JPH06249346A - 船尾管シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 海水又は清水を密封するシールリングと隣り
合うシールリングにより形成される船尾空気チャンバー
の圧力を喫水の圧力変化に対応して任意に調整が可能な
圧力に制御することにより、シールリングの寿命を延ば
すと同時に、海水が船尾空気チャンバーに漏洩した時の
対応を確実なものとし、油を船外に漏洩させず、船尾管
内に海水を浸入させない船尾管シール装置を提供する。 【構成】 シールリングを船外側から船内側に順次配置
し、海水又は清水を密封するシールリングと隣り合うシ
ールリングにより船尾空気チャンバーを、以下シールリ
ングを適当に配列して油チャンバーなどを設けた船尾管
シール装置において、ケーシング付近の海水圧力を喫水
計などにより空気背圧として検出し、船尾空気チャンバ
ー用エアリレーのパイロット圧としたエアリレーの出力
圧を船尾空気チャンバーに加え、更に該チャンバーより
船内に通じるドレン配管などに流量制限弁又は開閉弁を
取り付けることにより該チャンバーに漏洩したドレンを
船内に回収することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船尾管シール装置に関
するものであり、更に詳しくは船尾空気チャンバーに加
える加圧空気の圧力を喫水の変化に対応して制御するこ
とにより、空気チャンバーを構成するシールリングの差
圧を常に少なく一定とし、シールリングに加わる負荷を
軽減して寿命を延ばすと同時に、船尾空気チャンバーに
漏洩した海水又は油などのドレンを船内に回収すること
により、油を船外に漏洩させず船尾管内に海水を浸入さ
せない船尾管シール装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シャフトに遊嵌するケーシング内に、シ
ャフト側に摺接する複数個のシールリングから成る船尾
管シール装置では、シールリングとしてリップ型オイル
シールが使用され、これらにより構成される全てのチャ
ンバーに油を入れたものが一般に使用されている。この
場合、シャフトの振動により各チャンバーに発生する圧
力変動の位相差に起因する油の船外漏洩、海水の船尾管
軸受内への浸入は避けられず、又、船舶の大型化による
喫水の増加によりシールリングに加わる差圧が増大し
て、シールリングの損傷により多量の油が船外に漏洩し
て海洋が汚染されているのは周知の事実である。このた
め、既に図２に示す船尾管シール装置が提案されている
（実願昭６３−４３８３８、実開平１−１４８１７
１）。即ち、船外の海水側から船内側に向かってシール
リング４、５、６が夫々ライナー２に摺接するようにケ
ーシング３に嵌着されている。シールリング４、５によ
り形成された空気チャンバー７に定流量式圧力制御弁ユ
ニット１７から加圧空気を空気配管１１を介して入れ、
シールリング４のリップ部からライナー２付近の海水圧
力より定差圧高い加圧空気を常時、海水側へ吹き出して
いる。これにより、シャフト１の振動により油チャンバ
ー８に発生する圧力変動は、空気チャンバー７ではほと
んど発生しないため、チャンバー間の圧力変動の位相差
により油が船外に漏洩することはない。シールリング４
から空気を常時、海水側に吹き出すことにより、シール
リング４にかかる負荷を小さくすると同時にシールリン
グ４の位置における海水圧力を検出して空気チャンバー
７の空気圧力として取り出し、ブースターリレー１８に
より油ポンプ２２及び油循環配管２３を介して油チャン
バー８に接続された（加圧）油タンク１０の圧力を制御
するようになっている。又、シールリング４、５から空
気チャンバー７に海水や油などが漏れた場合、これらを
ドレンとして空気チャンバー７からドレン配管１２を経
て船内にあり、上部に流量制限装置２１を持つ空気抜き
管を取り付けたドレンタンク９に回収するようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点として、空気チャンバー７に定流量式圧力制御弁ユニ
ット１７から加圧空気を空気配管１１を介して入れ、シ
ールリング４のリップ部から加圧空気を常時、海水側へ
吹き出している方式では、海水圧力を検出するために空
気チャンバー７の空気を常時、シールリング４のリップ
部から海水側へ吹き出す必要があるため、シールリング
４自身の締め代がなくなり、リップ部に取り付けてある
ガータースプリング２０が切断、脱落した場合及びリッ
プ部とライナー２とに隙間が生じた場合に空気が吹き出
すと、これと同時に空気チャンバー７に海水が浸入する
という欠点がある。海水圧力を検出するためにシールリ
ング４のリップ部から常時、海水側へ吹き出している空
気チャンバー７内の空気の圧力は、シールリング４が正
常な場合には経時変化により減少するシールリング自体
の締め代とガータースプリング２０の張力に相当する差
圧分だけライナー２付近の海水圧力より常に高くなる
が、シールリング４のリップ部とライナー２間に大きな
隙間が生じた場合には、常時ライナー２付近の海水圧力
となる。従って、空気チャンバー７に多量の海水が漏洩
するという異常時には空気チャンバー７の圧力を調整す
ることにより、海水側シールリング４の差圧を変化させ
て漏洩量を減少させるという対策が取れない。更にシー
ルリング５から油が漏洩した場合には、空気チャンバー
７からドレンとして回収できない油が海水側へ吹き出し
ている空気と共に船外に漏れ出ることにより海洋が汚染
されるという欠点がある。又、定流量式圧力制御弁ユニ
ット１７により空気チャンバー７の供給側で空気量を一
定、少量に絞っているため、空気チャンバー７、空気配
管１１、ドレン配管１２などで供給空気量以上の空気漏
洩が生じた場合には、空気チャンバー７の圧力低下によ
り、シールリング４の負荷が大幅に増加してシールリン
グが損傷するという欠点がある。シールリング４、５か
ら空気チャンバー７に海水や油などが漏れた場合、これ
らをドレンとして空気チャンバー７からドレン配管１２
を経て、上部に流量制限装置２１を持つ空気抜き管を取
り付けた船内のドレンタンク９に回収するようになって
いるため、装置が複雑になる。又、空気チャンバー７の
供給側で空気量を一定、少量に絞っているため、流量制
限装置２１から排出される空気は微量とする必要があ
り、ドレンがミスト状態のため経時変化により流量制限
装置２１に膠着して空気が排出しなくなり、ドレンが回
収できなくなるという欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたもので、本発明によれば、シャフ
トに遊嵌するケーシング内に、シャフト側に摺接するシ
ールリングを船外側から船内側に順次配置し、海水又は
清水を密封するシールリングと該シールリングと隣り合
うシールリングにより船尾空気チャンバーを、以下シー
ルリングを適当に配列して油チャンバー、清水チャンバ
ー又は空気チャンバーを夫々設けた船尾管シール装置に
おいて、ケーシング付近の海水圧力を喫水計などにより
空気背圧として検出し、該背圧を船尾空気チャンバー用
エアリレーのパイロット圧とした該エアリレーの出力圧
を空気配管を介して船尾空気チャンバーに加え、更に該
チャンバーに漏れた海水、清水、油などのドレンを該チ
ャンバーより船内に通じるドレン配管又は空気配管に断
続可能に接続されているドレン配管に、流量制限弁又は
開閉弁を取り付けることにより、船内に回収する船尾管
シール装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１に従って具体的
に説明する。図１において、ケーシング３内には、船外
側から船内側に向かってシールリング４〜６が嵌着さ
れ、シールリング４のリップ部を海水側に、隣り合うシ
ールリング５のリップ部を船内側に向けて配列すること
により空気チャンバー（船尾空気チャンバー）７が形成
され、シールリング５とこれに隣接するシールリング６
のリップ部を船外側に向けて配列することにより油チャ
ンバー８が形成されている。空気式喫水計１５から船体
船尾において、軽荷喫水線以下に船外の取り付け位置が
ある喫水計測用配管１４を通して、供給空気を船外に放
出することにより検出される放出位置における喫水相当
圧力に等しい空気背圧をパイロット圧として空気チャン
バー用エアリレー１６を作動させ、該エアリレー１６の
出力圧が空気配管１１を介して空気チャンバー７に加え
られている。又、油タンク１０は、大気開放の重力タン
クで空気チャンバー７の空気圧より高い圧力を油チャン
バー８に加えることが出来る位置に取り付けられてい
る。空気チャンバー７の下部から船内に通じるドレン配
管１２の船内の端末には、流量制限弁の一つであるニー
ドル弁１９が取り付けられている。このような構成によ
れば、パイロット圧を一定量、内部設定で増減出来る空
気チャンバー用エアリレー１６の特性により、任意の圧
力に調整が可能な空気チャンバー７の圧力は、喫水が変
動しても常に一定差圧を以て喫水に連動して変化するた
め、シールリング４の負荷は常時、少なく一定にするこ
とが出来る。又、シールリング４などの異常により空気
チャンバー７に多量の海水が漏洩するという異常時で
も、空気チャンバー７の圧力を海水圧力よりも高くして
空気を海水側に吹き出させたり又は低くして負荷を加え
るなどに調整出来るため、シールリング４の差圧を変化
させて漏洩量を減少させることが可能である。ライナー
２付近の海水圧力を検出するために空気チャンバー７の
空気を常時、シールリング４のリップ部から海水側へ吹
き出す必要がないため、空気チャンバー７の圧力を海水
圧力よりも低く調整した場合には、シールリング５から
油が漏洩しても空気チャンバー７から油が船外に漏れ出
ることはなく、漏洩した油はすべてドレン配管１２を介
して船内に回収されるので、海洋が汚染されることはな
い。更に、この場合には、空気消費量が大幅に減少す
る。空気チャンバー７の下部から船内に通じるドレン配
管１２の船内の端末にニードル弁１９を取り付けてドレ
ンを直接、船内に回収するため、流量制限装置を持つ空
気抜き管を上部に取り付けたドレンタンクが不要とな
る。又、空気量を空気チャンバー７の空気側で絞らない
ため、ニードル弁１９からの排出空気量を多く出来るの
で、ニードル弁１９の閉塞によりドレンの回収が出来な
くなるということは起こりにくく、閉塞により空気が抜
けない場合には、供給空気量計測用の流量計（図示せ
ず）の指示値の低下により容易に分かる。更に、ドレン
配管系の簡素化により配管抵抗が減少するため、喫水が
変化しても空気チャンバー７に漏れた海水又は油などの
ドレンを空気と共に、船内の軽荷喫水線より僅かに低い
位置まで強制的に回収出来る。尚、ニードル弁１９を例
えば電磁弁などの開閉弁に代え、ドレン配管１２にドレ
ン検出器を取り付け、ドレンがあるときのみ電磁弁を開
けても良い。更に、回収したドレンをドレンタンクに集
めレベル計などによりドレン量の監視を行うことも可能
である。シャフトの振動により発生する油チャンバー８
に圧力変動に対するシールリング５の設定差圧が不足
し、シールリング５の背面から油チャンバー８へ空気が
漏洩する場合には、空気流量計の指示値の増加により容
易に分かる。空気チャンバー７の供給側で空気量を絞っ
ていないため、空気チャンバー７、空気配管１１、ドレ
ン配管１２などで空気漏洩が生じた場合でも、空気チャ
ンバー７の圧力が低下するまでには余裕があり、空気配
管１１の空気流量計の指示値の増加により容易に分か
る。又、シールリング４、５の負荷の増加は例えば、空
気チャンバー用エアリレー１６のパイロット圧と出力圧
間に差圧計（図示せず）を設けることにより容易に知る
ことが出来るので、事前にシールリングの損傷を防止す
ることが出来る。尚、上記の場合の油チャンバー８の圧
力は大気に開放されている重力式の油タンク１０により
常に一定であるため、喫水の変化に空気チャンバーの圧
力が連動することによりシールリング５の差圧が多少、
変動する。従って、喫水変化の大きな船舶には、空気チ
ャンバー用エアリレー１６のパイロット圧又は出力圧を
パイロット圧とする油タンク用エアリレー（図示せず）
を設け、該エアリレーの出力圧を油チャンバー８に連通
する重力式の油タンク１０に変えて設ける加圧油タンク
に加えることにより、油チャンバー８の圧力は喫水変化
に連動して変わるので、シールリング５の負荷を常に一
定とすることが出来る。更に、空気チャンバー７の空気
を海水側へ吹き出さない圧力状態とした場合には、該チ
ャンバーに供給する空気中に油などを滴下又はミスト状
として入れることにより、シーリリング４、５の潤滑状
態を改善することも可能である。

【０００６】

【発明の効果】本発明による船尾管シール装置は、ケー
シング付近の海水圧力を喫水計などにより空気背圧とし
て検出し、該背圧を空気チャンバー用エアリレーのパイ
ロット圧とした該エアリレーの出力圧を空気チャンバー
に加えることにより、空気チャンバーの圧力は喫水が変
動しても常に任意に調整が可能な一定差圧を以て、喫水
に連動して変化するため、空気チャンバーを構成する各
シールリングの負荷を常時、少なく一定にすることが出
来る。喫水を検出するために空気チャンバーの空気を常
時、海水側シールリングから海水側へ吹き出す必要がな
いため、油側シールリングから油が漏洩しても空気チャ
ンバーから油をドレン配管により船内に確実に回収出来
るため、海洋が汚染されることはなく、空気消費量も大
幅に減少する。又、海水側シールリングなどの異常によ
り空気チャンバーに多量の海水が漏洩する異常時でも、
空気チャンバーの圧力を変化させて漏洩量を減少させる
ことが可能である。空気チャンバーから船内に通じるド
レン配管の船内の端末にニードル弁を取り付けてドレン
を直接、船内に回収するためドレン回収ラインが簡素化
出来る。又ニードル弁からの排出空気量を多く出来るた
め、ニードル弁の閉塞によりドレンの回収が出来なくな
るということは起こりにくい。空気チャンバーの供給側
で空気量を絞っていないため、空気チャンバー、空気配
管、ドレン配管などで空気漏洩が生じた場合でも、空気
チャンバーの圧力が低下するまでには余裕があり、空気
漏洩、ドレン回収ラインの閉塞及び油チャンバーへの空
気の漏洩は、空気チャンバーへの空気配管に空気流量計
を取り付けることにより容易に分かる。又、シールリン
グの負荷の増加も差圧計を取り付けることにより、容易
に知ることが出来るのでシールリングが損傷することを
防止することが出来る。以上、説明したように本発明の
船尾管シール装置では、シール性能、状態監視機能及び
保守管理が向上するばかりでなく、海洋が汚染されるこ
とはない。尚、実施例においては空気チャンバー内にシ
ールリングがない場合について示したが、本発明は空気
チャンバー内にシールリングとしてセグメントシール、
フローテイングシールなどの限定漏洩型シールリング、
又はリップ型オイルシールが配列されている場合にも適
用出来る。又、船尾管シール装置と同様の使い方をする
陸上用シール装置などにも適用出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す船尾管シール装置の概
略図である。

【図２】本発明を使用しない従来の船尾管シール装置の
概略図である。

【符号の説明】

１ シャフト ２ ライナー ３ ケーシング ４、５、６ シールリング ７ 空気チャンバー ８ 油チャンバー ９ ドレンタンク １０ 油タンク １１ 空気配管 １２ ドレン配管 １３ 油配管 １４ 喫水計測用配管 １５ 空気式喫水計 １６ 空気チャンバー用エアリレー １７ 定流量式圧力制御ユニット １８ ブースターリレー １９ ニードル弁 ２０ ガータースプリング ２１ 流量制限装置 ２２ 油ポンプ ２３ 油循環配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトに遊嵌するケーシング内に、シ
   ャフト側に摺接するシールリングを船外側から船内側に
   順次配置し、海水又は清水を密封するシールリングと該
   シールリングと隣り合うシールリングにより船尾空気チ
   ャンバーを、以下シールリングを適当に配列して油チャ
   ンバー、清水チャンバー又は空気チャンバーを夫々設け
   た船尾管シール装置において、ケーシング付近の海水圧
   力を喫水計などにより空気背圧として検出し、該背圧を
   船尾空気チャンバー用エアリレーのパイロット圧とした
   該エアリレーの出力圧を空気配管を介して船尾空気チャ
   ンバーに加え、更に該チャンバーより船内に通じるドレ
   ン配管又は空気配管に断続可能に接続されているドレン
   配管に、流量制限弁又は開閉弁を取り付けることにより
   該チャンバーに漏洩した海水、清水又は油などのドレン
   を船内に回収することを特徴とする船尾管シール装置。