JP2002242698A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて簡単な構成でガスタービンから発生す
る騒音を確実に抑制し、メンテナンスが容易であり、製
造コストも低廉な実用性に優れた消音装置を提供する。 【構成】 正面壁１２Ａに空気取入れ開口２２を設け内
部に閉鎖空間Ｖを形成させた防音エンクロージャ１２を
設ける。防音エンクロージャの内部に排気ガスの排出管
１５を接続させたガスタービン１４と、ガスタービン１
４に近接配置され一端開口（１６ａ）側を空気取入れ開
口２２側に臨ませるとともに、他端開口（１６ｂ）を正
面壁１２Ａと対向する背面壁１２Ｂ側に面して終端させ
内部に両端開口側に連通する給気消音空隙１６０を形成
させた複数の消音スプリッタ管１６を設け、さらに、防
音エンクロージャの上部に空気を排気案内しつつ吸音す
る吸音排気通路１８を配置し、該吸音排気通路１８に接
続して内部の空気を吸引排出させる排気ファン２０と、
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消音装置に関し、
特にガスタービン機関からの排ガスの熱利用を目的とし
た熱電併給装置におけるガスタービンの消音装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、地球の温室効果による地球温暖化
現象や酸性雨現象などが注目され、地球規模の環境問題
に対する取り組みが行なわれており、氷蓄熱システムな
どに見られるような省エネルギー型の電力システムや電
力機器設計が求められている。そして、小型で二酸化炭
素や窒素酸化物の排出量が少なく、しかも低価格の燃料
を用いて発電可能ないわゆるマイクロガスタービンを学
校、工場、病院、中、小型店舗などにおける発電装置と
して適用することが検討されている。ガスタービンは、
高温、高圧の燃焼ガスによりタービンを駆動して回転力
を得る原動機であり、タービンに固定した回転軸を発電
機の出力軸に連結して電力を生成するが、同時に高温の
ガスを排出するものであり、ボイラや熱交換器を接続さ
せてこの熱から蒸気や温水を取り出して燃料のエネルギ
ーを高度に利用するコージェネレーション装置として構
成し得る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、ガスタービンを
熱電併給システムのコージェネレーション装置として構
成した場合、例えば工場などでは隣地境界線上で４０ｄ
Ｂ以内という騒音防止に関する法規制があり、特に高速
回転するタービンエンジンや圧縮機から出る騒音を効果
的かつ実用的に抑制する方法がなく、公害性が少なくて
低燃費で出力電力も大きなものを取り出せるマイクロガ
スタービンを実用的に用いることが疎外されていた。例
えば、図１０は２８Ｋｗ出力の公知のガスタービンの騒
音測定を行なったデータを示しており、機器正面（１ｍ
・４５°）、機器吸込直上、機器吸込直下で、オールパ
ス周波数での音圧レベル（ｄＢ）はそれぞれ８５．１、
８７．５、１００．１であり、個別に見ると低周波域よ
りも高周波域の騒音レベルが大きなものとなっている。
これらはいずれも、音源レベルでの騒音値であることを
考慮しても、上記した法規制値の２倍以上（出力数値
［Ｗ］では１０００００倍以上の差）の値では到底その
実用化は困難であり、コージェネ装置としてのガスター
ビンの良さが生かされていないのが実情であった。

【０００４】本発明は、かかる上記従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は極めて簡単な構成でガ
スタービンから発生する騒音を確実に抑制し、メンテナ
ンスが容易であり、製造コストも低廉な実用性に優れた
消音装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、正面壁１２Ａに空気取入れ開口２２を設け
内部に閉鎖空間Ｖを形成させた防音エンクロージャ１２
と、防音エンクロージャの内部に配置され防音エンクロ
ージャの外部に排気ガスを排出する排出管１５を接続さ
せたガスタービン１４と、防音エンクロージャ１２内で
あってガスタービン１４に近接配置され一端開口（１６
ａ）側を空気取入れ開口２２側に臨ませるとともに、他
端開口（１６ｂ）を正面壁１２Ａと対向する背面壁１２
Ｂ側に面して終端させ内部に両端開口側に連通する給気
消音空隙１６０を形成させた複数の消音スプリッタ管１
６と、防音エンクロージャ１２に設けられた空気排出開
口２６に接続され同防音エンクロージャの上部に設置さ
れ空気を排気案内しつつ吸音する吸音排気通路１８と、
該吸音排気通路１８に接続され防音エンクロージャ１２
内部の空気を吸引排出させる排気ファン２０と、を備え
た消音装置１０から構成される。

【０００６】また、上記消音装置であって、複数の消音
スプリッタ管１６の終端側には給気消音空隙１６０に共
通に連通する閉鎖された共通空隙４２が形成される構成
としても良い。

【０００７】また、複数の消音スプリッタ管１６は、直
状の給気消音空隙を有し、ガスタービン１４を挟装する
ように同ガスタービンの両側に縦に積層配置されたこと
としてもよい。

【０００８】また、ガスタービン１４は防音エンクロー
ジャ１２の略中央位置に配置され、その両側に沿うよう
に複数の消音スプリッタ管１６が正面から奥行き方向に
横方向に配置された構造であるようにしてもよい。

【０００９】また、防音エンクロージャ１２の内部であ
って、ガスタービン１４の排出管１５に消音器４０が介
設され、該消音器は、その上端側がガスタービン１４の
排出管１５に接続され下端を垂下させて縦長に設けら
れ、さらに、その上端部寄り位置で防音エンクロージャ
１２の外部への排出開口に接続されたこととしてもよ
い。

【００１０】また、空気取入れ開口２２が複数の消音ス
プリッタ管１６の管開口（１６ａ）に対面するように正
面壁１２Ａの両側に縦長に設けられ、この空気取入れ開
口は複数のガラリを取り付けたガラリ壁２４として構成
してもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施の形態について説明する。本発明の消音装置は、回
転するエネルギー変換手段の回転電気機械のうちのガス
タービン原動機をコージェネレーション装置の一要素と
して適用する場合のガスタービンから発生する騒音の消
音手段であり、特に、ガスタービンにボイラや熱交換器
などを接続させてガスタービンから発生する燃焼排ガス
の高温高熱を蒸気や温水の生成、空調用熱源、床暖房用
温水生成その他の熱エネルギー変換利用形態で実際に適
用させるものである。

【００１２】図１ないし図６は、本発明の実施形態に係
る消音装置１０を説明しており、図１、図２、図３、図
５において、消音装置１０は、内部に閉鎖空間Ｖを形成
させた防音エンクロージャ１２と、該防音エンクロージ
ャ１２の閉鎖空間に設置されたガスタービン１４と、防
音エンクロージャ１２内であってガスタービンに近接配
置された複数の消音スプリッタ管１６と、防音エンクロ
ージャ１２の上部に設置された空気の吸音排気通路１８
と、該吸音排気通路１８に接続された排気ファン２０
と、を備えている。

【００１３】防音エンクロージャ１２は、ガスタービン
本体をその閉鎖空間内部に完全に収納状態として設置さ
せる閉鎖遮音手段であり、実施形態において、正面壁１
２Ａとこれに対向して設けられた背面壁１２Ｂと、両側
面壁１２Ｃ、１２Ｄと、天面壁１２Ｅと、底壁１２Ｆか
らなる外板が耐候性、加工性、音の透過損失に優れる例
えば鋼板を組みつけて中空立体四角形状に構成されてい
る。この防音エンクロージャ１２の内壁には、グラスウ
ール、グラスクロス、ロックウールなどの吸音材が全体
の内壁面にわたって張設されている。この防音エンクロ
ージャ１２の外形形状は、このように直方体形状としな
くとも任意の外形形状でもよい。

【００１４】図２に示すように、防音エンクロージャ１
２の正面壁１２Ａには、空気取入れ開口２２が設けられ
ており、この開口２２からガスタービンの稼働時の燃焼
用空気やタービン本体の冷却用空気を内部に取り入れ
る。この実施形態において、空気取入れ開口２２は図２
に示すように内部に収納されたガスタービンの高さ全長
と略同じ高さで正面壁の両側に縦長に形成されており、
さらに、その高さ全長にわたって横方向に配置され互い
に高さ方向に間隔を空けて桟状に設置された複数のガラ
リが取り付けられてガラリ壁２４が設けられている。ガ
ラリ壁２４は雨等の侵入を防止するとともにガスタービ
ンの騒音の外部への漏洩抑制を行なう。さらに、図２に
おいて、防音エンクロージャ１２の正面壁の上部側寄り
の右側に偏位した位置には、後述するガスタービンの排
出管１５に接続されて排出ガスを外部に送る排出接続管
１７がその開口端を正面側に向けて突出して設けられて
いる。なお、排出接続管１７はガスタービンの排出管１
５から直接に接続されて防音エンクロージャの外部に向
けて接続し得るように設けてもよいが、この実施形態で
は後述する消音器に接続されている。また、図３、図５
に示すように、防音エンクロージャ１２の側面壁１２
Ｃ、１２Ｄの背面壁１２Ｂ寄りの上端部寄り位置には、
それぞれ空気排出開口２６が設けられており、空気取入
れ開口２２から新鮮空気として取り込まれガスタービン
に用いられた空気が外部に排出される。

【００１５】ガスタービン１４は、圧縮した空気を燃焼
器に送り込み燃料と混合して発生する高温・高圧のガス
を利用してタービンを駆動し回転力を得る原動機であ
り、この実施形態においては回転力そのものの利用につ
いては図示していないが、タービンに連結した回転ロッ
ドを発電機の回転軸に接続させて公知の方法により電力
を発生させて取り出すようにしてもよい。この発明で
は、ガスタービンは、その内部のガスの燃焼により生じ
た高温の排気ガスの熱を利用することに主要な目的があ
る。実施形態においてガスタービン１４は、いわゆるマ
イクロガスタービンであり、図６にも示すように例えば
２ｍ程度の高さの縦長の直方体形状のケース２８内に図
示しない圧縮機と燃焼器やタービン羽根を有するエンジ
ン本体３０と、を内蔵して構成されている。図に示すよ
うに、ケース２８の正面ケース壁には、燃焼用空気取入
れ口３２とエンジン本体の冷却空気取入れ口３４が設け
られ、天面ケース壁３６と底部寄り位置には、それぞれ
使用済みの冷却空気出口３８がそれぞれ設けられてい
る。そして、エンジン本体３０に接続された燃焼排ガス
の通路としての排出管１５がケース２８から上方に突出
しさらに逆Ｕ字状に曲げられて端部開口を下側に向けて
設けられている。ガスタービン１４は、図に示すよう
に、防音エンクロージャ１２の略中央位置に配置されて
設置されており、消音機器の設置スペースを確保し、か
つ消音効率を良好に保持させる。

【００１６】図２、３、５において、防音エンクロージ
ャ１２の内部であって、ガスタービン１４の排出管１５
には消音器４０が介設されている。消音器４０は、ガス
タービンから発生する高温排ガスを外部の熱交換器やボ
イラ等の機器に接続させる際に発生する騒音レベルをさ
らに低減させる排ガス流消音手段であり、内部に消音室
を形成した縦長直方体形状の金属あるいはセラミック製
のケース体からなり、その内部には例えば消音用の耐熱
部材が配置されたりあるいは内部を二重管構造として消
音あるいは吸音作用が行なわれる。実施形態において、
該消音器４０は、防音エンクロージャの正面壁１２Ａの
中央背面側に近接して縦に設けられており、その上端側
がガスタービン１４の排出管１５に接続され下端を垂下
させて設置されている。そしてさらに、そのケース体の
上端部寄り位置の前面側において排出接続管１７が連通
接続されその開口端を防音エンクロージャの外部へ突出
させて設けられている。このように、縦に設けられた消
音器の上端から消音器内部に燃焼排ガスが流入すると下
方に排ガス流は直進し下端の閉鎖壁に当って乱流状態と
して十分に吸音された状態で外部に排ガスは送られるこ
ととなる。この消音器４０は必ずしも設けなくとも後述
する消音スプリッタ管による消音を確保し得るが、この
ように排ガスの外部送給の前段でも消音させることによ
りガスタービン全体を音源とする騒音レベルをさらに低
減させ得る。

【００１７】本発明において、１つの特徴的なことは、
防音エンクロージャ内であってガスタービン１４に近接
配置させて複数の消音スプリッタ管１６を設けたことで
あり、該消音スプリッタ管１６は、空気取入れ開口２２
から空気を防音エンクロージャ内部に導入させる際に、
この開口からガスタービン１４が発生する騒音を外部に
伝搬させないように防音エンクロージャ内部に給気させ
つつ消音させる給気消音手段である。図４、５におい
て、消音スプリッタ管１６は、一端側を空気取入れ開口
２２側に臨ませるとともに、他端を正面壁１２Ａと対向
する背面壁１２Ｂ側に面して終端させ内部に両端側に連
通する給気消音空隙１６０を形成させている。実施形態
において消音スプリッタ管１６は、防音エンクロージャ
１２の略中央位置に配置されたガスタービン１４の両側
において正面壁１２Ａの左右両側に縦に設けられたガラ
リ壁２４の背部にある程度の間隔を空けて該ガラリ壁２
４に面するように給気消音空隙１６０の正面開口１６ａ
が配置されるとともに、他端側が防音エンクロージャ１
２の背面壁１２Ａに面して所要の間隔を空けた位置で終
端されて設けられている。空気取入れ開口２２に対面す
る部分に消音スプリッタ管１６の正面開口を設定するこ
とにより、防音エンクロージャ１２内に取り入れられる
空気はスムーズに消音スプリッタ管１６に給気されて給
気消音空隙１６０内に導入され、消音されて該空気取入
れ開口２２からの騒音の放射が防止される。

【００１８】実施形態において、複数の消音スプリッタ
管１６は、それぞれ直状の給気消音空隙１６０を独立的
に内部に有するように鋼板で四辺を接合させて組み付け
た直状の長い角筒体からなり、これらが正面壁側から奥
行き方向、すなわち背面壁方向に向けて横方向に長く配
置されている。そして、これらの消音スプリッタ管１６
は、ガスタービン１４を中間に置いて両側から挟装する
ように同ガスタービンの両側に横積み状態で縦に積層配
置されている。それぞれの消音スプリッタ管１６の内壁
には、グラスウールやロックウール、発泡樹脂等の多孔
質材からなる吸音材１６２が全長にわたって張設されて
いる。これらの多孔質材は、表面から内部に向かって多
くの細孔が発達しており、音波が細孔内に入射する際に
細孔内面の摩擦抵抗を受け、音のエネルギーが熱エネル
ギーに変化して吸音される。特に、高周波の音域ほど空
気粒子の振動速度が速く、効果的に吸音が行なわれる。
また、消音スプリッタ管１６は、ガスタービン１４を中
間に置いて両側から挟装するように同ガスタービンの両
側に横積み状態で縦に積層配置されているので、設置ス
ペース効率に無駄がなく、しかも左右均等な吸音あるい
は消音効果を生じさせて総じて大きな消音効果を得るこ
ととなる。

【００１９】さらに、複数の消音スプリッタ管１６の終
端側にはそれらの給気消音空隙１６０に共通に連通する
閉鎖された共通空隙４２が形成されている。この共通空
隙は、防音エンクロージャ１２の正面壁の空気取入れ開
口２２から導入され消音スプリッタ管１６に給気された
空気を背面壁側で貯留し、再び給気消音空隙１６を通っ
て排気させる際に少なくとも往路と復路の２回をこの給
気消音空隙１６内を通過させることにより吸音を促進さ
せ、さらに、防音エンクロージャの内部上端寄り位置に
配置された排気ファン２０による空気の吸引排気時に共
通空隙４２内で空気を乱流状とし、その空気が複数の消
音スプリッタ管から細分されて復路を通過する際に騒音
エネルギーを効果的に減殺させる。さらに、排気ファン
２０による吸引時に消音スプリッタ管１６への給気及び
戻り通流を効果的に行なわせるとともに、ファンの駆動
静圧を十分に確保させる。この共通空隙４２は、その容
積の大小によらず、設けるほうが有利であるが、必ずし
も設けずとも消音スプリッタ管によるある程度の消音効
果を得ることができる。

【００２０】また、図３、５において、防音エンクロー
ジャ１２の天面壁１２Ｅと両側壁１２Ｃ、１２Ｄとの隅
部に沿ってそれぞれ２個の空気の吸音排気通路１８が設
けられている。吸音排気通路１８はガスタービン１４に
より、燃焼用あるいはエンジン冷却用として使用された
空気の排気ダクト手段であり、防音エンクロージャ１２
の正面壁１２側に１つの開口端が面するように配置し、
かつ両側壁１２Ｃ、１２Ｄの上端に沿って背面壁１２Ｂ
に向けて胴部を延長し、空気流路をＬ字状に曲げて各側
壁の背面側寄り位置に他の開口端を開口形成させた排気
ダクトから構成されている。この吸音排気通路を構成す
る排気ダクトの内壁には、ロックウールやグラスウール
が張設されさらにＬ字に曲げられて吸音、減音作用を行
なうようになっている。図に示すように、吸音排気通路
１８の奥行き端は共通空隙４２を形成させ得る空隙を背
面壁側に形成させ得るように中途位置で終端されて閉鎖
壁で閉鎖されており、Ｌ字状に曲げられた内部の流路が
空気排出開口２６に連通して空気を排出させるようにな
っている。

【００２１】そして、吸音排気通路１８の正面壁側のそ
れぞれの開口端には例えば軸流排風型の排気ファン２０
が計２台取り付けられており、防音エンクロージャ１２
の内部の空気を強制的に吸引し吸音排気通路１８を通し
て外部に排出させる。排気ファン２０は、防音エンクロ
ージャ１２内の閉鎖空間の強制換気手段であり、基本的
には内部の強制換気を行ないながら消音スプリッタ管１
６でのガスタービンが発生する騒音の抑制を行なう。前
述したように、ガスタービン１４は、燃料との混合燃焼
用空気とタービンエンジン冷却用の２系統の給気が必要
であり、そのうち燃焼用空気は排出管１５から排気さ
れ、冷却用空気はガスタービンの冷却空気出口３８から
防音エンクロージャ１２の閉鎖空間内に放出される。ガ
スタービンは例えば９０００回転／毎分強の高速で回転
し燃焼室内で混合ガスを燃焼させるから防音エンクロー
ジャ内の閉鎖空間の温度上昇を抑制し、ガスタービン自
体の過熱を防止して継続運転を確保する必要がある。し
たがって、この排気ファン２０はこれらの必要空気量を
換気し得る能力のファンとする必要があり、これを含め
て排気ファン２０が防音エンクロージャ内の閉鎖空間を
強制換気する。なお、図中、４４は配電盤、４６は背面
壁側に設けられた設備、メンテナンス用の開閉扉であ
る。

【００２２】次に、上記実施形態の消音装置１０の作用
について説明すると、ガスタービン１４は、外部から取
り入れた空気を圧縮機によって圧縮し、燃焼器に送り、
燃焼器において燃料噴射弁から噴射された燃料が圧縮さ
れた空気と混合して定圧燃焼が行なわれる。この燃焼ガ
スを膨張させてタービンブレードを駆動し、必要に応じ
て動力を発生させることができる。ガスタービン内部に
も空気吸入用ファンが内蔵されており、図６に示すよう
にガスタービンのケース２８のケース正面壁（防音エン
クロージャの正面壁に対向して配置されている）に設け
られたそれぞれの取入れ口３２、３４から燃焼用空気並
びに冷却用空気として防音エンクロージャ内の空気を吸
引する。このとき、ガスタービンの正面ケース壁の上下
方向中心部分から下端側にかけて冷却空気取入れ口３４
が設けられ、また、上下方向中心部分から上部側には燃
焼用空気取入れ口３２が形成されており、エンクロージ
ャ内に位置するガスタービンがその周囲の空気を局部的
に取り込む一方、防音エンクロージャ内の全体の空気は
排風能力がガスタービンの吸引ファンよりも大きなエン
クロージャの上部に設置された排気ファン２０により吸
引されるようになっている。したがって、防音エンクロ
ージャ１２内の上端側の両側壁に近接して配置された排
気ファン２０により、防音エンクロージャ１２の閉鎖空
間内の空気が吸引排出される。

【００２３】このとき、防音エンクロージャ１２の正面
壁１２Ａの左右両端側に縦長に設けられた空気取入れ開
口２２から外気が負圧により導入され、一部はガスター
ビンのケース正面壁から吸引されてそれぞれ燃焼用空気
あるいは冷却用空気として取り込まれる。さらに、空気
取入れ開口２２に対面して正面開口１６ａを配置し、こ
の空気取入れ開口２２とほぼ同じ高さ位置に縦に積層さ
れ、かつ８個の奥行き方向横向きで設けられた消音スプ
リッタ管１６の給気消音空隙１６０内を他の空気は通過
し、背面側の共通空隙４２内に至る。この間、多孔質吸
音材により騒音エネルギーを熱エネルギーとして細孔に
取り込み、エネルギーレベルを低減させる。また、共通
空隙４２内の空気は乱流化し、エネルギーを減殺させて
再び排気ファン２０の負圧吸引力で消音スプリッタ管１
６内を戻り、このときに同様の吸音作用を受け、排気フ
ァン２０により負圧吸引されて吸音排気通路１８の流路
の吸音材によりさらに吸音されて外気に放出される。ま
た、ガスタービン内で燃焼した後の燃焼排ガスは、排出
管１５を通流して消音器４０内に至り、内部で乱流化さ
れかつ消音部材による消音を受けながら排出接続管１７
から排出される。そして、この排出接続管１７に図示し
ないボイラや熱交換器を接続させることにより、排ガス
の熱エネルギーを２次あるいは３次利用してコージェネ
レーション装置として機能させることとなる。上記の実
施形態の消音装置１０を用いて機側１ｍ地点騒音レベル
を測定し、隣地境界線騒音レベルを推測したところ、各
測定周波数並びにオールパス周波数域のすべてにおい
て、法規制の４０ｄＢレベルを下回る騒音となることが
確認された。

【００２４】

【実施例】図７、図８は上記の実施形態の消音器を適用
したマイクロガスタービンの騒音レベルを実測した例の
結果示す。 （測定条件） 使用マイクロガスタービン：キャプストン社、出力２８
ｋｗ 測定点：機器正面１ｍ・４５°、１００％負荷運転時の
騒音データ 測定周波数［Ｈｚ］：６３、１２５、２５０、５００、
１ｋ、２ｋ、４ｋ、８ｋ 図７において、オクターブバンドレベル中心周波数（Ｈ
ｚ）で６３Ｈｚから８ｋＨｚのうち、機側１ｍ地点騒音
レベル［ｄＢ］で８周波数域すべてについて本発明の消
音装置を適用しない場合に比較して本発明の消音装置を
用いた場合には大きく騒音レベルを下回っており、特に
高周波域において４０ないし５０ｄＢの消音が実現され
ている。この場合のオールパス周波数域では４９．３
［ｄＢ］の騒音レベルとなっているが、音源から３ｍ離
れた場合の隣地境界線騒音レベルとしては、距離減衰
（２０Ｌｏｇ（ｒ／Ｒ））を考慮すると、確実に法規制
レベルの４０ｄＢを各レベルは勿論、オールパス周波数
において下回ることが確実に推定される。

【００２５】なお、本発明は、上記実施例構成のみに限
定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明
の本質を逸脱しない範囲において任意の改変を加えても
良いものである。例えば、消音器については、図９に示
すように、防音エンクロージャに内蔵させずに、その外
部に配置させても良い。また、消音スプリッタ管は実施
形態のようにガスタービンの両側に配置させずとも、片
側のみでも良い。また、消音スプリッタ管の正面側開口
の配置も縦に積層させずに正面壁の空気取入れ開口に対
応させて任意の形態で構成してもよい。また、消音スプ
リッタ管は直状の角筒構成とせずとも、円筒形、その他
の断面管でも良いし、また、管の長手方向については、
波形状、鋸波状、矩形波状、螺旋状などのように曲り部
分を設けてもよい。さらに、消音スプリッタ管の個数も
実施形態のように片側８個よりも少なくてもよく、ま
た、８個より多く設けて空気流をより細分化させ、消音
効率を高めるようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の消音装置
によれば、正面壁に空気取入れ開口を設け内部に閉鎖空
間を形成させた防音エンクロージャと、防音エンクロー
ジャの内部に配置され防音エンクロージャの外部に排気
ガスを排出する排出管を接続させたガスタービンと、防
音エンクロージャ内であってガスタービンに近接配置さ
れ一端側を空気取入れ開口側に臨ませるとともに、他端
を正面壁と対向する背面壁側に面して終端させ内部に両
端側に連通する給気消音空隙を形成させた複数の消音ス
プリッタ管と、防音エンクロージャに設けられた空気排
出開口に接続され同防音エンクロージャの上部に設置さ
れ空気を排気案内しつつ吸音する吸音排気通路と、該吸
音排気通路に接続され防音エンクロージャ内部の空気を
吸引排出させる排気ファンと、を備えた構成であるか
ら、ガスタービンを防音エンクロージャで閉鎖状に囲
み、全体として低周波域の騒音を減衰させながらガスタ
ービンの稼働に必要な空気の取入れ開口から導入させた
外気の一部をガスタービンに近接配置させた複数の消音
スプリッタ管に誘導分断させて防音エンクロージャ内の
全体の空気をその上部に配置させた排気通路に連通する
排気ファンにより吸引させる結果、消音スプリッタ管に
より高周波域の騒音が効果的に吸収消音され、その間ガ
スタービンの全体の騒音エネルギーが確実に吸音減殺さ
れ、消音されて法規制の基準に適合し得る消音性から環
境保護を合わせ確保させることが可能である。また、構
造が極めて簡単でメンテナンスが簡易であり、製造コス
トも低廉であって、ガスタービンを用いた一般の中小規
模工場、病院、学校、マーケット等における簡易なコー
ジェネレーション装置の実用化を具現化させ得る。

【００２７】また、上記の消音装置の複数の消音スプリ
ッタ管の終端側には給気消音空隙に共通に連通する閉鎖
された共通空隙が形成された構成とすることにより、上
部に排気ファンを設置した場合の全体の空気流れにより
正面壁の空気取入れ開口から導入され消音スプリッタ管
に給気された空気を共通空隙で貯留し、再び給気消音空
隙を通って排気させる際に確実に吸音を促進させ、排気
ファンによる空気の吸引排気時に共通空隙内で空気を乱
流状とし、その空気が複数の消音スプリッタ管から細分
されて復路を通過する際に騒音エネルギーを効果的に減
殺させる。さらに、排気ファンによる吸引時に消音スプ
リッタ管への給気及び戻り通流を効果的に行なわせ、相
乗的にガスタービンが発生する騒音の抑制を行なえる。

【００２８】また、複数の消音スプリッタ管は、直状の
給気消音空隙を有し、ガスタービンを挟装するように同
ガスタービンの両側に縦に積層配置された構成であるか
ら、防音エンクロージャ内でのスペース効率を良好に確
保できるとともに、ガスタービンを防音エンクロージャ
内の中央位置に配置して正面壁の空気取入れ開口の配置
と合わせて効率の良い消音を行なえる。

【００２９】また、ガスタービンは防音エンクロージャ
の略中央位置に配置され、その両側に沿うように複数の
消音スプリッタ管が正面から奥行き方向に横方向に配置
された構造であるから、正面壁の空気取入れ口から導入
された外気を奥行き方向に円滑に給気させながら消音で
き、エンクロージャ内部でのスペース効率と、ガスター
ビンを挟装状に配置させた騒音の遮音構成と、消音スプ
リッタ管での吸音効果を同時に行わせ得る。

【００３０】また、防音エンクロージャの内部であっ
て、ガスタービンの排出管に消音器が介設され、該消音
器は、その上端側がガスタービンの排出管に接続され下
端を垂下させて縦長に設けられ、さらに、その上端部寄
り位置で防音エンクロージャの外部への排出開口に接続
させた構成であるから、消音器を内蔵としてガスタービ
ンの燃焼排ガスがもつ騒音エネルギーを防音エンクロー
ジャ内で消音させてガスタービンが発生する騒音を防音
エンクロージャを含む消音装置のみで大幅に抑制し、実
際に工場や病院等での設置を簡易に行なわせるととも
に、騒音発生の管理を行ない易くし、同時に消音器内で
燃焼ガスの流れを乱流化し騒音エネルギーを消音器によ
って確実に減衰させ得る。

【００３１】また、空気取入れ開口が複数の消音スプリ
ッタ管の管開口に対面するように正面壁の両側に縦長に
設けられ、この空気取入れ開口は複数のガラリを取り付
けたガラリ壁として構成することにより、空気導入を行
ないながら雨除け機能を行ないつつ空気取入れ開口から
の騒音の外部への反射を抑制し、消音効果を向上させ得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る消音装置の一部切欠
斜視説明図である。

【図２】図１の消音装置の正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ線断面説明図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線断面説明図である。

【図６】ガスタービンの概略構成説明図である。

【図７】本発明の消音装置を適用して騒音レベルを測定
し該消音装置を施さないガスタービン自体の音源レベル
との測定データを比較した図である。

【図８】図７のグラフを示す図である。

【図９】消音器を外付けとして構成した例を示す図であ
る。

【図１０】ガスタービン自体の音源レベルの測定データ
を示す図である。

【図１１】図１０のグラフを示す図である。

【符号の説明】

１０ 消音装置 １２ 防音エンクロージャ １４ ガスタービン １５ 排出管 １６ 消音スプリッタ管 １８ 吸音排気通路 ２０ 排気ファン ２２ 空気取入れ開口 ２４ ガラリ壁 ２６ 空気排出開口 ４０ 消音器 ４２ 共通空隙 １６０ 給気消音空隙 １６２ 吸音材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木本 厚徳 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 竹信 秀則 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 村上 三郎 広島県広島市中区小網町６番12号 株式会 社中電工内 (72)発明者 安保 博幸 広島県広島市中区小網町６番12号 株式会 社中電工内 (72)発明者 細川 健二 広島県広島市中区小網町６番12号 株式会 社中電工内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正面壁に空気取入れ開口を設け内部に閉
   鎖空間を形成させた防音エンクロージャと、 防音エンクロージャの内部に配置され防音エンクロージ
   ャの外部に排気ガスを排出する排出管を接続させたガス
   タービンと、 防音エンクロージャ内であってガスタービンに近接配置
   され一端側を空気取入れ開口側に臨ませるとともに、他
   端を正面壁と対向する背面壁側に面して終端させ内部に
   両端側に連通する給気消音空隙を形成させた複数の消音
   スプリッタ管と、 防音エンクロージャに設けられた空気排出開口に接続さ
   れ同防音エンクロージャの上部に設置され空気を排気案
   内しつつ吸音する吸音排気通路と、 該吸音排気通路に接続され防音エンクロージャ内部の空
   気を吸引排出させる排気ファンと、を備えたことを特徴
   とする消音装置。
2. 【請求項２】 複数の消音スプリッタ管の終端側には給
   気消音空隙に共通に連通する閉鎖された共通空隙が形成
   された請求項１記載の消音装置。
3. 【請求項３】 複数の消音スプリッタ管は、直状の給気
   消音空隙を有し、ガスタービンを挟装するように同ガス
   タービンの両側に縦に積層配置されたことを特徴とする
   請求項１または２記載の消音装置。
4. 【請求項４】 ガスタービンは防音エンクロージャの略
   中央位置に配置され、その両側に沿うように複数の消音
   スプリッタ管が正面から奥行き方向に横方向に配置され
   た構造である請求項１ないし３のいずれかに記載の消音
   装置。
5. 【請求項５】 防音エンクロージャの内部であって、ガ
   スタービンの排出管に消音器が介設され、 該消音器は、その上端側がガスタービンの排出管に接続
   され下端を垂下させて縦長に設けられ、さらに、その上
   端部寄り位置で防音エンクロージャの外部への排出開口
   に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれかに記載の消音装置。
6. 【請求項６】 空気取入れ開口が複数の消音スプリッタ
   管の管開口に対面するように正面壁の両側に縦長に設け
   られ、この空気取入れ開口は複数のガラリを取り付けた
   ガラリ壁として構成されていることを特徴とする請求項
   ３または４記載の消音装置。