KR20180010410A - Mechanical seal using powered grain size difference - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축케이스에 회전 또는 왕복 운동할 수 있도록 샤프트를 설치한 상태에서 유체가 축케이스와 샤프트 사이의 틈새로 누설(漏泄)되는 것을 방지하도록 하는 축봉장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 분말의 입도차이를 이용하는 극히 간단한 구성으로 인하여, 제조비용 및 운전 유지비 절감 효과와 함께 고 효율의 밀폐성을 제공할 수 있는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치를 제공하고자 하는 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 축봉장치(Mechanical seal)는 내부에서 발생한 압력이 구동축을 따라 대기로 누출 되려는 것을 막아 주는 역할을 하며, 용도는 터빈, 교반기, 펌프, 압축기, 믹서, 밸브 등이며, 화학, 식품, 산업기계 전반에 사용되고 있다.In general, the mechanical seal prevents the internal pressure from escaping to the atmosphere along the drive shaft. Applications include turbines, stirrers, pumps, compressors, mixers, and valves. Chemical, food, and industrial machinery Has been used in the first half.
도 1은 종래 축봉장치에서 회전축과 케이싱을 포함한 조립상태 단면도를 도시한 것이다.1 is a sectional view of an assembled state including a rotating shaft and a casing in a conventional shaft end device.
도시된 바에 의하면 회전축(300)을 타고 외부로 나가려는 유체를 막기 위해 많은 수단들을 동원하였기에 복잡한 구조를 하고 있음을 알 수 있으며, 그 구성을 설명하면, 축봉장치는 크게 고정자(100)와 회전자(200)로 구성되며, 고정자(100)는 케이스(몸체)에 부착되어 있고, 회전자(200)는 회전축(300)에 부착되어 있다. 이 고정자(100)와 회전자(200)는 케이스와 회전축(300)에 O-Ring(150, 220)이 삽입되어 부착 면을 수밀 상태가 되도록 밀폐하고 있다.As shown in FIG. 3, since a large number of means are used to prevent the fluid flowing out to the outside on the rotating
이송되는 작동유체는 고속으로 회전하는 회전축(300)을 따라 축봉장치의 고정자(100)에 부착된 래비린드 시일(120, Labyrinth seal)과 회전자(200)의 틈 사이로 향하게 되는데, 이때, 회전자(200)의 메이팅 링(Mating ring, 210)과 고정자(100)의 프라이머리 링(130, Primary ring)은 스프링(140)에 의하여 서로 밀착되며, 메이팅 링(210, Mating ring)의 고속 회전으로 인하여 마찰열과 마모가 일어나게 되는데, 이는 이송되는 작동유체를 주입 구(111)로 소량 보내어 마찰열과 마모를 감소시키는 역할을 하게 된다.The fluid to be conveyed is directed to the gap between the
이때 주입된 작동유체의 대부분은 래비린드 시일(120, Labyrinth seal)을 타고 터빈 내부로 다시 들어가지만 일부는 메이팅 링(210, Mating ring)과 프라이머리 링(130, Primary ring)사이를 타고 축봉장치 내부로 들어오게 되는데 이때 차단용 유체를 주입 구(113)에 주입하여 작동유체가 축봉장치를 빠져나가 대기로 유출되는 것을 한 번 더 차단하게 된다. At this time, most of the injected working fluid enters the turbine by a labyrinth seal (120), but partly rides between the mating ring (210) and the primary ring (130) At this time, the blocking fluid is injected into the injection port 113 so that the working fluid exits the shaft device and blocks the leakage of the working fluid to the atmosphere.
이렇게 주입 구(111, 113)로 들어온 작동유체와 차단용 유체는 서로 합쳐져서 배출구(112)로 배출되는 구조로 되어 있어 유체의 손실이 불가피하게 발생되는 구조이다.The working fluid and the blocking fluid introduced into the injection ports 111 and 113 are combined with each other and discharged to the discharge port 112, so that the fluid is inevitably lost.
상기에서와 같은 종래의 축봉장치는 다른 밀폐 방법에 비하여 밀폐와 에너지 효율 및 수명 등이 아주 뛰어나지만 복잡한 구조와 고가의 소재로 인하여 높은 가격과 보수의 어려움 등을 가지고 있다.The above-described conventional shaft sealing device has a much better sealing performance, energy efficiency and service life than other sealing methods, but has a high price and difficulty in repairing due to complicated structure and expensive materials.
섭동면의 마찰손실은 축봉장치의 수명을 감소시켜 1~2년 내에 교체 및 수리를 요하게 되므로, 많은 보수비와 보수시간을 야기하며, 차단용 유체나 작동유체의 배출은 지속적인 운전비용을 발생시킨다. 그럼에도 불구하고 상기의 축봉장치는 완전한 밀폐를 하지 못하는 구조적인 문제점을 가지고 있다.The frictional loss of the sliding surface reduces the service life of the shaft device and requires replacement and repair within 1 to 2 years, resulting in a lot of repair costs and maintenance time, and the discharge of the blocking fluid or the working fluid causes a continuous running cost. Nevertheless, the above-described ball-and-pinion device has a structural problem in that it can not perform complete sealing.
한편 축봉장치의 다른 선행기술들로는 대한민국 특허공보(B1)10-1997-0010869호(1997.07.01.)의 축봉장치가 제공되고 있으며, 이의 구성은 회전축의 축선방향으로 병렬 배치된 2조의 미케니컬 시일에 의해 양쪽의 미케니컬 시일 사이에 형성된 퍼어지 유체영역을 개재하여 피밀봉영역과 대기영역을 폐쇄, 밀봉하도록 구성된 축봉장치로서, 각 미케니컬 시일이 시일 케이싱 및 그것을 관통하는 회전축의 한쪽에, 제1밀봉환을 고정, 지지함과 아울러, 다른 쪽에, 제1밀봉환에 대해 눌러서 밀어주는 제2밀봉환을 축선방향으로의 미끄럼작동이 가능하도록 지지시켜서 구성되는 축봉장치에 있어서, 피밀봉영역측의 제1미케니컬 시일을, 제2밀봉환에 피밀봉영역의 유체압력이 배압으로서 작용하는 접촉형 시일로 구성하고, 대기영역측의 제2미케니컬 시일을 제2밀봉환에 퍼어지 유체영역의 유체압력이 배압으로서 작용하는 비접촉형 시일로 구성하며, 퍼어지 유체영역에, 피밀봉유체보다 저압인 질소가스 등의 퍼어지가스를 주입시킨 것을 특징으로 하고 있다.Another prior art of the shaft end device is provided with a shaft end device of Korean Patent Publication (B1) 10-1997-0010869 (Jul. 1, 1997), which is composed of two sets of mechanical A shaft bar device configured to close and seal a sealed area and an atmospheric area via a purge fluid area formed between both mechanical seals by a seal, characterized in that each mechanical seal includes a seal casing and a rotating shaft And a second seal ring which pushes the first seal ring against the first seal ring and supports the first seal ring so as to be able to slide in the axial direction, The first mechanical seal on the sealing area side is constituted by a contact seal which acts as a back pressure of the fluid pressure in the sealing area on the second sealing ring and the second mechanical seal on the air- Buffer composed of non-contact type seal which acts as a back pressure of the fluid pressure mess fluid region, and is characterized in that the injection of purge gas, such as the purge fluid area, be sealed fluid than the low-pressure nitrogen gas.
또 다른 선행기술로는 대한민국 공개특허공보(A)10-2003-0068352호(2003.08.21.)의 축봉장치가 제안되고 있으며, 이의 구성은 유체내에서 회전하는 회전축에 원통내면에 접촉함과 동시에 원통외면에는 유체압력을 받는 드라이(dry) 윤활성이 좋은 재료로 만들어지는 원통상축봉부재를 구비하고, 이 원통상축봉부재(圓筒狀軸封部材)의 탄성력으로 회전축방향으로 자긴력(自堅力)이 작용하게 되며, 상기 회전축과의 접동에 의해 발생한 접동발열은 상기 원통상축봉부재에 발생되는 열팽창력에 의해서 실질적으로 균형이 이루어지게 한 구성이다.As another prior art, there has been proposed a shaft end device of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0068352 (Aug. 23, 2003), which is configured to contact the inner surface of the cylinder with a rotating shaft rotating in the fluid The cylindrical outer shaft has a cylindrical shaft member made of a material having good dry lubricity to receive a fluid pressure and a cylindrical force is generated in the direction of the rotating shaft by the elastic force of the cylindrical shaft member. And the sliding heat generated by the sliding with the rotary shaft is substantially balanced by the thermal expansion force generated in the cylindrical shaft member.
그러나 상기한 종래 축봉장치들 또한 복잡한 구조와 고가의 소재로 인하여 높은 가격과 보수의 어려움이 있고, 완전한 밀폐를 하지 못하는 구조적인 문제점을 가지고 있어, 이를 해결할 수 있는 새로운 구성의 축봉장치가 요구되고 있다.However, the above-described prior art barbed machines also have a problem of high price and maintenance due to complicated structure and expensive materials, and have a structural problem of not being able to completely seal the barbed rod. .
이에 본 발명자는 상기한 종래 축봉장치에서의 고정밀 부품을 사용함으로 해서 제조비용이 상승하는 문제점과, 축봉장치를 주기적으로 교체해야 하는 운전비용 부담과, 완벽한 밀폐성을 보장하지 못하는 등의 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.Therefore, the inventor of the present invention has found that the use of high-precision parts in the above-described conventional shaft end device raises the manufacturing cost, incurs a burden of operation cost for periodically replacing the shaft end device, The present invention has been researched and developed.
즉, 본 발명에서는 회전축 또는 회전축에 결합된 회전자와 접하는 고정자에 한 개 이상의 분말충진공간을 형성하고, 이들 분말충진공간에 입도가 다른 분말들을 채워 유체압력을 순차적으로 떨어뜨려 종국(終局)에는 유체압력이 제로 점에 도달하여 누설되는 것을 완벽하게 차단할 수 있도록 한 분말 입도차이를 이용한 축봉장치를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.That is, in the present invention, at least one powder filling space is formed in the stator which is in contact with the rotating shaft or the rotor coupled to the rotating shaft, and the powders having different particle sizes are filled in the powder filling space to sequentially drop the fluid pressure, The present invention has been accomplished on the basis of the technical object of the present invention with the object of the present invention by providing a shaft rod device using powder particle size difference so as to completely prevent leakage of fluid pressure by reaching zero point.
과제 해결 수단으로 본 발명에서는 첫째 축케이스에 회전 또는 왕복 운동하는 샤프트를 유체 누설 없이 설치하는 축봉장치에 있어서; 상기 축케이스에 수밀 가능하게 결합한 고정자와; 샤프트 쪽으로 개구되도록 고정자에 격벽으로 구획되게 환상형으로 형성한 복수의 분말충진공간과; 상기 분말충진공간에 충진되며 샤프트에 밀착되어 유체가 누설되는 것을 방지하는 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a shaft end apparatus for installing a shaft rotating or reciprocating in a first shaft case without fluid leakage; A stator coupled to the shaft case in a watertight manner; A plurality of powder filling spaces formed in annular shape so as to be partitioned into barrier ribs on the stator so as to be opened toward the shaft; And powder that is filled in the powder filling space and closely adhered to the shaft to prevent leakage of the fluid.
둘째 축케이스에 회전 또는 왕복 운동하는 샤프트를 유체 누설 없이 설치하는 축봉장치에 있어서; 상기 축케이스에 수밀 가능하게 결합한 고정자와; 샤프트에 수밀 가능하게 결합된 회전자와; 회전자 쪽으로 개구되도록 고정자에 격벽으로 구획되게 환상형으로 형성한 복수의 분말충진공간과; 상기 분말충진공간에 충진되며 회전자에 밀착되어 유체가 누설되는 것을 방지하는 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.A shaft end device for installing a shaft rotating or reciprocating in a second shaft case without fluid leakage; A stator coupled to the shaft case in a watertight manner; A rotor fluidly coupled to the shaft; A plurality of powder filling spaces formed in an annular shape so as to be partitioned into partitions on the stator so as to be opened toward the rotor; And powder that is filled in the powder filling space and is in close contact with the rotor to prevent leakage of the fluid.
셋째 한 개 이상의 분말충진공간으로 구성된 것을 특징으로 한다.And thirdly one or more powder filling spaces.
넷째 상기 복수의 분말충진공간 중 가장자리에 위치하는 분말충진공간에는 큰 입도의 분말을 충진하고, 중심으로 갈수록 작은 입도의 분말을 충진하여 중심에 위치하는 분말충진공간에 가장 작은 입도의 분말이 충진되도록 한 것을 특징으로 한다.Fourthly, the powder filling space located at the edge of the plurality of powder filling spaces is filled with powder having a large particle size, and powder having a small particle size is filled into the powder filling space located at the center to fill the powder having the smallest particle size .
다섯째 한 개 이상의 분말충진 공간에 서로 입도가 다른 분말을 혼합하여 충진 밀도를 높인 것을 특징으로 한다.Fifth, powder having a different particle size is mixed with one or more powder filling spaces to increase packing density.
여섯째 고정자에는 각 분말충진 공간에 분말을 주입하도록 각각의 마개에 의해 밀봉되는 주입구를 형성한 것을 특징으로 한다.And the sixth stator is characterized in that an injection port sealed by respective plugs is formed so as to inject powder into each powder filling space.
일곱째 상기 고정자의 양측면에는 내면이 샤프트 또는 샤프트에 결합한 회전자와 분말 입도보다 작은 치수로 이격되는 분말차단시일을 결합한 것을 특징으로 한다.Seventh, on both sides of the stator, the inner surface of the stator is combined with a shaft or a rotor coupled to the shaft, and a powder blocking seal spaced to a smaller size than the powder particle size.
여덟째 상기 분말충진공간을 구획하도록 고정자에 형성한 격벽과, 샤프트 또는 샤프트에 결합된 회전자 사이에 형성되는 이격공간은 분말입도과 동일하거나 또는 분말입도보다 작은 치수로 제공되도록 구성하여 분말이 이웃하는 분말충진공간 쪽으로 이동하는 것을 최소화 한 것을 특징으로 한다.Eighth, a partition formed in the stator so as to partition the powder filling space and a spacing space formed between the shaft and the rotor coupled to the shaft are provided to have the same size as the powder size or smaller than the powder size, Thereby minimizing the movement toward the filling space.
아홉째 상기 고정자에는 유체압력이 제공되는 반대쪽으로 샤프트 또는 회전자 쪽으로 유체를 공급하는 유체주입공을 더 형성하고 유체를 분사하여 분말의 유실을 한 것을 방지토록 한 것을 특징으로 한다.Ninthly, the stator is further provided with a fluid injection hole for supplying a fluid to the shaft or the rotor side opposite to the side where the fluid pressure is provided, and the fluid is sprayed to prevent the powder from being lost.
본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치를 사용하는 경우 하기와 같은 효과를 제공할 수 있다. The following effects can be provided when the shaft rod device using the powder particle size difference provided by the present invention is used.
- 기존의 축봉장치에 비하여 정밀 부품이 현격히 없는 단순한 구조로 제공될 수 있어 고장 염려가 없다.- It can be provided with a simple structure that does not have precision parts compared with existing ball end devices, so there is no fear of malfunction.
- 분말을 단순 보충하는 방법 등을 통해서 장수명화가 가능하고, 손실분인 차단용 유체가 필요 없으므로, 운전유지비가 거의 들지 않는 구조이다. - It is possible to make the life long by simple replenishment of powder or the like, and it is a structure that the operation maintenance cost is scarcely taken because there is no need for a blocking fluid for loss.
- 기존의 축봉장치는 구조가 매우 복잡한 고가의 재료들로 인하여 매우 높은 가격인 것에 비하여 본 발명은 구조적 단순함으로 인해 저비용 제작이 가능하다.- The existing rod end device is very high price due to expensive materials with very complicated structure, but the present invention can be manufactured at a low cost due to the structural simplicity.
- 분말들이 샤프트 또는 회전자의 표면과 접하는 구성으로 압력저항에 의해 완전 밀폐가 가능하다.- Completely sealable by pressure resistance in a configuration in which the powder contacts the surface of the shaft or rotor.
도 1은 종래 축봉장치에서 회전축과 케이싱을 포함한 조립상태 단면도
도 2는 본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치의 바람직한 실시례를 보인 단면도
도 3은 도 2의 측단면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치의 다른 실시례를 보인 단면도
도 5은 도 4의 측단면도 FIG. 1 is an assembled state sectional view including a rotating shaft and a casing in a conventional shaft-
2 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the shaft rod device using the powder particle size difference provided by the present invention
Fig. 3 is a side sectional view of Fig. 2
4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the shaft rod apparatus using the powder particle size difference provided by the present invention
Fig. 5 is a side sectional view of Fig. 4
이하 본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a preferred embodiment of a shaft end device using powder particle size difference provided in the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치의 바람직한 실시례를 보인 단면도를 도시한 것이고, 도 3은 도 1의 측단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치의 다른 실시례를 보인 단면도이고, 도 5은 도 4의 측단면도를 도시한 것이다.FIG. 2 is a sectional view showing a preferred embodiment of a shaft end device using powder particle size difference provided in the present invention, and FIG. 3 is a side sectional view of FIG. 1. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a shaft end device using powder particle size difference provided in the present invention, and FIG. 5 is a side sectional view of FIG. 4.
본 발명에서 제공하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치(1)는 도시된 바와 같이 축케이스(2)에 관통하도록 샤프트(3)를 설치하여 샤프트(3)를 회전 또는 직선 왕복운동 할 수 있도록 함에 있어서, 샤프트(3)를 유체 누설 없이 설치한 것이다.The
이를 위한 구성으로 본 발명에서는 축케이스(2)에 고정자(4)를 설치하고, 고정자(4)에는 격벽(41)에 의해 구획되는 복수의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)을 형성하고, 이들 각각의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에는 입도가 서로 다른 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 충진한 구성을 제안한 것이다. 이때 축케이스(2)와 고정자(4) 사이에는 복수의 오링(5)을 조립하는 구성을 통해서 다중 차단에 의한 수밀성을 제공할 수 있도록 한다.In the present invention, a
상기 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)은 도 2에서와 같이 샤프트(3)를 감싸거나 도 4와 같이 샤프트(3)에 오링(7)을 매개로 하여 수밀되도록 결합된 회전자(6)를 감싸는 환상형으로 고정자(4)에 형성되며, 적어도 3개소 이상 형성함이 바람직하며, 본 발명에서는 5개의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)이 형성된 례가 도시되어 있다.The
상기 각 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에는 입도가 다른 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 충진하기 위한 주입구(43)가 축직각방향으로 각각 형성되며, 주입구(43)는 마개(44)에 의해 밀봉되는 구성을 갖는다. 이러한 구성은 주입구(43)를 통해서 각 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)으로 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 주입한 상태에서 마개(44)로 주입구(43)를 차단하여 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다. 또한 이러한 구성의 경우 유지 보수의 편리성도 제공할 수 있다. 즉, 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415) 내의 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 마모 등에 의해 일부 손실된 경우 마개(44)를 개방하고 주입구(43)를 통해서 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 보충하는 방법 등으로 유지 보수가 가능하다.
한편 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)들을 구획하도록 고정자(4)에 형성한 격벽(41)의 경우 샤프트(3) 또는 샤프트(3)에 결합된 회전자(6)와 이격 상태로 결합되는데, 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에 충진되는 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 의미 있는 이격공간(P)이 요구된다. On the other hand, in the case of the
이를 위해 본 발명에서는 격벽(41)과 샤프트(3) 또는 샤프트(3)에 결합된 회전자(6)와의 사이에 형성되는 이격공간(P)을 분말입도과 동일하거나 또는 분말입도보다 작은 치수로 제공될 수 있도록 함으로 해서, 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 이웃하는 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)으로 이동하는 것을 차단하거나 또는 최소화 할 수 있도록 한다. To this end, in the present invention, the spacing space P formed between the
또한 고정자(4)의 양측면에는 분말차단시일(8)이 결합되어 있으며, 분말차단시일(8)은 내면과 샤프트(3) 또는 샤프트(3)에 결합된 회전자(6) 사이의 공간이 분말(421)(422)(423)(424)(425) 입도보다 작은 치수로 형성되게 한 것으로, 분말이 유실되는 것을 방지하는 기능성을 제공하게 된다.The powder blocking seal 8 is coupled to both sides of the
상기 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에는 샤프트(3)와 면접하는 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 충진되며, 바람직하기로는 복수의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415) 중 가장자리에 위치하는 분말충진공간(411)(415)에는 큰 입도의 분말(421)(425)을 충진하고, 중심으로 갈수록 작은 입도의 분말을 충진하여 중심에 위치하는 분말충진공간(413)에 가장 작은 입도의 분말(423)이 충진되도록 구성한다.The
상기 분말(421)(422)(423)(424)(425)은 도시된 바와 같이 적어도 3가지 타입 이상을 적용함이 바람직하지만 하나의 공간에 서로 입도가 다른 분말을 충진하는 경우, 입도가 큰 분발 사이에 형성되는 공간사이로 입도가 작은 분말이 충진 되면서 충진밀도를 높이게 되어 복수개의 긴밀한 유기적인 결합과 유사한 효과를 얻을 수 있다.It is preferable that at least three types of the
상기 분말(421)(422)(423)(424)(425)은 세라믹이나 금속 및 고강도 플라스틱 등을 포함하는 일반적 재료와 그 복합물을 지칭한다. 바람직하기로는 고강도 플라스틱이나 티타늄, 티타늄 합금, 텅스텐, 텅스텐 합금과 같은 고강도 금속 및 탄소, 탄소 복합물, 알루미나(Al2O3), 질화규소(Si3N4)등과 같은 고강도 세라믹 재료를 사용하거나 서로의 소재를 혼합하여 사용할 수 있다. The
상기에 사용되는 분말은 축봉장치(1)로 유입되는 유체의 종류에 의하여 결정되게 된다. 즉 유체와 반응성이 적고 안정적인 분말을 선택하는 것이 중요하므로 특정 분말을 지정할 수 없다. The powder to be used is determined depending on the type of the fluid flowing into the
그리고 고정자(4)에는 유체압력이 제공되는 반대쪽으로 샤프트(3) 또는 회전자(6) 쪽으로 유체를 공급하는 유체주입공(9)을 더 형성하고 있다.The
상기 유체주입공(9)으로는 차단용 유체가 주입될 수 있으며, 유체주입공(9)으로 차단용 유체를 주입하는 경우 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에 충진되어 있는 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 외부로 유출되는 것을 차단하는 기능성과, 샤프트(3) 또는 회전자(6), 고정자(4) 등의 온도 상승을 방지하여 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 고열로 변형되어 기능성을 상실하는 것 등을 예방할 수 있다. 411, 412, 413, 414, and 415 when injecting the blocking fluid into the fluid injection hole 9 can be injected into the
즉, 유체압력이 제공되는 측의 분말충진공간(411)에 채워진 분말(421)은 유체압에 의해 외부 유출이 차단되는 반면, 그 반대측의 분말충진공간(415)에 채워진 분말(425)는 대기압이 제공되므로 외부로 유출될 우려가 있으나, 상기와 같이 유체주입공(9)으로 차단용 유체를 주입하는 경우 분말(425)가 분말충진공간(415)쪽으로 가압되는 작용이 일어나 외부로 유출되는 등의 염려를 일소할 수 있게 되다. That is, the
이상과 같이 구성되는 본 발명의 분말 입도차이를 이용한 축봉장치(1)의 작용을 살펴보면;Hereinafter, the operation of the
상기와 같이 고정자(4)에 형성된 복수의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에 서로 다른 입도의 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 충진한 상태에서 이송되는 작동유체에서 압력이 발생되면, 유체는 회전축을 따라 회전자(6)와 고정자(4)의 측면에 부착되어 있는 분말차단시일(8) 사이의 틈에 이르게 되고, 이 유체는 분말차단시일(8)에서 일차적으로 압력이 감소된 상태에서 고정자(4)의 가장자리 측에 형성된 분말충진공간(411)에 채워진 분말(421)쪽으로 진행하게 된다.422, 423, 424, and 425 having different particle sizes are formed in a plurality of
이때 분말충진공간(411)에 채워진 분말(421)에 의해 2차적 압력 감소가 일어나며, 이와 같은 방식으로 다음 분말충진공간(412)의 분말(422), 그 다음 중심에 위치하는 분말충진공간(413)의 분말(423)에 의해 연속적으로 압력이 감소된다. At this time, a secondary pressure reduction occurs by the
즉 작은 분말(423)입자들은 수 많은 층을 이루고 있으므로 그 층들을 유체가 지나가면서 유체압력은 급격히 계속해서 감소하게 되고 결국에는 유체압력이 대기압과 동일하게 되어, 완벽한 수밀 상태로 축 밀봉이 이루어진다.That is, since the
한편 중심부의 분말충진공간(413)의 기준으로 압력이 발생되는 반대측에 위치하는 분말충진공간(415)에 채워진 분말(425)은 분말(424)이 유출되는 것을 막아주고 분말(424)은 분말(423)이 외부로 유출 되는 것을 막아 주는 역할을 하게 된다.On the other hand, the
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the described embodiment, but should be determined by the equivalents as well as the claims that follow.
1:(분말 입도차이를 이용한) 축봉장치
2:축케이스 3:샤프트
4:고정자 41:격벽
411,412,413,414,415:분말충진공간 421,422,423,424,425:분말
43:주입구 44:마개
5,7:오링 6:회전자
8:분말차단시일 9:유체주입공1: Axial device (using powder particle size difference)
2: Shaft case 3: Shaft
4: stator 41:
411, 412, 413, 414, 415:
43: inlet 44: plug
5,7: O-ring 6: Rotor
8: powder blocking seal 9: fluid injection hole
Claims (9)
상기 축케이스(2)에 수밀 가능하게 결합한 고정자(4)와;
샤프트(3) 쪽으로 개구되도록 고정자(4)에 격벽(41)으로 구획되는 환상형으로 형성한 복수의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)과;
상기 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에 충진되며 샤프트(3)에 밀착되어 유체가 누설되는 것을 방지하는 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
A shaft end device (1) for installing a shaft (3) rotating or reciprocating on a shaft case (2) without fluid leakage;
A stator (4) tightly coupled to the shaft case (2);
A plurality of annularly formed powder filling spaces 411, 412, 413, 414, and 415 partitioned by the partition 41 into the stator 4 so as to open toward the shaft 3;
Powders 421, 422, 423, and 424 that are filled in the powder filling spaces 411, 412, 413, 414, and 415 to be in close contact with the shaft 3 to prevent the fluid from leaking 425). ≪ RTI ID = 0.0 > 41. < / RTI >
상기 축케이스(2)에 수밀 가능하게 결합한 고정자(4)와;
샤프트(3)에 수밀 가능하게 결합된 회전자(6)와;
회전자(6) 쪽으로 개구되도록 고정자(4)에 격벽(41)으로 구획되는 환상형으로 형성한 복수의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)과;
상기 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에 충진되며 회전자(6)에 밀착되어 유체가 누설되는 것을 방지하는 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
A shaft end device (1) for installing a shaft (3) rotating or reciprocating on a shaft case (2) without fluid leakage;
A stator (4) tightly coupled to the shaft case (2);
A rotor (6) tightly coupled to the shaft (3);
A plurality of annularly formed powder filling spaces 411, 412, 413, 414, and 415 partitioned by the stator 4 into barrier ribs 41 so as to open toward the rotor 6;
Powders 421, 422, 423, and 424 filled in the powder filling spaces 411, 412, 413, 414, and 415 to prevent fluid from leaking from the powder filling spaces 411, (425). ≪ RTI ID = 0.0 > 41. < / RTI >
한 개 이상 복수개의 분말충진공간으로 구성된 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
And a plurality of powder filling spaces.
상기 복수의 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415) 중 가장자리에 위치하는 분말충진공간(411)(415)에는 큰 입도의 분말(421)(425)을 충진하고, 중심으로 갈수록 작은 입도의 분말을 충진하여 중심에 위치하는 분말충진공간(413)에 가장 작은 입도의 분말(423)이 충진되도록 한 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
Powders 421 and 425 having a large particle size are filled in the powder filling spaces 411 and 415 located at the edges of the plurality of powder filling spaces 411, 412, 413, 414 and 415, And the powder 423 having the smallest particle size is filled in the powder filling space 413 located at the center by filling powder having a small particle size toward the center.
한 개 이상의 분말충진공간에 서로 입도가 다른 분말을 혼합하여 충진 밀도를 높인 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the filling density is increased by mixing powders having different particle sizes in one or more powder filling spaces.
상기 고정자(4)에는 각 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)에 분말(421)(422)(423)(424)(425)을 주입하도록 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)마다 마개와 주입구를 각각 형성한 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
The stator 4 is provided with a powder filling space 411 for injecting the powders 421, 422, 423, 424, 425 into the respective powder filling spaces 411, 412, 413, 414, ) 412, 413, 414, and 415 are formed with plugs and injection ports, respectively.
상기 고정자(4)의 양측면에는 내면이 샤프트(3) 또는 샤프트(3)에 결합된 회전자(6)와 분말(421)(422)(423)(424)(425) 입도보다 작은 치수로 이격되는 분말차단시일(8)을 결합한 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
The inner surface of the stator 4 is spaced apart from the rotor 6 and the powder 421, 422, 423, 424, and 425, which are coupled to the shaft 3 or the shaft 3, And a powder blocking seal (8) for preventing the powder particles from contacting with each other.
상기 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415)을 구획하도록 고정자(4)에 형성한 격벽(41)과, 샤프트(3) 또는 샤프트(3)에 결합된 회전자(6) 사이에 형성되는 이격공간(P)은 분말입도와 동일하거나 또는 분말입도보다 작은 치수로 제공되도록 구성하여 분말(421)(422)(423)(424)(425)이 이웃하는 분말충진공간(411)(412)(413)(414)(415) 쪽으로 이동하는 것을 최소화 한 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
A partition wall 41 formed in the stator 4 to partition the powder filling spaces 411, 412, 413, 414 and 415 and a rotor 41 coupled to the shaft 3 or the shaft 3 422, 423, 424, and 425 are formed to have a size equal to or smaller than that of the powder particles so that the powder spaces 421, 422, 423, 424, (411), (412), (413), (414) and (415) are minimized.
상기 고정자(4)에는 유체압력이 제공되는 반대쪽으로 샤프트(3) 또는 회전자(6) 쪽으로 유체를 공급하는 유체주입공(9)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 분말 입도차이를 이용한 축봉장치.
The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the stator (4) is further provided with a fluid injection hole (9) for supplying a fluid to the shaft (3) or the rotor (6) side opposite to the side where the fluid pressure is provided.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160092420A KR101872592B1 (en) | 2016-07-21 | 2016-07-21 | Mechanical seal using powered grain size difference |
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
KR970010869B1 (en) | 1993-08-14 | 1997-07-01 | 닛뽄필러코오교오 가부시키가이샤 | Sealing of shaft |
JPH11108201A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Shaft-sealing device |
KR20030068352A (en) | 2002-02-13 | 2003-08-21 | 신 토요 키카이 코교 가부시키가이샤 | Ultra Sealing System |
JP2006322342A (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toshiba Corp | Shaft seal device of hydraulic machinery |
JP2011058517A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | Dry contact mechanical seal |
-
2016
- 2016-07-21 KR KR1020160092420A patent/KR101872592B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970010869B1 (en) | 1993-08-14 | 1997-07-01 | 닛뽄필러코오교오 가부시키가이샤 | Sealing of shaft |
JPH11108201A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Shaft-sealing device |
KR20030068352A (en) | 2002-02-13 | 2003-08-21 | 신 토요 키카이 코교 가부시키가이샤 | Ultra Sealing System |
JP2006322342A (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toshiba Corp | Shaft seal device of hydraulic machinery |
JP2011058517A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | Dry contact mechanical seal |
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