JP7588975B2 - 回転機械のインペラ及び回転機械 - Google Patents

Description

本開示は、回転機械のインペラ及び回転機械に関する。

回転機械の一例として、特許文献１には、軸方向に配列された複数段のインペラを含む遠心圧縮機が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１６－１８０４００号公報

ところで、圧縮機のような回転機械では小型化や低コスト化が要請されている。このような要請に応えるための手法として、例えばインペラの高周速化が挙げられる。
しかし、インペラの回転数を単に大きくするだけでは、インペラに作用する遠心力が増加するため、インペラが変形する等によって不所望の現象が生じてしまう。そのため、インペラの高周速化は容易ではない。

本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、回転機械のインペラの高周速化を図ることを目的とする。

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る回転機械のインペラは、
ディスクと、
径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
を備え、
前記ディスクの背面には、前記ブレードが設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部が設けられている。

（２）本開示の少なくとも一実施形態に係る回転機械のインペラは、
ディスクと、
径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
を備え、
前記カバーは、径方向内側端部と径方向外側端部との間で厚さの極大値を有し、
前記カバーは、前記厚さが前記極大値となる径方向位置よりも外側において、前記厚さの前記極大値に対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さを有する。

（３）本開示の少なくとも一実施形態に係る回転機械は、上記構成（１）又は（２）の構成のインペラを備える。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、回転機械のインペラの高周速化を実現できる。

幾つかの実施形態に係る遠心圧縮機の回転軸の軸方向に沿った断面図である。 幾つかの実施形態に係るインペラの軸方向に沿った断面を模式的に示した図である。 幾つかの実施形態に係るインペラの変形について説明するための図である。 図２におけるＩＶ（Ａ）矢視断面を模式的に示した図である。 図２におけるＩＶ（Ｂ）矢視断面を模式的に示した図である。 図２におけるＩＶ（Ｃ）矢視断面を模式的に示した図である。 図２におけるＶ（Ａ）矢視断面を模式的に示した図である。 図２におけるＶ（Ｂ）矢視断面を模式的に示した図である。 図２におけるＶ（Ｃ）矢視断面を模式的に示した図である。 従来のインペラの軸方向に沿った断面を模式的に示した図である。

以下、添付図面を参照して本開示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、本開示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。
例えば、「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。
例えば、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。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「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。

（遠心圧縮機１の全体構成）
以下においては、回転機械の一例として、軸方向に配列された複数段のインペラを備えた多段式の遠心圧縮機を例に挙げて説明する。
図１は、幾つかの実施形態に係る遠心圧縮機の回転軸の軸方向に沿った断面図である。
図１に示すように、遠心圧縮機１は、ケーシング２と、ケーシング２内で回転自在に支持されるロータ７を備えている。ロータ７は、回転軸（シャフト）４と、シャフト４の外面に固定されている複数段のインペラ８と、を有する。

ケーシング２の内部には、軸方向に配列される複数のダイアフラム１０が収容されている。複数のダイアフラム１０は、インペラ８を外周側から囲うように設けられている。また、ケーシング２の内周側において、複数のダイアフラム１０の軸方向における両側には、ケーシングヘッド５，６が設けられている。
ロータ７は、ラジアル軸受２０，２２及びスラスト軸受２４により回転可能に支持されており、中心Ｏの周りを回転するようになっている。

ケーシング２の一端部には、外部からの流体が流入する吸込口１６が設けられているとともに、ケーシング２の他端部には、遠心圧縮機１で圧縮された流体を外部に排出するための吐出口１８が設けられている。ケーシング２の内部には、複数段のインペラ８間を繋ぐように形成された流路９が形成されており、吸込口１６と吐出口１８とは、複数のインペラ８及び流路９を介して連通している。吐出口１８には、吐出配管５０が接続されている。

吸込口１６を介して遠心圧縮機１に流入した流体は、複数段のインペラ８及び流路９を通って上流から下流へと流れ、複数段のインペラ８を通過する際に、インペラ８の遠心力が付与されることにより段階的に圧縮される。複数段のインペラ８のうち最下流側に設けられるインペラ８を通過した圧縮流体は、スクロール流路３０及び吐出口１８を介してケーシング２の外部に導かれ、吐出配管５０を介して吐出流路５１の出口部５２から排出される。
以下の説明では、遠心圧縮機１の軸方向に沿って吸込口１６側を上流側と称し、吐出口１８を下流側と称する。

（インペラ８）
図２は、幾つかの実施形態に係るインペラの軸方向に沿った断面を模式的に示した図である。
図３は、幾つかの実施形態に係るインペラの変形について説明するための図であり、軸方向に沿った断面を模式的に示した図である。
図６は、従来のインペラの軸方向に沿った断面を模式的に示した図である。
図２及び図３に示すように、幾つかの実施形態に係るインペラ８は、ハブ８１の背面側でハブ８１と一体的に設けられたディスク１００と、径方向流路８３を隔ててディスク１００と軸方向に対向配置されるカバー２００と、ディスク１００とカバー２００との間に配置されるブレード８５と、を備えている。すなわち、幾つかの実施形態に係るインペラ８は、いわゆるクローズドインペラである。
説明の便宜上、インペラ８に関して遠心圧縮機１の軸方向上流側をカバー側と称し、軸方向下流側をディスク側と称する。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ハブ８１には、シャフト４が挿通される貫通孔８７が形成されている。幾つかの実施形態では、貫通孔８７のカバー側の領域には、シャフト４と焼き嵌めによって締結される部位である締結部８９が設けられている。すなわち、幾つかの実施形態に係るインペラ８は、締結部８９においてシャフト４と焼き嵌めによって締結されている。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ディスク１００の背面１０１には、ブレード８５が設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部１１０が設けられている。幾つかの実施形態に係るインペラ８では、凹部１１０は、ディスク１００の背面１０１において、カバー側に凹んだ部位であり、例えばディスク１００の全周にわたって形成されている。
また、幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ディスク１００は、ディスク１００の背面１０１において、上記凹部１１０よりも径方向内側に位置する内側突出部１３０と、ディスク１００の背面１０１において、上記凹部１１０よりも径方向外側に位置する外側突出部１５０と、を有する。
なお、図２では、ディスク１００の軸方向への凹凸を誇張している。
また、図２では、凹部１１０、内側突出部１３０、及び外側突出部１５０を有していない従来のインペラ８Ｘ（図６参照）におけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの形状を２点鎖線で表している。

上述したように図２では、ディスク１００の軸方向への凹凸を誇張しているので、幾つかの実施形態に係るインペラ８におけるディスク１００の背面１０１の軸方向位置は、必ずしも全ての領域で従来のインペラ８Ｘにおけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの軸方向位置よりもディスク側（下流側）に存在するとは限らない。幾つかの実施形態に係るインペラ８におけるディスク１００の背面１０１の軸方向位置は、例えば凹部１１０の少なくとも一部の領域において、従来のインペラ８Ｘにおけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの軸方向位置よりもカバー側（上流側）に存在してもよい。すなわち、幾つかの実施形態に係るインペラ８におけるディスク１００の厚さは、例えば凹部１１０の少なくとも一部の領域において、従来のインペラ８Ｘのディスク１００Ｘにおいて該領域に径方向位置が対応する領域の厚さよりも小さくてもよい。また、幾つかの実施形態に係るインペラ８におけるディスク１００の背面１０１の軸方向位置は、例えば外側突出部１５０の少なくとも一部の領域において、従来のインペラ８Ｘにおけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの軸方向位置よりもカバー側（上流側）に存在してもよい。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、カバー２００は、径方向内側端部２０３と径方向外側端部２０５との間で厚さの極大値Ｄを有するように突出したカバー突出部２１０を有する。
すなわち、幾つかの実施形態に係るカバー２００は、カバー２００の外側表面２０１が部分的に盛り上がり、部分的に厚さが厚くなるような形状を有している。
なお、図２では、カバー２００の厚さ方向への凹凸を誇張している。
また、図２では、カバー突出部２１０を有していない従来のインペラ８Ｘにおけるカバー２００Ｘの外側表面２０１Ｘの形状を２点鎖線で表している。
カバー突出部２１０のうち厚さが極大値Ｄとなる箇所を頂部２１１と称する。

上述したように図２では、カバー２００の厚さ方向への凹凸を誇張しているので、幾つかの実施形態に係るインペラ８におけるカバー２００の厚さは、必ずしも全ての領域で従来のインペラ８Ｘにおけるカバー２００Ｘの厚さよりも大きいとは限らない。すなわち、幾つかの実施形態に係るインペラ８におけるカバー２００の厚さは、一部の領域で従来のインペラ８Ｘにおけるカバー２００Ｘの厚さよりも小さくてもよい。

（凹部１１０を設けた理由について）
ところで、圧縮機のような回転機械では小型化や低コスト化が要請されている。このような要請に応えるための手法として、例えばインペラの高周速化が挙げられる。
インペラの高周速化の要請に応えるべく、インペラの回転数を大きくすると、インペラに作用する遠心力が増加するため、従来のインペラ８Ｘでは、インペラ８Ｘが変形する等によって不所望の現象が生じるおそれがある。

一般的に、従来のインペラ８Ｘでは、幾つかの実施形態に係るインペラ８と同様に、シャフト４が挿通される貫通孔８７の軸方向位置のうちカバー側の位置に締結部８９が設けられ、シャフト４と焼き嵌めによって締結される。そのため、貫通孔８７の周囲の部位に遠心力が作用するので締結力が減少する傾向があり、高周速化によって締結力が不十分になるおそれがある。また、貫通孔８７の軸方向位置のうちカバー側に位置する締結部８９でインペラ８Ｘがシャフト４と締結される場合、図６において破線及び矢印９１で示したように、遠心力によってインペラ８Ｘがディスク側において径方向外側に浮き上がるように変形する傾向がある。このような変形は、インペラ８Ｘの周囲のダイアフラム１０とインペラ８Ｘとの接触等の不具合をもたらすおそれがある。

発明者らが鋭意検討した結果、ディスク１００の背面１０１においてブレード８５が設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部１１０が設けると、以下のような原理によって、シャフト４との締結力の減少を抑制できることが判明した。すなわち、図３に示すように、ディスク１００に対して遠心力が作用すると、上述したようにディスク１００がカバー側に向かって倒れるように変形して、ブレード８５を介してカバー２００を押圧する。この時、ディスク１００に凹部１１０が設けられていると、凹部１１０を折り曲げ点として、ディスク１００のうち該凹部１１０よりも径方向外側の領域１００ｂは、凹部１１０よりも径方向内側の領域１００ａに対して矢印９３で示すようにディスク側からカバー側に向かってさらに倒れるように変形する。すなわち、ディスク１００に凹部１１０が設けられていると、ディスク１００に凹部１１０が設けられていない場合と比べて、ディスク１００のうち比較的径方向外側の領域が、一層ディスク側からカバー側に向かって倒れるように変形する。これにより、カバー２００のうち比較的径方向外側の領域２００ｂが矢印９５で示すようにディスク側からカバー側へ向かう方向に押圧されるため、カバーのうち比較的径方向内側に近い領域２００ａには、矢印９７で示すように径方向内側に向かう成分を有する押圧力Ｆが作用する。
そのため、締結部８９の近傍が径方向外側に向かって膨らむことが抑制されるため、上記締結力の減少が抑制される。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上記締結力の減少を抑制でき、インペラ８の高周速化に寄与できる。

（凹部１１０の径方向位置について）
発明者らが鋭意検討した結果、上述したようにシャフト４との締結力の減少を効果的に抑制するためには、凹部１１０の最深部１１１がディスク１００の外径の４０％以上７０％以下の範囲内に存在するとよいことが判明した。
そこで、幾つかの実施形態に係るインペラ８では、凹部１１０の最深部１１１がディスク１００の外径の４０％以上７０％以下の範囲内に存在するように凹部１１０の径方向位置を設定している。これにより、シャフト４との締結力の減少を効果的に抑制できる。

（内側突出部１３０及び外側突出部１５０について）
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ディスク１００は、ディスク１００の背面１０１において、内側突出部１３０と外側突出部１５０とを有するとよい。
上述したように、遠心力によってインペラ８がディスク側において径方向外側に浮き上がるように変形する傾向がある。
そこで、このような変形を抑制するために周方向応力を抑制すべく、例えばディスク１００の厚さを厚くすることが考えられる。しかし、ディスク１００の厚さを単に厚くするだけでは、インペラ８の重量が増加するため遠心力も増加し、周方向応力を効果的に抑制できないおそれがある。また、ディスク１００には複数のブレード８５が取り付けられているため、ブレード８５から受ける力等によってディスク１００に局所的に高い応力が生じるおそれがある。そのため、遠心力の抑制のために、例えばディスク１００の厚さを薄くすると、ディスク１００に生じる局所的な応力の影響がより大きくなるおそれがある。

ディスク１００において周方向応力を効果的に抑制するためには、径方向において比較的内側の領域の厚さを厚くするとよい。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上述した内側突出部１３０を設けることで、ディスク１００（ハブ８１）において周方向応力を効果的に抑制できる。

また、発明者らが鋭意検討した結果、上述した外側突出部１５０を設けることで、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力の影響を抑制できることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力の影響を抑制できる。

なお、幾つかの実施形態に係るインペラ８において、内側突出部１３０は、周方向に沿って一様に、すなわち、周方向の位置によらず軸方向への突出量が不変となるように形成されていてもよい。また、後述するように、幾つかの実施形態に係るインペラ８において、内側突出部１３０は、周方向の位置によって突出量が変化してもよい。
また、幾つかの実施形態に係るインペラ８において、外側突出部１５０は、周方向に沿って一様に形成されていてもよい。また、後述するように、幾つかの実施形態に係るインペラ８において、外側突出部１５０は、周方向の位置によって突出量が変化してもよい。

（凹部１１０、内側突出部１３０及び外側突出部１５０の軸方向位置の関係について）
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、図３に示すように、凹部１１０の最深部１１１と内側突出部１３０の頂点１３１との軸方向距離Ｂを１とした場合に、最深部１１１と外側突出部１５０の頂点１５１との軸方向距離Ａは、０．２以上０．６以下であるとよい。
発明者らが鋭意検討した結果、凹部１１０の最深部１１１と内側突出部１３０の頂点１３１との軸方向距離Ｂを１とした場合に、最深部１１１と外側突出部１５０の頂点１５１との軸方向距離Ａが０．２未満であると、上述したような外側突出部１５０を設けることによる作用効果が不十分になってしまうおそれがあることが判明した。また、凹部１１０の最深部１１１と内側突出部１３０の頂点１３１との軸方向距離Ｂを１とした場合に、最深部１１１と外側突出部１５０の頂点１５１との軸方向距離Ａが０．６を超えると、凹部１１０よりも径方向外側の領域１１０ｂでディスク１００の重量が増加することによるデメリットが大きくなるおそれがあることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上記軸方向距離Ｂを１とした場合に、上記軸方向距離Ａを０．２以上０．６以下に設定することで、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力の影響を効果的に抑制できる。

（内側突出部１３０の形状について）
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、図２及び図３に示すように、内側突出部１３０は、内側突出部１３０の頂点１３１から径方向内側に向かうにつれて軸方向位置がカバー２００に接近するように形成されているとよい。すなわち、幾つかの実施形態に係るインペラ８では、図２及び図３に示すように、内側突出部１３０は、内側突出部１３０の頂点１３１から径方向内側に向かうにつれてディスク１００の厚さが薄くなるように形成されているとよい。
発明者らが鋭意検討した結果、図２及び図３に示す頂点１３１よりも径方向内側の領域において、ディスク１００の厚さを厚くしても、ディスク１００の重量が増加する割には周方向応力を抑制する効果が比較的少ないことが判明した。したがって、図２及び図３に示すように、内側突出部１３０の形状を、内側突出部１３０の頂点１３１から径方向内側に向かうにつれて軸方向位置がカバー２００に接近するように形成することで、ディスク１００において周方向応力を抑制しつつ、ディスク１００の重量増を抑制できる。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ディスク１００の背面１０１は、内側突出部１３０が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有するとよい。
すなわち、ディスク１００には周方向に間隔を空けて複数のブレード８５が取り付けられているため、ディスク１００に生じる応力が周方向の位置によって変化する。この点に注目して発明者らが鋭意検討した結果、周方向の位置によって内側突出部１３０の突出量を変えることで、ディスク１００において周方向応力を抑制しつつ、内側突出部１３０を設けることによる重量増を抑制できることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、内側突出部１３０が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有するようにディスク１００の背面１０１を形成することで、ディスク１００において周方向応力を抑制しつつ、内側突出部１３０を設けることによる重量増を抑制できる。
具体的には、以下のようにディスク１００の背面１０１を形成するとよい。

図４Ａは、図２におけるＩＶ（Ａ）矢視断面、すなわち、内側突出部１３０が存在する径方向位置における矢視断面を模式的に示した図である。
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、例えば図４Ａに示したように、内側突出部１３０の径方向位置におけるディスク１００の厚さは、ブレード８５の配置位置に対応するディスク１００の周方向位置Ｐ１の方が周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応するディスク１００の周方向位置Ｐ２に比べて大きいとよい。
すなわち、例えば、幾つかの実施形態に係る内側突出部１３０は、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１において軸方向への突出量が比較的多い第１突出部１３３と、周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２において軸方向への突出量が比較的少ない第２突出部１３４とが周方向に交互に現れるように形成されていてもよい。

発明者らが鋭意検討した結果、隣り合う２つのブレード同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２では、ディスク１００の厚さを厚くする必要性が低いことが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、第１突出部１３３と第２突出部１３４とが周方向に交互に現れるように内側突出部１３０を形成することで、内側突出部１３０を設けることによる重量増を抑制しつつ、ディスク１００における周方向応力を効率的に抑制できる。

（外側突出部１５０の形状について）
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、図２及び図３に示すように、外側突出部１５０は、外側突出部１５０の頂点１５１から径方向外側に向かうにつれて軸方向位置がカバー２００に接近するように形成されているとよい。すなわち、幾つかの実施形態に係るインペラ８では、図２及び図３に示すように、外側突出部１５０は、外側突出部１５０の頂点１５１から径方向外側に向かうにつれてディスク１００の厚さが薄くなるように形成されているとよい。
遠心力の大きさは、中心Ｏからの距離及び質量に比例する。そのため、ディスク１００に作用する遠心力を低減する観点から、ディスク１００において中心Ｏからの距離が遠いほど、ディスク１００の厚さは薄い方が望ましい。したがって、図２及び図３に示すように、外側突出部１５０の形状を、外側突出部１５０の頂点１５１から径方向外側に向かうにつれて軸方向位置がカバー２００に接近するように形成することで、ディスク１００に作用する遠心力を抑制できる。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ディスク１００の背面１０１は、外側突出部１５０が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有するとよい。
発明者らが鋭意検討した結果、上記凹部１１０よりも径方向外側の領域１００ｂにおいて、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力は、周方向に間隔を空けて取り付けられている複数のブレード８５の影響を受けるため、周方向に沿って周期的に増減することが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、外側突出部１５０が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有するようにディスク１００の背面１０１を形成することで、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力を抑制しつつ、外側突出部１５０を設けることによる重量増を抑制できる。
具体的には、以下のようにディスク１００の背面１０１を形成するとよい。

図４Ｂは、図２におけるＩＶ（Ｂ）矢視断面、すなわち、外側突出部１５０のうちの径方向内側の領域１５０ａが存在する径方向位置における矢視断面を模式的に示した図である。
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、例えば図４Ｂに示したように、外側突出部１５０のうちの径方向内側の領域１５０ａが存在する径方向位置において、ディスク１００の厚さは、ブレード８５の配置位置に対応するディスク１００の周方向位置Ｐ１を挟んで該ブレードの圧力面８５Ｐ側に位置するディスク１００の位置Ｐ３の方が該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側に位置するディスク１００の位置Ｐ４に比べて大きいとよい。
すなわち、例えば、幾つかの実施形態に係る外側突出部１５０は、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側の位置Ｐ３において軸方向への突出量が比較的多い第３突出部１５３が形成されているとよい。また、幾つかの実施形態に係るディスク１００では、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１を挟んで該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側の位置Ｐ４において、少なくとも第３突出部１５３を含むディスク１００の厚さよりもディスク１００の厚さが薄くなる凹部１７１が形成されているとよい。なお、幾つかの実施形態に係る凹部１７１の少なくとも一部の領域における軸方向位置は、従来のインペラ８Ｘにおけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの軸方向位置よりもカバー側（上流側）に存在してもよい。

発明者らが鋭意検討した結果、上記凹部１１０よりも径方向外側の領域１００ｂのうち比較的径方向内側の領域となる領域１５０ａでは、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力は、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側の位置Ｐ３において比較的高くなることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、第３突出部１５３が周方向に沿って周期的に現れるように外側突出部１５０を形成することで、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力を抑制しつつ、外側突出部１５０を設けることによる重量増を抑制できる。また、上述したように、凹部１７１が周方向に沿って周期的に現れるように、すなわち、周方向に沿って第３突出部１５３と凹部１７１とが交互に現れるように外側突出部１５０を形成してもよい。

図４Ｃは、図２におけるＩＶ（Ｃ）矢視断面、すなわち、外側突出部１５０のうちの径方向外側の領域１５０ｂが存在する径方向位置における矢視断面を模式的に示した図である。
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、例えば図４Ｃに示したように、外側突出部１５０のうちの径方向外側の領域１５０ｂが存在する径方向位置において、ディスク１００の厚さは、周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２の方がブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１に比べて大きいとよい。
すなわち、例えば、幾つかの実施形態に係る外側突出部１５０は、周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２において軸方向に突出する第４突出部１５４が形成されているとよい。また、幾つかの実施形態に係るディスク１００では、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１において、少なくとも第４突出部１５４を含むディスク１００の厚さよりもディスク１００の厚さが薄くなる凹部１７３が形成されているとよい。なお、幾つかの実施形態に係る凹部１７３の少なくとも一部の領域における軸方向位置は、従来のインペラ８Ｘにおけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの軸方向位置よりもカバー側（上流側）に存在してもよい。

発明者らが鋭意検討した結果、上記凹部１１０よりも径方向外側の領域１００ｂのうち比較的径方向外側の領域となる領域１５０ｂでは、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力は、周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２において僅かに高くなることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、第４突出部１５４が周方向に沿って周期的に現れるように外側突出部１５０を形成することで、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力を抑制しつつ、外側突出部１５０を設けることによる重量増を抑制できる。また、上述したように、凹部１７３が周方向に沿って周期的に現れるように、すなわち、周方向に沿って第４突出部１５４と凹部１７３とが交互に現れるように外側突出部１５０を形成してもよい。
なお、図示はしないが、図２におけるＩＶ（Ｃ）矢視断面よりも径方向外側の少なくとも一部の領域における軸方向位置は、周方向の全周にわたって従来のインペラ８Ｘにおけるディスク１００Ｘの背面１０１Ｘの軸方向位置よりもカバー側（上流側）に存在してもよい。

（カバー２００の形状について）
幾つかの実施形態に係るインペラ８では、厚さが極大値Ｄとなる径方向位置よりも径方向外側において、厚さの極大値Ｄに対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さＣを有するとよい。なお、カバー２００の径方向外側端部２０５がブレード８５の後縁８５Ｔよりも径方向外側に突出していた場合、上記最小厚さＣは、カバー２００のうちブレード８５の後縁８５Ｔよりも径方向外側に突出した部分における最小厚さとする。

上述したように、ディスク１００に対して遠心力が作用すると、ディスク１００がカバー側に向かって倒れるように変形して、ブレード８５を介してカバー２００を押圧する。
なお、幾つかの実施形態に係るインペラ８では、ディスク１００には上記凹部１１０が設けられているので、上述したように、上記凹部１１０が設けられていない場合と比べて、ディスク１００のうち比較的径方向外側の領域が、一層ディスク側からカバー側に向かって倒れるように変形する。

ここで、ディスク１００がカバー側に向かって倒れるように変形すると、カバー２００のうち、主として比較的径方向外側の領域２００ｂが押圧されることとなる。そのため、カバー２００のうち比較的径方向内側に近い領域２００ａにおいて径方向内側に向かう成分を有する押圧力Ｆを効率的に発生させるためには、カバー２００の曲げ剛性を向上させる、すなわちカバー２００の厚さを厚くするとよい。
しかし、単にカバー２００の厚さを厚くするだけでは、カバー２００に作用する遠心力が増加するため、増加する遠心力の影響を受けて上記押圧力Ｆが減殺されてしまう。

ここで、径方向内側端部２０３と径方向外側端部２０５との間で厚さの極大値Ｄを有するようにカバー２００を構成すると、カバー２００の厚さを厚くしても、上記押圧力Ｆを減殺するような遠心力の増加を抑制できる。
また、発明者らが鋭意検討した結果、厚さが極大値Ｄとなる径方向位置よりも径方向外側において、厚さの極大値Ｄに対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さＣを有するようにカバー２００を構成すると、カバー２００における比較的径方向外側の領域２００ｂの厚さを抑制でき、インペラ８の重量の増加を抑制できることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、インペラ８の重量の増加を抑制しつつ、上記締結力の減少を抑制できる。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、カバー２００の前面（外側表面２０１）は、カバー２００の厚さが極大値Ｄとなる径方向位置において、周方向に凹凸を有するとよい。

発明者らが鋭意検討した結果、カバー２００には周方向に間隔を空けて複数のブレード８５が取り付けられているため、カバー２００の厚さが極大値Ｄとなる径方向位置において、周方向の位置によって極大値Ｄの大きさ、すなわちカバー２００の厚さを変えることで、上記押圧力Ｆを効率的に発生させることができるとともに、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上記締結力の減少を効果的に抑制しつつ、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できる。
具体的には、以下のようにカバー２００の外側表面２０１を形成するとよい。

図５Ａは、図２におけるＶ（Ａ）矢視断面、すなわち、カバー突出部２１０のうち頂部２１１が存在する位置における矢視断面を模式的に示した図である。
図５Ｂは、図２におけるＶ（Ｂ）矢視断面、すなわち、カバー突出部２１０のうち頂部２１１よりも径方向外側の位置における矢視断面を模式的に示した図である。
図５Ｃは、図２におけるＶ（Ｃ）矢視断面、すなわち、カバー突出部２１０のうち図２におけるＶ（Ｂ）矢視断面の位置よりも径方向外側の位置における矢視断面を模式的に示した図である。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、例えば図５Ａ乃至図５Ｃに示すように、カバー２００の厚さが極大値Ｄとなる径方向位置において、カバー２００の厚さは、以下のように設定されているとよい。すなわち、ブレード８５の配置位置に対応するカバー２００の周方向位置Ｐ５を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側に位置するカバー２００の位置を位置Ｐ６とし、周方向位置Ｐ５を挟んで該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側に位置するカバー２００の位置を位置Ｐ７とする。カバー２００の厚さは、位置Ｐ６における厚さの方が位置Ｐ７における厚さよりも大きいとよい。

すなわち、例えば図５Ａに示すように、幾つかの実施形態に係るカバー突出部２１０は、頂部２１１が存在する径方向位置において、周方向の位置Ｐ６において突出量が比較的多い第１突出部２１３と、周方向の位置Ｐ７において突出量が比較的少ない第２突出部２１４とが周方向に交互に現れるように形成されていてもよい。
また、例えば図５Ｂに示すように、幾つかの実施形態に係るカバー突出部２１０は、頂部２１１が存在する径方向位置よりも径方向外側において、位置Ｐ６を含む周方向位置に設けられた第３突出部２１５と、位置Ｐ７含む周方向位置に設けられた凹部２３１とが周方向に交互に現れるように形成されていてもよい。第３突出部２１５は、突出量が比較的多いものの上記第１突出部２１３よりも突出量が少ない部位である。凹部２３１は、少なくとも第３突出部２１５を含むカバー２００の厚さよりもカバー２００の厚さが小さくなる部位である。
なお、凹部２３１の少なくとも一部の領域におけるカバー２００の厚さは、従来のインペラ８Ｘのカバー２００Ｘにおいて該領域に径方向位置が対応する領域の厚さよりも小さくてもよい。

なお、例えば図５Ｃに示すように、幾つかの実施形態に係るカバー２００は、上記第３突出部２１５及び凹部２３１が形成された径方向位置よりも径方向外側において、位置Ｐ６を含み周方向に延在する外周側領域２３３と、位置Ｐ７含む周方向位置に設けられた凹部２３５とが周方向に交互に現れるように形成されていてもよい。外周側領域２３３は、少なくとも第３突出部２１５を含むカバー２００の厚さよりもカバー２００の厚さが小さくなる領域である。凹部２３５は、外周側領域２３３よりもカバー２００の厚さが小さくなる部位である。
なお、外周側領域２３３の少なくとも一部の領域におけるカバー２００の厚さは、従来のインペラ８Ｘのカバー２００Ｘにおいて該領域に径方向位置が対応する領域の厚さよりも小さくてもよい。また、凹部２３５におけるカバー２００の厚さは、従来のインペラ８Ｘのカバー２００Ｘにおいて該領域に径方向位置が対応する領域の厚さよりも小さくてもよい。

発明者らが鋭意検討した結果、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ５を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側の位置Ｐ６においてカバー２００の厚さを該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側の位置Ｐ７よりも厚くすると、上記押圧力Ｆを効率的に発生させることができることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上記締結力の減少を効果的に抑制しつつ、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できる。

幾つかの実施形態に係るインペラ８では、例えば図５Ａ乃至図５Ｃに示すように、ブレード８５とカバー２００とのなす角度θは、ブレード８５の圧力面８５Ｐ側において鋭角であるとよい。

発明者らが鋭意検討した結果、ブレード８５とカバー２００とのなす角度θがブレード８５の圧力面８５Ｐ側において鋭角であると、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ５を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側の位置Ｐ６においてカバー２００の厚さを該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側の位置Ｐ７よりも厚くしたときに、上記押圧力Ｆを一層効率的に発生させることができることが判明した。
したがって、幾つかの実施形態に係るインペラ８によれば、上記締結力の減少を一層効果的に抑制しつつ、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できる。

幾つかの実施形態に係る遠心圧縮機１によれば、上述した幾つかの実施形態に係るインペラ８を備えるので、インペラ８の高周速化を図ることができ、遠心圧縮機１の小型化や低コスト化に資する。

本開示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。
例えば、上述した幾つかの実施形態では、インペラ８には、凹部１１０と、内側突出部１３０と、外側突出部１５０と、カバー突出部２１０とが設けられている。しかし、インペラ８には、例えば凹部１１０、内側突出部１３０、及び外側突出部１５０が設けられずに、カバー突出部２１０が設けられていてもよい。また、インペラ８には、例えば凹部１１０、内側突出部１３０、及び外側突出部１５０が設けられていて、カバー突出部２１０が設けられていなくてもよい。

上述した幾つかの実施形態では、インペラ８が回転機械の一例として多段式の遠心圧縮機１に用いられる場合について説明した。しかし、上述した幾つかの実施形態に係るインペラ８は、単段式の圧縮機や、ラジアルタービン、ポンプ等、他の種類の回転機械に用いられるものであってもよい。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る回転機械のインペラ８は、ディスク１００と、径方向流路８３を隔ててディスク１００と軸方向に対向配置されるカバー２００と、ディスク１００とカバー２００との間に配置されるブレード８５と、を備える。ディスク１００の背面１０１には、ブレード８５が設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部１１０が設けられている。

上述したように、上記（１）の構成によれば、上記締結力の減少を抑制でき、インペラ８の高周速化に寄与できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、凹部１１０の最深部１１１は、ディスク１００の外径の４０％以上７０％以下の範囲内に存在するとよい。

上記（２）の構成によれば、シャフト４との締結力の減少を効果的に抑制できる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、ディスク１００は、ディスク１００の背面１０１において、上記凹部１１０よりも径方向内側に位置する内側突出部１３０と、ディスク１００の背面１０１において、上記凹部１１０よりも径方向外側に位置する外側突出部１５０と、を有するとよい。

上述したように、上記（３）の構成によれば、上述した内側突出部を設けることで、ディスク１００（ハブ８１）において周方向応力を効果的に抑制できる。
また、上記（３）の構成によれば、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力の影響を抑制できる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、凹部１１０の最深部１１１と内側突出部１３０の頂点１３１との軸方向距離Ｂを１とした場合に、最深部１１１と外側突出部１５０の頂点１５１との軸方向距離Ａは、０．２以上０．６以下であるとよい。

上記（４）の構成によれば、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力の影響を効果的に抑制できる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、内側突出部１３０は、内側突出部１３０の頂点１３１から径方向内側に向かうにつれて軸方向位置がカバー２００に接近するとよい。

上記（５）の構成によれば、ディスク１００において周方向応力を抑制しつつ、ディスク１００の重量増を抑制できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（５）の何れかの構成において、ディスク１００の背面１０１は、内側突出部１３０が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有するとよい。

上記（６）の構成によれば、ディスク１００において周方向応力を抑制しつつ、内側突出部１３０を設けることによる重量増を抑制できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、内側突出部１３０の径方向位置におけるディスク１００の厚さは、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１の方が周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２に比べて大きいとよい。

上記（７）の構成によれば、内側突出部１３０を設けることによる重量増を抑制しつつ、ディスク１００における周方向応力を効率的に抑制できる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（７）の何れかの構成において、外側突出部１５０は、外側突出部１５０の頂点１５１から径方向外側に向かうにつれて軸方向位置がカバー２００に接近するとよい。

上記（８）の構成によれば、径方向外側に向かうにつれてディスク１００の厚さを薄くできるので、ディスク１００に作用する遠心力を抑制できる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、ディスク１００の背面１０１は、外側突出部１５０が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有するとよい。

上記（９）の構成によれば、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力を抑制しつつ、外側突出部１５０を設けることによる重量増を抑制できる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、外側突出部１５０のうちの径方向内側の領域１５０ａが存在する径方向位置において、ディスク１００の厚さは、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側の位置Ｐ３の方が該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側の位置Ｐ４に比べて大きいとよい。

上記（１０）の構成によれば、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力を抑制しつつ、外側突出部１５０を設けることによる重量増を抑制できる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（９）又は（１０）の構成において、外側突出部１５０のうちの径方向外側の領域１５０ｂが存在する径方向位置において、ディスク１００の厚さは、周方向に沿って隣り合う２つのブレード８５同士の中間位置に対応する周方向位置Ｐ２の方がブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ１に比べて大きいとよい。

上記（１１）の構成によれば、上述したようなディスク１００に生じる局所的な応力を抑制しつつ、外側突出部１５０を設けることによる重量増を抑制できる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れかの構成において、カバー２００は、径方向内側端部２０３と径方向外側端部２０５との間で厚さの極大値Ｄを有し、且つ、厚さが極大値Ｄとなる径方向位置よりも外側において、厚さの極大値Ｄに対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さＣを有するとよい。

上記（１２）の構成によれば、インペラ８の重量の増加を抑制しつつ、上記締結力の減少を抑制できる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１２）の構成において、カバー２００の前面（外側表面２０１）は、カバー２００の厚さが極大値Ｄとなる径方向位置において、周方向に凹凸を有するとよい。

上記（１３）の構成によれば、上記締結力の減少を効果的に抑制しつつ、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できる。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、カバー２００の厚さが極大値Ｄとなる径方向位置において、カバー２００の厚さは、ブレード８５の配置位置に対応する周方向位置Ｐ５を挟んで該ブレード８５の圧力面８５Ｐ側の位置Ｐ６における厚さの方が該ブレード８５の負圧面８５Ｓ側の位置Ｐ７における厚さよりも大きいとよい。

上記（１４）の構成によれば、上記締結力の減少を効果的に抑制しつつ、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できる。

（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）の構成において、ブレード８５とカバー２００とのなす角度θは、ブレード８５の圧力面８５Ｐ側において鋭角であるとよい。

上記（１５）の構成によれば、上記締結力の減少を一層効果的に抑制しつつ、カバー２００の厚さを厚くすることによる重量増を抑制できる。

（１６）本開示の少なくとも一実施形態に係る回転機械のインペラ８は、ディスク１００と、径方向流路８３を隔ててディスク１００と軸方向に対向配置されるカバー２００と、ディスク１００とカバー２００との間に配置されるブレード８５と、を備える。カバー２００は、径方向内側端部２０３と径方向外側端部２０５との間で厚さの極大値Ｄを有し、且つ、厚さが極大値Ｄとなる径方向位置よりも外側において、厚さの極大値Ｄに対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さＣを有する。

上記（１６）の構成によれば、インペラ８の重量の増加を抑制しつつ、上記締結力の減少を抑制できる。

（１７）本開示の少なくとも一実施形態に係る回転機械としての遠心圧縮機１は、上記（１）乃至（１６）の何れかの構成のインペラ８を備える。

上記（１７）の構成によれば、インペラ８の高周速化を図ることができ、遠心圧縮機１の小型化や低コスト化に資する。

１ 遠心圧縮機
４ 回転軸（シャフト）
８ インペラ
８３ 径方向流路
８５ ブレード
１００ ディスク
１０１ 背面
１１０ 凹部
１３０ 内側突出部
１３１ 頂点
１５０ 外側突出部
１５１ 頂点
２００ カバー
２０１ 外側表面（前面）
２１０ カバー突出部

Claims (17)

1. ディスクと、
   径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
   前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
   を備え、
   前記ディスクの背面には、前記ブレードが設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部が設けられ、
   前記ディスクは、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向内側に位置する内側突出部と、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向外側に位置する外側突出部と、
   を有し、
   前記ディスクの前記背面は、前記内側突出部が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有し、
   前記内側突出部の径方向位置における前記ディスクの厚さは、前記ブレードの配置位置に対応する周方向位置の方が前記周方向に沿って隣り合う２つの前記ブレード同士の中間位置に対応する周方向位置に比べて大きい
   回転機械のインペラ。
2. ディスクと、
   径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
   前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
   を備え、
   前記ディスクの背面には、前記ブレードが設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部が設けられ、
   前記ディスクは、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向内側に位置する内側突出部と、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向外側に位置する外側突出部と、
   を有し、
   前記外側突出部は、前記外側突出部の頂点から径方向外側に向かうにつれて軸方向位置が前記カバーに接近し、
   前記ディスクの前記背面は、前記外側突出部が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有し、
   前記外側突出部のうちの径方向内側の領域が存在する径方向位置において、前記ディスクの厚さは、前記ブレードの配置位置に対応する周方向位置を挟んで該ブレードの圧力面側の位置の方が該ブレードの負圧面側の位置に比べて大きい
   回転機械のインペラ。
3. ディスクと、
   径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
   前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
   を備え、
   前記ディスクの背面には、前記ブレードが設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部が設けられ、
   前記ディスクは、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向内側に位置する内側突出部と、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向外側に位置する外側突出部と、
   を有し、
   前記外側突出部は、前記外側突出部の頂点から径方向外側に向かうにつれて軸方向位置が前記カバーに接近し、
   前記ディスクの前記背面は、前記外側突出部が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有し、
   前記外側突出部のうちの径方向外側の領域が存在する径方向位置において、前記ディスクの厚さは、前記周方向に沿って隣り合う２つの前記ブレード同士の中間位置に対応する周方向位置の方が前記ブレードの配置位置に対応する周方向位置に比べて大きい
   回転機械のインペラ。
4. ディスクと、
   径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
   前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
   を備え、
   前記ディスクの背面には、前記ブレードが設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部が設けられ、
   前記カバーは、径方向内側端部と径方向外側端部との間で厚さの極大値を有し、且つ、前記厚さが前記極大値となる径方向位置よりも外側において、前記厚さの前記極大値に対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さを有し、
   前記カバーの前面は、前記カバーの前記厚さが前記極大値となる前記径方向位置において、周方向に凹凸を有し、
   前記ブレードの配置位置に対応する周方向位置を挟んで前記ブレードの圧力面側の位置における前記カバーの厚さは、前記ブレードの負圧面側の位置における前記カバーの厚さよりも厚い
   回転機械のインペラ。
5. 前記凹部の最深部は、前記ディスクの外径の４０％以上７０％以下の範囲内に存在する
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の回転機械のインペラ。
6. ディスクと、
   径方向流路を隔てて前記ディスクと軸方向に対向配置されるカバーと、
   前記ディスクと前記カバーとの間に配置されるブレードと、
   を備え、
   前記カバーは、径方向内側端部と径方向外側端部との間で厚さの極大値を有し、且つ、前記厚さが前記極大値となる径方向位置よりも外側において、前記厚さの前記極大値に対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さを有し、
   前記カバーの前面は、前記カバーの前記厚さが前記極大値となる前記径方向位置において、周方向に凹凸を有し、
   前記ブレードの配置位置に対応する周方向位置を挟んで前記ブレードの圧力面側の位置における前記カバーの厚さは、前記ブレードの負圧面側の位置における前記カバーの厚さよりも厚い
   回転機械のインペラ。
7. 前記ディスクの背面には、前記ブレードが設けられている径方向の範囲内に、周方向に延在する凹部が設けられ、
   前記ディスクは、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向内側に位置する内側突出部と、
   前記ディスクの背面において、前記凹部よりも径方向外側に位置する外側突出部と、
   を有する
   請求項４又は６に記載の回転機械のインペラ。
8. 前記凹部の最深部と前記内側突出部の頂点との軸方向距離を１とした場合に、前記最深部と前記外側突出部の頂点との軸方向距離は、０．２以上０．６以下である
   請求項１、２、３、又は７の何れか一項に記載の回転機械のインペラ。
9. 前記内側突出部は、前記内側突出部の頂点から径方向内側に向かうにつれて軸方向位置が前記カバーに接近する
   請求項１、２、３、７、又は８の何れか一項に記載の回転機械のインペラ。
10. 前記ディスクの前記背面は、前記内側突出部が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有する
    請求項１、２、３、７、８、又は９の何れか一項に記載の回転機械のインペラ。
11. 前記外側突出部は、前記外側突出部の頂点から径方向外側に向かうにつれて軸方向位置が前記カバーに接近する
    請求項１、２、３、７、８、９又は１０の何れか一項に記載の回転機械のインペラ。
12. 前記ディスクの前記背面は、前記外側突出部が存在する径方向位置において、周方向に凹凸を有する
    請求項１１に記載の回転機械のインペラ。
13. 前記カバーは、径方向内側端部と径方向外側端部との間で厚さの極大値を有し、且つ、前記厚さが前記極大値となる径方向位置よりも外側において、前記厚さの前記極大値に対する比が０．２以上０．６以下の範囲内の最小厚さを有する
    請求項１乃至３の何れか一項に記載の回転機械のインペラ。
14. 前記カバーの前面は、前記カバーの前記厚さが前記極大値となる前記径方向位置において、周方向に凹凸を有する
    請求項１３に記載の回転機械のインペラ。
15. 前記カバーの前記厚さが前記極大値となる前記径方向位置において、前記カバーの前記厚さは、前記ブレードの配置位置に対応する周方向位置を挟んで該ブレードの圧力面側の位置における厚さの方が該ブレードの負圧面側の位置における厚さよりも大きい
    請求項１４に記載の回転機械のインペラ。
16. 前記ブレードと前記カバーとのなす角度は、前記ブレードの圧力面側において鋭角である
    請求項１５に記載の回転機械のインペラ。
17. 請求項１乃至１６の何れか一項に記載のインペラ
    を備える回転機械。

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