ガスタービン用吸気フィルタユニット及び吸気装置
【課題】高性能かつコンパクトなガスタービン用吸気フィルタを提供する。
【解決手段】一つのフィルタ枠内に低効率濾材を折り込み加工した中性能フィルタパック７と高効率濾材を折り込み加工した高性能フィルタパック２を気流に垂直に且つ気流方向に捕集効率が順次高くなるように配置し、後段の高性能フィルタパックはフィルタ枠５内にウレタンシール材等の接着剤で空気がリークしないように密着固定し、前段の中性能フィルタパックはフィルタ枠内に着脱自在に取付けるようにする。またプレフィルタを含めた各段階のフィルタ寿命設計において、高性能フィルタを最長周期の定期修理以上とし、それより短い周期で中性能フィルタおよびプレフィルタの寿命が来るようにしたことを特徴とするガスタービン用吸気フィルタユニット１及び吸気装置。
【解決手段】一つのフィルタ枠内に低効率濾材を折り込み加工した中性能フィルタパック７と高効率濾材を折り込み加工した高性能フィルタパック２を気流に垂直に且つ気流方向に捕集効率が順次高くなるように配置し、後段の高性能フィルタパックはフィルタ枠５内にウレタンシール材等の接着剤で空気がリークしないように密着固定し、前段の中性能フィルタパックはフィルタ枠内に着脱自在に取付けるようにする。またプレフィルタを含めた各段階のフィルタ寿命設計において、高性能フィルタを最長周期の定期修理以上とし、それより短い周期で中性能フィルタおよびプレフィルタの寿命が来るようにしたことを特徴とするガスタービン用吸気フィルタユニット１及び吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン内部に吸入される空気を清浄化するための吸気用フィルタユニット及び吸気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスタービン用吸気フィルタは長期間安定した集塵効率を維持することが求められてきたが、最近ではガスタービンの出力低下を防ぐ目的で、最終段フィルタとして０．３μｍ粒子を９９．９％以上除去可能な高性能フィルタの設置が求められてきている。既設のガスタービン吸気装置への高性能フィルタの追設はスペース上困難な場合が多いこと、および新設の場合でも省スペース化が強く望まれていることから、高性能かつコンパクトなガスタービン用吸気フィルタとして、特許文献１、２，３，のように、低効率濾材と高効率濾材を密着して重ねて、設置スペースの節減を計ろうとするものや、特許文献４のように中性能フィルタレベルの低効率濾材と高性能フィルタレベルの高効率濾材を一体化した積層濾材として設置スペースの節減を計ろうとするものなどがある。
【０００３】
しかし、いずれのフィルタも低効率濾材と高効率濾材が同時期に寿命に達することは稀で、いずれか短い方の濾材寿命で交換を迫られることになり、従来式フィルタを３〜４段並べた従来式のガスタービン吸気装置に比べると高性能フィルタの交換周期が短くなる傾向があり、実用化に向けた信頼性の確立が望まれている。
【０００４】
一方、ガスタービン用吸気フィルタでは、通常は最も高価な高性能フィルタの寿命を、例えば３年毎の定期修理で交換すると設定し、その前段の中性能フィルタは１年に一度の定期修理で、プレフィルタは半年ないし１年に一度の定期点検で交換するなどの保全計画に沿ってフィルタ設計が行なわれている。
【０００５】
しかし、３年間という長期間の気象・天候および周囲環境の変化などは予測を超えるものがあり、当初計画から外れて早めにフィルタの交換を迫られることもある。
【０００６】
このようなガスタービン用吸気フィルタの現状に対し、前記
【０００２】
で述べた低効率濾材と高効率濾材を密着して重ねた構造のフィルタや、一枚の濾材を低効率層、高効率層の複数層に積層した濾材を使用するフィルタでは寿命に至ったフィルタ濾材、もしくは濾材層だけを交換することができないため、まだ寿命に至っていないフィルタの濾材を一緒に取り出して廃却することになる。機能的には使用可能であるにも拘わらず分離できないがために廃却されるのは大きな損失である。
【０００７】
上記の技術では、中性能フィルタと高性能フィルタの濾材の組合せ、もしくは低効率と高効率の濾材層の組み合わせを一旦決定するとフィルタの寿命まではその組み合わせを変えることが出来ないという欠点の他に、大気塵の粒度分布は厳密にはガスタービンの設置環境ごとに異なるので、その都度中性能と高性能の濾材の最適な組み合わせを検討することが長寿命化には必要であるが、現実には種々の困難、例えばガスタービンの設置場所毎に濾材を設計・選定する不経済性や不測の外乱などによりその設計値から外れるという欠点をも有する。この欠点も上記の技術が目標よりも短い期間で寿命に至ってしまう原因である。
【特許文献１】 特開平７−２５３０２８
【特許文献２】 特開平７−２５３０２９
【特許文献３】 特開２００２−２９２２１５
【特許文献４】 再公表特許ＷＯ２００３−０４３７１７
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００８】
まず本発明の目的は、第１に中性能フィルタと高性能フィルタの２個のフィルタパックを１つのフィルタ枠内に備えることを特徴とし、コンパクトでかつ構造が簡単なガスタービン用吸気フィルタユニットを提供しょうとしたものである。
【０００９】
また、本発明の目的は、高価な高性能フィルタの寿命が充分に発揮できるまで、中性能フィルタ、プレフィルタの交換で対応しょうとしたものである。
【００１０】
また、本発明の目的は、天候・気象の変化や周囲環境の変化がもたらせた結果を基に、中性能フィルタ濾材の性能を見直すことを可能にしたものである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、高性能フィルタの取り換えスペースを不要とし、ハウジングスペースの縮小を計って吸気装置のコンパクト化および製作費の低減を可能にした吸気装置を提供しょうとしたものである。本発明の目的は大改造を要せず高性能フィルタを追設し、ガスタービンの出力低下を防ごうとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決手段は一つのフィルタ枠内に２種類のフィルタパックを気流に垂直に設け、気流方向に捕集効率が順次高くなるように配置したことを特徴としたものである。
【００１３】
もう一つの解決手段は、最終段すなわち２次側の高性能フィルタパックはフィルタ枠内にウレタンシール材等の接着剤で空気がリークしないように密着固定したことを特徴としたものである。
【００１４】
さらにもう一つの解決手段は、前段の中性能フィルタパックはフィルタ枠内に着脱自在に取付け、中性能フィルタが寿命に達した場合には交換可能にしたことを特徴としたものである。
【００１５】
さらにもう一つの解決手段は、プレフィルタを含めた各段階のフィルタ寿命設計においては、高性能フィルタを最長周期の定期修理以上とし、それより短い周期で中性能フィルタおよびプレフィルタの寿命が来るように設計されていることを特徴としたものである。
【００１６】
ここで、高性能フィルタとは０．３μｍ粒子で９０〜９９．９９％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式１による）以上の効率を有するもの。中性能フィルタとは６５〜９５％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式２による）以上の効率を有するものをいう。さらに、高性能フィルタパックとは高効率濾材を折り込み加工したものをいい、中性能フィルタパックとは低効率濾材を折り込み加工したものをいう。
【００１７】
上記課題解決手段による作用は次の通りである。すなはち、ガスタービンの吸気運転によりハウジング内に吸入される大気はまずプレフィルタを通過する。ここで粗い粒径の大気塵が除去され、細かな粒径の大気塵を含んだエアーが吸入される。ここで一つのフィルタ枠内に中性能フィルタパックと高性能フィルタパックを気流に垂直に且つ気流方向に捕集効率が順次高くなるように配置されているので、中性能フィルタで捕集除去されたエアーが高性能フィルタを通過し、粒子径が０．３μｍ程度で９９．９％以上除去された清浄なエアーとしてガスタービンへ供給される。これによりガスタービンの性能を低下させることはない。
【００１８】
そして長期連続運転により各フィルタに目詰まりが生じ、寿命になった時点で新規なフィルタに交換するようになるが、本発明のフィルタの寿命設計においては、中性能フィルタの寿命が高性能フィルタの寿命の１／２以下に抑えるように、中性能フィルタおよびプレフィルタの濾過性能を選定しているので、中性能フィルタの数度の交換により後段の高性能フィルタの寿命を交換目標期間より長くすることができる。
【００１９】
このため、高性能フィルタの寿命までは、プレフィルタは勿論、交換可能に収納された中性能フィルタパックのみを更新するだけの簡単な保全で対応できる。さらに、高性能フィルタの寿命が来た時点では、ガスタービン用フィルタユニットを一括更新すれば良い。
【発明の効果】
【００２０】
上述したように本発明のガスタービン用フィルタユニットおよび吸気装置は次のような効果が得られる。
（１）一つのフィルタ枠内に高性能フィルタパックと中性能フィルタパックを配置し一体化してガスタービン用フィルタユニットとしたので、吸気装置が大幅に小形でかつ軽量となる。
（２）ガスタービン用フィルタユニットとして高性能フィルタ枠内に中性能フィルタパックを収納したので、中性能フィルタの取付枠が不要となり、その分フィルタユニットのコストダウンが計られる。
（３）各フィルタの寿命設計において後段の高性能フィルタの寿命が交換期間目標を超えるように、前段の中性能フィルタおよびプレフィルタの濾過性能を選定したので、プレフィルタおよび交換可能に収納された中性能フィルタパックのみを更新するだけで、高性能フィルタ自身は寿命が来るまで取り替える必要がない。
（４）フィルタ取り換えスペースが一段分不要となり、ハウジングスペースの縮小が可能となる。
（５）既設のガスタービン吸気装置への高性能フィルタの追設は、既に取り付けられている中性能フィルタの代わりに本発明のガスタービン用フィルタユニットに取り替えるだけで良く、大改造などを要しない。
（６）ガスタービン吸気装置を新設するに際しても特別な取付け枠も不要な上、ハウジングスペースの縮小が可能となる。
（７）吸気装置自体の製作費の低減など、経済的効果が甚だ大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係るガスタービン用フィルタユニットおよび吸気装置を添付図１〜７に基づいて説明する。
（実施形態）
フィルタユニット１は高性能フィルタパック２と、上下のエンドフレーム３および左右のサイドフレーム４からなるフィルタ枠５とで構成されている。そして、高性能フィルタパック２はフィルタ枠５の内部に設けられており、高性能フィルタパック２の上下はウレタンなどのシール材でエンドフレーム３と接着シールされ、左右の濾材表面も接着材でサイドフレーム４に接着され、１次側空気はリークすることなく全てフィルタパックで濾過されるようになっている。
【００２２】
仕切枠６は接着シールを実施する際の堰としての機能と、中性能フィルタパック７の２次側当り面としての機能を有し、エンドフレーム３、サイドフレーム４とは接着材もしくはリベット、ボルトなどで固定されている。中性能フィルタパック７は上述迄の構造に対し、１次側の開口部より装入し、仕切枠６へ当接される。その後、押さえ枠８を中性能フィルタパック７へ当て、掛け金９を回動させてサイドフレーム４の掛け金９と対応する位置に設けられたスリット穴１０に掛け金９を嵌入させることによって中性能フィルタパック７を軽く押し込んだ状態で固定する。以上が２段フィルタパックからなるガスタービン用フィルタユニットの構造である。
【００２３】
そして、中性能フィルタの圧損の推移を測定するためには中性能フィルタパック７と高性能フィルタパック２との間の圧力を測定する必要があるので、フィルタ枠５の仕切枠６辺りに圧力取り出し口１１を設けている。また、高性能フィルタパック２の２次側にフィルタ保護用のラス網（図示せず）を設けるなども随意に実施できるものである。
【００２４】
次に従来のガスタービン用吸気装置に高性能フィルタを追設する場合について説明する。図５は一般的な平面図を示し、図６はそのＢ−Ｂ’断面図を示す。２１はウエザールーバ、２２はプレフィルタ（巻き取り式ロールフィルタで図示）、２３は中性能フィルタ、２４は多段及び多列の状態で多数のフィルタを取り付けるための取付フレームである。ここで、中性能フィルタ２３を２段フィルタパックからなるガスタービン用フィルタユニット１に置き換えることにより、従来のガスタービン用吸気装置に高性能フィルタを追設できるものである。
【００２５】
一般的には、中性能フィルタ２３の外形寸法は縦６１０×横６１０×幅２９０〜３００であるから、本発明の場合最大で３００ｍｍ奥行きが長くなるが、吸気装置の性能を低下させることも保全に支障をきたすこともなく高効率なガスタービン用吸気装置を実現できるものである。
【００２６】
次に従来式のフィルタ取付枠を改造して、本発明の２段フィルタパックからなるガスタービン用フィルタユニット１を装着する実施例を図５，６、７に基づき説明する。従来の中性能フィルタ２３を取付けていた取付ボルト２５はフィルタ奥行きが長くなった分延長されているが、フィルタ装入時のガイドレール２６は本発明のガスタービン用フィルタユニット１の重心が２次側にあるため取付フレーム２４に装入すると安定的に仮置き出来るので延長不要の場合が多い。
【００２７】
図７に示すように中性能フィルタパック７を含まない状態でフィルタユニット１をガイドレール２６に預けて滑らせながら取付フレーム２４へ装入し、取付ボルト２５に押さえ板２７を通してサイドフレーム４の１次側フランジ部に当て取付ナット２８を締め込んで固定する。ガスケット部からのリーク防止上４本の取付ボルト２５を均等に締め込むこと及び押さえ板２７の寸法がフィルタユニット１内に装着する中性能フィルタパック７や押さえ枠８と干渉しない寸法に設計されていることが好ましい。
【００２８】
尚、本実施例では、本発明の一実施例を示したもので、これに限定されることなく、種々変更しても何ら本発明の要旨を変更するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
ガスタービンプラントにおいてはガスタービンを保護および維持するために、ガスタービンプラントの空気吸気口にハウジングを設け吸気用フィルタを多数並列に並べて外気中の塵埃を除去した清浄エアーを取入れるようにしている。しかし、エアーがフィルタ層を通過する際の通気抵抗すなわち圧力損失を出来るだけ抑えるために吸気用フィルタの数が増えハウジングを大きくせざるをえなかった。これを解決するため、今迄いろいろな工夫がなされてきているが十分満足のいくものでなかった。
【００３０】
そこで、本発明は交換可能に収納された中性能フィルタパックと高性能フィルタパックの２個のフィルタパックを１つのフィルタ枠内に備えることを特徴としたコンパクトでかつ構造が簡単なガスタービン用吸気フィルタユニットおよび吸気装置を提供しょうとしたもので、本発明を使用することで、フィルタの交換のためのスペースを縮小してハウジングをコンパクト化し且つ高性能フィルタの最終寿命までは高性能フィルタ枠は交換不要としたもので、産業上の利用価値が非常に高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例を示すガスタービン用フィルタユニットの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’縦断面図である。
【図３】気流方向の２次側を示す図２の右側面図である。
【図４】気流方向の１次側を示す図２の左側面図である。
【図５】一般的なガスタービン用吸気装置を示す概略平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’を示す概略断面図である。
【図７】本発明のフィルタユニットの取付け状態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・フィルタユニット ２・・・高性能フィルタパック
５・・・フィルタ枠 ７・・・中性能フィルタパック
８・・・・押さえ枠 １１・・・圧力取り出し口
２４・・・取付フレーム ２５・・・取付ボルト
２７・・・押さえ板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン内部に吸入される空気を清浄化するための吸気用フィルタユニット及び吸気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスタービン用吸気フィルタは長期間安定した集塵効率を維持することが求められてきたが、最近ではガスタービンの出力低下を防ぐ目的で、最終段フィルタとして０．３μｍ粒子を９９．９％以上除去可能な高性能フィルタの設置が求められてきている。既設のガスタービン吸気装置への高性能フィルタの追設はスペース上困難な場合が多いこと、および新設の場合でも省スペース化が強く望まれていることから、高性能かつコンパクトなガスタービン用吸気フィルタとして、特許文献１、２，３，のように、低効率濾材と高効率濾材を密着して重ねて、設置スペースの節減を計ろうとするものや、特許文献４のように中性能フィルタレベルの低効率濾材と高性能フィルタレベルの高効率濾材を一体化した積層濾材として設置スペースの節減を計ろうとするものなどがある。
【０００３】
しかし、いずれのフィルタも低効率濾材と高効率濾材が同時期に寿命に達することは稀で、いずれか短い方の濾材寿命で交換を迫られることになり、従来式フィルタを３〜４段並べた従来式のガスタービン吸気装置に比べると高性能フィルタの交換周期が短くなる傾向があり、実用化に向けた信頼性の確立が望まれている。
【０００４】
一方、ガスタービン用吸気フィルタでは、通常は最も高価な高性能フィルタの寿命を、例えば３年毎の定期修理で交換すると設定し、その前段の中性能フィルタは１年に一度の定期修理で、プレフィルタは半年ないし１年に一度の定期点検で交換するなどの保全計画に沿ってフィルタ設計が行なわれている。
【０００５】
しかし、３年間という長期間の気象・天候および周囲環境の変化などは予測を超えるものがあり、当初計画から外れて早めにフィルタの交換を迫られることもある。
【０００６】
このようなガスタービン用吸気フィルタの現状に対し、前記
【０００２】
で述べた低効率濾材と高効率濾材を密着して重ねた構造のフィルタや、一枚の濾材を低効率層、高効率層の複数層に積層した濾材を使用するフィルタでは寿命に至ったフィルタ濾材、もしくは濾材層だけを交換することができないため、まだ寿命に至っていないフィルタの濾材を一緒に取り出して廃却することになる。機能的には使用可能であるにも拘わらず分離できないがために廃却されるのは大きな損失である。
【０００７】
上記の技術では、中性能フィルタと高性能フィルタの濾材の組合せ、もしくは低効率と高効率の濾材層の組み合わせを一旦決定するとフィルタの寿命まではその組み合わせを変えることが出来ないという欠点の他に、大気塵の粒度分布は厳密にはガスタービンの設置環境ごとに異なるので、その都度中性能と高性能の濾材の最適な組み合わせを検討することが長寿命化には必要であるが、現実には種々の困難、例えばガスタービンの設置場所毎に濾材を設計・選定する不経済性や不測の外乱などによりその設計値から外れるという欠点をも有する。この欠点も上記の技術が目標よりも短い期間で寿命に至ってしまう原因である。
【特許文献１】 特開平７−２５３０２８
【特許文献２】 特開平７−２５３０２９
【特許文献３】 特開２００２−２９２２１５
【特許文献４】 再公表特許ＷＯ２００３−０４３７１７
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００８】
まず本発明の目的は、第１に中性能フィルタと高性能フィルタの２個のフィルタパックを１つのフィルタ枠内に備えることを特徴とし、コンパクトでかつ構造が簡単なガスタービン用吸気フィルタユニットを提供しょうとしたものである。
【０００９】
また、本発明の目的は、高価な高性能フィルタの寿命が充分に発揮できるまで、中性能フィルタ、プレフィルタの交換で対応しょうとしたものである。
【００１０】
また、本発明の目的は、天候・気象の変化や周囲環境の変化がもたらせた結果を基に、中性能フィルタ濾材の性能を見直すことを可能にしたものである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、高性能フィルタの取り換えスペースを不要とし、ハウジングスペースの縮小を計って吸気装置のコンパクト化および製作費の低減を可能にした吸気装置を提供しょうとしたものである。本発明の目的は大改造を要せず高性能フィルタを追設し、ガスタービンの出力低下を防ごうとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決手段は一つのフィルタ枠内に２種類のフィルタパックを気流に垂直に設け、気流方向に捕集効率が順次高くなるように配置したことを特徴としたものである。
【００１３】
もう一つの解決手段は、最終段すなわち２次側の高性能フィルタパックはフィルタ枠内にウレタンシール材等の接着剤で空気がリークしないように密着固定したことを特徴としたものである。
【００１４】
さらにもう一つの解決手段は、前段の中性能フィルタパックはフィルタ枠内に着脱自在に取付け、中性能フィルタが寿命に達した場合には交換可能にしたことを特徴としたものである。
【００１５】
さらにもう一つの解決手段は、プレフィルタを含めた各段階のフィルタ寿命設計においては、高性能フィルタを最長周期の定期修理以上とし、それより短い周期で中性能フィルタおよびプレフィルタの寿命が来るように設計されていることを特徴としたものである。
【００１６】
ここで、高性能フィルタとは０．３μｍ粒子で９０〜９９．９９％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式１による）以上の効率を有するもの。中性能フィルタとは６５〜９５％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式２による）以上の効率を有するものをいう。さらに、高性能フィルタパックとは高効率濾材を折り込み加工したものをいい、中性能フィルタパックとは低効率濾材を折り込み加工したものをいう。
【００１７】
上記課題解決手段による作用は次の通りである。すなはち、ガスタービンの吸気運転によりハウジング内に吸入される大気はまずプレフィルタを通過する。ここで粗い粒径の大気塵が除去され、細かな粒径の大気塵を含んだエアーが吸入される。ここで一つのフィルタ枠内に中性能フィルタパックと高性能フィルタパックを気流に垂直に且つ気流方向に捕集効率が順次高くなるように配置されているので、中性能フィルタで捕集除去されたエアーが高性能フィルタを通過し、粒子径が０．３μｍ程度で９９．９％以上除去された清浄なエアーとしてガスタービンへ供給される。これによりガスタービンの性能を低下させることはない。
【００１８】
そして長期連続運転により各フィルタに目詰まりが生じ、寿命になった時点で新規なフィルタに交換するようになるが、本発明のフィルタの寿命設計においては、中性能フィルタの寿命が高性能フィルタの寿命の１／２以下に抑えるように、中性能フィルタおよびプレフィルタの濾過性能を選定しているので、中性能フィルタの数度の交換により後段の高性能フィルタの寿命を交換目標期間より長くすることができる。
【００１９】
このため、高性能フィルタの寿命までは、プレフィルタは勿論、交換可能に収納された中性能フィルタパックのみを更新するだけの簡単な保全で対応できる。さらに、高性能フィルタの寿命が来た時点では、ガスタービン用フィルタユニットを一括更新すれば良い。
【発明の効果】
【００２０】
上述したように本発明のガスタービン用フィルタユニットおよび吸気装置は次のような効果が得られる。
（１）一つのフィルタ枠内に高性能フィルタパックと中性能フィルタパックを配置し一体化してガスタービン用フィルタユニットとしたので、吸気装置が大幅に小形でかつ軽量となる。
（２）ガスタービン用フィルタユニットとして高性能フィルタ枠内に中性能フィルタパックを収納したので、中性能フィルタの取付枠が不要となり、その分フィルタユニットのコストダウンが計られる。
（３）各フィルタの寿命設計において後段の高性能フィルタの寿命が交換期間目標を超えるように、前段の中性能フィルタおよびプレフィルタの濾過性能を選定したので、プレフィルタおよび交換可能に収納された中性能フィルタパックのみを更新するだけで、高性能フィルタ自身は寿命が来るまで取り替える必要がない。
（４）フィルタ取り換えスペースが一段分不要となり、ハウジングスペースの縮小が可能となる。
（５）既設のガスタービン吸気装置への高性能フィルタの追設は、既に取り付けられている中性能フィルタの代わりに本発明のガスタービン用フィルタユニットに取り替えるだけで良く、大改造などを要しない。
（６）ガスタービン吸気装置を新設するに際しても特別な取付け枠も不要な上、ハウジングスペースの縮小が可能となる。
（７）吸気装置自体の製作費の低減など、経済的効果が甚だ大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係るガスタービン用フィルタユニットおよび吸気装置を添付図１〜７に基づいて説明する。
（実施形態）
フィルタユニット１は高性能フィルタパック２と、上下のエンドフレーム３および左右のサイドフレーム４からなるフィルタ枠５とで構成されている。そして、高性能フィルタパック２はフィルタ枠５の内部に設けられており、高性能フィルタパック２の上下はウレタンなどのシール材でエンドフレーム３と接着シールされ、左右の濾材表面も接着材でサイドフレーム４に接着され、１次側空気はリークすることなく全てフィルタパックで濾過されるようになっている。
【００２２】
仕切枠６は接着シールを実施する際の堰としての機能と、中性能フィルタパック７の２次側当り面としての機能を有し、エンドフレーム３、サイドフレーム４とは接着材もしくはリベット、ボルトなどで固定されている。中性能フィルタパック７は上述迄の構造に対し、１次側の開口部より装入し、仕切枠６へ当接される。その後、押さえ枠８を中性能フィルタパック７へ当て、掛け金９を回動させてサイドフレーム４の掛け金９と対応する位置に設けられたスリット穴１０に掛け金９を嵌入させることによって中性能フィルタパック７を軽く押し込んだ状態で固定する。以上が２段フィルタパックからなるガスタービン用フィルタユニットの構造である。
【００２３】
そして、中性能フィルタの圧損の推移を測定するためには中性能フィルタパック７と高性能フィルタパック２との間の圧力を測定する必要があるので、フィルタ枠５の仕切枠６辺りに圧力取り出し口１１を設けている。また、高性能フィルタパック２の２次側にフィルタ保護用のラス網（図示せず）を設けるなども随意に実施できるものである。
【００２４】
次に従来のガスタービン用吸気装置に高性能フィルタを追設する場合について説明する。図５は一般的な平面図を示し、図６はそのＢ−Ｂ’断面図を示す。２１はウエザールーバ、２２はプレフィルタ（巻き取り式ロールフィルタで図示）、２３は中性能フィルタ、２４は多段及び多列の状態で多数のフィルタを取り付けるための取付フレームである。ここで、中性能フィルタ２３を２段フィルタパックからなるガスタービン用フィルタユニット１に置き換えることにより、従来のガスタービン用吸気装置に高性能フィルタを追設できるものである。
【００２５】
一般的には、中性能フィルタ２３の外形寸法は縦６１０×横６１０×幅２９０〜３００であるから、本発明の場合最大で３００ｍｍ奥行きが長くなるが、吸気装置の性能を低下させることも保全に支障をきたすこともなく高効率なガスタービン用吸気装置を実現できるものである。
【００２６】
次に従来式のフィルタ取付枠を改造して、本発明の２段フィルタパックからなるガスタービン用フィルタユニット１を装着する実施例を図５，６、７に基づき説明する。従来の中性能フィルタ２３を取付けていた取付ボルト２５はフィルタ奥行きが長くなった分延長されているが、フィルタ装入時のガイドレール２６は本発明のガスタービン用フィルタユニット１の重心が２次側にあるため取付フレーム２４に装入すると安定的に仮置き出来るので延長不要の場合が多い。
【００２７】
図７に示すように中性能フィルタパック７を含まない状態でフィルタユニット１をガイドレール２６に預けて滑らせながら取付フレーム２４へ装入し、取付ボルト２５に押さえ板２７を通してサイドフレーム４の１次側フランジ部に当て取付ナット２８を締め込んで固定する。ガスケット部からのリーク防止上４本の取付ボルト２５を均等に締め込むこと及び押さえ板２７の寸法がフィルタユニット１内に装着する中性能フィルタパック７や押さえ枠８と干渉しない寸法に設計されていることが好ましい。
【００２８】
尚、本実施例では、本発明の一実施例を示したもので、これに限定されることなく、種々変更しても何ら本発明の要旨を変更するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
ガスタービンプラントにおいてはガスタービンを保護および維持するために、ガスタービンプラントの空気吸気口にハウジングを設け吸気用フィルタを多数並列に並べて外気中の塵埃を除去した清浄エアーを取入れるようにしている。しかし、エアーがフィルタ層を通過する際の通気抵抗すなわち圧力損失を出来るだけ抑えるために吸気用フィルタの数が増えハウジングを大きくせざるをえなかった。これを解決するため、今迄いろいろな工夫がなされてきているが十分満足のいくものでなかった。
【００３０】
そこで、本発明は交換可能に収納された中性能フィルタパックと高性能フィルタパックの２個のフィルタパックを１つのフィルタ枠内に備えることを特徴としたコンパクトでかつ構造が簡単なガスタービン用吸気フィルタユニットおよび吸気装置を提供しょうとしたもので、本発明を使用することで、フィルタの交換のためのスペースを縮小してハウジングをコンパクト化し且つ高性能フィルタの最終寿命までは高性能フィルタ枠は交換不要としたもので、産業上の利用価値が非常に高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例を示すガスタービン用フィルタユニットの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’縦断面図である。
【図３】気流方向の２次側を示す図２の右側面図である。
【図４】気流方向の１次側を示す図２の左側面図である。
【図５】一般的なガスタービン用吸気装置を示す概略平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’を示す概略断面図である。
【図７】本発明のフィルタユニットの取付け状態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・フィルタユニット ２・・・高性能フィルタパック
５・・・フィルタ枠 ７・・・中性能フィルタパック
８・・・・押さえ枠 １１・・・圧力取り出し口
２４・・・取付フレーム ２５・・・取付ボルト
２７・・・押さえ板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ枠内の一方に最終段フィルタとして高性能フィルタパックをウレタンシール材などでフィルタ枠内に気密に接着固定し、他方には中性能フィルタパックを着脱可能に取り付けたことを特徴とするガスタービン用フィルタユニット。
【請求項２】
高性能フィルタパックは０．３μｍ粒子で９０〜９９．９９％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式１による）以上の効率を有し、中性能フィルタパックは６５〜９５％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式２による）以上の効率を有すことを特徴とする請求項１のガスタービン用フィルタユニット。
【請求項３】
フィルタ枠の外形寸法が縦５５０〜６１０×横５５０〜６１０×幅３００〜６００で、フィルタ枠内に収納した高性能フィルタパックと中性能フィルタパックとの間に圧力取り出し口を設けたことを特徴とする請求項１のガスタービン用フィルタユニット。
【請求項４】
各段のフィルタ寿命設計において、高性能フィルタの寿命が交換目標期間を超えるように、中性能フィルタおよびプレフィルタの濾過性能を選定した上で中性能フィルタの寿命を高性能フィルタの寿命の１／２以下に抑えたことを特徴とする請求項１のガスタービン用フィルタユニット。
【請求項５】
取付フレームの各取付位置にフィルタユニットを装入して取付けボルトなどでフィルタユニットを取付フレームに取り付けることにより、中性能フィルタと高性能フィルタを一度に且つ一個所に取り付けたことを特徴とするガスタービン用吸気装置。
【請求項６】
フィルタユニットを取付フレームに取付ボルトで取り付ける場合にフィルタ枠を押さえて固定する押さえ板が、着脱可能な中性能フィルタパックを出し入れする際、押さえ枠や中性能フィルタパックと干渉しない範囲の寸法であることを特徴とする請求項５のガスタービン用吸気装置。
【請求項１】
フィルタ枠内の一方に最終段フィルタとして高性能フィルタパックをウレタンシール材などでフィルタ枠内に気密に接着固定し、他方には中性能フィルタパックを着脱可能に取り付けたことを特徴とするガスタービン用フィルタユニット。
【請求項２】
高性能フィルタパックは０．３μｍ粒子で９０〜９９．９９％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式１による）以上の効率を有し、中性能フィルタパックは６５〜９５％（ＪＩＳＢ９９０８の試験方法型式２による）以上の効率を有すことを特徴とする請求項１のガスタービン用フィルタユニット。
【請求項３】
フィルタ枠の外形寸法が縦５５０〜６１０×横５５０〜６１０×幅３００〜６００で、フィルタ枠内に収納した高性能フィルタパックと中性能フィルタパックとの間に圧力取り出し口を設けたことを特徴とする請求項１のガスタービン用フィルタユニット。
【請求項４】
各段のフィルタ寿命設計において、高性能フィルタの寿命が交換目標期間を超えるように、中性能フィルタおよびプレフィルタの濾過性能を選定した上で中性能フィルタの寿命を高性能フィルタの寿命の１／２以下に抑えたことを特徴とする請求項１のガスタービン用フィルタユニット。
【請求項５】
取付フレームの各取付位置にフィルタユニットを装入して取付けボルトなどでフィルタユニットを取付フレームに取り付けることにより、中性能フィルタと高性能フィルタを一度に且つ一個所に取り付けたことを特徴とするガスタービン用吸気装置。
【請求項６】
フィルタユニットを取付フレームに取付ボルトで取り付ける場合にフィルタ枠を押さえて固定する押さえ板が、着脱可能な中性能フィルタパックを出し入れする際、押さえ枠や中性能フィルタパックと干渉しない範囲の寸法であることを特徴とする請求項５のガスタービン用吸気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−４６５８７（Ｐ２００７−４６５８７Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５４０６１（Ｐ２００５−２５４０６１）
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（０００１９３０４７）進和テック株式会社 (36)
【出願人】（３９００４０８８８）日本エアー・フィルター株式会社 (45)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（０００１９３０４７）進和テック株式会社 (36)
【出願人】（３９００４０８８８）日本エアー・フィルター株式会社 (45)
【Ｆターム（参考）】
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