JP2013194513A - 吸気部ケーシング、及び圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスの偏流発生を抑制して、騒音を低減可能な吸気部ケーシング及び圧縮機を提供する。
【解決手段】外側ケーシング３０と、該外側ケーシング３０の内側に設けられて、外側ケーシング３０との間で環状の空気流入路ＦＣを画成する内側ケーシング２０と、外側ケーシング３０と内側ケーシング２０とを接続するように空気流入路ＦＣに周方向に間隔をあけて複数設けられ、表面に空気（ガス）Ａ１を噴き出す空気供給孔５０ａが配置されたストラット５０と、径方向の一方向の外側から空気流入路ＦＣに空気Ａ１を導入する空気導入部４０とを備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機における吸気部の構造に関するものである。

例えば、ガスタービンにおいて、圧縮機の上流側には、吸気部となる吸気ダクトが設けられて、この吸気ダクトの導入口から空気が取り込まれ、圧縮機に供給されている。

このようなガスタービンの吸気ダクトは、軸線の径方向内側に配置される内側ケーシングが、その外周側に設けられた複数のストラットによって、内側ケーシングよりも径方向外側に配置された外側ケーシングによって支持されている。そして、これら内側ケーシングと外側ケーシングとに挟まれる環状空間が取り込まれた空気の流入路となっている。

吸気ダクトは上述のような構成となっているため、上記流入路内にはストラットが配置されていることとなる。従って、これらストラット周りを導入口から取り込んだ空気が流通することで、ストラットの後縁に空気の回りこみ、即ち、渦流れが生じている。

ここで、特許文献１には、ジェットエンジンの吸気ダクトにおけるストラットが開示されている。このストラットにおいては抽気した空気を、抽気ダクトの排気口を通じてストラットの内部へ導入し、ストラットの後縁から排出している。そして、このように後縁から空気を排出することによって、ストラットの後縁部で空気の増速を行ない、渦発生の抑制を図っていた。

特許第３１９６４２６号公報

しかしながら、特許文献１のようなストラットの後縁から空気を排出する構造を、圧縮機の吸気ダクトに適用した例はこれまでに無い。
特に、圧縮機の吸気部ケーシング（吸気ダクト）におけるガス（空気）の導入口が、径方向の一方向、例えば上方のみに開口して、ガスを上方のみから取り込むような片側吸い込み形状となっている場合には、ストラット毎に、ストラット周りを流通するガス流量、流速の差異が大きくなる。即ち、流量、流速に周方向分布が生じてしまい、流量、流速が特に小さくなる位置に配置されたストラットの後縁では、渦の発生が顕著となる。このような渦によって、吸気部ケーシングの下流側に配置されるＩＧＶ（インレットガイドベーン）を通過したガスに偏流が発生することとなる。そして、圧縮機の一段動翼にこのような偏流が衝突することで、動翼表面における揚力が部分的に変動し、干渉音による騒音が発生してしまうという問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、ガスの偏流発生を抑制して、騒音を低減可能な吸気部ケーシング及び圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る吸気部ケーシングは、外側ケーシングと、該外側ケーシングの内側に設けられて、前記外側ケーシングとの間で環状のガス流入路を画成する内側ケーシングと、前記外側ケーシングと前記内側ケーシングとを接続するように前記ガス流入路に周方向に間隔をあけて複数設けられ、表面にガスを噴き出すガス供給孔が配置されたストラットと、径方向の一方向の外側から前記ガス流入路にガスを導入するガス導入部とを備えることを特徴とする。

このような吸気部ケーシングによると、ガス導入部は、径方向の一方向の外側からガス流入路にガスを導入するため、ガス流入路内に均一にガスが行き渡りにくい。このため、ガス流入路内において周方向にガスの流量分布、即ち流速分布が顕著となってしまう。従って、ガスの流速が小さくなってしまう位置に配置されたストラットにおいては、ストラット周りをガス流通する際に、ストラットの後縁にガスが回り込むことによって発生する渦や、局所的に発生する流れの剥離が顕著となる。ここで、ストラットのガス供給孔からガスを噴き出すことで、ストラットの後縁におけるガスの流れの増速を行なうことが可能となり、この結果、上記渦や剥離の発生を抑制することができる。

さらに、前記ガス供給孔は、前記ストラットの後縁部に設けられていてもよい。

このようにガス供給孔を設けることによって、ストラット後縁におけるガス流れの増速をより効果的に行うことができ、この結果、渦や剥離の発生を更に抑制できる。

また、前記複数のストラットにおける前記ガス供給孔の配置分布が、前記ガス導入部による前記ガスの導入方向と前記ストラット各々との相対位置に応じて、互い異なっていてもよい。

このようにストラット毎にガス供給孔の配置分布を異ならせることによって、特にガスの流速の小さくなる位置に配置されたストラットのガス供給孔からより多くのガスを噴き出すことが可能となる。このため、より効果的に渦や剥離の発生を抑制でき、ガスの流速の周方向分布を抑制して、偏流の発生を抑え、この偏流が他の部材に衝突した際に発生する干渉音による騒音を低減可能となる。

さらに、前記ガス供給孔は、前記ガスの前記導入方向に直交する位置における前記ストラットに、最も多く配置されていてもよい。

ガスは、導入方向に直交する位置に設けられたストラットによって流れが妨げられ、このストラット周りでガスの流速が最も小さくなってしまう。従って、このストラットにガス供給孔を最も多く配置することで、さらに効果的に渦や剥離の発生を抑制でき、偏流の発生を抑え、干渉音による騒音を低減可能となる。

また、前記ガス供給孔は、前記ガスの前記導入方向に直交する位置を基準として前記ガス導入部からの離間距離が大きい位置における前記ストラットほど、配置数量が少なくなっていてもよい。

ガスは、ガス導入部から離間した位置までは到達しにくく、この位置に設けられたストラット周りでガスの流速が相対的に小さくなってしまう。しかしながら、ガス導入部からの離間距離が大きいほど、ストラットの長手方向がガスの導入方向に近づいていく。このため、ストラットがガスの導入方向に直交する位置に設けられている場合、このストラットと比較すると、ガスの流れを妨げる度合いが小さくなる。従って、このようにガス供給孔を配置することで、さらに効果的に渦や剥離の発生を抑制でき、偏流の発生を抑え、干渉音による騒音を低減可能となる。

前記ガス供給孔は、前記ガス導入部から最も離間した位置における前記ストラットに次いで、前記ガスの前記導入方向に直交する位置を基準として前記ガス導入部からの離間距離が小さい位置における前記ストラットほど、配置数量が少なくなっていてもよい。

ガスは、ガス導入部から近接した位置へは到達し易く、この位置に設けられたストラット周りでガスの流速は相対的に大きくなる。従って、このようにガス供給孔を配置することで、さらに効果的に渦や剥離の発生を抑制でき、偏流の発生を抑え、干渉音による騒音を低減可能となる。

また、前記ガス供給孔は、該ガス供給孔の出口圧力と外気圧との差圧によって、前記ガスが自然給気されてもよい。

このように、特別な装置を設置せずに、差圧のみによってガスをガス供給孔へ供給できるため、コストを抑えながらストラットの後縁における渦及び剥離の発生を確実に抑制でき、ガスの偏流発生を抑制して騒音が低減可能となる。

さらに、前記ガス供給孔は、前記ガス流入路よりも下流側から抽気した圧縮ガスが給気されてもよい。

このように、抽気によってガスをガス供給孔へ供給でき、ストラットの後縁における渦及び剥離の発生をより確実に抑制でき、ガスの偏流発生を抑制して騒音が低減可能となる。

また、前記ガス供給孔は、外部で生成された圧縮ガスが給気されてもよい。

このように、外部で別途生成された圧縮ガスをガス供給孔へ供給でき、ストラットの後縁における渦及び剥離の発生をさらに確実に抑制でき、ガスの偏流発生を抑制して騒音が低減可能となる。

さらに、本発明に係る圧縮機は、上記の吸気部ケーシングを備えることを特徴とする。

このような圧縮機によると、ストラットのガス供給孔からガスを噴き出すことで、ストラットの後縁におけるガスの流れの増速を行なうことが可能となり、上記渦や剥離の発生を抑制することができる。従って、ガスの偏流発生を抑制して、この偏流が他の部材に衝突した際に発生する干渉音による騒音を低減可能となる。

本発明の吸気部ケーシング及び圧縮機によると、ストラットのガス供給孔からガスを噴き出すことによってガスの偏流発生を抑制し、偏流が他の部材に衝突した際の干渉音による騒音の低減が可能となる。

本発明の実施形態に係る圧縮機を備えたガスタービンの全体断面図である。 本発明の実施形態に係る圧縮機における吸気ダクトを拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係る圧縮機における吸気ダクトの軸方向から見た図であって、図２のＡ−Ａ断面を示すものである。

以下、本発明の実施形態に係るガスタービン圧縮機１（以下、単に圧縮機１と称する）について説明する。
図１に示すように、圧縮機１は、例えばガスタービン１００の軸線Ｐ方向の一方側となる上流側（図１の紙面左側）に設けられ、回転軸３の回転に伴って外気から取り込んだ空気（ガス）Ａ１を圧縮し、圧縮空気ＰＡを生成する軸流式の圧縮装置である。

なお、ガスタービン１００は、軸線Ｐ方向の他方側となる圧縮機１の下流側に配置される燃焼器１０１において、燃料と圧縮空気ＰＡとを混合して燃焼し燃焼ガスを生成する。その後、この燃焼ガスをタービン１０２へ流入させ、タービン１０２を軸線Ｐ回りに回転させて回転動力を得るものである。また、このタービン１０２は、例えば図示しない発電機に接続されており、タービン１０２から得られる回転動力によって発電機を回転させることで、発電が可能となっている。

また、図１及び図２に示すように、圧縮機１は、当該圧縮機１の上流側に接続され、外気から空気Ａ１を圧縮機１へ取り込む吸気ダクト２（吸気部ケーシング）と、吸気ダクト２の下流側に配置されたＩＧＶ１２と、ＩＧＶ１２の下流側に配置された複数の動翼１３及び静翼１４と、これらＩＧＶ１２、動翼１３、静翼１４を径方向外側から覆う圧縮機ケーシング１１とを備えている。

動翼１３は、それぞれが周方向を向く一方側面となる背面が凸状に形成され、他方側面となる腹面が凹状に形成される翼形状をなし、回転軸３から径方向外側に向かって突出するように、周方向に一定の間隔を空けて複数が設けられている。また、回転軸３と共に軸線Ｐ回りに回転可能とされている。即ち、取り込まれた空気Ａ１が、上流側から下流側へ向かって動翼１３周りを流通する際には、翼形状をなす動翼１３によって揚力が発生する。そして、この揚力によって取り込まれた空気Ａ１が圧縮され、圧縮空気ＰＡが生成されるようになっている。

静翼１４は、動翼１３と同様に、それぞれが翼形状をなす部材であり、圧縮機ケーシング１１の径方向内側を向く面から突出するように周方向に一定の間隔を空けて複数が設けられている。そしてこの静翼１４は、軸線Ｐ方向に隣り合う動翼１３同士の間に配置されて、圧縮空気ＰＡの流通方向を調節し、後段の動翼１３に効率よく流入させるものである。このように、複数の動翼１３と静翼１４とが軸線Ｐ方向に交互に配置され、多段構成となっていることとなる。

ＩＧＶ１２は、動翼１３や静翼１４と同様に翼形状をなし、圧縮機ケーシング１１の径方向内側を向く面から、突出するように設けられ、吸気ダクト２によって圧縮機１へ取り込まれた空気Ａ１に、動翼１３の回転方向と同じ方向に予旋回を加えることで、圧縮機１の効率向上を図るものである。

圧縮機ケーシング１１は、軸線Ｐを中心とした略筒状の部材であり、動翼１３、静翼１４、及びＩＧＶ１２を径方向外側から覆うように配置されている。そして、静翼１４及びＩＧＶ１２はこの圧縮機ケーシング１１の径方向内側を向く面に固定されている。

次に、吸気ダクト２について説明する。
図２及び図３に示すように、吸気ダクト２は、軸線Ｐを中心として略筒状をなす内側ケーシング２０と、内側ケーシング２０よりも径方向外側に設けられて略筒状をなす外側ケーシング３０と、これら内側ケーシング２０と外側ケーシング３０とを接続する複数のストラット５０とを備えている。

内側ケーシング２０は、軸線Ｐを中心として略筒状をなし、より具体的には、上流側から下流側に向かって漸次縮径する周壁部２１と、周壁部２１における上流側の端部から軸線Ｐの径方向外側に向かって延びて、フランジ状の側底部２２が設けられている。そして、この側底部２２は、軸線Ｐ方向視で完全な円形をなしていない。具体的には、側底部２２は、径方向の一方向（本実施形態では、図３の紙面上方）の半円分が切り取られ、径方向の他方向（図３の紙面下方）の半円の円弧の両端部に連続するように、これら両端部各々から当該径方向の一方向に向かって延びる延長端部２２ａを有している。即ち、側底部２２は、軸線Ｐ方向視で、径方向の他方向側の半円の径方向の一方向側に、長方形を結合したような形状となっている。

また、この内側ケーシング２０は、周壁部２１における下流側の端部で、軸受１５ａ、１５ｂを介して周壁部２１、側底部２２を回転軸３に支持する支持部２３が周壁部２１に一体に接続されている。

さらに、周壁部２１には、周壁部２１の内外を貫通する連通孔２２ｂが周壁部２１の下流側の端部である周壁部２１と支持部２３との接続部分において、周方向に所定の間隔をあけて複数（本実施形態では８箇所）形成されており、周壁部２１の径方向内側からこの連通孔２２ｂへ外気による空気Ａ１が流通可能とされている。

外側ケーシング３０は、内側ケーシング２０よりも径方向外側に設けられて略筒状をなし、より具体的には、上流側から下流側に向かって漸次縮径するとともに、内側ケーシング２０の周壁部２１に対向して、この周壁部２１の径方向外側に配置される外側周壁部３１を有している。また、この外側周壁部３１は、上流側の端部が径方向外側に向かうに従って、下流側に向かうように湾曲して形成され、即ち、この位置で、外側ケーシング３０には軸線Ｐ方向に窪む環状の凹部３３が形成されていることとなる。

また、外側周壁部３１の下流側の端部からは、径方向外側に向かって延びて、フランジ状をなす結合部３４が設けられ、この結合部３４を介して、外側ケーシング３０が圧縮機ケーシング１１に結合されている。

さらに、この外側ケーシング３０は、上流側の端部から径方向外側に向かって延びるとともに、内側ケーシング２０の側底部２２に対向して平行に、この側底部２２よりも下流側に配置されたフランジ状の第二側底部３２を有している。そして、この第二側底部３２は、側底部２２と同様に、軸線Ｐ方向視で完全な円形をなしていない。具体的には、第二側底部３２は、径方向の一方向（本実施形態では、図３の紙面上方）の半円分が切り取られ、径方向の他方向（図３の紙面下方）の半円の円弧の両端部に連続するように、これら両端部各々から当該径方向の一方向に向かって延びる延長端部３２ａを有している。即ち、第二側底部３２は、軸線Ｐ方向視で、径方向の他方向側の半円の径方向の一方向側に、長方形を結合したような形状となっている。
ここで、側底部２２の延長端部２２ａと、第二側底部３２の延長端部３２ａとは径方向に同じ位置、同じ形状に形成されている。

ここで、側底部２２と第二側底部３２との間は径方向外側から覆われて、これら側底部２２と第二側底部３２とが軸線Ｐ方向に接続されることで、内側ケーシング２０と外側ケーシング３０との間に環状空間が画成されている。さらに、側底部２２の延長端部２２ａ及び第二側底部３２の延長端部３２ａ同士は、径方向外側から覆う部材が設けられておらず、軸線Ｐ方向に接続されていない。この部分は、内側ケーシング２０と外側ケーシング３０との間に画成された上記環状空間と、外部とを連通する開口部、即ち、空気Ａ１の空気導入部４０（ガス導入部）となっている。そして、この空気導入部４０から上記の環状空間内に空気Ａ１の取り込みが可能とされており、即ち、この環状空間が空気流入路（ガス流入路）ＦＣとなっている。

ストラット５０は、内側ケーシング２０の周壁部２１の下流側の端部において、径方向外側に向かって、周方向に一定の間隔をあけて放射状に複数が設けられ、周壁部２１の外周面と外側周壁部３１の内周面とを接続している部材である。

そして、本実施形態では、これらのストラット５０は、空気導入部４０に最も近接する位置に、径方向の一方向となる空気Ａ１の導入方向に平行に設けられた一つの第一ストラット５１と、この第一ストラット５１から周方向両側に向かって４５度離間した二つの第二ストラット５２と、さらに４５度離間して空気Ａ１の導入方向と直交する方向に設けられた二つの第三ストラット５３と、さらに４５度離間した二つの第四ストラット５４と、さらに４５度離間して空気導入部４０から最も離間した位置において第一ストラット５１と平行に設けられた一つの第五ストラット５５との計８個より構成されている。

また、各々のストラット５０はフィン状をなし、内部は空洞Ｓとなっている。そして、各々のストラット５０と内側ケーシング２０との接続位置は、内側ケーシング２０における上記連通孔２２ｂの開口部が形成されている位置に一致しており、即ち、連通孔２２ｂを流通する空気Ａ１が、ストラット５０の内部の空洞Ｓへ流入可能となっている。

さらに、ストラット５０の後縁となる下流側を向く面には、ストラット５０の内部の空洞Ｓとストラット５０の外部とを連通する空気供給孔５０ａ（ガス供給孔）が設けられている。

次に、ストラット５０における空気供給孔５０ａについて詳しく説明する。
図３に示すように、空気供給孔５０ａは、ストラット５０毎に数量が異なっている。

ここで、図示はしないが、本実施形態の吸気ダクト２における各ストラット５０周りの空気Ａ１の流速の解析を行い、流速に顕著な周方向分布が生じていることが確認できた。この解析結果によると、空気Ａ１の導入方向に直交する第三ストラット５３周りにおける空気Ａ１の流速が最も小さくなっており、次いで、第四ストラット５４、第五ストラット５５、第二ストラット５２、第一ストラット５１の順で、ストラット５０周りの流速が大きくなっていくことが確認できた。

即ち、空気導入部４０に最も近接して設置された第一ストラット５１周りには、より多くの空気Ａ１が供給されて空気Ａ１の流速が相対的に大きくなり、第一ストラット５１の次に、空気導入部４０へ近接する第二ストラット５２周りで、空気Ａ１の流速が大きくなる。ここで、第五ストラット５５は空気導入部４０から最も離間した位置に設置されているが、第五ストラット５５は空気Ａ１の導入方向に一致した方向に設置されている。このため、空気Ａ１の流通を妨げることがなく、第二ストラット５２に次いで空気Ａ１の流速が大きくなっている。さらに、第五ストラット５５に次いで、第四ストラット５４周りの空気Ａ１の流速が大きくなり、第三ストラット５３周りの空気Ａ１の流速が最も小さくなっている。これは、第三ストラット５３が空気Ａ１の導入方向に直交する方向に設けられているためである。

さらに、この解析においては、各々のストラット５０の後縁での流速の径方向分布についても、全体として、径方向内側となる内側ケーシング２０に近接する位置で流速が遅くなっていることが確認できた。

このような解析結果に基づき、空気Ａ１の流速が小さくなっている部分に設けられたストラット５０に、より多くの空気供給孔５０ａが設けられ、各ストラット５０の空気供給孔５０ａの数量に差をつけている。

即ち、本実施形態においては、第三ストラット５３及び第四ストラット５４における空気供給孔５３ａ、５４ａは、内側ケーシング２０に近接する位置に一箇所と、外側ケーシング３０に近接する位置に一箇所、さらに、これらの略中間となる位置に一箇所の計三箇所が設けられている。
また、第五ストラット５５における空気供給孔５５ａは、内側ケーシング２０に近接する位置に一箇所と、第五ストラット５５の長手方向（軸線Ｐの径方向）における略中間となる位置に一箇所の計二箇所が設けられている。そして、第一ストラット５１及び第二ストラット５２における空気供給孔５１ａ、５２ａは、内側ケーシング２０に近接する位置に一箇所のみが設けられている。

なお、空気供給孔５０ａの配置分布はこれに限られることはなく、例えば、空気Ａ１の導入方向に直交する第三ストラット５３に最多の計五箇所、次いで、第四ストラット５４に計四箇所、空気導入部４０から最も離間した第五ストラット５５に計三箇所、第二ストラット５２に計二箇所、空気導入部４０に最も近接した第一ストラット５１に最少の一箇所のみ、という順で分布を設けてもよい。

また、連通孔２２ｂおよびストラット５０の個数は各８個に限定されることはなく、両者が同じ個数であれば８個以外の複数個により構成しても構わない。その場合における空気供給孔５０ａの配置分布も、空気Ａ１の導入方向に直交するストラット５０を最多とし、次いで、空気導入部４０から最も離間したストラット５０に向けて徐々に少なくした後、空気Ａ１の導入方向に直交するストラット５０の空気導入部４０に近い側に隣接するストラット５０から、空気導入部４０に向けて更に少なくしていき、空気導入部４０に最も近接するストラット５０において最少となるように配置すればよい。

また、各々の空気供給孔５０ａの孔径は、ストラット５０毎に孔径に差異を付けたり、同一のストラット５０の中でも孔径を各々に異なるようにして、空気供給孔５０ａから流出する空気Ａ１の流速の調整を行なってもよい。

このような圧縮機１においては、吸気ダクト２における空気導入部４０は、径方向の一方向の外側にのみ開口している。従って、径方向の一方向のみから空気流入路ＦＣに空気Ａ１が取り込まれるため、空気流入路ＦＣ内に均一に空気Ａ１が行き渡りにくい。従って、上述の解析結果に示すように、空気流入路ＦＣ内においてストラット５０の設置位置毎に、ストラット５０周りの空気Ａ１の流れについて、周方向の流量分布、即ち、流速分布が顕著となってしまう。

従って、空気Ａ１の流速が特に小さくなってしまう位置に設置されたストラット５０（第三ストラット５３、第四ストラット５４）においては、ストラット５０周りを空気Ａ１が流通する際に、ストラット５０の後縁にガスが回り込むことによって発生する渦や、局所的に発生する流れの剥離が顕著となる。

ここで、ストラット５０の空気供給孔５０ａへは、内側ケーシング２０に設けられた連通孔２２ｂ及びストラット５０内部の空洞Ｓを通じて外気から空気Ａ１が供給される。ストラット５０の下流側においては、外気と比べて圧力が低い状態となっているため、空気Ａ１は、空気供給孔５０ａの出口圧と外気圧との差圧によって空気供給孔５０ａへ自然給気される。従って、特別な装置を用いずに、外気から取り込んだ空気Ａ１を空気供給孔５０ａへ供給して、ストラット５０の後縁から噴き出すことが可能となり、ストラット５０の後縁における空気Ａ１の流れの増速を行なうことが可能となる。この結果、上記渦や剥離の発生を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、上述のように、ストラット５０毎に空気供給孔５０ａの数量、孔径等が異なって設けられており、特に空気Ａ１の流速の小さい位置に配置されたストラット５０である第三ストラット５３及び第四ストラット５４の後縁からは、より多くの空気Ａ１を噴出することができる。このため、効果的に、ストラット５０の後縁における渦や剥離の発生を抑制できる。

そして、このように渦や剥離の発生を抑制できることで、ストラット５０の下流に配置されたＩＧＶ１２を通過した空気Ａ１の流れについても偏流が発生してしまうことを抑制できる。このため、ＩＧＶ１２下流に配置される一段目の動翼１３に偏流が衝突し、動翼１３表面の揚力が部分的に変動してしまうことを抑制可能となる。

本実施形態の圧縮機１によると、ストラット５０の後縁において空気供給孔５０ａが設けられていることによって、ストラット５０後縁で空気Ａ１の増速を行なうことができ、ストラット５０後縁での渦や剥離の発生を抑制可能となる。従って、ＩＧＶ１２を通過した後の空気Ａ１の偏流を抑え、この偏流を起因とした一段面の動翼１３における干渉音の発生を抑え、騒音の低減が可能となる。

なお、本実施形態におけるストラット５０の空気供給孔５０ａの配置は、一例であり、ストラット５０の数量、配置等が異なれば、空気Ａ１の流速分布も異なるため、解析等の結果に応じて、適宜、空気供給孔５０ａの配置、数量、孔径等を変更する必要がある。

以上、本発明の実施形態についての詳細説明を行なったが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
上述の実施形態では、空気Ａ１は、空気供給孔５０ａの出口圧と外気圧との差圧によって空気供給孔５０ａへ自然給気されるが、例えば、圧縮機１の後段側から圧縮空気ＰＡ（圧縮ガス）を抽気して、空気供給孔５０ａへ給気してもよい。

さらに、不図示の外部圧縮機で生成された圧縮空気を空気供給孔５０ａへ給気することも可能である。
なお、上記のように、後段側の圧縮空気（圧縮ガス）ＰＡの抽気や、外部圧縮機で生成された圧縮空気を空気供給孔５０ａへ給気する場合、周壁部２１の径方向内側から連通孔２２ｂを介してもよいし、あるいは、周壁部２１には連通孔２２ｂを設けずに、外側周壁部３１にストラット５０の内部の空洞Ｓに連通する孔を設けて、その孔を介して給気しても構わない。

また、本実施形態では、ストラット５０毎に、空気供給孔５０ａの数量、孔径等が異なっているが、全てのストラット５０で同じ数量、孔径の空気供給孔５０ａとしてもよい。即ち、少なくともストラット５０の後縁での流れの増速を行なうことができれば、後縁における渦、剥離の発生の抑制効果は得られる。

さらに、空気供給孔５０ａの開口部は、ストラット５０の後縁に設けられる場合に限定されず、少なくとも後縁側に向かって空気Ａ１が噴出されれば、後縁における渦、剥離の発生の抑制効果が得られる。このため、例えば周方向を向く面等に、空気供給孔５０ａの開口部が設けられていてもよい。

１…圧縮機 ２…吸気ダクト（吸気部ケーシング） ３…回転軸 １１…圧縮機ケーシング １２…ＩＧＶ １３…動翼 １４…静翼 １５ａ、１５ｂ…軸受 ２０…内側ケーシング ２１…周壁部 ２２…側底部 ２３…支持部 ２２ａ…延長端部 ２２ｂ…連通孔 ３０…外側ケーシング ３１…外側周壁部 ３２…外側側底部 ３２ａ…延長端部 ３３…凹部 ３４…結合部 ４０…空気導入部（ガス導入部） ５０…ストラット ５０ａ…空気供給孔（ガス供給孔） ５１…第一ストラット ５２…第二ストラット ５３…第三ストラット ５４…第四ストラット ５５…第五ストラット ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ…空気供給孔（ガス供給孔） １００…ガスタービン １０１…燃焼器 １０２…タービン Ａ１…空気（ガス） ＰＡ…圧縮空気（圧縮ガス） Ｐ…軸線 Ｓ…空洞 ＦＣ…空気流入路（ガス流入路）

Claims (10)

1. 外側ケーシングと、
   該外側ケーシングの内側に設けられて、前記外側ケーシングとの間で環状のガス流入路を画成する内側ケーシングと、
   前記外側ケーシングと前記内側ケーシングとを接続するように前記ガス流入路に周方向に間隔をあけて複数設けられ、表面にガスを噴き出すガス供給孔が配置されたストラットと、
   径方向の一方向の外側から前記ガス流入路にガスを導入するガス導入部とを備えることを特徴とする吸気部ケーシング。
2. 前記ガス供給孔は、前記ストラットの後縁部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の吸気部ケーシング。
3. 前記複数のストラットにおける前記ガス供給孔の配置分布が、前記ガス導入部による前記ガスの導入方向と前記ストラット各々との相対位置に応じて、互い異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気部ケーシング。
4. 前記ガス供給孔は、前記ガスの前記導入方向に直交する位置における前記ストラットに、最も多く配置されていることを特徴とする請求項３に記載の吸気部ケーシング。
5. 前記ガス供給孔は、前記ガスの前記導入方向に直交する位置を基準として前記ガス導入部からの離間距離が大きい位置における前記ストラットほど、配置数量が少なくなっていることを特徴とする請求項３又は４に記載の吸気部ケーシング。
6. 前記ガス供給孔は、前記ガス導入部から最も離間した位置における前記ストラットに次いで、前記ガスの前記導入方向に直交する位置を基準として前記ガス導入部からの離間距離が小さい位置における前記ストラットほど、配置数量が少なくなっていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の吸気部ケーシング。
7. 前記ガス供給孔は、該ガス供給孔の出口圧力と外気圧との差圧によって、前記ガスが自然給気されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の吸気部ケーシング。
8. 前記ガス供給孔は、前記ガス流入路よりも下流側から抽気した圧縮ガスが給気されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の吸気部ケーシング。
9. 前記ガス供給孔は、外部で生成された圧縮ガスが給気されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の吸気部ケーシング。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の吸気部ケーシングを備えることを特徴とする圧縮機。

Images