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JP7749974B2 - Impeller and centrifugal compressor - Google Patents
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JP7749974B2 - Impeller and centrifugal compressor - Google Patents

Impeller and centrifugal compressor

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JP7749974B2 JP2021131606A JP2021131606A JP7749974B2 JP 7749974 B2 JP7749974 B2 JP 7749974B2 JP 2021131606 A JP2021131606 A JP 2021131606A JP 2021131606 A JP2021131606 A JP 2021131606A JP 7749974 B2 JP7749974 B2 JP 7749974B2
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Description

本開示は、インペラ、および、遠心圧縮機に関する。 This disclosure relates to an impeller and a centrifugal compressor.

特許文献1には、ハブと、ハブの外周面に設けられた複数の羽根を有するコンプレッサインペラについて開示がある。特許文献1に記載のコンプレッサインペラの羽根は、ハブと接続する根元部から先端部にかけて翼厚減少率が変化している。 Patent Document 1 discloses a compressor impeller having a hub and multiple blades attached to the outer peripheral surface of the hub. The blades of the compressor impeller described in Patent Document 1 have a blade thickness reduction rate that varies from the root portion where the blade connects to the hub to the tip portion.

特許第6372207号公報Patent No. 6372207

羽根の翼厚が薄くなるほど、空気抵抗が小さくなるため、空力性能が向上する。しかし、羽根の翼厚が薄くなるほど、羽根の固有振動数が低下し、羽根に加わる応力も上昇することから、羽根の強度が低下する。上記特許文献1に記載のコンプレッサインペラの羽根は、根元部から先端部にかけて翼厚減少率を変化させているが、羽根の強度と空力性能とのバランスを考慮すると、羽根の翼厚の設計に改善の余地があった。 The thinner the blade thickness, the smaller the air resistance, improving aerodynamic performance. However, the thinner the blade thickness, the lower the natural frequency of the blade and the higher the stress applied to the blade, resulting in a decrease in the strength of the blade. The blades of the compressor impeller described in Patent Document 1 above have a varying rate of reduction in blade thickness from the root to the tip, but when considering the balance between blade strength and aerodynamic performance, there was room for improvement in the design of the blade thickness.

本開示の目的は、羽根の強度と空力性能とを両立させることが可能なインペラ、および、遠心圧縮機を提供することである。 The purpose of this disclosure is to provide an impeller and centrifugal compressor that can achieve both blade strength and aerodynamic performance.

上記課題を解決するために、本開示のインペラは、シャフトに設けられるハブと、ハブの外周面に設けられ、根元部から先端部までのスパン方向の長さにおいて、40%未満の範囲で翼厚減少率が最大値となる羽根と、を備え
翼厚減少率は、根元部から先端部までのスパン方向の長さにおいて、40%未満の範囲で徐々に増加し、最大値となり、翼厚減少率が最大値となるスパン方向の長さの位置から先端部まで徐々に減少する
羽根のトレーリングエッジの根元部の翼厚は、リーディングエッジにおける根元部の翼厚より大きく、リーディングエッジとトレーリングエッジの間の中間部における根元部の翼厚より小さく、
羽根の中間部における根元部の翼厚は、リーディングエッジにおける根元部の翼厚より大きくてもよい。
In order to solve the above problem, an impeller according to the present disclosure includes a hub provided on a shaft, and blades provided on an outer peripheral surface of the hub, the blade thickness reduction rate of which is maximum within a range of less than 40% along a spanwise length from a root portion to a tip portion ,
The blade thickness reduction rate gradually increases within a range of less than 40% along the spanwise length from the root to the tip, reaches a maximum value, and then gradually decreases from the position of the spanwise length at which the blade thickness reduction rate reaches its maximum value to the tip .
the blade's trailing edge root thickness is greater than its leading edge root thickness and less than its intermediate root thickness between the leading and trailing edges;
The root thickness at the midsection of the blade may be greater than the root thickness at the leading edge.

根元部から先端部までのスパン方向の長さにおける80%の位置の羽根の翼厚は、羽根の先端部の翼厚の1.2倍以上であってもよい。 The blade thickness at 80% of the spanwise length from the root to the tip may be 1.2 times or more the blade thickness at the tip of the blade.

翼厚減少率は、スパン方向において極小値を含まなくてもよい。 The blade thickness reduction rate does not have to include a minimum value in the span direction.

翼厚減少率は、スパン方向において連続性を有してもよい。 The blade thickness reduction rate may be continuous in the span direction.

上記課題を解決するために、本開示の遠心圧縮機は、上記インペラを備える。 To solve the above problem, the centrifugal compressor disclosed herein is equipped with the above impeller.

本開示によれば、羽根の強度と空力性能とを両立させることができる。 This disclosure makes it possible to achieve both blade strength and aerodynamic performance.

図1は、過給機の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger. 図2は、コンプレッサインペラの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a compressor impeller. 図3は、羽根の形状を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the shape of the blade. 図4は、羽根のリーディングエッジの翼厚を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the blade thickness at the leading edge of the blade. 図5は、羽根のリーディングエッジの先端部近傍の翼厚を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the blade thickness near the tip of the leading edge of the blade. 図6は、羽根のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における母線断面の翼厚を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the blade thickness at the generatrix cross section at the position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 of the blade. 図7は、羽根のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における先端部近傍の翼厚を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the blade thickness near the tip at the position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 of the blade. 図8は、羽根のトレーリングエッジの翼厚を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the blade thickness at the trailing edge of a blade. 図9は、羽根のトレーリングエッジにおける先端部近傍の翼厚を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the blade thickness near the tip at the trailing edge of the blade. 図10は、全羽根のスパン方向の長さと翼厚減少率との関係を表すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the length of all blades in the span direction and the blade thickness reduction rate. 図11は、短羽根のスパン方向の長さと翼厚減少率との関係を表すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the length of the short blade in the span direction and the blade thickness reduction rate. 図12は、羽根の翼厚減少率と空力性能との関係を説明するためのグラフである。FIG. 12 is a graph for explaining the relationship between the blade thickness reduction rate of the blade and the aerodynamic performance. 図13は、羽根の先端部近傍の翼厚と空力性能との関係を説明するためのグラフである。FIG. 13 is a graph for explaining the relationship between the blade thickness near the tip of the blade and the aerodynamic performance.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、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。 One embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. Dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiment are merely examples to facilitate understanding and, unless otherwise specified, do not limit the present disclosure. Note that in this specification and drawings, elements that have substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant explanation, and elements that are not directly related to the present disclosure are not shown.

図1は、過給機TCの概略断面図である。以下では、図1に示す矢印L方向を過給機TCの左側として説明する。図1に示す矢印R方向を過給機TCの右側として説明する。図1に示すように、過給機TCは、過給機本体1を備える。過給機本体1は、ベアリングハウジング2と、タービンハウジング4と、コンプレッサハウジング6とを含む。タービンハウジング4は、ベアリングハウジング2の左側に締結ボルト3によって連結される。コンプレッサハウジング6は、ベアリングハウジング2の右側に締結ボルト5によって連結される。 Figure 1 is a schematic cross-sectional view of the turbocharger TC. In the following description, the direction of arrow L in Figure 1 will be referred to as the left side of the turbocharger TC. The direction of arrow R in Figure 1 will be referred to as the right side of the turbocharger TC. As shown in Figure 1, the turbocharger TC comprises a turbocharger main body 1. The turbocharger main body 1 includes a bearing housing 2, a turbine housing 4, and a compressor housing 6. The turbine housing 4 is connected to the left side of the bearing housing 2 by a fastening bolt 3. The compressor housing 6 is connected to the right side of the bearing housing 2 by a fastening bolt 5.

ベアリングハウジング2には、軸受孔2aが形成される。軸受孔2aは、過給機TCの左右方向に貫通する。軸受孔2aには、軸受が配される。本実施形態では、軸受は、フルフローティング軸受である。ただし、軸受は、セミフローティング軸受や転がり軸受など他の軸受であってもよい。シャフト7は、軸受により回転自在に軸支される。シャフト7の右端部には、コンプレッサインペラ(インペラ)8が設けられる。コンプレッサインペラ8は、コンプレッサハウジング6に回転自在に収容される。シャフト7の左端部には、タービンインペラ9が設けられる。タービンインペラ9は、タービンハウジング4に回転自在に収容される。 A bearing hole 2a is formed in the bearing housing 2. The bearing hole 2a penetrates the turbocharger TC in the left-right direction. A bearing is disposed in the bearing hole 2a. In this embodiment, the bearing is a full-floating bearing. However, the bearing may be a semi-floating bearing, a rolling bearing, or other type of bearing. The shaft 7 is rotatably supported by the bearing. A compressor impeller (impeller) 8 is provided at the right end of the shaft 7. The compressor impeller 8 is rotatably housed in the compressor housing 6. A turbine impeller 9 is provided at the left end of the shaft 7. The turbine impeller 9 is rotatably housed in the turbine housing 4.

コンプレッサハウジング6には、吸気口10が形成される。吸気口10は、過給機TCの右側に開口する。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とコンプレッサハウジング6の対向面によって、ディフューザ流路11が形成される。ディフューザ流路11は、空気を昇圧する。ディフューザ流路11は、環状に形成される。ディフューザ流路11は、径方向内側において、コンプレッサインペラ8を介して吸気口10に連通している。コンプレッサハウジング6の内面のうち、コンプレッサインペラ8と径方向に対向する面が、シュラウド面6aとして形成される。 An intake port 10 is formed in the compressor housing 6. The intake port 10 opens to the right side of the turbocharger TC. The intake port 10 is connected to an air cleaner (not shown). A diffuser passage 11 is formed by the opposing surfaces of the bearing housing 2 and the compressor housing 6. The diffuser passage 11 pressurizes the air. The diffuser passage 11 is formed in an annular shape. The diffuser passage 11 communicates with the intake port 10 on its radially inner side via the compressor impeller 8. The surface of the inner surface of the compressor housing 6 that faces radially from the compressor impeller 8 is formed as the shroud surface 6a.

コンプレッサハウジング6には、コンプレッサスクロール流路12が設けられる。コンプレッサスクロール流路12は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路12は、例えば、ディフューザ流路11よりもシャフト7の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、不図示のエンジンの吸気口と、ディフューザ流路11とに連通している。コンプレッサインペラ8が回転すると、吸気口10からコンプレッサハウジング6内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ8の翼間を流通する過程において加圧加速される。加圧加速された空気は、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で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。 A compressor scroll passage 12 is provided in the compressor housing 6. The compressor scroll passage 12 is formed in an annular shape. The compressor scroll passage 12 is located, for example, radially outward of the shaft 7 relative to the diffuser passage 11. The compressor scroll passage 12 is connected to an intake port of the engine (not shown) and the diffuser passage 11. When the compressor impeller 8 rotates, air is drawn into the compressor housing 6 through the intake port 10. The drawn air is pressurized and accelerated as it flows between the blades of the compressor impeller 8. The pressurized and accelerated air is pressurized in the diffuser passage 11 and the compressor scroll passage 12. The pressurized air is directed to the intake port of the engine.

このようなコンプレッサハウジング6およびベアリングハウジング2により、遠心圧縮機CCが構成される。本実施形態では、遠心圧縮機CCが過給機TCに搭載される例ついて説明する。ただし、これに限定されず、遠心圧縮機CCは、過給機TC以外の装置に組み込まれてもよいし、単体であってもよい。 These compressor housings 6 and bearing housing 2 constitute a centrifugal compressor CC. In this embodiment, an example in which the centrifugal compressor CC is mounted on a turbocharger TC will be described. However, this is not limited to this, and the centrifugal compressor CC may be incorporated into a device other than the turbocharger TC, or may be a standalone unit.

タービンハウジング4には、吐出口13が形成される。吐出口13は、過給機TCの左側に開口する。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4には、タービンスクロール流路14と、連通路15とが形成される。タービンスクロール流路14は、環状に形成される。タービンスクロール流路14は、例えば、連通路15よりもタービンインペラ9の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路14は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、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が導かれる。連通路15は、タービンインペラ9を介してタービンスクロール流路14と吐出口13とを連通させる。ガス流入口からタービンスクロール流路14に導かれた排気ガスは、連通路15、タービンインペラ9を介して吐出口13に導かれる。吐出口13に導かれる排気ガスは、流通過程においてタービンインペラ9を回転させる。 A discharge port 13 is formed in the turbine housing 4. The discharge port 13 opens to the left side of the turbocharger TC. The discharge port 13 is connected to an exhaust gas purification device (not shown). The turbine housing 4 is formed with a turbine scroll passage 14 and a communication passage 15. The turbine scroll passage 14 is formed in an annular shape. The turbine scroll passage 14 is, for example, located radially outward of the turbine impeller 9 relative to the communication passage 15. The turbine scroll passage 14 is connected to a gas inlet (not shown). Exhaust gas discharged from an exhaust manifold (not shown) is introduced into the gas inlet. The communication passage 15 connects the turbine scroll passage 14 to the discharge port 13 via the turbine impeller 9. The exhaust gas introduced from the gas inlet to the turbine scroll passage 14 is introduced to the discharge port 13 via the communication passage 15 and the turbine impeller 9. The exhaust gas introduced to the discharge port 13 rotates the turbine impeller 9 during its flow.

タービンインペラ9の回転力は、シャフト7を介してコンプレッサインペラ8に伝達される。コンプレッサインペラ8が回転すると、上記のとおりに空気が昇圧される。こうして、空気がエンジンの吸気口に導かれる。 The rotational force of the turbine impeller 9 is transmitted to the compressor impeller 8 via the shaft 7. When the compressor impeller 8 rotates, the air is pressurized as described above. The air is then guided to the engine intake port.

図2は、コンプレッサインペラ8の斜視図である。図2に示すように、コンプレッサインペラ8は、ハブ16(ホイール)と、複数の羽根17(ブレード)とを有する。 Figure 2 is a perspective view of the compressor impeller 8. As shown in Figure 2, the compressor impeller 8 has a hub 16 (wheel) and a plurality of vanes 17 (blades).

ハブ16は、上面16a、底面16b、外周面16c、貫通孔16dを備える。上面16aの面積は、底面16bの面積より小さい。外周面16cは、上面16aと底面16bに接続され、上面16aから底面16bに向かって径方向外側に広がる面である。 The hub 16 has a top surface 16a, a bottom surface 16b, an outer circumferential surface 16c, and a through hole 16d. The area of the top surface 16a is smaller than the area of the bottom surface 16b. The outer circumferential surface 16c is connected to the top surface 16a and the bottom surface 16b and extends radially outward from the top surface 16a toward the bottom surface 16b.

貫通孔16dは、上面16aから底面16bまで貫通する。貫通孔16dには、シャフト7が挿通される。シャフト7の端部は、上面16aから突出する。上面16aから突出したシャフト7の端部には、ネジ溝が形成される。このネジ溝にナットを締結することで、シャフト7の一端にハブ16が設けられる。ハブ16は、貫通孔16dの中心を回転軸として回転する回転体である。 Through hole 16d penetrates from top surface 16a to bottom surface 16b. Shaft 7 is inserted into through hole 16d. The end of shaft 7 protrudes from top surface 16a. A thread groove is formed on the end of shaft 7 that protrudes from top surface 16a. A hub 16 is attached to one end of shaft 7 by fastening a nut to this thread groove. Hub 16 is a rotating body that rotates around the center of through hole 16d as its axis of rotation.

羽根17は、ハブ16と一体成形された薄板形状の部材である。ハブ16の外周面16cには、互いに周方向に離隔して複数の羽根17が配される。隣り合う羽根17の周方向の隙間(翼間17a)が空気(流体)の流路となる。羽根17は、ハブ16の外周面16cからシュラウド面6a(図1参照)に向かって径方向外側に延在し、ハブ16の周方向に傾斜するように湾曲している。 The blades 17 are thin plate-shaped members molded integrally with the hub 16. Multiple blades 17 are arranged circumferentially spaced from one another on the outer peripheral surface 16c of the hub 16. The circumferential gaps (inter-blade 17a) between adjacent blades 17 form flow paths for air (fluid). The blades 17 extend radially outward from the outer peripheral surface 16c of the hub 16 toward the shroud surface 6a (see Figure 1) and are curved so as to be inclined in the circumferential direction of the hub 16.

羽根17は、全羽根18(長羽根、フルブレード)と、全羽根18より軸方向の長さが短い短羽根19(半羽根、ハーフブレード)とを含む。全羽根18と短羽根19とが周方向に交互に配されている。このように、短羽根19を全羽根18の間に配する構成により、同数の羽根17をすべて全羽根18で構成する場合に比べ、過給機TCは、空気の吸引効率が向上する。以下、単に羽根17という場合、全羽根18および短羽根19の両方を示す。 The blades 17 include full blades 18 (long blades, full blades) and short blades 19 (half blades) that are shorter in axial length than the full blades 18. The full blades 18 and short blades 19 are arranged alternately in the circumferential direction. In this way, by arranging the short blades 19 between full blades 18, the air suction efficiency of the turbocharger TC is improved compared to when the same number of blades 17 are all full blades 18. Hereinafter, when simply referring to blades 17, it refers to both full blades 18 and short blades 19.

図3は、羽根17の形状を説明するための説明図である。図3では、本実施形態の羽根17の子午面形状を一点鎖線で示す。子午面形状は、一枚の羽根17の輪郭を、ハブ16の径方向の位置を変えずに、ハブ16の回転軸周りに回転して、ハブ16の回転軸に平行な平面に投影させた形状である。図3中、左右方向がシャフト7の軸方向であって、右側がハブ16の底面16b側となり、左側がハブ16の上面16a側となる。図3中、上下方向が羽根17のスパン方向(翼長方向)であって、上側がシュラウド面6a側(以下、単に先端側という)となり、下側がハブ16の外周面16c側(以下、単に根元側という)となる。 Figure 3 is an explanatory diagram illustrating the shape of the blade 17. In Figure 3, the meridian shape of the blade 17 of this embodiment is shown by a dot-dash line. The meridian shape is the shape obtained by rotating the outline of one blade 17 around the rotation axis of the hub 16 without changing the radial position of the hub 16, and projecting it onto a plane parallel to the rotation axis of the hub 16. In Figure 3, the left-right direction is the axial direction of the shaft 7, with the right side being the bottom surface 16b side of the hub 16 and the left side being the top surface 16a side of the hub 16. In Figure 3, the up-down direction is the span direction (blade length direction) of the blade 17, with the upper side being the shroud surface 6a side (hereinafter simply referred to as the tip side) and the lower side being the outer peripheral surface 16c side of the hub 16 (hereinafter simply referred to as the root side).

図3に示すように、羽根17は、コンプレッサインペラ8を通過する空気の流れ方向(以下、単に流れ方向と称す)の上流側の端部となるリーディングエッジ17bを有する。なお、短羽根19の軸方向の一端であるリーディングエッジ17bは、全羽根18の軸方向の一端であるリーディングエッジ17bより流れ方向の下流側に位置する。 As shown in Figure 3, each blade 17 has a leading edge 17b, which is the upstream end in the flow direction of air passing through the compressor impeller 8 (hereinafter simply referred to as the flow direction). Note that the leading edge 17b, which is one axial end of the short blade 19, is located downstream in the flow direction from the leading edge 17b, which is one axial end of all blades 18.

羽根17は、流れ方向の下流側の端部となるトレーリングエッジ17cを有する。翼面17dは、羽根17のうち、リーディングエッジ17bとトレーリングエッジ17cの間に形成され、翼間17aに形成される流路に面する曲面である。 The blade 17 has a trailing edge 17c, which is the end on the downstream side in the flow direction. The blade surface 17d is a curved surface formed between the leading edge 17b and the trailing edge 17c of the blade 17, facing the flow path formed between the blades 17a.

図3に示すように、子午面形状においては、リーディングエッジ17bは、シャフト7の径方向に大凡平行である。トレーリングエッジ17cは、シャフト7の軸方向に大凡平行である。 As shown in Figure 3, in the meridian shape, the leading edge 17b is approximately parallel to the radial direction of the shaft 7. The trailing edge 17c is approximately parallel to the axial direction of the shaft 7.

翼面17dは、リーディングエッジ17bと、トレーリングエッジ17cとを端部とし、羽根17の母線17e(図3中、破線で示す)を連続的に移動させた軌跡が描く曲面形状である。 The blade surface 17d has a curved shape with the leading edge 17b and trailing edge 17c as its ends, and is traced by the continuous movement of the generating line 17e (shown by the dashed line in Figure 3) of the blade 17.

羽根17は、リーディングエッジ17bとトレーリングエッジ17cとの間における先端側の外縁17fと、根元側の内縁17gを含む。ここで、外縁17f上のリーディングエッジ17bから任意の点までの長さをm1、外縁17f上のリーディングエッジ17bからトレーリングエッジ17cまでの長さをm2とする。また、内縁17g上のリーディングエッジ17bから任意の点までの長さをm3、内縁17g上のリーディングエッジ17bからトレーリングエッジ17cまでの長さをm4とする。 The blade 17 includes an outer edge 17f on the tip side between the leading edge 17b and the trailing edge 17c, and an inner edge 17g on the root side. Here, the length from the leading edge 17b to an arbitrary point on the outer edge 17f is defined as m1, and the length from the leading edge 17b to the trailing edge 17c on the outer edge 17f is defined as m2. Furthermore, the length from the leading edge 17b to an arbitrary point on the inner edge 17g is defined as m3, and the length from the leading edge 17b to the trailing edge 17c on the inner edge 17g is defined as m4.

母線17eは、外縁17f上の任意の点と、任意の点に対応する内縁17g上の対応点とを結んだ線である。具体的に、母線17eは、m1/m2とm3/m4が互いに等しい2つの点を結んだ線である。翼面17dは、このような母線17eの移動軌跡によって描かれる曲面である。 The generating line 17e is a line connecting any point on the outer edge 17f and the corresponding point on the inner edge 17g. Specifically, the generating line 17e is a line connecting two points where m1/m2 and m3/m4 are equal. The blade surface 17d is a curved surface described by the movement trajectory of this generating line 17e.

図4は、羽根17のリーディングエッジ17bの翼厚を示すグラフである。図4に示すように、羽根17は、ハブ16(図2参照)と接続する根元部20と、ハブ16からスパン方向に離隔した先端部21とを有する。図3中、縦軸は、根元部20から先端部21までの距離を1とした場合における、根元部20から各部位までの距離(以下、スパン方向距離という)を表している。横軸は、羽根17の翼厚を表している。なお、図4~図9において、実線は、羽根17の翼形状を表し、破線は、羽根17の根元部20と先端部21とを直線で結んだ仮想線を表す。 Figure 4 is a graph showing the blade thickness of the leading edge 17b of the blade 17. As shown in Figure 4, the blade 17 has a root portion 20 connected to the hub 16 (see Figure 2) and a tip portion 21 spaced apart from the hub 16 in the span direction. In Figure 3, the vertical axis represents the distance from the root portion 20 to each part (hereinafter referred to as the span direction distance) when the distance from the root portion 20 to the tip portion 21 is set to 1. The horizontal axis represents the blade thickness of the blade 17. Note that in Figures 4 to 9, the solid line represents the blade shape of the blade 17, and the dashed line represents an imaginary line connecting the root portion 20 and tip portion 21 of the blade 17.

羽根17の根元部20の翼厚は、先端部21の翼厚より大きい。羽根17の先端部21の翼厚は、根元部20の翼厚より小さい。羽根17の翼厚は、根元部20から先端部21にかけて小さくなる。羽根17の翼厚は、根元部20で最も厚く、先端部21で最も薄い。羽根17の根元部20から先端部21までの翼厚減少率は、一定ではなく、変化している。 The blade thickness at the root portion 20 of the blade 17 is greater than the blade thickness at the tip portion 21. The blade thickness at the tip portion 21 of the blade 17 is less than the blade thickness at the root portion 20. The blade thickness of the blade 17 decreases from the root portion 20 to the tip portion 21. The blade thickness of the blade 17 is thickest at the root portion 20 and thinnest at the tip portion 21. The rate of decrease in blade thickness from the root portion 20 to the tip portion 21 of the blade 17 is not constant but varies.

具体的に、羽根17の翼厚減少率は、根元部20から先端部21側に向かってなだらかに上昇し、スパン方向距離0~0.4未満の範囲で最大値(0.37)をとり、最大値をとるスパン方向距離Pからスパン方向距離1.0までなだらかに減少する。 Specifically, the blade thickness reduction rate of the blade 17 gradually increases from the root 20 toward the tip 21, reaches a maximum value (0.37) in the spanwise distance range of 0 to less than 0.4, and gradually decreases from the spanwise distance P at which it reaches its maximum value to a spanwise distance of 1.0.

図5は、羽根17のリーディングエッジ17bの先端部21近傍の翼厚を示すグラフである。図5中、縦軸は、スパン方向距離を表し、横軸は、先端部21の翼厚を1とした場合における、各部位の翼厚を表している。 Figure 5 is a graph showing the blade thickness near the tip 21 of the leading edge 17b of the blade 17. In Figure 5, the vertical axis represents the spanwise distance, and the horizontal axis represents the blade thickness at each location, with the blade thickness at the tip 21 set to 1.

図5に示すように、羽根17の翼厚は、先端部21から根元部20側に向かってなだらかに増加する。スパン方向距離0.85の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.1倍以上の厚さを有する。スパン方向距離0.8の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.2倍以上の厚さを有する。スパン方向距離0.7の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.3倍以上の厚さを有する。 As shown in Figure 5, the blade thickness of the blade 17 increases gradually from the tip 21 toward the root 20. The blade thickness at a spanwise distance of 0.85 is at least 1.1 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0. The blade thickness at a spanwise distance of 0.8 is at least 1.2 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0. The blade thickness at a spanwise distance of 0.7 is at least 1.3 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0.

図6は、羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における母線17e断面の翼厚を示すグラフである。図6中、縦軸は、スパン方向距離を表し、横軸は、羽根17の翼厚を表している。 Figure 6 is a graph showing the blade thickness of the cross section of the blade 17 taken along the generatrix 17e at the position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35. In Figure 6, the vertical axis represents the spanwise distance, and the horizontal axis represents the blade thickness of the blade 17.

図6に示すように、羽根17の根元部20の翼厚は、先端部21の翼厚より大きい。羽根17の先端部21の翼厚は、根元部20の翼厚より小さい。羽根17の翼厚は、根元部20から先端部21にかけて小さくなる。羽根17の翼厚は、根元部20で最も厚く、先端部21で最も薄い。 As shown in Figure 6, the blade thickness at the root portion 20 of the blade 17 is greater than the blade thickness at the tip portion 21. The blade thickness at the tip portion 21 of the blade 17 is smaller than the blade thickness at the root portion 20. The blade thickness of the blade 17 decreases from the root portion 20 to the tip portion 21. The blade thickness of the blade 17 is thickest at the root portion 20 and thinnest at the tip portion 21.

羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における根元部20の翼厚は、リーディングエッジ17bにおける根元部20の翼厚(図4参照)より大きい。羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における先端部21の翼厚は、リーディングエッジ17bにおける先端部21の翼厚(図4参照)と等しい。ここで、等しいとは、完全に等しい場合と、許容誤差(加工精度や組付誤差等)の範囲内で完全に等しい場合からずれている場合とを含む意味である。 The blade thickness of the root portion 20 of the blade 17 at the position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 is greater than the blade thickness of the root portion 20 at the leading edge 17b (see Figure 4). The blade thickness of the tip portion 21 of the blade 17 at the position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 is equal to the blade thickness of the tip portion 21 at the leading edge 17b (see Figure 4). Here, "equal" means both perfect equality and deviations from perfect equality within the range of allowable error (such as processing accuracy or assembly error).

羽根17の根元部20から先端部21までの翼厚減少率は、一定ではなく、変化している。具体的に、羽根17の翼厚減少率は、根元部20から先端部21側に向かってなだらかに上昇し、スパン方向距離0~0.4未満の範囲で最大値(0.38)をとり、最大値をとるスパン方向距離Pからスパン方向距離1.0までなだらかに減少する。 The blade thickness reduction rate from the root 20 to the tip 21 of the blade 17 is not constant but varies. Specifically, the blade thickness reduction rate of the blade 17 gradually increases from the root 20 toward the tip 21, reaches a maximum value (0.38) in the spanwise distance range of 0 to less than 0.4, and gradually decreases from the spanwise distance P at which it reaches its maximum value to a spanwise distance of 1.0.

図7は、羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における先端部21近傍の翼厚を示すグラフである。図7中、縦軸は、スパン方向距離を表し、横軸は、先端部21の翼厚を1とした場合における、各部位の翼厚を表している。 Figure 7 is a graph showing the blade thickness near the tip 21 of the blade 17 at a position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35. In Figure 7, the vertical axis represents the spanwise distance, and the horizontal axis represents the blade thickness at each location, where the blade thickness at the tip 21 is set to 1.

図7に示すように、羽根17の翼厚は、先端部21から根元部20側に向かってなだらかに増加する。羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における先端部21近傍の翼厚増加率は、リーディングエッジ17bにおける先端部21近傍の翼厚増加率(図5参照)より大きい。 As shown in Figure 7, the thickness of the blade 17 increases gradually from the tip 21 toward the root 20. The rate of increase in thickness near the tip 21 of the blade 17 at the position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 is greater than the rate of increase in thickness near the tip 21 at the leading edge 17b (see Figure 5).

羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置におけるスパン方向距離0.85の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.5倍以上の厚さを有する。スパン方向距離0.8の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.8倍以上の厚さを有する。スパン方向距離0.7の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の2.0倍以上の厚さを有する。 The blade thickness at a spanwise distance of 0.85 at a position where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 on blade 17 is at least 1.5 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0. The blade thickness at a spanwise distance of 0.8 is at least 1.8 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0. The blade thickness at a spanwise distance of 0.7 is at least 2.0 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0.

図8は、羽根17のトレーリングエッジ17cの翼厚を示すグラフである。図8中、縦軸は、スパン方向距離を表し、横軸は、羽根17の翼厚を表している。 Figure 8 is a graph showing the blade thickness of the trailing edge 17c of the blade 17. In Figure 8, the vertical axis represents the spanwise distance, and the horizontal axis represents the blade thickness of the blade 17.

図8に示すように、羽根17の根元部20の翼厚は、先端部21の翼厚より大きい。羽根17の先端部21の翼厚は、根元部20の翼厚より小さい。羽根17の翼厚は、根元部20から先端部21にかけて小さくなる。羽根17の翼厚は、根元部20で最も厚く、先端部21で最も薄い。 As shown in Figure 8, the blade thickness at the root portion 20 of the blade 17 is greater than the blade thickness at the tip portion 21. The blade thickness at the tip portion 21 of the blade 17 is smaller than the blade thickness at the root portion 20. The blade thickness of the blade 17 decreases from the root portion 20 to the tip portion 21. The blade thickness of the blade 17 is thickest at the root portion 20 and thinnest at the tip portion 21.

羽根17のトレーリングエッジ17cの根元部20の翼厚は、リーディングエッジ17bにおける根元部20の翼厚(図4参照)よりわずかに大きい。羽根17のトレーリングエッジ17cの根元部20の翼厚は、羽根17のm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における根元部20の翼厚(図6参照)より小さい。羽根17のトレーリングエッジ17cにおける先端部21の翼厚は、トレーリングエッジ17cおよびm1/m2(m3/m4)=0.35の位置における先端部21の翼厚と等しい。 The thickness of the root portion 20 at the trailing edge 17c of the blade 17 is slightly larger than the thickness of the root portion 20 at the leading edge 17b (see Figure 4). The thickness of the root portion 20 at the trailing edge 17c of the blade 17 is smaller than the thickness of the root portion 20 at the position of the blade 17 where m1/m2 (m3/m4) = 0.35 (see Figure 6). The thickness of the tip portion 21 at the trailing edge 17c of the blade 17 is equal to the thickness of the trailing edge 17c and the thickness of the tip portion 21 at the position of m1/m2 (m3/m4) = 0.35.

羽根17の根元部20から先端部21までの翼厚減少率は、一定ではなく、変化している。具体的に、羽根17の翼厚減少率は、根元部20から先端部21側に向かってなだらかに上昇し、スパン方向距離0~0.4未満の範囲で最大値(0.37)をとり、最大値をとるスパン方向距離Pからスパン方向距離1.0までなだらかに減少する。 The blade thickness reduction rate from the root 20 to the tip 21 of the blade 17 is not constant but varies. Specifically, the blade thickness reduction rate of the blade 17 gradually increases from the root 20 toward the tip 21, reaches a maximum value (0.37) in the spanwise distance range of 0 to less than 0.4, and gradually decreases from the spanwise distance P at which it reaches its maximum value to a spanwise distance of 1.0.

図9は、羽根17のトレーリングエッジ17cにおける先端部21近傍の翼厚を示すグラフである。図9中、縦軸は、スパン方向距離を表し、横軸は、先端部21の翼厚を1とした場合における、各部位の翼厚を表している。 Figure 9 is a graph showing the blade thickness near the tip 21 of the trailing edge 17c of the blade 17. In Figure 9, the vertical axis represents the spanwise distance, and the horizontal axis represents the blade thickness at each location, where the blade thickness at the tip 21 is set to 1.

図9に示すように、羽根17の翼厚は、先端部21から根元部20側に向かってなだらかに増加する。羽根17のトレーリングエッジ17cにおける先端部21近傍の翼厚増加率は、リーディングエッジ17bにおける先端部21近傍の翼厚増加率(図5参照)よりわずかに大きい。羽根17のトレーリングエッジ17cにおける先端部21近傍の翼厚増加率は、m1/m2(m3/m4)=0.35における先端部21近傍の翼厚増加率(図7参照)より小さい。 As shown in Figure 9, the thickness of the blade 17 increases gradually from the tip 21 toward the root 20. The rate of increase in thickness near the tip 21 at the trailing edge 17c of the blade 17 is slightly greater than the rate of increase in thickness near the tip 21 at the leading edge 17b (see Figure 5). The rate of increase in thickness near the tip 21 at the trailing edge 17c of the blade 17 is smaller than the rate of increase in thickness near the tip 21 at m1/m2 (m3/m4) = 0.35 (see Figure 7).

羽根17のトレーリングエッジ17cにおけるスパン方向距離0.85の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.1倍以上の厚さを有する。スパン方向距離0.8の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.2倍以上の厚さを有する。スパン方向距離0.7の翼厚は、スパン方向距離1.0の翼厚の1.3倍以上の厚さを有する。 The blade thickness at the trailing edge 17c of the blade 17 at a spanwise distance of 0.85 is at least 1.1 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0. The blade thickness at a spanwise distance of 0.8 is at least 1.2 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0. The blade thickness at a spanwise distance of 0.7 is at least 1.3 times the blade thickness at a spanwise distance of 1.0.

図10は、全羽根18のスパン方向の長さと翼厚減少率との関係を表すグラフである。図10中、縦軸は、全羽根18のスパン方向における翼厚減少率を表す。横軸は、全羽根18の根元部20から先端部21までのスパン方向の全長を100%とした場合における、根元部20からの長さの割合(図中、%Span)を表している。図10では、リーディングエッジ17bからトレーリングエッジ17cまでの複数箇所のスパン方向の翼厚分布を示している。 Figure 10 is a graph showing the relationship between the spanwise length of all blades 18 and the blade thickness reduction rate. In Figure 10, the vertical axis represents the blade thickness reduction rate in the spanwise direction of all blades 18. The horizontal axis represents the percentage of the length from the root 20 (% Span in the figure) when the total spanwise length of all blades 18 from the root 20 to the tip 21 is taken as 100%. Figure 10 shows the blade thickness distribution in the spanwise direction at multiple locations from the leading edge 17b to the trailing edge 17c.

図10に示すように、全羽根18の翼厚は、リーディングエッジ17bからトレーリングエッジ17cまでのいずれの箇所においても翼厚減少率が変化する。全羽根18の翼厚減少率は、根元部20から先端部21までのスパン方向の長さにおいて40%未満の範囲で徐々に増加し、最大値となる。全羽根18の翼厚減少率は、根元部20から先端部21までのスパン方向の長さにおいて40%以上の範囲で徐々に減少する。本実施形態では、全羽根18の翼厚減少率は、スパン方向において極小値を含まない。また、全羽根18の翼厚減少率は、スパン方向において不連続とならず、連続性を有する。 As shown in Figure 10, the blade thickness reduction rate of all blades 18 changes at every location from the leading edge 17b to the trailing edge 17c. The blade thickness reduction rate of all blades 18 gradually increases within a range of less than 40% along the spanwise length from the root portion 20 to the tip portion 21, reaching a maximum value. The blade thickness reduction rate of all blades 18 gradually decreases within a range of 40% or more along the spanwise length from the root portion 20 to the tip portion 21. In this embodiment, the blade thickness reduction rate of all blades 18 does not include a minimum value in the spanwise direction. Furthermore, the blade thickness reduction rate of all blades 18 is continuous and not discontinuous in the spanwise direction.

図11は、短羽根19のスパン方向の長さと翼厚減少率との関係を表すグラフである。短羽根19の翼厚減少率は、全羽根18の翼厚減少率に比べ小さいものの、翼厚減少率の特徴は、全羽根18の特徴と同様であるため、説明を省略する。 Figure 11 is a graph showing the relationship between the spanwise length of the short blades 19 and the blade thickness reduction rate. Although the blade thickness reduction rate of the short blades 19 is smaller than that of the full blades 18, the characteristics of the blade thickness reduction rate are similar to those of the full blades 18, so explanation will be omitted.

図12は、羽根17の翼厚減少率と空力性能との関係を説明するためのグラフである。図12中、縦軸は、遠心圧縮機CCの空力性能(断熱効率)を表し、横軸は、遠心圧縮機CCの流量係数を表す。 Figure 12 is a graph illustrating the relationship between the blade thickness reduction rate of the blade 17 and aerodynamic performance. In Figure 12, the vertical axis represents the aerodynamic performance (adiabatic efficiency) of the centrifugal compressor CC, and the horizontal axis represents the flow coefficient of the centrifugal compressor CC.

図12中、実線は、スパン方向の長さが40%未満の範囲で翼厚減少率が最大値となる羽根17を備えた本実施形態の遠心圧縮機CCの空力性能を示す。一点鎖線は、スパン方向の長さが30%未満の範囲で翼厚減少率が最大値となる羽根を備えた比較例1としての遠心圧縮機の空力性能を示す。破線は、スパン方向の長さが40%以上の範囲で翼厚減少率が最大値となる羽根を備えた比較例2としての遠心圧縮機の空力性能を示す。 In Figure 12, the solid line shows the aerodynamic performance of the centrifugal compressor CC of this embodiment, which is equipped with blades 17 whose blade thickness reduction rate is maximum when the spanwise length is less than 40%. The dashed line shows the aerodynamic performance of a centrifugal compressor as Comparative Example 1, which is equipped with blades whose blade thickness reduction rate is maximum when the spanwise length is less than 30%. The dashed line shows the aerodynamic performance of a centrifugal compressor as Comparative Example 2, which is equipped with blades whose blade thickness reduction rate is maximum when the spanwise length is 40% or more.

図12中、実線および一点鎖線で示すように、本実施形態および比較例1の遠心圧縮機の空力性能は、基準値Bを超えている。一方、破線で示すように、比較例2の遠心圧縮機の空力性能は、基準値Bに達していない。図12から理解できるとおり、羽根17のスパン方向の長さが40%未満の範囲で翼厚減少率の最大値を設定することで、基準値B以上の空力性能を得ることができる。一方、スパン方向の長さが40%以上の範囲で翼厚減少率の最大値を設定した場合は、基準値B以上の空力性能を得ることができなくなる。 As shown by the solid and dashed lines in Figure 12, the aerodynamic performance of the centrifugal compressors of this embodiment and Comparative Example 1 exceeds standard value B. On the other hand, as shown by the dashed line, the aerodynamic performance of the centrifugal compressor of Comparative Example 2 does not reach standard value B. As can be seen from Figure 12, by setting the maximum blade thickness reduction rate in a range where the spanwise length of the blade 17 is less than 40%, aerodynamic performance equal to or greater than standard value B can be obtained. On the other hand, if the maximum blade thickness reduction rate is set in a range where the spanwise length is 40% or greater, aerodynamic performance equal to or greater than standard value B cannot be obtained.

図13は、羽根17の先端部21近傍の翼厚と空力性能との関係を説明するためのグラフである。図13中、縦軸は、遠心圧縮機CCの空力性能(断熱効率)を表し、横軸は、遠心圧縮機CCの流量係数を表す。 Figure 13 is a graph illustrating the relationship between the blade thickness near the tip 21 of the blade 17 and the aerodynamic performance. In Figure 13, the vertical axis represents the aerodynamic performance (adiabatic efficiency) of the centrifugal compressor CC, and the horizontal axis represents the flow coefficient of the centrifugal compressor CC.

図13中、実線は、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根17の翼厚が先端部21における翼厚の1.2倍となる羽根17を備えた本実施形態の遠心圧縮機CCの空力性能を示す。一点鎖線は、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根の翼厚が先端部における翼厚の1.3倍となる羽根を備えた比較例1としての遠心圧縮機の空力性能を示す。破線は、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根の翼厚が先端部における翼厚の1.1倍となる羽根を備えた比較例2としての遠心圧縮機の空力性能を示す。 In Figure 13, the solid line shows the aerodynamic performance of the centrifugal compressor CC of this embodiment, which is equipped with blades 17 whose blade thickness at 80% of the span length is 1.2 times the blade thickness at the tip 21. The dashed line shows the aerodynamic performance of a centrifugal compressor as Comparative Example 1, which is equipped with blades whose blade thickness at 80% of the span length is 1.3 times the blade thickness at the tip. The dashed line shows the aerodynamic performance of a centrifugal compressor as Comparative Example 2, which is equipped with blades whose blade thickness at 80% of the span length is 1.1 times the blade thickness at the tip.

図13中、実線および一点鎖線で示すように、本実施形態および比較例1の遠心圧縮機の空力性能は、基準値Bを超えている。一方、破線で示すように、比較例2の遠心圧縮機の空力性能は、基準値Bに達していない。図13から理解できるとおり、羽根17のスパン方向の長さにおける80%の位置の羽根17の翼厚を先端部21における翼厚の1.2倍以上に設定することで、基準値B以上の空力性能を得ることができる。一方、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根17の翼厚を先端部21における翼厚の1.2倍未満に設定した場合は、基準値B以上の空力性能を得ることができなくなる。 As shown by the solid and dashed lines in Figure 13, the aerodynamic performance of the centrifugal compressors of this embodiment and Comparative Example 1 exceeds standard value B. On the other hand, as shown by the dashed line, the aerodynamic performance of the centrifugal compressor of Comparative Example 2 does not reach standard value B. As can be seen from Figure 13, aerodynamic performance equal to or greater than standard value B can be obtained by setting the blade thickness of the blade 17 at 80% of the length in the span direction to at least 1.2 times the blade thickness at the tip 21. On the other hand, if the blade thickness of the blade 17 at 80% of the length in the span direction is set to less than 1.2 times the blade thickness at the tip 21, aerodynamic performance equal to or greater than standard value B cannot be obtained.

以上のように、本実施形態のコンプレッサインペラ8は、スパン方向の長さにおいて40%未満の範囲で翼厚減少率が最大値となる羽根17を有する。これにより、スパン方向の長さにおいて40%以上の範囲で翼厚減少率の最大値を有する羽根に比べ、羽根17の先端部21側の翼厚を薄くすることができる。羽根17の先端部21側の翼厚が薄くなるほど、空気抵抗が小さくなるため、空力性能を向上させることができる。 As described above, the compressor impeller 8 of this embodiment has blades 17 whose blade thickness reduction rate is at its maximum within a range of less than 40% of the spanwise length. This allows the blade thickness on the tip end 21 side of the blade 17 to be thinner than blades whose blade thickness reduction rate is at its maximum within a range of 40% or more of the spanwise length. The thinner the blade thickness on the tip end 21 side of the blade 17, the smaller the air resistance, thereby improving aerodynamic performance.

一方、スパン方向の長さにおいて40%未満の範囲では、翼厚を厚くすることができることから、羽根17の強度を確保するとともに、羽根17の固有振動数の低下を抑制することができる。その結果、羽根17の強度と空力性能とを両立させることができる。 On the other hand, within a range of less than 40% of the spanwise length, the blade thickness can be increased, ensuring the strength of the blade 17 and suppressing a decrease in the natural frequency of the blade 17. As a result, it is possible to achieve both the strength and aerodynamic performance of the blade 17.

また、本実施形態では、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根17の翼厚は、先端部21の翼厚の1.2倍以上である。これにより、羽根17の先端部21に近づくほど、翼厚を薄くすることができる。回転するコンプレッサインペラ8は、羽根17の先端部21に近づくほど回転速度が大きくなり、空力性能への寄与も大きくなる。したがって、先端部21の翼厚を薄くするほど、空力性能を向上させることができる。 In addition, in this embodiment, the blade thickness of the blade 17 at 80% of the length in the span direction is 1.2 times or more the blade thickness at the tip 21. This allows the blade thickness to be thinner as it approaches the tip 21 of the blade 17. The rotational speed of the rotating compressor impeller 8 increases as it approaches the tip 21 of the blade 17, and the contribution to aerodynamic performance also increases. Therefore, the thinner the blade thickness at the tip 21, the more aerodynamic performance can be improved.

また、本実施形態では、羽根17のスパン方向における翼厚減少率に、極小値が含まれない。極小値を含まないため、スパン方向に羽根17の先端部21側における翼厚が小さく、また先端部21側に向かっての翼厚の変化が小さくなる。先端部21側の翼厚が小さく変化も小さいことで、空力性能をより高めることができる。 Furthermore, in this embodiment, the blade thickness reduction rate in the span direction of the blade 17 does not include a minimum value. Because it does not include a minimum value, the blade thickness is small in the span direction on the tip 21 side of the blade 17, and the change in blade thickness toward the tip 21 side is small. The small blade thickness and small change in thickness on the tip 21 side further improves aerodynamic performance.

また、本実施形態では、羽根17の翼厚減少率は、スパン方向において連続性を有する。つまり、羽根17の翼厚減少率は、スパン方向において不連続でなく、屈曲が形成されずに、空力性能の悪化を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, the blade thickness reduction rate of the blade 17 is continuous in the span direction. In other words, the blade thickness reduction rate of the blade 17 is not discontinuous in the span direction, and no bends are formed, thereby suppressing deterioration of aerodynamic performance.

以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。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。
Although the embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such embodiments. It is clear that a person skilled in the art can conceive of various modifications and alterations within the scope of the claims, and it is understood that such modifications and alterations also fall within the technical scope of the present disclosure.

上記実施形態では、羽根17がコンプレッサインペラ8に適用される例について説明した。しかし、これに限定されず、羽根17は、タービンインペラ9に適用されてもよい。 In the above embodiment, an example was described in which the blades 17 were applied to a compressor impeller 8. However, this is not limited to this, and the blades 17 may also be applied to a turbine impeller 9.

上記実施形態では、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根17の翼厚が、羽根17の先端部21の翼厚の1.2倍以上である例について説明した。しかし、これに限定されず、スパン方向の長さにおける80%の位置の羽根17の翼厚は、羽根17の先端部21の翼厚の1.2倍未満であってもよい。 In the above embodiment, an example was described in which the blade thickness of the blade 17 at 80% of the length in the span direction is 1.2 times or more the blade thickness of the tip 21 of the blade 17. However, this is not limited to this, and the blade thickness of the blade 17 at 80% of the length in the span direction may be less than 1.2 times the blade thickness of the tip 21 of the blade 17.

上記実施形態では、羽根17の翼厚減少率が極小値を含まず、スパン方向において連続性を有する例について説明した。しかし、これに限定されず、翼厚減少率は、極小値を含んでもよく、また、スパン方向において不連続であってもよい。 In the above embodiment, an example was described in which the blade thickness reduction rate of the blade 17 does not include a minimum value and is continuous in the span direction. However, this is not limited to this, and the blade thickness reduction rate may include a minimum value or may be discontinuous in the span direction.

CC 遠心圧縮機
8 コンプレッサインペラ(インペラ)
16 ハブ
17 羽根
17b リーディングエッジ
17c トレーリングエッジ
17d 翼面
17e 母線
17f 外縁
17g 内縁
18 全羽根
19 短羽根
20 根元部
21 先端部
CC Centrifugal compressor 8 Compressor impeller (impeller)
16 Hub 17 Blade 17b Leading edge 17c Trailing edge 17d Blade surface 17e Generator 17f Outer edge 17g Inner edge 18 Full blade 19 Short blade 20 Root portion 21 Tip portion

Claims (6)

シャフトに設けられるハブと、
前記ハブの外周面に設けられ、根元部から先端部までのスパン方向の長さにおいて、40%未満の範囲で翼厚減少率が最大値となる羽根と、
を備え
前記翼厚減少率は、前記根元部から前記先端部までの前記スパン方向の長さにおいて、40%未満の範囲で徐々に増加し、前記最大値となり、前記翼厚減少率が前記最大値となる前記スパン方向の長さの位置から前記先端部まで徐々に減少する、
インペラ。
a hub provided on the shaft;
a blade provided on an outer peripheral surface of the hub, the blade thickness reduction rate of which is maximum within a range of less than 40% in a span direction length from a root portion to a tip portion;
Equipped with
the blade thickness reduction rate gradually increases within a range of less than 40% in the spanwise length from the root portion to the tip portion, reaches the maximum value, and gradually decreases from the position in the spanwise length where the blade thickness reduction rate reaches the maximum value to the tip portion;
Impeller.
前記羽根のトレーリングエッジの前記根元部の翼厚は、リーディングエッジにおける前記根元部の翼厚より大きく、前記リーディングエッジと前記トレーリングエッジの間の中間部における前記根元部の翼厚より小さく、a root thickness at the trailing edge of the blade is greater than a root thickness at the leading edge and less than a root thickness at an intermediate portion between the leading edge and the trailing edge;
前記羽根の前記中間部における前記根元部の翼厚は、前記リーディングエッジにおける前記根元部の翼厚より大きい、a root thickness at the intermediate portion of the blade is greater than a root thickness at the leading edge;
請求項1に記載のインペラ。The impeller of claim 1 .
前記根元部から前記先端部までの前記スパン方向の長さにおける80%の位置の前記羽根の翼厚は、前記羽根の前記先端部の翼厚の1.2倍以上である、
請求項1または2に記載のインペラ。
a blade thickness of the blade at a position corresponding to 80% of the length in the span direction from the root portion to the tip portion is 1.2 times or more a blade thickness of the blade at the tip portion;
3. The impeller according to claim 1 or 2 .
前記翼厚減少率は、前記スパン方向において極小値を含まない、
請求項1~3のうちいずれか1項に記載のインペラ。
The blade thickness reduction rate does not include a minimum value in the span direction.
The impeller according to any one of claims 1 to 3 .
前記翼厚減少率は、前記スパン方向において連続性を有する、
請求項1~のうちいずれか1項に記載のインペラ。
The blade thickness reduction rate has continuity in the span direction.
The impeller according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1~のうちいずれか1項に記載のインペラを備えた遠心圧縮機。 A centrifugal compressor comprising the impeller according to any one of claims 1 to 5 .
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