JPH0547798U - 炉における軸貫通部のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 炉体１１を貫通する回転軸１２の軸方向に沿
って、炉内側に位置する耐高圧力差シール装置１７と、
炉外側に位置する耐真空シール装置１８とを所定間隔離
間させて配し、それらシール装置の間に、内圧が大気圧
以下に保持される中間室１９を設ける。 【効果】 耐高圧力差シール装置により加圧状態でのシ
ール性能が確保されるとともに、耐真空シール装置によ
り真空状態でのシール性能が確保される。また、中間室
が常に大気圧以下に保持されることから耐真空シール装
置が加圧状態とされることがなく、特に優れたシール性
能と信頼性が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は処理過程において炉内が真空状態から加圧状態とされるような各種の 炉に係わり、特に、そのような炉の炉壁を貫通して設けられる回転軸の貫通部に 適用して好適なシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の炉の一例を図４および図５に示す。これは、たとえば金属に対して各 種の熱処理を行なったり、ファインセラミックスを燒結させるために用いられる ものであって、符号１は炉体、２は加熱室、３は炉床、４はヒータ、５は冷却フ ァン、６はファンモータ室、７は冷却コイル、８は冷却扉である。

【０００３】 上記の炉では、加熱室２内に被処理物９を収納し、炉内全体を真空とするとと もにヒータ４により高温として加熱処理を行なった後、冷却扉８を開いて炉内に 冷却用の雰囲気ガスを加圧状態で封入し、冷却ファン５を運転することにより雰 囲気ガスを炉内において強制循環させることにより被処理物９を急速冷却するよ うにしている。

【０００４】 ところで、上記の炉では、ファンモータ室６が炉内に面して設置されているの で処理時にはファンモータが高温にさらされるものであり、したがって、そのフ ァンモータには耐熱性が要求されることは勿論のこと何らかの冷却手段が必要で あり、また、保守が困難である、といった不具合がある。

【０００５】 このため、ファンモータを炉外に設置して、その回転軸を炉体１を貫通させて 設けることが検討されている。その場合、当然ながら貫通部には回転軸を回転自 在に支持しつつ軸まわりのシールを行なうための手段が必要となり、たとえば磁 気シール装置を用いることが検討されている。

【考案が解決しようとする課題】

【０００６】 しかしながら、磁気シール装置は真空状態におけるシール性能には優れるもの の、加圧状態でのシール性能は充分なものではなく、このため、加圧状態におい ても充分なシール性能を確保するためには磁気シール装置を多段に設けなければ ならないが、そのようにすることは設備費や保守の点で不利である。

【０００７】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、炉内が真空状態とされたときは勿 論のこと加圧状態とされたときにも充分なシール性能を発揮し得る有効適切なシ ール構造を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、炉内が真空状態と加圧状態とされる炉に適用されて、その炉の炉体 を貫通している回転軸を回転自在に支持するとともにその回転軸まわりのシール を行なうための構造であって、炉内側に位置する高圧力差に耐えるシール装置た とえばメカニカルシール装置や耐圧オイルシール装置等と、炉外側に位置する耐 真空性を有するシール装置たとえば磁気シール装置やオイルシール装置等とを、 前記回転軸の軸方向に沿って所定間隔離間させて配し、それらシール装置の間に 、内圧が大気圧以下に保持される中間室を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

本考案の構造は、真空シールするには不適であるが加圧状態におけるシール性 能に優れるメカニカルシール装置や耐圧オイルシール装置等の高圧力差シール装 置と、耐圧性は低いが真空状態におけるシール性能に優れる磁気シール装置やオ イルシール装置等の耐真空シール装置とを組み合わせて用いるものであり、炉内 が加圧状態とされたときには主として炉内側に設けられた高圧力差シール装置に よりシール性能が確保され、炉内が真空とされたときには主として炉外側に設け られた高真空シール装置によりシール性能が確保される。また、それらシール装 置の間に大気圧以下に保持される中間室を設けたことにより、耐真空シール装置 は加圧状態とされることがなく常に大気圧以下の状態でのシールを行なうことに なるので、優れたシール性能と信頼性が得られる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図３を参照して説明する。図１は本実施例 のシール構造を示す図であり、図中符号１１は炉体、１２は炉体１１を貫通して いる回転軸、１３は回転軸１２の先端に取付けられたファン、１４は回転軸１２ の基端部に取付けられたＶベルトプーリである。

【００１１】 上記の回転軸１２は、その基端側および先端側がそれぞれ軸受けユニット１５ 、シール装置１６により回転自在に支持されていて、冷却工程時には、上記Ｖベ ルトプーリ１４と炉外に設置されているファンモータ（図示せず）との間に巻回 されたＶベルト（図示せず）により動力が伝達されて回転し、ファン１３を回転 させることにより炉体１１内に加圧状態で封入された雰囲気ガスを強制循環させ るようになっている。

【００１２】 上記シール装置１６は、炉内側に位置しているメカニカルシール装置（耐高圧 力差シール装置）１７と、炉外側に位置している磁気シール装置（耐真空シール 装置）１８と、それらの間に設けられた中間室１９から構成されている。メカニ カルシール装置１７は、たとえば図２に示すように、グラファイトを含浸させた セグメント２０をホルダー２１内に配してバネ２２により押圧する構造のもので あり、また、磁気シール装置１８は磁石および磁性流体を用いた周知の構造のも のである。

【００１３】 また、図１に示すように上記の中間室１９からは真空排気管２３により排気が 行なわれて、この中間室１９の内圧は常に真空状態（少なくとも大気圧以下）に 保持されるようになっており、これによって磁気シール装置１８は炉内側から加 圧されることがなく常に真空状態でシールを行なうようになっている。

【００１４】 上記の真空排気管２３は、図３に示すように炉体１１から真空引きを行なうた めの真空排気系に接続されている。図３において符号３０は油回転ポンプ、３１ はルーツポンプ、３２は炉内から真空引きを行なう際に開かれる真空弁である。 そして、上記の真空排気管２３はルーツポンプ３１の上流側に接続されていて、 中間室１９からは常に真空引きが行なわれ、これによって中間室１９は常に真空 に保持されるのである。なお、真空排気管２３の途中には、中間室１９の内圧を 検知するとともにそれが設定圧を越えた際には警報を発する圧力指示警報器３３ が取付けられている。

【００１５】 上記シール装置１６における炉内側のメカニカルシール装置１７は、加圧状態 においては２Ｂａｒ以上の差圧が加わってもシール性能を確保できるものの、炉 内が真空状態とされたときにおけるシール性能は必ずしも充分ではない。逆に、 炉外側の磁気シール装置１８は、加圧状態におけるシール性能は１Ｂａｒ程度が 限界であって充分ではないが、真空状態においては優れたシール性能を発揮する ものである。したがって、上記のシール装置１６は、炉内が加圧状態にあるとき （冷却ガスが加圧状態で封入されて冷却工程を行なうとき）には主としてメカニ カルシール装置１７によりシール性能が確保され、炉内が真空とされたとき（真 空熱処理時）には主として磁気シール装置１８によりシール性能が確保され、結 局、いずれの場合も優れたシール性能が確保できる。また、中間室１９から排気 を行なってその内圧を常に真空状態（少なくとも大気圧以下）に保持するので、 磁気シール装置１８は加圧状態とされることがなく、常に真空状態においてシー ルを行なうことになるので、優れたシール性能と信頼性が得られる。

【００１６】 なお、炉外側に設けるものとしては真空状態でのシール性能の点で上記のよう な磁気シール装置１８を用いることが最善であるが、要求される炉内の真空度に よっては真空シールが可能なオイルシール等の他のシール装置を用いることがで きる。他方、炉内側に設けるものとしては必ずしも図２に示したようなメカニカ ルシール装置１７を用いることはなく、加圧状態におけるシール性能を確保でき るものであれば他の形式のシール装置を適宜採用可能である。

【００１７】

【考案の効果】

以上で詳細に説明したように、本考案によれば、炉内側に位置する耐高圧力差 シール装置たとえばメカニカルシール装置等と、炉外側に位置する耐真空シール 装置たとえば磁気シール装置等とを回転軸の軸方向に沿って配したので、耐高圧 力差シール装置により加圧状態でのシール性能が確保されるとともに、耐真空シ ール装置により真空状態でのシール性能が確保され、しかも、それらシール装置 の間に設けた中間室の内圧を大気圧以下に保持するようにしたので、耐真空シー ル装置が加圧状態となることがなく、その結果、特に優れたシール性能と信頼性 が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のシール構造を示す断面図であ
る。

【図２】同構造の部分拡大断面図である。

【図３】同構造を備えた炉の真空排気系を示す系統図で
ある。

【図４】従来一般の炉の正断面図である。

【図５】同炉の側断面図である。

【符号の説明】

１１ 炉体 １２ 回転軸 １６ シール装置 １７ メカニカルシール装置（耐高圧力差シール装置） １８ 磁気シール装置（耐真空シール装置） １９ 中間室 ２３ 真空排気管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内が真空状態と加圧状態とされる炉に
   適用されて、その炉の炉体を貫通している回転軸を回転
   自在に支持するとともにその回転軸まわりのシールを行
   なうための構造であって、炉内側に位置する耐高圧力差
   シール装置と、炉外側に位置する耐真空シール装置とを
   前記回転軸の軸方向に沿って所定間隔離間させて配し、
   それらシール装置の間に、内圧が大気圧以下に保持され
   る中間室を設けたことを特徴とする炉における軸貫通部
   のシール構造。