(57)【要約】【課題】消音装置及び回転機械において、多孔板の変形を抑制して耐久性の向上を図る。【解決手段】複数の横枠３１と縦枠３２が格子形状に組み立てられるフレームと、多数のガス通過孔が形成されると共にフレーム２１に形成される複数の枠部３３に固定される複数の多孔板２２とを設け、この多孔板２２を枠部３３におけるガス通過方向における上流側と下流側に設ける。多孔板は、ガス通過方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の枠体が格子形状に組み立てられるフレームと、
多数のガス通過孔が形成されると共に前記フレームに形成される複数の枠部に固定される複数の多孔板と、
を有し、
前記多孔板は、前記枠部におけるガス通過方向における上流側と下流側に設けられる、
ことを特徴とする消音装置。
【請求項２】
前記多孔板は、ガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられることを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
【請求項３】
前記多孔板は、前記枠部におけるガス通過方向に沿って直列に設けられることを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
【請求項４】
前記枠体は、コ字断面形状をなし、前記多孔板は、前記枠体の外面側に固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の消音装置。
【請求項５】
前記多孔板は、前記枠体の外面側に配置され、外周部が前記枠体に溶接により固定されると共に、内面が前記枠体の端部に溶接により固定されることを特徴とする請求項４に記載の消音装置。
【請求項６】
前記多孔板は、前記フレームへの取付部と、前記ガス通過孔が形成された消音部と、前記取付部と前記消音部を連結する変形吸収部とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の消音装置。
【請求項７】
前記変形吸収部は、ガス通過方向に沿って配置されることを特徴とする請求項６に記載の消音装置。
【請求項８】
前記多孔板は、箱型形状をなすことを特徴とする請求項６または７に記載の消音装置。
【請求項９】
前記請求項１から８のいずれか一つに記載の消音装置を有することを特徴とする回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械の排気部などに設けられる消音装置、並びに、この消音装置を有する回転機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンにおいて、排気ダクトから排出される排ガスは、６００℃以上の高温状態であると共に、３０ｍ／ｓ程度の流速で排出されることから、ガスタービンの出口で騒音が発生する。そのため、従来、ガスタービンの排気ダクト内に消音効果のあるサイレンサパネルを設けることが考えられている。
【０００３】
従来の消音装置は、フレームを格子形状に組み立て、多数のガス通過孔が形成された多孔板をこのフレームに溶接やボルトにより固定することで構成されている。従って、排ガスが排ガス通過孔を通過するときに、圧力損失が発生することで消音効果が得られ、騒音を防止することができる。
【０００４】
従来の消音装置としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１１２２４４号公報
【特許文献２】特開２００８−００２３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の消音装置にて、多孔板は、各ガス通過孔を高温の排ガスが通過することから、ガスタービンの起動時に早期に高温となるが、フレームは、この直接的に高温の排ガスが通過するものではないことから、遅れて高温となる。即ち、ガスタービンの起動時に、多孔板とフレームは、一時的に温度差が生じ、この温度差により両者の熱伸び量が相違してしまい、フレームに対して多孔板に反りが発生する。多孔板に反りが発生すると、特に溶接部（ボルト締結部）などに応力が作用して損傷してしまうおそれがある。
【０００７】
また、フレームは、多数の多孔板を支持することから、厚板を十分な強度をもって格子形状に組み立てられて構成されている。一方、多孔板は、重量の軽減やコストの低減を考慮して薄板で構成されている。そのため、多孔板とフレームは、熱応答性の違いから一時的に温度差が生じ、この温度差により両者の熱伸び量が相違してしまい、多孔板の反りにより溶接部（ボルト締結部）などに応力が作用して損傷してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、装置の変形を抑制して耐久性の向上を図る消音装置及び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】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の消音装置は、複数の枠体が格子形状に組み立てられるフレームと、多数のガス通過孔が形成されると共に前記フレームに形成される複数の枠部に固定される複数の多孔板と、を有し、前記多孔板は、前記枠部におけるガス通過方向における上流側と下流側に設けられる、ことを特徴とするものである。
【００１０】
従って、多孔板が枠部におけるガス通過方向における上流側と下流側にそれぞれ設けられることで、多孔板とフレームとの間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、フレームは、上流側と下流側で各多孔板からほぼ同様の応力を受けることとなり、消音装置が上流側または下流側へ大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。その結果、装置の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。
【００１１】
本発明の消音装置では、前記多孔板は、ガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられることを特徴としている。
【００１２】
従って、多孔板をガス通過方向に直交する方向に沿って上流側と下流側に交互に設けることで、排ガスの圧力損失を高くすることなく、消音装置の変形を抑制することができる。
【００１３】
本発明の消音装置では、前記多孔板は、前記枠部におけるガス通過方向に沿って直列に設けられることを特徴としている。
【００１４】
従って、多孔板をガス通過方向に沿って直列に設けることで、フレームの剛性が向上するため、消音装置の変形を抑制することができる。
【００１５】
本発明の消音装置では、前記枠体は、コ字断面形状をなし、前記多孔板は、前記枠体の外面側に固定されることを特徴としている。
【００１６】
従って、多孔板を枠体の外面側に固定することで、フレームに対する各多孔板の組み付けを容易として製造コストを低減することができる。
【００１７】
本発明の消音装置では、前記多孔板は、前記枠体の外面側に配置され、外周部が前記枠体に溶接により固定されると共に、内面が前記枠体の端部に溶接により固定されることを特徴としている。
【００１８】
従って、多孔板の外周部と内面を枠体に溶接により固定することで、多孔板と枠体が強固に連結されることとなり、装置の剛性を高めて変形を抑制することができる。
【００１９】
本発明の消音装置では、前記多孔板は、前記フレームへの取付部と、前記ガス通過孔が形成された消音部と、前記取付部と前記消音部を連結する変形吸収部とを有することを特徴としている。
【００２０】
従って、多孔板は、取付部と消音部の間に変形吸収部が設けられたことで、多孔板とフレームとの間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、熱伸び量の差が変形吸収部で吸収されることとなり、フレームの変形を抑制することができる。
【００２１】
本発明の消音装置では、前記変形吸収部は、ガス通過方向に沿って配置されることを特徴としている。
【００２２】
従って、多孔板とフレームとの間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとき、ガス通過方向に沿った変形吸収部がガス通過方向に交差する方向に変形してその熱伸び量の差を効率的に吸収することができる。
【００２３】
本発明の消音装置では、前記多孔板は、箱型形状をなすことを特徴としている。
【００２４】
従って、多孔板を箱型形状とすることで、コンパクト化が可能となり、簡単な構成で容易に変形吸収部を確保することができる。
【００２５】
また、本発明の回転機械は、前記消音装置を有することを特徴とするものである。
【００２６】
従って、消音装置における装置の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の消音装置及び回転機械によれば、多数のガス通過孔が形成された多孔板をフレームの枠部に固定し、ガス通過方向における上流側と下流側に設けるので、装置の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る消音装置を有するガスタービンを表す平面図である。
【図２】図２は、実施例１の消音装置の取付状態を表す概略図である。
【図３】図３は、実施例１の消音装置の要部拡大図である。
【図４】図４は、実施例１の消音装置の水平断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２に係る消音装置の取付状態を表す概略図である。
【図６】図６は、実施例２の消音装置の水平断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例３に係る消音装置の水平断面図である。
【図８】図８は、実施例３の消音装置における多孔板の斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施例４に係る消音装置の取付状態を表す概略図である。
【図１０】図１０は、実施例４の消音装置の水平断面図である。
【図１１】図１１は、実施例４の消音装置における多孔板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る消音装置及び回転機械の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明の実施例１に係る消音装置を有するガスタービンを表す平面図である。
【００３１】
実施例１のガスタービン（回転機械）は、図１に示すように、空気を圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１で圧縮された空気を燃焼する燃焼器１２と、この燃焼器１２で燃料と圧縮空気の混合ガスが燃焼することで生じた燃焼ガス（排ガス）により回転可能なタービン１３とを有しており、圧縮機１１の回転軸に発電機１４が連結されている。
【００３２】
また、ガスタービンは、タービン１３にこのタービン１３から排出される排ガスを案内する排気ダクト１５が連結され、この排気ダクト１５に煙突１６が連結されている。そして、実施例１の消音装置２０は、排気ダクト１５の下流側、つまり、排気ダクト１５と煙突１６の間に配置されている。
【００３３】
図２は、実施例１の消音装置の取付状態を表す概略図、図３は、実施例１の消音装置の要部拡大図、図４は、実施例１の消音装置の水平断面図である。
【００３４】
消音装置２０は、図２に示すように、排ガスＧが流れ込む排気ダクト１５の下流側に配置され、この排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って配置されている。この消音装置２０は、格子形状をなすフレーム２１に複数の多孔板２２が固定されて構成されている。
【００３５】
即ち、図３に示すように、フレーム２１は、複数の横枠３１と複数の縦枠３２が四方枠状に組み付けられて構成されている。横枠３１は、上向きのコ字断面形状をなし、水平方向に沿って配置されると共に、鉛直方向に沿って所定間隔（一定間隔）で配置されている。縦枠３２は、横向きのコ字断面形状をなし、鉛直方向に沿って配設された複数の横枠３１を貫通して、または、複数の横枠３１間に架設されるように鉛直方向に沿って配置されると共に、水平方向に沿って所定間隔（一定間隔）で配置されている。
【００３６】
フレーム２１は、複数の横枠３１と複数の縦枠３２が四方枠状に組み付けられることで、複数の枠部３３が形成されている。複数の多孔板２２は、多数のガス通過孔３４が千鳥状に形成されてなり、フレーム２１の枠部３３に溶接により固定されている。この場合、溶接に限ることなく、ボルトにより締結してもよい。
【００３７】
実施例１の消音装置２０は、各多孔板２２が枠部３３におけるガス通過方向における上流側と下流側に設けられている。具体的に、多孔板２２は、ガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられている。
【００３８】
即ち、図４に示すように、横枠３１は、上流側取付部３１ａと、下流側取付部３１ｂと、この上流側取付部３１ａと下流側取付部３１ｂを連結する連結部３１ｃとからなるコ字断面形状をなしている。一方、縦枠３２は、上流側取付部３２ａと、下流側取付部３２ｂと、この上流側取付部３２ａと下流側取付部３２ｂを連結する連結部３２ｃとからなるコ字断面形状をなしている。そして、隣接する横枠３１同士及び隣接する縦枠３２同士により枠部３３が形成されている。各多孔板２２は、この枠部３３に固定されている。この場合、各多孔板２２は、ガス通過方向における上流側に千鳥状の位置に配置され、ガス通過方向における下流側に残りの千鳥状の位置に配置されている。
【００３９】
多孔板２２は、横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａの外側（上流側）に配置されている。そして、この多孔板２２は、外周部が上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａに溶接Ｗ１により固定されると共に、内面が上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａの端部に溶接Ｗ２により固定されている。横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａに固定される多孔板２２は、排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って１個おきに配置されている。
【００４０】
また、多孔板２２は、横枠３１の下流側取付部３１ｂ及び縦枠３２の下流側取付部３２ｂの外側（下流側）に配置されている。そして、この多孔板２２は、外周部が下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂに溶接Ｗ１により固定されると共に、内面が下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂの端部に溶接Ｗ２により固定されている。横枠３１の下流側取付部３１ｂ及び縦枠３２の下流側取付部３２ｂに固定された多孔板２２は、排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って１個おきに配置されており、横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａに固定された多孔板２２と交互に配置されている。
【００４１】
ガスタービンの起動時、高温の排ガスＧがこの消音装置２０に流れ込むと、排ガスＧが多孔板２２のガス通過孔３４を通過することで消音される。このとき、消音装置２０は、高温の排ガスＧにより加熱されることで、まず、各多孔板２２の温度が上昇した後、続いて、フレーム２１の温度が上昇することで、多孔板２２とフレーム２１の間で温度差が発生する。即ち、まず、多孔板２２が熱伸びしてから、次に、フレーム２１が熱伸びする。
【００４２】
ところが、この消音装置２０では、各多孔板２２がガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられている。そのため、フレーム２１は、上流側（上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａ）と下流側（下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂ）で多孔板２２からほぼ同様の応力（圧縮応力）を受けることとなる。その結果、消音装置２０は、上流側と下流側との一方側だけに大きく変形することはなく、排ガスＧを適正に消音することができる。
【００４３】
また、ガスタービンの停止時、消音装置２０への高温の排ガスＧの流れ込みがなくなると、消音装置２０が冷却されることで、まず、各多孔板２２の温度が下降した後、続いて、フレーム２１の温度が下降することで、多孔板２２とフレーム２１の間で温度差が発生する。即ち、まず、多孔板２２が収縮してから、次に、フレーム２１が収縮する。この場合であっても、フレーム２１は、上流側（上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａ）と下流側（下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂ）で多孔板２２からほぼ同様の応力（引っ張り応力）を受けることとなる。その結果、消音装置２０は、上流側と下流側との一方側だけに大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。
【００４４】
このように実施例１の消音装置にあっては、複数の横枠３１と複数の縦枠３２が格子形状に組み立てられるフレーム２１と、多数のガス通過孔３４が形成されると共にフレーム２１に形成される複数の枠部３３に固定される複数の多孔板２２とを設け、この多孔板２２を枠部３３におけるガス通過方向における上流側と下流側に設けている。
【００４５】
従って、ガスタービンの起動時や停止時に、フレーム２１と多孔板２２との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、フレーム２１は、上流側と下流側で各多孔板２２からほぼ同様の応力を受けることとなり、消音装置２０が上流側または下流側へ大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。その結果、消音装置２０の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。
【００４６】
実施例１の消音装置では、多孔板２２をガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側にそれぞれ交互に設けている。そのため、排ガスの圧力損失の上昇を抑制することができる一方で、消音装置２０の変形を適正に抑制することができる。
【００４７】
実施例１の消音装置では、横枠３１と縦枠３２をコ字断面形状とし、多孔板２２を横枠３１と縦枠３２の外面側に溶接により固定している。従って、多孔板２２が横枠３１と縦枠３２の外面側に配置されることから、多孔板２２の溶接作業を容易に行うことができ、フレーム２１に対する各多孔板２２の組み付けを容易として製造コストを低減することができる。
【００４８】
実施例１の消音装置では、多孔板２２の外周部を横枠３１と縦枠３２の外面に溶接により固定すると共に、多孔板２２の内面を横枠３１と縦枠３２の端部に溶接により固定している。従って、多孔板２２の外周部と内面を横枠３１と縦枠３２に溶接により固定することで、多孔板２２と横枠３１と縦枠３２が強固に連結されることとなり、装置の剛性を高めて変形を抑制することができる。
【００４９】
また、実施例１のガスタービンにあっては、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３とを設けると共に、タービン１３に排気ダクト１５を連結し、この排気ダクト１５の下流側に上述した消音装置２０を設けている。
【００５０】
従って、消音装置２０の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。
【実施例２】
【００５１】
図５は、本発明の実施例２に係る消音装置の取付状態を表す概略図、図６は、実施例２の消音装置の水平断面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
実施例２において、図５に示すように、消音装置４０は、排ガスＧが流れ込む排気ダクト１５の下流側に配置され、この排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って配置されている。この消音装置４０は、格子状をなすフレーム２１に複数の多孔板２２が固定されて構成されている。
【００５３】
実施例２の消音装置４０は、各多孔板２２が枠部３３におけるガス通過方向における上流側と下流側に設けられている。具体的に、多孔板２２は、枠部３３におけるガス通過方向に沿って直列に設けられている。
【００５４】
即ち、図６に示すように、隣接する横枠３１同士及び隣接する縦枠３２同士により枠部３３が形成され、各多孔板２２は、この枠部３３に固定されている。この場合、各多孔板２２は、各枠部３３にて、ガス通過方向における上流側と下流側の両方に配置されている。多孔板２２は、横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａの外側（上流側）に配置されている。そして、この多孔板２２は、外周部が上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａに溶接Ｗ１により固定されると共に、内面が上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａの端部に溶接Ｗ２により固定されている。横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａに固定される多孔板２２は、全ての枠部３３に配置されている。
【００５５】
また、多孔板２２は、横枠３１の下流側取付部３１ｂ及び縦枠３２の下流側取付部３２ｂの外側（下流側）に配置されている。そして、この多孔板２２は、外周部が下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂに溶接Ｗ１により固定されると共に、内面が下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂの端部に溶接Ｗ２により固定されている。横枠３１の下流側取付部３１ｂ及び縦枠３２の下流側取付部３２ｂに固定された多孔板２２は、全ての枠部３３に配置されている。
【００５６】
ガスタービンの起動時、高温の排ガスＧがこの消音装置４０に流れ込むと、排ガスＧが多孔板２２のガス通過孔３４を通過することで消音される。このとき、消音装置２０は、高温の排ガスＧにより加熱されることで、まず、各多孔板２２の温度が上昇した後、続いて、フレーム２１の温度が上昇することで、多孔板２２とフレーム２１の間で温度差が発生する。即ち、まず、多孔板２２が熱伸びしてから、次に、フレーム２１が熱伸びする。
【００５７】
ところが、この消音装置４０では、各多孔板２２がガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられている。そのため、フレーム２１は、上流側（上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａ）と下流側（下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂ）で多孔板２２からほぼ同様の応力を受けることとなる。その結果、消音装置４０は、上流側と下流側との一方側だけに大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。
【００５８】
このように実施例２の消音装置にあっては、複数の横枠３１と縦枠３２が格子形状に組み立てられるフレーム２１と、多数のガス通過孔３４が形成されると共にフレーム２１に形成される複数の枠部３３に固定される複数の多孔板２２とを設け、この多孔板２２をこの枠部３３におけるガス通過方向に沿って直列に設けている。
【００５９】
従って、ガスタービンの起動時や停止時に、フレーム２１と多孔板２２との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、フレーム２１は、上流側と下流側で各多孔板２２からほぼ同様の応力を受けることとなり、消音装置４０が上流側または下流側へ大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。その結果、消音装置４０の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。また、多孔板２２をガス通過方向に沿って直列に設けることで、フレーム２１の剛性が向上するため、消音装置４０の変形を抑制することができる。
【実施例３】
【００６０】
図７は、本発明の実施例３に係る消音装置の水平断面図、図８は、実施例３の消音装置における多孔板の斜視図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
実施例３において、図７に示すように、消音装置５０は、格子状をなすフレーム２１に複数の多孔板５１が固定されて構成されている。この消音装置５０は、各多孔板５１が枠部３３におけるガス通過方向における上流側と下流側に設けられている。具体的に、多孔板５１は、ガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられている。
【００６２】
多孔板５１は、図８に示すように、４つの取付部５１ａと、消音部５１ｂと、４つの変形吸収部５１ｃとを有する箱型形状をなしている。即ち、消音部５１ｂは、平板形状をなし、多数のガス通過孔５２が千鳥状に形成されている。４つの変形吸収部５１ｃは、消音部５１ｂの４辺からほぼ直角に折曲されて形成され、４つの取付部５１ａは、各変形吸収部５１ｃから逆方向にほぼ直角に折曲されて形成されている。多孔板５１は、各変形吸収部５１ｃ及び取付部５１ａの間に溝部５１ｄが形成されることで、消音部５１ｂから各変形吸収部５１ｃ及び取付部５１ａが独立して設けられている。
【００６３】
そして、図７に示すように、この各多孔板５１は、フレーム２１の各枠部３３に固定されている。この場合、各多孔板５１は、ガス通過方向における上流側に千鳥状の位置に配置され、ガス通過方向における下流側に残りの千鳥状の位置に配置されている。
【００６４】
多孔板５１は、各取付部５１ａが横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａの外側（上流側）に配置されると共に、消音部５１ｂが枠部３３内に配置されている。そして、この多孔板５１は、取付部３２ａの外周部が上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａに溶接Ｗ１により固定されている。横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａに固定される多孔板５１は、排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って１個おきに配置されている。
【００６５】
また、多孔板５１は、各取付部５１ａが横枠３１の下流側取付部３１ｂ及び縦枠３２の下流側取付部３２ｂの外側（下流側）に配置されている。そして、この多孔板５１は、取付部５１ａの外周部が下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂに溶接Ｗ１により固定されている。横枠３１の下流側取付部３１ｂ及び縦枠３２の下流側取付部３２ｂに固定された多孔板５１は、排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って１個おきに配置されており、横枠３１の上流側取付部３１ａ及び縦枠３２の上流側取付部３２ａに固定された多孔板５１と交互に配置されている。
【００６６】
この場合、各多孔板５１は、取付部５１ａが上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａに固定されると共に、下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂに固定されており、枠部３３の上流側と下流側で逆向きに配置されている。即ち、各多孔板５１は、各消音部５１ｂと各変形吸収部５１ｃが枠部３３内に配置され、横枠３１及び縦枠３２の外側に突出することはない。そのため、多孔板５１は、取付部５１ａと消音部５１ｂがガス通過方向に直交する方向に配置され、変形吸収部５１ｃがガス通過方向に沿って配置されている。
【００６７】
ガスタービンの起動時、高温の排ガスＧがこの消音装置５０に流れ込むと、排ガスＧが多孔板５１のガス通過孔５２を通過することで消音される。このとき、消音装置５０は、高温の排ガスＧにより加熱されることで、まず、各多孔板５１の温度が上昇した後、続いて、フレーム２１の温度が上昇することで、多孔板５１とフレーム２１の間で温度差が発生する。即ち、まず、多孔板５１が熱伸びしてから、次に、フレーム２１が熱伸びする。
【００６８】
ところが、この消音装置５０では、各多孔板５１がガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側に交互に設けられている。そのため、フレーム２１は、上流側（上流側取付部３１ａ及び上流側取付部３２ａ）と下流側（下流側取付部３１ｂ及び下流側取付部３２ｂ）で多孔板５１からほぼ同様の応力を受けることとなる。その結果、消音装置５０は、上流側と下流側との一方側だけに大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。
【００６９】
また、各多孔板５１は、取付部５１ａと消音部５１ｂとの間に変形吸収部５１ｃが設けられている。そのため、多孔板５１が熱伸びすると、変形吸収部５１ｃが変形することでその熱伸びを吸収することができる。即ち、フレーム２１と多孔板５１の熱伸び量の差に応じて変形吸収部５１ｃが変形する。そのため、フレーム２１は、上流側と下流側との一方側だけに大きく変形することはない。
【００７０】
このように実施例３の消音装置にあっては、複数の横枠３１と縦枠３２が格子形状に組み立てられるフレーム２１と、多数のガス通過孔５２が形成されると共にフレーム２１に形成される複数の枠部３３に固定される複数の多孔板５１とを設け、この多孔板５１をガス通過方向に直交する方向に対して、ガス通過方向における上流側と下流側にそれぞれ交互に設けている。
【００７１】
従って、フレーム２１と多孔板５１との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、フレーム２１は、上流側と下流側で各多孔板５１からほぼ同様の応力を受けることとなり、消音装置５０が上流側または下流側へ大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。その結果、消音装置５０の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。また、多孔板５１をガス通過方向に沿って直列に設けることで、フレーム２１の剛性が向上するため、消音装置５０の変形を抑制することができる。
【００７２】
実施例３の消音装置では、多孔板５１を、フレーム２１への取付部５１ａと、多数のガス通過孔５２が形成された消音部５１ｂと、取付部５１ａと消音部５１ｂを連結する変形吸収部５１ｃとで構成している。従って、多孔板５１とフレーム２１との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、熱伸び量の差が変形吸収部５１ｃで吸収されることとなり、フレーム２１の変形を抑制することができる。
【００７３】
実施例３の消音装置では、変形吸収部５１ｃをガス通過方向に沿って配置している。従って、多孔板５１とフレーム２１との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとき、ガス通過方向に沿った変形吸収部５１ｃがガス通過方向に交差する方向に変形してその熱伸び量の差を効率的に吸収することができる。
【００７４】
実施例３の消音装置では、多孔板５１を箱型形状としている。従って、多孔板５１のコンパクト化が可能となり、簡単な構成で容易に変形吸収部５１ｃを確保することができる。
【実施例４】
【００７５】
図９は、本発明の実施例４に係る消音装置の取付状態を表す概略図、図１０は、実施例４の消音装置の水平断面図、図１１は、実施例４の消音装置における多孔板の斜視図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
実施例４において、図９に示すように、消音装置６０は、排ガスＧが流れ込む排気ダクト１５の下流側に配置され、この排ガスＧの流れ方向に直交する方向に沿って配置されている。この消音装置６０は、格子状をなすフレーム２１に複数の多孔板６１が固定されて構成されている。
【００７７】
多孔板６１は、図１１に示すように、４つの変形吸収部６１ａと、消音部６１ｂとを有する箱型形状をなしている。即ち、消音部６１ｂは、平板形状をなし、多数のガス通過孔６２が千鳥状に形成されている。４つの変形吸収部６１ａは、消音部６１ｂの４辺からほぼ直角に折曲されて形成されている。多孔板６１は、各変形吸収部６１ａの間に溝部６１ｃが形成されることで、消音部６１ｂから各変形吸収部６１ａが独立して設けられている。
【００７８】
そして、図１０に示すように、この各多孔板６１は、フレーム２１の各枠部３３に固定されている。この場合、各多孔板６１は、フレーム２１の枠部３３内に配置されている。
【００７９】
多孔板６１は、横枠３１の連結部３１ｃ及び縦枠３２の連結部３２ｃの間に配置されている。そして、この多孔板６１は、各変形吸収部６１ａの外周部が連結部３１ｃ及び連結部３２ｃに溶接Ｗ３により固定されている。
【００８０】
この場合、各多孔板６１は、変形吸収部６１ａが連結部３１ｃ及び連結部３２ｃに固定されており、枠部３３の上流側と下流側で同方向に配置されているが、前述した実施例３のように、逆向きに配置してもよい。即ち、各多孔板６１は、枠部３３内に配置され、横枠３１及び縦枠３２の外側に突出することはない。そのため、多孔板６１は、変形吸収部６１ｃがガス通過方向に沿って配置されている。
【００８１】
ガスタービンの起動時、高温の排ガスＧがこの消音装置６０に流れ込むと、排ガスＧが多孔板６１のガス通過孔６２を通過することで消音される。このとき、消音装置６０は、高温の排ガスＧにより加熱されることで、まず、各多孔板６１の温度が上昇した後、続いて、フレーム２１の温度が上昇することで、多孔板６１とフレーム２１の間で温度差が発生する。即ち、まず、多孔板６１が熱伸びしてから、次に、フレーム２１が熱伸びする。
【００８２】
ところが、この消音装置６０では、各多孔板６１に変形吸収部６１ｃが設けられている。そのため、多孔板６１が熱伸びすると、変形吸収部６１ａが変形することでその熱伸びを吸収することができる。即ち、フレーム２１と多孔板６１の熱伸び量の差に応じて変形吸収部６１ａが変形する。そのため、フレーム２１は、上流側と下流側との一方側だけに大きく変形することはない。
【００８３】
このように実施例４の消音装置にあっては、複数の横枠３１と縦枠３２が格子形状の組み立てられるフレーム２１と、多数のガス通過孔６２が形成されると共にフレーム２１に形成される複数の枠部３３に固定される複数の多孔板６１とを設け、この多孔板６１に多数のガス通過孔６２が形成された消音部６１ｂと、この消音部６１ｂの四辺に連結された４個の変形吸収部６１ａを設けている。
【００８４】
従って、フレーム２１と多孔板６１との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとしても、熱伸び量の差が変形吸収部６１ａにより吸収されることとなり、フレーム２１は、上流側と下流側で各多孔板６１からほぼ同様の応力を受けることとなり、消音装置６０が上流側または下流側へ大きく変形することはなく、排ガスを適正に消音することができる。その結果、消音装置６０の変形を抑制することができると共に、装置の耐久性を向上することができる。
【００８５】
実施例４の消音装置では、変形吸収部６１ａをガス通過方向に沿って配置している。従って、多孔板６１とフレーム２１との間に一時的な温度差が生じて熱伸び量が相違したとき、ガス通過方向に沿った変形吸収部６１ａがガス通過方向に交差する方向に変形してその熱伸び量の差を効率的に吸収することができる。
【００８６】
実施例４の消音装置では、多孔板６１を箱型形状としている。従って、多孔板６１のコンパクト化が可能となり、簡単な構成で容易に変形吸収部６１ｃを確保することができる。
【００８７】
なお、上述した実施例では、フレーム２１をコ字断面形状としたが、この形状に限らず、Ｉ型断面形状、Ｈ型断面形状、ロ字断面形状などとしてもよい。また、多孔板に千鳥状にガス通過孔を形成したが、この配列に限定されるものではない。
【００８８】
また、上述した実施例では、本発明の消音装置をガスタービンに適用して説明したが、このガスタービンに限らず、他の回転機械であってもよい。
【符号の説明】
【００８９】
２０，４０，５０，６０  消音装置
２１  フレーム
２２，５１，６１  多孔板
３１  横枠（枠体）
３２  縦枠（枠体）
３３  枠部
３４，５２，６２  ガス通過孔
【図１】
2014118956.tif 000003
【図２】
2014118956.tif 000004
【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】
2014118956.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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