JPH068869U - 軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸封液を、外部設置型の冷却装置に依存する
ことなく、ジャケット冷却液を有効に利用して冷却でき
るようにして、小スペース化および配管構造の簡素化を
図り、低コスト化を図れるようにする。 【構成】 メカニカルシール５の周辺部を経た後の軸封
液Ｑをジャケット用冷却液Ｌが通されるジャケット９に
設けた熱交換用配管１８を通して、この軸封液Ｑをジャ
ケット用冷却液Ｌとの間で熱交換させて冷却させるよう
に構成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえばボイラ給水ブースタポンプなどのように１００〜２００℃ 位の高温水を取り扱い、１，５００〜３，６００ｒｐｍ程度の中高速で回転する 機器のシール機構として使用される軸封装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、この種の従来一般の軸封装置を示すものであり、同図において、１０ １はケーシング、１０２はケーシング１０１を貫通する回転軸であり、この回転 軸１０２側と上記ケーシング１０１側との間の軸封空間１０９内には、静止密封 環１０４や回転密封環１０３などを備えたメカニカルシール１０５が配置されて いる。

【０００３】 上記ケーシング１０１には、メカニカルシール１０５に対する軸封液（フラッ シング液）Ｑを上記軸封空間１０９内に供給する入口１０６が設けられている。 １０７はケーシング１０１の外部に設置されて上記軸封液Ｑを冷却水Ｗとの熱交 換により冷却させて供給するための冷却装置（クーラ）である。１０８は上記メ カニカールシール１０５の周辺部に対応して上記ケーシング１０１に形成された ジャケットであり、ここにはジャケット用冷却液Ｌが供給循環される。

【０００４】 上記軸封液Ｑは、冷却装置１０７において冷却水Ｗとの熱交換によって７０° Ｃ以下に冷却された後、３〜４リットル／分が入口ポート１０６から軸封空間１ ０９内に供給されてメカニカルシール１０５の周辺部での軸封作用に寄与して帰 環される。一方、高温流体の使用によってケーシング１０１などが高温になるの で、ジャケット用冷却液Ｌをジャケット１０８に流通し循環させることで、ケー シング１０１などが冷却されることになる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 上記したような構成の従来の軸封装置では、軸封液Ｑの冷却を、外部の冷却装 置１０７に委ねているので、その設置スペースを確保する必要がある。しかも、 ジャケット冷却液Ｌの配管とは別に、冷却装置１０７で使用する熱媒体としての 冷却水Ｗの配管を設けねばならないので、配管構造などの複雑化を招き、設備コ ストが高くつくという問題があった。

【０００６】 本考案は上記のような従来の問題点を解消するためになされたもので、軸封液 に対する冷却構造をジャケット内に設定することにより、構成の簡素化およびコ ンパクト化が図れ、低コスト化を図ることができる軸封装置を提供することを目 的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る軸封装置は、ケーシング側とこのケー シングを貫通する回転軸側との間に配置されたメカニカルシールの周辺部に軸封 液を供給・循環させる一方、上記ケーシングの軸心周りに形成された環状のジャ ケットに冷却液を流通させるように構成された軸封装置において、上記メカニカ ルシールの周辺部を経た後の軸封液を上記ジャケット用冷却液と熱交換させて冷 却させる熱交換用配管を上記ジヤケット内に配設したものである。

【０００８】 特に、上記熱交換用配管を軸心周りのスパイラル状に形成することが好ましい 。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、メカニカルシールの周辺部を経て温度上昇した後の軸封液が ジャケット内の熱交換用配管内を流通するとき、ジャケット内を流れるジャケッ ト用冷却液と熱交換されて冷却される。したがって、この軸封液を冷却させるた めの軸封液冷却専用の冷却装置を外部に設置する必要がなくなって、スペースの 有効利用が図れるとともに、外部の配管構造も簡素になり、施工費用の低減化を 図ることが可能となる。

【００１０】 特に、上記熱交換用配管をスパイラル状に形成した場合は、熱交換実効表面積 を大きくとることができて、軸封液に対する冷却効果の向上が図れる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例による軸封装置を、軸封液の流れを基準にして示す縦 断面図、図２は同軸封装置のジャケット用冷却液の流れを基準にして示す縦断面 図である。

【００１２】 図１および図２において、１はケーシングであり、シールケース２やジャケッ トカバー３などからなる。４は上記ケーシング１を貫通して回転自在に設けられ た回転軸である。５は上記ケーシング１側と回転軸４側との間に配置されたメカ ニカルシールであり、たとえば静止密封環７、回転密封環６およびスプリング８ などから構成されている。なお、軸封液は機内側に存在していて、シールケース ２の内周面とスリーブ２３の外周面との間を通ってグランド室１３に入り込むよ うになっている。

【００１３】 上記ケーシング１には、メカニカルシール５に対応して軸心周りに環状のジャ ケット９が形成されている。１０は上記ジャケットカバー３に形成されてジャケ ット用冷却液Ｌを供給するための入口、１１は冷却液入口１０とジャケット９と の間の流入路、１２は上記ケーシング１に形成されたジャケット用冷却液Ｌの出 口である。

【００１４】 上記ジャケットカバー３は、メカニカルシール５を取り囲む状態に形成され、 軸封液Ｑを封入したグランド室１３からエアーを排出するベント孔１４が形成さ れており、このベント孔１４とグランド室１３との間には、複数個の流入路１５ が周方向に等間隔を隔てて形成されている。１６は上記グランド室１３、つまり メカニカルシール５を経た後に、上記回転軸４と一体回転するスリーブ２３に形 成した溝型の羽根２４およびシールケース２に固定した堰１７を通して軸封液Ｑ を上記ジャケット９内に配設された熱交換用配管１８へ導く導入路である。

【００１５】 上記ジャケット９内に配設された熱交換用配管１８は、上記軸封液Ｑをジャケ ット用冷却液Ｌに対して熱交換させるためのものであり、この実施例では、この 熱交換用配管１８を回転軸４の軸心周りのスパイラル状に形成している。２０は 上記シールケース２の一端部において円周方向に沿って形成された環状空間で、 上記複数個の流入路１５の一端が開口接続されており、この環状空間２０は上記 熱交換用配管１８とベント孔１４と流入路１５との間の交流点となる。２１，２ ２は上記熱交換用配管１８の両端を支持するソケットである。

【００１６】 次に、上記構成の動作について説明する。 回転軸４の回転時にグランド室１３内から導入路１６を経て熱交換用配管１８ の一端部に供給される軸封液Ｑは、図１の白抜き矢印で示すように、熱交換用配 管１８の他端部からこの他端部と連通させた交流点たる環状空間２０へ入り、複 数個の流入路１５を通ってグランド室１３内に戻り、ここでメカニカルシール５ の冷却を行なう。一方、ジャケット用冷却液Ｌは、図２の黒塗り矢印で示すよう に、冷却液入口１０から供給され、流入路１１を経てジャケット９内を流動した 後、冷却液出口１２から排出されて循環する。これにより、シールケース２やジ ャケットカバー３などからなるケーシング１の高温流体による熱的影響が抑制さ れる。

【００１７】 ところで、上記グランド室１３を経た後の軸封液Ｑは、スリーブ２３に形成し た溝型の羽根２４および堰１７を介して導入路１６を経てジャケット９内の熱交 換用配管１８内に送り込まれて、この配管１８内をスパイラル状に流れながら通 過する。この間に、軸封液Ｑと上記ジャケット９内を流動するジャケット用冷却 液Ｌとの間で液々間接熱交換が行なわれて、軸封液Ｑが冷却され、上記交流点で ある環状空間２０を経て流入路１５からグランド室１３に戻るといったように循 環する。

【００１８】 このように、上記軸封液Ｑがジャケット９内においてジャケット用冷却液Ｌと の間接熱交換により冷却されるので、この軸封液Ｑを外部で冷却するための専用 冷却装置（クーラ）が不要となり、その設置スペース分だけコンパクトに構成で きることになる。とくに、上記冷却装置の熱媒体として用いる冷却水の配管施工 の必要がなくなって、配管構造の簡素化が達成される。

【００１９】 なお、上記ジャケット９内の熱交換用配管１８は軸心方向へ沿うような直線状 のものなどで、種々の形態が考えられるが、上記実施例のように、スパイラル状 に形成しておくことにより、有効熱交換面積を大きくとれて、軸封液Ｑを効果的 に冷却させることが可能となる。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように、本考案の請求項１によれば、メカニカルシールの周辺部を経た 後の軸封液をジャケット内に配設された熱交換用配管内を通してジャケット用冷 却液と熱交換させて冷却させるようにしたので、軸封液を冷却させるための軸封 液冷却専用の冷却装置を外部に設置する必要がなくなり、スペースの有効利用を 図ることができるとともに、冷却装置で使用する熱媒体としての冷却水の配管も 不要となり、配管構造全体を簡素化して、施工費用の著しい低減を図ることがで きるという実用効果を奏する。

【００２１】 また、本考案の請求項２によれば、熱交換用配管をスパイラル状としたので、 ジャケット内での軸封液との熱交換面積を大きくして、軸封液に対する冷却効果 を一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による軸封装置を、軸封液の
流れを基準にして示す縦断面図である。

【図２】同実施例における軸封装置を、ジャケット冷却
液の流れを基準にして示す断面図である。

【図３】従来の軸封装置を示す要部の断面構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング ４ 回転軸 ５ メカニカルシール ９ ジャケット １８ 熱交換用配管 Ｌ ジャケット用冷却液 Ｑ 軸封液

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング側とこのケーシングを貫通す
   る回転軸側との間に配置されたメカニカルシールの周辺
   部に軸封液を供給・循環させる一方、上記ケーシングの
   軸心周りに形成された環状のジャケットに冷却液を流通
   させるように構成された軸封装置において、上記メカニ
   カルシールの周辺部を経た後の軸封液を上記ジャケット
   用冷却液と熱交換させて冷却させる熱交換用配管を上記
   ジヤケット内に配設したことを特徴とする軸封装置。
2. 【請求項２】 上記熱交換用配管が軸心周りのスパイラ
   ル状に形成されている請求項１の軸封装置。