(57)【要約】【課題】ドレンアタックに起因する回転機械の損傷を適切に防止して、回転機械の検査の精度及び信頼性を向上させる。【解決手段】ロータは、ロータ本体部と、該ロータ本体部の周方向に沿って間隔を開けて配置された複数の動翼と、ロータ本体部又は動翼の異なる部分に各々設置された複数のセンサ関連機器と、複数のセンサ関連機器のうち少なくとも２つを電気的に接続するための配線と、回転方向において前記配線の少なくとも一部の下流側に設けられた少なくとも一つの保護部材と、を備える。少なくとも一つの保護部材の各々は、回転方向における下流側端部がロータに接するとともに該保護部材の内部空間を規定する傾斜部と、内部空間内に充填される接着性を有する充填材と、を含む。【選択図】図３
2018155106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ本体部と、
前記ロータ本体部の周方向に沿って間隔を開けて配置された複数の動翼と、
前記ロータ本体部又は前記動翼の異なる部分に各々設置された複数のセンサ関連機器と、
前記複数のセンサ関連機器のうち少なくとも２つを電気的に接続するための配線と、
前記ロータ本体部の回転方向において前記配線の少なくとも一部の下流側に設けられた少なくとも一つの保護部材と、を備え、
前記少なくとも一つの保護部材は、
前記回転方向における下流側端部が前記ロータ本体部に接するとともに該保護部材の内部空間を規定する傾斜部と、
前記内部空間内に充填される接着性を有する充填材と、を含む
ことを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記複数のセンサ関連機器は、
前記動翼に設置されるセンサと、
前記ロータ本体部に設置され前記センサの検知結果を外部に送信可能な送信機と、
を少なくとも含み、
前記少なくとも一つの保護部材は、前記回転方向において、前記センサと前記送信機との間に配設された前記配線の下流側に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記ロータ本体部は、
ロータシャフトと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられるロータディスク部を含み、
前記ロータディスク部の軸方向端面には、前記センサ関連機器を搭載するための複数の被搭載部が形成されており、
前記複数のセンサ関連機器のうち少なくとも２つは前記被搭載部にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも一つの保護部材は、前記回転方向において、前記センサ関連機器が搭載された前記被搭載部間に配設された前記配線の下流側に設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータ。
【請求項４】
前記少なくとも一つの保護部材は、
前記傾斜部に連続して前記回転方向の下流側に延在するとともに前記ロータ本体部に固定される前端部と、
前記傾斜部に連続して前記回転方向の上流側に延在するとともに前記ロータ本体部に固定される後端部と、を含む
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のロータ。
【請求項５】
前記前端部は、前記回転方向における長さが前記後端部よりも長尺である
ことを特徴とする請求項４に記載のロータ。
【請求項６】
前記少なくとも一つの保護部材は、内側保護部材と、前記内側保護部材よりも前記ロータ本体部の半径方向の外側に配置される外側保護部材と、を含み、
前記外側保護部材と前記外側保護部材に対して前記回転方向の上流側に位置する前記配線の少なくとも一部との距離は、前記内側保護部材と前記内側保護部材に対して前記回転方向の上流側に位置する前記配線の少なくとも一部との距離よりも大きい
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のロータ。
【請求項７】
前記少なくとも一つの保護部材は、上流側保護部材と、前記上流側保護部材よりも前記回転方向の下流側に配置される下流側保護部材と、を含む
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のロータ。
【請求項８】
前記配線の少なくとも一部は、前記配線を覆う保護カバー部材によって覆われており、
前記少なくとも一つの保護部材は、前記回転方向における前記傾斜部の後端の前記ロータからの高さが、前記ロータからの前記保護カバー部材の高さよりも高く形成されている
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のロータ。
【請求項９】
前記充填材は、エポキシ樹脂系の接着剤を含む
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のロータ。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のロータを備える回転機械。
【請求項１１】
請求項１〜９の何れか一項に記載のロータへの保護部材の取付方法であって、
前記傾斜部を前記ロータ本体部に取り付けるステップと、
前記ロータ本体部に取り付けられた前記傾斜部の前記内部空間に接着性を有する前記充填材を注入するステップと、
を備えたことを特徴とする保護部材の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護部材の取付方法、ロータ及び回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電プラント等に用いられる蒸気タービンやガスタービン等の回転機械が知られている。このような回転機械は、現地（例えば、発電プラント等）に据え付けられた後、実稼働前の最終段階や定期検査の際に、実機を用いた所謂テレメータ試験を行うことで各部の信頼性や動作性能の確認が行われる。具体的に、テレメータ試験では、例えば、機械内部の静止部と動作部とを含めた各部にセンサを取り付けて回転機械を駆動させ、各センサから送信されたデータを収集したり監視したりすることで試験が行われる。
【０００３】
ところで、回転機械の内部では、高速で回転するロータに液滴（例えば、蒸気やオイルミスト等の霧や、水滴、油滴）が衝突することでロータおよびロータ周りの設備を損傷する所謂ドレンアタックが生じることが知られている。このようなドレンアタックに起因してテレメータ試験に付随する施工部位が損傷した場合、計測品質が低下するのみならず、機器の復旧作業や試験のやり直し等に伴う工程遅れが生じ、結果として大きな損害が発生するため好ましくない。
【０００４】
タービン内の異物による損傷を軽減するための技術として、例えば、特許文献１には、配管内の異物の衝突時の音波を検出する音波検出手段を備えたタービン保護装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０２０９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の技術によってもなお、ドレンアタックに起因したタービン内部の損傷や異物の飛散自体を防止することは困難であり、さらなる改善が望まれていた。
【０００７】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、ドレンアタックに起因する回転機械の損傷を適切に防止して、回転機械の検査の精度及び信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係るロータは、
ロータ本体部と、
前記ロータ本体部の周方向に沿って間隔を開けて配置された複数の動翼と、
前記ロータ本体部又は前記動翼の異なる部分に各々設置された複数のセンサ関連機器と、
前記複数のセンサ関連機器のうち少なくとも２つを電気的に接続するための配線と、
前記ロータ本体部の回転方向において前記配線の少なくとも一部の下流側に設けられた少なくとも一つの保護部材と、を備え、
前記少なくとも一つの保護部材は、
前記回転方向における下流側端部が前記ロータ本体部に接するとともに該保護部材の内部空間を規定する傾斜部と、
前記内部空間内に充填される接着性を有する充填材と、を含む。
【０００９】
上記（１）の構成によれば、保護部材の内部空間内に接着性を有する充填材を充填したことにより、内部空間内が空洞の場合に比べてドレンアタックの衝撃に対する保護部材の強度を向上させることができるとともに、ロータと保護部材との接着性を向上させることができる。これにより、ドレンアタックに起因する保護部材の破損及び／又は飛散を効果的に防止することができるため、複数のセンサ関連機器を電気接続する配線を有効に保護することができる。したがって、センサ関連機器を用いた回転機械の検査や測定の精度及び信頼性を向上させることができる。
なお、本明細書中、「センサ関連機器」は、例えば、センサ、送信機、受信機又はバッテリーを含み得る。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のロータにおいて、
前記複数のセンサ関連機器は、
前記動翼に設置されるセンサと、
前記ロータ本体部に設置され前記センサの検知結果を外部に送信可能な送信機と、
を少なくとも含み、
前記少なくとも一つの保護部材は、前記回転方向において、前記センサと前記送信機との間に配設された前記配線の下流側に設けられる。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、動翼に設置されるセンサとロータ本体部に設置される送信機との間に配設された配線を、該配線に対して回転方向の下流側に配置された保護部材によりドレンアタックの衝撃から効果的に保護することができる。これにより、例えば、振動計等のセンサを動翼に設置するとともに、該センサで検知した動翼の振動情報等を、送信機を介して外部に確実に送信することができるため、回転機械に対するセンサを用いたテレメータ試験の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００１２】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のロータにおいて、
前記ロータ本体部は、
ロータシャフトと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられるロータディスク部と、を含み、
前記ロータディスク部の軸方向端面には、前記センサ関連機器を搭載するための複数の被搭載部が形成されており、
前記複数のセンサ関連機器のうち少なくとも２つは前記被搭載部にそれぞれ設けられ、
前記少なくとも一つの保護部材は、前記回転方向において、前記センサ関連機器が搭載された前記被搭載部間に配設された前記配線の下流側に設けられる。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、ロータディスク部の軸方向端面に形成された複数の被搭載部にそれぞれ設けられた少なくとも２つのセンサ関連機器の間に配設された配線を、該配線に対して回転方向の下流側に設けられた保護部材によりドレンアタックの衝撃から効果的に保護することができる。したがって、例えば、回転機械に対するセンサを用いたテレメータ試験に関連する送信機や受信機、或いは、バッテリー等を被搭載部に設けて有効に機能させることができるため、回転機械に対する検査の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れか一つに記載のロータにおいて、
前記少なくとも一つの保護部材は、
前記傾斜部に連続して前記回転方向の下流側に延在するとともに前記ロータ本体部に固定される前端部と、
前記傾斜部に連続して前記回転方向の上流側に延在するとともに前記ロータ本体部に固定される後端部と、を含む。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、保護部材は、回転方向の下流側の前端部と上流側の後端部とがそれぞれロータ本体部に固定される。これにより、保護部材をロータに確実に固定することができる。したがって、ドレンアタックに起因する回転機械の損傷を適切に防止して、回転機械の検査の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載のロータにおいて、
前記前端部は、前記回転方向における長さが前記後端部よりも長尺である。
【００１７】
上記（５）の構成によれば、保護部材における前端部と高端部とのうち、回転方向の下流側に設けられた前端部が後端部よりも回転方向において長尺であるため、回転方向の下流側における当該保護部材とロータとの接着性を向上させることができる。したがって、前端部が後端部よりも回転方向に対して長くない場合と比較して、ロータが回転した際のドレンアタックに起因して保護部材の前端部がロータから剥がれて捲れたり飛散したりすることをより効果的に防止することができる。
【００１８】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の何れか一つに記載のロータにおいて、
前記少なくとも一つの保護部材は、内側保護部材と、前記内側保護部材よりも前記ロータ本体部の半径方向の外側に配置される外側保護部材と、を含み、
前記外側保護部材と前記外側保護部材に対して前記回転方向の上流側に位置する前記配線の少なくとも一部との距離は、前記内側保護部材と前記内側保護部材に対して前記回転方向の上流側に位置する前記配線の少なくとも一部との距離よりも大きい。
【００１９】
回転機械の内部では、周速比が高い外周側ほど、ロータの回転に伴い回転方向の下流側（回転方向の前方）のより遠くから飛来する異物によるドレンアタックの衝撃を受け易い。
この点、上記（６）の構成によれば、ロータにおいて、周速比の高い外周側に配置される外側保護部材と配線との距離が、内周側に配置される内側保護部材と配線との距離に比べて大きくなるように保護部材が配置される。したがって、ロータの半径方向における周速比に応じて、配線にドレンアタックが及ばない適切な位置に配置された保護部材により、ドレンアタックから配線を適切に保護することができる。
【００２０】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の何れか一つに記載のロータにおいて、
前記少なくとも一つの保護部材は、上流側保護部材と、前記上流側保護部材よりも前記回転方向の下流側に配置される下流側保護部材と、を含む。
【００２１】
上記（７）の構成によれば、保護部材が上流側保護部材と下流側保護部材とを含むことにより、配線に対して回転方向の前方に複数段にわたって保護部材を配置することができる。これにより、例えば、回転方向における配線の前方に存在する異物によるドレンアタックの衝撃を、下流側保護部材及び上流側保護部材で順次受けることで段階的に弱めて緩和することができる。したがって、回転方向前方の異物による配線へのドレンアタックの直撃を回避することができるため、ドレンアタックの衝撃から配線をより好適に保護することができる。
【００２２】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の何れか一つに記載のロータにおいて、
前記配線の少なくとも一部は、前記配線を覆う保護カバー部材によって覆われており、
前記少なくとも一つの保護部材は、前記回転方向における前記傾斜部の後端の前記ロータからの高さが、前記ロータからの前記保護カバー部材の高さよりも高く形成されている。
【００２３】
上記（８）の構成によれば、保護部材の後端のロータからの高さが、配線を覆う保護カバー部材のロータからの高さよりも高いことにより、配線に対して回転方向の前方に存在する異物の大部分を保護部材で受けたり、該異物を保護カバー部材の高さよりもロータから離れる方向に案内したりすることができる。また、仮に、ドレンアタックの衝撃によって保護部材が損傷を受けた場合でも、該保護部材よりもロータからの高さが低く形成される保護カバー部材に覆われた配線を適切に保護することができる。
【００２４】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（８）の何れか一つに記載のロータにおいて、
前記充填材は、エポキシ樹脂系の接着剤を含む。
【００２５】
上記（９）の構成によれば、例えば、回転機械が比較的高温域で用いられる場合にも、充填材の接着性を好適に発揮させて保護部材を適切に機能させることができるため、上記（１）で述べた効果を有効に享受することができる。
【００２６】
（１０）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る回転機械は、
上記（１）〜（９）の何れか一つに記載のロータを備える。
【００２７】
上記（１０）の構成によれば、内部に設けられた配線をドレンアタックの衝撃から適切に保護できる構成を備えた回転機械を得ることができる。
【００２８】
（１１）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る保護部材の取付方法は、
上記（１）〜（９）の何れか一つに記載の回転機械への保護部材の取付方法であって、
前記傾斜部を前記ロータ本体部に取り付けるステップと、
前記ロータ本体部に取り付けられた前記傾斜部の前記内部空間に接着性を有する前記充填材を注入するステップと、を備える。
【００２９】
上記（１１）の方法によれば、簡易かつ確実な方法でロータに保護部材を取り付けることができるため、上記（１）で述べた効果を有する回転機械を簡易かつ確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ドレンアタックに起因する回転機械の損傷を適切に防止して、回転機械の検査の精度及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施形態に係る回転機械の構成を示す概略図である。
【図２】一実施形態における保護部材の配置例を示す斜視図である。
【図３】一実施形態における保護部材の構成例を示す斜視図である。
【図４】一実施形態における保護部材の配置の変形例を示す斜視図である。
【図５】一実施形態における保護部材の配置の変形例を示す斜視図である。
【図６】他の実施形態における保護部材の配置例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３３】
以下に示す幾つかの実施形態では、回転機械１として蒸気タービンを適用した場合を例に説明する。
図１は、本発明の幾つかの実施形態に係る回転機械の構成を示す概略図である。図２は、一実施形態における保護部材の配置例を示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る回転機械１は、ロータ１０と、該ロータ１０を収容するケーシング２と、を備えている。ロータ１０は、ケーシング２内で略水平軸方向に沿う回転軸Ｏを中心に回転可能に支持されている。
幾つかの実施形態において、ロータ１０は、ロータ本体部１２と、該ロータ本体部１２の周方向に沿って間隔を開けて配置された複数の動翼２０と、ロータ本体部１２又は動翼２０の異なる部分に各々設置された複数のセンサ関連機器３０と、複数のセンサ関連機器３０のうち少なくとも２つを電気的に接続するための配線４０と、回転方向において配線４０の少なくとも一部の下流側に設けられた少なくとも一つの保護部材５０と、を備えている。動翼２０は、ロータ１０の外周面に放射状に配置されていてもよい（図２参照）。
【００３４】
幾つかの実施形態において、ケーシング２には、複数のノズル構造体３が支持されている。これらのノズル構造体３と動翼２０とは、ロータ１０の軸方向に交互に配置されており、一のノズル構造体３と、当該一のノズル構造体３の下流側に隣り合って配置された一の動翼２０とにより、一のタービン段落が構成される。回転機械１は、このようなタービン段落が、ロータ１０の軸方向に複数設けられている。このようにして、蒸気供給管を介して供給された作動流体としての蒸気が複数のタービン段落を通過して動翼２０に対して仕事を行い、ロータ１０が回転駆動されるようになっている。
幾つかの実施形態において、ロータ１０は、図示しない発電機または船舶等の動力伝達系に連結されてもよく、当該ロータ１０の回転力を発電機で電気エネルギーに変換したり船舶等の推進力として利用したりするべく、駆動力を伝達可能に構成されてもよい。
【００３５】
幾つかの実施形態において、ロータ本体部１２は、ロータシャフト１３と、該ロータシャフト１３に一体的に設けられるロータディスク部１４と、を含んでいてもよい。ロータディスク部１４は、ロータシャフト１３よりも大径の略円板形状を有していてもよく、該ロータディスク部１４の外周に、周方向に沿って動翼２０が配置されていてもよい。
【００３６】
センサ関連機器３０は、測定対象の部位に応じて、ロータ本体部１２又は動翼２０の異なる部分にそれぞれ設置されるセンサ３２、送信機３４、受信機（図示略）又はバッテリー３６等を含み得る。これらのうち少なくとも一部（例えば、送信機３４と受信機等）は一体に構成されていてもよい。センサ３２は、例えば、温度計、圧力計、加速度計、振動計、流速計等、回転機械１を構成する各部の物理的及び／又は化学的な状態や回転機械１の内外の環境等を測定するための種々のセンサを含んでもよく、これらは接触型や非接触型等、種々の形式のセンサを適用し得る。
【００３７】
配線４０は、例えば、種々のメタルケーブルで形成されたワイヤを用いてもよく、該ワイヤを、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）管等で被覆したものを用いてもよい。
【００３８】
保護部材５０は、例えば、略板状の金属片等を用いて形成されていてもよい。この保護部材５０の最適位置、すなわち該保護部材５０とその回転方向における上流側の配線４０との距離は、該保護部材５０の形状、ロータ１０における半径方向の位置、定格回転数、作動流体の流速、及び、水滴等の異物の粒径や質量等を総合的に考慮して、例えば、数値流体力学（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  ｆｌｕｉｄ  ｄｙｎａｍｉｃｓ：ＣＦＤ）に基づく演算により予め設定してもよい（以下、同様）。
【００３９】
図３は、一実施形態における保護部材の構成例を示す斜視図である。図３に示すように、幾つかの実施形態において、少なくとも一つの保護部材５０は、回転方向における下流側端部がロータ本体部１２に接するとともに該保護部材５０の内部空間を規定する傾斜部５１と、一端が傾斜部５１の上流側に連続するとともに他端がロータ１０に接し、上記傾斜部５１とともに保護部材５０の内部空間を規定する壁部５１Ａと、内部空間内に充填される接着性を有する充填材５８と、を含む。
幾つかの実施形態において、傾斜部５１は、略板状の金属片を折曲して形成されていてもよい。この傾斜部５１は、回転方向の下流側すなわち前方側がロータ１０に接し、上流側すなわち後方側がロータ１０から離れるように所定の高さを有しており、該傾斜部５１とロータ１０との間に保護部材５０の内部空間が形成されるようになっている。
充填材５８は、特に限定しないが、例えば、保護部材５０の内部空間に対する注入性がよく、該保護部材５０とロータ１０との接着性に優れ、且つ、軽量性に優れたものであることが好ましい。
【００４０】
ここで、蒸気タービンにはボイラで生成された高温蒸気が流入する高圧タービンと、該高圧タービン内の蒸気圧よりも低圧の蒸気が流入する低圧タービンと、が設けられ、必要に応じてこれらの間に中圧タービンが設けられる。このうち、蒸気タービンの最終段にあたる低圧タービン内の蒸気は、高圧タービン（及び必要に応じて中圧タービン）で仕事をしたことによる温度低下に伴い蒸気の凝縮量が増すため、高圧タービンよりも水滴の粒径が大きい傾向にある。また、一般に、低圧タービンは、高圧タービン及び／又は中圧タービンに比べてロータ１０の回転数が高い（例えば、送信機３４から６０Ｈｚで信号が送信される場合はロータ１０の回転数が３６００ｒｐｍ）。このため、特に、低圧タービンにおいて、ドレンアタックによる損傷のリスクが高くなる傾向にある。
この点、上記の構成によれば、保護部材５０の内部空間内に接着性を有する充填材５８を充填したことにより、内部空間内が空洞の場合に比べてドレンアタックの衝撃に対する保護部材５０の強度を向上させることができるとともに、ロータ１０と保護部材５０との接着性を向上させることができる。これにより、ドレンアタックに起因する保護部材５０の破損及び／又は飛散を効果的に防止することができるため、複数のセンサ関連機器３０を電気接続する配線４０を有効に保護することができる。したがって、センサ関連機器３０を用いた回転機械１の検査や測定の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００４１】
なお、他の実施形態では、回転機械１として、例えば、ガスタービンや圧縮機等を適用してもよい。ガスタービンの場合は、タービン内部に異物として、例えば、オイルミスト等が存在し得るが、本発明を適用することにより、オイルミスト等によるドレンアタックからセンサ関連機器３０を効果的に保護することができる。
【００４２】
幾つかの実施形態において、複数のセンサ関連機器３０は、動翼２０に設置されるセンサ３２と、ロータ本体部１２に設置されセンサ３２の検知結果を外部に送信可能な送信機３４と、を含んでもよい。そして、少なくとも一つの保護部材５０は、回転方向において、センサ３２と送信機３４との間に配設された配線４０の下流側に設けられてもよい。
この場合のセンサ３２は、例えば、歪ゲージや圧電素子等を用いた振動計であってもよく、該センサ３２の設置場所は、例えば、動翼２０の翼根部近傍であってもよい。
保護部材５０は、このように、動翼２０に設けられたセンサ３２とロータ本体部１２に設けられる送信機３４との間に、ロータ１０の略半径方向に沿って配置された配線４０を保護するようになっていてもよい。
【００４３】
上記の構成によれば、動翼２０に設置されるセンサ３２とロータ本体部１２に設置される送信機３４との間に配設された配線４０を、該配線４０に対して回転方向の下流側に配置された保護部材５０によりドレンアタックの衝撃から効果的に保護することができる。これにより、例えば、振動計等のセンサ３２を動翼に設置するとともに、該センサ３２で検知した動翼２０の振動情報を、送信機３４を介して外部に確実に送信することができるため、回転機械１に対するセンサ３２を用いたテレメータ試験の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００４４】
図２に示すように、幾つかの実施形態において、ロータディスク部１４の軸方向端面１４Ａには、センサ関連機器３０を搭載するための複数の被搭載部１６が形成されていてもよい。被搭載部１６は、例えば、ロータディスク部１４に形成されたバランスホール部であってもよい。より具体的に、被搭載部１６は、ロータディスク部１４の軸方向端面１４Ａに軸方向に沿って形成された凹部又は貫通孔であってもよい。また、上記複数の被搭載部１６は、例えば、ロータ１０の回転方向に沿って間隔を開けて設けられていてもよい。
さらに、複数のセンサ関連機器３０のうち少なくとも２つは、被搭載部１６にそれぞれ設けられてもよい。そして、少なくとも一つの保護部材５０は、回転方向において、センサ関連機器３０が搭載された被搭載部１６間に配設された配線４０の下流側に設けられてもよい（図６参照）。
この構成によれば、ロータディスク部１４の軸方向端面１４Ａに形成された複数の被搭載部１６にそれぞれ設けられた少なくとも２つのセンサ関連機器３０の間に配設された配線４０を、該配線４０に対して回転方向の下流側に設けられた保護部材５０によりドレンアタックの衝撃から効果的に保護することができる。また、回転方向に沿って配置された複数の被搭載部１６内にそれぞれセンサ関連機器３０が設けられる場合は、略回転方向に沿って配設される配線４０を保護部材５０によってドレンアタックから適切に保護することができる。したがって、例えば、回転機械１に対するセンサ３２を用いたテレメータ試験に関連する送信機３４や受信機、或いは、バッテリー３６等を被搭載部１６に設けて有効に機能させることができるため、回転機械１に対する検査の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００４５】
幾つかの実施形態において、少なくとも一つの保護部材５０は、例えば、図３に示すように、傾斜部５１に連続して回転方向の下流側に延在するとともにロータ本体部１２に固定される前端部５２と、傾斜部５１に連続して回転方向の上流側に延在するとともにロータ本体部１２に固定される後端部５３と、を含んでいてもよい。
上記前端部５２と後端部５３とは、それぞれ、スポット溶接等によりロータ本体部１２に固定されてもよい。また、傾斜部５１、前端部５２及び後端部５３は、例えば、一枚の金属片を曲成することで一体に形成されていてもよい。
この構成によれば、保護部材５０は、回転方向の下流側の前端部５２と上流側の後端部５３とがそれぞれロータ１０に固定される。これにより、保護部材５０をロータ１０に確実に固定することができる。したがって、ドレンアタックに起因する回転機械１の損傷を適切に防止して、回転機械１の検査の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００４６】
幾つかの実施形態において、保護部材５０は、例えば、図３に示すように、前端部５２の回転方向における長さが後端部５３の回転方向における長さよりも長尺であってもよい。具体的には、図３に示す前端部５２の回転方向に沿う長さＬ１が、後端部５３の回転方向に沿う長さＬ２よりも長く（Ｌ１＞Ｌ２）なるように形成されていてもよい。このようにすれば、保護部材５０における前端部５２と後端部５３とのうち、回転方向の下流側に設けられた前端部５２が後端部５３よりも長尺であるため、例えば、スポット溶接数を増加させて溶接面積を広く確保することができ、回転方向の下流側における当該保護部材５０とロータ１０との接着性を向上させることができる。したがって、ロータ１０が回転した際のドレンアタックに起因して当該保護部材５０の前端部５２がロータ１０から剥がれて捲れたり飛散したりすることをより効果的に防止することができる。
【００４７】
幾つかの実施形態において、少なくとも一つの保護部材５０は、内側保護部材５０Ａと、内側保護部材５０Ａよりもロータ本体部１２の半径方向の外側に配置される外側保護部材５０Ｂと、を含んでもよい。そして、例えば、図４に示すように、外側保護部材５０Ｂと該外側保護部材５０Ｂに対して回転方向の上流側に位置する配線４０の少なくとも一部との距離は、内側保護部材５０Ａと該内側保護部材５０Ａに対して回転方向の上流側に位置する配線４０の少なくとも一部との距離よりも大きくてもよい。
回転機械１の内部では、周速比が高い外周側ほど、ロータ１０の回転に伴い、より遠くから飛来する異物によるドレンアタックの衝撃を受け易い。
この点、上記の構成によれば、ロータ１０において、周速比の高い外周側に配置される外側保護部材５０Ｂと配線４０との距離が、内周側に配置される内側保護部材５０Ａと配線４０との距離に比べて大きくなるように保護部材５０が配置される。したがって、ロータ１０の半径方向における周速比に応じて、配線４０にドレンアタックが及ばない適切な位置に配置された保護部材５０により、ドレンアタックから配線４０を適切に保護することができる。
なお、上述したように、内側保護部材５０Ａとその回転方向における上流側の配線４０との距離、及び、外側保護部材５０Ｂとその回転方向における上流側の配線４０との距離は、それぞれ数値流体力学（ＣＦＤ）に基づく演算により予め設定してもよい。
また、添付図では保護部材５０をロータ１０の半径に応じて内側保護部材５０Ａ及び外側保護部材５０Ｂの２段階に分けて設ける場合を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、保護部材５０をロータ１０の半径に応じて３段階以上に分けて設けてもよい。また、保護部材５０は、例えば、ロータ１０の外周側ほど配線４０との距離が大きく回転方向の下流側に位置するように、軸方向視にて、半径方向に対して斜めに或いは曲線状に設けられていてもよい。
【００４８】
幾つかの実施形態において、少なくとも一つの保護部材５０は、例えば、図５に示すように、上流側保護部材５０Ｃと、上流側保護部材５０Ｃよりも回転方向の下流側に配置される下流側保護部材５０Ｄと、を含んでもよい。このようにすれば、保護部材５０が上流側保護部材５０Ｃと下流側保護部材５０Ｄとを含むことにより、配線４０に対して回転方向の前方に複数段にわたって保護部材５０を配置することができる。これにより、例えば、回転方向における配線４０の前方に存在する異物によるドレンアタックの衝撃を、下流側保護部材５０Ｄ及び上流側保護部材５０Ｃで順次受けることで段階的に弱めて緩和することができる。したがって、回転方向前方の異物による配線４０へのドレンアタックの直撃を回避することができるため、ドレンアタックの衝撃から配線４０をより好適に保護することができる。
なお、上述したように、上流側保護部材５０Ｃとその回転方向における上流側の配線４０との回転方向に沿う距離、及び、上流側保護部材５０Ｃと下流側保護部材５０Ｄとの回転方向に沿う距離は、それぞれ数値流体力学（ＣＦＤ）に基づく演算により予め設定してもよい。
また、添付図ではロータ１０の半径に応じて保護部材５０を上流側保護部材５０Ｃ及び下流側保護部材５０Ｄの２段階に分けて設ける場合を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、略同一の半径において、保護部材５０を回転方向に沿って３段階以上に分けて設けてもよい。
【００４９】
幾つかの実施形態において、配線４０の少なくとも一部は、例えば、図３に示すように、配線４０を覆う保護カバー部材４２によって覆われていてもよい。そして、少なくとも一つの保護部材５０は、回転方向における傾斜部５１の後端のロータ１０からの高さＨ１が、ロータ１０からの保護カバー部材４２の高さＨ２よりも高く（Ｈ１＞Ｈ２）形成されていてもよい。このようにすれば、保護部材５０の後端のロータ１０からの高さが、配線４０を覆う保護カバー部材４２のロータ１０からの高さよりも高いことにより、配線４０に対して回転方向の前方に存在する異物の大部分を保護部材５０で受けたり、該異物を保護カバー部材４２の高さよりもロータ１０から離れる方向に案内したりすることができる。また、仮に、ドレンアタックの衝撃によって保護部材５０が損傷を受けた場合でも、該保護部材５０よりもロータ１０からの高さが低く形成される保護カバー部材４２に覆われた配線４０を適切に保護することができる。
なお、保護カバー部材４２もまた、例えば、スポット溶接等によりロータ１０に固定されてもよい。
【００５０】
幾つかの実施形態において、充填材５８は、例えば、樹脂系充填材を含んでもよい。具体的に、充填材５８は、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤を含んでもよい。このようにすれば、回転機械１が、例えば、４００〜５００℃等の比較的高温域で用いられる場合にも、充填材５８の接着性を好適に発揮させて保護部材５０を適切に機能させることができるため、上記幾つかの実施形態で述べた効果を有効に享受することができる。
他の実施形態において、例えば、回転機械１の動作温度が上記エポキシ樹脂系の接着剤を用いる場合よりも比較的低温の場合、充填材５８として、シアン系の接着剤を適用してもよい。
【００５１】
上述した幾つかの実施形態からわかるように、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る保護部材５０の取付方法は、回転機械１への保護部材５０の取付方法であって、傾斜部５１をロータ本体部１２に取り付けることと、ロータ本体部１２に取り付けられた傾斜部５１の内部空間に接着性を有する充填材５８を注入することと、を備える。この方法によれば、簡易かつ確実な方法で保護部材５０を取り付けることができる。
【００５２】
なお、上述した幾つかの実施形態において説明したセンサ関連機器３０、配線４０及び／又は保護部材５０等は、現場に据え付けられた回転機械１の初号機のテレメータ試験を行った後で、その一部又は全部が取り除かれて撤去されてもよい。
【００５３】
以上説明した幾つかの実施形態によれば、保護部材５０の内部空間内に接着性を有する充填材５８を充填したことにより、保護部材５０の内部が空洞の場合と比較してドレンアタックに対する該保護部材５０自体の強度を増加させることができるため、回転方向における保護部材５０の上流側に配置される配線４０をドレンアタックから適切に保護することができる。したがって、例えば、ドレンアタックの衝撃により配線４０が損傷を受けた場合の復旧作業等に伴う工程遅れやコスト増加等の損失を防止することができる。
また、充填材５８が接着性を有することにより、仮に、ドレンアタックの衝撃により保護部材５０が損傷を受けたとしても、該保護部材５０の飛散を防止することができるため、回転機械１の内部における二次損傷を防止することができる。したがって、センサ関連機器３０を用いたテレメータ試験等の計測品質の向上を図ることができる。また、ドレンアタックの衝撃による保護部材５０の飛散を防止できることにより、飛散した保護部材５０が、例えば、回転機械１よりも下流側に設けられる発電プラントの復水器等に流入することを防止できるため、メンテナンス費用の低減を図ることができる。
【００５４】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００５５】
１  回転機械
２  ケーシング
３  ノズル構造体
１０  ロータ
１２  ロータ本体部
１３  ロータシャフト
１４  ロータディスク部
１４Ａ  軸方向端面
１６  被搭載部
２０  動翼
３０  センサ関連機器
３２  センサ
３４  送信機
３６  バッテリー
４０  配線
４２  保護カバー部材
５０  保護部材
５０Ａ  内側保護部材
５０Ｂ  外側保護部材
５０Ｃ  上流側保護部材
５０Ｄ  下流側保護部材
５１  傾斜部
５１Ａ  壁部
５２  前端部
５３  後端部
５４  スポット溶接部
５８  充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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