JP7208113B2 - メカニカルシール装置 - Google Patents
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Description
一方、上述した特許文献2の軸封装置のように、回転環を固定環に付勢する付勢部材を全体的に変形させ、オイル室内の潤滑油を上部に揚げる構造の場合には、付勢部材全体が潤滑油を持ち上げるため潤滑油の流れの影響を受け、付勢部材の荷重が下方に多くかかってしまう。そのため、下部の固定環及び回転環の摺動面に過剰な荷重がかかり、摺動面が過剰摩耗したり、上部の固定環及び回転環の摺動面には必要荷重がかからなかったりすることで、軸封装置が充分にシールできない可能性がある。更に、付勢部材の断面がL字状に形成されて内側のみ開放されている場合には、上部に揚げられた潤滑油がそのまま内側に落ちて、再度揚げられるような構成となっており、潤滑油の入替えが少なく、冷却効果が期待できなかった。
(1) 潤滑液が貯留されたハウジング内を上下方向に挿通する回転軸の上方と前記ハウジングの上部ハウジング壁との間を軸封する第1メカニカルシールと、前記回転軸の下方と前記ハウジングの下部ハウジング壁との間を軸封する第2メカニカルシールと、前記上部ハウジング壁に固定される前記第1メカニカルシールの第1固定環と、前記下部ハウジング壁に固定される前記第2メカニカルシールの第2固定環と、前記回転軸に固定され、前記第1固定環と摺動する第1回転環と、前記回転軸に固定され、前記第2固定環と摺動する第2回転環と、前記回転軸に巻装され、前記第1回転環及び前記第2回転環をそれぞれ対応する前記第1固定環及び前記第2固定環に付勢するとともに、上方及び下方のうち少なくとも下方のスプリング端部を径方向外方に突出させたコイルスプリングと、を備えることを特徴とするメカニカルシール装置。
(3) 前記スプリング端部が、軸方向に沿ってコイルスプリング中央側に折り曲げ形成されていることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のメカニカルシール装置。
(4) 前記スプリング端部の周方向面が、前記回転軸の回転方向と交差する平面を有することを特徴とする上記(1)~(3)の何れか1つに記載のメカニカルシール装置。
図1は、本発明の一実施形態に係るメカニカルシール装置20の概略断面図である。図2は、図1に示したメカニカルシール装置20を備えた水中ポンプの一例を示す要部断面図である。
本実施形態に係るメカニカルシール装置20は、例えば水中ポンプのポンプ室2内の回転羽根3を駆動させる回転軸7の軸周をシールする軸封装置に好適に用いられる。
第1メカニカルシール20aは、第1弾性シール部材21aと、第1弾性シール部材21aに取り付けられる第1回転環30aと、第1回転環30aに対して摺動する第1固定環40aと、第1固定環40aとモータ側ハウジング壁9との間に取り付けられる第1カップガスケット50aと、を有する。
第2メカニカルシール20bは、第2弾性シール部材21bと、第2弾性シール部材21bに取り付けられる第2回転環30bと、第2回転環30bに対して摺動する第2固定環40bと、第2固定環40bとポンプ側ハウジング壁10との間に取り付けられる第2カップガスケット50bと、を有する。
なお、第1及び第2固定環40a,40bは、たとえば第1及び第2回転環30a,30bと同様な材質で構成されるが、必ずしも同一の材質で構成される必要はなく、異なる材質で構成されても良い。
本実施形態に係るメカニカルシール装置20では、回転軸7が回転されて第1回転環30a及び第2回転環30bが回転すると、コイルスプリング70も回転することとなる。このコイルスプリング70の少なくとも下方のスプリング端部71bは、潤滑油11の充填率や封入液量の減少に関わらず常に潤滑油11中に浸漬されている。
そこで、上方のスプリング端部71aと下方のスプリング端部71bとでは、コイルスプリング70が回転軸7の回転方向Xへ回転された際に周方向面(潤滑油11と対向する面)が潤滑油11に対して作用する方向がそれぞれ外径側と内径側とに分かれることとなり、ハウジング8内の潤滑油11に乱流が起こり易くなる。
そこで、図3の(b)に示すように、スプリング端部71aに形成された平面72aは、コイルスプリング70が回転方向Xへ回転された際に潤滑油11に対して抗するように作用し、ハウジング8内の潤滑油11に乱流が起こり易くなる。
そこで、コイルスプリング70の端部側に隣接して設置されている第1及び第2メカニカルシール20a,20bの構成部材(第1取付金具60a及び第2取付金具60b等)に干渉することがなく、他の構成部材への影響が少ない。
例えば、上記実施形態では、上方及び下方のスプリング端部71a,71bを径方向外方に突出させたコイルスプリング70を例に説明したが、本発明のコイルスプリングはこれ限定されず、上方及び下方のうち少なくとも下方のスプリング端部を径方向外方に突出させたものでよい。
また、上記実施形態では、スプリング端部71a,71bが、コイル巻方向とは逆向きに向ってそれぞれ折り曲げ形成されると共に、軸方向に沿ってコイルスプリング中央側にそれぞれ折り曲げ形成され、コイルスプリング70の径方向外方に突出されているが、本発明のスプリング端部の形状はこれに限定されない。即ち、本発明のスプリング端部は、コイルスプリングの径方向外方に突出されていればよいので、コイル巻方向に対して鋭角な径方向外方に向って折り曲げ形成されても、コイル巻方向に対して直角な径方向外方に向って折り曲げ形成されてもよい。
8…ハウジング
9…モータ側ハウジング壁(上部ハウジング壁)
10…ポンプ側ハウジング壁(下部ハウジング壁)
11…潤滑油(潤滑液)
20…メカニカルシール装置
20a…第1メカニカルシール
20b…第2メカニカルシール
30a…第1回転環
30b…第2回転環
40a…第1固定環
40b…第2固定環
70…コイルスプリング
71a…スプリング端部
71b…スプリング端部
Claims (3)
- 潤滑液が貯留されたハウジング内を上下方向に挿通する回転軸の上方と前記ハウジングの上部ハウジング壁との間を軸封する第1メカニカルシールと、
前記回転軸の下方と前記ハウジングの下部ハウジング壁との間を軸封する第2メカニカルシールと、
前記上部ハウジング壁に固定される前記第1メカニカルシールの第1固定環と、
前記下部ハウジング壁に固定される前記第2メカニカルシールの第2固定環と、
前記回転軸に固定され、前記第1固定環と摺動する第1回転環と、
前記回転軸に固定され、前記第2固定環と摺動する第2回転環と、
前記回転軸に巻装され、前記第1回転環及び前記第2回転環をそれぞれ対応する前記第1固定環及び前記第2固定環に付勢するとともに、上方及び下方のうち少なくとも下方のスプリング端部を径方向外方に突出させたコイルスプリングと、
を備え、
上方及び下方の前記スプリング端部が、前記コイルスプリングのコイル巻方向とは逆向きに向ってそれぞれ折り曲げ形成されている、
ことを特徴とするメカニカルシール装置。 - 前記スプリング端部が、軸方向に沿ってコイルスプリング中央側に折り曲げ形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のメカニカルシール装置。 - 前記スプリング端部の周方向面が、前記回転軸の回転方向と交差する平面を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のメカニカルシール装置。
Priority Applications (1)
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JP2019117255A JP7208113B2 (ja) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | メカニカルシール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019117255A JP7208113B2 (ja) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | メカニカルシール装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021004617A JP2021004617A (ja) | 2021-01-14 |
JP7208113B2 true JP7208113B2 (ja) | 2023-01-18 |
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ID=74097582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019117255A Active JP7208113B2 (ja) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | メカニカルシール装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP7208113B2 (ja) |
Citations (1)
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JPS5519948A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-13 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Device for sealing shaft of vertical pump |
JPS59175761U (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-24 | 小松崎 康次 | メカニカルシ−ル・シ−トリングの廻り止め装置 |
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2019
- 2019-06-25 JP JP2019117255A patent/JP7208113B2/ja active Active
Patent Citations (1)
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