JP2004324427A - シール及びシール装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】機器を分解することなく、簡単に装着できるシールを提供する。
【解決手段】Vリング30は断面台形状の本体とここから延出するリップ31から構成され、Vリング30が軸2に密着して軸2との間をシールし、リップ31が端面50に接触して端面50との間をシールする。Vリング30は、切断部32によりリング形状を切断されており、機器を分解することなく軸2への装脱着を行える。Vリング30はその外周側面をセットリング40により保持され、切断部32の接着を行わなくても、Vリング30のリング形状を維持できる。セットリング40は位置決め用ボルト44を円周方向に3カ所有しており、位置決め用ボルト44を端面50に当接して軸線方向の位置を決めることが出来る。
【選択図】 図1
【解決手段】Vリング30は断面台形状の本体とここから延出するリップ31から構成され、Vリング30が軸2に密着して軸2との間をシールし、リップ31が端面50に接触して端面50との間をシールする。Vリング30は、切断部32によりリング形状を切断されており、機器を分解することなく軸2への装脱着を行える。Vリング30はその外周側面をセットリング40により保持され、切断部32の接着を行わなくても、Vリング30のリング形状を維持できる。セットリング40は位置決め用ボルト44を円周方向に3カ所有しており、位置決め用ボルト44を端面50に当接して軸線方向の位置を決めることが出来る。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールと横軸ポンプのシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
揚水装置などに用いられる横軸ポンプは、液面からポンプのプロペラまでの距離が長いため、ポンプを始動する際には、液面からポンプまでの空間に真空ポンプなどを用いて呼び水を導入する必要がある。しかし、横軸ポンプの回転軸まわりのシール部から大気が漏れ込み、該呼び水はポンプ始動までの間に水位が下がる。そのため、通常は補助タンクを設け、該水位の低下分を見込んだ呼び水を導入するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のポンプでは軸まわりのシール部が不完全であり、大気の漏れ込み量が大きいため、水位が下がる、所謂落水現象と呼ばれる問題があった。
そのため水位が下がる都度真空ポンプを運転したり、或いは補助タンクの容量や真空ポンプの容量を大きくする必要があり、真空ポンプの加熱による不具合や短寿命化を招き、また装置の大型化やコストの増加を招く問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とし、シール性が良く且つ装着が容易なシールと該シールを用いたシール性に優れたシール装置とを提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のシールは、端面に接触可能なリップを有し、切断箇所を有するリング状のリップシールと、該リップシールを保持する分割可能なセットリングと、前記端面との位置関係を決める位置決めボルトと、を有することを特徴とする。
上記構成において、装着対象の機器を分解することなく、シールの装着が可能である。またリング状のリップシールの切断箇所の接着などが不要であるから、装着が容易である。更に位置決めボルトにより位置決めが簡単に出来るなどの効果がある。
更に請求項2の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、該空間に連通する補助タンクと、横軸ポンプの回転軸周囲に設けられたシール部と、少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有し、前記シール部が前記補助タンクの水を供給される第1のシールと、該第1のシールの大気側において前記軸上に装着され、該第1のシールのケーシングの端面に当接する請求項1に記載のシールと、を有することを特徴とする。
上記構成において、前記シール部には補助タンクから水が供給され、シール面に水膜が形成されるから、該シール部からの大気の吸い込みが減少する。そのため、真空ポンプの稼働時間、容量の減少或いは補助タンクの容量の減少などを図れる効果がある。また請求項1に記載のシールは真空ポンプの稼働時にはリップが第1のシールのケーシングの端面に当接して、大気の吸い込みを防ぐ効果がある。
更に請求項3の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、前記横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール室と、該シール室を大気に対して開閉する開閉バルブと、該シール室内において回転軸上に装着されたセグメントシールと、該シール室の大気側において前記軸上に装着され、シール室の端面に当接する請求項1に記載のシールと、を有し;前記真空ポンプを起動して空間を満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記開閉バルブを閉とし、始動後は開としてシール室を大気と連通させる、ことを特徴とする。
この構成によれば、補助タンク等を用いずに落水現象の抑制を図れる効果がある。また請求項1に記載のシールは真空ポンプの稼働時にはリップが第1のシールのケーシングの端面に当接して、大気の吸い込みを防ぐ効果がある。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1乃至図3において、このシールXはVリング30とセットリング40とを備えている。Vリング30は図1に示すように断面台形状の本体とここから延出するリップ31から構成され、Vリング30が軸2に密着して軸2との間をシールし、リップ31が端面50に接触して端面50との間をシールするように構成されている。
【0006】
Vリング30は図2に示すように、切断部32によりリング形状を切断されており、機器を分解することなく軸2への装脱着を行えるようになっている。
【0007】
Vリング30はその外周側面をセットリング40により保持され、軸2への装着後にリング形状を維持するようになっている。セットリング40により切断部32の接着を行わなくても、Vリング30のリング形状を維持できるように構成されている。このセットリング40により、極めて簡単にVリング30を軸2に装着可能になる。
【0008】
セットリング40は図3に示すように、一体のリングを半割にしたリング片41とリング片42とを有しており、固定用ボルト43、43によりリング形状を維持するようになっている。
セットリング40は位置決め用ボルト44を円周方向に3カ所有しており、図1に示すように位置決め用ボルト44を端面50に当接して軸線方向の位置を決めることが出来るようになっている。この位置決め用ボルト44による位置決めにより、精度の高いシールが行える。
セットリング40は更にセットスクリュウ45を備え、セットスクリュウ45により軸2上に固定されるように構成されている。
【0009】
図4乃至図7によりシールXの装着方法を説明する。
図4に示すように、軸2にVリング30を巻き付ける。切断部32は必要により接着しても良い。
次に、図5に示すようにリング片41、42からなるセットリング40をVリング30上に装着し、固定用ボルト43により仮締めする。この時、図3に示すように、リング片41、42の間にはクリアランス49が残っている。
【0010】
図6に示すように、位置決め用ボルト44の先端が端面50に当たるまでシールXを軸線方向に移動させ、固定用ボルト43を締め付け、更にセットスクリュウ45を締めて軸2に固定する。この状態が図7の状態である。
最後に位置決め用ボルト44を抜き取り、装着を完了する。
【0011】
以上説明したように、上記構成のシールXは、Vリング30が切断部32により切断されているため、機器を分解することなく軸2への装着が行え、しかもセットリング40により切断部32を接着することなく、簡単に且つ確実にVリング30の装着が行える。また、位置決め用ボルト44により位置決めも簡単に行える効果がある。
【0012】
次に、本発明のシールXを用いた横軸ポンプ用のシール装置の一実施形態を説明する。
図8において、横軸ポンプAはL字状の排水管5を備え、排水管5の下端部が水面W下に位置して水をくみ上げて他端から排出するように構成されている。
【0013】
排水管5内にはプロペラ1が設けられ、該プロペラ1の軸2が水平方向に排水管5外に延出し、モータ等の駆動源(図示せず)に接続して回転するようになっている。軸2と排水管5の間はシール装置10によりシールされている。
【0014】
排水管5の上部には補充タンク3が設けられており、連通管7を介して排水管5の内部の空間6に連通している。
また補充タンク3には真空ポンプ4が接続し、補充タンク3と空間6内部を負圧化して、空間6と補充タンク3内部に水を満たすことが可能になっている。
【0015】
シール装置10には補充タンク3から水を供給する供給管13が設けられている。供給管13は3方弁11を介して補充タンク3に接続し、3方弁11の開閉により水の供給を受けるように構成されている。12はオリフィスである。
【0016】
補充タンク3と真空ポンプ4の間にも3方弁8が設けられており、補充タンク3を真空ポンプ4側に接続するか大気側に開放するかを選択できるようになっている。
【0017】
シール装置10の構成を図9に示す。この実施形態では、セグメントシールを使用している。排水管5に接続するケーシング21とケーシング22を設けてシール室を形成し、ここに軸2に嵌挿するセグメントリング20、20を設けている。セグメントリング20、20はスプリング23によりケーシング21の側壁に押圧されており、セグメントリング20、20どうし及びケーシング21との間でシール面S1を形成すると共に軸2の外周との間にシール面S2を形成し、シール面S1とシール面S2とで排水管5の内部と大気側とをシールするようになっている。
【0018】
ケーシング22には注入孔24が形成され、この注入孔24が供給管13と連結し、セグメントリング20、20部分に水を供給するようになっている。該水分によりシール面S1とシール面S2に液体の膜が形成され、空気の吸い込みが遮断され、シール性能が向上するように構成されている。
【0019】
図9に示すようにケーシング22の大気側に更にシールXを設けてシール性能を向上させている。Vリング30のリップ31はケーシング22の端面に接触することによりシールするようになっている。
【0020】
図10(A)に示すように、空間6に呼び水を導入する際には、空間6側が負圧になり、且つ軸2は非回転中であるから、リップ31は大気圧に押されてケーシング22に密着し、機内側をシールする。
一方、軸2が回転すると、(B)に示すようにリップ31は遠心力によりケーシング22から離れて接触しなくなる。そのため、摩耗は生じない。
【0021】
以上の構成において、横軸ポンプAを始動するに際して、最初に空間6内に呼び水を満たす作業を行う。即ち、3方弁11を連通管7側に開とし、供給管13側に閉とする。また3方弁8を真空ポンプ4側に開とする。この状態で真空ポンプ4を稼働すれば、空間6は負圧となり、排水管5下端から水が吸い込まれる。この時、シール装置10のVリング30のリップ31は図10(A)に示すように大気圧に押されてケーシング22の外壁に密着し、シール装置10のシール性が向上する。そのため、空間6内に空気が漏れ込むことが少なく、効率的に呼び水を満たせる。呼び水が補充タンク3まで満たしたら、真空ポンプ4を停止し、3方弁8を真空ポンプ4側に閉とし、大気側に開とする。
【0022】
この時、同時に3方弁11は供給管13側に開とし、補充タンク3の水をシール装置10に導入する。この水によりシール面S1、シール面S2に水の膜が形成され、シール装置10におけるシール性が向上する。そのため、空間6内への空気の漏れ込みが少なく、空間6の水位の低下が減少し、長時間にわたって待機状態を維持できる。
なお、3方弁8は電磁式であり上記動作は自動化されている。
この状態が横軸ポンプA始動の待機状態であり、空間6の水位が低下しない限り始動待ち状態となる。
そのため、補充タンク3や真空ポンプ4の容量或いは真空ポンプ4の稼働時間を減少できる効果がある。
【0023】
なお、シール装置10としてセグメントシールに代えて種々のものが使用可能であり、例えばグランドパッキンなどを用いても良い。
【0024】
他の実施形態を図11と図12により説明する。
この実施形態では補助タンクを設けず、真空ポンプ4と開閉弁17のみを設けている。またシール装置10への水の供給も行わず、開閉バルブ15を設けてある。
図5に示すようにシール装置10’は、ケーシング21とケーシング22を有し、これらによりシール室を形成し、ここに軸2に嵌挿するセグメントリング20、20を設けてある。セグメントリング20、20はスプリング23によりケーシング21の側壁に押圧されており、ケーシング21との間でシール面S1を形成すると共に軸2の外周との間にシール面S2を形成し、シール面S1とシール面S2とで排水管5の内部と大気側とをシールするようになっている。
【0025】
ケーシング22の大気側にはシールXが軸2に装着され、軸2と共に回転する構成になっている。シールXのリップ31がケーシング22の端面に接触することによりシールするようになっている。
【0026】
ケーシング22には連通孔16が形成され、ここに開閉バルブ15が装着され、開閉バルブ15の開閉によりケーシング22内を大気に開放或いは閉鎖することが出来るようになっている。
【0027】
以上の構成において、横軸ポンプAを始動するに際して、最初に真空ポンプ4を稼働して空間6は負圧とし、排水管5下端から水を吸い込ませて、空間6内に呼び水を満たす。
この時、開閉バルブ15は閉とし、ケーシング22内部を大気に対して閉じておく。Vリング30のリップ31は図12(A)に示すように大気圧に押されてケーシング22の側壁に密着し、ケーシング22内への空気の漏れ込み少なく、効率的に呼び水を満たせる。呼び水を補充タンク3まで満たしたら、真空ポンプ4を停止し、開閉弁17を閉とし、横軸ポンプA始動の待機状態とする。待機状態でも開閉バルブ15は閉であり、リップ31によるシールが効いているので、空気の漏れ込みは少なく、空間6の水位の低下は抑制され、長時間にわたって待機状態を維持できる。
【0028】
横軸ポンプAが起動するときには、開閉バルブ15を開とし、ケーシング22内を大気に対して開放する。これにより大気による押圧がなくなり、また軸2の回転による遠心力により、図12(B)に示すようにリップ31はケーシング22から離れて接触しなくなる。そのため、摩耗は生じない。また、リップシール31が離れてもセグメントシール20、20により内部のシールは行われる。
【0029】
なお、セグメントシール20、20は分割されたリング片で構成されており、機器を分解することなく容易に交換することが可能である。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のシールXは、機器を分解することなく軸2への装着が行え、しかも簡単に且つ確実に軸2への装着が行える。また、位置決めも簡単に行える効果がある。
また本発明の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、該空間に連通する補助タンクと、横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール部と、少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有するため、シール面に水膜が形成され、シール部からの大気の吸い込みが減少する。そのため、真空ポンプの稼働時間、容量の減少或いは補助タンクの容量の減少などを図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールの一実施形態を示す正断面図。
【図2】本発明のシールのVリング30の側面図。
【図3】本発明のシールの一実施形態を示す側面図。
【図4】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図5】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図6】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図7】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図8】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図9】本発明の一実施形態を示す部分拡大図。
【図10】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【図11】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図12】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【符号の説明】
1:プロペラ、2:軸、3:補充タンク、4:真空ポンプ、5:排水管、6:空間、7:連通管、8:3方弁、10:シール装置、11:3方弁、12:オリフィス、13:供給管、15:開閉バルブ、16:連通孔、17:開閉弁、20:セグメントリング、21:ケーシング、22:ケーシング、23:スプリング、24:注入孔、30:Vリング、31:リップ、32:切断部、40:セットリング、41:リング片、42:リング片、43:固定用ボルト、44:位置決め用ボルト、45:セットスクリュウ、49:クリアランス、50:端面。
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールと横軸ポンプのシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
揚水装置などに用いられる横軸ポンプは、液面からポンプのプロペラまでの距離が長いため、ポンプを始動する際には、液面からポンプまでの空間に真空ポンプなどを用いて呼び水を導入する必要がある。しかし、横軸ポンプの回転軸まわりのシール部から大気が漏れ込み、該呼び水はポンプ始動までの間に水位が下がる。そのため、通常は補助タンクを設け、該水位の低下分を見込んだ呼び水を導入するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のポンプでは軸まわりのシール部が不完全であり、大気の漏れ込み量が大きいため、水位が下がる、所謂落水現象と呼ばれる問題があった。
そのため水位が下がる都度真空ポンプを運転したり、或いは補助タンクの容量や真空ポンプの容量を大きくする必要があり、真空ポンプの加熱による不具合や短寿命化を招き、また装置の大型化やコストの増加を招く問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とし、シール性が良く且つ装着が容易なシールと該シールを用いたシール性に優れたシール装置とを提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のシールは、端面に接触可能なリップを有し、切断箇所を有するリング状のリップシールと、該リップシールを保持する分割可能なセットリングと、前記端面との位置関係を決める位置決めボルトと、を有することを特徴とする。
上記構成において、装着対象の機器を分解することなく、シールの装着が可能である。またリング状のリップシールの切断箇所の接着などが不要であるから、装着が容易である。更に位置決めボルトにより位置決めが簡単に出来るなどの効果がある。
更に請求項2の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、該空間に連通する補助タンクと、横軸ポンプの回転軸周囲に設けられたシール部と、少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有し、前記シール部が前記補助タンクの水を供給される第1のシールと、該第1のシールの大気側において前記軸上に装着され、該第1のシールのケーシングの端面に当接する請求項1に記載のシールと、を有することを特徴とする。
上記構成において、前記シール部には補助タンクから水が供給され、シール面に水膜が形成されるから、該シール部からの大気の吸い込みが減少する。そのため、真空ポンプの稼働時間、容量の減少或いは補助タンクの容量の減少などを図れる効果がある。また請求項1に記載のシールは真空ポンプの稼働時にはリップが第1のシールのケーシングの端面に当接して、大気の吸い込みを防ぐ効果がある。
更に請求項3の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、前記横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール室と、該シール室を大気に対して開閉する開閉バルブと、該シール室内において回転軸上に装着されたセグメントシールと、該シール室の大気側において前記軸上に装着され、シール室の端面に当接する請求項1に記載のシールと、を有し;前記真空ポンプを起動して空間を満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記開閉バルブを閉とし、始動後は開としてシール室を大気と連通させる、ことを特徴とする。
この構成によれば、補助タンク等を用いずに落水現象の抑制を図れる効果がある。また請求項1に記載のシールは真空ポンプの稼働時にはリップが第1のシールのケーシングの端面に当接して、大気の吸い込みを防ぐ効果がある。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1乃至図3において、このシールXはVリング30とセットリング40とを備えている。Vリング30は図1に示すように断面台形状の本体とここから延出するリップ31から構成され、Vリング30が軸2に密着して軸2との間をシールし、リップ31が端面50に接触して端面50との間をシールするように構成されている。
【0006】
Vリング30は図2に示すように、切断部32によりリング形状を切断されており、機器を分解することなく軸2への装脱着を行えるようになっている。
【0007】
Vリング30はその外周側面をセットリング40により保持され、軸2への装着後にリング形状を維持するようになっている。セットリング40により切断部32の接着を行わなくても、Vリング30のリング形状を維持できるように構成されている。このセットリング40により、極めて簡単にVリング30を軸2に装着可能になる。
【0008】
セットリング40は図3に示すように、一体のリングを半割にしたリング片41とリング片42とを有しており、固定用ボルト43、43によりリング形状を維持するようになっている。
セットリング40は位置決め用ボルト44を円周方向に3カ所有しており、図1に示すように位置決め用ボルト44を端面50に当接して軸線方向の位置を決めることが出来るようになっている。この位置決め用ボルト44による位置決めにより、精度の高いシールが行える。
セットリング40は更にセットスクリュウ45を備え、セットスクリュウ45により軸2上に固定されるように構成されている。
【0009】
図4乃至図7によりシールXの装着方法を説明する。
図4に示すように、軸2にVリング30を巻き付ける。切断部32は必要により接着しても良い。
次に、図5に示すようにリング片41、42からなるセットリング40をVリング30上に装着し、固定用ボルト43により仮締めする。この時、図3に示すように、リング片41、42の間にはクリアランス49が残っている。
【0010】
図6に示すように、位置決め用ボルト44の先端が端面50に当たるまでシールXを軸線方向に移動させ、固定用ボルト43を締め付け、更にセットスクリュウ45を締めて軸2に固定する。この状態が図7の状態である。
最後に位置決め用ボルト44を抜き取り、装着を完了する。
【0011】
以上説明したように、上記構成のシールXは、Vリング30が切断部32により切断されているため、機器を分解することなく軸2への装着が行え、しかもセットリング40により切断部32を接着することなく、簡単に且つ確実にVリング30の装着が行える。また、位置決め用ボルト44により位置決めも簡単に行える効果がある。
【0012】
次に、本発明のシールXを用いた横軸ポンプ用のシール装置の一実施形態を説明する。
図8において、横軸ポンプAはL字状の排水管5を備え、排水管5の下端部が水面W下に位置して水をくみ上げて他端から排出するように構成されている。
【0013】
排水管5内にはプロペラ1が設けられ、該プロペラ1の軸2が水平方向に排水管5外に延出し、モータ等の駆動源(図示せず)に接続して回転するようになっている。軸2と排水管5の間はシール装置10によりシールされている。
【0014】
排水管5の上部には補充タンク3が設けられており、連通管7を介して排水管5の内部の空間6に連通している。
また補充タンク3には真空ポンプ4が接続し、補充タンク3と空間6内部を負圧化して、空間6と補充タンク3内部に水を満たすことが可能になっている。
【0015】
シール装置10には補充タンク3から水を供給する供給管13が設けられている。供給管13は3方弁11を介して補充タンク3に接続し、3方弁11の開閉により水の供給を受けるように構成されている。12はオリフィスである。
【0016】
補充タンク3と真空ポンプ4の間にも3方弁8が設けられており、補充タンク3を真空ポンプ4側に接続するか大気側に開放するかを選択できるようになっている。
【0017】
シール装置10の構成を図9に示す。この実施形態では、セグメントシールを使用している。排水管5に接続するケーシング21とケーシング22を設けてシール室を形成し、ここに軸2に嵌挿するセグメントリング20、20を設けている。セグメントリング20、20はスプリング23によりケーシング21の側壁に押圧されており、セグメントリング20、20どうし及びケーシング21との間でシール面S1を形成すると共に軸2の外周との間にシール面S2を形成し、シール面S1とシール面S2とで排水管5の内部と大気側とをシールするようになっている。
【0018】
ケーシング22には注入孔24が形成され、この注入孔24が供給管13と連結し、セグメントリング20、20部分に水を供給するようになっている。該水分によりシール面S1とシール面S2に液体の膜が形成され、空気の吸い込みが遮断され、シール性能が向上するように構成されている。
【0019】
図9に示すようにケーシング22の大気側に更にシールXを設けてシール性能を向上させている。Vリング30のリップ31はケーシング22の端面に接触することによりシールするようになっている。
【0020】
図10(A)に示すように、空間6に呼び水を導入する際には、空間6側が負圧になり、且つ軸2は非回転中であるから、リップ31は大気圧に押されてケーシング22に密着し、機内側をシールする。
一方、軸2が回転すると、(B)に示すようにリップ31は遠心力によりケーシング22から離れて接触しなくなる。そのため、摩耗は生じない。
【0021】
以上の構成において、横軸ポンプAを始動するに際して、最初に空間6内に呼び水を満たす作業を行う。即ち、3方弁11を連通管7側に開とし、供給管13側に閉とする。また3方弁8を真空ポンプ4側に開とする。この状態で真空ポンプ4を稼働すれば、空間6は負圧となり、排水管5下端から水が吸い込まれる。この時、シール装置10のVリング30のリップ31は図10(A)に示すように大気圧に押されてケーシング22の外壁に密着し、シール装置10のシール性が向上する。そのため、空間6内に空気が漏れ込むことが少なく、効率的に呼び水を満たせる。呼び水が補充タンク3まで満たしたら、真空ポンプ4を停止し、3方弁8を真空ポンプ4側に閉とし、大気側に開とする。
【0022】
この時、同時に3方弁11は供給管13側に開とし、補充タンク3の水をシール装置10に導入する。この水によりシール面S1、シール面S2に水の膜が形成され、シール装置10におけるシール性が向上する。そのため、空間6内への空気の漏れ込みが少なく、空間6の水位の低下が減少し、長時間にわたって待機状態を維持できる。
なお、3方弁8は電磁式であり上記動作は自動化されている。
この状態が横軸ポンプA始動の待機状態であり、空間6の水位が低下しない限り始動待ち状態となる。
そのため、補充タンク3や真空ポンプ4の容量或いは真空ポンプ4の稼働時間を減少できる効果がある。
【0023】
なお、シール装置10としてセグメントシールに代えて種々のものが使用可能であり、例えばグランドパッキンなどを用いても良い。
【0024】
他の実施形態を図11と図12により説明する。
この実施形態では補助タンクを設けず、真空ポンプ4と開閉弁17のみを設けている。またシール装置10への水の供給も行わず、開閉バルブ15を設けてある。
図5に示すようにシール装置10’は、ケーシング21とケーシング22を有し、これらによりシール室を形成し、ここに軸2に嵌挿するセグメントリング20、20を設けてある。セグメントリング20、20はスプリング23によりケーシング21の側壁に押圧されており、ケーシング21との間でシール面S1を形成すると共に軸2の外周との間にシール面S2を形成し、シール面S1とシール面S2とで排水管5の内部と大気側とをシールするようになっている。
【0025】
ケーシング22の大気側にはシールXが軸2に装着され、軸2と共に回転する構成になっている。シールXのリップ31がケーシング22の端面に接触することによりシールするようになっている。
【0026】
ケーシング22には連通孔16が形成され、ここに開閉バルブ15が装着され、開閉バルブ15の開閉によりケーシング22内を大気に開放或いは閉鎖することが出来るようになっている。
【0027】
以上の構成において、横軸ポンプAを始動するに際して、最初に真空ポンプ4を稼働して空間6は負圧とし、排水管5下端から水を吸い込ませて、空間6内に呼び水を満たす。
この時、開閉バルブ15は閉とし、ケーシング22内部を大気に対して閉じておく。Vリング30のリップ31は図12(A)に示すように大気圧に押されてケーシング22の側壁に密着し、ケーシング22内への空気の漏れ込み少なく、効率的に呼び水を満たせる。呼び水を補充タンク3まで満たしたら、真空ポンプ4を停止し、開閉弁17を閉とし、横軸ポンプA始動の待機状態とする。待機状態でも開閉バルブ15は閉であり、リップ31によるシールが効いているので、空気の漏れ込みは少なく、空間6の水位の低下は抑制され、長時間にわたって待機状態を維持できる。
【0028】
横軸ポンプAが起動するときには、開閉バルブ15を開とし、ケーシング22内を大気に対して開放する。これにより大気による押圧がなくなり、また軸2の回転による遠心力により、図12(B)に示すようにリップ31はケーシング22から離れて接触しなくなる。そのため、摩耗は生じない。また、リップシール31が離れてもセグメントシール20、20により内部のシールは行われる。
【0029】
なお、セグメントシール20、20は分割されたリング片で構成されており、機器を分解することなく容易に交換することが可能である。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のシールXは、機器を分解することなく軸2への装着が行え、しかも簡単に且つ確実に軸2への装着が行える。また、位置決めも簡単に行える効果がある。
また本発明の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、該空間に連通する補助タンクと、横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール部と、少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有するため、シール面に水膜が形成され、シール部からの大気の吸い込みが減少する。そのため、真空ポンプの稼働時間、容量の減少或いは補助タンクの容量の減少などを図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールの一実施形態を示す正断面図。
【図2】本発明のシールのVリング30の側面図。
【図3】本発明のシールの一実施形態を示す側面図。
【図4】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図5】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図6】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図7】本発明のシールの一実施形態の装着方法を示す説明図。
【図8】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図9】本発明の一実施形態を示す部分拡大図。
【図10】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【図11】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図12】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【符号の説明】
1:プロペラ、2:軸、3:補充タンク、4:真空ポンプ、5:排水管、6:空間、7:連通管、8:3方弁、10:シール装置、11:3方弁、12:オリフィス、13:供給管、15:開閉バルブ、16:連通孔、17:開閉弁、20:セグメントリング、21:ケーシング、22:ケーシング、23:スプリング、24:注入孔、30:Vリング、31:リップ、32:切断部、40:セットリング、41:リング片、42:リング片、43:固定用ボルト、44:位置決め用ボルト、45:セットスクリュウ、49:クリアランス、50:端面。
Claims (3)
- 端面に接触可能なリップを有し、切断箇所を有するリング状のリップシールと、
該リップシールを保持する分割可能なセットリングと、
前記端面との位置関係を決める位置決めボルトと、
を有するシール。 - 横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、
該空間に連通する補助タンクと、
横軸ポンプの回転軸周囲に設けられたシール部と、
少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有し、
前記シール部が前記補助タンクの水を供給される第1のシールと、
該第1のシールの大気側において前記軸上に装着され、該第1のシールのケーシングの端面に当接する請求項1に記載のシールと、を有する、
横軸ポンプのシール装置。 - 横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、
前記横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール室と、
該シール室を大気に対して開閉する開閉バルブと、
該シール室内において回転軸上に装着されたセグメントシールと、
該シール室の大気側において前記軸上に装着され、シール室の端面に当接する請求項1に記載のシールと、を有し;
前記真空ポンプを起動して空間を満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記開閉バルブを閉とし、始動後は開としてシール室を大気と連通させる、
ことを特徴とする横軸ポンプのシール装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003116051A JP2004324427A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | シール及びシール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003116051A JP2004324427A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | シール及びシール装置 |
Publications (1)
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JP2004324427A true JP2004324427A (ja) | 2004-11-18 |
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Family Applications (1)
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JP2003116051A Abandoned JP2004324427A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | シール及びシール装置 |
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JP (1) | JP2004324427A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014074430A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Taisei Denki Kogyosho Co Ltd | フロキュレータ用水中軸受のシールリング取り換え方法およびこれに用いる器具 |
CN114087362A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-25 | 安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司 | 不锈钢真空泵泵体封孔工艺 |
-
2003
- 2003-04-21 JP JP2003116051A patent/JP2004324427A/ja not_active Abandoned
Cited By (3)
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JP2014074430A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Taisei Denki Kogyosho Co Ltd | フロキュレータ用水中軸受のシールリング取り換え方法およびこれに用いる器具 |
CN114087362A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-25 | 安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司 | 不锈钢真空泵泵体封孔工艺 |
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