(57)【要約】【課題】上流側サイレンサパネルと下流側サイレンサパネルとの間に間隙が生じるのを回避して、二次的な騒音の発生を抑制するガスタービン用サイレンサ、及びそれを備えたガスタービンを提供する。【解決手段】サイレンサパネル４１は、空気流の方向において上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２とに分割可能な構造を有し、下流側サイレンサパネル５２の開口側部分には、サイレンサパネル４１の並設方向の長さが小さくなった段差部７１が形成され、この段差部７１が上流側サイレンサパネル５１の開口部６４内の略全域に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２とが連結される。【選択図】図５
2014177921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの空気取込口と圧縮機との間に設置されたガスタービン用サイレンサであって、
前記空気取込口から前記圧縮機に向かう流体の流れ方向に直交する方向に所定間隔で並設された平板状の複数の分割型サイレンサパネルを有し、
該分割型サイレンサパネルは、平板の面積が最も大きい面が、前記流体の流れに沿う向きで配置され、かつ、前記流体の流れ方向において、上流側に配置された上流側のサイレンサパネルと、該上流側のサイレンサパネルの下流側に配置され、該上流側のサイレンサパネルと連結した下流側のサイレンサパネルとを有し、
前記上流側のサイレンサパネル及び前記下流側のサイレンサパネルのうち、一方のサイレンサパネルは、他方のサイレンサパネルと対向する側に開口した開口部が形成され、
前記他方のサイレンサパネルは、前記開口部内に嵌合する嵌合部が形成され、
前記他方のサイレンサパネルの前記嵌合部が前記一方のサイレンサパネルの前記開口部内に嵌合することによって、前記上流側のサイレンサパネルと前記下流側のサイレンサパネルとが連結することを特徴とするガスタービン用サイレンサ。
【請求項２】
前記分割型サイレンサパネルは、前記一方のサイレンサパネルと前記他方のサイレンサパネルとが連結した場合、前記一方のサイレンサパネル及び前記他方のサイレンサパネルにおける前記流体が接する面が略面一となることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項３】
前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が形成された端面が閉口し、該嵌合部が前記一方のサイレンサパネルに嵌合する向きに凸形状になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項４】
前記一方のサイレンサパネルは、前記開口部側の端部から内部に向かって所定長さの位置を基点とし、該基点から前記開口部側の端部に向かって、前記分割型サイレンサパネルの並設方向における前記開口部の長さが漸増し、
前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部側の端部からの前記所定長さの位置を基点とし、前記嵌合部側の端部に向かって、前記並設方向における前記嵌合部の長さが漸減して前記嵌合部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項５】
前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が前記一方のサイレンサパネルの前記開口部内の略全域に嵌合することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項６】
前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が前記一方のサイレンサパネルの前記開口部内の一部において嵌合することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項７】
前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が複数形成されたことを特徴とする請求項６に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項８】
前記分割型サイレンサパネルは、内部が空洞の箱形状であり、前記流体が接する側面に複数の微細孔が形成され、前記空洞に吸音材が充填されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のガスタービン用サイレンサ。
【請求項９】
前記空気取込口から取り込んだ空気を圧縮する前記圧縮機と、
該圧縮機によって圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、点火及び燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
前記燃焼ガスによってロータに回転動力を発生させるタービン部と、
該タービン部を通過した前記燃焼ガスを外部に排出する排気室と、
前記空気取込口と前記圧縮機との間に配置された請求項１〜８のいずれか一項に記載のガスタービン用サイレンサと、
を備えたことを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンの圧縮機の吸気側に設けられるガスタービン用サイレンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガスタービンは、高効率化と共に大型化し、それに伴って、外部からの空気の吸気量が増大している。この空気の吸気量の増大によって、ガスタービンの空気の吸入口において発生する騒音が大きな問題となっている。この騒音を低減するため、ガスタービンの空気の吸入口には、サイレンサが取り付けられるが、ガスタービンの大型化に伴い、サイレンサも大型化し、その耐久性の向上が求められている。
【０００３】
このような、サイレンサの構造として、複数のサイレンサパネルをその板面が空気流の方向に平行となるように並設して構成されたものがある。サイレンサパネルは、ガスタービンの大型化に伴う騒音を低減する目的で、サイレンサパネルの空気流の方向の長さを拡大させる要請がある。このとき、サイレンサパネルは、製作上又は輸送上の制約の観点から、空気流の方向において分割する必要が生じる。このように分割されたサイレンサパネルは、ガスタービンの吸入口のダクト内に組み付けたときに、上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの間に間隙が生じることがある。特に、サイレンサパネルが大型化すると、上流側のサイレンサパネル及び下流側のサイレンサパネルの空気流の方向の長さの製作精度が低下し、双方のパネル間に間隙が生じる可能性が大いに存在する。上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの間に間隙が存在すると、上流側から流れてきた空気が間隙に入り込んで、空気流の渦が生じ、圧力損失の発生、及び本来の空気流に伴う騒音とは異なる二次的な騒音が生じる可能性がある。
【０００４】
以上のような上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの間隙をなくすためのガスタービン用サイレンサとして、以下のようなものがある。例えば、特許文献１には、上流側のサイレンサパネル及び下流側のサイレンサパネルのうち、一方のサイレンサパネルにおける他方のサイレンサパネルとの対向面側から、断面コの字形状の間隙調整カバーの開口端を嵌合させて固着させたサイレンサが記載されている。このような構成にすることで、空気流が流れたときに伴う熱によるサイレンサパネルの材料の熱膨張によって、間隙調整カバーが固着された一方のサイレンサパネルと、他方のサイレンサパネルとの間隙を略ゼロとなるようにすることを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−２２４６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたサイレンサにおいては、空気流が流れることによって生じる熱のばらつきによって、サイレンサパネルの材料の熱膨張にもばらつきが生じる。このため、サイレンサパネルの材料の熱膨張のばらつきによって、間隙調整カバーが固着された一方のサイレンサパネルと、他方のサイレンサパネルとの間隙が略ゼロとならず、依然として間隙が存在してしまう可能性があった。この場合、上流側から流れてきた空気が間隙に入り込んで、空気流の渦が生じ、圧力損失の発生及び二次的な騒音が生じることになる。一方、サイレンサパネルの材料の熱膨張によって、間隙調整カバーが固着された一方のサイレンサパネルと、他方のサイレンサパネルとが過剰に接触して、サイレンサパネルが変形又は破損する可能性もあった。さらに、上流側のサイレンサパネル及び下流側のサイレンサパネルのうち、一方のサイレンサパネルに対して、間隙調整カバーが開口端から嵌合して固着しているので、サイレンサパネルの板面に間隙調整カバーによる段差が生じることになる。この段差によって空気流の乱れが生じ、二次的な騒音が生じる可能性もあった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、上流側サイレンサパネルと下流側サイレンサパネルとの間に間隙が生じるのを回避して、二次的な騒音の発生を抑制するガスタービン用サイレンサ、及びそれを備え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】
上記の課題を解決するための本発明に係るガスタービン用サイレンサは、ガスタービンの空気取込口と圧縮機との間に設置されたガスタービン用サイレンサであって、前記空気取込口から前記圧縮機に向かう流体の流れ方向に直交する方向に所定間隔で並設された平板状の複数の分割型サイレンサパネルを有し、該分割型サイレンサパネルは、平板の面積が最も大きい面が、前記流体の流れに沿う向きで配置され、かつ、前記流体の流れ方向において、上流側に配置された上流側のサイレンサパネルと、該上流側のサイレンサパネルの下流側に配置され、該上流側のサイレンサパネルと連結した下流側のサイレンサパネルとを有し、前記上流側のサイレンサパネル及び前記下流側のサイレンサパネルのうち、一方のサイレンサパネルは、他方のサイレンサパネルと対向する側に開口した開口部が形成され、前記他方のサイレンサパネルは、前記開口部内に嵌合する嵌合部が形成され、前記他方のサイレンサパネルの前記嵌合部が前記一方のサイレンサパネルの前記開口部内に嵌合することによって、前記上流側のサイレンサパネルと前記下流側のサイレンサパネルとが連結することを特徴とする。
【０００９】
この構成によって、上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの間に間隙が生じることがないため、空気流の渦が生じることがなく、圧力損失の発生及び二次的な騒音の発生を防止することができる。
【００１０】
また、前記分割型サイレンサパネルは、前記一方のサイレンサパネルと前記他方のサイレンサパネルとが連結した場合、前記一方のサイレンサパネル及び前記他方のサイレンサパネルにおける前記流体が接する面が略面一となることが好ましい。
【００１１】
この構成によって、上流側のサイレンサパネルの側面と下流側のサイレンサパネルの側面とで段差が生じないため、空気流の乱れの発生を抑制することができ、圧力損失及び二次的な騒音の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が形成された端面が閉口し、該嵌合部が前記一方のサイレンサパネルに嵌合する向きに凸形状になっていることが好ましい。
【００１３】
この構成によって、他方のサイレンサパネルにおける嵌合する部分には、開口部を設ける必要がないため、構造を簡素化できる。このため、分割型サイレンサパネルの製作精度を向上させることができる。
【００１４】
また、前記一方のサイレンサパネルは、前記開口部側の端部から内部に向かって所定長さの位置を基点とし、該基点から前記開口部側の端部に向かって、前記分割型サイレンサパネルの並設方向における前記開口部の長さが漸増し、前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部側の端部からの前記所定長さの位置を基点とし、前記嵌合部側の端部に向かって、前記並設方向における前記嵌合部の長さが漸減して前記嵌合部が形成されることが好ましい。
【００１５】
この構成によって、他方のサイレンサパネルの嵌合部を、一方のサイレンサパネルの開口部に組み付けしやすくなるので、製造の作業性が向上する。また、吸音材を充填する必要がない空間が小さくなるので、ガスタービン用サイレンサの消音性能が向上する。
【００１６】
また、前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が前記一方のサイレンサパネルの前記開口部内の略全域に嵌合することが好ましい。
【００１７】
この構成によって、上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの連結強度を向上することができる。
【００１８】
また、前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が前記一方のサイレンサパネルの前記開口部内の一部において嵌合することが好ましい。
【００１９】
この構成によって、吸音材を充填できる領域を大きくすることができるので、分割型サイレンサの消音性能を向上させることができる。
【００２０】
また、前記他方のサイレンサパネルは、前記嵌合部が複数形成されることが好ましい。
【００２１】
この構成によって、上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの連結強度を十分に確保することができる。
【００２２】
また、前記分割型サイレンサパネルは、内部が空洞の箱形状であり、前記流体が接する側面に複数の微細孔が形成され、前記空洞に吸音材が充填されることが好ましい。
【００２３】
この構成によって、分割型サイレンサパネルの内部に入り込んだ空気は所定の粘性作用を生じ、さらに、吸音材による吸音作用によって、空気の流れに伴う騒音が低減される。
【００２４】
上記の課題を解決するための本発明に係るガスタービンは、前記空気取込口から取り込んだ空気を圧縮する前記圧縮機と、該圧縮機によって圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、点火及び燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスによってロータに回転動力を発生させるタービン部と、該タービン部を通過した前記燃焼ガスを外部に排出する排気室と、前記空気取込口と前記圧縮機との間に配置された上記のガスタービン用サイレンサと、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この構成によって、圧縮機に吸入する空気の流れに伴う騒音、又は、排気室を通過する燃焼ガスの流れに伴う騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、上流側のサイレンサパネルと下流側のサイレンサパネルとの間に間隙が生じることがないため、空気流の渦が生じることがなく、圧力損失の発生及び二次的な騒音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るガスタービンの概略構成図である。
【図２】図２は、実施例１に係るサイレンサの外観斜視図である。
【図３】図３は、実施例１に係るサイレンサのロータの径方向視の構成図である。
【図４】図４は、実施例１のサイレンサパネルの外観斜視図である。
【図５】図５は、図４のＡ−Ａ断面におけるサイレンサパネルの嵌合部分の構成図である。
【図６】図６は、実施例１のサイレンサパネルの要部側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２に係るサイレンサを構成するサイレンサパネルのロータの径方向の要部断面図（Ａ−Ａ断面図に対応）である。
【図８】図８は、実施例２のサイレンサパネルの要部側面図である。
【図９】図９は、本発明の実施例３に係るサイレンサを構成するサイレンサパネルのロータの径方向の要部断面図（Ａ−Ａ断面図に対応）である。
【図１０】図１０は、実施例３のサイレンサパネルの要部側面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例４に係るサイレンサを構成するサイレンサパネルの要部側面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面におけるサイレンサパネルの嵌合部分の構成図である。
【図１３】図１３は、図１１のＣ−Ｃ断面におけるサイレンサパネルの当接部分の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではなく、下記の実施例における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、及びいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記の実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【実施例１】
【００２９】
（ガスタービン１の概略構成及び全体動作）
図１は、本発明の実施例１に係るガスタービンの概略構成図である。図１を参照しながら、本実施例に係るガスタービン１の概略構成を説明する。
【００３０】
本実施例に係るガスタービン１は、図１に示すように、圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン部１３と、排気室１４とを備えている。また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン部１３及び排気室１４の中心部には、ロータ１９が貫通して配置されている。このロータ１９の排気室１４側の端部には、発電機（図示せず）の駆動軸が連結されている。
【００３１】
圧縮機１１は、外部の空気を取り込む空気取込口１５と、圧縮機車室１６内に交互に配設された複数の静翼１７及び動翼１８と、空気取込口１５と圧縮機車室１６との間に設置されたサイレンサ３１とを備えている。圧縮機１１は、空気取込口１５から取り込んだ外部の空気を、圧縮して高温高圧の圧縮空気を生成する機構である。静翼１７は、圧縮機車室１６の内壁面に、ロータ１９の周方向に沿って固定されている。動翼１８は、圧縮機車室１６内において、ロータ１９に形成された円盤状のディスクの外周に、ロータ１９の周方向に沿って固定されている。
【００３２】
燃焼器１２は、圧縮機１１によって生成された圧縮空気に対して燃料を供給し、バーナで点火及び燃焼させて燃焼ガスを生成する装置である。
【００３３】
タービン部１３は、タービン車室２０内に交互の配設された複数のタービン静翼２１及びタービン動翼２２を備えている。タービン部１３は、燃焼器１２によって生成された作動流体である燃焼ガスによってロータ１９に回転動力を発生させる機構である。タービン静翼２１は、タービン車室２０の内壁面に、ロータ１９の周方向に沿って固定されている。タービン動翼２２は、タービン車室２０内において、ロータ１９に形成された円盤状のディスクの外周に、ロータ１９の周方向に沿って固定されている。
【００３４】
排気室１４は、タービン部１３のタービン車室２０に連通する排気ディフューザ２３を有している。排気室１４は、タービン静翼２１及びタービン動翼２２が交互に配設されたタービン車室２０内を通過した燃焼ガスを外部に排出する。
【００３５】
ロータ１９は、圧縮機１１側の端部が軸受部２６によって回転自在に支持され、排気室１４側の端部が軸受部２７によって回転自在に支持されている。
【００３６】
次にガスタービン１の全体動作について説明する。空気取込口１５から取り込まれた空気は、サイレンサ３１によって空気の流れに伴う騒音が低減され、圧縮機１１の圧縮機車室１６内に流入する。圧縮機車室１６に流入した空気は、交互に配設された複数の静翼１７及び動翼１８を通過することによって高温高圧に圧縮された圧縮空気となる。燃焼器１２は、この圧縮空気に対して燃料を供給し、点火及び燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを生成する。この作動流体である燃焼ガスが、タービン車室２０内に交互に配設された複数のタービン静翼２１及びタービン動翼２２を通過することによって、ロータ１９が回転し、ロータ１９に連結された発電機が駆動して発電する。一方、タービン車室２０内を通過した燃焼ガスは、排気室１４の排気ディフューザ２３によって静圧に変換されてから排気ガスとして外部に放出される。
【００３７】
（サイレンサ３１の構造）
図２は、実施例１に係るサイレンサの外観斜視図である。図３は、実施例１に係るサイレンサのロータの径方向視の構成図である。図２及び図３を参照しながら、サイレンサ３１の構造について説明する。
【００３８】
サイレンサ３１は、空気取込口１５と圧縮機車室１６との間のダクト４２内において、平板状の複数のサイレンサパネル（分割型サイレンサパネル）４１が、その板面が空気取込口１５から圧縮機車室１６へ向かう空気流の方向に沿うように、かつ、ロータ１９の周方向に沿って所定間隔で並設して構成されている。図２は、複数のサイレンサパネル４１がダクト４２内に並設されたサイレンサ３１の一部分を抜粋して示し、図２及び図３は、サイレンサ３１の内部構造を示すために、ロータ１９の径方向視のダクト４２部分を除いた状態を示している。図３に示すように、空気取込口１５から取り込まれた外部の空気は、サイレンサ３１で並設されたサイレンサパネル４１同士の隙間を通って、圧縮機車室１６側に流れる。
【００３９】
図４は、実施例１のサイレンサパネルの外観斜視図である。図５は、図４のＡ−Ａ断面におけるサイレンサパネルの嵌合部分の構成図である。そして、図６は、実施例１のサイレンサパネルの要部側面図である。図４〜図６を参照しながら、サイレンサパネル４１の構造、及び、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２との嵌合構造について説明する。
【００４０】
図４は、上述のダクト４２内で並設されたサイレンサパネル４１の外観を示している。サイレンサパネル４１は、空気流の方向において分割可能な構造を有した金属製のパネルであり、上流側の部分を上流側サイレンサパネル（上流側のサイレンサパネル）５１とし、下流側の部分を下流側サイレンサパネル（下流側のサイレンサパネル）５２とする。上流側サイレンサパネル５１は、下流側サイレンサパネル５２と嵌合する側が開口した開口部６４を有する形成箱形状物であり、図５に示すように内部が空洞となっている。また、上流側サイレンサパネル５１は、空気流の上流側部分に流線形のブルノーズ部６１が形成されている。上流側サイレンサパネル５１の上流側部分にブルノーズ部６１が形成されることによって、空気取込口１５から流れてきた空気は、気流の乱れが低減され、サイレンサパネル４１同士の隙間に入り込む。下流側サイレンサパネル５２は、上流側サイレンサパネル５１と嵌合する側が開口した開口部７４を有する箱形状物であり、図５に示すように内部が空洞となっている。
【００４１】
図５に示すように、上流側サイレンサパネル５１及び下流側サイレンサパネル５２のそれぞれの空洞には、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音材５３が充填されている。多孔質材料としては、グラスウール等の無機繊維系の材料、ポリエステル等の高分子繊維系の材料、及び、発泡軟質ウレタン等の樹脂発泡系の材料等がある。また、図５及び図６に示すように、上流側サイレンサパネル５１において空気が通過する側面には、複数の微細孔６２が穿設されている。同様に、下流側サイレンサパネル５２において空気が通過する側面には、複数の微細孔７２が穿設されている。
【００４２】
また、図５に示すように、下流側サイレンサパネル５２の開口側部分には、サイレンサパネル４１の並設方向（以下、単に幅方向という）の長さが小さくなった段差部（嵌合部）７１が形成されている。この段差部７１が上流側サイレンサパネル５１の開口部６４内の略全域に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２とが連結される。連結した上流側サイレンサパネル５１及び下流側サイレンサパネル５２の各側面は、略面一となっている。また、上流側サイレンサパネル５１における段差部７１が嵌合した部分の側面、及び下流側サイレンサパネル５２の段差部７１における側面には、それぞれ微細孔６２、７２が穿設されていない。これは、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２との嵌合構造の強度を確保するためである。また、図５及び図６に示すように、微細孔６２、７２が穿設されていない側面部分に対応する空洞部、すなわち、下流側サイレンサパネル５２の段差部７１に対応する空洞部７３には、吸音材５３が充填されていない。これは、吸音材５３が、微細孔が穿設されていない側面部分に対応する空洞部に充填されても、空気の流れに伴う騒音の低減に寄与しないためである。
【００４３】
（サイレンサ３１による騒音の低減作用）
次に、サイレンサ３１を空気が通過することによって、空気の流れに伴う騒音の低減作用の概要について説明する。
【００４４】
空気取込口１５から取り込まれた空気は、サイレンサ３１においてロータ１９の周方向に並設されたサイレンサパネル４１同士の隙間を通過する。サイレンサパネル４１同士の隙間を通過する空気は、サイレンサパネル４１の側面に穿設された微細孔６２、７２を通過して、サイレンサパネル４１の内部に入り込む。サイレンサパネル４１の内部に入り込んだ空気は、サイレンサパネル４１内部の幅方向の空洞の幅、サイレンサパネル４１の側面における微細孔６２、７２の開口率、サイレンサパネル４１の側面の板厚、及び、微細孔６２、７２の孔径の相関関係により粘性作用が生じる。この空気の粘性作用によって、所定の吸音特性が得られる。また、サイレンサパネル４１の内部に入り込んだ空気は、内部に充填された吸音材５３によって、さらに吸音される。以上のサイレンサ３１の作用によって、空気の流れに伴う騒音が低減される。
【００４５】
以上のサイレンサパネル４１の構成のように、下流側サイレンサパネル５２の段差部７１が、上流側サイレンサパネル５１の開口部６４内の略全域に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２とが連結される。この構成によって、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２との間に間隙が生じることがないため、空気流の渦が生じることがなく、圧力損失の発生及び二次的な騒音の発生を防止することができる。また、段差部７１が開口部６４内の略全域に嵌合するので、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２との連結強度を向上することができる。
【００４６】
また、連結した上流側サイレンサパネル５１及び下流側サイレンサパネル５２の各側面は、略面一となっている。この構成によって、上流側サイレンサパネル５１の側面と下流側サイレンサパネル５２の側面とで段差が生じないため、空気流の乱れの発生を抑制することができ、圧力損失及び二次的な騒音の発生を抑制することができる。
【００４７】
なお、上流側サイレンサパネル５１の開口部６４に段差部７１の形状を構成し、下流側サイレンサパネル５２の開口部７４に段差部７１を嵌合させるものとしてもよい。この構成によっても、上述の効果を得ることができる。
【００４８】
また、サイレンサパネル４１は、図２に示すように空気流の方向に分割可能とし、分割面がロータ１９の径方向に略平行となっているが、これに限定されるものではない。すなわち、サイレンサパネル４１は、空気流の方向に分割可能とすればよく、分割面がロータ１９の径方向と略平行である必要はない。
【００４９】
また、図１に示すように、サイレンサ３１は、空気取込口１５と圧縮機１１との間、すなわち、圧縮機１１の空気の吸入側に設置するものとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、サイレンサ３１は、燃焼ガスがタービン静翼２１及びタービン動翼２２が交互に配設されたタービン車室２０内を通過した後に入り込む排気室１４内に設置されるものとしてもよい。この構成によって、排気室１４内を通過する燃焼ガスの流れに伴う騒音を低減することができる。
【実施例２】
【００５０】
本発明の実施例２に係るガスタービン用サイレンサについて、実施例１に係るガスタービン用サイレンサと相違する点を中心に説明する。なお、実施例２に係るガスタービン用サイレンサが備えられるガスタービンの構成及び動作は、図１に示す実施例１に係るガスタービン１と同様である。また、実施例２に係るガスタービン用サイレンサを空気が通過することによる空気の流れに伴う騒音の低減作用の動作は、実施例１に係るガスタービン用サイレンサと同様である。
【００５１】
（サイレンサ３１の構造）
サイレンサ３１（図１参照）は、空気取込口１５と圧縮機車室１６との間のダクト４２内において、後述する平板状の複数のサイレンサパネル４１ａ（分割型サイレンサパネル）が、その板面が空気取込口１５から圧縮機車室１６へ向かう空気流の方向に沿うように、かつ、ロータ１９の周方向に沿って所定間隔で並設して構成されている。
【００５２】
図７は、本発明の実施例２に係るサイレンサを構成するサイレンサパネルのロータの径方向の要部断面図（Ａ−Ａ断面図に対応）である。図８は、実施例２のサイレンサパネルの要部側面図である。図７及び図８を参照しながら、サイレンサパネル４１ａの構造、及び上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２ａとの嵌合構造について説明する。
【００５３】
サイレンサパネル４１ａは、空気流の方向において分割可能な構造を有した金属製のパネルであり、上流側の部分を上流側サイレンサパネル５１とし、下流側の部分を下流側サイレンサパネル５２ａとする。上流側サイレンサパネル５１は、下流側サイレンサパネル５２ａと嵌合する側が開口した開口部６４を有する形成箱形状物であり、図７に示すように内部が空洞となっている。下流側サイレンサパネル５２ａは、図７に示すように内部が空洞である箱形状物である。
【００５４】
図７に示すように、上流側サイレンサパネル５１及び下流側サイレンサパネル５２ａのそれぞれの空洞には、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音材５３が充填されている。また、図７及び図８に示すように、上流側サイレンサパネル５１において空気が通過する側面には、複数の微細孔６２が穿設されている。同様に、下流側サイレンサパネル５２ａにおいて空気が通過する側面には、複数の微細孔７２が穿設されている。
【００５５】
また、図７に示すように、下流側サイレンサパネル５２ａにおける嵌合する部分には、幅方向の長さが小さくなった凸形状部（嵌合部）７１ａが形成されている。この凸形状部７１ａが上流側サイレンサパネル５１の開口部６４内の略全域に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２ａとが連結される。連結した上流側サイレンサパネル５１及び下流側サイレンサパネル５２ａの各側面は、略面一となっている。また、上流側サイレンサパネル５１における凸形状部７１ａが嵌合した部分の側面には、微細孔６２が穿設されていない。これは、上流側サイレンサパネル５１と下流側サイレンサパネル５２ａとの嵌合構造の強度を確保するためである。
【００５６】
以上のサイレンサパネル４１ａの構成によって、実施例１に係るサイレンサ３１が有する効果を同様に有すると共に、下流側サイレンサパネル５２ａにおける嵌合する部分には、実施例１の下流側サイレンサパネル５２のように開口部を設ける必要がないため、構造を簡素化できる。このため、サイレンサパネル４１ａの製作精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００５７】
本発明の実施例３に係るガスタービン用サイレンサについて、実施例１に係るガスタービン用サイレンサと相違する点を中心に説明する。なお、実施例３に係るガスタービン用サイレンサが備えられるガスタービンの構成及び動作は、図１に示す実施例１に係るガスタービン１と同様である。また、実施例３に係るガスタービン用サイレンサを空気が通過することによる空気の流れに伴う騒音の低減作用の動作は、実施例１に係るガスタービン用サイレンサと同様である。
【００５８】
（サイレンサ３１の構造）
サイレンサ３１（図１参照）は、空気取込口１５と圧縮機車室１６との間のダクト４２内において、後述する平板状の複数のサイレンサパネル４１ｂ（分割型サイレンサパネル）が、その板面が空気取込口１５から圧縮機車室１６へ向かう空気流の方向に沿うように、かつ、ロータ１９の周方向に沿って所定間隔で並設して構成されている。
【００５９】
図９は、本発明の実施例３に係るサイレンサを構成するサイレンサパネルのロータの径方向の要部断面図（Ａ−Ａ断面図に対応）である。図１０は、実施例３のサイレンサパネルの要部側面図である。図９及び図１０を参照しながら、サイレンサパネル４１ｂの構造、及び上流側サイレンサパネル５１ｂと下流側サイレンサパネル５２ｂとの嵌合構造について説明する。
【００６０】
サイレンサパネル４１ｂは、空気流の方向において分割可能な構造を有した金属製のパネルであり、上流側の部分を上流側サイレンサパネル５１ｂとし、下流側の部分を下流側サイレンサパネル５２ｂとする。上流側サイレンサパネル５１ｂは、下流側サイレンサパネル５２ｂと嵌合する側が開口した開口部６４ｂを有する形成箱形状物であり、図９に示すように内部が空洞となっている。下流側サイレンサパネル５２ｂは、上流側サイレンサパネル５１ｂと嵌合する側が開口した開口部７４ｂを有する箱形状物であり、図９に示すように内部が空洞となっている。
【００６１】
図９に示すように、上流側サイレンサパネル５１ｂ及び下流側サイレンサパネル５２ｂのそれぞれの空洞には、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音材５３が充填されている。また、図９及び図１０に示すように、上流側サイレンサパネル５１ｂにおいて空気が通過する側面には、複数の微細孔６２が穿設されている。同様に、下流側サイレンサパネル５２ｂにおいて空気が通過する側面には、複数の微細孔７２が穿設されている。
【００６２】
また、図９に示すように、上流側サイレンサパネル５１ｂの開口側部分には、開口部６４ｂの端部から内部に向かって所定の長さＬの位置から、開口部６４ｂの端部に向かって、空洞の幅方向の長さが漸増するように嵌合部６３が形成されている。また、下流側サイレンサパネル５２ｂの開口側部分には、開口部７４ｂの端部から内部に向かって長さＬの位置から、開口部７４ｂの端部に向かって、下流側サイレンサパネル５２ｂの両側面の幅方向の長さが漸減するように嵌合部７１ｂが形成されている。この嵌合部７１ｂが、嵌合部６３が形成された開口部６４ｂ内の略全域に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１ｂと下流側サイレンサパネル５２ｂとが連結される。連結した上流側サイレンサパネル５１ｂ及び下流側サイレンサパネル５２ｂの各側面は、略面一となっている。また、上流側サイレンサパネル５１ｂにおける嵌合部６３が形成された部分の側面、及び下流側サイレンサパネル５２ｂにおける嵌合部７１ｂが形成された部分の側面には、それぞれ微細孔６２、７２が穿設されていない。これは、上流側サイレンサパネル５１ｂと下流側サイレンサパネル５２ｂとの嵌合構造の強度を確保するためである。また、図９及び図１０に示すように、微細孔６２、７２が穿設されていない側面部分に対応する空洞部、すなわち、長さＬの嵌合部７１ｂに対応する空洞部７３ｂには、吸音材５３が充填されていない。これは、吸音材５３が、微細孔が穿設されていない側面部分に対応する空洞部に充填されても、空気の流れに伴う騒音の低減に寄与しないためである。
【００６３】
以上のサイレンサパネル４１ｂの構成のように、下流側サイレンサパネル５２ｂの嵌合部７１ｂが、嵌合部６３が形成された開口部６４ｂ内の略全域に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１ｂと下流側サイレンサパネル５２ｂとが連結される。この構成によって、上流側サイレンサパネル５１ｂと下流側サイレンサパネル５２ｂとの間に間隙が生じることがないため、空気流の渦が生じることがなく、圧力損失の発生及び二次的な騒音の発生を防止することができる。また、嵌合部７１ｂが開口部６４ｂ内の略全域に嵌合するので、上流側サイレンサパネル５１ｂと下流側サイレンサパネル５２ｂとの連結強度を向上することができる。
【００６４】
また、連結した上流側サイレンサパネル５１ｂ及び下流側サイレンサパネル５２ｂの各側面は、略面一となっている。この構成によって、上流側サイレンサパネル５１ｂの側面と下流側サイレンサパネル５２ｂの側面とで段差が生じないため、空気流の乱れの発生を抑制することができ、圧力損失及び二次的な騒音の発生を抑制することができる。
【００６５】
また、下流側サイレンサパネル５２ｂの開口部７４ｂの端部における幅方向の長さは、上流側サイレンサパネル５１ｂの開口部６４ｂの端部における幅方向の長さよりも小さい。したがって、下流側サイレンサパネル５２ｂの嵌合部７１ｂを、上流側サイレンサパネル５１ｂの嵌合部６３に組み付けしやすくなるので、製造の作業性が向上する。
【００６６】
さらに、吸音材５３が充填されない空洞部７３ｂは、上流側サイレンサパネル５１ｂの嵌合部６３と、下流側サイレンサパネル５２ｂの嵌合部７１ｂとが重なり合った長さＬの部分のみでよい。しがたって、実施例１のサイレンサパネル４１よりも吸音材５３を充填する必要がない空間が小さくなるので、サイレンサ３１の消音性能が向上する。
【００６７】
なお、上流側サイレンサパネル５１ｂの開口部６４ｂに嵌合部７１ｂの形状を構成し、下流側サイレンサパネル５２ｂの開口部７４ｂに嵌合部６３の形状を構成するものとしてもよい。この構成によっても、上述の効果を得ることができる。
【００６８】
また、下流側サイレンサパネル５２ｂは、上流側サイレンサパネル５１ｂと嵌合する側に開口部７４ｂが形成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、下流側サイレンサパネル５２ｂは、両側面の幅方向の長さが漸減するように嵌合部７１ｂが形成されていればよく、開口部７４ｂ及び空洞部７３ｂが形成される必要はない。
【実施例４】
【００６９】
本発明の実施例４に係るガスタービン用サイレンサについて、実施例１に係るガスタービン用サイレンサと相違する点を中心に説明する。なお、実施例４に係るガスタービン用サイレンサが備えられるガスタービンの構成及び動作は、図１に示す実施例１に係るガスタービン１と同様である。また、実施例４に係るガスタービン用サイレンサを空気が通過することによる空気の流れに伴う騒音の低減作用の動作は、実施例１に係るガスタービン用サイレンサと同様である。
【００７０】
（サイレンサ３１の構造）
サイレンサ３１（図１参照）は、空気取込口１５と圧縮機車室１６との間のダクト４２内において、後述する平板状の複数のサイレンサパネル４１ｃ（分割型サイレンサパネル）が、その板面が空気取込口１５から圧縮機車室１６へ向かう空気流の方向に沿うように、かつ、ロータ１９の周方向に沿って所定間隔で並設して構成されている。
【００７１】
図１１は、本発明の実施例４に係るサイレンサを構成するサイレンサパネルの要部側面図である。図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面におけるサイレンサパネルの嵌合部分の構成図である。そして、図１３は、図１１のＣ−Ｃ断面におけるサイレンサパネルの当接部分の構成図である。図１１〜図１３を参照しながら、サイレンサパネル４１ｃの構造、及び上流側サイレンサパネル５１ｃと下流側サイレンサパネル５２ｃとの嵌合構造について説明する。
【００７２】
サイレンサパネル４１ｃは、空気流の方向において分割可能な構造を有した金属製のパネルであり、上流側の部分を上流側サイレンサパネル５１ｃとし、下流側の部分を下流側サイレンサパネル５２ｃとする。上流側サイレンサパネル５１ｃは、下流側サイレンサパネル５２ｃと嵌合する側が開口した開口部６４ｃを有する形成箱形状物であり、図１２及び図１３に示すように内部が空洞となっている。下流側サイレンサパネル５２ｃは、上流側サイレンサパネル５１ｃと嵌合する側が開口した開口部７４ｃを有する箱形状物であり、図１２及び図１３に示すように内部が空洞となっている。
【００７３】
図１２及び図１３に示すように、上流側サイレンサパネル５１ｃ及び下流側サイレンサパネル５２ｃのそれぞれの空洞には、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音材５３が充填されている。また、図１１〜図１３に示すように、上流側サイレンサパネル５１ｃにおいて空気が通過する側面には、複数の微細孔６２が穿設されている。同様に、下流側サイレンサパネル５２ｃにおいて空気が通過する側面には、複数の微細孔７２が穿設されている。
【００７４】
また、図１１及び図１２に示すように、下流側サイレンサパネル５２ｃの開口側部分には、サイレンサパネル４１ｃの幅方向の長さが小さい段差部（嵌合部）７１ｃが、ロータ１９の径方向に３箇所形成されている。この３つの段差部７１ｃが上流側サイレンサパネル５１ｃの開口部６４ｃ内に嵌合することによって、上流側サイレンサパネル５１ｃと下流側サイレンサパネル５２ｃとが連結される。連結した上流側サイレンサパネル５１ｃ及び下流側サイレンサパネル５２ｃの各側面は、略面一となっている。また、上流側サイレンサパネル５１ｃにおける段差部７１ｃが嵌合した部分の側面、及び下流側サイレンサパネル５２ｃの段差部７１ｃにおける側面には、それぞれ微細孔６２、７２が穿設されていない。これは、上流側サイレンサパネル５１ｃと下流側サイレンサパネル５２ｃとの嵌合構造の強度を確保するためである。また、図１１及び図１２に示すように、微細孔６２、７２が穿設されていない側面部分に対応する空洞部、すなわち、下流側サイレンサパネル５２ｃの３つ段差部７１ｃに対応する空洞部７３ｃには、吸音材５３が充填されていない。これは、吸音材５３が、微細孔が穿設されていない側面部分に対応する空洞部に充填されても、空気の流れに伴う騒音の低減に寄与しないためである。
【００７５】
以上のサイレンサパネル４１ｃの構成によって、実施例１に係るサイレンサ３１が有する効果を同様に有すると共に、嵌合部分を下流側サイレンサパネル５２ｃに形成された段差部７１ｃの３箇所のみとしている。したがって、実施例１と比較して、吸音材５３を充填できる領域を大きくすることができるので、サイレンサ３１の消音性能を向上させることができる。
【００７６】
なお、下流側サイレンサパネル５２ｃに形成された段差部７１ｃのロータ１９の径方向視の構成は、実施例１の段差部７１と同様の構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、実施例２の凸形状部７１ａと同様の構成としてもよく、実施例３の嵌合部６３、７１ｂと同様の構成としてもよい。
【００７７】
また、下流側サイレンサパネル５２ｃに形成される段差部７１ｃは、ロータ１９の径方向に３箇所としているが、これに限定されるものではなく、確保すべき連結強度に応じた数量の段差部７１ｃを形成するものとしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  ガスタービン
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン部
１４  排気室
１５  空気取込口
１６  圧縮機車室
１７  静翼
１８  動翼
１９  ロータ
２０  タービン車室
２１  タービン静翼
２２  タービン動翼
２３  排気ディフューザ
２６、２７  軸受部
３１  サイレンサ
４１、４１ａ〜４１ｃ  サイレンサパネル（分割型サイレンサパネル）
４２  ダクト
５１、５１ｂ、５１ｃ  上流側サイレンサパネル（上流側のサイレンサパネル）
５２、５２ａ〜５２ｃ  下流側サイレンサパネル（下流側のサイレンサパネル）
５３  吸音材
６１  ブルノーズ部
６２  微細孔
６３  嵌合部
６４、６４ｂ、６４ｃ  開口部
７１  段差部（嵌合部）
７１ａ  凸形状部（嵌合部）
７１ｂ  嵌合部
７１ｃ  段差部（嵌合部）
７２  微細孔
７３、７３ｂ、７３ｃ  空洞部
７４、７４ｂ、７４ｃ  開口部
Ｌ  長さ
【図１】
2014177921.tif 000003
【図２】
2014177921.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】
2014177921.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014177921.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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