KR970001836B1 - 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

펌프의 회전축 씰(SEAL)부로의 냉각수공급순환장치

제1도는 본 발명의 제1실시예를 채용한 원심펌프의 단면도.

제2도는 글랜드패킹누름구의 다른예의 단면도.

제3도는 글랜드패킹누름구의 또 다른예의 단면도.

제4도는 글랜드패킹누름구의 또 다른예의 단면도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예를 채용한 원심펌프의 단면도.

제6도는 냉각수회수케이스의 다른 예의 단면도.

제7도는 냉각수회수케이스의 또 다른 예의 단면도.

제8도는 냉각수회수케이스의 또 다른 예의 단면도.

제9도는 폐쇄통체의 측면도.

제10도는 제9도의 X-X 선에 따른 절단면도.

제11도는 환상통체의 평면도.

제12도는 제9도의 Y-Y 선에 따른 절단면도.

제13도는 종래의 예를 채용한 원심펌프의 단면도.

제14도는 다른 종래의 예를 채용한 원심펌프의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펌프본체 2 : 임펠러

3 : 밸런스구멍 4 : 회전축

5,53 : 냉각수케이스 6,54 : 냉각수실

7,12,55 : 유급구

8,18,19,20,28,30,32,42,56,64,65,66 : 유출구

9 : 유출도관 G : 회전축액봉부

10 : 글랜드패킹(gland packing) 11 : 글랜드패킹(gland packing) 누름구

10a : 글랜드패킹 끼움부 13,60 : 냉각용환상수홈

14,61 : 회수용환상수홈 15,63 : 제2회수용환상수홈

16,17,26a,57,62,67 : 오일씰(oil seal)

21,22,23,24,52,68,69,70 : 간극(clearance)

25 : 축받이케이스 26 : 축지지부

27 : 냉각수회수홈부 29 : 환류도관

31 : 폐쇄통체 33 : 환상통체

34 : 저수조 35 : 비축냉각수

36 : 순환펌프 37 : 흡입도관

38 : 급수도관 39 : 유량조정밸브

40 : 바이패스관 41 : 바이패스밸브

43 : 플래싱(flashing)도관 44 : 플래싱(flashing)통과구멍

M : 회전축밀봉부 45 : 플랜지

46,48 : 고정환의 끼움환 47 : 고정환

49 : 회전환 50 : 스프링

50a : 스프링 지지고리 51 : 씰링

58 : 냉각수 회수케이스 71 : 볼탭(ball tap)

[산업상의 이용분야]

본 발명은 액체의 온도, 부식성이 높거나 시안(CYANIC)계 물질이거나 그외의 공해물질이나 다양한 슬러지 등을 함유하는 등 상온으로부터 고온에 이르는 액체이며 중성액체는 원래 낮은 pH값으로부터 높은 pH값에 이르는 광범위한 액체의 펌핑에 사용하는 펌프의 외전축 씰(seal)부로의 냉각수의 공급순환장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래에는 이러한 종류의 액체운송용펌프에는 회전축의 씰부에 글랜드패킹(gland packing)이나 기계적인 씰(mechanical seal)을 갖춘 원시펌프가 일반적으로 사용되고 있다.

그러나 일반적인 종래의 원심펌프를 예를들면 가압식여과기로 액체를 이송하는 펌프로서 사용하면 펌프회 전축의 씰(seal)부가 밀폐가능 등의 악화를 초래하는 것을 알고 있다.

여기서 여과기로의 펌핑액이 회전축의 밀폐가능의 현저한 열화를 초래하는 전기도금액, 금속표면처리액등인 경우를 예로들어 설명한다.

또한, 본 명세서에 있어서는 펌프회전축의 씰부 가운데 글랜드패킹(gland packing)에의 한 씰부를 회전축액봉부 라고 칭하며 기계적인 밀폐에 의한 씰부를 회전축밀봉부라고 칭하며 상기한 양자를 회정축 씰(seal)부라고 총칭한다.

또한 펌프회전축의 축받이케이스의 안쪽에 설치된 베어링 및(혹은) 축받이베어링에의 한 회전축의 축받이 부를 축지지부라고 칭한다.

그래서 회전축 씰(seal)부를 가진 원심펌프에 있어서 고온성, 고부식성이면서 쇳조가, 쇳가루, 수산화금속, 그외의 무기, 유기의 불순물 등의 다양한 슬러지(sludge)를 함유하는 금속도금액이나 금속표면처리액 등의 펌핑에 있어서는 상기한 슬러지외에 회전축 씰(seal)부 및 축지부로의 펌핑액으로부터의 열전달, 회전축 씰(seal)부의 회전마찰에 의한 발열 및 축지지부의 회전운동에 의한 발열에 의해 가속된 회전축 씰(seal)부 및 축지지부의 마무에 기인한 진동등이 관찰되며 이들이 상쇄해서 회전축 씰(seal)부에 간극의 발생을 일으키며 회전축 씰(seal)부의 씰기능을 악화시킨다.

즉, 금속표면처리액, 전기도금액 등의 가입식여과에 있어서는 여과기로의 펌핑액이 pH 값이 1 이하에서 13이상까지 이르는 고부식성액인 것이 더해지고 온도가 상온으로부터 80℃ 이상에 달하며 고농도이온화금속, 시안계 이외의 공해물질, 고농도첨가약품, 각종 슬러지 등을 함유한 액이며 특히 그들의 펌핑에 있어서는 원심펌프의 일반적으로 설정된 양정에 대한 설정양수량의 펌핑과는 달리 회전축 씰(seal)부가 여과기내의 여과막의 포착된 슬러지양의 많고 적음에 따라서 부압력영역으로부터 정압력영역에 걸쳐 전압력영역에 있어서 반복사용되는 지나친 조건을 부여하게되며 그 회전축 씰(seal)부의 마모, 이완, 손상의 발생이 반복된다.

또한 상기한 부압력조건은 여과지내의 포착된 슬러지양이 더욱 적어져 액이 여과막을 비교적 원활하게 통과할 수 있는 상태가 되며 정압력조건은 포착된 슬러지양이 많아져 액이 여과막을 통과하기 어렵게되어 펌핑압이 상승하는 상태가 발생하게 된다.

여과기의 상기한 액체의 펌핑에 있어서 회전축 씰(seal)부의 마모, 이완, 손상이 발생하면 그 씰부가 정이나 부의 양압력영역에 있을때에도 그 회전축 씰(seal)부 및 축지지부의 조정, 보수 등의 관리부담이 증가하는 것은 물론 불량품을 생산하게 되며 그 불량품에 따라 생산을 중단하고 처리액의 정제 및 액조직의 조정, 복원을 위한 액조내의 처리액을 별도의 액조로 보내 여과를 한후 액을 원래의 액조로 복귀시키는 작업이 필요하게 되며 또한 회전축 씰(seal)부로부터 외부주면으로의 원액 및 희석냉각수의 누출 및 비산, 배수처리 관리 등의 부담이 증가되며 그 때문에 원하는 물품의 생단가가 훨씬 상승하게된다.

더욱 설명하면 원심펌프에 의한 여과기로의 상기한 액체펌핑에 있어서 글랜드패킹(gland packing)을 갖춘 펌프의 회전축밀봉부가 여과기내에 포착된 슬러지양이 작은 부압력영역에 있으며, 그때 그 밀봉부가 마모되어 간격이 발생하면 부압력에 의해 그 마모간격으로부터 대기가 흡입되며 흡입된 대기는 기포가 되어 펌핑액중에 혼입되어 여과기로 이송되고, 그 결과, 급격하게 펌핑액의 양이 줄어듬과 동시에 여과량이나 여과정도가 현저히 저하하며 금속표면처리액, 전기도금액 등에 의해 처리된 물품이 불량품이 되어버린다.

또한, 글랜드패킹(gland packing)을 갖춘 회전축액봉부가 여과기내에 포착된 슬러지의 적층에 따라 정압력영역이 되며 그때 액봉부에 마모간격이 발생하고 있으면 그 액봉부로부터 외부로 펌핑원액이 누출되어 공해발생 및 고부하관리가 요구되어 배스처리관리의 증가의 원인이 되며 또한 누출원액 가운데 대부분이 회전축에 전달되어 회전축의 원심력에 의해 외부로 비산되고 유출원액과 함께 주변의 기기, 구조물 등의 부식, 손상, 파손을 유발한다.

한편, 기계적인 씰(mechanical seal)을 갖춘 회전축밀봉부는 통상 펌핑액질에 따라서 선택되며 채용된 다양한 고가의 부품으로 구성되어 있고, 하나의 밀봉구조형석에 의해 상기한 여러종류의 액질에 폭넓게 대응하여 사용할 수 있는 것은 아니다.

즉, 회전축밀봉부의 밀봉구조 사양의 형식, 부품재질 등의 선정에 있어서는 펌핑액질에 적합한 형식, 부품재질 등의 선정이 필수조건이며 특히 회전축밀봉부에 손상을 주는 슬러지함유액에 대해서 그 밀봉구조는 세심하게 선택되어야만 한다.

그래서 이같은 펌핑액의 성질에 따라서 밀봉구조를 선정하는 것은 고가이기 때문에 다음과 같은 문제가 남는다.

즉, 회전축밀봉부는 밀봉회전면 즉, 기계적인 씰링을 구성하는 고정환의 단면과 이것에 압접밀봉상태로 회전되는 회전환의 단면의 양단면으로 이루어진 밀봉회전면과 그 밀봉회전면으로 펌핑원액에 의해 형성된 밀봉형성막 등에 의해 밀봉이 행하여진다.

펌핑원액에 의한 그 밀봉형성막은 밀봉효과를 발휘함과 동시에 밀봉회전면에 있어서 회전에 의한 발열 및 회전마모를 제어하고 그 회전면을 보호하지만 그 회전면의 내주측에 가해진 펌핑정압력 및 상기한 회전환단면의 회전에 의해 밀봉형성막에 가해진 원심력 등에 의해 그 회전면 외주측으로의 밀봉형성막의 미량의 스며나옴까지도 그 기구조상으로 그것을 완전하게 방지할 수는 없다.

또한 전기도금액, 금속표면처리액의 여과기로의 펌핑에 있어서 그 펌핑원액은 기계적인 씰(mechanical seal)에 의한 펌프회전축 씰(seal)부(회전축밀봉부)로서 상기한대로 가혹한 사양조건을 강요하는 액질이며 그 회전축밀봉부가 더욱 꺼리는 여러종류의 슬러지액이다.

그 때문에 여과조제인 미분상규조토, 활성탄의 통상 프리코팅(precoating)여과작업에 있어서 첨가펌핑 및 액조교체여과작업에 있어서 여과조제, 고형슬러지를 포함한 각 성질의 슬러지 등을 보디에이드(body aid)여과를 항상 행할 필요가 있으며, 따라서 관련된 처리액에 있어서는 기계적인 씰(mechanical seal)에 의해 펌핑회전축 씰(seal)부는 일반적으로 보급되어 있지 않다.

기계적인 씰(mechanical seal)에 의한 회전축밀봉부로부터 펌핑이 누출되는 가장 큰원인은 밀봉형성막의 파괴에 의한 것이며 그 파괴는 밀봉회전(섭동)면으로의 펌핑압력 및 회전환용스프링압력이 평균적으로 모자람에 따른 그 회전(섭동)면의 이완, 마모, 심한 진동회전에 의한 것이다.

그래서 밀봉형성막의 파괴는 그 밀봉회전(섭동)면의 손상, 파손에 관련된 중대한 문제이다.

또한 회전축에 전도되어 회전축밀봉부에 미치는 원액으로부터의 전도열은 그 밀봉부의 압접성동회전의 섭동발열을 촉진하고 밀봉형성막의 파괴를 앞당긴다.

또한 회전축의 지지부에 미치는 원액으로부터의 전도열은 축지지부의 회전에 의한 발열을 조장하고 그 축지지부의 회전(섭동)마모를 촉진하고 회전축의 심한 진동을 유발하며 연이어 회전축과 밀착되어 있는 기계적인 씰(mechanical seal)회전환의 진동이 되며 고정환과의 원활한 회전을 방해해서 밀봉형성막이 파괴를 초래하는 중대한 문제가 있다.

이상 설명한 바와 같은 문제를 해결하는 수단으로서는 글랜드패킹(gland packing)을 갖춘 회전축 씰(seal)부에 대해서는 일본국 실공소 57-43129호 공보 및 일본국 실공소 60-38077호 공보가 슬러지함유액용펌프에 있어서 연구된 회전축밀봉부를 소개하고 있다.

즉, 제13도에 도시한 바와 같이 원심펌프의 회전축(2A)에 대해서 설치된 회전축밀봉부(1A)에 있어서 글랜드패킹(gland packing)(1b)의 누름구부(1a)의 내면에 회전축(2A)를 둘러싼 냉각수실(3A)를 설치하고 이 냉각수실(3A)의 외부로부터 급수관(7A), 펌프케이싱(4A)의 냉각수실(5A) 및 도관(6A)를 거쳐서 공급하고 냉각수실밀봉부(1A)를 직접냉각해서 그 밀봉부로의 펌핑액으로부터 열전도 및 그 밀봉부에 있어서 회전에 의한 발열을 제어하고 또한 회전축밀봉부가 부압력영역에 있을때에는 펌프회전축과 글랜드패킹(gland packing)사이에 스며드는 냉각수가 대기의 흡입을 방지하고 윤활수로도 작용하며 회전축액봉부가 정압력영역에 있을때에는 슬러지함유액이 회전축액봉부가 정압력영역에 있을때에는 슬러지함유액이 회전축액봉부로부터 누출되도록 되어있기 때문에 이것을 회석한다.

한편 기계적인 씰(mechanical seal)을 갖춘 회전축밀봉부를 채용할때는 그 밀봉부에 의한 씰의 상기한 결점을 보완하기 위해 적어도 그 밀봉부를 보완하는 냉각수실을 설치하고 이것에 냉각수를 공급하는 것이 일반적으로 채용되고 있다.

이것을 제14도를 참조해서 설명한다.

제14도에 있어서 1B는 축받이케이스, 2B는 회전축, 3B는 축지지부, 4B는 회전축밀봉부, 5B는 낵각수케이스, 6B는 냉각수실, 7B,11B는 오일씰, 8B는 냉각수관, 9B는 유출도관, 10B,12B는 마모간극부이다.

회전축밀봉부(4B)는 내각수실(6B)에 있어서 냉각수에 침적되며 그 냉각수실과 회전축(2B)의 사이에는 상기한 오일씰(B)가 설치된다.

[발명이 해결하려고 하는 문제점]

그러나 상기한 공보에서 소개된 글랜드패킹(gland packing)에 의한 회전축액봉부에 의하면 상기한 악조건이 겹친 액체의 펌핑에 있어서 그 액봉부로의 냉각수공급에 의해 밀봉부의 밀폐효율 및 효과의 향상을 얻을 수 있지만 후술할 많은 문제에 관해서는 어떠한 언급도 없으며 또한 후술하는 본 발명의 기계적인 씰(mechanical seal)을 갖춘 회전축밀봉부로의 냉각수의 공급과 순환에 대해서도 어떠한 언급도 하지 않고 있다.

우선 일본국 실개소 57-43109호 공보에 기재된 회전축액봉부에 의하면 회전축액봉부로의 냉각수량의 예로서 1분간 150cc만이 언급될뿐이며 일본국 실공소 60-38077호 공보에는 냉각수량에 관해서는 어떠한 것도 언급하고 있지 않다.

즉, 냉각수실(3A)내의 냉각수는 냉각수실에 있어서 회전축액봉부로부터 누출된 원액과 혼합되어서 희석된 냉각수이지만 상기한 어떠한 공보에서도 외부로부터의 냉갹수공급압력의 상승에 의한 냉각수공급량의 증가, 냉각효과의 향상을 도모하기 위한 냉각수공급량의 증가, 회전축액봉부의 마모, 이완에 의한 액봉부로부터 누출된 액량의 증가 또한 그에 따라 희석된 냉각수의 증가의 영향에 관해서는 어떠한 언급도 되어 있지 않다.

특히 희석냉각수량의 증가하면 냉각수실(3A)로부터 유출된 희석냉각수 가운데 대부분은 배수구멍(8A)로부터 외부로 유출되지만 나머지 희석냉각수는 냉각수실(3A)와 회전축(2A)사이의 좁은간격의 간극 Q로부터 대기측으로 유출되며 회전축의 원심력에 의해 주위로 비산되거나 유출된 희석냉각수의 일부가 회전축을 통해 축지지부로 침입하는 중대한 결점이 있다.

또한 펌프운전의 시간이 경과함에 따라 쉴새없이 배수구멍(8A)에서 외부로 유출되는 희석냉각수 및 상기한 간극 Q로부터 주위로 비산된 희석냉각수의 적산량이 많아짐에 따라 축받이케이스, 축지지부, 주변의 기기, 구조물 등의 부식, 손상, 피손이 유발되는 것에 대해 어떠한 언급도 없다.

또한, 이에 관련된 배수처리관리의 부담증가 및 그 회전축밀봉부의 높은 관리부담등으로 인해 물품의 생산단가의 상승을 초래한다.

또한, 제14도에 도시한 기계적인 씰(mechanical seal)에 의하면 회전축밀봉부(4B)에 있어서 오일씰(7B),(11B)는 소보품적인 요소가 있으며, 특히 오일씰(7B)는 슬러지함유액에 대한 내구성에 관해 회전에 의해 마모되는 결점이 있다.

더욱 설명하자면 냉각수실(6B)와 회전축(2B)와의 간극 밀폐가 오일씰(7B)만으로 행해지므로 회전축(2B)의 회전에 의한 마모에 의해 마모간극부(10B)가 필연적으로 발생한다.

그래서 회전액봉부(4B)가 마모손상되면 그 액봉부로부터 원액이 냉각수실(6B)내로 누출되며 그 냉각수가 혼합되어 희석냉각수가 발생하고 그 희석냉각수는 상기한 마모간극부(10B)가 있으면 그 간극부로부터 외부로 누출되며 그중 일부는 오일씰(7B)의 외측을 통해 낙하해서 주변에 유출되며 대부분은 회전하는 회전축(2B)의 원심력에 의해 주위로 비산되어 주변의 기기, 구조물 등의 부식, 손상, 파손 등을 초래한다.

더욱이 상술한 바와 같이 간극부(10B)로부터 누출된 희석냉각수의 일부가 회전축(2B)를 따라서 회전축케이스(1B)에서 회전축(2B)와 오일씰(11B) 등에 의해 씰부에 이르러서 회전에 의한 마모간극부(12B)가 발생하면 그 간극부로부터 축지지부(3B)에 유입되어 그 축지지부의 손상을 초래하고 이어서 회전축(2B)의 심한 진동 회전을 일으키며 회전축밀봉부(4B)의 손상, 파손을 유발하는등 중대한 결점이 있다.

또한 펌프운전의 시간이 경과함에 따라 쉴새없이 마모간극부(10B)로부터 외부로의 유출 및 비산되는 희석냉각수의 적산량이 많아지게 되며 이어서 축받이케이스(1B), 축지지부(3B), 주변의 기리, 구조물 등의 부식, 손상, 파손을 일으키며 더욱이 이와 관련된 배수처리와 관리의 부담증가 및 그 회전축밀봉부의 높은 관리부담등으로 인해 물품의 생산단가의 상승을 초래한다.

그래서 본 발명은 전기도금액, 금속표면처리액 등의 악조건하의 액체를 가입식여과기 등으로 펌핑하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급 및 순환장치이며 회전축 씰(seal)부 및 축지지부의 펌핑액으로부터의 열전도에 의한 가열 및 회전축 씰(seal)부에 있어서 회전발열을 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급에 의해 제어하고 그것에 의해 회전축 씰(seal)부 및 축지지부에 있어서 마모, 손상을 제어하고 회전축 씰(seal)부의 씰기능을 높일 수 있음과 동시에 그 기능을 장기적으로 지속시킬 수가 있으며, 또한 냉각수공급량이 많음에도 불구하고 펌핑원액이나 그것을 희석한 희석냉각수의 축지지부로의 침입을 제어해서 축지지부를 희석냉각수로부터 보호할 수 있음과 동시에 그 원액이나 희석냉각수의 외부로의 누출 및 비산으로 제어해서 주변기기, 구조물 등의 부식, 손상, 파손 등을 제어할 수 있으며, 또한 이상의 것에 의해 전체적인 펌프의 관리부담이 감소하고 펌핑대상액에 의해 처리된 물품에 대하여 그 생산원가를 낮출수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

[문제점을 해결하고자 하는 수단]

본 발명은 상기한 목적에 따라서 펌프의 회전축 씰(seal)부를 둘러싼 냉각수실을 제공하는 냉각수케이스와 서로 이웃하며 각각이 냉각수의 유출구를 갖고 펌프회전축을 둘러싼 냉각용환상수홈 및 회수용환상수홈을 제공하는 부재와 상기한 냉각용환상수홈 및 회수용환상수홈의 각 유출구로부터 유출된 냉각수를 받을수가 있으며, 냉각수유출구를 가지고 있는 냉각수회수부와 냉각수를 비축하는 저수조와 상기한 저수조내의 비축냉각수를 상기한 냉각수실에 공급하는 펌프를 포함한 냉각수 공급로와 상기한 냉각수회수부의 냉각수유출구로부터 상기한 저수로로 냉각수를 환류시키는 냉각수환류회로 등을 갖추면 상기한 냉각용환상수홈은 상기한 냉각수실에 연통되어 있으며, 상기한 냉각용환상수홈 및 회수용 환상용환상수홈은 이들 양자간의 격벽과 상기한 펌프회전축 사이의 간극으로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급 순환장치를 제공하는 것이다.

상기한 회전축 씰(seal)부로서는 글랜드패킹(gland packing)에 의한 씰부 및 기계적인 씰(mechanical seal)부 등을 들수가 있다.

글랜드패킹(gland packing)에 의한 씰부를 채용하는 경우 상기한 냉각용환상수홈 및 회수용환상수홈을 제공하는 부재로서 글랜드패킹(gland packing)누름구를 예시할 수가 있다.

기계적인 씰(mechanical seal)에 의한 씰부를 채용하는 경우 상기한 냉각용환상수홈 및 회수용환상수홈을 제공하는 부재로서 상기한 냉각수케이스에 연결되어 설치된 냉각수회수케이스를 예시할 수 있다.

이 경우 냉각수케이스 및 냉각수회수케이스 사이의 격벽과 상기한 펌프회전축과의 간극을 상기한 펌프회전축에 미끄럼접합된 오일씰에 의해 밀폐해도 좋다.

또한 상기한 냉각수회수부로서 냉각수실을 제공하는 냉각수케이스와 나란히 상기한 냉각용환상수홈 및 회수용환상수홈을 제공하는 부재를 둘러싸고 상기한 펌프회전축을 회전가능하게 지지하는 축지지부를 가지는 축받이케이스 저부의 냉각수회수홈부를 예시할 수가 있다.

상기한 냉각용환상수홈의 대기측단부와 상기한 펌프회전축과의 간극은 상기한 펌프회전축에 미끄럽접합하는 오일씰에 의해 밀폐해도 좋다.

상기한 회수용환상수홈에 더 하나의 회수용환상수홈을 연결하여 설치하고 이들 두 개의 회수용환상수홈을 그들 양자간의 격벽과 상기한 펌프회전축과의 사이의 간격으로서 연통시키고 그 더 하나의 회수용환상수홈에서는 냉각수유출구를 형성할 수도 있다.

이 경우 상기한 더 하나의 회수용환상수홈의 대기측단부와 상기한 펌프회전축과의 간격은 상기한 펌프회전축에 미끄럼 접합하는 오일씰에 의해 밀폐해도 좋다.

상기한 냉각수공급회로는 유량조절밸브 및 유량조절밸브에 의해 냉각수공급 순환용펌프주위의 위치로부터 분기해서 상기한 저수조로 연결되며 도중에 바이패스밸브를 가진 바이패스회로를 갖춘 것으로 해도 좋다.

상기한 저수조에는 비축냥각수의 위쪽에 기상부를 설치하며 상기한 바이패스회로의 상기한 저수조로 냉각수를 유출시키는 유출구를 그 기상부에 배치해도 좋다.

또한 상기한 냉각수환류회로의 상기한 저수조에 냉각수를 유출시키는 유출구를 그 기상부에 배치해도 좋다.

게다가 상기한 냉각수환류회로의 상기한 저수조로 냉각수를 유출시키는 유출구에 폐쇄 혹은 환형통체를 연결하고 그 폐쇄나 환형통체에 다수의 냉각수유출구를 형성해도 좋다.

이 통체의 유출구로서는 천공에 의한 것, 슬롯트형상에 의한 것 등 여러 종류가 고려되어진다.

또한 상기한 바이패스회로의 상기한 저수조로 냉각수를 유출구시키는 유출구에는 통체를 설치할 수가 있다.

더욱이 상기한 저수조에 냉각수의 증발감량에 의한 수위저하를 검출해서 냉각수를 보충하기 위한 볼탭(ball tap)을 설치해도 좋다.

[작용]

본 발명의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치에 의하면 저수조에 비축된 냉각수가 냉각수공급순환용의 펌프를 포함한 냉각수공급회로에 의해 냉각수실에 공급되고 냉각수 씰부, 혹은 게다가 펌프회전축의 냉각의 냉각에 제공되며 계속해서 그 냉각실로부터 냉각용환상수홈에 유입되어 여기서도 펌프회전축의 냉각에 제공되며 그 대부분은 냉각용환상수홈의 냉각수유출구로부터 유출되고 나머지가 회수용환상수홈으로 유입 된다.

그래서 그 회수용환상수홈에 유입된 냉각수는 그곳으로부터 누출되거나 비산되거나 하는 것이 충분히 제어되는 상태로 안전하게 그 전략 혹은 대부분의 양이 그 회수용 환상홈의 냉각수유출구로부터 유출된다.

또한 공급된 냉각수는 냉가수실로부터 냉각용환상수홈에 이르는 흐름중에 회전축 씰(seal)부로부터 사소하게 스머나오는 펌핑원액을 희석한다.

냉각용환상수홈 및 회수용환상수홈으로부터 유출된 냉각수는 냉각수회수부에서 받아들여지며 그 회수부의 냉각수유출구로부터 환류회로를 거쳐 저수조로 환류된다.

본 발명의 장치에 의하면 냉각용환상수홈을 설치한 것에 더하여 그 근처에 회수용환상수홈을 연결하여 설치함으로써 그 양홈사이의 벽이 냉각용환상수홈으로부터 회수용환상수홈으로의 냉각수의 이동을 효과적으로 저지하고, 냉각용환상수홈으로 유입된 냉각수의 대부분이 그 냉각용환상수홈의 유출구로부터 유출되어 회수됨과 동시에 회수용환상수홈에 유입된 사소한 냉각수도 그 회수용환상수홈의 유출구로부터 유출해서 회수되므로 종래에 비해 대량의 냉각수를 안전하게 공급순환시킬수가 있다.

그래서 회수용환상수홈의 대기단측부와 펌프회전축과의 간극을 펌프축에 미끄럼접합하는 오일씰에 의해 밀폐하거나 상기한 회수용환상수홈에 더 하나의 회수용환상수홈을 연결하고 설치하고 이들 두 개의 회수용환상수홈을 그들 양자간의 격벽과 상기한 펌프회전축과의 사이의 간격에 의해 연결되며 그 더하나의 회수용환상수홈에는 냉각수유출구를 형성하거나 더욱이 그 더하나의 회수용환상수홈의 대기측단부와 펌프회전축과의 간극을 펌프회전축에 미끄럼접합하는 오일씰에 의해 밀폐할 때에는 그 오일씰의 물을 막는 기능이나 더 하나의 회수용환상홈에 의한 냉각수회수기능에 의해 냉각수의 외부누출이나 비산이 충분히 제어된 상태로 한층 많은 냉각수를 냉각씰부로 공급순환시킬 수 있으며, 이것에 의해 회전축 씰(seal)부를 좋은 효율로 냉각시켜 그 씰부의 씰기능을 높이고 장기간에 걸쳐서 유지시킬 수가 있다.

냉각수회로에 유출조정밸브 및 조정변에 의해 냉각수공급순환용 펌프주위의 위치로부터 분기해서 상기한 저수조로 뻗으며 도중에 바이패스밸브를 가진 바이패스회로를 설치할때에는 이것들에 의해 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급량을 적정량으로 제어할 수가 있다.

순환한 냉가구는 펌핑원액이 고온일때에는 이것에 기인해서 펌핑회전축에 의한 열전도에 의해 또한 회전축 씰(seal)부의 회전발열에 의해 더욱이 온도가 상승되지만 냉각수실을 제공하는 냉각수케이스, 냉각용환상수홈 및 회수용환상홈을 제공하는 부재, 냉각수회수부재등이 대기와 열교환기로 작용하는 것 더욱이 저수조내의 비축냉각수중으로 냉각수환류시에 있어서 열확산 등에 의해 냉각된다.

저수조에 있어서 비축냉가수의 위쪽에 기상부를 설치하며 냉각수환류회로의 저수조로 냉각수를 유출시켜는 유출구를 그 기상부에 설치할때에는 그 유출구로부터 유출되는 냉각수가 대기와 접촉하며 대기중으로 방열되어 냉각되며 더욱이 저수조의 비축냉각수중으로 환류하는 것으로서 그 비축냉각수중으로 열확산에 의해 냉각된다.

또한 저수조에 있어서 비축냉각수의 위쪽에 기상부를 설치하며 상기한 바이패그회로의 저수조로 냉각수를 유출시키는 유출구를 그 기상부에 설치할때에는 그 유출구로부터 유출되는 냉각수가 대기를 혼입시켜 대기중으로 방열시키고 더욱이 그 펌핑에 의해 그 저수조의 비축냉각수를 교반상태로해서 비축냉각수를 요동을시켜 표면면적을 확대시켜 대기중으로 방열냉각의 효과를 높임과 동시에 비축냉각수중에 혼입된 대기가 기포가 되어 그 수면으로부터 대기중으로 방출되는 경우에 그 비축냉각수로부터 열을 흡수함과 동시에 증발에 의한 냉각효과를 초래하여 냉각수는 충분히 냉각되며 다시 냉각수로서의 순환을 반복할 수가 있다.

또한 냉각수의 냉각을 충분히 행할 수 있으며 상기한 바이패스회로의 유출구와 냉각수 환류회로의 유출구는 상기한 저수조내의 비축냉각수중에 설치해도 좋다.

또한 냉각수환류회로가 바이패스회로의 저수조로 냉각수를 유출시키는 유출구의 폐쇄통체 혹은 환상통체를 연결하고 그 폐쇄통체나 환상통체에 다수의 냉각수유출구를 형성시킬때에는 그 다수의 냉각수유출구로부터 냉각수가 분사식으로 유출되고 대기중으로의 방열에 의한 냉각이 한층 원활하게 행하여진다.

또한 저수조에 냉각수의 증발에 의한 수위저하를 검출해서 물을 보충하기 위한 볼탭(ball tap)을 설치할 때에는 이것에 의해 저수조내의 비축냉각수령이 적절하게 유지된다.

(실시예)

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 관련된 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치의 1예를 설치한 원심펌프를 나타내며, 제5도는 본 발명에 관련된 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치의 다른 예를 설치한 원심펌프를 나타내고 있다

이들 펌프는 어느쪽이나 전기도금액, 금속표면처리액 등을 가압식여과기 등으로 압송할 수가 있는 것이다.

제1도에 나타낸 원심펌프는 글랜드패킹(gland packing)(10)을 가진 회전축액봉부(G)를 설치하며 제5도에 도시한 원심펌프는 기계적인 씰(mechanical seal)로 이루어진 회전축밀봉부(M)을 갖추고 있다.

(실시예 1)

우선 제1도의 원심펌프에 대해서 설명한다.

이 펌프는 펌프본체(1) 및 그 본체에 고정되며 본체 뒷쪽에 있는 축받이케이스(25)를 포함하고 본체(1)내에는 임펠러(2)가 설치되어 있으며, 축받이케이스(25)에는 베어링으로 이루어진 축지지부(26)을 끼우고 있다.

임펠러(2)는 펌프회전축(4)에 고정되고 지지된다.

회전축(4)는 축지지부(26)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다.

임펠러(2)의 뒤판에는 압력을 균등하게하는 밸런스구멍(3)이 설치되어 있다.

축받이케이스(25)내에는 냉각수케이스(5)가 설치되어 있으며, 그 케이스(5)에는 회전축(4)가 관통하는 부분을 남기고 본체(1)을 밀폐하도록 본체(1)에 고정된다.

그 냉각수케이스(5)에는 냉각수실(6) 및 그 내측의 글랜드패킹(gland packing)설치부(10a)가 이중으로 형성되어 있으며, 글랜드패킹(gland packing)(10)은 그 설치부(10a)에 끼워져 있으며, 회전축(4)를 둘러싸고 있다.

또한 냉각수케이스(5)에는 글랜드패킹(gland packing)느름구(11)을 괸통시키며 누름구(11)에는 글랜드패킹(gland packing)(10)에 근접하여 위치하며 회전축(4)를 둘러싸는 냉각수를 통하기위한 냉각용환상수홈(13a)가 설치되어 있으며, 더욱이 환상수홈의 회전축(4)를 둘러싼 냉각수회수용의 회수용환상수홈(14)가 설치되어 있다.

또한 상기한 축지지부(26)의 내측에는 회전축(4)를 둘러싼 오일씰(26a)가 설치된다.

냉각용환상수혼(13)과 글랜드패킹(gland packing)(10)과의 사이의 벽에는 회전축(4)에 대해 간극(21)을 가지며, 냉각용환상수홈(13)과 회수용환상수홈(14)와의 사이의 벽에는 회전축(4)에 대해 간극(22)를 가지며, 회수용환상수홈(14)의 대기측의 벽은 회전축(4)에 대해 간극(23)을 가지고 있다.

상기한 냉각수실(6)에는 냉각수의 유입구(7) 및 유출구(8)이 형성되어 있으며, 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)에는 냉각용환상수홈(13)에 대한 냉각수의 유입구(12) 및 유출구(18)이 설치되어 있음과 동시에 회수용환수홈(14)에 대해서 수류출구(19)가설치되어 있다.

그래서 냉각수실(6)의 유울구(8)과 냉각용환상수홈(13)의 유입구(12)등이 수류도출관(9)에 의해 접속되어 있다.

더욱이 축받이케이스(25)의 저부는 냉각수회수홈부(27)의 상태로 형성되며 이것에 대해 수류출구(28)을 형성하고 있다.

본체(1) 및 측받이케이스(25)의 외부에 적은 수량의 용수량의 냉각수(35)를 비축하는 저수조(34) 및 양수량이 적은 소형의 순환펌프(36)이 설치되어 있으며, 저수조(34)의 하부와 펌프(36)의 흡입구가 흡입도관(37)에서 접속되며, 펌프(36)의 토출부가 급수도관(38)에서 상기한 냉각수실(6)의 유입구(7)에 접속되어 있다.

급수도관(38)도중에는 유량조절밸브(39)가 설치된다.

그 밸브에 의해 순환펌프주위의 위치에는 바이패스밸브(40)이 접속되며 이 관은 저수조(34)의 기상부로 유출구(42)에 의해 연결되어 있다.

또한 바이패스관(40)에는 바이패스벨브(41)을 접속하고 있다.

더욱이 상기한 축받이케이스(25)에 있어서 회수냉각수의 유출부(28)에는 회수냉각수환류용의 환류도관(29)가 접속되어 있으며, 이 도관(29)도 저수조(34)의 기상부에 유출구(30)에 연결되어 있다.

또한 저수조(34)에서는 수위를 검출하고 그것을 일정하게 유지하기 위한 볼탭(ball tap)(71)을 설치한다.

또한 냉각수에는 필요에 따라 각종첨가제 등을 첨가해도 좋다.

이상 설명한 부품가운데 저수조(34), 볼템(ball tap)(71), 순환펌프(36), 배관(37), (38), (40) 및 (29)이들에 접속된 밸브(39), (41)냉각수케이스에 있어서 냉각수실(6), 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)에 있어서 냉각용환상수홈(13) 및 회수용환상수홈(14) 및 축지지부(26)을 가진 축받이케이스(25)등은 본 발명에 관련된 회정축액봉부(G)로의 냉각수공급순환장치를 구성하고 있다.

이상 설명한 냉각수공급순환장치에 의하면 회전축밀봉부(G)를 냉각하는 냉각수(35)가 저수조(34)로부터 흡입도관(38)을 경유해서 냉각수실(6)에 공급되며 회전축밀봉부(G)의 냉각에 사용된다.

더욱이 냉각수실로부터 유출도관(9)를 거쳐서 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)의 유입구(12)로부터 냉각용환상홈(13)으로 유입된다.

냉각용환상홈(13)으로 유입된 냉각수는 회전축(4)의 냉각에 사용되며 그 양에 따라서 일부가 회수용환상홈(14)로 유입된다.

이들 냉각용환상수홈(13) 및 회수용환상수홈(14)로 유입된 냉각수는 냉각용환상수홈(13)의 유출구(18) 및 회수용환상홈(14)의 유출구(19)로부터 유출되며 축받이케이스(25)의 본체밑부에 형성된 냉각수회수홈부(27)에 낙하되어 회수된다.

냉각수회수홈부(27)에 회수된 냉각수는 환류도관(29)로 흐르며 그 도관의 유출구(30)으로부터 저수조(34)로 환류된다.

이 경유 유출구(30)는 그 저수조내의 비축냉각수(35)의 수면위에 임의의 높이를 설정하여 설치된 환류회로로 이루어진 기상부에 방출된다.

냉각수실(6)으로 냉각수를 펌핑할 경우에는 급수도관(37)중의 유량조정밸브(39) 및 바이패스회로(40)의 바이패스밸브(41) 양밸브조정에 위해 순환펌프(36)의 펌핑수량을 냉각수실(6)과 저수조(34)로 나누어 냉각수실(6)으로의 냉각수공급량과 저수조(34)로의 냉각수환류량 등을 적정량으로 조정 제어한다.

저수조(34)내의 비축냉각수(35)의 증발 등에 의한 수위의 저하가 있으면 상기한 볼탭(ball tap)(71)이 그것을 검출하고 외부로부터 냉각수를 보급시켜서 자동적으로 수위를 복원시킨다.

이상 설명한 회전축액봉부(G)로의 냉각수공급순환장치에 의하면 글랜드패킹(gland packing)누름구(1G1)에 냉각용환상홈(13)을 설치한 것에 더해 그 주위에 회수용환상홈(14)를 연결하여 설치함으로써 그 두홈사이의 벽이 냉각용환상수홈(13)으로부터 회수용환상수홈(14)로의 냉각수이행을 효과적으로 방지하며 냉각용환상수홈(13)으로 유입된 냉각수의 대부분이 그 냉각용환상홈의 유출구(18)로부터 유출되어서 축받이케이스(25)의 저부의 회수홈부(27)로 낙하하여 회수됨과 동시에 나머지 소량의 냉각수만이 간극(22)로부터 회수용환상홈(14)로 유입되며 이것은 그 회수용환상수홈의 유출구(19)로부터 축받이케이스(25)저부의 냉각수회수홈부(27)로 낙하하여 회수되며 간극(23)으로부터 외부로 누출되거나 비산되는 것이 충분히 제어되며 냉각수가 펌핑원액을 희석한 희석냉각수이더라도 주변물의 부식, 손상, 파손 등이 방지된다.

따라서 종래보다도 회전축액봉부(G)로의 냉각수공급량을 증가시킬 수가 있다.

그래서 회전축액봉부(G) 및 회전축(4)의 냉각효율 및 효과를 향상시킬 수가 있다.

또한 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)에 있어서 냉각용환상수홈(13)의 간극(21)로부터 글랜드패킹(gland packing)(10)으로 침입하는 냉각수량이 증가함으로써 글랜드패킹(gland packing)(10)의 열팽창에 의해 회전축(4)의 압착현상을 현저히 감소시킬 수 있으며, 글랜드패킹(10)의 내구성을 향상시킬 수 있음과 동시에 회전축액봉부(G)의 관리부담을 현저하게 경감시킬 수가 있다.

또한 냉각수실(6)을 제공하고 있는 냉각수케이스(5), 각 환상수홈을 내설한 글랜드패킹(gland packing)누름구(11), 축받이케이스(25), 그 축받이케이스 본체의 밑부분에 형성된 냉각수회수홈부(27)등은 유효한 열교환면적을 가진 열교환체로서 작용하며 냉각수실(6) 등을 통과중에 열교환에 의해 온도가 상승된 순환냉각수는 이들 열교환체를 거쳐서 대기중으로 방열되고 냉각된다.

또한 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)의 각환상수홈의 유출구(18), (19)로부터 유출된 냉각수는 냉각수회수홈부(27)내로 낙하하고 회수되는 경우에는 대기에 접촉되고 대기와 혼입되어 대기중으로 방열되고 그 방열에 의해서도 냉각되며 환류도관(29)의 유출구(30)으로부터 저수조(34)내로 낙하할 때에도 대기에 접촉되어 공기를 혼입한채 대기중으로 방열되고 그 방열에 의해 냉각되며 게다가 비축냉각수(35)내로 환류해서 열확산에 의해 냉각된다.

또한 저수조내의 비축수(35)는 순환펌프(36)의 펌핑에 의해 바이패스(40)을 경유해서 그 저수조(34)의 기상부로 돌아 순환시키는 것으로 바이패스관(40)의 유출구(42)로부터 낙하할때에 대기에 접촉되며 대기를 혼입한채 대기중으로 방열되고 그 방열에 의해서도 냉각된다.

게다가 그 펌핑유속에 의해 저수조(34)내의 비축냉각수(35)가 교방상태로 되며 그것에 의해 비축냉각수(35)의 표면면적이 파동에 의해 확대되어서 대기중으로 방열냉각의 효과를 높일수 있음과 동시에 비축냉각수(35)중에 혼입된 공기가 기포가 되어 그 수면으로부터 대기중으로 방출되는 경우에 그 비축냉각수로부터 열을 흡수함과 동시에 방열에 의해 냉각효과를 가져온다.

이리하여 회전축액봉부(G) 및 회전축(4)를 열교환에 의해 온도가 상승된 순환냉각수는 펌핑에 의한 순환 도중에 있어서 순차적으로 냉각되며 재차 냉각수로서 순환하며 회전축액봉부(G)에 대해 냉각에 기여한다.

이상 설명한 바와 같이 종래보다도 회전축액봉부(G)로의 냉각수공급량을 증가시킬수가 있으며, 그에 의해 회정축액봉부(G) 및 축지지부(26)의 펌핑액으로부터의 열전도에 의해 가열 및 회전축액봉부(G)에 대해 회전발열을 제어하며 열에 의해 가속된 회전축밀봉부(G) 및 회전축지지부(26)에 있어서 마모, 손상을 제어하고 회전축액봉부(G)의 씰기능을 높일수 있음과 동시에 그 기능을 장기간에 걸쳐 지속시킬 수가 있다.

이 씰기능의 향상에 의해 회전축액봉부(G)가 부압력영역에 있을때에도 공기가 흡입을 방지할 수가 있으며, 그 공기흡입에 의한 여과정밀도에 관련된 여과기 내에서의 에어레이션(AERATION)에 의한 프리코트(PRECOAT)여과기의 박리, 탈락을 방지할 수가 있다.

물론 펌핑원액이나 그것을 희석한 희석냉각수의 축지지부(26)으로의 침입에 의한 그 부분의 손상이나 파손도 충분히 제어되며 그 축지지부를 희석냉각수로부터 보호할 수가 있다.

또한 이상의 것에 의해 전체적인 펌프관리부담이 감소하고 펌핑대상액에 의해 처리된 물품에 대해서 그 생산단가를 현저하게 저하시킬 수가 있다.

또한 환류도관(29)선단의 유출구(30) 및 바이패스관(40)선단의 유출구(42)에는 제9도 및 제10도에 도시한 바와 같이 자유단이 폐쇄된 폐쇄통체(31), 혹은 제11도 및 제12도에 도시한 바와 같이 환상통체(33)중의 어떤 것을 연결하여 설치해도 좋다.

여기서 제10도는 제9도의 X-X선에 따른 절단단면도이며 제12도는 제11도의 Y-Y선에 따른 절단단면도이다.

폐쇄통체(31), 환형통체(33)에는 각각 비축냉각수(35)의 수면에 향해서 열린 임의의 구멍직경 및 수로 다수의 원형유출구(32)를 설치한다.

이들 통체는 어느것이나 저수조(34)내의 대략의 넓이와 길이에 따른 길이와 폭으로 설치된다.

유출구(32)대신에 임의의 수의 슬릿트(slit)형 유출구를 설치해도 좋다.

폐쇄통체(31)이나 환상통체(33)은 그것에 다수의 유출구(32)를 설치하고 있으며 환류도관(29)로부터 전해진 환류냉각수는 그 유출구로부터 분무형으로 낙하하므로 대기와의 접촉면적이 증가하고 방열냉각이 한층 원활하게 된다.

또한 냉각수실(6)으로의 냉각수공급량을 한층 증가시킬 수 있는 등 희석냉각수가 회수용환상수홈(14)로부터 회전축(4)를 거쳐 축받이케이스(25)내로 누출될 염려가 있을때에는 제2도에 표시한 바와 같이 회수용환상수홈(14)의 대기측단부에 회전축(4)에서 미끄럽운동하는 오일씰(16)을 삽입, 설치하거나 제3도에 도시한 바와같이 회수용환상수홈(14)의 제2의 회수용환상수홈(15)를 연결하여 설치하는 동시에 그 구멍(15)에 대해 유출부(20)을 형성하고 제4도에 도시한 바와 같이 그 제2회수용환상수홈(15)의 대기측단부에 회전축(4)에서 미끄럼운동하는 오일씰(17)을 삽입하여 설치하는 등으로해서 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)내를 냉각수에 의한 냉각회로 및 냉각수의 회수회로로 해도 좋다.

제3도에 도시한 바와 같이 회수용환상수홈(14)의 대기측단부에 오일씰(16)을 삽입하여 설치하거나 제4도에 도시한 바와 같이 제2회수용환상수홈(15)의 대기측단부에 오일씰(17)을 삽입설치하면 외부대기측으로의 냉각수의 누출은 현저히 줄어든다.

오일씰(16), (17)의 리프(lip)는 회전축(4)의 회전에 의해 마모되는 결점도 있지만 그 마모에 의해 발생하는 간극의 정도는 전술한 간극보다도 확실히 좁으며 그 오일씰의 리프씰(lip seal)부로부터 외부대측으로 냉각수가 유출되는 것을 뛰어나게 제어할 수가 있으며, 따라서 실질적으로 냉각수가 그 오일씰의 리프씰부로부터 외부로 누출되거나 비산되는 일은 없다.

또한 제3도나 제4도에 도시한 바와 같이 제2회수용환상수홈(15) 및 유출구(20)을 설치해 냉각수공급량의 증대를 가능하게 한다면 냉각수의 회전축(4)에 대한 열교환면적이 증가하고 펌핑액으로부터 회전축(4)로의 열전도를 충분히 흡수할 수 있음과 동시에 회전축액봉부(G) 및 회전축(26)이 회전발열도 잘 흡수되며 그것만으로도 양부의 장기간에 걸친 마모, 손상을 제어할 수가 있다.

더욱이 제3도나 제4도에 도시한 바와 같이 회수용환상수홈(14)에 제2회수용환상수홈(15)를 연결하여 설치하므로써 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)에 공급된 냉각수의 대부분이 냉각용환상수홈(13)의 유출구(18)로 유출되고 그 나머지는 간극(22)로부터 회수용환상홈(14)로 유입되며 그 대부분은 그 홈의 유출구(19)로부터 유출되고 적은 나머지량은 간극(23)으로부터 제2의 회수용환상홈(15)로 회수되고 회수된 거의 전량이 그 제2의 회수용환상홈의 유출구(20)으로부터 방출되며 간극(24)로부터 외부로의 냉각수의 누출 및 비산의 발생은 거의 없게된다.

또한 회수용환상홈은 필요에 따라 더욱 증설해도 좋다.

(실시예 2)

다음으로 제5도에 도시한 원심펌프에 대해서 설명한다.

이 펌프는 제1도의 펌프에 있어서 회전축액봉부(G)대신에 기계적인 씰(mechanical seal)에 의한 회전축밀봉부(M)을 채용한 점을 제외하면 제1도의 펌프와 실질적으로 거의 같은 구성이며 같은 작용을 한다.

따라서 제1도의 펌프에 있어서 같은 부품에는 제1도와 같은 참조번호를 붙이며 그 설명은 생략한다.

이 펌프에 의하면 축받이케이스(25)내의 공간에 냉각케이스(53)이 배치되어 있으며, 그 케이스(53)내의 냉각수실(54)에 회전축밀봉부(M)이 설치되어 있다.

게다가 그 케이스(53)에는 냉각수회수케이스(58)이 연결되어 설치되어 있다.

임펠러(2)의 회전축(4)는 이들에 관통된다.

냉각수회수케이스(58)에는 회전축밀봉부(M)부근의 위치에 냉각용환상수홈(60)이, 그 근처에 회수용환상수홈(61)이 회전축(4)를 둘러싸도록 형성되어 있다.

냉각수실(54) 및 냉각용환상수홈(60) 사이의 벽과 회전축(4)와의 사이의 간극에는 오일씰(57)이 설치되어 있다.

또한 냉각용환상수홈(60)과 회수용환상수홈(61)과의 사이의 벽은 회전축(4)에 대한 간극(68)을 가지며, 회전축환상수(61)의 축지지부(26)측의 벽은 회전축(40)에 대해 간극(69)를 가지고 있다.

회전축밀봉부(M)은 축받이케이스(25)내에 있어서 펌프본체(1)에 끼워맞춘 고정플랜지(45), 고정환의 끼움환(46) 및 고정환(47)을 포함하며 그 끼움환(46)은 플랜지(45)에 끼워맞춰지며 고정환(47)은 압접된 고정환(49), 고정환을 끼워맞춘 끼움환(48), 그 끼움환(48)을 고정환(47)쪽으로 미는 스프링(50) 및 그 스프링을 지지하고 회전축(4)와 동시에 회전하는 스프링지지환(50a)를 갖추고 있다.

회전환(49)는 그 스프링의 힘에 의해 고정환(47)로 압접되며 회전축(4)의 회전에 따라서 고정환(47)에 대해 미끄럼운동을 한다.

회전축(4)에 대한 회전축밀봉부(M)의 간극(52)는 회전환의 끼움환(48)과 회전축(4)와의 사이의 삽입설치된 씰링(51)에 의해 펌핑원액측과 냥각수측으로 구분되어 있다.

상기한 고정플랜지(45)에는 간극(52)에 고인 회전축밀봉부(M)의 파손원인이 되는 원액중의 슬러지를 임펠러밸런스구멍(3)을 거쳐서 임펠러(2)내로 펌핑유속 및 흡입에 의해 흘러나오는 통과구멍(44)가 설치되어 있으며, 그 통과구멍은 플래싱도관(43)에 의해 펌프본체의 토출측에 접속되어 있다.

상기한 냉각수실(54)에는 냉각수 유입구(55) 및 유출구(56)이 형성되어 있으며, 냉각수실(54)와 냉각용환상수홈(60)등은 이 유출구(56)에서 연결되어 있다.

냉각용환상수홈(60)에는 수류출구(64)가 설치되어 있으며, 회수용환상홈(61)에는 수류출구(65)가 설치되어 있다.

그래서 상기한 냉각수실(54)의 유입출구(55)는 급수도관(38)에 상기한 축받이케이스(25)의 수류출구(28)에는 냉각수환류용의 환류도관(29)에 접속되어 있다.

제5도에 도시한 부품중 저수조(34), 볼탭(ball tap)(71), 순환펌프(36), 배관(37), (38), (40), (29), 이들에 접속된 밸브(39), (41), 냉각수케이스(53)에 있어서 냉각수실(54) 및 냉각수회수케이스(58)에 설치된 냉각용환상수홈(60) 및 회수용환상수홈(61) 및 축받이케이스(25)등은 본 발명에 관련된 회전축밀봉부(M)으로의 냉각수순환장치를 구성하고 있다.

이상 설명한 냉각수공급순환장치에 의하면 회전밀봉부(M)을 냉각하는 냉각수(35)는 저수조(35)로부터 흡입도관(37)을 거쳐서 순환펌프(M)에 의해 흡입되며 흡입도관(38)을 경유해서 냉각수실(54)로 공급된다.

냉각수실(54)에 공급된 냉각수는 회전축밀봉부(M) 및 펌프회전축(4)의 냉각에 제공되며 게다가 그 냉각수실의 냉각수유출구(56)으로부터 냉각용환상수홈(60)으로 유입되며 여기에서 회전축(4)의 냉각에 제공된다.

냉각용환상수홈(60)으로 유입된 냉각수는 그 양에 따라서 일부가 간극(68)을 거쳐서 회전용환상수홈(61)로 유입된다.

이들 냉각용환상수홈(60) 및 회수용환상홈(61)로 유입된 냉각수는 냉각용환상수홈(60)의 유출구(64) 및 회수용환상수홈(61)의 유출구(65)로부터 유출되고 축받이케이스(25)의 본체저부에 형성된 냉각수회수홈부(27)로 낙하되고 회수된다.

냉각수회수홈부(27)로 회수된 냉각수는 환류도관(29)로 흐르며 그 도관의 유출구(30)으로 저수조(34)로 환류된다.

냉각수실(54)로 냉각수를 펌핑할 경우에는 급수도관(38)중의 유량조정밸브(39) 및 바이패스회로(40)의 바이패스밸브(41)의 양밸브조정에 의해 순환펌프(36)의 펌핑수량을 냉각수실(54)와 저수조(34)로 나누어지며 냉각수(54)로의 냉각수공급량과 저수조(34)로의 냉각수환류량 등을 적정량으로 조정하여 제어한다.

저수조(34)내의 비축냉각수(35)가 증발에 의해 수위가 저하되면 상기한 볼탭(ball tap)(71)이 그것을 검출하여 외부로부터 냉각수를 보급하여 수위를 자동적으로 복원한다.

이상 설명한 회전축밀봉부(M)으로의 냉각수공급순환장치에 의하면 냉각수회수케이스(58)에 추가로 냉각용환상수홈(60)을 설치하며 그 주위에 회수용환상수홈(61)을 연결하여 설치한 것에 의해, 그 양수홈간의 간격이 냉각용환상수홈(60)으로부터 회수용환상수홈(61)로의 냉각수 이행(移行)을 효과적으로 방지하며 냉각용환상수홈(60)으로 유입된 냉각수의 대부분이 그 냉각용환상수홈의 유출구(64)로부터 유출되서 축받이케이스(25) 저부의 회수홈부(27)로 낙하하며 회수됨과 동시에 나머지 소량의 냉각수만이 간극(68)로부터 회수용환상홈(61)로 유입되고 이것도 그 회수용환상홈의 유출구(65)로부터 축받이케이스(25) 저부의 회수홈부(27)로 낙하하여 회수되며 간극(69)로부터 외부로 누출되거나 비산되는 것이 충분히 제어되며 냉각수가 말하자면 펌핑원액을 희석한 희석냉각수더라도 주위물체의 부식, 파손등이 방지된다.

따라서 종래보다도 회전밀봉부(M)으로의 냉각수공급량을 증가시킬 수가 있다.

그래서 회전축밀봉부(M)으로의 냉각수공급량을 증가시킴으로서 냉각수에 의한 열교환량을 증가시키고 회전축밀봉부(M) 및 회전축(4)의 냉각효율, 효과를 향상시킬 수가 있다.

이렇게 해서 회전축액봉부(G)의 관리부담을 훨씬 경감시킬 수가 있다.

또한 냉각수실(54)를 제공하고 있는 냉각수케이스(53), 각 환상수홈을 내설한 냉각수회수케이스(58), 축받이케이스(25), 그 축받이케이스본체의 저부에 형성된 냉각수회수홈부(27)등은 효과적인 열교환면적을 가진 열교환체로서 작용하며 냉각수실(54) 등을 통과하는 중에 열교환에 의해 온도가 상승된 순환냉각수는 이들 열교환체를 거쳐 방열되고 냉각된다.

또한 각 환상수홈의 유출구(64), (65)로부터 유출된 냉각수는 냉각회수홈부(27)내로 낙하하여 회수된 경우에 공기에 접촉하여 대기를 혼입한채 대기중으로 방열되어 그 방열에 의해 냉각되며 환류도관(29)의 유출구(30)으로부터 저수조(34)내로 낙하할때도 대기에 접촉하고 대기를 혼입한채 공기중으로 방열하고 그 방열에 의해서도 냉각되며 더욱이 비축냉각수(35)내로의 환류되서 열확산에 의해 냉각된다.

또한 저수조내의 비축수(35)는 순환펌프(36)의 펌핑에 의해 바이패스(40)을 경유해서 그 저수조(34)의 기상부로 돌아서 순환되는 것으로서 바이패스의 유출구(42)로부터 낙하될때에 대기에 접촉되며 대기를 혼입한채 대기중으로 방열되고 그 방열에 의해서도 냉각된다.

게다가 그 펌핑 유속에 의해 저수조(34)내의 비축냉각수(35)가 교반상태로 되며 그것에 의해 비축냉각수의 표면적이 넓어져 대기중으로의 방열냉각의 효과를 높임과 동시에 비축냉각수(35)에 혼입된 대기가 기포가 되어 그 수면으로부터 대기중으로 환기될 경우에 그 비축냉각수로부터 열을 흡수함과 동시에 발열에 의한 냉각효과를 가져온다.

이로인해 회전축밀봉부(M) 및 회전축(4)를 냉각해서 열교환에 의해 온도가 상승된 순환냉각수는 펌핑에 의한 순환도중에 있어서 점차적으로 냉각되며 다시 냉각수로서 환원되고 회전축밀봉부(M)에 대해서 냉각에 기여한다.

또한 냉각케이스(53)에 삽입, 설치된 오일씰(57)의 리프씰부가 회전축(4)의 회전에 의해 마모되어서 마모 간극이 발생한 경우에 있어서도 그 간극부로부터 유출된 냉각수는 그 냉각수케이스에 연결되어서 설치된 냉각수회수케이스(58)내의 냉각용환상수홈(60)에 회수되므로 문제가 되지 않는다.

또한 이 오일씰(57)은 소모품이긴 하지만 완전한 스모품으로는 적당하지 않아 장기간에 걸쳐 내구성을 지속한다.

또한 냉각수실(54)내에 있어서는 회전축(4)와 삼께 회전하는 회전환(49)의 요출부 및 스프링(50)이 그 냉각수실의 냉각수를 교반하므로 고정환(49)의 단면과 회전환(49)의 단면에 의해 형성된 밀봉회전면으로부터 스며나온 밀봉형성피막의 축적에 의한 슬러지의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 회전축밀봉부(M)의 외주측을 닦아 내릴 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 종래보다도 회전축밀봉부(M)으로의 냉각수공급량을 증가시킬 수기 있으며, 그것에 의해 회전축밀봉부(M) 및 축지지부(26)의 펌핑액으로부터의 열전도에 의한 가열 및 회전축밀봉부(M) 및 축지지부(26)에 있어서 회전발열을 제어하며 열에 의해 가속된 회전축밀봉부(M) 및 축지지부(26)에 있어서 마모, 손상을 제어하고 회전축밀봉부(M)의 씰기능을 높일 수 있음과 동시에 그 기증을 장기간 지속할수 있다.

또한 이 씰기능의 향상에 의해 회전축밀봉부(M)이 부압력영역에 있을때에도 대기의 흡입이 방지되며 그 대기흡입에 의한 여과정밀도에 관련된 여과기 내에서의 에어레이션에 의한 프리코트여과층의 박리, 탈락을 방지할 수가 있다.

물론 펌핑원액이나 그것을 희석한 희석냉각수의 축지지부(26)로의 침입도 충분히 제어되며 그 축지지부를 희석냉각수로부터 보호한다.

또한 이상의 것에 의해 전체로서의 펌프관리부담이 감소되고 펌핑대상액에 의해 처리된 물품에 있어 그 생산단가를 훨씬 저하시킬 수가 있다.

또한 냉각수실(54)로의 냉각수공급량을 일층증가시킬 수 있는 등 원액을 희석한 희석냉각수가 회수용환상수홈(61)로부터 회전축(4)를 거쳐서 축받이케이스(25)내로 유출된 열려가 있을 때에는 제6도에 도시한 바와 같이, 회수용환상홈(61)의 대기측에 미끄럼운동하는 오일씰(62)을 삽입하여 설치하며, 제7도에 도시한 바와 같이, 회수용환상수홈(61)에 제2의 회수용환상수홈(63)을 연결하여 설치함과 동시에, 그 홈(63)에 대해 유출구(66)을 형성하고 홈(61) 및 (63)과의 사이의 벽과 회전축(4)와의 사이의 간극(69)를 홈(63)의 대기측의 벽과 회전축(4)와의 사이에 간극(70)을 설치하거나 더욱이 제8도에 도시한 바와 같이, 그 제2회수용환상수홈(63)의 대기측단부에 회전축(4)에 미끄럼운동하는 오일씰(67)을 삽입하여 설치해도 좋다.

제6도에 도시한 바와 같이, 회수용환상수홈(61)의 대기측에 오일씰(62)를 관통하여 설치하거나, 제8도에 도시한 바와 같이, 제2회수용환상수홈(63)의 대기측에 오일씰(67)을 삽입하여 설치하면 외부대기측으로의 냉각수의 유출은 효과적으로 제어된다.

오일씰(62), (67)의 리프는 회전축(4)의 회전에 의해 마모되는 결점도 있지만, 그 마모에 의해 발생하는 간극의 정도는 전술했던 각 간극보다도 확실히 좁으며 그 오일씰의 리프씰부로부터 외부대기측으로 냉각수가 유출되는 것을 훨씬 제어할 수 있으며, 따라서, 실질적으로 냉각수가 오일씰의 리프씰부로부터의 외부로 유출되거나 비산되는 것은 없다.

또한, 제7나 제8도에 도시한 바와 같이 제2회수용환상수홈(63) 및 유출구(66)을 설치하며 냉각수공급량의 증대를 가능하게 하려면 냉각수의 회전축(4)에 대한 열교환면적이 증가하고 펌핑액으로부터 회전축(4)로의 전도열을 충분히 흡수할 수 있음과 동시에 회전축밀봉부(M) 및 측지지부(26)의 회전발열도 충분히 흡수할 수 있으며, 그것만으로 양부분의 장기간에 걸쳐 마모, 손상을 제어할 수가 있다.

게다가, 제7도나 제8도에 도시한 바와 같이 회수용환상수홈(61)에 제2회수용환상수홈(63)을 연결하여 설치함으로써, 공급된 냉각수의 대부분이 냉각용환상수홈(60)의 유출구(64)로부터 유출되고, 그 나머지는 간극(68)로부터 회수용환상수홈(61)로 유입되고, 그 대부분이 그 홈의 유출구(65)로부터 유출되고 사소한 나머지의 간극(69)로부터 제2회수용환상수홈(63)에 회수되며, 회수된 거의 전량이 그 제2회수용환상수홈의 유출공(66)으로부터 유출되고 간극(70)으로부터 주변으로의 냉각수의 유출 및 비산의 발생은 실질적으로 없게 된다.

또한 회수용환상수홈은 필요에 따라 증설해도 좋다.

이상, 설명한 어느것의 실시예에 있어서도, 저수조(34)내의 비축냉각수(35)는 회전축 씰(seal)부로부터 극소량이라고는 하지만 스며드는 원액의 축적에 의해 오염농도가 상승되지만 회전축 씰(seal)부로부터 스며드는 원액을 상기한 바와 같이, 풍부하게 공급되는 냉각수에 의해 충분히 희석할 수 있으므로 비축냉각수의 교환을 종래보다 늦출수가 있으므로 그것만으로도 배수처리관리의 부담이 경감된다.

다음으로 제13도에 도시한 종래의 펌프 및 제1도에 도시한 본 발명에 관련된 펌프를 사용해서 니켈도금액을 가압식여과기로 펌핑할 경우의 회전축 씰(seal)부의 냉각실험에 관해서 설명한다.

이 실험에서는 제13도에 펌프에 있어서, 글랜드패킹(gland packing)누름구(1a)에 내설된 냉각수실(3a)의 용적량과 제1도의 펌프에 있어서, 글랜드패킹(gland packing)누름구(11)에 내설된 냉각용환상수홈(13)의 용적량 등을 같게 해서 그 냉각용환상수홈에 연결하여 설치된 회전용환상수홈(14)의 용적량은 냉각용환상수홈(13)에 있어서, 그 것의 3분의 1로 했다.

또한 제13도의 펌프에 있어서, 냉각수실(3A)의 대기측실벽과 펌프회전축(2A)의 외주면과의 간극(Q)와 제1도의 냉각용환상수홈(13)의 간극(22) 및 회수용환상수홈(14)의 간극(23)등은 동일한 넓이로 했다.

또한 냉각수실(3A)의 배출구멍(8A)의 구멍직경과 냉각용환상수홈(13)의 유출구(18)의 펌프에 있어서는 냉각수의 공급 및 배출구는 한쪽방향으로 통하게 하고 제1도의 펌프에 있어서는 저수조(34)로부터의 펌핑에 의한 냉각수공급순환으로 했다.

그외의 조건은 표 1의 A항으로부터 J항에 나타낸 대로이다.

표 1에 있어서 A항으로부터 J항은 다음의 것을 나타내고 있다.

A 펌프주위온도(실내온도)

B 니켈도금의 온도 및 pH

C 공급된 냉각수의 온도 및 pH

D 냉각수공급량

제13도의 원심펌프에서는 밸브조정에 의한 수도물의 공급

제1도의 원심펌프에서는 전자펌프 100V, 3W, 10L/min를 사용하고 유량조정밸브(39) 및 바이패스밸브(41)에 의한 공급수량을 조정.

E 제13도에 펌프에 있어서, 냉각수실(3A)의 배수구멍(8A)로부터 유출된 물의 온도 및 pH와 제1도의 펌프에 있어서 환상수홈(13), (14)의 유출구(18), (19)로부터 유출된 물의 온도 및 pH.

F 글랜드패킹(gland packing)누름구에 대한 대기측 간극으로부터 주변으로의 냉각수의 누출 및 비산이 시작되는 한계냉각수공급량.

제13도의 펌프에 있어서는 간극(Q)로부터의 누출 및 비산발생의 한계냉각수공급량.

제1도의 펌프에 있어서는 간극(23)으로부터의 누출 및 비산발생의 한계냉각수공급량.

G 저수조(34)내의 비축냉각수(35)의 온도 및 pH.

이것은 2개월경과후의 교환전의 값이다(상기한 C항, E항에 있어서 제1도의 펌프에 관한 물의 pH값도 2개월경과후의 교환의 값이다).

H 저수조(34)의 저수량 및 교체주기

I 비축냉각수의 증발에 의한 2개월에 있어서 보급냉각수량

J 년간소비냉각수량 및 배수처리량

제13도의 펌프에 있어서는

180cc×60분×10기간/일×295일=1년간소비량=31860liter

제1도의 펌프에 있어서는

(35ℓ+24ℓ)×6회/년=1년간 소비량=354ℓ

또한 제13도의 종래펌프에 의하면 E항에 관해서는 회전축액봉부의 관리불량의 경우 pH값은 상기한 표에 도시한 것보다 강하다.

상기한 실험비교 표 1로부터 본 발명에 관련된 회전축액봉부(G)로의 냉각수공급순환에 의하면 간극(23)으로부터의 냉각수의 유출 및 비산이 없이 냉각수의 공급량을 현저하게 증가시킬 수가 있으며, 냉각수의 유출량이나 비산에 의한 주변기기, 구조물 등의 부식과 같은 문제를 일으키지 않고 회전축액봉부(G)의 씰성능 및 내구성을 향상시킬 수가 있으며, 또한 회전축액봉부(G)의 관리부담을 훨씬 경감시킬 수 있는 것을 알았다.

또한, 표 1로부터 제1도의 펌프에 있어서는 순환냉각수온도가 실내온도와 같은 정도로 유지되며 냉각수로서 유효한 작용을 하는 것을 알았다.

또한, 제3도, 제4도에 도시한 제2회수요환상수홈(15)를 연결하여 설치하면 더욱 냉각수공급량을 증가시킬 수 있음을 알았다.

또한, 이 실험으로부터 제5도에 도시한 펌프에 있어서 회전축밀봉부(M)의 냉각수공급순환에 있어서도 같은 효과를 달성할 수 있음을 알았다.

(발명의 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 전기도금액, 금속표면처리액 등의 악조건하의 액체를 가압시 여과기등으로 펌핑하는 펌핑의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수순환장치에 있어서 회전축 씰(seal)부 및 축지지부의 펌핑액으로부터의 열전도에 의한 가열 및 회전씰부에 있어서 회전발열을 회전축 씰(seal)부로의 충분한 냉각수공급순환에 의해 제어하고 그것에 의해 회전축 씰(seal)부, 이어서 축지지부에 있어서 마모, 손상을 제어해서 횐전축 씰(seal)부의 씰기능을 높이는 것이 가능함과 동시에 그 기능을 장기간에 걸쳐 지속할 수가 있으며, 또한, 냉각수공급량을 증가함에도 불구하고 펌핑원액이나 그것을 희석한 희석냉각수의 축지지부로의 침입을 제어해서 그 축지지부를 희석냉각수로부터 보호함과 동시에, 그 원액이나 희석냉각수의 주위로의 유출 및 비산을 제어하고 주변기기, 구조물 등의 부식, 손상 등을 방지하며 또한 이상의 것에 의해 전체적인 펌프의 관리부담이 감소하고 펌핑대상액에 의해 처리된 물품에 있어서 그 생산단가를 낮출 수 있는 것을 제공할 수가 있다.

또한, 냉각수공급순환장치에 있어서 순환하는 냉각수는 펌핑원액이 고온일때에는 이것에 기인해서 펌핑회전축에 의한 열전도에 의해 또한 회전축 씰(seal)부에 있어서 회전에 의한 발열에 의해 온도가 상승되도록 하지만 냉각수실을 제공하는 냉각수케이스, 냉각용환상수홈 및 회전용환상수홈을 제공하는 부재, 냉각수회수부등이 대기와의 열교환체로서 작용하는 것, 또한, 저수조내의 비축냉각수중의 냉각수환류시에 있어서 열확산이 있는 것 등에 의해 이상승온이 방지되며 냉각수로서 양호하게 기능한다.

따라서, 저수조내에 비축된 비축냉각수의 냉각은 열교환기, 그 열교환기 전용펌프, 그 외의 기기나 장치 등을 필요로 하지 않고 그것만으로 싼값에 마칠수가 있다.

또한 냉각수의 순환에도 용수량이 적은 소형의 저수조, 양수량이 적은 소형의 냉각수공급순환용펌프로도 충분하며 순환냉각수의 소비량이 소량이므로 그것만으로도 부품단가가 싸게드는 동시에 배수관리부담이 격감한다.

그래서 청구한 제6항에 기재된 바와 같이 기계적인 씰(mechanical seal)에 의한 회전축 씰(seal)부를 채용한 청구항 제5항의 장치에 있어서 냉각수 회수 및 냉각수회수케이스간의 격벽과 펌프회전축과의 간극을 펌프회전축에 미끄럼접촉하는 오일씰에 의해 밀폐될때에는 기계적인 씰로부터 스며드는 펌핑원액이 펌프회전축을 따라 냉각수실로부터 냉각용환상수홈으로 유출되는 것을 충분히 제어할 수 있다.

또한 청구항 제7항에 기재된 장치에 의하면 축받이케이스를 이용해서 냉각수회수홈부를 제공할 수 있으며, 그것에 의해 전체를 간편화할 수 있다.

청구항 제8항에 기재된 바와 같이, 회수용환상수홈의 대기측단부와 펌프회전축과의 간극을 펌프회전축에 미끄럼접합하는 오일씰에 의해 밀폐하거나 청구항 제9항에 기재된 바와 같이, 회수용환상수홈에 추가로 회수용환상수홈을 하나더 연결하여 설치하고 이들 두 개의 회수용환상수홈을 그들 양자간의 격벽과 상기한 펌프회전축과의 사이의 간극에서 연결하고 그 더하나의 회수용환상수홈에는 냉각수유출구를 형성하거나 더욱이 청구항 제10항에 기재된 바와 같이 그 더하나의 회수용환상수홈의 대기측단부와 펌프회전축과의 간극을 펌프회전축에 미끄럼접합하는 오일씰에 의해 밀폐될 때에는 그 오일씰의 밀폐기능이나 추가된 더하나의 회수용환상수홈에 의한 냉각회수기능에 의해 냉각수의 외부유출이나 비산 등이 충분히 제어되는 상태로 한층 많은 냉각수를 회전축 씰(seal)부로 공급하여 순횔시킬 수가 있으며, 그것에 의해 회전축 씰(seal)부에 의한 마모, 손상을 한청 제어해서 씰기능을 높이고 장기간에 걸쳐 그 기능을 유지시킬 수가 있다.

청구항 제11항에 기재된 바와 같이 냉각수공급회로에 유량조절밸브 및 유량조절밸브에 의한 냉각수공급순환용펌프주위의 위치로부터 분기해서 상기한 저수조로 연결되며 도중에 바이패스밸브를 가진 바이패스회로를 갖출때에는 이것에 의해 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급, 순환양 및 저수층으로 직접 돌려 순환시키는 냉각수량을 적정량으로 제어할 수가 있다.

청구항 제12항에 기재된 바와 같이 저수층에 있어서 비축냉각수의 윗쪽에 기상부를 설치하고, 상기한 바이패스회로의 저수층으로 냉각수를 유출시키는 유출구를 그 기상부에 배치하거나 청구항 제13항에 기재된것과 같이 냉각수환류회로의 저수조로 냉각수를 유출시키는 유출구를 그 기상부에 배치한다거나 할 때에는 이들 유출구로부터 유출된 냉각수가 대기에 접촉하며 대기를 혼입한채 방열하므로 이점에서도 냉각수의 이 상승온이 방지된다.

또한 바이패스회로의 유출구를 이와 같이 기상부에 설치할때에는 이 유출구로부터 냉각수가 펌핑유속에의해 그 저수조내의 비축냉각수를 교반상태로해서 냉각수의 표면적을 확대시켜 대기중으로 방열하여 냉각시키는 효과를 높임과 동시에, 비축냉각수중에 혼합된 대기가 기포가 되어 그 수면으로 부터 대기중으로 환기되는 경우에 그 비축냉각수로부터 열을 흡수함과 동시에 증발에 의해 냉각효과를 초래한다.

청구항 제14항 제15항에 기재된 바와 같이 냉각수환류회로의 저수조로 유출시키는 유출구에 폐쇄통체 혹은 환상통체를 연결하고 그 폐쇄통체나 환상통체에 다수의 냉각수유출구를 형성하고 있을 때에는 그 다수의 냉각수 유출구로부터 냉각수가 분무형태로 유출되고 대기중으로 방열에 의한 냉각수의 냉각이 한층 원할하게 행하여진다.

청구항 제16항에 기재된 바와 같이, 저수조에서 냉각수의 증발감량에 의한 수위저하를 검출해서 냉각수를 보충하기 위한 볼탭(ball tap)을 설치할 때에는 그것에 의해 저수조내의 비축냉각수량을 적절하게 유지할 수가 있다.

Claims (16)

1. 펌프의 회전축(4) 씰(seal)부를 둘러싼 냉각수실(6),(54)을 제공하는 냉각수 케이스(5),(53)와 서로 이웃하며 각각이 냉각수의 유출구(8),(56)를 갖고, 상기한 회전축(4) 씰부와 펌프회전축의 축지지부(26)와의 사이에 있어서, 펌프회전축 외주면을 둘러싼 냉각용환상수홈(13),(60) 및 회수용환상수홈(14),(61)을 제공하는 부재와 상기한 냉각용환상수홈(13),(60) 및 회수용환상수홈(14),(61)의 각 유출구(18),(64)로부터 유출되는 냉각수를 받는 것이 가능하며, 냉각수유출구(18),(64)를 가지고 있는 냉각수회수홈부(27)와 냉각수를 비축하는 저수조(34)와 그 저수조(34)내의 비축냉각수(35)를 냉각수실(6),(54)로 공급순환시키는 펌프를 포함한 냉각수공급회로와 상기한 냉각수회수부(27)의 냉각수유출구(30)로부터 상기한 저수조(34)로 냉각수를 환류시키는 냉각수환류회로를 갖추며, 냉각용환상수홈(13),(60)은 냉각수실(6),(54)에 연달아 통하며, 냉각용환상수홈(13),(60) 및 회수용환상수홈(14),(61)은 이들 양자간의 격벽과 펌프회전축(4) 사이의 간극에 연달아 통하여 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal) 부로의 냉각수공급순환장치.
2. 상기한 회전축(4) 씰(seal)부가 글랜드패킹(gland packing)에 의한 씰부인 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
3. 제2항에 있어서, 상기한 글랜드패킹(gland packing)(10)은 냉각용환상수홈(13) 및 회수용환상수홈(14)을 갖는 글랜드패킹누름구(11)에 의해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급수환장치.
4. 제1항에 있어서, 상기한 회전축(4) 씰(seal)부가 기계적인 씰(mechanical seal)에 의한 씰부인 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
5. 제4항에 있어서, 상기한 기계적인 씰(mechanical seal)은 냉각용환상홈(60) 및 회수용환상수홈(61)을 갖는 냉각수케이스(53)에 연장되어 설치된 냉각수회수케이스(58)로 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
6. 제5항에 있어서, 상기한 냉각수케이스(53) 및 상기한 냉각수회수케이스(58)간의 격벽과 펌프회전축(4)과의 간극이 펌프회전축에 미끄럼접합하는 오일씰(oil seal)에 의해 밀폐된 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
7. 제1항에 있어서, 상기한 냉각수회수부(27)가 냉각수실(6),(54)을 제공하는 냉각수케이스(5),(53) 및 냉각용환상수홈(13),(60) 및 회수용환상수홈(14),(61)을 제공하는 부재를 둘러싸고, 펌프회전축(4)을 회전가능하게 지지하는 축지지부(26)를 가진 축받이케이스(25) 저부의 냉각수회수홈부(27)로 있는 것을 특징으로하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
8. 제1항에 있어서, 상기한 회수용환상수홈(14),(61)의 대기측단부가 상기한 펌프회전축(4)에 미끄럼접합하는 오일씰(oil seal)(16),(26a),(62)에 의해 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
9. 제1항에 있어서, 상기한 회수용환상수홈(14),(61)에 추가로 회수용환상수홈(15),(63)을 하나더 연결하여 설치하고, 이들 두 개의 회수용환상수홈은 양자간의 격벽과 상기한 펌프회전축(4) 사이의 간극에 연달아 통하며 추가된 회수용환상수홈(15),(63)에는 냉각수유출구를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
10. 제9항에 있어서, 상기한 하나더 추가된 회수용환상수홈(15),(63)의 대기측단부가 상기한 펌프회전축(4)에 미끄럼접합하는 오일씰(oil seal)(17),(67)에 의해 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
11. 제1항에 있어서, 상기한 냉각수공급회로가 유량조정밸브(39) 및 그 유량조정밸브(39)에 의해 냉각수공급순환용펌프 근처의 위치로부터 분기해서 저수조(34로 연결되며, 도중에 바이패스밸브(41)를 가진 바이패스 회로를 갖추고 있는 것을 특징으로하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
12. 제11항에 있어서, 상기한 저수조(34)는 비축냉각수(35)의 윗쪽에 기상부를 가지며, 바이패스회로의 저수조(34)로 냉각수를 유출시키는 유출구(42)는 그 기상부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
13. 제1항에 있어서, 상기한 저수조(34)는 비축냉각수(35)의 윗쪽에 기상부를 가지며, 냉각수환류회로의 저수조(34)로 냉각수를 유출시키는 유출구(30)는 그 기상부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
14. 제13항에 있어서, 상기한 냉각수환류회로의 저수조(34)로 냉각수를 유출시키는 유출구(30)에는 폐쇄통체(31)가 연결되어 있으며, 그 폐쇄통체(31)는 다수의 냉각수유출구를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
15. 제13항에 있어서, 상기한 냉각수환류회로의 저수조(34)로 냉각수를 유출시키는 유출구(30)에는 환상통체(33)가 연결되어 있으며, 그 환상통체(33)는 다수의 냉각수유출구를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.
16. 제1항에 있어서, 상기한 저수조(34)에서 냉각수의 증발감량에 의한 수위저하를 검출해서 냉각수를 보충하기위한 볼탭(ball tab)(71)을 설치한 것을 특징으로 하는 펌프의 회전축 씰(seal)부로의 냉각수공급순환장치.