(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの圧縮機に空気を取り込む吸気ダクトに配置されるフィルタユニットであって、
前記吸気ダクトの内部のうち気体を第１方向に流通可能な第１領域に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に並んで配置された複数のフィルタと、
前記第１領域と、前記吸気ダクトの内部のうち前記第１領域に対して前記第２方向上に配置され前記第１領域よりも前記気体の流れが少ない第２領域との間で複数の前記フィルタが一体で前記第２方向に移動可能となるように、かつ、前記フィルタが前記第２領域で前記第１方向に着脱可能となるように、複数の前記フィルタを前記第２方向に案内するガイドレールを有する支持部と
を備えるフィルタユニット。
【請求項２】
前記第２領域は、前記第１領域に対して前記第２方向の両端に配置される
請求項１に記載のフィルタユニット。
【請求項３】
前記第２方向は、水平方向である
請求項１又は請求項２に記載のフィルタユニット。
【請求項４】
前記気体の流れを遮蔽可能な遮蔽部を更に備え、
前記第２領域は、前記遮蔽部によって覆われた領域である
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のフィルタユニット。
【請求項５】
前記遮蔽部は、前記気体の流れを遮る閉状態と、前記気体を前記第１方向に流通させる開状態とを切り替え可能である
請求項４に記載のフィルタユニット。
【請求項６】
複数の前記フィルタ及び前記遮蔽部は、前記第２方向に相対的に移動可能に設けられる
請求項４又は請求項５に記載のフィルタユニット。
【請求項７】
前記フィルタは、前記ガイドレールに沿って移動可能なフレームと、前記フレームに対して着脱可能に設けられた１つ以上のフィルタエレメントとを有する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフィルタユニット。
【請求項８】
前記ガイドレールと前記フレームとの間の隙間を閉塞可能な第１シール部
を更に備える請求項７に記載のフィルタユニット。
【請求項９】
前記第２方向に隣り合う前記フィルタ同士の間の隙間を閉塞可能な第２シール部
を更に備える請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のフィルタユニット。
【請求項１０】
前記第２方向に隣り合う前記フィルタ同士の側面に、それぞれ互いに嵌合する凸部と凹部を備える
請求項９に記載のフィルタユニット。
【請求項１１】
ガスタービンの圧縮機に空気を取り込む吸気ダクトに配置されるフィルタユニットにおいてフィルタを交換するフィルタ交換方法であって、
前記吸気ダクトの内部のうち気体を第１方向に流通可能な第１領域に、前記第１方向に交差する第２方向に並んで配置された複数のフィルタを一体で前記第２方向に案内するガイドレールに沿って前記第２方向に移動させ、前記吸気ダクトの内部のうち前記第１領域に対して前記第２方向上に配置され前記第１領域よりも前記気体の流れが少ない第２領域に少なくとも１つの前記フィルタを配置させる工程と、
前記第２領域に配置された前記フィルタを前記第１方向に取り外し、交換用の前記フィルタを前記第１方向から前記第２領域に配置する工程と
を含むフィルタ交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタユニット及びフィルタ交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン等の内燃機関では、吸気ダクトを介して燃焼用の空気が取り込まれる。空気中の異物が内燃機関内に混入するのを防ぐため、吸気ダクトには異物を除去するフィルタが設けられている。内燃機関の運転を継続して行うと、フィルタに異物が付着し、フィルタが汚れるため、定期的にフィルタを交換する必要がある。
【０００３】
内燃機関の運転中にフィルタを交換すると、フィルタを取り外した部分に空気の流れが集中する。このため、空気の流速が上昇し、フィルタの交換が困難となる。また、フィルタを取り外した部分から空気が流れ込み、異物が内燃機関に流入する可能性がある。これに対して、特許文献１に記載のように、フィルタが配置される部分ごとに、空気の流入を防ぐ空気遮蔽板が設けられた構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８４９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、各空気遮蔽板の開閉が切り替え可能となっている。したがって、交換対象であるフィルタが配置される部分の空気遮蔽版を閉状態とすることにより、この部分への空気の流入を防ぐことができる。このため、内燃機関を停止することなくフィルタを交換することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、フィルタごとに空気遮蔽板が必要で、且つ空気遮蔽板の開閉を切り換える必要があるため、作業性が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、空気遮蔽板の数を減らす又は空気遮蔽板を不要とすることができ、作業性の向上を図ることが可能なフィルタユニット及びフィルタ交換方法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】
本発明に係るフィルタユニットは、気体を第１方向に流通可能な第１領域に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に並んで配置された複数のフィルタと、前記第１領域と、前記第１領域に対して前記第２方向上に配置され前記第１領域よりも前記気体の流れが少ない第２領域との間で複数の前記フィルタが一体で前記第２方向に移動可能となるように、かつ、前記フィルタが前記第２領域で着脱可能となるように、複数の前記フィルタを支持する支持部とを備える。
【０００９】
本発明によれば、第１領域よりも気体の流れが少ない第２領域でフィルタを着脱させることができるため、気体の流れを停止させることなくフィルタを交換することができる。また、複数のフィルタを一体で第２方向に移動させることで、交換対象であるフィルタを第２領域に配置することができ、そして交換後のフィルタを第１領域に配置させることができる。このように、フィルタごとに空気遮蔽板の開閉を切り換えたりすることなく、容易にフィルタを交換することができるため、空気遮蔽板の数を減らす又は空気遮蔽板を不要とすることができ、作業性の向上を図ることができる。
【００１０】
上記のフィルタユニットにおいて、前記第２領域は、前記第１領域に対して前記第２方向の両端に配置される。
【００１１】
本発明によれば、フィルタを着脱させる第２領域が第１領域に対して第２方向の両端に配置されるため、一方の第２領域をフィルタ取り外し用のスペースとして用い、他方の第２領域をフィルタ取り付け用のスペースとして用いることができる。そのため、例えば一方の第２領域でフィルタを取り外し、他方の第２領域でフィルタを取り付けた後、一方の第２領域に生じた空きスペースに複数のフィルタを一体で移動させることができる。これにより、交換対象のフィルタを一方の第２領域に容易に配置させることができる。また、他方の第２領域で取り付けたフィルタを第１領域に容易に配置させることができる。
【００１２】
上記のフィルタユニットにおいて、前記第２方向は、水平方向である。
【００１３】
本発明によれば、複数のフィルタを水平方向である第２方向に移動させるため、移動方向について重力の影響を考慮することなく、複数のフィルタを移動させることができる。
【００１４】
上記のフィルタユニットは、前記気体の流れを遮蔽可能な遮蔽部を更に備え、前記第２領域は、前記遮蔽部によって覆われた領域である。
【００１５】
本発明によれば、気体の流れが遮蔽された環境でフィルタを交換することができる。これにより、作業性を向上させることができる。
【００１６】
上記のフィルタユニットにおいて、前記遮蔽部は、前記気体の流れを遮る閉状態と、前記気体を前記第１方向に流通させる開状態とを切り替え可能である。
【００１７】
本発明によれば、遮蔽部が閉状態と開状態とを切り替え可能であるため、第２領域においても気体を流通させることができる。したがって、例えばフィルタを交換する場合には遮蔽部を閉状態とし、フィルタの交換を行わない場合には遮蔽部を開状態とすることにより、気体を効率的に流すことができる。
【００１８】
上記のフィルタユニットにおいて、複数の前記フィルタ及び前記遮蔽部は、前記第２方向に相対的に移動可能に設けられる。
【００１９】
本発明によれば、フィルタと遮蔽部とが第２方向に相対的に移動可能であるため、遮蔽部を第２方向に移動させる構成とすることができる。これにより、必要に応じて遮蔽部を移動させることでフィルタの交換を行うことができるため、作業性を向上させることができる。
【００２０】
上記のフィルタユニットにおいて、前記支持部は、前記フィルタを前記第２方向に案内するガイドレールを有する。
【００２１】
本発明によれば、ガイドレールにより、フィルタをより確実に第２方向に移動させることができる。
【００２２】
上記のフィルタユニットにおいて、前記フィルタは、前記ガイドレールに沿って移動可能なフレームと、前記フレームに対して着脱可能に設けられた１つ以上のフィルタエレメントとを有する。
【００２３】
本発明によれば、フィルタエレメントがフレームに対して１つ以上設けられているため、フレームを移動させることによって１つ又は複数のフィルタエレメントを効率的に移動させることができる。
【００２４】
上記のフィルタユニットは、前記ガイドレールと前記フレームとの間の隙間を閉塞可能な第１シール部を更に備える。
【００２５】
本発明によれば、ガイドレールとフレームとの間の隙間を閉塞させることにより、この隙間から異物が侵入することを抑制できる。
【００２６】
上記のフィルタユニットは、前記第２方向に隣り合う前記フィルタ同士の間の隙間を閉塞可能な第２シール部を更に備える。
【００２７】
本発明によれば、第２方向に隣り合うフィルタ同士の間の隙間を閉塞させることにより、この隙間から異物が侵入することを抑制できる。
【００２８】
本発明に係るフィルタ交換方法は、気体を第１方向に流通可能な第１領域に、前記第１方向に交差する第２方向に並んで配置された複数のフィルタを一体で前記第２方向に移動させ、前記第１領域に対して前記第２方向上に配置され前記第１領域よりも前記気体の流れが少ない第２領域に少なくとも１つの前記フィルタを配置させる工程と、前記第２領域に配置された前記フィルタを取り外し、交換用の前記フィルタを前記第２領域に配置する工程とを含む。
【００２９】
本発明によれば、複数のフィルタを一体で第２方向に移動させることで第２領域に少なくとも１つのフィルタを配置し、第２領域でフィルタを着脱するため、気体の流れの影響が低減された環境でフィルタを交換することができる。これにより、作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るフィルタユニット及びフィルタ交換方法によれば、空気遮蔽板の数を減らす又は空気遮蔽板を不要とすることができ、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、発電システムを示す概略図である。
【図２】図２は、発電システムに設けられるガスタービンを示す概略図である。
【図３】図３は、フィルタ部の一例を示す図である。
【図４】図４は、フィルタユニットの一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、フィルタユニットの一例を示す断面図である。
【図６】図６は、フィルタの一例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るフィルタ交換方法の一例を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係るフィルタ交換方法の一例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係るフィルタ交換方法の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るフィルタ交換方法の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、フィルタユニットの他の例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、フィルタユニットの他の例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、フィルタの他の例を示す図である。
【図１４】図１４は、フィルタユニットの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係るフィルタユニットの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の実施例では、発電システムに設けられるガスタービンの吸気ダクトにフィルタユニットを用いる場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、フィルタユニットは、発電システムの建屋や各種容器に設置される換気ファン等に設けられてもよい。
【００３３】
図１は、発電システム１を示す概略図である。図１に示す発電システム１は、ガスタービン２と、発電機４と、排ガス処理装置６と、を有する。ガスタービン２は、図１に示すように、圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン１３と、吸気ダクト２０とを有する。圧縮機１１は、吸気ダクト２０から外気を吸引し、圧縮する。圧縮機１１で圧縮された圧縮空気は、燃焼器１２に供給される。燃焼器１２は、供給された圧縮空気と燃料とを混合して燃焼させる。燃焼器１２で燃料を燃焼されて生じる燃焼ガスは、タービン１３に供給される。タービン１３は、燃焼ガスが通過する力で回転される。圧縮機１１とタービン１３とは軸で連結されており、一体で回転する。発電機４は、ガスタービン２に連結されており、タービン１３とともに回転することで、発電する。排ガス処理装置６は、ガスタービン２のタービン１３を通過した燃焼ガスが排ガスとして供給される。排ガス処理装置６は、排ガスから熱を回収したり、有害物質を除去したりする。
【００３４】
図２は、発電システム１に設けられるガスタービン２を示す概略図である。図２に示すように、圧縮機１１は、空気を取り込む吸気ダクト２０と接続され、圧縮機車室２１内に入口案内翼（ＩＧＶ）２２が配設されると共に、複数の静翼２３と動翼２４が前後方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設され、その外側に抽気室２５が設けられている。燃焼器１２は、圧縮機１１で圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、点火することで燃焼可能となっている。タービン１３は、タービン車室２６内に複数の静翼２７と動翼２８が前後方向（後述するロータ３２の軸方向）に交互に配設されている。このタービン車室２６の下流側には、排気車室２９を介して排気室３０が配設されており、排気室３０は、タービン１３に連続する排気ディフューザ３１を有している。
【００３５】
また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気室３０の中心部を貫通するようにロータ（主軸）３２が配置されている。ロータ３２は、圧縮機１１側の端部が軸受部３３により回転自在に支持される一方、排気室３０側の端部が軸受部３４により回転自在に支持されている。そして、このロータ３２は、圧縮機１１にて、各動翼２４が装着されたロータディスク３５が複数重ねられて固定され、タービン１３にて、各動翼２８が装着されたロータディスク３６が複数重ねられて固定されており、排気室３０側の端部に上述した発電機４の駆動軸が連結されている。
【００３６】
このガスタービン２は、圧縮機１１の圧縮機車室２１が脚部３７に支持され、タービン１３のタービン車室２６が脚部３８により支持され、排気室３０が脚部３９により支持されている。
【００３７】
吸気ダクト２０から取り込まれた空気は、圧縮機１１の入口案内翼２２、複数の静翼２３と動翼２４を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。この圧縮空気に対して、所定の燃料が供給され、燃焼する。そして、この燃焼器１２で生成された高温・高圧の燃焼ガスが、タービン１３を構成する複数の静翼２７と動翼２８を通過することでロータ３２を駆動回転し、このロータ３２に連結された発電機４を駆動する。一方、排気ガス（燃焼ガス）のエネルギは、排気室３０の排気ディフューザ３１により圧力に変換され減速されてから、排ガス処理装置６に放出される。
【００３８】
吸気ダクト２０は、図１に示すように、ダクト本体４１と、ウェザーフード４３と、フィルタ部４４とを有する。ダクト本体４１は、所定長さを有し、所定形状に屈曲された形状をなし一方の端部が圧縮機車室２１（図２参照）に連通され、他方の端部に吸気口４６が形成されている。吸気口４６は、ダクト本体４１の端面に形成された１つの開口である。ウェザーフード４３は、複数の三角屋根からなり、ダクト本体４１の吸気口４６に装着される。ウェザーフード４３は、吸気口４６に装着されることで、ダクト本体４１内部への雨水の浸入を抑制する。
【００３９】
フィルタ部４４は、ダクト本体４１の吸気口４６から所定の距離離れた位置に配置され、ダクト本体４１を塞いでいる。これにより、ダクト本体４１を通過する空気は第１方向Ｄ１に流れてフィルタ部４４を通過する。フィルタ部４４は、通過する空気から比較的小さなごみを捕集する。フィルタ部４４としては、例えば捕集効率９７％以上のＨＥＰＡフィルタ等の高性能フィルタ、例えば捕集効率９５％以上の中性能フィルタ等、種々のフィルタを用いることができる。
【００４０】
続いて、フィルタ部４４の具体的な構成を説明する。図３は、フィルタ部４４の一例を示す図である。図４は、フィルタユニット５０の一例を示す斜視図である。図５は、図４においてフィルタユニット５０を平面Ｒで切断した場合の断面の一例を示す図である。
【００４１】
図３に示すように、フィルタ部４４は、複数のフィルタユニット５０を有している。フィルタユニット５０は、例えば上下方向に複数段重ねて配置される。したがって、ダクト本体４１の内部は、複数のフィルタユニット５０によって塞がれた状態となっている。
【００４２】
図３から図５に示すように、フィルタユニット５０は、複数のフィルタ５１と、支持部５２と、遮蔽部５３とを有している。フィルタユニット５０は、第１方向Ｄ１に直交する平面に沿って設けられている。このフィルタユニット５０は、例えば第１方向Ｄ１に直交する平面に沿った第２方向Ｄ２に長手となるように形成されている。本実施形態では、第２方向Ｄ２は水平方向に一致している。なお、第２方向Ｄ２は、例えば鉛直方向など、水平方向以外の方向であってもよい。
【００４３】
フィルタユニット５０のうち、第２方向Ｄ２の両端には、フィルタ５１を交換するためのフィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５が設けられている。フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５は、第２方向Ｄ２においてフィルタ１つ分の寸法となるように設けられている。
【００４４】
複数のフィルタ５１は、フィルタ取り付け部５４とフィルタ取り外し部５５との間の領域に設けられている。複数のフィルタ５１は、第２方向Ｄ２に隙間なく並んで配置されている。各フィルタ５１は、それぞれ等しい寸法及び形状に形成されている。フィルタ５１は、フレーム５１ａ及びフィルタエレメント５１ｂを有している。
【００４５】
フレーム５１ａは、フィルタエレメント５１ｂを支持する。フレーム５１ａは、空気の流れによって変形しない程度の剛性を有している。フレーム５１ａは、後述の上部ガイドレール５２ｂと下部ガイドレール５２ｃとの間に配置される。フレーム５１ａは、上部ガイドレール５２ｂ及び下部ガイドレール５２ｃに沿って第２方向Ｄ２に移動可能である。複数のフィルタ５１が水平方向である第２方向に移動可能であるため、移動方向について重力の影響を考慮することなく、複数のフィルタ５１を移動させることができる。例えば、フレーム５１ａの下部にはローラー５１ｈが設けられている。ローラー５１ｈにより、フレーム５１ａが第２方向Ｄ２に滑らかに移動可能となる。なお、このローラー５１ｈは設けられなくてもよい。
【００４６】
フレーム５１ａには、開口部５１ｆが形成されている。開口部５１ｆは、フレーム５１ａの表裏を貫通して形成されている。開口部５１ｆは、上下方向に２つ設けられている。２つの開口部５１ｆは、例えば矩形状に形成されている。２つの開口部５１ｆの形状及び寸法は、互いに等しくてもよいし、異なってもよい。開口部５１ｆには、フィルタエレメント５１ｂが取り外し可能に装着される。フィルタエレメント５１ｂは、２つの開口部５１ｆをそれぞれ塞ぐように装着される。フィルタエレメント５１ｂは、空気を通過させると共に空気中の異物を捕獲する。
【００４７】
フレーム５１ａには、取手５１ｇが設けられている。取手５１ｇは、フレーム５１ａの表面又は裏面（第１方向Ｄ１の端面）のうち第２方向Ｄ２の両端にそれぞれ設けられている。取手５１ｇが設けられることにより、作業者がフィルタ５１を容易にかつ安定して保持することが可能となる。そのため、フィルタ５１を交換する際の作業性を向上させることができる。
【００４８】
図６は、１つのフィルタ５１を示す図であり、フレーム５１ａとフィルタエレメント５１ｂとを分解した状態を示している。図５及び図６に示すように、フレーム５１ａは、上部シール部（第１シール部）５１ｃと、下部シール部（第１シール部）５１ｄと、側部シール部（第２シール部）５１ｅと、を有している。上部シール部５１ｃは、フレーム５１ａのうち上部ガイドレール５２ｂに対向する部分に設けられる（図５参照）。下部シール部５１ｄは、フレーム５１ａのうち下部ガイドレール５２ｃと対向する部分に設けられる（図５参照）。上部シール部５１ｃ及び下部シール部５１ｄは、フレーム５１ａと上部ガイドレール５２ｂとの間、また、フレーム５１ａと下部ガイドレール５２ｃとの間に形成される隙間をそれぞれ閉塞可能である。これにより、フレーム５１ａとガイドレール５２ｂ、５２ｃとの間の隙間から空気が漏れることを防止できる。
【００４９】
また、図６に示すように、側部シール部５１ｅは、フレーム５１ａの側面に設けられる。側部シール部５１ｅは、水平方向に隣り合うフィルタ５１同士のフレーム５１ａ間に形成される隙間を閉塞可能である。これにより、水平方向に隣り合うフィルタ５１の間から異物が流入することを防止できる。これら上部シール部５１ｃ、下部シール部５１ｄ、側部シール部５１ｅとしては、例えばゴムやスポンジなどの弾性部材が用いられてもよいし、異物を捕捉可能なブラシなどが用いられてもよい。
【００５０】
また、支持部５２は、図３から図５に示すように、柱部５２ａと、上部ガイドレール（ガイドレール）５２ｂと、下部ガイドレール（ガイドレール）５２ｃとを有している。柱部５２ａは、第２方向Ｄ２の両端に設けられ、上部ガイドレール５２ｂと下部ガイドレール５２ｃとを保持する。
【００５１】
２つの柱部５２ａは、第２方向Ｄ２にフィルタ５１が隙間なく整数個並ぶ間隔に配置される。本実施形態では、２つの柱部５２ａにフィルタ５１が隙間なく６つ並ぶように形成されているが、これに限定するものではなく、５つ以下のフィルタ５１が配置される構成であってもよいし、７つ以上のフィルタ５１が配置される構成であってもよい。本実施形態では、２つの柱部５２ａにフィルタ５１が隙間なく６つ並んだ場合、第２方向Ｄ２の両端のフィルタ５１がフィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５に配置されるようになっている。
【００５２】
上部ガイドレール５２ｂ及び下部ガイドレール５２ｃは、第２方向Ｄ２に平行に設けられる。上部ガイドレール５２ｂ及び下部ガイドレール５２ｃは、フレーム５１ａが第１方向に外れないように、それぞれ突起部５２ｄ、５２ｅを有している。突起部５２ｄは、上部シール部５１ｃとの間で、フレーム５１ａと上部ガイドレール５２ｂとの隙間を閉塞する。また、突起部５２ｅは、下部シール部５１ｄとの間で、フレーム５１ａと下部ガイドレール５２ｃとの隙間を閉塞する。
【００５３】
なお、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５には、突起部５２ｄ、５２ｅが設けられない構成となっている。したがって、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５では、フィルタ５１を第１方向Ｄ１に移動可能となる。このため、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５では、フィルタ５１の着脱を容易に行うことが可能となる。
【００５４】
遮蔽部５３は、フィルタ部４４に流れる空気を遮蔽する。遮蔽部５３は、フィルタユニット５０のうち、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５に対応する領域に設けられる。遮蔽部５３により、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５に空気が流れることを防止できる。遮蔽部５３は、例えばフィルタ５１及び支持部５２に対して空気の流れの上流側に配置される（図５等参照）が、これに限定するものではなく、下流側に配置されてもよい。
【００５５】
また、遮蔽部５３が設けられることにより、フィルタユニット５０には、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とが形成される。第１領域Ｓ１は、空気の流れが遮蔽されず空気が第１方向Ｄ１に流れる領域である。第２領域Ｓ２は、空気の流れが遮蔽され第１領域Ｓ１よりも空気の流れが弱くなる領域である。なお、第２領域Ｓ２は、空気が流れない領域であってもよい。本実施形態では、複数のフィルタ５１が、第１領域Ｓ１を塞ぐように第２方向Ｄ２に隙間なく並んで配置されている。また、上記のフィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５は、第２領域Ｓ２に配置される。
【００５６】
なお、遮蔽部５３は、第２領域Ｓ２への空気の流れを遮蔽する閉状態と、第２領域Ｓ２へ空気が流れるようにする開状態とを切り替え可能な構成であってもよい。この場合、遮蔽部５３としては、例えば開閉可能構成を有する扉や、シャッター、ルーバーなどを用いることができる。また、遮蔽部５３が開状態と閉状態とを切り替え可能な構成である場合、通常の運転時において遮蔽部５３を開状態とすることで、図３及び図４の一点鎖線で示すように、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５にもフィルタ５１を配置させることができる。
【００５７】
上記の吸気ダクト２０は、ダクト本体４１の吸気口４６に設置されたウェザーフード４３の間を通過してダクト本体４１の内部に空気が流入する。吸気ダクト２０は、ダクト本体４１内に流入した空気がフィルタ部４４を通過する。フィルタ部４４を通過した空気は、ダクト本体４１内を流れ、圧縮機１１に流入する。
【００５８】
このような経路で吸気ダクト２０に流入する空気は、フィルタ部４４の通過時に、フィルタ部４４のフィルタエレメント５１ｂによって塵芥が捕集される。これにより、ダクト本体４１内に流入してフィルタ部４４を通過した空気は、塵芥が低減された異物の少ない空気となる。ここで、吸気ダクト２０は、ウェザーフード４３とフィルタ部４４との間に吸気口４６から入った比較的大きなごみや雨滴を捕集するウェザールーバーを設けてもよい。
【００５９】
ガスタービン２の運転を継続して行うと、フィルタエレメント５１ｂに異物が付着し、フィルタエレメント５１ｂが汚れるため、定期的に交換する必要がある。交換の際、ガスタービン２の運転を停止したり、出力を低下させたりすると、ガスタービン２の稼働率や効率が低下する。したがって、フィルタ５１の交換は、ガスタービン２の運転中に、出力を低下させることなく行うことが求められる。以下、本実施形態に係るフィルタ交換方法を説明する。
【００６０】
図７から図１０は、本実施形態に係るフィルタ交換方法の一例を示す図である。以下の説明では、１つのフィルタユニット５０を例に挙げて説明するが、他のフィルタユニット５０についても同様の説明が可能である。
【００６１】
以下、図７に示すように、第１領域Ｓ１に配置された４つのフィルタ５１を新たなフィルタ５１α、５１β、５１γ、５１δに交換する場合を例に挙げて説明する。フィルタ５１α、５１β、５１γ、５１δには、それぞれ清浄なフィルタエレメント５１ｂを取り付けておく。以下の説明では、第２方向Ｄ２のうちフィルタ取り付け部５４が設けられる側を「奥側」と表記し、フィルタ取り外し部５５が設けられる側を「手前側」と表記する。
【００６２】
４つのフィルタ５１の交換を行う場合、まず図７に示すように、作業者は、フィルタ取り付け部５４に新たなフィルタ５１αを装着する。フィルタ取り付け部５４が遮蔽部５３によって覆われ、空気の流れが遮蔽されているため、作業者は空気の流れの影響を受けることなく容易にフィルタ５１を取り付けることができる。
【００６３】
次に、図８に示すように、作業者は、新たに取り付けたフィルタ５１αに対して第２方向Ｄ２の手前側に移動させる。このとき、作業者は、取手５１ｇを把持して移動させるようにすることで、作業者の力がフィルタ５１αに効率的に伝達される。この作業により、４つのフィルタ５１がフィルタ５１αによって第２方向Ｄ２の手前側に押され、フィルタ５１α及び４つのフィルタ５１が第２方向Ｄ２の手前側に一体で移動する。４つのフィルタ５１のうち第２方向Ｄ２の最も手前側に配置されていたフィルタ５１が柱部５２ａに当接することで、フィルタ５１α及び４つのフィルタ５１の移動が停止する。このとき、作業者は、フィルタ５１αを第２方向Ｄ２の手前側に更に押し込むことにより、フィルタ５１αと４つのフィルタ５１との間の隙間を塞ぐようにしてもよい。
【００６４】
フィルタ５１α及び４つのフィルタ５１は、フィルタ１つ分だけ第２方向Ｄ２の手前側に移動する。そして、４つのフィルタ５１のうち最も手前側に配置されていたフィルタ５１がフィルタ取り外し部５５に配置される。このように、作業者が４つのフィルタ５１と新たに取り付けたフィルタ５１αとを一体で第２方向Ｄ２に移動させることで、交換対象である１つのフィルタ５１がフィルタ取り外し部５５に配置される。また、新たに取り付けられたフィルタ５１αが第１領域Ｓ１に配置される。
【００６５】
次に、図９に示すように、作業者は、フィルタ取り外し部５５に配置されたフィルタ５１を取り外す。フィルタ取り外し部５５が遮蔽部５３によって覆われ、空気の流れが遮蔽されているため、作業者は空気の流れの影響を受けることなく容易にフィルタ５１を取り外すことができる。また、フィルタ５１を取り外した部分から空気及び異物が流れ込むことが抑制される。
【００６６】
また、作業者は、フィルタ５１の取り外しと共に、フィルタ取り付け部５４に新たなフィルタ５１βを装着する。上記同様、フィルタ取り付け部５４が遮蔽部５３によって覆われ、空気の流れが遮蔽されているため、作業者は空気の流れの影響を受けることなく容易にフィルタ５１を取り付けることができる。
【００６７】
次に、図１０に示すように、作業者は、新たに取り付けたフィルタ５１βを第２方向Ｄ２の手前側に移動させる。これにより、先に取り付けたフィルタ５１αと、交換対象である３つのフィルタ５１とがフィルタ５１βによって押され、フィルタ５１β、フィルタ５１α及び３つのフィルタ５１が第２方向Ｄ２の手前側に一体で移動する。３つのフィルタ５１のうち第２方向Ｄ２の最も手前側に配置されていたフィルタ５１が柱部５２ａに当接することで、これらフィルタ５１β、フィルタ５１α及び３つのフィルタ５１の移動が停止する。このとき、作業者は、上記同様にフィルタ５１βを第２方向Ｄ２の手前側に更に押し込むことにより、フィルタ５１βと、フィルタαと、３つのフィルタ５１との間の隙間を塞ぐようにしてもよい。
【００６８】
フィルタ５１β、フィルタ５１α及び３つのフィルタ５１は、フィルタ１つ分だけ第２方向Ｄ２の手前側に移動する。そして、３つのフィルタ５１のうち最も手前側に配置されていたフィルタ５１がフィルタ取り外し部５５に配置される。このように、作業者が複数のフィルタ５１、５１α、５１βを一体で移動させることにより、交換対象である１つのフィルタ５１がフィルタ取り外し部５５に配置され、新たに取り付けられたフィルタ５１βが第１領域Ｓ１に配置される。
【００６９】
次に、作業者は、上記同様、フィルタ取り付け部５４において新たなフィルタ５１γを取り付けると共に、フィルタ取り外し部５５に配置されたフィルタ５１を取り外す。そして、新たに取り付けたフィルタ５１γと、先に取り付けたフィルタ５１α、５１βと、交換対象である２つのフィルタ５１とを第２方向Ｄ２の手前側に移動させる。これにより、２つのフィルタ５１のうち１つがフィルタ取り外し部５５に配置され、新たに取り付けられたフィルタ５１γが第１領域Ｓ１に配置される。
【００７０】
その後、作業者は、フィルタ取り付け部５４において新たなフィルタ５１δを取り付けると共に、フィルタ取り外し部５５に配置されたフィルタ５１を取り外す。そして、新たに取り付けたフィルタ５１δと、先に取り付けたフィルタ５１α、５１β、５１γと、交換対象である残り１つのフィルタ５１とを第２方向Ｄ２の手前側へ向けて移動させる。これにより、新たに取り付けたフィルタ５１δが第１領域Ｓ１に配置される。また、交換対象である最後のフィルタ５１がフィルタ取り外し部５５に配置される。その後、作業者は、フィルタ取り外し部５５に配置されたフィルタ５１を取り外す。
【００７１】
このようにして、作業者は、交換対象である複数のフィルタ５１を新たなフィルタ５１α、５１β、５１γ、５１δに交換することができる。この作業では、ガスタービン２の動作を停止させることなく、また、出力を低下させることなく、フィルタ５１を交換することができる。
【００７２】
以上のように、第１領域Ｓ１よりも気体の流れが少ない第２領域Ｓ２でフィルタ５１を着脱させることができるため、気体の流れを停止させることなくフィルタ５１を交換することができる。また、複数のフィルタ５１を一体で第２方向Ｄ２に移動させることで、交換対象であるフィルタ５１を第２領域Ｓ２に配置することができ、そして交換後のフィルタ５１を第１領域Ｓ１に配置させることができる。したがって、例えばフィルタ５１ごとに空気遮蔽板の開閉を切り換えたりすることなく、容易にフィルタ５１を交換することができるため、空気遮蔽板の数を減らす又は空気遮蔽板を不要とすることができ、作業性の向上を図ることができる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、フィルタ５１を着脱させる第２領域Ｓ２が第１領域Ｓ１に対して第２方向Ｄ２の両端に配置されるため、一方の第２領域Ｓ２をフィルタ取り付け部５４として用い、他方の第２領域Ｓ２をフィルタ取り外し部５５として用いることができる。そのため、例えばフィルタ取り外し部５５でフィルタ５１を取り外し、フィルタ取り付け部５４でフィルタ５１α、５１β、５１γ、５１δを取り付けた後、フィルタ取り外し部５５に生じた空きスペースに複数のフィルタ５１を一体で移動させることができる。これにより、交換対象であるフィルタ５１をフィルタ取り外し部５５に配置させることができる。また、新たに取り付けたフィルタ５１α、５１β、５１γ、５１δを第１領域Ｓ１に容易に配置させることができる。
【００７４】
また、本実施形態において、遮蔽部５３が閉状態と開状態とを切り替え可能である場合、第２領域Ｓ２においても気体を流通させることができる。したがって、例えばフィルタ５１を交換する場合には遮蔽部５３を閉状態とし、フィルタ５１の交換を行わない場合には遮蔽部５３を開状態とすることにより、気体を効率的に流すことができる。
【００７５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態に係る支持部５２では、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５に突起部５２ｄ、５２ｅが設けられない構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。図１１は、変形例に係る支持部１５２の一例を示す斜視図である。図１１に示す支持部１５２のように、フィルタ取り外し部５５に開閉部材１５２ａが配置された構成であってもよい。
【００７６】
開閉部材１５２ａは、開状態と閉状態とを切り替え可能となっている。開状態では、フィルタ取り外し部５５に配置されたフィルタ５１が第１方向Ｄ１に移動可能となるように第１方向Ｄ１に沿った姿勢（図１１の実線部分）となる。閉状態では、フィルタ取り外し部５５に配置されたフィルタ５１が外れないように第１方向Ｄ１に垂直な姿勢（図１１の一点鎖線部分）となる。開閉部材１５２ａの開状態と閉状態との切り替えは、作業者が手作業で行ってもよいし、自動で切り替わるようにしてもよい。
【００７７】
なお、図１１及び上記説明には、上部ガイドレール５２ｂのフィルタ取り外し部５５の構成を例に挙げているが、これに限定するものではなく、上部ガイドレール５２ｂのフィルタ取り付け部５４、下部ガイドレール５２ｃのフィルタ取り付け部５４、下部ガイドレール５２ｃのフィルタ取り外し部５５においても、同様の構成とすることができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、フィルタ５１、５１α、５１β、５１γ、５１δ（以下、「フィルタ５１等」と表記する）を第２方向Ｄ２の手前側に移動する場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、第２方向Ｄ２の奥側に移動するようにしてもよい。図１２は、変形例に係る支持部２５２の一例を示す斜視図である。図１２に示す支持部２５２のように、フィルタ５１等が第１方向Ｄ１の手前側及び奥側の両方に移動可能であってもよい。
【００７９】
支持部２５２は、上部ガイドレール２５２ａと、可動上部ガイドレール２５２ｂとを有している。上部ガイドレール２５２ａのうち第１方向Ｄ１の中央部には、仕切り部２５２ｃが設けられている。上部ガイドレール２５２ａには、仕切り部２５２ｃにより、第１移動レーン２５２ｄと、第２移動レーン２５２ｅとが形成されている。第１移動レーン２５２ｄ及び第２移動レーン２５２ｅは、それぞれフィルタ５１等を第２方向Ｄ２に移動可能に設けられる。作業者は、第１移動レーン２５２ｄと第２移動レーン２５２ｅとで、フィルタ５１等の移動方向が反対方向となるように設定することができる。図１２において、第１移動レーン２５２ｄではフィルタ５１等が第２方向Ｄ２の手前側に移動し、第２移動レーン２５２ｅではフィルタ５１等が第２方向Ｄ２の奥側に移動する場合を例に挙げているが、これに限定するものではない。
【００８０】
可動上部ガイドレール２５２ｂは、フィルタ取り外し部５５において、第１移動レーン２５２ｄの手前側と、第２移動レーン２５２ｅの手前側との間で、フィルタ５１が第１方向Ｄ１に移動可能に設けられている。
【００８１】
可動上部ガイドレール２５２ｂを用いたフィルタ５１等の受け渡しの一例を説明する。第１移動レーン２５２ｄを手前側に移動してくるフィルタ５１等は、可動上部ガイドレール２５２ｂに配置されて保持される。次に、作業者は、可動上部ガイドレール２５２ｂとフィルタ５１等を第１方向Ｄ１に移動させたのち、フィルタ５１等を第２方向Ｄ２に移動させ、第２移動レーン２５２ｅの手前側に配置させる。その後、作業者は、第２移動レーン２５２ｅ側に配置されたフィルタ５１等を第２方向Ｄ２の奥側に移動させる。これにより、フィルタ５１等は、第２移動レーン２５２ｅへと送り出される。
【００８２】
なお、この場合、支持部２５２の下部ガイドレールについても上記同様の構成とする。また、可動上部ガイドレール２５２ｂと同様の構成がフィルタ取り付け部５４に設けられた構成としてもよい。このように、フィルタ５１等を第１方向Ｄ１の手前側及び奥側の両側に移動可能に支持する構成とすることにより、作業性をより向上させることができる。
【００８３】
また、上記実施形態では、水平方向に隣り合うフィルタ５１の間で空気が漏れることを防止する構成として、側部シール部５１ｅが設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。図１３は、フィルタの他の例を示す図である。図１３に示すように、フィルタ５１の側面に、互いに嵌合する凸部５６と凹部５７とが設けられた構成であってもよい。フィルタ５１を第２方向Ｄ２に移動させた場合、隣り合うフィルタ５１の一方の凸部５６が他方の凹部５７に嵌合される。これにより、隣り合うフィルタ５１の間の隙間から空気が漏れることを防止できる。
【００８４】
また、上記実施形態では、ダクト本体４１の内部にフィルタユニット５０を配置し、遮蔽部５３を設けることで第２領域Ｓ２を形成する例を説明したが、これに限定するものではない。図１４は、変形例に係るフィルタユニット５０の例を示す図である。図１４に示すように、フィルタユニット５０は、ダクト本体４１の内外を貫通するように設けられてもよい。この場合、ダクト本体４１の内側全体が第１領域Ｓ１となる。また、ダクト本体４１の外側の領域が第２領域Ｓ２となる。複数のフィルタ５１は、第１領域Ｓ１であるダクト本体４１の内部を覆うように配置される。また、フィルタ取り付け部５４及びフィルタ取り外し部５５は、第２領域Ｓ２であるダクト本体４１の外側に設けられる。これにより、ダクト本体４１の外側の第２領域Ｓ２でフィルタ５１を交換することができるため、気体の流れを停止させることなくフィルタ５１を交換することができる。また、複数のフィルタ５１を一体で第２方向Ｄ２に移動させることで、交換対象であるフィルタ５１をダクト本体４１の外側に配置することができ、そして交換後のフィルタ５１を第１領域Ｓ１に配置させることができる。このように容易にフィルタ５１を交換することができるため、作業性の向上を図ることができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、第２方向Ｄ２について、遮蔽部５３の位置を固定させ、遮蔽部５３に対してフィルタ５１等を移動させることで遮蔽部５３とフィルタ５１等とを相対的に第２方向Ｄ２に移動させる場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、遮蔽部５３についても第２方向Ｄ２に移動可能な構成としてもよい。これにより、遮蔽部５３がフィルタ取り付け部５４とフィルタ取り外し部５５との間で移動可能となるため、１つの遮蔽部５３で済むことになる。
【００８６】
また、上記実施形態では、フィルタエレメント５１ｂとして、板状に形成されたフィルタエレメントが用いられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、箱状に形成されたフィルタエレメントが用いられる場合においても、上記説明は可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  発電システム
２  ガスタービン
４  発電機
６  排ガス処理装置
１１  圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
２０  吸気ダクト
２１  圧縮機車室
２２  入口案内翼
２３  静翼
２４  動翼
２５  抽気室
２６  タービン車室
２７  静翼
２８  動翼
２９  排気車室
３０  排気室
３１  排気ディフューザ
３２  ロータ
３３、３４  軸受部
３５、３６  ロータディスク
３７、３８、３９  脚部
４１  ダクト本体
４３  ウェザーフード
４４  フィルタ部
４６  吸気口
５０  フィルタユニット
５１、５１α、５１β、５１γ、５１δ  フィルタ
５１ａ  フレーム
５１ｂ  フィルタエレメント
５１ｃ  上部シール部
５１ｄ  下部シール部
５１ｅ  側部シール部
５１ｆ  開口部
５１ｇ  取手
５１ａ  柱部
５１ｈ  ローラー
５２  支持部
５２ａ  柱部
５２ｂ  上部ガイドレール
５２ｃ  下部ガイドレール
５２ｄ、５２ｅ  突起部
５３  遮蔽部
５４  取り付け部
５５  取り外し部
５６  凸部
５７  凹部
１５２  支持部
１５２ａ  開閉部材
２５２ａ  上部ガイドレール
２５２ｂ  可動上部ガイドレール
２５２ｄ、２５２ｅ  移動レーン
２５２ｃ  仕切り部
Ｄ１  第１方向
Ｄ２  第２方向
Ｓ１  第１領域
Ｓ２  第２領域
【図１】
0006466749.tif 000002
【図２】
0006466749.tif 000003
【図３】
0006466749.tif 000004
【図４】
0006466749.tif 000005
【図５】
0006466749.tif 000006
【図６】
0006466749.tif 000007
【図７】
0006466749.tif 000008
【図８】
0006466749.tif 000009
【図９】
0006466749.tif 000010
【図１０】
0006466749.tif 000011
【図１１】
0006466749.tif 000012
【図１２】
0006466749.tif 000013
【図１３】
0006466749.tif 000014
【図１４】
0006466749.tif 000015