JP2017057850A - 消音要素及びカプラを有するサイレンサダクト - Google Patents

消音要素及びカプラを有するサイレンサダクト Download PDF

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Abstract

【課題】消音要素、及びダクト本体から軸方向に延びるカプラを有するサイレンサダクトを提供する。
【解決手段】サイレンサダクト(102、202、302)は、例えばターボ機械(10)の吸気口の一部とすることができ、ダクト本体(104)とそのダクト本体(104)を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素(124)とを含むことができる。カプラの第1の部分(106)は、ダクト本体(104)の第1の側面(110)から軸方向に延びることができ、カプラの第2の部分(112)は、ダクト本体(104)の第2の側面(116)から軸方向に延びることができ、カプラの第1の部分及びカプラの第2の部分(112)のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト(102、202、302)及び吸気口のうちの少なくとも1つに結合するように構成される。
【選択図】 図1

Description

本開示は、一般には音響減衰に関し、詳細には、サイレンサダクト本体、それを貫通して延びる消音要素、及びダクト本体から軸方向に延びるカプラを有するサイレンサダクトに関する。
騒音低減システムは、ターボ機械等の幅広い産業用機械で使用されており、周囲への音の影響を低減するようになっている、ガスタービンシステムにおいて、例えば、騒音低減システムは、ターボ機械入口ダクト、ガスタービンエンクロージャ、及び障壁に用いることができる。従来、必須の音低減要件を実現するために、騒音領域にはサイレンサパネル及び/又は音響的に処理された壁が使用されている。音の影響を低減する1つの方法は、壁を吸音材で処理することである。他の方法は、吸気装置ダクト内の作動流体流路等の騒音低減が必要な場所にサイレンサパネルを設置することである。
ダクトに関して、一般的に各ダクトは、内部に多数のサイレンサパネルを有するフレームを含む。各パネルは、金属支持部材で位置決めされかつ側面にステンレス鋼の有孔シートを含むエンクロージャで取り囲まれた、ミネラル/ガラスウール等の吸音材を含む。このシートは、ステンレス鋼エンドキャップと一緒に保持される。一般に、ステンレス鋼有孔シートは、吸音材を保持する支持部材に溶着される。有孔ステンレス鋼シートは、支持部材と共に吸音材を完全な状態で保持して小孔を通して音波を吸音材に伝搬する。また、一般的に、ダクトは鋼又はステンレス鋼等の、カーボン又は金属で製作される。ダクトに鋼を使用すると多くの課題が見つかる。例えば、エンクロージャは非常重く、材料コスト及びパネルを形成するための溶着の必要性に起因して、製作するのが困難でコストがかかる。加えて、パネルは、周囲の金属ダクトに適切に溶着する必要があり、さらに特定サイズのダクトに対して特別に適合させる必要があるが、製造コスト及び困難性に起因して、特別な形状に形成することができない場合が多い。また、サイレンサパネルで作られるフレームは、一般に相対的サイズ、特に長さが非常に大きい。
米国特許第5394786号明細書
本開示の第1の態様は、サイレンサダクトを提供し、サイレンサダクトは、ダクト本体と、ダクト本体を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素と、ダクト本体の第1の側面から軸方向に延びるカプラの第1の部分と、ダクト本体の第2の側面から軸方向に延びるカプラの第2の部分とを備え、カプラの第1の部分及びカプラの第2の部分のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト及び吸気口構造フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される。
本開示の第2の態様は、サイレンサダクト組立体を提供し、サイレンサダクト組立体は、複数のサイレンサダクトを備え、各サイレンサダクトは、ダクト本体と、ダクト本体を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素と、ダクト本体の第1の側面から軸方向に延びるカプラの第1の部分と、ダクト本体の第2の側面から軸方向に延びるカプラの第2の部分とを備え、カプラの第1の部分及びカプラの第2の部分のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト及び吸気口構造フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される。
本開示の第3の態様は、ターボ機械吸気口を提供し、ターボ機械吸気口は、作動流体流れを形成し、圧縮機に作動的に結合する吸気フレームと、吸気口フレーム内に位置決めされた複数のサイレンサダクトとを備え、各サイレンサダクトは、ダクト本体と、ダクト本体を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素と、ダクト本体の第1の側面から軸方向に延びるカプラの第1の部分と、ダクト本体の第2の側面から軸方向に延びるカプラの第2の部分とを含み、カプラの第1の部分及びカプラの第2の部分のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト及び取入れ口フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される。
本開示の例示的な態様は、本明細書で記載される問題及び/又は考察していない他の問題を解決するように意図されている。
本開示のこれらの及び他の特徴は、本開示の様々な実施形態を描いた添付図面を参照しながら、本開示の様々な態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
本開示の実施形態によるサイレンサダクトを用いる例示的な産業用機械の概略図。 本開示の実施形態によるサイレンサダクトの斜視図。< 本開示の実施形態によるサイレンサダクト組立体の斜視図。 本開示の一部の実施形態によるサイレンサパネルの斜視図。 本開示の一部の実施形態によるサイレンサダクト組立体の斜視図。 本開示の一部の実施形態によるサイレンサダクト組立体の透視図。
本発明の図面は必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
前述のように、本開示は、サイレンサダクト、サイレンサダクト組立体、及びサイレンサダクト組立体を含むターボ機械吸気口を提供する。
各図を参照すると、図1は、特にガスタービンシステム12を含むことができるターボ機械システム10(例えば、単純サイクルガスタービン発電システム)の形態の例示的な産業用機械を示す。ガスタービンシステム12は、天然ガス及び/又は水素リッチ合成ガス等の液体又は気体燃料を燃焼させて、ガスタービンシステム12を駆動するための高温燃焼ガスを生成することができる。ガスタービンシステム12は、吸気セクション16、圧縮機18、燃焼器構成要素20、及びタービン構成要素22を含む。タービン構成要素22は、シャフト24を介して圧縮機18に作動的に結合する。作動時、空気(例えば周囲空気)は、ターボ機械吸気口又は吸気セクション16を通ってガスタービンシステム12に入り(矢印26で示す)、圧縮機構成要素18で加圧される。吸気口16は、内部に作動流体流れを生成する吸気フレーム17を含むことができる。図示のように、吸気フレーム17は、圧縮機18に作動的に結合し、圧縮機18は、シャフト24に結合した複数の圧縮機ブレードを有する少なくとも1つの段を含む。シャフト24が回転すると、圧縮機ブレードが対応して回転して、空気を吸気口16から圧縮機18に引き込み、空気を圧縮して燃焼器構成要素20に送る。
燃焼器構成要素20は、1又は2以上の燃焼器を含むことができる。実施形態において、複数の燃焼器は、シャフト24の周りで略円形又は環状構成でもって、複数の円周方向位置で燃焼器構成要素20内に配置される。圧縮空気が圧縮機構成要素18から流出して燃焼器構成要素20に流入する際に、圧縮空気は、燃焼器の中で燃焼するために燃料と混合する。例えば、燃焼器は、燃焼、エミッション制御、燃費、出力等に適した比率で燃料−空気混合気を燃焼器に噴射するように構成された1又は2以上の燃料ノズルを含むことができる。燃料−空気混合気が燃焼すると高圧排気ガスが発生し、このガスは、次に、タービン構成要素22の中の1又は2以上のタービン段(各々が複数のタービンブレードを有する)を駆動するために使用することができる。
作動時、タービン構成要素22に流入して通過する燃焼ガスは、各タービンブレードに接触してその間を流れ、タービンブレードを駆動するのでシャフト24が回転する。タービン構成要素22の中で、燃焼ガスのエネルギは仕事に変換され、その一部は、回転シャフト24により圧縮機構成要素18を駆動するために使用され、残部は、限定ではないが、電力を生成する発電機28及び/又は他のタービンといった、負荷を駆動するための有効仕事として利用できる。ターボ機械10は、本発明の実施形態によるサイレンサパネル及びシステムを使用することができる1つの用途の単なる例示であることに留意されたい。空気が吸気口16を通過すると騒音が発生し、本発明の実施形態によるサイレンサダクト102を含むサイレンサシステム100はこの騒音を低減するために使用される。
図1を参照すると、従来の試行において、図1に破線で示される水平方向サイレンサ30及びL字型サイレンサ32を必要とする場合が多いであろう。本実施形態では、サイレンサダクト102は、太線で示すように湾曲形状とすることができ、ダクトの形状を縮小するが、サイレンサダクト102の空力特性を向上させるようになっている。以下で説明するように、各サイレンサダクト102(並びに図2及び3の202、302)は、典型的に従来のサイレンサフレーム及び/又はパネルより長さが短い。
図2−3を参照すると、本開示によるサイレンサダクト102、202、302の実施形態が示されている。サイレンサダクト102、202、302はダクト本体104を含むことができ、サイレンサ要素124は、ダクト本体104を貫通して軸方向に延びることができる。実施形態では、カプラ108の第1の部分106はダクト本体104の第1の側面110から軸方向に延びることができ、カプラ114の第2の部分112はダクト本体104の第2の側面116から軸方向に延びることができる。
図2−3の実施例に示すように、ダクト本体104は実質的に長方形の断面を有するが、実質的に正方形又は多角形の断面を含む任意の断面とすることができる。本明細書で用いる場合、「実質的に」は、大部分が規定された特徴を有するが、場合によると、例えば他の部分への構造的な相互連結、隣接する構造への適合、製造の容易化のために僅かな相違点があることを表す。限定されないが、三角形、五角形、八角形など、他の多角形断面を使用することもできる。サイレンサダクト102、202、302の大部分は、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、ポリプロピレン共重合体(PPC)、ポリプロピレンホモ重合体(PPH)、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、或いは特定のフレーム及び/又はダクトを用いる産業用機械の環境特性及び運転特性に耐えることができる任意の他のプラスチック等のプラスチックで製作することができる。サイレンサダクト本体104は、射出成形、押出成形、又は、例えばファスナ、溶着等を利用した多部品の結合等の、現在公知の又は今後開発され何らかの方法によって形成することができる。
図2及び3に示すように、一部の実施形態では、サイレンサダクト102、202、302は、ダクト本体104の第1の側面から軸方向に延びるカプラ108の第1の部分106を含むことができる。図2及び3に示すように、カプラ108の第1の部分106は第1の側面110の「頂部」及び「底部」から軸方向に延びることができる。同様に、サイレンサダクト102は、ダクト本体104の第2の側面116から軸方向に延びるカプラ114の第2の部分112を含むことができる。カプラ108の第1の部分106とカプラ114の第2の部分112のうちの一方又は両方は、例えば、隣接するサイレンサダクト102、202、302のうちの少なくとも1つと(図3に見られるように)、例えば吸気口フレーム17(図1)等の吸気口構造フレームとに結合するように構成することができる。カプラ(108及び114)の第1の部分106及び第2の部分112は、何らかの材料で作ることができるが、1つの実施形態では、ダクト本体104に関する前述したようなプラスチックを含むことができる。カプラ(108及び114)の第1の部分106及び第2の部分112の構成方法としては、一部の実施形態ではボルト締めすることができるフランジの使用、「ダブテール」形状又は他の相互結合形状の使用、並びに、例えば相互に押圧してロックを形成することができる相互連結デザインの使用を含むことができる。カプラ(108及び114)の第1の部分106及び第2の部分112は、例えば、射出成形によってダクト本体104と一体的に形成することができ、又は、別々の要素として取り付けることができる。
図2及び3に示すように、1つの実施形態では、サイレンサダクト102、202、302は、上流端120から下流端122へ湾曲する第1の軸方向湾曲部分118を含むことができ、その中を通過する全ての作動流体流れは、その内部表面の少なくとも一部に衝突する。つまり、そこを流れる作動流体、例えば空気は、端部120から端部122への明瞭な見通し線をもたないので、サイレンサダクト102、202、302を貫く直線経路を取ることができない。このようにして、全ての作動流体は、サイレンサ要素124に曝される。図示の実施形態では、軸方向湾曲部分118は、約四分円曲線として示されており、従来の試行の水平方向及びL字型(図1;30及び32)のサイレンサダクトに置き換わるが、空力特性を向上させるための他の形状も可能であり、本開示の範囲内であると見なされる。
図2−3を合わせて参照すると、サイレンサ要素124は複数のサイレンサパネル126を含むことができる。サイレンサパネル126は、何らかの現在公知の又は今後開発される騒音低減材料、もしくはサイレンサ要素124を利用するサイレンサダクト102、202、302から放出される音を低減するためのデバイスを含むことができる。例えば、図4に示すように、サイレンサ要素124はサイレンサパネル126を含むことができ、サイレンサパネルは、複数の小孔132を有する側壁130を含むエンクロージャ128を備えることができる。小孔132を有する側壁130は、ダクト本体104に関して前述したのと同じプラスチックで製作することができる。別の実施形態では、少なくとも1つのバッフルは、エンクロージャの中に吸音材を含むことができ、例えば、吸音材は、限定されないが、発泡体、ミネラルウール、ロックウール、及びガラス繊維のうちの少なくとも1つを含むことができる。
また、サイレンサ要素124は、多くの他の形状に及び/又は種々のセグメントを用いて形成することができる。一部の実施形態では、サイレンサ要素124、つまりサイレンサパネル126及びその何れかの又は全ての要素は、例えば、射出成形によってダクト本体104と一体的に形成することができ、又は別々の要素として取り付けることができる。
別の実施形態では、図3に示すように、サイレンサシステム100は、サイレンサダクト組立体を含むことができ、サイレンサダクト組立体は複数のサイレンサダクト102、202、302を備える。3つのサイレンサダクトとして示されているが、任意の数のダクト及び任意のダクト配置が可能であることを理解されたい。さらに、サイレンサダクト102、202、302は、各ダクトの特徴部を示すために例示するように一定の間隔で置くのではなく、第1及び第2のカプラ部分(106及び112)を用いて結合することができる。例えば、既存システムの既存の吸気口フレーム17(図1)に適合するように、所定の形状に適合するために各サイレンサダクト102、202、302のカプラの第1の部分106及び第2の部分(106、112)を用いて相互接続されることが意図された、複数のサイレンサダクト102、202、302をデザインすることができる。このような実施形態では、サイレンサダクト102、202、302が、システム全体の性能に有用であると共に発生した騒音を低減する複雑な形状又は空気力学的形状を形成するのが容易である、製造にコストがかからないモジュールユニットになるので、製造コストを大幅に削減することができる。これらの実施形態では、各サイレンサダクト102、202、302は、単一のサイレンサダクトに関して前述した何れかの又は全ての特徴を含むことができる。加えて、複数のサイレンサダク102、202、302の各々は、同一のダクト本体104を含むこと、又は残りのダクトとは異なる形状又はサイズのダクト本体104を含むことができる。このようなモジュールの実施形態では、各サイレンサダクト102、202、302は、異なるサイレンサ要素124又は同一のサイレンサ要素124を含むことができ、複数のモジュールを用いて複雑なシステムをデザインすることができる。
別の実施形態では、図5に示すように、サイレンサダクト102、202、302は、図示のようにページ平面に垂直なサイレンサパネル126を備えることができる。このような実施形態では、サイレンサダクト102、202、302は、前述の何れかの結合要素を利用して連結することができるが、他の実施形態の垂直的な連結と比べると、本質的により水平方向に、図5のページ平面に対して垂直に連結される。
さらに別の実施形態では、図6に示すように、サイレンサダクト102、202、302を前の実施形態でのように連結することができるが、サイレンサパネル126ではなく、サイレンサ要素124は、ダクト本体104を貫いて延びる複数の管体134を備えることができる。これらの実施形態では、管体134はダクト本体104を通る空気流路を提供する。管体134は、ダクト本体104の湾曲又は形状に適合するように任意の形状に曲げることができる。管体104は、図4に示すようなサイレンサパネルと同様であるが、円筒状管体の表面に有孔表面を含むことができる。小孔によって、管体を通って進む空気流からの騒音を管体134の外に向けることができる。一部の実施形態では、管体134から向きが変えられた騒音を吸収するために、前述のように、管体134の周りの空間は、少なくとも部分的に吸音材で充填することができる。
実施形態によるサイレンサ102、202、302は、サイレンサパネル構成を備えた従来のフレームに対して多くの利点をもたらす。例えば、ダクト本体104の湾曲形状により生じる一様でない流線形の流れ経路は、サイレンサダクト102、202、302の空力特性を向上させ、さらに、例えば、ダクト本体104の形状と音響波に対して生成された流れとに起因して、圧縮機から外側への伝達時のガスタービン内での騒音吸収に大きな影響を及ぼす。結果として、本開示の実施形態によるサイレンサダクトは、従来のシステムと比べてより短い長さで設けることができ、従来の長いシステムのコストが削減される。さらに、プラスチック材料に起因して、サイレンサダクトは、軽量で取り扱いが容易で安価であり、例えば、ダクトの少なくとも一部に関して射出成形技術を用いて製造するのが容易である。また、ダクトは、従来の支持パネルの中、並びに支持パネルと支持部材との間の広範囲の溶着を必要としない。加えて、プラスチックの使用及びサイレンサダクト102、202、302によりもたらされる直接的な見通し線の遮蔽、並びに一部の実施形態におけるサイレンサダクト102、202、302の湾曲形状によって、若干強化された音響性能を提供することができる(例えば、約2dB又はそれ以上の総合減衰量のより高いデシベル(dB)減衰)。加えて、プラスチックは、鋼パネルに比べて小孔領域の大きな開口割合を可能にする。最後に、サイレンサダクトの形状を特別なものにする能力により、コスト効果がより高くすること、様々な形状の空気力学的デザインをほとんどあらゆるタイプのデバイスの吸気口バルブに適合させること、並びに一般的にデバイスの残部を支持しながら複雑かつ困難なロータの取り外し及び広範囲の移動スペースを必要とする、交換時の旧式のダクトを取り外して新しいダクトを挿入する負担を緩和することが可能になる。空気力学的デザインの利点としては、サイレンサダクト102、202、302の前述の形状及び材料に起因する、吸気口システムの低圧力損失を挙げることができる。
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び/又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び/又は構成部品の存在を明示しているが、1つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び/又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
以下の請求項における全ての全ての手段又はステッププラス機能要素の対応する内部構造、材料、動作、及びその均等物は、明確に特許請求される他の特許請求された要素と組み合せて機能を実行するあらゆる構造、材料又は作用を含むことを意図している。本開示の説明は、例示及び説明の目的で提示されており、開示された形態の開示内容に対して排他的又は限定することを意図するものではない。本開示の範囲及び技術的思想から逸脱することなく、多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本実施形態は、本開示の原理及び実施可能な用途を最も良く説明するようにまた企図される特定の用途に適するような様々な修正を含む様々な実施形態の開示を当業者が理解するのを可能にするように、選択しかつ説明された。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
ダクト本体と、
上記ダクト本体から軸方向に延びるサイレンサ要素と、
上記ダクト本体の第1の側面から軸方向に延びるカプラの第1の部分と、
上記ダクト本体の第2の側面から軸方向に延びるカプラの第2の部分と、
を備えるサイレンサダクトであって、
上記カプラの上記第1の部分及び上記カプラの上記第2の部分のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト及び吸気口構造フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される、サイレンサダクト。
[実施態様2]
上記ダクト本体、上記カプラの上記第1の部分、上記カプラの上記第2の部分、及び上記消音要素のうちの少なくとも1つは、プラスチック製である、実施態様1に記載のサイレンサダクト。
[実施態様3]
上記サイレンサ要素は複数のサイレンサパネルを備え、上記サイレンサパネルの各々は、複数の小孔を有する側壁及び吸音材のうちの少なくとも1つをさらに含む、実施態様2に記載のサイレンサダクト。
[実施態様4]
上記複数の小孔を有する側壁はプラスチック製である、実施態様3に記載のサイレンサダクト。
[実施態様5]
上記吸音材は、発泡体、ミネラルウール、ロックウール、及びガラス繊維のうちの少なくとも1つを含む、実施態様3に記載のサイレンサダクト。
[実施態様6]
上記サイレンサダクトは、上流端から下流端へ湾曲する略四分円の軸方向湾曲部分を含み、内部を通過する全ての作動流体流れは、その内部表面の少なくとも一部に衝突する、実施態様1に記載のサイレンサダクト。
[実施態様7]
複数のサイレンサダクトを備えるサイレンサダクト組立体であって、
上記サイレンサダクトの各々は、
ダクト本体と、
上記ダクト本体を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素と、
上記ダクト本体の第1の側面から軸方向に延びるカプラの第1の部分と、
上記ダクト本体の第2の側面から軸方向に延びるカプラの第2の部分と、
を含み、
上記カプラの上記第1の部分及び上記カプラの上記第2の部分のうちに少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト及び吸気口構造フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される、サイレンサダクト組立体。
[実施態様8]
上記ダクト本体、上記カプラの上記第1の部分、上記カプラの上記第2の部分、及び上記サイレンサ要素のうちの少なくとも1つはプラスチック製である、実施態様7に記載のサイレンサダクト組立体。
[実施態様9]
上記サイレンサ要素は複数のサイレンサパネルを備え、上記サイレンサパネルの各々は、複数の小孔を有する側壁及び吸音材のうちの少なくとも1つをさらに含む、実施態様8に記載のサイレンサダクト組立体。
[実施態様10]
上記複数の小孔を備える側壁はプラスチック製である、実施態様9に記載のサイレンサダクト組立体。
[実施態様11]
上記吸音材は、発泡体、ミネラルウール、ロックウール、及びガラス繊維のうちの少なくとも1つを含む、実施態様9に記載のサイレンサダクト組立体。
[実施態様12]
上記サイレンサダクトの各々は、上流端から下流端へ湾曲する略四分円の軸方向湾曲部分を含み、内部を通過する全ての作動流体流れは、その内部表面の少なくとも一部に衝突する、実施態様7に記載のサイレンサダクト組立体。
[実施態様13]
上記複数のサイレンサダクトは、同一のダクト本体及び異なる形状又はサイズのダクト本体のうちの少なくとも1つを備える、実施態様7に記載のサイレンサダクト組立体。
[実施態様14]
作動流体流れを形成し、圧縮機に作動的に結合する吸気口フレームと、
上記吸気口フレーム内に位置決めされた複数のサイレンサダクトと、
を備えるターボ機械吸気口であって、
上記サイレンサダクトの各々は、
ダクト本体と、
上記ダクト本体を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素と、
上記ダクト本体の第1の側面から軸方向に延びるカプラの第1の部分と、
上記ダクト本体の第2の側面から軸方向に延びるカプラの第2の部分と、
を含み、
上記カプラの上記第1の部分及び上記カプラの上記第2の部分のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト及び上記吸気口フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される、ターボ機械吸気口。
[実施態様15]
上記ダクト本体、上記カプラの上記第1の部分、上記カプラの上記第2の部分、及び上記サイレンサ要素のうちの少なくとも1つはプラスチック製である、実施態様14に記載のターボ機械吸気口。
[実施態様16]
上記サイレンサ要素は複数のサイレンサパネルを備え、上記サイレンサパネルの各々は、複数の小孔を有する側壁及び吸音材のうちの少なくとも1つをさらに含む、実施態様15に記載のターボ機械吸気口。
[実施態様17]
上記複数の小孔を有する側壁はプラスチック製である、実施態様16に記載のターボ機械吸気口。
[実施態様18]
上記吸音材は、発泡体、ミネラルウール、ロックウール、及びガラス繊維のうちの少なくとも1つを含む、実施態様16に記載のターボ機械吸気口。
[実施態様19]
上記サイレンサダクトの各々は、上流端から下流端へ湾曲する略四分円の軸方向湾曲部分を含み、内部を通過する全ての作動流体流れが、その内部表面の少なくとも一部に衝突する、実施態様14に記載のターボ機械吸気口。
[実施態様20]
上記複数のサイレンサダクトは、同一のダクト本体及び異なる形状又はサイズのダクト本体のうちの少なくとも1つを備える、実施態様14に記載のターボ機械吸気口。
10 ターボ機械
12 ガスタービンシステム
16 吸気口
17 吸気口フレーム
18 圧縮機
20 燃焼器要素
22 タービン要素
24 シャフト
26 空気の流入
28 発電機
30 水平方向サイレンサ
32 L字型サイレンサ
100 サイレンサシステム
102、202、302 サイレンサダクト
104 ダクト本体
106 第1の部分(カプラの)
108 第1のカプラ
110 第1の側面(ダクト本体の)
112 第2の部分(カプラの)
114 第2のカプラ
116 第2の側面(ダクト本体の)
118 第1の軸方向湾曲部分
120 上流端
122 下流端
124 サイレンサ要素
126 サイレンサパネル
128 エンクロージャ
130 側壁
132 小孔
134 管体

Claims (10)

  1. ダクト本体(104)と、
    前記ダクト本体(104)から軸方向に延びるサイレンサ要素(124)と、
    前記ダクト本体(104)の第1の側面(110)から軸方向に延びるカプラの第1の部分(106)と、
    前記ダクト本体(104)の第2の側面(116)から軸方向に延びるカプラの第2の部分(112)と、
    を備えるサイレンサダクト(102、202、302)であって、
    前記カプラの前記第1の部分(106)及び前記カプラの前記第2の部分(112)のうちの少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト(102、202、302)及び吸気口構造フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される、サイレンサダクト(102、202、302)。
  2. 前記ダクト本体(104)、前記カプラの前記第1の部分、前記カプラの前記第2の部分、及び前記消音要素(124)のうちの少なくとも1つは、プラスチック製である、請求項1に記載のサイレンサダクト(102、202、302)。
  3. 前記サイレンサ要素(124)は複数のサイレンサパネル(126)を備え、前記サイレンサパネルの各々は、複数の小孔(132)を有する側壁及び吸音材のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項2に記載のサイレンサダクト(102、202、302)。
  4. 前記複数の小孔(132)を有する側壁はプラスチック製である、請求項3に記載のサイレンサダクト(102、202、302)。
  5. 前記吸音材は、発泡体、ミネラルウール、ロックウール、及びガラス繊維のうちの少なくとも1つを含む、請求項3に記載のサイレンサダクト(102、202、302)。
  6. 前記サイレンサダクト(102、202、302)は、上流端(120)から下流端(122)へ湾曲する略四分円の軸方向湾曲部分を含み、内部を通過する全ての作動流体流れは、その内部表面の少なくとも一部に衝突する、請求項1に記載のサイレンサダクト(102、202、302)。
  7. 複数のサイレンサダクト(102、202、302)を備えるサイレンサダクト組立体(101)であって、
    前記サイレンサダクト(102、202、302)の各々は、
    ダクト本体(104)と、
    前記ダクト本体(104)を貫通して軸方向に延びるサイレンサ要素(124)と、
    前記ダクト本体(104)の第1の側面(110)から軸方向に延びるカプラの第1の部分(106)と、
    前記ダクト本体(104)の第2の側面(116)から軸方向に延びるカプラの第2の部分(112)と、
    を含み、
    前記カプラの前記第1の部分(106)及び前記カプラの前記第2の部分(112)のうちに少なくとも1つは、隣接するサイレンサダクト(102、202、302)及び吸気口構造フレームのうちの少なくとも1つに結合するように構成される、サイレンサダクト組立体(101)。
  8. 前記ダクト本体(104)、前記カプラの前記第1の部分、前記カプラの前記第2の部分、及び前記サイレンサ要素(124)のうちの少なくとも1つはプラスチック製である、請求項7に記載のサイレンサダクト組立体(101)。
  9. 前記サイレンサ要素(124)は複数のサイレンサパネル(126)を備え、前記サイレンサパネルの各々は、複数の小孔(132)を有する側壁及び吸音材のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項8に記載のサイレンサダクト組立体(101)。
  10. 前記複数の小孔(132)を備える側壁はプラスチック製である、請求項9に記載のサイレンサダクト組立体(101)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11688378B2 (en) * 2020-07-31 2023-06-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Interlocking blocks for building customizable resonant sound absorbing structures
CN114033893B (zh) * 2022-01-06 2022-03-25 成都成高阀门有限公司 一种快开阀门的排气消音装置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08177456A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Nippondenso Co Ltd 消音器
JP2001295667A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Hitachi Ltd 発電装置
US20030072648A1 (en) * 2001-05-30 2003-04-17 Han Ming Hui Outlet silencer structures for turbine
US6640926B2 (en) * 2000-12-29 2003-11-04 Industrial Acoustics Company, Inc. Elbow silencer
WO2009034629A1 (ja) * 2007-09-13 2009-03-19 Alphatech Co., Ltd. ガスタービン吸気サイレンサ
JP2010085994A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 General Electric Co <Ge> 音響減衰システム及び方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537485A (en) * 1967-09-12 1970-11-03 Birma Products Corp Duct modules for climate control system
US3936606A (en) * 1971-12-07 1976-02-03 Wanke Ronald L Acoustic abatement method and apparatus
US4316522A (en) * 1979-11-07 1982-02-23 Industrial Acoustics Company, Inc. Acoustic filter silencer
US5394786A (en) 1990-06-19 1995-03-07 Suppression Systems Engineering Corp. Acoustic/shock wave attenuating assembly
US5423576A (en) * 1992-01-10 1995-06-13 Industrial Air, Inc. Corner pieces for improved duct connector
US5709529A (en) * 1995-11-14 1998-01-20 Westinghouse Electric Corporation Optimization of turbomachinery harmonics
US6537490B2 (en) * 2001-05-30 2003-03-25 M & I Heat Transfer Products Ltd. Air inlet and outlet silencer structures for turbine
US7510052B2 (en) * 2005-04-04 2009-03-31 Hexcel Corporation Acoustic septum cap honeycomb
US8087491B2 (en) * 2010-01-08 2012-01-03 General Electric Company Vane type silencers in elbow for gas turbine
JP5788024B2 (ja) * 2011-01-24 2015-09-30 アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd 煙道ガス再循環を行うガスタービンユニット用の混合エレメント
US9157367B2 (en) * 2012-07-12 2015-10-13 General Electric Company Turbine inlet air filter system with elbow access gate

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08177456A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Nippondenso Co Ltd 消音器
JP2001295667A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Hitachi Ltd 発電装置
US6640926B2 (en) * 2000-12-29 2003-11-04 Industrial Acoustics Company, Inc. Elbow silencer
US20030072648A1 (en) * 2001-05-30 2003-04-17 Han Ming Hui Outlet silencer structures for turbine
WO2009034629A1 (ja) * 2007-09-13 2009-03-19 Alphatech Co., Ltd. ガスタービン吸気サイレンサ
JP2010085994A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 General Electric Co <Ge> 音響減衰システム及び方法

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