JPH0596401U - 軸受部の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受部の冷却構造に係り、高温熱源から軸受
部への熱伝導による入熱を低減して軸受を良好な潤滑状
態に保持することを目的としている。 【構成】 軸受を介して回転体を支持するとともに高温
熱源に連結されるハウジングを具備し、軸受近傍には、
その周囲に冷却状態の潤滑材を流通させる軸受冷却流路
が配設され、ハウジングと高温熱源との連結部には、そ
の周囲に冷却流体を流通させる連結部冷却流路が配設さ
れており、連結部冷却流路を流通する冷却流体により熱
伝導によるハウジングへの入熱を低減する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は軸受部の冷却構造に係り、特に、ガスタービンに使用されるタービン 側の軸受部のように、高温熱源の近傍に配される軸受部を効率よく冷却するため の冷却構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ガスタービンは、その翼部を円環状に形成される燃焼ガス流通路を配し ており、該燃焼ガス流通路の半径方向内方には、回転体を回転可能に支持するた めの軸受部が配設されており、該軸受部は、回転体を軸受を介して支持するハウ ジングを有している。

【０００３】 このような軸受部は、軸受が高速回転させられる上に、近接状態に配される燃 焼ガス流通路を挿通する燃焼ガスの温度が極めて高温（約８９０℃）であるため に、該燃焼ガス流通路からの放熱によって軸受自体の過熱による寿命低下をはじ め、シール部材および潤滑油の炭化等の各部の劣化が発生することが考えられる 。

【０００４】 従来、この不具合を回避するために、高温熱源である燃焼ガス流通路と該燃焼 ガス流通路に近接状態に配されるハウジングとの相互間隙に断熱材を配設し、燃 焼ガス流通路からの放熱がハウジングに伝達されることを防止する方法が採用さ れている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような冷却構造であっても、ハウジングと燃焼ガス流通路 とを連結する連結部を通じて燃焼ガス流通路からハウジングに熱伝導が行われ、 ハウジングが過熱状態となるため、該ハウジングに接触状態の潤滑油に炭化が発 生し、潤滑性能が低下してしまうという問題点があった。

【０００６】 本考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、高温熱源から軸受部 への熱伝導による入熱を低減して軸受を良好な潤滑状態に保持することを目的と するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、高温熱源の近傍に配される軸受部の冷 却構造であって、軸受を介して回転体を支持するとともに高温熱源に連結される ハウジングを具備し、ハウジングと高温熱源との連結部の周囲に冷却流体を流通 させる連結部冷却流路が配設されている軸受部の冷却構造を提案している。

【０００８】

【作用】

本考案に係る軸受部の冷却構造にあっては、連結部冷却流路を通じて軸受を支 持するハウジングの高温熱源との連結部が冷却されることにより、高温熱源から の熱伝導による入熱が低減させられて、軸受が良好な潤滑状態に保持されること になる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案に係る軸受部の冷却構造の一実施例について、図１を参照して説 明する。

【００１０】 本実施例における軸受部１は、図１に示すように、回転体２のシャフト部２ａ に外嵌する軸受３と、該軸受３の外周に配され回転体２を軸受３を介して回転可 能に支持するハウジング４とを具備している。この軸受部１の周囲には、前記回 転体２の翼２ｂを配置するとともに燃焼室（図示略）からの高温高圧の燃焼ガス を流通させる燃焼ガス流通路（高温熱源）５が近接状態に配置され、前記ハウジ ング４は、該燃焼ガス流通路５にボルト締結によって連結されている。

【００１１】 この燃焼ガス流通路５は、同心円状に配される２つの筒状部材５ａ・５ｂの相 互間隙に形成されるリング状空間であって、その内部には、前記筒状部材５ａ・ ５ｂを半径方向に連結するストラット６が周方向に間隔をおいて複数配設されて いる。該ストラット６には、燃焼ガス流通路５によって区切られる半径方向内外 の空間を連通する連通穴６ａが設けられており、該連通穴６ａを挿通して潤滑油 （潤滑剤）を供給する潤滑油供給路７が配設されている。

【００１２】 該潤滑油供給路７は、燃焼ガス流通路５の半径方向外方から連通穴６ａを挿通 して燃焼ガス流通路５の半径方向内方に導かれ、前記ハウジング４に接続される 。該ハウジング４には、半径方向に連通する軸受冷却流路８が配設されており、 該軸受冷却流路８の半径方向内方に位置する開口８ａは、前記軸受３の方向に向 けられていて、軸受冷却流路８を通じて供給された潤滑油が該開口８ａから軸受 ３に向けて噴射されるようになっている。

【００１３】 また、前記ハウジング４には、燃焼ガス流通路５との連結部４ａ近傍に冷却空 気を挿通させる挿通穴９が配設されており、図１に実線の矢印で示すように、前 記ストラット６に設けられた連通穴６ａを通して燃焼ガス流通路５の外方から取 入れた冷却空気を該挿通穴９に挿通させて連結部４ａの周囲に冷却空気を流通さ せる連結部冷却流路１０が形成されている。そして、該ハウジング４と燃焼ガス 流通路５との連結部４ａ以外の近接部分には、従来例と同様に断熱材１１が該ハ ウジング４の外面を被覆状態に配設されている。

【００１４】 このように構成されたガスタービンを稼働する場合にあって、燃焼ガス流通路 ５に高温高圧の燃焼ガスを流通させると、該燃焼ガス流通路５内部に翼２ｂを配 置する回転体２が、燃焼ガスによって回転力を付与されて高速回転させられる。 回転体２の軸受３には、前記潤滑油供給路７を通じて燃焼ガス流通路５の半径方 向内方に導かれた潤滑油が、ハウジング４に設けられた軸受冷却流路８を通じて 供給される。この潤滑油は、潤滑油供給路７の前段に配されるオイルクーラー（ 図示略）によって、例えば、１００℃以下に冷却されており、これによって、軸 受３が良好な潤滑状態に保持されることになる。

【００１５】 ここで、燃焼ガス流通路５から発生する熱は、図１に破線の矢印で示すように 、該燃焼ガス流通路５に近接状態のハウジング４の方向に放射されるが、該ハウ ジング４には、断熱材１１が被覆状態に配設されているので、ハウジング４への 放射熱の入熱が回避される。また、燃焼ガス流通路５からは、連結部４ａを通じ て熱伝導によってハウジング４への入熱が発生するが、該連結部４ａ近傍のハウ ジング４には冷却空気を挿通させる挿通穴９によって連結部冷却流路１０が形成 されているので、前記連通穴６ａを通じて燃焼ガス流通路５の半径方向内方に導 かれた例えば３５０℃の冷却空気が該連結部冷却流路１０に挿通させられること によって、ハウジング４が冷却されて、該ハウジング４への入熱が低減されるこ とになる。連結部冷却流路１０を冷却した冷却空気は後部に配設されたシール部 材１２を挿通した後に、燃焼ガス流通路５へ放出される。

【００１６】 このように、高温熱源である燃焼ガス流通路５からハウジング４への入熱が低 減されるので、ハウジング４内部の潤滑油に炭化等の不具合が発生せず、この結 果、軸受部１の潤滑が良好な状態に保持されることになる。

【００１７】 〈他の実施態様〉 なお、本考案に係る軸受部１の冷却構造にあっては、次の技術を採用すること ができる。 回転体２を支持する軸受部１を冷却することとしたが、これに代えて、高 温熱源５に近接状態の任意の回転体２の冷却構造に適用すること。 潤滑油および冷却空気の温度を任意に設定すること。 連結部冷却流路１０近傍のハウジング４に放熱フィン等を形成すること。

【００１８】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案に係る軸受部の冷却構造にあっては、軸受を介し て回転体を支持するとともに高温熱源に連結されるハウジングを具備し、軸受近 傍には、該軸受の周囲に冷却状態の潤滑材を流通させる軸受冷却流路が配設され 、ハウジングと高温熱源との連結部には、該連結部の周囲に冷却流体を流通させ る連結部冷却流路が配設されているので、連結部冷却流路を流通する冷却流体に よりハウジングに熱伝導による入熱を低減し、軸受冷却流路を通じて供給される 潤滑材の潤滑効果を良好な状態に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る軸受部の冷却構造の一実施例を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 軸受部 ２ 回転体 ２ａ シャフト部 ３ 軸受 ４ ハウジング ４ａ 連結部 ５ 燃焼ガス流通路（高温熱源） ５ａ・５ｂ 筒上部材 ６ ストラット ６ａ 連通穴 ７ 潤滑油供給路 ８ 軸受冷却流路 ８ａ 開口 ９ 挿通穴 １０ 連結部冷却流路 １１ 断熱材 １２ シール部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温熱源の近傍に配される軸受部の冷却
   構造であって、軸受を介して回転体を支持するとともに
   高温熱源に連結されるハウジングを具備し、ハウジング
   と高温熱源との周囲に冷却流体を流通させる連結部冷却
   流路が配設されていることを特徴とする軸受部の冷却構
   造。