WO2014129557A1

WO2014129557A1 - 回転機械システム

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Publication number: WO2014129557A1
Application number: PCT/JP2014/054069
Authority: WO
Inventors: 松永　裕之; 一智柳原; 橋本　泰司; 洋平丹野; 成瀬　友博
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-08-28
Also published as: BR112015016513A2; GB2525513A; BR112015016514A2; GB201510148D0; GB2525514A; JP2014163391A; WO2014129235A1; GB201510150D0; JP5883811B2

Abstract

ベース（１００）は、駆動機設置領域（１０４）と被駆動機設置領域（１０５）とが並ぶ方向（Ｘ方向）を長手方向として少なくとも１個設けられ、モータ（１０１）、増速機（１０２）、圧縮機（１０３）を支持する主桁（１１０）と、駆動機設置領域（１０４）および被駆動機設置領域（１０５）の少なくとも一方の下部に設置される弾性および減衰作用をもつ防振装置（１０７）～（１０９）とを備えている。

Description

回転機械システム

　本発明は、回転機械システムに関する。

　本技術分野の背景技術として、米国特許第７５５２９０３号明細書（特許文献１）、米国特許第４５０１９７３号明細書（特許文献２）、および、米国特許第６２３０４８１号明細書（特許文献３）がある。特許文献１～３には、「タービン、ジェネレータ、被駆動機などの機器の支持構造」について開示されている。

米国特許第７５５２９０３号明細書米国特許第４５０１９７３号明細書米国特許第６２３０４８１号明細書

　浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備（Floating Production, Storage and Offloading system：ＦＰＳＯ）は、洋上で石油・ガスを生産し、生産した原油を設備内のタンクに貯蔵して、直接、輸送タンカーへの積み出しを行う設備である。
　このような、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備には、天然ガスなどを圧縮する圧縮機が搭載されている。この圧縮機は、例えば、原油生産過程で石油から分離された随伴ガスを昇圧して、海底パイプラインで陸地へ圧送するなどの目的で使用される。

　そして、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備は、洋上に浮かぶ設備であるため、波や風による揺れの影響を受ける。そのため、このような揺れが、回転運動をする圧縮機およびその駆動機など（回転機械）に伝わるのを抑制する装置を設けて、波や風による揺れと回転機械との共振を防止し、回転機械の回転軸の芯を適正に維持できるようにする必要がある。

　この場合に、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備には、様々な設備が設けられ、また、生産した大量の原油が貯蔵されるため、圧縮機などの回転機械に波や風による揺れが伝わるのを抑制する装置は、極力、軽量で小型のものであることが望ましい。
　そこで、本発明は、軽量かつ小型で、波や風による揺れの影響が回転機械に伝わるのを抑制することができる回転機械システムを提供することを課題とする。

　上記課題を解決するため、本発明の一形態は、ベースにおいて、駆動機が設置される駆動機設置領域と、被駆動機が設置される被駆動機設置領域と、駆動機設置領域と被駆動機設置領域とが並ぶ方向を長手方向として少なくとも１個設けられ、駆動機および被駆動機を支持する桁である第１桁と、駆動機設置領域および被駆動機設置領域の少なくとも一方の下部に設置される弾性および減衰作用をもつ防振装置と、を備えたものである。

　本発明によれば、軽量かつ小型で、波や風による揺れの影響が回転機械に伝わるのを抑制することができる回転機械システムを提供することできる。
　上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１に係る回転機械設置用ベースをその斜め下方から見た斜視図である。本発明の実施例１に係る浮体を左斜め前方から見た斜視図である。本発明の実施例１に係る浮体を右斜め後方から見た斜視図である。本発明の実施例１に係る浮体を幅方向に切断した縦断面図である。本発明の実施例１に係る回転機械設置用ベースの上面図である。本発明の実施例１に係る回転機械設置用ベースの下面図である。本発明の実施例１に係る回転機械設置用ベースの据え付け例を示す斜視図である。本発明の実施例２に係る回転機械設置用ベースをその斜め下方から見た斜視図である。本発明の実施例２に係る回転機械設置用ベースの上面図である。図９のＡ－Ａ線で切断したベース中空部の断面図である。本発明の実施例３に係る回転機械設置用ベースの下面図である。本発明の実施例４に係る例１の回転機械設置用ベースの下面図である。本発明の実施例４に係る例２の回転機械設置用ベースの下面図である。本発明の実施例４に係る例３の回転機械設置用ベースの下面図である。

　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
　［実施例１］
　＜浮体１０について＞
　図２は、本発明の実施例１に係る浮体１０を左斜め前方から見た斜視図である。図３は、浮体１０を右斜め後方から見た斜視図である。図４は、浮体１０をその幅方向に切断した縦断面図である。なお、以下に説明する図１以下の図面においては、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向を適宜図示している。ここで、Ｘ方向は浮体１０の水平幅方向、Ｙ方向は浮体１０の長手方向（前後方向）、Ｚ方向は浮体１０の上下方向である。

　浮体１０は、水上に浮かんで自力で走行できる船舶、または、水上に浮かぶことはできるが他の船舶で牽引しないと移動できない浮体設備などである。代表的には、浮体１０は、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備（Floating Production, Storage and Offloading system：ＦＰＳＯ）である。また、浮体１０を、浮体式海洋石油・ガス貯蔵積出設備（Floating, Storage and Offloading system：ＦＳＯ）などとしてもよい。
　以下では、浮体１０がＦＰＳＯである例について説明する。ＦＰＳＯは、洋上で原油・ガスを生産し、生産した原油をＦＰＳＯ自身が備える設備内のタンクにいったん貯蔵して、直接、陸との間を往き来する輸送タンカーへの積み出しを行う設備である。ＦＰＳＯは、新造の船舶として建造されることもあるが、中古の船舶を改造することで製造されることが多い。

　ＦＰＳＯたる浮体１０には、各種の原油・ガスの生産設備１１（その詳細は公知であるために説明を省略する）が積み込まれ、作業員の居住区１３や、ヘリポート１４なども設けられている。ＦＰＳＯたる浮体１０は、自走して採掘現場となる洋上に向かい、そこで、所定の係留設備により係留した状態で作業を行う。ＦＰＳＯたる浮体１０の船底側には生産した原油を貯蔵する大型の貯蔵タンク１２（図４）が設けられている。

　このような浮体１０には、生産設備１１の一部として圧縮機１０３（図１、図５など）が設けられている。圧縮機１０３は、原油生産過程で石油から分離された随伴ガスを昇圧して、海底パイプラインで陸地へ圧送するなどの目的で使用される。あるいは、圧縮機１０３で昇圧されたガスは、原油の回収効率を向上させるために、海底の油井から浮体１０に送り込まれた原油に不純物として混じっている水と同様に、再度、海底油田に注入される場合もある。

　ここで、浮体１０は、洋上に浮かぶ設備であるため、波や風による揺れの影響を受ける。そのため、このような揺れが、回転運動をする圧縮機１０３および圧縮機１０３を駆動するモータ１０１（図１、図５など）などの回転機械に伝わるのを抑制する回転機械設置用ベース１００（以下、「ベース１００」という）（図１、図５など）を設ける必要がある。これにより、波や風による揺れと圧縮機１０３やモータ１０１などの回転機械との共振を防止し、当該回転機械の回転軸の芯がずれないように維持することができる。

　この場合に、ＦＰＳＯたる浮体１０には、生産設備１１などの前記の様々な設備が設けられ、また、生産した大量の原油を貯蔵する大型の貯蔵タンク１２も設けられている。そのため、圧縮機１０３を含む回転機械に波や風による揺れが伝わるのを抑制する装置であるベース１００は、極力、軽量で小型のものであることが望ましい。
　そこで、これらの課題を解決するため、浮体１０には、圧縮機１０３を設けた以下のような構成のベース１００を備えた本実施例の回転機械システム１が設置されている。図２、図３の符号１１１の円内には、浮体１０に搭載される回転機械システム１（複数台）を拡大して図示している。

　以下では、回転機械システム１の構成や動作などについて詳細に説明する。
　＜回転機械４０について＞
　図１は、本発明の実施例１に係る回転機械設置用ベース１００をその斜め下方から見た斜視図である。図５は、実施例１に係る回転機械設置用ベース１００の上面図、図６は、実施例１に係る回転機械設置用ベース１００の下面図である。

　まず、回転機械システム１は、ベース１００上にそれぞれ設けられた、駆動機であるモータ１０１（インバータなども含む）と、モータ１０１などの駆動機で駆動される被駆動機となる増速機１０２及び圧縮機１０３と、その他の補機１３１（図２～図４）とを備えている。モータ１０１（なお、駆動機は、モータ１０１に代えてレシプロエンジンやガスタービンなどの内燃機関などを用いてもよい）、増速機１０２、圧縮機１０３などは、何れも回転体を備えた回転機械である。以下では、モータ１０１、増速機１０２、圧縮機１０３を併せて回転機械４０（図１）という。

　＜ベース１００について＞
　すなわち、ベース１００は、設置される回転機械４０の各機器の配置や重量を考慮した上で、ベース１００内の強度部材である桁を適正に配置して桁の量を低減し、製造コストの低減や軽量化や小型化を果たしている。

　まず、ベース１００上には、例えばＸ方向の浮体１０の後方側から、モータ１０１などの駆動機が設置される駆動機設置領域１０４と、駆動機で駆動される増速機１０２や圧縮機１０３などの被駆動機が設置される被駆動機設置領域１０５と、その他の補機１３１が設置される補機設置領域１０６とが順に設けられている。なお、図１と図５以下の図面では、補機１３１（図２～図４）を図示していない。
　ベース１００の上面部は、防錆処理した鋼板などの板材１００ｉが後述の桁（１１０～１１５）に溶接で固定されている。なお、板材１００ｉの桁への固定はボルト、リベットなど溶接以外の方法で固定してもよいが、連続的な固定が可能な点では溶接が望ましい。

　モータ１０１などの駆動機の重量および回転運動による振動が加わる駆動機設置領域１０４の下部には例えば２個の防振装置１０７、１０８が設置されている。
　被駆動機の増速機１０２、圧縮機１０３の重量および回転運動による振動が加わる被駆動機設置領域１０５の下部には、例えば１個の防振装置１０９が設置されている。つまり、ベース１００は例えば計３個の防振装置１０７、１０８、１０９により支持されている。

　防振装置１０７、１０８、１０９は、ばねやダンパなどで構成されている。具体的には、防振装置１０７、１０８、１０９は、加わる振動を、ばねの剛性による弾性エネルギや、ばねの内部摩擦、ダンパの粘性減衰力などで減衰する。なお、防振装置１０７、１０８、１０９は、ばねやダンパ以外のゴムなどの弾性、減衰作用を有する部材を適用してもよい。

　すなわち、一般にモータ１０１はベース１００上に設置される各機器の中で重量が重く、モータトルクによる振動も大きい。そこで、駆動機設置領域１０４の下部に３個のうちの２個の防振装置１０７、１０８を設置する構成とし、モータ１０１の荷重や振動（強制振動、固有振動など）に対応して、ベース１００が変形するのを抑制している。
　ベース１００は、ベース１００上の各機器を支持するために、複数の桁（１１０～１１５）と板１００ｉで構築されている。桁（１１０～１１５）は、Ｈ形鋼などであり、板は防錆処理を施した鋼板などである。

　＜駆動機設置領域１０４および被駆動機設置領域１０５について＞
　駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５とには、第１桁となる主桁１１０を備えている。主桁１１０は、駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５とが並ぶ方向（Ｘ方向）を長手方向として少なくとも１個設けられ、駆動機となるモータ１０１ならびに被駆動機となる増速機１０２および圧縮機１０３を支持する桁である。本例では、ベース１００の両側面部またはその近傍に、ベース１００の長手方向に平行にまたは沿って延伸する主桁１１０、１１０を一対設置している。

　主桁１１０は、駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５の双方を載架するように、両領域１０４、１０５の全範囲、もしくは、両領域１０４、１０５に跨った一部の範囲に設置される。図１、図５～図６では、主桁１１０、１１０を駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５との両側（Ｙ方向両側）の各側面部に設けた場合を示している。
　前記の防振装置１０７、１０８は、この両側面部の主桁１１０に取り付けられる。

　駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５には、駆動機のモータ１０１や被駆動機の圧縮機１０３などの重量が大きい機器が設置されている。そこで、これらの機器によるベース１００の重力方向の変形（図１のＺ軸の下側方向への変形）を抑制するために、主桁１１０は、その他の各桁（後述）と比較して剛性を高くしている。
　なお、ベース１００の揺れなどを考慮した場合、ベース１００および回転機械４０などの揺れの慣性力は、ベース１００の重力方向（Ｚ軸の下側方向）だけでなく、ベース１００の幅方向（ベース１００の短手方向、Ｙ軸方向）にも影響するため、ベース１００の幅方向の剛性も向上させる必要がある。

　これを考慮して、本実施例１では、高剛性の主桁１１０をベース１００の両側面部に設置しており、この構造によりベース１００全体の幅方向（ベース１００の短手方向、Ｙ軸方向）の曲げ剛性が向上し、ベース１００の幅方向の変形を抑制することができる。
　桁は、主桁１１０以外に、駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５に、任意の方向に延伸する第２桁（主機第２桁）となる主機補剛桁１１１、１１２などを設置する。

　主機補剛桁は、駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５の上の各機器配置、その重量を考慮して、以下説明するように、適宜設置する。
　例えば、図１に示すように、駆動機設置領域１０４のモータ１０１の下方において、モータ１０１の重量を受ける主機補剛桁１１１を、ベース１００の幅方向（ベース１００の短手方向、Ｙ軸方向）に延伸して設けてもよい。
　被駆動機設置領域１０５に、ベース１００の幅方向（ベース１００の短手方向、Ｙ軸方向）に延伸して設けられる主機補剛桁１１１ａの中央部には、前記の防振装置１０９が取り付けられる。

　また、被駆動機設置領域１０５の圧縮機１０３の下方の防振装置１０９の取り付け箇所から、主桁１１０に向かい上面視で斜め方向に互いに間隔が広がるように延伸して、主桁１１０に固定される２本の主機補剛桁１１２などを設置する。具体的には、防振装置１０９が取り付けされる主機補剛桁１１１ａの中央部に、主機補剛桁１１２の一方が溶接、ボルト締めなどでリジットに固定される。そして、主機補剛桁１１２の他方が左右の主桁１１０に溶接、ボルト締めなどでリジットに固定される。

　これにより、２本の主機補剛桁１１２が、防振装置１０９の取り付け箇所（被駆動機設置領域１０５の長手方向縁部であって幅方向中央下部）から主桁１１０に向かって、上面視で斜め方向に互いに間隔が広がりつつ延伸して左右の主桁１１０に固定されることになる。よって、駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５とのＸＹ面方向（ベース１００の水平面方向）の荷重や、ＸＹ面方向での軸周りのねじれに対する剛性を高めることができる。

　その他、主機補剛桁は、駆動機、被駆動機の重量、配置に応じて任意の方向に延伸して配置できる。これにより、駆動機、被駆動機の重量、配置に応じた適切な桁を設けることができる。
　駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５に必要な剛性は、主桁１１０がその大部分を担うこととなるため、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２は、主桁１１０より剛性を低くしてもよい。

　つまり、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２は、厚さを薄くし、あるいは、形状を小さくすることにより、断面係数を低くして剛性を低くしてもよい。このように、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２は、寸法を縮小して材料の量を節約することが可能で、ベース１００内の全ての桁を主桁１１０と同じ剛性とする場合と比較して、桁の原材料費に係わる製造コストや重量を低減することができる。

　＜補機設置領域１０６について＞
　駆動機、被駆動機以外の図１、図５～図７で不図示の補機１３１（図２～図４）が設けられる補機設置領域１０６には、図１、図５、図６に示すように、任意の方向に延伸する第２桁（補機第２桁）となる補機補剛桁１１３、１１４、１１５を設置する。補機補剛桁１１３、１１４、１１５は、補機設置領域１０６の上の各機器配置、重量を考慮して以下、説明するように、適宜設置する。

　一般に、補機１３１は、モータ１０１や圧縮機１０３などの主機と比較して軽量であるため、補機設置領域１０６が補機１３１から受ける負荷は小さい。
　そのため、補機設置領域１０６の両側面部（両側面近傍を含む）に設ける補機補剛桁１１３は、主桁１１０のような高剛性の桁は必要無く、その剛性は低くしてもよい。なお、図１、図５、図６では、補機補剛桁１１３を補機設置領域１０６の両側面に設けた場合を示している。
　すなわち、補機補剛桁１１３は、補機１３１の設置面積に応じて、例えば、主桁１１０の延長上に延伸するように、主桁１１０と連結して設置してもよい。

　補機設置領域１０６に設けるその他の補機補剛桁としては、例えば、図４、図６に示すように、ベース１００の補機設置領域１０６の略中央の長手方向に延伸する補機補剛桁１１４がある。また、その他の補機補剛桁として、補機補剛桁１１４から両側部の補機補剛桁１１３に向かって、上面視で互いに斜め方向に延伸する２本の補機補剛桁１１５もある。そして、補機補剛桁１１４と補機補剛桁１１５とを、補機設置領域１０６に対応して上面視で三又状に設置している。そして、この三又状の始点が、被駆動機設置領域１０５の下部に設置された防振装置１０９と、補機設置領域１０５上の補機１３１（図２～図４）との間に位置する。これにより、補機１３１の重量と防振装置１０９で支持する荷重の両荷重を当該三又状の始点で受けることができる。

　また、長手方向に延伸する両側部の補機補剛桁１１３と中央部の補機補剛桁１１４とを、中央部の補機補剛桁１１４から両側部の補機補剛桁１１３に向かって、上面視で互いに斜め方向に延伸する２本の補機補剛桁１１５で接続する。これにより、ＸＹ平面方向に延伸する補機補剛桁１１５のみで補機設置領域１０６内のＸ方向とＹ方向とに強度部材を形成できる。つまり、補機設置領域１０６内のＸ方向とＹ方向とに補機補剛桁１１５を強度部材として延伸させ、補機設置領域１０６のＸ方向とＹ方向の剛性を追加することができる。

　なお、ＸＹ平面方向に延伸する補機補剛桁１１５は、加えて、ＸＹ平面方向の水平軸周りのねじり変形に対しても剛性を高めることができる。そして、中央部の補機補剛桁１１４は、補機設置領域１０６上の補機１３１（図２～図４）の下方を通すことで、補機１３１の重量を効果的に下支えすることができる。
　その他、補機補剛桁１１３、１１４、１１５は、補機１３１（図２～図４）の重量、配置に応じて任意の方向に延伸して配置できる。これにより、補機１３１の重量、配置に応じた適切な桁を補機設置領域１０６に設けることができる。

　また、補機設置領域１０６に設置されている全ての機器の下方に位置するように桁を設置することを考えると、例えば、単純にＸ方向とＹ方向に格子状に桁を設置するよりも、補機補剛桁１１５のように斜め方向に桁を設置した方が、部材数が少なく必要な剛性を確保でき、桁の量を減じることができる。そのため、ベース１００の原材料費、組み立て費などの製造コストや重量を低減することができる。
　補機補剛桁１１３は、主桁１１０と連結し、補機設置領域１０６においてベース１００の任意の方向に延伸させてもよい。これにより、補機補剛桁１１３は主桁１１０とともに、駆動機設置領域１０４、被駆動機設置領域１０５、および補機設置領域１０６の各荷重を連結して支持することができる。

　さらに、補機補剛桁１１３、１１４、１１５は、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２と同様に、主桁１１０よりも剛性を低くすることができ、剛性を示す断面係数に係わる厚さや形状などの寸法を縮小して材料を節約することが可能である。そのため、ベース１００内の全ての桁を主桁１１０と同じ剛性とする場合と比較して桁の量を減じることができ、桁の原材料費、組み立てに係わる製造コストや重量を低減することができる。

　上述の構成とすることにより、駆動機設置領域１０４、被駆動機設置領域１０５、および、補機設置領域１０６の各領域において、適正な位置、方向に、適正な数の適正な剛性の桁が配置される。ベース１００全体に設けられる各桁が駆動機、被駆動機、補機に応じて適正化することにより、製作工数、部材数、寸法が低減でき、もって製造コストやベース１００の重量を低減し、ベース１００を小型化することが可能となる。

　＜ベース１００の据え付けについて＞
　図７は、本発明の実施例１に係る回転機械設置用ベース１００の据え付け例を示す斜視図である。
　例えば、ベース１００の防振装置１０７、１０８、１０９は、浮体１０上の所定の取り付け面３１の防振装置設置部１２１、１２２、１２３の位置にそれぞれ設置される。具体的には、防振装置１０７、１０８、１０９をそれぞれ防振装置設置部１２１、１２２、１２３にボルトで締結し、あるいは、溶接により溶着するなどして固定する。

　このように、ベース１００を取り付け面３１上に強固に固定することで、浮体１０上で回転機械４０を稼働する際に、ベース１００が取り付け面３１上で位置ずれしてしまうことを防止することができる。
　なお、本実施例１の駆動機設置領域１０４、被駆動機設置領域１０５、および、補機設置領域１０６の各領域に設置する桁（１１０、１１１、１１１ａ、１１２、１１３、１１４、１１５）は、一般的にＨ形鋼を用いることができるが、Ｉ形鋼やＴ形鋼などのその他の各種形鋼や、平板を用いてもよい。
　また、主桁１１０、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２、および補機補剛桁１１３、１１４、１１５の各剛性は異なってもよい。

　以上説明した本実施形態によれば、ベース１００の駆動機設置領域１０４の下部に例えば２個の防振装置１０７、１０８を設け、また、被駆動機設置領域１０５の下部に例えば１個の防振装置１０９を設けている。これらの防振装置１０７、１０８、１０９により、波や風による揺れが回転機械４０などに伝わるのを抑制することができる。よって、波や風による揺れと、圧縮機１０３およびモータ１０１などの回転機械４０との共振を防止し、また、当該回転機械４０の回転軸の芯がずれないように適正位置に維持することができる。

　また、前記のとおり、ベース１００は、主桁１１０と、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２、および、補機補剛桁１１３、１１４、１１５などから構成されている。そして、これらの各桁の構成や作用も前記のとおりである。そのため、各桁により、駆動機であるモータ１０１、被駆動機となる増速機１０２及び圧縮機１０３などを強固に支持することができる。
　しかも、主機補剛桁１１１、１１１ａ、１１２、および、補機補剛桁１１３、１１４、１１５は、前記のとおり主桁１１０より剛性の低いため軽量化することができるので、ベース１００の軽量化、小型化や、製造コストの低減を図ることができる。これは、ＦＰＳＯなどに搭載する場合に、ベース１００の軽量化、省スペース化が求められるので、好適である。

　［実施例２］
　図８は、本発明の実施例２に係る回転機械設置用ベース２００をその斜め下方から見た斜視図である。図９は、実施例２に係る回転機械設置用ベース２００の上面図である。
　実施例２に係る回転機械設置用ベース２００（以下、「ベース２００」という）は、駆動機設置領域２０４と被駆動機設置領域２０５との間に、ベース中空部２１７を追加して、ベース中空部２１７内に補機２３１を設置する構成としたものである。
　実施例２のベース２００のうち、既に説明した実施例１の図１、図５～図７に示すベース１００と同一の構成、機能を有する部分に関しては、実施例１において１００番台の符号を２００番台の符号に変えて図示し、詳細な説明を省略する。

　図１０は、図９のＡ－Ａ線で切断したベース中空部２１７の断面図である。駆動機設置領域２０４と被駆動機設置領域２０５との間に、ベース中空部２１７を設けることにより、モータ２０１などの駆動機と増速機２０２や圧縮機２０３などの被駆動機との接続軸２０１ｊに干渉しない位置に、つまり接続軸２０１ｊの下方に、補機２３１を設置したものである。すなわち、補機２３１の底部位置は、板材２００ｉの上面の位置より低くなっている。

　接続軸２０１ｊの下方を補機２３１の設置領域として有効活用することにより、別途必要であった補機設置領域２０６に配置していた補機２３１の設置領域（補機２３１の設置空間）を削減でき、全体としてベース２００が小さくなり、ベース２００の重量を低減させることができる（この場合、図８、図９に図示している補機設置領域２０６は不要である）。あるいは、補機設置領域２０６を補機２３１以外の設置などのために有効活用することができる。

　また、ベース中空部２１７に、補機２３１をベース２００内の低い位置に設置することにより、ベース２００の上に補機２３１を設置した場合と比較して、ベース２００に対する補機２３１の重心位置を下げることができる。
　このように、補機２３１の重心位置をベース２００内で下げることにより、ベース２００に対する補機２３１のモーメントの腕の長さを縮小させることができる。そのため、補機２３１からベース２００にかかるモーメントが小さくなり、ベース２００の変形を抑制することができる。

　なお、ベース中空部２１７の影響により、ベース２００の上面部に設けていた板材２００ｉ（実施例１における板材１００ｉに相当）がベース中空部２１７においては無くなる。よって、ベース２００自体の剛性は低下するが、ベース中空部２１７には補機２３１を設置することから、補機２３１の剛性がベース２００に追加されることとなる。
　また、ベース中空部２１７の剛性が不足する場合は、ベース中空部２１７を囲む外周部やベース中空部２１７の底面部に第３桁となる補強桁２１１ｋ（図８）を追加してもよい。補強桁は、Ｈ形鋼、Ｉ形やＴ形などのその他の各種形鋼や、平板を用いてもよい。
　なお、ベース中空部２１７はベース２００を、高さ方向（Ｚ軸方向）に貫通するように設けてもよいし、補機２３１が接続軸２０１ｊに干渉しない範囲であれば、ベース２００の上の高さ方向の一部まで設けてもよい。

　［実施例３］
　図１１は、本発明の実施例３に係る回転機械設置用ベース３００の下面図である。
　実施例３に係る回転機械設置用ベース３００（以下、「ベース３００」という）は、実施例１，２のベース１００、２００がベース幅中心線１００ｃ、２００ｃに対称の位置に桁を配置しているのに対して、非対称の位置に桁を配置する構成としたものである。
　図１１のベース３００のうち、既に説明した図１、図５～図７に示すベース１００と同一の構成、機能を有する部分に関しては、１００番台の符号を３００番台に変えて図示し、説明を省略する。
　ベース３００上に設置している各機器（駆動機、被駆動機、補機）の重心が、ベース幅中心線３００ｃに対して対称位置にあることは少なく、各機器の重量も異なることから、一般的にベース３００は、ベース幅中心線３００ｃに対して非対称な負荷を受ける。

　例えば、図５に示すように、モータ１０１と圧縮機１０３とが増速機１０２を介して接続される場合、モータ１０１をベース幅中心線１００ｃ上に配置しても、増速機１０２により、モータ軸中心１０１ｃと圧縮機軸中心１０３ｃとがずれる。同様に、図９に示すように、モータ２０１と圧縮機２０３とが増速機２０２を介して接続される場合、モータ２０１をベース幅中心線２００ｃ上に配置しても、増速機３０２により、モータ軸中心２０１ｃと圧縮機軸中心２０３ｃとがずれる。

　そのため、モータ１０１、２０１がベース幅中心線１００ｃ、２００ｃ上に配置されたとしても、圧縮機１０３、２０３はそれぞれベース幅中心線１００ｃ、２００ｃからずれた位置に配置される。すなわち、圧縮機１０３、２０３の重心がベース幅中心１００ｃ、２００ｃからずれるため、その位置に応じて、ベース１００、２００を構成する桁もそれぞれベース幅中心１００ｃ、２００ｃに対して非対称の位置に配置する必要がある。

　図１１に示す本実施例３では、駆動機設置領域３０４上の各機器全体の重心３０４Ｇがベース幅中心線３００ｃの上側に位置している例を示している。同様に、図１１に示す本実施例３では、被駆動機設置領域３０５上の各機器全体の重心３０５Ｇ、および、補機設置領域３０６上の各機器全体の重心３０６Ｇが、ベース幅中心線３００ｃの下側に位置している例を示している。

　そこで、重心位置３０４Ｇに応じて、駆動機設置領域３０４では、ベース幅中心線３００ｃの上側の剛性を高くするように主機補剛桁３２１を配置している。つまり、駆動機が設置される駆動機設置領域３０４の重心位置３０４Ｇと、その駆動機の重量を考慮して、適正な剛性（寸法）の主機補剛桁３２１をベース幅中心線３００ｃに非対称な位置に配置する。こうして、主機補剛桁３２１を、駆動機の重量、重心位置３０４Ｇの重量を支持するのに適切な剛性の桁を配置している。

　また、重心位置３０５Ｇに応じて、被駆動機設置領域３０５では、ベース幅中心線３００ｃの下側の剛性を高くするように主機補剛桁３１２ｃを配置する。つまり、被駆動機が設置される被駆動機設置領域３０５の重心位置３０５Ｇと、その被駆動機の重量を考慮して、適正な剛性（寸法）の主機補剛桁３１２ｃをベース幅中心線３００ｃに非対称な位置に配置する。
　また、重心位置３０６Ｇに応じて、補機設置領域３０６では、ベース幅中心線３００ｃの下側の剛性を高くするように補機補剛桁３１４、３１５を配置している。つまり、重心位置３０６Ｇの重心を支持し、かつ、補機の重量を支持するのに適切な剛性の桁３１４、３１５をベース幅中心線３００ｃに非対称な位置に配置する。

　このように、各重心位置３０４Ｇ、３０５Ｇ、３０６Ｇと、その駆動機、被駆動機、補機の各重量を考慮して、非対称な位置に適正な寸法の桁３２１、３１２ｃ、３１４、３１５を配置することにより、ベース幅中心線３００ｃに対称な位置に桁を配置した場合と比較して、ベース３００の剛性が向上するとともに、余分な桁などの部材を削減できる。そのため、ベース３００の重量を低減させることができる。

　なお、ベース３００の構造においても、駆動機設置領域３０４と被駆動機設置領域３０５に主桁３１０と主機補剛桁３１１、３１２を各々設置している。また、補機設置領域３０６に補機補剛桁３１３を設置している。そして、主機補剛桁３１１、３１２や補機補剛桁３１３の剛性は、主桁３１０の剛性よりも低くしてよい。また、主機補剛桁３２１、３１２ｃ、補機補剛桁３１４、３１５の剛性は、主桁３１０の剛性よりも低くしてよい。

　［実施例４］
　図１２は、本発明の実施例４に係る例１の回転機械設置用ベース１００Ａの下面図である。
　実施例４に係る例１の回転機械設置用ベース１００Ａ（以下、「ベース１００Ａ」という）は、主機補剛桁１１２ａを、次のように設置している。すなわち、２本の主機補剛桁１１２ａを、圧縮機１０３下方の防振装置１０９の取り付け箇所から主桁１１０の防振装置１０７、１０８に向かって、上面視で斜め方向に互いに幅を広げつつ延伸させている。そして、主機補剛桁１１２ａを、防振装置１０７および防振装置１０８の各取り付け箇所に連結している。
　ベース１００Ａのその他の構成は、実施例１の図１、図５～図７に示すベース１００と同様な構成であるから、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

　これにより、ベース１００Ａは、主機補剛桁１１２ａがベース１００Ａの３点支持の防振装置１０７、１０８、１０９を結合するように構成している。よって、駆動機設置領域１０４と被駆動機設置領域１０５とのＸＹ面方向（ベース１００Ａ水平面方向）の荷重や、ＸＹ面方向での軸周りのねじれに対する剛性がより向上したベース１００Ａを実現できる。

　図１３は、本発明の実施例４に係る例２の回転機械設置用ベース２００Ａの下面図である。
　実施例４に係る例２の回転機械設置用ベース２００Ａ（以下、「ベース２００Ａ」という）は、主機補剛桁２１２ａを設置している。すなわち、２本の主機補剛桁２１２ａが、圧縮機２０３の下方の防振装置２０９の取り付け箇所から各主桁２１０の防振装置２０７、２０８に向かって、上面視で斜め方向に互いに幅を広げつつ延伸している。そして、機補剛桁２１２ａは、防振装置２０７および防振装置２０８の各取り付け箇所に連結している。
　ベース２００Ａのその他の構成は、図８～図１０に示す実施例２のベース２００と同様な構成であるから、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

　これにより、ベース２００Ａは、主機補剛桁２１２ａがベース２００Ａの３点支持の防振装置２０７、２０８、２０９を結合するように構成されている。よって、駆動機設置領域２０４と被駆動機設置領域２０５とのＸＹ平面方向（ベース２００Ａ水平面方向）の荷重や、ＸＹ平面方向での軸周りのねじれに対する剛性がより向上したベース２００Ａを実現できる。

　図１４は、本発明の実施例４に係る例３の回転機械設置用ベース３００Ａの下面図である。
　実施例４に係る例３の回転機械設置用ベース３００Ａ（以下、「ベース３００Ａ」という）は、主機補剛桁３１２ａを設置している。すなわち、２本の主機補剛桁３１２ａを、圧縮機３０３下方の防振装置３０９の取り付け箇所から各主桁３１０の防振装置３０７および防振装置３０８に向かい、上面視で斜め方向に互いに幅を広げつつ延伸している。そして、主機補剛桁３１２ａは、防振装置３０７および防振装置３０８の各取り付け箇所に連結している。

　ベース３００Ａのその他の構成は、実施例３のベース３００と同様な構成であるから、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
　これにより、主機補剛桁３１２ａがベース３００Ａの３点支持の防振装置３０７、３０８、３０９を結合するように構成されるので、駆動機設置領域３０４と被駆動機設置領域３０５とのＸＹ面方向（ベース３００Ａ水平面方向）の荷重や、ＸＹ面方向での軸周りのねじれに対する剛性がより向上したベース３００Ａを実現できる。

　なお、前記の実施例１～４において、防振装置１０７，１０８，１０９として、アクティブ防振マウント、セミアクティブ防振マウントを適用してもよい。一例を挙げれば、荷重センサで振動を検知し、電磁アクチュエータがその振動を打ち消すように作動する構成である。
　また、実施例１～４では、それぞれ様々な構成を説明したが、これらの構成を適宜組み合わせて構成してもよい。
　以上、本発明の様々な実施例を説明したが、本発明の範囲内で様々な修正と変更が可能である。すなわち、本発明の実施例は、発明の趣旨を変更しない範囲において適宜、任意に変更可能である。

　１００，２００，３００、１００Ａ，２００Ａ，３００Ａ　回転機械設置用ベース（ベース）
　１００ｓ　　側面部
　１０１、２０１、３０１　モータ(駆動機)
　１０２、２０２、３０２　増速機(被駆動機)
　１０３、２０３、３０３　圧縮機(被駆動機)
　１０４，２０４，３０４　駆動機設置領域
　１０５，２０５，３０５　被駆動機設置領域
　１０６，２０６，３０６　補機設置領域
　１０７，１０８，１０９，２０７，２０８，２０９，３０７，３０８，３０９　防振装置
　１１０，２１０，３１０　主桁（第１桁）
　１１１，１１２，２１１，２１２，３１１，３１２，３１２ｃ　主機補剛桁(第２桁、主機第２桁)
　１１３，１１４，１１５，２１３，２１４，２１５，３１３，３１４，３１５　補機補剛桁(第２桁、補機第２桁)
　１３１、２３１　補機
　２１１ｋ　補強桁（第３桁）
　２１５　ベース中空部(中空部)
　３００ｃ　ベース幅中心線

Claims

　水上に浮かぶ浮体に設置されるベースと、
　駆動機と、
　前記駆動機によって駆動される回転機械である被駆動機と、
を備え、
　前記ベースは、
　前記駆動機が設置される駆動機設置領域と、
　前記被駆動機が設置される被駆動機設置領域と、
　前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とが並ぶ方向を長手方向として少なくとも１個設けられ、前記駆動機および前記被駆動機を支持する桁である第１桁と、
　前記駆動機設置領域および前記被駆動機設置領域の少なくとも一方の下部に設置される弾性および減衰作用をもつ防振装置と、
を備えたことを特徴とする回転機械システム。
　前記ベースは、前記駆動機設置領域および前記被駆動機設置領域の両側の各側面部にそれぞれ前記第１桁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の回転機械システム。
　前記ベースは、前記第１桁以外に少なくとも１個設けられ、前記第１桁よりも剛性が低い桁である第２桁をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の回転機械システム。
　前記駆動機、前記被駆動機以外の補機をさらに備え、
　前記ベースは、前記補機が設置される補機設置領域をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であり、
　前記第２桁が前記主機第２桁である場合は、前記被駆動機設置領域の長手方向縁部であって幅方向中央下部を始点として、上面視で前記両第１桁に向かい２本が互いに斜め方向に間隔が広がるように延伸し、前記両第１桁に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であり、
　前記第２桁が前記主機第２桁である場合は、前記駆動機設置領域の下方で前記ベースの幅方向に延伸して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であり、
　前記第２桁が前記補機第２桁である場合は、前記補機設置領域に配置され、前記第１桁と連結されて前記第１桁の延長上に延伸して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であり、
　前記第２桁が前記補機第２桁である場合は、前記ベースの幅方向略中央部の長手方向に延伸する桁と、該桁の一部を始点として左右に斜め方向に広がって延伸する桁とにより、上面視で、三又形状に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であり、
　前記第２桁が前記補機第２桁である場合は、前記ベースの幅方向略中央部の長手方向に延伸する桁と、該桁の一部を始点として左右に斜め方向に広がって延伸する桁とにより、上面視で、三又形状に構成されていて、
　前記始点は、上面視で、前記被駆動機設置領域の下部に設置された前記防振装置と、前記補機設置領域上の補機との間に位置することを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記第２桁は、前記駆動機設置領域と前記被駆動機設置領域とにおける任意の方向に延伸する主機第２桁、または、前記補機設置領域における任意の方向に延伸する補機第２桁であり、
　前記第２桁が前記補機第２桁である場合は、前記ベースの幅方向略中央部の長手方向に延伸する桁と、該桁の一部を始点として左右に斜め方向に広がって延伸する桁とにより、上面視で、三又形状に構成されていて、
　前記補機第２桁は、前記補機設置領域上の補機の下方を通ることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記駆動機と前記被駆動機との間に中空部が設置され、前記補機設置領域に代えて前記中空部に前記補機が設置されていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記駆動機と前記被駆動機との間に中空部が設置され、前記中空部に前記補機が設置されていて、
　前記中空部の外周部や底面部に、前記中空部を補強するための桁である第３桁が設置されていることを特徴とする請求項４に記載の回転機械システム。
　前記ベースの幅方向や長手方向の中心線に対して、前記第１桁や前記第２桁が左右非対称の位置に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の回転機械システム。
　前記被駆動機には圧縮機が含まれることを特徴とする請求項１に記載の回転機械システム。