JPH0874603A - Fluid extraction mechanism for compressor - Google Patents

Fluid extraction mechanism for compressor

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JPH0874603A
JPH0874603A JP21134794A JP21134794A JPH0874603A JP H0874603 A JPH0874603 A JP H0874603A JP 21134794 A JP21134794 A JP 21134794A JP 21134794 A JP21134794 A JP 21134794A JP H0874603 A JPH0874603 A JP H0874603A
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JP
Japan
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compressor
fluid
flow path
flow
working fluid
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Application number
JP21134794A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Niizeki
良樹 新関
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0874603A publication Critical patent/JPH0874603A/en
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Abstract

PURPOSE: To reduce pressure loss of fluid extracted from a portion on the way of a main flow passage of operation fluid of a compressor. CONSTITUTION: An extraction port is formed on the way of a main flow passage for operation fluid of a compressor, and serves to extract the operation fluid after passing a part of the plurality of blades for compressing the operation fluid. Flow passages 13, 14 are circularly formed around a rotary shaft of the compressor, for allowing the operation fluid extracted by the extraction port to flow. An operation fluid chamber 5 is circularly formed on an outer peripheral side of the flow passages, connected to a downstream side of the flow passages at its inflow side, and connected to at least one piping at its outflow side. In a fluid extraction mechanism for a compressor having the above- mentioned members, a flowing direction of the flow passage is gradually varied to a diameter direction from an axial direction of the rotary shaft of the compressor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機の作動流体の主
流路途上から抽出される抽出流体、または、圧縮機から
吐出される吐出流体の圧力損失を低減する流路を有する
圧縮機の流体抽出機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor having a flow path for reducing the pressure loss of the extraction fluid extracted from the middle of the main flow path of the working fluid of the compressor or the discharge fluid discharged from the compressor. A fluid extraction mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮機で圧縮された作動流体は、最終的
な利用に供されるために、吐出流路から吐出されるが、
実際には、かなりの量が圧縮機の流路途上から抽出され
る。この理由は、大きく2つに分類される。
2. Description of the Related Art A working fluid compressed by a compressor is discharged from a discharge passage for final use.
In practice, a considerable amount is extracted along the flow path of the compressor. The reasons for this are roughly classified into two.

【0003】1つめの理由は、圧縮機の起動、停止途
中、あるいは部分負荷運転中に安全な状態で圧縮機を運
転するためである。すなわち、圧縮機の部分負荷運転時
は、サージや旋回失速などの非定常現象を生じる危険性
が大きく、圧縮機にとって極めて危険な状態にある。こ
の危険な状態を回避するために、圧縮機の静翼取付角度
を可変とする方法とならんで、圧縮機の後流側の流路途
上の流量を減じる放風という方法が用いられる場合があ
るからである。
The first reason is that the compressor is operated in a safe state during starting, stopping, or partial load operation of the compressor. That is, at the time of partial load operation of the compressor, there is a great risk of causing an unsteady phenomenon such as a surge or a rotating stall, which is extremely dangerous for the compressor. In order to avoid this dangerous state, a method of blowing air to reduce the flow rate in the flow passage on the downstream side of the compressor may be used in addition to the method of varying the stationary blade mounting angle of the compressor. Because.

【0004】この場合、圧縮機の流路途上から抽出され
た空気は、捨てられてしまうことが普通であり、また、
放風が行なわれる運転状態も短時間であることが多い。
2つめの理由は、圧縮機の流路途上から抽出した空気を
積極的に他の目的に使用する場合である。
In this case, the air extracted from the middle of the flow path of the compressor is usually discarded, and
The operating condition in which the air is blown is often short.
The second reason is that the air extracted from the middle of the flow path of the compressor is positively used for another purpose.

【0005】この場合の、最も端的な例は、ガスタービ
ン用の圧縮機の場合である。ガスタービンでは、圧縮機
で圧縮された空気は燃焼用に用いられる他に、高温ガス
中で作動するタービン翼の冷却にも用いられる。
The most extreme example in this case is that of a compressor for a gas turbine. In a gas turbine, the air compressed by the compressor is used for combustion as well as for cooling turbine blades operating in hot gas.

【0006】このタービン翼の冷却の為に用いられる空
気は、低温であるほうが効率よくタービン翼を冷却する
ことができるため、圧力さえ要求を満たしていれば、高
温の圧縮機吐出空気を用いるよりも、圧縮機の流路途上
における圧縮空気の方が好ましい。このため、とくに、
圧力及び温度が低下するタービンの後段の冷却には、圧
縮機の流路途上から抽出された空気が用いられることが
多い。
The air used for cooling the turbine blades can cool the turbine blades efficiently at a low temperature. Therefore, as long as the pressure is satisfied, high temperature compressor discharge air is used. Also, compressed air in the middle of the flow path of the compressor is preferable. For this reason,
The air extracted from the middle of the flow path of the compressor is often used for cooling the latter stage of the turbine where the pressure and temperature decrease.

【0007】以上のような理由から、圧縮機では、通
常、圧縮機の流路途上から作動流体を抽出する機構を有
している。図7に、従来のガスタービン用の軸流圧縮機
の部分断面図を示す。
For the above reasons, the compressor usually has a mechanism for extracting the working fluid from the middle of the flow path of the compressor. FIG. 7 shows a partial cross-sectional view of a conventional axial compressor for a gas turbine.

【0008】同図に示すように、圧縮機の回転軸回りに
回転可能に設けられたロータ1には、動翼2が径方向に
略垂直に取り付けられている。また、圧縮機のケーシン
グ3には、ロータ1に対して略垂直に静翼4が取り付け
られている。
As shown in the figure, rotor blades 1 rotatably provided around the rotary shaft of the compressor are provided with rotor blades 2 substantially vertically in the radial direction. A vane 4 is attached to the casing 3 of the compressor substantially perpendicularly to the rotor 1.

【0009】また、圧縮機の作動流体の流路の流路途上
には、作動流体を抽出する機構の一部である抽気口(図
示せず)が3箇所に設けられている。この圧縮機の抽気
口は、通常短い流路から、ロータ1の回転軸に対して環
状に形成された抽気室5に導かれる。
Further, in the middle of the flow path of the working fluid of the compressor, three bleed ports (not shown) which are part of the mechanism for extracting the working fluid are provided. The bleed port of this compressor is normally led from a short flow path to the bleed chamber 5 formed in an annular shape with respect to the rotation axis of the rotor 1.

【0010】そして、この抽気室5には、抽気配管が結
合される。抽気室5は、流体を十分に減速させ、圧縮機
の回転軸の周方向の不均一性を除くために十分な容積を
持つ大きさで構成されている。また、抽気室5を、二重
ケーシング構造として、その容積を大きくすることもし
ばしば行なわれている。
An extraction pipe is connected to the extraction chamber 5. The bleeding chamber 5 is configured to have a volume sufficient to decelerate the fluid and eliminate non-uniformity in the circumferential direction of the rotary shaft of the compressor. Further, the extraction chamber 5 is often made to have a double casing structure to increase its volume.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】さて、実際に抽気口を
設計するときには、次の点に注意を払う必要がある。ひ
とつは、流体の抽出が圧縮機の回転軸の周方向に均一
に、安定して行なわれ、圧縮機の作動流体に悪影響を及
ぼさないようにすることである。
When actually designing the extraction port, it is necessary to pay attention to the following points. One is to extract the fluid uniformly and stably in the circumferential direction of the rotary shaft of the compressor so as not to adversely affect the working fluid of the compressor.

【0012】過去に、作動流体の抽出が周方向に対して
不均一であったため、圧縮機の翼が飛散する重大事故に
至ったことが報告されている。このような現象を避ける
ためには、圧縮機通路部に設ける抽気口の形状、さら
に、これを圧縮機外に導くための配管に至るまでの流路
形状を慎重に決定する必要がある。
In the past, it was reported that the extraction of the working fluid was non-uniform in the circumferential direction, resulting in a serious accident in which the blades of the compressor were scattered. In order to avoid such a phenomenon, it is necessary to carefully determine the shape of the bleeding port provided in the compressor passage, and the flow path shape leading to the pipe for guiding this to the outside of the compressor.

【0013】もう一点は、抽出流体の圧力損失を極力低
減することである。先に述べたように、ガスタービンの
軸流圧縮機では、抽出流体をタービンに導いて冷却空気
として利用するが、この間の圧力損失が大きければ、そ
れだけ高圧の空気が必要となる。
Another point is to reduce the pressure loss of the extraction fluid as much as possible. As described above, in the axial flow compressor of the gas turbine, the extracted fluid is guided to the turbine and used as cooling air. However, if the pressure loss during this period is large, the higher pressure air is required.

【0014】言い換えれば、圧縮機の作動流体の流路下
流側から作動流体を抽出することが必要となり、これと
ともに、抽出流体の温度は上昇し、同じ冷却効果を得る
ためには、圧縮機の作動流体の流路上流側の低温の抽出
流体を用いるよりも多くの量を必要とする。
In other words, it is necessary to extract the working fluid from the downstream side of the flow path of the working fluid of the compressor, and at the same time, the temperature of the extracted fluid rises, and in order to obtain the same cooling effect, the compressor It requires a larger amount than using a cold extraction fluid upstream of the working fluid flow path.

【0015】さらに、流路後流側から、より高温・高圧
の抽出流体を得るためには、たとえ同じ流量を抽出した
としても、より大きな圧縮機動力が必要であることは明
かであって、結局ガスタービン全体の効率低下を招いて
しまう。
Further, in order to obtain a higher temperature / high pressure extraction fluid from the downstream side of the flow path, it is obvious that a larger compressor power is required even if the same flow rate is extracted, Eventually, the efficiency of the gas turbine as a whole is reduced.

【0016】一般に、圧力損失は流速が低いほど低減さ
れる。従って、上記問題を解決するためには、抽出流体
の流速を効率よく低減して配管に結合することが望まし
い。しかしながら、減速流れとなる流路では、境界層の
発達が大きく、流れは不安定であって、減速の比率を大
きくとりながら、剥離や偏りのない安定な流れを得るた
めには注意深い設計が必要となる。
Generally, pressure loss is reduced at lower flow rates. Therefore, in order to solve the above problem, it is desirable to efficiently reduce the flow velocity of the extraction fluid and connect it to the pipe. However, in the flow path that is a decelerating flow, the development of the boundary layer is large and the flow is unstable, so careful design is necessary to obtain a stable flow without separation or bias while increasing the deceleration ratio. Becomes

【0017】上記2つの点は、一見、異なる問題のよう
に見えるが、結局は、圧縮機主流からの抽出流体をいか
に滑らかに減速して配管に結合するかにかかっている。
何故ならば、この部分で剥離などを生じれば、非定常現
象を誘起し、周方向流れが不均一となる恐れが大きいと
ともに、有効流路断面積が減少して減速が不十分となり
圧力損失も増加するからである。
The above-mentioned two points seem to be different problems at first glance, but in the end, it depends on how smoothly the fluid extracted from the mainstream of the compressor is decelerated and coupled to the pipe.
The reason for this is that if separation occurs in this part, there is a high risk of inducing an unsteady phenomenon and making the circumferential flow non-uniform, and reducing the effective flow path cross-sectional area resulting in insufficient deceleration and pressure loss. Is also increased.

【0018】さらに、抽気口及び抽気室5を設計する際
に問題となるのは、圧縮機主流が旋回流れであるため
に、抽気口及び抽気室5内の流れも旋回流れとなること
である。
Further, a problem in designing the extraction port and the extraction chamber 5 is that the flow inside the extraction port and the extraction chamber 5 is also a swirl flow because the main flow of the compressor is a swirl flow. .

【0019】上述の圧縮機の抽気機構の構造では、主流
より抽出された流体は、図8に示すような比較的短い流
路を通って抽気室5に流入し、そのまま配管より流出す
る。しかしながら、このような構造では、抽気室5に至
るまでの流路内の流れは、図8に示すように、旋回成分
を持つ流体の流れが、圧縮機の回転軸に対して傾きαを
持つ流路子午断面を流れる際に、旋回による遠心力の流
路幅方向の成分によって流れは片方向に偏ってしまい、
十分な減速、すなわち、静圧回復は望めず流体の圧力損
失も大きい。
In the structure of the bleeding mechanism of the compressor described above, the fluid extracted from the main flow flows into the bleeding chamber 5 through a relatively short flow path as shown in FIG. 8 and flows out of the pipe as it is. However, in such a structure, in the flow in the flow path up to the extraction chamber 5, as shown in FIG. 8, the flow of the fluid having the swirling component has the inclination α with respect to the rotation axis of the compressor. When flowing in the meridional section of the flow channel, the flow is biased in one direction due to the component of the centrifugal force due to the swirl in the flow channel width direction,
Sufficient deceleration, that is, static pressure recovery cannot be expected, and fluid pressure loss is large.

【0020】また、強い旋回速度をもったまま、配管と
接続しようとすれば、流路断面積が抽気室5の入り口で
急激に拡大するため、この部分での圧力損失が増大し、
その結果、圧縮機の回転軸の周方向に不均一な流れを誘
発する。
If an attempt is made to connect to a pipe with a strong swirling speed, the cross-sectional area of the flow path will rapidly expand at the inlet of the bleeding chamber 5, and the pressure loss at this portion will increase.
As a result, a non-uniform flow is induced in the circumferential direction of the rotary shaft of the compressor.

【0021】さらに、十分な減速が行なわれないため
に、抽気室5内では作動流体は強い旋回成分を持ち流体
の流れが不安定化する恐れが強い。このような問題を解
決するために、抽気室5の容積を拡大する方法があるこ
とは先に述べたが、例えば、特開昭63−85299の
ように抽気室5に旋回防止リブを設ける方法も提案され
ている。
Further, since the sufficient deceleration is not performed, the working fluid in the extraction chamber 5 has a strong swirling component, and the flow of the fluid is likely to be unstable. As described above, there is a method of increasing the volume of the bleeding chamber 5 in order to solve such a problem. For example, a method of providing a swirl preventing rib in the bleeding chamber 5 as in JP-A-63-85299. Is also proposed.

【0022】しかしながら、このような方法は、圧力損
失を低減する意味では必ずしも十分ではなく、問題の本
質的な解決には、抽気室5に至るまでに、できるだけ大
きい静圧回復を最低の圧力損失で実現することが必要で
あった。
However, such a method is not always sufficient in the sense of reducing the pressure loss, and the essential solution to the problem is to recover the static pressure as large as possible to the minimum pressure loss before reaching the extraction chamber 5. It was necessary to realize in.

【0023】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、旋回成分を持った流体が流入しても、流れが周
方向に不均一となって不安定現象を誘発することなく、
効率よく減速して静圧回復を行なうことによって、抽出
流体の圧力損失を低減することができる圧縮機の流体抽
出機構を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if a fluid having a swirling component flows in, the flow is not uniform in the circumferential direction and an unstable phenomenon is not induced.
An object of the present invention is to provide a fluid extraction mechanism of a compressor that can reduce pressure loss of extraction fluid by efficiently decelerating and performing static pressure recovery.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】従って、まず、上記目的
を達成するために、請求項1に係る発明によれば、圧縮
機の作動流体の主流路途上に設けられ、前記作動流体を
圧縮する複数の翼の一部を通過した後の前記作動流体を
抽出する抽出口と、前記圧縮機の回転軸の周囲に環状に
形成され、前記抽出口にて抽出された作動流体を流す流
路と、前記流路の外周側に環状に形成され、且つ流入口
側が前記流路の下流側に接続され、流出口側が少なくと
も1本の配管に接続される作動流体室と、を備えた圧縮
機の流体抽出機構において、前記流路の流路方向を、前
記圧縮機の回転軸の略軸方向から漸次径方向に変化する
ように構成したことを特徴とする。
Therefore, first, in order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, it is provided in the middle of the main flow path of the working fluid of the compressor to compress the working fluid. An extraction port for extracting the working fluid after passing through a part of a plurality of blades, and a flow path formed in an annular shape around the rotation shaft of the compressor and flowing the working fluid extracted at the extraction port. A working fluid chamber formed in an annular shape on the outer peripheral side of the flow path, the inlet side being connected to the downstream side of the flow path, and the outlet side being connected to at least one pipe. In the fluid extraction mechanism, the flow passage direction of the flow passage is configured to gradually change from the substantially axial direction of the rotary shaft of the compressor to the radial direction.

【0025】また、請求項2に係る発明によれば、圧縮
機の作動流体の主流路途上に設けられ、前記作動流体を
圧縮する複数の翼の一部を通過した後の前記作動流体を
抽出する抽出口と、前記圧縮機の回転軸の周囲に環状に
形成され、前記抽出口にて抽出された作動流体を流す流
路と、前記流路の外周側に環状に形成され、且つ流入口
側が前記流路の下流側に接続され、流出口側が少なくと
も1本の配管に接続される作動流体室と、を備えた圧縮
機の流体抽出機構において、前記流路を、その方向が前
記圧縮機の回転軸の略軸方向から漸次径方向に変化する
傾斜流路部と、前記傾斜流路部の下流側に設けられ、前
記圧縮機の回転軸の径方向に延びる半径流路部と、から
構成したことを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, the working fluid is extracted after passing through a part of a plurality of blades provided on the main flow path of the working fluid of the compressor and compressing the working fluid. An extraction port, a flow passage formed in an annular shape around the rotary shaft of the compressor, through which the working fluid extracted in the extraction opening flows, and an inlet formed in an annular shape on the outer peripheral side of the flow passage. And a working fluid chamber having an outlet connected to at least one pipe, a fluid extraction mechanism of the compressor, wherein the direction of the flow path is the compressor. From the inclined flow passage portion that gradually changes from the substantially axial direction of the rotation shaft in the radial direction, and the radial flow passage portion that is provided on the downstream side of the inclined flow passage portion and extends in the radial direction of the rotation shaft of the compressor, It is characterized by being configured.

【0026】さらに、請求項3に係る発明によれば、請
求項2記載の圧縮機の流体抽出機構において、前記傾斜
流路部の流路幅の50%以下の高さで取り付けられ、前
記流路の内周面側或いは外周面側のいずれか一方の壁面
の一部または全部に装着される案内羽を備えたことを特
徴とする。
Further, according to the invention of claim 3, in the fluid extracting mechanism of the compressor according to claim 2, the compressor is attached at a height of 50% or less of the flow passage width of the inclined flow passage portion, It is characterized in that it is provided with guide vanes attached to a part or all of the wall surface of either the inner peripheral surface side or the outer peripheral surface side of the road.

【0027】さらに、請求項4に係る発明によれば、圧
縮機の作動流体の主流路途上に設けられ、前記作動流体
を圧縮する複数の翼の一部を通過した後の前記作動流体
を抽出する抽出口と、前記圧縮機の回転軸の周囲に環状
に形成され、前記抽出口にて抽出された作動流体を流す
流路と、前記流路の外周側に環状に形成され、且つ流入
口側が前記流路の下流側に接続され、流出口側が少なく
とも1本の配管に接続される作動流体室と、を備えた圧
縮機の流体抽出機構において、前記流路の流路幅の50
%以下の高さで取り付けられ、前記流路の内周面側或い
は外周面側いずれか一方の壁面の一部または全部に装着
される案内羽を備えたことを特徴とする。
Further, according to the invention of claim 4, the working fluid is extracted after passing through a part of a plurality of blades provided on the main flow path of the working fluid of the compressor and compressing the working fluid. An extraction port, a flow passage formed in an annular shape around the rotary shaft of the compressor, through which the working fluid extracted in the extraction opening flows, and an inlet formed in an annular shape on the outer peripheral side of the flow passage. A fluid extraction mechanism of a compressor, wherein a working fluid chamber is connected to a downstream side of the flow passage and an outlet side is connected to at least one pipe.
%, Or less, and provided with a guide vane attached to a part or all of the wall surface on either the inner peripheral surface side or the outer peripheral surface side of the flow path.

【0028】さらに、請求項5に係る発明によれば、請
求項3又は請求項4に記載の圧縮機の流体抽出機構にお
いて、前記案内羽の形状は、抽出前の前記翼の翼列出口
における前記作動流体の旋回成分及び前記抽出流体の前
記流路入口の流路方向成分により規定される流れ角度と
略一致する等角らせん形状であることを特徴とする。
Further, according to the invention of claim 5, in the fluid extraction mechanism of the compressor according to claim 3 or 4, the shape of the guide vanes is at the blade row outlet of the blade before extraction. It is characterized in that it has an equiangular spiral shape that substantially matches a flow angle defined by a swirl component of the working fluid and a flow passage direction component of the extraction fluid.

【0029】さらに、請求項6に係る発明によれば、請
求項3又は請求項4に記載の圧縮機の流体抽出機構にお
いて、前記案内羽の形状が円形形状であることを特徴と
する。
Further, according to the invention of claim 6, in the fluid extraction mechanism of the compressor of claim 3 or 4, the shape of the guide vanes is circular.

【0030】さらに、請求項7に係る発明によれば、請
求項3又は請求項4に記載の圧縮機の流体抽出機構にお
いて、前記案内羽の形状が矩形形状であることを特徴と
する。
Further, according to the invention of claim 7, in the fluid extraction mechanism of the compressor according to claim 3 or 4, the guide vanes are rectangular in shape.

【0031】[0031]

【作用】請求項1に係る発明によれば、抽出流体を流す
流路の流路方向を圧縮機の回転軸の略軸方向から漸次径
方向に変化するように構成するので、抽出流体の流れが
一様化され、その結果、抽出流体の静圧回復率が高くな
り、圧力損失も低減され、より高圧な流体を抽出するこ
とが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the flow direction of the flow path for the extraction fluid is configured to gradually change from the substantially axial direction of the rotary shaft of the compressor to the radial direction. Is uniformed, and as a result, the static pressure recovery rate of the extracted fluid is increased, the pressure loss is also reduced, and it is possible to extract a higher pressure fluid.

【0032】請求項2に係る発明によれば、傾斜流路部
の下流側に圧縮機の回転軸の径方向に延びる半径流路部
を備えているので、請求項1の発明に加えて、更に、静
圧回復率を高くすることができ、圧縮機の作動流体の主
流に影響を与える危険を防止することができる。
According to the invention of claim 2, since the radial flow path portion extending in the radial direction of the rotary shaft of the compressor is provided on the downstream side of the inclined flow path portion, in addition to the invention of claim 1, Furthermore, the static pressure recovery rate can be increased, and the risk of affecting the main flow of the working fluid of the compressor can be prevented.

【0033】請求項3,4に係る発明によれば、抽出流
体の流路に流路幅の50%以下の高さで案内羽を装着す
ることによって、流体の流れを矯正することができるの
で、抽出流体を効率よく減速して抽出流体の静圧回復を
行なうことができ、その結果、圧力損失を低減すること
ができる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the flow of the fluid can be corrected by mounting the guide vanes in the flow path of the extraction fluid at a height of 50% or less of the flow width. The extraction fluid can be efficiently decelerated to recover the static pressure of the extraction fluid, and as a result, the pressure loss can be reduced.

【0034】請求項5に係る発明によれば、請求項2乃
至請求項4いずれか1項記載の発明において、案内羽の
形状を等角らせん形状で構成するので、流体性能の高い
圧縮機の流体抽出機構を提供することができる。
According to the invention of claim 5, in the invention according to any one of claims 2 to 4, since the guide vanes are formed into an equiangular spiral shape, the compressor of high fluid performance is provided. A fluid extraction mechanism can be provided.

【0035】請求項6,7に係る発明によれば、請求項
2乃至請求項4いずれか1項記載の発明において、案内
羽の形状を円形形状又は矩形形状で構成するので、制作
コストの低減した圧縮機の流体抽出機構を提供すること
ができる。
According to the sixth and seventh aspects of the invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the guide vanes are formed in a circular shape or a rectangular shape, so that the production cost is reduced. A fluid extraction mechanism of the compressor can be provided.

【0036】[0036]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例に係
る圧縮機の流体抽出機構について説明する。 <第1の実施例>図1に、本発明の第1の実施例にかか
る軸流圧縮機の抽気機構の断面図を示し、図2に、図1
に示した軸流圧縮機抽気機構のA−A断面図を示す。
尚、図7と同一部分には同一符号を付し、その説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fluid extraction mechanism of a compressor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 shows a sectional view of an extraction mechanism of an axial flow compressor according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
The sectional view on the AA line of the axial flow compressor extraction mechanism shown in FIG.
The same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Here, only different parts will be described.

【0037】図1及び図2に示すように、この抽気機構
は、傾斜流路部13、半径流路部14、抽気室(又はス
クロール)5で構成されている。具体的には、この抽気
機構は、前方ケーシング11、後方ケーシング12、上
半ケーシング21、下半ケーシング22の接合部に溝を
設けることにより形成されている。また、この抽気機構
は、図2に示すように、ロータ1の回転軸に対してそれ
ぞれ軸対称に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, this bleeding mechanism is composed of an inclined flow passage portion 13, a radius flow passage portion 14, and an bleeding chamber (or scroll) 5. Specifically, this bleeding mechanism is formed by providing a groove in a joint portion of the front casing 11, the rear casing 12, the upper half casing 21, and the lower half casing 22. Further, as shown in FIG. 2, the bleeding mechanism is provided in axial symmetry with respect to the rotation axis of the rotor 1.

【0038】傾斜流路部13は、ロータ1の回転軸に対
して略環形状に形成されており、圧縮機の主流路を流れ
る作動流体の主流15から抽出された抽気流16の流路
子午断面が圧縮機の回転軸方向から漸次径方向に変化す
るように形成されている。
The inclined flow passage portion 13 is formed in a substantially ring shape with respect to the rotation axis of the rotor 1, and has a passage meridian of a bleed air 16 extracted from the main flow 15 of the working fluid flowing in the main flow passage of the compressor. The cross section is formed so as to gradually change from the rotational axis direction of the compressor in the radial direction.

【0039】すなわち、傾斜流路部13は、その流路方
向がロータ1の回転軸の略軸方向から漸次径方向に変化
するように構成されている。さらに、傾斜流路部13の
下流側には、ロータ1の回転軸の径方向に伸びる略環形
状の半径流路部14が設けられており、この半径流路部
14の下流側であって半径流路部14の外周側に形成さ
れる環状の抽気室5の流入口側に接続される。
That is, the inclined flow passage portion 13 is constructed so that its flow passage direction gradually changes from the substantially axial direction of the rotation axis of the rotor 1 to the radial direction. Further, on the downstream side of the inclined flow path portion 13, there is provided a substantially annular radial flow path portion 14 extending in the radial direction of the rotation axis of the rotor 1, and on the downstream side of the radial flow path portion 14. It is connected to the inlet side of the annular extraction chamber 5 formed on the outer peripheral side of the radial flow passage portion 14.

【0040】抽気室5は、流入した抽気流体の流れを均
一化するために十分な容積をもって構成されており、こ
の抽気室5の流出口側には、ロータ1の回転軸の径方向
に伸びる1本又は複数本の抽気配管23が接続されてい
る。
The bleeding chamber 5 is constructed with a sufficient volume to make the flow of the bleeding fluid that has flowed in uniform, and the outlet side of this bleeding chamber 5 extends in the radial direction of the rotating shaft of the rotor 1. One or a plurality of extraction pipes 23 are connected.

【0041】上記のように抽気室5の容積をとるのは、
抽気室5の流出口側に、1本又は複数本の抽気配管23
が接続されていることから、抽気室5内の抽気流体の流
れがロータ1の回転軸に対して軸対称でなくなり、この
抽気室5内の抽気流体の流れが、主流15の非定常流れ
を誘発し、重大事故に至る場合があるからである。な
お、傾斜流路部13、半径流路部14を経て流入する抽
気流体は、十分に減速されているので、抽気室5は、そ
れほど大きな容積を必要としない。
As described above, the volume of the extraction chamber 5 is determined by
One or a plurality of extraction pipes 23 are provided on the outlet side of the extraction chamber 5.
Since the flow of the extracted fluid in the extraction chamber 5 is not axisymmetric with respect to the rotation axis of the rotor 1, the flow of the extracted fluid in the extraction chamber 5 becomes the unsteady flow of the main flow 15. This may cause a serious accident. Since the extracted fluid flowing through the inclined flow path portion 13 and the radial flow path portion 14 has been sufficiently decelerated, the extraction chamber 5 does not require a large volume.

【0042】次に、本発明の第1の実施例に係る軸流圧
縮機の流体抽出機構の動作について説明する。軸流圧縮
機では、静翼4の後流は、動翼2に適当な相対流入角を
与えるために旋回流となっている。
Next, the operation of the fluid extraction mechanism of the axial compressor according to the first embodiment of the present invention will be described. In the axial compressor, the wake of the stationary blade 4 is a swirl flow in order to give the moving blade 2 an appropriate relative inflow angle.

【0043】従って、抽気機構の傾斜流路部13には、
図3に示すように、圧縮機の回転軸に対して角度αをも
つ抽気流(旋回流)16が抽気される。抽気流16は、
傾斜流路部13が、ロータ1の回転軸の軸方向から漸次
径方向に変化するように形成されているので、子午断面
内で曲率半径Rs をもって傾斜流路部13内を流れる。
Therefore, in the inclined flow path portion 13 of the extraction mechanism,
As shown in FIG. 3, a bleed air flow (swirl flow) 16 having an angle α with respect to the rotation axis of the compressor is extracted. The extraction flow 16 is
Since the inclined passage portion 13 is formed so as to gradually change in the radial direction from the axial direction of the rotation axis of the rotor 1, the inclined passage portion 13 flows in the inclined passage portion 13 with the radius of curvature Rs in the meridional section.

【0044】この曲率半径Rsによる遠心力Cm ・Cm
/Rs (Cm :子午線方向速度)は、旋回速度成分によ
る遠心力(Cθ・Cθ/r)・cosαと相殺しあう方
向に作用するために、子午線方向速度Cm の分布も偏り
がなくなり、その結果、抽気流16の流れが一様化さ
れ、抽気流16の静圧回復率が高くなり、圧力損失も低
減される。
Centrifugal force Cm .multidot.Cm due to this radius of curvature Rs
/ Rs (Cm: velocity in meridional direction) acts in a direction that cancels out centrifugal force (Cθ · Cθ / r) · cosα due to the turning velocity component, so that the distribution of meridional velocity Cm is also unbalanced, and as a result, The flow of the bleed air 16 is made uniform, the static pressure recovery rate of the bleed air 16 is increased, and the pressure loss is also reduced.

【0045】一方、従来のように、傾斜流路部13を持
たない場合には、図8に示すように、抽気流路内の流れ
の旋回速度成分Cθによって、流路幅方向の遠心力(C
θ・Cθ/r)・cosαが作用するため、子午線方向
速度Cm は大きく偏り、流れが不安定となるとともに、
有効流路断面積が減少して静圧回復が十分に行なわれな
くなり、抽気流の圧力損失も増大する。
On the other hand, in the case where the inclined flow passage portion 13 is not provided as in the conventional case, as shown in FIG. 8, the centrifugal force (in the flow passage width direction) due to the swirl velocity component Cθ of the flow in the extraction flow passage ( C
Since θ · Cθ / r) · cos α acts, the meridional velocity Cm is largely deviated, and the flow becomes unstable, and
The effective flow path cross-sectional area decreases, static pressure recovery is not sufficiently performed, and the pressure loss of the bleed air also increases.

【0046】但し、以上は1次元的考察であって、実際
には曲率半径Rs は、傾斜流路部13に流入する流れの
速度およびエンタルピの分布、さらに、流路面積の変化
率を考慮して最適となるように、傾斜流路部13の子午
断面流路形状を決定するべきである。
However, the above is a one-dimensional consideration, and in reality, the radius of curvature Rs takes into consideration the flow velocity and the enthalpy distribution of the flow flowing into the inclined flow passage portion 13, and the change rate of the flow passage area. The meridional cross-section flow path shape of the inclined flow path portion 13 should be determined so as to be optimal.

【0047】さらに、傾斜流路部13の出口における流
れ、すなわち、半径流路部14に流入する流体の流れが
偏りのない流れに矯正されているので、半径流路部14
では抽気流の旋回による遠心力は流路幅方向の成分を持
たず、曲率半径Rsも無限大となるために、抽気流には
流路幅方向に向かう力が作用せず、偏りのない流れが維
持され、半径流路部14において、さらに静圧回復が行
なわれる。
Further, since the flow at the outlet of the inclined flow passage portion 13, that is, the flow of the fluid flowing into the radial flow passage portion 14 is corrected to be a uniform flow, the radial flow passage portion 14 is provided.
Since the centrifugal force due to the swirling of the bleed airflow does not have a component in the flow passage width direction and the radius of curvature Rs is infinite, a force in the flow passage width direction does not act on the bleed air flow and there is no uneven flow. Is maintained, and the static pressure recovery is further performed in the radial passage portion 14.

【0048】傾斜流路部13、半径流路部14を経た抽
気流体は、十分に減速された後に、抽気室5に流入す
る。抽気室5には、1本又は複数本の抽気配管23が接
続されているので抽気室5内の抽気流体の流れは、必然
的にロータ1の回転軸に対して軸対称ではなくなるが、
抽気室5は、十分な容積をもって構成されており、且つ
抽気流体は、十分に減速されているので、抽気室5内の
抽気流体の流れは均一化される。
The extracted fluid that has passed through the inclined flow path section 13 and the radial flow path section 14 flows into the extraction chamber 5 after being sufficiently decelerated. Since one or a plurality of extraction pipes 23 are connected to the extraction chamber 5, the flow of the extraction fluid in the extraction chamber 5 is not necessarily axially symmetric with respect to the rotation axis of the rotor 1,
The extraction chamber 5 is configured with a sufficient volume, and the extraction fluid is sufficiently decelerated, so that the flow of the extraction fluid in the extraction chamber 5 is made uniform.

【0049】なお、上述の説明における半径流路部14
は、必ずしも平行壁で形成されている必要はなく、面積
変化率を調整して安定した減速を可能ならしめるため
に、流路幅が漸減、もしくは漸増するように構成しても
よい。
The radial passage portion 14 in the above description
Need not necessarily be formed of parallel walls, and may be configured such that the flow channel width is gradually reduced or gradually increased in order to adjust the area change rate to enable stable deceleration.

【0050】また、傾斜流路部13と半径流路部14の
流路断面積を、従来のものよりも大きくして構成しても
よい。以上詳記したように、本発明の第1の実施例に係
る軸流圧縮機の抽気機構によれば、抽出流体の流路内で
の流れが矯正されることによって、抽気室5に至るまで
に少ない圧力損失で、十分な静圧回復を可能ならしめ、
その結果、同じ主流路の途上からであっても、より高圧
の流体を抽出することが可能となる。
Further, the flow passage cross-sectional areas of the inclined flow passage portion 13 and the radial flow passage portion 14 may be made larger than those of the conventional one. As described above in detail, according to the extraction mechanism of the axial compressor according to the first embodiment of the present invention, the flow of the extraction fluid is corrected in the flow path to reach the extraction chamber 5. It enables sufficient static pressure recovery with very little pressure loss,
As a result, it is possible to extract a higher-pressure fluid even from the middle of the same main flow path.

【0051】また、抽気室5及び抽気配管23に流入す
る前に抽出流体の流速が十分に減速されるために、抽気
による周方向の不均一な流れが発生しにくく、圧縮機の
主流に悪影響を与える危険が防止される。 <第2の実施例>次に、本発明の第2の実施例にかかる
軸流圧縮機の流体抽出機構について説明する。
Further, since the flow velocity of the extraction fluid is sufficiently reduced before flowing into the extraction chamber 5 and the extraction pipe 23, an uneven flow in the circumferential direction due to extraction is unlikely to occur, which adversely affects the main flow of the compressor. The danger of giving <Second Embodiment> Next, a fluid extraction mechanism of an axial compressor according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0052】上述の第1の実施例にかかる圧縮機の流体
抽出機構によっても、十分な効果を期待することができ
るが、流路形状を最適化する作業は、煩雑であって、抽
気流路への流入条件と構造上の制約によっては、必ずし
も満足な形状が得られない可能性もある。
The fluid extraction mechanism of the compressor according to the first embodiment described above can be expected to have a sufficient effect, but the work for optimizing the flow path shape is complicated and the extraction flow path is complicated. Depending on the inflow conditions and structural restrictions, it may not always be possible to obtain a satisfactory shape.

【0053】上述した抽気流体の流れの偏りは、結局
は、三次元捻れ境界層が両壁面で均等に発達するか否か
に関わっている。本発明の第2の実施例においては、著
しい捻れ境界層の発達が予想される壁面上に、背の低い
案内羽を設けることによって、捻れ境界層の発達を抑制
し、抽気流体の流れを改善することを考える。
The above-mentioned deviation of the flow of the bleeding fluid is related to whether or not the three-dimensional twist boundary layer develops evenly on both wall surfaces. In the second embodiment of the present invention, by providing a short guide vane on the wall surface where the remarkable twist boundary layer is expected to develop, the twist boundary layer is suppressed from developing and the flow of the extracted fluid is improved. Think to do.

【0054】図4に、本発明の第2の実施例に係る軸流
圧縮機の抽気機構の断面図を示し、図5に、同第2の実
施例における圧縮機の抽気機構のB−B断面図を示す。
なお、図1及び図2と同一部分には、同一符号を付し
て、その説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
FIG. 4 is a sectional view of the bleeding mechanism of the axial flow compressor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a BB of the bleeding mechanism of the compressor according to the second embodiment. A sectional view is shown.
The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Here, only different parts will be described.

【0055】図4及び図5に示すように、本発明の第2
の実施例にかかる軸流圧縮機の抽気機構においては、傾
斜流路部13の著しく捻れ境界層の発達が予想される壁
面上に案内羽31を一定間隔をもって配置する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the second aspect of the present invention is as follows.
In the bleeding mechanism of the axial compressor according to the embodiment, the guide vanes 31 are arranged at regular intervals on the wall surface of the inclined flow path portion 13 where the twist boundary layer is expected to develop significantly.

【0056】案内羽31は、傾斜流路部13の一方の境
界面の境界層の制御が目的であるので、流路幅50%以
下の背の低い案内羽が用いられる。もし、流路幅の50
%以上の高さの案内羽を装着した場合には、むしろ、プ
ロファイル損失が増加し、さらに、設計点以外の抽出条
件に対して極端に性能が悪化する可能性が高くなるから
である。
The guide vanes 31 are used for the purpose of controlling the boundary layer of one of the boundary faces of the inclined flow passage portion 13, and therefore short guide vanes having a flow passage width of 50% or less are used. If the channel width is 50
This is because, when the guide vanes having a height of not less than% are attached, the profile loss rather increases, and further, there is a high possibility that the performance will be extremely deteriorated with respect to extraction conditions other than the design point.

【0057】また、案内羽31の形状は、流体性能の面
のみならず、制作コストなどを加味して決定される。特
に、流体的に高い性能が要求される場合には、tan-1
(Cm /Cθ)で決定される流れ角度、すなわち、抽出
前の静翼4又は動翼2の翼列出口における作動流体の旋
回成分と、抽出流体の流路入口の流路方向成分で規定さ
れる流れ角度と概ね一致する等角らせん形状の案内羽を
採用し、逆に、制作コストが重要視される場合には、矩
形状(直線状)の案内羽を採用する。
The shape of the guide vanes 31 is determined not only in terms of fluid performance but also in consideration of production costs. Especially when high fluid performance is required, tan-1
It is defined by the flow angle determined by (Cm / Cθ), that is, the swirl component of the working fluid at the blade row exit of the stationary blade 4 or the moving blade 2 before extraction, and the flow passage direction component of the extraction fluid at the flow passage inlet. If the production cost is important, a guide vane with a rectangular shape (straight line) will be used.

【0058】また、これらの中間形状である円形状の案
内羽を採用してもよい。案内羽31を取り付ける位置
は、必ずしも図4に示すような位置には限られない。
Further, a circular guide vane which is an intermediate shape between these may be adopted. The position where the guide vanes 31 are attached is not necessarily limited to the position shown in FIG.

【0059】例えば、傾斜流路部13における流線の曲
率半径Rsが小さい場合には、半径流路部14の入り口
付近の前方ケーシング11側壁面において、流れが剥離
する可能性が高くなるため、この部分に案内羽31を設
置する。
For example, when the radius of curvature Rs of the streamline in the inclined flow passage portion 13 is small, the flow is likely to be separated at the side wall surface of the front casing 11 near the entrance of the radial flow passage portion 14, Guide wings 31 are installed in this portion.

【0060】従って、上述の第1の実施例と同様に、捻
れ境界層の発達が予想される流路壁面に対して、比較的
背の低い案内羽31を装着することによって、流体の流
れを矯正することができる。
Therefore, as in the case of the above-described first embodiment, the relatively short guide vane 31 is attached to the wall surface of the flow path where the development of the twist boundary layer is expected, so that the flow of the fluid can be improved. Can be corrected.

【0061】また、案内羽31を装着することで、運転
条件の変化による抽出流路へ流入する抽出流体の条件、
特に案内羽31に対するインシデンス角が変化し、案内
羽31の設計条件以外の運転条件で流体の流れが剥離
し、不安定な流れを誘発する危険性があるが、案内羽3
1の高さを流路幅の50%以下とすることで、本来の捻
れ境界層の抑制効果を十分維持したまま、この危険を回
避することができる。
By installing the guide vanes 31, the conditions of the extraction fluid flowing into the extraction passage due to changes in operating conditions,
In particular, there is a risk that the incident angle with respect to the guide vane 31 will change and the fluid flow will separate under operating conditions other than the design condition of the guide vane 31 to induce an unstable flow.
By setting the height of 1 to 50% or less of the flow channel width, it is possible to avoid this danger while sufficiently maintaining the original effect of suppressing the twist boundary layer.

【0062】さらに、案内羽31を装着することによ
り、不安定現象を誘発することなく、抽出流体を効率よ
く減速して静圧回復を行なうことができ、その結果、圧
力損失を低減することができる。 <第3の実施例>上述の第2の実施例において述べた案
内羽を取り付ける手法は、傾斜流路部13と半径流路部
14とで構成された抽気流路に用いることによって、そ
の効果が一層顕著になるが、通常の抽気流路に単独で用
いることによっても十分流体の流れを改善することがで
きる。
Further, by mounting the guide vanes 31, the extracted fluid can be efficiently decelerated to recover the static pressure without inducing an unstable phenomenon, and as a result, the pressure loss can be reduced. it can. <Third Embodiment> The method of attaching the guide vanes described in the above second embodiment is used in the extraction passage constituted by the inclined passage portion 13 and the radial passage portion 14, and the effect thereof is obtained. Is more remarkable, the flow of the fluid can be sufficiently improved by using it alone in the normal extraction passage.

【0063】図6に、本発明の第3の実施例に係る軸流
圧縮機の抽気機構の断面図を示す。同図に示すように、
本発明の第3の実施例に係る軸流圧縮機の抽気機構にお
いては、子午断面において直線状の壁面形状を有する抽
気流路に案内羽31を設置する。
FIG. 6 shows a sectional view of the extraction mechanism of the axial compressor according to the third embodiment of the present invention. As shown in the figure,
In the extraction mechanism of the axial compressor according to the third embodiment of the present invention, the guide vanes 31 are installed in the extraction passage having the linear wall surface shape in the meridional section.

【0064】具体的には、この案内羽31は、後方ケー
シング12側壁面状の捻れ境界層の発達が顕著となる位
置に設置される、このような構成を採用することによっ
ても、上述の第2の実施例と同様に、抽気流路の流れを
改善し、抽気流路における十分な流体の静圧回復を実現
することができる。
Specifically, this guide vane 31 is installed at a position where the development of the twist boundary layer on the side wall surface of the rear casing 12 is remarkable. Similar to the second embodiment, it is possible to improve the flow of the extraction passage and realize sufficient static pressure recovery of the fluid in the extraction passage.

【0065】また、本実施例は、上述の第1及び第2の
実施例と比較して、流路形状が単純であって、案内羽3
1の装着が容易であるために低い製造コストで同様の効
果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the shape of the flow path is simpler and the guide vanes 3 are different from the first and second embodiments described above.
Since the No. 1 is easily attached, the same effect can be obtained at a low manufacturing cost.

【0066】[0066]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、抽出流体を流
す流路の流路方向を圧縮機の回転軸の略軸方向から漸次
径方向に変化するように構成するので、抽出流体の流れ
が一様化され、その結果、抽出流体の静圧回復率が高く
なり、圧力損失も低減され、より高圧な流体を抽出する
ことが可能となる。
According to the invention of claim 1, since the flow passage direction of the flow passage for the extraction fluid is configured to gradually change from the substantially axial direction of the rotary shaft of the compressor to the radial direction, The flow is made uniform, and as a result, the static pressure recovery rate of the extraction fluid is increased, the pressure loss is also reduced, and it is possible to extract a higher pressure fluid.

【0067】請求項2の発明によれば、傾斜流路部の下
流側に圧縮機の回転軸の径方向に延びる半径流路部を備
えているので、請求項1の発明に加えて、更に、静圧回
復率を高くすることができ、圧縮機の作動流体の主流に
影響を与える危険を防止することができる。
According to the invention of claim 2, since the radial flow path portion extending in the radial direction of the rotary shaft of the compressor is provided on the downstream side of the inclined flow path portion, in addition to the invention of claim 1, The static pressure recovery rate can be increased, and the risk of affecting the main flow of the working fluid of the compressor can be prevented.

【0068】請求項3,4の発明によれば、抽出流体の
流路に流路幅の50%以下の高さで案内羽を装着するこ
とによって、流体の流れを矯正することができるので、
抽出流体を効率よく減速して抽出流体の静圧回復を行な
うことができ、その結果、圧力損失を低減することがで
きる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the flow of the fluid can be corrected by mounting the guide vanes in the flow passage of the extraction fluid at a height of 50% or less of the flow passage width.
The extracted fluid can be efficiently decelerated to recover the static pressure of the extracted fluid, and as a result, the pressure loss can be reduced.

【0069】請求項5の発明によれば、請求項2乃至請
求項4いずれか1項記載の発明において、案内羽の形状
を等角らせん形状で構成するので、流体性能の高い圧縮
機の流体抽出機構を提供することができる。
According to the invention of claim 5, in the invention according to any one of claims 2 to 4, since the guide vanes are formed into an equiangular spiral shape, the fluid of the compressor having high fluid performance is obtained. An extraction mechanism can be provided.

【0070】請求項6,7の発明によれば、請求項2乃
至請求項4いずれか1項記載の発明において、案内羽の
形状を円形形状又は矩形形状で構成するので、制作コス
トの低減した圧縮機の流体抽出機構を提供することがで
きる。
According to the sixth and seventh aspects of the invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the guide vanes are formed in a circular shape or a rectangular shape, so that the production cost is reduced. A fluid extraction mechanism for the compressor can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る軸流圧縮機の抽気
機構の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an extraction mechanism of an axial flow compressor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第1の実施例における軸流圧縮機の抽気機構
のA−A断面図。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of the extraction mechanism of the axial flow compressor according to the first embodiment.

【図3】同第1の実施例における軸流圧縮機の傾斜流路
部13における流体の流れを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a fluid flow in an inclined flow path portion 13 of the axial compressor according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施例に係る軸流圧縮機の抽気
機構の断面図。
FIG. 4 is a sectional view of an extraction mechanism of an axial flow compressor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同第2の実施例における軸流圧縮機の抽気機構
のB−B断面図。
FIG. 5 is a BB cross-sectional view of the extraction mechanism of the axial compressor according to the second embodiment.

【図6】本発明の第3の実施例に係る軸流圧縮機の抽気
機構の断面図。
FIG. 6 is a sectional view of an extraction mechanism of an axial flow compressor according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の典型的なガスタービンの軸流圧縮機の部
分断面図を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a partial cross-sectional view of a conventional typical gas turbine axial flow compressor.

【図8】従来の抽気流路内の流れを説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining a flow in a conventional extraction passage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロータ、2…動翼、3…ケーシング、4…静翼、5
…抽気室、11…前方ケーシング、12…後方ケーシン
グ、13…傾斜流路部、14…半径流路部、15…主
流、16…抽気流、21…上半ケーシング、22…下半
ケーシング、23…抽気配管、31…案内羽。
1 ... Rotor, 2 ... Moving blade, 3 ... Casing, 4 ... Stationary blade, 5
... bleeding chamber, 11 ... front casing, 12 ... rear casing, 13 ... inclined flow passage part, 14 ... radial flow passage part, 15 ... main stream, 16 ... bleed air flow, 21 ... upper half casing, 22 ... lower half casing, 23 … Bleed pipes, 31… guide wings.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機の作動流体の主流路途上に設けら
れ、前記作動流体を圧縮する複数の翼の一部を通過した
後の前記作動流体を抽出する抽出口と、 前記圧縮機の回転軸の周囲に環状に形成され、前記抽出
口にて抽出された作動流体を流す流路と、 前記流路の外周側に環状に形成され、且つ流入口側が前
記流路の下流側に接続され、流出口側が少なくとも1本
の配管に接続される作動流体室と、 を備えた圧縮機の流体抽出機構において、 前記流路の流路方向を、前記圧縮機の回転軸の略軸方向
から漸次径方向に変化するように構成したことを特徴と
する圧縮機の流体抽出機構。
1. An extraction port provided in the main flow path of a working fluid of a compressor, for extracting the working fluid after passing through a part of a plurality of blades for compressing the working fluid, and rotation of the compressor. A flow path that is formed in an annular shape around the shaft and through which the working fluid extracted at the extraction port flows, and is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the flow path, and the inlet side is connected to the downstream side of the flow path. A working fluid chamber whose outlet side is connected to at least one pipe; and a fluid extraction mechanism of a compressor, wherein a flow direction of the flow path is gradually changed from a substantially axial direction of a rotation shaft of the compressor. A fluid extraction mechanism of a compressor, which is configured to change in a radial direction.
【請求項2】 圧縮機の作動流体の主流路途上に設けら
れ、前記作動流体を圧縮する複数の翼の一部を通過した
後の前記作動流体を抽出する抽出口と、 前記圧縮機の回転軸の周囲に環状に形成され、前記抽出
口にて抽出された作動流体を流す流路と、 前記流路の外周側に環状に形成され、且つ流入口側が前
記流路の下流側に接続され、流出口側が少なくとも1本
の配管に接続される作動流体室と、 を備えた圧縮機の流体抽出機構において、 前記流路を、 その方向が前記圧縮機の回転軸の略軸方向から漸次径方
向に変化する傾斜流路部と、 前記傾斜流路部の下流側に設けられ、前記圧縮機の回転
軸の径方向に延びる半径流路部と、 から構成したことを特徴とする圧縮機の流体抽出機構。
2. An extraction port provided in the main flow path of the working fluid of the compressor, for extracting the working fluid after passing through a part of a plurality of blades for compressing the working fluid, and rotation of the compressor. A flow path that is formed in an annular shape around the shaft and through which the working fluid extracted at the extraction port flows, and is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the flow path, and the inlet side is connected to the downstream side of the flow path. A working fluid chamber whose outlet side is connected to at least one pipe; and a fluid extraction mechanism of a compressor comprising: Direction of the inclined flow path portion, and a radial flow path portion that is provided on the downstream side of the inclined flow path portion and extends in the radial direction of the rotation axis of the compressor. Fluid extraction mechanism.
【請求項3】 前記傾斜流路部の流路幅の50%以下の
高さで取り付けられ、前記流路の内周面側或いは外周面
側のいずれか一方の壁面の一部または全部に装着される
案内羽を備えたことを特徴とする請求項2記載の圧縮機
の流体抽出機構。
3. The height of the inclined flow passage portion is 50% or less of the flow passage width, and is attached to a part or all of the wall surface of either the inner peripheral surface side or the outer peripheral surface side of the flow passage. The fluid extraction mechanism of the compressor according to claim 2, further comprising: a guide vane.
【請求項4】 圧縮機の作動流体の主流路途上に設けら
れ、前記作動流体を圧縮する複数の翼の一部を通過した
後の前記作動流体を抽出する抽出口と、 前記圧縮機の回転軸の周囲に環状に形成され、前記抽出
口にて抽出された作動流体を流す流路と、 前記流路の外周側に環状に形成され、且つ流入口側が前
記流路の下流側に接続され、流出口側が少なくとも1本
の配管に接続される作動流体室と、 を備えた圧縮機の流体抽出機構において、 前記流路の流路幅の50%以下の高さで取り付けられ、
前記流路の内周面側或いは外周面側いずれか一方の壁面
の一部または全部に装着される案内羽を備えたことを特
徴とする圧縮機の流体抽出機構。
4. An extraction port provided on the main flow path of the working fluid of the compressor, for extracting the working fluid after passing through a part of a plurality of blades for compressing the working fluid, and rotation of the compressor. A flow path that is formed in an annular shape around the shaft and through which the working fluid extracted at the extraction port flows, and is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the flow path, and the inlet side is connected to the downstream side of the flow path. A fluid extraction mechanism of a compressor comprising: a working fluid chamber whose outlet side is connected to at least one pipe;
A fluid extraction mechanism for a compressor, comprising guide vanes mounted on a part or all of a wall surface on either the inner peripheral surface side or the outer peripheral surface side of the flow path.
【請求項5】 前記案内羽の形状は、 抽出前の前記翼の翼列出口における前記作動流体の旋回
成分及び前記抽出流体の前記流路入口の流路方向成分に
より規定される流れ角度と略一致する等角らせん形状で
あることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の圧
縮機の流体抽出機構。
5. The shape of the guide vanes is substantially the same as the flow angle defined by the swirling component of the working fluid at the blade row outlet of the blade before extraction and the flow passage direction component of the flow passage inlet of the extraction fluid. The fluid extraction mechanism of the compressor according to claim 3 or 4, wherein the fluid extraction mechanism has a conformal spiral shape.
【請求項6】 前記案内羽の形状が円形形状であること
を特徴とする請求項3又は請求項4に記載の圧縮機の流
体抽出機構。
6. The fluid extraction mechanism of the compressor according to claim 3, wherein the guide vane has a circular shape.
【請求項7】 前記案内羽の形状が矩形形状であること
を特徴とする請求項3又は請求項4に記載の圧縮機の流
体抽出機構。
7. The fluid extraction mechanism for a compressor according to claim 3, wherein the guide vane has a rectangular shape.
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