特開 2023-130785 ランタンリングおよび軸封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023130785

(43)【公開日】2023-09-21

(54)【発明の名称】ランタンリングおよび軸封装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/16 20060101AFI20230913BHJP

   F16J 15/3268 20160101ALI20230913BHJP

【ＦＩ】

F16J15/16 B

F16J15/3268

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022035270

(22)【出願日】2022-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】日本ピラー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】日名 純

(72)【発明者】

【氏名】井上 広大

【テーマコード（参考）】

3J043

【Ｆターム（参考）】

3J043AA11

3J043AA16

3J043CA04

3J043CB13

3J043CB20

3J043DA02

3J043DA03

3J043HA10

(57)【要約】

【課題】流体機器で扱う内部流体のパージを全周に亘って行えるランタンリングを提供する。
【解決手段】ランタンリング（１０）は、軸封装置（１）の軸部材（１１０）周りにパージガスを流通させるものであって、外周側から供給されるパージガスを受ける複数の羽根部（１６）を備える。複数の羽根部（１６）はそれぞれ、パージガスによる外力を受けて回転トルクを発生する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸封装置の軸部材周りに加圧流体を流通させるランタンリングであって、
外周側から供給される加圧流体を受ける流体受け部を備え、
前記流体受け部は、加圧流体による外力を受けて回転トルクを発生する、ランタンリング。

【請求項2】

請求項１に記載のランタンリングにおいて、
互いに対向して配置される一対の円環板と、
前記一対の円環板の間に周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の羽根部と、を備え、
前記複数の羽根部はそれぞれ、前記流体受け部として機能する、ランタンリング。

【請求項3】

請求項１または２に記載のランタンリングにおいて、
前記羽根部は、加圧流体の流れを受ける外面を有し、該外面を一方の前記円環板側に向けるように当該ランタンリングの軸方向に対して傾斜する、ランタンリング。

【請求項4】

請求項３に記載のランタンリングにおいて、
前記羽根部の外面と該外面を垂直な方向に通る当該ランタンリングの径方向とがなす角度は、３０°以上且つ７０°以下に設定される、ランタンリング。

【請求項5】

軸部材が挿入されるスタフィングボックスと、
前記スタフィングボックスの内周面と前記軸部材との間に形成された収容空間に収容され、前記軸部材の軸方向において並ぶパッキンおよびランタンリングと、
前記パッキンを前記軸部材の軸方向に押圧するパッキン押えと、を備える軸封装置であって、
前記ランタンリングは、請求項１～４のいずれか１項に記載のランタンリングである、軸封装置。

【請求項6】

請求項５に記載の軸封装置において、
前記収容空間に収容されて前記ランタンリングの軸方向における一方側または両側に配置されるリング状の滑り部材をさらに備え、
前記滑り部材は、前記ランタンリングが回転したときに生じる摩擦力を低減させる、軸封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ランタンリングおよび軸封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ポンプやバルブなどの流体機器に装備される軸封装置として、ランタンリングを備えた軸封装置が知られている。このような軸封装置は、スタフィングボックスと、環状のグランドパッキンと、ランタンリングと、パッキン押えとを備える。スタフィングボックスには、軸部材が挿入される。グランドパッキンおよびランタンリングは、スタフィングボックスの内周面と軸部材との間に形成された収容空間に収容される。

【0003】

ランタンリングは、グランドパッキンの間に配置される。パッキン押えは、スタフィングボックスにねじ留めされ、グランドパッキンをランタンリングと共に軸部材の軸方向に押圧する。軸封装置では、ランタンリングを用いて、窒素ガスなどのパージガスを軸部材周りに流通させることで、流体機器の内部から収容空間に侵入する内部流体をパージし、内部流体の漏洩を防止する。

【0004】

そうしたランタンリングを備える軸封装置は、例えば特許文献１に開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－２７９７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の軸封装置では、ランタンリングを用いて軸部材周りにパージガスを流通させても、パージガスがランタンリングの全周に行き渡る前に優先的に流れる部分から機内側へ抜ける、いわゆるショートパスが発生することがある。そうなると、ランタンリングの周方向において、パージガスの流通する部分が偏り、内部流体のパージを行えない部分が生じる。それに起因して、流体機器で扱う内部流体がランタンリングにまで侵入すると、当該内部流体がランタンリングに設けられた抜き出し用のタップ孔に噛み込んだり、ランタンリングとスタフィングボックスとの間に固着したりして、ランタンリングのメンテナンス作業が困難になる。

【0007】

本開示の目的は、流体機器で扱う内部流体のパージを全周に亘って行えるランタンリングを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の技術は、軸封装置の軸部材周りに加圧流体を流通させるランタンリングを対象とする。本開示の技術に係るランタンリングは、外周側から供給される加圧流体を受ける流体受け部を備える。前記流体受け部は、加圧流体による外力を受けて回転トルクを発生する。

【0009】

このランタンリングでは、流体受け部が加圧流体による外力を受けて回転トルクを発生する。回転トルクが発生すると、ランタンリングが軸部材周りで回転する。そのようにランタンリングが回転することで、流体機器で扱う内部流体の侵入を抑制できる。これにより、内部流体のパージをランタンリングの全周に亘って行うことができる。

【発明の効果】

【0010】

本開示の技術によれば、流体機器で扱う内部流体のパージを全周に亘って行えるランタンリングを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態１の軸封装置の概略構成を例示する断面図である。

【図2】図２は、実施形態１のランタンリングを例示する斜視図である。

【図3】図３は、実施形態１のランタンリングの構成および使用時における動作を示す平面図である。

【図4】図４は、図３のIV－IV線におけるランタンリングの断面図である。

【図5】図５は、実施形態１のランタンリングの分解状態を例示する平面図である。

【図6】図６は、実施形態１のランタンリングの分割体を例示する側面図である。

【図7】図７は、実施形態１の変形例のランタンリングを例示する図４相当図である。

【図8】図８は、実施形態２のランタンリングの構成および使用時における動作を例示する平面図である。

【図9】図９は、図８のIX－IX線におけるランタンリングの断面図である。

【図10】図１０は、実施形態２の変形例のランタンリングを例示する図８相当図である。

【図11】図１１は、第１変形例の軸封装置のランタンリングに対するパージガスの供給位置を例示する平面図である。

【図12】図１２は、第２変形例の軸封装置のランタンリングに対するパージガスの供給位置を例示する平面図である。

【図13】図１３は、第３変形例のランタンリングを示す斜視図である。

【図14】図１４は、第３変形例のランタンリングの構成および使用時における動作を示す平面図である。

【図15】図１５は、その他の実施形態の軸封装置の概略構成を例示する断面図である。

【図16】図１６は、比較例の軸封装置の概略構成を例示する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、本開示を概念的に説明するためのものである。よって、図面では、本開示の技術の理解を容易にするために寸法、比または数を、誇張あるいは簡略化して表す場合がある。

【0013】

《実施形態１》
この実施形態１の軸封装置１は、回転ポンプ、往復動ポンプ、バルブ、攪拌機などの各種の流体機器１００に使用される。流体機器１００は、水や油などの液体、空気やガスなどの気体、スラリーなどの泥状物といった流体（以下、内部流体と称する）を取り扱う。流体機器１００は、図１に示す軸部材１１０を備える。軸部材１１０は、可動軸であって、軸心ＣＬ周りの回転運動、軸方向Ｄａ（軸心ＣＬに沿う方向）への往復運動またはヘリカル運動を行う。

【0014】

本例の軸部材１１０は、軸本体１１２と、スリーブ１１４とを備える。軸本体１１２は、流体機器１００の駆動軸である。軸本体１１２は、水平方向に向く軸心ＣＬを持つ。スリーブ１１４は、円筒状物であって、軸本体１１２に挿通される。スリーブ１１４は、軸部材１１０の外装を構成する。スリーブ１１４は、図示しないセットスクリューなどの締結具により軸本体１１２に固定される。軸本体１１２とスリーブ１１４との間は、シール部材（Ｏリング）１１６によってシールされる。

【0015】

－軸封装置の構成－
図１に示すように、軸封装置１は、軸部材１１０の周囲で流体機器１００の内部と外部との間を軸封し、流体機器１００で扱う内部流体が外部に漏れ出すのを防止する。本例の軸封装置１は、上述のように水平方向に延びる軸部材１１０に適用される。軸封装置１は、スタフィングボックス２と、複数のグランドパッキン３と、ランタンリング１０と、一対の滑り部材５と、パッキン押え（グランド）６と、押圧機構７と、ガス供給装置８とを備える。

【0016】

スタフィングボックス２には、軸部材１１０が挿入される。スタフィングボックス２の内周面と軸部材１１０の外周面との間には、環状の収容空間Ｓｃが形成される。複数のグランドパッキン３、ランタンリング１０および一対の滑り部材５は、収容空間Ｓｃに収容される。複数のグランドパッキン３、ランタンリング１０および一対の滑り部材５は、軸部材１１０周りに配置され、軸部材１１０の軸方向Ｄａにおいて並ぶ。本例のランタンリング１０は、複数のグランドパッキン３よりも機内側に配置される。

【0017】

一対の滑り部材５は、ランタンリング１０の軸方向Ｄａにおける両側に配置される。滑り部材５は、円環状の板体である。滑り部材５は、ランタンリング１０が回転したときに生じる摩擦力を低減させる。滑り部材５の摩擦係数は、スタフィングボックス２（厳密には同ボックス２の機内側に位置する底面）の摩擦係数よりも小さく、且つグランドパッキン３の摩擦係数よりも小さい。滑り部材５は、例えば四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ：Polytetrafluoroethylene）からなる。

【0018】

複数のグランドパッキン３、ランタンリング１０および一対の滑り部材５は、機内側から機外側に向けて、滑り部材５、ランタンリング１０、滑り部材５、複数のグランドパッキン３の順で配置される。パッキン押え６は、最も機外側に位置するグランドパッキン３に押し当てられる。押圧機構７は、パッキン押え６を所定の圧力で弾性的に押圧する。そのことで、パッキン押え６は、複数のグランドパッキン３を軸部材１１０の軸方向Ｄａに押圧する。

【0019】

押圧機構７は、締付けボルト７ａと、圧縮コイルばね７ｂと、締付けナット７ｃ、カラー７ｄとを備える。締付けボルト７ａは、パッキン押え６の機外側の端部に設けられたフランジ６ｆに挿通される。そして、締付けボルト７ａの基端部は、スタフィングボックス２の機外側の端部に設けられたフランジ２ｆにねじ込まれる。締付けナット７ｃは、締付けボルト７ａのうちパッキン押え６のフランジ６ｆから突き出した先端側の部分に螺合される。

【0020】

圧縮コイルばね７ｂは、締付けボルト７ａの先端側の部分に挿通され、パッキン押え６のフランジ６ｆと締付けナット７ｃとの間に介在する。カラー７ｄは、有底円筒体であって、圧縮コイルばね７ｂを覆う。カラー７ｄの底壁は、締付けボルト７ａに挿通され、圧縮コイルばね７ｂと締付けナット７ｃとに挟み込まれて保持される。カラー７ｄは、圧縮コイルばね７ｂの圧縮量に拘わらずパッキン押え６の押圧方向における締付けナット７ｃとの相対位置を不変とされる。

【0021】

複数のグランドパッキン３はそれぞれ、パッキン押え６により圧縮され、押し潰すように変形される。それによって、各グランドパッキン３は、スタフィングボックス２の内周面および軸部材１１０の外周面に面接触する。各グランドパッキン３は、軸部材１１０の上記運動（回転運動、往復運動またはヘリカル運動）に係る動作を許容した状態で、流体機器１００で扱う内部流体をシールする。ランタンリング１０は、軸封装置１の軸部材１１０周りにパージガスを流通させる部材である。パージガスは、加圧流体の一例である。

【0022】

スタフィングボックス２におけるランタンリング１０の外周部分には、２つのガス供給孔２ｐが形成される。本例のガス供給孔２ｐは、ランタンリング１０の直上位置と直下位置とに設けられる。ガス供給孔２ｐは、軸部材１１０の軸方向Ｄａから見てランタンリング１０の左右両側に設けられてもよい。各ガス供給孔２ｐには、ガス配管９が接続される。ガス供給装置８は、ガス配管９にパージガスを送り出し、ガス供給孔２ｐからランタンリング１０にパージガスを供給する。パージガスには、例えば窒素ガスなどの不活性ガスが用いられる。

【0023】

－ランタンリングの構成－
図２～図４に示すように、ランタンリング１０は、一対の円環板（第１円環板１２、第２円環板１４）と、複数の羽根部１６とを備える。一対の円環板は、第１円環板１２と、第２円環板１４とである。第１円環板１２および第２円環板１４は、互いに対向して配置される。第１円環板１２および第２円環板１４は、内径および外径が互いに同じ円環状に形成される。ランタンリング１０は、第１円環板１２が機外側に位置し、第２円環板１４が機内側に位置する向きで収容空間Ｓｃに設置される。ランタンリング１０は、スタフィングボックス２に対して相対的に回転可能である。

【0024】

複数の羽根部１６は、第１円環板１２と第２円環板１４の間に周方向に互いに間隔をあけて設けられる。各羽根部１６は、板状体であって、第１円環板１２と第２円環板１４とを連結する。各羽根部１６の一端は、第１円環板１２の内周端部に接続される。各羽根部１６の他端は、第２円環板１４の外周端部に接続される。複数の羽根部１６は、第１円環板１２から第２円環板１４に向かって放射状に広がるように設けられる。各羽根部１６は、流体受け部として機能する。流体受け部は、ガス供給孔２ｐを通じて外周側から供給されるパージガスを受ける部分である。

【0025】

各羽根部１６は、パージガスの流れを受ける外面１６ｓを有する。各羽根部１６の外面１６ｓは、ランタンリング１０の径方向における外方に臨み、ランタンリング１０の周方向に倣って広がる。各羽根部１６は、外面１６ｓを第１円環板１２側に向けるように当該ランタンリング１０の軸方向Ｄａに対して傾斜する。各羽根部１６は、パージガスによる外力を受けて回転トルクを発生する。各羽根部１６の外面１６ｓとその外面１６ｓを垂直な方向に通る当該ランタンリング１０の径方向とがなす角度α（図４参照）は、例えば、３０°以上且つ７０°以下に設定される。

【0026】

各羽根部１６の上記角度αが７０°超であると、当該羽根部１６でパージガスを受けたときに発生する回転トルクが比較的小さくなる上に、パージガスのランタンリング１０の内周側への流通が羽根部１６で阻害される。一方、各羽根部１６の上記角度αが３０°未満であると、当該羽根部１６でパージガスを受けたときに発生する回転トルクが比較的小さくなる上に、ランタンリング１０に当該羽根部１６を成形し難い。これに対して、本例のように、各羽根部１６の上記角度αが３０°以上且つ７０°以下であると、比較的大きな回転トルクを得ると共に、パージガスのランタンリング１０の内周側へのスムーズな流通を実現し、さらに羽根部１６の成形性を良くするのに有利である。各羽根部１６の当該角度αは、同じ観点から、４０°以上且つ５０°以下であることが好ましい。

【0027】

図５にも示すように、本例のランタンリング１０は、分割タイプに構成される。ランタンリング１０は、２つの分割体１０Ｐによって構成される。各分割体１０Ｐは、半円弧状を有する半割体である。２つの分割体１０Ｐは、互いに組み合わせられることで、全体として円環状を構成する。２つの分割体１０Ｐは、一対の接合ピン１８を用いて継ぎ合わせられる。２つの分割体１０Ｐの互いに接合される両側の端面にはそれぞれ、ピン孔２０が形成される。

【0028】

図６に示すように、一方のピン孔２０は、分割体１０Ｐの第１円環板１２をなす円弧板１２Ｐの端面に形成される。他方のピン孔２０は、分割体１０Ｐの第２円環板１４をなす円弧板１４Ｐの端面に形成される。図５に示すように、各接合ピン１８は、２つの分割体１０Ｐの互いに対応する各ピン孔２０に挿入される。２つの分割体１０Ｐは、第１円環板１２および第２円環板１４をなす各円弧板１２Ｐ，１４Ｐの両端面を突き合わせた状態で、接合ピン１８を介して接続される。２つの分割体１０Ｐの継ぎ目には分割ライン２２が形成される。

【0029】

ランタンリング１０（各分割体１０Ｐ）は、金属製または樹脂製の部品である。ランタンリング１０に用いられる金属材料としては、ステンレス、銅が挙げられる。ランタンリング１０に用いられる樹脂材料としては、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が挙げられる。四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）は、耐熱性および耐薬品性と共に滑り性（低摩擦性、自己潤滑性）を有し、ランタンリング１０の材料として好適に用いられる。ランタンリング１０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）などのカーボン材で構成されてもよい。

【0030】

第１円環板１２の外面（第２円環板１４とは反対側の表面）には、複数のタップ孔２４が形成される。タップ孔２４は、ランタンリング１０の抜き出し作業に用いられる。タップ孔２４は、例えば、第１円環板１２の周方向に等間隔で距離をあけた４箇所に設けられる。

【0031】

図１６に示すように、ランタンリング２１０がスタフィングボックス２０２に固定された軸封装置３０１では、圧力のかかった内部流体ＦＬが、収容空間Ｓｃに侵入することがある。特に、軸封装置３０１が本例のように水平方向に延びる軸部材３１０に適用される場合、収容空間Ｓｃに侵入してきた内部流体ＦＬが自重で下側に溜まる傾向がある。そのため、ガス供給孔２０２ｐからランタンリング２１０を通じて軸部材３１０周りにパージガスを供給しても、パージガスがランタンリング２１０の全周に行き渡る前に上側部分から機内側に抜けるショートパスが発生し易い。

【0032】

このようなショートパスが発生すると、パージガスの流通する部分がランタンリング２１０の上側に偏り、ランタンリング２１０の下側で内部流体ＦＬのパージを行えない部分が生じる。そうなると、ランタンリング２１０が内部流体ＦＬに晒されるため、内部流体ＦＬがランタンリング２１０に設けられた抜き出し用のタップ孔に噛み込んだり、ランタンリング２１０とスタフィングボックス２０２との間やランタンリング２１０の分割ラインに固着したりして、ランタンリング２１０のメンテナンス作業が困難になる。

【0033】

これに対して、本例の軸封装置１では、ランタンリング１０が外周側から供給されるパージガスを受けて回転する構成を採用する。図１、図３および図４に二点鎖線の矢印で示すように、スタフィングボックス２の上下両側の各ガス供給孔２ｐから供給されたパージガスは、ランタンリング１０の羽根部１６の外面１６ｓに当てられる。羽根部１６の外面１６ｓに当たったパージガスは、ランタンリング１０の周方向に流れた後、隣り合う羽根部１６の間からランタンリング１０の内周側に流れる。そして、パージガスは、ランタンリング１０の内周側からスタフィングボックス２と軸部材１１０との間を通じて流体機器１００の内部に抜ける。

【0034】

羽根部１６は、パージガスの流れを受けると、回転トルクを発生する。それにより、ランタンリング１０が、軸部材１１０周りの一方向（図２および図３に実線矢印で示す方向または破線矢印で示す方向）に回転する。ランタンリング１０は、回転動作を開始すると、ガス供給孔２ｐと対応した位置関係となる羽根部１６でパージガスを順次受けるため、ランタンリング１０の回転動作が継続する。ランタンリング１０が回転すると、その回転動作に伴い、パージガスがランタンリング１０の周方向に好適に広がり、スタフィングボックス２の収容空間Ｓｃに侵入する内部流体を押し戻す効果が得られる。また、内部流体がランタンリング１０に付着しても、その内部流体をランタンリング１０の回転による遠心力で飛ばす効果が得られる。

【0035】

－実施形態１の特徴－
この実施形態１のランタンリング１０は、外周側から供給されるパージガスを受ける複数の羽根部１６を備える。複数の羽根部１６はそれぞれ、パージガスによる外力を受けて回転トルクを発生する。回転トルクが発生すると、ランタンリング１０が軸部材１１０周りで回転する。そのようにランタンリング１０が回転することで、流体機器１００で扱う内部流体の侵入を抑制できる。これにより、内部流体のパージをランタンリング１０の全周に亘って行い、内部流体の押し戻し効果を得ることができる。さらに、ランタンリング１０の回転動作により、ランタンリング１０に付着した内部流体の飛ばし効果を得ることができる。これにより、内部流体がランタンリング１０のタップ孔２４に噛み込んだり、ランタンリング１０とスタフィングボックス２との間やランタンリング１０の分割ライン２２に固着したりするのを抑制できる。その結果、ランタンリング１０のメンテナンス作業を容易に行える。

【0036】

この実施形態１のランタンリング１０では、各羽根部１６の外面１６ｓとその外面１６ｓを垂直な方向に通る当該ランタンリング１０の径方向とがなす角度は、３０°以上且つ７０°以下に設定される。各羽根部１６の上記角度αが３０°以上且つ７０°以下であると、パージガスの流れを羽根部１６で受けたときに比較的大きな回転トルクを得ると共に、パージガスのランタンリング１０の内周側へのスムーズな流通を実現し、さらに羽根部１６の成形性を良くするのに有利である。

【0037】

この実施形態１の軸封装置１では、ランタンリング１０が外周側から供給されるパージガスを受けて回転する。そのことで、スタフィングボックス２の収容空間Ｓｃに侵入する内部流体を押し戻す効果と、ランタンリング１０に付着した内部流体を遠心力で飛ばす効果とが得られる。これにより、軸封装置１の軸部材１１０周りのシール性を向上させることができる。

【0038】

この実施形態１の軸封装置１では、ランタンリング１０の両側に滑り部材５が配置される。滑り部材５は、ランタンリング１０が回転したときに生じる摩擦力を低減させる。それによって、ランタンリング１０がパージガスを羽根部１６で受けたときに発生する回転トルクで回転し易くなり、上述の内部流体の押し戻し効果と内部流体の飛ばし効果とを好適に得ることができる。

【0039】

この実施形態１の軸封装置１では、滑り部材５が四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）からなる。四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）は、滑り性（低摩擦性、自己潤滑性）に優れるので、滑り部材５の材料として好適である。

【0040】

この実施形態１の軸封装置１は、水平方向に延びる軸部材１１０に適用される。従来の軸封装置が本例のように水平方向に延びる軸部材１１０に適用される場合、上述したように、収容空間Ｓｃに侵入してきた内部流体が自重で下側に溜まる傾向があり、ショートパスが発生し易い。本例の軸封装置１は、流体機器１００における内部流体の押し戻し効果と内部流体の飛ばし効果とを得られることから、水平方向に延びる軸部材１１０の軸封装置として有効である。

【0041】

〈実施形態１の変形例〉
図７に示すように、ランタンリング１０は、分割タイプではなく、一体成形品として構成されてもよい。このようなランタンリング１０には、分割ライン２２が形成されないが、第１円環板１２にタップ孔２４が設けられる。本例のランタンリング１０も、上記実施形態１と同様に、外周側から供給されるパージガスを羽根部１６で受けて回転するように構成される。よって、流体機器１００の内部流体を機内側へ押し戻す効果と、ランタンリング１０に付着した内部流体を遠心力で飛ばす効果とを得ることができる。

【0042】

《実施形態２》
この実施形態２の軸封装置１は、ランタンリング１０の構成が上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、ランタンリング１０の構成が上記実施形態１と異なる他は軸封装置１について上記実施形態１と同様に構成されるので、構成の異なるランタンリング１０についてのみ説明し、同一の構成箇所については、その詳細な説明を省略する。

【0043】

図８および図９に示すように、この実施形態２のランタンリング１０において、複数の羽根部１６にはそれぞれ、径方向に貫通する貫通孔１７が形成される。各羽根部１６は、パージガスによる外力を受けて回転トルクを発生する。ランタンリング１０は、外周側から供給されるパージガスを羽根部１６の外面１６ｓで受けて回転する。貫通孔１７は、パージガスをランタンリング１０の外周側から内周側に通過させる。本例のランタンリング１０は、上記実施形態１と同様な分割タイプに構成される。

【0044】

－実施形態２の特徴－
この実施形態２のランタンリング１０では、各羽根部１６に貫通孔１７が形成される。ガス供給孔２ｐから供給されたパージガスの一部は、貫通孔１７を通じてランタンリング１０の内周側へ流れる。そのことで、パージガスを軸部材１１０の周囲に速やかに行き渡らせることができる。これにより、内部流体のパージをランタンリング１０の全周に亘って行い、内部流体の押し戻し効果を好適に得ることができる。

【0045】

〈実施形態２の変形例〉
図１０に示すように、ランタンリング１０は、分割タイプではなく、一体成形品として構成されてもよい。このようなランタンリング１０には、分割ライン２２が形成されないが、第１円環板１２にタップ孔２４が設けられる。本例のランタンリング１０も、上記実施形態２と同様に、外周側から供給されるパージガスを、羽根部１６で受けて回転すると共に、貫通孔１７を通じてランタンリング１０の内周側へ流れるように構成される。よって、流体機器１００の内部流体を押し戻す効果を好適に得ることができる。

【0046】

《第１変形例》
図１１に示すように、本例の軸封装置１では、ランタンリング１０に対して三方向（図１１に二点鎖線の白抜き矢印で示す）からパージガスを供給する。図示しないが、スタフィングボックス２におけるランタンリング１０の外周に位置する周壁部分には、３つのガス供給孔２ｐが形成される。本例のガス供給孔２ｐは、スタフィングボックス２の周方向においてアンバランスに配置される。具体的には、ガス供給孔２ｐは、ランタンリング１０の直上位置および直下位置（図１１に二点鎖線で示す上下矢印の位置）と、軸部材１１０の軸方向Ｄａから見てランタンリング１０の左右の片側位置（図１１に二点鎖線で示す左矢印の位置）とにそれぞれ設けられる。

【0047】

この第１変形例の軸封装置１では、ランタンリング１０に対して左右非対称な位置で三方向からパージガスを供給する。そうすることで、パージガスによる外力で各羽根部１６に発生する回転トルクをランタンリング１０の回転動作に効率的に利用できる。これにより、ランタンリング１０の回転を促進できる。このことは、上述した内部流体の押し戻し効果と、内部流体の飛ばし効果とを好適に得るのに有利である。

【0048】

《第２変形例》
図１２に示すように、本例の軸封装置１では、ランタンリング１０に対して三方向（図１２に二点鎖線の白抜き矢印で示す）からパージガスを供給する。図示しないが、スタフィングボックス２におけるランタンリング１０の外周に位置する周壁部分には、３つのガス供給孔２ｐが形成される。本例のガス供給孔２ｐは、ランタンリング１０の周方向においてアンバランスに配置される。具体的には、ガス供給孔２ｐは、ランタンリング１０の直下位置（図１２に二点鎖線で示す上矢印の位置）と、軸部材１１０の軸方向Ｄａから見てランタンリング１０の左右の両側位置（図１２に二点鎖線で示す左右矢印の位置）とにそれぞれ設けられる。

【0049】

この第２変形例の軸封装置１によれば、上記第１変形例と同様に、ランタンリング１０の回転を促進できる。それにより、上述した内部流体の押し戻し効果と内部流体の飛ばし効果とを効果的に得ることができる。特に、本例の軸封装置１は、内部流体が溜まり易い下側に偏った位置からパージガスを供給するので、水平方向に延びる軸部材１１０に適用される軸封装置として有利である。

【0050】

《第３変形例》
図１３および図１４に示すように、本例のランタンリング１０では、各羽根部１６の外面１６ｓが径方向における外方に臨む面に対して周方向における一方側に傾斜する。複数の羽根部１６の外面１６ｓは、ランタンリング１０の周方向において、互いに同じ向きに傾斜する。各羽根部１６の外面１６ｓとその外面１６ｓの中心に対応する位置でのランタンリング１０の円周上の接線ＴＬとがなす角度β（図１４参照）は、例えば５°以上且つ２０°以下に設定される。

【0051】

この第３変形例のランタンリング１０では、各羽根部１６の外面１６ｓが周方向における一方側に傾斜する。羽根部１６は、外周側から供給されるパージガスの流れを外面１６ｓで受けると、当該外面１６ｓの傾斜側とは反対方向への回転トルクを発生する。それにより、ランタンリング１０の回転方向を一方向に設定できる。

【0052】

以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。上記実施形態について、本開示の技術の趣旨を逸脱しない範囲においてさらに色々な変形が可能なこと、またそうした変形も本開示の技術の範囲に属することは、当業者に理解されるところである。

【0053】

例えば、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0054】

図１５に示すように、軸封装置１において、ランタンリング１０は、スタフィングボックス２内の収容空間Ｓｃにおける中程に設置されてもよい。この場合、ランタンリング１０は、グランドパッキン３とグランドパッキン３との間に配置される。ランタンリング１０は、スタフィングボックス２内の収容空間Ｓｃにおける任意の位置に設置可能である。

【0055】

ランタンリング１０は、上記実施形態１とは逆向きの姿勢でスタフィングボックス２内の収容空間Ｓｃに収容されてもよい。すなわち、ランタンリング１０は、第２円環板１４が機外側に位置し、第１円環板１２が機内側に位置する向きで収容空間Ｓｃに設置されてもよい。

【0056】

また、ランタンリング１０は、流体受け部として機能する複数の羽根部１６を備える構成としたが、これに限らず、どのような態様であっても、パージガスによる外力を受けて回転トルクを発生する流体受け部を備えていればよい。

【0057】

滑り部材５は、ランタンリング１０の軸方向Ｄａにおける一方側のみに配置されてもよい。滑り部材５は、ランタンリング１０の機内側または機外側でランタンリング１０とグランドパッキン３との間に設けられてもよい。また、滑り部材５は、ランタンリング１０とスタフィングボックス２の機内側に位置する底面との間のみに設けられてもよい。

【0058】

上記実施形態では、滑り部材５が四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）からなるとしたが、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）は滑り部材５の材料の一例に過ぎず、滑り部材５は、ランタンリング１０が回転したときに生じる摩擦力を低減させることが可能であれば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）以外の材料によって構成されてもよい。

【0059】

上記実施形態では、軸封装置１が加圧流体としてパージガスを使用するとしたが、パージガスは加圧流体の一例に過ぎず、ランタンリング１０を用いて軸部材１１０周りに流通させることで、流体機器１００における内部流体のパージを行うことが可能であれば、加圧流体としては、水やグリースなど、その他の流体を使用しても構わない。

【0060】

上記第１～第３変形例については、上記実施形態１と共通の構成を図示しながら説明したが、上記実施形態２においても勿論、上記第１～第３変形例と同様な構成を採ることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0061】

以上説明したように、本開示の技術は、ランタンリングおよび軸封装置について有用である。

【符号の説明】

【0062】

１ 軸封装置
２ スタフィングボックス
３ グランドパッキン（パッキン）
５ 滑り部材
６ パッキン押え
１０ ランタンリング
１２ 第１円環板
１４ 第２円環板
１６ 羽根部（流体受け部）
１７ 羽根部の外面
１１０ 軸部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】