JP7171484B2 - 吸音装置及びガスタービン - Google Patents

Description

本発明は、吸音装置及びガスタービンに関するものである。

従来、吸音装置として、サイレンサダクト内に、複数のサイレンサパネルを配置したサイレンサシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。サイレンサパネルは、音響吸収材料を、穴あき側壁を含むエンクロージャで囲むことで形成されている。

特開２０１７－６２４６５号公報

ところで、サイレンサパネル等の吸音パネルをダクト内に配置する場合、サイレンサパネルの端部と、ダクトとの間に隙間が形成される場合がある。隙間が形成されると、隙間が音漏れの原因となってしまい、遮音性能が低下してしまう。また、隙間の大きさや形状によっては、それらに応じた特定の周波数において共鳴が起こってしまい、この共鳴音が減衰せずに、隙間を通過して音漏れする場合がある。

そこで、本発明は、隙間による共鳴音の発生を抑制し、好適に音を減衰させることができる吸音装置及びガスタービンを提供することを課題とする。

本発明の吸音装置は、流体が流通方向に流通するダクトと、前記ダクト内に設けられ、前記流通方向に直交する面内において、長さ方向に延在して設けられると共に、前記長さ方向に交差する幅方向に所定の間隔を空けて設置される複数の吸音パネルと、前記長さ方向において前記吸音パネルと前記ダクトと間に形成される隙間において、前記吸音パネルの前記幅方向の一方側から他方側へ向かって前記隙間を変化させる隙間音抑制部と、を備える。

この構成によれば、幅方向において、隙間音抑制部により隙間を変化させることができるため、幅方向に沿って騒音が隙間に入っても、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。このため、隙間での共鳴により騒音が増幅することなく、吸音パネルの奥行き方向へ向かって騒音を好適に減衰させることができる。

また、前記隙間音抑制部は、前記吸音パネルと前記ダクトとの間に設けられ、前記吸音パネル及び前記ダクトに当接して、前記隙間を前記幅方向において閉塞する閉塞部であり、前記閉塞部は、前記流通方向に沿う方向である、前記吸音パネルの奥行き方向に亘って設けられることが、好ましい。

この構成によれば、閉塞部によって、隙間を閉塞することができるため、隙間に騒音が入り込んで共鳴することを抑制することができる。

また、閉塞部は、前記吸音パネルから前記ダクトへ向かって突出する弾性部材であることが、好ましい。

この構成によれば、弾性部材をダクトへ突き当てることで、隙間を好適に閉塞することができる。このとき、弾性部材として、例えば、ゴム部材を用いることで、弾性部材を変形させてダクトへ突き当てることが可能となる。なお、ゴム部材に限らず、隙間の寸法に合わせて寸法を調整可能な部材であれば、いずれの部材であってもよい。このため、吸音パネルとダクトとの隙間の長さが異なる場合であっても、弾性部材の長さを変える必要がないため、同一の寸法で弾性部材を形成することができ、弾性部材の製造コストの増大を抑制することができる。なお、弾性部材の形状としては、例えば、吸音パネルから前記ダクトへ向かって先細りとなる山形形状であってもよい。また、弾性部材の形状としては、吸音パネルからダクトへ向かって凸となる円弧形状であってもよい。さらに、弾性部材の形状としては、吸音パネルからダクトへ向かって突出すると共に、ダクトから吸音パネルへ向かって凹となる円弧形状であってもよい。

また、前記閉塞部は、前記吸音パネルの奥行き方向に亘って設けられ、前記幅方向の一方側を前記吸音パネルに対して回動自在に設けられる閉塞板と、前記閉塞板を前記吸音パネルから前記ダクトへ向かって付勢する付勢部材と、を有することが、好ましい。

この構成によれば、吸音パネルの取付時において、閉塞板を、付勢部材の付勢に抗して吸音パネル側に折り畳んだ状態とすることができる。このため、隙間を有する状態で吸音パネルを取り付けることができるので、取付作業を容易なものとすることができる。一方で、吸音パネルの設置後において、閉塞板を、付勢部材の付勢によりダクト側に展開した状態とすることができる。このため、閉塞板により、隙間を好適に閉塞することができる。

また、前記隙間音抑制部は、前記吸音パネルの前記長さ方向における前記ダクト側の面に設けられた凹凸部であることが、好ましい。

この構成によれば、凹凸部によって、隙間を共鳴し難い形状とすることができる。このため、隙間に騒音が入り込んでも、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。

また、前記凹凸部は、レゾネータであることが、好ましい。

この構成によれば、隙間に騒音が入り込んでも、減音周波数を好適に調整したレゾネータにより騒音を減衰させることができるため、隙間において騒音が増大することを抑制することができる。

また、前記隙間音抑制部は、前記隙間をラビリンス構造とするラビリンス構造部であることが、好ましい。

この構成によれば、ラビリンス構造部により、隙間に騒音が入り難い構造とすることができるため、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。

また、前記隙間音抑制部は、前記ダクトから、前記吸音パネルの前記長さ方向における前記ダクト側までを覆う被覆部であることが、好ましい。

この構成によれば、被覆部により、隙間に騒音が入り難い構造とすることができるため、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。

また、前記隙間音抑制部は、前記吸音パネルから前記ダクトへ向かって突出する突起部を、前記吸音パネルの奥行き方向に複数並べたものであり、複数の前記突起部は、少なくとも隣接する前記突起部が異なる形状となっていることが、好ましい。

この構成によれば、吸音パネルの奥行き方向に並ぶ複数の突起部は、異なる形状となっていることから、吸音パネルの奥行き方向において、隙間を共鳴し難い形状とすることができる。このため、隙間に騒音が入り込んでも、吸音パネルの奥行き方向に伝わる騒音が共鳴することを抑制することができる。

また、前記長さ方向において前記吸音パネルに対向する前記ダクトに設けられる、ダクト側吸音パネルを、さらに備えることが、好ましい。

この構成によれば、ダクト側吸音パネルにより、隙間に入り込んだ騒音を吸音することができるため、隙間において騒音が増大することを抑制することができる。

本発明のガスタービンは、空気吸入口から取り込んだ空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、前記燃焼ガスによって回転動力を発生させるタービンと、前記空気吸入口と前記圧縮機との間に配置された上記の吸音装置と、を備える。

この構成によれば、吸音装置によって、圧縮機から発生する騒音を低減することができる。

図１は、実施形態１に係るガスタービンの概略構成図である。 図２は、実施形態１に係る吸音装置の外観斜視図である。 図３は、実施形態１に係る吸音装置の上方視の構成図である。 図４は、実施形態１に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図５は、図４のＡ－Ａ断面における吸音パネルの閉塞部材の断面図である。 図６は、実施形態１に係る吸音パネルの他の一例を示す平面図である。 図７は、実施形態２に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図８は、実施形態３に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図９は、実施形態４に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図１０は、実施形態５に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図１１は、実施形態５に係る吸音パネルの一部を示す断面図である。 図１２は、実施形態６に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図１３は、実施形態６に係る吸音パネルの一部を示す断面図である。 図１４は、実施形態７に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図１５は、実施形態７に係る吸音パネルの一部を示す断面図である。 図１６は、実施形態８に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図１７は、実施形態９に係るダクト側吸音パネルの一部を示す断面図である。 図１８は、実施形態１０に係る追加吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。 図１９は、実施形態１０に係る追加吸音パネルの取付方法を示す説明図である。 図２０は、変形例に係るガスタービンの概略構成図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは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り、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ることも可能である。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るガスタービンの概略構成図である。図１を参照しながら、実施形態１に係るガスタービン１の概略構成を説明する。実施形態１に係るガスタービン１は、図１に示すように、吸気装置１０と、圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン１３と、排気室１４とを備え、圧縮機１１には、図示しない発電機が連結されている。

吸気装置１０は、外部の空気を取り込む空気吸入口２４と、空気吸入口２４と圧縮機１１とを接続するダクト４２と、ダクト４２の内部に設けられる後述する吸音装置３１とが設けられている。吸気装置１０は、空気吸入口２４から外部の空気を取り込み、圧縮機１１へ向けて送気する。

圧縮機１１は、吸気装置１０に接続された空気取込口１５と、圧縮機車室１６内に交互に配設された複数の静翼１７及び動翼１８とを備えている。圧縮機１１は、空気取込口１５から外部の空気を取り込み、複数の静翼１７と動翼１８とにより、取り込んだ空気を圧縮して高温高圧の圧縮空気を生成している。

燃焼器１２は、圧縮機１１によって生成された圧縮空気に対して燃料を供給し、バーナで点火及び燃焼させて燃焼ガスを生成する。

タービン１３は、タービン車室２０内に交互の配設された複数のタービン静翼２１及びタービン動翼２２を備えている。タービン１３は、燃焼器１２によって生成された作動流体である燃焼ガスによって、複数のタービン静翼２１を回転させる。

排気室１４は、タービン１３のタービン車室２０に連通する排気ディフューザ２３を有している。排気室１４は、タービン車室２０内を通過した燃焼ガスを外部に排出する。

また、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気室１４の中心部を貫通するようにロータ１９が位置しており、圧縮機１１側の端部が軸受部２６により回転自在に支持される一方、排気室１４側の端部が軸受部２７により回転自在に支持されている。そして、このロータ１９に複数のディスクプレートが固定され、各動翼１８，２２が連結されると共に、圧縮機１１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。

上記のガスタービン１において、空気吸入口２４から取り込まれた空気は、吸音装置３１によって空気の流れに伴う騒音が低減され、空気取込口１５を経て圧縮機１１の圧縮機車室１６内に流入する。圧縮機車室１６に流入した空気は、交互に配設された複数の静翼１７及び動翼１８を通過することによって高温高圧に圧縮された圧縮空気となる。燃焼器１２は、この圧縮空気に対して燃料を供給し、点火及び燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを生成する。この作動流体である燃焼ガスが、タービン車室２０内に交互に配設された複数のタービン静翼２１及びタービン動翼２２を通過することによって、ロータ１９が回転し、ロータ１９に連結された発電機が駆動して発電する。一方、タービン車室２０内を通過した燃焼ガスは、排気室１４の排気ディフューザ２３によって静圧に変換されてから排気ガスとして外部に放出される。

次に、図２及び図３を参照して、吸音装置３１について説明する。図２は、実施形態１に係る吸音装置の外観斜視図である。図３は、実施形態１に係る吸音装置のロータの径方向視の構成図である。

図２に示すように、吸音装置３１は、空気吸入口２４と空気取込口１５とを接続するダクト４２と、ダクト４２内に設けられる複数の吸音パネル４１と、ダクト４２と吸音パネル４１との隙間に設けられる閉塞部材４３とを備えている。

ダクト４２は、空気吸入口２４から空気取込口１５（圧縮機１１側）へ向かう流通方向において、流体としての空気が流通する。ダクト４２は、流通方向に直交する面で切った断面が方形状となっている。また、ダクト４２は、流通方向に沿う方向が奥行き方向となっており、奥行き方向に交差する鉛直方向が、高さ方向（長さ方向）となっており、奥行き方向に交差する水平方向が、幅方向となっている。

複数の吸音パネル４１は、ダクト４２内において幅方向に所定の間隔を空けて並べて設けられている。各吸音パネル４１は、平板形状となっており、その板面が、高さ方向及び奥行き方向を含む面となっている。そして、複数の吸音パネル４１は、板面同士が平行となるように配置されている。

吸音パネル４１は、筐体４５と、筐体４５の内部に設けられる図示しない吸音材とを含んで構成されており、筐体４５の少なくとも幅方向における両側の側面には、筐体４５の内外を連通する吸音孔４６が複数形成されている。

ダクト４２内を流通方向に流通する空気は、複数の吸音パネル４１の空気吸入口２４側から流入し、複数の吸音パネル４１の間を通過して、圧縮機１１側に流出する。このとき、ダクト４２内を伝わる騒音は、吸音パネル４１の吸音孔４６を介して、吸音パネル４１の内部に入り込み、内部の吸音材によって減衰される。

図４及び図５に示すように、閉塞部材４３は、吸音パネル４１の上面と、吸音パネル４１の上面に対向するダクト４２との間に形成される隙間に設けられる。閉塞部材４３は、吸音パネル４１の幅方向において隙間の形状を変化させることで、騒音を抑制する隙間音抑制部として機能している。閉塞部材４３は、吸音パネル４１の上面に一体に取り付けられている。閉塞部材４３は、ゴム等の弾性体を用いて構成された弾性部材である。閉塞部材４３は、吸音パネル４１の奥行き方向に亘って設けられている。つまり、閉塞部材４３は、吸音パネル４１の奥行き方向の全長に亘って設けられている。なお、閉塞部材４３は、ゴム等の弾性体に限らず、隙間の寸法に合わせて寸法を調整可能な部材であれば、いずれの部材であってもよい。

図５に示すように、閉塞部材４３は、奥行き方向に直交する面で切った断面において、吸音パネル４１からダクト４２へ向かって突出して形成されている。具体的に、閉塞部材４３の形状は、吸音パネル４１からダクト４２へ向かって先細りとなる山形形状となっている。閉塞部材４３は、吸音パネル４１の高さ方向において、隙間の長さよりも長く形成されており、ダクト４２側となる頂部が、ダクト４２に当接することによって、変形可能となっている。また、閉塞部材４３の頂部は、吸音パネル４１の幅方向の中央に位置しており、吸音パネル４１の奥行き方向に沿って真っ直ぐに延在している。

この閉塞部材４３は、幅方向において隙間を閉塞することで、吸音パネル４１の幅方向における一方側から他方側への騒音の入り込み、及び吸音パネル４１の幅方向における他方側から一方側への騒音の入り込みを抑制している。

以上のように、実施形態１によれば、吸音パネル４１の幅方向において、閉塞部材４３により隙間を閉塞することができるため、隙間に騒音が入り込んで共鳴することを抑制することができる。このため、隙間での共鳴により騒音が増幅することなく、吸音パネル４１の奥行き方向へ向かって騒音を好適に減衰させることができる。

また、実施形態１によれば、閉塞部材４３が弾性部材であるため、閉塞部材４３をダクト４２へ突き当てて、閉塞部材４３の頂部を変形させることで、隙間を好適に閉塞することができる。また、吸音パネル４１とダクト４２との隙間の長さが異なる場合であっても、閉塞部材４３の長さを変える必要がないため、同一の寸法で閉塞部材４３を形成することができ、閉塞部材４３の製造コストの増大を抑制することができる。

なお、実施形態１において、閉塞部材４３は、その頂部が吸音パネル４１の奥行き方向に沿って直線状となるような形状となっていたが、例えば、図６に示す形状としてもよい。図６は、実施形態１に係る吸音パネルの他の一例を示す平面図である。図６に示すように、閉塞部材４３は、その頂部４３ａが吸音パネル４１の奥行き方向に沿って、幅方向に変化する形状となっている。具体的に、図６では、閉塞部材４３の頂部４３ａの位置が、奥行き方向に向かうにつれて、幅方向の一方側から他方側へ変化すると共に、幅方向の他方側から一方側へ変化する交互に屈折する形状となっている。なお、図６では、閉塞部材４３の頂部４３ａの位置が奥行き方向に向かうにつれて、幅方向に交互に屈折する形状としたが、この形状に特に限定されず、閉塞部材４３の頂部４３ａの位置が奥行き方向に向かうにつれて、蛇行する形状としてもよい。この構成によれば、吸音パネル４１の奥行き方向においても、閉塞部材４３により隙間を閉塞することができるうえに閉塞部材４３の幅方向の形状が吸音パネル４１の奥行き方向毎に異なることで特定の周波数の共鳴（の成長）が抑えられるため、隙間に騒音が入り込んで共鳴することを抑制することができる。

［実施形態２］
次に、図７を参照して、実施形態２に係る吸音装置５０の吸音パネル５１について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分について説明し、実施形態１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図７は、実施形態２に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。

実施形態１の吸音パネル４１では、閉塞部材４３の奥行き方向に直交する断面の形状が、山形形状となっていた。実施形態２の吸音パネル５１では、閉塞部材５３の奥行き方向に直交する断面の形状が、吸音パネル５１からダクト４２へ向かって凸となる円弧形状となっている。なお、実施形態２の吸音パネル５１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

閉塞部材５３は、実施形態１と同様に、ゴム等の弾性体を用いて構成された弾性部材である。なお、実施形態２においても、閉塞部材５３は、ゴム等の弾性体に限らず、隙間の寸法に合わせて寸法を調整可能な部材であれば、いずれの部材であってもよい。図７に示すように、閉塞部材５３は、吸音パネル５１の奥行き方向に直交する断面において、吸音パネル５１の上面における幅方向の一方側の高さがゼロとなっており、幅方向の他方側の高さが所定の高さとなっている。そして、閉塞部材５３は、幅方向の一方側と他方側とを結ぶ形状が、ダクト４２側に凸となる円弧形状となっている。なお、実施形態２では、図７に示す円弧形状としたが、この形状に特に限定されず、例えば、ダクト４２側に凸となる半円形状であってもよい。

以上のように、実施形態２によれば、閉塞部材５３をダクト４２へ突き当てて、閉塞部材５３を変形させることで、隙間を好適に閉塞することができる。また、吸音パネル５１とダクト４２との隙間の長さが異なる場合であっても、閉塞部材５３の長さを変える必要がないため、同一の寸法で閉塞部材５３を形成することができ、閉塞部材５３の製造コストの増大を抑制することができる。

［実施形態３］
次に、図８を参照して、実施形態３に係る吸音装置６０の吸音パネル６１について説明する。なお、実施形態３でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１及び２と異なる部分について説明し、実施形態１及び２と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図８は、実施形態３に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。

実施形態１の吸音パネル４１では、閉塞部材４３の奥行き方向に直交する断面の形状が、山形形状となっていた。実施形態３の吸音パネル６１では、閉塞部材６３の奥行き方向に直交する断面の形状が、吸音パネル６１からダクト４２へ向かって突出すると共に、ダクト４２から吸音パネル６１へ向かって凹となる円弧形状となっている。なお、実施形態３の吸音パネル６１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

閉塞部材６３は、実施形態１と同様に、ゴム等の弾性体を用いて構成された弾性部材である。なお、実施形態３においても、閉塞部材６３は、ゴム等の弾性体に限らず、隙間の寸法に合わせて寸法を調整可能な部材であれば、いずれの部材であってもよい。図８に示すように、閉塞部材６３は、吸音パネル６１の奥行き方向に直交する断面において、吸音パネル６１の上面における幅方向の一方側の高さがゼロとなっており、幅方向の他方側の高さが所定の高さとなっている。そして、閉塞部材５３は、幅方向の一方側と他方側とを結ぶ形状が、吸音パネル６１側に凹となる円弧形状となっている。

以上のように、実施形態３によれば、閉塞部材６３をダクト４２へ突き当てて、閉塞部材６３を変形させることで、隙間を好適に閉塞することができる。また、吸音パネル６１とダクト４２との隙間の長さが異なる場合であっても、閉塞部材６３の長さを変える必要がないため、同一の寸法で閉塞部材６３を形成することができ、閉塞部材６３の製造コストの増大を抑制することができる。

［実施形態４］
次に、図９を参照して、実施形態４に係る吸音装置７０の吸音パネル７１について説明する。なお、実施形態４でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から３と異なる部分について説明し、実施形態１から３と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図９は、実施形態４に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。

実施形態１から３の吸音パネル４１，５１，６１では、閉塞部材４３，５３，６３を設けていた。実施形態４の吸音パネル７１では、閉塞部材４３，５３，６３に代えて、閉塞板７３と付勢部材７４とを備えるものとなっている。なお、実施形態４の吸音パネル７１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

閉塞板７３は、平板形状となっており、例えば、鋼板となっている。閉塞板７３は、吸音パネル７１の奥行き方向に亘って設けられている。閉塞板７３は、幅方向における長さが、ダクト４２と吸音パネル７１との間の長さよりも長く形成されている。閉塞板７３は、幅方向の一方側の端部が、吸音パネル７１における幅方向の一方側の端部に回動自在に取り付けられている。このため、閉塞板７３は、吸音パネル７１における幅方向の一方側の端部を中心として回動することで、幅方向の他方側の端部が上下方向に移動自在となる。付勢部材７４は、例えば、バネが用いられ、閉塞板７３を吸音パネル７１側からダクト４２側に付勢している。

このため、閉塞板７３は、付勢部材７４の付勢に抗して吸音パネル７１側に折り畳んだ状態とすることができる。一方で、閉塞板７３は、付勢部材７４の付勢によりダクト４２側へ展開した状態とすることができる。

以上のように、実施形態４によれば、吸音パネル７１の取付時において、閉塞板７３を折り畳んだ状態とすることにより、隙間を有する状態で吸音パネル７１を取り付けることができるため、吸音パネル７１の取付作業を容易なものとすることができる。一方で、吸音パネル７１の設置後において、閉塞板７３を展開した状態とすることにより、閉塞板により隙間を好適に閉塞することができる。

［実施形態５］
次に、図１０及び図１１を参照して、実施形態５に係る吸音装置８０の吸音パネル８１について説明する。なお、実施形態５でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から４と異なる部分について説明し、実施形態１から４と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１０は、実施形態５に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。図１１は、実施形態５に係る吸音パネルの一部を示す断面図である。

実施形態１から４の吸音パネル４１，５１，６１，７１では、閉塞部材４３，５３，６３及び閉塞板７３により、ダクト４２との間の隙間を閉塞していた。実施形態５では、吸音パネル８１の上面に、騒音の共鳴が発生し難い形状となる凹凸部８３を設けている。なお、実施形態５の吸音パネル８１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

凹凸部８３は、図１０に示すように、吸音パネル８１の上面の周縁を突出させて、上面の中央に窪みを設けた形状となっている。凹凸部８３は、吸音パネル８１の奥行き方向に亘って設けられている。凹凸部８３は、奥行き方向に直交する面で切った断面が、図１１に示すような形状となっている。

凹凸部８３の断面は、例えば、図１１の（ａ）に示すように、矩形の凹形状となる凹凸部８３ａであってもよい。また、凹凸部８３の断面は、例えば、図１１の（ｂ）に示すように、下方側へ向かって凹となる円弧形状の凹凸部８３ｂであってもよい。また、凹凸部８３の断面は、例えば、図１１の（ｃ）に示すように、下方側へ向かって凹となる三角形状（Ｖ字形状）の凹凸部８３ｃであってもよい。

また、凹凸部８３は、例えば、図１１の（ｄ）に示すように、レゾネータ８３ｄとしてもよい。具体的に、図１１の（ｄ）に示すレゾネータ８３ｄは、吸音パネル８１の上面に設けられ、内部空間を有する箱状に形成されており、吸音パネル８１の奥行き方向に亘って設けられている。また、レゾネータ８３ｄは、ダクト４２側の上面に、内部空間と連通する共鳴開口８４が形成されている。そして、レゾネータ８３ｄは、特定の周波数を減音するために、共鳴開口８４の大きさ及び形状、並びに内部空間の大きさ及び形状が適宜調整されている。このため、ダクト４２と吸音パネル８１との間に入り込んだ騒音は、レゾネータ８３ｄによって吸音される。

また、凹凸部８３の断面は、例えば、図１１の（ｅ）に示すように、矩形の凹形状となる凹凸部８３ｅであってもよく、凹凸部８３ｅは、幅方向の一方側の高さと、幅方向の他方側の高さとを異なる高さとしてもよい。

以上のように、実施形態５によれば、吸音パネル８１に設けた凹凸部８３によって、ダクト４２と吸音パネル８１との隙間を共鳴し難い形状とすることができる。このため、隙間に騒音が入り込んでも、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。

また、実施形態５によれば、凹凸部８３をレゾネータ８３ｄとすることで、隙間に騒音が入り込んでも、減音周波数を好適に調整したレゾネータ８３ｄにより騒音を減衰させることができるため、隙間において騒音が増大することを抑制することができる。

［実施形態６］
次に、図１２及び図１３を参照して、実施形態６に係る吸音装置９０について説明する。なお、実施形態６でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から５と異なる部分について説明し、実施形態１から５と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１２は、実施形態６に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。図１３は、実施形態６に係る吸音パネルの一部を示す断面図である。

実施形態６の吸音装置９０では、ダクト４２と吸音パネル９１との隙間をラビリンス構造とするラビリンス構造部９２が設けられている。なお、実施形態６の吸音パネル９１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

ラビリンス構造部９２は、吸音パネル９１に取り付けられる一対の屈曲プレート９５と、ダクト４２に取り付けられる被覆プレート９６とを有している。一対の屈曲プレート９５は、吸音パネル９１のダクト４２側の端部に設けられ、吸音パネル９１の幅方向の両側から突出して設けられる。各屈曲プレート９５は、奥行き方向に切った断面においてＬ字状に形成されており、吸音パネル９１から幅方向の外側に延在すると共に、長さ方向の下方側に屈曲させた形状となっている。被覆プレート９６は、図１３に示すように、奥行き方向に切った断面においてＬ字状に形成されている。つまり、被覆プレート９６は、ダクト４２から長さ方向の下方側に延在すると共に、吸音パネル９１に取り付けた屈曲プレート９５と長さ方向において対向するように、幅方向の吸音パネル９１側に屈曲させた形状となっている。

ラビリンス構造部９２は、屈曲プレート９５と被覆プレート９６とにより形成された空間が迷宮形状となる。このため、騒音が吸音パネル９１とダクト４２との隙間に入り込むには、迷宮形状となる空間を通過することとなる。

以上のように、実施形態６によれば、ラビリンス構造部９２により、隙間に騒音が入り難い構造とすることができるため、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。

［実施形態７］
次に、図１４及び図１５を参照して、実施形態７に係る吸音装置１００について説明する。なお、実施形態７でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から６と異なる部分について説明し、実施形態１から６と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１４は、実施形態７に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。図１５は、実施形態７に係る吸音パネルの一部を示す断面図である。なお、図１５は、吸音装置１００を幅方向に直交する面で切った断面となっている。

実施形態７の吸音装置１００では、ダクト４２と吸音パネル１０１との隙間を被覆する被覆部１０２が設けられている。なお、実施形態７の吸音パネル１０１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

被覆部１０２は、ダクト４２から、吸音パネル１０１の高さ方向におけるダクト４２側（上方側）までを覆っている。被覆部１０２は、吸音パネル１０１の上方側を取り囲むように設けられている。被覆部１０２は、吸音パネル１０１の四方を取り囲むように設けられる枠体１０４と、ダクト４２へ取り付けるための一対の取付プレート１０５と、を含んでいる。図１５に示すように、枠体１０４は、吸音パネル１０１を取り囲むように、奥行き方向に亘って設けられている。一対の取付プレート１０５は、枠体１０４の上方側に取り付けられると共に、枠体１０４の幅方向の両側から突出するように取り付けられている。

以上のように、実施形態７によれば、被覆部１０２により、隙間に騒音が入り難い構造とすることができるため、隙間において騒音が共鳴することを抑制することができる。

なお、実施形態７では、吸音パネル１０１とダクト４２との隙間に、吸音材１０６をさらに追加する構成としてもよい。この構成によれば、隙間に騒音が入り込む場合であっても、隙間の吸音材１０６により騒音を減衰させることができるため、隙間において騒音が共鳴することをより抑制することができる。

［実施形態８］
次に、図１６を参照して、実施形態８に係る吸音装置１１０について説明する。なお、実施形態８でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から７と異なる部分について説明し、実施形態１から７と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１６は、実施形態８に係る吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。

実施形態８では、吸音パネル１１１の上面に、騒音の共鳴が発生し難い形状となる複数の突起部１１２を設けている。なお、実施形態８の吸音パネル１１１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

複数の突起部１１２は、吸音パネル１１１からダクト４２へ向かって突出しており、吸音パネル１１１の奥行き方向に複数並べて設けられている。各突起部１１２は、高さ方向における高さが、幅方向において同じ高さとなるように形成されている。また、複数の突起部１１２は、隣接する突起部１１２が異なる形状となっている。また、突起部１１２同士の間に形成される間隔も、奥行き方向において異なる長さとなっている。すなわち、複数の突起部１１２は、ランダムな形状となる長方体となっており、また、複数の突起部１１２を配置する間隔もランダムなものとなっている。このため、吸音パネル１１１とダクト４２との隙間において、奥行き方向に伝わる騒音は、複数の突起部１１２を通過することで、共鳴による増幅が抑制される。つまり、複数の突起部１１２は、奥行き方向において共鳴が発生する条件を異なるものとしている。

以上のように、実施形態８によれば、吸音パネル１１１の奥行き方向に並ぶ複数の突起部１１２は、異なる形状となっていることから、吸音パネル１１１の奥行き方向において、隙間を共鳴し難い形状とすることができる。このため、隙間に騒音が入り込んでも、吸音パネル１１１の奥行き方向に伝わる騒音が共鳴することを抑制することができる。

［実施形態９］
次に、図１７を参照して、実施形態９に係る吸音装置１２０について説明する。なお、実施形態９でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から８と異なる部分について説明し、実施形態１から８と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１７は、実施形態９に係るダクト側吸音パネルの一部を示す断面図である。

実施形態９の吸音装置１２０は、実施形態１から８の構成に加えて、吸音パネル１２１と対向するダクト４２に、ダクト側吸音パネル１２２をさらに備えたものとなっている。なお、実施形態９の吸音パネル１２１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

ダクト側吸音パネル１２２は、ダクト４２に取り付けられる吸音材１２４と、吸音材１２４を被覆する被覆板１２５とを含んで構成されている。また、被覆板１２５には、被覆板１２５を貫通する吸音孔１２６が形成されており、吸音孔１２６を介して騒音が吸音材１２４側へ入り込む。

以上のように、実施形態９によれば、ダクト側吸音パネル１２２をさらに設けることで、隙間に騒音が入り込んだ場合であっても、ダクト側吸音パネル１２２により隙間に入り込んだ騒音を吸音することができるため、隙間において騒音が増大することを抑制することができる。

［実施形態１０］
次に、図１８及び図１９を参照して、実施形態１０に係る吸音装置１３０について説明する。なお、実施形態１０でも、重複した記載を避けるべく、実施形態１から９と異なる部分について説明し、実施形態１から９と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図１８は、実施形態１０に係る追加吸音パネルの一部を示す外観斜視図である。図１９は、実施形態１０に係る追加吸音パネルの取付方法を示す説明図である。

実施形態１０の吸音装置１３０は、吸音パネル１３１とダクト４２との隙間に、追加吸音パネル１３２を設置するものとなっている。なお、実施形態１０の吸音パネル１３１は、実施形態１の吸音パネル４１と同様の構成であるため説明を省略する。

追加吸音パネル１３２は、図１８に示すように、筐体１３５と、筐体１３５の内部に設けられる吸音材１３６とを含んで構成されている。筐体１３５は、高さ方向の下方側に設けられる底板１４１と、高さ方向の上方側に設けられると共に底板１４１に対向する天板１４２と、幅方向の両側に設けられる一対の側板１４３と、を有している。底板１４１、天板１４２及び側板１４３には、筐体１３５の内外を連通する吸音孔１３７が複数形成されている。また、筐体１３５は、その内部において、底板１４１と天板１４２とに接続すると共に、奥行き方向に亘って設けられる内部リブ１４５を有している。

吸音パネル１３１とダクト４２との隙間に入り込んだ騒音は、追加吸音パネル１３２の吸音孔１３７を介して、追加吸音パネル１３２の内部に入り込む。そして、騒音は、内部の吸音材１３６により吸音されることで減衰される。

次に、図１９を参照して、既設の吸音装置１３０に追加吸音パネル１３２を取り付ける追加吸音パネル１３２の取付方法について説明する。ここで、既設の吸音装置１３０は、ダクト４２内に、複数の吸音パネル１３１を設置したものとなっている。

先ず、追加吸音パネル１３２を吸音パネル１３１の上面へ設置する（ステップＳ１）。次に、各吸音パネル１３１をダクト４２に固定する固定部材１５１を、ダクト４２に取り付けることで、吸音パネル１３１及び追加吸音パネル１３２の奥行き方向及び幅方向への位置を規制する（ステップＳ２）。この固定部材１５１は、吸音パネル１３１の奥行き方向の一方側に設けられると共に、吸音パネル１３１の高さ方向のダクト４２側（上方側）に設けられている。固定部材１５１は、吸音パネル１３１及び追加吸音パネル１３２の奥行き方向の端面に当接する部位と、吸音パネル１３１及び追加吸音パネル１３２の幅方向の側面に当接する部位とを有しており、ダクト４２に取付固定されることで、吸音パネル１３１及び追加吸音パネル１３２の奥行き方向及び幅方向への位置を規制している。

以上のように、実施形態１０によれば、追加吸音パネル１３２を、吸音パネル１３１とダクト４２との隙間に設置することで、隙間に騒音が入り込んだ場合であっても、追加吸音パネル１３２により隙間に入り込んだ騒音を吸音することができるため、隙間において騒音が増大することを抑制することができる。

なお、実施形態１から１０の吸音装置３１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０は、ガスタービン１の吸気装置１０に適用して説明したが、吸音パネル４１等が水平に設置されている装置に設けてもよい。また、図２０に示すように、ガスタービン１に設置される排気装置２８に設けてもよい。図２０は、変形例に係るガスタービンの概略構成図である。排気装置２８は、タービン１３から排出される排気ガスを外部へ排出する排気排出口２５と、タービン１３と排気排出口２５とを接続するダクト４２ｂ（４２）とを備えている。そして、ダクト４２の内部に、実施形態１から１０の吸音装置３１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０を設けてもよい。この場合、吸音装置３１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０は、排気ガスにより発生する騒音を吸音する。さらに、吸音装置３１，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０は、ガスタービン１に限らず、流体が流通する流通流路を有する装置であれば、何れの装置に設けてもよい。なお、それらに使用される閉塞部材４３、５３、６３は、弾性体を適用して説明したが、ダクト４２の実際の寸法に合わせて寸法を調整可能な硬い構造物を使用しても構わない。

１ ガスタービン
１０ 吸気装置
１１ 圧縮機
１２ 燃焼器
１３ タービン
１４ 排気室
１５ 空気取込口
１６ 圧縮機車室
２４ 空気吸入口
２５ 排気排出口
２８ 排気装置
３１ 吸音装置
４１ 吸音パネル
４２ ダクト
４３ 閉塞部材
５０ 吸音装置（実施形態２）
５１ 吸音パネル
５３ 閉塞部材
６０ 吸音装置（実施形態３）
６１ 吸音パネル
６３ 閉塞部材
７０ 吸音装置（実施形態４）
７１ 吸音パネル
７３ 閉塞板
７４ 付勢部材
８０ 吸音装置（実施形態５）
８１ 吸音パネル
８３ 凹凸部
９０ 吸音装置（実施形態６）
９１ 吸音パネル
９２ ラビリンス構造部
１００ 吸音装置（実施形態７）
１０１ 吸音パネル
１０２ 被覆部
１１０ 吸音装置（実施形態８）
１１１ 吸音パネル
１１２ 突起部
１２０ 吸音装置（実施形態９）
１２２ ダクト側吸音パネル
１２４ 吸音材
１２５ 被覆板
１３０ 吸音装置（実施形態１０）
１３１ 吸音パネル
１３２ 追加吸音パネル

Claims (11)

1. 流体が流通方向に流通するダクトと、
   前記ダクト内に設けられ、前記流通方向に直交する面内において、長さ方向に延在して設けられると共に、前記長さ方向に交差する幅方向に所定の間隔を空けて設置される複数の吸音パネルと、
   前記長さ方向において前記吸音パネルと前記ダクトと間に形成される隙間において、前記吸音パネルの前記幅方向の一方側から他方側へ向かって前記隙間を変化させる隙間音抑制部と、を備える吸音装置。
2. 前記隙間音抑制部は、前記吸音パネルと前記ダクトとの間に設けられ、前記吸音パネル及び前記ダクトに当接して、前記隙間を前記幅方向において閉塞する閉塞部であり、
   前記閉塞部は、前記流通方向に沿う方向である、前記吸音パネルの奥行き方向に亘って設けられる請求項１に記載の吸音装置。
3. 前記閉塞部は、前記吸音パネルから前記ダクトへ向かって突出する弾性部材である請求項２に記載の吸音装置。
4. 前記閉塞部は、
   前記吸音パネルの奥行き方向に亘って設けられ、前記幅方向の一方側を前記吸音パネルに対して回動自在に設けられる閉塞板と、
   前記閉塞板を前記吸音パネルから前記ダクトへ向かって付勢する付勢部材と、を有する請求項２に記載の吸音装置。
5. 前記隙間音抑制部は、前記吸音パネルの前記長さ方向における前記ダクト側の面に設けられた凹凸部である請求項１に記載の吸音装置。
6. 前記凹凸部は、レゾネータである請求項５に記載の吸音装置。
7. 前記隙間音抑制部は、前記隙間をラビリンス構造とするラビリンス構造部である請求項１に記載の吸音装置。
8. 前記隙間音抑制部は、前記ダクトから、前記吸音パネルの前記長さ方向における前記ダクト側までを覆う被覆部である請求項１に記載の吸音装置。
9. 前記隙間音抑制部は、前記吸音パネルから前記ダクトへ向かって突出する突起部を、前記吸音パネルの奥行き方向に複数並べたものであり、
   複数の前記突起部は、少なくとも隣接する前記突起部が異なる形状となっている請求項１に記載の吸音装置。
10. 前記長さ方向において前記吸音パネルに対向する前記ダクトに設けられる、ダクト側吸音パネルを、さらに備える請求項１から９のいずれか１項に記載の吸音装置。
11. 空気吸入口から取り込んだ空気を圧縮する圧縮機と、
    前記圧縮機によって圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
    前記燃焼ガスによって回転動力を発生させるタービンと、
    前記空気吸入口と前記圧縮機との間に配置された請求項１から１０のいずれか１項に記載の吸音装置と、を備えるガスタービン。

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