特許 7163149 空気供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-21

(45)【発行日】2022-10-31

(54)【発明の名称】空気供給装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/42 20060101AFI20221024BHJP

【ＦＩ】

F04D29/42 M

F04D29/42 J

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018222315

(22)【出願日】2018-11-28

(65)【公開番号】P2020084909

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-07-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】503116899

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ原動機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100133307

【弁理士】

【氏名又は名称】西本 博之

(72)【発明者】

【氏名】猪又 諒祐

(72)【発明者】

【氏名】王 宝潼

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 渉

(72)【発明者】

【氏名】沼倉 龍介

【審査官】嘉村 泰光

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１０２９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０９５０６４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｃ ３／０８

Ｆ０４Ｄ １／００－１３／１６

Ｆ０４Ｄ １７／００－１９／０２

Ｆ０４Ｄ ２１／００－２５／１６

Ｆ０４Ｄ ２９／００－３５／００

Ｆ２３Ｒ ３／０４

Ｆ２３Ｒ ３／４４

Ｆ２３Ｒ ３／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を遠心方向に送るインペラと、
前記インペラの前記遠心方向の外方に設けられたディフューザ流路と、
前記ディフューザ流路の外方に設けられると共に、前記ディフューザ流路に連通されたガイド流路と、
内管と外管との間に形成され、且つ前記ガイド流路に連通された排出流路と、を備え、
前記排出流路は、前記外管の中心線に直交する断面視において、前記インペラの回転方向の正転側である後側領域と、前記回転方向の逆転側である前側領域と、を備え、
前記排出流路の少なくとも一部には、前記後側領域の流路面積よりも前記前側領域の流路面積の方が狭くなる流路規制領域が設けられている、空気供給装置。

【請求項2】

前記流路規制領域において、前記内管の図心は、前記外管の図心に対して、前記逆転側にずれて偏心している、請求項１記載の空気供給装置。

【請求項3】

前記外管の断面形状は楕円形である、請求項１または２記載の空気供給装置。

【請求項4】

前記流路規制領域には、連通孔を有し、前記排出流路の少なくとも一部を閉塞する流量規制板が設けられており、
前記前側領域は、前記流量規制板によって前記後側領域よりも多く閉塞されている、請求項１～３のいずれか一項記載の空気供給装置。

【請求項5】

前記流路規制領域において、一または複数の連通孔を有し、前記前側領域の少なくとも一部を閉塞する第１の流量規制板が設けられており、前記第１の流量規制板とは反対側に、一または複数の連通孔を有し、前記後側領域の少なくとも一部を閉塞する第２の流量規制板が設けられており、
前記第１の流量規制板が閉塞する領域は、前記後側領域よりも前記前側領域を多く含み、
前記第２の流量規制板が閉塞する領域は、前記前側領域よりも前記後側領域を多く含み、
前記第１の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計は、前記第２の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計よりも小さい、請求項１～３のいずれか一項記載の空気供給装置。

【請求項6】

前記第１の流量規制板の連通孔の数は、前記第２の流量規制板の連通孔の数よりも少ない、請求項５記載の空気供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インペラの回転によって燃焼器等に空気を供給する空気供給装置が知られている（特許文献１参照）。この種の空気供給装置では、例えば、インペラによって圧縮された空気がディフューザを介してスクロール等のガイド流路に供給される。ガイド流路には、円環状の排出流路が接続されている。ガイド流路に流入した空気は、インペラの回転方向に沿うように螺旋状に進行して排出流路に流入し、更に排出流路を通過して燃焼器に供給される。排出流路は、外管と、外管内に配置されて燃焼器の外壁を形成する内管との間に形成され、外管及び内管は、通常、同心円状に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】登録実用新案第３００１２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の空気供給装置において、ガイド流路を通過する空気は、排出流路の前側（すなわちインペラの回転方向の逆転側）及び周方向の側部から排出流路に流入する。更に、一部の空気は排出流路の後側に回り込み、排出流路の後側から排出流路内に流入する。この空気が排出流路の後側に回り込む際、排出流路の後側において空気の剥離が生じ易い。この剥離に起因して、排出流路の後側では空気の流量が低下する傾向がある。このような流量の低下が生じると、排出流路の周方向における流量分布が不均一となるおそれがある。この場合、燃焼器の性能が低下する可能性がある。

【0005】

本開示は、排出流路の周方向における流量分布の均一化を図ることにより、燃焼器の性能の低下を抑制できる空気供給装置を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一形態に係る空気供給装置は、空気を遠心方向に送るインペラと、インペラの遠心方向の外方に設けられたディフューザ流路と、ディフューザ流路の外方に設けられると共に、ディフューザ流路に連通されたガイド流路と、内管と外管との間に形成され、且つガイド流路に連通された排出流路と、を備え、排出流路は、外管の中心線に直交する断面視において、インペラの回転方向の正転側である後側領域と、回転方向の逆転側である前側領域と、を備え、排出流路の少なくとも一部には、後側領域の流路面積よりも前側領域の流路面積の方が狭くなる流路規制領域が設けられている。

【0007】

この空気供給装置では、インペラによって遠心方向に送られた空気は、ディフューザ流路を介してガイド流路に流入する。ガイド流路に流入した空気は、インペラの回転方向に沿って螺旋状に進行し、排出流路に到達する。排出流路は、相対的に流量が増加し易い前側領域と流量が低下し易い後側領域とを備えており、排出流路の少なくとも一部には、前側領域の流路面積が後側領域の流路面積よりも狭い流路規制領域が設けられている。この流路規制領域が設けられていることによって、前側領域を流れる空気の流量と後側領域を流れる空気の流量との差を緩和でき、排出流路の周方向における流量分布の均一化を図ることができる。その結果、燃焼器の性能の低下を抑制することが可能となる。

【0008】

また、流路規制領域において、内管の図心は、外管の図心に対して、逆転側にずれて偏心していてもよい。この構成によれば、別途部材を追加することなく、簡易な構成によって流路規制領域を実現できる。

【0009】

また、外管の断面形状は楕円形であってもよい。この場合、後側領域の流路面積よりも前側領域の流路面積の方が一層狭くなるので、後側領域を流れる空気の流量と前側領域を流れる空気の流量との差を一層効果的に緩和することが可能となる。

【0010】

また、流路規制領域において、連通孔を有し、排出流路の少なくとも一部を閉塞する流量規制板が設けられており、前側領域は、流量規制板によって後側領域よりも多く閉塞されていてもよい。この場合、排出流路の流路規制領域に到達した空気が、相対的に前側領域を多く閉塞する流量規制板の連通孔を通過することで、前側領域の流路面積（すなわち空気が通過する当該連通孔の面積）が後側領域の流路面積よりも狭くなる。このように、流量規制板を設けるだけで、前述した流路規制領域を容易に実現することが可能となる。また、上記の構成によれば、既存の装置に流量規制板を組み込むことができ、汎用性が高い。

【0011】

また、流路規制領域において、一または複数の連通孔を有し、前側領域の少なくとも一部を閉塞する第１の流量規制板が設けられており、第１の流量規制板とは反対側に、一または複数の連通孔を有し、後側領域の少なくとも一部を閉塞する第２の流量規制板が設けられており、第１の流量規制板が閉塞する領域は、後側領域よりも前側領域を多く含み、第２の流量規制板が閉塞する領域は、前側領域よりも後側領域を多く含み、第１の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計は、第２の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計よりも小さくてもよい。この場合、排出流路の流路規制領域に到達した空気は、相対的に前側領域を多く閉塞する第１の流量規制板の連通孔と、相対的に後側領域を多く閉塞する第２の流量規制板の連通孔とをそれぞれ通過する。ここで、第１の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計が、第２の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計よりも小さいので、前側領域の流路面積は後側領域の流路面積よりも狭くなる。このように、第１及び第２の流量規制板を設けるだけで、前述した流路規制領域を容易に実現できる。また、上記の構成によれば、既存の装置に第１及び第２の流量規制板を組み込むことができ、汎用性が高い。

【0012】

また、第１の流量規制板の連通孔の数は、第２の流量規制板の連通孔の数よりも少なくてもよい。この場合、第１の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計が、第２の流量規制板の全ての連通孔の面積の合計よりも小さくなる構成を簡易に実現できる。

【0013】

本開示の一形態に係る空気供給装置は、インペラと、インペラの遠心方向の外方に設けられたディフューザ流路と、ディフューザ流路の外方に設けられると共に、ディフューザ流路に連通されたガイド流路と、内管と外管との間に形成され、且つガイド流路に連通された排出流路と、を備え、外管の中心線に直交する断面と、インペラの回転軸及び外管の断面の図心を含む仮想面との交線を基準線として規定した場合に、断面上において、排出流路は、基準線で区分される二つの領域を備え、二つの領域のうち、一方の領域の流路面積よりも他方の領域の流路面積の方が狭くなる流路規制領域が設けられている。

【0014】

この空気供給装置では、例えば、ガイド流路に流入した空気の一部は、一方の領域から排出流路に流入し、残部は、一方の領域から他方の領域に回り込んで排出流路に流入する。排出流路の各領域から流入した空気は、排出流路の一部に設けられた流路規制領域に到達する。この流路規制領域では、相対的に流量が多くなり易い排出流路の一方の領域の流路面積の方が他方の領域の流路面積よりも狭くなっている。このため、一方の領域を流れる空気の流量と他方の領域を流れる空気の流量との差を緩和することができ、排出流路の周方向における流量分布の均一化を図ることができる。その結果、燃焼器の性能の低下を抑制することが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本開示のいくつかの態様によれば、排出流路の周方向における流量分布の均一化を図ることにより、燃焼器の性能の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、一実施形態に係る空気供給装置の概略断面図である。

【図2】図２は、図１に示す空気供給装置の一部を拡大した部分側断面図である。

【図3】図３は、図２に示すIII－III線に沿った断面図である。

【図4】図４は、図３に示すIV－IV線に沿った断面図である。

【図5】図５は、第１変形例に係る排出管の断面図である。

【図6】図６は、第２変形例に係る排出管の断面図である。

【図7】図７は、第３変形例に係る排出管の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。以下の説明において、「遠心方向Ｄ１」とは、回転軸線Ｌに直交する方向を示しており、特に「外方」とは回転軸線Ｌから離れる方向を意味している。

【0018】

図１に示される空気供給装置１は、例えば車両又は船舶等の内燃機関に適用されるものである。空気供給装置１は、遠心圧縮機２を備えており、遠心圧縮機２によって圧縮された空気Ａを燃焼器３に供給する。遠心圧縮機２は、例えば多段構造であり、本実施形態では、例えば回転軸５０に設けられた二段のインペラ５Ａ，５Ｂと、インペラ５Ａ，５Ｂを収納すると共に、燃焼器３が設けられたハウジング４とを備えている。

【0019】

ハウジング４は、主にインペラ５Ａ，５Ｂを収納するアウターケーシング４ａと、アウターケーシング４ａ内に配置され、燃焼器３が設置されると共に、回転軸５０を支持するインナーケーシング４ｂとを備えている。

【0020】

アウターケーシング４ａには、吸入口Ｐ１から引き込んだ空気Ａをインペラ５Ａに導入する吸入流路１１と、インペラ５Ａの周囲に配置された前段のディフューザ流路１２と、ディフューザ流路１２に接続されたリターン流路１３とが設けられている。また、アウターケーシング４ａには、インペラ５Ｂの周囲に配置された後段のディフューザ流路１５と、ディフューザ流路１５に接続されたガイド流路１６とが設けられている。前段のディフューザ流路１２には前段のガイドベーン２０が設置されており、リターン流路１３には、リターンガイドベーン（ＲＧＶ）２１が設置されている。後段のディフューザ流路１５には後段のガイドベーン２２が配置されており、ガイド流路１６にはアウトレットガイドベーン（ＯＧＶ）２３が配置されている。なお、ガイドベーン２２及びＯＧＶ２３は、インナーケーシング４ｂに設けられている。

【0021】

インナーケーシング４ｂには、燃焼器３の外壁となる筒状の内胴部（内管の一例）７ｂと、燃焼器３から排出される燃焼ガスが通過する燃焼ガス流路１８とが設けられている。一方で、アウターケーシング４ａには、内胴部７ｂを囲み、ガイド流路１６に連通された筒状の外胴部（外管の一例）７ａが設けられている。内胴部７ｂと外胴部７ａとの間には、ガイド流路１６に接続され、燃焼器３に空気Ａを供給する排出流路１７が形成されている。また、排出流路１７の終端部分には、螺旋流を形成するスワーラ２４が設けられている。

【0022】

回転軸５０の回転によってインペラ５Ａ，５Ｂが回転する。回転するインペラ５Ａは、吸入流路１１を通じて外部の空気Ａを吸入して圧縮し、遠心方向Ｄ１の外方である前段のディフューザ流路１２に排出（圧送）する。次に、回転するインペラ５Ｂは、ディフューザ流路１２及びリターン流路１３を通過した空気Ａを吸入して更に圧縮し、遠心方向Ｄ１の外方である後段のディフューザ流路１５に排出（圧送）する。ディフューザ流路１５を通過した空気Ａは、ガイド流路１６に進入する。ガイド流路１６に進入した空気Ａは、ＯＧＶ２３に案内されて流れ方向が整えられる。具体的に説明すると、空気Ａは、回転軸線Ｌに平行な直進方向に対して、インペラ５Ａ，５Ｂの回転方向Ｒ（図３参照）側にずれた傾斜方向に向けて螺旋状に進行する。ガイド流路１６内を螺旋状に進行する空気Ａは、いずれ排出流路１７に到達し、排出流路１７内を通過する。排出流路１７を通過する空気は、内胴部７ｂの上端に設けられた排出口Ｐ２を通過し、燃焼器３に供給される。

【0023】

燃焼器３は、排出口Ｐ２から受け入れた空気Ａに燃料を混ぜ合わせて燃焼する。燃焼器３は、燃焼して得られた高温高圧の燃焼ガスＢを燃焼ガス流路１８を介してタービン（不図示）に供給する。タービンは、燃焼器３から供給された高温高圧の燃焼ガスＢによって回転軸５０を回転させ、その結果、インペラ５Ａ，５Ｂが回転し、遠心圧縮機２での空気Ａの圧縮が行われる。

【0024】

次に、図２～図４を参照して、排出流路１７について具体的に説明する。なお、図４は、排出流路１７を形成する内胴部７ｂと外胴部７ａとを模式的に示す断面図であるが、理解の容易のため、上面から排出流路１７を見た（具体的には中心線Ｌ１の延在方向から見た）と仮定した場合のガイド流路１６及びＯＧＶ２３を二点鎖線で示している。排出流路１７は、外胴部７ａと内胴部７ｂとの間に形成された円管状を呈しており、排出流路１７は、内胴部７ｂの上端に設けられた排出口Ｐ２（図１参照）を介して燃焼器３である内胴部７ｂ内に連通している。

【0025】

外胴部７ａは、回転軸５０に直交する位置（図３において真上の位置）からずれて配置されており、更に、回転軸５０から離れる外方に向けて直線状に延在する。その結果、外胴部７ａの中心線Ｌ１の延長線は、回転軸線Ｌとは交差しない位置を通る。内胴部７ｂは、外胴部７ａ内で外胴部７ａに対して間隔を空けて配置されており、更に外胴部７ａに沿うように同一方向に延在している。外胴部７ａの中心線Ｌ１に直交する断面Ｓ１において、外胴部７ａ及び内胴部７ｂのそれぞれの断面形状は、円形状を呈している（図４参照）。

【0026】

排出流路１７は、インペラ５Ａ，５Ｂの回転方向Ｒを基準にした前側領域１７ａと後側領域１７ｂとを備えている。具体的に説明すると、上記の回転軸線Ｌを含み、且つ上記の断面Ｓ１上の外胴部７ａの図心Ｃ１を通る仮想平面Ｓ２と断面Ｓ１との交線は、前側領域１７ａと後側領域１７ｂとの境界である基準線Ｌ２である。つまり、基準線Ｌ２を挟んでインペラ５Ａ，５Ｂの回転方向Ｒの逆転側に位置する領域は、前側領域１７ａであり、インペラ５Ａ，５Ｂの回転方向Ｒの正転側に位置する領域は、後側領域１７ｂである。

【0027】

排出流路１７には、空気Ａが流れる排出流路１７を規制する流路規制領域Ｒａが設けられている。流路規制領域Ｒａは、中心線Ｌ１の延在方向において排出流路１７の少なくとも一部に設けられている。本実施形態では、流路規制領域Ｒａは、中心線Ｌ１の延在方向における排出流路１７の全体にわたって設けられている。流路規制領域Ｒａは、図４に示されるように、内胴部７ｂの図心Ｃ２は、図心Ｃ１を通る基準線Ｌ２に対して回転方向Ｒの逆転側にずれている。その結果、内胴部７ｂは、前側領域１７ａにおいて後側領域１７ｂよりも外胴部７ａに近接し、後側領域１７ｂの流路面積よりも前側領域１７ａの流路面積の方が狭くなっている。

【0028】

更に、本実施形態では、内胴部７ｂの図心Ｃ２は、外胴部７ａの図心Ｃ１に対して、ＯＧＶ２３側、つまりガイド流路１６の入口側である偏心方向Ｄ２側にずれている。その結果、外胴部７ａと内胴部７ｂとの距離（隙間）のうち、偏心方向Ｄ２において前側領域１７ａ側に位置する距離ｄ１が最小値となり、偏心方向Ｄ２に対して反対方向において後側領域１７ｂ側に位置する距離ｄ２が最大値となる。距離ｄ１に対する距離ｄ２の割合は、例えば、１より大きく且つ５以下である。

【0029】

次に、本実施形態に係る空気供給装置１によって得られる作用、効果を説明する。空気供給装置１のように、ガイド流路１６に対して交差するように円管状の排出流路１７が延在している場合、ガイド流路１６に流入した空気Ａは、インペラ５Ａ，５Ｂの回転方向Ｒに沿って螺旋状に進行する。そして、一部の空気Ａは、排出流路１７の前側領域１７ａから後側領域１７ｂに回り込み、後側領域１７ｂから排出流路１７内に流入する。ここで、排出流路１７が円管状を呈しているので、空気Ａが後側領域１７ｂに回り込む際に、後側領域１７ｂにおいて空気Ａの剥離が生じ易い。この剥離に起因して後側領域１７ｂの流量が減少する傾向がある。従って、後側領域１７ｂの流量に比べて前側領域１７ａの流量の方が相対的に多くなり易い。

【0030】

しかし、本実施形態に係る空気供給装置１では、相対的に流量が多くなり易い前側領域１７ａの流路面積の方が後側領域１７ｂの流路面積よりも狭くなっている。具体的には、内胴部７ｂの図心Ｃ２が、外胴部７ａの図心Ｃ１に対して偏心方向Ｄ２にずれることによって、前側領域１７ａの流路面積が狭くなると共に、後側領域１７ｂの流路面積が広くなっている。これにより、前側領域１７ａの流量を減少させることができると共に、後側領域１７ｂの流量を増加させることができる。その結果、前側領域１７ａを流れる空気Ａの流量と後側領域１７ｂを流れる空気Ａの流量との差を緩和でき、排出流路１７の周方向における流量分布の均一化を図ることができる。このような流量分布の均一化を図ることによって、燃焼器３の性能の低下を抑制することが可能となる。

【0031】

また、流路規制領域Ｒａにおいて、内胴部７ｂの図心は、外胴部７ａの図心に対して、回転方向Ｒの逆転側にずれて偏心している。この構成によれば、別途部材を追加することなく、簡易な構成によって、後側領域１７ｂの流路面積よりも前側領域１７ａの流路面積の方が狭くなる流路規制領域Ｒａを形成することができる。

【0032】

以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図５～図７に示される各種の変形態様を採ってもよい。

【0033】

図５は、第１変形例に係る排出流路１７Ａを示している。第１変形例は、上記実施形態と比較し、排出流路１７Ａを形成する外胴部７ｃの形状が異なる。すなわち、第１変形例に係る排出流路１７Ａでは、外胴部７ｃの中心線に垂直な断面Ｓ１（図３参照）における外胴部７ｃの断面形状は、楕円形状を呈している。外胴部７ｃの断面形状は、基準線Ｌ２と交差する方向を長軸方向としている。より具体的には、外胴部７ｃの断面形状の長軸方向は、図心Ｃ１に対する図心Ｃ２の偏心方向Ｄ２に沿っている。

【0034】

本実施形態では、内胴部７ｂの図心Ｃ２は、外胴部７ｃの図心Ｃ１に対して、ＯＧＶ２３側、つまりガイド流路１６の入口側である偏心方向Ｄ２側にずれている。その結果、外胴部７ａと内胴部７ｂとの距離（隙間）のうち、偏心方向Ｄ２において前側領域１７ａ側に位置する距離ｄ３が最小値となり、偏心方向Ｄ２に対して反対方向において後側領域１７ｂ側に位置する距離ｄ４が最大値となる。距離ｄ３に対する距離ｄ４の割合は、例えば、１より大きく且つ５以下である。更に、本実施形態に係る外胴部７ｃの断面形状は、長軸方向が偏心方向Ｄ２に沿った楕円形状である。その結果、上記の実施形態に比べ、内胴部７ｂの図心Ｃ２を偏心方向Ｄ２にずらすことで、前側領域１７ａの流路面積と後側領域１７ｂの流路面積との差はより大きくなる。

【0035】

図６は、第２変形例に係る排出流路１７Ｂを示している。第２変形例と上記実施形態との相違点は、流量規制板３０の有無である。すなわち、第２変形例に係る排出流路１７Ｂでは、外胴部７ａ及び内胴部７ｂが同心円状に配置されると共に、流量規制板３０が設けられている。流量規制板３０は、半円環状を呈する板状の部材である。流量規制板３０は、流路規制領域Ｒａにおいて、排出流路１７Ｂの少なくとも一部を閉塞している。より具体的に説明すると、半円環状の流量規制板３０は、断面視において排出流路１７Ｂの約半分の領域を覆っている。そして、流路規制領域Ｒａにおいて、流量規制板３０によって閉塞される領域は、後側領域１７ｂよりも前側領域１７ａの方が大きくなっている。

【0036】

流量規制板３０は、中心線Ｌ１に沿った方向に貫通する複数（本実施形態では３１個）の連通孔３０ａを有する。各連通孔３０ａは、円形状を呈しているが、楕円形状や多角形状、その他の不規則な形状であっても良い。各連通孔３０ａの面積（大きさ）は、互いに同じである。前側領域１７ａの流路面積の合計は、後側領域１７ｂの流路面積の合計よりも小さい。前側領域１７ａの流路面積とは、前側領域１７ａにおいて空気Ａが実際に通過する流路面積（空気Ａが連通孔３０ａを通過する場合は、連通孔３０ａの面積）を示している。また、後側領域１７ｂの流路面積とは、後側領域１７ｂにおいて空気Ａが実際に通過する流路面積（空気Ａが連通孔３０ａを通過する場合は、連通孔３０ａの面積）を示している。

【0037】

従って、前側領域１７ａの流路面積は、後側領域１７ｂの流路面積よりも狭くなる。このように、流量規制板３０を設けるだけで、流路規制領域Ｒａを容易に形成することが可能となる。また、本変形例の構成によれば、既存の装置に流量規制板３０を組み込むことができ、汎用性が高い。なお、流量規制板３０は、半円環状に限らず、他の形状を有してもよい。また、流量規制板３０は、複数の部材に分割されていてもよい。また、流量規制板３０において、各連通孔３０ａの面積、形状、数、及び配置は、適宜変更である。例えば、各連通孔３０ａの面積は、互いに異なっていてもよく、各連通孔３０ａの形状は、互いに異なっていてもよい。

【0038】

図７は、第３変形例に係る排出流路１７Ｃを示している。第３変形例と上記実施形態との相違点は、流量規制板３１，３２の有無である。すなわち、第３変形例に係る排出流路１７Ｃでは、外胴部７ａ及び内胴部７ｂが同心円状に配置されると共に、第１の流量規制板３１及び第２の流量規制板３２が設けられている。第１の流量規制板３１及び第２の流量規制板３２のそれぞれは、半円環状を呈する板状の部材である。第１の流量規制板３１は、流路規制領域Ｒａにおいて前側領域１７ａの少なくとも一部を閉塞しており、第２の流量規制板３２は、流路規制領域Ｒａにおいて後側領域１７ｂの少なくとも一部を閉塞している。

【0039】

より具体的に説明すると、第１の流量規制板３１は、主に前側領域１７ａを閉鎖しており、従って、第１の流量規制板３１によって閉鎖される領域は、後側領域１７ｂよりも前側領域１７ａの方が大きくなっている。また、第２の流量規制板３２は、主に後側領域１７ｂを閉鎖しており、従って、第２の流量規制板３２によって閉鎖される領域は、前側領域１７ａよりも後側領域１７ｂの方が大きくなっている。

【0040】

第１の流量規制板３１は、中心線Ｌ１に沿った方向に貫通する複数（本実施形態では１６個）の連通孔３１ａを有する。各連通孔３１ａは、円形状を呈しているが、楕円形状や多角形状、その他の不規則な形状であっても良い。各連通孔３１ａの面積（大きさ）は、互いに同じである。また、第２の流量規制板３２は、中心線Ｌ１に沿った方向に貫通する複数（本実施形態では３１個）の連通孔３２ａを有する。各連通孔３２ａは、円形状を呈しているが、楕円形状や多角形状、その他の不規則な形状であっても良い。各連通孔３２ａの面積（大きさ）は、互いに同一である。各連通孔３２ａの面積は、各連通孔３１ａの面積と同一である。第１の流量規制板３１の全ての連通孔３１ａの面積の合計は、第２の流量規制板３２の全ての連通孔３２ａの面積の合計よりも小さい。全ての連通孔３１ａの面積の合計に対する、全ての連通孔３２ａの面積の合計の割合は、例えば１よりも大きく且つ５以下である。また、連通孔３２ａの数は、連通孔３１ａの数よりも多い。

【0041】

排出流路１７に流入して第１の流量規制板３１に到達した空気Ａは、相対的に前側領域１７ａを多く閉塞する第１の流量規制板３１の連通孔３１ａを通過すると共に、相対的に後側領域１７ｂを多く閉塞する第２の流量規制板３２の連通孔３２ａを通過する。ここで、第１の流量規制板３１の全ての連通孔３１ａの面積の合計が、第２の流量規制板３２の全ての連通孔３２ａの面積の合計よりも小さいので、前側領域１７ａの流路面積が後側領域１７ｂの流路面積よりも狭くなる。

【0042】

前側領域１７ａの流路面積とは、前側領域１７ａにおいて空気Ａが実際に通過する流路面積（空気Ａが通過する連通孔３１ａ，３２ａの面積）を示している。後側領域１７ｂの流路面積とは、後側領域１７ｂにおいて空気Ａが実際に通過する流路面積（空気Ａが通過する連通孔３１ａ，３２ａの面積）を示している。このように、第１の流量規制板３１及び第２の流量規制板３２を設けるだけで、流路規制領域Ｒａを容易に形成することができる。また、本変形例の構成によれば、既存の装置に第１の流量規制板３１及び第２の流量規制板３２を組み込むことができ、汎用性が高い。

【0043】

なお、第１の流量規制板３１及び第２の流量規制板３２のそれぞれは、半円環状に限らず、他の形状を有してもよい。また、第１の流量規制板３１及び第２の流量規制板３２のそれぞれは、複数の部材に分割されていてもよい。また、各連通孔３１ａの面積、形状、数、及び配置は、適宜変更であり、各連通孔３２ａの面積、形状、数、及び配置は、適宜変更である。例えば、各連通孔３１ａの面積は、互いに異なっていてもよく、各連通孔３１ａの形状は、互いに異なっていてもよい。同様に、各連通孔３２ａの面積は、互いに異なっていてもよく、各連通孔３２ａの形状は、互いに異なっていてもよい。

【0044】

また、各連通孔３１ａの面積と各連通孔３２ａの面積とは、互いに異なっていてもよい。例えば、各連通孔３１ａの面積が各連通孔３２ａの面積よりも小さくてもよく、大きくてもよい。各連通孔３１ａの面積が各連通孔３２ａの面積よりも大きい場合、例えば、連通孔３２ａの数を連通孔３１ａの数よりも更に多くすることによって、前側領域１７ａの流路面積を後側領域１７ｂの流路面積よりも狭くすることができる。また、第１の流量規制板３１の連通孔３１ａの数は、第２の流量規制板３２の連通孔３２ａの数と同一であってもよい。この場合、各連通孔３１ａの面積を各連通孔３２ａの面積よりも小さくすることによって、前側領域１７ａの流路面積を後側領域１７ｂの流路面積よりも狭くすることが可能となる。

【0045】

本開示は、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態及び各変形例を、必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。外胴部の断面は、円形状又は楕円形状を呈していたが、これらの形状に限られず、例えば三角形状、四角形状、又は五角形状等の多角形状を呈していてもよく、その他の不規則な形状を呈しても良い。また、外管の中心線は、回転軸に直交する位置からずれて配置されていたが、回転軸に直交する位置を通るように配置されていてもよい。また、遠心圧縮機は多段構造を有していたが、これに限られず、他の構造を有していてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１ 空気供給装置
２ 遠心圧縮機
３ 燃焼器
４ ハウジング
５Ａ，５Ｂ インペラ
７ａ，７ｃ 外胴部
７ｂ 内胴部
１１ 吸入流路
１２ ディフューザ流路
１３ リターン流路
１５ ディフューザ流路
１６ ガイド流路
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ 排出流路
１７ａ 前側領域
１７ｂ 後側領域
３０ 流量規制板
３０ａ，３１ａ，３２ａ 連通孔
３１ 第１の流量規制板
３２ 第２の流量規制板
５０ 回転軸
Ａ 空気
Ｂ 燃焼ガス
Ｃ１，Ｃ２ 図心
Ｄ１ 遠心方向
Ｄ２ 偏心方向
Ｌ 回転軸線
Ｌ１ 中心線
Ｌ２ 基準線
Ｒ 回転方向
Ｒａ 流路規制領域
Ｓ１ 断面
Ｓ２ 仮想平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】