(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体で使用するための換気および漏れ検出システムを提供する。【解決手段】筐体で使用するための換気および漏れ検出システム２００は、筐体に画定された内部チャンバを少なくとも部分的に通って延びる換気ダクト２１６を含む。換気ダクトは、内部チャンバの下部２０４内に配置された少なくとも１つの入口端部２２２と、出口端部２２４とを含む。少なくとも１つの入口端部は、内部に画定され、筐体内の空気２２８および燃料２３２が換気ダクトに引き込まれて筐体を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部２２６を含む。システムはさらに、換気ダクトに引き込まれる流れ２３０内に同伴される燃料を検出するために、出口端部に近接して換気ダクトと流れ連通状態で結合された検出ユニット２２０を含む。【選択図】図３
2017207064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１１８）で使用するための換気および漏れ検出システム（２００）であって、
前記筐体（１１８）に画定された内部チャンバ（２０２）を少なくとも部分的に通って延びる換気ダクト（２１６）であって、前記内部チャンバ（２０２）の下部（２０４）内に配置された少なくとも１つの入口端部（２２２）と、出口端部（２２４）とを含み、前記少なくとも１つの入口端部（２２２）は、内部に画定され、前記筐体（１１８）内の空気（２２８）および燃料（２３２）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれて前記筐体（１１８）を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部（２２６）を含む換気ダクト（２１６）と、
前記換気ダクト（２１６）に引き込まれる流れ（２３０）内に同伴される燃料（２３２）を検出するために、前記出口端部（２２４）に近接して前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合された検出ユニット（２２０）とを含むシステム（２００）。
【請求項２】
前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合されたファンアセンブリ（２１８）をさらに含み、前記ファンアセンブリ（２１８）が、
前記流れ（２３０）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれるように前記筐体（１１８）内に負圧を生成し、
前記換気ダクト（２１６）内の前記流れ（２３０）を外部に排気するように構成されている請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項３】
前記ファンアセンブリ（２１８）が、第１のファン（２７２）と、第２のファン（２７４）とを含み、各前記ファン（２７２、２７４）が、筐体屋根（２１２）に結合される請求項２に記載のシステム（２００）。
【請求項４】
前記検出ユニット（２２０）が、
前記流れ（２３０）に同伴される燃料（２３２）の濃度を判定し、
前記燃料濃度が所定の閾値より大きい場合に潜在的な燃料漏れを知らせるように構成されている請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項５】
前記検出ユニット（２２０）が、赤外線センサを含む請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項６】
前記検出ユニット（２２０）が、触媒センサを含む請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの入口端部（２２２）が、内部に画定された少なくとも１つの開口部（２５６、２５８、２６４、２６６）を各々含む複数の入口端部（２５２、２５４、２６０、２６２）を含み、前記複数の入口端部（２５２、２５４、２６０、２６２）の各々が、前記内部チャンバ（２０２）のそれぞれのコーナーに隣接する請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの入口端部（２２２）に近接する前記換気ダクト（２１６）の少なくとも一部が、前記筐体（１１８）の床（２０４）に略平行に延びる請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項９】
前記換気ダクト（２１６）が、前記内部チャンバ（２０２）の中間部内に延びる少なくとも１つの中間入口（２６８）をさらに含む請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項１０】
前記換気ダクト（２１６）が、前記内部チャンバ（２０２）の上部内に画定された少なくとも１つの上側入口（２７０）をさらに含む請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項１１】
前記内部チャンバ（２０２）と流れ連通状態の少なくとも１つの入口ベント（２１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの入口ベント（２１０）が、周囲空気を前記内部チャンバ（２０２）に送るように構成されている請求項１に記載のシステム（２００）。
【請求項１２】
内部チャンバ（２０２）を画定するガス燃料モジュール筐体（１１８）と、
前記内部チャンバ（２０２）を少なくとも部分的に通って延びる換気ダクト（２１６）であって、前記内部チャンバ（２０２）の下部（２０４）内に配置された少なくとも１つの入口端部（２２２）と、出口端部（２２４）とを含み、前記少なくとも１つの入口端部（２２２）は、内部に画定され、前記筐体（１１８）内の空気（２２８）および燃料（２３２）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれて前記筐体（１１８）を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部（２２６）を含む換気ダクト（２１６）と、
前記換気ダクト（２１６）に引き込まれる流れ（２３０）内に同伴される燃料（２３２）を検出するために、前記出口端部（２２４）に近接して前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合された検出ユニット（２２０）とを含むガス燃料モジュール。
【請求項１３】
前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合されたファンアセンブリ（２１８）をさらに含み、前記ファンアセンブリ（２１８）が、
前記流れ（２３０）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれるように前記筐体（１１８）内に負圧を生成し、
前記換気ダクト（２１６）内の前記流れ（２３０）を外部に排気するように構成されている請求項１２に記載のガス燃料モジュール。
【請求項１４】
前記検出ユニット（２２０）が、
前記流れ（２３０）に同伴される燃料（２３２）の濃度を判定し、
前記燃料濃度が所定の閾値より大きい場合に潜在的な燃料漏れを知らせるように構成されている請求項１２に記載のガス燃料モジュール。
【請求項１５】
前記内部チャンバ（２０２）と流れ連通状態で筐体屋根（２１２）に結合された少なくとも１つの入口ベント（２１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの入口ベント（２１０）が、周囲空気を前記内部チャンバ（２０２）に送るように構成されている請求項１２に記載のガス燃料モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、有害ガス筐体に関し、より具体的には、ガスタービン燃料システムでガス燃料モジュールと共に使用するための一体型換気および漏れ検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービン燃料システムは、プロパンなどの燃料をタービン燃焼チャンバに送り出して、発電のために燃焼させる。このようなガス燃料システムの公知の構成要素には、ガス燃料モジュール筐体に収容されたガス制御バルブおよびガス停止比バルブが含まれる。通常、ガス燃料モジュールなどの有害ガスを含む筐体は、筐体内の軽微なガス漏れを希釈する換気システムを含む。さらに、筐体内からの潜在的な燃料漏れを検出するために、別個の漏れ検出システムまたは掃気システムが使用される。
【０００３】
少なくともいくつかの公知のガス燃料モジュールは、内部に換気を提供するために筐体の外側に位置した換気システムを含む。換気システムは、筐体から空気を抽出するベントファンを含む。しかし、ガスタービンエンジンで使用される一部の燃料は空気より重く、筐体の底部内に蓄積する傾向がある。したがって、いくつかの公知のガス燃料モジュールはまた、筐体内に別個の低位置掃気システムを含む。掃気システムは、ダクティングシステムを介して筐体の底から空気とガスの組み合わせを抽出し、有害ガスの存在を識別するために使用される。少なくともいくつかの場合では、ガス燃料モジュール内で２つの別個のシステムを使用することにより、ガス燃料モジュールの設備、設置、および／またはメンテナンスのコストが増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０３０８９１５号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、筐体で使用するための換気および漏れ検出システムが提供される。システムは、筐体に画定された内部チャンバを少なくとも部分的に通って延びる換気ダクトを含む。換気ダクトは、内部チャンバの下部内に配置された少なくとも１つの入口端部と、出口端部とを含む。少なくとも１つの入口端部は、内部に画定され、筐体内の空気および燃料が換気ダクトに引き込まれて筐体を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部を含む。システムはさらに、換気ダクトに引き込まれる流れ内に同伴される燃料を検出するために、出口端部に近接して換気ダクトと流れ連通状態で結合された検出ユニットを含む。
【０００６】
さらなる態様では、ガス燃料モジュールが提供される。ガス燃料モジュールは、内部チャンバを画定するガス燃料モジュール筐体を含む。内部チャンバを少なくとも部分的に通って延びる換気ダクトは、内部チャンバの下部内に配置された少なくとも１つの入口端部と、出口端部とを含む。少なくとも１つの入口端部は、内部に画定され、筐体内の空気および燃料が換気ダクトに引き込まれて筐体を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部を含む。システムはさらに、換気ダクトに引き込まれる流れ内に同伴される燃料を検出するために、出口端部に近接して換気ダクトと流れ連通状態で結合された検出ユニットを含む。
【０００７】
別の態様では、筐体で使用するための換気および漏れ検出システムを組み立てる方法が提供される。方法は、筐体に画定された内部チャンバ内で換気ダクトを結合することを含む。換気ダクトは、内部チャンバの下部内に配置された少なくとも１つの入口端部と、出口端部とを含む。少なくとも１つの入口端部は、内部に画定され、筐体内の空気および燃料が換気ダクトに引き込まれて筐体を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部を含む。方法はさらに、出口端部に近接して換気ダクトと流れ連通状態で検出ユニットを結合することを含み、検出ユニットは、換気ダクトに引き込まれる流れ内に同伴される燃料を検出するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的なガスタービン動力システムの概略図である。
【図２】図１に示すガスタービン動力システムと共に使用することができる例示的なガス燃料モジュール筐体の斜視図である。
【図３】図２に示すガス燃料モジュール筐体内で使用することができる例示的な一体型換気および漏れ検出システムの斜視図である。
【図４】図１〜図３に示す一体型換気および漏れ検出システムのような、一体型換気および漏れ検出システムを組み立てる例示的な方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
別途指定のない限り、本明細書で使用される「一般に」、「実質的に」、および「およそ」などの近似を表す文言は、そのように修飾された用語が、絶対的または完全な程度ではなく、当業者によって認識されるようなおおよその程度にのみ適用され得ることを示している。近似を表す文言は、それが関連する基本的な機能を変更することなく、許容範囲内で異なり得る、任意の定量的な表現の修飾に適用することができる。したがって、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの１つまたは複数の用語によって修飾された値は、特定された正確な値に限定されない。少なくともいくつかの事例において、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応する場合がある。ここにおいて、ならびに本明細書および特許請求の範囲の全体を通して、範囲の制限は、識別することができる。このような範囲は、組み合わせるかかつ／または置き換えることができ、文脈または文言で特に示されない限り、そこに含まれるすべての副範囲を含む。
【００１０】
さらに、他別途指定のない限り、用語「第１の」、「第２の」などは、単に標識として本明細書で使用されているに過ぎず、これらの用語が言及する要素に対して順序、位置、または階層上の要件を加えることを意図するものではない。さらに、たとえば、「第２の」要素への言及は、たとえば、「第１の」もしくはより小さい数字の要素または「第３の」もしくはより大きな数字の要素の存在を必要とせず、または妨げるものではない。
【００１１】
本明細書に記載の例示的な一体型換気および漏れ検出システムおよび方法は、筐体換気システムおよび漏れ検出システムのための公知のシステムおよび方法に関連する欠点の少なくともいくつかを克服する。本明細書に記載の実施形態は、空気および燃料がダクトに引き込まれて筐体に換気を提供することを可能にする大きさの換気ダクトを含む。さらに、換気ダクトの出口の検出ユニットは、換気流内の燃料の検出を容易にする。例示的な実施形態では、ガスタービンエンジンで使用される少なくともいくつかの公知の燃料は空気より重いため、換気ダクトは、筐体の下部内に配置されて潜在的な燃料漏れを換気ダクトに引き込ませて検出ユニットを通して送ることを可能にする少なくとも１つの入口端部を含む。
【００１２】
図１は、例示的なガスタービン１００の概略図である。例示的な実施形態では、ガスタービン１００は、圧縮機１０６と、燃焼器セクション１０８と、タービン１１０とを含む。タービン１１０は、ロータアセンブリ１１２を介して圧縮機１０６に結合される。ガスタービン１００はさらに、ロータアセンブリ１１２を介して負荷１１４、たとえば発電機に結合される。ガスタービン１００はさらに、燃焼器セクション１０８と直列流れ関係にある燃料システム１１６を含む。燃料システム１１６は、燃料システム１１６の制御バルブ（図示せず）を部分的に収容するガス燃料モジュール筐体１１８を含む。
【００１３】
運転中、吸入空気１２０は、圧縮機１０６に引き込まれる。吸入空気１２０は、周囲空気温度である。圧縮機１０６は、吸入空気１２０が圧縮空気１２４として燃焼器セクション１０８に向けて排出される前に、吸入空気１２０をより高い圧力および温度に圧縮する。圧縮空気１２４は、燃料システム１１６から供給された燃料１２６と混合され、得られた混合物は、燃焼器セクション１０８内で燃焼されてタービン１１０に向けられる燃焼ガス１２８を発生する。タービン１１０は、燃焼ガス１２８内の熱エネルギーを、ロータアセンブリ１１２を駆動するために使用される機械的回転エネルギーに変換する。回転エネルギーの一部は、圧縮機１０６を駆動するために使用され、その残りは、たとえば電力を発生するために、負荷１１４を駆動するために使用される。高温排気ガス混合物１３０は、タービン１１０から排出され、たとえば大気または熱回収蒸気発生器（図示せず）のいずれかに送られる。
【００１４】
図２は、ガスタービン１００（図１に示す）と共に使用することができる例示的なガス燃料モジュール筐体１１８の斜視図である。図３は、ガス燃料モジュール筐体１１８（図１に示す）内で使用することができる例示的な一体型換気および漏れ検出システム２００の斜視図である。図１〜図３を参照すると、例示的な実施形態では、ガス燃料モジュール筐体１１８は、燃料システム１１６の少なくとも一部を受け入れる大きさの内部チャンバ２０２を画定する。具体的には、筐体１１８は、燃焼器セクション１０８に向けて燃料１２６を送ることを容易にする燃料配管、パージ配管、および関連するバルブ（すべて図示せず）を受け入れる大きさである。知られているように、いくつかの実施形態では、ガス燃料フランジ（図示せず）は、潜在的な燃料漏れの発生源となり得る。あるいは、他の潜在的な燃料漏れの発生源は、ガス燃料モジュール筐体１１８によって囲まれる燃料システム１１６内のどの位置にでも存在し得る。
【００１５】
燃料システム１１６は、ガスタービン動力システム１００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする燃焼器セクション１０８に向けて燃料を送る。たとえば、燃料システム１１６は、これらに限定されないが、ブタンおよびプロパンなどの燃料を送ることができる。このような燃料は、一般に、空気より重く、漏れ２０６が燃料システム１１６内で発生した場合に筐体１１８の床２０４に蓄積する傾向がある。
【００１６】
例示的な実施形態では、ガス燃料モジュール筐体１１８は、概ね箱形であり、床２０４を支持する複数の支持部２０８を含む。ガス燃料モジュール筐体１１８はまた、内部チャンバ２０２と流れ連通状態で筐体１１８の屋根２１２に結合された少なくとも１つの入口ベント２１０を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、筐体１１８は、屋根２１２の各コーナーに概して配置されるセットの４つの入口ベント２１０を含む。代替の実施形態では、筐体１１８は、入口ベント２１０が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の適切な位置に各々配置された任意の適切な数の入口ベント２１０を含むことができ、たとえば入口ベント２１０は、筐体１１８の側壁に結合することができる。例示的な実施形態では、各入口ベント２１０は、周囲空気からのデブリおよび水分が筐体１１８に入ることを防止するように、屋根２１２からオフセットされて屋根２１２に面する開口部２１４を有するＪ字形である。代替の実施形態では、各入口ベント２１０は、入口ベント２１０が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の適切な形状を有する。
【００１７】
さらに、例示的な実施形態では、内部チャンバ２０２はまた、内部に一体型換気および漏れ検出システム２００の少なくとも一部を受け入れる大きさである。より具体的には、換気および漏れ検出システム２００は、内部チャンバ２０２内に延びる換気ダクト２１６と、換気ダクト２１６と流れ連通状態で結合されたファンアセンブリ２１８と、有害ガス検出ユニット２２０とを含む。換気ダクト２１６は、床２０４に隣接するような、内部チャンバ２０２の下部内に配置された少なくとも１つの入口端部２２２を含む。換気ダクト２１６はさらに、筐体１１８の屋根２１２に近接し、検出ユニット２２０と流れ連通状態で配置された少なくとも１つの出口端部２２４を含む。入口端部２２２は、内部チャンバ２０２内からの空気２２８が換気ダクト２１６の入口端部２２２に引き込まれることを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部２２６を含む。代替の実施形態では、入口端部２２２および出口端部２２４は、換気および漏れ検出システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする筐体１１８内の任意の他の位置に配置される。
【００１８】
運転中、ファンアセンブリ２１８は、内部チャンバ２０２内の空気２２８が開口部２２６を通って換気ダクト２１６に換気流２３０として引き込まれるように、筐体１１８内に負圧を生成する。加えて、燃料漏れ２０６が筐体１１８内で発生した場合、次いで燃料２３２もまた開口部２２６を通って換気ダクト２１６に引き込まれる。具体的には、このような燃料２３２は、換気流２３０内に同伴される。筐体空気２２８および同伴燃料２３２を含む換気流２３０は、換気ダクト２１６を通って入口端部２２２から出口端部２２４に向けて送られる。出口端部２２４において、換気流２３０は、燃料２３２が換気流２３０内に含まれているかどうかを検出する検出ユニット２２０を通って送られる。
【００１９】
例示的な実施形態では、換気ダクト２１６は、第１の脚部２３４と、対向する第２の脚部２３６とを含む。より具体的には、第１の脚部２３４は、筐体１１８の壁２４８に隣接し、第２の脚部２３６は、筐体１１８の対向する壁２５０に隣接する。各脚部２３４および２３６は、略Ｔ字形であり、それぞれ垂直部材２３８および２４０と、水平部材２４２および２４４とを含み、水平部材２４２および２４４は、床２０４にほぼ並行に、内部チャンバ２０２内に位置した燃料システム１１６の下方に延びるようになっている。換気ダクト２１６はまた、流れ連通状態で垂直部材２３８と２４０を結合し、略Ｕ字形の換気ダクト２１６を形成するクロスダクト２４６を含む。例示的な実施形態では、クロスダクト２４６は、屋根２１２に隣接して内部チャンバ２０２内のそのフットプリント（すなわち、換気ダクト２１６の占有量）の減少を助ける。出口端部２２４は、クロスダクト２４６に沿って配置され、検出ユニット２２０と流れ連通状態で結合される。あるいは、換気ダクト２１６は、換気ダクト２１６が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の他の形状および／または構造を有してもよい。
【００２０】
さらに、例示的な実施形態では、各水平部材２４２および２４４は、内部に画定された第１の開口部２５６および２５８をそれぞれ含むそれぞれの第１の入口端部２５２および２５４を含む。同様に、各水平部材２４２および２４４は、それぞれの第２の開口部２６４および２６６を含む対向する第２の入口端部２６０および２６２をそれぞれ含む。したがって、換気ダクト２１６は、合計４つの開口部２２６を含む計４つの入口端部２２２を含む。開口部２５６、２５８、２６４、および２６６各々は、換気および漏れ検出システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の形状および／または配向を有する。代替の実施形態では、換気ダクト２１６は、換気ダクト２１６が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の適切な数の入口端部２２２および開口部２２６を含む。例示的な実施形態では、第１の脚部水平部材２４２は、壁２４８に隣接し、第２の脚部水平部材２４４は、壁２５０に隣接し、換気ダクト２１６は、床２０４の４つのコーナーの各々に概して位置する開口部２５６、２５８、２６４、および２６６を含む。代替の実施形態では、入口端部２２２および開口部２２６は、床２０４に対して、換気ダクト２１６が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の適切な構成で位置する。
【００２１】
特定の実施形態では、床２０４に隣接するような、内部チャンバ２０２の下部内の開口部２２６の位置および屋根２１２の入口ベント２１０の位置は、換気のために筐体１１８全体に筐体空気２２８を循環させることを容易にする。より具体的には、周囲空気（図示せず）は、ファンアセンブリ２１８によって誘発された負圧を介して屋根２１２に結合された入口ベント２１０を通って内部チャンバ２０２に引き込まれる。筐体空気２２８は、内部チャンバ２０２全体を流れて換気ダクト開口部２２６に引き込まれ、換気ダクト２１６を通って送られてファンアセンブリ２１８を介して周囲空気に戻る。追加的または代替的に、内部チャンバ２０２の下部セクション内の開口部２２６の位置は、漏れた燃料２３２が換気ダクト２１６に引き込まれて検出ユニット２２０によって検出される可能性を高める。代替の実施形態では、開口部２２６および入口ベント２１０は、換気および漏れ検出システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の適切な位置および／または配向に位置する。
【００２２】
例示的な実施形態では、換気ダクト２１６の各部分の断面積は、内部に安定した換気流２３０を提供し、筐体１１８内の安定した換気を容易にする大きさである。具体的には、換気および漏れ検出システム２００の設計は、内部チャンバ２０２内に停滞する筐体空気２２８の量を減少させる。たとえば、クロスダクト２４６の断面積は、第１の脚部垂直部材２３８と第２の脚部垂直部材２４０を組み合わせた断面積とほぼ同じ大きさであり、水平部材２４２および２４４の各入口端部２５２、２５４、２６０、および２６２を組み合わせた断面積とほぼ同じ大きさである。したがって、例示的な実施形態では、筐体空気２２８は、ほぼ同じ割合で、内部チャンバ２０２のすべてのコーナーからほぼ均一に引き出される。あるいは、換気ダクト２１６の各部分は、換気および漏れ検出システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の断面積および／または形状を有してもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、換気ダクト２１６はまた、各それぞれの脚部２３４および２３６の筐体１１８の屋根２１２と床２０４との間に延びる中間入口２６８を含む。中間入口２６８はさらに、内部チャンバ２０２の中間セクションの換気を容易にする。追加的または代替的に、換気ダクト２１６は、クロスダクト２４６上の屋根２１２に隣接する上側入口２７０を含んでもよい。上側入口２７０は、内部チャンバ２０２の上側セクションの換気を強化する。
【００２４】
例示的な実施形態では、有害ガス検出ユニット２２０は、出口端部２２４に近接し、かつ筐体屋根２１２に隣接して換気ダクト２１６と流れ連通状態で結合される。たとえば、検出ユニット２２０は、筐体１１８の外部表面に結合される。検出ユニット２２０は、ファンアセンブリ２１８で周囲空気中に排出される前に通過する換気流２３０内の燃料２３２を検出する。検出ユニット２２０は出口端部２２４にあるので、検出ユニット２２０は、入口端部２２２のいずれかに隣接する燃料漏れを検出することができる。
【００２５】
検出ユニット２２０は、換気および漏れ検出システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の燃料検出機構であってもよい。例示的な実施形態では、検出ユニット２２０は、センサシステム２７８と流れ連通状態で結合される少なくとも１つのサンプルプローブ２７６を含む。サンプルプローブ２７６は、出口端部２２４に隣接して換気流２３０内に配置される。サンプルプローブ２７６は、換気流２３０から少量の空気を抽出し、センサシステム２７８に空気を送るノズルを含む。センサシステム２７８は、筐体１１８の外部壁に配置され、たとえば、これらに限定されないが、サンプルプローブ２７６によって抽出された空気内の燃料２３２の検出を容易にする赤外線、触媒ビーズ、半導体、および酸化センサシステムのうちの少なくとも１つを含む。代替の実施形態では、サンプルプローブ２７６およびセンサシステム２７８を含む検出ユニット２２０は、換気および漏れ検出システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の他の位置に配置することができる。
【００２６】
運転中、検出ユニット２２０は、換気流２３０の燃料２３２の濃度が所定の閾値を上回る場合に潜在的な燃料漏れの発生を判定する。たとえば、検出ユニット２２０が、燃料２３２の爆発下限界値が内部チャンバ２０２内で超えたと判定した場合、次に信号が運転管理部（図示せず）に送られ、ガス燃料モジュール１１８が停止されるか、または燃料システム１１６が別の燃料源に切り替えられる。いくつかの実施形態では、検出ユニット２２０が、燃料２３２の濃度が燃料２３２の爆発下限界値の約１８％より大きいと判定した場合、次に第１の警報レベル信号が運転管理部に送られ、検出ユニット２２０が、燃料２３２の濃度が燃料２３２の爆発下限界値の約８％より大きいと判定した場合、第２の警報レベル信号が運転管理部に送られる。代替の実施形態では、検出ユニット２２０は、燃料２３２の任意の適切な対応する検出された濃度に応じて、任意の適切な数の警報レベル信号をトリガすることができる。
【００２７】
さらに、例示的な実施形態では、ファンアセンブリ２１８は、換気ダクト２１６および検出ユニット２２０と流れ連通状態の２つのファン２７２および２７４を含む。たとえば、各ファン２７２および２７４は、換気ダクト２１６の下流側にあり、屋根２１２の外部表面に結合される。いくつかの実施形態では、２つのファン２７２および２７４は、一方が動作中であり、他方がバックアップ用に保持されるように設けられ、それにより筐体１１８の一定した換気を容易にする。代替の実施形態では、ファンアセンブリ２１８は、システム２００が本明細書に説明されるように機能することを可能にする任意の適切な位置に位置した任意の適切な数のファンを含む。運転中、ファンアセンブリ２１８は、周囲空気が入口ベント２１０を介して内部チャンバ２０２に引き込まれ、筐体空気２２８が換気ダクト２１６に引き込まれ、換気流２３０が周囲空気に戻って排気されるように筐体１１８内に負圧を生成する。
【００２８】
システム２００のような、一体型換気および漏れ検出システムを組み立てる例示的な方法４００が、図４のフロー図に示されている。図１〜図３も参照すると、例示的な方法４００は、換気ダクト２１６などの換気ダクトを、ガス燃料モジュール筐体１１８の内部チャンバ２０２などの筐体に画定された内部チャンバ内で結合すること４０２を含む。さらに、方法４００は、検出ユニット２２０などの検出ユニットを、換気ダクトと流れ連通状態で結合すること４０４を含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、方法４００は、ファンアセンブリ２１８などのファンアセンブリを、換気ダクトと流れ連通状態で結合すること４０６を含む。特定の実施形態では、方法４００は、燃料２３２などの燃料の濃度を判定し、潜在的な燃料漏れを知らせるように構成されている検出ユニットを結合すること４０８を含む。他の実施形態では、方法４００は、入口端部２５２、２５４、２６０、および２６２などの複数の入口端部を、内部チャンバのそれぞれのコーナーに隣接して配置すること４１０を含む。さらに他の実施形態では、方法４００はさらに、入口ベント２１０などの少なくとも１つの入口ベントを、内部チャンバと流れ連通状態で結合すること４１２を含む。
【００３０】
一体型換気および漏れ検出システムおよび方法の例示的な実施形態が、詳細に上述され、筐体を換気すると共に潜在的な燃料漏れを検出するシステムを提供する。本明細書に記載の実施形態は、筐体に換気を提供しながら、空気および燃料がダクトに引き込まれて排気されることを可能にする大きさの換気ダクトを含む。さらに、検出ユニットは、換気ダクトの出口に近接して換気流内に同伴される燃料を検出する。いくつかの実施形態では、ガスタービンで使用される燃料は、空気より重く、換気ダクトは、潜在的な燃料漏れが換気ダクトに引き込まれて検出ユニットを通して送ることができるように筐体の下部内に配置された少なくとも１つの入口端部を含む。特定の実施形態では、一体型換気および漏れ検出システムは、通常は２つの別個のシステム、換気システムおよび有害ガス検出システムを組み合わせることによって、設備、設置、およびメンテナンスのコストの削減を促進する。さらに、本明細書に記載のシステムは、筐体の換気により単一の一体型システムにおける多量のガス燃料に対するガス漏れ検出の信頼性を維持する。
【００３１】
本明細書に記載の方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）一体型換気および漏れ検出システムを単純化すること、（ｂ）多量のガス燃料を含む筐体内の換気を維持すること、（ｃ）ガス漏れ検出の信頼性を維持すること、（ｄ）設備コストを削減すること、（ｅ）設置コストを削減すること、（ｆ）メンテナンスコストを削減すること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００３２】
本明細書に記載のシステムおよび方法は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されない。たとえば、各システムの構成要素および／または各方法のステップは、本明細書に記載の他の構成要素および／またはステップとは独立して別個に使用および／または実施することができる。加えて、各構成要素および／またはステップはまた、他のアセンブリおよび方法と共に使用および／または実施することもできる。
【００３３】
本開示についての様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者であれば、本開示が特許請求の範囲の趣旨および範囲内で変更形態を使用して実施できることを認識するであろう。本開示の様々な実施形態の特定の特徴を、一部の図面上で示して他では示さない場合があるが、これは単に便宜上である。さらに、上記の説明における「一実施形態」への言及は、列挙した特徴も組み込む追加の実施形態の存在を除外すると解釈すべきものではない。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴を、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照かつ／または特許請求することができる。
［実施態様１］
筐体（１１８）で使用するための換気および漏れ検出システム（２００）であって、
前記筐体（１１８）に画定された内部チャンバ（２０２）を少なくとも部分的に通って延びる換気ダクト（２１６）であって、前記内部チャンバ（２０２）の下部（２０４）内に配置された少なくとも１つの入口端部（２２２）と、出口端部（２２４）とを含み、前記少なくとも１つの入口端部（２２２）は、内部に画定され、前記筐体（１１８）内の空気（２２８）および燃料（２３２）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれて前記筐体（１１８）を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部（２２６）を含む換気ダクト（２１６）と、
前記換気ダクト（２１６）に引き込まれる流れ（２３０）内に同伴される燃料（２３２）を検出するために、前記出口端部（２２４）に近接して前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合された検出ユニット（２２０）とを含むシステム（２００）。
［実施態様２］
前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合されたファンアセンブリ（２１８）をさらに含み、前記ファンアセンブリ（２１８）が、
前記流れ（２３０）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれるように前記筐体（１１８）内に負圧を生成し、
前記換気ダクト（２１６）内の前記流れ（２３０）を外部に排気するように構成されている実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様３］
前記ファンアセンブリ（２１８）が、第１のファン（２７２）と、第２のファン（２７４）とを含み、各前記ファン（２７２、２７４）が、筐体屋根（２１２）に結合される実施態様２に記載のシステム（２００）。
［実施態様４］
前記検出ユニット（２２０）が、
前記流れ（２３０）に同伴される燃料（２３２）の濃度を判定し、
前記燃料濃度が所定の閾値より大きい場合に潜在的な燃料漏れを知らせるように構成されている実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様５］
前記検出ユニット（２２０）が、赤外線センサを含む実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様６］
前記検出ユニット（２２０）が、触媒センサを含む実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様７］
前記少なくとも１つの入口端部（２２２）が、内部に画定された少なくとも１つの開口部（２５６、２５８、２６４、２６６）を各々含む複数の入口端部（２５２、２５４、２６０、２６２）を含み、前記複数の入口端部（２５２、２５４、２６０、２６２）の各々が、前記内部チャンバ（２０２）のそれぞれのコーナーに隣接する実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様８］
前記少なくとも１つの入口端部（２２２）に近接する前記換気ダクト（２１６）の少なくとも一部が、前記筐体（１１８）の床（２０４）に略平行に延びる実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様９］
前記換気ダクト（２１６）が、前記内部チャンバ（２０２）の中間部内に延びる少なくとも１つの中間入口（２６８）をさらに含む実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１０］
前記換気ダクト（２１６）が、前記内部チャンバ（２０２）の上部内に画定された少なくとも１つの上側入口（２７０）をさらに含む実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１１］
前記内部チャンバ（２０２）と流れ連通状態の少なくとも１つの入口ベント（２１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの入口ベント（２１０）が、周囲空気を前記内部チャンバ（２０２）に送るように構成されている実施態様１に記載のシステム（２００）。
［実施態様１２］
内部チャンバ（２０２）を画定するガス燃料モジュール筐体（１１８）と、
前記内部チャンバ（２０２）を少なくとも部分的に通って延びる換気ダクト（２１６）であって、前記内部チャンバ（２０２）の下部（２０４）内に配置された少なくとも１つの入口端部（２２２）と、出口端部（２２４）とを含み、前記少なくとも１つの入口端部（２２２）は、内部に画定され、前記筐体（１１８）内の空気（２２８）および燃料（２３２）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれて前記筐体（１１８）を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部（２２６）を含む換気ダクト（２１６）と、
前記換気ダクト（２１６）に引き込まれる流れ（２３０）内に同伴される燃料（２３２）を検出するために、前記出口端部（２２４）に近接して前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合された検出ユニット（２２０）とを含むガス燃料モジュール。
［実施態様１３］
前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で結合されたファンアセンブリ（２１８）をさらに含み、前記ファンアセンブリ（２１８）が、
前記流れ（２３０）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれるように前記筐体（１１８）内に負圧を生成し、
前記換気ダクト（２１６）内の前記流れ（２３０）を外部に排気するように構成されている実施態様１２に記載のガス燃料モジュール。
［実施態様１４］
前記検出ユニット（２２０）が、
前記流れ（２３０）に同伴される燃料（２３２）の濃度を判定し、
前記燃料濃度が所定の閾値より大きい場合に潜在的な燃料漏れを知らせるように構成されている実施態様１２に記載のガス燃料モジュール。
［実施態様１５］
前記内部チャンバ（２０２）と流れ連通状態で筐体屋根（２１２）に結合された少なくとも１つの入口ベント（２１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの入口ベント（２１０）が、周囲空気を前記内部チャンバ（２０２）に送るように構成されている実施態様１２に記載のガス燃料モジュール。
［実施態様１６］
筐体（１１８）で使用するための換気および漏れ検出システム（２００）を組み立てる方法（４００）であって、
前記筐体（１１８）に画定された内部チャンバ（２０２）内で換気ダクト（２１６）を結合すること（４０２）であって、前記換気ダクト（２１６）は、前記内部チャンバ（２０２）の下部（２０４）内に配置された少なくとも１つの入口端部（２２２）と、出口端部（２２４）とを含み、前記少なくとも１つの入口端部（２２２）は、内部に画定され、前記筐体（１１８）内の空気（２２８）および燃料（２３２）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれて前記筐体（１１８）を換気することを可能にする大きさの少なくとも１つの開口部（２２６）を含む結合すること（４０２）と、
前記出口端部（２２４）に近接して前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態で検出ユニット（２２０）を結合すること（４０４）であって、前記検出ユニット（２２０）は、前記換気ダクト（２１６）に引き込まれる流れ（２３０）内に同伴される燃料（２３２）を検出するように構成されている結合すること（４０４）とを含む方法（４００）。
［実施態様１７］
前記換気ダクト（２１６）と流れ連通状態でファンアセンブリ（２１８）を結合すること（４０６）をさらに含み、前記ファンアセンブリ（２１８）が、前記流れ（２３０）が前記換気ダクト（２１６）に引き込まれるように前記筐体（１１８）内に負圧を生成し、前記換気ダクト（２１６）内の前記流れ（２３０）を外部に排気するように構成されている実施態様１６に記載の方法（４００）。
［実施態様１８］
前記検出ユニット（２２０）を結合すること（４０４）が、前記流れ（２３０）に同伴される燃料（２３２）の濃度を判定し、前記燃料濃度が所定の閾値より大きい場合に潜在的な燃料漏れを知らせるように構成されている前記検出ユニット（２２０）を結合すること（４０８）をさらに含む実施態様１６に記載の方法（４００）。
［実施態様１９］
前記少なくとも１つの入口端部（２２２）が、複数の入口端部（２５２、２５４、２６０、２６２）を含み、前記換気ダクト（２１６）を結合すること（４０２）が、前記複数の入口端部（２５２、２５４、２６０、２６２）の各々を前記内部チャンバ（２０２）のそれぞれのコーナーに隣接して配置すること（４１０）をさらに含む実施態様１６に記載の方法（４００）。
［実施態様２０］
前記内部チャンバ（２０２）と流れ連通状態で少なくとも１つの入口ベント（２１０）を結合すること（４１２）をさらに含み、前記少なくとも１つの入口ベント（２１０）が、周囲空気を前記内部チャンバ（２０２）に送るように構成されている実施態様１６に記載の方法（４００）。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ガスタービン、ガスタービン動力システム
１０６  圧縮機
１０８  燃焼器セクション
１１０  タービン
１１２  ロータアセンブリ
１１４  発電機、負荷
１１６  燃料システム
１１８  ガス燃料モジュール筐体
１２０  吸入空気
１２４  圧縮空気
１２６  燃料
１２８  燃焼ガス
１３０  高温排気ガス混合物
２００  一体型換気および漏れ検出システム
２０２  内部チャンバ
２０４  床
２０６  燃料漏れ
２０８  支持部
２１０  入口ベント
２１２  筐体屋根
２１４  開口部
２１６  換気ダクト
２１８  ファンアセンブリ
２２０  有害ガス検出ユニット
２２２  入口端部
２２４  出口端部
２２６  換気ダクト開口部
２２８  筐体空気
２３０  換気流
２３２  同伴燃料
２３４  第１の脚部
２３６  第２の脚部
２３８  第１の脚部垂直部材
２４０  第２の脚部垂直部材
２４２  第１の脚部水平部材
２４４  第２の脚部水平部材
２４６  クロスダクト
２４８  壁
２５０  壁
２５２  第１の入口端部
２５４  入口端部
２５６  第１の開口部
２５８  開口部
２６０  第２の入口端部
２６２  第２の入口端部
２６４  第２の開口部
２６６  第２の開口部
２６８  中間入口
２７０  上側入口
２７２  ファン
２７４  ファン
２７６  サンプルプローブ
２７８  センサシステム
４００  方法
４０２  結合すること
４０４  結合すること
４０６  結合すること
４０８  結合すること
４１０  配置すること
４１２  結合すること
【図１】
2017207064.tif 000003
【図２】
2017207064.tif 000004
【図３】
2017207064.tif 000005
【図４】
2017207064.tif 000006
【外国語明細書】
2017207064000001.pdf