JP2006342682A - 遠心圧縮機の作動域拡大方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空洞部の内部での圧力損失を抑制し、安定作動域の拡大を図ることができる遠心圧縮機の作動域拡大方法を提供する。
【解決手段】
作動域拡大装置２０は、羽根車１１の羽根１１ａに対向する壁１５に設けられた空洞部２１を介して、羽根車１１に吸引されるガスの一部を空洞部２１に流す。空洞部２１は、羽根車１１に対する主流ａの入口位置と出口位置との間に配される第１開口部２２と、第１開口部２２に対して主流ａの上流側に配される第２開口部２３とを有する。第１開口部２２には、空洞部２１に流入するガスの周方向速度成分を減じる第１案内部材２４が設けられ、第２開口部２３には、空洞部２１から流出するガスに羽根車１１の回転方向と逆方向の周方向速度成分を付加する第２案内部材２８が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、遠心圧縮機の作動域拡大方法に関する。

遠心圧縮機の作動域拡大を目的として、羽根車の近傍の壁に環状の空洞部を設け、羽根車に吸引されるガスの一部をその空洞部を介して循環させる技術がある。この技術は、羽根車の回転に伴う羽根車近傍の静圧変化等を利用して、空洞部を介した循環流を発生させるもので、本来、サージング領域に入るような小流量容量の運転状況でもサージング領域に入らないようにすることが可能である。

こうした作動域拡大方法において、空洞部の出口部にルーバを取り付け、空洞部から流出するガスの流れ方向を、羽根車の回転方向に対し旋回成分のない方向から逆旋回方向の範囲に変化させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、空洞部の出口部から羽根車の入口に向かうガスの流れが、羽根車の回転方向とは逆方向の、いわゆる逆旋回方向の流れとなるため、羽根車の入口の圧力上昇が促進され、ガス循環に伴う羽根車の入口と出口間の圧力比としてのオイラーヘッドの低下が防止される。
特開２００１−２８９１９７号公報

しかしながら、上記技術では、ルーバの取り付けに伴い、空洞部の内部で流れの乱れが生じ、その圧力損失が生じるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空洞部の内部での圧力損失を抑制し、安定作動域の拡大を図ることができる遠心圧縮機の作動域拡大方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明の作動域拡大方法は、羽根車の羽根に対向する壁に空洞部を設け、前記羽根車に吸引されるガスの一部を前記空洞部に流して遠心圧縮機の作動域を拡大させる方法であって、前記空洞部は、前記羽根車に対する主流の入口位置と出口位置との間に配される第１開口部と、該第１開口部に対して前記主流の上流側に配される第２開口部とを有しており、前記第１開口部から前記空洞部に流入して前記第２開口部から流出するガスに対して、前記第１開口部で周方向速度成分を減じるとともに、前記第２開口部で前記羽根車の回転方向と逆方向の周方向速度成分を付加する、ことを特徴とする。

この方法では、羽根車に吸引されるガスの一部が空洞部を介して循環することにより、遠心圧縮機の安定作動域が拡大する。また、空洞部から流出するガスに羽根車の回転方向と逆方向の周方向速度成分が付加されるから、羽根車の入口の圧力上昇が促進され、ガス循環に伴う羽根車の入口と出口間の圧力比としてのオイラーヘッドの低下が防止される。さらに、空洞部に流入するガスの周方向速度成分が減じられるから、空洞部の内部での流れの乱れに伴う圧力損失が抑制され、ガス循環が促進されて安定作動域の拡大が図られる。

上記の方法において、前記羽根車に吸引されるガスの流量が比較的大きいときには、前記羽根車に吸引されるガスの一部を、前記第２開口部から前記空洞部に流入させて前記第１開口部から流出させるのが望ましい。
すなわち、比較的小流量域では、第２開口部から第１開口部に向けて空洞部内をガスを流すのに対して、比較的大流量域では、第１開口部から第２開口部に向けて空洞部内をガスを流す。
これにより、比較的小流領域では、上記したガス循環により安定作動域の拡大が図られるのに対して、比較的大流領域では、主流ガスの一部が空洞部を介して羽根車の出口に流れることにより、羽根車の入口におけるスロート部をバイパスした流れが形成され、安定作動域の拡大が図られる。

本発明の作動域拡大装置は、羽根車の羽根に対向する壁に設けられた空洞部を介して、前記羽根車に吸引されるガスの一部を前記空洞部に流して遠心圧縮機の作動域を拡大させる装置であって、前記空洞部は、前記羽根車に対する主流の入口位置と出口位置との間に配される第１開口部と、該第１開口部に対して前記主流の上流側に配される第２開口部とを有しており、前記第１開口部には、前記空洞部に流入するガスの周方向速度成分を減じる第１案内部材が設けられ、前記第２開口部には、前記空洞部から流出するガスに前記羽根車の回転方向と逆方向の周方向速度成分を付加する第２案内部材が設けられていることを特徴とする。

この装置では、羽根車に吸引されるガスの一部が空洞部を介して循環することにより、遠心圧縮機の安定作動域が拡大する。また、第２開口部から流出するガスに対して第２案内部材によって羽根車の回転方向と逆方向の周方向速度成分が付加されるから、羽根車の入口の圧力上昇が促進され、ガス循環に伴う羽根車の入口と出口間の圧力比としてのオイラーヘッドの低下が防止される。さらに、第１開口部から空洞部に流入するガスに対して第１案内部材によって周方向速度成分が減じられるから、空洞部の内部での流れの乱れに伴う圧力損失が抑制され、その結果、ガス循環が促進されて安定作動域の拡大が図られる。

上記の装置において、前記第１開口部が、前記羽根車のスロート部より下流位置に配されている構成とするのが望ましい。
この構成によれば、羽根車に吸引されるガスの流量が比較的大きいときに、羽根車に吸引されるガスの一部を、第２開口部から空洞部に流入させて第１開口部から流出させることにより、羽根車のスロート部をバイパスした流れを形成し、安定作動域の拡大を図ることができる。

上記の装置において、例えば、第１案内部材及び第２案内部材はそれぞれ、周方向に互いに離間して配置された複数の板状部材を含むのが望ましい。

この場合、前記複数の板状部材はそれぞれ、湾曲形状からなることにより、ガスの流れ方向を変化させる際の流れの乱れが抑制される。

また、前記複数の板状部材の周方向における配置数は、前記羽根車の羽根の数と異なるのが望ましい。
この構成により、複数の板状部材と羽根車の羽根との間の共振が防止される。

また、上記の装置において、前記第１開口部の開口面積は、前記第２開口部の開口面積に比べて小さいのが望ましい。
この構成により、第１開口部から空洞部に流入して第２開口部から流出するガスの流れが促進される。

また、上記の装置において、前記空洞部の流路が、前記第１開口部に向かって径方向から前記主流の下流側に傾くとともに、前記第２開口部に向かって径方向から前記主流の上流側に傾いている構成を採用することができる。
この構成により、第１開口部を介して空洞部の内部にガスが流入しやすくなるとともに、第２開口部を介して空洞部の内部からガス流出しやすくなる。

本発明の作動域拡大方法及び装置によれば、空洞部の内部での圧力損失を抑制し、遠心圧縮機の安定作動域の拡大を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１は、本例に係る遠心圧縮機の作動域拡大装置を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
図１に示すように、遠心圧縮機１は、図示しないタービンの翼車に軸を介し連結された羽根車（インペラ１１）と、インペラ１１の外周部でデュフューザ部１２を介してスクロール状に形成される圧縮流路１３と、デュフューザ部１２から前方へ延びて吸込口１４を形成するようにしたシュラウド壁１５を有するハウジング１６と、作動域拡大装置２０と、を含んで構成されている。この遠心圧縮機１では、エンジンの排気によるタービンの翼車の回転に伴って軸を介してインペラ１１が回転する。そして、インペラ１１（羽根１１ａ）の回転により、吸気が圧縮されてその圧縮ガス（例えば空気）がエンジンに給気される。

作動域拡大装置２０は、シュラウド壁１５に設けられた環状の空洞部２１（トリートメント空洞部）と、空洞部２１と吸込口１４とをそれぞれ連通させるためのスリット状の第１開口部２２及び第２開口部２３とを有している。第１開口部２２は、インペラ１１の軸方向に関してインペラ１１（羽根１１ａ）に対する主流ガスの流入位置（前縁）と流出位置（後縁）との間でありかつインペラ１１（羽根１１ａ）の前縁の近傍に配設されている。第２開口部２３は、第１開口部２２に比べて前方、より好ましくはインペラ１１（羽根１１ａ）の前方、すなわちインペラに対する主流ガスの流入位置（前縁）よりも吸気主流における軸方向上流側に配設されている。

そして、作動域拡大装置２０では、遠心圧縮機１の小流量運転時において、インペラ１１の回転に伴うインペラ１１近傍の静圧変化等を利用し、空洞部２１を介した循環流ｂを発生させる。循環流ｂは、主流ガスの一部が第１開口部２２から空洞部２１の内部に流入して第２開口部２３から流出する流れである。この場合、第１開口部２２が循環流ｂに関して空洞部２１の入口部であり、第２開口部２３が循環流ｂに関して空洞部２１の出口部である。

すなわち、遠心圧縮機１の運転を行うと、インペラ１１の回転により吸込口１４から吸い込まれたガス（例えば空気）ａは、インペラ１１における吸引領域に吸引され、圧縮流路１３を通って目的とする場所へ給気される。小流量運転時において、インペラ１１に流入したガスａの流れはインペラ１１の作用により圧力上昇して、吸込口１４や空洞部２１内よりも圧力が高くなり、上記インペラ１１の羽根部分を通過するガスａの一部が、第１開口部２２から空洞部２１内に流入する。このとき、第１開口部２２に比べて第２開口部２３の静圧は低く、第１開口部２２から第２開口部２３に向けて空洞部２１の内部をガスが流れる。その結果、空洞部２１を介した循環流ｂが発生する。

第１開口部２２の開口面積が第２開口部２３の開口面積に比べて小さいことにより、第１開口部２２と第２開口部２３との間の上記静圧差が増大して循環流ｂが促進されるとともに、第２開口部２３での圧力損失が抑制される。

図２に示すように、第１開口部２２には、空洞部２１に流入するガスの流れ方向を、インペラ１１の回転方向（図２に示す矢印ｃ方向）に対して旋回成分のない方向に近づける第１案内部材としての複数の板状部材（ブレード２４）が配設されている。複数のブレード２４は、それぞれがインペラ１１の回転方向（ｃ方向）に突出した湾曲形状からなり、等間隔あるいは任意の間隔で周方向に互いに離間して配置されている。さらに、複数のブレード２４の各弦２４ａは、インペラ１１の回転方向（ｃ方向）に対し順方向に傾斜している。複数のブレード２４は、翼形状であってもよく、板形状であってもよい。なお、本例では、図１に示すように、筒状部材２５の一端面に複数のブレード２４が立設されるとともに、その筒状部材２５の外周面に空洞部２１の高さを規定するスペーサ２６が配設され、それらの一体物がシュラウド壁１５に設けられた段差部分にインペラ１１の軸方向に挿入されて固定されている。そして、筒状部材２５の外周面とシュラウド壁１５の内周面との間に空洞部２１が形成され、筒状部材２５の一端面とシュラウド壁１５の段差の端面との間に第１開口部２２が形成されている。

図３に示すように、第２開口部２３には、空洞部２１から流出するガスの流れ方向を、インペラ１１の回転方向（ｃ方向）に対し旋回成分のない方向から逆旋回方向の範囲に変化させる第２案内部材としての複数の板状部材（ブレード２８）が配設されている。複数のブレード２８は、それぞれがインペラ１１の回転方向（ｃ方向）に突出した湾曲形状からなり、等間隔あるいは任意の間隔で周方向に互いに離間して配置されている。さらに、複数のブレード２８の各弦２８ａは、インペラ１１の回転方向（ｃ方向）に対し順方向に傾斜している。複数のブレード２８は、翼形状であってもよく、板形状であってもよい。なお、本例では、図１に示すように、筒状部材２９の一端面に複数のブレード２８が立設され、その一体物がシュラウド壁１５に設けられた段差部分にインペラ１１の軸方向に挿入されて固定されている。そして、筒状部材２９の一端面と上記筒状部材２９の他の端面との間に第２開口部２３が形成されている。なお、本発明の作動域拡大装置２０は、インペラ１１、シュラウド壁１５、ハウジング１６、空洞部２１、第１開口部２２、第２開口部２３、ブレード２４，２８、筒状部材２５，２９、及びスペーサ２６等を含んで構成される。

複数のブレード２４，２８の周方向における配置数は、インペラ１１の羽根１１ａの数と異なるのが望ましい。この構成により、複数のブレード２４，２８で生じるウェークによって羽根１１ａが共振するのが防止される。

さて、前述したように、作動域拡大装置２０では、遠心圧縮機１の小流量運転時において、空洞部２１を介した循環流ｂを発生し、この循環流ｂにより遠心圧縮機の安定作動域が拡大する。すなわち、サージング領域に入るような小流量容量の運転状況でもサージング領域に入らないようにすることが可能である（サージ拡大）。

また、本例では、第２開口部２３において、上述した空洞部２１を介して循環するガスが、ブレード２８の導流作用を受けることにより、逆旋回方向の流れとして流出させられる（図３参照）。すなわち、空洞部２１から流出するガスに対してブレード２８によってインペラ１１の回転方向と逆方向の周方向速度成分が付加されるから、インペラ１１の入口の圧力上昇が促進される。その結果、第２開口部２３からインペラ１１に向かうガスの流れに損失が少なくなり、オイラーヘッドを低下させることなく安定作動域の拡大が図られる。

さらに、本例では、第１開口部２２において、空洞部２１に流入するガスが、ブレード２４の導流作用を受けることにより、インペラ１１の回転方向に対して旋回成分のない方向に近づく（図２参照）。そのため、空洞部２１の内部での流れ方向が、旋回成分のないインペラ１１の軸方向に近づき、空洞部２１の内部での流れの乱れが抑制される。すなわち、空洞部２１に流入するガスの周方向速度成分が減じられるから、空洞部２１の内部での流れの乱れに伴う圧力損失が抑制される。これにより、第２開口部２３のみにブレード２８を設けた場合に比べて、乱れに伴う損失低下が小さく、空洞部２１を介したガス循環が促進され、安定作動域が拡大する。なお、本例は、ガス循環が促進されることで、第１開口部２２の開口面積を小さく設定することができ、結果として、設計点での効率低下が最小限に抑えられるという利点も有する。

また、本例では、ブレード２４，２８がそれぞれ湾曲形状であることから、ガスの流れ方向が滑らかに転向する。そのため、流れ方向の変化に伴う乱れが小さい。

なお、動静翼干渉による共振を防ぐために、第１開口部２２におけるブレード２４の翼端とインペラ１１の羽根１１ａの翼端との間に所定の間隔をあけておくのが好ましい。例えば、ブレード２４の翼端位置は、インペラ１１の羽根１１ａの翼端位置に対して軸心からの距離が１．１〜１．２倍であるのが望ましい。

ここで、図４に示すように、作動域拡大装置２０では、インペラ１１及びその羽根１１ａの形状、第１開口部２２及び第２開口部２３の面積やその配設位置、空洞部２１の大きさ等を適切に設定することにより、遠心圧縮機１の大流量運転時において、上記の循環流ｂ（図１参照）とは逆向きの流れｄを形成することができる。この流れｄは、主流ガスの一部が第２開口部２３から空洞部２１の内部に流入して第１開口部２２から流出する流れである。この場合、第２開口部２３が流れｄに関して空洞部２１の出口部であり、第１開口部２２が流れｄに関して空洞部２１の入口部である。

すなわち、大流量運転時において、インペラ１１に流入したガスａの流れはインペラ１１の作用により圧力上昇して、吸込口１４や空洞部２１内よりも圧力が高くなり、上記インペラ１１の羽根部分を通過するガスａの一部が、第２開口部２３から空洞部２１内に流入する。このとき、第２開口部２３に比べて第１開口部２２の静圧は低く、第２開口部２３から第１開口部２２に向けて空洞部２１の内部をガスが流れる。

この大流量運転時において、作動域拡大装置２０では、第１開口部２２がインペラ１１のスロート部より下流位置に配されていることにより、主流ガスの一部（流れｄ）がインペラ１１のスロート部をバイパスしてインペラ１１の出口側に導かれ、その結果、安定作動域の拡大が図られる。つまり、大流量運転時において、インペラ１１の羽根１１ａの前縁近傍のスロート部で流れがチョークするから、通常はそのスロート部の流路断面積によって最大流量がほぼ決まるのに対して、本例では、空洞部２１がインペラ１１のスロート部に対するバイパス流路となるので流量拡大が図られる（チョーク拡大）。

この場合さらに、第１開口部２２に配設されたブレード２４によって、第１開口部２２から流出するガスに対して周方向速度成分が与えられるから、空洞部２１の内部からインペラ１１の出口側にガスが流出しやすく、空洞部２１を介したバイパス流量の拡大が図られる（チョーク拡大）。なお、このバイパス流れｄの入口部である第２開口部２３が、インペラ１１（羽根１１ａ）の前方、すなわち吸気主流における軸方向上流側に配設されていることにより、羽根１１ａの前縁における半径方向先端部で生じるチョーク時の衝撃波がバイパス流れｄを阻害することが回避される。

図５は、上記の遠心圧縮機１におけるインペラ１１の回転数が一定の場合の、圧縮機１の吸気流量（入口流量）と空洞部２１を流れるガス流量（循環流量）との関係を示す図であり、（１）は第２開口部２３のみにブレード２８を設置した場合、（２）は第１開口部２２及び第２開口部２３のそれぞれにブレード２４，２８を設置した場合を示している。

図５に示すように、所定の設計流量より小流量側では、空洞部２１において正の循環（＋）が生じ、第１開口部２２から第２開口部２３に向けて空洞部２１内をガスが流れる（サージ拡大）。一方、所定の設計流量より大流量側では、空洞部２１において負の循環（−）が生じ、第２開口部２３から第１開口部２２に向けて空洞部２１内をガスが流れる（チョーク拡大）。

低圧力比、すなわち回転数が一定の場合で比較した場合に小流量域に相当する部分では、（１）の第２開口部２３のみにブレード２８を設置した場合に比べて、（２）の第１開口部２２及び第２開口部２３のそれぞれにブレード２４，２８を設置した場合のほうが、正のガス循環流量（＋）が増える。つまり、第１開口部２２におけるブレード２４の導流作用によって、空洞部２１の内部での流れの乱れが抑制され、乱れに伴う損失が低下し、空洞部２１を介したガス循環が促進される。そして、ガス循環が促進されることにより、（２）の場合では、小流量域の安定作動域が拡大する。

一方、大流量域に相当する部分では、（１）の第２開口部２３のみにブレード２８を設置した場合に比べて、（２）の第１開口部２２及び第２開口部２３のそれぞれにブレード２４，２８を設置した場合のほうが、負のガス循環流量（−）が増える。つまり、第１開口部２２におけるブレード２４の導流作用によって、空洞部２１を介したガスバイパスが促進される。そして、ガスバイパスが促進されることにより、（２）の場合では、大流量域の安定作動域が拡大する。

図６は、上記の作動域拡大装置２０（図１参照）における、複数のブレード２４が形成された筒状部材２５の形態例を示している。
図６の筒状部材２５の外周面には、３つのスペーサ２６が周方向に互いに離間して配設されている。３つのスペーサ２６はそれぞれ、周方向に関する配設位置が、複数のブレード２４のいずれかと一致している。ガス流れに対して抵抗となるブレード２４及びスペーサ２６の周方向配設位置が互いに一致していることにより、空洞部２１（図１参照）を流れるガスのスペーサ２６による圧力損失が抑制される。複数のブレード２８（図１参照）とスペーサ２６との配設位置関係に関してもこれと同様である。

なお、図６に示すスペーサ２６の横断面形状は、角を有しているがこれに限らない。スペーサ２６の横断面形状が、滑らかな曲線を有する形状（例えば、翼形状や流線形）であることにより、圧力損失の抑制に効果的である。

図６は、図７の変形例である。図７の筒状部材２５の外周面には、複数のブレード２４と同じ数のスペーサ２６が周方向に互いに離間して配設されており、複数のスペーサ２６はそれぞれ、周方向に関する配設位置が、複数のブレード２４のいずれかと一致している。

図８、図９、図１０、及び図１１は、図１の作動域拡大装置２０の変形例である。
図８の例では、筒状部材２５のスペーサ２６（図１参照）に代えて、シュラウド壁１５に、空洞部２１の高さを規定する突起部１５ａが設けられている。突起部１５ａは、複数が周方向に離間して配置されている。突起部１５ａの配設位置や形状に関してはスペーサ２６と同様の構成を採用することができる。

図９の例では、第２開口部２３側に配設される複数のブレード２８が、第２開口部２３における導流機能に加えて、空洞部２１の高さを規定するスペーサとしての機能を有している。

図１０の例では、第１開口部２２側に配設される複数のブレード２４が、第１開口部２２における導流機能に加えて、空洞部２１の高さを規定するスペーサとしての機能を有している。この場合、図１０（ｂ）に示すように、複数のブレード２４は、図１のブレード２４と同様に、周方向速度成分を制御する機能を有するように、反りを有する湾曲形状であるのが好ましい。

図１１の例では、空洞部２１の流路が、第１開口部２２に向かって径方向から主流の下流側に傾くとともに、第２開口部２３に向かって径方向から主流の上流側に傾いている。すなわち、空洞部２１の第１開口部２２における子午面上の流路形状が、半径方向より主流の下流側へ傾斜し、空洞部２１の第２開口部２３における子午面上の流路形状が、半径方向より主流の上流側へ傾斜している。この図１０の例では、低流量運転時において、主流ガスの一部が第１開口部２２を介して空洞部２１の内部に滑らかに導入されるとともに、空洞部２１の内部のガスが第２開口部２３を介して主流ガスに対して滑らかに導出され、その結果、空洞部２１を介したガス循環が促進される。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

遠心圧縮機の作動域拡大装置を模式的に示す断面図である。 図１に示すＡ−Ａ断面図である。 図１に示すＢ−Ｂ断面図である。 大流量運転時における空洞部を介したガスの流れを説明する図である。 遠心圧縮機における吸気流量（入口流量）と空洞部を流れるガス流量（循環流量）との関係を示す図である。 複数のブレードが形成された筒状部材の形態例を示す斜視図である。 図６の変形例である。 作動域拡大装置の変形例である。 作動域拡大装置の変形例である。 作動域拡大装置の変形例である。 作動域拡大装置の変形例である。

符号の説明

１…遠心圧縮機、１１…インペラ、１２…デュフューザ部、１３…圧縮流路、１４…吸込口、１５…シュラウド壁、１６…ハウジング、２０…作動域拡大装置、２１…空洞部、２２…第１開口部、２３…第２開口部、２４…ブレード（第１案内部材）、２５，２９…筒状部材、２６…スペーサ、２８…ブレード（第２案内部材）。

Claims (9)

1. 羽根車の羽根に対向する壁に空洞部を設け、前記羽根車に吸引されるガスの一部を前記空洞部に流して遠心圧縮機の作動域を拡大させる方法であって、
   前記空洞部は、前記羽根車に対する主流の入口位置と出口位置との間に配される第１開口部と、該第１開口部に対して前記主流の上流側に配される第２開口部とを有しており、
   前記第１開口部から前記空洞部に流入して前記第２開口部から流出するガスに対して、前記第１開口部で周方向速度成分を減じるとともに、前記第２開口部で前記羽根車の回転方向と逆方向の周方向速度成分を付加する、ことを特徴とする遠心圧縮機の作動域拡大方法。
2. 前記羽根車に吸引されるガスの流量が比較的大きいときには、前記羽根車に吸引されるガスの一部を、前記第２開口部から前記空洞部に流入させて前記第１開口部から流出させる、ことを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機の作動域拡大方法。
3. 本発明の作動域拡大装置は、羽根車の羽根に対向する壁に設けられた空洞部を介して、前記羽根車に吸引されるガスの一部を前記空洞部に流して遠心圧縮機の作動域を拡大させる装置であって、
   前記空洞部は、前記羽根車に対する主流の入口位置と出口位置との間に配される第１開口部と、該第１開口部に対して前記主流の上流側に配される第２開口部とを有しており、
   前記第１開口部には、前記空洞部に流入するガスの周方向速度成分を減じる第１案内部材が設けられ、
   前記第２開口部には、前記空洞部から流出するガスに前記羽根車の回転方向と逆方向の周方向速度成分を付加する第２案内部材が設けられている、ことを特徴とする遠心圧縮機の作動域拡大装置。
4. 前記第１開口部が、前記羽根車のスロート部より下流位置に配されている、ことを特徴とする請求項３に記載の遠心圧縮機の作動域拡大装置。
5. 第１案内部材及び第２案内部材はそれぞれ、周方向に互いに離間して配置された複数の板状部材を含む、ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の遠心圧縮機の作動域拡大装置。
6. 前記複数の板状部材はそれぞれ、湾曲形状からなる、ことを特徴とする請求項５に記載の遠心圧縮機の作動域拡大装置。
7. 前記複数の板状部材の周方向における配置数は、前記羽根車の羽根の数と異なる、ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の遠心圧縮機の作動域拡大装置。
8. 前記第１開口部の開口面積は、前記第２開口部の開口面積に比べて小さい、ことを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の遠心圧縮機の作動域拡大装置。
9. 前記空洞部の流路が、前記第１開口部に向かって径方向から前記主流の下流側に傾くとともに、前記第２開口部に向かって径方向から前記主流の上流側に傾いている、ことを特徴とする請求項３から請求項８のいずれかに記載の遠心圧縮機の作動域拡大装置。
   

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