特許 6339908 グリス供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339908

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】グリス供給方法

(51)【国際特許分類】

   F16N 7/38 20060101AFI20180528BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20180528BHJP

   F01D 25/18 20060101ALI20180528BHJP

   F01K 25/10 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   F16N7/38 E

   F16C33/66 Z

   F01D25/18 A

   F01K25/10 H

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-186801(P2014-186801)

(22)【出願日】2014年9月12日

(65)【公開番号】特開2016-61300(P2016-61300A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000198352

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ回転機械エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】脇阪 裕寿

(72)【発明者】

【氏名】平岩 大宙

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０３２７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２９５５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１４９７０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ２５／１８

Ｆ０１Ｋ ２３／００− ２７／０２

Ｆ１６Ｃ １９／００− １９／５６

Ｆ１６Ｃ ３３／３０− ３３／６６

Ｆ１６Ｎ １／００− ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃熱発電装置の作動媒体の循環経路を真空引きするステップと、
真空引きされた前記循環経路に作動媒体を注入するステップと、
前記循環経路が真空引きされた後に、前記廃熱発電装置が含む軸受に接続されたグリス供給路にグリスを供給するステップと、
グリスを供給する前記ステップの後、前記廃熱発電装置の作動を開始するステップと、
を有する廃熱発電装置のグリス供給方法。

【請求項2】

前記循環経路に前記作動媒体を注入する前記ステップより前に、前記グリス供給路にグリスを充填するステップをさらに有し、
グリスを供給する前記ステップでは、前記真空引きにより前記グリス供給路に発生するとされる空隙を少なくとも含む量だけ前記グリス供給路にグリスを供給する、請求項１に記載の廃熱発電装置のグリス供給方法。

【請求項3】

前記循環経路に前記作動媒体を注入する前記ステップより前においては、前記グリス供給路にはグリスが充填されておらず、
グリスを供給する前記ステップでは、
前記グリス供給路が充填される量のグリスを前記グリス供給路に供給する、請求項１に記載の廃熱発電装置のグリス供給方法。

【請求項4】

前記グリス供給路は第１のグリス供給路と、前記第１のグリス供給路とは別であって前記第１のグリス供給路より複雑な構造を有する第２のグリス供給路を含み、
前記第１のグリス供給路に対しては、前記循環経路に前記作動媒体を注入する前記ステップより前に、該第１のグリス供給路にグリスを充填しておき、グリスを供給する前記ステップでは、前記真空引きにより該第１のグリス供給路に発生するとされる空隙を少なくとも含む量のグリスを該第１のグリス供給路に供給し、
前記第２のグリス供給路に対しては、前記循環経路に前記作動媒体を注入する前記ステップより前においては、該第２のグリス供給路にはグリスが充填せず、
グリスを供給する前記ステップでは、前記グリス供給路が充填される量のグリスを前記グリス供給路に供給する、請求項１に記載の廃熱発電装置のグリス供給方法。

【請求項5】

作動媒体が循環する循環経路上に設けられ、該循環経路上に設けられた蒸発器で外部から供給される熱源により蒸気にされた該作動媒体で回転されるインペラと、該インペラと一体回転するシャフトと、該シャフトの回転により発電する発電機と、該シャフトを回転自在に支持する軸受と、該循環経路の一部を構成するとともに該インペラ、該シャフト、該発電機および該軸受が収容されるケーシングと、グリス供給装置から該軸受にグリスを供給するためのグリス供給路とを備える廃熱発電装置で実行されるグリス供給方法であって、
前記廃熱発電装置の作動前であって、前記循環経路に前記作動媒体を封入する前に、前記グリス供給路にグリスを充填するステップと、
前記循環経路または前記ケーシングに連通された真空ポンプにより、該循環経路を真空引きするステップと、
前記真空引き後に、前記循環経路に前記作動媒体を注入するステップと、
前記作動媒体の注入後に、前記真空引きにより前記グリス供給路に発生するとされる空隙を少なくとも含む容量だけ該グリス供給路に前記グリスを供給するステップと、
前記廃熱発電装置の作動中に、前記グリス供給装置から前記グリス供給路を介して前記軸受に、所定間隔毎に前記グリスを一定量ずつ供給するステップと、
を有するグリス供給方法。

【請求項6】

作動媒体が循環する循環経路上に設けられ、該循環経路上に設けられた蒸発器で外部から供給される熱源により蒸気にされた該作動媒体で回転されるインペラと、該インペラと一体回転するシャフトと、該シャフトの回転により発電する発電機と、該シャフトを回転自在に支持する軸受と、該循環経路の一部を構成するとともに該インペラ、該シャフト、該発電機および該軸受が収容されるケーシングと、グリス供給装置から該軸受にグリスを供給するためのグリス供給路と、該グリス供給路を開閉するバルブとを備える廃熱発電装置で実行されるグリス供給方法であって、
前記廃熱発電装置の作動前であって、前記循環経路に前記作動媒体を封入する前に、前記バルブを閉じるステップと、
前記循環経路または前記ケーシングに接続された真空ポンプにより、該循環経路を真空引きするステップと、
前記真空引き後に、前記循環経路に前記作動媒体を注入するステップと、
前記作動媒体の注入後に前記バルブを開くステップと、
前記グリス供給路のうちの少なくとも前記バルブから前記軸受側の先端までの間の容積分だけ、該グリス供給路に前記グリスを供給するステップと、
前記廃熱発電装置の作動中に、前記グリス供給装置から前記グリス供給路を介して前記軸受に、所定間隔毎に前記グリスを一定量ずつ供給するステップと、
を有するグリス供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃熱エネルギーを用いて発電を行う廃熱発電装置のグリス供給方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工場や焼却施設等で放出される廃熱エネルギーを回収して発電が行われる廃熱発電装置が開発されている。例えば、特許文献１には、廃熱エネルギーにより作動媒体を蒸発させる蒸発器と、蒸発器で蒸発した作動媒体（蒸気）により発電機を発電させるタービン発電機と、タービン発電機から排出された作動媒体（蒸気）を凝縮する凝縮器と、凝縮器で凝縮された作動媒体（凝縮液）を蒸発器に送出するポンプとを備えた廃熱発電装置が提案されている。

【0003】

タービン発電機は、作動媒体（蒸気）により回転されるインペラと、インペラに固定されて一体回転するシャフトと、シャフトに接続された発電機と、シャフトを回転自在に支持する軸受と、インペラ、シャフト、発電機、軸受が内部に収容されるケーシングとを含んで構成される。そして、軸受には、廃熱発電装置の作動中に、外部に設けられたグリス供給装置からグリス供給路を介してグリスが供給され、円滑な回転が維持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５４４７６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、蒸気の廃熱発電装置では、作動媒体が循環する循環経路に作動媒体を封入する際、循環経路内の空気を取り除くため真空ポンプにより真空引きが行われる。このとき、グリス供給路にグリスが充填されていると、グリスがケーシング内に引き込まれ、グリス供給路に空隙が発生してしまう。グリス供給路に空隙が発生すると、廃熱発電装置の作動中に、軸受にグリスが適切に供給されないおそれがある。

【0006】

そこで本発明は、このような課題に鑑み、軸受にグリスを適切に供給することが可能なグリス供給方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のグリス供給方法は、廃熱発電装置の作動媒体の循環経路を真空引きするステップと、真空引きされた循環経路に作動媒体を注入するステップと、循環経路が真空引きされた後に、廃熱発電装置が含む軸受に接続されたグリス供給路にグリスを供給するステップと、グリスを供給するステップの後、廃熱発電装置の作動を開始するステップとを有する。本発明では、真空引き後にグリス供給路にグリスが供給され、そのグリスの供給の後に廃熱発電装置の作動を開始するため、グリス供給路にグリスの空隙が発生しても当該空隙は真空引き後に供給されたグリスで充填されるか、あるいは空隙が発生しないようにグリス供給路にグリスが供給される。

【0008】

また、循環経路に作動媒体を注入するステップより前に、グリス供給路にグリスを充填するステップをさらに有し、グリスを供給するステップでは、真空引きによりグリス供給路に発生するとされる空隙を少なくとも含む量だけグリス供給路にグリスを供給するようにしてもよい。

【0009】

また、循環経路に作動媒体を注入するステップより前においては、グリス供給路にはグリスが充填されておらず、グリスを供給するステップでは、グリス供給路が充填される量のグリスをグリス供給路に供給するようにしてもよい。

【0010】

また、グリス供給路は第１のグリス供給路と、第１のグリス供給路とは別であって第１のグリス供給路より複雑な構造を有する第２のグリス供給路を含み、第１のグリス供給路に対しては、循環経路に作動媒体を注入するステップより前に、第１のグリス供給路にグリスを充填しておき、グリスを供給するステップでは、真空引きにより第１のグリス供給路に発生するとされる空隙を少なくとも含む量のグリスを第１のグリス供給路に供給し、第２のグリス供給路に対しては、循環経路に作動媒体を注入するステップより前においては、第２のグリス供給路にはグリスが充填せず、グリスを供給するステップでは、グリス供給路が充填される量のグリスをグリス供給路に供給する。

【0011】

また、本発明のグリス供給方法は、作動媒体が循環する循環経路上に設けられ、循環経路上に設けられた蒸発器で外部から供給される熱源により蒸気にされた作動媒体で回転されるインペラと、インペラと一体回転するシャフトと、シャフトの回転により発電する発電機と、シャフトを回転自在に支持する軸受と、循環経路の一部を構成するとともにインペラ、シャフト、発電機および軸受が収容されるケーシングと、グリス供給装置から軸受にグリスを供給するためのグリス供給路とを備える廃熱発電装置で実行されるグリス供給方法であって、廃熱発電装置の作動前であって、循環経路に作動媒体を封入する前に、グリス供給路にグリスを充填するステップと、循環経路またはケーシングに連通された真空ポンプにより、循環経路を真空引きするステップと、真空引き後に、循環経路に作動媒体を注入するステップと、作動媒体の注入後に、真空引きによりグリス供給路に発生するとされる空隙を少なくとも含む容量だけグリス供給路にグリスを供給するステップと、廃熱発電装置の作動中に、グリス供給装置からグリス供給路を介して軸受に、所定間隔毎にグリスを一定量ずつ供給するステップと、を有する。

【0012】

また、本発明のグリス供給方法は、作動媒体が循環する循環経路上に設けられ、循環経路上に設けられた蒸発器で外部から供給される熱源により蒸気にされた作動媒体で回転されるインペラと、インペラと一体回転するシャフトと、シャフトの回転により発電する発電機と、シャフトを回転自在に支持する軸受と、循環経路の一部を構成するとともにインペラ、シャフト、発電機および軸受が収容されるケーシングと、グリス供給装置から軸受にグリスを供給するためのグリス供給路と、グリス供給路を開閉するバルブとを備える廃熱発電装置で実行されるグリス供給方法であって、廃熱発電装置の作動前であって、循環経路に作動媒体を封入する前に、バルブを閉じるステップと、循環経路またはケーシングに接続された真空ポンプにより、循環経路を真空引きするステップと、真空引き後に、循環経路に作動媒体を注入するステップと、作動媒体の注入後にバルブを開くステップと、グリス供給路のうちの少なくともバルブから軸受側の先端までの間の容積分だけ、グリス供給路にグリスを供給するステップと、廃熱発電装置の作動中に、グリス供給装置からグリス供給路を介して軸受に、所定間隔毎にグリスを一定量ずつ供給するステップと、を有する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、軸受にグリスを適切に供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】廃熱発電装置の全体構成を示す概略図である。

【図2】タービン発電機およびグリス供給装置の構成を示す説明図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を示した図である。

【図4】従来のグリス供給方法を示す説明図である。

【図5】本実施形態における第１グリス供給方法のフローチャートである。

【図6】本実施形態における第１グリス供給方法を説明する図である。

【図7】本実施形態における第２グリス供給方法のフローチャートである。

【図8】本実施形態における第２グリス供給方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0016】

図１は、廃熱発電装置１００の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、廃熱発電装置１００は、蒸発器１０２、タービン発電機１０４、凝縮器１０６、ポンプ１０８、グリス供給装置１１０、流路１１２（１１２a〜１１２ｄ）を含んで構成される。廃熱発電装置１００は、ランキンサイクルを利用し、工場や焼却施設等から放出される約３００℃以下の温水（低温廃熱）を用いて発電を行う。

【0017】

廃熱発電装置１００では、蒸発器１０２、タービン発電機１０４、凝縮器１０６、ポンプ１０８が流路１１２を介して連通されている。具体的には、蒸発器１０２とタービン発電機１０４とが流路１１２ａを介して連通され、タービン発電機１０４と凝縮器１０６とが流路１１２ｂを介して連通され、凝縮器１０６とポンプ１０８とが流路１１２ｃを介して連通され、ポンプ１０８と蒸発器１０２とが流路１１２ｄを介して連通されている。そして、廃熱発電装置１００では、流路１１２を介して、蒸発器１０２、タービン発電機１０４、凝縮器１０６およびポンプ１０８の順に作動媒体が循環する。

【0018】

ここで、廃熱発電装置１００で用いられる作動媒体は、沸点（大気圧条件下における沸点）が９０℃以下の媒体を用い、かつ、詳しくは後述する循環経路の圧力が最大で１ＭＰａ（Ｇ）（ゲージ圧で１ＭＰａ）以下であることが望ましい。例えば、作動媒体は、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、フルオロカーボン、フルオロケトン、パーフルオロポリエーテル等を適応することができる。

【0019】

蒸発器１０２は、熱源流路１２０が内部に配されており、工場等の外部から放出される温水（低温廃熱）が熱源流路１２０に流入（供給）される。そして、蒸発器１０２では、熱源流路１２０を流れる温水により作動媒体（凝縮液）が蒸発する。蒸発した作動媒体（蒸気）は、流路１１２ａに排出され、流路１１２ａを介してタービン発電機１０４に導入される。

【0020】

タービン発電機１０４は、蒸発器１０２で蒸発し、流路１１２ａを介して導入された作動媒体（蒸気）によりインペラ１３０が回転され、インペラ１３０にシャフト１３２を介して接続された発電機１３４により発電を行う。インペラ１３０を回転させた作動媒体（蒸気）は、流路１１２ｂに排出され、流路１１２ｂを介して凝縮器１０６に導入される。なお、タービン発電機１０４の詳細な構成については後述する。

【0021】

凝縮器１０６は、冷却水が流入される冷水源流路１２２が内部に配されており、流路１１２ｂを介して導入された作動媒体（蒸気）を、冷水源流路１２２を流れる冷水により冷却して凝縮させる。凝縮器１０６で凝縮した作動媒体（凝縮液）は、流路１１２ｃに排出され、流路１１２ｃを介してポンプ１０８に導入される。

【0022】

ポンプ１０８は、凝縮器１０６で凝縮し、流路１１２ｃを介して導入された作動媒体（凝縮液）を加圧し、流路１１２ｄを介して蒸発器１０２に向けて送出する。

【0023】

グリス供給装置１１０は、タービン発電機１０４に設けられている軸受１３６、１３８にグリスを供給する。

【0024】

このように、廃熱発電装置１００では、ポンプ１０８によって作動媒体が蒸発器１０２に送出され、蒸発器１０２に導入される温水（低温廃熱）の廃熱エネルギーによって作動媒体（凝縮液）が沸騰蒸発する。蒸発器１０２で蒸発した作動媒体（蒸気）は、タービン発電機１０４に供給されてタービン発電機１０４のインペラ１３０を回転駆動し、タービン発電機１０４の発電機１３４で発電が行われる。タービン発電機１０４を介した作動媒体（蒸気）は、凝縮器１０６で冷却水によって冷却されることにより凝縮する。凝縮器１０６によって凝縮された作動媒体（凝縮液）は、ポンプ１０８によって加圧されて再び蒸発器１０２に向けて送出される。このように、廃熱発電装置１００では、作動媒体の蒸発および凝縮が繰り返され、ランキンサイクルにより、低温廃熱の廃熱エネルギーを用いた発電が行われる。

【0025】

図２は、タービン発電機１０４およびグリス供給装置１１０の構成を示す説明図である。なお、図２では、タービン発電機１０４およびグリス供給装置１１０を側断面図で図示している。

【0026】

図２に示すように、タービン発電機１０４は、インペラ１３０、シャフト１３２、発電機１３４、軸受１３６、１３８、ケーシング１４０、コネクタ１４２、予圧バネ１４４を含んで構成される。インペラ１３０は、蒸発器１０２で蒸発した作動媒体（蒸気）により回転駆動される回転翼である。具体的には、インペラ１３０は、径方向外側から供給される作動媒体（蒸気）により回転駆動され、回転軸方向の一方側から膨張した作動媒体（蒸気）を排出する。

【0027】

シャフト１３２は、インペラ１３０の回転軸方向に延在して設けられており、一端部にはインペラ１３０がネジ止め等で固定されており、インペラ１３０と一体回転する。

【0028】

発電機１３４は、シャフト１３２の外周面に沿って配列された複数の永久磁石を有してシャフト１３２に固定されたロータ１３４ａと、ロータ１３４ａの外周面に対向するように配列された複数のコイルを有してケーシング１４０に固定されたステータ１３４ｂとにより構成される。発電機１３４は、インペラ１３０の回転駆動力によりロータ１３４ａが回転され、ロータ１３４ａとステータ１３４ｂとの回転方向の相対的な位置が変化することで発電が行われる。

【0029】

軸受１３６、１３８は、ケーシング１４０内に設置されており、シャフト１３２を回転自在に支持する。軸受１３６、１３８は、転がり軸受であり、例えば、アンギュラ玉軸受が適応される。なお、軸受１３６、１３８は、アンギュラ玉軸受に限らず、深溝玉軸受、円錐ころ軸受等のラジアル荷重およびスラスト荷重が支持できる軸受を適応してもよい。

【0030】

軸受１３６は、インペラ１３０が固定されたシャフト１３２の一端部側を支持しており、軸受１３８は、シャフト１３２の他端部側を支持している。軸受１３６、１３８には、グリス供給装置１１０から、円滑な回転を維持するためのグリスがそれぞれ供給される。

【0031】

ケーシング１４０は、インペラ１３０、シャフト１３２、発電機１３４、軸受１３６、１３８を収容する。ケーシング１４０は、スクロールケーシング１５０、ケーシング本体１５２、軸受支持部１５４、１５６を含んで構成される。

【0032】

スクロールケーシング１５０は、吸入口１５０ａ、スクロール室１５０ｂ、ノズル１５０ｃおよび排出口１５０ｄが形成されており、インペラ１３０の一方側を囲むように設けられる。吸入口１５０ａは、流路１１２ａに連通され、蒸発器１０２で蒸発しインペラ１３０を回転駆動する作動媒体（蒸気）が導入される。スクロール室１５０ｂは、インペラ１３０を囲んで環状に形成されており、一端が吸入口１５０ａに連通され、他端がノズル１５０ｃに連通される。ノズル１５０ｃは、インペラ１３０を囲んで環状に形成されており、スクロール室１５０ｂを介して作動媒体（蒸気）が導入される。排出口１５０ｄは、流路１１２ｃに連通され、インペラ１３０を回転駆動した後の膨張した作動媒体（蒸気）が流路１１２ｃに排出される。

【0033】

ケーシング本体１５２には、略円筒形状に形成され、発電機１３４およびシャフト１３２が収容されている。また、ケーシング本体１５２には、タービン発電機１０４で発電された電力を外部に取り出すためのコネクタ１４２が形成されている。タービン発電機１０４の外部からコネクタ１４２にケーブル（図示せず）が接続されることにより、発電機１３４で発電された電力がケーブルを介して外部に取り出される。なお、コネクタ１４２と発電機１３４のステータ１３４ｂに設けられたコイルとは、所定の配線によって電気的に接続されている。

【0034】

軸受支持部１５４は、一側面にスクロールケーシング１５０が締結ボルト等を用いて着脱自在に取り付けられ、他側面にケーシング本体１５２が締結ボルト等を用いて着脱自在に取り付けられる。軸受支持部１５４の中央部には、軸受１３６が設置されており、シャフト１３２は、軸受支持部１５４を貫通した状態で軸受１３６に回転自在に支持されている。

【0035】

軸受支持部１５６は、有底の円筒状に形成され、ケーシング本体１５２の軸受支持部１５４が取り付けられる側とは反対側に、円筒部１５６ａがケーシング本体１５２内に配設されるように、その底部１５６ｂが締結ボルト等を用いて着脱自在に取り付けられる。軸受支持部１５６の円筒部１５６ａ内における空間の開口部には、軸受１３８が配置されており、シャフト１３２は、その一部が空間に介挿された状態で軸受１３８に回転自在に支持されている。

【0036】

軸受支持部１５６の空間内には、軸受１３８を軸受１３６側に向かって付勢する予圧バネ１４４が設けられている。なお、軸受１３８はシャフト１３２を介して軸受１３６と連結されているため、予圧バネ１４４の付勢力は軸受１３８だけでなく軸受１３６にも伝わり、軸受１３６、１３８の双方に対して回転軸方向の付勢力が加えられる。上記したように、軸受１３６、１３８はアンギュラ玉軸受であることから、回転軸方向に適切な付勢力が加えられることで、転動体（玉）が適切な位置に保持され、回転に伴う振動や騒音等が低減される。

【0037】

ここで、軸受支持部１５４、１５６には、円滑な回転を可能にするグリスを軸受１３６、１３８に供給するグリス流路１６０、１６２がそれぞれ形成されている。グリス流路１６０は、一端が軸受支持部１５４の中央部に配置された軸受１３６の上方に配設され、他端が軸受支持部１５４の外周上に設けられたグリス供給口１６４に連通するようにＬ字形に形成されている。グリス流路１６２は、一端が軸受支持部１５６の円筒部１５６ａ内に配置された軸受１３８の外周近傍に配設され、他端が軸受支持部１５６の底部１５６ｂに設けられたグリス供給口１６６に連通するように形成されている。

【0038】

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を示した図である。図３に示すように、軸受支持部１５６には、軸受１３８を囲むように環状流路１６８が形成されている。グリス流路１６２は、一端が環状流路１６８に連通し、他端がグリス供給口１６６に連通している。これにより、グリス供給口１６６からグリス流路１６２を介して供給されたグリスが、環状流路１６８を介して軸受１３８の径方向外側の全周に亘って供給される。

【0039】

また、軸受１３８の外輪には、径方向に向けて貫通する複数の貫通孔１３８ａが形成されている。よって、環状流路１６８内のグリスが、複数の貫通孔１３８ａを介して軸受１３８の内部に供給され、転動体（玉）の円滑な転動を維持することが可能となる。

【0040】

図２に戻って説明すると、グリス供給装置１１０は、ケーシング１４０の外部に設置され、軸受１３６、１３８にグリスを供給する。このグリス供給装置１１０の内部には、一対のシリンジ１７０、ピストン１７２、コンロッド１７４、駆動装置１７６が設けられている。

【0041】

一対のシリンジ１７０には、それぞれ第１供給管１８０および第２供給管１８２が接続されている。第１供給管１８０は、一方のシリンジ１７０と軸受支持部１５４のグリス供給口１６４とが連結されている。また、第２供給管１８２は、他方のシリンジ１７０と軸受支持部１５６のグリス供給口１６６とが連結されている。

【0042】

また、第１供給管１８０のシリンジ１７０側の一端部にはバルブ１８４が設けられ、バルブ１８４が開閉されることにより、第１供給管１８０内の流路が開放および閉鎖される。第２供給管１８２のシリンジ１７０側の一端部にはバルブ１８６が設けられ、バルブ１８６が開閉されることにより、第２供給管１８２内の流路が開放および閉鎖される。なお、バルブ１８４、１８６は、バルブ開閉装置（図示せず）または手動により開閉される。

【0043】

シリンジ１７０内には、グリスが充填されており、駆動装置１７６が駆動することにより、コンロッド１７４に固定されたピストン１７２が駆動装置１７６とは反対側に移動する。そうすると、シリンジ１７０内のグリスが加圧され、第１供給管１８０、第２供給管１８２を介して軸受１３６、１３８にグリスが供給される。駆動装置１７６は、予め設定された一定量を所定間隔毎に軸受１３６、１３８に供給するように駆動される。なお、ピストン１７２は、コンロッド１７４を介して駆動装置１７６に固定されており、駆動装置１７６による駆動以外の要因により移動することはない。なお、駆動装置１７６は、軸受１３６、１３８にグリスを連続的に供給するように駆動してもよい。

【0044】

次に、主に、廃熱発電装置１００の作動前の初期設定時であって、循環経路に作動媒体が封入される際に、廃熱発電装置１００で実行されるグリス供給方法について説明する。

【0045】

以下では、グリス供給装置１１０から軸受１３６にグリスを供給するための流路であるグリス流路１６０、グリス供給口１６４および第１供給管１８０をまとめてグリス供給路（第１のグリス供給路）２００ともよぶ。また、グリス供給装置１１０から軸受１３８にグリスを供給するための流路であるグリス流路１６２、グリス供給口１６６、環状流路１６８および第２供給管１８２をまとめてグリス供給路（第２のグリス供給路）２０２ともよぶ。また、蒸発器１０２、タービン発電機１０４、凝縮器１０６、ポンプ１０８および流路１１２のうち、作動媒体が循環する流路を循環経路ともよぶ。

【0046】

ところで、廃熱発電装置１００では、作動前（発電前）の初期設定時に、循環経路に作動媒体が封入される。廃熱発電装置１００では、循環経路に空気等が混在していると、廃熱発電装置１００の発電効率が低下するため、循環経路に作動媒体が封入される際、一旦、真空ポンプにより循環経路が真空引きされ、循環経路が真空となった状態で、外部から作動媒体が循環経路に注入される。

【0047】

図４は、従来のグリス供給方法を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、従来のグリス供給方法では、例えばグリス供給路２０２にグリスＧＲ（図中、ハッチングで示す）が予め充填されている状態で、循環経路２０４またはケーシング１４０に連通された真空ポンプ２１０が作動され、循環経路２０４が真空引きされる。そうすると、図４（ｂ）に示すように、ケーシング１４０内が負圧（真空）になり、グリス供給路２０２内のグリスＧＲがケーシング１４０内に引きこまれ、グリス供給路２０２に空隙ＡＧが発生する。その後、循環経路２０４に作動媒体が注入され、循環経路２０４の圧力が作動媒体の飽和圧力に達するが、空隙ＡＧがそのままグリス供給路２０２に残ってしまうことになる。そして、廃熱発電装置１００では、作動を開始すると、グリス供給装置１１０からグリスＧＲが所定間隔毎に一定量ずつ供給される。

【0048】

このように、従来のグリス供給方法では、グリス供給路２０２に空隙ＡＧが発生すると、グリス供給装置１１０からグリスＧＲを供給する際、所定間隔毎に一定量ずつグリスＧＲを供給しても、空隙ＡＧが発生した容量分だけグリスＧＲが供給されるまで、つまり、グリス供給路２０２にグリスＧＲが充填されるまでは、供給されたグリスＧＲが空隙ＡＧを埋めるだけで、軸受１３８にグリスＧＲを供給することができない。したがって、従来のグリス供給方法では、軸受１３８にグリスＧＲを供給することができない期間に、グリスＧＲの不足により軸受１３８が発熱し、破損するおそれがある。そこで、本実施形態では、第１グリス供給方法により軸受１３８にグリスＧＲを供給するとともに、第２グリス供給方法により軸受１３６にグリスＧＲを供給する。

【0049】

図５は、本実施形態における第１グリス供給方法のフローチャートである。図６は、本実施形態における第１グリス供給方法を説明する図である。図５および図６（ａ）に示すように、本実施形態の第１グリス供給方法では、廃熱発電装置１００の作動前の初期設定時であって、循環経路２０４に作動媒体が封入される前に、グリス供給装置１１０からグリス供給路２０２にグリスＧＲが充填される（Ｓ３００）。なお、ここでは、グリスガン等によりグリス供給路２０２にグリスＧＲが充填されるようにしてもよい。ここで、グリス供給路２０２は、グリス供給路２００よりも複雑な構造である。したがって、循環経路２０４に作動媒体が封入される前に、予めグリス供給路２０２にグリスＧＲを充填させる方が、後述する第２グリス供給方法のように、循環経路２０４に作動媒体が封入された後に、グリス供給路２０２にグリスＧＲを充填させるよりも、グリス供給路２０２に空隙ＡＧが発生する可能性が減少する。

【0050】

その後、図６（ｂ）に示すように、真空ポンプ２１０が作動され、循環経路２０４が真空引きされた後（Ｓ３０２）、外部から循環経路２０４に作動媒体が注入（封入）される（Ｓ３０４）。ここで、循環経路２０４が真空引きされる際、循環経路２０４およびケーシング１４０内が負圧になるので、グリス供給路２０２に充填されたグリスＧＲがケーシング１４０内に引き込まれ、グリス供給路２０２に空隙ＡＧが発生する。

【0051】

そこで、グリス供給装置１１０の駆動装置１７６を起動させ、グリス供給路２０２のうち、空隙ＡＧが発生しているとされる箇所を含む所定容量分だけグリスＧＲをグリス供給路２０２に供給する（Ｓ３０６）。なお、ここでは、グリスガンなどにより外部からグリス供給路２０２にグリスＧＲを供給してもよい。このように、本実施の形態では、作動媒体の循環経路２０４が真空引きされた後に、廃熱発電装置１００が含む軸受１３８に接続されたグリス供給路２０２にグリスＧＲを供給するステップが実行され、さらに、グリスＧＲを供給する当該ステップの後、廃熱発電装置１００の作動を開始するステップが実行される。これにより、本発明では、真空引き後にグリス供給路２０２にグリスＧＲが供給され、そのグリスＧＲの供給の後に廃熱発電装置１００の作動を開始するため、グリス供給路２０２にグリスの空隙ＡＧが発生しても当該空隙ＡＧは真空引き後に供給されたグリスＧＲで充填されるか、あるいは空隙ＡＧが発生しないようにグリス供給路２０２にグリスＧＲが供給される。なお、この第１の実施の形態では、グリス供給路にグリスＧＲの空隙ＡＧが発生しても当該空隙ＡＧは真空引き後に供給されたグリスＧＲで充填される。

【0052】

ここで、グリス供給路２０２に発生する空隙ＡＧの位置および大きさは、グリス供給路２０２の形状、真空引きの時間や循環経路２０４の真空圧力に依存する。したがって、廃熱発電装置１００において、予め循環経路２０４を真空引きした際に発生する空隙ＡＧの位置および大きさを計測しておけば、グリス供給路２０２に供給すべきグリスＧＲの供給量は既知となり、同一の形式の廃熱発電装置１００に適用できる。そこで、上記ステップＳ３０４では、予め計測した空隙ＡＧの位置および大きさに基づいて、グリスＧＲが供給される。例えば、上記ステップＳ３０４では、予め計測した空隙ＡＧの位置に基づいて、最もグリス供給装置１１０側で発生する空隙ＡＧの位置から、グリス供給路２０２の軸受１３８側の先端までの容量分だけグリスＧＲを供給する。

【0053】

そうすると、図６（ｃ）に示すように、空隙ＡＧがケーシング１４０内に押し出され、グリス供給路２０２には、空隙ＡＧがなくグリスＧＲだけで満たされる。ここまでの工程（Ｓ３００〜Ｓ３０６）が廃熱発電装置１００の作動前に行われる。

【0054】

その後、廃熱発電装置１００の作動が開始されると、グリス供給装置１１０が、所定間隔毎に一定量のグリスＧＲを、グリス供給路２０２を介して軸受１３８に供給する（Ｓ３０８）。

【0055】

このように、第１グリス供給方法では、廃熱発電装置１００の作動前であって、循環経路２０４に作動媒体が注入される前に、真空引きにより発生したグリス供給路２０２内の空隙ＡＧをケーシング１４０内に押し出すことにより、廃熱発電装置１００の作動前にグリス供給路２０２にグリスＧＲを隙間なく充填することができ、グリスＧＲの不足による軸受１３８の発熱、破損を防止することができる。かくして、廃熱発電装置１００では、作動中に、グリスＧＲを軸受１３８に適切に供給することができる。

【0056】

図７は、本実施形態における第２グリス供給方法のフローチャートである。図８は、本実施形態における第２グリス供給方法を説明する図である。図７および図８（ａ）に示すように、本実施形態の第２グリス供給方法では、廃熱発電装置１００の作動前の初期設定時であって、循環経路２０４に作動媒体が封入される前に、バルブ１８４が閉じられ（Ｓ４００）、グリス供給路２００が閉鎖される。その後、図８（ｂ）に示すように、真空ポンプ２１０が作動され、循環経路２０４が真空引きされた後（Ｓ４０２）、外部から循環経路２０４に作動媒体が注入（封入）される（Ｓ４０４）。ここで、循環経路２０４が真空引きされる際、循環経路２０４およびケーシング１４０内が負圧になり、これとともに、グリス供給路２００のうちのバルブ１８４よりも軸受１３６側が負圧になるが、グリス供給路２００にグリスＧＲが充填されていないため空隙ＡＧが発生することはない。

【0057】

その後、バルブ１８４が開かれ（Ｓ４０６）、グリス供給路２００が開放されると、グリス供給装置１１０の駆動装置１７６を起動させ、グリス供給路２００のうち、バルブ１８４よりも軸受１３６側の容積分だけのグリスＧＲがグリス供給路２００に供給される（Ｓ４０８）。なお、ここでは、グリスガンなどにより外部からグリス供給路２００にグリスＧＲを供給してもよい。

【0058】

そうすると、図８（ｃ）に示すように、グリス供給路２００には、空隙ＡＧがなくグリスＧＲだけで満たされる。ここまでの工程（Ｓ４００〜Ｓ４０８）が廃熱発電装置１００の作動前に行われる。

【0059】

その後、廃熱発電装置１００の作動が開始されると、グリス供給装置１１０が、所定間隔毎に一定量のグリスＧＲを、グリス供給路２００を介して軸受１３６に供給する（Ｓ４１０）。このように、第２の実施の形態でも、作動媒体の循環経路２０４が真空引きされた後に、廃熱発電装置１００が含む軸受１３６に接続されたグリス供給路２００にグリスＧＲを供給するステップが実行され、さらに、グリスＧＲを供給する当該ステップの後、廃熱発電装置１００の作動を開始するステップが実行される。これにより、本発明では、真空引き後にグリス供給路２００にグリスＧＲが供給され、そのグリスＧＲの供給の後に廃熱発電装置１００の作動を開始するため、グリス供給路２００にグリスＧＲの空隙ＡＧが発生しても当該空隙ＡＧは真空引き後に供給されたグリスＧＲで充填されるか、あるいは空隙ＡＧが発生しないようにグリス供給路２００にグリスＧＲが供給される。なお、この第２の実施の形態では、空隙ＡＧが発生しないようにグリス供給路２００にグリスＧＲが供給される。

【0060】

このように、本実施形態における第２グリス供給方法では、廃熱発電装置１００の作動前であって、循環経路２０４に作動媒体が注入される前に、グリス供給路２００に設けられたバルブ１８４を閉じた状態で真空引きを行い、その後、バルブ１８４を開けてグリス供給路２００にグリスＧＲを供給する。これにより、廃熱発電装置１００の作動前にグリス供給路２００にグリスＧＲを充填することができ、グリスＧＲの不足による軸受１３６の発熱、破損を防止することができる。かくして、廃熱発電装置１００では、作動中に、グリスＧＲを軸受１３６に適切に供給することができる。

【0061】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0062】

例えば、上記実施形態において、第１グリス供給方法によりグリス供給路２０２にグリスＧＲを供給するようにし、第２グリス供給方法によりグリス供給路２００にグリスＧＲを供給するようにした。しかしながら、第１グリス供給方法によりグリス供給路２００、２０２にグリスＧＲを供給するようにしてもよく、また、第２グリス供給方法によりグリス供給路２００、２０２にグリスＧＲを供給するようにしてもよい。また、第１グリス供給方法によりグリス供給路２００にグリスＧＲを供給するようにし、第２グリス供給方法によりグリス供給路２０２にグリスＧＲを供給するようにしてもよい。

【0063】

ただし、グリス供給路２０２は、グリス供給路２００よりも複雑な構造であるため、第２グリス供給方法によりグリスＧＲを供給する場合には、グリス供給路２０２に空隙ＡＧが生じてしまう可能性があるため、第１グリス供給方法によりグリスＧＲを供給するほうが、より空隙ＡＧが発生してしまう可能性を減少することができる。また、グリス供給路２００は、グリス供給路２０２よりも簡易な構造であるため、第１グリス供給方法よりも第２グリス供給方法の方が、容易にグリスＧＲを供給することができる。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明は、廃熱エネルギーを用いて発電を行う廃熱発電装置における軸受にグリスを供給するグリス供給方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0065】

１００ 廃熱発電装置
１０２ 蒸発器
１０４ タービン発電機
１１０ グリス供給装置
１１２ 流路
１３０ インペラ
１３２ シャフト
１３４ 発電機
１３６、１３８ 軸受
１４０ ケーシング
２００ グリス供給路（第１のグリス供給路）
２０２ グリス供給路（第２のグリス供給路）
２０４ 循環経路
２１０ 真空ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】