(57)【要約】【課題】熱エネルギ源を用いることなく吸気ダクトへの雪の侵入を防止できてエンジン吸気量を維持し、エンジンの円滑な運転が可能なエンジン吸気の防雪装置を提供する。【解決手段】エンジンＥに吸気を導入する吸気ダクト３の先端の吸気口１２に、この吸気口１２の前側上方を覆う屋根１３と前側下方の床１４とが設けられて、屋根１３と床１４との間に入口空間Ｑが形成され、屋根１３と床１４との間に、入口空間Ｑの前面Ｓ１および両側面Ｓ２，Ｓ３を覆う柔軟なネットＮが無緊張状態で取り付けられている。【選択図】図１
2007285191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに吸気を導入する吸気ダクトの先端の吸気口に、この吸気口の前側上方を覆う屋根と前側下方の床とが設けられて屋根と床との間に入口空間が形成され、
前記屋根と床との間に、前記入口空間の前面および両側面を覆う柔軟なネットが無緊張状態で取り付けられているエンジン吸気の防雪装置。
【請求項２】
請求項１において、前記床が多数の貫通孔を持つ多孔板からなるエンジン吸気の防雪装置。
【請求項３】
請求項1または２において、前記床は前記エンジンの設置面から上方に離間しているエンジン吸気の防雪装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、前記ネットは水平方向への移動により開閉自在に設定されているエンジン吸気の防雪装置。
【請求項５】
請求項４において、前記ネットは上縁部がカーテンレールを介して前記屋根にスライド可能に支持され、下縁部が前記床に着脱可能に係止されているエンジン吸気の防雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてガスタービン発電装置で使用される吸気フィルタの降雪による目詰  まりを防止するエンジン吸気の防雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電力と蒸気を生成するコージェネレーションシステムにおけるガスタービン発電装置で使用されるガスタービンエンジンは、大気中から多量の燃焼用空気を圧縮機の吸引力で吸気ダクト内に取り込み、取り込んだ燃焼用空気を圧縮機に送り込んでいる。この燃焼用空気は、エンジンの内部を保護するために清浄な空気にする必要があるので、圧縮機へ送り込まれる前に、前記吸気ダクト内に配置した吸気フィルタでろ過して大気中のごみや油分を除去している。ところが降雪の際には、大気中から多量の燃焼用空気を吸気ダクト内に取り込んだとき、この燃焼用空気と共に雪が吸気ダクト内に取り込まれ、取り込まれた雪が吸気フィルタに付着して目詰まりを起こす結果、エンジン吸気量が低下し、エンジンの円滑な運転に支障を来すことがあった。
【０００３】
このため、吸気フィルタに付着して目詰まりした雪を蒸気式コイルや電気式コイルのような熱エネルギで溶かし、水分として蒸発させることで前記吸気フィルタの雪による目詰まりを解消するものがある（例えば特許文献１）。さらに、吸気口に下向きの吸気ダクトを接続して下方からエンジン吸気するようにし、吸気ダクト内への雪の侵入を防止しようとするものがある（例えば特許文献２）
【特許文献１】特開２００１−３４６８号公報
【特許文献２】特開２０００−９７０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の場合には、蒸気や電気のような熱エネルギ源を別途必要とするため、吸気フィルタに付着した雪の除去に係るコストが高くつく。他方、特許文献２の場合には、少量の雪では吸気ダクト内への雪の侵入は少ないものの、大量の降雪の場合には、吸気ダクト内への雪の侵入を十分には防ぎきれず、吸気ダクトに侵入した雪が吸気フィルタに付着して目詰まりを起こす雪害で圧縮機に大きな負荷がかかるとともに、エンジン吸気量が低下することがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、熱エネルギ源を用いることなく吸気ダクト内への雪の侵入を防止してエンジン吸気量を確保でき、エンジンの円滑な運転が可能となるエンジン吸気の防雪装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るエンジン吸気の防雪装置は、エンジンに吸気を導入する吸気ダクトの先端の吸気口に、この吸気口の前側上方を覆う屋根と前側下方の床とが設けられて屋根と床との間に入口空間が形成され、前記屋根と床との間に、前記入口空間の前面および両側面を覆う柔軟なネットが無緊張状態で取り付けられている。ここで、前記無緊張状態とは、ネットの自重以外の引っ張り荷重が作用していない状態をいい、ネットがたるみをもって取り付けられた状態をいう。
【０００７】
このエンジン吸気の防雪装置によれば、吸気ダクト先端の吸気口の前側で屋根と床との間に形成された入口空間の前面および両側面を樹脂製の柔軟なネットで覆っているので、冬場の降雪時でも雪が吸気ダクト内に侵入するおそれがない。しかも、前記ネットは柔軟であり、これが屋根と床との間に無緊張状態、つまり、たるみをもって取り付けられているので、ネットに自然なうねりが生じることから、暴風雪の際に斜め方向から吹き付ける雪によっても目詰まりしにくいうえに、ネット上に付着した雪が下方に滑落しやすくなるので通風状態が良好となる。これにより、十分なエンジン吸気量が確保されるので、エンジンの円滑な運転が可能となる。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態では、前記床が多数の貫通孔を持つ多孔板からなる。この構成によれば、ネットが若干目詰まりしたときに、下方から大量の空気が床を構成する多孔板に設けられた多数の貫通孔を通って入口空間に入り込む。この入口空間に入り込んだ空気の風圧によって、ネットが外方向に膨らむ力が与えられ、ネットが外方向に膨らむことでネット上に付着する雪が外向き下方に強制的に払い落とされるので、雪によるネットの目詰まりを一層効率的に防止できる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、前記床は、前記エンジンの設置面から上方に離間している。この構成によれば、床とエンジンの設置面との間を雪落し用の空間として利用することができ、ネット上に付着した雪は前記雪落し用の空間に落下することで、ネットから円滑に排除される。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、前記ネットは水平方向への移動により開閉自在に設定されている。この構成によれば、ネットをカーテン式に開閉することができる。したがって、降雪がないときに、ネットを容易に開けて吸気させることができ、エンジン吸気の効率が高まる。
【００１１】
前記ネットは上縁部がカーテンレールを介して前記屋根にスライド可能に支持され、下縁部が前記床に着脱可能に係止された構造とすることができる。この構成によれば、暴風雪のように、ネットに対して激しい風圧で雪が吹き付けられても、ネットの下縁部が床に係止されて固定されているので、ネットが下側からめくれ上がったりすることがなく、前記入口空間の前面および両側面を覆ったネット状態は常に確保されるので、ネットによる防雪機能が損われない。また、床からネットの下縁部を外すと、上縁部をカーテン風にスライドさせることでネットを容易に開閉することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冬場の降雪時にあっても、エンジン運転時、吸気ダクト内に雪が侵入するのが防止され、かつ、ネットの通風状態は常に良好に保たれるので、十分なエンジン吸気量を確保してエンジンの円滑な運転を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るエンジン吸気の防雪装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るエンジン吸気の防雪装置を備えたガスタービン発電装置の一部断面側面図である。同図に示すガスタービン発電装置ＧＴは、地面のような設置面１００上に設置された基台１の上に直方体形状のパッケージ２は取り付けられ、パッケージ２の上にＬ字形の吸気ダクト３、パッケージ吸気ボックス４および換気ダクト５が取り付けられている。パッケージ２内にはガスタービンエンジンＥとこれによって駆動される発電機Ｇとが収納されている。正面図である図２に示すように、基台１にはパッケージ２の両側に位置する複数の柱６が立てられ、柱６によって架台７が支持され、この架台７によって吸気ダクト３の荷重が支持されている。
【００１４】
図１に示す吸気ダクト３は先端に吸気口１２を有し、終端がパッケージ２の上面の吸気導入口２１に接続されている。吸気ダクト３内には前記燃焼用空気Ａ中からゴミや油分を除去する吸気フィルタ１１が設けられている。この吸気フィルタ１１は、上流側から順次配置された第１段の吸気フィルタ１１ａ、第２段の吸気フィルタ１１ｂおよび第３段の吸気フィルタ１１ｃを有している。エンジンＥの後部側には排気ダクト１３が設けられ、この排気ダクト１８から排気ＥＧが外部に排出される。
【００１５】
パッケージ吸気ボックス４および換気ダクト５は、ガスタービンエンジンＥおよび発電機Ｇが配置されたパッケージ２内の高温雰囲気を外気と交換してパッケージ２内を冷却するものである。パッケージ吸気ボックス４は直方体形状であり、その後面と両側面に、ルーバの付いた空気取入口４ａ，４ｂを有している。換気ダクト５内には排気用のファン１５が設けられている。パッケージ吸気ボックス４からの冷却用空気はパッケージ上面の冷却空気導入口２６からパッケージ２内に入り、パッケージ２内の空気がファン１５によって吸引され、パッケージ上面の冷却空気導出口２７から換気ダクト５を通って外部に強制的に排出されることで、パッケージ２内を冷却するようになっている。なお、基台１の周囲、架台７の周囲にはそれぞれ図示しない手摺が設けられている。
【００１６】
前記吸気ダクト３の先端の吸気口１２に、この吸気口１２の前側上方を覆う屋根１３と吸気口１２の前側下方で前記架台７に接続されて連なる床１４とが設けられて、屋根１３と床１４との間に入口空間Ｑが形成されている。この入口空間Ｑは、ほぼ直方体形状であり、前面Ｓ１と両側面Ｓ２，Ｓ３とを有する。これらＳ１，Ｓ２，Ｓ３は樹脂製の柔軟なネットＮによって覆われる。床１４は架台７と同一の高さであって、前記エンジンＥの設置面１００から上方に離間して設けられており、床１４と設置面１００との間に雪落し用の空間Ｐが存在する。このように、屋根１３と床１４とネットＮとでエンジン吸気の防雪装置２０が構成されている。
【００１７】
図３は、ネットの展開状態を示す正面図である。同図に示すネットＮとしては、例えば４×４ｍｍメッシュの目開きのフッ素樹脂製のものであって、農業用の防雪ネットとして市販されるものを用いる。同図に示すように、ネットＮの上縁部ｎ１に一定間隔で図５に示すようなスプリングフックからなる上部係合体３０を取り付け、ネットＮの下縁部ｎ２にも同一の下部係合体３１を一定間隔で取り付けている。
【００１８】
図４は、図３のネットＮを屋根１３の下面に敷設したカーテンレール４０にスライド可能に支持した状態を示す平面図であり、床１４を明示するために屋根１３の左半分を切除して示してある。同図に示すように、ネットＮの左右両側の一定幅Ｌ１，Ｌ２（図３）を前記入口空間Ｑの両側面Ｓ２，Ｓ３にあてがい、中央部Ｌ３（図３）を前面Ｓ１に位置するようにあてがう。これにより、前記ネットＮは、屋根１３と床１４間の入口空間Ｑの前面Ｓ１および図４で示す両側面Ｓ２，Ｓ３を覆う。また、前記屋根１３と床１４との間には、屋根１３を支えるための複数の支柱２５が設けられている。
【００１９】
ネットＮと屋根１３および床１４との取り付け構造の詳細を図５に示す。ネットＮの上縁部の上部係合体３０は、ネットＮの上縁部ｎ１に縫い付ける基部３０ａと、屋根１３の下面のカーテンレール４０に摺動自在に支持された摺動駒４１に係止される先端部３０ｂとからなる。摺動駒４１は一対のローラ４３を有し、このローラ４３によってカーテンレール４０上を円滑に移動する。この先端部３０ｂは、外力を加えることで拡開し外力の付加をなくすると自身のスプリング力で閉じるスライダ３０ｂｂを有し、このスライダ３０ｂｂを開けて先端部３０ｂを摺動コマ４１に係止することで、カーテンレール４０に上部係合体３０がスライド可能に支持される。同様に、ネットＮの下縁部ｎ２に取り付けられた下部係合体３１の先端部３１ｂは、スライダ３１ｂｂを開けて先端部３１ｂを床１４に一定間隔でに取り付けた固定係止部４２に係止することで床１４に係止される。
【００２０】
ネットＮは図４の右側端２３が固定され左側端２２が左右に移動して開閉される。そこで、ネットＮの移動端となる左側端２２を閉状態に保持するために、拡大側面図である図７に示す吸気口１２の左側壁１２ａにも複数の固定係止部４２が取り付けられており、ネットＮの左側端２２に取り付けた下部係合体３１を固定係止部４２に係合することで、ネットＮを閉じた状態に安定して保持する。したがって、床１４からネットＮの下縁部ｎ２を外すと、上縁部ｎ１をカーテン風にスライドさせることで容易にネットＮを開閉することができる。
【００２１】
図６は防雪装置の斜視図である。同図で示すように、屋根１３と床１４との間は配された複数の支柱２５のうち、特に床１４の前部に配された支柱２５ａ，２５ｂ，２５ｃは図４に示すように、カーテンレール４０にほぼ内接した位置に配されている。ネットＮがカーテンレール４０に沿って展張されると、ネットＮは支柱２５ａ〜２５ｃに接して支持されることになる。これにより、暴風雪に際しても、ネットＮは上下の係合体３０，３１による支持と、前部の支柱２５ａ〜２５ｃによる支持とにより、安定した展張状態（閉状態）を維持することができる。
【００２２】
図４に示す床１４は、ステンレスのような金属製で、多数の条材を網目状に交差させて多数の貫通孔１５ａを形成した多孔板１５から構成されている。この床１４は、架台７に対して溶接またはボルト締めで固定されるが、前記架台７を多孔板１５とすることで架台７と床１４を一体的に形成しても差し支えない。したがって、入口空間Ｑを覆う、つまり、前面Ｓ１や両側面Ｓ２，Ｓ３を覆うネットＮに雪が付着してエンジンＥへの吸気が十分に行えない場合であっても、前記床１４を構成する多孔板１５の貫通孔１５ａを介して入口空間Ｑ内に吹込む多量の空気Ａによってエンジン吸気量が確保される。
【００２３】
次に、以上の構成に係るエンジン吸気の防雪装置の動作について説明する。まず、図１に示すガスタービンエンジンＥの運転をスタートすると、エンジンＥの圧縮機の吸引によりネットＮを通して吸気ダクト３内に大気から燃焼用空気Ａが取り込まれる。取り込まれた前記燃焼用空気Ａは、吸気ダクト３内に配置された第１段〜第３段の吸気フィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３を順次通過して、含まれるゴミや油分がろ過されて清浄化される。清浄化された燃焼用空気Ａは、吸気ダクト３内のサイレンサ９を経てエンジンＥへの供給路１７からエンジンＥに導かれる。排気ＥＧが排気ダクト１８から外部へ排出される。一方、パッケージ吸気ボックス４からはその空気取入口４ａ，４ｂのルーバ４ａを介して外部から空気Ａ１がパッケ−ジ２内に取り込まれ、エンジンＥの稼動により高温となったパッケ−ジ２内の雰囲気がファン１５により強制的に換気ダクト５から外部に排出され、前記冷却用空気Ａ１によって換気される。
【００２４】
このようなエンジンＥの運転時、特に冬場の暴風雪のような気象条件下では、ネットＮに対して激しい風圧で横殴りの雪が吹き付けられる場合がある。その場合、平面図である図８に示すように、柔軟なネットＮは無緊張状態であるために自然にうねっているので、斜め方向Ｖからの風雪による雪ＳＷは、うねったネットＮの出っ張り部分の風上側に付着し、風下側には付着しにくい傾向があり、ネットＮ全体に雪が付着することはなく、目詰まりしにくい。
【００２５】
ネットＮへの雪の付着が、図８で示した状態よりもさらに進み、ネットＮの前面Ｓ１や両側面Ｓ２，Ｓ３の大きな部分を覆うように雪が堆積した場合、吸気圧が低下して、図７に二点鎖線Ｎ１で示すように、ネットＮが吸引されて内側にたわむとともに、ネットＮの前面Ｓ１及び両側面Ｓ２，Ｓ３からのエンジン吸気量が低下する。このとき、床１４は、多数の貫通孔１５ａを持つ多孔板１５であるので、下方から吹込む空気Ａ２が前記貫通孔１５ａから入口空間Ｑに入り込み、続いて吸気ダクト３内に導かれることでエンジン吸気量が確保される。これと同時に、多孔板１５の貫通孔１５ａを通って入口空間Ｑ内に入る空気Ａ２の風圧により、ネットをゆらして、ネットが矢印Ｆで示す外方へ押し戻され、二点鎖線Ｎ２で示すように、外側へ膨らむ状態になる。これにより、ネットＮに付着していた雪ＳＷが下方へ落下してネットＮの雪ＳＷによる目詰まりが解消し、入口空間Ｑの前面Ｓ１及び両側面Ｓ２，Ｓ３からの円滑なエンジン吸気が可能となる。ここで、床１４が、図１に示すエンジンＥの設置面１００から上方に離間し、床１４とエンジンＥとの間に雪落し用の空間Ｐが形成されているので、ネットＮ上に付着した雪ＳＷは前記雪落し用の空間Ｐに落下し、ネットＮから円滑に排除される。
【００２６】
このように、本発明に係るエンジン吸気の防雪装置によれば、降雪が多い季節には、吸気ダクト３先端の吸気口１２の入口空間Ｑに取り付けたネットＮで吸気ダクト３内への雪ＳＷの侵入を防止し、ネットＮに付着した雪ＳＷもきわめて容易に除雪できて吸気フィルタ１１ａから１１ｃへの雪ＳＷの付着を防止できるので、エンジン吸気量が低下することなく、エンジンＥの円滑な運転が可能となる。また、ネットＮとしては市販の防雪ネットをそのまま転用して利用することができ、蒸気や電気のような熱エネルギ源を用いることがないので、除雪に係るコストを低くすることができる。さらに、冬季のような降雪時期のみならず、夏場のように虫が発生しやすい時期でも、ネットＮによって入口空間Ｑを覆うだけで吸気ダクト３への虫の侵入を防止でき、吸気フィルタ１１ａ〜１１ｃへの虫の付着を防止できるので、冬季の場合と同様、エンジン吸気が低下するおそれがなく、エンジンＥの円滑な運転が可能となる。防虫の必要がないときは、ネットＮを開けて吸気抵抗を低減させた状態で運転する。
【００２７】
また、図５に示すネットＮの下縁部ｎ２を係止する固定係止部４２は床１４に固定されているから、ネットＮを展張したとき、下縁部ｎ２の展張方向Ｘの位置が一定となって、ネットＮの展張状態の再現性がよく、したがって、安定した防雪効果が得られる。
【００２８】
なお、本発明は、ディーゼルエンジンなど、他の種類のエンジンの吸気口の防雪にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るエンジン吸気の防雪装置を備えたガスタービン発電装置の一部断面側面図である。
【図２】同ガスタービン発電装置の正面図である。
【図３】ネットの展開状態を示す正面図である。
【図４】カーテンレールの平面図である。
【図５】フックを拡大して示す正面図である。
【図６】防雪装置の斜視図である。
【図７】ネットの前後傾倒位置の変化を示す側面図である。
【図８】図７のVIII-VIII 線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
３  吸気ダクト
７  架台
１１  吸気フィルタ
１２  吸気口
１３  屋根
１４  床
１５  多孔板
１５ａ  貫通孔
２０  防雪装置
３０，３１  係合体（フック）
４０  カーテンレール
ＧＴ  ガスタービン発電装置
Ａ  燃焼用空気
Ｅ  ガスタービンエンジン
Ｆ１〜Ｆ３  吸気フィルタ
Ｇ  発電機
Ｎ  ネット
Ｑ  入口空間
【図１】
2007285191.tif 000003
【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】
2007285191.tif 000008
【図７】
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【図８】
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