(57)【要約】【課題】従来よりも信頼性が高く、設置スペースの増大を抑制することができるポンプシステム及びポンプ軸受冷却方法の提供。【解決手段】配管の内部の流体を駆動するポンプシステムであって、配管の内部の流体を駆動するポンプと、前記配管に設置された熱交換部と、前記ポンプの軸受と前記熱交換部を接続し、前記軸受の潤滑油が前記軸受と前記熱交換部を循環するよう設けられた潤滑油配管と、を備え、前記熱交換部では、前記配管の内部の流体と前記潤滑油が熱交換する。【選択図】図１
2015197059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内部の流体を駆動するポンプシステムであって、
配管の内部の流体を駆動するポンプと、
前記配管に設置された熱交換部と、
前記ポンプの軸受と前記熱交換部を接続し、前記軸受の潤滑油が前記軸受と前記熱交換部を循環するよう設けられた潤滑油配管と、を備え、
前記熱交換部では、前記配管の内部の流体と前記潤滑油が熱交換するポンプシステム。
【請求項２】
前記熱交換部は、前記配管の表面に巻くように設けられ、内部を前記潤滑油が流通する熱交換配管を有する請求項１記載のポンプシステム。
【請求項３】
前記熱交換部は、前記配管の表面の一部を覆う容器を有し、前記潤滑油が前記容器の内部に導かれた後に、前記容器から前記軸受けへ供給される請求項１または請求項２に記載のポンプシステム。
【請求項４】
前記熱交換部と、前記熱交換部と前記潤滑油配管が、変位吸収部を介して接続されたポンプシステム。
【請求項５】
ポンプの軸受を冷却したあとの潤滑油を、軸受の外部で冷却してふたたび前記軸受に供給するポンプ軸受冷却方法であって、
前記ポンプ軸受で加熱された潤滑油を、前記ポンプのポンプ吸込側あるいは吐出側に接続されたい配管に設けられた熱交換器に導き、前記潤滑油を前記主配管内の流体と熱交換させることで冷却した後、再び前記潤滑油を前記ポンプ軸受へ導くポンプ軸受冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を駆動するポンプシステム、及び当該ポンプシステムのポンプ軸受の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電所で用いられるポンプには、主に、外部系統から供給される冷却水によって軸受潤滑油を冷却する方式や、ポンプ吐出から分岐した配管を流れる冷却水によって軸受潤滑油を冷却する方式が用いられている。
【０００３】
前者の方式では、系統主配管の流体を駆動するポンプの軸受冷却系として、外部系統から冷却水が供給される熱交換器がポンプ本体に付属されている。軸受で温められた潤滑油は、外部系統からの冷却水によって冷却される。
【０００４】
一方、後者の方式では、系統主配管の流体を駆動するポンプの軸受冷却系として、潤滑油を流すギアポンプを有し、潤滑油を溜める油タンクとポンプ吐出側の、系統主配管のから分岐した分岐配管を通して主配管中の冷却水が供給されるポンプ外部熱交換器が設けられている。軸受で温められた潤滑油は、いったん油タンクに溜まり、ギアポンプによりポンプ外部熱交換器１１へ流れ、ポンプ外部熱交換器で潤滑油と主配管から分岐された冷却水を熱交換することで潤滑油が冷却され、軸受へ戻るようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６５７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
外部系統からの冷却水を用いる方式では、外部から供給される冷却水を用いて潤滑油の冷却を行うため、冷却水供給元系統の機能喪失に伴い軸受冷却機能を喪失する。
【０００７】
一方、系統主配管から分岐させた冷却水を用いる方式では、ポンプ吐出部から供給される冷却水を用いてポンプとは別機器として設けられた熱交換器にて潤滑油の冷却を行っているため、それに伴う配置スペースが必要となり、かつ系統主配管から分岐した耐圧部該当の冷却水配管が必要となるという課題があった。
【０００８】
本発明は上述した課題を鑑み、従来よりも信頼性が高く、設置スペースの増大を抑制することができるポンプシステム及びポンプ軸受冷却方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の実施形態によるポンプシステムは、配管の内部の流体を駆動するポンプシステムであって、  配管の内部の流体を駆動するポンプと、  前記配管に設置された熱交換部と、前記ポンプの軸受と前記熱交換部を接続し、前記軸受の潤滑油が前記軸受と前記熱交換部を循環するよう設けられた潤滑油配管と、を備え、  前記熱交換部では、前記配管の内部の流体と前記潤滑油が熱交換する。
【００１０】
また、本発明の実施形態によるポンプ軸受冷却方法は、ポンプの軸受を冷却したあとの潤滑油を、軸受の外部で冷却してふたたび前記軸受に供給するポンプ軸受冷却方法であって、前記ポンプ軸受で加熱された潤滑油を、前記ポンプのポンプ吸込側あるいは吐出側に接続されたい配管に設けられた熱交換器に導き、前記潤滑油を前記主配管内の流体と熱交換させることで冷却した後、再び前記潤滑油を前記ポンプ軸受へ導く。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、設置スペースを過大に増大させることなく、従来よりも信頼性が高いポンプシステム及びポンプ軸受冷却方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態によるポンプシステムの構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態の変形例によるポンプシステムの構成を示す要部拡大図。
【図３】第２実施形態によるポンプシステムの構成を示すブロック図。
【図４】第２実施形態の変形例によるポンプシステムの構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について、図１を用いて以下説明する。図１は、系統の主配管２に設けられた本実施形態によるポンプシステム１００の構成を示すブロック図である。
【００１５】
以下、本実施形態のポンプシステム１００の構成を説明する。主配管２には横型のポンプ１が設けられており、ポンプ１のポンプ軸３が軸受４により支持され、電動機５と接続されている。この電動機５の運転によってポンプ１が運転され、主配管２内部の流体を駆動させる。軸受４は潤滑油が供給されて冷却される。また、軸受４を冷却した潤滑油が、軸受４の外へ導かれて冷却された後に軸受４へふたたび供給されるように潤滑油配管６が設けられている。なお、図においては矢印で潤滑油の流れを示す。
【００１６】
潤滑油配管６について、より詳細に説明する。軸受４を冷却した潤滑油は、潤滑油配管６により軸受４の外へ導かれ、潤滑油を溜める油タンク７にいったん戻される。油タンク７は、潤滑油を一時的に溜めるバッファとしての機能を持つ。また、内部にストレーナを設けることで、潤滑油中の異物を取り除くことができる。潤滑油タンク７の潤滑油は、油タンク７の外に導かれて、主配管２の表面に設けられた熱交換部８へ導かれる。なお、潤滑油はポンプ１と同軸に設置されたギアポンプ９によって駆動される。熱交換部８は、主配管２の表面に配管が巻きつけられたもので、この配管内部を潤滑油が流通する。熱交換部８と潤滑油配管６とは、変位吸収部としての振動吸収配管１０を介して接続される。振動吸収配管１０としては、例えばステンレス製のフレキシブルチューブを用いる。熱交換部８を通過した潤滑油は軸受４に供給される。
【００１７】
次に、本実施形態の作用について説明する。ポンプ１が運転されると、ギアポンプ９も作動し、主配管２内の流体の駆動と、潤滑油の循環が開始される。熱交換部８では、潤滑油と主配管２内の流体との熱交換が行われ、潤滑油が冷却される。これにより、ポンプ１の運転中は、潤滑油が軸受４を冷却した後に、熱交換部８で冷却され、ふたたび軸受４を冷却する循環が構成される。また、ポンプ１の運転中は主配管２が振動するが、振動吸収配管１０により熱交換部８と潤滑油配管６の相対変位は吸収される。
【００１８】
本実施形態によれば、簡素な構成でポンプ１の軸受４の冷却を継続的に行うことが可能である。したがって、外部の冷却源に依存することや、耐圧部となる配管が増加することがなく、設置スペースを過大に増大させることなく、従来よりも信頼性が高いポンプシステムとすることが可能である。
【００１９】
また、主配管２の表面に熱交換部８を設ける以外は主配管２を改造する必要がないので、簡単に設置することが可能である。
【００２０】
本実施形態の変形例について、図２を用いて説明する。図２は本変形例による熱交換部８の構成を示す要部拡大図である。第１実施形態では、熱交換部８が主配管２に配管を巻き付けたものとして説明したが、本変形例においては、熱交換部８の配管が何度も折り返しながら主配管２の軸方向に沿って設けられている。このような構成でも、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、本変形例では熱交換部８の配管を主配管２の全周にわたって設ける必要がない。そのため、例えば熱交換部８の配管を主配管２の半周にわたる長さで予め形成しておけば、主配管２に接して配置するだけで取り付け可能であり、容易に設置することが可能で、既存のポンプシステムを改造する場合の施工時間を短縮することが出来る。
【００２１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について、図３を用いて以下説明する。図３は、本実施形態によるポンプシステム１００ａの構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
本実施形態では、熱交換部８に主配管２の一部を内包する形状のタンク１１を用いている。このタンク１１は、例えば直方体の箱型を主配管２が貫通するような構成でもよいが、その内径が主配管２の外径と一致する円筒型にする等、収容される潤滑油の容量に対して主配管２内部の流体と熱交換する面積が大きくなるような形状であるほうが望ましい。耐食性等の観点で主配管２の材質が許容するなら、タンク１１は外枠だけの構成で、潤滑油が主配管２の表面に直に接する構成であってもよい。
【００２３】
本実施形態によれば、単純な構造の熱交換部８により、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２４】
また、本実施形態の変形例によるポンプシステム１００ｂについて、図４を用いて以下説明する。本変形例では、熱交換部８のタンク１１に油タンク７の機能を持たせて兼用とし、油タンク７を削除している。このような構成により、第２実施形態と同様の効果を奏するとともに、さらに省スペースなポンプシステムとすることが可能である。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００２６】
例えば、各実施形態ではポンプ１の吸込側または吐出側のどちらかに熱交換部８を設けたものとして説明したが、これはどちらに設けても良く、両方に設けても構わない。
【００２７】
また、各実施形態で説明した熱交換部８を併用することも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１００、１００ａ、１００ｂ  ポンプシステム
１  ポンプ
２  主配管
３  ポンプ軸
４  軸受
５  電動機
６  潤滑油配管
７  油タンク
８  熱交換部
９  ギアポンプ
１０  振動吸収配管
１１  タンク
【図１】
2015197059.tif 000003
【図２】
2015197059.tif 000004
【図３】
2015197059.tif 000005
【図４】
2015197059.tif 000006