(57)【要約】【課題】各軸シール部における密封油の供給圧力を適切に制御し、回転シャフトの振動を抑制することができる回転電機の密封油装置を提供することを目的とする。【解決手段】実施の形態による密封油装置９は、密封油７を供給する密封油供給装置６と、密封油供給装置６から一方の軸シール部５ａに密封油７を導く第１ライン１０ａと、密封油供給装置６から他方の軸シール部５ｂに密封油７を導く第２ライン１０ｂと、を備えている。第１ライン１０ａには第１圧力調整弁２４ａが設けられ、第２ライン１０ｂには第２圧力調整弁２４ｂが設けられている。そして、第１圧力調整弁２４ａは、第１圧力調整弁２４ａを通過する密封油７の圧力を調整し、第２圧力調整弁２４ｂは、第２圧力調整弁２４ｂを通過する密封油７の圧力を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の回転シャフトが貫通するガス室であって、冷却用ガスが封入されたガス室の両側に設けられた、前記冷却用ガスを密封するための軸シール部に、前記冷却用ガスを密封するための密封油を供給する回転電機の密封油装置であって、
前記密封油を供給する密封油供給装置と、
前記密封油供給装置から一方の前記軸シール部に前記密封油を導く第１ラインと、
前記密封油供給装置から他方の前記軸シール部に前記密封油を導く第２ラインと、
前記第１ラインに設けられた第１圧力調整弁と、
前記第２ラインに設けられた第２圧力調整弁と、を備え、
前記第１圧力調整弁は、当該第１圧力調整弁を通過する前記密封油の圧力を調整し、前記第２圧力調整弁は、当該第２圧力調整弁を通過する前記密封油の圧力を調整することを特徴とする回転電機の密封油装置。
【請求項２】
前記第１圧力調整弁の開度および前記第２圧力調整弁の開度が、対応する前記軸シール部に供給される密封油の圧力と前記ガス室内の前記冷却用ガスの圧力とに基づいて調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の密封油装置。
【請求項３】
前記第１ラインと前記第２ラインとを、前記第１圧力調整弁および前記第２圧力調整弁より下流側において連結するバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられたバイパス弁と、を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機の密封油装置。
【請求項４】
前記第１ラインのうち前記第１圧力調整弁と前記バイパスラインとの間の部分に設けられた第１逆止弁と、
前記第２ラインのうち前記第２圧力調整弁と前記バイパスラインとの間の部分に設けられた第２逆止弁と、を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の回転電機の密封油装置。
【請求項５】
前記バイパス弁が、電磁弁であることを特徴とする請求項４に記載の回転電機の密封油装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機の密封油装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タービン発電機などの回転電機では、ハウジングによって囲まれたガス室内に水素ガスが封入され、封入された水素ガスが冷却用ガスとして使用されている。回転電機の回転シャフトはガス室内を貫通して延びており、ガス室の両側に冷却用ガスが大気中に漏洩することを防止するための軸シール部が設けられている。この軸シール部では、密封油装置から密封油が供給されることによって、軸シール部と回転シャフトとの間の隙間に密封油が満たされて油膜が形成される。この油膜によって冷却用ガスの漏洩を防止し、冷却用ガスを密封している。
【０００３】
このような油膜を形成するために、各軸シール部に供給される密封油の供給圧力は冷却用ガスのガス圧力より高くなるように調整されている。このようにして密封油の供給圧力を調整するための差圧調整弁が設けられた密封油装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−７７６６６号公報
【特許文献２】特開平６−１１３５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した密封油装置では、単一の差圧調整弁を通過した密封油が２つの軸シール部に供給されるようになっている。すなわち、各軸シール部に供給される密封油の供給圧力はそれぞれ等しくなっている。
【０００６】
しかしながら、各軸シール部における回転シャフトの径が異なる場合がある。すなわち、一方の軸シール部における回転シャフトの径が大きく、他方の軸シール部における回転シャフトの径が小さい場合には、径が大きい側の軸シール部に流れる密封油量は、径が小さい側に流れる密封油量より多くなる。この密封油量の差により配管等において圧損の差が生じ、その結果、径が大きい側の軸シール部に供給される密封油の供給圧力が、径の小さい側の軸シール部に供給される密封油の供給圧力より小さくなる傾向にある。このことにより、２つの軸シール部における密封油の供給圧力がそれぞれ異なり、回転シャフトの振動発生の原因となるおそれがある。また、軸シール部を構成する部品の表面状態や接触状態などが異なる場合においても、回転シャフトの振動発生の原因となる可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、各軸シール部における密封油の供給圧力を適切に制御し、回転シャフトの振動を抑制することができる回転電機の密封油装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施の形態による回転電機の密封油装置は、回転電機の回転シャフトが貫通するガス室であって、冷却用ガスが封入されたガス室の両側に設けられた、冷却用ガスを密封するための軸シール部に、冷却用ガスを密封するための密封油を供給する回転電機の密封油装置である。この密封油装置は、密封油を供給する密封油供給装置と、密封油供給装置から一方の軸シール部に密封油を導く第１ラインと、密封油供給装置から他方の軸シール部に密封油を導く第２ラインと、を備えている。第１ラインには第１圧力調整弁が設けられ、第２ラインには第２圧力調整弁が設けられている。そして、第１圧力調整弁は、当該第１圧力調整弁を通過する密封油の圧力を調整し、第２圧力調整弁は、当該第２圧力調整弁を通過する密封油の圧力を調整する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各軸シール部における密封油の供給圧力を適切に制御し、回転シャフトの振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における回転電機と密封油装置を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す差圧調整弁の構成を示す図である。
【図３】図３は、図１に示す軸シール部の構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態における回転電機と密封油装置を示す概略図である。
【図５】図５は、図４に示す密封油装置において第２差圧調整弁が停止している状態を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態における回転電機と密封油装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
まず、図１乃至図３を用いて、本発明の第１の実施の形態における回転電機の密封油装置（以下、単に密封油装置と記す）について説明する。ここで、密封油装置とは、蒸気タービンやガスタービン等に連結された発電機等の回転電機に、その内部に封入された冷却用ガスを密封するための密封油を供給する装置である。ここでは、まず、この回転電機について図１を用いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、回転電機１は、ハウジング２と、ハウジング２によって囲まれた冷却用ガス（例えば水素ガス）が封入されたガス室３と、ガス室３を貫通して延びる回転シャフト４と、を備えている。ガス室３の両側に軸シール部（第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂ）が設けられ、各軸シール部５ａ、５ｂは、冷却用ガスが大気中に漏洩することを防止して冷却用ガスをガス室３に密封している。各軸シール部５ａ、５ｂには後述する密封油供給装置６から密封油７が供給され、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力は、ガス室３内の冷却用ガスのガス圧力よりも高くなるように調整されている。このことにより、冷却用ガスが各軸シール部５ａ、５ｂを通過して大気中に漏洩することを防止し、冷却用ガスを密封している。各軸シール部５ａ、５ｂの一方の外側には、非接触振動計８が設けられており、回転シャフト４の振動を監視している。
【００１４】
次に、密封油装置９について図１を用いて説明する。密封油装置９は、上述した回転電機１の各軸シール部５ａ、５ｂに密封油７を供給する密封油供給装置６と、密封油供給装置６から第１軸シール部５ａに密封油７を導く第１ライン１０ａと、密封油供給装置６から第２軸シール部５ｂに密封油７を導く第２ライン１０ｂと、を備えている。
【００１５】
密封油供給装置６は、真空槽１１を有しており、この真空槽１１には回転電機１から回収されて軸受給油装置１２に貯留されていた密封油７が供給されるようになっている。真空槽１１内にはフロート弁１３が設けられており、フロート弁１３は、浮子方式で弁開度の自動調整を行うように構成されている。このことにより、真空槽１１内に貯留される密封油量が一定になるように、軸受給油装置１２から真空槽１１に供給される密封油７の給油量が調整されている。真空槽１１は、供給された密封油７を脱気して貯留する。なお、軸受給油装置１２は、第１回収ライン１２ａおよび第２回収ライン１２ｂによって、回転電機１に連結されている。このうち第１回収ライン１２ａは、各軸シール部５ａ、５ｂからガス室３の外側に流出した密封油７を回収し、第２回収ライン１２ｂは、各軸シール部５ａ、５ｂからガス室３の内側に流出した密封油７を回収する。
【００１６】
真空槽１１は、常用ライン１４を介して第１ライン１０ａおよび第２ライン１０ｂに連結されている。常用ライン１４には交流電源で駆動される常用ポンプ１５が設けられており、通常時では、常用ポンプ１５が駆動されて、真空槽１１で脱気された密封油７は、常用ライン１４を通過して第１ライン１０ａおよび第２ライン１０ｂに供給される。常用ライン１４のうち常用ポンプ１５より下流側の部分から、常用ライン１４を通過する密封油７を真空槽１１に戻す常用戻りライン１６が分岐している。この常用戻りライン１６には、常用吐出圧力調整弁１７が設けられている。この常用吐出圧力調整弁１７は、常用ポンプ１５から吐出された密封油７の吐出圧力が所定の設定値を超えた場合に開き、常用ポンプ１５から吐出された密封油７を真空槽１１へ戻すように構成されている。なお、常用ライン１４のうち常用戻りライン１６が分岐する分岐点より下流側の部分に常用逆止弁Ｖ１が設けられており、密封油７の逆流を防止している。
【００１７】
一方、真空槽１１は、非常用ライン１９によっても、第１ライン１０ａおよび第２ライン１０ｂに連結されている。非常用ライン１９には直流電源で駆動される非常用ポンプ２０が設けられており、交流電源を喪失した場合等の非常時には、非常用ポンプ２０が駆動されて、真空槽１１で脱気された密封油７は、非常用ライン１９を通過して第１ライン１０ａおよび第２ライン１０ｂに供給される。非常用ライン１９も常用ライン１４と同様に構成されており、非常用ライン１９のうち非常用ポンプ２０より下流側の部分から、非常用ライン１９を通過する密封油７を非常用ポンプ２０の上流側に戻す非常用戻りライン２１が分岐している。この非常用戻りライン２１には、非常用吐出圧力調整弁２２が設けられている。この非常用吐出圧力調整弁２２は、非常用ポンプ２０から吐出された密封油７の吐出圧力が所定の設定値を超えた場合に開き、非常用ポンプ２０から吐出された密封油７を真空槽１１へ戻すように構成されている。このように構成された非常用ライン１９は、常用ライン１４のバックアップとして使用される。
【００１８】
なお、図１に示す形態では、軸受給油装置１２から非常用逆止弁Ｖ２を通過して第１ライン１０ａおよび第２ライン１０ｂに密封油７を供給することが可能になっており、この非常用逆止弁Ｖ２を開くことにより、真空槽１１、常用ライン１４、非常用ライン１９を通過することなく密封油７を各軸シール部５ａ、５ｂに供給できるように構成されている。この非常用逆止弁Ｖ２も密封油７の逆流を防止している。軸受供給装置１２の近傍には、軸受給油装置側逆止弁Ｖ３が設けられており、密封油７の逆流を防止している。
【００１９】
図１に示すように、第１ライン１０ａに第１差圧調整弁（第１圧力調整弁）２４ａが設けられ、第１差圧調整弁２４ａは、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力を調整する。この第１差圧調整弁２４ａの開度は、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力とガス室３内の冷却用ガスのガス圧力とに基づいて調整可能になっている。同様に、第２ライン１０ｂに第２差圧調整弁（第２圧力調整弁）２４ｂが設けられ、第２差圧調整弁２４ｂは、第２差圧調整弁２４ｂを通過する密封油７の通過圧力を調整する。この第２差圧調整弁２４ｂの開度は、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力とガス室３内の冷却用ガスのガス圧力とに基づいて調整可能になっている。
【００２０】
次に、第１差圧調整弁２４ａについて図２を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図２に示すように、本実施の形態においては、第１差圧調整弁２４ａは、長手方向を有するケーシング２５と、ケーシング２５内で長手方向に摺動可能に収容されたピストン２６と、ピストン２６を付勢する弁スプリング２７と、を有している。ピストン２６は、第１ピストン部２８と、第１ピストン部２８とは摺動方向に離間した第２ピストン部２９と、第１ピストン部２８と第２ピストン部２９とを連結する連結部３０と、を含んでいる。この連結部３０によって第１ピストン部２８と第２ピストン部２９とは一体化されて、第１ピストン部２８および第２ピストン部２９はケーシング２５に対して一体的に摺動するようになっている。連結部３０は第１ピストン部２８および第２ピストン部２９よりも細く形成されており、第１ピストン部２８と第２ピストン部２９との間に、密封油供給装置６から第１軸シール部５ａに供給される密封油７の流路が形成されている。なお、図２に示す形態では、上述した弁スプリング２７は第２ピストン部２９に連結されており、ピストン２６を第１ピストン部２８の側（図２で示す下側）に付勢している。
【００２２】
ケーシング２５には、密封油供給装置６からの密封油７が流入する密封油入口３１と、流入した密封油が流出する密封油出口３２と、が設けられている。密封油入口３１から流入した密封油７は、第１ピストン部２８と第２ピストン部２９との間の流路に流入し、この流路から密封油出口３２を通過して流出するようになっている。密封油入口３１は、密封油出口３２よりも、第１ピストン部２８の側（図２で示す下側）にずれて配置されている。
【００２３】
また、ケーシング２５には、第１ライン１０ａのうち第１軸シール部５ａの近傍の部分に連通した密封油圧力検出口３３が設けられており、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が、ケーシング２５の内部のうち第１ピストン部２８より外側の領域（図２で示す下方の領域）に伝達されるようになっている。すなわち、ケーシング２５の当該領域は、第１軸シール部５ａの近傍の部分に第１圧力検出ライン３４ａによって連結されている。なお、この第１圧力検出ライン３４ａには、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力を計測する第１供給圧力計３５ａが設けられている。
【００２４】
さらに、ケーシング２５には、ガス圧力検出口３６が設けられており、ガス室３内の冷却用ガスのガス圧力と等しい圧力の密封油７の圧力が、ケーシング２５の内部のうち第２ピストン部２９より外側の領域（図２で示す上方の領域）に伝達されるようになっている。すなわち、第１軸シール部５ａからガス室３の内側に流出した密封油７（排油）は、ガス室３内の冷却用ガスとのガス圧力と等しい圧力となっている。このため、一方の（第１軸シール部５ａの側の）第２回収ライン１２ｂから第３圧力検出ライン３７ａを分岐させて、この第３圧力検出ライン３７ａを、ケーシング２５の第２ピストン部２９より外側の領域に連結させている。これにより、当該領域に、ガス圧力と等しい圧力の密封油７の圧力を伝達するようになっている。
【００２５】
このようにして、第１差圧調整弁２４ａは、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力を第１ピストン部２８で受け、ガス室３内の冷却用ガスのガス圧力と等しい密封油７の圧力を第２ピストン部２９で受けて、密封油７の供給圧力とガス圧力との差圧に応じて、ピストン２６が摺動する。そして、供給圧力とガス圧力と弁スプリング２７の付勢力とがバランスされる位置でピストン２６は安定する。この弁スプリング２７の付勢力が、密封油７の供給圧力と冷却ガスのガス圧力との差圧に相当し、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が、ガス圧力より当該差圧分だけ高い所定の目標値に調整される。なお、ピストン２６を付勢するためには弁スプリング２７を用いる場合に限られることはなく、例えば、ダイアフラム（図示せず）に圧縮空気の圧力を与えて、このダイアフラムがピストン２６を付勢するようにしてもよい。
【００２６】
そして、密封油入口３１は第１ピストン部２８によって少なくとも部分的に塞がれたり、開放されたりするようになっている。このため、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が所定の目標値より高い場合にはピストン２６が第２ピストン部２９の側に移動し、第１ピストン部２８により密封油入口３１が少なくとも部分的に閉塞される。この場合、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力が低下して、密封油７の供給圧力が低下する。一方、密封油７の供給圧力が所定の目標値より低い場合にはピストン２６が第１ピストン部２８の側に移動し、密封油入口３１が開放される。この場合、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力が高められて、密封油７の供給圧力が高められるようになっている。
【００２７】
このようにして、第１差圧調整弁２４ａは、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力を調整し、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が所定の目標値となるように調整される。
【００２８】
また、図２に示すように、上述した弁スプリング２７は調整ネジ３８によって押し付けられるようになっている。すなわち、調整ネジ３８を締め付けることにより、ピストン２６は第１ピストン部２８の側に移動し、一方、調整ネジ３８を緩めることにより、ピストン２６は第２ピストン部２９の側に移動する。この調整ネジ３８の締め込み量を調整することにより、密封油７の供給圧力と冷却用ガスのガス圧力との差圧、すなわち密封油７の供給圧力の目標値を調整可能になっている。
【００２９】
第２差圧調整弁２４ｂは、第１差圧調整弁２４ａとほぼ同様の構成を有しているため、ここでは詳細な説明は省略するが、主に異なる点としては、第２差圧調整弁２４ｂの密封油圧力検出口３３は、第２ライン１０ｂのうち第２軸シール部５ｂの近傍の部分に第２圧力検出ライン３４ｂによって連結され、ガス圧力検出口３６が、上述した一方の第２回収ライン１２ｂから分岐した第４圧力検出ライン３７ｂに連結されている点が挙げられる。このことにより、第２差圧調整弁２４ｂは、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力を第１ピストン部２８で受け、ガス室３内の冷却用ガスのガス圧力と等しい密封油７の圧力を第２ピストン部２９で受けて、第２差圧調整弁２４ｂを通過する密封油７の通過圧力を調整し、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力が、ガス圧力より差圧分だけ高い所定の目標値に調整される。なお、第２圧力検出ライン３４ｂには、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力を計測する第２圧力計３５ｂが設けられている。なお、第４圧力検出ライン３７ｂは、第３圧力検出ライン３７ａが分岐する第２回収ライン１２ｂとは別の他の（第２軸シール部５ｂの側の）第２回収ライン１２ｂから分岐するようにしてもよい。
【００３０】
また、第１差圧調整弁２４ａの上流側および下流側には切離弁３９ａがそれぞれ設けられ、第１差圧調整弁２４ａをバイパスする補助ライン４０ａが設けられている。補助ライン４０ａには補助弁４１ａが設けられており、第１差圧調整弁２４ａのメンテナンス時や交換時等では、これらの切離弁３９ａを閉じるとともに補助弁４１ａを開くことにより、密封油供給装置６からの密封油７を第１差圧調整弁２４ａを通過することなく、第１軸シール部５ａに供給可能になっている。通常時には、切離弁３９ａは開き、補助弁４１ａは閉じられる。第２差圧調整弁２４ｂについても、同様にして切離弁３９ｂ、補助ライン４０ｂおよび補助弁４１ｂがそれぞれ設けられている。
【００３１】
次に、図３を用いて回転電機１の第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂについて説明する。図３に示すように、本実施の形態においては、各軸シール部５ａ、５ｂは、ハウジング２に設けられた凹状のシールケーシング４２と、シールケーシング４２内に半径方向に摺動可能に収容された一対のシールリング４３と、シールケーシング４２内に収容されシールリング４３を半径方向外側から内側に付勢するシールスプリング４４と、を有している。
【００３２】
密封油供給装置６からの密封油７は、シールケーシング４２内に供給され、２つのシールリング４３の間の隙間を通過して、シールリング４３と回転シャフト４との間の隙間に流れる。この隙間に密封油７が満たされて密封油７の油膜が形成される。この油膜を形成する密封油７の圧力がシールスプリング４４の付勢力に抗してシールリング４３が半径方向外側に押圧され、シールリング４３と回転シャフト４との間の隙間が維持される。この隙間に形成された油膜によって、冷却用ガスの漏洩を防止してガス室３内に冷却用ガスを密封している。この隙間において油膜を形成した密封油７は、シールリング４３の両側に向って流れて当該隙間から排出される。排出された密封油７は、図１に示す軸受給油装置１２へと回収され再利用可能となっている。
【００３３】
各シールリング４３は、シールケーシング４２の内壁に対してスムースに摺動する。このことにより、回転シャフト４が振動した場合であっても、回転シャフト４の動きに柔軟に追従し、シールリング４３と回転シャフト４との間の隙間が維持される。例えば、回転シャフト４が図３における上方に移動した場合には、この回転シャフト４の移動に伴い、回転シャフト４の上方部分における油膜の圧力が高まり、シールリング４３が半径方向外側に移動する。一方、回転シャフト４の下方部分における油膜の圧力は低下し、シールリング４３はシールスプリング４４の付勢力によって半径方向内側に移動する。すなわち、回転シャフト４が上方に移動するとシールリング４３も上方に移動し、シールリング４３と回転シャフト４との間の隙間が回転シャフト４の周方向において均一になるようにシールリング４３が追従する。このようにして、回転シャフト４の振動が抑制されるようになっている。
【００３４】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、説明する。
【００３５】
図１に示す回転電機１の回転シャフト４が回転している間、密封油装置９の密封油供給装置６から、回転電機１の第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂに密封油７がそれぞれ供給される。
【００３６】
より具体的には、軸受給油装置１２から密封油供給装置６の真空槽１１に密封油７が供給され、真空槽１１において脱気される。脱気された密封油７は、通常時では常用ライン１４を通過して第１ライン１０ａおよび第２ライン１０ｂへそれぞれ供給される。
【００３７】
第１ライン１０ａに供給された密封油７は、第１差圧調整弁２４ａを通過する。この際、第１圧力検出ライン３４ａによって伝達される第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力と、第３圧力検出ライン３７ａによって伝達される冷却用ガスのガス圧力と等しい密封油７の圧力とに基づいて、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力が調整される。通過圧力が調整された密封油７は、その後、第１軸シール部５ａのシールケーシング４２内へと導かれる。
【００３８】
例えば、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が所定の目標値より高くなった場合には、第１差圧調整弁２４ａのピストン２６が第２ピストン部２９の側に移動し、密封油入口３１が少なくとも部分的に閉塞される。このことにより、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力が低下し、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が低下する。このため、高くなっていた供給圧力が低下して所定の目標値に戻される。
【００３９】
一方、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が所定の目標値より低下した場合には、第１差圧調整弁２４ａのピストン２６が第１ピストン部２８の側に移動し、密封油入口３１が開放される。このことにより、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力が高まり、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が高くなる。このため、低くなっていた供給圧力が高くなり所定の目標値に戻される。
【００４０】
同様に、第２ライン１０ｂに供給された密封油７は、第２差圧調整弁２４ｂを通過する。この際、第２圧力検出ライン３４ｂによって伝達される第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力と、第４圧力検出ライン３７ｂによって伝達される冷却用ガスのガス圧力と等しい密封油７の圧力とに基づいて、第２差圧調整弁２４ｂを通過する密封油７の通過圧力が調整される。通過圧力が調整された密封油７は、その後、第２軸シール部５ｂのシールケーシング４２内へと導かれる。
【００４１】
このようにして、各差圧調整弁２４ａ、２４ｂにおいて、密封油７の通過圧力が調整され、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力が互いに独立して（別々に）調整される。
【００４２】
各軸シール部５ａ、５ｂのシールケーシング４２内へと導かれた密封油７は、２つのシールリング４３の間の隙間を通過して、シールリング４３と回転シャフト４との隙間に流れて、当該隙間において油膜が形成される。このことにより、各軸シール部５ａ、５ｂにおいて、油膜によって冷却用ガスの漏洩が防止されて冷却用ガスがガス室３内に密封される。
【００４３】
ところで、第１軸シール部５ａと第２軸シール部５ｂとの間で、構造の相違や部品状態の相違が存在している場合がある。
【００４４】
例えば第１軸シール部５ａにおける回転シャフト４の径が大きく、第２軸シール部５ｂにおける回転シャフト４の径が小さい場合には、径が大きい側の軸シール部内の油膜の圧力（すなわち第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力）は、径が小さい側の軸シール部内の油膜の圧力（すなわち、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力）より小さくなる傾向にある。このような状態において、本実施の形態とは異なって１つの差圧調整弁で２つの軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力を調整する場合には、一方の軸シール部に供給される密封油７の供給圧力が高まることが想定される。この場合、２つのシールリング４３の間の隙間を流れる密封油７の圧力が高まり、図３に示す横方向に作用するシールケーシング４２へのシールリング４３の押付力が増大する。このことにより、シールケーシング４２に対するシールリング４３の摩擦が増大し、シールリング４３の半径方向でのスムースな摺動が困難になり、その結果として回転シャフト４の振動発生の原因となるおそれがある。
【００４５】
しかしながら、本実施の形態では、２つの軸シール部５ａ、５ｂにおける回転シャフト４の径が異なる場合であっても、第１圧力検出ライン３４ａによって伝達される第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力に基づいて、第１差圧調整弁２４ａが第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力を調整し、第２圧力検出ライン３４ｂによって伝達される第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力に基づいて、第２差圧調整弁２４ｂが第２差圧調整弁２４ｂを通過する密封油７の通過圧力を調整する。このことにより、各差圧調整弁２４ａ、２４ｂを通過する密封油７の通過圧力を、対応する軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力に基づいて、独立して適切に調整することができる。このため、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力を独立して適切に調整することができ、シールケーシング４２に対するシールリング４３の摩擦が増大することを抑制して、シールリング４３の追従性を向上させることができる。この結果、シールリング４３が回転シャフト４に接触すること等によって生じる回転シャフト４の振動が抑制される。
【００４６】
また、例えば各軸シール部５ａ、５ｂを構成する部品の表面状態や接触状態などが異なる場合、より具体的には、シールケーシング４２とシールリング４３との摩擦が、第１軸シール部５ａと第２軸シール部５ｂとで異なる場合であっても、各差圧調整弁２４ａ、２４ｂを通過する密封油７の通過圧力を、対応する軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力に基づいて、独立して適切に調整することができる。このため、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力を独立して適切に調整することができ、シールケーシング４２に対するシールリング４３の摩擦が増大することを抑制して、シールリング４３の追従性を向上させることで、回転シャフト４の振動が抑制される。
【００４７】
このように本実施の形態によれば、密封油供給装置６からの密封油７は、第１ライン１０ａによって第１軸シール部５ａに供給されるとともに第２ライン１０ｂによって第２軸シール部５ｂに供給される。そして、第１差圧調整弁２４ａを通過する密封油７の通過圧力は、第１差圧調整弁２４ａによって調整され、第２差圧調整弁２４ｂを通過する密封油７の通過圧力は、第２差圧調整弁２４ｂによって調整される。このことにより、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力を互いに独立して適切に調整することができる。このため、各軸シール部５ａ、５ｂにおけるシールリング４３の追従性を向上させ、回転シャフト４の振動を抑制することができる。
【００４８】
また、本実施の形態によれば、各差圧調整弁２４ａ、２４ｂの開度は、対応する軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力とガス室３内の冷却用ガスのガス圧力（当該ガス圧力に等しい密封油７の圧力）とに基づいて調整可能になっている。このことにより、各差圧調整弁２４ａ、２４ｂを通過する密封油７の通過圧力、すなわち各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力を適切に調整することができる。また、密封油７の供給圧力や冷却用ガスのガス圧力の変動に迅速に追従して調整することができ、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力をより一層適切に調整することができる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、図４および図５を用いて、本発明の第２の実施の形態における回転電機の密封油装置について説明する。
【００５０】
図４および図５に示す第２の実施の形態においては、バイパスラインを更に備えた点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図４および図５において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
図４に示すように、本実施の形態における密封油装置９は、第１ライン１０ａと第２ライン１０ｂとを、第１差圧調整弁２４ａおよび第２差圧調整弁２４ｂより下流側において連結するバイパスライン４５と、バイパスライン４５に設けられたバイパス弁４６と、を更に備えている。図４においては、バイパスライン４５の一端は、第１ライン１０ａのうち第１差圧調整弁２４ａと第１圧力検出ライン３４ａとの間の部分に連結され、他端は、第２ライン１０ｂのうち第２差圧調整弁２４ｂと第２圧力検出ライン３４ｂとの間の部分に連結されている。なお、本実施の形態におけるバイパス弁４６は、手動操作弁となっている。
【００５２】
また、第１ライン１０ａのうち第１差圧調整弁２４ａとバイパスライン４５との間の部分には、第１逆止弁４７ａが設けられ、第２ライン１０ｂのうち第２差圧調整弁２４ｂとバイパスライン４５との間の部分には、第２逆止弁４７ｂが設けられている。
【００５３】
通常時では、図４に示すようにバイパス弁４６は閉じられる。この場合、第１差圧調整弁２４ａを通過した密封油７はバイパスライン４５を通過することなく、第１軸シール部５ａに供給され、第２差圧調整弁２４ｂを通過した密封油７はバイパスライン４５を通過することなく、第２軸シール部５ｂに供給される。そして、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同様にして、各軸シール部５ａ、５ｂに供給される密封油７の供給圧力が互いに独立して調整される。なお、第１供給圧力計３５ａにより第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力が計測され、第２供給圧力計３５ｂにより第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力が計測されている。
【００５４】
ここで、例えば、第２圧力計３５ｂにより計測された密封油７の供給圧力に異常が発生し、第２差圧調整弁２４ｂでは密封油７の供給圧力を調整不能になっている場合を想定する。
【００５５】
この場合、図５に示すように、バイパス弁４６が開き、切離弁３９ｂを閉じて第２差圧調整弁２４ｂの運転を停止する。このことにより、第１差圧調整弁２４ａで通過圧力が調整された密封油７は、バイパスライン４５を介して第２軸シール部５ｂに供給される。すなわち、第１差圧調整弁２４ａを通過した密封油７が、第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂにそれぞれ供給される。また、第２逆止弁４７ｂが設けられていることにより、バイパスライン４５を通過した密封油７が第２差圧調整弁２４ｂに向って逆流することが防止される。
【００５６】
一方、図示しないが、第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力に異常が発生し、第１差圧調整弁２４ａでは調整不能になっている場合では、バイパス弁４６が開き、切離弁３９ａを閉じて第１差圧調整弁２４ａの運転を停止する。第２差圧調整弁２４ｂで通過圧力が調整された密封油７は、バイパスライン４５を介して第１軸シール部５ａに供給される。すなわち、第２差圧調整弁２４ｂを通過した密封油７が、第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂにそれぞれ供給される。
【００５７】
このように本実施の形態によれば、第１差圧調整弁２４ａまたは第２差圧調整弁２４ｂにおいて密封油７の供給圧力の調整が不能になっている場合であっても、バイパス弁４６を開くことにより、密封油７を、密封油供給装置６から第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂにそれぞれ供給することができる。すなわち、調整が不能となった差圧調整弁に対応する軸シール部に適切な供給圧力の密封油７を供給することができる。このことにより、各軸シール部５ａ、５ｂにおいて回転シャフト４の振動を抑制することができる。また、第１差圧調整弁２４ａまたは第２差圧調整弁２４ｂにおいて密封油７の通過圧力の調整が不能になっている場合であっても、回転電機１の運転を停止させることを回避し、回転電機１の稼働率が低下することを防止できる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、第１逆止弁４７ａによってバイパスライン４５を通過する密封油７が第１差圧調整弁２４ａに向かって逆流することを防止でき、第２逆止弁４７ｂによってバイパスライン４５を通過する密封油７が第２差圧調整弁２４ｂに向って逆流することを防止できる。このことにより、バイパス弁４６が開いている場合に、第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力が低下することを防止できる。
【００５９】
（第３の実施の形態）
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施の形態における回転電機の密封油装置について説明する。
【００６０】
図６に示す第３の実施の形態においては、バイパス弁が電磁弁である点が主に異なり、他の構成は、図４および図５に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図６において、図４および図５に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
図６に示すように、本実施の形態においては、バイパス弁４６が電磁弁となっている。バイパス弁４６は、制御装置４８によって制御され、遠隔操作される。すなわち、制御装置４８には、第１供給圧力計３５ａおよび第２供給圧力計３５ｂが接続されており、第１供給圧力計３５ａにより計測された第１軸シール部５ａに供給される密封油７の供給圧力と、第２供給圧力計３５ｂにより計測された第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力とが、それぞれ送信される。また、制御装置４８には、ガス室３内の冷却用ガスのガス圧力を計測するガス圧力計（図示せず）が接続されており、このガス圧力計により計測された冷却用ガスのガス圧力が送信されるようになっている。そして、制御装置４８は、送信された各密封油７の供給圧力と、冷却用ガスのガス圧力とに基づいて、密封油７の供給圧力に異常が発生しているか否かを判断し、異常が発生していると判断した場合にはバイパス弁４６を開く。なお、異常が発生しているか否かの判断基準は、第１差圧調整弁２４ａまたは第２差圧調整弁２４ｂでは異常となった密封油７の供給圧力を調整不能であるか否かに基づくようにすることが好適である。
【００６２】
例えば、制御装置４８は、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力が、ガス室３内の冷却用ガスのガス圧力よりも低下し、供給圧力とガス圧力との差圧が所定の値よりも大きくなった場合には、第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力に異常が発生したと判断する。そして、制御装置４８は、バイパス弁４６を開く。このことにより、第１差圧調整弁２４ａを通過した密封油７を、第１軸シール部５ａおよび第２軸シール部５ｂにそれぞれ供給することができる。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、バイパス弁４６が電磁弁であるため、バイパス弁４６を遠隔操作で（より具体的には制御装置４８で）開閉することができる。このことにより、第１軸シール部５ａまたは第２軸シール部５ｂに供給される密封油７の供給圧力に異常が発生した場合には、迅速にバイパス弁４６を開くことができ、異常が発生した方の軸シール部に適切な供給圧力の密封油７を迅速に供給することができる。
【００６４】
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。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１      回転電機
３      ガス室
４      回転シャフト
５ａ    第１軸シール部
５ｂ    第２軸シール部
６      密封油供給装置
７      密封油
９      密封油装置
１０ａ  第１ライン
１０ｂ  第２ライン
２４ａ  第１差圧調整弁
２４ｂ  第２差圧調整弁
４５    バイパスライン
４６    バイパス弁
４７ａ  第１逆止弁
４７ｂ  第２逆止弁
【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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