旋转轴液封装置的制作方法

本发明涉及一种旋转轴液封装置，特别是涉及一种包含一个气密地连接一个旋转轴的环槽单元，以及一个与该旋转轴及该环槽单元间隔设置的分隔环壁的旋转轴液封装置。

背景技术：

现有对于使用旋转轴的装置[如旋转填充床反应器、轴流泵(axialflowpump)]进行气密封阻，一般是采用机械轴封(mechanicalshaftseal)[如卡夹式轴封(cartridgeseal)]的方式，但其是利用油封、弹簧或叶片等机械元件达成气密封阻，不仅使得所接触流体种类、环境温度、周速等操作条件受到局限，且机械元件会随着使用时间逐渐疲乏或腐蚀而需要汰换以避免泄漏。而若是不采用机械轴封的方式，则无法产生足够的密封度，且往往需要供给较多额外的能源来克服机械轴封所产生的磨擦力以驱动轴封装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旋转轴液封装置，可以克服上述背景技术的缺点。

本发明的旋转轴液封装置包含一个旋转轴、一个环槽单元、阻隔液及一个外壳单元。该环槽单元气密地连接该旋转轴，并与该旋转轴相配合以在其间界定出一个液封空间。该阻隔液填充于该液封空间。该外壳单元与该旋转轴及该环槽单元间隔设置，包括一个第一壳体、一个第二壳体及一个分隔环壁。该第一壳体界定出一个位于内部且与该液封空间相连通的反应空间。该第二壳体连接该第一壳体，并间隔围绕该环槽单元及该旋转轴，以容纳该阻隔液。该分隔环壁自该第一壳体延伸进入该液封空间，以致该液封空间具有分别位于该分隔环壁两侧的一个第一区域及一个第二区域。其中，当该旋转轴被外部驱动而旋转以使该环槽单元相对于该外壳单元旋转时，该阻隔液被离心力驱动而同时分布于该第一区域及该第二区域，并封阻该反应空间与该第一壳体外部的气体连通。

以下将就本发明内容进行详细说明：

优选地，该环槽单元包括一个基壁及一个第一环壁。该基壁紧密围绕该旋转轴并在该旋转轴的径向上延伸。该第一环壁密封地固接该基壁，自该基壁朝该第一壳体延伸并间隔地环绕该分隔环壁。

更优选地，该环槽单元还包括一个第二环壁，密封地固接该第一环壁，自该第一环壁朝该旋转轴延伸并间隔地环绕该旋转轴。

又更优选地，该第一环壁是自该基壁在该旋转轴的轴向上朝该第一壳体延伸，且该第二环壁是自该第一环壁在该旋转轴的径向上朝该旋转轴延伸。

又更优选地，该环槽单元还包括一个第三环壁，密封地固接该第二环壁，自该第二环壁在该旋转轴的轴向上朝该分隔环壁延伸并间隔地环绕该旋转轴。

优选地，该分隔环壁包括一个挡止端部，在该旋转轴的轴向上延伸进入该液封空间并间隔地环绕该旋转轴，以挡止该阻隔液进入该反应空间。

优选地，该第一壳体包括一个套管，在该旋转轴的轴向上延伸进入该第二壳体内部，供该旋转轴穿设。

更优选地，该分隔环壁是自该套管在该旋转轴的径向上往外延伸进入该液封空间。

优选地，该第二壳体包括一个位于内部的储液槽，环绕该旋转轴且间隔地设置在该环槽单元下方，以容置溢出该液封空间的该阻隔液。

更优选地，该旋转轴液封装置还包含一个连通管路，连通该液封空间与该储液槽的内部，以替换该液封空间中的该阻隔液。又更优选地，该连通管路是自该第二壳体外部穿过该第二壳体及该分隔环壁连接该第一区域并自该第二壳体外部穿过该第二壳体连接该储液槽的内部。

优选地，该旋转轴液封装置还包含一个旋转床，设置在该反应空间且连接该旋转轴。

本发明的有益效果在于：本发明旋转轴液封装置通过该环槽单元及该分隔环壁，该阻隔液能同步封阻该反应空间与该第一壳体外部的气体连通，负压状态或正压状态皆能适用，且可减少使用机械元件以避免泄漏。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是本发明旋转轴液封装置的第一实施例的一个剖视图；

图2是本发明旋转轴液封装置的第二实施例的一个剖视图；

图3是本发明旋转轴液封装置的第三实施例的一个剖视图；

图4是本发明旋转轴液封装置的第四实施例的一个剖视图；

图5是本发明旋转轴液封装置的第五实施例的一个剖视图；及

图6是本发明旋转轴液封装置的第六实施例的一个剖视图。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

本发明将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本发明实施的限制。

＜实施例＞

参阅图1，本发明旋转轴液封装置1的一个第一实施例，包含一个旋转轴2、一个环槽单元3、阻隔液4、一个外壳单元5、一个连通管路6及一个旋转床7。

该外壳单元5与该旋转轴2及该环槽单元3间隔设置，包括一个第一壳体51、一个第二壳体52及一个分隔环壁53。

该环槽单元3气密地连接该旋转轴2，并与该旋转轴2相配合以在其间界定出一个液封空间30。该环槽单元3包括一个基壁31、一个第一环壁32、一个第二环壁33及一个第三环壁34。该基壁31紧密围绕该旋转轴2并在该旋转轴2的径向上延伸。该第一环壁32密封地固接该基壁31，自该基壁31在该旋转轴2的轴向上朝该第一壳体51延伸并间隔地环绕该分隔环壁53。该第二环壁33密封地固接该第一环壁32，自该第一环壁32在该旋转轴2的径向上朝该旋转轴2延伸并间隔地环绕该旋转轴2。该第三环壁34密封地固接该第二环壁33，自该第二环壁33在该旋转轴2的轴向上朝该分隔环壁53延伸并间隔地环绕该旋转轴2。在本实施例中，该环槽单元3与该旋转轴2相配合而界定出的液封空间30大致上呈型的剖面。

该阻隔液4填充于该液封空间30。该阻隔液4可为但不限于水、动植物油、矿物油、合成油(syntheticoil)、机油、合成酯等低蒸气压的稳定液体。

该第一壳体51界定出一个位于内部且与该液封空间30相连通的反应空间510。该第二壳体52连接设置在该第一壳体51上方及上端的外围，间隔围绕该环槽单元3及该旋转轴2，以容纳该阻隔液4。该第二壳体52上端是开放地连通内部与外部。该第二壳体52包括一个位于内部的储液槽521，环绕该旋转轴2且间隔地设置在该环槽单元3下方，以容置溢出该液封空间30的该阻隔液4。该分隔环壁53自该第一壳体51在该旋转轴2的径向上延伸进入该液封空间30，以致该液封空间30具有分别位于该分隔环壁53两侧的一个第一区域301及一个第二区域302。该分隔环壁53包括一个挡止端部531，在该旋转轴2的轴向上延伸进入该液封空间30并间隔地环绕该旋转轴2，以挡止该阻隔液4进入该反应空间510。其中，该环槽单元3是设置在该第一壳体51外部且在该第二壳体52内部。在本实施例中，该第一区域301位于该分隔环壁53上侧，该第二区域302位于该分隔环壁53下侧。

该连通管路6于该第二壳体52内部连通该液封空间30与该储液槽521的内部，以替换该液封空间30中的该阻隔液4。

该旋转床7设置在该反应空间510且连接该旋转轴2。

当该旋转轴2被外部驱动而旋转以使该环槽单元3与该旋转床7的组合相对于该外壳单元5旋转时，该阻隔液4被离心力驱动而同时分布于该第一区域301及该第二区域302，并封阻该反应空间510与该第一壳体51外部的气体连通。在本实施例中，当该环槽单元3旋转时，该反应空间510是呈负压状态(该反应空间510的气体压力小于该外壳单元5外部的气体压力)，该阻隔液4在该第一区域301中的液面较在该第二区域302中的液面更接近该旋转轴2。

参阅图2，本发明旋转轴液封装置1的一个第二实施例与该第一实施例相类似，差异处在于该第二实施例的第一环壁32是自该基壁31朝该第一壳体51径缩地延伸并间隔地环绕该分隔环壁53，且该第二实施例的第三环壁34是自该第二环壁33朝该分隔环壁53径缩地延伸并间隔地环绕该旋转轴2。

参阅图3，本发明旋转轴液封装置1的一个第三实施例与该第一实施例相类似，差异处在于该第三实施例的第一壳体51包括一个套管511，在该旋转轴2的轴向上延伸进入该第二壳体52内部，供该旋转轴2穿设。该第三实施例的第二壳体52连接设置在该第一壳体51上方。该分隔环壁53自该套管511在该旋转轴2的径向上往外延伸进入该液封空间30。在本实施例中，该连通管路6为两个，其中一个是自该第二壳体52外部穿过该第二壳体52并穿过该分隔环壁53连接该第一区域301，另一个是自该第二壳体52外部穿过该第二壳体52连接该储液槽521的内部。

参阅图4，本发明旋转轴液封装置1的一个第四实施例与该第三实施例相类似，差异处在于当该第四实施例的环槽单元3与该旋转床7的组合旋转时，该反应空间510是呈正压状态(该反应空间510的气体压力大于该外壳单元5外部的气体压力)，该阻隔液4在该第二区域302中的液面较在该第一区域301中的液面更接近该旋转轴2。此外，当需要替换该液封空间30中的该阻隔液4时，可通过一个泵将该阻隔液4注入该液封空间30的第一区域301。

参阅图5，本发明旋转轴液封装置1的一个第五实施例与该第三实施例相类似，差异处在于该第五实施例的旋转轴液封装置1相对于该第三实施例的旋转轴液封装置1是上下颠倒设置(该第一区域301位于该分隔环壁53下侧，该第二区域302位于该分隔环壁53上侧)，在本实施例中，该环槽单元3与该旋转轴2相配合而界定出的液封空间30大致上呈u型的剖面。惟第五实施例的旋转轴液封装置1的储液槽521及连通管路6设置在该第一壳体51下方，第五实施例的环槽单元3不具有该第三实施例的第三环壁34，且第五实施例的套管511不具有该第三实施例的挡止端部521。

参阅图6，本发明旋转轴液封装置1的一个第六实施例与该第五实施例相类似，差异处在于当该第六实施例的环槽单元3与该旋转床7的组合旋转时，该反应空间510是呈正压状态(该反应空间510的气体压力大于该外壳单元5外部的气体压力)，该阻隔液4在该第二区域302中的液面较在该第一区域301中的液面更接近该旋转轴2。此外，当需要替换该液封空间30中的该阻隔液4时，可通过一个泵将该阻隔液4注入该液封空间30的第一区域301。

综上所述，本发明旋转轴液封装置1通过该气密地连接该旋转轴2的环槽单元3，以及与该旋转轴2及该环槽单元3间隔设置的该分隔环壁53，当该环槽单元3旋转时，该阻隔液4能同步封阻该反应空间510与该第一壳体51外部的气体连通，无论该反应空间510所需是负压或正压皆能配合操作。本发明旋转轴液封装置1无需弹簧或叶片等机械元件，也无需其他驱动装置，且可循环替换该液封空间30中的该阻隔液4，可大幅减少所需耗材及能源，并可避免该旋转轴2的密封度随着机械疲乏或腐蚀逐渐发生泄漏而下降，并能适用于各种周速的操作条件，故确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。