KR20050017258A

KR20050017258A - 탄성부재가 장착되지 않은 메커니컬 씰을 구비한 펌프

Info

Publication number: KR20050017258A
Application number: KR1020030055550A
Authority: KR
Inventors: 박종덕
Original assignee: 대성산업펌프 주식회사
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-02-22
Also published as: KR100574780B1

Abstract

본 발명은 탄성부재가 장착되지 않은 메커니컬 씰을 구비한 펌프에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 회전자링과 고정자링의 접촉부재 사이에서 발생하는 유격을 좁힐 수 있는 메커니컬 씰을 구비한 펌프에 관한 것이다.

본 발명은 회전축(H)에 고정되고 그 일단에 접촉부재(27)가 형성된 회전자링(20), 상기 회전자링(20)의 접촉부재(27)에 접촉되는 접촉부재(12)가 삽입된 고정자링(10)을 포함하여 이루어진 메커니컬 씰(100)이 장착되고, 유체의 유입을 방지하는 케이싱(30)을 포함하여 이루어진 공지의 펌프에 있어서, 상기 고정자링(10)은 상기 케이싱(30)에 삽입되고, 상기 고정자링(10)은 나사체결구(14a)가 형성된 플렌지(14)가 형성되고, 상기 케이싱(30)에는 요홈(32)이 형성되고, 상기 요홈(32)에 스프링(40)이 장착되는 것을 특징으로 하는 구성이다.

본 발명에 의하면 회전자링에 스프링을 장착하지 않고 이 스프링을 케이싱과 고정자링 사이에 스프링을 장착시켜 회전자가 뒤틀림 운동을 하면서 회전운동을 할 때 발생하는 유격을 좁힐 수 있고, 회전자가 고속으로 회전할 때 회전자링이 전진운동을 하여 고정자링을 밀어내어 회전자링과 고정자링 사이에 유격이 발생하는 현상을 방지할 수 있고, 고점도, 슬러지 유체를 펌핑시에 그 찌거기가 스프링에 달라붙게 되어 메커니컬 씰이 제 기능을 다하지 못하는 문제점을 극복할 수 있다.

Description

탄성부재가 장착되지 않은 메커니컬 씰을 구비한 펌프{PUMP HAVING MECHANICAL SEAL IS NOT MOUNTED ELASTIC ELEMENT}

본 발명은 탄성부재가 장착되지 않은 메커니컬 씰을 구비한 펌프에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 회전자링에 스프링을 장착하지 않고 이 스프링을 케이싱와 고정자링 사이에 스프링을 장착시켜 회전자가 뒤틀림 운동을 하면서 회전운동을 할 때 발생하는 유격을 좁힐 수 있고, 회전축의 높은 회전에 의해 수압이 높아져 회전자링이 전진운동을 하여 고정자링을 뒤로 밀어내는 현상을 방지할 수 있고, 고점도를 가지는 유체, 슬러지를 펌핑시에 그 찌거기로 인하여 메커니컬 씰이 제 기능을 다하지 못하는 종래의 문제점을 극복할 수 있는 메커니컬 씰이 구비된 펌프에 관한 것이다.

종래에는 도 1에 도시된 바와 메커니컬 씰(100)은 제1회전기어(7) 및 제1로브기어 임펄러(9) 사이 및 상기 제2회전기어(8)와 제2로브기어 임펠러(9a) 사이에 설치되어 고온, 고압하에서 고속으로 회전하는 회전축(H) 부분으로부터의 유체의 누설을 방지한다. 종래의 메커니컬 씰(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 고정자링(10)과 회전자링(20)으로 이루어진다. 상기 고정자링(10)의 양측에 패킹링(16)이 장착되어 유체의 누설을 방지하고, 일측단부에는 회전자링(20)의 접촉부재(27)와 접촉하는 접촉부재(12)가 형성되어 있다.

상기 회전자링(20)은 상기 고정자링(10)의 접촉부재(12)와 접촉하는 접촉부재(12)가 형성되고 내주면에 패킹링(26)이 장착된 실링(22), 상기 실링(22)과 결합되는 압축링(23), 상기 압축링(23)과 결합되고 스프링(40)이 삽입되는 스프링공(24a) 및 나사공(24b)이 형성되고, 측면에는 회전축(H)에 고정되기 위한 스크류공(28)이 형성된 콜라(COLLAR)링(24)으로 이루어진다. 상기 스프링공(24a)에는 스프링(40)이 삽입되고, 나사공(24b)에는 나사(B)가 체결되어 압축링(23)과 콜라링(24)이 체결된다.

종래의 메커니컬 씰(100)은 회전축(H) 사이에 장착되어 회전축(H)의 회전수가 스프링(40)의 탄성력을 초과할 경우(5기압)에는 그 원심력으로 전방으로 전진하여 고정자링(10)을 전방으로 밀게 된다. 이 경우 회전자링(20)과 고정자링(10)의 접촉부재(12, 27)가 서로 완전히 접촉하지 못하고 유격이 존재하게 되는데, 이 유격사이로 유체가 유입되게 된다. 또한, 회정자링(20)이 고정된 회전축(H)은 수평방향에 대하여 180도로 회전운동하는 것이 아니라 수평방향에 대하여 1~10도 정도 뒤틀리면서 회전운동을 하게 되는데 회전축(H)의 회전수가 높으면 스프링공(24a)에 삽입된 스프링(40)이 이 뒤틀림에 대응하지 못하여 회전자링(20)과 고정자링(10)의 접촉부재(12, 27) 사이에 유격이 존재하는 문제점이 있다.

특히, 고점도, 슬러지를 함유하는 유체를 펌핑하는 펌프의 경우에는 이 유체에 함유된 찌꺼기가 스프링에 달라붙게 되어 스프링이 제 기능을 하지 못하여 접촉부재 사이에 유격이 존재하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 제1목적은 회전자링이 고정된 회전축이 고속회전시 그 원심력으로 인하여 회전자링이 전방으로 전진하여 고정자링을 밀어내면서 발생하는 유격을 방지할 수 있는 메커니컬 씰이 장착된 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 회전축이 수평방향에 대하여 일정각도 내에서 뒤틀림운동을 할 때 회전자링과 고정자링의 접촉부재가 정확히 접촉하지 못하여 발생하는 유격을 방지하기 위한 메커니컬 씰이 장착된 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 유체에 침전되어 있는 찌거리로 인하여 스프링이 제 기능을 다하지 못한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 메커니컬 씰이 장착된 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명의 펌프는 회전축에 고정되고 그 일단에 접촉부재가 형성된 회전자링, 상기 회전자링의 접촉부재에 접촉되는 접촉부재가 삽입된 고정자링을 포함하여 이루어진 메커니컬 씰이 장착되고 유체의 유입을 방지하는 케이싱을 포함하여 이루어진 공지의 펌프에 있어서,

상기 고정자링은 상기 케이싱에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정자링은 나사체결구가 형성된 플렌지가 형성되고, 일단에 패킹링이 더 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱에는 탄성부재인 스프링이 장착되는 요홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 요홈의 하부는 탄성부재가 장착될 수 있도록 협지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전자링은 실링, 상기 실링에 결합되는 콜라링으로 이루어지고, 상기 실링에는 스크류공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전자링은 하나의 몸체로 형성되고 내주면에 패킹링이 삽입설치되고, 스크류공이 형성되어 회전축에 고정되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 4내지 7에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 메커니컬 씰이 펌프 케이싱에 장착된 상태를 나타내는 결합단면도이고, 본 발명의 펌프는 메커니컬 씰(100)을 포함하여 이루어, 상기 메커니컬 씰(100)은 유체의 유입을 방지하는 케이싱(30)에 삽입된다.

상기 케이싱(30)에 삽입되는 메커니컬 씰(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 회전자링(20), 상기 회전자링(20)과 접촉되는 고정자링(10)을 포함하여 이루어진다.

상기 고정자링(10)은 그 일단 외주연에 접촉부재(12)가 형성되고, 나사체결구(14a)가 형성된 플렌지(14)가 형성된다. 또한, 상기 고정자링(10) 일단 외주연에는 패킹링(16)이 삽입된다.

상기 고정자링(10)을 수용하는 케이싱(30)은 그 내벽면에 요홈(32)이 형성되고, 이 요홈(32a)에 스프링(40)이 삽입설치된다. 또한, 상기 케이싱(34)에는 나사체결공(34)가 형성되어 있어 이 나사체결공(34)에 볼트(B)를 사용하여 체결할 수 있다. 상기 스프링(40)이 상기 요홈(32)에서 빠지지 않게 하기 위하여 요홈(32)의 하부에 협지부(32a)를 형성시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서는 요홈(32)에 스프링(40)을 삽입고정시키기 위하여 협지부(32a)를 형성시킨 것에 한정하여 설명하였지만, 요홈(32)에 스프링(40)을 고정시키는 것은 협지부(32a)에 한정되는 것이 아니라 걸림고리등 다양한 구성이 가능하다 할 것이다.

상기 스프링(40)의 일단은 상술한 바와 같이 요홈(32)에 삽입 설치되지만, 그 타단은 상기 고정자링(10)의 플렌지(14)에 걸쳐지게 된다.

상기 회전자링(20)은 내주면에 패킹링(26)이 삽입 설치된 실링(22), 상기 실링(22)에 결합되는 콜라링(24)으로 이루어지고, 상기 실링(22)에는 스크류공(28)이 형성된다.

상기 실링(22)은 실리콘카본재질이고, 상기 콜라링(24)은 스테인레스 재질인 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예인 메커니컬 씰이 결합사시도이고, 도 7은 도 6의 메커니컬 씰의 분해사시도이다.

도 6, 7에 도시된 메커니컬 씰(100)은 고정자링(10)과 회전자링(20)으로 이루어지고, 상기 고정자링(10)은 도 4, 5에 도시된 고정자링(10)의 구성과 동일하므로 회전자링(20)만 살펴보기로 한다.

상기 회전자링(20)은 스테인레스재질의 금속을 사출하여 하나의 몸체로 형성하고, 그 내주면에 패킹링(26)이 삽입설치되고, 그 일단에 접촉부재(27)가 삽입된다. 상기 접촉부재(27)의 재질은 카본, 세라믹, 실리콘카본이 사용되는 것이 바람직하고, 이 중 실리콘 카본이 가장 바람직하다.

상기 회전자링(20) 외주연에는 스크류공(28)이 관통 형성되어 스크류(S) 나사를 체결하여 회전축(H)에 고정한다.

도 6, 7에 도시한 회전자링의 경우에는 유체의 온도가 낮고 산도가 낮은 경우에 한하여 사용이 가능하지만, 유체의 온도가 높고 산도가 높은 경우에는 스테인레스 재질을 녹일 수 있으므로 도 4, 5에 도시된 실리콘카본재질의 회전자링(20)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명은 회전자링에 장착되는 스프링을 케이싱의 내주면에 장착하고, 고정자링을 케이싱에 삽입설치함으로서 회전자가 고속으로 회전시에 발생하는 접촉부재간의 유격을 줄일 수 있는 효과가 있고, 특히 고점도 유체, 슬러지 유체를 펌핑시에 발생하는 찌거기가 스프링에 끼지 않게 하여 스프링의 기능저하를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

본 명세서에서는 본 발명을 실시예에 한정하여 설명하였지만, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 실시예에 한정되지 않고 이와 균등한 기술적사상에까지 미친다고 할 것이다.

본 발명에 의하면 회전자링에 스프링을 장착하지 않고 케이싱과 고정자링 사이에 스프링을 장착시켜 회전자가 뒤틀림 운동을 하면서 회전운동을 할 때 발생하는 유격을 좁힐 수 있고, 회전자가 고속 회전시 그 원심력으로 인해 회전자링이 전진운동을 하여 고정자링을 뒤로 밀어내어 유격이 발생하는 현상을 방지할 수 있고, 고점도 유체, 슬러지 유체를 펌핑시에 그 찌거기로 인하여 메커니컬 씰이 제 기능을 다하지 못하는 종래의 문제점을 극복할 수 있다.

도 1은 메커니컬 씰이 장착된 유체 펌프를 나타내는 단면도.

도 2는 종래의 메커니컬 씰의 결합사시도.

도 3은 종래의 메커니컬 씰의 분해사시도.

도 4는 본 발명의 메커니컬 씰이 펌프 케이싱에 장착된 상태를 나타내는 결합단면도.

도 5는 도 4에 장치된 메커니컬 씰의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예인 메커니컬 씰의 결합사시도.

도 7은 도 6의 메커니컬 씰의 분해사시도.

*도면의 주요부호에 대한 설명*

7: 제1회전기어 8: 제2회전기어 9: 임펠러 9a: 임펠러

100: 메커니컬 씰 10: 고정자링 12: 접촉부재

14: 플렌지 14a: 나사체결구 16: 패킹링 20: 회전자링

22: 실링 23: 압축링 24: 콜라링 24a: 스프링공 24b: 나사공

26: 패킹링 27: 접촉부재 28: 스크류공 30: 케이싱

32: 요홈 32a: 협지부 34: 나사체결공

40: 스프링 H: 회전축 S: 스크류나사 B: 볼트

Claims

회전축에 고정되고 그 일단에 접촉부재가 삽입된 회전자링, 상기 회전자링의 접촉부재에 접촉되는 접촉부재가 형성된 고정자링을 포함하여 이루어진 메커니컬 씰이 장착되고, 유체의 유입을 방지하는 케이싱을 포함하여 이루어진 공지의 펌프에 있어서,

상기 고정자링은 상기 케이싱에 삽입되는 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제1항에 있어서,

상기 고정자링은 나사체결구가 형성된 플렌지가 형성된 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제2항에 있어서,

상기 고정자링 일단에는 패킹링이 더 장착된 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제1항에 있어서,

상기 케이싱에는 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제4항에 있어서,

상기 요홈에는 탄성부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제5항에 있어서,

상기 요홈의 하부는 탄성부재가 장착될 수 있도록 협지부가 형성된 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제5항에 있어서,

상기 탄성부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제1항에 있어서,

상기 회전자링은 하나의 몸체로 형성되고 내주면에 패킹링이 삽입설치된 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제8항에 있어서,

상기 회전자링에는 스크류공이 형성되어 회전축에 고정되는 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.
제1항에 있어서,

상기 회전자링은 실링, 상기 실링에 결합되는 콜라링으로 이루어지고, 상기 실링에는 스크류공이 형성된 것을 특징으로 하는 메커니컬 씰이 장착된 펌프.