JPH07778Y2 - 遠心式のブロワーにおける軸封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、遠心式のブロワーにおけるケーシング内にて
羽根車が取付く回転軸が、当該ケーシングにおける一側
板を貫通する箇所での、回転軸外周との隙間から流体が
漏出したり、反対に真空状のケーシング内に外気が侵入
するのを防止するための軸封装置の構造に関するもので
ある。

〔従来の技術〕 例えば、第４図に示すように海水等の原水から淡水を作
る真空蒸発式造水装置１として、真空ポンプ２にて内部
を真空状態にした真空蒸発器３内に多数本配設した伝熱
管４の外周面に循環ポンプ５にて原水を散布する一方、
前記真空蒸発器３内の蒸発蒸気をブロワー６にて真空状
態で圧縮し、この圧縮により断熱加熱された蒸気を伝熱
管４の内部に送り込み、この各伝熱管４での熱の交換に
て凝縮した淡水を外に取り出すように構成したものがあ
る。

この造水装置１に使用するブロワー６に外部から大気が
入り込む等してそのケーシング７内が大気圧より低い真
空状態に保持されていないと、前記真空蒸発器３内での
原水の蒸発も起らず、淡水化作用を発揮できなくなる不
都合がある。

この不都合を無くするため、軸受では、遠心式のブロワ
ー６における渦巻き形のケーシング７内で回転する羽根
車９が取付く回転軸10をそのケーシングの一側板に貫通
させた箇所で、該回転軸外周との隙間を密封するための
軸封装置としてのいわゆるメカニカルシール11を、第５
図に示すように装着していた。

即ち、回転時10の他端にプーリ12を固着する一方、回転
軸10の中途部を軸支する軸受函13を基台14に着脱自在に
ボルト15固定し、ケーシング７における薄板状の一側板
7aに穿設した挿通孔16から回転軸10の先端をケーシング
７内に臨ませ、前記ケーシング７の他側板7bに穿設した
大径孔17から羽根車９を挿入して回転軸10の取付けたの
ち、真空蒸発器１に連通する導管18を接続する吸入口部
付きの蓋対19にて前記大径孔17を塞ぐようにする。

他方、前記回転軸10に予め被嵌させたメカニカルシール
11及びケース体20を前記軸受函13とケーシング７の一側
板7aとの間に配置し、ケース体20を前記一側板7aの外面
にボルト21にて着脱自在に固着するように構成するもの
である。なお、符号27はケース体20に穿設した冷却液導
入口である。

〔考案が解決しようとする課題〕

この従来技術によれば、メカニカルシール11における環
状のシール部材22,23等を取り替えるには、蓋体19をケ
ーシング７から取り外し、ケーシング７内の羽根車９を
回転軸10から取り外した後、一側板7aからケース体20の
取付けボルト21を外し、他方軸受函13を基台14から外す
というようにして回転軸10をケーシング７から引き抜
き、ケース体20における一側押さえ板24（一側板7aとカ
バー体20の端面間に挟まれている）を外し、内部のシー
ル部材22を取り出すようにしなければならない。

すなわち、メカニカルシール11の交換の為には、回転軸
10を軸受函13と共に基台14から外し、且つケーシング７
に対してもメカニカルシール11のケース体20を外すとい
うように分解したのち、これと逆の順序で組み立てるよ
うにしなければなず、これに多大の手間を必要として、
その交換作業を容易に行うことができないと言う問題が
あった。

さらに、メカニカルシール11におけるケース体20を、ケ
ーシング７の一側板7aと軸受函13との間に配設する分だ
け、軸受函13を前記一側板7aより遠ざけるようにしなけ
ればならないから、遠心式のブロワー６における全長が
長くなり、その大型化を招来するのである。

その上、前記真空蒸発器１等に使用する場合のように、
ブロワー６におけるケーシング７の内外に圧力差があ
り、且つ板金製のケーシング７のように板厚が薄いもの
であると、例えばケーシング内部が真空のときにはケー
シング７における一側板7aが軸受函13から遠ざかるよう
に凹み変形し、これにつれてメカニカルシール11におけ
るケース体20も回転軸10の軸線方向に移動するから、こ
の内部のメカニカルシールにおけるシール部材22,23に
不均一な力が作用して回転環26とシール部材22,23との
摺接状態が不安定になってメカニカルシールの寿命が短
くなる結果、頻繁に交換する必要がある点も問題であっ
た。

本考案はこれらの従来技術の欠点を解消することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本考案は、基台に、渦巻き形
のケーシングと、該ケーシングにおける一側板を貫通し
て当該ケーシング内に挿入した回転軸に対する軸受函と
を並設し、前記回転軸のケーシング内への突出端に羽根
車を着脱自在に装着し、前記ケーシングにおける前記一
側板とは反対側の他側板に、これに穿設した羽根車取出
し用の大径孔を塞ぐ蓋体を着脱自在に取り付ける一方、
前記回転軸が前記一側板を貫通する箇所に、該回転軸に
被嵌した回転環と、該回転環の側面に摺動自在に接当す
るシール部材とを設けて成る遠心式のブロワーにおい
て、前記軸受函と前記ケーシングの一側板における外側
面との間には、前記軸受函から一側板に向かって延びる
筒型の密封ケース部を、当該密封ケース部にて前記回転
環の外周を覆うように設けて、この密封ケース部を前記
ケーシングの一側板における外側面に対して着脱自在に
連結する一方、前記ケーシングの一側板における内側面
に、固定環を着脱自在に装着し、該固定環と前記回転環
の側面との間に前記シール部材を介挿すると言う構成に
したものである。

〔考案の作用及び効果〕

この構成によれば、回転軸を軸支する軸受函と、ケーシ
ングとは、基台に対して並設して互いの位置が固定され
てあり、更に、この軸受函とケーシングの一側板とは、
筒型の密封ケース部にて着脱自在に連結されている一
方、回転軸外周に被嵌した回転環の側面に摺動自在に接
当して密封するシール部材を押圧するための固定環は、
ケーシング内から前記一側板における内側面に固定して
いる。

従って、前記ケーシングにおける一側板は、前記筒型の
密封ケース部を介して軸受函に固定されることになり、
ケーシング内が真空となって一側板が凹み変形しようと
したり、反対にケーシング内の高い圧力にて一側板が凸
状に変形しようとしても、この変形を、前記軸受函に
て、確実に阻止することができるから、この一側板に装
着した固定環にて押圧されるシール部材と、回転軸にお
ける回転環の側面との摺動接当箇所は、前記ケーシング
内の圧力による一側板の変形の影響を受けることがな
く、不変で変化しないので、均一な圧力にて良好な密封
状態を得ることができると共に、シール部材の寿命を延
長できるのである。

しかも、前記シール部材を押圧するための固定環を、ケ
ーシングの一側板における内側面に装着すると言う構成
にしたことにより、ケーシングの他側板における蓋体を
取り外し、次いで、羽根車を回転軸から取り外すこと
で、前記固定環をケーシングの内側から取り外すことが
でき、従って、シール部材の取替えを、ケーシングの内
側から行うことができるから、シール部材の取替えに際
して、従来のように回転軸及び軸受函をケーシングから
外した後再度の組立をする作業の必要がなく、シール部
材の交換作業が至極簡単にできるのである。

その上、前記のように、固定環をケーシングの一側板に
おける内側面に装着すると言う構成にしたことに加え
て、密封ケース部で回転環及びシール部材を覆う構成で
あることにより、軸受函を、従来の場合よりも大幅に、
ケーシングの一側板に近付けることができるから、遠心
式ブロワーにおける全長を短くできて、その小型化を達
成できるのである。

〔実施例〕

次に、前記第４図で示す真空蒸発式造水装置１における
遠心式のブロワー６に適用した実施例の図面（第１図及
び第２図）について説明する。

この図において符号30は、ブロワー６における薄金属板
から成る渦巻き形のケーシングで、該ケーシング30の一
側板30aに穿設した挿通孔32を介して回転軸31の先端を
内部に臨ませ、該回転軸31の先端に半月キー33を介して
羽根車34を着脱自在に装着する。符号35は締着用のボル
トである。

符号36は、真空蒸発器１と連通する導管18の一端に接続
する吸入口37付きの蓋体で、該蓋体36はケーシング30に
おける前記一側板30aとは反対側の他側板30bに穿設した
大径孔38を覆い、且つボルト39にて着脱自在に取付く。
この大径孔38の直径を、そこから羽根車34が取り出せる
大きさにする。

符号40は、前記ケーシング６を支持する基台41の一側に
ボルト42固定した軸受函で、該軸受函40内には回転軸31
を回転自在に軸支するラジアル用の軸受43,43を嵌挿し
てある。

この軸受函40の一側には、密封ケース部40aを一体的に
形成して連設するか、もしくは別体にて形成した密封ケ
ース部40aの一端をボルト等にて連設し、該密封ケース
部40aの他端をケーシング30の一側板30a外面方向に延長
し、密封ケース部40aの先端フランジ部40bをガスケット
44を介して挿通孔32外周近傍の一側板30aに接当させ
て、ボルト等にて着脱自在に連結する。

符号45,46は、本考案の軸封装置としての環状の一対の
シール部材で、前記密封ケース部40aの内径側に配設さ
れた各シール部材45,46は各々断面コ字型の環状の受け
体47に摺動自在に嵌挿され、押圧ばね48に突出付勢され
ている。

前記一対のシール部材45,46は、回転軸31と一体的に回
転する回転環49における半径外向きに突出する環状の接
当片50の両側面に押圧状態で摺動自在に接当することに
より密封する構成である。

前記密封ケース部40a内（奥側）に位置させるシール部
材46は、その受け体47の底面を軸受43との仕切り部40c
に接当させてあり、他方、ケーシング30内側から密封ケ
ース部40a内に向かって挿入するシール部材45における
受け体47を断面Ｌ字状の固定環51に着脱自在または接着
剤等にて取付けてある。

この固定環51を前記ケーシング30における一側板30aの
内面に着脱自在に取り付け、この固定環51の側面にてシ
ール部材45が前記接当片50方向に押圧されるように構成
する。

換言すれば、この固定環51と前記密封ケース部40aとに
より、ガスケット44,44を介して前記一側板30aを挟持す
るものであり、ケーシング30の内側からボルト52締着に
て固定するものである。

なお、ケーシング30の内側から固定環51を取り付けるた
めのボルト52と、外側から密封ケース部40aの先端フラ
ンジ部40bをケーシング30に取り付けるためのボルトと
を別々にしても良いのである。

また、軸受函40及び密封ケース40a部と共に回転軸31を
ケーシング30から取り外すことなく前記回転環49をケー
シング30内側から着脱できるようにするため、第２図に
示すように、回転環49における回転軸31の外周面に被嵌
するボス部49aをケーシング30内方向に延長し、ケーシ
ングの一側板30aから固定環51を取り外した後の空所等
に六角孔が開口するような六角孔付きボルト53にて前記
ボス部49aを回転軸31に固着すれば、羽根車34及び固定
環51を外したケーシング30内でＬ字状の六角棒スパナ
（図示せず）を回動操作することにより、回転環49を緩
めて取り外しすることが至極簡単にできるのである。

この場合、回転環49におけるボス部49aを羽根車34方向
に延長しても、この羽根車34及び固定環51の取付け空間
を増大させることがなく、ひいてはケーシング30の一対
の側板30a,30b間の寸法を大きくする必要が無くなるの
である。

前記各シール部材45,46、固定環51、受け体47,押圧ばね
48及び回転環49の材質の組合せは、ケーシング30内の流
体の種類や回転軸31の回転速度、面圧、摩耗、摩擦熱の
放散等に応じて種々設定できる。

また、符号54,55は、均圧タンク56からの冷却液を、前
記密封ケース部40a内に冷却液を導入して戻すための通
孔であり、前記冷却液にて前記一対のシール部材45,46
及び回転環49の外周側を冷却することができる。

この構成により、真空蒸発器３から導管18、吸入口37を
経てブロワー６におけるケーシング30内に導入された真
空状態の蒸発蒸気は、羽根車34にて断熱圧縮されて吐出
口57か真空蒸発器３の伝熱管４内径側に吐出する。

この場合、軸受函40に連設した密封ケース部40aと固定
環51にてケーシング30における一側板30aを内外から挟
持した状態でボルト52固定しているから、位置固定され
た軸受函40により前記一側板30a及び固定環51が位置固
定拘束されることになり、ケーシング30内が真空となっ
ても、一側板30aのうち挿通孔32近傍及び固定環51が軸
受函40から離れように変位することを阻止できる。

従って、前記固定環51に取付く一方のシール部材45及び
密封ケース部40a内の他方のシール部材46の設置位置
は、前記ケーシング30内の圧力変動による一側板30aの
弾性変形などの変位の影響を受けることがないし、回転
軸31における回転環49の接当片50に対する両シール部材
45,46の摺動接当箇所が不変で変化せず、且つ均一な圧
力にて良好な密封効果を得ることができるので、シール
部材の寿命も長くなる。

また、ケーシング30における一側板30aの内面側に固定
する固定環51が挿通孔32から密封ケース部40a内方向に
向かう箇所に前記一方のシール部材45を取付けるから、
このシール部材45を前記一側板30aに近い側（挿通孔32
に近い）位置ひいてはケーシング30に接近させて配設で
きる。

これにつれて他方のシール部材46をケーシング30の一側
板30aに近付けるように配設できるのだから、このシー
ル部材46等を外周から覆う密封ケース部40aの長さも短
くでき、結果としてケーシング30の一側板30aに近接さ
せて配置した軸受函40における軸受43にて片持ち式に基
端側を軸支された回転軸31の先端の羽根車34までの長さ
も短くできる。

従って、回転軸31の直径を細くしても羽根車34の回転振
れを生じないようにすることができる結果、軸受43及び
シール部材45や密封ケース部40a等の軸封装置も小型化
することができ、前記回転軸31の短縮・小径化と相俟っ
て、ブロワー６全体も小型・軽量化を図ることができる
のである。

このブロワー６におけるシール部材45,46を交換するに
は、ケーシング30の他側板30bから蓋体36を外し、内部
の羽根車34を回転軸31から外し、大径孔38箇所を介して
ケーシング30外に取出した後、ケーシング30の内側にて
ボルト52を取外して、固定環51をケーシング30外に引き
出すと、一方のシール部材45も受け体47ごとに一体的に
外に出すことできる。

また、回転環49のボス部49aから六角孔付きボルト53を
緩めると、当該回転環49を回転軸31の先端側（ケーシン
グ30内）に向かって抜き出すことができ、密封ケース部
40a内径箇所に位置する他方のシール部材46もケーシン
グ30の大径孔38からケーシング外に出すことができ、シ
ール部材45,46及び回転環49の交換作業は、回転軸31を
ケーシング30に対して取り外すことなく、至極簡単に実
行することができる。

第３図は前記回転環49を回転軸31に取付ける第２実施例
を示し、密封ケース部40a内にて回転軸31に取付いたリ
ング体58または一体的に突出した段部に、回転環49にお
けるボス部49a一端をＯリング59を介して接当させ、該
ボス部49aの他端をケーシング30内に向かって延長し、
該ボス部49aの他端を羽根車34のボス部34a側面にて押圧
するように構成すれば、第２図の実施例のような回転環
49のボス部49aと回転軸31との取付け用六角孔付きボル
ト53を省略できる。

なお、本考案は、ケーシング内の圧力が大気圧より高く
なるブロワーの場合にも適用できることは云うまでもな
いし、前記各実施例における軸受43に近い側のシール部
材を省略して、いわゆる片側シールにする場合であって
も差支えないのである。

このように、密封ケース部40a内の他方のシール部材を
省略すれば、密封ケース部40aの長さを短くして一層軸
受函40とケーシング30とを接近させて配設でき、ブロワ
ー６のコンパクト化を図ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の側断面図、第２図はその要部拡大
断面図、第３図は第２実施例の要部拡大断面図、第４図
は真空蒸発式造水装置の概略側面図、第５図は従来技術
の側断面図である。 １……真空蒸発式造水装置、２……真空ポンプ、３……
真空蒸発器、６……ブロワー、7,30……ケーシング、7
a,30a……一側板、10,31……回転軸、9,34……羽根車、
12……プーリ、13,40……軸受函、40a……密封ケース
部、40b……先端フランジ部、40c……仕切り部、14,41
……基台、16,32……挿通孔、17,38……大径孔、19,36
……蓋体、20……ケース体、22,23,45,46……シール部
材、43……軸受、44……ガスケット、47……受け体、48
……押圧ばね、26,49……回転環、49a……ボス部、50…
…接当片、51……固定環、42,52……ボルト、53……六
角孔付きボルト、59……Ｏリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基台41に、渦巻き形のケーシング30と、該
   ケーシングにおける一側板30aを貫通して当該ケーシン
   グ内に挿入した回転軸31に対する軸受函40とを並設し、
   前記回転軸のケーシング内への突出端に羽根車34を着脱
   自在に装着し、前記ケーシングにおける前記一側板30a
   とは反対側の他側板30bに、これに穿設した羽根車取出
   し用の大径孔38を塞ぐ蓋体36を着脱自在に取り付ける一
   方、前記回転軸が前記一側板30aを貫通する箇所に、該
   回転軸に被嵌した回転環49と、該回転環の側面に摺動自
   在に接当するシール部材45とを設けて成る遠心式のブロ
   ワーにおいて、前記軸受函40と前記ケーシングの一側板
   30aにおける外側面との間には、前記軸受函から一側板
   に向かって延びる筒型の密封ケース部40aを、当該密封
   ケース部40aにて前記回転環の外周を覆うように設け
   て、この密封ケース部を前記ケーシングの一側板におけ
   る外側面に対して着脱自在に連結する一方、前記ケーシ
   ングの一側板における内側面に、固定環51を着脱自在に
   装着し、該固定環51と前記回転環49の側面との間に前記
   シール部材45を介挿したことを特徴とする遠心式のブロ
   ワーにおける軸封装置。