(57)【要約】【課題】  羽根車を回転軸から取り外すことなく簡易に脱着することが可能な送風機の軸封用シール板を提供する。【解決手段】  送風機の回転軸１の軸封用の樹脂製のリング状シール板１０であって、該回転軸１をその軸方向に垂直な面上の対向する２方向から挟み込んで軸封するため、外縁部１１から内縁部１２に至る２箇所の切断面１３、１４で２分割されており、２分割された各々は該２箇所の切断面１３、１４が互いに最も接近する部分１３ａ、１４ａの離間距離よりも該回転軸１の外径の方が小さいのが好ましく、該切断面１３、１４はシール板の中心軸に対して斜めに交差しているのが好ましい。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機の回転軸の軸封用の樹脂製のリング状シール板であって、前記回転軸をその軸方向に垂直な面上の対向する２方向から挟み込んで軸封するため、外縁部から内縁部に至る切断面２箇所で２分割されていることを特徴とするシール板。
【請求項２】
前記２分割された各々は、前記２箇所の切断面が互いに最も接近する部分の離間距離よりも前記回転軸の外径の方が小さいことを特徴とする、請求項１に記載したシール板。
【請求項３】
前記２箇所の切断面は同一平面上に存在しており、前記同一平面はシール板の中心軸を含んでいることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシール板。
【請求項４】
前記切断面はシール板の中心軸に対して斜めに交差していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール板。
【請求項５】
前記切断面には軸封の際に接着剤が塗布されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機の軸封用シール板に関し、特に耐蝕送風機として使用されるＦＲＰ製送風機の軸封用シール板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシング内で回転する羽根車により生ずる遠心力でガスを昇圧して送風する送風機では、電動機の回転駆動力を該羽根車に伝える役割を担う回転軸がケーシングを貫通するため、この軸貫通部からのガス漏れを防止する様々な軸封構造が提案されている。例えば特許文献１には、回転軸の軸方向及び半径方向の軸封（シール）のため軸封部をラビリンス構造にする技術が提案されている。この特許文献１の軸封部は、羽根車によって吸込まれたゴミや異物によって軸受等の回転要素が損傷するのを防止できると記載されている。
【０００３】
一方、腐食性ガスの送風用に使用される耐蝕送風機には、羽根車やケーシングなどの腐食性ガスに接する部分に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が用いられているものがある。このようなＦＲＰ製の送風機では、軸封部に一般にリング状シール板が用いられている。このリング状シール板はＰＴＦＥなどの耐食性材料で形成されているため通常はメンテナンスが不要であり、よって送風機の構造はシール板を簡易に取り外せるようにはなっていない。しかしながら、送風対象となるガスが耐食性材料で形成されているシール板をも侵す可能性があり、そのガスが環境に悪影響を及ぼす等のおそれがある場合は当該軸封部からは微量の漏れも許容されないため、定期的にシール板を取り外して新しいものと交換することが必要になる場合がある。
【０００４】
上記のシール板を取り外すには電動機を外すかあるいはベルト駆動式の場合はベルトを外した後、電動機側に回転軸を抜き取ることが必要になる。その際、回転軸の先端部にボルト・ナットで固定されている羽根車を外さなければならず、多大な労力と作業時間を必要とする。特に、ＦＲＰ製の耐蝕送風機の場合は、羽根車を固定する上記ボルト・ナットによる固定部の腐食防止のためＦＲＰ製のカバーが取り付けられており、更に該カバーと羽根車との当接部がＦＲＰ塗装でシールされているため、羽根車を回転軸から取り外すにはこのＦＲＰ塗装を剥ぐ必要があった。このように、シール板を交換するだけのためにＦＲＰ塗装を剥ぐ手間を要することに加え、復旧時に塗布したＦＲＰ塗装の硬化のためプラントの操業を長時間停止する必要があった。また、ＦＲＰ塗装に施工不良があると、腐食性ガスが上記固定部に侵入して送風機が故障したり環境上の問題が生じたりするおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６０−４９２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した従来の送風機の軸封部が抱える問題に鑑みてなされたものであり、羽根車を回転軸から取り外すことなく簡易に脱着することが可能な軸封用シール板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、送風機の軸封用シール板を２分割することによって、羽根車を回転軸から取り外すことなく該軸封用シール板を脱着できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明に係るシール板は、送風機の回転軸の軸封用の樹脂製のリング状シール板であって、前記回転軸をその軸方向に垂直な面上の対向する２方向から挟み込んで軸封するため、外縁部から内縁部に至る切断面２箇所で２分割されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、羽根車を回転軸から取り外すことなく簡易にシール板を脱着することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のシール板が好適に適用される耐蝕送風機の一具体例の縦断面図である。
【図２】図１の耐蝕送風機の軸貫通部の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の軸封用シール板の様々な具体例の正面図である。
【図４】本発明の軸封用シール板の他の具体例の斜視図である。
【図５】比較例で用いた従来の軸封用シール板の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
先ず図１を参照しながら本発明の実施形態のシール板が好適に適用される送風機について説明する。この送風機は、図示しない電動機の回転駆動力によって直接又は間接的に回転させられる回転軸１と、この回転軸１の一端部にボルト・ナットによって取り付けられている羽根車２と、この羽根車２を収容するケーシング３と、この回転軸１を回転自在に支持するベアリング等の軸受機構（図示せず）が収容された軸受箱４と、該回転軸１が貫通するケーシング３の軸貫通孔から該ケーシング３内のガスが漏れるのを防止する軸封部５とから主に構成されており、該回転軸１の他端部に嵌装されているプーリー６と、上記電動機の駆動軸に嵌装されているプーリー（図示せず）との間に３本の駆動ベルト７が架け渡されている。
【００１１】
次に、図１の一点鎖線で囲んだ部分を拡大した図２を参照しながら、上記の軸封部５に用いられている本発明の実施形態のシール板１０について具体的に説明する。回転軸１はその一端部に軸スリーブ１ａを備えており、更にこの一端部の端面から固定ボルト１ｂが突出している。この固定ボルト１ｂに羽根車２の中心部を外嵌してナット１ｃで締め付けることで羽根車２は回転軸１に固定されている。これら固定ボルト１ｂ及びナット１ｃは、腐食防止のためＦＲＰ製のドーム状カバー８で覆われており、更にこのカバー８と羽根車２との当接部には、全周に亘ってＦＲＰ塗装９が施されている。
【００１２】
上記のケーシング３の電動機側中央部には、回転軸１が貫通する軸貫通孔３ａが設けられている。羽根車２をケーシング３内の定位置にセットした時、この軸貫通孔３ａの内側に上記の軸スリーブ１ａが位置するようになっている。そのため、羽根車２の回転時に軸スリーブ１ａが軸貫通孔３ａの内縁部に接することのないように、該軸貫通孔３ａの内径は、該軸スリーブ１ａの外径よりわずかに大きくなっている。
【００１３】
このケーシング３の上記軸貫通孔３ａの周縁部に環状の肉厚部３ｂが形成されており、この肉厚部３ｂとこれに対向する環状の押さえ板３ｃとによって軸スリーブ１ａの外径とほぼ同じ大きさの内径を有する本発明の実施形態の樹脂製のリング状シール板１０が挟持されている。かかる構成により、軸スリーブ１ａの外周面と軸貫通孔３ａの内縁部との間の隙間がシールされている。
【００１４】
この本発明の実施形態のリング状シール板１０の材質は、樹脂製であれば特に限定はないが、腐食性ガスを取り扱う場合はＰＴＦＥなどのフッ素樹脂からなる耐腐食性材質が好ましい。なお、上記の押さえ板３ｃにはその周方向に均等な間隔をあけて複数のボルト孔が穿設されており、これらボルト孔にそれぞれ挿通させた複数の締付ボルト３ｄを肉厚部３ｂの対応する雌ネジ部に螺合させて締め付けることによって、リング状シール板１０をその厚み方向に押圧しながら固定することができる。
【００１５】
上記の本発明の実施形態のシール板１０は、その外縁部から内縁部に至る切断面２箇所で２分割されており、これにより回転軸１をその軸方向に垂直な面上の対向する２方向から挟み込んで軸封することができる。上記のシール板１０の２分割の形態については、上記したように回転軸１をその軸方向に垂直な面上の対向する２方向から挟み込んで軸封することができるのであれば特に限定はなく、例えば図３（ａ）の一具体例のように、各々中心角１８０°の扇形からなる２つの同形状の部材１０ａ、１０ｂに２分割された形態にすることができる。この場合、これら２つの部材１０ａ、１０ｂで回転軸１の軸スリーブ１ａを挟み込んで軸封した時、外縁部１１から内縁部１２に至る第１の切断面１３及び第２の切断面１４は、同一平面上に存在しており、この同一平面はシール板１０の中心軸を含んでいる。
【００１６】
また、２分割された２つの部材１０ａ、１０ｂの各々は、その平面側から見た時、これら第１の切断面１３及び第２の切断面１４が互いに最も接近する部分１３ａ、１４ａが、円形の内縁部１２とその中心点を通る直線との２つの交点にそれぞれ位置している。換言すれば、これら最も接近する部分１３ａ、１４ａの離間距離よりも軸スリーブ１ａの外径の方が小さくなっている。これにより、各部材１０ａ、１０ｂは、曲げたり捻ったりすることなく回転軸１の周りに取り付けることができる。
【００１７】
なお、シール板１０において前述した押さえ板３ｃのボルト孔に対応する位置には、締付ボルト３ｄが挿通するボルト挿通孔１５が設けられている。このボルト挿通孔１５は上記切断面１３、１４から離間した位置に設けるのが好ましい。上記のように、本発明の実施形態のシール板１０は２分割されているため、基本的には上記締付ボルト３ｄを外すだけで羽根車２を回転軸１から取り外すことなくシール板１０を容易に脱着することができる。
【００１８】
シール板の２箇所の切断面は上記のように同一平面上に存在する場合に限定されるものではなく、例えば図３（ｂ）や図３（ｃ）に示すように、同一平面上に存在しない２箇所の切断面で２分割してもよい。具体的には、図３（ｂ）のシール板２０は、外縁部２１から内縁部２２に至る第１の切断面２３及び第２の切断面２４が、互いに平行で且つその離間距離が内縁部２２の内径と同じとなるように２つの部材２０ａ、２０ｂに分割されている。一方、図３（ｃ）のシール板３０は、その平面側から見た時、外縁部３１から内縁部３２に至る第１の切断面３３及び第２の切断面３４が互いに直交する位置関係となるように２つの部材３０ａ、３０ｂに分割されている。
【００１９】
上記の図３（ｂ）のシール板２０は、上記したように内縁部２２の内径と同じ距離で２つの切断面２３、２４が離間しているので、当然のことながらそれらが互いに最も隣接する部分の離間距離よりも軸スリーブ１ａの外径の方が小さくなっている。一方、図３（ｃ）のシール板３０は、第１の切断面３３及び第２の切断面３４が互いに最も接近する部分３３ａ、３４ａは、平面側から見て円形の内縁部３２とその中心点を通る直線との２つの交点にそれぞれ位置しているので、それらの離間距離よりも軸スリーブ１ａの外径の方が小さくなっている。
【００２０】
上記の構成により、送風機の回転軸１を軸封する際、該回転軸１の軸方向に対して垂直な面上の対向する２方向から上記の２つの部材で挟み込み、両部材の対応する切断面同士を当接させてリング状にした状態で上記の環状肉厚部３ｂと環状押さえ板３ｃとで挟み込み、複数の締付ボルト３ｄで締め付けることで、シール板の取り付けを完了することができる。この締付ボルト３ｄで締め付ける際、シール板は厚み方向にわずかに圧縮されるので、該厚み方向に垂直な方向にわずかに膨張する。これにより２つの部材の切断面同士がより確実に密着するので当該シール板の切断面からガス漏れが生じるのをより確実に防ぐことができる。
【００２１】
上記の２つの切断面同士の密着性をより高めるには切断面がシール板の平面に対して傾斜しているのが好ましい。例えば図４に示す２つの部材４０ａ、４０ｂからなるシール板４０は、外縁部４１から内縁部４２に至る第１の切断面４３及び第２の切断面４４が同一平面上に存在しており、この同一平面はシール板４０の平面に対して傾斜している。なお、この場合は、該同一平面はシール板４０の中心軸Ｏに対して斜めに交差することになる。更に、これら２つの切断面４３、４４のそれぞれの中心点４３ａ、４４ａ同士を結んだ線分Ｌは該中心軸Ｏに交差している。シール板の平面に対して、すなわちシール板の中心軸に対して切断面が傾斜する形態は、図４の場合に限定されるものではなく、例えば図３（ｂ）や図３（ｃ）の各々における２つの切断面のうちの少なくとも一方がシール板の平面に対して傾斜してもよい。
【００２２】
本発明の実施形態のシール板は、送風機の回転軸に取り付ける際、上記の切断面に接着剤を塗布するのが好ましい。これにより、密着性をより一層向上することができる。なお、装着時に切断面に接着剤を塗布する場合はシール板の交換の際に、締付ボルト３ｄを外してから切断面の接着剤を剥がすか又は切断することになるが、この場合においても羽根車２を回転軸１から外すことなく短時間で簡単にシール板を交換することができる。以上、本発明の実施形態の軸封用シール板について説明したが、本発明のシール板は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲の種々の態様で実施することが可能である。
【実施例】
【００２３】
送風機の軸封用として、図４に示すような外径１９０ｍｍ、内径９０ｍｍ、厚み２ｍｍのＰＴＦＥ製リング状シール板４０を用意した。このシール板４０は、外縁部４１から内縁部４２に至る２箇所の切断面４３、４４がシール板の平面に対して斜めに切断された２つの部材４０ａ、４０ｂからなる。この２分割されたシール板４０を用いてニッケルの湿式製錬プラントの環集除害設備に用いられている送風機（セイコー化工機株式会社製ベルト駆動式ＦＲＰ製ターボブロワ、型番：ＦＴＢ−５０１ＢＥ−ＬＨ１）の軸封部のシール板を交換した。
【００２４】
この交換の際、送風機のケーシングの軸貫通孔の周縁部に位置する環状肉厚部と、これに対向する環状押え板とを締結している４つの締付ボルトを外して古いシール板を切断して取り除いた後、上記２分割された新しいシール板４０を、送風機の回転軸に対してその軸方向に垂直な面上の２方向から挟み込んだ。その後は上記の軸封部の分解時とは逆の作業を行って軸封部を組み立てた。この交換作業に要した時間は約１時間であった。また、この交換作業後６ヶ月の間ガス漏れは発生しなかった。
【００２５】
比較のため、図５に示すような従来の一体物のＰＴＦＥ製リング状シール板５０を用いて上記と同様のブロワの軸封部のシール板を交換した。この交換の際、上記のシール板を締め付けている環状押え板の着脱の作業に加えて、羽根車を固定するナットをボルトから外すためにドーム状カバーと羽根車との当接部のＦＲＰ塗装を剥離した後、該カバー及びナットを外して羽根車を回転軸から外し、更に駆動ベルトを外して回転軸を電動機側に引き抜く作業と、復旧のためのこれらの逆の作業とを要した。特に、ドーム状カバーの当接部のＦＲＰ塗装及びこの塗装後のＦＲＰの硬化のために長時間を要したため、作業時間に約６時間かかった。
【符号の説明】
【００２６】
１      回転軸
１ａ    軸スリーブ
１ｂ    固定ボルト
１ｃ    ナット
２      羽根車
３      ケーシング
３ａ    軸貫通孔
３ｂ    環状肉厚部
３ｃ    環状押え板
３ｄ    締付ボルト
４      軸受箱
５      軸封部
６      プーリー
７      駆動ベルト
８      カバー
９      ＦＲＰ塗装
１０、２０、３０、４０、５０      シール板
１５、２５、３５、４５、５５      ボルト挿通孔
１１、２１、３１、４１      外縁部
１２、２２、３２、４２      内縁部
１３、２３、３３、４３      第１の切断面
１４、２４、３４、４４      第２の切断面
４３ａ、４４ａ      中心点
Ｏ      中心軸
Ｌ      線分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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