JPH01315698A - 軸流圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は内、外側ケーシング等静止部を改良した軸流圧
縮機に係り、特に、作動流体を冷却する冷却材を通液さ
せる冷却材流路を静止部に設けた軸流圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に、軸流圧縮機は単体で使用される場合のほか、ガ
スタービンの一部に組み込まれる場合がある。

この接置の場合には軸流圧縮機の駆動力の効率向上が図
られればガスタービンとしての出力の増大を図ることが
できる。

このために、従来より軸流圧縮機の性能向上が図られて
おり、その方法としては例えば損失の少ない翼形状の開
発、アクティブクリアランスコントロール、吸排気部の
圧損減少、作動流体の冷却等があり、作動流体の冷却方
法としてはインタクーラを設ける中間冷却法が実用化さ
れている。　。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような中間冷却法では軸流圧縮様外
部にインタクーラ等の熱交換器を設置する必要があり、
大型化を招くという課題がある。

そこで本発明は上記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的は大型化を１ａかずに圧縮性能の向上を図ること
ができる軸流圧縮機を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、内、外側ケーシング間の空間と、中空の静翼
内部空間と、静菌内輪内部空間とを連通させ、これら連
通空間を、冷却材を流通させる冷却材流路に構成したち
のである。

すなわち本発明は、外側ケーシング内に収容された内側
ケーシングにその周方向にＭｌされた複数の静翼を軸方
向に多段に配設する軸流圧縮機において、上記静翼を中
空に構成すると共に、これら各段の静翼の内周端部には
その周方向に中空の静翼内輪を設け、これら静翼内輪内
を上記静菌を介して上記外側ケーシングと内側ケーシン
グとの間隙に径方向に連通させ、これら連通空間を、冷
却材を通液させる冷却材流路に構成したことを特徴とす
る。

（作用） 軸流圧１１δ機の冷ＮＪ材流路に冷却材が注入され、か
つ流れると、この冷却材により、外、内側ケーシングの
内外両面が冷却されると共に、静翼および静翼内輪の外
面がそれぞれ冷却される。

したがって、軸流圧縮機内に導入された空気等の作１ｊ
流体が圧縮作用を受ける一方で、これら冷却面により冷
却される。

その結果、軸流圧縮機の圧縮性能を高め、駆動力の低減
を図ることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図〜第３図にＬｔづいて説
明する。

第１図は本発明の一実施例の上半部の縦断面図であり、
図にＪメいて、円筒状の外側グーシンク１内にはこれよ
り小径の円筒状の内側ケーシング２が同軸状に収容され
、両ケーシング１，２間には第２図に示ｊように■；状
空間３が形成されている。

外側ケーシング１は第２図に示すように円筒体を上下に
半割して’Ｊす、半円筒状の上部ケーシング１ａと半円
筒状の下部ケーシング１ｂとをフランジ結合しており、
両者１ａ、Ｉｂの各接合部の内周部と、内側ケーシング
２の外周面との間に左右一対の仕切板４ａ、４ｂを水平
方向に架設し、これら仕切板４ａ、４ｂにより環状空間
３が上部３ａと下部３ｂとに仕切られている。

内側ケーシング２はその中心部０に向けて放射状に配置
された複数の静翼５を内方に突出させて植設固定すると
共に、これら静翼５を第１図に示すように内側ケーシン
グ２の軸方向に所要のピッチで多段に配設している。

また、静翼５はロータ６にその周方向および軸方向に所
要のピッチにより植設された複数の勤兎７に対して軸方
向に交互に配設されている。

そして、静翼５は第２図および第３図に示すように中空
に構成され、それらの内、外画周端を共に開口し、しか
・ｂ、各内周端部には環状の静翼内輪８の外周部が静翼
５の段毎に溶接により固着されている。

各静翼内輪８は第２図に示すように上下に２分割されて
おり、これらの各分割端部相互を係合段部８ａにより係
合ざ１、所要のシール部材にＪミリシールして液密に連
結している。

したがって、第２図に示すように各静翼内輪８内が中空
の静ｖＡ８を介して、外、内側ケーシング１．２間の環
状空間３にそれぞれ連通し、外側ケーシング１の上端部
には冷却水入【］９を、外側ケーシング１の下端部には
冷却水出口１０をそれぞれ間口させ、第２図中矢印方向
に冷Ｕｌ水Ｗを流プ゛流路を形成している。

なお、第１−図中、符号１１は抽気スクロールである。

次に本実施例の作用を説明する。

第２図に示すように冷却水Ｗが冷却水入口９へ注入され
ると、冷却水Ｗは上部環状空間３ａへ流入し、ここで内
側ケーシング２の円弧状外周面に案内されて図中矢印方
向に流れ、内側ケーシング２の第２図中上部に配設され
た複数の中空静翼５内を通って、静翼内輪８内の上部へ
流入し、その下部に流下する。

静翼内輪８内下部に流下した冷却水Ｗの水位が所要水位
に達すると、内側ケーシング２の下部に配設された複数
の静翼５内を通って、下部環状空間３ｂに流入し、冷却
水出口１０から外部へ排出される。

したがって、冷却水Ｗが通水する上、下部環状空間３ａ
、３ｂを形成する外側ケーシング１と内側ケーシング２
、静翼５、静翼内輪８が冷却水Ｗにより冷却される。

このために、軸流圧縮機内に取り入れられた空気等の作
動流体が外側ケーシング１、内側ケーシング２、静養翼
５および静翼内輪８の外面に接触することにより冷ｌＪ
ｌされ、圧縮効率が向上する。

例えば空気の圧力比１０、吐出温度３００℃程度の軸流
圧縮前に、本実施例を適用すると、冷ＩＪＩ水Ｗが１５
℃の場合には吐出温度を約１０℃程度低下させ、ポリト
ロープ効率で約１％前後改善することができる。

その結果、所要の圧縮流体を得るに必要な軸流圧縮機の
駆動力を低減することができ、軸流圧縮前の性能の向上
を図ることができる。

なお、上記実施例では仕切板４ａ、４ｂにより環状空間
３を上下に２分した場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、環状空間３の分割数を
増加させてもよく、これによれば、環状空間３内におけ
る冷却水Ｗの流れを細分化して均等化することができる
ので、冷却作用の均等化を図ることができる。また、冷
却材としては冷Ｗ水に限定されない。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明は、軸流圧縮機の内、外側ケ
ーシング間の環状空間、静翼内および静翼内輪内に冷却
材を通液さ往て冷却する構成としたので、軸流圧縮機内
の作動流体を冷却することかでき、所要の圧縮流体を得
るに必要な駆動力の低減を図ることができ、軸流圧縮機
の性能向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る軸流圧縮機の一実施例の上部根断
面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第１
図で示す静翼の周辺部を拡大して示す一部拡大図である
。 １・・・外側ケーシング、２・・・内側ケーシング、３
・・・環状空間、５・・・静翼、６・・・ロータ、７・
・・ａ翼、８・・・静翼内輪。 代理人弁狸士　　則　近　　憲　缶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外側ケーシング内に収容された内側ケーシングにその周
   方向に植設された複数の静翼を軸方向に多段に配設する
   軸流圧縮機において、上記静翼を中空に構成すると共に
   、これら各段の静翼の内周端部にはその周方向に中空の
   静翼内輪を設け、これら静翼内輪内を上記静翼を介して
   上記外側ケーシングと内側ケーシングとの間隙に径方向
   に連通させ、これら連通空間を、冷却材を通液させる冷
   却材流路に構成したことを特徴とする軸流圧縮機。