JP2001511875A - 循環潤滑システムにおける構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、潤滑オイルタンク、潤滑すべき各部にオイルを供給する圧力パイプライン、および圧力パイプラインにオイルを圧送して所望の潤滑状態を保持するための手段を含んで成る循環潤滑システムにおける構造に関する。オイルの調整を向上させるために、潤滑オイルを収容しているタンク１０は回転対称構造をしている。戻しダクト１１は潤滑オイルタンク内の間オイルの表面より下方に達するように配置され、戻しダクト１１を通る流れは、分割部材１３を通って不純物を分離する手段１４へ導かれるようになされる。

Description

【発明の詳細な説明】 循環潤滑システムにおける構造 本発明は、潤滑オイルタンク、潤滑すべき各部にオイルを供給する圧力パイプ ライン、潤滑すべき各部からオイルタンクへオイルを戻すための戻しパイプライ ン、および圧力パイプラインにオイルを圧送して所望の潤滑状態を保持するため の手段を含んで成る循環潤滑システムにおける構造に関する。 循環潤滑システムは各種機械を潤滑するために、特に潤滑すべき各部を冷却す るように潤滑剤が使用される場合に、今日広く一般に使用されている。循環潤滑 の使用例は、抄紙機における乾燥シリンダの軸受の潤滑、またはガスタービンの 潤滑である。いずれの例においても、軸受は外部から熱負荷を受けている。 潤滑すべき部分がかなり大きな動力損失を生じる場合にも、循環潤滑が使用さ れる。このような適用例の一例はギヤボックスの潤滑である。 循環潤滑のさらに他の使用例は、潤滑すべき部分において潤滑剤が汚される場 合であり、潤滑剤は浄化した後で再使用することができる。 循環潤滑システムは一般に、電気モーターで作動されるポンプを含んでいる。 このポンプはオイルを移動させる。ポンプの吐出量は、一般に要求流量を１０〜 ２０％ほど超えるように選定され、バイパス圧力制御のために十分な作動余裕幅 が残される。オイルは交換可能なフィルタを通過される。このフィルタはしばし ば２群に分けて配置されて一方の群をバルブによって隔離できるようになされ、 また組立体全体を停止させずにフィルタ交換ができるようになされる。電気また は蒸気式の加熱装置がオイルをさらに加熱するためにしばしば使用される。オイ ルは水冷または空冷手段を有する熱交換器によって冷却される。この冷却力は、 供給オイル用に備えられている温度調整器によって調整される。温度調整器の設 定温度はしばしば典型的に約５５℃である。圧力制御はオイルタンクへ戻すバイ パスバルブによってしばしば行われる。システムに応じて圧力制御装置の設定値 は典型的に５〜２０バールの範囲で変化される。 オイルは一般に錆を生じない材料で作られた圧力基幹パイプ（pressure trunkpipes）によって潤滑を必要とする部分、例えば抄紙機の各種部分へ供給さ れる。オイルは層流としてパイプ内を流れ、したがって圧力降下は小さい。この 基幹パイプからオイルは複数の計量ボードへ分配され、その計量ボードから上昇 パイプへ分流されて潤滑すべき多数の部分へ供給される。これらの部分からオイ ルは重力作用を利用して、戻しパイプを通って戻し側の集収パイプへ送られる。 重力作用によってオイルは集収パイプを通って循環潤滑組立体のタンクへ送られ る。戻し側のパイプはオイルで充満されることはない。パイプの傾斜はこの組立 体のタンクへ向かって約２〜３％である。タンクに至る前にこの戻しオイルは粗 いメッシュのフィルタを通される。タンクへ戻されたオイルはその後ポンプによ って循環するように再び吸引される。タンク寸法は通常は、オイルの粘度に応じ て或る時間にわたりオイルがタンク内に滞留できるような寸法とされる。 このシステムにおいて、潤滑オイルタンクは循環される前のオイルを調整する ための幾つかの機能を有する。タンクの１つの機能は、オイルに含まれている気 泡をオイル表面へ浮び上げることである。気泡はポンプにおけるキャビテーショ ン発生の確度を高め、また気泡は潤滑を必要とする部分に形成される潤滑膜を劣 化させる。他の機能は、オイル密度よりもかなり高い密度の大径塵埃粒子をタン ク底部に沈殿させることである。オイルに含まれている水滴も或る程度はタンク 内で沈下される。水の密度はオイルの密度に近いので、沈下速度はゆっくりであ る。タンクは戻しパイプに流入する湿り空気をタンク壁面で凝縮させ、その水を 該壁面に沿って流下させるので、タンク底部に水を集合させることになる。タン クはまた壁面を経てオイルを冷却する。さらに、タンクはシステム停止時にパイ プラインからオイルを排出するための空間を形成しており、またタンクはパイプ 漏れが生じたときのオイル収容部として機能するので、潤滑されるべき機械を制 御して停止させることができる。ポンプのさらに他の機能は、オイルが常にポン プ吸入手段の内部に存在して、空気が一緒に吸入されないことを保証することで ある。湿気および適当な温度はタンク内でのバクテリアの繁殖を可能にする。 タンクはサーモスタットで制御されるオイルヒーターも含んでおり、このオイ ルヒーターは電気または蒸気式ヒーターとすることができる。このヒーターは、 システムが始動される前にオイルタンク内に収容されている大量のオイルを４〜 ８時間で典型的に約５５℃に加熱するのに使用される。何故なら、使用されるポ ンプはキャビテーションが発生する危険性を伴わないで全力で高粘度の冷間オイ ルを圧送することはできないからである。 現在の循環潤滑オイルタンクはここ数十年間にわたって同様な基本的解決方法 を有している。タンクは基本的に四角形をしており、その容量は典型的に数百リ ットルから３０立方メートルまでさまざまである。要求されるこの寸法はタンク の作動原理に依存しており、その原理によれば、良好な状態を保持するためにオ イルは約３０分間にわたってタンク内に静止されて、オイルが再循環される前に そのオイルに含まれる不純物が分離できるようにされねばならない。オイルを収 容することに加えて、タンクはオイルを冷却しなければならず、また空気、水お よび他の不純物を上述したようにオイルから分離できねばならない。 このようなタンクは寸法が大きいために、これまで使用されているタンクは潤 滑を必要とする機械に配置するのがしばしば困難となる。さらに、多量のオイル は多大な費用を必要とし、また特に今日では大容量であるがために火災荷重（fi re load）が他の環境上の危険性と関係付けされることになる。実際には、各種 測定により、タンク寸法が大きいにも拘らずタンク容量の一部分だけしかオイル 循環に有効に関与していないことも立証されている。質量の無い粒子のコース（ course）を計算して流れ場（flow field）の機能を評価すると、同じ現象を数値 的に観察できる。隔壁を備えた典型的な従来型タンクにおいて作動効率は僅か３ ５〜４４％であり、これは理論的な通過時間（flow-through time）に比例した 実通過時間を表す。実際には、例えば１分間当り３５０リットルのオイルが流さ れる８立方メートルのタンクでは、そのタンクのオイル量がシステムを１回通過 するのに２２分５２秒の理論通過時間を要する。しかしながら実際には、タンク に流入する暖められたオイルはその粘度差に起因してタンク内に内部流れの通路 部分を形成する傾向を示す。これらの通路部分は、タンク内容物をして静止オイ ル部分の壁と、オイル部分に形成された主通路部分とを形成する。実際には、２ ２分５２秒という理論通過時間がこの結果として８〜１０分の範囲となり、この 時間は明かに短すぎる。通路部分の形成に加え、これまで知られているタンクの 流れ場も重大な渦形成の影響を受ける。この渦形成は塵埃粒子の分離を困難に する。通路形成はタンク内での流量が大きいことによって発生する。 本発明の目的は、従来技術の欠点を解消できる構造を提供する、すなわち可能 な限り均等な流れ場を提供することであり、この流れ場はこれまでの解決方法と 比較してオイル量の実質的に一層効率的な使用、および塵埃粒子の一層効率的な 分離をもたらす。これは、潤滑オイルタンクが回転対称構造を有すること、戻し ダクトがこの回転対称構造の中心軸線に沿って配置され、潤滑オイルタンクに収 容されたオイルの表面よりも下方へ至るように配置されていること、および戻し ダクトを通る流れが分割された部材を通って不純物を分離するための手段へ送ら れるようになされたことを特徴とする本発明による構造によって達成される。 本発明の第１の利点は、オイル量の非常に効率的な使用、および不純物の非常 に効率的な分離を可能にすることである。本発明による他の利点は、これが簡単 であり、その導入および使用が経済的なことである。 以下に、添付図面に示される好ましい実施例によって本発明は一層詳細に説明 される。添付図面において、 図１は抄紙機用の循環潤滑システムの全体図、および 図２は本発明による構造の潤滑オイルタンクの全体側面図である。 図１は抄紙機用の循環潤滑システムの全体図である。符号１はオイルタンクを 全体的に示し、符号２はポンプ、フィルタおよび他の同様装置を含んで成る組立 体を全体的に示している。符号３は潤滑剤として使用されるオイルを潤滑すべき 部分４、この特定例では抄紙機の乾燥シリンダに供給する圧力パイプラインを示 している。さらに図１において、符号５は潤滑すべき部分からオイルタンク１へ オイルを戻すための戻しパイプラインを示している。図１に示されたシステムの 構造および作動は当業者に明白であり、これらについて本明細書でさらに詳しく 説明することはしない。 図２は本発明による構造の潤滑オイルタンク１０の全体的な断面図である。こ の潤滑オイルタンク１０は回転対称構造をしている。図２に示された例において 、循環潤滑システムの戻しパイプライン５の延長部を形成している潤滑オイルの ための戻しダクト１１と、圧力パイプライン３の吸引ダクト１２とは、回転対称 構造における中心軸線に沿って配置されている。戻しダクト１１および吸引ダク ト １２はこの軸線Ｋだけでなく他の位置に配置されることも可能である。戻しダク ト１１はタンク１０に収容されているオイルの表面よりも下方位置まで導かれ、 そこから戻りの流れは分割部材１３を通過されるのであり、これにより戻りの流 れはできるだけ広い面積部分に分配されることができる。分割部材１３は、ネッ ト、格子構造、または他の同様なネット状構造によって作られた円筒形、円錐形 、または他の同様な形状の部分を含んで成る。 オイルの戻りの流れは分割部材１３を通り、オイルから不純物を分離する手段 １４へ送られる。このオイルから不純物を分離する手段１４は、互いに隔てられ た関係で重なるように配置された隔壁１４ａの構造部を含んで成るのが好ましい 。この構造部により不純物はオイルから可能な限り効率的に分離されることがで きる。隔壁１４ａは、隔壁へ向かって浮動する気泡をタンク１０の上部の空間１ ５へ向けて導き、水滴をタンク１０の下部１６に向けて導くように配置される。 互いに重ね合された水平の隔壁は、上述した塵埃粒子がオイルの流れの中で移動 する距離を短縮する。 隔壁１４ａは空気集収ダクト１７に取付けられており、このダクトによりオイ ルの流れから分離された空気はタンクの空気空間１５へ向けて送られる。また隔 壁１４ａは水集収ダクト１８に取付けられていて、これにより流れから分離され た水はタンク１０の下部１６へ送られる。上述したダクトはパイプ、溝構造など を含んで構成され得る。流れ場が均等である場合、オイルは流れ場に関して従来 技術のシステムで生じるようにタンクの隅部で淀んで留まることがない。したが って本発明による構造のタンクでは、タンクの全容量が効率的に流れに組入れら れる。 上述した実施例は本発明を制限することを意図するものではなく、クレームの 範囲内で自由に変更できる。したがって、本発明による構造およびその細部は図 面に示したものに類似のものとする必要はなく、他の解決方法が同様に可能であ る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年２月１５日（１９９９．２．１５） 【補正内容】 請求の範囲 1. 潤滑オイルタンク、潤滑すべき各部（４）にオイルを供給する圧力パイプ ライン（３）、潤滑すべき各部からオイルタンクへオイルを戻すための戻しパイ プライン（５）、および圧力パイプラインにオイルを圧送して所望の潤滑状態を 保持するための手段を含み、潤滑オイルタンク（１０）は回転対称構造を有する と共に、その回転対称構造の中心軸線に沿って配置され、さらに潤滑オイルタン ク（１０）に収容されているオイルの表面よりも下方まで達するようになされた 戻しダクト（１１）を備えており、またさらに分割部材（１３）を含み、この分 割部材（１３）を通して戻しダクト（１１）を通る流れが不純物を分離する手段 （１４）へ送られるようになされており、不純物を分離する手段（１４）は互い に隔てられた関係で重ねて配置された隔壁（１４ａ）構造部を含んでいる循環潤 滑システムにおける構造であって、隔壁（１４ａ）がタンク（１０）の空気空間 （１５）に通じる空気集収ダクト（１７）に、またタンク（１０）の底部（１６ ）に至る水集合ダクト（１８）に、取付けられていることを特徴とする循環潤滑 システムにおける構造。 2. 請求項１に記載された構造であって、圧力パイプライン（３）の吸引ダク ト（１２）が回転対称構造の中心軸線（Ｋ）に配置されていることを特徴とする 循環潤滑システムにおける構造。 3. 請求項１に記載された構造であって、分割部材（１３）が円筒部材である ことを特徴とする循環潤滑システムにおける構造。 4. 請求項３に記載された構造であって、分割部材（１３）がネット状構造部 を有することを特徴とする循環潤滑システムにおける構造。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 リンキネン，ヤリ フィンランド国 タムペレ，アーキオンク ヤ 18 エイ ２ (72)発明者 アルフトハン，アルト フィンランド国 タルティラ，サンティン ティエ 77

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 潤滑オイルタンク、潤滑すべき各部（４）にオイルを供給する圧力パイプ ライン（３）、潤滑すべき各部からオイルタンクへオイルを戻すための戻しパイ プライン（５）、および圧力パイプラインにオイルを圧送して所望の潤滑状態を 保持するための手段を含んで構成された循環潤滑システムにおける構造であって 、潤滑オイルタンク（１０）が回転対称構造をしていること、戻しダクト（１１ ）が回転対称構造の中心軸線に沿って配置され、またさらに潤滑オイルタンク（ １０）に収容されているオイルの表面より下方にまで達するように配置されてい ること、および戻しダクト（１１）を通る流れが分割部材（１３）を通って不純 物を分離する手段（１４）まで送られるようになされていることを特徴とする循 環潤滑システムにおける構造。 2. 請求項１に記載された構造であって、圧力パイプライン（３）の吸引ダク ト（１２）が回転対称構造の中心軸線（Ｋ）に配置されていることを特徴とする 循環潤滑システムにおける構造。 3. 請求項１に記載された構造であって、分割部材（１３）が円筒部材である ことを特徴とする循環潤滑システムにおける構造。 4. 請求項１に記載された構造であって、分割部材（１３）がネット状構造部 を有することを特徴とする循環潤滑システムにおける構造。 5. 請求項１に記載された構造であって、不純物を分離する手段（１４）が互 いに隔てられた関係で重ねて配置された隔壁（１４ａ）構造部を含んで成ること を特徴とする循環潤滑システムにおける構造。 6. 請求項４に記載された構造であって、隔壁（１４ａ）がタンク（１０）の 空気空間（１５）に通じる空気集収ダクト（１７）に、またタンク（１０）の底 部（１６）に至る水集収ダクト（１８）に、取付けられていることを特徴とする 循環潤滑システムにおける構造。