JPH0451213Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、原動機によつて回転するコンプレツ
サ等の主機の軸封装置や軸受から発生する熱を、
原動機軸の軸端と主機軸の軸端を連結する可撓性
軸継手を利用して冷却する冷却機構に関する。

〔従来の技術〕

従来から、上記コンプレツサ等の主機の回転軸
に装着された軸封装置や軸受等から発生する熱に
より、これら軸封装置や軸受が短命化したり、そ
の他の周辺装置が損傷するのを防止する目的で、
機器外部に冷却液供給（循環）装置等を設けるこ
とが広く知られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術によれば、冷却液供給
（循環）装置等を駆動させるための動力が必要で
あり、装置も大型化してしまうといつた問題があ
つた。

そこで本考案は、このような問題に鑑み、原動
機軸の出力トルクを主機軸に伝達する可撓性軸継
手を冷却手段として利用することにより、冷却の
ための動力を一切必要としない冷却機構を提供せ
んとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案に係る可撓性
軸継手による冷却機構は、軸方向に対向する原動
機軸の軸端と、軸封装置および軸受が装着された
主機軸の軸端との間を、両端のベローズおよび該
ベローズ間に形成され前記主機軸側が大径となる
テーパ状の筒体からなる可撓性軸継手で連結し、
該軸継手の内周と前記両軸端とで囲まれた密閉空
間内に適量の低沸点の冷却液を封入し、前記主機
軸の軸端を前記冷媒液と接する筒状に形成してな
る構成とし、前記低沸点冷媒液の相変態に伴なう
潜熱の吸収・放出により、主機軸の軸端に伝導さ
れた熱を効率よく除去するようにした。

〔作用〕

可撓性軸継手は、原動機軸からの出力トルクを
主機軸に伝達するとともに、該両軸間における芯
ずれや振動等を両端のベローズにおいて吸収す
る。また、主機軸の軸端に装着された軸封装置お
よび軸受で発生した熱が該軸端に伝導されると、
該軸端は筒状であつて放熱面積が大きくなつてい
るため、該軸端間において、密閉空間内の冷媒液
が前記熱を気化エネルギとして大量に吸収して蒸
発し、その蒸気は前記密閉空間内で発生する対流
によつて低温である原動機軸の軸端側へ移動して
飽和し、蒸発の際に吸収した前記熱を今度は凝結
潜熱として盛んに放出しつつ凝結する。すなわ
ち、主機側からの熱は低沸点冷媒の相変態および
対流によつて形成される熱サイクルにより効率的
に外部へ放熱されるものである。原動機軸の軸端
側で凝結し液相となつた低沸点冷媒は、前記軸継
手の回転に伴なう遠心力によつて、該軸継手のテ
ーパ状の筒体内周面に沿つてその大径側すなわち
主機側へ向けて環流する。

〔実施例〕

つぎに、本考案を第１図に示す一実施例に基い
て説明する。

図において１は原動機軸、２は該軸１からの出
力トルクを受けて回転するコンプレツサ等の主機
軸である。該主機軸２の軸端外周には、主機ハウ
ジング３に気密的に嵌着された静止リング５およ
び主機軸２にベローズ７を介して気密的に担持さ
れた回転リング６からなり該両リング５，６の互
いの摺動面において軸受油０のシールを行なう軸
封装置としてのメカニカルシール４と、主機軸２
を回転自在に支持する軸受８が装着されている。

９は軸方向に対向している前記両軸１，２の各
軸端間を連結している中空の可撓性軸継手で、両
端のベローズ１０，１１と、該両ベローズ１０，
１１間に溶着された主機軸２側が大径となるテー
パ状の筒体１２とからなつている。前記主機軸２
の軸端には筒状部１３が形成されており、可撓性
軸継手９と両軸１，２の軸端とで囲まれてすなわ
ち前記軸継手９内周空間と前記筒状部１３内周空
間からなる密閉空間１４にはエチルアルコール等
の低沸点液体である冷媒液１５が適量封入されて
いる。１６，１７はそれぞれ前記ベローズ１０，
１１の内面に固定されたスポンジ等の液吸収部
材、１８は可撓性軸継手９の冷媒液注入口に設け
た逆止弁である。

両軸１，２およびこれを連結している可撓性軸
継手９が回転すると、密閉空間１４内の冷媒液１
５は、遠心力によつて図示のように前記軸継手９
の大径側（主機軸２側）のベローズ１１内周に偏
在して液吸収部材１７に保持されるごとく溜めら
れ、かつ該冷媒１５の一部は主機軸２の筒状部１
３内周に流れ込んでいる。主機軸２の回転に伴な
い、メカニカルシール４の両リング５，６摺動面
および軸受８で発生した熱は主機軸２に伝導する
が、該軸２の軸端は前記したように筒状部１３と
なつていて放熱面積が大きくなつているため、該
筒状部１３に接している冷媒液１５は、前記熱を
気化熱として大量に奪い、盛んに蒸発する。そし
て、この冷媒蒸気は、図中矢印Ａで示すように密
閉空間１４内の対流によつて低温の原動機軸１側
へ向けて流れ、ここで潜熱を大量に放出しながら
凝結して液相に戻り、原動機軸１側のベローズ１
０内面に設けた液吸収部材１６に吸収されて溜ま
つてゆく。そして該液吸収部材１６から溢れ出た
冷媒液１５は、回転に伴なう遠心力によつて図中
矢印Ｂで示すように可撓性軸継手９のテーパ状筒
体１２内周面をその大径側へ向けて流れ、主機軸
２の筒状部１３側に回収される。

なお、冷媒液１５は、エチルアルコールに限定
するものではなく、使用温度条件に応じて適宜に
選定することができ、また、その封入量は、液溜
まりとなるベローズ１０，１１の内側の容積およ
び主機軸２の筒状部１３の内法の大きさ等を考慮
して決定される。

〔考案の効果〕

以上説明したとおり、本考案は原動機軸端と主
機軸端と該両軸端を連結した中空の可撓性軸継手
によつて形成された密閉空間に適量の冷媒液を封
入し、該冷媒の相変態に伴なう熱サイクルの形成
によつて、主機軸に装着した軸封装置や軸受から
の熱を外部の冷却装置を用いることなく除去可能
としたもので、前記冷媒液と接する主機軸の軸端
を筒状に形成して放熱面積を大きくしたため、優
れた冷却効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の冷却機構の一実施例を示す概
略的な要部断面図である。 １……原動機軸、２……主機軸、３……主機ハ
ウジング、４……メカニカルシール、８……軸
受、９……可撓性軸継手、１０，１１……ベロー
ズ、１２……テーパ状筒体、１３……筒状部、１
４……密閉空間、１５……冷媒液。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に体する原動機軸の軸端と、軸封装置お
   よび軸受が装着れた主機軸の軸端との間を、両端
   のベローズおよび該両ベローズ間に形成された前
   記主機軸側が大径となるテーパ状の筒体からなる
   可撓性軸継手で連結し、該軸継手の内周と前記両
   軸端とで囲まれた密閉空間内に適量の低沸点の冷
   媒液を封入し、前記主機軸の軸端を前記冷媒液と
   接する筒状に形成してなることを特徴とする可撓
   性軸継手による冷却機構。