(57)【要約】【課題】常用密封油ポンプと非常用密封油ポンプの切替え時に生じる密封油の圧力低下を補償する機能を備えた密封油処理装置及びそれを備えた回転電機システムを、簡単な構成で安価に提供する。【解決手段】密封油供給管８を通じて密封油を軸封部２に供給する常用密封油ポンプ６と、常用密封油ポンプ６に並列に設けられた非常用密封油ポンプ７と、密封油供給管８に圧力補償給油管１６を通じて接続され、内部に油を貯蔵すると共に油の減少時に出口部を塞ぐチェック弁機能を有するフロート２５が収容された貯油タンク１８と、貯油タンク１８の油の上面を直接加圧する加圧源である小型ガスボンベ２３とを備え、常用密封油ポンプ６と非常用密封油ポンプ７との切替え時に一時的に密封油の供給圧力が低下した時に、貯油タンク１８の油を、圧力補償給油管１６を通じ密封油供給管８に供給して圧力低下を補償する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ガスが封入された回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封処理装置であって、
密封油供給管を通じて前記密封油を前記軸封部に供給する常用密封油ポンプと、前記常用密封油ポンプに並列に設けられて非常時に切替えて使用される非常用密封油ポンプと、前記密封油供給管に圧力補償給油管を通じて接続され、内部に油を貯蔵すると共に前記油の減少時に出口部を塞ぐチェック弁機能を有するフロートが収容された貯油タンクと、前記貯油タンクの前記油の上面を直接加圧ガスにより加圧する加圧源とを備え、
前記常用密封油ポンプと前記非常用密封油ポンプとの切替え時に一時的に前記密封油の供給圧力が低下した時に、前記貯油タンクの前記油が前記圧力補償給油管を通じ前記密封油供給管に供給されて圧力低下を補償するようにしたことを特徴とする密封油処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の密封油処理装置において、
前記加圧源として、前記貯油タンクに減圧弁を介して接続された小型ガスボンベが用いられていることを特徴とする密封油処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の密封油処理装置において、
前記加圧源として、前記回転電機の設備に使用される制御空気が利用されていることを特徴とする密封油処理装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の密封油処理装置において、
前記圧力補償給油管に通常時は閉状態である空気ロックアップ弁を設け、
前記密封油供給管を通じて前記軸封部へ供給される前記密封油の圧力が閾値以下に低下したことを検知すると前記空気ロックアップ弁が開き、加圧された前記貯油タンクの前記油が前記圧力補償給油管を通じて前記密封油供給管へ供給されるようにしたことを特徴とする密封油処理装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の密封油処理装置において、
前記圧力補償給油管に通常時は閉状態である自動弁を設けると共に、前記密封油供給管に前記密封油の圧力を計測する圧力スイッチを設け、
前記密封油供給管を通じて前記軸封部へ供給される前記密封油の圧力が閾値以下に低下したことを前記圧力スイッチで検知すると検知信号により前記自動弁が開き、加圧された前記貯油タンクの前記油が前記圧力補償給油管を通じて前記密封油供給管へ供給されるようにしたことを特徴とする密封油処理装置。
【請求項６】
回転電機と、冷却ガスを封入した前記回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封油処理装置とを備え、前記密封油処理装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の密封油処理装置であることを特徴とする回転電機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水素ガスを封入した回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封油処理装置及びそれを備えた回転電機システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水素ガスなどの冷却媒体ガスを機内に封入して冷却を行うタービン発電機等の回転電機においては、軸貫通部分から水素ガスが大気へ漏洩するのを防止するために密封器を有する軸封部を備え、その軸封部に密封油を供給し水素ガスを封止している。
この密封油は、密封油処理装置により、密封油系統内を密封油ポンプで循環させて軸封部に供給されている。密封油ポンプの万一の異常に備えて常用の密封油ポンプに加えて非常用の密封油ポンプが設けられる場合がある。
常用と非常用の密封油ポンプを備えた密封油処理装置では、例えば常用密封油ポンプが故障して非常用密封油ポンプの運転に自動的に切り替わる場合、常用密封油ポンプの停止時間は速く、半面、非常用密封油ポンプは慣性が大きく立ち上がり時間が遅いために、両ポンプから送り出される油の合計量が減少して回転電機へ供給する油量が減少する。その結果、回転電機に封入された水素ガス圧力以上の圧力で供給されていた密封油の供給圧力が、極短時間ではあるが水素ガス圧力以下に低下し、微量の水素ガスが回転電機の周辺に放出されるという恐れがあるため、その対策が必要であった。
【０００３】
従来の密封油処理装置において、密封油の供給圧力の低下を補償する技術としては、例えば、油の供給回路の途中にアキュムレータを設置する技術や、ダイヤフラムで油側と気体側を仕切りダイヤフラムを気体側から押し込む機構を持つ密封油槽を設け、供給油圧が低下した時に密封油槽内の油を供給回路に押し出す技術が知られている。
また、他の従来技術として、例えば、図１０のような構成が開示されている。図１０において、回転電機５１の軸封部５２の密封油は、集油タンク５３に集められ、常用密封油ポンプ５４により逆止弁５５を経て軸封部５２へと循環供給されている。常用密封油ポンプ５４，逆止弁５５と並列に非常用密封油ポンプ５６，逆止弁５７を備え、供給回路５８に並列に圧力補償装置５９が設けられている。圧力補償装置５９は、密封油槽５９ａ内に、図のようにピストン５９ｂとスプリング５９ｃを有しており、また別の構成では、ピストン５９ｂにかえてベローズが用いられている。これにより、供給油圧が低下したときに密封油槽５９ａ内の油を供給回路５８に押し出して圧力低下を防止するものである（例えば、特許文献１参照）。
また、上記の密封油槽と同様の機能を持つ補助密封油供給シリンダを設置して、回転電機に接続されているコンプレッサの空気圧、あるいは回転電機本体に油圧上昇機構として密封油軸受を追設して、昇圧された油を前記のシリンダに供給して加圧源とする等の技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０３−１２４７６７号公報（第６−７頁、第１図−第３図）
【特許文献２】特開２０１３−１２６２７６号公報（第４−５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アキュムレータを設置するものでは小型化が難しく、上記の特許文献１のような圧力補償装置を設けるものでは、密封油槽内にピストンやベローズが必要で構造が複雑になり、密封油槽もあまり小形化できないという問題があった。
また、特許文献２のような方式では、補助密封油供給シリンダ内にピストンを設けたり、シリンダに供給する圧縮空気の供給配管や油を加圧するコンプレッサ等を設けたりする必要があり、構造が複雑であった。更に、この密封油の圧力低下を補償する機能を回転電機に付加するには、配管の追加や回転電機本体への新規設備の追加等が多く発生して、作業時間がかかりコストアップになるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、常用密封油ポンプと非常用密封油ポンプの切替え時に生じる密封油の圧力低下を補償する機能を備えた密封油処理装置及びそれを備えた回転電機システムを、簡単な構成で安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る密封油処理装置は、冷却ガスが封入された回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封処理装置であって、密封油供給管を通じて密封油を軸封部に供給する常用密封油ポンプと、常用密封油ポンプに並列に設けられて非常時に切替えて使用される非常用密封油ポンプと、密封油供給管に圧力補償給油管を通じて接続され、内部に油を貯蔵すると共に油の減少時に出口部を塞ぐチェック弁機能を有するフロートが収容された貯油タンクと、貯油タンクの油の上面を直接加圧ガスにより加圧する加圧源とを備え、常用密封油ポンプと非常用密封油ポンプとの切替え時に一時的に密封油の供給圧力が低下した時に、貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じ密封油供給管に供給されて圧力低下を補償するようにしたものである。
また、この発明に係る回転電機システムは、回転電機と、冷却ガスを封入した回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封油処理装置とを備え、密封油処理装置は、上記の密封油処理装置としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の密封油処理装置によれば、常用密封油ポンプと非常用密封油ポンプと、密封油供給管に圧力補償給油管を通じて接続され、内部に油を貯蔵すると共にチェック弁機能を有するフロートが収容された貯油タンクと、貯油タンクの油の上面を直接加圧ガスにより加圧する加圧源とを備え、常用密封油ポンプと非常用密封油ポンプとの切替え時に一時的に密封油の圧力が低下した時に、貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じ密封油供給管に供給されて圧力低下を補償するようにしたので、貯油タンクの油を直接加圧ガスにより加圧することで、常用と非常用の密封油ポンプの切替え時に生じる密封油の圧力低下を補償する密封油処理装置を、簡単な構成で安価に提供できる。
また、この発明の回転電機システムによれば、上記の密封油処理装置を用いたので、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機システムの密封油処理装置を示す系統図である。
【図２】図１の中の貯油タンクの一例を示す側面断面図である。
【図３】図１の中の貯油タンクの他の例を示す側面断面図である。
【図４】圧力低下防止機能を持たない密封油処理装置のポンプ切替え時における密封油供給油圧の変化を説明する模式図である。
【図５】この発明の密封油処理装置のポンプ切替え時における密封油供給油圧の変化を説明する模式図である。
【図６】この発明の実施の形態２による回転電機システムの密封油処理装置を示す系統図である。
【図７】この発明の実施の形態２による密封油処理装置の他の実施例を示す系統図である。
【図８】この発明の実施の形態３による回転電機システムの密封油処理装置を示す系統図である。
【図９】この発明の実施の形態３による密封油処理装置の他の実施例を示す系統図である。
【図１０】従来の密封油処理装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による回転電機システムの密封油処理装置を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による回転電機システムの密封油処理装置を示す系統図である。
回転電機１は、冷却媒体として、内部に大気圧以上に加圧された水素ガスが封入されており、回転電機１の回転軸の両端部には密封器を有する軸封部２が設けられ、水素ガスが外部に流出しないように、水素ガスの圧力以上に昇圧された密封油によって軸貫通部が密封されている。軸封部２には、次に説明する密封油処理装置５から密封油が供給され、軸封部２から流出した密封油は軸受返油管３を通りループシールタンク４に集められ、ここから密封油処理装置５へと循環される。
ループシールタンク４では、軸封部２から流出した密封油に混入している僅かな空気および素ガスを分離して、図示しない排気管を通じて外部に放出するようになっている。
【００１１】
軸封部２に密封油を供給する密封油処理装置５は、通常時に密封油を送り出す常用密封油ポンプ６と、常用密封油ポンプ６の電源喪失や故障停止等で油を送り出せなくなった場合に使用する非常用密封油ポンプ７を並列に備えている。両密封油ポンプ６，７の吐出側は密封油供給管８により軸封部２に接続され、ループシールタンク４に集められた密封油が密封油戻り管９を通じてポンプ側に戻される。密封油供給管８の途中には、供給する油の圧力を適正な圧力に制御する差圧調整弁１０と、フィルタ１１が設けられている。
また、常用密封油ポンプ６または非常用密封油ポンプ７から送り出された密封油を適正な一定圧力に制御するために、ポンプ吐出側の差圧調整弁１０より手前に一次圧力調整弁１２が設けられ、その下流側には、常用密封油ポンプ６の油供給源として大量の油を保有すると同時に一次圧力調整弁１２から流れ出た油を真空中で噴霧して油中に含まれる気体を脱気するための真空タンク１３が設けられている。
【００１２】
真空タンク１３内にはフロート弁１４を有し、ループシールタンク４から密封油戻り管９を通じて真空タンク１３内に流入する油量を制御して、真空タンク１３の油面を一定に保つ働きをしている。
真空タンク１３の密封油は常用密封油ポンプ６に供給される。また、ループシールタンク４からの密封油は、密封油戻り管９を通じて非常用密封油ポンプ７へも供給される。
常用密封油ポンプ６と非常用密封油ポンプ７のそれぞれの吐出側には逆止弁１５が設けられている。
なお、両密封油ポンプ６，７と軸封部２を循環する密封油の循環経路は一例を示すもので、図に限定するものではない。
【００１３】
密封油供給管８の差圧調整弁１０の手前側において、圧力補償給油管１６を分岐させ、それに隔離弁１７を介して貯油タンク１８（詳細は後述する）が接続されている。隔離弁１７は通常は開いている。
貯油タンク１８には油面計１９が設けられており、また上部側にはガス供給管２０が接続され、貯油タンク１８内の油（以下、貯蔵油という）の上部空間に加圧ガスを供給する。この加圧ガスの加圧源として、ガス供給管２０に、逆止弁２１，減圧弁２２を介し小型ガスボンベ２３が接続されている。また、ガス供給管２０には、貯油タンク１８内へ貯蔵油を貯める時の圧力抜きとしてベント弁２４が設けられており、給油時には油面計１９で適正油面になるように監視しながらベント弁２４から空気を放出する。
【００１４】
小型ガスボンベ２３のガス圧を減圧弁２２で適正な圧力に減圧して貯油タンク１８に溜められた貯蔵油の上面に加えることにより、圧力補償給油管１６を通じて貯蔵油を密封油供給管８へ押し出す作用をする。通常状態では、図に示すように一定の油面となるような圧力に設定されている。
また、逆止弁２１は、万一、小型ガスボンベ２３からの供給圧力が密封油供給管８の圧力よりも下回った場合に、貯蔵油が減圧弁２２側に逆流しないためのものである。
【００１５】
図２は、貯油タンク１８の一例を示す側面断面図である。（ａ）は、油面が上昇している状態を示し、（ｂ）は油面が低下した状態を示している。筒状の貯油タンク１８内に、球状のフロート２５が収容されており、側面の油面計１９で油面が監視できるようになっている。油が多い時には（ａ）のようにフロート２５は油面に浮いており、油面が低下して（ｂ）のような状態になると、フロート２５が貯油タンク１８の出口管に取付けたシール環２６に密着して貯油タンク１８内の油が必要以上に流出しないように、チェック弁の機能を有している。
【００１６】
また、図３は、貯油タンク１８の他の例を示す側面断面図である。図２との相違点は、貯油タンク１８内に、フロート２５の直径よりやや大きい内径の筒状のガイド管２７を設け、フロート２５はガイド管２７にガイドされて上下するようになっている点であり、それ以外は図２と同様である。ガイド管２７には、スリットまたは穴が設けられており、油はガイド管２７の内外に連通している。本構成は、高さを低くできるメリットがある。
【００１７】
次に動作について説明する。
密封油は、密封油処理装置５により、回転電機１の水素ガスの圧力以上の一定圧力に制御されて軸封部２に供給されている。もし何らかの原因で常用密封油ポンプ６の電源が喪失した場合、回転電機１の軸封部２に供給されている密封油の圧力が低下するが、回転電機１を冷却する水素ガスの圧力と、供給されている密封油の油圧との差圧が一定値以下になれば非常用密封油ポンプ７が自動起動して常用密封油ポンプ６の吐出量減少を補償するようになっている。
【００１８】
常用密封油ポンプ６は、交流モータで運転されているために慣性力が小さく電源喪失の場合は極短時間で停止する。一方、非常用密封油ポンプ７は、常用密封油ポンプ６が停止した信号を受けて起動するために起動が遅れ、また、直流電動機で運転されるために慣性力が大きいことにより起動の立ち上がり時間が長い。その結果、非常用密封油ポンプ７の吐出圧力が定格圧力に到達するまでに時間がかかり、密封油の供給圧力は回転電機１に封入されている水素ガスの圧力よりも短時間ながら下回る現象が起こる。
この時の密封油供給圧力の動きを図４の及び図５の模式図により説明する。図４は、密封油の圧力低下防止機能を持たない場合であり、比較のための参考図である。図５は、本実施の形態の圧力低下防止機能を備えた場合である。
【００１９】
先ず図４により、圧力低下防止機能を持たない場合について説明する。
密封油供給圧力は、実線のように回転電機１の水素ガス圧力より例えばαだけ高い圧力で供給されている。Ａ点で常用密封油ポンプ６が停止すると、供給油圧（吐出圧力）が図のように低下する。替わって非常用密封油ポンプ７が起動し、その吐出圧力が細い破線で示すように上昇する。これにより、密封油供給管８を介して軸封部２に供給される密封油の供給圧力は、太い破線で示すように変化し、この過程で上述のような両ポンプの特性もあって、供給圧力が水素ガス圧力よりも時間Ｔ（秒）の間だけ下回ってしまう。この時間Ｔは回転電機１の大きさにより異なるが、例えば、０．５から１．０秒程度である。
【００２０】
次に、図５により、貯油タンク１８を設置した本願の場合の密封油供給圧力の変化を説明する。図１の系統図で説明したように、貯油タンク１８の上部の空間には、小型ガスボンベ２３からのガス圧が加わっている。Ａ点で常用密封油ポンプ６が停止して密封油供給管８の圧力が低下し始めると同時に貯油タンク１８に充填されている貯蔵油が密封油供給管８へ徐々に流れ出て圧力低下を補償する。この結果、密封油供給管８に供給される密封油供給圧力は、太い破線で示すように、回転電機１の水素ガス圧力以上を維持しながら所定の圧力まで上昇する。このとき、貯油タンク１８に充填されている貯蔵油は一定量以上が流出すればフロート２５が出口部分を閉塞してそれ以上流れ出ることは無く、加圧していた気体が圧力補償給油管１６内に流出して悪影響を及ぼすことは無い。
【００２１】
本実施の形態の圧力補償部は、背景技術で説明した先行技術のように、貯油タンク１８の内部をダイヤフラムやベローズで仕切ったり、ピストン、あるいは、ゴム製のガス封入袋を設けたりせずに、上述の如く、貯油タンク１８内の気相部を直接、小型ガスボンベ２３からの加圧ガスで加圧する単純な構成を採用している点に特徴を有している。
ここで例えば、圧力補償用の容器をアキュムレータで構成すると、アキュムレータ内部には加圧ガスを封入する大きなゴム製容器を収納するために、油を保有できるスペースが限られてくる。アキュムレータの設計の一例として、７．６Ｌ（リットル）の油を２．５秒間で供給するとした場合、アキュムレータの大きさは標準市販品で直径３１８．５ｍｍ、長さで約２５００ｍｍ、内容積で１４７Ｌ程度の大きな体積を必要とした。本発明の貯油タンク１８の場合、貯油量は余裕を見て１５Ｌとし、上部の気相部も同じ１５Ｌと仮定すると全体積は３０Ｌになる。この容積の容器を、上記のアキュムレータと同一直径で構成すると、長さが６００ｍｍ程度のとなり、アキュムレータ長さ２５００ｍｍに比べ格段に小型化が可能となる。
【００２２】
また、貯油タンク１８の貯蔵油の上面は、常時、小型ガスボンベ２３からほぼ一定圧力で連続的に加圧されているので、加圧力はほとんど変化なく、〔回転電機水素ガス圧力＋α〕ＭＰａの一定値であり、フロート２５がシール環２６に接触するまで油を供給することができる。
密封油供給管８に供給される油圧は圧力補償給油管１６の圧力損失分の圧力低下を伴うが、配管を太くするなどして圧力低下量を小さくすることで、圧力損失を小さくできるので問題はない。
【００２３】
なお、貯油タンク１８内の貯蔵油には、加圧ガスがその圧力下における飽和状態まで溶け込むが、通常状態では貯油タンク１８への油の出入りがないため、飽和状態になるまで溶け込めばそれ以上溶け込むことは無く、小型ガスボンベ２３のガスが連続的に且つ継続的に消費されることはない。このように貯油タンク１８とそれを加圧する設備として小型ガスボンベ２３，減圧弁２２および逆止弁２１を設けることで、従来技術で報告されている設備よりも小型で簡単な設備で同一機能が確保でき、したがって安価な設備とすることが可能となる。
【００２４】
以上のように、実施の形態１の密封油処理装置によれば、冷却ガスが封入された回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封処理装置であって、密封油供給管を通じて密封油を軸封部に供給する常用密封油ポンプと、常用密封油ポンプに並列に設けられて非常時に切替えて使用される非常用密封油ポンプと、密封油供給管に圧力補償給油管を通じて接続され、内部に油を貯蔵すると共に油の減少時に出口部を塞ぐチェック弁機能を有するフロートが収容された貯油タンクと、貯油タンクの油の上面を直接加圧ガスにより加圧する加圧源とを備え、常用密封油ポンプと非常用密封油ポンプとの切替え時に一時的に密封油の供給圧力が低下した時に、貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じ密封油供給管に供給されて圧力低下を補償するようにしたので、貯油タンクの油を直接加圧ガスにより加圧することで、常用と非常用の密封油ポンプの切替え時に生じる密封油の圧力低下を補償する密封油処理装置を、簡単に構成でき、かつ安価に提供できる。
【００２５】
また、加圧源として、貯油タンクに減圧弁を介して接続された小型ガスボンベが用いられているので、貯油タンクの油を密封油供給管側に押し出す加圧ガスを常時連続して加圧でき、安価な設備で密封油圧力低下防止の機能を発揮できる。特に、従来のような、アキュムレータや密封油槽内にピストンやベローズ等を設ける構造と比較して、小型化が可能となり、製作コストを大幅に低減できる。
【００２６】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２による回転電機システムの密封油処理装置の系統図である。図１と同等部分は同一符号で示して説明を省略し、以下では相違点を中心に説明する。
図６に示すように、本実施の形態では、圧力補償給油管１６の途中に常時閉状態の空気ロックアップ弁２８が設けられている。この空気ロックアップ弁２８の制御部は、密封油供給管８側の一次圧力調整弁１２の一次側と同じ部位に、圧力検出管２９により接続されており、密封油供給管８側の圧力を検知して開閉されるようになっている。また、空気ロックアップ弁２８と並列に、給油弁３０が設けられている。
【００２７】
次に、図６の密封油処理装置５の動作について説明する。
常用密封油ポンプ６が停止して非常用密封油ポンプ７に切替わり一時的に密封油供給管８側の圧力が低下した場合、圧力検出管２９を通じて圧力低下が空気ロックアップ弁２８に伝達され、それを検知して空気ロックアップ弁２８が自動的に開き、貯油タンク１８内の貯蔵油が密封油供給管８側へ供給されることで圧力低下が抑制される。
本構成では、圧力補償給油管１６は、通常は空気ロックアップ弁２８で締め切られているので、貯油タンク１８内の貯蔵油には大きな加圧力を掛けておくことができる。
先の実施の形態１では、貯油タンク１８内の貯蔵油は、貯油タンク１８の出口回路が開放されているために、密封油供給管８の圧力と同一圧力で充填されており、実際の供給時には配管圧力損失が発生して給油圧力が低下するが、本実施の形態の場合には、空気ロックアップ弁２８で締め切られているので、貯蔵油の加圧力を初期時点で大きくしておくことが可能になる。これにより、圧力補償給油管１６の圧力損失を相殺できる。
【００２８】
上述のように通常運転時には空気ロックアップ弁２８は全閉になっているため、初期時点で、貯油タンク１８に油を注入できない。この対策として給油弁３０が設けられており、初期時点でベント弁２４と給油弁３０を開けながら貯油タンク１８内に適正油面になるまで給油する。これにより密封油供給管８の接続点における油圧を通常使用状態の圧力にすることが可能となる。このように、実施の形態１の貯油タンクに簡単な設備を追加したことで、ポンプ切替え時の油圧回復に対する性能を向上させる効果がある。
【００２９】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
図７は、実施の形態２よる密封油処理装置の他の例を示す系統図である。図６と同等部分は同一符号で示して説明を省略し、以下では相違点を中心に説明する。
図７に示すように、図６の空気ロックアップ弁２８に替えて、圧力補償給油管１６の途中に常時閉状態の自動弁３１を設けて圧力補償給油管１６を締め切るようにしたものである。そして、密封油供給管８において、一次圧力調整弁１２の一次側と同じ部位の圧力を圧力スイッチ３２で検出し、その信号を制御器３３に取り入れて、制御器３３からの制御信号で自動弁３１を開閉するようにしたものである。
【００３０】
次に、図７の密封油処理装置５の動作について説明する。
常用密封油ポンプ６が停止する等で圧力スイッチ３２の圧力が一定値以下に低下すると圧力スイッチ３２がオンになり、制御器３３に信号が送られ、制御器３３から自動弁３１を開にする信号を出し、自動弁３１を開いて密封油供給管８側に貯蔵油を供給することで供給圧力の低下を補償する。
この構成でも、通常は圧力補償給油管１６が締め切られているので、貯油タンク１８の加圧力を大きくすることが可能であり、油圧回復に対する性能を向上させる効果があると共に、動作圧力を圧力スイッチ３２の設定を変えることで変更できるので、運用上の利便性が広がる。また、貯油タンク１８への給油は、ベント弁２４を開けた状態で自動弁３１の操作スイッチをオンにすることで可能であり、油面計１９で油面監視しながら適正油面になれば操作スイッチをオフにすれば良く、操作も簡単である。
【００３１】
以上のように、実施の形態２の密封油処理装置によれば、圧力補償給油管に通常時は閉状態である空気ロックアップ弁を設け、密封油供給管を通じて軸封部へ供給される密封油の圧力が閾値以下に低下したことを検知すると空気ロックアップ弁が開き、加圧された貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じて密封油供給管へ供給されるようにしたので、空気ロックアップ弁を閉じた状態で貯蔵油に加圧ガスで常時連続して加圧しておくことができるため、簡単な設備で密封油圧力低下防止の機能を向上させることが可能となる。
【００３２】
また、圧力補償給油管に通常時は閉状態である自動弁を設けると共に、密封油供給管に密封油の圧力を計測する圧力スイッチを設け、密封油供給管を通じて軸封部へ供給される密封油の圧力が閾値以下に低下したことを圧力スイッチで検知すると検知信号により自動弁が開き、加圧された貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じて密封油供給管へ供給されるようにしたので、上記と同様な効果を得ることができると共に、圧力スイッチの設定を変えることで自動弁の動作圧力を変更できるため、運用上の利便性が広がる。
【００３３】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３による回転電機システムの密封油処理装置を示す系統図である。実施の形態２の図６に対応するので、図６と同等部分は同一符号で示して説明を省略し、以下では相違点を中心に説明する。
これまでの実施の形態では、貯油タンク１８の貯蔵油の加圧源として、小型ガスボンベ２３を用いていた。しかし、回転電機１の関連設備として、密封油処理装置５の設置場所には、通常、圧力を持った制御空気配管が設置されていることが多い。そこで、本実施の形態では、その制御空気配管３４に元弁３５を設置し、貯油タンク１８のガス供給管２０に元弁３５を介し制御空気配管３４の制御空気を導き、貯油タンク１８の貯蔵油の上面を直接その加圧ガスにより加圧する加圧源としたものである。
【００３４】
制御空気はあまり圧力が高くないので、圧力補償給油管１６の接続点は、密封油供給管８の供給油圧が低い、差圧調整弁１０の下流側とする。この場合、貯油タンク１８から供給された油は圧力制御されていないため、回転電機１へ供給される油の圧力が正常値よりも高めになる可能性があるが、圧力が高くなることについては全く問題無い。
本構成では、小型ガスボンベ２３，減圧弁２２などの設備が不要になるので、極めて安価に設備を提供することができる。
【００３５】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
図９は、実施の形態２の図７に対応するものであり、図７と同等部分は同一符号で示して説明を省略し、以下では相違点を中心に説明する。
図９に示すように、制御空気配管３４に元弁３５を設置し、貯油タンク１８のガス供給管２０に元弁３５を介し制御空気配管３４の制御空気を導き、貯油タンク１８の貯蔵油の加圧源としたものである。圧力補償給油管１６の接続点は、図８の場合と同じ理由で、密封油供給管８の供給油圧が低い、差圧調整弁１０の下流側としている。図７の小型ガスボンベ２３からのガス供給が制御空気配管３４に置き換わっただけで、図７と同様の効果を得ることができ、設備が簡単となる。
【００３６】
以上のように、実施の形態３の密封油処理装置によれば、実施の形態１と同様の密封油処理装置の、貯油タンクの貯蔵油上面を加圧する加圧源として、回転電機の設備に使用される制御空気を利用するようにしたので、実施の形態１に比べて小型ガスボンベや減圧弁などの設備が不要になるため、より安価に設備を提供することができる。
【００３７】
また、圧力補償給油管に通常時は閉状態である空気ロックアップ弁を設け、密封油供給管を通じて軸封部へ供給される密封油の圧力が閾値以下に低下したことを検知すると空気ロックアップ弁が開き、加圧された貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じて密封油供給管へ供給されるようにしたので、上記に加えて、空気ロックアップ弁を閉じた状態で貯蔵油に加圧ガスで常時連続して加圧しておくことができるため、簡単な設備で密封油の圧力低下防止の機能を向上させることが可能になる。
【００３８】
また、圧力補償給油管に通常時は閉状態である自動弁を設けると共に、密封油供給管に密封油の圧力を計測する圧力スイッチを設け、密封油供給管を通じて軸封部へ供給される密封油の圧力が閾値以下に低下したことを圧力スイッチで検知すると検知信号により自動弁が開き、加圧された貯油タンクの油が圧力補償給油管を通じて密封油供給管へ供給されるようにしたので、上記と同様な効果を得ることができると共に、圧力スイッチの設定を変えることで自動弁の動作圧力を変更できるため、運用上の利便性が広がる。
【００３９】
また、実施の形態１から実施の形態３の回転電機システムによれば、回転電機と、冷却ガスを封入した回転電機の軸封部へ密封油を供給する密封油処理装置とを備え、密封油処理装置は、実施の形態１から実施の形態３のいずれかに記載の密封油処理装置を用いたので、実施の形態１から実施の形態３に記載したものと同様な効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  回転電機、２  軸封部、３  軸受返油管、４  ループシールタンク、５  密封油処理装置、６  常用密封油ポンプ、７  非常用密封油ポンプ、８  密封油供給管、９  密封油戻り管、１０  差圧調整弁、１１  フィルタ、１２  一次圧力調整弁、１３  真空タンク、１４  フロート弁、１５  逆止弁、１６  圧力補償給油管、１７  隔離弁、１８  貯油タンク、１９  油面計、２０  ガス供給管、２１  逆止弁、２２  減圧弁、２３  小型ガスボンベ、２４  ベント弁、２５  フロート、２６  シール環、２７  ガイド管、２８
空気ロックアップ弁、２９  圧力検出管、３０  給油弁、３１  自動弁、３２  圧力スイッチ、３３  制御器、３４  制御空気配管、３５  元弁。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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