第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１と、第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２とが、β１＜β２を満たす構成を実現できる。

なお、図３においては、直線翼列写像における第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１’及び第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２’を示しているが、直線翼列写像におけるベーン出口角度β１’とベーン出口角度β２’との大小関係は、ベーン出口角度β１とベーン出口角度β２との大小関係と同じである。すなわち、ディフューザベーンの直線翼列写像において、β１’＜β２’であれば、β１＜β２の関係も満たされる。

一実施形態では、例えば図４に示すように、第１ディフューザベーン１１の後縁２６における翼厚ｔ１と、第２ディフューザベーン１２の後縁２６における翼厚ｔ２とは、ｔ１＞ｔ２を満たす。
図４に示す例示的な実施形態では、第１ディフューザベーン１１の負圧面３０は、第２ディフューザベーン１２の負圧面３０と同一形状を有しているのに対し、第１ディフューザベーン１１の圧力面２８は、第２ディフューザベーン１２と比較して、インペラ回転方向の上流側にずれている。即ち、第１ディフューザベーン１１の圧力面２８と負圧面３０との間に距離（翼厚ｔ）は、前縁２４側から後縁２６側に向かうにつれて増加する特殊な翼厚分布を有する。

このように、第１ディフューザベーン１１の後縁２６における翼厚ｔ１を、第２ディフューザベーン１２の後縁２６における翼厚ｔ２よりも大きくすることにより、第２ディフューザベーン１２（図４において破線で示す第２ディフューザベーン１２’参照）との比較において第１ディフューザベーン１１の負圧面３０の位置を大きく変更することなく、第１ディフューザベーン１１の圧力面２８をインペラ回転方向上流側にずらすことが可能になる。よって、第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１と、第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２とが、β１＜β２を満たす構成を実現できる。

一実施形態では、例えば図５に示すように、複数のディフューザベーン１０の各々のコード方向が径方向に対してなすスタッガ角γは、第１ディフューザベーン１１のスタッガ角をγ１とし、第２ディフューザベーン１２のスタッガ角をγ２としたとき、γ１＜γ２を満たす。

ここで、スタッガ角γは、ディフューザベーン１０のコード方向（前縁２４及び後縁２６を通る直線の方向）が径方向に対してなす角度（ただし、０°≦γ≦９０°）である。
上述のスタッガ角γは、ディフューザベーン１０の前縁２４を基準とするスタッガ角γ_Ａ又は後縁２６を基準とするスタッガ角γ_Ｂであってもよい。ディフューザベーン１０の前縁２４を基準とするスタッガ角γ_Ａとは、ディフューザベーン１０のコード方向の直線Ｌｃと、該ディフューザベーン１０の前縁２４を通る径方向の直線とがなす角度である（図５参照）。また、ディフューザベーン１０の後縁２６を基準とするスタッガ角γ_Ｂとは、ディフューザベーン１０のコード方向の直線Ｌｃと、該ディフューザベーン１０の後縁２６を通る径方向の直線とがなす角度である（図５参照）。

図５に示す例示的な実施形態では、第１ディフューザベーン１１の前縁２４を基準とするスタッガ角γ_Ａ１は、第２ディフューザベーン１２の前縁２４を基準とするスタッガ角γ_Ａ２よりも小さい（すなわち、γ_Ａ１＜γ_Ａ２を満たす）。
また、図５に示す例示的な実施形態では、第１ディフューザベーン１１の後縁２６を基準とするスタッガ角γ_Ｂ１は、第２ディフューザベーン１２の後縁２６を基準とするスタッガ角γ_Ｂ２よりも小さい（すなわち、γ_Ｂ１＜γ_Ｂ２を満たす）。

このように、第１ディフューザベーン１１のスタッガ角γ１（γ_Ａ１又はγ_Ｂ１）を、第２ディフューザベーン１２のスタッガ角γ２（γ_Ａ２又はγ_Ｂ２）よりも小さくすることにより、前縁２４を基準として、第１ディフューザベーン１１の圧力面２８が、第２ディフューザベーン１２（図５において破線で示す第２ディフューザベーン１２’参照）に比較してインペラ回転方向上流側にずれる。よって、第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１と、第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２とが、β１＜β２を満たす構成を実現できる。

さらに、図５に示す例示的な実施形態では、軸方向に直交する断面において、第１ディフューザベーン１１の断面形状は、第２ディフューザベーン１２の断面形状と同じである。

第１ディフューザベーン１１のスタッガ角γ１と、第２ディフューザベーンのスタッガ角γ２とがγ１＜γ２の関係を満たすことで、図５に示す例示的な実施形態のように、第２ディフューザベーン１２と断面形状が共通である第１ディフューザベーン１１を採用しても、第１ディフューザベーン１１のベーン出口角度β１と、第２ディフューザベーン１２のベーン出口角度β２とが、β１＜β２を満たす構成を実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１遠心圧縮機
２回転シャフト
４インペラ
５回転翼
６ハウジング
７スクロール流路
８スクロール部
９ディフューザ通路
１０ディフューザベーン
１１第１ディフューザベーン
１２第２ディフューザベーン
１４取付板
１６出口部
１７出口流路
１８ハブ側壁面
２０シュラウド側壁面
２２舌部
２４前縁
２６後縁
２８圧力面
３０負圧面
３２領域
Ｏ回転軸
ｔ１，ｔ２後縁における翼厚
α１，α２キャンバ角
β１，β１’ ベーン出口角度
γ１，γ２スタッガ角
γ_Ａ１，γ_Ａ２前縁を基準とするスタッガ角
γ_Ｂ１，γ_Ｂ２後縁を基準とするスタッガ角

Claims

インペラと、
前記インペラよりも径方向外側において周方向に配列される複数のディフューザベーンと、
前記複数のディフューザベーンよりも径方向外側に位置するスクロール流路を形成するスクロール部を含むハウジングと、を備え、
前記複数のディフューザベーンは、
周方向において、前記スクロール部の舌部と、前記スクロール部の巻き終わりとの間の角度範囲に少なくとも部分的に位置する少なくとも１枚の第１ディフューザベーンと、
前記角度範囲外に位置する第２ディフューザベーンと、
を含み、
前記複数のディフューザベーンの各々の圧力面の後縁における接線が径方向に対してなすベーン出口角度は、前記第１ディフューザベーンの前記ベーン出口角度をβ１とし、前記第２ディフューザベーンの前記ベーン出口角度をβ２としたとき、β１＜β２を満たす
ことを特徴とする遠心圧縮機。
前記複数のディフューザベーンの直線翼列写像上において、前記第１ディフューザベーンのキャンバ角α１と、前記第２ディフューザベーンのキャンバ角α２とは、α１＞α２を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
前記第１ディフューザベーンの前記後縁における翼厚ｔ１と、前記第２ディフューザベーンの前記後縁における翼厚ｔ２とは、ｔ１＞ｔ２を満たす
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
前記複数のディフューザベーンの各々のコード方向が前記径方向に対してなすスタッガ角は、前記第１ディフューザベーンの前記スタッガ角をγ１とし、前記第２ディフューザベーンの前記スタッガ角をγ２としたとき、γ１＜γ２を満たす
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の遠心圧縮機。
軸方向に直交する断面において、前記第１ディフューザベーンの断面形状は、前記第２ディフューザベーンの断面形状と同じである
ことを特徴とする請求項４に記載の遠心圧縮機。
請求項１乃至５の何れか一項に記載の遠心圧縮機を備える
ことを特徴とするターボチャージャ。