(57)【要約】  本発明は、作動媒体を圧縮するための圧縮機（１０）であって、少なくとも１つのロータ側のロータブレードリング（１２、１３）と、少なくとも１つのステータ側のガイドベーンリング（１５、１６）とを有しており、１つ以上の前記ロータブレードリングは、複数のロータブレード（１２ａ、１３ａ）を有しており、１つ以上の前記ガイドベーンリングは、複数のガイドベーン（１５ａ、１６ａ）を有している、圧縮機（１０）に関する。少なくとも１つのガイドベーンは、洗浄システム（１８）を有しており、前記洗浄システムを通じて、前記ガイドベーンリング（１５、１６）に隣接して配置されたアセンブリ、特に前記ガイドベーンリング（１５、１６）に隣接して配置されたロータブレードリング（１２、１３）に、洗浄剤が噴射又は噴霧可能である。
2018514704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体を圧縮するための圧縮機（１０）であって、少なくとも１つのロータ側のロータブレードリング（１２、１３）と、少なくとも１つのステータ側のガイドベーンリング（１５、１６）とを有しており、１つ以上の前記ロータブレードリングは、それぞれ複数のロータブレード（１２ａ、１３ａ）を有しており、１つ以上の前記ガイドベーンリングは、それぞれ複数のガイドベーン（１５ａ、１６ａ）を有している圧縮機において、
少なくとも１つのガイドベーン（１５ａ、１６ａ）が、洗浄システム（１８）を有しており、前記洗浄システムを通じて、前記ガイドベーンリング（１５、１６）それぞれに隣接して配置されたアセンブリに、洗浄剤が噴射又は噴霧可能であることを特徴とする圧縮機（１０）。
【請求項２】
複数のガイドベーン（１５ａ、１６ａ）が、洗浄システム（１８）を有しており、洗浄システム（１８）を有する前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）の数及び位置は、前記洗浄システム（１８）を通じて噴射又は噴霧され得るアセンブリが、前記洗浄剤の噴霧によって固有振動に励起可能でないように設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
少なくとも１つのガイドベーンリング（１５、１６）の領域において、前記ガイドベーンリングの複数のガイドベーン（１５ａ、１６ａ）が、洗浄システム（１８）を有しており、前記ガイドベーンリング（１５、１６）それぞれにおける、洗浄システム（１８）を有する前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）の数及び位置は、前記ガイドベーンリング（１５、１６）それぞれの前記洗浄システム（１８）を通じて噴射又は噴霧され得る前記アセンブリが、前記洗浄剤の噴射又は噴霧によって固有振動に励起可能でないように、設計されていることを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）それぞれの前記洗浄システム（１８）が、少なくとも１つのノズル（１９）と、前記ノズル（１９）それぞれに通じる少なくとも１つの洗浄剤導管（２０）とを有しており、１つ以上の前記洗浄剤導管（２０）は、前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）それぞれの内部に延在していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）それぞれの１つ以上の前記洗浄剤導管（２０）には、前記洗浄剤が、前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）それぞれのベーン基部（２１）又は駆動ピン（２１）に導入された供給管（２２）を通じて供給可能であることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）それぞれの前記供給管（２２）には、前記洗浄剤が、可撓性を有する供給ホースを通じて供給可能であることを特徴とする、請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
調節可能なガイドベーン（１５ａ、１６ａ）を有する、調節可能なガイドベーンリングの領域において、前記ガイドベーンリングの少なくとも１つのガイドベーン（１５ａ、１６ａ）が、洗浄システム（１８）を有していることを特徴とする、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】
前記調節可能なガイドベーンリングには、前記洗浄剤が、前記ガイドベーンリングの駆動シャフトを通じて供給可能であることを特徴とする、請求項７に記載の圧縮機。
【請求項９】
洗浄システム（１８）を有する１つ以上の前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）が、付加的製造方法を通じて製造されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１０】
洗浄システム（１８）を有する１つ以上の前記ガイドベーン（１５ａ、１６ａ）が、鋳物として形成されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のおいて書き部に記載の圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
実践からは、作動媒体の圧縮に用いられる圧縮機の基本構造が十分に知られている。それによると、圧縮機は、複数のロータブレードを備えた、少なくとも１つのロータ側のロータブレードリングと、複数のガイドベーンを備えた、少なくとも１つのステータ側のガイドベーンリングと、を有している。
【０００３】
例えば、特許文献１は、遠心圧縮機及び径流タービンを有するターボ機械を示しており、当該圧縮機は、ロータブレードリングとガイドベーンリングとを含んでおり、当該ガイドベーンリングは、入口ガイドベーン装置として記載されている。
【０００４】
ガイドベーンリングのガイドベーンは、調節できるように構成され得る。例えば、特許文献２からは、軸流ターボ機械のガイドベーンリングのガイドベーンのための調節装置が知られている。
【０００５】
圧縮機のアセンブリを洗浄又は浄化することを可能にするために、圧縮機が洗浄装置を有し得ることが知られている。その際、実践によると、このような洗浄装置は、圧縮機に付加的に取り付けられる設備である。このような付加的な設備は、圧縮機の貫流、従って効率を、著しく阻害しないように、圧縮機の浄化されるべきアセンブリに対して明らかな距離を置いて、特にロータブレードリングの浄化されるべきロータブレードに対して距離を置いて配置されているので、結果として、浄化作用が阻害されている。
【０００６】
従って、圧縮機の貫流、従って効率が阻害されるリスクを生じさせずに、アセンブリが、より良好に、又は、より効果的に浄化され得るような圧縮機に対する需要が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１００６４０４７号明細書
【特許文献２】独国特許発明第３７１１２２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この需要から出発して、本発明の課題は、新型の圧縮機を創出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本課題は、請求項１に記載の圧縮機によって解決される。少なくとも１つのガイドベーンリングの領域において、当該ガイドベーンリングの少なくとも１つのガイドベーンは、洗浄システムを有しており、当該洗浄システムを通じて、洗浄剤を、ガイドベーンリングそれぞれに隣接して配置されたアセンブリに、特にガイドベーンリングそれぞれに隣接して配置されたロータブレードリングに、噴射又は噴霧することができる。その際、ガイドベーンは固定されていても良いし、調節可能であっても良い。
【００１０】
本発明では、本発明に係る圧縮機の少なくとも１つのガイドベーンリングの少なくとも１つのガイドベーンが、洗浄剤を、ガイドベーンリングそれぞれに隣接して配置されたアセンブリに、特にガイドベーンリングそれぞれに隣接して配置されたロータブレードリングに、噴射できるような洗浄システムを有することが提案されている。それによると、当該洗浄システムは、ガイドベーンリングそれぞれの少なくとも１つのガイドベーンに組み込まれている。圧縮機の貫流、従ってその効率を阻害し得る、圧縮機に付加的に取り付けられた設備は存在しない。さらに、当該洗浄システムは、浄化されるべきアセンブリに隣接して配置されているので、当該アセンブリには、洗浄システムから、確実かつ効果的に、洗浄剤が噴射され得る。それによって、圧縮機の浄化されるべきアセンブリの効果的な浄化が可能になる。
【００１１】
本発明の有利なさらなる発展形態によると、少なくとも１つのガイドベーンリングの領域において、その複数のガイドベーンが、洗浄システムを有しており、ガイドベーンリングそれぞれにおける洗浄システムを有するガイドベーンの数及び位置は、ガイドベーンリングそれぞれの洗浄システムを通じて噴射又は噴霧され得るアセンブリ、特にガイドベーンリングそれぞれに隣接して配置されるとともに当該ガイドベーンリングから噴射又は噴霧され得るロータブレードリングが、洗浄剤の噴射又は噴霧によって固有振動に励起可能でないように設計されている。本発明の、この有利なさらなる発展形態では、洗浄プロセスによって、圧縮機の浄化されるべきアセンブリが、固有振動に励起されないことが確実化され得る。
【００１２】
本発明の有利なさらなる発展形態によると、ガイドベーンそれぞれの洗浄システムは、少なくとも１つのノズルと、ノズルそれぞれに通じている少なくとも１つの洗浄剤導管と、を有しており、１つ以上の洗浄剤導管は、ガイドベーンそれぞれの内部に延在している。ガイドベーンそれぞれの１つ以上の洗浄剤導管には、洗浄剤が、ガイドベーンそれぞれのベーン基部又は駆動ピンに導入された供給管を通じて供給され得る。それによって、洗浄システムをガイドベーンリングのガイドベーンに特に有利に組み込むこと、及び、洗浄システムの１つ以上のノズルに、ガイドベーンそれぞれのベーン基部又は駆動ピンから洗浄剤を供給すること、が可能になる。上述の配置は、特に調節可能なガイドベーンに関して有利である。
【００１３】
好ましくは、洗浄システムを有する１つ以上のガイドベーンは、付加的製造方法を通じて製造されている。それによって、洗浄システムをガイドベーンそれぞれに特に有利に組み込むことが可能になる。
【００１４】
本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。本発明の実施例を、図面を用いてより詳細に説明するが、それに限定されるものではない。示されているのは以下の図である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】圧縮機の概略図である。
【図２】本発明に係る圧縮機のガイドベーンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、圧縮機に関する。当該圧縮機は、軸流圧縮機又は遠心圧縮機であり得る。このような圧縮機は、複数のロータブレードを備えた、少なくとも１つのロータ側のロータブレードリングと、複数のガイドベーンを備えた、少なくとも１つのステータ側のガイドベーンリングと、を有している。
【００１７】
図１は、作動媒体１１の圧縮に用いられる、軸流圧縮機として構成された圧縮機１０を、極めて概略的に例示している。
【００１８】
図示された実施例では、圧縮機１０は、それぞれ複数のロータブレード１２ａ、１３ａを備えたロータブレードリング１２、１３を有しており、これらはシャフト１４と共に回転する。作動媒体１１の流れる方向に見て、各ロータブレードリング１２、１３の上流に、ガイドベーンリング１５及び１６がそれぞれ配置されており、ガイドベーンリング１５、１６はいずれも、複数のガイドベーン１５ａ及び１６ａをそれぞれ有している。ガイドベーン１５ａ、１６ａ又はガイドベーンリング１５、１６は、静止型のアセンブリであり、圧縮機のハウジング１７のように、回転はしないが、可動又は調節可能であって良い。
【００１９】
ここで指摘しておくべきことに、図１に示された、軸流圧縮機として構成された圧縮機１０は、事実上、純粋に例示的なものである。本発明を、遠心圧縮機で用いることも可能である。さらに、図示されたガイドベーンリング及びロータブレードリングの数も、事実上、例示的なものに過ぎない。
【００２０】
本発明によると、少なくとも１つのガイドベーンリング１５、１６の領域において、ガイドベーンリング１５、１６それぞれの少なくとも１つのガイドベーン１５ａ、１６ａは、洗浄システム１８を有しており、洗浄システム１８は、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの一体的な構成要素である。ガイドベーン１５ａ、１６ａの構成要素である洗浄システム１８を通じて、ガイドベーンリング１５、１６それぞれに隣接して配置された圧縮機のアセンブリ、特にガイドベーンリング１５、１６それぞれに隣接して配置されたロータブレードリング１２、１３に、洗浄剤を噴射又は噴霧することが可能であり、それによって、アセンブリそれぞれが浄化される。
【００２１】
図２は、圧縮機１０のガイドベーンリング１５及び１６のガイドベーン１５ａ及び１６ａそれぞれを概略的に示しており、ガイドベーンリング１５及び１６は、ガイドベーン１５ａ、１６ａに組み込まれた洗浄システム１８を含んでおり、図２のガイドベーン１５ａ、１６ａの洗浄システム１８は、ガイドベーン１５ａ、１６ａに組み込まれたノズル１９を少なくとも１つ、好ましくは複数含んでおり、ノズル１９は、ガイドベーンリング１５、１６それぞれに隣接して配置された、浄化されるべきアセンブリに噴射又は噴霧するために用いられる。ガイドベーン１５ａ、１６ａに組み込まれた洗浄剤導管２０は、各ノズル１９と協働しており、洗浄剤導管２０を通じて、ノズル１９それぞれは洗浄剤を供給され得る。ノズル１９に通じている洗浄剤導管２０は、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれのベーン基部２１又は駆動ピン２１に導入されるか又は組み込まれた供給チャネル２２を通じて、洗浄剤を供給され得る。
【００２２】
駆動ピン２１又はベーン基部２１を通じた供給は、主に、調節可能なガイドベーン１５ａ、１６ａにおいて行われる。
【００２３】
ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの複数のノズル１９は、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの、ガイドベーンリング１５、１６それぞれの貫流方向に対して横断方向に延在する高さにわたって分配されており、好ましくは均等に分配されており、又は、ロータブレードに最適に噴霧が行われるように配置されている。
【００２４】
ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれのノズル１９の位置及び噴霧角度は、好ましくは、圧縮機１０の浄化されるべきアセンブリそれぞれの最適な浄化が可能になるように設計されている。
【００２５】
その際、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれは、例えば調節可能な入口ガイドベーンリングとして構成されたガイドベーンリングの調節可能なガイドベーン１５ａ、１６ａであり得る。この場合、ベーン基部２１は駆動ピンとして構成されており、それによって、圧縮機１０の流路における、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの相対位置、従って、ガイドベーンリング１５、１６それぞれの下流に配置されたロータブレードリング１２、１３の流入が適合させられる。
【００２６】
ベーン基部又は駆動ピンに導入された、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの供給チャネル２２には、洗浄剤が、可撓性を有する供給ホースを通じて供給可能であるが、調節可能なガイドベーンリングの場合、代替的に、ガイドベーンリングそれぞれのガイドベーンの調節に用いられるガイドベーンリングの駆動シャフトを通じて供給可能である。
【００２７】
本発明の意図するところによると、圧縮機の少なくとも１つのガイドベーンリング１５、１６の少なくとも１つのガイドベーン１５ａ、１６ａは、当該ガイドベーンに組み込まれた洗浄システム１８を有しており、当該洗浄システムを通じて、洗浄剤が、ガイドベーンリング１５、１６それぞれに対して配置されたアセンブリに、特にガイドベーンリング１５、１６それぞれに隣接して配置されたロータブレードリング１２、１３に噴射又は噴霧可能である。
【００２８】
ロータブレードリング１２、１３は、動作中に、固定されたガイドベーンリング１５、１６に対して回転するので、ガイドベーンリングの１つのガイドベーンが洗浄システム１８を有していれば十分である。なぜなら、ロータブレードリングの回転によって、ロータブレードリングの全てのロータブレード１２ａ、１３ａが、洗浄システム１８を有するガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの近くを通過するので、１つのガイドベーンの洗浄システム１８によっても、隣接するロータブレードリングは、完全に洗浄剤を噴射又は噴霧され、それによって均一に浄化され得るからである。
【００２９】
有利なさらなる発展形態によると、複数のガイドベーン１５ａ、１６ａが、好ましくは少なくとも１つのガイドベーンリング１５、１６の領域において、それぞれ洗浄システム１８を有することが可能である。このような洗浄システム１８を有するガイドベーン１５ａ、１６ａの数及び位置は、ガイドベーンリング１５及び１６それぞれのガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれの洗浄システム１８を通じて噴射又は噴霧され得るアセンブリ、特にガイドベーンリング１５ａ、１６ａそれぞれに隣接して配置されるとともに当該ガイドベーンリングから噴射又は噴霧され得るロータブレードリング１２又は１３が、洗浄剤の噴射又は噴霧によって固有振動に励起可能でないように、設計又は選択されている。
【００３０】
それによって、浄化されるべきアセンブリそれぞれの振動励起、特に浄化されるべきロータブレードリングそれぞれの振動励起という危険を生じさせずに、圧縮機の特に有利な浄化が可能になる。
【００３１】
すでに述べたように、ノズル１９と洗浄剤導管２０とは、ガイドベーン１５ａ及び１６ａそれぞれの一体的な構成要素である。その際、ガイドベーン１５ａ及び１６ａそれぞれが、付加的製造方法で製造されていると規定することが可能である。付加的製造方法は、生成的製造方法とも呼ばれており、例えば選択的レーザー溶融又は選択的レーザー焼結がそれに属する。このような付加的又は生成的製造方法を通じて、一体的な洗浄システム１８を有するガイドベーン１５ａ、１６ａが、特に有利に製造され得る。
【００３２】
しかしながら、これとは異なり、洗浄システム１８を有するガイドベーン１５ａ、１６ａを、鋳物として製造することも可能である。その際、洗浄剤導管２０及びノズル１９は、すでに鋳造の際に形成され得る。さらに、ノズル１９及び導管２０を、鋳造の後に、ガイドベーン１５ａ、１６ａそれぞれに後から導入することも可能である。
【００３３】
本発明に係る圧縮機は、そのアセンブリの効果的な浄化を可能にする。その際、圧縮機の貫流を阻害する付加的な設備は不要である。ガイドベーンリングの少なくとも１つのガイドベーンは、ガイドベーンそれぞれの一体的な構成要素である洗浄システムを有している。それによって、特にロータブレードリングの、ガイドベーンリングそれぞれに直接隣接して配置されたロータブレードが、効果的に浄化される。
【符号の説明】
【００３４】
１０  圧縮機
１１  作動媒体
１２  ロータブレードリング
１２ａ  ロータブレード
１３  ロータブレードリング
１３ａ  ロータブレード
１４  シャフト
１５  ガイドベーンリング
１５ａ  ガイドベーン
１６  ガイドベーンリング
１６ａ  ガイドベーン
１７  ハウジング
１８  洗浄システム
１９  ノズル
２０  洗浄剤導管
２１  ベーン基部／駆動ピン
２２  供給管
【図１】
2018514704.tif 000003
【図２】
2018514704.tif 000004
【国際調査報告】
2018514704.tif 000005
2018514704.tif 000006
2018514704.tif 000007
2018514704.tif 000008