JPH11341745A - 回転電機の密封油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、脱気皿を小形化し、真空タンク及
び装置全体の小形化を図ることを目的とするものであ
る。 【解決手段】 差圧調整弁１４から真空タンク６内に戻
される密封油を脱気皿１０に噴霧するスプレイノズル管
２５と、脱気皿１０を通さずに真空タンク６内に流入さ
せるバイパス管２６とを、三方弁２７で選択的に切換可
能とし、初期脱気時にはスプレイノズル管２５を、通常
運転時にはバイパス管２６をそれぞれ使用するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タービン発電機
等の回転電機に水素ガスを密封するための密封油を真空
脱気して供給する回転電機の密封油供給装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図５は例えば特開昭６０−１０２８３８
号公報に示された従来の回転電機の密封油供給装置を示
す構成図である。図において、１はコイル冷却用の水素
ガスが封入されている回転電機であり、この回転電機１
は、回転軸１ａを有している。２は回転電機１における
回転軸１ａの貫通部に設けられ、回転電機１内に水素ガ
スを密封するための密封器、３は機内側から排出される
密封油を一時的に滞留させ、密封油内の気泡を除去する
気泡除去器である。

【０００３】４は密封器２に接続され、機外側密封油及
び軸受排出油を一時的に滞留させ、水素ガス及び空気を
排気するためのループシールタンク、５は回転電機１内
の水素ガスが外部に流出するのを遮断する水素ガス遮断
槽、６はループシールタンク４及び水素ガス遮断槽５に
接続され、密封油中に含まれる空気及び水素ガスを脱気
するとともに脱気された密封油を貯留する真空タンク、
７は真空タンク６に設けられ、真空タンク６内の油面の
位置を維持するためのフロート弁、８は真空タンク６内
の油面の位置の異常上昇を検知し警報器（図示せず）に
信号を出力する油面検出器である。

【０００４】９は真空タンク６内に設けられ、密封油を
噴霧することにより密封油の脱気を促進するスプレイノ
ズル管、１０は真空タンク６内に設けられ、密封油を真
空中に曝すことにより密封油の脱気を促進する複数の脱
気皿、１１は真空タンク６内に設けられ、フロート弁７
から流入する密封油を脱気皿１０上に導く戻り油導入管
である。

【０００５】１２は真空タンク６内の密封油を密封器２
及びスプレイノズル管９に送る密封油ポンプ、１３は真
空タンク６内を真空排気するための真空ポンプユニッ
ト、１４は密封油ポンプ１２とスプレイノズル管９との
間に接続されている差圧調整弁であり、この差圧調整弁
１４は、密封器２へ供給される密封油の圧力を、回転電
機１内の水素ガスの圧力よりも所定値だけ高くなるよう
に調整している。１５は密封油ポンプ１２と密封器２と
の間に接続されているポンプ回路の出口弁である。

【０００６】次に、動作について説明する。回転電機１
内の水素ガスは、密封器２内の密封油により密封されて
いる。また、密封器２内の密封油がせん断熱で高温にな
るのを防止するため、密封器２内の密封油は密封油供給
回路を循環される。さらに、密封油に含まれる空気が回
転電機１内に侵入して水素ガスの純度が低下するのを防
止するため、密封油供給回路を循環する密封油は脱気さ
れる。正常運転時の密封油供給回路では、密封油は密封
油ポンプ１２により真空タンク６から引き出されるが、
その大部分が差圧調整弁１４により真空タンク６内に戻
され、スプレイノズル管９及び脱気皿１０により脱気が
促進される。

【０００７】一方、真空タンク６から密封器２に供給さ
れた密封油の大部分は、回転軸１ａに沿って機外側へ押
し出され、軸受油と共にループシールタンク４を通り真
空タンク６へ戻される。また、密封器２に供給された密
封油の残りの部分は、機内側から気泡除去器３に押し出
され、気泡除去器３で気泡が除去された後、水素ガス遮
断槽５へ送られる。水素ガス遮断槽５では、密封油中の
水素ガスが分離される。また、水素ガス遮断槽５では、
密封油が流入するとフロート弁が微開となり、流入した
分の密封油が排出される。

【０００８】真空タンク６内の油面の位置が下がると、
フロート弁７が開き、ループシールタンク４及び水素ガ
ス遮断槽５からの密封油が真空タンク６内に流入する。
ループシールタンク４から流入する密封油には多量の空
気が、水素ガス遮断槽５から流入する密封油中には水素
ガスがそれぞれ溶け込んでいるが、フロート弁７から流
入したこれらの密封油は戻り油導入管１１により脱気皿
１０に導かれ、複数の脱気皿１０を落ちていく間に脱気
が促進される。このように、密封油は、密封油供給回路
を繰り返し循環される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の回転電機の密封油供給装置においては、ループ
シールタンク４及び水素ガス遮断槽５から真空タンク６
内に流入した密封油に加え、差圧調整弁１４から真空タ
ンク６内に戻される密封油についても脱気皿１０に導い
て脱気を促進している。このように、真空タンク６内に
戻される密封油をさらに脱気する回路構成としているの
は、初期運転時に真空タンク６内に溜まっている密封油
に含まれている多量の空気を短時間で脱気するためであ
る。

【００１０】しかし、このような回路構成では、通常運
転時にも常に多量の密封油が脱気皿１０上に送られるた
め、脱気皿１０を十分に大きくする必要があり、真空タ
ンク６及び装置全体が大形化するという問題点があっ
た。また、本来脱気すべきループシールタンク４からの
密封油が差圧調整弁１４から戻された密封油と混ざり合
ってしまうため、脱気効果が低減するという問題点もあ
った。逆に言えば、１回の脱気で十分な効果が得られな
いため、差圧調整弁１４から密封油を戻して何回も脱気
皿１０を通す必要があり、これにより脱気皿１０が大形
化していた。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、真空タンクを
小形化することにより、装置全体を小形化することがで
きる回転電機の密封油供給装置を得ることを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る回
転電機の密封油供給装置は、水素ガスが封入されている
回転電機の水素ガス密封部に設けられ、密封油により水
素ガスを回転電機内に密封する密封器と、この密封器か
ら排出された密封油の脱気を行うとともに脱気された密
封油を貯留する真空タンクと、この真空タンク内に設け
られ、密封油を真空中に曝すことにより脱気を促進する
脱気皿と、真空タンク内の密封油を密封器に供給すると
ともに真空タンク内に戻すための密封油ポンプと、この
密封油ポンプから密封器をバイパスして真空タンク内に
戻される密封油を真空タンク内に導入するバイパス密封
油導入手段とを備え、密封器を排出されて真空タンク内
に流入した密封油、及びバイパス密封油導入手段から真
空タンク内に導入された密封油のうち、通常運転時に
は、前者の密封油のみが脱気皿を通るように構成されて
いるものである。

【００１３】請求項２の発明に係る回転電機の密封油供
給装置は、バイパス密封油導入手段として、真空タンク
の内壁面へ向けて密封油を噴霧するスプレイノズル管を
用いたものである。

【００１４】請求項３の発明に係る回転電機の密封油供
給装置は、バイパス密封油導入手段として、先端部が真
空タンク内の油面上に開口したバイパス管を用いたもの
である。

【００１５】請求項４の発明に係る回転電機の密封油供
給装置は、初期脱気時に密封油を脱気皿上に導入する初
期脱気用導入手段を真空タンクに設け、バイパス密封油
導入手段と初期脱気用導入手段とを選択的に切換可能と
したものである。

【００１６】請求項５の発明に係る回転電機の密封油供
給装置は、初期脱気用導入手段として、脱気皿上に密封
油を噴霧するスプレイノズル管を用いたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による回
転電機の密封油供給装置を示す構成図である。図におい
て、１はコイル冷却用の水素ガスが封入されている回転
電機であり、この回転電機１は、回転軸１ａを有してい
る。２は回転電機１における回転軸１ａの貫通部、即ち
水素ガスの密封部に設けられ、回転電機１内に水素ガス
を密封するための密封器、３は機内側から排出される密
封油を一時的に滞留させ、密封油内の気泡を除去する気
泡除去器である。

【００１８】４は密封器２に接続され、機外側密封油及
び軸受排出油を一時的に滞留させ、水素ガス及び空気を
排気するためのループシールタンク、５は回転電機１内
の水素ガスが外部に流出するのを遮断する水素ガス遮断
槽、６はループシールタンク４及び水素ガス遮断槽５に
接続され、密封油中に含まれる空気及び水素ガスを脱気
するとともに脱気された密封油を貯留する真空タンク、
７は真空タンク６に設けられ、真空タンク６内の油面の
位置を維持するためのフロート弁、８は真空タンク６内
の油面の位置の異常上昇を検知し警報器（図示せず）に
信号を出力する油面検出器である。

【００１９】２１は真空タンク６の内壁面に対向して設
けられ、密封油を噴霧することにより密封油の脱気を促
進するバイパス密封油導入手段としてのスプレイノズル
管、１０は真空タンク６内に設けられ、密封油を真空中
に曝すことにより密封油の脱気を促進する複数の脱気
皿、１１は真空タンク６内に設けられ、フロート弁７か
ら流入する密封油を脱気皿１０上に導く戻り油導入管で
ある。

【００２０】１２は真空タンク６内の密封油を密封器２
及びスプレイノズル管２１に送る密封油ポンプ、１３は
真空タンク６内を真空排気するための真空ポンプユニッ
ト、１４は密封油ポンプ１２とスプレイノズル管２１と
の間に接続されている差圧調整弁であり、この差圧調整
弁１４は、密封器２へ供給される密封油の圧力を、回転
電機１内の水素ガスの圧力よりも所定値だけ高くなるよ
うに調整している。１５は密封油ポンプ１２と密封器２
との間に接続されているポンプ回路の出口弁である。

【００２１】このような密封油供給装置では、まず初期
運転時に真空タンク６内に溜まっている密封油の初期脱
気が行われる。即ち、出口弁１５が全閉とされ、密封油
ポンプ１２を通過した密封油の全量がスプレイノズル管
２１から真空タンク６の内壁面へ向けて噴霧される。こ
のような初期脱気が所定時間行われることにより、真空
タンク６内に溜まっている密封油が十分に脱気される。

【００２２】初期脱気が完了した後、出口弁１５が開か
れ、密封油が密封器２に供給される。その後は、密封器
２と真空タンク６との間で密封油が循環されるが、脱気
皿１０上へ導かれるのは、ループシールタンク４及び水
素ガス遮断槽５から真空タンク６内に流入する密封油だ
けであり、差圧調整弁１４から真空タンク６に戻される
密封油、即ち密封器２をバイパスした密封油は、スプレ
イノズル管２１から真空タンク６の内壁面へ向けて噴霧
され、脱気皿１０を通らずに真空タンク６の底部に流れ
る。

【００２３】このような密封油供給装置では、差圧調整
弁１４から真空タンク６内に戻される密封油が脱気皿１
０を通らないため、脱気皿１０を小形化することがで
き、これにより真空タンク６及び装置全体の小形化を図
ることができる。また、通常運転時に脱気皿１０を通る
密封油の量が減少するため、ループシールタンク４及び
水素ガス遮断槽５から真空タンク６内に流入する密封油
に対する脱気効果を高めることができる。さらに、装置
全体が小形化されることにより、据付期間の短縮、据付
スペースの縮小、真空タンク６の保守性向上及び製作コ
ストの低減などを図ることができる。

【００２４】一方、初期脱気時には、脱気皿１０を使用
しない分だけ脱気効果が低減するが、初期脱気の時間を
長くすれば、スプレイノズル管２１のみでも十分に脱気
することができ、初期運転時にはこの時間を十分に確保
することができ、制約とはならない。

【００２５】実施の形態２．次に、図２はこの発明の実
施の形態２による回転電機の密封油供給装置を示す構成
図である。図において、２２は差圧調整弁１４から真空
タンク６内に戻される密封油を脱気皿１０上で噴霧する
初期脱気用導入手段としての第１のスプレイノズル管、
２３は差圧調整弁１４から真空タンク６内に戻される密
封油を真空タンク６の内壁面へ向けて噴霧するバイパス
密封油導入手段としての第２のスプレイノズル管、２４
はスプレイノズル管２２，２３と差圧調整弁１４との間
に接続され、使用するスプレイノズル管２２，２３を選
択的に切り替える三方弁である。他の構成は、実施の形
態１と同様である。

【００２６】このような密封油供給装置では、差圧調整
弁１４から真空タンク６に戻される密封油が、初期脱気
時には第１のスプレイノズル管２２から噴霧され、通常
運転時には第２のスプレイノズル管２３から噴霧され
る。従って、初期脱気に要する時間を実施の形態１より
も短縮することができ、しかも脱気皿１０を小形化する
とともに、通常運転時の脱気効果を高めることができ
る。

【００２７】実施の形態３．次に、図３はこの発明の実
施の形態３による回転電機の密封油供給装置を示す構成
図である。図において、２５は差圧調整弁１４から真空
タンク６内に戻される密封油を脱気皿１０上で噴霧する
初期脱気用導入手段としてのスプレイノズル管、２６は
先端部が真空タンク６内の油面上に開口しており、密封
油を差圧調整弁１４から真空タンク６内に導入するバイ
パス密封油導入手段としてのバイパス管、２７はスプレ
イノズル管２５及びバイパス管２６と差圧調整弁１４と
の間に接続され、スプレイノズル管２５とバイパス管２
６とを選択的に切り替える三方弁である。他の構成は、
実施の形態１と同様である。

【００２８】このような密封油供給装置では、差圧調整
弁１４から真空タンク６に戻される密封油が、初期脱気
時にはスプレイノズル管２５から噴霧され、通常運転時
にはバイパス管２６から真空タンク６内に直接流入され
る。従って、初期脱気に要する時間を実施の形態１より
も短縮することができ、しかも脱気皿１０を小形化する
とともに、通常運転時の脱気効果を高めることができ
る。また、通常運転時には、バイパス管２６により真空
タンク６内に密封油を戻しているため、構成が簡単であ
り、全体が安価になる。

【００２９】実施の形態４．次に、図４はこの発明の実
施の形態４による回転電機の密封油供給装置を示す構成
図である。図において、２８は先端部が真空タンク６内
の油面上に開口しており、密封油を差圧調整弁１４から
真空タンク６内に導入するバイパス密封油導入手段とし
てのバイパス管である。他の構成は、実施の形態１と同
様である。

【００３０】このような装置では、スプレイノズル管を
一切用いていないため、初期脱気に要する時間は実施の
形態１よりもある程度長くなるが、構成が大幅に簡単に
なり、全体が安価になる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
回転電機の密封油供給装置は、密封器を排出されて真空
タンク内に流入した密封油、及びバイパス密封油導入手
段から真空タンク内に導入された密封油のうち、通常運
転時には、前者の密封油のみが脱気皿を通るように構成
したので、脱気皿を小形化し、真空タンク及び装置全体
の小形化を図ることができる。また、密封器を排出され
て真空タンク内に流入した密封油の脱気効果を高めるこ
とができる。

【００３２】請求項２の発明の回転電機の密封油供給装
置は、バイパス密封油導入手段として、真空タンクの内
壁面へ向けて密封油を噴霧するスプレイノズル管を用い
たので、脱気皿を通さない密封油の脱気効果を高めるこ
とができ、初期脱気に要する時間を短くすることができ
る。

【００３３】請求項３の発明の回転電機の密封油供給装
置は、バイパス密封油導入手段として、先端部が真空タ
ンク内の油面上に開口したバイパス管を用いたので、構
成を簡単にして、装置を安価にすることができる。

【００３４】請求項４の発明の回転電機の密封油供給装
置は、初期脱気時に密封油を脱気皿上に導入する初期脱
気用導入手段を真空タンクに設け、バイパス密封油導入
手段と初期脱気用導入手段とを選択的に切換可能とした
ので、初期脱気に要する時間をさらに短くすることがで
きる。

【００３５】請求項５の発明の回転電機の密封油供給装
置は、初期脱気用導入手段として、脱気皿上に密封油を
噴霧するスプレイノズル管を用いたので、初期脱気の効
果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による回転電機の密
封油供給装置を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による回転電機の密
封油供給装置を示す構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態３による回転電機の密
封油供給装置を示す構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態４による回転電機の密
封油供給装置を示す構成図である。

【図５】 従来の回転電機の密封油供給装置の一例を示
す構成図である。

【符号の説明】

１ 回転電機、２ 密封器、６ 真空タンク、１０ 脱
気皿、１２ 密封油ポンプ、２１ スプレイノズル管
（バイパス密封油導入手段）、２２ 第１のスプレイノ
ズル管（初期脱気用導入手段）、２３ 第２のスプレイ
ノズル管（バイパス密封油導入手段）、２５ スプレイ
ノズル管（初期脱気用導入手段）、２６，２８ バイパ
ス管（バイパス密封油導入手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水素ガスが封入されている回転電機の水
   素ガス密封部に設けられ、密封油により上記水素ガスを
   上記回転電機内に密封する密封器と、 この密封器から排出された密封油の脱気を行うとともに
   脱気された密封油を貯留する真空タンクと、 この真空タンク内に設けられ、上記密封油を真空中に曝
   すことにより脱気を促進する脱気皿と、 上記真空タンク内の密封油を上記密封器に供給するとと
   もに上記真空タンク内に戻すための密封油ポンプと、 この密封油ポンプから上記密封器をバイパスして上記真
   空タンク内に戻される密封油を上記真空タンク内に導入
   するバイパス密封油導入手段とを備え、上記密封器を排
   出されて上記真空タンク内に流入した密封油、及び上記
   バイパス密封油導入手段から上記真空タンク内に導入さ
   れた密封油のうち、通常運転時には、前者の密封油のみ
   が上記脱気皿を通るように構成されていることを特徴と
   する回転電機の密封油供給装置。
2. 【請求項２】 バイパス密封油導入手段は、真空タンク
   の内壁面へ向けて密封油を噴霧するスプレイノズル管で
   あることを特徴とする請求項１記載の回転電機の密封油
   供給装置。
3. 【請求項３】 バイパス密封油導入手段は、先端部が真
   空タンク内の油面上に開口したバイパス管であることを
   特徴とする請求項１記載の回転電機の密封油供給装置。
4. 【請求項４】 真空タンクには、初期脱気時に密封油を
   脱気皿上に導入する初期脱気用導入手段が設けられてお
   り、バイパス密封油導入手段と初期脱気用導入手段とが
   選択的に切換可能になっていることを特徴とする請求項
   １ないし請求項３のいずれかに記載の回転電機の密封油
   供給装置。
5. 【請求項５】 初期脱気用導入手段は、脱気皿上に密封
   油を噴霧するスプレイノズル管であることを特徴とする
   請求項４記載の回転電機の密封油供給装置。