JP2009250432A - Mechanical seal and mechanical seal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ,ミキサー等の回転機器に軸封手段として使用されるメカニカルシール及びこれを二次シールとして使用するタンデム型シール等のメカニカルシール装置に関するものである。 The present invention relates to a mechanical seal used as a shaft sealing means for a rotary device such as a pump and a mixer, and a mechanical seal device such as a tandem type seal using the same as a secondary seal.
ポンプ,ミキサー等の回転機器に軸封手段として使用されるメカニカルシール装置としては、機内領域側の一次シールたる第1メカニカルシールと大気領域側の二次シールたる第2メカニカルシールとをタンデム配置してなるタンデム型シールが周知である。かかるタンデム型シールにあっては、第1メカニカルシールが、シールケースに固定された静止密封環と、静止密封環の機内領域側に配して、回転軸にOリングを介して軸線方向に移動可能に保持された回転密封環と、シールケースと回転密封環との間に介装されて回転密封環を静止密封環へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材とを具備して、機内領域たる被密封流体領域と両メカニカルシール間に形成された中間シール領域とを遮蔽シールするように構成されており、第2メカニカルシールが、シールケースにOリングを介して軸線方向に移動可能に保持された静止密封環と、静止密封環の機内領域側に配して回転軸に固定された回転密封環と、シールケースと静止密封環との間に介装されて静止密封環を回転密封環へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材とを具備して、機外領域たる大気領域と前記中間シール領域とを遮蔽シールするように構成されている(例えば、特許文献1を参照)。 As a mechanical seal device used as a shaft seal means for rotary devices such as pumps and mixers, a first mechanical seal as a primary seal on the in-machine region side and a second mechanical seal as a secondary seal on the air region side are arranged in tandem. A tandem seal is known. In such a tandem type seal, the first mechanical seal is disposed on the in-machine region side of the stationary seal ring fixed to the seal case and the stationary seal ring, and moves in the axial direction via the O-ring on the rotating shaft. An in-flight region comprising: a rotational seal ring that is operatively held; and a spring member that is interposed between the seal case and the rotational seal ring and biases the rotary seal ring into pressure contact with the stationary seal ring. It is configured to shield and seal the sealed fluid region and the intermediate seal region formed between both mechanical seals, and the second mechanical seal is held in the seal case so as to be movable in the axial direction via an O-ring. A stationary sealing ring, a rotational sealing ring disposed on the in-machine region side of the stationary sealing ring and fixed to the rotary shaft, and a stationary sealing ring interposed between the seal case and the stationary sealing ring. Press contact Comprises a spring member for biasing in order to have the said the outboard region serving atmospheric region intermediate the sealing region is configured to shield the seal (e.g., see Patent Document 1).
而して、このように被密封流体領域と大気領域とを中間シール領域を介してシールするタンデム型シールは、単一のメカニカルシールにより被密封流体をシールするシングルシールに比して、被密封流体領域と大気領域とのシールをより確実に行うことができるものであり、しかも第1メカニカルシールによるシール機能が低下,喪失するような非常事態が生じた場合にも、第2メカニカルシールが二次シールないし安全シールとして機能して、被密封流体の大気領域への大量漏れを防止することができるものであり、軸封手段としての信頼性及び安全性に極めて優れるものである。したがって、タンデム型シールにおいて、二次シールたる第2メカニカルシールが適正に機能することが極めて重要である。 Thus, the tandem seal that seals the sealed fluid region and the atmospheric region through the intermediate seal region in this way is more sealed than the single seal that seals the sealed fluid by a single mechanical seal. Sealing between the fluid region and the atmospheric region can be performed more reliably, and even when an emergency situation occurs in which the sealing function of the first mechanical seal is reduced or lost, the second mechanical seal is It functions as a secondary seal or a safety seal, can prevent a large amount of fluid to be sealed from leaking to the atmosphere, and is extremely excellent in reliability and safety as a shaft sealing means. Therefore, in the tandem type seal, it is extremely important that the second mechanical seal as the secondary seal functions properly.
しかし、静止密封環は、これとシールケースとの対向周面間にOリングを適度に圧縮された状態で装填させておくことにより、シールケースとの間のシール機能(二次シール機能)を適正に確保しつつ軸線方向に円滑に移動できる追従性を担保されるものであるが、第2メカニカルシールにあっては、高温条件下では静止密封環の追従性が適正に担保されず、静止密封環の追従不良により適正なメカニカルシール機能が発揮されない虞れがあった。 However, the stationary sealing ring has a sealing function (secondary sealing function) between the stationary sealing ring and the sealing case by loading the O-ring in an appropriately compressed state between the opposed peripheral surfaces of the stationary sealing ring. The second mechanical seal is guaranteed to follow properly and can move smoothly in the axial direction while being properly secured. There is a possibility that an appropriate mechanical seal function may not be exhibited due to poor follow-up of the sealing ring.
すなわち、一般に、シールケースが伝熱効率の高い金属材で構成されると共にOリングが熱膨張係数の高いゴム材で構成されているために、高温条件下においては、シールケースからOリングへの伝熱により、Oリングが大きく熱膨張して、静止密封環とシールケースとの対向周面間におけるOリングの圧縮度(締め代)が必要以上に高くなる。その結果、静止密封環とOリングとの摩擦抵抗が高くなって、静止密封環の軸線方向移動が円滑に行われなくなり、その追従性が不良となる。なお、かかる静止密封環の追従不良の問題は、第2メカニカルシールがシングルシールとして使用される場合においても、同様に生じる。 That is, in general, since the seal case is made of a metal material having a high heat transfer efficiency and the O-ring is made of a rubber material having a high thermal expansion coefficient, the transfer from the seal case to the O-ring is performed under high temperature conditions. Due to the heat, the O-ring expands greatly, and the degree of compression (tightening margin) of the O-ring between the opposed peripheral surfaces of the stationary sealing ring and the sealing case becomes higher than necessary. As a result, the frictional resistance between the stationary seal ring and the O-ring is increased, and the axial movement of the stationary seal ring is not performed smoothly, and the followability is poor. In addition, the problem of the follow-up failure of the stationary seal ring similarly occurs even when the second mechanical seal is used as a single seal.
本発明は、このような問題を生じることなく、高温条件下においても静止密封環の追従性を適正に担保することができる信頼性の高いメカニカルシールを提供すると共に、かかるメカニカルシールを第2メカニカルシールとして使用することにより良好且つ安全なシールを行いうる信頼性の高いメカニカルシール装置を提供することを目的とするものである。 The present invention provides a highly reliable mechanical seal that can appropriately ensure the followability of the stationary seal ring even under high temperature conditions without causing such problems, and this mechanical seal is a second mechanical seal. An object of the present invention is to provide a highly reliable mechanical seal device that can perform a good and safe seal by using it as a seal.
本発明は、第1に、回転軸に回転密封環を固定すると共に、回転軸が洞貫する金属製のシールケースに、回転密封環の大気領域側に配して、回転密封環へと押圧附勢された静止密封環をゴム製のOリングを介して軸線方向移動可能に保持してあるメカニカルシールにおいて、上記の目的を達成すべく、特に、シールケースにおける大気領域に臨む面に放熱フィンを突設すると共に、回転軸に、大気領域における放熱フィンの対向位置に配して、回転軸の回転に伴って当該放熱フィンへと送風すべく回転せしめられる送風ファンを設けておくことを提案するものである。 In the present invention, firstly, the rotary seal ring is fixed to the rotary shaft, and the metal seal case through which the rotary shaft penetrates is arranged on the atmospheric region side of the rotary seal ring and pressed to the rotary seal ring. In a mechanical seal in which an energized stationary sealing ring is held so as to be movable in an axial direction via a rubber O-ring, in order to achieve the above-mentioned purpose, in particular, a heat radiating fin is provided on the surface facing the atmospheric region in the sealing case. Proposed to provide a blower fan that is arranged on the rotating shaft at a position opposite to the heat dissipating fin in the atmospheric region and is rotated to blow air to the heat dissipating fin as the rotating shaft rotates. To do.
また、本発明は、第2に、回転機器のハウジングに取り付けられた金属製のシールケースとこれを洞貫する当該回転機器の回転軸との間に、機内領域側の第1メカニカルシールと機外領域側の第2メカニカルシールとを軸線方向に並列配置してなるメカニカルシール装置であって、第2メカニカルシールが、シールケースにゴム製のOリングを介して軸線方向に移動可能に保持された静止密封環と、静止密封環の機内領域側に配して回転軸に固定された回転密封環と、シールケースと静止密封環との間に介装されて静止密封環を回転密封環へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材とを具備して、機外領域たる大気領域と両メカニカルシール間に形成される中間シール領域とを遮蔽シールするように構成されたメカニカルシール装置において、上記の目的を達成すべく、特に、シールケースにおける大気領域に臨む面に放熱フィンを突設すると共に、回転軸に、大気領域における放熱フィンの対向位置に配して、回転軸の回転に伴って当該放熱フィンへと送風すべく回転せしめられる送風ファンを設けておくことを提案するものである。 In addition, the present invention secondly, the first mechanical seal on the in-machine region side and the machine between the metal seal case attached to the housing of the rotary machine and the rotary shaft of the rotary machine passing through the metal seal case. A mechanical seal device in which an outer region side second mechanical seal is arranged in parallel in the axial direction, and the second mechanical seal is held in a seal case so as to be movable in the axial direction via a rubber O-ring. The stationary seal ring, the rotary seal ring arranged on the in-machine region side of the stationary seal ring and fixed to the rotary shaft, and interposed between the seal case and the stationary seal ring, the stationary seal ring to the rotary seal ring A mechanical seal device configured to shield and seal an atmospheric region which is an out-of-machine region and an intermediate seal region formed between both mechanical seals. In order to achieve the above object, in particular, a heat radiation fin protrudes from the surface facing the air region in the seal case, and the rotation shaft is arranged at a position opposite to the heat radiation fin in the air region so that the rotation shaft rotates. Accordingly, it is proposed to provide a blower fan that is rotated to blow air to the radiating fin.
本発明のメカニカルシールにあっては、シールケースを空冷することができるから、高温条件下においても、ゴム製のOリングがシールケースからの伝熱により熱膨張することがなく、シールケースと静止密封環との間におけるOリングの締め代を適正に維持することができる。したがって、静止密封環がシールケースとの間を適正に二次シールされた状態で良好な追従機能を発揮して、信頼性の高いメカニカルシール機能を発揮することができる。しかも、シールケースの空冷手段の駆動源として回転軸を利用するため、格別の冷却設備を必要とせず、メカニカルシールのイニシャルコスト及びランニングコストが高くなることもない。 In the mechanical seal of the present invention, since the seal case can be air-cooled, the rubber O-ring does not thermally expand due to heat transfer from the seal case even under high temperature conditions, and the seal case is stationary. The interference of the O-ring with the sealing ring can be properly maintained. Therefore, a good follow-up function can be exhibited in a state where the stationary seal ring is properly secondary-sealed with the seal case, and a highly reliable mechanical seal function can be exhibited. In addition, since the rotating shaft is used as a drive source for the air cooling means of the seal case, no special cooling equipment is required, and the initial cost and running cost of the mechanical seal are not increased.
また、本発明のメカニカルシール装置にあっては、高圧条件下においても第2メカニカルシールにおける静止密封環の追従性を適正に担保することができ、第2メカニカルシールを二次シールないし安全シールとして適正に機能させることができる。したがって、本発明によれば、信頼性の高いメカニカルシール装置を提供することができる。 In the mechanical seal device of the present invention, the followability of the stationary seal ring in the second mechanical seal can be properly ensured even under high pressure conditions, and the second mechanical seal can be used as a secondary seal or safety seal. It can function properly. Therefore, according to the present invention, a highly reliable mechanical seal device can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明に係るメカニカルシールを二次シール(第2メカニカルシール)として使用するメカニカルシール装置の一例を示す半截の縦断側面図であり、図2は図1の要部を拡大して示す詳細図であり、図3は当該メカニカルシール装置の要部(空冷手段)を立体的に示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical side view of a half-pitch showing an example of a mechanical seal device using a mechanical seal according to the present invention as a secondary seal (second mechanical seal), and FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. FIG. 3 is a detailed perspective view, and FIG. 3 is a perspective view three-dimensionally showing the main part (air cooling means) of the mechanical seal device.
図1に示すメカニカルシール装置は、ポンプ,ミキサー等の回転機器に装備されるものであり、回転機器のハウジングに取り付けられたシールケース1とこれを同心状に洞貫する当該回転機器の回転軸2との間に、機内領域側に位置する第1メカニカルシール3と機外領域側に位置する第2メカニカルシール4とを軸線方向に並列状にタンデム配置してなるタンデム型シールである。
The mechanical seal device shown in FIG. 1 is mounted on a rotary device such as a pump and a mixer, and has a
シールケース1は、図1に示す如く、ケース本体5の内周部に第1及び第2静止密封環保持部6,7を突出形成した金属製(例えばステンレス鋼)の円筒状構造物である。第2静止密封環保持部7は、ケース本体5の機外領域側(図1における左側)の端部から内方に突出する環状壁部7aとその内周端部から機内領域側(図1における右側)へと突出する円筒状部7bとからなる。回転軸2は、図1に示す如く、軸本体8とこれに嵌挿固定された金属製のスリープ9とからなり、スリーブ9には環状の第1及び第2回転密封環保持部9a,9bが突出形成されている。
As shown in FIG. 1, the
第1メカニカルシール3は、図1に示す如く、シールケース1の第1静止密封環保持部6に固定された静止密封環(以下「第1静止密封環」という)10と、第1静止密封環10の機内領域側に配して、回転軸2に軸線方向移動可能に保持された回転密封環(以下「第1固定密封環」という)11と、第1回転密封環11を第1静止密封環10へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材12とを具備して、両密封環10,11の対向端面たる密封端面10a,11aの相対回転摺接作用により機内領域たる被密封流体領域Aと両メカニカルシール3,4間に形成される中間シール領域Cとを遮蔽するように構成されたコンタクトシールである。
As shown in FIG. 1, the first
第1回転密封環11は、回転軸2のスリーブ9にゴム製のOリング13を介して軸線方向移動可能に保持されており、スプリング部材12は、スリーブ9の第1回転密封環保持部9aと第1回転密封環11との間に介装された複数のコイルスプリング(1つのみ図示)で構成されている。両密封環10,11の構成材はシール条件等に応じて適宜に選定されるが、一般に、固定部材である第1静止密封環10はセラミックス,超硬合金等の硬質材で構成されており、可動部材である第1回転密封環11は第1静止密封環6より軟質で自己潤滑性を有するカーボン等で構成されている。なお、図示していないが、第1回転密封環11は、これと第1回転密封環保持部9aとの間に配設したドライブピン手段により、所定範囲での軸線方向移動を許容しつつ回転軸2に対する相対回転を阻止されている。
The first
第2メカニカルシール4は、図1及び図2に示す如く、シールケース1の第2静止密封環保持部7に軸線方向に移動可能に保持された静止密封環(以下「第1静止密封環」という)14と、第2静止密封環14の機内領域側に配して回転軸2に固定された回転密封環15と、第2密封環保持部7と第1静止密封環14との間に介装されて静止密封環14を回転密封環15へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材16とを具備して、両密封環14,15の対向端面たる密封端面14a,151aの相対回転摺接作用により前記中間シール領域Cと機外領域たる大気領域Bとを遮蔽シールするように構成されたコンタクトシールである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second
第2静止密封環14は、第2静止密封環保持部7の円筒状部7bにゴム製のOリング17を介して軸線方向移動可能に外嵌保持されている。第2回転密封環15は、回転軸2の第2回転密封環保持部9bに固定されている。スプリング部材16は、第2静止密封環保持部7の環状壁部7aと第2静止密封環14との間に介装された複数のコイルスプリング(1つのみ図示)で構成されている。両密封環14,15の構成材はシール条件等に応じて適宜に選定されるが、一般に、固定部材である第2回転密封環15はセラミックス,超硬合金等の硬質材で構成されており、可動部材である第2静止密封環14は第2回転密封環15より軟質で自己潤滑性を有するカーボン等で構成されている。なお、図示していないが、第2静止密封環14は、これと第2静止密封環保持部7の環状壁部7aとの間に配設したドライブピン手段により、所定範囲での軸線方向移動を許容しつつシールケース1に対する相対回転を阻止されている。
The second
シールケース1のケース本体5と第2静止密封環14との対向周面間は、図2に示す如く、軸線方向において第2静止密封環保持部7の環状壁部7aから密封端面14aの近傍まで延びる円筒体18をケース本体5の内周部に嵌着することによって、狭小の環状隙間である第1絞り路19とされている。また、ケース本体5と第2回転密封環保持部9bとの対向周面間は、図2に示す如く、ケース本体5の内周部に環状凸部5aを形成することにより、狭小の環状隙間である第2絞り路20とされている。したがって、中間シール領域Cは、これらの絞り路19,20によって、第1絞り路19より機外領域側の中間シール領域部分つまり第2静止密封環14と第2密封環保持部7の環状壁部7aとの間のスプリング部材16が配設されている空間(以下「第1中間シール領域部分」という)C1と、両絞り路19,20間の中間シール領域部分つまり密封端面14a,15aの外周側空間(以下「第2中間シール領域部分」という)C2と、第2絞り路20より機内領域側の中間シール領域部分つまり第2回転密封環保持部9bの機内領域側空間(以下「第3中間シール領域部分」という)C3とに区画されている。なお、絞り路19,20の半径方向幅(内外周面の半径差)は、ガス25の流れの円滑性や後述する圧力損失の効果等を考慮して適宜に設定されるが、通常、25〜250μm程度としておくことが好ましい。
As shown in FIG. 2, the space between the opposing peripheral surfaces of the
第2静止密封環14の密封端面14aには、図1及び図2に示す如く、これと同心をなす連続的な環状形状又は断続的な環状形状の凹溝21が形成されている。すなわち、この凹溝21により、密封端面14a,15a間には、図2に示す如く、環状空間21a又は環状をなして同心状に並列する複数の円弧状空間21bが形成される。また、第2静止密封環14には、図1及び図2に示す如く、当該凹溝21から第1中間シール領域部分C1へと貫通する連通路22が形成されている。なお、連通路22の本数は、第2静止密封環14の強度を必要以上に低下させない範囲で適宜に設定することができる。例えば、凹溝21が連続的な環状形状をなす場合には、一般に、3〜16本程度の連通路22を形成しておく。また、凹溝21が断続的な環状形状をなす場合、つまり複数の円弧状の凹溝21が環状をなして同心状に並列する場合には、かかる円弧状の凹溝21の数を3〜16個として、選択された複数の凹溝21に夫々連通する連通路22を形成しておくか、すべての凹溝21に夫々連通する連通路22を形成しておく。
As shown in FIGS. 1 and 2, a continuous annular shape or an intermittent
ケース本体5と円筒体18との対向周面間には環状の給気空間23a,23bが形成されている。この給吸空間は、図2に示す如く、第1給気空間23aとこれに連なって機外領域側へと延びる第2給気空間23bとからなる一連の環状空間であって、第2給気空間23bは第1給気空間23aより狭小なものとされている。円筒体18には、図2に示す如く、第2給気空間23bと第1中間シール領域部分C1とを連通する複数(1つのみ図示)の給気口24が周方向に所定間隔を隔てて穿設されている。ケース本体5には、図1及び図2に示す如く、中間シール領域Cにシールガスないしバージガス25を給排させる給気通路26及び排気通路27が形成されている。給気通路26は、図1及び図2に示す如く、第1給気空間23aに開口されていて、シールガス25を第1給気空間23a、第2給気空間23b及び給気口24を経て、第1中間シール領域部分C1に供給させる。排気通路27は、図1及び図2に示す如く、第3中間シール領域部分C3に開口されており、シールガス25をシールケース1外に排出する。シールガスないしパージガス25としては、被密封流体領域A又は大気領域Cに漏洩しても支障のないガスが使用されるが、通常、被密封流体と不活性であり且つ無害な窒素ガスが使用される。
Between the opposed peripheral surfaces of the
而して、シールケース1と回転軸2との間には、本発明に従って次のような空冷手段が設けられている。
Thus, the following air cooling means is provided between the
すなわち、この空冷手段は、図1〜図3に示す如く、シールケース1における大気領域Bに臨む面に放熱フィン31を突設すると共に、回転軸2に、大気領域Bにおける放熱フィン31の対向位置に配して、回転軸2の回転に伴って当該放熱フィン31へと送風すべく回転せしめられる送風ファン32を設けてなる。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, this air-cooling means projects the radiating
放熱フィン31は、シールケース1における大気領域Bに臨む面であってOリング17に可及的に近いシールケース部分の面に形成することが好ましく、この例では、図1〜図3に示す如く、第2静止密封環保持部7の環状壁部7aにおける大気領域側の面に、回転軸2と同心をなす複数の放熱フィン31を突設してある。
The radiating
送風ファン32は、図1〜図3に示す如く、放熱フィン31に直対向する位置に配置されており、回転軸2のスリーブ9に嵌合固定された円筒状のハブ32aとその外周面に周方向に一定間隔を隔てて突設された複数枚の羽根32bとからなる。ハブ32aは、これに螺合させた適当数(1つのみ図示)のスクリュー33を締め付けることにより、スリーブ9に固定されている。この例では、ハブ32aに螺合させた適当数(1つのみ図示)のセットスクリュー34をスリーブ9を貫通して軸本体8に締め付けることにより、当該ハブ32aがスリーブ9と軸本体8との間の連結具(固定具)として兼用されている。羽根32bの形状(回転軸2の軸線に対する傾斜角度等)は、回転軸2の回転方向に応じて、放熱フィン31への送風機能を発揮しうるように設定されている。羽根32bの枚数は適宜に設定することができるが、一般には、4〜6枚程度としておくことが好ましい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
以上のように構成されたタンデム型シールにあっては、回転軸2の回転に伴って送風ファン32が回転され、放熱フィン31に向けて送風されることから、放熱フィン31による放熱と送風ファン32による送風によってシールケース1が効果的に冷却されることになる。その結果、Oリング17の熱膨張が抑制され、その締め代が適正に維持され、第2静止密封環14の追従性が高温条件下においても適正に維持,担保される。したがって、第2メカニカルシール4によるシール機能が良好に発揮され、タンデム型シールの信頼性が高くなる。
In the tandem seal configured as described above, the
また、シールガスないしバージガス25は、給気路26から環状の第1給気空間23aに供給され、更に環状の第2給気空間23bを経て複数の吸気口24から第1中間シール領域部分C1に導入される。このとき、第2給気空間23bが第1給気空間23aより狭小とされていることから、給気路26から第1給気空間23aへのガス導入が一箇所で行われるにも拘わらず、環状の第2給気空間23b内においては、その全周に亘ってガス25が均一に導入されることになる。したがって、複数の吸気口24から第1中間シール領域部分C1へのガス導入も、当該領域部分C1にその全域に亘って均一に行われる。なお、第1給気空間23aへのガス導入箇所(給気路26と第1給気空間23aとの連通箇所)を基準として、吸気口24相互の間隔(ピッチ)を周方向において当該箇所から遠ざかるに従って小さくなるように設定しておくことも、第1中間シール領域部分C1への均一なガス導入に有効となる。而して、第1中間シール領域部分C1に供給されたガス25は、第1絞り路19を通過して第2中間シール領域部分C2に導入され、更に第2絞り路20を通過して第3中間シール領域部分C2に導入され、第3中間シール領域部分C3から排気路27へと排出される。このとき、連通路22から密封端面14a,15a間の空間21a,21bにもガス25が導入されるが、この空間21a,21bからガス漏れ量、つまり相対回転摺接する密封端面14a,15a間から第2中間シール領域部分C2へのガス漏れ量は極く僅かであるため、空間21a,21b及び連通路22においてはガス流動が生じず、これら21a,21b,22の内圧は第1中間シール領域部分C1のガス圧と略同一に保持される。一方、第1中間シール領域部分C1から第2中間シール領域部分C2へのガス導入は狭小の第1絞り路19を介して行われ、ガス25が第1絞り路19を通過する際に圧力損失が生じることから、第2中間シール領域部分C2のガス圧は第1中間シール領域部分C1より低くなる。したがって、空間21a,21b内の圧力つまり密封端面14a,15a間の圧力は、当該密封端面14a,15aの外周領域である第2中間シール領域部分C2の圧力よりも高くなることから、密封端面14a,15aは非接触でも接触でもない半接触状態となり、良好なドライコンタクトシール機能が発揮される。特に、凹溝21を断続的な環状形状をなす場合、つまり密封端面14a,15a間に複数の空間21bが並列形成される場合には、密封端面14a,15aの相対回転に伴って当該空間21bに動圧が発生することから、密封端面14a,15aの上記半接触状態が有効に維持されることなる。また、第2中間シール領域部分C2から第3中間シール領域部分C3へのガス導入も狭小な第2絞り路20を介して行われることから、第2絞り路20による圧力損失により、第3中間シール領域部分C3の圧力は第2中間シール領域部分C2よりも低くなる。したがって、被密封流体が一次シールたる第1メカニカルシール3の密封端面10a,11aから第3中間シール領域部分C3へと漏洩することがあっても、その漏洩流体は第2中間シール領域部分C2へと侵入することがなく、そのまま第3中間シール領域部分C3から排気路27へ排出される。したがって、被密封流体が低沸点流体,有毒流体,スラリ流体等である場合にも、その漏洩流体が第2メカニカルシール4のシール機能に悪影響を及ぼすことがなく、大気領域Bに放出されることもない。
Further, the seal gas or the
1 シールケース
2 回転軸
3 第1メカニカルシール
4 第2メカニカルシール
14 第2静止密封環
15 第2回転密封環
16 スプリング部材
17 Oリング
31 放熱フィン
32 送風ファン
A 被密封流体領域(機内領域)
B 大気領域(機外領域)
C 中間シール領域部分
DESCRIPTION OF
B Atmosphere (outside the aircraft)
C Middle seal area
Claims (2)
シールケースにおける大気領域に臨む面に放熱フィンを突設すると共に、回転軸に、大気領域における放熱フィンの対向位置に配して、回転軸の回転に伴って当該放熱フィンへと送風すべく回転せしめられる送風ファンを設けてあることを特徴とするメカニカルシール。 The rotary seal ring is fixed to the rotary shaft, and the stationary seal ring that is pressed and urged to the rotary seal ring is disposed on the metal seal case through which the rotary shaft penetrates, on the atmosphere region side of the rotary seal ring. In the mechanical seal that is held so as to be movable in the axial direction via a rubber O-ring,
A heat radiating fin is provided on the surface of the seal case facing the air region, and is arranged on the rotating shaft at a position facing the heat radiating fin in the air region, and rotates to blow air to the heat radiating fin as the rotating shaft rotates. A mechanical seal characterized in that a blowing fan is provided.
シールケースにおける大気領域に臨む面に放熱フィンを突設すると共に、回転軸に、大気領域における放熱フィンの対向位置に配して、回転軸の回転に伴って当該放熱フィンへと送風すべく回転せしめられる送風ファンを設けてあることを特徴とするメカニカルシール装置。 A first mechanical seal on the in-machine region side and a second mechanical seal on the out-of-machine region side are provided between a metal seal case attached to the housing of the rotating device and the rotating shaft of the rotating device penetrating therethrough. A mechanical seal device arranged in parallel in the axial direction, wherein a second mechanical seal is held in a seal case through a rubber O-ring so as to be movable in the axial direction, and a stationary seal ring A rotary seal ring disposed on the in-machine region side and fixed to the rotary shaft, and a spring member interposed between the seal case and the stationary seal ring to urge the stationary seal ring to press contact with the rotary seal ring And a mechanical seal device configured to shield and seal an air region outside the machine region and an intermediate seal region formed between both mechanical seals,
A heat radiating fin is provided on the surface of the seal case facing the air region, and is arranged on the rotating shaft at a position facing the heat radiating fin in the air region, and rotates to blow air to the heat radiating fin as the rotating shaft rotates. A mechanical seal device characterized in that a blower fan is provided.
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