JPH0712238A - 軸封装置 - Google Patents
軸封装置Info
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- JPH0712238A JPH0712238A JP17360393A JP17360393A JPH0712238A JP H0712238 A JPH0712238 A JP H0712238A JP 17360393 A JP17360393 A JP 17360393A JP 17360393 A JP17360393 A JP 17360393A JP H0712238 A JPH0712238 A JP H0712238A
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- mechanical seal
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- housing
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- Mechanical Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 略水平に支持された回転軸１０の外周に装着
され揮発性の液体を密封対象とする軸封装置において、
一次側メカニカルシール３０から漏洩して気化した密封
対象の気体を適切に回収して、この気体が二次側メカニ
カルシール４０の外周空間を循環されるサーキュレーシ
ョン液Ｌに混入するのを防止する。 【構成】 回転軸１０とハウジング２０との間に配置さ
れた一次側及び二次側メカニカルシール３０，４０で画
成された軸封空間Ｓのうち二次側メカニカルシール４０
の外周空間に循環供給するサーキュレーション液Ｌが貯
えられたリザーバタンク５０と、下端が両メカニカルシ
ール３０，４０の間の位置におけるハウジング２０の内
周面上部に開口されると共に上端がリザーバタンク５０
内の液面上の気室５０’に開口された漏洩気体回収路Ｖ
OUT ，５３と、気室５０’にオリフィス通路６１を介し
て接続された漏洩気体回収部６０を備える。
され揮発性の液体を密封対象とする軸封装置において、
一次側メカニカルシール３０から漏洩して気化した密封
対象の気体を適切に回収して、この気体が二次側メカニ
カルシール４０の外周空間を循環されるサーキュレーシ
ョン液Ｌに混入するのを防止する。 【構成】 回転軸１０とハウジング２０との間に配置さ
れた一次側及び二次側メカニカルシール３０，４０で画
成された軸封空間Ｓのうち二次側メカニカルシール４０
の外周空間に循環供給するサーキュレーション液Ｌが貯
えられたリザーバタンク５０と、下端が両メカニカルシ
ール３０，４０の間の位置におけるハウジング２０の内
周面上部に開口されると共に上端がリザーバタンク５０
内の液面上の気室５０’に開口された漏洩気体回収路Ｖ
OUT ，５３と、気室５０’にオリフィス通路６１を介し
て接続された漏洩気体回収部６０を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用プロセスポンプ
等の略水平に支持された回転軸の外周に装着され、ＬＰ
Ｇ（液化石油ガス）や揮発性の液体を密封対象とする軸
封装置に関する。
等の略水平に支持された回転軸の外周に装着され、ＬＰ
Ｇ（液化石油ガス）や揮発性の液体を密封対象とする軸
封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転軸が略水平に支持された産業用プロ
セスポンプの軸封装置は、図３に概略的に示すように、
回転軸１０３の外周に一対のメカニカルシール１０１，
１０２が軸方向に配列したタンデム型構造となってい
る。両メカニカルシール１０１，１０２の間に画成され
た軸封空間１０４には潤滑油等のサーキュレーション液
が充填されており、このサーキュレーション液は、反密
封空間側に位置する二次側メカニカルシール１０２に設
けられたパーシャルインペラ１０２ａによって、二次側
メカニカルシール１０２の外周に位置してハウジング１
０５に開設された液入口１０６及び液出口１０７を介し
て、強制循環されている。
セスポンプの軸封装置は、図３に概略的に示すように、
回転軸１０３の外周に一対のメカニカルシール１０１，
１０２が軸方向に配列したタンデム型構造となってい
る。両メカニカルシール１０１，１０２の間に画成され
た軸封空間１０４には潤滑油等のサーキュレーション液
が充填されており、このサーキュレーション液は、反密
封空間側に位置する二次側メカニカルシール１０２に設
けられたパーシャルインペラ１０２ａによって、二次側
メカニカルシール１０２の外周に位置してハウジング１
０５に開設された液入口１０６及び液出口１０７を介し
て、強制循環されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この軸封装置におい
て、図中右端のポンプ室に存在する密封対象が揮発性の
液、例えばＬＰＧである場合は、ポンプ室側の一次側メ
カニカルシール１０１から漏洩した密封対象液が気化す
ることにより発生した漏洩気体が、軸封空間１０４内の
サーキュレーション液に気泡Ｂとして混入する。この気
泡Ｂは適切に回収しないと、パーシャルインペラ１０２
ａの外周へ移動し、サーキュレーション液に対するパー
シャルインペラ１０２ａのポンピング能力を低下させて
しまい、しかもこの気泡Ｂによってメカニカルシール１
０２の密封摺動面が潤滑不足になったり、軸封装置の性
能に悪影響を来す恐れがある。
て、図中右端のポンプ室に存在する密封対象が揮発性の
液、例えばＬＰＧである場合は、ポンプ室側の一次側メ
カニカルシール１０１から漏洩した密封対象液が気化す
ることにより発生した漏洩気体が、軸封空間１０４内の
サーキュレーション液に気泡Ｂとして混入する。この気
泡Ｂは適切に回収しないと、パーシャルインペラ１０２
ａの外周へ移動し、サーキュレーション液に対するパー
シャルインペラ１０２ａのポンピング能力を低下させて
しまい、しかもこの気泡Ｂによってメカニカルシール１
０２の密封摺動面が潤滑不足になったり、軸封装置の性
能に悪影響を来す恐れがある。
【０００４】したがって、本発明が解決しようとする主
な技術的課題は、一次側メカニカルシールから漏洩して
気化した密封対象のガスを適切に回収して、このガスが
二次側メカニカルシールの外周空間を循環されるサーキ
ュレーション液に混入するのを防止することにある。
な技術的課題は、一次側メカニカルシールから漏洩して
気化した密封対象のガスを適切に回収して、このガスが
二次側メカニカルシールの外周空間を循環されるサーキ
ュレーション液に混入するのを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る軸封装置は、略水平に支持された回転軸の
外周に装着され揮発性の液体を密封対象とする軸封装置
において、前記回転軸とその外周のハウジングとの間に
軸方向に並んで配置された一次側及び二次側メカニカル
シールと、この両メカニカルシールで画成された軸封空
間のうち二次側メカニカルシールの外周空間に循環供給
するサーキュレーション液が貯えられたリザーバタンク
と、下端が前記両メカニカルシールの間の位置における
前記ハウジングの内周面上部に開口されると共に上端が
前記リザーバタンク内の液面上の気室に開口された漏洩
気体回収路と、前記リザーバタンクの気室にオリフィス
通路を介して接続された漏洩気体回収部とを備えるもの
である。
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る軸封装置は、略水平に支持された回転軸の
外周に装着され揮発性の液体を密封対象とする軸封装置
において、前記回転軸とその外周のハウジングとの間に
軸方向に並んで配置された一次側及び二次側メカニカル
シールと、この両メカニカルシールで画成された軸封空
間のうち二次側メカニカルシールの外周空間に循環供給
するサーキュレーション液が貯えられたリザーバタンク
と、下端が前記両メカニカルシールの間の位置における
前記ハウジングの内周面上部に開口されると共に上端が
前記リザーバタンク内の液面上の気室に開口された漏洩
気体回収路と、前記リザーバタンクの気室にオリフィス
通路を介して接続された漏洩気体回収部とを備えるもの
である。
【０００６】
【作用】上記構成によると、一次側メカニカルシールか
ら密封対象液が漏洩して気化することにより発生した漏
洩気体の気泡は、一次側メカニカルシールと二次側メカ
ニカルシールで画成された軸封空間の一部である一次側
メカニカルシールの内周隙間を浮上すると共に、二次側
メカニカルシールへ向けて移動するが、両メカニカルシ
ールの間におけるハウジング内周面の上部には漏洩気体
回収路が開口しているので、この漏洩気体回収路を浮上
してリザーバタンク内の液面上の気室に回収される。し
たがって、二次側メカニカルシールの外周空間を通るサ
ーキュレーション液の循環系への気泡の混入が有効に防
止される。
ら密封対象液が漏洩して気化することにより発生した漏
洩気体の気泡は、一次側メカニカルシールと二次側メカ
ニカルシールで画成された軸封空間の一部である一次側
メカニカルシールの内周隙間を浮上すると共に、二次側
メカニカルシールへ向けて移動するが、両メカニカルシ
ールの間におけるハウジング内周面の上部には漏洩気体
回収路が開口しているので、この漏洩気体回収路を浮上
してリザーバタンク内の液面上の気室に回収される。し
たがって、二次側メカニカルシールの外周空間を通るサ
ーキュレーション液の循環系への気泡の混入が有効に防
止される。
【０００７】リザーバタンク内の気室に入った前記漏洩
気体は、そこから更にオリフィス通路を介して漏洩気体
回収部に回収される。オリフィス通路における流量は、
絞り部によって制限されているので、一次側メカニカル
シールからの漏洩量の増大によって、前記気室へ入り込
む漏洩気体の流量がそこから漏洩気体回収部に向かう制
限された流量を上回ると、気室の圧力が上昇する。した
がって、この圧力を常時検出し、所定の検出圧力で回路
を閉成する圧力スイッチを介して警報回路を駆動させる
ことにより、漏洩量の増大を適切に検出することができ
る。
気体は、そこから更にオリフィス通路を介して漏洩気体
回収部に回収される。オリフィス通路における流量は、
絞り部によって制限されているので、一次側メカニカル
シールからの漏洩量の増大によって、前記気室へ入り込
む漏洩気体の流量がそこから漏洩気体回収部に向かう制
限された流量を上回ると、気室の圧力が上昇する。した
がって、この圧力を常時検出し、所定の検出圧力で回路
を閉成する圧力スイッチを介して警報回路を駆動させる
ことにより、漏洩量の増大を適切に検出することができ
る。
【０００８】また、ハウジングの内周面には円周方向に
延在する環状凹部を設けておくことによって、二次側メ
カニカルシールの外周空間への気泡の移動が堰き止めら
れるので、その上端部に開口された漏洩気体回収路か
ら、前記リザーバタンクの気室への漏洩気体の回収が効
率良く行われる。この漏洩気体回収路は、回転軸の回転
方向へ傾斜して上方へ延びる線上で前記ハウジングの内
周面に開口することによって、前記内周面の上端位置か
ら軸周の伴流によって回転方向へ移動しようとする気泡
が確実に捕捉され、回収される。
延在する環状凹部を設けておくことによって、二次側メ
カニカルシールの外周空間への気泡の移動が堰き止めら
れるので、その上端部に開口された漏洩気体回収路か
ら、前記リザーバタンクの気室への漏洩気体の回収が効
率良く行われる。この漏洩気体回収路は、回転軸の回転
方向へ傾斜して上方へ延びる線上で前記ハウジングの内
周面に開口することによって、前記内周面の上端位置か
ら軸周の伴流によって回転方向へ移動しようとする気泡
が確実に捕捉され、回収される。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明に係る軸封装置の一実施例を
ＬＰＧプラント用プロセスポンプの軸封装置装着部の一
部と共に示すもので、参照符号１０は略水平方向に支持
されて図中右端がポンプ室内に達する回転軸、２０は互
いに軸方向に連結された複数の環状部材２１〜２３から
なり回転軸１０の外周を包囲する軸封部ハウジングであ
る。回転軸１０には、ハウジング２０の内周に位置し
て、キー１２による廻り止め手段と、Ｏリング１３によ
る密封手段とセットスクリュ１４，１５を介してスリー
ブ１１が外装され、このスリーブ１１とハウジング２０
の間には、ポンプ室側の一次側メカニカルシール３０
と、その外側（大気側）の二次側メカニカルシール４０
が軸方向に並んで配置されている。
ＬＰＧプラント用プロセスポンプの軸封装置装着部の一
部と共に示すもので、参照符号１０は略水平方向に支持
されて図中右端がポンプ室内に達する回転軸、２０は互
いに軸方向に連結された複数の環状部材２１〜２３から
なり回転軸１０の外周を包囲する軸封部ハウジングであ
る。回転軸１０には、ハウジング２０の内周に位置し
て、キー１２による廻り止め手段と、Ｏリング１３によ
る密封手段とセットスクリュ１４，１５を介してスリー
ブ１１が外装され、このスリーブ１１とハウジング２０
の間には、ポンプ室側の一次側メカニカルシール３０
と、その外側（大気側）の二次側メカニカルシール４０
が軸方向に並んで配置されている。
【００１０】一次側メカニカルシール３０は、ハウジン
グ２０にパッキン３２及びリテーナ３３を介して軸方向
移動自在に装着された非回転のシールリング３１と、ス
リーブ１１にパッキン３５及びピン３６を介して係止さ
れ回転軸１０と共に回転するメイティングリング３４
と、環状部材２２の内径フランジ２２ｂとリテーナ３３
の間に装着されてシールリング３１を軸方向に押圧して
メイティングリング３４に密接させるスプリング（図示
省略）とを含む。また、二次側メカニカルシール４０
は、ハウジング２０にパッキン４２及びピン４３を介し
て係止された非回転のシールリング４１と、スリーブ１
１にパッキン４５及び円周方向に互いに係合されたカラ
ー４６、コンプレッションリング４７、リテーナ４８を
介して軸方向移動自在にかつ装着され回転軸１０と共に
回転するメイティングリング４４と、カラー４６とコン
プレッションリング４７の間に装着されてメイティング
リング４４を軸方向に押圧してシールリング４１に密接
させるスプリング（図示省略）とを含む。また、カラー
４６には、外周面に放射状もしくは螺旋状の多数の切欠
が形成されたパーシャルインペラ４９が一体に設けられ
ている。
グ２０にパッキン３２及びリテーナ３３を介して軸方向
移動自在に装着された非回転のシールリング３１と、ス
リーブ１１にパッキン３５及びピン３６を介して係止さ
れ回転軸１０と共に回転するメイティングリング３４
と、環状部材２２の内径フランジ２２ｂとリテーナ３３
の間に装着されてシールリング３１を軸方向に押圧して
メイティングリング３４に密接させるスプリング（図示
省略）とを含む。また、二次側メカニカルシール４０
は、ハウジング２０にパッキン４２及びピン４３を介し
て係止された非回転のシールリング４１と、スリーブ１
１にパッキン４５及び円周方向に互いに係合されたカラ
ー４６、コンプレッションリング４７、リテーナ４８を
介して軸方向移動自在にかつ装着され回転軸１０と共に
回転するメイティングリング４４と、カラー４６とコン
プレッションリング４７の間に装着されてメイティング
リング４４を軸方向に押圧してシールリング４１に密接
させるスプリング（図示省略）とを含む。また、カラー
４６には、外周面に放射状もしくは螺旋状の多数の切欠
が形成されたパーシャルインペラ４９が一体に設けられ
ている。
【００１１】ハウジング２０のうち、一次側メカニカル
シール３０の外周に位置する環状部材２１，２２には、
それぞれフラッシング抽出孔ＦOUT 及びフラッシング注
入孔ＦINが開設されている。フラッシング注入孔Ｆ
INは、ポンプ室の高圧となる吐出側に延在されると共
に、フラッシング抽出孔ＦOUT は、ポンプ室の低圧側に
延在されている。すなわち、ポンプ室内に駆動時に生じ
る圧力差によって、このポンプ室内の密封対象液である
ＬＰＧを、フラッシング注入孔ＦINからフラッシング抽
出孔ＦOUT へ向けて、一次側メカニカルシール３０の外
周隙間に沿って流通させ、一次側メカニカルシール３０
の冷却、潤滑及び洗浄といったフラッシングが行われて
いる。
シール３０の外周に位置する環状部材２１，２２には、
それぞれフラッシング抽出孔ＦOUT 及びフラッシング注
入孔ＦINが開設されている。フラッシング注入孔Ｆ
INは、ポンプ室の高圧となる吐出側に延在されると共
に、フラッシング抽出孔ＦOUT は、ポンプ室の低圧側に
延在されている。すなわち、ポンプ室内に駆動時に生じ
る圧力差によって、このポンプ室内の密封対象液である
ＬＰＧを、フラッシング注入孔ＦINからフラッシング抽
出孔ＦOUT へ向けて、一次側メカニカルシール３０の外
周隙間に沿って流通させ、一次側メカニカルシール３０
の冷却、潤滑及び洗浄といったフラッシングが行われて
いる。
【００１２】スリーブ１１（回転軸１０）とハウジング
２０の間の、一次側メカニカルシール３０と二次側メカ
ニカルシール４０の間に画成された軸封空間Ｓには潤滑
油等のサーキュレーション液Ｌが充填されている。ハウ
ジング２０のうち、二次側メカニカルシール４０の外周
に位置する環状部材２３には、サーキュレーション抽出
孔ＣOUT と、サーキュレーション注入孔ＣINと、ドレン
排出孔ＤOUT が開設されており、サーキュレーション抽
出孔ＣOUT 及びサーキュレーション注入孔ＣINからはそ
れぞれ配管５１，５２が延在されており、この配管５
１，５２はハウジング２０の上方に設置されたリザーバ
タンク５０に接続されている。
２０の間の、一次側メカニカルシール３０と二次側メカ
ニカルシール４０の間に画成された軸封空間Ｓには潤滑
油等のサーキュレーション液Ｌが充填されている。ハウ
ジング２０のうち、二次側メカニカルシール４０の外周
に位置する環状部材２３には、サーキュレーション抽出
孔ＣOUT と、サーキュレーション注入孔ＣINと、ドレン
排出孔ＤOUT が開設されており、サーキュレーション抽
出孔ＣOUT 及びサーキュレーション注入孔ＣINからはそ
れぞれ配管５１，５２が延在されており、この配管５
１，５２はハウジング２０の上方に設置されたリザーバ
タンク５０に接続されている。
【００１３】これを更に詳細に説明すると、サーキュレ
ーション抽出孔ＣOUT は、パーシャルインペラ４９の外
周に位置して開設されており、そこから延在された配管
５１はリザーバタンク５０に貯留されるサーキュレーシ
ョン液Ｌの液面レベル近傍に接続されている。一方、サ
ーキュレーション注入孔ＣINは、二次側メカニカルシー
ル４０のシールリング４１とメイティングリング４４の
互いの摺動面の外周に位置して開設されており、そこか
ら延在された配管５２はリザーバタンク５０の下端部に
接続されている。また、前記環状部材２３の大気側の端
部内周にはシール用ブッシュ２４が装着されており、ド
レン排出孔ＤOUT は、このブッシュ２４と二次側メカニ
カルシール４０のシールリング４１との間に位置して開
設されており、図示しないサーキュレーション液回収手
段に接続されている。
ーション抽出孔ＣOUT は、パーシャルインペラ４９の外
周に位置して開設されており、そこから延在された配管
５１はリザーバタンク５０に貯留されるサーキュレーシ
ョン液Ｌの液面レベル近傍に接続されている。一方、サ
ーキュレーション注入孔ＣINは、二次側メカニカルシー
ル４０のシールリング４１とメイティングリング４４の
互いの摺動面の外周に位置して開設されており、そこか
ら延在された配管５２はリザーバタンク５０の下端部に
接続されている。また、前記環状部材２３の大気側の端
部内周にはシール用ブッシュ２４が装着されており、ド
レン排出孔ＤOUT は、このブッシュ２４と二次側メカニ
カルシール４０のシールリング４１との間に位置して開
設されており、図示しないサーキュレーション液回収手
段に接続されている。
【００１４】なお、図１においては、フラッシング抽出
孔ＦOUT 〜ドレン排出孔ＤOUT が一列に配列しているか
のように図示されているが、フラッシング注入孔ＦIN及
びフラッシング抽出孔ＦOUT は、一次側メカニカルシー
ル３０の外周隙間におけるフラッシング流路の短絡を防
止するため、実際には円周方向に互いに異なる位置に開
設されており、二次側メカニカルシール４０の外周にお
けるサーキュレーション注入孔ＣINとサーキュレーショ
ン抽出孔ＣOUT も同様である。また、ドレン排出孔Ｄ
OUT は、実際には円周方向下端に開設されている。
孔ＦOUT 〜ドレン排出孔ＤOUT が一列に配列しているか
のように図示されているが、フラッシング注入孔ＦIN及
びフラッシング抽出孔ＦOUT は、一次側メカニカルシー
ル３０の外周隙間におけるフラッシング流路の短絡を防
止するため、実際には円周方向に互いに異なる位置に開
設されており、二次側メカニカルシール４０の外周にお
けるサーキュレーション注入孔ＣINとサーキュレーショ
ン抽出孔ＣOUT も同様である。また、ドレン排出孔Ｄ
OUT は、実際には円周方向下端に開設されている。
【００１５】ハウジング２０の環状部材２２の内径に形
成されて、一次側メカニカルシール３０のリテーナ３３
と二次側メカニカルシール４０のカラー４６との間に位
置する内径フランジ２２ｂの内周面には、図２にも示す
ように、円周方向に連続した環状凹部２２ｃが形成され
ている。この環状凹部２２ｃの上端近傍からは、環状部
材２２内を上方へ向けてベント孔ＶOUT が開設されてお
り、そこから延在された配管５３がリザーバタンク５０
内の液面上の気室５０’に接続されて、漏洩気体回収路
を構成する。
成されて、一次側メカニカルシール３０のリテーナ３３
と二次側メカニカルシール４０のカラー４６との間に位
置する内径フランジ２２ｂの内周面には、図２にも示す
ように、円周方向に連続した環状凹部２２ｃが形成され
ている。この環状凹部２２ｃの上端近傍からは、環状部
材２２内を上方へ向けてベント孔ＶOUT が開設されてお
り、そこから延在された配管５３がリザーバタンク５０
内の液面上の気室５０’に接続されて、漏洩気体回収路
を構成する。
【００１６】また、リザーバタンク５０の気室５０’か
らは、絞り部６２を有するオリフィス通路６１が漏洩気
体回収部６０に向けて延在されている。このオリフィス
通路６１には、気室５０’の圧力を検出してその検出圧
力が所定値を超えた時に回路を閉成する圧力スイッチ６
３と、弁装置６４が介在しており、圧力スイッチ６３に
は、警報ブザー等を駆動する警報回路７０が接続されて
いる。
らは、絞り部６２を有するオリフィス通路６１が漏洩気
体回収部６０に向けて延在されている。このオリフィス
通路６１には、気室５０’の圧力を検出してその検出圧
力が所定値を超えた時に回路を閉成する圧力スイッチ６
３と、弁装置６４が介在しており、圧力スイッチ６３に
は、警報ブザー等を駆動する警報回路７０が接続されて
いる。
【００１７】以上の構成において、一次側メカニカルシ
ール３０は、非回転のシールリング３１と回転するメイ
ティングリング３４の互いの摺動面３０S において、ポ
ンプ室内のＬＰＧを密封対象として軸封機能が奏される
と共に、摺動面３０S が、その外周側をフラッシング注
入孔ＦINからフラッシング抽出孔ＦOUT へ向かう前記Ｌ
ＰＧによって潤滑・冷却される。二次側メカニカルシー
ル４０は、非回転のシールリング４１と回転するメイテ
ィングリング４４の互いの摺動面４０S において、軸封
空間Ｓ内のサーキュレーション液Ｌを密封対象として軸
封機能が奏されると共に、摺動面４０S が、その外周側
をサーキュレーション注入孔ＣINからパーシャルインペ
ラ４９を介してサーキュレーション抽出孔ＣOUT へ向か
う前記サーキュレーション液Ｌによって潤滑・冷却され
る。パーシャルインペラ４９は、回転によって軸封空間
Ｓ内のサーキュレーション液Ｌをサーキュレーション抽
出孔ＣOUT へ押し出す遠心ポンプ機能を奏するもので、
これによって、サーキュレーション液Ｌは軸封空間Ｓ→
サーキュレーション抽出孔ＣOUT →配管５１→リザーバ
タンク５０→配管５２→サーキュレーション注入孔ＣIN
→軸封空間Ｓの経路で循環されている。
ール３０は、非回転のシールリング３１と回転するメイ
ティングリング３４の互いの摺動面３０S において、ポ
ンプ室内のＬＰＧを密封対象として軸封機能が奏される
と共に、摺動面３０S が、その外周側をフラッシング注
入孔ＦINからフラッシング抽出孔ＦOUT へ向かう前記Ｌ
ＰＧによって潤滑・冷却される。二次側メカニカルシー
ル４０は、非回転のシールリング４１と回転するメイテ
ィングリング４４の互いの摺動面４０S において、軸封
空間Ｓ内のサーキュレーション液Ｌを密封対象として軸
封機能が奏されると共に、摺動面４０S が、その外周側
をサーキュレーション注入孔ＣINからパーシャルインペ
ラ４９を介してサーキュレーション抽出孔ＣOUT へ向か
う前記サーキュレーション液Ｌによって潤滑・冷却され
る。パーシャルインペラ４９は、回転によって軸封空間
Ｓ内のサーキュレーション液Ｌをサーキュレーション抽
出孔ＣOUT へ押し出す遠心ポンプ機能を奏するもので、
これによって、サーキュレーション液Ｌは軸封空間Ｓ→
サーキュレーション抽出孔ＣOUT →配管５１→リザーバ
タンク５０→配管５２→サーキュレーション注入孔ＣIN
→軸封空間Ｓの経路で循環されている。
【００１８】一次側メカニカルシール３０のシールリン
グ３１とメイティングリング３４の摺動面３０S は、外
周からのＬＰＧの介入によって潤滑されるものであるた
め、このＬＰＧは、摺動面３０S から軸封空間Ｓの一部
である一次側メカニカルシール３０とスリーブ１１との
間の隙間Ｓ1 へ、気化しながら徐々に漏洩する。この漏
洩気体は、隙間Ｓ1 に充満するサーキュレーション液Ｌ
中で気泡Ｂとなってパーシャルインペラ４９側へ向けて
移動する。移動の過程で内径フランジ２２ｂとスリーブ
１１との間の隙間Ｓ2 に到達した気泡Ｂは、内径フラン
ジ２２ｂの内周面に形成された環状の環状凹部２２ｃで
堰き止められると共に、その上端部に開口しているベン
ト孔ＶOUT から、リザーバタンク５０の液面高さｈまで
サーキュレーション液Ｌが充満している配管５３内をそ
の液面上に浮上して、リザーバタンク５０の気室５０’
に達する。
グ３１とメイティングリング３４の摺動面３０S は、外
周からのＬＰＧの介入によって潤滑されるものであるた
め、このＬＰＧは、摺動面３０S から軸封空間Ｓの一部
である一次側メカニカルシール３０とスリーブ１１との
間の隙間Ｓ1 へ、気化しながら徐々に漏洩する。この漏
洩気体は、隙間Ｓ1 に充満するサーキュレーション液Ｌ
中で気泡Ｂとなってパーシャルインペラ４９側へ向けて
移動する。移動の過程で内径フランジ２２ｂとスリーブ
１１との間の隙間Ｓ2 に到達した気泡Ｂは、内径フラン
ジ２２ｂの内周面に形成された環状の環状凹部２２ｃで
堰き止められると共に、その上端部に開口しているベン
ト孔ＶOUT から、リザーバタンク５０の液面高さｈまで
サーキュレーション液Ｌが充満している配管５３内をそ
の液面上に浮上して、リザーバタンク５０の気室５０’
に達する。
【００１９】ここで、好ましくは図２に示すように、漏
洩気体回収路であるベント孔ＶOUTは、ハウジング２０
の軸心Ｏを通る鉛直線ａに対して、前記軸心Ｏを通って
回転軸１０の回転方向へ角度θだけ傾斜して上方へ延び
る線ｂ上で、ハウジング２０（内径フランジ２２ｂ）の
内周面に開口されることによって、気泡Ｂの回収を一層
良好に行うことができる。これは、回転軸１０と一体的
に回転するスリーブ１１の外周面に接するサーキュレー
ション液には、回転方向への伴流が生じており、浮上し
た気泡Ｂは、この伴流によって、環状凹部２２ｃの上端
部（鉛直線ａとの交点付近）よりも回転方向へ偏在する
傾向にあるからである。したがって、この気泡Ｂが偏在
する位置にベント孔ＶOUT を開口させることによって、
回収効率が高まることは容易に理解されよう。なお、こ
の実施例において、前記角度θは例えば２２．５°であ
る。
洩気体回収路であるベント孔ＶOUTは、ハウジング２０
の軸心Ｏを通る鉛直線ａに対して、前記軸心Ｏを通って
回転軸１０の回転方向へ角度θだけ傾斜して上方へ延び
る線ｂ上で、ハウジング２０（内径フランジ２２ｂ）の
内周面に開口されることによって、気泡Ｂの回収を一層
良好に行うことができる。これは、回転軸１０と一体的
に回転するスリーブ１１の外周面に接するサーキュレー
ション液には、回転方向への伴流が生じており、浮上し
た気泡Ｂは、この伴流によって、環状凹部２２ｃの上端
部（鉛直線ａとの交点付近）よりも回転方向へ偏在する
傾向にあるからである。したがって、この気泡Ｂが偏在
する位置にベント孔ＶOUT を開口させることによって、
回収効率が高まることは容易に理解されよう。なお、こ
の実施例において、前記角度θは例えば２２．５°であ
る。
【００２０】リザーバタンク５０の気室５０’に入った
漏洩気体は、そこから更にオリフィス通路６１を介して
漏洩気体回収部６０に回収される。オリフィス通路６１
における流量は、絞り部６２によって制限されているの
で、一次側メカニカルシール３０からの漏洩量の増大に
よって、配管５３から気室５０’への漏洩気体の流量が
オリフィス通路６１における制限流量を上回った場合
は、気室５０’の圧力が上昇する。そして、この圧力が
所定値を超えて上昇すると、圧力スイッチ６３が警報回
路７０を閉じるので、アラーム音が発せられる。したが
って、異常な漏洩量の増大を検出して、適切な処置を施
すことができる。
漏洩気体は、そこから更にオリフィス通路６１を介して
漏洩気体回収部６０に回収される。オリフィス通路６１
における流量は、絞り部６２によって制限されているの
で、一次側メカニカルシール３０からの漏洩量の増大に
よって、配管５３から気室５０’への漏洩気体の流量が
オリフィス通路６１における制限流量を上回った場合
は、気室５０’の圧力が上昇する。そして、この圧力が
所定値を超えて上昇すると、圧力スイッチ６３が警報回
路７０を閉じるので、アラーム音が発せられる。したが
って、異常な漏洩量の増大を検出して、適切な処置を施
すことができる。
【００２１】ドレン排出孔ＤOUT は、二次側メカニカル
シール４０から大気側へ向けて漏洩するサーキュレーシ
ョン液を捕捉し、図示しないドレン回収部へ回収するた
めのものである。また、漏洩気体回収部５６に回収され
たＬＰＧの漏洩気体や、ドレン回収部に回収されたサー
キュレーション液は有効に利用することができる。
シール４０から大気側へ向けて漏洩するサーキュレーシ
ョン液を捕捉し、図示しないドレン回収部へ回収するた
めのものである。また、漏洩気体回収部５６に回収され
たＬＰＧの漏洩気体や、ドレン回収部に回収されたサー
キュレーション液は有効に利用することができる。
【００２２】なお、ハウジング２０や、一次側メカニカ
ルシール３０及び二次側メカニカルシール４０の細部の
構造等は、図示の一実施例に特に限定されないことは勿
論である。
ルシール３０及び二次側メカニカルシール４０の細部の
構造等は、図示の一実施例に特に限定されないことは勿
論である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、一次側メカニカルシー
ルから密封対象液が漏洩して気化することにより発生し
た漏洩気体の気泡を、一次側メカニカルシールと二次側
メカニカルシールの間でハウジング内周面の上部に開口
した漏洩気体回収路を介して、リザーバタンク内の液面
上の気室に回収するものであるため、次のような効果が
実現される。 (1) 二次側メカニカルシールの外周空間を通るサーキュ
レーション液の循環系への気泡の混入を有効に防止し
て、サーキュレーション液の循環状態を良好に維持する
ことができる。 (2) 漏洩気体回収路の開口位置におけるハウジング内周
面に円周方向に延在する環状凹部を設けることによっ
て、二次側メカニカルシールへ向けての気泡の移動が堰
き止められ、また、前記漏洩気体回収路を、ハウジング
内周面の上端位置よりも回転軸の回転方向へ偏在した上
部位置に開口することによって、軸周の伴流によって回
転方向へ移動しようとする気泡が確実に捕捉されるの
で、漏洩気体の回収効率を一層高めることができる。 (3) リザーバタンクの気室の圧力で動作される圧力スイ
ッチによって、異常漏洩の発生を的確に検出することが
できる。
ルから密封対象液が漏洩して気化することにより発生し
た漏洩気体の気泡を、一次側メカニカルシールと二次側
メカニカルシールの間でハウジング内周面の上部に開口
した漏洩気体回収路を介して、リザーバタンク内の液面
上の気室に回収するものであるため、次のような効果が
実現される。 (1) 二次側メカニカルシールの外周空間を通るサーキュ
レーション液の循環系への気泡の混入を有効に防止し
て、サーキュレーション液の循環状態を良好に維持する
ことができる。 (2) 漏洩気体回収路の開口位置におけるハウジング内周
面に円周方向に延在する環状凹部を設けることによっ
て、二次側メカニカルシールへ向けての気泡の移動が堰
き止められ、また、前記漏洩気体回収路を、ハウジング
内周面の上端位置よりも回転軸の回転方向へ偏在した上
部位置に開口することによって、軸周の伴流によって回
転方向へ移動しようとする気泡が確実に捕捉されるの
で、漏洩気体の回収効率を一層高めることができる。 (3) リザーバタンクの気室の圧力で動作される圧力スイ
ッチによって、異常漏洩の発生を的確に検出することが
できる。
【図１】本発明に係る軸封装置の好適な一実施例を、Ｌ
ＰＧプラント用プロセスポンプの軸封装置装着部の一部
と共に軸心Ｏを通る平面で切断して示す半裁断面図であ
る。
ＰＧプラント用プロセスポンプの軸封装置装着部の一部
と共に軸心Ｏを通る平面で切断して示す半裁断面図であ
る。
【図２】上記実施例におけるベント孔ＶOUT の位置にお
いて軸心Ｏと直交する平面で切断した断面図である。
いて軸心Ｏと直交する平面で切断した断面図である。
【図３】従来の軸封装置の装着状態を、軸心を通る平面
で切断して示す概略的な半裁断面図である。
で切断して示す概略的な半裁断面図である。
１０ 回転軸 ２０ ハウジング ２２ｃ 環状凹部 ３０ 一次側メカニカルシール ４０ 二次側メカニカルシール ４９ パーシャルインペラ ５０ リザーバタンク ５０’ 気室 ５３ 配管（漏洩気体回収路） ５５ 圧力調整弁 ５６ 漏洩気体回収部 Ｌ サーキュレーション液 Ｓ 軸封空間 ＶOUT ベント孔（漏洩気体回収路）
Claims (4)
- 【請求項１】 略水平に支持された回転軸の外周に装着
され揮発性の液体を密封対象とする軸封装置において、 前記回転軸とその外周のハウジングとの間に軸方向に並
んで配置された一次側及び二次側メカニカルシールと、 これら両メカニカルシールで画成された軸封空間のうち
二次側メカニカルシールの外周空間に循環供給するサー
キュレーション液が貯えられたリザーバタンクと、 下端が前記両メカニカルシールの間の位置における前記
ハウジングの内周面上部に開口されると共に上端が前記
リザーバタンク内の液面上の気室に開口された漏洩気体
回収路と、 前記リザーバタンクの気室にオリフィス通路を介して接
続された漏洩気体回収部と、を備えたことを特徴とする
軸封装置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、前記ハウジン
グの内周面に、前記両メカニカルシールの間に位置して
円周方向に連続した環状凹部が形成され、前記漏洩気体
回収路は、この環状凹部の上端近傍に開口されたことを
特徴とする軸封装置。 - 【請求項３】 請求項１の記載において、前記漏洩気体
回収路は、前記ハウジングの軸心から鉛直線に対して回
転軸の回転方向へ傾斜して上方へ延びる線上で前記ハウ
ジングの内周面に開口されたことを特徴とする軸封装
置。 - 【請求項４】 請求項１の記載において、前記リザーバ
タンクの気室には所定の検出圧力で回路を閉成する圧力
スイッチが設けられ、この圧力スイッチには警報回路が
接続されたことを特徴とする軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17360393A JP3232493B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17360393A JP3232493B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712238A true JPH0712238A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3232493B2 JP3232493B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=15963672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17360393A Expired - Lifetime JP3232493B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232493B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002098237A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Eagle Ind Co Ltd | 軸封装置 |
| JP2003185030A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 軸封装置 |
| WO2011052544A1 (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール |
| JP2014177966A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | タンデム型メカニカルシール装置 |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP17360393A patent/JP3232493B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002098237A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Eagle Ind Co Ltd | 軸封装置 |
| JP4537558B2 (ja) * | 2000-09-21 | 2010-09-01 | イーグル工業株式会社 | 軸封装置 |
| JP2003185030A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 軸封装置 |
| WO2011052544A1 (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール |
| CN102472393A (zh) * | 2009-10-30 | 2012-05-23 | 伊格尔工业股份有限公司 | 机械密封 |
| JPWO2011052544A1 (ja) * | 2009-10-30 | 2013-03-21 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール |
| JP5637518B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2014-12-10 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール |
| US9651156B2 (en) | 2009-10-30 | 2017-05-16 | Eagle Industry Co., Ltd. | Mechanical seal |
| JP2014177966A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | タンデム型メカニカルシール装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3232493B2 (ja) | 2001-11-26 |
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Legal Events
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