JP2010216456A - 多段遠心圧縮機及び多段遠心圧縮機の改造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】戻り流路における作動流体の流体損失を低減し、効率を向上できる多段遠心圧縮機とその改造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】回転軸５の周りに回転する羽根車１を軸方向に複数段備え、羽根車１から吐出された作動流体１１を転向させる曲がり流路３と、曲がり流路３を通過した作動流体１１を後段の羽根車１に流入させる戻り流路４を含む多段遠心圧縮機１００において、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが、出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴと同等になるように戻り流路４が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、多段遠心圧縮機及び多段遠心圧縮機の改造方法に関し、より詳細には、案内羽根を備える戻り流路を設けた多段遠心圧縮機とその改造方法に関する。

一般的な一軸の多段遠心圧縮機には、羽根車（遠心羽根車）と、ディフューザと、曲がり流路と、戻り流路とが、多段遠心圧縮機に流入する流体（作動流体）の流れの上流から下流に向かって配置されている。
羽根車は、流入する作動流体を回転軸から離れる方向（半径方向外向き）に吐出してディフューザに流入させ、曲がり流路は、ディフューザから流入する作動流体を、羽根車の回転軸に近づく方向（半径方向内向き）に転向する流路である。また、戻り流路は、曲がり流路から流入する作動流体を、後段の羽根車に導いて流入させる流路である。

多段遠心圧縮機の羽根車から吐出された作動流体は、ディフューザ、及び曲がり流路を介して戻り流路に流入する。このときに戻り流路に流入する作動流体は、羽根車の回転方向、すなわち、回転軸を中心とした周方向に回転していることから、戻り流路には、作動流体の流れを回転軸の中心に向かう半径方向の流れに転向するための案内羽根が備わっている。

このような構成の多段遠心圧縮機に関して、例えば特許文献１には、案内羽根の端部を曲がり流路の中央付近に設けて戻り流路の流体損失（圧力損失）を低減し、多段遠心圧縮機の効率を向上する技術が開示されている。
また、例えば特許文献２には、戻り流路の入口で案内羽根を高くして、戻り流路の入口における作動流体の摩擦による流体損失を低減し、多段遠心圧縮機の効率を向上する技術が開示されている。

特開平１０−３３１７９３号公報 特開平７−６３１９７号公報

しかしながら、例えば特許文献１に開示される多段遠心圧縮機においては、戻り流路に備わる案内羽根のみで、作動流体の流れを周方向の流れから半径方向の流れに転向する必要があり、この場合、作動流体の流れを約６０°〜７０°転向することになる。
このように、案内羽根のみで作動流体の流れを約６０°〜７０°転向するためには、作動流体の流速を充分に減速する必要があり、案内羽根の翼負荷（案内羽根の両側面の圧力差）を充分に大きくする必要がある。

そして、翼負荷を充分に大きくした案内羽根に沿って作動流体が流れるとき、作動流体が案内羽根の表面から剥離しやすいことがわかっている。
このような作動流体の剥離が発生すると、作動流体の流れの転向が不充分になって戻り流路内の２次流れが増大する。そして、戻り流路の出口において作動流体に周方向の流れが発生し、戻り流路における作動流体の流体損失が発生する。
また、戻り流路の出口で作動流体に周方向の流れが発生すると、後段の羽根車に流入する作動流体の流れに不均一性が生じ、戻り流路の入口において作動流体の流体損失が発生する。
そして、このような流体損失が発生すると、多段遠心圧縮機の効率が低下するという問題がある。

さらに、例えば特許文献２に開示される多段遠心圧縮機においては、曲がり流路の入口から曲がり流路の出口（戻り流路の入口）に向かって作動流体の流路幅を急に拡大するとともに、曲がり流路の内周側の曲率半径を小さくしていることから、曲がり流路の曲率半径が０に近くなる、曲がり流路の出口の内周側で作動流体の剥離が発生しやすいという問題がある。

そこで本発明は、戻り流路における作動流体の流体損失を低減し、効率を向上できる多段遠心圧縮機及び多段遠心圧縮機の改造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、戻り流路の入口における回転軸方向流路幅を、戻り流路の出口の回転軸方向流路幅と同等に形成する多段遠心圧縮機とした。
また、切削加工によって、戻り流路の入口の回転軸方向流路幅を、戻り流路の出口の回転軸方向流路幅と同等に形成する、多段遠心圧縮機の改造方法とした。

本発明によれば、戻り流路における作動流体の流体損失を低減し、効率を向上できる多段遠心圧縮機及び多段遠心圧縮機の改造方法を提供することができる。

本実施形態に係る多段遠心圧縮機の一部構造を示す断面図である。 案内羽根の形状を示す図である。 戻り流路内の流路面積の分布を示す図である。 図２のＸ２−Ｘ２断面図であり、（ａ）は本実施形態に係る戻り流路の形状を示す図、（ｂ）は、比較例に係る戻り流路の形状を示す図である。 曲がり流路流入角αに対する圧力回復係数Ｃｐと損失係数ζを示すグラフである。 曲がり流路の形状を示す図である。 従来の多段遠心圧縮機を切削加工する状態を示す図である。 作動流体の流速の変化を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る多段遠心圧縮機の一部構造を示す断面図、図２は、図１におけるＸ１−Ｘ１断面図であり、案内羽根の形状を示す図である。
なお、図２において、案内羽根６は断面図ではなく、ディフューザ２の側から見た形状を示している。
図１に示すように、多段遠心圧縮機１００は、羽根７を備え、軸中心５ａの回りに回転する回転軸５と一体に回転する羽根車１と、多段遠心圧縮機１００の外壁９と内壁８の間に形成され、作動流体１１の流路となるディフューザ２、曲がり流路３、戻り流路４等を含んで構成される。
なお、図１では省略するが、羽根車１、ディフューザ２、曲がり流路３、及び戻り流路４を含んで構成される組を１段とし、多段遠心圧縮機１００は、この組が直列に配置されて複数段で構成される。すなわち、前段の戻り流路４を通過した作動流体１１が後段の羽根車１に流入し、作動流体１１は順次圧縮される。
以下、「上流」は作動流体１１の流れに対する上流を示し、「下流」は作動流体１１の流れに対する下流を示す。

羽根車１から吐出されてディフューザ２に流入する作動流体１１は、ディフューザ２に取り付けられる複数の羽根（図示せず）によって減速して静圧が回復する。そして、作動流体１１は、曲がり流路３、及び戻り流路４を経由して、下流に備わる後段の羽根車（図示せず）に流入する。
このように、ディフューザ２に図示しない複数の羽根を取り付けることで作動流体１１の流速を減速させ、下流に備わる曲がり流路３及び戻り流路４における流体損失を小さくすることができ、多段遠心圧縮機１００の効率を向上できる。ただし、図示しない複数の羽根は取り付けなくても特に問題は無い。

作動流体１１は、羽根車１の回転によって、回転軸５から離れる方向（半径方向外向き）に吐出するが、曲がり流路３によって、回転軸５に近づく方向（半径方向内向き）に転向され、戻り流路４に流入する。

戻り流路４には、回転軸５を中心とした周方向に流れている作動流体１１を、回転軸５の軸中心５ａに向かう半径方向の流れに転向するための案内羽根６が備わる。案内羽根６は、外壁９と内壁８の間に、戻り流路４の回転軸５の軸方向に亘って配設される。
また、図２に示すように、戻り流路４には、複数の案内羽根６が、回転軸５の軸中心５ａを中心として略放射状に、外壁９に立設するように備わっている。換言すると、外壁９、内壁８（図１参照）、及び２つの案内羽根６，６で囲まれた領域で戻り流路４が形成される。

案内羽根６は、軸中心５ａと反対側の縁部、すなわち戻り流路４の入口４ａ側の縁部（以下、前縁６ａと称する）の側に向かって、回転軸５の回転方向と逆の方向に湾曲した形状を呈する。
また、案内羽根６の翼厚は、軸中心５ａ側の縁部、すなわち戻り流路４の出口４ｂ側の縁部（以下、後縁６ｂと称する）で最小値であり、前縁６ａに向かって増大する。そして、前縁６ａより若干後縁６ｂの側に設けられる最大翼厚部６ｃで最大翼厚Ｗ_ＭＡＸになり、前縁６ａに向かって減少する。

案内羽根６の高さは、図１に示す、戻り流路４の回転軸方向流路幅（以下、軸方向流路幅Ｗｓと称する）と同等であり、戻り流路４の軸方向流路幅Ｗｓによって決定される。
従来、戻り流路４の出口４ｂにおける作動流体１１の流速をできるだけ小さくして、摩擦による作動流体１１の流体損失を低減するように、戻り流路４の出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴを好適に設定する。さらに、戻り流路４の出口４ｂ側の径方向位置と入口４ａ側の径方向位置の差によって生じる、作動流体１１の流路面積の差を小さくするため、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮを、出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴより小さく形成する。例えば、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが、出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴの９０％より小さい多段遠心圧縮機１００が知られている。
なお、図２には、比較例として、従来の案内羽根６’の形状を破線で示している。

図３は、戻り流路内の流路面積の分布を示す図であり、縦軸は流路面積を示し、横軸は流れ方向距離を示す。なお、流れ方向距離は、戻り流路４（図２参照）に沿って作動流体１１（図２参照）が流れるときの入口４ａからの距離である。
従来、比較例として図３に二点鎖線で示すように、案内羽根６’（図２参照）が形成されない場合、流路面積は、戻り流路４の入口４ａから出口４ｂに向かって一定に減少するが、案内羽根６’を形成して入口４ａの近傍に、細い破線で示すようにスロート部を設けることで、流路面積をスロート部で最小にし、出口４ｂに向かって漸増するように流路面積を分布できる。
そして、このように流路面積を分布させることで、戻り流路４における、摩擦による作動流体１１の流体損失を好適に低減している。

このような比較例に対し、本実施形態に係る多段遠心圧縮機１００（図１参照）においては、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮ（図１参照）が、出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴ（図１参照）と略同等になる戻り流路４が形成されることを特徴とする。
より詳細には、戻り流路４の出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴに対して１０％以内の差で、入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが形成されることを特徴とする。

このように構成すると、案内羽根６（図２参照）が形成されない場合、図３に一点鎖線で示すように、戻り流路４の入口４ａの流路面積は、二点鎖線で示す比較例より大きくなり、流路面積は出口４ｂに向かって一定に減少する。

そして、案内羽根６（図２参照）を形成して、流れ方向距離に沿った流路面積の分布を、比較例に近づけるように構成する。
すなわち、戻り流路４の入口４ａの流路面積が比較例より大きいことから、入口４ａにおける案内羽根６の翼厚を比較例より厚くして流路面積を急激に減少させ、スロート部における流路面積が比較例と同等になるように構成する。

次に、案内羽根６の形状を説明する。図２に示すように、本実施形態に係る案内羽根６は前縁６ａを鈍頭形状とし、さらに、前縁６ａに内接する内接円６ｄの半径ｒ_Ｗが最大翼厚部６ｃにおける最大翼厚Ｗ_ＭＡＸの２５％以上になるように構成することで、図３に実線で示すように、破線で示す比較例の流路面積の分布に近づくことがわかった。
そして、流れ方向距離に沿った流路面積の分布を比較例に近づけることで、戻り流路４における、摩擦による作動流体１１（図１参照）の流体損失を好適に低減できる。

図４は、図２のＸ２−Ｘ２断面図であり、（ａ）は本実施形態に係る戻り流路の形状を示す図、（ｂ）は、比較例に係る戻り流路の形状を示す図である。
図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態に係る戻り流路４の軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮは、比較例の戻り流路４’の軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮ’より大きくなる。

また、本実施形態に係る案内羽根６の前縁６ａの翼厚は、従来の形状である比較例の案内羽根６’の前縁６ａ’の翼厚より厚くなることから、本実施形態に係る戻り流路４の軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮと直交する方向の流路幅（周方向流路幅Ｗθ_ＩＮ）は、比較例の戻り流路４’の周方向流路幅Ｗθ_ＩＮ’より小さくなる。
したがって、本実施形態に係る戻り流路４の、周方向流路幅Ｗθ_ＩＮに対する軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮの比（Ｗｓ_ＩＮ／Ｗθ_ＩＮ）は、比較例（Ｗｓ_ＩＮ’／Ｗθ_ＩＮ’）より大きくなる。

この構成によって、戻り流路４における作動流体１１（図１参照）の濡れ縁面積、すなわち、作動流体１１が外壁９、及び内壁８と接触する面積を小さくできる。したがって、戻り流路４を流れる作動流体１１の、摩擦による流体損失を低減できる。

図５は、曲がり流路流入角αに対する、曲がり流路及び戻り流路の圧力回復係数Ｃｐと損失係数ζを示すグラフであり、縦軸は、曲がり流路３（図１参照）及び戻り流路４（図１参照）の圧力回復係数Ｃｐ及び損失係数ζを示し、横軸は曲がり流路流入角αを示している。
図１に示す曲がり流路３の入口全圧をＰｔ_ｉｎ、入口静圧をＰｓ_ｉｎ、戻り流路４の出口全圧をＰｔ_ｏｕｔ、戻り流路４の出口静圧をＰｓ_ｏｕｔとしたとき、曲がり流路３及び戻り流路４の圧力回復係数Ｃｐは次式（１）で示される。
Ｃｐ＝（Ｐｓ_ｏｕｔ−Ｐｓ_ｉｎ）／（Ｐｔ_ｉｎ−Ｐｓ_ｉｎ） ・・・（１）
また損失係数ζは、次式（２）で示される。
ζ＝（Ｐｔ_ｉｎ−Ｐｔ_ｏｕｔ）／（Ｐｔ_ｉｎ−Ｐｓ_ｉｎ） ・・・（２）
なお、曲がり流路流入角αは、羽根車１の回転方向と反対の方向を正とした場合に、曲がり流路３の入口において、作動流体１１の流れ方向が半径方向となす角である。

図５に太い実線で示すように、曲がり流路流入角αが小さい領域（大流量領域）から曲がり流路流入角αが大きい領域（小流量領域）の全域に亘って、本実施形態に係る圧力回復係数Ｃｐは、比較例として細い実線で示す従来の圧力回復係数Ｃｐより増加している。さらに、太い破線で示すように、本実施形態に係る損失係数ζは、比較例として細い破線で示す従来の損失係数ζより減少している。
また、本実施形態に係る案内羽根６の前縁６ａ（図２参照）は、比較例の案内羽根６’の前縁６ａ’（図２参照）より翼厚の厚い鈍頭形状を呈していることから、例えば多段遠心圧縮機１００（図１参照）の運転状況の変化にともなって、戻り流路４（図１参照）に流入する作動流体１１（図１参照）の流量が変化し、案内羽根６の入口角度と作動流体１１が戻り流路４に流入する時の流入角度の差が大きくなるような場合であっても、曲がり流路３（図１参照）の入口から戻り流路４の出口４ｂ（図１参照）の間で、比較例より、圧力回復係数Ｃｐを増加できるとともに、損失係数ζを減少できる。したがって、多段遠心圧縮機１００の効率を向上できる。

以上のように、図１に示す、本実施形態に係る多段遠心圧縮機１００は、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが比較例より大きく形成され、濡れ縁面積を小さくできる。したがって、作動流体１１が内壁８及び外壁９に接触する面積を小さくでき、摩擦による作動流体１１の流体損失を低減できるという優れた効果を奏する。
また、戻り流路４の入口４ａの流路面積が大きくなり、作動流体１１の流速が低下することから、案内羽根６に対する衝突による作動流体１１の流体損失を低減できるという優れた効果を奏する。

さらに、案内羽根６の前縁６ａ（図２参照）を鈍頭形状としたことから、例えば多段遠心圧縮機１００の運転状況の変化にともなって、戻り流路４に流入する作動流体１１の流量が変化し、案内羽根６の入口角度と作動流体１１が戻り流路４に流入する時の流入角度の差が大きくなるような場合であっても、案内羽根６に対する衝突による作動流体１１の流体損失を低減できるという優れた効果を奏する。

次に、曲がり流路３（図１参照）の形状について考える。
図６は、曲がり流路の形状を示す図である。
図６に示すように、本実施形態において、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮは、出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴ（図１参照）と略同等の大きさであることから、曲がり流路３の外壁９の形状は、作動流体１１の流れに沿って上流から下流に向かって曲率半径が大きくなる。

このとき、図６に二点鎖線で示すように、作動流体１１の流れに沿った内壁８の曲率半径が一定であると、戻り流路４の入口４ａにおいて内壁８の曲率半径と外壁９の曲率半径の差が広がり、作動流体１１は、内壁８の側の流速が、内壁８の曲率半径に対して好適な流速より速くなる。そして、内壁８の曲率が０になる戻り流路４の入口４ａで、作動流体１１の剥離が発生する場合がある。

そこで、曲がり流路３における、作動流体１１の流れに沿った内壁８の曲率半径を、上流の側で小さくするとともに下流の側で大きくした。具体的に、ディフューザ２から半径方向外向きに流れて曲がり流路３に流入する作動流体１１が、回転軸５（図１参照）の軸方向に転向する上流側の内壁８の曲率半径（内周側の曲率半径）をＲ１とし、作動流体１１が、回転軸５の軸方向から半径方向内向きに転向する下流側の内壁８の曲率半径（内周側の曲率半径）をＲ２としたとき、Ｒ１がＲ２より小さくなる（Ｒ１＜Ｒ２）ように、曲がり流路３を形成する。

このような形状に曲がり流路３を形成することで、曲がり流路３の下流の側から戻り流路４の入口４ａに向かって、内壁８の曲率半径と外壁９の曲率半径の差の広がりを小さくできる。したがって、戻り流路４の入口４ａにおける作動流体１１の剥離を抑制でき、ひいては、多段遠心圧縮機１００（図１参照）の効率向上に寄与する。
なお、曲がり流路３における内壁８の曲率半径Ｒ１、Ｒ２の値は、実験等で最適な値を決定すればよい。また、２つの曲率半径Ｒ１、Ｒ２からなる内壁８に限定されず、例えば曲がり流路３の上流から下流に向かって、曲率半径が漸増するように内壁８を形成してもよい。

以上、図６に示すように、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮを広げるのにともなって、曲がり流路３の形状、特に内壁８の曲率半径を好適に設定することで、入口４ａにおける作動流体１１の剥離を抑制でき、多段遠心圧縮機１００（図１参照）の効率を向上できる。

また、図１に示す、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴと略同等の戻り流路４は、例えば従来の多段遠心圧縮機１００に備わる戻り流路４を切削加工して形成してもよい。

図７は、従来の多段遠心圧縮機を切削加工する状態を示す図、図８は、作動流体の流速の変化を示す図である。図７に破線で示すように、従来、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮ’が、出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴより小さいとき、例えば案内羽根６の回転軸５の軸方向の形状を維持したまま、曲がり流路３の外周側を形成する外壁９を回転軸５の軸方向に切削加工し、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮ’をＷｓ_ＩＮに広げることができる。

したがって、例えば従来の多段遠心圧縮機１００の外壁９を切削加工することで、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮを容易に広げることができ、さらに、外壁９の、戻り流路４を形成する部分を切削加工し、入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが出口４ｂの軸方向流路幅Ｗｓ_ＯＵＴと略同等になる戻り流路４を形成することで、前記の効果を奏することができる。
このとき、図８に示すように、戻り流路４の入口４ａにおける作動流体１１の流速は、周方向の速度（以下、周速度Ｖｓと称する）と、半径方向の速度（以下、半径速度Ｖｒと称する）を有するが、入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮが拡大したことで、作動流体１１の半径速度Ｖｒは、図８に破線で示すＶｒ_ＯＬＤから実線で示すＶｒ_ＮＥＷに減速する。

作動流体１１の周速度Ｖｓは変化しないことから、半径速度Ｖｒの減速にともなって、戻り流路４の入口４ａにおける作動流体１１の戻り流路流入角βが、図８に示すように周方向に転向し、案内羽根６の形状を変更することなく、作動流体１１の戻り流路流入角βを変更できる。すなわち、作動流体１１が戻り流路４へ流入するときの特性を変えることができる。
そこで、入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮを広げる効果と、作動流体１１が戻り流路４へ流入するときの特性とから、多段遠心圧縮機１００（図１参照）の効率が最大に（良好に）なるような入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮを決定すればよい。

このように、戻り流路４の入口４ａの軸方向流路幅Ｗｓ_ＩＮを広げることは、例えば従来の多段遠心圧縮機１００の外壁９を切削加工することでも実現でき、多段遠心圧縮機１００を新規に製造するのに比べてはるかに低いコストで、多段遠心圧縮機１００の効率を向上できる（適宜図１参照）。

さらに、図７に示す曲がり流路３における内壁８の曲率半径は、内壁８を切削加工するという容易な作業で適宜変更可能である。したがって、例えば、戻り流路４の入口４ａで作動流体１１が剥離を起こさないように、内壁８の曲率半径を決定し、内壁８を切削加工することで、多段遠心圧縮機１００の効率を容易に向上できる。

１ 羽根車
３ 曲がり流路
４ 戻り流路
４ａ 入口（戻り流路の入口）
４ｂ 出口（戻り流路の出口）
５ 回転軸
５ａ 軸中心
６ 案内羽根
６ａ 前縁
６ｂ 後縁
６ｃ 最大翼厚部
６ｄ 内接円
７ 羽根
８ 内壁
９ 外壁
１１ 作動流体
１００ 多段遠心圧縮機
ｒ_Ｗ 半径（内接円の半径）
Ｒ１，Ｒ２ 曲率半径（内周側の曲率半径）
Ｗｓ 軸方向流路幅（回転軸方向流路幅）
Ｗｓ_ＩＮ 軸方向流路幅（戻り流路の入口の回転軸方向流路幅）
Ｗｓ_ＯＵＴ 軸方向流路幅（戻り流路の出口の回転軸方向流路幅）
Ｗ_ＭＡＸ 最大翼厚

Claims (5)

1. 回転軸の周りに回転して半径方向外向きに作動流体を吐出する羽根車を、前記回転軸の軸方向に複数段備え、
   前記羽根車から吐出された前記作動流体を、前記羽根車の半径方向内向きに転向させる曲がり流路と、
   前記曲がり流路で転向された前記作動流体を、後段の前記羽根車に流入させる戻り流路と、を含んでなる多段遠心圧縮機において、
   前記戻り流路の入口の回転軸方向流路幅が、前記戻り流路の出口の回転軸方向流路幅と同等になるように前記戻り流路が形成されていることを特徴とする多段遠心圧縮機。
2. 前記戻り流路に設けられる案内羽根の前縁が鈍頭形状に形成され、
   前記前縁の内接円の半径が、前記案内羽根の最大翼厚の２５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の多段遠心圧縮機。
3. 前記曲がり流路の、前記作動流体の流れに沿った内周側の曲率半径は、
   前記作動流体が前記半径方向外向きから前記回転軸の軸方向に転向される上流側より、前記作動流体が前記軸方向から前記半径方向内向きに転向される下流側で大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多段遠心圧縮機。
4. 前記曲がり流路の外周側を形成する外壁を切削加工し、
   前記戻り流路の入口の回転軸方向流路幅が前記戻り流路の出口の回転軸方向流路幅と同等になる前記戻り流路を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多段遠心圧縮機。
5. 回転軸の周りに回転して半径方向外向きに作動流体を吐出する羽根車を、前記回転軸の軸方向に複数段備え、
   前記羽根車から吐出された前記作動流体を、前記羽根車の半径方向内向きに転向させる曲がり流路と、
   前記曲がり流路で転向された前記作動流体を、後段の前記羽根車に流入させる戻り流路と、を含んでなる多段遠心圧縮機の改造方法であって、
   前記戻り流路の入口の回転軸方向流路幅が前記戻り流路の出口の回転軸方向流路幅の９０％より小さいときに、前記曲がり流路の外周側を形成する外壁を切削加工して、前記戻り流路の入口の回転軸方向流路幅が前記戻り流路の出口の回転軸方向流路幅と同等の前記戻り流路を形成する工程を含むことを特徴とする多段遠心圧縮機の改造方法。

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