KR0125009B1

KR0125009B1 - 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치

Info

Publication number: KR0125009B1
Application number: KR1019900700593A
Authority: KR
Inventors: 제이 보우틴 알란; 디이 오케다 다니엘
Original assignee: 존 크레인 인코포레이팃드
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1997-12-23
Also published as: DE68921755T2; WO1990001118A1; KR900702238A; AU628372B2; DE68921755D1; EP0425576A4; BR8907572A; CA1307422C; US4884945A; EP0425576B1; EP0425576A1; JPH04500993A; AU4039689A

Abstract

내용없음

Description

[발명의 명칭]

임펠러 펌프용 밀봉 링 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 펌프 및 다이나믹 밀봉 장치의 측면도.

제2도는 제1도의 다이나믹 밀봉 장치에서 확장 밀봉부를 도시한 측 단면도.

제3도는 본 발명의 다이나믹 밀봉 장치의 대안을 나타낸 측면도,

제4도는 제2도의 4-4선을 따라 취한 다이나믹 밀봉 장치의 단면도,

제5도는 제2도의 5-5선을 따라 취한 다이나믹 밀봉 장치의 단면도.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본 발명은 하우징과 그와 상관 회전되는 샤프트 사이에서 압력하의 유체를 함유하는 다이나믹 밀봉 링장치에 관한 것으로, 특히 펌핑 작동중 밀봉 공동으로부터 나오는 밀봉 유체를 펌핑하는 익스펠러(expeller) 또는 리펠러(repeller)를 포함하는 펌프용 밀봉 장치에 관한 것이다. 다이나믹 밀봉은 고정 하우징과 회전가능한 샤프트 부품 사이에 누수 방지벽을 확립하는데 이용되는 것이다. 일반적인 형태로된 다이나믹 밀봉장치에는 하우징과 샤프트에 대해 개별적으로 밀봉 고정되는 환형상 밀봉 링을 가진 것이 있다. 밀봉 링에 형성된 환형상 밀봉 면에 걸쳐 상대적 회전이 일어나고 밀봉 면은 면 사이에 유체 누수가 최소화되도록 서로 기밀하게 협력하고 서로에 대해 바이어스되도록 채택된다. 그런데, 서로 미끌어지는 밀봉 면에서는 과열문제와 마모를 일으킬 수 있는 마찰이 발생하게 된다.

임의적인 유체 펌프의 경우에는, 펌프 임펠러의 뒷면에는 있는 익스펠러는 유체를 밀봉 영역으로부터 펌핑하는데 사용된다. 상기 익스펠러는 얼마간 임펠러로서 동작하여 유체를 회전 샤프트로부터 멀리 배출하고 함유된 유체 압력을 극복하기에 충분한 배압(back pressure)도 창출한다.

작동시, 임펠러는 상대 압력에 의해 거의 모든 유체를 밀봉 영역으로부터 인출하여 펌프 유출구에 전달하게 된다. 이런 경우, 유체가 샤프트를 따라 조금도 누술될 수 없기 때문에 작동 모드 동안에는 어떤 특정한 다이나믹 샤프트 밀봉도 필요치 않다. 그러나, 펌프 샤프트가 정지하고 있는 경우처럼 고정되어 있을때는 샤프트를 따라 생기는 누수에 대한 물리적 장벽을 필요로 한다.

그러므로 익스펠러는 고 등급의 내부 마모성을 가진 유체 함유시에는 매우 좋은데, 왜냐하면 샤프트가 회전할때는 어떠한 운동용 밀봉도 사용될 필요가 없기 때문이다. 그러나, 샤프트의 회전이 멈추자마자 익스펠러는 무력화되므로, 임의 형태로 이루어진 다이나믹 밀봉을 필요로 한다.

[발명의 요약]

본 발명은 회전가능한 샤프트, 샤프트를 에워싸는 밀봉 공동을 이루는 펌프 하우징 및 펌핑 작동중 유체를 밀봉 공동으로부터 펌핑하는 익스펠러 펌프를 포함하는 임펠러 펌프를 제공하는 것이다. 다이나믹 밀봉장치는 펌프가 작동하지 않을때 펌프 하우징과 샤프트 사이를 밀봉하기 위해 제공된다. 다이나믹 밀봉은 유체가 누수되지 않도록 샤프트에 기밀하게 부착된 축선방향이동식 주 밀봉 링과 유체가 기밀하게 하우징에 견고히 부착된 고정 상대 밀봉 링을 포함한다. 두 밀봉 링은 샤프트에 환형상으로 배치되고 서로 밀봉 접촉하기에 적합한 방사 면(radial face)을 형성한다. 주 밀봉 링의 방사 면은 편평하고 매끄럽다. 상대 밀봉 링의 방사 면은 매끈하고, 펌프 외부 주변 유체에 노출된 원주변으로부터 안쪽으로 연장되고 다른 원주변 쪽으로 좁아지면서 부분적으로 방사형상으로 연장되어 주 밀봉 링의 방사 면과 밀봉 결합하기에 적합한 매끈한 밀봉 댐을 형성하는 다수의 나선 홈이 방사 면에 형성된다.

제1도는 공지된 임펠러 펌프(10)를 도시한 도면이다. 펌프(10)에는 원형 벽(14)을 가지는 내측 보어(16)와 환형 플랜지(18)를 이루는 하우징(12)이 있다. 샤프트(20)는 하우징 보어(16)안에 회전가능하게 장착되고, 슬리이브(22)가 둘레에 배치되고 키이로 고정되어 있으므로 슬라이브(22)와 같이 회전한다.

주 임펠러(24)는 임펠러 공동 지역(26)안에 배치되어 있고 샤프트(20)와 같이 회전하기 위해 키이로 고정되어있다. 펌핑 유체는 임펠러(24)의 중앙유입지역(28)으로 들어간다. 임펠러(24)의 앞면(32)에서 부터 연장된 방사 날개(30)는 유체를 유출지역(34)으로 원심으로 그리고 반경 외방향으로 완전히 방출한다. 또한 임펠러(24)의 뒷면(38)에서부터 연장된 방사 날개(36)는 하우징(12)의 인접 반경 방향 벽(40)과 이격되어 있다. 반경방향 벽(40)에는 임펠러 공동(42)과 통하여 유체를 유동시키고 익스펠러(expeller)임펠러 공동지역(44)을 거쳐 하우징 보어(16)와 통하여 유체를 유동시키는 환형상 공동지역(42)이 형성되어 있다.

익스펠러(46)는 하우징(12)의 익스펠러 임펠러 공동지역(44)안에 배치되어있고 샤프트(20)와 같이 회전하도록 키이로 고정되어 있다. 익스펠러(46)는 매끈한 앞면(50)이 환형 공동(4)에 방사형상으로 배치되어 있고 반경방향 하우징벽(40)과 인접 이격진 익스펠러(48)가 형성되어 있다. 익스펠러 임펠러(48)의 뒷변(52)에서 연장되는 방사 날개(54)는 하우징 벽(56)과 매우 근접히 이격되어 있다.

유체는 주 임펠러(24)와 반경방향 하우징 벽(40)사이에서 환형상 공동지역(42)을 거쳐 샤프트 보어(16)로 누수될 수 있다. 익스펠러(46)는 적어도, 펌프(10)가 작동하여 유체를 환형 공동(20)으로 부터 펌프 유출지역(34)으로 펌핑할때에 유체 이동효과를 없애도록 제공된다. 샤프트(20), 주 임펠러 날개(30,36), 및 익스펠러 임펠러 날개(54) 모두가 회전하면, 펌핑 유체의 외방향 원심작용은 환형 공동지역(42)과 샤프트 보어(16)로부터 나와 펌프의 유출지역(34)으로 향한다. 이것은 펌프 하우징으로부터 샤프트(16)를 따라 유체 누수를 최소화하거나 완전 방수한다. 그러나 샤프트(20)가 회전을 멈추면, 샤프트 보어(16)와 환형 공동지역(42)에는 유체가 넘쳐 흐르게되고 하우징(12)과 샤프트(20)사이에 바로 유체누수가 생길 수 있다.

제1도 및 제2도에 알 수 있는 것처럼, 펌프 하우징(12)의 환형 플랜지(18)에 인접하게 환형 마개판(60)이 배치되어 있다. 샤프트(20)가 연장되어진 환형 밀봉 공동 지역(64)을 이루는 밀봉 하우징(62)도 제공된다. 밀봉 하우징(62)의 일 단부에는 외향으로 매달린 플랜지(66)가 형성되어 있다. 볼트(68)는 밀봉 하우징(62)의 플랜지(66), 마개판(60), 및 펌프 하우징(12)의 플랜지(18)속으로 삽입되어 이것들을 견고히 결합시킨다. 플랜지(66)와 반대인 밀봉 하우징(62)의 단부에는, 그 하부 둘레에서 구멍(72)을 한정하는 반경방향벽(70)이 있고, 구멍을 통해 밀봉 공동 지역(64)에서 대기중으로 공기가 방출된다. 고무를 입힌 보호 피복제(74)가 펌프 하우징(12)과 밀봉 하우징(62)의 외면에 덮혀있다. 이 피복재는 부식현상이 생기는 환경에서 사용되는 펌프에 바람직하다.

본 발명의 다이나믹 면 밀봉부(58)는 방사 연장면(78)을 가진 환형상 회전 주 밀봉 링(76)과 방사 연장면(82)를 가진 환형상 고정 또는 비회전 상태 밀봉 링(80)을 포함한다. 방사 연장면(78,82)은 밀봉 관계로 서로 인접 배치되어 있다. 밀봉 링(76,80)은 샤프트 슬리이브(22)와 샤프트(20) 주위로 배치되어 내주변의 각 표면(84,86)이 샤프트 슬리이브(22)와 인접되게 그러나 접촉되지 않은 상태로 있게 한다.

제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 표면부(76a)와 축방향으로 확장된 몸체부(76b)를 가진 주 밀봉 링(76)은 축방향으로 이동할 수 있고 밀봉 공동 지역(64)안에 배치된 환형 리테이너(88)에 의해 적절히 유지 된다. 주 밀봉 링(76)의 방사 연장면(78)은 전 표면에 걸쳐 매끈하고 평편하다. 리테이닝 링(90)은 리테이너(88)의 환형 홈(92) 안에 수용되고 주 밀봉 링(76)의 몸체부(76b)를 리테이너(88)안에 유지시킨다. 리테이너(88)에는 제4도에서 잘 나타난 것처럼 리테이너(88)의 원주 둘레로 등간격을 두고 이격된 다수의 보어(94)가 있다. 보어(94)가 안치된 스프링(96)은 환형 원판(98)쪽으로 작용하여 주 밀봉 링(76)을 상대 밀봉 링(80)과 결합되게 밀어내고 따라서 주 밀봉 링(76)의 축운동을 제공한다. 리테이너(88)는 한개 이상의 내부 홈(150)을 가질 수 있고 또 주 밀봉 링(76)의 몸체부(76b)는 이와 동일한 갯수의 정렬 홈을 가질 수 있다. 구동 핀(151)은 축 운동에 의한 방해없이 구동 결합하도록 리테이너(88)와 주 밀봉 링 몸체부(76b) 둘다를 결합하게 배치된다. 원통형인 리테이너 수단(100)은 샤프트(20)와 리테이너(88) 및 주 밀봉 링(76) 사이에 위치되게 샤프트 슬리이브(22) 둘레로 배치되어 있다. O-링(102)은 슬리이브(100)의 외주변 둘레에 형성된 환형 홈(104)안에 수용되어 주 밀봉 링(76)과 슬리이브(100)사이를 밀봉한다. 또다른 O-링(106)은 슬리이브(100)의 내주변 둘레에 형성된 환형 홈(108) 안에 수용되어 샤프트 슬리이브(22)와 리테이너 슬리이브(100) 사이를 밀봉한다. 제4도에 나타난 것처럼, 작은 나사(110)는 리테이너(89), 리테이너 슬리이브(100) 및 샤프트 슬리이브(22)를 통해 연장되어 샤프트(20)에 견고히 부착시키므로 이들과 주 밀봉 링(76)은 샤프트(20)와 같이 회전한다. 샤프트(20)는 제2도 및 제3도에 나타낸 것처럼, 펌프를 오른쪽에서 볼때 시계방향으로 회전한다.

상대 밀봉 링(80)은 하우징(12)의 플랜지(18)와 마개판(60)에 대해 고정되어 있으므로 샤프트(20)의 회전과는 무관하다. 가스켓(120)은 하우징(12)과 상부 밀봉 링(80)을 밀봉한다. 제5도에 나타낸 것처럼, 상대 밀봉 링(80)의 방사 연장면(82)에는 다수의 나선 홈(114)이 방사 연장면의 외주변으로 부터, 방사 연장면의 내주변에 형성된 댐(116)에 가까워질수록 좁아진다. 랜드(118)는 각 홈을 분리시킨다. 도시된 실시예에서, 링(76,80)의 외주변은 펌프 밖의 낮은 주변 기압 하에 있고 내주변은 펌핑되는 유체의 압력 하에 있다. 홈은 낮은 압력 하에 있는 링(80)의 원주변에서 형성되고 펌프의 압력 하에 있는 원주변쪽으로 폭이 짧아지면서 연장되어 있으므로 홈은 면(82)의 홈파인 면과 매끈한 면사이의 경계에 의해 형성된 원의 외경으로부터 주변 압력하에 있는 원주변으로 연장되고 댐(116)은 원의 내경으로부터 낮은 압력하에 있는 원주변으로 연장 되어 있다.

제3도는 상대 밀봉 링(80)을 장착하는 다른 실시예를 나타낸 것이다. 마개판(120)은 하우징(12)의 플랜지(18)와 키이로 고정되고 마개판(120)에 형성된 환형 홈(124)안에 수용된 O-링(122)은 하우징 플랜지(18)와 마개판(120)사이를 밀봉하여 누수를 방지한다. 마개판(120)에 이루어진 환형 요홈(126)안에는 상대 밀봉 링(80)이 배치되어 있다. O-링(128)은 마개판(120)과 상대 밀봉 링(80) 사이를 밀봉한다. 제2마개판(130)은 마개판(120)과 키이로 고정되어 상대 밀봉 링(80)이 마개판(120)과 제2마개판(130)사이에 보유되게 한다. 제2마개판(130), 마개판(120), 및 하우징 플랜지(18)는 볼트(134)에 의해 견고히 부착된다.

임펠러 펌프(10)의 작동중, 익스펠러(64)는 샤프트(20)를 따라 밀봉할 필요없이 환형 공동지역(44)과 샤프트 보어지역(16)으로부터 물을 비운다. 밀봉면(78,82)은 따라서 펌프의 작동중 분리되기에 적합하다. 샤프트(20)와 주 밀봉 링(76)은 상대 밀봉 링(80)의 방사상 밀봉면(82) 상에 형성된 나선 홈(114)때문에 면 사이에 펌핑 작용을 일으키면서 회전한다. 이에 의해 펌프 밖의 낮은 압력이나 순환 유체는 면(78,82) 사이에 들어가고 주 밀봉 링(76)의 면(78)은 리테이너(88)안의 스프링(96)의 바이어스 효과에 대항하여 상대 밀봉 링(80)의 면(82)에서 떨어져 올라가 주 밀봉 링(76)이 샤프트(20)와 리테이너(88)에 대해 축방향으로 이동하게 한다. 이것은 견인력을 줄이고, 밀봉면(78,82)의 마모현상을 없애고, 지나친 열발생을 방지한다.

그러나, 펌프(10)가 작동하지 않을때 유체는 환형 공동지역(44), 샤프트 보어지역(16) 및 환형 밀봉 공동 지역(64)으로 누수될 수 있다. 따라서, 이지역들을 봉인하는 것이 바람직하다. 샤프트(20)가 회전을 멈출때 주 밀봉 링(76)은 더 이상 상대 밀봉 링(80)의 나선 홈(114) 속으로 공기를 주입하지 않는다. 주 밀봉링 리테이너(88) 안의 스프링(96)은 주 밀봉 링(76)의 방사 연장면(78)을 상대 밀봉 링(80)의 방사 연장면(82), 특히 댐(116)과 결합하게 축방향으로 밀어내고, 따라서 유체 누수에 대해 스테이틱 밀봉된다.

주 밀봉링(76)은 탄소로 만들어지고 상대 밀봉 링(80)은 탄화실리콘으로 만들어질 수 있다. O-링(102,106,122,128)은 이 아이 듀폰 드 네모아 앤드 캄파니의 등록 상표인 Viton 의 제품과 같이 탄성 중합체로 형성될 수 있고 가스켓(12)은 쳄론(Chemlon)으로 형성될 수 있다. 나머지 구성 부품인 샤프트(20), 샤프트 슬리이브(22), 펌프 하우징(12), 밀봉 하우징(62), 마개판(60,120,130), 리테이너(88), 스프링(114), 리테이너 링(90) 및 원판(98)은 스테인레스강으로 만들어질 수 있다.

전술한 실시예는 매끄러운 방사 연장면(78)을 가진 주 밀봉 링(76)과 나선 홈(114)이 방사 연장면(82)에 걸쳐 형성된 상대 밀봉 링(80)을 설명한 것이나, 주 밀봉 링(76)의 방사상 연장면(78)에 나선 홈이 형성되고 상대 밀봉 링(80)의 방사 연장면(82)이 미끄러울 수도 있음을 알 것이다.

본 발명의 기술된 밀봉 장치(58)는 특히 산성 슬러리, 석회 슬러리, 가성 세척액, 샌드 워터, 슬러리, 또는 이븐 코온 시럽을 포함할 때 이용할 수 있다.

본 발명은 펌프가 작동하지 않을 때 유체누수를 막도록 밀봉하는, 임펠러 펌프에 대한 다이나믹 밀봉을 제공하는 것이다.

본 발명의 여러 특징등이 예시된 실시예와 관련하여 특별히 도시되고 기술되었다. 그러나, 이 특징 장치들은 단지 예시적이며 본 발명은 부속 청구범위내에서 그 권리 범위가 완전히 주어지는 것이다.

Claims

펌핑 동작중 유체를 밀봉 공동(16)으로 부터 배출함으로써 펌핑 동작중 상기 하우징(12)과 상기 샤프트(20) 사이에서는 유체 누수를 방지하기 위한 밀봉 필요성이 배제된, 샤프트(20)와 회전가능한 익스펠러(46)와, 상기 샤프트(20)가 회전하지 않을대 펌프 하우징(12)과 샤프트(20) 사이에 밀봉을 제공하는 다이나믹 밀봉 장치(58)을 구비하는 수단이 있고, 회전가능한 샤프트(20)와, 샤프트(20)의 회전중에 유체에 압력을 가하는 샤프트(20)에 임펠러(24)와, 샤프트를 에워싸는 밀봉 공동(16)을 이루는 펌프 하우징(12)과, 샤프트(20)와 하우징(12)을 밀봉하여 펌핑 동작중에 그리고 샤프트(20)가 회전하지 않을때 샤프트와 하우징 사이에 유체 누수 방지 수단을 포함하는 펌프에 있어서, 상기 밀봉 장치(58)는 상기 밀봉 면(78)을 한정하고, 샤프트(20)에 대하여 환형상으로 배치되고, 샤프트(20)와 하우징(12)의 하나에 유체 기밀하고 고정되는 축선방향 이동식 주 밀봉 링(76)과; 샤프트(20)에 대하여 환형상으로 배치되고, 샤프트와 하우징의 다른 하나에 유체 기밀하게 고정되고, 주 밀봉링(76)의 방사 밀봉면(78)과 밀봉 접촉되는 방사 밀봉 면(82)을 한정하는 고정 상태 밀봉 링(80)과; 축선방향 이동식 링(76)을 고정 상태 밀봉 링(80)쪽으로 밀어 펌프 샤프트(20)가 회전하지 않을때 댐(116)이 다른 링(76)의 방사면(78)과 결합되게 하는 바이어싱 수단(96)을 포함하며; 한 밀봉 링(76,80)의 한 방사 면(78,82)은 매끈한 면을 이루고, 다른 밀봉 링(80,78)의 방사 밀봉 면(82,78)은 다수의 나선 홈(114)을 그 안에 가진 면을 이루고, 상기 면(78,82)은 한 원주변에서 펌프(10)안의 유체에 노출되어 반대 원주변에 펌프(10)밖의 대기에 노출되고, 홈(114)은 펌프밖의 대기에 노출된 원주변으로 부터 다른 원주변쪽으로 부분 방사적으로 연장되고 방사 면(80)의 표면에서 홈(114)과 펌프(10)안의 유체에 노출되는 원주변 사이에서 밀봉 링(76,80)의 매끈한 방사 면과 밀봉 결합되는 밀봉 댐(116)을 형성하도록 이어지며; 상기 홈(114)은 펌프 샤프트(20)가 밀봉 링(76,80)의 방사면(78,82)을 분리시키기 위한 압력에 작동 속도에서의 회전시에 면(78,82) 사이에 공기를 펌핑하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제1항에 있어서, 상기 나선 홈(114)은 원주변으로부터 다른 원주변쪽으로 연장하면서 나선 홈의 폭이 모아지는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정 링(80)은 하우징(12)에 유체 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제1항에 있어서, 상기 축선 방향 이동식 링(76)은 샤프트(20)에 유체 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제1항에 있어서, 상기 나선 홈(114)은 면(82)의 홈파인 영역과 매끈한 영역사이의 경계부로 한정된 외경으로부터 상기 원주변으로 연장되고, 상기 댐(116)은 원의 내경으로부터 다른 원주변으로 연장되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제1항에 있어서, 샤프트(20) 둘레에 배치되고, 밀봉 장치(58)가 안에 배치되는 밀봉 하우징 공동(64)을 한정하고, 펌프 하우징(12)에 연결가능한 환형 밀봉 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제6항에 있어서, 상기 밀봉 하우징(12)은 밀봉 하우징 공동(64)에서 대기중으로 공기를 방출하는 샤프트(20) 둘레에 환형 구멍(72)을 형성하는 방사 벽(70)을 한정하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제1항에 있어서, 상기 주 밀봉 링(76)과 연관되고 주 밀봉 링(76)을 그 안에 보유하는 리테이닝 요소(88)는 상기 샤프트(28)를 가지고 회전가능하고 그 둘레에 환형적으로 배치되고 다수개의 보어(94)를 한정하며, 상기 보어(94)는 그 안에 주 밀봉 링(76)을 상대 밀봉 링(80)과 결합되게 바이어스되어 스테이틱 밀봉하는 스프링(96)이 배치되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
회전가능한 샤프트(20)과, 샤프트의 회전중에 유체에 압력을 가하는 샤프트에 있는 임펠러(24)와, 샤프트(20)를 에워싸는 밀봉 공동을 이루는 펌프 하우징(12)과, 펌프 동작중 밀봉 공동(16)으로부터 펌핑되어 나가는 유체를 유지하여 펌핑 동작중 하우징(12)과 샤프트(20) 사이에 유체 기밀의 필요성을 제거한 수단(46)을 갖는 펌핑 동작중에 그리고 샤프트가 회전하지 않을때 샤프트와 하우징 사이에 유체 누수에 대한 하우징과 샤프트 사이를 밀봉하는 수단을 구비하는 펌프(10)용 밀봉장치에 있어서, 상기 샤프트(20)와 상기 펌프 하우징(2)사이에 기밀부를 제공하는 다이나믹 밀봉 장치(58)는; 샤프트(20) 둘레에 환형상으로 배치되고 상기 샤프트(20)와 상기 하우징(12)의 하나에 유체 기밀하게 고정되고 방사 밀봉 면(78)을 형성하는 축방향 이동가능한 주 밀봉 링(76)과; 샤프트(20) 둘레에 환형상으로 배치되고 상기 샤프트와 상기 하우징(12)의 하나에 유체 기밀하게 고정되고 주 밀봉 링(76)의 방사 밀봉 면(78)과 밀봉 접촉하는 방사 밀봉 면(82)을 형성하는 고정 상대 밀봉 링(80)과; 축방향으로 이동가능한 링(76)을 고정 상대 밀봉 링(80) 쪽으로 밀어 펌프 샤프트(20)가 회전하지 않을 때 밀동 댐(116)이 다른 다른 링(76)의 방사면(78)과 결합되게 하는 바이어싱 수단(96)을 포함하며; 한 밀봉 링(78,80)의 방사 밀봉 면(82,78)의 하나는 매끈한 면을 이루고, 다른 밀봉 링(76,80)의 방사 밀봉 면(78,82)은 그 안에 다수의 나선 홈(114)을 안에 가진 면을 이루고, 상기 면(78,82)은 한 원주변으로 펌프안의 유체에 노출되고 반대 원주변에서 펌프밖의 대기에 노출되고, 상기 홈은 펌프 밖의 대기에 노출된 원주변으로 부터 다른 원주변쪽으로 부분 방사형상으로 연장하고 방사 면의 표면에서 상기 홈과 펌프안의 유체에 노출된 원주변 사이에서 밀봉 링(76,80)의 매끈한 방사 면(78)과 밀봉 겹합된 밀봉 댐(116)을 형성하도록 이어지며; 상기 홈(114)은 펌프 샤프트(20)가 밀봉 링(76,80)의 방사 면(78,82)을 분리시키는 압력에 작동 속도로 회전할 때 면(78,82) 사이에 공기를 펌핑하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제9항에 있어서, 나선 홈(114)의 폭은 원주변으로부터 상기 다른 원주변쪽으로 연장함에 따라 모여지는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제9항에 있어서, 고정 링(80)은 하우징(12)에 유체 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제9항에 있어서, 축선 방향 이동식 링(76)은 샤프트(20)에 유체 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제9항에 있어서, 샤프트(20) 둘레에 배치되고, 밀봉 장치(58)가 그 안에 배치되는 밀봉 하우징 공동(64)을 이루고, 펌프 하우징(12)에 연결가능한 환형상 밀봉 하우징(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제9항에 있어서, 밀봉 하우징(12)은 밀봉 하우징 공동(64)에서 대기중으로공기를 방출하는 환형상 구멍(72)을 샤프트 둘레에 형성하는 방사 벽(70)을 이루는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제9항에 있어서, 주 밀봉 링(76)과 연관되고 그 안에 주 밀봉 링(76)을 보유하며, 샤프트(28) 둘레에 환형으로 샤프트와 같이 회전가능하게 배치되고, 다수의 보어가 형성되어 있는 상기 리테이닝 요소(88)를 포함하고, 각 보어(94)에는 그 안에 주 밀봉 링이 상대 밀봉 링과 결합되게 바이어스하여 스테이틱 밀봉 링을 제공하는 스프링이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
회전가능한 샤프트(12)와, 샤프트(20)의 회전중에 유체에 압력을 가하는 샤프트(20)상에 임펠러(24)와, 샤프트(20)를 에워싸는 밀봉 공동(16)을 이루는 펌프 하우징(12)과, 펌프 하우징(12)과 샤프트(20)사이에 밀봉 부를 제공하는 다이나믹 밀봉 장치(58)를 구비하는 펌프(10)에 있어서, 상기 펌프 하우징(12)과 상기 샤프트(20) 사이에 밀봉 부를 제공하는 밀봉 장치(58)는 샤프트(20) 둘레에 환형상으로 배치되고, 샤프트(20)와 하우징(12)의 하나에 유체 기밀하게 고정되고, 방샤프트 밀봉 면(78)을 형성하는 축선 방향 이동식 주 밀봉 링(76)과; 샤프트(20) 둘레에 환형상으로 배치되고 샤프트(20)와 하우징(12)의 하나에 유체 기밀하게 고정되고, 주 밀봉 링(76)의 방사 밀봉 면(78)과 밀봉 접촉하는 방사 밀봉 면(82)을 형성하는 고정 상대 밀봉 링(80)과; 축선방향 이동식 링(76)을 고정 상대 밀봉 링(80)쪽으로 밀어 펌프 샤프트(20)과 회전하지 않을때 밀봉 댐(116)이 다른 링(76)의 방사 면(78)과 결합되게 하는 바이어싱 수단(96)을 포함하며; 한 밀봉 링(76,80)의 방사 밀봉 면(78,82)의 하나는 매끈한 면을 이루고 다른 밀봉 링(76,80)의 방사 밀봉 면(78,82)은 그 안에 다수의 나선 홈을 가진 면을 이루고, 상기 면(78,82)은 한 원주변에서 펌프(10)안의 유체에 노출되고 반대 원주변에서 펌프밖의 대기에 노출되고, 홈은 펌프 밖의 대기에 노출된 원주변으로부터 다른 원주변쪽으로 부분 방사적으로 연장되고 방사 면(80)의 표면에서 홈들과 펌프(10)안의 유체에 노출된 원주변 사이에서, 상기 밀봉 링(76,80)의 매끈한 방사 면(78)과 밀봉 결합되는 밀봉 댐(116)을 형성하도록 이어지며; 상기 홈(114)은 펌프 샤프트(20)가 밀봉 링(76,80)의 방사 면(78,82)을 분리시키는 압력에서의 작동 속도로 회전할때 면(78,82) 사이에 공기를 펌프하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제16항에 있어서, 나선 홈(114)의 폭은 원주변으로부터 다른 원주변쪽으로 연장됨에 따라 모아지는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제16항에 있어서, 고정 링(80)은 하우징(12)에 유체 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제16항에 있어서, 축선방향 이동식 링(76)은 샤프트(20)에 유체 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제16항에 있어서, 샤프트(20) 둘레에 배치되고, 밀봉 장치(58)가 그 안에 배치되는 밀봉 하우징 공동(64)을 이루고, 펌프 하우징(12)에 연결가능한 환형상 밀봉 하우징(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제16항에 있어서, 밀봉 하우징(12)은 밀봉 하우징 공동(64)에서 대기중으로 공기를 배출하는 환형 구멍(72)을 샤프트 둘레(20)에 형성하는 방사 벽(70)을 이루는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.
제16항에 있어서, 주 밀봉 링(76)과 연관되고 주 밀봉 링(76)을 그 안에 보유하며, 샤프트(28) 둘레에 환형상으로 샤프트와 같이 회전가능하게 배치되고 다수의 보어(94)가 형성된 리테이닝 요소(88)를 포함하고, 각 보어(94)에는 주 밀봉 링(76)을 상대 밀봉 링(80)과 결합되게 바이어스하여 스테이틱 밀봉하는 스프링이 배치되는 것을 특징으로 하는 임펠러 펌프용 밀봉 링 장치.