JPH0989121A - 高圧ポンプのシール方法および装置 - Google Patents
高圧ポンプのシール方法および装置Info
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- JPH0989121A JPH0989121A JP7253400A JP25340095A JPH0989121A JP H0989121 A JPH0989121 A JP H0989121A JP 7253400 A JP7253400 A JP 7253400A JP 25340095 A JP25340095 A JP 25340095A JP H0989121 A JPH0989121 A JP H0989121A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長寿命の固液混相流体用の高圧ポンプを得
る。 【構成】 固体を懸濁した流体の加圧用の高圧ポンプの
摺動部のシール装置において、ポンプの加圧時には、ポ
ンプの加圧力よりも高圧力の流体を導入する圧力流体導
入リングを有し、圧力流体導入リングの両側には、圧力
流体の作用によって変形して摺動面を密封するととも
に、ポンプの圧力よりも高圧力の空間を形成する主シー
ルを設けて、ポンプの加圧時には、ポンプの加圧力より
も高圧力の流体を導入し、高圧力の流体の導入によって
シールを変形させて密封するとともに、変形したシール
によってポンプの圧力よりも高圧力の空間を形成してシ
ールを行う。
る。 【構成】 固体を懸濁した流体の加圧用の高圧ポンプの
摺動部のシール装置において、ポンプの加圧時には、ポ
ンプの加圧力よりも高圧力の流体を導入する圧力流体導
入リングを有し、圧力流体導入リングの両側には、圧力
流体の作用によって変形して摺動面を密封するととも
に、ポンプの圧力よりも高圧力の空間を形成する主シー
ルを設けて、ポンプの加圧時には、ポンプの加圧力より
も高圧力の流体を導入し、高圧力の流体の導入によって
シールを変形させて密封するとともに、変形したシール
によってポンプの圧力よりも高圧力の空間を形成してシ
ールを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を高圧に加圧
する高圧ポンプのシール方法および装置に関し、とくに
固体を懸濁した流体の加圧を長期間にわたり停止するこ
となく連続的に運転することができる高圧ポンプのシー
ル方法および装置に関する。
する高圧ポンプのシール方法および装置に関し、とくに
固体を懸濁した流体の加圧を長期間にわたり停止するこ
となく連続的に運転することができる高圧ポンプのシー
ル方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体を高圧に加圧するために各種のポン
プが用いられている。高圧ポンプには、プランジャ式、
ダイヤフラム式等のポンプが知られており、それらの駆
動方法もプランジャ等をモータによって直接駆動するも
の、油圧等によって間接的に駆動するものが知られてい
る。これらの高圧ポンプは、使用する流体の種類や使用
圧力に応じて各種のものが用いられている。金属や硬度
の大きな物質のウォータージェット加工に使用する高圧
水の発生用のポンプでは、１５００気圧以上の高圧が用
いられており、これらのポンプでは、一般に５００〜２
０００時間程度で重要な部分が磨耗等を起こし使用する
ことができなくなり、運転を停止して部品の交換等を行
う必要が生じていた。
プが用いられている。高圧ポンプには、プランジャ式、
ダイヤフラム式等のポンプが知られており、それらの駆
動方法もプランジャ等をモータによって直接駆動するも
の、油圧等によって間接的に駆動するものが知られてい
る。これらの高圧ポンプは、使用する流体の種類や使用
圧力に応じて各種のものが用いられている。金属や硬度
の大きな物質のウォータージェット加工に使用する高圧
水の発生用のポンプでは、１５００気圧以上の高圧が用
いられており、これらのポンプでは、一般に５００〜２
０００時間程度で重要な部分が磨耗等を起こし使用する
ことができなくなり、運転を停止して部品の交換等を行
う必要が生じていた。
【０００３】そこで、本発明者は、固液混相流体の加圧
用の高圧ポンプとして、鉛直方向に上下動するプランジ
ャが上方より嵌入する高圧シリンダを有し、高圧シリン
ダの最底部に流体の流入もしくは流出する少なくとも１
個の開口部を有し、高圧シリンダの上部にはプランジャ
の駆動用の油圧シリンダを有し、油圧シリンダと高圧シ
リンダの間には、プランジャ駆動軸に接して油圧シリン
ダから漏洩した作動油の高圧シリンダへ嵌入するプラン
ジャ面への移行防止手段を設けた高圧ポンプを提案し
た。ところがこのような固液混相流体を取り扱う高圧ポ
ンプにおいてもより長期間にわたり安定して動作させる
ことが求められていた。
用の高圧ポンプとして、鉛直方向に上下動するプランジ
ャが上方より嵌入する高圧シリンダを有し、高圧シリン
ダの最底部に流体の流入もしくは流出する少なくとも１
個の開口部を有し、高圧シリンダの上部にはプランジャ
の駆動用の油圧シリンダを有し、油圧シリンダと高圧シ
リンダの間には、プランジャ駆動軸に接して油圧シリン
ダから漏洩した作動油の高圧シリンダへ嵌入するプラン
ジャ面への移行防止手段を設けた高圧ポンプを提案し
た。ところがこのような固液混相流体を取り扱う高圧ポ
ンプにおいてもより長期間にわたり安定して動作させる
ことが求められていた。
【０００４】また、特開平４−１８１０７２号公報にお
いて、プランジャーの往復動によりスラリーを吸引・吐
出する高圧スラリーポンプにおいて、スラリー室と室外
との間で、プランジャー摺動部を複数のパッキンにより
シールし、複数のパッキンの列設方向中間部にスラリー
室側の圧力以上の圧力でシール液を供給する高圧スラリ
ーポンプのシール方法が記載されている。この方法で
は、シール液は必ず微量がＶパッキンの隙間からスラリ
ー中へ混入することになり、スラリー濃度の厳密な管理
は不可能である。また、添付の図面のＶパッキンの取付
方法では、吸入時には、シリンダー内部は陰圧となり、
このときシール液はＶパッキンの隙間から大量にシリン
ダー内へ流入することになり、これを防止するために
は、シール液圧よりも高い圧力でシリンダー内部へスラ
リーを押し込むポンプが必要となるので、現実的にその
ような方法は実施不可能と思われる。
いて、プランジャーの往復動によりスラリーを吸引・吐
出する高圧スラリーポンプにおいて、スラリー室と室外
との間で、プランジャー摺動部を複数のパッキンにより
シールし、複数のパッキンの列設方向中間部にスラリー
室側の圧力以上の圧力でシール液を供給する高圧スラリ
ーポンプのシール方法が記載されている。この方法で
は、シール液は必ず微量がＶパッキンの隙間からスラリ
ー中へ混入することになり、スラリー濃度の厳密な管理
は不可能である。また、添付の図面のＶパッキンの取付
方法では、吸入時には、シリンダー内部は陰圧となり、
このときシール液はＶパッキンの隙間から大量にシリン
ダー内へ流入することになり、これを防止するために
は、シール液圧よりも高い圧力でシリンダー内部へスラ
リーを押し込むポンプが必要となるので、現実的にその
ような方法は実施不可能と思われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐久性の優
れた高圧ポンプ用のシールを提供することと課題とする
ものであり、とくに固液混相流体のように機器の構成部
材を磨耗する流体を高圧に加圧することが可能な、耐久
性に優れた高圧ポンプ用のシールを提供することを課題
としている。
れた高圧ポンプ用のシールを提供することと課題とする
ものであり、とくに固液混相流体のように機器の構成部
材を磨耗する流体を高圧に加圧することが可能な、耐久
性に優れた高圧ポンプ用のシールを提供することを課題
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、固体を懸濁し
た流体の加圧用の高圧ポンプの摺動部のシール方法にお
いて、ポンプの加圧時には、ポンプの加圧力よりも高圧
力の流体を導入し、高圧力の流体の導入によってシール
を変形させて密封するとともに、変形したシールによっ
てポンプの加圧力よりも高圧力の空間を形成する高圧ポ
ンプのシール方法である。また、固体を懸濁した流体の
加圧用の高圧ポンプの摺動部のシール装置において、ポ
ンプの加圧時には、ポンプの加圧力よりも高圧力の流体
を導入する圧力流体導入リングを有し、圧力流体導入リ
ングの両側には、圧力流体の作用によって変形して摺動
面を密封するとともに、ポンプの加圧力よりも高圧力の
空間を形成する主シールを有する高圧ポンプの摺動部の
シール装置である。
た流体の加圧用の高圧ポンプの摺動部のシール方法にお
いて、ポンプの加圧時には、ポンプの加圧力よりも高圧
力の流体を導入し、高圧力の流体の導入によってシール
を変形させて密封するとともに、変形したシールによっ
てポンプの加圧力よりも高圧力の空間を形成する高圧ポ
ンプのシール方法である。また、固体を懸濁した流体の
加圧用の高圧ポンプの摺動部のシール装置において、ポ
ンプの加圧時には、ポンプの加圧力よりも高圧力の流体
を導入する圧力流体導入リングを有し、圧力流体導入リ
ングの両側には、圧力流体の作用によって変形して摺動
面を密封するとともに、ポンプの加圧力よりも高圧力の
空間を形成する主シールを有する高圧ポンプの摺動部の
シール装置である。
【０００７】
【実施例】図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明
する。図１は、本発明の高圧ポンプのシールを適用する
高圧ポンプの１実施例を説明する図である。高圧ポンプ
１は、上部からプランジャ２が嵌入する高圧シリンダ３
を下部に有し、上部に設けた油圧シリンダ４に作動油５
を供給し、プランジャを上下に往復運動させている。作
動油はモータ６により駆動される油圧ポンプ７からなる
加圧機構によって加圧され、四方切換弁８によって切り
替えられて、油圧シリンダに供給され、左右の油圧シリ
ンダを交互に往復動させている。シリンダー内部をプラ
ンジャが往復動し、逆止弁９および１０の作用によって
流体が高圧力に加圧される。
する。図１は、本発明の高圧ポンプのシールを適用する
高圧ポンプの１実施例を説明する図である。高圧ポンプ
１は、上部からプランジャ２が嵌入する高圧シリンダ３
を下部に有し、上部に設けた油圧シリンダ４に作動油５
を供給し、プランジャを上下に往復運動させている。作
動油はモータ６により駆動される油圧ポンプ７からなる
加圧機構によって加圧され、四方切換弁８によって切り
替えられて、油圧シリンダに供給され、左右の油圧シリ
ンダを交互に往復動させている。シリンダー内部をプラ
ンジャが往復動し、逆止弁９および１０の作用によって
流体が高圧力に加圧される。
【０００８】図２は、本発明の高圧ポンプのシール装置
を説明する図である。図の右側は、未加圧状態のシール
の状態を示し、左側は、加圧した場合のシール装置を説
明する断面図である。プランジャー２と高圧シリンダ３
の摺動部には、主シール１１ａ、１１ｂ、バックアップ
リング１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４
ｂ、Ｏリング１５ａ、１５ｂ、および圧力流体導入リン
グ１６から構成されている。高圧ポンプの圧力流体供給
口１７より圧力流体を、高圧ポンプの加圧圧力よりも５
〜１０％大きな圧力に調整して流入させる。流入した圧
力流体は、圧力流体導入リング１６の周囲に設けた溝１
８部分に満たされるとともに、圧力流体によって、Ｏリ
ング１５ａ、１５ｂが左側に示すように変形し、変形し
たＯリングおよび圧力流体の作用によって主シール１１
ａ、１１ｂが変形し、主シール１１ａ、１１ｂで囲まれ
た空間に、ポンプの加圧力よりも高圧の高圧力空間１９
が形成されることとなる。その結果、プランジャーの下
降時には懸濁流体２０は主シールまでは上昇するが、主
シールの内部にポンプの加圧力よりも少し高圧の高圧力
空間が形成されているので、主シール面に懸濁流体が浸
入することは生じない。
を説明する図である。図の右側は、未加圧状態のシール
の状態を示し、左側は、加圧した場合のシール装置を説
明する断面図である。プランジャー２と高圧シリンダ３
の摺動部には、主シール１１ａ、１１ｂ、バックアップ
リング１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４
ｂ、Ｏリング１５ａ、１５ｂ、および圧力流体導入リン
グ１６から構成されている。高圧ポンプの圧力流体供給
口１７より圧力流体を、高圧ポンプの加圧圧力よりも５
〜１０％大きな圧力に調整して流入させる。流入した圧
力流体は、圧力流体導入リング１６の周囲に設けた溝１
８部分に満たされるとともに、圧力流体によって、Ｏリ
ング１５ａ、１５ｂが左側に示すように変形し、変形し
たＯリングおよび圧力流体の作用によって主シール１１
ａ、１１ｂが変形し、主シール１１ａ、１１ｂで囲まれ
た空間に、ポンプの加圧力よりも高圧の高圧力空間１９
が形成されることとなる。その結果、プランジャーの下
降時には懸濁流体２０は主シールまでは上昇するが、主
シールの内部にポンプの加圧力よりも少し高圧の高圧力
空間が形成されているので、主シール面に懸濁流体が浸
入することは生じない。
【０００９】本発明のシール装置において、シール装置
に用いる材料は、使用流体あるいは圧力に応じて適宜選
定することができるが、例えば、主シールには、超高分
子量ポリエチレンを用いることができ、バックアップリ
ング１２ａ、１２ｂには、ＳＵＳ３１６等のステンレ
ス、バックアップリング１３ａ、１３ｂには、炭素繊維
強化フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどを、
バックアップリング１４ａ、１４ｂには、フッ素樹脂、
Ｏリング１５ａ、１５ｂには、フッ素樹脂系エラストマ
ーなどを用いることができる。また、圧力流体導入リン
グには、ＳＵＳ３１６等の金属材料を用いることが好ま
しい。
に用いる材料は、使用流体あるいは圧力に応じて適宜選
定することができるが、例えば、主シールには、超高分
子量ポリエチレンを用いることができ、バックアップリ
ング１２ａ、１２ｂには、ＳＵＳ３１６等のステンレ
ス、バックアップリング１３ａ、１３ｂには、炭素繊維
強化フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどを、
バックアップリング１４ａ、１４ｂには、フッ素樹脂、
Ｏリング１５ａ、１５ｂには、フッ素樹脂系エラストマ
ーなどを用いることができる。また、圧力流体導入リン
グには、ＳＵＳ３１６等の金属材料を用いることが好ま
しい。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、高圧ポンプの加圧時にシール
部に外部から導入した加圧流体によってシール部に高圧
力空間を形成するとともに、加圧流体によって変形して
摺動部と密着する主シールを設けたので、主シール部に
固体粒子を懸濁した流体が浸入することはなく、固体を
懸濁した流体を高圧力に加圧した場合であっても、長寿
命のシールを有する高圧ポンプを得ることができる。
部に外部から導入した加圧流体によってシール部に高圧
力空間を形成するとともに、加圧流体によって変形して
摺動部と密着する主シールを設けたので、主シール部に
固体粒子を懸濁した流体が浸入することはなく、固体を
懸濁した流体を高圧力に加圧した場合であっても、長寿
命のシールを有する高圧ポンプを得ることができる。
【図１】本発明のシールを適用する高圧ポンプを説明す
る図である。
る図である。
【図２】本発明の高圧ポンプのシールを説明する図であ
る。
る。
１…高圧ポンプ、２…プランジャ、３…高圧シリンダ、
４…油圧シリンダ、５…作動油、６…モータ、７…油圧
ポンプ、８…四方切換弁、９…管路、１１ａ、１１ｂ…
主シール、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、
１４ｂ…バックアップリング、１５ａ、１５ｂ…Ｏリン
グ、１６…圧力流体導入リング、１７…圧力流体供給
口、１８…溝、１９…高圧力空間
４…油圧シリンダ、５…作動油、６…モータ、７…油圧
ポンプ、８…四方切換弁、９…管路、１１ａ、１１ｂ…
主シール、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、
１４ｂ…バックアップリング、１５ａ、１５ｂ…Ｏリン
グ、１６…圧力流体導入リング、１７…圧力流体供給
口、１８…溝、１９…高圧力空間
Claims (2)
- 【請求項１】 固体を懸濁した流体の加圧用の高圧ポン
プの摺動部のシール方法において、ポンプの加圧時に
は、ポンプの加圧力よりも高圧力の流体を導入し、高圧
力の流体の導入によってシールを変形させて密封すると
ともに、変形したシールによってポンプの加圧力よりも
高圧力の空間を形成することを特徴とする高圧ポンプの
シール方法。 - 【請求項２】 固体を懸濁した流体の加圧用の高圧ポン
プの摺動部のシール装置において、ポンプの加圧時に
は、ポンプの加圧力よりも高圧力の流体を導入する圧力
流体導入リングを有し、圧力流体導入リングの両側に
は、圧力流体の作用によって変形して摺動面を密封する
とともに、ポンプの加圧力よりも高圧力の空間を形成す
る主シールを有することを特徴とする高圧ポンプのシー
ル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25340095A JP3859750B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 高圧ポンプのシール方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25340095A JP3859750B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 高圧ポンプのシール方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989121A true JPH0989121A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3859750B2 JP3859750B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=17250858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25340095A Expired - Fee Related JP3859750B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 高圧ポンプのシール方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3859750B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095447A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toppan Printing Co Ltd | 塗布液供給装置及びスリットコート式塗布装置 |
| JP2008025437A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Mitsubishi Materials Corp | 摺動装置 |
| JP2008164162A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-07-17 | Shigeo Ando | 高圧シール装置 |
| JP2012031828A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-16 | Shimadzu Corp | 送液ポンプ |
| WO2012094954A1 (zh) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 北京纽希液压技术研究所 | 一种复合密封装置 |
| CN104662342A (zh) * | 2012-09-21 | 2015-05-27 | Nok株式会社 | 密封装置 |
| CN106949241A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-14 | 李姣旸 | 一种船闸式轴密封箱及其使用方法 |
| KR102129955B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2020-07-03 | 주식회사 펌스터 | 공기 구동형 고압 펌프 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25340095A patent/JP3859750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095447A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toppan Printing Co Ltd | 塗布液供給装置及びスリットコート式塗布装置 |
| JP2008025437A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Mitsubishi Materials Corp | 摺動装置 |
| JP2008164162A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-07-17 | Shigeo Ando | 高圧シール装置 |
| JP2012031828A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-16 | Shimadzu Corp | 送液ポンプ |
| WO2012094954A1 (zh) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 北京纽希液压技术研究所 | 一种复合密封装置 |
| CN104662342A (zh) * | 2012-09-21 | 2015-05-27 | Nok株式会社 | 密封装置 |
| CN104662342B (zh) * | 2012-09-21 | 2016-06-15 | Nok株式会社 | 密封装置 |
| CN106949241A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-14 | 李姣旸 | 一种船闸式轴密封箱及其使用方法 |
| KR102129955B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2020-07-03 | 주식회사 펌스터 | 공기 구동형 고압 펌프 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3859750B2 (ja) | 2006-12-20 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060127 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060327 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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