(57)【要約】【課題】ガスタービン第１軸受近傍等の高温雰囲気エリアに設けられる配線を、配線の交換、保守、点検等の作業が容易でかつ配線の健全性を維持した状態で冷却可能な配線冷却構造である。【解決手段】配線冷却構造は、高温雰囲気エリア３３に一端を有する配線４０と、高温雰囲気エリア３３を冷却するための冷却空気を供給するエリア冷却空気供給配管３９とで構成され、配線４０を、エリア冷却空気供給配管３９内を通る冷却空気と熱交換可能に構成した。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温雰囲気エリアに一端を有する配線と、前記高温雰囲気エリアを冷却するための冷却空気を供給するエリア冷却空気供給配管とで構成され、前記配線を、エリア冷却空気供給配管内を通る冷却空気と熱交換可能に構成したことを特徴とする配線冷却構造。
【請求項２】
前記エリア冷却空気供給配管の端部である冷却空気供給口の正面近傍に、電子機器を内部に具備する中継箱を設け、前記中継箱を冷却空気で冷却するようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線冷却構造。
【請求項３】
前記エリア冷却空気供給配管の外表面に、電子機器を内部に具備する中継箱を設け、前記冷却空気供給配管内を通る冷却空気の一部を前記中継箱に案内可能に連通させ、前記中継箱を前記エリア冷却空気供給配管の外表面で冷却するとともに前記中継箱内部を冷却空気で冷却するようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線冷却構造。
【請求項４】
前記配線は、前記エリア冷却空気供給配管内に沿って配設され、冷却空気の作用で冷却されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線冷却構造。
【請求項５】
前記配線は、前記エリア冷却空気供給配管外表面に沿って熱交換可能に配設され、エリア冷却空気供給配管外表面の冷却作用で冷却されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線冷却構造。
【請求項６】
前記エリア冷却空気供給配管の側面に、冷却空気吹出穴を設け、この冷却空気吹出穴から冷却空気を吹き付けて前記配線を冷却するようにしたことを特徴とする請求項５記載の配線冷却構造。
【請求項７】
高温雰囲気エリアに一端を有する配線と、前記配線を冷却するための冷却空気を供給する配線冷却空気供給配管とで構成され、前記配線を、配線冷却空気供給配管内に沿って配設させて、冷却空気の作用で冷却するようにしたことを特徴とする配線冷却構造。
【請求項８】
高温雰囲気エリアに一端を有する配線と、前記配線を冷却するための冷却水を供給する配線冷却水供給配管とで構成され、前記配線を、配線冷却水供給配管内を通る冷却水と熱交換可能に構成したことを特徴とする配線冷却構造。
【請求項９】
前記配線冷却水供給配管は、内部に配線配管を有する２重配管構造で、前記配線は前記配線配管内を通るように案内され、前記配線は、前記配線冷却水供給配管内を流れる冷却水の冷却作用で冷却されるようにしたことを特徴とする請求項８記載の配線冷却構造。
【請求項１０】
前記配線は、前記配線冷却水供給配管外表面に沿って熱交換可能に配設され、配線冷却水供給配管外表面の冷却作用で冷却されるようにしたことを特徴とする請求項８記載の配線冷却構造。
【請求項１１】
前記配線冷却水供給配管は、往路と復路とが互いに近接して並設され、前記配線冷却水供給配管外表面の往路と復路の冷却作用で前記配線を冷却するようにしたことを特徴とする請求項１０記載の配線冷却構造。
【請求項１２】
前記配線の経路中に、電子機器を内部に具備する中継箱を設けたことを特徴とする請求項１、７、または８のいずれか１項に記載の配線冷却構造。
【請求項１３】
前記高温雰囲気エリアは、ガスタービンの排気ガス排出側に設けられるガスタービン軸受を設置するための軸受エリアであり、前記配線は、ガスタービン軸受近傍に設けられる検出器に接続されることを特徴とする請求項１、７、または８のいずれか１項に記載の配線冷却構造。
【請求項１４】
前記配線は、断熱材で覆われることを特徴とする請求項５、７あるいは８のいずれか１項に記載の配線冷却構造。
【請求項１５】
前記配線は、遮熱板で覆われることを特徴とする請求項５、７あるいは８のいずれか１項に記載の配線冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービンの軸受周り等の高温動作機器の高温雰囲気エリアに設けられる配線を冷却する配線冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高温雰囲気エリアの１つであるガスタービンの軸受周りに設けられる検出器配線の冷却は、従来、図１３に示す配線冷却構造で実施される。
【０００３】
ガスタービン１のタービン軸２は、高温排気側でガスタービン第１軸受３で回転軸支されており、このガスタービン第１軸受３に設けられる各種検出器の配線４が、ガスタービン第１軸受３に接続して設けられる軸受油配管５内を経由させることで冷却するガスタービンの配線冷却構造が構成される。
【０００４】
一般に、ガスタービン１の排気側には、２重筒状の排気ケーシング６が設けられ、さらに排気ケーシング６には筒状の排気ディフューザ７が設けられる。これらガスタービン１、排気ケーシング６および排気ディフューザ７は、ガスタービンコンパートメント８内に設置される。
【０００５】
排気ケーシング６の内側の筒状部と外側の筒状部との間には、ガスタービン１から排出される高温の排気ガスが流れる流路が形成される一方、ガスタービン１のタービン軸２の排気側を回転軸支するガスタービン第１軸受３は、排気ケーシング６の内側の筒状部内であり高温の第一軸受エリア９に設けられる。ガスタービン第１軸受３には、２重配管構造の軸受油配管５が接続され、内側の管から軸受油が供給され、外側の管と内側の管の間を通って戻り油が排油される。
【０００６】
一方、ガスタービンコンパートメント８の外部には、冷却ファン１０が設けられ、この冷却ファン１０と第１軸受エリア１０とは冷却空気供給配管１１で接続される。この冷却空気供給配管１１を介して、冷却ファン１０により第１軸受エリア１０に冷却用の空気が送り込まれて、高温の第１軸受エリア１０は冷却される。
【０００７】
排気ケーシング６には、ダクト部１２が設けられ、第１軸受エリア１０と排気ケーシング６の外部すなわちガスタービンコンパートメント８の内部とは、ダクト部１２を介して通じる構成である。軸受油配管５および冷却空気供給配管１１は、ダクト部１２を経由して排気ケーシング６の外部から第１軸受エリア１０内に導かれる。さらに、冷却空気供給配管１１から供給される冷却空気は、冷却後、ダクト部１２を経由して排気ケーシング６の外部に排出される。
【０００８】
一方、ガスタービン第１軸受３には、各種検出器が設けられ、各種検出器の信号を伝送するための配線４は、ガスタービンコンパートメント８内に設けられる端子箱１３を経由してガスタービンコンパートメント８外部に設けられる図示しない受信機器に導かれるが、配線４には信号送受信精度維持のため、耐熱性の低い材料を使用せざるを得ないものが含まれる。
【０００９】
このため、検出器からの配線４は２重構造である軸受油配管５の内側の管と外側の管の間すなわち軸受油の戻り油側を経由した後、軸受油配管５の外部に導かれ、軸受油配管５に並設される遮熱ダクト１４内部を通って排気ケーシング６の外部に導かれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
高温動作回転機器としての従来のガスタービン１が有するガスタービン第１軸受３に適用した配線冷却構造においては、配線４の敷設、点検、交換等の作業の際、軸受油配管５の分解、復旧作業を伴うこととなるため作業性が悪い。
【００１１】
また、軸受油配管５内に配線４を敷設する構成であるため、配線４は油雰囲気内に置かれる。このため、損傷を受けた配線４の被覆部分や配線４の中継コネクタ部から、配線４内部に軸受油が浸入する恐れがある。さらに、配線４内に浸入した軸受油は、毛細管現象により、配線芯線内を伝って配線４の端末部にまで到達し、端子箱１３内を軸受油で汚染される恐れがあるため、低耐油性の機器に悪影響を及ぼす。
【００１２】
一方、遮熱ダクト１４をガスタービン第１軸受３近傍まで延長し、配線４が軸受油配管５内を経由せずに遮熱ダクト１４で覆う構成とすると、第１軸受エリア１０において、冷却空気供給配管１１から供給される冷却空気の対流可能な領域が減少し、また対流性が低下するため冷却効果が減少する。
【００１３】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、ガスタービン第１軸受近傍等の高温雰囲気エリアに設けられる配線を、配線の交換、保守、点検等の作業が容易でかつ配線の健全性を維持した状態で冷却可能な配線冷却構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、高温雰囲気エリアに一端を有する配線と、前記高温雰囲気エリアを冷却するための冷却空気を供給するエリア冷却空気供給配管とで構成され、前記配線を、エリア冷却空気供給配管内を通る冷却空気と熱交換可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、前記エリア冷却空気供給配管の端部である冷却空気供給口の正面近傍に、電子機器を内部に具備する中継箱を設け、前記中継箱を冷却空気で冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、前記エリア冷却空気供給配管の外表面に、電子機器を内部に具備する中継箱を設け、前記冷却空気供給配管内を通る冷却空気の一部を前記中継箱に案内可能に連通させ、前記中継箱を前記エリア冷却空気供給配管の外表面で冷却するとともに前記中継箱内部を冷却空気で冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、前記配線は、前記エリア冷却空気供給配管内に沿って配設され、冷却空気の作用で冷却されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、前記配線は、前記エリア冷却空気供給配管外表面に沿って熱交換可能に配設され、エリア冷却空気供給配管外表面の冷却作用で冷却されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、前記エリア冷却空気供給配管の側面に、冷却空気吹出穴を設け、この冷却空気吹出穴から冷却空気を吹き付けて前記配線を冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、高温雰囲気エリアに一端を有する配線と、前記配線を冷却するための冷却空気を供給する配線冷却空気供給配管とで構成され、前記配線を、配線冷却空気供給配管内に沿って配設させて、冷却空気の作用で冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、高温雰囲気エリアに一端を有する配線と、前記配線を冷却するための冷却水を供給する配線冷却水供給配管とで構成され、前記配線を、配線冷却水供給配管内を通る冷却水と熱交換可能に構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、前記配線冷却水供給配管は、内部に配線配管を有する２重配管構造で、前記配線は前記配線配管内を通るように案内され、前記配線は、前記配線冷却水供給配管内を流れる冷却水の冷却作用で冷却されるようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、前記配線は、前記配線冷却水供給配管外表面に沿って熱交換可能に配設され、配線冷却水供給配管外表面の冷却作用で冷却されるようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、前記配線冷却水供給配管は、往路と復路とが互いに近接して並設され、前記配線冷却水供給配管外表面の往路と復路の冷却作用で前記配線を冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、前記配線の経路中に、電子機器を内部に具備する中継箱を設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、前記高温雰囲気エリアは、ガスタービンの排気ガス排出側に設けられるガスタービン軸受を設置するための軸受エリアであり、前記配線は、ガスタービン軸受近傍に設けられる検出器に接続されることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、前記配線は、断熱材で覆われることを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明に係る配線冷却構造は、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載したように、前記配線は、遮熱板で覆われることを特徴とするものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る配線冷却構造の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００３０】
本発明の実施形態における配線冷却構造は、ガスタービンが具備するガスタービン第１軸受に設けられる配線に適用したものである。
【００３１】
図１は本発明に係る配線冷却構造の第１の実施形態を示す構成図であり、図２は図１の配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０の概略的な構成図である。
【００３２】
配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０の構成について説明する。
【００３３】
ガスタービン設備系２０は、図２に示すようにガスタービン空気圧縮機２１、燃焼器２２およびガスタービン２３が単一の共通軸であるタービンシャフト２４を介して直列に接続された構成である。高温動作回転機器としてのガスタービン２３の排気側には、排気ケーシング２５、排気ディフューザ２６および排気ダクト２７が直列に設けられる一方、ガスタービン空気圧縮機２１の吸気側には、吸気室２８が設けられる。
【００３４】
また、ガスタービン空気圧縮機２１、燃焼器２２、ガスタービン２３、排気ケーシング２５および排気ディフューザ２６は、ガスタービンコンパートメント２９で覆われる。このガスタービンコンパートメント２９には、ガスタービンコンパートメント２９内部のガスタービン空気圧縮機２１、燃焼器２２、ガスタービン２３、排気ケーシング２５および排気ディフューザ２６を冷却するために、ガスタービンコンパートメント２９外部から内部に冷却空気を供給する冷却空気ファン３０が設けられる。
【００３５】
また、ガスタービンコンパートメント２９には、冷却空気ファン３０から供給された冷却空気を、ガスタービンコンパートメント２９外部に排出するガスタービンコンパートメント換気ファン３１が設けられる。
【００３６】
一方、排気ケーシング２５は２重筒状構造であり、外側の筒状部と内側の筒状部の間には、ガスタービン２３から排出される高温の排気ガスの流路が形成される。排気ケーシング２５の内側の筒状部内部には、第１軸受エリア３３が形成され、この第１軸受エリア３３内にガスタービン２３のタービンシャフト２４を回転自在に支持するガスタービン第１軸受３２が収容される。第１軸受エリア３３は、排気ガス流路２５ａで覆われる高温雰囲気エリアとされる。
【００３７】
尚、高温雰囲気とは、設置される各種機器および構成部材の耐熱温度を超える例えば２００度等の、数十度以上の温度の雰囲気である。
【００３８】
また、ガスタービン空気圧縮機２１の吸気側の吸気室２８内部には、図２には示されないガスタービン第２軸受３４が設けられる。このガスタービン第２軸受３４と第１軸受エリア３３内に設けられたガスタービン第１軸受３２とにより、ガスタービン２３のタービンシャフト２４が、回転軸支される。
【００３９】
また、第１軸受エリア３３のガスタービン第１軸受３２には、軸受油を供給するための二重筒構造の第１軸受油配管３５が接続される。この第１軸受油配管３５は、ガスタービンコンパートメント２９の外部からガスタービンコンパートメント２９内に入り、続いてダクト部３６を経由して第１軸受エリア３３内に入り、ガスタービン第１軸受３２に接続される。ダクト部３６は、排気ケーシング２５内の第１軸受エリア３３と排気ケーシング２５の外部を連通している。
【００４０】
また、第１軸受油配管３５は、ガスタービンコンパートメント２９の外部で、図示しない軸受油供給装置に接続される。
【００４１】
同様に、吸気室２８内部のガスタービン第２軸受３４には、軸受油を供給するための第２軸受油配管３７が接続され、この第２軸受油配管３７は、吸気室２８の外壁を貫通して、吸気室２８の外部に導かれる。吸気室２８の外部に導かれ導かれた第２軸受油配管３７は、図示しない軸受油供給装置に接続される。
【００４２】
また、ガスタービンコンパートメント２９の外部には、第１軸受エリア３３内を冷却するための冷却空気ファン３８が設けられる。この冷却空気ファン３８の吹出側には、冷却流体配管としてのエリア冷却空気供給配管３９が接続される。
【００４３】
このエリア冷却空気供給配管３９は、ガスタービンコンパートメント２９の外壁を貫通して、ガスタービンコンパートメント２９の内部に導かれる。ガスタービンコンパートメント２９の内部に導かれたエリア冷却空気供給配管３９は、続いてダクト部３６を経由して、第１軸受エリア３３に導かれ、第１軸受エリア３３内でガスタービン第１軸受３２近傍に開口している。エリア冷却空気供給配管３９の開口端部は、ガスタービン第１軸受３２に向けて開口され、ガスタービン第１軸受３２に向けて冷却空気が吹き出されるようになっている。
【００４４】
次に、ガスタービン２３の配線冷却構造を適用した、ガスタービン第１軸受３２に接続される配線４０の構成を説明する。
【００４５】
第１軸受エリア３３内のガスタービン第１軸受３２には、ガスタービン２３の正常な運転の維持および監視のために、軸受振動、軸受メタル温度、軸受油温度、第１軸受エリア３３の温度等の状態量を測定するために、図示しない各種検出器が設けられる。これら検出器には信号ケーブルとしての配線４０が接続される。
【００４６】
各種検出器に接続された配線４０は、ガスタービンコンパートメント２９の外部に設けられる端子箱４２と接続される。端子箱４２から、ガスタービンコンパートメント２９内に案内された配線４０は、冷却空気ファン３８からのエリア冷却空気供給配管３９に導入される。ガスタービンコンパートメント２９内でエリア冷却空気供給配管３９に案内された配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９に沿って案内される。
【００４７】
また、エリア冷却空気供給配管３９の所要、例えば第１軸受エリア３３内の外表面には中継箱４１が設けられる。このエリア冷却空気供給配管３９外表面に設けられた中継箱４１の内部には、図示しないプリアンプ等の電子機器が設けられる。
【００４８】
エリア冷却空気供給配管３９に沿って配設され、第１軸受エリア３３内に導かれた配線４０は、中継箱４１に接続される一方、この中継箱４１を介してガスタービン第１軸受３２の各種検出器（図示せず）に接続される。
【００４９】
中継箱４１からエリア冷却空気供給配管３９内を通る配線４０は、ガスタービン第１軸受３２の各種検出器に接続される一方、配線４０の反対側は、ガスタービンコンパートメント２９の内部に設けられた端子箱４２に接続される。この端子箱４２は、ガスタービンコンパートメント２９外部に設けられる図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器にケーブルを介して接続される。
【００５０】
次に、配線冷却構造を備えたガスタービン２３の作用について説明する。
【００５１】
ガスタービン設備系２０が運転されると、ガスタービン空気圧縮機２１が回転駆動され、吸気室２８から吸気される。ガスタービン空気圧縮機２１に吸い込まれた空気は、このガスタービン空気圧縮機２１で圧縮され圧縮空気となって、燃焼器２２に供給される。燃焼器２２に供給された圧縮空気は、燃料と混合され燃焼される。この結果、高温燃焼ガスが発生する。
【００５２】
燃焼器２２で発生した高温燃焼ガスは、続いてガスタービン２３に供給される。ガスタービン２３では、燃焼器２２から供給された高温燃焼ガスを入力エネルギとして仕事をした後、排気ケーシング２５側に排気ガスとなって排出される。この排気ガス温度は、５００℃以上の高温である。この排気ガスは、２重筒状構造である排気ケーシング２５の外側の筒状部と内側の筒状部の間の排気ガス流路２５ａおよび排気ディフューザ２６内部を経由して、排気ダクト２７に導かれ、この排気ダクト２７から大気中に排出される。
【００５３】
また、ガスタービン２３により回転駆動されるタービンシャフト２４の両端部は、ガスタービン第１軸受３２および第２軸受３４で軸支されており、各軸受３２、３４にはタービンシャフト２４を円滑かつスムーズに回転させるために、第１軸受油配管３５および第２軸受油配管３７からそれぞれ軸受油が供給される。これら第１軸受油配管３５および第２軸受油配管３７はそれぞれ２重配管構造をなす。
【００５４】
第１軸受油配管３５内の軸受油は、第１軸受油配管３５内側の管内を通ってガスタービン第１軸受３２に供給された後、外側の管と内側の管の間（アニュラス空間）を通って戻り油としてガスタービンコンパートメント２９の外部に排油される。
【００５５】
同様に、第２軸受油配管３７内の軸受油は、第２軸受油配管３７内側の管内を通ってガスタービン第２軸受３４に供給された後、外側の管と内側の管の間を通って戻り油として吸気室２８の外部に排油される。
【００５６】
ところで、ガスタービン第１軸受３２が設けられる第１軸受エリア３３は排気ガス流路２５ａで覆われており、２重筒状構造である排気ケーシング２５内に形成される。このため、ガスタービン第１軸受３２、第１軸受油配管３５あるいはその他の機器は、高温に晒されており、冷却する必要がある。
【００５７】
そこで、第１軸受エリア３３は冷却空気による冷却構造に構成され、冷却空気ファン３８から冷却空気が、第１軸受エリア３３に供給されるようになっている。冷却空気は、エリア冷却空気供給配管３９を介して第１軸受エリア３３の内部に供給され、第１軸受エリア３３を冷却している。第１軸受エリア３３を巡回して冷却した冷却空気は、第１軸受エリア３３からダクト部３６を経由して、ガスタービンコンパートメント２９内に排出される。
【００５８】
第１軸受エリア３３は、冷却空気ファン３８によりエリア冷却空気供給配管３９を介して供給される冷却空気の作用で冷却された結果、所要温度、例えば平均温度で２００℃前後まで冷却される。但し、第１軸受エリア３３のチャンバ形状、配設機器、エリア冷却空気供給配管３９あるいは第１軸受油配管３５等の配管のレイアウトによる冷却空気のフローアンバランスにより、第１軸受エリア３３内には不均一な温度分布が発生する。
【００５９】
例えば、第１軸受エリア３３において、エリア冷却空気供給配管３９の冷却空気供給口近傍では１００℃以下となる場合があるが、冷却空気の流路が狭い第１軸受油配管３５が通るダクト部３６近傍においては２００℃超過となる場合がある。
【００６０】
一方、ガスタービンコンパートメント２９の内部には、冷却空気ファン３０からの冷却空気により冷却され、この冷却空気の供給により、ガスタービン空気圧縮機２１、燃焼器２２、ガスタービン２３、排気ケーシング２５および排気ディフューザ２６が冷却される。冷却空気ファン３０から供給された冷却空気は、第１軸受エリア３３内を冷却し、ダクト部３６から流出された冷却空気とともに、ガスタービン空気圧縮機２１、燃焼器２２、ガスタービン２３、排気ケーシング２５および排気ディフューザ２６を冷却した後、ガスタービンコンパートメント換気ファン３１から外部に排出される。
【００６１】
一方、タービンシャフト２４の他端を回転軸支するガスタービン第２軸受３４は、吸気室２８内に設けられるため、空気で常時冷却される。このため、ガスタービン第２軸受３４近傍を冷却するための常設の構成機器は、必ずしも必要ではない。
【００６２】
次に、ガスタービン第１軸受３２の各種検出器に接続される配線４０の作用を説明する。
【００６３】
第１軸受エリア３３内のガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器は、タービンシャフト２４の軸受振動、軸受メタル温度、軸受油温度、第１軸受エリア３３の温度等の状態量（物理量）を測定しており、各種検出器で測定した状態量は検出信号として配線４０を介して送信される。
【００６４】
ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器には、例えば、渦電流式振動検出器のような検出器先端からプリアンプ等の電子機器までの距離に制約がありかつ低耐熱性の検出器が含まれる。距離に制約があるプリアンプ等の電子機器は、第１軸受エリア３３内で、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に設けられる中継箱４１の内部に設置される。このため、低耐熱性でかつ距離制約があるプリアンプ等の電子機器を収納する中継箱４１は、高温源であるガスタービン２３およびガスタービン第１軸受３２からより離れた形で、かつ距離制約の範囲内となる位置、例えば第１軸受エリア３３内のエリア冷却空気供給配管３９の外表面に設けることができる。
【００６５】
さらに、信号ケーブルとしての配線４０に中継が必要な場合は、エリア冷却空気供給配管３９外表面に中継箱４１を適宜設けることで、配線４０の中継が可能となる。
【００６６】
エリア冷却空気供給配管３９内を経由する配線４０に送信された各種検出器の検出信号は、配線４０とともに中継箱４１内のプリアンプ等の電子機器を経由した後、再びエリア冷却空気供給配管３９内を経由して端子箱４２に送信される。さらに、端子箱４２に送信された検出信号は、端子箱４２に接続される図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器に送られて信号処理される。
【００６７】
次に、ガスタービン第１軸受３２に接続される配線４０の冷却作用を説明する。
【００６８】
第１軸受エリア３３内のガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０のうち、温度を測定する熱電対等の検出器に接続される配線４０は、耐熱性に優れる絶縁性の例えば粉末酸化マグネシウム等の無機材を充填した金属シースで被覆される。このため、第１軸受エリア３３内の２００℃超過の部分に金属シースを使用した配線４０を敷設すれば長期的に健全性を維持することが可能である。
【００６９】
しかし、各種検出器に接続される配線４０には、例えば、渦電流式振動検出器に接続される配線４０のように、使用する信号配線材に要求される静電容量等の電気定数の制約から、配線材として耐熱性の低い２００℃を下回る耐熱温度の有機材が使用されるものが含まれる。
【００７０】
また、配線材が２００℃以上の耐熱仕様であっても長期的な熱影響に対する熱劣化は不可避であるため、配線４０は常温に近い環境条件で使用することが好ましい。
【００７１】
そこで、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９内に沿って敷設され、エリア冷却空気供給配管３９を通る冷却空気と熱交換されて冷却される。その際、配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９内を通されるので、冷却のための表面積を大きくとることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００７２】
また、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０経路中に設けられるプリアンプ等の電子機器は、内部に冷却空気が流れるエリア冷却空気供給配管３９の外表面を介して中継箱４１とともに冷却される。さらに、必要に応じて、エリア冷却空気供給配管３９内と中継箱４１内とを連通させて、冷却空気を中継箱４１内に導いて、中継箱４１内に設けられるプリアンプ等の電子機器を冷却空気により冷却する構成とすることも可能である。
【００７３】
すなわち、ガスタービン設備系２０の配線冷却構造は、ガスタービン２３の軸（タービンシャフト２４）を高温排気側で回転軸支するガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器の配線４０を、第１軸受近傍に冷却空気を供給するために設けられたエリア冷却空気供給配管３９内を経由させることで、エリア冷却空気供給配管３９内の冷却空気により冷却する構成である。
【００７４】
さらに、各種検出器の配線４０が、比較的長距離であるエリア冷却空気供給配管３９内を経由することに伴い、距離制約を有する検出器の条件を満足するために、図１に示す配線冷却構造では、第１軸受エリア３３内でエリア冷却空気供給配管３９に中継箱４１を設け、この中継箱４１内に距離制約を有する電子機器を配置した例である。
【００７５】
ガスタービン設備系２０の配線冷却構造は、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０の経路を、従来、ガスタービン第１軸受３２に設けられ密閉性を必要とする第１軸受油配管３５内側の戻り油が流れる外側の管と内側の管の間の戻り油流路内を経由する構成としたが、図１では密閉性が不要なエリア冷却空気供給配管３９内を経由する構成であるため、検出器に接続される配線４０の敷設、点検あるいは交換作業が簡略化される。従来必要であった第１軸受油配管３５の分解組立作業が不要となり作業性を向上させることができる。
【００７６】
また、検出器に接続される配線４０の冷却媒体として軸受油を使用しないため、配線４０の被覆が損傷した部分や配線４０の中継コネクタ部分からの配線４０内部への軸受油浸入を防ぐことができる。このため、従来発生していた軸受油の配線４０内部への浸入および配線４０内部における毛細管現象による端子箱４２内の油汚染、油汚染に伴う静電容量変化等の異常による検出器の出力特性への悪影響を防ぎ、配線４０の健全性を維持することができる。
【００７７】
さらに、軸受油の配線４０内の油汚染に伴う配線４０の交換作業が不要となり、作業コストを低減させることができる。
【００７８】
また、検出器に接続される配線４０の経路が、軸受油より低温の冷却空気が流れるエリア冷却空気供給配管３９内を経由する構成としたことで、配線４０の冷却効果を向上させることができる。
【００７９】
また、従来設けられた遮熱ダクトが不要となるため、第１軸受エリア３３内で冷却空気対流させる上で弊害となる障害物を減少させることができ、第１軸受エリア３３内の温度分布をより均一化させることができる。このため、第１軸受エリア３３の冷却空気による冷却効果を向上させることができる。
【００８０】
さらに、第１軸受エリア３３の冷却効果の向上に伴い、第１軸受エリア３３における各機器の熱劣化の進行を抑制することができる。
【００８１】
尚、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に設けられる中継箱４１は、必要に応じて複数個設ける構成としてもよく、また、不要であれば中継箱４１は必ずしも設けなくてもよい。
【００８２】
また、端子箱４２および図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器は、所要の設置環境を有する場所であれば、ガスタービンコンパートメント２９の内部に限らず任意の場所に設置する構成としてよい。同様に、エリア冷却空気供給配管３９内の配線４０は、例えば、ガスタービンコンパートメント２９の外部のように所要の温度環境を有すれば任意のエリアに導出される構成とすることができる。
【００８３】
図３は本発明に係る配線冷却構造の第２の実施形態を示す概略的な構成図であり、図４は図３に示されたエリア冷却空気供給配管３９外表面に沿って敷設された配線４０の詳細構成図である。
【００８４】
図３に示された、配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０Ａは、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０の経路および配線４０近傍の構成が、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０と相違している。他の構成および作用については図１あるいは図２に示す第１の実施形態による配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０と実質的に異ならないため、同一の要素あるいは部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８５】
このガスタービン設備系２０Ａは、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器への接続用配線４０が、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿って敷設されるものである。すなわち配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９内を流れる冷却空気と熱交換可能に構成される。
【００８６】
また、エリア冷却空気供給配管３９の所要の外表面には中継箱４１が第１軸受エリア３３内で設けられる。このエリア冷却空気供給配管３９外表面に設けられた中継箱４１の内部には、例えば、プリアンプ等の電子機器５０が設けられる。
【００８７】
第１軸受エリア３３からエリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿って敷設された配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９外表面に設けられた中継箱４１に導かれる。中継箱４１に導かれた配線４０は、図４に示すようにプリアンプ等の電子機器５０を経由して、再びエリア冷却空気供給配管３９外表面に沿って敷設され、各種検出器に接続される。
【００８８】
中継箱４１を経由したエリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿う配線４０は、排気ケーシング２５の外部でかつガスタービンコンパートメント２９の内部において、エリア冷却空気供給配管３９から離れて、ガスタービンコンパートメント２９の内部に設けられた端子箱４２に接続される。この端子箱４２は、ガスタービンコンパートメント２９外部に設けられる図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器に接続される。
【００８９】
次に、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿って敷設された配線４０の詳細構成について説明する。
【００９０】
エリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿って敷設される配線４０は、図４に示すように、被覆管としての配線配管５１で覆われ保護される。配線配管５１の少なくとも片側、すなわちエリア冷却空気供給配管３９の反対側には、配線配管５１に沿って断熱材５２が設けられ、さらに、断熱材５２の熱源側には、遮熱板５３が断熱材５２に沿って設けられる。エリア冷却空気供給配管３９外表面に設けられた中継箱４１は、配線配管５１の経路中に設けられ、同様に、断熱材５２および遮熱板５３で覆われる。
【００９１】
これら配線配管５１近傍に設けられる断熱材５２および遮熱板５３は、熱源から熱的に防御できる位置および形状であれば、平板状、曲面状、管状その他任意の形状であってもよい。
【００９２】
また、エリア冷却空気供給配管３９には、複数の冷却空気吹出穴５４が管方向に適宜間隔をおいて設けられ、エリア冷却空気供給配管３９を通る冷却空気を配線配管５１に向かって流出可能に案内している。
【００９３】
次に、ガスタービン設備系２０Ａによるガスタービン第１軸受３２に接続される配線４０の冷却作用を説明する。
【００９４】
ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０は、配線配管５１で保護されている。この配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿って敷設され、冷却空気により冷却されるエリア冷却空気供給配管３９の外表面を低温源として冷却される。
【００９５】
同様に、各種検出器に接続される配線４０経路中に設けられるプリアンプ等の電子機器５０は、エリア冷却空気供給配管３９の外表面を低温源として中継箱４１とともに冷却される。
【００９６】
さらに、配線配管５１で保護された配線４０および内部にプリアンプ等の電子機器５０を有する中継箱４１は、断熱材５２および遮熱板５３により断熱あるいは遮熱され熱源からの輻射熱等の熱移動を有効的に効率よく防御している。
【００９７】
また、エリア冷却空気供給配管３９の冷却空気吹出穴５４から、冷却空気が、配線配管５１および中継箱４１に向かって吹き出される。このため、配線配管５１および中継箱４１が吹き出される冷却空気で積極的に、かつ強制的に冷却され、配線配管５１で保護された配線４０および中継箱４１内に収容されたプリアンプ等の電子機器５０が冷却される。
【００９８】
すなわち、ガスタービン設備系２０Ａの配線冷却構造では、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器の配線４０および中継箱４１を、第１軸受近傍に冷却空気を供給するために設けられたエリア冷却空気供給配管３９外表面に沿って延設させ、かつエリア冷却空気供給配管３９に冷却空気吹出穴５４を設けることで、エリア冷却空気供給配管３９外表面の冷却作用およびエリア冷却空気供給配管３９の冷却空気吹出穴５４から吹き出した冷却空気で積極的に冷却される。
【００９９】
さらに、配線４０を保護する配線配管５１の熱源側に、遮熱板５３および断熱材５２を設けることで、配線４０への熱源からの輻射（熱放射）による熱移動を抑制するものである。
【０１００】
ガスタービン設備系２０Ａの配線冷却構造においては、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０の経路が、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に沿って設けられるため、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０における効果と同等な配線冷却効果が得られるのみならず、検出器に接続される配線４０の敷設、点検あるいは交換の際、エリア冷却空気供給配管３９の分解組立作業を不要とすることが可能となり作業性をより一層向上させ、簡素化することができる。
【０１０１】
尚、エリア冷却空気供給配管３９の外表面に設けられる中継箱４１は、必要に応じて複数個設ける構成としてもよく、また、不要であれば中継箱４１は必ずしも設けなくてもよい。さらに、必要に応じて、エリア冷却空気供給配管３９内と中継箱４１内とを連通させ、あるいは中継箱４１に冷却空気注入穴を設けて、冷却空気を中継箱４１内に積極的に導いて、中継箱４１内に設けられる電子機器５０を冷却空気により冷却する構成とすることも可能である。
【０１０２】
また、配線配管５１、断熱材５２、遮熱板５３およびエリア冷却空気供給配管３９の冷却空気吹出穴５４は、配線４０の保持機能あるいは冷却効果が十分に得られれば必ずしも設ける必要はない。
【０１０３】
また、端子箱４２および図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器は、所要の設置環境を有する場所であれば、ガスタービンコンパートメント２９の内部に限らず任意の場所に設置する構成としてよく、同様に、エリア冷却空気供給配管３９外表面の配線４０は、例えば、ガスタービンコンパートメント２９の外部のように所要の環境を有すれば任意のエリアに導かれる構成とすることができる。
【０１０４】
図５は本発明に係る配線冷却構造の第３の実施形態を示す構成図であり、図６は図５の配線冷却空気供給配管６０の内部に設けられた配線４０の詳細構成図である。
【０１０５】
図５に示された、ガスタービン設備系２０Ｂの配線冷却構造は、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０の経路および配線４０近傍の構成が、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造と相違している。他の構成および作用については図１あるいは図２に示す第１の実施形態の配線冷却構造と実質的に異ならないため、同一の要素あるいは部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
ガスタービン設備系２０Ｂの配線冷却構造では、配線冷却空気供給配管６０が、配線４０の冷却用として設けられる。この配線冷却空気供給配管６０は、ガスタービンコンパートメント２９の外部からダクト部３６を通って、ガスタービン第１軸受エリア３３のガスタービン第１軸受３２近傍に導かれ、ガスタービン第１軸受３２近傍に開口している。この開口近くに、エリア冷却空気供給配管３９の吹出口３９ａが離れて開口している。
【０１０７】
配線冷却空気供給配管６０内を案内される配線４０は、ガスタービン第１軸受３２近傍で配線冷却空気供給配管６０から導出され、ガスタービン第１軸受３２の各種検出器に接続される。配線４０の導出部にはエリア冷却空気供給配管３９の吹出口３９ａが臨んでおり、この吹出口３９ａから吹き出された冷却空気により配線４０は、積極的に冷却される。
【０１０８】
配線冷却空気供給配管６０は、第１軸受エリア３３の冷却空気の対流性を維持するため、エリア冷却空気供給配管３９よりも小口径とされる。配線冷却空気供給配管６０は、第１軸受エリア３３における熱源からの輻射熱等の熱移動から熱的防御を行い、熱影響を低減させるため、遮熱板５３および断熱材５２からなる２重断熱管構造に構成される。
【０１０９】
配線冷却空気供給配管６０は、ガスタービンコンパートメント２９の外部に設けられた図示しない冷却空気供給源に接続される。配線冷却空気供給配管６０内には、冷却空気供給源から供給される冷却空気がガスタービン第１軸受エリア３３に向かって流れる。
【０１１０】
冷却空気供給源から供給され、配線冷却空気供給配管６０内を流れる配線４０冷却用の冷却空気は、必要十分な冷却効果が得られるならば、ガスタービン設備内の制御用圧縮空気、工事用圧縮空気等の常温空気でも良い。
【０１１１】
一方、ガスタービン第１軸受３２の各種検出器に接続される配線４０は、配線配管５１で保護される。そして、配線配管５１とともに配線４０は、配線冷却空気供給配管６０の内部に挿通されて導かれる。
【０１１２】
また、配線冷却空気供給配管６０内の所要の位置には中継箱４１が設けられる。この配線冷却空気供給配管６０内に設けられた中継箱４１の内部には、例えば、プリアンプ等の電子機器５０が設けられる。
【０１１３】
配線冷却空気供給配管６０内に導かれた配線配管５１および配線４０は、配線冷却空気供給配管６０内を通って、中継箱４１の内部に導かれる。この中継箱４１の内部に導かれた配線４０は、プリアンプ等の電子機器５０に接続され、この電子機器５０を経由した後、中継箱４１の外部に引き出され、再び配線配管５１で覆われ保護される。
【０１１４】
中継箱４１を経由した配線冷却空気供給配管６０内の配線配管５１および配線４０は、排気ケーシング２５の外部でかつガスタービンコンパートメント２９の内部において、配線冷却空気供給配管６０を貫通して導出され、ガスタービンコンパートメント２９の内部に設けられた端子箱４２に接続される。この端子箱４２は、ガスタービンコンパートメント２９外部に設けられる図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器に接続される。
【０１１５】
ガスタービン設備系２０Ｂの配線冷却構造では、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続され、配線配管５１で保護された配線４０は、配線冷却空気供給配管６０内を通して案内され、内部の冷却空気により冷却される構成である。同様に、内部にプリアンプ等の電子機器５０を有する中継箱４１は、配線冷却空気供給配管６０内に設けられ、冷却空気により冷却される。
【０１１６】
さらに、配線配管５１で保護された配線４０および内部にプリアンプ等の電子機器５０を有する中継箱４１は、断熱材５２および遮熱板５３の二重断熱管構造により遮熱され、輻射熱等の熱源から熱的に防御される。
【０１１７】
すなわち、ガスタービン設備系２０Ｂの配線冷却構造では、冷却空気が流れる配線冷却空気供給配管６０を設け、配線４０および中継箱４１を、断熱構造の配線冷却空気供給配管６０内を経由させることで冷却する構成である。さらに、配線冷却空気供給配管６０を、遮熱板５３および断熱材５２の２重断熱管構造とすることで、第１軸受エリア３３における熱源（周囲）から配線冷却空気供給配管６０内への輻射熱等の熱移動を抑制する構成である。
【０１１８】
ガスタービン設備系２０Ｂの配線冷却構造においては、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０の経路が、配線冷却空気供給配管６０内を経由する構成であるため、図１に示す第１の実施形態によるガスタービン設備系２０の配線冷却構造における作用効果と同等な効果が得られるのみならず、エリア冷却空気供給配管３９から独立して、各種検出器に接続される配線４０の敷設、点検あるいは交換作業を実施できるため、作業性を向上させることができる。
【０１１９】
また、既存のエリア冷却空気供給配管３９を改修することなく容易に、配線４０を敷設することができる。
【０１２０】
また、配線冷却空気供給配管６０からガスタービン第１軸受エリア３３に供給された冷却空気は、ガスタービン第１軸受エリア３３の冷却にも寄与させることができるため、ガスタービン第１軸受エリア３３の冷却効果を向上させることができる。
【０１２１】
尚、配線冷却空気供給配管６０内に設けられる中継箱４１は、必要に応じて複数個設ける構成としてもよく、設置位置は配線冷却空気供給配管６０内に限らず任意である。さらに、不要であれば中継箱４１は必ずしも設けなくてもよい。
【０１２２】
また、必要に応じて、配線冷却空気供給配管６０内と中継箱４１内とを連通させて、冷却空気を中継箱４１内に導いて、中継箱４１内に設けられる電子機器５０を冷却空気により冷却する構成とすることも可能である。
【０１２３】
さらに、配線配管５１、断熱材５２および遮熱板５３は、配線４０の冷却効果が十分に得られれば必ずしも管状でなく配線冷却空気供給配管６０を他の部材で構成し、その一部あるいは全部を覆う構成としてもよく、また設けなくても良い。
【０１２４】
さらにまた、端子箱４２および図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器は、所要の設置環境を有する場所であれば、ガスタービンコンパートメント２９の内部に限らず任意の場所に設置する構成としてよく、同様に、配線冷却空気供給配管６０内の配線配管５１および配線４０は、例えば、ガスタービンコンパートメント２９の外部のように所要の環境を有すれば任意のエリアで導出される構成とすることができる。
【０１２５】
図７は本発明に係る配線冷却構造の第４の実施形態を示す構成図であり、図８は図７の配線冷却水供給配管７０の内部に設けられた配線４０の詳細構成図である。
【０１２６】
図７に示された、ガスタービン設備系２０Ｃの配線冷却構造は、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０の経路および配線４０近傍の構成が、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造と相違している。他の構成および作用については図１あるいは図２に示す第１の実施形態によるガスタービン設備系２０の配線冷却構造と実質的に異ならないため、同一の要素あるいは部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２７】
ガスタービン設備系２０Ｃの配線冷却構造では、配線４０の冷却用の冷却流体としての冷却水を流す配線冷却水供給配管７０が設けられる。この配線冷却水供給配管７０は、ガスタービンコンパートメント２９の外部からその内部に導かれ、ダクト部３６を通ってガスタービン第１軸受エリア３３内に入り、ガスタービン第１軸受３２近傍でＵターンして、再びガスタービンコンパートメント２９の外部へ導かれるように配設される。
【０１２８】
配線冷却水供給配管７０は、第１軸受エリア３３の冷却空気の対流性を維持するため、比較的に小口径とされる。配線冷却水供給配管７０は、第１軸受エリア３３における熱源からの輻射熱等の熱移動から熱的防御を行い、熱影響を低減させるため、遮熱板５３および断熱材５２で２重に覆われる。
【０１２９】
この遮熱板５３および断熱材５２は、配線冷却水供給配管７０が十分な遮熱機能を有すれば、平板状、曲面板状、管状その他任意の形状として、配線冷却水供給配管７０の一部あるいは全部を覆うものとしても良い。
【０１３０】
また、配線冷却水供給配管７０は、ガスタービンコンパートメント２９の外部で図示しない冷却水供給源に接続される。配線冷却水供給配管７０内には、冷却水供給源から供給される冷却水がガスタービン第１軸受エリア３３近傍を流れた後、再び冷却水供給源に戻る。冷却水供給源から供給され、配線冷却水供給配管７０内を流れる配線４０冷却用の冷却水は、必要十分な冷却効果が得られるならば、軸受冷却水、所内冷却水等の低温水でよい。
【０１３１】
一方、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０は、配線配管５１で保護される。そして、配線配管５１とともに配線４０は、配線冷却水供給配管７０の内部に導かれる。すなわち、配線冷却水供給配管７０の内部に配線配管５１を有する２重管構造が形成され、内部の配線配管５１内に配線４０が敷設され、外側の配線冷却水供給配管７０と内部の配線配管５１との間を冷却水が流れる構造となる。この結果、配線４０は、配線冷却水供給配管７０の内部を流れる冷却水と熱交換可能に構成される。
【０１３２】
また、配線配管５１は、配線冷却水供給配管７０の任意の位置で、配線冷却水供給配管７０の外部に引き出され、この引出位置に対応して設けられた中継箱４１に接続される。この中継箱４１の内部には、例えば、プリアンプ等の電子機器５０が設けられる。図８の例では、中継箱４１を設けるために、配線冷却水供給配管７０に凹部が設けられた構成であるが、中継箱４１を設ける位置は任意であり、また、配線冷却水供給配管７０の形状も任意である。
【０１３３】
配線冷却水供給配管７０外部の中継箱４１に導かれた配線配管５１および配線４０は、プリアンプ等の電子機器５０を経由した後、再び配線配管５１で保護されて、配線冷却水供給配管７０の内部に導かれる。
【０１３４】
配線冷却水供給配管７０内の配線配管５１および配線４０は、排気ケーシング２５の外部でかつガスタービンコンパートメント２９の内部の環状室内において、配線冷却水供給配管７０の外部に導出され、ガスタービンコンパートメント２９の内部に設けられた端子箱４２に接続される。この端子箱４２は、ガスタービンコンパートメント２９外部に設けられる図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器に接続される。
【０１３５】
ガスタービン設備系２０Ｃの配線冷却構造では、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続され、配線配管５１で保護された配線４０は、配線冷却水供給配管７０内を経由する経路とされ、配線配管５１とともに内部の冷却水により冷却される。一方、中継箱４１は、配線冷却水供給配管７０外部に設けられ、配線冷却水供給配管７０を低温源として冷却される。
【０１３６】
さらに、配線配管５１で保護された配線４０および内部にプリアンプ等の電子機器５０を有する中継箱４１は、配線冷却水供給配管７０とともに断熱材５２および遮熱板５３により輻射熱等の熱源から熱的に防御される。
【０１３７】
すなわち、ガスタービン設備系２０Ｃの配線冷却構造では、冷却水が流れる配線冷却水供給配管７０を設け、配線４０および中継箱４１を、配線冷却水供給配管７０内を経由させることで冷却する構成である。さらに、配線冷却水供給配管７０を、遮熱板５３および断熱材５２で覆う構成とすることで、第１軸受エリア３３における熱源から配線冷却水供給配管７０内への輻射熱等の熱移動を抑制するものである。
【０１３８】
ガスタービン設備系２０Ｃの配線冷却構造においては、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０の経路が、配線冷却水供給配管７０内を経由するため、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０における作用効果と同等な効果が得られるのみならず、エリア冷却空気供給配管３９から独立して、各種検出器接続用の配線４０の敷設、点検あるいは交換作業を実施できるため、作業性を向上させることができる。
【０１３９】
また、既存のエリア冷却空気供給配管３９を改修することなく容易に、配線４０を敷設することができる。
【０１４０】
また、冷却媒体として軸受油および冷却空気よりも温度がより低く、かつ比熱が大きい冷却水を利用するため、配線４０の冷却効果を向上させることができるとともに、ガスタービン第１軸受エリア３３を経由して配線冷却水供給配管７０内を流れる冷却水は、第１軸受エリア３３の冷却にも寄与させることができるため、第１軸受エリア３３の冷却効果を向上させることができる。
【０１４１】
尚、配線冷却水供給配管７０外近傍に設けられる中継箱４１は、必要に応じて複数個設ける構成としてもよい。中継箱４１の設置位置は配線冷却水供給配管７０外近傍に限らず任意であり、配線冷却水供給配管７０の内部に配線配管５１を有する２重管構造部以外の部分とすることも可能である。さらに、不要であれば中継箱４１は必ずしも設けなくてもよい。
【０１４２】
また、配線配管５１、断熱材５２および遮熱板５３は、配線４０の冷却効果が十分に得られれば設けなくても良い。
【０１４３】
また、端子箱４２および図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器は、所要の設置環境を有する場所であれば、ガスタービンコンパートメント２９の内部に限らず任意の場所に設置する構成としてよく、同様に、エリア冷却空気供給配管３９外表面の配線４０は、例えば、ガスタービンコンパートメント２９の外部のように所要の環境を有すれば任意のエリアに導かれるものとすることができる。
【０１４４】
図９は本発明に係る配線冷却構造の第５の実施形態を示す構成図であり、図１０は図９の配線冷却水供給配管７０Ａ近傍に敷設された配線４０の詳細構成図である。
【０１４５】
図９に示された、ガスタービン設備系２０Ｄの配線冷却構造は、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０の経路および配線４０近傍の構成が、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造と相違している。他の構成および作用については図１あるいは図２に示す第１の実施形態によるガスタービン設備系２０の配線冷却構造と実質的に異ならないため、同一の要素あるいは部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【０１４６】
ガスタービン設備系２０Ｄの配線冷却構造では、各種検出器に接続される配線４０の冷却用として配線冷却水供給配管７０Ａが設けられる。この配線冷却水供給配管７０Ａは、ガスタービンコンパートメント２９の外部から導かれ、ダクト部３６を通ってガスタービン第１軸受エリア３３内に入り、この第１軸受エリア３３のガスタービン第１軸受３２近傍でＵターンして、再びガスタービンコンパートメント２９の外部へ導かれる構成となっている。
【０１４７】
配線冷却水供給配管７０Ａは、ガスタービンコンパートメント２９の外部で図示しない冷却水供給源に接続される。配線冷却水供給配管７０Ａ内には、冷却水供給源から供給される冷却水がガスタービン第１軸受３２近傍を流れた後、再び冷却水供給源に戻る。冷却水供給源から供給され、配線冷却水供給配管７０Ａ内を流れる配線４０冷却用の冷却水は、必要十分な冷却効果が得られるならば、軸受冷却水、所内冷却水等の低温水でよい。
【０１４８】
また、このとき配線冷却水供給配管７０Ａの第１軸受エリア３３への冷却水の往路と復路とは互いに近接配置となるように並設される。
【０１４９】
一方、ガスタービン第１軸受３２の各種検出器に接続される配線４０は、配線配管５１で保護される。そして、配線４０は、配線配管５１とともに配線冷却水供給配管７０Ａの外表面に沿って敷設される。すなわち、内部に配線４０を有する配線配管５１は、互いに近接配置された配線冷却水供給配管７０Ａの往路および復路双方の近傍に沿って敷設される。この結果、配線４０は、配線冷却水供給配管７０Ａの内部を流れる冷却水と熱交換可能に構成される。
【０１５０】
配線冷却水供給配管７０Ａは、第１軸受エリア３３の冷却空気の対流性を維持するため、比較的に小口径とされる。配線冷却水供給配管７０Ａは、第１軸受エリア３３における熱源からの輻射熱等の熱移動から熱的防御を行い、熱影響を低減させるため、遮熱板５３および断熱材５２で２重に覆われる。
【０１５１】
配線冷却水供給配管７０Ａの往路、復路および配線配管５１は互いに近接し、束ねられるように敷設されるため、図１０の例では、配線冷却水供給配管７０Ａの往路と配線配管５１を共通の断熱材５２で覆う断熱構造の構成である。そして、共通の断熱材５２で覆われた配線冷却水供給配管７０Ａの往路と配線配管５１の外側に、配線冷却水供給配管７０Ａの復路を並設し、さらにその外側すなわち、配線冷却水供給配管７０Ａの往路、復路および配線配管５１全体を、共通の断熱材５２および遮熱板５３で一括して覆うものである。
【０１５２】
この遮熱板５３および断熱材５２は、配線冷却水供給配管７０Ａの十分な遮熱機能を有すれば、平板状、曲面板状、管状その他任意の形状が可能である。配線冷却水供給配管７０Ａの往路、復路および配線配管５１を覆う遮熱板５３および断熱材５２は、必ずしも共通とする必要はなく、また、配線冷却水供給配管７０Ａの往路、復路および配線配管５１の一部のみを遮熱板５３および断熱材５２で覆うものとしても良い。
【０１５３】
また、配線配管５１の経路中における任意の位置には、中継箱４１が設けられる。この配線配管５１の経路中に設けられた中継箱４１の内部には、例えば、プリアンプ等の電子機器５０が設けられる。そして、配線配管５１および配線４０は中継箱４１内に導かれ、プリアンプ等の電子機器５０に接続され、この電子機器５０を経由した後、中継箱４１の外部に導かれ、再び配線配管５１で保護され、配線冷却水供給配管７０Ａ外表面の近傍を経由する。この中継箱４１は、配線冷却水供給配管７０Ａ外表面の近傍に設けることで、冷却効果を得るものとすることもできる。
【０１５４】
中継箱４１を経由した配線配管５１および配線４０は、排気ケーシング２５の外部でかつガスタービンコンパートメント２９の内部の環状室内において、配線冷却水供給配管７０Ａ近傍から、ガスタービンコンパートメント２９の内周壁に設けられた端子箱４２に接続される。この端子箱４２は、ガスタービンコンパートメント２９外部に設けられる図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器に接続される。
【０１５５】
ガスタービン設備系２０Ｄの配線冷却構造では、配線配管５１で保護された配線４０は、並設される配線冷却水供給配管７０Ａの往路と復路の近傍経由する経路とされ、内部に冷却水が流れる配線冷却水供給配管７０Ａの往路のみならず復路の外表面を低温源として配線配管５１とともに冷却される。同様に、内部にプリアンプ等の電子機器５０を有する中継箱４１は、配線冷却水供給配管７０Ａ近傍に設けられ、配線冷却水供給配管７０Ａの往路と復路とを低温源として冷却される。
【０１５６】
さらに、配線配管５１で保護された配線４０は、配線冷却水供給配管７０Ａの往路および復路とともに必要に応じて共通の断熱材５２および遮熱板５３により輻射熱等の熱源から熱的に防御される。
【０１５７】
すなわち、ガスタービン設備系２０Ｄの配線冷却構造では、冷却水が流れる配線冷却水供給配管７０Ａを、その往路と復路が互いに近傍となるように並設し、さらに配線４０および中継箱４１を、配線冷却水供給配管７０Ａ外表面に沿って敷設することで冷却する構成である。さらに、配線冷却水供給配管７０Ａとともに配線４０を、遮熱板５３および断熱材５２で覆う構成とすることで、第１軸受エリア３３における熱源から配線冷却水供給配管７０Ａ近傍への輻射熱等の熱移動を抑制するものである。
【０１５８】
配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０Ｄにおいては、ガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０の経路が、配線冷却水供給配管７０Ａ近傍に沿って敷設されるため、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造の作用効果と同等な効果が得られるのみならず、エリア冷却空気供給配管３９から独立して、検出器に接続される配線４０の敷設、点検あるいは交換作業を実施できるのみならず、配線冷却水供給配管７０Ａの分解も不要であるため、作業性を向上させることができる。
【０１５９】
また、既存のエリア冷却空気供給配管３９を改修することなく容易に、配線４０を敷設することができる。
【０１６０】
また、冷却媒体として軸受油および冷却空気よりも温度がより低く、かつ比熱が大きい冷却水を利用するため、配線４０の冷却効果を向上させることができるとともに、ガスタービン第１軸受エリア３３を経由して配線冷却水供給配管７０Ａ内を流れる冷却水は、ガスタービン第１軸受エリア３３の冷却にも寄与させることができるため、ガスタービン第１軸受エリア３３の冷却効果を向上させることができる。
【０１６１】
尚、配線冷却水供給配管７０Ａ外近傍に設けられる中継箱４１は、必要に応じて複数個設ける構成としてもよい。中継箱４１の設置位置は配線冷却水供給配管７０Ａ外近傍に限らず任意である。さらに、不要であれば中継箱４１は必ずしも設けなくてもよい。
【０１６２】
また、配線配管５１、断熱材５２および遮熱板５３は、配線４０の冷却効果が十分に得られれば設けなくても良い。
【０１６３】
また、端子箱４２および図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器は、所要の設置環境を有する場所であれば、ガスタービンコンパートメント２９の内部に限らず任意の場所に設置する構成としてよく、同様に、エリア冷却空気供給配管３９外表面の配線４０は、例えば、ガスタービンコンパートメント２９の外部のように所要の環境を有すれば任意のエリアに導かれるものとすることができる。
【０１６４】
図１１は本発明に係る配線冷却構造の第６の実施形態を示す構成図であり、図１２は図１１のエリア冷却空気供給配管３９の冷却空気供給口８０近傍に設けられた中継箱の詳細構成図である。
【０１６５】
図１１に示された、ガスタービン設備系２０Ｅの配線冷却構造は、ガスタービン第１軸受３２に設けられる各種検出器に接続される配線４０の経路および配線４０近傍の構成が、図１に示す第１の実施形態の配線冷却構造と相違している。他の構成および作用については図１あるいは図２に示す第１の実施形態の配線冷却構造と実質的に異ならないため、同一の要素あるいは部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【０１６６】
ガスタービン設備系２０Ｅの配線冷却構造では、第１軸受エリア３３において、ガスタービン第１軸受３２を冷却空気で強制冷却するために設けられるエリア冷却空気供給配管３９の先端吹出口、すなわち冷却空気供給口８０の正面近傍に中継箱４１を配置した構成である。この中継箱４１の内部には、例えば、プリアンプ等の電子機器５０が設けられる。
【０１６７】
ガスタービン第１軸受３２に設けた検出器に接続される配線４０は、配線配管５１で保護される。配線配管５１で保護された配線４０は、エリア冷却空気供給配管３９の、冷却空気供給口８０の正面近傍に設けられた中継箱４１の内部に導かれ、中継箱４１の内部に設けられた電子機器５０に接続される。
【０１６８】
中継箱４１の内部で電子機器５０を経由した配線４０は、配線配管５１で保護される。ここで、電子機器５０を経由した後の配線４０には、高温耐熱配線８１が用いられる。そして、電子機器５０を経由した高温耐熱配線８１を内部に有する配線配管５１は、排気ケーシング２５のダクト部３６を介して、排気ケーシング２５の外部でかつガスタービンコンパートメント２９の内部の環状室内に導かれ、ガスタービンコンパートメント２９の内周壁に設けられた端子箱４２に接続される。この端子箱４２は、ガスタービンコンパートメント２９外部に設けられる図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器に接続される。
【０１６９】
ガスタービン設備系２０Ｅの配線冷却構造では、耐熱性に劣る配線４０を使用せざるを得ない電子機器５０を、エリア冷却空気供給配管３９の、冷却空気供給口８０の正面近傍に設けられた中継箱４１の内部に設け、エリア冷却空気供給配管３９から供給される冷却空気により中継箱４１とともに冷却する。
【０１７０】
エリア冷却空気供給配管３９から供給される冷却空気の作用で冷却される中継箱４１内の電子機器５０において、検出器からの信号が変換され、高温環境化での敷設に支障がない高温耐熱配線８１の使用が可能となる。そこで、中継箱４１と排気ケーシング２５外部の端子箱４２との間は、配線配管５１で保護した高温耐熱配線８１で接続する。
【０１７１】
ガスタービン設備系２０Ｅの配線冷却構造では、耐熱性に劣る配線４０を使用せざるを得ない電子機器５０を、ガスタービン第１軸受３２の近傍でかつ冷却空気が供給されるエリア冷却空気供給配管３９の冷却空気供給口８０の正面近傍に設けた中継箱４１内に設けることで、冷却環境下で信号変換して、信号変換後すなわち中継箱４１と端子箱４２との間において、高温耐熱配線８１の使用を可能とするものである。
【０１７２】
すなわち、ガスタービン設備系２０Ｅの配線冷却構造では、配線４０の冷却をガスタービン第１軸受３２に設けた検出器とガスタービン第１軸受３２近傍に設けた中継箱４１の間のみに限定することができる。このため、図１に示す第１の実施形態による配線冷却構造を備えたガスタービン設備系２０における効果と同等な効果が得られるのみならず、検出器に接続される配線４０の敷設、点検あるいは交換作業を、配線配管５１の分解組立のみで実施することができる。
【０１７３】
また、高温耐熱配線８１を使用するため、配線４０の熱による影響を低減させることができる。
【０１７４】
尚、エリア冷却空気供給配管３９の冷却空気供給口８０の正面近傍に設けられる中継箱４１は、必要に応じて複数個設ける構成としてもよい。中継箱４１の設置位置は、エリア冷却空気供給配管３９から供給される冷却空気により十分な冷却効果が得られる場所であれば任意である。
【０１７５】
また、端子箱４２および図示しない制御装置あるいは監視装置等の受信機器は、所要の設置環境を有する場所であれば、ガスタービンコンパートメント２９の内部に限らず任意の場所に設置する構成としてよく、同様に、高温耐熱配線８１は、例えば、ガスタービンコンパートメント２９の外部のように所要の環境を有すれば任意のエリアに導かれる構成とすることができる。
【０１７６】
各実施形態におけるガスタービン設備系２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅの配線冷却構造は、必要に応じて組み合わせた形態とすることもできる。例えば、配線冷却水供給配管７０と配線冷却空気供給配管６０とが設けられ、かつ中継箱４１をエリア冷却空気供給配管３９の冷却空気供給口８０の正面近傍に設ける形態としてもよい。
【０１７７】
また、冷却対象となる配線４０は、ガスタービンのガスタービン第１軸受３２の検出器に接続される配線４０に限らず、その他の高温雰囲気エリアを経由し、冷却を要する配線であり、かつ、高温雰囲気エリアを冷却するための冷却空気が冷却空気供給配管を介して供給される構成であれば、配線冷却構造を適用することができる。
【０１７８】
【発明の効果】
本発明に係る配線冷却構造においては、例えば、ガスタービンの軸受に設けられる検出器に接続される配線において、配線の健全性を損なうことなく配線を冷却することが可能で、かつ配線の敷設、点検あるいは交換をより容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る配線冷却構造の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】図１の配線冷却構造を備えたガスタービン設備系の概略的な構成図。
【図３】本発明に係る配線冷却構造の第２の実施形態を示す構成図。
【図４】図３に示された冷却空気供給配管外表面に沿って敷設された配線の詳細構成図。
【図５】本発明に係る配線冷却構造の第３の実施形態を示す構成図。
【図６】図５の配線冷却空気供給配管の内部に設けられた配線の詳細構成図。
【図７】本発明に係る配線冷却構造の第４の実施形態を示す構成図。
【図８】図７の配線冷却水供給配管の内部に設けられた配線の詳細構成図。
【図９】本発明に係る配線冷却構造の第５の実施形態を示す構成図。
【図１０】図９の配線冷却水供給配管近傍に敷設された配線の詳細構成図。
【図１１】本発明に係る配線冷却構造の第６の実施形態を示す構成図。
【図１２】図１１の第１軸受エリア冷却空気供給配管の冷却空気供給口近傍に設けられた中継箱の詳細構成図。
【図１３】従来の配線冷却構造を備えたガスタービン設備系のガスタービン軸受周りに設けられる配線の概略的な構成図。
【符号の説明】
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ　ガスタービン設備系
２１　ガスタービン空気圧縮機
２２　燃焼器
２３　ガスタービン
２４　タービンシャフト
２５　排気ケーシング
２６　排気ディフューザ
２７　排気ダクト
２８　吸気室
２９　ガスタービンコンパートメント
３０　冷却空気ファン
３１　ガスタービンコンパートメント換気ファン
３２　ガスタービン第１軸受
３３　第１軸受エリア
３４　ガスタービン第２軸受
３５　第１軸受油配管
３６　ダクト部
３７　第２軸受油配管
３８　冷却空気ファン
３９　エリア冷却空気供給配管
４０　配線
４１　中継箱
４２　端子箱
５０　電子機器
５１　配線配管
５２　断熱材
５３　遮熱板
５４　冷却空気吹出穴
６０　配線冷却空気供給配管
７０、７０Ａ　配線冷却水供給配管
８０　冷却空気供給口
８１　高温耐熱配線
【図１】
2004076703.tif 000003
【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】
2004076703.tif 000009
【図８】
2004076703.tif 000010
【図９】
2004076703.tif 000011
【図１０】
2004076703.tif 000012
【図１１】
2004076703.tif 000013
【図１２】
2004076703.tif 000014
【図１３】
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