JP3008013B2 - 流体機器用軸封装置 - Google Patents
流体機器用軸封装置Info
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- JP3008013B2 JP3008013B2 JP8009813A JP981396A JP3008013B2 JP 3008013 B2 JP3008013 B2 JP 3008013B2 JP 8009813 A JP8009813 A JP 8009813A JP 981396 A JP981396 A JP 981396A JP 3008013 B2 JP3008013 B2 JP 3008013B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流体機器用軸封装置
で、詳しくは、例えば液体アンモニアやハイドロカーボ
ンなどの揮発性ないし低沸点流体あるいは化学工業で汎
用される洗浄剤や溶剤などの有害物質を含んだ流体を取
り扱うプロセスポンプや、攪拌機、コンプレッサーなど
に適用される流体機器用軸封装置に関するものである。
で、詳しくは、例えば液体アンモニアやハイドロカーボ
ンなどの揮発性ないし低沸点流体あるいは化学工業で汎
用される洗浄剤や溶剤などの有害物質を含んだ流体を取
り扱うプロセスポンプや、攪拌機、コンプレッサーなど
に適用される流体機器用軸封装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の流体機器用軸封装置において
は、上述したような内部流体が機器ケーシングと回転軸
との間の微小隙間を通って大気へ漏れ出すと、それが微
量、低濃度であっても、長期間吸入すると健康に悪影響
を及ぼす恐れがあることから、その漏れ出しには厳しい
規制が要求されている。
は、上述したような内部流体が機器ケーシングと回転軸
との間の微小隙間を通って大気へ漏れ出すと、それが微
量、低濃度であっても、長期間吸入すると健康に悪影響
を及ぼす恐れがあることから、その漏れ出しには厳しい
規制が要求されている。
【０００３】従来から一般的に採用されている流体機器
用軸封装置としては、機器ケーシング及び該機器ケーシ
ングを貫通する回転軸間で軸線方向に間隔を隔てた機内
側と大気側との２箇所に、上記機器ケーシングに固定保
持された静止密封環とこの静止密封環に対向配置されて
上記回転軸に軸線方向摺動可能に保持された回転密封環
とを有し、かつ、上記回転密封環を上記静止密封環側へ
押圧付勢してなる２組の接触シールを配設するととも
に、これら２組の接触シール間に形成した封液室内にオ
イルや水などの封液を注入して、上記各接触シールの両
密封環の相対回転摺接作用および上記封液室に注入され
た封液を介して機内側と大気側とを遮蔽シールするよう
にしたダブルあるいはタンデム形の接触シールから構成
された軸封装置が知られている。
用軸封装置としては、機器ケーシング及び該機器ケーシ
ングを貫通する回転軸間で軸線方向に間隔を隔てた機内
側と大気側との２箇所に、上記機器ケーシングに固定保
持された静止密封環とこの静止密封環に対向配置されて
上記回転軸に軸線方向摺動可能に保持された回転密封環
とを有し、かつ、上記回転密封環を上記静止密封環側へ
押圧付勢してなる２組の接触シールを配設するととも
に、これら２組の接触シール間に形成した封液室内にオ
イルや水などの封液を注入して、上記各接触シールの両
密封環の相対回転摺接作用および上記封液室に注入され
た封液を介して機内側と大気側とを遮蔽シールするよう
にしたダブルあるいはタンデム形の接触シールから構成
された軸封装置が知られている。
【０００４】また、上記のようなダブルあるいはタンデ
ム形の接触シールから構成された軸封装置の他にも、特
公平７−６９０１８号公報や特開平５−３３８７１号公
報などでみられるように、２組のシールのうち一方を接
触シールとするとともに他方を回転密封環の端面に形成
した動圧発生溝を介して発生される動圧により両密封環
を非接触状態で相対回転させる動圧形非接触シールとし
たものや、特開平７−７１６１３号公報や特開平６−１
７４１０８号公報などでみられるように、２組のシール
を共に動圧形非接触シールとしたものも知られている。
ム形の接触シールから構成された軸封装置の他にも、特
公平７−６９０１８号公報や特開平５−３３８７１号公
報などでみられるように、２組のシールのうち一方を接
触シールとするとともに他方を回転密封環の端面に形成
した動圧発生溝を介して発生される動圧により両密封環
を非接触状態で相対回転させる動圧形非接触シールとし
たものや、特開平７−７１６１３号公報や特開平６−１
７４１０８号公報などでみられるように、２組のシール
を共に動圧形非接触シールとしたものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術のうち、ダブルあるいはタンデム形の接触シ
ールから構成された流体機器用軸封装置にあっては、２
組の接触シールそれぞれの両密封環の端面同志が摺接す
るために摩耗が激しくて使用寿命が非常に短いばかりで
なく、両密封環の端面間に形成される流体潤滑膜が摺動
熱によって破壊されてシール機能が低下しやすく、封液
が機内の被密封流体側へ漏れたり、大気へ漏れ出すなど
全体としてシールの信頼性が低い。加えて、摺動熱によ
って封液が次第に昇温されることを防ぐために、クーラ
ーを使用した封液循環供給システムが必要となり、装置
全体の構造が複雑化し、高コスト化するという問題があ
る。
た従来技術のうち、ダブルあるいはタンデム形の接触シ
ールから構成された流体機器用軸封装置にあっては、２
組の接触シールそれぞれの両密封環の端面同志が摺接す
るために摩耗が激しくて使用寿命が非常に短いばかりで
なく、両密封環の端面間に形成される流体潤滑膜が摺動
熱によって破壊されてシール機能が低下しやすく、封液
が機内の被密封流体側へ漏れたり、大気へ漏れ出すなど
全体としてシールの信頼性が低い。加えて、摺動熱によ
って封液が次第に昇温されることを防ぐために、クーラ
ーを使用した封液循環供給システムが必要となり、装置
全体の構造が複雑化し、高コスト化するという問題があ
る。
【０００６】また、接触シールと動圧形非接触シールと
を組み合わせたり、２組のシールを共に動圧形非接触シ
ールとした流体機器用軸封装置にあっては、ダブルある
いはタンデム形の接触シールを用いるものに比べて、少
なくとも一方が非接触シールであることから、全体の摩
耗度合を低減して使用寿命を改善できるものの、その非
接触シールが動圧形であるから、ポンプなどの流体機器
の起動時や停止時に必要なトルクが大きく、そのために
従来から設置されている小動力源をもつポンプなどの流
体機器の場合には動力源の取替えなどを要し、そのまま
適用することができない。また、動圧形非接触シールは
主に機器の起動時に密封環の端面を破損したり、損耗し
たりしてシール性能を低下しやすく、したがって、２組
の動圧形非接触シールをダブルに配設したとしても、そ
れら両者のシール性能が早期のうちに低下することにな
り、長期間使用に際して安定したシール機能を発揮させ
ることができず、シールの信頼性が不十分で、近年の厳
しい漏れ規制には対応させることができない。
を組み合わせたり、２組のシールを共に動圧形非接触シ
ールとした流体機器用軸封装置にあっては、ダブルある
いはタンデム形の接触シールを用いるものに比べて、少
なくとも一方が非接触シールであることから、全体の摩
耗度合を低減して使用寿命を改善できるものの、その非
接触シールが動圧形であるから、ポンプなどの流体機器
の起動時や停止時に必要なトルクが大きく、そのために
従来から設置されている小動力源をもつポンプなどの流
体機器の場合には動力源の取替えなどを要し、そのまま
適用することができない。また、動圧形非接触シールは
主に機器の起動時に密封環の端面を破損したり、損耗し
たりしてシール性能を低下しやすく、したがって、２組
の動圧形非接触シールをダブルに配設したとしても、そ
れら両者のシール性能が早期のうちに低下することにな
り、長期間使用に際して安定したシール機能を発揮させ
ることができず、シールの信頼性が不十分で、近年の厳
しい漏れ規制には対応させることができない。
【０００７】加えて、上記した従来の流体機器用軸封装
置は、いずれも機器ケーシング及び該機器ケーシングを
貫通する回転軸間の軸線方向に間隔を隔てた機内側と大
気側との２箇所にそれぞれ接触シールおよび／または動
圧形非接触シールをダブルあるいはタンデム形に配設し
たものであるから、全体が回転軸の軸線方向で大寸化し
やすくて、特にプラントなどに既に組付けられている流
体機器に対してはそのまま適用することができず、適用
しようとすれば、プラント全体を大幅に改造しなければ
ならないという難問があった。
置は、いずれも機器ケーシング及び該機器ケーシングを
貫通する回転軸間の軸線方向に間隔を隔てた機内側と大
気側との２箇所にそれぞれ接触シールおよび／または動
圧形非接触シールをダブルあるいはタンデム形に配設し
たものであるから、全体が回転軸の軸線方向で大寸化し
やすくて、特にプラントなどに既に組付けられている流
体機器に対してはそのまま適用することができず、適用
しようとすれば、プラント全体を大幅に改造しなければ
ならないという難問があった。
【０００８】そこで本発明は上記のような実情に鑑みて
なされたもので、摩耗度合の低減による使用寿命の改善
およびトルクの軽減による省エネルギー化、適用範囲の
拡大化を図ることができるとともに、シングル形シール
にして装置全体を小寸化しつつ、ダブルあるいはタンデ
ム形と何ら遜色のない確実かつ安定よいシール機能を発
揮させることができる流体機器用軸封装置を提供するこ
とを目的としている。
なされたもので、摩耗度合の低減による使用寿命の改善
およびトルクの軽減による省エネルギー化、適用範囲の
拡大化を図ることができるとともに、シングル形シール
にして装置全体を小寸化しつつ、ダブルあるいはタンデ
ム形と何ら遜色のない確実かつ安定よいシール機能を発
揮させることができる流体機器用軸封装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に係る流体機器用軸封装置
は、機器ケーシングと該機器用ケーシングを貫通する回
転軸との間に、上記回転軸とともに回転する回転密封環
と、この回転密封環に対向配置されて上記機器用ケーシ
ングに内嵌固定された環状部材に複数のＯリングを介し
て軸線方向摺動可能に保持された静止密封環とを有し、
かつ、上記静止密封環を大気側から上記回転密封環側へ
押圧付勢してなる非接触シールを配設して構成された流
体機器用軸封装置であって、上記非接触シールにおける
静止密封環の端面にその径方向に間隔を隔てて３段に回
転周方向に沿った溝を形成するとともに、これら周方向
溝のうち径方向の最も外側に位置する周方向溝および最
も内側に位置する周方向溝に連通し上記回転密封環の端
面に向けてガス圧力を供給して両密封環の端面間を非接
触状態に保持するガス供給孔と、径方向の中間に位置す
る周方向溝に連通して両密封環の端面間に供給されたガ
スを外部の所定箇所に排出させるガス抜き孔とをそれぞ
れ上記静止密封環、環状部材およびポンプケーシングに
形成していることを特徴とするものである。
に、本発明のうち請求項１に係る流体機器用軸封装置
は、機器ケーシングと該機器用ケーシングを貫通する回
転軸との間に、上記回転軸とともに回転する回転密封環
と、この回転密封環に対向配置されて上記機器用ケーシ
ングに内嵌固定された環状部材に複数のＯリングを介し
て軸線方向摺動可能に保持された静止密封環とを有し、
かつ、上記静止密封環を大気側から上記回転密封環側へ
押圧付勢してなる非接触シールを配設して構成された流
体機器用軸封装置であって、上記非接触シールにおける
静止密封環の端面にその径方向に間隔を隔てて３段に回
転周方向に沿った溝を形成するとともに、これら周方向
溝のうち径方向の最も外側に位置する周方向溝および最
も内側に位置する周方向溝に連通し上記回転密封環の端
面に向けてガス圧力を供給して両密封環の端面間を非接
触状態に保持するガス供給孔と、径方向の中間に位置す
る周方向溝に連通して両密封環の端面間に供給されたガ
スを外部の所定箇所に排出させるガス抜き孔とをそれぞ
れ上記静止密封環、環状部材およびポンプケーシングに
形成していることを特徴とするものである。
【００１０】すなわち、請求項１に記載の発明に係る流
体機器用軸封装置によれば、静止密封環の端面に径方向
に間隔を隔てて３段に形成された回転周方向に沿う溝の
うち径方向の最も外側に位置する周方向溝および最も内
側に位置する周方向溝にガス供給孔を通じて供給される
ガス圧力により両密封環の端面間を非接触状態に保持す
るとともに、そのガス圧力の供給される径方向最も外側
の周方向溝よりも径外側の静止密封環の端面部分とこれ
に対向する固定密封環の端面部分とにより形成されるシ
ール面で被密封流体の漏れ出しを阻止し、このシール面
からの万一の漏れ出しに対しては、上記径方向最も外側
の周方向溝よりも径内側およびガス抜き孔が連通されて
いる径方向中間の周方向溝よりも径内側の静止密封環の
端面部分とこれに対向する固定密封環の端面部分とによ
り形成されるシール面でシールさせながらガス抜き孔を
通して外部の所定箇所へ排出させることが可能である。
したがって、静圧形の非接触シールであることから、両
密封環の端面の摩耗度合を低減して使用寿命の延長化が
図れとともに摺動熱によるシール機能の低下もなく、か
つ起動トルクを半減して省エネルギー化が図れて全体と
してシール信頼性を向上することが可能であり、また、
クーラーを使用した封液循環供給システムも不要で、装
置全体の構造を簡単にし、低コスト化も図れる。
体機器用軸封装置によれば、静止密封環の端面に径方向
に間隔を隔てて３段に形成された回転周方向に沿う溝の
うち径方向の最も外側に位置する周方向溝および最も内
側に位置する周方向溝にガス供給孔を通じて供給される
ガス圧力により両密封環の端面間を非接触状態に保持す
るとともに、そのガス圧力の供給される径方向最も外側
の周方向溝よりも径外側の静止密封環の端面部分とこれ
に対向する固定密封環の端面部分とにより形成されるシ
ール面で被密封流体の漏れ出しを阻止し、このシール面
からの万一の漏れ出しに対しては、上記径方向最も外側
の周方向溝よりも径内側およびガス抜き孔が連通されて
いる径方向中間の周方向溝よりも径内側の静止密封環の
端面部分とこれに対向する固定密封環の端面部分とによ
り形成されるシール面でシールさせながらガス抜き孔を
通して外部の所定箇所へ排出させることが可能である。
したがって、静圧形の非接触シールであることから、両
密封環の端面の摩耗度合を低減して使用寿命の延長化が
図れとともに摺動熱によるシール機能の低下もなく、か
つ起動トルクを半減して省エネルギー化が図れて全体と
してシール信頼性を向上することが可能であり、また、
クーラーを使用した封液循環供給システムも不要で、装
置全体の構造を簡単にし、低コスト化も図れる。
【００１１】その上、単一の静圧形非接触シールを用い
たシングル形シールでありながら、上述したように、タ
ブルあるいはタンデム形シールと同等な機能を発揮させ
ることが可能であり、これによって、装置全体を小寸化
しつつ、被密封流体の漏れ出しを確実に阻止することが
できる。
たシングル形シールでありながら、上述したように、タ
ブルあるいはタンデム形シールと同等な機能を発揮させ
ることが可能であり、これによって、装置全体を小寸化
しつつ、被密封流体の漏れ出しを確実に阻止することが
できる。
【００１２】また、上記両密封環の端面間に径方向で少
なくとも４段階のシール機能を発揮させることが可能で
被密封流体の漏れ出しを一層確実に阻止することができ
る。
なくとも４段階のシール機能を発揮させることが可能で
被密封流体の漏れ出しを一層確実に阻止することができ
る。
【００１３】また、上記構成の流体機器用軸封装置にお
いて、上記ガス供給孔を通して周方向溝へ供給されるガ
ス圧力としては請求項２に記載のように、流体機器の被
密封流体の圧力よりも０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上高圧に
設定されていることが望ましく、さらに、請求項３のよ
うに、上記ガス抜き孔から排出されるガスは消却処理す
るように構成することによって、微量、低濃度の被密封
流体を含むガスが大気へ放出されることに伴う健康面へ
の悪影響を回避することができる。
いて、上記ガス供給孔を通して周方向溝へ供給されるガ
ス圧力としては請求項２に記載のように、流体機器の被
密封流体の圧力よりも０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上高圧に
設定されていることが望ましく、さらに、請求項３のよ
うに、上記ガス抜き孔から排出されるガスは消却処理す
るように構成することによって、微量、低濃度の被密封
流体を含むガスが大気へ放出されることに伴う健康面へ
の悪影響を回避することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る流体機器用
軸封装置をポンプ用軸封装置に適用した場合の半截縦断
面図である。図１において、１は例えばプロセスポンプ
などのポンプケーシングであり、このポンプケーシング
１には機内側Ｍと大気側Ｎとに亘って貫通し、その機内
側Ｍにインペラ（図示省略する）が固定された回転軸２
が回転自在に支承されており、この回転軸２には軸スリ
ーブ３が一体回転可能に外嵌されている。４は上記回転
軸２と上記ポンプケーシング１との間に配設された静圧
形の非接触シールである。
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る流体機器用
軸封装置をポンプ用軸封装置に適用した場合の半截縦断
面図である。図１において、１は例えばプロセスポンプ
などのポンプケーシングであり、このポンプケーシング
１には機内側Ｍと大気側Ｎとに亘って貫通し、その機内
側Ｍにインペラ（図示省略する）が固定された回転軸２
が回転自在に支承されており、この回転軸２には軸スリ
ーブ３が一体回転可能に外嵌されている。４は上記回転
軸２と上記ポンプケーシング１との間に配設された静圧
形の非接触シールである。
【００１５】上記静圧形非接触シール４は、上記回転軸
２に外嵌の軸スリーブ３に固定保持されて上記回転軸２
とともに回転する回転密封環５と、これら回転密封環５
に対向配置されて上記ポンプケーシング１に内嵌固定の
環状部材６に複数のＯリング７を介して軸線方向摺動可
能に保持された静止密封環８とを有し、かつ、該静止密
封環８をスプリング９を介して大気側Ｎから上記回転密
封環５側へ押圧付勢してなるものである。
２に外嵌の軸スリーブ３に固定保持されて上記回転軸２
とともに回転する回転密封環５と、これら回転密封環５
に対向配置されて上記ポンプケーシング１に内嵌固定の
環状部材６に複数のＯリング７を介して軸線方向摺動可
能に保持された静止密封環８とを有し、かつ、該静止密
封環８をスプリング９を介して大気側Ｎから上記回転密
封環５側へ押圧付勢してなるものである。
【００１６】そして、上記静圧形非接触シール４におけ
る静止密封環８の端面８ａには、図２に示すように、そ
の径方向に間隔を隔てて３段に回転周方向に沿って断続
する円弧状溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されてお
り、そのうち径方向の最も外側に位置する円弧状溝１０
ａおよび最も内側に位置する円弧状溝１０ｃにそれぞれ
開口連通させて上記回転密封環５の端面５ａに向けて上
記機内側Ｍに封入される被密封流体の圧力よりも０．５
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上高い圧力のバッファーガス、例えば
Ｎ2 ガスを供給して両密封環５，８の端面５ａ，８ａ間
を被接触状態に保持するガス供給孔としてのオリフィス
孔１１が静止密封環８に貫設され、このオリフィス孔１
１に接続可能なガス供給孔１２が上記環状部材６および
ポンプケーシング１に形成されている一方、径方向の中
間に位置する円弧状溝１０ｂに開口連通させて上記両密
封環５，８の端面５ａ，８ａ間に供給されたガスをポン
プケーシング１外部の所定箇所、例えば回収消却処理部
（図示省略する）に排出させるガス抜き孔１３および１
４が上記静止密封環８および上記環状部材６、ポンプケ
ーシング１に形成されている。なお、大気側Ｎの回転軸
２とポンプケーシング１との間にラビリンスシールを形
成してシール効果を高めることが望ましい。
る静止密封環８の端面８ａには、図２に示すように、そ
の径方向に間隔を隔てて３段に回転周方向に沿って断続
する円弧状溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されてお
り、そのうち径方向の最も外側に位置する円弧状溝１０
ａおよび最も内側に位置する円弧状溝１０ｃにそれぞれ
開口連通させて上記回転密封環５の端面５ａに向けて上
記機内側Ｍに封入される被密封流体の圧力よりも０．５
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上高い圧力のバッファーガス、例えば
Ｎ2 ガスを供給して両密封環５，８の端面５ａ，８ａ間
を被接触状態に保持するガス供給孔としてのオリフィス
孔１１が静止密封環８に貫設され、このオリフィス孔１
１に接続可能なガス供給孔１２が上記環状部材６および
ポンプケーシング１に形成されている一方、径方向の中
間に位置する円弧状溝１０ｂに開口連通させて上記両密
封環５，８の端面５ａ，８ａ間に供給されたガスをポン
プケーシング１外部の所定箇所、例えば回収消却処理部
（図示省略する）に排出させるガス抜き孔１３および１
４が上記静止密封環８および上記環状部材６、ポンプケ
ーシング１に形成されている。なお、大気側Ｎの回転軸
２とポンプケーシング１との間にラビリンスシールを形
成してシール効果を高めることが望ましい。
【００１７】上記のように構成されたポンプ用軸封装置
においては、ポンプケーシング１と回転軸２との間に配
設されたシールが静圧形の非接触シール４であるため
に、該非接触シール４の回転密封環５と静止密封環８の
端面５ａ，８ａの摩耗度合が低減されて使用寿命の延長
化が図れるのみならず、摺動熱によるシール機能の低下
もなく、全体としてシール信頼性を向上することが可能
であるとともに、ポンプ起動時にも停止時にも回転及び
静止両密封環５，８の端面５ａ，８ａ間を非接触状態に
して起動トルクを半減し省エネルギー化が図れる。ま
た、クーラーを使用した封液循環供給システムなども不
要で、装置全体の構造を簡単にし、低コスト化も図れ
る。
においては、ポンプケーシング１と回転軸２との間に配
設されたシールが静圧形の非接触シール４であるため
に、該非接触シール４の回転密封環５と静止密封環８の
端面５ａ，８ａの摩耗度合が低減されて使用寿命の延長
化が図れるのみならず、摺動熱によるシール機能の低下
もなく、全体としてシール信頼性を向上することが可能
であるとともに、ポンプ起動時にも停止時にも回転及び
静止両密封環５，８の端面５ａ，８ａ間を非接触状態に
して起動トルクを半減し省エネルギー化が図れる。ま
た、クーラーを使用した封液循環供給システムなども不
要で、装置全体の構造を簡単にし、低コスト化も図れ
る。
【００１８】その上、ガス供給孔１２およびオリフィス
孔１１を経て高圧のバッファーガスが供給される円弧状
溝１０ａよりも径外側の静止密封環８の端面部分とこれ
に対向する固定密封環５の端面部分とにより形成される
シール面Ａで被密封流体の漏れ出しを阻止し、このシー
ル面Ａからの万一の漏れ出しに対しては、上記円弧状溝
１０ａよりも径内側およびガス抜き孔１３が連通されて
いる中間の円弧状溝１０ｂよりも径内側の静止密封環８
の端面部分とこれに対向する固定密封環５の端面部分と
により形成されるシール面Ｂ，Ｃおよび円弧状溝１０ｃ
よりも径内側の静止密封環８の端面部分とこれに対向す
る固定密封環５の端面部分とにより形成されるシール面
Ｄでシールさせながら、極く微少な漏れ流体を含むガス
はガス抜き孔１３，１４を通して外部の回収消却処理部
へ排出させて消却処理することが可能であり、シングル
形シールを用いながらもダブルあるいはタンデム形シー
ルとほぼ同等なシール性能を発揮させることができると
ともに、微少な漏れ流体も大気へ放出させないで、健康
面への悪影響を回避することができる。
孔１１を経て高圧のバッファーガスが供給される円弧状
溝１０ａよりも径外側の静止密封環８の端面部分とこれ
に対向する固定密封環５の端面部分とにより形成される
シール面Ａで被密封流体の漏れ出しを阻止し、このシー
ル面Ａからの万一の漏れ出しに対しては、上記円弧状溝
１０ａよりも径内側およびガス抜き孔１３が連通されて
いる中間の円弧状溝１０ｂよりも径内側の静止密封環８
の端面部分とこれに対向する固定密封環５の端面部分と
により形成されるシール面Ｂ，Ｃおよび円弧状溝１０ｃ
よりも径内側の静止密封環８の端面部分とこれに対向す
る固定密封環５の端面部分とにより形成されるシール面
Ｄでシールさせながら、極く微少な漏れ流体を含むガス
はガス抜き孔１３，１４を通して外部の回収消却処理部
へ排出させて消却処理することが可能であり、シングル
形シールを用いながらもダブルあるいはタンデム形シー
ルとほぼ同等なシール性能を発揮させることができると
ともに、微少な漏れ流体も大気へ放出させないで、健康
面への悪影響を回避することができる。
【００１９】図３は上記図１及び図２に示したポンプ用
軸封装置の他の実施態様を示す半截縦断面図であり、上
記静圧形非接触シール４における静止密封環８の端面８
ａに、その径方向に間隔を隔てて３段に形成された円弧
状溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、それらが互いに径方向
で直線状に重ならないように回転周方向に交互に配置さ
せ、そのうちの最も外側に位置する円弧状溝１０ａおよ
び最も内側に位置する円弧状溝１０ｃにそれぞれ開口連
通させてオリフィス孔１１を貫設するとともに、径方向
の内側に位置する円弧状溝１０ｂに連通させてガス抜き
孔１３を形成させたものであり、その他の構成は図２と
同一であるため、該当部分には同一の符号を付して、そ
れらの詳しい説明を省略する。
軸封装置の他の実施態様を示す半截縦断面図であり、上
記静圧形非接触シール４における静止密封環８の端面８
ａに、その径方向に間隔を隔てて３段に形成された円弧
状溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、それらが互いに径方向
で直線状に重ならないように回転周方向に交互に配置さ
せ、そのうちの最も外側に位置する円弧状溝１０ａおよ
び最も内側に位置する円弧状溝１０ｃにそれぞれ開口連
通させてオリフィス孔１１を貫設するとともに、径方向
の内側に位置する円弧状溝１０ｂに連通させてガス抜き
孔１３を形成させたものであり、その他の構成は図２と
同一であるため、該当部分には同一の符号を付して、そ
れらの詳しい説明を省略する。
【００２０】上記図３のように構成されたポンプ用軸封
装置においては、オリフィス孔１１とガス抜き孔１３と
が径方向で直線状に重ならないので、両密封環５，８の
端面５ａ，８ａ間に供給されたガスが直ちにポンプケー
シング１外部の回収消却処理部（図示省略する）に排出
回収されることがなくなり、そのガスによる被密封流体
に対するバリヤーとしての機能が一層有効に発揮され
る。また、万一、漏洩した流体は、ガス抜き孔１３のあ
る領域から漏れやすくなり、漏洩流体の排出回収が確実
なものとなる。
装置においては、オリフィス孔１１とガス抜き孔１３と
が径方向で直線状に重ならないので、両密封環５，８の
端面５ａ，８ａ間に供給されたガスが直ちにポンプケー
シング１外部の回収消却処理部（図示省略する）に排出
回収されることがなくなり、そのガスによる被密封流体
に対するバリヤーとしての機能が一層有効に発揮され
る。また、万一、漏洩した流体は、ガス抜き孔１３のあ
る領域から漏れやすくなり、漏洩流体の排出回収が確実
なものとなる。
【００２１】さらに、図４は上記図１及び図２に示した
ポンプ用軸封装置のもう一つの実施態様を示す縦断面図
であり、上記静圧形非接触シール４における静止密封環
８の端面８ａにその径方向に間隔を隔てて内外３段に形
成される溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃのうち、ガス抜き孔
１３が連通形成される径方向中間の溝１０ｂを円周状に
したものであり、その他の構成は図２及び図３と同一で
あるため、該当部分には同一の符号を付して、それらの
詳しい説明を省略する。
ポンプ用軸封装置のもう一つの実施態様を示す縦断面図
であり、上記静圧形非接触シール４における静止密封環
８の端面８ａにその径方向に間隔を隔てて内外３段に形
成される溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃのうち、ガス抜き孔
１３が連通形成される径方向中間の溝１０ｂを円周状に
したものであり、その他の構成は図２及び図３と同一で
あるため、該当部分には同一の符号を付して、それらの
詳しい説明を省略する。
【００２２】上記図４のように構成されたポンプ用軸封
装置においては、ガス抜き孔１３を連通形成する溝１０
ｂが円周状に形成されているので、径方向に漏洩する被
密封流体が全てその円周状溝１０ｂの領域を通過するこ
とになり、漏洩流体の排出回収が一層確実なものとな
る。
装置においては、ガス抜き孔１３を連通形成する溝１０
ｂが円周状に形成されているので、径方向に漏洩する被
密封流体が全てその円周状溝１０ｂの領域を通過するこ
とになり、漏洩流体の排出回収が一層確実なものとな
る。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、請求項１〜３に記載の発
明によれば、静圧形の非接触シールを用いることによ
り、両密封環の端面の摩耗度合を低減して使用寿命の延
長化、起動トルクを半減して省エネルギー化を図れるの
みならず、摺動熱によるシール機能の低下もなく、全体
としてシール信頼性を向上することができるとともに、
クーラーを使用した封液循環供給システムも不要で、装
置全体の構造を簡単にし、低コスト化を図ることができ
る。
明によれば、静圧形の非接触シールを用いることによ
り、両密封環の端面の摩耗度合を低減して使用寿命の延
長化、起動トルクを半減して省エネルギー化を図れるの
みならず、摺動熱によるシール機能の低下もなく、全体
としてシール信頼性を向上することができるとともに、
クーラーを使用した封液循環供給システムも不要で、装
置全体の構造を簡単にし、低コスト化を図ることができ
る。
【００２４】しかも、単一の静圧形非接触シールを用い
たシングル形シールでありながら、タブルあるいはタン
デム形シールと何ら遜色のないシール機能を発揮させる
ことができ、したがって、装置全体を小寸化してプラン
トなどに組込まれている流体機器に対しても大幅な改造
などを要することなく、簡単に適用することができるも
のでありながら、被密封流体の漏れ出しを確実に、かつ
安定よく阻止することができるという効果を奏する。
たシングル形シールでありながら、タブルあるいはタン
デム形シールと何ら遜色のないシール機能を発揮させる
ことができ、したがって、装置全体を小寸化してプラン
トなどに組込まれている流体機器に対しても大幅な改造
などを要することなく、簡単に適用することができるも
のでありながら、被密封流体の漏れ出しを確実に、かつ
安定よく阻止することができるという効果を奏する。
【００２５】特に、請求項３に記載の発明によれば、上
記効果に加えて、被密封流体に万一微少な漏れが生じた
としても、それをガス抜き孔から排出されるガスと共に
消却処理することが可能で、微量、低濃度の被密封流体
を含むガスが大気へ放出されることに伴う健康面への悪
影響をも回避することができる。
記効果に加えて、被密封流体に万一微少な漏れが生じた
としても、それをガス抜き孔から排出されるガスと共に
消却処理することが可能で、微量、低濃度の被密封流体
を含むガスが大気へ放出されることに伴う健康面への悪
影響をも回避することができる。
【図１】本発明に係る流体機器用軸封装置を適用したポ
ンプ用軸封装置の構成を示す半截縦断側面図である。
ンプ用軸封装置の構成を示す半截縦断側面図である。
【図２】図１のＹ−Ｙ線での半截縦断正面図である。
【図３】図１及び図２におけるポンプ用軸封装置の他の
実施態様を示す半截縦断正面図である。
実施態様を示す半截縦断正面図である。
【図４】図１及び図２におけるポンプ用軸封装置のもう
一つの実施態様を示す縦断正面図である。
一つの実施態様を示す縦断正面図である。
１ ポンプケーシング（機器ケーシング） ２ 回転軸 ４ 非接触シール ５ 回転密封環 ８ 静止密封環 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 円弧状溝（周方向溝） １１ オリフィス孔（ガス供給孔）１２ ガス供給孔 １３，１４ ガス抜き孔 Ｍ 機内側 Ｎ 大気側
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16J 15/00 - 15/14
Claims (3)
- 【請求項１】 機器ケーシングと該機器用ケーシングを
貫通する回転軸との間に、上記回転軸とともに回転する
回転密封環と、この回転密封環に対向配置されて上記機
器用ケーシングに内嵌固定された環状部材に複数のＯリ
ングを介して軸線方向摺動可能に保持された静止密封環
とを有し、かつ、上記静止密封環を大気側から上記回転
密封環側へ押圧付勢してなる非接触シールを配設して構
成された流体機器用軸封装置であって、 上記非接触シールにおける静止密封環の端面にその径方
向に間隔を隔てて３段に回転周方向に沿った溝を形成す
るとともに、これら周方向溝のうち径方向の最も外側に
位置する周方向溝および最も内側に位置する周方向溝に
連通し上記回転密封環の端面に向けてガス圧力を供給し
て両密封環の端面間を非接触状態に保持するガス供給孔
と、径方向の中間に位置する周方向溝に連通して両密封
環の端面間に供給されたガスを外部の所定箇所に排出さ
せるガス抜き孔とをそれぞれ上記静止密封環、環状部材
およびポンプケーシングに形成していることを特徴とす
る流体機器用軸封装置。 - 【請求項２】 上記ガス供給孔を通して周方向溝へ供給
されるガス圧力が流体機器の被密封流体の圧力よりも
０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上高圧に設定されている請求項
１に記載の流体機器用軸封装置。 - 【請求項３】 上記ガス抜き孔から排出されるガスは消
却処理されるように構成されている請求項１または２に
記載の流体機器用軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8009813A JP3008013B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 流体機器用軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8009813A JP3008013B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 流体機器用軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196185A JPH09196185A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3008013B2 true JP3008013B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=11730614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8009813A Expired - Lifetime JP3008013B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 流体機器用軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008013B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109070032A (zh) * | 2016-05-13 | 2018-12-21 | 株式会社神户制钢所 | 密闭式混合搅拌机的防漏装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075540A1 (fr) * | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Dispositif d'etancheite d'arbre de type sans contact |
| WO2006004052A1 (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-12 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | メカニカルシール |
| JP5402002B2 (ja) * | 2009-01-13 | 2014-01-29 | 株式会社ジェイテクト | 回転軸のシール装置およびシール方法 |
| US8740224B2 (en) * | 2012-02-28 | 2014-06-03 | General Electric Company | Seal assembly for a turbomachine |
| JP6198636B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2017-09-20 | 日本ピラー工業株式会社 | 静圧形の非接触形メカニカルシール |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3223703C2 (de) * | 1982-06-25 | 1984-05-30 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen | Gasgesperrte Wellendichtung mit radialem Dichtspalt |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP8009813A patent/JP3008013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109070032A (zh) * | 2016-05-13 | 2018-12-21 | 株式会社神户制钢所 | 密闭式混合搅拌机的防漏装置 |
| EP3434359A4 (en) * | 2016-05-13 | 2019-10-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | DUST BLOCKING DEVICE FOR SEALED MIXER |
| CN109070032B (zh) * | 2016-05-13 | 2021-08-20 | 株式会社神户制钢所 | 密闭式混合搅拌机的防漏装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09196185A (ja) | 1997-07-29 |
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