(57)【要約】【課題】  燃焼器の燃焼振動を広い範囲の周波数帯で抑制する。【解決手段】  燃焼器に迷路状に屈折した共鳴管を有する共鳴箱が取り付けられる。共鳴管の２箇所以上に多孔質金属が取り付けられる。迷路状の共鳴管を有する共鳴箱はサイズが小さく、低い周波数の振動に共鳴する。２箇所以上に取り付けられた多孔質金属により、広い範囲の周波数帯の振動が減衰する。【選択図】図１
2006022966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する管路を内部に形成する部材と、
前記管路を流れる流体に抵抗を与える抵抗体
とを具備する
音響ダンパ。
【請求項２】
開口を有し９０度以上の角度で方向が変化する屈折部を少なくとも一つ有する管路を内部に形成する部材と、
前記管路を流れる流体に抵抗を与える抵抗体
とを具備する
音響ダンパ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された音響ダンパにおいて、
前記管路の形状は渦巻き状である
音響ダンパ。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記音響ダンパはガスタービンの燃焼器に取り付けられ、
前記管路は、前記管路の内部と前記燃焼器を格納する車室の内部とを連通する孔を有する
音響ダンパ。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記管路の断面は四角形、あるいは円形である
音響ダンパ。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
更に、前記管路の方向が不連続的に変化する角部に設けられ、前記角部における前記管路の幅の変化を小さくするガイド
を具備する
音響ダンパ。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記管路は、前記開口に近いほど前記管路の断面積が大きいテーパ部を有する
音響ダンパ。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記抵抗体は、互いに離れて配置された第１抵抗体と第２抵抗体とを含む
音響ダンパ。
【請求項９】
請求項１から８のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記抵抗体は、多孔質金属を含む
音響ダンパ。
【請求項１０】
請求項９に記載された音響ダンパにおいて、
前記多孔質金属はニッケルとクロムを含む合金であり、空隙率が９０パーセント以上である
音響ダンパ。
【請求項１１】
請求項１から８のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記抵抗体は、金属網を含む
音響ダンパ。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載された音響ダンパにおいて、
前記多孔質金属は蝋付けによって固定された
音響ダンパ。
【請求項１３】
請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
更に、前記抵抗体を保持するカセットを具備し、
前記部材と前記カセットとは脱着可能である
音響ダンパ。
【請求項１４】
請求項１から１３のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記音響ダンパは燃焼器の燃焼筒に取り付けられたバイパス管に取り付けられ、
前記バイパス管の内部と前記管路とは前記開口を介して連通する
音響ダンパ。
【請求項１５】
請求項１４に記載された音響ダンパにおいて、
前記燃焼筒に対して摺動可能な構造で結合されたバイパス管に取り付けられている
音響ダンパ。
【請求項１６】
請求項１から１５のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記音響ダンパが取り付けられる燃焼器の燃焼振動はｆ１からｆ２で示される周波数の範囲で大きく、
前記管路の長さは、前記燃焼器を格納する車室の温度がＴで示され、αを０．７から１．２までの間の定数として、次式
【数１】
2006022966.tif 000004
で示される
音響ダンパ。
【請求項１７】
請求項１から１６のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパを具備するガスタービン用燃焼器。
【請求項１８】
請求項１７に記載されたガスタービン用燃焼器において、
更に、前記燃焼筒の所定の第１範囲に設けられ、前記燃焼筒との間に共鳴空間を形成する燃焼筒ハウジング
を具備し、
前記燃焼筒の内部と前記共鳴空間とは複数の燃焼筒貫通孔により連通し、
前記燃焼筒ハウジングは、前記燃焼筒の周方向に前記燃焼筒の直径以上の長さを有する
ガスタービン用燃焼器。
【請求項１９】
請求項１から１３のうちのいずれか１項に記載された音響ダンパにおいて、
前記音響ダンパはガスタービンの燃焼器の燃焼筒に取り付けられ、
前記燃焼筒の内部に形成される燃焼室と前記管路とは前記開口を介して連通する
音響ダンパ。
【請求項２０】
請求項１９に記載された音響ダンパを具備するガスタービン用燃焼器。
【請求項２１】
請求項１７、１８、または２０のうちのいずれか１項に記載されたガスタービン用燃焼器を具備するガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンの燃焼器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの燃焼器は、内部で燃料が燃焼されると燃焼振動を発生することがある。安定した運転のために燃焼振動を抑制する技術が求められている。
【０００３】
導波管の一端に振動面、他端に開口を有するラウドスピーカにおいて、導波管に設けられた振動抑制体と振動面との間の距離よりも、振動抑制体と開口との距離の方が有意義に大きいラウドスピーカが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ガスタービン燃焼器の燃焼振動を抑制するために、配管と抵抗板とを備えた振動抑制装置が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】米国特許ＵＳ６２７８７８９Ｂ１号公報
【特許文献２】米国特許５６８５１５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、広い範囲の周波数帯で燃焼振動が小さいガスタービン用燃焼器を提供することである。
本発明の他の目的は、燃焼器の燃焼振動を効率的に低減する音響ダンパを提供することである。
本発明の更に他の目的は、低周波数帯域（約３０Ｈｚから３００Ｈｚ）の燃焼振動を効率的に低減する音響ダンパを提供することである。
本発明の更に他の目的は、設置に要する体積が小さく低周波数帯域（約３０Ｈｚから３００Ｈｚ）の燃焼振動を効率的に低減する音響ダンパを提供することである。
本発明の更に他の目的は、圧力変動の変化に対して吸音性能が安定している音響ダンパを提供することである。
本発明の更に他の目的は、高周波数帯域の燃焼振動を効率的に低減する音響ライナと上記音響ダンパの併用によって広い周波数範囲で燃焼振動を効率的に低減するガスタービン燃焼器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明による音響ダンパ（１０）は、開口（２１）を有し折り畳まれた管路（３９）を内部に形成する部材（９）と、管路（３９）を流れる流体に抵抗を与える抵抗体（３７、３８）とを具備している。
【０００８】
本発明による音響ダンパ（１０）は、開口（２１）を有し９０度以上の角度で方向が変化する屈折部（３１）を少なくとも一つ有する管路（３９）を内部に形成する部材（９）と、管路（３９）を流れる流体に抵抗を与える抵抗体（３７、３８）とを具備している。
【０００９】
本発明による音響ダンパ（１０）において、管路（３９）の形状は渦巻き状である。
【００１０】
本発明による音響ダンパ（１０）において、管路（３９）は、管路（３９）の内部と燃焼器（２、７）を格納する車室（４）の内部とを連通する孔（３４）を有する。
【００１１】
本発明による音響ダンパ（１０）において、管路（３９）の断面は四角形、あるいは円形である。
【００１２】
本発明による音響ダンパ（１０）は、管路（３９）の方向が不連続的に変化する角部（３１）に設けられ、角部における管路（３９）の幅の変化を小さくするガイド（３２）を具備している。
本発明による音響ダンパ（１０）において、管路（３９）は、開口（２１）に近いほど管路（３９）の断面積が大きいテーパ部（３５）を有する。
【００１３】
本発明による音響ダンパ（１０）において、抵抗体（３７、３８）は、互いに離れて配置された第１抵抗体（３７、３８）と第２抵抗体（３７、３８）とを含む。
【００１４】
本発明による音響ダンパ（１０）において、抵抗体（３７、３８）は、多孔質金属を含む。
【００１５】
本発明による音響ダンパ（１０）において、多孔質金属はニッケルとクロムを含む合金であり、空隙率が９０パーセント以上である。
【００１６】
本発明による音響ダンパ（１０）において、抵抗体（３７、３８）は、金属網を含む。
【００１７】
本発明による音響ダンパ（１０）において、多孔質金属は、蝋付けによって管路（３９）に固定されている。
【００１８】
本発明による音響ダンパ（１０）は、抵抗体（３７、３８）を保持するカセットを備えている。部材（９）とカセット（１１）とは脱着可能である。
【００１９】
本発明による音響ダンパ（１０）において、音響ダンパ（１０）はガスタービンの燃焼室が有するバイパス管（７）の屈曲部（６）に取り付けられる。バイパス管（７）の内部と管路（３９）とは開口（２１）を介して連通する。
【００２０】
本発明による音響ダンパ（１０）は、燃焼筒（２）に対して摺動可能な構造で結合されたバイパス管（７）に取り付けられている。
【００２１】
本発明による音響ダンパ（１０）が取り付けられる燃焼器（２）の燃焼振動はｆ１からｆ２で示される周波数の範囲で大きく、管路（３９）の長さは、燃焼器（２）を格納する車室（４）の温度がＴで示され、αを０．７から１．２までの間の定数として、次式
【数１】
2006022966.tif 000003
で示される。
【００２２】
本発明によるガスタービン用燃焼器（２、７）は、燃焼器（２、７）が備える燃焼筒（２）の所定の第１範囲に設けられ、燃焼筒（２）との間に共鳴空間を形成する燃焼筒ハウジング（５２）を具備している。燃焼筒（２）の内部と共鳴空間とは複数の燃焼筒貫通孔（５３）により連通している。燃焼筒ハウジング（５２）の最大長さは、燃焼筒（２）の直径以上である。
【００２３】
本発明による音響ダンパ（１０）において、音響ダンパ（１０）はガスタービンの燃焼器（２、７）に取り付けられる。燃焼器（２、７）の燃焼室と管路（３９）とは開口（２１）を介して連通する。
【００２４】
本発明によるガスタービン用燃焼器（２、７）は、本発明による音響ダンパ（１０）を具備している。
【００２５】
本発明によるガスタービンは、本発明によるガスタービン用燃焼器（２、７）を備えている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、広い範囲の周波数帯で燃焼振動が小さいガスタービン用燃焼器が提供される。
更に本発明によれば、燃焼器の燃焼振動を効率的に低減する音響ダンパが提供される。
更に本発明によれば、低周波数帯域（約３０Ｈｚから３００Ｈｚ）の燃焼振動を効率的に低減する音響ダンパが提供される。
更に本発明によれば、設置に要する体積が小さく低周波数帯域（約３０Ｈｚから３００Ｈｚ）の燃焼振動を効率的に低減する音響ダンパが提供される。
更に本発明によれば、圧力変動の変化に対して吸音性能が安定している音響ダンパが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。図１を参照すると、ガスタービンの燃焼器本体２が示されている。燃焼器本体２は、地面に対して固定された車室壁５により形成される車室４の内部に設置されている。燃焼器本体２は、バイパス空気を取り込むためのバイパス７を備えている。バイパス７は屈曲したバイパスエルボ６を有しており、バイパスエルボ６はバイパス弁８に接続されている。バイパス弁８は、車室壁５に固定されている。バイパス弁８は、バイパス６により燃焼器本体２に取り込まれる空気の流量を制御する。バイパスエルボ６には、本発明による音響ダンパ１０が取り付けられている。燃焼器本体２には、周方向に長い音響ライナ５０が取り付けられている。
【００２８】
音響ダンパ１０は内部に迷路構造の管路を有している。管路が「迷路構造」であるという表現は、管路が折り畳まれるなど直線でない形状をしていることにより、管路が直線である場合に比べ、管路の長さ（当該管路により共鳴する音響振動の波長）に対する管路の部分のサイズが小さいことを示す。
【００２９】
本発明による音響ダンパ１０は、バイパスエルボ６以外の場所、例えば燃焼器本体２の燃焼領域の外壁（図１で音響ライナ５０が設置されている位置）又はトップハット（燃焼器本体２の上流側、車室４から燃焼器本体２の内部に圧縮空気が導入される入口付近）に設置されても効果を奏する。バイパスエルボ６は燃焼振動が大きいため、バイパスエルボ６に設置された音響ダンパ１０は、振動を抑制する効果が高い。更に、バイパスエルボ６の外壁の温度は燃焼器本体２の燃焼領域の外壁の温度よりも低いため、音響ダンパ１０に使用される材料の選択の幅が広くなる等、設計の自由度が高くなる。音響ダンパ１０とバイパスエルボ６の結合部、あるいはバイパスエルボ６と燃焼器本体２の結合部には摺動部を有し、ガスタービン運転時の熱伸びによって発生する構造の歪みを緩和する。
【００３０】
図２を参照すると、バイパスエルボ６及び音響ダンパ１０を図１のＡ方向から見た図が示されている。音響ダンパ１０はホルダ１３と、一対の共鳴箱９と、一対のカセット１１とを有している。一対の共鳴箱９の形状は略対称である。一対のカセット１１の形状は略対称である。ホルダ１３は、バイパスエルボ６を抱え込むようにして取り付けられる。共鳴箱９はバイパスエルボ６との間に間隔を空けてホルダ１３に固定される。
【００３１】
カセット１１はバイパスエルボ６と共鳴箱９との間に配置され、ホルダ１３により固定される。カセット１１は多孔質金属３７を備えている。多孔質金属３７の表面はバイパスエルボ６と共鳴箱９とに面している。多孔質金属３７に面したバイパスエルボ６の外壁は、多数のガス導入口２８が設けられた多孔板である。ガス導入口２８は、開口率が概ね５０パーセントである。共鳴箱９の内部は、多孔質金属３７に面した第１層２２と、第１層２２に対して多孔質金属３７の反対側の第２層２４とを有している。
【００３２】
多孔質金属３７は、３次元の網目構造（ポーラス）を有する材料である。多孔質金属３７は、車室４の温度（４５０℃程度）で劣化しない金属である。例えばニッケルを含み、好ましくクロムを含有するニッケル基合金である。更に好ましくは、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ−Ｘに例示される耐酸化性、耐磨耗性の高い材料である。多孔質金属３７は、空隙率（当該多孔質金属の概略形状に占められる体積に対して、その概略形状の内で孔が占める体積）が大きく、例えば９０パーセント以上であることが好ましい。こうした材料の例として、住友電気工業株式会社の商品名セルメットに特定される材料が挙げられる。
【００３３】
多孔質金属３７は、摩耗を少なくするためにカセット１１に対して固定されていることが好ましい。更に、多孔質金属３７が金属と接する箇所は全て接合されていることが好ましい。固定は蝋付けにより行われることが好ましい。
【００３４】
ガス導入口２８が設けられた領域のバイパスエルボ６の内壁又は外壁には、金属網が張られていることが好ましい。多孔板に代えて、多孔質金属３７に面したバイパスエルボ６の外壁は、直径数センチメートル以上の孔が設けられその孔に金属網が張られた構造でもよい。
【００３５】
共鳴箱９の側面には、第１層２２に対応する位置と第２層２４に対応する位置とにボアスコープ用孔４１が設けられている。ボアスコープ用孔４１は、共鳴箱９の内部を調べるボアスコープ等の機材を導入することが可能な径である。  図３を参照すると、音響ダンパ１０をバイパスエルボ６に取り付ける作業工程の斜視図が示されている。カセット１１はボルト等によりホルダ１３に着脱可能に取り付けられる。更に、共鳴箱９の第２層２４の外壁に設けられたパージ孔３４が示されている。
【００３６】
カセット１１がホルダ１３に対して着脱可能であることにより、多孔質金属３７が酸化等により劣化した場合に取り替えることが容易である。
【００３７】
カセット１１がホルダ１３に対して固定されている又はカセット１１とホルダ１３とが一体構造であると、製造が簡単である。カセット１１とホルダ１３とが着脱可能であるか固定されているかは、設計者により適宜選択される。
【００３８】
図４を参照すると、共鳴箱９の内部構成が示されている。図４（ａ）を参照すると、第１層２２を図２のＢ−Ｂ´軸で切断した断面図が示されている。第１層２２は、仕切り３０により内部に渦巻き状の管路３９を形成している。管路３９の流れ方向に垂直な方向の断面は、辺の長さが１５ｍｍ〜５０ｍｍの長方形又は正方形である。管路の断面が長方形又は正方形であると、管路により迷路構造が形成されたとき、管路と隣接する管路との間に生じる隙間が小さくなり好ましい。
【００３９】
共鳴箱として、円管を渦巻き状に巻いたかたつむり状の形状をした共鳴箱が考えられる。この場合、管路の断面の形状は円である。こうした共鳴箱は、材料として既存の円管を用いることができ、コストが小さい。
【００４０】
管路３９は、らせんの中心においてガス入口２１に接続している。管路３９は、ガス入口２１に近いほど幅が広くなるテーパ部３５を有している。第１層２２の管路３９のガス入口２１と反対の端部には移層部２５が設けられている。管路３９は移層部２５において第２層２４の管路と連通している。移層部２５の第２層と反対側には枝管（図示せず）が設けられている。
【００４１】
管路３９は、他の部分に比べて角度が急激に変化するコーナー３１を有している。コーナー３１には、管路３９の幅の変化が小さくなるようにフェンダ３２が設けられている。フェンダ３２がない場合、角度が急激に変化するコーナーにおいて管路幅が急激に変化し、そこで音波の比較的大きな反射が発生し、管路の性能を損なう恐れがあるため、フェンダはあることが好ましい。
【００４２】
共鳴箱９の外壁には油抜き孔３６が設けられている。油抜き孔３６は、管路３６に油が侵入したときにその油が溜まりやすい箇所、即ち鉛直方向の下側に設けられる。渦巻きの内側の管路に油が溜まりやすい場合は、あの場所の仕切り３０にも油抜き孔（図示せず）が設けられることが好ましい。
【００４３】
図４（ｂ）を参照すると、第２層２４を図２のＣ−Ｃ´軸で切断した断面図が示されている。第２層２４は、仕切り３０により内部に渦巻き状の管路３９を形成している。
【００４４】
第２層２４の移層部２５に近い管路３９には、多孔質金属３８が設置されている。多孔質金属３８は、多孔質金属３７と同様の材料により形成されている。多孔質金属３８は、多孔質金属３７がカセット１１に固定される方法と同様の方法により共鳴箱９に固定されている。第２層２４の管路３９の移層部２５と反対の端（らせんの中心の近く）は管路終端３３である。図３に示されるパージ孔３４は、管路終端３３に設けられている。パージ孔３４が設けられる場所は管路終端３３以外の場所でもよく、複数設けられてもよい。
【００４５】
第２層２４の管路３９は、他の部分に比べて角度が急激に変化するコーナー３１を有している。コーナー３１には、管路３９の幅の変化が小さくなるようにフェンダ３２が設けられている。第２層２４の共鳴箱９の外壁には第１層２２と同様の油抜き孔３６が設けられている。
【００４６】
図５を参照すると、コーナー３１における仕切り３０の角の形状の例が示されている。図５（ａ）を参照すると、仕切り３０の角４２ａは角がある（ｓｑｕａｒｅ）形状をしている。図５（ｂ）を参照すると、角４２ｂは丸く成形されている。管路を流れる流体が角４２ｂにおいて受ける音響抵抗は、角４２ａにおいて受ける音響抵抗よりも抑制される。図５（ｃ）を参照すると、角４２ｃにはガイド４３が設けられる。管路を流れる流体がガイド４３において受ける音響抵抗は、角４２ｂにおいて受ける音響抵抗よりも更に抑制される。
【００４７】
以上の構成を有する音響ダンパ１０が取り付けられた燃焼器の動作を以下に示す。ガスタービンが運転されるとき、圧縮機（図示しない）により圧縮された空気が車室４に導入され、更に燃焼器本体２に導入される。燃焼器本体２には更に燃料供給配管（図示しない）により燃料が供給される。燃料と圧縮空気との混合気体はバーナ（図示しない）により着火され、燃焼器本体２の内部は高温の燃焼ガスで充満する。燃焼ガスは燃焼器本体２からタービン（図示せず）へ送られ、タービンを駆動する。
【００４８】
燃焼器本体２の内部の燃焼の状態を調節するため、バイパス弁８が制御され、バイパス７より燃焼器本体２の内部に空気が導入される。
【００４９】
燃焼ガスの圧力変動により、燃焼器本体２とバイパス７とは振動する。バイパスエルボ６の内部のガスは、ガス導入口２８より多孔質金属３７を介してガス入口２１より共鳴箱９の内部に出入りし、燃焼振動（音響振動）による音響エネルギーが共鳴箱９の内部に導入される。
【００５０】
共鳴箱９の内部は、第１層２２においてガス入口２１から渦巻き状の管路３９を外巻き方向に回って移層部２５に達し、移層部２５において第２層２４に移行し、第２層２４において移層部２５から内巻き方向に回って管路終端３３に達する長い管路３９を有している。この長い管路３９により、低い周波数の燃焼振動が共鳴箱９において共鳴する。
【００５１】
車室温度Ｔ（単位：ケルビン）のガスタービンで、周波数がｆ１からｆ２（単位：ヘルツ）の燃焼振動を対策するために適した管路の長さは、
α×４０×Ｔ＾０．５／（ｆ１＋ｆ２）、（単位：メートル）、
である。αは管路の曲がり方による影響を修正するための係数で、０．７から１．２の間の数値である。管路の長さは、管路の中心の長さで定義される。
【００５２】
渦巻き状の管路を有する音響ダンパ１０は、内部に仕切りを有しない共鳴箱を用いた場合に比べて、体積が約７０％小さい。そのため、燃焼器に取り付ける部位の自由度が大きくなる。更に慣性モーメントが小さいため、燃焼振動に伴う首振り運動が抑制される。
【００５３】
共鳴箱９に枝管（図示せず）が設けられていることにより、枝管の長さ、位置、及び形状に依存する周波数の音響振動が共鳴する。そのため、更に広い範囲の周波数の音響振動が音響ダンパ１０により抑制される。枝管の長さを調節することにより、燃焼器の特性に対応して音響ダンパ１０の音響特性を調節することが容易である。
【００５４】
管路３９がテーパ部３５を有していることにより、より低い周波数の音響が共鳴する。言い換えれば、テーパ部３５を有している管路は、テーパ部を有していない管路よりも短い管路によって、同じ周波数にチューニングすることができる。そのため、テーパ部３５を有する音響ダンパ１０は、より体積が小さい。
【００５５】
フェンダ３２により、管路３９のコーナー３１において反射される音波が低減する。コーナー３１の構造として図５（ｂ）に示される曲率の小さい角４２ｂ又は図５（ｃ）に示されるガイド４３が採用されることにより、コーナー３１における音響抵抗が低減し、音波の反射が低減する。
【００５６】
多孔質金属３７、３８において、振動するガスは渦を発生し、振動のエネルギーが減衰する。特に共鳴箱９の形状に依存する低い周波数の振動が効果的に減衰する。
【００５７】
図６を参照すると、複数の多孔質金属３７、３８を備えた音響管の模式図が示されている。図６（ａ）を参照すると、音響管の長さの４倍の波長の音響振動に音響管が共鳴している様子が示されている。音響振動の節は管路終端３３にあり、腹はガス入口２１にある。こうした音響振動は、ガス入口２１に配置された多孔質金属３７により効果的に減衰される。図６（ｂ）を参照すると、音響管の長さの２倍の波長の音響振動に音響管が共鳴している様子が示されている。音響振動の節はガス入口２１と管路終端３３とにあり、腹はガス入口２１と管路終端３３との中間にある。こうした音響振動は、ガス入口２１と管路終端３３との中間に配置された多孔質金属３８により効果的に減衰される。
【００５８】
すなわち、音響管の内部の複数の位置に多孔質金属に例示される抵抗体（音響振動を減衰させるもの）が配置される多段構造が採用されることにより、より広い範囲の周波数の音響振動が減衰する。
【００５９】
抵抗体は、多孔質金属に限られず、多孔板（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ  ｐｌａｔｅ、ドリル等により多数の貫通孔が設けられた金属板）又はオリフィス又は金属網を用いることによってもガスの振動が減衰する。こうした金属板が音響管の複数の位置に配置されることにより、より広い範囲の周波数の音響振動が減衰する。
【００６０】
多孔板又はオリフィスは、ガスの圧力変動の大きさに依存して音響特性（様々な周波数の音響振動を減衰させる性能）が変化する。更に、多段構造が採用される場合、複数の抵抗体が音響振動に及ぼす効果が互いに影響しあう。これらの性質により、多孔板又はオリフィスの多段構造を有する音響ダンパは、音響特性（様々な周波数の音響振動を減衰させる性能）を減衰させる特性を予測し設計することが困難である。こうした音響ダンパにより望ましい音響特性を得ることは容易ではない。
【００６１】
抵抗体として多孔質金属が使用されると、ガスの圧力変動レベルに対してより安定した音響特性が得られる。このため、
（１）小さい圧力変動レベルに対して音響振動を減衰させる性能が安定しており、
（２）広い範囲の圧力変動レベルに対して安定した音響特性を得ることが容易であり、
（３）設計段階で音響特性を予測しやすい。
という望ましい効果が得られる。
すなわち、多段構造の抵抗体が採用され、かつ抵抗体が多孔質金属である音響ダンパは、広い範囲の周波数の振動に対して、予測しやすく安定した減衰効果を得ることが容易である。
【００６２】
多孔質金属３７、３８がガスの燃焼振動を減衰させる性能を表す抵抗値は、多孔質金属３７、３８の空隙率又は厚さにより調節される。多段構造をなす複数の多孔質金属３７、３８の配置は、解析により望ましい音響特性が得られる位置に配置される。
【００６３】
ガス導入口２８の孔の径が大きいと、振動のエネルギーの減衰に対する寄与が小さい。この場合、設計段階で音響ライナ１０の音響特性が予測しやすく、好ましい。
【００６４】
ガスタービンが運転されているとき、車室４の圧力は燃焼器本体２の圧力よりも高い。そのため、パージ孔３４を介して車室４の空気が管路３９に流入する。この空気流により、共鳴箱９の温度上昇が抑制される。更に、共鳴箱９の内部に油が侵入した場合、空気流により油の蒸発が促進され、液状の油が管路３９に溜まることが抑制される。
【００６５】
本実施の形態における音響ダンパ１０の共鳴箱９は、管路３９が渦巻き状と異なる迷路構造を持っていてもよい。図８を参照すると、本実施の形態の変形例における共鳴箱９ａの構造が示されていてる。共鳴箱９ａは、管路３９ａの方向が略１８０度変化するコーナー３１ａを少なくとも１つ有している。こうした共鳴箱９ａは、渦巻き状の共鳴箱９と同じく二層以上の多層構造であってもよい。こうした管路を有する共鳴箱９ａは、ボアスコープ用孔４１ａからファイバースコープ等を導入することにより管路３９ａを調べることが容易である。
【００６６】
［音響ライナ］
本発明による音響ダンパ１０は、音響ライナ５０と共に用いられることが好ましい。図９を参照すると、音響ライナ５０の破断斜視図が示されている。音響ライナ５０は、燃焼器本体２の壁５１に取り付けられたハウジング５２を備えている。ハウジング５２は、燃焼器本体２の壁面に接する側面部５７と、側面部５７に接し燃焼器本体２の壁に対向する底部５４とを有している。側面部５７は、概ね平坦で燃焼器本体２に接合された平板部５６と、平板部５６と底部５４とを接続する曲面部５８とを有している。底部５４と燃焼器本体２の壁５１の距離は、概ね１０ｍｍから３０ｍｍである。
【００６７】
底部５４にはパージ孔６０が設けられている。平板部５６には冷却孔６２が設けられている。冷却孔６２とパージ孔６０とのうちの一方が無い構成も可能である。
【００６８】
ハウジング５２が設けられている領域の壁５１には、多数の孔５３が設けられている。孔５３の直径は１ｍｍから５ｍｍ程度である。
【００６９】
ハウジング５２が設けられている領域の燃焼器本体２の燃焼領域に面する側の面には、耐熱コーティング６４が施されている。耐熱コーティング６４の材質としては、セラミック、アルミナ、イットリウム合金が例示される。こうした耐熱コーティング６４により、多数の孔５３によって他の部分よりも強度が弱くなっている壁面の耐熱強度が強化される。
【００７０】
曲面部５８は曲率半径が大きく、概ね１０ｍｍ程度である。曲率半径が大きいことにより、角における応力集中は小さい。底部５４は、壁５１に概ね平行に対向している。底部５４と平板部５６とは、概ね１００度程度の鈍角をなしている。そのため、角における応力集中は更に小さい。
【００７１】
ハウジング５２は、プレス加工により成形されている。底部５４は、曲面部５８に近い領域に対して、曲面部５８から遠い中央領域がわずかに凹んだ形状をしている。この凹んだ形状は、プレス加工により成形された工作物の底部に通常見られる形状である。
【００７２】
壁５１の内部には、燃焼器本体２の軸方向に冷却溝２６が設けられている。冷却溝２６は、孔５３と位置がずれるように設けられており、孔５３とは連通しない。冷却溝２６の端部（図示しない）は、冷却用の空気または蒸気が導入される導入口に繋がっている。
【００７３】
タービンが運転されるとき、こうした音響ライナ５０は以下のように動作する。
【００７４】
冷却溝６８に冷却空気あるいは蒸気が流される。これにより、壁５１が効果的に冷却される。
【００７５】
孔５３において燃焼ガスは振動する。燃焼ガスと孔５３の壁面との摩擦により、その振動は減衰する。すなわち、ハウジング５２をバネに例えると、孔５３はそのバネの振動を熱に変換して減衰させるダンパーの役割を果たす。その結果、燃焼器の燃焼振動が抑制される。
【００７６】
ハウジング５２の内部には、パージ孔６０からパージ空気が流入する。流入したパージ空気により、ハウジング５２の内部の圧力が高くなり、孔５３から燃焼ガスがハウジング５２の内部に流入することが抑制される。ハウジング５２の内部には更に、冷却孔６２から冷却空気が流入する。冷却空気は壁５１を冷却する。そのため、孔５３が設けられていることにより強度が他の領域よりも弱い壁面が効果的に冷却される。冷却孔６２は、平板部５６に設けられていることにより、パージ孔６０よりも壁５１に近いため、冷却孔６２から流入した冷却空気は壁５１を効果的に冷却する。
【００７７】
こうした音響ライナ５０は、音響ダンパ１０よりも高い周波数の音響振動を効果的に抑制する。音響ライナ５０と音響ダンパ１０とが共に用いられることにより、燃焼器の燃焼振動が広い範囲の周波数で効果的に抑制される。
【００７８】
図７を参照すると、音響ダンパと音響ライナを合わせ持つことで、広い周波数範囲で吸音性能を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、音響ダンパが取り付けられた燃焼器を示す図である。
【図２】図２は、音響ダンパをバイパスエルボに垂直な方向から見た図である。
【図３】図３は、音響ダンパの一部を分解した様子を示す図である。
【図４】図４は、音響ダンパの内部構成を示す図である。
【図５】図５は、音響ダンパの管路のカーブの構成を示す図である。
【図６】図６は、複数の抵抗体を備えた共鳴管の原理を示す図である。
【図７】図７は、音響ダンパと音響ライナの吸音特性を示す図である。
【図８】図８は、音響ダンパの共鳴箱の内部構成を示す図である。
【図９】図９は、音響ライナの構成を示す。
【符号の説明】
【００８０】
２…燃焼器本体
４…車室
５…車室壁
６…バイパスエルボ
７…バイパス
８…バイパス弁
９…共鳴箱
１０…音響ダンパ
１１…カセット
１３…ホルダ
２１…ガス入口
２２…第１層
２４…第２層
２５…移層部
２８…ガス導入口
３０…仕切り
３１…コーナー
３２…フェンダ
３３…管路終端
３４…パージ孔
３５…テーパ部
３６…油抜き孔
３７…多孔質金属
３８…多孔質金属
３９…管路
４１…ボアスコープ用孔
４２…角
４３…ガイド
５０…音響ライナ
５１…壁
５２…ハウジング
５３…孔
５４…底部
５６…平板部
５７…側面部
５８…曲面部
６０…パージ孔
６２…冷却孔
６４…耐熱コーティング
６８…冷却溝
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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