JP2017147838A - Rotary machine and gas-liquid separation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイナモやオルタネータ等の発電機、モータ等の電動機を含む回転機に関するものである。 The present invention relates to a rotating machine including a generator such as a dynamo and an alternator and an electric motor such as a motor.
従来、軸受部に油を使用する回転機において、回転軸の回転を円滑なものとするため、軸受に油を循環させている回転機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotating machine that uses oil in a bearing portion, a rotating machine that circulates oil through a bearing is known in order to make the rotation of a rotating shaft smooth (see, for example, Patent Document 1).
当該特許文献1に記載の回転機は、筐体内を循環する冷却用の油の流れを利用して軸受から戻される油の流路に負圧を発生させることにより、軸受への油による潤滑を促すようにしたものである。 The rotating machine described in Patent Document 1 lubricates the bearing with oil by generating a negative pressure in the oil flow path returned from the bearing using the flow of cooling oil circulating in the housing. It is intended to encourage.
こうした特許文献1記載のような回転機では、確かに上述したように軸受への油による潤滑を促すという効果のみならず、軸受から不要に筐体外へ油が漏洩してしまうことも有効に回避できるものとなっている。しかしながら当該特許文献1記載の回転機は筐体内に冷却用の油を潤滑する構成を元々有したものであり、当該構成を有さない回転機に対しては、上記技術は適用し得ない。また油を循環させるための構成に上記発明に係る技術を適用させるための仕様変更のためには、油圧回路自体を根本的に変更するという事態を招来してしまう可能性も考えられる。 In such a rotating machine as described in Patent Document 1, not only the effect of urging the bearing to be lubricated with oil as described above, but also the oil can be effectively avoided from leaking out of the housing unnecessarily. It is possible. However, the rotating machine described in Patent Document 1 originally has a configuration that lubricates cooling oil in the casing, and the above technique cannot be applied to a rotating machine that does not have the configuration. In addition, in order to change the specifications for applying the technology according to the invention to the configuration for circulating oil, there is a possibility that the hydraulic circuit itself may be fundamentally changed.
本発明は、上述したような点に着目したものであり、具体的には軸受の潤滑を好適に促すという効果を、より簡素な構成且つ汎用性の高い技術によって実現した回転機を提供することを目的とする。 The present invention focuses on the above-described points, and specifically provides a rotating machine that achieves the effect of suitably promoting the lubrication of a bearing with a simpler configuration and a highly versatile technique. With the goal.
本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。 The present invention takes the following measures in view of the above problems.
すなわち、本発明の回転機は、筐体内に設けられた軸受に軸支された回転軸と、軸受に供給された潤滑液を筐体内から回収するための潤滑液回収路と、この潤滑液回収路の下流側に設けられ当該下流側からの空気吸引により前記軸受に供給された前記潤滑液を回収するための負圧を発生させる吸引装置と、この吸引装置及び前記潤滑液回収路に介在し前記潤滑液回収路から回収される潤滑液から空気を分離する気液分離装置と、前記気液分離装置により分離された空気を前記吸引装置に吸引させるための空気吸引路とを具備することを特徴とする。 That is, the rotating machine of the present invention includes a rotating shaft that is pivotally supported by a bearing provided in the casing, a lubricating liquid recovery path for recovering the lubricating liquid supplied to the bearing from the casing, and this lubricating liquid recovery A suction device that is provided on the downstream side of the passage and generates a negative pressure for recovering the lubricating liquid supplied to the bearing by air suction from the downstream side, and is interposed in the suction device and the lubricating liquid recovery path. A gas-liquid separator that separates air from the lubricating liquid recovered from the lubricating liquid recovery path; and an air suction path that causes the suction apparatus to suck air separated by the gas-liquid separator. Features.
このようなものであれば、負圧の発生により潤滑液の循環が促されるという効果を、簡素な構成であり、且つ液体による冷却手段を有さない回転機であっても適用することができる。換言すれば本発明によれば、具体的には軸受の潤滑を好適に促すという効果を、より簡素な構成且つ汎用性の高い技術によって実現した回転機を提供することができる。 If it is such, the effect that the circulation of the lubricating liquid is promoted by the generation of the negative pressure can be applied even to a rotating machine having a simple configuration and having no liquid cooling means. . In other words, according to the present invention, specifically, it is possible to provide a rotating machine that achieves the effect of appropriately promoting the lubrication of the bearing by a simpler configuration and a highly versatile technique.
また、所謂空冷式とされる回転機に対し、格別な構成の付与を押さえて部品点数の増加を有効に回避できるようにするためには、吸引装置を、冷却風により筐体を冷却するための空冷装置とすることが望ましい。 Further, in order to effectively prevent an increase in the number of parts by suppressing the provision of a special configuration to a so-called air-cooled rotating machine, the suction device is used to cool the casing with cooling air. It is desirable to use an air cooling device.
そして、確実な潤滑液と気体との分離を実現し、より確実に吸引装置へ誤って潤滑液を到達させてしまうことを有効に回避するためには、気液分離装置を、潤滑液を上方から下方に落下させる液落下部と、この液落下部よりも上側から空気吸引路に接続する空気回収部とを有したものとすることが望ましい。 In order to achieve reliable separation of the lubricating liquid and gas and more effectively avoid the accidental arrival of the lubricating liquid in the suction device, the gas-liquid separating device is placed above the lubricating liquid. It is desirable to have a liquid dropping part that drops downward from the liquid and an air recovery part that is connected to the air suction path from above the liquid dropping part.
また、気液分離装置内に過剰に潤滑液を貯めてしまうことを回避しつつ潤滑液の有効な利用に寄与できるようにするためには、気液分離装置を、潤滑液を回収するための液回収部を有したものとすることが好ましい。 In order to contribute to effective use of the lubricating liquid while avoiding excessive accumulation of the lubricating liquid in the gas-liquid separating apparatus, the gas-liquid separating apparatus is used to recover the lubricating liquid. It is preferable to have a liquid recovery unit.
そして、潤滑液の有効利用をさらに促しつつ、気液の分離を長期間に亘って安定して行い得るようにするためには、液回収部により回収された潤滑液を液圧装置を構成するタンクへ貯留するための液貯留路を有するものとし、この液貯留路を、液回収部に接続し液回収部に到達した潤滑液を落下させる上端部とタンクに貯留された潤滑液中に浸漬され気体の流入を禁止された下端部とを有した管状体とすることが好ましい。 In order to further facilitate the effective use of the lubricating liquid and stably perform the gas-liquid separation over a long period of time, the lubricating liquid recovered by the liquid recovery unit is configured as a hydraulic device. It shall have a liquid storage path for storing in the tank, and this liquid storage path is connected to the liquid recovery part and immersed in the lubricating liquid stored in the tank and the upper end part for dropping the lubricating liquid reaching the liquid recovery part It is preferable to form a tubular body having a lower end portion from which gas inflow is prohibited.
そして上記効果を有効に奏し得る本発明に係る気液分離装置は、回転機から潤滑液を回収すべく回転機に接続されてなる気液分離装置であって、回転機から回収された潤滑液を上方から下方へ落下させる液落下部と、この液落下部よりも上側から空気を吸引させるべく吸引装置に直接又は間接的に接続する空気回収部とを具備することを特徴とする。 The gas-liquid separation device according to the present invention capable of effectively exhibiting the above effect is a gas-liquid separation device connected to a rotating machine to recover the lubricating liquid from the rotating machine, and the lubricating liquid recovered from the rotating machine A liquid drop part that drops the liquid from the top to the bottom, and an air recovery part that is directly or indirectly connected to the suction device so as to suck air from above the liquid drop part.
以上、説明した本発明によれば、軸受の潤滑を好適に促すという効果を、より簡素な構成且つ汎用性の高い技術によって実現した回転機及び気液分離装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention described above, it is possible to provide a rotating machine and a gas-liquid separation device that achieve the effect of suitably promoting the lubrication of the bearing by a simpler configuration and a highly versatile technique.
以下、本発明の一実施の形態について図1、図2及び図3を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG.
本実施形態に係る回転機1は、図1に示すように、ダイナモやオルタネータ等の発電機、或いはファンを駆動するモータ等の電動機として利用されるものであり、筐体20内に回転軸21を回転可能に軸支する軸受22を有する回転機本体2と、当該回転機本体2に冷却風により筐体20を冷却するための空冷装置3とを主に有している。また当該回転機1では、これら回転機本体2及び空冷装置3の他に、少なくとも軸受22に軸受給油口23から油Lを供給する機能を有し、その他、回転機本体2の各部を制御すべく動作させるアクチュエータとしての機能を設けている。しかしながら当該油圧回路に関しては既存の構成を適宜利用し得るものであるため、油圧回路を構成するタンクT以外の構成に関する図示並びに記載を省略する。
As shown in FIG. 1, the rotating machine 1 according to the present embodiment is used as a generator such as a dynamo or an alternator, or an electric motor such as a motor that drives a fan. The rotary machine
そして本実施形態に係る回転機1は、軸受22及びその近傍に対し重点的に潤滑液たる油Lを潤滑させるべく、軸受22近傍に軸受給油口23及び軸受排油口24を設けている。
In the rotating machine 1 according to the present embodiment, a bearing
空冷装置3は、特に図2に示すように、回転機本体2を冷却ブロワ31の回転により冷却すべく回転機本体2の内外に設けられたものであり、冷却風を発生させる冷却ブロワ31と、この冷却ブロワ31を駆動するブロワ用モータ32と、筐体20内に隈無く冷却風を行き渡らせるための空気循環路33と、筐体20外部から冷却風を取り入れるための冷却風吸気穴34及び冷却風吸気口35と、冷却ブロワ31近傍に設けられ筐体20内から冷却風を外部へ排出するための冷却風排出口36とを有している。当該構成によって、ブロワ用モータ32の駆動により冷却ブロワ31が回転すると、筐体20両側面に4カ所ずつ設けられた冷却風吸気穴34及び筐体20正面に設けられた冷却風吸気口35から導入された冷却風すなわち空気aが、筐体20内の特に発熱し易い箇所近傍を隈無く循環した後、冷却ブロワ31近傍を通過し、冷却風排出口36から回転機1外へ排出される。この冷却風は、回転機1における軸受22近傍に対し、循環しているため、軸受22近傍は、空気aに晒される状況となっている。
As shown in FIG. 2, the air cooling device 3 is provided inside and outside the
すなわち、軸受給油口23から供給された油Lは筐体20における軸受22及びその近傍を循環する際、冷却風たる空気aに晒されることにより軸受排油口24から排出された油Lの中には、空気aが含まれた状態となっている。
That is, when the oil L supplied from the bearing
なお本実施形態では、回転軸の両端がそれぞれ軸受22に軸支されるとともにこれら軸受22近傍に設けられた軸受排油口24にはそれぞれ油回収路4及び気液分離装置が接続されている。当該実施形態においては便宜上、図1左側の油回収路4に接続する構成のみに着目して説明する。
In this embodiment, both ends of the rotary shaft are respectively supported by the
ここで、本実施形態に係る回転機1は、これら回転機本体2及び空冷装置3に加え、軸受22に供給された潤滑液たる油Lを筐体20内から回収するための潤滑液回収路たる油回収路4と、この空冷装置3及び油回収路4に介在し油回収路4から回収される潤滑液たる油Lから空気aを分離する気液分離装置5と、気液分離装置5により分離された空気aを吸引装置たる空冷装置3に吸引させるための空気吸引路6とを具備することを特徴とする。また本実施形態に係る回転機1は、空冷装置3を、油回収路4の下流側に設けられ当該下流側からの空気吸引により軸受22に供給された油Lを回収するための負圧を発生させる吸引装置として利用している。
Here, in the rotating machine 1 according to the present embodiment, in addition to the
すなわち本実施形態に係る回転機1は、油回収路4に気液分離装置5並びに空気吸引路6を接続することによって、油回収路4に負圧を発生させることにより、軸受22に供給された油Lを好適にタンクTまで戻し得るものとしている。
That is, the rotating machine 1 according to this embodiment is supplied to the
以下、回転機1における気液分離装置5及び当該気液分離装置5近傍の構成について説明する。
Hereinafter, the gas-
気液分離装置5は、図3に示すように、内部にて油Lと空気aとを分離する空間である分離室55を有する装置本体51と、軸受排油口24に接続している液落下部52と、油に含まれた空気aを排出するための空気回収部53と、油Lを回収するための液回収部54とを有している。液落下部52は、軸受排油口24に油回収路4を介して接続する排油吸引口56と、この排油吸引口56に連続する上下方向に延びるパイプ状をなす落下パイプ57とを有している。空気回収部53は、装置本体51の上面側に設けられた開口である空気吸引口58を主体としているものであり、排油吸引口56から吸引された液体である油Lは分離室55の底面側である下方に落下するのに対し油Lに含まれた空気を上方から回収することにより、空気吸引路6や冷却ブロワ31に不要に油が付着してしまうことを有効に回避するためのものである。液回収部54は、分離室55の底面側に設けられた排油排出口59を主体としたものである。この排油排出口59は、液貯留路7を介して液圧回路を構成するタンクTへと接続している。しかしながら本実施形態では、この排油排出口59の外部からは空気aが入り得ないように構成することで、分離室55への不要な気体の流入を禁止された構成としている。
As shown in FIG. 3, the gas-
空気吸引路6は、基端側で気液分離装置5に接続する管状をなす吸引路本体61と、この吸引路本体61の先端側で上述した冷却ブロワ31近傍にて開口する負圧取込口62とを有している。
The
液貯留路7は、液回収部54に回収された油LをタンクTへ戻すための管状体であり、排油排出口59に接続され液回収部54に到達した油を落下させるための上端部71と、この上端部よりも下方に位置づけられ、端部をタンクT内の油Lの油面LSよりも下方に浸漬させて空気aの流入を禁止している下端部72とを有している。
The
ここで、本実施形態に係る回転機1が作動すると、図示しない油圧装置により回転機本体2の軸受給油口23から油Lが供給される。また併せて、空冷装置3の作動による冷却ブロワ31の回転も開始されるため、冷却ブロワ31近傍に設けられた負圧取込口62には負圧が発生し、空気吸引路6において、気液分離装置5から冷却ブロワ31に至る方向の空気aの流れが発生する。換言すれば、気液分離装置5の空気吸引口58から空気aが吸引され、当該吸引力により、軸受排油口24から油Lが吸引され、軸受22及びその近傍には、円滑な油Lの循環が実現する。そして軸受排油口24から排出される油Lは上述の通り、空冷装置3を構成する空気循環路33にも晒されているので、一定以上の空気を含んだものとなっている。換言すれば、空気吸引路6からの吸引により、空気aと液体である油Lがそれぞれ混ざり合った状態で吸引され、気液分離装置5へと到達する。
Here, when the rotating machine 1 according to the present embodiment operates, the oil L is supplied from the bearing
ここで、気液分離装置5に到達した空気aと油Lは、液落下部52により、油Lのみが下方に落下し、油Lに含まれていた空気aのみが、分離室55の上側から空気吸引路6を通り、冷却ブロワ31近傍から冷却風排出口36を経て排出される。
Here, the air a and the oil L that have reached the gas-
他方、液落下部52に到達した油Lは分離室55の底面に滴下され分離室55に貯留されていくが、この油Lは液回収部54の排油排出口59を経て筒状体である液貯留路7を通り、タンクTへと回収される。なお冷却ブロワ31の回転によって発生する負圧により、液回収部54の排油排出口59に対しても吸引力が加わることとなる。しかし本実施形態では、液貯留路7の下端部がタンクT中の油Lに常に塞がれている。それ故に、負圧の大小に応じて液貯留路7内の油面LSが上下するものの、液回収部54は常に閉塞されている状態が維持されている。具体的には、負圧が大きいほど液貯留路7内の油面LSが上昇し、発生する負圧と上昇した油Lの重量が釣り合う状態が形成される。これにより、冷却ブロワ31により発生する負圧は全て軸受排油口24を吸引する作用に供され、タンクTから不要に油Lを吸引してしまうことは無い。
On the other hand, the oil L that has reached the
以上のように本実施形態の回転機1は、空気吸引により軸受22に供給された潤滑液を回収するための負圧を発生させる吸引装置としての空冷装置3と、この空冷装置3及び潤滑液回収路たる油回収路4に介在し油回収路4から回収される潤滑液から空気aを分離する気液分離装置5と、気液分離装置5により分離された空気aを吸引装置に吸引させるための空気吸引路6とを具備することを特徴とする。
As described above, the rotating machine 1 according to this embodiment includes the air cooling device 3 as a suction device that generates a negative pressure for collecting the lubricating liquid supplied to the
このように構成することにで、軸受22の潤滑を好適に促すという効果を、簡素な構成且つ汎用性の高い技術によって実現しせしめている。
With this configuration, the effect of appropriately promoting the lubrication of the
特に本実施形態では、空冷装置3の冷却ブロワ31の回転を利用して負圧を発生させることにより、所謂空冷式とされる回転機1に対し、格別な構成の付与を押さえて部品点数の増加を有効に回避した上で、軸受22への油Lの好適な循環を実現している。
In particular, in the present embodiment, by generating a negative pressure by using the rotation of the
そして本実施形態では、気液分離装置5の構成として、油Lを重力により落下させるという簡素且つ確実な方法により分離しているので、回転機1自体の構成を不要に大型化、複雑化させてしまうことを有効に回避している。
In the present embodiment, as the configuration of the gas-
また本実施形態では、気液分離装置5により分離された油Lを回収し、油圧回路に再び供するようにしているので、油Lの有効利用にも寄与している。
In the present embodiment, the oil L separated by the gas-
そして、油Lの回収に際し、液貯留路7の下端部の構成をタンクTに貯留された潤滑液中に浸漬され気体の流入を禁止する構成とすることで、油L自体の重さを利用しながら負圧を効率よく軸受22側に作用させるようにし、より効率の高い軸受22周りの油Lの循環と、不要にタンクTの油Lを吸引してしまうことを有効に回避している。
Then, when collecting the oil L, the weight of the oil L itself is utilized by making the configuration of the lower end portion of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではない。例えば上記実施形態では所謂空冷式の回転機に対して本発明を適用したが勿論、油圧回路により冷却を行う油冷式の回転機に本発明を適用しても良い。その場合、負圧を発生させる吸引装置としては冷却ブロワに代えて空気を吸引するためのポンプを利用することが考えられる。また上記実施形態では気液分離装置の構成を、排油吸引口並びに空気吸引口をそれぞれ一つずつ設けた態様としたが勿論、単一の分離室に対しこれらを複数設けた構成としても良い。具体的には、回転機の両軸受に対し、単一の気液分離装置を適用するようにしても良い。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a so-called air-cooled rotating machine, but the present invention may be applied to an oil-cooled rotating machine that performs cooling by a hydraulic circuit. In that case, it is conceivable to use a pump for sucking air instead of the cooling blower as a suction device for generating negative pressure. In the above embodiment, the configuration of the gas-liquid separation device is an aspect in which each of the oil discharge suction port and the air suction port is provided one by one. Of course, a plurality of these may be provided in a single separation chamber. . Specifically, a single gas-liquid separator may be applied to both bearings of the rotating machine.
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
1・・・回転機
20・・・筐体
22・・・軸受
3・・・空冷装置
4・・・潤滑液回収路
5・・・気液分離装置
52・・・液落下部
53・・・空気回収部
54・・・液回収部
6・・・空気吸引路
7・・・液貯留路
a・・・空気
L・・・潤滑液(油)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating
Claims (6)
軸受に供給された潤滑液を筐体内から回収するための潤滑液回収路と、
この潤滑液回収路の下流側に設けられ当該下流側からの空気吸引により前記軸受に供給された前記潤滑液を回収するための負圧を発生させる吸引装置と、
この吸引装置及び前記潤滑液回収路に介在し前記潤滑液回収路から回収される潤滑液から空気を分離する気液分離装置と、
前記気液分離装置により分離された空気を前記吸引装置に吸引させるための空気吸引路と
を具備することを特徴とする回転機。 A rotating shaft pivotally supported by a bearing provided in the housing;
A lubricant recovery path for recovering the lubricant supplied to the bearing from the inside of the housing;
A suction device which is provided on the downstream side of the lubricating liquid recovery path and generates a negative pressure for recovering the lubricating liquid supplied to the bearing by air suction from the downstream side;
A gas-liquid separation device that separates air from the lubricating liquid that is interposed in the suction device and the lubricating liquid recovery path and is recovered from the lubricating liquid recovery path;
A rotating machine comprising: an air suction path for causing the suction device to suck air separated by the gas-liquid separation device.
この液貯留路が、前記液回収部に接続し液回収部に到達した前記潤滑液を落下させる上端部と前記タンクに貯留された潤滑液中に浸漬され気体の流入を禁止された下端部とを有した管状体である請求項4記載の回転機。 It has a liquid storage path for storing the lubricating liquid recovered by the liquid recovery unit in a tank constituting the hydraulic device,
The liquid storage path is connected to the liquid recovery section and drops the lubricating liquid that has reached the liquid recovery section, and a lower end section that is immersed in the lubricating liquid stored in the tank and is prohibited from inflowing gas. The rotating machine according to claim 4, which is a tubular body having
回転機から回収された前記潤滑液を上方から下方へ落下させる液落下部と、
この液落下部よりも上側から空気を吸引させるべく吸引装置に直接又は間接的に接続する空気回収部と
を具備することを特徴とする気液分離装置。 A gas-liquid separation device connected to the rotating machine to recover the lubricating liquid from the rotating machine,
A liquid dropping section for dropping the lubricating liquid recovered from the rotating machine from above to below;
A gas-liquid separation device comprising: an air recovery unit connected directly or indirectly to a suction device so as to suck air from above the liquid dropping unit.
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