(57)【要約】【課題】油ポンプの電動機の出力を増大させたことに伴って発生する振動を抑制し、かつ、回収した潤滑油に巻き込まれる気泡を脱気する潤滑油供給装置を提供する。【解決手段】潤滑油供給装置４０は、軸受台３０と、少なくとも１つの油ポンプ４１と、油冷却器４２と、吐出管４１２と、油供給管４０１と、第１の油タンク４３と、油戻り管４０２と、第２の油タンク４４と、空気連絡管４０３と、油連絡管４０４とを備える。第１の油タンク４３は、潤滑油Ｌの一部を貯留し、油冷却器４２が配置される。第２の油タンク４４は、潤滑油Ｌの一部を貯留し、油ポンプ４１が据えられる。空気連絡管４０３は、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４を潤滑油Ｌの油面Ｍ１，Ｍ２よりも高い位置で連通する。油連絡管４０４は、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４を潤滑油Ｌの油面Ｍ１，Ｍ２よりも低い位置で連通する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの軸受を収納した軸受台を介して前記軸受へ潤滑油を圧送する少なくとも１つの油ポンプと、
前記油ポンプから前記軸受台までの間に設置された油冷却器と、
前記油ポンプの吐出口から前記油冷却器までの間を接続する吐出管と、
前記油冷却器から前記軸受まで前記潤滑油を送る油供給管と、
前記潤滑油の一部を貯留し前記油冷却器が配置された第１の油タンクと、
前記軸受台から前記第１の油タンクまで前記油供給管に外装された油戻り管と、
前記潤滑油の一部を貯留し少なくとも１つの前記油ポンプが据えられた第２の油タンクと、
前記潤滑油の油面よりも高い位置で前記第１の油タンクを前記第２の油タンクへ連通する空気連絡管と、
前記潤滑油の油面よりも低い位置で前記第１の油タンクを前記第２の油タンクへ連通し前記吐出管が通された油連絡管と
を備えることを特徴とする潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記油ポンプは、主油ポンプと、補助油ポンプと、非常用油ポンプとを含み、
前記第２の油タンクは、前記主油ポンプと、前記補助油ポンプと、前記非常用油ポンプとのそれぞれに対応して用意されている
ことを特徴とする請求項１に記載された潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記第２の油タンクは、前記第１の油タンクに対して前記空気連絡管及び前記油連絡管によって直列に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載された潤滑油供給装置。
【請求項４】
前記主油ポンプは、前記第１の油タンクに対して最も遠い位置に前記油連絡管によって接続された前記第２の油タンクに据えられる
ことを特徴とする請求項３に記載された潤滑油供給装置。
【請求項５】
前記第２の油タンクは、前記第１の油タンクに対して前記空気連絡管及び前記油連絡管によって個別に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載された潤滑油供給装置。
【請求項６】
前記第１の油タンクの前記潤滑油の油面よりも上の空気層に連通し前記潤滑油中の気泡を脱気するための第１のガス抽出器と、
前記第１の油タンクと前記第２の油タンクの間の前記油連絡管に直列に配置され前記潤滑油の一部を貯留する第３の油タンクと、
前記第３の油タンクの前記潤滑油の油面よりも上の空気層に連通し前記潤滑油中の気泡を脱気するための第２のガス抽出器と
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された潤滑油供給装置。
【請求項７】
前記第２の油タンク及び前記油ポンプを覆ったタンク室をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載された潤滑油供給装置。
【請求項８】
前記第２の油タンクの水平断面形状は、四角形または円形である
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された潤滑油供給装置。
【請求項９】
前記空気連絡管及び前記油連絡管は、金属製可撓管継手を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載された潤滑油供給装置。
【請求項１０】
前記ロータは、蒸気タービンのロータ及び回転電機のロータの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載された潤滑油供給装置。
【請求項１１】
直列に配置されロータのそれぞれ両端に軸受を備えた複数の蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの回転軸に対して同軸上に配置されロータのそれぞれ両端に軸受を備えた回転電機と、
前記蒸気タービン及び前記回転電機の各軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置と、
を含み、前記潤滑油供給装置は、
前記軸受をそれぞれ収納した軸受台を介して前記軸受へ潤滑油を圧送する少なくとも１つの油ポンプと、
前記油ポンプから前記軸受台までの間に設置された油冷却器と、
前記油ポンプの吐出口から前記油冷却器までの間を接続する吐出管と、
前記油冷却器から前記軸受台まで前記潤滑油を送る油供給管と、
前記潤滑油の一部を貯留し前記油冷却器が配置された第１の油タンクと、
前記軸受台から前記第１の油タンクまで前記油供給管に外装された油戻り管と、
前記潤滑油の一部を貯留し少なくとも１つの前記油ポンプが据えられた第２の油タンクと、
前記潤滑油の油面よりも高い位置で前記第１の油タンクを前記第２の油タンクへ連通する空気連絡管と、
前記潤滑油の油面よりも低い位置で前記第１の油タンクを前記第２の油タンクへ連通し前記吐出管が通された油連絡管と
を備えることを特徴とする発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンの潤滑油供給装置及びこれを備えた発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所、原子力発電所、地熱発電所などの発電設備の大型蒸気タービンは、軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置を備えている。この潤滑油供給装置は、主油ポンプと、バックアップ用の主油ポンプと、非常用の油ポンプとの３台の油ポンプを有している。これらの油ポンプの吸い込み口は、それぞれの油ポンプの直下に配置されている。潤滑油を貯留するタンクは１つである。各油ポンプの吸い込み口は、このタンクに差し込まれている。油ポンプから吐出される潤滑油は、供給配管を経て各軸受に供給され、戻り配管を経て各軸受からタンクに回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平５−５５６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蒸気タービンの単機の出力が大きくなるにつれて、蒸気タービンの各軸受も大きくなる。軸受が大きくなると、不安定事象、例えば軸振動など、が発生する確率も高くなる。軸振動などを抑制するために、軸受に供給する潤滑油の量を増やすことが効果的であることが知られている。したがって、各油ポンプの吐出流量は、設計流量よりも十分に大きく設定される。油ポンプの吐出流量を大きくすることに伴い、油ポンプを駆動する電動機の出力も大きいものが必要になる。
【０００５】
ところで、油ポンプの電動機はタンクの上部に据えられている。電動機は、それぞれ回転軸の振れ取りが行われているので、単体では直接的な振動源となることはない。しかしながら、油ポンプのインペラーと電動機が連結された場合、据付誤差に起因する回転軸のわずかな位置ずれや角度差によって、電動機の起動時や停止時に振動が生じる場合がある。油ポンプの電動機は、タンクの上部に据えられているため、このような振動は、タンクをも揺らすこととなる。
【０００６】
タンクは、潤滑油を貯留する程度の強度を有しているが、油ポンプの出力に対応した容積を確保するため寸法が大きい。そのため、ひとたび振動が生じると、共鳴箱のように反響し、振動及び騒音を助長することがある。振動を軽減するために、タンクの剛性を上げる対策を講じたが、顕著な効果が得られていない。
【０００７】
また、蒸気タービンの軸受に供給すべき潤滑油の量が増えると、タンクに回収される潤滑油の量も増える。回収された潤滑油は、タンクに戻されるときに油面を乱し、空気を巻き込む。タンク内において巻き込まれた空気は、小さな気泡になり、潤滑油の流れに乗ってタンク内を循環する。運転中の油ポンプに気泡が吸い込まれると、キャビテーションが発生して、ポンプの吸引力が低下したり、振動が発生したりする原因となる。
【０００８】
そこで、本発明は、油ポンプの電動機の出力を増大させたことに伴って発生する振動を抑制し、かつ、回収した潤滑油に巻き込まれる気泡を脱気する潤滑油供給装置、およびこの潤滑油供給装置が装備された発電設備を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態の潤滑油供給装置は、軸受台と、少なくとも１つの油ポンプと、油冷却器と、吐出管と、油供給管と、第１の油タンクと、油戻り管と、第２の油タンクと、空気連絡管と、油連絡管とを備える。軸受台は、ロータの軸受を収納する。油ポンプは、軸受台へ潤滑油を供給する。油冷却器は、油ポンプから軸受台までの間に設置される。吐出管は、油ポンプの吐出口から油冷却器までの間を接続する。油供給管は、油冷却器から軸受台まで潤滑油を送る。第１の油タンクは、潤滑油の一部を貯留し、油冷却器が配置される。油戻り管は、軸受台から第１の油タンクまで油供給管に外装される。第２の油タンクは、潤滑油の一部を貯留し、少なくとも１つの油ポンプが据えられる。空気連絡管は、第１の油タンク及び第２の油タンクを潤滑油の油面よりも高い位置で連通する。油連絡管は、第１の油タンク及び第２の油タンクを潤滑油の油面よりも低い位置で連通し、吐出管が通される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の潤滑油供給装置を備える発電設備を示す概略図。
【図２】図１に示した潤滑油供給装置を上から見た平面図。
【図３】図２に示した潤滑油供給装置の変形例の平面図。
【図４】図２に示した潤滑油供給装置の変形例の平面図。
【図５】図４に示した潤滑油供給装置の変形例の平面図。
【図６】第２の実施形態の潤滑油供給装置を備える発電設備を示す概略図。
【図７】第３の実施形態の潤滑油供給装置を備える発電設備を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の実施形態の潤滑油供給装置を備える発電設備１について、図１から図２を参照して説明する。図１に示す発電設備１は、複数の蒸気タービン１０と、回転電機２０と、軸受台３０と、潤滑油供給装置４０とを含む。本実施形態の発電設備１の場合、４基の蒸気タービン１０と１基の回転電機２０を有し、それぞれのロータ１１，２１の回転軸１１ａ，２１ａを同軸に、いわゆる直列に配置している。各蒸気タービン１０及び回転電機２０は、それぞれのロータ１１，２１の両端に配置された軸受１２，２２によって保持されている。各軸受１２，２２は、軸受台３０に収納されている。
【００１２】
潤滑油供給装置４０は、少なくとも１つの油ポンプ４１と、油冷却器４２と、吐出管４１２と、油供給管４０１と、第１の油タンク４３と、油戻り管４０２と、第２の油タンク４４と、空気連絡管４０３と、油連絡管４０４とを備え、蒸気タービン１０及び回転電機２０の各軸受１２，２２に潤滑油Ｌを供給する。第１の実施形態において、潤滑油供給装置４０は、蒸気タービン１０及び回転電機２０の両方に対して潤滑油Ｌを供給する。蒸気タービン１０及び回転電機２０に各々対応して潤滑油供給装置４０が設けられていてもよい。その場合、各潤滑油供給装置４０が潤滑油Ｌを供給する軸受を両端に有するロータは、蒸気タービン１０のロータ及び回転電機２０のロータの少なくとも一方である。
【００１３】
油ポンプ４１は、軸受台３０を介して軸受１２，２２に潤滑油Ｌを圧送する。本実施形態において油ポンプ４１は、主油ポンプ、補助油ポンプ、非常用油ポンプを含む。主油ポンプは、常時運転されている。補助油ポンプは、主油ポンプのバックアップ用であり、主油ポンプを停止させる間に、例えばメンテナンスの間等、主油ポンプの代わりに運転される。非常用油ポンプは、主油ポンプ及び補助油ポンプが停止した場合に運転される。したがって、補助油ポンプ及び非常用油ポンプは、普段は停止している。
【００１４】
図１及び図２において、主油ポンプは油ポンプ４１Ａであり、補助油ポンプは油ポンプ４１Ｂであり、非常用油ポンプは油ポンプ４１Ｃである。ただし、主油ポンプ、補助油ポンプ、非常用油ポンプのそれぞれの位置は、この配置に限定されない。以下、３台の油ポンプの配置を識別する場合は、それぞれ「油ポンプ４１Ａ」，「油ポンプ４１Ｂ」，「油ポンプ４１Ｃ」と表記して説明し、共通した事項または３台のどれかに特定されない事項を説明する場合は、単に「油ポンプ４１」と表記する。
【００１５】
油冷却器４２は、油ポンプ４１から軸受台３０までの間に設置される。各油ポンプ４１の吐出口４１１から油冷却器４２までの間には逆止弁５００が設置され、これらは吐出管４１２で接続され、油冷却器４２から軸受台３０の各軸受１２，２２までの間は油供給管４０１で接続され、潤滑油Ｌの供給経路を構成している。油供給管４０１は、各軸受１２，２２に向けて分岐された管路の途中に、オリフィス４０５が設置されている。また、油供給管４０１は、油冷却器４２の出口のすぐ下流の位置に、油圧調整器４０６が設置されている。
【００１６】
第１の油タンク４３は、潤滑油Ｌの一部を貯留しており、油冷却器４２及び油圧調整器４０６を収容している。また、第１の油タンク４３は、潤滑油Ｌ中の気泡を脱気するために、潤滑油Ｌの油面Ｍ１よりも上の気層部分Ｇ１に連通する位置に、好ましくは、潤滑油Ｌの油面Ｍ１が変動しても埋没しない十分に高い位置に、吸い込み口４５１が接続された第１のガス抽出器４５を装備している。
【００１７】
油戻り管４０２は、軸受台３０から第１の油タンク４３まで油供給管４０１に外装されている。この油戻り管４０２は、各軸受１２，２２に供給された潤滑油Ｌを回収し、第１の油タンク４３へ戻す潤滑油Ｌの回収経路を構成している。
【００１８】
第２の油タンク４４は、潤滑油Ｌの一部を貯留しており、少なくとも一台の油ポンプ４１を装備している。油ポンプ４１は、潤滑油Ｌ中に埋没した吸い込み口４１３と、第２の油タンク４４の上部に据えられる電動機４１４とを有している。本実施形態の発電設備１において、潤滑油供給装置４０は、３台の油ポンプ４１を有しており、したがって、各油ポンプ４１に一つずつ対応して３つの第２の油タンク４４が設けられる。
【００１９】
第１の油タンク４３と３つの第２の油タンク４４の中の潤滑油Ｌの油面Ｍ１，Ｍ２を同じレベルに保つために、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４は、空気連絡管４０３及び油連絡管４０４によって互に連通される。空気連絡管４０３は、油面Ｍ１，Ｍ２よりも高い位置で第１の油タンク４３を第２の油タンク４４へ連通し、油連絡管４０４は、油面Ｍ１，Ｍ２よりも低い位置で第１の油タンク４３を第２の油タンク４４へ連通する。３台の油ポンプ４１が接続された吐出管４１２は、油連絡管４０４の中を通して第１の油タンク４３に配置された油冷却器４２に接続される。
【００２０】
第１の実施形態の場合、第１の油タンク４３に対して第２の油タンク４４は、図１及び図２に示すように、一列に並べたいわゆる直列に、配置されている。ここで、「直列」とは、第１の油タンク４３と第２の油タンク４４の間に他の第２の油タンク４４がある場合、その介在する第２の油タンク４４を経由して潤滑油Ｌが流れることを意味する。したがって、第１の油タンク４３に隣接した第２の油タンク４４が第１の油タンク４３に直接的に連通されている以外、ほかの第２の油タンク４４は、隣り合う第２の油タンク４４を介して間接的に第１の油タンク４３に連通される。
【００２１】
第１の油タンク４３と油ポンプ４１Ａが据えられた第２の油タンク４４の間、油ポンプ４１Ａが据えられた第２の油タンク４４と油ポンプ４１Ｂが据えられた第２の油タンク４４の間、油ポンプ４１Ｂが据えられた第２の油タンク４４と油ポンプ４１Ｃが据えられた第２の油タンク４４の間にそれぞれ接続される空気連絡管４０３及び油連絡管４０４は、途中に金属製の可撓管継手を介在している。可撓管継手は、いわゆるベローズであり、少なくとも接液部分が粒界腐食に対して耐性を有したオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＪＩＳ規格でＳＵＳ３１６Ｌ）で作られ、外周には耐火性を有したステンレス鋼などからなる網目状の保護ネットがかぶせられている。この可撓管継手は、他の管継手部分、本実施形態においては吐出管４１２、にも適用するとよい。
【００２２】
以上のように構成された潤滑油供給装置４０を備える発電設備１において、潤滑油Ｌは、主油ポンプとなる油ポンプ４１Ａから吐出されると、吐出管４１２を通って油冷却器４２に送られる。油冷却器４２を経た潤滑油Ｌは、油圧調整器４０６を通過し油供給管４０１を通って軸受台３０に送られる。軸受台３０において分流された潤滑油Ｌは、それぞれオリフィス４０５を通過した後、各軸受１２，２２に供給される。
【００２３】
軸受１２，２２の潤滑作用を果たした潤滑油Ｌは、蒸気タービン１０及び回転電機２０の回転軸１１ａ，２１ａが回転する遠心力によって軸受台３０の内部に飛散し、油戻り管４０２によって第１の油タンク４３へ回収される。第１の油タンク４３の上部に設置された第１のガス抽出器４５によって、第１の油タンク４３に回収された潤滑油Ｌの油面Ｍ１より上方のガスは、第１の油タンク４３の外に排気される。
【００２４】
第１の油タンク４３の気層部分Ｇ１、これと連通する油戻り管４０２、軸受台３０の内側、及び第２の油タンク４４の気層部分Ｇ２の圧力は、外部の環境圧力よりも低くなる。その結果、軸受台３０と回転軸１１ａ，２１ａとの隙間から常に外気が軸受台３０の中に流入するので、潤滑油Ｌが外部へ流出することが防止される。また、軸受１２，２２から軸受台３０に飛散する際や、油戻り管４０２から第１の油タンク４３に流入する際に、潤滑油Ｌに巻き込まれた気泡は、脱気されやすい。
【００２５】
第１の油タンク４３に据え付けまたは配置される油冷却器４２及び第１のガス抽出器４５は、振動源にならない。また、振動源となり得る油ポンプ４１は、第２の油タンク４４にそれぞれ個別に対応させて設置され、第２の油タンク４４は、第１の油タンク４３との連結部となる空気連絡管４０３及び油連絡管４０４に可撓管継手が組み込まれている。したがって、油ポンプ４１において発生した振動が第２の油タンク４４を介して第１の油タンク４３に振動を伝播させない。
【００２６】
さらに第１の実施形態において直列に連結された第２の油タンク４４どうしも空気連絡管４０３及び油連絡管４０４に可撓管継手が組み込まれているので、第２の油タンク４４どうしの間で、振動を伝播させない。そして、第２の油タンク４４は、１つの油ポンプ４１を備え、その吸い込み口が油面Ｍ２よりも下に保たれ、かつ油ポンプの吸い込み性能に影響を与えない程度に小さくてもよい。第２の油タンク４４が第１の油タンク４３から分離して設けるので、第１の油タンク４３を本来の機能を満足する外形寸法にすることも可能である。
【００２７】
さらに、固有振動数は、質量の大きさと梁の剛性に起因し、質量が小さくなり梁の剛性が高くなると、固有振動数が上昇する関係を有している。第２の油タンク４４は、第１の油タンク４３から分離されて質量が小さくなったので、梁と支柱及び鋼材厚さ寸法を組み合わせて考慮して第２の油タンク４４の剛性を増加させる。そして、油ポンプ４１の電動機の回転周波数の整数倍値から少なくとも±１０％離れた固有振動数になるように、第１の油タンク４３の設計をする。油ポンプ４１が振動を発生しても、第１の油タンク４３は、共振しない。
【００２８】
また、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の外形形状は、図２に示すように水平断面形状が四角いタンクである。剛性が増加するのであれば、タンクの外形を四角形にすることによって、床上設置面積を小さくすることができる。図３に示すように第２の油タンク４４は、水平断面形状が円形である円筒形タンクにしてもよい。四角いタンクに比べて角部がないので、タンクの板厚を薄くすることができ、タンクが軽量になる。小型化された第２の油タンク４４が相互に振動を伝達しないように、床上設置部に緩衝部材を介在させてもよい。
【００２９】
第１の実施形態において、それぞれの油ポンプ４１に対応させて第２の油タンク４４を設けている。複数台の油ポンプ４１が同時に稼働することはほとんどないので、潤滑油Ｌを貯留することを目的とする大きい容量の第１の油タンク４３と、複数台の油ポンプ４１の全てを据え付けた第２の油タンク４４との二つに油タンクを分割しただけでもよい。油冷却器４２の下流に配置された油圧調整器４０６の代わりに、固定オリフィス及び絞り弁を並列に接続したもので置き換えてもよい。また、油冷却器４２と油圧調整器４６は、第１の油タンク４３の外側に設置してもよい。
【００３０】
第１の油タンク４３と複数の第２の油タンク４４は、図２及び図３に示すように直線的に並ぶように配列してもよいし、図４及び図５に示すように第１の油タンク４３を取り囲んで複数の第２の油タンク４４を配置してもよい。図４及び図５に示す配置の場合、第１の油タンク４３に対して、第２の油タンク４４は、空気連絡管４０３及び油連絡管４０４によって個別に接続される。図４に示すように第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の水平断面形状が四角形である場合、第１の油タンク４３の各辺に対峙させて第２の油タンク４４を配置する。図５に示すように第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の水平断面形状が円形である場合、第１の油タンク４３の周りに等配に、図５では１２０°配置に第２の油タンク４４を配置する。
【００３１】
図１から図５の潤滑油供給装置４０において、空気連絡管４０３及び油連絡管４０４を長くしてもよい。第１の油タンク４３に潤滑油Ｌを回収する油戻り管４０２の出口から油ポンプ４１の吸い込み口までの路程が長くなり、潤滑油Ｌ中に巻き込まれた気泡を脱気させる時間を十分にとることができる。また、油連絡管４０４が第１の油タンク４３と第２の油タンク４４の油面Ｍ１，Ｍ２に対して十分に低い位置に設けられていると、第１の油タンク４３の油面Ｍ１近傍に浮かぶ気泡が第２の油タンク４４に移動しない。
【００３２】
さらに、図１及び図２において、第１の油タンク４３に対して最も遠い位置に油連絡管４０４で接続された第２の油タンク４４に据えられる油ポンプ４１Ｃを主油ポンプとしてもよい。補助油ポンプ及び非常用ポンプとなる油ポンプ４１Ａ，４１Ｂが設置された第２の油タンク４４を隔て油ポンプ４１Ｃが設置された第２の油タンク４４が設けられている。したがって、普段の運転においても浮上しにくい微細な気泡も２つの第２の油タンク４４を経る間に潤滑油Ｌから除去され、主油ポンプとなる油ポンプ４１Ｃに提供される。また、潤滑油Ｌが３つの第２の油タンク４４を循環するように流されるので、潤滑油Ｌの品質を均質に保ちやすい。第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４が図４及び図５に示す配置である場合、潤滑油Ｌが均質に攪拌されるように、第２の油タンク４４どうしを油連絡管で連通させる。
【００３３】
第１の実施形態において、図１から図５に示したいずれの配置の潤滑油供給装置４０も潤滑油Ｌを貯留するためのタンクが第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４に分割されている。発電設備１の出力が大きくなり、それに見合う潤滑油供給装置４０も大型になった場合でも、設置場所まで運搬する際に道路の輸送制限を受けたり、据え付ける際に大型クレーンを占有したりすることがない。
【００３４】
第２の実施形態の潤滑油供給装置４０を備える発電設備１について、図６を参照して説明する。第１の実施形態の発電設備１と同じ機能を有する構成は、図６中において第１の実施形態と同じ符号を付し、詳細な説明については第１の実施形態の対応する記載を参酌する。図６に示す発電設備１において、潤滑油供給装置４０は、第１の実施形態の潤滑油供給装置４０に加えて、第３の油タンク４６及び第２のガス抽出器４７をさらに備える。
【００３５】
第３の油タンク４６は、第１の油タンク４３と第２の油タンク４４の間の油連絡管４０４に直列に配置され、潤滑油Ｌの一部を貯留している。「直列に配置される」とは、第１の油タンク４３から第２の油タンク４４へ潤滑油Ｌが流れる場合、必ず第３の油タンク４６を経由することを意味する。第３の油タンク４６の気層部分Ｇ３は、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の気層部分Ｇ１，Ｇ２に連通されていない。したがって、第３の油タンク４６中の潤滑油Ｌの油面Ｍ３は、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４中の潤滑油Ｌの油面Ｍ１，Ｍ２と連動しない。
【００３６】
第２のガス抽出器４７は、第３の油タンク４６の潤滑油Ｌの油面Ｍ３よりも上の気層部分Ｇ３に吸い込み口４７１が連通している。第３の油タンク４６の気層部分Ｇ３の圧力は、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の気層部分Ｇ１，Ｇ２の圧力よりもやや低くなるように第２のガス抽出器４７によって排気される。したがって、第３の油タンク４６の油面Ｍ３は、第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の油面Ｍ１，Ｍ２よりも少し高い。第１の油タンク４３及び第２の油タンク４４の圧力に対して、第３の油タンク４６の実際の圧力は、約１０ｋＰａ（１０００ｍｍＡｑ）程度低い圧力に設定される。圧力が低い分だけ潤滑油Ｌ中の気泡が大きくなり、浮上しやすくなる。その結果、短時間で脱気することができる。
【００３７】
第３の油タンク４６の気層部分Ｇ３をより低い圧力にするために、第２のガス抽出器４７として、真空ポンプを採用してもよい。また、脱気を効率よく促進させるために、第３の油タンク４６の底部に攪拌機を設置し、旋回流を発生させてもよい。または、第１の油タンク４３に連通された油連絡管４０４の出口近傍に図示しない衝突板を設置し、第１の油タンク４３から流入する潤滑油Ｌが素通りして第２の油タンク４４に連通された油連絡管４０４にそのまま直接的に入らないようにする。
【００３８】
第３の油タンク４６の水平断面形状は、第１の実施形態における図２に示した四角形でもよいし、図３に示した円形であってもよい。また、第２の油タンク４４の配置は、図６に示したように第３の油タンク４６に対して直列に接続されていれば、第３の油タンク４６の周囲に配置され、それぞれ個別に第３の油タンク４６に油連絡管４０４で連通され、第１の油タンク４３に空気連絡管４０３で連通されていてもよい。
【００３９】
第３の実施形態の潤滑油供給装置４０を備える発電設備１について、図７を参照して説明する。第１の実施形態の発電設備１と同じ機能を有する構成は、図７中において第１の実施形態の構成と同じ符号を付し、その詳細な説明については第１の実施形態の対応する記載を参酌する。
【００４０】
図７に示す発電設備１において、潤滑油供給装置４０は、第２の油タンク４４及び油ポンプ４１を覆うタンク室４８をさらに備えている。図７においてタンク室４８は、それぞれの油ポンプ４１及び第２の油タンク４４に対応して設けられる。複数の油ポンプ４１が一つの第２の油タンク４４に設けられている場合、複数の油ポンプ４１及び一つの第２の油タンク４４を一纏めに覆うタンク室４８を設ける。
【００４１】
タンク室４８は、油ポンプ４１が発生する騒音を遮断する機能を有していればよい。つまり、完全に密閉されている必要はない。騒音を遮断する機能として、油ポンプ４１が発生する音響周波数に対する逆位相の音波を発生して、騒音を打ち消す装置を備えていてもよい。
【００４２】
蒸気タービン１０や回転電機２０の出力が大型化し、その軸受１２，２２に必要な潤滑油Ｌの量も増加した場合、第２の油タンク４４及びそれを覆うタンク室４８が個別に設けられていることによって、想定される油ポンプ４１の騒音を防止するための構造を設計しやすい。
【００４３】
第３の実施形態の発電設備１は、第１の実施形態の発電設備１と同じであり、したがって同じ効果を奏する。また、第２の実施形態のように、第３の実施形態の発電設備１の潤滑油供給装置４０に第３の油タンク４６及び第２のガス抽出器４７を設けることで、第２の実施形態と同じ効果を奏する。さらに、第１の実施形態の図３のように第２の油タンク４４の水平断面形状が丸型である場合、タンク室４８も丸型にしてもよい。第１の実施形態の図４及び図５のように、第２の油タンク４４が第１の油タンク４３の周囲に配置され、個別に空気連絡管４０３及び油連絡管４０４で接続されていてもよい。
【００４４】
以上のように本発明に係る潤滑油供給装置４０によれば、潤滑油Ｌを貯留するタンクを、油冷却器４２を備える第１の油タンク４３と少なくとも１つの油ポンプが据えられた第２の油タンク４４に分けて構成している。潤滑油供給装置４０として必要な潤滑油Ｌを分けて貯留することによって、個々のタンクの容積が小さくなるので、タンクに要求される設計強度を小さく抑えることができる。また、個々のタンクの容積が小さくなることに伴って、油ポンプが発生する振動に対してタンクが共振することが抑制される、すなわちタンクの共鳴を抑制することができるので、潤滑油供給装置４０から発生する振動や騒音を減らすことができる。
【００４５】
さらに、本発明に係る潤滑油供給装置４０によれば、軸受台３０から回収される潤滑油Ｌは、油戻り管４０２によって、第１の油タンク４３に入る。油ポンプ４１が据えられた第２の油タンク４４は、第１の油タンク４３に対して潤滑油Ｌの油面Ｍ１，Ｍ２よりも低い位置で油連絡管４０４によって連通している。したがって、油ポンプ４１は、軸受台３０から回収した潤滑油Ｌに巻き込まれている気泡を直接吸い込まない。つまり、油ポンプ４１は、キャビテーションの発生およびそれに伴う振動が抑制される。
【００４６】
また、この潤滑油供給装置４０を備える発電設備１によれば、潤滑油供給装置４０の振動が抑制されることによって、蒸気タービン１０の軸受１２や回転電機２０の軸受２２に潤滑油Ｌが安定的に供給されるため、蒸気タービン１０及び回転電機２０の回転が安定し、発電効率が向上する。
【００４７】
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を意図していない。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。
【符号の説明】
【００４８】
１…発電設備、１０…蒸気タービン、１１…ロータ、１１ａ…回転軸、１２…軸受、２０…回転電機、２１…ロータ、２１ａ…回転軸、２２…軸受、３０…軸受台、４０…潤滑油供給装置、４１…油ポンプ、４１Ａ…油ポンプ（主油ポンプ）、４１Ｂ…油ポンプ（補助油ポンプ）、４１Ｃ…油ポンプ（非常用油ポンプ、主油ポンプ）、４２…油冷却器、４３…第１の油タンク、４４…第２の油タンク、４５…第１のガス抽出器、４６…第３の油タンク、４７…第２のガス抽出器、４８…タンク室、４０１…油供給管、４０２…油戻り管、４０３…空気連絡管、４０４…油連絡管、４１１…吐出口、４１２…吐出管４１２、Ｌ…潤滑油、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…油面。
【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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