JPS63138169A - 横軸型流体機械の軸受冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は横軸型流体機械の軸受冷却装置に関する。

（従来の技術） ペルトン水車等の横軸型流体機械にあっては潤滑油を満
した軸受箱内に主軸を水平状態で挿通し、二の主軸を軸
受箱内に設けた軸受にて回転自在に支承している。そし
て、潤滑油が高温となって軸受部が焼付きを生じるのを
防止するため、潤滑油の冷却を行なっている。

潤滑油の冷却方式としては第７図及び第８図に示すもの
がある。

第７図に示す水冷方式はケーシング３０内に設けたラン
ナ３１に主軸３２の一端を連結し、この主軸３２を軸受
箱３３内に水平に挿通し、軸受箱３３内に設けた軸受３
４で主軸３２を回転自在に支承し、更に軸受箱３３内に
満した潤滑油３５を冷却水が流れる冷却器３６によって
冷却するようにしている。

また、第８図に示す空冷方式は、建屋外壁３７の外側に
設けた冷却器３６までポンプ３８を用いて潤滑油３５を
送り、冷却器３６の近傍に配置した冷却ファン３９によ
って冷却器３６に冷却風を吹き付は潤滑油３５を冷却す
るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した水冷方式にあっては軸受箱３３内に冷却器３６
を配置しているため、冷却器３６が腐食等によって破損
すると潤滑油３５に冷却水が混入し、軸受３４の焼損に
至ることがある。

また、空冷方式にあっては低温の大気を用いて冷却を行
なうべ（、冷却器３６を建屋外壁３７よりも外側に配置
しており、軸受箱３３と冷却器３６とをつなぐ配管が長
（なり管路抵抗も大となる。その結果、大容量のポンプ
を用いなければならない。

更に水冷方式にあっては冷却ポンプが、また空冷方式に
あってはポンプ３８が故障すると、主軸は回転しても潤
滑油の冷却が行なわれないため温度が上昇し焼損に至る
。

したがって本発明は潤滑油に冷却水が混入するおそれが
なく、潤滑油を冷却器に循環する動力源を特別に設ける
ことなく、更に主軸（回転瀬）が回転しているときには
確実に潤滑油の冷却が行なえる冷却装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、回転軸にディスクを
一体的に設け、軸受箱に潤滑油循環器を設け、更に軸受
箱の近傍に冷却器を配置し、回転軸の回転によって潤滑
油を冷却器に送るようにした。

（作　用） 回転軸の回転によってディスクが回転すると、潤滑油が
遠心力によって外周へ飛ばされ、これを潤滑油循環器で
受けて、循環に必要な圧力を潤滑油に付与し、冷却器に
潤滑油を送る。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示すものであ
り、このうち第１図は冷却装置の概略構成図、第２図は
具体的な構成を示す側面図、第３図は具体的な構成を示
す平面図である。

主軸（回転軸）１は軸受箱２内に水平に挿通され、軸受
箱２内に設けた軸受３にて回転自在に支承されている。

また軸受箱２に隣接して第２図及び第３図に示すように
ケーシング４が設置され、このケーシング４にはドラフ
トチューブ５が接続されている。

一方、軸受箱２内における主軸１にはディスク６が一体
的に設けられ、軸受箱２内には潤滑油７が満され、更に
ディスク６と対向する軸受箱２内には粘性ポンプ等の潤
滑油循環器８を設けている。

また、軸受箱２の側面には冷却器９が固着され、この冷
却器９内にはヒートパイプ１０の受熱部１０ａが挿入さ
れ、このヒートパイプ１０はケーシング４の側方を通っ
て先端の放熱部１０ｂがドラフトチューブ５の流水部に
挿入されている。また、受熱部１０ａは放熱部１０ｂと
その高さが等しいか低くなっており熱輸送効果を高める
ようにしている。

以上において、主軸１が回転するとディスク６も一体的
に回転し、軸受箱２内の潤滑油７が遠心力によって外周
に向けて飛散し、この飛散した潤滑油は潤滑油循環器８
によって受けられ循環に必要な圧力が付与される。そし
て圧力が付与された潤滑油は吐出口２ａから冷却器９内
に送られ、潤滑油７の熱はヒートパイプ１０の受熱部１
０ａにて受は取られヒートパイプ１０を介して放熱部１
０ｂから流水中に放出され、潤滑油７は冷却される。更
に冷却された潤滑油７は配管内を通って軸受箱２内に戻
される。

第４図乃至第６図は第２実施例を示すものであり、この
うち第４図は冷却装置の概略構成図、第５図は具体的な
構成を示す平面図である。

軸受箱２の近傍には冷却器１１が配設され、この冷却器
１１と軸受箱２とは潤滑油７の供給管１２及び戻し管１
３にて接続されている。また、冷却器１１の軸受箱２と
は反対側面にはモータ１４にて回転する冷却ファン１５
が設けられている。この冷却ファン１５の向きは、冷却
風が軸受箱２に吹き付けられる向きとなっている。

尚、この実施例にあっても主軸１にはディスク６が一体
的に設けられ、このディスク６に対向する軸受箱２内に
は潤滑油循環器８が設けられている。

以上において、主軸１が回転するとディスク６も一体的
に回転し、前記同様軸受箱２内の潤滑油７は潤滑油循環
器８によって冷却器１１に送られ、冷却ファン１５から
の冷却風によって熱交換が行なわれ、潤滑油７が冷却さ
れる。

ここで、冷却ファン１５からの冷却風は軸受箱２に吹き
付けられるため、第６図のグラフに示すように軸受箱２
自（イの温度も低下し、効果的な冷却がなされる。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く本発明によれば、主軸にディスクを
設け、このディスクの回転によって潤滑油を冷却器に送
るようにしたため、主軸が回転すれば必ず潤滑油が冷却
器に送られ、従来の如く冷却水ポンプ或いは潤滑油の送
りポンプ等が故障することによる焼付きが生じることが
ない。

また、冷却水ポンプ或いは潤滑油の送すボンブが不要な
ため、省力化が図れ、コスト的に有利である。

更に、冷却水を用いていないため、潤滑油と冷却水の混
入のおそれがなく、ストレーナ等の付帯設備も不要とな
る。そして、冷却ファンを用いた場合に冷却風を軸受箱
に当てるようにすれば更に冷却効果を高めることができ
、一方ヒートパイブを用いれば潤滑油を冷却するための
外部動力が全く不要となり極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係る冷却装置の概略構成図、第２
図は第１実施例に係る冷却装置の側面図、第３図は第１
実施例に係る冷却装置の平面図、第４図は第２実施例に
係る冷却装置の概略構成図、第５図は第２実施例に係る
冷却装置の平面図、第６図は軸受箱の表面温度と表面風
速との関係グラフ、第７図及び第８図は従来の冷却装置
を示す図である。 １・・・主軸、２・・・軸受箱、３・・・軸受、６・・
・ディスク、７・・・潤滑油、８・・・潤滑油循環器、
９，１１・・・冷却器、１０・・・ヒートパイプ、１５
・・・冷却ファン。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第２図 殆３図 ５１”＞７図 手続補正書坊式） 昭和６２年３月２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸受箱内に水平に挿通した回転軸を軸受によって回
   転自在に支承した横軸型流体機械において、前記回転軸
   には軸受箱内の潤滑油を飛散させるディスクが設けられ
   、前記軸受箱にはディスクからの潤滑油を受けて圧力を
   発生させる潤滑油循環器を設け、更に軸受箱外には潤滑
   油循環器からの潤滑油を冷却して軸受箱内に戻す冷却器
   を配設したことを特徴とする横軸型流体機械の軸受冷却
   装置。 ２、前記冷却器にはヒートパイプの受熱部が臨み、この
   ヒートパイプの放熱部はドラフトチューブ内に臨んでい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横軸型
   流体機械の軸受冷却装置。 ３、前記冷却器は冷却ファンを備え、この冷却ファンの
   向きを冷却風が軸受箱表面に吹きつけられる向きとした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横軸型流
   体機械の軸受冷却装置。