JP6002537B2 - 軸封装置 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1に示すように、軸の回りをケースが回転する機器に適用可能となる軸封装置が開発されている。
この場合、第1密封環及び第2密封環のシール面間から軸方向他方側へ流れたシールガスを、排出孔を通じて、軸内の排出路へと導くことができ、このシールガス(の全て)が、ケースの外部側へ流出(拡散)するのを防ぐことが可能となる。
図1は、本発明の軸封装置の実施の一形態を示す縦断面図である。本発明の軸封装置10は、軸1の内部にシールガスを流すためのガス供給路5が設けられている機器に適用可能であり、このシールガスを用いて、軸1と、この軸1の径方向外側に設けられているケース2(ケース2の筒部3)との間に形成される環状空間4を密封することが可能となる。つまり、ケース2の内部流体等がケース2の外へ漏れるのを防止することが可能となる。
また、図2の実施形態の場合、後に説明するが、静止密封環21と回転密封環11との間に適切な押圧状態を保たせるために、凹溝15a、セットプレート15b及びボルト15cが設けられているが、図3の実施形態の場合、(これらセットプレート15b等の代わりに)転がり軸受58によってセットプレート15b等による機能を奏することができる。
第1フランジ8aは、断面がL字状の円筒形状であり、大径部61と小径部62とを有している。大径部61及び小径部62がケース2の筒部3と密着嵌合しており、第1フランジ8aは、ケース2の内周部により筒部3に対して位置決め固定された状態にある。なお、小径部62の内周側にラビリンスシールが形成されている。ラビリンスシールの形成箇所は、使用条件にあわせて適宜選択できる。
また、第1フランジ8aの凹溝11aには、ピン60が取り付けられており、また、回転密封環11のシール面12と反対側の面(裏面)には、切り欠き部が形成されている。この切り欠き部にピン60が係合することで、回転密封環11は第1フランジ8aに対して回転不可能な状態とされる。
押えリング64は、その外周部において、前記凹部63と、第2フランジ8bの内周側に形成された環状の凹部65との双方に跨って嵌着しており、第1フランジ8aおよび第2フランジ8bに対して位置決めがされる。
第3フランジ8cの内周部には、機内側に向けて開口している円周状に連続した凹部67が形成されている。この凹部67には、パージガスや密封流体の漏出を防止するシールリング68が取り付けられている。このシールリング68は、オイルシールまたはフッ素樹脂から形成される軸周シール等が適切であるが、高速回転機器の場合では、ラビリンスシールとしてもよい。
ガス流路24は、静止密封環21の内周面23において一端が開口し、他端がシール面22において開口している。また、ガス流路24は、静止密封環21の中心線(軸封装置10の中心線)に対して傾斜している傾斜流路部24aと、これに連続している平行流路部24bとを有している。傾斜流路部24aの傾きは、平行流路部24bに対して鋭角から鈍角までのいずれでもよく、機器の設置状況により適宜選択される。平行流路部24bは、静止密封環21の中心線に平行な方向に向かって直線的、つまり軸方向に向かって直線的に形成されている。
さらに、静止密封環21において、シール面22と軸方向の反対側には、第1の凹孔25が複数形成されている。
そして、本実施形態では、弾性部材30はコイルばねからなり、軸方向一方側の部分が凹孔25に挿入された状態にあり、軸方向他方側(端面)がストッパリング33に当接している。弾性部材30は、取り付け状態で圧縮された状態にあり、静止密封環21を回転密封環11側に向かって押している。つまり、回転密封環11及び静止密封環21のシール面12,22間を狭める方向に、静止密封環21を押している。
つまり、シールガスを供給するためのガス供給路5は、静止軸1の内部に設けられており、このガス供給路5から流れてきたシールガスは、スリーブ15の導入孔16を通過し、スリーブ15の外周面17と静止密封環21の内周面23との間の密封空間27及び静止密封環21内のガス流路24を経て、シール面12,22間へと供給される構成が得られる。したがって、回転するケース2と静止軸1との間の環状空間4を、シールガスを用いて密封することが可能となり、しかも、図6に示す従来の軸封装置よりも簡単な構成とすることができる。
さらに、シール面12,22間よりも軸方向他方側(図1の左側)は、フランジ部8によって覆われており、シール面12,22間よりも軸方向他方側に環状の空間50が形成されている。したがって、この空間50に存在するガスは、外部へと拡散しないで、排出路37を通じて、所定の領域へと流出させることが可能となる。
第1フランジ8aの前記凹溝11aの所定位置に回り止めピン60を固定し、この凹溝11aにOリング41および42を介して回転密封環11を装着する。そして、押さえリング64の爪部64aにより回転密封環11の外周縁部を押圧状態とし、複数の止めボルト64bにより押さえリング64を第1フランジ8aに固定する。
この凹溝15aは、回転密封環11と静止密封環21との適切な押圧状態が設定される位置に設けられている。つまり、セットプレート15bによって、回転密封環11と静止密封環21との間に適切な押圧状態が規定される。
したがって、ボルト9aによって第1フランジ8a、第2フランジ8b、第3フランジ8cおよび回転密封環11が一体化され、これに対して、スリーブ15の径方向外側に静止密封環21を設けた状態で、第3フランジ8cに固定したセットプレート15bを凹溝15aに装着することで、静止密封環21と回転密封環11とは適切な押圧状態となり、軸封装置10は適正な装着状態となる。
また、ケース2が回転する場合及び回転しない場合のどちらであっても、本実施形態の軸封装置10を適用可能とする機器は、乾燥機以外であってもよく、半導体製造装置、攪拌機、医療用機器及び食品用機器等に適用可能である。
例えば、弾性部材30は、シール面12,22間を狭める方向に回転密封環11と静止密封環21とのうちの一方を押す構成とすればよく、前記実施形態では、弾性部材(コイルばね)30を静止密封環21とストッパリング33との間に装着し、シール面12,22間を狭めるために、静止密封環21を回転密封環11に向かって押す構成としたが、これとは反対に、図4に示すように、弾性部材30を、回転密封環11とフランジ8aとの間に装着し、回転密封環11を静止密封環21に向かって押す構成としてもよい。この図4の場合においても、図2の場合と同様に、回転密封環11がフランジ8aに対して回転不可能とするために、ピン(図4において図示せず)が設けられている。
Claims (2)
- シールガスが流れてくるガス供給路が内部に設けられている軸と、この軸の径方向外側に設けられているケースとの間に形成される環状空間を、前記シールガスを用いて密封する軸封装置であって、
前記ケースとの間でシールされた状態で当該ケースに固定されていると共に軸方向に面するシール面を有する第1密封環と、
前記軸に外嵌して取り付けられ前記ガス供給路を流れてきたシールガスを外周面側へと導く導入孔が貫通して形成されているスリーブと、
前記スリーブの径方向外側に設けられていると共に前記第1密封環の前記シール面と対向するシール面を有している第2密封環と、
前記第1密封環及び前記第2密封環のそれぞれの前記シール面間を狭める方向に当該第1密封環と当該第2密封環とのうちの一方を押す弾性部材と、
を備え、
前記スリーブの外周面と前記第2密封環の内周面との間に、前記導入孔から前記シールガスが供給される密封空間が形成され、
前記第2密封環内に、前記密封空間から前記シール面間へと前記シールガスを流すガス流路が形成されており、
前記第1密封環及び前記第2密封環の前記シール面間を基準として、その軸方向一方側が前記ケースの内部側となり、その軸方向他方側が前記ケースの外部側となり、
前記スリーブには、前記シール面間よりも軸方向他方側に存在するガスを前記軸内に形成されている排出路へと導く排出孔が設けられていることを特徴とする軸封装置。 - シールガスが流れてくるガス供給路が内部に設けられている軸と、この軸の径方向外側に設けられているケースとの間に形成される環状空間を、前記シールガスを用いて密封する軸封装置であって、
前記ケースとの間でシールされた状態で当該ケースに固定されていると共に軸方向に面するシール面を有する第1密封環と、
前記軸に外嵌して取り付けられ前記ガス供給路を流れてきたシールガスを外周面側へと導く導入孔が径方向に貫通して形成されている円筒状のスリーブと、
前記スリーブのうち前記導入孔が形成されている部分の径方向外側に設けられていると共に前記第1密封環の前記シール面と対向するシール面を有している第2密封環と、
前記第1密封環及び前記第2密封環のそれぞれの前記シール面間を狭める方向に当該第1密封環と当該第2密封環とのうちの一方を押す弾性部材と、
を備え、
前記スリーブの外周面と前記第2密封環の内周面との間に、前記導入孔から前記シールガスが供給される密封空間が形成され、
前記第2密封環内に、前記密封空間から前記シール面間へと前記シールガスを流すガス流路が形成されており、
前記ガス流路は、前記第2密封環の内周面において一端が開口し、他端が前記シール面において開口していることを特徴とする軸封装置。
Priority Applications (1)
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JP2012232650A JP6002537B2 (ja) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012232650A JP6002537B2 (ja) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 軸封装置 |
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