(57)【要約】【課題】静翼段間の距離が小さい場合にも、各静翼の翼角を変化させることができる静翼可変装置およびこれを備える軸流式流体機械を提供する。【解決手段】所定の間隔をあけて中心軸線回りに円環状に配置された複数の静翼のそれぞれから半径方向外方に延びる翼軸１１０と、これら翼軸１１０をその軸線回りに回動自在に支持する翼環４３と、中心軸線回りに回動自在に配置された円環状の可変環１３０と、可変環１３０を中心軸線回りに回動させる回動機構１５０とを備え、円環状に配置された複数の静翼から構成される静翼段が、中心軸線に沿う方向に複数設けられ、回動機構１５０による可変環１３０の回動を、翼軸１１０の軸線回りの回動に変換して、複数の静翼段にわたって伝達するリンク機構が設けられた静翼可変装置１００を採用する。【選択図】図３
2010236387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をあけて中心軸線回りに円環状に配置された複数の静翼のそれぞれから半径方向外方に延びる翼軸と、
これら翼軸をその軸線回りに回動自在に支持する支持部材と、
前記中心軸線回りに回動自在に配置された円環状の可変環と、
該可変環を前記中心軸線回りに回動させる回動機構とを備え、
円環状に配置された前記複数の静翼から構成される静翼段が、前記中心軸線に沿う方向に複数設けられ、
前記回動機構による前記可変環の回動を、前記翼軸の軸線回りの回動に変換して、複数の前記静翼段にわたって伝達するリンク機構が設けられた静翼可変装置。
【請求項２】
前記リンク機構が、
前記可変環と前記翼軸とを連結し、前記可変環と回動自在に接続されるとともに前記翼軸の偏心位置に接続された第１の連結部材と、
該第１の連結部材により前記可変環に連結された翼軸と該翼軸に隣接する静翼段の翼軸とを連結し、これら翼軸の偏心位置に回動自在に接続された第２の連結部材とを有する請求項１に記載の静翼可変装置。
【請求項３】
前記回動機構は、
前記可変環に接続され前記円環の半径方向外方に延びるクランクと、
該クランクに接続された可動軸と、
該可動軸を回転駆動するモータとを備える請求項１または請求項２に記載の静翼可変装置。
【請求項４】
円筒形状のケーシングと、
該ケーシングの内部に回転可能に支持された回転軸と、
該回転軸に半径方向外方に向けて設けられ、周方向に所定の間隔をあけて円環状に配置された複数の動翼と、
前記ケーシングに半径方向内方に向けて設けられ、周方向に所定の間隔をあけて円環状に配置された複数の静翼と、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の静翼可変装置とを備え、
円環状に配置された前記複数の動翼から構成される動翼段と、円環状に配置された前記複数の静翼から構成される静翼段とが、前記回転軸に沿う方向に複数設けられた軸流式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静翼の翼角を変化させる静翼可変装置およびこれを備える軸流式流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸流式圧縮機は、多数の静翼が円環状に配置された静翼段と、多数の動翼が回転軸に取り付けられた動翼段とを複数備えている。このような軸流式圧縮機において、従来、運転状態に応じて各静翼の翼角を変化させる静翼可変装置を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この静翼可変機構は、図４に示すように、圧縮機ケーシングの外側に回転軸と同芯になるように配置され、回転軸回りに回動可能な円環状の可変環２３０を有している。この可変環２３０には、図５（ａ）に示すように、各静翼の軸先端に取り付けられたアーム２２０が連結されている。また、可変環２３０は、クランク２５１を介して可動軸２５２が連結されており、周方向に移動可能とされている。このような構造を有することで、可動軸２５２を回転させて可変環２３０を回転軸回りに回動させることによって、アーム２２０に振り角を与え、アーム２２０に接続された翼軸をその軸線回りに回動させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、全静翼の翼角を変化させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、軸流式圧縮機は、ケーシング内の流体の圧力を高めるために、後方段（出口側）に近づくに従って各静翼段間の距離を小さくする必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されている軸流式圧縮機によれば、各静翼段と可変環は１対１の構造となっているため、特に後方段において、可変環および各構成部品の設置スペースが狭くなり、その分解・組み立て作業に支障が生じるという不都合がある。
【０００６】
また、能力増加等を目的として段数を増設する改造工事においては、部品を増設するスペースの制約があるため、各静翼段間の距離を縮める必要がある。この場合には、特に、後方段の静翼段間の距離が小さくなりすぎて、可変環を設置することが困難になるという不都合がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、静翼段間の距離が小さい場合にも、各静翼の翼角を変化させることができる静翼可変装置およびこれを備える軸流式流体機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、所定の間隔をあけて中心軸線回りに円環状に配置された複数の静翼のそれぞれから半径方向外方に延びる翼軸と、これら翼軸をその軸線回りに回動自在に支持する支持部材と、前記中心軸線回りに回動自在に配置された円環状の可変環と、該可変環を前記中心軸線回りに回動させる回動機構とを備え、円環状に配置された前記複数の静翼から構成される静翼段が、前記中心軸線に沿う方向に複数設けられ、前記回動機構による前記可変環の回動を、前記翼軸の軸線回りの回動に変換して、複数の前記静翼段にわたって伝達するリンク機構が設けられた静翼可変装置である。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、回動機構により可変環を円環の中心軸線回りに回動させると、この可変環の回動が、リンク機構により翼軸の軸線回りの回動に変換されるので、翼軸をその軸線回りに回動させ、該翼軸に接続された静翼の翼角を変更することができる。ここで、本発明の第１の態様においては、円環状に配置された複数の静翼から構成される静翼段が、中心軸線に沿う方向に複数設けられており、可変環の回動が、リンク機構により複数の静翼段にわたって伝達される。そのため、１つの可変環を回動させることによって、複数の静翼段における静翼の翼角を変更することができる。これにより、可変環の設置数を減らすことができるので、その設置スペースを縮小することができ、静翼段間の距離が小さい場合にも、静翼の翼角を変化させることが可能となる。また、部品点数を少なくすることができるため、製造コストを低減することができる。
【００１０】
上記態様において、前記リンク機構が、前記可変環と前記翼軸とを連結し、前記可変環と回動自在に接続されるとともに前記翼軸の偏心位置に接続された第１の連結部材と、該第１の連結部材により前記可変環に連結された翼軸と該翼軸に隣接する静翼段の翼軸とを連結し、これら翼軸の偏心位置に回動自在に接続された第２の連結部材とを有することとしてもよい。
【００１１】
このようにリンク機構を構成することで、回動機構により可変環を円環の中心軸線回りに回動させると、可変環の回動が、第１の連結部材により可変環に回動自在に接続された翼軸に伝達され、該翼軸に振り角が与えられる。この翼軸は、与えられた振り角に応じて、その軸線回りに回動させられるので、この翼軸に取り付けられた静翼の翼角が変更される。また、可変環の回動は、第２の連結部材により、隣接する静翼段の翼軸に伝達され、該翼軸にも振り角が与えられて、この翼軸に取り付けられた静翼の翼角が変更される。このように、上記構成を有することでリンク機構を形成し、１つの可変環を回動させることによって、複数の静翼段における静翼の翼角を変更することができる。
【００１２】
上記態様において、前記回動機構は、前記可変環に接続され前記円環の半径方向外方に延びるクランクと、該クランクに接続された可動軸と、該可動軸を回転駆動するモータとを備えることとしてもよい。
【００１３】
このように回動機構を構成することで、モータにより可動軸を回転駆動させて、その駆動力を、クランクを介して可変環に伝達することができる。これにより、可変環を中心軸線回りに回動させて、翼軸をその軸線回りに回動させ、静翼の翼角を変更することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、円筒形状のケーシングと、該ケーシングの内部に回転可能に支持された回転軸と、該回転軸に半径方向外方に向けて設けられ、周方向に所定の間隔をあけて円環状に配置された複数の動翼と、前記ケーシングに半径方向内方に向けて設けられ、周方向に所定の間隔をあけて円環状に配置された複数の静翼と、上記のいずれかの静翼可変装置とを備え、円環状に配置された前記複数の動翼から構成される動翼段と、円環状に配置された前記複数の静翼から構成される静翼段とが、前記回転軸に沿う方向に複数設けられた軸流式流体機械である。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、上記の静翼可変装置が設けられているため、運転状態に応じて各静翼の翼角を変化させることができるので、能力向上を図ることができるとともに、機体を小型化して製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、翼段間の距離が小さい場合にも、各静翼の翼角を変化させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸流圧縮機を備えたＢＦＧ焚きガスタービン設備の概略構成図である。
【図２】図１の軸流式圧縮機の縦断面図である。
【図３】図２の静翼可変装置の部分拡大図であり、（ａ）は翼軸の軸線方向の縦断面図、（ｂ）は翼軸の軸線方向の横断面図である。
【図４】従来の軸流式圧縮機における可変環の横断面図である。
【図５】従来の静翼可変装置の部分拡大図であり、（ａ）は翼軸の軸線方向の縦断面図、（ｂ）は翼軸の軸線方向の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る静翼可変装置およびこれを備える軸流式流体機械の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、軸流式流体機械の一例として、高炉ガス（以下、「ＢＦＧ」と表記する。）を燃料ガスとして利用するＢＦＧ焚きガスタービン設備において、燃料ガスを圧縮する軸流式圧縮機に本発明を適用した場合について説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る軸流式圧縮機を備えたＢＦＧ焚きガスタービン設備の概略を説明する概略構成図である。
一般的に、ＢＦＧの供給圧力は高炉の運転圧力に依存し、ＢＦＧ焚きガスタービン設備１におけるガスタービン２の燃焼ガスとして用いるには圧力が低い。そのため、図１に示すように、ガスタービン２の他に、高炉ガスを圧縮して所定の圧力に昇圧する軸流式圧縮機４などの圧縮機が用いられる。
【００２０】
ＢＦＧ焚きガスタービン設備１には、図１に示すように、ガスタービン２と、発電機３と、軸流式圧縮機４とを主な構成要素として備えている。
ガスタービン２は、軸流式圧縮機４により圧縮されたＢＦＧを燃料ガスとして運転されるガスタービンであって、発電機３を回転駆動させるものである。
ガスタービン２には、ガスタービン圧縮機２１と、燃焼器２２と、タービン部２３と、ガスタービン回転軸２４と、が設けられている。
【００２１】
ガスタービン圧縮機２１は、外部から取り入れた空気を圧縮するものであって、圧縮された空気を燃焼器２２に供給する。さらに、ガスタービン圧縮機２１は、ガスタービン回転軸２４が連結されており、ガスタービン回転軸２４により回転駆動されることで、空気を圧縮する構成とされている。
【００２２】
燃焼器２２は、ガスタービン圧縮機２１により圧縮された空気と、軸流式圧縮機４により圧縮されたＢＦＧとの混合気を燃焼させるものであって、燃焼により発生した高温の燃焼ガスをタービン部２３に供給するものである。
【００２３】
タービン部２３は、燃焼器２２から供給された燃焼ガスが有するエネルギを回転駆動力に変換するものである。さらに、タービン部２３は、回転駆動力をガスタービン回転軸２４に伝達可能な構成とされている。
【００２４】
ガスタービン回転軸２４は、タービン部２３、ガスタービン圧縮機２１および発電機３に連結される円柱状の部材であって、タービン部２３から回転駆動力をガスタービン圧縮機２１および発電機３に伝達するものである。
【００２５】
なお、ガスタービン２に係る構成、例えば、ガスタービン圧縮機２１、燃焼器２２、タービン部２３、および、ガスタービン回転軸２４としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００２６】
発電機３は、ガスタービン２により回転駆動されて発電を行うものである。発電機３には、ガスタービン回転軸２４が連結されており、ガスタービン回転軸２４の回転駆動力を伝達されるようになっている。なお、発電機３としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００２７】
軸流式圧縮機４は、ＢＦＧを圧縮してガスタービン２に供給するものである。軸流式圧縮機４には、ガスタービン回転軸２４から回転駆動力が伝達される圧縮機回転軸（回転軸）４１が設けられている。
なお、本実施形態では、ガスタービン回転軸２４と圧縮機回転軸４１との間には、増速部４１Ｇが配置されている例を説明するが、増速部４１Ｇが配置されていなくてもよく、特に限定するものではない。
【００２８】
図２は、図１の軸流式圧縮機４の構成を説明する縦断面図である。
図２に示すように、軸流式圧縮機４は、圧縮機回転軸４１と、車室４２と、翼環（ケーシング）４３と、複数の動翼ＲＢおよび静翼ＳＶと、静翼可変装置１００とを主な構成要素として備えている。また、翼環４３と圧縮機回転軸４１との間には、流路４４が形成されている。
【００２９】
車室４２は、圧縮機回転軸４１、翼環４３、流路４４、動翼ＲＢ、静翼ＳＶ、および、静翼可変装置１００などが内部に収納されるものである。さらに、車室４２は、翼環４３を支持することにより、翼環４３に付属する静翼ＳＶや静翼可変装置１００などを支持するようになっている。
【００３０】
翼環４３は、略円筒状に形成された部材であり、半径方向内方に配置された圧縮機回転軸４１を回転可能に支持するとともに、動翼ＲＢおよび静翼ＳＶを内部に収納している。また、翼環４３には、後述する翼軸１１０を貫通させる孔が複数設けられており、該孔には、翼軸１１０をその軸線回りに回動自在に支持するベアリング等の支持部材が設けられている。
【００３１】
流路４４は、翼環４３と圧縮機回転軸４１との間に形成された円筒状の流路であり、上流側から下流側に向かって（図２の左側から右側に向かって）、ＢＦＧが流れる流路横断面積が狭くなるように形成されている。
【００３２】
動翼ＲＢおよび静翼ＳＶは、流路４４に円環状に配置された翼であり、ＢＦＧの圧縮に用いられるものである。円環状に配置された動翼ＲＢおよび静翼ＳＶは、一対で１つの段を形成しており、ここでは、２０段の軸流式圧縮機４を例として説明する。
【００３３】
動翼ＲＢは、圧縮機回転軸４１の外周面に、周方向にわたって等間隔に配置されるとともに、半径方向外方に向かって延びる翼である。動翼ＲＢは、圧縮機回転軸４１と一体的に回転駆動されることにより、同じ段に属する静翼ＳＶとともに、当該段を通過するＢＦＧを圧縮するようになっている。
【００３４】
静翼ＳＶは、翼環４３の内周面に、周方向にわたって等間隔に配置されるとともに、半径方向内方に向かって延びる翼である。ここでは、後方段（図２における右側の段）に配置された第１７段の静翼ＳＶ１７から第２０段の静翼ＳＶ２０が、静翼可変装置１００により翼角が変更可能とされていることとする。
本実施形態では、図２に示すように、静翼ＳＶ１７に翼軸１１０Ａ、静翼ＳＶ１８に翼軸１１０Ｂ、静翼ＳＶ１９に翼軸１１０Ｃ、および、静翼ＳＶ２０に翼軸１１０Ｄが設けられている。
【００３５】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２の静翼可変装置１００の構成を説明する部分拡大図であり、（ａ）は翼軸１１０の軸線方向の縦断面図、（ｂ）は翼軸１１０の軸線方向の横断面図である。
静翼可変装置１００は、静翼ＳＶ１７から静翼ＳＶ２０の翼角を変更するものであり、図３（ａ）に示すように、静翼ＳＶに接続された翼軸１１０と、アーム（第１の連結部材）１２０と、アーム１２１と、連結アーム（第２の連結部材）１２５と、圧縮機回転軸４１の中心軸線回りに回動可能とされた円環状の可変環１３０と、これらを保持する保持環１４０と、可変環１３０を回動させる回動機構１５０とを備えている。なお、アーム１２０Ａおよび１２０Ｂを総称してアーム１２０、アーム１２１Ａおよび１２１Ｂを総称してアーム１２１、連結アーム１２５Ａおよび１２５Ｂを総称して連結アーム１２５と呼ぶ。
【００３６】
翼軸１１０は、円環状に配置された複数の静翼ＳＶのそれぞれから半径方向外方に延びる円柱状の部材である。翼軸１１０は、翼環４３により、翼軸１１０の軸線回りに回動自在に支持されている。
【００３７】
アーム１２０およびアーム１２１は、可変環１３０の回動を翼軸１１０に伝達するものであり、翼軸１１０の半径方向外方の端部から延びた棒状の部材である。
本実施形態では、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、翼軸１１０Ａにアーム１２０Ａ、翼軸１１０Ｂにアーム１２１Ａ、翼軸１１０Ｃにアーム１２０Ｂ、および、翼軸１１０Ｄにアーム１２１Ｂが設けられている。
【００３８】
アーム１２０Ａは、図３（ｂ）に示すように、一方の端部が翼軸１１０Ａに固定され、他方の端部はピンを介して可変環１３０Ａに回動自在に連結されている。また、アーム１２０Ｂは、一方の端部が翼軸１１０Ｃに固定され、他方の端部はピンを介して可変環１３０Ｂに回動自在に連結されている。
【００３９】
連結アーム１２５は、アーム１２０とアーム１２１とを連結し、可変環１３０の回動を翼軸１１０に伝達するものである。具体的には、連結アーム１２５は、両端にピンが設けられ、アーム１２０により可変環１３０に連結された翼軸１１０と、この翼軸１１０に隣接する静翼段の翼軸１１０とを回動自在に連結するようになっている。すなわち、本実施形態において、連結アーム１２５Ａは、各翼軸１１０の偏心位置において、アーム１２０Ａとアーム１２１Ａとを回動自在に連結し、連結アーム１２５Ｂは、アーム１２０Ｂとアーム１２１Ｂとを回動自在に連結するようになっている。
【００４０】
上記のように、可変環１３０と翼軸１１０とを連結することで、リンク機構を形成し、回動機構１５０による可変環１３０の回動を、翼軸１１０の回動に変換して、複数の静翼段にわたって伝達するようになっている。
【００４１】
可変環１３０は、圧縮機回転軸４１と同芯に配置された円環状の部材であって、保持環１４０により圧縮機回転軸４１の中心軸線回りに回動可能に支持されている。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、可変環１３０Ａおよび可変環１３０Ｂが設けられている。
【００４２】
回動機構１５０は、可変環１３０に接続されて半径方向外方に延びるクランク１５１と、クランク１５１に接続された可動軸１５２と、可動軸１５２を回転駆動するモータ１５３とを備えている。なお、クランク１５１Ａおよび１５１Ｂを総称してクランク１５１と呼ぶ。
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、可変環１３０Ａにはクランク１５１Ａが接続されており、可変環１３０Ｂにはクランク１５１Ｂが接続されている。
【００４３】
このように回動機構１５０を構成することで、モータ１５３により可動軸１５２を回転駆動させて、その駆動力を、クランク１５１を介して可変環１３０に伝達することができる。これにより、可変環１３０を圧縮機回転軸４１の中心軸線回りに回動させることができる。
【００４４】
保持環１４０は、鍔部１３２およびコロ１４１を介して、可変環１３０を回動可能に保持するものである。保持環１４０は、中央が略円筒状に形成されており、半径方向外方から、翼軸１１０、アーム１２０、および、可変環１３０を覆うように配置されている。
【００４５】
上記構成の軸流式圧縮機４を備えるＢＦＧ焚きガスタービン設備１の運転について、図１を参照して以下に説明する。
高炉から供給されたＢＦＧは、図１に示すように、軸流式圧縮機４に吸入される。軸流式圧縮機４は、ガスタービン回転軸２４を介して圧縮機回転軸４１に伝達された回転駆動力により駆動され、ＢＦＧを所定の圧力にまで昇圧する。
昇圧されたＢＦＧは、軸流式圧縮機４からガスタービン２の燃焼器２２に供給される。
【００４６】
その一方で、ガスタービン圧縮機２１は、ガスタービン回転軸２４により回転駆動されることにより、外部の空気を吸入し、所定の圧力にまで昇圧する。
昇圧された空気は、ガスタービン圧縮機２１から燃焼器２２に供給される。
【００４７】
燃焼器２２では、昇圧されたＢＦＧと、昇圧された空気との混合気が燃焼され、高温の燃焼ガスが生成される。燃焼ガスは、燃焼器２２からタービン部２３に供給される。
タービン部２３では、燃焼ガスの有する熱エネルギなどが回転駆動力に変換される。回転駆動力はタービン部２３からガスタービン回転軸２４に伝達される。燃焼ガスは、その後タービン部２３から排出される。
【００４８】
ガスタービン回転軸２４は、ガスタービン圧縮機２１および発電機３に回転駆動力を伝達し、ガスタービン圧縮機２１および発電機３を回転駆動する。これにより、ガスタービン圧縮機２１は外部の空気を圧縮し、発電機３は発電を行う。
その一方で、ガスタービン回転軸２４は、増速部４１Ｇを介して圧縮機回転軸４１にも回転駆動力を伝達し、軸流式圧縮機４を駆動する。
【００４９】
次に、軸流式圧縮機４における静翼ＳＶ１７から静翼ＳＶ２０の翼角を変更する際の動作について説明する。
静翼ＳＶ１７から静翼ＳＶ２０の翼角の変更は、可変環１３０を圧縮機回転軸４１の中心軸線回りに回動することによって行われる。具体的には、モータ１５３により可動軸１５２を回転駆動させることによって、クランク１５１Ａ，１５１Ｂが可変環１３０Ａ，１３０Ｂの接線方向に沿って駆動される。クランク１５１Ａ，１５１Ｂの接線方向への移動は、可変環１３０Ａ，１３０Ｂに伝達されて可変環１３０Ａ，１３０Ｂの回動に変換される。
【００５０】
可変環１３０Ａ，１３０Ｂの回動は、可変環１３０Ａ，１３０Ｂに回動自在に連結されたアーム１２０Ａ，１２０Ｂに伝達され、図３（ｂ）に示すように、アーム１２０Ａ，１２０Ｂを、可変環１３０Ａ，１３０Ｂとの連結点（ピン）回りに回動させる。アーム１２０Ａ，１２０Ｂの回動は、アーム１２０Ａ，１２０Ｂにそれぞれ固定された翼軸１１０Ａ，１１０Ｃに伝達され、翼軸１１０Ａ，１１０Ｃに振り角が与えられる。翼軸１１０Ａ，１１０Ｃは、その軸線回りに回動自在に翼環４３に支持されているため、与えられた振り角に応じて、その軸線回りに回動させられる。これにより、翼軸１１０Ａ，１１０Ｃに接続された静翼ＳＶ１７，ＳＶ１９の翼角が変更される。
【００５１】
また、アーム１２０Ａ，１２０Ｂが回動させられることで、連結アーム１２５Ａ，１２５Ｂが、翼軸１１０の軸線と直交する方向に引っ張られる。これにより、連結アーム１２５Ａ，１２５Ｂに回動自在に連結されたアーム１２１Ａ，１２１Ｂが回動させられる。アーム１２１Ａ，１２１Ｂの回動は、アーム１２１Ａ，１２１Ｂに固定された翼軸１１０Ｂ，１１０Ｄに伝達され、翼軸１１０Ｂ，１１０Ｄに振り角が与えられる。翼軸１１０Ｂ，１１０Ｄは、その軸線回りに回動自在に翼環４３に支持されているため、与えられた振り角に応じて、その軸線回りに回動させられる。これにより、翼軸１１０Ｂ，１１０Ｄに接続された静翼ＳＶ１８，ＳＶ２０の翼角が変更される。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る静翼可変装置１００によれば、回動機構１５０により、可変環１３０Ａ，１３０Ｂを圧縮機回転軸４１の中心軸線回りに回動させると、可変環１３０Ａ，１３０Ｂに回動自在に連結されたアーム１２０Ａ，１２０Ｂにより可変環の１３０Ａ，１３０Ｂの回動が翼軸１１０Ａ，１１０Ｃの回動に変換される。これにより、翼軸１１０Ａ，１１０Ｃをその軸線回りに回動させ、これら翼軸１１０Ａ，１１０Ｃに接続された静翼ＳＶ１７，ＳＶ１９の翼角を変更することができる。
【００５３】
また、本実施形態に係る静翼可変装置１００によれば、翼軸１１０Ａ，１１０Ｃ（アーム１２０Ａ，１２０Ｂ）の回動が、連結アーム１２５Ａ，１２５Ｂを介して、隣接する静翼段の翼軸１１０Ｂ，１１０Ｄに伝達される。これにより、可変環１３０Ａ，１３０Ｂを圧縮機回転軸４１の中心軸線回りに回動させることで、翼軸１１０Ｂ，１１０Ｄに接続された静翼ＳＶ１７，ＳＶ１９の翼角についても変更することができる。
【００５４】
すなわち、本実施形態に係る静翼可変装置１００によれば、１つの可変環（例えば可変環１３０Ａ）を回動させることによって、複数の静翼段における静翼（例えばＳＶ１７およびＳＶ１８）の翼角を変更することができる。これにより、可変環１３０の設置数を減らすことができるので、その設置スペースを縮小することができ、静翼段間の距離が小さい場合にも、静翼ＳＶの翼角を変化させることが可能となる。また、部品点数を少なくすることができるため、製造コストを低減することができる。
【００５５】
また、本実施形態に係る軸流式圧縮機４によれば、上記の静翼可変装置１００が設けられているため、運転状態に応じて静翼ＳＶの翼角を変化させることができるので、吐出圧力や吐出流量等の能力向上を図ることができるとともに、機体を小型化して製造コストを低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本実施形態において、２０段の軸流式圧縮機を例として、そのうち４段における静翼ＳＶの翼角を変更することとしたが、３段以下あるいは５段以上の静翼ＳＶの翼角を変更する場合にも本発明の適用は可能であり、この例に限定されるものでない。
【００５７】
また、本実施形態において、連結アーム１２５により２段の静翼段を連結することとして説明したが、３段以上の隣接する静翼段を連結してリンク機構を形成することとしてもよい。
【００５８】
また、本実施形態においては、ＢＦＧ焚きガスタービン設備１において燃料ガスを圧縮する軸流式圧縮機４に本発明を適用して説明したが、他の設備に用いられる他の流体を圧縮する軸流式圧縮機に適用してもよい。さらに、同様の構成を有する軸流式ブロワ等の軸流式流体機械に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
４  軸流式圧縮機
４１  圧縮機回転軸（回転軸）
４３  翼環（ケーシング）
ＲＢ  動翼
ＳＶ，ＳＶ１７，ＳＶ１８，ＳＶ１９，ＳＶ２０  静翼
１００  静翼可変装置
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ  翼軸
１２０Ａ，１２０Ｂ  アーム（第１の接続部材）
１２１Ａ，１２１Ｂ  アーム
１２５Ａ，１２５Ｂ  連結アーム（第２の接続部材）
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ  可変環
１５０  回動機構
１５１Ａ，１５１Ｂ  クランク
１５２  可動軸
１５３  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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