KR20020086236A

KR20020086236A - 선미관축 밀봉장치

Info

Publication number: KR20020086236A
Application number: KR1020020024602A
Authority: KR
Inventors: 구도요시타카
Original assignee: 이구루코교 가부시기가이샤
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-05-04
Publication date: 2002-11-18
Also published as: EP1256518A3; EP1256518A2; JP2002340199A

Abstract

선미관의 프로펠러축(2)의 바깥둘레를 둘러싸도록 배치된 케이스(32)와; 물 밀폐부재(34)와, 오일 밀폐부재(36) 및, 상기 케이스(32)의 안쪽둘레에 물 밀폐부재(34)와 오일 밀폐부재(36)의 사이에 배치된 중간씨일(35)을 포함하여 구성되는 선미관축 밀봉장치에 있어서; 오일 밀폐부재(36) 및 중간씨일(35)은 고무 탄성체로 이루어지며, 상기 케이스(32)측에 고정된 기초부(361, 351)와 상기 프로펠러축(2)측에 미끄럼접촉하는 씨일 립(362,352)을 가지며, 상기 오일 밀폐부재(36)의 씨일 립(362)은 선체의 내부를 향하고, 상기 중간씨일(35)의 씨일 립(352)은 선미측을 향하며, 상기 오일 밀폐부재(36)와 중간씨일(35)과의 사이에는 공기실(C)이 구획되어 있으며, 드레인실(B)내의 압력보다 높은 압력을 가지는 유체를 공급하는 급기장치(39)가 공기실(C)에 접속된 것을 특징으로 하는 선미관축 밀봉장치.

Description

선미관축 밀봉장치{STERN TUBE SHAFT SEALING APPARATUS}

본 발명은, 선미(船尾)측과 선수(船首)측사이의 선미관(船尾管)에 장착되어 프로펠러축의 외부둘레에서 해수(海水)와 축받이 오일의 상호간을 밀봉하는 선미관축(船尾管軸) 밀봉장치에 관한 것이다.

도 2는, 종래의 기술에 의한 선미관축 밀봉장치를 축심을 통과하는 면으로 절단하여 나타내는 반단면도이다. 도 2에 있어서, (101)은 프로펠러축을 나타낸다. 이 프로펠러축(101)은, 선체(100)의 선미하부의 축 구멍에 설정된 도시되어 있지 않은 선미관축받이를 관통한다. 프로펠러축(101)은 그 선미측으로 돌출한다. (102)는 프로펠러축(101)의 바깥끝부에 고정한 프로펠러 보스이다. 프로펠러축 (101)에는, 선체(100)로부터 선미측으로 돌출한 부분의 바깥둘레에 슬리브(103)가 패킹(104)을 통해서 바깥쪽으로 삽입되어 있다. 이 슬리브(103)는 프로펠러축(101)에 부착된다. 프로펠러축(101)의 바깥둘레는, 축방향으로 수밀폐적으로 접합된 복수의 케이스 분할체(105) 내지(108)로 둘러싸여져 있다. 가장 선수측의 케이스 분할체(108)는 선체(100)에 있어서의 선미하부의 축구멍 끝단부에 접합되어 있다.

케이스 분할체(105)는 가장 선미측에 위치한다. 케이스 분할체(106)는 그의 선수측에 접합된다. 케이스 분할체(105)의 안둘레와, 케이스 분할체(106)의 안둘레에는, 고무 등의 탄성체로 이루어지는 물 밀폐부재(109, 110)가 배치되어 있다. 이 물 밀폐부재(109, 110)는, 각각 보스부(109a, 110a) 및, 칼날부(109b, 110b)를 갖는다. 슬리브(103)의 바깥둘레면에는 보스부(109a, 110a)가 고정및 밀폐된 상태로 장착된다. 선수측을 향하는 칼날부(109b, 110b)의 각 끝단은 케이스 분할체 (106, 107)의 안쪽지름 플랜지(106a, 107a)와 축방향으로 대향한다.

케이스 분할체(107)는 선수측에서 물 밀폐부재(110)상으로 미끄러진다. 케이스 분할체(108)는 그에 인접하여 위치한다. 케이스 분할체(107)와, 가장 선수측에 위치하는 케이스 분할체(108)의 안쪽에는, 고무등의 탄성체로 이루어지는 오일 밀폐부재(111)가 장착되어 있다. 이 오일 밀폐부재(111)는, 고무와 같은 탄성재료로 만들어져 있다. 오일 밀폐부재(11)는 선수측으로 연장되며 씨일 립(111a)을 가진다. 씨일립(111a)은 밀폐된 상태로 슬리브(103)의 바깥둘레면에 접촉한다. 또한, 공간(112)이 축받이측 공간에 위치되며, 오일 밀폐부재(111)의 정면에 있다. 축받이측공간(112)에는, 선미관 축받이에 공급되는 소정압력의 축받이기름 O 이 충만해 있다.

선미측의 물 밀폐부재(109)과 선수측의 물 밀폐부재(110)에 의해서 구획된 고리상의 씨일실(113)에는, 선내가 도시되어 있지 않은 맑은 물 공급장치로부터 케이스 분할체(108, 107, 106)를 관통하여 연장된 맑은 물 공급라인(114)이 개구하고 있다. 또한, 선수측의 물 밀폐부재(110)과 오일 밀폐부재(111)에 의해서 구획된 고리상의 드레인실(115)에는, 선내가 도시되어 있지 않은 회수장치로부터, 케이스 분할체(108, 107)를 관통하여 늘어나는 유체회수라인(116)이 개구하고 있다.

즉, 씨일실(113)에는 맑은 물 공급원으로부터 맑은 물 공급라인(114)을 통해 흘수(吃水)깊이의 해수압보다 약간 고압인 맑은 물이 공급된다. 이 중 대부분은, 선미측의 물 밀폐부재(109)의 칼날부(109b)를 케이스 분할체(106)의 안쪽지름 플랜지(1O6)로부터 밀어서 열도록 하여 선외의 해수 W 중으로 서서히 방출된다. 그 때문에, 씨일실(113)으로의 해수 W 의 침입을 완전히 저지할 수 있다. 한편, 선수측의 물 밀폐부재(110)의 칼날부(110b)와 케이스 분할체(107)의 안쪽지름 플랜지 (107a)와의 접동부에서 드레인실(115)로 누설된 맑은 물이나, 오일 밀폐부재(111)의 씨일 립(111a)과 슬리브(103)의 접동부에서 드레인실(115)에 누설한 축받이기름 (O)은, 유체회수라인(116)을 통해 선내의 회수장치에 회수된다.

상기 종래의 기술에 의한 선미관축 밀봉장치에 있어서는, 드레인실(115)로 침입해 오는 누설유체의 대부분은, 씨일실(113)로부터 선수측의 물 밀폐부재(110)과 케이스 분할체(107)의 안쪽지름 플랜지(107a)와의 접동부를 통과한 맑은 물이다. 그리고, 이러한 누설유체가 회수장치에 의해서 적절히 회수되고 있는 경우에는 전혀 문제가 없다. 그러나, 드레인실(115)로의 누설유량이 증대하거나 유체회수라인(116)의 막힘 등에 의해서 정상적인 회수기능이 손상된 것 같은 경우는, 드레인실(115)에 맑은 물이 잔류한 상태가 된다. 따라서, 이 잔류물이, 오일 밀폐부재(111)의 씨일 립(111a)과 슬리브(103)사이의 접동부로부터 축받이측공간(112)내에 침입할 우려가 있다.

더구나 통상은, 오일 밀폐부재(111)의 씨일 립(111a)의 접동끝부에는, 프로펠러축(101)과 동시에 회전하는 슬리브(103)의 바깥둘레면과의 사이에서, 드레인실 (115)에 침입하고자 하는 축받이기름 O 을 축받이측 공간(112)으로 밀어 되돌리는 펌핑작용을 발생하는 나선홈이 형성되어 있기 때문에, 드레인실(115)내에 맑은 물이 잔류하고 있으면, 이 잔류물이 씨일 립(111a)의 접동끝부에 있어서의 펌핑작용에 의해서 축받이측공간(112)으로 보내어져 버린다. 따라서, 축받이측공간(112)의 축받이기름(O)에 맑은 물이 혼입하고, 이 때문에 축받이기름(O)에 유탁이 발생하여, 선미관축받이에 있어서의 윤활불량을 초래하는 문제가 지적된다.

부가적으로, 드레인실(115)내의 압력과, 그것보다 고압인 축받이측공간(112)의 축받이기름(O)의 압력과의 압력차는, 오일 밀폐부재(111)의 씨일 립(111a)을 슬리브(103)의 바깥둘레면과 밀접시키는 방향으로 작용한다. 그리고, 드레인실(115)내는 대기압 또는 그이하로 되어 있기 때문에, 축받이측공간(112)의 축받이기름(O)의 압력과의 압력차, 바꿔 말하면 슬리브(103)에 대한 실립(111a)의 접동끝부의 부하가 증대한다. 또한, 조기마모를 초래하거나, 열에 의한 열화를 초래하여, 씨일성능이 손상될 우려도 지적된다.

본 발명은, 이상과 같은 문제에 비추어 이루어진 것으로서, 그 기술적 과제는, 물 밀폐부재측으로부터의 누설유체가, 축받이측으로 침입하는 것을 확실히 방지할 수 있는 축봉구조로 하는 것에 있다.

또한, 다른 과제는, 씨일의 접동부하를 경감시켜, 그 내구성을 향상시키는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 관한 선미관축 밀봉장치의 바람직한 실시의 형태를, 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 반단면도이다.

도 2는 종래의 기술에 의한 선미관축 밀봉장치를 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 반단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 선체 1a : 축구멍 개구부

2 : 프로펠러축 21 : 프로펠러 보스

3 : 선미관축 밀봉장치31 : 슬리브

311 : 패킹312 : 볼트

32 : 케이스 321∼325 : 케이스 분할체

321a, 322a, 323a : 안쪽방향 플랜지

323b, 324a, 324b, 325 a : 씨일서포트

326 : 가스켓 33, 34 : 물 밀폐부재

331, 341 : 보스부332, 342 : 칼날부

333, 343, 353, 363 : 가터스프링

35 : 중간씨일351, 361 : 기초부

352, 362 : 씨일 립36 : 오일 밀폐부재

37 : 맑은 물 공급라인38 : 유체회수라인

39 : 급기라인 A : 씨일실

B : 드레인실 C : 공기실

D : 축받이측 공간E : 안둘레 공간

O : 축받이기름 W : 해수

상술한 기술적 과제를 유효하게 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 선미관축 밀봉장치는; 선미관의 프로펠러축의 바깥둘레를 둘러싸도록 배치된 케이스와, 물 밀폐부재와, 오일 밀폐부재 및, 상기 케이스의 안쪽둘레에 물 밀폐부재와 오일 밀폐부재의 사이에 배치된 중간씨일을 포함하여 구성되는 선미관축 밀봉장치에 있어서; 상기 오일 밀폐부재 및 상기 중간씨일은 고무 탄성체로 이루어지며, 상기 케이스측에 정착된 기초부와 상기 프로펠러축측에 미끄럼접촉하는 씨일 립을 가지며, 상기 오일 밀폐부재의 씨일 립은 선체의 내부를 향하고, 상기 중간씨일의 씨일 립은 선미측을 향하며, 상기 오일 밀폐부재와 중간씨일과의 사이에 공기실이 구획되어 있으며, 드레인실내의 압력보다 높은 압력을 가지는 유체를 공급하는 급기장치가 공기실로 접속된 것을 특징으로 하는 것이다.

[발명의 실시의 형태]

도 1은, 본 발명에 관한 선미관축 밀봉장치의 바람직한 실시의 형태를, 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 반단면도이다. 도 1에 있어서, 참조부호 (1)는 선체의 선미하부의 일부를 나타낸다. 참조부호(2)는 선체(1)의 축구멍개구부(1a)에서 선체(1)의 선미측으로 돌출한 프로펠러축이다. 참조부호(21)은 프로펠러축(2)의 선미측의 끝부에 고정한 프로펠러 보스이다.

프로펠러축(2)은 선체(1)의 축구멍 개구부(1a)에서 선미측으로 돌출한다. 프로펠러축(2)의 바깥둘레측에는 선미관축 밀봉장치(3)가 설치되어 있다. 이 장치 (3)는, 슬리브(31)와, 케이스(32)와, 물 밀폐부재(33,34)와, 중간 씨일(35) 및, 오일 밀폐부재(36)를 가진다. 슬리브(31)는, 선체(1)로부터의 프로펠러축(2)의 돌출부분에 패킹(311)을 통해 수밀적으로 바깥쪽으로 삽입돤다. 또한 슬리브(31)는 볼트(312)에 의해 프로펠러 보스(21)에 고정된다. 케이스(32)는 그 바깥둘레측을 포위하도록 배치되어 선체(1)에 결합된다. 이 케이스(32)와 슬리브(31)의 사이에 물 밀폐부재(33, 34)와, 중간씨일(35) 및 오일 밀폐부재(36)가 설치되어 있다. 이 선미관축 밀봉장치(3)는, 도 1에 있어서의 오른쪽에 있고 프로펠러축(2)을 축지지하는 선미관축받이(도시 생략)에 공급되는 축받이기름 O 이, 축둘레를 통과하여 선외의 해수(W)중에 누설하는 것을 방지함과 동시에, 선외의 해수(W)가 축둘레를 통과하여 선내로 침입하는 것을 방지하는 것이다.

보다 상세하게는, 케이스(32)는, 축방향에 결합된 복수의 케이스 분할체(321∼325)를 가진다. 그 가장 선수측의 케이스 분할체(325)는 선체(1)에 수밀폐적으로 결합되어 있다. 케이스 분할체(325)와 선체(1)와의 사이는 가스켓(326)에 의해서 밀봉되어 있다.

케이스 분할체(321)는 가장 선미측에 가깝게 위치된다. 케이스 분할체(322)는 선미측에서 2번째로 위치된다. 케이스 분할체(321)의 안둘레부및 케이스 분할체(322)의 안둘레부에는, 안쪽방향 플랜지(321a, 322a)가 형성되어 있다. 안쪽방향 플랜지(321a, 322a)들은 각각 안쪽지름이 슬리브(31)의 바깥둘레면에 근접한다. 선미측의 물 밀폐부재(33)은, 가장 선미측의 케이스 분할체(321)의 안둘레에서 안쪽방향 플랜지(321a, 322a)의 사이에 배치되어 있다. 이 물 밀폐부재(33)은, 고리형상의 가터스프링(333)에 의해 죄는 힘이 부가되어 슬리브(31)의 바깥둘레면에 친밀상태로 정착된 보스부(331)와, 선수측을 향한 끝면이 케이스 분할체(322)의 안쪽방향 플랜지(322a)와 밀접된 칼날부(332)로 이루어지고, 고무 등의 탄성체로 성형되어 있다.

선미측에서 3번째의 케이스 분할체(323)에 있어서의 선미근처의 안둘레부에는, 안쪽지름이 슬리브(31)의 바깥둘레면에 근접한 안쪽방향 플랜지(323a)가 형성되어 있고, 선수측의 물 밀폐부재(34)는, 선미측에서 2번째의 케이스 분할체(322)의 안둘레공간으로서 이 케이스 분할체(322)의 안쪽방향 플랜지(322a)와 선미측에서 3번째의 케이스 분할체(323)의 안쪽방향 플랜지(323a)의 사이에 배치되어 있다. 이 물 밀폐부재(34)도, 선미측의 물 밀폐부재(33)과 동일한 구조를 갖는 것으로서, 즉, 고리상의 가터스프링(343)에 의해 죄는 힘이 부가되어 슬리브(31)의 바깥둘레면에 고정되어 밀봉상태로 정착된 보스부(341)와, 선수측을 향한 끝면이 케이스 분할체(323)의 안쪽방향 플랜지(323a)에서의 선미측을 향한 끝면과 대향된 칼날부 (342)로 이루어지고, 고무 등의 탄성체로 성형되어 있다.

즉, 물 밀폐부재(33,34)는, 프로펠러축(2)과 동시에 회전하며, 그 칼날부 (332, 342)와, 회전하지 않는 케이스(32)에 있어서의 케이스 분할체(322, 323)의안쪽방향 플랜지(322a, 323a)와의 사이에서, 축밀봉기능을 이루는 것이다.

선미측에서 3번째의 케이스 분할체(323)에 있어서의 선수근처의 안둘레부에는, 씨일서포트(323b)가 형성되어 있고, 선미측에서 4번째의 케이스 분할체(324)에 있어서의 선미근처의 안둘레부에는, 씨일서포트(323b)와 슬리브(31)의 사이를 향해서 연장되는 씨일서포트(324a)가 형성되어 있다. 중간씨일(35)은, 이 씨일서포트 (323b, 324a)사이에 밀접상태로 고정된 기초부(351)와, 이 기초부(351)의 안둘레로부터 선미측으로 향하여 늘어남과 동시에 가터스프링(353)에서 죄는 힘이 부가된 끝부가 슬리브(31)의 바깥둘레면에 밀접된 씨일 립(352)으로 이루어지고, 고무 등의 탄성체로 성형되어 있다.

선미측에서 4번째의 케이스 분할체(324)에 있어서의 선수근처의 안둘레부에는, 씨일서포트(324a)과 축방향으로 대칭하는 씨일서포트(324b)가 형성되어 있고, 가장 선수측의 케이스 분할체(325)의 안둘레부에는, 씨일서포트(324b)와 슬리브 (31)의 사이를 향해서 늘어나는 씨일서포트(325a)가 형성되어 있다. 오일 밀폐부재(36)는, 이 씨일서포트(324b, 325a)사이에 밀접상태로 고정된 기초부(361)와, 이 기초부(361)의 안둘레로부터 선미측으로 향하여 늘어남과 동시에, 가터스프링(363)으로 죄는 힘이 부가된 끝단부가 슬리브(31)의 바깥둘레면에 밀접된 씨일 립(362)으로 이루어지고, 고무 등의 탄성체로 성형되어 있다.

즉, 중간씨일(35) 및 오일 밀폐부재(36)은 비회전으로서, 그 씨일 립(352, 362)의 끝단부와, 프로펠러축(2)과 일체로 회전하는 슬리브(31)의 바깥둘레면과의 사이에서, 축밀봉기능을 이루는 것이다. 또한, 중간씨일(35)의 기초부(351)는, 케이스 분할체(323, 324)의 사이를 밀봉하는 패킹로서의 수단을 겸하고, 오일 밀폐부재(36)의 기초부(361)는, 케이스 분할체(324, 325)의 사이를 밀봉하는 패킹로서의 수단을 겸하고 있다.

선미측에서 2번째의 케이스 분할체(322)의 안둘레공간은, 물 밀폐부재(33, 34)로 구획된 고리형상의 씨일실(A)로 되어 있고, 이 씨일실(A)에는, 케이스 분할체(322)로부터, 케이스 분할체(323∼325) 및 선체(1)를 관통하여 연장되는 파이프라인에 의한 맑은 물 공급라인(37)이 개구하고 있다. 이 맑은 물 공급라인(37)의 상류 끝단부는, 선내에 배치된 도시되어 있지 않은 정류량밸브 및 스트레이너 (strainer) 등으로 이루어지는 맑은 물 공급장치에 접속되어 있다. 또한, 씨일실 (A)로 공급하는 맑은 물의 압력은, 씨일실(A)이 선미측의 물 밀폐부재(33)에 작용하는 흘수선 깊이의 해수압과 대항하는 압력보다 고압으로 한다.

선미측에서 3번째의 케이스 분할체(323)의 안둘레공간은, 물 밀폐부재(34)와 중간씨일(35)로 구획된 고리형상의 드레인실(B)로 되어 있고, 이 드레인실(B)에는, 케이스(32)의 케이스 분할체(323)로부터, 케이스 분할체(324, 325) 및 선체(1)를 관통하여 연장되는 파이프라인에 의한 유체회수라인(38)이 개구하고 있다. 이 유체회수라인(38)의 상류 끝단부는, 선내에 배치된 도시되어 있지 않은 펌프 및 회수탱크 등으로 이루어지는 회수장치에 접속되어 있다.

선미측에서 4번째의 케이스 분할체(324)의 안둘레공간은, 중간씨일(35)과 오일 밀폐부재(36)로 구획된 고리형상의 공기실(C)로 되어 있고, 이 공기실(C)에는, 케이스(32)의 케이스 분할체(324)로부터, 케이스 분할체(325) 및 선체(1)를 관통하여 연장되는 파이프라인에 의한 급기라인(39)이 개구하고 있다. 이 급기라인(39)의 상류 끝단부는, 선내에 배치된 도시되어 있지 않은 레귤레이터, 유량계, 필터 등으로 이루어지는 급기장치에 접속되어 있다. 또, 공기실(C)로의 공기공급량에는 제한은 없지만, 40∼50 NL/min 정도로 충분하다.

선체(1)의 축구멍 개구부(1a)의 안둘레공간, 즉 오일 밀폐부재(36)의 정면측의 축받이측공간(D)에는, 도 1에 있어서의 오른쪽에 존재하는 선미관축받이로 공급되는 축받이기름 O 이 충만해 있다. 또한, 선미측의 물 밀폐부재(33)가 배치된 가장 선미측의 케이스 분할체(321)의 안둘레공간(E)에는, 이 케이스 분할체(321)의 안쪽방향 플랜지(321a)와 슬리브(31)의 바깥둘레면과의 사이의 빈틈을 통하여, 해수(W)가 충만해 있다.

상술한 구성에 의하면, 종래의 기술과 유사하게 씨일실(A)에는 맑은 물 공급장치로부터 맑은 물 공급라인(37)을 통하여 흘수선 깊이의 해수압보다도 약간 고압으로 되는 맑은 물이 연속 공급되고 있다. 그리고, 씨일실(A)에 공급된 맑은 물의 압력은, 선수측의 물 밀폐부재(34)의 칼날부(342)에 대해서는, 이것을 선미측에서 3번째의 케이스 분할체(323)의 안쪽방향 플랜지(323a)에 밀어붙이는 방향으로 작용하지만, 선미측의 물 밀폐부재(33)의 칼날부(332)에 대해서는, 선미측에서 2번째의 케이스 분할체(322)의 안쪽방향 플랜지(322a)에서 밀어서 여는 방향으로 작용한다.

따라서, 선미측의 물 밀폐부재(33)의 칼날부(332)에 배압으로서 작용하고 있는 해수(W)의 압력보다도, 씨일실(A)내의 맑은 물의 압력이 높아진다. 그에 의하여 맑은 물은 선미측의 물 밀폐부재(33)의 칼날부(332)를 해수압에 저항하여 밀어서 열면서, 선외의 해수(W)중으로 서서히 방출되고, 그 유량은, 맑은 물 공급라인 (37)으로부터 씨일실(A)로의 공급량과 거의 같은 양이다. 이때문에, 물 밀폐부재 (33)의 칼날부(332)와 케이스 분할체(322)의 안쪽방향 플랜지(322a)와의 대향틈 사이에는, 해수(W)측으로 향하여 맑은 물의 분출류가 형성되고, 이것에 의해서, 씨일실(A)로의 해수(W)의 침입이 확실히 저지된다.

만약 씨일실(A)에서 선수측의 물 밀폐부재(34)과 케이스 분할체(323)에 있어서의 안쪽방향 플랜지(323a)와의 밀봉접동부의 미소한 틈 사이를 통해 드레인실(B)로 맑은 물이 누설되는 경우에는, 그 선수측에 있는 중간씨일(35)에 의해서 씨일된다. 즉, 중간씨일(35)에 있어서의 씨일 립(352)은, 스스로의 긴박력 및 가터스프링(353)의 긴박력에 의해서 슬리브(31)의 바깥둘레면과 밀접하여, 드레인실(B)내의 맑은 물을 씨일한다. 여기에서 씨일된 맑은 물은, 유체회수라인(38)을 통해 선내의 회수장치로 회수되기 때문에, 공기실(C)측으로의 침입이 방지된다. 하지만, 씨일실(A)에서 드레인실(B)로의 맑은 물의 누설유량이 증대하거나, 유체회수라인(38)의 막힘 등에 의해서 정상적인 회수기능이 손상된 경우는, 드레인실(B) 내에는 맑은 물이 잔류한 상태가 되고, 이 잔류물은, 중간씨일(35)의 씨일 립(352)과 슬리브 (31)와의 접동부로부터 공기실(C)측으로 샐 우려가 있다. 그래서, 이러한 공기실 (C)로의 잔류물의 누설을 완벽하게 차단하기 위해서는, 공기실(C)에 급기장치로부터 급기라인(39)을 통해 공기를 연속 공급하는 것이 유효하다.

이것을 상세히 설명한다. 공기실(C)에는, 급기장치로부터 급기라인(39)을 통해 공기가 연속 공급됨으로써, 공기압력이 축적된다. 그리고, 이 공기압력은,선미측을 향한 중간씨일(35)의 씨일 립(352)의 안둘레면과, 선수측을 향한 오일 밀폐부재(36)의 씨일 립(362)의 안둘레면에, 이 씨일 립(352, 362)의 긴박력에 저항하는 방향, 즉 바깥지름 방향으로 작용한다.

여기에서, 중간씨일(35)의 씨일 립(352)의 긴박력과 동등한 바깥지름방향의 압력치는, 실험의 결과, 0.005 ∼ 0.01 MPa인 것이 확인되고 있다. 한편, 오일 밀폐부재(36)의 씨일 립(362)에는, 축받이측공간(D)내의 축받이기름(O)의 압력이 씨일 립(362)의 긴박력과 같은 방향으로 작용하고 있고, 이 축받이기름(O)의 압력은, 예를 들면 대기압보다도 0.03 MPa 정도 고압력이 되도록 설정되어 있다.

따라서, 공기실(C)에 축적되는 공기압력이 드레인실(B)의 압력(대기압과 동등 또는 그 미만)보다도 0.005 ∼ 0.01 MPa 이상 고압으로 되고, 즉 중간씨일(35)의 씨일 립(352)의 긴박력과 대항하는 압력이상으로 되면, 이 씨일 립(352)이 슬리브(31)의 바깥둘레면에서 약간 밀어서 열어지고, 공기실(C)내의 공기가, 급기라인 (39)부터의 공급량과 동일한 유량(40∼50 NL/min 정도)로 드레인실(B)로 유출한다. 또한, 오일 밀폐부재(36)에는, 상술과 같이, 공기실(C)의 공기압력보다 고압인 축받이기름(O)의 압력이, 씨일 립(362)을 슬리브(31)와 밀접시키는 방향으로 작용하고 있기 때문에, 공기실(C)내의 공기가, 이 씨일 립(362)을 밀어서 열어 축받이측공간(D)으로 유출하지는 않는다.

공기실(C)내의 공기가 중간씨일(35)의 씨일 립(352)을 밀어서 열어, 드레인실(B)로 유출할 때에는, 이 씨일 립(352)의 안쪽지름 테두리와 슬리브(31)의 바깥둘레면과의 사이의 빈틈에 에어커튼형상의 분출류가 형성된다. 이 때문에, 씨일실(A)에서 선수측의 물 밀폐부재(34)의 밀봉접동부(S34)를 통해 누설한 맑은 물이 드레인실(B)에 잔류하고 있더라도, 이 잔류물의 공기실(C)로의 침입은, 중간씨일(35)의 씨일 립(352)과 슬리브(31)와의 사이의 빈틈에 형성되는 에어커튼형상의 공기분류에 의해서 저지되고, 드레인실(B)에 개구한 유체회수라인(38)을 통해 공기와 같이 보내어져서, 선내의 회수장치로 회수된다.

따라서, 씨일실(A)에서 드레인실(B)에 누설한 맑은 물이, 또 공기실(C)을 통과하여 축받이측공간(D)으로 침입하여 축받이기름(O)에 혼입하는 것을 확실히 방지할 할 수 있어, 그 결과, 축받이기름(O)에 유탁이 발생하여, 선미관축받이에 있어서의 윤활불량을 초래한다고 하는 문제를 해소할 수가 있다.

또한, 공기실(C)내의 공기가 중간씨일(35)의 씨일 립(352)을 밀어서 열어 드레인실(B)로 유출함으로써, 이 씨일 립(352)은 슬리브(31)의 바깥둘레면과 거의 비접촉상태가 되기 때문에, 그 접동부하가 0이 되고, 따라서 마모나 접동열을 거의 발생하지 않는다.

한편, 오일 밀폐부재(36)의 씨일 립(362)은, 그 자체의 탄성과, 가터스프링 (363)의 죄는 힘 외에, 축받이기름(O)의 압력에 의한 오그라든 지름 힘을 받고 있기 때문에, 슬리브(31)의 바깥둘레면과 미끄럼접촉하고 있지만, 가터스프링(363) 및 씨일 립(362)자체의 탄성에 의한 긴박력은, 이것과 길항하는 공기실(C)의 공기압력에 의해서 상쇄되기 때문에, 오일 밀폐부재(36)의 씨일 립(362)의 긴박력은, 실질적으로 축받이기름(O)의 압력(O.03 MPa 정도)에만 의해서 부여되고 있다. 따라서, 씨일 립(362)의 접동부하가 경감되어, 마모나 접동열의 발생이 효율적으로완화된다.

상술한 제 1 실시형태의 구성에 부가하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 선미관측 밀봉장치에는, 물 밀폐부재(34)와 중간 씨일(35)사이에 구획된 드레인실(B)에 접속되도록 유체수집수단이 마련된다.

또한, 오일씨일의 씨일 립은 선수측으로 향한다. 중간 씨일의 씨일 립은 선미측으로 향한다. 유체수집용 라인이 물 밀폐부재와 중간씨일의 사이에서의 누출을 위한 공간에 마련된다. 따라서, 물 밀폐부재로부터 드레인실로 누출된 물은 중간 씨일에 의하여 밀폐되고 유체수집라인에 의하여 수집된다. 따라서, 드레인실로부터 누설된 물이 오일 씨일을 통하여 축받이 기름에 혼합되어 선미관 축받이에서의 윤활유의 결핍이나 축받이 기름의 혼탁이 일어나는 것을 방지하게 된다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 선미관축 밀봉장치에 의하면, 오일 밀폐부재와 중간씨일과의 사이에 구획된 공기실로 중간씨일의 씨일 립의 긴박력에 동등한 압력 이상으로 되는 공기가 공급된다. 따라서, 이 공기가 중간씨일의 씨일 립을 밀어서 열고, 드레인실로 유출된다. 이것에 의해서 형성되는 공기분출류에 의해서, 드레인실의 잔류물을 공기실에 대하여 확실히 씨일한다. 이 때문에, 드레인실의 잔류물이, 공기실을 통과하여 축받이측공간의 축받이유와 혼입하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 부가적으로, 중간씨일의 씨일 립을 프로펠러축측에 대하여 비접촉상태로 하기 때문에, 마모나 접동열을 거의 발생하지 않도록 할 수가 있어, 오일 밀폐부재의 씨일 립의 접동부하도 경감하여, 내구수명을 향상시킬 수 있다.

Claims

선미관의 프로펠러축(2)의 바깥둘레를 둘러싸도록 배치된 케이스(32)와;

물 밀폐부재(34)와, 오일 밀폐부재(36) 및, 상기 케이스(32)의 안쪽둘레에 물 밀폐부재(34)와 오일 밀폐부재(36)의 사이에 배치된 중간씨일(35)을 포함하여 구성되는 선미관축 밀봉장치에 있어서;

오일 밀폐부재(36) 및 중간씨일(35)은 고무 탄성체로 이루어지며, 상기 케이스(32)측에 고정된 기초부(361, 351)와 상기 프로펠러축(2)측에 미끄럼접촉하는 씨일 립(362,352)을 가지며, 상기 오일 밀폐부재(36)의 씨일 립(362)은 선체의 내부를 향하고, 상기 중간씨일(35)의 씨일 립(352)은 선미측을 향하며, 상기 오일 밀폐부재(36)와 중간씨일(35)과의 사이에는 공기실(C)이 구획되어 있으며, 드레인실(B)내의 압력보다 높은 압력을 가지는 유체를 공급하는 급기장치(39)가 공기실(C)에 접속된 것을 특징으로 하는 선미관축 밀봉장치.
제 1 항에 있어서, 유체수집수단이 물 밀폐부재(34)와 중간 씨일(35)의 사이에서 구획되는 드레인실(B)에 접속되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 선미관축 밀봉장치.