JP7183067B2 - 排油機構およびそれを備えた船舶 - Google Patents

Description

本発明は、排油機構およびそれを備えた船舶に関する。

例えば船舶に搭載された蒸気タービン、減速機、発電機などの機器には、潤滑油を要する軸受などの潤滑部が設けられている。

各機器の潤滑部から排出された潤滑油は、１つの油タンクに導かれて貯留される。特許文献１には、船舶に適用されるものではないが、複数のタービンの軸受から排出された潤滑油が１つの油タンクに集合されることが開示されている。

特開２００１－３７０８号公報

例えば、図３に示すように、機器が搭載された船舶に揺れが生じることで船舶が傾斜した場合、潤滑部１８０に設けられた排油口１８０Ａの設置位置が油タンク２００内の油面ＯＳよりも低い位置になることがある。この状態のとき、排油管Ｐ４を介して油タンク２００から潤滑部１８０に潤滑油が逆流する可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、船舶が傾斜した場合でも、メイン油タンクから各機器に設けられた潤滑部まで潤滑油が逆流することを抑制できる排油機構およびそれを備えた船舶を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の排油機構およびそれを備えた船舶は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る排油機構は、船舶に搭載された機器の潤滑部に接続された排油管を通じて、該潤滑部から排出された潤滑油が導かれるメイン油タンクと、前記潤滑部と前記メイン油タンクとの間の前記排油管に設けられ、該メイン油タンクよりも小容量とされたサブ油タンクと、を備えている。

本態様に係る排油機構において、潤滑部とメイン油タンクとを接続する排油管にはサブ油タンクが設けられている。また、サブ油タンクは、メイン油タンクよりも小容量とされている。これによれば、揺れ（例えばローリングやピッチング）によって船舶が傾斜することでメイン油タンク内の油面よりも潤滑部が低くなり、メイン油タンクに貯留された潤滑油が排油管を通じてメイン油タンクから逆流した場合でも、その逆流した潤滑油をサブ油タンクで貯留できる。このため、メイン油タンクから逆流した潤滑油はサブ油タンク内に留まるので、メイン油タンクから潤滑部へ潤滑油が逆流することを抑制できる。
なお、潤滑部としては、例えば船舶に搭載された発電機、タービン、減速機等が備える軸受等がある。

また、本発明の一態様に係る排油機構において、前記サブ油タンクは、水平状態における前記船舶の高さ方向において、前記潤滑部よりも低い位置、かつ、前記メイン油タンク内の基準油面よりも高い位置に配置されている。

本態様に係る排油機構によれば、例えば船舶が水平状態のとき、潤滑部から排出された潤滑油は排油管を通じてサブ油タンクに導かれ、また、サブ油タンク内の潤滑油は排油管を通じてメイン油タンクに導かれる。このため、船舶が水平状態のとき、潤滑油がメイン油タンクからサブ油タンクへ逆流することがなく、また、潤滑部から排出された潤滑油を円滑にサブ油タンクに導くことができる。

また、本発明の一態様に係る排油機構において、前記サブ油タンクは、前記船舶の幅方向または長さ方向において、前記メイン油タンクから離間した位置に配置されている。

本態様に係る排油機構によれば、揺れによって船舶が傾斜したときにメイン油タンク内の油面よりも潤滑部が低くなりやすい位置にサブ油タンクを設置できる。一方、メイン油タンクに近接した位置においては、メイン油タンク内の油面よりも潤滑部が低くなり難く、メイン油タンクから潤滑部に潤滑油が逆流することがない。つまり、その位置においてはダブ油タンクを設置しなくてもよい。このため、逆流を抑制するためのサブ油タンクの数を必要最低限に抑えることができる。これにより、サブ油タンクの設置による重量の増加やコストの増加を抑えることができる。

また、本発明の一態様に係る排油機構において、前記サブ油タンクの容量は、前記船舶が揺れたときの傾斜角度および前記船舶の揺れ周期から得られる、一周期あたりに前記メイン油タンクから前記サブ油タンクへ逆流する前記潤滑油の量と、前記一周期あたりに前記潤滑部から前記サブ油タンクへ導かれる前記潤滑油の量との合計量を貯留できる容量とされている。

本態様に係る排油機構によれば、サブ油タンクの容量を、少なくとも、揺れの一周期あたりにサブ油タンクに流入する潤滑油の合計量を貯留できる容量とすることで、サブ油タンクのサイズを必要最小限に抑えることができる。
なお、船舶の揺れの傾斜角度や周期は、船舶の形状や重量などの設計仕様に基づいて予め算出できる。

また、本発明の一態様に係る船舶は、上記に記載の排油機構を備えている。

本発明に係る排油機構およびそれを備えた船舶によれば、船舶が傾斜した場合でも、メイン油タンクから各機器に設けられた潤滑部まで潤滑油が逆流することを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る排油機構の概略構成図である。 図１に示す排油機構が傾斜した状態の概略構成図である。 サブ油タンクを備えていない排油機構が傾斜した状態の概略構成図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る排油機構１について図１および図２を用いて説明する。

図１に示すように、排油機構１は、船舶に必要な機器（例えばタービン１２、減速機１４、発電機１６等）が設置された台板１０の内部に収容されたメイン油タンク２０と、そのメイン油タンク２０よりも小容量とされたサブ油タンク２２とを備えている。

台板１０の上方には、図１の左側からタービン１２、減速機１４、発電機１６が配列され、各機器はそれぞれロータによって接続されている。このとき、減速機１４は、配列方向（図１の左右方向）において、台板１０の略中央に配置されている。この中央部分は、船舶の揺れ（例えばローリングやピッチング）の略中心とされる。

なお、タービン１２、減速機１４、発電機１６の配列方向は、各機器が搭載されている船舶の幅方向に一致していてもよいし、船舶の長さ方向に一致していてもよい。

台板１０の左端側に配置されたタービン１２には、ロータを回転自在に支持するための軸受部１８（潤滑部）が設けられている。
この軸受部１８には、図示しない装置から潤滑油が供給されている。潤滑に供給された潤滑油は、軸受部１８の下端に設けられた排油口１８Ａから排出される。
また、台板１０の右端側に配置された発電機１６には、回転子に接続されたロータを回転自在に支持するための軸受部１８（潤滑部）が設けられている。この軸受部１８には、図示しない装置から潤滑油が供給されている。潤滑に供給された潤滑油は、軸受部１８の下端に設けられた排油口１８Ａから排出される。

メイン油タンク２０は、減速機１４の下方に位置する台板１０の内部に配置されている。

サブ油タンク２２は、図１のように船舶が水平な状態において、タービン１２や発電機１６等の機器に設けられた軸受部１８（詳細には排油口１８Ａ）よりも低い位置、かつ、メイン油タンク２０内の油面ＯＳよりも高い位置に配置されている。
なお、ここで言う「メイン油タンク２０内の油面ＯＳ」とは、例えば設計上の基準とされる油面（基準油面）の高さを意味する。

更に、サブ油タンク２２は、機器の配列方向においてメイン油タンク２０から離れた位置に設けられた２つの軸受部１８の下方にそれぞれ配置されている。
具体的には、サブ油タンク２２は、タービン１２の左端の軸受部１８の下方と、発電機１６の右端の軸受部１８の下方とに独立して配置されている。

また、サブ油タンク２２は、排油口１８Ａとメイン油タンク２０とを接続する排油管Ｐ１に設けられている。排油管Ｐ１は、サブ油タンク２２に対して上流側（軸受部１８側）の潤滑部側排油管Ｐ１Ａと、下流側（メイン油タンク２０側）のタンク側排油管Ｐ１Ｂとに分けられる。

潤滑部側排油管Ｐ１Ａは、排油口１８Ａから下方に向かって延出して、サブ油タンク２２の上部に接続されている。

タンク側排油管Ｐ１Ｂは、サブ油タンク２２の下部から台板１０の中央に向かって下方に傾斜するように延出して、メイン油タンク２０の上側部に接続されている。

なお、上記２つの軸受部１８を除いた他の軸受部１８（図１で示す内側２つの軸受部１８）および減速機１４に設けられている排油口は、それぞれ排油管Ｐ２、排油管Ｐ３を介してサブ油タンク２２を経由することなくメイン油タンク２０に接続されている。

次に、排油機構１の作動について説明する。
船舶は、ローリングやピッチングなどによって周期的に揺動することがある。その揺動の中心は、船舶の仕様や搭載する機器の配置によって異なるが、例えば重量が大きい部分とされ、図２に示すように、メイン油タンク２０が配置された位置近傍とされることがある。

図２のように傾斜した状態では、メイン油タンク２０内の潤滑油の油面ＯＳよりもタービン１２の左側の軸受部１８に設けられた排油口１８Ａの位置が低くなる。

このような状態になると、メイン油タンク２０内の潤滑油はタンク側排油管Ｐ１Ｂを介してサブ油タンク２２へ流入する。

サブ油タンク２２の容積は、メイン油タンク２０の容量よりも小容量とされており、具体的には、次のような容量とされている。すなわち、船舶が揺れたときの傾斜角度および船舶の揺れ周期から得られる、一周期あたりにタンク側排油管Ｐ１Ｂを介してメイン油タンク２０からサブ油タンク２２へ逆流する潤滑油の量と、一周期あたりに軸受部１８からサブ油タンク２２へ潤滑部側排油管Ｐ１Ａを介して導かれる潤滑油の量との合計量を貯留できる容量とされている。少なくともこの容量を確保しておくことで、一周期あたりにサブ油タンク２２へ流入するすべての潤滑油をサブ油タンク２２に一時的に貯留できる。一時的にサブ油タンク２２に貯留された潤滑油は、船舶が反対に傾斜したときに、サブ油タンク２２からメイン油タンク２０に導かれる。

なお、船舶の揺れの傾斜角度や周期は、船舶の形状や重量などの設計仕様に基づいて予め算出できる。

本実施形態に係る排油機構１においては、以下の効果を奏する。
軸受部１８とメイン油タンク２０とを接続する排油管Ｐ１にはサブ油タンク２２が設けられている。また、サブ油タンク２２は、メイン油タンク２０よりも小容量とされている。これによれば、揺れ（例えばローリングやピッチング）によって船舶が傾斜することでメイン油タンク２０内の油面よりも軸受部１８が低くなり、メイン油タンク２０に貯留された潤滑油が排油管Ｐ１を通じてメイン油タンク２０から逆流した場合でも、その逆流した潤滑油をサブ油タンク２２で貯留できる。このためメイン油タンク２０から逆流した潤滑油はサブ油タンク２２内に留まるので、メイン油タンク２０から軸受部１８へ潤滑油が逆流することを抑制できる。

また、サブ油タンク２２は、水平状態における船舶の高さ方向において、軸受部１８よりも低い位置、かつ、メイン油タンク２０内の油面ＯＳよりも高い位置に配置されている。このとき、軸受部１８から排出された潤滑油は、潤滑部側排油管Ｐ１Ａを通じてサブ油タンク２２に導かれ、また、サブ油タンク２２内の潤滑油はタンク側排油管Ｐ１Ｂを通じてメイン油タンク２０に導かれる。このため、船舶が水平状態のとき、潤滑油がメイン油タンク２０からサブ油タンク２２へ逆流することがなく、また、軸受部１８から排出された潤滑油を円滑にサブ油タンク２２に導くことができる。

また、サブ油タンク２２は、メイン油タンク２０から離れた位置の軸受部１８に対応して設置されている。この位置は、揺れによって船舶が傾斜したときにメイン油タンク２０内の油面ＯＳよりも軸受部１８が低くなりやすい位置にあたる。一方、メイン油タンク２０から近接した位置においては、メイン油タンク２０内の油面ＯＳよりも軸受部１８が低くなり難く、サブ油タンク２２を設置する必要がない。
このように、サブ油タンク２２の設置位置を限定することで、逆流を抑制するためのサブ油タンク２２の数を必要最低限に抑えることができる。これにより、サブ油タンク２２の設置による重量の増加やコストの増加を抑えることができる。

なお、タービン１２、減速機１４、発電機１６の配列順は、図１等に示す配列順に限定されない。また、船舶に搭載されている機器は、タービン１２、減速機１４、発電機１６に限らず、潤滑油か供給される潤滑部が設けられた機器であればよい。

１ 排油機構
１０ 台板
１２ タービン（機器）
１４ 減速機（機器）
１６ 発電機（機器）
１８ 軸受部（潤滑部）
１８Ａ 排油口
２０ メイン油タンク
２２ サブ油タンク
Ｐ１Ａ（Ｐ１） 潤滑部側排油管（排油管）
Ｐ１Ｂ（Ｐ１） タンク側排油管（排油管）
Ｐ２ 排油管
Ｐ３ 排油管
ＯＳ 油面

Claims (4)

1. 船舶に搭載された機器の潤滑部に接続された排油管を通じて、該潤滑部から排出された潤滑油が導かれるメイン油タンクと、
   前記潤滑部と前記メイン油タンクとの間の前記排油管に設けられ、該メイン油タンクよりも小容量とされたサブ油タンクと、
   を備え、
   前記サブ油タンクは、水平状態における前記船舶の高さ方向において、前記潤滑部よりも低い位置、かつ、前記メイン油タンク内の基準油面よりも高い位置に配置され、
   前記サブ油タンクは、前記船舶の幅方向または長さ方向において、前記メイン油タンクから離間した位置に配置されている排油機構。
2. 前記サブ油タンクの容量は、前記船舶が揺れたときの傾斜角度および前記船舶の揺れ周期から得られる、一周期あたりに前記メイン油タンクから前記サブ油タンクへ逆流する前記潤滑油の量と、前記一周期あたりに前記潤滑部から前記サブ油タンクへ導かれる前記潤滑油の量との合計量を貯留できる容量とされている請求項１に記載の排油機構。
3. 船舶に搭載された機器の潤滑部に接続された排油管を通じて、該潤滑部から排出された潤滑油が導かれるメイン油タンクと、
   前記潤滑部と前記メイン油タンクとの間の前記排油管に設けられ、該メイン油タンクよりも小容量とされたサブ油タンクと、
   を備え、
   前記サブ油タンクの容量は、前記船舶が揺れたときの傾斜角度および前記船舶の揺れ周期から得られる、一周期あたりに前記メイン油タンクから前記サブ油タンクへ逆流する前記潤滑油の量と、前記一周期あたりに前記潤滑部から前記サブ油タンクへ導かれる前記潤滑油の量との合計量を貯留できる容量とされている排油機構。
4. 請求項１又は３に記載の排油機構を備えている船舶。

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