(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮上構造体（３）に縦軸心回りに回転自在に設けられたポッド（４）と、このポッド（４）の後部側に接続された筒状のケーシング（５）と、このケーシング（５）内に同軸心状に挿通されかつ前記ポッド（４）内に配置された電動モーター（６）に連結されているプロペラシャフト（７）と、このシャフト（７）の外周面に摺接して外部水（Ｗ）を密封する複数のシールリング（１２，１３，１４，１５）と、を備えているポッドプロペラ推進システムのシール装置において、
前記複数のシールリング（１２，１３，１４，１５）のうち隣合う一対のシールリング（１３，１４）間で区画された空気チャンバー（２０）内に加圧空気を供給する第一の空気供給手段（２６）と、
前記空気チャンバー（２０）内の空気圧（Ｐ１）よりも高い状態で喫水圧（Ｐ）の変動に対応して変化する加圧空気を前記ポッド（４）内に供給する第二の空気供給手段（２７）と、
が設けられていることを特徴とするポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【請求項２】
前記空気チャンバー（２０）を区画する一対のシールリング（１３，１４）のうちの前部側のシールリング（１４）とその更に前部側に配置されたシールリング（１５）との間で区画された潤滑チャンバー（２２）内に潤滑液体（２５）を供給する液体供給手段（３７）と、
前記空気チャンバー（２０）内に漏洩してきた前記潤滑液体（２５）や外部水（Ｗ）を浮上構造体（３）内に回収するために当該空気チャンバー（２０）に接続されたドレン回路（３８）と、
が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【請求項３】
前記空気チャンバー（２０）を区画する一対のシールリング（１３，１４）のうちの後部側のシールリング（１３）とその更に後部側に配置されたシールリング（１２）との間で区画された潤滑チャンバー（２１）内に、前記空気チャンバー（２０）から吹き出した加圧空気によっても後部側に吹き飛ばされない程度の高粘性を有する潤滑剤（２４）が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【請求項４】
前記第一の空気供給手段（２６）は、第一の圧縮空気源（２８）と、前記空気チャンバー（２０）を区画する一対のシールリング（１３，１４）のうちの後部側のシールリング（１３）から外部に空気が吹き出す程度に前記圧縮空気源（２８）からの加圧空気の圧力を設定する空気制御ユニット（２９）と、この空気制御ユニット（２９）を通過した前記加圧空気を前記空気チャンバー（２０）に導く空気配管（３０）と、を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【請求項５】
前記第二の空気供給手段（２７）は、第二の圧縮空気源（３４）と、前記空気配管（３０）内の空気圧をパイロット圧として前記第二の圧縮空気源（３４）からの加圧空気を所定の出力圧に設定するエアリレー（３５）と、このエアリレー（３５）で設定された前記出力圧を前記ポッド（４）内に印加する加圧配管（３６）と、を備えていることを特徴とする請求項４に記載のポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【請求項６】
前記第一の空気供給手段（２６）は、第一の圧縮空気源（４３）と、この圧縮空気源（４３）からの加圧空気を所定の圧力及び流量に設定する空気制御ユニット（４４）と、この空気制御ユニット（４４）を通過した前記加圧空気をシールリング（１３）を通過させずに直接外部水（Ｗ）に吹き出して喫水圧（Ｐ）を検出する検出配管（４５）と、この検出配管（４５）内の空気圧をパイロット圧として前記第一の圧縮空気源（４３）からの加圧空気を所定の出力圧に設定する第一のエアリレー（４６）と、この第一のエアリレー（４６）で設定された出力圧を前記空気チャンバー（２０）内に印加する空気配管（４７）と、を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【請求項７】
前記第二の空気供給手段（２７）は、第二の圧縮空気源（５０）と、前記検出配管（４５）内の空気圧をパイロット圧として前記第二の圧縮空気源（５０）からの加圧空気を所定の出力圧に設定する第二のエアリレー（５１）と、この第二のエアリレー（５１）で設定された出力圧を前記ポッド（４）内に印加する加圧配管（５２）と、を備えていることを特徴とする請求項６に記載のポッドプロペラ推進システムのシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポッドプロペラ推進システムのシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、船体内のディーゼルエンジンで発生させた動力を電気推進システムによって電気信号に変換し、この信号を船体の船尾部分に回転自在に取り付けたポッド内の電動モーターにワイヤーで伝達し、このモーターに連結したプロペラシャフトでプロペラを回転させるようにしたポッドプロペラ推進システム（例えば、ＡＢＢアジポッド社の商品名「アジポッド」）が注目されており、このシステムによれば、ポッドが船体の外部で回転自在であるため舵取り機が不要でしかも操舵性能が高まる、電気推進であるため船内の騒音・振動を小さくできる、エンジンを船体の船首側に配置する等の設計の自由度が高まる、等の種々の利点があるとされている。
【０００３】
かかるポッドプロペラ推進システムにおいても、勿論、シール装置が必要であり、この場合のシール装置は、船体等の浮上構造体に縦軸心回りに回転自在に設けられたポッドと、このポッドの後部側に接続された筒状のケーシングと、このケーシング内に同軸心状に挿通されかつポッド内に配置された電動モーターに連結されているプロペラシャフトと、このシャフトの外周面に摺接して外部水を密封する複数のシールリングと、を備えたものが採用されている。
ところで、最近では、船舶の大型化に伴う喫水圧の増大のために、シールリングが早期に損傷して潤滑油が船外へ漏洩し、このため環境汚染に繋がるという問題がある。
【０００４】
そこで、上記ポッドプロペラ推進システムではない通常の船舶推進システムに採用されている船尾管シール装置として、複数のシールリングのうち隣合う一対のシールリング間で区画された空気チャンバー内に加圧空気を供給してそのチャンバーから船外水に向かって常に空気を吹き出させたり（実公平５−３５２４９号公報、特開平１１−３０４００５号公報参照）、喫水圧の変動に対応して変化しかつその喫水圧よりも所定の差圧だけ低い加圧空気を空気チャンバー内に供給したりして（特許第２７７８８９９号公報参照）、シールリングのリップ部に作用する摺動負荷を低減させ、シールリングの耐久性を向上させるようにしたエアシールタイプの船尾管シール装置が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のポッドプロペラ推進システムにおいても、船舶の大型化に伴って喫水圧が増大すると、シールリングが早期に損傷して潤滑油が船外へ漏洩し、環境汚染に繋がるという問題を克服する必要がある。そこで、通常の船舶推進システムに採用されていた上記エアシールタイプの船尾管シール装置をポッドプロペラ推進システムを構成するポッドの後尾部分に適用すれば、シールリングの耐久性を向上させることが可能になると考えられる。
【０００６】
しかし、ポッドプロペラ推進システムのポッド内には水に弱い電動モーターや海水によって腐食し易いラジアル軸受け等が収納されているので、従来のエアシールタイプの船尾管シール装置を単にポッドの後尾部分に適用しただけでは、ポッドプロペラ推進システムが致命的なダメージを受ける恐れがある。
すなわち、ポッドの後尾部分に区画された空気チャンバーをそこから空気が吹き出す程度又は喫水圧よりやや低い圧力で加圧すると、当該チャンバーを構成する前部側のシールリングからポッド内に対しても加圧空気が吹き出し易くなるため、空気チャンバー内に侵入していた外部水がその加圧空気とともにポッド内に漏洩し、この漏洩水によって電動モーターが故障したりラジアル軸受けが腐食する恐れが高くなるという新たな課題が発生する。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、ポッドプロペラ推進システムにエアシールタイプのシール装置を採用するに当たり、ポッド内に外部水が漏洩するのを有効に防止しながらポッドの後部側に設けた空気チャンバーに加圧空気を供給できるようにして、ポッドの内部機器の故障や腐食を伴わずにシールリングの耐久性を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、前記したポッドプロペラ推進システムのシール装置において、複数のシールリングのうち隣合う一対のシールリング間で区画された空気チャンバー内に加圧空気を供給する第一の空気供給手段と、前記空気チャンバー内の空気圧よりも高い状態で喫水圧の変動に対応して変化する加圧空気を前記ポッド内に供給する第二の空気供給手段と、を設けたものである。
【０００９】
上記の本発明によれば、第一の空気供給手段がポッドの後部側に接続されたケーシングの内部の空気チャンバー内に加圧空気を供給するので、この空気チャンバーを区画するシールリングのリップ部に作用する摺動負荷が低減し、そのシールリングの耐久性が向上する。
他方、第二の空気供給手段は、上記空気チャンバー内の空気圧よりも高い状態で喫水圧の変動に対応して変化する加圧空気をポッド内に供給するので、上記のようにシールリングのリップ部に作用する摺動負荷を低減させたことによって空気チャンバー内に外部水が侵入してきても、その外部水が更にポッド内に漏洩するのが有効に防止されることになる。
【００１０】
しかして、本発明によれば、第二の空気供給手段によってポッド内に外部水が漏洩するのを有効に防止しながら、第一の空気供給手段によってポッドの後部側に設けた空気チャンバーに加圧空気を供給することでシールリングのリップ部に作用する摺動負荷を低減させることができ、このため、ポッドの内部機器の故障や腐食を伴わずにシールリングの耐久性を向上させることができる。
以下、従属請求項の内容に基づいて、本発明のより好ましい実施態様を説明する。
【００１１】
本発明において、シールリングの寿命をより確実に向上させるには、当該シールリングのリップ部をグリースや潤滑油等の潤滑材料によって潤滑にしておく必要がある。
そこで、前記空気チャンバーを区画する一対のシールリングのうちの前部側のシールリングとその更に前部側に配置されたシールリングとの間で潤滑チャンバーを構成し、この潤滑チャンバー内に潤滑液体を供給する液体供給手段を設けることが推奨される。
【００１２】
そして、かかる液体供給手段を設けると、潤滑液体や外部水が空気チャンバー内に漏洩してくることが予想されるので、それらを浮上構造体内に回収するためのドレン回路を空気チャンバーに接続することが好ましい。
一方、前記空気チャンバーを区画する一方のシールリングのうちの後部側のシールリングを潤滑にしておくためには、そのシールリングとその更に後部側に配置されたシールリングとの間で区画された潤滑チャンバー内に、前記空気チャンバーから吹き出した加圧空気によっても後部側に吹き飛ばされない程度の高粘性を有する潤滑剤を充填しておくことが好ましい。
【００１３】
この場合、空気チャンバーの後部側に位置する潤滑チャンバー内の潤滑剤が後部側に吹き飛ばされない程度の高粘性を有しているので、空気チャンバーから空気が吹き出す程度に加圧空気の圧力を増大させた場合でも潤滑剤が外部に飛散することがなく、環境汚染を未然に防止することができる。また、この潤滑チャンバー内の潤滑剤が上記のような高粘性である場合、油漏れの防止対策のために更に後部側にシールリングを追加する必要もなくなるので、シール装置の軸方向寸法をコンパクト化できるという利点もある。
【００１４】
本発明において、シールリングを通して加圧空気を吹き出すタイプのシール装置を採用する場合には、前記第一の空気供給手段として、第一の圧縮空気源と、前記空気チャンバーを区画する一対のシールリングのうちの後部側のシールリングから外部に空気が吹き出す程度に前記圧縮空気源からの加圧空気の圧力を設定する空気制御ユニットと、この空気制御ユニットを通過した前記加圧空気を前記空気チャンバーに導く空気配管と、を備えたものを採用すればよい。
この場合、空気チャンバーから常時空気が吹き出されているので、前記第二の空気供給手段として、第二の圧縮空気源と、前記空気配管内の空気圧をパイロット圧として前記第二の圧縮空気源からの加圧空気を所定の出力圧に設定するエアリレーと、このエアリレーで設定された前記出力圧を前記ポッド内に印加する加圧配管と、を備えているものを採用すれば、エアリレーの出力圧を空気チャンバー内の空気圧よりも高めに設定することにより、空気チャンバー内の空気圧よりも高い状態で喫水圧の変動に対応して変化する加圧空気をポッド内に供給することができる。
【００１５】
また、本発明において、空気チャンバー内の空気圧を変更できるタイプのシール装置を採用する場合には、前記第一の空気供給手段として、第一の圧縮空気源と、この圧縮空気源からの加圧空気を所定の圧力及び流量に設定する空気制御ユニットと、この空気制御ユニットを通過した前記加圧空気をシールリングを通過させずに直接外部水に吹き出して喫水圧を検出する検出配管と、この検出配管内の空気圧をパイロット圧として前記第一の圧縮空気源からの加圧空気を所定の出力圧に設定する第一のエアリレーと、この第一のエアリレーで設定された出力圧を前記空気チャンバー内に印加する空気配管と、を備えたものを採用すればよい。
【００１６】
この場合、第一のエアリレーの出力圧を検出配管内の空気圧よりもガータスプリングの締め付け力の分だけ高めに設定すれば、空気チャンバーから空気が吹き出す程度にその内部の空気圧を設定できる。他方、第一のエアリレーの出力圧を検出配管内の空気圧とほぼ同等かそれよりやや低い値に設定すれば、空気チャンバーから加圧空気が吹き出なくなるので、その吹き出しに伴って外部に潤滑液体が漏洩するのを未然に防止できるとともに、空気消費量を低減できるという利点がある。
【００１７】
そして、この場合には、空気チャンバーから常時空気が吹き出さない制御を行うことも可能になっているので、前記第二の空気供給手段は、第二の圧縮空気源と、前記検出配管内の空気圧をパイロット圧として前記第二の圧縮空気源からの加圧空気を所定の出力圧に設定する第二のエアリレーと、この第二のエアリレーで設定された出力圧を前記ポッド内に印加する加圧配管と、を備えたものを採用すれば、第二のエアリレーの出力圧を空気チャンバー内の空気圧よりも高めに設定することにより、空気チャンバー内の空気圧よりも高い状態で喫水圧の変動に対応して変化する加圧空気をポッド内に供給することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は、本発明に係るシール装置１の第一の実施形態を示している。
図１に示すように、本実施形態のシール装置１はポッドプロペラ推進システム２に使用されるものであり、この推進システム２は、浮上構造体の一例である船体３の船尾部分に縦軸心回りに回転自在に設けられたポッド４と、このポッド４の後部側に接続された筒状のケーシング５と、このケーシング５内に同軸心状に挿通されかつポッド４内に配置された電動モーター６に連結されているプロペラシャフト７と、を備えている。
【００１９】
シャフト７の前部側端部（図１の右側端部）は、ポッド４の前部に配置されたスラスト軸受け８によって回転自在でかつ軸心方向に移動しないように支持されており、シャフト７の後部側端部（図１の左側端部）は、ポッド４の後端部に配置されたラジアル軸受け９によって回転自在に支持されている。このシャフト７の後部側端部はポッド４の外部に突出しており、この突出端部にプロペラ１０が固定されている。
本実施形態のシール装置１はポッド４の後部側の外部に配置された外部シール装置であり、これに対して、ポッド４内のラジアル軸受け９とモーター６の間の部分には内部シール装置１１が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、上記シール装置１は、船体３の底部に縦軸心回りに回転自在に設けられたポッド４と、このポッド４の後部側に接続された筒状のケーシング５と、このケーシング５内に同軸心状に挿通されかつポッド４内に配置された電動モーター６に連結されているプロペラシャフト７と、このシャフト７の外周面に摺接して外部水Ｗを密封する複数のシールリング１２〜１５と、を備えている。
このうち、プロペラシャフト７は、モーター６に直結されているシャフト本体１６と、このシャフト本体１６におけるケーシング５と対応する軸方向部分に取り付けられた円筒状のライナー１７とから構成されており、このライナー１７の外周面に、基端部分がケーシング５の内周面に固定された前記各シールリング１２〜１５のリップ部が摺接している。なお、シャフト７は、ライナー１７を設けないでシャフト本体１６のみで構成することもできる。
【００２１】
本実施形態では、ケーシング５の内部に空気チャンバー２０とこの前部側及び後部側の双方に潤滑チャンバー２１，２２を区画する関係で、シールリング１２〜１５は合計四本設けられている。
このうち、最も後部側（図２の左側）の第一シールリング１２とそれより一つ前部側に位置する第二シールリング１３は、そのリップ部の先端縁が後部側に向くように配置されており、最も後部側から数えて三つ目の第三シールリング１４とそれより一つ前部側に位置する第四シールリング１５は、そのリップ部の先端縁が前部側（図２の右側）に向くように配置されいる。なお、すべてのシールリング１２〜１５のリップ部にはリング状のガータスプリング２３が巻き付けられている。
【００２２】
そして、上記第二シールリング１３と第三シールリング１４との間で区画されるチャンバーは、加圧空気で内部が加圧される空気チャンバー２０とされ、この空気チャンバー２０を区画する一対のシールリング１３，１４のうちの後部側の第二シールリング１３とその更に後部側に配置された第一シールリング１２との間で区画されるチャンバーは、内部に高粘性の潤滑剤２４が充填される第一潤滑チャンバー２１とされている。
すなわち、この第一潤滑チャンバー２１の内部には、空気チャンバー２０から吹き出した加圧空気によっても後部側に吹き飛ばされない程度の高粘性を有するグリース等よりなる潤滑剤２４が充填されている。
【００２３】
また、空気チャンバー２０を区画する一対のシールリング１３，１４のうちの前部側の第三シールリング１４とその更に前部側に配置された第四シールリング１４との間で区画されるチャンバーは、後述する液体供給手段３７によって十分な流動性を有する潤滑液体２５が内部に充填される第二潤滑チャンバー２２とされている。
本実施形態のシール装置１は、上記空気チャンバー２０内に加圧空気を供給する第一の空気供給手段２６と、その空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１よりも高い状態で喫水圧Ｐの変動に対応して変化する加圧空気をポッド４内に供給する第二の空気供給手段２７と、を備えている。
【００２４】
このうち、第一の空気供給手段２６は、船体３内に配置されたコンプレッサー等よりなる第一の圧縮空気源２８と、空気チャンバー２０を区画する一対のシールリング１３，１４のうちの後部側の第二シールリング１３から外部に空気が吹き出す程度に第一の圧縮空気源２６からの加圧空気の圧力を設定する空気制御ユニット２９と、この空気制御ユニット２９を通過した加圧空気を空気チャンバー２０に導く空気配管３０とから構成されている。
空気制御ユニット２９は、減圧弁３１とその下流側に接続された流量調整弁３２とを備えている。なお、本実施形態では、第一の圧縮空気源２８として空気圧が７〜８（ｋｇ／ｃｍ2 ）のものが使用され、この空気圧を減圧弁３１で２〜３（ｋｇ／ｃｍ2 ）程度に減圧している。また、流量調整弁３２によって加圧空気の流量を１０〜４０（Ｎｌ／分）程度に設定して、空気チャンバー２０に一定流量で加圧空気を送り込むことにより、第二シールリング１３のリップ部から常に加圧空気を外部に向かって吹き出すようにしている。
【００２５】
そして、シールリング１３のガータスプリング２３の締め付け力は概ね０．１（ｋｇ／ｃｍ2 ）になっているから、外部水Ｗによるプロペラシャフト７の中心位置での喫水圧をＰ（ｋｇ／ｃｍ2 ）とすると、上記した加圧空気の吹き出しにより、空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１は、Ｐ＋０．１（ｋｇ／ｃｍ2 ）に設定され、喫水圧Ｐよりも常に一定の差圧だけ高い状態でかつその喫水圧Ｐの変動に対応した圧力に制御されることになる。
他方、第二の空気供給手段２７は、船体３内に配置されたコンプレッサー等よりなる第二の圧縮空気源３４と、空気配管３０内の空気圧をパイロット圧として第二の圧縮空気源３４からの加圧空気を所定の出力圧に設定するエアリレー３５と、このエアリレー３５で設定された出力圧をポッド４内に印加する加圧配管３６と、を備えている。
【００２６】
従って、上記エアリレー３５の出力圧を空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１よりも高めに設定することにより、空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１よりも高い状態で喫水圧Ｐの変動に対応して変化する加圧空気をポッド４内に供給することができる。
なお、本実施形態では、エアリレー３５の出力圧をパイロット圧に対して０．２（ｋｇ／ｃｍ2 ）だけ高くなるように設定しており、このため、ポッド４の内部は、Ｐ１＋０．２（ｋｇ／ｃｍ2 ）＝Ｐ＋０．３（ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力、すなわち、喫水圧Ｐに対して常に０．３（ｋｇ／ｃｍ2 ）だけ高い状態に維持できるようになっている。
【００２７】
また、本実施形態のシール装置１は、前記第二潤滑チャンバー２２内に潤滑液体２５を供給するためのオイルポンプ等よりなる液体供給手段３７と、その供給によって空気チャンバー２０内に漏洩してきた潤滑液体２５や外部水Ｗを船内に回収するために当該空気チャンバー２０に接続されたドレン回路３８と、を備えている。このドレン回路３８は、空気チャンバー２０に接続された排出管路３９と、船体３又はポッド４内に配置されたドレンタンク４０とから構成されている。
【００２８】
なお、液体供給手段３７は、潤滑液体２５を一定流量で常に少しずつ圧送するものであってもよいし、潤滑液体２５を一定時間おきに間欠的に圧送するものであってもよい。また、ドレンタンク４０や液体供給手段３７は、ポッド４内に余裕があればその内部に設けることもできるが、船体３内に配置した方がポッド４のコンパクト化を図ることができる点で好ましい。
次に、上記構成に係るシール装置１の作用を説明する。
すなわち、本実施形態では、第一の空気供給手段２６がポッド４の後部側に接続されたケーシング５の内部の空気チャンバー２０内に加圧空気を供給しているので、この空気チャンバー２０を区画するシールリング１３，１４のリップ部に作用する摺動負荷が低減し、そのシールリング１３，１４の耐久性が向上する。特に本実施形態では、第二シールリング１３から常に加圧空気が吹き出しているので、そのリング１３のリップ部がプロペラシャフト７の外周面に殆ど摺接しなくなり、このため、第二シールリング１３の寿命を大幅に増大させることができる。
【００２９】
他方、第二の空気供給手段２７は、空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１よりも高い状態で喫水圧Ｐの変動に対応して変化する加圧空気をポッド４内に供給しているので、上記のようにシールリング１３，１４のリップ部に作用する摺動負荷を低減させたことによって空気チャンバー２０内に外部水Ｗが侵入してきても、その外部水Ｗが更にポッド４内に漏洩するのが有効に防止される。
このように、本実施形態のシール装置１によれば、第二の空気供給手段２７によってポッド４内に外部水Ｗが漏洩するのを有効に防止しながら、第一の空気供給手段２６によってポッド４の後部側に設けた空気チャンバー２０に加圧空気を供給することでシールリング１３，１４のリップ部に作用する摺動負荷を低減させることができ、このため、ポッド１の内部機器の故障や腐食を伴わずにシールリング１３，１４の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、第二潤滑チャンバー２２内に潤滑液体２５を供給する液体供給手段３７を設けるとともに、空気チャンバー２０にドレン回路３８を接続しているので、潤滑液体２５や外部水Ｗが空気チャンバー２０内に漏洩してきてもそれらを船内に回収することができる。このため、潤滑液体２５が外部に吹き出されることに伴う環境汚染を防止しながらシールリング１４を潤滑状態にすることができる。
更に、本実施形態では、第一潤滑チャンバー２１内の潤滑剤２４が後部側に吹き飛ばされない程度の高粘性を有しているので、空気チャンバー２０から空気が吹き出す程度に加圧空気の圧力を増大させた場合でも潤滑剤２４が外部に飛散することがなく、この点でも環境汚染を未然に防止することができるし、油漏れの防止対策のために更に後部側にシールリングを追加する必要もなくなるので、シール装置１の軸方向寸法をコンパクト化することができる。
【００３１】
図３は、第二循環チャンバー２２の変形例を示している。
すなわち、この変形例では、第二循環チャンバー２２を構成する第四シールリング１５が、そのリップ部の先端縁が後部側に向くように配置されている。この場合、リップ部の先端縁同士が互いに向き合っている一対のシールリング１４，１５間で第二潤滑チャンバー２２が区画されることになるので、潤滑液体２５がポッド４側に漏洩するのをより有効に防止できるようになる。
もっとも、かかる構造の場合、液体供給手段３７の圧送力によって第二循環チャンバー２２の内部が高圧になり過ぎないように、安全弁４１を第二潤滑チャンバー２２に接続しておくことが必要であり、この安全弁４１のリリーフ圧は、ポッド４内の空気圧Ｐ２よりも０．２（ｋｇ／ｃｍ2 ）程度高いレベルに設定すればよい。
【００３２】
図４は、本発明に係るシール装置１の第二の実施形態を示している。
上記第一の実施形態と本実施形態との主な相違点は、前者が、シールリングを通して加圧空気を吹き出すタイプであるのに対して、後者は、シールリングを通過させずに外部水Ｗに加圧空気を吹き出すことによって空気チャンバー内の空気圧を変更できるようになっている点にあり、その他の構成はほぼ同様である。
従って、以下においては、第一の実施形態と異なる点を重点的に説明し、構造ないし作用が同じ部材については図面に同じ参照符号を付することによって、重複説明を省略する。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態の第一の空気供給手段２６は、船体３内に配置されたコンプレッサー等よりなる第一の圧縮空気源４３と、この圧縮空気源４３からの加圧空気を所定の圧力及び流量に設定する空気制御ユニット４４と、この空気制御ユニット４４を通過した加圧空気をシールリング１２，１３を通過させずに直接外部水Ｗに吹き出して喫水圧Ｐを検出する検出配管４５と、この検出配管４５内の空気圧をパイロット圧として第一の圧縮空気源４３からの加圧空気を所定の出力圧に設定する第一のエアリレー４６と、この第一のエアリレー４６で設定された出力圧を空気チャンバー２０内に印加する空気配管４７と、を備えている。
【００３４】
なお、本実施形態の空気制御ユニット４４は、減圧弁４８と、その下流側に接続された流量調整弁４９と、上記第一のエアリレー４６とを備えている。また、図例では、検出配管４５の吹き出し口をケーシング５の基端部分に配置しているが、この吹き出し口をポッド４や船体３側に配置することもできる。
上記第一の空気供給手段４３において、第一のエアリレー４６の出力圧を検出配管４５内の空気圧よりもガータスプリング２３の締め付け力の分だけ高めに設定すれば、第一実施形態の場合と同様に、空気チャンバー２０から加圧空気が吹き出す程度にその内部の空気圧を設定することができる。
【００３５】
また、本実施形態の第一の空気供給手段４３によれば、第一のエアリレー４６の出力圧を検出配管４５内の空気圧とほぼ同等かそれよりやや低い値に設定することもできる。この場合、空気チャンバー２０から加圧空気が吹き出なくなるので、その吹き出しに伴って船外に潤滑液体２５が漏洩するのを未然に防止できるとともに、空気消費量を可及的に低減できるという利点がある。
一方、第二の空気供給手段２７は、船体３内に配置されたコンプレッサー等よりなる第二の圧縮空気源５０と、検出配管４５内の空気圧をパイロット圧として第二の圧縮空気源５０からの加圧空気を所定の出力圧に設定する第二のエアリレー５１と、この第二のエアリレー５１で設定された出力圧をポッド４内に印加する加圧配管５２と、を備えている。
【００３６】
従って、かかる第二の空気供給手段２７によれば、第二のエアリレー５２の出力圧を空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１よりも高めに設定することにより、空気チャンバー２０内の空気圧Ｐ１よりも高い状態で喫水圧Ｐ１の変動に対応して変化する加圧空気をポッド４内に供給することができる。
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、種々に変更することができる。例えば、第一シールリング１２を省略して第一潤滑チャンバー２１を設けない構造にすることもできる。
【００３７】
また、上記実施形態では、船体３の船尾部分にポッドプロペラ推進システム２を設けているが、この推進システム２は、船体３の中央部や船首部分に設けることもできるし、海上に浮かぶ海底油田掘削プラントや空港等の種々の浮上構造物に設けることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポッド内に外部水が漏洩するのを有効に防止しながらポッドの後尾部分に設けた空気チャンバーに加圧空気を供給できるので、ポッドの内部機器の故障や腐食を伴わずにシールリングの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態のポッドプロペラ推進システムの概略側面図である。
【図２】第一実施形態のシール装置の側面断面図である。
【図３】第二潤滑チャンバーの変形例を示すためのケーシング内の断面図である。
【図４】第二実施形態のシール装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１      シール装置
２      ポッドプロペラ推進システム
３      船体（浮上構造物）
４      ポッド
５      ケーシング
６      電動モーター
７      プロペラシャフト
１２      第一シールリング
１３      第二シールリング
１４      第三シールリング
１５      第四シールリング
２０      空気チャンバー
２１      第一循環チャンバー
２２      第二循環チャンバー
２４      潤滑剤
２５      潤滑液体
２６      第一の空気供給手段
２７      第二の空気供給手段
２８      第一の圧縮空気源
２９      空気制御ユニット
３０      空気配管
３４      第二の圧縮空気源
３５      エアリレー
３６      加圧配管
３７      液体供給手段
３８      ドレン回路
４３      第一の圧縮空気源
４４      空気制御ユニット
４５      検出配管
４６      第一のエアリレー
４７      空気配管
５０      第二の圧縮空気源
５１      第二のエアリレー
５２      加圧配管
【図１】
0003668709.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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