JP4715308B2 - シール構造及び浸入水の排出方法 - Google Patents

Description

本発明はシール構造及び浸入水の排出方法に係り、特に固形物を懸濁した汚水中の回転体に動力を伝達する回転軸からの汚水漏れを防止するシール構造であって、シールの磨耗を簡易な構造で防止し、長期間汚水漏れすることなく運転可能とするシール構造及び浸入水の排出方法に関する。

スクリュウやポンプなどの流体搬送装置においては、水中の回転体に動力を伝達する回転軸からの漏水を防止するためにシールが設けられている。回転体用のシールにはラビリンスシール、オイルシール、メカニカルシール等、多くの種類があるが、省スペースで取付交換が容易なオイルシールが一般的に多く用いられている。オイルシールは、シールハウジングに外周部を嵌合固定するとともに、内周部に形成されたリップと呼ばれる接触部分を回転軸に押し付けることによりシールし、漏水を防止するものである。

なお、特許文献１には、ラジアル軸受とラジアル軸受を挟んだ一対のスラスト軸受とによって回転軸を回転自在に支持するとともに、ラジアル軸受の内周面にヘリングボーン状パターンが形成され、ラスト軸受に動圧発生溝が形成された動圧軸受ユニットが開示されている。この動圧軸受ユニットは、作動流体がその内部で循環して軸受の外部に漏出することがないので、浸水状態及び乾燥状態のいずれの環境下でこれを使用しても、小さいトルクで滑らかに軸を回転させることができる。
特開平８−４２５６３号公報

しかしながら、上述した流体搬送装置のうち、砂などの微細な固形物が懸濁した汚水中で使用されるものは、その固形物がシールのリップと回転軸の摺動面に浸入した場合にリップが磨耗したり、リップが破損したりするため運転開始から短期間で汚水漏れが発生するという問題があった。

この間題に対して、摺動面にグリースを注入して固形物を排除する対策もなされたが、固形物を完全に排除することはできないため、汚水漏れが発生するまでの期間はほとんど延びず、さらに頻繁にグリースを注入する必要もあったため維持管理コストが増加する問題が発生した。また、シールの材質を耐磨耗性の高い樹脂に変更するなど、材質面での検討もなされたが、長期間に渡って良好な耐磨耗性が得られるシールは存在しないのが現状である。

なお、特許文献１の動圧軸受ユニットは、作動流体を動圧軸受ユニットの内部で循環させて軸受内部の密閉性を高めることにより、回転軸の起動時において小さなトルクで滑らかに回転させることを目的としてなされたものであり、シールの耐磨耗性を向上させる目的でなされたものではない。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、磨耗の原因となる固形物のシール摺動面への浸入を防止することによりシールの長寿命化を図ることができるシール構造及び浸入水の排出方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のシール構造に係る発明は、前記目的を達成するために、水中の回転体に動力を伝達する回転軸が貫通配置されたシールボックスと、該シールボックスに固定されるとともにそのリップ部が前記回転軸に当接されることにより回転軸の周囲からの水漏れを防ぐシール部材とを備え、前記シールよりも水側に配置され、且つ前記シールボックス内で前記回転軸に固定されるとともに前記水側に前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成された羽根車を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、回転軸と一体的に回転する羽根車のラジアルポンプ作用による吸出し効果によって、シールの磨耗原因となる固形物の浸入を確実に防止することが可能となり、シールの磨耗防止・長寿命化を図ることができる。

請求項２に記載のシール構造に係る発明は、前記目的を達成するために、水中の回転体に動力を伝達する回転軸が貫通配置されたシールボックスと、該シールボックスに固定されるとともにそのリップ部が前記回転軸に当接されることにより回転軸の周囲からの水漏れを防ぐシール部材とを備え、前記シールよりも水側に配置され、且つ前記シールボックス内で前記回転軸に固定されるとともに前記シール側に前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成された羽根車と、前記シールよりも水側に配置されて前記羽根車との間でクリアランスをもって前記シールボックスに固定され前記シール側に吸込口が形成されるとともに該吸込口に連通した吐出口が前記水側に形成された固定リングとを備え、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入する流体導入流路が前記シールボックスに形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、回転軸と一体的に回転する羽根車の渦流ポンプ作用による押出し効果によって、シールの磨耗原因となる固形物の浸入を確実に防止することが可能となり、シールの磨耗防止・長寿命化を図ることができる。また、回転停止時に羽根車とシールとの間に浸入した固形物も前記渦流ポンプ作用により水中に放出できる。

請求項３に記載のシール構造に係る発明は、前記目的を達成するために、水中の回転体に動力を伝達する回転軸が貫通配置されたシールボックスと、該シールボックスに固定されるとともにそのリップ部が前記回転軸に当接されることにより回転軸の周囲からの水漏れを防ぐシール部材とを備え、前記シールよりも水側に配置され、且つ前記シールボックス内で前記回転軸に固定されるとともに前記水側には前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成され、前記シール側には前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成された羽根車を備え、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入する流体導入流路が前記シールボックスに形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、回転軸と一体的に回転する羽根車のラジアルポンプ作用による吸出し効果と渦流ポンプ作用による液体の押出し効果によって、シールの磨耗原因となる固形物の浸入を確実に防止することが可能となり、シールの磨耗防止・長寿命化を図ることができる。また、回転停止時に羽根車とシールとの間に浸入した固形物も前記渦流ポンプ作用により水中に放出できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記羽根車の、前記水側に形成された多数の前記溝は、前記回転軸の回転方向に対して傾斜して形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、羽根車の水側の溝を傾斜して形成したので、大きな吸出し効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記流体導入流路には、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入するためのポンプが設けられ、該ポンプは、前記回転軸の回転数に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、回転軸の回転数が低い場合には、液体の押出し効果を充分に得ることができないので、この場合には液体をポンプによって強制的に導入し、押出し効果を補助する。そして、回転軸の回転数が充分な押出し効果を得るだけの回転数に到達した時点でポンプによる強制導入を停止し、羽根車の回転のみで生じる押出し効果によって液体を押し出す。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記流体導入流路には、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入するためのポンプが設けられ、該ポンプは、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間の圧力に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、回転軸の回転数が低い場合には、すなわち、圧力計によって計測される、シールと羽根車とに挟まれた空間の圧力が所定の負圧よりも高い場合には、液体の押出し効果を充分に得ることができないので、この場合には液体をポンプによって強制的に導入し、押出し効果を補助する。そして、回転軸の回転数が充分な押出し効果を得るだけの回転数に到達した時点で、すなわち、負圧誘引による押出し効果を得ることができる所定の負圧に達した時点でポンプによる強制導入を停止し、羽根車の回転のみで生じる押出し効果によって液体を押し出す。

請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のうちいずれか一つに記載のシール構造において、羽根車を使用し、該羽根車のシール側の溝及び水側の溝が軸回転に伴い、前記シール側の溝が通過する混合室が渦流ポンプの原理により昇圧され、羽根車を挟んでシール側の水を水側へ排出することを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記羽根車の回転により水側の溝によって、排出水の排出を負圧誘引することを特徴としている。

本発明に係るシール構造及び浸入水の排出方法によれば、ラジアルポンプ作用による吸出し効果及び／又は渦流ポンプ作用による押出し効果によって、シールの磨耗原因となる固形物の浸入を確実に防止することが可能となるので、シールの磨耗防止・長寿命化を図ることができる。また、回転停止時に浸入した固形物も前記ポンプ作用により水中に放出できるので、浸入した固形物に起因するシールの損傷、破損を防止することができる。

以下添付図面に従って、本発明に係るシール構造及び浸入水の排出方法の好ましい実施の形態について詳説する。

まず、実施の形態のシール構造が適用される回転平膜モジュールについて説明する。

図１は、回転平膜モジュール１０の一部破断部を含む全体斜視図であり、図２はその内部構成の一部を示す斜視図である。また、図３は、回転平膜モジュール１０の内部構成の一部を示す平面断面図であり、図４は回転平膜ディスクの構成を示す斜視図である。

図１の如く回転平膜モジュール１０は処理槽１４を有し、処理槽１４には流入管１６から原水（固形物を懸濁した汚水）が流入される。処理槽１４の内部には、多数の回転平膜ディスク１２、１２、…が設けられている。回転平膜ディスク１２は、図２の如く平行に配設された三本の回転軸２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに所定の間隔で取り付けられる。

回転軸２２Ａ〜２２Ｃはそれぞれ、図１の処理槽１４の外部に設けたシール部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、及び軸受部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを介してモータ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの出力軸に連結されている。したがって、各モータ２０Ａ〜２０Ｃを駆動することにより、回転軸２２Ａ〜２２Ｃを回転させることができる。なお、各モータ２０Ａ〜２０Ｃは、回転軸２２Ａ〜２２Ｃを同方向に回転駆動する。また、各モータ２０Ａ〜２０Ｃとカップリング１８Ａ〜１８Ｃの間には減速機２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが設けられ、モータ２０Ａ〜２０Ｃの回転数が所定の回転数に減速されている。

回転軸２２Ａ〜２２Ｃは中空状に形成され、その内部は各回転平膜ディスク１２、１２…の内部に連通される。更に、回転軸２２Ａ〜２２Ｃの内部は処理水管２４に連通され、ポンプ２６を駆動することによって内部に吸引力を発生し、回転軸２２Ａ〜２２Ｃ内の流体を処理水管２４から排出するようになっている。なお、図１の符号２７は、処理水管２４を流れる処理水の流量を計測する流量計である。また、符号２８は処理槽１４から濃縮水を排水する排水管であり、符号３０は回転平膜モジュール１０の制御系が収納された制御盤である。

図３及び図４に示すように、回転平膜ディスク１２は、ディスクと呼ばれる円形の支持板３２と、この支持板３２の両面に設けられた通水性のスペーサ３４と、更にその両外面に設けられた円形のろ過膜３６によって構成される。スペーサ３４は、不織布やパンチングメタル等を組み合わせて形成され、通水性を有している。ろ過膜３６は限外ろ過膜（ＵＦ膜）が使用され、その材質としては例えば、ポリスチレン系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリオレフィン系等の高分子樹脂膜が使用される。なお、ろ過膜３６の種類は、限外濾過（ＵＦ）膜に限定されるものではなく、精密濾過（ＭＦ）膜、ナノ濾過（ＮＦ）膜、逆浸透（ＲＯ）等を用いてもよい。

支持板３２は、硬質の塩化ビニル樹脂からなり、円板状に形成され、その外縁部分３２Ａは全周にわたって幅広に形成されている。スペーサ３４及びろ過膜３６は、この外縁部分３２Ａよりも内側の部分に取り付けられる。外縁部分３２Ａの幅ｗ１は、スペーサ３４及びろ過膜３６を設けた部分の厚みｔ１よりも大きく形成されており、外縁部分３２Ａはろ過膜３６、３６の膜面よりも突出して形成されている。

なお、スペーサ３４、及びろ過膜３６は接着によって支持板３２に固定される。接着剤は、スペーサ３４やろ過膜３６の外縁に全周にわたって塗布されており、この接着剤によって、スペーサ３４やろ過膜３６の外縁部から液体が漏れることが防止される。

回転平膜ディスク１２は、図４の液封リング３８を介して回転軸２２Ａ〜２２Ｃの所定の位置に取り付けられている。回転軸２２Ａ〜２２Ｃには図３の如く、回転平膜ディスク１２のスペーサ３４の取付位置に孔２３Ａ〜２３Ｃが形成され、スペーサ３４内を通過した液体が孔２３Ａ〜２３Ｃを介して回転軸２２Ａ〜２２Ｃ内に流入するように構成されている。なお、液封リング３８は、外部への漏れを防止している。

このように構成された回転平膜ディスク１２は、図２又は図３に示すように、回転軸２２Ａに取り付けられた回転平膜ディスク１２、１２…と、回転軸２２Ｂに取り付けられた回転平膜ディスク１２、１２…が軸方向において交互に配置されるとともに、軸方向から見て両方の回転平膜ディスク１２、１２同士が部分的に重なるように配置される。同様に、回転軸１２Ｂに取り付けられた回転平膜ディスク１２、１２…と、回転軸１２Ｃに取り付けられた回転平膜ディスク１２、１２…が軸方向において交互に配置されるとともに、軸方向から見て両方の回転平膜ディスク１２、１２同士が部分的に重なるように配置される。

次に、回転平膜モジュール１０の作用について説明する。

まず、図１のモータ２０Ａ〜２０Ｃを駆動して各回転平膜ディスク１２を回転させながら、ポンプ２６を駆動して各回転平膜ディスク１２の内部に吸引力を発生させる。これにより、原水が回転平膜ディスク１２のろ過膜３６を介して回転平膜ディスク１２の内部に吸引され、その際に原水がろ過される。ろ過された後の処理水は、回転平膜ディスク１２のスペーサ３４内を通って回転軸２２Ａ〜２２Ｃの内部に吸引され、処理水管２４を介して後段の設備に送水される。このようなろ過処理において、ろ過膜３６の膜面には、回転平膜ディスク１２の回転によって膜面流速が付与される。よって、ろ過膜３６が閉塞しにくくなり、長時間にわたってろ過処理を連続して行うことができる。

図５は、回転軸２２Ａのシール部１７Ａ及び軸受部１８Ａの構造を示した断面図であり、図６は、シール部１７Ａの拡大断面図である。なお、回転軸２２Ｂ、２２Ｃのシール部１７Ｂ、１７Ｃ及び軸受部１８Ｂ、１８Ｃの構造は、シール部１７Ａ及び軸受部１８Ａの構造と同一構造なので、ここでは説明を省略する。

図５に示す軸受部１８Ａは、回転軸２２Ａの端部をラジアルボールベアリング４０を介してベアリングハウジング４２に回転自在に支持する構造である。また、ラジアルボールベアリング４０のモータ２０Ａ（図１参照）側には複リップ形式のオイルシール４４が配置され、ラジアルボールベアリング４０のシール部１７Ａ側には単リップ形式のオイルシール４６が配置される。これらのオイルシール４４、４６は、外周部がベアリングハウジング４２の内周部に嵌入固定されるとともに、内周部のリップ部が回転軸２２Ａの外周面に所定の弾性をもって押圧当接されている。この軸受部１８Ａによっても、漏水防止構造が採られている。なお、ベアリングハウジング４２は、リング状の本体４２Ａの両側面にドーナツ状の補助部品４２Ｂ、４２Ｃが連結されて構成され、補助部品４２Ｂにオイルシール４４が、そして、補助部品４２Ｃにオイルシール４６がそれぞれ取り付けられている。

一方、シール部１７Ａは図５、図６の如く、複リップ形式のオイルシール２Ａ、単リップ形式のオイルシール２Ｂ、オイルシール２Ａ、２Ｂの外周面が嵌合固定されるシールボックス３、回転軸２２Ａに固定された羽根車４、シールボックス３に固定された固定リング５からなる。

また、オイルシール２Ｂと固定リング５の間に固形物を含まない流体を注入するため、シールボックス３には注入口（流体導入流路）３Ａが形成されている。注入口３Ａの上流側にはポンプ６を含む注水装置のトラブル等により流体が逆流して、シール側に固形物が浸入するのを防ぐために、逆流防止弁７が設けられている。注入口３Ａに注入された流体は、オイルシール２Ｂの貫通孔８を介して固定リング５に形成された吸込口５Ａ及び吐出口５Ｂ、及び羽根車４と固定リング５との間のクリアランス４ａを介して汚水中に放出される。

本発明は、固形物を含まない流体をオイルシール２Ｂと羽根車４との間に注入して、磨耗の原因となる汚水中の固形物を浸入させない、及び、浸入しても排除する機構にあり、本機構の信頼性をさらに向上させるために、羽根車４及び固定リング５を設けて、そのポンプ作用（負圧誘引）により汚水中の固形物が確実に浸入しないように構成したことを最大の特徴としている。

実施の形態のポンプ作用には、羽根車４によるラジアルポンプ作用と、羽根車４及び固定リング５に形成された混合室５Ｄによる渦流ポンプ作用がある。以下、これらのポンプ作用について詳しく説明する。

まず、ラジアルポンプ作用について説明する。

羽根車４は回転軸１にねじ８によって固定されており、汚水側とオイルシール２Ｂ側に図７の如く溝４Ｃと溝４Ｄが回転軸２２Ａの軸方向に対して直角方向に形成されている。羽根車４が回転すると、その遠心力により汚水側の溝４Ｃに、図６の矢印４Ｅで示すような流れが発生する。この流れによって溝４Ｃの外周の静圧が低下するため、羽根車４の内側の固形物を含まない流体が羽根車４と固定リング５のクリアランス４Ａから吸い出される。これが、ラジアルポンプ作用であり、溝４Ｃは羽根車４の全周に等間隔で多数形成されているため、回転軸２２Ａ全周から均等に流体は汚水側に吸出される。これによって、羽根車４からオイルシール２Ｂ側への固形物の浸入を確実に防止できる。

次に、渦流ポンプ作用について説明する。

固定リング５はシールボックス３に固定されており、図６、図８の如く内周部には断面楕円状の混合室５Ｄが形成されている。また、混合室５Ｄは、羽根車４を逃げるように１カ所だけ仕切り板（不図示）により分断されている。この仕切り板を挟むように吸込口５Ａと吐出口５Ｂが形成されている。

混合室５Ｄの内部を羽根車４のシール側の溝４Ｄが回転すると、溝４Ｄから飛び出す流体の遠心力により混合室５Ｄが昇圧されるとともに混合室５Ｄに図６の矢印５Ｆで示されるような渦状の流れ（循環流）が発生する。したがって、吸込口５Ａから混合室５Ｄに入った流体は、周知の渦流ポンプと同様のジェットポンプの原理により、羽根車４の回転とともに昇圧され吐出口５Ｂから汚水中に放出される。このとき、吸込口５Ａから入った流体は昇圧されながら、クリアランス４Ａからも汚水中に放出されるため、前記ラジアルポンプ作用とともに、全周から均等に流体を押出す効果があり、確実に固形物の浸入を防止できる。

以上述べたラジアルポンプ作用及び渦流ポンプ作用によって、オイルシール２Ｂの磨耗原因となる固形物の浸入を確実に防止することができる。これにより、オイルシール２Ｂの磨耗防止・長寿命化を図ることができる。また、回転停止時にオイルシール２Ｂと羽根車４との間に浸入した固形物も、前記ポンプ作用により汚水中に放出できるので、浸入した固形物に起因するオイルシール２Ｂの損傷、破損を防止することができる。

なお、実施の形態では、ラジアルポンプ作用及び渦流ポンプ作用の双方の作用によって前述した効果を得るようにしたが、ラジアルポンプ作用及び渦流ポンプ作用のうち一方の作用のみによっても上記効果を得ることができる。

また、実施の形態の羽根車４によれば、図７中矢印Ａで示す羽根車４の回転方向に対して汚水側の溝４Ｃ、４Ｃ…を傾斜して形成したので、大きな吸出し効果を得ることができる。また、溝４Ｃの傾斜角度は、実験により１５〜３０°が好適であった。

更に、図６に示したポンプ９は、回転軸２２Ａの回転数を検出するロタリーエンコーダ９からの回転数に基づき制御部５０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。すなわち、回転軸２２Ａの回転数が低い場合には、羽根車４の溝４Ｄによる流体の押出し効果を充分に得ることができないので、この場合には流体をポンプ６によって強制的に導入し、押出し効果を補助する。そして、回転軸２２Ａの回転数が充分な押出し効果を得るだけの回転数に到達した時点でポンプ６による強制導入を停止し、羽根車４の回転のみで生じる押出し効果によって流体を押し出す。

なお、図６において符号５２は流体を貯留するタンクである。なお、タンク５２に貯留される流体は、この回転平膜モジュール１０によってろ過された原水を利用してもよい。また、符号５４は、回転軸２２Ａに嵌合されてオイルシール２Ｂのリップ部２Ｃが押圧される金属製スリーブである。符号５６は、リップ部２Ｃをスリーブ５４の外周面に押圧させるリングばねであり、符号５８はオイルシール２Ｂとシールボックス３との水密性を保持するためのＯリングである。更に、符号６０は固定リング５をオイルシール２Ｂとの間で挟圧保持するリング部材であり、符号６２はリング部材６０をシールボックス３に固定するボルトである。更にまた、図５の符号６４はシールボックス３を処理槽１４にフレキシブルに固定するゴム管である。

また、図６の如くオイルシール２Ｂと羽根車４とに挟まれた空間の圧力を検出する圧力センサ７０をオイルシール２Ｂに設け、圧力センサ７０によって検出される圧力（負圧）に基づいて、制御部５０によりポンプ６をＯＮ／ＯＦＦ制御してもよい。

すなわち、回転軸２２Ａの回転数が低い場合には、すなわち、圧力センサ７０によって計測される、オイルシール２Ｂと羽根車４とに挟まれた空間の圧力が所定の負圧（例えば、約−４９〜−５９Ｐａ）よりも高い場合には、液体の押出し効果を充分に得ることができないので、この場合には液体をポンプ６によって強制的に導入し、押出し効果を補助する。そして、回転軸２２Ａの回転数が充分な押出し効果を得るだけの回転数に到達した時点で、すなわち、負圧誘引による押出し効果を得ることができる所定の負圧に達した時点でポンプ６による強制導入を停止し、羽根車４の回転のみで生じる押出し効果によって液体を押し出す。

図９は、圧力センサ７０の取付構造を示した要部拡大図であり、同図には特に圧力センサ７０の信号ケーブル７２の引き出し構造、及びそれに付随する漏れ防止構造が示されている。

まず、信号ケーブル７２の取り出し構造について説明すると、オイルシール２Ｂに信号ケーブル７２を貫通させる貫通孔７４が形成されるとともに、シールボックス３に信号ケーブル７２を貫通させて外部に引き出すための貫通孔７６が形成されている。この構造により、オイルシール２Ｂに設けられた圧力センサ７０の信号ケーブル７２を外部に引き出すことができる。

次に、漏れ防止構造について説明すると、シールボックス３に形成された貫通孔７６はねじ孔であり、このねじ孔の貫通孔７６にボルト形状をした漏れ止め用プラグ７８がねじ込まれている。信号ケーブル７２は、プラグ７８の筒状雄ねじ部８０に挿通された後、プラグ７８の金属製ヘッド部８２に形成された図１０の貫通孔８４に挿通されて外部に引き出される。また、貫通孔８４には、弾性樹脂８６が充填されて貫通孔８４からの漏れが防止されるとともに、貫通孔８４の出口は図９に示す硬化性樹脂８８によって閉塞されている。更に、プラグ７８は座金９０及びパッキン９２を介して貫通孔７６にねじ込まれており、貫通孔７６からの漏れが防止されている。

以上の構造により、圧力センサ７０の信号ケーブル７２が外部に引き出され、その引き出しに付随する漏れ防止が図られている。

実施の形態のシール構造が適用された回転平膜モジュールの全体斜視図 図１の回転平膜モジュールの内部構成の一部を示した斜視図 図１の回転平膜モジュールの内部構成の一部を示した平面断面図 回転平膜ディスクの構成を示した斜視図 図１に示した回転平膜モジュールのシール部及び軸受部の断面図 図５に示したシール部の拡大断面図 図５のシール部に設けられた羽根車の斜視図 羽根車と固定リングの混合室との関係を示した要部拡大斜視図 図６の圧力センサの取付構造を示した要部拡大図 漏れ止めプラグに対する信号ケーブルの取付構造を示した要部拡大断面図

符号の説明

２Ａ、２Ｂ…オイルシール、３…シールボックス、３Ａ…注入口、４…羽根車、４Ｃ、４Ｄ…溝、５…固定リング、５Ｄ…混合室、６…ポンプ、７…逆流防止弁、１０…回転平膜モジュール、１７、１７Ｂ、１７Ｃ…シール部、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ…回転軸、５０…制御部、５２…タンク、７０…圧力センサ、７２…信号ケーブル、７８…プラグ

Claims (8)

1. 水中の回転体に動力を伝達する回転軸が貫通配置されたシールボックスと、該シールボックスに固定されるとともにそのリップ部が前記回転軸に当接されることにより回転軸の周囲からの水漏れを防ぐシール部材とを備え、
   前記シールよりも水側に配置され、且つ前記シールボックス内で前記回転軸に固定されるとともに前記水側に前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成された羽根車を備えたことを特徴とするシール構造。
2. 水中の回転体に動力を伝達する回転軸が貫通配置されたシールボックスと、該シールボックスに固定されるとともにそのリップ部が前記回転軸に当接されることにより回転軸の周囲からの水漏れを防ぐシール部材とを備え、
   前記シールよりも水側に配置され、且つ前記シールボックス内で前記回転軸に固定されるとともに前記シール側に前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成された羽根車と、前記シールよりも水側に配置されて前記羽根車との間でクリアランスをもって前記シールボックスに固定され前記シール側に吸込口が形成されるとともに該吸込口に連通した吐出口が前記水側に形成された固定リングとを備え、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入する流体導入流路が前記シールボックスに形成されていることを特徴とするシール構造。
3. 水中の回転体に動力を伝達する回転軸が貫通配置されたシールボックスと、該シールボックスに固定されるとともにそのリップ部が前記回転軸に当接されることにより回転軸の周囲からの水漏れを防ぐシール部材とを備え、
   前記シールよりも水側に配置され、且つ前記シールボックス内で前記回転軸に固定されるとともに前記水側には前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成され、前記シール側には前記回転軸に対して直交方向の溝が多数形成された羽根車を備え、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入する流体導入流路が前記シールボックスに形成されていることを特徴とするシール構造。
4. 前記羽根車の、前記水側に形成された多数の前記溝は、前記回転軸の回転方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項３に記載のシール構造。
5. 前記流体導入流路には、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入するためのポンプが設けられ、該ポンプは、前記回転軸の回転数に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されていることを特徴とする請求項３に記載のシール構造。
6. 前記流体導入流路には、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間に流体を導入するためのポンプが設けられ、該ポンプは、前記シールと前記羽根車とに挟まれた空間の圧力に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されていることを特徴とする請求項３に記載のシール構造。
7. 請求項３〜６のうちいずれか一つに記載のシール構造において、羽根車を使用し、該羽根車のシール側の溝及び水側の溝が軸回転に伴い、前記シール側の溝が通過する混合室が渦流ポンプの原理により昇圧され、羽根車を挟んでシール側の水を水側へ排出することを特徴とする浸入水の排出方法。
8. 前記羽根車の回転により水側の溝によって、排出水の排出を負圧誘引することを特徴とする請求項７に記載の浸入水の排出方法。

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