JP6061795B2 - 回転電機の密封油供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、回転電機の密封油供給装置に係り、特に水素ガスを封入した回転電機の軸封部に密封油を供給する密封油供給装置に関するものである。

水素ガスを封入した回転電機の軸封部に密封油を供給する密封油供給装置として、従来、例えば特開平４−２１３３９号公報（特許文献１）に開示された装置がある。この特許文献１に開示された装置は、回転電機の内部に排出される密封油中の水素ガス及び空気を脱気する真空脱気槽を備え、この真空脱気槽の真空引き機能を果たすために真空ポンプを設置して回転させている。

特開平４−２１３３９号公報（第２図）

前記特許文献１に開示された回転電機の密封油供給装置は、前記のように真空ポンプを回転させて真空脱気槽の真空引きを行っているため、真空ポンプ内部回転体の固着防止等の対策を施す必要があり、そのために真空ポンプが非常に高価な仕様となっていた。

この発明は、前記従来装置の課題を解決するためになされたもので、真空ポンプの代わりとしてエジェクタを設置し、これを調整し、使用することにより真空脱気手段の内部を真空状態に保つようにした回転電機の密封油供給装置を提供するものである。

この発明に係る密封油供給装置は、水素ガスを密封した回転電機の軸封部に設置された密封油器へ密封油を供給する回転電機の密封油供給装置において、
前記密封油が給油されると共に、前記密封油の中から空気を脱気する真空脱気手段と、前記真空脱気手段へ給油された前記密封油を押し出す密封油ポンプと、前記密封油ポンプにより押し出された前記密封油の圧力を前記水素ガスの圧力より一定値高くなるように調整して前記密封油器へ送る差圧調整弁と、前記密封油ポンプの出口圧力を一定に維持し、余剰分の前記密封油を前記真空脱気手段へ返油する圧力調整弁と、前記密封油ポンプから押し出された前記密封油の一部が供給され、前記真空脱気手段の内部を真空にするエジェクタと、を備えたものである。

この発明に係る密封油処理装置によれば、真空ポンプの代わりにエジェクタを使用することにより、内部回転体の固着防止等の対策により高価な仕様となっていた真空ポンプを省き、機器費用の削減、省スペース化及び密封油供給装置のメンテナンス管理項目を削減することができる。

この発明の実施の形態１に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。 この発明の実施の形態２に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。 この発明の実施の形態３に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。 この発明の実施の形態４に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。

以下、この発明に係る回転電機の密封油供給装置の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。図１において、符号１は水素ガスが封入された回転電機を示し、この回転電機１の回転軸２の両端部の軸受け部には密封油器３が設置されている。密封油器３には密封油供給管４、密封油排油管５が接続されて、密封油が回転電機１の内部を循環するように構成されている。密封油器３には密封油排油管５を介してループシールタンク６が接続され、ループシールタンク６に密封油器３より排出された密封油を一時滞留させる。

符号７は密封油中から空気を脱気する真空脱気手段の真空槽で、この真空槽７の内部には真空槽７の油面を一定に維持するための油面調整弁８が設置されている。真空槽７内の密封油は密封油ポンプ９により排出され、密封油ポンプ９の出口側には密封油ポンプ９の出口圧力を一定に維持するための圧力調整弁１０と、密封油ポンプ９の出口圧力が密封油器３において密封油圧が回転電機１内の水素ガスの圧力より一定値高くなるように制御する差圧調整弁１１が設置されている。また、真空槽７内を真空にするためにエジェクタ１２が設置され、真空槽７とエジェクタ１２との間に、真空槽７から空気を排出する配管１３と配管１３への逆流を防ぐ逆止弁１４が設置されている。なお、符号１５は回転軸潤滑油の主油タンク（図示せず）より真空槽７へ油を供給する配管、符号１６は密封油器３及びエジェクタ１２へ供給する以外の密封油を真空槽７へ戻す配管、符号１７はエジェクタ１３へ油を供給する配管、符号１８はエジェクタ１２から排出される空気・油・水分をループシールタンク６へ戻す配管、符号１９はループシールタンク６から回転軸潤滑油の主油タンクへ油を戻す配管を示している。

実施の形態１に係る回転電機の密封油供給装置は前記のように構成されており、次にその動作について説明する。
回転電機１内の水素ガスは、密封油回路中を循環する密封油により密封されている。密封油は回転軸潤滑油の主油タンクより配管１５を経て真空槽７へ給油され、密封油ポンプ９により押し出される。さらに、密封油ポンプ９により押し出された密封油は、差圧調整弁１１により密封油の圧力が回転電機１内の水素ガスの圧力より一定値高くなるように調整される。圧力が調整された密封油は密封油供給管４を通って密封油器３へ送られ、ループシールタンク６へ排油される。

真空槽７に補給された油は空気、水分などを含んでいるため真空脱気される。従来のシステムでは、真空ポンプにより真空槽７を真空状態に保っていたが、真空ポンプ内部回転体の固着防止等の対策を施す必要があり、非常に高価な仕様となっていた。しかし、本実施の形態によれば、エジェクタ１２を適用することにより、真空ポンプを使用せずに真空槽７を真空状態に保つことができる。エジェクタ１２への給油は配管１７を経て密封油ポンプ９により行う。密封油ポンプ９により押し出された密封油は、密封油器３、真空槽７及びエジェクタ１２へ給油される。密封油ポンプ９の出口圧力は圧力調整弁１０により一定に維持されているため、余剰分の密封油は真空槽７へ返油される。そのため、エジェクタ１２に供給される油量は一定に維持され、常に一定の脱気能力が得られる。

密封油ポンプ９は真空槽７へ多量の密封油を循環させているので、従来から大容量のポンプが採用されている。エジェクタ１２への給油量は密封油ポンプ９の容量に比べ非常に小さいため、エジェクタ１２への給油は密封油ポンプ９の余力分で賄うことができる。そのため、新たなポンプを設置することなく真空引きが可能である。

以上のように、実施の形態１に係る回転電機の密封油供給装置によれば、真空槽７内を真空にするためにエジェクタ１２を適用したので、真空ポンプを省くことができ、機器費用の削減及び装置の密封油供給装置の省スペース化やメンテナンス管理項目を削減することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る回転電機の密封油供給装置について説明する。
図２は、実施の形態２に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。実施の形態２は、２台のエジェクタ１２ａ、１２ｂを直列に設置するものである。また、真空槽７とエジェクタ１２ａ、１２ｂのそれぞれとの間に真空槽７から空気を排出する配管１３ａ、１３ｂと、配管１３ａ、１３ｂに逆流が生じることを防ぐ逆止弁１４ａ、１４ｂが設置されている。なお、その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一符号を付すことにより説明を省略する。

実施の形態２のように、２台のエジェクタ１２ａ、１２ｂを直列に設置することにより、密封油ポンプ９の必要吐出量を増大させることなく、真空槽７内の真空到達時間を短縮できるとともに、エジェクタ１台では脱気能力が不足している場合に脱気能力を増大させることができる。なお、前記においては２台のエジェクタ１２ａ、１２ｂを直列に設置した実施の形態について図示説明したが、２台に限らず３台以上の複数台を直列に設置してもよいことは勿論である。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る回転電機の密封油供給装置について説明する。
図３は、実施の形態３に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。実施の形態３は、２台のエジェクタ１２ａ、１２ｂを並列に設置するものである。また、真空槽７とエジェクタ１２ａ、１２ｂのそれぞれとの間に真空槽７から空気を排出する配管１３ａ、１３ｂと、配管１３ａ、１３ｂに逆流が生じることを防ぐ逆止弁１４ａ、１４ｂが設置されている。更に、エジェクタ１２ａ、１２ｂへ密封油を供給する配管１７ａ、１７ｂが設置されている。なお、その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一符号を付すことにより説明を省略する。

実施の形態３のように、２台のエジェクタ１２ａ、１２ｂを並列に設置することにより、エジェクタ１台では脱気能力が不足している場合に脱気能力を増大させることができる。また、エジェクタ１２ａ、１２ｂを並列に設置することにより、エジェクタ１台設置の場合の２倍の脱気能力を得ることができる。なお、前記においては２台のエジェクタ１２ａ、１２ｂを並列に設置した実施の形態について図示説明したが、２台に限らず３台以上の複数台を並列に設置してもよいことは勿論である。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る回転電機の密封油供給装置について説明する。
図４は、実施の形態４に係る回転電機の密封油供給装置を説明する系統図である。実施の形態４は、エジェクタ１２へ補助的に給油用の循環ポンプ２０を設置すると共に、循環ポンプ２０の出口に手動弁２１を設置したものである。なお、その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一符号を付すことにより説明を省略する。

実施の形態４のように、循環ポンプ２０を設置することによって、エジェクタ１２の入口圧力を上昇させる。また、循環ポンプ２０の出口に手動弁２１を設置することにより、エジェクタ１２への供給油量をエジェクタ１２が性能を最大限発揮できる値に調節することができる。

以上、この発明の実施の形態１〜４について説明したが、この発明は、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、変形、省略することが可能である。

１ 回転電機、２ 回転軸、３ 密封油器、４ 密封油供給管、５ 密封油排油管、６ ループシールタンク、７ 真空槽、８ 油面調整弁、９ 密封油ポンプ、１０ 圧力調整弁、１１ 差圧調整弁、１２、１２ａ、１２ｂ エジェクタ、１３、１３ａ、１３ｂ、１４、１５、１６、１７、１７ａ、１７ｂ、１８、１９ 配管、１４、１４ａ、１４ｂ 逆止弁、２０ 循環ポンプ、２１ 手動弁。

Claims (5)

1. 水素ガスを密封した回転電機の軸封部に設置された密封油器へ密封油を供給する回転電機の密封油供給装置において、
   前記密封油が給油されると共に、前記密封油の中から空気を脱気する真空脱気手段と、
   前記真空脱気手段へ給油された前記密封油を押し出す密封油ポンプと、
   前記密封油ポンプにより押し出された前記密封油の圧力を前記水素ガスの圧力より一定値高くなるように調整して前記密封油器へ送る差圧調整弁と、
   前記密封油ポンプの出口圧力を一定に維持し、余剰分の前記密封油を前記真空脱気手段へ返油する圧力調整弁と、
   前記密封油ポンプから押し出された前記密封油の一部が供給され、前記真空脱気手段の内部を真空にするエジェクタと、を備えたことを特徴とする回転電機の密封油供給装置。
2. 前記エジェクタを直列に複数台設置したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の密封油供給装置。
3. 前記エジェクタを並列に複数台設置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機の密封油供給装置。
4. 前記エジェクタに給油用の循環ポンプを設置したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機の密封油供給装置。
5. 前記循環ポンプの出口に手動弁を設置したことを特徴とする請求項４に記載の回転電機の密封油供給装置。