特許 6864694 オイルコンソール設備、オイルコンソール設備付き回転機械、及び排ガスに含まれる潤滑油の回収方法

(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】6864694

(24)【登録日】2021年4月6日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】オイルコンソール設備、オイルコンソール設備付き回転機械、及び排ガスに含まれる潤滑油の回収方法

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/18 20060101AFI20210419BHJP

   F16N 31/00 20060101ALI20210419BHJP

【ＦＩ】

   F01D25/18 D

   F16N31/00 B

【請求項の数】10

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2018-540516(P2018-540516)

(86)(22)【出願日】2016年9月20日

(86)【国際出願番号】JP2016077690

(87)【国際公開番号】WO2018055672

(87)【国際公開日】20180329

【審査請求日】2018年10月12日

【審判番号】不服2020-1521(P2020-1521/J1)

【審判請求日】2020年2月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】310010564

【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】渡部 拓也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雄介

(72)【発明者】

【氏名】武田 知晃

【合議体】

【審判長】 金澤 俊郎

【審判官】 渡邊 豊英

【審判官】 鈴木 充

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５２３７４３３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実開昭５７−１８４７２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭４７−１３７７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−２７３１５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F01D 25/18,F16N 31/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑油を貯留する潤滑油槽と、
前記潤滑油槽と接続されており、回転体を支持する軸受に前記潤滑油槽内に貯留された液状の前記潤滑油を供給する潤滑油供給ラインと、
前記潤滑油供給ラインに設けられ、前記軸受に供給する前記液状の潤滑油を冷却する第１の冷却器と、
前記潤滑油槽と接続されており、前記軸受から回収した前記潤滑油を前記潤滑油槽内に導入する潤滑油回収ラインと、
前記潤滑油槽と接続されており、前記潤滑油槽内の気相に存在し、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第１の排ガスが導出される第１の大気放出管と、
前記第１の大気放出管に連結された状態で設けられ、鉛直方向に延在する第１の管状部材と、前記第１の管状部材内に形成された空間に配置されており、前記潤滑油ミストが捕集され、前記ガスが通過可能な第１の潤滑油捕集部と、を含む第１の潤滑油ミスト捕集装置と、
を備え、
前記第１の潤滑油捕集部は、複数の第１の充填部材を含み、
前記複数の第１の充填部材は、前記第１の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、前記第１の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、前記第１の管状部材内の前記空間に配置されており、
前記第１の冷却器の下流側に位置する前記潤滑油供給ラインから分岐されるとともに、前記第１の管状部材内に配置された吐出口を含み、前記吐出口を介して、前記第１の潤滑油捕集部の上端に、冷却された前記液状の潤滑油を、噴射・噴霧させることなく供給する第１の冷却潤滑油供給ラインをさらに備え、
前記第１の潤滑油捕集部は、前記第１の潤滑油捕集部の上端から下端に向かって前記充填部材の表面を流れるように移動する冷却された前記液状の潤滑油と、前記第１の潤滑油捕集部の下端から上端に移動する前記第１の排ガスと、を気液接触させることを特徴とするオイルコンソール設備。

【請求項2】

前記第１の冷却潤滑油供給ラインに設けられ、前記第１の冷却器により冷却された前記潤滑油をさらに冷却する第２の冷却器を有することを特徴とする請求項１に記載のオイルコンソール設備。

【請求項3】

前記潤滑油槽と前記第１の潤滑油ミスト捕集装置との間に位置する前記第１の大気放出管に設けられたファンと、
前記第１の潤滑油ミスト捕集装置と前記ファンとの間に位置する前記第１の大気放出管から分岐され、前記潤滑油槽と接続された潤滑油ミスト回収ラインと、
前記潤滑油ミスト回収ラインに設けられたオリフィスと、
を有することを特徴とする請求項１または２記載のオイルコンソール設備。

【請求項4】

前記軸受と接続されており、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第２の排ガスを大気放出する第２の大気放出管と、
前記第２の大気放出管の分離された部分に両端が連結された第２の管状部材と、前記第２の管状部材内に形成された空間の所定領域に配置されており、前記潤滑油ミストが捕集され、前記ガスが通過可能な第２の潤滑油捕集部と、を含む第２の潤滑油ミスト捕集装置と、
前記第１の冷却潤滑油供給ラインから分岐されるとともに、前記第２の管状部材内に配置された吐出口を含み、前記吐出口を介して、前記第２の潤滑油捕集部の上端に、冷却された前記液状の潤滑油を吐出する第２の冷却潤滑油供給ラインと、
を有することを特徴とする請求項１または２記載のオイルコンソール設備。

【請求項5】

前記第２の潤滑油捕集部は、複数の第２の充填部材を含み、
前記複数の第２の充填部材は、前記第２の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、前記第２の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、前記第２の管状部材内の前記所定領域に配置されていることを特徴とする請求項４記載のオイルコンソール設備。

【請求項6】

前記第１の冷却潤滑油供給ラインには、第２の冷却器が設けられており、
前記第２の冷却潤滑油供給ラインは、前記第１の潤滑油ミスト捕集装置と前記第２の冷却器との間に位置する第１の冷却潤滑油供給ラインから分岐させることを特徴とする請求項４または５記載のオイルコンソール設備。

【請求項7】

請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載のオイルコンソール設備と、
前記回転体及び前記軸受を含む回転機械と、
を備えたことを特徴とするオイルコンソール設備付き回転機械。

【請求項8】

オイルコンソール設備内の排ガスに含まれる潤滑油の回収方法であって、
潤滑油を貯留する潤滑油槽から導出した液状の前記潤滑油を冷却し、前記潤滑油槽の気相と接続された第１の大気放出管に連結された第１の管状部材内の空間の所定領域を充填する第１の潤滑油捕集部の上端側から前記第１の潤滑油捕集部内に冷却した液状の前記潤滑油を、噴射・噴霧させることなく供給する工程と、
前記潤滑油槽内の気相から前記第１の大気放出管内に、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第１の排ガスを導出し、前記第１の潤滑油捕集部の下端側から前記第１の潤滑油捕集部に前記第１の排ガスを供給する工程と、
を含み、
前記第１の潤滑油捕集部は、複数の第１の充填部材を含み、
前記複数の第１の充填部材は、前記第１の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、前記第１の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、前記第１の管状部材内の前記空間に配置されており、
前記第１の潤滑油捕集部において、該第１の潤滑油捕集部の上端から下端に向かって前記充填部材の表面を流れるように移動する冷却した前記液状の潤滑油と前記第１の排ガスとを気液接触させることで、前記第１の排ガスに含まれる前記潤滑油ミストを液滴化させて回収するとともに、前記第１の潤滑油捕集部の上端側に前記第１の排ガスに含まれる前記ガスを通過させる工程と、
を含むことを特徴とする排ガスに含まれる潤滑油の回収方法。

【請求項9】

前記第１の排ガスを供給する工程では、前記第１の大気放出管に設けられたファンを用いて、前記第１の潤滑油捕集部に前記第１の排ガスを供給し、
前記潤滑油ミストを回収する工程では、前記第１の潤滑油捕集部と前記ファンとの間に位置する前記第１の大気放出管から分岐された潤滑油ミスト回収ラインを介して、前記潤滑油ミストを含む前記冷却した潤滑油を回収することを特徴とする請求項８記載の排ガスに含まれる潤滑油の回収方法。

【請求項10】

潤滑油を貯留する潤滑油槽から導出した液状の前記潤滑油を冷却し、冷却した前記液状の潤滑油の一部を軸受と接続された第２の大気放出管に連結された第２の管状部材内に形成された空間の所定領域を充填する第２の潤滑油捕集部の上端側から前記第２の潤滑油捕集部内に冷却した前記液状の潤滑油を吐出する工程と、
前記軸受から前記第２の大気放出管内に、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第２の排ガスを導出し、前記第２の潤滑油捕集部の下端側から前記第２の潤滑油捕集部に前記第２の排ガスを供給する工程と、
前記第２の潤滑油捕集部において、冷却した前記液状の潤滑油と前記第２の排ガスとを気液接触させることで、前記第２の排ガスに含まれる前記潤滑油ミストを液滴化させて回収するとともに、前記第２の潤滑油捕集部の上端側に前記第２の排ガスに含まれる前記ガスを通過させる工程と、
を含むことを特徴とする請求項８記載の排ガスに含まれる潤滑油の回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、潤滑油を循環させるオイルコンソール設備、オイルコンソール設備付き回転機械、及び排ガスに含まれる潤滑油の回収方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のオイルコンソール設備では、圧縮機、及び圧縮機の駆動設備（モータ・ギヤ或いは蒸気タービン等）の回転体の軸受に潤滑油を供給している。
オイルコンソール設備は、軸受において温度が上昇した潤滑油を回収し、回収した潤滑油を冷却させた後、再度、軸受に供給する。

【0003】

オイルコンソール設備は、潤滑油を貯留する潤滑油槽と、潤滑油槽内の潤滑油をポンプで圧送して回転体の軸受に供給する供給管と、潤滑油を潤滑油槽へ回収するドレン管と、潤滑油槽の天井部に連通して設けられた大気放出管と、を備える。このような構成とされたオイルコンソール設備は、大気放出管に設けられた吸引装置により、潤滑油槽内のガス（以下、「排ガス」という）を強制的に大気放出する。

【0004】

ところで、潤滑油には、飽和蒸気圧力があり，潤滑油タンク及び軸受箱に液体状態の潤滑油は１００％満たされていない。
そのため、潤滑油の液相とガス（例えば、Ｎ_２等）の気体相との両方が存在した状態では、液相とガス相との間において、潤滑油とガスとが気液平衡が取れた状態となる。
従って、潤滑油も気液平衡分は、気体状態でガス相に含まれる。そして、液体である潤滑油の温度が上がると飽和蒸気圧が上がり、ガス相に含まれる潤滑油の気体成分が多くなる。

【0005】

軸受の潤滑材として潤滑油が使用されると、軸受で発生した熱を潤滑油が奪い冷やすことで、潤滑油の出口側の温度が上昇し、軸受内に存在するガスも潤滑油と共に温度が上昇する。このとき、潤滑油は、高速で回転する回転体により撹拌されることで、その一部がミスト化する。

【0006】

そして、上記ガスを排ガスとして大気放出すると、排ガスとともにミスト化した潤滑油も大気放出されるため、潤滑油の回収効率が低下する可能性があった。また、大気放出管の近くに障害物が存在する場合には、障害物にミスト化した潤滑油が付着して、障害物の周囲の環境を汚染する可能性があった。

【0007】

特許文献１には、大気放出管内を通過するミスト化した潤滑油に、冷却された液滴の潤滑油を噴射する潤滑油噴射装置を含んだオイルコンソール設備が開示されている。

【0008】

また、特許文献１には、冷却された液滴の潤滑油により、ミスト化した潤滑油を冷却して液滴化させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第５２３７４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上記特許文献１に開示されたオイルコンソール設備のように、潤滑油噴射装置を用いて、冷却された液滴の潤滑油（以下、「液滴化潤滑油」という）を排ガスに噴射することで、排ガスに含まれ、かつミスト化した潤滑油をある程度回収することは可能である。

【0011】

しかしながら、特許文献１に記載された技術のように、より小さなミストの粒径で潤滑油を噴霧すると熱交換しやすくすることが可能となるが、潤滑油のミスト自体が上昇して、大気放出されるという可能性があった。
一方、噴霧する潤滑油のミストの粒径を大きくすると、噴霧した潤滑油のミストが上昇しにくくなるが、潤滑油のミストとガス（例えば、ベントガス）とが接触する表面積が減少するため、熱交換しにくくなるという可能性があった。

【0012】

そこで、本発明は、大気放出管を通過する排ガスに含まれるミスト化した潤滑油が大気放出されることを抑制した上で、ミスト化した潤滑油の回収効率を高めることの可能なオイルコンソール設備、オイルコンソール設備付き回転機械、及び排ガスに含まれる潤滑油の回収方法に関する。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の第１の態様に係るオイルコンソール設備は、潤滑油を貯留する潤滑油槽と、前記潤滑油槽と接続されており、回転体を支持する軸受に前記潤滑油槽内に貯留された液状の前記潤滑油を供給する潤滑油供給ラインと、前記潤滑油供給ラインに設けられ、前記軸受に供給する前記液状の潤滑油を冷却する第１の冷却器と、前記潤滑油槽と接続されており、前記軸受から回収した前記潤滑油を前記潤滑油槽内に導入する潤滑油回収ラインと、前記潤滑油槽と接続されており、前記潤滑油槽内の気相に存在し、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第１の排ガスが導出される第１の大気放出管と、前記第１の大気放出管に連結された状態で設けられ、鉛直方向に延在する第１の管状部材と、前記第１の管状部材内に形成された空間に配置されており、前記潤滑油ミストが捕集され、前記ガスが通過可能な第１の潤滑油捕集部と、を含む第１の潤滑油ミスト捕集装置と、を備え、前記第１の潤滑油捕集部は、複数の第１の充填部材を含み、前記複数の第１の充填部材は、前記第１の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、前記第１の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、前記第１の管状部材内の前記空間に配置されており、前記第１の冷却器の下流側に位置する前記潤滑油供給ラインから分岐されるとともに、前記第１の管状部材内に配置された吐出口を含み、前記吐出口を介して、前記第１の潤滑油捕集部の上端に、冷却された前記液状の潤滑油を、噴射・噴霧させることなく供給する第１の冷却潤滑油供給ラインをさらに備え、前記第１の潤滑油捕集部は、前記第１の潤滑油捕集部の上端から下端に向かって前記充填部材の表面を流れるように移動する冷却された前記液状の潤滑油と、前記第１の潤滑油捕集部の下端から上端に移動する前記第１の排ガスと、を気液接触させる。

【0014】

このような構成とすることで、第１の潤滑油捕集部の上端側から冷却された潤滑油を噴射・噴霧させることなく供給した際、第１の潤滑油捕集部の表面に付着し、下方に移動する冷却された液状の潤滑油と第１の排ガス（気体）とが気液接触する確率を高めることが可能となる。これにより、冷却された液状の潤滑油により、第１の排ガスの多くが冷却されるため、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化して、回収することができる。つまり、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0015】

また、軸受に供給する潤滑油を冷却する第１の冷却器を用いて、第１の潤滑油捕集部の上端に吐出する潤滑油を冷却することで、別途、冷却器を設けることなく、潤滑油回収ラインから分岐した第１の冷却潤滑油供給ラインのみを設けることで、第１の排ガスを冷却する潤滑油を冷却することができる。

【0016】

さらに、冷却されることで低温とされた液状の潤滑油を、第１の潤滑油捕集部の上端から供給することで、液状の潤滑油により上記ガス（例えば、６０℃〜７０℃のベントガス）を積極的に冷却することでガスの温度を低下させて、気液平衡により気体として存在できなくなった分の潤滑油の気体を液状に戻し、非常に細かくてこれまで取り除けなかった潤滑油ミストに付着させることで、潤滑油のミスト径を大型化させて取り除くことができる。
また、第１の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、第１の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、第１の管状部材内の前記空間に複数の第１の充填部材を配置させることで、複数の第１の充填部材に付着した冷却された液状の潤滑油と第１の排ガスとが気液接触する確率をさらに高めることができる。

【0019】

本発明の第２の態様に係るオイルコンソール設備は、前記第１の冷却潤滑油供給ラインに設けられ、前記第１の冷却器により冷却された前記潤滑油をさらに冷却する第２の冷却器を有してもよい。

【0020】

このような構成とされた第２の冷却器を有することで、第１の排ガスを冷却する液状の潤滑油の温度をさらに低くなるので、液状の潤滑油による第１の排ガスの冷却効果を高めることが可能となる。これにより、より多くの潤滑油ミストを液滴化させることが可能となるので、潤滑油ミストの回収効率をさらに高めることができる。

【0021】

本発明の第３の態様に係るオイルコンソール設備は、前記潤滑油槽と前記第１の潤滑油ミスト捕集装置との間に位置する前記第１の大気放出管に設けられたファンと、前記第１の潤滑油ミスト捕集装置と前記ファンとの間に位置する前記第１の大気放出管から分岐され、前記潤滑油槽と接続された潤滑油ミスト回収ラインと、前記潤滑油ミスト回収ラインに設けられたオリフィスと、を有してもよい。

【0022】

このように、潤滑油槽と第１の潤滑油ミスト捕集装置との間に位置する第１の大気放出管にファンを設けることで、潤滑油回収ラインを介して、軸受で発生する潤滑油ミストを潤滑油槽内の気相に導くことが可能となる。これにより、別途、軸受で発生する潤滑油ミストを含んだ排ガスを大気放出する大気放出管、及び該大気放出管内を流れる該排ガスに含まれる潤滑ミストを捕集する潤滑油ミスト捕集装置を設けることなく、軸受で発生した潤滑油ミストを、潤滑油槽内に回収することができる。

【0023】

また、第１の潤滑油ミスト捕集装置とファンとの間に位置する第１の大気放出管から分岐された潤滑油ミスト回収ライン、及び潤滑油ミスト回収ラインに設けられたオリフィスを有することで、潤滑油ミスト回収ライン及びオリフィスを介して、ファンを通さずに潤滑油槽内に液状の潤滑油を回収することができる。

【0024】

本発明の第４の態様に係るオイルコンソール設備は、前記軸受と接続されており、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第２の排ガスを大気放出する第２の大気放出管と、前記第２の大気放出管の分離された部分に両端が連結された第２の管状部材と、前記第２の管状部材内に形成された空間の所定領域に配置されており、前記潤滑油ミストが捕集され、前記ガスが通過可能な第２の潤滑油捕集部と、を含む第２の潤滑油ミスト捕集装置と、前記第１の冷却潤滑油供給ラインから分岐されるとともに、前記第２の管状部材内に配置された吐出口を含み、前記吐出口を介して、前記第２の潤滑油捕集部の上端に、冷却された前記液状の潤滑油を吐出する第２の冷却潤滑油供給ラインと、を有してもよい。

【0025】

このような構成とすることで、第２の潤滑油捕集部の上端側から冷却された液状の潤滑油を吐出させた際、第２の潤滑油捕集部の表面に付着し、下方に移動する冷却された液状の潤滑油と第２の排ガス（気体）とが気液接触する確率を高めることが可能となる。これにより、冷却された液状の潤滑油により、第２の排ガスの多くが冷却されるため、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化して、回収することが可能となるので、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0026】

また、軸受に供給する潤滑油を冷却する第１の冷却器を用いて、第２の潤滑油捕集部の上端に吐出する液状の潤滑油を冷却することで、別途、冷却器を設けることなく、第２の冷却潤滑油供給ラインのみを設けることで、第２の排ガスを冷却する潤滑油を冷却することができる。

【0027】

本発明の第５の態様に係るオイルコンソール設備は、前記第２の潤滑油捕集部は、複数の第２の充填部材を含み、前記複数の第２の充填部材は、前記第２の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、前記第２の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、前記第２の管状部材内の前記所定領域に配置させてもよい。

【0028】

このような構成とすることにより、複数の第２の充填部材に付着した冷却された液状の潤滑油と第２の排ガスとが気液接触する確率をさらに高めることができる。

【0029】

本発明の第６の態様に係るオイルコンソール設備は、前記第１の冷却潤滑油供給ラインには、第２の冷却器が設けられており、前記第２の冷却潤滑油供給ラインは、前記第１の潤滑油ミスト捕集装置と前記第２の冷却器との間に位置する第１の冷却潤滑油供給ラインから分岐させてもよい。

【0030】

このように、第１の潤滑油ミスト捕集装置と第２の冷却器との間に位置する第１の冷却潤滑油供給ラインから分岐された第２の冷却潤滑油供給ラインを有することで、第１及び第２の冷却器を用いて冷却された潤滑油を第２の潤滑油捕集部の上端側に供給することができる。

【0031】

本発明の第７の態様に係るオイルコンソール設備付き回転機械は、前記オイルコンソール設備と、前記回転体及び前記軸受を含む回転機械と、を備えてもよい。

【0032】

このような構成とされたオイルコンソール設備付き回転機械は、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0033】

本発明の第８の態様に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法は、オイルコンソール設備内の排ガスに含まれる潤滑油の回収方法であって、潤滑油を貯留する潤滑油槽から導出した液状の前記潤滑油を冷却し、前記潤滑油槽の気相と接続された第１の大気放出管に連結された第１の管状部材内の空間の所定領域を充填する第１の潤滑油捕集部の上端側から前記第１の潤滑油捕集部内に冷却した液状の前記潤滑油を、噴射・噴霧させることなく供給する工程と、前記潤滑油槽内の気相から前記第１の大気放出管内に、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第１の排ガスを導出し、前記第１の潤滑油捕集部の下端側から前記第１の潤滑油捕集部に前記第１の排ガスを供給する工程と、を含み、前記第１の潤滑油捕集部は、複数の第１の充填部材を含み、前記複数の第１の充填部材は、前記第１の潤滑油捕集部の下端側から目視した際に、前記第１の潤滑油捕集部の上端側が見えないように、隙間を介在させた状態で、前記第１の管状部材内の前記空間に配置されており、前記第１の潤滑油捕集部において、該第１の潤滑油捕集部の上端から下端に向かって前記充填部材の表面を流れるように移動する冷却した前記液状の潤滑油と前記第１の排ガスとを気液接触させることで、前記第１の排ガスに含まれる前記潤滑油ミストを液滴化させて回収するとともに、前記第１の潤滑油捕集部の上端側に前記第１の排ガスに含まれる前記ガスを通過させる工程と、を含む。

【0034】

このような手法を用いることで、第１の潤滑油捕集部の上端側から冷却された潤滑油を吐出させた際、第１の潤滑油捕集部の表面に付着し、下方に移動する冷却された液状の潤滑油と第１の排ガス（気体）とが気液接触する確率を高めることが可能となる。これにより、冷却された潤滑油により、第１の排ガスの多くが冷却されるため、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化して、回収することができる。つまり、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0035】

また、冷却されることで低温とされた液状の潤滑油を、第１の潤滑油捕集部の上端から供給することで、液状の潤滑油により上記ガス（例えば、６０℃〜７０℃のベントガス）を積極的に冷却することでガスの温度を低下させて、気液平衡により気体として存在できなくなった分の潤滑油の気体を液状に戻し、非常に細かくてこれまで取り除けなかった潤滑油ミストに付着させることで、潤滑油のミスト径を大型化させて取り除くことができる。

【0036】

本発明の第９の態様に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法は、前記第１の排ガスを供給する工程では、前記第１の大気放出管に設けられたファンを用いて、前記第１の潤滑油捕集部に前記第１の排ガスを供給し、前記潤滑油ミストを回収する工程では、前記第１の潤滑油捕集部と前記ファンとの間に位置する前記第１の大気放出管から分岐された潤滑油ミスト回収ラインを介して、前記潤滑油ミストを含む前記冷却した潤滑油を回収してもよい。

【0037】

このように、潤滑油槽と第１の潤滑油ミスト捕集装置との間に位置する第１の大気放出管にファンを設けることで、潤滑油回収ラインを介して、軸受で発生する潤滑油ミストを潤滑油槽内の気相に導くことが可能となる。これにより、軸受で発生する潤滑油ミストを含んだ排ガスを大気放出する大気放出管、及び該大気放出管内を流れる該排ガスに含まれる潤滑ミストを捕集する潤滑油ミスト捕集装置を設けることなく、軸受で発生した潤滑油ミストを、潤滑油槽内に回収することができる。

【0038】

また、第１の潤滑油ミスト捕集装置とファンとの間に位置する第１の大気放出管から分岐された潤滑油ミスト回収ライン、及び潤滑油ミスト回収ラインに設けられたオリフィスを有することで、潤滑油ミスト回収ライン及びオリフィスを介して、ファンを通さずに潤滑油槽内に液状の潤滑油を回収することができる。

【0039】

本発明の第１０の態様に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法は、潤滑油を貯留する潤滑油槽から導出した液状の前記潤滑油を冷却し、冷却した前記液状の潤滑油の一部を軸受と接続された第２の大気放出管に連結された第２の管状部材内に形成された空間の所定領域を充填する第２の潤滑油捕集部の上端側から前記第２の潤滑油捕集部内に冷却した前記液状の潤滑油を吐出する工程と、前記軸受から前記第２の大気放出管内に、ミスト化した前記潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第２の排ガスを導出し、前記第２の潤滑油捕集部の下端側から前記第２の潤滑油捕集部に前記第２の排ガスを供給する工程と、前記第２の潤滑油捕集部において、冷却した前記液状の潤滑油と前記第２の排ガスとを気液接触させることで、前記第２の排ガスに含まれる前記潤滑油ミストを液滴化させて回収するとともに、前記第２の潤滑油捕集部の上端側に前記第２の排ガスに含まれる前記ガスを通過させる工程と、を含んでもよい。

【0040】

このような手法を用いることで、第２の潤滑油捕集部の上端側から冷却された潤滑油を吐出させた際、第２の潤滑油捕集部の表面に付着し、下方に移動する冷却された液状の潤滑油と第２の排ガス（気体）とが気液接触する確率を高めることが可能となる。これにより、冷却された潤滑油により、第２の排ガスの多くが冷却されるため、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化して、回収することができる。つまり、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【発明の効果】

【0041】

本発明によれば、大気放出管内を通過する排ガスに含まれるミスト化した潤滑油の回収効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るオイルコンソール設備付き回転機械の概略構成を模式的に示す図である。

【図2】図１に示すオイルコンソール設備のうち、領域Ａで囲んだ部分を拡大し、かつ断面で示した図である。

【図3】図２に示す構造体をＣ視した図である。

【図4】第１の潤滑油捕集部を構成する充填部材の表面に付着した冷却された液状の潤滑油が、第１の排ガスを冷却している様子を模式的に示す断面図である。

【図5】図１に示すオイルコンソール設備のうち、領域Ｂで囲んだ部分を拡大し、かつ断面で示した図である。

【図6】第１の実施形態の変形例に係る第１の潤滑油ミスト捕集装置の断面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態の変形例に係るオイルコンソール設備の概略構成を模式的に示す図である。

【図8】本発明の第１の実施形態に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法を説明するためのフローチャートである。

【図9】本発明の第２の実施形態に係るオイルコンソール設備付き回転機械の概略構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るオイルコンソール設備付き回転機械の概略構成を模式的に示す図である。図１において、Ａは第１の潤滑油ミスト捕集装置４８と、第１の冷却潤滑油供給ライン４９の一部と、第２の大気放出管４６の一部と、を囲む領域（以下、「領域Ａ」という）を示している。また、図１に示すＢは、第２の潤滑油ミスト捕集装置５４と、第２の大気放出管５３の一部と、第２の冷却潤滑油供給ライン５６の一部と、を含む領域（以下、「領域Ｂ」」という）を示している。

【0044】

図１を参照するに、第１の実施形態のオイルコンソール設備付き回転機械１０は、回転機械１１と、オイルコンソール設備１２と、を有する。

【0045】

回転機械１１は、回転体である駆動機１４及び圧縮機１５と、回転軸１７と、を有する。駆動機１４は、駆動機本体２１と、軸受２２，２３と、を有する。軸受２２は、駆動機本体２１の一方の端部に配置されている。軸受２３は、駆動機本体２１の他方の端部に配置されている。軸受２２，２３は、駆動機本体２１を回転可能に支持している。

【0046】

軸受２２，２３は、例えば、ラジアル軸受やスラスト軸受で構成することが可能である。
上記構成とされた駆動機１４は、回転軸１７を介して、圧縮機１５を回転駆動させる。駆動機１４としては、例えば、電導モータや蒸気タービン等を用いることが可能である。

【0047】

圧縮機１５は、圧縮機本体２５と、軸受２７，２８と、を有する。軸受２７は、圧縮機本体２５の一方の端部に配置されている。軸受２８は、圧縮機本体２５の他方の端部に配置されている。軸受２７，２８は、圧縮機本体２５を回転可能に支持している。軸受２７，２８には、作動流体である蒸気やガスの侵入を抑制する観点から、Ｎ_２ガス等のセパレーションガスが導入される。
上記圧縮機１５としては、例えば、遠心圧縮機を用いることが可能である。

【0048】

回転軸１７は、駆動機１４と圧縮機１５とを連結している。回転軸１７は、駆動機１４により生み出される動力を圧縮機１５に伝達させる。

【0049】

オイルコンソール設備１２は、潤滑油槽３１と、潤滑油供給ライン３３と、ポンプ３５と、第１の冷却器３７と、フィルタ３８Ａ，３８Ｂと、温度調節弁４１と、バイパスライン４３と、潤滑油回収ライン４５と、第１の大気放出管４６と、第１の潤滑油ミスト捕集装置４８と、第１の冷却潤滑油供給ライン４９と、バルブ５１，５８と、第２の大気放出管５３と、第２の潤滑油ミスト捕集装置５４と、第２の冷却潤滑油供給ライン５６と、を有する。

【0050】

潤滑油槽３１は、潤滑油Ｌ_１を貯留するための槽であり、潤滑油Ｌ_１の上方に気相ＧＰが形成されている。潤滑油槽３１の下部は、潤滑油供給ライン３３の一端と接続されている。潤滑油槽３１の上部は、潤滑油回収ライン４５の他端と接続されている。

【0051】

潤滑油槽３１は、潤滑油供給ライン３３を介して、潤滑油Ｌ_１を軸受２２，２３，２７，２８に供給する。軸受２２，２３，２７，２８では、高速で回転する駆動機本体２１及び圧縮機本体２５により、潤滑油Ｌ_１が撹拌されることで一部がミスト化して、潤滑油ミストが生成される。

【0052】

また、軸受２２，２３には、作動流体である蒸気やガスの侵入を抑制する観点から、Ｎ_２ガス等のセパレーションガスが導入される。このため、軸受２２，２３，２７，２８では、上述したＮ_２ガス等のセパレーションガス及び潤滑油ミストを含む第２の排気ガスが生成される。

【0053】

上記第２の排気ガスの一部は、潤滑油回収ライン４５を介して、液状態の潤滑油Ｌ_１とともに、潤滑油槽３１内の気相ＧＰに戻される。これにより、気相ＧＰは、第２の排ガスを含んだガス相となる。以下の説明では、気相ＧＰを構成するガスと潤滑油ミストとを含んだ排ガスを第１の排ガスという。

【0054】

潤滑油供給ライン３３は、ライン本体３３Ａと、分岐ライン３３Ｂ〜３３Ｅと、を有する。ライン本体３３Ａは、一端（潤滑油供給ライン３３の一端）が潤滑油槽３１の下部と接続されており、他端が軸受２２と接続されている。ライン本体３３Ａは、潤滑油槽３１内から導出した液状の潤滑油Ｌ_１の一部を軸受２２に供給する。

【0055】

分岐ライン３３Ｂは、温度調節弁４１の下流側に位置するライン本体３３Ａから分岐するとともに、先端が分岐ライン３３Ｂの分岐位置よりも下流側に位置するライン本体３３Ａと接続されている。

【0056】

分岐ライン３３Ｃは、分岐ライン３３Ｂの下流側に位置するライン本体３３Ａから分岐している。分岐ライン３３Ｃの先端は、軸受２３と接続されている。分岐ライン３３Ｃは、潤滑油槽３１内から導出した液状の潤滑油Ｌ_１の一部を軸受２３に供給する。

【0057】

分岐ライン３３Ｄは、分岐ライン３３Ｃの分岐位置よりも上流側で、かつ分岐ライン３３Ｂの下流側に位置するライン本体３３Ａから分岐している。分岐ライン３３Ｄの先端は、軸受２７と接続されている。分岐ライン３３Ｄは、潤滑油槽３１内から導出した液状の潤滑油Ｌ_１の一部を軸受２７に供給する。

【0058】

分岐ライン３３Ｅは、分岐ライン３３Ｄの分岐位置よりも上流側で、かつ分岐ライン３３Ｂの下流側に位置するライン本体３３Ａから分岐している。分岐ライン３３Ｅの先端は、軸受２８と接続されている。分岐ライン３３Ｅは、潤滑油槽３１内から導出した液状の潤滑油Ｌ_１の一部を軸受２８に供給する。

【0059】

ポンプ３５は、分岐ライン３３Ｂの分岐位置よりも上流側に位置するライン本体３３Ａに設けられている。ポンプ３５は、潤滑油供給ライン３３を介して、軸受２２，２３，２７，２８に潤滑油槽３１内の潤滑油Ｌ_１を送る。

【0060】

第１の冷却器３７は、ポンプ３５と分岐ライン３３Ｂの分岐位置との間に位置するライン本体３３Ａに設けられている。第１の冷却器３７は、ライン本体３３Ａ内を流れる液状の潤滑油Ｌ_１を冷却する。第１の冷却器３７は、例えば、潤滑油Ｌ_１の温度が６０℃の場合、潤滑油Ｌ_１の温度が４５℃程度の温度となるように、液状の潤滑油Ｌ_１を冷却する。

【0061】

フィルタ３８Ａは、分岐ライン３３Ｂの分岐位置と分岐ライン３３Ｂの先端との間に位置するライン本体３３Ａに設けられている。フィルタ３８Ｂは、分岐ライン３３Ｂに設けられている。
バルブ３９Ａは、フィルタ３８Ａの上流側に位置する分岐ライン３３Ａに設けられている。バルブ３９Ｂは、フィルタ３８Ａの下流側に位置する分岐ライン３３Ａに設けられている。
バルブ４０Ａは、フィルタ３８Ｂの上流側に位置する分岐ライン３３Ｂに設けられている。バルブ４０Ｂは、フィルタ３８Ｂの下流側に位置する分岐ライン３３Ｂに設けられている。
フィルタ３８Ａ，３８Ｂは、並列に配置されており、一方をメインで使用し、他方をスタンバイとして使用する。つまり、フィルタ３８Ａ，３８Ｂは、片方ずつ使用する。フィルタ３８Ａ，３８Ｂは、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１に含まれるダストを除去する。

【0062】

温度調節弁４１は、分岐ライン３３Ｂの分岐位置と第１の冷却器３７との間に位置するライン本体３３Ａに設けられている。温度調節弁４１を構成する３つの接続口のうち、２つの接続口がライン本体３３Ａと接続されており、残りの１つの接続口がバイパスライン４３の先端と接続されている。

【0063】

バイパスライン４３は、ポンプ３５と第１の冷却器３７との間に位置するライン本体３３Ａから分岐されている。バイパスライン４３には、第１の冷却器３７を通過しない高温の潤滑油Ｌ_１が流れており、温度調節弁４１において、高温の潤滑油Ｌ_１と第１の冷却器３７により冷却された潤滑油Ｌ_１とを混合させることで、潤滑油Ｌ_１の温度を所定の温度に調整する。

【0064】

潤滑油回収ライン４５は、ライン本体４５Ａと、分岐ライン４５Ｂ〜４５Ｄと、を有する。ライン本体４５Ａは、一端（潤滑油回収ライン４５の一端）が軸受２２と接続されている。ライン本体４５Ａは、軸受２２で使用された液状の潤滑油Ｌ_１、及び軸受２２で発生した第２の排ガスの一部を潤滑油槽３１内に回収する。

【0065】

分岐ライン４５Ｂは、ライン本体４５Ａから分岐しており、先端が軸受２３と接続されている。分岐ライン４５Ｂは、軸受２３で使用された液状の潤滑油Ｌ_１、及び軸受２３で発生した第２の排ガスの一部を潤滑油槽３１内に回収する。

【0066】

分岐ライン４５Ｃは、分岐ライン４５Ｂの分岐位置の下流側に位置するライン本体４５Ａから分岐しており、先端が軸受２７と接続されている。分岐ライン４５Ｃは、軸受２７で使用された液状の潤滑油Ｌ_１、及び軸受２７で発性した第２の排ガスの一部を潤滑油槽３１内に回収する。

【0067】

分岐ライン４５Ｄは、分岐ライン４５Ｃの分岐位置の下流側に位置するライン本体４５Ａから分岐しており、先端が軸受２８と接続されている。分岐ライン４５Ｄは、軸受２８で使用された液状の潤滑油Ｌ_１、及び軸受２８で発生した第２の排ガスの一部を潤滑油槽３１内に回収する。

【0068】

図２は、図１に示すオイルコンソール設備のうち、領域Ａで囲んだ部分を拡大し、かつ断面で示した図である。図２において、Ｚ方向は、鉛直方向を示している。図２では、第１及び第２の管部４６Ａ，４６Ｂ、並びに第１の潤滑油ミスト捕集装置４８のみを断面で図示する。

【0069】

図２において、Ｄは第１の排ガスの移動方向（以下、「Ｄ方向」という）、Ｅは第１の排ガスに含まれるガスの移動方向（以下、「Ｅ方向」という）をそれぞれ示している。また、図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。さらに、図２では、第１の冷却潤滑油供給ライン４９の吐出口４９Ａから冷却された潤滑油Ｌ_１が吐出されている状態を模式的に図示している。

【0070】

図１及び図２を参照するに、第１の大気放出管４６は、第１の管部４６Ａと、第２の管部４６Ｂと、フランジ部４６Ｃ，４６Ｄと、を有する。

【0071】

第１の管部４６Ａは、一端が潤滑油槽３１の上部（図１の場合、一例として潤滑油槽３１の上端）と接続されている。第２の管部４６Ｂは、第１の管部４６Ａから分離されており、第１の管部４６Ａの上方に配置されている。第２の管部４６Ｂの他端は、大気中にガスを放出可能な開放端とされている。

【0072】

フランジ部４６Ｃは、第１の管部４６Ａの他端に設けられている。フランジ部４６Ｄは、第２の管部４６Ｂの一端に設けられている。第１及び第２の管部４６Ａ，４６Ｂのうち、第１の潤滑油ミスト捕集装置４８が配置される部分は、Ｚ方向に延在している。第１の大気放出管４６は、第１の潤滑油ミスト捕集装置４８を介して、第１の排ガスに含まれるガスを大気放出する。

【0073】

第１の潤滑油ミスト捕集装置４８は、第１の管状部材６１と、第１の潤滑油捕集部６３と、を有する。

【0074】

第１の管状部材６１は、管状部材本体６１Ａと、フランジ部６１Ｂ，６１Ｃと、を有する。管状部材本体６１Ａは、第１の大気放出管４６の内径及び外径と等しい内径及び外径を有する管状の部材であり、一方向に延在している。管状部材本体６１Ａは、その内部に円柱形状とされた空間６１Ｄを区画している。空間６１Ｄは、第１の潤滑油捕集部６３が配置される所定領域６１Ｅを有する。所定領域６１Ｅの上方及び下方には、空間６１Ｄの一部が配置されている。
上記構成とされた第１の管状部材６１は、延在方向がＺ方向（鉛直方向）となるように、第１の大気放出管４６に設けられている。

【0075】

フランジ部６１Ｂは、管状部材本体６１Ａの一端に設けられている。フランジ部６１Ｂは、ボルト及びナットにより、フランジ部４６Ｃに締結されている。フランジ部６１Ｃは、管状部材本体６１Ａの他端に設けられている。フランジ部６１Ｃは、ボルト及びナットにより、フランジ部４６Ｄに締結されている。

【0076】

これにより、管状部材本体６１Ａは、Ｚ方向に延在するように、第１の大気放出管４６の分離された部分に両端が連結されている。また、管状部材本体６１Ａは、第１の大気放出管４６に対して着脱可能な構成とされている。

【0077】

図３は、図２に示す構造体をＣ視した図である。図３において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

【0078】

図１〜図３を参照するに、第１の潤滑油捕集部６３は、第１の管状部材６１内に形成された所定領域６１Ｅに固定されている。第１の潤滑油捕集部６３は、複数（図２の場合、一例として３つ）の捕集部６５が積み重ねられた構造とされている。これにより、第１の潤滑油捕集部６３は、Ｚ方向に延在している。

【0079】

捕集部６５は、複数の充填部材６７（この場合、複数の第１の充填部材）を含む。充填部材６７は、金属製の板材が波状に湾曲された形状とされている。充填部材６７は、冷却された潤滑油Ｌ_１が流れる表面６７ａを有する。

【0080】

複数の充填部材６７は、Ｚ方向に対して直交する平面方向にガスが通過可能な隙間６９を介在させた状態で、所定領域６１Ｅに設けられている。この状態で、複数の充填部材６７は、Ｚ方向に対して交差する方向が延在方向となるように配置されている。

【0081】

このような構成とされた第１の潤滑油捕集部６３を第１の大気放出管４６に設けることで、第１の冷却潤滑油供給ライン４９を介して、第１の潤滑油捕集部６３の上端に冷却された液状の潤滑油Ｌ_１を吐出させた際、第１の潤滑油捕集部６３の表面（複数の充填部材６７の表面６７ａ）に付着し、下方に移動する冷却された液状の潤滑油Ｌ_１と、第１の潤滑油捕集部６３の下端側から供給される第１の排ガス（気体）と、が気液接触する確率を高めることができる。

【0082】

なお、図３に示すように、複数の充填部材６７は、第１の潤滑油捕集部６３の下端側から目視した際（Ｃ視した際）に、第１の潤滑油捕集部６３の上端側が見えないように、隙間６９を介在させた状態で、所定領域６１Ｅに配置するとよい。このような構成とすることで、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１と第１の排ガスとが気液接触する確率をさらに高めることができる。

【0083】

また、上述した隙間６９は、第１の潤滑油捕集部６３の下端から上端まで繋がった隙間であるが、Ｚ方向に延在する隙間ではない。隙間６９は、Ｚ方向に対して曲がりくねった隙間である。このような隙間６９を有することで、第１の排ガスと充填部材６７とを確実に接触させることが可能となる。

【0084】

複数の充填部材６７の材料としては、例えば、第１の排ガスに含まれるガス及び潤滑油Ｌ_１や湿度等に対して耐性を有する金属材料（例えば、ステンレス鋼）が好ましい。

【0085】

なお、図２では、一例として、３つの捕集部６５を積み重ねることで、第１の潤滑油捕集部６３を構成した場合を例に挙げて説明したが、捕集部６５の数は、１つ以上であればよく、これに限定されない。第１の潤滑油捕集部６３を構成する捕集部６５の数は、充填部材６７の形状や配設密度等によって適宜設定することが可能である。

【0086】

図１及び図２を参照するに、第１の冷却潤滑油供給ライン４９は、第１の冷却器３７と温度調節弁４１との間に位置するライン本体３３Ａから分岐されている。第１の冷却潤滑油供給ライン４９の先端側は、第１の潤滑油捕集部６３の上方に位置する空間６１Ｄを区画する第１の管状部材６１の側壁を貫通している。

【0087】

第１の冷却潤滑油供給ライン４９は、第１の管状部材６１内に配置された先端に吐出口４９Ａを有する。吐出口４９Ａは、第１の潤滑油捕集部６３の上端の上方に配置されている。吐出口４９Ａは、第１の潤滑油捕集部６３の上端に対して冷却された液状の潤滑油Ｌ_１を吐出する（図２に示す状態）。

【0088】

図４は、第１の潤滑油捕集部を構成する充填部材の表面に付着した冷却された液状の潤滑油が、第１の排ガスを冷却している様子を模式的に示す断面図である。
図４では、充填部材６７のみを断面で図示する。また、図４において、Ｆは潤滑油Ｌ_１の流れ方向（以下、「Ｆ方向」という）を示している。さらに、図４では、図２及び図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

【0089】

ここで、図２及び図４を参照して、吐出口４９Ａから冷却された液状の潤滑油Ｌ_１の機能について詳述する。

【0090】

吐出口４９Ａから第１の潤滑油捕集部６３の上端に冷却された液状の潤滑油Ｌ_１が吐出されると、一番上に配置された捕集部６５を構成する複数の充填部材６７の表面６７ａに潤滑油Ｌ_１が付着する。

【0091】

複数の充填部材６７の表面６７ａに付着した潤滑油Ｌ_１は、表面６７ａに沿って、Ｆ方向に移動しながら、第１の潤滑油捕集部６３内を上方に移動する第１の排気ガス（冷却された潤滑油Ｌ_１の温度よりも高い温度とされた排ガス）と気液接触することで、第１の排気ガスを冷却する。

【0092】

第１の排気ガスが冷却されると、第１の排気ガスに含まれる潤滑油ミストが液滴化して液滴化潤滑油（以下、「液滴化潤滑油Ｌ_２」という）となり、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１内に取り込まれる。

【0093】

液滴化潤滑油Ｌ_２を取り込んだ潤滑油Ｌ_１は、Ｆ方向に移動することで、第１の排気ガスとの気液接触を繰り返し行うことで、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストをどんどん液滴化して取り込む。そして、液滴化潤滑油Ｌ_２を取り込んだ潤滑油Ｌ_１は、第１の管部４６Ａ内に落下することで、潤滑油槽３１内に回収される。

【0094】

なお、液滴化潤滑油Ｌ_２の中には、充填部材６７の表面６７ａに付着後に、下方に流れる冷却された潤滑油Ｌ_１内に取り込まれるものも存在する。

【0095】

バルブ５１は、第１の冷却潤滑油供給ライン４９に設けられている。バルブ５１が開かれると、第１の潤滑油捕集部６３の上端に冷却された潤滑油Ｌ_１が所定の流量で吐出される。バルブ５１が閉じると、第１の潤滑油捕集部６３の上端への冷却された潤滑油Ｌ１の吐出が停止される。
なお、図１では、バルブ５１を用いた場合を例に挙げて説明したが、バルブ５１に替えて、オリフィスを用いてもよい。

【0096】

図５は、図１に示すオイルコンソール設備のうち、領域Ｂで囲んだ部分を拡大し、かつ断面で示した図である。図５では、第１及び第２の管部７１Ａ，７１Ｂの一部、及び第２の潤滑油ミスト捕集装置５４のみを断面で図示する。

【0097】

図５において、Ｇは第２の排ガスの移動方向（以下、「Ｇ方向」という）、Ｈは第２の排ガスに含まれるガスの移動方向（以下、「Ｈ方向」という）をそれぞれ示している。また、図５において、図１〜図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
さらに、図５では、第２の冷却潤滑油供給ライン５６の吐出口５６Ａから冷却された潤滑油Ｌ_１が吐出されている状態を模式的に図示している。

【0098】

図１及び図５を参照するに、第２の大気放出管５３は、ライン本体７１と、分岐ライン５３Ｂ〜５３Ｄと、を有する。

【0099】

ライン本体７１は、第１の管部７１Ａと、第２の管部７１Ｂと、フランジ部７１Ｃ，７１Ｄと、を有する。
第１の管部７１Ａは、一端が軸受２２と接続されており、他端が第２の潤滑油ミスト捕集装置５４と接続されている。第１の管部７１Ａは、軸受２２で発生した第２の排ガスの残部を第２の潤滑油ミスト捕集装置５４に供給する。

【0100】

第２の管部７１Ｂは、第１の管部７１Ａから分離されており、第１の管部７１Ａの上方に配置されている。第２の管部７１Ｂの他端は、大気中にガスを放出可能な開放端とされている。

【0101】

フランジ部７１Ｃは、第１の管部７１Ａの他端に設けられている。フランジ部７１Ｄは、第２の管部７１Ｂの一端に設けられている。第１及び第２の管部７１Ａ，７１Ｂのうち、第２の潤滑油ミスト捕集装置５４が配置される部分は、Ｚ方向に延在している。
第２の大気放出管５３は、第２の潤滑油ミスト捕集装置５４を介して、第２の排ガスに含まれるガスを大気放出する。

【0102】

分岐ライン５３Ａは、第１の管部７１Ａから分岐するとともに、先端が軸受２３と接続されている。分岐ライン５３Ａは、第１の管部７１Ａを介して、軸受２３で発生した第２の排ガスの残部を第２の潤滑油ミスト捕集装置５４に供給する。

【0103】

分岐ライン５３Ｂは、分岐ライン５３Ａの分岐位置の下流側に位置する第１の管部７１Ａから分岐するとともに、先端が軸受２７と接続されている。分岐ライン５３Ｂは、第１の管部７１Ａを介して、軸受２７で発生した第２の排ガスの残部を第２の潤滑油ミスト捕集装置５４に供給する。

【0104】

分岐ライン５３Ｃは、分岐ライン５３Ｂの分岐位置の下流側に位置する第１の管部７１Ａから分岐するとともに、先端が軸受２８と接続されている。分岐ライン５３Ｃは、第１の管部７１Ａを介して、軸受２８で発生した第２の排ガスの残部を第２の潤滑油ミスト捕集装置５４に供給する。

【0105】

第２の潤滑油ミスト捕集装置５４は、第２の管状部材７３と、第２の潤滑油捕集部７５と、を有する。第２の管状部材７３は、管状部材本体７３Ａと、フランジ部７３Ｂ，７３Ｃと、を有する。

【0106】

管状部材本体７３Ａは、ライン本体７１の内径及び外径と等しい内径及び外径を有する管状の部材であり、一方向に延在している。管状部材本体７３Ａは、その内部に円筒形状とされた空間７３Ｄを区画している。空間７３Ｄは、第２の潤滑油捕集部７５が配置される所定領域７３Ｅを有する。所定領域７３Ｅの上方及び下方には、空間７３Ｄの一部が配置されている。

【0107】

フランジ部７３Ｂは、管状部材本体７３Ａの一端に設けられている。フランジ部７３Ｂは、ボルト及びナットにより、フランジ部７１Ｃに締結されている。フランジ部７３Ｃは、管状部材本体７３Ａの他端に設けられている。フランジ部７３Ｃは、ボルト及びナットにより、フランジ部７１Ｄに締結されている。

【0108】

これにより、管状部材本体７３Ａは、Ｚ方向に延在するように、第２の大気放出管５３の分離された部分（第１の管部７１Ａと第２の管部７１Ｂとの間）に両端が連結されている。また、管状部材本体７３Ａは、第２の大気放出管５３に対して着脱可能な構成とされている。

【0109】

第２の潤滑油捕集部７５は、先に説明した第１の潤滑油捕集部６３と同様な構成とされており、第２の管状部材７３内に形成された所定領域７３Ｅに固定されている。第２の潤滑油捕集部７５は、複数の充填部材６７（この場合、複数の第２の充填部材）を含む捕集部６５が積み重ねられた構造とされている。第２の潤滑油捕集部７５は、第１の潤滑油捕集部６３と同様な機能を有する。

【0110】

第２の冷却潤滑油供給ライン５６は、第１の冷却潤滑油供給ライン４９の分岐位置とバルブ５１との間に位置する第１の冷却潤滑油供給ライン４９から分岐されている。第２の冷却潤滑油供給ライン５６の先端側は、第２の潤滑油捕集部７５の上方に位置する空間７３Ｄを区画する第２の管状部材７３の側壁を貫通している。

【0111】

第２の冷却潤滑油供給ライン５６は、第２の管状部材７３内に配置された先端に吐出口５６Ａを有する。吐出口５６Ａは、第２の潤滑油捕集部７５の上端の上方に配置されている。吐出口５６Ａは、第２の潤滑油捕集部７５の上端に対して冷却された潤滑油Ｌ_１を吐出する（図５に示す状態）。

【0112】

上記構成とされた第２の潤滑油ミスト捕集装置５４及び第２の冷却潤滑油供給ライン５６を有することで、第２の潤滑油捕集部７５の上端側から冷却された液状の潤滑油Ｌ_１を供給させた際、第２の潤滑油捕集部７５の表面（複数の充填部材６７の表面６７ａ）に付着し、下方に移動する冷却された液状の潤滑油Ｌ_１と第２の排ガス（気体）とが気液接触する確率を高めることが可能となる。

【0113】

これにより、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１により、第２の排ガスの多くを冷却して、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化することが可能となるので、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0114】

また、軸受に供給する潤滑油Ｌ_１を冷却する第１の冷却器３７を用いて、第２の潤滑油捕集部７５の上端に供給する潤滑油Ｌ_１を冷却することで、別途、冷却器を設けることなく、第２の冷却潤滑油供給ライン５６のみを設けることで、第２の排ガスを冷却する潤滑油Ｌ_１を冷却することができる。

【0115】

バルブ５８は、第２の冷却潤滑油供給ライン５６に設けられている。バルブ５８が開かれると、第２の潤滑油捕集部７５の上端に冷却された液状の潤滑油Ｌ_１が所定量吐出される。バルブ５８が閉じると、第１の潤滑油捕集部６３の上端への冷却された潤滑油Ｌ_１の吐出が停止される。

【0116】

なお、図１では、バルブ５８を用いた場合を例に挙げて説明したが、バルブ５８に替えて、オリフィスを用いてもよい。

【0117】

第１の実施形態のオイルコンソール設備１２によれば、上述した第１の潤滑油ミスト捕集装置４８、及び第１の冷却潤滑油供給ライン４９を有することで、第１の潤滑油捕集部６３の上端側から冷却された潤滑油Ｌ_１を供給させた際、第１の潤滑油捕集部６３の表面（複数の充填部材６７の表面６７ａ）に付着し、第１の潤滑油捕集部６３の下方に移動する冷却された液状の潤滑油Ｌ_１と第１の排ガス（気体）とが接触する気液接触する確率を高めることが可能となる。

【0118】

これにより、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１により、第１の排ガスの多くを冷却して、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化することが可能となるので、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0119】

また、第１の冷却器３７を用いて、第１の潤滑油捕集部６３の上端に供給する液状の潤滑油Ｌ_１を冷却することで、別途、冷却器を設けることなく、潤滑油回収ラインから分岐した第１の冷却潤滑油供給ライン４９のみを設けることで、潤滑油Ｌ_１を冷却することができる。

【0120】

さらに、冷却されることで低温とされた液状の潤滑油Ｌ_１を、第１の潤滑油捕集部６３の上端から供給することで、液状の潤滑油Ｌ_１によりガス（例えば、６０℃〜７０℃のベントガス）を積極的に冷却することでガスの温度を低下させて、気液平衡により気体として存在できなくなった分の潤滑油Ｌ_１の気体を液状に戻し、非常に細かくてこれまで取り除けなかった潤滑油ミストに付着させることで、潤滑油Ｌ_１のミスト径を大型化させて取り除くことができる。

【0121】

図６は、第１の実施形態の変形例に係る第１の潤滑油ミスト捕集装置の断面図である。図６において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

【0122】

図６を参照するに、第１の実施形態の変形例に係る第１の潤滑油ミスト捕集装置８０は、図２に示す第１の潤滑油ミスト捕集装置４８を構成する第１の潤滑油捕集部６３に替えて、第１の潤滑油捕集部８１を有すること以外は、第１の潤滑油ミスト捕集装置４８と同様に構成されている。

【0123】

第１の潤滑油捕集部８１は、複数の繊維状金属部材８４（複数の第１の充填部材）が充填された捕集部８２を３つ積み重ねた構成とされている。
複数の繊維状金属部材８４は、第１の潤滑油捕集部８１の下端側から目視した際に、第１の潤滑油捕集部８１の上端側が見えないように、隙間８５を介在させた状態で、所定領域６１Ｅに配置されている。複数の繊維状金属部材８４としては、例えば、ステンレスウールを用いることができる。

【0124】

第１の実施形態の変形例に係る第１の潤滑油ミスト捕集装置８０によれば、複数の繊維状金属部材８４を含むことで、板状の部材を用いた場合と比較して、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１が移動する経路を増加させることが可能となる。
これにより、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１と第１の排気ガスとが気液接触する確率を高めることが可能となるので、第１の排気ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率をさらに高めることができる。

【0125】

なお、図５に示す第２の潤滑油ミスト捕集装置５４を構成する３つの捕集部６５に替えて、図６に示す捕集部８２を３つ積み重ねて用いてもよい。

【0126】

さらに、第１及び第２の潤滑油ミスト捕集装置４８，５４を、捕集部６５と捕集部８２とを組み合わせて構成してもよい。つまり、異なる構造とされた捕集部６５，８２を組み合わせてもよい。

【0127】

図７は、本発明の第１の実施形態の変形例に係るオイルコンソール設備付き回転機械の概略構成を模式的に示す図である。図７において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。

【0128】

図２、図５、及び図７を参照するに、第１の実施形態の変形例に係るオイルコンソール設備付き回転機械９０は、第１の実施形態のオイルコンソール設備付き回転機械１０を構成するオイルコンソール設備１２に替えて、オイルコンソール設備９１を有すること以外は、オイルコンソール設備付き回転機械１０と同様に構成されている。

【0129】

オイルコンソール設備９１は、オイルコンソール設備１２の構成に、さらに第２の冷却器９２を備えた構成とされている。

【0130】

第２の冷却器９２は、第２の冷却潤滑油供給ライン５６の分岐位置よりも上流側に位置する第１の冷却潤滑油供給ライン４９に設けられている。第２の冷却器９２は、第１の冷却器３７により冷却された液状の潤滑油Ｌ_１を冷却することで、液状の潤滑油Ｌ_１の温度をさらに低くすることができる。

【0131】

第１及び第２の冷却器３７，９２により冷却された液状の潤滑油Ｌ_１は、バルブ５１，５８を介して、第１及び第２の潤滑油捕集部６３，７５の上端に供給される。

【0132】

第１の実施形態の変形例に係るオイルコンソール設備９１によれば、第２の冷却潤滑油供給ライン５６の分岐位置よりも上流側に位置する第１の冷却潤滑油供給ライン４９に設けられた第２の冷却器９２を有することで、第１及び第２の排ガスを冷却する液状の潤滑油Ｌ_１の温度をさらに低くすることが可能となる。
これにより、第１及び第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストをさらに液滴化しやすくなるので、潤滑油ミストの回収効率をさらに高めることができる。

【0133】

図８は、本発明の第１の実施形態に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法を説明するためのフローチャートである。

【0134】

図１〜図５を参照して、第１の実施形態に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法について説明する。ここでは、図１に示すオイルコンソール設備付き回転機械１０を用いた場合を例に挙げて、排ガスに含まれる潤滑油の回収方法について説明する。

【0135】

図８に示す処理が開始されると、Ｓ１では、ポンプ３５を駆動させて、第１の冷却器３７により、潤滑油槽３１から導出した液状の潤滑油Ｌ_１を冷却する。このとき、潤滑油槽３１内の液状の潤滑油Ｌ_１の温度が６０℃程度の場合、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１の温度は、例えば、４５℃程度の温度とすることが可能である。

【0136】

次いで、バルブ５１，５８を開くことで、バルブ５１，５８の後段に位置する第１及び第２の冷却潤滑油供給ライン４９，５６に、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１を供給する。これにより、第１及び第２の潤滑油捕集部６３，７５の上端に、冷却された液状の潤滑油Ｌ_１が供給される。

【0137】

次いで、Ｓ２では、潤滑油槽３１内の気相から第１の大気放出管４６内に、ミスト化した潤滑油Ｌ_１である潤滑油ミスト、及びガスを含む第１の排ガスを導出するとともに、軸受２２，２３，２７，２８から第２の大気放出管５３内に、ミスト化した潤滑油である潤滑油ミスト、及びガスを含む第２の排ガスを導出する。

【0138】

次いで、第１の潤滑油捕集部６３の下端側から第１の潤滑油捕集部６３に第１の排ガスを供給するとともに、第２の潤滑油捕集部７５の下端側から第２の潤滑油捕集部に第２の排ガスを供給する。

【0139】

次いで、Ｓ３では、第１及び第２の排気ガスに含まれる潤滑油ミストを回収する。具体的には、第１の潤滑油捕集部６３の上端から下端側に移動する冷却した液状の潤滑油Ｌ_１と第１の排ガスとを気液接触させることで、第１の排ガスに含まれる潤滑油ミストを液滴化させ、液滴化潤滑油Ｌ_２を液状の潤滑油Ｌ_１に取り込み、液状の潤滑油Ｌ_１を回収することで、第１の排気ガスに含まれる潤滑油ミストを回収する。このとき、第１の排気ガスに含まれるガスは、第１の潤滑油捕集部６３を通過後にＥ方向に移動し、大気放出される。

【0140】

また、第２の潤滑油捕集部７５の上端から下端側に移動する冷却した液状の潤滑油Ｌ_１と第２の排ガスとを気液接触させることで、第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストを液滴化させ、液滴化潤滑油Ｌ_２を液状の潤滑油Ｌ_１に取り込み、液状の潤滑油Ｌ_１を回収することで、第２の排気ガスに含まれる潤滑油ミストを回収する。このとき、第２の排気ガスに含まれるガスは、第２の潤滑油捕集部７５を通過後にＨ方向に移動し、大気放出される。

【0141】

第１の実施形態に係る排ガスに含まれる潤滑油の回収方法によれば、上述した手法を用いることで、第１及び第２の潤滑油捕集部６３，７５の上端側から冷却された潤滑油Ｌ_１を供給させた際、第１及び第２の潤滑油捕集部６３，７５の表面に付着し、第１及び第２の潤滑油捕集部６３，７５の下方に移動する冷却された液状の潤滑油Ｌ_１と第１の排ガス（気体）とが気液接触する確率を高めることが可能となる。
これにより、冷却された潤滑油Ｌ_１により、第１及び第２の排ガスの多くが冷却されるため、第１及び第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの多くを液滴化して、回収することができる。つまり、第１及び第２の排ガスに含まれる潤滑油ミストの回収効率を高めることができる。

【0142】

なお、第１の実施形態の変形例に係るオイルコンソール設備９１を用いた排ガスに含まれる潤滑油の回収方法は、第１及び第２の冷却器３７，９２を用いて液状の潤滑油Ｌ_１を冷却すること以外は、先に説明した第１の実施形態の排ガスに含まれる潤滑油の回収方法と同様な手法により実施することができる。

【0143】

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係るオイルコンソール設備付き回転機械の概略構成を模式的に示す図である。図９において、図１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。

【0144】

図９を参照するに、第２の実施形態のオイルコンソール設備付き回転機械１００は、第１の実施形態のオイルコンソール設備付き回転機械１０を構成するオイルコンソール設備１２に替えて、オイルコンソール設備１０１を有すること以外は、オイルコンソール設備付き回転機械１０と同様に構成される。

【0145】

オイルコンソール設備１０１は、第１の実施形態のオイルコンソール設備１２を構成する第２の大気放出管５３、第２の潤滑油ミスト捕集装置５４、第２の冷却潤滑油供給ライン５６、及びバルブ５８に替えて、ファン１０２、潤滑油ミスト回収ライン１０４、及びオリフィス１０６を有すること以外は、オイルコンソール設備１２と同様に構成されている。

【0146】

ファン１０２は、第１の大気放出管４６に設けられている。ファン１０２は、潤滑油槽３１内の気相ＧＰに存在する第１の排気ガスを第１の大気放出管４６内に導くとともに、潤滑油回収ライン４５及び潤滑油槽３１を介して、軸受２２，２３，２７，２８で発生した第２の排気ガスを第１の大気放出管４６内に導く。

【0147】

このような構成とされたファン１０２を有することで、第１の実施形態で説明した第２の大気放出管５３、第２の潤滑油ミスト捕集装置５４、第２の冷却潤滑油供給ライン５６、及びバルブ５８が不要となるため、オイルコンソール設備１０１の構成を簡略化することができる。

【0148】

潤滑油ミスト回収ライン１０４は、ファン１０２と第１の潤滑油ミスト捕集装置４８との間に位置する第１の大気放出管４６から分岐されており、先端が潤滑油槽３１の上部と接続されている。潤滑油ミスト回収ライン１０４は、第１の管部４６Ａの一部を経由し、かつ図４に示す液滴化潤滑油Ｌ_２を含む潤滑油Ｌ_１を回収するためのラインである。
オリフィス１０６は、潤滑油ミスト回収ライン１０４に設けられている。

【0149】

このように、ファン１０２と第１の潤滑油ミスト捕集装置４８との間に位置する第１の大気放出管４６から分岐された潤滑油ミスト回収ライン１０４と、潤滑油ミスト回収ライン１０４に設けられたオリフィス１０６と、を有することで、ファン１０２を通すことなく、潤滑油槽３１内に液滴化潤滑油Ｌ_２を含む潤滑油Ｌ_１を回収することができる。

【0150】

第２の実施形態のオイルコンソール設備１０１によれば、構造を簡略化した上で、先に説明した第１の実施形態のオイルコンソール設備１２と同様な効果を得ることができる。

【0151】

なお、第２の実施形態のオイルコンソール設備１０１において、図７に示す第２の冷却器９２を、バルブ５１の前段に位置する第１の冷却潤滑油供給ライン４９に設けてもよい。

【0152】

また、第２の実施形態において、図６に示す捕集部８２を用いて、第１の潤滑油ミスト捕集装置４８を構成してもよい。

【0153】

上述した第２の実施形態のオイルコンソール設備付き回転機械１００を用いた排ガスに含まれる潤滑油の回収方法は、上述した第１の排ガスを供給する工程において、第１の大気放出管４６に設けられたファン１０２を用いて、第１の潤滑油捕集部６３（図２参照）に第１及び第２の排ガスを供給し、上述した潤滑油ミストを回収する工程において、第１の管状部材６１（図３参照）とファン１０２との間に位置する第１の大気放出管４６から分岐された潤滑油ミスト回収ライン１０４を介して、液滴化した潤滑油ミストを含む冷却した潤滑油Ｌ_１を回収すること以外は、先に説明した第１の実施形態の排ガスに含まれる潤滑油の回収方法と同様な手法により行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0154】

本発明は、大気放出管を通過する排ガスに含まれるミスト化した潤滑油の回収効率を高めることの可能なオイルコンソール設備、オイルコンソール設備付き回転機械、及び排ガスに含まれる潤滑油の回収方法に適用可能である。

【符号の説明】

【0155】

１０，９０，１００ オイルコンソール設備付き回転機械
１１ 回転機械
１２，９１，１０１ オイルコンソール設備
１４ 駆動機
１５ 圧縮機
１７ 回転軸
２１ 駆動機本体
２５ 圧縮機本体
２２，２３，２７，２８ 軸受
３１ 潤滑油槽
３３ 潤滑油供給ライン
３３Ａ，４５Ａ，７１ ライン本体
３３Ｂ〜３３Ｅ，４５Ｂ〜４５Ｄ，５３Ａ〜５３Ｃ 分岐ライン
３５ ポンプ
３７ 第１の冷却器
３８Ａ，３８Ｂ フィルタ
３９Ａ，３９Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ，５１，５８ バルブ
４１ 温度調節弁
４３ バイパスライン
４５ 潤滑油回収ライン
４６ 第１の大気放出管
４６Ａ，７１Ａ 第１の管部
４６Ｂ，７１Ｂ 第２の管部
４６Ｃ，４６Ｄ，６１Ｂ，６１Ｃ，７１Ｃ，７１Ｄ，７３Ｂ，７３Ｃ フランジ部
４８，８０ 第１の潤滑油ミスト捕集装置
４９ 第１の冷却潤滑油供給ライン
４９Ａ，５６Ａ 吐出口
５３ 第２の大気放出管
５４ 第２の潤滑油ミスト捕集装置
５６ 第２の冷却潤滑油供給ライン
６１ 第１の管状部材
６１Ａ，７３Ａ 管状部材本体
６１Ｄ，７３Ｄ 空間
６１Ｅ，７３Ｅ 所定領域
６３，８１ 第１の潤滑油捕集部
６５，８２ 捕集部
６７ 充填部材
６７ａ 表面
６９，８５ 隙間
７３ 第２の管状部材
７５ 第２の潤滑油捕集部
８４ 繊維状金属部材
９２ 第２の冷却器
１０２ ファン
１０４ 潤滑油ミスト回収ライン
１０６ オリフィス
Ａ，Ｂ 領域
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ 方向
ＧＰ 気相
Ｌ_１ 潤滑油
Ｌ_２ 液滴化潤滑油

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】