(57)【要約】【課題】入口案内翼の後縁から放出される水滴の微粒化を促進し、初段の動翼におけるエロージョンを抑制することができるガスタービン用圧縮機の入口案内翼を提供する。【解決手段】実施形態のガスタービン用圧縮機の入口案内翼６０は、水滴を噴霧する噴霧器を有する吸気ダクト５０を上流側に備えたガスタービンの圧縮機１０に配設される。入口案内翼６０は、空気の流れ方向に、入口案内翼６０の表面上の少なくとも一部に後縁８２に臨んで形成され、表面に付着した水滴による水膜１１０を後縁８２に導き、後縁８２における水膜１１０の微粒化を促進する溝９０を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水滴を噴霧する噴霧器を有する吸気ダクトを上流側に備えたガスタービンの圧縮機に配設されるガスタービン用圧縮機の入口案内翼であって、
空気の流れ方向に、前記入口案内翼の表面上の少なくとも一部に後縁に臨んで形成され、表面に付着した前記水滴による水膜を後縁に導き、後縁における前記水膜の微粒化を促進する溝を具備することを特徴とするガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項２】
前記溝が、前記入口案内翼の前縁から後縁に亘って形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項３】
前記溝が、前記入口案内翼の翼高さ方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項４】
前記溝が、前記入口案内翼の背側および腹側の少なくとも一方の表面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項５】
前記入口案内翼が中空翼で構成され、
後縁側の前記溝に形成され、前記入口案内翼の中空部に連通し、前記水膜を吸引する少なくとも一つの吸引孔をさらに備え、
前記入口案内翼の中空部の圧力は、前記吸引孔の、前記入口案内翼の表面側の圧力より低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項６】
前記入口案内翼が中空翼で構成され、
前記入口案内翼の後縁で、かつ前記溝の後縁側の端部と同じまたは近傍の翼高さ位置に形成され、前記入口案内翼の中空部に連通し、空気を噴出する噴出孔をさらに備え、
前記入口案内翼の中空部の圧力は、前記噴出孔の、前記入口案内翼の表面側の圧力より高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項７】
前記溝が、前記入口案内翼の背側および腹側の少なくとも一方の表面に複数形成され、各前記溝の後縁側の端部が前記噴出孔の周囲に集結していることを特徴とする請求項６記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【請求項８】
前記入口案内翼が中空翼で構成され、
後縁側の前記溝に形成され、前記入口案内翼の中空部に連通し、前記水膜を吸引する少なくとも一つの吸引孔と、
前記入口案内翼の後縁で、かつ前記溝の後縁側の端部と同じまたは近傍の翼高さ位置に形成され、前記入口案内翼の中空部に連通し、空気を噴出する噴出孔と、
前記吸引孔が連通する前記入口案内翼の中空部と、前記噴出孔が連通する前記入口案内翼の中空部とを仕切る仕切壁と
を備え、
前記吸引孔と連通する中空部の圧力は、前記吸引孔の、前記入口案内翼の表面側の圧力より低く、かつ前記噴出孔と連通する中空部の圧力は、前記噴出孔の、前記入口案内翼の表面側の圧力より高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のガスタービン用圧縮機の入口案内翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガスタービン用圧縮機の入口案内翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、夏場における電力供給の逼迫を解決することが課題となっている。火力発電所の原動機の一つとしてガスタービンが使用されている。ガスタービンは、熱サイクルの性質上、吸気温度を下げることで出力を増加することができるターボ機械である。
【０００３】
吸気温度を下げる方式として、ＬＮＧ冷熱利用冷却方式、エバポレーティブクーラ方式、チラー方式、フォグ方式などの様々な方式が提案されている。これらの方式のうち、フォグ方式は、既設のガスタービンに追設することが容易であり、他の冷却方式よりも経済性に優れている。
【０００４】
フォグ方式には、吸気フィルタの上流で水滴を噴霧して冷却する外吹き方式と、吸気フィルタの下流で水滴を噴霧して冷却する内吹き方式がある。外吹き方式の場合、運転中のガスタービンに追設することができる利点はあるが、冷却効率が低い。一方、内吹き方式の場合、定期点検時に追設でき、外吹き方式よりも冷却効率が高い。そのため、内吹き方式では、大幅な出力の増加が期待できる。
【０００５】
しかしながら、内吹き方式の場合、圧縮機の初段の動翼で生じるエロージョンを低減する必要がある。図１４および図１５は、内吹き方式を利用した、従来の吸気冷却ガスタービンの圧縮機における入口案内翼３００を示す斜視図である。図１４および図１５には、入口案内翼３００の表面を流れる水脈を示している。なお、図１４は、入口案内翼３００の背側３１０を示し、図１５は、入口案内翼３００の腹側３１１を示している。
【０００６】
従来の入口案内翼３００では、図１４および図１５に示すように、相対湿度、温度、水滴噴霧流量の条件によって、入口案内翼３００の前縁３０１に水滴が付着し、複数の水脈３２０が表面に沿って下流に向けて流れる。水脈３２０は、後縁３０２で水膜３２１を形成する。
【０００７】
水膜３２１を構成する水量がある量を超えると、水膜３２１は千切れて、粗大な水滴３２２となって下流へ放出される。放出された水滴３２２は、下流へ進むにつれて急激に加速する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２２６２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、従来の吸気冷却ガスタービンの圧縮機における入口案内翼３００においては、後縁３０２から粗大な水滴３２２が放出される。さらに、放出された粗大な水滴３２２は、下流へ進むにつれて急激に加速される。そして、この加速された粗大な水滴３２２は、入口案内翼３００の下流の初段の動翼に衝突する。回転する動翼に粗大な水滴３２２が衝突することで、エロージョンが生じる。
【００１０】
このように、従来の吸気冷却ガスタービンの圧縮機における入口案内翼では、圧縮機の初段の動翼で生じるエロージョンを低減する対策が施されていなかった。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、入口案内翼の後縁から放出される水滴の微粒化を促進し、初段の動翼におけるエロージョンを抑制することができるガスタービン用圧縮機の入口案内翼を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態のガスタービン用圧縮機の入口案内翼は、水滴を噴霧する噴霧器を有する吸気ダクトを上流側に備えたガスタービンの圧縮機に配設される。この入口案内翼は、空気の流れ方向に、前記入口案内翼の表面上の少なくとも一部に後縁に臨んで形成され、表面に付着した前記水滴による水膜を後縁に導き、後縁における前記水膜の微粒化を促進する溝を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態の入口案内翼が配設された圧縮機を備えるガスタービン発電設備の概要を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の入口案内翼が配設された圧縮機の子午断面の一部を模式的に示した図である。
【図３】第１の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図６】第１の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図７】第２の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図９】第３の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図１１】翼高さ方向に２つの溝を備えた、第３の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図１２】第４の実施の形態の入口案内翼の斜視図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【図１４】内吹き方式を利用した、従来の吸気冷却ガスタービンの圧縮機における入口案内翼を示す斜視図である。
【図１５】内吹き方式を利用した、従来の吸気冷却ガスタービンの圧縮機における入口案内翼を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の入口案内翼が配設された圧縮機１０を備えるガスタービン発電設備の概要を示す図である。図１に示すように、ガスタービン発電設備は、空気を圧縮して吐出する圧縮機１０、圧縮機１０により圧縮された空気および燃料が供給される燃焼器２０、燃焼器２０の燃焼ガスにより駆動されるガスタービン３０、ガスタービン３０に回転軸を介して連結されている発電機４０を備えている。発電機４０は、図示していない送電系統に連絡される。
【００１６】
圧縮機１０の上流側には、圧縮機１０に供給される吸気を取り込む吸気ダクト５０が連結されている。吸気ダクト５０の入口５１の近くには、フィルタ５２が設置されている。フィルタ５２の下流側（圧縮機１０側）には、水滴を噴霧する噴霧器５３が備えられている。給水タンク５４からの水は、ポンプ５５によって昇圧され、調節弁５６を通って噴霧器５３へ供給される。
【００１７】
上記したガスタービン発電設備において、吸気ダクト５０の入口５１から取り込まれた吸気５７は、フィルタ５２によって不純物が取り除かれる。フィルタ５２を通過した吸気５７には、噴霧器５３から水滴が噴霧される。吸気５７は、水滴を蒸発させる際に必要な気化熱が奪われ、冷却される。
【００１８】
冷却された吸気５７は、吸気ダクト５０の下流端部に連通する圧縮機１０に流入し、圧縮される。ここで、噴霧器５３から噴霧された粒径の大きな水滴は、吸気ダクト内で蒸発しきれず、圧縮機１０に流入する場合がある。
【００１９】
次に、第１の実施の形態の入口案内翼６０の構成について説明する。
【００２０】
図２は、第１の実施の形態の入口案内翼６０が配設された圧縮機１０の子午断面の一部を模式的に示した図である。図３は、第１の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面を示す図である。図５は、第１の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。なお、図３および図５には、入口案内翼６０の背側が示されている。
【００２１】
図２に示すように、入口案内翼６０は、例えば、初段の静翼６１の上流側に周方向に配設されている。初段の静翼６１の直下流には、初段の動翼７０が周方向に配設されている。入口案内翼６０や静翼６１は、ケーシング６２に支持され、動翼７０は、圧縮機ロータ７１に植設されている。
【００２２】
図３に示すように、入口案内翼６０の背側表面８０には、前縁８１から後縁８２に亘って溝９０が形成されている。この溝９０は、空気１００の流れ方向（図３の矢印の方向）に形成されている。溝９０の断面形状は、特に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、溝９０の断面形状を四角形としてもよい。また、例えば、溝９０の断面形状を半円状にしてもよい。
【００２３】
前述したように、吸気ダクト内で蒸発しきれずに圧縮機１０に流入する大きな水滴は、入口案内翼６０の例えば前縁８１に衝突する。溝９０は、入口案内翼６０に衝突した水滴によって形成された水膜を後縁８２に導き、後縁８２における水膜の微粒化を促進する。溝９０は、例えば、背側表面８０の水膜を形成しやすい翼高さ位置に形成されることが好ましい。
【００２４】
溝９０の幅Ｗは、入口案内翼６０の表面に水膜（水）の流路を構成し、溝９０の内部における水膜の流動を促進するために、例えば、０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度であることが好ましい。なお、溝９０の幅Ｗは、翼高さ方向の溝９０の幅である。溝９０の深さＤは、水滴が翼表面に接触する角度にも依存するが、溝９０の幅と同様の理由により、例えば、幅Ｗとほぼ同じ程度にすることが好ましい。なお、溝９０の深さＤは、入口案内翼６０の表面に垂直な方向の溝９０の深さである。
【００２５】
ここで、図３には、前縁８１から後縁８２に亘って溝９０を構成する一例を示したが、図５に示すように、例えば、背側表面８０の中央付近から後縁８２に亘って溝９０を構成してもよい。すなわち、溝９０は、空気１００の流れ方向に、入口案内翼６０の背側表面８０上の少なくとも一部に後縁８２に臨んで形成されていればよい。
【００２６】
ここでは、溝９０が入口案内翼６０の翼高さ方向に一つ形成された一例を示したが、溝９０は入口案内翼６０の翼高さ方向に複数形成されてもよい。例えば、背側表面８０の水膜を形成しやすい翼高さ位置に複数の溝９０を形成してもよい。
【００２７】
また、溝９０を入口案内翼６０の背側表面８０に形成した一例を示したが、溝９０は、腹側表面に、背側表面８０と同様に形成されてもよい。すなわち、溝９０は、入口案内翼６０の背側および腹側の少なくとも一方の表面に形成されていればよい。そのため、例えば、溝９０を背側および腹側の両表面に形成してもよい。
【００２８】
なお、上記した入口案内翼６０は、中実翼であっても、中空翼であってもよい。
【００２９】
次に、入口案内翼６０の表面に形成された溝９０を流れる水膜の動作について説明する。
【００３０】
ここでは、溝９０が、背側表面８０に、前縁８１から後縁８２に亘って形成された入口案内翼６０を例示して説明する。なお、背側表面８０の中央付近から後縁８２に亘って形成された溝９０や、腹側表面に形成された溝９０においても、溝９０を流れる水膜の動作は同じである。
【００３１】
図６は、第１の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。図６には、水膜１１０を示している。図６に示すように、吸気ダクト内で蒸発しきれずに圧縮機１０に流入する大きな水滴は、入口案内翼６０の例えば前縁８１に衝突し、水膜１１０を形成する。水膜１１０は、溝９０に沿って後縁８２に向かって流れる。後縁８２に達した水膜１１０は、空気１００の流れと干渉し、千切られ水滴１２０となり下流に流れる。
【００３２】
ここで、溝９０を備えない場合には、後縁に達した水膜は、翼高さ方向に広がり、気流によって千切られて水滴となる。この場合、水滴は比較的大きな粒径となる。一方、溝９０を備えた場合には、溝９０に沿って後縁８２に向かって流れる水膜には慣性力が生じる。この慣性力が加わることで、後縁８２において翼高さ方向に広がり難くなり、水膜の微粒化が促進され、微小な水滴１２０が形成される。溝９０を備えた場合、このように後縁８２において水膜１１０の微粒化が促進されるため、水滴１２０の粒径は、溝９０を備えない場合に比べて小さくなる。
【００３３】
水滴１２０は、回転する初段の動翼７０に衝突するが、粒径が小さいため、動翼７０におけるエロージョンは抑制される。なお、回転しない初段の静翼６１においては、周速度がないため、エロージョンは生じない。
【００３４】
上記したように、第１の実施の形態の入口案内翼６０によれば、入口案内翼６０の表面に後縁８２に臨む溝９０を形成することで、後縁８２において水膜１１０の微粒化を促進することができる。そのため、入口案内翼６０の下流の初段の動翼７０におけるエロージョンを抑制することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。図８は、図７のＢ−Ｂ断面を示す図である。なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態の入口案内翼６０の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
【００３６】
第２の実施の形態では、入口案内翼６０を中空翼で構成し、吸引孔１３０を備えた以外は、第１の実施の形態の入口案内翼６０の構成と同じである。そのため、ここでは、この異なる構成について主に説明する。
【００３７】
図７に示すように、後縁側の溝９０の底部には、吸引孔１３０が形成されている。入口案内翼６０は、図８に示すように、中空翼で構成され、中空部１４０を備えている。吸引孔１３０は、この中空部１４０に連通している。
【００３８】
吸引孔１３０は、溝９０内を流れる水膜の一部を、入口案内翼６０の中空部１４０側に吸い込むための孔である。吸引孔１３０は、溝９０内を流れる水膜を効率よく回収するために、図７および図８に示すように、後縁側の溝９０に設けられることが好ましい。なお、ここでは、吸引孔１３０を一つ備えた一例を示しているが、吸引孔１３０を複数形成してもよい。
【００３９】
入口案内翼６０の中空部１４０は、密閉され、入口案内翼６０の翼端部には、中空部１４０に連通する吸引配管１４１が備えられている。吸引配管１４１の他端は、例えば、圧力が、吸引孔１３０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも低くなる、吸気ダクト５０内の所定の流路部に連結される。ここで、吸引された水膜を、吸引配管１４１内には放出せず、例えば、給水タンク５４に導くための配管が設けられる。
【００４０】
これによって、入口案内翼６０の中空部１４０の圧力は、吸引孔１３０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも低くなる。そのため、溝９０内を流れる水膜を吸引孔１３０を介して中空部１４０内に吸い込むことができる。中空部１４０内に吸い込まれた水膜は、吸引配管１４１内に導かれ、例えば、上記した配管を介して給水タンク５４に導かれる。
【００４１】
第２の実施の形態の入口案内翼６０によれば、後縁側の溝９０に吸引孔１３０を備えることで、溝９０に沿って後縁８２に達する水量を減少できる。これによって、後縁８２において水膜１１０の微粒化をさらに促進することができる。
【００４２】
なお、第１の実施の形態と同様に、溝９０は、前縁８１から後縁８２に亘って構成されることに限らず、空気１００の流れ方向に、入口案内翼６０の背側表面８０上の少なくとも一部に後縁８２に臨んで形成されていればよい。また、溝９０は、翼高さ方向に複数形成されてもよい。さらに、溝９０は、入口案内翼６０の背側および腹側の少なくとも一方の表面に形成されていればよい。そのため、例えば、溝９０を背側および腹側の両表面に形成してもよい。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図９は、第３の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面を示す図である。第３の実施の形態では、入口案内翼６０を中空翼で構成し、噴出孔１５０を備えた以外は、第１の実施の形態の入口案内翼６０の構成と同じである。そのため、ここでは、この異なる構成について主に説明する。
【００４４】
図９および図１０に示すように、例えば、入口案内翼６０の背側表面８０および腹側表面８３には、前縁８１から後縁８２に亘って溝９０が形成されている。背側表面８０および腹側表面８３の溝９０は、例えば、同じ翼高さ位置に形成されている。
【００４５】
入口案内翼６０の後縁８２には、溝９０の後縁側の端部と同じ翼高さ位置に、噴出孔１５０が形成されている。入口案内翼６０は、図１０に示すように、中空翼で構成され、中空部１４０を備えている。噴出孔１５０は、この中空部１４０に連通している。
【００４６】
噴出孔１５０は、溝９０に導かれて溝９０の後縁側の端部に達した水膜を微粒化するために高圧の空気を外部に噴出するための孔である。上記したように、溝９０の後縁側の端部と同じ翼高さ位置に噴出孔１５０を備えることで、噴出孔１５０から噴出された空気を有効に水膜の微粒化に利用することができる。
【００４７】
ここで、後縁８２に形成された噴出孔１５０は、溝９０の後縁側の端部と同じ翼高さ位置でなくても、溝９０の後縁側の端部の近傍に形成されていればよい。すなわち、噴出孔１５０から噴出される高圧の空気によって、溝９０の後縁側の端部の水膜の微粒化が図れる範囲に、噴出孔１５０が形成されていればよい。そのため、溝９０の後縁側の端部の近傍とは、溝９０の後縁側の端部の水膜の微粒化が図れる範囲をいう。
【００４８】
入口案内翼６０の中空部１４０は、密閉され、入口案内翼６０の翼端部には、中空部１４０に連通し空気を供給する供給配管１４２が備えられている。供給配管１４２の他端は、圧力が、噴出孔１５０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも高い、例えば、圧縮機１０の段落に連結される。すなわち、中空部１４０に供給される空気として、圧力が、噴出孔１５０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも高い、圧縮機１０からの抽気を利用することができる。
【００４９】
これによって、入口案内翼６０の中空部１４０の圧力は、噴出孔１５０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも高くなる。そのため、中空部１４０内の空気が噴出孔１５０を介して外部に噴出される。
【００５０】
このように、本実施の形態では、噴出孔１５０から噴出される高圧の空気のエネルギを利用して、溝９０の後縁側の端部の水膜を微粒化することができる。また、溝９０の後縁側の端部において、背側表面８０側からの水滴と腹側表面８３側からの水滴が衝突することによっても微粒化が促進される。
【００５１】
ここで、気体のエネルギを利用して液体を微粒化する際の液滴の粒径は、例えば、次の式（１）の関係を示すことがわかっている（例えば、液体微粒化の実験：第４報、液体の諸性質が噴霧粒径に及ぼす影響、抜山四朗、棚澤泰、日本機械学会會論文集５（１８）、ｐ１３６−１４３、１９３９−０２−００）。
【数１】
2015010558.tif 000003
【００５２】
ここで、Ｕは気体の流速、σは液体の表面張力、ρは液体の密度、μは液体の粘性係数、ＱＬは液体の流量、ＱＡは気体の流量である。なお、粒径は、ザウタ平均粒径（Ｄ３２）である。
【００５３】
式（１）に示すように、液滴の粒径は、気体の流速が速いほど小さくなる。本実施の形態においては、液体が水、ガスが空気であるから、式（１）のσ、ρおよびμは定数となる。そのため、液滴の粒径を小さくするためには、空気の流速を可能な限り高速にし、水と空気の流量比（ＱＬ／ＱＡ）を１以下とすることが好ましい。
【００５４】
具体的には、入口案内翼６０の中空部１４０の圧力を可能な限り高く設定するとともに、噴出孔１５０の孔径をチョーク圧力にならない程度に小さくすることが好ましい。また、噴出孔１５０の孔径は、溝９０を流れる水の流量も考慮して設定される。
【００５５】
上記したように、第３の実施の形態の入口案内翼６０によれば、溝９０の後縁側の端部と同じ翼高さ位置の、入口案内翼６０の後縁８２に噴出孔１５０を形成することで、後縁８２における水膜１１０の微粒化をさらに促進することができる。
【００５６】
なお、溝９０は、前縁８１から後縁８２に亘って構成されることに限らず、空気１００の流れ方向に、入口案内翼６０の背側表面８０および腹側表面８３の少なくとも一部に後縁８２に臨んで形成されていればよい。また、ここでは、入口案内翼６０の背側表面８０および腹側表面８３の双方に溝９０を備えた一例を示したが、いずれか一方の表面にのみ溝９０を形成してもよい。
【００５７】
さらに、溝９０は、翼高さ方向に複数形成されてもよい。この場合、各溝９０に対して、入口案内翼の後縁８２に噴出孔１５０が形成される。また、翼高さ方向に溝９０を複数形成する場合、次のように構成してもよい。図１１は、翼高さ方向に２つの溝９０を備えた、第３の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。なお、ここでは、翼高さ方向に２つの溝９０を備える入口案内翼６０を例示して説明するが、溝９０は３つ以上であってもよい。
【００５８】
図１１に示すように、例えば、入口案内翼６０の背側表面８０に２つの溝９０を形成し、溝９０の後縁側の端部を１つの噴出孔１５０の周囲に集結させてもよい。すなわち、溝９０は、後縁側で噴出孔１５０に向けて曲げられ、それぞれの端部が噴出孔１５０の周囲に近接している。
【００５９】
このように構成することで、それぞれの溝９０に沿って流れてきた水膜は、噴出孔１５０上で衝突するともに、噴出孔１５０からの高圧の空気によって、微細な水滴に微粒化される。
【００６０】
（第４の実施の形態）
図１２は、第４の実施の形態の入口案内翼６０の斜視図である。図１３は、図１２のＤ−Ｄ断面を示す図である。第４の実施の形態の入口案内翼６０は、第２の実施の形態および第３の実施の形態の双方の構成を備えている。
【００６１】
すなわち、図１２および図１３に示すように、後縁側の溝９０には、吸引孔１３０が形成されている。また、例えば、入口案内翼６０の背側表面８０および腹側表面８３には、前縁８１から後縁８２に亘って溝９０が形成されている。背側表面８０および腹側表面８３の溝９０は、例えば、同じ翼高さ位置に形成されている。さらに、入口案内翼６０の後縁８２には、溝９０の後縁側の端部と同じ翼高さ位置に、噴出孔１５０が形成されている。
【００６２】
入口案内翼６０の中空部１４０には、翼長さ方向に亘って仕切壁１６０が設けられている。中空部１４０は、仕切壁１６０によって、吸引孔１３０が連通する中空部１４０ａと、噴出孔１５０が連通する中空部１４０ｂとに仕切られている。すなわち、中空部１４０ａと中空部１４０ｂは、仕切壁１６０によって仕切られたそれぞれ別個の密閉された空間を構成している。
【００６３】
入口案内翼６０の翼端部には、中空部１４０ａに連通する吸引配管１４１、および中空部１４０ｂに連通し空気を供給する供給配管１４２が備えられている。
【００６４】
入口案内翼６０の中空部１４０ａの圧力は、吸引孔１３０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも低い。そのため、溝９０内を流れる水膜を吸引孔１３０を介して中空部１４０内に吸い込むことができる。
【００６５】
一方、入口案内翼６０の中空部１４０ｂの圧力は、噴出孔１５０の、入口案内翼６０の表面側の圧力よりも高い。そのため、中空部１４０ｂ内の空気が噴出孔１５０を介して外部に噴出される。
【００６６】
このような構成を備える入口案内翼６０において、溝９０内を流れる水膜の一部は、入口案内翼６０の中空部１４０側に吸い込まれる。また、溝９０に導かれて溝９０の後縁側の端部に達した水膜は、噴出孔１５０から噴出された高速の空気によって微粒化される。
【００６７】
このように、第４の実施の形態の入口案内翼６０によれば、後縁側の溝９０に吸引孔１３０を備えることで、溝９０に沿って後縁８２に達する水量を減少できる。これによって、後縁８２における水膜１１０の微粒化を促進することができる。また、溝９０の後縁側の端部と同じ翼高さ位置の入口案内翼６０の後縁８２に噴出孔１５０を形成することで、後縁８２における水膜１１０の微粒化をさらに促進することができる。
【００６８】
なお、溝９０は、前縁８１から後縁８２に亘って構成されることに限らず、空気１００の流れ方向に、入口案内翼６０の背側表面８０上の少なくとも一部に後縁８２に臨んで形成されていればよい。また、ここでは、入口案内翼６０の背側表面８０および腹側表面８３の双方に溝９０を備えた一例を示したが、いずれか一方の表面にのみ、溝９０を形成してもよい。
【００６９】
さらに、溝９０は、翼高さ方向に複数形成されてもよい。この場合、各溝９０に対して、入口案内翼の後縁８２に噴出孔１５０が形成される。また、翼高さ方向に溝９０を複数形成する場合、前述した図１１に示す構成としてもよい。
【００７０】
以上説明した実施形態によれば、入口案内翼の後縁から放出される水滴の微粒化を促進し、初段の動翼におけるエロージョンを抑制することが可能となる。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１０…圧縮機、２０…燃焼器、３０…ガスタービン、４０…発電機、５０…吸気ダクト、５１…入口、５２…フィルタ、５３…噴霧器、５４…給水タンク、５５…ポンプ、５６…調節弁、５７…吸気、６０…入口案内翼、６１…静翼、６２…ケーシング、７０…動翼、７１…圧縮機ロータ、８０…背側表面、８１…前縁、８２…後縁、８３…腹側表面、９０…溝、１００…空気、１１０…水膜、１２０…水滴、１３０…吸引孔、１４０，１４０ａ，１４０ｂ…中空部、１４１…吸引配管、１４２…供給配管、１５０…噴出孔、１６０…仕切壁。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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