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公開番号2025109185
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024229134
出願日2024-12-25
発明の名称エジェクタを用いた空気と油の分離システム及び方法
出願人ジーイー・ベルノバ・テクノロジー・ゲーエムベーハー,GE Vernova Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類F01D 25/18 20060101AFI20250716BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】エジェクタを用いた空気と油の分離システム及び方法を提供する。
【解決手段】
ガスタービンエンジンから空気/油混合物から油を回収するための油回収システムであって、油回収システムは、空気/油混合物源から空気/油混合物を受け取るように結合された第1のセパレータであって、第1のセパレータが空気/油混合物から油の少なくとも一部を分離する、第1のセパレータと、第1のセパレータに含まれる空気/油混合物をエジェクタに引き込むためのエジェクタとを含む。エジェクタは、引き込まれた空気/油混合物と圧縮空気とを、圧縮空気と引き込まれた空気/油混合物との結果として得られる混合物が、第1のセパレータに含まれる空気/油混合物の温度と比較して低い温度を有するように結合し、回収された油が捕捉される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガスタービンエンジンからの空気／油混合物から油を回収する油回収システムであって、
空気／油混合物源から空気／油混合物を受け取るように結合された第１のセパレータであって、第１のセパレータが空気／油混合物から油の少なくとも一部を分離する、第１のセパレータと、
第１の入口、第２の入口、及び出口を有するエジェクタと、
を含み、
第１の入口が、第１のセパレータに含まれる空気／油混合物を第２の入口を通してエジェクタに引き込むのに使用される圧縮空気を受け取り、
エジェクタが、引き込まれた空気／油混合物と圧縮空気とを、圧縮空気と引き込まれた空気／油混合物との結果として得られる組み合わされた混合物が、第１のセパレータに含まれる空気／油混合物の温度と比較して低い温度を有するように結合し、
回収された油が捕捉される、油回収システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
エジェクタは、ガスタービンエンジンに関連して使用される圧縮機から圧縮空気を受け取る、請求項１に記載の油回収システム。
【請求項３】
油回収システムは、エジェクタの出口から排出された混合物を受けるように結合された第２のセパレータをさらに含み、第２のセパレータは、空気／油混合物から油の少なくとも一部を分離し、回収された油が捕捉される、請求項１記載の油回収システム。
【請求項４】
第１のセパレータは、ガスタービンエンジンの１つ以上の機械的構成要素に近接する領域から空気／油混合物ソースを受け取るように構成される、請求項１に記載の油回収システム。
【請求項５】
エジェクタは、組み合わされた混合物を約２００°Ｆ以下の温度まで冷却することを促進する、請求項１記載の油回収システム。
【請求項６】
回収された油は、ガスタービンエンジンの１つ以上の機械構成要素に戻される、請求項１に記載の油回収システム。
【請求項７】
油回収システムは、
温度センサと、
圧縮機とエジェクタの間に配置されたバルブであって、圧縮機が、エジェクタの第１の入口に圧縮空気を供給するために使用される、バルブと、
コントローラと、
を含み、
コントローラは、
温度センサによって検出された温度を受信し、
検出された温度に基づいて圧縮空気の流量パラメータを制御するための信号をバルブに送信するように構成される、請求項１記載の油回収システム。
【請求項８】
ガスタービンエンジンからの空気／油混合物から油を回収するための油回収システムであって、
第１及び第２の入口と出口とを有するエジェクタであって、第１の入口が、圧縮空気を受け入れるように構成され、圧縮空気が、空気／油混合物源から第２の入口を通してエジェクタ内に空気／油混合物を引き込み、エジェクタが、引き込まれた空気／油混合物と圧縮空気とを、圧縮空気と引き込まれた空気／油混合物との混合物が空気／油混合物の温度に比べて温度が低下するように結合する、エジェクタと、
組み合わされた混合物を受け取るように構成された第１のセパレータと、
を含み、
第１のセパレータは、空気／油混合物から油の少なくとも一部を分離し、回収された油が捕捉される、油回収システム。
【請求項９】
エジェクタは、ガスタービンエンジンに関連して使用される圧縮空気を受ける、請求項８に記載の油回収システム。
【請求項１０】
油回収システムは、第１のセパレータから空気／油混合物を受け取るように構成された第２のセパレータをさらに含み、第２のセパレータは、空気／油混合物から油の少なくとも一部を分離し、回収された油が捕捉される、請求項８に記載の油回収システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般に、空気から油を分離するシステム及び方法に関し、より詳細には、エジェクタを使用して油と空気を分離するシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
油回収システム（Oil recovery systems）は、例えばガスタービンエンジンを含む発電システムに関連するドライブシャフト及び／又は軸受などの回転機械構成要素を取り囲む周囲空気内に取り込まれた（entrained：巻き込まれた）油を分離して回収するために使用されることがある。従来の油回収システムは、通常、発電システムを含む設備、又は建物の屋根の近くに配置される。空気／油混合物は、例えば、モータ及びポンプを使用して、ガスタービンエンジンから引き出されることがあり、従来は、冷却された空気／油混合物が１つ又は複数の分離タンクに導入される前に、空気／油混合物を冷却するために熱交換器が使用される。空気と油の混合物を冷却することで、油と空気の分離と層別化（separation and stratification）が促進され、セパレータータンク（分離槽）の効率が向上する。熱交換器は、発電システムの全体的な効率を低下させるモータによって動かされる。さらに、セパレータータンク、熱交換器、モータなどを含む既知の油回収システムは、一般に全体的に大きな設置面積を必要とする。
【０００３】
従って、上述の制限を克服するために、油を分離し捕捉するための改良されたシステム及び方法に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００４】
一態様では、ガスタービンエンジンからの空気／油混合物から油を回収するための油回収システムが提供される。油回収システムは、空気／油混合物源から空気／油混合物を受け取るように結合された第１のセパレータを含む。第１のセパレータは、空気／油混合物から油の少なくとも一部を分離する。システムは、第１の入口、第２の入口、及び出口を有するエジェクタを含む。第１の入口は、第１のセパレータに含まれる空気／油混合物を第２の入口を通してエジェクタに引き込むために使用される圧縮空気を受け取る。エジェクタは、引き出された空気／油混合物と圧縮空気とを、圧縮空気と引き出された空気／油混合物との結果として得られる混合物が、第１のセパレータに含まれる空気／油混合物の温度と比較して低い温度を有するように結合し、回収された油が捕捉される。
【０００５】
別の態様では、ガスタービンエンジンからの空気／油混合物から油を回収するための油回収システムが提供される。油回収システムは、第１及び第２の入口と出口とを有するエジェクタを含む。第１の入口は、圧縮空気を受け入れるように構成されている。圧縮空気は、空気／油混合物源から空気／油混合物を第２の入口を通してエジェクタに引き込む。エジェクタは、引き込まれた空気／油混合物と圧縮空気とを、圧縮空気と引き込まれた空気／油混合物との混合物が空気／油混合物の温度に比べて低下するように結合する。システムは、組み合わされた混合物を受け取るように構成された第１のセパレータを含み、第１のセパレータは、空気／油混合物から油の少なくとも一部を分離し、回収された油が捕捉される。
【０００６】
別の態様において、油を回収する方法が提供される。この方法は、空気／油源から空気／油混合物を第１のセパレータに引き込むことと、第１のセパレータによって空気／油混合物から第１の量の油を分離して、低減された油混合物を作ることとを含む。本方法はさらに、圧縮空気をエジェクタの第１の入口に送り、第１のセパレータに含まれる低減された混合油（reduced oil mixture）をエジェクタの第２の入口に引き込ませることを含む。圧縮空気と引き込まれた低減された油混合物は、エジェクタの主チャネル内で混合され、低減された油混合物は、第１のセパレータに含まれる空気／油混合物の温度と比較して温度が低下する。この方法は、混合された混合物をエジェクタの出口から排出することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照しながら読むと、よりよく理解されるであろう。
例示的な分離システムの概略図である。
別の例示的な分離システムの概略図である。
さらなる例示的分離システムの概略図である。
分離システムを操作する例示的な方法のフローチャートである。
【０００８】
別段の指示がない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を例示するためのものである。これらの特徴は、本開示の１つ又は複数の実施形態を含む多種多様なシステムにおいて適用可能であると考えられる。そのため、図面は、本明細書に開示される実施形態の実施に必要であることが当業者によって知られているすべての従来の特徴を含むことを意味するものではない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の明細書及び特許請求の範囲において、以下の意味を有するように定義される多数の用語を参照する。単数形“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”は、文脈上明らかにそうでないことが指示されない限り、複数形の参照を含む。“任意に”又は“任意の”は、その後に説明される事象又は状況が発生しても発生しなくてもよく、説明には事象が発生する例と発生しない例が含まれることを意味する。さらに、「一実施形態」への言及は、言及された特徴も組み込んだ追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものではない。さらに、反対のことが明示的に記載されていない限り、特定の特性を有する要素又は複数の要素を「含む」又は「有する」実施形態は、その特性を有しない追加のそのような要素を含むことができる。
【００１０】
本明細書で使用する場合、「リアルタイム／実時間」という用語は、関連イベントの発生時間、所定のデータの測定及び収集の時間、データを処理する時間、又はイベント及び環境に対するシステムの応答の時間のいずれかを指す。本明細書で説明する実施形態では、これらの活動やイベントは実質的に瞬時に発生する。
（【００１１】以降は省略されています）

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