(57)【要約】【課題】送風機、ポンプなどの軸は、温度による軸の強度低下や酸化などによる劣化を防止するため、或いは軸受けを保護するために、冷却、加熱が必要である。冷却並びに加熱効率の良い、しかも容易に製作出来る軸の冷却並びに加熱装置を提供する。【解決手段】軸８の周囲に軸開口部１２ａを有する外箱３の上部に注入管５を設け、前記の軸開口部に接合される軸開口部を有する外箱４の下方に排出管７を設け、その外箱内部軸の周囲に外室１０を構成し、外室内部に前記の注入管に接続した内室１，２を設けて、該内室に設けた軸開口部１２ｂの内周と軸８の隙間から外室へ流体を噴出させ、軸に取り付けたスリンガー９により受け止めると共に内壁を伝って滴下する流体を外室１０内面に半円形に設けた庇１３により外室下方の排出口へ導くようにした軸の冷却並びに加熱装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の周囲に設けた外箱に注入管と排出管を設け、外箱の内部軸の周囲に前記の注入管に連結した内室壁を設けて、軸の上下内室壁によって形成される内室に流体を注入し、内室壁に設けた開口部の隙間から外箱の外室へ噴出させて軸に取り付けたスリンガーにより受け止めるようにしたことを特徴とする軸の冷却並びに加熱装置。
【請求項２】
軸の周囲に分割された外箱を接合出来るように半円形の軸開口部を有する上部外箱に注入管を設け、前記の外箱に接合される半円形の軸開口部を有する下部外箱に排出管を設け、軸の周囲に前記の上部及び下部の外箱を合わせてなる外室を外箱の内部に構成し、その外室に、前記の注入管に連結した上部内室壁とこれに接続される下部内室壁を設けて、前記の注入管より内室に流体を注入することを特徴とする請求項１に記載の軸の冷却並びに加熱装置。
【請求項３】
スリンガーにより外箱の軸開口部を閉じて、外室内面に半円形に設けた庇により外室の内壁を伝って滴下する液体を外室下方の排出口へ導くようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいづれかに記載の軸の冷却並びに加熱装置。
【請求項４】
内室壁に内室の固定板を設けて、これを外箱の内壁により支持するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいづれかに記載の軸の冷却並びに加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明に係る軸の冷却並びに加熱装置は、耐熱用送風機等の各種高温用回転機器の軸の冷却装置並びに冷却機等の各種低温用回転機器の軸の加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、液体による回転軸の冷却並びに加熱装置に関して次に記載の事項が知られている。
【０００３】特開２００１−３１３４６０号発明の名称「加熱装置」、特開平１０−２１０７０２号発明の名称「冷媒冷却回転電機」、特開平１０−１６０３８７号発明の名称「流体冷却装置」、特開平９−２８５０７３号発明の名称「冷媒冷却回転電機」、特開平９−２６１９２４号発明の名称「回転子の冷却方法」、特開平８−５１７６３号発明の名称「超電導回転電機の冷媒給排装置」、特開平５−２３１１７５号発明の名称「空気循環装置の軸受冷却装置」等が公開されている。
【０００４】送風機等回転体の軸を冷却若しくは加熱する従来の技術として、軸にアルミニューム等で出来ている放熱板を密着取り付け、回転させることによって空気中に熱を放散して冷却する方法、或いは軸受け箱又は軸受け箱カバーにジャケットを形成して冷却水の流路を通し水冷軸受けとし、軸を冷却する方法が知られている。
【０００５】加熱方法としては、軸受け箱又は軸受け箱カバーにジャケットを形成してスチームを通して加熱する方法があった。
【０００６】軸を冷却する方法として、軸に深穴を穿ち、この穴の中へ注水して軸を内側から冷却する方法はあったが、冷却効果は不足気味であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】送風機、ポンプ等の回転機器の軸は、軸材料の温度による強度低下や酸化等による劣化を防止する為、或いは軸受けを保護するために軸を冷却、加熱することが必要である。冷却並びに加熱効率がよく、しかも容易に製作出来る簡単な構造の軸の冷却並びに加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る軸の冷却並びに加熱装置は、軸の周囲に分割された外箱を接合出来るように半円形の軸開口部を有する上部外箱に注入管を設け、前記の外箱の下方に接合される半円形の軸開口部を有する下部外箱に排出管を設け、軸の周囲に前記の上部及び下部の外箱を合わせてなる外室を外箱の内部に構成し、その外室に、前記の注入管に連続した上部内室壁とこれに接続される下部内室壁を設けて、前記の注入管より上下内室壁によって形成される内室に冷却或いは加熱流体（これを単に流体という。）を注入し、内室壁に設けた開口部の隙間から外室へ噴出した流体を、軸に取り付けたスリンガー１０により受け止めると共にスリンガーにより軸開口部を閉じて、外室内面に半円形に設けた庇により外室の内壁を伝って滴下する流体を外室下方の排出口へ導くようにした軸の冷却並びに加熱装置である。冷却或いは加熱流体は、例えば、水、油等の流体を意味している。加熱に蒸気を用いても物質的には水であって流体に含まれる。
【０００９】請求項１に記載の本発明は、軸の周囲に設けた外箱に注入管と排出管を設け、外箱の内部軸の周囲に前記の注入管に連結した内室壁を設けて、軸の上下内室壁によって形成される内室に流体を注入し、内室壁に設けた開口部の隙間から外箱の外室へ噴出させて軸に取り付けたスリンガーにより受け止めるようにしたことを特徴とする軸の冷却並びに加熱装置である。
【００１０】請求項２に記載の本発明の実施態様は、軸の冷却並びに加熱装置において、軸の周囲に分割された外箱を接合出来るように半円形の軸開口部を有する上部外箱に注入管を設け、前記の外箱に接合される半円形の軸開口部を有する下部外箱に排出管を設け、軸の周囲に前記の上部及び下部の外箱を合わせてなる外室を外箱の内部に構成し、その外室に、前記の注入管に連続した上部内室壁とこれに接続される下部内室壁を設けて、前記の注入管より内室に流体を注入することを特徴とするものである。
【００１１】請求項３に記載の実施態様は、軸の冷却並びに加熱装置において、スリンガーにより外箱の軸開口部を閉じて、外室内面に半円形に設けた庇により外室の内壁を伝って滴下する流体を外室下方の排出口へ導くようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】請求項４に記載の実施態様は、軸の冷却並びに加熱装置の内室は外室の中の注入管に接続した上下内室壁に設けるため、内室壁に内室の固定板を設けて、これを外箱の内壁により支持するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の技術的思想は、実施例において次に記載のように具体化されている。
【００１４】外箱は、上部外箱及びこれに接合される下部外箱より構成され、軸の周囲に分割された外箱を接合出来るように半円形の軸開口部を有する。上部には内室へ流体を注入するために注入管を設けて内室に繋がっており、これは流体を内室へ注入するための導入管となるものである。注入管に接続した内室も、上部内室とこれに接続される下部内室により構成され、内室に開口部を設けて外箱の開口部に通した軸を通し、外室の軸にはスリンガーを取り付けてこれにより外箱の軸開口部は綴じられている。従って軸は、丸軸、又は角軸であっても本発明装置の機能は維持される。
【００１５】外室と内室の構造は、前記の注入管に連続した上部内室壁とこれに接続される下部内室壁により外室と内室が隔てられる。内室に注入された流体は、軸の表面開口部より外室へ噴出する。送風機の取り扱い流体は、気体である。以下、これを取り扱い気体という。取り扱い気体の温度は６００度乃至７５０度の高温であっても、軸及び軸受けを保護し劣化を防止することが可能になるものである。軸に取り付けたスリンガー９により流体を受け止めて、外室の内壁に沿って滴下した流体が半円形の庇により排出口へ導かれるので、流体は外箱の軸開口部より外部へ漏れ出るのを防止する事が出来る。
【００１６】上部外室に設けた注入管の先端は内室に繋がっており、内室の開口部に通された軸は、固定部に対して非接触であるから、丸軸でも角軸でもよい。又軸に対摩耗又は防蝕のために周囲にメッキを施し、筒（スリーブ）を被せた場合にも、軸の表面に直接液体を注ぎ掛けるものであるとみなされる。この場合であっても、軸本体は前記の取り扱い気体の高温から保護することが出来る。加熱の場合は、軸やスリンガーを暖めることになる。
【００１７】軸やスリンガーの回転部は、固定部と非接触であるから、高速回転の軸にも容易に対応出来る。
【００１８】冷却或いは加熱に使用される流体は熱伝導効果が大きい水などの場合、熱伝達の能力は大きいが、内室の構造を軸方向に長くして、内室の流量を増す事により更に効果を高め、一層効率的に高温や低温にも対応する事が出来る。
【００１９】
【実施例】添付図面は、本発明の実施例について図示している。添付図面に基づいて実施例について詳細に説明する。
【００２０】
【実施例１】図１，図２に基づいて説明すれば、実施例１の外箱は、上部外箱３及びこれに接合される下部外箱４より構成される。軸８の周囲に分割された上部と下部の外箱３，４を接合するために、各外箱３，４には半円形の軸開口部１２ａを有し、軸８を中心に上下の外箱を接合する。外箱３，４の内部は、外室１０と内室１１を隔てる内室壁１，２が注入管の先端に設けられて、上部内室壁１とこれに接合する下部内室壁２により内室１１が構成されて、流体は内室１１から外室１０へ流れるようになっている。
【００２１】内室１１には冷却或いは加熱用の流体を注入するために、外箱に設けた注入管５の先端部に内室が連結されている。従って、注入管５の外側は、上部外箱３に連結されており、注入管５の先端は内室１１に繋がっている。注入管５は流体を内室へ注入するための導入管となるものである。注入管に接続した内室にも軸８を通すために、上下の内室壁１，２に半円形の開口部１２ｂを設けて、外箱の開口部に通した軸８を内室の開口部にも通し、外室の軸８にはスリンガー９を取り付けている。流体は、注入管５より内室１１に流入して開口部１２ｂより外室１１へ噴出して、スリンガー９に当たって内部に飛ばされるが、一部は外室の内壁を伝って外室に設けた半円形の庇１３より滴下し、外室の下方に設けた排出口７より流出される。
【００２２】
【実施例２】図３，図４に基づいて説明すれば、実施例２は、内室壁１が注入管５の先端に連結されて、内室壁１に内室壁２を連結して内室１１の空間を構成し、これを安定させる必要があるために、固定板６を内室壁２に設けて外室１０の内壁により固定板６を支持するようにしたものである。その他の構成は実施例１と同様である。
【００２３】図５に基づいて、本発明装置を送風機の軸に使用した例について説明すると、翼車１４の軸８は軸受により軸支されている。そしてこの軸はカップリングを介してモーターの回転軸に連結されている。軸８には翼車１４に最も近い位置に放熱板１５が取り付けらており、更に本発明装置１６をこの軸に取り付けて、吸い込み口に吸引される取り扱い気体の温度から軸及び軸受を保護している。翼車１４は、取り扱い気体の吸い込み口に設けて矢印方向へ送風するものである。
【００２４】
【発明の効果】本発明の効果は、請求項１乃至請求項４の各項に記載の構成により、次に記載の効果を奏するものである。
【００２５】注入管より内室に流体を注入し、軸の表面に直接流体を注ぎ掛けると共に内室から外室へ流体を噴出させることにより、取り扱い気体温度が摂氏６００度の以上の高温の空気に対して効率的に冷却をする事が出来る。
【００２６】冷却された媒体の中にある回転軸を加熱をする場合にも流体の流れる方向は冷却作用の場合と同様になり、回りの熱を吸収する冷却作用と逆に回りの媒体に熱を与える加熱作用により、効率的に加熱されるものである。
【００２７】本発明により簡単な構造で確実に冷却、又は加熱効果が得られる。このため、難削材の耐熱鋼に対しても深穴加工の必要がないので工作が容易となる。従来例に比べて簡単な構造で大きな冷却、加熱効果により大幅に作業効率を上げることが出来る。
【００２８】送風機などの耐熱用機器の場合、従来からの冷却方法より冷却効果が大きく確実であることから、耐熱限度を上昇し得る。従って、従来製作不能であった高温の取り扱い気体にも対応出来ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸の冷却並びに加熱装置の実施例１の縦断面図
【図２】同上Ａ−Ａ線横断面図
【図３】実施例２の縦断面図
【図４】同上Ｂ−Ｂ線横断面図
【図５】本発明装置を送風機の軸に使用した例を示す側面図
【符号の説明】
１．．．内室壁
２．．．内室壁
３．．．外箱
４．．．外箱
５．．．注入管
６．．．固定板
７．．．排出管
８．．．軸
９．．．スリンガー
１０．．．外室
１１．．．内室
１２ａ，１２ｂ．．．軸の開口部
１３．．．庇
１４．．．翼車
１５．．．放熱板
１６．．．本発明装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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