JP2001304419A - 流体ポンプ用軸シール装置およびシール方法 - Google Patents
流体ポンプ用軸シール装置およびシール方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シール性能の向上と耐久性の改善を図るこ
と。 【解決手段】 ケーシング１０に設けられ、回転軸２
１の外周面と接触する環状のシール手段４０と、シール
手段４０を間に挟んでポンプ室１１の他側に形成した圧
力室１６と、圧力室１６へポンプ室１１の圧力より高い
圧力で流体を供給する圧力源５０とより構成する。
と。 【解決手段】 ケーシング１０に設けられ、回転軸２
１の外周面と接触する環状のシール手段４０と、シール
手段４０を間に挟んでポンプ室１１の他側に形成した圧
力室１６と、圧力室１６へポンプ室１１の圧力より高い
圧力で流体を供給する圧力源５０とより構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流体ポンプ用軸シー
ル装置およびシール方法に関するものである。
ル装置およびシール方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流体ポンプは例えば土木工事現場や化学
工場、食品工場等で用いられ、各種の流体、粉体、粘性
体等（以下「被輸送体」という）の輸送に供している。
流体ポンプは内部のポンプ室から大気側へ被輸送体が漏
洩するのを防止するため、回転軸が貫通するケーシング
の開口部に軸シール装置が設置されている。軸シール装
置としては、例えばグランドパッキン、メカニカルシー
ル、オイルシール、ラビリンス等を単独でまたは複数を
組み合わせて用いている。
工場、食品工場等で用いられ、各種の流体、粉体、粘性
体等（以下「被輸送体」という）の輸送に供している。
流体ポンプは内部のポンプ室から大気側へ被輸送体が漏
洩するのを防止するため、回転軸が貫通するケーシング
の開口部に軸シール装置が設置されている。軸シール装
置としては、例えばグランドパッキン、メカニカルシー
ル、オイルシール、ラビリンス等を単独でまたは複数を
組み合わせて用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した流体ポンプ用
の軸シール装置には次のような問題点がある。 ＜イ＞ 図６に軸シール装置の一例であるオイルシール
ｃのモデル図を示す。一般にポンプ室Ａの圧力Ｐ1は大
気側Ｂの圧力Ｐ2より高い（Ｐ1＞Ｐ2）ことから、ポン
プ室Ａの被輸送体が大気側Ｂへ流出しようとする圧力Ｐ
1を、オイルシールｃのリップ部ｄが回転軸ｅの外周面
へ圧着する力として利用することでシールしている。オ
イルシールｃは回転軸ｅの外周面に直接接触するためリ
ップ部ｄが摩耗し易く、早期にシール性能が低下して被
搬送体の漏出を許してしまう。殊に被搬送体中に微小固
形物が混入している場合や、ポンプ室Ａの圧力Ｐ1が極
端に高くオイルシールｃへ作用する圧着力が大きい場合
は、リップ部ｄや回転軸ｅの摩耗がより激しくなって、
耐久性がさらに短くなる。このような摩耗による被搬送
体の漏出問題は、オイルシールｃに限らず、前記したグ
ランドパッキン、メカニカルシール、ラビリンス等にお
いても同様に生じる。 ＜ロ＞ 被搬送体が漏出した場合は部品交換を行う必要
があるが、その間、流体ポンプだけでなく、流体ポンプ
が関係する施設の運転停止を強いられる。
の軸シール装置には次のような問題点がある。 ＜イ＞ 図６に軸シール装置の一例であるオイルシール
ｃのモデル図を示す。一般にポンプ室Ａの圧力Ｐ1は大
気側Ｂの圧力Ｐ2より高い（Ｐ1＞Ｐ2）ことから、ポン
プ室Ａの被輸送体が大気側Ｂへ流出しようとする圧力Ｐ
1を、オイルシールｃのリップ部ｄが回転軸ｅの外周面
へ圧着する力として利用することでシールしている。オ
イルシールｃは回転軸ｅの外周面に直接接触するためリ
ップ部ｄが摩耗し易く、早期にシール性能が低下して被
搬送体の漏出を許してしまう。殊に被搬送体中に微小固
形物が混入している場合や、ポンプ室Ａの圧力Ｐ1が極
端に高くオイルシールｃへ作用する圧着力が大きい場合
は、リップ部ｄや回転軸ｅの摩耗がより激しくなって、
耐久性がさらに短くなる。このような摩耗による被搬送
体の漏出問題は、オイルシールｃに限らず、前記したグ
ランドパッキン、メカニカルシール、ラビリンス等にお
いても同様に生じる。 ＜ロ＞ 被搬送体が漏出した場合は部品交換を行う必要
があるが、その間、流体ポンプだけでなく、流体ポンプ
が関係する施設の運転停止を強いられる。
【０００４】本発明は以上の点に鑑みて成されたもの
で、その目的とするところは、高いシール性能と優れた
耐久性を有する流体ポンプ用軸シール装置およびシール
方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、高いシール性能と優れた
耐久性を有する流体ポンプ用軸シール装置およびシール
方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、ポンプ室からのびる回転軸と、該回転軸を貫
挿するケーシングとの周面間を封止する流体ポンプ用軸
シール装置において、回転軸の外周面と対向して前記ケ
ーシングの内側に設けた環状の封止部と、前記封止部を
間に挟んでポンプ室の他側の室からポンプ室へ向けて、
ポンプ室の圧力以上の圧力で流体を供給する圧力源とに
より構成することを特徴とする、流体ポンプ用軸シール
装置である。請求項２に係る発明は、ポンプ室からのび
る回転軸と、該回転軸を貫挿するケーシングとの周面間
を封止する流体ポンプ用軸シール装置において、前記ケ
ーシングの内側に設け、回転軸の外周面と接触可能な環
状のシール手段と、前記シール手段を間に挟んでポンプ
室の他側に形成した圧力室と、前記圧力室へポンプ室の
圧力より高い圧力で流体を供給する圧力源とより構成す
ることを特徴とする、流体ポンプ用軸シール装置であ
る。請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に
おいて、流体が液体であることを特徴とする、流体ポン
プ用軸シール装置である。請求項４に係る発明は、請求
項２において、ケーシングに設けたシール手段と、ケー
シングおよび回転軸間に設けた他のシール手段とにより
圧力室を画成したことを特徴とする、流体ポンプ用軸シ
ール装置である。請求項５に係る発明は、ポンプ室から
のびる回転軸と、該回転軸を貫挿するケーシングとの周
面間を封止する流体ポンプ用軸シール方法において、ケ
ーシング内に形成した環状の封止部を間に挟んでポンプ
室の他側からポンプ室へ向けて高圧流体を連続的に供給
し、前記封止部と回転軸との周面間に高圧流体によるシ
ール膜を形成することを特徴とする、流体ポンプ用軸シ
ール方法である。請求項６に係る発明は、ポンプ室から
のびる回転軸と、該回転軸を貫挿するケーシングとの周
面間を封止する流体ポンプ用軸シール方法において、ケ
ーシング内に設けた環状のシール手段でもってポンプ室
と圧力室とを隔成し、ポンプ室より高い圧力で流体を圧
力室へ連続的に供給し、圧力室からポンプ室へ向けて流
体流を形成しつつ、前記シール手段と回転軸との周面間
に高圧流体によるシール膜を形成することを特徴とす
る、流体ポンプ用軸シール方法である。請求項７に係る
発明は、請求項５または請求項６において、流体が液体
であることを特徴とする、流体ポンプ用軸シール装置で
ある。
る発明は、ポンプ室からのびる回転軸と、該回転軸を貫
挿するケーシングとの周面間を封止する流体ポンプ用軸
シール装置において、回転軸の外周面と対向して前記ケ
ーシングの内側に設けた環状の封止部と、前記封止部を
間に挟んでポンプ室の他側の室からポンプ室へ向けて、
ポンプ室の圧力以上の圧力で流体を供給する圧力源とに
より構成することを特徴とする、流体ポンプ用軸シール
装置である。請求項２に係る発明は、ポンプ室からのび
る回転軸と、該回転軸を貫挿するケーシングとの周面間
を封止する流体ポンプ用軸シール装置において、前記ケ
ーシングの内側に設け、回転軸の外周面と接触可能な環
状のシール手段と、前記シール手段を間に挟んでポンプ
室の他側に形成した圧力室と、前記圧力室へポンプ室の
圧力より高い圧力で流体を供給する圧力源とより構成す
ることを特徴とする、流体ポンプ用軸シール装置であ
る。請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に
おいて、流体が液体であることを特徴とする、流体ポン
プ用軸シール装置である。請求項４に係る発明は、請求
項２において、ケーシングに設けたシール手段と、ケー
シングおよび回転軸間に設けた他のシール手段とにより
圧力室を画成したことを特徴とする、流体ポンプ用軸シ
ール装置である。請求項５に係る発明は、ポンプ室から
のびる回転軸と、該回転軸を貫挿するケーシングとの周
面間を封止する流体ポンプ用軸シール方法において、ケ
ーシング内に形成した環状の封止部を間に挟んでポンプ
室の他側からポンプ室へ向けて高圧流体を連続的に供給
し、前記封止部と回転軸との周面間に高圧流体によるシ
ール膜を形成することを特徴とする、流体ポンプ用軸シ
ール方法である。請求項６に係る発明は、ポンプ室から
のびる回転軸と、該回転軸を貫挿するケーシングとの周
面間を封止する流体ポンプ用軸シール方法において、ケ
ーシング内に設けた環状のシール手段でもってポンプ室
と圧力室とを隔成し、ポンプ室より高い圧力で流体を圧
力室へ連続的に供給し、圧力室からポンプ室へ向けて流
体流を形成しつつ、前記シール手段と回転軸との周面間
に高圧流体によるシール膜を形成することを特徴とす
る、流体ポンプ用軸シール方法である。請求項７に係る
発明は、請求項５または請求項６において、流体が液体
であることを特徴とする、流体ポンプ用軸シール装置で
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態１】以下、図１〜図３に基づいて本
発明の実施の形態について説明する。
発明の実施の形態について説明する。
【０００７】＜イ＞全体構成 図２に一部を破断した流体ポンプの全体図を示す。例示
した流体ポンプは内部にポンプ室１１を形成したケーシ
ング１０と、ポンプ室１１内に回転自在に収容した羽根
車２０と、羽根車２０と一体に接続し、ケーシング１０
の外部に突出した回転軸２１と、ケーシング１０の開口
部と回転軸２１との周面間を封止する軸シール装置３０
とを具備している。
した流体ポンプは内部にポンプ室１１を形成したケーシ
ング１０と、ポンプ室１１内に回転自在に収容した羽根
車２０と、羽根車２０と一体に接続し、ケーシング１０
の外部に突出した回転軸２１と、ケーシング１０の開口
部と回転軸２１との周面間を封止する軸シール装置３０
とを具備している。
【０００８】ケーシング１０にはポンプ室１１と吸入口
１２および排出口１３が夫々形成されている。またケー
シング１０の吸入口１２と反対側には筒状に張り出して
収容箱部１４が形成され、収容箱部１４を貫挿した回転
軸２１の右方から回転駆動を受けて、羽根車２０を回転
し得るようになっている。尚、被搬送体の圧送手段は羽
根車２０に限定されず、公知の各種の圧送手段を適用す
ることができる。
１２および排出口１３が夫々形成されている。またケー
シング１０の吸入口１２と反対側には筒状に張り出して
収容箱部１４が形成され、収容箱部１４を貫挿した回転
軸２１の右方から回転駆動を受けて、羽根車２０を回転
し得るようになっている。尚、被搬送体の圧送手段は羽
根車２０に限定されず、公知の各種の圧送手段を適用す
ることができる。
【０００９】＜ロ＞軸シール装置 図１に軸方向に破断した軸シール装置３０のモデル図を
示す。軸シール装置３０は少なくともケーシング１０の
収容箱部１４に収容した封止部であるところのシール手
段４０と、ポンプ室１１の反対側からシール手段４０へ
向けて流体を供給する圧力源５０とを具備している。図
示した軸シール装置３０はケーシング１０に形成した収
容箱部１４と、収容箱部１４に収容したシール手段４０
と、シール手段４０の右方に形成した密封構造の圧力室
１６と、圧力室１６へ流体を供給する圧力源５０とによ
り構成されている。以下各部について詳述する。
示す。軸シール装置３０は少なくともケーシング１０の
収容箱部１４に収容した封止部であるところのシール手
段４０と、ポンプ室１１の反対側からシール手段４０へ
向けて流体を供給する圧力源５０とを具備している。図
示した軸シール装置３０はケーシング１０に形成した収
容箱部１４と、収容箱部１４に収容したシール手段４０
と、シール手段４０の右方に形成した密封構造の圧力室
１６と、圧力室１６へ流体を供給する圧力源５０とによ
り構成されている。以下各部について詳述する。
【００１０】［圧力室］収容箱部１４の内側には図の左
方から右方へかけてシール室１５と圧力室１６とが形成
されている。収容箱部１４の一部には圧力室１６と連通
して供給路１７が穿設されている。
方から右方へかけてシール室１５と圧力室１６とが形成
されている。収容箱部１４の一部には圧力室１６と連通
して供給路１７が穿設されている。
【００１１】［シール手段］収容箱部１４の内側のシー
ル室１５の内側にはシール手段４０が設けてある。本例
ではシール手段４０が軸方向へ向けて並列に収容した複
数のオイルシール４１，４１…で構成される場合につい
て説明する。オイルシール４１は断面が略フ字形を呈す
る環状のシール本体４１ａと、補強材４１ｂとからな
り、シール本体４１ａからポンプ室１１へ向けて縮径す
るようにテーパ筒状に延設した先端部には、回転軸２１
の外周面と接触するリップ部４１ｃが形成されている。
ル室１５の内側にはシール手段４０が設けてある。本例
ではシール手段４０が軸方向へ向けて並列に収容した複
数のオイルシール４１，４１…で構成される場合につい
て説明する。オイルシール４１は断面が略フ字形を呈す
る環状のシール本体４１ａと、補強材４１ｂとからな
り、シール本体４１ａからポンプ室１１へ向けて縮径す
るようにテーパ筒状に延設した先端部には、回転軸２１
の外周面と接触するリップ部４１ｃが形成されている。
【００１２】［圧力源］圧力源５０はポンプ５１と、ポ
ンプ５１を駆動するモータ５２と、タンク５３とにより
構成される。ポンプ５１は配管等を通じて前記供給路１
７と接続していて、モータ５２の回転を受けて稼動する
ことで、タンク５３内の流体を圧力室１６へ連続して供
給できるようになっている。流体としては、実用性を考
慮すると水が望ましいが、被搬送体の種類に応じて水以
外の液体、エア等の気体、粘性物、或いはこれらの混合
物を使用することができる。
ンプ５１を駆動するモータ５２と、タンク５３とにより
構成される。ポンプ５１は配管等を通じて前記供給路１
７と接続していて、モータ５２の回転を受けて稼動する
ことで、タンク５３内の流体を圧力室１６へ連続して供
給できるようになっている。流体としては、実用性を考
慮すると水が望ましいが、被搬送体の種類に応じて水以
外の液体、エア等の気体、粘性物、或いはこれらの混合
物を使用することができる。
【００１３】［圧力の関係］図３のモデル図に示す如
く、圧力室１６へ供給する流体の圧力Ｐ3は、稼動中に
おけるポンプ室１１の圧力Ｐ1と等しいか、或いは相対的
に高い圧力の関係になっている。
く、圧力室１６へ供給する流体の圧力Ｐ3は、稼動中に
おけるポンプ室１１の圧力Ｐ1と等しいか、或いは相対的
に高い圧力の関係になっている。
【００１４】ポンプ室１１に対して圧力室１６の圧力を
上記の関係（Ｐ1≧Ｐ3）にしたのは、オイルシール４１
と回転軸２１の周面間にシール膜５４を形成して、オイ
ルシール４１が回転軸２１と直接接触するのを回避する
ためと、両者２１，４１の周面間に高いシール性を確保
して、ポンプ室１１から圧力室１６へ向けてポンプ室１
１内の被搬送体が漏出するのを回避するためである。ポ
ンプ室１１に対して圧力室１６の圧力を高い関係（Ｐ1
＞Ｐ3）にすれば、オイルシール４１と回転軸２１の周
面間にシール膜５４を形成しつつ、圧力室１６からポン
プ室１１へ向けた高圧流体の流れを形成することで被搬
送体の漏出防止効果がより一層高められる。
上記の関係（Ｐ1≧Ｐ3）にしたのは、オイルシール４１
と回転軸２１の周面間にシール膜５４を形成して、オイ
ルシール４１が回転軸２１と直接接触するのを回避する
ためと、両者２１，４１の周面間に高いシール性を確保
して、ポンプ室１１から圧力室１６へ向けてポンプ室１
１内の被搬送体が漏出するのを回避するためである。ポ
ンプ室１１に対して圧力室１６の圧力を高い関係（Ｐ1
＞Ｐ3）にすれば、オイルシール４１と回転軸２１の周
面間にシール膜５４を形成しつつ、圧力室１６からポン
プ室１１へ向けた高圧流体の流れを形成することで被搬
送体の漏出防止効果がより一層高められる。
【００１５】［その他のシール手段］図１において、符
号６０は圧力室１６と大気側の間に設けた公知のメカニ
カルシールで、回転軸２１に設けた可動シール片２２と
収容箱部１４側に設けた固定シール片１８とにより構成
され、両シール片２２，１８が相互に接触し合うことで
シール性を発揮する構造になっている。圧力室１６の大
気側のシール手段はメカニカルシール６０に限定される
ものではなく、オイルシール等の公知のシール手段を適
用できることは勿論であり、要は圧力室１６の大気側へ
向けて流体が大量に漏出するのを規制できる程度のシー
ル性を有し、圧力室１６が略密封構造になっていればよ
い。
号６０は圧力室１６と大気側の間に設けた公知のメカニ
カルシールで、回転軸２１に設けた可動シール片２２と
収容箱部１４側に設けた固定シール片１８とにより構成
され、両シール片２２，１８が相互に接触し合うことで
シール性を発揮する構造になっている。圧力室１６の大
気側のシール手段はメカニカルシール６０に限定される
ものではなく、オイルシール等の公知のシール手段を適
用できることは勿論であり、要は圧力室１６の大気側へ
向けて流体が大量に漏出するのを規制できる程度のシー
ル性を有し、圧力室１６が略密封構造になっていればよ
い。
【００１６】また符合６１は収容箱部１４の開口端に設
けたオイルシール等の補助シール手段、符号６２，６３
はポンプ室１１とシール手段４０の間に介装したシール
材である。これらの補助的なシール手段は公知の各種の
シール手段を適用できるだけでなく、被搬送体の種類に
よっては省略する場合もある。
けたオイルシール等の補助シール手段、符号６２，６３
はポンプ室１１とシール手段４０の間に介装したシール
材である。これらの補助的なシール手段は公知の各種の
シール手段を適用できるだけでなく、被搬送体の種類に
よっては省略する場合もある。
【００１７】
【作用】＜イ＞軸シール装置のシール作動 つぎに軸シール装置の作動について説明する。軸シール
装置３０は流体ポンプの稼動と同時に、または流体ポン
プの稼動に先行して作動させる。
装置３０は流体ポンプの稼動と同時に、または流体ポン
プの稼動に先行して作動させる。
【００１８】図１，３を基に軸シール装置３０の作動に
ついて説明する。圧力源５０のポンプ５１がモータ５２
の回転を受けて作動し、タンク５３内の水等の流体を流
体ポンプの圧力室１６へ向けて連続的に供給する。圧力
源５０から水等の流体を連続的に供給することで、シー
ル手段４０とメカニカルシール６０で画成された圧力室
１６内に流体が充満し、圧力室１６内の流体の圧力Ｐ3
が上昇する。
ついて説明する。圧力源５０のポンプ５１がモータ５２
の回転を受けて作動し、タンク５３内の水等の流体を流
体ポンプの圧力室１６へ向けて連続的に供給する。圧力
源５０から水等の流体を連続的に供給することで、シー
ル手段４０とメカニカルシール６０で画成された圧力室
１６内に流体が充満し、圧力室１６内の流体の圧力Ｐ3
が上昇する。
【００１９】圧力室１６の圧力Ｐ3がポンプ室１１の圧
力Ｐ1を超えたとき、厳密には圧力室１６内の圧力Ｐ3が
シール手段４０の弾性力にポンプ室１１の圧力Ｐ1を加
えた値を超えたとき、圧力室１６内の水等の高圧流体が
ポンプ室１１内へ向けて流入する。この際、シール手段
４０を構成する各オイルシール４１が高圧流体に付勢さ
れてそのリップ部４１ｃが回転軸２１から離隔すると共
に、回転軸２１と該回転軸２１から離隔した前記リップ
部４１ｃとの間に高圧流体によるシール膜５４が形成さ
れる。
力Ｐ1を超えたとき、厳密には圧力室１６内の圧力Ｐ3が
シール手段４０の弾性力にポンプ室１１の圧力Ｐ1を加
えた値を超えたとき、圧力室１６内の水等の高圧流体が
ポンプ室１１内へ向けて流入する。この際、シール手段
４０を構成する各オイルシール４１が高圧流体に付勢さ
れてそのリップ部４１ｃが回転軸２１から離隔すると共
に、回転軸２１と該回転軸２１から離隔した前記リップ
部４１ｃとの間に高圧流体によるシール膜５４が形成さ
れる。
【００２０】シール膜５４が形成され続けている間は、
シール手段４０と回転軸２１の周面間に高いシール性を
維持でき、また各オイルシール４１のリップ部４１ｃが
回転軸２１から離隔してリップ部４１ｃや回転軸２１の
摩耗を回避することができる。さらに、圧力室１６から
ポンプ室１１へ向けて高圧流体の流れが形成されること
により、ポンプ室１１内の被搬送体が圧力室１６を通過
して大気側ヘ漏出するのを効果的に阻止することができ
る。殊に被搬送体が土木掘削工事で発生する泥水等であ
る場合、被搬送体中に土粒等の微小固形物が混入してい
てもシール室１５への進入を阻止できるので、回転軸２
１やシール手段４０をはじめとしてメカニカルシール６
０、補助シール手段６１の摩耗も回避することができ
る。
シール手段４０と回転軸２１の周面間に高いシール性を
維持でき、また各オイルシール４１のリップ部４１ｃが
回転軸２１から離隔してリップ部４１ｃや回転軸２１の
摩耗を回避することができる。さらに、圧力室１６から
ポンプ室１１へ向けて高圧流体の流れが形成されること
により、ポンプ室１１内の被搬送体が圧力室１６を通過
して大気側ヘ漏出するのを効果的に阻止することができ
る。殊に被搬送体が土木掘削工事で発生する泥水等であ
る場合、被搬送体中に土粒等の微小固形物が混入してい
てもシール室１５への進入を阻止できるので、回転軸２
１やシール手段４０をはじめとしてメカニカルシール６
０、補助シール手段６１の摩耗も回避することができ
る。
【００２１】尚、圧力室１６内の高圧流体はメカニカル
シール６０や補助シール手段６１によりシールされて大
気側へ向けた漏出が規制されている。
シール６０や補助シール手段６１によりシールされて大
気側へ向けた漏出が規制されている。
【００２２】＜ロ＞流体ポンプの停止時 流体ポンプの停止時は、流体ポンプの停止と同時にまた
は少し遅れて圧力源５０を停止させる。圧力源５０の停
止に伴って各オイルシール４１のリップ部４１ｃと回転
軸２１の周面間のシール膜５４が消失するが、各オイル
シール４１の自己弾性力によりそのリップ部４１ｃを回
転軸２１の周面に圧着してシール性が保持される。この
とき、回転軸２１の回転が停止しているので、各オイル
シール４１のリップ部４１ｃは摩耗しない。また何らか
の理由で流体ポンプの運転を一時的に停止する場合も、
ポンプ室１１内の圧力が大気圧と等しく降下するまでの
間は、圧力源５０を稼動させておくとよい。
は少し遅れて圧力源５０を停止させる。圧力源５０の停
止に伴って各オイルシール４１のリップ部４１ｃと回転
軸２１の周面間のシール膜５４が消失するが、各オイル
シール４１の自己弾性力によりそのリップ部４１ｃを回
転軸２１の周面に圧着してシール性が保持される。この
とき、回転軸２１の回転が停止しているので、各オイル
シール４１のリップ部４１ｃは摩耗しない。また何らか
の理由で流体ポンプの運転を一時的に停止する場合も、
ポンプ室１１内の圧力が大気圧と等しく降下するまでの
間は、圧力源５０を稼動させておくとよい。
【００２３】＜ハ＞軸シール装置の耐久性について 上記した流体ポンプ用軸シール装置の耐久性を確認する
ため、シールド工事の泥水輸送設備用スラリーポンプを
対象として、上記した流体ポンプ用軸シール装置を装備
した軸シール装置（本発明）と、オイルシール式の軸シ
ール装置（従来装置）とそれぞれ組付けて、耐久性の試
験を行った。軸シール装置の耐久性を泥水の漏洩が生じ
るまでのシールド掘進長で比較した場合、従来装置が２
９８．５ｍであったのに対し、本発明は１２４２ｍに亘
る工事区間に亘って泥水の漏出がみられなかった。この
ことから本発明に係る軸シール装置が従来装置に比べて
耐久性が少なくとも４.１６倍以上高まることが確認で
きた。
ため、シールド工事の泥水輸送設備用スラリーポンプを
対象として、上記した流体ポンプ用軸シール装置を装備
した軸シール装置（本発明）と、オイルシール式の軸シ
ール装置（従来装置）とそれぞれ組付けて、耐久性の試
験を行った。軸シール装置の耐久性を泥水の漏洩が生じ
るまでのシールド掘進長で比較した場合、従来装置が２
９８．５ｍであったのに対し、本発明は１２４２ｍに亘
る工事区間に亘って泥水の漏出がみられなかった。この
ことから本発明に係る軸シール装置が従来装置に比べて
耐久性が少なくとも４.１６倍以上高まることが確認で
きた。
【００２４】
【発明の実施の形態２】以降に他の実施の形態について
説明するが、その説明に際し、前記した実施の形態１と
同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略
する。
説明するが、その説明に際し、前記した実施の形態１と
同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略
する。
【００２５】流体を供給する供給路１７は図４に示すよ
うにシール室１５ａ，１５ｂの中間に形成してもよい。
本形態の場合、前後のシール室１５ａ，１５ｂの間に圧
力室１６が形成され、高圧流体はポンプ室１１側に位置
するオイルシール４１ａ，４１ａを捲り上げて進入して
両者間にシール性の高いシール膜を形成することは前記
した実施の形態と同様である。大気側に位置するオイル
シール４１ｂ，４１ｂにも流体の圧力が作用するが、こ
の圧力は回転軸２１への圧着力として作用して高いシー
ル性能を確保することができる。また圧力室１６の流体
の圧力をポンプ室１１より高くすれば、オイルシール４
１ｂ，４１ｂと回転軸２１の周面間にシール膜を形成し
て高いシール性能と優れた耐久性を確保することができ
る。
うにシール室１５ａ，１５ｂの中間に形成してもよい。
本形態の場合、前後のシール室１５ａ，１５ｂの間に圧
力室１６が形成され、高圧流体はポンプ室１１側に位置
するオイルシール４１ａ，４１ａを捲り上げて進入して
両者間にシール性の高いシール膜を形成することは前記
した実施の形態と同様である。大気側に位置するオイル
シール４１ｂ，４１ｂにも流体の圧力が作用するが、こ
の圧力は回転軸２１への圧着力として作用して高いシー
ル性能を確保することができる。また圧力室１６の流体
の圧力をポンプ室１１より高くすれば、オイルシール４
１ｂ，４１ｂと回転軸２１の周面間にシール膜を形成し
て高いシール性能と優れた耐久性を確保することができ
る。
【００２６】また図５に示すように収容箱部１４の内側
に収容箱部１と一体に封止部である環状の突起体１９を
形成し、該突起体１９でもってポンプ室１１と圧力室１
６とを区画してもよい。本形態の場合、環状の突起体１
９の内径を回転軸２１の外径より僅かに大きく形成し
て、対向する両周面間の隙間αを微小に設計しておく必
要がある。
に収容箱部１と一体に封止部である環状の突起体１９を
形成し、該突起体１９でもってポンプ室１１と圧力室１
６とを区画してもよい。本形態の場合、環状の突起体１
９の内径を回転軸２１の外径より僅かに大きく形成し
て、対向する両周面間の隙間αを微小に設計しておく必
要がある。
【００２７】本形態によれば、圧力室の高圧流体が微小
な隙間αを通過してポンプ室１１へ流入する際、微小隙
間α内に高圧流体によるシール膜が形成されることにな
る。本形態にあっては、既述した各種のシール手段を省
略できるから、組立性がよくなるうえに製造コストを低
減できる利点が得られる。
な隙間αを通過してポンプ室１１へ流入する際、微小隙
間α内に高圧流体によるシール膜が形成されることにな
る。本形態にあっては、既述した各種のシール手段を省
略できるから、組立性がよくなるうえに製造コストを低
減できる利点が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態３】以上はポンプ室１１の下流側に
圧力室１６をひとつだけ形成する場合について説明した
が、圧力室１６を回転軸２１の軸方向に沿って複数形成
してもよい。またこの場合、シール手段は既述した各実
施の形態１，２で示したシール手段４０を適宜組み合わ
せて用いてもよい。
圧力室１６をひとつだけ形成する場合について説明した
が、圧力室１６を回転軸２１の軸方向に沿って複数形成
してもよい。またこの場合、シール手段は既述した各実
施の形態１，２で示したシール手段４０を適宜組み合わ
せて用いてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態４】以上は圧力室１６へ供給した流
体は圧力室１６の一部に排出路を形成して、圧力室１６
の内外を循環させるようにしてもよい。本実施の形態の
場合、流路の径を組み合わせて流体の流入量に対して排
出量を小さくする等の方法により、既述した実施の形態
１と同様に圧力室１６の圧力をポンプ室１１の圧力と等
しくしたり、或いは圧力室１６の圧力をポンプ室１１の
圧力より高くしたりしてもよい。
体は圧力室１６の一部に排出路を形成して、圧力室１６
の内外を循環させるようにしてもよい。本実施の形態の
場合、流路の径を組み合わせて流体の流入量に対して排
出量を小さくする等の方法により、既述した実施の形態
１と同様に圧力室１６の圧力をポンプ室１１の圧力と等
しくしたり、或いは圧力室１６の圧力をポンプ室１１の
圧力より高くしたりしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明は次の特有の効果を得ることがで
きる。 ＜イ＞ ポンプ室へ向けて形成される流体流により、ポ
ンプ室からの漏出を効果的に防止することができる。 ＜ロ＞ 回転軸と封止部やシール手段との周面間を直接
接触させずに、両周面間に流体によるシール膜を形成で
きるので、高いシール性能と優れた耐久性を発揮でき
る。 ＜ハ＞ 被搬送体に微小固形物が混入していてもポンプ
室からの漏出を確実に規制できるので、回転軸やシール
手段の摩耗を著しく軽減して、長期間に亘り高いシール
性能を保証することができる。
きる。 ＜イ＞ ポンプ室へ向けて形成される流体流により、ポ
ンプ室からの漏出を効果的に防止することができる。 ＜ロ＞ 回転軸と封止部やシール手段との周面間を直接
接触させずに、両周面間に流体によるシール膜を形成で
きるので、高いシール性能と優れた耐久性を発揮でき
る。 ＜ハ＞ 被搬送体に微小固形物が混入していてもポンプ
室からの漏出を確実に規制できるので、回転軸やシール
手段の摩耗を著しく軽減して、長期間に亘り高いシール
性能を保証することができる。
【図１】発明の実施の形態１に係る流体ポンプ用軸シー
ル装置の断面図
ル装置の断面図
【図２】流体ポンプの全体説明図
【図３】流体ポンプ用軸シール装置の要部のモデル図
【図４】発明の実施の形態２に係る流体ポンプ用軸シー
ル装置の断面図
ル装置の断面図
【図５】封止部を環状の突起体で形成した流体ポンプ用
軸シール装置の断面図
軸シール装置の断面図
【図６】本発明が前提とする流体ポンプ用軸シール装置
の断面図
の断面図
１０ ケーシング １１ ポンプ室 １４ 収容箱部 １５ シール室 １６ 圧力室 ２１ 回転軸 ３０ 軸シール装置 ４０ シール手段 ４１ オイルシール ５０ 圧力源
Claims (7)
- 【請求項１】 ポンプ室からのびる回転軸と、該回転
軸を貫挿するケーシングとの周面間を封止する流体ポン
プ用軸シール装置において、 回転軸の外周面と対向して前記ケーシングの内側に設け
た環状の封止部と、 前記封止部を間に挟んでポンプ室の他側の室からポンプ
室へ向けて、ポンプ室の圧力以上の圧力で流体を供給す
る圧力源とにより構成することを特徴とする、 流体ポンプ用軸シール装置。 - 【請求項２】 ポンプ室からのびる回転軸と、該回転
軸を貫挿するケーシングとの周面間を封止する流体ポン
プ用軸シール装置において、 前記ケーシングの内側に設け、回転軸の外周面と接触可
能な環状のシール手段と、 前記シール手段を間に挟んでポンプ室の他側に形成した
圧力室と、 前記圧力室へポンプ室の圧力より高い圧力で流体を供給
する圧力源とより構成することを特徴とする、 流体ポンプ用軸シール装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、流
体が液体であることを特徴とする、流体ポンプ用軸シー
ル装置。 - 【請求項４】 請求項２において、ケーシングに設け
たシール手段と、ケーシングおよび回転軸間に設けた他
のシール手段とにより圧力室を画成したことを特徴とす
る、流体ポンプ用軸シール装置。 - 【請求項５】 ポンプ室からのびる回転軸と、該回転
軸を貫挿するケーシングとの周面間を封止する流体ポン
プ用軸シール方法において、 ケーシング内に形成した環状の封止部を間に挟んでポン
プ室の他側からポンプ室へ向けて高圧流体を連続的に供
給し、 前記封止部と回転軸との周面間に高圧流体によるシール
膜を形成することを特徴とする、 流体ポンプ用軸シール方法。 - 【請求項６】 ポンプ室からのびる回転軸と、該回転
軸を貫挿するケーシングとの周面間を封止する流体ポン
プ用軸シール方法において、 ケーシング内に設けた環状のシール手段でもってポンプ
室と圧力室とを隔成し、 ポンプ室より高い圧力で流体を圧力室へ連続的に供給
し、 圧力室からポンプ室へ向けて流体流を形成しつつ、前記
シール手段と回転軸との周面間に高圧流体によるシール
膜を形成することを特徴とする、 流体ポンプ用軸シール方法。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６において、流
体が液体であることを特徴とする、流体ポンプ用軸シー
ル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120978A JP2001304419A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 流体ポンプ用軸シール装置およびシール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120978A JP2001304419A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 流体ポンプ用軸シール装置およびシール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001304419A true JP2001304419A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18631701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000120978A Pending JP2001304419A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 流体ポンプ用軸シール装置およびシール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001304419A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003225579A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-12 | Turbo Kogyo Co Ltd | ビーズミル |
| JP2006090463A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Nok Corp | ガスケット |
| KR20120119995A (ko) * | 2011-04-20 | 2012-11-01 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 처리 장치 |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000120978A patent/JP2001304419A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003225579A (ja) * | 2002-02-06 | 2003-08-12 | Turbo Kogyo Co Ltd | ビーズミル |
| JP2006090463A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Nok Corp | ガスケット |
| KR20120119995A (ko) * | 2011-04-20 | 2012-11-01 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 처리 장치 |
| JP2013131729A (ja) * | 2011-04-20 | 2013-07-04 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
| KR101589336B1 (ko) | 2011-04-20 | 2016-01-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 처리 장치 |
| US9496158B2 (en) | 2011-04-20 | 2016-11-15 | Tokyo Electron Limited | Processing apparatus |
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