(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油が貯留されている油タンク内に流入する空気を、大気中に放出するための油タンク内空気抜き装置において、前記油タンク内の空気を大気中に放出するために頂端に設置された空気抜き管と調圧用戻油を前記油タンク内に戻す調圧配管との間に設置され、前記空気抜き管から大気中に放出される空気の一部を前記調圧配管に戻す接続配管を設けたことを特徴とする油タンク内空気抜き装置。
【請求項２】
前記空気抜き管が、管内を通過して大気中に放出される空気を周辺部の大気で冷却して、空気中に混入している油ミストを凝縮させることが出来る背高にされていることを特徴とする請求項１の油タンク内空気抜き装置。
【請求項３】
前記空気抜き管が、管内を通過して大気中に放出される空気を迂回させて、通過させる邪魔板を前記接続配管との接続部近傍に設けていることを特徴とする請求項１又は請求項２の油タンク内空気抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラの燃焼室内に空気を供給する押込みファンをはじめとする、ボイラ用大型ファン（以下単にファンという）の軸受部の潤滑および冷却するために供給する潤滑油等を貯留するための油タンク内に蓄積される空気を大気中へ放出するための油タンク内空気抜き装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
潤滑油等を貯留する油タンク内には、軸受部等の潤滑及び冷却に使用された戻油が戻され、油タンク内に残留している潤滑油と混合させて再使用するようにしている。
図３は、このような油タンクを設けるようにしたファンの軸受部の潤滑及び冷却を行うための給油装置を示す系統図である。
【０００３】
図に示すように、給油装置０１は、潤滑油を貯留するとともに、モータ０６で駆動されるファン０２の軸受部０３において潤滑及び冷却に使用され、戻油配管０４を介して戻される戻油を受け入れる油タンク０７、油タンク０７内の潤滑油を吸引し、５kg／cm2 ｇ程度の圧力に加圧して、吐出側に連結された給油配管０５を介して供給する軸受部０３へ供給する油ポンプ０８、油ポンプ０８から吐出される潤滑油内に混在する金属片等の固形物を除去する油ストレーナ０９、上述のように軸受部０３を潤滑及び冷却した戻油を受け入れるために、油タンク０７内の潤滑油がファン０２の作動時には６０℃程度にまで上昇するために、油ポンプ０８から吐出される潤滑油の温度を軸受部０３の潤滑及び冷却に好適な３０℃程度の温度にまで冷却する油冷却器０１０とから構成される。
【０００４】
また、給油配管０５に介装された油ストレーナ０９と油冷却器０１０との間の給油配管０５から分岐されて、他端部を油タンク０７に連結した調圧配管０１１に介装され、軸受部０３へ供給される潤滑油の圧力を潤滑に好適な１．２kg／cm2 ｇ程度の圧力に制御する調圧弁０１２を設けるとともに、給油装置０１を構成する油タンク０７の頂部には、油タンク０７に戻される戻油は、空気が混合したものになっており、また調圧配管０１１を介して戻される戻油は、１kg／cm2 ｇ程度の圧力になっているために、油タンク０７内に蓄積される空気を大気中に放出するための油タンク内空気抜き管としてのエアブリーザ０１３が設けるようにしている。
【０００５】
このエアブリーザ０１３は、油タンク０７の頂部に下端部が油タンク０７内と連通するように固着された円筒体０１４と、円筒体０１４の上方から直接油タンク０７内の空気が大気中へ放出されるのを防止するための傘状の蓋体０１５とからなり、円筒体０１４の上端と蓋体０１５の下面との間に大気中へ放出される空気を迂回させて流出させるようにした流路が形成されている。
すなわち、油タンク０７内の上方に蓄積され、エアブリーザ０１３で大気中へ放出される空気中には多量の油ミストが混入しているために、大気中へ放出される空気中から油ミストを少しでも除去するために空気を迂回させて大気中へ放出するようにしている。
【０００６】
上述したように従来の給油装置０１の油タンク０７には、油タンク内空気抜き装置としてエアブリーザ０１３が設けられているため、上述したように空気が混入した戻油が戻油配管０４を介して油タンク０７に戻されるとき、又は調圧配管０１１から調圧弁０１２で調圧されて１kg／cm2 ｇ程度の圧力にされた潤滑油が油タンク０７に戻されるとき、これらの油とともに油タンク０７に流入し、蓄積される空気は、順次大気中に放出され油タンク０７内の空気圧が上昇することはなく、油タンク０７内は略大気圧に保持される。
【０００７】
なお、以下の本明細書の説明においては、油タンク０７内に蓄積される空気は、説明を簡単にするため、戻油とともに戻油配管０４を介して油タンク０７内に流入する空気および調圧配管０１１から調圧されて戻される潤滑油が油タンク０７に戻される空気を総称して、戻油とともに戻油配管０４を介して油タンク０７内に流入する空気と呼ぶこととする。
【０００８】
このことは、油タンク０７内の圧力が上昇するのを防止するばかりでなく、油タンク０７内に貯留される潤滑油中に混入している空気の潤滑油からの分離が促進されるというメリットが得られる。
【０００９】
しかしながら、従来のエアブリーザ０１３を使用した油タンク内空気抜き装置は、油タンク０７内の圧力と大気圧との差圧によって油タンク０７内の空気を放出するだけの構造にされ、その背高も５０ｍ／ｍ程度の低いものにされているために、油タンク０７内に蓄積する空気中に混入している潤滑油ミストも空気と共に大気中に放出されることになる。
【００１０】
このように、エアブリーザ０１３から大気中に放出された空気は、６０℃にもなる油タンク０７内の温度に比較して、低い温度の大気で冷却されるために空気中に含まれる油ミストは、空気から分離され易くなり、エアブリーザ０１３設置周辺の大気環境を汚染するとともに、大気中に放出され空気中で分離した油ミストによりエアブリーザ０１３設置付近の油タンク外周面又はエアブリーザ０１３設置付近に設けられた機器を汚染するという不具合がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の油タンク内空気抜き装置で生じている不具合を解消するため、油タンクから大気中に放出される空気中に混入している油ミストを極力捕促して、油タンクに戻し、油ミストが少くされた空気を大気中に放出するようにして、油タンク内空気抜き管が設置されている周辺の大気の汚染を低減するとともに、大気に放出される油タンク内空気から分離した油ミストによる油タンク内空気抜き管が設置されている周辺の汚染を低減することのできる油タンク内空気抜き装置の提供を課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、第１番目の本発明の油タンク内空気抜き装置は次の手段とした。
【００１３】
（１）油が貯留されている油タンク内に流入する空気を大気中に放出するために、油タンクの頂端に設置された空気抜き管と調圧弁で潤滑油を調圧するために調圧用戻油を油タンク内に戻すように配設された調圧配管との間に設置され、空気抜き管から大気中に放出される空気の一部を抽出して調圧配管に戻す接続配管を設けた。
なお、接続配管は、一端を空気抜き管の上部に連結するとともに、他端を調圧配管の油タンクとの接続部近傍に連結するようにして、長さを極力短くし流路抵抗を低減するとともに、空気抜き管より小径のものにすることが好ましい。
【００１４】
（ａ）これにより、本発明の油タンク内空気抜き装置では、エアブリーザからなる空気抜き管から大気中に放出される油タンク内の空気は、その一部が調圧配管内を流れる調圧用戻油のエゼクタ効果により空気抜き管から接続配管に吸引されて流入し、油タンク内−空気抜き管−接続配管−調圧配管を循環することになり、大気中に放出される油タンク内の空気中から油ミストの分離が促進され、油タンク内の潤滑油内に戻されるので大気中に放出される空気中の油ミストの含有率を少なくすることができ、大気中に油タンク内の空気とともに放出される油ミストの大気中への放出を少なくすることができる。
【００１５】
従って、油タンク内から大気中に放出される空気中に含まれる油ミストによる大気汚染を少くすることができるとともに、大気中で放出された空気から分離し、液化状態の油ミストによる空気抜き管設置近傍の油タンク外表面若しくは油タンク近傍に設置されている機器の汚染を低減することができる。
【００１６】
また、第２番目の本発明の油タンク内空気抜き装置は、上記（１）の手段に加え、次の手段とした。
【００１７】
（２）油タンクの頂端に設置される空気抜き管が、管内を通過して大気中に放出される空気を周辺部の大気で外部から冷却して、空気中に混入している油ミストを凝縮させ、回収し易くすることが出来る背高にされているものとした。
なお、空気抜き管の背高は、従来の空気抜き管の背高の２倍程度の１００ｍ／ｍ程度にすれば、大気中に放出される空気中に混入している油ミストの大部分を凝縮させて、空気中から分離することが容易になる。
また、空気抜き管の内面は平滑にせずに凹凸を多数設け、管内の空気の流れを乱流状態にして大気との熱交換を向上させ、油ミストの凝縮を促進するようにすることが好ましい。
【００１８】
（ｂ）これにより、本発明の油タンク内空気抜き装置では、上述（ａ）に加え、油タンク内から大気中へ放出される空気の冷却効果が高められ、空気中に含まれる油ミストが冷却されて分離が促進される。
従って、油タンク内から大気中に放出される空気中の油ミストの含有率をより少くすることができ、油タンク周辺部の汚染又は大気の汚染をより少くすることができる。
また、冷却され空気から分離されて空気抜き管の内面に付着した油ミストは、油タンク内に流下するので、油タンク内に貯留されている油の消費量を低減することができる。
【００１９】
また、第３番目の本発明の油タンク内空気抜き装置は、上記（１）の手段又は上記（１）の手段、上記（２）の手段に加え、次の手段とした。
【００２０】
（３）空気抜き管が、管内を通過して大気中に放出される空気を迂回させて、通過させる邪魔板を、接続配管との接続部近傍の空気抜き管内周面から中心部に向けて突出させて設けられているものとした。
なお、邪魔板は、空気抜き管と接続配管との接続部の対向側下方から下向きに、及び接続部側上方から同様に下向きに配置して、その先端が空気抜き管の略中央に位置するように設けるようにしたものが好ましい。
【００２１】
これにより、本発明の油タンク内空気抜き装置では、上述（ａ）又は上述（ａ）および（ｂ）に加え、油タンク内から大気中へ放出される空気は、空気抜き管内部に設けた邪魔板の近傍を通過するとき、邪魔板の先端部で加速され、遠心力により比重の大きい油ミストは、管内壁又は邪魔板に付着し易くなり、空気中から分離がより促進され大気中に放出される空気中の油ミスト含有率をより低減し、油ミストによる汚染をより少ないものにすることができる。
さらに、大気中に放出される空気による油の消費量もより少くすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油タンク内空気抜き装置の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の油タンク内空気抜き管の実施の第１形態を適用するファン装置および給油装置を示すブロック図、図２は図１に示す油タンクに設置する本実施の形態の油タンク内空気抜き装置の詳細を示す断面図である。
なお、図において、図３に示す部材と同一若しくは類似の部材は同一符号を付し説明は極力省略する。
【００２３】
図に示すように、ファン０２の軸受部０３の潤滑及び冷却を行うための潤滑油１０が貯留されるとともに、軸受部０３の潤滑及び冷却を行った後の潤滑油１０である、戻油９をその内部へ戻すようにした油タンク１の頂部には、油タンク１内に連通させて、空気抜き管としてのエアブリーザ２が立設されている。
【００２４】
このエアブリーザ２は、モータ０６にて回転している、ファン０２の軸受部０３に供給された潤滑油１０が、軸受部０３の潤滑及び冷却のために、温度が上がり、戻油９が戻油配管０４を経て再び油タンク１へ戻ってくるために、この戻油９とともに油タンク１内に入りこむ空気が、油タンク１内の圧力の上昇をさせるために、油タンク１を大気開放して圧力上昇を防止するようにしたものである。従って、エアブリーザ２により油タンク１内の潤滑油１０の上方に滞留する空気Ａを大気中に放出するとき、空気Ａに含まれる油ミスト８が、エアブリーザ２から大気中へ放出される空気Ａとともに油タンク１外に噴き出されることがある。
【００２５】
このために、本実施の形態のエアブリーザ２では、背高が５０ｍ／ｍ程度の従来のエアブリーザ０１３の円筒体０１４の約２倍の１００ｍ／ｍ程度の背高にされた円筒体３と、円筒体１の頂部から直接空気Ａが大気中へ放出されるのを防止するための傘状の蓋体４とからなり、円筒体３の上端と蓋体４の下面との間に大気中へ放出される空気Ａを迂回させて、流出させるようにした流路を形成するようにしている。
【００２６】
また、エアブリーザ２の内面は平滑にせずに凹凸を多数設け、内部を流れる空気Ａの流れを乱流状態にして、上述した背高を高くしたことと相俟って、エアブリーザ２を通過している空気Ａと外部の大気との熱交換効率を向上させ、大気中に放出される空気Ａ中の油ミスト８の凝縮をエアブリーザ２の内部でも促進するようにしている。
【００２７】
また、エアブリーザ２から戻油配管０４の油タンク１への出口近傍に接続し、エアブリーザ２から大気中に放出される空気Ａの一部を抽出して調圧配管０１１に戻すようにした接続配管５を設けるようにしている。
この接続配管５は、一端をエアブリーザ２の蓋体４の下方の上部に連結するとともに、他端を戻油配管０４の油タンク１との接続部近傍に連結するようにして、長さを極力短くし流路抵抗を低減して、エアブリーザ２の円筒体３の径よりも小径のものにするようにしている。
【００２８】
また、図２に示すように、エアブリーザ２の内部には、管内を通過して大気中に放出させる油タンク１内に滞留する空気Ａをエアブリーザ２の内部で迂回させ、通過させるための邪魔板６を、接続配管５との接続部近傍のエアブリーザ２内周面から軸心部に向けて突出させて設けるようにしている。
この邪魔板６は、エアブリーザ２と接続配管５との接続部近傍で、接続部対向側下方から下向きにして先端部が円筒体３の軸心部に到達するようにしたものと、接続部側上方から同様に下向きに配置して、その先端が前述した接続部対向側から下向きに設けた邪魔板６の上方に位置するように設けるようにした２枚の邪魔板６からなり、両邪魔板６の間には大気中に放出される空気Ａが通過する隙間７を形成するようにしたものにしている。
【００２９】
本実施の形態の油タンク内空気抜き管は、上述の構成にされているので、空気抜き管としてのエアブリーザ２から大気中に放出される油ミスト８を含む油タンク１内の空気Ａは、その一部が調圧配管０１１内を流れる調圧用戻油のエゼクタ効果によりエアブリーザ２から接続配管５内に吸引され、調圧管０１１内に流入して油タンク１内へ流入する。
すなわち、エアブリーザ２から大気中へ放出される空気Ａは、油タンク１内−エアブリーザ２−接続配管５−調圧配管０１１を循環する。
【００３０】
これにより、大気中に放出される油タンク１内の空気Ａに含まれる油ミスト８は、空気Ａからの分離が促進され、油タンク１内の潤滑油内に戻されるので大気中に放出される空気中の油ミストの含有率を少なくでき、大気中に空気Ａとともに放出される油ミスト８の大気中への放出を少なくすることができ、空気Ａ中に含まれる油ミスト８による大気汚染を少くすることができる。
また、大気中で放出された空気Ａから分離し、液化状態の油ミストによるエアブリーザ２設置近傍の油タンク１外表面又は機器の汚染を少なくできる。
【００３１】
また、エアブリーザ２の背高を大きく、また、内面を流れる空気の流れを乱流状態にする凹凸を設けたことにより、油タンク１内から大気中へ放出される空気Ａの周辺部の大気による冷却効果が高められ、空気Ａ中に含まれる油ミスト８の冷却が強化され、空気Ａからの分離が促進される。
これにより、大気中に放出される空気中の油ミスト８の分離が促進され、油ミスト８の含有率をより少くすることができ、油タンク１周辺部の汚染又は大気の汚染をより少くすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の油タンク内空気抜き装置は、
油が貯留されている油タンク内に流入する空気を大気中に放出するために、油タンクの頂端に設置された空気抜き管と調圧弁で潤滑油を調圧するために調圧用戻油を油タンク内に戻すように配設された調圧配管との間に設置され、空気抜き管から大気中に放出される空気の一部を抽出して調圧配管を介して油タンク内に戻すようにした接続配管を設けるものとした。
【００３３】
これにより、エアブリーザからなる空気抜き管から大気中に放出される油タンク内の空気は、その一部が調圧配管内を流れる調圧用戻油のエゼクタ効果により、空気抜き管から接続配管に吸引されて油タンク内に流入し、油タンク内−空気抜き管−接続配管−調圧配管−油タンクを循環し、空気中から油ミストの分離が促進され、また、分離された油ミストは油タンク内の潤滑油内に戻されるので、大気中に放出される空気中の油ミストの含有率を少なくすることができ、大気中に油タンク内の空気とともに放出される油ミストの大気中への放出を少なくすることができる。
【００３４】
すなわち、油タンク内から大気中に放出される空気内に含まれる油ミストによる大気汚染を少なくすることができるとともに、大気中で放出された空気から分離し、液化状態の油ミストによる空気抜き管設置近傍の油タンク外表面若しくは油タンク近傍に設置されている機器の汚染を低減することができるとともに、油タンクから大気中に放出される油の量を少なくでき、油の消費量を低減できる。
【００３５】
また、本発明の油タンク内空気抜き装置は、
油タンクの頂端に設置される空気抜き管が、管内を通過して大気中に放出される空気を周辺部の大気で外部から冷却して、空気中に混入している油ミストを凝縮させ、回収し易くすることが出来る背高にされるものとした。
【００３６】
これにより、大気中へ放出される空気の冷却効果が高められ、空気の冷却が促進されて、油ミストの分離が促進される。
【００３７】
従って、大気中に放出される空気中の油ミストの含有率をより少くすることができ、油タンク周辺部の汚染をより少くすることができ、さらには油タンク内に貯留されている油の消費量をより低減することができる。
【００３８】
また、本発明の油タンク内空気抜き装置は、空気抜き管が、管内を通過する空気を迂回させ、加速して通過させる邪魔板を、接続配管との接続部近傍の空気抜き管内周面から中心部に向けて突出させて設けるものとした。
【００３９】
これにより、大気中へ放出される空気は、空気抜き管を通過する邪魔板の近傍を通過するとき、邪魔板の先端部で加速され、比重の大きい油ミストは、管内壁又は邪魔板に付着し易くなり、空気中からの分離がより促進され、大気中に放出される油ミストの含有率をさらに低減し、油ミストによる汚染をより少ないものにすることができ、また油の消費量もさらに少くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油タンク内空気抜き装置の実施の第１形態を適用するファン装置および給油装置を示すブロック図、
【図２】図１に示す油タンクに設置する本実施の形態の油タンク内空気抜き装置の詳細を示す断面図、
【図３】油タンクを設けるようにしたファンの軸受部の潤滑及び冷却を行うための給油装置に従来の油タンク内空気抜き装置を設けるようにした系統図である。
【符号の説明】
１        油タンク
２        エアブリーザ
３        円筒体
４        蓋体
５        接続配管
６        邪魔板
７        隙間
８        油ミスト
９        戻油
１０      潤滑油
Ａ        空気
０１      給油装置
０２      ファン
０３      軸受部
０４      戻油配管
０５      給油配管
０６      モータ
０７      油タンク
０８      油ポンプ
０９      油ストレーナ
０１０    油冷却器
０１１    調圧配管
０１２    調圧弁
０１３    エアブリーザ
０１４    円筒体
０１５    蓋体
【図１】
0003697101.tif 000002
【図２】
0003697101.tif 000003
【図３】
0003697101.tif 000004