(57)【要約】【課題】ステータの羽根の調整可能なピッチと空気の再注入を関連付けて、再注入の効率を改善すること。【解決手段】そのポンピング限界を改善するために圧縮機の入口に空気を再注入することに関する。圧縮機の入口ステータ（ＲＤＥ）は、それらの枢軸（２０）の付近に少なくともいくつかの羽根（１９）を通過する注入孔（２２）を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮段を収容するケーシングを備え、各圧縮段が回転駆動されるブレード型ロータホイール（ＲＭ１からＲＭ６）を備え、第１の圧縮段が、調整可能なピッチの静止羽根を提供し、前記ケーシングを通過する枢軸（２０）と、空気再注入回路（２３）とを有する入口ステータ（ＲＤＥ）によって先行される、圧縮機であって、前記空気再注入回路が前記入口ステータの羽根の少なくともいくつかを通過し、前記圧縮機の入口でそれらの枢軸の付近で内向きに広がっている注入孔（２２）を含むことを特徴とする、圧縮機。
【請求項２】
注入孔（２２）が、周縁で規則的に分散される入口ステータの羽根において貫通されることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記孔（２２）が、入口ステータの羽根（１９）の吸気側で圧縮機の入口ストリームの中に広がっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記孔（２２）が、入口ステータの羽根（１９）の圧縮側で圧縮機の入口ストリームの中に広がっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項５】
上述の孔（２２）のいくつかが、入口ステータの羽根の吸気側で圧縮機の入口ストリームの中に広がり、他の孔が圧縮側で圧縮機の入口ストリームの中に広がっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項６】
孔（２２）が、ケーシングに対して実質的に接線方向に圧縮機の入口ストリームの中に広がっていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項７】
各上述の静止羽根が、その中心から外向きに突出する枢軸を備え円形の輪郭の基部（２１）を含むことと、前記基部が、ケーシングの外部シュラウド（１７）におけるハウジング（３０）に収容されることと、前記注入孔（２２）が基部を通って傾斜した態様で延在することとを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の圧縮機を含む、ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関し、詳細には、航空機ターボジェットなどのターボ機械用の高圧圧縮機に関する。本発明は、さらに詳細には、空気を入口に再注入し、そのような圧縮機の運用性（またはポンピング限界）を改善することに関する。
【背景技術】
【０００２】
その中にブレード型ロータホイールの複数の段を設置した環状ケーシングを備える高圧圧縮機において、第１のロータホイールは、運用性に関して特に敏感であることが知られている。圧縮自体の段の１つから圧縮下で空気を取り込み、第１のロータホイールからその空気を上流およびその付近に再注入することが公知である。従来は、空気は、ケーシングの外部シュラウドを通過する孔またはチューブを介して再注入される。気流は、ケーシングの壁に対して可能な限り接線方向であるように案内される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、空気がエンジン速度に関係なく再注入される効率を改善するために、圧縮機のそのようなタイプの改善に関する。本発明が基にした発想は、空気がエンジン速度の関数として変化するように再注入される方向性を生じることにある。これは、第１の圧縮段から上流にある入口ステータの羽根が、エンジン速度の関数として調整可能であるピッチを提供するという事実を活用することによって実現される。したがって、本発明は、ステータの羽根の調整可能なピッチと空気の再注入を関連付けて、再注入の効率を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的のために、本発明は主に、複数の圧縮段を収容するケーシングを備え、各圧縮段が回転駆動されるブレード型ロータホイールを備え、第１の圧縮段が、調整可能なピッチの静止羽根を提供し、上記のケーシングを通過する枢軸と、空気再注入回路とを有する入口ステータによって先行される圧縮機に関し、圧縮機は、上記の空気再注入回路が、上記の入口ステータの羽根の少なくともいくつかを通過し、上記の圧縮機の入口でそれらの枢軸の付近で内向きに広がっている注入孔を含むことによって特徴付けられる。
【０００５】
従来は、再注入される空気は、圧縮段の１つから取り込まれ得る。
【０００６】
それによって関連があるステータの各羽根に関して、少なくとも１つのそのような孔が、傾斜した態様で、たとえば羽根の枢軸とそのエアフォイルとの間の円形の輪郭の基部を介して、または実際には部分的に枢軸自体を介して形成される。
【０００７】
注入孔は、周縁で規則的に離隔される入口ステータの羽根に形成される。孔は、羽根のすべてに形成されてもよく、それらの一部分にのみ、たとえば、１つおきの羽根、３つの羽根のうちの１つの羽根など、に形成されてもよい。
【０００８】
孔は、圧縮機の入口ストリームの中で入口ステータの羽根の圧力側または吸気側まで広がっていてもよい。孔の少なくともいくつかに関して、吸気側まで広がっていることが好ましい。にもかかわらず、複数の孔は吸気側まで広がり、他方の孔は圧縮側まで広がっていてもよい。
【０００９】
空気が再注入される効率を改善するために、孔は、ケーシングに対して実質的に接線を成す態様で、圧縮機の入口ストリームの中まで広がっていることが好ましい。
【００１０】
本発明は、単に一例として、添付図面を参照すれば、発明の原理に基づいて圧縮機の以下の説明に照らして、よりよく理解され得、その他の利点は、さらに明確となるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面において、軸Ｘを中心として６つの圧縮段Ｃ１からＣ６を有する環状構成の高圧圧縮機１１を図式的に断面で示す。各圧縮段は、回転駆動されるブレード型ホイール（ロータホイールＲＭ１からＲＭ６と呼ばれる）と、可能であれば調整可能なピッチの静止羽根を備えるステータＲＤ１からＲＤ６と、を備える。圧縮機の環状ケーシングは、回転駆動され、ロータホイールが取り付けられる内部シュラウド１５と、静止している外部シュラウド１７とを備える。種々のステータが、内部シュラウド１５と外部シュラウド１７との間に延在する。さらに、入口ステータＲＤＥは、調整可能なピッチの静止羽根を有する。図２において分かるように、ステータＲＤＥの各羽根１８は、エアフォイル１９と、外部シュラウド１７を通過する枢軸２０と、枢軸とエアフォイルとの間に位置している円形の輪郭の基部２１とを備える。
【００１２】
圧縮段の１つと圧縮機の入口との間に空気再注入回路２３を配置することが公知である。たとえば、図１において示されているように、空気は、第３の圧縮段の出口から取り込まれ、第１の圧縮段のロータホイールＲＭ１から上流に再注入される。
【００１３】
本発明によれば、空気再注入回路は、第１の圧縮段Ｃ１のロータホイールＲＭ１からすぐ上流に位置する入口ステータの羽根１８の少なくともいくつかを通過する１つまたは複数の注入孔２２を有する。
【００１４】
図２において分かるように、下流から取り込まれた空気は、圧縮機ケーシングの外部シュラウドの外側に位置するマニホルド２５の中に導入される。孔２７は、圧縮機を構造の残りの部分に取り付けるために用いられる中間ケーシングのフランジ２８を貫通する。孔２７は、シュラウド１７の孔２９によって延長され、圧縮機の第１のロータホイールＲＭ１からすぐ上流に位置する入口ステータＲＤＥの調整可能なピッチの羽根の少なくともいくつかの枢軸２０の付近まで通じる。各羽根１８に関して、枢軸は、シュラウド１７における対応するハウジング３０に装着される円形の輪郭の基部２１から突出する。平坦な環状ガスケット３２が、基部２１とハウジング３０の下部との間に介在される。したがって、小さな環状キャビティ３５が、枢軸２０の基部の周囲に残る。環状キャビティ３５は、ステータＲＤＥの半径方向の外面と、ケーシングシュラウド１７と、ガスケット３２と、枢軸２０の軸受を形成するブッシング３３とによって画定される。対応する孔２９は、この環状キャビティの中に広がる。
【００１５】
例において、孔２２は、第１の圧縮段Ｃ１の第１のロータホイールＲＭ１からすぐ上流で、環状キャビティ３５とケーシングの内側との間に延在する。
【００１６】
図面において分かるように、各基部２１は、ケーシングに対して実質的に接線方向に圧縮機の入口ストリームの中に広がる少なくとも１つの孔２２を備える。図３Ａから図５Ｂにおいて分かるように、各基部２１は、この連通を確立するために、１つまたは複数の斜め孔２２によって貫通されてもよい。一例によって、１つのそのような孔は、対応する羽根の吸気側で（図３Ａ、図３Ｂ）、または上記の羽根の圧縮側で（図４Ａ、図４Ｂ）圧縮機の入口ストリームの中に通じている。少なくとも１つの孔が、吸気側に通じるように設けられることが好ましいが、複数の孔を設けて、いくつかの孔は圧縮側に通じ、他の孔は吸気側に通じることが可能である（図５Ａおよび図５Ｂ）。
【００１７】
そのような構成は、周縁で規則的に離隔される各調整可能なピッチのステータ羽根に関して、またはその羽根のいくつかだけに関して設けられてもよい。
【００１８】
したがって、再注入される空気を入口ステータＲＤＥの調整可能なピッチの羽根に通過させることは、エンジンの速度の関数として、第１の圧縮段の入口に再注入される空気の噴射の方向性を変化させることを調整可能かつ有利な態様で可能にする。再注入される空気は、ステータの調整可能に位置決めされる羽根によって案内され、それによって、再注入の効率を改善する。
【００１９】
好都合なことに、基部２１における孔は、流量、速度および注入角に関して圧縮機の外側のストリームを適切に供給するように較正されて分散され、その性能を改善する。
【００２０】
したがって、基部を通る孔を設計する際に、空気注入は、ステータの種々の可変に設定する位置に従い、したがって、圧縮機のロータホイールがうまく供給されることを確保する。
【００２１】
空気の流量は、圧縮機の各タイプに関して計算される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】圧縮空気の一部が入口に再注入される高圧圧縮機の部分概略図である。
【図２】空気が入口ステータの調整可能な静止羽根の枢軸をどのように流れるかを示す本発明による圧縮機の詳細図である。
【図３Ａ】本発明によるステータ羽根の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの矢印ＩＩＩＢに沿って見た図である。
【図４Ａ】本発明の別の変形におけるステータ羽根の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの矢印ＩＶＢに沿って見た図である。
【図５Ａ】本発明の別の変形におけるステータ羽根の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの矢印ＶＢに沿って見た図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１  高圧圧縮機
１５  内部シュラウド
１７  外部シュラウド
１８  羽根
１９  エアフォイル
２０  枢軸
２１  円形の輪郭の基部
２２  注入孔
２３  空気再注入回路
２５  マニホルド
２７、２９  孔
２８  フランジ
３０  ハウジング
３２  環状ガスケット
３３  ブッシング
３５  環状キャビティ
Ｃ１、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ６  圧縮段
ＲＤ１、ＲＤ2、ＲＤ3、ＲＤ4、ＲＤ5、ＲＤ６  ステータ
ＲＤＥ  入口ステータ
ＲＭ１、ＲＭ2、ＲＭ3、ＲＭ4、ＲＭ5、ＲＭ６  ロータホイール
Ｘ  軸
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【外国語明細書】
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