(57)【要約】【課題】排気ガスダクトを提供する。【解決手段】本排気ガスダクト（１４）は、周壁（１８〜２４）を有する中空ダクトセクション（１６）と、周壁内に設けられかつ中空ダクトセクションを通る流れ方向と反対の方向に開口したスロット（３２）と、流れ方向に関してスロット（３２）の上流において周壁の外部表面上に設置されたバッフルプレート（４２）とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスダクト（１４）であって、
周壁（１８〜２４）を有する中空ダクトセクション（１６）と、
前記周壁内に設けられかつ前記中空ダクトセクションを通る流れ方向と反対の方向に開口したスロット（３２）と、
前記流れ方向に関して前記スロット（３２）の上流において前記周壁の外部表面上に設置されたバッフルプレート（４２）と
を含む排気ガスダクト。
【請求項２】
前記バッフルプレート（４２）には、複数のアパーチャ（４６）が形成される、請求項１記載の排気ガスダクト。
【請求項３】
前記スロット（３２）が、前記周壁の垂直方向に間隔を置いて配置された軸方向オーバラップ部分（３８、４０）によって形成される、請求項１記載の排気ガスダクト。
【請求項４】
前記バッフルプレート（４２）が、前記スロットの高さの７５％〜３００％の範囲内の高さを有する、請求項１記載の排気ガスダクト。
【請求項５】
前記アパーチャ（４６）が各々、前記スロットの高さの４０％〜１７５％の範囲内の高さを有する、請求項４記載の排気ガスダクト。
【請求項６】
前記バッフルプレート（４２）が、前記スロットの高さ寸法の２００％〜５００％だけ該スロットから軸方向に間隔を置いて配置される、請求項１記載の排気ガスダクト。
【請求項７】
前記中空ダクトセクション（１６）が、４５〜９０°の角度だけ前記流れ方向を変更するように構成されたエルボ形状である、請求項１記載の排気ガスダクト。
【請求項８】
前記中空ダクトセクション（１６）が円形断面形状を有する、請求項１記載の排気ガスダクト。
【請求項９】
前記中空ダクトセクション（１６）が約３０インチの高さ及び約４０インチの幅を有し、
前記アパーチャの各々が約９インチの幅を有する、請求項２記載の排気ガスダクト。
【請求項１０】
前記スロット（３２）が約１インチの高さを有する、請求項９記載の排気ガスダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス配管に関し、より具体的には、ガスタービンの排気ガスダクトにおけるドレン構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的換気扇排気ガスダクトセクション上には、水、砂及び／又はその他の微粒子がダクトから流出するのを可能にするドレンが設けられる。しかしながら、このドレンはまた、ダクトを通って流れる排気ガスの一部が逸出するのを許し、そのことにより、排気ガス組成に応じて、ドレンの下方に有害ガス雲が生じるおそれがある。その結果、ドレンの隣接区域における外部装置は、有害区域内での使用に対して定格になっている必要があり、またそれら区域におけるあらゆる電気装置もまた、防爆形である必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４７６８４４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、水、砂及び／又はその他の微粒子がダクトから流出するのを可能にするが、同時にドレンに隣接する区域における有害ガスバブル又は雲のあらゆる発生可能性を排除するとまではいかなくても最少にするドレン構成を備えた排気ガスダクトの必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の例示的であるが非限定的な態様では、排気ガスダクトを提供し、本排気ガスダクトは、周壁を有する中空ダクトセクションと、周壁内に設けられかつ中空ダクトセクションを通る流れ方向と反対の方向に開口したスロットと、流れ方向に関してスロットの上流において周壁の外部表面上に設置されたバッフルプレートとを含む。
【０００６】
別の態様では、排気ガスダクトを提供し、本排気ガスダクトは、上壁、底壁及び一対の側壁を有する中空ダクトセクションと、底壁内に設けられかつ中空ダクトセクションを通る流れ方向と反対の方向に開口した横スロットと、流れ方向に関して横スロットの上流において底壁の外部表面上に設置されたバッフルプレートとを含む。
【０００７】
更に別の態様では、ガスタービンから排気ガスを除去するための排気ガスダクトを提供し、本排気ガスダクトは、上壁、底壁及び一対の側壁を有する中空ダクトセクションと、ほぼ側壁間で延びる底壁内に設けられ、中空ダクトセクションを通る排気ガスの流れ方向と反対の方向に開口しかつ底壁の垂直方向に間隔を置いて配置された軸方向オーバラップ部分によって形成された横スロットと、流れ方向に関して横スロットの上流において底壁の外部表面上に設置されかつ複数の横方向に間隔を置いて配置されたアパーチャが形成されたバッフルプレートとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】水、砂又はその他のデブリがダクトから流出するのを可能にするドレンを備えた従来型の排気ガスダクトセクションの概略図。
【図２】本発明の第１の例示的であるが非限定的な実施形態による排気ガスダクトの斜視図。
【図３】図２から取った拡大部分断面図。
【図４】図２から取ったバッフルプレートの部分拡大端面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に図１を参照すると、一般的換気扇排気ガスダクトセクション１０（図示していないが、タービンエンクロージャ或いはケーシングに直接又は間接連結した）には、水、砂及び／又はその他のデブリがダクトから流出するのを可能にするドレン孔又はアパーチャ１２が形成される。しかしながら、ドレンの位置及び構成の故に、排気ガス自体が、孔又はアパーチャ１２を通してダクトから逸出することができる。実際にダクトから排気ガスを引出す可能性がある該ダクト外部の周囲条件によって、状況が一層悪化する可能性がある。ドレンアパーチャ１２の下方の区域における有害ガス雲又はバブルの発生可能性は、あらゆる環境においてまた特にドレンの近傍に電気装置を設置した場合において、大きな懸念事項である。
【００１０】
次に図２を参照すると、排気ガスダクト１４は、上壁１８、一対の側壁２０、２２及び底壁２４を有する中空ダクトセクション１６を含む。図示したダクトセクション１６は、ダクトエルボの形態になっているが、本発明は、このような特定の形状又は角度のダクトセクションに限定されるものではない。例えば、特定の用途に応じて、ダクトセクションは、どこからでも約４５〜９０°の範囲で流れの方向を変更するように構成することができる。この図示した実施形態では、ダクトセクション１６は、水平部分２６及び垂直部分２８を含み、この配向では、排気ガスは、エンクロージャ入口（図示せず）から流れ矢印３０で示すように左から右に流れる。従って、排気ガスは、水平部分２６を通って水平方向に流れ、ダクトエルボ内でおよそ９０°方向転換し、かつ次に垂直部分２８を越えて垂直方向に流出する。本発明のこの例示的であるが非限定的な実施形態によると、水平部分２６の下部表面つまり底壁２４には、第１の下部端縁部３４及び第２の上部端縁部３６によって形成された幅方向つまり横スロット３２が形成される。
【００１１】
図３に示すように、また３０インチの高さ及び４０インチの幅を有する例示的なダクトの場合には、スロットの高さつまり深さは、約１インチ（寸法Ａ）とすることができる。上部端縁部３６が形成されたダクト底壁部分３８は、およそ３インチ（寸法Ｂ）だけ軸方向に下部端縁部３４にオーバラップする。必要に応じて、スロットの下部端縁部３４が形成されたダクト底壁部分４０は、図２に示すように開口部に向かって僅かに傾斜して、ダクトセクション１６内部からの砂、水及び／又はその他のデブリの流出を可能にすることができる。しかしながら、底壁部分４０は、上壁１８に対して平行な状態（図３におけるように）のままとすることができる。横スロット３２は、ダクトセクション内での排気ガスの流れの方向に対向する方向に開口するか又は面している。
【００１２】
横スロット３２の前方（流れ方向に関して上流）に、底壁部分３８の外部表面からほぼ垂直方向に下向きに延びる垂直バッフルプレート４２が設けられる。この例示的であるが非限定的な実施形態では、バッフルプレート４２は、約３インチの距離（寸法Ｃ）だけスロット３２の下部端縁部３４の上流に設置される。図４で最も良く分るように、バッフルプレート４２には、複数の横方向に間隔を置いて配置された細長いノッチ４４が形成され、これらノッチ４４は、底壁部分３８と結合して横方向に間隔を置いて配置された矩形アパーチャ４６を形成する。
【００１３】
バッフルプレート４２は、約４インチ（寸法Ｄ）の高さを有することができ、またアパーチャ４６は、約９インチ（寸法Ｅ）の幅を有することができる。アパーチャ４６は、スロット３２の高さ（寸法Ｄ）と等しい高さを有するのが好ましく、この実施例では、約１インチ（寸法Ｆ）である。この実施例の実施形態では、アパーチャ４６は、互いに約０．５インチ（寸法Ｇ）だけ間隔を置いて配置することができる。バッフルプレート４２自体は、少なくともダクトセクション１６の幅に等しい幅を有するべきである。
【００１４】
言うまでもなく、様々な寸法は、特定のダクトサイズ／用途に合わせて変化させることができることが、分るであろう。従って、寸法関係は、より広い範囲のダクトサイズを網羅するように異なったものとして記述することができる。例えば、ダクト開口部つまりスロット３２とバッフルプレートとの間の距離（寸法Ｃ）は、スロットつまり開口部３２の高さ（寸法Ａ）の２００％〜５００％とすることができる。
【００１５】
バッフルプレート４２の高さ（寸法Ｄ）は、開口部つまりスロット３２の高さ（寸法Ａ）の７５％〜３００％とすることができる。
【００１６】
バッフルプレート４２の開口面積、つまりアパーチャ４６の累計開口面積は、バッフルプレート面積の５０％〜９８％の範囲内とすることができ、またアパーチャ４６の高さ（寸法Ｆ）は、ダクト開口部つまりスロットの高さ（寸法Ａ）の４０％〜１７５％とすることができる。
【００１７】
全てのケースにおいて、水平つまり横スロット３２は、ダクトセクション１６を通って流れる排気ガス内に外部空気つまり外気を取込み、従って排気ガスがダクトから逸出するのを防止する働きをする。同時に、バッフルプレート４２は、高速外気風が、この作用を逆にするつまり横スロット３２を通してダクトセクション１６から外方に周辺環境内に有害ガスを引出すのを防止する。より具体的には、アパーチャ４６は、排気ガスがダクトから引出されるのを防止すると同時に空気がダクトセクション１６内に引込まれるのを可能にするウインドブレーカ（風よけ）として作用する。上記の構成は、ガスが垂直部分を越えてダクトから流出するまで、有害なものとなる可能性があるガスの制御を維持するのに有効であることが判った。
【００１８】
言うまでもなく、本明細書に記載した論理及び用途はまた、正常流れ方向に対向する方向への粒状物質の除去或いは外部媒体の取込みが望ましい場合における、媒体を放出する非矩形ダクト（例えば、周壁によって形成された円形ダクト又はその他の中空ダクト形状）に適用可能であることが分るであろう。
【００１９】
現時点で最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明は開示した実施形態に限定されるべきものではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる様々な変更及び均等な構成を保護しようとするものであることを理解されたい。
【符号の説明】
【００２０】
１２  ドレン孔
１４  排気ガスダクト
１０、１６  ダクトセクション
１８〜２４  周壁
２６  水平部分
２８  垂直部分
３０  流れ矢印
３２  スロット
３４  下部端縁部
３６  上部端縁部
３８  オーバラップ部分
４０  オーバラップ部分
４２  バッフルプレート
４４  ノッチ
４６  アパーチャ
【図１】
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【図２】
2011080747.tif 000004
【図３】
2011080747.tif 000005
【図４】
2011080747.tif 000006