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【発明の名称】 遠心薄膜乾燥機
【発明者】 【氏名】宇 野 修 悦

【氏名】井 手 勝 記

【氏名】佐 藤 信
【要約】 【課題】軸受装置を低温に維持しながら均一に潤滑することができる遠心薄膜乾燥材を提供する。

【解決手段】遠心薄膜乾燥機は、汚泥が投入される伝熱胴１と、伝熱胴１内に回転自在に配設された主軸２とを備えている。主軸２は、上部軸受装置８ａおよび下部軸受装置９ａを介して伝熱胴１に支持されている。下部軸受装置９ａは玉軸受９と、潤滑油４１が収納された油槽３６と、油槽３６内に配置され、主軸２に固着された円筒体２ａとを有している。円筒体２ａには、円筒体２ａ内の潤滑油を遠心力で加圧して玉軸受９へ送るポンプ穴２３が設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】汚泥が投入される伝熱胴と、この伝熱胴内に回転自在に配置され、伝熱胴内面に汚泥を押付けるブレードが取付けられた主軸と、伝熱胴に設けられ、各々主軸の上部と下部を支持するとともに玉軸受を有する上部軸受装置および下部軸受装置とを備え、上部軸受装置および下部軸受装置のうち少なくとも一方は、伝熱胴側に固定され油を収納する油槽と、主軸の回転により駆動して油槽内の油を玉軸受へ送りかつ油槽へ戻すポンプ機構とを有することを特徴とする遠心薄膜乾燥機。
【請求項２】下部軸受装置のポンプ機構は、油槽内に配置されるとともに主軸に連結された円筒体からなり、この円筒体には円筒体の回転に伴って円筒体内の油を玉軸受へ送るポンプ穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項３】円筒体の上部に、気泡抜き用のバランス孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項４】上部軸受装置のポンプ機構は、油槽内に配置されるとともに主軸に連結されたガイドカラーからなり、このガイドカラーにはガイドカラーの回転に伴なってガイドカラー内の油を玉軸受へ送るポンプ穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項５】下部軸受装置のポンプ機構は、油槽内に配置された主軸の延長部からなり、この延長部に下端中心から上方斜め方向に延び延長部の回転に伴なって油槽内の油を玉軸受へ送る複数の放射孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項６】下部軸受装置のポンプ機構は、油槽内に配置された主軸の延長部からなり、この延長部は下端が開口した中空円筒状をなし、延長部内に油槽側に支持されたスクリューを配設し、延長部の回転に伴なって油槽内の油を延長部内面とスクリューとの間から玉軸受へ送ることを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項７】下部軸受装置のポンプ機構は、油槽内に配置された主軸の延長部からなり、この延長部は下端が開口した中空円筒状をなし、延長部下端近傍に油槽側に支持され吸込孔を有するポンプケーシングを設け、延長部の回転に伴なって油槽内の油をポンプケーシングの吸込孔から延長部とポンプケーシングとの間を経て玉軸受へ送ることを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項８】主軸に、主軸の回転に伴なって回転して上部軸受装置を冷却する冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項９】主軸に、上部軸受装置からの熱を受けるヒートパイプを設けるとともに、このヒートパイプに、外方へ熱を放出する冷却フィンを連結したことを特徴とする請求項１記載の遠心薄膜乾燥機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品工業・化学工業・産業廃棄物処理業および下水処理業等に用いられる汚泥乾燥用の遠心薄膜乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１乃至図１３により、従来の遠心薄膜乾燥機の構成図を示す。図１１に示すように、遠心薄膜乾燥機は薄肉の伝熱胴１と、薄肉の伝熱胴１の内部に、伝熱胴１と同軸に設けられた主軸２とを備え、主軸２は駆動モータ３によって駆動し回転するようになっている。また、主軸２の上部には、分配リング５が設けられ、汚泥入投入口４から供給された汚泥は分配リング５を通って伝熱胴１の内面に均一に投入される。さらに、伝熱胴１内に分散された汚泥を薄膜状にするためのブレード６が、主軸２に軸方向および円周方向に複数枚とりつけられている。また、ブレード６は伝熱胴１との間の汚泥を介してわずかの隙間を保ちながら動くため、大きな固形分のかみこみが発生することがある。このかみこみ等による異常を防ぐため、ブレード６には、その根元にヒンジ７が取り付けられ、可動により逃げられるようになっている。
【０００３】また、主軸２は伝熱胴１の上下両端部の上部玉軸受８、および下部玉軸受９で支持され、下部玉軸受９は伝熱胴１にスポーク１０により支持され、伝熱胴１のスポーク１０の下部には汚泥排出口１１が形成されている。さらに、伝熱胴１の上部には、汚泥から発生する蒸発蒸気を廃棄するための排気口１２が設けられている。さらに、伝熱胴１の外側には、汚泥の脱水・乾燥を行うための熱源となる蒸気を通す蒸気ジャケット１３が設けられ、この蒸気ジャケット１３には蒸気入り口１４から蒸気が流入するとともに、蒸気ジャケット１３内の蒸気は蒸気出口１５から流出するようになっている。
【０００４】汚泥投入口４から伝熱胴１内に供給された汚泥１６は、主軸２とともに回転する分配リング５によって伝熱胴１内面に沿うように分散される。さらに、汚泥１６は主軸２とともに回転するブレード６によって掻き取られ、伝熱胴１内面に薄膜状に引き延ばされる。そして、薄膜状になった汚泥１６は重力と次々に供給される新しい汚泥の圧力によって、少しつづ下方に進む。その際、伝熱胴１外側の蒸気ジャケット１３に供給されている加熱蒸気によって、汚泥１６は伝熱胴１により加熱される。その後、汚泥１６はその水分が徐々に脱水され、乾燥汚泥となり、伝熱胴１の下端に設けられた排出口１１より排出される。一方、汚泥から蒸発した蒸気は排気口１２から抽気し排気される。なお、符号１７、１８は汚泥ならびに蒸気進入防止のための軸受保護カバーと回転円筒シールである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】遠心薄膜乾燥機に供給される汚泥は、上述のように遠心薄膜乾燥機の内部で加熱乾燥し、水分が蒸発していくに従い、伝熱胴１内部を下方に移動しながら、汚泥の含水率が次第に減少し徐々に乾燥する。
【０００６】ここで、図１１、図１２および図１３によって従来の大形乾燥機の構成に係わる課題について説明する。図１１は全体断面図であり、図１２および図１３は図１１のＦ−Ｆ並びにＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【０００７】図１１乃至図１３に示すように、乾燥が進むに従って汚泥排出口１１には乾燥汚泥２０が落下してくる。それと同時に排出口１２より吸い込まれる空気は、空気の流れ方向１９に流れ、主軸２と伝熱胴１の隙間を上部に移動するに従って湿り蒸気の状態となり、蒸気の流れ方向２１に流れて乾燥機の外部に排出される。汚泥１６からの蒸発蒸気を含んだ湿り空気は、主軸２ならびに下部玉軸受８および上部玉軸受９の周囲温度を高くする。その影響を受けて玉軸受８、９の温度が高くなり、高温化によるグリースの潤滑不良と劣化、軸受疲労の拡大化により軸受寿命を短くし、時によっては軸受損傷にいたることがある。また、軸受損傷を防止するために玉軸受８、９周囲を冷却強化すると、不均一な温度差に伴う玉軸受８、９の熱膨張により玉軸受隙間の減少や周囲の蒸気が軸受部で結露水となり、玉軸受８、９に侵入してグリースの潤滑性能の低下などで、玉軸受８、９を損傷する可能性がある。
【０００８】さらに、玉軸受８、９あるいはブレード６の寿命を長くするために、主軸２の回転速度を低速にすることが考えられる。しかし処理性能（処理量、含水率）が主軸２の回転速度に依存することから、低速化は望ましくない。
【０００９】本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、処理性能を低下させることなく玉軸受の長寿命化を図ることができる遠心薄膜乾燥機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、汚泥が投入される伝熱胴と、この伝熱胴内に回転自在に配置され、伝熱胴内面に汚泥を押付けるブレードが取付けられた主軸と、伝熱胴に設けられ、各々主軸の上部と下部を支持するとともに玉軸受を有する上部軸受装置および下部軸受装置とを備え、上部軸受装置および下部軸受装置のうち少なくとも一方は、伝熱胴側に固定され油を収納する油槽と、主軸の回転により駆動して油槽内の油を玉軸受へ送りかつ油槽へ戻すポンプ機構とを有することを特徴とする遠心薄膜乾燥機である。
【００１１】本発明によれば、主軸の回転によりポンプ機構が作動し、油槽内の油を玉軸受へ供給し、かつ油槽へ戻す。
【００１２】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図５を参照に説明する。ここで図１は本発明による遠心薄膜乾燥機の断面図、図２は図１のＡ部詳細図、図３は図２のＣ−Ｃに沿った断面図、図４は図１のＢ部詳細図、図５は図４のＤ−Ｄに沿った断面図である。
【００１３】図１乃至図５に示すように、遠心薄膜乾燥機は薄肉の伝熱胴１と、薄肉の伝熱胴１の内部に、伝熱胴１と同軸に設けられた主軸２とを備え、主軸２は駆動モータ３によって駆動し回転するようになっている。また、主軸２の上部には、分配リング５が設けられ、汚泥入投入口４から供給された汚泥は分配リング５を通って伝熱胴１の内面に均一に投入される。さらに、伝熱胴１内に分散された汚泥を薄膜状にするためのブレード６が、主軸２に軸方向および円周方向に複数枚とりつけられている。また、ブレード６は伝熱胴１との間の汚泥を介してわずかの隙間を保ちながら動くため、大きな固形分のかみこみが発生することがある。このかみこみ等による異常を防ぐため、ブレード６には、その根元にヒンジ７が取り付けられ、可動により逃げられるようになっている。
【００１４】また、主軸２は伝熱胴１の上下両端部の２個の上部玉軸受８、および下部玉軸受９で支持され、下部玉軸受９は伝熱胴１にスポーク１０により支持され、伝熱胴１のスポーク１０の下部には汚泥排出口１１が形成されている。さらに、伝熱胴１の上部には、汚泥から発生する蒸発蒸気を廃棄するための排気口１２が設けられている。さらに、伝熱胴１の外側には、汚泥の脱水・乾燥を行うための熱源となる蒸気を通す蒸気ジャケット１３が設けられ、この蒸気ジャケット１３には蒸気入り口１４から蒸気が流入するとともに、蒸気ジャケット１３内の蒸気は蒸気出口１５から流出するようになっている。
【００１５】汚泥投入口４から伝熱胴１内に供給された汚泥１６は、主軸２とともに回転する分配リング５によって伝熱胴１内面に沿うように分散される。さらに、汚泥１６は主軸２とともに回転するブレード６によって掻き取られ、伝熱胴１内面に薄膜状に引き延ばされる。そして、薄膜状になった汚泥１６は重力と次々に供給される新しい汚泥の圧力によって、少しつづ下方に進む。その際、伝熱胴１外側の蒸気ジャケット１３に供給されている加熱蒸気によって、汚泥１６は伝熱胴１により加熱される。その後、汚泥１６はその水分が徐々に脱水され、乾燥汚泥となり、伝熱胴１の下端に設けられた排出口１１より排出される。一方、汚泥から蒸発した蒸気は、排気口１２から抽気し排気される。なお、符号１７、１８は汚泥ならびに蒸気進入防止のための軸受保護カバーと回転円筒シールである。
【００１６】また上部玉軸受８と下部玉軸受９は各々上部軸受装置８ａと下部軸受装置９ａを構成している。
【００１７】このうち下部軸受装置９ａは、図２および図３に示すように伝熱胴１側に固定され潤滑油４１を収納する油槽４６と、油槽４６内に配置されるとともに主軸に連結された円筒体２ａとを備えている。この円筒体２ａには複数個のポンプ穴２３が設けられ、また円筒体２ａの外周には円周溝２４と軸方向溝２５が設けられ、さらに円筒体２ａには大気バランス孔２６が設けられている。また円筒体２ａの外周には水滴拡散板２７と、各下部玉軸受９の間に位置する間隔片２８と、締め付けナット２９とが設置されている。さらに、間隔片２８には吐き出し孔３０が設けられ、水滴拡散板２７には円周溝３１と飛散口３２が設けられている。
【００１８】また下部軸受装置９ａは、下部軸受ハウジング３３を有し、下部軸受ハウジング３３の内周面には下部玉軸受９の外輪が固定フランジ３４により固定され、下部軸受ハウジング３３の中央部には主軸２の方向に油循環口３５が設置されている。油槽３６は下部軸受ハウジング３３の下部に位置し、この油槽３６の外周には冷却ジャケット３７が設けられ、さらに補助拡大油槽４０が油槽３６に連結されている。また、下部玉軸受ハウジング３３の上部には、シールケーシング４２および接触型シール４３が装着されている。
【００１９】また下部軸受ハウジング３３の外周には、僅かな隙間を設けてスポーク１０により保持された軸受ハウジング押え４４が設置されている。
【００２０】一方、上部軸受装置８ａは図４と図５に示すように、伝熱胴１側に固定され潤滑油５７を収納する油槽５５と、油槽５５内に配置され、主軸２にリングキー４６で固定されたガイドカラー４５とを備え、このガイドカラー４５は上部軸受ハウジング４７に嵌合され、内輪固定ナット４８と外輪固定ナット４９により固定される。ガイドカラー４５の下端には複数個からなるポンプ穴５０（図５では４個）が設けられている。また上部軸受ハウジング４７には、下端内周部にポンプ穴５０に対応して設けられた円周溝５１と、上部軸受ハウジング４７を垂直方向に貫通する軸受給油穴５４（図５では各３個）と、円周溝５１と軸受給油穴５４とを連結する吐出穴５３とが設けられている。また円周溝５１の中にはスクレッパー５２（図５では３個）が設けられ、また上部軸受ハウジング４７には排出穴６４と、オーバーフロー孔６６とが各々設けられ、上部軸受ハウジング４７の下端には油槽５５が位置し、その外周には冷却フィン５６が取付けられている。
【００２１】上部軸受ハウジング４７の上端にはシールケーシング５８とシール５９が設けられ、主軸２の上部には、ファン６０が設置されている。
【００２２】上部軸受ハウジング４７はハウジング取り付け台６１により保持され、このハウジング取り付け台６１とモータ３のモータ取り付け台６２には、各々に通風口６３が設けられている。更に油槽５５には補助拡大油槽６５が連結され、この中には潤滑油５７が充満されている。
【００２３】なお、上記実施の形態において、ポンプ穴２３を有する円筒体２ａおよびポンプ穴５０を有するガイドカラー４５により、ポンプ機構が構成される。
【００２４】次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。図１において、汚泥投入口４から伝熱胴１内に供給された汚泥１６は、主軸２とともに回転する分配リング５によって伝熱胴１の内面に沿うように分散される。さらに、汚泥１６は、主軸２とともに回転するブレード６によって掻き取られ、伝熱胴１の内面に薄膜状に引きのばされる。そして、薄膜状になった汚泥１６は重力と次々に供給される新しい汚泥の圧力によって、少しづつ下方に進む。その際、汚泥１６は、蒸気ジャケット１３に供給されている加熱蒸気により伝熱胴１を介して加熱される。その後、汚泥１６はその水分が徐々に脱水され、脱水汚泥となり、伝熱胴１の下端に設けられた排出口１１より排出される。一方、汚泥１６から蒸発した蒸気は下部の排出口１１より抽気された空気とともに伝熱胴１と主軸２の隙間を通って上部に搬送され排気口１２より排気される。なお、乾燥汚泥１６はベルトコンベアにより次の処理工程に搬送される。
【００２５】ところで、乾燥機内は蒸発蒸気の影響を受け全体的に温度が高くなる。すなわち主軸２とスポーク１０の温度も高くなる。
【００２６】次に下部軸受装置９ａの作用について、図２と図３を用い説明する。
【００２７】主軸２が回転すると、円筒体２ａ内の中空口２２の潤滑油４１は複数個のポンプ穴２３で作用する遠心力により、円周溝２４に導入され均圧力化される。次に潤滑油４１は２個の下部玉軸受９間の間隔片２８の吐き出し孔３０より外方へ吐出される。
【００２８】吐き出された潤滑油４１は次に上下に分岐され、各下部玉軸受９に供給される。上方の下部玉軸受９に供給された潤滑油４１は上方の下部玉軸受９を潤滑、冷却した後、下部軸受ハウジング３３に設けられた数個の油循環口３５より、油槽３６に還元される。一方、下方の下部玉軸受９に供給された潤滑油４１は、下部玉軸受９を潤滑、冷却し油槽３６に還元される。
【００２９】また、先の主軸２に設けられた円周溝２４に供給された潤滑油４１の一部は、円周溝２４に連結している数個の軸方向溝２５を通り、水滴拡散板２７に設けられた円周溝３１と飛散口３２を介して、接触型シール４３のすべり面に供給される。接触型シール４３を潤滑、冷却した潤滑油４１は、下部軸受ハウジング３３の油循環口３５より油槽３６に戻される。
【００３０】このように、潤滑油４１は主軸２の回転効果により常に循環しており、循環過程で油槽３６の外周に設けられた水入口管３８と水出口管３９を有する冷却ジャケット３７により冷却される。
【００３１】また、円筒体２ａの中空口２２内の油中の気泡は潤滑油４１の油面を押し下げポンプ穴２３の機能を失わないように、大気バランス孔２６から放出される。
【００３２】油槽３６の下部には補助拡大油槽４０が連結されており、回転による油槽３６の油面変動や潤滑油４１の温度上昇、蒸発による油面変化に対応が可能となる。
【００３３】次に、上部軸受装置８ａの作用について、図４と図５を用い説明する。
【００３４】主軸２が回転することにより、油槽５５内の潤滑油５７は主軸２に設置されたガイドカラー４５の複数個のポンプ穴５０による遠心力作用により、上部軸受ハウジング４７の内周部の円周溝５１に供給され、供給された潤滑油５７は更にガイドカラー４５の回転による粘性ポンプ効果により増圧される。この潤滑油５７はガイドカラー４５とともに回転し、円周溝５１の内部に設けられたクレッパー５２によりかきとられ、円周溝５１に貫通する複数個の吐出穴５３と軸受給油穴５４を通って上方から上部玉軸受８へ供給される。潤滑油４７はその後、上部玉軸受８の潤滑、冷却をおこなった後、上部軸受ハウジング４７に加工された排出穴６４より油槽５５に還元される。また上部玉軸受８を通過しない余分な潤滑油５７は上に設けられたオーバーフロー穴６６より、排出穴６４を介して、油槽５５に還元される。
【００３５】潤滑油５７の冷却は、次のように行なわれる。すなわち主軸２にファン６０が設けられ、主軸２の回転に伴う風の強制対流が生じる。この強制対流は破線矢印のように、軸受ハウジング取り付け台６１に設けた通風口６３より空気を吸い込み、油槽５５の冷却フィン５６を介して、モータ取り付け台６２の通風口６３から空気を排出する。
【００３６】油槽５５の下部は補助拡大油槽６５に連結されており、主軸２の回転による油槽５５の油面変動、潤滑油５７の温度上昇、蒸発による潤滑油５７の油面変化を吸収緩和することが可能である。
【００３７】以上のように本実施形態によれば、上・下玉軸受８、９の高性能化と長寿命化が可能になる。すなわち、本発明では上・下部玉軸受８、９の潤滑剤として、流動性があり潤滑性に優れる潤滑油（タービン油など）４１、５７を適用している。この潤滑油４１、５７は主軸２の回転による自己ポンプ効果により上・下部玉軸受８、９の内周と外周のまわりを均一に循環冷却し、且つ上・下部玉軸受８、９のボールに供給される。またこの潤滑油４１、５７は、冷却性に優れる強制通風または水冷却方式により冷却される。このように上・下玉軸受８、９を直接的に冷却するのではなく、潤滑油４１、５７を介して上・下部玉軸受８、９を間接的に冷却することにより、上・下玉軸受８、９を均一な温度に保持することが可能となり、従来、問題とされていた上・下部玉軸受８、９の内・外輪の温度差による軸受隙間の減少ならびにグリースの局部劣化を防止できる。これにより上・下部玉軸受８、９の損傷を阻止することが可能になる。
【００３８】また上部軸受装置８ａにおいては、伝熱胴１の上に、軸受ハウジング取り付け台６１を設置し、それに上部軸受ハウジング４７を設置することにより、伝熱胴１からの熱の進入を防止でき、上部玉軸受８の温度上昇を防ぐことができる。
【００３９】また下部軸受装置９ａの上端部には接触型シール４３が装着され、接触型シール４３には主軸２の回転効果を利用して潤滑油４１が供給されので、接触型シール４３が枯渇して異常摩耗を促進することはない。また結露水ならびに異物混入を防止することにより、軸受の損傷、潤滑油の劣化、油槽の油漏れを防止することができる。
【００４０】さらに上・下部軸受装置８ａ、９ａの油槽３６、５５に補助拡大油槽４０、６５を設置することにより、回転による油面変動と油面変化を安定に保持することができ、自己ポンプ機能の低下や油漏れを防ぐことができる。
【００４１】以上の構成により、上・下部軸受装置の不均一な冷却による軸受損傷の防止、潤滑油の劣化防止、結露水の混入による軸受・シールの異常摩耗防止が可能となり、高性能で高信頼性（高寿命化）に優れる自己循環給油方式による玉軸受を提供することが可能になる。したがって、乾燥機空気を多量に送り込むことが可能となり、このため乾燥効率を大幅に高めることが可能となる。その結果、汚泥処理費用（ランニングコスト）を大幅に低減することができる。
【００４２】第２の実施の形態図６は本発明の第２の実施の形態を示す遠心薄膜乾燥機の下部軸受装置９ａの断面図である。図６において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】図６において、下部軸受装置９ａは潤滑油４１が収納された油槽７３と、油槽７３内に配置され主軸２から延びる延長部２ｂとを有し、延長部２ｂに下端中心から上方斜め方向に延びる複数の放射孔６７が形成されている。また水滴拡散板２７には円周溝３１と飛散口３２が設けられている。この場合、放射孔６７を有する延長部２ｂによりポンプ機構が構成される。
【００４４】主軸２の延長部２ｂに、吸い込み円筒管６８と、円筒管６８の外周に位置する下部玉軸受９の内輪の押えを兼ねた円筒仕切板６９とが設けられている。下部軸受ハウジング３３にオーバーフロー穴７０が設けられ、下部軸受ハウジング３３の下端には潤滑油４１を収納する油槽７３が配置され、油槽７３は冷却水７１を仕切る仕切り板７２を有している。また、下部軸受ハウジング３３の上端に、シールケーシング４２と接触型シール４３が設けられている。
【００４５】図６において、斜めに設けられた放射孔６７により、油槽７３の潤滑油４１が吸い込み円筒管６８から上方へ送られ、水滴拡散板２７の円周溝３１と飛散口３２を経て玉軸受８に供給される。このとき油面がかなり低い状態でも、下部玉軸受９と接触型シール４３への給油が可能であり、且つ円筒仕切板６９により流路制約が行なわれ、仕切り板７２の冷却面により潤滑油が冷却される。
【００４６】第３の実施の形態図７は本発明の第３の実施の形態を示す遠心薄膜乾燥機の下部軸受装置の断面図である。図７において、図６に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４７】図７において下部軸受装置９ａは潤滑油４１が収納された油槽７３と、油槽７３内に配置され主軸２から延びる延長部２ｂとを有し、延長部２ｂは下端が開口した中空円筒状をなし中空口７４を形成している。この中空口７４内に油槽７３側にスクリューケーシング７６を介して支持されたスクリュー（ポンプ機構）７５が配置されている。
【００４８】スクリューケーシング７６には、中心給油口７７と排油孔７８が設けられている。
【００４９】図７において、回転する延長部２ｂの中空口７４と静止しているスクリュー７５との間に、相対すべり面の相互作用による粘性ポンプ作用が生じ、これにより潤滑油４１は中心給油口７７より中空口７４へ送られ、水滴拡散板２７の円周溝３１と飛散口３２から下部玉軸受９に給油される。
【００５０】図７において、主軸２が極低速回転速度で回ったり、高粘度の潤滑油を用いた場合でも給油が可能となり、またスクリュー７５の捩じれ角、ネジピッチ、深さなどで給油ポンプ特性を任意に選定できる。
【００５１】第４の実施の形態図８は本発明の第４の実施の形態を示す遠心薄膜乾燥機の下部軸受装置の断面図である。図８において、図６に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】図８において、下部軸受装置９ａは潤滑油４１が収納された油槽７３と、油槽７３内に配置され主軸２から延びる延長部２ｂとを有し、延長部２ｂは下端が開口した中空円筒状をなし中空口７４を形成している。
【００５３】また下部軸受ハウジング３３の下端面に、下部玉軸受９の外輪の押えを兼ねたポンプケーシング（ポンプ機構）７９が、延長部２ｂの下端近傍に適度な間隙９５をもって設置されている。ポンプケーシング７９の中央には円錐吸い込み孔８０が設けられ、また延長部２ｂには大気バランス孔２６が設けられている。
【００５４】図８において、延長部２ｂが回転すると、隙間８１に作用する遠心ポンプ効果により潤滑油４１がポンプケーシング７９の内部に送られ、下部玉軸受９の下面より上面に給油される。また延長部２ｂに中空口７４を設けることにより、潤滑油４１の量を増大させることができる。
【００５５】図８において、高速度で主軸２３を回転させることができ、且つ構造が極めてコンパクトな下部軸受装置９ａを提供することができる。なお油槽７３の潤滑油４１の貯蔵量を中空口７４により増加させることにより、潤滑油４１の劣化防止が可能となり、軸受の長寿命化を図ることができる。
【００５６】第５の実施の形態図９は本発明の第５の実施の形態を示す遠心薄膜乾燥機の下部軸受装置の断面図である。図９に示す実施の形態は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と図８に示す第４の実施の形態を組合せた構造を有している。図９において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態および図８に示す第４の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】図９において、下部軸受装置９ａは潤滑油４１が収納された油槽７３と、油槽７３内に配置され主軸２から延びる延長部２ｂとを有し、延長部２ｂは下端が開口した中空円筒状をなし中空口７４を形成している。下部軸受ハウジング３３にポンプケーシング７９が設けられ、延長部２ｂにポンプ穴８３を有するポンプカラー８２が取付けられている。
【００５８】図９において、油槽７３の潤滑油４１は、延長部２ｂの端部とポンプケーシング７９との間の隙間８１と、ポンプカラー８２に設けられたポンプ穴８３の遠心力により加圧され、下部軸受ハウジング３３に設けられた給油穴８４を経て、下部玉軸受９の上面に到達する。また、主軸２の延長部２ｂに設けられたポンプ穴２３から吐き出される潤滑油４１は、上方と下方に別れ、上方および下方の下部玉軸受９に供給される。ポンプ穴２３から下部玉軸受９の上面に到達した潤滑油４１は、給油穴８４から排出された潤滑油４１と合流し、下部軸受ハウジング３３に設けられた軸方向戻り穴８５から油槽７３に戻る。
【００５９】一方、ポンプ穴２３から下方に向かった潤滑油４１は下部玉軸受９に供給され、下部軸受ハウジング３３に設けられた半径方向戻り穴８６を通って油槽７３にもどる。
【００６０】図９において、各ポンプの複合効果により、油槽７３内において、ポンプケーシング７９により形成された冷却パス路８７内の潤滑油４１の流速をあげ、油槽７３の側面および低面に接触する冷却水７１との間の熱交換効率を高めることができる。
【００６１】第６の実施の形態図１０は本発明の第６の実施の形態を示す遠心薄膜乾燥機の上部軸受装置の断面図である。図１０において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】図１０において、主軸２の上部にはヒートパイプ８７が内蔵され、ヒートパイプ８７には回転冷却フィン８８が連結されている。駆動モータ３は上部軸受ブラケット４７上に設置され、駆動モータ３からの伝達力は駆動モータ３に連結されたプーリ８９とベルト８８により主軸２へ伝達される。
【００６３】図１０に示すように、主軸２の上部に生じる熱は、ヒートパイプ８７および回転冷却フィン８８により外方へ放出される。
【００６４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、主軸の回転により作動するポンプ機構によって、油槽内の油を玉軸受へ供給しかつ油槽へ戻すことができる。このように油槽内の油を主軸の回転により循環させながら玉軸受へ供給するので、油の温度を均一かつ低温に維持しながら、玉軸受を潤滑させることができる。このため玉軸受の損傷を防止できる。
【出願人】 【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】 平成１１年６月２２日（１９９９．６．２２）
【代理人】 【識別番号】１０００６４２８５
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 一雄 （外３名）
【公開番号】 特開２００１−４２７７（Ｐ２００１−４２７７Ａ）
【公開日】 平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】 特願平１１−１７５４６８