JPS58184370A - 軸封装置 - Google Patents

軸封装置

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JPS58184370A
JPS58184370A JP57067282A JP6728282A JPS58184370A JP S58184370 A JPS58184370 A JP S58184370A JP 57067282 A JP57067282 A JP 57067282A JP 6728282 A JP6728282 A JP 6728282A JP S58184370 A JPS58184370 A JP S58184370A
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JP
Japan
Prior art keywords
hole
shaft
side chamber
discharge hole
fluid
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Pending
Application number
JP57067282A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Arai
一 新井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS58184370A publication Critical patent/JPS58184370A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オイルフリー形(ドライ形または乾式形)の
スクリュ圧縮機やターボ圧縮機などの流体機械において
、非接触形シールを用いた軸封装置に関する。特に、有
害ガスや爆発性ガスなどを扱う流体機械、取扱うガスに
高純度が要求さ扛る流体機械、食品工業や薬品工業など
で1史用さ扛る流体機械における軸封装置に関するもの
である。
まず、一般の流体機械の軸封装置を第1図およびWI2
図を参照して説明する。
ケーシング11で形成式nている作動室1内にはロータ
2が収納されており、このロータ2の駆動により作動室
1内の流体が圧縮さ扛る。このロータ2のシャフト3は
軸受4により回転自在に軸承されており、この軸受4と
作動室1間のシャフト3の外周には非接触形のシール、
すなわち第1シール材5a、第1スペーサ10.第27
−ル材5b、第2スペーサ10’、@3シール材5Cが
設けられている。第3シール材5Cと軸受4との間には
油切6が設けられており、軸受4の潤滑油が作動室1方
向に流入する(以下、油上りと称す。)のを防ぐように
構成さnている。第1シール材5aと第2シール材5b
との間からは排出用の流通孔7が、ま7’c第2シール
材5bと第3シール材5Cとの間からは導入用の流通孔
8がそれぞれ設けらnでいる。油切6と軸受4との間に
は排油孔9が設けら扛ており、油切6で切られた油がこ
の排油孔9を通って油溜(図示せず)に戻るように構成
されている。
次に、各棟の流体機械における排出孔7と導入孔8の作
用を説明する。
まず、有害ガスや爆発性ガスなどを取扱う流体機械にお
いては、作動室1から第1シール材5aを経て洩れた流
体を排出孔7を介して処理タンク(図示せず1に導びき
、そこで処理する。
一方、上述の流体が第2シール材5bを経て導入孔8に
洩れたり、さらに第3シール材5Cを経て油溜に洩れた
りするのを防ぐため、導入孔8から屋素カスなどの不燃
性のガスを導入し、導入孔側室8aの圧力を排出孔側室
7aの圧力より高くし、上述の流体が導入孔8や油溜、
強いては大気中に洩れるのを防ぐように構成δれている
次に、取扱う流体に高純度が要求される流体機械におい
て、処理流体を調節する場合、すなわち流体機械の吸込
側を絞って風量今調節する場合には、作動室1内の圧力
が大気圧以下となるため、排出孔7を大気開放にしてお
くと、大気が排出孔7および第1シール材5aを経て作
動室1内に流れ込み、流体の純度を低下せしめることと
なる。
この流体の純度の低下ケ防ぐために、第1シール材5a
を経て作動室1内に流扛込む大気の量以上の菫の流体を
導入孔8から第2シール材5bを経て作動室1内に供給
して流体の純度を保持しているのである。一方、風菫を
調節せずに正規に運転させる場合には、作動室1内の圧
力が大気圧以上となり、上述の有害ガスや爆発性ガスな
どを取扱う流体機械の場合と同様に、作動室1から第1
シール材5aを経て洩れた流体を排出孔7より外部に排
出させる。
最後に、食品工業や薬品工業などに1史用される流体機
械においては、導入孔8から清浄な空気を導入し、いか
なる運転状態、例えば作動室1内の圧力が大気圧以下ま
たは以上になったとしても、常に導入孔側室8aの圧力
を油室9aの圧力より高くしておいて油上□′::1り
を完全に防止することが要求さnており、かつ、そのよ
うに構成されている。
なお、上述の流体機械において、排出孔側室7aおよび
導入孔側室8aは、第2図に示すように、第1スペーサ
10および第2スペーサ10’の全外周に亘って設けら
nており、この排出孔側室7aおよび導入孔側室8aか
ら1乃至複数個、例えば2個の排出孔7および導入孔8
がそれぞれ設けらnている。−万第1スペーサ10およ
び第2スペーサ10′には孔10aおよび10′aがそ
nぞれ設けられており、第1シール材5aや第2シール
材5bから洩nた流体は第1スペーサ1゜の孔10aを
通って排出孔側室7aおよび排出孔7と排出される。一
方、導入孔8より導入された流体は導入孔側室8aおよ
び第2スペーサ10′の孔10′aを経て第2シール材
5b+第3シール材5Cへと供給さnる。
しかしながら、上述の流体機械において、第1シール材
5aは正規運転時の萬い圧力(例えば、空気圧縮機の場
合で10Kgf/crn”G)に対するシールなので、
巾が広く(図面上では3個)、洩れ通路の長さを長くと
っている。一方、第2シール材5bおよび第3シール材
5Cは、第1シール材5aに比べて導入流体の圧力が高
くてもI Kp/i G以下で必るので、巾が小さく(
図面上では1個)ても良い。従って、排出孔7と導入孔
8との間隔が短かいのが通常でるる。この結果、排出孔
7や導入孔8の径を大きくすることができず、排出孔7
や導入孔8の径(断面積)を小さくせざるを得ない。す
ると、排出孔側室7a内の圧力が高くなり、排出孔7か
ら外部に排出すべく流体が導入孔8に逆流したり、油室
9aに洩れたりする問題が生じ、特に洩れる流体が有害
ガスや爆発性ガスの場合は重要な問題である。そこで、
導入孔側室8aの圧力を排出孔側室の圧力より高くして
上述の問題を解決しているのである。ところが、その一
方導入孔8から導入された流体が油溜へと洩れ、導入流
体の消費蓋の増大や油煙蓋の増大と言った犠牲を払って
いるので弗る。
そこで、第2図に示すように、排出孔7や導入孔8を半
径方向に2個、またそれ以上設けて排出孔7の断面積を
大きくして排出孔側室7の圧力を低下せしめることが採
らnてはいるが、流体機械によってはケーシング11に
水冷ジャケットが形成式れているものもあり、またスク
リュ圧縮機のように2@のロータを有するものもあり、
この場合排出孔7や導入孔8の方向が制限されることも
めり、必らずしも排出孔7の断面積を大きくすることが
できるとは限らない。また、排出孔7をシャフト3の周
方向に長く切欠いて断面積音大きくすることも考えられ
るが、この場合局方間に長い孔を1孔する加工が非常に
難かしく、シかもそn根太きい断面積が得られない。無
論、第2シール材5b+第1スペーサ10や第2スペー
サ10′の巾を広くとれば、排出孔7の断面積を大きく
することはできるが、シャフト3のロータ2と軸受4と
の間のスパンが長くなり、シャフト3の撓み量が増大し
たり、危険速度に近づくなど回転体として不安定で必り
極めて不都合である。
このように、従来の軸封装置を用いた流体機械において
は、導入流体の消費量゛め一大や油煙量の増大と言った
犠牲を払っているのが実情である。
本発明は、上述の諸欠点を改善した軸封装置を提供せん
とするものでめる。
本発明は、非接触形シールを構成する部品の外周に空間
を設け、この空間に仕切壁を設けて該空間を軸の周方向
に少なくとも2室以上区割し、この区割した各室の空間
より流通孔をそnぞれ設けたことを特徴とする。
以下、本発明の軸封装置の実施例の内の3例を第3図〜
第6図を参照して説明する。
第3図は本発明の軸封装置の第1の実施例を示した断面
図、2@4図は第3図におけるIV−IV線断面図であ
る。
図中、第1図およびM2図と同符号は同一のものを示す
しかして、この実施例における本発明の軸封部fは、ケ
ーシング11の非接触形シール金構成する部品の内の第
1スペーサ10,42シール材5b、第2スペーサ10
’の外周に空間を設け、・::1 この空間に2つの仕切壁11a、lla (第4図中ク
ロスハツチングの部分)をシャフト3の軸方向に設け、
該空間を軸の周方向に2つの室、すなわち排出孔側室7
aと導入孔側室8aとに区割し、この区割した排出孔側
室7aから排出孔7を、導入孔側室8aから導入孔8を
そnぞれ設ける。
このように、仕切m1la、llaは第1スペーサ10
.第2シール材5b、第2スペーサ10′と狭い嵌め曾
いて嵌合しているので、その嵌合面の隙間はシャフト3
と第2シール材5bとの間隙よりも小さく、ま*g1ス
ペーサ10の孔10aは導入孔側室8aに、第2スペー
サ10′の孔10′aは排出孔側室7aに貫通するよう
に設けらnている。従って、排出孔II!l室7aと導
入孔側室8aとは完全に分離区割されている。この結果
、排出孔側室7aと導入孔側室8aとは従来の軸封装置
に比較してシャフト3の軸方向に長くすることができ、
また排出孔7と導入孔8との径、すなわち断面積は大き
くすることができる。したがって、シャフト3の作動室
1から軸受4までのスパンを長くすることなく、排出孔
7の断面積を大きくすることができ、導入流体の消費量
や油煙量を減少せしめることができる。また、排出孔7
や導入孔8の径は大きいので、ケーシング11t−鋳物
(9) で容易に製作することができる。
第5図は本発明の軸封装置の第2の実施例を示した断面
図である。
この実施例における本発明の軸封装置は、非接触形シー
ルを構成する部品の外周に空間を設け、この空間に3つ
の仕切1tlla+ lla、llaをシャフト3の軸
方口に設け、該空間を軸の周方向に3つの案、すなわち
排出孔側室7aと導入孔側室8aと第3流通孔側室12
aとに区割し、この排出孔側室7a、導入孔11III
!8a、第3流通孔側室12aから排出孔7.導入孔8
.第3流通孔12tそれぞれ設けたものでおる。上述の
第1の実施例のものと同様の作用効果を奏し得る。
第6図は本発明のl1411封装置の第3の実施例を示
しfc断面図である。
この実施例における本発明の軸封装置e工、オイルフリ
ー形のスクリュ圧縮慎に1史出したものでるって、図面
中紙面の上半分にスクリュロータの一万の軸封部を示し
、かつ紙面の下千分にスクリュロータの他方の軸封部を
示す。このように、ケー(10) シ/グ11の外側の状態、すなわち水冷ジャケット14
および7ヤケツト14の出入口、あるいは流体の吸込口
、吐出口の位置などにより排出孔7゜導入孔8の設ける
位置、方向に制約かめる場合、そrLらの制約′ff:
Rけて排出孔7,4人孔8を設けることができる。テな
わち、排出孔側室7aや導入孔側室8aは、非接触形シ
ールー4−m成する部品の外周、極端にgえは全周に亘
って設けらnており、しかもシャフト3の軸方向に長く
設けら扛ているので、この排出孔側室7a+寺入孔側至
8aから排出孔7や導入孔8を任意の位*、方同に設け
ることができる。
以上の実施例ρ)らも明らかなように、本発明の軸封装
置は、シャフトの作動室から軸受までのスパンを長くす
ることなく、排出孔の断面積を大きくすることができ、
4人流体の消費量や油煙量を減少せしめることができる
。ま水、υト出孔や導入孔などの苑堰孔を任意の位置や
方向に設けることができる。ちらに、排出孔−′P導入
孔などの流通孔の断面積を大さくすることができるので
、ケージ(11) ング金鋳物で製作し、その後機械側で流通孔を形成する
従来の軸封装置に比べてケーシングを容易に製作するこ
とができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の軸封装置を示した断面図、第2図は第1
図における■−■線断面図である。第3図は本発明の軸
封装置の第1の実施例を示した断面図、第4図は第3図
におけるfV−IV線断面図である。第5図は本発明の
軸封装置の第2の実施例を示した断面図である。第6図
は本発明の軸封装置の第3の実施例を示した断面図でる
る。 1・・・作動室、2・・・ロータ、3・・・シャフト、
4・・・軸受、5 a 、 5 b 、 5 C−’/
−/L/材、6・・・油切、7・・・排出孔、7a・・
・排出孔側蔓、8・・・導入孔、8a・・・導入孔側室
、10.10’・・・スペーサ、11・・・ケーシング
、11a・・・仕切壁、12・・・第3流通孔、:′、
1 12a・・・第3流通孔・側室。 (12) vIl   図 ¥12  固 7、δ 第 3 図 χ 4 図 第 5 固 3IltlloL 第 6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 流体機械の作動室と軸受との間のシャフトの外周に非接
    触形シールを設け、その非接触形シールから外部に連通
    ずる少なくとも2個以上の流通孔を設けた軸封装置にお
    いて、非接触形シールを構成する部品の外周に空間を設
    け、この空間に仕切壁を設けて該空間を軸の周方向に少
    なくとも2室以上に区割し、この区割した各室の空間か
    ら前記流通孔をそれぞれ設けたことを%徴とする軸封装
    置。
JP57067282A 1982-04-23 1982-04-23 軸封装置 Pending JPS58184370A (ja)

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JP57067282A JPS58184370A (ja) 1982-04-23 1982-04-23 軸封装置

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JP57067282A JPS58184370A (ja) 1982-04-23 1982-04-23 軸封装置

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JPS58184370A true JPS58184370A (ja) 1983-10-27

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63172613U (ja) * 1987-04-28 1988-11-09
JPS643397A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Hitachi Ltd Oil leak preventing device for vertical shaft type rotary electrical apparatus

Cited By (3)

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