JPH03210029A - ガスタービンエンジンのエンクロージャ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、据え置か型ガスタービンエンジンの消音およ
び冷却を行うエンクロージャ装置に関する。

（従来の技術） 一般にガスタービンエンジンを発電機等を駆動する原動
機として用いる場合、消音を目的としてエンジン本体を
包囲する箱型のエンクロージャが設けられる。

ところが、エンクロージャ内部におけるガスタービンエ
ンジンの発生熱を除去するために、エンクロージャの換
気は不可欠であり、従来例えば実開昭６２−１２６５２
８号公報、実開昭５８−１６３６４２号公報に開示され
ているように、エンクロージャ内部の空間に冷却空気を
強制的に送り込むファンが設けられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のエンクロージャは平板
状のパネルにより箱型に形成されているため、エンクロ
ージャとガスタービンエンジン本体の間で画成される流
路空間が大きくなり、多量の冷却空気を必要としてファ
ンの大型化を招くという問題点があった。

また、〃スタービンエンジンからの騒音を十分に遮断し
ようとすると、箱型のエンクロージャを重構造とする必
要があり、やはり装置の大型化を招いた。

本発明は、こうした従来の問題点に着目してなされたも
ので、装置の小型化をはかるとともに、十分な消音効果
を発揮する、新規な〃スタービンエンジンのエンクロー
ジャ装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明では、〃スタービンエン
ジン本体の外表面に沿って配設されるアウターダクトと
、このアウターダクトに所定の間隔をもって対峙するイ
ンナーダクトをエンジン本体の外表面との間に介装し、
このインナーダクトに所定の消音効果を発揮する多数の
消音穴を略−定の間隔で開口させ、アウターダクトとイ
ンナーダクトの開に画成される流路を冷却風を強制的に
送り込むファンに連通させる一方、インナーダクトの内
側に画成される流路を出口側に連通させて、冷却風をイ
ンナーダクトの各消音穴を通してエンジン本体の外表面
に導く構成とした。

（作用） 上記構成に基づト、アウターダクトおよびインナーダク
トを介して冷却風の流路断面をがスタービンエンノン本
体のまわりに限定することにより、エンジン本体の外表
面に沿って流れる冷却風の流速を高めて、少ない冷却空
気量で有効にエンジン本体の熱を逃がし、ファンの小型
化がはかれる。

インナーダクトに多数の消音穴を所定の間隔および開口
面積で形成し、この消音穴を７ウターダクトに所定の間
隔をもって対峙させることにより、特定周波数の消音効
果が得られる。その結果、アウターダクト等を介してエ
ンノン本体を包囲する箱状のエンクロージャを軽構造化
、あるいは廃止することが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図において、１は〃スタービンエンジン本体であり
、その一端にエンノン吸気口１ａｈ’Ｍ口し、他端にエ
ンジン排気口１ｂが開口して、内部で燃焼〃スを介して
発生する回転力により図示しない発電機を駆動するよう
になっている。

ブスタービンエンノン本体１の外側にはこれを包囲する
箱型のエンクロージャ２が設けられ、エンノン騒音を遮
断するようになっている。エンクロージャ２にはエンジ
ン吸気を取り入れる入口プレナム３と、エンジン排気口
１ｂにＭ！続してエンジン排気を外部に排出する排気出
口４がそれぞれ設けられる。

エンクローゾャ２の内部１こは〃スタービンエンノン本
体１の外表面ＩＣに沿って配設される筒状アウターダク
ト５を設けるとともに、このアウターダクト５に所定の
間隔をもって対峙する筒状インナーダクト６をエンジン
本体１の外表面ＩＣとの間に介装する。

ｗ＆２図にも示すように、アウターダクト５とインナー
ダクト６は所定の間隔りをもって同心的に配置され、両
者の間に一次流路７が画成される。

この−次流路７の天井部にはダクト８を介してファン９
が接続され、外気を吸引して冷却空気を強制的に一次流
路７に送り込むようになっている。

インナーダクト６とエンジン本体１の間には二次流路１
０がＪ１成され、インナーダクト６には多数の消音穴１
３が開口する。−次流路７はその下流端が閉塞される一
方、二次流路１０はその上流端がＷｉ塞されるとともに
、二次流路１０の下流側は冷却空気出口１２に連通する
。これにより、−次流路７に取り入れられた冷却空気を
、図中矢印で示すように、消音穴１３から二次流路１０
に流入させ、エンノン本体１の外表面ＩＣに沿った冷却
空気の流れをつくり、エンジン本体１からの熱を吸収し
た高温空気を外部に放出する。

第３図にも示すように、インナーダクト６に開口する各
消音穴１３は縦横に一定の間隔Ｂで配置され、各消音穴
１３の開口径をｂに設定する一方、アウターダクト５と
インナーダクト６は所定の間隔りをもって配置し、イン
ナーダクト６の板厚をｄとすることにより、特定周波数
の消音が行われる。インナーダクト６の消音する周波数
ｆは、Ｇ＝（πｂｚ／４）／（ｄ＋　０．８６）、Ｖ＝
８２Ｄとすると、次式で表される。

ｆ　＝　５４１０Ｅフ１（Ｈｚ　）−（１）第４図に示
すように、〃スタービンエンジン本体１から放射される
騒音は、エンジン回転数を一定回転で運転することから
、回転１次の周波数に卓越するピークがある１例えばエ
ンジン回転数８万ｒｐｍのエンノン本体１の騒音は１３
３３Ｈｚにピークをもつ。このとき（１）式により、Ｄ
＝３ｃＩｓ、Ｂ＝６．７ｃｍ、ｂ”＝　３　ａｍ、　ｄ
＝　２　ｍＩ＊と各寸法を設定することで、このエンジ
ン本体１のピーク騒音を消音することができる。この例
では９９．１ｄＢの騒音は約１０ｄＢ減音され、８９ｄ
　Ｂとなる。

したがって、インナーダクト６およびアウターダクト５
からエンクロージャ２内に放射される最大騒音レベルを
大幅に低減することにより、エンジン本体１を包囲する
箱状のエンクロージャ２を軽構造化したり、規制騒音値
によっては廃止することが可能となる。

また、アウターダクト５およびインナーダクト６を介し
て冷却空気の流路断面を〃スタービンエンジン本体１の
まわりに環状に限定することにより、エンジン本体１の
外表面１ｃに沿って流れる冷却風の流速を高めて、少な
い冷却空気量で有効にエンジン本体１の熱を逃がし、結
果としてファン８の小型化および省力化がはかれる。

他の実施例として、第５図、第６図に示すように、イン
ナーダクト６にスリット状に開口する消音穴２１を一定
の間隔で配列しても良い。

この場合、消音穴２１の間隔Ｂおよび開口中すを任意に
設定することにより、同等な消音効果が得られる。

また、スリット状の冷却穴２１の断面を〃スタービンエ
ンジン本体１の外表面１ｃに沿うように捩って形成する
ことにより、二次流路１０で空気流を旋回させて、エン
ジン本体１の冷却均一性を高められる。

（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、ガスタービンエンジンの消
音および冷却を行うエンクロージャ装置において、〃ス
タービンエンジン本体の外表面に沿って配設されるアウ
ターダクトと、このアウターダクトに所定の間隔をもっ
て対峙するインナーダクトをエンノン本体の外表面との
間に介装し、このインナーダクトに所定の消音効果を発
揮する多数の消音穴を略一定の間隔で形成し、アウター
ダクトとインナーダクトの間に画成される流路を冷却風
を強制的に送り込むファンに連通させる一方、インナー
ダクトの内側に画成される流路を出口側に連通させて、
冷却風をインナーダクトの各消音穴を通してエンノン本
体の外表面に導＜ＩＩ４戊としたため、少ない冷却空気
量で有効にエンジン本体の放熱を逃がすことによりファ
ンの小型化をはかるとともに運転コストを低減でき、消
音穴により特定周波数の消音効果が得られることにより
、箱状のエンクロージャを軽構造化、あるいは廃止する
ことが可能となり製作コストを低減でき、またエンクロ
ージャ内に各種補ＷＩＭを収装して装置の小型化がはか
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略断面図、第２図は要
部拡大断面図、第３図は第２図のＡ方向からの矢視図、
第４図は実験結果を示す線図である。第５図は他の実施
例を示す要部拡大断面図、第６図は第５図のＡ方向から
の矢視図である。 １・・・〃スタービンエンジン本体、２・・・エンクロ
ージャ、５・・・アウターダクト、６・・・インナーダ
クト、７・・・−次流路、９・・・ファン、１０・・・
二次流路、１３・・・消音穴。 第 １ 図 ・ガスタービンエンジン本体 ・・・ニックローツヤ ・・アウターダクト ・・・インナーダクト ・・−次流路 ・・・ファン ０・・二次流路 ３・・・消音穴 第５５Ａ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスタービンエンジン本体の外表面に沿って配設される
   アウターダクトと、このアウターダクトに所定の間隔を
   もって対峙するインナーダクトをエンジン本体の外表面
   との間に介装し、このインナーダクトに所定の消音効果
   を発揮する多数の消音穴を略一定の間隔で形成し、アウ
   ターダクトとインナーダクトの間に画成される流路を冷
   却風を強制的に送り込むファンに連通させる一方、イン
   ナーダクトの内側に画成される流路を出口側に連通させ
   て、冷却風をインナーダクトの各消音穴を通してエンジ
   ン本体の外表面に導く構成としたことを特徴とするガス
   タービンエンジンのエンクロージャ装置。