JPH0632806Y2 - 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。

〔従来の技術〕

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、従来においては、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４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を冷却すると同時
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内の圧力が一定があったとして
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）。

このオートクレーブについて第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、回転磁界によって回転せられる回転子４が固設さ
れると共に、これら回転軸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筒形の密閉ケーシング５
内に収容されている。

そして、密閉ケーシング５外には回転軸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に取り付けられた回転ドラム８が密閉ケーシング
５の外側に一定のクリアランスを保ってカップリングさ
れると共に、当該回転ドラム８の周壁には回転磁界を生
じさせる磁石９，９…が設けられている。

しかして、回転ドラム８を電動モータ６で回転させる
と、当該回転ドラム８と共に磁石９が回転して密閉ケー
シング５内の回転子４を回転駆動させる回転磁界が生ず
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
の外側から電動モータ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１０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
気密洩れを防止できるという非常に優れた効果がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、本出願人の実験によれば、回転ドラム８に設け
た磁石９，９…の回転により回転子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形成された密閉
ケーシング５に電磁誘導による渦電流が誘起されて大量
のジュール熱を発生し、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を介して対峙する回
転ドラム８の磁石９と、回転軸３の回転子４とを互いに
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、密閉ケーシ
ング５の表面と回転ドラム８及び回転子４との間のクリ
アランスも出来るだけ小さく選定する必要がある。

したがって、密閉ケーシング５が熱膨張により変形する
と、回転ドラム８や回転子４が密閉ケーシング５の表面
に接触して破損事故を生ずる危険性がある。

また、実験によれば、密閉ケーシング５の熱膨張を考慮
して当該密閉ケーシング５と回転ドラム８との間のクリ
アランスを約1.5〜2.0mm程度に選定し、回転ドラム８を
通常の回転速度である約1,800rpmで回転させた場合に
は、密閉ケーシング５が約800℃に過熱されて灼熱し、
その熱によって回転ドラム８に設けた磁石９の磁石低下
を来すという問題が生じた。即ち、磁石は、１５０℃で
約20％，３００℃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完全には回復しないから、磁石
９が磁力を失って使用不能になるという危惧があった。

なお、回転子４にも回転ドラム８の磁石９と対極する磁
石１１を設けた場合には、当該磁石１１にも密閉ケーシ
ング５の熱が伝わって磁力低下を来すおそれがある。

また、回転ドラム８に設けられた磁石９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は、回転ド
ラム８をステンレス等の金属で成形することが望ましい
が、回転ドラム８を金属製にした場合には、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９がスリップ回転し、磁石９及び磁石１１間の磁場が
崩れて回転ドラム８にも渦電流が発生し、当該回転ドラ
ム８自体が発熱して磁石９の磁力低下を生ずるおそれが
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

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必要と
しない極めて簡単で且つ安価な構成により、密閉ケーシ
ングと当該密閉ケーシングの外側にカップリングされた
回転ドラムとの間の隙間に空気を流通させて、回転ドラ
ムに設けた磁石の過熱を防止することを目的とし、この
目的を達成するために、本考案は、耐圧容器外に突出し
た循環ファンの回転軸に、回転磁界により回転せられる
回転子が固設され、これら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筒形の密閉ケーシング内
に収容されると共に、当該密閉ケーシングの外側に一定
のクリアランスを保って回転ドラムがカップリングさ
れ、当該回転ドラムの周壁には回転磁界を生じさせる磁
石が設けられると共に、複数の通気孔が穿設されている
ことを特徴としている。

〔作用〕

本考案によれば、回転軸に固設された回転子を回転させ
る磁石を設けた回転ドラムが回転した時に、当該回転ド
ラムに穿設された複数の通気孔を通って密閉ケーシング
と回転ドラムの周壁間に空気が勢い良く流通するから、
密閉ケーシングの異常過熱が防止されると共に、当該密
閉ケーシングの熱によって回転ドラムに設けた磁石の磁
力が低下することを防止できる。

また、回転ドラム自体も複数の通気孔が設けられて放熱
しやすくなっているから、当該回転ドラムに設けた磁石
の磁力低下をより確実に防止できる。

〔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、第２図はその回転ドラムの一例を示す側面
図、第３図はII−II線断面図である。

なお、第１図について既述した部分の説明は省略する。

本考案においては、特に、密閉ケーシング５の外側に一
定のクリアランスを保ってカップリングされる回転ドラ
ム８の周壁に、回転子４を回転させるための回転磁界を
生じさせる磁石９，９…が設けられると共に、複数の通
気孔１２，１２…が穿設された点に特徴がある。

回転ドラム８は、例えば円筒形に成形された密閉ケーシ
ング５の周壁との間に約1.5〜2.0mmの間隔を保ってカッ
プリングされる円筒形ドラムに成形されると共に、その
周壁に沿って環状に配された二列の磁石９，９…が互い
に一定の間隔を保って平行に設けられており、各磁石９
は密閉ケーシング５の周壁に対向する回転ドラム８の内
周面から突出しないように埋設されている。

また、回転ドラム８の周壁には、前記の如く一定の間隔
を保って平行に設けられた二つの磁石列間と磁石列の後
方側に夫々、回転ドラム８の周壁に沿って一定間隔で複
数の通気孔１２，１２…が穿設されている。

しかして、電動モータ６を起動して原動軸７に固着され
た回転ドラム８を回転駆動させ、当該回転ドラム８に設
けられた磁石９を回転させると、磁石９の回転で生ずる
回転磁界によって、当該磁石９と対極する磁石１１を設
けられた回転子４が回転せられることとなる。

このとき、ステンレス鋼板等で成る密閉ケーシング５に
電磁誘導によるり渦電流で誘起されてジュール熱が発生
するが、密閉ケーシング５とその外側にカップリングさ
れた回転ドラム８との間の隙間には当該回転ドラム８の
回転によりその周壁に穿設された複数の通気孔１２，１
２…を通って空気が勢い良く流通しているから、密閉ケ
ーシング５の異常過熱が防止されると同時に、回転ドラ
ム８に設けられた磁石９が冷却されて当該磁石９の過熱
による磁力低下が防止される。

また、何らかの原因により磁石９がスリップ回転して、
ステンレス鋼板等で成る金属製の回転ドラム８自体が発
熱しても、当該回転ドラム８の熱が通気孔１２，１２…
から効果的に放散されて磁石９の過熱が防止される。

特に、例えば第２図に示す如く、通気孔１２，１２…を
各磁石９の周囲に囲繞するように穿設して回転ドラム８
の周壁全体に設けた場合には、磁石９の冷却効果が高ま
ると同時に、回転ドラム８自体の放熱効果が高まって当
該回転ドラム８の熱膨張による変形も確実に防止され
る。

また、第３図に示すように、各通気孔１２を回転ドラム
８の回転方向Ｆに向かって傾斜するように穿設すれば、
当該各通気孔１２から密閉ケーシング５及び回転ドラム
８間の隙間に多量の空気が取り入れられて冷却効果が更
に高まる。

なお、上記実施例においては、回転子４にも磁石１１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するかご形回転子に形成す
れば、磁石１１は必ずしも必要でない。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、密閉ケーシングの
外側にカップリングされた回転ドラムが回転した時に、
当該回転ドラムに穿設された複数の通気孔を通って密閉
ケーシングと回転ドラムとの間に空気が勢い良く流通す
るから、密閉ケーシングの発熱により回転ドラムに設け
られた磁石が過熱されて磁力低下を来すことが防止され
るという効果がある。殊に、磁石を設けた回転ドラムに
通気孔が穿設され、当該回転ドラム自体が放熱しやすく
なっているから、磁石の過熱を確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

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、第２図はその回転ドラムの一例を示す側面
図、第３図はII−II線断面図、第４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…回転ドラム、９…磁石、
１２…通気孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】耐圧容器外に突出した循環ファンの回転軸
   に、回転磁界により回転せられる回転子が固設され、こ
   れら回転軸及び回転子が耐圧容器に対して気密に取り付
   けられた筒形の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の外側に一定のクリアランスを保っ
   て回転ドラムがカップリングされ、当該回転ドラムの周
   壁には回転磁界を生じさせる磁石が設けられると共に、
   複数の通気孔が穿設されていることを特徴とするオート
   クレーブ。