(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の動翼が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を囲むケーシングであって、前記回転軸と前記ケーシングとの間に作動流体の流路を形成するケーシングと、
前記ケーシングを囲むように前記回転軸の周方向に延在する環形状の壁部であって、前記流路と連通する環形状の抽気室を形成する壁部と、
前記壁部の外周面に連なる複数のポート部であって、それぞれ前記抽気室と連通する出口流路を形成する複数のポート部と、
前記複数のポート部にそれぞれ連なる複数の抽気管と
を備え、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて後方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ１としたとき、
前記角度θ１は２２５°以下であり、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて前方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ２としたとき、
前記角度θ２は３１５°以上であり、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、且つ、前記抽気室の外径をＤとしたとき、
前記角度θ１は、次式：
２７０°−ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／π≦θ１
で示される関係を満たし、
前記角度θ２は、次式：
θ２≦２７０°＋ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／π
で示される関係を満たしている
ことを特徴とする多段軸流圧縮機。
【請求項２】
前記複数の抽気管のうち少なくとも１つの抽気管は少なくとも１つの湾曲部を有し、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、
前記少なくとも１つの湾曲部の曲率半径をＲとしたとき、
前記ポート部の内径ｄに対する前記湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄは、次式：
２≦Ｒ／ｄ
で示される関係を満たしている
ことを特徴とする請求項１に記載の多段軸流圧縮機。
【請求項３】
複数の動翼が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を囲むケーシングであって、前記回転軸と前記ケーシングとの間に作動流体の流路を形成するケーシングと、
前記ケーシングを囲むように前記回転軸の周方向に延在する環形状の壁部であって、前記流路と連通する環形状の抽気室を形成する壁部と、
前記壁部の外周面に連なる複数のポート部であって、それぞれ前記抽気室と連通する出口流路を形成する複数のポート部と、
前記複数のポート部にそれぞれ連なる複数の抽気管と
を備え、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて後方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ１としたとき、
前記角度θ１は２２５°以下であり、
前記複数の抽気管のうち少なくとも１つの抽気管は少なくとも１つの湾曲部を有し、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、
前記少なくとも１つの湾曲部の曲率半径をＲとしたとき、
前記ポート部の内径ｄに対する前記湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄは、次式：
２≦Ｒ／ｄ
で示される関係を満たしており、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸の周方向にて、この順序で配列され、
前記第１ポート部及び前記第２ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し第１の側に位置し、
前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第１の側とは反対の第２の側に位置し、
前記複数の抽気管は、前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部にそれぞれ連なる第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管を含み、
前記第１抽気管及び前記第２抽気管は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第２の側まで延在し、
前記少なくとも１つの湾曲部は、前記第１抽気管の一部を構成する第１湾曲部と、前記第２抽気管の一部を構成する第２湾曲部とを含み、
前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部は、前記回転軸と直交する断面でみて、自身を流れる前記作動流体の回転方向が前記抽気室における前記作動流体の回転方向と同じ方向になるように湾曲している
ことを特徴とする多段軸流圧縮機。
【請求項４】
前記少なくとも１つの湾曲部は、前記第３抽気管の一部を構成する第３湾曲部と、前記第４抽気管の一部を構成する第４湾曲部とを含み、
前記第３湾曲部及び前記第４湾曲部は、前記回転軸と直交する断面でみて、自身を流れる前記作動流体の回転方向が前記抽気室における前記作動流体の回転方向と逆方向になるように湾曲している
ことを特徴とする請求項３に記載の多段軸流圧縮機。
【請求項５】
複数の動翼が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を囲むケーシングであって、前記回転軸と前記ケーシングとの間に作動流体の流路を形成するケーシングと、
前記ケーシングを囲むように前記回転軸の周方向に延在する環形状の壁部であって、前記流路と連通する環形状の抽気室を形成する壁部と、
前記壁部の外周面に連なる複数のポート部であって、それぞれ前記抽気室と連通する出口流路を形成する複数のポート部と、
前記複数のポート部にそれぞれ連なる複数の抽気管と
を備え、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて後方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ１としたとき、
前記角度θ１は２２５°以下であり、
前記複数の抽気管のうち少なくとも１つの抽気管は少なくとも１つの湾曲部を有し、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、
前記少なくとも１つの湾曲部の曲率半径をＲとしたとき、
前記ポート部の内径ｄに対する前記湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄは、次式：
２≦Ｒ／ｄ
で示される関係を満たしており、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸の周方向にて、この順序で配列され、
前記第１ポート部及び前記第２ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し第１の側に位置し、
前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第１の側とは反対の第２の側に位置し、
前記第１ポート部及び前記第３ポート部は、前記回転軸と直交する水平方向に沿って延在し、
前記第２ポート部及び前記第４ポート部は、鉛直方向に沿って延在している
ことを特徴とする多段軸流圧縮機。
【請求項６】
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記回転軸と直交する断面にて、前記壁部の外周面の頂部の周方向位置を０°としたときに、
前記壁部の外周面と前記第１ポート部の軸線との交点は３０°以上６０°以下の周方向位置にあり、
前記壁部の外周面と前記第２ポート部の軸線との交点は１２０°以上１５０°以下の周方向位置にあり、
前記壁部の外周面と前記第３ポート部の軸線との交点は２００°以上２３０°以下の周方向位置にあり、
前記壁部の外周面と前記第４ポート部の軸線との交点は２９０°以上３２０°以下の周方向位置にある
ことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の多段軸流圧縮機。
【請求項７】
複数の動翼が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を囲むケーシングであって、前記回転軸と前記ケーシングとの間に作動流体の流路を形成するケーシングと、
前記ケーシングを囲むように前記回転軸の周方向に延在する環形状の壁部であって、前記流路と連通する環形状の抽気室を形成する壁部と、
前記壁部の外周面に連なる複数のポート部であって、それぞれ前記抽気室と連通する出口流路を形成する複数のポート部と、
前記複数のポート部にそれぞれ連なる複数の抽気管と
を備え、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて後方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ１としたとき、
前記角度θ１は２２５°以下であり、
前記複数の抽気管のうち少なくとも１つの抽気管は少なくとも１つの湾曲部を有し、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、
前記少なくとも１つの湾曲部の曲率半径をＲとしたとき、
前記ポート部の内径ｄに対する前記湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄは、次式：
２≦Ｒ／ｄ
で示される関係を満たしており、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸の周方向にて、この順序で配列され、
前記第１ポート部及び前記第２ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し第１の側に位置し、
前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第１の側とは反対の第２の側に位置し、
前記複数の抽気管は、前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部にそれぞれ連なる第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管を含み、
前記回転軸と直交する断面を、前記回転軸の中心を原点とし、鉛直軸及び水平軸にて４つの象限に分割したときに、
前記抽気室に対し遠方に位置する前記第１抽気管、前記第２抽気管、前記第３抽気管及び前記第４抽気管の遠位端は、前記４つの象限のうち同一の象限内に位置している
ことを特徴とする多段軸流圧縮機。
【請求項８】
前記第１抽気管、前記第２抽気管、前記第３抽気管及び前記第４抽気管の遠位端は、前記回転軸と直交する水平方向にて、前記ケーシングよりも外側に位置している
ことを特徴とする請求項７に記載の多段軸流圧縮機。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の多段軸流圧縮機と、
前記多段軸流圧縮機によって圧縮された空気を利用して燃料を燃焼させ、燃焼ガスを発生可能な燃焼器と、
前記燃焼器で発生した燃焼ガスを利用して動力を出力可能なタービンと
を備えるガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は多段軸流圧縮機及びガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
多段軸流圧縮機では、低速回転時、例えば起動運転中や停止のための減速運転中、作動流体、例えば空気の流れが不安定となる。このような事態を回避するための手段として、抽気構造を採用しているものがある。
例えば、特許文献１が開示する回転機械では、圧縮機ケーシングに、抽気室、主流路、連通路及び抽気ノズルが形成されており、抽気ノズルには抽気配管が接続されている。抽気配管には流量調節弁が設けられ、流量調節弁の開度を調整することによって、主流路を流れている圧縮途中の空気が、連通路、抽気室、抽気ノズル及び抽気配管を通じて、圧縮機ケーシングの外へと抽気される。
【０００３】
また、特許文献１が開示する回転機械では、抽気ノズルの内周面で回転軸線を中心とする周方向の一方側の第一面と周方向の他方側の第二面とのうち、少なくも一方の面である第一面は、抽気室の径方向外側面から径方向外側に向かうに連れて次第に周方向で他方の面に近づく向きに延びる方向変換緩和部を有する。
ここで、環形状の連通路及び抽気室内では、空気が回転軸線を中心として周方向の他方側に向かって、つまり圧縮機ロータが回転する側に向かって旋回する。
このように空気が旋回していても、抽気室内をこの抽気室の径方向外側面に沿って周方向の他方側に向かって流れてきた圧縮空気は、この抽気ノズルの抽気室側開口に至っても、第一面中の方向変換緩和部に沿って流れ、抽気室の径方向外側面及び抽気ノズルの第一面からほとんど剥離することなく、抽気ノズル内に流入することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４５２６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
抽気室から抽気ノズルへと流入する空気の流れに剥離が生じると、連通路から抽気配管に至る抽気系統での圧力損失が大きくなり、抽気流量の低下に繋がる。このため、抽気系統での圧力損失を小さくし、抽気流量を増大させるために、抽気室から抽気ノズルへと流入する空気の流れが剥離することを可能な限り抑制することが望ましい。そしてそのためには、抽気室に対する抽気ノズルの接続角度が重要となるが、特許文献１には、接続角度についての具体的な記載はない。
【０００６】
上記事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、抽気流量が増大され、低速回転時でも安定に動作可能な多段軸流圧縮機及びガスタービンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る多段軸流圧縮機は、
複数の動翼が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を囲むケーシングであって、前記回転軸と前記ケーシングとの間に作動流体の流路を形成するケーシングと、
前記ケーシングを囲むように前記回転軸の周方向に延在する環形状の壁部であって、前記流路と連通する環形状の抽気室を形成する壁部と、
前記壁部の外周面に連なる複数のポート部であって、それぞれ前記抽気室と連通する出口流路を形成する複数のポート部と、
前記複数のポート部にそれぞれ連なる複数の抽気管と
を備え、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて後方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ１としたとき、
前記角度θ１は２２５°以下である。
【０００８】
上記構成（１）では、角度θ１が２２５°以下であるので、抽気室からポート部に作動流体が流入する際、作動流体の回転方向にて後方側のコーナ領域での作動流体の流れの剥離が防止される。このため、抽気室からポート部に流入する際の作動流体の圧力損失が低減され、作動流体が抽気室からポート部へと円滑に流入し、抽気流量が増大される。この結果として、上記構成（１）を有する多段軸流圧縮機は、低速回転時でも安定に動作可能である。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて前方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ２としたとき、
前記角度θ２は３１５°以上である。
【００１０】
上記構成（２）では、角度θ２が３１５°以上であるので、抽気室からポート部に作動流体が円滑に流入することができる。このため、抽気室からポート部に流入する際の流体の圧力損失が低減され、作動流体が抽気室からポート部へと円滑に流入し、抽気流量が増大される。この結果として、上記構成（２）を有する多段軸流圧縮機は、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、且つ、前記抽気室の外径をＤとしたとき、
前記角度θ１は、次式：
２７０°−ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／π≦θ１
で示される関係を満たし、
前記角度θ２は、次式：
θ２≦２７０°＋ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／π
で示される関係を満たしている。
【００１２】
角度θ１は、作動流体の流れの剥離を防止するためには小さいほどよいが、抽気室に対しポート部が接線方向に連なっているときの角度（接線方向角度）よりも小さくすることはできない。上記した角度θ１の定義に従って表した、作動流体の回転方向にて後方側のコーナ領域での接線方向角度をθｔ１とすると、θｔ１＝２７０°−ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／πであり、接線方向角度θｔ１は、抽気室の外径及びポート部の内径に基づいて決定することができる。そこで、上記構成（３）では、抽気室の外径及びポート部の内径に基づいて角度θ１の最小値を接線方向角度θｔ１に設定している。
同様に、角度θ２は、抽気室からポート部への作動流体の流れを円滑にするためには大きいほどよいが、抽気室に対しポート部が接線方向に連なっているときの角度（接線方向角度）よりも大きくすることはできない。上記した角度θ２の定義に従って表した、作動流体の回転方向にて前方側のコーナ領域での接線方向角度をθｔ２とすると、θｔ２＝２７０°＋ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／πであり、接線方向角度θｔ２は、抽気室の外径及びポート部の内径に基づいて決定することができる。そこで、上記構成（３）では、抽気室の外径及びポート部の内径に基づいて角度θ２の最大値を接線方向角度θｔ２に設定している。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（３）の何れか１つにおいて、
前記複数の抽気管のうち少なくとも１つの抽気管は少なくとも１つの湾曲部を有し、
前記回転軸と直交する断面でみた前記ポート部の内径をｄとし、
前記少なくとも１つの湾曲部の曲率半径をＲとしたとき、
前記ポート部の内径ｄに対する前記湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄは、次式：
２≦Ｒ／ｄ
で示される関係を満たしている。
【００１４】
上記構成（４）によれば、ポート部の内径ｄに対する湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄが、２以上であるため、抽気管での作動流体の圧力損失が低減され、作動流体は抽気管を円滑に流れることができる。このため、抽気管を通じて流れる作動流体の流量、すなわち抽気流量を増大させることができ、上記構成（４）を有する多段軸流圧縮機は、簡単な構成にて、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記構成（４）において、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸の周方向にて、この順序で配列され、
前記第１ポート部及び前記第２ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し第１の側に位置し、
前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第１の側とは反対の第２の側に位置し、
前記複数の抽気管は、前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部にそれぞれ連なる第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管を含み、
前記第１抽気管及び前記第２抽気管は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第２の側まで延在し、
前記少なくとも１つの湾曲部は、前記第１抽気管の一部を構成する第１湾曲部と、前記第２抽気管の一部を構成する第２湾曲部とを含み、
前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部は、前記回転軸と直交する断面でみて、自身を流れる前記作動流体の回転方向が前記抽気室における前記作動流体の回転方向と同じ方向になるように湾曲している。
【００１６】
上記構成（５）によれば、第１湾曲部及び第２湾曲部は、回転軸と直交する断面でみて、自身を流れる作動流体の回転方向が回転軸の回転方向と同じ方向になるように湾曲しているので、作動流体は、第１湾曲部及び第２湾曲部を円滑に流れることができる。このため、第１抽気管及び第２抽気管を通じて流れる作動流体の流量、抽気流量を増大させることができ、上記構成（５）を有する多段軸流圧縮機は、簡単な構成にて、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００１７】
（６）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記少なくとも１つの湾曲部は、前記第３抽気管の一部を構成する第３湾曲部と、前記第４抽気管の一部を構成する第４湾曲部とを含み、
前記第３湾曲部及び前記第４湾曲部は、前記回転軸と直交する断面でみて、自身を流れる前記作動流体の回転方向が前記抽気室における前記作動流体の回転方向と逆方向になるように湾曲している。
【００１８】
上記構成（６）によれば、第３湾曲部及び第４湾曲部は、回転軸と直交する断面でみて、自身を流れる作動流体の回転方向が回転軸の回転方向と逆方向になるように湾曲しているが、比Ｒ／ｄが２以上であるので、第３湾曲部及び第４湾曲部での圧力損失が低減される。このため、第３抽気管及び第４抽気管を通じて流れる作動流体の流量、抽気流量を増大させることができ、上記構成（６）を有する多段軸流圧縮機は、簡単な構成にて、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００１９】
（７）幾つかの実施形態では、上記構成（４）乃至（６）の何れか１つにおいて、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸の周方向にて、この順序で配列され、
前記第１ポート部及び前記第２ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し第１の側に位置し、
前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第１の側とは反対の第２の側に位置し、
前記第１ポート部及び前記第３ポート部は、前記回転軸と直交する水平方向に沿って延在し、
前記第２ポート部及び前記第４ポート部は、鉛直方向に沿って延在している。
【００２０】
上記構成（７）によれば、第１ポート部及び第３ポート部は水平方向に延在し、第２ポート部及び第４ポート部は鉛直方向に延在しており、簡単な構成にて、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部に流入する作動流体の流れの剥離を防止することができる。この結果として、上記構成（７）を有する多段軸流圧縮機は、簡単な構成にて、低速回転時でも十分な抽気流量を確保することができ、安定に動作可能である。
【００２１】
（８）幾つかの実施形態では、上記構成（４）乃至（７）の何れか１つにおいて、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記回転軸と直交する断面にて、前記壁部の外周面の頂部の周方向位置を０°としたときに、
前記壁部の外周面と前記第１ポート部の軸線との交点は３０°以上６０°以下の周方向位置にあり、
前記壁部の外周面と前記第２ポート部の軸線との交点は１２０°以上１５０°以下の周方向位置にあり、
前記壁部の外周面と前記第３ポート部の軸線との交点は２００°以上２３０°以下の周方向位置にあり、
前記壁部の外周面と前記第４ポート部の軸線との交点は２９０°以上３２０°以下の周方向位置にある。
【００２２】
上記構成（８）によれば、前記壁部の外周面と前記第１ポート部の軸線との交点は３０°以上６０°以下の周方向位置にあり、壁部の外周面と第２ポート部の軸線との交点は１２０°以上１５０°以下の周方向位置にあり、壁部の外周面と第３ポート部の軸線との交点は２００°以上２３０°以下の周方向位置にあり、壁部の外周面と第４ポート部の軸線との交点は２９０°以上３２０°以下の周方向位置にあるので、上下方向での抽気管の高さを抑制することができる。この結果として、上記構成（８）を有する多段軸流圧縮機の設置スペースを小さくすることができる。
【００２３】
（９）幾つかの実施形態では、上記構成（４）乃至（８）の何れか１つにおいて、
前記回転軸は水平方向に延在し、
前記複数のポート部は、第１ポート部、第２ポート部、第３ポート部及び第４ポート部を含み、
前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸の周方向にて、この順序で配列され、
前記第１ポート部及び前記第２ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し第１の側に位置し、
前記第３ポート部及び前記第４ポート部は、前記回転軸と直交する断面でみて、前記回転軸と直交する水平方向にて前記回転軸の中心に対し前記第１の側とは反対の第２の側に位置し、
前記複数の抽気管は、前記第１ポート部、前記第２ポート部、前記第３ポート部及び前記第４ポート部にそれぞれ連なる第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管を含み、
前記回転軸と直交する断面を、前記回転軸の中心を原点とし、鉛直軸及び水平軸にて４つの象限に分割したときに、
前記抽気室に対し遠方に位置する前記第１抽気管、前記第２抽気管、前記第３抽気管及び前記第４抽気管の遠位端は、前記４つの象限のうち同一の象限内に位置している。
【００２４】
上記構成（９）によれば、第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管の遠位端が同一の象限内に位置しているので、第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管の遠位端に、回転軸の軸線方向に延在する軸方向配管を連結する場合に、連結が容易である。
【００２５】
（１０）幾つかの実施形態では、上記構成（９）において、
前記第１抽気管、前記第２抽気管、前記第３抽気管及び前記第４抽気管の遠位端は、前記回転軸と直交する水平方向にて、前記ケーシングよりも外側に位置している。
【００２６】
ケーシングの下方には、ケーシングを支持するためのコンクリート製の台座等が配置されることがある。このため、回転軸の軸線方向に延在する軸方向配管を、ケーシングの下方に配置するのは困難である。
この点、上記構成（１０）によれば、第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管の遠位端は、同一の象限内に位置し、水平方向にてケーシングよりも外側に位置しているので、第１抽気管、第２抽気管、第３抽気管及び第４抽気管の遠位端に、回転軸の軸線方向に延在する軸方向配管を連結し易い。
【００２７】
（１１）本発明の一実施形態に係るガスタービンは、
多段軸流圧縮機と、
前記多段軸流圧縮機によって圧縮された空気を利用して燃料を燃焼させ、燃焼ガスを発生可能な燃焼器と、
前記燃焼器で発生した燃焼ガスを利用して動力を出力可能なタービンと
を備えるガスタービンにおいて、
前記多段軸流圧縮機は、
複数の動翼が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を囲むケーシングであって、前記回転軸と前記ケーシングとの間に作動流体としての前記空気の流路を形成するケーシングと、
前記ケーシングを囲むように前記回転軸の周方向に延在する環形状の壁部であって、前記流路と連通する環形状の抽気室を形成する壁部と、
前記壁部の外周面に連なる複数のポート部であって、それぞれ前記抽気室と連通する出口流路を形成する複数のポート部と、
前記複数のポート部にそれぞれ連なる複数の抽気管と
を備え、
前記回転軸と直交する断面でみて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とが交わる２つのコーナ領域のうち、前記抽気室における前記作動流体の回転方向にて後方側に位置するコーナ領域にて、前記ポート部の内面と前記壁部の内面とがなす角度をθ１としたとき、
前記角度θ１は２２５°以下である。
【００２８】
上記構成（１１）では、角度θ１が２２５°以下であるので、抽気室からポート部に作動流体が流入する際、回転方向にて後方側のコーナ領域での作動流体の流れの剥離が防止される。このため、抽気室からポート部に流入する際の流体の圧力損失が低減され、作動流体が抽気室からポート部へと円滑に流入し、抽気流量が増大される。この結果として、多段軸流圧縮機は、低速回転時でも安定に動作可能であり、上記構成（１１）を有するガスタービンも、低速回転時、例えば起動中や停止のための減速中に、安定に動作可能である。
【００２９】
なお、上記構成（４）乃至（１０）によれば、上記構成（１）乃至（３）を備えていなくても、抽気管での圧力損失を抑制することにより、抽気量を増大可能である。このため、抽気流量が増大され、低速回転時でも安定に動作可能な多段軸流圧縮機及びガスタービンを提供するという目的であれば、上記構成（１）乃至（３）を備えていなくても、上記構成（４）乃至（１０）によって達成可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、抽気流量が増大され、低速回転時でも安定に動作可能な多段軸流圧縮機及びガスタービンが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスタービンの概略的な構成を示す図である。
【図２】図１のガスタービンに適用された多段軸流圧縮機の一部の概略的な構成を示す図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略的な断面図である。
【図４】図３中の領域ＩＶの拡大図である。
【図５】他の一実施形態に係る多段軸流圧縮機の図３に対応する概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹突起や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態に係るガスタービン１の概略的な構成を示す図である。図２は、図１のガスタービン１に適用された多段軸流圧縮機２ａ，２ｂの一部の概略的な構成を示す図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略的な断面図である。図４は、図３中の領域ＩＶの拡大図である。図５は、他の一実施形態に係る多段軸流圧縮機２ｂの図３に対応する概略的な断面図である。
なお、以下の説明では、多段軸流圧縮機２ａ，２ｂを一括して多段軸流圧縮機２とも称する。
【００３４】
図１に示したように、本発明の一実施形態に係るガスタービン１は、多段軸流圧縮機２、燃焼器４及びタービン６を備えている。
燃焼器４は、多段軸流圧縮機２によって圧縮された空気を利用して燃料を燃焼させ、高温の燃焼ガスを発生可能である。
タービン６は、燃焼器４で発生した燃焼ガスを利用して動力を出力可能である。タービン６が出力した動力の一部は、多段軸流圧縮機２に供給され、残部は、例えば発電機（不図示）に供給され、発電に利用される。
【００３５】
図１〜図５に示したように、多段軸流圧縮機２は、回転軸１０、ケーシング１２、壁部１４、複数のポート部１６、及び、複数の抽気管１８を備えている。
回転軸１０には、複数段の動翼列が取り付けられている。複数段の動翼列は、回転軸１０の軸線方向にて相互に離間して配列されている。各動翼列は、それぞれ回転軸１０に取り付けられた複数の動翼２０を含み、各動翼列において、複数の動翼２０は回転軸１０の周方向に配列されている。
【００３６】
ケーシング１２は、回転軸１０を囲んでおり、ケーシング１２と回転軸１０との間に作動流体の流路２２が形成されている。ガスタービン１に適用された多段軸流圧縮機２の場合、作動流体は空気である。
また、ケーシング１２には、複数段の静翼列が取り付けられている。複数段の静翼列は、回転軸１０の軸線方向にて相互に離間して配列され、回転軸１０の軸線方向にて、動翼列と静翼列は交互に配置される。各静翼列は、それぞれケーシング１２に取り付けられた複数の静翼２４を含み、各静翼列において、複数の静翼２４は回転軸１０の周方向に配列されている。
【００３７】
壁部１４は、ケーシング１２を囲むように回転軸１０の周方向に延在しており、流路２２の周りに、流路２２と連通する環形状の空間（抽気室）２６を形成している。例えば、抽気室２６は、ケーシング１２に形成されたスリット（連通路）２８を介して、流路２２と連通している。なお、圧縮途中の作動流体を抽気可能なように、抽気室２６は、回転軸１０の軸線方向にて、流路２２の中間部分と連通している。中間部分とは中央という意味ではなく、両端を除いた部分を意味する。
【００３８】
複数のポート部（抽気ノズル）１６は、壁部１４の外周面に連なっている。各ポート部１６は中空の筒形状を有し、抽気室２６と連通する出口流路３０を形成している。
複数の抽気管１８は、複数のポート部１６にそれぞれ連なっている。抽気管１８は出口流路３０に連なる管路３２を形成している。なお、ポート部１６は、壁部１４と一体に形成されていてもよく、あるいは、抽気管１８と一体に形成されていてもよい。後者の場合、抽気管１８の端部が壁部１４に直接接続され、出口流路を構成していてもよい。
複数の抽気管１８には複数の流量調整弁１９がそれぞれ介挿され、流量調整弁１９の開度を調整することにより、抽気管１８を流れる作動流体の流量を調整可能である。抽気管１８を通じて抽気された作動流体は、例えばタービン６の冷却等に用いることができる。なお、図３及び図５では、流量調整弁１９を省略している。
【００３９】
ここで、図４に示したように、回転軸１０と直交する断面でみて、ポート部１６の内面１７と壁部１４の内面１５（抽気室２６の外周面）とが交わる２つのコーナ領域３４ａ，３４ｂのうち、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆにて後方側に位置するコーナ領域３４ａにて、ポート部１６の内面１７と壁部１４の内面１５とがなす角度をθ１と定義する。
なお、より正確には、本明細書における角度θ１の定義上、ポート部１６の内面１７は、回転軸１０と直交する断面でみて、壁部１４の内面１５とポート部１６の内面１７との２つの交点Ｘ，Ｙを通る直線Ｌによって規定される。コーナ領域３４ａ，３４ｂにＲ加工が施されている場合には、交点Ｘ，Ｙは、壁部１４の内面１５とポート部１６の内面１７の延長線との交点であってもよい。
【００４０】
そして、図１〜図５に示した多段軸流圧縮機２では、上記のように定義された角度θ１が２２５°以下である。
上記構成では、角度θ１が２２５°以下であるので、抽気室２６からポート部１６に作動流体が流入する際、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆにて後方側のコーナ領域３４ａでの作動流体の流れの剥離が防止される。このため、抽気室２６からポート部１６に流入する際の作動流体の圧力損失が低減され、作動流体が抽気室２６からポート部１６へと円滑に流入し、抽気流量が増大される。この結果として、多段軸流圧縮機２は、低速回転時でも安定に動作可能であり、ひいては上記構成を有するガスタービン１も、低速回転時、例えば起動中や停止のための減速中に、安定に動作可能である。
【００４１】
幾つかの実施形態では、回転軸１０と直交する断面でみて、ポート部１６の内面１７と壁部１４の内面１５とが交わる２つのコーナ領域３４ａ，３４ｂのうち、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆにて前方側に位置するコーナ領域３４ｂにて、ポート部１６の内面１７と壁部１４の内面１５とがなす角度をθ２と定義したとき、角度θ２が３１５°以上である。
なお、より正確には、本明細書における角度θ２の定義上、ポート部１６の内面１７は、回転軸１０と直交する断面でみて、壁部１４の内面１５とポート部１６の内面１７との２つの交点Ｘ，Ｙを結ぶ線Ｌによって規定される。コーナ領域３４ａ，３４ｂにＲ加工が施されている場合には、交点Ｘ，Ｙは、壁部１４の内面１５とポート部１６の内面１７の延長線との交点であってもよい。
【００４２】
上記構成によれば、角度θ２が３１５°以上であるので、抽気室２６からポート部１６に作動流体が円滑に流入することができる。このため、抽気室２６からポート部１６に流入する際の流体の圧力損失が低減され、作動流体が抽気室２６からポート部１６へと円滑に流入し、抽気流量が増大される。この結果として、上記構成を有する多段軸流圧縮機２は、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００４３】
幾つかの実施形態では、図３〜図５に示したように、回転軸１０と直交する断面でみたポート部１６の内径をｄと定義し、また、図３及び図５に示したように、回転軸１０と直交する断面でみた抽気室２６の外径をＤと定義したときに、角度θ１は、次式：
２７０°−ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／π≦θ１
で示される関係を満たし、角度θ２は、次式：
θ２≦２７０°＋ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／π
で示される関係を満たしている。
【００４４】
角度θ１は、作動流体の流れの剥離を防止するためには小さいほどよいが、抽気室２６に対しポート部１６が接線方向に連なっているときの角度（接線方向角度）よりも小さくすることはできない。上記した角度θ１の定義に従って表した、作動流体の回転方向Ｒｆにて後方側のコーナ領域３４ａでの接線方向角度をθｔ１とすると、θｔ１＝２７０°−ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／πであり、接線方向角度θｔ１は、抽気室２６の外径Ｄ及びポート部１６の内径ｄに基づいて決定することができる。そこで、上記構成では、抽気室２６の外径Ｄ及びポート部１６の内径ｄに基づいて、角度θ１の最小値を接線方向角度θｔ１に設定している。
【００４５】
同様に、角度θ２は、抽気室２６からポート部１６への作動流体の流れを円滑にするためには大きいほどよいが、抽気室２６に対しポート部１６が接線方向に連なっているときの角度（接線方向角度）よりも大きくすることはできない。上記した角度θ２の定義に従って表した、作動流体の回転方向Ｒｆにて前方側のコーナ領域３４ｂでの接線方向角度をθｔ２とすると、θｔ２＝２７０°＋ｓｉｎ−１（（１―ｄ／Ｄ）＾０．５）・１８０°／πであり、接線方向角度θｔ２は、抽気室２６の外径Ｄ及びポート部１６の内径ｄに基づいて決定することができる。そこで、上記構成では、抽気室２６の外径Ｄ及びポート部１６の内径ｄに基づいて角度θ２の最大値を接線方向角度θｔ２に設定している。
【００４６】
幾つかの実施形態では、ポート部１６は一定の内径ｄを有する円筒形状を有している。なお、回転軸１０と直交する断面でみて、作動流体の回転方向Ｒｆにて前方側に位置するコーナ領域３４ｂにはＲ加工が施されていてもよく、ポート部１６の内面１７と壁部１４の内面１５が湾曲面３５を介して繋がっていてもよい。
【００４７】
幾つかの実施形態では、図３及び図５に示したように、複数の抽気管１８のうち少なくとも１つの抽気管は少なくとも１つの湾曲部３６を有する。湾曲部３６の曲率半径をＲとしたときに、ポート部１６の内径ｄ（又は抽気管１８の内径）に対する湾曲部３６の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄは、次式：
２≦Ｒ／ｄ
で示される関係を満たしている。
【００４８】
上記構成によれば、ポート部１６の内径ｄ（又は抽気管１８の内径）に対する湾曲部の曲率半径Ｒの比Ｒ／ｄが、２以上であるため、抽気管１８での作動流体の圧力損失が低減され、作動流体は抽気管１８を円滑に流れることができる。このため、抽気管１８を通じて流れる作動流体の流量、すなわち抽気流量を増大させることができる。この結果として、上記構成を有する多段軸流圧縮機２は、簡単な構成にて、低速回転時でも安定に動作可能である。
なお、湾曲部３６の曲率半径Ｒは、管軸（湾曲部３６の中心線）での曲率半径である。
【００４９】
幾つかの実施形態では、図１に示したように回転軸１０は水平方向に延在している。そして、図３及び図５に示したように、複数のポート部１６は、第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄを含む。
第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄは、回転軸１０の周方向にて、この順序で配列されている。第１ポート部１６ａ及び第２ポート部１６ｂは、回転軸１０と直交する断面でみて、回転軸１０と直交する水平方向にて回転軸１０の中心Ｃに対し第１の側に位置している。第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄは、回転軸１０と直交する断面でみて、回転軸１０と直交する水平方向にて回転軸１０の中心Ｃに対し第１の側とは反対の第２の側に位置している。
【００５０】
複数の抽気管１８は、第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄにそれぞれ連なる第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄを含む。第１抽気管１８ａ及び第２抽気管１８ｂは、回転軸１０と直交する断面でみて、回転軸１０と直交する水平方向にて回転軸１０の中心Ｃに対し第２の側まで延在している。
【００５１】
そして、少なくとも１つの湾曲部３６は、図５に示したように、第１抽気管１８ａの一部を構成する第１湾曲部３６ａ１，３６ａ２と、第２抽気管１８ｂの一部を構成する第２湾曲部３６ｂとを含む。第１湾曲部３６ａ１，３６ａ２及び第２湾曲部３６ｂは、回転軸１０と直交する断面でみて、自身を流れる作動流体の回転方向が抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆと同じ方向になるように湾曲している。
【００５２】
上記構成によれば、第１湾曲部３６ａ１，３６ａ２及び第２湾曲部３６ｂは、回転軸１０と直交する断面でみて、自身を流れる作動流体の回転方向が抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆと同じ方向になるように湾曲しているので、作動流体は、第１湾曲部３６ａ１，３６ａ２及び第２湾曲部３６ｂを円滑に流れることができる。このため、第１抽気管１８ａ及び第２抽気管１８ｂを通じて流れる作動流体の流量、即ち抽気流量を増大させることができる。この結果として、上記構成を有する多段軸流圧縮機２ｂは、簡単な構成にて、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００５３】
幾つかの実施形態では、少なくとも１つの湾曲部３６は、第３抽気管１８ｃの一部を構成する第３湾曲部３６ｃと、第４抽気管１８ｄの一部を構成する第４湾曲部３６ｄとを含む。第３湾曲部３６ｃ及び第４湾曲部３６ｄは、回転軸１０と直交する断面でみて、自身を流れる作動流体の回転方向が抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆと逆方向になるように湾曲している。
【００５４】
上記構成によれば、第３湾曲部３６ｃ及び第４湾曲部３６ｄは、回転軸１０と直交する断面でみて、自身を流れる作動流体の回転方向が抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆと逆方向になるように湾曲しているが、比Ｒ／ｄが２以上であるので、第３湾曲部３６ｃ及び第４湾曲部３６ｄでの圧力損失が低減される。このため、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄを通じて流れる作動流体の流量、即ち抽気流量を増大させることができる。この結果として、上記構成を有する多段軸流圧縮機２ｂは、簡単な構成にて、低速回転時でも安定に動作可能である。
【００５５】
幾つかの実施形態では、図１に示したように、回転軸１０は水平方向に延在している。複数のポート部１６は、図３及び図５に示したように、第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄを含む。第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄは、回転軸１０の周方向にて、この順序で配列されている。
第１ポート部１６ａ及び第２ポート部１６ｂは、回転軸１０と直交する断面でみて、回転軸１０と直交する水平方向にて回転軸１０の中心Ｃに対し第１の側に位置し、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄは、回転軸１０と直交する断面でみて、回転軸１０と直交する水平方向にて回転軸１０の中心Ｃに対し第１の側とは反対の第２の側に位置している。
そして、図３及び図５に示したように、第１ポート部１６ａ及び第３ポート部１６ｃは、回転軸１０と直交する水平方向に沿って延在し、第２ポート部１６ｂ及び第４ポート部１６ｄは、鉛直方向に沿って延在している。
【００５６】
上記構成によれば、第１ポート部１６ａ及び第３ポート部１６ｃは水平方向に延在し、第２ポート部１６ｂ及び第４ポート部１６ｄは鉛直方向に延在しており、簡単な構成にて、第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄに流入する作動流体の流れの剥離を防止することができる。この結果として、上記構成を有する多段軸流圧縮機２は、簡単な構成にて、低速回転時でも十分な抽気流量を確保することができ、安定に動作可能である。
【００５７】
幾つかの実施形態では、図１に示したように、回転軸１０は水平方向に延在している。複数のポート部１６は、図３及び図５に示したように、第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄを含んでいる。回転軸１０と直交する断面にて、壁部１４の外周面の頂部の周方向位置を０°と定義する。また、図４に示したように、回転軸１０と直交する断面にて、壁部１４の外周面とポート部１６の軸線（中心線）との交点をＺと定義する。これらの定義のもと、壁部１４の外周面と第１ポート部１６ａの軸線との交点Ｚは３０°以上６０°以下の周方向位置にあり、壁部１４の外周面と第２ポート部１６ｂの軸線との交点Ｚは１２０°以上１５０°以下の周方向位置にあり、壁部１４の外周面と第３ポート部１６ｃの軸線との交点Ｚは２００°以上２３０°以下の周方向位置にあり、壁部１４の外周面と第４ポート部１６ｄの軸線との交点Ｚは２９０°以上３２０°以下の周方向位置にある。
【００５８】
上記構成によれば、壁部１４の外周面と第１ポート部１６ａの軸線との交点Ｚは３０°以上６０°以下の周方向位置にあり、壁部１４の外周面と第２ポート部１６ｂの軸線との交点Ｚは１２０°以上１５０°以下の周方向位置にあり、壁部１４の外周面と第３ポート部１６ｃの軸線との交点Ｚは２００°以上２３０°以下の周方向位置にあり、壁部１４の外周面と第４ポート部１６ｄの軸線との交点Ｚは２９０°以上３２０°以下の周方向位置にあるので、上下方向での抽気管１８の高さを抑制することができる。この結果として、上記構成を有する多段軸流圧縮機２の設置スペースを小さくすることができる。
【００５９】
幾つかの実施形態では、回転軸１０が水平方向に延在し、回転軸１０と直交する断面を、回転軸１０の中心Ｃを原点とし、鉛直軸及び水平軸にて４つの象限に分割したとき、図３及び図５に示したように、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、同一の象限内に位置している。第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄとは、抽気室２６からみた遠位端である。
なお、図３及び図５に示したように、第１抽気管１８ａ及び第２抽気管１８ｂは合流していてもよく、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄは合流していてもよい。この場合、第１抽気管１８ａ及び第２抽気管１８ｂが合流して形成された第１合流管３８ａの他端、及び、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄが合流して形成された第２合流管３８ｂの他端が、同一の象限内に位置していてもよい。
【００６０】
上記構成によれば、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ、第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが同一の象限内に位置しているので、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄに、回転軸１０の軸線方向に延在する配管（軸方向配管）４０（図１参照）を連結する場合に、連結が容易である。
【００６１】
幾つかの実施形態では、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、回転軸１０と直交する断面にて同一の象限内に位置し、且つ、回転軸１０と直交する水平方向にてケーシング１２よりも外側に位置している。
ケーシング１２の下方には、ケーシング１２を支持するためのコンクリート製の台座等が配置されることがある。このため、回転軸１０の軸線方向に延在する軸方向配管４０を、ケーシング１２の下方に配置するのは困難である。
この点、上記構成によれば、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、同一の象限内に位置し、水平方向にてケーシング１２よりも外側に位置しているので、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄに、回転軸１０の軸線方向に延在する軸方向配管４０を連結し易い。
幾つかの実施形態では、第１抽気管１８ａ、第２抽気管１８ｂ、第３抽気管１８ｃ及び第４抽気管１８ｄの他端３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、回転軸１０の中心Ｃよりも下方に位置する同一の象限内に位置している。
【００６２】
幾つかの実施形態では、回転軸１０と直交する断面でみて、抽気室２６の外径Ｄに対するポート部１６の内径ｄの比ｄ／Ｄは、１／２０以上１／２以下であり、複数のポート部１６は、図３及び図５に示したように、第１ポート部１６ａ、第２ポート部１６ｂ、第３ポート部１６ｃ及び第４ポート部１６ｄのみを含んでいる。ただし、ポート部１６の数は必ずしも４つに限定されることはない。
【００６３】
幾つかの実施形態では、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆは、回転軸１０の回転方向と同じである。通常、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆは、回転軸１０の回転方向と一致する。
幾つかの実施形態では、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆは、回転軸１０の回転方向と逆方向である。静翼２４の形状やスリット２８の位置によっては、抽気室２６における作動流体の回転方向Ｒｆが、回転軸１０の回転方向と逆方向となることがある。
【００６４】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。例えば、多段軸流圧縮機２は、空気以外の作動流体の圧縮にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１      ガスタービン
２      多段軸流圧縮機
４      燃焼器
６      タービン
１０    回転軸
１２    ケーシング
１４    壁部
１５  壁部の内面（抽気室の外周面）
１６    ポート部（抽気ノズル）
１６ａ  第１ポート部
１６ｂ  第２ポート部
１６ｃ  第３ポート部
１６ｄ  第４ポート部
１７  ポート部の内面
１８    抽気管
１８ａ  第１抽気管
１８ｂ  第２抽気管
１８ｃ  第３抽気管
１８ｄ  第４抽気管
１９    流量調整弁
２０    動翼
２２    流路
２４    静翼
２６    抽気室
２８    スリット（連通路）
３０    出口流路
３２    管路
３４ａ  回転方向にて後方側のコーナ領域
３４ｂ  回転方向にて前方側のコーナ領域
３５    湾曲面
３６    湾曲部
３６ａ１，３６ａ２    第１湾曲部
３６ｂ    第２湾曲部
３６ｃ    第３湾曲部
３６ｄ    第４湾曲部
３７ａ    第１抽気管の遠位端
３７ａ    第２抽気管の遠位端
３７ａ    第３抽気管の遠位端
３７ａ    第４抽気管の遠位端
３８ａ    第１合流管
３８ｂ    第２合流管
４０      配管（軸方向配管）
Ｃ        回転軸の中心
ｄ        ポート部の内径
Ｄ        抽気室の外径
Ｘ，Ｙ，Ｚ    交点
Ｌ        ＸとＹを通る直線
Ｒｆ      抽気室における作動流体の回転方向
Ｒ        曲率半径
【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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