專利名稱：壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮空氣的壓縮機。本申請關(guān)于2006年12月21日申請 的特愿2006—343814號主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于此。
背景技術(shù)：
從以往開始，在燃氣渦輪中，用于使渦輪旋轉(zhuǎn)的燃燒氣體是燃燒器利 用由壓縮機壓縮的壓縮空氣使燃燒氣體燃燒而產(chǎn)生。在生成該壓縮空氣的 壓縮機的入口設(shè)置有從外部空氣吸入空氣的吸氣管道。如圖11的剖面圖
所示，吸氣管道100形成為如下所述的單側(cè)吸入結(jié)構(gòu)，g卩在設(shè)有壓縮機
101的活動葉片12的旋轉(zhuǎn)軸5的前端側(cè)，在旋轉(zhuǎn)軸5的外周構(gòu)成環(huán)形狀地 設(shè)置，并且以吸入外部空氣的方式讓上側(cè)開放。
還有，在吸氣管道100中，旋轉(zhuǎn)軸5側(cè)的吸氣殼100a與覆蓋旋轉(zhuǎn)軸5 的外周的內(nèi)側(cè)殼101a連接，外側(cè)的吸氣殼100b與在內(nèi)側(cè)殼101a的外周 側(cè)設(shè)置的外側(cè)殼101b連接。還有，將由內(nèi)側(cè)殼101a和外側(cè)殼101b夾著 的圓環(huán)狀的空間作為空氣流路101c，交替排列配置固定葉片11和活動葉 片12。還有，通過活動葉片12利用旋轉(zhuǎn)軸5來旋轉(zhuǎn)，壓縮通過吸氣管道 100被吸入的空氣。
如圖11所示的吸氣管道100 —樣，在形成為從與旋轉(zhuǎn)軸正交的方向 吸入空氣的單側(cè)吸入結(jié)構(gòu)的情況下，在由吸氣殼100a、 100b、內(nèi)側(cè)殼101a 及外側(cè)殼101b構(gòu)成的圓環(huán)狀的空間102中，從旋轉(zhuǎn)軸5的周向吸入的空 氣分配于環(huán)狀流路的周向上。還有，在該圓環(huán)狀的空間102中向周向分配 的空氣流入由內(nèi)側(cè)殼101a及外側(cè)殼101b構(gòu)成的空氣流路101c。這樣，為 了在從空間102向空氣流路101c流入時，使其流動圓滑，使吸氣殼100b 和外側(cè)殼101b的前端向外周方向彎曲，并且形成為該彎曲部分101d向吸 氣殼100a的內(nèi)壁鼓出的喇叭口形狀。還有，在外側(cè)殼101b的彎曲部分101d 的前端連接有吸氣殼100b。這樣，利用吸氣殼100a、歸b、內(nèi)側(cè)殼101a及外側(cè)殼101b構(gòu)成吸氣 管道100，但形成為內(nèi)側(cè)殼101a比外側(cè)殼101b向旋轉(zhuǎn)軸5的前端延伸的 結(jié)構(gòu)。還有，為了支承內(nèi)側(cè)殼101a及外側(cè)殼101b，以旋轉(zhuǎn)軸5的中心呈 放射狀設(shè)置有多個支柱103。以往，該支柱103如圖12所示，通常在旋轉(zhuǎn) 軸5的周向上以等間隔設(shè)置(參照專利文獻l)。
專利文獻l:實開平7 — 17994號公報(第4頁及圖4、圖5)
如圖11所示，在構(gòu)成吸氣管道100的情況下為從與旋轉(zhuǎn)軸正交的方 向吸入外部空氣的單側(cè)吸入結(jié)構(gòu)，因此，在圓環(huán)狀的空間102中，在旋轉(zhuǎn) 軸5的周向上分配的空氣沒有形成為相對于周向的流路面積的流量的平 衡，因此，在所述空氣的流動中存在周向的偏流。
從而，在空氣流入壓縮機101的空氣流路101c時，可能成為在周向 上不均一的流入條件，可能成為其喘振邊界(相對于失速的余量)降低的 一個要因，并且，在壓縮機101的起動升速時成為回旋失速的引發(fā)要因。 進而，向壓縮機101的空氣流路101c中的空氣的流入條件在周向上不均 一，因此，產(chǎn)生相對于支柱103的沖角變大的部位。其結(jié)果，在沖角大的 部位，在支柱103上發(fā)生剝離，葉型損失增加。
另外，如圖11所示，通過將吸氣殼100b和外側(cè)殼101b的連接部附 近的彎曲部分101d形成為平緩的喇叭口形狀，加速流過基于吸氣殼100b 及外側(cè)殼101b的壁面?zhèn)鹊目諝獾牧鲃?。其結(jié)果，流入支柱103的流動具 有在翼展方向也分布的三維偏流。尤其是，在支柱外周側(cè)，在空氣的流動 成為高速的部位，葉型損失增加。這是因為葉型損失與速度的二次冪成比 例。
進而，如圖12所示，在旋轉(zhuǎn)軸5的周向上以等間隔設(shè)置了支柱103 的情況下，基于在支柱103的后端側(cè)產(chǎn)生的尾流(流速慢的區(qū)域)的影響， 相當于支柱103的根數(shù)的激振力的高次諧波成分(諧振成分)變大。因此， 在進行壓縮機101的固定葉片11及活動葉片12的設(shè)計時，需要進行不與 基于支柱103的諧振成分共振地失諧的設(shè)計。
這樣，由于吸氣管道的單側(cè)吸入結(jié)構(gòu)和支柱的配置關(guān)系，流入壓縮機 的空氣的流入條件不均一，并且因支柱引起的壓損增大，壓縮機的效率降 低。另外，還由于在周向上以等間隔設(shè)置支柱而產(chǎn)生的激振力的諧振成分，也限制壓縮機的葉片設(shè)計中的自由度。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于這樣的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種葉片設(shè)計的自由度高且 壓縮效率高的壓縮機。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的壓縮機吸氣管道，具備內(nèi)側(cè)殼，其以
覆蓋旋轉(zhuǎn)軸的方式配置；外側(cè)殼，其以覆蓋所述內(nèi)側(cè)殼的方式配置，且在 所述旋轉(zhuǎn)軸的周圍形成流體流路；多個支柱，其在所述流體流路的入口側(cè) 架設(shè)于所述內(nèi)側(cè)殼和所述外側(cè)殼之間，所述多個支柱以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心 呈放射狀配設(shè)，且沿所述旋轉(zhuǎn)軸的周向鄰接的所述支柱的間隔不相等。
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，所述支柱沿所述旋轉(zhuǎn)軸的周向 配置有n根(n為2以上的整數(shù))，表示以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心時的鄰接的所 述支柱的間隔的角度的最大值和最小值之差為120° /n以上。
本發(fā)明的壓縮機吸氣管道也可以還具備在所述流體流路的入口端與 所述內(nèi)側(cè)殼連接的第一殼；在所述流體流路的入口端與所述外側(cè)殼連接的 第二殼，在所述外側(cè)殼中與所述第二殼連接的連接部分形成有以朝向所述 第一殼突出的方式彎曲的彎曲部。
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，所述彎曲部具備與所述第二 殼鄰接并呈與所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面大致平行的面的平坦部；從所述平坦部 的前端朝向所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向內(nèi)側(cè)圓滑彎曲的曲面部，所述彎曲部的剖面 呈朝向所述第一殼突出的大致U字形狀。
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，所述支柱中與所述外側(cè)殼連接 的連接部位于比所述彎曲部的前端更靠所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向的下游側(cè)的位
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的周向以圓 環(huán)狀形成的所述平坦部中，與在所述第一及第二殼的前端形成的外部空氣 的吸入口鄰接的某一部分的所述軸向的長度比其他部分的所述軸向的長 度長，所述其他部分位于比所述某一部分離所述吸入口遠的位置。
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的周向以圓 環(huán)狀形成的所述彎曲部中，與在所述第一及第二殼的前端形成的外部空氣的吸入口鄰接的某一部分的前端比其他部分的前端向所述第一殼突出，所 述其他部分位于比所述某一部分離所述吸入口遠的位置。
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，所述支柱中與所述外側(cè)殼連接 的連接部位于比所述支柱中與所述內(nèi)側(cè)殼連接的連接部更靠所述旋轉(zhuǎn)軸 的軸向的下游側(cè)的位置。
也可以在本發(fā)明的壓縮機吸氣管道中，就所述支柱中與所述外側(cè)殼連 接的連接部和所述支柱中與所述內(nèi)側(cè)殼連接的連接部的所述軸向的距離 來說，越是靠近所述吸入口的所述支柱，所述距離越長。
根據(jù)本發(fā)明可知，對于以旋轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀設(shè)置的支柱，所述旋 轉(zhuǎn)軸的周向上的間隔不相等，由此，能夠減少像以往一樣以等間隔配置的 情況下產(chǎn)生的諧振成分。即，在壓縮機內(nèi)，能夠在流入支柱的下游側(cè)的流 體的頻率分布中分散各頻率中的激振力。這樣，能夠減少在以往形狀中產(chǎn) 生的諧振成分，因此，能夠提高壓縮機中的葉片設(shè)計的自由度。
另外，通過在第二殼和外側(cè)殼的連接部分中的彎曲部分設(shè)置成為與旋 轉(zhuǎn)軸的外周面大致平行的面的平坦部，能夠使從第二殼的內(nèi)壁的外周側(cè)流 過來的流體的流動靜止。由此，使流體沿著該平坦部向旋轉(zhuǎn)軸的周向流過， 能夠在旋轉(zhuǎn)軸的周向上將從彎曲部分的前端流出的流體的流動形成為大 致相同條件的流動。從而，在旋轉(zhuǎn)軸的周向上能夠減少向壓縮機供給的流 動的偏流，能夠抑制壓縮機的效率降低。
進而，相對于第二殼和外側(cè)殼的連接部分，支柱的外側(cè)殼的連接位置 為遠離的位置，能夠?qū)⑾鄬τ谥е魅胄D(zhuǎn)軸的徑向上的外周側(cè)的流體的 流動形成為更均一的流動。由此，能夠減少支柱中的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上的外 周側(cè)處的壓損，因此，能夠抑制壓縮機的效率降低。


圖1是表示具備本發(fā)明的吸氣管道的燃氣渦輪的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
圖2是表示第一實施方式的吸氣管道的結(jié)構(gòu)的吸氣管道周圍的概略剖 面圖。
圖3是表示第一實施方式的吸氣管道中的支柱的配置關(guān)系的圖。 圖4是表示支柱的以等間隔配置的情況下、和以不等間隔配置的情況下的頻率成分的分布特性的圖。
圖5是表示第一實施方式的吸氣管道中的支柱的配置關(guān)系的另一例的圖。
圖6是表示第二實施方式的吸氣管道的結(jié)構(gòu)的吸氣管道周圍的概略剖 面圖。
圖7是表示第二實施方式的吸氣管道的另一結(jié)構(gòu)的吸氣管道周圍的概
略剖面圖。
圖8是用于說明支柱和旋轉(zhuǎn)軸的位置關(guān)系的圖。
圖9是表示第三實施方式的吸氣管道的結(jié)構(gòu)的吸氣管道周圍的概略剖 面圖。
圖10是表示第三實施方式的吸氣管道的另一結(jié)構(gòu)的吸氣管道周圍的 概略剖面圖。
圖11是表示以往的吸氣管道的結(jié)構(gòu)的吸氣管道周圍的概略剖面圖。 圖12是表示以往的吸氣管道中的支柱的配置關(guān)系的圖。
圖中l(wèi)一壓縮機；2 —燃燒器；3 —渦輪；4a—內(nèi)側(cè)殼；4b —外側(cè)殼； 5 —旋轉(zhuǎn)軸；6a—吸氣殼(第一殼)；6b —吸氣殼(第二殼)；7 —吸入口；
8 —支柱。
具體實施例方式
參照圖1，簡單地說明具備本申請發(fā)明的吸氣管道的燃氣渦輪的基本 結(jié)構(gòu)。圖l是表示燃氣渦輪的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。'
如圖1所示，燃氣渦輪具備壓縮空氣的壓縮機h被供給由壓縮機 l壓縮的空氣和燃料，進行燃燒動作的燃燒器2;利用來自燃燒器2的燃
燒氣體來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的渦輪3。該壓縮機1及渦輪3分別被車廂40a、 40b覆 蓋，另外，燃燒器2在將壓縮機1和渦輪3作為一個軸的旋轉(zhuǎn)軸5的外周 以等間隔配置多個。
進而，在與旋轉(zhuǎn)軸5正交的方向(旋轉(zhuǎn)軸5的徑向)上具備用于從外 部空氣吸入向壓縮機1供給的空氣的吸入口 7的單側(cè)吸入結(jié)構(gòu)的吸氣管道 6配置于壓縮機1的上游側(cè)。還有，利用在相對于旋轉(zhuǎn)軸5的徑向的內(nèi)側(cè) 及外側(cè)分別形成的內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b來構(gòu)成車廂40a。另外，該吸氣管道6由在壓縮機1側(cè)與內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b分別連接的吸氣殼(第一 殼)6a及吸氣殼(第二殼)6b構(gòu)成。
艮P，吸氣管道6形成為利用同心的圓環(huán)形狀的吸氣殼6a、 6b具備圓環(huán) 狀的空間10的結(jié)構(gòu)，向由吸氣殼6a、 6b構(gòu)成的空間供給來自在旋轉(zhuǎn)軸5 的徑向上開設(shè)的吸入口7的外部空氣。還有，還如圖1所示，在以下的各 實施方式中，說明了在上方設(shè)有吸入口 7的結(jié)構(gòu)，但吸入口 7不限于上方， 在旋轉(zhuǎn)軸5的徑向上幵設(shè)也可。同樣地，車廂40a利用同軸的圓柱形狀的 內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b形成為雙重管結(jié)構(gòu)，在內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b之間 的空間中構(gòu)成壓縮空氣流路13。
另外，內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b設(shè)置有用于在壓縮機1的入口側(cè)支承的 支柱8。 S卩，在壓縮機1的成為IGV (入口引導(dǎo)葉片)的第一層的固定葉 片11的前層設(shè)置有支柱8，利用該第一層的固定葉片11，能夠設(shè)定從吸 氣管道6向壓縮機1供給的空氣流量。
還有，在壓縮空氣流路13中，交替配置固定于外側(cè)殼4b的固定葉片 11和固定于旋轉(zhuǎn)軸5固定的活動葉片12，從而被供給基于由吸氣管道6 吸氣的外部空氣的空氣。另外，在渦輪流路33中，交替配置固定于渦輪 車廂40b的固定葉片31和固定于旋轉(zhuǎn)軸5的活動葉片32，從而被供給由 燃燒器2產(chǎn)生的燃燒氣體。
在該燃氣渦輪中，向燃燒器2供給由壓縮機1壓縮的空氣。還有，向 燃燒器2供給的壓縮空氣使用于向燃燒器2供給的燃料的燃燒。壓縮空氣 的一部分為了冷卻由于來自燃燒器2的燃燒氣體而暴露于高溫中的、在渦 輪車廂40b固定的固定葉片31和在旋轉(zhuǎn)軸5固定的活動葉片32而使用。
還有，將通過燃燒器2中的燃燒動作而產(chǎn)生的燃燒氣體向渦輪3供給， 燃燒氣體交替地通過活動葉片32及固定葉片31，由此，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動渦輪3。 通過將渦輪3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸5向壓縮機1傳遞，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮機 1。由此，在壓縮機1中，在旋轉(zhuǎn)軸5固定的活動葉片12旋轉(zhuǎn)'，由此，壓 縮由在車廂40a固定的固定葉片11和活動葉片12形成的空間中流動的空 氣。
以下，說明這樣構(gòu)成的渦輪3的壓縮機1的各實施方式。 (第一實施方式)參照附圖，說明本發(fā)明的壓縮機的第一實施方式。圖2是表示本實施 方式的壓縮機的吸氣管道周圍的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，圖3是表示在本實施 方式的壓縮機中使用的支柱的旋轉(zhuǎn)軸的周向上的位置關(guān)系的圖。
如圖2所示，內(nèi)側(cè)殼4a形成為延伸至旋轉(zhuǎn)軸5的前端側(cè)，并且其前端 朝向外周方向彎曲的結(jié)構(gòu)，在該彎曲的前端連接有圓環(huán)狀的吸氣殼6a。另 外，外側(cè)殼4b形成為在內(nèi)側(cè)殼4a的壓縮機l側(cè)彎曲，并且其彎曲部分41 朝向吸氣殼6a的內(nèi)壁膨出的喇叭口結(jié)構(gòu)，在其前端連接有圓環(huán)狀的吸氣 殼6b。還有，吸氣殼6a、 6b的各自的側(cè)面連接，利用吸氣殼6a、 6b和內(nèi) 側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b，形成具備圓環(huán)狀的空間10的吸氣管道6。該吸氣管 道6通過形成為上方開口的結(jié)構(gòu)，形成從上方吸入外部空氣的吸入口 7。
進而，以旋轉(zhuǎn)軸5為中心呈放射狀設(shè)置的支柱8與外側(cè)殼4b的彎曲 部分41的內(nèi)側(cè)連接同時也與內(nèi)側(cè)殼4a連接。利用該支柱8，在壓縮機l 的入口側(cè)支承內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b。另外，支柱8形成為在旋轉(zhuǎn)軸5的 軸向上與內(nèi)側(cè)殼4a及外側(cè)殼4b各自的連接位置大致一致的形狀。
在這樣構(gòu)成時，關(guān)于相對于旋轉(zhuǎn)軸5呈放射狀設(shè)置的支柱8，將旋轉(zhuǎn) 軸5的周向上的配置關(guān)系示出在圖3中。即，在8根支柱8a 8h沿旋轉(zhuǎn) 軸5的周向設(shè)置時，在支柱8a 8h中鄰接的支柱的間隔的角度的最小值 和最大值之差為120。 /8=15°以上。還有，在n根支柱8的情況下，鄰接 的支柱8的間隔的角度的最小值和最大值之差設(shè)定成在120° /n以上。
如圖3所示，在設(shè)置8根支柱8a 8h的情況下，將支柱8a、 8b及支 柱8e、 8f的間隔設(shè)為角度ei，將支柱8b、 8c及支柱8f、 8g的間隔設(shè)為 角度9 2，將支柱8c、 8d及支柱8g、 8h的間隔設(shè)為角度e3，將支柱8d、 8e及支柱8h、 8a的間隔設(shè)為角度e4。此時，例如，如圖3所示，使角度 ei 0 3分別成為40。同時使角度9 4成為60。地將成為角度0 1 9 4 中的最小值的角度9 min的值、和成為最大值的角度9 max的值之差設(shè)定 成在15°以上。
這樣，通過將支柱8的間隔的角度的最小值和最大值之差設(shè)為120° /n以上，能夠?qū)嚎s流路13中的支柱8下游處的總壓的頻率成分的分布 作為圖4 (b)所示的分布特性。即，在將支柱8的間隔的角度設(shè)為均相等 的圖4 (a)的分布特性中，具有對應(yīng)于支柱根數(shù)的諧振成分，因此，成為所述諧振成分的頻率中的激振力突出而變大。針對此，在本實施方式中， 如圖4(b)所示，將支柱8在周向上以不等間隔配置，因此，能夠分散各
頻率中的激振力，能夠降低諧振成分。還有，圖4中利用激振力示出流入 支柱8的下游側(cè)的空氣的總壓的頻率分布，S卩，支柱下游、IGV上游的流 動的總壓變動振幅的頻率分布。
這樣，在本實施方式中，如在圖4 (b)中，流入支柱8的下游側(cè)的空 氣的總壓的頻率成分分布中所示，能夠降低諧振成分，因此，能夠增加對 壓縮機1的固定葉片11及活動葉片12的設(shè)置位置的設(shè)計自由度。還有， 關(guān)于支柱8的周向的位置關(guān)系，圖3為一例，對于8根支柱8a 8h，如圖 5所示，使角度ei、 9 2成為30° ，使角度6 3成為50。，使角度64成 為70°地將一部分鄰接的間隔的角度設(shè)為15° (=120/8° )以上也無妨。
進而，關(guān)于支柱8的根數(shù)，不限于8根，只要是設(shè)置僅能夠充分地支 承內(nèi)側(cè)殼4a和外側(cè)殼4b的根數(shù)程度，則比8根或多或少也無妨。還有， 如上所述，由于因支柱8產(chǎn)生的尾流產(chǎn)生壓損，因此，為了減少流入壓縮 機1的空氣的壓損，支柱8的根數(shù)盡量少為佳。 (第二實施方式)
參照附圖，說明本發(fā)明的壓縮機的第一實施方式。圖6是表示本實施 方式的壓縮機的吸氣管道周圍的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，關(guān)于與圖2的結(jié)構(gòu)相 同的部分標注相同的符號，省略其詳細說明。
在本實施方式中，如圖6所示，與圖2所示的結(jié)構(gòu)不同，就支柱8來 說，其內(nèi)側(cè)殼4a處的連接位置A與外側(cè)殼4b處的連接位置B相比，位于 上游側(cè)的位置地形成為朝向旋轉(zhuǎn)軸5的外周，向旋轉(zhuǎn)軸5的軸向的下游側(cè) 傾斜的形狀。通過這樣構(gòu)成，從外側(cè)殼4b的彎曲部分41的前端C到支柱 8的外惻殼4b中的連接位置B的距離d與圖2的結(jié)構(gòu)的情況相比增長。
當前，外側(cè)殼4b的彎曲部分41為喇叭口形狀，因此，沿著吸氣管道 6的壓縮機1側(cè)的吸氣殼6b的內(nèi)壁從外周側(cè)流出的空氣在不使其流動靜止 的情況下，流動至設(shè)有支柱8的空氣流路13的入口。因此，在空氣流路 13的入口中，在內(nèi)側(cè)殼4a側(cè)和外側(cè)殼4b側(cè)中，在流入的空氣的流速上產(chǎn) 生差異。
然而，通過將支柱8形成為圖6所示的向后緣側(cè)(旋轉(zhuǎn)軸5的軸向上的下游側(cè))傾斜的形狀，從而能夠增長從內(nèi)側(cè)殼4a側(cè)朝向外側(cè)殼4b的、 從空氣流路13的入口到支柱8的距離。因而，能夠在旋轉(zhuǎn)軸5的徑向上， 形成為支柱8的前緣(旋轉(zhuǎn)軸5的軸向上的上游側(cè)的緣)中的空氣的流速 分布大致相等的狀態(tài)。由此，能夠使流入支柱8的空氣的流動形成為更均 一的流動，能夠減少與外側(cè)殼4b的連接位置側(cè)(片側(cè))中的壓損。
還有，在圖6中，在旋轉(zhuǎn)軸5的周向上配置的多根支柱8中，與所述 外側(cè)殼4b連接的連接位置B和與內(nèi)側(cè)殼4a連接的連接位置A相比，其位 于下游側(cè)，且從外側(cè)殼4b的彎曲部分41的前端C到連接位置B的距離d 相等。然而，在比較靠近吸入口 7的位置的支柱8a及遠離吸入口 7的位 置的支柱8d的各自中的、從外側(cè)殼4b的彎曲部分41的前端C到與外側(cè) 殼4b連接的連接位置B的距離dl、 d4的情況下，如圖7所示，距離dl 設(shè)定為比距離d4長也無妨。
進而，如圖7所示，根據(jù)支柱8的周向的位置，改變從外側(cè)殼4b的 彎曲部分41的前端C到與外側(cè)殼4b連接的連接位置B的距離d時，對應(yīng) 于與連結(jié)吸入口 7的中心、和旋轉(zhuǎn)軸5的中心的直線L的交叉角度e (0 °《e《iso。，參照圖8)而改變，交叉角度e變大，從吸入口 7越遠離， 距離d越大也無妨。
另外，關(guān)于支柱8的周向的位置關(guān)系，如第一實施方式(例如，圖3 或圖5) —樣，將鄰接的支柱8的間隔設(shè)為不相等，由此，減少流入支柱 8的下游側(cè)的空氣的總壓的頻率成分分布中的諧振成分，提高壓縮機1的 葉片設(shè)計的自由度也無妨。 (第三實施方式)
參照附圖，說明本發(fā)明的壓縮機的第一實施方式。圖9是表示本實施 方式的壓縮機的吸氣管道周圍的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，與圖2的結(jié)構(gòu)相同的 部分標注相同的符號，省略其詳細的說明。
在本實施方式中，如圖9所示，與圖2所示的結(jié)構(gòu)不同，外側(cè)殼4b 的彎曲部分41形成為進一步向吸氣殼6a側(cè)突出的結(jié)構(gòu)，在外周側(cè)形成有 構(gòu)成與旋轉(zhuǎn)軸5的外周面大致平行的面(相對于吸氣殼6b大致垂直的面) 的平坦部分41a。還有，從該平坦部分41a的吸氣殼6a側(cè)的前端朝向內(nèi)側(cè)， 形成剖面為其前端朝向吸氣殼6a側(cè)的U字形狀的曲面部分41b。這樣，通過在外側(cè)殼4b中與吸氣殼6b連接的彎曲部分41設(shè)置平坦 部分41a，能夠使沿著吸氣殼6b的內(nèi)壁從外周側(cè)流入的空氣的流動靜止。 此時，能夠使該空氣的流動在平坦部分41a沿周向繞入，因此，通過在周 向上以大致相同的條件，加速從彎曲部分41的平坦部分41a沿著曲面部 分41b流動的空氣的流動。由此，能夠?qū)⒘魅肟諝饬髀?3的空氣的流動 的分布形成為在旋轉(zhuǎn)軸5的周向上大致相等的狀態(tài)，從而，能夠緩和偏流。
另外，通過在彎曲部分41設(shè)置平坦部分41a，形成為向吸氣殼6a突 出的結(jié)構(gòu)，因此，與圖2的結(jié)構(gòu)相比，能夠增長從彎曲部分41的前端C 到支柱8的外側(cè)殼4b處的連接位置B的距離d。由此，與第二實施方式 相同地，能夠使流入支柱8的空氣的流動形成為進一步均一的流動，能夠 減少與外側(cè)殼4b的連接位置側(cè)(片側(cè))中的壓損。
從而，如本實施方式一樣，通過在彎曲部分41設(shè)置平坦部分41a，向 吸氣管道6內(nèi)部突出，能夠?qū)⒘魅肟諝饬髀?3的空氣的流動的分布形成 為在旋轉(zhuǎn)軸5的徑向及周向上分別大致相等的狀態(tài)，從而能夠減小偏流， 因此，能夠抑制壓縮機的效率降低。
還有，在圖9中，將外側(cè)殼4b的彎曲部分41形成為在旋轉(zhuǎn)軸5的周 向上相同的剖面形狀，但如圖IO所示，靠近吸入口 7的位置的平坦部41a 的軸向的長度比遠離吸入口 7的位置的平坦部41a的軸向的長度短也可。 通過這樣設(shè)置，在比較靠近吸入口 7的位置的支柱8a及遠離吸入口 7的 位置的支柱8d各自中的、從外側(cè)殼4b的彎曲部分41的前端C到與外側(cè) 殼4b連接的連接位置B的距離dl、 d4時，如圖IO所示，距離dl比距離 d4增長。還有，在遠離吸入口7的位置，在彎曲部分41不形成平坦部分 41a，形成為與圖2相同的喇叭口形狀也無妨。
進而，在形成為圖IO所示的結(jié)構(gòu)時，根據(jù)彎曲部分41的周向的位置， 改變從外側(cè)殼4b的彎曲部分41的前端C到與外側(cè)殼4b連接的連接位置 B的距離d時，對應(yīng)于與連結(jié)吸入口7的中心、和旋轉(zhuǎn)軸5的中心的直線
L的交叉角度e (0°《e《iso。，參照圖8)而改變，交叉角度e變大，
從吸入口7越遠離，距離d越大也無妨。
還有，在本實施方式中，關(guān)于支柱8的位置關(guān)系，如第一實施方式(例 如，圖3或圖5) —樣，鄰接的支柱8的間隔不相等，由此，減少流入支柱8的下游側(cè)的空氣的總壓的頻率成分分布中的諧振成分，提高壓縮機1 的葉片設(shè)計的自由度也無妨。另外，如第二實施方式一樣，在支柱8中，
與外側(cè)殼4b連接的連接位置B和與內(nèi)側(cè)殼4a的連接位置A相比，其位于 下游側(cè)，并使支柱8的前緣中的空氣的流速分布形成為大致相等的狀態(tài)也 無妨。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的壓縮機能夠適用于具備以旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓環(huán)狀的空間，并 且將一側(cè)開口作為吸入口的、單側(cè)吸入結(jié)構(gòu)的壓縮機中。另外，能夠適用 于與利用燃燒氣體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的燃氣渦輪同一軸地構(gòu)成的壓縮機中。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機，其中，具備內(nèi)側(cè)殼，其以覆蓋旋轉(zhuǎn)軸的方式配置；外側(cè)殼，其以覆蓋所述內(nèi)側(cè)殼的方式配置，且在所述旋轉(zhuǎn)軸的周圍形成流體流路；多個支柱，該多個支柱在所述流體流路的入口側(cè)架設(shè)于所述內(nèi)側(cè)殼和所述外側(cè)殼之間，所述多個支柱以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀配設(shè)，且沿所述旋轉(zhuǎn)軸的周向鄰接的所述支柱的間隔不相等。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機，其中，所述支柱沿所述旋轉(zhuǎn)軸的周向配置有n根(n為2以上的整數(shù))， 表示以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心時的鄰接的所述支柱的間隔的角度的最大 值和最小值之差為120° /n以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機，其中，還具備在所述流體流路的入口端與所述內(nèi)側(cè)殼連接的第一殼；在所 述流體流路的入口端與所述外側(cè)殼連接的第二殼，在所述外側(cè)殼中與所述第二殼連接的連接部分形成有以朝向所述第 一殼突出的方式彎曲的彎曲部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮機，其中，所述彎曲部具備與所述第二殼鄰接并呈與所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面大致 平行的面的平坦部；從所述平坦部的前端朝向所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向內(nèi)側(cè)圓滑 彎曲的曲面部，所述彎曲部的剖面呈朝向所述第一殼突出的大致U字形狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的壓縮機，其中，所述支柱中與所述外側(cè)殼連接的連接部位于比所述彎曲部的前端更 靠所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向的下游側(cè)的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓縮機，其中，在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的周向以圓環(huán)狀形成的所述平坦部中，與在所述第 一及第二殼的前端形成的外部空氣的吸入口鄰接的某一部分的所述軸向的長度比其他部分的所述軸向的長度長，所述其他部分位于比所述某一部 分離所述吸入口遠的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3 6中任一項所述的壓縮機，其中，在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的周向以圓環(huán)狀形成的所述彎曲部中，與在所述第 一及第二殼的前端形成的外部空氣的吸入口鄰接的某一部分的前端比其 他部分的前端向所述第一殼突出，所述其他部分位于比所述某一部分離所 述吸入口遠的位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的壓縮機，其中， 所述支柱中與所述外側(cè)殼連接的連接部位于比所述支柱中與所述內(nèi)側(cè)殼連接的連接部更靠所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向的下游側(cè)的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機，其中，就所述支柱中與所述外側(cè)殼連接的連接部和所述支柱中與所述內(nèi)側(cè) 殼連接的連接部的所述軸向的距離來說，越是靠近所述吸入口的所述支 柱，所述距離越長。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓縮機，其具備內(nèi)側(cè)殼，其以覆蓋旋轉(zhuǎn)軸的方式配置；外側(cè)殼，其以覆蓋所述內(nèi)側(cè)殼的方式配置，且在所述旋轉(zhuǎn)軸的周圍形成流體流路；多個支柱，該多個支柱在所述流體流路的入口側(cè)架設(shè)于所述內(nèi)側(cè)殼和所述外側(cè)殼之間，所述多個支柱以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀配設(shè)，且沿所述旋轉(zhuǎn)軸的周向鄰接的所述支柱的間隔不相等。
文檔編號F04D29/40GK101542129SQ20078004310
公開日2009年9月23日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者佐藤憲次, 永井尚教 申請人:三菱重工業(yè)株式會社