(57)【要約】      （修正有）【課題】全閉外扇式モータのケース内や回転軸の軸受などを効果的に冷却できる冷却構造を提供する。【解決手段】真空炉２の炉壁３の外側面に固定されるベース板６に取り付けられ、炉壁３とベース板６とを貫通する回転軸４を有し、該回転軸４のベース板６の反対側に外扇ｆを取り付けている全閉外扇式モータＭと、外扇ｆの中心部付近に流入孔８を有し、該外扇ｆの外側とモータＭのモーターケース１１の外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記ケース１１に沿った他端側に流出孔９を有する冷却風ガイドケース７ａと、ベース板６に一端部が取り付けられ、モータＭと上記ケース７ａと間隔を置いて囲む筒状の外側冷却殻２０と、を備え、前記ケース７ａの流出孔９がベース板６の直前付近に位置するように、該ケース７ａの外周壁部がベース板６側の位置まで延長されている、全閉外扇式モータの冷却構造１ａ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、
上記真空炉の炉壁の外側面に固定されるベース板に取り付けられ、前記炉壁とベース板とを貫通する回転軸を有し、該回転軸のベース板の反対側に外扇を取り付けている全閉外扇式モータと、
上記外扇の中心部付近に流入孔を有し、該外扇の外側と上記モータのモーターケースの外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記モーターケースに沿った他端側に流出孔を有する冷却風ガイドケースと、
上記ベース板に一端部が取り付けられ、上記モータと冷却風ガイドケースとを間隔を置いて囲む筒状の外側冷却殻と、を備え、
上記冷却風ガイドケースの流出孔が上記ベース板の直前付近に位置するように、該ガイドケースの外周壁部が上記ベース板側の位置まで延長されている、
ことを特徴とする全閉外扇式モータの冷却構造。
【請求項２】
真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、
上記真空炉の炉壁の外側面に固定されるベース板に取り付けられ、前記炉壁とベース板とを貫通する回転軸を有し、該回転軸のベース板の反対側に外扇を取り付けている全閉外扇式モータと、
上記外扇の中心部付近に流入孔を有し、該外扇の外側と上記モータのモーターケースの外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記モーターケースに沿った他端側に排出孔を有する筒状の冷却風ガイドケースと、
上記ベース板に一端部が取り付けられ、上記モータと冷却風ガイドケースとを間隔を置いて囲む外側冷却殻と、を備え、
上記モータのモーターケースにおける径方向に沿った複数の位置に流入孔および流出孔の一対以上を開設している、
ことを特徴とする全閉外扇式モータの冷却構造。
【請求項３】
真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、
上記真空炉の炉壁の外側面に固定されるベース板に取り付けられ、前記炉壁とベース板とを貫通する回転軸を有し、該回転軸のベース板の反対側に外扇を取り付けている全閉外扇式モータと、
上記外扇の中心部付近に流入孔を有し、該外扇の外側と上記モータのモーターケースの外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記モーターケースに沿った他端側に排出孔を有する冷却風ガイドケースと、
上記ベース板に一端部が取り付けられ、上記モータと冷却風ガイドケースとを間隔を置いて囲む円筒状の外側冷却殻と、を備え、
上記外側冷却殻の内側に吸入口を有し、該外側冷却殻および真空炉の炉壁を貫通し且つ上記攪拌用ファンの負圧側に排出孔が開口する排気管と、該攪拌用ファンの正圧側に吸入口を有し、上記真空炉の炉壁および外側冷却殻を貫通し且つ該外側冷却殻の内側に排出孔が開口する給気管とを配管するか、
あるいは、上記外側冷却殻の径方向に沿って複数の流出孔を開設し、該流出孔ごとに一端部が連通し且つ上記外側冷却殻の外側を通過して、該外側冷却殻の内端壁の中心部に流入孔を開設した冷却風流路管を設け、該流入孔から上記冷却風ガイドケースの流入孔に冷却風が流通する冷却風流路を形成してなる、
ことを特徴とする全閉外扇式モータの冷却構造。
【請求項４】
真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、
上記真空炉の炉壁の外側面に固定されるベース板に取り付けられ、前記炉壁とベース板とを貫通する回転軸を有し、該回転軸のベース板の反対側に外扇を取り付けている全閉外扇式モータと、
上記外扇の中心部付近に流入孔を有し、該外扇の外側と上記モータのモーターケースの外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記モーターケースに沿った他端側に排出孔を有する冷却風ガイドケースと、
上記ベース板に一端部が取り付けられ、上記モータと冷却風ガイドケースとを間隔を置いて囲む筒状の外側冷却殻と、を備え、
上記モータの回転軸における外扇の外側に更に別の外扇を取り付け、該別の外扇の内外両側と外周の一部を囲む別の冷却風ガイドケースを配置し、該別の冷却風ガイドケースの上記モータの外扇側に位置するケース縦壁の中心部付近に開設した冷却風の流入孔と、前記ケース縦壁の周方向の一部に開設した流出孔とを有する、
ことを特徴とする全閉外扇式モータの冷却構造。
【請求項５】
真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、
上記真空炉の炉壁の外側面に固定されるベース板に取り付けられ、前記炉壁とベース板とを貫通する回転軸を有し、該回転軸のベース板の反対側に外扇を取り付けている全閉外扇式モータと、
上記外扇の中心部付近に流入孔を有し、該外扇の外側と上記モータのモーターケースの外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記モーターケースに沿った他端側に排出孔を有する冷却風ガイドケースと、
上記ベース板に一端部が取り付けられ、上記モータと冷却風ガイドケースとを間隔を置いて囲む筒状の外側冷却殻と、を備え、
上記外側冷却殻の外側に配置した駆動源と、該駆動源によって前記外側冷却殻の内側で回転する別の外扇とを配置してなる、
ことを特徴とする全閉外扇式モータの冷却構造。
【請求項６】
前記外側冷却殻は、内外２重の円筒形状の隔壁間の内側に冷却水が循環される水冷ジャケットであるか、あるいは、円筒形状の隔壁のおける内周面および内端面に冷却水の循環パイプを配管したものである、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の全閉外扇式モータの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空炉内の希薄な雰囲気を攪拌して、被処理品に対する伝熱効率を高めるファンを上記真空炉外から駆動するための全閉外扇式モータの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リフロー炉などの負荷装置の内部に配置した高温媒体を攪拌するためのファンインペラを駆動する電動機軸を有する電動機を上記負荷装置の外側に取り付けるに際し、該電動機と上記負荷装置との間に位置する電動機軸に冷却ファンを取り付け、更に該冷却ファンと負荷装置との間に中間取付座を設置すると共に、該中間取付座における上記冷却ファンの外周部に沿ってリング状の保護壁を配置した電動機の冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
上記電動機の冷却装置によれば、上記負荷装置内の熱は、電動機軸を経て電動機の軸受を含むブラケット側に伝達されるが、該電動機のフレームに開設された複数の風穴から該フレーム内を伝熱し且つ上記ブラケットに設けた風穴を通過する冷却風が、上記保護壁によって外部への排出を妨げられる。その結果、上記負荷装置側から伝達される熱を、冷却ファンとこれにより生じる冷却風とによって、上記電動機のブラケットや該電動機のフレームに伝熱し難くしている。
【０００３】
ところで、前記リフロー炉のように炉内の雰囲気が大気であれば、炉内外間の気密を確保する必要がないので、フレームに前記風穴を有する開放型のモータを大気中で取り付けられる。しかし、真空炉のように炉内と炉外との間の気密を確保する必要がある場合、炉壁の外側に取り付けるモータも真空容器内に配置する必要がある。
更に、近年、モータの主流は、密閉されたモーターケースの外側面を自ら冷却する外扇（外部ファン）を付設している全閉外扇式モータに移行する傾向にあり、前記開放型のモータの入手が困難になりつつある。しかし、真空炉内の希薄な雰囲気を攪拌するファンを駆動する全閉外扇式モータを、該真空炉外の真空容器内に配置するに際し、該モータのモーターケースや回転軸の軸受などをどのようにして冷却すべきかについて、現在までのところ、有効な提案が成されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９６００６号公報（第１〜８頁、図１〜６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術で説明した事情に鑑み、真空炉内の希薄な雰囲気を攪拌するファンを駆動する全閉外扇式モータを、該真空炉の当該真空炉外に設ける真空容器内に配置するに際し、該モータのケースや回転軸の軸受などを効果的に冷却できる全閉外扇式モータの冷却構造を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、真空炉の炉内を攪拌するファンを駆動する全閉外扇式モータを該真空炉の炉壁の外側に取り付けた外側冷却殻の内側に配置し、該モータの回転軸の外側に取り付けた外扇を覆う冷却風ガイドケースの外周壁部を上記モータのモーターケースの軸方向におけるほぼ全長に沿って延長する、ことなどに着想して成されたものである。
即ち、本発明による第１の全閉外扇式モータの冷却構造（請求項１）は、真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、上記真空炉の炉壁の外側面に固定されるベース板に取り付けられ、前記炉壁とベース板とを貫通する回転軸を有し、該回転軸のベース板の反対側に外扇を取り付けている全閉外扇式モータと、前記外扇の中心部付近に流入孔を有し、該外扇の外側と上記モータのモータケースの外側とに沿って間隔を置いて取り付けられ、且つ前記モータケースに沿った他端側に流出孔を有する冷却風ガイドケースと、上記ベース板に一端部が取り付けられ、上記モータと冷却風ガイドケースとを間隔を置いて囲む筒状の外側冷却殻と、を備え、前記冷却風ガイドケースの流出孔が上記ベース板の直前付近に位置するように、該ガイドケースの外周壁部が上記ベース板側の位置まで延長されている、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、前記冷却風ガイドケースの流出孔が前記ベース板の直前付近に位置するように、該ガイドケースの外周壁部が上記ベース板側の位置まで延長されている。その結果、前記外扇の回転に伴って、外側冷却殻の内側から前記流入孔を経て上記ガイドケースの内側に導入された不活性ガスなどの冷却風は、モーターケースの軸方向のほぼ全外周面に沿って流された後、上記ベース板の直前付近に位置する流出孔から外側冷却殻の内側に戻されるように循環して流動する。従って、真空炉内の高温媒体（ガス）から前記回転軸に伝達した熱は、前記ベース板や、内部に軸受が配置された前記モータのケースに達しても、上記循環する冷却風によって可及的に冷却されるので、上記モーターケース内の軸受やコイルなどが加熱によって劣化あるいは損傷する事態を効果的に防ぐことが可能となる。
【０００８】
尚、前記真空炉は、例えば、真空熱処理炉や真空焼結炉が例示される。
また、前記攪拌用ファンは、例えば、シロッコファン（多翼ファン）や軸流ファン（プロペラ）の何れかである。
更に、前記外扇は、主に軸流ファンであるが、シロッコファンとしても良い。
また、前記冷却風ガイドケースは、円筒形状を呈するモーターケースの外周面から径方向に沿って延びた複数の支持枠によってその内側から支持されている。
加えて、前記ベース板と外側冷却殻とに囲まれ、前記モータ、外扇、および冷却風ガイドケースを包囲する空間は、真空炉内と同様の真空度（例えば、約ｎ×０．００１〜約ｎ×０．１Ｐａ程度）に保たれ、比較的希薄な不活性ガス（窒素と水素との混合ガス、またはＡｒガス）などのガスが存在している。上記空間と前記真空炉内とは、前記炉壁とベース板とを貫通する比較的小径の貫通孔を介して連通させても良い。
【０００９】
また、本発明による第２の全閉外扇式モータの冷却構造（請求項２）は、真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、前記全閉外扇式モータと、前記冷却風ガイドケースと、前記外側冷却殻と、を備え、上記モータのモーターケースにおける径方向に沿った複数の位置に流入孔および流出孔の一対以上を開設している、ことを特徴とする。
これによれば、前記モータのモーターケースにおける径方向に沿った複数の位置に流入孔および流出孔の一対以上を開設しているので、前記外扇の回転に伴って、外側冷却殻の内側から前記流入孔を経て上記ガイドケースの内側に導入された前記冷却風は、前記モーターケースの外周側をその軸方向に沿って流され、該ガイドケースの中間に位置する排出孔から外側冷却殻の内側に戻されるように循環して流動すると共に、上記モーターケースの軸方向に沿って流された冷却風の一部は、上記流入孔からモーターケースの内側を通過した後、上記流出孔から外側冷却殻の内側に戻される。
従って、真空炉内の高温媒体（ガス）から前記回転軸を伝達した熱が、前記ベース板や前記モーターケース内の軸受やコイルなどに達しても、上記循環する冷却風によって可及的に冷却されるので、上記軸受やモーターケース内のコイルなどが加熱により劣化あるいは損傷する事態を一層効果的に防ぐことが可能となる。
【００１０】
更に、本発明による第３の全閉外扇式モータの冷却構造（請求項３）は、真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、前記全閉外扇式モータと、前記冷却風ガイドケースと、前記外側冷却殻と、を備え、該外側冷却殻の内側に流入口を有し、該外側冷却殻および真空炉の炉壁を貫通し且つ上記攪拌用ファンの負圧側に流出孔が開口する排気管と、該攪拌用ファンの正圧側に流入孔を有し、上記真空炉の炉壁および外側冷却殻を貫通し且つ該外側冷却殻の内側に流出孔が開口する給気管とを配管するか、あるいは、上記外側冷却殻の径方向に沿って複数の流出孔を開設し、該流出孔ごとに一端部が連通し且つ上記外側冷却殻の外側を通過して、該外側冷却殻の外端壁の中心部に流入孔を開設した冷却風流路管を設け、該流入孔から上記冷却風ガイドケースの流入孔に冷却風が流通する冷却風流路を形成してなる、ことを特徴とする。
【００１１】
前記第３の冷却構造において、前記外側冷却殻の内側に流入孔を有し、該外側冷却殻および真空炉の炉壁を貫通し且つ前記攪拌用ファンの負圧側に流出孔が開口する排気管と、該攪拌用ファンの正圧側に流入口を有し、前記真空炉の炉壁および外側冷却殻を貫通し且つ該外側冷却殻の内側に流出孔が開口する給気管とを配管している形態によれば、前記外扇の回転に伴って、前記ガイドケースとモーターケースとの間に流された冷却風は、外側冷却殻の内側に戻されるように循環して流動すると共に、係る冷却風の一部は、前記排気管を経て炉内の攪拌用ファンの負圧側に送風された後、該攪拌用ファンの正圧側から加圧されて前記給気管から外側冷却殻の内側に戻される。その結果、上記冷却風の循環が一層加速されるので、前記熱によって前記モーターケース内の軸受やコイルなどが劣化あるいは損傷する事態をより一層効果的に防ぐことが可能となる。
【００１２】
一方、前記第３の冷却構造において、前記外側冷却殻の径方向に沿って複数の流出孔を開設し、該流出孔ごとに一端部が連通し且つ上記外側冷却殻の外側を通過して、該外側冷却殻の内端壁の中心部に流出孔を開設した冷却風流路管を設け、該流出孔から上記冷却風ガイドケースの流入孔に流通する冷却風流路を形成した形態によれば、前記ガイドケースとモーターケースとの間に流された冷却風は、外側冷却殻の内側に戻されるように循環して流動すると共に、係る冷却風の一部は、複数の流出孔から外側冷却殻の外側を通過する冷却風流路管内を流された後、外側冷却殻の内端壁の中心部に開設された流入孔から冷却風ガイドケースの流入孔に強制的に流通される。その結果、循環する上記冷却風の一部は、冷却風流路管を通過する間に外気によって更に冷却されるので、前記熱による前記回転軸の軸受やモーターケース内のコイルなどが加熱による劣化あるいは損傷する事態を更に一層効果的に防ぐことが可能となる。
尚、前記冷却風ガイドケースと外側冷却殻の外端壁との間は、冷却風流路管の流入孔から外側冷却殻の内側に戻された一部の冷却風の圧力を保つため、中心部に冷却風ガイドケースの流入孔と連通する透孔を有し、且つバネ圧などにより冷却風ガイドケースの端壁側に付勢される移動可能な仕切壁によって仕切られる。
【００１３】
また、本発明による第４の全閉外扇式モータの冷却構造（請求項４）は、真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、前記全閉外扇式モータと、前記冷却風ガイドケースと、前記外側冷却殻と、を備え、上記モータの回転軸における外扇の外側に更に別の外扇を取り付け、該別の外扇の内外両側と外周の一部を囲む別の冷却風ガイドケースを配置し、該別の冷却風ガイドケースにおける上記モータの外扇側に位置するケース縦壁の中心部付近に開設した冷却風の流入孔と、前記ケース縦壁の周方向の一部に開設した流出孔とを有する、ことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、前記モータの回転軸における外扇の取付位置よりも外側に更に別の外扇を取り付け、該別の外扇の内外両側と外周の一部を囲む別の冷却風ガイドケースを更に配置すると共に、該別の冷却風ガイドケースの上記モータの外扇側に位置するケース縦壁の中心部付近に開設した冷却風の流入孔と、上記の冷却風ガイドケース縦壁の周方向の一部に開設した流出孔とを設けている。その結果、前記同様に循環する前記冷却風の一部は、別の冷却風ガイドケースの流入孔から該ケース内に導入され、別の外扇により圧送されて該別の冷却風ガイドケースの流出孔から循環する上記冷却風の内部に戻される。従って、該冷却風の循環作用が一層促進されるので、前記熱による前記回転軸の軸受やモーターケース内のコイルなどが加熱による劣化あるいは損傷する事態を更に効果的に防ぐことが可能となる。
尚、前記別の外扇も、シロッコファンまたは軸流ファンである。
また、前記別の冷却風ガイドケースは、上記別の外扇の内外両側と外周の一部を囲み、且つ前記モータの外扇側に位置するケース縦壁の中心部付近に開設した冷却風の流入孔と、ケース縦壁の周方向の一部に開設した流出孔とを有している。
【００１５】
更に、本発明による第５の全閉外扇式モータの冷却構造（請求項５）は、真空炉内の攪拌用ファンを該真空炉外から駆動する全閉外扇式モータの冷却構造であって、前記全閉外扇式モータと、前記冷却風ガイドケースと、前記外側冷却殻と、を備え、該外側冷却殻の外側に配置した駆動源と、該駆動源によって前記外側冷却殻の内側で回転する別の外扇とを配置してなる、ことを特徴とする。
これによれば、前記外側冷却殻の外側に配置した駆動源と、該駆動源によって前記外側冷却殻の内側で回転する別の外扇とが配置されているため、前記同様に循環する前記冷却風の一部は、別の外扇によって一層高い圧力で循環されるので、前記熱による前記回転軸の軸受やモーターケース内のコイルなどが加熱による劣化あるいは損傷する事態を効果的且つ確実に防ぐことが可能となる。
尚、前記駆動源は、比較的小型のモータ、または流水などの移動流体によって回転される水車などの羽根車などである。上記モータや前記水車などの回転軸は、前記外側冷却殻を貫通し、該外側冷却殻の内側で別の外扇を直に回転させるか、あるいは、前記外側冷却殻の一部分をアルミニウムなどの非磁性材で構成し、該一部分の内外両側で磁界（磁気誘導）により非接触で別の外扇を回転させる形態としても良い。
【００１６】
加えて、本発明には、前記外側冷却殻は、内外２重の円筒形状の外壁間の内側に冷却水が循環される水冷ジャケットであるか、あるいは、円筒形状の隔壁のおける内周面および内端面に冷却水の循環パイプを配管したものである、全閉外扇式モータの冷却構造（請求項６）も含まれる。
これによれば、上記水冷ジャケットあるいは隔壁と循環パイプとからなる外側冷却殻によって、前記モータ、冷却風ガイドケース、および外扇を含む全閉外扇式モータの全体を間隔を置いて、真空炉内と同様な真空状態にし、且つ外部との気密状態を保って囲むことができる。従って、前記各形態の冷却構造による効果を確実に保証することが可能となる。
尚、前記冷却構造（請求項５）における外側冷却殻の一部をアルミなどの非磁性材で構成する場合、前記隔壁を非磁性材とし、その内面の一部に循環パイプが配管されていない部分を設けることにより、前記磁界などを介した非接触方式によるトルク伝達が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による第１の全閉外扇式モータの冷却構造を示す断面図。
【図２】本発明による第２の全閉外扇式モータの冷却構造を示す断面図。
【図３】本発明による第３の全閉外扇式モータの冷却構造の一形態を示す断面図。
【図４】上記第３の全閉外扇式モータの冷却構造の異なる形態を示す断面図。
【図５】本発明による第４の全閉外扇式モータの冷却構造を示す断面図。
【図６】本発明による第５の全閉外扇式モータの冷却構造の一形態を示す断面図。
【図７】上記第５の全閉外扇式モータの冷却構造の異なる形態を示す断面図。
【図８】上記第５の全閉外扇式モータの冷却構造の別異な形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、第１の全閉外扇式モータの冷却構造１ａを示す垂直断面図である。
上記冷却構造１ａでは、図示１に示すように、真空炉２の炉壁３の内側に、該真空炉２内の希薄な雰囲気（例えば、不活性ガス）を攪拌する攪拌用ファンＦを有し、該ファンＦは、上記炉壁３の外側に取り付けられた全閉外扇式モータＭによって回転される。該モータＭは、上記炉壁３の外側面に固定されたベース板６にモーターケース１１の一端側が固定され、該モータＭの回転軸４は、上記炉壁３とベース板６とを貫通し、その先端部に上記攪拌用ファンＦを固定している。
尚、上記真空炉２は、例えば、真空中で焼き入れなどを施すものである。
また、上記モータＭの回転軸４におけるベース板６と反対側の先端部には、プロペラの外扇ｆが固定されている。係る外扇ｆとモーターケース１１との外側には、該外扇ｆの中心部付近に流入孔８を有し、全体が円筒形状の冷却風ガイドケース７ａが冷却風の流路１０（間隔）を挟んで配置されている。係る冷却風ガイドケース７ａにおいて、上記モーターケース１１の円周面に沿った外周壁部は、上記ベース板６の直前付近まで延長されており、且つ該ベース板６側において円環状にして開口する流出孔９を上記モーターケース１１との間に設けている。
【００１９】
尚、前記冷却風ガイドケース７ａは、モーターケース１１の外周面から径方向に沿って延びた複数の支持枠（図示せず）により、その内側から支持されている。
更に、図１に示すように、前記モータＭ、外扇ｆ、および冷却風ガイドケース７ａを間隔を置いて囲むように、全体が円筒形状を呈する水冷ジャケット（外側冷却殻）２０が配置されている。該水冷ジャケット２０は、内外一対の隔壁２１，２２の間に冷却水ｗを循環して供給可能とされたもので、その一端部が前記ベース板６に取り付けられている。係る水冷ジャケット２０の内側は、前記真空炉２内と同様の真空度（例えば、約ｎ×０．００１〜ｎ×０．１Ｐａレベル）とするため、前記炉壁３およびベース板６を貫通する比較的小径の通気孔５が形成されている。
前記真空炉２内において、例えば、真空焼き入れ処理が行われると、該処理に伴って該炉２内に高温ガス（熱媒体）が発生し、該ガスの熱は、前記ファンＦおよび回転軸４を経て、前記ベース板６やモータＭのケース１１側に伝達される。係る熱の伝達を抑制していないと、前記モータＭの回転軸４の軸受（図示せず）やモーターケース１１内のコイル（図示せず）などに対し、劣化や損傷を生じる場合がある。
【００２０】
前記冷却構造１ａでは、図１に示すように、前記モータＭを駆動し、その回転軸４を回転させると、真空炉２内の前記ファンＦが回転すると共に、反対側の外扇ｆも回転する。係る外扇ｆの回転によって、図１中の矢印で示すように、前記水冷ジャケット２０の内側から流入孔８を経て前記ガイドケース７ａの内側に導入された不活性ガスなどの冷却風は、モーターケース１１の軸方向のほぼ全外周面に沿った長い流路１０ａを流された後、前記ベース板６の直前付近に位置する流出孔９から水冷ジャケット２０の内側に戻されるように循環して流通する。
その結果、真空炉２内の高温ガスから前記回転軸４を伝達した熱は、ベース板６や、両側の端壁の内部ごとに軸受が配置された前記モータケース１１に達しても、上記循環する冷却風によって可及的に冷却される。従って、前記のような冷却構造１ａによれば、上記モーターケース１１内の軸受やコイルなどが加熱によって劣化あるいは損傷する事態を効果的に防ぐことが可能となる。
【００２１】
図２は、第２の全閉外扇式モータの冷却構造１ｂを示す垂直断面図である。
上記冷却構造１ｂも、図示２に示すように、前記同様の真空炉２内に配設された攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、および水冷ジャケット２０を備えている。係る冷却構造１ｂにおいて、外扇ｆの外側とモーターケース１１の該外扇ｆ側の外周側だけを囲む冷却風ガイドケース７は、モーターケース１１の外周面に沿って比較的短い外周壁部を有している。
更に、本冷却構造１ｂでは、上記モーターケース１１におけるベース板６側の外周面には、径方向に沿って一対以上（複数）の流入孔１２ａおよび流出孔１２ｂがほぼ対称に開設されている。
【００２２】
前記のような冷却構造１ｂでは、図２中の矢印で示すように、前記同様の外扇ｆの回転に伴って、水冷ジャケット２０の内側から前記流入孔８を経て前記ガイドケース７の内側に導入された不活性ガスなどの冷却風は、モーターケース１１の軸方向の外周面に沿った短い流路１０を流された後、上記ケース板１１の外側付近に位置する排出孔９から水冷ジャケット２０の内側に戻されるように循環して流動する。更に、該循環する冷却風の一部は、前記流入孔１２ａからモーターケース１１の内側を通過した後、該モーターケース１１の前記流出孔１２ｂから水冷ジャケット２０の内側に還流される。
従って、前記のような冷却構造１ｂによれば、真空炉２内の高温ガスから前記回転軸４を伝達した熱が、前記ベース板６や前記モータＭのケース１１内に達しても、上記循環する冷却風によって可及的に冷却されるので、前記ベース板６、モーターケース１１内の軸受やコイルなどが、加熱によって劣化あるいは損傷する事態を一層効果的且つ確実に防ぐことが可能となる。
尚、前記モータＭは、前記流入孔１２ａと流出孔１２ｂとを有する点では開放型であるが、真空容器と同様な水冷ジャケット２０とベース板６に包囲された密閉空間内で使用されるので、本発明における全閉外扇式モータの一形態とした。
【００２３】
図３は、本発明による第３の冷却構造における一形態の全閉外扇式モータの冷却構造１ｃを示す断面図である。
上記冷却構造１ｃも、図３に示すように、前記真空炉２内に配設された前記同様の攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、冷却風ガイドケース７、および水冷ジャケット２０を備えている。
係る冷却構造１ｃでは、図３に示すように、上記水冷ジャケット２０の内側に流入口１３ａを有し、該水冷ジャケット２０のベース板６側と真空炉２の炉壁３とを貫通し且つ上記攪拌用ファンＦの負圧（中心）側に流出孔１３ｂが開口する全体がほぼＬ字形状の排気管１３と、上記攪拌用ファンＦの正圧（外周）側に流入口１４ａを有し、上記真空炉２の炉壁３と水冷ジャケット２０の冷却風ガイドケース７側とを貫通し且つ該水冷ジャケット２０の内側に流出孔１４ｂが開口する全体がほぼコ字形状の給気管１４とが更に配管されている。
【００２４】
前記のような冷却構造１ｃでは、図３中の矢印で示すように、前記同様に外扇ｆの回転に伴って、水冷ジャケット２０の内側から前記流入孔８を経て前記ガイドケース７の内側に導入された不活性ガスなどの冷却風は、モーターケース１１の軸方向の外周面に沿った短い流路１０を流された後、上記モーターケース１１の外端側に位置する流出孔９から水冷ジャケット２０の内側に戻されるように循環して流動する。更に、係る循環する冷却風の一部は、前記排気管１３を経て真空炉２内の攪拌用ファンＦの負圧（中心）側に送風された後、該攪拌用ファンＦの正圧（外周）側から該ファンＦにより加圧されて前記給気管１４から水冷ジャケット２０の内側に還流される。
従って、前記のような冷却構造１ｃによれば、上記冷却風の循環が一層加速されるので、前記熱によって前記モーターケース１１内の軸受やコイルなどが加熱にされて劣化あるいは損傷する事態をより一層効果的に防ぐことが可能となる。
【００２５】
図４は、本発明による第３の冷却構造における異なる形態の全閉外扇式モータの冷却構造１ｄを示す断面図である。
上記冷却構造１ｄも、図４に示すように、前記真空炉２内に配設された前記同様の攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、冷却風ガイドケース７、および水冷ジャケット２０を備えている。
係る冷却構造１ｄでは、図４に示すように、水冷ジャケット２０の径方向に沿って複数の流出孔１５ａ，１６ａを対称に開設し、該流出孔１５ａ，１６ａごとに一端部が連通し且つ上記水冷ジャケット２０の外側を対称に通過して、該水冷ジャケット２０の外側の隔壁２１における外端壁の中心部に他端部１５ｂ，１６ｂを有する全体がコ字形状を呈する一対の冷却風流路管１５，１６と、上記他端部１５ｂ，１６ｂを合流させ且つ水冷ジャケット２０における隔壁２２における内端壁の中心部に流入孔１７ａを開設した冷却風流路管１７とを設けている。
【００２６】
前記流入孔１７ａと前記冷却風ガイドケース７の流入孔８との間には、前記冷却風が直線状に安定して流通する冷却風流路Ｘを形成する必要がある。そのため、図４に示すように、前記水冷ジャケット２０の隔壁２２の内側には、断熱材からなり且つ全体が円盤形状であって中心部に透孔１９を有する仕切壁１８が複数のコイルバネＢによって、上記ガイドケース７側に付勢され且つその厚み方向に沿って移動可能となるように配置されている。そのため、上記流入孔１７ａから水冷ジャケット２０の内側に圧送された冷却風は、上記仕切壁１８によって一旦遮られるため、その比較的高い圧力を保ちつつ、中心部の透孔１９から上記冷却風ガイドケース７の流入孔８に向かう直線状の冷却風流路Ｘに沿って強制的に送風される。
【００２７】
そして、前記同様に循環する冷却風の一部は、前記流出孔１５ａ，１６ｂから水冷ジャケット２０の外側を通過する冷脚風流路管１５，１６内を流された後、水冷ジャケット２０の端壁の中心部に開設された流入孔１７ａから冷却風ガイドケース７の流入孔８内に強制的に流通される。その結果、循環する上記冷却風の一部は、前記冷脚風流路管１５〜１７を通過する間に外気により更に冷却される。
従って、前記のような冷却構造１ｄによれば、前記熱によって前記モーターケース１１内の軸受やコイルなどが加熱されて劣化あるいは損傷する事態を更に一層効果的に防ぐことが可能となる。
尚、前記仕切壁１８は、水冷ジャケット２０の隔壁２２側に沿った円筒部を更に併設した形態としても良い。また、前記コイルバネＢを板バネに替えても良い。
【００２８】
図５は、第４の全閉外扇式モータの冷却構造１ｅを示す垂直断面図である。
上記冷却構造１ｅも、図示５に示すように、前記真空炉２内に配設された前記同様の攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、冷却風ガイドケース７、および水冷ジャケット２０を備えている。
係る冷却構造１ｅでは、図示５に示すように、上記モータＭの回転軸４における外扇ｆの外側に更に別の外扇（シロッコファン）２９を取り付け、該別の外扇２９の内外両側と外周の一部を囲む別の冷却風ガイドケース２６を更に配置している。該別の冷却風ガイドケース２６は、上記モータＭの外扇ｆ側に間隔を置いて位置するケース縦壁の中心部付近に冷却風の流入孔２７を開設していると共に、左右一対のケース縦壁の周方向の上方（一部）に流出孔２８を開設している。尚、上記流入孔２７は、冷却風ガイドケース７の流入孔８と同軸心状に位置している。
【００２９】
前記冷却構造１ｅは、前記モータＭの回転軸４における外扇ｆの外側に更に別の外扇２９を取り付け、該別の外扇２９の内外両側と外周の下部側を囲む別の冷却風ガイドケース２６を配置すると共に、該別の冷却風ガイドケース２６の上記モータＭの外扇側ｆに位置するケース縦壁の中心部付近に開設した冷却風の流入孔２７と、前記ケース縦壁の周方向の一部に開設した流出孔２８とを設けている。その結果、前記と同様にして循環する冷却風の一部は、別の冷却風ガイドケース２６の流入孔２７から該ケース２６内に導入され、別の外扇２９により外側に圧送されて該ケース２６の流出孔２８から循環する上記冷却風の内部に戻される。
従って、上記のような冷却構造１ｅによれば、前記冷却風の循環作用が一層促進されるので、前記熱によって前記モーターケース１１内の軸受やコイルなどが加熱されて劣化あるいは損傷する事態を更に効果的に防ぐことが可能となる。
尚、前記別の外扇２９は、シロッコファンに替え、軸流ファンとしても良い。
【００３０】
図６は、本発明による第５の冷却構造における一形態の全閉外扇式モータの冷却構造１ｆを示す断面図である。
上記冷却構造１ｆも、図示６に示すように、前記真空炉２内に配設された前記同様の攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、冷却風ガイドケース７、および水冷ジャケット２０を備えている。
係る冷却構造１ｆでは、図６に示すように、水冷ジャケット２０における端面側の一部に、前記隔壁２１，２２間を接続する接続部３０を設け、該接続部３０を回転可能に貫通する回転軸３１を配設している。係る回転軸３１における水冷ジャケット２０内の端部に別の外扇（シロッコファン）３２を固定すると共に、該ジャケット２０の外側面には、上記回転軸３１を回転させる別のモータ（駆動源）３３を取り付けている。
【００３１】
前記冷却構造１ｆでは、水冷ジャケット２０の外側面に配置したモータ３３と、該モータ３３によって上記水冷ジャケット２０の内側で回転する別の外扇３２とが配置されているため、前記同様に循環する前記冷却風の一部は、上記別の外扇３２によって一層高い圧力によって循環される。
以上のような冷却構造１ｆによれば、前記熱により前記軸受やモーターケース１１内のコイルなどが加熱されて劣化あるいは損傷する事態を効果的且つ確実に防ぐことが可能となる。
尚、前記別の外扇３２も、シロッコファンに替え、軸流ファンとしても良い。
【００３２】
図７は、本発明による第５の冷却構造における異なる形態の全閉外扇式モータの冷却構造１ｇを示す水平断面図である。
上記冷却構造１ｇも、図示７に示すように、前記真空炉２内に配設された前記同様の攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、冷却風ガイドケース７、および水冷ジャケット２０を備えている。
上記冷却構造１ｇは、図示７に示すように、水冷ジャケット２０における端面側の隔壁２１，２２の中心部間を接続する前記同様の接続部３０を設け、該接続部３０には、これを回転可能に貫通する回転軸３１を配設している。上記水冷ジャケット２０の外側には、水ｗが水平に流れる水路３５が配置され、該水路３５の中間には、上記回転軸３１の外端部に固定された水車３４が配置されている。尚、該水車３４と上記流水ｗとは、本形態における駆動源を構成している。
【００３３】
一方、前記回転軸３１における前記水冷ジャケット２０の内側に位置する内端部には、別の外扇（シロッコファン）２９が固定され、該外扇２９の内外両側と外周の一部を囲む別の冷却風ガイドケース２６を配置している。該別の冷却風ガイドケース２６は、上記水冷ジャケット２０側に間隔（冷却風の流路）を置いて位置するケース縦壁の中心部付近に冷却風の流入孔２７を開設していると共に、前記ケース縦壁の周方向の一側方（一部）に流出孔２８を開設している。更に、上記別のガイドケース２６と前記冷却風ガイドケース７との縦壁同士の間には、冷却風を流すための間隔（冷却風の流路）が配置されている。
前記冷却構造１ｇでは、前記流水ｗにより回転する水車３４と共に回転する別の外扇２９が、前記同様に循環する前記冷却風の一部を、一層高い圧力で循環させることができる。従って、係る冷却構造１ｇによっても、前記熱による前記モーターケース１１内の軸受やコイルなどが加熱されて劣化あるいは損傷する事態を効果的且つ確実に防ぐことが可能となる。
尚、前記水車３４をタービンとし、前記水路３５を密閉された管路とし、且つ該管路の内側に高圧ガスまたは高圧の蒸気などの圧力流体を流通させる形態としても良い。係る形態の場合、上記管路は、垂直方向などの任意の方向に沿って配管しても良い。
【００３４】
図８は、本発明による第５の冷却構造における更に異なる形態の全閉外扇式モータの冷却構造１ｈを示す断面図である。
上記冷却構造１ｈも、図示８に示すように、前記真空炉２内に配設された前記同様の攪拌用ファンＦ、回転軸４と外扇ｆとを含む全閉外扇式モータＭ、ベース板６、および冷却風ガイドケース７を備えている。
係る冷却構造１ｈでは、前記水冷ジャケット２０に替えて、前記同様の円筒形を呈する隔壁２２の内周面および内端面に、冷却水ｗの循環パイプ２４を螺旋形状などにして配管した外側冷却殻２３を配設している。上記隔壁２２の端面側の一部には、循環パイプ２４が配管されていない部分が形成され、少なくとも係る部分の隔壁２２は、アルミニウム合金などの非磁性材によって構成されている。
【００３５】
図８に示すように、上記非磁性材からなり且つ循環パイプ２４が配管されていない部分の隔壁２２の内側には、図示しない軸受部材に中間部を支持された回転軸３６と、該回転軸３６の内端部に固定された別の外扇（シロッコファン）３７と、上記回転軸３６の外端部に固定され且つ上記隔壁２２の内端面に接近する従動ローラ３８とが配置されている。該ローラ３８は、強磁性材からなる。
更に、前記隔壁２２の外側には、台座４２を介してモータ（駆動源）４０が配置され、該モータ４０の回転軸４１の先端には、上記隔壁２２の外端面に接近する主動ローラ３９が配置されている。該ローラ３９は、非強磁性材からなる母円盤の間に複数の強磁性材あるいは複数の永久磁石を埋設した複合材からなる。
【００３６】
前記冷却構造１ｈでは、モータ４０を駆動して回転軸４１と共に前記主動ローラ３９を回転させると、該ローラ３９から出される磁界が非磁性の前記隔壁２２を透過した後、内側の従動ローラ３８を同様なパターンにして磁化する。その結果、別の外扇３７が、前記同様に循環する前記冷却風の一部を、一層高い圧力で循環させることができる。従って、係る冷却構造１ｈによっても、前記熱による前記モーターケース１１内の軸受やコイルなどが加熱されて劣化あるいは損傷する事態を効果的且つ確実に防ぐことが可能となる。
尚、前記外側冷却殻２３は、前記水冷ジャケット２０に替えても良いが、その一部に一方の隔壁のみからなり、且つ非磁性の部位を設けることが必要となる。
また、前記冷却構造１ａ〜１ｇにおける水冷ジャケット２０を、それぞれ前記外側冷却殻２３に替えた形態としても良い。
【００３７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記冷却構造１ａにおける前記冷却風ガイドケース７ａの外周壁部の先端面は、前記ベース板６に当接しており、且つ該外周壁部の先端面側に複数の貫通孔あるいは複数の切り欠きからなる流出孔を形成した形態としても良い。
また、前記冷却構造１ｂにおいて、前記モーターケース１１の軸方向の中間にも、更に複数の流入孔１２ａと複数の流出孔ｂとを開設した形態としても良い。
更に、前記冷却構造１ｃでは、前記排気管１３および給気管１４を２対ずつ以上にして配管した形態としても良い。
また、前記冷却構造１ｇでは、駆動源の前記水車３４および水路３５に替え、外気によって旋回可能な風車あるいはプロペラのみを配設した形態としても良い。
【００３８】
また、前記冷却構造１ｆ，１ｈにおいて、前記別の外扇３２，３７および駆動源のモータ３３，４０は、２組以上を配置した形態としても良い。この際、１組を水冷ジャケット２０または外側冷却殻２３の端面側に配置し、残り１組を該水冷ジャケット２０または外側冷却殻２３の外周面側に配置した形態としても良い。
更に、前記外側冷却殻は、一対の隔壁２１，２２間を実質的に真空状態とした形態としても良い。
加えて、本発明の対象となる真空炉は、真空状態の炉内において、焼き戻しや焼き鈍しなどの熱処理、金属製品の表面に対する浸炭処理または窒化処理、金属粉末成型品の焼結またはリフロー（硬化）処理、あるいはセラミック粉末成型品の焼成処理を施すものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、真空炉内の希薄な雰囲気を攪拌するファンを駆動する全閉外扇式モータを、該真空炉の炉外に設ける真空容器内に配置するに際し、該モータのケースや回転軸の軸受などを効果的に冷却できる全閉外扇式モータの冷却構造を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ〜１ｈ………………………冷却構造
２…………………………………真空炉
３…………………………………炉壁
４…………………………………回転軸
６…………………………………ベース板
７，７ａ…………………………冷却風ガイドケース
８，１２ａ〜１４ｂ，１７ａ…流入孔
９，１２ｂ〜１６ａ……………流出孔
１１………………………………モーターケース
１３………………………………排気管
１４………………………………給気管
１５〜１７………………………冷却風流路管
２０………………………………水冷ジャケット（外側冷却殻）
２２………………………………隔壁
２３………………………………外側冷却殻
２４………………………………循環パイプ
２６………………………………別の冷却風ガイドケース
２７………………………………流入孔
２８………………………………流出孔
２９，３２，３７………………別の外扇
３３，３４，４０………………モータ／水車（駆動源）
Ｍ…………………………………全閉外扇式モータ
Ｆ…………………………………攪拌用ファン
ｆ…………………………………外扇
ｗ…………………………………冷却水／流水
Ｘ…………………………………冷却風流路
【図１】
2016046991.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016046991.tif 000008
【図７】
2016046991.tif 000009
【図８】
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