JPH046879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は油を使用する機器、例えば工作機械
における主軸系等の油の熱交換装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特願昭60−279469号（特開昭62
−138684号公報）に開示された従来の熱交換装置
を示し、図において、１は機器である例えば工作
機械の主軸系（図示せず）にて加熱、加温されて
高温状態となつた油、２は工作機械の主軸系から
高温状態となつて排出される油１を貯留する油タ
ンク、３はこの油タンク２内の油中に吸熱部３ａ
が浸漬され、油タンク２外に、即ち周囲空気中に
放熱部３ｂが配置されたヒートパイプであり、内
部を真空減圧後、例えばフロン、アンモニア等の
作動液体４が所定量封入され、油の熱を吸熱部３
ａで吸収し放熱部３ｂに輸送して放熱させる。
又、ヒートパイプ３の吸熱効果、放熱効果を高め
るためにフイン３ｃを配設している。５はヒート
パイプ３の放熱部３ｂに配設された放熱装置であ
り、図は一例として放熱フアンからなる場合を示
している。６はエアフイルター、７はヒートパイ
プ３により冷却されて低温状態となつた油８を工
作機械の主軸系に供給する供給手段であり、例え
ば油タンク２内に配置されたサクシヨンフイルタ
ー７ａと、このサクシヨンフイルター７ａと工作
機械の主軸系とを接続する配管７ｂに、この配管
７ｂに配設され、低温状態となつた油８をサクシ
ヨンフイルター７ａを通して取り入れて工作機械
の主軸系に導くためのポンプ７ｃとにより構成さ
れている。

次に動作について説明する。工作機械の主軸系
において加熱、加温されて高温状態となつた油１
は油タンク２内に排出される。油タンク２内に流
入した高温の油はヒートパイプ３の吸熱部３ａを
通り、このときヒートパイプ３の吸熱部３ａを加
熱し、この加熱によりその内部に封入された作動
液体４も加熱され、油の熱を蒸発潜熱として奪い
蒸気化し、蒸気となつてヒートパイプ３の放熱部
３ｂ側へその内部で移動する。ヒートパイプ３の
放熱部３ｂ側へ移動したフロン等の作動液体４の
蒸気は放熱フアン５によつて周囲空気により冷や
される。このときフロン等の作動液体４の蒸気は
凝宿して液化するが、凝宿潜熱を周囲空気に放出
し、油の熱を周囲空気に放熱する。凝宿して液化
した作動液体４はヒートパイプ３の吸熱部３ａ側
へその内部で移動して戻る。このようにして、ヒ
ートパイプ３内の作動液体４の蒸気化、液化の繰
り返しにより、ヒートパイプ３の吸熱部３ａを通
過する高温の油１の熱をヒートパイプ３の吸熱部
３ａからヒートパイプ３の放熱部３ｂへ輸送して
周囲空気に放熱する。従つて、油タンク２内に流
入した高温の油１の熱はヒートパイプ３の吸熱部
３ａで奪われ温度が下がり冷却され、低温状態の
油８となる。この低温状態となつた油８はポンプ
７ｃによりサクシヨンフイルター７ａを通して取
り入れられ、配管７ｂを通して工作機械の主軸系
に導かれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来の熱交換装置では、
油タンク２内にヒートパイプ３の吸熱部３ａが浸
漬されているのみでかつヒートパイプ３の吸熱部
３ａの流通抵抗もあり、油タンク２内に流入した
高温状態の油１が全てヒートパイプ３の吸熱部３
ａを流通せず熱交換されずに油温があまり低下し
ない油と、ヒートパイプ３の吸熱部３ａを流通し
てヒートパイプに熱が吸収されて冷却された油と
が混在し、結果として十分に冷却された油８を機
器へ供給することができないという問題点があ
る。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたものであり、十分に冷却された油を機
器に供給することができる熱交換装置を得ること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る熱交換装置は、ヒートパイプの
吸熱部を油タンク内の油中に浸漬させて油タンク
内を第１貯留部と第２貯留部に区分けし、第１貯
留部に第１仕切材を配設してＡ室とＢ室に区分け
しそのＡ室に高温状態の油を貯留させ、第２貯留
部に第２仕切部材を配設してＣ室とＤ室に区分け
して油の流路をＡ室，Ｂ室，Ｃ室，Ｄ室とし、ヒ
ートパイプの吸熱部を流通してヒートパイプに熱
が吸収されて冷却された低温状態の油をＤ室に貯
留させ、このＤ室内の低温状態の油を機器に供給
する供給手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明における熱交換装置は、高温状態の油
がＡ室からヒートパイプの吸熱部を流通しＣ室を
経てヒートパイプの吸熱部を流通しＢ室を経てヒ
ートパイプの吸熱部を流通してヒートパイプに熱
が吸収されて冷却された低温状態の油となりＤ室
に貯留され、そのＤ室から供給手段により低温状
態の油が機器に供給される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて
説明する。図において、１は高温状態の油、９は
油タンクであり、油タンク９内の油中にヒートパ
イプ３の吸熱部３ａが浸漬されて油タンク９内が
第１貯留部９ａと第２貯留部９ｂとに区分けされ
ている。１０は油タンク９の第１貯留部９ａに配
設された第１仕切部材であり、第１貯留部９ａを
Ａ室１１とＢ室１２に区分けしそのＡ室１１に高
温状態の油１を貯留させ、このＡ室１１から高温
状態の油１がヒートパイプ３の吸熱部３ａの左側
区域を流通し第２貯留部９ｂに流入する。１３は
第２貯留部９ｂに配設された第２仕切部材であ
り、第２貯留部９ｂをＣ室１３とＤ室１５に区分
けして油の流路をＡ室１１，Ｃ室１４，Ｂ室１
２，Ｄ室１５とし、ヒートパイプ３の吸熱部３ａ
の左側区側、中央側区域、右側区域を流通してヒ
ートパイプ３に熱が吸収されて冷却された低温状
態の油１６をＤ室１５に貯留させ、このＤ室１５
の低温状態の油１６はポンプ７ｃによりサクシヨ
ンフイルター７ａを通して取り入れられ、配管７
ｂを通して工作機械の主軸系に供給される。

次に動作について説明する。工作機械の主軸系
において加熱、加温されて高温状態となつた油１
は油タンク９の第１貯留部９ａのＡ室１１内に排
出される。油タンク９のＡ室１１内に流入した高
温の油はヒートパイプ３の吸熱部３ａの左側区域
を通り、このときヒートパイプ３の吸熱部３ａを
加熱し、この加熱によりその内部に封入された作
動液体４も加熱され、油の熱を蒸発潜熱として奪
い蒸気化し、蒸気となつてヒートパイプ３の放熱
部３ｂ側へその内部で移動する。ヒートパイプ３
の放熱部３ｂ側へ移動したフロン等の作動液体４
の蒸気は放熱フアン５によつて周囲空気により冷
やされる。このときフロン等の作動液体４の蒸気
は凝縮して液化するが、凝縮潜熱を周囲空気に放
出し、油の熱を周囲空気に放熱する。凝縮して液
化した作動液体４はヒートパイプ３の吸熱部３ａ
側へその内部で移動して戻る。このようにして、
ヒートパイプ３内の作動液体４の蒸気化、液化の
繰り返しにより、ヒートパイプ３の吸熱部３ａの
左側区域を通過する高温の油１の熱をヒートパイ
プ３の吸熱部３ａからヒートパイプ３の放熱部３
ｂへ輸送して周囲空気に放熱する。ヒートパイプ
３の吸熱部３ａの左側区域を通過した油は第２貯
留部９ｂのＣ室１４に流入する。第２貯留部９ｂ
のＣ室１４内に流入した油はヒートパイプ３の吸
熱部３ａの中央側区域を通り、このときヒートパ
イプ３の吸熱部３ａを加熱し、この加熱によりそ
の内部に封入された作動液体４も加熱され、油の
蒸発潜熱として奪い蒸気化し、蒸気となつてヒー
トパイプ３の放熱部３ｂ側へその内部で移動す
る。ヒートパイプ３の放熱部３ｂ側へ移動したフ
ロン等の作動液体４の蒸気は放熱フアン５によつ
て周囲空気により冷やされる。このときフロン等
の作動液体４の蒸気は凝縮して液化するが、凝縮
潜熱を周囲空気に放出し、油の熱を周囲空気に放
熱する。凝縮して液化した作動液体４はヒートパ
イプ３の吸熱部３ａ側へその内部で移動して戻
る。このようにして、ヒートパイプ３内の作動液
体４の蒸気化、液化の繰り返しにより、ヒートパ
イプ３の吸熱部３ａの中央側区域を通過する油の
熱をヒートパイプ３の吸熱部３ａからヒートパイ
プ３の放熱部３ｂへ輸送して周囲空気に放熱する
ヒートパイプ３の吸熱部３ａの中央側区域を通過
した油は第１貯留部９ａのＢ室１２に流入する。
第１貯留部９ａのＢ室１２内に流入した油はヒー
トパイプ３の吸熱部３ａの右側区域を通り、この
ときヒートパイプ３の吸熱部３ａを加熱し、この
加熱によりその内部に封入された作動液体４も唄
熱され、油の熱を蒸発潜熱として奪い蒸気化し、
蒸気となつてヒートパイプ３の放熱部３ｂ側へそ
の内部で移動する。ヒートパイプ３の放熱部３ｂ
側へ移動したフロン等の作動液体４の蒸気は放熱
フアン５によつて周囲空気により冷やされる。こ
のときフロン等の作動液体４の蒸気は凝縮して液
化するが、凝縮潜熱を周囲空気に放出し、油の熱
を周囲空気に加熱する。凝縮して液化した作動液
体４はヒートパイプ３の吸熱部３ａ側へその内部
で移動して戻る。このようにして、ヒートパイプ
３内の作動液体４の蒸気化、液化の繰り返しによ
り、ヒートパイプ３の吸熱部３ａの右側区域を通
過する油の熱をヒートパイプ３の吸熱部３ａから
ヒートパイプ３の放熱部３ｂへ輸送して周囲空気
に放熱する。従つて、油タンク９の第１貯留部９
ａのＡ室１１内に流入した高温の油１の熱はヒー
トパイプ３の吸熱部３ａで奪われ温度が下がり冷
却され、低温状態の油１６となり、油タンク９の
第２貯留部９ｂのＤ室１５内に流入する。この低
温状態となつた油１６はポンプ７ｃによりサクシ
ヨンフイルター７ａを通して取り入れられ、配管
７ｂを通して工作機械の主軸系に導かれる。

尚、上記実施例では油タンク９が４室に区分け
された場合について述べたが、油タン９を５室以
上に区分けするようにしてもよい。

ところで、上記実施例では機器が工作機械で主
軸系に油が供給される場合について述べたが、機
器として油が供給されるものであればよく、上記
実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、ヒートパイプの
吸熱部を油タンク内の油中に浸漬させて油タンク
内を第１貯留部と第２貯留部に区分けし、第１貯
留部に第１仕切部材を配設してＡ室とＢ室に区分
けしそのＡ室に高温状態の油を貯留させ、第２貯
留部に第２仕切部材を配設してＣ室とＤ室に区分
けして油の流路をＡ室，Ｃ室，Ｂ室，Ｄ室とし、
ヒートパイプの吸熱部を流通してヒートパイプに
熱が吸収されて冷却された低温状態の油をＤ室に
貯留させ、このＤ室内の低温状態の油を機器に供
給する供給手段を設けたことにより、高温状態の
油を全てヒートパイプの吸熱部に確実に流通させ
ることができ、熱が吸収されて十分に冷却された
低温状態の油を機器へ供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による熱交換装置
を示す断面平面図、第２図は従来の熱交換装置を
示す断面図である。 図において、１は高温状態の油、３はヒートパ
イプ、３ａは吸熱部、３ｂは放熱部、５は放熱装
置、７は供給手段、９は油タンク、９ａは第１貯
留部、９ｂは第２貯留部、１０は第１仕切部材、
１１はＡ室、１２はＢ室、１３は第２仕切部材、
１４はＣ室、１５はＤ室、１６は低温状態の油で
ある。尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油を使用する機器と、この機器から高温状態
   となつて排出される上記油を貯留する油タンク
   と、この油タンク内の油中に吸熱部が浸漬される
   と共に上記油タンク内を第１貯留部、第２貯留部
   に区分けし、上記油タンク外に放熱部が配置さ
   れ、上記油の熱を上記吸熱部で吸収し上記放熱部
   に輸送して放熱するヒートパイプと、このヒート
   パイプの放熱部に配設された放熱装置と、上記油
   タンクの第１貯留部に配設され、その第１貯留部
   をＡ室とＢ室に区分けしそのＡ室に上記高温状態
   の油を貯留させる第１仕切部材と、上記油タンク
   の第２貯留部に配設され、その第２貯留部をＣ室
   とＤ室に区分けし、上記油の流路を上記ヒートパ
   イプの吸熱部を介してＡ室，Ｂ室，Ｃ室，Ｄ室の
   流路として上記ヒートパイプの吸熱部を流通して
   ヒートパイプに熱が吸収されて冷却された低温状
   態の油を上記Ｄ室に貯留させる第２仕切部材と、
   上記Ｄ室に配設され、上記低温状態の油を上記機
   器に供給する供給手段とを備えたことを特徴とす
   る熱交換装置。 ２ 機器は工作機械であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の熱交換装置。