特許 6578225 吸音スプリッタ、サイレンサ、ガスタービン用煙突、および、ガスタービン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6578225

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】吸音スプリッタ、サイレンサ、ガスタービン用煙突、および、ガスタービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/30 20060101AFI20190909BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20190909BHJP

   F02C 7/045 20060101ALI20190909BHJP

   F02C 7/24 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

   F01D25/30 D

   F02C7/00 B

   F02C7/045

   F02C7/24 C

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-32178(P2016-32178)

(22)【出願日】2016年2月23日

(65)【公開番号】特開2017-150354(P2017-150354A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2018年3月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】沖本 貴寛

(72)【発明者】

【氏名】林 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】菅沼 直樹

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】黒山 和宏

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０２９１６１０１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３６４７０２１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４１８０１４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３０８３４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第９２／００９９８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０３７７９３３８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１１８３４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 欧州特許第００３９７２７（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０２０１５９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ２５／３０

Ｆ０２Ｃ ７／００

Ｆ０２Ｃ ７／０４５

Ｆ０２Ｃ ７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の流れる配管に前記流体が流れる方向と平行に配置され、表面に多数の孔が形成され、内部に吸音部材が配置された平板状の本体部と、
前記本体部の前記流体の流入側の端部に配置され、前記流入側に向かって厚さが小さく形成された前端部と、
前記本体部の前記流体の流出側の端部に配置され、前記流出側に向かって厚さが小さく形成された後端部と、を有し、
前記後端部は、前記前端部よりも、前記流体の流れる方向の長さが長く形成され、外周面が、前記流体の流れる方向との間の角度が所定角度ずつずれた平面である傾斜面が前記流体の流れる方向に複数連なって形成され、上流側の前記傾斜面と下流側の前記傾斜面とは前記流体の流れる方向との間の角度が異なることを特徴とする吸音スプリッタ。

【請求項2】

前記後端部は、上流側の前記傾斜面は下流側の前記傾斜面より前記流体の流れる方向の長さが長いことを特徴とする請求項１に記載の吸音スプリッタ。

【請求項3】

前記後端部は、前記流体の流れる方向の長さが、前記後端部の最大スプリッタ厚さより大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の吸音スプリッタ。

【請求項4】

前記所定角度は、５°〜１５°であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の吸音スプリッタ。

【請求項5】

前記後端部は、その内部に吸音部材が充填されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の吸音スプリッタ。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の吸音スプリッタを複数有し、
前記吸音スプリッタは、前記配管内に互いに平行に配置されていることを特徴とするサイレンサ。

【請求項7】

ガスタービンから排出された排ガスを外部に排出する煙突と、
前記煙突の内部に配置された請求項６に記載のサイレンサと、を備えることを特徴とするガスタービン用煙突。

【請求項8】

空気取込口から取り込んだ空気を圧縮する圧縮機と、
該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、点火及び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ロータに回転動力を発生させるタービン部と、
該タービン部から排出された排ガスを外部に排出する排気ダクトと、
前記排気ダクトを通過した前記排ガスを外部に排出する煙突と、
前記煙突の内部に配置された請求項６に記載のサイレンサと、を備えることを特徴とするガスタービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、ガスタービンの排ガスボイラの煙突に用いられる吸音スプリッタ、サイレンサ、ガスタービン用煙突、および、ガスタービンに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンの吸排気用ダクトには、騒音を低減するためにサイレンサが設置されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらの技術におけるサイレンサは、ガスの流れ方向に沿った複数の吸音スプリッタが平行に配置されたスプリッタ型のサイレンサである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−００３５０２号公報

【特許文献2】特開２００４−０２８１０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＨＲＳＧ（Heat Recovery Steam Generator、排ガスボイラ）の煙突に、スプリッタ型のサイレンサ（消音器）を配置することで、排ガスなどの流体が流れる際に生じる音を低減することができる。しかしながら、サイレンサを配置した場合、サイレンサから気流音が発生する場合がある。ところが、サイレンサの各部位の気流音の減音効果への寄与度は不明であり、適切なサイレンサ設計が困難であった。サイレンサから発生する気流音は、境界層騒音と呼ばれ、物体表面の圧力変動が物体表面を加振することで発生する音である。

【0005】

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、気流音を低減することができる吸音スプリッタ、サイレンサ、ガスタービン用煙突、および、ガスタービンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の吸音スプリッタは、流体の流れる配管に前記流体が流れる方向と平行に配置され、表面に多数の孔が形成され、内部に吸音部材が配置された平板状の本体部と、前記本体部の前記流体の流入側の端部に配置され、前記流入側に向かってスプリッタ厚さが小さく形成された前端部と、前記本体部の前記流体の流出側の端部に配置され、前記流出側に向かってスプリッタ厚さが小さく形成された後端部と、を有し、前記後端部は、前記前端部よりも、前記流体の流れる方向の長さが長く形成されていることを特徴とする。

【0007】

この構成によれば、吸音スプリッタは、前端部が、流入側に向かうにつれてスプリッタ厚さが小さく形成され、後端部が、流出側に向かうにつれてスプリッタ厚さが小さく形成されている。さらに、後端部は、前端部よりも、排ガスの流れる方向の長さが長く形成されている。このため、排ガスは、吸音スプリッタの後端部において剥離せず、後端部に沿って緩やかに広がりながら流れる。言い換えると、吸音スプリッタは、後端部における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0008】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記後端部は、前記流体の流れる方向の長さが、前記後端部の最大スプリッタ厚さより大きいことを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0009】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記後端部は、外周面が、前記流体の流れる方向との間の角度が所定角度の平面を含んで形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0010】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記後端部は、外周面が、前記流体の流れる方向との間の角度が所定角度の平面を接平面とする曲面を含んで形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離をより抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0011】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記後端部は、前記流体の流れる方向との間の角度が所定角度ずつずれた平面が前記流体の流れる方向に連なって形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離をより抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0012】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記後端部は、前記流体の流れる方向との間の角度が所定角度ずつずれた平面を接平面とする曲面が前記流体の流れる方向に連なって形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0013】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記所定角度は、５°〜１５°であることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0014】

本発明の吸音スプリッタにおける、前記後端部は、その内部に吸音部材が充填されていることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部において吸音し、気流音の音響パワーレベルをより低減することができる。このため、吸音スプリッタは、気流音を低減することができる。

【0015】

本発明のサイレンサは、上記の吸音スプリッタを複数有し、前記吸音スプリッタは、前記配管内に互いに平行に配置されていることを特徴とする。この構成によれば、吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、サイレンサは、気流音を低減することができる。

【0016】

本発明のガスタービン用煙突は、ガスタービンから排出された排ガスを外部に排出する煙突と、前記煙突の内部に配置された上記のサイレンサと、を有することを特徴とする。この構成によれば、煙突に配置されたサイレンサの吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離をより抑制することができる。このため、ガスタービン用煙突は、気流音を低減することができる。

【0017】

本発明のガスタービンは、空気取込口から取り込んだ空気を圧縮する圧縮機と、該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、点火及び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ロータに回転動力を発生させるタービン部と、該タービン部から排出された排ガスを外部に排出する排気ダクトと、前記排気ダクトを通過した前記排ガスを外部に排出する煙突と、前記煙突の内部に配置された上記のサイレンサと、を有することを特徴とする。この構成によれば、煙突に配置されたサイレンサの吸音スプリッタの後端部における排ガスの流れの剥離をより抑制することができる。このため、ガスタービンは、気流音を低減することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、気流音を低減することができる吸音スプリッタ、サイレンサ、ガスタービン用煙突、および、ガスタービンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の第一実施形態に係るサイレンサを有するガスタービンを示す概略図である。

【図2】図２は、吸音スプリッタの概略構成を示す斜視図である。

【図3】図３は、吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。

【図4】図４は、サイレンサにおける流れを示す概略図である。

【図5】図５は、サイレンサにおける計測点ごとの気流音を示す図である。

【図6】図６は、従来の吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。

【図7】図７は、従来のサイレンサにおける流れを示す概略図である。

【図8】図８は、従来のサイレンサにおける計測点ごとの気流音を示す図である。

【図9】図９は、本発明の第二実施形態に係る吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。

【図10】図１０は、サイレンサにおける流れを示す概略図である。

【図11】図１１は、本発明の第三実施形態に係る吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。

【図12】図１２は、サイレンサにおける流れを示す概略図である。

【図13】図１３は、本発明の第四実施形態に係る吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。

【0021】

（第一実施形態）
まず、図１を参照して第一実施形態に係るサイレンサ１を有するガスタービン１００について説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係るサイレンサを有するガスタービンを示す概略図である。図１に示すように、ガスタービン１００は、空気取込口から取り込んだ空気を圧縮する圧縮機１０１と、圧縮機１０１によって圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、点火及び燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器１０２と、燃焼ガスによってロータに回転動力を発生させるタービン部１０３と、圧縮機１０１の回転軸に連結された発電機１０４と、タービン部１０３から排出された燃焼ガスを外部に排出する排気ダクト１０５と、排気ダクト１０５を通過した燃焼ガスを外部に排出する煙突１０６とを備えている。

【0022】

以下、図２と図３と図４とを参照して、サイレンサ１について説明する。図２は、吸音スプリッタの概略構成を示す斜視図である。図３は、吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。図４は、サイレンサにおける流れを示す概略図である。図２と図３と図４とは、説明のために形状を誇張して図示している。図２は、一枚の吸音スプリッタのみを図示し、他の吸音スプリッタは図示していない。

【0023】

サイレンサ１は、煙突１０６の内部の排ガスの流路に配置されている。サイレンサ１は、燃焼ガス（排ガス）の流れる方向と平行に間隔を空けて平板状の吸音スプリッタ１０と吸音スプリッタ２０とが配置されている。本実施形態において、サイレンサ１は、一枚の吸音スプリッタ１０と、吸音スプリッタ１０を挟んで煙突１０６の内周面に配置された一対の吸音スプリッタ２０とが配置されている。サイレンサ１は、複数の吸音スプリッタ１０を備えていてもよい。サイレンサ１は、煙突１０６の内部の排ガスの流路を、吸音スプリッタ１０と吸音スプリッタ２０とによって区画する。言い換えると、サイレンサ１は、吸音スプリッタ１０と吸音スプリッタ２０とで、流入する排ガスを分流させる。

【0024】

吸音スプリッタ１０は、煙突１０６の内部の排ガスの流路に、排ガスの流れる方向に沿って配置されている。吸音スプリッタ１０は、板状の金属材を加工してパネル状に形成されている。吸音スプリッタ１０は、煙突１０６の内部の排ガスの流路と同じ高さに形成されている。言い換えると、吸音スプリッタ１０は、煙突１０６の内部の排ガスの流路の区画壁である。吸音スプリッタ１０は、本体部１１と、本体部１１の上流側（前側）に配置された前端部１２と、本体部１１の下流側（後側）に配置された後端部１３とを備える。吸音スプリッタ１０は、スプリッタ厚さを二等分する平面に対して対称である。

【0025】

本体部１１は、板所の部材である。本体部１１は、内部に吸音部材が充填されて、吸音部材の周りを壁で覆う形状である。本体部１１は、外周面が、前端部１２および後端部１３と嵌合する部分が空洞となった筒状である。本体部１１の外周面は、本体部１１が前端部１２および後端部１３と嵌合すると、前端部１２の外周面および後端部１３の外周面と滑らかに連続する。本体部１１は、流入側から流出側まで一定のスプリッタ厚さｄに形成されている。本体部１１は、側面（表面）１１ａに、複数の微細孔１１ｂが穿設されている。本体部１１は、内部の空間に、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音部材が充填されている。多孔質材料は、例えば、グラスウール等の無機繊維系の材料、ポリエステル等の高分子繊維系の材料、及び、発泡軟質ウレタン等の樹脂発泡系の材料等である。これにより、本体部１１は、側面１１ａにおいて吸音する。

【0026】

前端部１２は、排ガスの流入側の端部である。前端部１２は、本体部１１と嵌合する開口を有する箱型状に形成されている。前端部１２は、流入側に向かうにつれて厚さが小さく形成されている。本実施形態において、前端部１２は、本体部１１との接続部の厚さがｄであり、流入側に向かうにつれて厚さが小さく形成されている。より詳しくは、前端部１２は、断面が、本体部１１との接続部を底辺とし、流入側を頂点とする二等辺三角形状である。前端部１２は、外周面が、本体部１１の側面１１ａと異なる方向に延在する傾斜面１２ａを含んで構成される。本実施形態において、本体部１１の側面１１ａの延在する方向と傾斜面１２ａとの間の角度αは２７°である。

【0027】

後端部１３は、排ガスの流出側の端部である。後端部１３は、本体部１１と嵌合する開口を有する箱型状に形成されている。後端部１３は、流出側に向かうにつれて厚さが小さく形成されている。本実施形態において、後端部１３は、本体部１１との接続部の厚さがｄであり、流出側に向かうにつれて厚さが小さく形成されている。より詳しくは、後端部１３は、断面が、本体部１１との接続部を底辺とし、流出側を頂点とする二等辺三角形状である。後端部１３は、前端部１２よりも、排ガスの流れる方向の長さＬが長く形成されている。後端部１３は、ｄ＜Ｌとなるように形成されている。後端部１３は、外周面が、側面１１ａと異なる方向に延在する傾斜面１３ａを含んで構成される。傾斜面１３ａは、後端部１３における排ガスの流れの剥離を抑制する傾斜に設定されている。本実施形態において、側面１１ａの延在する方向と傾斜面１３ａとの間の角度αは９°である。

【0028】

吸音スプリッタ２０は、吸音スプリッタ１０と平行に、煙突１０６の内周面に一対配置されている。吸音スプリッタ２０は、吸音スプリッタ１０のスプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。吸音スプリッタ２０は、本体部２１と、本体部２１の上流側に配置された前端部２２と、本体部２１の下流側に配置された後端部２３とを備える。

【0029】

本体部２１は、吸音スプリッタ１０の本体部１１を、スプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。本体部２１は、流入側から流出側まで一定のスプリッタ厚さｄ／２に形成されている。本体部２１は、煙突１０６の内部の排ガスの流路に露出する側面２１ａに、複数の微細孔が穿設されている。本体部２１は、内部の空間に、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音部材が充填されている。

【0030】

前端部２２は、吸音スプリッタ１０の前端部１２を、スプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。前端部２２は、断面が、本体部２１との接続部を底辺とし、流入側を頂点とする直角三角形状である。前端部２２は、外周面が、本体部２１の側面２１ａと異なる方向に延在する傾斜面２２ａを含んで構成される。傾斜面２２ａは、傾斜面１２ａと同様に構成されている。

【0031】

後端部２３は、吸音スプリッタ１０の後端部１３を、スプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。後端部２３は、断面が、本体部２１との接続部を底辺とし、流出側を頂点とする直角三角形状である。後端部２３は、外周面が、本体部２１の側面２１ａと異なる方向に延在する傾斜面２３ａを含んで構成される。傾斜面２３ａは、傾斜面１３ａと同様に構成されている。

【0032】

次に、上記構成を有するサイレンサ１の作用について説明する。

【0033】

図４に示すように、排気ダクト１０５を通過した排ガスは、煙突１０６の内部において、サイレンサ１の吸音スプリッタ１０と吸音スプリッタ２０とで区画された流路を通過する。より詳しくは、吸音スプリッタ１０の前端部１２と、吸音スプリッタ２０の前端部２２との間の流路においては、前端部１２の傾斜面１２ａ、前端部２２の傾斜面２２ａに沿った気流が生じる。前端部１２、前端部２２との間の流路は、排ガスの流れる方向に直交する断面の面積（流路面積）が流出側に向かうにつれて狭められる。本体部１１と本体部２１との間の流路においては、本体部１１の側面１１ａ、本体部２１の側面２１ａに沿った気流が生じる。本体部１１、本体部２１との間の流路は、流路面積が一定である。後端部１３と後端部２３との間の流路において、後端部１３の傾斜面１３ａ、後端部２３の傾斜面２３ａに沿った気流が生じる。後端部１３と後端部２３との間の流路は、流路面積が流出側に向かうにつれて緩やかに広げられる。このため、排ガスは、後端部１３と後端部２３との間の流路において、後端部１３の傾斜面１３ａ、後端部２３の傾斜面２３ａから剥離せず、後端部１３の傾斜面１３ａ、後端部２３の傾斜面２３ａに沿って緩やかに広がりながら流れる。

【0034】

図５を参照して、サイレンサ１の気流試験での、計測点ごとの気流音の音響パワーレベルの評価結果について説明する。図５は、サイレンサにおける計測点ごとの気流音を示す図である。図５に示すように、計測点１の気流音の音響パワーレベルは、計測点２の気流音の音響パワーレベルより小さく、計測点３〜計測点９の気流音の音響パワーレベルより大きい。計測点２の気流音の音響パワーレベルは、最大となる。計測点３〜計測点９の気流音の音響パワーレベルは、計測点１、計測点２、計測点１０より小さく、ほぼ一定である。計測点１０の気流音の音響パワーレベルは、計測点１の気流音の音響パワーレベルとほぼ同じである。言い換えると、サイレンサ入口、出口での気流音の音響パワーレベルは、ほぼ同じである。これに対して、図中に破線で示す、従来のサイレンサは、サイレンサ出口での気流音の音響パワーレベルがサイレンサ出口での気流音の音響パワーレベルより大きい。

【0035】

つぎに、図６、図７、図８を参照して、従来のサイレンサ３の気流試験での、サイレンサ３の計測点ごとの気流音の音響パワーレベルの評価結果について説明する。ここで、サイレンサ３は、図６、図７に示すように、本体部３１と、前端部３２と、後端部３３とを備える。前端部３２と後端部３３とは、対称な形状である。より詳しくは、側面３１ａの延在する方向と傾斜面３３ａとの間の角度αは２７°である。図７に示すように、排ガスの流れる方向に沿って離間する点を、流入側から流出側に向かって計測点１〜計測点１０とする。計測点１は、サイレンサ３より上流側に位置する点である。計測点２は、サイレンサ３の前端部３２と本体部３１との接続部と、前端部４２と本体部４１との接続部との間に位置する点である。計測点３〜計測点９は、サイレンサ３の本体部３１、本体部４１間に位置する点である。計測点１０は、サイレンサ３の後端部３３、後端部４３間に位置する点である。気流試験の結果、図８に示すように、サイレンサ３の入口、出口で音響パワーレベルが上昇することが確認された。これは、サイレンサ３の上流側（計測点１〜計測点９）から発生する気流音はサイレンサ３自ら減音する一方、サイレンサ３の下流側（計測点１０）、特に後端部３３、後端部４３以降には吸音構造がないので、見た目上、音響パワーレベルが上昇するためと考えられる。さらに、後端部３３、後端部４３では急激に流路面積が変化して流れが剥離し、後端部３３、後端部４３で大きな圧力変動を受けるので、発生する気流音の音響パワーレベルが上昇するためであると考えられる。

【0036】

以上説明したように、本実施形態によれば、吸音スプリッタ１０と吸音スプリッタ２０とは、前端部１２、前端部２２が、流入側に向かうにつれて厚さが小さく形成され、後端部１３、後端部２３が、流出側に向かうにつれて厚さが小さく形成されている。さらに、後端部１３、後端部２３は、前端部１２、前端部２２よりも、排ガスの流れる方向の長さＬが長く形成されている。このため、排ガスは、後端部１３、後端部２３において、後端部１３、後端部２３から剥離せず、後端部１３、後端部２３に沿って緩やかに広がりながら流れる。このように、サイレンサ１は、後端部１３、後端部２３における排ガスの流れの剥離を抑制することができる。

【0037】

サイレンサ１は、後端部１３、後端部２３における排ガスの流れの剥離が抑制され、排ガスが後端部１３、後端部２３に沿って緩やかに広がりながら流れるので、後端部１３、後端部２３での圧力変動を抑制することができる。これにより、サイレンサ１は、後端部１３、後端部２３において発生する気流音の音響パワーレベルの上昇を抑制することができる。このように、サイレンサ１は、後端部１３、後端部２３から発生する気流音を低減することができる。より詳しくは、サイレンサ１は、サイレンサ入口、出口での気流音の音響パワーレベルを、ほぼ同じレベルに抑制することができる。このため、サイレンサ１が設置された煙突１０６は、騒音を低減することができる。

【0038】

（第二実施形態）
次に、図９及び図１０を参照して、本実施形態に係るサイレンサ１Ａの概要について説明する。図９は、本発明の第二実施形態に係る吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。図１０は、サイレンサにおける流れを示す概略図である。図９及び図１０は、説明のために形状を誇張して図示している。なお、本実施形態では、重複した記載を避けるべく、第一実施形態と異なる部分について説明し、第一実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号又は対応する符号を付して説明する。以下の実施形態においても同様とする。

【0039】

サイレンサ１Ａは、吸音スプリッタ１０Ａの後端部１３Ａ、吸音スプリッタ２０Ａの後端部２３Ａの構成が第一実施形態と異なる。後端部１３Ａは、側面が排ガスの流れる方向との間の角度αが所定角度ずつずれた平面が排ガスの流れる方向に連なって形成されている。後端部１３Ａは、側面１１ａと異なる方向に延在する傾斜面が排ガスの流れる方向に連なって形成されている。各傾斜面は、後縁部１３Ａにおける排ガスの流れの剥離を抑制する傾斜に設定されている。本実施形態では、後端部１３Ａは、排ガスの流れる方向との間の角度αが例えば、５°〜１５°、好ましくは９°ずつずれた傾斜面１３Ａａ、傾斜面１３Ａｂが排ガスの流れる方向に連なって形成されている。本実施形態において、傾斜面１３Ａａと側面１１Ａａの延在する方向との間の角度αは９°である。傾斜面１３Ａｂと傾斜面１３Ａａの延在する方向との間の角度αは９°であり、傾斜面１３Ａｂと側面１１Ａａの延在する方向との間の角度αは１８°である。後端部１３Ａは、ｄ＜Ｌとなるように形成されている。傾斜面１３Ａａの長さＬ１と傾斜面１３Ａｂの長さＬ２とは、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たす。

【0040】

吸音スプリッタ２０Ａの後端部２３Ａは、吸音スプリッタ１０Ａの後端部１３Ａを、スプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。傾斜面２３Ａａは、傾斜面１３Ａａと同様に構成されている。傾斜面２３Ａｂは、傾斜面１３Ａｂと同様に構成されている。

【0041】

以上のように、本実施形態によれば、後端部１３Ａ、後端部２３Ａの側面を、排ガスの流れる方向との間の角度αが所定角度ずつずれた平面である傾斜面１３Ａａおよび傾斜面１３Ａｂ、傾斜面２３Ａａおよび傾斜面２３Ａｂを排ガスの流れる方向に連ねて形成することで、後端部１３Ａ、後端部２３Ａの長さＬを、第一実施形態の後端部１３、後端部２３の長さよりも短くすることができる。このように、サイレンサ１Ａは、後端部１３Ａ、後端部２３Ａを小型化することができるので、全体を小型化することができる。

【0042】

しかも、サイレンサ１Ａは、吸音スプリッタ１０Ａの後端部１３Ａ、吸音スプリッタ２０Ａの後端部２３Ａが、排ガスの流れる方向に傾斜面１３Ａａおよび傾斜面１３Ａｂ、傾斜面２３Ａａおよび傾斜面２３Ａｂを連ねて形成されているので、外周面を滑らかに形成することができる。これにより、サイレンサ１Ａは、後端部１３Ａ、後端部２３Ａにおける排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、サイレンサ１Ａは、後端部１３Ａ、後端部２３Ａでの圧力変動が抑制され、発生する気流音の音響パワーレベルの上昇を抑制することができる。このように、サイレンサ１Ａは、後端部１３Ａ、後端部２３Ａから発生する気流音をより低減することができる。

【0043】

（第三実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して、本実施形態に係るサイレンサ１Ｂの概要について説明する。図１１は、本発明の第三実施形態に係る吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。図１２は、サイレンサにおける流れを示す概略図である。図１１及び図１２は、説明のために形状を誇張して図示している。

【0044】

サイレンサ１Ｂは、吸音スプリッタ１０Ｂの後端部１３Ｂ、吸音スプリッタ２０Ｂの後端部２３Ｂの構成が第一実施形態と異なる。後端部１３Ｂは、側面が排ガスの流れる方向との間の角度αが所定角度ずつずれた平面を接平面とする曲面が排ガスの流れる方向に連なって形成されている。本実施形態では、後端部１３Ｂは、排ガスの流れる方向との間の角度αが５°〜１５°、好ましくは９°ずつずれた平面を接平面とする曲面１３Ｂａ、曲面１３Ｂｂが排ガスの流れる方向に滑らかに連なって形成されている。本実施形態において、曲面１３Ｂａは、側面１１Ｂａの延在する方向との間の角度αが９°の平面を接平面Ｈ１とする。曲面１３Ｂａは、接平面Ｈ１と点Ｐ１を通る接線で接する。曲面１３Ｂｂは、曲面１３Ｂａの接平面Ｈ２との間の角度αは９°であり、側面１１Ｂａの延在する方向との間の角度αが１８°の平面を接平面Ｈ２とする。曲面１３Ｂｂは、接平面Ｈ２と点Ｐ２を通る接線で接する。本体部１１の厚さｄと後端部の長さＬとは、Ｌ＞ｄの関係を満たす。

【0045】

吸音スプリッタ２０Ｂの後端部２３Ｂは、吸音スプリッタ１０Ｂの後端部１３Ｂを、スプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。曲面２３Ｂａは、曲面１３Ｂａと同様に構成されている。曲面２３Ｂｂは、曲面１３Ｂｂと同様に構成されている。

【0046】

以上のように、本実施形態によれば、後端部１３Ｂ、後端部２３Ｂの側面を、排ガスの流れる方向との間の角度αが所定角度ずつずれた平面を接平面とする曲面１３Ｂａおよび曲面１３Ｂｂ、曲面２３Ｂａおよび曲面２３Ｂｂを排ガスの流れる方向に連ねて形成することで、後端部１３Ｂ、後端部２３Ｂの長さＬを、第一実施形態の後端部１３、後端部２３の長さよりも短くすることができる。このように、サイレンサ１Ｂは、後端部１３Ｂ、後端部２３Ｂを小型化することができるので、全体を小型化することができる。

【0047】

しかも、サイレンサ１Ｂは、吸音スプリッタ１０Ｂの後端部１３Ｂ、吸音スプリッタ２０Ｂの後端部２３Ｂが、排ガスの流れる方向に曲面１３Ｂａおよび曲面１３Ｂｂ、曲面２３Ｂａおよび曲面２３Ｂｂが連なって形成されているので、外周面を滑らかに形成することができる。これにより、サイレンサ１Ｂは、後端部１３Ｂ、後端部２３Ｂにおける排ガスの流れの剥離を抑制することができる。このため、サイレンサ１Ｂは、後端部１３Ｂ、後端部２３Ｂでの圧力変動が抑制され、発生する気流音の音響パワーレベルの上昇を抑制することができる。このように、サイレンサ１Ｂは、後端部１３Ｂ、後端部２３Ｂから発生する気流音をより低減することができる。

【0048】

（第四実施形態）
次に、図１３を参照して、第四実施形態に係るサイレンサ１Ｃの概要について説明する。図１３は、本発明の第四実施形態に係る吸音スプリッタの後端部を示す部分拡大図である。図１３は、説明のために形状を誇張して図示している。

【0049】

サイレンサ１Ｃは、吸音スプリッタ１０Ｃの後端部１３Ｃ、吸音スプリッタ２０Ｃの後端部２３Ｃの構成が第一実施形態と異なる。後端部１３Ｃは、側面１３Ｃａに、複数の微細孔が穿設されている。後端部１３Ｃは、内部の空間に、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音部材１４Ｃが充填されている。

【0050】

吸音スプリッタ２０Ｃの後端部２３Ｃは、吸音スプリッタ１０Ｃの後端部１３Ｃを、スプリッタ厚さを二等分する平面で分割した形状である。後端部２３Ｃは、内部の空間に、吸音性を有する多孔質材料で形成された吸音部材２４Ｃが充填されている。

【0051】

以上のように、本実施形態によれば、吸音スプリッタ１０Ｃの後端部１３Ｃに吸音部材１４Ｃが充填され、吸音スプリッタ２０Ｃの後端部２３Ｃに吸音部材２４Ｃが充填されている。

【0052】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0053】

上記実施形態では、吸音スプリッタ１０は、煙突１０６の内部の排ガスの流路に、排ガスの流れる方向に沿って１枚配置されているものとしたが、複数枚を配置してもよい。また、吸音スプリッタ１０を配置している位置に、吸音スプリッタ１０に代わって、吸音スプリッタ２０を配置してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ サイレンサ
１０ 吸音スプリッタ
１１ 本体部
１１ａ 側面（表面）
１１ｂ 微細孔
１２ 前端部
１３ 後端部
１３ａ 傾斜面
１００ ガスタービン
１０１ 圧縮機
１０２ 燃焼器
１０３ タービン部
１０５ 排気ダクト
１０６ 煙突

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】