TW202405324A - 機械軸封裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之機械軸封裝置1，包含循環泵機構30，其令密封液體室8內的密封液體循環。循環泵機構30，包含：轉子31，其可以一體旋轉方式設置於旋轉軸51且形成了在外周面31b開口的安裝溝31c；複數個輪葉32，其設置於安裝溝31c且相對於轉子31的外周面31b出沒自如；彈簧33，其在安裝溝31c中設置於比輪葉32更裡側之處且往令輪葉32從轉子31的外周面31b突出的方向推壓；以及固持構件42，其在安裝溝31c中設置於比輪葉32更裡側之處且形成了彈簧33可插入的插入孔42a。

Description

機械軸封裝置

本發明係關於一種機械軸封裝置。

設置於旋轉裝置的機械軸封裝置，為了提高旋轉密封環以及固定密封環的各密封面之間的潤滑性，同時將在該各密封面之間所產生的滑動熱除去，而具備令密封液體循環的循環泵機構（參照例如專利文獻1）。專利文獻1的機械軸封裝置，具備循環泵機構，其發揮作為輪葉泵的功能。循環泵機構，具備：轉子，其與旋轉裝置的旋轉軸一體旋轉；複數個輪葉，其從轉子的外周面出沒自如；圓筒狀的彈簧，其往令輪葉突出方向推壓；以及複數個泵室，其被區劃在相鄰的各輪葉之間。該循環泵機構，每當轉子旋轉1圈，便可令既定容積的密封液體循環，故即便是攪拌機等低速旋轉的旋轉裝置，仍可令必要流量的密封液體循環。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2022－18073號公報

[發明所欲解決的問題]

在專利文獻1的循環泵機構中，於轉子形成了輪葉可插入的安裝溝，並在該安裝溝內的比輪葉更裡側之處配置了彈簧。彈簧，係在其長邊方向的兩端分別抵接於安裝溝的底面以及輪葉的背面的狀態下配置在安裝溝內。因此，當彈簧的長邊方向的中間部撓曲時，該中間部容易與安裝溝的側面接觸。因此，若循環泵機構經過長時間使用，彈簧可能會因為彈簧的中間部與安裝溝的側面接觸而逐漸磨耗，進而導致彈簧損壞。

有鑑於該等問題，本發明之目的在於提供一種機械軸封裝置，其可防止循環泵機構的彈簧與轉子接觸而磨耗。 [解決問題的手段]

（1）本發明係一種機械軸封裝置，其特徵為包含：密封殼，其包圍旋轉裝置的旋轉軸，並區劃出該旋轉裝置的機內區域與機外區域；至少1個機械軸封，其配置在該密封殼與該旋轉軸之間；密封液體室，其形成在該密封殼內，且導入了用來將該機械軸封的滑動部潤滑的密封液體；以及循環泵機構，其令該密封液體室內的該密封液體循環；該循環泵機構，包含：環狀的轉子，其可以一體旋轉方式設置於該旋轉軸旁側，且形成了在外周面開口的安裝溝；輪葉，其設置於該安裝溝，且相對於該轉子的外周面出沒自如；彈簧，其在該安裝溝中設置於比該輪葉更裡側之處，且往令該輪葉從該轉子的外周面突出的方向推壓；以及固持構件，其在該安裝溝中設置於比該輪葉更裡側之處，且形成了該彈簧可插入的插入孔。

若根據本發明的機械軸封裝置，在循環泵機構的轉子的安裝溝中，彈簧可插入設置於比輪葉更裡側之處的固持構件的插入孔。因此，彈簧的長邊方向的中間部，被固持構件所固持。藉此，便可防止彈簧的中間部撓曲而與安裝溝的側面抵接。其結果，便可防止彈簧與轉子接觸而磨耗。

（2）在該（1）的機械軸封裝置中，該彈簧，為圓錐線圈彈簧，且該圓錐線圈彈簧的細徑端側，從該固持構件露出到該輪葉側，為較佳態樣。此時，圓錐線圈彈簧的從固持構件露出的部分，相較於圓錐線圈彈簧的其他部分，半徑更小。因此，可更進一步防止圓錐線圈彈簧的該露出部分與安裝溝的側面抵接。其結果，便可更進一步防止彈簧（圓錐線圈彈簧）與轉子接觸而磨耗。

（3）在該（1）或（2）的機械軸封裝置中，該循環泵機構，包含設置於該安裝溝的複數個該彈簧，且於該固持構件，形成了複數個該彈簧可各別插入的複數個該插入孔，為較佳態樣。此時，複數個彈簧，各別插入固持構件的複數個插入孔，故可防止各彈簧之間互相接觸而磨耗。

（4）在該（1）到（3）中任一項的機械軸封裝置中，該彈簧，具有從該固持構件露出到該輪葉側的露出部，且於該輪葉，形成了該露出部可插入的凹部，為較佳態樣。此時，彈簧的從固持構件露出的露出部可插入輪葉的凹部，故可更進一步防止彈簧的露出部與安裝溝的側面抵接。其結果，便可更進一步防止彈簧與轉子接觸而磨耗。

（5）在該（4）的機械軸封裝置中，該循環泵機構，具備配置於該安裝溝的複數個該彈簧，且於該輪葉，形成了複數個該彈簧的該露出部可各別插入的複數個該凹部，為較佳態樣。此時，複數個彈簧的露出部，可各別插入輪葉的複數個凹部，故可防止彈簧的各露出部之間互相接觸而磨耗。

（6）本發明之另一實施態樣係一種機械軸封裝置，其特徵為包含：密封殼，其包圍旋轉裝置的旋轉軸，並區劃出該旋轉裝置的機內區域與機外區域；至少1個機械軸封，其配置在該密封殼與該旋轉軸之間；密封液體室，其形成在該密封殼內，且導入了用來將該機械軸封的滑動部潤滑的密封液體；以及循環泵機構，其令該密封液體室內的該密封液體循環；該循環泵機構，包含：環狀的轉子，其可以一體旋轉方式設置於該旋轉軸旁側，且形成了在外周面開口的安裝溝；輪葉，其設置於該安裝溝，且相對於該轉子的外周面出沒自如；以及彈簧，其在該安裝溝中設置於比該輪葉更裡側之處，且往令該輪葉從該轉子的外周面突出的方向推壓；該彈簧，為圓錐線圈彈簧。

若根據本發明的機械軸封裝置，則在循環泵機構的轉子的安裝溝中，在比輪葉更裡側之處，設置了圓錐線圈彈簧，作為推壓輪葉的彈簧。如是，令圓錐線圈彈簧的粗徑端的外徑，在以往的圓筒狀彈簧的外徑以下，藉此，便可防止圓錐線圈彈簧的長邊方向的中間部與安裝溝的側面抵接。其結果，便可防止彈簧（圓錐線圈彈簧）與轉子接觸而磨耗。 [發明的功效]

若根據本發明的機械軸封裝置，便可防止循環泵機構的彈簧與轉子接觸而磨耗。

接著，針對本發明的較佳實施態樣，一邊參照所附圖式，一邊進行說明。另外，亦可將以下所記載的實施態樣的至少一部分任意組合。 ＜第1實施態樣＞ ［機械軸封裝置］ 圖1，係表示本發明的第1實施態樣的機械軸封裝置1的剖面圖。機械軸封裝置1，設置於處置被密封流體的泵或攪拌機等的旋轉裝置50。機械軸封裝置1，具備：密封殼2、第1機械軸封6、第2機械軸封7、密封液體室8，以及循環泵機構30。

密封殼2，固定於旋轉裝置50的外殼（圖示省略），並區劃出旋轉裝置50的機內區域A與機外區域B。本實施態樣的密封殼2，從機外區域B側向機內區域A側，依序具有第1殼體3、第2殼體4以及第3殼體5。第1殼體3、第2殼體4以及第3殼體5，各自形成環狀，並包圍旋轉裝置50的旋轉軸51。以下，在本說明書中，將機內區域A側稱為機內側，並將機外區域B側稱為機外側。

第1機械軸封6以及第2機械軸封7，構成雙重型機械軸封，且在密封殼2與旋轉軸51之間，隔著既定間隔配置在旋轉軸51的軸方向（以下簡稱為「軸方向」）上。第1機械軸封6配置在機內側，將機內區域A與密封液體室8（後述）之間密封。第2機械軸封7配置在機外側，將機外區域B與密封液體室8之間密封。

第1機械軸封6，具備：彈簧扣件11、彈簧12、驅動銷13、驅動軸環14、扣件15、旋轉密封環16、靜止密封環17、固定螺絲18、銷19、O型環20，以及O型環21。

彈簧扣件11，形成環狀，且隔著套筒9固定在旋轉軸51的外周側。於彈簧扣件11，在周圍方向上隔著既定間隔形成了從半徑方向貫通的複數個螺絲孔11a（在圖1中僅顯示出1個）。於各螺絲孔11a螺合了固定螺絲18；固定螺絲18的前端部推壓套筒9的外周面。藉此，彈簧扣件11，被固定螺絲18固定於旋轉軸51側。

於彈簧扣件11，在周圍方向上隔著既定間隔形成了從軸方向貫通的複數個貫通孔11b（在圖1中僅顯示出1個）。於各貫通孔11b插入了驅動銷13；驅動銷13，被固持成可相對於彈簧扣件11在軸方向的既定範圍內移動。

驅動銷13的機內側的端部，在比彈簧扣件11更靠機內側之處，被固定於環狀的驅動軸環14，該驅動軸環14安裝成可相對於套筒9的外周面在軸方向上移動。具體而言，於驅動軸環14，在周圍方向上隔著既定間隔形成了從軸方向貫通的複數個螺絲孔14a（在圖1中僅顯示出1個）。於各螺絲孔14a，螺合了形成於各驅動銷13的機內側的端部的外螺紋部13a。藉此，驅動軸環14，被固持成可透過驅動銷13相對於彈簧扣件11在軸方向上移動，同時其相對於彈簧扣件11的相對旋轉受到限制。

彈簧扣件11，在周圍方向上隔著既定間隔固持複數個彈簧12（在圖1中僅顯示出1個）的一端部。彈簧12的另一端部，抵接於驅動軸環14的機外側的端面。藉此，驅動軸環14，被彈簧12的推壓力往機內側推壓。

在比驅動軸環14更靠機內側之處，鄰接地配置著環狀的扣件15。扣件15，安裝成可相對於套筒9的外周面在軸方向上移動。於扣件15的機外側的端面，在周圍方向上隔著既定間隔設置了往機外側突出的複數個卡合銷15a（在圖1中僅顯示出1個）。

各卡合銷15a，與形成於驅動軸環14的卡合孔14b卡合。藉此，扣件15，被固持成可與驅動軸環14一起相對於旋轉軸51在軸方向上移動，同時其相對於驅動軸環14的相對旋轉受到限制。於扣件15的內周面，設置了將其與套筒9的外周面之間密封（二次密封）的橡膠製的O型環20。

於扣件15的機內側，嵌合、固定了環狀的旋轉密封環16。旋轉密封環16的機內側的端面，為密封面16a。在比旋轉密封環16更靠機內側之處，鄰接地配置了靜止密封環17。靜止密封環17，嵌合、固定於第3殼體5的內周側。靜止密封環17的機外側的端面，為旋轉密封環16的密封面16a所滑動的密封面17a。

於靜止密封環17的機內側，在周圍方向上隔著既定間隔形成了複數個銷溝17b（在圖1中僅顯示出1個）。於各銷溝17b，插入了在第3殼體5的內周側往機外側突出並固定的銷19。藉此，靜止密封環17相對於第3殼體5的相對旋轉受到限制。於靜止密封環17的外周圍，設置了將其與第3殼體5的內周面之間密封（二次密封）的橡膠製的O型環21。

第2機械軸封7，與第1機械軸封6同樣，具備：彈簧扣件11、彈簧12、驅動銷13、驅動軸環14、扣件15、旋轉密封環16、靜止密封環17、固定螺絲18、銷19、O型環20，以及O型環21。第2機械軸封7的構成要件（亦即彈簧扣件11～O型環21），配置成與第1機械軸封6的構成要件（亦即彈簧扣件11～O型環21）在軸方向上對稱地夾著循環泵機構30。

第2機械軸封7的銷19，在第1殼體3的內周側往機內側突出、固定。第2機械軸封7的O型環21，將靜止密封環17與第1殼體3之間密封（二次密封）。第2機械軸封7的其他構造，與第1機械軸封6為同樣的構造，故省略說明。

密封液體室8，係形成在密封殼2內的環狀空間。於密封液體室8，導入了用來將第1機械軸封6的密封面16a、17a之間的滑動部以及第2機械軸封7的密封面16a、17a之間的滑動部潤滑以及冷卻的密封液體。關於密封液體，可對應被密封流體，使用即使混入被密封流體內也不會造成問題的水、油、溶劑等。

於第2殼體4，形成了從外部將密封液體供給到密封液體室8的供給管路4a。於第1殼體3，形成了從密封液體室8將密封液體排出到外部的排出管路3a。藉此，在旋轉裝置50的運轉中從供給管路4a供給到密封液體室8的密封液體，將第1以及第2機械軸封6、7的各滑動部潤滑以及冷卻，並從排出管路3a排出到外部。

［循環泵機構］ 圖2，係圖1的I－I端視剖面圖。在圖1以及圖2中，循環泵機構30，係令密封液體室8內的密封液體循環者，其在密封殼2內配置在第1機械軸封6與第2機械軸封7之間。循環泵機構30，具備：轉子31、複數個輪葉32、複數個彈簧（推壓構件）33、機殼34、複數個泵室38，以及固持構件42。另外，在圖2中，旋轉軸51、輪葉32以及固持構件42的剖面被省略。

轉子31，係由例如不銹鋼等金屬製的環狀構件所構成。轉子31，固定在套筒9的外周側。具體而言，固定於套筒9的外周圍的鍵部39，與形成於轉子31的內周側的鍵溝31a卡合，藉此，轉子31固定在套筒9的外周側。如是，轉子31，可以一體旋轉方式安裝於旋轉軸51旁側，旋轉軸51的轉矩，透過套筒9傳達至轉子31。

［安裝溝］ 圖3，係表示圖2的循環泵機構30的6點鐘附近的放大剖面圖。在圖2以及圖3中，於轉子31，在其周圍方向上隔著既定間隔形成了複數個（在圖2中為4個）在其外周面31b開口的安裝溝31c。各安裝溝31c，以遍及轉子31的軸方向（圖3的紙面垂直方向）全部的方式形成。

各安裝溝31c，具有：第1溝部31d，以及第2溝部31e。第1溝部31d，形成在安裝溝31c的底部側（裡側）。第2溝部31e，形成在安裝溝31c的開口側。第1溝部31d的溝寬W1，比第2溝部31e的溝寬W2更寬。第1溝部31d的深度，比第2溝部31e的深度更淺。

［固持構件］ 於各安裝溝31c的第1溝部31d，從其軸方向外側嵌入了固持構件42。圖4，係表示固持構件42的立體圖。在圖3以及圖4中，固持構件42，係由合成樹脂製的長方體狀構件所構成。本實施態樣的固持構件42，係由例如聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）等的氟樹脂所構成。固持構件42，以相對於第1溝部31d的一對側面31d1具有過盈量的方式嵌入。藉此，固持構件42，被固定於第1溝部31d。

於固持構件42，形成了彈簧33可插入的插入孔42a。插入孔42a，在固持構件42中，在轉子31的軸方向上並排地形成了複數個（在圖4中為2個）。各插入孔42a，以從第1溝部31d的深度方向貫通固持構件42的方式形成。各插入孔42a，與第2溝部31e連通。

［彈簧］ 於各安裝溝31c，設置了複數個彈簧33。具體而言，複數個（在此為2個）彈簧33各別插入固定於各第1溝部31d的固持構件42的複數個插入孔42a。彈簧33，係例如不銹鋼等金屬製的圓錐線圈彈簧。圓錐線圈彈簧33，以其粗徑端配置於裡側的方式插入安裝溝31c。圓錐線圈彈簧33的粗徑端，貫通插入孔42a並抵接於第1溝部31d的底面。

圓錐線圈彈簧33的收縮到最短的狀態（圖3所示的狀態）的長邊方向的長度，亦可比第1溝部31d的深度更長。因此，圓錐線圈彈簧33，具有從固持構件42的插入孔42a經常露出到第2溝部31e內的露出部33a。在本實施態樣中，圓錐線圈彈簧33的細徑端側為露出部33a。

［輪葉］ 在圖2以及圖3中，於各安裝溝31c的第2溝部31e，插入了輪葉32。輪葉32，係由例如碳製的平板狀構件所構成。輪葉32的軸方向（圖3的紙面垂直方向）的長度，與安裝溝31c的軸方向的長度大致相同。輪葉32，可相對於第2溝部31e的一對側面31e1滑動。藉此，輪葉32，在第2溝部31e中相對於轉子31的外周面31b出沒自如。

圖5，係表示輪葉32的立體圖。在圖3以及圖5中，於輪葉32的背面32b（配置於第2溝部31e的裡側的面），形成了凹部32c。凹部32c，在輪葉32中，在轉子31的軸方向上並排地形成了複數個（在圖5中為2個）。

各凹部32c，形成為露出部33a的前端（細徑端）側的一部分可插入的大小。藉此，於複數個凹部32c，各別插入了從固持構件42露出到輪葉32側的複數個圓錐線圈彈簧33中的露出部33a的前端側。

插入凹部32c的露出部33a的前端，抵接於凹部32c的底面。藉此，各安裝溝31c內的複數個圓錐線圈彈簧33，往令輪葉32從轉子31的外周面31b突出的方向推壓。各圓錐線圈彈簧33的露出部33a的其他部分，在第2溝部31e的空間S1中露出。

空間S1，係在第2溝部31e中形成於輪葉32的裡側的空間。空間S1的容積，因為輪葉32相對於轉子31出沒而增減。具體而言，因為輪葉32從轉子31突出而空間S1的容積增加，因為輪葉32沒入轉子31內而空間S1的容積減少。

［機殼］ 在圖1以及圖2中，循環泵機構30的機殼34，安裝在密封殼2的內周側。具體而言，機殼34，配置在第1殼體3的高低差面3b與第2殼體4的突出端面4c之間。機殼34，具有：凸輪環35、配置在凸輪環35的軸方向兩側的第1外側板36以及第2外側板37。凸輪環35、第1外側板36以及第2外側板37，因為將其從軸方向貫通的複數支（在圖2中為3支）銷40，而相對於密封殼2的相對旋轉受到限制。

在第1外側板36與第2殼體4之間，在周圍方向上隔著既定間隔設置了複數個（在圖1中僅為1個）彈簧41。彈簧41，相對於第2殼體4將第1外側板36向機外側推壓。藉此，機殼34，在第1殼體3的高低差面3b與第2殼體4的突出端面4c之間，被固持成往機外側偏移的狀態，並可抵抗彈簧41的推壓力而往機內側移動。另外，彈簧41，亦可配置在第1殼體3與第2外側板37之間，並相對於第1殼體3將第2外側板37向機內側推壓。

凸輪環35，係由例如不銹鋼等金屬製的環狀構件所構成。凸輪環35，配置在第1殼體3與轉子31之間。凸輪環35的軸方向的長度，與轉子31的軸方向的長度大致相同。凸輪環35的外周面35a，為以旋轉軸51的軸線C1為中心的圓周面。

凸輪環35的內周面35b，為以相對於旋轉軸51的軸線C1偏心的位置為中心C2的圓周面。在本實施態樣中，凸輪環35的內周面35b的中心C2，相對於旋轉軸51的軸線C1往圖2的上側偏心。藉此，凸輪環35的內周面35b，相對於轉子31的外周面31b偏心。具體而言，凸輪環35的內周面35b，在圖2的6點鐘到12點鐘的第1角度範圍θ1，以逐漸遠離轉子31的外周面31b的方式偏心。另外，凸輪環35的內周面35b，在圖2的12點鐘到6點鐘的第2角度範圍θ2，以逐漸接近轉子31的外周面31b的方式偏心。

凸輪環35的內周面35b，為隨著轉子31的旋轉各輪葉32的前端32a所滑動的滑動面。每當轉子31往箭號E方向旋轉1圈，各輪葉32，一邊在凸輪環35的內周面35b上滑動，一邊交替地重複從安裝溝31c突出的突出移動與沒入安裝溝31c的沒入移動。本實施態樣的各輪葉32，在第1角度範圍θ1突出移動，在第2角度範圍θ2沒入移動。

在第1角度範圍θ1中，各輪葉32，從在安裝溝31c內沒入到最裡面的狀態（6點鐘的狀態），到從安裝溝31c突出到最外面的狀態（12點鐘的狀態），藉由彈簧33的推壓力逐漸地突出移動。在第2角度範圍θ2中，各輪葉32，從該最突出的狀態（12點鐘的狀態）到該最沒入的狀態（6點鐘的狀態），被凸輪環35的內周面35b推壓，藉此，抵抗彈簧33的推壓力而逐漸地沒入移動。

第1外側板36以及第2外側板37，係由例如碳製的圓板構件所構成，並配置在第1殼體3與套筒9之間。轉子31的軸方向兩側面，分別於第1外側板36的機外側的側面以及第2外側板37的機內側的側面滑動。

藉由以上的構造，在機殼34的內部中的轉子31的外周面31b與凸輪環35的內周面35b之間，形成了複數個（在圖2中為4個）由在周圍方向上相鄰的輪葉32、32所區劃出的泵室38。各泵室38，係吸入以及吐出密封液體的空間。

各泵室38的容積，隨著轉子31的旋轉而變化。在本實施態樣中，每當轉子31往箭號E方向旋轉1圈，在第1角度範圍θ1，泵室38的容積以逐漸地增加的方式變化，在第2角度範圍θ2，泵室38的容積以逐漸地減少的方式變化。

圖6，係從機外側觀察機殼34的第1外側板36的側視圖。如圖1以及圖6所示的，在第1外側板36的第1角度範圍θ1，在周圍方向上隔著既定間隔形成了複數個（在圖6中為3個）吸入口36a。如是，當因為轉子31的旋轉而各泵室38通過第1角度範圍θ1時，由於泵室38的容積逐漸地增加，泵室38內便從正壓變成負壓。像這樣在泵室38內形成負壓，便會發生從各吸入口36a將密封液體吸入到泵室38的作用。因此，密封液體室8的密封液體，便從各吸入口36a被吸入到泵室38。

圖7，係從機外側觀察機殼34的第2外側板37的側視圖。如圖1以及圖7所示的，在第2外側板37的第2角度範圍θ2，在周圍方向上隔著既定間隔形成了複數個（在圖7中為3個）吐出口37a。如是，當因為轉子31的旋轉而各泵室38通過第2角度範圍θ2時，由於泵室38的容積逐漸地減少，泵室38內便從負壓變成正壓。像這樣在泵室38內形成正壓，便會發生從各吐出口37a將密封液體吐出到泵室38外部的作用。因此，泵室38的密封液體，便從各吐出口37a被吐出到密封液體室8。

藉由以上的構造，循環泵機構30，發揮作為輪葉泵的功能，轉子31每旋轉1圈，便可令固定容積的密封液體循環。另外，在圖1中，為了容易理解，將吸入口36a以及吐出口37a的位置圖示成在周圍方向上錯開。

［缺口溝］ 在圖2以及圖3中，於轉子31的外周面31b，在周圍方向上隔著間隔形成了複數個缺口溝31f。缺口溝31f的數量，與輪葉32的數量相同（4個）。各缺口溝31f，在轉子31的外周面31b，形成於比各輪葉32的前端32a更往轉子31的旋轉方向前方離開一些的位置。各缺口溝31f，從軸方向觀察形成V字形。

各缺口溝31f，具有：第1側面31g，以及第2側面31h。第1側面31g，形成於轉子31的旋轉方向後方。第2側面31h，形成於轉子31的旋轉方向前方。第1側面31g與第2側面31h所形成的角度α，設定成在利用加工工具（鑽頭等）對轉子31進行加工以形成後述的連通流道45時，可輕易對第1側面31g使用該加工具的大小。

［連通流道］ 循環泵機構30，更具備形成於轉子31的複數條連通流道45。連通流道45的數量，與輪葉32的數量相同（4個）。各連通流道45，係將安裝溝31c的空間S1與泵室38連通的流道。本實施態樣的各連通流道45，在轉子31中，係有別於安裝溝31c獨立形成。

圖8，係表示轉子31的缺口溝31f附近的放大立體圖。在圖3以及圖8中，各連通流道45，具有在轉子31的軸方向（圖8的上下方向）上隔著間隔並排的複數個流道部46。各流道部46，係由例如剖面為圓形的孔部所構成。各流道部46的長邊方向的一端，在缺口溝31f的第1側面（側面）31g開口。各流道部46的長邊方向的另一端，在安裝溝31c的第2溝部31e的側面31e1開口。根據以上所述，各連通流道45的流道部46，將「各安裝溝31c的空間S1」與「被區劃在比插入該安裝溝31c的輪葉32的前端32a更往轉子31的旋轉方向前方之處的泵室38」連通。

在圖2以及圖3中，當轉子31在第1角度範圍θ1旋轉時，複數個流道部46，發揮作為供給流道的功能，其將密封液體從泵室38供給到安裝溝31c的空間S1內。具體而言，在第1角度範圍θ1，密封液體從第1外側板36的吸入口36a被吸入到泵室38。藉此，泵室38內的密封液體，從形成於轉子31的外周面31b且面對該泵室38的缺口溝31f，流入在該缺口溝31f的第1側面31g開口的複數個流道部46。流入複數個流道部46的密封液體，流入與該等流道部46連通的安裝溝31c的空間S1。因此，當轉子31旋轉第1角度範圍θ1時，流入空間S1的密封液體的壓力作為背壓作用於輪葉32的背面32b。

當轉子31在第2角度範圍θ2旋轉時，複數個流道部46，發揮作為排出流道的功能，其將空間S1內的密封液體排出到泵室38。具體而言，在第2角度範圍θ2，如上所述的，輪葉32抵抗圓錐線圈彈簧33的推壓力，而在安裝溝31c內沒入移動。藉此，空間S1內的密封液體，通過複數個流道部46，從缺口溝31f排出到泵室38。此時，空間S1內的雜質，與密封液體一起經由複數個流道部46排出到泵室38，故複數個流道部46，亦發揮作為洗淨空間S1用的流道的功能。

［作用功效］ 以上，若根據本實施態樣的機械軸封裝置1，則在循環泵機構30的轉子31的安裝溝31c中，彈簧33插入設置在比輪葉32更裡側的固持構件42的插入孔42a。因此，彈簧33的長邊方向的中間部，被固持構件42所固持。藉此，便可防止彈簧33的中間部撓曲而抵接安裝溝31c的側面31d1、31e1。其結果，便可防止彈簧33與轉子31接觸而磨耗。

另外，彈簧33為圓錐線圈彈簧，圓錐線圈彈簧33的細徑端側，為從固持構件42往輪葉32側露出的露出部33a。如是，圓錐線圈彈簧33的露出部33a，相較於圓錐線圈彈簧33的其他部分，半徑更細。因此，可更進一步防止圓錐線圈彈簧33的露出部33a與安裝溝31c的側面31d1、31e1抵接。其結果，便可更進一步防止彈簧（圓錐線圈彈簧）33與轉子31接觸而磨耗。

另外，複數個彈簧33各別插入形成於固持構件42的複數個插入孔42a。因此，可防止各彈簧33之間互相接觸而磨耗。

另外，彈簧33的露出部33a插入形成於輪葉32的背面32b的凹部32c。因此，可更進一步防止彈簧33的露出部33a與安裝溝31c的側面31d1、31e1抵接。其結果，便可更進一步防止彈簧33與轉子31接觸而磨耗。

另外，複數個彈簧33各別插入形成於輪葉32的背面32b的複數個凹部32c。因此，可防止各彈簧33的露出部33a之間互相接觸而磨耗。

＜第2實施態樣＞ 圖9，係表示本發明的第2實施態樣的機械軸封裝置1的循環泵機構30的剖面圖。圖10，係表示圖9的該循環泵機構30的6點鐘附近的放大剖面圖。本實施態樣的循環泵機構30，在「並未具備彈簧33可插入的固持構件42（參照圖2）」此點，以及「轉子31的安裝溝31c以及連通流道45等各構造不同」此點，與第1實施態樣相異。

在圖9以及圖10中，本實施態樣的循環泵機構30中的轉子31的各安裝溝31c，遍及其深度方向全部具有固定的溝寬W3（亦參照圖11）。各安裝溝31c，具有互相對向的第1側面31i以及第2側面31j。第1側面31i，形成於轉子31的旋轉方向前方。第2側面31j，形成於轉子31的旋轉方向後方。

圖11，係表示轉子31的安裝溝31c附近的放大立體圖。在圖10以及圖11中，於各安裝溝31c的第1側面31i，形成了在轉子31的軸方向上並排的複數個（在圖11中為3個）小溝31k。各小溝31k，剖面形成圓弧狀。各小溝31k，以遍及安裝溝31c的深度方向全部的方式形成。各小溝31k，形成圓錐線圈彈簧33的粗徑端的周圍方向的一部分可插入的大小。

於各安裝溝31c，以圓錐線圈彈簧33的周圍方向的一部分分別配置於複數個小溝31k的方式，插入了該圓錐線圈彈簧33。於各安裝溝31c的圓錐線圈彈簧33的前方，插入了輪葉32。輪葉32，可相對於安裝溝31c的第1側面31i以及第2側面31j滑動。輪葉32的背面32b，與圓錐線圈彈簧33的細徑端抵接。

藉由以上的構造，於比各安裝溝31c的輪葉32更裡側的空間S2，複數個（在此為3個）圓錐線圈彈簧33在軸方向上並排設置。該等圓錐線圈彈簧33，往令輪葉32從轉子31的外周面31b突出的方向推壓。另外，本實施態樣的圓錐線圈彈簧33，係以粗徑端配置於裡側的方式插入安裝溝31c，惟亦可以細徑端配置於裡側的方式插入安裝溝31c。

在圖9以及圖10中，形成於各安裝溝31c的複數個小溝31k，各自在該安裝溝31c的裡側與空間S2連通。另外，複數個小溝31k，各自在轉子31的外周面31b開口。藉此，複數個小溝31k，將「各安裝溝31c的空間S2」與「被區劃在比該安裝溝31c更往轉子31的旋轉方向前方之處的泵室38」連通。因此，在本實施態樣中，形成於各安裝溝31c的複數個小溝31k，發揮作為連通流道45的複數個流道部46的功能。

另外，小溝31k，係兼具「配置圓錐線圈彈簧33的周圍方向的一部分」的功能以及「作為流道部46」的功能，惟亦可僅發揮作為流道部46的功能。此時，圓錐線圈彈簧33，只要是可插入安裝溝31c的溝寬W3內的大小即可。本實施態樣的其他構造，與第1實施態樣相同，故附上相同的符號並省略其說明。

以上，若根據本實施態樣的機械軸封裝置1，在循環泵機構30的轉子31的安裝溝31c中，在比輪葉32更裡側之處，設置了圓錐線圈彈簧，作為推壓輪葉32的彈簧33。藉此，令圓錐線圈彈簧33的粗徑端的外徑，在以往的圓筒狀彈簧的外徑以下，如是，便可防止圓錐線圈彈簧33的長邊方向的中間部與安裝溝31c的側面31d1、31e1抵接。其結果，便可防止彈簧（圓錐線圈彈簧）33與轉子31接觸而磨耗。

＜其他＞ 本發明的機械軸封裝置1，具備雙重型機械軸封，惟只要具備單一型機械軸封等至少1種機械軸封即可。循環泵機構30，只要其彈簧33的推壓力比泵室38的密封液體的壓力更大，便無須具備連通流道45。

設置於各安裝溝31c的彈簧33的數量，形成於固持構件42的插入孔42a的數量，以及形成於輪葉32的凹部32c的數量，並非僅限於上述實施態樣。第1實施態樣的彈簧33，並非僅限於圓錐線圈彈簧，亦可為例如圓筒狀的彈簧。

本案所揭示的實施態樣其全部的特徵點應被視為僅為例示而並非限制要件。本發明的範圍，並非意指上述內容，而係意指請求範圍所示且與請求範圍均等者，且意圖包含範圍內的所有變更。

1:機械軸封裝置 2:密封殼 3:第1殼體 3a:排出管路 3b:高低差面 4:第2殼體 4a:供給管路 4c:突出端面 5:第3殼體 6:第1機械軸封(機械軸封) 7:第2機械軸封(機械軸封) 8:密封液體室 9:套筒 11:彈簧扣件 11a:螺絲孔 11b:貫通孔 12:彈簧 13:驅動銷 13a:外螺紋部 14:驅動軸環 14a:螺絲孔 14b:卡合孔 15:扣件 15a:卡合銷 16:旋轉密封環 16a:密封面 17:靜止密封環 17a:密封面 17b:銷溝 18:固定螺絲 19:銷 20,21:O型環 30:循環泵機構 31:轉子 31a:鍵溝 31b:外周面 31c:安裝溝 31d:第1溝部 31d1:側面 31e:第2溝部 31e1:側面 31f:缺口溝 31g:第1側面 31h:第2側面 31i:第1側面 31j:第2側面 31k:小溝 32:輪葉 32a:前端 32b:背面 32c:凹部 33:彈簧(圓錐線圈彈簧) 33a:露出部 34:機殼 35:凸輪環 35a:外周面 35b:內周面 36:第1外側板 36a:吸入口 37:第2外側板 37a:吐出口 38:泵室 39:鍵部 40:銷 41:彈簧 42:固持構件 42a:插入孔 45:連通流道 46:流道部 50:旋轉裝置 51:旋轉軸 A:機內區域 B:機外區域 C1:軸線 C2:中心 E:箭號 I-I:端視剖面線 S1,S2:空間 W1~W3:溝寬 α:角度 θ1:第1角度範圍 θ2:第2角度範圍

[圖1] 係表示本發明的第1實施態樣的機械軸封裝置的剖面圖。 [圖2] 係圖1的I－I端視剖面圖。 [圖3] 係表示圖2的循環泵機構的6點鐘附近的放大剖面圖。 [圖4] 係表示固持構件的立體圖。 [圖5] 係表示輪葉的立體圖。 [圖6] 係從機外側觀察機殼的第1外側板的側視圖。 [圖7] 係從機外側觀察機殼的第2外側板的側視圖。 [圖8] 係表示轉子的缺口溝附近的放大立體圖。 [圖9] 係表示本發明的第2實施態樣的機械軸封裝置的循環泵機構的剖面圖。 [圖10] 係表示圖9的第2實施態樣的循環泵機構的6點鐘附近的放大剖面圖。 [圖11] 係表示第2實施態樣的轉子的安裝溝附近的放大立體圖。

9:套筒

31:轉子

31b:外周面

31c:安裝溝

31d:第1溝部

31d1:側面

31e:第2溝部

31e1:側面

31f:缺口溝

31g:第1側面

31h:第2側面

32:輪葉

32a:前端

32b:背面

32c:凹部

33:彈簧(圓錐線圈彈簧)

33a:露出部

35:凸輪環

35b:內周面

38:泵室

42:固持構件

42a:插入孔

45:連通流道

46:流道部

51:旋轉軸

E:箭號

S1:空間

W1,W2:溝寬

α:角度

Claims (6)

1. 一種機械軸封裝置，包含： 密封殼，其包圍旋轉裝置的旋轉軸，並區劃出該旋轉裝置的機內區域與機外區域； 至少1個機械軸封，其配置在該密封殼與該旋轉軸之間； 密封液體室，其形成在該密封殼內，且導入了用來將該機械軸封的滑動部潤滑的密封液體；以及 循環泵機構，其令該密封液體室內的該密封液體循環； 該循環泵機構，包含： 環狀的轉子，其可以一體旋轉方式設置於該旋轉軸旁側，且形成了在外周面開口的安裝溝； 輪葉，其設置於該安裝溝，且相對於該轉子的外周面出沒自如； 彈簧，其在該安裝溝中設置於比該輪葉更裡側之處，且往令該輪葉從該轉子的外周面突出的方向推壓；以及 固持構件，其在該安裝溝中設置於比該輪葉更裡側之處，且形成了該彈簧可插入的插入孔。
2. 如請求項1之機械軸封裝置，其中， 該彈簧，為圓錐線圈彈簧； 該圓錐線圈彈簧的細徑端側，從該固持構件露出到該輪葉側。
3. 如請求項1或2之機械軸封裝置，其中， 該循環泵機構，具備設置於該安裝溝的複數個該彈簧； 於該固持構件，形成了複數個該彈簧可各別插入的複數個該插入孔。
4. 如請求項1或2之機械軸封裝置，其中， 該彈簧，具有從該固持構件露出到該輪葉側的露出部； 於該輪葉，形成了該露出部可插入的凹部。
5. 如請求項4之機械軸封裝置，其中， 該循環泵機構，具備配置於該安裝溝的複數個該彈簧； 於該輪葉，形成了複數個該彈簧的該露出部可各別插入的複數個該凹部。
6. 一種機械軸封裝置，包含： 密封殼，其包圍旋轉裝置的旋轉軸，並區劃出該旋轉裝置的機內區域與機外區域； 至少1個機械軸封，其配置在該密封殼與該旋轉軸之間； 密封液體室，其形成在該密封殼內，且導入了用來將該機械軸封的滑動部潤滑的密封液體；以及 循環泵機構，其令該密封液體室內的該密封液體循環； 該循環泵機構，包含： 環狀的轉子，其可以一體旋轉方式設置於該旋轉軸旁側，且形成了在外周面開口的安裝溝； 輪葉，其設置於該安裝溝，且相對於該轉子的外周面出沒自如；以及 彈簧，其在該安裝溝中設置於比該輪葉更裡側之處，且往令該輪葉從該轉子的外周面突出的方向推壓； 該彈簧，為圓錐線圈彈簧。

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