JPH0632182Y2 - 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ず、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を回転駆
動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。特に、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がスリップ回転した時には、
磁石８及び１０間の磁場が崩れて密閉ケーシング５が異
常な高温に過熱され、当該密閉ケーシング５の変形や磁
石８及び１０の磁石低下を生じやすい。特に、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ステンレ
ス製の回転ドラム１１に埋設すると、磁石８がスリップ
した時に回転ドラム１１にも渦電流が誘起されて当該回
転ドラム１１が発熱し、磁石８の磁力低下が著しくなる
ことが判明した。

〔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、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した回転子を密閉ケーシ
ングの外から回転駆動する回転磁界によって発生する熱
で密閉ケーシングが過熱されて、当該密閉ケーシングが
熱膨脹により変形したり、密閉ケーシングの熱が回転磁
界を発生させる磁石に伝わって磁力の低下を生じさせる
ことのない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
回転子が固設されると共に、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、当該密閉ケーシング外には前記回転子を回
転駆動する回転磁界を発生させる磁石が配設されると共
に、当該磁石と密閉ケーシングを収容するチャンバが設
けられ、当該チャンバ内に冷却用気体が導入されるよう
に成されていることを特徴とする。

〔考案の作用〕

本考案によれば、密閉ケーシングの外に、当該密閉ケー
シングとその外側から回転磁界を発生させる磁石とを収
容するチャンバが設けられ、当該チャンバ内に冷却用気
体が導入されるように成されているから、密閉ケーシン
グ外に配設された磁石で回転磁界を発生させた際に密閉
ケーシングが渦電流により発熱しても、当該密閉ケーシ
ングが高温に過熱されることが防止される。

したがって、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を確実に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を回転させて生ずる回転磁界によって回転
軸３の回転子４を回転駆動するように成されると共に、
磁石８及び密閉ケーシング５を収容するチャンバ１２が
設けられている。

チャンバ１２には、その後端側に原動軸７を枢支する軸
受１３が設けられると共に、上下に夫々冷却用空気の供
給口１２ａ及び排出口１２ｂが形成され、送風機１４か
ら供給される空気が供給口１２ａから導入されて密閉ケ
ーシング５の表面に沿って流通し、排出口１２ｂから排
出されるように成されている。

なお、密閉ケーシング５内に収容された循環ファン２の
回転軸３を枢支する軸受９には、当該軸受９を冷却する
冷却ジャケット１５が設けられ、当該冷却ジャケット１
５には、耐圧容器１内に設けられた冷却装置１６に循環
供給される冷却液の一部が送給されるように成されてい
る。

また、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、第１図においては、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の周面にも、磁石８，８……と対
極する複数の磁石１０，１０……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が固設された原動軸７を回転駆動させ、回転ドラム
１１に設けた磁石８を回転させて回転磁界により回転子
４を回転駆動させる。

これと同時に、チャンバ１２内に送風機１４から供給さ
れる冷却用空気を導入して、磁石８を設けた回転ドラム
１１と密閉ケーシング５の冷却を開始する。

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、その熱がチャンバ１２内に導入される冷
却用空気で奪われ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。

また、このように密閉ケーシング５が冷却されると、密
閉ケーシング５に発生した熱で磁石８及び１０が過熱さ
れることもないから、これら磁石８及び１０の磁力低下
が防止される。

また、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がスリップ回転した時には、ステンレス
等の金属で成る回転ドラム１１が発熱するが、当該回転
ドラム１１もチャンバ１２内に導入される冷却用空気で
冷却されるから、磁石８が過熱されて磁力低下を生ずる
ことがない。

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、回転子４を回転軸３の後端
に固着すると共に、当該回転子４の端面に磁石１０，１
０……を固着し、これら磁石１０，１０……と対面する
密閉ケーシング５の後端面の外側に複数極のコイル１
８，１８……と駆動回路１９から成る電磁石１７を設け
る場合であっても良い。

また、実施例ではチャンバ１２内に空気を送給するよう
にしたが、空気に限らず所定の温度に冷却されたチッソ
ガス等をチャンバ１２内に循環供給するようにしても良
い。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、密閉ケーシング５
の外に当該密閉ケーシング５及び磁石８あるいは電磁石
１７を収容するチャンバ１２が設けられ、当該チャンバ
１２内に冷却用気体が導入されるように成されているか
ら、磁石８あるいは電磁石１５により回転磁界を生じさ
せて回転子４を回転駆動させる際に、密閉ケーシング５
が高温に過熱されることがなく、したがって密閉ケーシ
ング５の熱膨脹による変形や、磁石８あるいは磁石１０
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、８，１０……磁
石、１２……チャンバ、１４……送風機、１７……電磁
石。

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ると共に、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、当該密閉ケーシング外には前記回転
   子を回転駆動する回転磁界を発生させる磁石が配設され
   ると共に、当該磁石と密閉ケーシングを収容するチャン
   バが設けられ、当該チャンバ内に冷却用気体が導入され
   るように成されていることを特徴とするオートクレー
   ブ。