(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、
翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、
翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、
を有することを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の軸流式圧縮機において、
翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部を、さらに有することを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の軸流式圧縮機において、
前方側溝部として、回転軸の周方向に延びて、各スロットの翼弦方向溝部の前縁側の端を接続する接続溝部が設けられている
ことを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の軸流式圧縮機において、
前方側溝部の溝底は、回転軸の軸方向前方側に向かうに従って回転軸の径方向内側に位置するよう構成されている
ことを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の軸流式圧縮機において、
スロットは、
腹面側溝部と前方側溝部とを連通可能に、翼弦方向溝部の溝底との間に間隔をあけて回転軸の周方向に延びている周方向部材と、
周方向部材のうち回転軸の径方向内側の壁面に設けられ、回転軸の周方向に延びている周方向溝と、
を有することを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の軸流式圧縮機において、
スロットには、翼弦方向溝部の開口のうち少なくとも一部を覆う蓋が設けられている
ことを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項７】
ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、
翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、
翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、
翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、
を有することを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項８】
ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、
翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、
翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、
翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、
を有し、
翼弦方向溝部の開口のうち少なくとも一部を覆う蓋が設けられている
ことを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項９】
ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼静止系流入角に沿う方向である流入角方向に延びており、
スロットには、当該スロットのうち流入角方向の前方側と後方側が開口するように、流入角方向の略中央の部位を覆う蓋が設けられている
ことを特徴とする軸流式圧縮機。
【請求項１０】
軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、
翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、
翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、
翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、
を有することを特徴とするケーシング。
【請求項１１】
軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、
翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、
翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、
翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、
を有し、
翼弦方向溝部の開口部が蓋で覆われている
ことを特徴とするケーシング。
【請求項１２】
軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、
ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、
スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼静止系流入角に沿う方向である流入角方向に延びており、
スロットには、当該スロットのうち流入角方向の前方側と後方側が開口するように、流入角方向の略中央の部位を覆う蓋が設けられている
ことを特徴とするケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流式圧縮機に関し、詳細には、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう回転軸の周方向に延びているケーシングの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機用ジェットエンジンや、産業用ガスタービン等には、圧縮機として、一般的に、軸流式圧縮機が用いられている。軸流式圧縮機は、通常、動翼が外周に配列されたロータに加え、動翼の翼端（いわゆる動翼チップ）に対向して、ロータの回転軸の周方向に延びているケーシング（車室）を有している。
【０００３】
このような軸流式圧縮機は、高圧力比等の作動条件によっては、翼の表面から気流が剥離する翼失速（以下、単に「ストール」と記す）が生じることがある。ストールが生じると、圧縮機は、前方側からの気体を昇圧して、後方側に向かう流れを形成することができなくなり、回転軸の周方向に配列された翼のうち隣り合う翼の間において気柱振動等が生じて翼の温度が上昇する等の問題が生じる。ストールが生じることを回避するため、軸流式圧縮機においては、作動条件に制約を設けており、効率の高い作動条件で運転することが困難であった。
【０００４】
このようなストールが生じる一因として、ケーシングの内壁面と回転する翼端との間をと抜けて、翼の腹面側の空間から背面側の空間に漏れる気体の流れ（以下、単に「漏れ流れ」と記す）がある。漏れ流れの流量が多いと、ストールが生じ易くなるだけでなく、圧縮機の効率が低下することが知られている。
【０００５】
上述のような軸流式圧縮機においては、漏れ流れを低減するため、動翼の翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、ケーシングの内壁に有底の溝であるスロット等を形成する技術、いわゆる「ケーシング・トリートメント」が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特表２００５−５３６６８７号公報
【特許文献２】実公平７−３８６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、ケーシング・トリートメントとして、圧縮機のロータの回転軸の軸方向に延びている溝や、翼端の翼弦線に沿う方向に延びる溝を、回転軸の周方向に配列する技術が提案されている。このようなケーシング・トリートメントをケーシングの内壁に施すことで、翼の腹面側にある気体を、溝の内部に取り込み、圧縮機の前方側に導いて、隣り合う翼の腹面側に流し込むことが可能となる。このように、ケーシングの内壁に形成される溝の形状は、様々なものが提案されているが、より漏れ流れの流量を低減することが可能な新規な形状が求められている。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ケーシングの内壁に新規な形状のスロットを形成して、漏れ流れの流量を、より低減することが可能な軸流式圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る軸流式圧縮機は、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る軸流式圧縮機において、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部を、さらに有するものとすることができる。
【００１１】
本発明に係る軸流式圧縮機において、前方側溝部として、回転軸の周方向に延びて、各スロットの翼弦方向溝部の前縁側の端を接続する接続溝部が設けられているものとすることができる。
【００１２】
本発明に係る軸流式圧縮機において、前方側溝部の溝底は、回転軸の軸方向前方側に向かうに従って回転軸の径方向内側に位置するよう構成されているものとすることができる。
【００１３】
本発明に係る軸流式圧縮機において、スロットは、腹面側溝部と前方側溝部とを連通可能に、翼弦方向溝部の溝底との間に間隔をあけて回転軸の周方向に延びている周方向部材と、周方向部材のうち回転軸の径方向内側の壁面に設けられ、回転軸の周方向に延びている周方向溝と、を有するものとすることができる。
【００１４】
本発明に係る軸流式圧縮機において、スロットには、翼弦方向溝部の開口のうち少なくとも一部を覆う蓋が設けられているものとすることができる。
【００１５】
本発明に係る軸流式圧縮機は、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、を有するものとすることができる。
【００１６】
本発明に係る軸流式圧縮機は、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部とを有し、翼弦方向溝部の開口のうち少なくとも一部を覆う蓋が設けられているものとすることができる。
【００１７】
本発明に係る軸流式圧縮機は、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、ケーシングの内壁が回転軸の周方向に延びている軸流式圧縮機であって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼静止系流入角に沿う方向である流入角方向に延びており、スロットには、当該スロットのうち流入角方向の前方側と後方側が開口するように、流入角方向の略中央の部位を覆う蓋が設けられているものとすることができる。
【００１８】
また、本発明に係るケーシングは、軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るケーシングは、軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部とを有し、翼弦方向溝部の開口部が蓋で覆われているものとすることができる。
【００２０】
本発明に係るケーシングは、軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼静止系流入角に沿う方向である流入角方向に延びており、スロットには、当該スロットのうち流入角方向の前方側と後方側が開口するように、流入角方向の略中央の部位を覆う蓋が設けられているものとすることができる。
【００２１】
本発明に係る軸流式圧縮機において、翼弦方向溝部の開口部が蓋で覆われているものとすることができる。
【００２２】
また、本発明に係る軸流式圧縮機は、当該圧縮機を構成するロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、回転軸の周方向に延びているケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る軸流式圧縮機は、当該圧縮機を構成するロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うよう、回転軸の周方向に延びているケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の前縁側の端から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、を有し、翼弦方向溝部の開口部が蓋で覆われていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係るケーシングは、軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部と、を有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係るケーシングは、軸流式圧縮機に用いられ、ロータの外周に配列された動翼の翼端を囲うように回転軸の周方向に内壁が延びているケーシングであって、ケーシングの内壁には、有底のスロットが回転軸の周方向に配列されており、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部と、翼弦方向溝部の後縁側の端から、前記翼弦方向に対して腹面側に角度をつけて延設されている腹面側溝部とを有し、翼弦方向溝部の開口部が蓋で覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明において、翼の腹面側の高圧な気流を、翼弦に沿う方向に対して腹面側に角度を付けて延びている腹面側溝部から吸い込み、翼弦方向溝部に導いて、隣り合う動翼の間に流し込むことで、ケーシングの内壁と翼端との間を通って腹面側から背面側に漏れる漏れ流れを低減することができる。
【００２７】
本発明において、翼の腹面側の高圧な気流を、翼弦に沿う方向に対して腹面側に角度を付けて延びている腹面側溝部から吸い込み、前方側溝部に導いて、隣り合う動翼の間に流し込むことで、ケーシングの内壁と翼端との間を通って腹面側から背面側に漏れる漏れ流れを低減することができる。
【００２８】
本発明において、前方側溝部として、回転軸の周方向に延びて、各スロットの翼弦方向溝部の前縁側の端を接続する接続溝部が設けられているものとすることで、腹面側から背面側に漏れる漏れ流れを低減すると共に、接続溝部から隣り合う動翼の間に流し込まれる気流（インジェクション）の流量及び流速が、動翼の回転角位置に応じて変動することを抑制することができる。
【００２９】
本発明において、前方側溝部の溝底は、回転軸の軸方向前方側に向かうに従って回転軸の径方向内側に位置するよう構成されているものとすることで、当該溝底と翼端の前縁との間に形成される流路において気流を絞り、隣り合う動翼の間に流し込まれる気流（インジェクション）の流速を上昇させることができる。
【００３０】
本発明において、スロットは、腹面側溝部と前方側溝部とを連通可能に、翼弦方向溝部の溝底との間に間隔をあけて回転軸の周方向に延びている周方向部材と、当該周方向部材のうち回転軸の径方向内側の壁面に設けられ、回転軸の周方向に延びている周方向溝とを有するものとすることで、腹面側溝部が吸い込んだ気流を、翼弦方向溝部の溝底と周方向部材との間を通して、前方側溝部に導き、再び、隣り合う動翼の間に流し込むと共に、周方向溝が、動翼の腹面側と背面側とを連通させ、腹面側と背面側との間における静圧の圧力差を低減して、翼端と内壁との間を抜ける漏れ流れの流量を低減することができる。
【００３１】
本発明において、翼弦方向溝部が蓋で覆われているものとすることで、翼弦方向溝部から動翼の翼端に向けて流れ出る気流をなくすことができる。蓋の翼弦方向の端の位置を適宜設定することで、スロットが腹面側溝部から吸い込む気流、及び前方側溝部から流し込む気流の流量を容易に調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００３３】
本実施例に係る軸流式圧縮機と、これに用いられるケーシングについて図１−１〜図１−３を用いて説明する。図１−１は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。図１−２は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと動翼との位置関係を示す断面図である。図１−３は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと動翼との詳細な位置関係を説明する拡大図である。図２は、軸流式圧縮機を備えたガスタービンの全体構成を示す断面図である。
【００３４】
なお、図１−１及び図１−３は、軸流式圧縮機のロータの回転軸の周方向（図に矢印Ｃで示す）に延びるケーシングを、直線状に展開して、内壁側から見た展開図となっており、内壁と対向する翼端の翼形（aerofoil）を二点鎖線で重ねて表示している。
【００３５】
図２に示すように、ガスタービン１は、空気の流れの上流側から下流側に向かって空気取入口２、圧縮機３、燃焼器４及びタービン５が設けられている。空気取入口２から取り込まれた空気は、本実施例に係る軸流式圧縮機３によって圧縮されて、高温・高圧の圧縮空気となって燃焼器４に給送される。燃焼器４は、その内部に形成された燃焼室おいて、圧縮空気に天然ガス等の気体燃料、或いは軽油や重油等の液体燃料を供給して燃料を燃焼させて、高温・高圧の燃焼ガスを生成する。燃焼室で生じた高温・高圧の燃焼ガスは、燃焼器４から、タービン５に向けて噴射される。噴射された燃焼ガスにより、タービン５は回転駆動される。燃焼ガスからタービン５が受けた機械的動力のうち一部は、軸流式圧縮機３の回転駆動に用いられ、残りは、発電等に供される。
【００３６】
このような軸流式圧縮機３は、通常、内周に静翼が配列されたケーシング１０（車室）と、外周に動翼２０が配列されたロータ８とを有しており、当該ロータ８は、燃焼ガスの流れを受けて動翼２０と一体に回転する。軸流式圧縮機３において、動翼２０の翼列と、静翼の翼列は、一対となって一つの圧縮段を構成している。つまり、軸流式圧縮機３は、複数の圧縮段から構成されている。
【００３７】
なお、以下の説明において、軸流式圧縮機３のロータ８の回転軸を、単に「回転軸」と記す。また、回転軸の軸方向のうち、気体の流動方向すなわち子午面流線の上流側を「前方」と記す。これに対して下流側を「後方」と記して、図に矢印Ａで示す。
【００３８】
図２に示すように、軸流式圧縮機３において、ケーシング１０の内壁１１は、ロータ８に配列された複数の動翼２０の回転軸の径方向外側（図に矢印Ｒで示す）の先端である「翼端」を囲うように、回転軸の周方向に延びている。図１−１及び図１−２に示すように、ケーシング１０のうち回転軸の径方向内側の壁面である内壁１１は、動翼２０の翼端３０の回転包絡面から僅かな隙間を空けて、回転軸周方向（図に矢印Ｃで示す）に延びている。
【００３９】
図１−３に示すように、動翼２０の外表面は、前縁２２と後縁２８を境界にして、軸流式圧縮機３に流入する空気流により圧力を受ける腹面２４と、当該腹面２４の裏側を構成する背面２６を有している。動翼２０は、腹面２４と背面２６で囲まれて、その翼形（aerofoil）が規定されている。なお、各図に示す動翼２０の翼形は、翼端３０におけるものを示している。
【００４０】
翼端３０の翼形において、前縁２２と後縁２８を結ぶ直線である翼弦（図に一点鎖線Ｈで示す）は、ロータ８の回転軸の軸方向に対して、所定のスタガ角（stagger angle、図に角度Ｓで示す）をなすように、動翼２０はロータ８に配列されている。なお、翼端３０の翼弦に沿う方向を、以下の説明において「翼弦方向」と記す。翼端３０における翼形の平均反り線（骨格線）を、図に二点鎖線Ｍで示している。
【００４１】
図１−２に示すように、ケーシング１０の内壁１１には、溝底（５２ａ，５４ａ，５６ａ）を有する有底の溝（以下、スロットと記す）５０が形成されている。このスロット５０は、図１−１に示すように、回転軸の周方向に全周に亘って配列されている。
【００４２】
図１−２及び図１−３に示すように、各スロット５０は、翼端３０の翼弦に沿う方向である翼弦方向に延びている翼弦方向溝部５４と、翼弦方向溝部５４から回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部５２と、翼弦方向溝部５４から翼弦方向に対して腹面２４側に傾斜して延設されている腹面側溝部５６とを有している。
【００４３】
翼弦方向溝部５４は、回転する動翼２０の翼端３０のうち前縁２２側と対向可能に配設されている。翼弦方向溝部５４の前方側すなわち前縁２２側の端５３は、翼端３０における前縁３２と対向するよう配置されている。翼弦方向溝部５４は、前縁２２側の端５３から翼端３０に沿って延びており、詳細には、翼端３０における翼形の翼弦（図に一点鎖線Ｈで示す）に沿って後縁２８側に延びている。翼弦方向溝部５４の後縁２８側の端５５は、翼端３０の翼弦の略中央より僅かに前縁２２側に設定されている。
【００４４】
前方側溝部５２は、上述の翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３から、回転軸の軸方向前方側に延設されている。詳細には、動翼２０の翼端３０における翼静止系の流入角（図１−３に角度Ｉで示す）に沿う方向（以下、単に「流入角方向」と記す）に沿って延設されている。流入角方向は、図に矢印Ａ’で示す回転軸の軸方向の前方に対して、動翼２０の回転方向（図に矢印Ｃで示す）とは逆側に、所定の流入角Ｉで傾斜した方向となっている。前方側溝部５２の前方側の端壁５１と、翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３との距離は、当該端５３と翼弦方向溝部５４の後縁２８側の端５５との距離に比べて、略同一が僅かに短くなるように設定されている。
【００４５】
腹面側溝部５６は、翼弦方向溝部５４の後縁２８側の端５５から、上述の翼弦方向に対して、対向する翼端３０の翼形における腹面２４側に角度を付けて延設されており、詳細には、回転軸の軸方向後方（図に矢印Ａで示す）に延びている。腹面側溝部５６は、回転する動翼２０の翼端３０のうち翼弦の略中央と対向可能に配設されている。腹面側溝部５６の後縁２８側の端５７は、翼端３０における翼弦の略中央より後縁２８側に設定されている。
【００４６】
図１−２に示すように、腹面側溝部５６の溝底５６ａと、前方側溝部５２の溝底５２ａは、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａを介して連続しており、回転軸の軸方向に延びている。このようにして、腹面側溝部５６と翼弦方向溝部５４と前方側溝部５２は、翼弦方向溝部５４の前縁側の端５３と後縁側の端５５の２箇所で屈折した一本のスロット５０を構成している。
【００４７】
スロット５０が内壁１１に形成されたケーシング１０は、図１−１に矢印Ｃで示すように、動翼２０が回転軸の周方向を腹面２４側に回転移動すると、翼２０の腹面２４の前縁２２側に対向する翼弦方向溝部５４が、翼端３０の腹面２４側の前縁３２側近傍の気流を吸い込む。翼弦方向溝部５４は、吸い込んだ気流を、より気圧の低い前方側溝部５２に導く。さらに、動翼２０が回転軸の周方向を腹面２４側に移動すると、腹面側溝部５６が、翼端３０の腹面２４側のうち翼弦の中央近傍にある、他の部位に比べて高圧な気流を吸い込む。腹面側溝部５６は、図に矢印Ｆで示すように、吸い込んだ気流を、翼弦方向溝部５４に導き、当該翼弦方向溝部５４から、再び、隣り合う動翼２０の間に流し込むことができる。また、腹面側溝部５６が吸い込んだ気流を、当該翼弦方向溝部５４から、さらに前方側溝部５２に導き、前方側溝部５２が、当該前方側溝部５２に導かれた気流を、端壁５１により回転軸の径方向内側に導いて、再び、隣り合う翼２０の間に流し込む。
【００４８】
このようにして、軸流式圧縮機３においてケーシング１０は、スロット５０が腹面２４側の気流を前方側溝部５２に導くことで、内壁１１と翼端３０との間を抜けて、翼２０の腹面２４側の空間から背面２６側の空間に漏れる気流である「漏れ流れ」を低減することができる。漏れ流れを低減することで、翼２０にストールが生じることを抑制することができる。スロット５０が腹面側溝部５６から吸い込んだ気流を、前方側溝部５２から再び隣り合う翼２０の間に流し込む、いわゆるインジェクションを行うことで、軸流式圧縮機３の圧縮効率を向上させることができる。
【００４９】
以上に説明したように本実施例に係る軸流式圧縮機３においては、ロータ８の外周に配列された動翼２０の翼端３０を囲うように、ロータ８の回転軸の周方向にケーシング１０の内壁１１が延びており、軸流式圧縮機３に用いられ、ロータ８の外周に配列された動翼２０の翼端３０を囲うように回転軸の周方向に延びているケーシング１０であって、ケーシング１０の内壁１１には、有底のスロット５０が回転軸の周方向に配列されている。スロット５０は、翼端３０のうち少なくとも前縁２２側と対向可能に、当該翼端３０における翼弦に沿う翼弦方向に延びている翼弦方向溝部５４と、翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３から、回転軸の軸方向前方側に延設されている前方側溝部５２と、翼弦方向溝部５４の後縁２８側の端５５から、前記翼弦方向に対して腹面２４側に角度をつけて延設されている腹面側溝部２６を有している。
【００５０】
軸流式圧縮機３は、ケーシング１０のスロット５０が、翼２０の腹面２４側の高圧な気流を、腹面側溝部５６から吸い込み、翼弦方向溝部５４又は前方側溝部５２に導いて、隣り合う翼２０の間に流し込むことで、内壁１１と翼端３０との間を通って腹面２４側から背面２６側に漏れる「漏れ流れ」を低減することができる。これにより、翼２０にストールが生じることを抑制することができると共に、軸流式圧縮機３の圧縮効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００５１】
本実施例に係る軸流式圧縮機のケーシングについて、図３−１及び図３−２を用いて説明する。図３−１は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。図３−２は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと動翼との位置関係を示す断面図である。本実施例において、前方側溝部は、回転軸の周方向に延びており、各スロットの翼弦方向溝部の前縁側の端を接続する接続溝部である点で、実施例１と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例１と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
なお、図３−１は、軸流式圧縮機のロータの回転軸の周方向（図に矢印Ｃで示す）に延びるケーシングを、直線状に展開して、内壁側から見た展開図となっており、内壁と対向する翼端の翼形を二点鎖線で重ねて表示している。
【００５３】
図３−１に示すように、ケーシング１０Ｂの内壁１１に形成されたスロット５０Ｂは、実施例１と同様に、動翼２０の翼端３０のうち前縁２２側と対向可能に、翼弦方向に延びている翼弦方向溝部５４と、翼弦方向溝部５４の後縁２８側の端５５から、翼弦方向に対して腹面２４側に角度を付けて延設されている腹面側溝部５６を有している。
【００５４】
さらに、ケーシング１０Ｂの内壁１１には、回転軸の周方向に全周に亘って延びており、各スロット５０Ｂの翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３を接続する接続溝部６０が設けられている。つまり、接続溝部６０は、各スロット５０Ｂの翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３から回転軸の軸方向前方側に延設されている共通の前方側溝部を構成している。
【００５５】
図３−２に示すように、前方側溝部としての接続溝部６０の溝底６０ａは、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａに接続しており、且つ回転軸の軸方向を前方側に向かうに従って回転軸の径方向内側に位置するよう、溝底５４ａに対して傾斜を付けて延設されている。溝底６０ａは、接続溝部６０の前方側の端壁６１と接続している。これら溝底６０ａ及び端壁６１は、回転軸の周方向に全周に亘って延びている。接続溝部６０の溝底６０ａの略中央と、動翼２０の翼端３０の前縁３２の回転包絡線との間には、周囲に比べて間隔の狭い流路３６が形成される。
【００５６】
このように構成されたケーシング１０Ｂは、動翼２０が回転軸の周方向を腹面２４側に回転移動すると、各スロット５０Ｂの腹面側溝部５６が、翼端３０の腹面２４側のうち翼弦の中央近傍にある高圧な気流を吸い込む。腹面側溝部５６が吸い込んだ気流は、図に矢印Ｆ２で示すように、翼弦方向溝部５４により接続溝部６０に導かれる。接続溝部６０は、溝底６０ａと前縁３２との間に形成される流路３６において流れを絞り、流速を増大させて端壁６１により回転軸径方向の内側に導いて、再び、隣り合う翼２０の間に流し込む。
【００５７】
前方側溝部としての接続溝部６０は、回転軸の周方向に延びているので、接続溝部６０から隣り合う翼２０の間に流し込まれる気流（インジェクション）の流量及び流速が、動翼２０の回転角位置に応じて変動することを抑制することができる。前方側溝部を、回転軸の周方向に延びる共通の接続溝部６０とすることで、インジェクションの流速が低下することが考えられる。しかし、接続溝部６０の溝底６０ａを、回転軸の軸方向前方側に向かうに従って回転軸の径方向内側に位置するよう傾斜するものとしているので、翼端３０との間に形成される流路３６において気流を絞り、流速を上昇させることができ、隣り合う動翼２０の間に良好に流し込むことができる。
【００５８】
以上に説明したように本実施例においては、前方側溝部として、回転軸の周方向に延びて、各スロット５０Ｂの翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３を接続する接続溝部６０が設けられているものとしたので、接続溝部６０から隣り合う動翼２０の間に流し込まれる気流（インジェクション）の流量及び流速が、動翼２０の回転角位置に応じて変動することを抑制することができる。
【００５９】
また本実施例においては、前方側溝部である接続溝部６０の溝底６０ａは、回転軸の軸方向前方側に向かうに従って回転軸の径方向内側に位置するよう構成されているものとしたので、当該溝底６０ａと翼端３０の前縁３２との間に形成される流路３６において気流を絞り、隣り合う動翼２０の間に流し込まれる気流（インジェクション）の流速を上昇させることができる。
【実施例３】
【００６０】
本実施例に係る軸流式圧縮機用のケーシングについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロット及び周方向部材に形成された周方向溝と、動翼との位置関係を示す断面図である。図５は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に設けられたスロット及び周方向部材に形成された周方向溝と、動翼の腹面及び背面における静圧との関係を説明する説明図である。
【００６１】
本実施例において、スロットは、腹面側溝部と前方側溝部とを連通可能に、翼弦方向溝部の溝底との間に間隔をあけて回転軸の周方向に貫通して延びている周方向部材と、周方向部材のうち回転軸の径方向内側の壁面に設けられ、回転軸の周方向に延びている周方向溝とを有する点で実施例１と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例１と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図４及び図５に示すように、軸流式圧縮機３のケーシング１０Ｃには、内壁１１に形成されたスロット５０Ｂを、回転軸の周方向に貫通して延びている周方向部材７０が設けられている。周方向部材７０は、回転軸の周方向に直交する断面が略矩形をなしている。周方向部材７０のうち回転軸の径方向内側の壁面７２は、ケーシング１０Ｃの内壁１１と回転軸からの径方向距離が等しくなるよう回転軸の周方向に延びている。また、周方向部材７０のうち回転軸の軸方向後方側の壁面７５は、翼弦方向溝部５４の後方側の端（図に一点鎖線で示す）に沿って延びている。これ対して、周方向部材７０の回転軸の軸方向前方側の壁面７７は、翼弦方向溝部５４の前方側の端（図に一点鎖線で示す）に沿って延びている。
【００６３】
加えて、周方向部材７０のうち回転軸の径方向外側（図に矢印Ｒで示す）の壁面７６は、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａとの間に所定の間隔をあけて設定されている。これにより、当該壁面７６と、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａとの間には、腹面側溝部５６と前方側溝部５２を連通可能な流路が形成されている。当該流路により、腹面側溝部５６が吸い込んだ気流を前方側溝部５４に導くことが可能となっている。
【００６４】
さらに、周方向部材７０のうち回転軸の径方向内側の壁面７２には、各スロット５０Ｃを貫通して延びる周方向溝７４が形成されている。周方向溝７４は、動翼２０のうち腹面２４と背面２６との静圧の圧力差が最大となる（図５にＰで示す）部位に対向するよう設けられている。周方向溝７４は、回転する動翼２０の翼端３０と、周方向溝７４の溝底７４ａとの間において、動翼２０の腹面２４側の空間と、当該動翼２０の背面２６側の空間とを、動翼２０の回転角位置に拘わらず、直線的に連通させることが可能となっている。
【００６５】
このように構成された軸流式圧縮機３のケーシング１０Ｃは、動翼２０が回転軸の周方向を腹面２４側に回転移動すると、スロット５０Ｃの腹面側溝部５６が、翼端３０の腹面２４側のうち翼弦の中央近傍にある高圧な気流を吸い込む。スロット５０Ｃは、腹面側溝部５６が吸い込んだ気流を、図４に矢印Ｆ３で示すように、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａと周方向部材７０の壁面７６との間の流路を通して、前方側溝部５２に導き、再び、隣り合う動翼２０の間に流し込む。
【００６６】
動翼２０の翼端３０がスロット５０Ｃに対向するよう位置しても、周方向部材７０に形成された周方向溝７４が、腹面２４側の空間と背面２６側の空間とを連通させて、腹面２４側と背面２６側との静圧の圧力差を低減することができる。これにより、翼端３０と内壁１１との間を抜ける漏れ流れの流量を低減することができる。このようにしてケーシング１０Ｃは、漏れ流れを低減して、翼２０にストールが生じることを抑制すると共に、腹面側溝部５６からの気流を、前方側溝部５２から再び隣り合う翼２０の間に流し込んで、軸流式圧縮機３の圧縮効率を向上させることができる。
【００６７】
以上に説明したように本実施例において、スロット５０Ｃは、腹面側溝部５６と前方側溝部５２とを連通可能に、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａとの間に間隔をあけて回転軸の周方向に延びている周方向部材７０と、周方向部材７０のうち回転軸の径方向内側の壁面７２に設けられ、回転軸の周方向に延びている周方向溝７４とを有するものとしたので、腹面側溝部５６が吸い込んだ気流を、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａと周方向部材７０との間を通して、前方側溝部５２に導き、再び、隣り合う動翼２０の間に流し込むと共に、周方向溝７４が、腹面２４側と背面２６側とを連通させ、腹面２４側と背面２６側との間における静圧の圧力差を低減して、翼端３０と内壁１１との間を抜ける漏れ流れの流量を低減することができる。
【実施例４】
【００６８】
本実施例に係る軸流式圧縮機用のケーシングについて、図６−１〜図６−３を用いて説明する。図６−１は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。図６−２は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと、動翼と蓋との位置関係を示す図である。図６−３は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの翼弦方向溝部の断面図である。本実施例において、スロットには、翼弦方向溝部の開口のうち少なくとも一部を覆うよう蓋が設けられている点で、実施例１と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例１と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
なお、図６−１は、軸流式圧縮機のロータの回転軸の周方向（図に矢印Ｃで示す）に延びるケーシングを直線状に展開して内壁側から見た展開図となっており、内壁と対向する翼端の翼形を二点鎖線で重ねて表示している。
【００７０】
図６−１に示すように、ケーシング１０Ｄの各スロット５０Ｄには、翼弦方向溝部５４の開口のうち少なくとも一部を覆う蓋８０が設けられている。蓋８０は、略矩形の板状部材であり、図６−３に示すように回転軸の周方向に延びている。蓋８０のうち回転軸の径方向内側にある表面８２は、ケーシング１０Ｄの内壁１１と回転軸から略等しい距離をあけて設けられている。
【００７１】
蓋８０は、図６−３に示すように、翼弦方向溝部５４の側壁５４ｆに接合されてケーシング１０Ｄに固定されている。蓋８０は、その裏面８６と、翼弦方向溝部５４の溝底５４ａとの間に所定の間隔をあけて設けられている。蓋８０の裏面８６と、溝底５４ａとの間には、腹面側溝部５６と、前方側溝部５２とを連通させて、腹面側溝部５６から吸い込んだ気流を、前方側溝部５２に導くことが可能な流路が形成されている。
【００７２】
図６−１に示すように、蓋８０は、前方側溝部５２側の端８７が、翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３から、翼弦方向と直交する方向に延びるように構成されている。一方、翼８０のうち、腹面側溝部５６側の端８５は、翼弦方向溝部５４の後縁２８側の端５５から、翼弦方向と直交する方向に延びている。このように、蓋８０は、翼弦方向溝部５４の開口のうち少なくとも一部、詳細には、ほぼ全面を覆っている。
【００７３】
このように構成された軸流圧縮機３のケーシング１０Ｄは、動翼２０が回転軸の周方向を腹面側に回転移動すると、スロット５０Ｄの腹面側溝部５６が、翼端３０の腹面２４側のうち翼弦中央近傍にある高圧な気流を吸い込む。スロット５０Ｄは、腹面側溝部５６が吸い込んだ気流を、図６−２に矢印Ｆ４で示すように、蓋８０の裏面８６と翼弦方向溝部５４の溝底５４ａとの間の流路を通して、前方側溝部５２に導き、再び、隣り合う動翼２０の間に流し込む。ケーシング１０Ｄは、蓋８０が翼弦方向溝部５４の開口を覆っているため、腹面側溝部５６から吸い込んだ気流を、翼弦方向溝部５４から翼端３０に向けて漏らすことなく、前方側溝部５２に導くことができる。
【００７４】
このようにしてケーシング１０Ｄは、漏れ流れを低減して、動翼２０にストールが生じることを抑制すると共に、腹面側溝部５６からの気流を、翼弦方向溝部５４から翼端３０に向けて流れ出ることを抑制しつつ、より確実に前方側溝部５２に導いて、隣り合う動翼２０の間に流し込むことができる。また、蓋８０のうち腹面側溝部５６側の端８５の位置、及び前方側溝部５４側の端の位置を、適宜設定することで、腹面側溝部５６及び翼弦方向溝部５４の後縁２８側から吸い込まれる気流の流量と、前方側溝部５２及び翼弦方向溝部５４の前縁２２側の端５３から動翼２０の間に流し込む気流の流量を、最適なものに容易に調整することができる。
【００７５】
以上に説明したように本実施例において、スロット５０Ｄには、翼弦方向溝部５４の開口のうち少なくとも一部を覆う蓋８０が設けられているものとしたので、腹面側溝部５６から吸い込んだ気流を、蓋８０と翼弦方向溝部５４の溝底５４ａとの間を通して、前方側溝部５２に導くことができる。翼弦方向溝部５４から翼端３０に向けて流れ出る気流を抑制することができる。これにより、軸流式圧縮機３は、内壁１１と翼端３０との間を通って腹面２４側から背面２６側に漏れる「漏れ流れ」を低減することができ、翼２０にストールが生じることを抑制すると共に軸流式圧縮機３の圧縮効率を向上させることができる。蓋８０の翼弦方向の端８５，８７の位置を適宜設定することで、スロット５０Ｄが腹面側溝部５６側から吸い込む気流、及び前方側溝部５２側から流し込む気流の流量を容易に調整することが可能となる。
【実施例５】
【００７６】
本実施例に係る軸流式圧縮機用のケーシングについて、図７−１〜図７−３を用いて説明する。図７−１は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。図７−２は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと、動翼と蓋との位置関係を示す図である。図７−３は、軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの流入角方向と直交する断面図である。本実施例において、スロットは、翼端のうち少なくとも前縁側と対向可能に、当該翼端における翼静止系流入角に沿う方向である流入角方向に延びており、スロットには、当該スロットの開口のうち前記流入角方向の略中央の部位を覆うように蓋が設けられている点で、実施例１と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例１と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
なお、図７−１は、軸流式圧縮機のロータの回転軸の周方向（図に矢印Ｃで示す）に延びるケーシングを直線状に展開して、内壁側から見た展開図となっており、内壁と対向する翼端の翼形を二点鎖線で重ねて表示している。
【００７８】
図７−１及び図７−２に示すように、ケーシング１０Ｅの内壁１１には、溝底（５２ａ，５４ｅ，５６ｅ）を有する有底のスロット５０Ｅが形成されている。各スロット５０Ｅは、動翼２０の翼端３０のうち少なくとも前縁２２側と対向可能に、動翼２０の翼端３０における翼静止系の流入角に沿う方向、いわゆる「流入角方向」に沿って直線状に延びている（図１−３を参照）。スロット５０Ｅは、図に矢印Ｃで示す回転軸の周方向に全周に亘って配列されている。
【００７９】
図７−１に示すように、ケーシング１０Ｅの各スロット５０Ｅには、当該スロット５０Ｅのうち流入角方向の前方側と後方側が開口するように、流入角方向の略中央の部位を覆う蓋９０が設けられている。詳細には、蓋９０は、スロット５０Ｅのうち、翼端３０の前縁２２側と対向する部位を覆うように設けられている。蓋９０は、略矩形の板状部材であり、図７−３に示すように回転軸の周方向に延びている。蓋９０のうち回転軸の径方向内側にある表面９２は、ケーシング１０Ｅの内壁と、回転軸から略等しい距離をあけて設定されている。
【００８０】
蓋９０は、図７−３に示すように、スロット５０Ｅの流入角方向の略中央の部位の側壁５４ｇに接合されてケーシング１０Ｅに固定されている。蓋９０は、その裏面９６と、溝底５４ｅとの間に所定の間隔をあけて設けられている。蓋９０の裏面９６と、溝底５４ｅとの間には、スロット５０Ｅ内を流れる気流を流通可能な流路が形成されている。
【００８１】
図７−１に示すように、スロット５０Ｅのうち、蓋９０の前方側の端９７より前方側にあって開口している部分が前方側溝部５２Ｅとなっている。一方、スロット５０Ｅのうち、蓋９０の後方側の端９５より後方側にあって開口している部分を、以下に「後方側溝部」と記して符号５６Ｅを付す。換言すれば、蓋９０は、前方側溝部５２Ｅと、後方側溝部５６Ｅとの間に配置されるよう、スロット５０Ｅのうち略中央の部位を覆っている。
【００８２】
このように構成された軸流圧縮機３のケーシング１０Ｅは、動翼２０が回転軸の周方向を腹面側に回転移動すると、スロット５０Ｅのうち後方側溝部５６Ｅが、翼端３０の腹面２４側にある高圧な気流を吸い込む。スロット５０Ｅは、後方側溝部５６Ｅが吸い込んだ気流を、図７−２に矢印Ｆ５で示すように、蓋９０の裏面９６と溝底５４ｅとの間を通して前方側溝部５２Ｅに導き、再び、隣り合う動翼２０の間に流し込む。ケーシング１０Ｅは、蓋９０がスロット５０Ｅの開口のうち流入角方向の略中央を覆っているため、後方側溝部５６Ｅから吸い込んだ気流を、翼端３０に向けて漏らすことなく、そのまま前方側溝部５２Ｅに導くことができる。
【００８３】
このようにしてケーシング１０Ｅは、漏れ流れを低減して、動翼２０にストールが生じることを抑制すると共に、後方側溝部５６Ｅからの気流を、翼端３０の前縁２２側より前方側に設けられた前方側溝部５２に確実に導いて、隣り合う動翼２０の間に流し込むことができる。
【００８４】
以上に説明したように本実施例において、スロット５０Ｅは、動翼２０の翼端３０のうち少なくとも前縁２２側と対向可能に、当該翼端３０における翼静止系流入角に沿う方向である流入角方向に延びており、スロット５０Ｅには、当該スロット５０Ｅのうち流入角方向の前方側と後方側（後方側溝部５６Ｅ）が開口するように、前記流入角方向の略中央の部位を覆う蓋９０が設けられているものとしたので、スロット５０Ｅのうち蓋９０より後方側の開口すなわち後方側溝部５６Ｅから吸い込んだ気流を、蓋９０と溝底５４ｅとの間を通して、蓋９０より前方側にある開口すなわち前方側溝部５２Ｅから、隣り合う動翼２０の間に流し込むことができる。後方側溝部５６Ｅからの気流を、途中で翼端３０側に漏らすことなく、確実に前方側溝部５２に導いて、隣り合う動翼２０の間に流し込むことができる。これにより、軸流式圧縮機３は、内壁１１と翼端３０との間を通って腹面２４側から背面２６側に漏れる「漏れ流れ」を低減することができ、翼２０にストールが生じることを抑制すると共に軸流式圧縮機３の圧縮効率を向上させることができる。
【００８５】
なお、上述した各実施例において、前方側溝部５２は、翼静止系流入角の方向に延びているものとしたが、本発明に係る前方側溝部の延びる方向は、これに限定されるものではない。前方側溝部は、翼端の前縁側と対向する翼弦方向溝部の前縁側の端から回転軸の軸方向前方側に延設されていれば良く、例えば、前方側溝部は、回転軸の軸方向前方に延びているものとすることもできる。
【００８６】
また、上述した各実施例において、腹面側溝部５６は、回転軸の軸方向後方に延びているものとしたが、本発明に係る腹面側溝部の延びる方向は、これに限定されるものではない。腹面側溝部は、翼弦方向溝部の後縁側の端から、翼弦方向に対して腹面側に角度を付けて延設されていれば良く、例えば、腹面側溝部は、翼弦方向と直交する方向の腹面側に延びているものとすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明は、軸流式圧縮機に有用であり、特にガスタービンに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１−１】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。
【図１−２】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと動翼との位置関係を示す断面図である。
【図１−３】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと動翼との詳細な位置関係を説明する拡大図である。
【図２】ガスタービンの全体構成を示す断面図である。
【図３−１】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。
【図３−２】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと動翼との位置関係を示す断面図である。
【図４】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロット及び周方向部材に形成された周方向溝と、動翼との位置関係を示す断面図である。
【図５】軸流式圧縮機の内壁に形成されたスロット及び周方向部材に形成された周方向溝と、動翼の腹面及び背面における静圧との関係を説明する説明図である。
【図６−１】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。
【図６−２】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと、動翼と蓋との位置関係を示す図である。
【図６−３】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの翼弦方向溝部の断面図である。
【図７−１】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの形状を示す展開図である。
【図７−２】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットと、動翼と蓋との位置関係を示す図である。
【図７−３】軸流式圧縮機のケーシングの内壁に形成されたスロットの流入角方向と直交する断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  ガスタービン
３  軸流式圧縮機
４  燃焼器
５  タービン
８  ロータ
１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ  ケーシング
１１  内壁
２０  動翼
２２  前縁
２４  腹面
２６  背面
２８  後縁
３０  翼端
５０，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ  スロット
５２  前方側溝部
５２Ｅ  前方側溝部
５４  翼弦方向溝部
５６  腹面側溝部
５６Ｅ  後方側溝部
６０  接続溝部
７０  周方向部材
７４  周方向溝
８０  蓋
９０  蓋
Ａ  ロータの回転軸の軸方向後方
Ｃ  ロータの回転軸の周方向
Ｒ  ロータの回転軸の径方向外側
Ｈ  翼弦
Ｓ  スタガ角
Ｉ  翼静止系の流入角
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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