KR19990007891A - 샤프트 밀봉 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전밀봉링(10)과 동축상으로 장착된 밀봉성분(14)을 구비하여 그 대향면들사이에 기본밀봉을 형성하여 이 기본밀봉을 가로질러 유체의 유동을 방지하게 되는 샤프트밀봉(1)에 관한 것으로, 밀봉링(10)은 내부슬리브(11)상에 샤프트(2)주위로 장착되고, 이 내부슬리브는 샤프트에 축방향으로 회전적으로 고정되어지며, 밀봉링(10)은 밀봉링(10)의 안쪽으로 내부슬리브(11)을 통해 외부로 연장되는 반달형상의 잠금부재(12)에의해 내부슬리브(11)에 결합되고, 잠금부재(12)는 내부슬리브(11)에 축방향으로 회전적으로 고정된 밀봉링(10)을 잠그게 된다.

Description

샤프트 밀봉

상기한 종류의 샤프트밀봉은 가스(니트로겐이나 아르곤, 수소, 천연가스, 공기등)를 펌핑하는 샤프트를 따른 가스의 전달이 방지되어야만 하는 기계에 종종 사용되어왔다. 통상 사용되는 고압과 고속의 기계로 인해, 샤프트 밀봉은 비접촉형태의 밀봉으로 밀봉내에 생성된 열과 밀봉부의 마모를 감소시키게 된다.

비접촉식 작동은 샤프트가 소위 이승속도로 불리우는 특정한 최소속도를 상회하여 회전될 때 바람직하지 않은 면접촉을 피할 수 있게 된다.

또한 비접촉식 샤프트 밀봉은 밀봉면들이 마모의 감소와 열생성의 저감으로 인해 서로 접촉되는 밀봉에 장점을 제공하게 된다. 가브리엘 랄브 피.에의한 나선형 홈 비접촉면 밀봉 요소(윤활 기술자 미국협회 저널 volume 35,7의 367-375 페이지)와 세디 조셉에의한 유압효과의 보강을 통한 박막-부양 가스밀봉의 향상된 수행(윤활기술자의 미국협회 회보 volume 23, 1 35-44 페이지)에는 비접촉 밀봉 기술과 디자인표준이 기술되었는데 여기에 참조로 병합되어진다.

통상의 기계적인 밀봉에서와 같이 비접촉면밀봉은 2개의 밀봉 링으로 구성되는데, 그 각각은 매우 정밀하게 마감처리된 밀봉면을 구비하게 된다.

상기한 밀봉면들은 회전축과 수직하면서 동축상으로 테이퍼진 형상으로 양 링 모두 서로 나란히 위치되고, 밀봉면들은 압력차가 제로이고 회전속도가 제로인 상태에서 접촉된다. 또한 그중 하나의 링은 통상 샤프트 슬리브에의해 회전가능한 샤프트에 고정되고, 다른 링은 밀봉 하우징 구조물내에 위치되면서 축방향의 이동이 가능하게 된다. 상기한 밀봉링의 축방향 운동을 가능하게 하면서 밀봉된 유체의 누수를 방지하기 위해서는 밀봉부재가 링과 하우징사이에 위치되어야만 하는데, 이러한 밀봉부재는 압력하에서 어느 정도 미끄럼운동이 가능하여야 하므로 통상 최상품질의 O링이 선택되어지게 되는데, 이러한 O링은 종종 보조 밀봉으로 일컬어진다.

전술한 바와 같이 밀봉의 비접촉작동을 위해서는 접촉된 2개의 밀봉면중 하나에 얕은 면홈들이 구비되고, 이 홈들은 2개의 밀봉면이 분리되도록 부세하는 압력장을 창출하는 작용을 하게 된다. 그리고 이러한 압력장에서 초래된 힘의 크기가 밀봉면이 폐쇄되어지도록 강제하는 힘을 극복하기에 충분하도록 크다면, 밀봉면들은 분리되어지고 틈을 형성하게 되어 비접촉작동을 초래하게 되는 바, 위에서 참조로 제시된 물품으로 상술된 바와 같이 분리력의 특성은 그 크기가 면분리의 증가에 따라 감소되어진다는 것이다. 한편 대향 또는 폐쇄력은 밀봉된 압력수준에의존하고, 면분리에는 무관하다. 이는 축방향으로 이동가능한 밀봉링의 후위면상에 작용하는 탄발력과 밀봉압으로부터 기인한 것으로, 분리 또는 개방력이 밀봉면들사이에 분리간격에 의존하므로 밀봉작용 또는 충분한 압력의 부가중에 양면들사이에 상이한 평형분리가 자체적으로 성립되는데, 이는 폐쇄와 개방력이 평형을 이루고 서로 동일할 때 이루어진다. 평형분리는 일정하게 간격의 번위내에서 변화되어지는데, 상기한 범위의 하함을 제로이상으로 하는데 지향점이 있으며, 높은 끝단상에 면들사이에 분리가 증가된 밀봉 누수량을 유도하게 되므로 상기한 범위를 가능한 협소하게 하는데 다른 지향점이 있는 바, 비접촉밀봉은 정의에의하면 밀봉표면들 사이에 틈으로 작용하므로, 그 누수량은 유사한 기하형의 접촉밀봉 보다는 높게 된다. 접촉이 없다는 것은 밀봉표면상에 마모가 제로임을 의미하므로 이들 사이에 비교적 열발생량이 낮게 되고, 이러한 낮은 생성열과 마모의 부재로 인해 비접촉밀봉은 밀봉된 유체가 기체인 고속의 터보기계에 사용가능하게 된다. 또한 터보압축기들은 상기한 유체를 가압하는데 사용되어지고, 기체가 비교적 부피가 적으므로 통상 아주 고속으로 일련의 다수의 압착단계로 작동되어진다.

참조로 전술한 물품에서 기술된 바와 같이 밀봉의 효율은 밀봉의 소위 밸런스 직경에 크게 의존하게 되는데, 이는 접촉밀봉에서도 마찬가지이다.

압력이 밀봉의 외부직경으로부터 가해질 때 밸런스 직경의 감소는 2개의 밀봉면을 함께 미는 힘을 더욱 크게하여 이 면들 사이에 간격을 줄이게 되므로 이 장치로부터 더 적은 양의 가스만이 누수되어지게 된다.

실제적인 설비에서, 활용가능한 공간내에 최대의 밀봉을 이루고자하는 지향점을 갖게 되는데, 이러한 목표를 달성하는 중에 하나의 결정적인 요소는 기본밀봉의 방사방향의 영역이다.

기본밀봉의 외부직경의 각속도는 밀봉의 효율성을 제한하고, 속도가 고속이 될 수 없게 된다.

종종 특정설비의 사용기간중에는 작동압을 증가시키는 것이 바람직하지만 밀봉하우징내에 체결되어질 수 있는 밀봉의 크기로 제한된다.

통상 회전밀봉링은 샤프트와 회전을 위해 고정되어지는 내부슬리브의 방사상 플랜지와, 밀봉링의 밀봉면에 접하는 내부슬리브를 둘러서 축방향 잠금슬리브사이에 밀봉링을 위치시키는 축방향이동이 방지되어진다.

외부직경상에 회전밀봉링을 축방향으로 회전적으로 고정하기위해서는 구동과 중심을 향하는 힘을 내부로 향하게 하여 미국 특허 5,388,843호에 밀봉내에 생성된 인장력을 향상시키게 된다. 이는 밀봉링의 외부직경을 내부슬리브의 방사상플랜지로부터 축방향으로 연장된 측판부에 고정하으로써 가능하고, 탭설비가 측판에 밀봉링을 고정하는데 사용된다.

본 발명은 큰 밀봉효과가 구비되는 샤프밀봉을 제공하기위한 것이다.

본 발명의 제 1사양에 따르면, 샤프트를 둘러 체결을 위해 내부슬리브상에 장착된 회전밀봉링에 나란히 놓여진 밀봉성분과, 슬리브내부로부터 외부로 밀봉링안으로 연장된 소켓 및, 소켓안으로 체결되어지도록 된 잠금부재가 구비되어 슬리브상에서 고정되도록 축방향으로 회전적으로 밀봉링을 잠그게 된다.

본 발명의 제 2사양에 따르면, 밀봉링과, 샤프트슬리브 및, 잠금부재를 구비한 샤프트밀봉에 체결되는 조립체를 구비하게 되는데, 상기한 샤프트부재는 샤프트슬리브를 둘러 체결되어져 샤프트슬리부내부로부터 외부로 슬리브링안으로 연장된 소켓을 구획하게 되고, 잠금부재는 소켓안으로 체결되어 내부슬리부에 축방향으로 회전적으로 고정된 밀봉링을 잠그게 된다.

바람직하기로, 방사상공간이 더 이상 종래에서와같이 회전링을 축방향으로 잠기는데 사용되는 축방향 잠금슬리브 및/또는 핀이 회전링을 구동 및/또는 축방향으로 고정하게 되는 기본밀봉의 외부직경의 축방향 외부로 연장되는 내부슬리브의 측판부로 간주되지 않으므로 기본밀봉면의 직경은 증가될수 있으며, 더불어 잠금부재가 회전링의 축방향으로 연장된 면을 관통하여 연장되어지므로 본 발명은 전도가능한 회전밀봉링에도 활용할 수있게 되므로 본 발명은 기존의 샤프트밀봉에 개장체결될 수 있다.

통상 다수의 예컨대 3개의 잠금부재들이 샤프트밀봉상에 연관된 소켓아능로 체결되어지며, 상기 소켓은 완전히 내부슬리브를 통해 연장되어지고, 이러한 경우에 샤프트주위로 연장된 내성(耐性)링이 소켓내에서 잠금부재를 고정하게 된다. 바람직하기로 상기한 소켓은 3개의 부분이 함께 고정되어 잠금부재에의해 신뢰성있는 잠금을 확보할 때 링/슬리브를 통해 형성된다.

유용하기로는 잠금부재가 반달(반원)형태인 것이 좋으며, 이는 더 매끄러운 힘전송을 제공하여 샤프트밀봉을 영향을 미치는 불균형한 힘을 감조시킨다.

바람직하기로 방사방향외부로 연장되는 플랜지부를 구비하지만 이 플랜지부의 외부로부터 축방향으로 연장되는 측판부를 구비하지는 않으므로, 큰 기본밀봉이 동일한 하우징에 종래기술에서와 같이 축방향 잠금슬리브의 사용없이도 체결되어질 수 있다.

종래의 작동기간중에 터보압축기가 시작되고, 동력 설비는 샤프트 회전을 시작하게 되며, 작동의 초기 예열 단계에서 샤프트속도는 꽤 낮게 되며, 통상 오일이 샤프트를 그 2개의 방사상 베어링과 하나의 트러스트베어링에 지지하는데 사용된다. 한편 오일은 오일펌프내에서 예열되며 압축기 베어링으로부터 전단열을 수용하게 되는데, 공정 유체 교류(攪流)와 함께 오일과 압착은 차례로 압축기를 예열하게 된다. 일단 완전한 작동속도에 다다르면, 압축기는 제시간에 어느정도 상승된 평형온도에 이르게 된다. 그리고 차단하면 샤프트 회전이 멈추고, 압축기가 냉각되기 시작하게 되는데 이러한 상항에서, 압축기의 다양한 성분이 상이한 속도로 냉각되어지는데 중요하게는 샤프트가 상이한 비율의 온도저감으로 압축기케이싱보다 수축한다. 상기한 종래 보조밀봉설비는 예컨대 미국특허 제 4,768,790과 5,058,905 또는 5,071,141호에서 볼 수 있는데, 전술한 현상에 대해 당해 분야에서 자주 사용되는 것은 밀봉면 결함인데, 종종 다음에 압축기가 재시작될 때 공정유체의 누수가 매우 크고, 상기한 경우에 밀봉이 이를 재밀봉하는데 저항을 많이 받게 되는 바, 밀봉은 이후 제때에 상당한 비용과 생산력을 손실해가며 제거되고 교환되어져야만 한다.

미국 특허 5,370,403호와, 유럽특허 A 0,519,586호는 보조 밀봉의 이동을 방지함으로써 밀봉면 결함을 줄이는 방법을 게재하고 있다.

본 발명은 터보기계내에 회전하는 샤프트용 샤프트 밀봉에 관한 것으로, 특히 비접촉샤프트 밀봉에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 밀봉의 상부반쪽의 횡단면도,

도 2는 도 1에 A-A선을 따른 단면도,

도 3은 압력프로파일이 입혀진 본 발명의 기본밀봉의 개략도,

도 4a는 제 1 대체 보조 밀봉설비의 단면도,

도 4b는 제 2 대체 보조 밀봉설비의 단면도이다.

본 발명은 샤프트밀봉에 체결되어지는데, 이 샤프트밀봉은 회전밀봉링과 동축상으로 장착된 밀봉성분을 구비하여 그 마주보는 면사이에 기본적인 밀봉을 형성하여 고압의 방사상 면으로부터 저압의 방사상 면으로 기본 밀봉을 가로질러 유체흐름을 방지하게 되고, 저압력방사상 면상에 부분에 채널내에 위치된 밀봉부재에의해 밀봉하우징과, 밀봉성분에 연결된 푸셔슬리브사이에서 이들사이에 형성된 보조 슬리브로 작용하는 편향수단에의해 회전링을 향해 축방향으로 밀봉성분이 강제된다.

또한 고압원으로부터 방사방향으로 이격된 부분에 보조 밀봉부재를 구비함으써 기본 밀봉이 신속하게 효과적인 장벽을 제공하게 됨과 더불어, 밀봉의 시작중에 밀봉면결함의 문제가 크게 감소될 뿐만아니라 해소될 수도 있게 되는 바, 본 발명은 보조밀봉부재가 기계의 시작중에 축방향으로 미끄러질 때 밀봉부재의 푸셔슬리브와 하우징면과의 마찰결합이 이루어질 샤프트밀봉의 밸런스직경을 변경하게 되므로, 낮은 압력면에 위치된 밀봉부재로 인해 밸런스직경은 기본밀봉내에 폐쇄력을 향상을 제공하는 방향으로 변경하게 된다. 통상 하우징과 푸셔슬리브사이의 마찰은 샤프트밀봉의 평형밸련스직경을 따라 정렬되어지게 된다.

본 발명은 특히 비접촉 밀봉에 활용가능한 것이다.

바람직하기로 푸셔슬리브는 밀봉성분으로부터 분리된 L형상의 부분이고, 스프링(편향수단)이 하우징과 L형슬리브사이에서 밀봉성분의 후위면에 평행하게 작용하게 된다. 또한 보조 밀봉은 하우징의 면과 L형슬리브의 다른 다리사이에 형성되는데, 바람직하기로 슬리브의 다른 다리는 방사상으로 하우징의 내부를 향한다.

더불어 추가적인 밀봉이 푸셔슬리브와, 밀봉성분사이에 O링에의해 구비되어지는데, 여기서 추가적인 밀봉 O링은 반(半)열장이음채널내에 위치하게 되고, 통상 추가적인 O링은 슬리브내에 구비된 열장이음채널 또는 사각절단부내에 밀봉성분과 푸셔슬리브사이에 구비되고, 열장이음된 채널은 종종 O링이 용이하게 밀봉내에 설치되어지게 하는데 사용되지만, 밀봉의 차단중에 상기한 밀봉은 달리는 배기될 수 없었던 열장이음된 채널내에 생성된 압력으로 인해 채널의 외부로 종종 부풀게 된다. 바람직한 반 열장이음된 형상으로 인해 압력이 채널로부터 벗어날 수 있도록 하는 O링의 제한된 운동이 가능하게 되고, 밀봉 스트립과 연관된 매우 높은 비용이 저감되므로 상기한 디자인은 특히 바람직한 것이다.

본 발명은 샤프트(2)주위로 샤프트밀봉(1)을 제공하는데, 통상 2개의 샤프트밀봉(도시되지 않음)이 보조(하부)밀봉을 따라 직렬로 구비되어 압축기나 다른 가압된 기계의 샤프트상에 기본밀봉에 보완부를 형성하게 된다.

한편 밀봉(1)은 샤프트(2)주위에 장착된 내부슬리브(11)의 방사상 외부로 샤프트(2)주위로 장착된 회전 밀봉링(10)을 구비한다.

한편 내부슬리브(11)는 샤프트(2)와 축방향 잠금과 회전을 위해 결합되고, 밀봉링(10)은 회전을 위해 밀봉링(10)내에 정렬된 슬롯에의해 형성된 연관된 소켓을 통해 각각 연장되는 다수의 잠금부재(12)를 사용하여 내부슬리브(11)에 결합된다. 한편 내부슬리브(11)는 방사방향의 플랜지를 구비한다.

상기한 잠금부재(12)는 밀봉링(10)의 축방향 이동을 방지하고, 소켓이 슬리브/링내에 동시에 형성되어 각 부분내에 슬롯의 신뢰성있는 정렬을 확보하게 된다.

한편 내성(耐性)링(18)은 잠금부재(12)와 샤프트(2)사이에 샤프트(2)주위로 연장된다.

도 2에 도시된 바와 같이 잠금부재(18)는 바람직하기로 반달형상이고, 이는 샤프트밀봉의 평형을 깨는 회전구동창출력을 감소시키게 된다.

한편 내부슬리브(11)상에 밀봉링(10)의 설비는 동일한 밀봉효과를 창출하는 종래의 밀봉에 비해 기본밀봉에 더 작은 외부직경을 제공하게 되므로 밀봉(1)내에서 창출된 응력이 작아지며, 밀봉의 중량도 적어져서 밀봉(1)의 누수량이 저감된다.

회전적으로 고정된 밀봉성분(14)는 밀봉링(10)에 나란히 장착되고, 기본밀봉은 서로 맞은편에 설치된 밀봉링(10)과 밀봉성분(14)의 방사상으로 연장된 밀봉면들사이에 형성되며, 낮은 홈을 구비한 밀봉성분(14)의 밀봉면은 그 정면안으로 절단되어 밀봉면들사이에 요구되는 분리를 창출하게 되는데, 상기한 홈은 회전밀봉링(10;도 3에도시됨)내에서 이와는 달리 형성되어질 수도 있다.

홈의 바람직한 디자인은 공동출원중인 1994년 11월 16일에 출원된 제 PCT/ IB94/00379호에 자세히 기술되며, 홈의 바람직한 디자인은 여기에 참조로 병합되는 바, 밀봉성분(14)는 통상 카본 또는 다른 적절한 재질로 제조된다.

밀봉성분(14)은 스프링수단(15;점선으로 부분적으로 도시된)에의해 밀봉링(10)을 향해 축방향으로 편향되고, 밀봉성분(14)은 제한된 축방향 운동을 가지며, 스프링(15)은 통상 샤프트(2)주위로 위치된 다수의 스프링(예컨대 6개의)을 구비하고, 이 스프링(15)은 사용할 때에 밀봉에의해 생성된 분리력에 비해 상대적으로 적은 힘을 제공하게 되지만 압력이 없는 상항에서 밀봉면들이 접촉되도록 이동시키기에는 충분한 것이다. 그리고 스프링(15)은 L형상의 푸셔슬리브(17)를 통해 작용하여 밀봉링(10)을 향해 축방향으로 밀봉성분(14)의 후위면을 강제하게 된다.

한편 스프링(15)은 밀봉(10)의 하우징(19)의 내부로 방사상으로 플랜지에 대해 작용하게 된다.

고압의 가스는 하우징으로부터 공급된 밀봉링(10)의 방사상 외부선단과 밀봉성분(14)쪽으로 공급되고, 상기한 가스는 통상 기계의 작동유체보다 대기안으로 배기되기에 적절한 청정가스인데, 이 경우에 누수량은 파이프로 이송되어 연소(섬광으로 불탐)된다.

고압이 밀봉성분(14)의 밀봉면을 가로질러 그 후위면주위로 연장되고, 보조 밀봉이 구비되어 밀봉성분(14)주위로 고압의 통기를 방지하게 된다.

제 1보조밀봉은 하우징(19)의 내부로 연장된 방사상의 플랜지과 푸셔슬리브(17)사이에 O링(20)에의해 형성되고, 도 4a와 도 4b는 제 1보조밀봉의 상이한 설비를 도시하는 바, 도 4a는 제 1보조밀봉이 O링(20a)과 보완링(20b)에의해 형성되어진 제 1실시예를 도시하는데, 보완링(20b)은 예컨대 테프론으로 제조될 수 있고, 채널(21)의 저압면상에 위치된다. 그리고 도 4b는 탄성력을 갖는 폴리머 밀봉(20)에의해 제 1보조링이 형성되는 제 2실시예를 도시한다.

O링은 L자형 푸셔슬리브(17)의 축방향으로 연장된 다리내에 형성된 채널(21)내에 위치되고, O링은 하우징(19)의 방사상 플랜지의 축방향으로 연장된 면에 대해 밀봉되며, 푸셔슬리브(17)와 하우징(19)의 방사상 플랜지의 나란한 면들은 평형밸련스직경에서 하나의 선을 따라 연장되어 평형이 형성된 작동시에 밀봉을 하게 된다. 한편 푸셔슬리브다리가 방사상으로 하우징의 방사상 플랜지로부터 내부로 향하게 됨에 따라서 마찰결합이 평형밸런스직경위 또는 내부이므로 O링의 마찰결함의 효과가 밸런스직경의 감소만을 초래하게 된다. 그리고 실제적인 밸런스직경을 감소시킴으로써 기본밀봉상에 폐쇄력을 증가시키게 된다.

샤프트밀봉은 100바아의 압력에서 115mm샤프트를 밀봉하게 되는데, 평형밸런스직경은 기본밀봉에서 400 내지 500 N의 폐쇄력이 생성되는 150.8mm로 설정되고, 제 1보조밀봉 O링(20)은 방사상으로 약 3.5mm(새것일 때)영역을 갖는다. 한편 O링(20)사이에 마찰결합이 O링(20)의 미끄럼운동중에 실제 밸런스직경을 증가시키는 경향이 있다면, 즉 종래기술에 따르면 밸런스직경은 최대로 157.8mm까지 증가될 수 있게 된다. 상기한 밸런스직경에서 기본 밀봉상에 약 12000N의 순수한 개방력이 존재하게 되고 이러한 예는 O링(20)이 채널(21)내에서 이동에 실폐하는 경우를 가정한 것으로, 통상 O링(20)은 낮은 압력하에서 이동되지만 여전히 순순한 개방력은 스프링의 폐쇄력(통상 50N정도)보다 높을수 있다.

도 3에는 샤프트밀봉(1)의 기본밀봉상에 입혀진 압력프로파일의 개략도를 도시하고 있는데, 밀봉링(10)과 밀봉성분(14)사이의 거리는 설명을 위해 과장되어져 도시된 바, 머리부가 막혀진 화살표(30)가 밀봉의 외부직경상에 고압력원을 도시한다.

안정적인 상태에서 사용되는 밀봉(1)으로 생성되는 압력프로파일이 선a로 도시된 바, 최고압은 선d로 도시된 홈(밀봉링(10)상에 도시된)의 방사상으로 내부로향한 끝단에서 생성되고, 도시된 바와 같이 이 압력은 개방압에 상응하는 지점(f)에서의 압력보다 선a로 도시된 안정적인 사용상태에서 더 크고, 밸런스 직경은 선e로 상기한 안정적인 상태인 평형밸런스직경을 도시하게 된다.

한편 선b는 본 발명을 도시한 것으로, 기계의 시작중에 압력프로파일을 도시하는 바, 밸런스 직경이 감소됨에 따라서 밀봉링(10)과 밀봉성분(14)사이의 거리가 적으므로 선b로 도시된 폐쇄력은 안정적인 사용압력 즉 선a보다 높아지게 되고, 따라서 밀봉이 O링(20)의 마찰결합에 무관하게 안적적인 사용상태로 가동된다.

그리고 선c는 O링이 고착되고 시작점에서 생성된 밸런스 직경을 증가시키는 종래상태를 도시한 것으로, 폐쇄력이 개방력(E.P.)을 결코 극복할 수 없으므로 밀봉이 개방되고 기본적인 밀봉을 형성하기에 충분한 힘이 발생되지 못한다.

도시되지 않은 고압이 방사상으로 평형밸런스직경 내부로 연장되는 실시예에서 제 1보조링과 대등한 O링은 평형밸런스직경의 방사상 외부에 부분내에 채널에 위치될 수 있고, 이 경우에 O링의 마찰결합은 실제적인 밸런스직경을 증가시키는 경향을 띠게 되고, 이는 다시 기본밀봉에서 발생되는 폐쇄력을 증가시키는 경향을 띠게 된다.

도시된 실시예는 채널(21)내에 O링(20)을 도시하는 바, 이는 예컨대 테프론으로 제조된 채널(21)의 저압면상에 보완링으로 보충되어질 수 있다.

더불어 보조밀봉은 역시 밀봉성분(14)의 후위면과 푸셔슬리브(17)의 방사상으로 연장된 다리사이에 형성될 수 있고, O링(24)은 푸셔슬리브(17)내에(밀봉성분(14)의 후위면내에 형성될수도 있지만) 형성된 채널내에 위치된다. 상기 채널(25)은 반(半)열장이음채널이고, 채널(25)의 형상으로 인해 기계의 신속한 압력제거 또는 다른 순간적인 상태중에 O링(24)이 채널(25)로부터 외부로 부풀게 하는 압력이 채널(25)내에 형성되는 것을 방지하게 됨과 더불어 상기한 채널(25)의 형상은 유사하게 위치된 보조밀봉을 사용하여 모든 하우징내에서 유용하게 사용가능하다.

물론 채널의 기본적인 디자인(도시되지 않음)이 추가적인 보조밀봉용으로도 사용가능하지만 이는 바람직하지않다.

도 4a와 도 4b내에 도시된 상이한 밀봉수단은 O링이 도시된 실시예들에서 사용되는 다른 모든 위치에서 사용될 수 있고, 도 4b에 도시된 탄성력이 인가된 테프론 U형 밀봉은 압력제거중에 양호한 수행력으로 인해 자주 사용된다.

전술한 바와 같이 직렬밀봉(1)은 제 1밀봉에 보완재로 작용하는 제 2밀봉(1)으로 샤프트(2)를 따라 사용된다. 하나 또는 다른 추가적인 밀봉이 필요하다면 샤프트를 따라 구비될 수도 있다.

고압과 고속의 기계에서 비접촉형태의 밀봉으로 밀봉내에 생성된 열과 밀봉부의 마모를 감소시켜주게 되는 분야에서 사용되어 밀봉이 다이나믹하게 순간적으로 작동하는 향상된 밀봉특성을 부여하게 된다.

Claims (14)

1. 샤프트를 두른 체결을 위해 내부슬리브상에 장착된 회전밀봉링과 나란히 설치된 밀봉성분과, 밀봉링안으로 슬리브내부로부터 방사상 외부로 연장되어진 소켓 및, 소켓안으로 체결되어지는 잠금부재를 구비하여 슬리브상에 축방향으로 회전적으로 고정된 밀봉링을 잠그게 되는 샤프트밀봉.
2. 밀봉링과, 내부슬리브 및 잠금부재를 갖춘 샤프트밀봉에 체결되는 설비로, 소켓이 샤프트슬리브의 내부면으로부터 방사상 외부로 밀봉링의 안쪽으로 연장된 채로 밀봉링이 내부슬리브를 둘러서 체결되고, 잠금부재가 소켓안으로 체결되어 내부슬리브에 축방향으로 회전적으로 고정된 밀봉링을 잠그게 되는 샤프트밀봉에 고정하는 고정설비.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 소켓이 내부슬리브를 완전히 관통하여 연장된 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
4. 제 1항 또는 제 2항 내지 제 3항에 있어서, 상기 소켓이 밀봉링과 내부슬리브가 서로 고정되어 고정부재에 의해 고정될때 밀봉부재와 내부슬리브를 관통하여 형성되어 잠금부재에의해 신뢰성있는 잠금을 확보하게 되는 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
5. 제 1항이나, 제 2항, 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 잠금부재가 방사상평면내에 반달형 횡단면을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
6. 제 1항 또는 제 2항, 제 3항, 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 내부슬리브가 방사상으로 외부로 연장되는 플랜지부를 구비하지만 플랜지부의 외부로부터 축방향으로 연장된 측판부를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기한 샤프트밀봉에 회전밀봉링에 동축상으로 장착된 밀봉성분을 구비하여 그 대향면들사이에 기본밀봉을 형성하여 이 기본밀봉을 가로질러 고압의 방사상의 면으로부터 저압의 방사상의 면으로 유체유동을 방지하게 되고, 저압력방사상 면상에 부분에 채널내에 위치된 밀봉부재에의해 밀봉하우징과, 밀봉성분에 연결된 푸셔슬리브사이에서 이들사이에 형성된 보조 밀봉으로 작용하는 편향수단에의해 회전링을 향해 축방향으로 밀봉성분이 강제되는 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
8. 제 7항에 있어서, 상기 샤프트밀봉이 비접촉밀봉인 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기한 고압의 방사상의 면이 외부의 방사상의 면이고, 채널은 푸셔슬리브상에 형성되는 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
10. 제 7항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서, 추가적인 밀봉이 O링에 의해 구비되어지고, 여기서 O링은 푸셔슬리브와 밀봉성분사이에 구비되고, 이 추가적인 밀봉 O링은 반(半)열장이음된 채널내에 위치되는 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
11. 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 상기한 가스가 밀봉의 고압력면상에서 밀봉안으로 펌프 및/또는 저압력면이 대기중으로 통기되어지는 것을 특징으로 하는 샤프트밀봉 또는 고정설비.
12. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 따른 샤프트밀봉 또는 고정설비를 구비한 터보기계 또는 다른 가압된 기계.
13. 첨부한 도면에의해 도시되었거나 이를 참조로 하여 기술된 샤프트밀봉.
14. 첨부한 예시도면에의해 도시되었거나 이를 참조로하여 기술된 샤프트밀봉에 고정하기위한 고정설비.