図1は、この発明の実施例にかかるガスタ ービンを示す全体構成図である。図2は、図1� ��記載したガスタービンの燃焼器を示す断面� ��である。図3は、図2に記載した燃焼器の燃� �振動低減装置を示す構成図である。図4およ� ��図5は、図3に記載した振動低減装置を示すA- A視図(図4)およびB-B視断面図(図5)である。図6~ 図11は、図3に記載した燃焼振動低減装置の変 形例を示す説明図である。

[ガスタービン]
 このガスタービン1は、圧縮機2と、燃焼器3� ��、タービン4とを有する(図1参照)。圧縮機2� �、空気取込口から取り込まれた空気を圧縮� �て圧縮空気を生成する。燃焼器3は、この圧� ��空気に燃料を噴射して高温・高圧の燃焼ガ� ��を発生させる。タービン4は、この燃焼ガス の熱エネルギーをロータ5の回転エネルギー� �変換して駆動力を発生させる。そして、こ� �駆動力がロータ5に連結された発電機(図示省 略)などに伝達される。

 また、燃焼器3は、圧縮機2の出口部後方� �あってタービン4の入口部前方に設置される� ��また、複数の燃焼器3がタービン4の周方向� �環状に配置される。各燃焼器3は、内筒31と� �尾筒(燃焼筒)32と、燃料ノズル33とを有する� �内筒31は、燃焼器3の燃焼室を構成する筒状� �材であり、圧縮機2の車室21に固定されて設� �される。尾筒32は、内筒31とタービン4の入口 部41とを接続する筒状部材である。燃料ノズ� ��33は、燃焼室に燃料を噴射するためのノズ� �であり、内筒31に挿入されて配置される。

 このガスタービン1では、圧縮機2にて圧� �された空気(圧縮空気)が燃焼器3の内筒31およ び尾筒32から燃焼器3内部に供給される。燃焼 器3の燃焼室では、この圧縮空気と燃料ノズ� �33から噴射された燃料との混合気が燃焼し、 高温高圧の燃焼ガスとなる。そして、この燃 焼ガスが尾筒32を介してタービン4に供給され る。

[燃焼振動低減装置]
 また、このガスタービン1では、燃焼器3が� �焼振動低減装置(音響ライナ)34を有する(図2� �照)。この燃焼振動低減装置34は、燃焼器3の� ��筒32に配置されてガス空間Sを形成し、また� ��このガス空間Sと尾筒32の内部とを連通させ� ��複数の通気孔343を有する。そして、燃焼振� ��低減装置34は、ガス空間Sと尾筒32の内部と� �間でガスを流通させることにより、燃焼器3� ��て発生した燃焼振動を低減する。ここで、� ��焼振動とは、例えば、燃焼速度の変化に起� ��して発生する音響エネルギーをいい、燃焼� ��3の尾筒32にて発生あるいは増幅される。な� ��、この実施例では、燃焼振動低減装置34が� �筒32の外周に配置されている。また、複数の 燃焼振動低減装置34が所定間隔を隔てつつ尾� ��32の全周に渡って配置されている。

 また、燃焼振動低減装置34は、第一部材34 1および第二部材342から成り、燃焼器3の尾筒3 2に配置される(図3~図5参照)。第一部材341は、 尾筒32の外周にガス空間(背後層)Sを形成する� ��材(ライナ箱)である。この第一部材341は、� �状部材をプレス加工して成る略U字型断面形� ��を有し、略U字型断面形状の開口部を尾筒32� ��に向けつつ尾筒32の外周に配置される。第� �部材342は、第一部材341の略U字型断面形状の� ��口部を塞いで第一部材341との間にガス空間S を形成する。また、第二部材342は、ガス空間 Sと尾筒32の内部(燃焼ガスの通路)とを連通さ� ��る複数の通気孔343を有する。

 例えば、この実施例では、第一部材341が� ��属製の板状部材をプレス加工して成る箱型� ��状を有している(図3~図5参照)。具体的には� �第一部材341が、平面視にて略四角形を有す� �箱型形状を有しており、また、略U字型断面� ��状を有している。また、第一部材341の屈曲� ��がR断面形状にプレス加工されている。また 、第一部材341は、略U字型断面形状の開口部� �尾筒32(第二部材342)側に向けつつ尾筒32の外� �に配置されている。また、第二部材342と尾� �32とが一体形成されている。そして、第一部 材341が第二部材342(尾筒32の壁面)に対して溶� �されて固定されている。また、第二部材(尾� ��32の壁面)342に複数の通気孔343が明けられて� ��り、これらの通気孔343を介して、ガス空間S と尾筒32の内部とが連通している。

 ここで、この燃焼振動低減装置34では、� �筒32の径方向断面視にて、尾筒32の外径が尾� ��32の軸方向(軸Lの方向。燃焼ガスの流れ方向 。)に向かうに連れて変化する(図3参照)。例� �ば、この実施例では、尾筒32の外径が尾筒32� ��軸方向に向かうに連れて徐々に拡張されて� ��る(テーパ形状)。このとき、尾筒32の軸Lか� �第一部材341の内壁面(ガス空間Sを仕切る壁面 )までの距離dが略一定(d1=d2)に設定される。す なわち、第一部材341の内壁面が尾筒32の軸Lに 対して略平行に配置される。一方、ガス空間 Sの高さ(第二部材342の壁面から第一部材341の� ��面までの尾筒32の径方向の距離)hが尾筒32の� ��方向に向かうに連れて変化する。例えば、� ��の実施例では、ガス空間Sの高さhが尾筒32の 軸方向に向かうに連れて徐々に狭くなってい る(h1>h2)。

[効果]
 このガスタービン1では、尾筒32の軸Lから第 一部材341の略U字型断面形状の各屈曲部まで� �距離d1、d2が略一定に設定される。したがっ� ��、第一部材341の略U字型断面形状の底面が尾 筒32の軸Lに対して略平行に配置される(図3参� ��)。かかる構成では、第一部材341を略U字型� �面形状に成型するときに、そのプレス加工� �容易となる利点がある。また、第一部材341� �プレス加工が容易となる結果、製品コスト� �低減できる利点がある。例えば、尾筒がテ� �パ形状を有するときに、この尾筒の外壁面� �対して第一部材の内壁面が平行に配置され� �構成(図示省略)では、第一部材のプレス加工 時にて、第一部材の一方(尾筒の外径が小さ� �側)の屈曲部にシワが発生し易くなる。する� ��、製品の外観性が低下するおそれがある。

[燃焼振動低減装置の吸音特性]
 一般に、ガス空間Sの高さhや通気孔の開口� �σpが変化すると、燃焼振動低減装置34の吸音 特性(燃焼振動の周波数と吸音率との関係)が� ��化する。例えば、通気孔の開口率σpあるい� ��ガス空間Sの高さhが変化すると、吸音率が� �ーク値をとる周波数帯が変化する。

 そこで、このガスタービン1では、尾筒32� ��径方向断面視にて、ガス空間Sの高さhが尾� �32の軸方向に向かうに連れて変化するときに 、通気孔343の開口率σpがガス空間Sの高さhに� ��じて調整されることが好ましい(図6参照)。� ��かる構成では、ガス空間Sの高さhに応じて� �気孔343の開口率σpを調整することにより、� �置の吸音特性を変化させ得る(図7参照)。例� �ば、通気孔343の開口率σpの調整により、吸� �率がピーク値をとる周波数帯をシフトある� �は分散させ得る。これにより、装置の吸音� �性を適正化できる利点がある。なお、通気� �343の開口率σpとは、第二部材342の単位面積� �たりの通気孔343の面積をいう。

 例えば、上記の構成では、ガス空間Sの高 さhが尾筒32の軸方向に向かうに連れて減少す るときに、通気孔343の開口率σpが減少するこ とが好ましい(図6参照)。かかる構成では、ガ ス空間Sの高さhが尾筒32の軸方向に向かうに� �れて減少することにより、吸音率がピーク� �をとる周波数が高域側にシフトする。一方� �通気孔343の開口率σpが減少することにより� �吸音率がピーク値をとる周波数が低域側に� �フトする(図7参照)。これらの相乗効果を効� �的に用いることで、必要な吸音特性を適正� �できる利点がある。例えば、ガス空間Sの高� ��hが一様でない場合にも、燃焼振動低減装置 34の吸音特性が尾筒32の軸方向に対して均一� �される利点がある。

 また、例えば、上記の構成では、ガス空� ��Sの高さhが尾筒32の軸方向に向かうに連れて 減少するときに、通気孔343の開口率σpが増加 しても良い(図8参照)。かかる構成では、ガス 空間Sの高さhが尾筒32の軸方向に向かうに連� �て減少することにより、吸音率がピーク値� �とる周波数が高域側にシフトする。また、� �気孔343の開口率σpが増加することにより、� �音率がピーク値をとる周波数が高域側にシ� �トする。これらの相乗効果を効果的に用い� �ことで、必要な吸音特性を適正化できる利� �がある。

 また、上記の構成では、複数の通気孔343� ��径φが尾筒32の軸方向に向かうに連れて変化 することにより、通気孔343の開口率σpが調整 されることが好ましい(図6参照)。かかる構成 では、例えば、通気孔343の配置間隔を一定に 維持しつつ通気孔343の開口率σpを調整できる ので、通気孔の配置間隔が不均一な構成と比 較して、第二部材342の強度が適性に維持され る利点がある。

 例えば、図6に示す実施例では、ガス空間 Sの高さhが尾筒32の軸方向に向かうに連れて� �少しており、且つ、複数の通気孔343の径φ1� �φ2、…、φnが尾筒32の軸方向に向かうに連れ て減少している(φ1>φ2>…>φn)。これに� ��り、ガス空間Sの高さhが小さくなるほど、� �気孔343の開口率σpが小さくなるように調整� �れている。

 また、上記の構成では、複数の通気孔343� ��配置間隔Pが尾筒32の軸方向に向かうに連れ� ��変化することにより、通気孔343の開口率σp� ��調整されることが好ましい(図8参照)。かか� ��構成では、例えば、通気孔343の径φを一定� �維持しつつ通気孔343の開口率σpを調整でき� �ので、通気孔の径が不均一な構成と比較し� �、通気孔343の加工が容易となる利点がある� �

 例えば、図9に示す実施例では、ガス空間 Sの高さhが尾筒32の軸方向に向かうに連れて� �少しており、且つ、複数の通気孔343の配置� �隔P1、P2、…、Pnが尾筒32の軸方向に向かうに 連れて狭くなっている(P1>P2>…>Pn)。こ� ��により、ガス空間Sの高さhが小さくなるほ� �、通気孔343の開口率σpが大きくなるように� �整されている。

[音響管]
 また、このガスタービン1では、特定周波数 帯にかかる吸音特性を調整する音響管344が第 一部材341に配置されることが好ましい(図9参� ��)。かかる構成では、音響管344により特定周 波数帯の吸音特性が調整されるので、装置の 吸音特性をより効率的に適正化できる利点が ある。例えば、この音響管344の配置により、 周波数特性のブロード化が可能となる(図10参 照)。

 例えば、この実施例では、金属製かつ単� ��の音響管344が第一部材341に配置されている( 図9参照)。この音響管344は、多孔質金属等か� ��成る調整部材(抵抗)345を内部に有している� �そして、この調整部材345の位置が変化する� �とにより、調整すべき周波数帯が変更可能� �なっている(図10参照)。また、音響管344の全� ��によっても、調整すべき周波数帯が変更可� ��となっている。なお、音響管344は、第一部� ��341のいずれの位置(例えば、図9中の破線の� �置)に配置されても良い。

[第一部材の肉厚]
 なお、第一部材341の肉厚tによっても、装置 の音響特性が調整され得る(図3および図11参� �)。例えば、第一部材341の肉厚tが薄くなるほ ど、装置の音響特性がブロード化される。