特許ウォッチ

公開番号2024129837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023039183
出願日2023-03-14
発明の名称排気ダクト
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F02C 7/00 20060101AFI20240920BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】排気ダクトの耐久性を向上させる。
【解決手段】本開示の少なくとも一実施形態に係る排気ダクトは、軸方向に沿って内部を流体が流通可能に構成され、複数の分割板を含む筒体を備える。複数の分割板は、四隅の角部における4つの貫通孔の内の流体の流通方向の上流側の2つの貫通孔よりも上流側の領域に形成された、周方向に沿って延在する上流側リブと、4つの貫通孔よりも周方向の内側の領域に形成されていて、周方向に互い離間した、軸方向に延在する2つの側部リブとを有する。2つの側部リブの上流側の端部は、上流側リブに接続される。上流側リブの周方向の一方側の端部は、上流側の2つの貫通孔の内の周方向の一方側の貫通孔よりも周方向の一方側に位置する。上流側リブの周方向の他方側の端部は、上流側の2つの貫通孔の内の周方向の他方側の貫通孔よりも周方向の一方側に位置する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
軸方向に沿って内部を流体が流通可能に構成された筒体、
を備え、
前記筒体は、それぞれが周方向に沿って湾曲した矩形板形状を有し、端部が互いに重なり合うよう配置された複数の分割板を含み、
前記複数の分割板のそれぞれは、
四隅の角部のそれぞれにおいて板厚方向に貫通する４つの貫通孔と、
前記４つの貫通孔の内の前記流体の流通方向の上流側の２つの貫通孔よりも前記上流側の領域に形成された、前記周方向に沿って延在する上流側リブと、
前記４つの貫通孔よりも前記周方向の内側の領域に形成されていて、前記周方向に互い離間した、前記軸方向に延在する２つの側部リブと、
を有し、
前記２つの側部リブのそれぞれの前記上流側の端部は、前記上流側リブに接続され、
前記上流側リブの前記周方向の一方側の端部は、前記上流側の前記２つの貫通孔の内の前記周方向の前記一方側の貫通孔よりも前記周方向の前記一方側に位置し、
前記上流側リブの前記周方向の他方側の端部は、前記上流側の前記２つの貫通孔の内の前記周方向の前記他方側の貫通孔よりも前記周方向の前記一方側に位置する、
排気ダクト。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記２つの側部リブのそれぞれの前記流通方向の下流側の端部は、前記４つの貫通孔の内の前記流通方向の下流側の２つの貫通孔よりも前記上流側に位置する、
請求項１に記載の排気ダクト。
【請求項３】
前記上流側リブ、及び、前記２つの側部リブのそれぞれは、前記分割板の径方向外側の面に形成されている、
請求項１又は２に記載の排気ダクト。
【請求項４】
前記上流側リブの前記上流側の側面は、前記分割板の前記上流側の端部と同じ軸方向位置に位置している、
請求項１又は２に記載の排気ダクト。
【請求項５】
前記上流側リブの前記周方向の前記一方側の端部は、前記分割板の前記周方向の前記一方側の端部と同じ周方向位置に位置している、
請求項１又は２に記載の排気ダクト。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービンで燃焼した排ガスを排出するための排気ダクトに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンにより構成されており、空気取入口から取り込まれた空気が圧縮機によって圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となり、燃焼器にて、この圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスがタービンを駆動し、このタービンに連結された発電機を駆動する。この場合、タービンは、車室内に複数の静翼及び動翼が交互に配設されて構成されており、燃焼ガスにより動翼を駆動することで発電機が連結される出力軸を回転駆動している。そして、タービンを駆動した燃焼ガスは、排気ガスなって排気ダクトを通って大気に放出される。
【０００３】
上述したガスタービンにて、排気ダクトは、排ガスの高温化に対応するため、内面側に保温材が配置されている。すなわち、従来の排気ダクトは、筒形状をなすダクトの内面に所定間隔をあけて複数のスタッドボルトが固定されると共に、保温材が一様に付設され、スタッドボルトの先端部と保温パネルとがナットにより固定されて構成されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１７３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の排気ダクトは、内部に高温の排ガスが高速で流れることから、常時励振力を受けることとなり、保温パネルが振動しやすい構成となっている。この保温パネルは、複数の分割パネルから構成されており、排ガスからの励振力を受け、板厚方向に向けて凹凸状に振幅する。そのため、保温パネルにリブを設けることで保温パネルの剛性を向上させて振動を抑制するようにしている。
しかし、上述した特許文献に記載の排気ダクトでは、保温パネルの周縁部で保温パネル同士を重ねることで内部を排ガスが流通可能な筒体を構成するようにしていることから、保温パネル同士が重なり合う領域にはリブを設けていない。そのため、当該領域に応力が集中するおそれがある。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、排気ダクトの耐久性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る排気ダクトは、
軸方向に沿って内部を流体が流通可能に構成された筒体、
を備え、
前記筒体は、それぞれが周方向に沿って湾曲した矩形板形状を有し、端部が互いに重なり合うように配置された複数の分割板を含み、
前記複数の分割板のそれぞれは、
四隅の角部のそれぞれにおいて板厚方向に貫通する４つの貫通孔と、
前記４つの貫通孔の内の前記流体の流通方向の上流側の２つの貫通孔よりも前記上流側の領域に形成された、前記周方向に沿って延在する上流側リブと、
前記４つの貫通孔よりも前記周方向の内側の領域に形成されていて、前記周方向に互い離間した、前記軸方向に延在する２つの側部リブと、
を有し、
前記２つの側部リブのそれぞれの前記上流側の端部は、前記上流側リブに接続され、
前記上流側リブの前記周方向の一方側の端部は、前記上流側の前記２つの貫通孔の内の前記周方向の前記一方側の貫通孔よりも前記周方向の前記一方側に位置し、
前記上流側リブの前記周方向の他方側の端部は、前記上流側の前記２つの貫通孔の内の前記周方向の前記他方側の貫通孔よりも前記周方向の前記一方側に位置する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、排気ダクトの耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係るガスタービンの概略構成を示す図である。
排気ダクトの軸方向から見た排気ダクトの模式的な断面図である。
分割板の模式的な斜視図である。
分割板を排気ダクトの径方向外側から見た図である。
図２のＶ部拡大図に相当する、分割板の支持構造を示す図である。
周方向で隣り合う分割板同士の連結状態を説明するための図である。
軸方向で隣り合う分割板同士の連結状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許