WO2024262099A1 - 回転装置 - Google Patents

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WO2024262099A1
WO2024262099A1 PCT/JP2024/008777 JP2024008777W WO2024262099A1 WO 2024262099 A1 WO2024262099 A1 WO 2024262099A1 JP 2024008777 W JP2024008777 W JP 2024008777W WO 2024262099 A1 WO2024262099 A1 WO 2024262099A1
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wall surface
turbine
vane
vane plate
vanes
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PCT/JP2024/008777
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮介 宮尾
Original Assignee
株式会社Ihi
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a fixed blade arranged radially outward from a turbine impeller.
  • the fixed blade is arranged in a passage between a bearing housing and a turbine housing.
  • the fixed blade includes a plurality of blade bodies and an annular movable member.
  • the plurality of blade bodies are fixed to the front surface of the movable member.
  • the ends of the blade bodies face the turbine housing.
  • a disc spring is arranged in the space between the back surface of the movable member and the bearing housing. The disc spring presses the blade body against the turbine housing. With this configuration, the clearance between the blade body and the turbine housing is suppressed. Therefore, the decrease in turbine efficiency is suppressed.
  • the present disclosure aims to provide a rotating device that can reduce the clearance between the vane and the housing.
  • a rotating device includes an impeller, a plurality of vanes arranged circumferentially in a radially outer region of the impeller and protruding in the axial direction, a first wall surface facing each tip of the vanes in the axial direction, and an inclined surface formed on at least one of the first wall surface and the tips of the vanes and inclined relative to the radial direction of the impeller.
  • the rotating device may be an annular vane plate disposed radially outward from the impeller and including a first surface facing the axial direction and a second surface opposite the first surface
  • the vanes may include a vane plate protruding from the first surface of the vane plate, a second wall surface sandwiching the vane plate and the vanes and facing the first wall surface in the axial direction, the second wall surface facing the second surface of the vane plate, and an elastic body disposed between the second surface of the vane plate and the second wall surface and pushing the vane plate and the vanes toward the first wall surface.
  • the inclined surface may be formed on a first wall surface, and the first wall surface may be located radially inward relative to the tips of the vanes and include a discontinuity protruding from the inclined surface.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger including a turbine according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a portion A in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view illustrating the deformation modes of a vane plate of a turbine that does not include an inclined surface when the vane plate is heated.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view illustrating the deformation modes of a vane plate of a turbine that does not include an inclined surface as the vane plate is cooled.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the behavior of the vanes when the vane plate in FIG. 2 is heated.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger including a turbine according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a portion A in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view illustrating the de
  • FIG. 6 is a schematic enlarged cross-sectional view of a turbine according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic enlarged cross-sectional view of a turbine according to a third embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic enlarged cross-sectional view of a turbine according to a fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic enlarged cross-sectional view of a turbine according to a fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger 100 including a turbine T1 according to a first embodiment.
  • the turbine T1 according to this embodiment is applied to the turbocharger 100.
  • the turbine T1 may be applied to equipment other than the turbocharger 100, or may be a standalone unit.
  • the turbocharger 100 includes a housing 1, a shaft 2, a turbine impeller 3, and a compressor impeller 4.
  • the turbine impeller 3 and the compressor impeller 4 rotate integrally with the shaft 2. Therefore, in this disclosure, the axial, radial, and circumferential directions of the shaft 2, the turbine impeller 3, and the compressor impeller 4 may be referred to simply as the "axial direction,” the “radial direction,” and the “circumferential direction,” respectively, unless otherwise specified. Also, in this disclosure, the central axis of the shaft 2, the turbine impeller 3, and the compressor impeller 4 may be referred to simply as the "central axis,” unless otherwise specified.
  • the housing 1 includes a bearing housing 5, a turbine housing 6, and a compressor housing 7.
  • a fastener such as a G coupling.
  • the other end of the bearing housing 5 is connected to the compressor housing 7 by a fastener such as a bolt.
  • the bearing housing 5 includes a bearing hole 5a.
  • the bearing hole 5a extends axially within the bearing housing 5.
  • the bearing hole 5a accommodates a bearing B.
  • the bearing B rotatably supports the shaft 2.
  • a pair of rolling bearings is used as the bearing B.
  • other radial bearings such as full-floating bearings or semi-floating bearings may be used as the bearing B.
  • a turbine impeller 3 is provided at a first end of the shaft 2 in the axial direction.
  • the turbine impeller 3 rotates integrally with the shaft 2.
  • a turbine housing 6 rotatably houses the turbine impeller 3.
  • a compressor impeller 4 is provided at a second end of the shaft 2 opposite the first end in the axial direction.
  • the compressor impeller 4 rotates integrally with the shaft 2.
  • a compressor housing 7 rotatably houses the compressor impeller 4.
  • the compressor housing 7 includes an air intake 71 at the end opposite the bearing housing 5 in the axial direction.
  • the air intake 71 is connected to an air cleaner (not shown).
  • the bearing housing 5 and the compressor housing 7 define a diffuser passage 72 therebetween.
  • the diffuser passage 72 has an annular shape.
  • the diffuser passage 72 is located radially outward from the compressor impeller 4.
  • the diffuser passage 72 is fluidly connected to the intake port 71 via the compressor impeller 4.
  • the compressor housing 7 includes a compressor scroll passage 73.
  • the compressor scroll passage 73 is located radially outward of the diffuser passage 72.
  • the compressor scroll passage 73 communicates with the diffuser passage 72.
  • the compressor scroll passage 73 also fluidly communicates with an intake port of the engine (not shown).
  • the turbine housing 6 includes a discharge port 61 at the end opposite the bearing housing 5 in the axial direction.
  • the discharge port 61 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
  • the turbine housing 6 includes a connection passage 62.
  • the connection passage 62 has an annular shape.
  • the connection passage 62 is located radially outward from the turbine impeller 3.
  • the connection passage 62 is fluidly connected to the discharge port 61 via the turbine impeller 3.
  • a plurality of vanes V are arranged in the connection passage 62.
  • the plurality of vanes V are arranged along the circumferential direction in a region radially outward from the turbine impeller 3. The vanes V will be described in detail later.
  • the turbine housing 6 includes a turbine scroll passage 63.
  • the turbine scroll passage 63 is located radially outward relative to the connecting passage 62.
  • the turbine scroll passage 63 is in fluid communication with the connecting passage 62.
  • the turbine scroll passage 63 also communicates with a gas inlet (not shown).
  • the gas inlet receives exhaust gas discharged from an exhaust manifold (not shown) of the engine.
  • the exhaust gas is guided from the gas inlet to the turbine scroll passage 63, and then through the connecting passage 62 and the turbine impeller 3 to the discharge port 61.
  • the exhaust gas rotates the turbine impeller 3 as it passes through it.
  • the rotational force of the turbine impeller 3 is transmitted to the compressor impeller 4 via the shaft 2.
  • the compressor impeller 4 rotates, the air is pressurized as described above.
  • the pressurized air is then guided to the intake port of the engine.
  • FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing part A in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows the vane plate 8 and vane V without thermal deformation. Note that in the drawings of this disclosure, the angle of the inclined surface S, which will be described later, relative to the radial direction is exaggerated for better understanding.
  • the turbine T1 includes a vane plate 8 and an elastic body 9.
  • the vane plate 8 has an annular shape.
  • the vane plate 8 is disposed radially outward relative to the turbine impeller 3.
  • the vane plate 8 is disposed concentrically with the turbine impeller 3.
  • the turbine housing 6 includes a groove 64 for disposing the vane plate 8.
  • the vane plate 8 is disposed in the groove 64.
  • the vane plate 8 includes a first surface 81 and a second surface 82 that face in the axial direction.
  • the second surface 82 is located opposite the first surface 81.
  • the first surface 81 and the second surface 82 extend in the radial direction.
  • the first surface 81 and the second surface 82 have an annular shape.
  • the housing 1 includes a first wall surface W1 and a second wall surface W2 that face each other in the axial direction, sandwiching the vane plate 8 and the vane V.
  • the first wall surface W1 faces the tip Va of the vane V in the axial direction.
  • the first wall surface W1 is the surface farthest from the discharge port 61 out of a pair of surfaces that face each other in the axial direction across the connecting flow passage 62.
  • the first wall surface W1 is formed on the bearing housing 5.
  • the second wall surface W2 faces the second surface 82 of the vane plate 8 in the axial direction.
  • the second wall surface W2 is the surface closer to the discharge port 61 of a pair of surfaces that face each other in the axial direction across the connecting flow passage 62.
  • the second wall surface W2 is formed on the turbine housing 6.
  • the second wall surface W2 is a surface that defines the groove 64.
  • the second wall surface W2 defines the groove 64 in the axial direction.
  • the first wall surface W1 and the second wall surface W2 extend radially.
  • the first wall surface W1 and the second wall surface W2 have an annular shape.
  • the connection flow passage 62 is defined by the first wall surface W1 and the first surface 81 of the vane plate 8.
  • the vane V protrudes axially from the first surface 81 of the vane plate 8.
  • the vane V is fixed to the first surface 81.
  • the vane V may be formed integrally with the vane plate 8.
  • the vane V may be formed separately from the vane plate 8 and connected to the vane plate 8.
  • the tip Va of the vane V faces the first wall surface W1.
  • the elastic body 9 is disposed between the second surface 82 of the vane plate 8 and the second wall surface W2 of the turbine housing 6. In this embodiment, the elastic body 9 is disposed in the groove 64. The elastic body 9 presses the vane plate 8 and the vanes V toward the first wall surface W1. Thus, the tip Va of the vane V is pressed against the first wall surface W1.
  • the elastic body 9 is a disc spring. In other embodiments, other elastic bodies such as, for example, multiple coil springs, may be used as the elastic body 9. In this embodiment, the elastic body 9 has a truncated cone shape. The elastic body 9 is disposed concentrically with the turbine impeller 3.
  • Figure 3 is a schematic enlarged cross-sectional view showing the deformation mode of the vane plate 8 of a turbine T that does not include an inclined surface S when the vane plate 8 is heated.
  • the turbine T of Figure 3 and Figure 4 below does not have an inclined surface S, as described below. Also, in Figures 3 and 4, the deformation of the vane plate 8 is exaggerated for better understanding.
  • Figure 4 is a schematic enlarged cross-sectional view showing the deformation mode of the vane plate 8 of a turbine T that does not include an inclined surface S when the vane plate 8 is cooled.
  • the turbocharger 100 when the turbocharger 100 is cooled, cooling air flows through the connecting passage 62.
  • the first surface 81 of the vane plate 8 that faces the connecting passage 62 becomes colder than the second surface 82 on the opposite side. Therefore, the first surface 81 contracts radially inward more than the second surface 82.
  • the vane V tilts together with the vane plate 8. In this deformation mode, the innermost diameter part of the tip Va of the vane V moves away from the first wall surface W1, and a clearance is formed between the vane V and the first wall surface W1. Therefore, the efficiency of the turbine T1 decreases.
  • an inclined surface S is formed on the first wall surface W1 in order to suppress the clearance formed by the deformation of the vane plate 8 as described above.
  • the inclined surface S is formed in a direction that suppresses the clearance between the vane V and the first wall surface W1.
  • the inclined surface S is formed on the first wall surface W1 so as to be inclined in a direction approaching the outermost diameter portion of the tip Va in a state without thermal deformation.
  • the inclined surface S in a cross section parallel to and including the central axis, has a linear shape.
  • the inclined surface S is formed so as to overlap the entire length of the tip Va in the radial direction.
  • the angle of the inclined surface S with respect to the radial direction may be determined based on the amount of deformation of the vane plate 8 when the vane plate 8 is heated under a specified operating condition.
  • the amount of deformation of the vane plate 8 may be determined by analysis or experiment.
  • Figure 5 is a schematic enlarged cross-sectional view showing the behavior of the vanes V when the vane plate 8 in Figure 2 is heated. In Figure 5, the deformation of the vane plate 8 is also exaggerated for better understanding.
  • the vane plate 8 when the vane plate 8 is heated, the vane plate 8 deforms so that the outermost diameter portion of the tip Va of the vane V moves away from the first wall surface W1.
  • the inclined surface S is formed on the first wall surface W1 so as to be inclined in a direction approaching the outermost diameter portion of the tip Va. Therefore, the tip Va of the vane V moves to a position parallel to the inclined surface S. As a result, the contact area between the tip Va and the inclined surface S increases, and the clearance between the vane V and the first wall surface W1 is reduced.
  • the inclined surface S may be formed in a direction that reduces the clearance between the vane V and the first wall surface W1 when the vane plate 8 is cooled (the situation shown in FIG. 4).
  • the inclined surface S is formed on the first wall surface W1 so as to be inclined in a direction away from the outermost diameter portion of the tip Va.
  • the turbine T1 includes a turbine impeller 3, a plurality of vanes V arranged circumferentially in a region radially outward of the turbine impeller 3 and protruding in the axial direction, a first wall surface W1 facing the tip Va of each of the vanes V in the axial direction, and an inclined surface S formed on the first wall surface W1 and inclined relative to the radial direction.
  • the turbine T1 is also provided with an annular vane plate 8 that is disposed radially outward of the turbine impeller 3 and includes a first surface 81 facing the axial direction and a second surface 82 opposite the first surface 81, and the vanes V are provided with a vane plate 8 that protrudes from the first surface 81 of the vane plate 8, a second wall surface W2 that faces the first wall surface W1 in the axial direction between the vane plate 8 and the vanes V, and the second wall surface W2 that faces the second surface 82 of the vane plate 8, and an elastic body 9 that is disposed between the second surface 82 of the vane plate 8 and the second wall surface W2 and presses the vane plate 8 and the vanes V toward the first wall surface W1.
  • the elastic body 9 can firmly press the tip Va of the vane V against the inclined surface S.
  • FIG. 6 is a schematic enlarged cross-sectional view of the turbine T2 according to the second embodiment.
  • the vane plate 8 and vanes V before thermal deformation are shown in solid lines, and the vane plate 8 and vanes V after thermal deformation are shown in dashed lines.
  • the deformation of the vane plate 8 is exaggerated for better understanding.
  • the turbine T2 according to this embodiment differs from the turbine T1 according to the first embodiment in that the inclined surface S is formed on the tip Va of the vane V instead of on the first wall surface W1.
  • the turbine T2 may be the same as the turbine T1.
  • the inclined surface S when the vane plate 8 is heated, the inclined surface S is formed in a direction that suppresses the clearance between the vane V and the first wall surface W1.
  • the inclined surface S is formed on the tip Va such that the outermost diameter portion of the tip Va protrudes axially toward the first wall surface W1 more than the innermost diameter portion.
  • the inclined surface S is formed over the entire length of the tip Va in the radial direction.
  • the inclined surface S may be formed only on a portion of the tip Va in the radial direction.
  • the inclined surface S may be formed only on the radially inner region of the tip Va. In this case, the remainder of the tip Va may be parallel or approximately parallel to the first wall surface W1 in a state without thermal deformation.
  • the turbine T2 when the vane plate 8 is heated, the inclined surface S of the vane V moves to a position parallel to the first wall surface W1. As a result, as shown by the vane V in dashed lines, the contact area between the inclined surface S of the tip Va and the first wall surface W1 increases, and the clearance between the vane V and the first wall surface W1 is reduced. Therefore, the turbine T2 achieves substantially the same effects as the turbine T1 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic enlarged cross-sectional view of a turbine T3 according to a third embodiment.
  • the turbine T3 according to this embodiment differs from the turbine T1 according to the first embodiment in that the arrangement of the vane plate 8 and the vanes V is upside down in the axial direction compared to FIGS. 2 to 6, and the inclined surface S is formed in the turbine housing 6 instead of the bearing housing 5. Therefore, in this embodiment, a groove 51 that accommodates the vane plate 8 and the elastic body 9 is formed in the bearing housing 5.
  • the turbine T3 may be the same as the turbine T1.
  • the first wall surface W1 facing the tip Va of the vane V is the surface closest to the discharge port 61 among a pair of surfaces facing each other in the axial direction across the connecting flow passage 62.
  • the first wall surface W1 is formed on the turbine housing 6.
  • the second wall surface W2 facing the second surface 82 of the vane plate 8 is the surface farther from the discharge port 61 among a pair of surfaces facing each other in the axial direction across the connecting flow passage 62.
  • the second wall surface W2 is formed on the bearing housing 5.
  • the second wall surface W2 is the surface that defines the groove 51.
  • the second wall surface W2 defines the groove 51 in the axial direction.
  • the inclined surface S is formed in a direction that suppresses the clearance between the vane V and the first wall surface W1.
  • an engine not shown
  • hot exhaust gas from the engine flows through the connecting passage 62.
  • the first surface 81 of the vane plate 8 that faces the connecting passage 62 becomes hotter than the second surface 82 on the opposite side. Therefore, as shown by the dashed line of the vane plate 8, the first surface 81 expands radially outward more than the second surface 82.
  • the inclined surface S is formed on the first wall surface W1 so that, in a state without thermal deformation, it is inclined in a direction approaching the outermost diameter portion of the tip Va of the vane V.
  • the inclined surface S is formed so as to overlap the entire length of the tip Va in the radial direction.
  • the inclined surface S may be formed in a direction that suppresses the clearance between the vane V and the first wall surface W1 when the vane plate 8 is cooled.
  • the inclined surface S is formed on the first wall surface W1 so that it is inclined in a direction away from the outermost diameter portion of the tip Va of the vane V in a state without thermal deformation.
  • the turbine T3 when the vane plate 8 is heated, the tip Va of the vane V moves to a position parallel to the inclined surface S. As a result, the contact area between the tip Va and the inclined surface S increases, and the clearance between the vane V and the first wall surface W1 is reduced. Therefore, the turbine T3 achieves substantially the same effects as the turbine T1 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic enlarged cross-sectional view of the turbine T4 according to the fourth embodiment.
  • the turbine T4 according to this embodiment differs from the turbine T3 according to the third embodiment in that the inclined surface S is shorter in the radial direction. In other respects, the turbine T4 may be the same as the turbine T3.
  • the inclined surface S overlaps only a portion of the tip Va in the radial direction. In this embodiment, the inclined surface S overlaps only the radially inner region of the tip Va.
  • the first wall surface W1 includes a surface that is radially outward from the inclined surface S and parallel to the radial direction.
  • the tip Va of the vane V moves to a position parallel to the inclined surface S.
  • the radially inner region of the tip Va is pressed against the inclined surface S. Therefore, the clearance between the vane V and the first wall surface W1 is reduced compared to when only the innermost diameter portion of the tip Va is pressed against the first wall surface W1.
  • FIG. 9 is a schematic enlarged cross-sectional view of the turbine T5 according to the fifth embodiment.
  • the turbine T5 according to this embodiment differs from the turbine T3 according to the third embodiment in that a discontinuous portion 65 is formed in the first wall surface W1.
  • the turbine T5 may be the same as the turbine T3. Note that the axial height of the discontinuous portion 65 is exaggerated.
  • the discontinuous portion 65 protrudes from the inclined surface S in a generally axial direction.
  • the discontinuous portion 65 is located radially inward relative to the tip Va of the vane V.
  • the discontinuous portion 65 may be continuous in the circumferential direction.
  • the discontinuous portion 65 is smoothly connected to the shroud 66 and is continuous with the shroud 66.
  • the turbine T5 according to this embodiment as described above has substantially the same effects as the turbine T3 according to the third embodiment.
  • the inclined surface S is formed on the first wall surface W1, which is located radially inward relative to the tip Va of the vane V and includes a discontinuous portion 65 that protrudes from the inclined surface S. With this configuration, the vane V is positioned deep relative to the discontinuous portion 65, thereby reducing the gap at the tip Va of the vane V.
  • the rotating device is a turbine T1, T2, T3, T4, or T5, and the inclined surface S is formed on a vane V arranged in the connecting passage 62 or on a wall surface defining the connecting passage 62.
  • the rotating device may be a centrifugal compressor C, and the inclined surface S may be formed on a diffuser vane arranged in the diffuser passage 72 or on a wall surface defining the diffuser passage 72.
  • the rotating device includes an elastic body 9.
  • the rotating device may not include an elastic body 9.
  • the rotating device may not include a vane plate 8, and the vanes V may protrude directly from the wall surface that defines the flow path in which the vanes V are arranged.
  • the inclined surface S is formed on one of the first wall surface W1 and the tip Va of the vane V.
  • the inclined surface S may be formed on both the first wall surface W1 and the tip Va of the vane V.
  • the angle of the inclined surface S may be determined so that the sum of the absolute value of the angle of the inclined surface S formed on the first wall surface W1 relative to the radial direction and the absolute value of the angle of the inclined surface S formed on the tip Va relative to the radial direction corresponds to the deformation amount of the vane plate 8.
  • the inclined surface S formed on the first wall surface W1 and the inclined surface S formed on the tip Va are inclined in opposite directions relative to the radial direction.
  • the inclined surface S may be formed on the first wall surface W1 so as to be half the angle shown in FIG. 2, and the inclined surface S may be formed on the tip Va so as to be half the angle shown in FIG. 6.
  • Turbine impeller 4 Compressor impeller 8: Vane plate 9: Elastic body 65: Discontinuous portion 81: First surface 82: Second surface C: Centrifugal compressor (rotating device) S Inclined surface T1 Turbine (rotating device) T2 Turbine (rotating device) T3 Turbine (rotating device) T4 Turbine (rotating device) T5 Turbine (rotating device) V Vane Va Tip of vane W1 First wall W2 Second wall

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Abstract

回転装置Ｔ１は、インペラ３と、インペラ３に対して径方向外側の領域において円周方向に沿って配置され、軸線方向に突出する複数のベーンＶと、複数のベーンＶの各々の突端Ｖａと軸線方向に対向する第１壁面Ｗ１と、第１壁面Ｗ１および複数のベーンＶの突端Ｖａの少なくとも一方に形成され、インペラ３の径方向に対して傾斜する傾斜面Ｓと、を備える。

Description

回転装置
　本開示は、回転装置に関する。本出願は２０２３年６月２２日に提出された日本特許出願第２０２３－１０２４１３号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
　タービンまたは遠心圧縮機等の回転装置は、インペラに対して径方向外側に配置されるベーンを備える場合がある。例えば、特許文献１は、タービンインペラに対して径方向外側に配置される固定翼を開示する。固定翼は、軸受ハウジングと、タービンハウジングとの間の通路に配置される。固定翼は、複数の翼体と、円環状の可動部材と、を備える。複数の翼体は、可動部材の前面に固定される。翼体の端部は、タービンハウジングに対向する。可動部材の背面と、軸受ハウジングとの間の空間には、皿ばねが配置される。皿ばねは、翼体をタービンハウジングに押し付ける。このような構成によれば、翼体とタービンハウジングとの間のクリアランスが抑制される。したがって、タービン効率の低下が抑制される。
国際公開第２０１２／０３６１２２号
　上記のように、回転装置においては、効率の低下を抑制するために、ベーンとハウジングとの間のクリアランスを抑制することが望ましい。
　本開示は、ベーンとハウジングとの間のクリアランスを抑制することができる、回転装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る回転装置は、インペラと、インペラに対して径方向外側の領域において円周方向に沿って配置され、軸線方向に突出する複数のベーンと、複数のベーンの各々の突端と軸線方向に対向する第１壁面と、第１壁面および複数のベーンの突端の少なくとも一方に形成され、インペラの径方向に対して傾斜する傾斜面と、を備える。
　回転装置は、インペラに対して径方向外側に配置され、軸線方向を向く第１表面と、第１表面と反対側の第２表面と、を含む、環状のベーンプレートであって、複数のベーンは、当該ベーンプレートの第１表面から突出する、ベーンプレートと、ベーンプレートおよび複数のベーンを挟んで、第１壁面と軸線方向に対向する第２壁面であって、当該第２壁面は、ベーンプレートの第２表面に対向する、第２壁面と、ベーンプレートの第２表面と第２壁面との間に配置され、第１壁面に向かってベーンプレートおよび複数のベーンを押す弾性体と、を備えてもよい。
　傾斜面は、第１壁面に形成されてもよく、第１壁面は、複数のベーンの突端に対して径方向内側に位置し、傾斜面から突出する不連続部を含んでもよい。
　本開示によれば、ベーンとハウジングとの間のクリアランスを抑制することができる。
図１は、第１実施形態に係るタービンを備える過給機の概略的な断面図である。 図２は、図１中のＡ部を示す概略的な拡大断面図である。 図３は、傾斜面を含まないタービンのベーンプレートが加熱されるときのベーンプレートの変形モードを示す概略的な拡大断面図である。 図４は、傾斜面を含まないタービンのベーンプレートが冷却されるときのベーンプレートの変形モードを示す概略的な拡大断面図である。 図５は、図２中のベーンプレートが加熱されるときのベーンの挙動を示す概略的な拡大断面図である。 図６は、第２実施形態に係るタービンの概略的な拡大断面図である。 図７は、第３実施形態に係るタービンの概略的な拡大断面図である。 図８は、第４実施形態に係るタービンの概略的な拡大断面図である。 図９は、第５実施形態に係るタービンの概略的な拡大断面図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料および数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
　図１は、第１実施形態に係るタービンＴ１を備える過給機１００の概略的な断面図である。本実施形態に係るタービンＴ１は、過給機１００に適用される。他の実施形態では、タービンＴ１は、過給機１００以外の設備に適用されてもよく、または、単体であってもよい。過給機１００は、ハウジング１と、シャフト２と、タービンインペラ３と、コンプレッサインペラ４と、を備える。
　後述するように、タービンインペラ３およびコンプレッサインペラ４は、シャフト２と一体的に回転する。したがって、本開示では、シャフト２、タービンインペラ３およびコンプレッサインペラ４の軸線方向、径方向および円周方向は、他に指示が無い限り、それぞれ単に「軸線方向」、「径方向」および「円周方向」と称され得る。また、本開示では、シャフト２、タービンインペラ３およびコンプレッサインペラ４の中心軸線は、他に指示が無い限り、単に「中心軸線」と称され得る。
　ハウジング１は、ベアリングハウジング５と、タービンハウジング６と、コンプレッサハウジング７と、を含む。軸線方向において、ベアリングハウジング５の一方の端部は、Ｇカップリング等の締結具によってタービンハウジング６に連結される。軸線方向において、ベアリングハウジング５の他方の端部は、ボルト等の締結具によってコンプレッサハウジング７に連結される。
　ベアリングハウジング５は、軸受孔５ａを含む。軸受孔５ａは、ベアリングハウジング５内を軸線方向に延在する。軸受孔５ａは、軸受Ｂを収容する。軸受Ｂは、シャフト２を回転可能に支持する。本実施形態では、軸受Ｂとして、一対の転がり軸受が使用される。他の実施形態では、軸受Ｂとして、フルフローティング軸受またはセミフローティング軸受等の他のラジアル軸受が使用されてもよい。
　軸線方向において、シャフト２の第１の端部には、タービンインペラ３が設けられる。タービンインペラ３は、シャフト２と一体的に回転する。タービンハウジング６は、タービンインペラ３を回転可能に収容する。軸線方向において、第１の端部とは反対側のシャフト２の第２の端部には、コンプレッサインペラ４が設けられる。コンプレッサインペラ４は、シャフト２と一体的に回転する。コンプレッサハウジング７は、コンプレッサインペラ４を回転可能に収容する。
　コンプレッサハウジング７は、軸線方向においてベアリングハウジング５と反対側の端部に、吸気口７１を含む。吸気口７１は、不図示のエアクリーナに接続される。
　ベアリングハウジング５およびコンプレッサハウジング７は、それらの間にディフューザ流路７２を規定する。ディフューザ流路７２は、環状形状を有する。ディフューザ流路７２は、コンプレッサインペラ４に対して径方向外側に位置する。ディフューザ流路７２は、コンプレッサインペラ４を介して吸気口７１に流体連通する。
　コンプレッサハウジング７は、コンプレッサスクロール流路７３を含む。コンプレッサスクロール流路７３は、ディフューザ流路７２に対して径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路７３は、ディフューザ流路７２と連通する。また、コンプレッサスクロール流路７３は、不図示のエンジンの吸気口と流体連通する。
　コンプレッサインペラ４が回転すると、吸気口７１からコンプレッサハウジング７内に空気が吸引される。空気は、コンプレッサインペラ４を通る間に、遠心力によって増速および加圧される。空気は、ディフューザ流路７２およびコンプレッサスクロール流路７３を通る際にさらに加圧される。加圧された空気は、不図示の吐出口から流出し、エンジンの吸気口に導かれる。過給機１００において、コンプレッサインペラ４およびコンプレッサハウジング７を含む部分は、遠心圧縮機Ｃとして機能する。
　タービンハウジング６は、軸線方向においてベアリングハウジング５と反対側の端部に、吐出口６１を含む。吐出口６１は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。
　タービンハウジング６は、接続流路６２を含む。接続流路６２は、環状形状を有する。接続流路６２は、タービンインペラ３に対して径方向外側に位置する。接続流路６２は、タービンインペラ３を介して吐出口６１に流体連通する。接続流路６２には、複数のベーンＶが配置される。複数のベーンＶは、タービンインペラ３に対して径方向外側の領域において、円周方向に沿って配置される。ベーンＶについては、詳しくは後述する。
　タービンハウジング６は、タービンスクロール流路６３を含む。タービンスクロール流路６３は、接続流路６２に対して径方向外側に位置する。タービンスクロール流路６３は、接続流路６２と流体連通する。また、タービンスクロール流路６３は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口は、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスを受け入れる。
　排気ガスがガス流入口からタービンスクロール流路６３に導かれ、さらに、接続流路６２およびタービンインペラ３を介して吐出口６１に導かれる。排気ガスは、タービンインペラ３を通る間に、タービンインペラ３を回転させる。タービンインペラ３の回転力は、シャフト２を介してコンプレッサインペラ４に伝達される。コンプレッサインペラ４が回転すると、上記のとおりに空気が加圧される。こうして、加圧された空気がエンジンの吸気口に導かれる。
　続いて、ベーンＶについて説明する。
　図２は、図１中のＡ部を示す概略的な拡大断面図である。図２は、熱変形無しのベーンプレート８およびベーンＶを示す。なお、本開示の図面では、より良い理解のために、後述する傾斜面Ｓの径方向に対する角度が誇張されている。タービンＴ１は、ベーンプレート８と、弾性体９と、を備える。
　ベーンプレート８は、円環形状を有する。ベーンプレート８は、タービンインペラ３に対して径方向外側に配置される。ベーンプレート８は、タービンインペラ３と同心に配置される。本実施形態では、タービンハウジング６は、ベーンプレート８を配置するための溝６４を含む。ベーンプレート８は、溝６４に配置される。
　ベーンプレート８は、軸線方向を向く第１表面８１および第２表面８２を含む。第２表面８２は、第１表面８１の反対側に位置する。第１表面８１および第２表面８２は、径方向に拡がる。第１表面８１および第２表面８２は、円環形状を有する。
　ハウジング１は、ベーンプレート８およびベーンＶを挟んで軸線方向に互いに対向する第１壁面Ｗ１および第２壁面Ｗ２を含む。
　第１壁面Ｗ１は、ベーンＶの突端Ｖａに軸線方向に対向する。本実施形態では、第１壁面Ｗ１は、接続流路６２を挟んで軸線方向に互いに対向する一対の表面のうち、吐出口６１から離れた表面である。本実施形態では、第１壁面Ｗ１は、ベアリングハウジング５に形成される。
　第２壁面Ｗ２は、ベーンプレート８の第２表面８２に軸線方向に対向する。本実施形態では、第２壁面Ｗ２は、接続流路６２を挟んで軸線方向に互いに対向する一対の表面のうち、吐出口６１に近い表面である。本実施形態では、第２壁面Ｗ２は、タービンハウジング６に形成される。本実施形態では、第２壁面Ｗ２は、溝６４を画定する表面である。第２壁面Ｗ２は、溝６４を軸線方向に画定する。
　第１壁面Ｗ１および第２壁面Ｗ２は、径方向に拡がる。第１壁面Ｗ１および第２壁面Ｗ２は、円環形状を有する。本実施形態では、接続流路６２は、第１壁面Ｗ１と、ベーンプレート８の第１表面８１とによって画定される。
　ベーンＶは、ベーンプレート８の第１表面８１から軸線方向に突出する。ベーンＶは、第１表面８１に固定される。例えば、ベーンＶは、ベーンプレート８と一体的に形成されてもよい。代替的に、ベーンＶは、ベーンプレート８と別個に形成され、ベーンプレート８に連結されてもよい。ベーンＶの突端Ｖａは、第１壁面Ｗ１に対向する。
　弾性体９は、ベーンプレート８の第２表面８２と、タービンハウジング６の第２壁面Ｗ２との間に配置される。本実施形態では、弾性体９は、溝６４に配置される。弾性体９は、第１壁面Ｗ１に向かって、ベーンプレート８およびベーンＶを押す。したがって、ベーンＶの突端Ｖａは、第１壁面Ｗ１に押し付けられる。本実施形態では、弾性体９は皿ばねである。他の実施形態では、弾性体９として、例えば、複数のコイルバネ等、他の弾性体が使用されてもよい。本実施形態では、弾性体９は、截頭円錐形状を有する。弾性体９は、タービンインペラ３と同心に配置される。
　図３は、傾斜面Ｓを含まないタービンＴのベーンプレート８が加熱されるときのベーンプレート８の変形モードを示す概略的な拡大断面図である。図３および以下の図４のタービンＴは、後述する傾斜面Ｓを備えない。また、図３および４では、より良い理解のために、ベーンプレート８の変形は誇張されている。
　例えば、不図示のエンジンの加速時には、エンジンからの熱い排気ガスが接続流路６２を流れる。この場合、ベーンプレート８のうち、接続流路６２に面する第１表面８１が、反対側の第２表面８２よりも熱くなる。したがって、第１表面８１が、第２表面８２よりも径方向外側に膨張する。ベーンＶは、ベーンプレート８と一緒に傾く。この変形モードでは、ベーンＶの突端Ｖａの最外径部が第１壁面Ｗ１から離れ、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間にクリアランスが形成される。したがって、タービンＴ１の効率が低下する。
　図４は、傾斜面Ｓを含まないタービンＴのベーンプレート８が冷却されるときのベーンプレート８の変形モードを示す概略的な拡大断面図である。
　例えば、過給機１００の冷却時には、冷却エアが接続流路６２を流れる。この場合、ベーンプレート８のうち、接続流路６２に面する第１表面８１が、反対側の第２表面８２よりも冷たくなる。したがって、第１表面８１が、第２表面８２よりも径方向内側に収縮する。ベーンＶは、ベーンプレート８と一緒に傾く。この変形モードでは、ベーンＶの突端Ｖａの最内径部が第１壁面Ｗ１から離れ、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間にクリアランスが形成される。したがって、タービンＴ１の効率が低下する。
　図２を参照して、本実施形態では、上記のようなベーンプレート８の変形によって形成されるクリアランスを抑制するために、第１壁面Ｗ１に傾斜面Ｓが形成される。本実施形態では、ベーンプレート８が加熱されるとき（図３に示される状況）に、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスを抑制する方向に傾斜面Ｓが形成される。
　具体的には、図３に示されるように、ベーンプレート８が加熱されるときには、ベーンＶの突端Ｖａの最外径部が、第１壁面Ｗ１から離れる。図２を参照して、このような変形に追従するために、本実施形態では、傾斜面Ｓは、熱変形無しの状態において、突端Ｖａの最外径部に近付く方向に傾くように、第１壁面Ｗ１上に形成される。本実施形態では、中心軸線に平行でかつ中心軸線を含む断面において、傾斜面Ｓは、直線形状を有する。本実施形態では、傾斜面Ｓは、径方向において突端Ｖａの全長と重複するように形成される。例えば、径方向に対する傾斜面Ｓの角度は、所定の運転条件下でベーンプレート８が加熱されるときの、ベーンプレート８の変形量に基づいて決定されてもよい。例えば、ベーンプレート８の変形量は、解析または実験によって求められてもよい。
　図５は、図２中のベーンプレート８が加熱されるときのベーンＶの挙動を示す概略的な拡大断面図である。図５においても、より良い理解のために、ベーンプレート８の変形は誇張されている。
　上記のように、ベーンプレート８が加熱されるときには、ベーンＶの突端Ｖａの最外径部が第１壁面Ｗ１から離れるように、ベーンプレート８が変形する。しかしながら、本実施形態では、傾斜面Ｓが、突端Ｖａの最外径部に近付く方向に傾くように、第１壁面Ｗ１上に形成される。したがって、ベーンＶの突端Ｖａは、傾斜面Ｓに平行な姿勢に移動する。その結果、突端Ｖａと傾斜面Ｓとの間の接触面積が増大し、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスが抑制される。
　他の実施形態では、ベーンプレート８が冷却されるとき（図４に示される状況）に、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスを抑制する方向に傾斜面Ｓが形成されてもよい。この場合、傾斜面Ｓは、突端Ｖａの最外径部から離れる方向に傾くように、第１壁面Ｗ１上に形成される。
　以上のような本実施形態に係るタービンＴ１は、タービンインペラ３と、タービンインペラ３に対して径方向外側の領域において円周方向に沿って配置され、軸線方向に突出する複数のベーンＶと、複数のベーンＶの各々の突端Ｖａと軸線方向に対向する第１壁面Ｗ１と、第１壁面Ｗ１に形成され、径方向に対して傾斜する傾斜面Ｓと、を備える。このような構成によれば、ベーンＶを支持する壁面が加熱または冷却されるときに、ベーンＶの突端Ｖａは、傾斜面Ｓに平行な姿勢に移動する。その結果、突端Ｖａと傾斜面Ｓとの間の接触面積が増大し、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスが抑制される。
　また、タービンＴ１は、タービンインペラ３に対して径方向外側に配置され、軸線方向を向く第１表面８１と、第１表面８１と反対側の第２表面８２と、を含む、環状のベーンプレート８であって、複数のベーンＶは、当該ベーンプレート８の第１表面８１から突出する、ベーンプレート８と、ベーンプレート８および複数のベーンＶを挟んで、第１壁面Ｗ１と軸線方向に対向する第２壁面Ｗ２であって、当該第２壁面Ｗ２は、ベーンプレート８の第２表面８２に対向する、第２壁面Ｗ２と、ベーンプレート８の第２表面８２と第２壁面Ｗ２との間に配置され、第１壁面Ｗ１に向かってベーンプレート８およびベーンＶを押す弾性体９と、を備える。このような構成によれば、弾性体９によって、ベーンＶの突端Ｖａをしっかりと傾斜面Ｓに押し付けることができる。
　続いて、他の実施形態について説明する。
　図６は、第２実施形態に係るタービンＴ２の概略的な拡大断面図である。図６ならびに以下の図７，８および９では、熱変形前のベーンプレート８およびベーンＶが実線で示され、熱変形後のベーンプレート８およびベーンＶが破線で示される。また、図６，７，８および９では、より良い理解のために、ベーンプレート８の変形は誇張されている。
　本実施形態に係るタービンＴ２は、傾斜面Ｓが、第１壁面Ｗ１に代えて、ベーンＶの突端Ｖａに形成される点で、第１実施形態に係るタービンＴ１と異なる。他の点については、タービンＴ２は、タービンＴ１と同じであってもよい。
　本実施形態では、ベーンプレート８が加熱されるときに、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスを抑制する方向に傾斜面Ｓが形成される。具体的には、本実施形態では、傾斜面Ｓは、突端Ｖａの最外径部が第１壁面Ｗ１に向かって最内径部よりも軸線方向に突出するように、突端Ｖａ上に形成される。本実施形態では、傾斜面Ｓは、径方向において突端Ｖａの全長にわたって形成される。他の実施形態では、傾斜面Ｓは、径方向において突端Ｖａの一部にのみ形成されてもよい。例えば、傾斜面Ｓは、突端Ｖａの径方向内側領域のみに形成されてもよい。この場合、突端Ｖａの残りは、熱変形無しの状態において、第１壁面Ｗ１に平行または概ね平行であってもよい。
　以上のような本実施形態に係るタービンＴ２では、ベーンプレート８が加熱されるときに、ベーンＶの傾斜面Ｓは、第１壁面Ｗ１に平行な姿勢に移動する。その結果、破線のベーンＶで示されるように、突端Ｖａの傾斜面Ｓと第１壁面Ｗ１との間の接触面積が増大し、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスが抑制される。したがって、タービンＴ２は、第１実施形態に係るタービンＴ１と概ね同様な効果を奏する。
　図７は、第３実施形態に係るタービンＴ３の概略的な拡大断面図である。本実施形態に係るタービンＴ３は、ベーンプレート８およびベーンＶの配置が軸線方向において図２から６と逆さであり、傾斜面Ｓが、ベアリングハウジング５に代えて、タービンハウジング６に形成される点で、第１実施形態に係るタービンＴ１と異なる。したがって、本実施形態では、ベーンプレート８および弾性体９を収容する溝５１が、ベアリングハウジング５に形成される。他の点については、タービンＴ３は、タービンＴ１と同じであってもよい。
　本実施形態では、ベーンＶの突端Ｖａに対向する第１壁面Ｗ１は、接続流路６２を挟んで軸線方向に互いに対向する一対の表面のうち、吐出口６１に近い表面である。本実施形態では、第１壁面Ｗ１は、タービンハウジング６に形成される。本実施形態では、ベーンプレート８の第２表面８２に対向する第２壁面Ｗ２は、接続流路６２を挟んで軸線方向に互いに対向する一対の表面のうち、吐出口６１から離れた表面である。本実施形態では、第２壁面Ｗ２は、ベアリングハウジング５に形成される。本実施形態では、第２壁面Ｗ２は、溝５１を画定する表面である。第２壁面Ｗ２は、溝５１を軸線方向に画定する。
　本実施形態では、ベーンプレート８が加熱されるときに、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスを抑制する方向に傾斜面Ｓが形成される。具体的には、不図示のエンジンの加速時には、エンジンからの熱い排気ガスが接続流路６２を流れる。この場合、ベーンプレート８のうち、接続流路６２に面する第１表面８１が、反対側の第２表面８２よりも熱くなる。したがって、破線のベーンプレート８で示されるように、第１表面８１が、第２表面８２よりも径方向外側に膨張する。
　本実施形態では、傾斜面Ｓは、熱変形無しの状態において、ベーンＶの突端Ｖａの最外径部に近付く方向に傾くように、第１壁面Ｗ１上に形成される。本実施形態では、傾斜面Ｓは、径方向において突端Ｖａの全長と重複するように形成される。
　他の実施形態では、ベーンプレート８が冷却されるときに、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスを抑制する方向に傾斜面Ｓが形成されてもよい。この場合、傾斜面Ｓは、熱変形無しの状態において、ベーンＶの突端Ｖａの最外径部から離れる方向に傾くように、第１壁面Ｗ１上に形成される。
　以上のような本実施形態に係るタービンＴ３では、ベーンプレート８が加熱されるときに、ベーンＶの突端Ｖａは、傾斜面Ｓに平行な姿勢に移動する。その結果、突端Ｖａと傾斜面Ｓとの間の接触面積が増大し、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスが抑制される。したがって、タービンＴ３は、第１実施形態に係るタービンＴ１と概ね同様な効果を奏する。
　図８は、第４実施形態に係るタービンＴ４の概略的な拡大断面図である。本実施形態に係るタービンＴ４は、傾斜面Ｓが径方向に短い点で、第３実施形態に係るタービンＴ３と異なる。他の点については、タービンＴ４は、タービンＴ３と同じであってもよい。
　本実施形態では、傾斜面Ｓは、径方向において突端Ｖａの一部とのみ重複する。本実施形態では、傾斜面Ｓは、突端Ｖａの径方向内側領域のみと重複する。第１壁面Ｗ１は、傾斜面Ｓに対して径方向外側に、径方向に平行な表面を含む。
　以上のような本実施形態に係るタービンＴ４では、ベーンプレート８が加熱されるときに、ベーンＶの突端Ｖａは、傾斜面Ｓに平行な姿勢に移動する。その結果、突端Ｖａの径方向内側領域が、傾斜面Ｓに押し付けられる。したがって、突端Ｖａの最内径部のみが第１壁面Ｗ１に押し付けられる場合に比して、ベーンＶと第１壁面Ｗ１との間のクリアランスが抑制される。
　図９は、第５実施形態に係るタービンＴ５の概略的な拡大断面図である。本実施形態に係るタービンＴ５は、第１壁面Ｗ１に不連続部６５が形成される点で、第３実施形態に係るタービンＴ３と異なる。他の点については、タービンＴ５は、タービンＴ３と同じであってもよい。なお、不連続部６５の軸線方向における高さは、誇張されている。
　不連続部６５は、傾斜面Ｓから、概ね軸線方向に突出する。不連続部６５は、ベーンＶの突端Ｖａに対して、径方向内側に位置する。例えば、不連続部６５は、円周方向に連続してもよい。本実施形態では、不連続部６５は、シュラウド６６とは滑らかに接続され、シュラウド６６とは連続している。
　以上のような本実施形態に係るタービンＴ５は、第３実施形態に係るタービンＴ３と概ね同様な効果を奏する。特に、タービンＴ５では、傾斜面Ｓは、第１壁面Ｗ１に形成され、第１壁面Ｗ１は、ベーンＶの突端Ｖａに対して径方向内側に位置し、傾斜面Ｓから突出する不連続部６５を含む。このような構成によれば、不連続部６５に対してベーンＶを深く配置することで、ベーンＶの突端Ｖａでの間隙を低減することができる。
　以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、上記の実施形態では、回転装置は、タービンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５であり、傾斜面Ｓは、接続流路６２に配置されるベーンＶ、または、接続流路６２を画定する壁面に形成される。他の実施形態では、例えば、回転装置は、遠心圧縮機Ｃであってもよく、傾斜面Ｓは、ディフューザ流路７２に配置されるディフューザベーン、または、ディフューザ流路７２を画定する壁面に形成されてもよい。
　また、上記の実施形態では、回転装置は、弾性体９を備える。他の実施形態では、回転装置は、弾性体９を備えなくてもよい。この場合、回転装置は、ベーンプレート８を備えなくてもよく、ベーンＶは、ベーンＶが配置される流路を画定する壁面から直接的に突出してもよい。
　また、上記の実施形態では、傾斜面Ｓは、第１壁面Ｗ１およびベーンＶの突端Ｖａの一方に形成される。他の実施形態では、傾斜面Ｓは、第１壁面Ｗ１およびベーンＶの突端Ｖａの双方に形成されてもよい。この場合、例えば、第１壁面Ｗ１に形成される傾斜面Ｓの径方向に対する角度の絶対値と、突端Ｖａに形成される傾斜面Ｓの径方向に対する角度の絶対値と、の合計が、ベーンプレート８の変形量に相当するように、傾斜面Ｓの角度が決定されてもよい。この場合、第１壁面Ｗ１に形成される傾斜面Ｓと、突端Ｖａに形成される傾斜面Ｓとは、径方向に対して互いに逆方向に傾斜する。例えば、この場合、図２に示される角度の半分となるように第１壁面Ｗ１に傾斜面Ｓが形成され、かつ、図６に示される角度の半分となるように突端Ｖａに傾斜面Ｓが形成されてもよい。
　３　　　　タービンインペラ
　４　　　　コンプレッサインペラ
　８　　　　ベーンプレート
　９　　　　弾性体
　６５　　　不連続部
　８１　　　第１表面
　８２　　　第２表面
　Ｃ　　　　遠心圧縮機（回転装置）
　Ｓ　　　　傾斜面
　Ｔ１　　　タービン（回転装置）
　Ｔ２　　　タービン（回転装置）
　Ｔ３　　　タービン（回転装置）
　Ｔ４　　　タービン（回転装置）
　Ｔ５　　　タービン（回転装置）
　Ｖ　　　　ベーン
　Ｖａ　　　ベーンの突端
　Ｗ１　　　第１壁面
　Ｗ２　　　第２壁面

Claims (3)

  1. 　インペラと、
    　前記インペラに対して径方向外側の領域において円周方向に沿って配置され、軸線方向に突出する複数のベーンと、
    　前記複数のベーンの各々の突端と前記軸線方向に対向する第１壁面と、
    　前記第１壁面および前記複数のベーンの前記突端の少なくとも一方に形成され、前記インペラの径方向に対して傾斜する傾斜面と、
    　を備える、回転装置。
  2. 　前記インペラに対して径方向外側に配置され、前記軸線方向を向く第１表面と、前記第１表面と反対側の第２表面と、を含む、環状のベーンプレートであって、前記複数のベーンは、当該ベーンプレートの前記第１表面から突出する、ベーンプレートと、
    　前記ベーンプレートおよび前記複数のベーンを挟んで、前記第１壁面と前記軸線方向に対向する第２壁面であって、当該第２壁面は、前記ベーンプレートの前記第２表面に対向する、第２壁面と、
    　前記ベーンプレートの前記第２表面と前記第２壁面との間に配置され、前記第１壁面に向かって前記ベーンプレートおよび前記複数のベーンを押す弾性体と、
    　を備える、請求項１に記載の回転装置。
  3. 　前記傾斜面は、前記第１壁面に形成され、
    　前記第１壁面は、前記複数のベーンの前記突端に対して径方向内側に位置し、前記傾斜面から突出する不連続部を含む、
    　請求項１または２に記載の回転装置。
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