(57)【要約】  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、プレナムを貫通して配置された貫通孔を含む。複数の入口ガイドベーンは、貫通孔の周縁に近接して配置され、複数の入口ガイドベーンは、対称的な外形を有する入口ガイドベーンの第１の群、入口ガイドベーンの第２の群、及び入口ガイドベーンの第３の群を含み、第２の群及び第３の群の入口ガイドベーンのそれぞれはキャンバ付きの輪郭を有し、各第３の群の各入口ガイドベーンは第３の群の入口ガイドベーンと互いに異なるキャンバ付きの輪郭を有している。【選択図】図２
2017519150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転要素（１１４）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）を貫通して配置された貫通孔（１２２）と、
前記貫通孔（１２２）の周縁（２０８）に近接して配置され、対称的な輪郭を有する入口ガイドベーンの第１の群（２１２）、入口ガイドベーンの第２の群（２０４）、及び入口ガイドベーンの第３の群（２１４）を含む、複数の入口ガイドベーン（２０６）と、を備え、
前記第２の群の及び第３の群の各入口ガイドベーン（２０４、２１４）はそれぞれ、キャンバ付きの輪郭を有し、
前記第３の群の各入口ガイドベーン（２１４）は、前記第３の群の入口ガイドベーン（２１４）と互いに異なるキャンバ付きの輪郭を有している
プレナム（１１８）。
【請求項２】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）が前記貫通孔（１２２）の周縁（２０８）の周りに対称的に配置される、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項３】
前記入口ガイドベーンの第１の群（２１２）が前記貫通孔（１２２）の頂部（２１６）及び底部（２１８）に近接して配置される、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項４】
前記入口ガイドベーンの第１の群（２１２）は、前記貫通孔（１２２）の頂部（２１６）に近接して配置された入口ガイドベーン（２０６）が前記貫通孔（１２２）の底部（２１８）に近接して配置された入口ガイドベーン（２０６）と、プレナム（１１８）の垂直軸に対して対称であるように配置される、請求項３記載のプレナム。
【請求項５】
前記入口ガイドベーンの第２の群（２０４）は、前記貫通孔（１２２）の第１の側面（２２２）に近接して配置され、前記入口ガイドベーンの第３の群（２１４）は、前記第１の側面（２２２）と反対の前記貫通孔（１２２）の第２の側面（２２４）に近接して配置される、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項６】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）のうちの少なくとも１つは前記複数の入口ガイドベーン（２０６）のうち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７】
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）。
【請求項８】
前記貫通孔（１２２）内に少なくとも部分的に配置されたリング（１１６）をさらに備え、前記複数の入口ガイドベーン（２０６）が前記リング（１１６）に結合される、請求項１記載のプレナム（１１８）。
【請求項９】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の各々が前記リング（１１６）に回転可能に結合され、前記複数の入口ガイドベーンの各々（２０６）が前記複数の入口ガイドベーン（２０６）のそれぞれの回転軸（４０４）を中心に回転する、請求項８記載のプレナム。
【請求項１０】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の各々が中心軸（４０４）に対して約−３０〜約７０度の角度で回転する、請求項９記載のプレナム（１１８）。
【請求項１１】
回転要素（１１４）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、
中に流体を流入させる入口（１０８）を有する筐体（１１２）と、
前記入口（１０８）に流体的に連結された流路（１０４）を画定し、貫通して配置された貫通孔（１２２）を有するプレナム（１１８）と、
前記貫通孔（１２２）の周縁（２０８）に近接して配置され、対称的な外形を有する入口ガイドベーンの第１の群（２１２）と、入口ガイドベーンの第２の群（２０４）と、入口ガイドベーンの第３の群（２１４）と、を備え、
前記第２の群（２０４）及び第３の群（２１４）の各入口ガイドベーンがキャンバ付きの輪郭を有し、
前記第３の群（２１４）の各入口ガイドベーンが前記第３の群（２１４）の入口ガイドベーンと互いに異なるキャンバ付きの輪郭を有している
装置（１００）。
【請求項１２】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）が前記貫通孔（１２２）の周縁（２０８）の周りに対称的に配置される、請求項１１記載の装置（１００）。
【請求項１３】
前記入口ガイドベーンの第１の群（２１２）が前記貫通孔（１２２）の頂部（２１６）及び底部（２１８）に近接して配置される、請求項１１記載の装置（１００）。
【請求項１４】
前記入口ガイドベーンの第１の群（２１２）は、前記貫通孔（１２２）の頂部（２１６）に近接して配置された入口ガイドベーン（２０６）が前記貫通孔（１２２）の底部（２１８）近傍に配置された入口ガイドベーン（２０６）と、プレナム（１１８）の垂直軸に対して対称であるように配置される、請求項１３記載の装置（１００）。
【請求項１５】
前記入口ガイドベーンの第２の群（２０４）が前記貫通孔（１２２）の第１の側（２２２）に近接して配置され、前記入口ガイドベーンの第３の群（２１４）が前記第１の側（２２２）と反対の前記貫通孔（１２２）の第２の側（２２４）に近接して配置される、請求項１１記載の装置（１００）。
【請求項１６】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の少なくとも１つは前記複数の入口ガイドベーン（２０６）のうちの別のものとは異なる長さを備える、請求項１１記載の装置（１００）。
【請求項１７】
前記装置（１００）が遠心圧縮機である、請求項１１記載の装置（１００）。
【請求項１８】
前記貫通孔（１２２）内に少なくとも部分的に配置されたリング（１１６）をさらに備え、前記複数の入口ガイドベーン（２０６）が前記リング（１１６）に結合される、請求項１１記載の装置（１００）。
【請求項１９】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の各々が前記リング（１１６）に回転可能に結合され、前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の各々が前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の各々の回転軸（４０４）を中心に回転する、請求項１８記載の装置（１００）。
【請求項２０】
前記複数の入口ガイドベーン（２０６）の各々が前記プレナム（１１８）の中心軸に対して約−３０〜約７０°の角度で回転する、請求項１９記載の装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、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、より詳細には、遠心圧縮機などのターボ機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボ機械、例えば遠心圧縮機は、一般に、作動ガス（例えば、空気、天然ガス、炭化水素、二酸化炭素など）を入口から１つ又は複数のインペラに向けるように構成されたプレナムを含み、インペラから作動ガスまでのエネルギーの伝達を容易にする。作動ガスの流れをプレナムに通し所望の流路内のインペラに向けるために、多数の入口ガイドベーンがプレナム内に対称的に配置される。いくつかの変形例では、質量流量の変動によって生じる圧縮機への入口スワールを補正するために、入口ガイドベーンの各々がその軸の周りに回転されてもよく、それにより動作を改善する。しかし、発明者らは、入口ガイドベーンのこのような構成によってプレナム内に損失が発生しそれによって圧縮機の性能に悪影響を及ぼし圧縮機の効率を低下させることを観察した。
【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良された装置を提供した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−９３６９１号公報
【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、プレナムを貫通して配置された貫通孔と、貫通孔の周縁近傍に設けられた複数の入口ガイドベーンと、を備え、複数の入口ガイドベーンは、対称的な外形を有する入口ガイドベーンの第１の群と、入口ガイドベーンの第２の群と、入口ガイドベーンの第３の群とを有し、第２の群及び第３の群の入口ガイドベーンはそれぞれキャンバ付きの輪郭を有し、第３の群の各入口ガイドベーンは第３の群の入口ガイドベーンと互いに異なるキャンバ付きの輪郭を有している。
【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させる装置は、中に流体を流入させる入口を有する筐体と、入口に流体的に結合された流路を画定し、そこを貫通して配置された貫通孔を有するプレナムと、貫通孔の周縁近傍に配置された複数の入口ガイドベーンと、を備え、複数の入口ガイドベーンが、対称的な外形を有する入口ガイドベーンの第１の群と、入口ガイドベーンの第２の群と、入口ガイドベーンの第３の群とを有し、第２の群及び第３の群の入口ガイドベーンはそれぞれキャンバ付きの輪郭を有し、第３の群の各入口ガイドベーンは第３の群の入口ガイドベーンと互いに異なるキャンバ付きの輪郭を有している。
【０００８】
本発明の実施形態の上記及び他の特徴は、図面及び詳細な説明を参照してさらに理解されるであろう。
【０００９】
本発明の実施形態は、上記で簡潔に要約され以下により詳細に説明されるが、添付の図面に示される本発明の例示的な実施形態を参照することで理解することができる。しかしながら、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しているので範囲を限定するものとみなされるべきではないことに注意されたいが、何故ならば本発明は他の等しく有効な実施形態を認めてよいからである。
【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的な装置の一部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に対応する図１の装置の一部を示す図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による図１の線２-２に対応する図１の装置の一部を示す図である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による図１の線２-２に対応する図１の装置の一部を示す図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による図１の装置に使用するのに適した入口ガイドベーンの側面図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による図１の装置に使用するのに適した入口ガイドベーンの上面図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による図１の装置に使用するのに適した入口ガイドベーンの側面図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態による図１の装置に使用するのに適した入口ガイドベーンの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、図に共通の同一の要素を示すのに可能な限り同一の参照番号を使用している。図は縮尺通りに描かれておらず、分かりやすくするために簡略化されている。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる説明なく他の実施形態に有益に組み込まれてもよいと考える。
【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提供される。本発明の装置は、従来のように構成された入口ガイドベーンによって引き起こされるであろうプレナムの損失を低減又は排除するように構成された複数の入口ガイドベーンを有するプレナムを有利に提供し、それによって装置の効率を高める。限定しようとするものではないが、発明者は、本発明の装置が、例えば遠心圧縮機のような圧縮機を含む用途において特に有利であり得ることを観察した。
【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的な装置１００の一部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容易にするのに適した任意の装置、例えば遠心圧縮機などのターボ機械であってよい。
【００１４】
装置（圧縮機）１００は、一般に、内部キャビティ１０２、複数の流路１０４、及び、入口１０８及び出口１１０を画定する本体１２８を備え、入口１０８及び出口１１０は、複数の流路１０４に流体的に結合される。そこに結合された複数のインペラ１０６を有する回転自在軸１１４が内部キャビティ１０２内に少なくとも部分的に配される。いくつかの実施形態では、筐体（部分的に図示）１１２が本体１２８の周りに配置されてもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態では、回転自在軸１１４は、モータ１２０を介して内部キャビティ１０２内で回転されてもよい。モータ１２０は、回転自在軸１１４を所望の速度に回転させるのに適した、例えば電気モータ、油圧モータ、燃焼機関等、任意のタイプのモータでよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、作動ガス（例えば、空気、天然ガス、炭化水素、二酸化炭素など）は、プレナム１１８を介してインペラ１０６に向けられる。プレナム１１８は、一般に、本体１２８の入口１０８に流体的に結合された入口１２６と、入口１２６に流体的に結合された貫通孔１２４と、作動ガスを入口１２６から貫通孔１２４に向けるように構成された湾曲した内面１３０とを備える。いくつかの実施形態において、プレナム１１８は、例えば図１に示されるように、本体１２８で少なくとも部分的に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、プレナム１１８の貫通孔１２４と同心の貫通孔１２２を有するリング１１６をプレナム１１８内に配置して、入口１０８からインペラ１０６への作動ガスの流れを所望の流路でさらに容易にする。
【００１７】
圧縮機１００の例示的な動作では、軸１１４及びインペラ１０６は、モータ１２０を介して内部キャビティ１０２内で回転してもよい。作動ガスは、インペラ１０６の回転によって誘発される吸引力で、本体１２８の入口１０８に引かれ、プレナム１１８を介してインペラ１０６に向けられる。作動ガスは、インペラ１０６及び流路１０４を通って作動ガスが流れることで加圧され、その後、出口１１０を介して本体１２８から排出される。
【００１８】
従来の圧縮機は、典型的にはプレナム（例えば、上述のプレナム１１８）内に配置された多数の対称的な入口ガイドベーンを備え、作動ガスが、プレナムを通って複数のインペラ（例えば、上述したインペラ１０６）に所望の流路で流れて向かうことを、発明者らは観察した。いくつかの変形例では、質量流量の変動によって生じる圧縮機への入口スワールを補正するために、入口ガイドベーンの各々が、入口ガイドベーンの中心軸の周りに回転して、これによって場合によっては動作を改善させる。しかし、発明者らは、入口ガイドベーンのこのような構成がプレナム内に損失を誘発し、それによって圧縮機の性能に悪影響を及ぼし圧縮機の効率を低下させることを観察した。
【００１９】
このように、図２を参照すると、いくつかの実施形態において、プレナム１１８は、貫通孔１２４の周縁２０８の近傍に配置された複数の入口ガイドベーン２０６を備える。複数の入口ガイドベーン２０６には、一般に、入口ガイドベーンの第１の群２１２と、入口ガイドベーンの第２の群２０４と、入口ガイドベーンの第３の群２１４とが含まれる。いくつかの実施形態では、第１の群２１２の各入口ガイドベーンは、対称的な輪郭（例えば、図５で後述される）を有し、第２の群２０４及び第３の群２１４の各入口ガイドベーンは、キャンバ付きの輪郭（例えば、図７で以降に説明する）を有する。このような実施形態では、第２の群２０４の各入口ガイドベーンは同じキャンバ付きの輪郭を有し、第３の群２１４の各入口ガイドベーンは第３の群２１４内の入口ガイドベーンと互いに異なる輪郭を有する。さらに、いくつかの実施形態では、第３の群２１４の各入口ガイドベーンは、異なる長さを有してもよい（例えば、図７で以降に記載されるように）。発明者らは、本明細書記載の入口ガイドベーンの第１の群２１２、第２の群２０４、第３の群２１４を提供することによって、従来の構成の入口ガイドベーンによって引き起こされるはずのプレナム１１８内の損失が低減又は排除され、よって、圧縮機の効率を高めることができることを観察した。
【００２０】
複数の入口ガイドベーン２０６は、作動ガスの流れを最大としプレナムの損失を低減するのに適した任意の方法で、プレナム１１８の周りに、互いに対して及び貫通孔１２４の周縁２０８に対して配置されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の入口ガイドベーン２０６の配置及び向きは、プレナム１１８の周りの様々な位置でプレナム１１８に入る作動ガスの流れの角度に基づいてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、複数の入口ガイドベーン２０６の各々は、図２に示すように、プレナム１１８の周りに互いにほぼ等距離に配置されてもよい。別の例では、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーン２０６の複数の各々は、図２にまた示されるように、リング１１６に配置されてもよい。
【００２１】
入口ガイドベーンの第１の群２１２は、作動ガスの流れを最大としプレナム１１８における損失を低減するのに適した任意の位置でプレナム１１８の周りに配置され、それにより圧縮機効率を高めてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第１の群２１２の１つ又は複数の入口ガイドベーンが、プレナム１１８の頂部２１６に近接して配置されてもよく、入口ガイドベーンの第１の群２１２の１つ又は複数の入口ガイドベーンは、プレナム１１８の頂部２１６に反対の、プレナム１１８の底部２１８に近接して配置されてもよい。別の例で、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第１の群２１２の２つの入口ガイドベーンは、プレナム１１８の頂部２１６に近接して配置されてよく、入口ガイドベーンの第１の群２１２の５つの入口ガイドベーンは、図２に示すように、プレナム１１８の底部２１８に近接して配置されてもよい。
【００２２】
入口ガイドベーンの第２の群２０４は、作動ガスの流れを最大としプレナムにおける損失を低減するのに適した任意の位置でプレナム１１８の周りに配置されてよい。例えば、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第２の群２０４の１つ又は複数の入口ガイドベーンが、図２に示すように、プレナム１１８の第１の側面２２２に近接して配置されてもよい。別法では、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第２の群２０４は、図３に示すように、プレナム１１８の第１の側面２２２とは反対の第２の側面２２４に近接して配置されてもよい。
【００２３】
入口ガイドベーンの第３の群２１４は、作動ガスの流れを最大としプレナム１１８における損失を低減するのに適した任意の位置でプレナム１１８の周りに配置されてよい。例えば、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第３の群の１つ又は複数の入口ガイドベーンは、図２に示されるように、プレナム１１８の第２の側面２２４に近接して配置されてもよい。別法では、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第３の群２１４は、図３に示されているように、プレナム１１８の第１の側面２２２に近接して配置されてもよい。
【００２４】
発明者らは、上記のような複数の入口ガイドベーン２０６の第１の群２１２、第２の群２０４、第３の群２１４の選択的な配置を利用して、プレナム１１８に対して作動ガスの流れの角度に適応して、それによって、作動ガスの流れを最大としプレナム１１８における損失を低減することを観察した。さらに、第１の群２１２、第２の群２０４、第３の群２１４のそれぞれの配置は、入口ガイドベーン２０６のそれぞれの輪郭又はキャンバを画定してもよい。
【００２５】
例えば、プレナム１１８の頂部２１６及び底部２１８に配置された入口ガイドベーンの第１の群２１２は、対称的な輪郭を有して、プレナム１１８の頂部２１６及び底部２１８での流れの方向による作動ガスの流入の影響を緩和してもよい。入口ガイドベーンの第２の群２０４（例えば、図２に示すような、プレナム１１８の第１の側面２２２、又は、図３に示すようなプレナム１１８の第２の側面２２４）は、弱いキャンバ付きの輪郭（図７に関連して後述するように）、又は第３の群２１４と比較して比較的弱いキャンバ付きの輪郭を有して、プレナム１１８に対する作動ガスの低角度の流れに適応する。入口ガイドベーンの第３の群２１４（例えば、図３に示すプレナム１１８の第１の側面２２２又は図２に示すプレナム１１８の第２の側面２２４）は、強いキャンバ付きの輪郭（例えば、図７に関して以下に説明するように）、又は、第２の群２０４と比較して比較的強いキャンバ付きの輪郭を有し、プレナム１１８に対する作動ガスの低い角度の流れに適応してもよい。
【００２６】
図４を参照すると、複数の入口ガイドベーン２０６は、任意の向きでプレナム１１８の中心軸２０２に対して配向されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、複数の入口ガイドベーン２０６のそれぞれは、回転軸（枢動点）（図に示す単一の入口ガイドベーン４１０の回転軸４０４）を中心に回転可能であってもよい。１つの回転軸４０４のみが示されているが、複数の入口ガイドベーン２０６の各入口ガイドベーンは本明細書記載の回転軸を有することを理解されたい。複数の入口ガイドベーン２０６は、例えば共通の駆動リングなどの所望の精度で複数の入口ガイドベーン２０６を回転させるのに適した任意の機構を介して回転されてもよい。
【００２７】
回転軸４０４は、入口ガイドベーン４１０の所望の回転を提供するのに適した入口ガイドベーン４１０にわたる任意の位置に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、回転軸４０４は、入口ガイドベーン４１０の翼弦線４０２上又はそれに近接して、さらに入口ガイドベーン４１０の幾何学的な中心上又はそれに近接して配置されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の入口ガイドベーン２０６のすべての入口ガイドベーンの回転軸４０４は、プレナム１１８に対して同じ半径で配置されて、共通の機構を介して複数の入口ガイドベーン４０４の動きを容易にしてもよい。
【００２８】
複数の入口ガイドベーン２０６は、質量流量の変動に適応するのに適した任意の回転角４０６で回転してもよく、それによってプレナム１１８の効率的な動作を容易にし、したがって圧縮機の効率を高める。本明細書で定義されるように、回転角４０６は、入口ガイドベーン４１０の翼弦線４０２と、プレナム１１８の中心２０２と入口ガイドベーン４１０の回転軸４０４とを結ぶプレナム１１８の軸４０８との間の角度によって画定されてもよい。
【００２９】
例えば、回転角４０６は、約−３０度〜約７０度であってもよい。本明細書で使用されるように、負の角度は、軸４０８の第１の側４１２から離れた入口ガイドベーン４１０の回転を示し（例えば、図に示すように）、正の角度は軸４０８の第２の側から離れた回転を示してもよい。上述した実施形態のいずれにおいても、第２の群２０４のすべての入口ガイドベーンは、同じ回転角４０６で同時に回転されてもよく、あるいは変わる回転角４０６を有してもよい。
【００３０】
図５を参照すると、入口ガイドベーンの第１の群２１２は、対称的な輪郭を維持しながら、作動ガスの流れを最大としプレナムの損失を低減するのに適した任意の寸法を有してもよい。いくつかの実施形態では、寸法は、プレナムの寸法及び形状によって決定されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、第１の群２１２の入口ガイドベーンの各々は、入口ガイドベーンをプレナムリング（例えば、上述したリング１１６）の外側エッジを越えて延在することなく回転させるのに適した長さ５０８及び幅（スパン）６０２（図６に示す）を有してもよい。いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第１の群２１２は、長さ５０８の約１９％〜約２５％である最大厚さ５０６を有してもよく、ここで最大厚さ５０６は、長さ５０８の約３０％の前端５１０から距離５０４に位置する。
【００３１】
図７を参照すると、入口ガイドベーンの第２の群２０４と入口ガイドベーンの第３の群２１４は、作動ガスの流れを最大としプレナムの損失を低減するのに適した任意の寸法を有してもよい。いくつかの実施形態では、第２の群２０４及び第３の群２１４の寸法は、作動ガスの流入角度及び/又はプレナムに対する入口ガイドベーンの配置によって決定されてよい。例えば、いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの前縁角７０８（キャンバ平均線７０４の接線成分７１２と翼弦線７０６との間の角度）及び/又は入口ガイドベーンの後縁角７１４（キャンバ平均線７０４の接線成分７１６と翼弦線７０６間との角度）は、流入する流れの角度と実質的に同様であってもよい。そのような実施形態では、前縁角度７０８は約２０〜約８０度であり、後縁角７１４は約０〜約−１５度でもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの第２の群２０４及び第３の群２１４の各入口ガイドベーンの長さ７１０及び幅８０２（図８に示す）は、プレナムリング（例えば、上述したリング１１６）の外縁を越えて延在することなく入口ガイドベーンを回転させるのに適した任意の大きさでよい。このような実施形態では、各入口ガイドベーンの長さ７１０は、前縁角度７０８及び後縁角７１４（例えば、各入口ガイドベーンが異なる輪郭を有する第３の群２１４において）に従って変化してもよい。いくつかの実施形態では、入口ガイドベーンの厚さ７２２は、入口ガイドベーンの長さ７１０に沿って変化してもよい。例えば、厚さは、前縁７１８から翼弦線７０６の長さの約３０〜約４０％での最大まで増加し、その後、後縁７２０に近づくにつれて減少する。
【００３３】
さらに、入口ガイドベーンの第２の群２０４及び入口ガイドベーンの第３の群２１４は、正又は負のキャンバ（７０２で示す負のキャンバ）を有してもよい。本明細書で定義されるように、より大きな大きさ（増加したカーブ）の負のキャンバを有する入口ガイドベーンは、より小さな大きさ（例えば、「より弱い」キャンバ）を有する入口ガイドベーンと比較して「より強い」キャンバを有すると考えられる。キャンバは、当技術分野で公知の任意のタイプのキャンバ、例えば、直線キャンバ、Ｓ字キャンバ、又はそれらの組合せなどでもよい。
【００３４】
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提供された。少なくとも１つの実施形態では、本発明の装置は、従来のように構成された入口ガイドベーンによって引き起こされるであろう装置のプレナムにおける損失を有利に低減又は排除し、それにより装置の効率を高める。
【００３５】
本明細書で開示される範囲は、包括的かつ組合せ可能である（例えば、「約０〜約−１５度」の範囲は、「約０〜約−１５度」の範囲の終点及びすべての中間値を含むなど）。「組合せ」（combination）は、ブレンド（blends）、混合物（mixture）、合金（alloy）、反応生成物（reaction products）などを含む。さらに、本明細書における「第１」、「第２」などの用語は、順序、量、又は重要性を示すものではなく、むしろある要素を別のものと区別するために使用され、本明細書の用語「a」及び「an」は、量の制限を示すのではなく、むしろ参照された項目の少なくとも１つの存在を示す。ある量に関連して使用される修飾語「約」は、状態値を含み、文脈によって示される意味を有する（例えば、特定の量の測定に関連する誤差の程度を含む）。本明細書で使用される接尾辞「（s）」は、それが修飾する用語の単数及び複数の両方を含み、それによりその用語の１つ又は複数を含むことを意図する（例えば、着色料（colorant(s)）は１つ又は複数の着色料を含む）。 「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「別の実施形態」、「実施形態」などの明細書全体にわたる参照の意味するところは、実施形態に関連して記載された特定の要素（例えば、特徴、構造及び/又は特性）が、本明細書に記載される少なくとも１つの実施形態に含まれ、他の実施形態において存在しても存在しなくてもよいことである。さらに、記載された要素は様々な実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられ得ることが理解されるべきである。
【００３６】
本発明は例示的な実施形態を参照して説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ得、均等物がその要素の代わりに用いられ得ることが当業者に理解される。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、多くの改変がなされて、特定の状況又は材料が本発明の教示に適合されてもよい。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図された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ず、本発明は、添付の特許請求の範囲の中に入るすべての実施形態を含むものとする。
【符号の説明】
【００３７】
１００  装置
１０２  内部キャビティ
１０４  流路
１０６  インペラ
１０８  入口
１１０  出口
１１２  筐体
１１４  回転自在軸
１１６  リング
１１８  プレナム
１２０  モータ
１２２  貫通孔
１２４  貫通孔
１２６  入口
１２８  本体
１３０  内面
２０２  中心軸
２０６、４１０  入口ガイドベーン
２０８  周縁
２０４  入口ガイドベーンの第２の群
２１２  入口ガイドベーンの第１の群
２１４  入口ガイドベーンの第３の群
２１６  頂部
２１８  底部
２２２  第１の側面
２２４  第２の側面
４０２、７０６  翼弦線
４０４  回転軸
４０６  回転角
４０８  軸
５０４  距離
５０８  長さ
５１０  前端
７０４  平均線
７０８  前縁角
７１０  長さ
７１４  後縁角
７１６  接線成分
７１８  前縁
７２０  後縁
７２２  厚さ
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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