(57)【要約】【課題】  遠心圧縮機２９の作動域を大流量側へ十分に拡大させつつ、小流量側の作動域における遠心圧縮機２９の圧縮機効率の向上を促進すること。【解決手段】  圧縮機ディスク３９のハブ面３９ｈに複数の圧縮機ブレード４１が周方向に等間隔に一体形成され、各圧縮機ブレード４１におけるミッドスパンの入口羽根角θｍがチップ端の入口羽根角θｔ以上に設定され、各圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍが５５〜６５度に設定され、各圧縮機ブレード４１のチップ端の入口羽根角θｔが５０〜６０度に設定され、各圧縮機ブレード４１のハブ端の入口羽根角θｈが３０〜４０度に設定されていること。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機に用いられる圧縮機インペラにおいて、
ハブ面が軸方向一方側から半径方向外側に向かって延びた圧縮機ディスクと、
前記圧縮機ディスクのハブ面にその周方向に間隔を置いて一体的に設けられた複数の圧縮機ブレードと、を具備し、
各圧縮機ブレードにおけるミッドスパンの入口羽根角がチップ端の入口羽根角以上に設定されていることを特徴とする圧縮機インペラ。
【請求項２】
各圧縮機ブレードのミッドスパンの入口羽根角が５５〜６５度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機インペラ。
【請求項３】
各圧縮機ブレードのチップ端の入口羽根角が５０〜６０度に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機インペラ。
【請求項４】
遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機において、
内側にシュラウドを有した圧縮機ハウジングと、
前記圧縮機ハウジング内に回転可能に設けられ、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の圧縮機インペラと、を具備したことを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項５】
エンジンからの排気ガスの圧力エネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する過給機において、
請求項４に記載の遠心圧縮機を具備したことを特徴とする過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心力を利用して空気等の流体を圧縮する遠心圧縮機、及びこの遠心圧縮機に用いられる圧縮機インペラ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、過給機、産業機械、ガスタービン等に用いられる遠心圧縮機について種々の研究開発がなされており、一般的な遠心圧縮機の構成について簡単に説明すると、次のようになる（特許文献１及び特許文献２等参照）。
【０００３】
一般的な遠心圧縮機は、圧縮機ハウジングを具備しており、この圧縮機ハウジングは、内側に、シュラウドを有している。そして、圧縮機ハウジング内には、圧縮機インペラがその軸心（圧縮機インペラの軸心）周りに回転可能に設けられている。また、圧縮機インペラは、圧縮機ディスクを備えており、この圧縮機ディスクのハブ面は、軸方向一方側（圧縮機インペラの軸方向の一方側）から半径方向外側（圧縮機インペラの半径方向の外側）に向かって延びている。更に、圧縮機ディスクのハブ面には、複数の圧縮機ブレードが周方向（ハブ面の周方向）に間隔を置いて一体的に設けられている。ここで、各圧縮機ブレードのチップ（先端縁）は、圧縮機ハウジングのシュラウドに沿うように延びている。圧縮機ブレードの入口羽根角は、圧縮機ブレードに対する流体の相対流入角（圧縮機インペラの軸方向と流体の流入方向とのなす角度）のスパン方向の変化に対応して、前縁のハブ端からチップ端にかけて漸次大きくなるように設定されている（図３の破線部分を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８０４１１号公報
【特許文献２】特開２００９−１５０２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、流体の相対流入角が大きくなる小流量側の作動域において、遠心圧縮機の圧縮機効率の向上の要請が強くなっている。その要請に応えるためには、圧縮機ブレードの入口羽根角を大きくすることによって、流体の相対流入角と圧縮機ブレードの入口羽根角との差であるインシデンスを小さくして、流体の剥離を抑制するという手法が考えられる。一方、圧縮機ブレードの入口羽根角を大きくすると、各隣接する２つの圧縮機ブレード間が狭くなって、遠心圧縮機のチョーク流量（チョークマージン）が減少して、遠心圧縮機の作動域を大流量側へ拡大することが困難になる。つまり、遠心圧縮機の作動域を大流量側へ十分に拡大させつつ、小流量側の作動域における遠心圧縮機の圧縮機効率の向上を促進することは容易でないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成からなる圧縮機インペラ及び遠心圧縮機等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者は、前述の問題を解決するために、試行錯誤を繰り返した結果、圧縮機ブレードが羽根形状を維持した上で、各圧縮機ブレードの入口羽根角に前縁のハブ端からチップ端に亘って所定の分布（変化）を与えることにより、遠心圧縮機のチョーク流量の減少を抑えつつ、各圧縮機ブレードの入口羽根角を前縁のハブ端からチップ端にかけて漸次大きくなるようにした場合に比べて、小流量側における遠心圧縮機の圧縮機効率を高めることができるという、新規な知見を得ることができ、本発明を完成するに至った（後述の実施例参照）。ここで、「所定の変化を与える」とは、各圧縮機ブレードのミッドスパンの入口羽根角を平均の入口羽根角よりも十分に大きくし、かつ各圧縮機ブレードのチップ端の入口羽根角を平均の入口羽根角に近づけるか又は平均の入口羽根角よりも小さくすることをいう。また、「平均の入口羽根角」とは、最小の入口羽根角と最大の入口羽根角の真中の入口羽根角のことをいう。
【０００８】
本発明の第１の特徴は、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機に用いられる圧縮機インペラにおいて、ハブ面が軸方向一方側から半径方向外側に向かって延びた圧縮機ディスクと、前記圧縮機ディスクのハブ面にその周方向（ハブ面の周方向）に間隔を置いて一体的に設けられた複数の圧縮機ブレードと、を具備し、各圧縮機ブレードにおけるミッドスパン（ミーン）の入口羽根角がチップ端の入口羽根角以上に設定されていることを要旨とする。
【０００９】
ここで、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「流体」とは、空気等のガスを含む意であって、「遠心圧縮機」とは、車両用過給機等の過給機に用いられる遠心圧縮機だけでなく、産業用遠心圧縮機、ガスタービン用遠心圧縮機等を含む意である。また、「軸方向一方側」とは、軸方向の一方側のことをいい、「軸方向」とは、特に断らない限り、圧縮機インペラの軸方向のことをいい、「半径方向外側」とは、半径方向の外側のことをいい、「半径方向」とは、特に断らない限り、圧縮機インペラの半径方向のことをいい、「一体的に設けられ」とは、一体形成されたことを含む意である。更に、「ミッドスパン」とは、ハブ端を基準として５０％スパン位置の部位ことをいい、「ハブ端」とは、圧縮機ディスクのハブ面側の端、換言すれば、スパン位置の基準になる０％スパン位置の部位のことをいい、「チップ端」とは、ハブ端の反対側の端、換言すれば、ハブ端を基準として１００％スパン位置の部位のことをいう。
【００１０】
第１の特徴によると、各圧縮機ブレードにおけるミッドスパンの入口羽根角がチップ端の入口羽根角以上に設定されているため、各圧縮機ブレードのミッドスパンの入口羽根角を平均の入口羽根角よりも十分に大きくし、かつ各圧縮機ブレードのチップ端の入口羽根角を平均の入口羽根角に近づけるか又は平均の入口羽根角よりも小さくすることができる。これにより、前記遠心圧縮機に前述の新規な知見を適用することができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機において、内側にシュラウドを有した圧縮機ハウジングと、前記圧縮機ハウジング内に回転可能に設けられ、第１の特徴からなる圧縮機インペラと、を具備したことを要旨とする。
【００１２】
第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する他に、前記インペラをその軸心（前記インペラの軸心）周りに回転させることにより、前記圧縮機ハウジング内に取入れた流体を圧縮することができる。一方、圧縮した流体（圧縮流体）は、前記圧縮機ハウジングの外側へ排出される。
【００１３】
本発明の第３の特徴は、エンジンからの排気ガスの圧力エネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する過給機において、第２の特徴からなる遠心圧縮機を具備したことを要旨とする。
【００１４】
本発明の第３の特徴によると、第２の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記遠心圧縮機に前述の新規な知見を適用できるため、前記遠心圧縮機のチョーク流量（チョークマージン）の減少を抑えつつ、各圧縮機ブレードの入口羽根角を前縁のハブ端からチップ端にかけて漸次大きくなるようにした場合に比べて、小流量側の作動域における前記遠心圧縮機の圧縮機効率を高めることができる。つまり、本発明によれば、前記遠心圧縮機の作動域を大流量側へ十分に拡大させつつ、小流量側の作動域における前記遠心圧縮機の圧縮機効率の向上を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る圧縮機インペラの正面図、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る圧縮機インペラの側面図である。
【図２】図２は、圧縮機ブレードにおけるハブ端、ミッドスパン、及びチップ端の入口羽根角を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態（発明例）の場合及び従来例の場合において、圧縮機ブレードの入口羽根角と圧縮機ブレードの前縁のスパン位置との関係を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る遠心圧縮機の側断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る車両用過給機の側断面図である。
【図６】図６（ａ）は、従来例に係る圧縮機インペラの正面図、図６（ｂ）は、従来例に係る圧縮機インペラの側面図である。
【図７】図７（ａ）は、発明例及び従来例の場合における流量と圧縮機効率との関係を示す図、図７（ｂ）は、発明例及び従来例の場合における流量と圧力比との関係を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、小流量側の作動域における圧縮機インペラの入口側から出口側にかけて流れ場の状態を示す流跡線図、図８（ｂ）は、大流量側の作動域における圧縮機インペラの入口側から出口側にかけて流れ場の状態を示す流跡線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態及び実施例について図１から図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｆ」は、前方向、「Ｒ」は、後方向、「ＡＤ」は、軸方向、「ＢＤ」は、半径方向、「ＢＤｉ」は、半径方向内側、「ＢＤｏ」は、半径方向外側、「ＣＤ」は、圧縮機インペラの回転方向である。
【００１８】
（本発明の実施形態）
図５に示すように、本発明の実施形態に係る車両用過給機（過給機の一例）１は、エンジン（図示省略）からの排気ガス（ガスの一例）の圧力エネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、車両用過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。
【００１９】
車両用過給機１は、軸受ハウジング３を具備しており、軸受ハウジング３内には、一対のラジアル軸受５及び一対のスラスト軸受７が設けられている。また、複数の軸受５，７には、前後方向へ延びたロータ軸（回転軸）９が回転可能に設けられており、換言すれば、軸受ハウジング３には、ロータ軸９が複数の軸受５，７を介して回転可能に設けられている。
【００２０】
軸受ハウジング３の後側には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるラジアルタービン１１が配設されており、このラジアルタービン１１の構成は、次のようになる。
【００２１】
軸受ハウジング３の後側には、タービンハウジング１３が設けられており、このタービンハウジング１３は、内側に、シュラウド１３ｓを有している。また、タービンハウジング１３内には、タービンインペラ１５がその軸心（タービンインペラ１５の軸心、換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられており、このタービンインペラ１５は、ロータ軸９の後端部に同心上に一体的に連結されている。そして、タービンインペラ１５は、タービンディスク１７を備えており、このタービンディスク１７のハブ面１７ｈは、後側から半径方向外側（タービンインペラ１５の半径方向の外側）へ延びている。更に、タービンディスク１７のハブ面１７ｈには、複数のタービンブレード１９が周方向（ハブ面１７ｈの周方向）に等間隔に一体形成されており、各タービンブレード１９のチップ（先端縁）１９ｔは、タービンハウジング１３のシュラウド１３ｓに沿うように延びている。
【００２２】
タービンハウジング１３の適宜位置には、排気ガスをタービンハウジング１３内に取入れるための排気取入口２１が形成されており、この排気取入口２１は、エンジンの排気マニホールド（図示省略）に接続可能である。また、タービンハウジング１３の内部におけるタービンインペラ１５の入口側（排気ガスの主流方向の上流側）には、渦巻き状のタービンスクロール流路２３が形成されており、このタービンスクロール流路２３は、排気取入口２１に連通してある。更に、タービンハウジング１３におけるタービンインペラ１５の出口側（排気ガスの主流方向の下流側）には、排気ガスを排出するための排気排出口２５が形成されており、この排気排出口２５は、接続管（図示省略）を介して排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。
【００２３】
なお、軸受ハウジング３の後側面には、タービンインペラ１５側からの熱を遮蔽する環状の遮熱板２７が設けられており、この遮熱板２７の外縁部２７ｏは、軸受ハウジング３とタービンハウジング１３によって挟持されている。
【００２４】
軸受ハウジング３の前側には、遠心力を利用して空気を圧縮する遠心圧縮機２９が配設されており、この遠心圧縮機２９の構成は、次のようになる。
【００２５】
図４に示すように、軸受ハウジング３の前側には、圧縮機ハウジング３１が設けられている。また、圧縮機ハウジング３１は、内側にシュラウド３３ｓを有したハウジング本体３３と、このハウジング本体３３の後側に設けられかつ軸受ハウジング３の前側部に一体的に連結された環状のシールプレート３５とを備えている。
【００２６】
図１（ａ）（ｂ）及び図４に示すように、圧縮機ハウジング３１内には、圧縮機インペラ３７がその軸心（圧縮機インペラ３７の軸心、換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられており、この圧縮機インペラ３７は、ロータ軸９の前端部に同心上に一体的に連結されている。また、圧縮機インペラ３７は、ロータ軸９の前端部に一体的に連結した圧縮機ディスク３９を備えており、この圧縮機ディスク３９のハブ面３９ｈは、前側（圧縮機インペラ３７の軸方向の一方側）から半径方向外側（圧縮機インペラ３７の半径方向の外側）へ延びている。
【００２７】
圧縮機ディスク３９のハブ面３９ｈには、複数の圧縮機ブレード４１が周方向（ハブ面３９ｈの周方向）に等間隔に一体形成されている。また、圧縮機ディスク３９のハブ面３９ｈにおける各隣接する２つの圧縮機ブレード４１間には、圧縮機ブレード４１よりも短いコード長の短ブレード（スプリッタブレード）４３が一体形成されている。換言すれば、圧縮機ディスク３９のハブ面３９ｈには、圧縮機ブレード４１と短ブレード４３が周方向に間隔を置いて交互に一体形成されている。ここで、各圧縮機ブレード４１のチップ（先端縁）４１ｔ及び各短ブレード４３のチップ４３ｔは、ハウジング本体３３のシュラウド３３ｓに沿うように延びており、各短ブレード４３の前縁４３ａは、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａよりも空気の主流方向の下流側に位置している。なお、圧縮機インペラ３７の構成要素から複数の短ブレード４３を省略しても構わない。
【００２８】
図４に示すように、圧縮機ハウジング３１における圧縮機インペラ３７の入口側（空気の主流方向の上流側）には、空気を圧縮機ハウジング３１内に取入れるための流体取入口としての空気取入口４５が形成されており、この空気取入口４５は、空気を浄化するエアクリーナ（図示省略）に接続可能である。また、圧縮機ハウジング３１内における圧縮機インペラ３７の出口側（空気の主流方向の下流側）には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路４７が形成されている。更に、圧縮機ハウジング３１の内部には、渦巻き状の圧縮機スクロール流路４９が形成されており、この圧縮機スクロール流路４９は、ディフューザ流路４７に連通してある。そして、圧縮機ハウジング３１の適宜位置には、圧縮された空気を圧縮機ハウジング３１の外側へ排出するための空気排出口５１が形成されており、この空気排出口５１は、圧縮機スクロール流路４９に連通しかつエンジンの吸気マニホールド（図示省略）に接続可能である。
【００２９】
続いて、本発明の実施形態に係る圧縮機インペラ３７の特徴部分について説明する。
【００３０】
図１（ａ）（ｂ）及び図２に示すように、各圧縮機ブレード４１におけるミッドスパンの入口羽根角（軸方向と前縁４１ａのミッドスパン４１ａｍの翼厚中心線４１ｃとのなす角）θｍは、チップ端の入口羽根角（軸方向と前縁４１ａのチップ端４１ａｔの翼厚中心線４１ｃとのなす角）θｔ以上に設定されている。また、各圧縮機ブレード４１におけるチップ端の入口羽根角θｔ及びミッドスパンの入口羽根角θｍは、ハブ端の入口羽根角（軸方向と前縁４１ａのハブ端４１ａｈの翼厚中心線４１ｃとのなす角）θｈよりも大きく設定されている。
【００３１】
ここで、各圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍは、５５〜６５度に設定されている。５５度以上に設定されるようにしたのは、５５度未満であると、圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍを平均の入口羽根角Ａθ（図３参照）よりも十分に大きくすることが困難になるからである。６５度以下に設定されるようにしたのは、６５度を超えると、圧縮機ブレード４１が羽根形状を維持した上で、圧縮機ブレード４１のチップ端の入口羽根角θｔを平均の入口羽根角Ａθに近づけることが困難になるからである。
【００３２】
各圧縮機ブレード４１のチップ端の入口羽根角θｔは、５０〜６０度に設定されている。５０度以上に設定されるようにしたのは、５０度未満であると、圧縮機ブレード４１が羽根形状を維持した上で、圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍを平均の入口羽根角Ａθよりも十分に大きくすることが困難になるからである。６０度以下に設定されるようにしたのは、６０度を超えると、圧縮機ブレード４１のチップ端の入口羽根角θｔを平均の入口羽根角Ａθに近づけることが困難になるからである。
【００３３】
各圧縮機ブレード４１のハブ端の入口羽根角θｈは、３０〜４０度に設定されている。３０度以上に設定されるようにしたのは、３０度未満であると、圧縮機ブレード４１が羽根形状を維持した上で、圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍを平均の入口羽根角Ａθよりも十分に大きくすることが困難になるからである。４０度以下に設定されるようにしたのは、４０度を超えると、各隣接する２つの圧縮機ブレード４１間が狭くなって、圧縮機ブレード４１が羽根形状を維持することが困難になるからである。
【００３４】
そして、本発明の実施形態に係る圧縮機インペラ（発明例に係る圧縮機インペラ）３７において、圧縮機ブレード４１の入口羽根角と圧縮機ブレード４１の前縁４１ａのスパン位置との関係は、図３に示すようになる。即ち、本発明の実施形態に係る圧縮機インペラ３７は、従来例に係る圧縮機インペラ１００（図６（ａ）（ｂ）参照）に比べて、圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍが十分に大きく、かつ圧縮機ブレード４１のチップ端の入口羽根角θｔが十分に小さくなっている。ここで、従来例に係る圧縮機インペラ１００においては、各圧縮機ブレード４１の入口羽根角が前縁４１ａのハブ端４１ａｈからチップ端４１ａｔにかけて漸次大きくなるように設定されている。
【００３５】
なお、図１（ｂ）に示すように、各短ブレード４３の入口羽根角（図示省略）は、前縁４３ａのハブ端４３ａｈからチップ端４３ａｔにかけて漸次大きくなるように設定されている。
【００３６】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３７】
排気取入口２１からタービンハウジング１３内に取入れた排気ガスがタービンスクロール流路２３を経由してタービンインペラ１５の入口側から出口側へ流通する。すると、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、圧縮機インペラ３７をその軸心（圧縮機インペラ３７の軸心）Ｃ周りにタービンインペラ１５と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口４５から圧縮機ハウジング３１内に取入れた空気を圧縮して、ディフューザ流路４７及び圧縮機スクロール流路４９を経由して空気排出口５１から排出して、エンジンに供給される空気を過給することができる。なお、タービンインペラ１５の出口側へ流通した排気ガスは、排気排出口２５からタービンハウジング１３の外側へ排出される（車両用過給機１の通常の作用）。
【００３８】
各圧縮機ブレード４１におけるミッドスパンの入口羽根角θｍがチップ端の入口羽根角θｔ以上に設定されているため、各圧縮機ブレード４１のミッドスパンの入口羽根角θｍを平均の入口羽根角Ａθよりも十分に大きくし、かつ各圧縮機ブレード４１のチップ端の入口羽根角θｔを平均の入口羽根角Ａθに近づけるか又は平均の入口羽根角Ａθよりも小さくすることができる。これにより、遠心圧縮機２９に前述の新規な知見を適用することができる（車両用過給機１の特有の作用）。
【００３９】
従って、本発明の実施形態によれば、遠心圧縮機２９のチョーク流量（チョークマージン）の減少を抑えつつ、各圧縮機ブレード４１の入口羽根角を前縁４１ａのハブ端４１ａｈからチップ端４１ａｔにかけて漸次大きくなるようにした場合に比べて、小流量側の作動域における遠心圧縮機２９の圧縮機効率を高めることができる。つまり、本発明の実施形態によれば、遠心圧縮機２９の作動域、換言すれば、車両用過給機１の作動域を大流量側へ十分に拡大させつつ、小流量側の作動域における遠心圧縮機２９の圧縮機効率の向上、換言すれば、車両用過給機１の効率の向上を促進することができる。
【００４０】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、車両用過給機１の遠心圧縮機２９に適用した技術的思想を産業用遠心圧縮機（図示省略）又はガスタービン用遠心圧縮機（図示省略）に適用しても構わない。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。
【００４１】
（本発明の実施例）
図１（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る圧縮機インペラ３７を発明例に係る圧縮機インペラとし、各圧縮機ブレード４１の入口羽根角が前縁４１ａのハブ端４１ａｈからチップ端４１ａｔにかけて漸次大きくなるように設定された圧縮機インペラ１００を従来例に係る圧縮機インペラとする。なお、従来例に係る圧縮機インペラ１００における複数の構成要素のうち、発明例に係る圧縮機インペラ３７における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。
【００４２】
そして、発明例に係る圧縮機インペラ３７を用いた遠心圧縮機（図示省略）、及び従来例に係る圧縮機インペラ１００を用いた遠心圧縮機（図示省略）について性能試験を行い、その試験結果として、流量と圧縮機効率との関係、及び流量と圧力比との関係についてまとめると、図７（ａ）（ｂ）に示すようになる。即ち、発明例の場合には、遠心圧縮機のチョーク流量の減少を抑えつつ、従来例の場合に比べて、小流量側における遠心圧縮機の圧縮機効率を高める（具体的には、従来例の場合よりも２％高める）ことが判明した。なお、図７（ａ）（ｂ）中におけるＮ１、Ｎ２、及びＮ３は、遠心圧縮機の回転数を示しており、Ｎ１からＮ３の間には、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３の関係がある。
【００４３】
つまり、本発明の発明者は、性能試験の試験結果から、圧縮機ブレード４１が羽根形状を維持した上で、各圧縮機ブレード４１の入口羽根角に前縁４１ａのハブ端４１ａｈからチップ端４１ａｔに亘って所定の分布を与える（段落［０００７］参照）ことにより、遠心圧縮機のチョーク流量の減少を抑えつつ、各圧縮機ブレード４１の入口羽根角を前縁４１ａのハブ端４１ａｈからチップ端４１ａｔにかけて漸次大きくなるようにした場合に比べて、小流量側における遠心圧縮機の圧縮機効率を高めることができるという、新規な知見を得ることができた。この新規な知見は、次の理由によるものと考えられる。
【００４４】
即ち、図８（ａ）に示すように、一般に、小流量側の作動域においては、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａ側のチップ４１ｔ付近に逆流領域が発生し、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａ側におけるチップ４１ｔ側の部位が仕事に寄与しない部位になる。一方、図８（ｂ）に示すように、大流量側の作動域においては、圧縮機インペラの入口側から出口側にかけて順流になっており、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａ側におけるチップ４１ｔ側の部位がハブ側（ハブ面３９ｈ側）の流れに比べて高速な流れの流体を取入れる（吸い込む）部位になる。その特性を考慮して、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａ側におけるハブ側からミッドスパン側の部位を小流量側の作動域における仕事に十分に寄与する部位とし、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａ側におけるチップ４１ｔ側の部位を大流量の作動域における高速な流体の取入れ（吸い込み）に寄与する部位としたことによるものと考えられる。換言すれば、小流量側及び大流量側の作動域における圧縮機インペラ３７の入口側から出口側にかけて流れ場の状態に応じて、圧縮機ブレード４１の前縁４１ａ側において圧縮機ブレード４１の役割をスパン方向に沿って適切に分担させたことによるものと考えられる。なお、図８（ａ）（ｂ）の流跡線図については、数値流体解析（ＣＦＤ：Computational Fluid Dynamics解析）によって求めたものである。
【符号の説明】
【００４５】
１：車両用過給機（過給機）、３：軸受ハウジング、９：ロータ軸、１１：ラジアルタービン、１３：タービンハウジング、１５：タービンインペラ、２９：遠心圧縮機、３１：圧縮機ハウジング、３３：ハウジング本体、３３ｓ：シュラウド、３５：シールプレート、３７：圧縮機インペラ、３９：圧縮機ディスク、３９ｈ：ハブ面、４１：圧縮機ブレード、４１ａ：前縁、４１ａｈ：前縁のハブ端、４１ａｔ：前縁のチップ端、４１ａｍ：前縁のミッドスパン（ミーン）、４１ｔ：チップ、４３：短ブレード、４３ａ：前縁、４３ａｈ：前縁のハブ端、４３ａｔ：前縁のチップ端、４３ｔ：チップ、４５：空気取入口、４７：ディフューザ流路、４９：圧縮機スクロール流路、５１：空気排出口、Ａθ：平均の入口羽根角、θｈ：圧縮機ブレードのハブ端の入口羽根角、θｔ：圧縮機ブレードのチップ端の入口羽根角、θｍ：圧縮機ブレードのミッドスパンの入口羽根角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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