JP7200826B2 - Air seal member and air seal method - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 平成30年11月28日~30日、東京ビッグサイトでの展示会「国際粉体工業展 東京2018」において、エアーシール部材、及び、エアーシール方法に関するシール性能の評価試験を公開 平成30年11月28日~30日、東京ビッグサイトでの展示会「国際粉体工業展 東京2018」において、エアーシール部材、及び、エアーシール方法に関するシール性能の評価試験についてパンフレットを配布Application of Article 30,
本発明は、エアーシール部材、及び、エアーシール方法に関し、具体的には気体を用いて被シール部材の被シール面をシールする技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air sealing member and an air sealing method, and more specifically to a technique for sealing a surface of a member to be sealed using gas.
従来、粉砕機や撹拌機において、粉体が回転軸の周囲から軸受部分に進入することを防止するために、回転軸をシールするシール部材が用いられている。このようなシール部材として、回転軸に接触させて使用するオイルシールが知られている(例えば、特許文献1を参照)。また、回転軸に接触させずに空気などの気体を用いるエアーシールが知られている(例えば、特許文献2を参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in pulverizers and stirrers, a seal member is used to seal a rotating shaft in order to prevent powder from entering a bearing portion from around the rotating shaft. As such a seal member, an oil seal used in contact with a rotating shaft is known (see, for example, Patent Document 1). Also, an air seal that uses gas such as air without contacting the rotating shaft is known (see
前記特許文献1に記載の技術の如く、被シール部材である回転軸とシール部材とが接触する構成によれば、シール部材の摩耗によって摩耗粉が発生するため、摩耗粉による回転軸の焼付きや、粉砕機内部への摩耗粉の混入などの問題が生じていた。
As in the technique described in
また、前記特許文献2に記載の技術によれば、軸方向の両側に加圧空気を排出する構成であるため、シールを必要とする方向と逆の方向への気流が生じていた。このため、エアーシールに用いる気体の一部しかシール機能を発揮しておらず、シール性能の向上が求められていた。
Further, according to the technique described in
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、被シール部材に対して非接触でシールすることにより摩耗粉の発生を防止するとともに、シール方向と逆の方向への気流を抑制することにより気体によるシール性能を向上させることが可能となる、エアーシール部材、及び、エアーシール方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. To provide an air sealing member and an air sealing method capable of improving sealing performance by gas by suppressing an air flow in the opposite direction.
本発明は、前述の課題解決のために、以下のエアーシール部材を構成した。 In order to solve the above problems, the present invention has constructed the following air seal member.
(1)第一面と第二面とを備える本体部を有し、前記第一面には、気体が注入される給気孔が開口され、前記第二面には、前記本体部の内部で前記給気孔と連通し、前記給気孔から注入された気体が噴出される排気孔が開口され、被シール部材の被シール面と前記第二面との間に形成される隙間に、前記排気孔から気体が噴出されることにより、前記隙間をシールするエアーシール部材であって、前記給気孔から前記排気孔にかかる流路には、前記気体の流路断面積を小さくする絞り部が形成され、前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔は、中心が同一軸線上に配置されるように形成され、前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔が前記被シール面に沿った方向のうち一方向に向かって傾斜することにより気体が前記一方向に噴出される、エアーシール用部材。
(1) A body having a first surface and a second surface, the first surface having an air supply hole through which gas is injected, and the second surface having a An exhaust hole is opened to communicate with the air supply hole and eject the gas injected from the air supply hole, and the exhaust hole is formed in a gap formed between the surface to be sealed of the member to be sealed and the second surface. The air seal member seals the gap by ejecting gas from the air seal member, and a narrowed portion is formed in a flow path extending from the air supply hole to the exhaust hole to reduce the flow path cross-sectional area of the gas. , the air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole are formed so that their centers are arranged on the same axis, and the air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole extend along the surface to be sealed. an air seal member that inclines in one of the above directions to eject gas in the one direction.
(2)気体の流路方向において、前記排気孔の長さは前記絞り部の長さよりも短く形成される、(1)に記載のエアーシール用部材。 (2) The air seal member according to (1), wherein the length of the exhaust hole is formed to be shorter than the length of the narrowed portion in the gas flow path direction.
(3)対応する前記排気孔及び前記給気孔が複数組形成され、少なくとも二個の前記給気孔が連通される、(1)又は(2)に記載のエアーシール用部材。 (3) The air seal member according to (1) or (2), wherein a plurality of sets of corresponding exhaust holes and air supply holes are formed, and at least two of the air supply holes communicate with each other.
(4)前記被シール部材は軸部材であり、前記本体部が前記軸部材の半径方向外側を囲む筒状に形成され、前記一方向は前記軸部材の軸方向の何れか一方である、(1)から(3)の何れか1に記載のエアーシール用部材。 (4) The member to be sealed is a shaft member, the body portion is formed in a cylindrical shape surrounding the radially outer side of the shaft member, and the one direction is one of the axial directions of the shaft member, ( The air seal member according to any one of 1) to (3).
(5)前記隙間が0.2mm以上1.0mm以下に形成される、(1)から(4)の何れか1に記載のエアーシール用部材。 (5) The air seal member according to any one of (1) to (4), wherein the gap is formed to be 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.
また、本発明は、前述の課題解決のために、以下のエアーシール方法を構成した。 Moreover, the present invention has configured the following air sealing method in order to solve the aforementioned problems.
(6)第一面と第二面とを備える本体部を有し、前記第一面には、気体が注入される給気孔が開口され、前記第二面には、前記本体部の内部で前記給気孔と連通し、前記給気孔から注入された気体が噴出される排気孔が開口されたエアーシール部材で、被シール部材の被シール面と前記第二面との間に形成される隙間に、前記排気孔から気体を噴出することにより、前記隙間をシールするエアーシール方法であって、前記給気孔から前記排気孔にかかる流路には、前記気体の流路断面積を小さくする絞り部が形成され、前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔は、中心が同一軸線上に配置されるように形成され、前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔を前記被シール面に沿った方向のうち一方向に向かって傾斜させることにより気体を前記一方向に噴出させる、エアーシール方法。
(6) A main body having a first surface and a second surface, the first surface having an air supply hole through which gas is injected, and the second surface having a An air seal member having an exhaust hole that communicates with the air supply hole and ejects the gas injected from the air supply hole, and a gap formed between the surface to be sealed of the member to be sealed and the second surface. (2) an air sealing method for sealing the gap by ejecting gas from the exhaust hole, wherein a flow path extending from the air supply hole to the exhaust hole is provided with a throttle for reducing a flow path cross-sectional area of the gas; The air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole are formed so that their centers are arranged on the same axis, and the air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole are covered with the cover. An air sealing method in which gas is ejected in one direction by inclining in one of the directions along the sealing surface.
(7)前記隙間を0.2mm以上1.0mm以下とする、(6)に記載のエアーシール方法。 (7) The air sealing method according to (6), wherein the gap is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.
(8)前記気体は空気である、(6)又は(7)に記載のエアーシール方法。 (8) The air sealing method according to (6) or (7), wherein the gas is air.
(9)前記排気孔を通る前記気体の流速が40m/秒以上である、(6)から(8)の何れか1に記載のエアーシール方法。 (9) The air sealing method according to any one of (6) to (8), wherein the flow velocity of the gas passing through the exhaust holes is 40 m/sec or more.
本発明に係るエアーシール部材、及び、エアーシール方法によれば、被シール部材に対して非接触でシールすることにより摩耗粉の発生を防止するとともに、シール方向と逆の方向への気流を抑制することにより気体によるシール性能を向上させることを可能とする、という効果を奏する。 According to the air sealing member and the air sealing method according to the present invention, the generation of abrasion powder is prevented by non-contact sealing with respect to the member to be sealed, and the air flow in the direction opposite to the sealing direction is suppressed. By doing so, it is possible to improve the gas sealing performance.
まず、図1及び図2を用いて、本発明に係るエアーシール部材1の概略構成を説明する。図1及び図2に示す如く、本実施形態に係るエアーシール部材1は短円筒状に構成された樹脂製の部材である。エアーシール部材1として、アルミニウムやステンレスの金属等、他の素材を用いることも可能であるが、錆防止、焼き付き防止という観点より樹脂が最も好適である。
First, a schematic configuration of an
エアーシール部材1の素材として採用される樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド(PI)、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)及びフェノール樹脂、ポリプロプレン、ポリエチレン等が適用可能であるが、切削における加工精度が優れている点でPPSが最も好適である。
Resins employed as materials for the
図1及び図2に示す如く、エアーシール部材1は円筒形状の本体部2を備える。本体部2は、第一面である外周面2aと第二面である内周面2bとを備えている。本体部2の軸方向両端部には、外径方向に突出するフランジ部3・3が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エアーシール部材1には外周面2aと内周面2bとを連通する流路10・10・・・が、周方向に八個並んで形成されている。具体的に、外周面2aには外部に設けられる給気装置から気体が注入される給気孔11が開口されている。また、内周面2bには本体部2の内部で給気孔11と連通し、給気孔11から注入された気体が噴出される排気孔12が開口されている。
The
外周面2aにおいて、フランジ部3・3の間は給気孔11・11・・・を連通する連通路4として構成されている。この連通路4により、例えば給気装置が一つしかなく、気体の給気先が一つしかない場合であっても、給気孔11及び排気孔12を複数設ける事ができる。これにより隙間Cを流れる空気をムラなく均一に分布させることができ、均一なシール効果が得られる。また、給気孔11・11・・・に気体を供給する際の供給経路を共通化することが可能となる。なお、連通路4を本体部2の内部に形成することも可能である。また、連通路4は少なくとも二個の給気孔11を連通する構成であれば良い。
On the outer
本実施形態に係るエアーシール部材1において、給気孔11から排気孔12にかかる流路10には、気体の流路断面積を小さくする絞り部13が形成されている。即ち、図2(b)に示す如く、流路10は給気孔11、絞り部13、及び、排気孔12とで構成されており、排気孔12は給気孔11よりも細く(流路断面積が小さく)なるように形成されている。
In the
エアーシール部材1の内側には、本実施形態における被シール部材である軸部材Aが挿通される。本実施形態においては、軸部材Aの外側面Paが被シール面として用いられる。本実施形態においては図2(b)に示す如く、軸部材Aの外側面Paと、エアーシール部材1の内周面2bとの間に隙間Cが形成される。エアーシール部材1においては、この隙間Cに、排気孔12から気体が噴出されることにより、隙間Cをシールするのである。
A shaft member A, which is a member to be sealed in this embodiment, is inserted through the inside of the
本実施形態に係るエアーシール部材1においては図2に示す如く、排気孔12が軸部材Aの外側面Paに沿った方向のうち一方向(本実施形態においては軸部材Aの軸方向のうち一方向)であるシール方向に向かって(内周面2bに近接するに従ってシール方向に向かうように)傾斜して設けられている。これにより、排気孔12から気体がシール方向に噴出される(図5を参照)。
In the
次に、図3から図6を用いて、エアーシール部材1におけるシール方法について本願出願人が行ったCAE(computer aided engineering)解析について説明する。本明細書において記載する解析は、Livermore Software Technology Corporation(米国企業)製のCAEソフトウェアである、「LS‐DYNA(登録商標)」を用いて流体解析を行った。
Next, a CAE (computer aided engineering) analysis conducted by the applicant of the present application on the sealing method of the
本解析に際し、本願出願人は図3及び図4に示す如く、エアーシール部材1によって形成される気体の流路を半径方向に八分割した解析モデルMeを作成した。詳細には、解析モデルMeは、エアーシール部材1に形成される流路10、及び、エアーシール部材1と軸部材Aとの間の隙間Cをモデル化したものである。
For this analysis, the applicant prepared an analysis model Me in which the gas flow path formed by the
解析モデルMeにおいては、エアーシール部材1の流路10をモデル化した流路モデル10mを構成した。図4に示す如く、流路モデル10mは、それぞれ給気孔11、絞り部13、及び排気孔12に対応する給気孔モデル11m、絞り部モデル13m、及び排気孔モデル12mで構成されている。
In the analysis model Me, a channel model 10m that models the
解析モデルMeはエアーシール部材1及び軸部材Aを八分割したものであるため、図3に示す対称境界面P1~P5は、隣接する他の部分との境界面として、境界面に平行な流速をもつ滑り壁境界条件を適用した。また、図3に示す流出口E1~E4は開放境界面とした。本実施形態においては特に、シール方向である流出口E1・E2が形成されている側を第一流出口、反対方向である流出口E3・E4が形成されている側を第二流出口とした。他の面はエアーシール部材1又は軸部材Aの表面として、境界面の流速が0になる固体壁境界条件を適用した。
Since the analytical model Me is obtained by dividing the
本解析の解析モデルMeにおいて、軸部材Aの半径(図3中に示すφ/2)は42mmとした。また、エアーシール部材1の内径は85mmとした。即ち、エアーシール部材1の内周面2bと軸部材Aの外側面Paとの隙間Cを0.5mmとして設定した。エアーシール部材1の軸方向長さLは42mmとした。
In the analysis model Me of this analysis, the radius of the shaft member A (φ/2 shown in FIG. 3) was set to 42 mm. Moreover, the inner diameter of the
気体は質量密度1.18415kg/m3、粘性係数1.85508×10-5Pa・秒の空気を用いた。この条件の空気を、流入口E0から図4中の矢印Aiに示す如く0.625L/分で流入させて、流出口E1~E4から図4中の矢印Aoに示す如く流出する際の流れを解析した。排気孔モデル12mは、流通する気体の流速が50m/秒となるように直径を0.5mmに設定した。
Air having a mass density of 1.18415 kg/m 3 and a viscosity coefficient of 1.85508×10 −5 Pa·sec was used as the gas. Air under these conditions is introduced from the inlet E0 at a rate of 0.625 L/min as indicated by the arrow Ai in FIG. Analyzed. The diameter of the
図5は軸部材Aの外側面Paにおいて、排気孔モデル12mから排出された気体が排出部Asに当たった後で流れる経路である流線Afを表示したものである。図5及び図6に示す如く、本解析における解析モデルMeによれば、流線Afは矢印Rに示すように排出部Asの周囲を渦巻き状に回転した後に、第一流出口E1・E2の側であるシール方向にのみ形成された。
FIG. 5 shows the streamline Af, which is the path along which the gas discharged from the
次に、図7から図9を用いて、エアーシール部材1におけるシール方法と比較するために本願出願人が行ったCAE解析について説明する。本解析に際し、本願出願人は図7に示す如く、比較例に係るエアーシール部材によって形成される気体の流路を半径方向に八分割した比較モデルMcを作成した。詳細には、比較モデルMcは、比較例に係るエアーシール部材に形成される流路、及び、エアーシール部材と軸部材Aとの間の隙間Cを再現したものである。
Next, CAE analysis performed by the applicant for comparison with the sealing method in the
比較モデルMcは解析モデルMeと同様にエアーシール部材及び軸部材Aを八分割したものであり、対称境界面P11・P13j・P15、流出口E11・E12・E13・E14等の境界条件、及び、その他の解析条件は解析モデルMeと同様に構成した。 The comparison model Mc is obtained by dividing the air seal member and the shaft member A into eight parts in the same manner as the analysis model Me, and includes boundary conditions such as symmetrical boundary surfaces P11, P13j, and P15, outlets E11, E12, E13, and E14, and Other analysis conditions were configured similarly to the analysis model Me.
比較モデルMcにおいては、エアーシール部材の流路を再現した流路モデル110mを構成した。図7に示す如く、流路モデル110mは、一定の径の流路により形成されている。
In the comparative model Mc, a
図8及び図9は軸部材Aの外側面Paにおいて、流路モデル110mから排出された気体が排出部Asに当たった後で流れる経路である流線Afを表示したものである。図8及び図9に示す如く、本解析における比較モデルMcによれば、流線Afは第一流出口E11・E12の側であるシール方向と、第二流出口E13・E14の側である反対方向とに形成された。なお、図9において排出部Asの周囲を取り囲むように表示される流線Afは隙間Cにおいて形成されているものではなく、図8に示す如く流路モデル110mに入る前の気体の流れ(エアーシール部材の外側における気体の流れ)を示すものである。
8 and 9 show a streamline Af, which is a path along which the gas discharged from the
上記の如く、比較モデルMcにおいて気体は第一流出口E11・E12と第二流出口E13・E14との両方に流れたのに対し、本実施形態に係るエアーシール部材1をモデル化した解析モデルMeにおいては第一流出口E1・E2の側であるシール方向にのみ気体を流すことができた。これは、本実施形態においては絞り部13で流路断面積を小さくしたことにより気体の流速が高くなったことに起因する。すなわち、流路断面積を小さくする事で50m/秒という高い流速で気体が排気される。排気孔12は被シール面である外側面Paに沿った方向に向かって傾斜されるため、シール方向に向かう気流が発生する。高い流速でシール方向の気流が発生すると、シール方向に対する反対方向の気流は低圧となり、シール方向の気流に巻き込まれてシール方向に吸い上げられる。これにより、反対方向の気流発生が抑制されるのである。
As described above, in the comparative model Mc, the gas flowed through both the first outflow ports E11 and E12 and the second outflow ports E13 and E14. , the gas could flow only in the sealing direction, which is the side of the first outflow ports E1 and E2. This is because in the present embodiment, the cross-sectional area of the flow passage is reduced by the
即ち、エアーシール部材1においては、排気孔12をシール方向に向かって傾斜して設けるとともに、流路10の流路断面積を小さくする絞り部13を形成している。これにより、排気孔12から排出される気体の流速を高めることが可能となるため、気体をシール方向に噴出することができる。このため、解析モデルMeにおいては、シール方向にのみ気体を流すことができたのである。このように、排気孔12から排出される気体の流速を高めるという観点から、排気孔12の直径は流通する気体の流速が40m/秒以上となるように設定することが好ましい。
That is, in the
また、排気孔12を流通する気体の流速をある程度維持するという観点からは、外側面Paと内周面2bとの間の隙間Cを0.2mm以上に設定することが好ましい。さらに、エアーシール部材1によるシール性を高めるという観点からは、隙間Cを1.0mm以下に設定することが好ましい。なお、絞り部13は流路10の流路断面積を小さくするものであって、必ずしも本実施形態の如く被シール面に対して傾斜している必要はなく、例えば排気孔12の孔設方向に対して直角であっても良い。
Moreover, from the viewpoint of maintaining the flow velocity of the gas flowing through the
このように、本実施形態に係るエアーシール部材1、及び、エアーシール部材1を用いたエアーシール方法によれば、シール方向と逆の方向への気流を抑制することができる。具体的には排気孔12からの高い流速の気体がある程度速度を維持したまま隙間Cへと流れ込むことで、排気孔12周辺の静圧が下がり、第二流出口E13・E14から気体が入り込む。結果として、図5及び図6に示す如く、気体の流線Afは渦巻き状の回転を伴い気体をシール方向のみに流すことが可能となるのである。即ち、エアーシールに用いる気体と第二流出口E13・E14から入り込んだ気体とでシール機能を発揮することができるため、エアーシール部材1におけるシール性能を向上させることが可能となる。
Thus, according to the
また、本実施形態に係るエアーシール部材1によれば、気体を用いてシールするため、軸部材Aと接触することがない。このため、エアーシール部材1が摩耗することがなく、摩耗粉による軸部材Aの焼付きや、粉砕機内部への摩耗粉の混入などの問題が生じることがない。このように、エアーシール部材1においては、軸部材Aに対して非接触でシールすることにより摩耗粉の発生を防止するとともに、気体によるシール性能を向上させることが可能となるのである。
In addition, according to the
なお、本実施形態においては、エアーシール部材1を円筒形状としているが、エアーシール部材1の形状は本実施形態に限定されず、角筒状、円柱状、直方体等、給気孔11、絞り部13、及び、排気孔12からなる流路10を形成できる形状であれば採用することが可能である。
In this embodiment, the
また、本実施形態において、流路10はエアーシール部材1を円筒状に形成した後に加工して形成する構成としているが、他の構成で流路10を構成することもできる。例えば、エアーシール部材1を溝が形成された複数の部材に分割して構成し、これらの部材を組付けた際に溝を流路10として形成することも可能である。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態において用いられる気体は、加圧空気、加圧窒素ガス、炭酸ガス等、流体で高い圧力を出せるものであれば採用することが可能である。特に、動粘性が適切であり、コストで優れ、工場付帯設備のコンプレッサーを流用できるという理由で加圧空気を採用することが好ましい。 In addition, the gas used in this embodiment can be pressurized air, pressurized nitrogen gas, carbon dioxide gas, or the like, as long as it is a fluid and can produce a high pressure. In particular, it is preferable to employ pressurized air for the reasons that it has an appropriate kinematic viscosity, is excellent in cost, and can be used as a compressor for factory ancillary equipment.
また、排気孔12の傾斜角度(内周面2bとなす角度)は0~90度未満で設定することが可能である。排気孔12の傾斜は軸方向に対して平行に近いほど(0に近いほど)、気体をシール方向に噴出することが可能となる。
Also, the inclination angle of the exhaust hole 12 (the angle formed with the inner
また、エアーシール部材1では、気体の流路方向において、排気孔12の長さを絞り部13の長さよりも短く形成することが好ましい。これにより、気体の流速が早くなる箇所を短くして、粘性抵抗によるエネルギーの損失を低減させることができる。
Moreover, in the
また、本実施形態において、エアーシール部材1によるシール対称である被シール部材は軸部材Aである。即ち、本体部2が軸部材Aの半径方向外側を囲む筒状に形成され、軸部材Aの軸方向の何れか一方がシール方向として構成される。具体的には、流路10がエアーシール部材1の周方向に並んで形成され、排気孔12が軸部材Aの軸方向に傾斜して形成されている。これにより、エアーシール部材1を軸部材Aのシール部材として使用することができる。
Further, in the present embodiment, the shaft member A is the member to be sealed, which is the symmetry of sealing by the
本実施形態に係るエアーシール部材1においては、グリス等の潤滑油を使用することがないため、食品・医薬品向けの製造装置等に適用することが可能となる。特に、エアーシール部材1は上記の如く軸部材Aに適用できるため、粉砕機や攪拌機の回転軸等のシール部材として好適である。
Since the
次に、図10を用いて、本実施形態に係るエアーシール部材1について行ったシール性能の評価試験について説明する。図10に示す如く、本試験においては、エアーシール部材1の内側に円柱状の軸部材A(ステンレス鋼製)を挿通し、エアーシール部材1の上側に粉体ケース21及び蓋部材22を配置する。また、軸部材A及びエアーシール部材1の下方には粉体受け部材23を配置する。
Next, with reference to FIG. 10, a sealing performance evaluation test performed on the
そして、粉体ケース21の内部にシール対象物である粉体Ptを入れ、矢印Fの如くエアーシール部材1の流路10に気体を注入した状態で軸部材Aを矢印Raの如く回転させて、粉体Ptをシールできるか(粉体受け部23の内部への粉体Ptの落下を防止できるか)否かを評価した。
Then, powder Pt, which is an object to be sealed, is placed inside the
なお、本試験において、粉体Ptは平均粒径0.25mmのグラニュー糖を使用した。また、軸部材Aの外周面とエアーシール部材1の内周面との間隙は0.3mmとした。また、流路10への気体の給気圧力を0.02MPa、流量を10L/minとした。また、軸部材Aは図示しないモータ等の回転駆動機構により、100rpmで回転させて試験を行った。
In this test, granulated sugar with an average particle size of 0.25 mm was used as powder Pt. Further, the gap between the outer peripheral surface of the shaft member A and the inner peripheral surface of the
本試験においては、23.5度の温度条件の下で24時間経過しても、粉体受け部材23の内部に粉体Ptは落下していなかった。即ち、本試験条件において、エアーシール部材1によれば24時間経過後もシール漏れが無いことを確認することができた。
In this test, the powder Pt did not drop inside the
1 エアーシール部材 2 本体部
2a 外周面(第一面) 2b 内周面(第二面)
3 フランジ部 4 連通路
10 流路 10m 流路モデル
11 給気孔 11m 給気孔モデル
12 排気孔 12m 排気孔モデル
13 絞り部 13m 絞り部モデル
21 粉体ケース 22 蓋部材
23 粉体受け部材 Pt 粉体
110m 流路モデル A 軸部材
Af 流線 Ai 矢印
Ao 矢印 As 排出部
C 隙間 E0 流入口
E1 第一流出口 E2 第一流出口
E3 第二流出口 E4 第二流出口
E11 第一流出口 E12 第一流出口
E13 第二流出口 E14 第二流出口
Me 解析モデル Mc 比較モデル
L 部材長さ Pa 外側面
P 対称境界面 R 矢印
F エアー流入方向 Ra 回転方向
1
2a outer peripheral surface (first surface) 2b inner peripheral surface (second surface)
3
10 channel 10 m channel model
11 air supply hole 11m air supply hole model
12
13 Squeezed
21
23 powder receiving member Pt powder
110m channel model A shaft member
Af Streamline Ai Arrow
Ao Arrow As Discharge part
C Clearance E0 Inlet
E1 First outlet E2 First outlet
E3 second outlet E4 second outlet
E11 first outlet E12 first outlet
E13 second outlet E14 second outlet
Me Analysis model Mc Comparison model
L Member length Pa Outer surface
P Symmetrical Boundary R Arrow
F Air flow direction Ra Rotation direction
Claims (9)
前記第一面には、気体が注入される給気孔が開口され、
前記第二面には、前記本体部の内部で前記給気孔と連通し、前記給気孔から注入された気体が噴出される排気孔が開口され、
被シール部材の被シール面と前記第二面との間に形成される隙間に、前記排気孔から気体が噴出されることにより、前記隙間をシールするエアーシール部材であって、
前記給気孔から前記排気孔にかかる流路には、前記気体の流路断面積を小さくする絞り部が形成され、
前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔は、中心が同一軸線上に配置されるように形成され、
前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔が前記被シール面に沿った方向のうち一方向に向かって傾斜することにより気体が前記一方向に噴出される、エアーシール用部材。 having a body portion with a first surface and a second surface;
The first surface has an air supply hole through which gas is injected,
The second surface has an exhaust hole that communicates with the air supply hole inside the main body and ejects the gas injected from the air supply hole,
An air seal member that seals the gap formed between the surface to be sealed and the second surface of the member to be sealed by ejecting gas from the exhaust hole into the gap,
A narrowed portion that reduces the cross-sectional area of the gas flow path is formed in the flow path from the air supply hole to the exhaust hole,
The air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole are formed so that their centers are arranged on the same axis,
An air sealing member, wherein gas is jetted in one direction by tilting the air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole in one direction out of directions along the surface to be sealed.
少なくとも二個の前記給気孔が連通される、請求項1又は請求項2に記載のエアーシール用部材。 A plurality of sets of the corresponding exhaust holes and the air supply holes are formed,
3. The air seal member according to claim 1, wherein at least two of said air supply holes communicate with each other.
前記本体部が前記軸部材の半径方向外側を囲む筒状に形成され、
前記一方向は前記軸部材の軸方向の何れか一方である、請求項1から請求項3の何れか1項に記載のエアーシール用部材。 The member to be sealed is a shaft member,
The body portion is formed in a tubular shape surrounding the radially outer side of the shaft member,
The air seal member according to any one of claims 1 to 3, wherein the one direction is one of the axial directions of the shaft member.
前記給気孔から前記排気孔にかかる流路には、前記気体の流路断面積を小さくする絞り部が形成され、
前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔は、中心が同一軸線上に配置されるように形成され、
前記給気孔、前記絞り部、及び、前記排気孔を前記被シール面に沿った方向のうち一方向に向かって傾斜させることにより気体を前記一方向に噴出させる、エアーシール方法。 A main body having a first surface and a second surface, the first surface having an air supply hole through which gas is injected, and the second surface having the air supply hole inside the main body. An air seal member having an exhaust hole through which gas injected from the air supply hole is ejected is opened, and the gap formed between the sealed surface and the second surface of the member to be sealed is filled with the An air sealing method for sealing the gap by ejecting gas from an exhaust hole,
A narrowed portion that reduces the cross-sectional area of the gas flow path is formed in the flow path from the air supply hole to the exhaust hole,
The air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole are formed so that their centers are arranged on the same axis,
An air sealing method, wherein the gas is ejected in one direction by inclining the air supply hole, the narrowed portion, and the exhaust hole in one of directions along the surface to be sealed.
The air sealing method according to any one of claims 6 to 8, wherein the flow velocity of said gas passing through said exhaust hole is 40 m/sec or more.
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