(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022170197
(43)【公開日】2022-11-10
(54)【発明の名称】回転機械
(51)【国際特許分類】
F04D 29/54 20060101AFI20221102BHJP
F04D 29/66 20060101ALI20221102BHJP
F04D 29/56 20060101ALI20221102BHJP
【ＦＩ】
F04D29/54 C
F04D29/66 P
F04D29/66 N
F04D29/54 F
F04D29/56 B
F04D29/56 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021076161
(22)【出願日】2021-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】梅原 隆一
(72)【発明者】
【氏名】後藤 俊郎
【テーマコード（参考）】
3H130
【Ｆターム（参考）】
3H130AA13
3H130AB27
3H130AB52
3H130AB62
3H130AB65
3H130AB69
3H130AC17
3H130BA16B
3H130BA17B
3H130BA75B
3H130CA03
3H130DA02X
3H130DD09Z
3H130EA03B
(57)【要約】
【課題】入口案内翼の振動を有効に抑える。
【解決手段】回転機械は、ローターと、ケーシングと、入口案内翼部と、を備える。入口案内翼部は、軸線回りの周方向に間隔をあけて配置され、径方向に延びる軸部回りに回転可能とされた複数の可動翼と、複数の可動翼の径方向外側に設けられて周方向に連続し、周方向に変位するよう駆動される駆動リングと、一方のリンク端が複数の可動翼の軸部にそれぞれ連結され、他方のリンク端が駆動リングに連結されて、駆動リングが周方向に変位した場合に複数の可動翼のそれぞれを軸部回りに回転させる複数のリンク機構と、を備える。複数のリンク機構のうち、少なくとも２つのリンク機構が異なる構造を有している。
【選択図】図５
【解決手段】回転機械は、ローターと、ケーシングと、入口案内翼部と、を備える。入口案内翼部は、軸線回りの周方向に間隔をあけて配置され、径方向に延びる軸部回りに回転可能とされた複数の可動翼と、複数の可動翼の径方向外側に設けられて周方向に連続し、周方向に変位するよう駆動される駆動リングと、一方のリンク端が複数の可動翼の軸部にそれぞれ連結され、他方のリンク端が駆動リングに連結されて、駆動リングが周方向に変位した場合に複数の可動翼のそれぞれを軸部回りに回転させる複数のリンク機構と、を備える。複数のリンク機構のうち、少なくとも２つのリンク機構が異なる構造を有している。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線回りに回転するローター軸、及び前記ローター軸に固定された動翼列を備えるローターと、
前記ローターを覆うケーシングと、
前記ケーシングの内部で前記動翼列に対して前記軸線が延びる軸線方向の第一側に配置された入口案内翼部と、を備え、
前記入口案内翼部は、
前記軸線回りの周方向に間隔をあけて配置され、前記軸線を中心とした径方向に延びる軸部回りに回転可能とされた複数の可動翼と、
前記複数の可動翼の径方向外側に設けられて前記周方向に連続し、前記周方向に変位するよう駆動される駆動リングと、
一方のリンク端が前記複数の可動翼の前記軸部にそれぞれ連結され、他方のリンク端が前記駆動リングに連結されて、前記駆動リングが前記周方向に変位した場合に前記複数の可動翼のそれぞれを前記軸部回りに回転させる複数のリンク機構と、を備え、
前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構が異なる構造を有している
回転機械。
前記ローターを覆うケーシングと、
前記ケーシングの内部で前記動翼列に対して前記軸線が延びる軸線方向の第一側に配置された入口案内翼部と、を備え、
前記入口案内翼部は、
前記軸線回りの周方向に間隔をあけて配置され、前記軸線を中心とした径方向に延びる軸部回りに回転可能とされた複数の可動翼と、
前記複数の可動翼の径方向外側に設けられて前記周方向に連続し、前記周方向に変位するよう駆動される駆動リングと、
一方のリンク端が前記複数の可動翼の前記軸部にそれぞれ連結され、他方のリンク端が前記駆動リングに連結されて、前記駆動リングが前記周方向に変位した場合に前記複数の可動翼のそれぞれを前記軸部回りに回転させる複数のリンク機構と、を備え、
前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構が異なる構造を有している
回転機械。
【請求項2】
前記複数のリンク機構は、それぞれ、
前記一方のリンク端と前記他方のリンク端との間に配置された複数のリンク片と、
前記複数のリンク片同士を回動自在に連結するピンと、を備える
請求項１に記載の回転機械。
前記一方のリンク端と前記他方のリンク端との間に配置された複数のリンク片と、
前記複数のリンク片同士を回動自在に連結するピンと、を備える
請求項１に記載の回転機械。
【請求項3】
前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構は、
前記リンク片および前記ピンの少なくとも一方の、重量、剛性、および寸法の少なくとも一つが互いに異なる
請求項２に記載の回転機械。
前記リンク片および前記ピンの少なくとも一方の、重量、剛性、および寸法の少なくとも一つが互いに異なる
請求項２に記載の回転機械。
【請求項4】
前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構は、動吸振器を備えることで、固有振動数が互いに異なる
請求項２又は３に記載の回転機械。
請求項２又は３に記載の回転機械。
【請求項5】
前記複数のリンク機構は、それぞれ、
前記リンク機構に生じる振動を減衰する減衰機構を備え、
前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構は、
前記減衰機構における減衰特性が互いに異なる
請求項１から４の何れか一項に記載の回転機械。
前記リンク機構に生じる振動を減衰する減衰機構を備え、
前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構は、
前記減衰機構における減衰特性が互いに異なる
請求項１から４の何れか一項に記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、回転機械に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ローター軸部の周方向に並んで複数の翼が固定されたローターを備える回転機械が開示されている。この回転機械において、複数の翼は、翼の先端部の重い翼と、翼の先端部の軽い翼とが周方向において交互に並んでいる。このような構成により、回転機械の運転中に、複数の翼の自励振動、強制振動、ランダム振動等を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１５０８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の構成は、回転機械の動翼を対象としたものである。
回転機械において、外部から導入する作動流体の流量を調整するため、入口案内翼（Ｉｎｌｅｔ Ｇｕｉｄｅ Ｖａｎｅ：ＩＧＶ）を備えたものがある。入口案内翼は、回転機械のケーシング内における作動流体の流れ方向の最も上流側に配置された動翼列に対し、さらに上流側に配置されている。入口案内翼は、ケーシングの内周面からケーシングの径方向の内側に向かって延びている。入口案内翼は、径方向に延びる軸部回りに回転可能に構成され、軸部回りの角度を変更することで、回転機械の負荷条件等に応じてケーシング内に導入する作動流体の流量を調整する。
このような入口案内翼においても、作動流体の流速が大きい高負荷条件では、入口案内翼にフラッタのような不安定振動が生じることがある。このため、入口案内翼の振動を有効に抑えることができる技術の開発が望まれている。
回転機械において、外部から導入する作動流体の流量を調整するため、入口案内翼（Ｉｎｌｅｔ Ｇｕｉｄｅ Ｖａｎｅ：ＩＧＶ）を備えたものがある。入口案内翼は、回転機械のケーシング内における作動流体の流れ方向の最も上流側に配置された動翼列に対し、さらに上流側に配置されている。入口案内翼は、ケーシングの内周面からケーシングの径方向の内側に向かって延びている。入口案内翼は、径方向に延びる軸部回りに回転可能に構成され、軸部回りの角度を変更することで、回転機械の負荷条件等に応じてケーシング内に導入する作動流体の流量を調整する。
このような入口案内翼においても、作動流体の流速が大きい高負荷条件では、入口案内翼にフラッタのような不安定振動が生じることがある。このため、入口案内翼の振動を有効に抑えることができる技術の開発が望まれている。
【0005】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、入口案内翼の振動を有効に抑えることができる回転機械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】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示に係る回転機械は、ローターと、ケーシングと、入口案内翼部と、を備える。前記ローターは、ローター軸、及び動翼列を備える。前記ローター軸は、軸線回りに回転する。前記動翼列は、前記ローター軸に固定されている。前記ケーシングは、前記ローターを覆う。前記入口案内翼部は、前記ケーシングの内部で前記動翼列に対して前記軸線が延びる軸線方向の第一側に配置されている。前記入口案内翼部は、複数の可動翼と、駆動リングと、複数のリンク機構と、を備える。前記複数の可動翼は、前記軸線回りの周方向に間隔をあけて配置されている。前記複数の可動翼は、前記軸線を中心とした径方向に延びる軸部回りに回転可能とされている。前記駆動リングは、前記複数の可動翼の径方向外側に設けられて前記周方向に連続している。前記駆動リングは、前記周方向に変位するよう駆動される。前記複数のリンク機構において一方のリンク端が前記複数の可動翼の前記軸部にそれぞれ連結されている。前記複数のリンク機構において他方のリンク端が前記駆動リングに連結されている。前記複数のリンク機構は、前記駆動リングが前記周方向に変位した場合に前記複数の可動翼のそれぞれを前記軸部回りに回転させる。前記複数のリンク機構のうち、少なくとも２つの前記リンク機構が異なる構造を有している。
【発明の効果】
【0007】
本開示の回転機械によれば、入口案内翼の振動を有効に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の実施形態に係る回転機械としての圧縮機を備えたガスタービンの概略構成を示す図である。
【図2】本開示の第一実施形態に係る回転機械としての圧縮機の概略構成を示す断面図である。
【図3】本開示の第一実施形態に係る圧縮機に備えた入口案内翼部を軸線方向から見た図である。
【図4】本開示の第一実施形態に係る入口案内翼部の可動翼、リンク機構、及び駆動リングの一部を示す斜視図である。
【図5】本開示の第一実施形態に係る入口案内翼部の一部を示す拡大図である。
【図6】本開示の第二実施形態に係る入口案内翼部の構成を示す図である。
【図7】本開示の実施形態の変形例に係る入口案内翼部の構成を示す図である。
【図8】本開示の実施形態に他の変形例に係る入口案内翼部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
図１に示すように、本実施形態における回転機械は、例えばガスタービン１に備えられた圧縮機１０である。
ガスタービン１は、上記回転機械としての圧縮機１０と、燃焼器２と、タービン３と、ローター１１と、を備えている。圧縮機１０は、外部から取り込んだ空気を圧縮して高圧空気を生成する。燃焼器２は、圧縮機１０で圧縮された高圧空気と燃料の混合気を燃焼させることで、高温高圧の燃焼ガスを生成する。タービン３は、燃焼器２で生成された燃焼ガスによって駆動される。タービン３の回転駆動力は、ローター１１を介して圧縮機１０に伝達される。これにより、圧縮機１０が駆動される。
ガスタービン１は、上記回転機械としての圧縮機１０と、燃焼器２と、タービン３と、ローター１１と、を備えている。圧縮機１０は、外部から取り込んだ空気を圧縮して高圧空気を生成する。燃焼器２は、圧縮機１０で圧縮された高圧空気と燃料の混合気を燃焼させることで、高温高圧の燃焼ガスを生成する。タービン３は、燃焼器２で生成された燃焼ガスによって駆動される。タービン３の回転駆動力は、ローター１１を介して圧縮機１０に伝達される。これにより、圧縮機１０が駆動される。
【0011】
（圧縮機の構成）
図２に示すように、圧縮機１０は、軸線Ａｒを中心として回転するローター１１と、ケーシング１５と、複数の静翼列１７と、入口案内翼部２０Ａと、を少なくとも備えている。なお、以下では、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸線方向Ｄａの一方側を第一側Ｄａ１、その反対側を第二側Ｄａ２とする。また、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏとする。
図２に示すように、圧縮機１０は、軸線Ａｒを中心として回転するローター１１と、ケーシング１５と、複数の静翼列１７と、入口案内翼部２０Ａと、を少なくとも備えている。なお、以下では、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、この軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸線方向Ｄａの一方側を第一側Ｄａ１、その反対側を第二側Ｄａ２とする。また、径方向Ｄｒで軸線Ａｒに近づく側を径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏとする。
【0012】
ローター１１は、ローター軸１２と、複数の動翼列１３と、を備えている。ローター軸１２は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びている。複数の動翼列１３は、ローター軸１２に取り付けられている。複数の動翼列１３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列１３は、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼を備えている。
【0013】
ケーシング１５は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びる筒状を成している。ケーシング１５は、ローター１１を径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏから覆っている。
【0014】
複数の静翼列１７は、ケーシング１５の径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに設けられている。複数の静翼列１７は、軸線方向Ｄａに間隔をあけて並んでいる。各静翼列１７は、複数の動翼列１３のそれぞれに対し、軸線方向Ｄａの第二側Ｄａ２に配置されている。動翼列１３と静翼列１７とは、軸線方向Ｄａに交互に配列されている。各静翼列１７は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼を備えている。
【0015】
（入口案内翼部の構成）
入口案内翼部２０Ａは、ケーシング１５の内部に配置されている。入口案内翼部２０Ａは、ケーシング１５に形成された吸込口からケーシング１５内に取り込まれた空気の流量を調整する。入口案内翼部２０Ａは、複数の動翼列１３に対して、軸線方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置されている。入口案内翼部２０Ａは、軸線方向Ｄａにおいて最も第一側Ｄａ１に位置する１段目の動翼列１３Ａに対し、軸線方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置されている。
入口案内翼部２０Ａは、ケーシング１５の内部に配置されている。入口案内翼部２０Ａは、ケーシング１５に形成された吸込口からケーシング１５内に取り込まれた空気の流量を調整する。入口案内翼部２０Ａは、複数の動翼列１３に対して、軸線方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置されている。入口案内翼部２０Ａは、軸線方向Ｄａにおいて最も第一側Ｄａ１に位置する１段目の動翼列１３Ａに対し、軸線方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置されている。
【0016】
図３に示すように、入口案内翼部２０Ａは、フレーム２１と、複数の可動翼２２と、駆動リング２５と、複数のリンク機構３０と、を備えている。
フレーム２１は、円環状をなし、ケーシング１５の軸線方向Ｄａの一部を形成する。図４に示すように、フレーム２１は、複数の翼保持孔２１ｈを有している。複数の翼保持孔２１ｈは、周方向Ｄｃに間隔をあけて形成されている。各翼保持孔２１ｈは、フレーム２１を径方向Ｄｒに貫通している。
フレーム２１は、円環状をなし、ケーシング１５の軸線方向Ｄａの一部を形成する。図４に示すように、フレーム２１は、複数の翼保持孔２１ｈを有している。複数の翼保持孔２１ｈは、周方向Ｄｃに間隔をあけて形成されている。各翼保持孔２１ｈは、フレーム２１を径方向Ｄｒに貫通している。
【0017】
フレーム２１の径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉには、センターハブ２６が設けられている。センターハブ２６は、軸線方向Ｄａに延びる円筒状をなしている。センターハブ２６の外周面には、複数の翼保持凹部２６ａが形成されている。複数の翼保持凹部２６ａは、周方向Ｄｃに間隔をあけて形成されている。各翼保持凹部２６ａは、センターハブ２６の外周面から径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに窪んでいる。
【0018】
複数の可動翼２２は、フレーム２１の径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに設けられている。複数の可動翼２２は、周方向Ｄｃに間隔をあけて複数設けられている。各可動翼２２は、翼本体２３と、軸部２４と、を一体に備えている。
【0019】
翼本体２３は、いわゆる入口案内翼（ＩＧＶ：Inlet Guide Vane）である。翼本体２３は、その翼長方向と径方向Ｄｒとを一致させた姿勢で配置されている。翼本体２３の径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉに位置する翼長方向の一端部２３ａは、センターハブ２６に形成された翼保持凹部２６ａに挿入されて、軸部２４の中心軸Ｃｓ回りに回動自在に支持されている。
【0020】
軸部２４は、翼本体２３において、径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに位置する翼長方向の他端部２３ｂに一体に設けられている。軸部２４は、翼本体２３の他端部２３ｂから中心軸Ｃｓ方向に沿って径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに延びる略円柱状をなしている。軸部２４は、フレーム２１に形成された翼保持孔２１ｈに挿入され、中心軸Ｃｓ回りに回転自在に支持されている。軸部２４の径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏの先端部２４ｓは、フレーム２１の径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに向かって突出している。
【0021】
駆動リング２５は、ケーシング１５の径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに設けられている。駆動リング２５は、軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに連続する円環状で、ケーシング１５に、周方向Ｄｃに変位可能に支持されている。駆動リング２５は、周方向Ｄｃに複数に分割されていてもよい。駆動リング２５は、アクチュエータ（図示なし）により、周方向Ｄｃに沿って変位するように駆動される。
【0022】
リンク機構３０は、複数の可動翼２２のそれぞれに設けられている。これら複数のリンク機構３０は、複数の可動翼２２のそれぞれを軸部２４の中心軸Ｃｓ回りに回転させる。各リンク機構３０は、複数のリンク片３１と、複数のピン３２と、を備えている。本実施形態において、本実施形態において、各リンク機構３０は、複数のリンク片３１として、第一リンク片３３と、第二リンク片３４と、を備えている。本実施形態において、各リンク機構３０は、複数のピン３２として、第一ピン３５と、第二ピン３６と、を備えている。
【0023】
第一リンク片３３の一端部３３ａは、軸部２４に中心軸Ｃｓ回りに回動不能に固定されている。第一リンク片３３の他端部３３ｂは、第一ピン３５を介して第二リンク片３４の一端部３４ａに回動自在に連結されている。これにより、第一リンク片３３と第二リンク片３４とは、第一ピン３５回りに回動可能に連結されている。
【0024】
第二リンク片３４の他端部３４ｂは、第二ピン３６を介して駆動リング２５に連結されている。第二リンク片３４は、駆動リング２５に、第二ピン３６回りに回動自在に支持されている。
【0025】
このようにして、各リンク機構３０の一方のリンク端３０ａを形成する第一リンク片３３の一端部３３ａは、各可動翼２２の軸部２４にそれぞれ連結されている。各リンク機構３０の他方のリンク端３０ｂを形成する第二リンク片３４の他端部３４ｂは、駆動リング２５に連結されている。
【0026】
このような入口案内翼部２０Ａにおいて、駆動リング２５は、アクチュエータ（図示なし）によって軸線Ａｒ（図３参照）回りに旋回されることで、周方向Ｄｃに変位する。駆動リング２５が周方向にＤｃに変位すると、その変位が第二リンク片３４、第一リンク片３３を介して軸部２４に伝達される。第一リンク片３３が軸部２４を中心として揺動すると、軸部２４と一体に可動翼２２の翼本体２３が中心軸Ｃｓ回りに回転する。これによって、ケーシング１５の径方向Ｄｒの内側Ｄｒｉにおける流体の流れ中において、翼本体２３の角度（開度）が変わり、ケーシング１５内に取り入れられる流体の流量が調整される。
【0027】
図５に示すように、上記入口案内翼部２０Ａは、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０が異なる構造を有している。複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０は、リンク片３１およびピン３２の少なくとも一方の、重量、剛性、および寸法の少なくとも一つが互いに異なる。本実施形態において、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０は、ピン３２（第一ピン３５、第二ピン３６）の径寸法が互いに異なる場合を例示している。本実施形態においては、複数のリンク機構３０として、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａと、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとが、周方向Ｄｃで交互に配置されている場合を例示している。大径ピン３２Ａの径寸法は、小径ピン３２Ｂの径寸法よりも大きい。大径ピン３２Ａの径寸法は、小径ピン３２Ｂの径寸法に対して、例えば、１．０５倍以上、より望ましくは１．１０倍となるように設定することができる。これにより、大径ピン３２Ａと、小径ピン３２Ｂとは、互いの剛性および重量も異なるものとなる。そして、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａは、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂよりも、高い剛性を有したものになる。
【0028】
（作用効果）
上記実施形態の圧縮機１０では、入口案内翼部２０Ａを構成する複数の可動翼２２のそれぞれと駆動リング２５とを連結する複数のリンク機構３０を備えている。複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０が異なる構造を有している。構造が異なるリンク機構３０同士は、振動特性が異なる。このため、入口案内翼部２０Ａは、周方向Ｄｃに配置された複数の可動翼２２及びリンク機構３０において、振動特性にアンバランスが生じる。これにより、作動流体の流速が大きい高負荷条件においても、入口案内翼部２０Ａにフラッタのような不安定振動が生じるのを抑えることができる。その結果、入口案内翼の振動を有効に抑えることが可能となる。
上記実施形態の圧縮機１０では、入口案内翼部２０Ａを構成する複数の可動翼２２のそれぞれと駆動リング２５とを連結する複数のリンク機構３０を備えている。複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０が異なる構造を有している。構造が異なるリンク機構３０同士は、振動特性が異なる。このため、入口案内翼部２０Ａは、周方向Ｄｃに配置された複数の可動翼２２及びリンク機構３０において、振動特性にアンバランスが生じる。これにより、作動流体の流速が大きい高負荷条件においても、入口案内翼部２０Ａにフラッタのような不安定振動が生じるのを抑えることができる。その結果、入口案内翼の振動を有効に抑えることが可能となる。
【0029】
上記実施形態では、複数のリンク片３１、及びピン３２を備える複数のリンク機構３０において、リンク片３１やピン３２を様々に異ならせることで、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。
【0030】
上記実施形態では、リンク片３１およびピン３２の少なくとも一方で、重量、剛性、および寸法の少なくとも一つを異ならせることで、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。
【0031】
（実施形態の変形例）
上記実施形態において、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａと、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとが、周方向Ｄｃで交互に配置されているようにしたが、これに限られない。
例えば、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂを周方向Ｄｃに複数並べたリンク機構３０Ｂの群を複数設けて、これら群と、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａとを交互に配置するようにしてもよい。言い換えれば、周方向Ｄｃにおいて、複数のリンク機構３０Ｂに対して一つのリンク機構３０Ａを配置するようにしてもよい。また同様に、例えば、周方向Ｄｃにおいて、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａを複数並べたリンク機構３０Ａの群を複数設けて、これら群と、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとを交互に配置するようにしてもよい。さらに、上記リンク機構３０Ａの群と、上記リンク機構３０Ｂの群とを交互に配置するようにしてもよい。
また、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａと、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとを、周方向Ｄｃで規則性を有さず、ランダムに配列するようにしてもよい。
さらに、複数のリンク機構３０は、径寸法が３種類以上異なるピン３２を備えるようにしてもよい。
上記実施形態において、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａと、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとが、周方向Ｄｃで交互に配置されているようにしたが、これに限られない。
例えば、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂを周方向Ｄｃに複数並べたリンク機構３０Ｂの群を複数設けて、これら群と、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａとを交互に配置するようにしてもよい。言い換えれば、周方向Ｄｃにおいて、複数のリンク機構３０Ｂに対して一つのリンク機構３０Ａを配置するようにしてもよい。また同様に、例えば、周方向Ｄｃにおいて、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａを複数並べたリンク機構３０Ａの群を複数設けて、これら群と、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとを交互に配置するようにしてもよい。さらに、上記リンク機構３０Ａの群と、上記リンク機構３０Ｂの群とを交互に配置するようにしてもよい。
また、大径ピン３２Ａを有したリンク機構３０Ａと、小径ピン３２Ｂを有したリンク機構３０Ｂとを、周方向Ｄｃで規則性を有さず、ランダムに配列するようにしてもよい。
さらに、複数のリンク機構３０は、径寸法が３種類以上異なるピン３２を備えるようにしてもよい。
【0032】
また、上記実施形態では、複数のリンク機構３０の構造を異ならせるために、ピン３２の径寸法を異ならせるようにしたが、これに限られない。例えば、複数のリンク機構３０で、リンク片３１の厚さを異ならせることで、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０を異なる構造としてもよい。
【0033】
さらに、複数のリンク機構３０で、ピン３２の径寸法とリンク片３１の厚さとを異ならせるようにしてもよい。
これ以外にも、複数のリンク機構３０で、ピン３２やリンク片３１の重量、剛性、材質等を異ならせるようにしてもよい。
これ以外にも、複数のリンク機構３０で、ピン３２やリンク片３１の重量、剛性、材質等を異ならせるようにしてもよい。
【0034】
＜第二実施形態＞
次に、この発明に係る回転機械の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態の構成に加えて、リンク機構３０に、動吸振器４１を備える構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
次に、この発明に係る回転機械の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態の構成に加えて、リンク機構３０に、動吸振器４１を備える構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
【0035】
図６に示すように、本実施形態における圧縮機１０の入口案内翼部２０Ｂは、複数のリンク機構３０を備えている。複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０が異なる構造を有している。本実施形態では、複数のリンク機構３０は、それぞれ、動吸振器４１を備えている。各動吸振器４１は、質量体４２と、弾性体４３と、を有している。質量体４２は、弾性体４３を介してリンク機構３０に取り付けられている。動吸振器４１は、例えば、第二リンク片３４に取り付けられている。
【0036】
本実施形態において、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０は、動吸振器４１の質量体４２の質量が互いに異なる。本実施形態において、複数のリンク機構３０は、大質量体４２Ａを有したリンク機構３０Ｃと、小質量体４２Ｂを有したリンク機構３０Ｄとが、周方向Ｄｃで交互に配置されている。大質量体４２Ａの質量は、小質量体４２Ｂの質量よりも大きい。これにより、大質量体４２Ａを有したリンク機構３０Ｃと、小質量体４２Ｂを有したリンク機構３０Ｄとは、固有振動数が異なることから、振動特性が互いに異なる。
【0037】
（作用効果）
上記実施形態の圧縮機１０において、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０は、動吸振器４１を備えることによって固有振動数を互いに異ならせている。これにより、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。このため、入口案内翼部２０Ｂは、周方向Ｄｃに配置された複数の可動翼２２及びリンク機構３０において、振動特性にアンバランスが生じる。これにより、作動流体の流速が大きい高負荷条件においても、入口案内翼部２０Ｂにフラッタのような不安定振動が生じるのを抑えることができる。その結果、入口案内翼の振動を有効に抑えることが可能となる。
上記実施形態の圧縮機１０において、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０は、動吸振器４１を備えることによって固有振動数を互いに異ならせている。これにより、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。このため、入口案内翼部２０Ｂは、周方向Ｄｃに配置された複数の可動翼２２及びリンク機構３０において、振動特性にアンバランスが生じる。これにより、作動流体の流速が大きい高負荷条件においても、入口案内翼部２０Ｂにフラッタのような不安定振動が生じるのを抑えることができる。その結果、入口案内翼の振動を有効に抑えることが可能となる。
【0038】
（第二実施形態の変形例）
なお、上記実施形態では、複数のリンク機構３０で、動吸振器４１の質量体４２の質量を異ならせるようにしたがこれに限られない。例えば、動吸振器４１の弾性体４３の弾性係数を異ならせてもよい。
また、動吸振器４１を備えたリンク機構３０と、動吸振器４１を備えないリンク機構３０とを備えることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。
なお、上記実施形態では、複数のリンク機構３０で、動吸振器４１の質量体４２の質量を異ならせるようにしたがこれに限られない。例えば、動吸振器４１の弾性体４３の弾性係数を異ならせてもよい。
また、動吸振器４１を備えたリンク機構３０と、動吸振器４１を備えないリンク機構３０とを備えることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。
【0039】
（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、図７に示すように、入口案内翼部２０Ｃは、複数のリンク機構３０のそれぞれに、減衰機構５０Ａとして、減衰材５１を備えるようにしてもよい。減衰材５１は、リンク片３１に形成されたピン挿入孔３１ｈと、ピン挿入孔３１ｈに挿入されるピン３２との間に介在している。減衰材５１は、リンク片３１とピン３２との間に生じる振動による相対変位を減衰する。複数のリンク機構３０において、リンク片３１とピン３２との間に挟み込む減衰材５１の減衰特性を異ならせることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。また、減衰材５１を備えたリンク機構３０と、減衰材５１を備えないリンク機構３０とを備えることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、図７に示すように、入口案内翼部２０Ｃは、複数のリンク機構３０のそれぞれに、減衰機構５０Ａとして、減衰材５１を備えるようにしてもよい。減衰材５１は、リンク片３１に形成されたピン挿入孔３１ｈと、ピン挿入孔３１ｈに挿入されるピン３２との間に介在している。減衰材５１は、リンク片３１とピン３２との間に生じる振動による相対変位を減衰する。複数のリンク機構３０において、リンク片３１とピン３２との間に挟み込む減衰材５１の減衰特性を異ならせることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。また、減衰材５１を備えたリンク機構３０と、減衰材５１を備えないリンク機構３０とを備えることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。
【0040】
また、例えば、図８に示すように、複数のリンク機構３０のそれぞれに、減衰機構５０Ｂとして、圧電素子５２を備えるようにしてもよい。圧電素子５２は、例えば、リンク片３１に貼付される。圧電素子５２は、リンク片３１に生じた振動を電気エネルギーに変換することによって、振動を減衰させる。複数のリンク機構３０において、圧電素子５２による振動の減衰特性を異ならせることによって、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。また、圧電素子５２を備えたリンク機構３０と、圧電素子５２を備えないリンク機構３０とを備えることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。
【0041】
また、複数のリンク機構３０のそれぞれに、減衰機構として、衝突型ダンパーを備えるようにしてもよい。衝突型ダンパーは、例えば、ガスダンパーやオイルダンパー等からなる。衝突型ダンパーは、リンク機構３０を構成する第一リンク片３３、第二リンク片３４の変位を減衰することによって、振動を減衰させる。複数のリンク機構３０において、衝突型ダンパーによる振動の減衰特性を異ならせることによって、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。また、衝突型ダンパーを備えたリンク機構３０と、衝突型ダンパー５３を備えないリンク機構３０とを備えることで、複数のリンク機構３０で振動特性を異ならせるようにしてもよい。
【0042】
これ以外にも、リンク片３１とピン３２との接触面積を異ならせることによって、複数のリンク機構３０における振動の減衰特性を異ならせるようにしてもよい。
また、複数のリンク機構３０を構成するリンク片３１やピン３２に、制振合金を使用することで、リンク機構３０における振動の減衰特性を向上させるようにしてもよい。
また、複数のリンク機構３０を構成するリンク片３１やピン３２に、制振合金を使用することで、リンク機構３０における振動の減衰特性を向上させるようにしてもよい。
【0043】
＜付記＞
実施形態に記載の回転機械１０は、例えば以下のように把握される。
実施形態に記載の回転機械１０は、例えば以下のように把握される。
【0044】
（１）第１の態様に係る回転機械１０は、軸線Ａｒ回りに回転するローター軸１２、及び前記ローター軸１２に固定された動翼列１３を備えるローター１１と、前記ローター１１を覆うケーシング１５と、前記ケーシング１５の内部で前記動翼列１３に対して前記軸線Ａｒが延びる軸線方向Ｄａの第一側Ｄａ１に配置された入口案内翼部２０Ａ～２０Ｄと、を備え、前記入口案内翼部２０Ａ～２０Ｄは、前記軸線Ａｒ回りの周方向Ｄｃに間隔をあけて配置され、前記軸線Ａｒを中心とした径方向Ｄｒに延びる軸部２４回りに回転可能とされた複数の可動翼２２と、前記複数の可動翼２２の径方向Ｄｒの外側Ｄｒｏに設けられて前記周方向Ｄｃに連続し、前記周方向Ｄｃに変位するよう駆動される駆動リング２５と、一方のリンク端３０ａが前記複数の可動翼２２の前記軸部２４にそれぞれ連結され、他方のリンク端３０ｂが前記駆動リング２５に連結されて、前記駆動リング２５が前記周方向Ｄｃに変位した場合に前記複数の可動翼２２のそれぞれを前記軸部２４回りに回転させる複数のリンク機構３０と、を備え、前記複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つの前記リンク機構３０が異なる構造を有している。
回転機械１０の例としては、ガスタービンの圧縮機、遠心圧縮機、ターボチャージャーが挙げられる。
回転機械１０の例としては、ガスタービンの圧縮機、遠心圧縮機、ターボチャージャーが挙げられる。
【0045】
この回転機械１０は、入口案内翼部２０Ａ～２０Ｄを構成する複数の可動翼２２のそれぞれと駆動リング２５とを連結する複数のリンク機構３０を備えている。複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０が異なる構造を有している。構造が異なるリンク機構３０同士は、振動特性が異なる。このため、入口案内翼部２０Ａ～２０Ｄは、周方向Ｄｃに配置された複数の可動翼２２及びリンク機構３０において、振動特性にアンバランスが生じる。これにより、作動流体の流速が大きい高負荷条件においても、入口案内翼部２０Ａ～２０Ｄにフラッタのような不安定振動が生じるのを抑えることができる。その結果、入口案内翼の振動を有効に抑えることが可能となる。
【0046】
（２）第２の態様に係る回転機械１０は、（１）の回転機械１０であって、前記複数のリンク機構３０は、それぞれ、前記一方のリンク端３０ａと前記他方のリンク端３０ｂとの間に配置された複数のリンク片３１と、前記複数のリンク片３１同士を回動自在に連結するピン３２と、を備える。
【0047】
これにより、複数のリンク片３１、及びピン３２を備える複数のリンク機構３０において、リンク片３１やピン３２を様々に異ならせることで、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。
【0048】
（３）第３の態様に係る回転機械１０は、（２）の回転機械１０であって、前記複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つの前記リンク機構３０は、前記リンク片３１および前記ピン３２の少なくとも一方の、重量、剛性、および寸法の少なくとも一つが互いに異なる。
【0049】
これにより、リンク片３１およびピン３２の少なくとも一方で、重量、剛性、および寸法の少なくとも一つを異ならせることで、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。
【0050】
（４）第４の態様に係る回転機械１０は、（２）又は（３）の回転機械１０であって、前記複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つの前記リンク機構３０は、動吸振器４１を備えることで、固有振動数が互いに異なる。
【0051】
これにより、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０は、動吸振器４１を備えることによって固有振動数を互いに異ならせている。これにより、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。
【0052】
（５）第５の態様に係る回転機械１０は、（１）から（４）の何れか一つの回転機械１０であって、前記複数のリンク機構３０は、それぞれ、前記リンク機構３０に生じる振動を減衰する減衰機構５０Ａ、５０Ｂを備え、前記複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つの前記リンク機構３０は、前記減衰機構５０Ａ、５０Ｂにおける減衰特性が互いに異なる。
減衰機構５０Ａ、５０Ｂは、減衰材５１，圧電素子５２、衝突型ダンパーが挙げられる。
減衰機構５０Ａ、５０Ｂは、減衰材５１，圧電素子５２、衝突型ダンパーが挙げられる。
【0053】
これにより、減衰機構５０Ａ、５０Ｂにおける減衰特性を異ならせることで、複数のリンク機構３０のうち、少なくとも２つのリンク機構３０の振動特性を異ならせることができる。
【符号の説明】
【0054】
１…ガスタービン
２…燃焼器
３…タービン
１０…圧縮機（回転機械）
１１…ローター
１２…ローター軸
１３、１３Ａ…動翼列
１５…ケーシング
１７…静翼列
２０Ａ、２０Ｂ…入口案内翼部
２１…フレーム
２１ｈ…翼保持孔
２２…可動翼
２３…翼本体
２３ａ…一端部
２３ｂ…他端部
２４…軸部
２４ｓ…先端部
２５…駆動リング
２６…センターハブ
２６ａ…翼保持凹部
３０、３０Ａ～３０Ｄ…リンク機構
３０ａ…一方のリンク端
３０ｂ…他方のリンク端
３１…リンク片
３２…ピン
３２Ａ…大径ピン
３２Ｂ…小径ピン
３３…第一リンク片
３３ａ…一端部
３３ｂ…他端部
３３ｈ…ピン挿入孔
３４…第二リンク片
３４ａ…一端部
３４ｂ…他端部
３５…第一ピン
３６…第二ピン
４１…動吸振器
４２…質量体
４２Ａ…大質量体
４２Ｂ…小質量体
４３…弾性体
５０Ａ、５０Ｂ…減衰機構
５１…減衰材
５２…圧電素子
Ａｒ…軸線
Ｃｓ…中心軸
Ｄａ…軸線方向
Ｄａ１…第一側
Ｄａ２…第二側
Ｄｃ…周方向
Ｄｒ…径方向
Ｄｒｉ…内側
Ｄｒｏ…外側
２…燃焼器
３…タービン
１０…圧縮機（回転機械）
１１…ローター
１２…ローター軸
１３、１３Ａ…動翼列
１５…ケーシング
１７…静翼列
２０Ａ、２０Ｂ…入口案内翼部
２１…フレーム
２１ｈ…翼保持孔
２２…可動翼
２３…翼本体
２３ａ…一端部
２３ｂ…他端部
２４…軸部
２４ｓ…先端部
２５…駆動リング
２６…センターハブ
２６ａ…翼保持凹部
３０、３０Ａ～３０Ｄ…リンク機構
３０ａ…一方のリンク端
３０ｂ…他方のリンク端
３１…リンク片
３２…ピン
３２Ａ…大径ピン
３２Ｂ…小径ピン
３３…第一リンク片
３３ａ…一端部
３３ｂ…他端部
３３ｈ…ピン挿入孔
３４…第二リンク片
３４ａ…一端部
３４ｂ…他端部
３５…第一ピン
３６…第二ピン
４１…動吸振器
４２…質量体
４２Ａ…大質量体
４２Ｂ…小質量体
４３…弾性体
５０Ａ、５０Ｂ…減衰機構
５１…減衰材
５２…圧電素子
Ａｒ…軸線
Ｃｓ…中心軸
Ｄａ…軸線方向
Ｄａ１…第一側
Ｄａ２…第二側
Ｄｃ…周方向
Ｄｒ…径方向
Ｄｒｉ…内側
Ｄｒｏ…外側
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】