JP7499926B2 - 遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機 - Google Patents
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Description
以下、図1から図5、図8、図9を参照し、第1実施形態に係る遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機について説明する。
本実施形態のターボチャージャ1は、例えば、図1に示すように、自動車用エンジン、舶用エンジンなどのエンジンから送られた排ガスGのエネルギーでタービン2のインペラ(タービンホイール)3を軸線(回転軸線)O1周りに回転させ、これとともにインペラ3に同軸で連結した回転軸4、さらに回転軸4に同軸で連結した遠心圧縮機(コンプレッサ)5のインペラ(コンプレッサホイール)6を回転させ、インペラ6で空気(吸気、流体)Aを吸入して圧縮し、圧縮空気A’をエンジンに供給するように構成されている。
タービン2は、回転軸4の他端側に同軸で連結して設けられたインペラ3と、インペラ3を収容するタービンカバー(タービンハウジング)7と、を備えて構成されている。
本実施形態の遠心圧縮機5は、軸受台15、16に回転可能に軸支された回転軸4の一端側に同軸で連結して設けられた遠心圧縮機5のインペラ(コンプレッサホイール)6と、インペラ6を収容するコンプレッサカバー17と、備えて構成されている。
一方、本実施形態の遠心圧縮機5のインペラ6は、ハブ18と、ハブ18の周面18a上において軸線(軸)O1中心の周方向に間隔を空けて設けられた複数のフルブレード21と、ハブ18の周面18a上において複数のフルブレード21のうちの隣接するフルブレード21間にそれぞれ設けられた複数のスプリッタブレード22と、を備えて構成されている。
次に、図6、図7(図1から図5、図8、図9)を参照し、第2実施形態に係る遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機について説明する。
本実施形態のターボチャージャ1の遠心圧縮機5において、インペラ6(6E)は、図6(図1)に示すように、ハブ18と、ハブ18の周面18a上において周方向に間隔を空けて設けられた複数のフルブレード21と、ハブ18の周面18a上において複数のフルブレード21のうちの隣接するフルブレード21の間にそれぞれ設けられた複数のスプリッタブレード22と、を備えて構成されている。
2 タービン
4 回転軸
5 遠心圧縮機(コンプレッサ)
6 インペラ
6A~6E インペラ
18 ハブ
18a 周面
21 フルブレード(動翼)
21A 第1フルブレード
21B 第2フルブレード
21a 前縁
21b 後縁
21c 基端
21d 先端
22 スプリッタブレード(動翼)
22A~22D スプリッタブレード
22a 前縁
22b 後縁
22c 基端
22d 先端
25 凸部
25A 第1凸部
25B 第2凸部
25a 上流縁
A 空気(流体)
A’ 圧縮空気(圧縮流体、流体)
A3 二次流れ
O1 軸線(軸方向)
Claims (12)
- ハブと、
前記ハブの周面上において周方向に間隔を空けて設けられた複数のフルブレードと、
前記ハブの周面上において前記複数のフルブレードのうちの隣接するフルブレード間にそれぞれ設けられた複数のスプリッタブレードと、を備える遠心圧縮機のインペラであって、
前記インペラの子午面上における前記フルブレードのコード方向に沿ったコード位置において、
前記フルブレードの前縁における前記コード位置を0%、
前記フルブレードの後縁における前記コード位置を100%、
前記スプリッタブレードの前縁の基端における前記コード位置をCh、
前記スプリッタブレードの前縁の先端における前記コード位置をCt、と定義した場合に、
Ch≦30%、且つ、Ct≧50%の関係を満たす、
遠心圧縮機のインペラ。 - 前記スプリッタブレードの前記基端におけるコード長をLh、
前記スプリッタブレードの前記先端におけるコード長をLt、と定義した場合に、
2×Lt≦Lhの関係を満たす、
請求項1に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記スプリッタブレードの前記前縁は、前記子午面上において、前記前縁の基端と先端とを結んだ直線に対して凹となる曲面状を有する、
請求項1又は2に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - Ch=0%の関係を満たす、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記インペラの子午面上における前記スプリッタブレードの翼高さ(Hs)に対する前記フルブレードの翼高さ(Hf)の比である翼高さ比をHs/Hfと定義した場合に、
前記翼高さ(Hs)及び前記翼高さ(Hf)は、前記スプリッタブレード又は前記フルブレードの基端と先端との間の中心線に直交する方向の前記基端から前記先端までの長さ寸法であって、前記翼高さ比(Hs/Hf)は、前記インペラの子午面上における前記フルブレードのコード方向に沿ったコード位置において同一のコード位置における翼高さ比(Hs/Hf)であり、
前記スプリッタブレードの少なくとも前縁において、前記翼高さ比は、Hs/Hf<1の関係を満たす、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記スプリッタブレードの前記前縁から後縁に至るまでの全ての区間において、前記翼高さ比は、Hs/Hf<1の関係を満たす、
請求項5に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記スプリッタブレードの前記前縁から前記後縁に至るまでの全ての区間において、前記翼高さ比は、Hs/Hf≦0.7の関係を満たす、
請求項6に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記スプリッタブレードの少なくとも前記前縁において、前記翼高さ比は、Hs/Hf≦0.7の関係を満たす、
請求項5に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記翼高さ比は、前記スプリッタブレードの前記前縁から後縁に至るまで徐々に大きくなるように構成される、
請求項8に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記隣接するフルブレード間にそれぞれ少なくとも1つが設けられた複数の凸部であって、前記ハブの前記周面上から突設するように構成された複数の凸部をさらに備え、
前記インペラの子午面上における前記フルブレードのコード方向に沿ったコード位置において、
前記フルブレードの前縁における前記コード位置を0%、
前記フルブレードの後縁における前記コード位置を100%、
前記凸部の上流縁における前記コード位置をCvl、と定義した場合に、
Cvl≦50%の関係を満たし、
前記フルブレードの翼高さをHf、前記子午面上における前記凸部の高さをHvと定義した場合に、
Hv≦0.3×Hfの関係を満たす、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 前記凸部の前記上流縁は、前記スプリッタブレードの前記前縁よりも上流側に位置する、
請求項10に記載の遠心圧縮機のインペラ。 - 請求項1乃至11の何れか1項に記載の遠心圧縮機のインペラを備える、
遠心圧縮機。
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