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公開番号2025130739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024027982
出願日2024-02-28
発明の名称クローズドインペラ
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F04D 29/30 20060101AFI20250902BHJP(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】応力の低減が可能なクローズドインペラを提供する。
【解決手段】一実施形態に係るクローズドインペラは、遠心圧縮機に用いられるものであり、軸方向流れを径方向流れに誘導する凹状曲面20を有するハブ2と、凹状曲面20と対向する凸状曲面40を含むシュラウド4と、ハブ2とシュラウド4との間で周方向に並ぶ、ハブ2とシュラウド4とを連結する複数のブレード3を含む。各ブレード3の板厚は、前縁31から所定位置Pまでは増大し、所定位置Pから後端32までは減少する。子午面図において、前縁31から後縁32までのブレード3の長さを百分率で表したときに、所定位置Pは30%以上60%以下の範囲内にある。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
遠心圧縮機に用いられるクローズドインペラであって、
軸方向流れを径方向流れに誘導する凹状曲面を含むハブと、
前記凹状曲面と対向する凸状曲面を含むシュラウドと、
前記ハブと前記シュラウドとの間で周方向に並ぶ、前記ハブと前記シュラウドとを連結する複数のブレードと、を備え、
前記複数のブレードのそれぞれの板厚は、前縁から所定位置までは増大し、前記所定位置から後端までは減少し、
子午面図において、前記前縁から前記後縁までの前記ブレードの長さを百分率で表したときに、前記所定位置は３０％以上６０％以下の範囲内にある、クローズドインペラ。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記ハブは、前記凹状曲面に沿って径方向に広がるディスク部を含み、
前記ディスク部の前記凹状曲面と反対側の背面は、径方向内側に向かうにつれて前記凹状曲面に近づくように窪む窪みを有する、請求項１に記載のクローズドインペラ。
【請求項３】
前記複数のブレードのそれぞれは、互いに反対側を向く一対の側面を有し、
前記一対の側面は、互いに遠ざかりながら前記凹状曲面につながるとともに、互いに遠ざかりながら前記凸状曲面につながる、請求項１または２に記載のクローズドインペラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、遠心圧縮機に用いられるクローズドインペラに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機においては、効率確保の観点から、ガスの流れる流路が閉じられたクローズドインペラが用いられることがある。クローズドインペラでは、ハブとシュラウドとが周方向に並ぶ複数のブレードにより連結される。ハブは軸方向流れを径方向流れに誘導する凹状曲面を含み、シュラウドは前記凹状曲面と対向する凸状曲面を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－９８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠心圧縮機においては、クローズドインペラを高速で回転させたいという要望がある。特に、水素用の遠心圧縮機では、クローズドインペラの最高周速が５００ｍ／ｓ以上となることがある。
【０００５】
クローズドインペラが高速で回転する場合、クローズドインペラには大きな遠心力が作用するため、クローズドインペラの応力を低減することが望まれる。この点、特許文献１には強度を向上させるためにブレードを径方向外側に向かって先細り形状とすることが記載されているが、特許文献１はシュラウドが別体となったオープンインペラに関するものであり、クローズドインペラに関するものではない。
【０００６】
そこで、本開示は、応力の低減が可能なクローズドインペラ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】
本開示は、遠心圧縮機に用いられるクローズドインペラであって、軸方向流れを径方向流れに誘導する凹状曲面を含むハブと、前記凹状曲面と対向する凸状曲面を含むシュラウドと、前記ハブと前記シュラウドとの間で周方向に並ぶ、前記ハブと前記シュラウドとを連結する複数のブレードと、を備え、前記複数のブレードのそれぞれの板厚は、前縁から所定位置までは増大し、前記所定位置から後端までは減少し、子午面図において、前記前縁から前記後縁までの前記ブレードの長さを百分率で表したときに、前記所定位置は３０％以上６０％以下の範囲内にある、クローズドインペラを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、応力の低減が可能なクローズドインペラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係るクローズドインペラの平面図である。
図１のII－II線に沿った子午面図である。
ブレードの前縁から後縁までの板厚の変化を示すグラフである。
子午面図においてブレードの前縁から後縁までの割合を示した図である。
図１の一部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、一実施形態に係るクローズドインペラ１を示す。クローズドインペラ１は遠心圧縮機に用いられるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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