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公開番号2025121190
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016487
出願日2024-02-06
発明の名称カバー付きインペラ、遠心圧縮機およびタービン
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人三協国際特許事務所
主分類F04D 29/28 20060101AFI20250812BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】形状やサイズによる制約を受け難いカバー付インペラと、当該カバー付インペラを備える遠心圧縮機およびタービンとを提供する。
【解決手段】カバー付インペラ16は、互いにトルク伝達部172により機械的結合される第1分割体160と第2分割体165とを備える。第1分割体160は、互いに一体形成される第1ハブディスク161、第1カバーディスク162、および第1ブレード部163を備える。第2分割体165は、互いに一体形成される第2ハブディスク166、第2カバーディスク167、および第2ブレード部168を備える。カバー付インペラ16は、第1ハブディスク161と第2ハブディスク166との間を封止するハブ側シール部170と、第1カバーディスク162と第2カバーディスク167との間を封止するカバー側シール部171を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
カバー付きインペラ(16)であって、
第１分割体(160)と、
前記第１分割体(160)に重ね合わされる第２分割体(165)と、
を備え、
前記第１分割体(160)が、
前記カバー付インペラ(16)の回転軸(Ax16)が延びる方向の一方側の第１端面(161a)からその反対側の第２端面(161b)に向けて外周面(161c)が漸次拡径するように構成された第１ハブディスク(161)と、
前記第１ハブディスク(161)の前記外周面(161c)との間に第１空間(160a)を形成する内周面(162a)を有し、かつ、前記一方側において前記第１ハブディスク(161)との間に第１開口部(160b)が形成されるように、前記第１ハブディスク(161)の径方向外側を囲む第１カバーディスク(162)と、
前記第１ハブディスク(161)の前記外周面(161c)と前記第１カバーディスク(162)の前記内周面(162a)とに接続され、前記第１空間(160a)を周方向に仕切るように設けられる第１ブレード部(163)と、
により一体形成され、
前記第２分割体(165)が、
前記回転軸(Ax16)が延びる方向の一方側の第３端面(166a)からその反対側の第４端面(166b)に向けて外周面(166c)が漸次拡径するように構成され、かつ、前記第１ハブディスク(161)における前記第２端面(161b)に対して当接する第２ハブディスク(166)と、
前記第２ハブディスク(166)の前記外周面(166c)との間に第２空間(165a)を形成する内周面(167a)を有し、かつ、前記第２空間(165a)における前記第１空間(160a)と連続する側とは反対側において前記第２ハブディスク(166)との間に第２開口部(165b)が形成されるように、前記第２ハブディスク(166)の径方向外側を囲む第２カバーディスク(167)と、
前記第２ハブディスク(166)の前記外周面(166c)と前記第２カバーディスク(167)の前記内周面(167a)とに接続され、前記第２空間(165a)を周方向に仕切るように設けられる第２ブレード部(168)と、
により一体形成され、
前記第１ブレード部(163)における前記第２分割体(165)側の側端部(163a)が、前記第２ブレード部(168)における前記第１分割体(160)側の側端部(168a)に接触または近接することにより、前記第１ブレード部(163)および前記第２ブレード部(168)により一のブレード(16c)が構成され、
前記第１カバーディスク(162)における前記第２分割体(165)側の端部(162b)が、前記第２カバーディスク(167)における前記第１分割体(160)側の端部(167b)に接触または近接することにより、前記一のブレード(16c)を囲む一のカバーディスク(16b)が構成され、
前記第１ハブディスク(161)と前記第２ハブディスク(166)との間を封止するハブ側シール部(170)と、
前記第１カバーディスク(162)と前記第２カバーディスク(167)との間を封止するカバー側シール部(171)と、
前記第１ハブディスク(161)と前記第２ハブディスク(166)との間、または、前記第１カバーディスク(162)と前記第２カバーディスク(167)との間の少なくとも一方を、前記第２分割体(165)から前記第１分割体(160)へのトルクを伝達可能に機械的接合するトルク伝達部(172)と、
をさらに備える、カバー付きインペラ(16)。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記第１ブレード部(163)と前記第２ブレード部(168)とは、前記第１ブレード部(163)の前記側端部(163a)および前記第２ブレード部(168a)の前記側端部(168a)の内の一方の側端部から他方の側端部に対して押圧力が作用しない状態で接触した位置関係、および互いの前記側端部(163a,168a)同士の間に所定寸法以下の隙間(G)を空けて対向するように離間した位置関係、の少なくとも一方の位置関係となるように形成されている、請求項１に記載のカバー付インペラ(16)。
【請求項３】
前記所定寸法が前記第２ブレード部(168)の外径(D168)に対して１％である、請求項２に記載のカバー付きインペラ(16)。
【請求項４】
前記第１ブレード部(163)の前記側端部(163a)および前記第２ブレード部(168)の前記側端部(168a)の内の、前記一のブレードに沿って流れる流体の流れ方向(FL)の少なくとも下流側に位置する前記側端部(168a)は、該下流側に位置するブレード部(168)の板厚方向での断面視で、曲面状の外面で形成されている、請求項１から３のいずれかに記載のカバー付きインペラ(16)。
【請求項５】
請求項１に記載のカバー付きインペラ(16)と、
前記カバー付きインペラを収容するケーシング(13)と、
前記カバー付きインペラ(16)の回転により、前記第２開口部(165b)から吐出されるガスを回収する回収部(17)と、
を備える、遠心圧縮機(1)。
【請求項６】
請求項１に記載のカバー付きインペラ(16)と、
前記カバー付きインペラ(16)を収容するケーシング(13)と、
前記第２開口部(165b)へとガスを流入させる流入部(27)と、
を備える、タービン(2)。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバー付きインペラ、遠心圧縮機およびタービンに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される羽根車の製造では、基本羽根車と補助羽根環とを嵌め合せた後、両者の羽根板を一致させて夫々の前、後シュラウドを溶接により一体化させている。
【０００３】
特許文献２に開示されるシュラウド付インペラの製造では、削りだし加工により、内径部側部品及び外径部側部品の翼と駆動軸が貫着される駆動軸用孔を成形している。翼を削りだすことによりインペラにおける流体の流路が成形される。この製造方法では、拡散接合により、径部側部品と外径部側部品とが接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開昭５２－１４４８０３号公報
特開２００４－３６４４４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、特許文献１、２の各技術では、カバー付インペラの形状やサイズの制約が生じるものと考えられる。具体的には、特許文献１に開示の技術では、製造しようとするカバー付インペラの形状によっては流体の流路に面する内面側で部材同士を溶接することは困難であると考えられる。
【０００６】
また、特許文献２に開示の技術では、外径側部品と内径側部品とを拡散接合により接合しようとしているため、大きなサイズのカバー付インペラを製造することは困難であると考えられる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、形状やサイズによる制約を受け難いカバー付きインペラ、当該カバー付インペラを備える遠心圧縮機およびタービンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るカバー付きインペラは、第１分割体と、第２分割体と、を備える。前記第２分割体は、前記第１分割体に重ね合わされる。
【０００９】
前記第１分割体は、第１ハブディスクと、第１カバーディスクと、第１ブレード部と、により一体形成される。前記第１ハブディスクは、前記カバー付インペラの回転軸が延びる方向の一方側の第１端面からその反対側の第２端面に向けて外周面が漸次拡径するように構成される。前記第１カバーディスクは、前記第１ハブディスクの前記外周面との間に第１空間を形成する内周面を有し、かつ、前記一方側において前記第１ハブディスクとの間に第１開口部が形成されるように、前記第１ハブディスクの径方向外側を囲む。前記第１ブレード部は、前記第１ハブディスクの前記外周面と前記第１カバーディスクの前記内周面とに接続され、前記第１空間を周方向に仕切るように設けられる。
【００１０】
前記第２分割体は、第２ハブディスクと、第２カバーディスクと、第２ブレード部と、により一体形成される。前記第２ハブディスクは、前記回転軸が延びる方向の一方側の第３端面からその反対側の第４端面に向けて外周面が漸次拡径するように構成され、かつ、前記第１ハブディスクにおける前記第２端面に対して当接する。前記第２カバーディスクは、前記第２ハブディスクの前記外周面との間に第２空間を形成する内周面を有し、かつ、前記第２空間における前記第１空間と連続する側とは反対側において前記第２ハブディスクとの間に第２開口部が形成されるように、前記第２ハブディスクの径方向外側を囲む。前記第２ブレード部は、前記第２ハブディスクの前記外周面と前記第２カバーディスクの前記内周面とに接続され、前記第２空間を周方向に仕切るように設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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