JPS6033998B2 - 流体回転機械用シール装置 - Google Patents
流体回転機械用シール装置Info
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- JPS6033998B2 JPS6033998B2 JP52008622A JP862277A JPS6033998B2 JP S6033998 B2 JPS6033998 B2 JP S6033998B2 JP 52008622 A JP52008622 A JP 52008622A JP 862277 A JP862277 A JP 862277A JP S6033998 B2 JPS6033998 B2 JP S6033998B2
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Classifications
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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
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
- F16J15/004—Sealings comprising at least two sealings in succession forming of recuperation chamber for the leaking fluid
-
- 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
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
- F16J15/008—Sealings comprising at least two sealings in succession with provision to put out of action at least one sealing; One sealing sealing only on standstill; Emergency or servicing sealings
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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
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/406—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid by at least one pump
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
- Y10S277/927—Seal including fluid pressure differential feature
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- Sealing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は遠心ポンプ、コンブレッサー、蒸気タービン等
、圧力流体を含む回転機械のための新規なシール装置に
関するものである。
、圧力流体を含む回転機械のための新規なシール装置に
関するものである。
遠心ポンプの本体から突き出たシャフトの所から圧力流
体が漏出するのを防止するとともに空気が侵入するを防
止するためには「一般に、各種材料で作られたパッキン
グと、このパッキングを稀付けるためのネジによって駆
動されるパッキング押え手段とからなるパッキングケー
スを用いる。
体が漏出するのを防止するとともに空気が侵入するを防
止するためには「一般に、各種材料で作られたパッキン
グと、このパッキングを稀付けるためのネジによって駆
動されるパッキング押え手段とからなるパッキングケー
スを用いる。
しかし、このパッキングケースはポンプのシヤフトや、
回転するシャフトが接しているライナー面を摩耗させる
という大きな欠点がある。さらに、水ポンプの場合には
、パッキングケースの劣化が遠く、そのためにポンプ本
体からシャフトが突出する部分でのシ−ルが悪くなり易
いという欠点がある。本発明の目的は上に述べた従来の
シール装置の欠点をなくしたシール装置を提供すること
にある。
回転するシャフトが接しているライナー面を摩耗させる
という大きな欠点がある。さらに、水ポンプの場合には
、パッキングケースの劣化が遠く、そのためにポンプ本
体からシャフトが突出する部分でのシ−ルが悪くなり易
いという欠点がある。本発明の目的は上に述べた従来の
シール装置の欠点をなくしたシール装置を提供すること
にある。
本発明のシール装置は従来のシール装置に代えて任意の
種類の回転流体機械にその機構を変更せずに取付けるこ
とができる。上記目的を達成するために、本発明の一特
徴によれば、流体回転機械用シール装置は、ケースと、
該ケースに支持したシャフトと、該シャフトとの間で環
状通路を形成するスリーブと、前記シャフトの密封すべ
き端部の周りに密封状態で固定され内部に環状空間が形
成された中空回転体と、前記スリーブの一端において設
けられ流体機械の吸引側と前記環状通路との間の蓮通を
制限する蓮通制限手段と、回収口が前記環状空間内の外
周近くに配置され該環状空間から前記環状通路への流体
連通路を形成するピトー管と、前記環状通路から前記環
状空間へ制限した流量をもって流体を蓮適する制限通路
と、流体機械が正常速度で回転している時に流体機械の
吐出側と前記環状通路とを蓮通させる通路と、を具備し
、前記環状通路内と前記環状空間内との間の圧力差を用
いて前記ピトー管および前記制限通路を介して行なわれ
る液体授受によって遠心力作用状態で前記環状空間内に
形成される液体リングの厚さを常に一定に維持し且つ前
記環状通路内の圧力を流体機械の吸込圧力以上に維持す
るよう構成される。上記流体機械の吸引側と環状通路と
の間の運通制限手段は、好ましくは環状パッキング／弁
である。
種類の回転流体機械にその機構を変更せずに取付けるこ
とができる。上記目的を達成するために、本発明の一特
徴によれば、流体回転機械用シール装置は、ケースと、
該ケースに支持したシャフトと、該シャフトとの間で環
状通路を形成するスリーブと、前記シャフトの密封すべ
き端部の周りに密封状態で固定され内部に環状空間が形
成された中空回転体と、前記スリーブの一端において設
けられ流体機械の吸引側と前記環状通路との間の蓮通を
制限する蓮通制限手段と、回収口が前記環状空間内の外
周近くに配置され該環状空間から前記環状通路への流体
連通路を形成するピトー管と、前記環状通路から前記環
状空間へ制限した流量をもって流体を蓮適する制限通路
と、流体機械が正常速度で回転している時に流体機械の
吐出側と前記環状通路とを蓮通させる通路と、を具備し
、前記環状通路内と前記環状空間内との間の圧力差を用
いて前記ピトー管および前記制限通路を介して行なわれ
る液体授受によって遠心力作用状態で前記環状空間内に
形成される液体リングの厚さを常に一定に維持し且つ前
記環状通路内の圧力を流体機械の吸込圧力以上に維持す
るよう構成される。上記流体機械の吸引側と環状通路と
の間の運通制限手段は、好ましくは環状パッキング／弁
である。
ここで「パッキング／弁」とは以下の記述から明らかに
なる通り弁作用を行なう環状パッキングのことを意味す
るものとし、以下そのような意味でこの「パッキング／
弁」という言葉を用いる。現状パッキング／弁は、一つ
の面が回転流体機械の吸引側を向いていて該機械の休止
時には通常シャフトの囲りに密封接触されている可孫性
唇状部を備えている。
なる通り弁作用を行なう環状パッキングのことを意味す
るものとし、以下そのような意味でこの「パッキング／
弁」という言葉を用いる。現状パッキング／弁は、一つ
の面が回転流体機械の吸引側を向いていて該機械の休止
時には通常シャフトの囲りに密封接触されている可孫性
唇状部を備えている。
上記環状通路はシャフトとケース、或いはケースと一体
化された固定部材との間に形成され、該環状通路は一端
で該パッキング唇状部側と運通し、池端では、シャフト
の密封すべき端部の囲物こ密封状態で固定され且つケー
ス或いはケースと一体の前記固定部材の図りに遊びを介
して取り付けられる中空の回転体内部に形成される環状
の空間に蓮適している。弁装置が前記機械の圧縮側を前
記環状通路に蓮通させ、該機械が正常な速度で回転して
いる時は該環状通路には圧縮圧に等しい圧力の液体が常
に充されているので前記パッキング／弁はシャフトから
離れ、流出した液体が前記空間に吐出され、遠０力の作
用によって該空間の外周部に押圧されて液体リングを生
じる。
化された固定部材との間に形成され、該環状通路は一端
で該パッキング唇状部側と運通し、池端では、シャフト
の密封すべき端部の囲物こ密封状態で固定され且つケー
ス或いはケースと一体の前記固定部材の図りに遊びを介
して取り付けられる中空の回転体内部に形成される環状
の空間に蓮適している。弁装置が前記機械の圧縮側を前
記環状通路に蓮通させ、該機械が正常な速度で回転して
いる時は該環状通路には圧縮圧に等しい圧力の液体が常
に充されているので前記パッキング／弁はシャフトから
離れ、流出した液体が前記空間に吐出され、遠０力の作
用によって該空間の外周部に押圧されて液体リングを生
じる。
回収装置が前記液体リングの厚さを常に一定に維持し且
つ前記環状通路中の過剰液体を元へ戻し、また該密封室
内の圧力を前記機械の吸引圧力以上に維持する働きを有
する。
つ前記環状通路中の過剰液体を元へ戻し、また該密封室
内の圧力を前記機械の吸引圧力以上に維持する働きを有
する。
前記回収装置はピト−管を有し、このピトー管は前記外
周液体リング中に沈められ且つ液体リングの回転方向を
向いた橘集端部すなわち回収口と、環状通路の内部で開
口する出口端部とを有している。
周液体リング中に沈められ且つ液体リングの回転方向を
向いた橘集端部すなわち回収口と、環状通路の内部で開
口する出口端部とを有している。
従って、停止時には圧力が流体機械の吸引側からパッキ
ング／弁に向って高くなった時に、パッキング／弁がシ
ャフト上で閉じることによって流体機械のシールが行な
われる。
ング／弁に向って高くなった時に、パッキング／弁がシ
ャフト上で閉じることによって流体機械のシールが行な
われる。
流体機械が正常速度で駆動され且つ弁装置が開かれた時
には、パッキング／弁が開いてポンプの圧縮側から密封
室を介して釆る液体を通過させる。その結果、回転時に
は環状通路に充填されたパッキング液体によってのみシ
ールが行なわれる。本発明のシール装置ではパッキング
／弁がシャフト上で摩擦することはなく、これら同都材
の間には金属部材の摩擦も存在しないので、部材の摩耗
や暁付きがない。こうして達成されるシール効果は圧力
が約０〜１０バール／ｃ婚程度で、速度が約３０００回
転／分程度の機械に対して完全に作用する。また本発明
の第二の特徴によれば、流体回転機械用シール装置は、
ケースと、該ケースに支持したシャフトと、該シャフト
の間で環状通路を形成するスリーブと、前記シャフトの
密封すべき端部の周りに密封状態で固定され内部に環状
空間が形成された中空回転体と、前記スリーブの一端に
おいて設けられ、流体機械の吸引側と前記環状通路との
間の蓮通を制限する蓮通制限手段と、回収口が前記環状
空間内の外周近くに配置され該環状空間から前記環状通
路への流体蓮通路を形成するピトー管と、前記環状通路
から前記環状空間へ制限した流量をもって流体を蓮通す
る制限通路と、流体機械が正常速度で回転している時に
流体機械の吐出側と前記環状空間とを蓮通させる通路と
、を具備し、前記環状通路内と前記環状空間内との間の
圧力差を用いて前記ピト−管および前記制限通路を介し
て行なわれる液体授受によって、遠心力作用態で前記環
状空間内に形成される液体リングの厚さを常に一定に維
持し且つ前記環状通路内の圧力を流体機械の吸込圧力以
上に維持するよう構成される。
には、パッキング／弁が開いてポンプの圧縮側から密封
室を介して釆る液体を通過させる。その結果、回転時に
は環状通路に充填されたパッキング液体によってのみシ
ールが行なわれる。本発明のシール装置ではパッキング
／弁がシャフト上で摩擦することはなく、これら同都材
の間には金属部材の摩擦も存在しないので、部材の摩耗
や暁付きがない。こうして達成されるシール効果は圧力
が約０〜１０バール／ｃ婚程度で、速度が約３０００回
転／分程度の機械に対して完全に作用する。また本発明
の第二の特徴によれば、流体回転機械用シール装置は、
ケースと、該ケースに支持したシャフトと、該シャフト
の間で環状通路を形成するスリーブと、前記シャフトの
密封すべき端部の周りに密封状態で固定され内部に環状
空間が形成された中空回転体と、前記スリーブの一端に
おいて設けられ、流体機械の吸引側と前記環状通路との
間の蓮通を制限する蓮通制限手段と、回収口が前記環状
空間内の外周近くに配置され該環状空間から前記環状通
路への流体蓮通路を形成するピトー管と、前記環状通路
から前記環状空間へ制限した流量をもって流体を蓮通す
る制限通路と、流体機械が正常速度で回転している時に
流体機械の吐出側と前記環状空間とを蓮通させる通路と
、を具備し、前記環状通路内と前記環状空間内との間の
圧力差を用いて前記ピト−管および前記制限通路を介し
て行なわれる液体授受によって、遠心力作用態で前記環
状空間内に形成される液体リングの厚さを常に一定に維
持し且つ前記環状通路内の圧力を流体機械の吸込圧力以
上に維持するよう構成される。
前記流体機械の吸引側と前記環状通路との間の蓮通制限
手段は、好ましくは前記スリーブの一端に設けられた隔
壁であって該隔壁と前記シャフトとの間の流体通路を制
限するよう構成される。
手段は、好ましくは前記スリーブの一端に設けられた隔
壁であって該隔壁と前記シャフトとの間の流体通路を制
限するよう構成される。
以下、添付図面を参照しながら本発明のいくつかの実施
例を例示的に説明する。以下の記載では遠心ポンプの場
合について説明するが、本発明はこれに限らず、コンブ
レッサー、蒸気タービンおよびこの種の他の装置にも当
該者が少し変形するだけで適用できるものである。
例を例示的に説明する。以下の記載では遠心ポンプの場
合について説明するが、本発明はこれに限らず、コンブ
レッサー、蒸気タービンおよびこの種の他の装置にも当
該者が少し変形するだけで適用できるものである。
第１図、第２ａ図を参照すると、本発明によるシール装
置１０は遠心ポンプのケース１６から突出したシャフト
１４が貫通しているオリフィス１２の所を密封するのに
用いられる。
置１０は遠心ポンプのケース１６から突出したシャフト
１４が貫通しているオリフィス１２の所を密封するのに
用いられる。
第２ａ図の線×−×は対称軸で、以下の説明においては
図示していない他の対称部材に対してもこの対称軸は同
じである。第１図、第２ａ図に示すように、このシール
装置はケース１６のオリフィス１２を貫通するシャフト
１４と同軸に取付けられた固定スリーブ１８とシャフト
１４と共に回転する中空回転体２０とを有している。
図示していない他の対称部材に対してもこの対称軸は同
じである。第１図、第２ａ図に示すように、このシール
装置はケース１６のオリフィス１２を貫通するシャフト
１４と同軸に取付けられた固定スリーブ１８とシャフト
１４と共に回転する中空回転体２０とを有している。
スリーブ１８の内径はシャフト１４の直径より大きくな
っていて、スリーブとシャフトとの間には環状通路２２
が形成されている。
っていて、スリーブとシャフトとの間には環状通路２２
が形成されている。
オリフィス１２内にあるスリーブ機には環状のパッキン
グ／弁２４が取付けられており、このパッキング／弁２
４には通常時にはシャフト１４上に密着される可孫性唇
状部分が設けられていて、前記環状通路２２が遠心ポン
プの吸引側２６から遮断されている。パッキング／弁２
４はフランジ８によってスリーブに固定されている。ス
リーブの他端において、環状通路２２は拡大して、シャ
フト１４との間で環状密封室３０を形成している。
グ／弁２４が取付けられており、このパッキング／弁２
４には通常時にはシャフト１４上に密着される可孫性唇
状部分が設けられていて、前記環状通路２２が遠心ポン
プの吸引側２６から遮断されている。パッキング／弁２
４はフランジ８によってスリーブに固定されている。ス
リーブの他端において、環状通路２２は拡大して、シャ
フト１４との間で環状密封室３０を形成している。
この環状密封室３０の前記池端側の隔壁３２によって規
制されている。この隔壁３２は環状通路２２中に含まれ
る液体の流出を規制した状態でシャフトが自由に回転で
きるように１０分の数肋の遊びをシャフト１４の間に残
している。スリーブ１８は適当な手段、例えばネジ並び
に管状継手３４によってオリフィス１２内に固定されて
いる。管状継手３４はスリーブに形成され且つ環状密封
室３０中に開□した通路３６の端部に固定されている。
管状継手３４は管路４２と吐出量制限弁４４とを介して
ポンプの吐出側４川こ設けられたオリフィス３８に接続
されている。スリーブ１８とケース１６との間のシール
は環状パツキン４６によって行なわれる。スリーブ１８
には円弧状ピトー管４８（第３ａ図、第４ａ図）が取付
けられており、このピトー管４８の回収口５０は、回転
体２０の中空空間部５２の内部において半径方向外周部
近くでこの空間部５２中に配置されている。
制されている。この隔壁３２は環状通路２２中に含まれ
る液体の流出を規制した状態でシャフトが自由に回転で
きるように１０分の数肋の遊びをシャフト１４の間に残
している。スリーブ１８は適当な手段、例えばネジ並び
に管状継手３４によってオリフィス１２内に固定されて
いる。管状継手３４はスリーブに形成され且つ環状密封
室３０中に開□した通路３６の端部に固定されている。
管状継手３４は管路４２と吐出量制限弁４４とを介して
ポンプの吐出側４川こ設けられたオリフィス３８に接続
されている。スリーブ１８とケース１６との間のシール
は環状パツキン４６によって行なわれる。スリーブ１８
には円弧状ピトー管４８（第３ａ図、第４ａ図）が取付
けられており、このピトー管４８の回収口５０は、回転
体２０の中空空間部５２の内部において半径方向外周部
近くでこの空間部５２中に配置されている。
ピトー管の出口５３（第３ａ図、第７ａ図）はスリーブ
１８の環状密封室３０中に閉口している。ピトー管はそ
の全長にわたって支持板５１によってスリーブ１Ｍこ結
合されている。この支持板５１はピトー管を補強すると
同時に液体リングの液流中の乱流発生を防止する役目を
する。回転体２川まカップ状部材５４と平坦な円板状部
５６とによって構成され、これら両部材はシャフト１４
と同じで且つその外周近傍でクリップ５８によって互い
に一体化されている。
１８の環状密封室３０中に閉口している。ピトー管はそ
の全長にわたって支持板５１によってスリーブ１Ｍこ結
合されている。この支持板５１はピトー管を補強すると
同時に液体リングの液流中の乱流発生を防止する役目を
する。回転体２川まカップ状部材５４と平坦な円板状部
５６とによって構成され、これら両部材はシャフト１４
と同じで且つその外周近傍でクリップ５８によって互い
に一体化されている。
該部材５４と５６の間および部材５４とシャフト１４と
の間は各々環状パッキング６０，６２によってシールさ
れている。カップ状部材５４はネジ６４によってシャフ
トと一体化され、それと共に回転する。カップ状部材と
スリーブ１８の自由端との間には大きな圧力低下をもた
らす通路、例えばジグザグ状通路６６を設けるように互
いに重なり合う部分が設けられている。平坦な円板状部
材５６の内周部とスリーブ１８の外周部との間には遊び
があって、これら両部材の間には特別なシールは何もな
い。次に、上記シール装置の作用を説明する。
の間は各々環状パッキング６０，６２によってシールさ
れている。カップ状部材５４はネジ６４によってシャフ
トと一体化され、それと共に回転する。カップ状部材と
スリーブ１８の自由端との間には大きな圧力低下をもた
らす通路、例えばジグザグ状通路６６を設けるように互
いに重なり合う部分が設けられている。平坦な円板状部
材５６の内周部とスリーブ１８の外周部との間には遊び
があって、これら両部材の間には特別なシールは何もな
い。次に、上記シール装置の作用を説明する。
ポンプが停止している時には、このシール装置の回転体
２０の一体に液体が満され、パッキング／弁２４がシャ
フト１４上に押圧されてポンプのシールが行なわれる。
２０の一体に液体が満され、パッキング／弁２４がシャ
フト１４上に押圧されてポンプのシールが行なわれる。
ポンプが回転すると直ちに、遠心力作用を受けた液体は
回転体２０の空間５２の外周へと押しやられ、そこで液
体リング７０（第６図、第７ａ図）を形成し、この液体
リング７川ま回転体の両フランジの間に捕捉される。ポ
ンプが正常速度になった時に、環状密封室３０の補給マ
ニホルドに設けられた吐出量を制限する弁装置４４（第
２ａ図）を開く（前記マニホルドはポンプの吐出側と本
シール装置１０との間に配置される）。その結果ポンプ
吐出側の圧力液体が弁装置４４、管路４２、管状継手３
４、および通路を介して密封室３０および環状通路２２
へと入る。この吐出側圧力はポンプの吸引側２６の圧力
より大きいので、パッキング／弁２４はシャフト２４か
ら離れる。
回転体２０の空間５２の外周へと押しやられ、そこで液
体リング７０（第６図、第７ａ図）を形成し、この液体
リング７川ま回転体の両フランジの間に捕捉される。ポ
ンプが正常速度になった時に、環状密封室３０の補給マ
ニホルドに設けられた吐出量を制限する弁装置４４（第
２ａ図）を開く（前記マニホルドはポンプの吐出側と本
シール装置１０との間に配置される）。その結果ポンプ
吐出側の圧力液体が弁装置４４、管路４２、管状継手３
４、および通路を介して密封室３０および環状通路２２
へと入る。この吐出側圧力はポンプの吸引側２６の圧力
より大きいので、パッキング／弁２４はシャフト２４か
ら離れる。
また、環状密封室３０からは液体が隔壁３２およびジグ
ザグ状通路６６を通って流出する。このジグザグ状通路
６６によって流出量を制限する圧力低下が生じる。第６
図に示すようにこうして流出した液体は空間部５２内に
放出されて液体リング７０の厚さｄを増加させる。ピト
ー管４８の回収口５０はこの液体リング７０中に完全に
沈むようになっている。周知のように、ピトー管は環状
密封室３０中の圧力と液体リング７０の遠心力による圧
力との間を平衡させる役目をする。この平衡が達成され
ると、液体リングの厚さのいかなる増加分でも不平衡を
生じこの増加量に対応する液体量はピトー管によって環
状密封室３０中へと戻されて、平衡が再び達成される。
すなわち、液体リング７０の厚さは実質的に一定に保た
れる。ピトー管４８の断面積は液体リングの厚さｄが平
坦な円板状部材５６の高さｈより小さくなるように計算
される。それによって、前記リングの液がシールの無い
間隙部６８を介して流出するのを阻止する。環状密封室
３０と環状通路２２内を満している液体それ自体がオリ
フィス１２のシールを行う。
ザグ状通路６６を通って流出する。このジグザグ状通路
６６によって流出量を制限する圧力低下が生じる。第６
図に示すようにこうして流出した液体は空間部５２内に
放出されて液体リング７０の厚さｄを増加させる。ピト
ー管４８の回収口５０はこの液体リング７０中に完全に
沈むようになっている。周知のように、ピトー管は環状
密封室３０中の圧力と液体リング７０の遠心力による圧
力との間を平衡させる役目をする。この平衡が達成され
ると、液体リングの厚さのいかなる増加分でも不平衡を
生じこの増加量に対応する液体量はピトー管によって環
状密封室３０中へと戻されて、平衡が再び達成される。
すなわち、液体リング７０の厚さは実質的に一定に保た
れる。ピトー管４８の断面積は液体リングの厚さｄが平
坦な円板状部材５６の高さｈより小さくなるように計算
される。それによって、前記リングの液がシールの無い
間隙部６８を介して流出するのを阻止する。環状密封室
３０と環状通路２２内を満している液体それ自体がオリ
フィス１２のシールを行う。
ポンプ回転時には、唇状弁を押し上げて通路する液体層
の厚さはピトー管の吐出量と管路４２および通路３６を
介してポンプから送られる吐出側圧力との関数であるの
で、パッキング／弁２４は調節器の役目をするというこ
とは理解できよう。また、回転による温度上昇は吐出側
４０から抜き出される液体の循環によって平均化される
ということも理解できよう。次に本発明に係るシール装
置の第２の実施例について説明する。
の厚さはピトー管の吐出量と管路４２および通路３６を
介してポンプから送られる吐出側圧力との関数であるの
で、パッキング／弁２４は調節器の役目をするというこ
とは理解できよう。また、回転による温度上昇は吐出側
４０から抜き出される液体の循環によって平均化される
ということも理解できよう。次に本発明に係るシール装
置の第２の実施例について説明する。
この実施例によるシール装置は吸引圧力が負である遠心
ポンプに適用したもので、前実施例と同一構成には同一
符号を付し、前実施例の構成との相違点について説明す
る。第２ｂ図に示すように、このシール装置はケース１
６のオリフィス１２を貫通するシャフト１４と同軸に取
付けられた固定スリーブ１８と、シャフト１４と共に回
転する中空回転体２０とを有している。スリーブ１８の
内径はシャフト１４の直径より大きくなっていて、スリ
ーブとシャフトとの間には環状通路２２が形成されいる
。スリーブ１８の両端には環状通路２２の断面積を制限
するシャフト径より少し大きな径を有する隔壁３２，８
０を設ける。
ポンプに適用したもので、前実施例と同一構成には同一
符号を付し、前実施例の構成との相違点について説明す
る。第２ｂ図に示すように、このシール装置はケース１
６のオリフィス１２を貫通するシャフト１４と同軸に取
付けられた固定スリーブ１８と、シャフト１４と共に回
転する中空回転体２０とを有している。スリーブ１８の
内径はシャフト１４の直径より大きくなっていて、スリ
ーブとシャフトとの間には環状通路２２が形成されいる
。スリーブ１８の両端には環状通路２２の断面積を制限
するシャフト径より少し大きな径を有する隔壁３２，８
０を設ける。
この実施例ではポンプ停止中でも、シール装置中の液体
はポンプの吸引力を受けるので、スリーブ１８にパッキ
ング／弁２４は設けていない。中空回転体２０の空間部
５２は管状継手３４と、スリーブ本体に形成された通路
８２と、ノズル８４とを介してポンプの吐出側に運通し
ており、これらを介して中空回転体２０の空間部５２に
は吐出側の液体が送られる。
はポンプの吸引力を受けるので、スリーブ１８にパッキ
ング／弁２４は設けていない。中空回転体２０の空間部
５２は管状継手３４と、スリーブ本体に形成された通路
８２と、ノズル８４とを介してポンプの吐出側に運通し
ており、これらを介して中空回転体２０の空間部５２に
は吐出側の液体が送られる。
第２ｂ図、第３ｂ図、第４ｂ図に示すように前記ノズル
８４は空間部５２に閉口し且つその閉口部はスリーブ１
８に固定された板バネ８６によって開閉される。ノズル
８４の開□度を調節するために調節ネジ８８が設けられ
ている。第５ａ図に示すように中空回転体２川まカップ
状部材５４と平坦な円板状部材５６によって構成され、
それらの内側には液体リングをつれ回りさせるための内
部翼８９に取付けられている。
８４は空間部５２に閉口し且つその閉口部はスリーブ１
８に固定された板バネ８６によって開閉される。ノズル
８４の開□度を調節するために調節ネジ８８が設けられ
ている。第５ａ図に示すように中空回転体２川まカップ
状部材５４と平坦な円板状部材５６によって構成され、
それらの内側には液体リングをつれ回りさせるための内
部翼８９に取付けられている。
この平坦な円板状部材５６が前記第１の実施例のものと
相違する点は、第２ｂ図、第５ｂ図に示すようにその内
周部に弾性唇状部９２はポンプ停止中はスリーブ１８上
に綿付けられて、ポンプ中に空気が侵入するのを阻止し
、ポンプの呼び水漏出を阻止する。唇状部９２の周辺部
にはポンプ回転時に唇状部９２を遠心力によって１０分
の数肋持ち上げることができるような小さな鉛球９４が
取付けられている。
相違する点は、第２ｂ図、第５ｂ図に示すようにその内
周部に弾性唇状部９２はポンプ停止中はスリーブ１８上
に綿付けられて、ポンプ中に空気が侵入するのを阻止し
、ポンプの呼び水漏出を阻止する。唇状部９２の周辺部
にはポンプ回転時に唇状部９２を遠心力によって１０分
の数肋持ち上げることができるような小さな鉛球９４が
取付けられている。
スリーブ１８には円弧状ピトー管４８（第３ｂ図、第４
ｂ図）が取付けられており、このピト−管４８の回収口
５０は、回転体２０の中空空間部５２の蓬方向外周部近
くでこの空間部５２中に配置されておりピトー管の出口
（第３ｂ図、第ｂ図）はスリーブ１８の環状通路２２中
に開□している。
ｂ図）が取付けられており、このピト−管４８の回収口
５０は、回転体２０の中空空間部５２の蓬方向外周部近
くでこの空間部５２中に配置されておりピトー管の出口
（第３ｂ図、第ｂ図）はスリーブ１８の環状通路２２中
に開□している。
ピトー管はその全長にわたって支持板５１によってスリ
ーブ１８に結合されている。したがって、作動時には、
吐出量が隔壁３２，８０を通って流出する液量以上にな
るように選択されたピト−管４８によって環状通路２２
に圧力が維持されて、ポンプに空気が侵入するのが完全
に阻止される。
ーブ１８に結合されている。したがって、作動時には、
吐出量が隔壁３２，８０を通って流出する液量以上にな
るように選択されたピト−管４８によって環状通路２２
に圧力が維持されて、ポンプに空気が侵入するのが完全
に阻止される。
また、液体リング７０への供給は直接行なわれる。すな
をち、板バネ８６は液体リング７０の圧力の反作用およ
びノズル８４から放出された液体の作用によって手甲圧
される。板バネ８６の閉口位置は液体リング７０の厚さ
が一定になるように予め調節されている。液体リング７
０の厚さが増大すると、板バネ８６の平衡が破れ、ピト
ー管８４によって過剰液体が環状通路２２中へ戻された
時に再び平衡が回復する。回転中は遠心力作用によって
パッキン９０の唇状部９２が開いてスリーブ１８には全
く接触しない。
をち、板バネ８６は液体リング７０の圧力の反作用およ
びノズル８４から放出された液体の作用によって手甲圧
される。板バネ８６の閉口位置は液体リング７０の厚さ
が一定になるように予め調節されている。液体リング７
０の厚さが増大すると、板バネ８６の平衡が破れ、ピト
ー管８４によって過剰液体が環状通路２２中へ戻された
時に再び平衡が回復する。回転中は遠心力作用によって
パッキン９０の唇状部９２が開いてスリーブ１８には全
く接触しない。
環状通路２２中に満された液体それ自体がポンプのシー
ルをする。第２ｃ図は、第２ｂ図の実施例の隔壁８０を
例えば青銅または炭素製のすきばめ座金１００で構成し
たもので、この座金の内蚤部とシャフト１４の表面との
間には４・さな遊びが設けられている。この座金に保持
フランジー０２とネジ１０４とによってスリーブ１８の
端面にわずかの遊びを設けて固定されている。しかし、
この座金１００は保持フランジ１０２と一体の少なくと
も１つのつめ１６によって回転しないように保持され、
つめ１０６の一端は座金の径万向切欠１０８内に収容さ
れている。
ルをする。第２ｃ図は、第２ｂ図の実施例の隔壁８０を
例えば青銅または炭素製のすきばめ座金１００で構成し
たもので、この座金の内蚤部とシャフト１４の表面との
間には４・さな遊びが設けられている。この座金に保持
フランジー０２とネジ１０４とによってスリーブ１８の
端面にわずかの遊びを設けて固定されている。しかし、
この座金１００は保持フランジ１０２と一体の少なくと
も１つのつめ１６によって回転しないように保持され、
つめ１０６の一端は座金の径万向切欠１０８内に収容さ
れている。
これによって座金はシャフトに対して径方向に少し移動
することができる。この構造によってポンプへ向う液体
に第２ｂ図の隔壁８０のように大きな絞りを加えて、シ
ャフトの振動による摩耗を少なくし且つ効率を向上させ
ることができる。さらに、これによってシャフトの心出
しを容易に行うことできる。また、座金１００と同じす
きまばめ座金でダイィャフラム３２を構成しその座金で
スリーブ１８に取付けることもできる。
することができる。この構造によってポンプへ向う液体
に第２ｂ図の隔壁８０のように大きな絞りを加えて、シ
ャフトの振動による摩耗を少なくし且つ効率を向上させ
ることができる。さらに、これによってシャフトの心出
しを容易に行うことできる。また、座金１００と同じす
きまばめ座金でダイィャフラム３２を構成しその座金で
スリーブ１８に取付けることもできる。
本発明のシール装置はポンプ、コンブレッサー、蒸気タ
ービンおよび現在使用されている他の回転流体機械にそ
れらを改造せずに取付けることができるということは重
要な点である。
ービンおよび現在使用されている他の回転流体機械にそ
れらを改造せずに取付けることができるということは重
要な点である。
すなわち、本シール装置はこれらの機械に現在取付けら
れている従来のシール装置を外して取付けることができ
る。
れている従来のシール装置を外して取付けることができ
る。
第１図は吸引圧力が正である図示していない遠心ポンプ
のシャフト端に取付けられた本発明によるシール装置を
示す軸方向断面図。 第２ａ図は上言己シール装置および遠心ポンプの部分的
断面図、第２ｂ図は吸引圧力が負である遠心ポンプの場
合における第２図に対応する鞠方向断面図、第２ｃ図は
第１図のシール装置の変形実施例の軸方向断面図、第３
ａ図は第４ａ図のｍ〜皿線による断面図、第４ａ図は第
２ａ図の拡大詳細軸方向断面図、第５ａ図は第２図の他
の拡大詳細軸方向断面図、第３ｂ図、第４ｂ図、第５ｂ
図は第２・ｂ図のそれぞれ異なる詳細部分を示す第３ａ
図、第４ａ図、第５ａ図に対応する図「第６図は本発明
のシール装置の作用を概念的に説明する軸方向断面図、
第７ａ図は第６図の肌〜肌線による断面図、第７ｂ図は
第２ｂ図のシール装置の作動を説明するための第７ａ図
と同様な図である。符号、１０・・・・・・シール装置
、１２・・・・・・オリフィス、１４……シヤフト、１
６……ケース、１８……スリーブ、２０……回転体、２
２…・・・環状通路、２４…・・・パッキング／弁、２
６……吸引側、２８・・…・フランジ、３０・・・・・
・環状密封室、３４・・・・・・管状継手、３６・・・
・・・通路、３８・・・・・・オリフィス、４０・・・
・・・吐出、４４・…・・吐出量制限弁、４６・・・・
・・環状パッキング、４８・・・…ピトー管、５０・・
・・・・回収口、５２…・・・空間、５３・…・・出口
、６８・・・・・・間隙部、７０・・・・・・液体リン
グ。 ＦＩＧＩＦ！Ｇ．３ｏ ＦＩＧ．３ｂ ＦＩＧ．２０ ＦＩＧ．２ｃ ＦａＧ一２ｂ ＦＩＧ４ｏ Ｆ！Ｇ。 ４ｂ 円Ｇ・５ｑ ＦＩＧ．５ｂ 円Ｇ・６ ＦＩＧ．７ｏ ＦＩＧフｂ
のシャフト端に取付けられた本発明によるシール装置を
示す軸方向断面図。 第２ａ図は上言己シール装置および遠心ポンプの部分的
断面図、第２ｂ図は吸引圧力が負である遠心ポンプの場
合における第２図に対応する鞠方向断面図、第２ｃ図は
第１図のシール装置の変形実施例の軸方向断面図、第３
ａ図は第４ａ図のｍ〜皿線による断面図、第４ａ図は第
２ａ図の拡大詳細軸方向断面図、第５ａ図は第２図の他
の拡大詳細軸方向断面図、第３ｂ図、第４ｂ図、第５ｂ
図は第２・ｂ図のそれぞれ異なる詳細部分を示す第３ａ
図、第４ａ図、第５ａ図に対応する図「第６図は本発明
のシール装置の作用を概念的に説明する軸方向断面図、
第７ａ図は第６図の肌〜肌線による断面図、第７ｂ図は
第２ｂ図のシール装置の作動を説明するための第７ａ図
と同様な図である。符号、１０・・・・・・シール装置
、１２・・・・・・オリフィス、１４……シヤフト、１
６……ケース、１８……スリーブ、２０……回転体、２
２…・・・環状通路、２４…・・・パッキング／弁、２
６……吸引側、２８・・…・フランジ、３０・・・・・
・環状密封室、３４・・・・・・管状継手、３６・・・
・・・通路、３８・・・・・・オリフィス、４０・・・
・・・吐出、４４・…・・吐出量制限弁、４６・・・・
・・環状パッキング、４８・・・…ピトー管、５０・・
・・・・回収口、５２…・・・空間、５３・…・・出口
、６８・・・・・・間隙部、７０・・・・・・液体リン
グ。 ＦＩＧＩＦ！Ｇ．３ｏ ＦＩＧ．３ｂ ＦＩＧ．２０ ＦＩＧ．２ｃ ＦａＧ一２ｂ ＦＩＧ４ｏ Ｆ！Ｇ。 ４ｂ 円Ｇ・５ｑ ＦＩＧ．５ｂ 円Ｇ・６ ＦＩＧ．７ｏ ＦＩＧフｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ケース１６と、該ケースに支持したシヤフト１４と
、該シヤフトとの間で環状通路２２を形成するスリーブ
１８と、前記シヤフトの密封すべき端部の周りに密封状
態で固定され内部に環状空間５２が形成された中空回転
体２０と、前記スリーブ１８の一端において設けられ、
流体機械の吸引側２６と前記環状通路２２との間の連通
を制限する連通制限手段２４と、回収口５０が前記環状
空間５２内の外周近くに配置され該環状空間５２から前
記環状通路２２への流体連通路を形成するピトー管４８
と、前記環状通路２２から前記環状空間５２へ制限した
流量をもつて流体を連通する制限通路３２，６６と、流
体機械が正常速度で回転している時に流体機械の吐出側
４０と前記環状通路２２とを連通させる通路３８，４４
，４２，３４，３６と、を具備し、前記環状通路２２内
と前記環状空間５２内との間の圧力差を用いて前記ピト
ー管４８および前記制限通路３２，６６を介して行なわ
れる液体授受によつて、遠心力作用状態で前記環状空間
５２内に形成される液体リング７０の厚さを常に一定に
維持し且つ前記環状通路２２内の圧力を流体機械の吸込
圧力以上に維持するよう構成したことを特徴とする流体
回転機械用シール装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記流体機
械の吸引側２６と前記環状通路２２との間の連通制限手
段は、その一方の面が流体機械の吸引側を向き且つ前記
流体機械の不動作中は通常前記シヤフトに密着する、弁
作用をする環状パツキング２４であることを特徴とする
流体回転機械用シール装置。 ３ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記制限通
路３２，６６は前記スリーブの他端に設けられた隔壁３
２と前記シヤフト１４との間に形成されて流体の流れを
制限する通路と前記スリーブの他端と前記中空回転体２
０の内壁との間に形成されたジグザグ通路６６とによつ
て構成されていることを特徴とする流体回転機械用シー
ル装置。 ４ ケース１６と、該ケースに支持したシヤフト１４と
、該シヤフトとの間で環状通路２２を形成するスリーブ
１８と、前記シヤフトの密封すべき端部の周りに密封状
態で固定され内部に環状空間５２が形成された中空回転
体２０と、前記スリーブ１８の一端において設けられ、
流体機械の吸引側２６と前記環状通路２２との間の連通
を制限する連通制限手段８０と、回収口５０が前記環状
空間５２内の外周近くに配置され該環状空間５２から前
記環状通路２２への流体連通路を形成するピトー管４８
と、前記環状通路２２から前記環状空間５２へ制限した
流量をもつて流体を連通する制限通路３２，６６と、流
体機械が正常速度で回転している時に流体機械の吐出側
４０と前記環状空間５２とを連通させる通路３８，４４
，３４，３４，８２，８４と、を具備し、前記環状通路
２２内と前記環状空間５２内との間の圧力差を用いて前
記ピトー管４８および前記制限通路３２，６６を介して
行なわれる液体授受によつて、遠心力作用状態で前記環
状空間５２内に形成される液体リング７０の厚さを常に
一定に維持し且つ前記環状通路２２内の圧力を流体機械
の吸込圧力以上に維持するよう構成したことを特徴とす
る流体回転機械用シール装置。 ５ 特許請求の範囲第４項の記載において、前記流体機
械の吸引側と前記環状通路２２との間の連通制限手段は
、前記スリーブの一端に設けられた隔壁８０であつて該
隔壁８０と前記シヤフトとの間の流体通路を制限するよ
う構成したことを特徴とする流体回転機械用シール装置
。 ６ 特許請求の範囲第４項の記載において、前記制限通
路３２，６６は前記スリーブの他端に設けられた隔壁３
２と前記シヤフト１４との間に形成されて流体の流れを
制限する通路と前記スリーブの他端と前記中空回転体２
０の内壁との間に形成されたジグザグ通路６６とによつ
て構成されていることを特徴とする流体回転機械用シー
ル装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7603127 | 1976-02-04 | ||
| FR7603127A FR2340490A1 (fr) | 1976-02-04 | 1976-02-04 | Dispositif d'etancheite pour machine rotative a fluide hydraulique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52109602A JPS52109602A (en) | 1977-09-14 |
| JPS6033998B2 true JPS6033998B2 (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=9168765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52008622A Expired JPS6033998B2 (ja) | 1976-02-04 | 1977-01-28 | 流体回転機械用シール装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4076260A (ja) |
| JP (1) | JPS6033998B2 (ja) |
| BE (1) | BE850489A (ja) |
| DE (1) | DE2702727C3 (ja) |
| FR (1) | FR2340490A1 (ja) |
| GB (1) | GB1539854A (ja) |
| IT (1) | IT1071729B (ja) |
| NL (1) | NL178809C (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4171137A (en) * | 1977-06-01 | 1979-10-16 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Slinger arrangement for use with bearing of supercharger |
| US4341736A (en) * | 1980-01-28 | 1982-07-27 | Coulter Electronics, Inc. | Fluid transfer mechanism |
| FR2503823A2 (fr) * | 1981-04-08 | 1982-10-15 | Legoy Auguste | Dispositif d'etancheite pour machine rotative a fluide hydraulique |
| FI822245A0 (fi) * | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Outokumpu Oy | Axeltaetning vid en centrifugalpump och foerfarande foer aostadkommande av densamma |
| FR2593238B1 (fr) * | 1986-01-22 | 1990-11-02 | Europ Propulsion | Chambre de combustion de propulseur et son procede d'assemblage |
| DE3843429A1 (de) * | 1988-12-23 | 1990-06-28 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Wellenabdichtung an stroemungsmaschinen |
| US5975840A (en) * | 1997-10-29 | 1999-11-02 | Envirotech Pumpsystems, Inc. | Pitot tube pump having axial-stabilizing construction |
| GB0818726D0 (en) * | 2008-10-14 | 2008-11-19 | Rolls Royce Plc | A seal |
| JP5351818B2 (ja) * | 2010-04-15 | 2013-11-27 | 株式会社酉島製作所 | 横軸ポンプ |
| US20130228977A1 (en) * | 2010-12-01 | 2013-09-05 | Parker-Hannifin Corporation | Bearing isolator |
| US12085092B2 (en) | 2014-10-15 | 2024-09-10 | Tianjin Crdt Fluid Control System Ltd. | Auxiliary shaft seal flushing system of a centrifugal pump and an axial flow pump |
| CN104791306B (zh) * | 2014-10-15 | 2017-06-16 | 邢宇 | 一种离心泵和轴流泵的轴封辅助冲洗系统 |
| CN106990020A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-07-28 | 魏钦磊 | 聚合物溶液高压在线流变分析装置 |
| US10371263B2 (en) * | 2017-06-23 | 2019-08-06 | United Technologies Corporation | Hydraulic seal for non-mainshaft, rotating to static |
| US20250129750A1 (en) * | 2023-10-19 | 2025-04-24 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Double seal element seal assembly for aircraft system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR610366A (fr) * | 1925-04-06 | 1926-09-04 | Sharples Specialty Co | Perfectionnements aux joints hydrauliques |
| GB507842A (en) * | 1936-12-07 | 1939-06-07 | Emma Bach | Improvements in or relating to shaft packings |
| US2352336A (en) * | 1942-06-24 | 1944-06-27 | Gen Motors Corp | Lift-off seal for adapters and regulators |
| US2494971A (en) * | 1944-04-27 | 1950-01-17 | Jet Shaft Seals Inc | Sealing device for shafts |
| US2665929A (en) * | 1948-09-10 | 1954-01-12 | John W Sawyer | Shaft sealing device |
| US2823052A (en) * | 1954-04-12 | 1958-02-11 | Gen Motors Corp | Fluid seal device |
-
1976
- 1976-02-04 FR FR7603127A patent/FR2340490A1/fr active Granted
-
1977
- 1977-01-18 BE BE174166A patent/BE850489A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-01-24 DE DE2702727A patent/DE2702727C3/de not_active Expired
- 1977-01-28 GB GB3481/77A patent/GB1539854A/en not_active Expired
- 1977-01-28 JP JP52008622A patent/JPS6033998B2/ja not_active Expired
- 1977-02-03 IT IT84906/77A patent/IT1071729B/it active
- 1977-02-03 US US05/765,285 patent/US4076260A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-02-04 NL NLAANVRAGE7701230,A patent/NL178809C/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2702727B2 (de) | 1981-01-22 |
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