JP6598388B2 - 遠心圧縮機、及びこれを備える過給機 - Google Patents

Description

本発明は、遠心圧縮機、及びこれを備える過給機に関する。

遠心圧縮機は、回転軸と、回転軸の外周に取り付けられているインペラと、このインペラを覆うハウジングと、を備えている。遠心圧縮機のインペラは、軸方向前側から流入した気体を径方向外側に導く。ハウジングには、インペラの軸方向前側に気体を導く吸込流路と、吸込流路と連通しインペラが収納されるインペラ室と、インペラ室と連通しインペラから径方向外側に送られた気体が流入する吐出流路と、が形成されている。

このような遠心圧縮機では、ハウジング内を流れる気体の流量が少なくなると、気体の流れ方向に気体が激しく振動するサージングと呼ばれる現象が発生する。このため、遠心圧縮機では、このサージングを抑える方法が各種検討されている。

そこで、例えば、以下の特許文献１には、サージングが発生するサージ限界をより小流側移動させることで、作動領域が広がる遠心圧縮機が開示されている。この遠心圧縮機のハウジングには、ハウジングのインペラ室と吸込流路とを連通させるチャンバや、ハウジングのインペラ室とハウジングの吸込流路側に接続されている吸入管とを連通されるチャンバが形成されている。このようにハウジングにチャンバを形成すると、吸込流路からインペラ室を介して吐出流路へ流れる気体の流量が少ないときでも、インペラ室内の気体の一部がチャンバ及び吸込流路を経てインペラ室に戻ることで、インペラ室の上流側部分での気体の流量が増え、サージングを抑えることができる。

日本国特許第３００６２１５号公報

上記特許文献１に記載の技術では、遠心圧縮機の作動領域を拡大することができる。しかしながら、遠心圧縮機では、より作動領域の拡大が望まれている。

そこで、本発明は、作動領域を拡大することができる遠心圧縮機、及びこれを備える過給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の発明に係る一態様としての遠心圧縮機は、
軸線を中心として回転する回転軸と、前記回転軸の外周に取り付けられているインペラと、前記インペラを覆うハウジングと、を備え、前記インペラは、前記回転軸に装着されるハブと、前記軸線を中心とする周方向に間隔をあけて前記ハブに複数設けられ、前記ハブと一体回転することで、前記軸線が延びる軸方向の一方側である軸方向前側から流入した気体を前記軸線に対する径方向外側に案内するブレードと、を有し、前記ハウジングには、前記インペラの前記軸方向前側に気体を導く吸込流路と、前記吸込流路と連通し前記インペラが収納されるインペラ室と、前記インペラ室と連通し前記インペラから前記径方向外側に送られた気体が流入する吐出流路と、前記インペラ室と連通し前記インペラ室から前記径方向外側の成分を含む方向に向かって延びるインペラ側連通路と、前記インペラ側連通路と連通し前記インペラ側連通路から前記軸方向前側の成分を含む方向の延びる循環流路と、前記循環流路と前記吸込流路とに連通する吸込側連通路と、が形成され、前記軸線から前記循環流路における前記吸込側連通路との連通位置までの径方向の寸法である吸込側径寸法が、前記軸線から前記循環流路における前記インペラ側連通路との連通位置までの径方向の寸法であるインペラ側径寸法より大きく、且つ前記吸込側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積が、前記インペラ側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積より大きい。前記吸込側連通路は、前記循環流路と前記吸込側連通路との境から折り返してから、前記軸線に対する径方向内側に向かいつつ、前記軸方向の他方側である軸方向後側に向かって延びて、前記吸込流路と連通している。前記吸込側連通路における前記吸込流路に対する連通口の前記軸方向前側の縁は、前記循環流路と前記吸込側連通路との前記境より前記軸方向後側に位置して、前記吸込側連通路の一部と前記循環流路の一部とが前記径方向で重なっている。

遠心圧縮機では、吸込流路に流入する気体の流量が少ない場合、インペラ室内の圧力は、吸込流路内の圧力より高くなる。このため、当該遠心圧縮機のように、圧縮機ハウジングに循環流路等が形成されていると、インペラ室内の気体の一部が循環流路等を介して吸込流路に戻る。この結果、インペラ室内でインペラ側連通路より軸方向前側の部分の流量が多くなる。このため、当該遠心圧縮機では、サージングを抑えることができる。すなわち、当該遠心圧縮機では、サージ限界線を小流量側にすることができ、作動範囲を広げることができる。

インペラ室からインペラ側連通路を介して循環流路に流入した気体の流れ方向成分には、軸線を中心とした旋回成分であってインペラの回転方向と同じ方向の成分を含んでいる。仮に、流れの成分としてこの旋回成分を有する気体が、循環流路、吸込側連通路、吸込流路を経て、インペラ室に戻ると、ブレードの迎え角が小さくなる。このため、吐出圧が小さくなる、言い換えると圧力比が小さくなる。

当該遠心圧縮機では、循環流路の吸込側径寸法が循環流路のインペラ側径寸法より大きい。このため、当該遠心圧縮機では、循環流路における吸込側連通路との連通位置での気体の旋回成分の流速を、循環流路におけるインペラ側連通路との連通位置での気体の旋回成分の流速より小さくすることができる。

また、当該遠心圧縮機では、吸込側連通路との連通位置における循環流路の流路面積がインペラ側連通路との連通位置における循環流路の流路面積より大きい。このため、当該遠心圧縮機では、循環流路における吸込側連通路との連通位置での気体の軸方向成分の流速みならず、旋回成分の流速を小さくすることができる。

以上のように、当該遠心圧縮機では、インペラ室に流入する空気の旋回成分の流速を小さくすることができる。この結果、当該遠心圧縮機では、ブレードの迎え角が大きくなって、圧力比を大きくすることができる。よって、当該遠心圧縮機では、サージ限界線を高圧力比側にすることができる。このため、当該遠心圧縮域では、作動範囲をより広げることができる。さらに、当該遠心圧縮機では、ハウジングの軸方向の寸法を長くすることなく、インペラ室の気体の一部がインペラ側連通路、循環流路及び吸込側連通路を経て、吸込流路に戻るまでの気体の流路長を長くすることができる。軸方向の流路長が長くなると、軸方向に延びる流路の壁面に気体が沿い易くなり、気体の旋回成分が小さくなる。よって、当該遠心圧縮機では、ブレードの迎え角が大きくなり、圧力比を大きくすることができる。このため、当該遠心圧縮機では、作動範囲をより広げることができる。

ここで、前記遠心圧縮機において、前記ハウジングには、前記軸線を中心とした周方向に並ぶ複数の前記循環流路が形成されていると共に、前記周方向で隣接する前記循環流路の相互間を仕切る仕切部が形成されていてもよい。

当該遠心圧縮機では、仕切部の存在により、循環流路内における気体の旋回成分の流速を抑えることができる。

以上のいずれかの前記遠心圧縮機において、前記吸込流路は、前記軸線を中心として回転対称な形状を成し、前記軸方向の他方側である軸方向後側に向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる縮径部を有し、前記吸込側連通路における前記吸込流路に対する連通口は、前記縮径部における流路を画定する面に形成されていてもよい。

当該遠心圧縮機では、吸込流路が軸方向後側に向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる縮径部を有するため、外部から空気が吸込流路を経てインペラ室に流入し易くなる。さらに、当該遠心圧縮機では、縮径部における流路を画定する面中に吸込側連通路の連通口が形成されているため、この面における静圧低減効果により、吸込側連通路内の気体を効率的に吸込流路内に導くことができる。

この結果、当該遠心圧縮機では、吸込流路を経てインペラ室に流入する気体の流量を増加させることができる。このため、当該遠心圧縮機では、サージ限界線をより小流量側にすることができ、作動範囲をより広くすることができる。

また、前記縮径部を有する前記遠心圧縮機において、前記縮径部における流路を画定する面は、前記軸線に近づく側に凸となる曲面を成していてもよい。

当該遠心圧縮機では、吸込流路を画定する面の一部が軸線に近づく側に凸となる曲面、つまり、ベルマウス面を成しているため、外部から気体が吸込流路を経てインペラ室に流入し易くなる。さらに、当該遠心圧縮機では、ベルマウス面中に、吸込側連通路の連通口が形成されているため、このベルマウス面における静圧低減効果により、吸込側連通路内の気体を効率的に吸込流路内に導くことができる。

また、前記縮径部を有する、いずれかの前記遠心圧縮機において、前記軸線から前記吸込側連通路の前記連通口における前記軸方向前側の縁までの径方向の寸法は、前記吸込側径寸法より小さく且つ前記インペラ側径寸法より大きくてもよい。

また、以上のいずれかの前記遠心圧縮機において、Ｌを、前記循環流路における前記吸込側連通路との連通位置から前記循環流路における前記インペラ側連通路との連通位置までの軸方向の寸法とし、ｄｏを、前記吸込側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積に関する等価直径とし、ｄｉを、前記インペラ側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積に関する等価直径とした場合、以下の式で規定される広がり角２θは、２０°未満である。
２θ ＝ ２×ｔａｎ（（ｄｏ−ｄｉ）／２Ｌ）

循環流路内での流速の急激な減速は、循環流路を画定する壁面での境界層の発達を招く。このため、循環流路を通る気体の圧力損失が増大して、循環流路を流れる気体の流量が減少する。そこで、当該遠心圧縮機では、広がり角２θを２０°未満にして、循環流路を流れる気体の流量減少を抑える。

また、以上のいずれかの前記遠心圧縮機において、前記循環流路における前記吸込側連通路との連通位置から前記循環流路における前記インペラ側連通路との連通位置までの軸方向の寸法は、前記インペラの最大外径であるインペラ外径の０．２５倍以上であってもよい。

軸方向の流路長が長くなると、軸方向に延びる流路の壁面に気体が沿い易くなり、気体の旋回成分が小さくなる。そこで、当該遠心圧縮機では、循環流路における吸込側連通路との連通位置から循環流路におけるインペラ側連通路との連通位置までの軸方向の寸法を長くし、気体の旋回成分を小さくする。

上記目的を達成するための発明に係る一態様としての過給機は、
以上のいずれかの前記遠心圧縮機と、タービンとを備え、前記タービンは、前記軸線を中心として回転するタービン回転軸と、前記タービン回転軸の外周に取り付けられているタービンインペラと、前記タービンインペラを覆うタービンハウジングと、を有し、前記タービン回転軸と前記遠心圧縮機の前記回転軸とは、同一の軸線上に位置して互いに連結されて一体回転し、過給機回転軸を成す。

本発明の一態様では、遠心圧縮機の作動範囲を拡大することができる。

本発明に係る第一実施形態における遠心圧縮機の模式的な要部断面図である。 本発明に係る第一実施形態における過給機の全体断面図である。 広がり角を説明するための説明図である。 比較例２における遠心圧縮機の模式的な要部断面図である。 各遠心圧縮機の特性を示すグラフである。 本発明に係る第二実施形態における遠心圧縮機の模式的な要部断面図である。 本発明に係る第三実施形態における遠心圧縮機の模式的な要部断面図である。 本発明に係る第四実施形態における遠心圧縮機の模式的な要部断面図である。

以下、本発明に係る各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「遠心圧縮機及び過給機の第一実施形態」
遠心圧縮機及び過給機の第一実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。

本実施形態の過給機は、図２に示すように、エンジンからの排気ガスＥＸで駆動するタービン１０と、空気Ａを圧縮してエンジンに送り込む遠心圧縮機３０と、遠心圧縮機３０とタービン１０とを連結する連結部２０と、を備える。

タービン１０は、軸線Ａｒを中心として回転する円柱状のタービン回転軸１１と、タービン回転軸１１の外周に取り付けられているタービンインペラ１２と、タービンインペラ１２を覆おうタービンハウジング１９と、を有する。

遠心圧縮機３０は、軸線Ａｒを中心として回転する円柱状の圧縮機回転軸３１と、圧縮機回転軸３１の外周に取り付けられている圧縮機インペラ３２と、圧縮機インペラ３２を覆う圧縮機ハウジング４０と、を有する。

連結部２０は、軸線Ａｒを中心として回転する円柱状の連結回転軸２１と、連結回転軸２１を覆うセンターハウジング２９と、連結回転軸２１を回転可能に支持する軸受２８と、を有する。軸受２８は、センターハウジング２９の内周側に固定されている。

圧縮機回転軸３１の軸線Ａｒと連結回転軸２１の軸線Ａｒとタービン回転軸１１の軸線Ａｒとは、同一軸線Ａｒ上に位置し、この順序で互いに連結されて一体回転し、過給機回転軸を成す。また、圧縮機ハウジング４０とセンターハウジング２９とタービンハウジング１９は、互いに連結されて過給機ハウジングを成す。

ここで、軸線Ａｒが延びる方向を軸方向Ｄａとし、この軸方向Ｄａの一方側を軸方向前側Ｄａｆ、この軸方向Ｄａの他方側を軸方向後側Ｄａｂとする。本実施形態では、連結部２０に対して遠心圧縮機３０が軸方向前側Ｄａｆに設けられ、連結部２０に対して軸方向後側Ｄａｂにタービン１０が設けられている。また、軸線Ａｒに対する径方向を単に径方向Ｄｒとし、径方向Ｄｒで軸線Ａｒから遠ざかる側を径方向外側Ｄｒｏ、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉとする。また、軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとする。

圧縮機インペラ３２は、オープンインペラである。この圧縮機インペラ３２は、圧縮機回転軸３１の外周に装着されるハブ３３と、周方向Ｄｃに間隔をあけてハブ３３に設けられている複数のブレード３５と、を有する。

ハブ３３は、軸方向Ｄａから見た形状が軸線Ａｒを中心として円形を成し、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて、その外径が次第に大きくなっている。さらに、このハブ３３は、径方向外側Ｄｒｏの表面であるハブ面３４と子午断面との境界線上の各位置が、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて、各位置での接線が、軸線Ａｒとほほ平行な方向から次第に径方向Ｄｒに向く形状になっている。

複数のブレード３５は、いずれも、ハブ面３４に設けられている。ブレード３５は、ハブ面３４に対して垂直な方向成分を含む方向に突出し、ハブ面３４に沿って、ハブ面３４の軸方向前側Ｄａｆからハブ面３４の軸方向後側Ｄａｂの縁まで延びている。このブレード３５の軸方向前側Ｄａｆの縁がリーディングエッジ３６を成し、このブレード３５の軸方向後側Ｄａｂで径方向外側Ｄｒｏを向いている縁がトレーリングエッジ３７を成す。また、このブレード３５で、ハブ面３４に対する突出方向の先端がチップ３８を成す。このブレード３５のチップ３８は、圧縮機ハウジング４０の内周面と対向している。

圧縮機ハウジング４０には、圧縮機インペラ３２の軸方向前側Ｄａｆに空気Ａを導く吸込流路４１と、吸込流路４１と連通し圧縮機インペラ３２が収納されるインペラ室４５と、インペラ室４５と連通し圧縮機インペラ３２から径方向外側Ｄｒｏに送られた気体が流入する吐出流路４６と、が形成されている。吸込流路４１は、軸線Ａｒを中心として回転対称な形状を成している。吸込流路４１からの空気Ａは、圧縮機インペラ３２における複数のブレード３５のリーディングエッジ３６の相互間から複数のブレード３５の相互間に流入する。吐出流路４６は、複数のブレード３５のトレーリングエッジ３７から径方向外側Ｄｒｏに広がるディフューザ部４７と、ディフューザ部４７の径方向外側Ｄｒｏの縁から周方向Ｄｃの延びているスクロール部４８と、を有する。この吐出流路４６からの空気Ａは、エンジンの吸気マニホールドからエンジンのシリンダ内に流入する。

圧縮機ハウジング４０には、さらに、インペラ室４５と連通しインペラ室４５から径方向外側Ｄｒｏの成分を含む方向に向かって延びるインペラ側連通路５１と、インペラ側連通路５１と連通しインペラ側連通路５１から軸方向前側Ｄａｆの成分を含む方向の延びる複数の循環流路５２と、複数の循環流路５２と吸込流路４１とに連通する吸込側連通路５５と、が形成されている。

インペラ側連通路５１は、圧縮機ハウジング４０のインペラ室４５を画定する面のうち、径方向内側Ｄｒｉを向いて、圧縮機インペラ３２のチップ３８と対向する面であるインペラ室内面４５ｉｐで開口している。この開口は、このインペラ室内面４５ｉｐであって、圧縮機インペラ３２のリーディングエッジ３６よりも軸方向後側Ｄａｂであって圧縮機インペラ３２のトレーリングエッジ３７よりも軸方向前側Ｄａｆの位置に形成されている。インペラ側連通路５１は、本実施形態では、軸線Ａｒを中心として環状を成している。すなわち、インペラ側連通路５１は、インペラ室４５から径方向外側Ｄｒｏの成分を含む方向に延びていると共に、軸線Ａｒを中心とする周方向Ｄｃに３６０°広がっている。このため、この圧縮機インペラ３２側通路のインペラ室内面４５ｉｐに形成されている開口は、軸線Ａｒを中心とする周方向Ｄｃに３６０°開口している。

複数の循環流路５２は、いずれも、インペラ側連通路５１の径方向外側Ｄｒｏ端から軸方向前側Ｄａｆの成分を含む方向に延びていると共に、周方向Ｄｃに広がっている。複数の循環流路５２は、軸線Ａｒを中心とした周方向Ｄｃに並んでいる。周方向Ｄｃで隣接する循環流路５２の相互間は、圧縮機ハウジング４０のストラット（仕切部）６２で仕切られている。

吸込側連通路５５は、複数の循環流路５２のそれぞれの軸方向前側Ｄａｆ端から径方向内側Ｄｒｉ成分を有する方向に延びて、吸込流路４１と連通している。吸込側連通路５５も、インペラ側連通路５１同様、本実施形態では、軸線Ａｒを中心として環状を成している。

圧縮機ハウジング４０中で、複数の循環流路５２の径方向内側Ｄｒｉであって吸込流路４１の径方向外側Ｄｒｏの部分は、トリートメント筒６３を成す。このトリートメント筒６３は、軸線Ａｒを中心として筒状を成している。このトリートメント筒６３の軸方向前側Ｄａｆの縁は、吸込側連通路５５の軸方向後側Ｄａｂの縁を形成する。また、このトリートメント筒６３の軸方向後側Ｄａｂの縁は、インペラ側連通路５１の軸方向前側Ｄａｆの縁を成す。このトリートメント筒６３は、圧縮機ハウジング４０中で複数の循環流路５２の径方向外側Ｄｒｏの部分を形成するハウジング本体６１に、複数のストラット（仕切部）６２で連結されている。

次に、図１を用いて、本実施形態における圧縮機ハウジング４０の各部の寸法について説明する。

ここで、循環流路５２におけるインペラ側連通路５１との連通位置を循環流路５２の入口５３とし、循環流路５２における吸込側連通路５５に対する連通位置を循環流路５２の出口５４とする。本実施形態では、軸線Ａｒから循環流路５２の出口５４の径方向内側Ｄｒｉの縁までの寸法である吸込側径寸法（以下、出口内径とする）Ｒｏは、以下の式（１）に示すように、軸線Ａｒから循環流路５２の出口５４の径方向内側Ｄｒｉの縁までの寸法であるインペラ側径寸法（以下、入口内径とする）Ｒｉより大きい。
Ｒｏ ＞ Ｒｉ ・・・・・・・・・・・・・（１）

本実施形態では、以下の式（２）に示すように、この循環流路５２の出口５４での流路面積（以下、出口流路面積とする）Ａｏは、この循環流路５２の入口５３での流路面積（入口流路面積とする）Ａｉより大きい。
Ａｏ ＞ Ａｉ ・・・・・・・・・・・・・（２）

本実施形態では、循環流路５２における入口５３から出口５４までの軸方向Ｄａの寸法である循環流路５２の流路長Ｌは、以下の式（３）に示すように、圧縮機インペラ３２の最大径であるインペラ外径Ｄ２の０．２５倍以上である。
Ｌ ≧ ０．２５×Ｄ２ ・・・・・・・・・（３）

また、本実施形態では、以下の式（４）で表される循環流路５２の広がり角２θが２０°未満である。
２θ ＝ ２×ｔａｎ（（ｄｏ−ｄｉ）／２Ｌ） ＜ ２０° ・・（４）

なお、式（４）中のＬは、前述したように、循環流路５２の軸方向Ｄａの流路長である。また、ｄｏは、図３に示すように、面積が出口流路面積Ａｏに関する等価直径であり、ｄｉは面積が入口流路面積Ａｉに関する等価直径である。すなわち、この広がり角２θとは、流路が円錐状の単純なディフューザと想定し、この場合における、流路の入口位置における縁と流路の出口位置における縁とを結ぶ線分と、円錐の軸との成す角θの２倍の角のことである。なお、流路面積に関する等価直径とは、この流路面積の円の直径のことである。

次に、本実施形態の作用効果を説明するため、遠心圧縮機の比較例１，２について説明する。

比較例１の遠心圧縮機におけるの圧縮機ハウジングには、本実施形態の遠心圧縮機３０における圧縮機ハウジング４０と同様、吸込流路、インペラ室、及び吐出流路が形成されている。しかしながら、比較例１の遠心圧縮機におけるの圧縮機ハウジングには、本実施形態の遠心圧縮機３０における圧縮機ハウジング４０のインペラ側連通路５１、循環流路５２、及び吸込側連通路５５が形成されていない。

また、図４に示すように、比較例２の遠心圧縮機３０ｘにおけるの圧縮機ハウジング４０ｘには、本実施形態の遠心圧縮機３０における圧縮機ハウジング４０と同様、吸込流路４１、インペラ室４５、吐出流路４６、さらに、インペラ側連通路５１、循環流路５２ｘ、及び吸込側連通路５５が形成されている。

但し、比較例２では、循環流路５２ｘの出口内径Ｒｏと循環流路５２ｘのインペラ側径寸法Ｒｉとが等しい。比較例２では、循環流路５２ｘの出口流路面積Ａｏと循環流路５２ｘの入口流路面積Ａｉとが等しい。

遠心圧縮機では、吸込流路に流入する気体の流量が少ない場合、この吸込流路内の圧力は、インペラ室内の圧力より低くなる。このため、本実施形態や比較例２のように、圧縮機ハウジング４０，４０ｘに循環流路５２，５２ｘ等が形成されていると、インペラ室４５内の気体の一部が循環流路５２，５２ｘ等を介して吸込流路４１に戻る。この結果、インペラ室４５内でインペラ側連通路５１より軸方向前側Ｄａｆの部分の流量が多くなる。

本実施形態や比較例２では、吸込流路４１に流入する気体の流量が少ない場合、吐出流路４６を流れる気体の流量も少ないものの、インペラ室４５内でインペラ側連通路５１より軸方向前側Ｄａｆの部分の流量が、吸込流路４１に流入する気体の流量よりも多くなり、サージングを抑えることができる。よって、図５に示すように、本実施形態の各種形態である実施例１〜４や比較例２のサージ限界線Ｓ１〜Ｓ４，Ｓｘ２は、比較例１のサージ限界線Ｓｘ１よりも小流量側になる。このため、本実施形態の各種形態である実施例１〜４や比較例２では、比較例１よりも、遠心圧縮機３０の作動範囲を広げることができる。なお、実施例１〜４の遠心圧縮機は、前述の式（１）〜式（４）を満たす遠心圧縮機である。但し、実施例１〜４の遠心圧縮機における循環流路の流路長Ｌは、後述するように、相互に異なっている。また、図５中、実線で描かれている複数の曲線は、互いに異なる回転数のときにおける流量と圧力比との関係を示す特性曲線である。

ところで、インペラ室４５からインペラ側連通路５１を介して循環流路５２，５２ｘに流入した空気Ａの流れには、軸線Ａｒを中心とした旋回成分であって圧縮機インペラ３２の回転方向と同じ方向の成分を含んでいる。仮に、流れの成分としてこの旋回成分を有する空気Ａが、比較例２において、循環流路５２ｘ、吸込側連通路５５、吸込流路４１を経て、インペラ室４５に戻ると、ブレード３５の迎え角が小さくなるため、吐出圧が小さくなる、言い換えると圧力比が小さくなる。

軸線Ａｒを中心として旋回する気体に外力が加わらない場合、以下の式（５）が成り立つ。
ｃｉ×Ｒｉ ＝ ｃｏ×Ｒｏ・・・・・・・（５）
なお、式（５）中、ｃｉが循環流路の入口５３における空気Ａの旋回成分の流速を示し、ｃｏが循環流路の出口５４における空気Ａの旋回成分の流速を示す。また、式（５）中、Ｒｉが旋回流路の入口内径を示し、Ｒｏが循環流路５２の出口内径を示す。

このため、本実施形態のように、循環流路５２の出口内径Ｒｏがこの循環流路５２の入口内径Ｒｉより大きいと、循環流路５２の出口５４における空気Ａの旋回成分の流速ｃｏが循環流路５２の入口５３における空気Ａの旋回成分の流速ｃｉよりも小さくなる。

また、本実施形態では、循環流路５２の出口流路面積Ａｏがこの循環流路５２の入口流路面積Ａｉより大きい。このため、本実施形態では、循環流路５２の出口５４における空気Ａの旋回成分の流速ｃｏが循環流路５２の入口５３における空気Ａの旋回成分の流速ｃｉよりもさらに小さくなる。

よって、本実施形態の遠心圧縮機３０では、比較例２の遠心圧縮機３０ｘよりも、インペラ室４５に流入する空気Ａの旋回成分の流速を小さくすることができる。

本実施形態の各種形態である実施例１〜４のうち、実施例１は、循環流路５２の流路長Ｌが０．２５×Ｄの遠心圧縮機３０である。実施例２は、循環流路５２の流路長Ｌが０．５０×Ｄの遠心圧縮機３０である。実施例３は、循環流路５２の流路長Ｌが０．６４×Ｄの遠心圧縮機３０である。実施例４は、循環流路５２の流路長Ｌが０．８９×Ｄの遠心圧縮機３０である。すなわち、実施例１〜４中で、実施例１の流路長Ｌが最も短く、実施例２、実施例３、実施例４になるに従って流路長Ｌが長くなる。

図５に示すように、実施例１〜４中で、実施例１のサージ限界線Ｓ１が最も大流量側にあり、実施例２、実施例３、実施例４になるに従ってサージ限界線が小流量側に移動する。すなわち、循環流路５２の流路長Ｌが長くなるに連れて、サージ限界線が小流量側になり、遠心圧縮機３０の作動範囲を広げることができる。これは、循環流路５２と空気Ａとの摩擦等の影響により、循環流路５２の流路長Ｌが長くなるに連れて、空気Ａの流れのうち、軸方向Ｄａの速度成分のみならず、旋回成分も小さくなるためである。そこで、本実施形態では、循環流路５２の流路長Ｌを０．２５×Ｄ以上にしている。

ところで、本実施形態では、前述したように、循環流路５２の出口流路面積Ａｏをこの循環流路５２の入口流路面積Ａｉより大きくして、循環流路５２内の空気Ａの流速を小さくしている。しかしながら、循環流路５２内での急激な減速は、循環流路５２を画定する壁面での境界層の発達を招く。このため、循環流路５２を通る気体の圧力損失が増大して、循環流路５２を流れる気体の流量が減少する。そこで、本実施形態では、式（５）を用いて前述したように、広がり角２θを２０°未満にして、循環流路５２を流れる空気Ａの流量減少を抑えている。この式（５）からも理解できるように、広がり角２θを小さくするためには、循環流路５２の流路長は長い方が好ましい。

すなわち、循環流路５２の流路長Ｌは、旋回成分を少なくする意味でも、広がり角２θを小さくする意味でも、長い方が好ましい。この観点から、循環流路５２の流路長は、０．２５×Ｄ以上、可能であるならば、０.５０×Ｄ以上が望ましい。但し、循環流路５２の流路長Ｌが長くなると、圧縮機ハウジング４０の軸方向Ｄａへの長大化を招く。このため、旋回成分を少なくしつつ広がり角を小さくする観点と、圧縮機ハウジング４０の長大化の観点とを比較考量して、循環流路５２の流量長Ｌを定めることが好ましい。

「遠心圧縮機の第二実施形態」
遠心圧縮機の第二実施形態について、図６を用いて説明する。

本実施形態の遠心圧縮機３０ａも、第一実施形態の遠心圧縮機３０と同様、圧縮機インペラ３２及び圧縮機ハウジング４０ａを有する。圧縮機インペラ３２の構成は、第一実施形態と同様である。

本実施形態の圧縮機ハウジング４０ａにも、第一実施形態の遠心圧縮機３０における圧縮機ハウジング４０と同様、吸込流路４１ａ、インペラ室４５、吐出流路４６、インペラ側連通路５１、複数の循環流路５２、及び吸込側連通路５５ａが形成されている。但し、本実施形態の圧縮機ハウジング４０ａにおける吸込流路４１ａ及び吸込側連通路５５ａの形状が第一実施形態と異なる。

本実施形態の吸込流路４１ａは、軸線Ａｒを中心として回転対称な形状を成し、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる縮径部４２を有する。この縮径部４２は、軸線Ａｒを中心としたベルマウス形状を成している。このため、この縮径部４２における流路を画定する面は、軸線Ａｒに近づく側である径方向内側Ｄｒｉに向かって滑らかな凸状のベルマウス面４２ｆを成している。

吸込側連通路５５ａにおける吸込流路４１ａに対する連通口５５ｏは、縮径部４２における流路を画定するベルマウス面４２ｆに形成されている。この吸込側連通路５５ａは、吸込側連通路５５ａを基準にして軸方向後側Ｄａｂの部分が、第一実施形態と同様、トリートメント筒６３ａで形成されている。また、この吸込側連通路５５ａは、吸込側連通路５５ａを基準にして軸方向前側Ｄａｆの部分が、ハウジング本体６１とベルマウスキャップ６５で形成されている。

本実施形態のトリートメント筒６３ａの内周面は、ベルマウス面４２ｆの軸方向後側Ｄａｂの部分を形成する。このため、トリートメント筒６３ａの内周面で画定される流路は、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる。

ベルマウスキャップ６５は、軸線Ａｒを中心として回転対称な形状を成している。このベルマウスキャップ６５は、ハウジング本体６１の軸方向前側Ｄａｆであってその径方向内側Ｄｒｉに固定されている。このベルマウスキャップ６５は、トリートメント筒６３ａから軸方向前側Ｄａｆに間隔をあけて、ハウジング本体６１に固定されている。このトリートメント筒６３ａとベルマウスキャップ６５との間が吸込側連通路５５ａになる。トリートメント筒６３ａの内周面は、ベルマウス面４２ｆの軸方向前側Ｄａｆの部分を形成する。このため、ベルマウスキャップ６５の内周面で画定される流路は、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる。

本実施形態の圧縮機ハウジング４０ａも、第一実施形態の圧縮機ハウジング４０と同様、式（１）〜式（４）に示す関係を満たす。さらに、本実施形態では、軸線Ａｒから吸込側連通路５５ａの連通口５５ｏにおける軸方向前側Ｄａｆの縁までの寸法、言い換えると、軸線Ａｒからベルマウスキャップ６５の径方向内側Ｄｒｉであって軸方向前側Ｄａｆの縁までの寸法Ｒｃは、以下の式（６）に示すように、出口内径Ｒｏより小さく、且つ入口内径Ｒｉより大きい。
Ｒｏ ＞ Ｒｃ＞ Ｒｉ ・・・・・・・・・・（６）

このため、本実施形態では、この式（６）を満たすため、吸込側連通路５５ａの連通口５５ｏ周りにおけるベルマウス面４２ｆで画定される流路は、軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて滑らかに縮径されている。

本実施形態の圧縮機ハウジング４０ａも、第一実施形態の圧縮機ハウジング４０と同様、式（１）〜式（４）に示す関係を満たすので、インペラ室４５に流入する空気Ａの旋回成分の流速を小さくすることができ、遠心圧縮機３０ａの作動範囲を広げることができる。

また、本実施形態の吸込流路４１ａを画定する面の一部がベルマウス面４２ｆを成しているため、外部から空気Ａが吸込流路４１ａを経てインペラ室４５に流入し易くなる。さらに、本実施形態では、ベルマウス面４２ｆ中に、吸込側連通路５５ａにおける吸込流路４１ａに対する連通口５５ｏが形成されているため、このベルマウス面４２ｆにおける静圧低減効果により、吸込側連通路５５ａ内の空気Ａを効率的に吸込流路４１ａ内に導くことができる。

この結果、本実施形態では、第一実施形態よりも、吸込流路４１ａを経てインペラ室４５に流入する空気Ａの流量を増加させることができる。このため、本実施形態では、第一実施形態よりも、サージ限界線をより小流量側にすることができ、遠心圧縮機３０ａの作動範囲をより広くすることができる。

「遠心圧縮機の第三実施形態」
遠心圧縮機の第三実施形態について、図７を用いて説明する。

本実施形態の遠心圧縮機３０ｂも、第一及び第二実施形態の遠心圧縮機３０，３０ａと同様、圧縮機インペラ３２及び圧縮機ハウジング４０ｂを有する。圧縮機インペラ３２の構成は、第一及び第二実施形態と同様である。

本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｂにも、第一及び第二実施形態の遠心圧縮機３０，３０ａにおける圧縮機ハウジング４０，４０ａと同様、吸込流路４１ｂ、インペラ室４５、吐出流路４６、インペラ側連通路５１、複数の循環流路５２、及び吸込側連通路５５ｂが形成されている。但し、本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｂにおける吸込流路４１ｂ及び吸込側連通路５５ｂの形状が第一実施形態と異なる。

本実施形態の吸込流路４１ｂは、軸線Ａｒを中心として回転対称な形状を成す縮径部４２ｂ及び直胴部４３ｂとを有する。縮径部４２ｂは、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる。この縮径部４２ｂは、軸線Ａｒを中心としたベルマウス形状を成している。このため、この縮径部４２ｂにおける流路を画定する面は、軸線Ａｒに近づく側である径方向内側Ｄｒｉに向かって滑らかな凸状のベルマウス面４２ｂｆを成している。直胴部４３ｂは、軸方向Ｄａでの各位置での流路面積が同じである。このため、直胴部４３ｂにおける流路を画定する面は、軸線Ａｒを中心とした円筒の内周面４３ｂｇを成している。

吸込側連通路５５ｂにおける吸込流路４１ｂに対する連通口５５ｏは、直胴部４３ｂにおける流路を画定する円筒内周面４３ｂｇに形成されている。この吸込側連通路５５ｂは、吸込側連通路５５ｂを基準にして軸方向後側Ｄａｂの部分が、第一及び第二実施形態と同様、トリートメント筒６３ｂで形成されている。また、この吸込側連通路５５ｂは、吸込側連通路５５ｂを基準にして軸方向前側Ｄａｆの部分が、ハウジング本体６１とベルマウスキャップ６５ｂとで形成されている。ベルマウスキャップ６５ｂは、第二実施形態と同様、ハウジング本体６１の軸方向前側Ｄａｆであってその径方向内側Ｄｒｉに固定されている。このベルマウスキャップ６５ｂも、トリートメント筒６３ｂから軸方向前側Ｄａｆに間隔をあけて、ハウジング本体６１に固定されている。このトリートメント筒６３ｂとベルマウスキャップ６５ｂとの間が吸込側連通路５５ｂになる。

この吸込側連通路５５ｂは、循環流路５２と吸込側連通路５５ｂとの境から折り返してから、軸線Ａｒに対する径方向内側Ｄｒｉに向かいつつ軸方向後側Ｄａｂに向かって延びて、吸込流路４１ｂと連通している。

本実施形態のトリートメント筒６３ｂには、内径が軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に縮径される縮径内周面６３ｂｆと、内径が軸方向Ｄａで一定の円筒内周面６３ｂｇとが形成されている。この円筒内周面６３ｂｇは、縮径内周面６３ｂｆの軸方向後側Ｄａｂの縁から形成されている。ベルマウスキャップ６５ｂには、内径が軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に縮径されるベルマウス面６５ｂｆと、内径が軸方向Ｄａで一定の円筒内周面６５ｂｇとが形成されている。この円筒内周面６５ｂｇは、ベルマウス面６５ｂｆの軸方向後側Ｄａｂの縁から形成されている。さらに、ベルマウスキャップ６５ｂには、外径が軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に縮径される縮径外周面６５ｂｈが形成されている。

吸込側連通路５５ｂは、トリートメント筒６３ｂの縮径内周面６３ｂｆとベルマウスキャップ６５ｂの縮径外周面６５ｂｈとの間に形成されている。直胴部４３ｂにおける流路を画定する円筒内周面４３ｂｇは、トリートメント筒６３ｂの円筒内周面６３ｂｇとベルマウスキャップ６５ｂの円筒内周面６５ｂｇとで形成されている。

本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｂも、以上の各実施形態の圧縮機ハウジング４０，４０ａと同様、式（１）〜式（４）に示す関係を満たす。このため、本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｂも、第一実施形態の圧縮機ハウジング４０と同様、インペラ室４５に流入する空気Ａの旋回成分の流速を小さくすることができ、遠心圧縮機３０ｂの作動範囲を広げることができる。

また、本実施形態では、吸込側連通路５５ｂが循環流路５２と吸込側連通路５５ｂとの境から折り返してから軸方向後側Ｄａｂに向かって延びて、吸込流路４１ｂと連通しているので、インペラ室４５内の空気Ａの一部が吸込流路４１ｂに戻るまでの流路長が長くなる。このため、循環流路５２の流路長Ｌを長くした場合と同様に、インペラ室４５に流入する空気Ａの旋回成分の流速を小さくすることができる。しかも、本実施形態では、吸込側連通路５５ｂが循環流路５２と吸込側連通路５５ｂとの境から折り返してから軸方向後側Ｄａｂに向かって延びているので、圧縮機ハウジング４０ｂの軸方向Ｄａへの長大化を抑えつつ、インペラ室４５内の空気Ａの一部が吸込流路４１ｂに戻るまでの流路長を長くすることができる。

「遠心圧縮機の第四実施形態」
遠心圧縮機の第四実施形態について、図８を用いて説明する。

本実施形態の遠心圧縮機３０ｃは、第二実施形態の遠心圧縮機３０ａの構造と第三実施形態の遠心圧縮機３０ｂの構造とを組み合わせたものである。すなわち、本実施形態は、第三実施形態における吸込側連通路の構成を採用しつつ、この吸込側連通における吸込流路に対する連通口を第二実施形態ように、吸込側流路のベルマウス面に形成したものである。

本実施形態の吸込流路４１ｃも、第三実施形態と同様、軸線Ａｒを中心として回転対称な形状を成す縮径部４２ｃ及び直胴部４３ｃとを有する。縮径部４２ｃは、軸方向前側Ｄａｆから軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる。この縮径部４２ｃは、軸線Ａｒを中心としたベルマウス形状を成している。このため、この縮径部４２ｃにおける流路を画定する面は、径方向内側Ｄｒｉに向かって滑らかな凸状のベルマウス面４２ｃｆを成している。直胴部４３ｃは、軸方向Ｄａでの各位置での流路面積が同じである。このため、直胴部４３ｃにおける流路を画定する面は、軸線Ａｒを中心とした円筒の内周面４３ｃｇを成している。

吸込側連通路５５ｃにおける吸込流路４１ｃに対する連通口５５ｏは、縮径部４２ｃにおけるベルマウス面４２ｃｆに形成されている。この吸込側連通路５５ｃは、吸込側連通路５５ｃを基準にして軸方向後側Ｄａｂの部分が、以上の各実施形態と同様、トリートメント筒６３ｃで形成されている。また、この吸込側連通路５５ｃは、吸込側連通路５５ｃを基準にして軸方向前側Ｄａｆの部分が、ハウジング本体６１とベルマウスキャップ６５ｃとで形成されている。ベルマウスキャップ６５ｃは、第二及び第三実施形態と同様、ハウジング本体６１の軸方向前側Ｄａｆであってその径方向内側Ｄｒｉに固定されている。このベルマウスキャップ６５ｃも、トリートメント筒６３ｃから軸方向前側Ｄａｆに間隔をあけて、ハウジング本体６１に固定されている。このトリートメント筒６３ｃとベルマウスキャップ６５ｃとの間が吸込側連通路５５ｃになる。

この吸込側連通路５５ｃは、第三実施形態と同様、循環流路５２と吸込側連通路５５ｃとの境から折り返してから、軸線Ａｒに対する径方向内側Ｄｒｉに向かいつつ軸方向後側Ｄａｂに向かって延びて、吸込流路４１ｃと連通している。

本実施形態のトリートメント筒６３ｃには、内径が軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に縮径される縮径内周面６３ｃｆと、内径が軸方向Ｄａで一定の円筒内周面６３ｃｇとが形成されている。この円筒内周面６３ｃｇは、縮径内周面６３ｃｆの軸方向後側Ｄａｂの縁から形成されている。ベルマウスキャップ６５ｃには、内径が軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に縮径されるベルマウス面６５ｃｆが形成されている。さらに、ベルマウスキャップ６５ｃには、外径が軸方向後側Ｄａｂに向かうに連れて次第に縮径される縮径外周面６５ｃｈが形成されている。トリートメント筒６３ｃの縮径内周面６３ｃｆ内における軸方向後側Ｄａｂの部分は、ベルマウス面６３ｃｆｆを成している。このトリートメント筒６３ｃのベルマウス面６３ｃｆｆは、ベルマウスキャップ６５ｃのベルマウス面６５ｃｆを軸方向後側Ｄａｂに延長した仮想ベルマウス面上に位置している。

吸込側連通路５５ｃは、トリートメント筒６３ｃの縮径内周面６３ｃｆのうちベルマウス面６３ｃｆｆを除く部分とベルマウスキャップ６５ｃの縮径外周面６５ｃｈとの間に形成されている。吸込流路４１ｃの縮径部４２ｃにおけるベルマウス面４２ｃｆは、ベルマウスキャップ６５ｃのベルマウス面６５ｃｆとトリートメント筒６３ｃのベルマウス面６３ｃｆｆで形成されている。

本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｃも、以上の各実施形態の圧縮機ハウジング４０，４０ａ，４０ｂと同様、式（１）〜式（４）に示す関係を満たす。さらに、本実施形態では、第二実施形態と同様、軸線Ａｒからベルマウスキャップ６５ｃの径方向内側Ｄｒｉであって軸方向前側Ｄａｆの縁までの寸法Ｒｃは、出口内径Ｒｏより小さく、且つ入口内径Ｒｉより大きい。

本実施形態の吸込側連通路５５ｃは、第三実施形態と同様、循環流路５２と吸込側連通路５５ｃとの境から折り返してから軸方向後側Ｄａｂに向かって延びて、吸込流路４１ｃと連通している。このため、本実施形態では、第三実施形態と同様、圧縮機ハウジング４０ｃの軸方向Ｄａへの長大化を抑えつつ、インペラ室４５内の空気Ａの一部が吸込流路４１ｃに戻るまでの流路長を長くすることができる。

また、本実施形態の吸込側連通路５５ｃにおける吸込流路４１ｃに対する連通口５５ｏは、第二実施形態と同様、縮径部４２ｃにおけるベルマウス面４２ｃｆに形成されている。このため、本実施形態では、第二実施形態と同様、外部から空気Ａが吸込流路４１ｃを経てインペラ室４５に流入し易くなる上に、ベルマウス面４２ｃｆにおける静圧低減効果により、吸込側連通路５５ｃ内の空気Ａを効率的に吸込流路４１ｃ内に導くことができる。

なお、上記第三実施形態及び本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｂ，４０ｃは、いずれも、式（３）に示す関係を満たす。しかしながら、上記第三実施形態及び本実施形態の圧縮機ハウジング４０ｂ，４０ｃでは、式（３）に示す関係を満たさなくてもよい。

また、以上の各実施形態の遠心圧縮機は、過給機に設けられる遠心圧縮機であるが、本発明に係る遠心圧縮機は、過給機に設けられるものでなくてよい。

本発明の一態様では、遠心圧縮機の作動範囲を拡大することができる。

１０：タービン、１１:タービン回転軸、１２:タービンインペラ、１９:タービンハウジング、２０：連結部、２１：連結回転軸、２９:センターハウジング、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｘ：遠心圧縮機、３１：圧縮機回転軸、３２：圧縮機インペラ、３３：ハブ、３５：ブレード、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｘ：圧縮機ハウジング、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ：吸込流路、４２，４２ｂ，４２ｃ：縮径部、４２ｆ，４２ｂｆ，４２ｃｆ：ベルマウス面、４３ｂ，４３ｃ：直胴部、４３ｂｇ：円筒内周面、４５：インペラ室、４６：吐出流路、５１：インペラ側連通路、５２：循環流路、５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ：吸込側連通路、５５ｏ：連通口、６１：ハウジング本体、６２：ストラット（仕切部）、６３，６３ａ，６３ｂ，６３ｃ：トリートメント筒、６５,６５ｂ，６５ｃ：ベルマウスキャップ、Ａｒ：軸線、Ｄａ：軸方向、Ｄａｂ：軸方向後側、Ｄａｆ：軸方向前側、Ｄｃ：周方向、Ｄｒ：径方向、Ｄｒｉ：径方向内側、Ｄｒｏ：径方向外側

Claims (8)

1. 軸線を中心として回転する回転軸と、
   前記回転軸の外周に取り付けられているインペラと、
   前記インペラを覆うハウジングと、
   を備え、
   前記インペラは、前記回転軸に装着されるハブと、前記軸線を中心とする周方向に間隔をあけて前記ハブに複数設けられ、前記ハブと一体回転することで、前記軸線が延びる軸方向の一方側である軸方向前側から流入した気体を前記軸線に対する径方向外側に案内するブレードと、を有し、
   前記ハウジングには、前記インペラの前記軸方向前側に気体を導く吸込流路と、前記吸込流路と連通し前記インペラが収納されるインペラ室と、前記インペラ室と連通し前記インペラから前記径方向外側に送られた気体が流入する吐出流路と、前記インペラ室と連通し前記インペラ室から前記径方向外側の成分を含む方向に向かって延びるインペラ側連通路と、前記インペラ側連通路と連通し前記インペラ側連通路から前記軸方向前側の成分を含む方向の延びる循環流路と、前記循環流路と前記吸込流路とに連通する吸込側連通路と、が形成され、
   前記軸線から前記循環流路における前記吸込側連通路との連通位置までの径方向の寸法である吸込側径寸法が、前記軸線から前記循環流路における前記インペラ側連通路との連通位置までの径方向の寸法であるインペラ側径寸法より大きく、且つ前記吸込側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積が、前記インペラ側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積より大きく、
   前記吸込側連通路は、前記循環流路と前記吸込側連通路との境から折り返してから、前記軸線に対する径方向内側に向かいつつ、前記軸方向の他方側である軸方向後側に向かって延びて、前記吸込流路と連通し、
   前記吸込側連通路における前記吸込流路に対する連通口の前記軸方向前側の縁は、前記循環流路と前記吸込側連通路との前記境より前記軸方向後側に位置して、前記吸込側連通路の一部と前記循環流路の一部とが前記径方向で重なっている、
   遠心圧縮機。
2. 請求項１に記載の遠心圧縮機において、
   前記ハウジングには、前記軸線を中心とした周方向に並ぶ複数の前記循環流路が形成されていると共に、前記周方向で隣接する前記循環流路の相互間を仕切る仕切部が形成されている、
   遠心圧縮機。
3. 請求項１又は２に記載の遠心圧縮機において、
   前記吸込流路は、前記軸線を中心として回転対称な形状を成し、前記軸方向の他方側である軸方向後側に向かうに連れて次第に流路面積が小さくなる縮径部を有し、
   前記吸込側連通路における前記吸込流路に対する前記連通口は、前記縮径部における流路を画定する面に形成されている、
   遠心圧縮機。
4. 請求項３に記載の遠心圧縮機において、
   前記縮径部における流路を画定する面は、前記軸線に近づく側に凸となる曲面を成している、
   遠心圧縮機。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心圧縮機において、
   前記軸線から前記吸込側連通路の前記連通口における前記軸方向前側の縁までの径方向の寸法は、前記吸込側径寸法より小さく且つ前記インペラ側径寸法より大きい、
   遠心圧縮機。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心圧縮機において、
   Ｌを、前記循環流路における前記吸込側連通路との連通位置から前記循環流路における前記インペラ側連通路との連通位置までの軸方向の寸法とし、
   ｄｏを、前記吸込側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積に関する等価直径とし、
   ｄｉを、前記インペラ側連通路との連通位置における前記循環流路の流路面積に関する等価直径とした場合、
   以下の式で規定される広がり角２θは、２０°未満である、
   ２θ ＝ ２×ｔａｎ（（ｄｏ−ｄｉ）／２Ｌ）
   遠心圧縮機。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心圧縮機において、
   前記循環流路における前記吸込側連通路との連通位置から前記循環流路における前記インペラ側連通路との連通位置までの軸方向の寸法は、前記インペラの最大外径であるインペラ外径の０．２５倍以上である、
   遠心圧縮機。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心圧縮機と、
   タービンとを備え、
   前記タービンは、
   前記軸線を中心として回転するタービン回転軸と、
   前記タービン回転軸の外周に取り付けられているタービンインペラと、
   前記タービンインペラを覆うタービンハウジングと、
   を有し、
   前記タービン回転軸と前記遠心圧縮機の前記回転軸とは、同一の軸線上に位置して互いに連結されて一体回転し、過給機回転軸を成す、
   過給機。

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