JP2020186649A - 遠心圧縮機のインペラ、遠心圧縮機及びターボチャージャ - Google Patents

Abstract

【課題】遠心圧縮機の性能を向上可能な遠心圧縮機のインペラ、遠心圧縮機及びターボチャージャを提供する。【解決手段】遠心圧縮機のインペラは、ハブの周りに設けられた複数の翼を備え、前記翼の後縁において、前記翼のスパン方向における中央位置よりもシュラウド側の第１位置における翼角は、前記中央位置よりもハブ側の第２位置における翼角よりも大きい。【選択図】 図３

Description

本開示は、遠心圧縮機のインペラ、遠心圧縮機及びターボチャージャに関する。

遠心圧縮機のインペラは、遠心圧縮機の性能が向上し得るように設計されることがある。
例えば、特許文献１には、ターボチャージャに用いられる圧縮機のインペラにおいて、翼の後縁を含む部分をバックプレートよりも径方向外側に突出させるとともに、翼のハブ近傍における後縁の形状を凸状の曲線形状とすることにより、応力の増加を抑制しつつ圧縮機の性能向上を図ることが記載されている。

特許第５５３８２４０号公報

ところで、遠心圧縮機のインペラの入口部では、翼のシュラウド側端（先端）はハブ側端よりも径方向外側に位置するため、シュラウド側ではハブ側に比べてインペラの周速が比較的大きく、したがって、インペラに対する流体の相対速度も比較的大きい。このように、インペラの入口部でシュラウド側とハブ側との間で流体の相対速度の差が存在すると、これに起因してインペラの出口部において流体の流動に不均一が生じることがあり、この場合、圧縮機の性能が低下することがある。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、遠心圧縮機の性能を向上可能な遠心圧縮機のインペラ、遠心圧縮機及びターボチャージャを提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機のインペラは、
ハブの周りに設けられた複数の翼を備え、
前記翼の後縁において、前記翼のスパン方向における中央位置よりもシュラウド側の第１位置における翼角は、前記中央位置よりもハブ側の第２位置における翼角よりも大きい。

遠心圧縮機の翼の前縁においては、ハブ側よりもシュラウド側（先端側）が径方向外側に位置するため、翼の周速及び翼に対する流体の相対速度はシュラウド側の方がハブ側に比べて大きくなる。一方、翼の後縁では、ハブ側端からシュラウド側端（先端）まで概ね同じ径方向位置に存在するため、上述の周速及び相対速度にあまり大きな差はない。このため、翼のシュラウド側における流体の減速比はハブ側よりも大きくなり、シュラウド側における翼負荷が過大となる傾向がある。
この点、上記（１）の構成によれば、翼の後縁における翼角（バックワード角）が、ハブ側に比べてシュラウド側のほうが大きいので、翼の後縁位置でのシュラウド側での流体の相対速度がハブ側に対して大きくなる。よって、シュラウド側における上述の減速比をハブ側の減速比に近づけることができ、シュラウド側において翼負荷が過大となるのを抑制することができる。これにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制することができ、このため、遠心圧縮機の性能を向上させることができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記翼のハブ側端における後縁位置での翼角をβ_{２，ｈｕｂ}とし、前記翼のシュラウド側端における後縁位置での翼角をβ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記翼角β_{２，ｈｕｂ}及び前記翼角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、β_{２，ｈｕｂ}＜β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を満たす。

翼において流体の減速比が大きくなる傾向は、前縁にて径方向の最も外側に位置するシュラウド側端にて最も大きく表れやすく、このため、翼負荷が過大となる傾向もシュラウド側端にて最も表れやすい。この点、上記（２）の構成によれば、シュラウド側端におけるバックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を、ハブ側端におけるバックワード角β_{２，ｈｕｂ}よりも大きくしたので、シュラウド側端における上述の減速比をハブ側端の減速比に近づけることができる。よって、翼のシュラウド側において翼負荷が過大となるのを効果的に抑制することができ、これにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を効果的に抑制することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記翼角β_{２，ｈｕｂ}及び前記翼角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}≧５°を満たす。

上記（３）の構成によれば、シュラウド側端におけるバックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を、ハブ側端におけるバックワード角β_{２，ｈｕｂ}よりも５°以上大きくしたので、シュラウド側における上述の減速比をハブ側の減速比に近づけやすくなり、シュラウド側において翼負荷が過大となるのをより効果的に抑制することができる。これにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生をより効果的に抑制することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記翼の前記ハブ側端における９０％無次元子午面長位置での翼角をβ_{９０％，ｈｕｂ}としたとき、前記翼角β_{２，ｈｕｂ}及び前記β_{９０％，ｈｕｂ}は、｜β_{９０％，ｈｕｂ}−β_{２，ｈｕｂ}｜≦１０°を満たす。

（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）の何れかの構成において、
前記翼の前記シュラウド側端における９０％無次元子午面長位置での翼角をβ_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記翼角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}及び前記β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}は、｜β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}｜≦１０°を満たす。

翼の後縁付近（即ち、後縁よりも少し前縁側の位置から後縁にかけての位置範囲）で翼角を急激に変化させると、この位置において流れが翼に沿わなくなり、上記（１）の構成より得られる効果、すなわち、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制するとの効果が得られにくくなる可能性がある。
この点、上記（４）又は（５）の構成によれば、翼の９０％無次元子午面長位置の翼角β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}と、バックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}との差を１０度以下にしたので、翼の後縁付近における翼角の変化が比較的緩やかとなる。これにより、上記（１）の構成より得られる効果、すなわち、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制するとの効果が十分に得られやすくなる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
前記翼の後縁位置における翼角は、前記翼のシュラウド側端から前記翼のハブ側端まで単調減少する。

翼における流体の減速比は、翼の前縁の位置における径方向位置におよそ依存するため、径方向にて最も外側のシュラウド側端で最も大きく、ハブ側に向かうにつれて徐々に小さくなる傾向となる。この点、上記（６）の構成によれば、シュラウド側端からハブ側端に至るまでバックワード角が単調減少するようにしたので、シュラウド側における上述の減速比を効果的に低減することができ、これにより、シュラウド側において翼負荷が過大となるのを効果的に抑制することができる。よって、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生をより効果的に抑制することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
前記インペラの中心軸と前記翼の後縁の前記ハブ側端との距離をＲ_{２，ｈｕｂ}とし、前記中心軸と前記翼の前記後縁の前記シュラウド側端との距離をＲ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記距離Ｒ_{２，ｈｕｂ}及び前記距離Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、Ｒ_{２，ｈｕｂ}＜Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を満たす。

上記（１）の構成のようにバックワード角に分布を持たせることで、翼の後縁における流体の絶対速度がハブ側とシュラウド側とで差が生じることとなり、これにより混合損失が生じ得る。この点、上記（７）の構成によれば、翼の後縁のシュラウド側がハブ側よりも径方向外側に位置するようにしたので、シュラウド側における翼の周速を相対的に大きくすることができ、これにより、シュラウド側とハブ側との間での流体の絶対速度の差を低減することができる。よって、インペラ出口における流体の絶対速度の差に起因する混合損失を抑制することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記インペラの子午面上において、前記翼の後縁の前記シュラウド側端と前記ハブ側端とを結んだ直線が前記インペラの軸方向に対してなす角度が６０°以下である。

上記（８）の構成によれば、上述の角度を６０度以下にしたので、翼の後縁におけるハブ側端とシュラウド側端の径方向位置の差が過度に大きくないので、翼に生じる応力が大きくなるのを抑制することができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（７）又は（８）の構成において、
前記ハブ側端における前記インペラの外径をＤ_{２，ｈｕｂ}とし、前記シュラウド側端における前記インペラの外径をＤ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記インペラの子午面上において、前記後縁における前記シュラウド側端の位置を含む軸方向範囲内の第１領域における前記インペラの外径Ｄは、Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−０．０１×Ｄ_{２，ｈｕｂ}≦Ｄ≦Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}＋０．０１×Ｄ_{２，ｈｕｂ}を満たす。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（７）乃至（９）の何れかの構成において、
前記インペラの子午面上において、前記後縁における前記シュラウド側端の位置を含む軸方向範囲内の第１領域における前記後縁の接線方向が前記インペラの軸方向に対してなす角度φが５度以下である。

遠心圧縮機の作動条件によっては（例えば低流速条件等）、シュラウド側において逆流が生じやすくなる場合がある。この点、上記（９）又は（１０）の構成では、インペラ外径が比較的大きいシュラウド側端を含み、かつ、インペラの外径Ｄが大きく変わらない第１領域を翼のシュラウド側に設けたので、この第１領域において、インペラ周速を比較的大きくすることができ、これによりシュラウド側にて生じ得る逆流を効果的に抑制することができる。よって、上記（９）又は（１０）の構成によれば、シュラウド側にて生じ得る逆流を抑制しながら、上記（７）で述べたように、インペラ出口における流体の絶対速度の差に起因する混合損失を抑制することができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（９）又は（１０）の構成において、
前記インペラの子午面上において、前記軸方向における前記翼の後縁位置での前記シュラウド側端と前記後縁位置での前記ハブ側端との間の長さをｂ_２とし、前記第１領域の前記軸方向の長さをｂ_{ｃｏｎｓｔ}としたとき、前記長さｂ_２及び前記長さｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≦０．５×ｂ_２を満たす。

上記（１１）の構成によれば、インペラの外径Ｄが大きく変わらない第１領域の軸方向長さを、翼の後縁の軸方向長さの５０％以下としたので、翼の強度を適切に維持しながら、インペラ出口における流体の絶対速度の差に起因する混合損失を効果的に抑制することができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（９）乃至（１１）の何れかの構成において、
前記インペラの子午面上において、前記第１領域における前記翼の前記後縁での翼角の最大値β_{２，Ｒ１−ｍａｘ}と最小値β_{２，Ｒ１−ｍｉｎ}との比β_{２，Ｒ１−ｍａｘ}／β_{２，Ｒ１−ｍｉｎ}は、前記後縁における前記第１領域よりも前記ハブ側端寄りの第２領域における前記翼の前記後縁での翼角の最大値β_{２，Ｒ２−ｍａｘ}と最小値β_{２，Ｒ２−ｍｉｎ}との比β_{２，Ｒ２−ｍａｘ}／β_{２，Ｒ２−ｍｉｎ}よりも小さい。

上記（１２）の構成によれば、インペラの外径Ｄが大きく変わらない第１領域において、バックワード角を大きく変化させないようにしたので、翼の強度を適切に維持しながら、インペラ出口における混合損失の抑制と、シュラウド側における翼負荷過大の抑制とを両立することができる。

（１３）本発明の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機は、
上記（１）乃至（１２）の何れか一項に記載のインペラと、
前記インペラを収容するハウジングと、
を備える。

上記（１３）の構成によれば、翼の後縁における翼角（バックワード角）が、ハブ側に比べてシュラウド側のほうが大きいので、翼の後縁位置でのシュラウド側での流体の相対速度がハブ側に対して大きくなる。よって、シュラウド側における上述の減速比をハブ側の減速比に近づけることができ、シュラウド側において翼負荷が過大となるのを抑制することができる。これにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制することができ、このため、圧縮機の性能を向上させることができる。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、
前記遠心圧縮機は、前記インペラを単一のインペラとして備える単段圧縮機である。

上記（１４）の構成によれば、単一のインペラを備える単段圧縮機において、単一のインペラの翼の形状を上記（１）で特定した形状とすることにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制することができ、このため、圧縮機の性能を向上させることができる。

（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係るターボチャージャは、
上記（１３）又は（１４）に記載の遠心圧縮機と、
前記遠心圧縮機を駆動するように構成されたタービンと、
を備える。

上記（１５）の構成によれば、翼の後縁における翼角（バックワード角）が、ハブ側に比べてシュラウド側のほうが大きいので、翼の後縁位置でのシュラウド側での流体の相対速度がハブ側に対して大きくなる。よって、シュラウド側における上述の減速比をハブ側の減速比に近づけることができ、シュラウド側において翼負荷が過大となるのを抑制することができる。これにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制することができ、このため、圧縮機の性能を向上させることができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、遠心圧縮機の性能を向上可能な遠心圧縮機のインペラ、遠心圧縮機及びターボチャージャが提供される。

一実施形態に係るターボチャージャの概略断面図である。 一実施形態に係るインペラの子午面断面を示す概略図である。 一実施形態に係るインペラの翼の等スパン断面の模式図であり、（ａ）はハブ側端部における等スパン断面の模式図であり、（ｂ）は、シュラウド側端部における等スパン断面の模式図である。 一実施形態に係るインペラの模式的な子午面断面図である。 一実施形態に係るインペラを軸方向から視た模式図である。 翼の後縁の位置におけるスパン方向での流体の径方向流速の分布の一例を示すグラフである。 一実施形態に係る翼のバックワード角のスパン方向における分布を示すグラフである。 一実施形態に係る翼の翼角の無次元子午面長位置における分布を示すグラフである。 一実施形態に係るインペラの後縁近傍を示す模式的な子午面断面図である。 一実施形態に係るインペラの後縁近傍を示す模式的な子午面断面図である。 一実施形態に係るインペラの後縁近傍を示す模式的な子午面断面図である。 一実施形態に係るインペラの翼の等スパン断面の模式図であり、（ａ）はハブ側端部における等スパン断面の模式図であり、（ｂ）は、シュラウド側端部における等スパン断面の模式図である。 一実施形態に係る翼のバックワード角のスパン方向における分布を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

まず、図１を参照して、一実施形態に係るインペラを含む遠心圧縮機を備えたターボチャージャについて説明する。図１は、一実施形態に係るターボチャージャの概略断面図である。同図に示すように、ターボチャージャ１は、コンプレッサインペラ５を備えた遠心圧縮機２を備えている。ターボチャージャ１は、回転シャフト４と、回転シャフト４の一端部に設けられるコンプレッサインペラ５（インペラ５）と、回転シャフト４の他端部に設けられるタービンインペラ８と、回転シャフト４を回転可能に指示する軸受２４と、を備えている。軸受２４は、回転シャフト４の軸方向において、コンプレッサインペラ５と、タービンインペラ８との間に位置している。

コンプレッサインペラ５は、ハブ６と、ハブ６の周囲に設けられる複数の翼７を含む。タービンインペラ８は、ハブ１１と、ハブ１１の周囲に設けられる複数の翼９を含む。回転シャフト４、コンプレッサインペラ５及びタービンインペラ８は、共通の中心軸Ｏを有している。

また、ターボチャージャ１は、コンプレッサインペラ５を囲うコンプレッサハウジング１０と、タービンインペラ８を囲うタービンハウジング１２と、回転シャフト４の軸方向において、コンプレッサハウジング１０とタービンハウジング１２との間に位置する軸受ハウジング１４と、を備えている。コンプレッサハウジング１０と軸受ハウジング１４、及び、タービンハウジング１２と軸受ハウジング１４は、それぞれ、ボルト（不図示）で締結されていてもよい。

コンプレッサハウジング１０は、軸方向におけるターボチャージャ１の一端部において軸方向外側に向かって開口する空気入口１６を有するとともに、コンプレッサインペラ５の径方向外側に位置する環状流路１８を形成している。
また、タービンハウジング１２は、軸方向におけるターボチャージャ１の他端部において軸方向外側に向かって開口する排ガス出口２０を有するとともに、タービンインペラ８の径方向外側に位置する環状流路２２を形成している。

上述の構成を有するターボチャージャ１は、例えば、以下のように動作する。
空気入口１６を介してコンプレッサインペラ５に空気が流入し、回転シャフト４とともに回転するコンプレッサインペラ５によってこの空気が圧縮される。このようにして生成した圧縮空気は、コンプレッサインペラ５の径方向外側に形成された環状流路１８を介してターボチャージャ１から一旦排出され、燃焼機関（不図示）に供給される。

燃焼機関では、上述の圧縮空気とともに燃料が燃焼され、この燃焼反応により燃焼ガスが生成される。燃焼ガスは、燃焼機関から排出される排ガスとして、タービンインペラ８の径方向外側に形成された環状流路２２を介してタービンインペラ８に流入する。このように流入した排ガスの流れによってタービンインペラ８に回転力が付与され、これにより回転シャフト４が駆動される。タービンで仕事を終えた排ガスは、排ガス出口２０を介して、ターボチャージャ１から排出されるようになっている。

次に、幾つかの実施形態に係るコンプレッサインペラ５（インペラ５）についてより具体的に説明する。

図２は、一実施形態に係るインペラ５の子午面断面を示す概略図である。図３は、一実施形態に係るインペラ５の翼７の等スパン断面（スパン方向位置が等しい位置での断面）の模式図であり、（ａ）はハブ側端部における等スパン断面の模式図であり、（ｂ）は、シュラウド側端部における等スパン断面の模式図である。なお、図３においては、翼７のハブ側端３０における外径Ｄ_{２，ｈｕｂ}と、翼７のシュラウド側端３２における外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とは等しい。

図２に示すように、インペラ５のハブ６の周囲に設けられた翼７は、インペラ５に流れ込む流体の流れ方向における最も上流側に位置する前縁２６と、最も下流側に位置する後縁２８との間において、ハブ側端３０とシュラウド側端（先端）３２との間をスパン方向に沿って延在している。ハブ側端３０は、翼７のうち、ハブ６との接続位置に相当する。
シュラウド側端３２は、ハブ側端３０と反対側に位置する端であり、コンプレッサハウジング１０（図１参照）に隣接して位置する。

本明細書において、スパン方向とは、各無次元子午面長位置におけるハブ側端３０とシュラウド側端３２を結ぶ方向である。

また、本明細書において、無次元子午面長位置とは、あるスパン方向位置（例えばハブ側端３０の位置、シュラウド側端３２の位置、又はハブ側端３０とシュラウド側端３２の中央位置３４等）の子午面上における位置を、前縁２６の位置を０％とし、後縁２８の位置を１００％としたときの前縁２６を基準とする相対的な子午面長（子午面上での長さ）で示すものである。例えば、０％無次元子午面長位置とは、子午面における前縁２６の位置を示し、１００％無次元子午面長位置とは、後縁２８の位置を示す。また、９０％無次元子午面長位置とは、前縁２６からの子午面長が、前縁２６から後縁２８までの子午面長の９０％の位置を示す。

図２に示すように、翼７の後縁２８には、シュラウド側端３２の位置Ｐ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}、ハブ側端３０の位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}、及び、中央位置Ｐ_{２，ｍｉｄ}が存在する。

幾つかの実施形態では、翼７の後縁２８において、翼７のスパン方向における中央位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}よりもシュラウド側（即ちシュラウド側端３２側）の第１位置における翼角は、前記中央位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}よりもハブ側（即ちハブ側端３０側）の第２位置における翼角よりも大きい。

換言すれば、翼７の後縁２８において、中央位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}とハブ側端の位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}との間の第２位置における翼角をβ_２，Ｂとし、中央位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}とシュラウド側端の位置Ｐ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}との間の第１位置における翼角をβ_２，Ａとしたとき、β_２，Ｂ＜β_２，Ａとなる第１位置及び第２位置が存在する。

ここで、翼角βは、等スパン断面（スパン方向位置が等しい位置での断面）の面内における翼７のキャンバラインＬｃと、流路方向（図３の紙面上では径方向と一致）とが成す角度である（図３参照）。
また、本明細書において、後縁２８の位置における翼角βをバックワード角ともいい、β_２と表記することがある。

幾つかの実施形態では、さらに、翼７のハブ側端３０におけるバックワード角β_{２，ｈｕｂ}（図３の（ａ）参照）、及び、翼７のシュラウド側端３２におけるバックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}（図３の（ｂ）参照）は、β_{２，ｈｕｂ}＜β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を満たす。

図３〜図６を参照して、上述の実施形態による効果について説明する。図４は、一実施形態に係るインペラ５の模式的な子午面断面図であり、図５は、一実施形態に係るインペラ５を軸方向から視た模式図である。図６は、翼７の後縁２８の位置におけるスパン方向での流体の径方向流速の分布の一例を示すグラフである。

図４に示すように、遠心圧縮機２において、インペラ５の入口（翼７の前縁２６）における流体の絶対速度はｃ_１であり、インペラ５の出口（翼７の後縁２８）における流体の絶対速度はｃ_２である。

一方、図２や図４からわかるように、翼７の前縁２６においては、ハブ側よりもシュラウド側（先端側）が径方向外側に位置するため、翼７の周速はシュラウド側の方がハブ側に比べて大きくなる。したがって、インペラ５の入口での翼７に対する流体の相対速度ｗ_１は、シュラウド側の相対速度ｗ_{１，ｓｈｒｏｕｄ}のほうが、ハブ側の相対速度ｗ_{１，ｈｕｂ}に比べて大きくなる（図５参照）。

これに対し、翼７の後縁２８は、ハブ側端３０からシュラウド側端（先端）３２まで概ね同じ径方向位置に存在する。このため、ハブ側とシュラウド側とで上述の周速に大きな差はなく、したがって、ハブ側端３０からシュラウド側端３２にかけてバックワード角β_２が一定であれば、インペラ５の出口におけるハブ側の相対速度ｗ_{２，ｈｕｂ}とシュラウド側の相対速度ｗ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}との間に大きな差はない。このため、翼７のシュラウド側における流体の減速比（ｗ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}／ｗ_{１，ｓｈｒｏｕｄ}）はハブ側の減速比（ｗ_{２，ｈｕｂ}／ｗ_{１，ｈｕｂ}）よりも大きくなり、シュラウド側における翼負荷が過大となる傾向がある。このときの後縁２８における流体の径方向流速の分布は、図６のグラフの曲線１０２で示され、ハブ側に比べてシュラウド側にて径方向流速が低くなっており、これは、シュラウド側において流れの剥離や二次流れが生じていることを示している。

この点、上述の実施形態では、翼７の後縁２８における翼角β（バックワード角β_２）が、ハブ側に比べてシュラウド側のほうが大きいので（例えば、β_{２，ｈｕｂ}＜β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}である）、翼７の後縁２８の位置でのシュラウド側での流体の相対速度ｗ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}がハブ側の相対速度ｗ_{２，ｈｕｂ}に対して大きくなる（図３参照）。
なお、これは、シュラウド側の相対速度ｗ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}の径方向成分と、ハブ側の相対速度ｗ_{２，ｈｕｂ}の径方向成分とが基本的には等しいためである。

したがって、上述の実施形態によれば、シュラウド側における減速比（ｗ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}／ｗ_{１，ｓｈｒｏｕｄ}）をハブ側の減速比（ｗ_{２，ｈｕｂ}／ｗ_{１，ｈｕｂ}）に近づけることができ、シュラウド側において翼負荷が過大となるのを抑制することができる。このときの後縁２８における流体の径方向流速の分布は、図６のグラフの曲線１０４で示され、バックワード角β_２が一定の場合の曲線１０２と比べて、シュラウド側における径方向流速の落ち込みが軽減されている。すなわち、シュラウド側における流れの剥離や二次流れが抑制されることが示されている。このように、上述の実施形態によれば、遠心圧縮機２の性能を向上させることができる。

なお、図３において、ハブ側における翼７の外径Ｄ_{２，ｈｕｂ}とシュラウド側における翼７の外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は等しいから、翼７の後縁における周速Ｕ_２は、ハブ側（Ｕ_{ｓ，ｈｕｂ}）とシュラウド側（Ｕ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}）とで等しくなる。したがって、この場合、翼７の後縁２８における流体の絶対速度ｃ_２については、ハブ側の絶対速度ｃ_{２，ｈｕｂ}のほうが、シュラウド側の絶対速度ｃ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}よりも大きくなる。この点について、後述の説明で言及する。

幾つかの実施形態では、シュラウド側端３２におけるバックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とハブ側端３０におけるバックワード角β_{２，ｈｕｂ}との差（β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}）は、５度以上（即ち５°以上）であってもよい。また、幾つかの実施形態では、前記差（β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}）は、１０度以上であってもよく、あるいは、１５度以上であってもよい。

このように、上述のバックワード角の差（β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}）を５度以上、１０度以上、又は、１５度以上とすることにより、シュラウド側における上述の減速比（ｗ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}／ｗ_{１，ｓｈｒｏｕｄ}）をハブ側の減速比（ｗ_{２，ｈｕｂ}／ｗ_{１，ｈｕｂ}）に近づけやすくなり、シュラウド側において翼負荷が過大となるのをより効果的に抑制することができる。これにより、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生をより効果的に抑制することができる。

また、幾つかの実施形態では、シュラウド側端３２におけるバックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とハブ側端３０におけるバックワード角β_{２，ｈｕｂ}との差（β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}）は、４５度以下であってもよく、４０度以下であってもよく、あるいは、３５度以下であってもよい。
シュラウド側とハブ側とでバックワード角の差を大きくしすぎると、翼７の後縁２８で流体の絶対速度ｃ_２（図３参照）の差が大きくなることがあり、この場合、混合損失が生じやすくなる。この点、上述のバックワード角の差（β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}）を４５度以下、４０度以下、又は３５度以下とすることにより、上述の混合損失を低減することができる。

図７は、一実施形態に係る翼７のバックワード角β_２のスパン方向における分布を示すグラフである。幾つかの実施形態では、例えば図７に示すように、翼７のバックワード角β_２は、シュラウド側端３２からハブ側端３０まで単調減少する。

翼７における流体の減速比は、翼７の前縁２６の位置における径方向位置におよそ依存するため、前縁２６における径方向位置が最も外側であるシュラウド側端３２で最も大きく、ハブ側に向かうにつれて徐々に小さくなる傾向となる。この点、上述のように、シュラウド側端３２からハブ側端３０に至るまでバックワード角β_２が単調減少するようにすることで、シュラウド側における上述の減速比を効果的に低減することができ、これにより、シュラウド側において翼負荷が過大となるのを効果的に抑制することができる。よって、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生をより効果的に抑制することができる。

図８は、一実施形態に係る翼７の翼角の無次元子午面長位置における分布を示すグラフである。図８中、曲線１０６は、ハブ側端３０における翼角の分布を示し、曲線１０８は、スパン方向における中央位置３４における翼角の分布を示し、曲線１１０は、シュラウド側端３２における翼角の分布を示す。

幾つかの実施形態では、子午面長における後縁２８の近傍の位置において、翼角βは急激に変化しない。

より具体的には、幾つかの実施形態では、９０％無次元子午面長位置でのハブ側端３０における翼角β_{９０％，ｈｕｂ}と、ハブ側端３０におけるバックワード角β_{２，ｈｕｂ}（即ち１００％無次元子午面長位置でのハブ側端３０における翼角）との差の絶対値｜β_{９０％，ｈｕｂ}−β_{２，ｈｕｂ}｜（図８の曲線１０６を参照）は、１０度以下、又は５度以下である。

また、幾つかの実施形態では、９０％無次元子午面長位置でのシュラウド側端３２における翼角β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}と、シュラウド側端３２におけるバックワード角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}（即ち１００％無次元子午面長位置でのシュラウド側端３２における翼角）との差の絶対値｜β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}｜（図８の曲線１１０を参照）は、１０度以下、又は５度以下である。

また、幾つかの実施形態では、９０％無次元子午面長位置での中央位置３４における翼角β_{９０％，ｍｉｄ}と、中央位置３４におけるバックワード角β_{２，ｍｉｄ}（即ち１００％無次元子午面長位置での中央位置３４における翼角）との差の絶対値｜β_{９０％，ｍｉｄ}−β_{２，ｍｉｄ}｜（図８の曲線１０８を参照）は、１０度以下、又は５度以下である。

また、幾つかの実施形態では、任意のスパン方向位置での９０％無次元子午面長位置での翼角β_{９０％，＊}と、同じスパン方向位置でのバックワード角β_２，＊（即ち、該スパン方向位置での１００％無次元子午面長位置での翼角）との差の絶対値｜β_{９０％，＊}−β_２，＊｜は、１０度以下、又は５度以下である。

翼７の後縁２８付近（即ち、後縁２８よりも少し前縁２６側の位置から後縁２８にかけての位置範囲）で翼角βを急激に変化させると、この位置範囲において流れが翼７に沿わなくなり、バックワード角β_２をシュラウド側で比較的大きくすることにより得られる効果、すなわち、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制するとの効果が得られにくくなる可能性がある。

この点、上述の実施形態によれば、特定のスパン方向位置（例えば、ハブ側端３０やシュラウド側端３２の位置等）において、翼７の９０％無次元子午面長位置の翼角βと、バックワード角β_２との差を１０度以下にしたので、翼７の後縁２８付近における翼角βの変化が比較的緩やかとなる。これにより、バックワード角β_２をシュラウド側で比較的大きくすることにより得られる効果、すなわち、翼負荷過大に伴う流れの剥離や二次流れの発生を抑制するとの効果が十分に得られやすくなる。

図９〜図１１は、それぞれ、一実施形態に係るインペラ５の翼７の後縁２８近傍を示す模式的な子午面断面図である。図１２は、一実施形態に係るインペラ５の翼７の等スパン断面の模式図であり、（ａ）はハブ側端部における等スパン断面の模式図であり、（ｂ）は、シュラウド側端部における等スパン断面の模式図である。

図９〜図１２におけるＲ_{２，ｈｕｂ}は、翼７のハブ側端３０と、中心軸Ｏとの径方向距離であり、Ｄ_{２，ｈｕｂ}は、翼７のハブ側端３０における外径である。即ち、Ｄ_{２，ｈｕｂ}＝２×Ｒ_{２，ｈｕｂ}が成り立つ。
また、図９〜図１２におけるＲ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、翼７のシュラウド側端３２と、中心軸Ｏとの径方向距離であり、Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、翼７のシュラウド側端３２における外径である。即ち、Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}＝２×Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}が成り立つ。
なお、図１２においては、翼７のハブ側端３０における外径Ｄ_{２，ｈｕｂ}よりも、翼７のシュラウド側端３２における外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}の方が大きい。

幾つかの実施形態では、例えば図９〜図１１に示すように、インペラ５の中心軸Ｏと翼７の後縁２８のハブ側端３０との距離Ｒ_{２，ｈｕｂ}と、インペラ５の中心軸Ｏと翼７の後縁２８のシュラウド側端３２との距離Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とは、Ｒ_{２，ｈｕｂ}＜Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を満たす。即ち、子午面上において、翼７の後縁２８におけるハブ側端３０の位置Ｐ_{２，ｈｕｂ}とシュラウド側端３２の位置Ｐ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とを結ぶ直線は、インペラ５の軸方向に対して傾斜している（即ち、子午面上において、Ｐ_{２，ｈｕｂ}とＰ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とを結ぶ直線と、インペラ５の軸方向とのなす角度θ（図９〜図１１参照）は０度よりも大きい）。

図３を参照して説明したように、ハブ側における翼７の外径Ｄ_{２，ｈｕｂ}とシュラウド側における翼７の外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は等しい場合、インペラ５の翼７においてバックワード角に分布を持たせることで、ハブ側とシュラウド側とで翼７の後縁２８における流体の絶対速度ｃ_２の差が生じることとなる。より具体的には、ハブ側における翼７の外径Ｄ_{２，ｈｕｂ}とシュラウド側における翼７の外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}とが等しいとき、翼７の後縁２８における流体の絶対速度ｃ_２については、ハブ側の絶対速度ｃ_{２，ｈｕｂ}のほうが、シュラウド側の絶対速度ｃ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}よりも大きくなる。このように、後縁２８近傍において流体の絶対速度が一様でないと、混合損失が生じ得る。

この点、上述の実施形態によれば、翼７の後縁２８のシュラウド側がハブ側よりも径方向外側に位置するようにしたので（即ち、翼７のシュラウド側の外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}をハブ側の外径Ｄ_{２，ｈｕｂ}よりも大きくしたので）、シュラウド側とハブ側とで外径が等しい場合（図３参照）に比べて、シュラウド側における翼７の後縁２８の周速Ｕ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を相対的に大きくすることができるとともに、したがって、図１２に示すように、シュラウド側における流体の絶対速度ｃ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を相対的に大きくすることができる。

これにより、翼７の後縁２８近傍でのシュラウド側における流体の絶対速度ｃ２，ｓｈｒｏｕｄと、ハブ側における絶対速度ｃ２，ｈｕｂの差を低減することができ、インペラ５の出口における流体の絶対速度ｃ_２の差に起因する混合損失を抑制することができる。

幾つかの実施形態では、インペラ５の中心軸Ｏと翼７の後縁２８との距離Ｒ_２は、シュラウド側端３２からハブ側端３０にかけて単調減少していてもよい。このような形状とすることで、後縁２８における流体の絶対速度ｃ_２を一様にしやすく、混合損失をより効果的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、インペラ５の子午面上において、翼７の後縁２８のシュラウド側端３２とハブ側端３０とを結んだ直線がインペラ５の軸方向に対してなす角度θ（図９〜図１１参照）が１０°以上であってもよい。

この場合、後縁２８における流体の絶対速度ｃ_２を一様にする効果がより得られやすくなり、混合損失をより効果的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、上述の角度θが６０度以下又は４５度以下であってもよい。

この場合、翼７の後縁２８におけるハブ側端３０とシュラウド側端３２の径方向位置の差が過度に大きくならないので、翼７に生じる応力が大きくなるのを抑制することができる。

一実施形態では、上述の角度θが１０度以上４５度以下であってもよい。この場合、翼７に生じる応力が大きくなるのを抑制しながら、後縁２８における流体の絶対速度ｃ_２を一様にしやすくすることができる。

幾つかの実施形態では、インペラ５の子午面上において、翼７の後縁２８におけるシュラウド側端３２の位置Ｐ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を含む軸方向範囲内の第１領域４２（図１０及び図１１参照）におけるインペラ５の外径Ｄは、Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−０．０１×Ｄ_{２，ｈｕｂ}≦Ｄ≦Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}＋０．０１×Ｄ_{２，ｈｕｂ}を満たす。即ち、第１領域４２内において、インペラの外径Ｄは、シュラウド側の外径Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}との差が小さく、外径がほぼ一定である。

また、幾つかの実施形態では、インペラ５の子午面上において、上述の第１領域４２における後縁２８の接線Ｌ_ｔａｎ（図１０及び図１１参照）の方向がインペラ５の軸方向に対してなす角度φが５度以下である。即ち、第１領域４２内において、上述の接線Ｌ_ｔａｎは軸方向とほぼ平行であり、インペラの外径Ｄはほぼ一定である。
なお、図１０及び図１１においては、角度φはほとんどゼロである。

遠心圧縮機の作動条件によっては（例えば低流速条件等）、シュラウド側において逆流が生じやすくなる場合がある。この点、上述の実施形態では、インペラ５の外径Ｄが比較的大きいシュラウド側端３２を含み、かつ、インペラ５の外径Ｄが大きく変わらない第１領域４２を翼のシュラウド側に設けたので、この第１領域４２において、インペラ周速を比較的大きくすることができ、これによりシュラウド側にて生じ得る逆流を効果的に抑制することができる。よって、上述の実施形態によれば、シュラウド側にて生じ得る逆流を抑制しながら、上述したように、インペラ５の出口における流体の絶対速度の差に起因する混合損失を抑制することができる。

幾つかの実施形態では、インペラ５の子午面上において、軸方向における後縁２８の位置でのシュラウド側端３２とハブ側端３０との間の長さをｂ_２とし、第１領域４２の軸方向における長さをｂ_{ｃｏｎｓｔ}としたとき（図１０及び図１１参照）、ｂ_２及びｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≧０．１×ｂ_２を満たす。あるいは、幾つかの実施形態では、ｂ_２及びｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≧０．２×ｂ_２を満たす。

この場合、第１領域４２の軸方向範囲が十分広いので、シュラウド側とハブ側との間での流体の絶対速度ｃ_２の差をより効果的に低減することができる。よって、インペラ５の出口における流体の絶対速度ｃ_２の差に起因する混合損失を効果的に抑制することができる。

また、幾つかの実施形態では、上述のｂ_２及びｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≦０．５×ｂ_２を満たす。あるいは、幾つかの実施形態では、ｂ_２及びｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≦０．３×ｂ_２を満たす。

上述の実施形態によれば、インペラ５の外径Ｄが大きく変わらない第１領域４２の軸方向長さｂ_{ｃｏｎｓｔ}を、翼７の後縁２８の軸方向長さｂ_２の５０％以下又は３０％以下としたので、翼７の強度を適切に維持しながら、インペラ５の出口における流体の絶対速度ｃ_２の差に起因する混合損失を効果的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、ｂ_２及びｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、０．１×ｂ_２≦ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≦０．３×ｂ_２を満たしていてもよい。

図１３は、一実施形態に係る翼７のバックワード角β_２のスパン方向における分布を示すグラフである。
幾つかの実施形態では、インペラ５の子午面上において、第１領域４２における翼７のバックワード角の最大値β_{２，Ｒ１−ｍａｘ}と最小値β_{２，Ｒ１−ｍｉｎ}との比β_{２，Ｒ１−ｍａｘ}／β_{２，Ｒ１−ｍｉｎ}は、翼７の後縁２８における第１領域４２よりもハブ側端３０寄りの第２領域４４（図１０及び図１１参照）におけるバックワード角の最大値β_{２，Ｒ２−ｍａｘ}と最小値β_{２，Ｒ２−ｍｉｎ}との比β_{２，Ｒ２−ｍａｘ}／β_{２，Ｒ２−ｍｉｎ}よりも小さい。
この場合、例えば図１３に示すように、比較的シュラウド側の第１領域４２では、比較的ハブ側の第２領域４４に比べて、バックワード角β_２の変化率が小さい。

上述の実施形態によれば、インペラ５の外径Ｄが大きく変わらない第１領域４２において、バックワード角β_２を大きく変化させないようにしたので、翼７の強度を適切に維持しながら、インペラ５の出口における混合損失の抑制と、シュラウド側における翼負荷過大の抑制とを両立することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１３に示すように、横軸を後縁２８におけるスパン方向位置とし、縦軸をバックワード角とするグラフにおいて、上述のスパン方向位置とバックワード角β_２との関係を示す曲線は、上に凸の形状を有する。

この場合、スパン方向に対して、バックワード角を直線的に変化させる場合に比べて、バックワード角β_２が比較的大きいスパン方向領域が増えるので、インペラ５の出口における混合損失及びシュラウド側における翼負荷過大をより効果的に抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ ターボチャージャ
２ 遠心圧縮機
４ 回転シャフト
５ コンプレッサインペラ（インペラ）
６ ハブ
７ 翼
８ タービンインペラ
９ 翼
１０ コンプレッサハウジング
１１ ハブ
１２ タービンハウジング
１４ 軸受ハウジング
１６ 空気入口
１８ 環状流路
２０ 排ガス出口
２２ 環状流路
２４ 軸受
２６ 前縁
２８ 後縁
３０ ハブ側端
３２ シュラウド側端
３４ 中央位置
３８ 後縁
４２ 第１領域
４４ 第２領域
Ｌｔａｎ 接線
Ｏ 中心軸
Ｕ_２ 周速
ｃ_２ 絶対速度
ｗ_１ インペラ入口の相対速度
ｗ_２ インペラ出口の相対速度
β_２ バックワード角

Claims (15)

1. ハブの周りに設けられた複数の翼を備え、
   前記翼の後縁において、前記翼のスパン方向における中央位置よりもシュラウド側の第１位置における翼角は、前記中央位置よりもハブ側の第２位置における翼角よりも大きい
   遠心圧縮機のインペラ。
2. 前記翼のハブ側端における後縁位置での翼角をβ_{２，ｈｕｂ}とし、前記翼のシュラウド側端における後縁位置での翼角をβ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記翼角β_{２，ｈｕｂ}及び前記翼角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、β_{２，ｈｕｂ}＜β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を満たす
   請求項１に記載の遠心圧縮機のインペラ。
3. 前記翼角β_{２，ｈｕｂ}及び前記翼角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｈｕｂ}≧５°を満たす
   請求項２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
4. 前記翼の前記ハブ側端における９０％無次元子午面長位置での翼角をβ_{９０％，ｈｕｂ}としたとき、前記翼角β_{２，ｈｕｂ}及び前記β_{９０％，ｈｕｂ}は、｜β_{９０％，ｈｕｂ}−β_{２，ｈｕｂ}｜≦１０°を満たす
   請求項２又は３に記載の遠心圧縮機のインペラ。
5. 前記翼の前記シュラウド側端における９０％無次元子午面長位置での翼角をβ_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記翼角β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}及び前記β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}は、｜β_{９０％，ｓｈｒｏｕｄ}−β_{２，ｓｈｒｏｕｄ}｜≦１０°を満たす
   請求項２乃至４の何れか一項に記載の遠心圧縮機のインペラ。
6. 前記翼の後縁位置における翼角は、前記翼のシュラウド側端から前記翼のハブ側端まで単調減少する
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の遠心圧縮機のインペラ。
7. 前記インペラの中心軸と前記翼の後縁の前記ハブ側端との距離をＲ_{２，ｈｕｂ}とし、前記中心軸と前記翼の前記後縁の前記シュラウド側端との距離をＲ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記距離Ｒ_{２，ｈｕｂ}及び前記距離Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}は、Ｒ_{２，ｈｕｂ}＜Ｒ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}を満たす
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の遠心圧縮機のインペラ。
8. 前記インペラの子午面上において、前記翼の後縁の前記シュラウド側端と前記ハブ側端とを結んだ直線が前記インペラの軸方向に対してなす角度が６０°以下である
   請求項７に記載の遠心圧縮機のインペラ。
9. 前記ハブ側端における前記インペラの外径をＤ_{２，ｈｕｂ}とし、前記シュラウド側端における前記インペラの外径をＤ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}としたとき、前記インペラの子午面上において、前記後縁における前記シュラウド側端の位置を含む軸方向範囲内の第１領域における前記インペラの外径Ｄは、Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}−０．０１×Ｄ_{２，ｈｕｂ}≦Ｄ≦Ｄ_{２，ｓｈｒｏｕｄ}＋０．０１×Ｄ_{２，ｈｕｂ}を満たす
   請求項７又は８に記載の遠心圧縮機のインペラ。
10. 前記インペラの子午面上において、前記後縁における前記シュラウド側端の位置を含む軸方向範囲内の第１領域における前記後縁の接線方向が前記インペラの軸方向に対してなす角度φが５度以下である
    請求項７乃至９の何れか一項に記載の遠心圧縮機のインペラ。
11. 前記インペラの子午面上において、前記軸方向における前記翼の後縁位置での前記シュラウド側端と前記後縁位置での前記ハブ側端との間の長さをｂ_２とし、前記第１領域の前記軸方向の長さをｂ_{ｃｏｎｓｔ}としたとき、前記長さｂ_２及び前記長さｂ_{ｃｏｎｓｔ}は、ｂ_{ｃｏｎｓｔ}≦０．５×ｂ_２を満たす
    請求項９又は１０に記載の遠心圧縮機のインペラ。
12. 前記インペラの子午面上において、前記第１領域における前記翼の前記後縁での翼角の最大値β_{２，Ｒ１−ｍａｘ}と最小値β_{２，Ｒ１−ｍｉｎ}との比β_{２，Ｒ１−ｍａｘ}／β_{２，Ｒ１−ｍｉｎ}は、前記後縁における前記第１領域よりも前記ハブ側端寄りの第２領域における前記翼の前記後縁での翼角の最大値β_{２，Ｒ２−ｍａｘ}と最小値β_{２，Ｒ２−ｍｉｎ}との比β_{２，Ｒ２−ｍａｘ}／β_{２，Ｒ２−ｍｉｎ}よりも小さい
    請求項９乃至１１の何れか一項に記載の遠心圧縮機のインペラ。
13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載のインペラと、
    前記インペラを収容するハウジングと、
    を備える遠心圧縮機。
14. 前記インペラを単一のインペラとして備える単段圧縮機である
    請求項１３に記載の遠心圧縮機。
15. 請求項１３又は１４に記載の遠心圧縮機と、
    前記遠心圧縮機を駆動するように構成されたタービンと、
    を備えるターボチャージャ。

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