JPH0632181Y2 - オ−トクレ−ブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、密閉した耐圧容器内に製品を収容して高温，
高圧下もしくは減圧下に反応させるオートクレーブに関
する。

〔従来技術とその問題点〕

オートクレーブは、循環ファンを配設した耐圧容器内
に、例えばチッソガス，アルゴンガス等の不活性ガスを
導入し、これを所定の温度に加熱すると共に循環ファン
で強制対流させて耐圧容器内に収容された製品を高温，
高圧下に反応させるものであるから、耐圧容器内は完全
な気密状態に維持する必要がある。

このため、従来では、耐圧容器内からその壁面を貫通し
て耐圧容器外の電動モータに連結される循環ファンの回
転軸と、当該回転軸を耐圧容器の壁面に枢支する軸受と
の間の隙間から気密洩れを生ずることがないように、当
該軸受部にメカニカルシールを施すようにしている。

即ち、第３図に示すように、製品を高温，高圧下に反応
させる耐圧容器３０内に設けられた循環ファン３１は、
その回転軸３２が耐圧容器３０外に突出せられて電動モ
ータ３３の回転軸に連結されると共に、耐圧容器３０の
壁面に固設した軸受３４に枢支され、この軸受３４にメ
カニカルシール３５が設けられている。

そして、メカニカルシール３５には、シール液貯溜タン
ク３６から冷却装置３７を介してポンプ３８で耐圧容器
３０内の圧力よりも例えば約２kg／cm²程度高い圧力で
シール液が循環供給されて、軸受３４を冷却すると共
に、当該軸受３４の部分から耐圧容器３０内の気体が外
部に漏洩しないようにしている。

しかしながら、耐圧容器３０内の圧力は、製品の加工条
件等に応じて例えば２〜２０kg／cm²の範囲で変動する
場合があり、耐圧容器３０内の圧力が上昇してメカニカ
ルシール３５に供給されるシール液の圧力以上に高くな
ると、耐圧容器３０内の気体が軸受３４から外部に洩れ
出し、耐圧容器３０内の圧力降下を生じてしまうという
弊害があった。

また、この弊害を防止するには、メカニカルシール３５
にシール液を循環供給するポンプ３８の出力を耐圧容器
３０内の圧力変動に応じて可変調節しなければならず、
その制御系統が非常に煩雑になるという問題があった。

また、仮に耐圧容器３０内の圧力が一定であったとして
も、メカニカルシール３５はシール液の供給圧力を常時
監視していなければならず、軸受３４からの気体の漏洩
を防止するための機構も複雑にならざるを得ないから、
設備費が嵩むという問題があった。

そこで、本出願人は、機構が複雑で制御系統も煩雑なメ
カニカルシールを全く必要としない極めて簡単な構成に
よって耐圧容器内からの気密洩れを防止できる新規なオ
ートクレーブを先に提案した（実願昭６１−９８８７７
号参照）。

これを第１図を参酌して説明すると、耐圧容器１外に突
出せられた循環ファン２の回転軸３に回転子４が固設さ
れると共に、当該回転軸３及び回転子４が耐圧容器１に
対して気密に取り付けられた密閉ケーシング５内に収容
され、密閉ケーシング５の外には例えば前記回転軸３と
同軸的に電動モータ６で回転駆動される原動軸７が配さ
れ、当該原動軸７の先端に取り付けた磁石８を回転させ
て生じた回転磁界によって回転軸３の回転子４を回転さ
せるようにしている。

この構成によれば、耐圧容器１外に突出された循環ファ
ン２の回転軸３が電動モータ６から切り離されて気密な
密閉ケーシング５内に収容され、当該密閉ケーシング５
の外から電動モータ６のトルクが伝達されるので、耐圧
容器１の壁面に回転軸３を枢支する軸受９に複雑な機構
のメカニカルシールを施すことなく耐圧容器１内の気密
洩れを確実に防止できるという非常に優れた効果があ
る。

しかし、本出願人の実験によれば、原動軸７の先端に取
り付けた磁石８が回転して回転子４を回転させる回転磁
界が発生すると、ステンレス鋼板等で成形された密閉ケ
ーシング５に電磁誘導によって渦電流が誘起され、渦電
流による大量のジュール熱を発生して密閉ケーシング５
が高温に過熱されることが判明した。

ここで、電動モータ６のトルクを回転軸３に効果的に伝
達するためには密閉ケーシング５を介して対峙する磁石
８と回転子４を互いに出来るだけ近接させることが望ま
しいから、密閉ケーシング５の厚味を出来るだけ薄くす
ると共に、磁石８及び回転子４と密閉ケーシング５との
間のクリアランスも夫々例えば約0.5mmと、１mm以下の
非常に小さな間隔に選定している。

このため、密閉ケーシング５が熱膨脹によって多少でも
変形すると、回転中の磁石８や回転子４が密閉ケーシン
グ５に接触して破損事故を生ずる危険性がある。

また、密閉ケーシング５に発生した熱が原動軸７に設け
られた磁石８に伝わって磁力低下を来すというおそれが
ある。即ち、磁石は１５０℃の高温下で約２０％，３０
０℃では約５０％もの磁力低下を生じ、しかも一旦低下
した磁力は回復不能であるから、磁石８が磁力を失って
使用不能になるという危惧がある。

また、回転子４にも原動軸７に設けられた磁石８と対極
した磁石１０を設けた場合には、当該磁石１０にも密閉
ケーシング５の熱が伝わってその磁力低下を生ずるおそ
れがある。

また、磁石８を密閉ケーシング５の外側にカップリング
された回転ドラム１１に埋設する場合には、回転ドラム
１１に埋設された磁石８と密閉ケーシング５との間のク
リアランス精度を出すために当該回転ドラム１１をステ
ンレス等の金属で成形する必要があるが、このように磁
石８を設けた回転ドラム１１を金属製にすると、例えば
耐圧容器１の内部圧力が異常に急上昇して循環ファン２
に過大な負荷が掛かったり、あるいは運転ミス等により
電動モータ６の回転数が急激に上昇又は低下するなどし
て磁石８がスリップ回転し、磁石８及び１０間の磁場が
崩れて回転ドラム１１にも渦電流が発生し、当該回転ド
ラム１１自体が発熱して磁石８の磁力が著しく低下する
おそれがある。

〔考案の目的〕

そこで本考案は、耐圧容器外に突出せられた循環ファン
の回転軸を密閉ケーシング内に収容して耐圧容器内の気
密洩れを防止すると同時に、他に余計な動力源を使用し
ない極めて簡単で且つ安価な構成によって、密閉ケーシ
ングや当該密閉ケーシングの外から循環ファンの回転軸
に固設した回転子を回転駆動させる磁石を冷却し、密閉
ケーシングの熱膨脹による変形や、磁石の過熱による磁
力低下などの弊害を確実に防止できるオートクレーブを
提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

この目的を達成するために、本考案によるオートクレー
ブは、耐圧容器外に突出せられた循環ファンの回転軸に
回転子が固設され、当該回転軸及び回転子が耐圧容器に
対して気密に取り付けられた密閉ケーシング内に収容さ
れると共に、当該密閉ケーシング外に前記回転軸と同軸
的に回転駆動される原動軸が配され、当該原動軸には前
記回転子を前記密閉ケーシングの外から回転磁界によっ
て回転させる磁石が設けられると共に、前記密閉ケーシ
ングに向かって空気流を生じさせる羽根が取り付けられ
ていることを特徴とする。

〔考案の作用〕

本考案によれば、密閉ケーシング内に収容された循環フ
ァンの回転軸に固設された回転子を密閉ケーシング外か
ら回転磁界によって回転させる磁石が設けられた原動軸
を回転させると、当該原動軸に取り付けられた羽根が同
時に回転して密閉ケーシングに向かって送風され、当該
密閉ケーシング及び前記磁石が空冷されてこれらの過熱
が防止される。また、このように磁石を回転させる原動
軸に羽根が取り付けられているから、当該羽根を駆動す
るための動力源を別個に設ける必要がなく、極めて簡単
で且つ安価な構成により密閉ケーシング及び磁石の過熱
を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本考案によるオートクレーブの一例を示す要部
の断面図であって、耐圧容器１外に突出せられた循環フ
ァン２の回転軸３に回転子４が固設されると共に、当該
回転軸３及び回転子４が耐圧容器１に対して気密に取り
付けられた密閉ケーシング５内に収容され、密閉ケーシ
ング５の外には前記回転軸３と同軸的に電動モータ６で
回転駆動される原動軸７が配され、当該原動軸７に設け
られた磁石８を回転させて生じた回転磁界によって回転
軸３の回転子４を回転させるようにしている。

原動軸７に設けられる磁石８は、密閉ケーシング５の外
側から例えば約0.5mm程度のクリアランスを保ってカッ
プリングされるステンレス製の回転ドラム１１に所定間
隔で複数埋設されている。

また、原動軸７には、密閉ケーシング５に向かって空気
流を生じさせるプロペラ形の羽根１２が取り付けられ、
これら原動軸７及び羽根１２と電動モータ６とによっ
て、磁石８を設けた回転ドラム１１と密閉ケーシング５
を空冷する冷却ファンが形成されている。

一方、回転ドラム１１に所定間隔で埋設された磁石８，
８……と密閉ケーシング５を介して対峙せられる回転子
４の周面には、磁石８，８……と対極する複数の磁石１
０，１０……が密閉ケーシング５との間に約0.5mm程度
のクリアランスを保って固設されている。

しかして、電動モータ６を稼動させて先端に回転ドラム
１１を固設した原動軸７を回転駆動させ、回転ドラム１
１に埋設された磁石８を回転させて回転磁界により回転
子４を回転させる。

このとき、原動軸７に設けられた羽根１２も同時に回転
して密閉ケーシング５方向に送風を開始する。

これにより、ステンレス鋼板等で成る密閉ケーシング５
に電磁誘導により渦電流が誘起されて大量のジュール熱
が発生しても、その熱が羽根１２からの送風によって強
制的に冷まされるから、密閉ケーシング５が高温に過熱
されて変形を生ずることが防止される。

特に、回転ドラム１１をリブ１３，１３……等によって
原動軸７に固設すれば、羽根１２から送風される空気の
流通が良好となり、密閉ケーシング５の冷却効果が良
い。

また、何らかの原因で磁石８がスリップ回転して金属製
の回転ドラム１１自体が発熱しても、当該回転ドラム１
１は羽根１２からの送風によって冷却されているから異
常な高温に過熱されることがなく、したがって磁石８の
磁力低下が確実に防止される。

なお、上記実施例においては、回転子４にも磁石１０を
設けた場合について説明したが、当該回転子４を回転磁
界の電磁誘導作用により回転されるかご形回転子に形成
すれば、磁石１０は必ずしも必要でない。

また、第２図に示すように、原動軸７の先端に設けられ
る磁石８，８……を、回転軸３の後端に固設された回転
子４の端面に設けられた磁石１０，１０……に対極させ
るようにしても良い。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、回転磁界を生じさ
せて回転子４を回転させる磁石８が設けられた原動軸７
に羽根１２を設けただけの極めて簡単で且つ安価な構成
により、他に動力源を必要とすることなく密閉ケーシン
グ５や磁石８を冷却して、密閉ケーシング５の熱膨脹に
よる変形や磁石８の過熱による磁力低下を確実に防止す
ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本考案によるオートクレーブの
一例を示す要部の断面図、第３図は従来のオートクレー
ブを示す断面図である。 符号の説明 １……耐圧容器、２……循環ファン、３……回転軸、４
……回転子、５……密閉ケーシング、６……電動モー
タ、７……原動軸、８……磁石、１２……羽根。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】耐圧容器外に突出せられた循環ファンの回
   転軸に回転子が固設され、当該回転軸及び回転子が耐圧
   容器に対して気密に取り付けられた密閉ケーシング内に
   収容されると共に、当該密閉ケーシング外に前記回転軸
   と同軸的に回転駆動される原動軸が配され、当該原動軸
   には前記回転子を前記密閉ケーシングの外から回転磁界
   によって回転させる磁石が設けられると共に、前記密閉
   ケーシングに向かって空気流を生じさせる羽根が取り付
   けられていることを特徴とするオートクレーブ。