JPH07280104A - シールハウジング装置 - Google Patents

シールハウジング装置

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JPH07280104A
JPH07280104A JP6282133A JP28213394A JPH07280104A JP H07280104 A JPH07280104 A JP H07280104A JP 6282133 A JP6282133 A JP 6282133A JP 28213394 A JP28213394 A JP 28213394A JP H07280104 A JPH07280104 A JP H07280104A
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seal
cavity
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pump
notch
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/128—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps with special means for adducting cooling or sealing fluid

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプで輸送される媒体中に含まれた磨耗性
の粒子がシール空洞部内にとどまり、シール面および空
洞部の壁部を損傷することを防止するために粒子をシー
ル装置から遠ざかる方向に送り出す形状に形成されたメ
カニカルシール装置用シールハウジングを提供する。 【構成】 シールハウジング（５）のシール空洞部
（６）は媒体中の粒子を回転シールリング（８）および
固定シールリング（９）からなるシール装置から遠ざか
る方向に送り出すためにマントル面（１２）においてう
ず巻線形の切欠き（１１）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は遠心型ポンプの液圧装置
（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐａｒｔ）と駆動電動機との間
に配置されたシール装置、例えば、メカニカル面シール
（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｆａｃｅ ｓｅａｌ）用のシ
ールハウジングに関する。
【０００２】
【従来の技術】慣用の遠心ポンプは駆動装置、例えば、
電動機と、駆動軸を介して連結されたポンプハウジング
とを備えている。ポンプで輸送される媒体が軸を通って
電動機に侵入して、損傷をひき起こすことを阻止するた
めに、ある種類のシールがポンプハウジングと電動機と
の間に配置されている。一般的に使用されるシールはば
ねの力により相互に押しつけられる回転シールリング
と、固定シールリングとからなるいわゆるメカニカル面
シールである。
【０００３】この型式のシールは二つのシール面が平滑
でありかつ損傷をうけていない限りは非常に効果的であ
る。完全なシールを確保するために、２個のメカニカル
シールと、中間の油室とからなる装置がしばしば使用さ
れる。このようにして、メカニカルシールの一方が常に
清浄な油により潤滑されかつ冷却され、それにより損傷
をうけるおそれが軽減されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この明
細書において下側シールと呼ぶポンプハウジングに面し
ているシールは常にポンプで輸送される媒体にさらさ
れ、従ってもしも媒体が磨耗性の粒子を含んでいれば、
シールの損傷が容易に起きる。これは鉱山およびその他
の産業領域において極めてありがちなことである。
【０００５】下側シールは、通常、円筒形または円錐形
の形状を有する空洞部内に装着される。もしも空洞部が
円錐形であれば、より大きい直径を有する部分がポンプ
ハウジングに面している。この形態は製造上の理由に基
づいているが、また空洞部に流入する粒子が遠心力によ
り再び投射されるという理論に基づいている。しかしな
がら、汚染物が空洞部の内部において濃縮されて、これ
らの汚染物がシール面ならびに空洞部の壁部を損傷する
ことがあることが判明した。この現象は空洞部が円筒形
の形状を有するシールハウジングにおいても起きる。
【０００６】汚染物の濃度はポンプで輸送される媒体の
回転により回転面が半径方向に外向きの流れを受け、一
方固定面が接線方向に向く流れと重ね合わされる半径方
向に内向きの流れを受けるような性質の二次的な流れが
発生する事実により左右される。シールハウジング内の
粒子は遠心力により円筒形の表面または円錐形の表面に
向かって外方に投射され、その表面に沿った境界層の流
れはシールハウジングの内部の粒子をシールに導く。後
方に向く流れが内方に向く流れよりも弱く、かつ遠心力
が再び粒子を内方に向いた境界層の流れに向かって投射
する事実のために、粒子はシールハウジングの出口にお
けるポンプの羽根に戻されない。その結果、シールハウ
ジングにいったん流入した粒子はシールハウジングから
流出しないで、シールハウジングの内部で濃縮され、濃
縮した粒子がシールハウジングおよびシールの磨耗をひ
き起こす。
【０００７】シールリングの表面およびシールハウジン
グが磨耗するおそれを軽減するために、シール領域内の
流れのパターンを変える試みがなされてきた。その一例
が米国特許第４８７２６９０号明細書に示されており、
流れのパターンを変えかつしばしば問題を解決する付加
的な手段が装着されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、遠心ポ
ンプのシール領域における流れのパターンを変える問題
が特許請求の範囲に記載の装置の助けにより解決され
る。
【０００９】
【実施例】本発明を添付図面を参照して以下に説明す
る。図面において、符号１は駆動装置を示し、符号２は
軸４を介して駆動装置１と連結されたポンプ羽根３を有
するポンプ内の液圧装置（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｕｎｉ
ｔ）を示し、一方符号５は中間シールハウジングを示
す。符号６はメカニカル面シール７が装着されたシール
空洞部を示す。符号８および９は回転シールリングおよ
び固定シールリングをそれぞれ示す。符号１０はばね手
段を示し、符号１１はシール空洞部のマントル面１２の
切欠き、すなわち、肩部を示し、そして符号１３は挿入
部分（ｉｎｓｅｒｔ ｐａｒｔ）を示す。
【００１０】図２に示すように、液体はシール空洞部６
内で環状に流れ、これは磨耗性の粒子がシール空洞部６
内にとどまることを意味する。これは前述した損傷が非
常に早く起きるおそれが大きいことを意味する。
【００１１】本発明による装置を図３を参照して説明す
る。シール空洞部６はポンプの羽根３の方向に面積が増
大するように設計されている。マントル面１２は実質的
にうず巻線のパターンでその表面に沿って延びる切欠
き、すなわち、肩部１１を備えている。
【００１２】シール空洞部６に侵入した粒子は境界層の
流れにより空洞部６の底部に向かって輸送される。粒子
が切欠き、すなわち、肩部１１と衝突するときに、粒子
は境界層の流れにより切欠き１１を通過することができ
るように半径方向に内方に移動するように強制される。
切欠き１１を好適に設計することにより、前記の粒子の
輸送が遠心力により阻止される。もしも切欠き１１が粒
子を外方に送る形状に形成されていれば、粒子は切欠き
１１に捕捉され、空洞部の外部に向かう方向にポンプの
羽根３に向かって移動する。
【００１３】この切欠き、すなわち、肩部１１は種々の
傾斜および側面形状を有するように形成することがで
き、かつ本発明の精神により、数個の切欠き、すなわ
ち、肩部を使用することができる。図４に示した特殊の
実施例によれば、シール空洞部６は平面のマントル面１
２を有し、切欠き、すなわち、肩部は別個の挿入部分１
３により構成されている。
【００１４】上記の説明においては、シール空洞部６は
ポンプの羽根３に向かって面積が増大するように設計さ
れている。この構造は製造上の理由から好ましい。しか
しながら、この原理は円筒形に形成された空洞部および
ポンプの羽根に向かって面積が減少する空洞部に対して
も有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】遠心ポンプを切断した略図。
【図２】慣用のポンプハウジング内の流れのパターンを
示した図。
【図３】本発明によるシール空洞部の一実施例を示した
図。
【図４】本発明によるシール空洞部のさらに一つの実施
例を示した図。
【符号の説明】
１ 駆動装置 ２ 液圧装置 ３ 回転羽根 ４ 軸 ５ シールハウジング ６ シール空洞部 ７ メカニカルシール ８ 回転シールリング ９ 固定シールリング １０ ばね手段 １１ 肩部 １２ マントル面 １３ 挿入部分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転機械、例えば、液体用ポンプまたは
    ミキサのシールハウジングに設けられた装置であって、
    駆動電動機（１）と、軸（４）を介して電動機（１）と
    連結された回転羽根（３）またはプロペラを有する液圧
    装置（２）と、電動機（１）と液圧装置（２）との間に
    形成されたシールハウジング（５）とを備え、前記シー
    ルハウジングが空洞部（６）の内部に配置された少なく
    とも１個のシール、例えば、メカニカルシールを収容し
    ている装置において、ポンプの羽根（３）またはプロペ
    ラに向かって開口した空洞部（６）が全体の巻きの一部
    分または全体の巻きに沿って延びる少なくとも１個の内
    部の切欠き、すなわち、肩部（１１）を備えたマントル
    面（１２）を有し、切欠き、すなわち、肩部（１１）は
    マントル面（１２）の付近に存在する液体の部分が軸
    （４）およびシール部分（８）および（９）が回転する
    ときに液体が受ける回転運動によりポンプの羽根（３）
    の方向に送られるような巻きの方向を有することを特徴
    とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、空洞部
    （６）がポンプの羽根（３）の方向に増大する面積を有
    することを特徴とするシールハウジング装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、空洞部
    （６）がポンプの羽根（３）の方向に変化しない面積ま
    たは減少する面積を有することを特徴とするシールハウ
    ジング装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、空洞部
    （６）が平面のマントル面（１２）を有し、かつ切欠
    き、すなわち、肩部（１１）が挿入部分（１３）として
    形成されていることを特徴とするシールハウジング装
    置。
JP28213394A 1993-11-17 1994-11-16 シールハウジング装置 Expired - Lifetime JP3724826B2 (ja)

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