(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立軸形回転電機の回転軸を支承する軸受を軸受カバー内に収容された潤滑油により冷却するようにした軸受装置の前記軸受カバーの上部に存する異なる圧力となる軸受カバー内、外部の連通部を仕切るように配置され、且つ回転部の運動により前記軸受カバー内の液面から発生するオイルミストの流出を防止する軸受オイルミスト防止装置において、
５０〜３００ミクロンの線径を有する樹脂系材料で形成された集毛体を保持リングと裏板の間に挟み、
且つ先端部分を一定の自由長で回転軸側に露出させて配置すると共に、
前記集毛体の後端部を弾性力により押付けて前記集毛体の先端部を常に回転軸の周面に一定の接触圧で接触させる加圧機構を設けるとともに、
前記保持リングは前記集毛体に付着滞留した油滴を前記軸受カバー内に排出する排油孔を有する
ことを特徴とする軸受オイルミスト防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の軸受オイルミスト防止装置において、
保持リングと裏板との間に挟まれて設けられる集毛体を回転軸の軸方向に複数段配置して各々の集毛体の先端部を回転軸の全周面に密に接触させるようにしたことを特徴とする軸受オイルミスト防止装置。
【請求項３】
立軸形回転電機の回転軸を支承する軸受を軸受カバー内に収容された潤滑油により冷却するようにした軸受装置の前記軸受カバーの上部に存する異なる圧力となる軸受カバー内、外部の連通部を仕切るように配置され、且つ回転部の運動により前記軸受カバー内の液面から発生するオイルミストの流出を防止する軸受オイルミスト防止装置において、
前記軸受カバーの上部に環形リングを設け、
この環形リングの内周面に対応する回転軸の周面にリング状の凸部を設け、
この凸部に環状溝を設けるとともに５０〜３００ミクロンの線径を有する樹脂系材料で形成された集毛体を取付け、且つ先端部を一定の自由長で前記環形リング側に露出させて先端部を前記環形リングの内周面全体に渡って密に接触させて配置する構成とした
ことを特徴とする軸受オイルミスト防止装置。
【請求項４】
請求項３記載の軸受オイルミスト防止装置において、
環形リング及びこの環形リングの周面に対応する回転軸の周面に取付けられる集毛体を軸方向に適宜の間隔を存して複数段配置して、各々の集毛体の先端部をそれぞれ対応する環形リングの全内周面に密に接触させるようにしたことを特徴とする軸受オイルミスト防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立軸回転電機等の軸受カバー及び回転油切りに用いる軸受オイルミスト防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水力発電設備に使用される立軸形回転電機、例えば立軸形水車発電機においては、軸受装置内に存するスラスト軸受、あるいはガイド軸受の摺動摩擦熱および攪拌による熱を緩和するため、軸受カバー内を油槽として潤滑油を収容したり、循環ポンプ等を用いて油槽内に潤滑油を送込んだりしている。
【０００３】
この油槽の中では、回転部の運動によって次第にオイルミストが液面より上方に発生し、大気より高い圧力環境下の油槽から脱出しようとする。この場合、油槽内の圧力は概ね１０ｍｍＡｑから１００ｍｍＡｑの範囲に上昇している。
【０００４】
そこで、一般に軸受カバーには異なる圧力差室を備えて油切り効果を持たせている。
【０００５】
図７はかかる従来の軸受オイルミスト防止装置の構成を示すものである。
【０００６】
図７において、１は立軸形回転電機の回転軸で、この回転軸１は図示しないスラスト軸受又はガイド軸受により支承されている。このスラスト軸受又はガイド軸受は軸受カバー１７により覆われ、その内側に存する油槽１６中の潤滑油に浸されている。
【０００７】
上記軸受カバー１７の上部には、回転軸１と同心円状に配置され、且つ複数のアルミ歯２０を軸方向に適宜の間隔を存して植付けた環形リング１９が溶接等により取付けられている。この環形リング１９には、その軸方向の中間領域に対応する部分に環形室１２が形成され、この環形室１２に連通させて設けられた中間空気孔２１を通して油槽内の圧力より高い圧力を持った空気を供給し、高圧領域Ａとすることでオイルミスト１８の漏出を防いでいる。
【０００８】
この場合、アルミ歯２０は一律に回転軸１の摺動面２５との間に適正なギャップ２２が保たれるように回転軸と同芯的にセットされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成の軸受オイルミスト防止装置では、アルミ歯２０の内径は組立時に摺動面２５と適正なギャップ２２に保たれていても、実運転時において、二次的要素で回転部が変位すると、この関係が保持されなくなる恐れがあり、また中間領域に供給される高圧力空気が何らかの要因で油槽内圧力より低下すると、逆にオイルミスト１８が引き込みやすくなることも考えられる。
【００１０】
また、高速回転する回転電機においては、回転軸の高周速の影響で攪拌される油そのものがこの微小ギャップ２２を抜けて大気Ｂへ流出する恐れもある。
【００１１】
本発明は上記のような問題を解消するためなされたもので、軸受カバーの上部に存するギャップからのオイルミストの漏出を完全に防止できる軸受オイルミスト防止装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により軸受オイルミスト防止装置を構成するものである。
【００１３】
請求項１に対応する発明は、立軸形回転電機の回転軸を支承する軸受を軸受カバー内に収容された潤滑油により冷却するようにした軸受装置の前記軸受カバーの上部に存する異なる圧力となる軸受カバー内、外部の連通部を仕切るように配置され、且つ回転部の運動により前記軸受カバー内の液面から発生するオイルミストの流出を防止する軸受オイルミスト防止装置において、５０〜３００ミクロンの線径を有する樹脂系材料で形成された集毛体を保持リングと裏板の間に挟み、且つ先端部分を一定の自由長で回転軸側に露出させて配置すると共に、前記集毛体の後端部を弾性力により押付けて前記集毛体の先端部を常に回転軸の周面に一定の接触圧で接触させる加圧機構を設けるとともに、前記保持リングは前記集毛体に付着滞留した油滴を前記軸受カバー内に排出する排油孔を有するものである。
【００１４】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発明の軸受オイルミスト防止装置において、保持リングと裏板との間に挟まれて設けられる集毛体を回転軸の軸方向に複数段配置して各々の集毛体の先端部を回転軸の全周面に密に接触させるようにしたものである。
【００１５】
請求項３に対応する発明は、立軸形回転電機の回転軸を支承する軸受を軸受カバー内に収容された潤滑油により冷却するようにした軸受装置の前記軸受カバーの上部に存する異なる圧力となる軸受カバー内、外部の連通部を仕切るように配置され、且つ回転部の運動により前記軸受カバー内の液面から発生するオイルミストの流出を防止する軸受オイルミスト防止装置において、前記軸受カバーの上部に環形リングを設け、この環形リングの内周面に対応する回転軸の周面にリング状の凸部を設け、この凸部に環状溝を設けるとともに５０〜３００ミクロンの線径を有する樹脂系材料で形成された集毛体を取付け、且つ先端部を一定の自由長で前記環形リング側に露出させて先端部を前記環形リングの内周面全体に渡って密に接触させて配置する構成としたものである。
【００１６】
請求項４に対応する発明は、請求項３記載の軸受オイルミスト防止装置において、環形リング及びこの環形リングの周面に対応する回転軸の周面に取付けられる集毛体を軸方向に適宜の間隔を存して複数段配置して、各々の集毛体の先端部をそれぞれ対応する環形リングの全内周面に密に接触させるようにしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明による軸受オイルミスト防止装置の前提となる技術の要部を断面して示す構成図であり、図７と同一部品には同一符号を付して説明する。
【００２０】
図１において、１は立軸回転電機の回転軸で、この回転軸１は図示しないスラスト軸受又はガイド軸受により支承されている。このスラスト軸受又はガイド軸受は軸受カバー１７により覆われ、この軸受カバー１７を油槽１６として収容された潤滑油１６に浸されている。
【００２１】
上記軸受カバー１７の上部には、回転軸１を中心に集毛体１５を保持リング４と裏板６との間に挟み込んで回転軸１と同心円状に設けると共に、これらを固定金具２３により一体的に固定する。
【００２２】
この集毛体１５は、約５０〜３００ミクロンの線径の樹脂系材料（ナイロン、ＰＦＡ材、ＰＥＥＫ材等）を束ねてリング状に形成したもので、先端部に保持リング４および裏板６の軸側端面より０．５ｍｍから２ｍｍ程度の露出自由長３を持たせ、回転軸１の周面全体に渡り回転軸１とのギャップが完全に塞がれるように密に接触させて配置し、軸方向に対する接触範囲１４が適正厚さとなるように構成されている。
【００２３】
このような構成の軸受オイルミスト防止装置において、軸受油槽１６側、すなわち高圧領域Ａの流体圧力が大気Ｂの大気圧よりも高くなっている。また、集毛体１５が回転部全周に接触しており、そのときの差圧は１０〜１００ｍｍＡｑ程度になる。
【００２４】
そして、大気Ｂへ漏出できないオイルミスト１８は集毛体１５に付着滞留するため、保持リング４に設けた排油孔２４によって軸受油槽１６へ戻される。
【００２５】
従って、このような軸受オイルミスト防止装置とすれば、集毛体１５により回転軸１の周面との間のギャップが完全に塞がれるので、軸受カバー１７から外部へのオイルミストの漏出を完全に防止することができる。
【００２６】
図２及び図３は本発明による軸受オイルミスト防止装置の第１の実施の形態の要部を断面して示す構成図、図３は図２をＸ方向から見た図であり、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００２７】
第１の実施の形態では、図２及び図３に示すように軸受カバー１７上部の回転軸側の端部に集毛体１５を保持リング４と裏板６との間に挟み込んで配置すると共に、その上に裏当てリング１３を設けてこれらを一体的に固定する。また、軸受カバー１７の上部端面に支えリング１１を取付け、この支えリング１１に周方向に適宜の間隔を存して複数個のホルダー７をそれぞれ取付け、これら各ホルダー７に集毛体１５の背後に有する集毛体固定部５に回転半径方向から一定圧力を加える押圧ブロック１０を保持させる。
【００２８】
この場合、押圧ブロック１０に取付けられたピン１０ａにスプリング８が介挿され、このスプリング８をピン１０ａに沿って移動可能なスプリング受け９により伸縮させ、このスプリング受け９を適切な位置でホルダー７に径方向に形成された複数段の係合溝７ａの適宜部位の溝に挿入することで、集毛体１５の先端と回転軸１の接触面２への接触圧を加減調整する加圧機構が構成される。
【００２９】
なお、集毛体１５の材料は耐摩耗性と耐熱性に優れた樹脂系材料（ナイロン、ＰＦＡ材、ＰＥＥＫ材等）を使用することは本発明の前提となる技術の形態と同様である。
【００３０】
このような構成の軸受オイルミスト防止装置において、回転部の運動下においては、ホルダー７に保持された押圧ブロック１０がピン１０ａに沿ってガイドされるスプリング８の弾性力により集毛体１５の集毛体固定部５を一定の圧力で押圧しているので、回転軸１の変位に対しても集毛体１５の先端部が追随しながら、常に密に接触した状態に保持される。すなわち、回転軸１の周面との間のギャップが完全に塞がれた状態に保持することができる。
【００３１】
従って、このような軸受オイルミスト防止装置とすれば、集毛体１５により回転軸１の周面との間のギャップが完全に塞がれるので、軸受カバー１７から外部へのオイルミストの漏出を安定した状態で完全に防止することができる。
【００３２】
図４は本発明による軸受オイルミスト防止装置の第２の実施の形態の要部を断面して示す構成図で、図２と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に付いて述べる。
【００３３】
第２の実施の形態では、図４に示すように軸受カバー１７の上部先端に集毛体１５とこの集毛体１５を挟んで配置された排油孔２４を有する保持リング４及び裏板６を第１段の構成とし、この第１段の構成の裏板６に接触させて第１段の構成の保持リング４より径方向の長さの短い保持リング４ａと裏板６ａとの間に集毛体１５ａを挟み込み、また裏板６ａの上端面に裏当てリング１３を設け、これらを一体的に固定して第２段の構成として配置する。
【００３４】
なお、集毛体１５ａの材料は耐摩耗性と耐熱性に優れた樹脂系材料（ナイロン、ＰＦＡ材、ＰＥＥＫ材等）を使用することは第１の実施の形態と同様である。
【００３５】
このような構成の軸受オイルミスト防止装置において、第１段の構成の裏板６と第２段の構成の保持リング４ａ及び集毛体１５ａとの間に中圧領域Ｃが形成され、この中圧領域Ｃにより高圧領域Ａと大気Ｂの差圧が分散されるので、オイルミスト防止効果を高めることができる。また、仮にオイルミスト１８が中圧領域Ｃに漏出しても、さらに第２段の構成の集毛体１５ａにおいて完全に漏出を防止することができる。
【００３６】
従って、このような構成の軸受オイルミスト防止装置とすれば、油槽内圧力と大気圧との差圧を分散させ、さらにオイルミスト防止効果と集毛体に付着した油滴の排出効果を高めることができる。
【００３７】
なお、上記では集毛体１５を回転軸１の周面に接触させて軸方向に２段構成にして設けたが、必要に応じて集毛体１５を軸方向に３段以上の構成にして設けるようにしても良い。
【００３８】
図５は本発明による軸受オイルミスト防止装置の第３の実施の形態の要部を断面して示す構成図で、図７と同一部品には同一符号を付して説明する。
【００３９】
図５において、１は立軸回転電機の回転軸で、この回転軸１は図示しないスラスト軸受又はガイド軸受により支承されている。このスラスト軸受又はガイド軸受は軸受カバー１７により覆われ、その内側に存する油槽１６中の潤滑油に浸されている。
【００４０】
また、回転軸１の軸受カバー１７の上部に対応する部分が径方向に突出するリング状の凸部１ａが設けられ、この凸部１ａには環状溝１ｂが形成され、さらに油槽１６側の縁円部には突起部１ｃが設けられている。
【００４１】
上記回転軸１の凸部１ａに形成された環状溝１ｂに集毛体１５を挿入して固定し、また軸受カバー１７の上部の端面に取付けられた環形リング１９の内周面を集毛体１５に接触させると共に、その上面に裏当てリング１３を配置する。
【００４２】
この集毛体１５は、第１の実施の形態と同様に約５０〜３００ミクロンの線径の樹脂系材料（ナイロン、ＰＦＡ材、ＰＥＥＫ材等）を束ねてリング状に形成したもので、回転軸１の凸部１ａの平面より０．５ｍｍから２ｍｍ程度の露出自由長３を持たせ、環形リング１９の内径側接触面２に密に接触させ、且つ軸方向に対する接触範囲１４が適正厚さとなるように構成されている。
【００４３】
このような軸受オイルミスト防止装置とすれば、集毛体１５によりオイルミスト１８の漏出を防止することができ、さらに回転軸１に設けられた凸部１ａにより回転軸自身の回転により浮上しようとする油の動きを制限する効果が得られ、さらに自身の回転油切り作用で集毛体１５に付着した油滴を排出できる。
【００４４】
図６は本発明による軸受オイルミスト防止装置の第４の実施の形態の要部を断面して示す構成図で、図５と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００４５】
第４の実施の形態では、図６に示すように回転軸１に設けられたリング状の凸部１ａに形成された溝１ｂに挿入して固定される集毛体１５と、軸受カバー１７の上部に環形リング１９の内径側の周面を集毛体１５に接触させて取付けられる環形リング１９及びこの環形リング１９の軸方向端面に配置される裏当てリング１３を第１段の構成とし、また第１段の構成の回転軸１に設けられた凸部１ａと軸方向に適宜の間隔を存して設けられたリング状の凸部１ｄに形成されている環状溝１ｅに集毛体１５ａを挿入すると共に固定し、また第１段の構成の裏当てリング１３の軸方向端面に取付けられた環形リング１９の内周面を集毛体１５ａに接触させると共に、その上面に裏当てリング１３を設け、これらを一体的に固定して第２段の構成として配置する。
【００４６】
なお、集毛体１５の材料は耐摩耗性と耐熱性に優れた樹脂系材料（ナイロン、ＰＦＡ材、ＰＥＥＫ材等）を使用することは第１の実施の形態と同様である。
【００４７】
このような構成の軸受オイルミスト防止装置とすれば、回転軸１の凸部１ａと凸部１ｄとの間に環形室１２が形成され、第１段の構成の集毛体１５と第２段の構成の集毛体１５ａとの間に環形室１２による中圧領域Ｃが形成され、この中圧領域Ｃにより高圧領域Ａと大気Ｂの差圧が分散されるので、オイルミスト防止効果を高めることができる。
【００４８】
従って、このような軸受オイルミスト防止装置とすれば、第３の実施の形態と同様の作用効果が得られることに加えて、オイルミストの漏出を完全に防止することができ、極めて高周速となる回転電機に有効である。
【００４９】
なお、上記では集毛体１５を回転軸１の軸方向に２段構成にして各々の環形リング１９の内周面に接触させて設けたが、必要に応じて集毛体１５を軸方向に３段以上の構成にして各々環形リング１９の内周面に接触させて設けるようにしても良い。
また、本発明の構造は横軸機の軸受にも有効な装置を提供できる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、軸受カバーの上部に存するギャップからのオイルミストの漏出を完全に防止できる軸受オイルミスト防止装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による軸受オイルミスト防止装置の前提となる技術の要部を断面して示す構成図。
【図２】  本発明による軸受オイルミスト防止装置の第１の実施の形態の要部を断面して示す構成図。
【図３】  図２をＸ矢印方向から見た図。
【図４】  本発明による軸受オイルミスト防止装置の第２の実施の形態の要部を断面して示す構成図。
【図５】  本発明による軸受オイルミスト防止装置の第３の実施の形態の要部を断面して示す構成図。
【図６】  本発明による軸受オイルミスト防止装置の第４の実施の形態の要部を断面して示す構成図。
【図７】  従来の軸受オイルミスト防止装置の要部を断面して示す構成図。
【符号の説明】
１…回転軸
２…接触面
３…露出自由長
４…保持リング
５…集毛体固定部
６…裏板
７…ホルダー
７ａ…係合溝
８…スプリング
９…スプリング受け
１０…押圧ブロック
１０ａ…ピン
１１…支えリング
１２…環形室
１３…裏当てリング
１４…接触範囲
１５…集毛体
１６…軸受油槽
１７…軸受カバー
１８…オイルミスト
１９…環形リング
２０…アルミ歯
２１…中間空気孔
２２…設定ギャップ
２３…固定金具
２４…排油孔
２５…しゅう動面
Ａ…高圧領域
Ｂ…大気
Ｃ…中圧領域
【図１】
0003936110.tif 000002
【図２】
0003936110.tif 000003
【図３】
0003936110.tif 000004
【図４】
0003936110.tif 000005
【図５】
0003936110.tif 000006
【図６】
0003936110.tif 000007
【図７】
0003936110.tif 000008