(57)【要約】【課題】簡便な構成で密閉式カップリングカバーからの潤滑油の流出を防止できる回転軸構造、発電システム及び船舶を提供することを目的とする。【解決手段】パワータービン１１とともに回転するタービン軸１７とタービン軸１７とともに回転する軸９１とを接続するカップリング１２１と、カップリング１２１を内部に収容するカップリングカバー１２と、を有するカップリングユニット２と、カップリングユニット２に隣接するとともに、軸９１による回転を変速してタービン軸を回転させるギヤ１３１と、ギヤ１３１を内部に収容する第２減速機カバー１３と、を有する第２減速機ユニット３と、第２減速機カバー１３とカップリングカバー１２とを接続する接続配管４０とを備え、接続配管４０は、第２減速機カバー１３内部に形成される第２減速機カバー１３外部より相対的に圧力が低い負圧領域に接続されることを特徴とする回転軸構造５を採用する。【選択図】図２
2015148220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体とともに回転する第一軸と該第一軸とともに回転する第二軸とを接続するカップリングと、該カップリングを内部に収容するカップリングカバーと、を有するカップリングユニットと、
前記カップリングユニットに隣接するとともに、該第二軸による回転を変速して第三軸を回転させる変速機と、該変速機を内部に収容する変速機カバーと、を有する変速機ユニットと、
前記変速機カバーと前記カップリングカバーとを接続する接続配管とを備え、
前記接続配管は、前記変速機カバー内部に形成される前記変速機カバー外部より相対的に圧力が低い負圧領域に接続されることを特徴とする回転軸構造。
【請求項２】
前記回転体の前記第一軸は、パワータービンのタービン軸であることを特徴とする請求項１に記載の回転軸構造。
【請求項３】
前記カップリングカバーは、その下部に油回収部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の回転軸構造。
【請求項４】
前記接続配管は、内部にフィルタと、該フィルタの上流側に異物収容空間と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転軸構造。
【請求項５】
主機関と、
前記主機関の排気によって駆動されるパワータービンと、
前記パワータービンに直列に接続された蒸気タービンと、
前記パワータービン及び前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、
前記パワータービンに接続された請求項１から４のいずれかに記載の回転軸構造と、
を備えた発電システム。
【請求項６】
請求項５に記載の発電システムと、
前記発電システムを搭載する船体と、を備える船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップリングカバーを有する回転軸構造、発電システム及び船舶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸を高速で回転させるタービン等と、回転軸の回転速度を変更する変速機との間には、回転軸線のずれ等を吸収するとともに両者を連結するカップリングを配置する構成が知られている。カップリングにはカバーが取り付けられる場合があり、このようなカバーはカップリングカバーと呼ばれている。このカップリングカバーとしては、安全のために作業者がカップリングに接触しない程度に密閉することなく覆う形式のほか、カップリングを密閉する密閉式のものが存在する。カップリングカバーを密閉式とすることにより、カップリングカバーにタービンや変速機等の軸受から流出した潤滑油を外部へと流出させずにカップリングカバー内に回収することができる。
【０００３】
しかし、上記のような密閉式カップリングカバーであっても、微粒子状となった潤滑油（オイルミスト）がカップリングカバーの外部へと漏洩する場合がある。これは、カップリングカバーの内部が回転するカップリングの撹拌作用によりカップリングカバー外部の圧力に対して相対的に正の圧力を持つ場合があり、タービンや変速機等の隣接する機械の構造によっては、カップリングカバー内外の圧力差によってオイルミストが隣接する機械を介して大気へ漏洩してしまうためである。
【０００４】
この外部へのオイルミストの漏洩を防止するため、例えば特許文献１には、オイルミストがガス圧縮室に侵入しないよう、モータ室とガス圧縮室をシール部で遮断するとともにモータ室内のガスを真空ポンプによって排気する技術が開示されている。また、特許文献２には、軸受ユニットとブロワの吸込ノズルとを連通し、ブロワの駆動により負圧化した吸込みノズルの負圧に引かれて軸受ユニット内のオイルミストが吸引されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７７２８１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明では、真空ポンプやこれに伴う駆動源などの設置が必要であるため、設備の大型化やコストアップを招くというという問題があった。
また、上記特許文献２に開示された発明では、軸受ユニットとブロワの吸込ノズルとを連通する吸引管の途中にオイルミストセパレータの設置が必要であるため、オイルミストセパレータのメンテナンスが必要になる。
【０００７】
また、タービンや変速機等において安全のために作業者がカップリングに接触しない程度に密閉することなく覆う形式のカップリングカバーを採用する場合、回転軸（タービンの軸や変速機の軸）の軸受支持部とカップリングに接続される軸端との間に回転軸の軸受から流出した潤滑油の油切りを行う油切り構造を設け、タービンや変速機等のケーシングの外部への潤滑油の漏洩を防ぐ必要がある。
しかし、タービンは、例えば２００００ｒｐｍで高速回転することから、回転軸の軸受支持部の軸受支持点から軸端までの長さ（オーバーハング部の長さ）が長いと固有振動数が低下して振動が発生する場合がある。これを防ぐために油切り構造を削除し、回転軸を短くして固有振動数を上げることで回転軸の振動を抑えることが考えられる。しかし、油切り構造を削除すると、タービン側の潤滑油や変速機側の潤滑油がカップリングカバーへ流入してしまう。そのため、油切り構造を削除することで回転軸の振動を抑えるとともに、油受けを有する密閉式カップリングカバーを設置することでタービン側及び変速機側からの潤滑油を回収する。
【０００８】
しかし、油切り構造を削除することでカップリングカバー内部に流入した潤滑油の一部はオイルミストとなっている。また、カップリングカバーの内部ではカップリングが回転しており、その回転による撹拌作用によってカップリングカバー内部はカップリングカバー外部の圧力に対して相対的に正の圧力を持つ場合がある。このようにカップリングカバーの内外に圧力差が生じることによって、カップリングカバー内部のオイルミストがカップリングカバー外部へと漏洩してしまう可能性がある。
また、タービンは、上述したように高速回転し、タービンケーシングの内部温度は約４００℃に達する。よって、タービンケーシング内部へオイルミストが流入すると、オイルミストに着火する恐れや、タービン翼に炭化したオイルミストが付着することによりタービンの回転性能に支障が出る恐れがある。また、オイルミストがタービンケーシングの隙間から大気中へ漏洩し周辺環境に影響を及ぼす場合もある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡便な構成でカップリングカバーからのオイルミストの漏洩を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の回転軸構造、発電システム及び船舶は以下の手段を採用する。
回転体とともに回転する第一軸と該第一軸とともに回転する第二軸とを接続するカップリングと、該カップリングを内部に収容するカップリングカバーと、を有するカップリングユニットと、前記カップリングユニットに隣接するとともに、該第二軸による回転を変速して第三軸を回転させる変速機と、該変速機を内部に収容する変速機カバーと、を有する変速機ユニットと、前記変速機カバーと前記カップリングカバーとを接続する接続配管とを備え、前記接続配管は、前記変速機カバー内部に形成される前記変速機カバー外部より相対的に圧力が低い負圧領域に接続されることを特徴とする回転軸構造を採用する。
【００１１】
回転体内部や変速機カバー内部は、軸受などの潤滑のための潤滑油によって油雰囲気となっている。この潤滑油が、軸受を通してカップリングカバー内へも流入している。
ここで、カップリングの回転などにより、カップリングカバー内がカップリングカバー外部の圧力に対して相対的に正の圧力となる場合がある。カップリングカバー内が外部の圧力に対して相対的に正の圧力になると、カップリングカバーに連結される各機械の構造によってはオイルミストがカップリングカバー外部へ漏洩したり、機械のケーシングを介して大気中へオイルミストが漏洩する場合がある。
【００１２】
そこで、カップリングカバーと、隣接する変速機カバー内部にギヤの回転により形成された変速機カバー外部の圧力に対して相対的に圧力が低い負圧領域とを接続配管で接続することとした。これにより、カップリングカバー内部が外部の圧力に対して相対的に正の圧力となった場合であっても、カップリングカバー内のガスが接続配管を介して変速機カバー内へと導かれるので、カップリングカバーの内部の圧力を低減することができる。よって、カップリングカバー外部へのオイルミストの漏洩を防止することができるため、オイルミストの着火およびカップリングカバーに連結される機械やその機械を介して大気中に漏洩したオイルミストによる周囲環境への影響を抑えることができる。また、大気中に漏洩したオイルミストが高温である他の設備に触れることによる着火、及び雰囲気中に生じる何らかのスパークによるオイルミストの着火を防ぐことができる。
また、接続配管は、カップリングカバーと変速機カバーとを配管で接続するという簡便な構成であり、また、カップリングカバー外部へのオイルミストの漏洩が無く発電システムの装置内で完結する方法であることから、設置面、コスト面およびサポート面のいずれにおいても有効な方法である。
【００１３】
上記発明において、前記回転体の前記第一軸は、パワータービンのタービン軸であるとしてもよい。
【００１４】
本発明によれば、パワータービンのタービン軸に連結されるカップリングを内部に備えたカップリングカバーと、隣接する変速機カバー内部の負圧領域とを接続配管で接続することとしたため、カップリングカバー内部がカップリングカバー外部の圧力に対して相対的に正の圧力となった場合であっても、カップリングカバー内のガスが接続配管を介して変速機カバー内部へと導かれるので、カップリングカバーの内部の圧力を低減することができる。よって、オイルミストがカップリングカバー外部、すなわちパワータービンのケーシングから大気中へ漏洩するのを防ぐことができる。これにより、オイルミストが炭化しパワータービンに付着することによるパワータービンの回転性能への支障発生、オイルミストの着火、及び大気中に漏洩したオイルミストによる周囲環境への影響を未然に防ぐことができる。また、大気中に漏洩したオイルミストが高温である他の設備に触れることによる着火、及び雰囲気中に生じる何らかのスパークによるオイルミストの着火を防ぐことができる。
【００１５】
上記発明において、前記カップリングカバーは、その下部に油回収部を備えるとしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、カップリングカバーを密閉式とし、油回収部を備えることから、パワータービンや変速機カバー内部からカップリングカバーへ流入する潤滑油を回収することができる。流入した潤滑油は、その自重によりカップリングカバー内部の下方へ集まることから、油回収部に流入する。よって、簡便な方法で流入した潤滑油を回収することができる。
【００１７】
上記発明において、前記接続配管は、内部にフィルタと、該フィルタの上流側に異物収容空間と、を備えるとしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、接続配管の途中にフィルタを備えたことから、接続配管に異物が混入した場合であっても、フィルタが異物を捉えることにより変速機カバー内部への流入を防ぐことができる。また、フィルタの流路の上流側すなわちカップリングカバー側に異物収容空間を設けたことにより、その自重によって下方に導かれた異物やフィルタで侵入を防がれ落下した異物については異物収容空間に収容されるため、簡単に異物を取り除くことができる。
【００１９】
本発明は、主機関と、前記主機関の排気によって駆動されるパワータービンと、前記パワータービンに直列に接続された蒸気タービンと、前記パワータービン及び前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、前記パワータービンに接続された前述のいずれかに記載の回転軸構造と、を備えた発電システムを採用する。
【００２０】
本発明によれば、主機関の排気によって駆動されるパワータービンと、直列に接続された蒸気タービンとで発電機を駆動する発電システムにおいて、パワータービンに接続配管を有する回転軸構造を備えたことから、発電システムからのオイルミストの漏洩を防ぐことができる。
【００２１】
本発明は、前項に記載の発電システムと、前記発電システムを搭載する船体とを備える船舶を採用する。
【００２２】
本発明によれば、船舶に、上述したような発電システムを搭載しているため、発電システムからオイルミストが漏洩するのを防ぐことから、発電システムを設置した船舶内にオイルミストが漏洩することを未然に防ぎ、船舶の内部環境への影響を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、カップリングカバーと変速機カバーを接続配管で接続するので、新たに装置を設置することなく簡便な構成でカップリングカバー内部の圧力を低減し、カップリングカバー外部とカップリングカバー内部の圧力差を低減することができ、カップリングカバー内部から外部へオイルミストが漏洩することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる発電システムを示した概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる回転軸構造近傍の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる変速機カバー内部のギヤのカップリングカバー側から見た横断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる回転軸構造近傍の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明にかかる回転軸構造、発電システム及び船舶の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
【００２６】
以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
図１には、本実施形態にかかる発電システムの概略構成が示されている。
図１に示されるように、発電システム１は、船舶を推進させるディーゼル主機関（主機関）２０と、ディーゼル主機関２０に供給する空気を圧縮する過給機２１と、排ガスエコノマイザ２２と、気水分離器２５と、復水器３０と、パワータービン１１と、第２減速機ユニット（変速機ユニット）３と、蒸気タービン１４と、第１減速機ユニット１５と、発電機１６と、を主な構成として備えている。
【００２７】
ディーゼル主機関２０の排気マニホールド（図示せず）は、過給機２１の入口側と接続されるとともに、パワータービン１１の入口側と接続されている。
過給機２１の下流側には、排ガスエコノマイザ２２が設けられている。この排ガスエコノマイザ２２には、過給機２１からの排ガスだけでなく、パワータービン１１からの排ガスも導入されるようになっている。排ガスエコノマイザ２２の熱交換部では、導入された排ガスの熱によって給水管（図示せず）から供給された水が加熱・蒸発されて蒸気が発生する。熱交換部で生成された蒸気は気水分離器２５によって蒸気と水とに分離される。水は循環水ポンプ２６により排ガスエコノマイザ２２の熱交換部に戻され、さらに熱交換部で加熱された過熱蒸気は主蒸気として蒸気タービン１４に導入される。また、この蒸気タービン１４で仕事を終えた蒸気は復水器３０に導かれて水に戻される。
【００２８】
パワータービン１１は、ディーゼル主機関２０の排気マニホールドから抽気される排ガスによって回転駆動されるようになっており、また、蒸気タービン１４は、排ガスエコノマイザ２２によって生成された蒸気が供給されて回転駆動されるようになっている。
【００２９】
パワータービン１１の排ガス流れ上流側には、パワータービン１１に導入するガス量を制御する排ガス量調整弁５１と、非常時にパワータービン１１への排ガスの供給を遮断する非常停止用緊急遮断弁５２とが設けられている。
【００３０】
蒸気タービン１４の蒸気流れ上流側には、蒸気タービン１４に導入する蒸気量を制御する蒸気量調整弁６１と、非常時に蒸気タービン１４への蒸気の供給を遮断する非常停止用緊急遮断弁６２とが設けられている。
上述の排ガス量調整弁５１及び蒸気量調整弁６１は、それぞれの開度が制御部（図示せず）によって制御される。
【００３１】
パワータービン１１と蒸気タービン１４は直列に結合されて発電機１６を駆動するようになっている。蒸気タービン１４のタービン軸（第三軸）１８の出力側は第１減速機ユニット１５およびカップリング（図示せず）を介して発電機１６の発電軸１９の入力側に接続され、また、パワータービン１１のタービン軸１７の出力側はカップリングユニット２、および第２減速機ユニット３と第２減速機ユニット３のクラッチ１３５を介して蒸気タービン１４のタービン軸１８の入力側と連結されている。カップリングユニット２は、内部にカップリング１２１を収容する密閉式のカップリングカバー１２を備えている。またクラッチ１３５としては、所定の回転数にて自動嵌脱されるクラッチが用いられ、例えばＳＳＳ（Synchro-Self-Shifting）クラッチが好適に用いられる。
本実施形態では、カップリングユニット２及び第２減速機ユニット３とこれらに接続された各軸を総称して回転軸構造５としている。
【００３２】
以上のようにパワータービン１１及び蒸気タービン１４に直列に結合された発電機１６は、ディーゼル主機関２０の排ガス（燃焼ガス）の排気エネルギーを回収して動力として駆動されるようになっている。
また、発電機１６にて発電された電力は、図示しない電力線を介して船内系統へと接続されている。
【００３３】
図２には、本実施形態にかかる回転軸構造５近傍の縦断面図が示されている。
第２減速機ユニット３は、ギヤ（変速機）１３１とクラッチ１３５を備え、これらギヤ１３１及びクラッチ１３５は、第２減速機カバー（変速機カバー）１３によって密閉状態で覆われている。本実施形態では、ギヤ１３１は第１ギヤ１３１ａと第２ギヤ１３１ｂとで構成されている。
カップリングカバー１２内部では、パワータービン１１のタービン軸１７の出力側と、第２減速機ユニット３の第１ギヤ１３１ａに接続された軸（第二軸）９１とがカップリング１２１にて結合されている。第１ギヤ１３１ａに接続された軸９１は第２減速機カバー１３内からカップリングカバー１２内へと貫通しており、貫通部には軸受８０が設けられている。またカップリングカバー１２の下方には油受け（油回収部）１２２が設置されている。
第２減速機カバー１３内部では、第１ギヤ１３１ａと第２ギヤ１３１ｂが噛合しており、第２ギヤ１３１ｂの軸はクラッチ１３５を介して蒸気タービン１４のタービン軸１８の入力側と連結されている。
第２減速機カバー１３内部は、ギヤ１３１や軸受８０、８１の円滑な動作のための潤滑油によって油雰囲気となっており、第２減速機カバー１３上部には第２減速機カバー１３内部へ潤滑油を供給する給油口（潤滑油供給部）１３８が設けられている。
【００３４】
また同様に、パワータービン１１においても軸受８２の円滑な動作のため潤滑油が用いられている。潤滑油がパワータービン１１のタービン軸１７を伝ってカップリングカバー１２内部へ流入するのを防ぐためには、例えば油切り構造が用いられる。油切り構造とは、この場合タービン軸１７を伝わる潤滑油を排除するため、軸に付着した油の油切りを行うものである。ここで、図２に示されているように、パワータービン１１とカップリング１２１との間には、油切り構造が設けられていない。油切り構造を設けない場合は、パワータービン１１側の潤滑油がカップリングカバー１２内部へ流入するが、本実施形態では油受け１２２を備えた密閉式カップリングカバー１２を採用することで潤滑油を回収する。このように、油切り構造を設けていないことにより、パワータービン１１の軸受８２とカップリング１２１までのタービン軸１７の長さが油切り構造を採用する場合に比べて短くなっている。
【００３５】
また、油切り構造は、第２減速機ユニット３においても用いられる場合があるが、本実施形態では第２減速機ユニット３においても油切り構造を設けていない。そのため、第２減速機カバー１３内へ供給された潤滑油は、軸受８０を通してカップリングカバー１２内部へも流入する。密閉式カップリングカバー１２内部へ流れ込んだ潤滑油は、その自重により下方に集まり油受け１２２に回収される。
パワータービン１１及び第２減速機ユニット３からカップリングカバー１２へ流入した潤滑油の一部は、オイルミストとなってカップリングカバー１２内に存在する。また、カップリング１２１の回転による撹拌作用と風損、粘性である回転軸周囲の空気が流入することなどにより、カップリングカバー外部に対してカップリングカバー１２内部の圧力が相対的に高くなり、正の圧力を持つ場合がある。カップリングカバー１２内部が正の圧力を持った場合、カップリングカバー１２内外の圧力差により、カップリングカバー１２外部、例えばパワータービン１１の内部へオイルミストが漏洩する可能性がある。
【００３６】
そこで、図２に示されるように、カップリングカバー１２内部と第２減速機カバー１３内部とを接続するように接続配管４０が設置されている。接続配管４０の一端がカップリングカバー１２の上部に接続され、接続配管４０の他端が第２減速機カバー１３の上部に接続されている。第２減速機カバー１３に対する接続配管４０の他端の接続位置は、第２減速機カバー１３内部に形成される、第２減速機カバー１３外部の圧力に対して相対的に圧力が低い負圧となる領域（およびその近傍）とされている。この場合、接続位置は、第２減速機カバー１３内部に形成される、第２減速機カバー１３外部の圧力に対して相対的に圧力が低い負圧となる領域とされることが好ましい。接続配管４０の内径は、圧力損失を減らすのに十分な大きさとされている。なお、接続配管４０には、可撓性及び伸縮性を有する蛇腹構造とされたベローズが途中に設けられていてもよい。
【００３７】
図３には、第２減速機カバー１３内部に収容されたギヤ１３１のカップリングカバー１２側から見た横断面図が示されている。
ギヤ１３１は、第１ギヤ１３１ａ及び第２ギヤ１３１ｂから構成されている。第１ギヤ１３１ａは、第２ギヤ１３１ｂと比較してその直径が小さい。各ギヤ１３１は、それぞれ一定の方向に回転する。第１ギヤ１３１ａと第２ギヤ１３１ｂは噛合し、パワータービン１１のタービン軸１７の出力側とカップリング１２１により結合した第１ギヤ１３１ａの軸９１が回転することで、第１ギヤ１３１ａが図３の矢印の方向、すなわち図３では右回りに回転し、これに噛合した第２ギヤ１３１ｂが図３の矢印の方向、すなわち図３では左回りに回転することでそれと同じ向きに第２ギヤ１３１ｂの軸が回転する。
この時、第１ギヤ１３１ａ及び第２ギヤ１３１ｂが回転することで、これら各ギアによって第２減速機カバー１３内部の空気がポンプ作用によって流動し、局所的な負圧の領域と正圧の領域とが発生する。図３の場合、例えば第２ギヤ１３１ｂの上方が負圧の領域、下方が正圧の領域となる。本事象を利用することにより、接続配管４０の圧力損失を上回る圧力差をカップリングカバー１２内部との間に生じさせることができる。
本実施形態では、第２減速機カバー１３内部の負圧の領域（およびその近傍）に接続配管４０の他端が接続されている。このように接続されていることにより、カップリングカバー１２内部がカップリング１２１の回転による撹拌作用によって正の圧力を持った場合、接続配管４０を通してカップリングカバー１２内部のオイルミストがガスとともに第２減速機カバー１３内部へと導かれる。
【００３８】
以上、説明してきたように、本実施形態にかかる回転軸構造、発電システム及び船舶によれば、以下のような効果を奏する。
カップリング１２１の回転による撹拌作用と風損、粘性である回転軸周囲の空気が流入することなどにより、カップリングカバー１２外部に対してカップリングカバー１２内部の圧力が相対的に高くなり、正の圧力を持つ場合がある。
そこで、密閉したカップリングカバー１２内部と隣接する第２減速機カバー１３内部とを接続する接続配管４０を設け、この接続配管４０の一端をカップリングカバー１２の上部に接続し、接続配管４０の他端を、第２減速機カバー１３内のギヤ１３１の回転により形成された、第２減速機カバー１３外部の圧力に対して相対的に圧力が低い負圧領域に接続することとした。これにより、カップリングカバー１２内部がカップリングカバー１２外部に対して相対的に正の圧力となった場合であっても、カップリングカバー１２内のガスが接続配管４０を介して第２減速機カバー１３内へと導かれるので、カップリングカバー１２内部の圧力を低減することができる。よって、カップリングカバー１２外部へのオイルミストの漏洩を防止することができるため、オイルミストへの着火や、カップリングカバー１２に連結される機械（例えばパワータービン１１）やその機械等を介して大気中へ漏洩するオイルミストによる周囲環境への影響を抑えることができる。また、大気中に漏洩したオイルミストが高温である他の設備に触れることによる着火、及び雰囲気中に生じる何らかのスパークによるオイルミストの着火を防ぐことができる。
【００３９】
また、カップリングカバー１２内部と第２減速機カバー１３内部とを接続配管４０で接続するという簡便な構成とされ、また、カップリングカバー１２外部へのオイルミストの漏洩を防止でき発電システム１の装置内で完結する構成とされることから、設置面、コスト面およびサポート面のいずれにおいても有効である。
また、接続配管４０をカップリングカバー１２の上部へ接続することで、例えば接続配管４０をカップリングカバー１２の下部へ接続すると潤滑油により接続配管４０が閉塞することが考えられるが、これを防止できるとともに、メンテナンス性を確保できる。
【００４０】
また、パワータービン１１のタービン軸１７に連結されるカップリング１２１を内部に備えたカップリングカバー１２と、隣接する第２減速機カバー１３内部の負圧領域とを接続配管４０で接続することとしたため、カップリングカバー１２内部の圧力がカップリングカバー１２外部に対して相対的に高くなり正の圧力を持った場合であっても、カップリングカバー１２内部のガスが接続配管４０を介して第２減速機カバー１３内部へと導かれるので、カップリングカバー１２内部の圧力を低減することができる。よって、オイルミストがカップリングカバー１２外部、すなわちパワータービン１１のケーシングから大気中へオイルミストが漏洩するのを防ぐことができる。これにより、オイルミストが炭化しパワータービン１１に付着することによるパワータービン１１の回転性能への支障発生、オイルミストの着火、及び大気中に漏洩したオイルミストによる周囲環境への影響を未然に防ぐことができる。また、大気中に漏洩したオイルミストが高温である他の設備に触れることによる着火、及び雰囲気中に生じる何らかのスパークによるオイルミストの着火を防ぐことができる。
【００４１】
また、パワータービン１１及び／又は第２減速機ユニット３が油切り構造を有しないことから、油切り構造を有しないパワータービン１１のタービン軸１７及び／又は第２減速機ユニット３の軸９１を短くすることが可能となる。これにより、例えばパワータービン１１が油切り構造を有しない場合、高速回転するパワータービン１１においてパワータービン１１側のオーバーハング部の長さが長いと固有振動数が低下して振動が発生する場合があるが、タービン軸１７を短くして固有振動数を上げることでタービン軸１７の振動を抑えることができる。
【００４２】
また、カップリングカバー１２を密閉式とし、油受け１２２を備えることから、パワータービン１１や第２減速機カバー１３内部からカップリングカバー１２へ流入する潤滑油を回収することができる。流入した潤滑油は、その自重によりカップリングカバー１２内部の下方へ集まることから、油受け１２２に流入する。よって、簡便な方法で流入した潤滑油を回収することができる。
【００４３】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
上記した第１実施形態では、接続配管４０はカップリングカバー１２と第２減速機カバー１３を接続するのみであったが、本実施形態では、この接続配管４０に異物収容のための手段を設けるものである。その他の点については第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。
【００４４】
図４には、本実施形態にかかる回転軸構造５近傍の概略構成図が示されている。
図４に示されるように、接続配管４０の途中に、フィルタ４５及び異物収容空間４６が設けられている。異物収容空間４６は、フィルタ４５の上流側となるカップリングカバー１２側に設けられている。異物収容空間４６は、接続配管４０の中途位置から分岐されており、接続配管４０の下方に設けられた空間となっている。接続配管４０を通過する異物の一部は、その自重によって下方へ導かれて異物収容空間４６内に収容され、また一部はフィルタ４５で侵入を防がれ落下して異物収容空間４６内に収容される。
第２減速機カバー１３内部のギヤ１３１は、それぞれの歯が噛合されることで回転動作することから、異物が混入すると回転動作に支障を来す恐れがある。これを防ぐために、カップリングカバー１２側から導かれた異物をフィルタ４５にて捉える。
【００４５】
以上、説明してきたように、本実施形態にかかる回転軸構造、発電システム及び船舶によれば、接続配管４０の途中にフィルタ４５を備えたことから、接続配管４０に異物が混入した場合であっても、フィルタ４５が異物を捉えることにより第２減速機カバー１３内部への流入を防ぐことができる。また、フィルタ４５の流路の上流側すなわちカップリングカバー１２側に異物収容空間４６を設けたことにより、その自重によって下方へ導かれた異物やフィルタ４５で侵入を防がれ落下した異物については異物収容空間４６に収容されるため簡単に異物を取り除くことができる。
【００４６】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。
【００４７】
たとえば、上述した各実施形態においては回転軸構造５または発電システム１について説明したが、これら発電システム１を船舶に搭載するとしてもよい。これにより、発電システム１から外部へのオイルミストの漏洩を防止できるため、船舶内部の環境に及ぼす影響を抑えることができる。
【００４８】
また、上述した各実施形態において、変速機は減速機であるとしたが、増速機であってもよい。
【００４９】
また、上述した各実施形態において、パワータービン１１及び第２減速機ユニット３の両方の油切り構造を設けないとしたが、いずれか一方の油切り構造のみを設けないとしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  発電システム
２  カップリングユニット
３  第２減速機ユニット
５  回転軸構造
１１  パワータービン（回転体）
１２  カップリングカバー
１３  第２減速機カバー（変速機カバー）
１４  蒸気タービン
１５  第１減速機ユニット
１６  発電機
１７  タービン軸（第一軸）
１８  タービン軸（第三軸）
２０  ディーゼル主機関（主機関）
２１  過給機
２２  排ガスエコノマイザ
４０  接続配管
４５  フィルタ
４６  異物収容空間
９１  軸（第二軸）
１２１  カップリング
１２２  油受け（油回収部）
１３１  ギヤ（変速機）
１３１ａ  第１ギヤ
１３１ｂ  第２ギヤ
１３８  給油口（潤滑油供給部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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