WO2020110209A1

WO2020110209A1 - 冷却塔送風機用ベルト伝動機構

Info

Publication number: WO2020110209A1
Application number: PCT/JP2018/043647
Authority: WO
Inventors: 敦志加留部; 昭文神代; 宮田　博文; 武将吉見; 裕太濱崎
Original assignee: 空研工業株式会社; バンドー化学株式会社
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-06-04
Also published as: CN111219459A; CN209621975U

Abstract

送風機用の伝動用ベルトとして平ベルトを用いると共に、ベルトの蛇行を抑える張力調整部を適切に配設して、ベルトの脱落を防止でき、メンテナンスフリーを実現しつつ、羽根車駆動の効率化が図れる、冷却塔送風機用ベルト伝動機構である。詳細には、駆動側プーリ（１１）と従動側プーリ（１２）との間に掛け渡される伝動用のベルト（１３）として平ベルトを用いると共に、このベルト（１３）に接するテンションプーリ（１４ｄ）でベルト（１３）が撓まないように保持する張力調整部（１４）を、走行中のベルト（１３）の蛇行を抑える機能も有するものとし、且つ、テンションプーリ（１４ｄ）の回転中心位置を従動側プーリ（１２）近くに位置させることから、張力調整部（１４）のテンションプーリ（１４ｄ）でベルト（１３）を適切に規制でき、羽根車の逆回転でベルト（１３）の走行方向が変化しても、ベルト（１３）のずれを抑えて各プーリからの脱落を防止できる。

Description

冷却塔送風機用ベルト伝動機構

　本発明は、循環使用する液相の熱媒体を熱交換部で空気と熱交換させて冷却する冷却塔に関し、特に、冷却塔における通風用の送風機を電動機で動かすためのベルト伝動機構に関する。

　一般に、工場や空気調和設備などで循環使用する水などの液相の熱媒体の冷却を目的として屋外に設置される冷却塔では、冷却塔内部の熱交換部において、送風機（ファン）の作動に伴って外部から取込まれる空気（外気）と熱媒体とを、直接あるいは間接的に熱交換させ、冷却を行う仕組みとなっている。

　こうした冷却塔で用いられる送風機は、通常、羽根車を電動機で回転駆動するものであり、従来から、羽根車と電動機との間にベルト伝動機構などの駆動力伝達機構を介在させ、電動機を羽根車から離して配置するものが主に利用されていた。そして、こうした機構としては、電動機側と羽根車側にプーリをそれぞれ配し、これらプーリにベルトを巻掛けたベルト伝動機構が多く用いられていた。
　このような送風機用のベルト伝動機構が採用された冷却塔の例として、特開２０００－１４５６９８号公報に記載されるものがある。

特開２０００－１４５６９８号公報

　従来の冷却塔における送風機の駆動に係るベルト伝動機構は、前記特許文献に示されるようなものとされており、駆動力を伝えるベルトには、一般的にＶベルトが採用されていた。

　こうしたベルト伝動機構にＶベルトを用いたものは、電動機側や送風機側の各プーリ外周に設けられたＶ字状の溝にＶベルトがはまり込んで駆動力を伝達する特徴から、ベルト走行中におけるベルトの蛇行やプーリからの脱落は生じにくかった。しかしながら、厚さ方向の寸法が大きくなるＶベルトの構造上、ベルトの曲げ剛性が大であることから、これに伴って駆動力伝達に係る損失が大きくなってしまうという課題を有していた。

　また、ベルトの経年変化により、ベルトが伸び、撓みが発生すると、電動機側やファン側の各プーリ表面からベルトの一部が浮いて滑る状態となりやすく、ベルトの伝動効率が低下することから、定期的に電動機とファンとの間の軸間距離を調整するなどしてベルトの張り具合を一定に維持する必要があり、メンテナンスの手間がかかってしまうという課題を有していた。

　本発明は前記課題を解消するためになされたもので、送風機用の伝動用ベルトとして平ベルトを用いると共に、ベルトの蛇行を抑える張力調整部を適切に配設して、ベルトの脱落を防止でき、メンテナンスフリーを実現しつつ、羽根車駆動の効率化が図れる、冷却塔送風機用ベルト伝動機構を提供することを目的とする。

　本発明に係る冷却塔送風機用ベルト伝動機構は、送風機による誘引通風で外部から取り入れた空気と冷却対象の熱媒体とを熱交換させる冷却塔における、送風機の羽根車に電動機からの回転駆動力を伝えるためのベルト伝動機構において、前記電動機の出力軸と一体に配設される駆動側プーリと、前記送風機の羽根車における回転軸と一体に配設される従動側プーリと、前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に掛け渡される平ベルトであるベルトと、前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に配設され、ベルトに接するテンションプーリでベルトに付勢力を加えて撓まないように保持しつつ、ベルトの幅方向の動きを制御して蛇行を抑える張力調整部とを備え、当該張力調整部が、前記ベルトのプーリ間に掛け渡される部位のうち、送風機が誘引通風を行う羽根車の通常回転状態におけるベルト走行方向について、ベルト緩み側となる部位に対し、テンションプーリをベルト外方から押し付け可能な配置とされると共に、送風機羽根車が外力を受けて前記通常回転とは逆向きに回転する状態でも、テンションプーリがベルトに接してベルトを撓まないよう保持可能として配設されるものである。

　このように本発明によれば、駆動側プーリと従動側プーリとの間に掛け渡される伝動用のベルトとして平ベルトを用いると共に、このベルトに対し通常回転状態でのベルト緩み側となる部位に接するテンションプーリでベルトが撓まないように保持する張力調整部を、走行中のベルトの幅方向の動きを制御してベルトの蛇行を抑える機能も有するものとし、且つ、送風機羽根車が通常回転とは逆向きに回転する状態でもテンションプーリでベルトが撓まないよう張力を調整することにより、張力調整部のテンションプーリでベルトを適切に規制でき、電動機停止状態で送風機の羽根車が外力で通常作動時とは逆向きに回転し、それに伴ってベルトの走行方向が変化しても、ベルトのずれを抑えて各プーリからの脱落を防止でき、メンテナンスに係る負担を確実に軽減できる。また、平ベルトを用いて伝動の損失を抑えられ、効率よく羽根車の駆動が行える。

　また、本発明に係る冷却塔送風機用ベルト伝動機構は必要に応じて、前記張力調整部が、テンションプーリの回転中心を、従動側プーリの回転中心位置からの距離が駆動側プーリと従動側プーリの軸間距離の約３５％以下となる領域内に位置させるように配設されるものである。

　このように本発明によれば、駆動側プーリと従動側プーリとの間に設けられる張力調整部におけるテンションプーリの回転中心位置を従動側プーリ近くの所定領域に位置させて、ベルトの従動側プーリ近傍部位をテンションプーリで押すことにより、電動機停止状態で送風機の羽根車が外力で通常作動時とは逆向きに回転し、それに伴ってベルトの走行方向が通常と逆方向に変化しても、従動側プーリとテンションプーリ間でベルトを撓みのない状態に維持でき、この区間での撓みを原因としたベルトのずれを適切に抑えられ、ベルトの各プーリからの脱落を確実に防ぐことができる。

　また、本発明に係る冷却塔送風機用ベルト伝動機構は必要に応じて、前記電動機を、送風機の側方に位置調整可能に支持する支持装置を備え、当該支持装置が、送風機作動時の送風機各部の弾性変形で、駆動側プーリの回転中心軸が従動側プーリの回転中心軸と平行となるように、あらかじめ電動機出力軸を傾斜させた所定の電動機支持状態で電動機を固定するものである。

　このように本発明によれば、電動機を位置調整可能に支持する支持装置を設けて、電動機出力軸の向きを調整可能とし、送風機作動時の動荷重による送風機各部の変形で生じる電動機出力軸の傾きをあらかじめ把握し、この傾き量を用いた位置調整で、逆向きの軸傾斜角度を得るようにすることにより、送風機作動時に生じる出力軸の傾きを打ち消した状態として、送風機作動時に駆動側プーリと従動側プーリとの平行度を確保することができ、走行するベルトに余分な力が加わらず、張力調整部のテンションプーリによるベルトの蛇行防止機能を適切に発揮させることができる。

　また、本発明に係る冷却塔送風機用ベルト伝動機構は必要に応じて、冷却塔上に送風機を支持する支持枠に取り付けられて、前記電動機の出力軸と送風機羽根車の回転軸との間に位置する架台部と、前記駆動側プーリ、従動側プーリ、ベルト、及び、張力調整部を覆うカバーとを備え、前記張力調整部が、前記架台部に取り付けられて、前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に配設され、前記カバーにおける張力調整部周囲部分で、カバーと架台部との間の隙間を塞いで、カバー内部を外部から隔離した状態とすると共に、カバーにおける駆動側プーリ下側の電動機出力軸周囲部分と従動側プーリ下側の羽根車回転軸周囲部分との少なくとも一方又は両方に、少なくともカバー内に外部の空気を流通させる開口部が生じた状態とするものである。

　このように本発明によれば、送風機を支持する支持枠に架台部を取り付け、この架台部に張力調整部を取り付けてベルトの張力調整と蛇行抑止を行わせると共に、張力調整部を覆うカバーと架台部との間の隙間は塞いで、張力調整部近傍に水の出入りする開口部を生じさせない一方、カバーの電動機出力軸や羽根車回転軸を通す部分には、カバー内に外から空気を通す開口部が存在する状態とすることにより、支持枠に取り付けた架台部で張力調整部を支持して、ベルトから力が加わる張力調整部を確実に固定でき、テンションプーリの他プーリに対する平行度のずれを防止できる。また、張力調整部付近では外部の水がカバーと架台部との間の隙間からカバー内部に達して張力調整部に悪影響を及ぼすことを防止し、さらに、カバーの駆動側プーリ近傍部分や従動側プーリ近傍部分では、カバー内に外部の空気を流通可能として、カバー内外の温度差で結露が発生することを防止でき、カバー内に液相の水が存在しない状態を確保して、張力調整部の他、送風機や電動機の水との接触による劣化を抑えられる。

　また、本発明に係る冷却塔送風機用ベルト伝動機構は必要に応じて、前記駆動側プーリ、従動側プーリ、ベルト、及び、張力調整部を覆うカバーを備え、当該カバーにおける張力調整部周囲部分で、カバー内部と外部とを通じさせる開口部がない状態とすると共に、カバーにおける駆動側プーリ下側の電動機出力軸周囲部分と従動側プーリ下側の羽根車回転軸周囲部分との少なくとも一方又は両方に、少なくともカバー内に外部の空気を流通させる開口部が生じた状態とするものである。

　このように本発明によれば、カバーにおける張力調整部近傍に水の出入りする開口部を生じさせない一方、カバーの電動機出力軸や羽根車回転軸を通す部分には、カバー内に外から空気を通す開口部が存在する状態とすることにより、張力調整部付近では水が外からカバー内部に達して張力調整部に悪影響を及ぼすことを防止し、さらに、カバーの駆動側プーリ近傍部分や従動側プーリ近傍部分では、カバー内に外部の空気を流通可能として、カバー内外の温度差で結露が発生することを防止でき、カバー内に液相の水が存在しない状態を確保して、張力調整部の他、送風機や電動機の水との接触による劣化を抑えられる。

　また、本発明に係る冷却塔送風機用ベルト伝動機構は必要に応じて、前記張力調整部が、従動側プーリの回転中心軸と平行な軸線周りに傾動可能に支持されるアーム部を有し、前記テンションプーリが、前記アーム部に回転可能に取り付けられ、アーム部ごと付勢手段で従動側プーリに近付く向きに付勢されて傾動し、ベルトに接するようにされるものである。

　このように本発明によれば、張力調整部のテンションプーリが、傾動するアーム部に取り付けられて、付勢手段による付勢で従動側プーリに近付く向きに傾動し、ベルトに接することにより、テンションプーリがベルトに接してこれを押し、ベルトの撓みと蛇行を同時に抑える仕組みを簡略且つコンパクトに構成でき、送風機の送風経路上に位置する張力調整部を必要最小限の大きさとして送風抵抗を小さくでき、冷却塔における運転時の損失を抑えて一層の効率向上が図れる。

本発明の一実施形態に係るベルト伝動機構を適用した冷却塔の平面図である。本発明の一実施形態に係るベルト伝動機構のカバー上部開放状態説明図である。本発明の一実施形態に係るベルト伝動機構における電動機の支持状態説明図である。本発明の一実施形態に係るベルト伝動機構における支持装置基部に対する調整枠部と電動機の位置及び向き調整可能状態説明図である。本発明の一実施形態に係るベルト伝動機構の送風機停止状態と作動状態における各プーリの位置関係説明図である。

　以下、本発明の一実施形態に係るベルト伝動機構を前記図１ないし図５に基づいて説明する。本実施形態においては、直交流形（クロスフロータイプ）として誘引通風用の送風機のある中央部を挟んで二つの熱交換部を対向配置される冷却塔に適用した例について説明する。

　前記各図に示すように、本実施形態に係るベルト伝動機構１０は、冷却塔５０の送風機６０に電動機７０からの駆動力を伝えるためのものであり、具体的には、電動機７０の出力軸７１と一体に配設される駆動側プーリ１１と、送風機６０の羽根車６１における回転軸と一体に配設される従動側プーリ１２と、駆動側プーリ１１と従動側プーリ１２との間に掛け渡されるベルト１３と、ベルト１３に接するテンションプーリ１４ｄでベルト１３を撓まないように保持する張力調整部１４と、駆動側プーリ１１、従動側プーリ１２、ベルト１３、及び、張力調整部１４を覆うカバー１５と、電動機７０を送風機６０の側方に位置調整可能に支持する支持装置１６とを備える構成である。

　本実施形態に係るベルト伝動機構１０を適用する冷却塔５０は、直交流形（クロスフロータイプ）として中央の通風用空間を挟んで二つの熱交換部（図示を省略）を対向配置され、中央上部の排気側開口部に配設される送風機６０による誘引通風で、各熱交換部に側方から外部の空気を取り入れ、この空気と冷却対象の熱媒体とを熱交換させる装置であり、ベルト伝動機構１０以外の冷却塔５０の各部、例えば、循環水と外部空気との間で熱交換を行わせる熱交換部や、この熱交換部の上下に配設される上部水槽と下部水槽、電動機７０の駆動制御を行う制御系など、については、公知の構成であり、詳細な説明を省略する。

　この冷却塔５０における送風機６０の側方に、支持装置１６を介して電動機７０が配設される。そして、電動機７０の出力軸７１の回転がベルト伝動機構１０により送風機６０の羽根車６１に伝えられ、羽根車６１が回転して誘引通風を実行する仕組みである。

　前記駆動側プーリ１１は、電動機７０の出力軸７１に固定配設され、この出力軸７１と一体に回転可能とされるものであり、電動機７０の出力軸７１の回転に伴って回転し、巻掛けられたベルト１３を張力調整部１４のテンションプーリ１４ｄ及び従動側プーリ１２へ向けて走行させることとなる。

　前記従動側プーリ１２は、送風機６０における羽根車６１の回転軸に固定配設され、羽根車６１と一体に回転可能とされるものである。この従動側プーリ１２は、駆動側プーリ１１より外径を大きくして形成され、電動機７０の出力軸７１に対し羽根車６１をより低い回転数で回転させる仕組みである。

　前記ベルト１３は、無端平ベルトとして形成され、駆動側プーリ１１と従動側プーリ１２との間に掛け渡されて、駆動側プーリ１１の回転に伴って走行し、従動側プーリ１２に回転を生じさせるものである。

　前記張力調整部１４は、冷却塔上部の駆動側プーリ１１と従動側プーリ１２との間の部位に固定設置されるベース部１４ａと、このベース部１４ａの一端部に、従動側プーリ１２の回転中心軸と平行な軸線周りに傾動可能として取り付けられるアーム部１４ｂと、ベース部１４ａの他端部とアーム部１４ｂの先端に両端をそれぞれ取り付けられ、アーム部１４ｂの先端をベース部１４ａの他端部に近付ける向きに付勢する付勢手段としてのばね１４ｃと、アーム部１４ｂの先端に従動側プーリ１２の回転中心軸と平行な中心軸周りに回転可能とし、且つ、中心軸方向の位置を従動側プーリ１２の位置に適合させて取り付けられるテンションプーリ１４ｄとを備える構成である。張力調整部１４のベース部１４ａは、電動機７０の出力軸７１と送風機羽根車の回転軸６１ａとの間に配設される架台部６２上に取り付けられる。この架台部６２は、冷却塔上に送風機６０を支持する支持枠６３に取り付けられ、張力調整部１４を支持枠６３と連結することで確実に固定可能とするものである。

　この張力調整部１４は、ベルト１３のプーリ間に掛け渡される部位のうち、送風機６０が誘引通風を行う通常作動状態におけるベルト走行方向について、ベルト緩み側となる部位に対し、テンションプーリ１４ｄをベルト外方から押し付け可能な配置とされると共に、テンションプーリ１４ｄの回転中心を、従動側プーリ１２の回転中心位置からの距離が駆動側プーリ１１と従動側プーリ１２の軸間距離の約３５％以下となる領域内、より好ましくは約２４～３１％となる領域内、に位置させるように配設される構成である。

　特に、張力調整部１４のベース部１４ａは、アーム部１４ｂがばね１４ｃで従動側プーリ１２に近付く向きに付勢されて傾動し、このアーム部１４ｂ上のテンションプーリ１４ｄがベルト１３を押す状態となるように、従動側プーリ１２寄りの所定箇所に固定される構成である。こうして、ベース部１４ａに対しアーム部１４ｂを所定の向きに傾動させてテンションプーリ１４ｄを動かす機構とすることで、テンションプーリ１４ｄを除く張力調整部１４の主要部を、ベルト１３が走行する部分の下側にコンパクトに集約配置でき、この張力調整部１４の配置に起因する送風機６０の送風抵抗を必要最小限に抑えることができる。

　また、テンションプーリ１４ｄは、プーリ間に掛け渡されて走行する平ベルトに接して、平ベルトの蛇行やベルト幅方向への偏りを防止する、例えば、特許第３６８００８３号公報や特許第４３６５７１３号公報に記載されるような公知の蛇行防止用機構を有するものである。

　このようなテンションプーリ１４ｄが、アーム部１４ｂと共に従動側プーリ１２に近付く向きに付勢されて傾動し、ベルト１３に接して張力を付与するようにされることにより、ベルト１３を張り状態として撓まないように保持できると共に、ベルト１３の幅方向の動きを制御して蛇行等を抑えられる仕組みである。

　また、張力調整部１４におけるテンションプーリ１４ｄの回転中心を、従動側プーリ１２寄りの所定領域に位置するように配設することで、仮にベルト１３の走行方向が送風機６０の通常作動状態とは逆向きに変化した場合でも、ベルト１３に対するテンションプーリ１４ｄの蛇行防止機能を維持することができ、ベルト１３のずれを抑えて各プーリからの脱落を防止できる。

　冷却塔の送風機は、電動機の停止時に、強風時などの外気の流動や近接配置された他の冷却塔からの排気に由来して羽根車に加わる風圧により、電動機駆動による通常作動時とは逆向きに羽根車が回転しうる、という特徴を有している。

　こうした冷却塔の送風機において、平ベルトとこれに対応した蛇行防止用機構を有するテンションプーリを、仮に羽根車の逆回転が生じ得ない一般的な送風機と同様に、電動機出力軸の駆動側プーリ近傍におけるベルト緩み側の所定部位への配置状態として採用する場合、羽根車が通常作動時とは逆向きに回転した際に、テンションプーリからベルトに加わる力とベルトの走行方向との関係変化に伴って、テンションプーリの蛇行防止機能が正常に発揮されなくなり、幅方向にずれやすい平ベルトの欠点がそのまま現れる状態となって、ベルトが脱落する事態に陥りやすい、という問題が本出願人により明らかとなっていた。

　これに対して、張力調整部１４のテンションプーリ１４ｄの位置を上記のように従動側プーリ１２寄りの所定領域に設定することで、羽根車６１の逆回転が生じても、ベルト１３とテンションプーリ１４ｄとの相互の関係をほとんど変化させず、問題なくテンションプーリ１４ｄの蛇行防止機能を維持できることが、本出願人により確認された。なお、張力調整部１４は、羽根車６１が逆回転する状態でも、テンションプーリ１４ｄがベルト１３に接してベルト１３を撓まないよう保持可能な付勢力及び調整代を有するものであることはいうまでもない。

　前記カバー１５は、略箱状に形成されて送風機６０の上側に配設され、駆動側プーリ１１、従動側プーリ１２、ベルト１３、及び、張力調整部１４を覆うものである。このカバー１５により、雨などの外部から送風機６０に向かう水や、誘引通風で冷却塔内部から送風機６０に達する空気に含まれる水滴等が伝動機構各部に達して悪影響を与えることを防いでいる。

　カバー１５における張力調整部周囲部分では、カバー下側に張力調整部１４をカバー内に通す開口部が設けられているが、この開口部周縁でカバー１５と架台部６２との間の隙間は弾性材等で塞がれ、カバー内部と外部とを通じさせる開口部がない状態とされる。張力調整部１４周囲の開口部をなくすことで、水や冷却塔内部からの湿った空気を張力調整部１４に接触させないようにして、張力調整部１４の劣化を防いでいる。

　一方、カバー１５における駆動側プーリ１１下側の電動機出力軸周囲部分と、従動側プーリ１２下側の羽根車回転軸周囲部分との少なくとも一方又は両方には、カバー内から外に水を通せる開口部が存在するようにする。カバー１５におけるこれらの部分は、カバー内に収められる駆動側プーリ１１や従動側プーリ１２に対し、電動機出力軸や羽根車回転軸をそれぞれ連結するために、少なくともこれらを通す大きさの貫通孔が当初から設けられており、前記開口部はこうした貫通孔の一部、すなわち、貫通孔に通された軸等の部材で塞がれずに残った隙間部分として生じさせることができる。ただし、これに限られるものではなく、カバー１５の電動機出力軸周囲部分や羽根車回転軸周囲部分に開口部となる貫通孔を別途穿設するようにしてもよい。

　こうしたカバー１５の開口部を通じて、カバー１５内に外部の空気が出入りすることで、カバー内外の温度差による結露発生を防ぐことができ、結露により発生した水がカバー内に溜まらない状態を確保して、張力調整部の他、送風機や電動機の要部と水との接触を阻止できる。

　なお、これらカバー１５の電動機出力軸周囲部分や羽根車回転軸周囲部分の開口部は、下向きであり、且つ、送風機６０で送風される空気の流路から外れた位置となるため、この開口部から水がカバー内に浸入するおそれはない。

　前記支持装置１６は、電動機７０を送風機６０の側方に位置調整可能に支持するものである。詳細には、支持装置１６は、送風機６０と一体化される基部１６ａと、この基部１６ａに対する位置や向きを微調整可能として基部１６ａに取り付けられ、電動機７０を固定される調整枠部１６ｂとを備える構成である。

　この支持装置１６は、送風機作動時の動荷重による送風機各部の弾性変形に伴う傾動が電動機出力軸７１に生じた段階で、駆動側プーリ１１の回転中心軸が従動側プーリ１２の回転中心軸と平行となるような電動機７０の支持状態を、基部１６ａに対する調整枠部１６ｂの位置調整により得る仕組みである。

　冷却塔では、必要とされる性能に応じて、送風機の大きさと、送風機を駆動する電動機の出力の組合せを複数通り設定される。この冷却塔の必要性能に応じた送風機と電動機の複数の組合せについて、支持装置１６上の電動機７０をその出力軸７１が送風機回転軸と平行となる向きとして固定した状態で、送風機作動時の動荷重に相当する力を加えて送風機各部を弾性変形させた際の、出力軸７１の傾き度合いが把握され、調整用データとして利用可能とされる。

　実際に電動機７０を冷却塔５０に固定する場合には、支持装置１６を用いた電動機７０の位置調整により、電動機出力軸７１の向きを送風機作動時に傾く側とは反対側に、既知の傾き量に対応する所定角度分傾斜させた所定の電動機支持状態を得るようにする（図５参照）。これにより、送風機作動時に駆動側プーリ１１の回転中心軸が従動側プーリ１２の回転中心軸と平行となり、且つ、駆動側プーリ１１の中心軸方向の位置が従動側プーリ１２の中心軸方向の位置に適合して、これら二つのプーリに掛け渡されるベルトの向きが各プーリの中心軸方向に対し直角となるように、電動機７０を固定できる。

　こうして、ベルト１３を走行させる送風機作動時に、駆動側プーリ１１、従動側プーリ１２、及びテンションプーリ１４ｄにおける各中心軸の相互の平行度を確保できることで、走行するベルト１３に、これを幅方向にずらそうとする余分な力が加わらず、張力調整部１４のテンションプーリ１４ｄによるベルトの蛇行防止機能を適切に発揮させることができる。

　また、事前に軸の傾き量を把握した調整用データを利用することで、冷却塔の設置現場ごとに、送風機を試運転して、作動状態の送風機の各部変形による各プーリ間の位置ずれを把握し、それを踏まえて電動機の位置を微調整して各プーリの位置関係を適切な状態とする作業の手間が省ける。

　次に、前記構成に基づくベルト伝動機構の作動状態について説明する。
　公知の冷却塔同様に、通常の冷却塔運転状態では、冷凍機や空気調和機器等で熱を吸収し温まった循環水などの冷却対象の熱媒体が、所定の循環経路から取出されて冷却塔５０の熱交換部内側に流通し、熱交換後再び循環経路に戻る過程が繰返されている。そして、送風機６０による誘引通風で熱交換部に外部の空気が導入され、熱媒体は熱交換部において空気と熱交換して冷却される一方、熱交換後の空気は熱交換部から送風機６０を経て冷却塔５０上方に排気される。

　この運転状態では、負荷の状況（循環水温、循環水量他）に応じたＯＮ・ＯＦＦ等、所定の制御下で電動機７０が作動し、電動機７０の出力軸７１と一体に駆動側プーリ１１が回転する。この駆動側プーリ１１が回転するのに伴い、駆動側プーリ１１に巻掛けられて駆動側プーリ１１と従動側プーリ１２の間に掛け渡されたベルト１３が、従動側プーリ１２へ向けて走行し、従動側プーリ１２を回転させることとなる。

　この走行するベルト１３は、従動側プーリ１２に達する直前で、張力調整部１４のテンションプーリ１４ｄと接し、ばね１４ｃで付勢されて傾動するテンションプーリ１４ｄに押されて、ベルト１３は内周側に張り出し、適度な張り状態となる。

　また、テンションプーリ１４ｄは、走行するベルト１３に接した状態で、このベルト１３の蛇行やベルト幅方向への偏りを防ぐ、公知の蛇行防止機能を発揮しており、ベルト１３はその幅方向の動きを制御されることで、蛇行や各プーリからの脱落を抑えられることとなる。

　こうして走行状態を継続するベルト１３により駆動力を得て回転する従動側プーリ１２は、一体の羽根車６１を同じ回転方向に回転させる。これら従動側プーリ１２と羽根車６１の回転は、電動機出力軸７１の回転に対し、駆動側プーリ１１の外径と従動側プーリ１２の外径から求められる減速比で減速されたものとなる。
　従動側プーリ１２及びこれと一体の羽根車６１が回転することで、送風が実行されることとなる。

　ベルト伝動機構１０においては、駆動側プーリ１１とベルト１３、及び、ベルト１３と従動側プーリ１２がそれぞれ常時接触し、これら相互の摩擦により駆動力が伝達されることで、送風機作動中の騒音発生は少ない上、ベルト１３は平ベルトとされ、屈曲性に優れており、Ｖベルト等による伝動の場合と比べて騒音をより小さくすることができる。また、平ベルトの特長として、薄型で曲げによる歪みの影響が小さく、耐久性に優れると共に、屈曲抵抗を抑えられ、伝動効率を高くして送風機の駆動に係るエネルギー消費の低減が図れる。

　さらに、冷却塔では、負荷や周囲環境の状況に応じて、一時的に送風機による送風を停止させる、すなわち、電動機を停止させて送風機を作動させないようにする制御が行われるが、こうして電動機を停止させている際に、強風や隣接冷却塔からの排気に由来して羽根車に加わる風圧により、電動機駆動による通常作動時とは逆向きに羽根車が回転することがある。このような場合、羽根車６１と一体に回転する従動側プーリ１２に巻掛けられているベルト１３も、羽根車６１の通常作動時とは逆方向に走行する状態となるが、張力調整部１４のテンションプーリ１４ｄを従動側プーリ１２寄りに配置していることで、ベルト１３の走行方向が逆向きとなっても、ベルト１３とテンションプーリ１４ｄとの相互の関係をほとんど変えずに済み、テンションプーリ１４ｄの蛇行防止機能をそのまま維持して、ベルト１３の蛇行や各プーリからの脱落を防止できる。

　このように、本実施形態に係るベルト伝動機構においては、駆動側プーリ１１と従動側プーリ１２との間に掛け渡される伝動用のベルト１３として平ベルトを用いると共に、このベルト１３の緩み側に接するテンションプーリ１４ｄでベルト１３が撓まないように保持する張力調整部１４を、走行中のベルト１３の幅方向の動きを制御してベルト１３の蛇行を抑える機能も有するものとし、且つ、テンションプーリ１４ｄの回転中心位置を従動側プーリ１２近くの所定領域に位置させることから、張力調整部１４のテンションプーリ１４ｄでベルト１３を適切に規制でき、電動機停止状態で送風機６０の羽根車が外力で通常作動時とは逆向きに回転し、それに伴ってベルト１３の走行方向も通常とは逆方向に変化した場合でも、テンションプーリ１４ｄでベルト１３のずれを抑えて各プーリからのベルト脱落を防止でき、メンテナンスに係る負担を確実に軽減できる。

　なお、前記実施形態に係るベルト伝動機構において、ベルト伝動機構を適用する冷却塔は、直交流形とする構成としているが、これに限られず、送風機が冷却塔上部に配設されるものであれば、向流形など他の形式の冷却塔にも適用できる。

　また、前記実施形態に係るベルト伝動機構において、張力調整部１４は、固定のベース部１４ａに対しアーム部１４ｂを傾動させ、アーム部１４ｂに取り付けられたテンションプーリ１４ｄをベルト１３に押し付けるようにする構成としているが、これに限らず、張力調整部を、例えばテンションプーリが直線的に移動してベルトを一定方向に押し、ベルトに張力を与えるものなど、テンションプーリを傾動以外の動きでベルトに接触させる構成としてもかまわない。

　また、前記実施形態に係るベルト伝動機構においては、送風機６０の支持枠６３に架台部６２を取り付け、この架台部６２上に張力調整部１４を取り付けて固定する構成としているが、これに限られるものではなく、例えば、カバーが、駆動側プーリ、従動側プーリ、ベルト、及び、張力調整部を上方から覆う上部カバーと、下方から覆う下部カバーとからなる分割構造とされる場合には、下部カバーに張力調整部を取り付けて固定する構成としてもかまわない。この場合、カバーを設けた時点で、張力調整部の周囲においてカバーと隣接する他部材との間に開口部となる隙間が生じる場合は、弾性材等の挿入又は充填で開口のない状態とされる。

　１０　　　　　　　ベルト伝動機構
　１１　　　　　　　駆動側プーリ
　１２　　　　　　　従動側プーリ
　１３　　　　　　　ベルト
　１４　　　　　　　張力調整部
　１４ａ　　　　　　ベース部
　１４ｂ　　　　　　アーム部
　１４ｃ　　　　　　ばね
　１４ｄ　　　　　　テンションプーリ
　１５　　　　　　　カバー
　１６　　　　　　　支持装置
　１６ａ　　　　　　基部
　１６ｂ　　　　　　調整枠部
　５０　　　　　　　冷却塔
　６０　　　　　　　送風機
　６１　　　　　　　羽根車
　６１ａ　　　　　　回転軸
　６２　　　　　　　架台部
　６３　　　　　　　支持枠
　７０　　　　　　　電動機
　７１　　　　　　　出力軸

Claims

　送風機による誘引通風で外部から取り入れた空気と冷却対象の熱媒体とを熱交換させる冷却塔における、送風機の羽根車に電動機からの回転駆動力を伝えるためのベルト伝動機構において、
　前記電動機の出力軸と一体に配設される駆動側プーリと、
　前記送風機の羽根車における回転軸と一体に配設される従動側プーリと、
　前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に掛け渡される平ベルトであるベルトと、
　前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に配設され、ベルトに接するテンションプーリでベルトに付勢力を加えて撓まないように保持しつつ、ベルトの幅方向の動きを制御して蛇行を抑える張力調整部とを備え、
　当該張力調整部が、前記ベルトのプーリ間に掛け渡される部位のうち、送風機が誘引通風を行う羽根車の通常回転状態におけるベルト走行方向について、ベルト緩み側となる部位に対し、テンションプーリをベルト外方から押し付け可能な配置とされると共に、送風機羽根車が外力を受けて前記通常回転とは逆向きに回転する状態でも、テンションプーリがベルトに接してベルトを撓まないよう保持可能として配設されることを
　特徴とする冷却塔送風機用ベルト伝動機構。
　前記請求項１に記載の冷却塔送風機用ベルト伝動機構において、
　前記張力調整部が、テンションプーリの回転中心を、従動側プーリの回転中心位置からの距離が駆動側プーリと従動側プーリの軸間距離の約３５％以下となる領域内に位置させるように配設されることを
　特徴とする冷却塔送風機用ベルト伝動機構。
　前記請求項１又は２に記載の冷却塔送風機用ベルト伝動機構において、
　前記電動機を、送風機の側方に位置調整可能に支持する支持装置を備え、
　当該支持装置が、送風機作動時の送風機各部の弾性変形で、駆動側プーリの回転中心軸が従動側プーリの回転中心軸と平行となるように、あらかじめ電動機出力軸を傾斜させた所定の電動機支持状態で電動機を固定することを
　特徴とする冷却塔送風機用ベルト伝動機構。
　前記請求項１ないし３のいずれかに記載の冷却塔送風機用ベルト伝動機構において、
　冷却塔上に送風機を支持する支持枠に取り付けられて、前記電動機の出力軸と送風機羽根車の回転軸との間に位置する架台部と、
　前記駆動側プーリ、従動側プーリ、ベルト、及び、張力調整部を覆うカバーとを備え、
　前記張力調整部が、前記架台部に取り付けられて、前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に配設され、
　前記カバーにおける張力調整部周囲部分で、カバーと架台部との間の隙間を塞いで、カバー内部を外部から隔離した状態とすると共に、カバーにおける駆動側プーリ下側の電動機出力軸周囲部分と従動側プーリ下側の羽根車回転軸周囲部分との少なくとも一方又は両方に、少なくともカバー内に外部の空気を流通させる開口部が生じた状態とすることを
　特徴とする冷却塔送風機用ベルト伝動機構。
　前記請求項１ないし３のいずれかに記載の冷却塔送風機用ベルト伝動機構において、
　前記駆動側プーリ、従動側プーリ、ベルト、及び、張力調整部を覆うカバーを備え、
　当該カバーにおける張力調整部周囲部分で、カバー内部と外部とを通じさせる開口部がない状態とすると共に、カバーにおける駆動側プーリ下側の電動機出力軸周囲部分と従動側プーリ下側の羽根車回転軸周囲部分との少なくとも一方又は両方に、少なくともカバー内に外部の空気を流通させる開口部が生じた状態とすることを
　特徴とする冷却塔送風機用ベルト伝動機構。
　前記請求項１ないし５のいずれかに記載の冷却塔送風機用ベルト伝動機構において、
　前記張力調整部が、従動側プーリの回転中心軸と平行な軸線周りに傾動可能に支持されるアーム部を有し、
　前記テンションプーリが、前記アーム部に回転可能に取り付けられ、アーム部ごと付勢手段で従動側プーリに近付く向きに付勢されて傾動し、ベルトに接するようにされることを
　特徴とする冷却塔送風機用ベルト伝動機構。