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軸封装置及びシール部材並びに水力発電装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P170013695
整理番号 (12031AA11)
掲載日 2017年2月2日
出願番号 特願2014-549864
出願日 平成25年11月27日(2013.11.27)
国際出願番号 JP2013081899
国際公開番号 WO2014084257
国際出願日 平成25年11月27日(2013.11.27)
国際公開日 平成26年6月5日(2014.6.5)
優先権データ
  • 特願2012-260013 (2012.11.28) JP
  • 特願2013-154188 (2013.7.25) JP
発明者
  • 中西 義孝
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 軸封装置及びシール部材並びに水力発電装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 液密性に優れ、摩擦抵抗が小さく、しかも高い耐摩耗性を有するシール部材を備えた軸封装置を提供する。回転又は往復可能に支持された軸の周囲に配置され、前記軸周りの液密性を確保するためのシール部材を備えた軸封装置において、前記シール部材は、鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂により形成した多孔質体であることを特徴とすることとした。また、前記軸は、液相領域と気相領域との間に架け渡された軸であり、前記シール部材は、前記液相領域から前記気相領域への液体の漏出を抑制するものであることや、前記シール部材には、水溶性の増粘剤を添加して調製した水性潤滑液を含浸させていることにも特徴を有する。
従来技術、競合技術の概要


従来、さまざまな分野で使用される機構部品には、回転したり往復運動する軸を備えたものがある。具体例を挙げるならば、駆動軸を備えるモータやポンプであったり、ロッドを備えるシリンダなどがそれに該当する。



そして、このような機構部品には、軸の周囲から液体が漏れてしまうことを防止するために、オイルシールやメカニカルシールなどの軸封装置が設けられる場合がある。



例えば液送ポンプの場合、送出される液体が駆動軸に沿って漏れ出すのを防止するために、駆動軸の軸周りに軸封装置が採用される。



また、液圧によって駆動するシリンダの場合には、作動流体がロッドに沿って漏れ出すのを軸封装置が防止している。



これら軸封装置は、十分な液密性を保ちながらも、駆動を妨げることが無いよう摩擦抵抗を可及的少ない状態とする必要があり、これまで種々の構成が提案されている。



例えば、特許文献1に示す所謂オイルシール型の軸封装置は、軸外周に同軸状に配設したゴム製のシールリップを軸表面に接触させて、軸を摺動可能としつつも液密性を実現している。



また、特許文献2に示す所謂メカニカルシール型の軸封装置は、軸と共に回転するスリーブに取り付けられた回転環と、軸に直角な摺動面で前記回転環と摺接する固定環とを備え、前記摺動面で液密性を保ちつつ軸を回転可能としている。

産業上の利用分野


本発明は、軸封装置及びシール部材、並びに水力発電装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
回転又は往復可能に支持された軸の周囲に配置され、前記軸周りの液密性を確保するためのシール部材を備えた軸封装置において、
前記シール部材は、鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂により形成した多孔質体であることを特徴とする軸封装置。

【請求項2】
前記軸は、液相領域と気相領域との間に架け渡された軸であり、
前記シール部材は、前記液相領域から前記気相領域への液体の漏出を抑制するものであることを特徴とする請求項1に記載の軸封装置。

【請求項3】
前記軸は、この軸の一端側に存在する第1の液相領域と、この軸の他端側に存在する第2の液相領域との間に架け渡された軸であり、
前記シール部材は、前記第1の液相領域と前記第2の液相領域との間における液の流通を抑制するものであることを特徴とする請求項1に記載の軸封装置。

【請求項4】
前記シール部材には、水溶性の増粘剤を添加して調製した水性潤滑液を含浸させていることを特徴とする請求項1~3いずれか1項に記載の軸封装置。

【請求項5】
前記増粘剤はポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項4に記載の軸封装置。

【請求項6】
前記親水性ポリマーは、ポリビニルアルコールの鎖間をホルムアルデヒドで架橋したポリビニルホルマールであることを特徴とする請求項1~5いずれか1項に記載の軸封装置。

【請求項7】
前記シール部材は、前記軸の外周面に摺接する状態で前記軸に対し同軸状に設けたことを特徴とする請求項1~6いずれか1項に記載の軸封装置。

【請求項8】
前記シール部材が複数設けられていることを特徴とする請求項7に記載の軸封装置。

【請求項9】
前記軸の外周に同軸状に設けられ、当該軸の軸周り方向への回転運動に従動する回転環と、
前記回転環と摺接する状態で前記軸の外周に同軸状に設けられ、前記軸の軸周り方向への回転運動が規制された固定環と、を備え、
前記回転環と前記固定環との摺接部に前記シール部材が設けられていることを特徴とする請求項1~6いずれか1項に記載の軸封装置。

【請求項10】
回転又は往復可能に支持された軸の周囲に配置され、前記軸周りの液密性を確保する軸封装置のシール部材において、
鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂で多孔質状に形成したことを特徴とするシール部材。

【請求項11】
鎖間が架橋された親水性ポリマー樹脂により形成した多孔質体の、軸封装置におけるシール部材としての使用。

【請求項12】
請求項1~9いずれか1項に記載の軸封装置を備えた水力発電装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014549864thum.jpg
出願権利状態 公開
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