WO2022029932A1 - 遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機 - Google Patents

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WO2022029932A1
WO2022029932A1 PCT/JP2020/030031 JP2020030031W WO2022029932A1 WO 2022029932 A1 WO2022029932 A1 WO 2022029932A1 JP 2020030031 W JP2020030031 W JP 2020030031W WO 2022029932 A1 WO2022029932 A1 WO 2022029932A1
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WO
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hub
centrifugal compressor
impeller
outer peripheral
peripheral portion
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PCT/JP2020/030031
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健一郎 岩切
豊 藤田
直志 神坂
浩範 本田
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三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社
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Priority to US18/015,816 priority patent/US20230258197A1/en
Priority to DE112020007258.4T priority patent/DE112020007258T5/de
Priority to PCT/JP2020/030031 priority patent/WO2022029932A1/ja
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    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
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    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/304—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the trailing edge of a rotor blade

Definitions

  • This disclosure relates to an impeller of a centrifugal compressor and a centrifugal compressor.
  • Patent Document 1 discloses a configuration of a centrifugal compressor possessed by a turbo machine for the purpose of suppressing a secondary flow and improving the performance of the turbo machine.
  • the impeller has a hub plate and a plurality of blades arranged on one surface side of the hub plate at intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of blades have blade spans such that the blade spans in the blade span height direction of each blade in a reference impeller having blades composed of linear elements at which the hub plate and the blades are orthogonal to each other become blades of curved elements. It has a shape formed by laminating in the height direction.
  • the amount of tangential lean and sweep imparted to the blade cross section from at least one end face of the hub plate side end and the anti-hub plate side end of the blade toward the middle part of the span. To increase.
  • a centrifugal compressor if the outer diameter of the impeller is reduced, the weight of the impeller can be reduced and the inertia of the impeller can be reduced.
  • the response of the turbocharger can be improved by reducing the inertia of the impeller.
  • the pressure ratio tends to decrease when the outer diameter of the impeller is reduced, so that it is not easy to suppress the decrease in the pressure ratio with a low-weight impeller.
  • a clearance flow is generated in which a part of the air compressed by the rotation of the impeller flows from the outlet of the impeller to the clearance between the back surface of the impeller and the housing. If this clearance flow increases, the efficiency of the centrifugal compressor will decrease.
  • Patent Document 1 does not disclose the knowledge for solving these problems in the centrifugal compressor.
  • centrifugal compressor impeller and a centrifugal compressor capable of suppressing a decrease in pressure ratio with a low weight and further improving efficiency by suppressing a clearance flow.
  • the impeller of the centrifugal compressor is An impeller of a centrifugal compressor comprising a hub and at least one blade provided on the hub surface of the hub.
  • the hub-side end of the trailing edge of at least one wing It is located radially outside the outer peripheral portion of the hub, and It is located on either a first line extending the hub surface of the hub radially outward or a second line extending the back surface of the hub radially outward.
  • an impeller of a centrifugal compressor and a centrifugal compressor capable of suppressing a decrease in pressure ratio with a low weight and further improving efficiency by suppressing a clearance flow.
  • expressions such as “same”, “equal”, and “homogeneous” that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
  • the expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also an uneven portion or a chamfer within the range where the same effect can be obtained. It shall also represent the shape including the part and the like.
  • the expressions “equipped”, “equipped”, “equipped”, “included”, or “have” one component are not exclusive expressions excluding the existence of other components.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view taken along the axial direction of the centrifugal compressor 4 of the turbocharger 2 according to the embodiment.
  • the centrifugal compressor 4 includes an impeller 6, a casing 7 that houses the impeller 6, and a housing 10 that houses a bearing (not shown) that pivotally supports the impeller 6.
  • the impeller 6 includes a hub 12 and at least one wing 15 provided on the hub surface 13 of the hub 12.
  • the impeller 6 includes a plurality of blades 15 provided on the hub surface 13 at intervals in the circumferential direction of the impeller 6.
  • the hub surface 13 is a surface of the hub 12 facing the casing 7, and means a curved surface that is smoothly curved in a concave shape along the blade 15.
  • the circumferential direction of the impeller 6 is simply described as “circumferential direction”
  • the axial direction of the impeller 6 (direction along the rotation axis of the impeller 6) is simply described as “axial direction”
  • the radial direction of the impeller 6 is simply described. It shall be described as "diameter direction”.
  • the casing 7 includes a shroud portion 8 that surrounds a plurality of blades 15 of the impeller 6, and a scroll portion 9 that forms a scroll flow path 20 on the outer peripheral side of the impeller 6.
  • An air flow path 18 is formed between the impeller 6 and the shroud portion 8.
  • the air (fluid) that has flowed into the air flow path 18 from the air inlet 5 of the centrifugal compressor 4 is compressed by the impeller 6 and flows to the scroll flow path 20 through the diffuser flow path 19 on the downstream side of the air flow path 18. ..
  • the diffuser flow path 19 through which the air compressed by the impeller 6 flows is defined by the shroud side wall surface 50 of the casing 7 and the hub side wall surface 26 of the housing 10.
  • a clearance 22 is formed between the hub 12 of the impeller 6 and the housing 10.
  • the position closest to the shroud portion 8 on the trailing edge 16 of the wing 15 is the shroud side end 16a of the trailing edge 16, and the position closest to the hub 12 on the trailing edge 16 of the wing 15 is the hub of the trailing edge 16.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12.
  • the entire trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12.
  • the outer peripheral portion 12e of the hub 12 means an outer end portion of the hub 12 in the radial direction, that is, a portion connecting the hub surface 13 of the hub 12 and the back surface 14 of the hub 12.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4A) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the first line L1 is a linear virtual line extending radially outward from the outer peripheral end 13a of the hub surface 13 along the tangential direction of the hub surface 13.
  • the wing 15 includes a wing root outer peripheral portion 24 that connects the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral portion 12e of the hub 12.
  • the wing root outer peripheral portion 24 extends along the first line L1 so as to connect the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral end 13a of the hub surface 13.
  • the trailing edge 16 is formed along the axial direction and extends parallel to the axial direction.
  • the housing 10 is axially connected to the hub side wall surface 26 facing the wing root outer peripheral portion 24, the back side wall surface 28 facing the back surface 14 of the impeller 6, and the hub side wall surface 26 and the back side wall surface 28.
  • the step surface 30 is a facing wall surface facing the outer peripheral portion 12e of the hub 12.
  • the wing root outer peripheral portion 24 is formed along the hub side wall surface 26 and extends parallel to the hub side wall surface 26.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12 (outer peripheral end of the hub 12). Therefore, it has the same outer diameter of the impeller 6 as the configuration shown in FIG. 2, and the radial position of the outer peripheral end 13a of the hub surface 13 is expanded to the radial position of the hub side end 16b of the trailing edge 16. Compared with the configuration, the weight of the impeller 6 can be reduced while suppressing the decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4. Further, it has the same outer diameter of the hub 12 as the configuration shown in FIG.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located on the first line L1 in which the hub surface 13 extends radially outward. Therefore, the wing 15 of the impeller 6 covers the clearance 22 between the hub 12 and the housing 10, and the inlet of the clearance 22 (the gap between the outer peripheral portion 12e of the hub 12 and the housing 10) as the impeller 6 rotates. Centrifugal force acts on the air in the vicinity, and the effect of suppressing the inflow of the clearance flow into the clearance 22 can be further enhanced.
  • the decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 can be suppressed with a low weight, and the efficiency of the centrifugal compressor 4 is improved by further suppressing the clearance flow. can do.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4B) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 2 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 2 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 3 is different from the configuration shown in FIG. 2 in that the trailing edge 16 is inclined inward in the radial direction toward the hub 12 side. That is, in the impeller 6 of the centrifugal compressor 4 (4B), the trailing edge 16 is inclined with respect to the axial direction and linear so that the shroud side end 16a is located outside the hub side end 16b in the radial direction. It is extended to. The shroud portion 8 side of the trailing edge 16 projects radially outward from the hub 12 side of the trailing edge.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4C) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 2 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 2 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 4 is different from the configuration shown in FIG. 2 in that the trailing edge 16 is inclined outward in the radial direction toward the hub 12 side. That is, in the impeller 6 of the centrifugal compressor 4 (4C), the trailing edge 16 is inclined with respect to the axial direction and linear so that the shroud side end 16a is located inside the hub side end 16b in the radial direction. It is extended to. The hub 12 side of the trailing edge 16 projects radially outward from the shroud portion 8 side of the trailing edge 16.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4D) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 2 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 2 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the trailing edge 16 is radially outward as it is directed from the shroud side edge 16a toward the central portion 16c of the trailing edge 16, and radially outward as it is directed from the central portion 16c toward the hub side edge 16b of the trailing edge 16. It differs from the configuration shown in FIG. 2 in that it is smoothly curved toward the inside. That is, in the impeller 6 of the centrifugal compressor 4 (4D), the trailing edge 16c is located radially outward from each of the shroud side end 16a and the hub side end 16b of the trailing edge 16. 16 is smoothly curved.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12 (outer peripheral end of the hub 12).
  • the hub-side end 16b of the trailing edge 16 is located on the first line L1 extending the hub surface 13 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 2, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • the trailing edge 16 is located on the outer side in the radial direction from the outer peripheral portion 12e of the hub 12, the total pressure increases due to the expansion of the outer diameter of the impeller 6. Therefore, as shown in FIGS. 3 to 5, by adjusting the shape of the portion of the blade 15 that protrudes from the outer peripheral portion 12e of the hub 12, the non-uniform total pressure distribution generated by the impeller 6 can be adjusted. It is possible to suppress the occurrence of peeling in the diffuser flow path 19. In particular, in the centrifugal compressor 4 (4B) shown in FIG. 3 and the centrifugal compressor 4 (4D) shown in FIG. 5, the mass of the hub 12 is reduced, and as a result, the centrifugal stress acting on the hub can be reduced. can.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4E) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 3 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 3 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 6 is the configuration shown in FIG. 3 in that the outer peripheral portion 12e of the hub 12 has a C surface 32 formed so that the hub surface 13 side is located radially outside the back surface 14 side. Different from.
  • the C surface 32 is formed in a plane shape, and is inclined inward in the radial direction from the hub surface 13 side toward the back surface 14 side.
  • the stepped surface 30 of the housing 10 includes the C surface 52 formed in parallel with the C surface 32. The C surface 52 extends inward in the radial direction from the hub side wall surface 26 toward the back side wall surface 28.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4F) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 3 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 3 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the outer peripheral portion 12e of the hub 12 has a concave R surface 34 formed so that the hub surface 13 side is located radially outside the back surface 14 side. It is different from the configuration shown.
  • the R surface 34 is smoothly curved and is inclined inward in the radial direction from the hub surface 13 side to the back surface 14 side.
  • the stepped surface 30 of the housing 10 includes a convex R surface 54 formed in parallel with the R surface 34.
  • the R surface 54 is formed to be smoothly curved, and extends inward in the radial direction from the hub side wall surface 26 toward the back side wall surface 28.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is the outer peripheral portion 12e of the hub 12 (the hub 12). It is located radially outward from the outer peripheral end), and the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located on the first line L1 extending the hub surface 13 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 2, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • a clearance 22 flows between the outer peripheral portion 12e of the hub 12 and the stepped surface 30. It can be tilted in the opposite direction to the direction. As a result, the main flow flowing through the air flow path 18 is suppressed from entering the clearance 22, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor 4 can be improved.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4G) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 3 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 3 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 8 is different from the configuration shown in FIG. 3 in that the wing root outer peripheral portion 24 connecting the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral portion 12e of the hub 12 has a C surface edge 36.
  • the wing root outer peripheral portion 24 has a portion 35 extending radially inward from the hub side end 16b of the trailing edge 16, and a radial inner end and the outer peripheral portion 12e of the portion 35. Includes a C-plane edge 36 to be connected.
  • the C-plane edge 36 is inclined inward in the radial direction as it moves away from the portion 35 in the axial direction, and is connected to the boundary between the outer peripheral portion 12e and the back surface 14.
  • the stepped surface 30 of the housing 10 includes the C surface 52 formed in parallel with the C surface edge 36, and the C surface 52 increases from the hub side wall surface 26 toward the back side wall surface 28. It extends inward in the radial direction.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4H) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 3 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 3 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 9 is different from the configuration shown in FIG. 3 in that the wing root outer peripheral portion 24 connecting the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral portion 12e of the hub 12 has a concave R surface edge 38. ..
  • the wing root outer peripheral portion 24 has a portion 35 extending radially inward from the hub side end 16b of the trailing edge 16, and a radial inner end and the outer peripheral portion 12e of the portion 35. Includes a concave R-face edge 38 to be connected.
  • the R surface edge 38 is smoothly curved so as to be radially inward as it is separated from the portion 35 in the axial direction, and is connected to the boundary between the outer peripheral portion 12e and the back surface 14.
  • the stepped surface 30 of the housing 10 includes a convex R surface 54 formed in parallel with the R surface edge 38.
  • the R surface 54 is formed to be smoothly curved, and extends inward in the radial direction from the hub side wall surface 26 toward the back side wall surface 28.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is the outer peripheral portion 12e of the hub 12 (the hub 12). It is located radially outward from the outer peripheral end), and the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located on the first line L1 extending the hub surface 13 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 2, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • the C surface edge 36 or the R surface edge 38 of the blade root outer peripheral portion 24 and the stepped surface can be tilted in the direction opposite to the flow direction.
  • the main flow flowing through the air flow path 18 is suppressed from entering the clearance 22, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor 4 can be improved.
  • the stress concentration can be relaxed without forming a corner portion in the blade root outer peripheral portion 24, the strength of the blade 15 against centrifugal stress can be improved.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4I) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 3 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 3 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 10 is the configuration shown in FIG. 3 in that the outer peripheral portion 12e of the hub 12 has a C surface 40 formed so that the back surface 14 side is located radially outside the hub surface 13 side. Different from.
  • the C surface 40 is formed in a plane shape, and is inclined outward in the radial direction from the hub surface 13 side toward the back surface 14 side.
  • the stepped surface 30 of the housing 10 is formed in parallel with the C surface 40. That is, the stepped surface 30 is also configured as a C surface, and extends outward in the radial direction from the hub side wall surface 26 side toward the back side wall surface 28 side.
  • the outer peripheral portion 12e has a concave shape that is inclined outward in the radial direction from the hub surface 13 side to the back surface 14 side instead of the C surface 40 or together with the C surface 40. It may have an R surface.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12, and the trailing edge 16 is located at the trailing edge.
  • the hub side end 16b of 16 is located on the first line L1 extending the hub surface 13 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 2, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • peeling f may occur on the side wall surface 26 side of the hub.
  • the clearance loss in the case where the peeling f as described above occurs can be reduced. Can be reduced.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4J) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 10 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 10 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 11 is different from the configuration shown in FIG. 10 in that the wing root outer peripheral portion 24 connecting the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral portion 12e of the hub 12 has a concave R surface edge 38. ..
  • the R surface edge 38 is smoothly curved so as to be radially inward as it is separated from the trailing edge 16 in the axial direction, and is connected to the boundary between the outer peripheral portion 12e and the back surface 14.
  • the stepped surface 30 of the housing 10 includes a convex R surface 54 formed in parallel with the R surface edge 38.
  • the R surface 54 is formed to be smoothly curved, and extends inward in the radial direction from the hub side wall surface 26 side toward the back side wall surface 28 side.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12, and the trailing edge 16 is located at the trailing edge.
  • the hub side end 16b of 16 is located on the first line L1 extending the hub surface 13 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 2, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • the wing root outer peripheral portion 24 has a concave R surface edge 38, stress concentration can be relaxed without forming a corner portion in the wing root outer peripheral portion 24, so that the strength of the blade 15 against centrifugal stress is improved. be able to.
  • the flow is discharged from the clearance 22 toward the outer peripheral side (that is, the air flow path 18 side) due to the action of the centrifugal force accompanying the rotation of the blade 15.
  • the action is generated, and it can contribute to the reduction of clearance loss and the reduction of thrust load.
  • the outer peripheral portion 12e has a concave shape that is inclined outward in the radial direction from the hub surface 13 side to the back surface 14 side instead of the C surface 40 or together with the C surface 40. It may have an R surface. Further, instead of forming the stepped surface 30 with a convexly curved R surface, the stepped surface 30 may be formed with a C surface.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4K) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 2 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 2 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located on the first line L1.
  • the first line L1 is a curved line continuous with the hub surface 13 extending radially outward from the outer peripheral end 13a of the hub surface 13.
  • the wing 15 includes a wing root outer peripheral portion 24 that connects the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral portion 12e of the hub 12.
  • the wing root outer peripheral portion 24 extends curvedly along the first line L1 so as to connect the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral end 13a of the hub surface 13.
  • the trailing edge 16 is inclined with respect to the axial direction and extends linearly so that the shroud side end 16a is located outside the hub side end 16b in the radial direction.
  • the wing root outer peripheral portion 24 is formed along the hub side wall surface 26 and extends parallel to the hub side wall surface 26.
  • the hub side wall surface 26 includes a curved portion 27 that curves along the outer peripheral portion 24 of the wing root.
  • the wing root outer peripheral portion 24 is formed along the curved portion 27, and is formed parallel to the curved portion 27.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12, and the trailing edge 16 is located at the trailing edge.
  • the hub side end 16b of 16 is located on the first line L1 extending the hub surface 13 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 2, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4L) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • a reference numeral common to each configuration shown in FIG. 2 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 2 unless otherwise specified, and description thereof will be omitted.
  • the second line L2 is a linear virtual line extending radially outward from the outer peripheral end 14a of the back surface 14 along the tangential direction (diameter direction) of the back surface 14. ..
  • the wing 15 includes a wing root outer peripheral portion 24 that connects the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral portion 12e of the hub 12.
  • the wing root outer peripheral portion 24 extends along the second line L2 so as to connect the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the outer peripheral end 14a of the back surface 14.
  • the housing 10 does not have the stepped surface 30 shown in FIG. 2 and the like, and is opposed to the hub side wall surface 26 facing the wing root outer peripheral portion 24 and the back surface 14 of the impeller 6. Includes a back side wall surface 28 that connects to the hub side wall surface 26.
  • the wing root outer peripheral portion 24 is formed along the hub side wall surface 26 and extends parallel to the hub side wall surface 26.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12. Therefore, it has the same outer diameter of the impeller 6 as the configuration shown in FIG. 13, and the radial position of the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the radial position of the outer peripheral end 13a of the hub surface 13 coincide with each other.
  • the weight of the impeller 6 can be reduced while suppressing the decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4. Further, it has the same outer diameter of the impeller 6 as the outer diameter of the hub 12 shown in FIG.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located on the second line L2 which extends the back surface 14 radially outward. Therefore, as the impeller 6 rotates, a centrifugal force acts on the air near the inlet of the clearance 22 (the gap between the outer peripheral portion 12e of the hub 12 and the housing 10) to suppress the inflow of the clearance flow into the clearance 22. The effect can be further enhanced. Further, since the clearance 22 between the hub 12 and the housing 10 extends in the direction opposite to the main flow leaving the air flow path 18 from the position of the outer peripheral portion 12e of the hub 12, the main flow leaving the air flow path 18 is the clearance 22. It is possible to suppress the entry and further reduce the clearance loss.
  • the decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 can be suppressed with a low weight, and the efficiency of the centrifugal compressor 4 is improved by further suppressing the clearance flow. can do.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4M) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 13 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 13, unless otherwise specified, and description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 14 is different from the configuration shown in FIG. 13 in that the hub 12 has a convex R surface portion 42 that is smoothly curved so as to connect the hub surface 13 and the outer peripheral portion 12e.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12 (outer peripheral end of the hub 12).
  • the hub-side end 16b of the trailing edge 16 is located on the second line L2, which extends the back surface 14 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 13, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • the hub 12 has a convex R surface portion 42 connecting the hub surface 13 and the outer peripheral portion 12e, it is possible to prevent the flow path area from rapidly expanding at the position of the outer peripheral portion 12e of the hub 12. The efficiency improvement effect can be enhanced.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4N) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 13 shall indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 13 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 15 is different from the configuration shown in FIG. 13 in that the hub 12 has an inscribed surface portion 44 that is continuous with the hub surface 13 and inscribed with respect to the second line L2.
  • the inscribed surface portion 44 is inscribed in the wing root outer peripheral portion 24.
  • the hub side end 16b of the trailing edge 16 is located radially outside the outer peripheral portion 12e of the hub 12 (outer peripheral end of the hub 12).
  • the hub-side end 16b of the trailing edge 16 is located on the second line L2, which extends the back surface 14 radially outward. Therefore, for the same reason as the configuration shown in FIG. 13, it is possible to suppress a decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor 4 with a low weight, and further improve the efficiency of the centrifugal compressor 4 by suppressing the clearance flow. can.
  • the hub 12 has an inscribed surface portion 44 that is continuous with the hub surface 13 and inscribed with respect to the second line L2, it is possible to prevent the flow path area from rapidly expanding at the position of the outer peripheral portion 12e of the hub 12. And the efficiency improvement effect can be enhanced.
  • the angle formed by the mainstream flowing through the air flow path 18 and the hub side wall surface 26 of the housing 10 can be reduced, whereby the mainstream can be suppressed from entering the clearance 22 and the clearance loss can be reduced.
  • the outer peripheral portion 12e of the hub 12 may include a minute R surface.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4O) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to the configurations shown in FIG. 13 indicate the same configurations as those shown in FIG. 13 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 16 is different from the configuration shown in FIG. 13 in that the back surface 14 of the impeller 6 has a curved surface 46 formed in a concave shape.
  • the curved surface 46 is smoothly curved, and is inclined in the radial direction so as to move inward in the radial direction as the distance from the outer peripheral portion 12e of the impeller 6 increases in the axial direction.
  • the back side wall surface 28 of the housing 10 is formed parallel to the curved surface 46. That is, the back side wall surface 28 is configured to be smoothly curved as a convex curved surface, and extends inward in the radial direction as the distance from the hub side wall surface 26 in the axial direction increases.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4P) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to the configurations shown in FIG. 16 indicate the same configurations as those shown in FIG. 16 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the configuration shown in FIG. 17 is different from the configuration shown in FIG. 13 in that the outer peripheral portion 24 of the wing root has a curved surface edge 48 continuous with the curved surface 46.
  • the second line L2 is a curved virtual line extending radially outward from the outer peripheral end 14a of the back surface 14, and the hub side end 16b of the trailing edge 16 is the second line. Located on line L2. Further, the portion of the hub side wall surface 26 facing the curved surface edge 48 is smoothly curved as a convex curved surface so as to be parallel to the curved surface edge 48.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the centrifugal compressor 4 (4Q) according to the embodiment along the axial direction, and shows an example of the detailed configuration of the centrifugal compressor 4 shown in FIG.
  • the reference numerals common to each configuration shown in FIG. 16 indicate the same configuration as each configuration shown in FIG. 16 unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.
  • the second line L2 is a curved virtual line extending radially outward from the outer peripheral end 14a of the back surface 14, and has a hub surface 13 having a diameter. It corresponds to the first line L1 extending outward in the direction. Therefore, the hub-side end 16b of the trailing edge 16 is located on the second line L2 and on the first line L1.
  • the flow path width of the diffuser flow path 19 at the position of the hub side end 16b of the trailing edge 16 is W1, the hub side end 16b of the trailing edge 16 and the hub side wall surface.
  • the centrifugal compressor 4 is configured so as to satisfy 0.20 ⁇ W2 / W1.
  • the centrifugal compressor 4 may preferably satisfy 0.16 ⁇ W2 / W1.
  • the above-mentioned centrifugal compressor 4 (4A) has been described as an example, but in each of the above-mentioned centrifugal compressors 4 (4B to 4Q), 0.20 ⁇ W2 / W1 (more preferably 0). .16 ⁇ W2 / W1) may be satisfied.
  • the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment, and includes a form in which the above-mentioned embodiment is modified and a form in which these forms are appropriately combined.
  • the impeller for example, the above-mentioned impeller 6 of the centrifugal compressor (for example, the above-mentioned centrifugal compressor 4 (4A to 4Q)) according to at least one embodiment of the present disclosure may be used.
  • An impeller of a centrifugal compressor comprising a hub (eg, the hub 12 described above) and at least one blade (eg, the blade 15 described above) provided on the hub surface (eg, the hub surface 13) of the hub.
  • the hub-side end (eg, the above-mentioned hub-side end 16b) of the trailing edge of at least one wing is It is located radially outside the outer peripheral portion of the hub (for example, the outer peripheral portion 12e described above), and A first line extending the hub surface of the hub radially outward (eg, the first line L1 described above), or a second line extending the back surface of the hub (eg, the back surface 14 described above) radially outward (eg, the back surface 14 described above). It is located on one of the above-mentioned second lines L2).
  • the hub-side end of the trailing edge is located radially outside the outer peripheral portion of the hub. Therefore, compared with the configuration in which the radial position of the outer peripheral end of the hub surface is expanded to the radial position of the hub side end of the trailing edge while maintaining the outer diameter of the impeller, the decrease in the pressure ratio of the centrifugal compressor is suppressed. However, the weight of the impeller can be reduced. Further, compared with the configuration in which the outer diameter of the impeller is reduced and the radial position of the hub side end of the trailing edge is reduced to the radial position of the outer peripheral end of the hub surface, the impeller is increased while increasing the pressure ratio of the centrifugal compressor.
  • the hub-side end of the trailing edge is located on either the first line extending the hub surface radially outward or the second line extending the back surface of the hub radially outward. .. Therefore, the centrifugal force acts on the air near the inlet of the clearance with the rotation of the impeller, and the effect of suppressing the inflow of the clearance flow can be further enhanced.
  • the shroud-side end of the trailing edge (eg, the shroud-side end 16a described above) is located radially outward of the hub-side end.
  • the total pressure tends to decrease on the shroud side as compared to the hub side. Therefore, according to the configuration described in (3) above, the non-uniform total pressure distribution generated by the impeller is made uniform. It is possible to suppress the occurrence of peeling in the diffuser flow path. Further, as a result of reducing the mass of the portion of the blade near the outer peripheral portion of the hub, the centrifugal stress acting on the hub can be reduced.
  • the total pressure on the hub side may be lower than that on the shroud side. Therefore, according to the configuration described in (4) above, the non-uniform total pressure distribution generated by the impeller can be made uniform, and the occurrence of peeling in the diffuser flow path can be suppressed.
  • the central portion of the trailing edge (eg, the central portion 16c described above) is located radially outward of the shroud-side and hub-side ends of the trailing edge.
  • the total pressure may be lower at the center of the trailing edge than at the hub side and shroud side. Therefore, according to the configuration described in (5) above, the non-uniform total pressure distribution generated by the impeller can be made uniform, and the occurrence of peeling in the diffuser flow path can be suppressed.
  • the outer peripheral portion of the hub is a C surface (for example, the above-mentioned C surface 32) or a concave R surface (for example, the above-mentioned above) formed so that the hub surface side is located radially outside the back surface side. It has an R surface 34).
  • the clearance formed along the outer peripheral portion of the hub can be inclined in the direction opposite to the mainstream flow direction of the centrifugal compressor.
  • the mainstream is suppressed from entering the clearance, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor can be improved.
  • the at least one wing is a wing root outer peripheral portion (for example, the above-mentioned wing root outer peripheral portion 24) connecting the hub-side end of the trailing edge and the outer peripheral portion of the hub, and is a C-plane edge (for example, the above-mentioned above-mentioned).
  • a wing root perimeter having a C-face edge 36) or a concave R-face edge (eg, the R-face edge 38 described above).
  • the clearance formed along the C-plane edge or the R-plane edge of the outer peripheral portion of the wing root is set in the direction opposite to the mainstream flow direction of the centrifugal compressor. Can be tilted. As a result, the mainstream is suppressed from entering the clearance, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor can be improved. Further, since the stress concentration can be relaxed without forming a corner portion on the outer peripheral portion of the blade root, the strength of the blade against centrifugal stress can be improved.
  • the outer peripheral portion of the hub has a C surface (for example, the C surface 40 described above) or a concave R surface formed so that the back surface side is located radially outside the hub surface side.
  • peeling may occur on the hub side of the diffuser flow path.
  • peeling occurs by adopting the C surface or the concave R surface described in (8) above and inclining the shape of the clearance along the outer peripheral surface of the hub. Clearance loss can be reduced.
  • the at least one wing is a wing root outer peripheral portion (for example, the above-mentioned wing root outer peripheral portion 24) connecting the hub-side end of the trailing edge and the outer peripheral portion of the hub, and is a C-plane edge (for example, the above-mentioned above-mentioned).
  • a wing root perimeter having a C-face edge 36) or a concave R-face edge (eg, the R-face edge 38 described above).
  • the hub has a convex R surface portion (for example, the above-mentioned R surface portion 42) that connects the hub surface and the outer peripheral portion.
  • the hub since the hub has a convex R surface portion connecting the hub surface and the outer peripheral portion, the flow path area rapidly expands at the position of the outer peripheral portion of the hub. This can be suppressed and the efficiency improvement effect can be enhanced.
  • the hub has an inscribed surface portion (for example, the above-mentioned inscribed surface portion 44) that is continuous with the hub surface and inscribed with respect to the second line.
  • the flow path area is located at the position of the outer peripheral portion of the hub. It is possible to suppress rapid expansion and enhance the efficiency improvement effect.
  • the angle between the mainstream of the centrifugal compressor and the hub side wall surface of the diffuser flow path can be reduced, which prevents the mainstream from entering the clearance on the back side of the impeller and reduces clearance loss. can.
  • the back surface of the hub has a concavely formed curved surface (eg, the curved surface 46 described above).
  • the at least one wing is a wing root outer peripheral portion (for example, the wing root outer peripheral portion 24 described above) that connects the hub side end of the trailing edge and the outer peripheral portion of the hub, and is a curved edge continuous with the curved surface.
  • a wing root outer peripheral portion for example, the wing root outer peripheral portion 24 described above
  • curved edge 48 described above includes the outer peripheral portion of the wing root.
  • the hub has an inscribed surface portion (for example, the above-mentioned inscribed surface portion 44) that is continuous with the hub surface and inscribed with respect to the second line.
  • the flow path area is located at the position of the outer peripheral portion of the hub. It is possible to suppress rapid expansion and enhance the efficiency improvement effect.
  • the centrifugal compressor according to at least one embodiment of the present disclosure is The impeller of the centrifugal compressor according to any one of (1) to (15) above, and A centrifugal compressor comprising a shroud side wall surface and a hub side wall surface that define a diffuser flow path (for example, the above-mentioned diffuser flow path 19) through which a fluid compressed by an impeller of the centrifugal compressor flows.
  • the flow path width of the diffuser flow path at the position of the hub side end of the trailing edge is W1
  • W2 When the distance along the axial direction between the hub side end of the trailing edge and the hub side wall surface is W2, 0.20 ⁇ W2 / W1 is satisfied.
  • the centrifugal force is effectively applied to the air near the inlet of the clearance formed along the back surface of the impeller as the impeller rotates, and the centrifugal force is applied to the clearance.
  • the effect of suppressing the inflow of the clearance flow can be further enhanced.
  • the centrifugal compressor according to at least one embodiment of the present disclosure is With the impeller of the centrifugal compressor described in (6) above, A shroud side wall surface and a hub side wall surface that define a diffuser flow path (for example, the above-mentioned diffuser flow path 19) through which a fluid compressed by an impeller of the centrifugal compressor flows.
  • a centrifugal compressor comprising a back side wall surface facing the back surface of the hub.
  • a facing wall surface that connects the hub side wall surface and the back side wall surface and that faces the outer peripheral surface of the hub and has a C-plane or a convex R-plane is further provided.
  • the clearance between the outer peripheral portion of the hub and the facing wall surface can be inclined in the direction opposite to the flow direction.
  • the mainstream of the centrifugal compressor is suppressed from entering the clearance, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor can be improved.
  • the centrifugal compressor according to at least one embodiment of the present disclosure is With the impeller of the centrifugal compressor described in (7) above, A shroud side wall surface and a hub side wall surface that define a diffuser flow path (for example, the above-mentioned diffuser flow path 19) through which a fluid compressed by an impeller of the centrifugal compressor flows.
  • a centrifugal compressor comprising a back side wall surface facing the back surface of the hub.
  • a facing wall surface that connects the hub side wall surface and the back side wall surface and that faces the outer peripheral portion of the wing root and has a C-plane or a convex R-plane is further provided.
  • the clearance between the outer peripheral portion of the wing root and the facing wall surface can be inclined in the direction opposite to the flow direction.
  • the mainstream of the centrifugal compressor is suppressed from entering the clearance, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor can be improved.
  • the centrifugal compressor according to at least one embodiment of the present disclosure is With the impeller of the centrifugal compressor described in (8) above, A shroud side wall surface and a hub side wall surface that define a diffuser flow path (for example, the above-mentioned diffuser flow path 19) through which a fluid compressed by an impeller of the centrifugal compressor flows.
  • a centrifugal compressor comprising a back side wall surface facing the back surface of the hub.
  • a facing wall surface that connects the hub side wall surface and the back side wall surface and that faces the outer peripheral portion of the hub and has a C-plane or a convex R-plane is further provided.
  • the clearance between the outer peripheral portion of the hub and the facing wall surface can be inclined in the direction opposite to the flow direction.
  • the mainstream of the centrifugal compressor is suppressed from entering the clearance, and the clearance loss can be reduced, so that the efficiency of the centrifugal compressor can be improved.
  • the centrifugal compressor according to at least one embodiment of the present disclosure is The impeller of the centrifugal compressor according to any one of (1) to (15) above, and A housing (for example, the housing 10 described above) that houses a bearing that supports the impeller. Equipped with The at least one wing includes a wing root outer peripheral portion (for example, the above-mentioned wing root outer peripheral portion 24) connecting the hub-side end of the trailing edge and the outer peripheral portion of the hub. The outer peripheral portion of the wing root extends parallel to the facing wall surface of the housing facing the outer peripheral portion of the wing root.
  • the outer peripheral portion of the wing root extends parallel to the facing wall surface of the housing facing the outer peripheral portion of the wing root. Therefore, the centrifugal force acts on the air near the inlet of the clearance with the rotation of the impeller, and the effect of suppressing the inflow of the clearance flow can be further enhanced.

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Abstract

ハブ（１２）と、ハブのハブ面上に設けられた少なくとも１つの翼（１５）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（１６）のハブ側端（１６ｂ）は、ハブの外周部（１２ｅ）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（Ｌ１）、又はハブの背面を径方向外側に延長した第２ライン（Ｌ２）、のいずれか一方のライン上に位置する。

Description

遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機
　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（第１ライン）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、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、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、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、翼の一部がハブの画集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面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のインペラによれば、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のインペラによれば、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 (20)

  1. 　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、
    遠心圧縮機のインペラ。
  2. 　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、
    請求項１に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  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２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  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２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  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２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  6. 　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面または凹状のＲ面を有する、
    請求項２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  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２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  8. 　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面または凹状のＲ面を有する、
    請求項２に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  9. 　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８に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  10. 　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、
    請求項１に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  11. 　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面部を有する、
    請求項１０に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  12. 　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を有する、
    請求項１０に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  13. 　前記ハブの前記背面は、凹状に形成された曲面を有する、
    請求項１０に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  14. 　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前記曲面と連続した曲面縁を有する翼根外周部を含む、
    請求項１３に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  15. 　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を有する、
    請求項１４に記載の遠心圧縮機のインペラ。
  16. 　請求項１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、
    遠心圧縮機。
  17. 　請求項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、
    遠心圧縮機。
  18. 　請求項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、
    遠心圧縮機。
  19. 　請求項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、
    遠心圧縮機。
  20. 　請求項１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、遠心圧縮機。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5493802U (ja) * 1977-12-16 1979-07-03
JPH062698A (ja) * 1992-06-18 1994-01-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心送風機
JP2009541641A (ja) * 2006-06-19 2009-11-26 アイ・ディ・イー・テクノロジーズ・リミテッド コンプレッサー用ローター
JP2011512479A (ja) * 2008-02-14 2011-04-21 ネイピア ターボチャージャーズ リミテッド 羽根車およびターボチャージャー
JP2015194091A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 株式会社Ihi 圧縮機インペラ、遠心圧縮機、及び過給機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5730649B2 (ja) 2011-04-13 2015-06-10 株式会社日立製作所 羽根車及びそれを有するターボ機械

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5493802U (ja) * 1977-12-16 1979-07-03
JPH062698A (ja) * 1992-06-18 1994-01-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心送風機
JP2009541641A (ja) * 2006-06-19 2009-11-26 アイ・ディ・イー・テクノロジーズ・リミテッド コンプレッサー用ローター
JP2011512479A (ja) * 2008-02-14 2011-04-21 ネイピア ターボチャージャーズ リミテッド 羽根車およびターボチャージャー
JP2015194091A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 株式会社Ihi 圧縮機インペラ、遠心圧縮機、及び過給機

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