特許 7651986 遠心式回転装置

(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】2025-03-18

(45)【発行日】2025-03-27

(54)【発明の名称】遠心式回転装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/44 20060101AFI20250319BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20250319BHJP

   F04D 29/58 20060101ALI20250319BHJP

【ＦＩ】

F04D29/44 S

F02B39/00 C

F04D29/58 T

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021110793

(22)【出願日】2021-07-02

(65)【公開番号】P2023007749

(43)【公開日】2023-01-19

【審査請求日】2024-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】時枝 克典

【審査官】森 秀太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１０７６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２７９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２３４３８６４（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９３２８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／４４

Ｆ０２Ｂ ３９／００

Ｆ０４Ｄ ２９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インペラと、
前記インペラを収容するハウジングであって、前記インペラに対して径方向外側に位置しかつ前記インペラの中心軸線方向に互いに対向する第１の表面および第２の表面と、前記第１の表面および前記第２の表面の間に形成される環状の流路と、を含む、ハウジングと、
前記インペラの円周方向に沿って前記流路に配置される複数のベーンペアであって、
前記複数のベーンペアの各々が、前記第１の表面から前記第２の表面に向かって突出する第１のベーンと、前記第２の表面から前記第１の表面に向かって突出する第２のベーンと、を含み、
各ベーンペアの前記第１のベーンおよび前記第２のベーンが、組み合わされて１つの固定式の静翼を規定し、
前記第１のベーンおよび前記第２のベーンの合計の高さが、前記第１の表面と前記第２の表面との間の距離よりも大きい、
複数のベーンペアと、
を備える、遠心式回転装置。

【請求項2】

前記第１のベーンおよび前記第２のベーンは、前記円周方向において少なくとも部分的に互いに接触する、請求項１に記載の遠心式回転装置。

【請求項3】

前記第１のベーンおよび前記第２のベーンは、前記第１のベーンの外表面および前記第２のベーンの外表面が互いに連続するように組み合わされる、請求項１または２に記載の遠心式回転装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遠心式回転装置に関する。

【背景技術】

【0002】

遠心式回転装置には、流体の流路にベーンを備える場合がある。例えば、特許文献１，２は、固定式のベーンと、可動式のベーンと、を備えるディフューザを開示する。このような構成では、例えば、互いに対向する表面の一方に固定式のベーンが取り付けられ、他方に可動式のベーンが取り付けられる。

【0003】

また、特許文献３は、ベーンドディフューザを開示する。このベーンドディフューザでは、ベーンのリーディングエッジ径、翼厚または取付角のうちの少なくとも１つが、複数のベーンの間で不均一である。このような構成によって、共振が低減される。同様に、特許文献４のディフューザでは、互いに隣接して配置される２つの案内翼の間の角度が、他のペアの間の角度と異なる。このような構成によって、共振が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－１１１３６８号公報

【文献】国際公開第２０１２／０７７２３１号

【文献】特開２０１９－１６７８７１号公報

【文献】特表２０１７－５１９１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、遠心式回転装置が高温の状況下で使用される場合、熱膨張によって流路が拡がり得る。このような場合、ベーンと流路の表面との間の隙間が拡がり得る。この場合、遠心式回転装置の効率が低下するおそれがある。

【0006】

本開示は、熱膨張による効率の低下を抑制することができる遠心式回転装置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、本開示の一態様に係る遠心式回転装置は、インペラと、インペラを収容するハウジングであって、インペラに対して径方向外側に位置しかつインペラの中心軸線方向に互いに対向する第１の表面および第２の表面と、第１の表面および第２の表面の間に形成される環状の流路と、を含む、ハウジングと、インペラの円周方向に沿って流路に配置される複数のベーンペアであって、複数のベーンペアの各々が、第１の表面に固定されかつ第１の表面から第２の表面に向かって突出する第１のベーンと、第２の表面に固定されかつ第２の表面から第１の表面に向かって突出する第２のベーンと、を含み、各ベーンペアの第１のベーンおよび第２のベーンが、組み合わされて１つの固定式の静翼を規定し、第１のベーンおよび第２のベーンの合計の高さが、第１の表面と第２の表面との間の距離よりも大きい、複数のベーンペアと、を備える。

【0008】

第１のベーンおよび第２のベーンは、円周方向において少なくとも部分的に互いに接触してもよい。

【0009】

第１のベーンおよび第２のベーンは、第１のベーンの外表面および第２のベーンの外表面が互いに連続するように、組み合わされてもよい。

【0010】

ベーンペアの形状、姿勢または円周方向における位置のうちの少なくとも１つが、複数のベーンペアの間で不均一である、複数のベーンペアと、を備える。

【0011】

第１のベーンおよび第２のベーンの合計の高さが、複数のベーンペアの間で不均一であってもよい。

【0012】

ベーンペアのリーディングエッジ径が、複数のベーンペアの間で不均一であってもよい。

【0013】

第１のベーンおよび第２のベーンの合計の厚が、複数のベーンペアの間で不均一であってもよい。

【0014】

ベーンペアの入口羽根角が、複数のベーンペアの間で不均一であってもよい。

【0015】

隣り合うベーンペアの間の角度が、複数のベーンペアの間で不均一であってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、熱膨張による効率の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態に係る遠心式回転装置を備える過給機の概略的な断面図である。

【図2】図２は、図１中のＡ部の概略的な拡大断面図である。

【図3】図３は、図２中のIII－III線に沿った概略的な断面図である。

【図4】図４は、他の実施形態に係るベーンペアを示す概略的な断面図である。

【図5】図５は、さらに他の実施形態に係るベーンペアを示す概略的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

図１は、実施形態に係る遠心式回転装置Ｃを備える過給機ＴＣの概略的な断面図である。本実施形態では、遠心式回転装置が、過給機ＴＣのコンプレッサＣに適用される。例えば、過給機ＴＣは、エンジンに適用される。過給機ＴＣは、ハウジング１と、シャフト７と、タービンインペラ８と、コンプレッサインペラ９と、を備える。

【0020】

後述するように、タービンインペラ８およびコンプレッサインペラ９は、シャフト７と一体的に回転する。したがって、シャフト７の中心軸線方向、径方向および円周方向は、タービンインペラ８およびコンプレッサインペラ９にも共通である。本開示では、これらシャフト７、タービンインペラ８およびコンプレッサインペラ９の中心軸線方向、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「中心軸線方向」、「径方向」および「円周方向」と称され得る。

【0021】

ハウジング１は、ベアリングハウジング２と、タービンハウジング３と、コンプレッサハウジング４と、を含む。中心軸線方向において、ベアリングハウジング２の一方の端部は、Ｇカップリング等の締結機構２１ａによってタービンハウジング３に連結される。中心軸線方向において、ベアリングハウジング２の他方の端部は、締結ボルト等の締結機構２１ｂによってコンプレッサハウジング４に連結される。

【0022】

ベアリングハウジング２は、軸受孔２２を含む。軸受孔２２は、ベアリングハウジング２内を中心軸線方向に延在する。軸受孔２２は、軸受５０，６０を収容する。軸受５０，６０は、シャフト７を回転可能に支持する。

【0023】

中心軸線方向において、シャフト７の第１の端部には、タービンインペラ８が設けられる。タービンインペラ８は、タービンハウジング３に回転可能に収容される。中心軸線方向において、第１の端部とは反対側のシャフト７の第２の端部には、コンプレッサインペラ９が設けられる。コンプレッサインペラ９は、コンプレッサハウジング４に回転可能に収容される。

【0024】

コンプレッサハウジング４は、中心軸線方向においてベアリングハウジング２と反対側の端部に、吸気口１０を含む。吸気口１０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２およびコンプレッサハウジング４は、それらの間にディフューザ流路１１を規定する。ディフューザ流路１１は、環状形状を有する。ディフューザ流路１１は、コンプレッサインペラ９に対して径方向外側に位置する。ディフューザ流路１１は、コンプレッサインペラ９を介して吸気口１０に連通する。

【0025】

コンプレッサハウジング４は、コンプレッサスクロール流路１２を含む。コンプレッサスクロール流路１２は、環状形状を有する。コンプレッサスクロール流路１２は、ディフューザ流路１１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１２は、ディフューザ流路１１と連通する。また、コンプレッサスクロール流路１２は、不図示のエンジンの吸気口と連通する。

【0026】

コンプレッサＣでは、コンプレッサインペラ９が回転すると、吸気口１０からコンプレッサハウジング４内に空気が吸気される。吸気は、コンプレッサインペラ９の翼の間の空間を通る間に、遠心力によって増速される。増速された空気は、ディフューザ流路１１およびコンプレッサスクロール流路１２で加圧される。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。

【0027】

タービンハウジング３は、中心軸線方向においてベアリングハウジング２と反対側の端部に、吐出口１３を含む。吐出口１３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３は、流路１４と、タービンスクロール流路１５とを含む。タービンスクロール流路１５および流路１４の各々は、環状形状を有する。タービンスクロール流路１５は、流路１４の径方向外側に位置する。流路１４は、タービンインペラ８の径方向外側に位置する。流路１４には、ノズル１６が配置される。

【0028】

タービンスクロール流路１５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。また、タービンスクロール流路１５は、流路１４と連通する。流路１４は、タービンインペラ８を介して吐出口１３に連通する。

【0029】

タービンＴでは、排気ガスがガス流入口からタービンスクロール流路１５に導かれ、さらに、流路１４およびタービンインペラ８を介して吐出口１３に導かれる。排気ガスは、タービンインペラ８の翼の間の空間を通る間に、タービンインペラ８を回転させる。

【0030】

タービンインペラ８の回転力は、シャフト７を介してコンプレッサインペラ９に伝達される。コンプレッサインペラ９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。

【0031】

続いて、コンプレッサＣについて詳細に説明する。

【0032】

図２は、図１中のＡ部の概略的な拡大断面図である。コンプレッサＣは、上記のコンプレッサインペラ９と、ベアリングハウジング２およびコンプレッサハウジング４を含むハウジング１と、を備える。また、コンプレッサＣは、複数のベーンペアＢＰを備える。なお、図２では、１つのベーンペアＢＰのみが示される。

【0033】

ハウジング１は、上記のディフューザ流路１１を含む。ディフューザ流路１１は、コンプレッサインペラ９の径方向外側に位置する。ディフューザ流路１１は、環状形状を有する。ディフューザ流路１１は、ベアリングハウジング２の第１の表面Ｓ１と、コンプレッサハウジング４の第２の表面Ｓ２と、によって規定される。第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２は、中心軸線方向において互いに対向する。例えば、第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２の各々は、中心軸線方向に垂直に拡がる。例えば、第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２は、互いに平行である。

【0034】

複数のベーンペアＢＰは、円周方向に沿ってディフューザ流路１１に配置される。複数のベーンペアＢＰは、円周方向に互いに離間する。各ベーンペアＢＰは、第１のベーンＢ１と、第２のベーンＢ２と、を含む。

【0035】

第１のベーンＢ１は、第１の表面Ｓ１に設けられる。例えば、第１のベーンＢ１は、第１の表面Ｓ１に固定される。第１のベーンＢ１は、第１の表面Ｓ１から第２の表面Ｓ２に向かって中心軸線方向に突出する。第１のベーンＢ１の先端は、第２の表面Ｓ２から離間していてもよい。他の実施形態では、第１のベーンＢ１の先端は、過給機ＴＣの非動作状態において、第２の表面Ｓ２と接触してもよい。

【0036】

第２のベーンＢ２は、第２の表面Ｓ２に設けられる。例えば、第２のベーンＢ２は、第２の表面Ｓ２に固定される。第２のベーンＢ２は、第２の表面Ｓ２から第１の表面Ｓ１に向かって中心軸線方向に突出する。第２のベーンＢ２の先端は、第１の表面Ｓ１から離間していてもよい。他の実施形態では、第２のベーンＢ２の先端は、過給機ＴＣの非動作状態において、第１の表面Ｓ１と接触してもよい。

【0037】

第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計高さは、中心軸線方向における第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２との間の距離よりも大きい。第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の「高さ」とは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の「中心軸線方向における長さ」を意味する。別の表現では、第１のベーンＢ１と第２のベーンＢ２とは、中心軸線方向において少なくとも部分的にオーバーラップしている。

【0038】

図３は、図２中のIII－III線に沿った概略的な断面図である。なお、図３では、より良い理解のために、第１の表面Ｓ１および３つのベーンペアＢＰのみが示される。しかしながら、コンプレッサＣは、３つより多いベーンペアＢＰを備えることができる。

【0039】

各ベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２は、組み合わされて１つの固定式の静翼を規定する。例えば、第１のベーンＢ１は圧力面Ｐｓを含み、第２のベーンＢ２は負圧面Ｓｓを含む。他の実施形態では、第１のベーンＢ１が負圧面Ｓｓを含んでもよく、第２のベーンＢ２が圧力面Ｐｓを含んでもよい。

【0040】

第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２は、円周方向において、少なくとも部分的に接触する。具体的には、第１のベーンＢ１は第１の接触面Ｂ１１を含み、第２のベーンＢ２は第２の接触面Ｂ２１を含む。第１の接触面Ｂ１１と第２の接触面Ｂ２１とは、互いに相補的な輪郭を有する。第１の接触面Ｂ１１と第２の接触面Ｂ２１とは、互いに接触する。第１の接触面Ｂ１１と第２の接触面Ｂ２１との間の「接触」は、全面的でなくてもよく、通常の接触部品において一般的であるように、部分的であってもよい。別の表現では、第１の接触面Ｂ１１と第２の接触面Ｂ２１との間には、通常の接触部品において一般的であるように、隙間（非接触部）が部分的に形成されてもよい。

【0041】

本実施形態では、第１の接触面Ｂ１１および第２の接触面Ｂ２１は、リーディングエッジＬＥおよびリアエッジＲＥを通る。他の実施形態では、リーディングエッジＬＥは、第１のベーンＢ１または第２のベーンＢ２の一方のみによって形成されてもよい。また、他の実施形態では、リアエッジＲＥは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の一方のみによって形成されてもよい。

【0042】

中心軸線方向において第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２がオーバーラップする位置における、中心軸線方向に垂直な断面において、第１のベーンＢ１の外表面および第２のベーンＢ２の外表面は、互いに滑らかに連続するように形成される。別の表現では、上記の断面において、第１のベーンＢ１の外表面および第２のベーンＢ２の外表面の間の境界は、段差を有さない。

【0043】

本実施形態では、ベーンペアＢＰのリーディングエッジ径、入口羽根角、および、隣り合うベーンペアＢＰの間の角度が、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。

【0044】

リーディングエッジ径は、中心軸線から各ベーンペアＢＰのリーディングエッジＬＥまでの距離（半径）である。例えば、図３では、右側のベーンペアＢＰのリーディングエッジ径Ｒ３は、真中のベーンペアＢＰのリーディングエッジ径Ｒ２よりも大きく、リーディングエッジ径Ｒ２は、左側のベーンペアＢＰのリーディングエッジ径Ｒ１よりも大きい。

【0045】

入口羽根角は、各ベーンペアＢＰのリーディングエッジＬＥにおいて圧力面Ｐｓと円周方向の接線とによって規定される角度である。例えば、図３では、右側のベーンペアＢＰの入口羽根角β３は、真中のベーンペアＢＰの入口羽根角β２よりも大きく、入口羽根角β２は、左側のベーンペアＢＰの入口羽根角β１よりも大きい。

【0046】

隣り合うベーンペアＢＰの間の角度は、隣り合うベーンペアＢＰの間で、中心軸線とリーディングエッジＬＥとを結ぶ線分によって規定される角度である。例えば、図３では、右側のベーンペアＢＰと真中のベーンペアＢＰとの間の角度α２は、真中のベーンペアＢＰと左側のベーンペアＢＰとの間の角度α１よりも大きい。

【0047】

リーディングエッジ径、入口羽根角および隣り合うベーンペアＢＰの間の角度は、例えば、コンピュータシミュレーションによって、特定の周波数範囲の圧力変動がコンプレッサＣにおいて発生しないように、決定されることができる。

【0048】

リーディングエッジ径、入口羽根角および隣り合うベーンペアＢＰの間の角度は、図３に示されないベーンペアＢＰを含めて、複数のベーンペアＢＰの全ての間で互いに異なっていてもよい。対照的に、リーディングエッジ径、入口羽根角および隣り合うベーンペアＢＰの間の角度は、複数のベーンペアＢＰの一部の間のみで互いに異なっていてもよい。

【0049】

なお、図３では、リーディングエッジ径、入口羽根角および隣り合うベーンペアＢＰの間の角度の全てが、複数のベーンペアＢＰの間で互いに異なる。しかしながら、他の実施形態では、リーディングエッジ径、入口羽根角または隣り合うベーンペアＢＰの間の角度のうちの一つまたは二つのみが、複数のベーンペアＢＰの間で互いに異なってもよい。

【0050】

なお、本実施形態ではベーンペアＢＰの内周側に位置する、リーディングエッジ径、入口羽根角を不均一としている、これは内周側で対向する動翼に近い構造を不均一とすることで、共振をより抑制できるためである。ただし、ベーンペアＢＰの外周側の構造つまり、出口羽根角や、トレーリングエッジ径を不均一にしても、共振を抑制することはできる。

【0051】

以上のようなコンプレッサＣは、コンプレッサインペラ９と、コンプレッサインペラ９を収容するハウジング１と、複数のベーンペアＢＰと、を備える。ハウジング１は、コンプレッサインペラ９に対して径方向外側に位置しかつ中心軸線方向に互いに対向する第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２と、第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２の間に形成される環状のディフューザ流路１１と、を含む。複数のベーンペアＢＰは、円周方向に沿ってディフューザ流路１１に配置され、複数のベーンペアＢＰの各々が、第１の表面Ｓ１に固定されかつ第１の表面Ｓ１から第２の表面Ｓ２に向かって突出する第１のベーンＢ１と、第２の表面Ｓ２に固定されかつ第２の表面Ｓ２から第１の表面Ｓ１に向かって突出する第２のベーンＢ２と、を含む。各ベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２が、組み合わされて１つの固定式の静翼を規定する。

【0052】

このようなコンプレッサＣでは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さが、第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２との間の距離よりも大きい。すなわち、第１の表面から突出する第１のベーンＢ１および第２の表面から第２のベーンＢ２が、中心軸線方向においてオーバーラップする。このため、中心軸線方向において、ディフューザ流路１１の表面と、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２により規定される静翼との間に、隙間は形成されない。また、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２が中心軸線方向においてオーバーラップするので、第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２との間の距離が熱膨張によって拡がっても、中心軸線方向に隙間が形成されることを防止することができる。よって、熱膨張によるコンプレッサＣの効率の低下を抑制することができる。

【0053】

また、コンプレッサＣでは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２は、円周方向において少なくとも部分的に互いに接触する。したがって、第１のベーンＢ１と第２のベーンＢ２との間の隙間を流れる流体を低減することができる。よって、コンプレッサＣの効率の低下を抑制することができる。

【0054】

また、コンプレッサＣでは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２は、第１のベーンＢ１の外表面および第２のベーンＢ２の外表面が互いに連続するように組み合わされる。したがって、第１のベーンＢ１と第２のベーンＢ２との間の隙間を流れる流体を低減することができる。よって、コンプレッサＣの効率の低下を抑制することができる。

【0055】

また、コンプレッサＣでは、ベーンペアＢＰの形状、姿勢または円周方向における位置のうちの少なくとも１つが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。具体的には、コンプレッサＣでは、ベーンペアＢＰのリーディングエッジ径、入口羽根角、および、隣り合うベーンペアＢＰの間の角度が、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。このような構成によれば、特定の周波数範囲の圧力変動を避けることができ、共振を低減することができる。また、コンプレッサＣでは、互いに対向する表面Ｓ１，Ｓ２から突出する２つのベーンＢ１，Ｂ２によって、１つの静翼が規定される。したがって、ベーンペアＢＰの形状をよりフレキシブルに変更することができる。また、コンプレッサＣでは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の双方が固定式である。したがって、これらを動かすための機構は不要である。よって、装置をシンプルにすることができる。

【0056】

続いて、他の実施形態について説明する。

【0057】

図４は、他の実施形態に係るベーンペアＢＰを示す概略的な断面図であり、図２中のIV－IV線に沿った断面図に相当する。なお、図４では、より良い理解のために、第１の表面Ｓ１、第２の表面Ｓ２および３つのベーンペアＢＰのみが示される。しかしながら、コンプレッサＣ１は、３つより多いベーンペアＢＰを備えることができる。また、図４では、より良い理解のために、第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２は平面として示される。

【0058】

図４の実施形態では、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。例えば、図４において上側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の高さＨ１は、真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の高さＨ２よりも大きく、高さＨ２は、下側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の高さＨ３よりも大きい。第２のベーンＢ２の高さは、３つのベーンペアＢＰの間で等しい。したがって、上側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さは、真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さよりも大きい。また、真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さは、下側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さよりも大きい。

【0059】

第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さは、図４に示されないベーンペアＢＰを含めて、複数のベーンペアＢＰの全ての間で互いに異なっていてもよい。対照的に、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の高さは、複数のベーンペアＢＰの一部の間のみで互いに異なっていてもよい。

【0060】

図４では、第１のベーンＢ１の高さＨのみが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。しかしながら、他の実施形態では、第２のベーンＢ２の高さも同様に、複数のベーンペアＢＰの間で不均一であってもよく、または、第２のベーンＢ２の高さのみが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一であってもよい。例えば、上側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の高さＨ１が真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の高さＨ２よりも大きい場合、上側のベーンペアＢＰの第２のベーンＢ２の高さは、真中のベーンペアＢＰの第２のベーンＢ２の高さよりも小さくてもよく、または、大きくてもよい。

【0061】

このような複数のベーンペアＢＰを備えるコンプレッサＣ１は、上記のコンプレッサＣと同様な効果を奏する。

【0062】

図５は、さらに他の実施形態に係るベーンペアＢＰを示す概略的な断面図であり、図２中のIV－IV線に沿った断面図に相当する。図５でも、より良い理解のために、第１の表面Ｓ１、第２の表面Ｓ２および３つのベーンペアＢＰのみが示される。しかしながら、コンプレッサＣ２は、３つより多いベーンペアＢＰを備えることができる。また、図５では、より良い理解のために、第１の表面Ｓ１および第２の表面Ｓ２は平面として示される。

【0063】

図５の実施形態では、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の「厚さ」とは、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の「円周方向における長さ」を意味する。例えば、図５において上側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の厚さＷ１は、真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の厚さＷ２よりも小さく、厚さＷ２は、下側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の厚さＷ３よりも小さい。第２のベーンＢ２の厚さは、３つのベーンペアＢＰの間で等しい。したがって、上側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さは、真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さよりも小さい。また、真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さは、下側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さよりも小さい。

【0064】

第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さは、図５に示されないベーンペアＢＰを含めて、複数のベーンペアＢＰの全ての間で互いに異なっていてもよい。対照的に、第１のベーンＢ１および第２のベーンＢ２の合計の厚さは、複数のベーンペアＢＰの一部の間のみで互いに異なっていてもよい。

【0065】

図５では、第１のベーンＢ１の厚さＷのみが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。しかしながら、他の実施形態では、第２のベーンＢ２の厚さも同様に、複数のベーンペアＢＰの間で不均一であってもよく、または、第２のベーンＢ２の厚さのみが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一であってもよい。例えば、上側のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の厚さＷ１が真中のベーンペアＢＰの第１のベーンＢ１の厚さＷ２よりも小さい場合、上側のベーンペアＢＰの第２のベーンＢ２の厚さは、真中のベーンペアＢＰの第２のベーンＢ２の厚さよりも小さくてもよく、または、大きくてもよい。

【0066】

このような複数のベーンペアＢＰを備えるコンプレッサＣ２は、上記のコンプレッサＣと同様な効果を奏する。

【0067】

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。

【0068】

例えば、上記の実施形態では、本開示に係る遠心式回転装置は、過給機ＴＣのコンプレッサＣに適用される。しかしながら、他の実施形態では、本開示に係る遠心式回転装置は、過給機ＴＣのタービンＴに適用されてもよい。

【0069】

例えば、図１を参照して、タービンＴのノズル１６は、第１のベーンＢ３と、第２のベーンＢ４と、を備えてもよい。第１のベーンＢ３は、タービンハウジング３に取り付けられるプレートＰ１に固定され、第２のベーンＢ４は、タービンハウジング３に取り付けられるプレートＰ２に固定される。第１のベーンＢ３は、プレートＰ１からプレートＰ２に向かって中心軸線方向に突出し、第２のベーンＢ４は、プレートＰ２からプレートＰ１に向かって中心軸線方向に突出する。第１のベーンＢ３および第２のベーンＢ４は、組み合わされて１つの固定式の静翼を規定する。このようなタービンＴは、タービンインペラ８と、タービンインペラ８を収容するタービンハウジング３と、各々が第１のベーンＢ３と第２のベーンＢ４とを含む複数のベーンペアＢＰと、を備える。タービンハウジング３は、タービンインペラ８に対して径方向外側に位置しかつ中心軸線方向において互いに対向するプレートＰ１の第１の表面およびプレートＰ２の第２の表面と、プレートＰ１の第１の表面およびプレートＰ２の第２の表面の間に形成される環状の流路１４と、を含む。複数のベーンペアＢＰは、円周方向に沿って流路１４に配置される。

【0070】

このようなタービンＴにおいても、第１のベーンＢ３および第２のベーンＢ４の合計の高さが、プレートＰ１の第１の表面とプレートＰ２の第２の表面との間の距離よりも大きくてもよい。

【0071】

また、本開示に係る遠心式回転装置は、過給機ＴＣ以外の他の装置に適用されてもよい。

【0072】

また、上記の実施形態では、ベーンペアＢＰの形状、姿勢または円周方向における位置の少なくとも１つが、複数のベーンペアＢＰの間で不均一である。しかしながら、他の実施形態では、ベーンペアＢＰの形状、姿勢および円周方向における位置は、複数のベーンペアＢＰの間で均一であってもよい。

【符号の説明】

【0073】

１ ハウジング
２ ベアリングハウジング
３ タービンハウジング
４ コンプレッサハウジング
８ タービンインペラ
９ コンプレッサインペラ
１１ ディフューザ流路
１４ 流路
Ｂ１ 第１のベーン
Ｂ２ 第２のベーン
Ｂ３ 第１のベーン
Ｂ４ 第２のベーン
ＢＰ ベーンペア
Ｃ コンプレッサ（遠心式回転装置）
Ｃ１ コンプレッサ（遠心式回転装置）
Ｃ２ コンプレッサ（遠心式回転装置）
Ｒ１ リーディングエッジ径
Ｒ２ リーディングエッジ径
Ｒ３ リーディングエッジ径
Ｓ１ 第１の表面
Ｓ２ 第２の表面
Ｔ タービン（遠心式回転装置）
α１ 隣り合うベーンペアの間の角度
α２ 隣り合うベーンペアの間の角度
β１ 入口羽根角
β２ 入口羽根角
β３ 入口羽根角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】