特開 2024-93441 インペラ及び遠心圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093441

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】インペラ及び遠心圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/30 20060101AFI20240702BHJP

   F04D 29/28 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

F04D29/30 D

F04D29/28 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209819

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】310010564

【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】中庭 彰宏

(72)【発明者】

【氏名】永尾 英樹

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA12

3H130AB27

3H130AB46

3H130AC30

3H130BA66C

3H130CB01

3H130EA07C

3H130EB04C

3H130EB05C

(57)【要約】

【課題】カバーに作用する遠心力の影響を抑え、カバーを有するインペラの高周速化を図る。
【解決手段】インペラは、軸線を中心とした円盤状をなすディスクと、前記ディスクに対して、前記軸線の延びる軸方向に離れて配置されたカバーと、前記ディスクと前記カバーとを接続し、前記軸線周りの回転方向に間隔をあけて配置された複数のブレードと、を備え、各前記ブレードは、前記軸線を中心とする径方向の内側から外側に向かうにしたがって回転方向の後方側に延びる主翼と、前記主翼に対して前記回転方向の前方側に間隔をあけて配置され、前縁が前記主翼の前縁よりも前記径方向の外側に位置する副翼と、を有し、前記主翼は、リーン角が０度以上２０度以内であり、前記主翼の前縁は、前記回転方向から見た際に、前記カバーと接続されるチップ部と前記ディスクと接続されるハブ部との前記軸方向の位置が一致している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を中心とした円盤状をなすディスクと、
前記ディスクに対して、前記軸線の延びる軸方向に離れて配置されたカバーと、
前記ディスクと前記カバーとを接続し、前記軸線周りの回転方向に間隔をあけて配置された複数のブレードと、を備え、
各前記ブレードは、
前記軸線を中心とする径方向の内側から外側に向かうにしたがって回転方向の後方側に延びる主翼と、
前記主翼に対して前記回転方向の前方側に間隔をあけて配置され、前縁が前記主翼の前縁よりも前記径方向の外側に位置する副翼と、を有し、
前記主翼は、リーン角が０度以上２０度以内であり、
前記主翼の前縁は、前記回転方向から見た際に、前記カバーと接続されるチップ部と前記ディスクと接続されるハブ部との前記軸方向の位置が一致しているインペラ。

【請求項2】

前記副翼は、リーン角が０度以上２０度以内である請求項１に記載のインペラ。

【請求項3】

前記副翼の前縁は、前記回転方向で隣り合う一対の前記主翼の間のスロート位置に対して少なくとも一部が上流側に位置している請求項１又は２に記載のインペラ。

【請求項4】

前記副翼の前縁は、子午面断面上で、前記軸線に対して直交する仮想線に対して４５度以内の傾きで傾斜している請求項１又は２に記載のインペラ。

【請求項5】

前記主翼の後縁及び前記副翼の後縁は、前記径方向において同じ位置に配置されている請求項１又は２に記載のインペラ。

【請求項6】

請求項１又は２に記載のインペラを備える遠心圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インペラ及び遠心圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

遠心圧縮機に用いられるインペラとして、クローズド型と呼ばれる形式のインペラが知られている。この種のインペラは、ディスクと、ブレードと、カバーとを有している。ディスクの外周面は、軸方向の一方側に向かうに従って径方向の外側に延びている。この外周面上には、周方向に間隔をあけて配列された複数のブレードが設けられている。カバーは、これらブレードを径方向の外側から覆っている。これにより、インペラには、隣接する一対のブレード、ディスク、及びカバーによって囲まれたインペラ流路が形成されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、インペラを備えた遠心圧縮機が開示されている。この特許文献１に記載されたインペラが、ディスクと、ディスクに設けられた複数のブレードと、複数のブレードを覆うように設けられたカバーと、を備えた、いわゆるクローズドインペラである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１２２５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、遠心圧縮機の能力向上のため、インペラの高周速化を図ろうとすると、重量のあるカバーに作用する遠心応力が増大する。その結果、インペラに発生する遠心応力がカバーのないオープンインペラに比べて大きくなってしまい、高周速化を図ることが難しくなってしまう。そのため、カバーを備えたインペラに対して、カバーに作用する遠心力の影響を抑え、カバーを有するインペラの高周速化を図ることが求められている。

【0006】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、カバーに作用する遠心力の影響を抑え、カバーを有するインペラの高周速化を図ることが可能なインペラ及び遠心圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示にかかるインペラは、軸線を中心とした円盤状をなすディスクと、前記ディスクに対して、前記軸線の延びる軸方向に離れて配置されたカバーと、前記ディスクと前記カバーとを接続し、前記軸線周りの回転方向に間隔をあけて配置された複数のブレードと、を備え、各前記ブレードは、前記軸線を中心とする径方向の内側から外側に向かうにしたがって回転方向の後方側に延びる主翼と、前記主翼に対して前記回転方向の前方側に間隔をあけて配置され、前縁が前記主翼の前縁よりも前記径方向の外側に位置する副翼と、を有し、前記主翼は、リーン角が０度以上２０度以内であり、前記主翼の前縁は、前記回転方向から見た際に、前記カバーと接続されるチップ部と前記ディスクと接続されるハブ部との前記軸方向の位置が一致している。

【0008】

本開示にかかる遠心圧縮機は、前記インペラを備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示のインペラ及び遠心圧縮機によれば、カバーに作用する遠心力の影響を抑え、カバーを有するインペラの高周速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態に係る遠心圧縮機の構成を示す断面図である。

【図2】上記遠心圧縮機に設けられたインペラの上半部の子午面断面を示す断面図である。

【図3】上記インペラのブレードを軸方向の第一側から見た図である。

【図4】上記インペラを軸方向から見た際のブレードの形状を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本開示によるインペラ４０及び遠心圧縮機１０を実施するための形態を説明する。しかし、本開示はこの実施形態のみに限定されるものではない。

【0012】

（遠心圧縮機の構成）
以下、本開示の実施形態に係るインペラ４０及び遠心圧縮機１０について、図１～図５を参照して説明する。図１に示すように、遠心圧縮機１０は、主として、ケーシング２０と、回転軸３０と、インペラ４０と、を備えている。

【0013】

（ケーシングの構成）
ケーシング２０は、回転軸３０の一部及びインペラ４０を収容している。ケーシング２０は、回転軸３０の軸線Ｏの延びる方向（以下、この方向を軸方向Ｄａと称する）に延びる筒状をなしている。

【0014】

ケーシング２０において、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕの一端部２０ａに近い位置には、プロセスガス（作動流体）を外部からケーシング２０内に流入させる吸込口２１が形成されている。また、ケーシング２０において、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄの他端部２０ｂに近い位置には、プロセスガスをケーシング２０の外部に流出させる排出口２２が形成されている。つまり、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕの一端部２０ａ側とは、遠心圧縮機１０におけるプロセスガスの流通方向の上流側である。また、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄの他端部２０ｂ側とは、遠心圧縮機１０におけるプロセスガスの流通方向の下流側である。

【0015】

ケーシング２０の内部には、インペラ４０同士の間となる位置に、ケーシング側流路２５が形成されている。ケーシング側流路２５は、インペラ４０を流通するプロセスガスを、後述するインペラ流路４５を介しつつ、ケーシング２０において軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕの一端部２０ａ側の吸込口２１から、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄの他端部２０ｂ側の排出口２２に流通させる。

【0016】

（回転軸の構成）
回転軸３０は、ケーシング２０に対して軸線Ｏ回りに回転可能とされている。回転軸３０の両端は、ジャーナル軸受２８Ａ及び２８Ｂを介して軸線Ｏ回りに回転自在にそれぞれ支持されている。また、ケーシング２０の一端部２０ａには、ジャーナル軸受２８Ａに近い位置にスラスト軸受２９が配置されている。回転軸３０の一端側は、スラスト軸受２９を介して軸方向Ｄａに支持されている。

【0017】

（インペラの構成）
複数のインペラ４０は、それぞれ、回転軸３０に取り付けられ、遠心力を利用してプロセスガスを圧縮する。複数のインペラ４０は、ケーシング２０の内部に、軸方向Ｄａに間隔を空けて収容されている。なお、本開示の実施形態では、図１において、インペラ４０が６つ配置されている場合の一例を示しているが、インペラ４０は、少なくとも１つ以上配置されていればよい。

【0018】

図２～図４に示すように、各インペラ４０は、ディスク４１と、ブレード５０と、カバー４２と、を備えた、いわゆるクローズドインペラである。

【0019】

（ディスクの構成）
ディスク４１は、軸線Ｏを中心とした円盤状に形成されている。図２に示すように、ディスク４１は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうにつれて、軸線Ｏを中心とする径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに漸次拡径するように形成されている。

【0020】

ディスク４１の中心部には、軸方向Ｄａに貫通する円形の貫通孔４１１が形成されている。インペラ４０は、貫通孔４１１の内面が回転軸３０の外周面に嵌まり込んだ状態で、回転軸３０に対して一体に固定されている。

【0021】

ディスク４１における軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕには、ディスク主面４１２が形成されている。ディスク主面４１２は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうに従って径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに広がっている。ディスク主面４１２は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕの部分では、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏを向いている。ディスク主面４１２は、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄの部分では、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕを向いている。つまり、ディスク主面４１２は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうにしたがって、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕを向くように湾曲している。即ち、ディスク主面４１２は、凹曲面状をなしている。ディスク主面４１２は、後述するインペラ流路４５を形成する面の一つである。つまり、ディスク主面４１２は、ディスク４１において、プロセスガスが流通する面である。

【0022】

（ブレードの構成）
ブレード５０は、ディスク４１とカバー４２とを接続している。ブレード５０は、ディスク主面４１２から軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕに向かって延びている。ブレード５０は、チップ部５１でカバー４２と接続されている。また、ブレード５０は、ハブ部５２でディスク４１と接続されている。ブレード５０は、軸線Ｏ周りの回転方向Ｒに間隔をあけて複数配置されている。複数のブレード５０は、軸線Ｏを中心として径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに向かって放射状に複数配列されている。本実施形態では、各ブレード５０は、主翼５５と、主翼５５に対応する副翼５７とを有している。つまり、一対の主翼５５及び副翼５７が複数（例えば、６組計１２枚）配置されている。

【0023】

主翼５５は、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉから外側Ｄｒｏに向かうにしたがって回転方向Ｒの前方側から後方側に向かって延びている。主翼５５の前縁５５１は、カバー４２の軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕの端部に近接した位置に配置されている。主翼５５の前縁５５１では、回転方向Ｒから見た際に、チップ部５１とハブ部５２との軸方向Ｄａの位置が一致している。主翼５５の後縁５５２は、径方向Ｄｒにおいて、ディスク４１の外周縁部と同じ位置に配置されている。即ち、主翼５５の後縁５５２は、ディスク４１の外周縁部まで間隔をあけないように延びている。図４に示すように、主翼５５は、回転方向Ｒの前方側（周方向の一方側）に向かって中間部が凸となるように湾曲している。主翼５５では、回転方向Ｒの前方側を向く面は、凸曲面である圧力面５５５とされている。主翼５５では、回転方向Ｒの後方側（周方向の他方側）を向く面は、凹曲面である負圧面５５６とされている。また、図３に示すように、主翼５５は、リーン角αが０度以上２０度以内とされている。ここで、リーン角αとは、ディスク主面４１２に対する回転方向Ｒの前方への倒れ角度である。好ましくは、主翼５５のリーン角αは、０度以上１５度以内とされている。より好ましくは、主翼５５のリーン角αは０度以上１０度以内とされている。

【0024】

図４に示すように、副翼５７は、対応する主翼５５に対して、回転方向Ｒの前方側に間隔をあけて配置されている。つまり、一つの副翼５７は、対応する主翼５５に対して、回転方向Ｒの前方側に配置されつつ、対応する主翼５５に対して回転方向Ｒの前方側に配置された別の主翼５５に対して、回転方向Ｒの後方側に間隔をあけて配置されている。副翼５７は、主翼５５よりも短く形成されている。副翼５７は、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉから外側Ｄｒｏに向かうにしたがって回転方向Ｒの前方側から後方側に向かって延びている。図２に示すように、副翼５７の前縁５７１は、対応する主翼５５の前縁５５１に対して径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに位置している。副翼５７の前縁５７１のチップ部５１は、回転方向Ｒから見た際に、ディスク主面４１２における湾曲した領域と接続されている。また、副翼５７の前縁５７１は、回転方向Ｒから見た際に、子午面断面上で、軸線Ｏに対して直交する仮想線に対して４５度以内の傾き（傾斜角β）で傾斜している。ここで、子午面断面とは、軸線Ｏを通る縦断面に、ブレード５０の部分だけ切断断面そのままではなく、ブレード５０の形状を軸線Ｏに沿って回転投影した形状を重ね合わせた流路形状の断面である。また、副翼５７の後縁５７２は、径方向Ｄｒにおいて、ディスク４１の外周縁部と同じ位置に配置されている。即ち、副翼５７の後縁５７２は、主翼５５の後縁５５２と同様に、ディスク４１の外周縁部まで間隔をあけないように延びている。

【0025】

また、図４に示すように、副翼５７の前縁５７１は、回転方向Ｒで隣り合う一対の主翼５５の間のスロート位置Ｓに対して少なくとも一部が上流側に位置している。ここで、スロート位置Ｓとは、回転方向Ｒで隣り合う一対の主翼５５の内で、回転方向Ｒの前方側に配置された主翼５５の負圧面５５６、回転方向Ｒの後方側に配置された主翼５５の圧力面５５５との間に形成されるインペラ流路４５の中で、最も流路断面積が小さくなる位置である。本実施形態のスロート位置Ｓは、翼高さ方向に対して垂直な断面において、回転方向Ｒの前方側に配置された主翼５５の負圧面５５６と、回転方向Ｒの後方側に配置された主翼５５の圧力面５５５の前縁５５１とを結ぶ仮想直線が最も短くなる位置である。副翼５７の前縁５７１は、チップ部５１からハブ部５２の全領域が、スロート位置Ｓに対して上流側に位置している。ここで、上流側とは、インペラ流路４５を流通するプロセスガスの流通方向での上流側であって、後述するインペラ流路４５の流入口４５１に近い側（位置）である。つまり、副翼５７の前縁５７１は、チップ部５１からハブ部５２の全領域が、スロート位置Ｓに対してインペラ流路４５の流入口４５１に近い位置に配置されている。

【0026】

副翼５７は、回転方向Ｒの前方側に向かって中間部が凸となるように湾曲している。つまり、副翼５７は、主翼５５と同じ方向に湾曲している。副翼５７では、回転方向Ｒの前方側を向く面は、凸曲面である圧力面５７５とされている。副翼５７では、回転方向Ｒの後方側を向く面は、凹曲面である負圧面５７６とされている。また、図３に示すように、副翼５７は、主翼５５と同様に、リーン角αが０度以上２０度以内とされている。好ましくは、副翼５７のリーン角αは、０度以上１５度以内とされている。より好ましくは、主翼５５のリーン角αは０度以上１０度以内とされている。つまり、副翼５７のリーン角αは、主翼５５と同じであることが好ましい。

【0027】

（カバーの構成）
図２に示すように、カバー４２は、ディスク４１に対して、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕに離れて配置されている。カバー４２は、複数のブレード５０を軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから覆っている。カバー４２には、ブレード５０におけるディスク主面４１２に接続された端部とは反対側の端部が固定されている。カバー４２は、ディスク４１との間に主翼５５及び副翼５７を挟むように、ディスク４１と対向して配置されている。カバー４２は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうにしたがって径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに漸次拡径するように形成されている。カバー４２は、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに向かうに従って肉厚が薄くなすように形成されている。カバー４２における軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄには、ディスク主面４１２に対向するカバー対向面４２１が形成されている。

【0028】

カバー対向面４２１は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうに従って径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに広がっている。カバー対向面４２１は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕの部分では、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏを向いている。カバー対向面４２１は、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄの部分では、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄを向いている。つまり、カバー対向面４２１は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうにしたがって、軸方向Ｄａの第二側Ｄａｄを向くように湾曲している。即ち、カバー対向面４２１は、凸曲面状をなしている。主翼５５及び副翼５７のチップ部５１は、カバー対向面４２１に接合されている。

【0029】

ディスク４１とカバー４２の間には、複数のブレード５０で回転方向Ｒに区画されたインペラ流路４５が形成されている。インペラ流路４５は、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕから第二側Ｄａｄに向かうに従って、径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉから外側Ｄｒｏに向かうように湾曲しながら延びている。インペラ流路４５は、径方向Ｄｒの内かつ軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕで開口する流入口４５１と、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏかつ軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕで開口する流出口４５２と、を有している。流入口４５１は、ケーシング側流路２５を流れたプロセスガスが流入可能なように、軸方向Ｄａの第一側Ｄａｕを向いて開口している。流出口４５２は、ケーシング側流路２５にプロセスガスを流出させるように、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏを向いて開口している。

【0030】

（作用効果）
上記構成のインペラ４０及び遠心圧縮機１０によれば、リーン角αが０度以上２０度以内である主翼５５と、前縁５７１が主翼５５の前縁５５１よりも径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに位置する副翼５７とを有している。さらに、主翼５５の前縁５５１が、回転方向Ｒから見た際に、チップ部５１とハブ部５２との軸方向Ｄａの位置が一致するように配置されている。主翼５５のリーン角αが小さく、前縁５５１のチップ部５１及びハブ部５２の軸方向Ｄａの位置が一致していることで、ディスク主面４１２及びカバー対向面４２１に対して、主翼５５は、垂直に近い状態で接続される。これにより、複数の主翼５５によって、ディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。さらに、副翼５７によって、インペラ４０における径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに位置でディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。したがって、カバー４２の剛性を複数の主翼５５及び副翼５７によって高めつつ、カバー４２に作用する遠心力の影響を抑えることができる。これにより、インペラ４０の高回転化を図ることが可能となる。

【0031】

また、主翼５５だけでなく、副翼５７のリーン角αも０度以上２０度以内とされている。そのため、主翼５５だけでなく、副翼５７もディスク主面４１２及びカバー対向面４２１に対して、垂直に近い状態で接続される。これにより、複数の主翼５５だけでなく、複数の副翼５７によっても、ディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。したがって、カバー４２の剛性を複数の副翼５７によって、より高めることができる。

【0032】

また、副翼５７の前縁５７１の少なくとも一部が、一対の主翼５５の間のスロート位置Ｓに対して上流側に位置している。そのため、一対の主翼５５の前縁５５１の間で、支柱のようにディスク主面４１２及びカバー対向面４２１に対して副翼５７が作用する。つまり、副翼５７の前縁５７１付近で、ディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。したがって、カバー４２の剛性を複数の副翼５７によって、より高めることができる。特に、本実施形態では、副翼５７の前縁５７１の全領域が、一対の主翼５５の間のスロート位置Ｓに対して上流側に位置している。したがって、カバー４２の剛性を複数の副翼５７によって、より一層高めることができる。

【0033】

また、副翼５７の前縁５７１は、子午面断面上で、軸線Ｏに対して直交する仮想線に対して４５度以内の傾きで傾斜している。そのため、インペラ流路４５を流通するプロセスガスが、副翼５７の前縁５７１に対して衝突する際の損失を抑えつつ、副翼５７の前縁５７１でディスク４１に対してカバー４２を支持することができる。さらに、副翼５７の前縁５７１の傾斜角βが４５度以内であることで、インペラ流路４５（インペラ４０の内部）の加工性を確保できる。

【0034】

また、主翼５５の後縁５５２と副翼５７の後縁５７２とが同じ位置に配置されている。具体的には、主翼５５の後縁５５２及び副翼５７の後縁５７２は、径方向Ｄｒにおいて、ディスク４１の外周縁部まで延びている。そのため、主翼５５及び副翼５７による整流効果をインペラ流路４５の流出口４５２まで維持できる。したがって、ディスク４１の外周縁部まで主翼５５及び副翼５７でプロセスガスを案内することで、副翼５７の前縁５７１の位置や形状によって生じる損失以上の損失が生じることを抑えられる。

【0035】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0036】

なお、副翼５７のリーン角αは０度以上２０度以内であることに限定されるものではない。つまり、主翼５５のリーン角αのみが０度以上２０度以内であって、副翼５７のリーン角αは、２０度以上であってもよい。

【0037】

また、副翼５７の前縁５７１は、本実施形態のように全領域が、一対の主翼５５の間のスロート位置Ｓに対して上流側に位置している構造であることに限定されるものではない。したがって、カバー４２の剛性を複数の副翼５７によって、より一層高めることができる。副翼５７の前縁５７１は、少なくとも一部が、一対の主翼５５の間のスロート位置Ｓに対して上流側に位置していればよい。

【0038】

また、ブレード５０は、本実施形態のように主翼５５及び副翼５７のみを有する構造に限定されるものではない。例えばブレード５０は、第二の副翼を有していてもよい。

【0039】

＜付記＞
実施形態に記載のインペラ４０及び遠心圧縮機１０は、例えば以下のように把握される。

【0040】

（１）第１の態様に係るインペラ４０は、軸線Ｏを中心とした円盤状をなすディスク４１と、前記ディスク４１に対して、前記軸線Ｏの延びる軸方向Ｄａに離れて配置されたカバー４２と、前記ディスク４１と前記カバー４２とを接続し、前記軸線Ｏ周りの回転方向Ｒに間隔をあけて配置された複数のブレード５０と、を備え、各前記ブレード５０は、前記軸線Ｏを中心とする径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉから外側Ｄｒｏに向かうにしたがって回転方向Ｒの後方側に延びる主翼５５と、前記主翼５５に対して前記回転方向Ｒの前方側に間隔をあけて配置され、前縁５７１が前記主翼５５の前縁５５１よりも前記径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに位置する副翼５７と、を有し、前記主翼５５は、リーン角αが０度以上２０度以内であり、前記主翼５５の前縁５５１は、前記回転方向Ｒから見た際に、前記カバー４２と接続されるチップ部５１と前記ディスク４１と接続されるハブ部５２との前記軸方向Ｄａの位置が一致している。

【0041】

これにより、主翼５５のリーン角αが小さく、前縁５５１のチップ部５１及びハブ部５２の軸方向Ｄａの位置が一致していることで、ディスク４１及びカバー４２に対して、主翼５５は、垂直に近い状態で接続される。これにより、複数の主翼５５によって、ディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。さらに、副翼５７によって、インペラ４０における径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに位置でディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。したがって、カバー４２の剛性を複数の主翼５５及び副翼５７によって高めつつ、カバー４２に作用する遠心力の影響を抑えることができる。これにより、インペラ４０の高回転化を図ることが可能となる。

【0042】

（２）第２の態様に係るインペラ４０は、（１）のインペラ４０であって、前記副翼５７は、リーン角αが０度以上２０度以内である。

【0043】

これにより、主翼５５だけでなく、副翼５７もディスク４１及びカバー４２に対して、垂直に近い状態で接続される。これにより、複数の主翼５５だけでなく、複数の副翼５７によっても、ディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。したがって、カバー４２の剛性を複数の副翼５７によって、より高めることができる。

【0044】

（３）第３の態様に係るインペラ４０は、（１）又は（２）のインペラ４０であって、前記副翼５７の前縁５７１は、前記回転方向Ｒで隣り合う一対の前記主翼５５の間のスロート位置Ｓに対して少なくとも一部が上流側に位置している。

【0045】

これにより、一対の主翼５５の前縁５５１の間で、支柱のようにディスク４１及びカバー４２に対して副翼５７が作用する。つまり、副翼５７の前縁５７１付近で、ディスク４１に対してカバー４２が強固に支持される。したがって、カバー４２の剛性を複数の副翼５７によって、より高めることができる。

【0046】

（４）第４の態様に係るインペラ４０は、（１）から（３）のいずれか一つのインペラ４０であって、前記副翼５７の前縁５７１は、子午面断面上で、前記軸線Ｏに対して直交する仮想線に対して４５度以内の傾きで傾斜している。

【0047】

これにより、インペラ４０の流路を流通する作動流体が、副翼５７の前縁５７１に対して衝突する際の損失を抑えつつ、副翼５７の前縁５７１でディスク４１に対してカバー４２を支持することができる。さらに、副翼５７の前縁５７１の傾斜角βが４５度以内であることで、インペラ４０の内部の加工性を確保できる。

【0048】

（５）第５の態様に係るインペラ４０は、（１）から（４）のいずれか一つのインペラ４０であって、前記主翼５５の後縁５５２及び前記副翼５７の後縁５７２は、前記径方向Ｄｒにおいて同じ位置に配置されている。

【0049】

これにより、主翼５５及び副翼５７による整流効果をインペラ流路４５の流出口４５２まで維持できる。したがって、ディスク４１の外周縁部まで主翼５５及び副翼５７でプロセスガスを案内することで、副翼５７の前縁５７１の位置や形状によって生じる損失以上の損失が生じることを抑えられる。

【0050】

（６）第６の態様に係る遠心圧縮機１０は、（１）から（５）の何れか一つのインペラ４０を備える。

【符号の説明】

【0051】

１０…遠心圧縮機
Ｏ…軸線
２０…ケーシング
２０ａ…一端部
２０ｂ…他端部
２１…吸込口
２２…排出口
２５…ケーシング側流路
３０…回転軸
４０…インペラ
４１…ディスク
４１１…貫通孔
４１２…ディスク主面
５０…ブレード
５１…チップ部
５２…ハブ部
５５…主翼
５５１…前縁（主翼）
５５２…後縁（主翼）
５５５…圧力面（主翼）
５５６…負圧面（主翼）
５７…副翼
５７１…前縁（副翼）
５７２…後縁（副翼）
５７５…圧力面（副翼）
５７６…負圧面（副翼）
Ｓ…スロート位置
α…リーン角
β…傾斜角
４２…カバー
４２１…カバー対向面
４５…インペラ流路
４５１…流入口
４５２…流出口
２８Ａ及び２８Ｂ…ジャーナル軸受
２９…スラスト軸受
Ｄａ…軸方向
Ｄａｕ…第一側
Ｄａｄ…第二側
Ｄｒ…径方向
Ｄｒｏ…外側
Ｄｒｉ…内側
Ｒ…回転方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】