(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置（１００）のプレナム（１１８）であって、
前記プレナム（１１８）を通して配設された貫通穴（１２２）と、
前記貫通穴（１２２）の周縁部（２０４）に近接して配設された複数の入口案内羽根（２０２）と、を備え、
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、キャンバ付きの外形を有する入口案内羽根（２０２）の第１の群（２０８）、および入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の半径方向内方に配設された入口案内羽根（２０２）の第２の群（２０６）を備え、
前記入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）が、前記プレナム（１１８）に対して固定された位置にあり、前記入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が、前記プレナム（１１８）に対して可動であり、
少なくとも部分的に前記貫通穴（１２２）内に配設されたリング（１１６）をさらに備え、前記複数の入口案内羽根（２０２）が前記リング（１１６）に結合され、
前記入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）が、前記リング（１１６）の外側縁部を越えて半径方向外方に延在する、プレナム（１１８）。
【請求項２】
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、対称な外形を有する入口案内羽根（２０２）の第３の群（２１２）をさらに備える、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項３】
前記入口案内羽根（２０２）の前記第３の群（２１２）が、前記貫通穴（１２２）の頂部および底部に近接して配設される、請求項２記載のプレナム（１１８）。
【請求項４】
前記入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が対称な外形を有する、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項５】
前記入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の少なくとも１つが、前記入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の別のものとは異なる長さを備える、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項６】
前記入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が、前記入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）に可動式に結合される、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項７】
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、前記貫通穴（１２２）の前記周縁部（２０４）の周囲に対称に配設される、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項８】
前記装置（１００）が遠心圧縮機である、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において開示される主題は一般に、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置に関し、より具体的には、ターボ機器、たとえば遠心圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボ機器、たとえば遠心圧縮機は一般に、羽根車から作動気体へのエネルギーの伝達を容易にするために、入口から１つまたは複数の羽根車へと作動気体（たとえば空気、天然ガス、炭化水素、二酸化炭素など）を導くように構成された、プレナムを含む。所望の流路においてプレナムを通して羽根車に向けて作動気体の流れを導くために、いくつかの入口案内羽根がプレナム内に対称に配設される。いくつかの変形形態では、質量流量の変動により引き起こされる圧縮機に対する入口旋回流を是正するために、入口案内羽根の各々をその軸を中心に回転させることができ、このことにより動作を改善する。しかしながら、発明者らは、入口案内羽根のそのような構成がプレナム内に損失を生じさせ、それにより、圧縮機の性能に悪影響を与え、圧縮機の効率を低下させることに気付いた。
【０００３】
したがって、発明者らは、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための改善された装置を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４５３１３５６号明細書
【発明の概要】
【０００５】
回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置の実施形態が、本明細書において提供される。
【０００６】
いくつかの実施形態では、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置のプレナムは、プレナムを通して配設された貫通穴と、貫通穴の周縁部に近接して配設された複数の入口案内羽根と、を含むことができ、複数の入口案内羽根は、キャンバ付きの外形を有する入口案内羽根の第１の群、および入口案内羽根の第１の群の半径方向内方に配設された入口案内羽根の第２の群を備え、この場合、入口案内羽根の第１の群は、プレナムに対して固定された位置にあり、入口案内羽根の第２の群は、プレナムに対して可動である。
【０００７】
いくつかの実施形態では、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置は、流体の流れがハウジング内に入れるようにするための入口を有するハウジングと、入口に流体結合された流路を画定するプレナムと、を有し、このプレナムは、プレナムを通して配設された貫通穴と、貫通穴の周縁部に近接して配設された複数の入口案内羽根と、を有し、複数の入口案内羽根は、キャンバ付きの外形を有する入口案内羽根の第１の群、および入口案内羽根の第１の群の半径方向内方に配設された入口案内羽根の第２の群を備え、この場合、入口案内羽根の第１の群は、プレナムに対して固定された位置にあり、入口案内羽根の第２の群は、プレナムに対して可動である。
【０００８】
本発明の実施形態の前述のおよび他の特徴は、図面および詳細な説明を参照して、さらに理解されるであろう。
【０００９】
上で簡単に要約されまた以下でさらに詳細に検討される、本発明の実施形態は、付属の図面において描写される本発明の例示的な実施形態を参照することによって、理解され得る。ただし、付属の図面は本発明の典型的な実施形態のみを例示しており、したがって、範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意すべきである。これは、本発明が他の等しく有効な実施形態を容認し得るからである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための例示の装置の一部分の、部分断面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による、図１の線２−２に関する図１の装置の一部分を描写する図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による、図１の線２−２に関する図１の装置の一部分を描写する図である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による、例示の入口案内羽根の側面図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による、図４において示される例示の入口案内羽根の上面図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による、例示の入口案内羽根の側面図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による、図６において示される例示の入口案内羽根の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図面に共通である同一の要素を指定するために、同一の参照符号が使用されている。図面は縮尺通りに描かれておらず、明瞭さのために簡略化されている場合がある。ある実施形態の要素および特徴を、さらに詳述することなく他の実施形態において有益に組み込むことができることが企図される。
【００１２】
回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置の実施形態が、本明細書において提供される。この進歩性を備えた装置は有利には、普通であれば従来通り構成された入口案内羽根によって引き起こされたであろうプレナムにおける損失を低減または排除する、複数の入口案内羽根を有するプレナムを含み、このことにより、装置の効率を高める。限定的であることを意図するものではないが、発明者らは、この進歩性を備えた装置が、圧縮機、たとえば遠心圧縮機などを含む用途において、特に有利であることに気付いた。
【００１３】
図１は、本発明のいくつかの実施形態による、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための例示の装置１００の一部分の、部分断面図である。装置１００は、回転要素と流体との間のエネルギーの伝達を促進するのに好適な任意の装置、たとえば遠心圧縮機などのような、ターボ機械であってよい。
【００１４】
装置（圧縮機）１００は一般に、内側空洞１０２を画定する本体１２８と、複数の流路１０４と、入口１０８および出口１１０と、を備え、この場合、入口１０８および出口１１０は、複数の流路１０４に流体結合される。少なくとも部分的に内側空洞１０２内に、複数の羽根車１０６が結合された回転可能なシャフト１１４が配設される。いくつかの実施形態では、本体１２８の周囲にハウジング（部分的に示す）１１２が配設され得る。
【００１５】
いくつかの実施形態では、回転可能なシャフト１１４を、モータ１２０を介して内側空洞１０２内で回転させることができる。モータ１２０は、回転可能なシャフト１１４を所望の速度で回転させるのに好適な任意の種類のモータ、たとえば電動モータ、液圧モータ、燃焼エンジンなどであってよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、作動気体（たとえば空気、天然ガス、炭化水素、二酸化炭素など）が、プレナム１１８を介して羽根車１０６に向けて導かれる。プレナム１１８は一般に、本体１２８の入口１０８に流体結合された入口１２６、入口１２６に流体結合された貫通穴１２４、および入口１２６から貫通穴１２４に向けて作動気体を導くように構成された湾曲した内側表面１３０を備える。いくつかの実施形態では、プレナム１１８は、たとえば図１において示されるような本体１２８によって、少なくとも部分的に形成され得る。いくつかの実施形態では、所望の流路における入口１０８から羽根車１０６への作動気体の流れをさらに促進するために、プレナム１１８内に、プレナム１１８の貫通穴１２４と同心である貫通穴１２２を有するリング１１６が配設され得る。
【００１７】
圧縮機１００の例示の動作においては、シャフト１１４および羽根車１０６を、モータ１２０を介して内側空洞１０２内で回転させることができる。作動気体は、羽根車１０６の回転によって引き起こされる吸引力を介して、本体１２８の入口１０８内に引き込まれ、プレナム１１８を介して羽根車１０６へと導かれる。作動気体は、羽根車１０６および流路１０４を通る作動気体の流れを介して加圧され、次いで出口１１０を介して本体１２８から放出される。
【００１８】
発明者らは、従来の圧縮機は通常、所望の流路においてプレナムを通して複数の羽根車（たとえば上記の羽根車１０６）に向けて作動気体の流れを導くために、プレナム（たとえば上記のプレナム１１８）内に配設されたいくつかの対称な入口案内羽根を含むことに気付いた。いくつかの変形形態では、質量流量の変動により引き起こされる圧縮機に対する入口旋回流を是正するために、入口案内羽根の各々を入口案内羽根の中心軸を中心に回転させることができ、このことにより動作を改善する可能性がある。しかしながら、発明者らは、入口案内羽根のそのような構成が、プレナム内に損失を生じさせ、それにより、圧縮機の性能に悪影響を与え、圧縮機の効率を低下させることに気付いた。
【００１９】
したがって、図２を参照すると、いくつかの実施形態では、プレナム１１８は、貫通穴１２４の周縁部２０４に近接して配設された複数の入口案内羽根２０２を備える。いくつかの実施形態では、複数の入口案内羽根２０２は一般に、キャンバ付きの外形を有する入口案内羽根の第１の群２０８、および入口案内羽根の第１の群２０８の半径方向内方に配設された入口案内羽根の第２の群２０６を備える。そのような実施形態では、入口案内羽根の第１の群２０８は、プレナム１１８に対して固定された位置にあり、入口案内羽根の第２の群２０６はプレナム１１８に対して可動である。発明者らは、複数の入口案内羽根２０２を本明細書において提供されるように構成することにより、普通であれば従来通り構成された（たとえば上記したような）入口案内羽根によって引き起こされたであろう、プレナム１１８における損失を、低減または排除することができ、このことにより、圧縮機の効率が高まることに気付いた。
【００２０】
複数の入口案内羽根２０２を、作動気体の流量を最大化しプレナムにおける損失を低減するのに好適な任意の様式で、プレナム１１８の周囲に、互いに対しておよび貫通穴１２４の周縁部２０４に対して配設することができる。いくつかの実施形態では、複数の入口案内羽根２０２の設置および配向は、プレナム１１８の周囲の様々な位置においてプレナム１１８の中に入る作動気体の流れの角度に依存する場合がある。たとえば、いくつかの実施形態では、複数の入口案内羽根２０２の各々を、図２に示されるように、プレナム１１８の周囲に互いから実質的に等距離に配設することができる。
【００２１】
入口案内羽根２０２の第１の群２０８および第２の群２０６を、作動気体の流量を最大化しプレナムにおける損失を低減するのに好適な任意の様式で、プレナム１１８の周囲に配設することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、図２に示されるように、第１の群２０８および第２の群２０６の１つまたは複数の入口案内羽根を、プレナム１１８の第１の側２２８に配設することができ、第１の群２０８および第２の群２０６の１つまたは複数の入口案内羽根を、第１の側２２８の反対側の、プレナム１１８の第２の側２３０に配設することができる。
【００２２】
第１の群２０８の各入口案内羽根は、作動気体の流量を最大化しプレナム１１８における損失を低減するのに好適な、任意のサイズおよび形状を備え得る。たとえば、いくつかの実施形態では、第１の群２０８の各入口案内羽根は、たとえば図２および図３に示されるような、ならびに図６および図７に関して以下で記載されるような、キャンバ付きの外形を備え得る。第１の群２０８の入口案内羽根は、同じサイズおよび形状を有し得るか、または別法として、いくつかの実施形態では、第１の群２０８の入口案内羽根のサイズおよび形状は、異なっていてもよい。
【００２３】
入口案内羽根の第１の群２０８は、作動気体の流量を最大化しプレナム１１８における損失を低減するのに好適な、貫通穴１２４の周縁部２０４に対する任意の位置に配設することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、図２および図３に示されるように、第１の群２０８の入口案内羽根の各々を、入口案内羽根の少なくとも一部分がリング１１６上に配設され、貫通穴１２４の周縁部２０４を越えて半径方向外方に延在するように、配設することができる。
【００２４】
第２の群２０６の各入口案内羽根は、作動気体の流量を最大化しプレナム１１８における損失を低減するのに好適な、任意のサイズおよび形状を備え得る。たとえば、いくつかの実施形態では、第２の群２０６の各入口案内羽根は、たとえば図２および図３に示されるような、ならびに図６および図７に関して以下で記載されるような、対称な外形を備え得る。第２の群２０６の入口案内羽根は、同じサイズおよび形状を有し得るか、または別法として、いくつかの実施形態では、異なっていてもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第２の群２０６の各々は、回転軸（支点）（図において示される単一の入口案内羽根２４２の回転軸２４０）を中心に回転可能とすることができる。ただ１つの回転軸２４０が示されているが、入口案内羽根の第２の群２０６の各々が、本明細書に記載されるような回転軸を有することを理解されたい。入口案内羽根の第２の群２０６を、たとえば共通のアクチュエータリングなどのような、案内羽根を所望の程度の正確さで回転させるのに好適な任意の機構を介して、回転させることができる。
【００２６】
回転軸２４０は、入口案内羽根２４２の所望の回転を提供するのに好適な、入口案内羽根２４２にわたる任意の場所に配設することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、回転軸２４０を、入口案内羽根２４２の翼弦線２４４上にまたはこれに近接して、またさらに入口案内羽根２４２の前縁２５４に近接して、配設することができる。いくつかの実施形態では、共通の機構を介した入口案内羽根の第２の群２０６の動きを促進するために、入口案内羽根の第２の群２０６の全ての入口案内羽根の回転軸２４０を、プレナム１１８に対して同じ半径のところに配設することができる。
【００２７】
入口案内羽根の第２の群２０６を、質量流量の変動に対処するのに好適な任意の回転角度で回転させることができ、このことにより、プレナム１１８の効率的な動作を促進し、したがって圧縮機の効率を高める。本明細書において規定される場合、回転の角度は、入口案内羽根２４２の翼弦線２４４と、プレナム１１８の中心２１０を入口案内羽根２４２の回転軸２４０に接続するプレナム１１８の軸２４６と、の間の角度によって規定され得る。いくつかの実施形態では、回転の角度は、約−３０度から約７０度とすることができる。本明細書で使用される場合、正の角度は、軸２４６の第１の側２４８から離れる方向への入口案内羽根２４２の回転を示し、負の角度は、第２の側２５０から離れる方向への軸２４６の回転を示す。たとえば、図２では、入口案内羽根２４２の翼弦線２４４と、プレナム１１８の中心２１０を接続するプレナム１１８の軸２４６とは整列され、この結果、約ゼロである回転の角度を有する。別の例として、図３では、入口案内羽根２４２は、軸２４６の第２の側２５０から離れる方向に回転され、この結果、回転の角度２５２は、約ゼロから約−３０の間である。上記の実施形態のいずれにおいても、入口案内羽根の第２の群２０６の入口案内羽根は全て、同じ回転の角度２５２で同時に回転させることができるか、または別法として、異なる回転の角度を有することができる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第２の群２０６を、アクチュエータ２２０を介して動かすことができる。存在する場合、アクチュエータ２２０は、たとえば液圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、電動アクチュエータ、機械式アクチュエータなどの、入口案内羽根の第２の群２０６の動きを促進するのに好適な任意の種類のアクチュエータであってよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、入口案内羽根の第２の群２０６が所望の程度の正確さで同時に動くことを促進するために、共通の機構、たとえば入口案内羽根の第２の群２０６の各々に結合されるアクチュエータリングと連動して使用され得る。別法として、いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第２の群２０６を、個別に動かすことができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、複数の入口案内羽根２０２は、たとえば図１に示されるような、入口案内羽根の第３の群２１２をさらに備え得る。入口案内羽根の第３の群２１２は、作動気体の流量を最大化しプレナム１１８における損失を低減するのに好適な任意の様式で、プレナム１１８の周囲に配設することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第３の群２１２の１つまたは複数の入口案内羽根（たとえば図に示されるような１つの入口案内羽根）を、プレナム１１８の頂部２２４に近接して配設することができ、また、入口案内羽根の第３の群２１２の１つまたは複数の入口案内羽根（たとえば図に示されるような５つの入口案内羽根）を、プレナム１１８の底部２２２に近接して配設することができる。
【００３０】
入口案内羽根の第３の群２１２は、作動気体の流量を最大化しプレナム１１８における損失を低減するのに好適な、任意の形状を有し得る。たとえば、いくつかの実施形態では、第３の群２１２の各入口案内羽根は、たとえば図２および図３に示されるような、ならびに図４および図５に関して以下で記載されるような、対称な外形を備え得る。
【００３１】
入口案内羽根の第３の群２１２は、作動気体の流量を最大化しプレナム１１８における損失を低減するのに好適な、貫通穴１２４の周縁部２０４に対する任意の位置に配設することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第３の群２１２を、たとえば図１において示されるように、リング１１６上に配設することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第３の群２１２の各々は、回転軸（支点）（図において示される単一の入口案内羽根２３２の回転軸２３４）を中心に回転可能とすることができる。１つのみの回転軸２３４が示されているが、入口案内羽根の第３の群２１２の各々が、本明細書に記載されるような回転軸を有することを理解されたい。入口案内羽根の第３の群２１２を、たとえば共通のアクチュエータリングなどのような、案内羽根を所望の程度の正確さで回転させるのに好適な任意の機構を介して、回転させることができる。
【００３３】
回転軸２３４は、入口案内羽根２３２の所望の回転を提供するのに好適な、入口案内羽根２３２にわたる任意の場所に配設することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、回転軸２３４を、入口案内羽根２３２の翼弦線２３６上にまたはこれに近接して、またさらに入口案内羽根２３２の幾何学的中心上にまたはこれに近接して、配設することができる。いくつかの実施形態では、共通の機構を介した入口案内羽根の第３の群２１２の動きを促進するために、入口案内羽根の第３の群２１２の全ての入口案内羽根の回転軸２３４を、プレナム１１８に対して同じ半径のところに配設することができる。
【００３４】
入口案内羽根の第３の群２１２を、質量流量の変動に対処するのに好適な任意の回転角度で回転させることができ、このことにより、プレナム１１８の効率的な動作を促進し、したがって圧縮機の効率を高める。本明細書において規定される場合、回転の角度は、入口案内羽根２３２の翼弦線２３６と、プレナム１１８の中心２１０を入口案内羽根２３２の回転軸２３４に接続するプレナム１１８の軸２３８と、の間の角度によって規定され得る。いくつかの実施形態では、回転の角度は、約−３０度から約７０度とすることができる。本明細書で使用される場合、負の角度は、軸２３８の第１の側２１４から離れる方向への入口案内羽根２３２の回転を示し、正の角度は、第２の側２１６から離れる方向への軸２３８の回転を示す。たとえば、図２では、入口案内羽根２３２の翼弦線２３６と、プレナム１１８の中心２１０を接続するプレナム１１８の２３８とは整列され、この結果、約ゼロである回転の角度を有する。別の例として、図３では、入口案内羽根２３２は、軸２３８の第２の側２１４から離れる方向に回転され、この結果、回転の角度３０２は、約ゼロから約−３０の間である。上記の実施形態のいずれにおいても、入口案内羽根の第３の群２１２の入口案内羽根は全て、同じ回転の角度３０２で同時に回転させることができるか、または別法として、異なる回転の角度を有することができる。
【００３５】
図４を参照すると、入口案内羽根の第３の群２１２の各入口案内羽根は、対称な外形を維持しつつ、作動気体の流量を最大化しプレナムにおける損失を低減するのに好適な任意の寸法を有し得る。いくつかの実施形態では、これらの寸法は、プレナムのサイズおよび形状によって決定付けられ得る。たとえば、いくつかの実施形態では、第３の群２１２の入口案内羽根の各々は、入口案内羽根を、プレナムのリング（たとえば上記のリング１１６）の外側縁部を越えて延在することなく回転可能とするのに好適な、長さ４０８および幅（翼幅）５０２（図５に示す）を有し得る。いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第３の群２１２は、長さ４０８の約１９％から約２５％である最大厚さ４０６を有することができ、この場合、最大厚さ４０６は、長さ４０８の約３０％である前縁４１０から距離４０４に配置される。いくつかの実施形態では、入口案内羽根の第３の群２１２の各入口案内羽根は、同じ寸法（たとえば幅５０２、長さ４０８、最大厚さ４０６など）を有し得る。
【００３６】
図６を参照すると、上で検討されたように、入口案内羽根の第２の群２０６の各入口案内羽根を、回転軸２４０を中心に回転可能とすることができる（入口案内羽根２４２の動きが６１２で示されている）。いくつかの実施形態では、第１の群２０８の入口案内羽根の各々を、第２の群２０６のそれぞれの入口案内羽根から離間することができ、このことにより、第１の群２０８および第２の群２０６の入口案内羽根のそれぞれの間に、間隙６０２を形成する。間隙６０２は、エントロピー生成を最小化するのに、および、回転可能な入口案内羽根（たとえば入口案内羽根２４２）の吸入側に対するジェット流の効果により、高い角度設定値での分離を抑制するかまたは遅らせることを可能にするのに好適な、任意のサイズおよび形状とすることができる。いくつかの実施形態では、間隙６０２のサイズおよび形状は、入口案内羽根の第２の群２０６の前縁２５４および入口案内羽根の第１の群２０８の後縁６１４各々のサイズおよび形状によって決定され得る。
【００３７】
第１の群２０８および第２の群２０６の各入口案内羽根は、作動気体の流量を最大化しプレナムにおける損失を低減するのに好適な、任意の寸法を有し得る。いくつかの実施形態では、これらの寸法は、プレナムのサイズおよび形状によって決定付けられ得る。たとえば、いくつかの実施形態では、第２の群２０６の入口案内羽根の各々は、入口案内羽根が、プレナムのリング（たとえば上記のリング１１６）の外側縁部を越えて延在することなく回転軸２４０を中心に動けるようにするのに好適な、長さ６１０および幅（翼幅）７０２（図７に示す）を有し得る。別の例として、いくつかの実施形態では、第２の群２０６の各入口案内羽根は、（上記の）プレナム１１８のリング１１６の幅の約２分の１である長さ６１０を有し得る。いくつかの実施形態では、第２の群２０６の各入口案内羽根は、（たとえば図６において示されるような）対称な外形を有し得るか、または別法として、キャンバ付きの外形を有し得る。
【００３８】
第１の群２０８の各入口案内羽根は、作動気体の流量を最大化するのに好適な、任意のキャンバ付きの外形を有することができ、第１の群２０８の各入口案内羽根の配置に応じて異なっていてよい。たとえば、いくつかの実施形態では、前縁角度６０４（キャンバ翼形中心線の接線成分６０６と入口案内羽根の翼弦線６０８との間の角度）を、入来する流量によって決定することができ、プレナム１１８の周囲の各場所において異ならせることができる。そのような実施形態では、前縁角度６０４を、約３０度から約８０度とすることができる。
【００３９】
図７を参照すると、いくつかの実施形態では、第１の群の各入口案内羽根は、入口案内羽根の前縁７１６が、入口案内羽根間の所望の間隙６０２を維持しつつ、（たとえば図２および図３において示されるような）プレナムリングの縁部を越えて延在するのを可能とするのに好適な、任意の長さ７１４を有し得る。加えて、いくつかの実施形態では、第１の群２０８の各入口案内羽根は、各入口案内羽根が、プレナムの上流の流れ方向に向かって延在しつつ、プレナムの表面（たとえば上記のプレナム１１８の表面１３０）に適合するのを可能とするのに好適な、幅（翼幅）７０４を有し得る。いくつかの実施形態では、第１の群２０８の入口案内羽根のうちの１つまたは複数は、プレナム１１８の様々な場所（７０６および７０８に仮想線で示されている大きくなった幅）において１つまたは複数の側壁にぴったり合うように入口案内羽根の幅（翼幅）７０４を大きくするための、１つまたは複数の裾広がりの部分（示されている２つの裾広がりの部分７１０および７１２）
を有し得る。
【００４０】
このように、回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置の実施形態が、本明細書において提供されている。少なくとも１つの実施形態では、この進歩性を備えた装置は、普通であれば従来通り構成された入口案内羽根によって引き起こされたであろう装置のプレナムにおける損失を、有利に低減または排除し、このことにより装置の効率を高める。
【００４１】
本明細書において開示される範囲は、包括的でありかつ組み合わせ可能である（たとえば、「約３０度から約８０度」の範囲は、終点および「約３０度から約８０度」の範囲の全ての中間値、等を含む）。「組み合わせ」は、混和物、混合物、合金、反応生成物などを含む。さらに、「第１の」、「第２の」などの用語は、本明細書においては、どのような順序、量、または重要度を表すものでもなく、ある要素を別の要素から区別するために使用され、また、「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」という用語は、本明細書においては、量の限定を表すのではなく、言及される物品が少なくとも１つ存在することを表す。量と関連して使用される「約」という修飾語は、状態値を含み、文脈によって決定付けられる意味を有する（たとえば、特定の量の測定と関連付けられる誤差の程度を含む）。本明細書において使用されるような「（ｓ）」の添え字は、これが修飾する用語の単数形および複数形の両方を含むことを意図されており、このことにより、その用語の１つまたは複数を含む（たとえば着色剤（ｃｏｌｏｒａｎｔ（ｓ））は、１つまたは複数の着色剤を含む）。本明細書の全体にわたる、「１つの実施形態」、「いくつかの実施形態」、「別の実施形態」、「実施形態」、などへの言及は、その実施形態と関連して記載される特定の要素（たとえば特徴、構造、および／または特性）が、本明細書に記載の少なくとも１つの実施形態に含まれ、また他の実施形態においては存在する場合もしない場合もあることを意味する。加えて、記載される要素を、様々な実施形態において任意の好適な様式で組み合わせることができることを理解されたい。
【００４２】
本発明を例示の実施形態を参照して記載したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、また、その要素を等価物で置き換えることができることが、当業者には理解されよう。加えて、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、その本質的な範囲から逸脱することなく、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明が、本発明を実行するために企図される最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されないこと、および、本発明が、付属の特許請求の範囲の範囲内にある全ての実施形態を含むことが、意図されている。
【００４３】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置（１００）のプレナム（１１８）であって、
前記プレナム（１１８）を通して配設された貫通穴（１２２、１２４）と、
前記貫通穴（１２２）の周縁部（２０４）に近接して配設された複数の入口案内羽根（２０２）と、を備え、前記複数の入口案内羽根（２０２）が、キャンバ付きの外形を有する入口案内羽根（２０２）の第１の群（２０８）、および入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の半径方向内方に配設された入口案内羽根（２０２）の第２の群（２０６）を備え、入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）が、前記プレナム（１１８）に対して固定された位置にあり、入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が、前記プレナム（１１８）に対して可動である、プレナム（１１８）。
［実施態様２］
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、対称な外形を有する入口案内羽根（２０２）の第３の群（２１２）をさらに備える、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様３］
入口案内羽根（２０２）の前記第３の群（２１２）が、前記貫通穴（１２２）の頂部および底部に近接して配設される、実施態様２記載のプレナム（１１８）。
［実施態様４］
入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が対称な外形を有する、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様５］
入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の少なくとも１つが、入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の別のものとは異なる長さを備える、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様６］
入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が、入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）に可動式に結合される、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様７］
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、前記貫通穴（１２２）の前記周縁部（２０４）の周囲に対称に配設される、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様８］
前記装置（１００）が遠心圧縮機である、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様９］
少なくとも部分的に前記貫通穴（１２２）内に配設されたリング（１１６）をさらに備え、前記複数の入口案内羽根（２０２）が前記リング（１１６）に結合される、実施態様１記載のプレナム（１１８）。
［実施態様１０］
入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）が、前記リング（１１６）の外側縁部を越えて半径方向外方に延在する、実施態様９記載のプレナム（１１８）。
［実施態様１１］
回転要素と流体との間でエネルギーを伝達するための装置（１００）であって、
流体の流れがハウジング内に入れるようにするための入口（１０８）を有する前記ハウジングと、
前記入口（１０８）に流体結合された流路を画定するプレナム（１１８）であって、前記プレナム（１１８）を通して配設された貫通穴（１２２）を有するプレナム（１１８）と、
前記貫通穴（１２２）の周縁部（２０４）に近接して配設された複数の入口案内羽根（２０２）と、を備え、前記複数の入口案内羽根（２０２）が、キャンバ付きの外形を有する入口案内羽根（２０２）の第１の群（２０８）、および入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の半径方向内方に配設された入口案内羽根（２０２）の第２の群（２０６）を備え、入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）が、前記プレナム（１１８）に対して固定された位置にあり、入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が、前記プレナム（１１８）に対して可動である、装置（１００）。
［実施態様１２］
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、対称な外形を有する入口案内羽根（２０２）の第３の群（２１２）をさらに備える、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様１３］
入口案内羽根（２０２）の前記第３の群（２１２）が、前記貫通穴（１２２）の頂部および底部に近接して配設される、実施態様１２記載の装置（１００）。
［実施態様１４］
入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が対称な外形を有する、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様１５］
入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の少なくとも１つが、入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）の別のものとは異なる長さを備える、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様１６］
入口案内羽根（２０２）の前記第２の群（２０６）が、入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）に可動式に結合される、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様１７］
前記複数の入口案内羽根（２０２）が、前記貫通穴（１２２）の前記周縁部（２０４）の周囲に対称に配設される、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様１８］
前記装置（１００）が遠心圧縮機である、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様１９］
少なくとも部分的に前記貫通穴（１２２）内に配設されたリング（１１６）をさらに備え、前記複数の入口案内羽根（２０２）が前記リング（１１６）に結合される、実施態様１１記載の装置（１００）。
［実施態様２０］
入口案内羽根（２０２）の前記第１の群（２０８）が、前記リング（１１６）の外側縁部を越えて半径方向外方に延在する、実施態様１９記載の装置（１００）。
【符号の説明】
【００４４】
１００  装置
１０２  内側空洞
１０４  流路
１０６  羽根車
１０８  入口
１１０  出口
１１４  回転可能なシャフト
１１６  リング
１１８  プレナム
１２０  モータ
１２２  貫通穴
１２４  貫通穴
１２６  入口
１２８  本体
１３０  湾曲した内側表面
２０２  入口案内羽根
２０４  周縁部
２０６  第２の群
２０８  第１の群
２１０  中心
２１２  第３の群
２１４  第１の側
２１６  第２の側
２２０  アクチュエータ
２２２  底部
２２４  頂部
２２８  第１の側
２３０  第２の側
２３２  入口案内羽根
２３４  回転軸
２３６  翼弦線
２３８  軸
２４０  回転軸
２４２  入口案内羽根
２４４  翼弦線
２４６  軸
２４８  第１の側
２５０  第２の側
２５２  回転の角度
２５４  前縁
３０２  回転の角度
４０４  距離
４０６  最大厚さ
４０８  長さ
４１０  前縁
５０２  幅
６０２  間隙
６０４  前縁角度
６０６  接線成分
６０８  翼弦線
６１０  長さ
６１４  後縁
７０２  幅
７０４  幅
７１０  裾広がりの部分
７１２  裾広がりの部分
７１４  長さ
【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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