JP2023113428A - Impeller and rotary machine - Google Patents

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聡 前田
Satoshi Maeda
岳志 佐野
Takashi Sano
伸次 深尾
Shinji Fukao
篤 中川
Atsushi Nakagawa
圭介 松本
Keisuke Matsumoto
和芳 宮川
Kazuyoshi Miyagawa
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Waseda University
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

To provide an impeller and a rotary machine that restrain occurrence of pressure pulsation by reducing pressure fluctuation in an outflow port.SOLUTION: An impeller comprises a hub having a disk shape around an axis, a shroud arranged opposite to the hub in the direction of an axis, and a plurality of blades arranged at intervals in a circumferential direction between the hub and the shroud, and has different meridian plane shapes in the circumferential direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、インペラおよび回転機械に関するものである。 The present disclosure relates to impellers and rotating machines.

回転機械として、内部にインペラを収容した遠心圧縮機がある。遠心圧縮機は、インペラを回転させることで、流体に圧力エネルギーおよび速度エネルギーを与える。遠心圧縮機に適用されるインペラとして、ハブとシュラウドとの間に複数のブレードを配置したクローズドインペラがある。クローズドインペラとしては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。 As a rotating machine, there is a centrifugal compressor that houses an impeller inside. A centrifugal compressor imparts pressure and velocity energy to a fluid by rotating an impeller. As an impeller applied to a centrifugal compressor, there is a closed impeller having a plurality of blades arranged between a hub and a shroud. Examples of closed impellers include those described in the following patent documents.

特許第3299638号公報Japanese Patent No. 3299638

一般的なクローズドインペラは、中心側にある流入口から外周部にある流出口に向けて螺旋形状をなす流路が設けられる。流路は、放射状に設けられることから、外周部に向けて通路面積が急拡大して流体が剥離しやすく、損失が発生しやすい。そのため、流入口から流出口に向けてブレードの厚さを徐々に厚くすることで、通路面積の急拡大を抑制することが考えられる。ところが、流入口から流出口に向けてブレードの厚さを徐々に厚くすると、ブレードの厚さ分だけ、複数の流出口が周方向で途切れる。すると、外周部の各流出口からの吐出される流体の圧力が周方向に変動し、圧力脈動が発生してしまうという課題がある。 A typical closed impeller is provided with a helical flow path from an inlet at the center to an outlet at the outer periphery. Since the flow paths are provided radially, the flow path area rapidly expands toward the outer periphery, and the fluid tends to separate and loss easily occurs. Therefore, it is conceivable to suppress the rapid expansion of the passage area by gradually increasing the thickness of the blade from the inlet to the outlet. However, when the thickness of the blade is gradually increased from the inlet to the outlet, a plurality of outlets are interrupted in the circumferential direction by the thickness of the blade. Then, there is a problem that the pressure of the fluid discharged from each outflow port of the outer peripheral portion fluctuates in the circumferential direction, and pressure pulsation occurs.

本開示は、上述した課題を解決するものであり、流出口での圧力変動を低減することで圧力脈動の発生を抑制するインペラおよび回転機械を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to solve the above-described problems, and to provide an impeller and a rotary machine that suppress pressure pulsation by reducing pressure fluctuations at the outlet.

上記の目的を達成するための本開示のインペラは、軸線を中心する円板形状をなすハブと、前記ハブに対して前記軸線の方向に対向して配置されるシュラウドと、前記ハブと前記シュラウドとの間で周方向に間隔をあけて配置される複数のブレードと、を備え、子午面形状が周方向で相違する。 The impeller of the present disclosure for achieving the above object comprises a disk-shaped hub centered on an axis, a shroud arranged opposite to the hub in the direction of the axis, the hub and the shroud. and a plurality of blades circumferentially spaced between and having different meridional shapes in the circumferential direction.

また、本開示の回転機械は、前記インペラを有する。 A rotary machine of the present disclosure also includes the impeller.

本開示のインペラおよび回転機械によれば、流出口での圧力変動を低減することで圧力脈動の発生を抑制することができる。 According to the impeller and the rotary machine of the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of pressure pulsation by reducing pressure fluctuations at the outlet.

図1は、本実施形態のインペラが適用された回転機械の要部を表す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a rotary machine to which the impeller of this embodiment is applied. 図2は、インペラを表す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the impeller. 図3は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視IIIの位置での断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow III in FIG. 2 showing the meridional shape of the upper half of the impeller of this embodiment. 図4は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視IVの位置での断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrow IV in FIG. 2 showing the meridional shape of the upper half of the impeller of this embodiment. 図5は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視Vの位置での断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the arrow V in FIG. 2 showing the meridional shape of the upper half of the impeller of this embodiment. 図6は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視VIの位置での断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow VI in FIG. 2 showing the meridional shape of the upper half of the impeller of this embodiment. 図7は、本実施形態のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図である。FIG. 7 is a side view of the essential part of the impeller showing the outflow port of the impeller of this embodiment. 図8は、インペラにおけるハブ側でのブレード形状を表す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the shape of the blades on the hub side of the impeller. 図9は、インペラにおけるハブとシュラウドとの中間部でのブレード形状を表す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the shape of blades in an intermediate portion between the hub and shroud of the impeller. 図10は、インペラにおけるシュラウド側でのブレード形状を表す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the blade shape on the shroud side of the impeller. 図11は、第1変形例のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図である。FIG. 11 is a side view of the main part of the impeller showing the outflow port of the impeller of the first modified example. 図12は、第2変形例のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図である。FIG. 12 is a side view of the main part of the impeller showing the outflow port of the impeller of the second modification. 図13は、第3変形例のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図である。FIG. 13 is a side view of the essential part of the impeller showing the outflow port of the impeller of the third modification.

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、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て構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the present disclosure is not limited by this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present disclosure also includes a combination of each embodiment. In addition, components in the embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are within the so-called equivalent range.

[実施形態]
<遠心圧縮機>
図1は、回転機械に適用されたインペラの上半部の子午面形状を表す断面図である。本実施形態にて、回転機械として、遠心圧縮機を適用して説明する。
[Embodiment]
<Centrifugal Compressor>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the meridional shape of the upper half of an impeller applied to a rotating machine. In this embodiment, a centrifugal compressor will be applied as a rotating machine.

図1に示すように、遠心圧縮機10は、ケーシング11と、回転軸12と、インペラ13とを備える。遠心圧縮機10は、インペラ13を回転させることで、作動流体(液体または気体など)に圧力エネルギーおよび速度エネルギーを与える。 As shown in FIG. 1, the centrifugal compressor 10 includes a casing 11, a rotating shaft 12, and an impeller 13. The centrifugal compressor 10 rotates the impeller 13 to give pressure energy and velocity energy to the working fluid (liquid or gas, etc.).

ケーシング11は、回転軸12の一部と、インペラ13を収容する。ケーシング11は、回転軸12の軸線Oの延びる方向(以下、軸線方向Daと称する)に長い筒形状をなす。ケーシング11は、軸線方向Daに沿う円柱形状をなす第1空間部21と、軸線方向Daに対して直交する方向(以下、径方向Drと称する)に広がる円板形状をなす第2空間部22とが設けられる。第2空間部22は、第1空間部21の軸線方向Daに間隔を空けて複数配置される。第1空間部21と複数の第2空間部22は、連通する。第1空間部21は、回転軸12が収容され、複数の第2空間部22は、それぞれインペラ13が収容される。 The casing 11 accommodates a portion of the rotating shaft 12 and the impeller 13 . The casing 11 has a cylindrical shape elongated in the direction in which the axis O of the rotating shaft 12 extends (hereinafter referred to as the axial direction Da). The casing 11 includes a first space portion 21 having a cylindrical shape along the axial direction Da and a second space portion 22 having a disk shape extending in a direction orthogonal to the axial direction Da (hereinafter referred to as a radial direction Dr). is provided. A plurality of second space portions 22 are arranged at intervals in the axial direction Da of the first space portion 21 . The first space 21 and the plurality of second spaces 22 communicate with each other. The rotating shaft 12 is housed in the first space 21 , and the impeller 13 is housed in each of the plurality of second spaces 22 .

ケーシング11は、軸線方向Daにおける一方側(図1の左方側)に作動流体Gをインペラ13に導入する流入通路23が設けられる。また、ケーシング11は、径方向Drにおける一方側(図1の上方側)に作動流体Gをインペラ13から排出する排出通路24が設けられる。排出通路24は、下流側がU字状をなすように軸線Oに向かって屈曲した後、L字状をなすように軸線方向Daの他方側(図1の右方側)に沿って屈曲する。すなわち、排出通路24は、図示しないが、下流側に、ディフューザ部、リターンベンド部、戻り流路が設けられる。排出通路24は、戻り流路が軸線方向Daに隣接するインペラ13の流入通路23に連通する。 The casing 11 is provided with an inflow passage 23 for introducing the working fluid G into the impeller 13 on one side (left side in FIG. 1) in the axial direction Da. Further, the casing 11 is provided with a discharge passage 24 for discharging the working fluid G from the impeller 13 on one side (upper side in FIG. 1) in the radial direction Dr. The discharge passage 24 bends toward the axis O so that the downstream side forms a U shape, and then bends along the other side in the axial direction Da (right side in FIG. 1) so as to form an L shape. That is, although not shown, the discharge passage 24 is provided with a diffuser portion, a return bend portion, and a return passage on the downstream side. The discharge passage 24 communicates with the inflow passage 23 of the impeller 13 whose return passage is adjacent in the axial direction Da.

回転軸12は、ケーシング11に対して軸線O回りに回転自在に支持される。回転軸12は、軸線方向Daの両端部がそれぞれ軸受(図示略)によりケーシング11に回転自在に支持される。インペラ13は、回転軸12に固定される。インペラ13は、回転軸12と一体となって回転する。インペラ13は、遠心力を利用して作動流体Gを圧縮する。 The rotary shaft 12 is rotatably supported around the axis O with respect to the casing 11 . The rotary shaft 12 is rotatably supported on the casing 11 by bearings (not shown) at both ends in the axial direction Da. Impeller 13 is fixed to rotating shaft 12 . The impeller 13 rotates together with the rotating shaft 12 . The impeller 13 compresses the working fluid G using centrifugal force.

<インペラの基本的構成>
図2は、インペラを表す正面図である。
<Basic configuration of the impeller>
FIG. 2 is a front view showing the impeller.

図1および図2に示すように、インペラ13は、ハブ31と、シュラウド32と、複数のブレード33とを備えるクローズドインペラである。インペラ13は、ハブ31とシュラウド32との間に、複数のブレード33が周方向Dcに間隔(好ましくは、等間隔)を空けて配置されて構成される。複数のブレード33は、軸線方向Daの一方がハブ31に固定され、他方がシュラウド32に固定される。インペラ13は、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33とに囲まれる複数のインペラ流路34が設けられる。インペラ流路34は、軸線C側から外周部側にかけて、略90度屈曲すると共に、軸線Oを中心とする螺旋形状をなすように配置される。 As shown in FIGS. 1 and 2, impeller 13 is a closed impeller comprising hub 31 , shroud 32 and multiple blades 33 . The impeller 13 is configured by arranging a plurality of blades 33 between a hub 31 and a shroud 32 at intervals (preferably at equal intervals) in the circumferential direction Dc. One of the plurality of blades 33 in the axial direction Da is fixed to the hub 31 and the other is fixed to the shroud 32 . The impeller 13 is provided with a plurality of impeller flow passages 34 surrounded by a hub 31 , a shroud 32 and a plurality of blades 33 . The impeller flow path 34 is arranged to form a spiral shape centered on the axis O while bending approximately 90 degrees from the axis C side to the outer peripheral portion side.

ハブ31は、軸線Oを中心とした円板形状をなす。ハブ31は、軸線方向Daの一方から他方に向けて、径方向Drの外方に徐々に拡径する。ハブ31は、中心部である軸線Oの位置に、軸線方向Daに貫通する円形の貫通孔41が形成される。ハブ31は、貫通孔41の内周面が回転軸12の外周面に嵌まり込んだ状態で、回転軸12に対して一体に固定される。 The hub 31 has a disc shape centered on the axis O. As shown in FIG. The hub 31 gradually expands outward in the radial direction Dr from one side to the other side in the axial direction Da. The hub 31 is formed with a circular through hole 41 penetrating in the axial direction Da at the position of the axis O, which is the central portion. The hub 31 is integrally fixed to the rotating shaft 12 with the inner peripheral surface of the through hole 41 fitted into the outer peripheral surface of the rotating shaft 12 .

ハブ31は、軸線方向Daの一方側に主面42形成される。主面42は、軸線方向Daの一方から他方に向かって、径方向Drの外方に広がる。主面42は、軸線方向Daの一方側の部分では、径方向Drの外方側を向き、軸線方向Daの他方側の部分では、軸線方向Daの一方側を向く。すなわち、主面42は、軸線方向Daの一方側から他方側に向かうに伴って、軸線方向Daの一方側を向くように湾曲することで、凹曲面状をなす。 The hub 31 has a main surface 42 formed on one side in the axial direction Da. The main surface 42 spreads outward in the radial direction Dr from one side to the other side in the axial direction Da. A portion on one side in the axial direction Da of the main surface 42 faces outward in the radial direction Dr, and a portion on the other side in the axial direction Da faces one side in the axial direction Da. That is, the main surface 42 forms a concave curved surface shape by curving so as to face one side in the axial direction Da as it goes from one side to the other side in the axial direction Da.

シュラウド32は、ハブ31に対して、軸線方向Daの他方側に所定距離だけ離間して配置される。シュラウド32は、軸線方向Daの一方から他方に向けて、径方向Drの外方に徐々に拡径する。シュラウド32は、軸線方向Daの他方側Dadに対向面43が形成される。対向面43は、軸線方向Daの一方側から他方側に向って、径方向Drの外方に広がる。対向面43は、軸線方向Daの一方側の部分では、径方向Drの外側を向き、軸線方向Daの他方側の部分では、軸線方向Daの他方側を向く。すなわち、対向面43は、軸線方向Daの一方側から他方側に向かうに伴って、軸線方向Daの他方側を向くように湾曲することで、凸曲面状をなす。 The shroud 32 is arranged on the other side in the axial direction Da with a predetermined distance from the hub 31 . The shroud 32 gradually expands outward in the radial direction Dr from one side in the axial direction Da to the other side. The shroud 32 has a facing surface 43 formed on the other side Dad in the axial direction Da. The facing surface 43 extends outward in the radial direction Dr from one side in the axial direction Da toward the other side. A portion of the facing surface 43 on one side in the axial direction Da faces outward in the radial direction Dr, and a portion on the other side in the axial direction Da faces the other side in the axial direction Da. That is, the facing surface 43 forms a convex surface shape by curving toward the other side in the axial direction Da from one side to the other side in the axial direction Da.

ブレード33は、ハブ31とシュラウド32とを接続する。ブレード33は、軸線方向Daの一方がハブ31の主面42に固定され、軸線方向Daの他方がシュラウド32の対向面43に固定される。ブレード33は、軸線方向Daの一方側から径方向Drの外側に向かって万曲するように延びる。ブレード33は、軸線O周りの周方向Dcに間隔をあけて複数配置される。複数のブレード33は、軸線Oを中心として径方向Drの外方に向かって放射状に複数配列される。ブレード33は、径方向Drの内方側から径方向Drの外方に向かうに伴って、インペラ40の回転方向の後方に向かうように湾曲する。 Blades 33 connect hub 31 and shroud 32 . The blade 33 is fixed to the main surface 42 of the hub 31 at one end in the axial direction Da, and fixed to the opposing surface 43 of the shroud 32 at the other end in the axial direction Da. The blade 33 extends from one side in the axial direction Da so as to bend outward in the radial direction Dr. A plurality of blades 33 are arranged at intervals in the circumferential direction Dc around the axis O. As shown in FIG. The plurality of blades 33 are arranged radially outward in the radial direction Dr with the axis O as the center. The blades 33 curve rearward in the rotational direction of the impeller 40 as they move from the inner side in the radial direction Dr to the outer side in the radial direction Dr.

インペラ流路34は、ハブ31とシュラウド32との間で、複数のブレード33により周方向Dcに複数区画されて形成される。インペラ流路34は、軸線方向Daの一方側から他方側に向かうに伴って、径方向Drの内側から外側に向かうように湾曲しながら延びる。インペラ流路34は、径方向Drの内側で、且つ、軸線方向Daの一方側に開口する流入口44を有する。また、インペラ流路34は、径方向Drの外側で、且つ、軸線方向Daの他方側に開口する流出口45を有する。流入口44は、流入通路23に連通し、流出口45は、排出通路24に連通する。 A plurality of impeller passages 34 are formed between the hub 31 and the shroud 32 and partitioned in the circumferential direction Dc by the plurality of blades 33 . The impeller flow path 34 extends while curving from the inside to the outside in the radial direction Dr as it goes from one side to the other side in the axial direction Da. The impeller flow path 34 has an inlet 44 that opens inside in the radial direction Dr and on one side in the axial direction Da. Further, the impeller flow path 34 has an outflow port 45 that opens outside in the radial direction Dr and on the other side in the axial direction Da. The inflow port 44 communicates with the inflow passage 23 , and the outflow port 45 communicates with the discharge passage 24 .

<インペラの子午面形状>
図3は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視IIIの位置での断面図、図4は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視IVの位置での断面図、図5は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視Vの位置での断面図、図6は、本実施形態のインペラの上半部の子午面形状を表す図2の矢視VIの位置での断面図である。
<Impeller meridional shape>
3 is a cross-sectional view at the position of arrow III in FIG. 2 showing the meridional shape of the upper half of the impeller of this embodiment, and FIG. 4 shows the meridional shape of the upper half of the impeller of this embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view at the position of arrow IV in FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view at the position of arrow V in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view at the position of arrow VI in FIG. 2 showing the meridional shape of the upper half of the impeller of the present embodiment;

インペラ13は、ハブ31と、シュラウド32と、複数のブレード33とを備え、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33により複数のインペラ流路34が形成されるクローズドインペラである。そして、インペラ13は、子午面形状が周方向Dcで相違する。 The impeller 13 is a closed impeller that includes a hub 31 , a shroud 32 and a plurality of blades 33 , and a plurality of impeller flow paths 34 are formed by the hub 31 , the shroud 32 and the plurality of blades 33 . The impeller 13 has different meridional shapes in the circumferential direction Dc.

すなわち、インペラ13にて、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33とにより区画された複数のインペラ流路34は、外周部側の流出口45の位置が、周方向Dcの異なる位置で軸線方向Daにずれる。 That is, in the impeller 13, the plurality of impeller passages 34 partitioned by the hub 31, the shroud 32, and the plurality of blades 33 are arranged such that the positions of the outflow ports 45 on the outer peripheral side are different in the circumferential direction Dc in the axial direction. It shifts to Da.

図3から図6は、周方向Dcにおける異なる位置でのインペラ13の上半部の子午面形状を表す断面図である。図3に示すように、第1位置でのインペラ13の子午面形状にて、インペラ流路34-1は、基準インペラ流路34-0に対して、流出口45側が軸線方向Daで最もハブ31側に位置する。このとき、流出口45は、軸線方向Daの高さH1が基準インペラ流路34-0の高さHに対して短くなる。図4に示すように、第2位置でのインペラ13の子午面形状にて、インペラ流路34-2は、基準インペラ流路34-0に対して、流出口45側が軸線方向Daでハブ31とシュラウド32の中間位置に対してややハブ31側に位置する。このとき、流出口45は、軸線方向Daの高さH2が基準インペラ流路34-0の高さHに対して短くなる。 3 to 6 are cross-sectional views showing the meridional shape of the upper half of the impeller 13 at different positions in the circumferential direction Dc. As shown in FIG. 3, in the meridional shape of the impeller 13 at the first position, the impeller flow path 34-1 is closest to the hub in the axial direction Da on the outflow port 45 side with respect to the reference impeller flow path 34-0. Located on the 31st side. At this time, the height H1 of the outflow port 45 in the axial direction Da is shorter than the height H of the reference impeller flow path 34-0. As shown in FIG. 4, in the meridional shape of the impeller 13 at the second position, the impeller flow path 34-2 is located on the hub 31 side in the axial direction Da with respect to the reference impeller flow path 34-0. and the middle position of the shroud 32, and located slightly on the hub 31 side. At this time, the height H2 of the outflow port 45 in the axial direction Da is shorter than the height H of the reference impeller flow path 34-0.

図5に示すように、第3位置でのインペラ13の子午面形状にて、インペラ流路34-3は、基準インペラ流路34-0に対して、流出口45側が軸線方向Daでハブ31とシュラウド32の中間位置に対してややシュラウド32側に位置する。このとき、流出口45は、軸線方向Daの高さH3が基準インペラ流路34-0の高さHに対して短くなる。
図6に示すように、第4位置でのインペラ13の子午面形状にて、インペラ流路34-4は、基準インペラ流路34-0に対して、流出口45側が軸線方向Daで最もシュラウド32側に位置する。このとき、流出口45は、軸線方向Daの高さH4が基準インペラ流路34-0の高さHに対して短くなる。
As shown in FIG. 5, in the meridional shape of the impeller 13 at the third position, the impeller flow path 34-3 is located on the hub 31 side in the axial direction Da with respect to the reference impeller flow path 34-0. and the middle position of the shroud 32, and is located slightly on the shroud 32 side. At this time, the height H3 of the outflow port 45 in the axial direction Da is shorter than the height H of the reference impeller flow path 34-0.
As shown in FIG. 6, in the meridional shape of the impeller 13 at the fourth position, the impeller flow path 34-4 is shrouded most in the axial direction Da on the outflow port 45 side with respect to the reference impeller flow path 34-0. 32 side. At this time, the height H4 of the outflow port 45 in the axial direction Da is shorter than the height H of the reference impeller flow path 34-0.

なお、各位置でのインペラ13の子午面形状にて、軸線方向Daのインペラ流路34(流出口45)高さH1,H2,H3,H4は、同じ高さでもよいし、異なる高さであってもよい。 In addition, in the meridional shape of the impeller 13 at each position, the heights H1, H2, H3, and H4 of the impeller flow path 34 (outflow port 45) in the axial direction Da may be the same or different. There may be.

図7は、本実施形態のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図である。 FIG. 7 is a side view of the essential part of the impeller showing the outflow port of the impeller of this embodiment.

図7に示すように、インペラ13は、インペラ流路34における流出口45の位置が周方向Dcの異なる位置で軸線方向Daにずれる。そのため、インペラ13を外周部側から径方向Drに見た流出口45の形状は、周方向Dcに沿う基準線L1に対して、所定の傾斜角度θをもつ傾斜線L2に沿って配置される。このとき、流出口45は、通路形状が四角形状(平行四辺形状)をなす。 As shown in FIG. 7, the impeller 13 shifts in the axial direction Da at different positions in the circumferential direction Dc of the outflow port 45 in the impeller flow path 34 . Therefore, the shape of the outflow port 45 when the impeller 13 is viewed in the radial direction Dr from the outer peripheral side is arranged along the inclined line L2 having a predetermined inclination angle θ with respect to the reference line L1 along the circumferential direction Dc. . At this time, the outflow port 45 has a passage shape of a square (parallelogram).

ブレード33は、本体部33aと、2個の延出部33b,33cとを有する。本体部33aは、軸線方向Daの一方がハブ31に固定されて他方がシュラウド32に固定される。延出部33bは、本体部33aから周方向Dcの一方にシュラウド32に沿って先細をなすように延出し、シュラウド32に固定される。延出部33cは、本体部33aから周方向Dcの他方にハブ31に沿って先細をなすように延出し、ハブ31に固定される。インペラ流路34(流出口45)は、ブレード33の本体部33aの面34aと、延出部33bの面34bと、隣接するブレード33の本体部33aの面34cと、延出部33cの面34dとにより区画されて形成され、四角形状(平行四辺形状)をなす。なお、インペラ13は、周方向Dcの他方側(図7の左方側)に回転することから、ブレード33は、面34dが圧力面となり、面34bが負圧面となる。 The blade 33 has a body portion 33a and two extension portions 33b and 33c. The body portion 33 a is fixed to the hub 31 at one end in the axial direction Da and fixed to the shroud 32 at the other end. The extending portion 33 b extends taperingly along the shroud 32 in one circumferential direction Dc from the main body portion 33 a and is fixed to the shroud 32 . The extending portion 33 c extends taperingly along the hub 31 in the other circumferential direction Dc from the main body portion 33 a and is fixed to the hub 31 . The impeller flow path 34 (outflow port 45) includes a surface 34a of the main body portion 33a of the blade 33, a surface 34b of the extension portion 33b, a surface 34c of the main body portion 33a of the adjacent blade 33, and a surface of the extension portion 33c. 34d to form a square (parallelogram). Since the impeller 13 rotates in the other side (the left side in FIG. 7) in the circumferential direction Dc, the surface 34d of the blade 33 is a pressure surface and the surface 34b is a suction surface.

この場合、インペラ流路34(流出口45)は、図3から図6の各位置でのインペラ流路34-1,34-2,34-3,34-4の形状がインペラ流路34の長手方向で連続して変化することで、面34b,34dが形成され、流出口45が四角形状(平行四辺形状)になる。なお、インペラ流路34(流出口45)は、図3から図6の各位置でのインペラ流路34-1,34-2,34-3,34-4の形状がインペラ流路34の長手方向で段階的に変化させてもよい。 In this case, the impeller flow path 34 (outflow port 45) is such that the shapes of the impeller flow paths 34-1, 34-2, 34-3, and 34-4 at each position in FIGS. By continuously changing in the longitudinal direction, surfaces 34b and 34d are formed, and the outflow port 45 has a square shape (parallelogram shape). The impeller flow path 34 (outflow port 45) is such that the shape of the impeller flow paths 34-1, 34-2, 34-3, and 34-4 at each position in FIGS. The direction may be changed stepwise.

図8は、インペラにおけるハブ側でのブレード形状を表す概略図、図9は、インペラにおけるハブとシュラウドとの中間部でのブレード形状を表す概略図、図10は、インペラにおけるシュラウド側でのブレード形状を表す概略図である。 FIG. 8 is a schematic diagram showing the blade shape on the hub side of the impeller, FIG. 9 is a schematic diagram showing the blade shape on the intermediate portion between the hub and the shroud in the impeller, and FIG. 10 is a blade shape on the shroud side of the impeller It is the schematic showing a shape.

上述したように、インペラ13は、流出口45の形状が傾斜線L2に沿った六角形状をなすことから、ブレード33は、軸線方向Daにおける異なる位置で、厚さが相違する。図8は、ハブ31側でのブレード形状を表し、図9は、ハブ31とシュラウド32の中間部でのブレード形状を表し、図10は、シュラウド32側でのブレード形状を表す。図8から図10に示すように、ブレード33は、ハブ31とシュラウド32との中間部における外周部側(流出口45)の厚さが、ハブ31側における外周部側(流出口45)の厚さおよびシュラウド32側における外周部側(流出口45)の厚さより薄い。 As described above, the impeller 13 has the hexagonal shape of the outflow port 45 along the inclined line L2, so the blades 33 have different thicknesses at different positions in the axial direction Da. 8 shows the blade shape on the hub 31 side, FIG. 9 shows the blade shape on the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32, and FIG. 10 shows the blade shape on the shroud 32 side. As shown in FIGS. 8 to 10, the thickness of the blade 33 on the outer peripheral side (outlet 45) at the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32 is greater than the thickness on the outer peripheral side (outlet 45) at the hub 31 side. It is thinner than the thickness on the shroud 32 side and the thickness on the outer peripheral side (outflow port 45).

すなわち、図7に示すように、ブレード33は、ハブ31側における外周部側(流出口45側)の厚さC1と、シュラウド32側における外周部側(流出口45側)の厚さC3は、同じである。そして、ブレード33は、ハブ31とシュラウド32との中間部における外周部側(流出口45側)の厚さC2が、ハブ31側の厚さC1およびシュラウド32側の厚さC1,C3より薄く設定される。 That is, as shown in FIG. 7, the blade 33 has a thickness C1 on the outer peripheral side (outflow port 45 side) on the hub 31 side and a thickness C3 on the outer peripheral side (outflow port 45 side) on the shroud 32 side. , are the same. The thickness C2 of the blade 33 on the outer peripheral side (on the outflow port 45 side) at the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32 is thinner than the thickness C1 on the hub 31 side and the thicknesses C1 and C3 on the shroud 32 side. set.

図8から図10に示すように、ブレード33は、ハブ31側における厚さとシュラウド32側における厚さが軸線O側からインペラ13の外周部側に向けて徐々に厚くなる。そのため、インペラ流路34は、ハブ31側における幅とシュラウド32側における幅がほぼ同じであり、流入口44から流出口45に向けたインペラ流路34は、通路面積の急拡大が抑えられている。そのため、インペラ13は、インペラ流路34における通路面積の急拡大が抑制されることから、インペラ流路34の内面からの作動流体の剥離が抑制され、損失が低減される。 As shown in FIGS. 8 to 10 , the thickness of the blades 33 on the hub 31 side and the thickness on the shroud 32 side gradually increase from the axis O side toward the outer peripheral side of the impeller 13 . Therefore, the width of the impeller passage 34 on the side of the hub 31 and the width on the side of the shroud 32 are substantially the same. there is Therefore, the impeller 13 suppresses rapid expansion of the passage area in the impeller flow path 34, thereby suppressing separation of the working fluid from the inner surface of the impeller flow path 34 and reducing loss.

一方、ブレード33は、ハブ31とシュラウド32との中間部における厚さが軸線O側からインペラ13の外周部側に向けてほぼ一定である。インペラ13は、インペラ流路34におけるハブ31側の領域やシュラウド32側の領域より、ハブ31とシュラウド32との中間部の領域で効率良く作動流体を圧縮する。そのため、この領域の容積を十分に確保することで、効率的に揚程(圧力)を確保することができ、効率を向上させることができる。 On the other hand, the thickness of the blades 33 at the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32 is substantially constant from the axis O side toward the outer peripheral portion side of the impeller 13 . The impeller 13 compresses the working fluid more efficiently in the intermediate region between the hub 31 and the shroud 32 than in the region on the hub 31 side and the shroud 32 side in the impeller passage 34 . Therefore, by securing a sufficient volume of this region, it is possible to efficiently secure the lift (pressure) and improve the efficiency.

そして、ブレード33は、ハブ31とシュラウド32との中間部における流出口45側での厚さが、ハブ31側およびシュラウド32側における流出口45側の厚さより薄い。すると、インペラ13の外周部に設けられる複数の流出口45は、周方向Dcにほぼ連続するものとなる。すなわち、複数の流出口45は、ブレード33における本体部33aの厚さ分だけしか途切れない。そのため、各流出口45からの作動流体の吐出が途切れにくくなって、圧力変動が小さくなり、圧力脈動の発生を抑制することができる。 The thickness of the blade 33 on the outflow port 45 side in the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32 is thinner than the thickness on the hub 31 side and the shroud 32 side on the outflow port 45 side. Then, the plurality of outflow ports 45 provided in the outer peripheral portion of the impeller 13 are substantially continuous in the circumferential direction Dc. That is, the plurality of outflow ports 45 are interrupted only by the thickness of the main body portion 33 a of the blade 33 . Therefore, the discharge of the working fluid from each outlet 45 is less likely to be interrupted, pressure fluctuations are reduced, and the occurrence of pressure pulsation can be suppressed.

本実施形態のインペラ13は、切削加工により製造するものであるが、製造方法は限定されない。例えば、AM(Additive Manufacturing)などの三次元積層造形方法により製造してもよい。 The impeller 13 of this embodiment is manufactured by cutting, but the manufacturing method is not limited. For example, it may be manufactured by a three-dimensional layered manufacturing method such as AM (Additive Manufacturing).

[変形例]
図11は、第1変形例のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図、図12は、第2変形例のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図、図13は、第3変形例のインペラの流出口を表すインペラの要部側面図である。
[Modification]
FIG. 11 is a side view of essential parts of the impeller showing the outlet of the impeller of the first modification, FIG. 12 is a side view of the essential parts of the impeller showing the outlet of the impeller of the second modification, and FIG. It is a principal part side view of the impeller showing the outflow port of the impeller of a modification.

第1変形例において、図11に示すように、インペラ13Aは、ハブ31と、シュラウド32と、複数のブレード33Aとを備え、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33Aにより複数のインペラ流路34Aが形成されるクローズドインペラである。そして、インペラ13Aは、子午面形状が周方向Dcで相違する。すなわち、インペラ13Aにて、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33Aとにより区画された複数のインペラ流路34Aは、外周部側の流出口45の位置が、周方向Dcの異なる位置で軸線方向Daにずれる。 In the first modified example, as shown in FIG. 11, the impeller 13A includes a hub 31, a shroud 32, and a plurality of blades 33A. is a closed impeller in which is formed. The impeller 13A has different meridional shapes in the circumferential direction Dc. That is, in the impeller 13A, the plurality of impeller passages 34A partitioned by the hub 31, the shroud 32, and the plurality of blades 33A are arranged so that the outflow ports 45 on the outer peripheral side are located at different positions in the circumferential direction Dc. It shifts to Da.

インペラ13Aは、図3から図6で示すように、周方向Dcにおける異なる位置での子午面形状が相違する。つまり、インペラ13Aは、回転方向の上流側から、図3、図4、図5、図6の順に子午面形状が変化する。インペラ13Aにおける子午面形状の変化は、上述した実施形態と同様である。そして、インペラ13Aを外周部側から径方向Drに見た流出口45の形状は、周方向Dcに沿う基準線L1に対して、所定の傾斜角度θをもつ傾斜線L3に沿って配置される。このとき、流出口45は、通路形状が六角形状をなす。 The impeller 13A has different meridional shapes at different positions in the circumferential direction Dc, as shown in FIGS. That is, the impeller 13A changes its meridional shape in the order of FIGS. 3, 4, 5, and 6 from the upstream side in the rotational direction. A change in the meridional shape of the impeller 13A is the same as in the above-described embodiment. The shape of the outflow port 45 when the impeller 13A is viewed in the radial direction Dr from the outer peripheral side is arranged along an inclined line L3 having a predetermined inclination angle θ with respect to the reference line L1 along the circumferential direction Dc. . At this time, the outflow port 45 has a hexagonal passage shape.

ブレード33Aは、本体部33aと、2個の延出部33b,33cとを有する。本体部33aは、軸線方向Daの一方がハブ31に固定されて他方がシュラウド32に固定される。延出部33bは、本体部33aから周方向Dcの一方にシュラウド32に沿って先細をなすように延出し、シュラウド32に固定される。延出部33cは、本体部33aから周方向Dcの他方にハブ31に沿って先細をなすように延出し、ハブ31に固定される。インペラ流路34A(流出口45)は、ブレード33Aの本体部33aの面34aと、延出部33bの面34bと、シュラウド32の面34cと、隣接するブレード33Aの本体部33aの面34dと、延出部33cの面34eと、ハブ31の面34fとにより区画されて形成され、六角形状をなす。 The blade 33A has a body portion 33a and two extension portions 33b and 33c. The body portion 33 a is fixed to the hub 31 at one end in the axial direction Da and fixed to the shroud 32 at the other end. The extending portion 33 b extends taperingly along the shroud 32 in one circumferential direction Dc from the main body portion 33 a and is fixed to the shroud 32 . The extending portion 33 c extends taperingly along the hub 31 in the other circumferential direction Dc from the main body portion 33 a and is fixed to the hub 31 . The impeller flow path 34A (outflow port 45) includes a surface 34a of the main body portion 33a of the blade 33A, a surface 34b of the extension portion 33b, a surface 34c of the shroud 32, and a surface 34d of the main body portion 33a of the adjacent blade 33A. , and a surface 34e of the extension 33c and a surface 34f of the hub 31, forming a hexagonal shape.

第2変形例において、図12に示すように、インペラ13Bは、ハブ31と、シュラウド32と、複数のブレード33Bとを備え、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33Bにより複数のインペラ流路34Bが形成されるクローズドインペラである。そして、インペラ13Bは、子午面形状が周方向Dcで相違する。すなわち、インペラ13Bにて、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33Bとにより区画された複数のインペラ流路34Bは、外周部側の流出口45の位置が、周方向Dcの異なる位置で軸線方向Daにずれる。 In the second modified example, as shown in FIG. 12, the impeller 13B includes a hub 31, a shroud 32, and a plurality of blades 33B. is a closed impeller in which is formed. The impeller 13B has different meridional shapes in the circumferential direction Dc. That is, in the impeller 13B, the plurality of impeller passages 34B partitioned by the hub 31, the shroud 32, and the plurality of blades 33B are configured so that the outflow ports 45 on the outer peripheral side are located at different positions in the circumferential direction Dc in the axial direction. It shifts to Da.

インペラ13Bは、図3から図6で示すように、周方向Dcにおける異なる位置での子午面形状が相違する。つまり、インペラ13Aは、回転方向の上流側から、図6、図5、図4、図3の順に子午面形状が変化する。インペラ13Bにおける子午面形状の変化は、上述した第1変形例と逆である。そして、インペラ13Bを外周部側から径方向Drに見た流出口45の形状は、周方向Dcに沿う基準線L1に対して傾斜した傾斜線L4に沿って配置される。このとき、流出口45は、通路形状が平行四角形状をなす。つまり、周方向Dcの異なる各位置でのインペラ13Bの子午面形状にて、軸線方向Daに沿う流出口45の高さは、同じ高さである。 The impeller 13B has different meridional shapes at different positions in the circumferential direction Dc, as shown in FIGS. That is, the impeller 13A changes its meridional shape in the order of FIGS. 6, 5, 4, and 3 from the upstream side in the rotational direction. The change in the meridional shape of the impeller 13B is opposite to that of the first modification described above. When the impeller 13B is viewed from the outer peripheral side in the radial direction Dr, the shape of the outflow port 45 is arranged along an inclined line L4 inclined with respect to the reference line L1 along the circumferential direction Dc. At this time, the outflow port 45 has a parallelepipedal shape. That is, in the meridional shape of the impeller 13B at different positions in the circumferential direction Dc, the height of the outflow port 45 along the axial direction Da is the same height.

第3変形例において、図13に示すように、インペラ13Cは、ハブ31と、シュラウド32と、複数のブレード33C,33Dとを備え、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33C,33Dにより複数のインペラ流路34A,34Bが形成されるクローズドインペラである。そして、インペラ13Cは、子午面形状が周方向Dcで相違する。すなわち、インペラ13Cにて、ハブ31とシュラウド32と複数のブレード33C,33Dとにより区画された複数のインペラ流路34A,34Bは、外周部側の流出口45の位置が、周方向Dcの異なる位置で軸線方向Daにずれる。 In the third modification, as shown in FIG. 13, the impeller 13C includes a hub 31, a shroud 32, and a plurality of blades 33C and 33D. It is a closed impeller in which impeller flow paths 34A and 34B are formed. The impeller 13C has different meridional shapes in the circumferential direction Dc. That is, in the impeller 13C, the plurality of impeller passages 34A, 34B partitioned by the hub 31, the shroud 32, and the plurality of blades 33C, 33D have outlets 45 on the outer peripheral side that are positioned differently in the circumferential direction Dc. It shifts in the axial direction Da at the position.

すなわち、インペラ13Cは、第1実施形態(図7)と第2変形例(図12)の組合せであり、異なる形状のブレード33C,33Dを周方向Dcに交互に配置することで、異なる形状のインペラ流路34A,34Bを周方向Dcに交互に配置する。 That is, the impeller 13C is a combination of the first embodiment (FIG. 7) and the second modification (FIG. 12), and by alternately arranging blades 33C and 33D of different shapes in the circumferential direction Dc, The impeller flow paths 34A, 34B are arranged alternately in the circumferential direction Dc.

[本実施形態の作用効果]
第1の態様に係るインペラは、軸線Oを中心する円板形状をなすハブ31と、ハブ31に対して軸線方向Daに対向して配置されるシュラウド32と、ハブ31とシュラウド32との間で周方向Dcに間隔をあけて配置される複数のブレード33,33A,33B,33C,33Dとを備え、子午面形状が周方向Dcで相違する。
[Action and effect of the present embodiment]
The impeller according to the first aspect includes a disk-shaped hub 31 centered on the axis O, a shroud 32 arranged opposite to the hub 31 in the axial direction Da, and between the hub 31 and the shroud 32 A plurality of blades 33, 33A, 33B, 33C, and 33D are arranged at intervals in the circumferential direction Dc, and the shape of the meridional surface differs in the circumferential direction Dc.

第1の態様に係るインペラによれば、インペラ13,13A,13B,13Cの子午面形状が周方向Dcで相違することから、例えば、流出口45の特定の位置をハブ31側やシュラウド32側にずらして偏られることで、複数の流出口45が周方向Dcにほぼ連続するものとなる。すなわち、複数の流出口45は、ブレード33,33A,33B,33C,33Dにおける本体部33aの厚さ分だけしか途切れず、各流出口45からの作動流体の吐出が途切れにくくり、圧力変動が小さくなり、流出口45での周方向の圧力変動を低減することで圧力脈動の発生を抑制することができる。 According to the impeller according to the first aspect, the impellers 13, 13A, 13B, and 13C have different meridional shapes in the circumferential direction Dc. By being shifted and biased, the plurality of outflow ports 45 are substantially continuous in the circumferential direction Dc. That is, the plurality of outflow ports 45 are interrupted only by the thickness of the main body portion 33a of the blades 33, 33A, 33B, 33C, and 33D, and the discharge of the working fluid from each outflow port 45 is hardly interrupted, and the pressure fluctuation is reduced. By reducing the pressure fluctuation in the circumferential direction at the outflow port 45, the occurrence of pressure pulsation can be suppressed.

第2の態様に係るインペラは、ハブ31とシュラウド32と一対のブレード33,33A,33B,33C,33Dとにより区画されたインペラ流路34,34A,34Bは、外周部側の流出口45の位置が、周方向Dcの異なる位置で軸線方向Daにずれる。これにより、複数の流出口45同士を周方向Dcにできるだけ接近させることができ、流出口45での圧力変動が小さくなり、圧力脈動の発生を抑制することができる。 In the impeller according to the second aspect, the impeller flow passages 34, 34A, 34B partitioned by the hub 31, the shroud 32, and the pair of blades 33, 33A, 33B, 33C, 33D are the outflow ports 45 on the outer peripheral side. The positions are shifted in the axial direction Da at different positions in the circumferential direction Dc. As a result, the plurality of outlets 45 can be brought as close to each other as possible in the circumferential direction Dc, pressure fluctuations at the outlets 45 can be reduced, and pressure pulsation can be suppressed.

第3の態様に係るインペラは、流出口45は、周方向Dcに沿う基準線L1に対して、所定の傾斜角度θをもつ傾斜線L2,L3,L4に沿って配置される。これにより、複数の流出口45同士を周方向Dcにできるだけ接近させることができる。 In the impeller according to the third aspect, the outflow port 45 is arranged along inclined lines L2, L3, and L4 having a predetermined inclination angle θ with respect to the reference line L1 along the circumferential direction Dc. Thereby, it is possible to bring the plurality of outflow ports 45 as close as possible in the circumferential direction Dc.

第4の態様に係るインペラは、流出口45は、通路形状が四角形状をなす。これにより、ブレード33による流出口45を閉塞する領域を周方向Dcに減少させることができ、周方向Dcの圧力脈動を効果的に抑制することができ、性能を向上することができる。 In the impeller according to the fourth aspect, the outflow port 45 has a square passage shape. As a result, the area in which the blades 33 block the outflow port 45 can be reduced in the circumferential direction Dc, pressure pulsation in the circumferential direction Dc can be effectively suppressed, and performance can be improved.

第5の態様に係るインペラは、流出口45は、通路形状が六角形状をなす。これにより、ブレード33による流出口45を閉塞する領域を周方向Dcに減少させることができ、周方向Dcの圧力脈動を効果的に抑制することができ、性能を向上することができる。 In the impeller according to the fifth aspect, the outflow port 45 has a hexagonal passage shape. As a result, the area in which the blades 33 block the outflow port 45 can be reduced in the circumferential direction Dc, pressure pulsation in the circumferential direction Dc can be effectively suppressed, and performance can be improved.

第6の態様に係るインペラは、ブレード33,33A,33B,33C,33Dは、ハブ31とシュラウド32との中間部における外周部側の厚さC2が、ハブ31側における外周部側の厚さC1およびシュラウド32側における外周部側の厚さC3より薄い。これにより、ハブ31側とシュラウド32側におけるブレード33,33A,33B,33C,33Dの厚さを外周部側に向けて徐々に厚くなることで、インペラ流路34,34A,34Bの通路面積の急拡大が抑制される。そのため、インペラ流路34の内面からの作動流体の剥離が抑制され、損失を低減することができる。一方で、ハブ31とシュラウド32との中間部におけるブレード33,33A,33B,33C,33Dの厚さが外周部側に向けてほぼ一定であることから、この領域の容積を十分に確保することで、効率的に揚程(圧力)を確保することができ、効率を向上させることができる。 In the impeller according to the sixth aspect, the blades 33, 33A, 33B, 33C, and 33D have a thickness C2 on the outer peripheral side at the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32, which is the thickness on the outer peripheral side at the hub 31 side. It is thinner than the thickness C3 on the outer peripheral side on the C1 and shroud 32 side. As a result, the thicknesses of the blades 33, 33A, 33B, 33C, and 33D on the hub 31 side and the shroud 32 side gradually increase toward the outer peripheral portion side, thereby increasing the passage area of the impeller flow passages 34, 34A, and 34B. Rapid expansion is restrained. Therefore, separation of the working fluid from the inner surface of the impeller flow path 34 is suppressed, and loss can be reduced. On the other hand, since the thicknesses of the blades 33, 33A, 33B, 33C, and 33D in the intermediate portion between the hub 31 and the shroud 32 are substantially constant toward the outer peripheral portion, it is necessary to secure a sufficient volume in this region. Therefore, the head (pressure) can be efficiently secured, and the efficiency can be improved.

第7の態様に係るインペラは、複数のブレード33,33A,33B,33C,33Dの一方がハブ31に固定されて他方がシュラウド32に固定されるクローズドインペラである。これにより、インペラ13,13A,13B,13Cの流出口45での圧力変動を小さくし、圧力脈動の発生を抑制することができる。 The impeller according to the seventh aspect is a closed impeller in which one of the plurality of blades 33, 33A, 33B, 33C, 33D is fixed to the hub 31 and the other is fixed to the shroud 32. As a result, pressure fluctuations at the outlets 45 of the impellers 13, 13A, 13B, and 13C can be reduced, and the occurrence of pressure pulsations can be suppressed.

第8の態様に係る回転機械は、インペラ13,13A,13B,13Cを有する。これにより、インペラ13,13A,13B,13Cの流出口45での圧力変動が小さくなり、圧力脈動の発生を抑制することができ、その結果、回転機械の効率を向上することができる。 A rotary machine according to an eighth aspect has impellers 13, 13A, 13B, and 13C. This reduces pressure fluctuations at the outlets 45 of the impellers 13, 13A, 13B, and 13C, suppresses the occurrence of pressure pulsations, and as a result improves the efficiency of the rotary machine.

なお、上述した実施形態では、インペラ13,13A,13B,13Cの子午面形状を周方向Dcにて、図3から図6の順、または、その逆に変化するものとし、流出口45の形状を六角形状や四角形状としたが、この形状に限定されるものではない。インペラの子午面形状が周方向Dcの異なる位置で相違していれば、いかなる形状であってもよい。 In the above-described embodiment, the meridional shape of the impellers 13, 13A, 13B, and 13C is changed in the circumferential direction Dc in the order of FIGS. is hexagonal or quadrangular, but is not limited to this shape. Any shape may be used as long as the meridional shape of the impeller is different at different positions in the circumferential direction Dc.

また、上述した実施形態では、インペラ13,13A,13B,13Cをクローズドインペラとしたが、ハブとブレードがシュラウドに対して回転するオープンインペラであってもよい。 In the above-described embodiment, the impellers 13, 13A, 13B, and 13C are closed impellers, but they may be open impellers in which the hub and blades rotate relative to the shroud.

また、上述した実施形態では、回転機械を遠心圧縮機として説明したが、他の回転機械であってもよい。 Further, in the above-described embodiments, the rotating machine is explained as a centrifugal compressor, but it may be another rotating machine.

10 遠心圧縮機(回転機械)
11 ケーシング
12 回転軸
13,13A,13B,13C インペラ
21 第1空間部
22 第2空間部
23 流入通路
24 排出通路
31 ハブ
32 シュラウド
33,33A,33B,33C,33D ブレード
34,34A,34B インペラ流路
41 貫通孔
42 主面
43 対向面
44 流入口
45 流出口
10 centrifugal compressor (rotating machine)
Reference Signs List 11 casing 12 rotating shaft 13, 13A, 13B, 13C impeller 21 first space 22 second space 23 inflow passage 24 discharge passage 31 hub 32 shroud 33, 33A, 33B, 33C, 33D blades 34, 34A, 34B impeller flow Channel 41 Through hole 42 Principal surface 43 Opposite surface 44 Inlet 45 Outlet

Claims (8)

軸線を中心する円板形状をなすハブと、
前記ハブに対して前記軸線の方向に対向して配置されるシュラウドと、
前記ハブと前記シュラウドとの間で周方向に間隔をあけて配置される複数のブレードと、
を備え、
子午面形状が周方向で相違する、
インペラ。
a disk-shaped hub centered on the axis;
a shroud arranged to face the hub in the direction of the axis;
a plurality of blades circumferentially spaced between the hub and the shroud;
with
The meridional shape is different in the circumferential direction,
impeller.
前記ハブと前記シュラウドと一対の前記ブレードとにより区画された流路は、外周部側の流出口の位置が、周方向の異なる位置で前記軸線の方向にずれる、
請求項1に記載のインペラ。
In the channel defined by the hub, the shroud, and the pair of blades, the position of the outflow port on the outer peripheral side is shifted in the direction of the axis at different positions in the circumferential direction.
Impeller according to claim 1.
前記流出口は、周方向に沿う基準線に対して、所定の傾斜角度をもつ傾斜線に沿って配置される、
請求項2に記載のインペラ。
The outflow port is arranged along an inclined line having a predetermined inclination angle with respect to a reference line along the circumferential direction.
Impeller according to claim 2.
前記流出口は、通路形状が四角形状をなす、
請求項3に記載のインペラ。
The outflow port has a square passage shape,
Impeller according to claim 3.
前記流出口は、通路形状が六角形状をなす、
請求項3に記載のインペラ。
The outflow port has a hexagonal passage shape,
Impeller according to claim 3.
前記ブレードは、前記ハブと前記シュラウドとの中間部における外周部側の厚さが、前記ハブ側における外周部側の厚さおよび前記シュラウド側における外周部側の厚さより薄い、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインペラ。
In the blade, the thickness on the outer peripheral side at the intermediate portion between the hub and the shroud is thinner than the thickness on the outer peripheral side on the hub side and the thickness on the outer peripheral side on the shroud side,
Impeller according to any one of claims 1 to 5.
複数のブレードの一方が前記ハブに固定されて他方が前記シュラウドに固定されるクローズドインペラである、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のインペラ。
A closed impeller in which one of a plurality of blades is fixed to the hub and the other is fixed to the shroud,
Impeller according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のインペラを有する回転機械。 A rotating machine comprising an impeller according to any one of claims 1 to 7.
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