JP6768367B2 - 発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、液体を、気相空間を維持した状態で搬送するための発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置に関する。

例えば、火力・原子力等の発電所におけるタービン及び発電機の回転体の軸受けには、摩擦によるエネルギ損失や発熱を減少させ、部品の焼きつきを防ぐことを目的とし、潤滑油（以下「油」）による滑り軸受け方法が採用されている。

前記軸受けに供給される油は、「軸受潤滑油系統」と呼ばれる油配管が配置されることで搬送されている。

図１１は、従来の発電プラントの一般的な軸受潤滑油系統を示す概略図であり、同図（Ａ）はその全体図、同図（Ｂ）はそのａ矢視図である。

図１１を参照して系統内の油の流れについて、以下（１）〜（５）と順次説明する。
（１）油を貯蔵する主油タンク３１を起点とし、当該主油タンク３１の油（低温）Ｌｃは、循環ポンプ３２で吸い上げられて昇圧され、上り勾配の供給管３３および枝管３３ａ，３３ｂを経由して、タービンロータ３４もしくは発電機の回転軸（シャフト）３５を支える各軸受け３６ａ，３６ｂに供給される。
（２）前記軸受３６ａ，３６ｂでは、回転軸３５と軸受３６ａ，３６ｂとの間に油Ｌｃを注入することで、当該軸受３６ａ，３６ｂでの潤滑を促すと同時に回転軸３５との摩擦で発生した熱を除去する。
（３）前記軸受３６ａ，３６ｂでの潤滑・除熱の役目を終えた油（高温）Ｌｈは、当該各軸受け３６ａ，３６ｂからの戻り枝管１２ａ，１２ｂおよび下り勾配の戻り油管３７（戻り油母管１１）を通って、再び前記主油タンク３１に戻って来る。なお、前記供給管３３と戻り油管３７は、油Ｌｃ（Ｌｈ）が可燃性流体であることへの安全対策から、従来、しばしば内側に供給管、外側に戻り管という二重構造の管で設計されることが多かったが、近年は夫々別々の一重管で設計されることが一般化している。
（４）前記主油タンク３１には、一般に、熱交換器である油冷却器（オイルクーラ）３９が当該主油タンク３１と併設、若しくは内蔵されており、同主油タンク３１に戻って来た昇温後の油（高温）Ｌｈは、循環ポンプ３８により前記油冷却器（オイルクーラ）３９に循環されて降温され、一定の温度の油（低温）Ｌｃとなるように制御される。
（５）前記主油タンク３１には、ブロア（バキュームポンプ）４０が設置されており、同主油タンク３１内の空気を大気に排出することで、主油タンク３１内の圧力を負圧に保持し、前記戻り油管３７（戻り油母管１１）から各戻り枝管１２ａ，１２ｂを介して各軸受部３６ａ，３６ｂを負圧にする。これにより、前記各軸受部３６ａ，３６ｂのシール部分からの油ミストの外部への飛散を防止するのと同時に、同軸受部３６ａ，３６ｂの周辺にタービン３４から漏出した蒸気や発電機から漏出した冷却用ガスを吸引し排出している。

なお、実際の発電プラントにおける発電機は複数機併設される一方、前記主油タンク３１を起点とする軸受潤滑油系統は共用されるのが一般的であるため、前記図１１で示した軸受部３６ａ，３６ｂも発電機の数に応じてより多く存在し、これにより多数の戻り枝管１２ａ，１２ｂ，…が前記戻り油管３７（戻り油母管１１）に繋がる構成になる。

次に、実際の発電プラントにおける軸受潤滑油系統の配置・設計思想について、以下（１）〜（５）に説明する。
（１）主油タンク３１の位置は軸受け部３６ａ，３６ｂ，…の位置よりも下方になるよう配置されるのが一般的である。主油タンク３１から軸受け部３６ａ，３６ｂ，…への油Ｌｃの「供給管３３」は上り勾配の配管で構成され、油Ｌｃは循環ポンプ３２によって供給される。一方、軸受け部３６ａ，３６ｂ，…からの油Ｌｈの「戻り油管３７」は下り勾配の配管で構成され、油Ｌｈを重力により再び主油タンク３１に戻す設計思想となっている。
（２）よって、プラント停止等で循環ポンプ３２が停止しした場合、系統内を循環していた油Ｌｃ（Ｌｈ）は重力で主油タンク３１に戻って来る。
（３）供給管３３については、循環ポンプ３２の出口に逆止弁が設置され、ポンプ停止後、供給管３３内の油Ｌｃは直ぐには主油タンク３１に逆流しない。しかし時間経過とともに前記逆止弁及び温度計オリフィスからリークしながら主油タンク３１に戻って来る。
（４）軸受け部３６ａ，３６ｂ，…においては、前述した通り、外部への油（ミスト）漏れを防止すると共に不要な気体やガスを吸引して排出する必要があるので、同軸受け部３６ａ，３６ｂ，…を負圧に保たなければならない。そして、前記軸受け部３６ａ，３６ｂ，…を負圧にする手段の一つとして、前述した通り、軸受潤滑油系統の起点かつ最下流である主油タンク３１の器内圧をバキュームポンプ（ブロア）４０等で一括負圧に保つ方法が採用される。従って、軸受け部３６ａ，３６ｂ，…と主油タンク３１との間の戻り油管３７（戻り油母管１１）および戻り枝管１２ａ，１２ｂ，…からなる配管内は、常に気相空間が保たれた液面流れにすることが必須になる。
（５）すなわち、前記軸受潤滑油系統の油管の設計は、供給配管（３３，３３ａ，３３ｂ，…）と戻り配管（３７，１１，１２ａ，１２ｂ，…）とで設計思想が異なり、供給管３３，３３ａ，３３ｂ，…は満油流れ、戻り油管３７，１１，１２ａ，１２ｂ，…は液面（自由表面）を持った流れとなる様に設計する。供給管３３，３３ａ，３３ｂ，…内は循環ポンプ３２による昇圧で満油となるが、戻り油管３７，１１，１２ａ，１２ｂ，…内は軸受け部３６ａ，３６ｂ，…を常に負圧に保つ必要から、全管に渡って自由液面がある空間部を維持し、主油タンク３１から軸受け部３６ａ，３６ｂ，…までの気相空間の圧力が常時同じになるように設計しなければならない。

このため、従来の戻り油管３７（戻り油母管１１）の口径は、例えば前記戻り枝管１２ａ，１２ｂ，…からの油Ｌｈの合流があっても、管内満油による閉塞が発生しないように、シェジーの式等の流体の公式に基づいて十分余裕のある口径にするのが設計標準となっている。

特許第４９７０２２８号公報 特開２００３−２２２２９４号公報

前記軸受潤滑油系統の従来の戻り油管３７（戻り油母管１１）の口径は、その設計標準から最大1000ｍｍと大口径となっており、発電プラントのコンパクト化や建設容易性、低コスト化の面で妨げとなっている。

そこで、前記戻り油管３７（戻り油母管１１）の口径をできる限り小径にすることが考えられるが、小径にすればするほど、当然ながら当該戻り油管３７（戻り油母管１１）内を全管に渡って常に自由液面がある空間部として維持するのが困難になる。

図１２は、前記軸受潤滑油系統においてプラント運転中に各軸受け部からの戻り油（支流）Ｌｈｂが母管１１へと合流した際に発生する可能性のある管内閉塞の状態を示す図である。

図１２に示すように、下り勾配θの戻り油母管１１を矢印ａに示すように流れている戻り油Ｌｈａに対して、上方から接続されている戻り枝管１２から矢印ｂに示すように戻り油Ｌｈｂが落下合流した場合、当該戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部において、特にその上流側に滞りが生じやすく、母管１１の口径に余裕がないと管内閉塞が発生する。この場合、母管１１における前記合流部の上流側の気相空間と下流側の気相空間とが遮断され当該各空間圧力Ｐ１とＰ２を同じに保つことができない。

よって、前記発電プラントの軸受潤滑油系統の場合には、その軸受け部３６ａ，３６ｂ，…を負圧に維持できなくなり、油ミストの飛散防止や不要気体（水素等）の吸引・排出を行なうことができない状態になる可能性がある。

本発明が解決しようとする課題は、傾斜して配置された母管に流れる液体と当該母管に上方から接続された枝管に流れる液体との合流部において、母管上流側の気相空間と下流側の気相空間とが閉塞状態になることなく、当該配管の口径を最小化することが可能になる発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置を提供することである。

一実施形態に係る発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置は、傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、前記母管における前記液体の合流部より上流側と下流側との間の管内上部に沿って設けられ、当該合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを常時連通させる内部バイパス管と、を備え、前記気相空間は負圧に保たれる、ことを特徴としている。

実施形態に係る発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置によれば、傾斜して配置された母管に流れる液体と当該母管に上方から接続された枝管に流れる液体との合流部において、母管上流側の気相空間と下流側の気相空間とが閉塞状態になることなく、当該配管の口径を最小化することが可能になる。

第１実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第２実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 前記第２実施形態の配管装置における他の実施例を示す断面図。 第３実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第４実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第５実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第６実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第６実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第７実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第７実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第８実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第８実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第９実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 第９実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図。 従来の発電プラントの一般的な軸受潤滑油系統を示す概略図であり、同図（Ａ）はその全体図、同図（Ｂ）はそのａ矢視図。 前記軸受潤滑油系統においてプラント運転中に各軸受け部からの戻り油（支流）Ｌｈｂが母管１１へと合流した際に発生する可能性のある管内閉塞の状態を示す図。

以下図面により本発明の実施の形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

下り勾配θで配置された戻り油母管１１に戻り油枝管１２が上方から接続されている。

前記戻り油母管１１に矢印ａに示すように戻り油Ｌｈａが流れ、前記戻り油枝管１２に矢印ｂに示すように流れる前記軸受け部からの戻り油Ｌｈｂが前記戻り油母管１１へと合流する構成となっている。

そして、前記戻り油母管１１内部における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の上流側から下流側に渡って、当該戻り油母管１１内部の上部壁面に沿って内部バイパス管１３を設ける。

この内部バイパス管１３は、前記戻り油母管１１の内部において、前記戻り油合流部の上流側の気相空間と下流側の気相空間とを独立して連通する機能を有する。

すなわち、前記構成の内部バイパス管１３を設けた配管装置によれば、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面まで達する状態となっても、当該合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができ、当該戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

ここで、前記内部バイパス管１３の前記合流部上流側への長さは、当該合流部の液面が最大に上昇した状態で前記戻り油母管１１の上部壁面に達する範囲よりも更に上流側となる予め設定された長さＤとする。

なお、この第１実施形態の内部バイパス管１３を設けた配管装置は、既存の戻り油母管１１と戻り油枝管１２との接続部を除去し、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管１０Ｔとして構成してもよい。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第２実施形態では、前記戻り油母管１１における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の上流側の内壁天井面と、前記戻り油枝管１２の内壁面との間を繋ぐ外部バイパス管１４を設ける。

この外部バイパス管１４は、前記戻り油母管１１の前記戻り油合流部の上流側の気相空間と下流側の気相空間とを前記戻り油枝管１２の気相空間を経由して連通する機能を有する。

すなわち、前記構成の外部バイパス管１４を設けた配管装置によれば、前記第１実施形態と同様に、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面まで達する状態となっても、当該合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができ、当該戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

ここで、前記戻り油母管１１において前記外部バイパス管１４の一端を接続する合流部上流側への長さは、前記第１実施形態と同様の条件により予め設定された長さＤとする。

なお、この第２実施形態の外部バイパス管１４を設けた配管装置も、前記第１実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管１０Ｔとして構成してもよい。

図３は、前記第２実施形態の配管装置における他の実施例を示す断面図である。

この他の実施例では、前記戻り油枝管１２における前記外部バイパス管１４の接続部（開口部）を、当該戻り油枝管１２の内壁に沿って下向きになるエルボ管１４ｅにして構成するか、または前記戻り油枝管１２における前記外部バイパス管１４の接続部（開口部）の直上の内壁に、戻り油ガード１４ｇを設けて構成する。

これによれば、前記戻り油枝管１２内を自由落下して流れる戻り油Ｌｈｂが、前記外部バイパス管１４の開口部を塞いでしまう恐れを防止できる。

（第３実施形態）
図４は、第３実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第３実施形態では、前記戻り油母管１１における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の上流側の内壁天井面と下流側の天井壁面との間を繋ぐ外部バイパス管１５を設ける。

この外部バイパス管１５は、前記戻り油母管１１の外部を経由して、前記戻り油合流部の上流側の気相空間と下流側の気相空間とを独立して連通する機能を有する。

すなわち、前記構成の外部バイパス管１５を設けた配管装置によれば、前記第１実施形態と同様に、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面まで達する状態となっても、当該合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができ、当該戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

ここで、前記戻り油母管１１において前記外部バイパス管１５の一端を接続する合流部上流側への長さは、前記第１実施形態と同様の条件により予め設定された長さＤとする。

なお、この第３実施形態の外部バイパス管１５を設けた配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管１０Ｔとして構成してもよい。

（第４実施形態）
図５は、第４実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第４実施形態では、前記戻り油母管１１における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の上流側の内壁天井面と、前記戻り油枝管１２の一方の内壁面との間を繋ぐ第１外部バイパス管１６ａを設けると共に、前記戻り油母管１１における下流側の内壁天井面と、前記戻り油枝管１２の他方の内壁面との間を繋ぐ第２外部バイパス管１６ｂを設ける。

前記第１外部バイパス管１６ａは、前記戻り油母管１１の前記戻り油合流部の上流側の気相空間と前記戻り油枝管１２の気相空間を連通する機能を有し、また、前記第２外部バイパス管１６ｂは、前記戻り油枝管１２の気相空間と前記戻り油母管１１の前記戻り油合流部の下流側の気相空間を連通する機能を有する。

すなわち、前記構成の第１，第２外部バイパス管１６ａ，１６ｂを設けた配管装置によれば、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面まで達し、更には前記戻り油枝管１２との接続部の開口を塞ぐ状態となっても、当該戻り油母管１１における合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができ、同戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

ここで、前記戻り油母管１１において前記第１外部バイパス管１６ａの一端を接続する合流部上流側への長さは、前記第１実施形態と同様の条件により予め設定された長さＤとする。

なお、この第４実施形態の第１，第２外部バイパス管１６ａ，１６ｂを設けた配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管１０Ｔとして構成してもよい。

また、この第４実施形態の他の実施例として、前記第２実施形態の他の実施例（図３参照）と同様に、前記戻り油枝管１２における前記第１，第２外部バイパス管１６ａ，１６ｂの各接続部（開口部）を、当該戻り油枝管１２の内壁に沿って下向きになるエルボ管１４ｅにして構成するか、または前記戻り油枝管１２における前記第１，第２外部バイパス管１６ａ，１６ｂの各接続部（開口部）の直上の内壁に、戻り油ガード１４ｇを設けて構成してもよい。

（第５実施形態）
図６は、第５実施形態の配管装置を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第５実施形態では、前記戻り油母管１１と戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）において、当該戻り油母管１１の上流側の天井壁面から当該接続部にて屈曲した戻り油枝管１２の側壁面に渡って（沿わせて）第１内部バイパス管１７ａを設けると共に、同戻り油母管１１の下流側の天井壁面から同接続部にて屈曲した戻り油枝管１２の側壁面に渡って（沿わせて）第２内部バイパス管１７ａを設ける。

前記第１内部バイパス管１７ａは、前記戻り油母管１１の前記戻り油合流部の上流側の気相空間と前記戻り油枝管１２の気相空間を連通する機能を有し、また、前記第２内部バイパス管１７ｂは、前記戻り油枝管１２の気相空間と前記戻り油母管１１の前記戻り油合流部の下流側の気相空間を連通する機能を有する。

すなわち、前記構成の第１，第２内部バイパス管１７ａ，１７ｂを設けた配管装置によれば、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面まで達しても、当該戻り油母管１１における合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができ、同戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

ここで、前記戻り油母管１１において前記第１内部バイパス管１７ａの合流部上流側への長さは、前記第１実施形態と同様の条件により予め設定された長さＤとする。

なお、この第５実施形態の第１，第２内部バイパス管１７ａ，１７ｂを設けた配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管１０Ｔとして構成してもよい。

また、この第５実施形態の他の実施例として、前記第２実施形態の他の実施例（図３参照）と同様に、前記戻り油枝管１２における前記第１，第２内部バイパス管１７ａ，１７ｂの各開口部の直上に、戻り油ガード１４ｇを設けて構成してもよい。

（第６実施形態）
図７Ａは、第６実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

図７Ｂは、第６実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第６実施形態では、前記戻り油母管１１における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の配管を、その上流側では口径を拡げる第１エキセントリックレジューサ（偏心管継手）１８ａを用い、その下流側では前記拡げた口径を元に戻す第２エキセントリックレジューサ（偏心管継手）１８ａを用い、その間の口径のみを拡げた拡大管１９Ｔとして構成する。

すなわち、前記拡大管１９Ｔにより接続部を構成した配管装置によれば、当該接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の口径だけを拡げることで、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面レベルまで上昇しても、当該合流部における気相空間を維持することができ、同戻り油母管１１における合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができる。よって、前記戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

なお、この第６実施形態の接続部を拡大管１９Ｔにしたレジューサ１８ａ，１８ｂを含む配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管２０Ｔとして構成してもよい。

（第７実施形態）
図８Ａは、第７実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

図８Ｂは、第７実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第７実施形態では、前記戻り油母管１１における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の配管を、その上流側で口径を拡げるエキセントリックレジューサ（偏心管継手）１８ａを用い、その口径を拡げた拡大管１９Ｔとして構成すると共に、当該拡大管１９Ｔから下流側を同口径の戻り油母管１１Ｌにして構成する。

すなわち、前記接続部以降の口径を拡大した配管装置によれば、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面レベルまで上昇しても、当該合流部における気相空間を維持することができ、同戻り油母管１１〜１１Ｌにおける合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができる。よって、前記戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

しかも、前記接続部（合流部）以降はその戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流により油量が増すので、更に下流側に同様の接続部（合流部）がある場合でも、円滑に戻り油Ｌｈａ（＋Ｌｈｂ，…）を流すことができる。

なお、この第７実施形態の接続部を拡大管１９Ｔにしたレジューサ１８ａを含む配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管２０Ｔとして構成してもよい。

（第８実施形態）
図９Ａは、第８実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

図９Ｂは、第８実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第８実施形態では、前記戻り油母管１１と戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の配管を、その枝管１２おける接続部（合流部）の上流で母管１１の上流方向に偏心して口径を拡げるエキセントリックレジューサ（偏心管継手）２１を用い、同枝管１２端部の口径を拡げた拡大管１９Ｔ´として構成する。

すなわち、前記拡大管１９Ｔ´により接続部を構成した配管装置によれば、当該接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の枝管１２側の口径だけを母管１２の上流方向に拡げることで、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の上部壁面レベルまで上昇しても、当該合流部における気相空間を維持することができ、同戻り油母管１１における合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができる。よって、前記戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

なお、この第８実施形態の接続部を拡大管１９Ｔ´にしたレジューサ２１を含む配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管２０Ｔとして構成してもよい。

（第９実施形態）
図１０Ａは、第９実施形態の配管装置（実施例１）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

図１０Ｂは、第９実施形態の配管装置（実施例２）を示す断面図であり、同図（Ａ）は構成説明図、同図（Ｂ）は作用説明図である。

この第９実施形態では、前記戻り油母管１１における前記戻り油枝管１２との接続部（戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部）の配管を、その上流側で下方向に偏心して口径を拡げるエキセントリックレジューサ（偏心管継手）２２を用い、その口径を拡げた拡大管１９Ｔとして構成すると共に、当該拡大管１９Ｔから下流側を同口径の戻り油母管１１Ｌにして構成する。

すなわち、前記接続部以降の口径を拡大した配管装置によれば、前記戻り油Ｌｈａ，Ｌｈｂの合流部の液面がその部分的な滞りにより前記戻り油母管１１の口径レベルまで上昇しても、当該合流部における気相空間を維持することができ、同戻り油母管１１〜１１Ｌにおける合流部上流側の気相空間圧力Ｐ１と下流側の気相空間圧力Ｐ２と前記戻り油枝管１２内の気相空間圧力Ｐ３とを均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができる。よって、前記戻り油母管１１の口径を小さくすることが可能になる。

しかも、前記接続部（合流部）以降は下方向に偏心して口径が拡大しているので、前記合流による管内閉塞の恐れをより効果的に防止できるばかりでなく、更に下流側に同様の接続部（合流部）が連続する場合でも、その合流により油量が増した戻り油Ｌｈａ（＋Ｌｈｂ，…）をより円滑に流すことができる。

なお、この第９実施形態の接続部を拡大管１９Ｔにしたレジューサ２２を含む配管装置も、前記各実施形態と同様に、溶接部ｗ１，ｗ２，ｗ３によって交換可能なＴ継手配管２０Ｔとして構成してもよい。

したがって、前記構成の第１実施形態〜第９実施形態の配管装置（Ｔ継手配管）によれば、傾斜して配置された母管に流れる液体と当該母管に上方から接続された枝管に流れる液体との合流部において、当該合流した液体の部分的な滞りによる液面上昇が生じても、母管上流側の気相空間と下流側の気相空間、枝管上流側の気相空間の繋がりを維持することができ、その各空間圧力を均一（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）に維持することができる。

よって、母管上流側の気相空間と下流側の気相空間とが閉塞状態になることを防止しつつ、当該配管の口径を最小化することが可能になり、発電プラントのコンパクト化や建設費用の削減を図ることができる。

なお、前記各実施形態の配管装置は、発電プラントの軸受潤滑油系統に用いる配管装置として説明したが、当該発電プラントに限らず、傾斜した母管１１に枝管１２からの液体を合流させながら流す配管系統であって、全管内に渡り常に気相空間を維持することが必須の配管系統であれば、前記各実施形態と同様に用いて同様の効果を得ることができる。

本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が異なる形態にして組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。

１０Ｔ…Ｔ継手配管、Ｌｈａ，Ｌｈｂ…戻り油、ｗ１〜ｗ３…溶接部、 １１ …戻り油母管、１１Ｌ…拡大戻り油母管、１２ …戻り油枝管、１３ …内部バイパス管、１４、１５…外部バイパス管、１４ｅ…エルボ管、１４ｇ…戻り油ガード、１５ …外部、
１６ａ，１６ｂ…第１，第２外部バイパス管、１７ａ，１７ｂ…第１，第２内部バイパス管、１８ａ，１８ｂ…第１，第２エキセントリックレジューサ、１９Ｔ…（母管）拡大管、１９Ｔ´…（枝管）拡大管。

Claims (8)

1. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管における前記液体の合流部より上流側と下流側との間の管内上部に沿って設けられ、当該合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを常時連通させる内部バイパス管と、を備え、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
2. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管における前記液体の合流部より上流側の管上部と前記枝管における前記液体の合流部より上流側の管壁との間に設けられ、当該母管の合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを前記枝管の管内空間を介して常時連通させる外部バイパス管と、を備え、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
3. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管における前記液体の合流部より上流側の管と下流側の管との間に設けられ、当該合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを常時連通させる外部バイパス管と、を備え、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
4. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管における前記液体の合流部より上流側の管上部と前記枝管における前記液体の合流部より上流側の管壁との間に設けられた第１外部バイパス管と、
   前記母管における前記液体の合流部より下流側の管上部と前記枝管における前記液体の合流部より上流側の管壁との間に設けられた第２外部バイパス管と、を備え、
   前記母管の合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを前記枝管の管内空間を介して常時連通させ、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
5. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管における前記液体の合流部より上流側の管内上部と前記枝管における前記液体の合流部より上流側の管内側壁との間に沿って設けられた第１内部バイパス管と、
   前記母管における前記液体の合流部より下流側の管内上部と前記枝管における前記液体の合流部より上流側の管内側壁との間に沿って設けられた第２内部バイパス管と、を備え、
   前記母管の合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを前記枝管の管内空間を介して常時連通させ、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
6. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管と枝管との接続部における前記液体の合流部において、当該母管の口径をその上流側の口径より拡大させた拡大管と、を備え、
   前記液体の合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを常時連通させ、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
7. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管と枝管との接続部における前記液体の合流部において、当該枝管の口径をその上流側の口径より前記母管の上流方向へ偏心させて拡大させた拡大管と、を備え、
   前記液体の合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを常時連通させ、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。
8. 傾斜して配置され気相空間を有する状態で液体を流す母管と、
   この母管に上方から接続され、気相空間を有する状態で液体を流し当該液体を前記母管に流れる液体に合流させる枝管と、
   前記母管と枝管との接続部における前記液体の合流部において、当該母管の口径をその上流側の口径より下方へ偏心させて拡大させた拡大管と、を備え、
   前記液体の合流部より上流側の気相空間と下流側の気相空間とを常時連通させ、
   前記気相空間は負圧に保たれる、
   ことを特徴とする発電プラントの軸受潤滑油系統に使用される配管装置。