(57)【要約】【課題】簡易な施工により低周波数成分の音の外部への放出を抑制する排気煙道を提供する。【解決手段】排気煙道４０は、排気煙突本体４３と、開口端多孔領域５１とを含む。排気煙突本体４３は、排気ガスを排出する通路である。開口端多孔領域５１は、排気煙突本体４３の開口端４４の全周囲に沿って、複数の孔５０を開けた領域である。排気煙道４０は、排気煙突本体４３に孔５０を開ける簡易な施工により低周波成分の音の外部への放出を抑制することができる。【選択図】図２
2013217369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを排出する通路である排気煙突本体と、
前記排気煙突本体の開口端側の全周囲に沿って、複数の孔を開けた開口端多孔領域と、
を含むことを特徴とする排気煙道。
【請求項２】
前記排気煙突本体には、前記開口端多孔領域とは異なる位置に、複数の孔を開けた他の
多孔領域を設けることを特徴とする請求項１に記載の排気煙道。
【請求項３】
前記開口端多孔領域の外周側に空隙をあけて覆う外筒部を備えることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の排気煙道。
【請求項４】
前記排気煙突本体は、前記開口端多孔領域における隣り合う孔の間または前記他の多孔
領域における隣り合う孔の間に補強リブを備えていることを特徴とする請求項１から請求
項３のいずれか１項に記載の排気煙道。
【請求項５】
前記排気煙突本体は、外壁部と、内壁部と、前記外壁部と前記内壁部とを連結する連結
部材と、前記外壁部と前記内壁部との間に介装される保温材とを有し、前記孔は、前記外
壁部と前記保温材と前記内壁部を貫通して形成されることを特徴とする請求項１から請求
項４のいずれか１項に記載の排気煙道。
【請求項６】
前記孔は、円筒部材が前記外壁部と前記保温材と前記内壁部を貫通して構成されること
を特徴とする請求項５に記載の排気煙道。
【請求項７】
前記開口端多孔領域と前記外筒部との間に設けられる前記空隙は、下端及び上端が外部
に開口することを特徴とする請求項３に記載の排気煙道。
【請求項８】
前記外筒部は、前記孔に対向する内面に保温材が設けられることを特徴とする請求項３
または請求項７に記載の排気煙道。
【請求項９】
前記外筒部は、外面にリブが設けられることを特徴とする請求項１または請求項７また
は請求項８のいずれか１項に記載の排気煙道。
【請求項１０】
所定長さの筒形状をなす多孔構造ブロックが複数連結されて構成されることを特徴とす
る請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の排気煙道。
【請求項１１】
排気ガスを排出する通路である排気煙突本体と、
前記排気煙突本体の開口端側の全周囲における少なくとも一部に、複数の孔を開けた開
口端多孔領域と、
を含むことを特徴とする排気煙道。
【請求項１２】
前記開口端多孔領域は、前記排気煙突本体における屈曲方向の内側における開口端側に
設けられることを特徴とする請求項１１に記載の排気煙道。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガスタービンの排気ガスを排出する排気煙道に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されている。そして、
空気ダクトから取り込まれた空気が圧縮機によって圧縮されることで高温・高圧の圧縮空
気となり、燃焼器にて、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させることで高温・高
圧の燃焼ガス（作動流体）を得て、この燃焼ガスによりタービンを駆動し、このタービン
に連結された発電機を駆動する。
【０００３】
このようなガスタービンの排気ガスを排出する排気煙道は、ガスタービンの内部の音場
の共鳴により、数Ｈｚ以下の低周波数成分の音が外部に放出する可能性がある。例えば低
周波数成分の音は、人間の可聴音以下の周波数であることが多いので直接異音を感じるこ
とが少ないが、間接的にプラント周囲の家屋の窓枠などのガタツキを生じさせる要因とな
ることがある。
【０００４】
このような特定の低周波数成分の音を外部に放出する可能性を低減するため、サイレン
サ（消音器）の技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５９３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の排気煙道のサイレンサは、低周波数成分の音を低減することがで
きる。しかしながら、特許文献１に記載の排気煙道においては、可聴音以下の低周波数の
音場の共鳴振動を小さくするために、サイレンサを大型化させる必要があり、サイレンサ
の施工に期間と費用がかかる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、簡易な施工により低周波数成分の音の
外部への放出を抑制する排気煙道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】
上記の目的を達成するため、排気煙道は、排気ガスを排出する通路である排気煙突本体
と、前記排気煙突本体の開口端側の全周囲に沿って、複数の孔を開けた開口端多孔領域と
、を含むことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、排気煙突本体内の共鳴振動の反射が抑制される。このため、排気煙道
の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口端から放射される低周波数成分の
音が抑制される。その結果、排気煙道は、間接的にプラント周囲の家屋の窓枠などの振動
を生じさせる可能性を低減できる。
【００１０】
上記構成により、排気煙道は、排気煙突本体に開口端の全周囲に沿って複数の孔を開け
るだけですむので、施工期間は短く、施工の費用を低減できる。
【００１１】
本発明において、前記排気煙突本体には、前記開口端多孔領域とは異なる位置に、複数
の孔を開けた他の多孔領域を設けることが好ましい。
【００１２】
上記構成により、他の多孔領域が高次成分の音響モードの共鳴振動の反射を抑制するこ
とができる。このため、排気煙突本体内の高次成分の音響モードの共鳴振動の反射が抑制
される。このため、排気煙道の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口端か
ら放射される低周波数成分の音が抑制される。
【００１３】
本発明において、前記開口端多孔領域の外周側に空隙をあけて覆う外筒部を備えること
が好ましい。
【００１４】
上記構成により、空隙には空気層が介在し、開口端での音響インピーダンスが大きくな
る。その結果、排気煙道の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口端から放
射される低周波数成分の音が抑制される。
【００１５】
本発明において、前記排気煙突本体は、前記開口端多孔領域における隣り合う孔の間ま
たは前記他の多孔領域における隣り合う孔の間に補強リブを備えていることが好ましい。
【００１６】
上記構成により、排気煙道は、排気煙突本体内の共鳴振動の反射を抑制すると共に、排
気煙突本体の強度を一定以上に維持することができる。
【００１７】
本発明において、前記排気煙突本体は、外壁部と、内壁部と、前記外壁部と前記内壁部
とを連結する連結部材と、前記外壁部と前記内壁部との間に介装される保温材とを有し、
前記孔は、前記外壁部と前記保温材と前記内壁部を貫通して形成されることが好ましい。
【００１８】
上記構成により、排気ガスの熱が外壁部に伝わりにくくなり、寿命を延長することがで
きる。
【００１９】
本発明において、前記孔は、円筒部材が前記外壁部と前記保温材と前記内壁部を貫通し
て構成されることが好ましい。
【００２０】
上記構成により、円筒部材により孔を形成することとなり、構造の簡素化を可能とする
ことができると共に、外壁部と内壁部との間への排気ガスの侵入を防止して耐久性を向上
することができる。
【００２１】
本発明において、前記開口端多孔領域と前記外筒部との間に設けられる前記空隙は、下
端及び上端が外部に開口することが好ましい。
【００２２】
上記構成により、排気煙突本体から孔を通って空隙に排出された排気ガスは、空隙の下
端から入り込んだ外気と混合して冷却される。その後、冷却後の排気ガスは、空隙を上昇
して上端から排出されることとなり、外壁部の高温化を抑制することができる。
【００２３】
本発明において、前記外筒部は、前記孔に対向する内面に保温材が設けられることが好
ましい。
【００２４】
上記構成により、排気煙突本体から孔を通って空隙に排出された排気ガスは、保温材に
衝突後に上昇することとなり、外壁部の高温化を抑制することができる。
【００２５】
本発明において、前記外筒部は、外面にリブが設けられることが好ましい。
【００２６】
上記構成により、リブの形状や寸法を調整することで、開口端での音響インピーダンス
の最適化を可能とすることができる。
【００２７】
本発明において、所定長さの筒形状をなす多孔構造ブロックが複数連結されて構成され
ることが好ましい。
【００２８】
上記構成により、例えば、工場で複数の多孔構造ブロックを製造し、この複数の多孔構
造ブロックを現地まで搬送し、複数の多孔構造ブロックを連結して排気煙道を製造するこ
ととなり、製造工程の簡素化を可能とし、建設費用を低減することができる。
【００２９】
また、排気煙道は、排気ガスを排出する通路である排気煙突本体と、前記排気煙突本体
の開口端側の全周囲における少なくとも一部に、複数の孔を開けた開口端多孔領域と、を
含むことを特徴とする。
【００３０】
上記構成により、排気煙突本体内の共鳴振動の反射が抑制される。このため、排気煙道
の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口端から放射される低周波数成分の
音が抑制される。その結果、排気煙道は、間接的にプラント周囲の家屋の窓枠などの振動
を生じさせる可能性を低減できる。
【００３１】
本発明において、前記開口端多孔領域は、前記排気煙突本体における屈曲方向の内側に
おける開口端側に設けられることが好ましい。
【００３２】
上記構成により、開口端多孔領域から排出される排気ガスを減少することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、簡易な施工により低周波数成分の音の外部への放出を抑制する排気煙
道を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、実施形態１に係るガスタービンを表す概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態１の排気煙道を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、図２の孔の中心を通る断面で切った開口端多孔領域を模式的に示す部分断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の排気煙道が放射する低周波数成分の音圧レベルを説明するための説明図である。
【図５】図５は、実施形態２の排気煙道を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態２の多孔領域の位置を説明する説明図である。
【図７】図７は、実施形態３の排気煙道を模式的に示す斜視図である。
【図８】図８は、図７のＡ−Ａ断面を示す部分断面図である。
【図９】図９は、実施形態４の排気煙道を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態５の排気煙道の開口端の断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態６の排気煙道の開口端の断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態７の排気煙道の開口端の断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態８の排気煙道の開口端の断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態９の排気煙道の開口端の断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態１０の排気煙道を模式的に示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５のＢ−Ｂ断面を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある
場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、以下に記載
した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さ
らに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００３６】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るガスタービンを表す概略構成図である。ガスタービンは、図
１に示すように、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３とを含む。このガスタービンに
は、図示しない発電機が連結されており、発電可能となっている。
【００３７】
圧縮機１１は、空気を取り込む吸気ダクト２０を有し、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）に交互に配設されており、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２
８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。
【００３８】
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が位置している。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側の端部に図示しない
発電機の駆動軸が連結されている。
【００３９】
そして、このガスタービンは、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。
【００４０】
従って、圧縮機１１の吸気ダクト２０から取り込まれた空気が、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。燃焼器
１２にて、この圧縮空気に対して所定の燃料が供給され、燃焼される。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に連結された図示し
ない発電機を駆動する。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、後述する排気煙道に送られる。
【００４１】
図２は、実施形態１の排気煙道を模式的に示す斜視図である。図３は、図２の孔の中心
を通る断面で切った開口端多孔領域を模式的に示す部分断面図である。図４は、実施形態
１の排気煙道が放射する低周波数成分の音圧レベルを説明するための説明図である。図２
に示すように、実施形態１に係る排気煙道４０は、排気ダクト本体４１と、排気煙突本体
４３とを含む。
【００４２】
排気ダクト本体４１は、所定長さを有し、板金が所定形状に屈曲された形状をなし、一
端部に上述した排気室３０に連通する接続口３０ａが形成される一方、他端部が連通孔４
２を介して排気煙突本体４３に連通されている。排気煙突本体４３は、筒状の圧延された
金属で形成されている。排気室３０の排気ガスは、接続口３０ａを介して排気煙道４０に
取り込まれ、排気ダクト本体４１、連通孔４２、排気煙突本体４３の順に流通し、排気煙
突本体４３の開口端４４から大気に放出される。
【００４３】
上述したように、図１に示す燃焼器１２で発生する圧力脈動または排気ガスの乱流が排
気煙道４０の共鳴振動によって増幅され、排気煙突本体４３の開口端４４から可聴音以下
の低周波数成分の音が放射されることがある。例えば低周波数成分の音は、数十Ｈｚ以下
（例えば、１Ｈｚから２０Ｈｚ程度）である。この低周波数成分の音は、人間の可聴音以
下の周波数成分であることが多いので直接異音を感じることが少ないが、間接的にプラン
ト周囲の家屋の窓枠などの振動（ガタツキ）を生じさせる要因となることがある。
【００４４】
図２に示すように、実施形態１に係る排気煙道４０は、排気煙突本体４３が開口端４４
の全周囲に沿って複数の孔５０を開けた開口端多孔領域５１を備えている。開口端多孔領
域５１の施工は、排気煙突本体４３に開口端４４の全周囲に沿って複数の孔５０を開ける
だけですむので、施工期間は短く、施工の費用を低減できる。
【００４５】
低周波数成分の音は、排気煙道４０の共鳴振動によって増幅されるが、この共鳴振動の
反射は開口端４４で生じる。開口端４４に開けた孔５０は、音響抵抗体となり、開口端４
４での音響インピーダンスが大きくなる。その結果、燃焼器１２で発生する圧力脈動また
は排気ガスの乱流が排気煙道４０の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口
端４４から放射される低周波数成分の音が抑制される。
【００４６】
図３に示すように、開口端多孔領域５１の孔５０は、開口端４４から放出される低周波
数成分の音圧レベル（ＳＰＬ：Sound  Pressure  Level）[単位：ｄＢ]が目標値以下とな
るように、排気煙突本体４３の厚みｔと、孔５０の直径Ｄと、孔５０同士の間隔Ｐと、開
口端多孔領域５１における孔５０の数とから計算して適宜開けられる。
【００４７】
例えば、図４に示すように、横軸に周波数、縦軸に音圧レベル（ＳＰＬ）をとる場合、
開口端多孔領域５１の孔５０がある場合の音圧レベル曲線８２を排気煙突本体４３の厚み
ｔと、孔５０の直径Ｄと、孔５０同士の間隔Ｐと、開口端多孔領域５１における孔５０の
数とから計算する。そして、図４に示す可聴音以下の周波数成分ｆｇにおいて、開口端多
孔領域５１の孔５０がない場合の音圧レベル曲線Ｌ１に対して、開口端多孔領域５１の孔
５０がある場合の音圧レベル曲線Ｌ２のＳＰＬが目標値となるように、実施形態１に係る
排気煙道４０は、排気煙突本体４３に、図３に示す孔５０の直径Ｄと、孔５０同士の間隔
Ｐと、開口端多孔領域５１における孔５０の数とを設定していくことになる。
【００４８】
以上説明したように、実施形態１に係る排気煙道４０は、排気煙突本体４３と、開口端
多孔領域５１とを含む。排気煙突本体４３は、排気ガスを排出する通路である。開口端多
孔領域５１は、排気煙突本体４３の開口端４４の全周囲に沿って、複数の孔５０を開けた
領域である。この構造により、排気煙突本体４３内の共鳴振動の反射が抑制される。この
ため、排気煙道４０の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口端４４から放
射される低周波数成分の音が抑制される。その結果、排気煙道４０は、間接的にプラント
周囲の家屋の窓枠などの振動（ガタツキ）を生じさせる可能性を低減できる。また、排気
煙道４０は、排気煙突本体４３に孔５０を開ける簡易な施工により低周波音の外部への放
出を抑制することができる。
【００４９】
（実施形態２）
図５は、実施形態２の排気煙道を模式的に示す斜視図である。図６は、実施形態２の多
孔領域の位置を説明する説明図である。以下の説明においては、上述した実施形態と同じ
構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００５０】
実施形態２の排気煙道４０は、排気煙突本体４３が開口端多孔領域５１と、第２の多孔
領域５２と、第３の多孔領域５３とを備えている。第２の多孔領域５２と、第３の多孔領
域５３とは、開口端多孔領域５１と同様に、排気煙突本体４３の周囲に沿って複数の孔５
０が開けられている。そして、開口端多孔領域５１と、第３の多孔領域５３との間は、孔
５０の開けられていない領域がある。また、第２の多孔領域５２と、第３の多孔領域５３
との間は、孔５０の開けられていない領域がある。このように、排気煙道４０は、孔５０
の開けられていない領域があることで、排気煙突本体４３の強度を確保することができる
。
【００５１】
第２の多孔領域５２及び第３の多孔領域５３が排気煙突本体４３に設けられる位置は、
共鳴する低周波数成分の音の異なる音響モードの各々の節となる位置となる。図６に示す
ように、排気煙道４０の音響長さをＬとする。音響長さＬは、接続口３０ａから開口端４
４までの長さである。音響長さＬは、共鳴する空間の長さであり、設備によって適宜設定
される。そして、排気煙道４０の共鳴周波数ｆは、下記式（１）で表すことができる。ま
た、ｎ＝１は１次成分であり、ｎ＝２は２次成分であり、ｎ＝３は３次成分である。
【００５２】
【数１】
2013217369.tif 000003
【００５３】
例えば、上記式（１）において、ｃは、音波の速さ（例えば、３４０ｍ／ｓ）である。
ｃは、共鳴周波数ｆと波長λの積となるので、下記式（２）で表すことができる。
【００５４】
【数２】
2013217369.tif 000004
【００５５】
上記式（１）の共鳴周波数ｆを上述した式（２）に代入して、下記式（３）により、波
長λを求めることができる。
【００５６】
【数３】
2013217369.tif 000005
【００５７】
そして、排気煙道４０は、式（３）を満たす波長λの定在波の節となる位置に第２の多
孔領域５２及び第３の多孔領域５３を設ける。図６に示すように、１次成分の波長λの節
となる位置は、開口端４４と等しい位置となる節Ｎ１１となる。２次成分の波長λの節と
なる位置は、開口端４４と等しい位置となる節Ｎ２１及び節Ｎ２２となる。３次成分の波
長λの節となる位置は、節Ｎ３１、節Ｎ３２、節Ｎ３３となる。
【００５８】
以上説明したように、実施形態２に係る排気煙道４０は、排気煙突本体４３と、開口端
多孔領域５１とを含む。そして、排気煙道４０は、開口端多孔領域５１とは異なる位置に
、複数の孔５０を開けた他の多孔領域である第２の多孔領域５２及び第３の多孔領域５３
を備えている。この構造により、開口端多孔領域５１が排気煙突本体４３内の共鳴振動の
１次成分の音響モードの反射を抑制する。
【００５９】
また、第２の多孔領域５２が排気煙突本体４３内の共鳴振動の２次成分の音響モードの
反射を抑制する。そして、第３の多孔領域５３が排気煙突本体４３内の共鳴振動の３次成
分の音響モードの反射を抑制する。第２の多孔領域５２及び第３の多孔領域５３が、高次
成分の音響モードの共鳴振動の反射を抑制するので、実施形態１の排気煙道４０と比較し
て、排気煙道４０の共鳴振動によって増幅される増幅率が低減され、開口端４４から放射
される低周波数成分の音が抑制される。その結果、排気煙道４０は、間接的にプラント周
囲の家屋の窓枠などの振動（ガタツキ）を生じさせる可能性を低減できる。また、排気煙
道４０は、第２の多孔領域５２及び第３の多孔領域５３が排気煙突本体４３に孔５０を開
ける簡易な施工で可能である。
【００６０】
実施形態２の排気煙道４０は、排気煙突本体４３が第２の多孔領域５２及び第３の多孔
領域５３を備えるが、第２の多孔領域５２だけを備えてもよく、または第３の多孔領域５
３だけを備えてもよい。また、実施形態２の排気煙道４０は、上述した式（１）から式（
３）において、ｎが１〜３の場合を例示したが、ｎが４以上であってもよい。
【００６１】
（実施形態３）
図７は、実施形態３の排気煙道を模式的に示す斜視図である。図８は、図７のＡ−Ａ断
面を示す部分断面図である。以下の説明においては、上述した実施形態と同じ構成要素に
は同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６２】
実施形態３の排気煙道４０は、排気煙突本体４３が開口端多孔領域５１と、開口端多孔
領域５１の外周側に空隙５５をあけて覆う外筒部５４とを備えている。図８に示すように
、開口端多孔領域５１と、外筒部５４との間の空隙５５に空気層が円環状に形成される。
【００６３】
低周波数成分の音は、排気煙道４０の共鳴振動によって増幅されるが、この共鳴振動の
反射は開口端４４で生じる。開口端４４に開けた孔５０は、音響抵抗体となり、開口端４
４での音響インピーダンスが大きくなる。さらに本実施形態の空隙５５は、外筒部５４で
音響粒子の動きを拘束するため、開口端４４での音響インピーダンスが大きくなる。その
結果、燃焼器１２で発生する圧力脈動または排気ガスの乱流が排気煙道４０の共鳴振動に
よって増幅される増幅率が低減され、開口端４４から放射される低周波数成分の音が抑制
される。
【００６４】
（実施形態４）
図９は、実施形態４の排気煙道を模式的に示す斜視図である。以下の説明においては、
上述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６５】
図９に示すように、実施形態４の排気煙道４０は、開口端多孔領域５１において、隣り
合う孔５０と孔５０との間の排気煙突本体４３の表面に、補強リブ５６を設けている。排
気煙突本体４３の強度は、孔５０を増やすほど、低下する傾向にある。補強リブ５６は、
孔５０があっても排気煙突本体４３の強度を一定以上に維持することができる。
【００６６】
実施形態４の排気煙道４０は、排気煙突本体４３の上下方向に補強リブ５６を延在させ
、排気煙突本体４３の周方向に所定間隔で複数本の補強リブ５６を排気煙突本体４３の表
面に溶接などにより立設している。補強リブ５６は、実施形態２において上述したような
第２の多孔領域５２または第３の多孔領域５３にも、同様に設けてもよい。
【００６７】
上述したように、実施形態４の排気煙道４０は、排気煙突本体４３が開口端多孔領域５
１における隣り合う孔５０の間に補強リブ５６を備えている。また、実施形態４の排気煙
道４０は、排気煙突本体４３が上述した他の多孔領域である第２の多孔領域５２における
隣り合う孔５０の間に補強リブ５６を備えていてもよく、他の多孔領域である第３の多孔
領域５３における隣り合う孔５０の間に補強リブ５６を備えていてもよい。この構造によ
り、排気煙道４０は、排気煙突本体４３内の共鳴振動の反射を抑制すると共に、排気煙突
本体４３の強度を一定以上に維持することができる。
【００６８】
（実施形態５）
図１０は、実施形態５の排気煙道の開口端の断面図である。以下の説明においては、上
述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６９】
図１０に示すように、実施形態５の排気煙道４０において、排気煙突本体４３は、円筒
形状をなす外壁部６１と、複数の保温パネルからなる内壁部６２と、外壁部６１と内壁部
６２とを連結する複数の連結部材６３と、外壁部６１と内壁部６２との間に介装される保
温材６４とから構成されている。
【００７０】
内壁部６２を構成する保温パネルは、所定の大きさで外壁部６１に対応した湾曲形状を
なし、外周部が重なり合って連結することで円筒形状をなす。連結部材６３は、一端部が
外壁部６１の内面に溶接により固定され、他端部が複数の保温パネルの重なり部分を貫通
し、ナット６３ａが螺合している。そのため、複数の保温パネルが連結されることで内壁
部６２が構成され、外壁部６１に対して内壁部６２が連結される。
【００７１】
排気煙突本体４３は、開口端４４側に開口端多孔領域５１が設けられている。この開口
端多孔領域５１において、外壁部６１と保温材６４と内壁部６２を貫通する貫通孔６５が
形成されている。円筒部材６６は、円筒部６６ａの基端部に鍔部６６ｂが一体に形成され
てなり、排気煙突本体４３の内側から貫通孔６５に嵌入している。そして、円筒部材６６
は、鍔部６６ｂが溶接により内壁部６２に固定されており、先端部をフリーとすることで
排気煙突本体４３との熱延び差を吸収できる。そのため、開口端多孔領域５１にて、円筒
部材６６の内部が孔５０として機能する。なお、円筒部材６６の先端と外壁部６１を溶接
により固定してもよい。
【００７２】
上述したように、実施形態５の排気煙道４０は、排気煙突本体４３を外壁部６１と内壁
部６２との両者を連結する連結部材６３と、外壁部と内壁部との間に介装される保温材６
４とにより構成し、外壁部６１と保温材６４と内壁部６２を貫通して孔５０を形成してい
る。この構造により、排気煙道４０は、保温材６４により排気ガスの熱が外壁部６１に伝
わりにくくなり、外壁部６１の劣化を防止して排気煙突本体４３の寿命を延長することが
できる。
【００７３】
また、実施形態５の排気煙道４０は、円筒部材６６が内壁部６２と保温材６４と外壁部
６１とを貫通することで、孔５０を構成している。この構造により、排気煙道４０は、円
筒部材６６を用いて容易に孔５０を形成することができ、構造の簡素化を可能とすること
ができる。また、円筒部材６６により内壁部６２と外壁部６１との間への排気ガスの侵入
を抑制することができる。ここで、円筒部材６６の鍔部６６ｂを溶接により内壁部６２に
固定することで、排ガスシールを構成することとなり、確実に内部への排気ガスの侵入を
防止することができる。その結果、耐久性を向上することができる。
【００７４】
（実施形態６）
図１１は、実施形態６の排気煙道の開口端の断面図である。以下の説明においては、上
述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００７５】
図１１に示すように、実施形態６の排気煙道４０は、開口端多孔領域５１の外周側に空
隙７１をあけて覆う外筒部７２が設けられている。この空隙７１は、排気煙突本体４３の
開口端多孔領域５１の外側と外筒部７２の内側との間に設けられ、下方及び上方が開口し
た円環状の空気層となっている。
【００７６】
外筒部７２は、排気煙突本体４３（開口端多孔領域５１）より大径に設定され、複数の
サポート部材７３により排気煙突本体４３に支持されている。このサポート部材７３は、
一端部が排気煙突本体４３（開口端多孔領域５１）の外面に溶接により固定され、他端部
の折曲部７３ａが外筒部７２の内面に接触し、ボルト７４及びナット７５により締結され
ている。
【００７７】
排気煙突本体４３の開口端多孔領域５１を上昇する高温の排気ガスは、その一部が各孔
５０を通って空隙７１に排出され、この空隙７１を上昇する。一方、空隙７１は、下端か
ら外気が入り込み、排気ガスと混合して上昇する。そして、外気に冷却された排気ガスが
空隙７１の上端から排出される。
【００７８】
上述したように、実施形態６の排気煙道４０は、排気煙突本体４３における開口端多孔
領域５１の外周側に空隙７１をあけて外筒部７２を設け、この空隙７１の下端及び上端を
外部に開口している。この構造により、開口端多孔領域５１の各孔５０を通って空隙７１
に排出された排気ガスは、この空隙７１の下端から入り込んだ外気と混合して冷却される
。その後、冷却後の排気ガスは、空隙７１を上昇して上端から排出されることとなり、外
壁部６１の高温化を抑制することができる。また、外筒部７２により開口端多孔領域５１
（各孔５０）を外部から被覆することとなり、外観品質を向上することができる。
【００７９】
（実施形態７）
図１２は、実施形態７の排気煙道の開口端の断面図である。以下の説明においては、上
述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００８０】
図１２に示すように、実施形態７の排気煙道４０は、開口端多孔領域５１の外周側に空
隙７１をあけて覆う外筒部７２が設けられている。この外筒部７２は、孔５０に対向する
内面に保温材７６が設けられている。なお、図示しないが、外筒部７２を支持するサポー
ト部材にも保温材を設けることが好ましい。
【００８１】
排気煙突本体４３の開口端多孔領域５１を上昇する高温の排気ガスは、その一部が各孔
５０を通って空隙７１に排出され、この空隙７１を上昇する。このとき、開口端多孔領域
５１から各孔５０を通って空隙７１に入った排気ガスは、保温材７６に衝突して上昇する
。一方、空隙７１は、下端から外気が入り込み、排気ガスと混合して上昇する。そして、
外気に冷却された排気ガスが空隙７１の上端から排出される。
【００８２】
上述したように、実施形態７の排気煙道４０は、排気煙突本体４３における開口端多孔
領域５１の外周側に空隙７１をあけて外筒部７２を設け、孔５０に対向する内面に保温材
７６を設けている。この構造により、開口端多孔領域５１の各孔５０を通って空隙７１に
排出された排気ガスは、保温材７６に衝突してからこの空隙７１を上昇することとなり、
外壁部６１の高温化を抑制することができる。
【００８３】
（実施形態８）
図１３は、実施形態８の排気煙道の開口端の断面図である。以下の説明においては、上
述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００８４】
図１３に示すように、実施形態８の排気煙道４０は、開口端多孔領域５１の外周側に空
隙７１をあけて覆う外筒部７２が設けられている。そして、この外筒部７２は、外面にリ
ブ７７が設けられている。なお、このリブ７７は、外筒部７２の外面に対して直交して固
定されており、周方向に均等間隔で複数配置されている。また、リブ７７は、上下方向に
複数に分割されて設けられているが、一体に設けてもよい。また、リブ７７は、外筒部７
２の外面に上下方向に沿って固定されているが、周方向に沿って固定し、且つ、上下方向
に均等間隔に複数配置してもよい。
【００８５】
上述したように、実施形態８の排気煙道４０は、排気煙突本体４３における開口端多孔
領域５１の外周側に空隙７１をあけて外筒部７２を設け、外筒部７２の外面にリブ７７を
設けている。この構造により、リブ７７の寸法や形状を異ならせることで、開口端４４で
の音響インピーダンスの最適化を可能とすることができる。
【００８６】
（実施形態９）
図１４は、実施形態９の排気煙道の開口端の断面図である。以下の説明においては、上
述した実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００８７】
図１４に示すように、実施形態９の排気煙道４０は、所定長さの筒形状をなす多孔構造
ブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが複数連結されて構成されている。各多孔構造ブロック
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、円筒形状をなす外壁部６１と、複数の保温パネルからなる内
壁部６２と、外壁部６１と内壁部６２とを連結する複数の連結部材６３と、外壁部と内壁
部との間に介装される保温材６４と、外壁部６１と内壁部６２の上下端部で保温材６４の
脱落を防止する蓋部材６７とから構成されている。そして、各多孔構造ブロック４０Ａ，
４０Ｂ，４０Ｃは、各蓋部材６７が接触し、内周面及び外周面が溶接により連結されてい
る。
【００８８】
また、各多孔構造ブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、外周側に空隙７１をあけて覆う
外筒部８１，８２，８３が設けられている。そして、この外筒部８１，８２は、下端部に
大径部８１ａ，８２ａが形成され、外筒部８２，８３の上端部に重なり合うように形成さ
れている。なお、この外筒部８１，８２，８３は、サポート部材７３により支持されてい
る。
【００８９】
上述したように、実施形態９の排気煙道４０は、所定長さの筒形状をなす多孔構造ブロ
ック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが複数連結されて構成されている。この構造により、例えば
、工場で複数の多孔構造ブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを製造し、この複数の多孔構造
ブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを現地まで搬送し、複数の多孔構造ブロック４０Ａ，４
０Ｂ，４０Ｃを連結して排気煙道を製造することとなり、製造工程の簡素化を可能とし、
建設費用を低減することができる。
【００９０】
複数の多孔構造ブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃにより排気煙道４０を構成することで
、例えば、外筒部８１，８２，８３同士の開口部の位置や大きさを異ならせることで、開
口端４４での音響インピーダンスの最適化を可能とすることができる。
【００９１】
（実施形態１０）
図１５は、実施形態１０の排気煙道を模式的に示す斜視図、図１６は、図１５のＢ−Ｂ
断面を示す部分断面図である。以下の説明においては、上述した実施形態と同じ構成要素
には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００９２】
図１５及び図１６に示すように、実施形態１０の排気煙道４０は、排気煙突本体４３が
開口端４４の全周囲における少なくとも一部に複数の孔５０を開けた開口端多孔領域５１
を備えている。具体的に、開口端多孔領域５１は、排気煙突本体４３における屈曲方向の
内側における開口端４４側に設けられている。
【００９３】
排気煙道４０は、排気ダクト本体４１からほぼ直角に屈曲して排気煙突本体４３が接続
され、開口端４４の一部に開口端多孔領域５１が設けられている。排気ガスは、排気ダク
ト本体４１からほぼ直角に屈曲して排気煙突本体４３を流れることから、排気煙突本体４
３における屈曲方向の内側の開口端４４ａ側に孔５０を形成し、開口端４４ｂ側に孔５０
を形成していない。例えば、排気煙突本体４３における開口端多孔領域５１の開口端４４
ａ側にθ１の角度領域で孔５０を形成し、開口端４４ｂ側にθ２の角度領域で孔５０を形
成しない。
【００９４】
上述したように、実施形態１０の排気煙道４０は、排気煙突本体４３が開口端４４の全
周囲における少なくとも一部、例えば、排気煙突本体４３における屈曲方向の内側の開口
端４４側に開口端多孔領域５１を設けている。この構造により、開口端多孔領域５１から
排出される排気ガスを減少することができる。
【００９５】
なお、この実施形態１０では、排気煙突本体４３における屈曲方向に内側に開口端多孔
領域５１を設けたが、この位置に限定されるものではなく、排気煙道４０の形状に応じて
適宜設定すればよいものである。
【００９６】
また、上述した各実施形態に係る排気煙道をガスタービンに適用して説明したが、ガス
タービンに限らず、排気ガスを放出するものであれば、いずれの設備でも適用することが
可能である。
【符号の説明】
【００９７】
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
３０  排気室
３０ａ  接続口
３１  排気ディフューザ
４０  排気煙道
４１  排気ダクト本体
４２  連通孔
４３  排気煙突本体
４４  開口端
５０  孔
５１  開口端多孔領域
５２  第２の多孔領域
５３  第３の多孔領域
５４  外筒部
５５  空隙
５６  補強リブ
６１  外壁部
６２  内壁部
６３  連結部材
６４  保温材
６６  円筒部材
７１  空隙
７２  外筒部
７６  保温材
７７  リブ
８１，８２，８３  外筒部
Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ３１，Ｎ３２，Ｎ３３  節
【図１】
2013217369.tif 000006
【図２】
2013217369.tif 000007
【図３】
2013217369.tif 000008
【図４】
2013217369.tif 000009
【図５】
2013217369.tif 000010
【図６】
2013217369.tif 000011
【図７】
2013217369.tif 000012
【図８】
2013217369.tif 000013
【図９】
2013217369.tif 000014
【図１０】
2013217369.tif 000015
【図１１】
2013217369.tif 000016
【図１２】
2013217369.tif 000017
【図１３】
2013217369.tif 000018
【図１４】
2013217369.tif 000019
【図１５】
2013217369.tif 000020
【図１６】
2013217369.tif 000021