(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン本体を収納するパッケージと、前記パッケージに接続されたパッケージ内換気用ダクトと、前記パッケージ内換気用ダクトに取り付けられたサイレンサと、前記ガスタービン本体の出力の一部を動力として駆動するパッケージ内換気用ファンと、電動にて駆動するパッケージ内換気用別置ファンとを備え、前記パッケージ内の空気を前記パッケージ内換気用ダクトを介して換気するガスタービン装置において、
前記サイレンサよりも前記パッケージ側で前記パッケージ内換気用ダクトから分岐した位置に、無停電電源にて開閉するダンパを設けたことを特徴とするガスタービン装置。
【請求項２】
前記パッケージ内換気用ダクトは、パッケージへの給気用とパッケージからの排気用の一対のパッケージ内換気用ダクトで構成され、前記一対のパッケージ内換気用ダクトはそれぞれ分岐しており、
前記ダンパは、前記一対のパッケージ内換気用ダクトに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン装置。
【請求項３】
前記ダンパは、前記排気用のパッケージ内換気用ダクトから分岐して請求項２に記載のガスタービン装置を設置した室内に排風するダクトに取り付けられていることを特徴とするガスタービン装置。
【請求項４】
前記ダンパは、前記排気用のパッケージ内換気用ダクトから分岐して前記サイレンサをバイパスした位置で再び前記排気用のパッケージ内換気用ダクトに接続されるダクトに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のガスタービン装置。
【請求項５】
前記ダンパは、前記排気用のパッケージ内換気ダクトから分岐し請求項２に記載のガスタービン装置を設置した室内から外部に引き出し外部に排風するダクトに取り付けられていることを特徴とするガスタービン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ型のガスタービン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば排水機場のポンプ駆動用原動機として、維持管理の簡素化や機場周辺に及ぼす騒音や振動等の環境問題等に対応し易いことから、近年ガスタービン装置を使用することが増えている。そしてこの種のガスタービン装置は、燃焼用及び換気用空気を確保する必要があり、効率の良い空気の取り入れと、安全性を高めるためにガスタービン本体をパッケージで覆っている。
【０００３】
図４はこの種従来のパッケージ型ガスタービン装置１００の要部概略図である。同図に示すように従来のパッケージ型ガスタービン装置１００は、ガスタービン本体１１２をパッケージ１１１で覆い、ガスタービン本体１１２のガスタービン燃焼用空気取入管１１３とガスタービン燃焼用空気排気管１１４とガスタービン出力軸１１５とをパッケージ１１１からその外部に突出し、一方パッケージ１１１にはパッケージ１１１内を換気する給気用と排気用のパッケージ内換気用ダクト１１７，１１８を接続し、パッケージ１１１内のパッケージ内換気用ダクト１１８を接続している部分近傍にパッケージ内換気用油圧ファン１１６を設置し、さらにパッケージ内換気用ダクト１１８の途中にパッケージ内換気用別置電動ファン１１９とサイレンサ（消音器）１２２とを取り付けて構成されている。
【０００４】
ここでパッケージ内換気用油圧ファン１１６はガスタービン本体１１２の動力を利用した油圧ファンである。従ってたとえこのパッケージ型ガスタービン装置を設置した排水機場が停電となった場合でも、パッケージ１１１内の換気を行うことができる。
【０００５】
ところでパッケージ内換気用ダクト１１８の排気口からの騒音を抑えるために設置されたサイレンサ１２２は、圧力損失が高い。このためガスタービン本体１１２の動力を利用したパッケージ内換気用油圧ファン１１６の背圧だけでは必要な空気量が確保できない。そこでサイレンサ１２２の圧力損失を補うためパッケージ内換気用別置電動ファン１１９が別途パッケージ内換気用ダクト１１８中に設置されている。
【０００６】
しかしながら前記パッケージ内換気用別置電動ファン１１９は故障時又は停電時は駆動することができない。一方ガスタービン本体１１２はパッケージ内換気用別置電動ファン１１９の故障時や停電時でも運転可能であり、例えばこのガスタービン装置を洪水排水ポンプ駆動用に用いた場合、パッケージ内換気用別置電動ファン１１９の故障時や停電時でも運転を継続する必要がある。この場合パッケージ内換気用油圧ファン１１６のみによってパッケージ１１１内の換気を行うこととなるが、パッケージ内換気用油圧ファン１１６のみでは前述のようにサイレンサ１２２の圧力損失が大きいなどの理由によってパッケージ１１１内の換気が十分に行えず、このためパッケージ１１１内の機器用の潤滑油温度やガスタービン本体１１２の軸受の温度が高くなり、パッケージ１１１内の温度が規定の値を超えた場合、ガスタービン本体１１２やパッケージ１１１内部のその他の機機等に悪影響を及ぼし、パッケージ内換気用別置電動ファン１１９の故障中や停電中に運転することができなくなってしまう恐れがあった。
【特許文献１】特開２００２−３３９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、パッケージ内換気用別置電動ファンの故障時や停電等の場合でもガスタービン本体の出力の一部を動力として駆動されるパッケージ内換気用ファンのみでパッケージ内の換気を有効に行うことができるパッケージ型のガスタービン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、ガスタービン本体を収納するパッケージと、前記パッケージに接続されたパッケージ内換気用ダクトと、前記パッケージ内換気用ダクトに取り付けられたサイレンサと、前記ガスタービン本体の出力の一部を動力として駆動するパッケージ内換気用ファンと、電動にて駆動するパッケージ内換気用別置ファンとを備え、前記パッケージ内の空気を前記パッケージ内換気用ダクトを介して換気するガスタービン装置において、前記サイレンサよりも前記パッケージ側で前記パッケージ内換気用ダクトから分岐した位置に、無停電電源にて開閉するダンパを設けたことを特徴とするガスタービン装置にある。
【０００９】
本願請求項２に記載の発明は、前記パッケージ内換気用ダクトは、パッケージへの給気用とパッケージからの排気用の一対のパッケージ内換気用ダクトで構成され、前記ダンパは、前記一対のパッケージ内換気用ダクトに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン装置にある。
【００１１】
本願請求項３に記載の発明は、前記ダンパは、前記排気用のパッケージ内換気用ダクトから分岐して請求項２に記載のガスタービン装置を設置した室内に排風するダクトに取り付けられていることを特徴とするガスタービン装置にある。
【００１２】
本願請求項４に記載の発明は、前記ダンパは、前記排気用のパッケージ内換気用ダクトから分岐して前記サイレンサをバイパスした位置で再び前記排気用のパッケージ内換気用ダクトに接続されるダクトに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のガスタービン装置にある。
【００１３】
本願請求項５に記載の発明は、前記ダンパは、前記排気用のパッケージ内換気ダクトから分岐して請求項２に記載のガスタービン装置を設置した室内から外部に引き出し外部に排風するダクトに取り付けられていることを特徴とするガスタービン装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、サイレンサよりもパッケージ側でパッケージ内換気用ダクトから分岐した位置に、無停電電源にて開閉するダンパを設けたので、パッケージ内換気用別置電動ファンの故障時や停電が発生して別置電動ファンが電源を失って停止しても、無停電電源によってダンパを開くことでパッケージ内の空気を圧力損失の大きいサイレンサが取り付けているパッケージ内換気用ダクトを介さずに排風・換気できるようになり、従ってガスタービン本体の自己動力の一部によって運転されるパッケージ内換気用ファンの駆動のみによっても十分なパッケージ内の換気が行えるようになる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、給気用と排気用の一対のパッケージ内換気用ダクトのそれぞれにダンパを取り付けたので、給気と排気の両側において圧力損失を回避して排風・換気でき、パッケージ内換気用別置電動ファンの故障時や停電時のパッケージ内換気用ファンのみによる換気がより十分に行えるようになる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、ガスタービン装置を設置した室内にサイレンサを通さない騒音の大きい排気を排風するが、室外への騒音を建屋の壁により緩和でき小さくできる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、ダクトを開とした際にパッケージ内の空気がサイレンサの圧力損失を回避するダクトを通って室外に排風されるので、ガスタービン装置を設置した室内の騒音を小さくでき、しかも室外に排風するため室内温度の上昇を抑えることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、ダクトを開とした際にパッケージ内の空気がサイレンサの圧力損失を回避するダクトを通って室外に排風されるので、ガスタービン装置を設置した室内の騒音を小さくでき、しかも室外に排風するため室内温度の上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は本発明の第一実施形態にかかるパッケージ型ガスタービン装置１−１の要部概略図である。同図に示すようにパッケージ型ガスタービン装置１−１は、ガスタービン本体１２をパッケージ１１で覆い、ガスタービン本体１２のガスタービン燃焼用空気取入管１３とガスタービン燃焼用空気排気管１４とガスタービン出力軸１５とをパッケージ１１からその外部に突出し、一方パッケージ１１にはパッケージ１１内を換気する給気用と排気用のパッケージ内換気用ダクト１７，１８を接続し、パッケージ１１内のパッケージ内換気用ダクト１８を接続している部分近傍にパッケージ内換気用油圧ファン（パッケージ内換気用ファン）１６を設置し、さらにパッケージ内換気用ダクト１８の途中にパッケージ内換気用別置電動ファン（パッケージ内換気用別置ファン）１９とサイレンサ（消音器）２２とを取り付けている。
【００２１】
そして本実施形態においては、さらに蓄電池等で構成される無停電電源２３によって開閉駆動される一対のダンパ１０ａ，１０ｂを、給気用と排気用のパッケージ内換気用ダクト１７，１８のそれぞれパッケージ１１に接続する部分近傍に取り付けている。即ちダンパ１０ａは給気用のパッケージ内換気用ダクト１７から分岐してパッケージ１１内の空気を換気する位置に取り付けられ、またダンパ１０ｂは排気用のパッケージ内換気用ダクト１８から分岐してパッケージ１１内の空気を換気する位置（サイレンサ２２よりもパッケージ１１側の位置）に取り付けられている。
【００２２】
以下各構成部材について説明する。
パッケージ型ガスタービン装置１−１はこの実施形態では排水機場のポンプ駆動用原動機として用いられており、排水機場の室内に設置されている。そしてガスタービン本体１２のガスタービン出力軸１５は排水用ポンプの回転軸に連結されている。パッケージ１１はガスタービン本体１２の周囲を覆って外部への騒音を低減するとともに安全性を高めるものである。
【００２３】
パッケージ内換気用ダクト１７，１８は、パッケージ１１内部の空気を換気するものであり、騒音抑制のため、排気側のパッケージ内換気用ダクト１８にサイレンサ２２を取り付けている。またパッケージ内換気用油圧ファン１６はガスタービン本体１２の動力を利用した油圧ファン、更に具体的にはガスタービン本体１２の出力の一部を動力としてロータを駆動する油圧モータ１６ａを有し、この油圧モータ１６ａによってファン１６ｂを回転駆動する油圧ファンである。従って、たとえこのパッケージ型ガスタービン装置１−１を設置した排水機場が停電となった場合でも、ガスタービン本体１２が駆動している限り、このパッケージ内換気用油圧ファン１６によってパッケージ１１内の換気を行うことができる。
【００２４】
パッケージ内換気用別置電動ファン１９は、外部電源によって駆動される電動ファンである。このパッケージ内換気用別置電動ファン１９を設置したのは、サイレンサ２２の圧力損失が高くて、前記ガスタービン本体１２の動力を利用したパッケージ内換気用油圧ファン１６の背圧だけでは必要な空気量が確保できず、従ってサイレンサ２２の圧力損失を補って十分な空気量を確保するためである。
【００２５】
ダンパ１０ａは、給気用のパッケージ内換気用ダクト１７から分岐してこのガスタービン装置１−１を設置した室内の空気を給気するダクト２４ａに取り付けられている。またダンパ１０ｂは、排気用のパッケージ内換気用ダクト１８から分岐してこのガスタービン装置１−１を設置した室内に排風するダクト２４ｂに取り付けられている。これら一対のダンパ１０ａ，１０ｂは、通常運転時は閉となっており、パッケージ内換気用別置電動ファンの故障時や停電時には無停電電源２３によって開に切り替えられる。
【００２６】
以上のように構成されたパッケージ型ガスタービン装置１−１において、ガスタービン本体１２を駆動すると、ガスタービン出力軸１５が回転駆動され、これに連結された排水用ポンプが回転駆動される。このときガスタービン本体１２の運転に伴う放熱等により、パッケージ１１内部の温度は上昇するが、パッケージ内換気用油圧ファン１６とパッケージ内換気用別置電動ファン１９を駆動することで、パッケージ１１内の空気がこのパッケージ型ガスタービン装置１−１を設置した室の屋外へ換気され、パッケージ１１内の空気の温度上昇が抑制される。
【００２７】
一方洪水発生時等にパッケージ内換気用別置電動ファン１９の故障時や停電が発生すると、パッケージ内換気用別置電動ファン１９は電源を失って停止する。一方ガスタービン本体１２の駆動と、ガスタービン本体１２の動力の一部によって運転されるパッケージ内換気用油圧ファン１６の駆動とは継続する。そしてこの場合は、無停電電源２３によって一対のダンパ１０ａ，１０ｂを開く。これによって、パッケージ１１内の空気はパッケージ内換気用ダクト１７，１８を介さずに室内にも排風・換気されることとなる。この換気はパッケージ内換気用ダクト１７，１８（特にサイレンサ２２）の圧力損失を回避して行われるので、パッケージ内換気用油圧ファン１６のみによっても十分なパッケージ１１内の換気が行える。
【００２８】
なおこの実施形態の場合、パッケージ型ガスタービン装置１−１を設置した室内にサイレンサを通さない騒音の大きい排気が排風されるが、室外への騒音は建屋の壁により緩和されるので小さくできる。
【００２９】
また、ダンパ１０ａ，１０ｂの開閉方式をモータによる電動式とすると、パッケージ内換気用別置電動ファン１９の故障復旧や復電時に自動でダンパを閉じることができる。
【００３０】
ダンパ１０ａ，１０ｂの開閉方式をソレノイド＋バネによる電磁式とすると、パッケージ内換気用別置電動ファン１９の故障時や停電時にソレノイドでピンを外し、バネでダンパを開けることができる。ダンパを閉じるときは手動で行う必要があるが、無停電電源２３が不要となる。
【００３１】
上記ソレノイド＋バネによる電磁式に、モータを追加すれば、パッケージ内換気用別置電動ファン１９の故障復旧や復電時に自動でダンパを閉じることができる。
【００３２】
ダンパ１０ａ，１０ｂの開閉方法をヒューズ＋バネによる熱感知式とすると、パッケージ１１内の機器用の潤滑油温度やガスタービン本体１２の軸受の温度を感知してダンパを開けることができる。
【００３３】
ダンパ１０ａ，１０ｂの開閉方式を手動式とすると、無停電電源２３が不要となる。
【００３４】
〔第二実施形態〕
図２は本発明の第二実施形態にかかるパッケージ型ガスタービン装置１−２の要部概略図である。同図において前記図１に示すパッケージ型ガスタービン装置１−１と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。このパッケージ型ガスタービン装置１−２において前記パッケージ型ガスタービン装置１−１と相違する点は、排気用のパッケージ内換気用ダクト１８に取り付けるダクト２４ｂを、パッケージ内換気用ダクト１８のサイレンサ２２の上流側から分岐して延設し、サイレンサ２２をバイパスした下流側の位置で再びこのパッケージ内換気用ダクト１８に接続した点のみである。
【００３５】
このように構成しても、圧力損失の大きいサイレンサ２２を回避して換気することができるので、パッケージ内換気用油圧ファン１６のみによっても十分なパッケージ１１内の換気が行える。
【００３６】
またこのようにダクト２４ｂを接続すれば、ダンパ１０ｂを開とした際にパッケージ１１内の空気がパッケージ型ガスタービン装置１−２を設置した室内に排風されず、サイレンサ２２の圧力損失を回避するダクト２４ｂを通って室外に排風されるので、室外の騒音は大きくなるが、室内の騒音を小さくできる。しかも室外に排風するため室内温度の上昇を抑えることができる。
【００３７】
なおもし給気用のパッケージ内換気用ダクト１７の途中にサイレンサを設ける場合は、ダクト２４ａを、給気用のパッケージ内換気用ダクト１７のサイレンサの下流側から分岐して延設し、そのサイレンサをバイパスした上流側の位置で再びこのパッケージ内換気用ダクト１７に接続するように構成すれば良い。
【００３８】
〔第三実施形態〕
図３は本発明の第三実施形態にかかるパッケージ型ガスタービン装置１−３の要部概略図である。同図において前記図１に示すパッケージ型ガスタービン装置１−１と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。このパッケージ型ガスタービン装置１−３において前記パッケージ型ガスタービン装置１−１と相違する点は、排気用のパッケージ内換気用ダクト１８に取り付けるダクト２４ｂを、排気用のパッケージ内換気用ダクト１８のサイレンサ２２の上流側から分岐して延設し、このガスタービン装置１−３を設置した室内から外部（室外）に引き出した点のみである。
【００３９】
このように構成しても、圧力損失の大きいサイレンサ２２を回避してパッケージ１１内を換気することができるので、パッケージ内換気用油圧ファン１６のみによっても十分なパッケージ１１内の換気が行える。
【００４０】
また、このようにダクト２４ｂを接続すれば、ダンパ１０ｂを開とした際にパッケージ１１内の空気が室内に排風されず、サイレンサ２２の圧力損失を回避するダクト２４ｂを通して室外に排風されるので、室外の騒音は大きくなるが、室内の騒音を小さくできる。しかも室外に排風するため室内温度の上昇を抑えることができる。
【００４１】
なお、もし給気用のパッケージ内換気用ダクト１７の途中にサイレンサを設ける場合は、ダクト２４ａを、給気用のパッケージ内換気用ダクト１７のサイレンサの下流側から分岐して延設し、このガスタービン装置１−３を設置した室内又は外部（室外）から給気するように構成すれば良い。
【００４２】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記各実施形態ではパッケージ内換気用油圧ファン１６を用いたが、油圧の他に空気圧等、ガスタービン本体１２の出力の一部を動力として駆動される他の各種パッケージ内換気用ファンを用いてもよい。また上記各実施形態ではダンパ１０ａ，１０ｂを、給気用のパッケージ内換気用ダクト１７と排気用のパッケージ内換気用ダクト１８の両者に取り付けたが、場合によっては何れか一方のみに取り付けても良い。また上記各実施形態では本発明を排水機場のポンプ駆動用原動機として用いているが、本発明のガスタービン装置はその他の各種ポンプ、さらにポンプ以外の各種回転機械（例えばコンプレッサ，ブロワ等）駆動用にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるパッケージ型ガスタービン装置１−１の要部概略図である。
【図２】本発明の第二実施形態にかかるパッケージ型ガスタービン装置１−２の要部概略図である。
【図３】本発明の第三実施形態にかかるパッケージ型ガスタービン装置１−３の要部概略図である。
【図４】従来のパッケージ型ガスタービン装置１００の要部概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
１−１  パッケージ型ガスタービン装置
１０ａ  ダンパ
１０ｂ  ダンパ
１１  パッケージ
１２  ガスタービン本体
１３  ガスタービン燃焼用空気取入管
１４  ガスタービン燃焼用空気排気管
１５  ガスタービン出力軸
１６  パッケージ内換気用油圧ファン（パッケージ内換気用ファン）
１６ａ  油圧モータ
１６ｂ  ファン
１７，１８  パッケージ内換気用ダクト
１９  パッケージ内換気用別置電動ファン（パッケージ内換気用別置ファン）
２２  サイレンサ（消音器）
２３  無停電電源
２４ａ  ダクト
２４ｂ  ダクト
１−２  パッケージ型ガスタービン装置
１−３  パッケージ型ガスタービン装置
【図１】
0004713960.tif 000002
【図２】
0004713960.tif 000003
【図３】
0004713960.tif 000004
【図４】
0004713960.tif 000005