JP4185422B2 - シール装置 - Google Patents

Description

この発明は、シール装置に関する。

駆動モータと回転軸と回転軸に装着されたインペラとを備えたポンプにおいて、前記インペラと駆動モータとの間にガスチャンバを設けて、駆動モータ側を移送流体からシールする構造のものが知られている。
このガスチャンバと駆動モータ側の回転軸周りのシールとして、メカニカルシールを用いるのが一般的である。

特開２０００−２６５９９２号公報 特開２００３−２２２０９７号公報 実開平３−５９９９号公報 実開平４−６５９８４号公報

しかし、ポンプの回転軸は高速で回転するため、ガスチャンバ内の下方にある移送流体が飛散し、メカニカルシール近傍まで侵入して、回転環の動きを阻害すること等からシール漏れが発生する問題があった。
また、ポンプが異常停止した場合などウォータハンマ現象により、ガスチャンバ内の移送流体液面が上昇し、同様に回転環の動きが阻害され、シール漏れが発生する問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は駆動モータと回転軸と該回転軸に装着されたインペラと前記インペラと駆動モータとの間に設けられたガスチャンバとを備えたポンプにおける前記回転軸のシール装置であって、前記ガスチャンバの駆動モータ側の前記回転軸上に装着され、前記回転軸と共に回転し、シール端面を有する回転環と、前記ガスチャンバのケーシング側に装着され、前記回転環のシール端面と摺動接触するシール端面を有する非回転環と、前記非回転環から前記ガスチャンバ内に前記回転軸を囲むように延出するケースを備え、前記ケースの内周側をテーパ状に形成したことを特徴とする。

本発明のシール装置によれば、移送流体の飛散や液面の上昇によりシール性が悪化しない効果がある。

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において、モータＭには回転軸Ｊが設けられ、回転軸Ｊの下端にはインペラＩが装着されており、該インペラＩの回転により入口９８から出口９９へ流体が移送されるように構成されている。

モータＭとインペラＩとの間にはガスチャンバ５が設けられており、移送流体がシールユニットＡまで上がって来るのを防止している。

ガスチャンバ５の上部の回転軸Ｊ貫通部分にシールユニットＡが装着されており、このシールユニットＡによって、ガスチャンバ５とモータＭ側とのシールがなされている。

シールユニットＡの構成の参考例を図２に示す。
シールユニットＡは回転環１と非回転環２を備えており、それぞれのシール端面が摺動接触して、シール面Ｓを形成するように構成されている。回転環１はバックアップリング１０とスリーブ１１を介して回転軸Ｊ上に装着され、回転軸Ｊと共に回転するようになっている。スリーブ１１はOリング１３を介して回転軸Ｊに装着され、バックアップリング１０はOリング１２を介してスリーブ１１に装着されている。１４はスプリングである。

非回転環２はケース３を介してケーシングＣ側に装着され、非回転であり、回転軸Ｊとの間に所定の隙間３１を形成している。

ケース３は非回転環２と同じく、隙間３１を設けて回転軸Ｊの周囲を覆っており、ガスチャンバ５の下方に延出している。ケース３はこの例では、非回転環２のバックアップリングを兼用しているが、別体に構成してもよい。
またグランドカバー３９を延出してケース３を形成しても良い。
ケース３はＯリング３２、３２を介してケーシングＣに装着されている。

ケース３にはガスパージ孔３０が形成されており、ケーシングＣ及びグランドカバー３９に形成されたガスパージ孔６と連通し、隙間３１を通ってガスチャンバ５内にガスをパージするように構成されている。

以上の構成において、非回転環２の下方にケース３が延出しているため、ガスチャンバ５の下方にある移送流体の飛散により、回転環１と非回転環２が悪影響を受けることがない。
また、移送流体の液面が上昇しても、隙間３１は狭く且つガスパージ孔６からのガスがパージされているから、回転環１と非回転環２の部分に入り込むことが少ない。そのため、回転環１と非回転環２が悪影響を受けることがない。

図３は他の参考例を示すもので、ケース３の下端部にブッシュ３５を設けている。ブッシュ３５は回転軸Ｊに接触させるか又は接触させず単に隙間３１の幅を狭くしてもよい。接触させる場合には合成樹脂等の材料を用いて囓りを防止すること望ましい。
このブッシュ３５により移送液体の侵入は更に効果的に防止される。

図４の参考例ではケース３’の下端部にブッシュ３５を設ける共に、ケース３’の内周側に径大の緩衝空間３６を形成している。この緩衝空間３６によりケース３’と回転軸Ｊとの間に液体が侵入しても、該液体がここで貯められ、これ以上上昇するのを防止或いは抑制することができる。

図５に本発明の実施形態を示す。この実施形態はケース３”の内周側をテーパ面３７として緩衝空間３６’を形成したものである。この構成により、緩衝空間３６’に液体を滞留させることができ、液体の上昇を防止或いは抑制することが可能になる。

図６に示すように、ケース３”の底部に絞り部３８を設けてもよい。絞り部３８は回転軸Ｊとは非接触とし、単にその隙間を小さくしてある。図６の例では、ブッシュ３５を設けている。
この構成により液体の飛散と上昇防止或いは抑制効果は大きくなる。

本発明が適用されるポンプの構成を示す概略断面図。 本発明の一参考例の詳細を示す部分半断面図。 本発明の他の参考例の詳細を示す部分半断面図。 本発明の他の参考例の詳細を示す部分半断面図。 本発明の一実施形態の詳細を示す部分半断面図。 本発明の他の一実施形態の詳細を示す部分半断面図。

符号の説明

１：回転環、２：非回転環、３：ケース、５：ガスチャンバ、６：ガスパージ孔、９：仕切板、１０：バックアップリング、１１：スリーブ、１２：Oリング、１３：Oリング、１４：スプリング、３０：ガスパージ孔、３１：隙間、３２：Ｏリング、３５：ブッシュ、３６：緩衝空間、３７：テーパ面、３８：絞り部、３９：グランドカバー、９８：入口、９９：出口。

Claims (1)

1. 駆動モータと回転軸と該回転軸に装着されたインペラと前記インペラと駆動モータとの間に設けられたガスチャンバとを備えたポンプにおける前記回転軸のシール装置であって、
   前記ガスチャンバの駆動モータ側の前記回転軸上に装着され、前記回転軸と共に回転し、シール端面を有する回転環と、
   前記ガスチャンバのケーシング側に装着され、前記回転環のシール端面と摺動接触するシール端面を有する非回転環と、
   前記非回転環から前記ガスチャンバ内に前記回転軸を囲むように延出するケースと、を備え、
   前記ケースの内周側をテーパ状に形成した、
   ことを特徴とするシール装置。

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