(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒形状のガスタービンと、該ガスタービンより大きい径の穴部を有する所定の装置とを連結する連結構造において、
前記ガスタービンの端部に略筒形状の短管を連結する短管連結部と、
前記短管の外面に一体で設けられたフランジ部に連結される環状の第１連結部と、
前記所定の装置の穴部周囲に連結される環状の第２連結部とを備え、
前記第１連結部と第２連結部とは、該ガスタービンの軸線方向に離間して配置されており、
前記第１連結部と第２連結部との間には、環状の弾性部材が設けられていることを特徴とする連結構造。
【請求項２】
請求項１に記載の連結構造において、
前記第１連結部と第２連結部との距離を調整可能な調整装置を備えることを特徴とする連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンとこのガスタービンより大きい径の穴部を有する所定の装置とを連結する連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、定置型のガスタービンＧＴの動力によって駆動する発電機ＧＥは減速機ＲＧを介して接続されており、ガスタービンＧＴと減速機ＲＧとは、ガスタービンの一端に設けられたシャフトＪ１によって連結されている。また、ガスタービンＧＴの他端には排気口が設けられ、この排気口にはディフューザＤＦが一体で設けられている。ガスタービンＧＴの動力はシャフトＪ１によって減速機ＲＧに伝達され、この減速機ＲＧの駆動力は減速機ＲＧと発電機ＧＥとを連結しているシャフトＪ２によって発電機ＧＥに伝達される。このとき、ガスタービンＧＴとシャフトＪ１との連結部分はスプライン構造となっており、互いを係合することによって連結されている。そして、メンテナンス時などにおいて、減速機ＲＧとガスタービンＧＴとを分離する場合には、ガスタービンＧＴを図中、矢印ｙ方向に引き抜くようにしてガスタービンＧＴとシャフトＪ１との係合を解く。
【０００３】
ところで、近年において、図６に示すような、荷台の上にガスタービンにより駆動される発電機を設置した自動車（移動電源車）が考案されている。図６に示す移動電源車Ｔは、ガスタービンＧＴと、このガスタービンＧＴの動力によって駆動する発電機ＧＥとを備えており、ガスタービンＧＴと発電機ＧＥとは減速機ＲＧを介して接続されている。そして、ガスタービンＧＴの動力はシャフトＪ１を介して減速機ＲＧに伝達される。これら、ガスタービンＧＴ、減速機ＲＧ、発電機ＧＥは車両本体の荷台Ｆ上に設けられた架台Ｋ上に設置されており、収容壁Ｃ内部に配置された構成となっている。ガスタービンＧＴには、このガスタービンＧＴに対して収容壁Ｃ外部の空気を給気するガスタービン用給気装置１０１が連結されているとともに、ガスタービンＧＴからの排気を収容壁Ｃ外部に排気するガスタービン用排気装置１０２が連結されている。なお、このガスタービン用給気装置１０１にはガスタービン用給気消音器１０１ａが、ガスタービン用排気装置１０２にはガスタービン用排気消音器１０２ａが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示したような移動電源車ＴのガスタービンＧＴをメンテナンス時などにおいて減速機ＲＧから分離したい場合、図５に示したような定置型のガスタービンＧＴのように水平方向に引き抜く動作が困難となる。これは、ガスタービンＧＴを水平方向に移動させた際、ガスタービンＧＴの排気口側に連結されたガスタービン用排気装置１０２が障害となるためである。
【０００５】
この場合、ガスタービン用排気装置１０２を移動可能に設けたり、ガスタービンＧＴが水平方向へ移動可能な程度に収容壁Ｃを大きく設けることが考えられる。しかしながら、一般道路を走行する移動電源車Ｔを大型化することには限りがあるため、ガスタービンＧＴと減速機ＲＧとを分離する際の作業性が低かった。
【０００６】
また、ガスタービンＧＴは熱によって膨張するが、この膨張による水平方向への変形量が大きい。この場合、スペース的な制約が大きい移動電源車Ｔにおいて、この熱膨張による変形分を吸収するための機構が必要となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、スペース的な制約の大きい位置に設置されたガスタービンをメンテナンス時などにおいて作業性良く取り外し可能であるとともに、熱膨張による変形分を安定して吸収することができる連結構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の連結構造は、略筒形状のガスタービンと、該ガスタービンより大きい径の穴部を有する所定の装置とを連結する連結構造において、前記ガスタービンの端部に略筒形状の短管を連結する短管連結部と、前記短管の外面に一体で設けられたフランジ部に連結される環状の第１連結部と、前記所定の装置の穴部周囲に連結される環状の第２連結部とを備え、前記第１連結部と第２連結部とは、該ガスタービンの軸線方向に離間して配置されており、前記第１連結部と第２連結部との間には、環状の弾性部材が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、離間状態にある第１連結部と第２連結部とによって、フランジ部を備えた短管を介してガスタービンと所定の装置とを連結することにより、ガスタービンと所定の装置とは離間した状態で連結される。そして、ガスタービンを、例えば減速機から取り外すために水平方向に移動させたい場合には、第１連結部と短管のフランジ部との連結を解くとともに、ガスタービンと短管との連結を解くことにより、このガスタービンより大きい径を有する所定の装置の穴部にガスタービンを挿入する動作が可能となるので、この所定の装置を移動させることなく、ガスタービンを水平方向に移動させることができる。したがって、小さいスペースでガスタービンと減速機との分離動作を容易に行うことができる。
また、第１連結部と第２連結部との間に弾性部材を設けることにより、ガスタービンが熱によって水平方向（軸線方向）に変形（膨張）した場合でも、この変形を弾性部材によって吸収することができる。
【００１０】
また、前記第１連結部と第２連結部との距離を調整可能な調整装置を備えることによって、第１連結部を第２連結部側に接近させることができる。したがって、ガスタービンを所定の装置の穴部に挿入させる動作を容易に安定して行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の連結構造を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の連結構造の一実施形態を説明するための縦断面図であり、図２、図３は図１の要部拡大図である。また、図４は、本発明の連結構造のうち第１連結部側から見た図である。なお、図１〜図４に示す連結構造は、図６に示したガスタービンＧＴとガスタービン用排気装置１０２（ガスタービン用排気消音器１０２ａ）との間に設けられるものである。そして、以下の説明において、図６と同一もしくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともに、その説明を簡略もしくは省略するものとする。
【００１２】
図１において、ほぼ筒形状を有するガスタービンＧＴの端部に設けられた排気口ＧＴａには、ほぼ筒形状を有する短管（ディフューザ）ＤＦが、短管連結部１によって連結されている。この短管連結部１は、図２に示すように、ガスタービンの端部に形成されているつば部ＧＴｔと、短管ＤＦのガスタービンＧＴ側と接する側の端部に形成されているつば部ＤＦｔとを挟みつけることによって互いを連結するものである。
【００１３】
短管ＤＦの外面にはフランジ部２が一体で設けられている。このフランジ部２は、短管ＤＦの外面においてガスタービンＧＴ側に固定されている。
【００１４】
図１、図３に示すように、ガスタービン用排気装置（所定の装置）１０２は、ガスタービンＧＴ及び短管ＤＦより大きい径を有する通気口（穴部）３を備えており、この通気口３に対向するように短管ＤＦが配置されている。そして、ガスタービンＧＴの排気口ＧＴａからの排気は短管ＤＦを介して通気口３に供給される。また、排気装置１０２の通気口３には、断面視Ｌ字状で環状に形成された連結部材４が固定されている。
【００１５】
短管１のフランジ部２と、通気口３の周囲に設けられている連結部材４とは、連結装置Ｓによって連結される。この連結装置Ｓは、第１連結部５と、この第１連結部５と離間した位置に設けられた第２連結部６と、第１連結部５と第２連結部６との間に設けられた弾性部材７とを備えている。
【００１６】
第１連結部５は、図４に示すように円環状に形成されたものであって、周設された複数の穴部５ａを備えている。そして、図３に示すように、第１連結部５の穴部５ａとフランジ部２に周設された複数の穴部２ａとを締結部材（ボルト）８によってそれぞれ締結することにより、短管１のフランジ部２と連結装置Ｓの第１連結部５とが連結される。このとき、第１連結部５の内径は、ガスタービンＧＴの外径より大きく設けられている。
【００１７】
同様に、第２連結部６も円環状に形成されたものであって、周設された複数の穴部６ａを備えており、この穴部６ａと連結部材４に周設された複数の穴部４ａとを締結部材（ボルト）９によってそれぞれ締結することにより、ガスタービン用排気装置１０２の連結部材４と連結装置Ｓの第２連結部６とが連結される。このとき、第２連結部６の内径は、ガスタービンＧＴの外径より大きく設けられている。
【００１８】
第２連結部６の径方向内側部分からは、ガスタービンＧＴ側に向かって軸線方向に延びるように内筒８が形成されている。また、内筒８の径方向外側には環状に形成された支持壁部９が設けられている。そして、第１連結部５、内筒８、支持壁部９によって形成される空間に、円環状に形成された弾性部材７が配置されている。このとき、弾性部材７は支持部材１０を介して締結部材１０ａ及び締結部材１０ｂにより第１連結部５及び支持壁部９に対して連結されている。
【００１９】
弾性部材７は、例えばセラミックファイバなどの断熱材によって構成されている。この弾性部材７の径方向外側周囲にはテフロンガラスクロスからなる環状のベローズ１１が設けられている。ベローズ１１の径方向外側周囲の所定位置には環状の抑え板１２が設けられている。この抑え板１２はベローズ１１の軸線方向両端の２箇所に設けられたものである。このため、ベローズ１１の軸線方向中央部は開放されており、軸線方向に変形可能となっている。そして、これら抑え板１２とベローズ１１と弾性部材７とは、締結部材１３によって固定されている。
【００２０】
図３に示すように、それぞれの抑え板１２からは、径方向外側に延びるようにブラケット１４が設けられている。それぞれのブラケット１４は対向するように配置されており、セットボルト・ナット（調整装置）１４ａによって連結されている。このとき、セットボルト・ナット１４ａを締め付けることにより、それぞれのブラケット１４は接近するようになっている。このブラケット１４の接近に伴って、弾性部材７を介して対向している第１連結部５と第２連結部６とが接近可能となっている。
【００２１】
これらブラケット１４及びセットボルト・ナット１４ａは、図４に示すように、弾性部材７の径方向外方の複数の所定位置に設けられている。本実施形態では、ブラケット１４及びセットボルト・ナット１４ａは４箇所に等間隔で設けられている。
【００２２】
以上説明したような構成を備える連結構造の作用について説明する。
ガスタービンＧＴとガスタービン用排気装置１０２とは、短管１及び連結装置Ｓを介して連結される。そして、この状態でガスタービンＧＴを駆動することによって、このガスタービンＧＴに減速機ＲＧを介して接続されている発電機ＧＥが駆動される。
【００２３】
ガスタービンＧＴは駆動することによって発熱する。この発熱によって、ガスタービンＧＴ及び排気装置１０２は軸線方向に膨張（変形）する。このとき、連結装置Ｓには弾性部材７が設けられているので、この弾性部材７が軸線方向に変形することにより、ガスタービンＧＴ及び排気装置１０２の軸線方向の変形を吸収することができる。また、ガスタービンＧＴが駆動することによって発生する振動もこの弾性部材７によって吸収することができる。このとき、弾性部材７の径方向外側の面にはベローズ１１が設けられており、このベローズ１１の軸線方向中央部は開放された状態なので、弾性部材７の変形は妨げられない。したがって、各装置の熱膨張による変形の吸収や、振動の吸収を安定して実現することができる。
【００２４】
メンテナンス時などにおいて、ガスタービンＧＴを減速機ＲＧ及び排気装置（所定の装置）１０２から分離したい場合には、短管連結部１による連結を解くとともに、第１連結部５とフランジ部２との連結を解く。すると、短管ＤＦは連結装置Ｓ及びガスタービンＧＴから分離された状態となる。連結が解かれた短管ＤＦは、例えば通気口３内部に移動される。
【００２５】
次いで、ガスタービンＧＴを減速機ＲＧから分離するために、このガスタービンＧＴを軸線方向（水平方向）に移動させ、ガスタービンＧＴとシャフトＪ１との係合を解く。このとき、排気装置１０２の通気口３、第１連結部５、第２連結部６の内径はガスタービンＧＴの外径より大きく設定されているので、ガスタービンＧＴは排気装置１０２の通気口３に挿入可能となっている。したがって、ガスタービンＧＴの軸線方向の移動（図１中、矢印ｙ参照）は、ガスタービンＧＴとシャフトＪ１との係合が解けるまで、排気装置１０２を移動させることなく容易に作業性良く行うことができる。
【００２６】
なお、例えば、図１に示すガスタービンＧＴの突起部２０がガスタービンＧＴの軸線方向の移動によって第１連結部５と干渉し、減速機ＲＧとガスタービンＧＴのシャフトＪ１との係合解除が不十分である場合、セットボルト・ナット１４ａを締め付けることによって、係合解除を安定して行うことができる。すなわち、セットボルト・ナット１４ａを締め付けることによって、弾性部材７を介して対向している第１連結部５と第２連結部６との距離が縮まり、第１連結部５は第２連結部６に対して接近するように移動する。すると、突起部２０が存在したとしても、この突起部２０と第１連結部５との干渉が防止され、ガスタービンＧＴの移動可能距離が大きくなるので、ガスタービンＧＴとシャフトＪ１との係合を解除することができる。
【００２７】
以上説明したように、離間状態にある第１連結部５と第２連結部６とによって、フランジ部２を備えた短管ＤＦを介してガスタービンＧＴと排気装置１０２に固定された連結部材４とを連結することにより、ガスタービンＧＴと排気装置１０２とは離間した状態で連結される。そして、ガスタービンＧＴを減速機ＲＧから取り外すために水平方向に移動させる場合には、短管ＤＦのフランジ部２と連結装置Ｓの第１連結部５との結合を解くとともに、短管連結部１によるガスタービンＧＴと短管ＤＦとの結合を解くことにより、このガスタービンＧＴより大きい径を有する排気装置１０２の排気口３にガスタービンＧＴを挿入する動作が可能となるので、この排気装置１０２を移動させることなく、ガスタービンＧＴを水平方向に移動させることができる。したがって、小さいスペースでガスタービンＧＴと減速機ＲＧとの分離動作を作業性良くに行うことができる。また、第１連結部５と第２連結部６との間に弾性部材７を設けたことにより、ガスタービンＧＴや排気装置１０２が熱によって軸線方向に変形（膨張）した場合でも、この変形を弾性部材７によって吸収することができる。
【００２８】
ガスタービンＧＴと減速機ＲＧとを分離するためにガスタービンＧＴを水平方向に移動させる際、突起部２０と第１連結部５とが干渉するようなことがあっても、セットボルト・ナット１４ａを締め付けることによって対向するブラケット１４を接近させることにより、これらブラケット１４に接続された第１連結部５を第２連結部６側に接近させることができる。したがって、突起部２０と第１連結部５とを干渉させることなく、ガスタービンＧＴを排気装置１０２の穴部３に挿入させる動作を安定して行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、離間状態にある第１連結部と第２連結部とによって、フランジ部を備えた短管を介してガスタービンと所定の装置とを連結することにより、ガスタービンと所定の装置とは離間した状態で連結される。そして、ガスタービンを、例えば減速機から取り外すために水平方向に移動させたい場合には、第１連結部と短管のフランジ部との連結を解くとともに、ガスタービンと短管との連結を解くことにより、このガスタービンより大きい径を有する所定の装置の穴部にガスタービンを挿入する動作が可能となるので、この所定の装置を移動させることなく、ガスタービンを水平方向に移動させることができる。したがって、小さいスペースでガスタービンと減速機との分離動作を容易に行うことができる。また、第１連結部と第２連結部との間に弾性部材を設けることにより、ガスタービンが熱によって水平方向（軸線方向）に変形（膨張）した場合でも、この変形を弾性部材によって吸収することができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、第１連結部と第２連結部との距離を調整可能な調整装置を備えることによって、第１連結部を第２連結部側に接近させることができる。したがって、ガスタービンを所定の装置の穴部に挿入させる動作を容易に安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連結構造の一実施形態を説明するための縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】本発明の連結構造のうち第１連結部側から見た図である。
【図５】定置型ガスタービンを説明するための図である。
【図６】本発明の連結構造を設置する対象物である移動電源車を説明するための側面図である。
【符号の説明】
１    短管連結部
２    フランジ部
３    通気口（穴部）
５    第１連結部
６    第２連結部
７    弾性部材
１４ａ    セットボルト・ナット（調整装置）
１０２    ガスタービン用排気装置（所定の装置）
ＤＦ    短管（ディフューザ）
ＧＴ    ガスタービン
Ｓ    連結装置
【図１】
0004543547.tif 000002
【図２】
0004543547.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004543547.tif 000005
【図５】
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【図６】
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