(57)【要約】      （修正有）【課題】適度な入口抽気熱の混合を発生させるためには、ダクトの長さをより長くすることが必要になるということ、噴射オリフィスの配置によって、過度の騒音が発生する恐れがあるということ、給気管の配置は過剰な数の給気管を要し、これはシステムの高コスト化および複雑化を招くということ等の欠点を解消する。【解決手段】ガスタービン用吸気装置は組込み式入口抽気加熱システムを備えており、ここで、入口抽気構造は、たとえばサイレンサまたは入口に組み込まれている。サイレンサ部は吸気ダクト内に配置され、かつ複数のバッフルを備える。入口抽気加熱システムは、サイレンサ部内のバッフルのオリフィスを介して、吸気ダクトに抽気流を注入するように構成されている。【選択図】図８（ａ）
2017190777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ダクト（７０）と、前記吸気ダクト（７０）内に配置され、かつ複数のバッフルを有するサイレンサ部（９０）と、前記サイレンサ部（９０）内のバッフルのオリフィス（１２０、１４０）を介して、前記吸気ダクト（７０）に抽気流を注入するように構成された入口抽気加熱システム（９５）とを備える、ガスタービン用吸気装置（５５）。
【請求項２】
前記入口抽気加熱システム（９５）は、前記バッフルの上流部分におけるオリフィス（１２０、１４０）を介して、前記吸気ダクト（７０）に前記抽気流を注入するように構成されている、請求項１に記載の吸気装置（５５）。
【請求項３】
前記入口抽気システム（９５）は、前記サイレンサ（９０）の丸み付き先端部を使用して、前記吸気ダクト（７０）に前記抽気流を注入している、請求項２に記載の吸気装置（５５）。
【請求項４】
前記入口抽気システム（９５）は、前記バッフルの前縁領域のオリフィス（１２０、１４０）を介して、前記吸気ダクト（７０）に前記抽気流を注入するように構成されている、請求項１に記載の吸気装置（５５）。
【請求項５】
前記抽気流は、前記サイレンサ部（９０）の前記前縁領域から前記吸気ダクト（７０）に亜音速で注入されるように構成されている、請求項４に記載の吸気装置（５５）。
【請求項６】
前記抽気流は、前記吸気ダクト（７０）を通過する吸気流に少なくとも一部対向するように、前記吸気ダクト（７０）へと送られている、請求項５に記載の吸気装置（５５）。
【請求項７】
前記サイレンサ部（９０）の外側にあり、かつこれに連結されるように配置された入口抽気熱プレナム（１２０）をさらに備える、請求項６に記載の吸気装置（５５）。
【請求項８】
前記抽気流は、前記入口抽気熱プレナム（１２０）と前記サイレンサ部（９０）の前記バッフルとを通過するように構成されている、請求項７に記載の吸気装置（５５）。
【請求項９】
前記入口抽気熱プレナム（１２０）は、音速流向けとなるように構成され、かつこれに適した大きさとなっているオリフィスプレート（１３５）を備える、請求項８に記載の吸気装置（５５）。
【請求項１０】
前記入口抽気熱プレナム（１２０）は、前記オリフィスプレート（１３５）と前記サイレンサ部（９０）との間に配置された少なくとも第１の多孔プレート（１４５）を備える、請求項９に記載の吸気装置（５５）。
【請求項１１】
前記オリフィスプレート（１３５）は、最上部の多孔プレート（１４５）から離間され、かつ相互間に開口領域を形成している、請求項１０に記載の吸気装置（５５）。
【請求項１２】
前記オリフィスプレート（１３５）と前記最上部の多孔プレート（１４５）との間に存在する開口領域は、ワイヤメッシュ（１６５）で充填されている、請求項１１に記載の吸気装置（５５）。
【請求項１３】
ダクト（７０）を介して圧縮機に吸気を送る工程と、前記吸気が通過する前記ダクト（７０）内に、バッフルを有するサイレンサ（９０）を配置する工程と、前記サイレンサ（９０）の外側に配置された入口抽気熱プレナム（１２０）を介して、前記吸気ダクト（７０）に抽気加熱空気を注入する工程と、前記プレナム（１２０）からの前記抽気加熱空気を、前記バッフルを介して前記ダクト（７０）へと送る工程と、前記吸気の流路に対してある角度で前記抽気加熱空気が前記ダクト（７０）に流入するように、前記ダクト（７０）に流入するために前記抽気加熱空気が通過する前記バッフルのオリフィス（１２０、１４０）を配向配置する工程とを備える、ガスタービンエンジン（１０）の圧縮機に対する吸気の供給方法。
【請求項１４】
前記サイレンサ（９０）の外側に配置された入口抽気熱プレナム（１２０）を介して、抽気加熱空気を送る工程をさらに備える、請求項１３に記載の吸気の供給方法。
【請求項１５】
オリフィスプレート（１３５）と、少なくとも第１の多孔プレート（１４５）とを配置し、かつ前記プレナム（１２０）内の前記オリフィスプレート（１３５）と前記少なくとも第１の多孔プレート（１４５）との間の空間（１６０）に、ワイヤメッシュ（１６５）を配置する工程をさらに備える、請求項１４に記載の吸気の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、入口抽気加熱システム（ＩＢＨ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、機械的動力または推進力を発生させるように作動している。ガスタービンエンジンは、空気を圧縮機部に送る入口を備えており、これは回転圧縮機ブレード段をいくつか有している。空気が圧縮機を通過するにつれて、空気の圧力が上昇し得る。
【０００３】
次いで、加圧空気は１台以上の燃焼器内に送られ、ここで圧縮機空気に向かって燃料が注入され、かつそこで生じる混合物に点火される。その後、高温燃焼ガスは、移行ダクトによって燃焼部からタービン部へと送られる。高温燃焼ガスによりタービン段が回転し、次いでこれによって、圧縮機が回転する。
【０００４】
タービン作動中に、関連圧縮機の作動圧力比限界値に達するまで、タービン圧力比が上昇することがある。作動圧力比限界値に達することにより、圧縮機サージが発生する恐れがある。燃焼器での圧力損失に起因して、圧縮機圧力比はタービン圧力比より大きくなり得る。
【０００５】
圧縮機圧力比の維持は、吐出空気を抽気し、かつ圧縮機入口に向かってこれを再循環させる工程を通常伴う。このような吐出空気の再循環は、入口抽気熱（ＩＢＨ）制御として知られている。また、ＩＢＨ制御によっても、より低温の周囲空気と高温の圧縮機吐出空気の抽気部分とを混合することで、圧縮機入口の温度が上昇し得る。この吐出空気は、圧縮機の出力側またはタービンの燃焼部から、圧縮機の入口に向かって方向転換され得る。
【０００６】
圧縮機入口の温度を狭い範囲内で維持するために、通常抽気と圧縮機入口との間に、多数のマニホールドが配置されている。これらのマニホールドは、垂直方向または水平方向に配置され得、それらの多くは通常垂直方向に配置されている。
【０００７】
また、ガスタービンエンジンの入口は、加熱装置と騒音低減装置とを備え得る。具体的には、加熱装置は、加熱空気（吐出空気）を入口に注入することができる噴射装置を備え得る。また、騒音低減装置は、通過する吸気流により発生する騒音を低減する複数のバッフルを備え得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／０１２３６７４号明細書
【発明の概要】
【０００９】
ＩＢＨを備える既存のガスタービンシステムは、いくつかの欠点を有している。
【００１０】
Ｖｅｇａら（以下「Ｖｅｇａ」という）の米国特許出願公開第２００９／０２４１５５２号明細書では、入口抽気加熱システムを備えるガスタービンエンジンが開示されている。Ｖｅｇａのシステムでは、ガスタービンエンジンに供給される空気の入口用ハウジングを横断する給気導管が使用されている。この給気導管は、給気導管から垂直方向に突出している複数の給気管を備え、かつハウジングを横断しており、また複数の給気管の各々は、複数の噴射オリフィスを備える。ハウジングを通過する吸気流内に加熱圧縮空気を射出するように、オリフィスは配置されている。本システムはいくつかの欠点を有している。第１の欠点は、適度な入口抽気熱の混合を発生させるためには、ダクトの長さをより長くすることが必要になるということである。第２の欠点は、噴射オリフィスの配置によって、過度の騒音が発生する恐れがあるということである。第３の欠点は、給気管の配置は過剰な数の給気管を要し、これはシステムの高コスト化および複雑化を招くということである。
【００１１】
Ｐｏｎｙａｖｉｎら（以下「Ｐｏｎｙａｖｉｎ」という）の米国特許出願公開第２０１３／０１１５０６１号明細書では、入口抽気加熱システムを備える別のガスタービンエンジンが開示されている。Ｐｏｎｙａｖｉｎのシステムでは、吸気装置のサイレンサ部の下流端部に近接して配置された２本の導管が使用されている。これらの２本の導管は、装置の外部から圧縮機に送り込まれる吸気の流路と交差するものであるが、これらの導管は吸気装置内のプレナムにおける第２の端部部分に配置されている。Ｐｏｎｙａｖｉｎのシステムも、Ｖｅｇａのシステムおよび他の利用可能なシステムと同様の欠点を免れない。
【００１２】
例示的であるが非限定的な一態様では、本開示はガスタービン用吸気装置に関する。本システムは、吸気ダクトと、吸気ダクト内に配置されたサイレンサ部と、サイレンサ部内のバッフルのオリフィスを介して、吸気ダクトに抽気流を注入するように構成された入口抽気加熱システムと、を備える。
【００１３】
例示的であるが非限定的な別の一態様では、本開示は動力装置に関する。本動力装置は、圧縮機、燃焼システム、およびタービン部を含むガスタービンと、機械的または電気的負荷と、ガスタービン用吸気装置と、を備える。本吸気装置は、吸気ダクトと、内部に複数のバッフルを有するサイレンサ部と、サイレンサ部内のバッフルのオリフィスを介して、吸気ダクトに抽気流を注入するように構成された入口抽気システムと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】公知のガスタービンエンジン用吸気装置の概略側面図である。
【図２】公知の別のサイレンサおよび入口抽気加熱システムの斜視図である。
【図３（ａ）】サイレンサの下流に配置された入口抽気加熱システムを表す図１の一部の拡大詳細図である。
【図３（ｂ）】サイレンサの上流に配置された入口抽気加熱システムを表す図１の一部の拡大詳細図である。
【図４（ａ）】図２のサイレンサおよび入口抽気システムの一部横方向断面図を示している。
【図４（ｂ）】図２に示されているものと同様の、サイレンサの下流に入口抽気システムが配置されている状態のサイレンサおよび入口抽気システムの一部横方向断面図を示している。
【図５（ａ）】入口抽気加熱導管がサイレンサの上流に配置されている状態の、サイレンサおよび入口抽気加熱導管の概略関係図を示している。
【図５（ｂ）】入口抽気加熱導管がサイレンサの下流に配置されている状態の、サイレンサおよび入口抽気加熱導管の概略関係図を示している。
【図６（ａ）】図５（ａ）の構成要素の等角図を示している。
【図６（ｂ）】図５（ｂ）の構成要素の等角図を示している。
【図７（ａ）】一連のピッコロパイプを使用している入口抽気加熱システムの斜視図を示している。
【図７（ｂ）】２本のパイプ式ＩＢＨシステムを使用している入口抽気加熱システムの斜視図を示している。
【図７（ｃ）】音響処理されたノズルを使用している入口抽気加熱システムの斜視図を示している。
【図７（ｄ）】図７（ｃ）の音響処理されたノズルの断面図を示している。
【図８（ａ）】本開示の例示的であるが非限定的な態様に係る、ガスタービンエンジン用吸気装置の斜視図を示している。
【図８（ｂ）】図８（ａ）の一部の拡大詳細図を示している。
【図８（ｃ）】図８（ｂ）の拡大詳細図の斜視図を示している。
【図８（ｄ）】図８（ｃ）の一部の拡大詳細図を示している。
【図９】空気流を表示している形態の、図８（ｄ）の拡大詳細図の斜視図を示している。
【図１０】空気流を表示している形態の、図９の断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本開示に関する１つ以上の特定の実施形態を記載する。これらの実施形態を簡潔に説明するために、実際の実施態様のすべての特徴を本明細書に記載していない可能性がある。そのような任意の実際の実施態様を、たとえば技術または設計プロジェクトなどで構築していくにあたり、システム関連および／またはビジネス関連の制約事項に準拠することなどの、実施態様ごとに相違し得る特定の目標を達成するために、実施態様特有の数多くの決定がなされていることが理解される。さらには、こうした努力は込み入っており、かつ多大な時間を必要とする可能性があるにもかかわらず、本開示による便益を享受する当業者にとっては設計、製作、および製造という日常的業務の一環であろうことが理解される。
【００１６】
詳細な例示的実施形態が本明細書に開示されている。ただし、本明細書に開示した特定の構造的かつ機能的詳細は、単に例示的実施形態を説明する目的で示した代表例に過ぎない。しかしながら、本開示の実施形態は、多くの別の形態において具現化することができ、本明細書に記載した実施形態のみに限定されると解釈するべきではない。
【００１７】
したがって、例示的実施形態については様々な変形形態および代替形態が可能となっているが、その実施形態を例示として図面に示し、かつ本明細書で詳細に説明する。しかしながら、開示した特定の形態に例示的実施形態を限定する意図はなく、それとは反対に、例示的実施形態は、本開示の範囲内にあるすべての変形形態、等価形態、および代替形態を包含するものであることが理解される。
【００１８】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、例示的実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、その文脈において明示しない限り、複数形も含むことを意図している。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、および／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用される場合、記載した特徴、数字、工程、動作、要素、および／または構成部品の存在を示すが、１つ以上の他の特徴、数字、工程、動作、要素、構成部品、および／またはこれらのグループの存在もしくは付加を除外するものではない。
【００１９】
本明細書において、第１、第２、一次、および二次などの用語を、種々の要素を説明するために使用することができるが、こうした要素はこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。たとえば、例示的実施形態の範囲を逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と称することができ、同様に、第２の要素を第１の要素と称することもできるが、もちろんこれに限定されるものではない。本明細書で使用される場合、「および／または」という用語には、関連する記載項目の１つ以上のうちのいずれかの組み合わせおよびすべての組み合わせが含まれる。
【００２０】
特定の用語を、専ら読者の便宜のために本明細書で使用することができ、これを本発明の範囲を限定するものとして捉えるべきではない。たとえば、「上側」、「下側」、「左側」、「右側」、「前部」、「後部」、「頂部」、「底部」、「水平方向」、「垂直方向」、「上流」、「下流」、「前方」、「後方」および同種のものなどの用語は、図に示す構成を単に記述しているに過ぎない。実際、本開示の実施形態の１つまたは複数の要素をあらゆる方向に配向することができ、それに伴い用語は、特別の定めのない限り、そのような変形形態を包含するものとして理解されるべきである。
【００２１】
本明細書および特許請求の範囲を通じて使用される場合、「実質的に」という用語は、製造公差および／または検査公差内にある理想値または公称値からの偏差を少なくとも含む。
【００２２】
本開示は、取り込んだ空気を圧縮する種々の燃焼タービンエンジンに適用され得るものであり、この例として高出力ガスタービン、航空転用ガスタービンなどが挙げられるが、これらに限定されない。本開示の実施形態は、単一の燃焼タービンエンジンまたは複数の燃焼タービンエンジンのいずれにも適用することができる。本開示の実施形態を、単純サイクルまたは複合サイクルで作動している燃焼タービンエンジンに適用してもよい。
【００２３】
図１において、燃焼タービンエンジン１０と、吸気装置５５と、入口抽気加熱システム（ＩＢＨシステム）９５とを備える、先行技術によるシステムを示している。
【００２４】
燃焼タービンエンジン１０は、圧縮機とタービン部とを通常備える。本圧縮機は圧縮機入口を備える。この圧縮機入口は、入口プレナム３５の下流に配置された複数の入口案内翼（ＩＧＶ）を備え得る。また通常は、本燃焼タービンエンジン１０は、排気ディフューザ（図示せず）に流体接続されたタービン部を備える。
【００２５】
吸気装置５５は、通常は、吸気フィルタハウス６５の上流端部に取り付けられた吸込み雨よけ部６０を備える。吸込み雨よけ部６０は、吸気ダクト７０を介して入口プレナム３５に流体接続されている。吸気ダクト７０は、中間部分８５を通って第２の端部部分８０へと延在している第１の端部部分７５を備える。第１の端部部分７５は、圧縮機の中心線に対して実質的に平行な方向に配向され得、かつ周囲空気を受け入れる入口を画定している。第２の端部部分８０は、圧縮機の中心線に対して実質的に垂直な方向に配向され得、かつ圧縮機入口に向かって周囲空気を送るダクト７０の出口を画定している。
【００２６】
また、吸気装置５５は、吸気フィルタハウス６５から下流に配置された入口サイレンサ９０と、入口サイレンサ９０から下流に配置されたＩＢＨシステム９５とを備える。ダクト７０の第２の端部部分８０は、ディフューザと圧縮機入口とに流体接続されており、その両方が吸気ダクト７０に隣接している。
【００２７】
ＩＢＨシステム９５は第１の導管および第２の導管１００、１０５を備え、これらは吸気ダクト７０内で加熱空気の垂直方向仕切りを形成している。第１導管１００および第２の導管１０５は、ＩＢＨ送達導管（図示せず）を介して、燃焼タービンエンジン１０の抽出マニホールドに流体接続され得る。この導管は、抽出マニホールドと第１導管１００および第２の導管１０５とを流体接続している関連管類を含む。
【００２８】
図２において、米国特許出願公開第２００９／０２４１５５２号明細書による構成を示している。この構成では、複数のＩＢＨ導管１１５はそれぞれ、垂直方向に配向され、かつ横方向に離間された複数のサイレンサパネル１１０に位置合わせされ、かつこれらの上流に配置されている。ＩＢＨ導管１１５の各々は複数のオリフィス１２０を有しており、これらは吸気の流れ方向に対して逆向きに、または上流に入口抽気熱を噴射するように配向されている。
【００２９】
図３（ａ）において、図１のサイレンサ９０と入口抽気加熱システム９５とをより詳細に示しているが、ここでは垂直方向に配向されたサイレンサパネル１１０を側面視する状態で図示している。ＩＢＨ噴流１２５は、吸気流の方向に対して実質的に垂直な方向において、第１の導管１００および第２の導管１０５から流出する。ＩＢＨ噴流１２５は、第１および第２の導管１００、１０５のオリフィス（図示せず）により形成されている。図３（ａ）の導管１００、１０５は、サイレンサ９０の下流に配置されている。図３（ｂ）において、図３（ａ）と同様の図が示されているが、ここではＩＢＨ導管１００、１０５をサイレンサ９０の上流に配置している。
【００３０】
図４（ａ）において、図２の断面図を示している。図４（ａ）においては、ＩＢＨ導管１１５とサイレンサパネル１１０との間の位置合わせについて簡単に図示している。この相対的な位置合わせにより、ＩＢＨ導管１１５は比較的低い吸気流速の領域内に配置されている。この吸気流は、サイレンサパネル１１０の前縁部およびＩＢＨ導管１１５において、ゼロであるか、またはそれに近い流速を有することになる。流量範囲が限定されているため、最大吸気流速および／または最大乱流は、サイレンサパネル１１０間のいずれかにおいて実現される。したがって、最小吸気流速は、ＩＢＨ導管１１５の上流（図４（ａ）において左方）で実現されている。
【００３１】
図４（ａ）の構成にはいくつかの欠点が存在する。第１に、オリフィス１２０から流出するＩＢＨ噴流１２５は、本システムのこの部分において最低の相対吸気流速を有する領域に注入されている。そのため、この構成を採用した結果、吸気流によりＩＢＨ噴流１２５が流れを反転し、吸気流と混合され、かつサイレンサパネル１１０間を通って流れる前に、ＩＢＨ噴流１２５が可能となる最大距離分上流に流れることになる。第２に、ＩＢＨ噴流１２５がオリフィス１２０から音速で流出する際、音響を減衰させるものが何も存在しない。その結果、ＩＢＨ噴流１２５によって望ましくない騒音が発生することになる。第３に、ＩＢＨ導管１１５とサイレンサパネル１１０との間は１対１相関となっており、これはシステムの高コスト化および複雑化を招くことになる。
【００３２】
図４（ｂ）において、米国特許出願公開第２００９／０２４１５５２号明細書による別の構成を示している。この構成は、ＩＢＨ導管１１５がサイレンサパネル１１０に対して下流に配置されており、またＩＢＨ噴流１２５が吸気流方向に対して最初に垂直となるように、オリフィス１２０を配向させているという点を除けば、図４（ａ）に示したものと同様である。
【００３３】
図５（ａ）は、吸気流方向に対して垂直であり、かつ第１の導管１００（第１の導管１００のみが示されているが、第２の導管１０５および他の導管を設けることもできる）に対して垂直となっている、サイレンサパネル１１０の端縁部の方向から見た概略図である。この図では、説明を簡単にするために、ＩＢＨ噴流１２５とオリフィス１２０とが、それぞれ１つのみ示されている。図８において、オリフィス１２０が、２つの隣接するサイレンサパネル１１０間の空間における中心と実質的に位置合わせされている状態を示している。この構成により、パネル１１０間に存在し、かつ吸気最大流速（少なくとも局所的に）の領域を有する空隙に、ＩＢＨ噴流１２５が注入されることになる。オリフィス１２０がサイレンサパネル１１０の下流に配置されていても、ＩＢＨ噴流１２５は音速か、またはそれに近い速度で流出し、かつ上流に移動して、サイレンサパネル間の領域に注入されるが、ここで２つの流れは混ざり合い始め、また入口抽気熱は最終的に流れを反転し、かつ吸気流と区別できない状態となる。記載したシステムおよび技術に関するいくつかの実施形態の実施において実現され得る利点としては、入口抽気熱が最大流速および／または最大乱流の領域に注入され、これによっていくつかの先行技術と比較して、混合の改良化がもたらされる点が挙げられる。
【００３４】
図５（ｂ）において、図５（ａ）に類似した別の構成を示している。ここで、第１の導管１００は、サイレンサパネル１１０の前縁部に対して上流に配置されている。上記の構成と同様に、オリフィス１２０（説明を簡単にするために、１つのみが示されている）が２つのサイレンサパネル１１０間の実質的に中間に配置されているが、これはサイレンサパネル１１０間で発生する比較的高い流速を利用するためである。
【００３５】
図６（ａ）は、図５（ａ）に示したシステムの等角図である。図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示したシステムの等角図である。
【００３６】
図７（ａ）は、タービン用吸気装置に入口抽気加熱空気を供給するシステムとして、ピッコロパイプの配列を使用している入口抽気加熱システム９５の斜視図である。ピッコロパイプは、タービンシステムに流入する吸気の流路と交差している複数のパイプ１１５を含む。ピッコロパイプの配列は、通常サイレンサ部９０の下流に設けられている。
【００３７】
図７（ｂ）は、タービン用吸気装置に入口抽気加熱空気を供給するシステムとして、２本のパイプ式ＩＢＨ構成を使用している入口抽気加熱システム９５の斜視図である。２本のパイプ１１５は、タービンシステムに流入する吸気の流路と交差している。２本のパイプ式ＩＢＨ構成は、通常サイレンサ部９０の下流に設けられている。
【００３８】
図７（ｃ）は、音響処理された一連のノズル１５５の概略図である。音響処理されたノズル１５５を、タービンシステムに流入する吸気の流路と交差している一連のパイプ１１５に組み込むことができる。音響処理されたノズル１５５はコストのかかるオプションであり、またこれをサイレンサ部の上流に配置することができる。
【００３９】
図７（ｄ）は、図７（ｃ）に示したものと同様の、音響処理された一連のノズル１５５の断面図である。図示されるように、音響処理されたノズルは、外管１７０に包囲されたワイヤメッシュ１６５の層によって包囲されている中央中空管１６０を備える。入口抽気加熱空気は、外側排出口１８０を通過して、タービン用吸気流に流入する前に、内側排出口１７５を介して、メッシュ１６５に向かって管の厚みを通過している。
【００４０】
図８（ａ）において、本開示に係るシステムを示している。図８（ａ）において、図１と概して同様であるが、組込み式ＩＢＨサイレンサを備えている状態の吸気ダクト部を示している。図８（ａ）において、ＩＢＨ給気管は、吸気ダクト装置の外側、特に吸気ダクト装置のサイレンサダクトの外側に配置され得るＩＢＨプレナム１２０内に、入口抽気加熱空気を供給している。ＩＢＨプレナムおよびその配置（詳細は後述する）により、付加的な管類または工具類を吸気ダクト装置内に設置する必要なしに、入口抽気加熱空気の導入が可能となっている。本ＩＢＨプレナムの構造により、ＩＢＨ空気を吸気流内に導入するために付加的な管類を吸気ダクト装置内に配置することが必要となるのではなく、サイレンサ部を含むダクト装置の既存の構造体を使用して、ＩＢＨ空気を導入することが可能となっている。
【００４１】
図８（ｂ）において、ＩＢＨプレナム１２０の拡大斜視図を示している。プレナム１２０は、ＩＢＨ給気管１２５と界接して、ＩＢＨ空気を供給している。プレナム１２０自体は、その基部において、絶縁シェルと１組のプレートとを備える。具体的には、プレナム１２０は、ＩＢＨ空気チャンバ１３０と、音速流向けの大きさとなっているオリフィスで構成され得るオリフィスプレート１３５と、ワイヤメッシュで充填され得る開口領域と、吸気ダクト装置のサイレンサ領域内にＩＢＨ空気流を送るように構成された多孔プレート１４５と、を備える。
【００４２】
図８（ｃ）において、絶縁シェルを透明化表示した状態の、ＩＢＨプレナム１２０の内部斜視図を示している。オリフィスプレート１３５は、音速流向けの大きさとなっているオリフィス１４０で構成されている。また、多孔プレート１４５はオリフィスを備えており、これらの穿孔部は、吸気ダクト装置内にＩＢＨ空気流を導入するために使用されるサイレンサ構成部品に向かって、ＩＢＨ空気流を送るように配置されている。ＩＢＨ空気流が吸気流ダクトに流入するように、プレナム１２０が取り付けられている吸気ダクトの表面において、開口部１５０が設けられている。本実施形態では、開口部１５０は、吸気ダクト装置のサイレンサ部内に配置されたサイレンサパネル内に、ＩＢＨ空気を送っている。
【００４３】
図８（ｄ）において、ＩＢＨ給気管とＩＢＨプレナム１２０との間の交差部分における、図８（ｃ）の部分の拡大図を示している。図８（ｄ）においては、ＩＢＨプレナムの絶縁シェル内の空間１３０と、オリフィスプレート１３５と、必要に応じてワイヤメッシュで充填された空間と、多孔プレート１４５と、吸気流ダクト装置のサイレンサ部へと通じる開口部１５０と、を配置した際の拡大図を示している。本実施形態では、開口部は、吸気流ダクトのサイレンサ部内に配置されたサイレンサパネルの前縁領域内に、ＩＢＨ空気を送っている。
【００４４】
図９において、図８（ｄ）と同様である図８（ｃ）の部分の拡大図を、空気流を図内に表示した状態で示している。給気管から絶縁プレナム１２０へと送られるＩＢＨ空気は、オリフィスプレート１３５の音響設計されたオリフィス１４０を通り、ワイヤメッシュまたは音響の減衰を補助するために選択された別の材料で充填され得る空間１６０を通り、多孔プレート１４５を通り、サイレンサ部へと通じる開口部１５０を通り、次いで、最終的に、この場合、サイレンサ部のサイレンサパネル１９０における前縁部内に存在するものとして示されている穿孔部の最後の組を通って、吸気流ダクト装置へと送られる。この前縁部は、丸み付き先端部として配置されていてもよい。
【００４５】
図１０において、図９の断面図を示しており、これにおいても図９に記載したような空気流を表示している。
【００４６】
別実施形態では、プレナムおよび関連構造体は、既存の吸気ダクト装置構造体内、特にサイレンサ装置に使用される構造体内のいずれかに、ＩＢＨ空気流を送るように配置されていてもよい。たとえば、ワイヤメッシュは音響減衰材として述べられているが、空間１６０を充填するために、他の材料を使用することができる。
【００４７】
プレナム１２０の構成は、コストがかかる、大量の管類をダクト装置内に設置する必要なしに、吸気ダクト装置内にＩＢＨ空気を導入するのに役立つ。本明細書に示したＩＢＨシステムは、吸気ダクト内のＩＢＨ管類を排除しつつも、熱流の混合において改善をもたらしている。ＩＢＨシステムでは複数のオリフィスを使用するが、これらはすべて、音速流の発生に対応する大きさとなり得、構成となり得、かつ配置となり得る。音速流用オリフィスの下流に配置されたワイヤメッシュ層は、音速流の発生によって生じる騒音を減衰させるように設計されている。
【００４８】
本明細書に示される特定の実施形態では、ＩＢＨ空気流は各サイレンサバッフルの前縁部または丸み付き先端領域を通過し得、かつサイレンサの前縁部または丸み付き先端部上に存在する穿孔部を介して、吸気ダクト内に流入し得る。サイレンサの前縁部付近における低亜音速の抽気噴射は、熱流のより良好な混合を実現するのに有用であり、これはサイレンサバッフルによって既に形成されている閉塞、ならびにサイレンサの外側表面上に存在する多孔シートによる補助よってもたらされている。
【００４９】
別の実施形態では、タービン用吸気流にＩＢＨ流を供給している穿孔部は、吸気ダクト装置の他の部分に配置され得るが、バッフルのような既存のサイレンサ構成部品上に配置されているのが好ましい。
【００５０】
本発明について、最も実用的で好ましい実施形態であると現在考えられるものに関して記載してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に含まれる種々の変更および同等の構成を包含することが意図されている。
【符号の説明】
【００５１】
１０  燃焼タービンエンジン
３５  入口プレナム
５５  吸気装置
６０  吸込み雨よけ部
６５  吸気フィルタハウス
７０  吸気ダクト、ダクト
７５  第１の端部部分
８０  第２の端部部分
８５  中間部分
９０  入口サイレンサ、サイレンサ、サイレンサ部
９５  入口抽気加熱システム（ＩＢＨシステム）
１００  第１の導管
１０５  第２の導管
１１０、１９０  サイレンサパネル、パネル
１１５  ＩＢＨ導管、パイプ
１２０  オリフィス、ＩＢＨプレナム、プレナム、絶縁プレナム、入口抽気熱プレナム
１２５  ＩＢＨ噴流、ＩＢＨ給気管
１３０  ＩＢＨ空気チャンバ、空間
１３５  オリフィスプレート
１４０  オリフィス
１４５  多孔プレート
１５０  開口部
１５５  ノズル
１６０  中央中空管、空間
１６５  ワイヤメッシュ、メッシュ
１７０  外管
１７５  内側排出口
１８０  外側排出口
【図１】
2017190777.tif 000003
【図２】
2017190777.tif 000004
【図３（ａ）】
2017190777.tif 000005
【図３（ｂ）】
2017190777.tif 000006
【図４（ａ）】
2017190777.tif 000007
【図４（ｂ）】
2017190777.tif 000008
【図５（ａ）】
2017190777.tif 000009
【図５（ｂ）】
2017190777.tif 000010
【図６（ａ）】
2017190777.tif 000011
【図６（ｂ）】
2017190777.tif 000012
【図７（ａ）】
2017190777.tif 000013
【図７（ｂ）】
2017190777.tif 000014
【図７（ｃ）】
2017190777.tif 000015
【図７（ｄ）】
2017190777.tif 000016
【図８（ａ）】
2017190777.tif 000017
【図８（ｂ）】
2017190777.tif 000018
【図８（ｃ）】
2017190777.tif 000019
【図８（ｄ）】
2017190777.tif 000020
【図９】
2017190777.tif 000021
【図１０】
2017190777.tif 000022
【外国語明細書】
2017190777000001.pdf