JP2024071544A - 遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】低重量で圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより効率を向上可能な遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機を提供する。【解決手段】ハブと、ハブのハブ面上に設けられた少なくとも１つの翼と、を備える遠心圧縮機のインペラであって、少なくとも１つの翼の後縁のハブ側端は、ハブの外周部よりも径方向外側に位置し、且つ、ハブのハブ面を径方向外側に延長した第１ライン、又はハブの背面を径方向外側に延長した第２ライン、のいずれか一方のライン上に位置する。【選択図】図２

Description

本開示は、遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機に関する。

特許文献１には、ターボ機械が有する遠心圧縮機について、２次流れを抑制してターボ機械の性能を向上させることを目的とした構成が開示されている。

この構成では、羽根車は、ハブ板と、このハブ板の一方の表面側に周方向に間隔をおいて配置した複数の羽根とを有する。複数の羽根は、ハブ板と羽根とが直交し直線要素で構成された羽根を有する基準羽根車における各羽根の翼スパン高さ方向の複数の翼断面を曲線要素の羽根となるように翼スパン高さ方向に積層して形成された形状を有している。翼断面の翼スパン高さ方向の積層においては、この羽根のハブ板側端および反ハブ板側端の少なくとも一方の端面からスパン中間部に向かうにつれ翼断面に付与するタンジェンシャルリーンおよびスイープの量を増大させる。

特許第５７３０６４９号公報

ところで、遠心圧縮機において、インペラの外径を小さくすればインペラの重量を低減してインペラのイナーシャを低減することができる。例えば遠心圧縮機がターボチャージャに用いられる場合、インペラのイナーシャが低減することにより、ターボチャージャのレスポンスを向上することができる。しかしながら、遠心圧縮機では、インペラの外径を小さくすると圧力比は低下する傾向にあるため、低重量のインペラで圧力比の低下を抑制することは容易ではない。

また、遠心圧縮機では、インペラの回転により圧縮された空気の一部がインペラの出口からインペラの背面とハウジングとのクリアランスに流れるクリアランスフローが発生する。このクリアランスフローが増大すると遠心圧縮機の効率が低下してしまう。

上述した特許文献１には、遠心圧縮機におけるこれらの課題を解決するための知見は開示されていない。

上述の事情に鑑みて、本開示は、低重量で圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより効率を向上可能な遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示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、
ハブと、前記ハブのハブ面上に設けられた少なくとも１つの翼と、を備える遠心圧縮機のインペラであって、
前記少なくとも１つの翼の後縁のハブ側端は、
前記ハブの外周部よりも径方向外側に位置し、且つ、
前記ハブの前記ハブ面を径方向外側に延長した第１ライン、又は前記ハブの背面を径方向外側に延長した第２ライン、のいずれか一方のライン上に位置する。

本開示によれば、低重量で圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより効率を向上可能な遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機が提供される。

一実施形態に係るターボチャージャ２の遠心圧縮機４の軸線方向に沿った概略断面図である。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ａ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｂ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｃ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｄ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｅ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｆ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｇ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｈ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｉ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｊ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｋ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｌ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｍ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｎ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｏ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｐ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｑ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。 図２に示した遠心圧縮機４（４Ａ）の部分拡大図である。

以下、添付図面を参照して本開示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、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。
例えば、「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。
例えば、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。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「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。

図１は、一実施形態に係るターボチャージャ２の遠心圧縮機４の軸線方向に沿った概略断面図である。
図１に示すように、遠心圧縮機４は、インペラ６と、インペラ６を収容するケーシング７と、インペラ６を軸支する不図示の軸受を収容するハウジング１０とを備える。

インペラ６は、ハブ１２と、ハブ１２のハブ面１３上に設けられた少なくとも１つの翼１５とを含む。本実施形態では、インペラ６は、インペラ６の周方向に間隔を空けてハブ面１３上に設けられた複数の翼１５を含む。ここで、ハブ面１３とは、ハブ１２のうちケーシング７と対向する面であって、翼１５に沿って凹状に滑らかに湾曲した湾曲面を意味する。以下、インペラ６の周方向を単に「周方向」と記載し、インペラ６の軸線方向（インペラ６の回転軸線に沿った方向）を単に「軸線方向」と記載し、インペラ６の径方向を単に「径方向」と記載することとする。

ケーシング７は、インペラ６の複数の翼１５を囲繞するシュラウド部８と、インペラ６の外周側にスクロール流路２０を形成するスクロール部９とを含む。

インペラ６とシュラウド部８との間には空気流路１８が形成される。遠心圧縮機４の空気入口５から空気流路１８に流入した空気（流体）は、インペラ６により圧縮されて、空気流路１８の下流側のディフューザ流路１９を通ってスクロール流路２０へ流れる。インペラ６によって圧縮された空気が流れるディフューザ流路１９は、ケーシング７のシュラウド側壁面５０とハウジング１０のハブ側壁面２６とによって画定される。インペラ６のハブ１２とハウジング１０との間にはクリアランス２２が形成されている。

図１に示すように、翼１５の後縁１６におけるシュラウド部８に最も近い位置を後縁１６のシュラウド側端１６ａ、翼１５の後縁１６におけるハブ１２に最も近い位置を後縁１６のハブ側端１６ｂとすると、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅよりも径方向外側に位置する。図示する形態では、後縁１６の全体がハブ１２の外周部１２ｅよりも径方向外側に位置する。ここで、ハブ１２の外周部１２ｅとは、ハブ１２のうち径方向における外側の端部、すなわち、ハブ１２のハブ面１３とハブ１２の背面１４とを接続する部分を意味する。

図２は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ａ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。

図２に示すように、ハブ１２のハブ面１３を径方向外側に延長したラインを第１ラインＬ１とすると、後縁１６のハブ側端１６ｂは、第１ラインＬ１上に位置する。図２に示す形態では、第１ラインＬ１は、ハブ面１３の外周端１３ａから径方向外側に向かって延在する、ハブ面１３の接線方向に沿った直線状の仮想のラインである。

翼１５は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ１２の外周部１２ｅとを接続する翼根外周部２４を含む。図示する例示的形態では、翼根外周部２４は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ面１３の外周端１３ａとを接続するように第１ラインＬ１に沿って延在している。また、後縁１６は、軸線方向に沿って形成されており、軸線方向に平行に延在している。

ハウジング１０は、翼根外周部２４と対向するハブ側壁面２６と、インペラ６の背面１４と対向する背面側壁面２８と、ハブ側壁面２６と背面側壁面２８とを接続するように軸線方向に沿って延在する段差面３０とを含む。段差面３０は、ハブ１２の外周部１２ｅと対向する対向壁面である。翼根外周部２４は、ハブ側壁面２６に沿って形成されており、ハブ側壁面２６に平行に延在している。

図２に示す構成によれば、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅ（ハブ１２の外周端）よりも径方向外側に位置している。このため、図２に示す構成と同様のインペラ６の外径を有し、且つ、ハブ面１３の外周端１３ａの径方向位置を後縁１６のハブ側端１６ｂの径方向位置まで拡大させた構成と比較すると、遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制しつつインペラ６の重量を低減することができる。また、図２に示す構成と同様のハブ１２の外径を有し、且つ、後縁１６のハブ側端１６ｂの径方向位置をハブ面１３の外周端１３ａの径方向位置まで縮小させた構成と比較すると、遠心圧縮機４の圧力比を増大させつつインペラの重量増大を抑制することができる。このように、低重量のインペラで圧力比の低下を抑制することができる。また、ハブ１２の外径を小さくすることで、クリアランス２２の直径も小さくなるため、クリアランスフローを抑制して、クリアランスロス低減することができる。

また、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、ハブ１２とハウジング１０との間のクリアランス２２をインペラ６の翼１５が覆うこととなり、インペラ６の回転に伴ってクリアランス２２の入口（ハブ１２の外周部１２ｅとハウジング１０との隙間）近傍の空気に遠心力が作用して、クリアランス２２へのクリアランスフローの流入を抑制する効果を更に高めることができる。

このように、遠心圧縮機４（４Ａ）のインペラ６によれば、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

図３は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｂ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図３に示す構成において、図２に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図２に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図３に示す構成は、後縁１６がハブ１２側に向かうにつれて径方向内側に向かうように傾斜している点が図２に示す構成と異なる。すなわち、遠心圧縮機４（４Ｂ）のインペラ６では、後縁１６は、シュラウド側端１６ａがハブ側端１６ｂよりも径方向における外側に位置するように、軸線方向に対して傾斜して直線状に延在している。後縁１６のシュラウド部８側は、後縁１６のハブ１２側よりも径方向外側に突出している。

図４は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｃ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図４に示す構成において、図２に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図２に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図４に示す構成は、後縁１６がハブ１２側に向かうにつれて径方向外側に向かうように傾斜している点が図２に示す構成と異なる。すなわち、遠心圧縮機４（４Ｃ）のインペラ６では、後縁１６は、シュラウド側端１６ａがハブ側端１６ｂよりも径方向における内側に位置するように、軸線方向に対して傾斜して直線状に延在している。後縁１６のハブ１２側は、後縁１６のシュラウド部８側よりも径方向外側に突出している。

図５は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｄ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図５に示す構成において、図２に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図２に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図５に示す構成は、後縁１６が、シュラウド側端１６ａから後縁１６の中央部１６ｃに向かうにつれて径方向外側に向かい、中央部１６ｃから後縁１６のハブ側端１６ｂに向かうにつれて径方向内側に向かうように滑らかに湾曲している点が図２に示す構成と異なる。すなわち、遠心圧縮機４（４Ｄ）のインペラ６では、後縁１６のシュラウド側端１６ａおよびハブ側端１６ｂの各々よりも後縁１６の中央部１６ｃが径方向外側に位置するように、後縁１６が滑らかに湾曲している。

図３～図５に示した遠心圧縮機４（４Ｂ～４Ｄ）の何れにおいても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅ（ハブ１２の外周端）よりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、図２に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、ハブ１２の外周部１２ｅよりも後縁１６が径方向における外側に位置しているため、インペラ６の外径の拡大による全圧増加が生じる。このため、図３～図５に示したように翼１５のうちハブ１２の外周部１２ｅよりも突出している部分の形状を調整することにより、インペラ６で発生した不均一な全圧分布を一様化し、ディフューザ流路１９におけるはく離の発生を抑制することができる。特に、図３に示した遠心圧縮機４（４Ｂ）及び図５に示した遠心圧縮機４（４Ｄ）では、ハブ１２の質量が低減される結果、ハブに作用する遠心応力を低減することができる。

図６は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｅ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図６に示す構成において、図３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図６に示す構成は、ハブ面１３側の方が背面１４側よりも径方向外側に位置するように形成されたＣ面３２をハブ１２の外周部１２ｅが有する点で、図３に示す構成と異なる。Ｃ面３２は、平面状に形成されており、ハブ面１３側から背面１４側に向かうにつれて径方向内側に向かうように傾斜している。また、図６に示す構成では、ハウジング１０の段差面３０は、Ｃ面３２と平行に形成されたＣ面５２を含む。Ｃ面５２は、ハブ側壁面２６から背面側壁面２８に向かうにつれて径方向における内側に向かうように延在している。

図７は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｆ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図７に示す構成において、図３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図７に示す構成は、ハブ面１３側の方が背面１４側よりも径方向外側に位置するように形成された凹状のＲ面３４をハブ１２の外周部１２ｅが有する点で、図３に示す構成と異なる。Ｒ面３４は、滑らかに湾曲しており、ハブ面１３側から背面１４側に向かうにつれて径方向内側に向かうように傾斜している。また、図７に示す構成では、ハウジング１０の段差面３０は、Ｒ面３４と平行に形成された凸状のＲ面５４を含む。Ｒ面５４は、滑らかに湾曲して構成されており、ハブ側壁面２６から背面側壁面２８に向かうにつれて径方向における内側に向かうように延在している。

図６に示した遠心圧縮機４（４Ｅ）及び図７に示した遠心圧縮機４（４Ｆ）の何れにおいても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅ（ハブ１２の外周端）よりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、図２に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、図６に示した遠心圧縮機４（４Ｅ）及び図７に示した遠心圧縮機４（４Ｆ）の何れにおいても、ハブ１２の外周部１２ｅと段差面３０との間のクリアランス２２を流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、空気流路１８を流れる主流がクリアランス２２に入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

図８は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｇ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図８に示す構成において、図３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図８に示す構成は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ１２の外周部１２ｅとを接続する翼根外周部２４がＣ面縁３６を有する点で、図３に示す構成と異なる。図８に示す構成では、翼根外周部２４は、後縁１６のハブ側端１６ｂから径方向内側に向けて延在する部分３５と、該部分３５の径方向内側端と外周部１２ｅとを接続するＣ面縁３６とを含む。Ｃ面縁３６は、上記部分３５から軸線方向に離れるにつれて径方向内側に向かうように傾斜しており、外周部１２ｅと背面１４との境界に接続している。

また、図８に示す構成では、ハウジング１０の段差面３０は、Ｃ面縁３６と平行に形成されたＣ面５２を含み、Ｃ面５２は、ハブ側壁面２６から背面側壁面２８に向かうにつれて径方向における内側に向かうように延在している。

図９は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｈ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図９に示す構成において、図３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図９に示す構成は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ１２の外周部１２ｅとを接続する翼根外周部２４が凹状のＲ面縁３８を有する点で、図３に示す構成と異なる。図９に示す構成では、翼根外周部２４は、後縁１６のハブ側端１６ｂから径方向内側に向けて延在する部分３５と、該部分３５の径方向内側端と外周部１２ｅとを接続する凹状のＲ面縁３８とを含む。Ｒ面縁３８は、上記部分３５から軸線方向に離れるにつれて径方向内側に向かうように滑らかに湾曲しており、外周部１２ｅと背面１４との境界に接続している。

また、図９に示す構成では、ハウジング１０の段差面３０は、Ｒ面縁３８と平行に形成された凸状のＲ面５４を含む。Ｒ面５４は、滑らかに湾曲して構成されており、ハブ側壁面２６から背面側壁面２８に向かうにつれて径方向における内側に向かうように延在している。

図８に示した遠心圧縮機４（４Ｇ）及び図９に示した遠心圧縮機４（４Ｈ）の何れにおいても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅ（ハブ１２の外周端）よりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、図２に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、図８に示した遠心圧縮機４（４Ｇ）及び図９に示した遠心圧縮機４（４Ｈ）の何れにおいても、翼根外周部２４のＣ面縁３６又はＲ面縁３８と段差面３０との間のクリアランス２２を流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、空気流路１８を流れる主流がクリアランス２２に入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機４の効率を向上することができる。また、翼根外周部２４に角部を生じさせず応力集中を緩和することができるため、遠心応力に対する翼１５の強度を向上することができる。

図１０は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｉ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１０に示す構成において、図３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１０に示す構成は、背面１４側の方がハブ面１３側よりも径方向外側に位置するように形成されたＣ面４０をハブ１２の外周部１２ｅが有する点で、図３に示す構成と異なる。Ｃ面４０は、平面状に形成されており、ハブ面１３側から背面１４側に向かうにつれて径方向外側に向かうように傾斜している。また、図１０に示す構成では、ハウジング１０の段差面３０がＣ面４０と平行に形成されている。すなわち、段差面３０もＣ面として構成されており、ハブ側壁面２６側から背面側壁面２８側に向かうにつれて径方向における外側に向かうように延在している。なお、遠心圧縮機４（４Ｉ）において、外周部１２ｅは、Ｃ面４０の代わりに又はＣ面４０とともに、ハブ面１３側から背面１４側に向かうにつれて径方向外側に向かうように傾斜した凹状のＲ面を有していてもよい。

図１０に示した遠心圧縮機４（４Ｉ）のインペラ６においても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅよりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、図２に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、遠心圧縮機４の内部流動のケースによっては、ハブ側壁面２６側ではく離ｆが生じる場合がある。このような場合には、図１０に示したように傾斜したＣ面４０及び段差面３０を採用してクリアランス２２の形状を傾斜させることで、上記のようなはく離ｆが生じるケースにおけるクリアランスロスを低減することができる。

図１１は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｊ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１１に示す構成において、図１０に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図１０に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１１に示す構成は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ１２の外周部１２ｅとを接続する翼根外周部２４が凹状のＲ面縁３８を有する点で、図１０に示す構成と異なる。Ｒ面縁３８は、後縁１６から軸線方向に離れるにつれて径方向内側に向かうように滑らかに湾曲しており、外周部１２ｅと背面１４との境界に接続している。

また、図１１に示す構成では、ハウジング１０の段差面３０は、Ｒ面縁３８と平行に形成された凸状のＲ面５４を含む。Ｒ面５４は、滑らかに湾曲して構成されており、ハブ側壁面２６側から背面側壁面２８側に向かうにつれて径方向における内側に向かうように延在している。

図１１に示した遠心圧縮機４（４Ｊ）のインペラ６においても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅよりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、図２に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、翼根外周部２４が凹状のＲ面縁３８を有するため、翼根外周部２４に角部を生じさせず応力集中を緩和することができるため、遠心応力に対する翼１５の強度を向上することができる。

また、翼１５の一部がクリアランス２２の内部に配置されるため、翼１５の回転に伴う遠心力の作用により、クリアランス２２から流れを外周側（すなわち空気流路１８側）に向かって排出する作用が生じ、クリアランスロスの低減及びスラスト荷重の低減に寄与することができる。

なお、遠心圧縮機４（４Ｊ）において、外周部１２ｅは、Ｃ面４０の代わりに又はＣ面４０とともに、ハブ面１３側から背面１４側に向かうにつれて径方向外側に向かうように傾斜した凹状のＲ面を有していてもよい。また、段差面３０を凸状に湾曲したＲ面により構成する代わりに、段差面３０をＣ面により構成してもよい。

図１２は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｋ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１２に示す構成において、図２に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図２に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１２に示すように、ハブ１２のハブ面１３を径方向外側に延長したラインを第１ラインＬ１とすると、後縁１６のハブ側端１６ｂは、第１ラインＬ１上に位置する。図１２に示す形態では、第１ラインＬ１は、ハブ面１３の外周端１３ａから径方向外側に向かって延在する、ハブ面１３と連続した曲線状のラインである。

翼１５は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ１２の外周部１２ｅとを接続する翼根外周部２４を含む。図示する例示的形態では、翼根外周部２４は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ面１３の外周端１３ａとを接続するように第１ラインＬ１に沿って曲線状に延在している。また、後縁１６は、シュラウド側端１６ａがハブ側端１６ｂよりも径方向における外側に位置するように、軸線方向に対して傾斜して直線状に延在している。

翼根外周部２４は、ハブ側壁面２６に沿って形成されており、ハブ側壁面２６に平行に延在している。ハブ側壁面２６は、翼根外周部２４に沿って湾曲する湾曲部２７を含む。翼根外周部２４は、湾曲部２７に沿って形成されており、湾曲部２７に平行に形成されている。

図１２に示した遠心圧縮機４（４Ｋ）のインペラ６においても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅよりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１上に位置している。このため、図２に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

図１３は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｌ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１３に示す構成において、図２に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図２に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１３に示す構成では、ハブ１２の背面１４を径方向外側に延長したラインを第２ラインＬ２とすると、後縁１６のハブ側端１６ｂは、第２ラインＬ２上に位置する。図１３に示す形態では、第２ラインＬ２は、背面１４の外周端１４ａから径方向外側に向かって延在する、背面１４の接線方向（径方向）に沿った直線状の仮想のラインである。

翼１５は、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ１２の外周部１２ｅとを接続する翼根外周部２４を含む。図示する例示的形態では、翼根外周部２４は、後縁１６のハブ側端１６ｂと背面１４の外周端１４ａとを接続するように第２ラインＬ２に沿って延在している。

図１３に示す構成では、ハウジング１０は、図２等に示した段差面３０を有しておらず、翼根外周部２４と対向するハブ側壁面２６と、インペラ６の背面１４と対向するとともにハブ側壁面２６に接続する背面側壁面２８とを含む。翼根外周部２４は、ハブ側壁面２６に沿って形成されており、ハブ側壁面２６に平行に延在している。

図１３に示す構成によれば、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅよりも径方向外側に位置している。このため、図１３に示す構成と同様のインペラ６の外径を有し、且つ、後縁１６のハブ側端１６ｂの径方向位置とハブ面１３の外周端１３ａの径方向位置とが一致する構成と比較すると、遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制しつつインペラ６の重量を低減することができる。また、図１３に示すハブ１２の外径と同様のインペラ６の外径を有し、且つ、後縁１６のハブ側端１６ｂの径方向位置とハブ面１３の外周端１３ａの径方向位置とが一致する構成と比較すると、遠心圧縮機４の圧力比を増大させつつインペラの重量増大を抑制することができる。このように、低重量のインペラで圧力比の低下を抑制することができる。また、ハブ１２の外径を小さくすることで、クリアランス２２の直径も小さくなるため、クリアランスフローを抑制して、クリアランスロスを低減することができる。

また、後縁１６のハブ側端１６ｂは、背面１４を径方向外側に延長した第２ラインＬ２上に位置している。このため、インペラ６の回転に伴ってクリアランス２２の入口（ハブ１２の外周部１２ｅとハウジング１０との隙間）近傍の空気に遠心力が作用して、クリアランス２２へのクリアランスフローの流入を抑制する効果を更に高めることができる。また、ハブ１２とハウジング１０とのクリアランス２２は、ハブ１２の外周部１２ｅの位置から、空気流路１８を出る主流と反対方向に延在するため、空気流路１８を出た主流がクリアランス２２に入り込むことが抑制され、クリアランスロスを更に低減することができる。

このように、遠心圧縮機４（４Ｌ）のインペラ６によれば、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

図１４は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｍ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１４に示す構成において、図１３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図１３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１４に示す構成は、ハブ面１３と外周部１２ｅとを接続するように滑らかに湾曲する凸状のＲ面部４２をハブ１２が有する点で、図１３に示す構成と異なる。

図１４に示す遠心圧縮機４（４Ｍ）のインペラ６においても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅ（ハブ１２の外周端）よりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、背面１４を径方向外側に延長した第２ラインＬ２上に位置している。このため、図１３に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、ハブ面１３と外周部１２ｅとを接続する凸状のＲ面部４２をハブ１２が有するため、ハブ１２の外周部１２ｅの位置で流路面積が急拡大することを抑制することができ、効率向上効果を高めることができる。

図１５は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｎ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１５に示す構成において、図１３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図１３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１５に示す構成は、ハブ面１３に連続するとともに第２ラインＬ２に対して内接する内接面部４４をハブ１２が有する点で、図１３に示す構成と異なる。図１５に示す構成では、内接面部４４は、翼根外周部２４に内接する。

図１５に示す遠心圧縮機４（４Ｎ）のインペラ６においても、後縁１６のハブ側端１６ｂは、ハブ１２の外周部１２ｅ（ハブ１２の外周端）よりも径方向外側に位置しており、後縁１６のハブ側端１６ｂは、背面１４を径方向外側に延長した第２ラインＬ２上に位置している。このため、図１３に示した構成と同様の理由により、低重量で遠心圧縮機４の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機４の効率を向上することができる。

また、ハブ面１３に連続するとともに第２ラインＬ２に対して内接する内接面部４４をハブ１２が有するため、ハブ１２の外周部１２ｅの位置で流路面積が急拡大することを抑制することができ、効率向上効果を高めることができる。

また、空気流路１８を流れる主流とハウジング１０のハブ側壁面２６とのなす角度を小さくすることができ、これにより主流がクリアランス２２に入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができる。なお、図１５に示す構成では、ハブ１２の外周部１２ｅが微小なＲ面を含んでいてもよい。

図１６は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｏ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１６に示す構成において、図１３に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図１３に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１６に示す構成は、インペラ６の背面１４が凹状に形成された曲面４６を有する点で図１３に示す構成と異なる。曲面４６は、滑らかに湾曲しており、インペラ６の外周部１２ｅから軸線方向に離れるにつれて径方向内側に向かうように径方向に対して傾斜している。また、図１６に示す構成では、ハウジング１０の背面側壁面２８が曲面４６と平行に形成されている。すなわち、背面側壁面２８は凸状の曲面として滑らかに湾曲して構成されており、ハブ側壁面２６から軸線方向に離れるにつれて径方向における内側に向かうように延在している。

かかる構成によれば、図１３に示した構成が有する効果に加えて、インペラ６の背面１４が曲面４６を有するため、遠心応力に対するハブ１２の強度を高めることができる。

図１７は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｐ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１７に示す構成において、図１６に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図１６に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１７に示す構成では、翼根外周部２４が、曲面４６と連続した曲面縁４８を有する点が図１３に示す構成と異なる。また、第２ラインＬ２は、背面１４の外周端１４ａから径方向外側に向かって延在する、背面１４と連続した曲線状の仮想のラインであり、後縁１６のハブ側端１６ｂは第２ラインＬ２上に位置する。また、ハブ側壁面２６のうち曲面縁４８と対向する部分は、曲面縁４８と平行となるように凸状の曲面として滑らかに湾曲して構成されている。

かかる構成によれば、図１３に示した構成が有する効果に加えて、インペラ６の背面１４が曲面４６を有するため、遠心応力に対するハブ１２の強度を高めることができる。

図１８は、一実施形態に係る遠心圧縮機４（４Ｑ）の軸線方向に沿った概略断面図であり、図１に示した遠心圧縮機４の詳細構成の一例を示している。図１８に示す構成において、図１６に示した各構成と共通の符号は、特記しない限り図１６に示した各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。

図１８に示す構成では、第２ラインＬ２は、背面１４の外周端１４ａから径方向外側に向かって延在する、背面１４と連続した曲線状の仮想のラインであるとともに、ハブ面１３を径方向外側に延長した第１ラインＬ１に一致している。このため、後縁１６のハブ側端１６ｂは第２ラインＬ２上に位置するとともに第１ラインＬ１上に位置している。

かかる構成によれば、図１６に示した構成が有する効果に加えて、ハブ１２の外周部１２ｅの位置で流路面積が急拡大することを抑制することができ、効率向上効果を高めることができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１９に示すように、後縁１６のハブ側端１６ｂの位置でのディフューザ流路１９の流路幅をＷ１、後縁１６のハブ側端１６ｂとハブ側壁面２６との軸線方向に沿った距離をＷ２、とした場合に、０．２０≧Ｗ２／Ｗ１を満たすように遠心圧縮機４が構成される。遠心圧縮機４は、好ましくは、０．１６≧Ｗ２／Ｗ１を満たしてもよい。

これにより、インペラ６の回転に伴ってクリアランス２２の入口（ハブ１２の外周部１２ｅとハウジング１０との隙間）近傍の空気に遠心力を効果的に作用させて、クリアランス２２へのクリアランスフローの流入を抑制する効果をより一層高めることができる。

図１９に示す構成では、上述の遠心圧縮機４（４Ａ）を例に説明したが、上述の遠心圧縮機４（４Ｂ～４Ｑ）の各々において、０．２０≧Ｗ２／Ｗ１（より好ましくは０．１６≧Ｗ２／Ｗ１）を満たしてもよい。

本開示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。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機（例えば上述の遠心圧縮機４（４Ａ～４Ｑ））のインペラ（例えば上述のインペラ６）は、
ハブ（例えば上述のハブ１２）と、前記ハブのハブ面（例えば上述のハブ面１３）上に設けられた少なくとも１つの翼（例えば上述の翼１５）と、を備える遠心圧縮機のインペラであって、
前記少なくとも１つの翼の後縁（例えば上述の後縁１６）のハブ側端（例えば上述のハブ側端１６ｂ）は、
前記ハブの外周部（例えば上述の外周部１２ｅ）よりも径方向外側に位置し、且つ、
前記ハブの前記ハブ面を径方向外側に延長した第１ライン（例えば上述の第１ラインＬ１）、又は前記ハブの背面（例えば上述の背面１４）を径方向外側に延長した第２ライン（例えば上述の第２ラインＬ２）、のいずれか一方のライン上に位置する。

上記（１）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、後縁のハブ側端は、ハブの外周部よりも径方向外側に位置している。このため、インペラの外径を維持しつつハブ面の外周端の径方向位置を後縁のハブ側端の径方向位置まで拡大させた構成と比較すると、遠心圧縮機の圧力比の低下を抑制しつつインペラの重量を低減することができる。また、インペラの外径を縮小させて後縁のハブ側端の径方向位置をハブ面の外周端の径方向位置まで縮小させた構成と比較すると、遠心圧縮機の圧力比を増大させつつインペラの重量増大を抑制することができる。このように、低重量のインペラで圧力比の低下を抑制することができる。また、ハブの外径を小さくすることで、ハブの背面側に形成されるクリアランスの直径も小さくなるため、クリアランスへの漏れ流れ（クリアランスフロー）を抑制して、クリアランスフローに起因する損失（クリアランスロス）を低減することができる。

また、後縁のハブ側端は、ハブ面を径方向外側に延長した第１ライン、又はハブの背面を径方向外側に延長した第２ライン、のいずれか一方のライン上に位置している。このため、インペラの回転に伴って上記クリアランスの入口近傍の空気に遠心力が作用して、クリアランスフローの流入を抑制する効果を更に高めることができる。

このように、上記（１）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、低重量で遠心圧縮機の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記後縁の前記ハブ側端は、前記第１ライン上に位置する。

上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、低重量で遠心圧縮機の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記後縁のシュラウド側端（例えば上述のシュラウド側端１６ａ）は、前記ハブ側端よりも径方向外側に位置する。

典型的な遠心圧縮機では、シュラウド側の方がハブ側よりも全圧が低下しやすいため、上記（３）に記載の構成により、インペラで発生した不均一な全圧分布を一様化し、ディフューザ流路におけるはく離の発生を抑制することができる。また、翼のうちハブの外周部近傍の部分の質量が低減される結果、ハブに作用する遠心応力を低減することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記後縁のシュラウド側端は、前記ハブ側端よりも径方向内側に位置する。

遠心圧縮機の内部流動の状態によっては、ハブ側の方がシュラウド側よりも全圧が低下する場合がある。このため、上記（４）に記載の構成により、インペラで発生した不均一な全圧分布を一様化し、ディフューザ流路におけるはく離の発生を抑制することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記後縁の中央部（例えば上述の中央部１６ｃ）は、前記後縁のシュラウド側端および前記ハブ側端よりも径方向外側に位置する。

遠心圧縮機の内部流動の状態によっては、後縁の中央部の方がハブ側及びシュラウド側よりも全圧が低下する場合がある。このため、上記（５）に記載の構成により、インペラで発生した不均一な全圧分布を一様化し、ディフューザ流路におけるはく離の発生を抑制することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記ハブの前記外周部は、前記ハブ面側の方が前記背面側よりも径方向外側に位置するように形成されたＣ面（例えば上述のＣ面３２）または凹状のＲ面（例えば上述のＲ面３４）を有する。

上記（６）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、ハブの外周部に沿って形成されるクリアランスを遠心圧縮機の主流の流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、主流がクリアランスに入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記少なくとも１つの翼は、前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブの前記外周部とを接続する翼根外周部（例えば上述の翼根外周部２４）であってＣ面縁（例えば上述のＣ面縁３６）または凹状のＲ面縁（例えば上述のＲ面縁３８）を有する翼根外周部を含む。

上記（７）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、翼根外周部のＣ面縁又はＲ面縁に沿って形成されるクリアランスを遠心圧縮機の主流の流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、主流がクリアランスに入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機の効率を向上することができる。また、翼根外周部に角部を生じさせず応力集中を緩和することができるため、遠心応力に対する翼の強度を向上することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記ハブの前記外周部は、前記背面側の方が前記ハブ面側よりも径方向外側に位置するように形成されたＣ面（例えば上述のＣ面４０）または凹状のＲ面を有する。

遠心圧縮機の内部流動のケースによっては、ディフューザ流路のハブ側壁面側ではく離が生じる場合がある。このような場合には、上記（８）に記載のＣ面又は凹状のＲ面を採用してハブの外周面に沿ったクリアランスの形状を傾斜させることで、上記のようなはく離が生じるケースにおけるクリアランスロスを低減することができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（８）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記少なくとも１つの翼は、前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブの前記外周部とを接続する翼根外周部（例えば上述の翼根外周部２４）であってＣ面縁（例えば上述のＣ面縁３６）または凹状のＲ面縁（例えば上述のＲ面縁３８）を有する翼根外周部を含む。

上記（９）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、翼根外周部がＣ面縁又は凹状のＲ面縁を有するため、翼根外周部に角部を生じさせず応力集中を緩和することができるため、遠心応力に対する翼の強度を向上することができる。

また、翼の一部がハブの外周部に沿ったクリアランスの内部に配置されるため、翼の回転に伴う遠心力の作用により、クリアランスから流れを外周側に向かって排出する作用が生じ、クリアランスロスの低減及びスラスト荷重の低減に寄与することができる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記後縁の前記ハブ側端は、前記第２ライン上に位置する。

上記（１０）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、低重量で遠心圧縮機の圧力比の低下を抑制でき、更にクリアランスフローを抑制することにより遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１０）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記ハブは、前記ハブ面と前記外周部とを接続する凸状のＲ面部（例えば上述のＲ面部４２）を有する。

上記（１１）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、ハブ面と外周部とを接続する凸状のＲ面部をハブが有するため、ハブの外周部の位置で流路面積が急拡大することを抑制することができ、効率向上効果を高めることができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１０）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記ハブは、前記ハブ面に連続するとともに前記第２ラインに対して内接する内接面部（例えば上述の内接面部４４）を有する。

上記（１２）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、ハブ面に連続するとともに第２ラインに対して内接する内接面部をハブが有するため、ハブの外周部の位置で流路面積が急拡大することを抑制することができ、効率向上効果を高めることができる。

また、遠心圧縮機の主流とディフューザ流路のハブ側壁面とのなす角度を小さくすることができ、これにより主流がインペラの背面側のクリアランスに入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１０）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記ハブの前記背面は、凹状に形成された曲面（例えば上述の曲面４６）を有する。

上記（１３）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、インペラの背面が曲面を有するため、遠心応力に対するハブの強度を高めることができる。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記少なくとも１つの翼は、前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブの前記外周部とを接続する翼根外周部（例えば上述の翼根外周部２４）であって前記曲面と連続した曲面縁（例えば上述の曲面縁４８）を有する翼根外周部を含む。

上記（１４）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、インペラの背面が曲面を有するため、遠心応力に対するハブの強度を高めることができる。

（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）に記載の遠心圧縮機のインペラにおいて、
前記ハブは、前記ハブ面に連続するとともに前記第２ラインに対して内接する内接面部（例えば上述の内接面部４４）を有する。

上記（１５）に記載の遠心圧縮機のインペラによれば、ハブ面に連続するとともに第２ラインに対して内接する内接面部をハブが有するため、ハブの外周部の位置で流路面積が急拡大することを抑制することができ、効率向上効果を高めることができる。

（１６）本開示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（１５）の何れかに記載の遠心圧縮機のインペラと、
前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された流体が流れるディフューザ流路（例えば上述のディフューザ流路１９）を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
前記後縁の前記ハブ側端の位置での前記ディフューザ流路の流路幅をＷ１、
前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブ側壁面との軸線方向に沿った距離をＷ２、とした場合に、０．２０≧Ｗ２／Ｗ１を満たす。

上記（１６）に記載の遠心圧縮機によれば、インペラの背面に沿って形成されるクリアランスの入口近傍の空気に、インペラの回転に伴って遠心力を効果的に作用させて、クリアランスへのクリアランスフローの流入を抑制する効果をより一層高めることができる。

（１７）本開示の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機は、
上記（６）に記載の遠心圧縮機のインペラと、
前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された流体が流れるディフューザ流路（例えば上述のディフューザ流路１９）を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、
前記ハブの前記背面と対向する背面側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
前記ハブ側壁面と前記背面側壁面とを接続し、且つ、前記ハブの前記外周部と対向する対向壁面であってＣ面または凸状のＲ面を有する対向壁面をさらに備える。

上記（１７）に記載の遠心圧縮機によれば、ハブの外周部と対向壁面との間のクリアランスを流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、遠心圧縮機の主流がクリアランスに入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（１８）本開示の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機は、
上記（７）に記載の遠心圧縮機のインペラと、
前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された流体が流れるディフューザ流路（例えば上述のディフューザ流路１９）を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、
前記ハブの前記背面と対向する背面側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
前記ハブ側壁面と前記背面側壁面とを接続し、且つ、前記翼根外周部と対向する対向壁面であってＣ面または凸状のＲ面を有する対向壁面をさらに備える。

上記（１８）に記載の遠心圧縮機によれば、翼根外周部と対向壁面との間のクリアランスを流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、遠心圧縮機の主流がクリアランスに入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（１９）本開示の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機は、
上記（８）に記載の遠心圧縮機のインペラと、
前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された流体が流れるディフューザ流路（例えば上述のディフューザ流路１９）を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、
前記ハブの前記背面と対向する背面側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
前記ハブ側壁面と前記背面側壁面とを接続し、且つ、前記ハブの前記外周部と対向する対向壁面であってＣ面または凸状のＲ面を有する対向壁面をさらに備える。

上記（１９）に記載の遠心圧縮機によれば、ハブの外周部と対向壁面との間のクリアランスを流れ方向に対して逆方向に傾斜させることができる。この結果、遠心圧縮機の主流がクリアランスに入り込むことが抑制され、クリアランスロスを低減することができるため、遠心圧縮機の効率を向上することができる。

（２０）本開示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（１５）の何れかに記載の遠心圧縮機のインペラと、
前記インペラを軸支する軸受を収容するハウジング（例えば上述のハウジング１０）と、
を備え、
前記少なくとも１つの翼は、前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブの前記外周部とを接続する翼根外周部（例えば上述の翼根外周部２４）を含み、
前記翼根外周部は、前記ハウジングのうち前記翼根外周部と対向する対向壁面と平行に延在する。

上記（２０）に記載の遠心圧縮機によれば、翼根外周部は、ハウジングのうち翼根外周部と対向する対向壁面と平行に延在する。このため、インペラの回転に伴って上記クリアランスの入口近傍の空気に遠心力が作用して、クリアランスフローの流入を抑制する効果を更に高めることができる。

２ ターボチャージャ
４ 遠心圧縮機
５ 空気入口
６ インペラ
７ ケーシング
８ シュラウド部
９ スクロール部
１０ ハウジング
１２ ハブ
１２ｅ 外周部
１３ ハブ面
１３ａ 外周端
１４ａ 外周端
１４ 背面
１５ 翼
１６ 後縁
１６ａ シュラウド側端
１６ｂ ハブ側端
１６ｃ 中央部
１８ 空気流路
１９ ディフューザ流路
２０ スクロール流路
２２ クリアランス
２４ 翼根外周部
２６ ハブ側壁面
２７ 湾曲部
２８ 背面側壁面
３０ 段差面（対向壁面）
３２ Ｃ面
３４ Ｒ面
３５ 部分
３６ Ｃ面縁
３８ Ｒ面縁
４０ Ｃ面
４２ Ｒ面部
４４ 内接面部
４６ 曲面
４８ 曲面縁
５０ シュラウド側壁面

Claims (10)

1. 遠心圧縮機のインペラと、
   前記インペラを軸支する軸受を収容するハウジングと、を備える遠心圧縮機であって、
   前記インペラは、ハブと、前記ハブのハブ面上に設けられた少なくとも１つの翼と、を含み、
   前記少なくとも１つの翼の後縁のハブ側端は、
   前記ハブの外周部よりも径方向外側に位置し、且つ、
   前記ハブの前記ハブ面を径方向外側に延長した第１ライン上に位置するとともに、
   前記少なくとも１つの翼は、前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブの前記外周部とを接続する翼根外周部を含み、
   前記ハウジングは、前記インペラによって圧縮された空気が流れるディフューザ流路を画定するハブ側壁面を含み、
   前記翼根外周部は、前記ハウジングのうち前記翼根外周部と対向する前記ハブ側壁面と平行に延在する、
   遠心圧縮機。
2. 前記翼根外周部は、前記後縁の前記ハブ側端と、前記ハブの前記外周部のうち前記ハブ面の外周端とを接続するように前記第１ラインに沿って延在する
   請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記後縁のシュラウド側端は、前記ハブ側端よりも径方向外側に位置する、
   請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
4. 前記後縁のシュラウド側端は、前記ハブ側端よりも径方向内側に位置する、
   請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
5. 前記後縁の中央部は、前記後縁のシュラウド側端および前記ハブ側端よりも径方向外側に位置する、
   請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
6. 前記ハブの前記外周部は、前記ハブ面側の方が前記ハブの背面側よりも径方向外側に位置するように形成されたＣ面または凹状のＲ面を有する、
   請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
7. 前記少なくとも１つの翼は、前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブの前記外周部とを接続する翼根外周部であってＣ面縁または凹状のＲ面縁を有する翼根外周部を含む、
   請求項１に記載の遠心圧縮機。
8. 前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された前記空気が流れるディフューザ流路を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
   前記後縁の前記ハブ側端の位置での前記ディフューザ流路の流路幅をＷ１、
   前記後縁の前記ハブ側端と前記ハブ側壁面との軸線方向に沿った距離をＷ２、とした場合に、０．２０≧Ｗ２／Ｗ１を満たす、
   請求項１又は２に記載の遠心圧縮機。
9. 前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された前記空気が流れるディフューザ流路を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、
   前記ハブの前記背面と対向する背面側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
   前記ハブ側壁面と前記背面側壁面とを接続し、且つ、前記ハブの前記外周部と対向する対向壁面であってＣ面または凸状のＲ面を有する対向壁面をさらに備える、
   請求項６に記載の遠心圧縮機。
10. 前記遠心圧縮機のインペラによって圧縮された前記空気が流れるディフューザ流路を画定するシュラウド側壁面およびハブ側壁面と、
    前記ハブの背面と対向する背面側壁面と、を備える遠心圧縮機であって、
    前記ハブ側壁面と前記背面側壁面とを接続し、且つ、前記翼根外周部と対向する対向壁面であってＣ面または凸状のＲ面を有する対向壁面をさらに備える、
    請求項７に記載の遠心圧縮機。

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