JP5570894B2 - 軸封装置の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ等の流体機械の軸封部を構成するメカニカルシール等の軸封装置等を冷却するための冷却装置に関する。

揚水ポンプ等の流体機械では、軸封部に回転軸からの漏れを機械的にシールするメカニカルシールが用いられている。しかし、メカニカルシールの摺動部から発熱があるので、これを冷却するために、メカニカルシールに低温のフラッシング流体を供給している。例えば、高温水ポンプでは、フラッシング流体として、自身で汲み上げた用水を使用する場合、メカニカルシール用クーラで冷却したものを用いている。

特許文献１には、ポンプの軸封部に設けられたメカニカルシールの周囲にシール室を形成し、該シール室にフラッシング水を供給する構成が開示されている。このフラッシング水によって、メカニカルシールの摺動面に異物等を混入させず、摺動面を損傷させないようにすると共に、温度変化等で摺動面が変形して摺動面のシール性能が悪化しないようにしている。そして、フラッシング水の供給ラインに、フラッシング水を冷却する熱交換器（メカニカルシール用クーラ）が介設されている。

特許文献２には、メカニカルシールの周囲にフラッシング水が流れるフラッシング管を配設し、該フラッシング管の周囲をカバーで覆って冷却室を形成し、該冷却室に冷却水を供給してフラッシング管を流れるフラッシング流体を冷却する構成が開示されている。
また、特許文献３及び特許文献４には、メカニカルシール用クーラの内部構成が開示されている。以下、特許文献３に開示されたメカニカルシール用クーラの構成を図７及び図８により説明する。

図７及び図８において、このメカニカルシール用クーラ１００は、冷却水ｗの流入口１０４及び流出口１０６を形成した円形断面の密封筒体１０２と、図示省略のメカニカルシールの冷却に供した後の高温のフラッシング流体ｆが流入する伝熱管１０８と、円筒形状のバッフル板１１０とを備えている。密封筒体１０２は、円形側板１１２によって密封され、他端はボルト・ナット１１４によって固設されたフランジ１１６によって密封されている。

円形側板１１２の中央部には流入口１０４が設けられ、流入口１０４を取り巻くように小筒体１１８が密封容器１０２内に設けられている。小筒体１１８の一端は円形側板１１２に固設されている。バッフル板１１０の一端はフランジ１１６に固定され、小筒体１１８とバッフル板１１０とで、伝熱管１０８に沿った冷却水ｗの蛇行流路を形成している。

伝熱管１０８の主要部は、外側コイル状伝熱管１０８ａと内側コイル状伝熱管１０８ｂとで構成され、これらは密封筒体１０２の軸方向に向けられ、互いに同心状に配置されている。外側コイル状伝熱管１０８ａは、密封筒体１０２とバッフル板１１０とで形成された環状流路に配置され、内側コイル状伝熱管１０８ｂは、バッフル板１１０と小筒体１１８とで形成された環状流路に配置されている。

伝熱管１０８の入口端１０８ｃ及び出口端１０８ｄは、フランジ１１６を穿設して設けられた流体入口部１２０と流体出口部１２２とに連結されている。密封筒体１０２には足場１２４が一体に設けられ、密封筒体１０２の胴部底部に水抜き孔を形成するソケット１２６が設けられ、該水抜き孔は、運転中、プラグ１２８が圧入されて遮蔽されている。冷却水ｗの流路は、伝熱管１０８を流れるフラッシング流体ｆとの熱交換効率を良くするため、外側コイル状伝熱管１０８ａ及び内側コイル状伝熱管１０８ｂに沿った蛇行流路を形成している。

かかる構成において、メカニカルシール（図示省略）の冷却に供されて高温となったフラッシング流体ｆは、流体入口部１２０から伝熱管１０８に流入する。一方、冷却水ｗは流入口１０４から小筒体１１８を通って密封筒体１０２内に流入する。密封筒体１０２の内部で、フラッシング流体ｆと冷却水ｗとの間で熱交換が行なわれ、フラッシング流体ｆは冷却される。冷却されたフラッシング流体ｆは、流体出口部１２２から排出され、メカニカルシールへ送られる。密封筒体１０２内の冷却水ｗは、流出口１０６から流出する。

特開昭６０−２３０６００号公報 実開平４−９３７９５号公報 特開平８−１３５８００号公報 特開２００６−８３９９２号公報

特許文献３に開示されたメカニカルシール用クーラは、伝熱管１０８をコイル状に曲げ加工し、コイル状伝熱管を同心状に配置したので、冷却水ｗとの熱交換領域を広く取ることができる。また、バッフル板１１０等により、伝熱管１０８に沿った冷却水流路を形成できるので、冷却水とフラッシング流体との熱交換効率を向上できる。

しかし、逆に、伝熱管１０８の延べ長さが長大化し、１本の規定長さの管材から製作するのが困難になる。また、複雑な三次元形状をしているので、１本の管材を曲げ加工しようとすると、特殊な加工装置を必要とするので、製作コストが大幅に増大する。
そのため、通常、外側コイル状伝熱管１０８ａと内側コイル状伝熱管１０８ｂとを別々の管材で製作し、両者の端部を溶接等の手段で接続する製作方法が採用されている。

しかし、伝熱管１０８には、高圧（例えば約３ＭＰａ）のフラッシング流体が流れるので、溶接箇所は他の箇所と比べてひび割れや破損が起こりやすい。もし、該溶接箇所が破断すると、高圧のフラッシング流体が密封筒体１０２内に漏れ、密封筒体１０２を内側から加圧するので、密封筒体１０２を破断させるおそれがある。

また、流体機械の軸受部は、運転中振動が常に発生しており、その振動で溶接箇所が疲労破断するおそれもある。そのため、該溶接箇所の定期点検を必要とする。しかし、溶接箇所が密封筒体１０２の内部にあるため、メカニカルシール用クーラを分解して溶接箇所を点検しなければならず、点検作業が極めて面倒になるという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、前記メカニカルシール用クーラ等、軸封部の冷却装置において、密封容器内部での破断事故を無くすと共に、密封容器の分解作業を要するような点検の頻度を低減することにより、点検作業を容易にすることを目的とする。また、点検に要する時間を短縮し、運転中断時間を短縮することによって、該冷却装置を組み込んだ装置の稼働時間を確保できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明は、冷却水の流入口及び流出口を有する中空筒体と、該筒体の上下を封止する一対の端板と、より成る密封容器と、該密封容器の内部に導設され、コイル状に曲げ加工された複数の異径なコイル形成体を直列に接続すると共に、これらコイル形成体を同心状に配置してなる伝熱管とを備え、高温流体を該伝熱管に流し冷却水と熱交換させて冷却するようにした軸封装置の冷却装置において、
前記２個のコイル形成体の接続端部を前記一対の夫々の端板より前記密封容器の外部に導設し、該導設した接続端部同士を密封容器外の中空筒体外周片側で接続して高温流体の連続流路を形成するように構成するとともに、前記密封容器が互いに分離可能な複数の隔壁構成体からなり、各コイル形成体の前記接続端部を含む両側端部が１個の隔壁構成体のみに取り付けられ支持されているものである。

本発明装置では、伝熱管を構成するコイル形成体の接続端部を密封容器の外部に導設し、接続端部同士を密封容器外の中空筒体外周片側で接続したので、密封容器内の伝熱管の接続部に起因した漏洩事故を防止できる。また、接続端部が外部から目視可能になり、そのため、密封容器を分解せずとも該接続端部の点検が可能になる。従って、密封容器の分解を要するような点検の頻度を低減できるので、メカニカルシール用クーラ等を組み込んだ装置の運転中断時間を低減でき、稼動時間を長く取ることができる。

また、接続端部が密封容器の外側の中空筒体外周片側に配置されているので、接続端部の微小なひび割れ等や極微量の漏れも発見できるようになる。さらに、接続端部を密封容器の外部の中空筒体外周片側に置くことにより、配管サポート等による補強ができるので、接続端部が振動を受けにくくなり、接続端部の疲労破断を抑制できる。

本発明装置において、密封容器が互いに分離可能な複数の隔壁構成体からなり、各コイル形成体の接続端部を含む両側端部が１個の隔壁構成体のみに取り付けられ支持されるようにするとよい。これによって、各コイル形成体が１個の隔壁構成体に取り付けられているので、密封容器の分解時に、各コイル形成体を隔壁構成体に取り付けたまま密封容器の分解が可能になる。そのため、点検時又は清掃時等に、密封容器の分解作業が容易になる。

例えば、密封容器が、中央胴部を形成する中空筒体と該中空筒体の両端に接合された端板とで構成されると共に、該端板のうち少なくとも一方が中空筒体に分離可能に接合され、伝熱管が該端板を介して密封容器に導設され、該伝熱管の入口部及び出口部が端板により支持されるようにし、コイル形成体の接続端部が端板を介して密封容器の外部に導設され、各コイル形成体の接続端部を含む両側端部が同一の端板に接続されているように構成するとよい。

これによって、各コイル形成体が夫々一方の端板のみに接続され支持されるので、中央胴部を構成する中空筒体からの端板の分離が容易になり、密封容器の内部を開放できる。そのため、密封容器内部の点検や掃除が容易になる。

本発明装置は、すべてのコイル形成体の両側管路が同一の端板に接続されるように構成したため、すべてのコイル形成体が一方の端板のみに接合され支持されるようになる。そのため、コイル形成体が接続されていない端板を中空筒体から分離するのが容易になる。さらに、各コイル形成体の接続端部が同一の端板を通して密封容器の外部に導設されるので、密封容器外に導設される接続端部の管路長さを短縮でき、管材に要するコストを低減できる。

本発明装置において、コイル形成体の接続端部が互いに固着され又は分離可能に接続されているようにすることができる。コイル形成体の接続端が分離可能に接続されていれば、中空筒体からの一方の端板の分離が容易になり、密封容器内の点検や清掃が容易になる。
また、コイル形成体の接続端が溶接等の手段で固着されていても、伝熱管が銅管等の柔軟性のある材料で構成されているならば、伝熱管の弾性力により中空筒体の両端に配置された端板の間隔を広げることができる。これによって、密封容器の内部を開放できるので、点検や清掃が容易になる。

なお、本発明装置においても、もちろん特許文献３に開示された筒状のバッフル板を密封容器の内部に設けるようにしてもよい。このバッフル板を設けて、コイル形成体に沿う冷却水の蛇行流路を形成するようにすれば、高温流体と冷却水との熱交換効率を大幅に向上できる。

本発明装置によれば、冷却水の流入口及び流出口を有する密封容器と、該密封容器の内部に導設され、コイル状に曲げ加工された複数の異径なコイル形成体を直列に接続すると共に、これらコイル形成体を同心状に配置してなる伝熱管とを備え、高温流体を該伝熱管に流し冷却水と熱交換させて冷却するようにした軸封装置において、２個のコイル形成体が互いに接続される接続端部を密封容器の外部に導設し、該接続端部同士を密封容器外で接続して高温流体の連続流路を形成するように構成したので、密封容器内で伝熱管の漏洩事故を防止できると共に、伝熱管の接続部が外部から目視可能になり、密封容器の分解を要する点検の頻度を低減できる。

そのため、コイル形成体の接続端部の点検が容易になると共に、これによって、点検時間を短縮できるので、メカニカルシール用クーラ等、冷却装置を組み込んだ軸封装置の稼動時間を長く取ることができる。また、接続端部が密封容器の外側に配置されるので、微小ひび割れや極微量の漏れも発見できるようになり、さらに、接続端部を密封容器の外部に置くことにより、配管サポート等による補強ができるので、該接続端部が振動を受けにくくなり、接続端部の疲労破断を抑制できる。

本発明装置の第１実施形態に係る正面視断面図（図２中のＢ―Ｂ線に沿う断面図）である。 図１中のＡ―Ａ線に沿う断面図である。 図１の装置の平面図である。 本発明装置の第２実施形態に係る正面視断面図である。 本発明装置の第３実施形態に係る正面視断面図である。 図４の装置の平面図である。 従来のメカニカルシール用クーラの正面視断面図である。 図７の装置の左側面図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（実施形態１）
本発明を高温水ポンプ等流体機械に適用したメカニカルシール用クーラの第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。図１〜図３において、本実施形態のメカニカルシール用クーラ１０Ａは、密封容器１２と、該密封容器１２の内部に導設された伝熱管２８と、バッフル板４２及び４４とで構成されている。密封容器１２は、円形断面を有し中央胴部を形成する中空筒体１４と、中空筒体１４の上下端に装着された蓋板１６及び底板１８とで構成され、内部に密封空間ｓを形成している。バッフル板４２、４４は、円筒形状をなし、中空筒体１４の内部に中空筒体１４と同心状に配置されている。

中空筒体１４に冷却水ｗが流入する流入管２０が設けられ、蓋板１６の中央部に冷却水ｗが流出する流出管２２が接続されている。中空筒体１４の両端にはフランジ１４ａ及び１４ｂが固着され、これらフランジは、Ｏリング２４を介してボルト・ナット２６によって、夫々蓋板１６又は底板１８と結合されている。

伝熱管２８は、蓋板１６を貫通して密封空間ｓに導設された直線状の入口管２８ａ、コイル状に形成された内側コイル形成体２８ｂ、及び直管部２８ｃと、直管部２８ｄ、コイル状に形成された外側コイル形成体２８ｅ、及び底板１８を貫通して密封容器１２の外部に導設された出口管２８ｆとで構成されている。入口管２８ａから直管部２８ｃまでは１本の管材を曲げ加工して製作され、直管部２８ｄから出口管２８ｆまでは別な管材を曲げ加工して製作されている。

入口管２８ａは、蓋板１６の外面に固着されたソケット３０に固着されている。内側コイル形成体２８ｂは、フラッシング流体ｆの流れが下降流となるように螺旋状に形成されている。直管部２８ｃは、蓋板１６を貫通して密封容器１２の外部に導設され、蓋板１６の外面に固着されたソケット３２に固着されている。そのため、入口管２８ａから内側コイル形成体２８ｂに流入したフラッシング流体ｆは、内側コイル形成体２８ｂの下端部まで螺旋状に下降し、内側コイル形成体２８ｂの下端より直管部２８ｃを通って蓋板１６の外部へ出る。内側コイル形成体２８ｂとバッフル板４４間には、円筒形状の空間ｓ１が形成されている。直管部２８ｃはこの円筒空間ｓ１を上下方向に配置されている。

直管部２８ｃと直管部２８ｄ間は、外部配管２９ａ及び２９ｂにより接続されている。直管部２８ｃは、外部配管２９ａと突合せ溶接又は差込み継手で接続され、直管部２８ｄは、外部配管２９ｂと突合せ溶接又は差込み継手で接続されている。外部配管２９ａ及び２９ｂの接続端部は、接続部３３でフランジ結合されている。外部配管２９ａ及び２９ｂの接合端部には、夫々フランジ３４及び３５が固着され、これらフランジがボルト・ナット３６で結合されている。直管部２８ｄの他端は、底板１８を貫通して密封空間ｓに導設されている。外側コイル形成体２８ｅと中空筒体１４間には円筒形状の空間ｓ２が形成されている。

直管部２８ｄは、底板１８の外面に固着されたソケット３８に固着され、該円筒空間ｓ２に上下方向に配置され、外側コイル形成体２８ｅの上端に連なっている。外側コイル形成体２８ｅは、内側コイル形成体２８ｂと同様に、フラッシング流体ｆの流れが下降流となるように螺旋状に形成されている。そのため、直管部２８ｄから外側コイル形成体２８ｅに流入したフラッシング流体ｆは、下方に向かって螺旋状に流下する。外側コイル形成体２８ｅの下端には、底板１８から密封容器１２の外側に貫通した出口管２８ｆが一体形成されている。フラッシング流体ｆは、出口管２８ｆから図示省略のメカニカルシールに送られる。

出口管２８ｆは、底板１８の外面に固着されたソケット４０に固着されている。バッフル板４２の端部は底板１８に固着され、バッフル板４２の外側に配置されたバッフル板４４は、蓋板１６に固着されている。底板１８には、水抜き孔を有するソケット４６が設けられ、該水抜き孔は、運転時、プラグ４８で密封されている。

かかる構成において、流入管２０から冷却水ｗが密封空間ｓに流入し、密封空間ｓは冷却水ｗで満たされている。図示省略のメカニカルシールの冷却に供して高温となったフラッシング流体ｆが、入口管２８ａから流入し、内側コイル形成体２８ｂ及び外側コイル形成体２８ｅを通る時、冷却水ｗと熱交換して冷却される。バッフル板４２及び４４によって、流入管２０から流入した冷却水ｗが、外側コイル形成体２８ｅ及び内側コイル形成体２８ｂに沿って上下方向に流れる蛇行流路が形成されているので、冷却水ｗと伝熱管２８との接触面積が増え、熱交換効率が向上する。

本実施形態によれば、接続部３３が密封容器１２の外部に配置され、密封容器１２の内部に伝熱管２８の接続部が存在しないので、密封容器１２内で伝熱管２８の接続部で発生するおそれがあるひび割れや破損に起因したフラッシング流体ｆの漏洩事故を防止できる。また、接続部３３の点検時に密封容器１２の分解が不要になる。そのため、点検作業が容易になり、点検時間を短縮できるので、その分メカニカルシールを組み込んだポンプ等流体機械の稼動時間を長く保持できる。また、接続部３３が密封容器１２の外部から目視可能になるので、接続部３３の極微量の漏れも容易に発見できるようになる。

さらに、接続部３３が密封容器１２の外部にあるので、外部配管２９ａ及び２９ｂを配管サポートで固定できるようになる。そのため、接続部３３が振動を受けにくくなり、接続部３３の疲労破断を抑制できる。また、密封容器１２内で冷却水ｗが外側領域ｓ２から内側領域ｓ１に流れ、フラッシング流体ｆが内側コイル形成体２８ｂから外側コイル形成体２８ｅに向かって流れている。このように、冷却水ｗとフラッシング流体ｆとが対向流を形成しているので、熱交換領域の両者の温度差のばらつきを抑えることができ、熱交換効率を向上できる。

また、伝熱管２８のうち、入口管２８ａ、内側コイル形成体２８ｂ及び直管部２８ｃが蓋板１６に結合され、直管部２８ｄ、外側コイル形成体２８ｅ及び出口管２８ｆが底板１８に結合されている。また、バッフル板４４が蓋板１６に固着され、バッフル板４２が底板１８に固着されている。そのため、点検又は清掃等のため、密封容器１２を分解するとき、接続部３３を外し、底板１８のボルト・ナット２６を外すことで、蓋板１６及び底板１８の引き離しが容易になる。従って、密封容器１２の分解及び再組立が容易になり、密封容器１２内の点検や清掃等が容易になる。

また、内側コイル形成体２８ｂ及び外側コイル形成体２８ｅが一方向のみに指向された螺旋状に加工されているので、これらの加工が容易であり、加工コストを節減できる。さらに、フラッシング流体ｆが一方向に流れるので、フラッシング流体ｆの圧力損失が低減できるという利点がある。

また、接続部３３の近傍で、管路に空気抜き弁又は圧力調整弁等を介設するとよい。これによって、密封容器１２の外で、伝熱管２８内の空気を除去でき、あるいは伝熱管２８内のフラッシング流体ｆの圧力を調整できるので、熱交換効率を向上できる。また、温度計測用座を配管途中に設けてもよい。
また、入口管２８ａ、直管部２８ｃ、２８ｄ及び出口管２８ｆと、蓋板１６又は底板１８との接合手段は、溶接等の固着以外にネジ止め等の手段を用いてもよい。

（実施形態２）
次に、本発明装置の第２実施形態を図４により説明する。図４において、本実施形態のメカニカルシール用クーラ１０Ｂは、バッフル板を除く密封容器１２の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一構成の部分に同一符号を付し、同一構成部分の説明を省略する。伝熱管５０は、フラッシング流体ｆの流れ方向上流側から順に、入口管５０ａ、外側コイル形成体５０ｂ、及び直管部５０ｃと、直管部５０ｄと、内側コイル形成体５０ｅと、出口管５０ｆとで構成されている。入口管５０ａから直管部５０ｃまでは１本の管材を曲げ加工して製作され、直管部５０ｄから出口管５０ｆまでは別な管材を曲げ加工して製作されている。

密封空間ｓには、中空筒体１４の軸方向に、円筒形状のバッフル板６０、６２及び６４が外側から順に配置されている。バッフル板６０が外側コイル形成体５０ｂと入口管５０ａとの間に配置され、バッフル板６２が入口管５０ａと内側コイル形成体５０ｅとの間に配置され、内側コイル形成体５０ｅの内側にバッフル板６４が配置されている。バッフル板６０及び６２は蓋板１６に固着され、バッフル板６４は底板１８に固着されている。底板１８には水抜き孔６６が穿設され、水抜き孔６６は、運転時にはプラグ６８で遮蔽されている。

入口管５０ａは、ソケット５５を介して蓋板１６に溶着され、蓋板１６を貫通し、バッフル板６０及び６２間に形成された円筒形状の空間ｓ３に導設されている。入口管５０ａは、さらに空間ｓ３からバッフル板６４の外側を通って、外側コイル形成体５０ｂの下端に一体形成されている。外側コイル形成体５０ｂは、バッフル板６０と中空筒体１４間に配置され、第１実施形態の内側コイル形成体２８ｂや外側コイル形成体２８ｅと同様に、フラッシング流体ｆが一端から他端まで同一方向に流れるように螺旋状に加工されている。後述する内側コイル形成体５０ｅも同様に加工されている。

入口管５０ａから外側コイル形成体５０ｂに流入したフラッシング流体ｆは、外側コイル形成体５０ｂを通って螺旋状に上昇する。外側コイル形成体５０ｂの上端に直管部５０ｃが連設されている。直管部５０ｃは、直線状をなして上下方向に配置され、蓋板１６を貫通して密封容器１２の外側に導設されている。直管部５０ｃは、蓋板１６の外面に溶着されたソケット５１に溶着されている。

直管部５０ｃと直管部５０ｄ間は、外部配管５３ａ及び５３ｂにより接続されている。直管部５０ｃは、外部配管５３ａと突合せ溶接又は差込み継手で接続され、直管部５０ｄは、外部配管５３ｂと突合せ溶接又は差込み継手で接続されている。外部配管５３ａ及び５３ｂの接続端部は、接続部３３でフランジ結合されている。外部配管５３ａ及び５３ｂの接合端部には、夫々フランジ５４及び５６が固着され、これらフランジがボルト・ナット５８で結合されている。

直管部５０ｄは底板１８を貫通して密封空間ｓに導設されている。直管部５０ｄはソケット５７を介して底板１８に溶着されている。密封空間ｓで、直管部５０ｄは、バッフル板６４の内側で上下方向に配置され、バッフル板６２と６４間に配置された内側コイル形成体５０ｅの上端に一体形成されている。内側コイル形成体５０ｅは、外側コイル形成体５０ｂと同様に、フラッシング流体ｆが一方向に流れるように、螺旋状に加工されている。

直管部５０ｄから内側コイル形成体５０ｅの上端に流入したフラッシング流体ｆは、内側コイル形成体５０ｅを下方に流下する。内側コイル形成体５０ｅの下流端に出口管５０ｆが接続されている。出口管５０ｆは、直線状をなして上下方向に配置され、底板１８を貫通して密封容器１２の外側へ導設されている。出口管５０ｆは、ソケット５９を介して底板１８に溶着されている。内側コイル形成体５０ｅの下端部に達したフラッシング流体ｆは、出口管５０ｆを通って図示省略のメカニカルシールに向けて送出される。

かかる構成において、入口管５０ａから密封空間ｓに流入したフラッシング流体ｆは、伝熱管５０を出口管５０ｆまで流れていく過程で、冷却水ｗと熱交換して冷却される。冷却水ｗは、流入管２０から密封空間ｓを通り、流出管２２から出て行く間に、バッフル板６０、６２及び６４で形成された蛇行流路を通る。

本実施形態によれば、接続部５２が密封容器１２の外側に配置されているので、第１実施形態と同様に、密封容器１２内で伝熱管５０の接続部で発生するおそれがあるひび割れや破損に起因した漏洩事故を防止できると共に、接続部５２の点検作業を容易にする作用効果を有する。
また、入口管５０ａ、外側コイル形成体５０ｂ及び直管部５０ｃが蓋板１６のみに接続かつ支持され、一方、直管部５０ｄ、内側コイル形成体５０ｅ及び出口管５０ｆが底板１８のみに接続かつ支持されているので、密封容器１２の分解が容易になる点で、第１実施形態と同様の作用効果を有する。

さらに加えて、第１実施形態と同様に、外側コイル形成体５０ｂ及び内側コイル形成体５０ｅが螺旋状に加工されているので、曲げ加工が容易であり、伝熱管５０の加工コストを節減できると共に、これら配管をフラッシング流体ｆが一方向に流れるので、フラッシング流体ｆの圧力損失が低減できるという利点がある。

（実施形態３）
次に、本発明装置の第３実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。本実施形態は第１実施形態（図１〜図３）の変形例である。本実施形態のメカニカルシール用クーラ１０Ｃの密封容器１２の構成は、第１実施形態と同一である。また、伝熱管２８のうち、内側コイル形成体２８ｂ及び外側コイル形成体２８ｅが、フラッシング流体ｆが一方向に流れるように、螺旋状に加工されている点、及び入口管２８ａから内側コイル形成体２８ｂを経て直管部２８ｃに至るまでの構成は、第１実施形態と同一である。

第１実施形態と異なる第一の点は、直管部２８ｃの下流側に接続される外部配管７０ａと、直管部２８ｄ’と接続される外部配管７０ｂとの接続部７１が、蓋板１６の上方に設けられ、かつ直管部２８ｄ’が蓋板１６を貫通して密封空間ｓに入り、外側コイル形成体２８ｅの上端に接続されている点である。
接続部７１は、第１実施形態の接続部３３と同一構成を有している。即ち、外部配管７０ａ及び７０ｂの接続端に夫々フランジ７２及び７４が固着され、これらフランジをボルト・ナット７６で結合している。蓋板１６の上面にソケット７８が固着され、直管部２８ｄ’がソケット７８に固着されている。

さらに第１実施形態と異なる第２の点は、外側コイル形成体２８ｅの下端に出口管２８ｆ’が接続され、該出口管２８ｆ‘は、円筒空間ｓ２に上下方向に配置され、蓋板１６を貫通し、ソケット７９に固着されている点である。ソケット７９は蓋板１６の上面に固着されている。
本実施形態では、フラッシング流体ｆは、入口管２８ａ→内側コイル形成体２８ｂ→外部配管７０ａ及び７０ｂ→直管部２８ｄ’→外側コイル形成体２８ｅ→出口管２８ｆ’の順で流れる。

本実施形態によれば、第１実施形態によって得られる作用効果に加えて、伝熱管２８全体が蓋板１６のみに接続かつ支持されているので、底板１８の取り外しが極めて容易になる。底板１８を取り外すことで、密封容器１２の下面を全面開放できるので、メカニカルシール用クーラの点検や清掃が容易になる。また、直管部２８ｃ及び２８ｄ’が共に蓋板１６から近接した位置で外側に導設されているので、外部配管７０ａ及び７０ｂの長さを短縮でき、そのため、管材の加工コストを低減できる利点がある。

本発明によれば、高温水ポンプ等流体機械の回転軸及びその軸受装置で構成される軸封装置において、その冷却装置の点検や清掃作業を容易にでき、点検作業等に要する時間を短縮できるので、その分流体機械の稼動時間を長く確保できる。

１０Ａ〜Ｃ、１００ メカニカルシール用クーラ
１２、１０２ 密封容器
１４ 中空筒体
１４ａ、１４ｂ、３４、３５、５４、５６、７２、７４、１１６ フランジ
１６ 蓋板
１８ 底板
２０ 流入管
２２ 流出管
２４ Ｏリング
２６、３６、５８、７６、１１４ ボルト・ナット
２８、５０、１０８ 伝熱管
２８ａ、５０ａ 入口管
２８ｂ、５０ｅ 内側コイル形成体
２８ｃ、２８ｃ’、２８ｄ、２８ｄ’５０ｃ、５０ｄ 直管部
２８ｅ、５０ｂ 外側コイル形成体
２８ｆ、２８ｆ’、５０ｆ 出口管
２９ａ、２９ｂ、５３ａ、５３ｂ、７０ａ、７０ｂ 外部配管
３０、３２、３８、４０、４６、５１、５５、５７、５９、７８、７９、１２６ ソケット
３３、５２、７１ 接続部
４２、４４、６０、６２、６４、１１０ バッフル板
４８、６８、１２８ プラグ
６６ 水抜き孔
１０２ 密封筒体
１０４ 流入口
１０６ 流出口
１０８ａ 外側コイル状伝熱管
１０８ｂ 内側コイル状伝熱管
１０８ｃ 入口端
１０８ｄ 出口端
１１２ 円形側板
１１８ 小筒体
１２０ 流体入口部
１２２ 流体出口部
１２４ 足場
ｓ 密封空間
ｓ１、ｓ２、ｓ３ 円筒空間
ｆ フラッシング流体
ｗ 冷却水

Claims (3)

1. 冷却水の流入口及び流出口を有する中空筒体と、該筒体の上下を封止する一対の端板と、より成る密封容器と、該密封容器の内部に導設され、コイル状に曲げ加工された複数の異径なコイル形成体を直列に接続すると共に、これらコイル形成体を同心状に配置してなる伝熱管とを備え、高温流体を該伝熱管に流し冷却水と熱交換させて冷却するようにした軸封装置の冷却装置において、
   前記２個のコイル形成体の接続端部を前記一対の夫々の端板より前記密封容器の外部に導設し、該導設した接続端部同士を密封容器外の中空筒体外周片側で接続して高温流体の連続流路を形成するように構成するとともに、前記密封容器が互いに分離可能な複数の隔壁構成体からなり、各コイル形成体の前記接続端部を含む両側端部が１個の隔壁構成体のみに取り付けられ支持されていることを特徴とする軸封装置の冷却装置。
2. 前記密封容器が、該密封容器の中央胴部を形成する中空筒体と該中空筒体の両端に接合された端板とで構成されると共に、該端板のうち少なくとも一方が前記中空筒体に分離可能に接合され、
   前記伝熱管が該端板を介して密封容器に導設され、該伝熱管の入口部及び出口部が端板により支持されるようにし、前記コイル形成体の接続端部が端板を介して密封容器の外部に導設され、各コイル形成体の前記接続端部を含む両側端部が同一の端板に接続されているように構成したことを特徴とする請求項１に記載の軸封装置の冷却装置。
3. 前記コイル形成体の接続端部が互いに固着され又は分離可能に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の軸封装置の冷却装置。

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