JP2004084576A

JP2004084576A - Gas turbine generator

Info

Publication number: JP2004084576A
Application number: JP2002247485A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kurokawa; 黒川　正敏; Nobuyuki Kobayashi; 小林　伸之; Tsutomu Yoshino; 吉野　勉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】エアフィルタの交換作業を容易にすると共に、吸気音を低減し、さらには占有スペースを縮小するようにしたガスタービン発電装置を提供する。
【解決手段】吸気ダクト４２を、第２のメンテナンス面１８と同一の面に吸気口５８ａを有するダクト部５８と、エアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部６０とからなるように構成すると共に、前記ダクト部５８とフィルタ内蔵部６０を気密に接続し、前記第２のメンテナンス面１８から一体に着脱できるようにする。また、ダクト部５８を、導入された吸気が吸気口５８ａからフィルタ内蔵部６０に流れるまでに、少なくとも１回、その流れ方向を変更させるベント構造とする。
【選択図】　　図８An object of the present invention is to provide a gas turbine power generator that facilitates replacement work of an air filter, reduces intake noise, and further reduces an occupied space.
An intake duct (42) includes a duct part (58) having an intake port (58a) on the same surface as a second maintenance surface (18), and a filter built-in part (60) having a built-in air filter detachably. The air-tight connection between the duct portion 58 and the filter built-in portion 60 is made so that the duct portion 58 and the filter built-in portion 60 can be integrally attached to and detached from the second maintenance surface 18. The duct portion 58 has a vent structure that changes the flow direction at least once before the introduced intake air flows from the intake port 58a to the filter built-in portion 60.
[Selection] Fig. 8

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はガスタービン発電装置に関し、より具体的には、コンプレッサとタービンを同軸に配置した１軸型のマイクロ・ガスタービン・エンジンを発電機の駆動源に用いたガスタービン発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、集合住宅や高層建築物、工場、大規模小売店、レジャー施設、学校、病院などへの電力供給手段の一つとして、マイクロ・ガスタービンと呼ばれるコンプレッサとタービンを同軸に配置した１軸型のガスタービン・エンジンを発電機の駆動源に用いたガスタービン発電装置を利用することが提案されている。
【０００３】
この種のガスタービン発電装置は、エアフィルタやダクトからなる吸気導入手段を介してエンジンに吸気が導入される。吸気導入手段としては、例えば特開２０００−２２０４６３号公報に記載される技術が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ガスタービン・エンジンは、レシプロ・エンジンに比して単位時間当たりの吸排気量が大きいため、レシプロに比べて大きなエアフィルタが必要となることから、エアフィルタの交換作業に広い空間が必要になると共に、その交換作業が煩雑になるといった不具合があった。
【０００５】
ところで、吸気導入手段の吸気口の前方には、法規上、所定の空間を確保する必要がある。また、ガスタービン発電装置にあっては、エアフィルタの交換以外にも、例えば電装ユニットの保守などといったメンテナンス作業を行なう必要がある。１軸型のガスタービン・エンジンは、回転軸方向に長い構成となるため、広いメンテナンス開閉面を得るためには回転軸と平行な面にメンテナンス開閉面を形成することが好ましい。尚、このメンテナンス開閉面の前方にも、法規上、所定の空間を確保する必要がある。
【０００６】
このように、吸気導入手段の吸気口とメンテナンス開閉面は、共にその前方に所定の空間を確保する必要がある。ところが、メンテナンス開閉面は、メンテナンス性の観点からエンジンの回転軸と平行な面に形成するのが望ましいのに対し、吸気導入手段の吸気口は、構造上、エンジンの回転軸の延長線上に形成されることが多いため、従来にあっては、吸気導入手段の吸気口とメンテナンス作業を実施するためのメンテナンス開閉面の両方の前方に所定の空間を確保する必要があり、装置の設置にあたっては、広い占有スペースが必要になるという不具合があった。
【０００７】
尚、この明細書で「占有スペース」とは、ガスタービン発電装置を載置するために必要な設置スペースに加え、メンテナンス作業を実施するために必要なスペースや、吸排気口の前方に確保すべきスペースなど、装置の運転にあたって実際に必要とされるスペースを含めた意味として使用する。
【０００８】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決することにあり、吸気導入手段の吸気口とメンテナンス開閉面を最適に配置して占有スペースを縮小させると共に、エアフィルタの交換作業を容易に行なうことができるようにしたガスタービン発電装置を提供することにある。
【０００９】
また、発電装置の低騒音化の観点から、吸気導入手段が発する吸気音は小さいことが望ましい。
【００１０】
従って、この発明のさらなる目的は、吸気導入手段の吸気音を低減し、よって騒音を低減するようにしたガスタービン発電装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１項にあっては、コンプレッサとタービンを同軸に配置した１軸型のガスタービン・エンジンと、前記エンジンの回転軸に接続される発電機と、少なくとも前記エンジンと発電機を収容すると共に、少なくともその１つの面に開閉自在なメンテナンス用開閉面が形成される筐体とを備えたガスタービン発電装置において、前記エンジンに吸気を導入する吸気導入手段を備えると共に、前記吸気導入手段が、前記メンテナンス用開閉面と同一の面に吸気口を有するダクト部と、前記導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部とからなるように構成した。
【００１２】
エンジンに吸気を導入する吸気導入手段が、メンテナンス用開閉面と同一の面に吸気口を有するダクト部と、導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部とからなるように構成したので、メンテナンス用開閉面と吸気口の前方に必要な空間を共有することができ、占有スペースを縮小することができる。尚、メンテナンス用開閉面の前方には、吸気口の前方に必要な空間よりも大きな空間が必要とされるため、上記のように構成することで、吸気口の前方に必要な空間は、メンテナンス用開閉面の前方の空間に包含されることになる。
【００１３】
また、吸気導入手段が、吸気口を有するダクト部と、導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部とからなる分割構造とされるため、エアフィルタの交換作業を容易に行なうことができる。
【００１４】
また、請求項２項にあっては、前記ダクト部とフィルタ内蔵部を気密に接続し、よって前記吸気導入手段を前記メンテナンス用開閉面から一体に着脱できるように構成した。
【００１５】
ダクト部とフィルタ内蔵部を気密に接続し、よって吸気導入手段をメンテナンス用開閉面から一体に着脱できるように構成したので、エアフィルタの交換作業をより一層容易に行なうことができる。また、エアフィルタの交換作業を行なうための専用の空間を必要としないことから、装置の占有スペースを縮小することができる。
【００１６】
また、請求項３項にあっては、前記ダクト部は、前記導入された吸気が前記吸気口から前記フィルタ内蔵部に流れるまでに、少なくとも１回、その流れ方向を変更させるように構成した。
【００１７】
ダクト部を、導入された吸気が吸気口からフィルタ内蔵部に流れるまでに、少なくとも１回、その流れ方向を変更させる、いわゆるベント構造としたので、吸気導入手段の吸気音を低減することができ、よって装置の騒音を低減することができる。
【００１８】
また、請求項４項にあっては、前記筐体の内部を前記吸気導入手段が配置される領域と前記エンジンが配置される領域に気密に区画する区画手段を備えると共に、前記吸気導入手段のエアフィルタを通過した吸気を前記区画手段に設けられた吸気通路を介して前記エンジンに供給するように構成した。
【００１９】
筐体の内部を吸気導入手段が配置される領域とエンジンが配置される領域に気密に区画する区画手段を備えると共に、吸気導入手段のエアフィルタを通過した吸気を区画手段に設けられた吸気通路を介してエンジンに供給するように構成したので、吸気導入手段の着脱が容易になり、よってエアフィルタの交換作業をより一層容易に行なうことができる。
【００２０】
また、請求項５項にあっては、前記吸気通路は、その内部において少なくとも１回、前記導入された吸気の流れ方向を変更させるように構成した。
【００２１】
吸気通路を、その内部において少なくとも１回、導入された吸気の流れ方向を変更させる、いわゆるベント構造としたので、吸気音を低減することができ、よって装置の一層の低騒音化を実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即し、この発明の一つの実施の形態に係るガスタービン発電装置について説明する。
【００２３】
図１はそのガスタービン発電装置を全体的に示す斜視図である。
【００２４】
図１において、符号１０はガスタービン発電装置（以下単に「発電装置」という）を示し、発電装置１０は、略直方体の筐体（ハウジング）１２を備える。筐体１２は、その上面にはメンテナンス用の開閉面（以下「第１のメンテナンス面」という）１４が形成される。第１のメンテナンス面１４は、取り付け、取り外しが可能なルーフ（天蓋）１６によって開閉自在とされる。
【００２５】
また、筐体１２の面のうちの１つの面にも、メンテナンス用の開閉面（以下「第２のメンテナンス面」という）１８が形成される。この第２のメンテナンス面１８が形成される面を、発電装置１０の正面とする。第２のメンテナンス面１８は、左扉２０Ｌと右扉２０Ｒによって開閉自在とされる。
【００２６】
図２は、筐体１２の壁面（ルーフ１６や左右の扉２０Ｒ，Ｌを含む）を取り外した状態を示す、斜視図である。また、図３は、図２に示す発電装置１０を背面（正面と対向する面）斜め上方から見た斜視図である。
【００２７】
以下、図１から図３を参照して発電装置１０の構成について説明すると、筐体１２は、その内部空間を重力方向において上下に分割する隔壁２２を備える。隔壁２２よりも重力方向において上側の空間を上部空間、下側の空間を下部空間と呼ぶ。上部空間と下部空間は、隔壁２２と、両図で図示しない壁面とによって気密に区画される。
【００２８】
上部空間には、円筒状のガスタービン・エンジン（以下単に「エンジン」という）２６が横置き（回転軸（同図で図示せず）の方向が水平方向となる）に配置される。エンジン２６には、エンジン２６の回転出力によって駆動される発電機２８が接続される。エンジン２６と発電機２８の間には、エンジン２６に吸気を導入するためのエンジン側吸気通路３０が設けられ、図示しない適宜なシール材を介してエンジン２６の吸気口と気密に接続される。
【００２９】
エンジン２６において、発電機２８が接続される側とは反対側の端部には、排気ダクト３２が配置され、図示しない適宜なシール材を介してエンジン２６の排気口と気密に接続される。排気ダクト３２は、より具体的には、前記第２のメンテナンス面（正面）とエンジンを挟んで対向する側面（背面。図１において符合３４で示す）に近接して配置される。
【００３０】
上部空間には、上部空間の換気および冷却を行なうための換気手段が設けられる。換気手段は、上部空間換気用吸気ダクト３８と上部空間換気用排気ダクト（後述）からなる。上部空間換気用吸気ダクト３８は、発電装置１０の外部の空気を吸入するための上部空間換気用ファン３８ａを備えると共に、第２のメンテナンス面１８に近接する部位に開口３８ｂ備える。開口３８ｂは図示しない適宜なシール材を介し、第２のメンテナンス面１８を開閉する右扉２０Ｒに形成された上部空間換気用吸気ダクト片４０（図１に示す）と気密に接続される。
【００３１】
他方、筐体１２の下部空間において、前記エンジン２６の直下には、エンジン２６に吸気を導入するための吸気ダクト４２が配置される。吸気ダクト４２は、下部空間に形成された吸気ダクト配置部４４の内部に気密に収容される。吸気ダクト配置部４４は、隔壁２２に隣接した位置において、吸気ダクト４２と略同形の、下部空間とは気密に区画された空間となるように形成される。
【００３２】
吸気ダクト配置部４４には、隔壁２２を貫通する配置部側吸気通路４６が一体に形成される。配置部側吸気通路４６は、前記したエンジン側吸気通路３０と適宜なシール材を介して気密に接続される。これにより、吸気ダクト４２の吸気口４２ａから流入した吸気は、吸気ダクト４２のエアフィルタ（図示せず）を通過した後、吸気ダクト配置部４４に形成された配置部側吸気通路４６、およびそれに接続されたエンジン側吸気通路３０を通過してエンジン２６に供給される。
【００３３】
下部空間において吸気ダクト４２の下方には、電装ユニット５０が配置される。より具体的には、電装ユニット５０は図示しないガイドレールを介して第２のメンテナンス面１８から引出し自在に配置される。電装ユニット５０は、図示しない配線を介して発電機２８に電気的に接続され、発電機２８の発電した電力を任意の周波数の交流電流に変換し、外部の電気機器（図示せず）に供給する。
【００３４】
電装ユニット５０は自己冷却用のファン（以下「電装ユニット用ファン」という）５０ａを備え、自身の温度に応じて電装ユニット用ファン５０ａの動作（回転数）を制御し、過剰な温度上昇を防止する。さらに、電装ユニット５０は、筐体１２の各部の温度に応じて後述する種々の冷却用ファンの動作を制御すると共に、外部の電気機器からの電力供給の要求に応じ、エンジン２６の回転数を制御する。
【００３５】
また、下部空間において、上部空間に配置されたエンジン２６と対角をなす位置には、燃料圧縮用のコンプレッサ５２が配置される。より具体的には、燃料圧縮用コンプレッサ５２は図示しないガイドレールを介して第２のメンテナンス面１８から引出し自在に配置される。燃料圧縮用コンプレッサ５２は、天然ガスや都市ガスなどの気体燃料を圧縮し、図示しない燃料供給路を介してエンジン２６に供給する。また、燃料圧縮用コンプレッサ５２は、自己冷却用のファン（以下「コンプレッサ用ファン」という）５２ａを備え、コンプレッサ用ファン５２ａは、前記した電装ユニット５０によってその回転数が制御される。
【００３６】
以下、発電装置１０の各要素を上記のように構成した（配置した）効果について説明する。
【００３７】
先ず、筐体１２を略直方体に形成し、その筐体１２に第１のメンテナンス面１４と第２のメンテナンス面１８からなる２つのメンテナンス開閉面を形成することで、メンテナンス作業が容易となってメンテナンス性を向上させることができる。さらに、第１のメンテナンス面１４は上面に形成されることから、法規上要求される水平方向の作業空間は、図４に示すように、側面に形成された第２のメンテナンス面１８の前方にのみ必要となり、占有スペースも縮小することができる。
【００３８】
また、エンジン２６と吸気ダクト４２を上部空間と下部空間に隔壁２２を隔てて配置することで、エンジン２６の回転音が吸気ダクト４２を介して外部に漏洩することを防止できる。また、発電装置１０の中で比較的大きな容積を有するエンジン２６と吸気ダクト４２を隔壁２２を隔てて上下に積層することで、発電装置１０の底面積を小さくすることができ、よって設置スペースを縮小することができる。さらに、高温となるエンジン２６と吸気ダクト４２の間に隔壁２２が介在することから、エンジン２６の熱が吸気ダクト４２へ伝導することを抑制することができ、よって吸気温度の上昇を抑制するという副次的な効果も得ることができる。
【００３９】
ここで、「設置スペース」とは、ガスタービン発電装置を載置するために必要となるスペース、特に、水平方向におけるスペース（面積）を意味する。また、「占有スペース」とは、前記した設置スペースに加え、メンテナンス作業を実施するために必要なスペースや、吸排気口の前方に確保すべきスペースなど、装置の運転にあたって実際に必要とされるスペースを意味する。従って、設置スペースを縮小することは、占有スペースを縮小することにもなる。
【００４０】
また、排気ダクト３２を、第２のメンテナンス面（正面）１８とエンジンを挟んで対向する側面（背面）３４に近接させて配置することで、第２のメンテナンス面１８からのメンテナンス作業に、比較的大きな容積を有する排気ダクト３２が障害になることがなく、メンテナンス作業が容易となってメンテナンス性を向上させることができる。
【００４１】
加えて、燃料圧縮用コンプレッサ５２とコンプレッサ用ファン５２ａを、最も高温となるエンジン２６と隔壁２２を隔てて配置することで、燃料圧縮用コンプレッサ５２への熱の伝導を抑制することができる。従って、コンプレッサ用ファン５２ａの負荷が低下するため、コンプレッサ用ファン５２ａの回転数を低減することができ、よって発電装置１０の騒音を低減することができる。
【００４２】
また、電装ユニット５０に関しても、エンジン２６との間に吸気ダクト４２が介在するため、エンジン２６の熱が電装ユニット５０に伝導することを防止できる。これにより、電装ユニット用ファン５０ａの負荷が低下することから、電装ユニット用ファン５０ａの回転数を低減することができ、よって発電装置１０の低騒音化を向上させることができる。
【００４３】
また、比較的重量の重い電装ユニット５０と電装ユニット用ファン５０ａを、内部が空間で比較的重量の軽い吸気ダクト４２の下方に配置するように構成したので、発電装置１０の全体の重心位置を下方に位置させることができる。さらに、比較的重量の重い燃料圧縮用コンプレッサ５２とコンプレッサ用ファン５２ａを下部空間においてエンジン２６と対角する位置に配置したので、重心位置を中央寄りに位置させることができる。この結果、発電装置１０を持ち上げたときの安定性を向上させることができ、発電装置１０の移動を容易に行なうことができる。
【００４４】
さらに、発電装置１０の移動に際しては、図１から図３に示すように、筐体１２の底面にフォークリフトの爪部（図示せず）の挿入口５４をそれぞれ異なる方向、具体的には直方体の筐体１２の各側面に計４組穿設したので、いずれの方向からも発電装置１０を持ち上げることができ、よって設置場所の形状に関わらず、発電装置１０の移動を容易に行なうことができてメンテナンス性を一層向上させることができる。
【００４５】
上記した如く、この実施の形態に係る発電装置１０にあっては、メンテナンス性の向上、騒音の低減化、および設置（占有）スペースの縮小という相反する要求を最適にバランスさせつつ、同時に満足することができる。
【００４６】
次いで、上記した各要素の詳細について説明する。
【００４７】
図５は、吸気ダクト４２の拡大斜視図、図６はその上面図である。両図に示すように、吸気ダクト４２は、ダクト部５８とフィルタ内蔵部６０の２分割構造とされる。フィルタ内蔵部６０は上面視略矩形に形成されると共に、その内部には、図示しないエアフィルタが着脱自在に内蔵される。ダクト部５８は、前記した第２のメンテナンス面１８と同一の面に吸気口５８ａを備えると共に、フィルタ内蔵部６０の外周に沿ったＬ字状に形成される。ダクト部５８とフィルタ内蔵部６０は、それぞれ接続用フランジ５８ｂと６０ａを備え、適宜なシール材を介在させつつ、それらをボルトによって締結することにより、気密に接続される。
【００４８】
このように、吸気ダクト４２（具体的にはダクト部５８）の吸気口５８ａが第２のメンテナンス面１８と同一の面に形成されるようにしたので、第２のメンテナンス面１８と吸気口５８ａの前方に必要な空間を共有することができ、占有スペースを縮小することができる。尚、第２のメンテナンス面１８の前方には、法規上、吸気口５８ａの前方よりも大きな空間が必要とされるため、上記のように構成することで、吸気口５８ａの前方に必要な空間は、第２のメンテナンス面１８の前方の空間に包含されることになる。
【００４９】
また、吸気ダクト４２が、吸気口５８ａを有するダクト部５８と、導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部６０とからなる分割構造とされるため、エアフィルタの交換作業を容易に行なうことができる。
【００５０】
さらに、ダクト部５８とフィルタ内蔵部６０を気密に接続し、よって吸気ダクト４２を第２のメンテナンス面１８から一体に着脱できるようにしたので、エアフィルタの交換作業をより一層容易に行なうことができる。また、エアフィルタの交換作業を行なうための専用の空間が不要となるとから、発電装置１０の占有スペースを縮小することができる。
【００５１】
次いで、吸気ダクト４２が収容される吸気ダクト配置部４４について説明する。図７は、吸気ダクト４４に焦点をおいて示す筐体１２の正面図である。
【００５２】
同図に示すように、下部空間において、隔壁２２に隣接する位置には、吸気ダクト４２を配置するための吸気ダクト配置部４４が形成される。吸気ダクト配置部４４は、吸気ダクト４２と略同形状を呈すると共に、筐体１２の内部空間とは気密に区画される。吸気ダクト配置部４４には配置部側吸気通路４６が一体に形成され、配置部側吸気通路４６は、隔壁２２を貫通して上部空間に達する。
【００５３】
吸気ダクト配置部４４は、下部空間において開口４４ａを有し、開口４４ａから吸気ダクト４２が挿入される。吸気ダクト４２（具体的にはダクト部５８）は、図５および図６に示すように固定用フランジ５８ｃを備え、固定用フランジ５８ｃと開口４４ａの周辺を適宜なシール材を介在させつつボルトによって固定することにより、吸気ダクト４２は、吸気ダクト配置部４４によって区画される領域（空間）に気密に収容される。
【００５４】
図８は、吸気ダクト４２における吸気の流れを示す吸気ダクト４２の分解説明図である。同図において、矢印は吸気の流れを示す。
【００５５】
図示の如く、吸気ダクト４２（具体的にはダクト部５８）の吸気口５８ａから流入した吸気は、ダクト部５８で９０度ずつ計３回流れ方向が変化された後、フィルタ内蔵部６０に流入する。フィルタ内蔵部６０に流入した吸気は、その内部に収容されたエアフィルタ（図示せず）で塵埃が除去された後、吸気ダクト配置部４４（同図で図示せず）に一体に形成された配置側吸気通路４６に流入する。配置側吸気通路４６に流入した吸気は、その内部で流れ方向が水平方向から重力方向に９０度変化された後、配置側吸気通路４６に適宜なシール材（図示せず）を介して気密に接続されるエンジン側吸気通路３０に流入する。
【００５６】
エンジン側吸気通路３０に流入した吸気は、その内部で流れ方向が重力方向から水平方向に戻されてエンジン（同図で図示せず）２６に供給される。尚、エンジン側吸気通路３０には、円筒状の貫通路３０ａが形成され、その周囲の開口３０ｂから吸気が流出し、エンジン２６の吸気口（後述）に供給される。開口３０ｂは、前記したエンジン２６の吸気口に適宜なシール材（図示せず）を介して気密に接続される。貫通路３０ａは、エンジン２６の回転軸（後述）を挿通させるための孔である。
【００５７】
このように、吸気ダクト配置部４４によって吸気ダクト４２が配置される領域とエンジン２６が配置される領域を気密に区画すると共に、吸気ダクト４２のフィルタを通過した吸気を吸気ダクト配置部４４に一体に形成した配置側吸気通路４６を介してエンジン２６に供給するようにしたので、吸気ダクト４２の着脱が容易になり、エアフィルタの交換作業をより一層容易に行なうことができる。
【００５８】
また、ダクト部５８を、導入された吸気が吸気口５８ａからフィルタ内蔵部６０に流れるまでに、少なくとも１回（詳しくは３回）、その流れ方向を変更させる、いわゆるベント構造としたので、吸気ダクト４２の吸気音を低減することができ、よって発電装置１０の騒音を低減することができる。
【００５９】
さらに、配置側吸気通路４６を、その内部において少なくとも１回、導入された吸気の流れ方向を変更させる、いわゆるベント構造としたので、同様に吸気音を低減することができ、よって発電装置１０の一層の低騒音化を実現することができる。
【００６０】
次いで、エンジン２６について説明する。図９は、エンジン２６の拡大断面図である。図示の如く、エンジン２６は、タービン６４を備える。タービン６４の回転軸６４ａには、コンプレッサ６６が接続される。また、回転軸６４ａのコンプレッサ６６の先には、発電機２８が接続される。発電機２８はタービン６４の回転で駆動され、２０から１００ｋＷ程度の電力を発電する。
【００６１】
エンジン側吸気通路３０内を通過した吸気（新気。矢印ａで示す）は、エンジン２６の吸気口６８から矢印ｂで示す如くコンプレッサ１２で吸引されて加圧された後、矢印ｃで示すように空気供給路７０を流れる。空気供給路７０の途中には熱交換器７２が設けられ、そこで燃焼ガス（後述）と吸気の間で熱交換がなされる。
【００６２】
熱交換器７２で昇温された吸気は、矢印ｄで示すように空気供給路７０を流れ、ベンチュリミキサ７４に供給される。ベンチュリミキサ７４に供給された吸気は、その中を矢印で示す如く流れ、前記した燃料圧縮用コンプレッサ５２から供給された気体燃料と混合し、混合気となって燃焼室７６に噴射され、点火プラグ７８で点火されて拡散燃焼あるいは予混合燃焼を生じる。
【００６３】
よって生じた燃焼ガスは矢印ｅで示す如く流れ、タービンノズル６４ｂを通ってタービン６４を回転させる。タービン６４の回転は回転軸６４ａを介してコンプレッサ６６を回転させると共に、発電機２８を駆動する。タービン６４の回転に使用された燃焼ガスは、矢印ｆで示すように熱交換器７２に送られ、上述の如く吸気と熱交換される。熱交換に使用された燃焼ガスは、矢印ｇで示す如く、排気口８０から排気ダクト３２へと排出される。
【００６４】
図示の如く、エンジン２６は、タービン６４とコンプレッサ６６が同軸上に配置される比較的小型な１軸型の、いわゆるマイクロ・ガスタービン・エンジンである。１軸型のガスタービン・エンジンは回転軸方向に長い構成となるので、前記した第２のメンテナンス面１８は、回転軸６４ａと平行な側面（即ち、長手方向の側面）のうちの一方に形成するようにした。かく構成したことにより、広いメンテナンス開閉面を得ることができ、より一層メンテナンス性を向上させることができる。
【００６５】
次いで排気ダクト３２について説明する。図１０は、排気ダクト３２を斜め上方から見た拡大部分透視図である。
【００６６】
排気ダクト３２は、エンジン２６の排気口４４（同図で図示せず）に適宜なシール材を介して気密に接続される吸気口３２ａを備える。吸気口３２ａから排気ダクト３２内に流入した燃焼ガスは、その内部で９０度ずつ、計２回流れ方向が変化されて排気口３２ｂから排気ダクト３２の外部へと排出される。排気ダクト３２から排出された燃焼ガスは、ルーフ１６に設けられた燃焼ガス用排気口８４（図１に示す）を介して発電装置１０の外部へ排出される。
【００６７】
このように、排気ダクト３２を、その内部で燃焼ガスの流れ方向が少なくとも１回（詳しくは２回）変化されるベント構造としたため、排気音を低減することができ、発電装置１０の騒音を低減することができる。
【００６８】
尚、ガスタービン・エンジンは、単位時間当たりの吸排気量がレシプロ・エンジンに比して多いので、燃焼ガスを排出するための排気ダクトも比較的大きな容積のものが必要となる。しかしながら、この実施の形態にあっては、前述の如く排気ダクト３２をエンジン２６を挟んで第２のメンテナンス面（正面）１８と対向する側面（背面）３４に近接させて配置するようにしたので、第２のメンテナンス面１８からのメンテナンス作業に排気ダクト３２が邪魔になることがなく、よってメンテナンス性を一層向上させることができる。
【００６９】
また、吸気口３２ａの内周には貫通路３２ｃが形成され、貫通路３２ｃは、切り欠き部３２ｄを介して第２のメンテナンス面１８側に連通される。貫通路３２ｃには、前述した図９に示すように、エンジン２６の点火プラグ７８が配置される。即ち、切り欠き部３２ｄおよび貫通路３２ｃを介し、第２のメンテナンス面１８から点火プラグ７８にアクセスすることができる。これにより、第２のメンテナンス面１８から点火プラグ７８の交換作業を行なうことができると共に、交換作業にあたって排気ダクト３２などを取り外す必要もないことから、メンテナンス性を一層向上させることができる。
【００７０】
次いで、筐体１２の内部の空気の流れ（換気、冷却）について説明する。
【００７１】
図１１に示すように、前記した燃料圧縮用コンプレッサ５２の前方（第２のメンテナンス面１８側）には、コンプレッサ用吸気ダクト８６が配置される。燃料圧縮用コンプレッサ５２は、コンプレッサ用ファン５２ａの動作により、コンプレッサ用吸気ダクト８６を介して冷却空気が供給される。尚、燃料圧縮用コンプレッサ５２およびコンプレッサ用ファン５２ａは、共にコンプレッサ用吸気ダクト８６の背面に位置するため、図１１では図示されない。
【００７２】
ここで、コンプレッサ用吸気ダクト８６について説明する。図１２は、コンプレッサ用吸気ダクト８６を斜め前方から見た拡大斜視図である。また、図１３は、コンプレッサ用吸気ダクト８６の側壁を取り外した状態を斜め後方から見た拡大斜視図である。
【００７３】
両図に示すように、コンプレッサ用吸気ダクト８６は直方体を呈すると共に、前方から見て左側（後方から見て右側）に吸気口８６ａを備える。吸気口８６ａから流入した吸気は、その内部で９０度ずつ、計２回流れ方向が変化された後、前方から見て右側（後方から見て左側）に設けれた排気口８６ｂを介して流出される。尚、排気口８６ｂは、コンプレッサ用ファン５２ａと接続される。
【００７４】
このように、コンプレッサ用吸気ダクト８６を設けたので、燃料圧縮用コンプレッサ５２の高温化を防止することができる。また、コンプレッサ用吸気ダクト８６を、その内部で吸気（冷却空気）の流れ方向が少なくとも１回（詳しくは２回）変化されるベント構造としたため、燃料圧縮用コンプレッサ５２の冷却空気の吸気音を低減することができ、よって発電装置１０の騒音を低減することができる。
【００７５】
図１１の説明に戻ると、前記した電装ユニット５０の前方には、電装ユニット用吸気ダクト８８が配置される。電装ユニット５０は、電装ユニット用ファン５０ａ（同図で図示せず）の動作により、電装ユニット用吸気ダクト８８を介して冷却空気が供給される。尚、図示は省略するが、電装ユニット用吸気ダクト８８も、コンプレッサ用吸気ダクト８６と同様にベント構造とされる。具体的には、電装ユニット用吸気ダクト８８は、直方体を呈すると共に、上側に吸気口８８ａを備え、吸気口８８ａから流入した吸気は、その内部で９０度ずつ、計２回流れ方向が変化された後、下側に設けられた排気口８８ｂ（図示せず）を介して流出する。尚、電装ユニット用吸気ダクト８８の排気口は、電装ユニット用ファン５０ａと接続される。
【００７６】
このように、電装ユニット用吸気ダクト８８を設けたので、電装ユニット５０の高温化を防止することができる。また、電装ユニット用吸気ダクト８８を、その内部で吸気（冷却空気）の流れ方向が少なくとも１回（詳しくは２回）変化されるベント構造としたため、電装ユニット５０の冷却空気の吸気音を低減することができ、よって発電装置１０の一層の低騒音化を実現することができる。
【００７７】
図１４は、図１１を筐体１２の側壁を含めて示す斜視図である。また、図１５は、図１４において第１および第２のメンテナンス面１４，１８を閉じた状態を示す斜視図である。尚、図１５は、完成品としての発電装置１０の外観を示す。また、図１４は、完成品としての発電装置１０において、各メンテナンス面を開いた状態を示す。即ち、図１に示す発電装置１０にあっては、説明の便宜上、各吸排気ダクトを取り外した状態を示しており、本願に係る発電装置１０の構成の全てを備えるものではない。
【００７８】
図１４および図１５に示すように、左扉２０Ｌの下側には、前記したコンプレッサ用吸気ダクト８６の吸気口８６ａ、電装ユニット用吸気ダクト８８の吸気口８８ａ、および吸気ダクト４２（具体的にはダクト部５８）の吸気口５８ａのそれぞれに対応した位置において、通気口９０が形成される。尚、左扉２０Ｌの上側には操作パネル９６が設けられる。操作パネル９６は筐体１２内の各部の温度やエンジン２６の回転数および発電量などを表示する表示装置（図示せず）を備えると共に、エンジン２６の始動や停止などを操作する操作スイッチ（図示せず）を備える。
【００７９】
通気口９０から、コンプレッサ用吸気ダクト８６および電装ユニット用吸気ダクト８８を介して下部空間内に吸入された冷却空気は、適宜な側面に設けられた下部空間換気用排気口９８（図１および図１４に示す）から筐体１２の外部へ排出される。尚、下部空間換気用排気口９８は、通気口９０と同様に、第２のメンテナンス面１８に設けるようにしても良く、あるいは異なる面に設けても良い。但し、昇温した排気がメンテナンス作業を行なう作業者に直接噴出されないように第２のメンテナンス面１８とは異なる面に設けることが好ましい。また、通気口９０と異なる面に形成すれば、昇温された排気の吸入を防止することができる。
【００８０】
一方、右側扉２０Ｒには、図１５に示すように、前記した上部空間換気用吸気ダクト片４０に対応する位置において、上部空間換気用通気口１００が形成される。上部空間換気用ファン３８ａによって吸引され、上部空間換気用通気口１００から流入した吸気は、図１４に示すように、直方体の上部空間換気用吸気ダクト片４０において９０度流れ方向が変化された後、開口３８ｂを介して上部空間換気用吸気ダクト３８に流入する。上部空間換気用吸気ダクト３８に流入した吸気は、その内部で９０度ずつ、計２回流れ方向が変化された後、上部空間換気用ファン３８ａを介して筐体１２の上部空間に流入する。
【００８１】
このように、上部空間換気用吸気ダクト３８および上部空間換気用吸気ダクト片４０を、その内部で吸気の流れ方向が少なくとも１回（上部空間換気用吸気ダクト片４０にあっては１回、上部空間換気用吸気ダクト３８にあっては２回）変化されるベント構造としたため、上部空間への吸気音を低減することができ、よって発電装置１０の一層の低騒音化を図ることができる。
【００８２】
尚、図１４において、吸気の流れ方向を示す矢印の方向が計４回変化しているが、これは図１４が右扉２０Ｒを開けた状態を示しているためである。右扉２０Ｒが閉じられて図１５に示す状態になると、上部空間換気用吸気ダクト３８と上部空間換気用吸気ダクト片４０は気密に接続されるため、同図で符合Ｘを付した流れ方向の変化は実際には生じない。
【００８３】
図１４の説明を続けると、上部空間に流入した吸気は、エンジン２６の上方に配置された上部空間換気用排気ダクト１０４に流入する。
【００８４】
ここで、上部空間換気用排気ダクト１０４について説明する。図１６は、上部空間換気用排気ダクト１０４を斜め上方から見た拡大斜視図である。また、図１７は、上部空間換気用排気ダクト１０４を斜め下方から見た拡大斜視図である。
【００８５】
図１７に示すように、上部空間換気用排気ダクト１０４の下面１０４Ａは、エンジン２６の形状に対応した円弧状に形成されると共に、吸気口１０４ａが形成される。また、図１６に示すように、上部空間換気用排気ダクトは、その上面１０４Ｂにおいて前記吸気口１０４ａと対角をなす位置に、排気口１０４ｂを備える。従って、吸気口１０４ａを介して上部空間換気用排気ダクト１０４に流入した吸気は、その内部で吸気の流れ方向が９０度ずつ、計２回変化された後、排気口１０４ｂ、およびルーフ１６に形成された上部空間換気用排気口１０６（図１、図１４および図１５に示す）を介して外部に流出する。
【００８６】
このように、上部空間換気用排気ダクト１０６を、その内部で吸気の流れ方向が少なくとも１回（詳しくは２回）変化されるベント構造としたため、上部空間から排出される排気音を低減することができ、よって発電装置１０の騒音を一層低減することができる。
【００８７】
また、図１１などから明らかなように、上部空間換気用排気ダクト１０４の吸気口１０４ａは、エンジン２６を挟んで上部空間換気用吸気ダクト３８と対向する位置に配置される。このため、上部空間換気用吸気ダクト３８を介して上部空間に流入した吸気は、エンジン２６の側方を通過した後に上部空間換気用排気ダクト１０４に流入する。さらに、上部空間換気用排気ダクト１０４に流入した吸気は、その内部、即ち、エンジン２６の上方を通過し、排気口１０４ｂを介して排出されるため、上部空間の換気によるエンジン２６の冷却効果を向上させることができる。さらに、上部空間換気用排気ダクト１０４の下面１０４Ａは、エンジン２６の形状に対応した円弧状とされるため、エンジン２６の上部空間を有効に利用することができ、よって発電装置１０の高さを抑制してコンパクト化することができる。
【００８８】
ここで、上記した各要素のメンテナンス作業について簡単に再説する。
【００８９】
筐体１２の下部空間に配置された吸気ダクト４２は、第２のメンテナンス面１８から着脱することができる。同様に下部空間に配置されたコンプレッサ用吸気ダクト８６および電装ユニット用吸気ダクト８８は、第２のメンテナンス面１８から着脱することができる。比較的重量の重い電装ユニット５０および燃料圧縮用コンプレッサ５２は、ガイドレールによって第２のメンテナンス面１８から引出することができる。また、エンジン２６の点火プラグ７８は、排気ダクト３２に形成された貫通路３２ｃおよび切り欠き部３２ｄを介し、第２のメンテナンス面１８から着脱することができる。
【００９０】
他方、上部空間に配置される上部空間換気用排気ダクト１０４は、第１のメンテナンス面１４から着脱可能である。エンジン２６は、上部空間換気用排気ダクト１０４を取り外した状態において、エンジン２６に固定されたフレームをクレーン（共に図示せず）などによって吊り上げることにより、第１のメンテナンス面１４を介して筐体１２の外部へと取り外すことができる。エンジン側吸気通路３０や発電機２８もエンジン２６と一体的に取り外すことができる。
【００９１】
このように、エアフィルタや点火プラグの交換など、比較的頻繁なメンテナンスが必要とされる各要素については、メンテナンス性に一層優れた側面に形成された第２のメンテナンス面１８を介してメンテナンス作業が行なえるように構成した。他方、エンジン２６に関するメンテナンス作業のうち、エンジン２６を筐体１２から取り外して行なう必要のあるタービン６４などの交換作業は、メンテナンスサイクルがエアフィルタや点火プラグの交換などに比して長いと共に、重量物であるエンジン２６の着脱にはクレーンなどを用いることが便利なので、上面に形成された第１のメンテナンス面１４を介して行なうこととし、設置（占有）スペースの縮小とメンテナンス性の向上を両立させるようにした。
【００９２】
尚、図示は省略したが、筐体１２の内部には、エンジン２６の冷却や潤滑のためのポンプや配管が多数存在する。それらは全て、第２のメンテナンス面１８に近接する位置に配置され、よって第２のメンテナンス面１８を介して容易にメンテナンス作業を実施することができる。
【００９３】
この実施の形態に係る発電装置１０にあっては、以上のように、筐体１２の内部を隔壁２２によって上部空間と下部空間に分割し、それぞれの空間に各要素を最適に配置したので、メンテナンス性の向上と低騒音性の向上、さらには設置（占有）スペースの縮小という相反する要求を、最適にバランスさせつつ、同時に満足することができる。
【００９４】
また、各吸排気ダクトをベント構造としたので、より一層の低騒音化を実現することができる。
【００９５】
この実施の形態は上記の如く、コンプレッサ６６とタービン６４を同軸に配置した１軸型のガスタービン・エンジン（マイクロ・ガスタービン・エンジン）２６と、前記エンジン２６の回転軸６４ａに接続される発電機２８と、少なくとも前記エンジン２６と発電機２８を収容すると共に、少なくともその１つの面に開閉自在なメンテナンス用開閉面（第１のメンテナンス面１４、第２のメンテナンス面１８）が形成される筐体１２とを備えたガスタービン発電装置１０において、前記エンジン２６に吸気を導入する吸気導入手段（吸気ダクト４２）を備えると共に、前記吸気導入手段が、前記メンテナンス用開閉面（第２のメンテナンス面１８）と同一の面に吸気口５８ａを有するダクト部５８と、前記導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部６０とからなるように構成した。
【００９６】
また、前記ダクト部５８とフィルタ内蔵部６０を気密に接続し、よって前記吸気導入手段を前記メンテナンス用開閉面から一体に着脱できるように構成した。
【００９７】
また、前記ダクト部５８は、前記導入された吸気が前記吸気口５８ａから前記フィルタ内蔵部６０に流れるまでに、少なくとも１回、その流れ方向を変更させるように構成した。
【００９８】
また、前記筐体１２の内部を前記吸気導入手段が配置される領域と前記エンジン２６が配置される領域に気密に区画する区画手段（吸気ダクト配置部４４）を備えると共に、前記吸気導入手段のエアフィルタを通過した吸気を前記区画手段に設けられた吸気通路（配置部側吸気通路４６）を介して前記エンジン２６に供給するように構成した。
【００９９】
また、前記吸気通路は、その内部において少なくとも１回、前記導入された吸気の流れ方向を変更させるように構成した。
【０１００】
尚、上記において、ガスタービン・エンジンを１軸型としたが、ガスタービン・エンジンは２軸以上であっても良い。
【０１０１】
また、ルーフ１６を取り付け、取り外しできるようにしたが、ヒンジを介して開閉可能なようにしても良い。
【０１０２】
また、筐体１２を略直方体としたが、立方体でも良く、あるいは各部に丸みを持たせた形状としても良く、さらには、上面を傾斜させるなど種々変形しても良い。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、エンジンに吸気を導入する吸気導入手段が、メンテナンス用開閉面と同一の面に吸気口を有するダクト部と、導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部とからなるように構成したので、メンテナンス用開閉面と吸気口の前方に必要な空間を共有することができ、占有スペースを縮小することができる。
【０１０４】
また、吸気導入手段が、吸気口を有するダクト部と、導入された吸気を浄化するエアフィルタを着脱自在に内蔵するフィルタ内蔵部とからなる分割構造とされるため、エアフィルタの交換作業を容易に行なうことができる。
【０１０５】
請求項２項にあっては、ダクト部とフィルタ内蔵部を気密に接続し、よって吸気導入手段をメンテナンス用開閉面から一体に着脱できるように構成したので、エアフィルタの交換作業をより一層容易に行なうことができる。また、エアフィルタの交換作業を行なうための専用の空間を必要としないことから、装置の占有スペースを縮小することができる。
【０１０６】
請求項３項にあっては、ダクト部を、導入された吸気が吸気口からフィルタ内蔵部に流れるまでに、少なくとも１回、その流れ方向を変更させる、いわゆるベント構造としたので、吸気導入手段の吸気音を低減することができ、よって装置の騒音を低減することができる。
【０１０７】
請求項４項にあっては、筐体の内部を吸気導入手段が配置される領域とエンジンが配置される領域に気密に区画する区画手段を備えると共に、吸気導入手段のエアフィルタを通過した吸気を区画手段に設けられた吸気通路を介してエンジンに供給するように構成したので、吸気導入手段の着脱が容易になり、よってエアフィルタの交換作業をより一層容易に行なうことができる。
【０１０８】
請求項５項にあっては、吸気通路を、その内部において少なくとも１回、導入された吸気の流れ方向を変更させる、いわゆるベント構造としたので、吸気音を低減することができ、装置の一層の低騒音化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係るガスタービン発電装置を全体的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置を筐体の壁面を取り外して示す、斜視図である。
【図３】図１に示す装置を同様に筐体の壁面を取り外して示す、後方から見た斜視図である。
【図４】図１に示す装置に必要なメンテナンス時の水平方向の作業空間を示す説明図である。
【図５】図１に示す装置の吸気ダクトの拡大斜視図である。
【図６】図５に示す吸気ダクトの上面図である。
【図７】図１に示す装置の筐体を吸気ダクトの配置部に焦点をおいて示す正面図である。
【図８】図５に示す吸気ダクトにおける吸気の流れを示す、その分解斜視図である。
【図９】図１に示す装置のガスタービン・エンジンの拡大断面図である。
【図１０】図１に示す装置の拡大部分透視図である。
【図１１】図１に示す装置の、図２と同様な斜視図である。
【図１２】図１１に示す装置のコンプレッサ用吸気ダクトの拡大斜視図である。
【図１３】図１１に示す装置のコンプレッサ用吸気ダクトの側壁を取り外した状態を斜め後方から見た拡大斜視図である。
【図１４】図１１に示す装置を筐体の側壁を含めて示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す装置を各メンテナンス面を閉じた状態で示す斜視図である。
【図１６】図１１に示す装置の上部空間換気用排気ダクトの拡大斜視図である。
【図１７】図１６に示す上部空間換気用排気ダクトを下方から見た斜視図である。
【符号の説明】
１０　　　ガスタービン発電装置
１２　　　筐体
１４　　　第１のメンテナンス面（メンテナンス開閉面。上面）
１８　　　第２のメンテナンス面（メンテナンス開閉面。正面）
２６　　　ガスタービン・エンジン（マイクロ・ガスタービン・エンジン）
２８　　　発電機
４２　　　吸気ダクト
４４　　　吸気ダクト配置部
４６　　　配置部側吸気通路
５８　　　ダクト部
５８ａ　　（ダクト部の）吸気口
６０　　　フィルタ内蔵部
６４　　　タービン
６４ａ　　回転軸
６６　　　コンプレッサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas turbine power generator, and more specifically, to a gas turbine power generator using a single-shaft micro gas turbine engine in which a compressor and a turbine are arranged coaxially as a drive source of a generator.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as one of the power supply means for apartment houses, high-rise buildings, factories, large-scale retail stores, leisure facilities, schools, hospitals, etc., a single-shaft type with a compressor and turbine called a micro gas turbine arranged coaxially It has been proposed to use a gas turbine power generator using the gas turbine engine of the above as a drive source of a generator.
[0003]
In this type of gas turbine power generator, intake air is introduced into the engine via intake air introduction means including an air filter and a duct. For example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-220463 is known as an intake air introduction unit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Gas turbine engines require a larger air filter than reciprocating engines because they have a larger intake / exhaust volume per unit time than reciprocating engines. In addition, there is a problem that the replacement work becomes complicated.
[0005]
By the way, it is necessary to secure a predetermined space in front of the intake port of the intake introduction means according to regulations. Further, in the gas turbine power generation device, it is necessary to perform maintenance work such as maintenance of the electrical unit in addition to the replacement of the air filter. Since a single-shaft gas turbine engine has a structure that is long in the direction of the rotation axis, it is preferable to form the maintenance opening and closing surface on a surface parallel to the rotation axis in order to obtain a wide maintenance opening and closing surface. In addition, it is necessary to secure a predetermined space in front of the maintenance opening / closing surface due to regulations.
[0006]
As described above, it is necessary to secure a predetermined space in front of both the intake port of the intake introduction unit and the maintenance opening / closing surface. However, the maintenance opening / closing surface is desirably formed on a plane parallel to the rotation axis of the engine from the viewpoint of maintainability, whereas the intake port of the intake introduction means is formed on an extension of the rotation axis of the engine due to its structure. Conventionally, it is necessary to secure a predetermined space in front of both the intake port of the intake introduction means and the maintenance opening / closing surface for performing maintenance work. However, there is a problem that a large occupied space is required.
[0007]
In this specification, the “occupied space” refers to a space required for mounting the gas turbine power generation device, a space required for performing maintenance work, and a space secured in front of the intake and exhaust ports. It is used to include the space that is actually required for the operation of the device, such as the space to be used.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to reduce the occupied space by optimally disposing the intake port of the intake introduction means and the maintenance opening / closing surface, and to easily perform an air filter replacement operation. It is an object of the present invention to provide a gas turbine power generation device capable of performing the above.
[0009]
In addition, from the viewpoint of reducing the noise of the power generation device, it is desirable that the intake noise generated by the intake introduction unit be small.
[0010]
Accordingly, it is a further object of the present invention to provide a gas turbine power generator which reduces the noise of intake air from the intake air introducing means and thereby reduces noise.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to claim 1, a single-shaft gas turbine engine in which a compressor and a turbine are coaxially arranged, a generator connected to a rotation shaft of the engine, A gas turbine power generation device including a housing housing the engine and the generator and having a maintenance opening / closing surface that can be freely opened / closed on at least one of the surfaces; In addition to the above, the intake introduction means includes a duct portion having an intake port on the same surface as the maintenance opening / closing surface, and a filter built-in portion detachably incorporating an air filter for purifying the introduced intake air. Configured.
[0012]
The intake introduction means for introducing intake air into the engine includes a duct portion having an intake port on the same surface as the maintenance opening / closing surface, and a filter built-in portion detachably incorporating an air filter for purifying the introduced intake air. With this configuration, a necessary space can be shared in front of the maintenance opening / closing surface and the intake port, and the occupied space can be reduced. In addition, since a space larger than a space required in front of the intake port is required in front of the maintenance opening / closing surface, the space required in front of the intake port is maintained by the above-described configuration. In the space in front of the opening and closing surface.
[0013]
Further, since the intake air introducing means has a divided structure including a duct portion having an intake port and a filter built-in portion which removably incorporates an air filter for purifying the introduced intake air, replacement of the air filter is easy. Can be performed.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the duct portion and the filter built-in portion are airtightly connected to each other, so that the suction introducing means can be integrally detached from the maintenance opening / closing surface.
[0015]
Since the duct portion and the filter built-in portion are air-tightly connected, and the intake introduction means can be integrally attached to and detached from the maintenance opening / closing surface, the air filter can be replaced more easily. Further, since a dedicated space for performing the replacement work of the air filter is not required, the space occupied by the apparatus can be reduced.
[0016]
In the third aspect, the duct portion is configured to change the flow direction at least once before the introduced intake air flows from the intake port to the filter built-in portion.
[0017]
Since the duct portion has a so-called vent structure in which the flow direction is changed at least once before the introduced intake air flows from the intake port to the filter built-in portion, the intake noise of the intake introduction means can be reduced. Therefore, the noise of the device can be reduced.
[0018]
According to the present invention, the air conditioner further includes partitioning means for airtightly partitioning the inside of the housing into an area where the intake air introduction means is arranged and an area where the engine is arranged. The intake air passing through the air filter is supplied to the engine through an intake passage provided in the partitioning means.
[0019]
An intake passage provided with partitioning means for hermetically partitioning the inside of the housing into a region where the intake introducing means is disposed and a region where the engine is disposed, and an intake passage provided in the dividing means for the intake air passing through the air filter of the intake introducing means. , The intake air intake means can be easily attached and detached, so that the air filter can be exchanged more easily.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, the intake passage is configured to change the flow direction of the introduced intake air at least once inside the intake passage.
[0021]
Since the intake passage has a so-called vent structure in which the flow direction of the introduced intake air is changed at least once inside the intake passage, intake noise can be reduced, thereby further reducing the noise of the device. Can be.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a gas turbine power generator according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0023]
FIG. 1 is a perspective view showing the entire gas turbine power generator.
[0024]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a gas turbine power generator (hereinafter simply referred to as “power generator”), and the power generator 10 includes a substantially rectangular parallelepiped casing (housing) 12. The housing 12 has a maintenance opening / closing surface (hereinafter, referred to as a “first maintenance surface”) 14 formed on an upper surface thereof. The first maintenance surface 14 can be freely opened and closed by a roof (canopy) 16 that can be attached and detached.
[0025]
An opening / closing surface for maintenance (hereinafter, referred to as a “second maintenance surface”) 18 is also formed on one of the surfaces of the housing 12. The surface on which the second maintenance surface 18 is formed is referred to as the front surface of the power generator 10. The second maintenance surface 18 can be opened and closed by a left door 20L and a right door 20R.
[0026]
FIG. 2 is a perspective view showing a state where a wall surface of the housing 12 (including the roof 16 and the left and right doors 20R and 20L) is removed. FIG. 3 is a perspective view of the power generator 10 shown in FIG. 2 as viewed from obliquely above the rear surface (the surface facing the front surface).
[0027]
Hereinafter, the configuration of the power generation device 10 will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The housing 12 includes a partition wall 22 that divides its internal space up and down in the direction of gravity. The space above the partition 22 in the direction of gravity is referred to as an upper space, and the space below the partition 22 is referred to as a lower space. The upper space and the lower space are air-tightly partitioned by a partition wall 22 and a wall surface (not shown).
[0028]
In the upper space, a cylindrical gas turbine engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 26 is disposed horizontally (the direction of a rotation axis (not shown in the figure) is horizontal). A generator 28 driven by the rotation output of the engine 26 is connected to the engine 26. An engine-side intake passage 30 for introducing intake air to the engine 26 is provided between the engine 26 and the generator 28, and is airtightly connected to an intake port of the engine 26 via a suitable sealing material (not shown).
[0029]
An exhaust duct 32 is disposed at an end of the engine 26 opposite to the side to which the generator 28 is connected, and is airtightly connected to an exhaust port of the engine 26 via a suitable sealing material (not shown). More specifically, the exhaust duct 32 is disposed close to a side surface (rear surface, indicated by reference numeral 34 in FIG. 1) opposite to the second maintenance surface (front surface) with the engine interposed therebetween.
[0030]
The upper space is provided with ventilation means for ventilating and cooling the upper space. The ventilation means includes an upper space ventilation intake duct 38 and an upper space ventilation exhaust duct (described later). The upper space ventilation intake duct 38 includes an upper space ventilation fan 38a for sucking air outside the power generation device 10 and an opening 38b at a position close to the second maintenance surface 18. The opening 38b is air-tightly connected to an upper space ventilation intake duct piece 40 (shown in FIG. 1) formed on the right door 20R for opening and closing the second maintenance surface 18 via a suitable sealing material (not shown).
[0031]
On the other hand, an intake duct 42 for introducing intake air to the engine 26 is disposed directly below the engine 26 in a lower space of the housing 12. The intake duct 42 is hermetically accommodated inside an intake duct arrangement portion 44 formed in a lower space. The intake duct disposition portion 44 is formed in a position adjacent to the partition wall 22 so as to be a space having substantially the same shape as the intake duct 42 and separated from the lower space in an airtight manner.
[0032]
In the intake duct arrangement portion 44, an arrangement portion side intake passage 46 that penetrates the partition wall 22 is formed integrally. The arrangement-portion-side intake passage 46 is air-tightly connected to the engine-side intake passage 30 via a suitable sealing material. As a result, the intake air flowing from the intake port 42a of the intake duct 42 passes through an air filter (not shown) of the intake duct 42, and then is disposed in the intake duct placement section 44. The gas is supplied to the engine 26 through the connected engine-side intake passage 30.
[0033]
The electrical unit 50 is disposed below the intake duct 42 in the lower space. More specifically, the electrical unit 50 is disposed so as to be able to be pulled out from the second maintenance surface 18 via a guide rail (not shown). The electrical unit 50 is electrically connected to the generator 28 via a wiring (not shown), converts the power generated by the generator 28 into an AC current having an arbitrary frequency, and supplies the AC current to an external electric device (not shown). I do.
[0034]
The electric unit 50 has a fan for self-cooling (hereinafter referred to as "electric unit fan") 50a, and controls the operation (the number of revolutions) of the electric unit fan 50a according to its own temperature to prevent an excessive rise in temperature. I do. Further, the electrical unit 50 controls the operation of various cooling fans, which will be described later, according to the temperature of each part of the housing 12, and adjusts the rotation speed of the engine 26 in response to a power supply request from an external electrical device. Control.
[0035]
In the lower space, a compressor 52 for fuel compression is arranged at a position diagonal to the engine 26 arranged in the upper space. More specifically, the fuel compression compressor 52 is disposed so as to be able to be pulled out from the second maintenance surface 18 via a guide rail (not shown). The fuel compression compressor 52 compresses a gaseous fuel such as natural gas or city gas and supplies the compressed gaseous fuel to the engine 26 via a fuel supply passage (not shown). Further, the fuel compression compressor 52 includes a self-cooling fan (hereinafter, referred to as a “compressor fan”) 52 a, and the number of revolutions of the compressor fan 52 a is controlled by the above-described electrical unit 50.
[0036]
Hereinafter, effects of configuring (arranging) each element of the power generation device 10 as described above will be described.
[0037]
First, the housing 12 is formed in a substantially rectangular parallelepiped, and two maintenance opening / closing surfaces including a first maintenance surface 14 and a second maintenance surface 18 are formed on the housing 12, thereby facilitating maintenance work. The maintainability can be improved. Further, since the first maintenance surface 14 is formed on the upper surface, the horizontal working space required by the law is provided in front of the second maintenance surface 18 formed on the side surface as shown in FIG. Only occupied space can be reduced.
[0038]
Further, by disposing the engine 26 and the intake duct 42 in the upper space and the lower space with the partition wall 22 therebetween, it is possible to prevent the rotation noise of the engine 26 from leaking to the outside via the intake duct 42. In addition, by stacking the engine 26 and the intake duct 42 having a relatively large capacity in the power generator 10 up and down with the partition wall 22 interposed therebetween, the bottom area of the power generator 10 can be reduced, so that the installation space is reduced. Can be reduced. Further, since the partition wall 22 is interposed between the high-temperature engine 26 and the intake duct 42, conduction of heat of the engine 26 to the intake duct 42 can be suppressed, thereby suppressing an increase in intake air temperature. Secondary effects can also be obtained.
[0039]
Here, the “installation space” means a space necessary for mounting the gas turbine power generation device, particularly a space (area) in a horizontal direction. The “occupied space” is, in addition to the installation space described above, actually required for operation of the apparatus, such as a space required for performing maintenance work and a space to be secured in front of the intake and exhaust ports. Means space. Therefore, reducing the installation space also reduces the occupied space.
[0040]
Further, by disposing the exhaust duct 32 close to the second maintenance surface (front) 18 and the side surface (rear) 34 opposed to the engine with the engine interposed therebetween, the exhaust duct 32 can be compared with the maintenance work from the second maintenance surface 18. The exhaust duct 32 having a relatively large volume does not become an obstacle, so that maintenance work is facilitated and maintainability can be improved.
[0041]
In addition, by arranging the fuel compression compressor 52 and the compressor fan 52a with the engine 26, which is the highest temperature, and the partition wall 22 separated, heat transfer to the fuel compression compressor 52 can be suppressed. Therefore, since the load on the compressor fan 52a decreases, the number of revolutions of the compressor fan 52a can be reduced, and the noise of the power generator 10 can be reduced.
[0042]
In addition, since the intake duct 42 is interposed between the electrical unit 50 and the engine 26, the heat of the engine 26 can be prevented from being transmitted to the electrical unit 50. Accordingly, the load on the electric unit fan 50a is reduced, so that the rotation speed of the electric unit fan 50a can be reduced, and the noise of the power generator 10 can be reduced.
[0043]
In addition, since the relatively heavy electric unit 50 and the electric unit fan 50a are arranged below the relatively light air intake duct 42 in the space, the position of the center of gravity of the entire power generator 10 can be adjusted. It can be located below. Furthermore, since the relatively heavy fuel compression compressor 52 and the compressor fan 52a are arranged at positions diagonal to the engine 26 in the lower space, the center of gravity can be positioned closer to the center. As a result, the stability when the power generator 10 is lifted can be improved, and the power generator 10 can be easily moved.
[0044]
Further, when the power generator 10 is moved, as shown in FIGS. 1 to 3, the insertion holes 54 of the claw portions (not shown) of the forklift are respectively provided on the bottom surface of the housing 12 in different directions, specifically, a rectangular parallelepiped. Since a total of four sets are drilled on each side of the housing 12, the power generator 10 can be lifted from any direction, so that the power generator 10 can be easily moved regardless of the shape of the installation location. Thus, the maintainability can be further improved.
[0045]
As described above, in the power generator 10 according to the present embodiment, the conflicting demands of improving maintainability, reducing noise, and reducing installation (occupied) space are optimally balanced and simultaneously satisfied. be able to.
[0046]
Next, details of the above-described elements will be described.
[0047]
FIG. 5 is an enlarged perspective view of the intake duct 42, and FIG. 6 is a top view thereof. As shown in both figures, the intake duct 42 has a two-part structure including a duct part 58 and a filter built-in part 60. The filter built-in portion 60 is formed in a substantially rectangular shape in a top view, and an air filter (not shown) is removably built therein. The duct portion 58 has an intake port 58 a on the same surface as the second maintenance surface 18, and is formed in an L shape along the outer periphery of the filter built-in portion 60. The duct part 58 and the filter built-in part 60 are provided with connection flanges 58b and 60a, respectively, and are air-tightly connected by fastening them with bolts with an appropriate sealing material interposed therebetween.
[0048]
As described above, since the intake port 58a of the intake duct 42 (specifically, the duct portion 58) is formed on the same plane as the second maintenance surface 18, the second maintenance surface 18 and the intake port 58a are formed. Required space in front of the vehicle can be shared, and the occupied space can be reduced. In addition, since a space larger than the front of the air inlet 58a is required by law in front of the second maintenance surface 18, the space required in front of the air inlet 58a is configured as described above. Is included in the space in front of the second maintenance surface 18.
[0049]
In addition, since the intake duct 42 has a divided structure including the duct portion 58 having the intake port 58a and the filter built-in portion 60 in which the air filter for purifying the introduced intake air is detachably incorporated, the air filter is replaced. Work can be performed easily.
[0050]
Further, since the duct portion 58 and the filter built-in portion 60 are air-tightly connected, and the intake duct 42 can be integrally attached to and detached from the second maintenance surface 18, the air filter replacement operation can be performed more easily. it can. In addition, since a dedicated space for performing the replacement work of the air filter is not required, the space occupied by the power generation device 10 can be reduced.
[0051]
Next, the intake duct arrangement portion 44 in which the intake duct 42 is accommodated will be described. FIG. 7 is a front view of the housing 12 shown focusing on the intake duct 44.
[0052]
As shown in the figure, an intake duct arrangement portion 44 for disposing the intake duct 42 is formed at a position adjacent to the partition wall 22 in the lower space. The intake duct arrangement portion 44 has substantially the same shape as the intake duct 42 and is airtightly partitioned from the internal space of the housing 12. An arrangement-portion-side intake passage 46 is formed integrally with the intake duct arrangement portion 44, and the arrangement-portion-side intake passage 46 passes through the partition wall 22 and reaches the upper space.
[0053]
The intake duct arrangement portion 44 has an opening 44a in a lower space, and the intake duct 42 is inserted through the opening 44a. The intake duct 42 (specifically, the duct portion 58) is provided with a fixing flange 58c as shown in FIGS. 5 and 6, and the periphery of the fixing flange 58c and the opening 44a is bolted while interposing an appropriate sealing material. By fixing, the intake duct 42 is airtightly accommodated in a region (space) defined by the intake duct arrangement portion 44.
[0054]
FIG. 8 is an exploded explanatory view of the intake duct 42 showing the flow of intake air in the intake duct 42. In the figure, arrows indicate the flow of intake air.
[0055]
As shown in the drawing, the intake air flowing from the intake port 58a of the intake duct 42 (specifically, the duct portion 58) flows into the filter built-in portion 60 after the flow direction is changed three times by 90 degrees in the duct portion 58 in total. I do. The intake air that has flowed into the filter built-in section 60 is formed integrally with the intake duct arrangement section 44 (not shown in the figure) after dust is removed by an air filter (not shown) housed therein. It flows into the arrangement side intake passage 46. The intake air flowing into the arrangement-side intake passage 46 changes its flow direction by 90 degrees from the horizontal direction to the gravitational direction inside the intake passage 46, and is then airtightly sealed into the arrangement-side intake passage 46 via a suitable sealing material (not shown). It flows into the connected engine-side intake passage 30.
[0056]
The flow of the intake air flowing into the engine-side intake passage 30 is returned from the direction of gravity to the horizontal direction inside the intake passage 30, and is supplied to the engine (not shown in the drawing). In addition, a cylindrical through passage 30 a is formed in the engine-side intake passage 30, and the intake air flows out from an opening 30 b around the passage 30 a and is supplied to an intake port (described later) of the engine 26. The opening 30b is air-tightly connected to the above-described intake port of the engine 26 via a suitable sealing material (not shown). The through passage 30a is a hole through which a rotation shaft (described later) of the engine 26 is inserted.
[0057]
As described above, the area where the intake duct 42 is arranged and the area where the engine 26 is arranged are hermetically partitioned by the intake duct arrangement section 44, and the intake air passing through the filter of the intake duct 42 is integrated with the intake duct arrangement section 44. Since the air is supplied to the engine 26 through the arrangement-side intake passage 46 formed in the above, the attachment / detachment of the intake duct 42 becomes easy, and the replacement work of the air filter can be performed more easily.
[0058]
Further, the duct portion 58 has a so-called vent structure in which the flow direction is changed at least once (specifically, three times) before the introduced intake air flows from the intake port 58a to the filter built-in portion 60. The intake noise of the duct 42 can be reduced, and thus the noise of the power generator 10 can be reduced.
[0059]
Furthermore, since the arrangement side intake passage 46 has a so-called vent structure in which the flow direction of the introduced intake air is changed at least once inside the intake passage 46, the intake noise can be similarly reduced. Further noise reduction can be realized.
[0060]
Next, the engine 26 will be described. FIG. 9 is an enlarged sectional view of the engine 26. As shown, the engine 26 includes a turbine 64. A compressor 66 is connected to a rotation shaft 64 a of the turbine 64. The generator 28 is connected to the end of the compressor 66 of the rotating shaft 64a. The generator 28 is driven by the rotation of the turbine 64 and generates electric power of about 20 to 100 kW.
[0061]
The intake air (fresh air, indicated by arrow a) passing through the engine-side intake passage 30 is drawn from the intake port 68 of the engine 26 by the compressor 12 as indicated by arrow b and pressurized, and then indicated by arrow c. Through the air supply path 70. A heat exchanger 72 is provided in the middle of the air supply passage 70, where heat exchange is performed between combustion gas (described later) and intake air.
[0062]
The intake air whose temperature has been raised by the heat exchanger 72 flows through the air supply path 70 as shown by an arrow d, and is supplied to the venturi mixer 74. The intake air supplied to the venturi mixer 74 flows therein as shown by an arrow, mixes with the gaseous fuel supplied from the above-described fuel compression compressor 52, and is injected into the combustion chamber 76 as an air-fuel mixture. It is ignited at 78 to produce diffusion combustion or premix combustion.
[0063]
The generated combustion gas flows as shown by the arrow e, and rotates the turbine 64 through the turbine nozzle 64b. The rotation of the turbine 64 rotates the compressor 66 via the rotating shaft 64a and drives the generator 28. The combustion gas used for the rotation of the turbine 64 is sent to the heat exchanger 72 as shown by an arrow f, and exchanges heat with the intake air as described above. The combustion gas used for the heat exchange is discharged from the exhaust port 80 to the exhaust duct 32 as shown by an arrow g.
[0064]
As shown, engine 26 is a relatively small, single-shaft, so-called micro gas turbine engine in which turbine 64 and compressor 66 are coaxially arranged. Since the single-shaft gas turbine engine is configured to be long in the rotation axis direction, the second maintenance surface 18 is formed on one of the side surfaces parallel to the rotation shaft 64a (that is, the side surface in the longitudinal direction). I did it. With this configuration, a wide maintenance opening / closing surface can be obtained, and the maintainability can be further improved.
[0065]
Next, the exhaust duct 32 will be described. FIG. 10 is an enlarged partial perspective view of the exhaust duct 32 as viewed from obliquely above.
[0066]
The exhaust duct 32 includes an intake port 32a that is air-tightly connected to an exhaust port 44 (not shown in the figure) of the engine 26 via a suitable sealing material. The flow direction of the combustion gas flowing into the exhaust duct 32 from the intake port 32a is changed twice by a total of 90 degrees inside the exhaust gas and discharged from the exhaust port 32b to the outside of the exhaust duct 32. The combustion gas discharged from the exhaust duct 32 is discharged to the outside of the power generator 10 through a combustion gas exhaust port 84 (shown in FIG. 1) provided in the roof 16.
[0067]
As described above, since the exhaust duct 32 has a vent structure in which the flow direction of the combustion gas is changed at least once (specifically, twice), the exhaust noise can be reduced, and the noise of the power generator 10 can be reduced. Can be reduced.
[0068]
In addition, since the gas turbine engine has a larger intake / exhaust amount per unit time than a reciprocating engine, an exhaust duct for discharging combustion gas needs to have a relatively large capacity. However, in this embodiment, as described above, the exhaust duct 32 is arranged close to the side surface (back surface) 34 facing the second maintenance surface (front surface) 18 with the engine 26 interposed therebetween. In addition, the exhaust duct 32 does not hinder the maintenance work from the second maintenance surface 18, so that the maintainability can be further improved.
[0069]
Further, a through passage 32c is formed on the inner periphery of the intake port 32a, and the through passage 32c communicates with the second maintenance surface 18 via a cutout portion 32d. An ignition plug 78 of the engine 26 is disposed in the through passage 32c as shown in FIG. That is, it is possible to access the spark plug 78 from the second maintenance surface 18 via the notch 32d and the through passage 32c. Thus, the replacement work of the spark plug 78 can be performed from the second maintenance surface 18 and the maintenance work can be further improved because it is not necessary to remove the exhaust duct 32 and the like in the replacement work.
[0070]
Next, the flow of air (ventilation, cooling) inside the housing 12 will be described.
[0071]
As shown in FIG. 11, a compressor intake duct 86 is disposed in front of the fuel compression compressor 52 (on the second maintenance surface 18 side). The cooling air is supplied to the fuel compression compressor 52 through the compressor intake duct 86 by the operation of the compressor fan 52a. Note that both the fuel compression compressor 52 and the compressor fan 52a are not shown in FIG. 11 because both are located on the back of the compressor intake duct 86.
[0072]
Here, the compressor intake duct 86 will be described. FIG. 12 is an enlarged perspective view of the compressor intake duct 86 as viewed obliquely from the front. FIG. 13 is an enlarged perspective view of the state where the side wall of the compressor intake duct 86 is removed, as viewed obliquely from the rear.
[0073]
As shown in both figures, the compressor intake duct 86 has a rectangular parallelepiped shape and has an intake port 86a on the left side when viewed from the front (on the right side when viewed from the rear). The intake air flowing from the intake port 86a flows through the exhaust port 86b provided on the right side as viewed from the front (left side as viewed from the rear) after the flow direction has been changed twice at a 90-degree interval in the interior. Is done. The exhaust port 86b is connected to the compressor fan 52a.
[0074]
Thus, since the compressor intake duct 86 is provided, it is possible to prevent the temperature of the fuel compression compressor 52 from increasing. In addition, since the compressor intake duct 86 has a vent structure in which the flow direction of intake air (cooling air) is changed at least once (specifically, twice) inside the intake duct 86, the cooling air intake noise of the fuel compression compressor 52 is reduced. Therefore, the noise of the power generator 10 can be reduced.
[0075]
Returning to the description of FIG. 11, an electrical unit intake duct 88 is disposed in front of the electrical unit 50 described above. Cooling air is supplied to the electrical unit 50 through the electrical unit intake air duct 88 by the operation of the electrical unit fan 50a (not shown in the figure). Although not shown, the intake duct 88 for the electrical unit has a vent structure similarly to the intake duct 86 for the compressor. Specifically, the electrical unit intake duct 88 has a rectangular parallelepiped shape, and is provided with an intake port 88a on the upper side. The flow of the intake air flowing from the intake port 88a is changed twice by 90 degrees inside the intake duct 88a in total. After that, it flows out through an exhaust port 88b (not shown) provided on the lower side. The outlet of the electrical unit intake duct 88 is connected to the electrical unit fan 50a.
[0076]
Since the electrical unit intake duct 88 is provided in this manner, it is possible to prevent the electrical unit 50 from becoming hot. Further, since the electrical unit intake duct 88 has a vent structure in which the flow direction of the intake air (cooling air) is changed at least once (specifically, twice) inside the intake duct 88, the intake noise of the cooling air of the electrical unit 50 is reduced. Therefore, the noise of the power generation device 10 can be further reduced.
[0077]
FIG. 14 is a perspective view showing FIG. 11 including the side wall of the housing 12. FIG. 15 is a perspective view showing a state where the first and second maintenance surfaces 14 and 18 in FIG. 14 are closed. FIG. 15 shows the appearance of the power generator 10 as a finished product. FIG. 14 shows a state in which each maintenance surface is opened in the power generator 10 as a finished product. That is, the power generator 10 shown in FIG. 1 shows a state in which each intake / exhaust duct is removed for convenience of description, and does not include all of the configuration of the power generator 10 according to the present application.
[0078]
As shown in FIGS. 14 and 15, below the left door 20L, the intake port 86a of the compressor intake duct 86, the intake port 88a of the electrical unit intake duct 88, and the intake duct 42 (specifically, as shown in FIGS. Are formed at positions corresponding to the respective intake ports 58a of the duct portion 58). An operation panel 96 is provided above the left door 20L. The operation panel 96 includes a display device (not shown) that displays the temperature of each part in the housing 12, the number of revolutions of the engine 26, the amount of power generation, and the like, and operation switches (see FIG. (Not shown).
[0079]
The cooling air sucked into the lower space from the ventilation port 90 through the compressor intake duct 86 and the electrical unit intake duct 88 is supplied to a lower space ventilation outlet 98 provided on an appropriate side surface (see FIGS. 1 and 2). 14) to the outside of the housing 12. Note that the lower space ventilation exhaust port 98 may be provided on the second maintenance surface 18 similarly to the ventilation port 90, or may be provided on a different surface. However, it is preferable to provide the exhaust gas having a higher temperature on a surface different from the second maintenance surface 18 so as not to be directly blown out to a worker performing the maintenance operation. Further, if it is formed on a surface different from the vent hole 90, it is possible to prevent the intake of the heated exhaust gas.
[0080]
On the other hand, in the right side door 20R, as shown in FIG. 15, an upper space ventilation vent 100 is formed at a position corresponding to the upper space ventilation intake duct piece 40 described above. As shown in FIG. 14, the intake air sucked by the upper space ventilation fan 38a and flowing from the upper space ventilation vent 100 has its flow direction changed by 90 degrees in the rectangular upper space ventilation intake duct piece 40. Flows into the upper space ventilation intake duct 38 through the opening 38b. The intake air that has flowed into the upper space ventilation duct 38 has its flow direction changed twice by a total of 90 degrees therein, and then flows into the upper space of the housing 12 via the upper space ventilation fan 38a.
[0081]
As described above, the upper space ventilation intake duct 38 and the upper space ventilation intake duct piece 40 are formed such that the flow direction of the intake air therein is at least once (in the upper space ventilation intake duct piece 40, the air flow direction is once, Since the ventilation duct 38 has a vent structure that is changed twice), the noise of the intake air into the upper space can be reduced, and the noise of the power generator 10 can be further reduced.
[0082]
In FIG. 14, the direction of the arrow indicating the flow direction of the intake air changes four times in total, because FIG. 14 shows a state in which the right door 20R is opened. When the right door 20R is closed to reach the state shown in FIG. 15, the upper space ventilation intake duct 38 and the upper space ventilation intake duct piece 40 are air-tightly connected. No change actually occurs.
[0083]
Continuing the description of FIG. 14, the intake air flowing into the upper space flows into the upper space ventilation exhaust duct 104 arranged above the engine 26.
[0084]
Here, the upper space ventilation exhaust duct 104 will be described. FIG. 16 is an enlarged perspective view of the upper space ventilation exhaust duct 104 as viewed obliquely from above. FIG. 17 is an enlarged perspective view of the upper space ventilation exhaust duct 104 as viewed obliquely from below.
[0085]
As shown in FIG. 17, the lower surface 104A of the upper space ventilation exhaust duct 104 is formed in an arc shape corresponding to the shape of the engine 26, and has an intake port 104a. As shown in FIG. 16, the upper space ventilation exhaust duct is provided with an exhaust port 104b at a position diagonal to the intake port 104a on the upper surface 104B. Therefore, the intake air flowing into the upper space ventilation exhaust duct 104 through the intake port 104a is formed in the exhaust port 104b and the roof 16 after the flow direction of the intake air is changed twice by 90 degrees thereinto in total. The air flows out through the vented upper space ventilation outlet 106 (shown in FIGS. 1, 14 and 15).
[0086]
As described above, since the exhaust duct 106 for the upper space ventilation has a vent structure in which the flow direction of the intake air is changed at least once (specifically, twice) inside the exhaust duct 106, the exhaust sound exhausted from the upper space is reduced. Therefore, the noise of the power generator 10 can be further reduced.
[0087]
Also, as is apparent from FIG. 11 and the like, the intake port 104 a of the upper space ventilation exhaust duct 104 is disposed at a position facing the upper space ventilation intake duct 38 with the engine 26 interposed therebetween. Therefore, the intake air flowing into the upper space via the upper space ventilation intake duct 38 flows into the upper space ventilation exhaust duct 104 after passing through the side of the engine 26. Further, the intake air that has flowed into the upper space ventilation exhaust duct 104 passes through the inside thereof, that is, above the engine 26, and is discharged through the exhaust port 104b, so that the cooling effect of the engine 26 due to the ventilation of the upper space is reduced. Can be improved. Furthermore, since the lower surface 104A of the upper space ventilation exhaust duct 104 is formed in an arc shape corresponding to the shape of the engine 26, the upper space of the engine 26 can be effectively used, and thus the height of the power generator 10 can be reduced. It is possible to reduce the size and suppress the size.
[0088]
Here, the maintenance work of each element described above will be briefly described again.
[0089]
The intake duct 42 arranged in the lower space of the housing 12 can be detached from the second maintenance surface 18. Similarly, the compressor intake duct 86 and the electrical unit intake duct 88 disposed in the lower space can be attached to and detached from the second maintenance surface 18. The relatively heavy electrical unit 50 and the fuel compression compressor 52 can be pulled out of the second maintenance surface 18 by the guide rail. In addition, the ignition plug 78 of the engine 26 can be attached to and detached from the second maintenance surface 18 through a through passage 32c and a notch 32d formed in the exhaust duct 32.
[0090]
On the other hand, the upper space ventilation exhaust duct 104 arranged in the upper space is detachable from the first maintenance surface 14. The engine 26 lifts a frame fixed to the engine 26 with a crane (both not shown) or the like in a state where the exhaust duct 104 for upper space ventilation is removed, so that the casing 12 is moved through the first maintenance surface 14. Can be removed to the outside. The engine-side intake passage 30 and the generator 28 can also be removed integrally with the engine 26.
[0091]
As described above, for each element requiring relatively frequent maintenance, such as replacement of the air filter and the spark plug, the maintenance work is performed via the second maintenance surface 18 formed on the side surface which is more excellent in maintainability. It was configured to be able to do. On the other hand, of the maintenance work related to the engine 26, the replacement work of the turbine 64 and the like that needs to be performed by removing the engine 26 from the housing 12 requires a long maintenance cycle as compared with the replacement of the air filter and the spark plug and the like. Since it is convenient to use a crane or the like for attaching and detaching the engine 26, which is an object, the operation is performed via the first maintenance surface 14 formed on the upper surface, thereby reducing installation (occupied) space and improving maintainability. I tried to make it.
[0092]
Although not shown, there are many pumps and pipes for cooling and lubricating the engine 26 inside the housing 12. All of them are arranged at positions close to the second maintenance surface 18, so that maintenance work can be easily performed via the second maintenance surface 18.
[0093]
In the power generator 10 according to this embodiment, as described above, the inside of the housing 12 is divided into the upper space and the lower space by the partition walls 22, and the respective elements are optimally arranged in the respective spaces. The conflicting demands of improved maintainability, improved low noise, and reduced installation (occupied) space can be satisfied at the same time while being optimally balanced.
[0094]
Further, since each of the intake and exhaust ducts has a vent structure, it is possible to further reduce noise.
[0095]
In this embodiment, as described above, a single-shaft gas turbine engine (micro gas turbine engine) 26 in which a compressor 66 and a turbine 64 are coaxially arranged, and power generation connected to a rotating shaft 64a of the engine 26 Housing, which houses at least the engine 26 and the generator 28, and at least one of which is provided with an openable and closable maintenance opening / closing surface (first maintenance surface 14, second maintenance surface 18). In the gas turbine power generator 10 including the body 12, an intake introduction unit (intake duct 42) for introducing intake air to the engine 26 is provided, and the intake introduction unit is connected to the maintenance opening / closing surface (second maintenance surface). 18) a duct portion 58 having an intake port 58a on the same surface as that of And configured such that the built-in filter unit 60 for built-in data detachably.
[0096]
Further, the duct section 58 and the filter built-in section 60 are connected in an airtight manner, so that the suction introducing means can be integrally detached from the maintenance opening / closing surface.
[0097]
The duct portion 58 is configured to change its flow direction at least once before the introduced intake air flows from the intake port 58a to the filter built-in portion 60.
[0098]
In addition, a partitioning means (an intake duct disposing portion 44) for airtightly partitioning the inside of the housing 12 into an area where the intake air introducing means is arranged and an area where the engine 26 is arranged is provided. The intake air that has passed through the air filter is supplied to the engine 26 through an intake passage (an arrangement side intake passage 46) provided in the partitioning means.
[0099]
The intake passage is configured to change the flow direction of the introduced intake air at least once inside the intake passage.
[0100]
In the above description, the gas turbine engine is a single-shaft type. However, the gas turbine engine may have two or more shafts.
[0101]
Although the roof 16 is attached and detached, it may be opened and closed via a hinge.
[0102]
In addition, although the housing 12 is a substantially rectangular parallelepiped, it may be a cube or a shape in which each part is rounded, and further, may be variously deformed such as an inclined upper surface.
[0103]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the intake introducing means for introducing the intake air into the engine detachably includes a duct having an intake port on the same surface as the maintenance opening / closing surface, and an air filter for purifying the introduced intake air. Since it is configured to include the built-in filter built-in portion, a necessary space in front of the maintenance opening / closing surface and the intake port can be shared, and the occupied space can be reduced.
[0104]
Further, since the intake air introducing means has a divided structure including a duct portion having an intake port and a filter built-in portion which removably incorporates an air filter for purifying the introduced intake air, replacement of the air filter is easy. Can be performed.
[0105]
According to the second aspect of the present invention, the duct portion and the filter built-in portion are connected in an air-tight manner, so that the intake air introducing means can be integrally attached to and detached from the maintenance opening / closing surface. Can be performed. Further, since a dedicated space for performing the replacement work of the air filter is not required, the space occupied by the apparatus can be reduced.
[0106]
According to the third aspect, the duct portion has a so-called vent structure in which the flow direction is changed at least once before the introduced intake air flows from the intake port to the filter built-in portion. Can be reduced, and the noise of the device can be reduced.
[0107]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a partitioning means for hermetically partitioning the interior of the housing into an area where the intake air introduction means is arranged and an area where the engine is arranged, and the intake air passing through the air filter of the intake air introduction means. Is supplied to the engine through the intake passage provided in the partitioning means, so that the intake introducing means can be easily attached and detached, and thus the air filter can be replaced more easily.
[0108]
According to the fifth aspect of the present invention, the intake passage has a so-called vent structure in which the flow direction of the introduced intake air is changed at least once inside the intake passage, so that the intake noise can be reduced. Noise can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a gas turbine power generator according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the device shown in FIG. 1 with a wall surface of a housing removed.
FIG. 3 is a perspective view showing the apparatus shown in FIG. 1 from the rear, with the wall surface of the housing removed.
FIG. 4 is an explanatory view showing a horizontal work space at the time of maintenance necessary for the apparatus shown in FIG. 1;
5 is an enlarged perspective view of an intake duct of the device shown in FIG.
6 is a top view of the intake duct shown in FIG.
FIG. 7 is a front view showing the housing of the apparatus shown in FIG. 1 focusing on the arrangement of the intake duct.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a flow of intake air in an intake duct shown in FIG. 5;
FIG. 9 is an enlarged sectional view of the gas turbine engine of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 10 is an enlarged partial perspective view of the apparatus shown in FIG. 1;
11 is a perspective view, similar to FIG. 2, of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 12 is an enlarged perspective view of a compressor intake duct of the apparatus shown in FIG. 11;
13 is an enlarged perspective view of the device shown in FIG. 11 with a side wall of a compressor intake duct removed, as viewed obliquely from behind.
14 is a perspective view showing the device shown in FIG. 11 including a side wall of a housing.
FIG. 15 is a perspective view showing the apparatus shown in FIG. 14 with each maintenance surface closed.
FIG. 16 is an enlarged perspective view of an upper space ventilation exhaust duct of the apparatus shown in FIG. 11;
FIG. 17 is a perspective view of the upper space ventilation exhaust duct shown in FIG. 16 as viewed from below.
[Explanation of symbols]
10 Gas turbine generator
12 case
14 First maintenance surface (maintenance opening / closing surface; upper surface)
18 Second maintenance surface (maintenance opening / closing surface; front)
26 Gas Turbine Engine (Micro Gas Turbine Engine)
28 generator
42 Intake duct
44 Air intake duct arrangement part
46 Placement part side intake passage
58 Duct
58a (in duct) inlet
60 Built-in filter
64 turbine
64a Rotary axis
66 Compressor

Claims

A single-shaft gas turbine engine in which a compressor and a turbine are coaxially arranged, a generator connected to a rotating shaft of the engine, and at least one of the engine and the generator housed and openable and closable on at least one surface thereof A gas turbine power generating device having a housing on which a maintenance opening / closing surface is formed, further comprising an intake introducing unit for introducing intake air to the engine, wherein the intake introducing unit is the same surface as the maintenance opening / closing surface. A gas turbine power generator, comprising: a duct section having an intake port; and a filter built-in section which detachably incorporates an air filter for purifying the introduced intake air.

2. The gas turbine power generation device according to claim 1, wherein the duct portion and the filter built-in portion are air-tightly connected, so that the intake introduction unit can be integrally attached to and detached from the maintenance opening / closing surface.

The said duct part was comprised so that the said intake air might change the flow direction at least once before it flows into the said filter built-in part from the said air inlet, The said 1st or 2nd characterized by the above-mentioned. A gas turbine power generator according to any one of the preceding claims.

Partitioning means for hermetically partitioning the interior of the housing into a region where the intake introduction means is disposed and a region where the engine is disposed, and the intake air passing through an air filter of the intake introduction means is supplied to the division means. The gas turbine power generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas turbine generator is configured to be supplied to the engine via an intake passage provided.

The gas turbine power generator according to claim 4, wherein the intake passage is configured to change a flow direction of the introduced intake air at least once inside the intake passage.