JP5781461B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
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。
即ち、本発明に係る圧縮機は、吸気部ケーシングを備える圧縮機であって、前記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、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、互いに異なることを特徴とする。
また、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (10)
- 吸気部ケーシングを備える圧縮機であって、
前記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、
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、互いに異なることを特徴とする圧縮機。 - 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に記載の圧縮機。
- 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1又は2に記載の圧縮機。
- 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1から3のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 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1から4のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 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5のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 吸気部ケーシングを備える圧縮機であって、
前記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、
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圧縮機。 - 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7に記載の圧縮機。
- 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5のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 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5のいずれか一項に記載の圧縮機。
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Family Applications (1)
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-
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- 2012-03-15 JP JP2012059048A patent/JP5781461B2/ja active Active
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