(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃焼領域を形成する筒体と、
該燃焼領域に連通する音響ダンパ共鳴空間を有する音響部を有する音響ダンパと、を備える燃焼器であって、
前記音響部は、前記筒体に沿って、前記筒体の軸線方向に対して交差する方向に延在するように設置されており、
前記筒体を構成し、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられている多孔板部と該多孔板部の周囲に間隔を空けて覆うように設けられたカバー部材とによって形成される空間を、仕切り部材によって前記筒体の周方向に複数の空間に分割し、
分割された前記複数の空間のうちの少なくとも一つが、前記音響ダンパ共鳴空間の一部となり、
分割された前記複数の空間のうちの他の少なくとも一つが、音響ライナ共鳴空間となっている燃焼器。
【請求項２】
前記音響部の少なくとも一部は、前記カバー部材の外周側に設置されている請求項１に記載の燃焼器。
【請求項３】
前記音響ダンパ共鳴空間は、少なくとも１回は折り返されて形成されている請求項１または２に記載の燃焼器。
【請求項４】
前記音響ダンパ共鳴空間には、少なくとも１つの流体抵抗部材が備えられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の燃焼器。
【請求項５】
前記音響ダンパは、複数備えられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の燃焼器。
【請求項６】
圧縮機と、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の燃焼器と、タービンと、を備えるガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器およびこれを備えたガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを有しており、圧縮機では空気を取り込んで圧縮して高圧にし、高圧になった空気を燃焼器に送り込む。
燃焼器では、高圧の空気に対して燃料を吹き出して燃料を燃焼させる。燃料が燃焼することにより発生する高温の燃焼ガスは、タービンに送られ、この高温の燃焼ガスがタービンを駆動する。
このタービンと前記圧縮機とは同じ回転軸の回りに回転するため、タービンがこのように駆動することにより、圧縮機も駆動し、上述したように空気を取り入れて圧縮をする。
【０００３】
このように作動するガスタービンは、燃料が燃焼する際に燃焼振動が発生する場合があり、この燃焼振動は、ガスタービン運転時の騒音や振動の原因となっていた。
特に、近年のガスタービンでは、運転時の環境への影響を考慮して排出ガスの低ＮＯｘ（窒素酸化物）化が図られているが、低ＮＯｘ化を図るためには燃料の希薄燃焼が多用される。
しかし、希薄燃焼は燃焼が不安定になり易く、このため燃焼振動が発生し易くなっていた。そこで、この燃焼振動に起因する音や振動を抑制するために、燃焼器に、たとえば、多孔板とその外側を覆うカバーとによって構成される比較的高周波の音を吸音する音響ライナを設けたり、大きな共鳴空間を有する比較的低周波の音を吸音する音響ダンパを設けたりしていた。
【０００４】
比較的高周波の音を対象とする音響ライナでは、共鳴空間の容積が小さいので、その設置にあたり車室内のスペース上の制約は少なかった。
一方、比較的高周波の音を対象とする音響ダンパは、共鳴空間の容積が大きいので、その設置にあたり車室内のスペース上の制約を受けていた。
従来、燃焼ガスに車室内の空気を導入するバイパス流路を備えている燃焼器では、音響ダンパは、たとえば、特許文献１に示されるように、バイパス流路の周囲を用いて設置されている。
また、バイパス流路を備えていない形式の燃焼器では、たとえば、特許文献２に示されるように、燃焼器に環装する音響ライナに音響ダンパを接続し、音響ダンパの共鳴空間を形成する音響部を燃焼器の軸線方向あるいは半径方向へ延在するように設置するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２９６６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に示されるものは、バイパス流路および音響ダンパを設置するために燃焼器の外側に大きな空間が必要である。また、特許文献２に示されるものでは、音響ダンパは、半径方向に延在するものでは当然ながら、軸線方向に延在するものでも共鳴空間の容積（全長）を確保するために半径方向に折り曲げられているので、バイパス流路および音響ダンパを設置するために燃焼器の外側に大きな空間が必要である。
このように、大きな車室空間が必要となるので、ハウジングが大型化し、たとえば、ガスタービンの陸上輸送が不可能となる恐れがある。この輸送コストを含め、製造コストが大きくなる。
燃焼器は定期的にメンテナンスされるが、特許文献１では、バイパス流路を取り外さないと、また、特許文献２では、音響ダンパを取り外さないと、燃焼器は引き抜けないので、このメンテナンス作業が大掛かりとなる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、音響ダンパの取付空間を小さくし、小型化でき、かつ、メンテナンス性を向上し得る燃焼器およびこれを用いたガスタービン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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の第１態様は、内部に燃焼領域を形成する筒体と、該燃焼領域に連通する音響ダンパ共鳴空間を有する音響部を有する音響ダンパと、を備える燃焼器であって、前記音響部は、前記筒体に沿って、前記筒体の軸線方向に対して交差する方向に延在するように設置されており、前記筒体を構成し、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられている多孔板部と該多孔板部の周囲に間隔を空けて覆うように設けられたカバー部材とによって形成される空間を、仕切り部材によって前記筒体の周方向に複数の空間に分割し、分割された前記複数の空間のうちの少なくとも一つが、前記音響ダンパ共鳴空間の一部となり、分割された前記複数の空間のうちの他の少なくとも一つが、音響ライナ共鳴空間となっている燃焼器である。
【０００９】
本態様によれば、音響ダンパ共鳴空間を有する音響部は、筒体に沿って、筒体の軸線方向に対して交差する方向、言い換えると、周方向に延在するように設置されているので、音響部は筒体の周方向の一定箇所に集中することなく、周方向に広く配置されることになる。これにより、音響部は筒体の外周側への突起が抑制されるので、燃焼器の外側に必要な空間を削減することができる。
したがって、車室を小さくできるので、それを形成するハウジングを小型化することができる。このため、たとえば、ガスタービンの陸上輸送が十分可能となるので、輸送コストを含め、製造コストを低減させることができる。
また、音響部の筒体外周側への突起が小さくなると、音響ダンパと一体として燃焼器を引き出すことが容易に行えるので、燃焼器のメンテナンス性を向上させることができる。
【００１０】
上記態様では、前記筒体を構成し、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられている多孔板部と該多孔板部の周囲に間隔を空けて覆うように設けられたカバー部材とによって形成される音響ライナ共鳴空間を有する音響ライナを備えている構成としてもよい。
【００１１】
このようにすると、音響ライナで減衰できる周波数領域の振動と、音響ダンパで減衰できる周波数領域の振動とを減衰することができる。したがって、広い範囲の周波数領域の燃焼振動を減衰させることができる。
【００１２】
上記構成では、前記音響部の少なくとも一部は、前記音響ライナの外周側に設置されているのが望ましい。
【００１３】
このようにすると、音響ライナおよび音響ダンパは、筒体の軸線方向において一定箇所に集中して設置されることになるので、筒体の軸線方向における他の場所を有効に活用することができる。
【００１４】
上記態様では、前記音響ダンパ共鳴空間は、少なくとも１回は折り返されて形成されているようにしてもよい。
【００１５】
このようにすると、たとえば、筒体の全周長を用いても音響ダンパ共鳴空間の容積（全長）が確保できない場合、あるいは、音響ダンパが設置される筒体の軸線方向位置に、別の部材を設置する必要がある場合でも、十分な音響ダンパ共鳴空間の容積（全長）を確保することができる。
【００１６】
上記態様では、前記音響ダンパ共鳴空間には、少なくとも１つの流体抵抗部材が備えられているようにしてもよい。
【００１７】
このようにすると、燃焼振動に伴う振動や音は、流体抵抗部材によっても減衰できる。
また、減衰させる振動の周波数領域を調整する際に、音響ダンパ共鳴空間の容積（全長）の変更のみでなく、流体抵抗部材による抵抗値を変更することによっても調整することができる。したがって、音響ダンパによる振動の減衰性能を、より確実に向上させることができる。
【００１８】
上記態様では、前記音響ダンパは、複数備えられているようにしてもよい。
【００１９】
このようにすると、複数の音響ダンパによって振動を減衰できるので、より確実に減衰させることができる。
この場合、複数設ける音響ダンパが有する音響ダンパ共鳴空間の容積（全長）が、互いに異なるようにしてもよい。このようにすると、それぞれの音響ダンパで異なる周波数領域の振動を減衰させることができる。
したがって、音響ダンパによる振動の減衰性能を、より確実に向上させることができる。
【００２０】
本発明の第２態様は、空気圧縮機と、第１態様の燃焼器と、タービンと、を備えるガスタービンである。
【００２１】
本態様にかかるガスタービンによれば、ハウジングを小型化することができ、製造コストを低減できるとともにメンテナンス性を向上させることができる燃焼器を備えているので、ガスタービンの運転時の燃焼による騒音を抑制することができ、メンテナンス性を向上させることができる。また、これを安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、音響ダンパ共鳴空間を有する音響部は、筒体に沿って、筒体の軸線方向に対して交差する方向、言い換えると、周方向に延在するように設置されているので、燃焼器の外側に必要な空間を削減することができる。
したがって、車室を小さくできるので、それを形成するハウジングを小型化することができる。このため、たとえば、ガスタービンの陸上輸送が十分可能となるので、輸送コストを含め、製造コストを低減させることができる。
また、音響部の筒体外周側への突起が小さくなると、音響ダンパと一体として燃焼器を引き出すことが容易に行えるようにできるので、燃焼器のメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるガスタービンの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の燃焼器における構成の概略を説明する模式図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる減衰装置の第１変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる減衰装置の図４と同様部分を示す断面図である。
【図７】図６のＺ−Ｚ断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる減衰装置の図４と同様部分を示す断面図である。
【図９】図８のＷ−Ｗ断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかる減衰装置の変形例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明にかかるガスタービンの実施形態について図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態にかかるガスタービン１について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態のガスタービン１の構成を説明する模式図である。図２は、図１の燃焼器５における構成の概略を説明する模式図である。
【００２５】
ガスタービン１には、図１および図２に示すように、圧縮機３と、燃焼器５と、タービン部（タービン）７と、回転軸９と、これらを内部の所定位置に保持するハウジング１１と、が備えられている。
圧縮機３は、外部の空気である大気を吸入して圧縮し、圧縮された空気を燃焼器５に供給するものである。
なお、圧縮機３としては、公知の構成を用いることができ、特にその構成を限定するものではない。
【００２６】
燃焼器５は、図１に示すように、圧縮機３により圧縮された空気、および、外部から供給された燃料を混合させ、混合された混合気を燃焼させることにより、燃焼ガス（高温ガス）を生成するものである。
燃焼器５は、ハウジング１１に、それを貫通して車室１３に至るように取り付けられ、周方向に沿って複数個（たとえば、１６個）配置されている。
燃焼器５には、図２に示すように、空気供給口１５と、燃料ノズル１７と、燃焼筒１９（筒体）と、減衰装置２１と、が主に備えられている。
【００２７】
空気供給口１５は、図２に示すように、圧縮機３により圧縮された空気を、燃焼筒１９の内部に導くものであって、燃料ノズル１７の周囲に環状に配置されたものである。
空気供給口１５は、燃焼筒１９の内部に流入する空気に、旋回方向の流速成分を与えるとともに、燃焼筒１９の内部に循環流れを形成するものである。
なお、空気供給口１５としては、公知の形状を用いることができ、特に限定するものではない。
【００２８】
燃料ノズル１７は、図２に示すように、外部から供給された燃料を燃焼筒１９の内部に向けて噴霧するものである。燃料ノズル１７から噴霧された燃料は、空気供給口１５により形成された空気の流れ等により攪拌されて、燃料と空気との混合気となる。
なお、燃料ノズル１７としては、公知の形状を用いることができ、特に限定するものではない。
【００２９】
燃焼筒１９は、筒状の形状に形成され、図２に示すように、空気供給口１５および燃料ノズル１７からタービン部７の流入部に向かって延びる流路を形成するものである。言い換えると、燃焼筒１９の内部は、燃料と空気の混合気や、当該混合気の燃焼により生成される燃焼ガスが流れるものであり、燃焼領域２３を形成している。
燃焼筒１９は、耐熱性を有する金属、たとえば、ニッケル基合金から構成されている。
【００３０】
燃焼筒１９の壁部には、軸線方向Ｌに延在する複数の冷却通路２５（図４参照）が、周方向Ｃに間隔を空けて形成されている。
冷却通路２５の一端は、たとえば、図示しないボイラに接続され、冷却媒体としての蒸気が流れるようにされている。冷却通路２５の他端は蒸気排出流路２７に接続されている。冷却通路２５を通った蒸気は蒸気排出流路２７を通って系外に排出されるか、ボイラに還流するようにされている。
なお、本実施形態においては、燃焼筒１９の冷却媒体として蒸気を用いる場合を示しているが、設計条件によっては空気を用いてもよい。この場合、蒸気排出流路２７は不要となる。空気冷却用の構造としては公知の構造を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００３１】
図３は、図２のＸ−Ｘ断面図である。図４は、図３のＹ−Ｙ断面図である。
減衰装置２１には、音響ライナ２９と、音響ダンパ３１と、が備えられている。
音響ライナ２３には、燃焼筒１９の一部を構成する筒状をした板部（多孔板部）３３と、ライナカバー（カバー部材）３５と、が備えられている。
【００３２】
板部３３には、円筒形状をした多数（複数）の貫通孔３７が略全周に亘り形成されている。
貫通孔３７は、軸線方向Ｌおよび周方向Ｃに、互いに間隔を開けて列をなして複数形成されている。
また、貫通孔３７は全て同一形状としてもよいし、後述する第１音響ダンパ共鳴空間４３と音響ライナ共鳴空間４４とで、各々別形状としてもよく、特に限定されるものではない。
【００３３】
ライナカバー３５は、内周側が開放されたＵ字状の断面形状をしたリング状部材である。ライナカバー３５は、板部３３の外周側にその全周囲を囲繞するように設けられている。
ライナカバー３５の開放部の軸線方向Ｌ長さは、貫通孔３７が形成されている範囲よりも大きくされている。
ライナカバー３５は、Ｕ字状の断面形状の開放側端部が板部３３に、たとえば、ロウ付けによって接合されている。なお、ライナカバー３５の取り付けは溶接を用いてもよい。
【００３４】
これにより、ライナカバー３５は板部３３の外側の面との間に空間を形成している。この空間の周方向Ｃは、第１仕切板３９と第２仕切板４１とによって仕切られている。
図３において、板部３３、ライナカバー３５、第１仕切板３９および第２仕切板４２によって囲まれた上部の全周の約三分の一に亘る空間が第１音響ダンパ共鳴空間４３となり、下部の約三分の二に亘る範囲が音響ライナ共鳴空間４４となる。
【００３５】
音響ダンパ３１には、ダンパカバー（音響部）４５とライナカバー３５に設けられた開口部４７とが備えられている。
ダンパカバー４５は、内周側が開放されたＵ字状の断面形状をしたリング状部材である。ダンパカバー４５は、ライナカバー３５の外周側にその略全周囲を囲繞するように設けられている。
ダンパカバー４５の開放部の軸線方向Ｌ長さは、図４に示されるように蒸気排出流路２７およびライナカバー３５が形成されている範囲よりも大きくされている。
なお、前述したように、燃焼筒１９の冷却媒体として空気を用いる場合は、蒸気排出流路２７は不要となり、ダンパカバー４５はライナカバー３５を囲繞する十分な大きさとすればよい。
ダンパカバー４５は、Ｕ字状の断面形状の開放側端部が板部３３（燃焼筒１９）に、たとえば、ロウ付けによって接合されている。なお、ダンパカバー４５の取り付けは溶接を用いてもよい。
【００３６】
これにより、ダンパカバー４５は板部３３の外側の面との間に空間を形成している。この空間の周方向Ｃは、第２仕切板４１によって仕切られている。
板部３３、ダンパカバー４５、ライナカバー３５の外側面、蒸気排出流路２７の外側面および第２仕切板４１によって囲まれた空間は、第２音響ダンパ共鳴空間４９として形成される。
第２音響ダンパ共鳴空間４９は全周に亘り設けられ、かつ、横断面積も大きいので、音響ライナ共鳴空間４４よりも格段に大きな容積（全長）を有している。
なお、本実施形態においては、第２仕切板４１は、第１音響ダンパ共鳴空間４３と音響ライナ共鳴空間４４とを仕切る共用部材となっているが、それぞれに必要な共鳴空間の容積（全長）を確保するために、必要に応じて第２仕切板４１を別部材としてもよい。
【００３７】
開口部４７は、ライナカバー３５における第２仕切板４１の近傍位置に設けられている。開口部４７は、軸方向Ｌに細長い略矩形状をし、ライナカバー３５を貫通するようにされている。
第２音響ダンパ共鳴空間４９は、開口部４７を介して第１音響ダンパ共鳴空間４３と連通している。第１音響ダンパ共鳴空間４３は、貫通孔３７を介して燃焼領域２３と連通しているので、第２音響ダンパ共鳴空間４９は燃焼領域２３と連通していることになり、一体の音響ダンパ３１として作用する。
【００３８】
このように、ダンパカバー４５は、燃焼筒１９に沿って、周方向Ｃに延在するように設置されているので、ダンパカバー４５は燃焼筒１９の周方向Ｃの一定箇所に集中することなく、周方向Ｃに広く配置されることになる。
これにより、ダンパカバー４５は燃焼筒１９の外周側への突起が抑制されるので、燃焼器５の外側に必要な空間を削減することができる。
したがって、車室１３を小さくできるので、それを形成するハウジング１１を小型化することができる。このため、たとえば、ガスタービン１を陸上輸送可能な寸法とすることができるので、輸送コストを含め、製造コストを低減させることができる。
また、音響ライナ２９の一部を構成するライナカバー３５を音響ダンパ３１の構成部材と兼用して一体に形成することにより、音響ダンパ３１を燃焼筒１９とは別体に形成した場合と比べ、材料が少なくなるので、音響ダンパ３１の製造コストを低減させることができる。
【００３９】
また、ダンパカバー４５の燃焼筒１９外周側への突起が小さくなると、たとえば、燃焼器５の取付部分を若干大きくする等によって、あるいは、そのままの状態でも音響ダンパ３１と一体として燃焼器５を引き出すことできる。これにより、燃焼器５の取出作業が簡素化されるので、燃焼器５のメンテナンス性を向上させることができる。
【００４０】
第２音響ダンパ共鳴空間４９には、多孔質金属（流体抵抗部材）５１が設けられている。この多孔質金属５１は、ポーラス状の金属、すなわち、小さな孔が多数形成されている金属である。多孔質金属５１は、ダンパカバー４５の一部に、ダンパカバー４５の内部空間の形状と略同形状となって第２音響ダンパ共鳴空間４９に設けられている。
なお、多孔質金属５１は、必要に応じて用いられるものであり、これを省略することは可能である。
【００４１】
タービン部７は、図１に示すように、燃焼器５により生成された高温ガスの供給を受けて回転駆動力を発生させ、発生した回転駆動力を回転軸９に伝達するものである。
回転軸９は、図１に示すように、回転軸線まわりに回転可能に支持される円柱状の部材であり、タービン部７により発生された回転駆動力を圧縮機３に伝達するものである。
なお、タービン部７および回転軸９としては、公知の構成を用いることができ、特にその構成を限定するものではない。
【００４２】
次に、上記のとおり構成されたガスタービン１の作用・効果について説明する。
ガスタービン１は、図１に示すように、圧縮機３が回転駆動されることにより大気（空気）を吸入する。吸入された大気は、圧縮機３により圧縮されるとともに、燃焼器５に向かって送り出される。
燃焼器５に流入された圧縮された空気は、燃焼器５において外部から供給された燃料と混合される。空気および燃料の混合気は燃焼器５において燃焼され、燃焼熱により高温の燃焼ガスが生成される。
燃焼器５において生成された燃焼ガスは、燃焼器５から下流のタービン部７に供給される。タービン部７は高温ガスにより回転駆動され、その回転駆動力は回転軸９に伝達される。回転軸９は、タービン部７において抽出された回転駆動力を圧縮機３などに伝達する。
【００４３】
燃焼器５で燃料が燃焼されると、その燃焼によって燃焼振動が発生する場合がある。
特に、排出ガスの低ＮＯｘ化を図るため燃料を希薄燃焼させると、燃焼が不安定になり易く、燃焼振動が発生し易くなる。
このように燃焼振動が発生すると、燃焼振動による空気振動（圧力波）が板部３３の貫通孔３７に入る。
音響ライナ２９における音響ライナ共鳴空間４４内の空気と貫通孔３７内の空気とは、音響ライナ共鳴空間４４内の空気がバネとして機能することにより共鳴系を構成している。このため、板部３３の内側で発生した燃焼振動による空気振動、あるいは音のうち、音響ライナ共鳴空間４４の容積（全長）や貫通孔３７の全長に応じた周波数領域の音に対して貫通孔３７内の空気が激しく振動し、共鳴するので、空気と貫通孔３７の表面との摩擦によって、この共鳴周波数の音が吸音される。これにより、燃焼振動の振幅が減衰されて燃焼振動による音が低減する。
【００４４】
第１音響ダンパ共鳴空間４３と第２音響ダンパ共鳴空間４９とは、開口部４７を介して接続されている。このため、燃焼領域２３で発生した燃焼振動は、第１音響ダンパ共鳴空間４３を介して第２音響ダンパ共鳴空間４９に伝達され、一体の音響ダンパ３１として作用する。
この音響ダンパ３１は、音響ライナ共鳴空間４４よりも大きな容積（全長）を有している。このため、音響ダンパ３１の共鳴空間（第１音響ダンパ共鳴空間４３および第２音響ダンパ共鳴空間４９）では、音響ライナ共鳴空間４４で減衰する振動の波長よりも長い波長の振動、すなわち、音響ライナ共鳴空間４４で減衰することのできる振動の周波数領域よりも低い周波数領域の振動を減衰することができる。
【００４５】
このように、音響ライナ２９と音響ダンパ３１とは、双方とも振動を減衰する作用を有するが、音響ライナ２９は比較的高い周波数領域の振動を減衰し、音響ダンパ３１は比較的低い周波数領域の振動を減衰する。
音響ライナ２９と音響ダンパ３１とをそれぞれ設置することにより、複数の周波数領域の振動を減衰することができる、あるいは、広い周波数領域の振動を減衰することができる。
したがって、燃焼器５における燃焼時に発生する騒音を効果的に低減することができる。
【００４６】
冷却通路２５内には、ボイラから蒸気が供給され、蒸気排出流路２７から系外に排出される。蒸気が冷却通路２５を流れる際に燃焼筒１９（板部３３）と熱交換が行なわれ、燃焼筒１９は冷却される。これにより、ガスタービン１運転中の燃焼筒１９は冷却される。
ガスタービン１運転中、貫通孔３７には、燃焼ガスが侵入することがある。貫通孔３７に燃焼ガスが侵入すると燃焼ガスによって加熱されるので、周囲との温度差によって熱応力が大きくなる。
板部３３は、冷却通路２５を通る蒸気によって冷却されているので、貫通孔３７の周囲が十分に冷却される。これにより、この熱応力の上昇を抑制することができる。
【００４７】
図５は、本実施形態の第１変形例にかかる減衰装置２１を示す要部断面図である。本変形例の減衰装置２１では、図５に示されるように、軸線方向Ｌに分離した２個の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂが設けられている。２個のダンパカバー４５Ａ，４５Ｂの軸線方向Ｌの各一端部は、それぞれライナカバー３５の外表面に接合されている。ライナカバー３５には、ダンパカバー４５Ａ，４５Ｂに覆われた部分にそれぞれ開口部４７Ａ，４７Ｂが形成されている。
ダンパカバー４５Ａ，４５Ｂはそれぞれ周方向Ｃの長さ（共鳴空間の全長）を変えるか、多孔質金属５１の周方向Ｃの取付位置を変える、あるいはその両方により、吸収できる振動の周波数を変えることができる。
【００４８】
このようにすると、複数の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂによって振動を減衰できるので、より確実に減衰させることができる。また、２個の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂはそれぞれ減衰する周波数領域が異なるので、比較的低い周波数領域における複数の周波数領域の振動を減衰することができる、あるいは、広い周波数領域の振動を減衰することができる。
したがって、音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂによる振動の減衰性能を、より確実に向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、第２音響ダンパ共鳴空間４９は略全周に亘るように形成されているが、これに限定されない。これは、目的とする周波数領域に応じて設定される容積（全長）を有するようにすればよいので、全周でなく、途中まででもよい。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図６および図７を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第１実施形態と同様であるが、第１実施形態とは、減衰装置２１の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、異なる減衰装置２１について主として説明し、その他の構成要素等については重複した説明を省略する。
図６は、本実施形態のガスタービン１の燃焼器５における減衰装置２１の構成を説明する要部断面図である。図７は、図６のＺ−Ｚ断面図である。
なお、第１実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
本実施形態では、ダンパカバー（音響部）５３は、略矩形状の断面形状をし、リングの一部を形成するように湾曲された箱体である。ダンパカバー５３は、図６に示されるように、ライナカバー３５の外周側にその周囲を覆うように設けられている。
ダンパカバー５３は、周方向Ｃの一部が切り欠かれているが、この切欠部の少なくとも一部は第１音響ダンパ共鳴空間４３の設置位置と重なるようにされている。
ダンパカバー５３の内周面には、周方向Ｃに延在するダンパ溝５５が形成されている。ダンパ溝５５は、ダンパカバー５３の略全長に亘り設けられている。ダンパ溝５５の外周部は、外側に突出する壁部で構成されている。
【００５２】
ダンパカバー５３の軸線方向Ｌ長さ、すなわち、幅は、ライナカバー３５よりも相当大きくされている。ダンパ溝５５の軸線方向Ｌ長さは、図７に示されるようにライナカバー３５よりも小さくされている。
ダンパカバー５３は、ダンパ溝５５の壁部がライナカバー３５に、たとえば、ロウ付けによって接合されている。なお、ダンパカバー５３の取り付けは溶接を用いてもよい。
ダンパカバー５３は、図７に示されるように板部３３（燃焼筒１９）と接触しないように間隔が空けられて装着される。
【００５３】
これにより、ダンパカバー５３はライナカバー３５の外側の面との間に空間を形成している。この空間は、第２音響ダンパ共鳴空間５７として形成される。
第２音響ダンパ共鳴空間５７は略全周に亘り設けられ、かつ、横断面積も大きいので、音響ライナ共鳴空間４４よりも格段に大きな容積（全長）を有している。
ダンパカバー５３の周方向Ｃ長さは、目的とする周波数領域に応じて設定される容積（全長）を確保できるように設定される。
【００５４】
ライナカバー３５には、ダンパカバー５３の一方の周端部の近傍位置に開口部５９が設けられている。開口部５９は、軸方向Ｌに細長い略矩形状をし、ライナカバー３５を貫通するようにされている。
第２音響ダンパ共鳴空間５７は、開口部５９を介して第１音響ダンパ共鳴空間４３と連通している。第１音響ダンパ共鳴空間４３は、貫通孔３７を介して燃焼領域２３と連通しているので、第２音響ダンパ共鳴空間５７は燃焼領域２３と連通し、一体の音響ダンパ３１として作用することになる。
【００５５】
このように、ダンパカバー５３は、ライナカバー３５、すなわち、燃焼筒１９に沿って、周方向Ｃに延在するように設置されているので、ダンパカバー５３は燃焼筒１９の周方向Ｃの一定箇所に集中することなく、周方向Ｃに広く配置されることになる。
これにより、ダンパカバー５３は燃焼筒１９の外周側への突起が抑制されるので、燃焼器５の外側に必要な空間を削減することができる。
したがって、車室１３を小さくできるので、それを形成するハウジング１１を小型化することができる。このため、たとえば、ガスタービン１を陸上輸送が十分可能な寸法とすることができるので、輸送コストを含め、製造コストを低減させることができる。
【００５６】
ダンパカバー５３の燃焼筒１９外周側への突起が小さくなると、たとえば、燃焼器５の取付部分を若干大きくする等によって、あるいは、そのままの状態でも音響ダンパ３１と一体として燃焼器５を引き出すことできる。これにより、燃焼器５の取出作業が簡素化されるので、燃焼器５のメンテナンス性を向上させることができる。
本実施形態では、ダンパカバー５３は、燃焼器５の運転によって加熱される板部３３（燃焼筒１９）から間隔を空けるように装着されているので、第１実施形態のダンパカバー４５に比べて熱応力を緩和することができる。
ダンパカバー５３は、ライナカバー３５の全てを覆わないように取り付けられているので、パージ空気をライナカバー３５内の音響ライナ共鳴空間４４に容易に供給することができる。
【００５７】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について図８および図９を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンの基本構成は、第１実施形態と同様であるが、第１実施形態とは、減衰装置２１の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、異なる減衰装置２１について主として説明し、その他の構成要素等については重複した説明を省略する。
図８は、本実施形態のガスタービン１の燃焼器５における減衰装置２１の構成を説明する要部断面図である。図９は、図８のＷ−Ｗ断面図である。
なお、第１実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
音響ダンパ３１には、ダンパカバー（音響部）６１とライナカバー３５に設けられた開口部６３とが備えられている。
ダンパカバー６１は、図９に示されるように内周側が開放された矩形状の断面形状をし、リングの一部（たとえば、略１６０度の範囲）を形成するように湾曲されている。ダンパカバー６１には、図８に示されるように、湾曲に沿った方向で、高さの異なる小径部分６５と、大径部分６７とが備えられている。大径部分６５の両端部は、端板６９，７１によって封鎖されている。小径部分６５の端部は、端板７３によって封鎖されている。
【００５９】
小径部分６５の大径部分６７側端部は、端板７１を越えて端板６９の近くまで大径部分６７内に入り込んでいる。
大径部分６７内には、小径部分６５よりも外側の空間を仕切る周方向の仕切板７５が設けられている。周方向の仕切板７５の一端は、端板６９に固定され、他端は端板７１の近くまで延びている。
ダンパカバー６１の開放部の軸線方向Ｌ長さは、図９に示されるようにライナカバー３５よりも短くされている。
ダンパカバー６１は、Ｕ字状の断面形状の開放側端部がライナカバー３５に、たとえば、ロウ付けによって接合されている。なお、ダンパカバー６１の取り付けは溶接を用いてもよい。
【００６０】
これにより、ダンパカバー６１はライナカバー３５の外側の面との間に空間を形成している。この空間は、第２音響ダンパ共鳴空間７７として形成される。
第２音響ダンパ共鳴空間７７は、小径部分６５の内側で形成される第１空間、小径部分６５の外側と周方向の仕切板７５の内側とで形成される第２空間および周方向の仕切板７５の外側と大径部分６７の内側とで形成される第３空間で形成される。
第１空間と第２空間とは、端板６９の近傍で連通している。第２空間と第３空間とは、端板６９の近傍で連通している。これにより、第２音響ダンパ共鳴空間７７は、２回折り返されて形成されていることになる。
【００６１】
第２音響ダンパ共鳴空間７７は、周方向Ｃで略１６０度の範囲に亘って設けられているだけであるが、２回折り返されているので、第２音響ダンパ共鳴空間７７として十分な容積（全長）を確保することができる。
第２音響ダンパ共鳴空間７７は、横断面積も大きいこともあいまって、音響ライナ共鳴空間４４よりも格段に大きな容積（全長）を有している。
【００６２】
開口部６３は、ライナカバー３５における端板７３の近傍位置に設けられている。言い換えると、開口部６３は第２音響ダンパ共鳴空間７７の一端部に位置している。
開口部６３は、軸方向Ｌに細長い略矩形状をし、ライナカバー３５を貫通するようにされている。
第２音響ダンパ共鳴空間７７は、開口部６３を介して第１音響ダンパ共鳴空間４３と連通している。第１音響ダンパ共鳴空間４３は、貫通孔３７を介して燃焼領域２３と連通しているので、第２音響ダンパ共鳴空間７７は燃焼領域２３と連通していることになり、一体の音響ダンパ３１として作用する。
【００６３】
このように、ダンパカバー６１は、燃焼筒１９に沿って、周方向Ｃに延在するように設置されているので、ダンパカバー６１は、燃焼筒１９の周方向Ｃに比較的広く配置されることになる。
これにより、ダンパカバー６１は燃焼筒１９の外周側への突起が抑制されるので、燃焼器５の外側に必要な空間を削減することができる。
したがって、車室１３を小さくできるので、それを形成するハウジング１１を小型化することができる。このため、たとえば、ガスタービン１を陸上輸送が十分可能な寸法とすることができるので、輸送コストを含め、製造コストを低減させることができる。
【００６４】
また、ダンパカバー６１の燃焼筒１９外周側への突起が小さくなると、たとえば、燃焼器５の取付部分を若干大きくする等によって、あるいは、そのままの状態でも音響ダンパ３１と一体として燃焼器５を引き出すことできる。これにより、燃焼器５の取出作業が簡素化されるので、燃焼器５のメンテナンス性を向上させることができる。
ダンパカバー６１は、周方向Ｃの略半周以下を覆っているだけであるので、残りの半周以上の部分には、別の部材を設置することができる。
【００６５】
この場合、図１０に示すように、２個の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂを設けるようにできる。２個の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂは、それぞれのダンパカバー６１Ａ，６１Ｂの小径部分６５Ａ，６５Ｂが対向するように設置される。小径部分６５Ａ，６５Ｂは、それぞれライナカバー３５の外表面に接合されている。ライナカバー３５には、ダンパカバー６１Ａ，６１Ｂに覆われた部分にそれぞれ開口部６３Ａ，６３Ｂが形成されている。
【００６６】
このようにすると、複数の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂによって振動を減衰できるので、より確実に減衰させることができる。
したがって、音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂによる振動の減衰性能を、より確実に向上させることができる。
また、２個の音響ダンパ７７Ａ，７７Ｂの容積（周方向Ｃの長さ、つまり共鳴空間の全長）を異ならせるようにしてもよいし、多孔質金属５１Ａ，５１Ｂの取付位置を変えてもよい。このようにすると、それぞれ減衰する周波数領域の異なる２個の音響ダンパ３１Ａ，３１Ｂが形成されるので、比較的低い周波数領域における複数の周波数領域の振動を減衰することができる、あるいは、広い周波数領域の振動を減衰することができる。
【００６７】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【００６８】
たとえば、上述した各実施形態では、音響ダンパ３１は、音響ライナ２９と一体的に構成されているが、これは独立させて、それぞれ燃焼筒１９に取り付けるようにしてもよい。このようにすると、音響ダンパ３１の外周側への突出量を一層低減することができる。
この場合、音響ダンパ共鳴空間４９，５７，７７は、それぞれ直接燃焼領域２３と連通することになる。
【符号の説明】
【００６９】
１  ガスタービン
３  圧縮機
７  タービン
１９  燃焼筒
２３  燃焼領域
２９  音響ライナ
３１，３１Ａ，３１Ｂ  音響ダンパ
３３  板部
３５  カバー
３７  貫通孔
４３  第１音響ダンパ共鳴空間
４４  音響ライナ共鳴空間
４５，５３，６１  ダンパカバー
４９，５７，７７  第２音響ダンパ共鳴空間
５１，５１Ａ，５１Ｂ  多孔質金属（流体抵抗部材）
５３，５５  溝部
Ｌ  軸線方向
【図１】
0005502217.tif 000002
【図２】
0005502217.tif 000003
【図３】
0005502217.tif 000004
【図４】
0005502217.tif 000005
【図５】
0005502217.tif 000006
【図６】
0005502217.tif 000007
【図７】
0005502217.tif 000008
【図８】
0005502217.tif 000009
【図９】
0005502217.tif 000010
【図１０】
0005502217.tif 000011