轴流旋转机械及扩散器

摘要

一种轴流旋转机械及扩散器，轴流旋转机械具有：轴流旋转部，其由转子和定子形成，所述转子具备多个动叶且在轴线周围旋转自如，所述定子具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶；以及，扩散器，其连接于轴流旋转部的下游，且向轴线方向延伸而形成为环状流路，其特征在于，轴流旋转部的内周侧内壁中，作为与末级叶片的轴线方向上的位置相对应的内周侧内壁的末级叶片部内周侧内壁的直径形成为，相对于末级叶片的前缘位置末级叶片的后缘位置的直径更小，末级叶片为多个动叶和多个静叶中的最下游一侧的叶片，作为扩散器的内周侧内壁的扩散器内周侧内壁，随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧，全部或一部分逐渐缩径。

权利要求

1.一种轴流旋转机械，其具有：

轴流旋转部，其由转子和定子形成，所述转子具备多个动叶且在轴线周围旋转自如，所述定子具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶；以及，扩散器，其连接于所述轴流旋转部的下游，且向轴线方向延伸而形成为环状流路，其特征在于，所述轴流旋转部的内周侧内壁中，作为与末级叶片的轴线方向上的位置相对应的内周侧内壁的末级叶片部内周侧内壁的直径形成为，相对于所述末级叶片的前缘位置，所述末级叶片的后缘位置的直径更小，所述末级叶片为所述多个动叶和所述多个静叶中的最下游一侧的叶片，作为所述扩散器的内周侧内壁的扩散器内周侧内壁，随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧，全部或一部分逐渐缩径，所述扩散器内周侧内壁的缩径的部分具有第一倾斜部和与该第一倾斜部的下游一侧连接且与所述第一倾斜部相比缩径缓和的第二倾斜部。

2.根据权利要求1所述的轴流旋转机械，其特征在于，

所述扩散器内周侧内壁的缩径，从所述末级叶片部内周侧内壁的下游一侧的端部开始。

3.根据权利要求1或者2所述的轴流旋转机械，其特征在于，所述扩散器内周侧内壁的平均倾斜角为，从末级叶片部内周侧内壁的所述末级叶片的前缘至后缘的平均倾斜角以上，且不足0°。

4.一种扩散器，其连接于轴流旋转部的下游，

所述轴流旋转部由转子和定子形成，所述转子具备多个动叶且在轴线周围旋转自如，所述定子具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶，并且，所述轴流旋转部的内周侧内壁中，作为与末级叶片的轴线方向上的位置相对应的内周侧内壁的末级叶片部内周侧内壁的直径形成为，相对于所述末级叶片的前缘位置，所述末级叶片的后缘位置的直径更小，所述末级叶片为所述多个动叶和所述多个静叶中的最下游一侧的叶片，其特征在于，

所述扩散器具备：

扩散器内周侧内壁，其向轴线方向延伸并形成为筒状；

扩散器外周侧内壁，其在所述扩散器内周侧内壁的外周侧隔着间隔而设置，且在与所述扩散器内周侧内壁之间区划形成环状流路；

连接构件，其在所述环状流路内，将所述扩散器内周侧内壁和所述扩散器外周侧内壁在径向上连接，所述扩散器内周侧内壁随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧，全部或一部分逐渐缩径，所述扩散器内周侧内壁的缩径的部分具有第一倾斜部和与该第一倾斜部的下游一侧连接且与所述第一倾斜部相比缩径缓和的第二倾斜部，所述连接构件的前缘及/或后缘，随着从所述扩散器外周侧内壁朝向所述扩散器内周侧内壁，向作为所述环状流路的上游一侧的轴线方向的第二侧倾斜。

5.一种扩散器，其连接于轴流旋转部的下游，

所述轴流旋转部由转子和定子形成，所述转子具备多个动叶且在轴线周围旋转自如，所述定子具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶，并且，所述轴流旋转部的内周侧内壁中，作为与末级叶片的轴线方向上的位置相对应的内周侧内壁的末级叶片部内周侧内壁的直径形成为，相对于所述末级叶片的前缘位置，所述末级叶片的后缘位置的直径更小，所述末级叶片为所述多个动叶和所述多个静叶中的最下游一侧的叶片，其特征在于，

所述扩散器具备：

扩散器内周侧内壁，其向轴线方向延伸并形成为筒状；

扩散器外周侧内壁，其在所述扩散器内周侧内壁的外周侧隔着间隔而设置，且在与所述扩散器内周侧内壁之间区划形成环状流路，所述扩散器内周侧内壁随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧，全部或一部分逐渐缩径，所述扩散器内周侧内壁的缩径的部分具有第一倾斜部和与该第一倾斜部的下游一侧连接且与所述第一倾斜部相比缩径缓和的第二倾斜部，所述末级叶片的基端部形成为，与末级叶片的叶片高度方向的中央部相比，末级叶片的出口中的流体的全压更高。

6.一种扩散器，其连接于轴流旋转部的下游，且向轴线方向延伸而形成为环状流路，所述轴流旋转部由转子和定子形成，所述转子具备多个动叶且在轴线周围旋转自如，所述定子具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶，其特征在于，

扩散器内周侧内壁随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧，全部或一部分逐渐缩径，所述扩散器内周侧内壁的缩径的部分具有第一倾斜部和与该第一倾斜部的下游一侧连接且与所述第一倾斜部相比缩径缓和的第二倾斜部。

说明书

轴流旋转机械及扩散器

[0001] 本申请是申请日为2014年03月20日、申请号为201480011302.7、发明名称为“轴流旋转机械及扩散器”的专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种适用于燃气轮机等的轴流旋转机械及扩散器。

[0003] 本申请书对于2013年3月29日提出申请的专利特愿2013-071075号主张优先权，并在此援用其内容。

背景技术

[0004] 燃气轮机上设置有连接于压缩机和涡轮机等的轴流旋转机械下游的扩散器。压缩空气和燃烧气体等的工作流体流动的减速及压力恢复即静压恢复，通过扩散器进行，例如参照专利文献1，2。

[0005] 在图12所示的燃气轮机102中，连接于涡轮机下游的扩散器101是将内周侧内壁108和朝向下游一侧扩径形成的外周侧内壁109同心配置形成的。内周侧内壁108和外周侧内壁109之间形成有环状流路110。燃气轮机102在外侧具备涡轮机壳体3。涡轮机壳体3的内部配置有多级静叶5和动叶6的组合。

[0006] 安装有末级动叶6f的转子20的后端由轴承12支撑。收容轴承12的轴承外壳11与涡轮机壳体3的中心由被配置成放射状的横切工作流体的流动的多个支柱14同心地支撑。支柱14上覆盖着支柱盖15以免暴露于高温废气。而且，支柱14的下游一侧设置有被配置成放射状的横切工作流体的流动的筒状进入口16。

[0007] 接下来，参照附图13说明连接于压缩机下游一侧的扩散器。燃气轮机102B具有压缩机50、被供应压缩机50中生成的压缩空气的燃烧器51和涡轮机52。压缩机50是配置有多级静叶5B和动叶6B的组合的构成。

[0008] 连接于燃气轮机102B的压缩机50的下游一侧的扩散器101B，同心配置了从相对于压缩机50的末级叶片7的下游一侧位置朝向下游一侧缩径的内周侧内壁108和扩径的外周侧内壁109B。

[0009] 末级叶片7是多个静叶5B和多个动叶6B中位于最下游一侧的叶片。相对于静叶5B和动叶6B的下游一侧存在OGV，即存在出口导向叶片时，OGV成为末级叶片7。内周侧内壁108B和外周侧内壁109B之间形成有环状流路110B。

[0010] 现有技术文献

[0011] 专利文献

[0012] 专利文献1：日本专利特开2005-290985号公报

[0013] 专利文献2：日本专利特开平8-210152号公报

发明内容

[0014] 要解决的技术问题

[0015] 参照图12，13，扩散器101，101B是环状流路110，110B的入口部面积和出口部面积之比越大越能够减速流动。因此，环状流路110，110B中，从提高功能的角度来看，优选为使内周侧内壁108，108B朝向下游一侧缩径。

[0016] 在此，内周侧内壁108，108B被设置成朝向下游一侧缩径的形状时，工作流体的流动有可能从内周侧内壁108，108B的壁面剥离。若流动剥离会产生能量损失，因此会导致扩散器性能降低。

[0017] 本发明的目的在于提供一种不剥离工作流体的流动，并扩大环状流路的截面面积，从而提高性能的轴流旋转机械及扩散器。

[0018] 技术方案

[0019] 根据本发明的第一实施形态，一种轴流旋转机械，其具有：转子，其具备多个动叶且在轴线周围旋转自如；定子，其具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶；轴流旋转部，其由所述转子和所述定子形成；以及，扩散器，其连接于所述轴流旋转部的下游，且向轴线方向延伸而形成为环状流路，其特征在于，所述轴流旋转部的内周侧内壁中，作为与末级叶片的轴线方向上的位置相对应的内周侧内壁的末级叶片部内周侧内壁的直径形成为，相对于所述末级叶片的前缘位置所述末级叶片的后缘位置的直径更小，所述末级叶片为所述多个动叶和所述多个静叶中的最下游一侧的叶片，作为所述扩散器的内周侧内壁的扩散器内周侧内壁，随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧，全部或一部分逐渐缩径。

[0020] 根据上述构成，从扩散器的入口上游进行内周侧内壁的缩径，因此，从入口上游就能得到顺畅的扩散器效果。而且，能够将扩散器内周侧内壁的一部分或者整体形成为缓慢的倾斜，并能够降低剥离。

[0021] 在上述轴流旋转机械中，所述扩散器内周侧内壁的缩径，可从所述末级叶片部内周侧内壁的下游一侧的端部开始。

[0022] 根据上述构成，上游一侧的末级叶片部内周侧内壁和下游一侧的扩散器内周侧内壁倾斜着连接，因此，能够使来自上游一侧的流动变得更加顺畅。

[0023] 在上述轴流旋转机械中，所述扩散器内周侧内壁的倾斜角可以是，从末级叶片部内周侧内壁的所述末级叶片的前缘至后缘的平均倾斜角以上，且不足0°。

[0024] 根据上述构成，轴流旋转部中，工作流体具有旋流成分，且半径方向的惯性力起作用。因此，即便倾斜很大也难以剥离，但是，没有旋回成分或者旋回成分较少的扩散器中，可通过将倾斜设置缓慢从而防止剥离。

[0025] 在上述轴流旋转机械中，所述扩散器连接于涡轮机的末级动叶的下游，所述末级叶片部内周侧内壁为末级动叶内周侧内壁，所述末级动叶内周侧内壁的缩径，从所述末级动叶的前缘和喉部位置之间的位置开始。

[0026] 根据上述构成，从末级动叶的前缘到喉部位置之间的流路宽度减少，因此，能够不发生剥离地从前缘和喉部位置之间的位置开始内周侧内壁的缩径。

[0027] 根据本发明的第二实施形态，一种扩散器，其连接于涡轮机的末级动叶下游，其特征在于，具备：外周侧内壁，其在所述扩散器的内周侧内壁的外周侧隔着间隔而设置，且在与所述内周侧内壁之间区划形成环状流路；连接构件，其在所述环状流路内，将所述内周侧内壁和所述外周侧内壁在径向上连接，且形成为截面叶型形状，所述内周侧内壁随着朝向作为下游一侧的轴线方向的第一侧缩径，所述缩径，达到连接构件内周侧内壁，该连接构件内周侧内壁为与所述连接构件的在轴线方向上的位置相对应，所述连接构件内周侧内壁由上游一侧的第一倾斜部，以及相对于所述第一倾斜部的下游一侧的第二倾斜部所构成，所述第一倾斜部和所述第二倾斜部在所述连接构件的喉部位置下游一侧，且包括所述连接构件的后缘位置的、相对于所述后缘的上游一侧的位置上连接，所述第二倾斜部的倾斜角为所述第一倾斜部的倾斜角以上，且不足0°。

[0028] 根据上述构成，从喉部位置到连接构件后缘之间的流路宽度增加，因此通过降低缩径造成的倾斜，能够抑制剥离的发生。

[0029] 根据本发明的第三实施形态，一种扩散器，其连接于涡轮机的末级动叶下游，其特征在于，具备：内周侧内壁，其向轴线方向延伸并形成为筒状；外周侧内壁，其在内周侧内壁的外周侧隔着间隔而设置，且在与所述内周侧内壁之间区划形成环状流路；连接构件，其在所述环状流路内，将所述内周侧内壁和所述外周侧内壁在径向上连接，所述内周侧内壁的轴线方向的至少一部分，随着朝向作为所述环状流路的下游一侧的轴线方向的第一侧而缩径，所述连接构件的前缘及/或后缘，随着从所述外周侧内壁朝向所述内周侧内壁，向作为所述环状流路的上游一侧的轴线方向的第二侧倾斜。

[0030] 根据上述构成，连接构件在倾斜的同时，内周侧内壁随着朝向轴线方向一侧逐渐缩径，因此，能够不剥离工作流体的流动而扩大环状流路的截面面积。由此，能够提高排气扩散器的性能。

[0031] 根据本发明的第四实施形态，一种扩散器，其连接于轴流旋转机械的末级叶片的下游，所述轴流旋转机械具有具备多个动叶且在轴线周围旋转自如的转子，和具备邻接于所述多个动叶而配置的多个静叶的定子，且所述末级叶片为在所述轴流旋转机械的所述多个动叶和所述多个静叶中的最下游一侧的叶片，其特征在于，具备：其特征在于，具备：内周侧内壁，其向轴线方向延伸并形成为筒状；外周侧内壁，其在所述内周侧内壁的外周侧隔着间隔而设置，且在与所述内周侧内壁之间区划形成环状流路；所述内周侧内壁在轴线方向的整个区域中，随着朝向作为所述环状流路的下游一侧的轴线方向的第一侧而缩径，所述末级叶片的基端部形成为，与末级叶片的叶片高度方向的中央部相比，末级叶片出口中的流体的全压更高。

[0032] 根据上述构成，通过形成为在内周侧内壁的轴线方向的整个区域缩径的构成，能够使内周侧内壁的角度更加缓慢，因此能够进一步抑制流动的剥离。

[0033] 有益效果

[0034] 根据本发明，从扩散器的入口上游进行内周侧内壁的缩径，因此从入口上游就能得到顺畅的扩散器效果，能够将扩散器的内周侧内壁的一部分或者整体缓慢地倾斜，并能够降低剥离。

附图说明

[0035] 图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的燃气轮机的排气扩散器附近的截面图。

[0036] 图2是图1的部分扩大图。

[0037] 图3是本发明的第二实施方式所涉及的燃气轮机的排气扩散器的部分扩大图。

[0038] 图4是表示本发明的第三实施方式所涉及的燃气轮机的排气扩散器附近的截面图。

[0039] 图5是表示从支柱的径向观察的截面形状的图。

[0040] 图6是图4的部分扩大图。

[0041] 图7是表示本发明的第四实施方式所涉及的燃气轮机的排气扩散器附近的截面图。

[0042] 图8是本发明的第四实施方式所涉及的排气扩散器的模式图。

[0043] 图9是本发明的第四实施方式的变形例所涉及的排气扩散器的模式图。

[0044] 图10是本发明的第五实施方式所涉及的排气扩散器的模式图。

[0045] 图11是本发明的第五实施方式所涉及的燃气轮机的末级动叶的截面图。

[0046] 图12是表示以往的燃气轮机的排气扩散器附近的截面图。

[0047] 图13是表示以往的燃气轮机的截面图。

[0048] 附图标记说明

[0049] 1 排气扩散器

[0050] 2 燃气轮机

[0051] 3 涡轮机壳体

[0052] 5 静叶

[0053] 6 动叶

[0054] 6f 末级动叶

[0055] 7 末级叶片

[0056] 8 扩散器内周侧内壁

[0057] 8B、8C、8D、8E 内周侧内壁

[0058] 9 外周侧内壁

[0059] 10 环状流路

[0060] 11 轴承外壳

[0061] 12 轴承

[0062] 14 支柱

[0063] 15 支柱盖

[0064] 15a 前缘

[0065] 15b 后缘

[0066] 16 进入口

[0067] 16a 前缘

[0068] 16b 后缘

[0069] 17 基础面

[0070] 18 连接构件内周侧内壁

[0071] 20 转子

[0072] 20a 末级叶片部内周侧内壁

[0073] 21 定子

[0074] 22 轴流旋转部

[0075] A 流动方向

[0076] B1、B2 中心轴

[0077] R 径向

[0078] R1、R2、R3 范围

[0079] S1 第一倾斜部

[0080] S2 第二倾斜部

[0081] T1 喉部位置

[0082] T2 喉部位置

具体实施方式

[0083] (第一实施方式)

[0084] 下面，参照附图详细说明本发明的第一实施方式。

[0085] 如图1所示，具备本实施方式的扩散器1的燃气轮机2，在外侧具备涡轮机壳体3，在其内部配置有多级固定在定子21上的静叶5和固定在转子20上的动叶6的组合。由转子20和定子21形成轴流旋转部22。扩散器1连接于轴流旋转部22的下游。

[0086] 燃气轮机2中，燃烧气体等工作流体，在涡轮机启动之后，经过相对于流体的流动设在下游一侧的扩散器1，被送出到下一个机器等。图中的符号A表示流体的流动方向，符号R表示燃气轮机2的转子20的径向。

[0087] 扩散器1同心配置了作为扩散器1的内周侧内壁的、向轴线方向延伸的形成为筒状的扩散器内周侧内壁8，即轮轴侧管(hub side tube)和在扩散器内周侧内壁8的外周侧隔着间隔设置的外周侧内壁9，即芯片侧管(chip side tube)。扩散器内周侧内壁8和外周侧内壁9之间形成有环状流路10。安装有动叶6的转子20的后缘由收容于轴承外壳11的轴承12，即轴颈轴承来支撑。轴承外壳11与涡轮机壳体3的中心由被配置成放射状的横切工作流体的流动的多个支柱14同心地支撑。

[0088] 支柱14上覆盖着支柱盖15，即连接构件、第一连接构件，以免暴露于高温废气。而且，支柱14的下游一侧设置有与支柱14相同地被配置成放射状的横切工作流体的流动的筒状的进入口16，即连接构件、第二连接构件。扩散器内周侧内壁8的下游端设置有基础面17。基础面17的下游形成有循环流动CV。

[0089] 支柱盖15为了降低空力损失，形成为沿着流体的流动方向的椭圆形状或者叶型形状。进入口16，例如作为可以使人进入燃气轮机2的轴承12的通道而发挥作用的筒状构件。进入口16形成为沿着流体的流动方向的椭圆形状或者叶型形状。

[0090] 本实施方式的扩散器内周侧内壁8具有随着朝向成为环状流路10的下游一侧的轴线方向的第一侧，即图1右侧逐渐缩径的形状。即，扩散器内周侧内壁8是中心轴沿着轴线方向的圆筒形状，形成随着从轴方向第一侧的反对侧的第二侧朝向轴方向的第一侧直径徐徐变小的圆筒形状。换言之，扩散器内周侧内壁8向开口侧倾斜，从而使环状流路10扩大。由此，循环流CV变小，扩散器1的性能提高。

[0091] 而且，外周侧内壁9具有朝向环状流路10的下游一侧扩径的形状。

[0092] 如图2所示，在扩散器1的入口上游的固定有末级动叶6f的转子20的内周侧内壁中，对应于末级动叶6f的轴线方向的位置的末级叶片部内周侧内壁20a的外径，与末级动叶6f的前缘位置6a相比后缘位置6b的直径更小。换言之，末级叶片部内周侧内壁20a为在转子
20的内周侧内壁中，存在末级动叶6f的轴线方向范围内的内周侧内壁。在此，转子20的内周侧内壁是由转子20和定子21形成的环状流路的内周侧内壁。

[0093] 从前缘位置6a至后缘位置6b的平均倾斜角α1为-20°～-2°，优选为-15°～-5°。图2中表示具有相同倾斜角α1的转子20的末级叶片部内周侧内壁20a。

[0094] 扩散器内周侧内壁8的缩径从扩散器1的入口位置，即与转子20的连接部开始。从扩散器1的入口位置到出口位置的平均倾斜角β1，优选为末级叶片部内周侧内壁20a的平均倾斜角α1以上，且不足0°。图1及图2中表示具有相同倾斜角β1的的扩散器内周侧内壁8。

[0095] 根据上述实施方式，从扩散器1的入口上游通过扩散器1入口连续进行扩散器内周侧内壁8的缩径，因此从入口上游就能得到顺畅的扩散器效果。而且，能够将扩散器内周侧内壁8的一部分或者整体形成为缓慢的倾斜，并能够降低剥离。进而，通过将支柱14之前为止的扩散器截面面积设得较大，从而抑制支柱14之前的流速，且提高了扩散器性能。

[0096] 而且，将扩散器1的从入口位置到出口位置的平均倾斜角β1，设成转子20的末级叶片部内周侧内壁20a的平均倾斜角以上，且不足0°。在涡轮机内工作流体具有旋流成分，并且半径方向的惯性力起作用，因此通过没有旋回成分或者降低了旋回成分的扩散器内的缩径的倾斜变得缓慢。由此能够促进剥离防止效果。

[0097] 而且，外周侧内壁9具有朝向下游一侧扩径的形状，因此能够降低扩散器内周侧内壁8的缩径量，并且能够促进剥离防止作用。

[0098] 另外，本实施方式的扩散器形状，不仅适用于涡轮机，还能适用于如图13所示的连接于压缩机下游的扩散器。即，可适用于连接于轴流旋转机械的下游一侧的扩散器，该轴流旋转机械具有具备多个动叶且在轴线周围旋转自如的转子和具备多个动叶之间配置的多个静叶的定子。

[0099] 另外，适用于压缩机的扩散器时，相当于上述实施方式的末级动叶6f的叶片是压缩机的末级静叶。只是，出口导向叶片(OGV)位于相对于末级静叶的下游一侧时，出口导向叶片为相当于上述实施方式的末级动叶6f的叶片。

[0100] (第二实施方式)

[0101] 以下，参照附图详细说明本发明的扩散器1的第二实施方式。另外，本实施方式中重点说明与上述第一实施方式不同的部分，且省略对相同部分的说明。

[0102] 如图3所示，本实施方式的扩散器1的内周侧内壁8B的缩径，其特征在于从末级动叶6f的前缘6a和喉部位置T之间的位置P开始。

[0103] 在此对喉部位置T进行说明。如图3上方所示的末级动叶6f的剖面，末级动叶6f具备具有背面61和腹面62的本体部60和连接背面61和腹面62的前缘6a及后缘6b。喉部位置T1是等间距配置的多个末级动叶6f之间的流路宽度最窄的位置。

[0104] 根据上述实施方式，从末级动叶6f的前缘6a到喉部位置T1之间流路宽度减少，因此，能够不发生剥离地从前缘6a和喉部位置T之间的位置P开始内周侧内壁8B的缩径。

[0105] (第三实施方式)

[0106] 以下，参照附图详细说明本发明的扩散器1的第三实施方式。另外，本实施方式中重点说明与上述第一实施方式不同的部分，且省略对相同部分的说明。

[0107] 如图4所示，本实施方式的扩散器1的内周侧内壁8C的缩径，达到了对应于支柱盖15即连接构件的轴线方向位置的内周侧内壁之连接构件内周侧内壁18。本实施方式的扩散器1的内周侧内壁8C的缩径，在轴线方向上从支柱盖15的喉部位置T2到后缘位置15b之间的区间开始，喉部位置T2参照图5，图6。换言之，缩径开始位置P1是在轴线方向上从支柱盖15的喉部位置T2到后缘位置15b之间，参照图6。另外，从相对于缩径开始位置P1的上游一侧位置开始缩径时，缩径开始位置P1是开始进一步缩径的位置。

[0108] 图5是表示从支柱盖15的径向观察的截面形状的图。如图5所示，喉部位置T2形成为截面叶型形状，且在周向上隔开间隔配置的支柱盖15之间的流路宽度最窄的位置。

[0109] 如图6所示，连接构件内周侧内壁18由相对于缩径开始位置P1的上游一侧的第一倾斜部S1，和相对于第一倾斜部S1的下游一侧的第二倾斜部S2构成。

[0110] 而且，第二倾斜部S2的倾斜角β2形成为第一倾斜部S1的倾斜角α1以上，且不足0°。即，从缩径开始位置P1开始的缩径优选为在相对于位置P2的下游一侧变得缓慢。

[0111] 根据上述实施方式，从喉部位置T2到支柱盖15的后缘15b之间流路宽度增加，因此通过降低缩径造成的倾斜，能够抑制剥离的发生。

[0112] 另外，上述实施方式中，表示了从支柱盖15的喉部位置T2到后缘15b之间开始连接构件内周侧内壁18的缩径的实施例，但并不限定于此。例如，可以是从连接内周侧内壁和外周侧内壁的其他连接构件之进入口16的喉部位置到后缘之间开始内周侧内壁的缩径的构成。

[0113] (第四实施方式)

[0114] 下面，参照附图详细说明本发明的第四实施方式。

[0115] 如图7所示，本实施方式的扩散器1，其特征在于支柱盖15即连接构件及进入口16即连接构件随着从外周侧内壁9朝向内周侧内壁8D，向成为环状流路10的上游一侧的轴线方向的第二侧倾斜。

[0116] 如图7，图8所示，本实施方式的扩散器1的内周侧内壁8D，具有随着朝向成为环状流路10的下游一侧的轴线方向的第一侧，即图7及图8的右侧逐渐缩径的形状。即，内周侧内壁8的D是中心轴沿向轴线方向的圆筒形状，形成随着从轴方向的第二侧朝向轴方向的第一侧直径徐徐变小的圆筒形状。由此内周侧内壁8D呈倾斜状，从而使环状流路10扩大。

[0117] 而且，本实施方式的支柱盖15及进入口16，随着从外周侧内壁9朝向内周侧内壁8D形成向成为环状流路10的上游一侧的轴线方向的第二侧倾斜的形状，也称之为Sweep形状。换言之，支柱盖15及进入口16的中心轴B1，B2，随着从转子20的径向R的内周侧朝向外周侧向轴线方向的第一侧倾斜，支柱盖15及进入口16的外周面形成为沿着这一中心轴的形状。

[0118] 内周侧内壁8D的缩径从支柱盖15和内周侧内壁8D的连接部开始。将内周侧内壁8D的缩径范围用R2来表示。另一方面，内周侧内壁8D到支柱盖15和内周侧内壁8D的连接部为止，形成为随着朝向轴线方向的第一侧扩径的形状。将内周侧内壁8D的扩径范围用R1来表示。

[0119] 另外，该部位R1的形状可以是不扩径且具有与轴线方向平行的外周面的圆筒形状。即，必需随着朝向轴线方向的第一侧缩径。

[0120] 根据上述实施方式，从上游一侧流入的工作流体，由于徐徐扩径的环状流路10流速降低。在此，本实施方式中，通过支柱盖15及进入口16倾斜，从而抑制工作流体流动的剥离。即，通过内周侧内壁8D的缩径，要剥离的工作流体的流动被支柱盖15及进入口16的倾斜抑制，因此能够抑制剥离。由此能够提高扩散器1的性能。

[0121] 而且，通过设置多个倾斜的构件，进一步提高工作流体流动的剥离抑制效果。

[0122] 另外，基于支柱14及进入口16的Sweep形状的效果，通过CFD解析得到了确认。即，确认了由于支柱14及进入口16形成Sweep形状，流体的流动移动到内周侧内壁8D侧，流体的剥离受到抑制。

[0123] 而且，由于内周侧内壁8D呈倾斜状，因此能够缩小循环流动CV。通过缩小循环流动CV，也能够提高扩散器1的性能。

[0124] 另外，在上述实施方式中，内周侧内壁8D表示相比连接部在轴线方向的第一侧的整个区域缩径的构成，但并不限定于此，也可以是至少一部分缩径的形状。

[0125] 而且，在上述实施方式中，支柱盖15及进入口16，其前缘及后缘的全部形成为Sweep形状。与此相反，如图9所示变形例，支柱盖15及进入口16可以形成为仅倾斜前缘15a、16a及后缘15b、16b的一部分，特别是内周侧内壁8D一侧的形状。而且，形成为Sweep形状的部分可以仅仅是前缘15a、16a，也可以仅仅是后缘15b、16b。

[0126] 而且，在上述实施方式中，表示了支柱盖15和进入口16都倾斜的例子，但并不限定于此，倾斜支柱盖15和进入口16中的任意一个就可以。只是，在具有进入口16倾斜的形状的情况下，相比进入口16轴线方向第二侧的内周侧内壁8D，不可以是朝向轴线方向的的第一侧缩径的形状。即，在利用内周侧内壁8D的缩径向内周侧内壁8D一侧推回要从内周侧内壁8D剥离的流体的作用难以发挥的部分中，内周侧内壁8D没有形成为缩径的形状。

[0127] (第五实施方式)

[0128] 以下，参照附图详细说明本发明的扩散器1的第五实施方式。另外，本实施方式中重点说明与上述第四实施方式不同的部分，且省略对相同部分的说明。

[0129] 如图10所示，本实施方式的内周侧内壁8E具有在轴线方向的整个区域缩径的形状。将内周侧内壁8E缩径的范围用R3来表示。内周侧内壁8E从紧接着末级动叶6的下游一侧的位置开始缩径。即，形成为在相对于支柱盖15的上游一侧，已经开始缩径的形状。

[0130] 如图11所示，本实施方式的末级动叶6形成为，相比末级动叶6的叶片高度方向的流路中央部，末级动叶6的基端侧即轮轴侧的末级动叶6出口中的工作流体的全压更高。由此，末级动叶6的基端侧流速变快，因此剥离的危险变小，且能够在内周侧内壁的整个区域缩径。

[0131] 根据上述实施方式，通过将内周侧内壁8E设置成在内周侧内壁8E的轴线方向的整个区域缩径的形状，能够使内周侧内壁8E的角度更加缓慢，从而能够进一步抑制流动的剥离。

[0132] 另外，本实施方式的扩散器形状，不仅适用于涡轮机，还能适用于连接于压缩机下游的扩散器。

[0133] 另外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，而是在不脱离本发明实质的范围内，可以进行各种变更。例如，上述各实施方式中，表示了在环状流路10上设置支柱14和进入口16的构成，但是也可以代替进入口16，而设置第二支柱及第二支柱盖。此时，即便在形成了长大的排气扩散器的情况下，也能够确保排气扩散器的强度。

[0134] 而且，还可以是具备两个以上支柱、进入口的构造。

[0135] 工业实用性

[0136] 根据该轴流旋转机械，从扩散器的入口上游进行内周侧内壁的缩径，因此，从入口上游就能得到顺畅的扩散器效果。而且，能够将扩散器内周侧内壁的一部分或者整体形成为缓慢的倾斜，并能够降低剥离。