JP4391205B2 - Mechanical seal device - Google Patents

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Description

本発明は、酸、塩、アルカリ類等のケミカル流体をシールするメカニカルシール装置に関する。更に詳しくは、スラリーを含む液、酸類、塩類、アルカリ類等、特に重合性が高いケミカル流体を使用するコンプレッサーに取り付けられて有用なメカニカルシール装置に関する。 The present invention relates to a mechanical seal device that seals chemical fluids such as acids, salts, and alkalis. More particularly, the present invention relates to a useful mechanical seal device attached to a compressor using a chemical fluid having a particularly high polymerization property, such as a liquid containing a slurry, acids, salts, alkalis and the like.

技術背景Technical background

従来のメカニカルシール装置において、密封環に付着して固形化する流体、揮発性の強い流体、スラリーを含む流体等をシールするためには、タンデム形シール、ダブル形シールにしてシールする方法が採用されてきた。更には、密封環のシール部をフラッシングして洗浄する方法も採用されてきた。このようなケミカル流体では、メカニカルシールに更なる設備を付加しなければならないので、メカニカルシール装置の設備費が高価になる問題がある。又、この付帯設備が高価になると、メカニカルシール装置としての採算が合わない問題が生じる。更に、メカニカルシール装置には、一対の密封環の一方を移動自在にするために、密封環が移動する摺動間から被密封流体が漏洩しないようにＯリングが設けられている。このＯリングを取り付ける取付溝に被密封流体が入り込むから、Ｏリングと密封環の摺動面に被密封流体が粘着して固形化し、密封環の摺動を悪化させる。この為に、一対の密封環のシール面が密接するように応動することが不十分となって、メカニカルシール装置はシール能力を低下させる。又、一方の密封環を押圧するばねに被密封流体が固形化して付着し、ばねの弾発力を悪化させる。更に、被密封流体が重合してシール面に固形化した粘着物として付着すると、シール面のシール能力を低下させる問題が存する（例えば、特許文献１参照）。 In conventional mechanical seal devices, a tandem seal or double seal is used to seal fluid that adheres to the seal ring and solidifies, highly volatile fluid, fluid containing slurry, etc. It has been. Furthermore, a method of flushing and cleaning the seal portion of the sealing ring has been adopted. In such a chemical fluid, there is a problem that the equipment cost of the mechanical seal device becomes expensive because additional equipment must be added to the mechanical seal. Moreover, when this incidental equipment becomes expensive , the problem that the profit as a mechanical seal apparatus does not match arises. Further, the mechanical seal device is provided with an O-ring so that one of the pair of seal rings can move, so that the fluid to be sealed does not leak between the sliding movements of the seal rings. Since the fluid to be sealed enters the mounting groove for attaching the O-ring, the fluid to be sealed adheres to the sliding surfaces of the O-ring and the sealing ring to solidify, and the sliding of the sealing ring is deteriorated. For this reason, it is insufficient to respond so that the sealing surfaces of the pair of sealing rings come into close contact with each other, and the mechanical seal device reduces the sealing ability. In addition, the fluid to be sealed solidifies and adheres to the spring that presses one of the sealing rings, which deteriorates the elasticity of the spring. Furthermore, when the sealed fluid is polymerized and adheres to the sealing surface as a solid adhesive, there is a problem that the sealing performance of the sealing surface is reduced (see, for example, Patent Document 1).

図４は、本発明に関連するメカニカルシール装置である。この軸封装置は、液体アンモニア等のケミカル液をシールするための軸封装置である（例えば、特許文献２参照）。この軸封装置には、二つの第１及び第２メカニカルシール１１１、１２１を軸方向に並列に配置すると共に、第１及び第２メカニカルシール１１１、１２１間に不活性ガス等のバッファ流体Ｇを供給して第１及び第２メカニカルシール１１１、１２１のシール手段と、バッファ流体Ｇによる圧力封止とにより被密封流体をシールするタンデム形メカニカルシールが開示されてある。   FIG. 4 shows a mechanical seal device related to the present invention. This shaft seal device is a shaft seal device for sealing a chemical liquid such as liquid ammonia (for example, see Patent Document 2). In this shaft seal device, two first and second mechanical seals 111 and 121 are arranged in parallel in the axial direction, and a buffer fluid G such as an inert gas is placed between the first and second mechanical seals 111 and 121. There is disclosed a tandem mechanical seal that supplies and seals a sealed fluid by sealing means of the first and second mechanical seals 111 and 121 and pressure sealing with a buffer fluid G.

この内、被密封流体側Ａの第１メカニカルシール１１１は、回転軸１１６に嵌着されたスリーブ１０８の段部に固定環１０７が固定されている。この固定環１０７に回転用密封環１１２が取り付けられている。又、回転用密封環１１２に対向して密接する固定用密封環１１３が配置されている。この固定用密封環１１３は、保持環１０６に嵌着している。この保持環１０６はケース１０５に嵌合して摺動自在に取り付けられている。又、ケース１０５はハウジング１１５に密封状態に嵌着している。この保持環１０６とケース１０５との間には、Ｏリング１０９が配置されている。このＯリング１０９は、保持環１０６の背面に作用する被密封流体がパージ流体領域Ｃへ漏洩するのを防止すると共に、被密封流体が密封環１０６の背面に作用できるように構成されている。又、保持環１０６は、スプリング１１４により回転用密封環１１２側へ弾発に押圧されている。このスプリング１１４と、Ｏリング１０９は、被密封流体に接触して不具合になる側に配置されている。更に、第１メカニカルシールの図示上部に設けられた通路からフラッシング液又はクエンチング液が第１メカニカルシールへ向けて噴射するように構成されている。このフラッシング液又はクエンチング液は一対の密封環１１２、１１３をフラッシングする為にポンプ等により再循環させる設備を必要とする。   Among these, in the first mechanical seal 111 on the sealed fluid side A, the fixed ring 107 is fixed to the step portion of the sleeve 108 fitted to the rotating shaft 116. A rotating seal ring 112 is attached to the fixed ring 107. Further, a fixing seal ring 113 that is in close contact with the rotation seal ring 112 is disposed. The fixing sealing ring 113 is fitted to the holding ring 106. The retaining ring 106 is slidably attached to the case 105. The case 105 is fitted into the housing 115 in a sealed state. An O-ring 109 is disposed between the holding ring 106 and the case 105. The O-ring 109 is configured to prevent the sealed fluid that acts on the back surface of the holding ring 106 from leaking to the purge fluid region C and to allow the sealed fluid to act on the back surface of the sealing ring 106. Further, the holding ring 106 is elastically pressed by the spring 114 toward the rotation sealing ring 112 side. The spring 114 and the O-ring 109 are arranged on the side that becomes in contact with the sealed fluid and becomes defective. Further, the flushing liquid or the quenching liquid is jetted toward the first mechanical seal from a passage provided in the upper portion of the first mechanical seal. This flushing solution or quenching solution requires equipment to be recirculated by a pump or the like in order to flush the pair of sealing rings 112 and 113.

上述したように、第１メカニカルシール１１１は、固定環１０７と、回転用密封環１１２と、ケース１０５と、保持環１０６、固定用密封環１１３と、Ｏリング１０９と、スプリング１１４と、スリーブ１０８と、が主要な構成である。そして、被密封流体がスラリーを含む流体又は粘着性流体の場合には、再起動時にこの流体によりＯリングの周囲から被密封流体の漏が惹起する。更に、フラッシング液を循環するときに酸類又は塩類等のケミカル液がフラッシング液に混入するので、フラッシング液を圧送する装置に錆の問題が生じる。この為に、フラッシング液からケミカル液を取り除く再処理が必要となる。   As described above, the first mechanical seal 111 includes the fixed ring 107, the rotation sealing ring 112, the case 105, the holding ring 106, the fixing sealing ring 113, the O-ring 109, the spring 114, and the sleeve 108. Is the main configuration. When the fluid to be sealed is a fluid containing a slurry or an adhesive fluid, the fluid causes leakage of the fluid to be sealed from the periphery of the O-ring when the fluid is restarted. Furthermore, since chemical liquids such as acids or salts are mixed in the flushing liquid when circulating the flushing liquid, a problem of rust occurs in the apparatus for pumping the flushing liquid. For this reason, reprocessing which removes a chemical liquid from a flushing liquid is needed.

次に、第１メカニカルシール１１１より大気側Ｂに配置された第２メカニカルシール１２１は、第２固定環に保持された第２回転用密封環１２２と、第２ケースに移動自在に嵌合した第２保持環に結合している第２固定用密封環１２３とが密接して流通路から供給されるパージ流体Ｇをシールする。この第２固定環は、スリーブ１０８を介して回転軸１１６に嵌着している。又、第２固定用密封環１２３に結合した第２保持環は、第２スプリング１２４により押圧されている。この第２回転用密封環１２２のシール面には、動圧発生溝１２２aが形成されている。つまり、第２メカニカルシール１２１は、非接触型のガスシールである。そして、第１メカニカルシール１１１のシール面に粘着性の被密封流体が付着するとシール能力が低下する。この為、被密封流体はパージ流体領域Cへ流入する。このパージ流体領域Cへ流入した被密封流体は、第２メカニカルシール１２１の動圧発生溝を有するシール面に付着すると、シール面のシール能力が低下する。又、被密封流体は、第２Oリングに付着して第２保持環の作動を悪化させるので、第２メカニカルシール１２１のシール能力は低下する。 Next, the second mechanical seal 121 disposed on the atmosphere side B from the first mechanical seal 111 is movably fitted to the second case and the second rotating seal ring 122 held by the second fixed ring. The purge fluid G supplied from the flow path is sealed with the second fixing sealing ring 123 connected to the second holding ring. The second fixed ring is fitted to the rotating shaft 116 via the sleeve 108. Further, the second holding ring coupled to the second fixing sealing ring 123 is pressed by the second spring 124. A dynamic pressure generating groove 122 a is formed on the seal surface of the second rotating seal ring 122. That is, the second mechanical seal 121 is a non-contact type gas seal. And if an adhesive sealing fluid adheres to the sealing surface of the 1st mechanical seal 111, a sealing capability will fall. For this reason, the sealed fluid flows into the purge fluid region C. When the sealed fluid that has flowed into the purge fluid region C adheres to the seal surface having the dynamic pressure generating groove of the second mechanical seal 121, the sealing ability of the seal surface is reduced. Moreover, since the fluid to be sealed adheres to the second O-ring and deteriorates the operation of the second holding ring, the sealing ability of the second mechanical seal 121 is lowered.

揮発性流体、粘着性流体をシールする為には、ダブル型又はタンデム型メカニカルシールに構成する必要がある。又、タンデム型メカニカルシールは、パージ流体領域Cに大気圧より高いパージガスをポンプにより供給しなければならない。この為、この二つのメカニカルシールの構成は、製作コストを上昇させる。又、パージ流体を供給するために、ポンプ等の付帯設備を必要とするので、コストを上昇させる。このように、従来のメカニカルシール装置で粘着性流体、揮発性流体、スラリーを含む流体等のケミカル液をシールするためには、上述のような問題を解決しなければならない。   In order to seal a volatile fluid or an adhesive fluid, it is necessary to configure a double type or tandem type mechanical seal. In the tandem mechanical seal, a purge gas higher than atmospheric pressure must be supplied to the purge fluid region C by a pump. For this reason, the construction of these two mechanical seals increases the manufacturing cost. Further, since an auxiliary facility such as a pump is required to supply the purge fluid, the cost is increased. As described above, in order to seal a chemical liquid such as an adhesive fluid, a volatile fluid, and a fluid containing slurry with a conventional mechanical seal device, the above-described problems must be solved.

特開２００１−１４１１４９号公報（図１、２頁から７頁）Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141149 (FIGS. 1, 2 to 7) 特公平７−６９０１８号公報（図１、２頁から３頁）Japanese Patent Publication No. 7-69018 (Figs. 1, 2 to 3)

本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものである。その発明が解決しようとする課題は、粘着性流体、粘性流体、スラリーを含む流体等のケミカル流体の被密封流体をシールするときに、メカニカルシール装置の摺動面にケミカル液が付着しないようにしてシール能力を向上させることにある。又、バッファ流体と一対の密封環との組み合わせにより被密封流体を確実にシールすることにある。又、メカニカルシール装置のコストを低減することにある。   The present invention has been made in view of the above problems. The problem to be solved by the invention is to prevent the chemical liquid from adhering to the sliding surface of the mechanical seal device when sealing a sealed fluid of a chemical fluid such as an adhesive fluid, a viscous fluid, or a fluid containing a slurry. It is to improve the sealing ability. Another object is to reliably seal the fluid to be sealed by the combination of the buffer fluid and the pair of sealing rings. Another object is to reduce the cost of the mechanical seal device.

本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものである。その技術的解決手段は、以下のように構成されている。
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置は、 回転軸が貫通するシールハウジングと回転軸との間のケミカル液をシールするカートリッジ型のメカニカルシール装置であって、回転軸の被密封流体側に配置されてシールハウジングに固定された第１シール面と第１シール面に密接して回転軸に固定された第１対向シール面とを有する第１シール部と、第１シール部より大気側に配置されてシールハウジングと回転軸との間をシールする第２シール部と、第１シール部より被密封流体側に配置される第３シール部とを具備し、第１シール部、第２シール部及び第３シール部はシールハウジング内に一体的に設置されており、第１シール部と第２シール部との間にバッファ室を有すると共に、バッファ室に連通するバッファ供給通路を有し、且つ、第１シール部の被密封流体側の第３シール部との間の領域を含むようにシールハウジング内に構成される仕切流体領域を有すると共に、シールハウジングの大気側外部から仕切流体領域に連通する仕切流体通路を有し、仕切流体領域に導入される仕切流体が前記バッファ室に導入されるバッファ流体よりも低圧であると共に被密封流体の圧力より高圧に構成され、さらに、第３シール部はラビリンスシールに構成され、被密封流体が大気側へ浸入するのをシールすると共に仕切流体が被密封流体側へ浸入するのをシールすることを特徴とするものである。 The present invention has been made to solve the technical problems as described above. The technical solution is configured as follows.
A mechanical seal device according to a first aspect of the present invention is a cartridge type mechanical seal device for sealing a chemical liquid between a seal housing through which a rotary shaft passes and a rotary shaft, and on the sealed fluid side of the rotary shaft. A first seal portion having a first seal surface disposed and fixed to the seal housing; and a first opposed seal surface fixed to the rotary shaft in close contact with the first seal surface; and closer to the atmosphere side than the first seal portion A second seal portion disposed between the seal housing and the rotary shaft, and a third seal portion disposed closer to the sealed fluid than the first seal portion, the first seal portion and the second seal The first seal portion and the third seal portion are integrally installed in the seal housing, and have a buffer chamber between the first seal portion and the second seal portion and a buffer supply passage communicating with the buffer chamber. And having a partition fluid region configured in the seal housing so as to include a region between the first seal portion and the third seal portion on the sealed fluid side, and from the atmosphere side outside of the seal housing to the partition fluid region. A partition fluid passage communicating therewith, wherein the partition fluid introduced into the partition fluid region is configured to be lower in pressure than the buffer fluid introduced into the buffer chamber and higher in pressure than the fluid to be sealed; The part is configured as a labyrinth seal, and seals that the sealed fluid enters the atmosphere side and seals that the partition fluid enters the sealed fluid side.

請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、第１シール部が回転軸に密封に固着されて一端面に第１対向シール面を有する回転用密封環と、第１対向シール面と密接する第１シール面を有する第１固定用密封環とを具備し、第２シール部が回転軸に密封に固着されて他端面に第２対向シール面を有する回転密封環と、この回転用密封環の第２対向シール面と密接する第２シール面を有する第２固定用密封環とを具備するものである。 According to a second aspect of the mechanical seal device of the present invention, the first seal portion is hermetically fixed to the rotary shaft, and the rotary seal ring having the first opposed seal surface on one end surface is in close contact with the first opposed seal surface. A rotary seal ring having a first sealing ring having a first seal surface, the second seal portion being hermetically fixed to the rotary shaft and having a second opposing seal surface on the other end surface; and the rotary seal ring A second fixing sealing ring having a second sealing surface in close contact with the second opposing sealing surface.

請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置は、バッファ流体が潤滑油を使用しているものである。 In the mechanical seal device according to the third aspect of the present invention, the buffer fluid uses lubricating oil.

この請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置では、第１シール部より被密封流体側の仕切流体領域に被密封流体より高圧の仕切流体が供給される。この為に、被密封流体は簡単には第１シール部側へは浸入しない。仮に被密封流体が第１シール部へ浸入しても、バッファ室内に導入されるバッファ流体は仕切流体より高圧に構成されている。この為、被密封流体も、仕切流体も、第１シール部のシール面へ浸入するのが防止される。従って、被密封流体が粘着性流体、粘性流体、スラリーを含む流体等のケミカル流体であっても、第１シール部のシール面にケミカル流体が付着して第１シール部の能力低下させるのを防止できる。又、仕切流体領域を特別に製作せずに、仕切流体領域を通路に構成できるから、メカニカルシール装置の構造をコンパクトにすることが可能になる。又、ハウジングにメカニカルシール装置であるシールハウジングを嵌着すればよいので、製作及び組立コストが低減できる。
また、第１シール部の被密封流体側に第３シール部を設けることにより、被密封流体と仕切流体との混入を防止して、更なる被密封流体のシール能力を向上させることが可能になる。
また、第３シール部をラビリンスシールに構成することより、第３シール部の構造が簡単になると共に、被密封流体がラビリンスシールに付着してもシール能力が低下するのを防止できる。 In the mechanical seal device according to the first aspect of the present invention, the partition fluid having a pressure higher than that of the sealed fluid is supplied from the first seal portion to the partition fluid region on the sealed fluid side. For this reason, the sealed fluid does not easily enter the first seal portion side. Even if the sealed fluid enters the first seal portion, the buffer fluid introduced into the buffer chamber is configured to have a higher pressure than the partition fluid. For this reason, both the sealed fluid and the partition fluid are prevented from entering the seal surface of the first seal portion. Therefore, even if the fluid to be sealed is a chemical fluid such as an adhesive fluid, a viscous fluid, or a fluid containing slurry, the chemical fluid adheres to the seal surface of the first seal portion and the ability of the first seal portion is reduced. Can be prevented. Further, since the partition fluid region can be formed in the passage without specially manufacturing the partition fluid region, the structure of the mechanical seal device can be made compact. In addition, since a seal housing, which is a mechanical seal device, may be fitted into the housing, manufacturing and assembly costs can be reduced.
In addition, by providing the third seal portion on the sealed fluid side of the first seal portion, it is possible to prevent mixing of the sealed fluid and the partition fluid and to further improve the sealing performance of the sealed fluid. Become.
In addition, by configuring the third seal portion as a labyrinth seal, the structure of the third seal portion is simplified, and it is possible to prevent the sealing performance from being deteriorated even if the sealed fluid adheres to the labyrinth seal.

この請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置では、回転用密封環の両端に第１対向シール面と第２対向シール面を設けて、この両対向シール面に密接する各シール面を設けることにより、メカニカルシール装置をコンパクトにすることが可能になる。しかも、回転用密封環の外周にバッファ室を設けることが可能になるから、バッファ流体により第１シール部と第２シール部を冷却しながら回転用密封環に被密封流体が付着するのを防止できる。更に、バッファ室にバッフアー流体を導入する通路の構成が簡単にできる。 In the mechanical seal device of the present invention related to the second aspect, both ends of the rotary seal ring provided first opposed sealing surface and the second opposing sealing surface, the provision of the respective sealing surface into close contact with the two facing sealing surfaces Thus, the mechanical seal device can be made compact. In addition, since a buffer chamber can be provided on the outer periphery of the rotation sealing ring, the sealed fluid is prevented from adhering to the rotation sealing ring while cooling the first seal portion and the second seal portion with the buffer fluid. it can. Furthermore, the configuration of the passage for introducing the buffer fluid into the buffer chamber can be simplified.

この請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置では、バッファ流体が潤滑液であるから、シール面と対向シール面とのシール面間を潤滑して摩耗するのを防止する。同時に、シール面間に被密封流体が浸入するのを防止する。更に、相対回転するシール面が高速摺動回転して発熱してもバッファ流体によりシール面が冷却される。この為にシール面の耐久能力が向上する。 In the mechanical seal device according to the third aspect of the present invention, since the buffer fluid is a lubricating liquid, the gap between the seal surfaces of the seal surface and the opposing seal surface is prevented from being worn. At the same time, the sealed fluid is prevented from entering between the sealing surfaces. Furthermore, even if the relatively rotating seal surface slides and rotates at high speed, the seal surface is cooled by the buffer fluid. For this reason, the durability of the sealing surface is improved.

以下、本発明に係わる実施の形態のメカニカルシール装置を図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図は設計図を基にした図面である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mechanical seal device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each drawing described below is based on a design drawing.

図１は、本発明に係わる好ましい第１実施の形態を示すメカニカルシール装置１である。このメカニカルシール装置１は回転軸５０とハウジング６０との間の通路１１を流れる被密封流体Lをシールするために取り付けられる。この被密封流体Ｌはブタジエン＋ＨＣガスである。このガスは摺動面で加熱されると重合して摺動面に付着する特性がある。ステンレス鋼のハウジング６０には端面側から孔６０Ａが設けられており、この孔６０Ａの内部Ｂに外部から動力用の回転軸５０が貫通している。このハウジング６０の端面の孔６０Ａに２個のパッキンでシールしながらステンレス鋼製のシールハウジング３２の嵌合面３２Ａを嵌着する。同時に、シールハウジング３２をボルトによりハウジング６０の端面に固定する。このシールハウジング３２は、メカニカルシールを内蔵してハウジング６０の端部に簡単に取り付けられる。 FIG. 1 is a mechanical seal device 1 showing a first preferred embodiment according to the present invention. The mechanical seal device 1 is attached to seal the sealed fluid L flowing in the passage 11 between the rotary shaft 50 and the housing 60. This sealed fluid L is butadiene + HC gas. This gas has the property of being polymerized and adhering to the sliding surface when heated on the sliding surface. The stainless steel housing 60 is provided with a hole 60A from the end surface side, and a rotary shaft 50 for power passes through the inside B of the hole 60A from the outside. The fitting surface 32A of the seal housing 32 made of stainless steel is fitted into the hole 60A on the end surface of the housing 60 while sealing with two packings. At the same time, the seal housing 32 is fixed to the end surface of the housing 60 with bolts. The seal housing 32 incorporates a mechanical seal and is easily attached to the end of the housing 60.

シールハウジング３２の内周面３２Ｂ内の空室には、被密封流体Ｌに対してアウトサイド型メカニカルシールに構成されたメカニカルシール形の第１シール部Ｓ１とメカニカルシール形の第２シール部Ｓ２とを配置する。第１シール部Ｓ１の第１固定用密封環２はシールハウジング３２に密封に固定される。この第１固定用密封環２はシールハウジング３２に固着するために金属製の第１ベローズ５の一方と他方の各端部にステンレス鋼製の第１支持部３と第１保持部４とを一体に結合する。そして、第１支持部３は嵌合面がシールハウジング３２の内周面３２ＢにＯリングを介して嵌着すると共に、外周側の第１フランジ部がボルト４７によりシールハウジング３２の段面３２Ｅに固定される。又、第１保持部４の段部に第１固定用密封環２を一体に嵌着する。この第１固定用密封環２は、円筒体の端面に凸部を設けている。この凸部の端面には、第１シール面２Ａが設けられている。この第１固定用密封環２は、ＳｉＣ又はカーボン材製である。 In the empty space in the inner peripheral surface 32B of the seal housing 32, a mechanical seal type first seal portion S1 and a mechanical seal type second seal portion S2 configured as an outside type mechanical seal with respect to the sealed fluid L are provided. And place. The first fixing sealing ring 2 of the first seal portion S1 is fixed to the seal housing 32 in a sealed manner. The first fixing seal ring 2 has a first support portion 3 and a first holding portion 4 made of stainless steel at one end of the first bellows 5 and the other end of the metal first bellows 5 in order to be fixed to the seal housing 32. Connect together. The first support portion 3 has a fitting surface fitted to the inner peripheral surface 32B of the seal housing 32 via an O-ring, and the first flange portion on the outer peripheral side is attached to the step surface 32E of the seal housing 32 by a bolt 47. Fixed. Further, the first fixing sealing ring 2 is integrally fitted to the step portion of the first holding portion 4. The first fixing sealing ring 2 has a convex portion on the end surface of the cylindrical body. A first seal surface 2A is provided on the end surface of the convex portion. The first fixing sealing ring 2 is made of SiC or a carbon material.

第１シール部Ｓ１と対称の位置には、第２シール部Ｓ２が配置されている。第２シール部Ｓ２の第２固定用密封環２０は、第１シール部Ｓ１の第１固定用密封環２と同一材質で同様な形状に形成されている。そして、第２対向シール面１０Ｂと対向して密接する第２シール面２０Ａが凸部の端面に設けられている。又、第２固定用密封環２０を保持する第２保持部２４と第２ベローズ２５と第２支持部２３とが一体に結合している。この第２支持部２３の外周側の第２フランジ部はシールハウジング３２の段面３２Ｄにボルト４６により固定されている。そして、第２保持部２４の段部に第２固定用密封環２０が一体に結合している。この第１固定用密封環２と第２固定用密封環２０とをシールハウジング３２に固着する構造は、従来用いられたメカニカルシールの密封環を保持する構造と同様にもできる。   A second seal portion S2 is disposed at a position symmetrical to the first seal portion S1. The second fixing sealing ring 20 of the second seal portion S2 is formed of the same material and the same shape as the first fixing sealing ring 2 of the first seal portion S1. A second seal surface 20A that is in close contact with the second opposed seal surface 10B is provided on the end surface of the convex portion. Further, the second holding part 24 holding the second fixing sealing ring 20, the second bellows 25, and the second support part 23 are integrally coupled. The second flange portion on the outer peripheral side of the second support portion 23 is fixed to the step surface 32 </ b> D of the seal housing 32 with a bolt 46. The second fixing seal ring 20 is integrally coupled to the step portion of the second holding portion 24. The structure for fixing the first fixing seal ring 2 and the second fixing seal ring 20 to the seal housing 32 can be the same as the structure for holding the seal ring of a mechanical seal used in the related art.

回転軸５０の段部の外周面には、Ｏリングを介してスリーブ４０が嵌合している。又、スリーブ４０は回転軸５０の段部との間で固定具４３により固定される。この固定具４３は止めねじ４４により回転軸５０に止められている。更に、このスリーブ４０の端部には係止溝が設けられている。この係止溝は回転軸５０に設けられたドライブピン５０Ａと係止して回転軸５０とスリーブ４０とが共に回転できるように成されている。このスリーブ４０の外周面にはフランジ部が設けられていると共に、フランジ部の一方が外周面４０Ａに形成されている。又、このフランジ部の他方の外周面が対向面４０Ｂに形成されている。更に、外周面４０Ａの端部側にねじが設けられている。このスリーブ４０のフランジ部に突き当てて外周面４０Ａには、Ｏリングを介して回転用密封環１０を嵌着する。回転用密封環１０はスペーサ４１を介してねじと螺合するナット４２により固定する。この回転用密封環１０の第１対向シール面１０Ａと第１固定用密封環２の第１シール面２Ａとが密接して第１シール部Ｓ１を構成する。又、回転用密封環１０の第２対向シール面１０Ｂと第２固定用密封環２０の第２シール面２０Ａとが密接して第２シール部Ｓ２を構成する。   A sleeve 40 is fitted to the outer peripheral surface of the step portion of the rotating shaft 50 via an O-ring. Further, the sleeve 40 is fixed between the step portion of the rotating shaft 50 by a fixing tool 43. The fixture 43 is fixed to the rotary shaft 50 by a set screw 44. Further, a locking groove is provided at the end of the sleeve 40. The engaging groove is engaged with a drive pin 50A provided on the rotating shaft 50 so that the rotating shaft 50 and the sleeve 40 can rotate together. A flange portion is provided on the outer peripheral surface of the sleeve 40, and one of the flange portions is formed on the outer peripheral surface 40A. Moreover, the other outer peripheral surface of this flange part is formed in the opposing surface 40B. Furthermore, a screw is provided on the end side of the outer peripheral surface 40A. The rotary seal ring 10 is fitted to the outer peripheral surface 40A by abutting against the flange portion of the sleeve 40 via an O-ring. The rotary seal ring 10 is fixed by a nut 42 that is screwed with a screw via a spacer 41. The first opposed seal surface 10A of the rotary seal ring 10 and the first seal surface 2A of the first fixing seal ring 2 are in close contact to constitute the first seal portion S1. Further, the second opposing seal surface 10B of the rotary seal ring 10 and the second seal surface 20A of the second fixing seal ring 20 are in close contact to constitute the second seal portion S2.

上述のように回転用密封環１０の各端面には第１対向シール面１０Ａと第２対向シール面１０Ｂとを設けている。この回転用密封環１０は炭化硅素材製である。この為に、回転用密封環１０の外周面には補強用の金属製リング状のバンド４５を嵌着する。この第１対向シール面１０Ａには第１シール面２Ａが密接して被密封流体Ｌと仕切流体Ｎとをシールする。又、第２対向シール面１０Ｂには第２シール面２０Ａが密接してバッファ流体をシールする。   As described above, the first opposed seal surface 10 </ b> A and the second opposed seal surface 10 </ b> B are provided on each end face of the rotary seal ring 10. This rotary seal ring 10 is made of carbonized carbon material. For this purpose, a reinforcing metal ring-shaped band 45 is fitted on the outer peripheral surface of the rotary seal ring 10. The first sealing surface 2A is in close contact with the first opposing sealing surface 10A to seal the sealed fluid L and the partition fluid N. Further, the second seal surface 20A is in close contact with the second opposing seal surface 10B to seal the buffer fluid.

又、シールハウジング３２の端部側に取り付けられたケース３１の内周面には第３シール部３０を設ける。この第３シール部３０は、更にシール効果を高めるためのシール手段である。この第３シール部３０は第１シール部Ｓ１より内部Ｂ側に設けられている。この第３シール部３０は、ラビリンスシールに構成されている。このラビリンスシール３０は、内周面に軸方向へ凹凸状のラビリンス面３０Ａを設けている。そして、ラビリンス面３０Ａはスリーブ４０の対向面４０Ｂと近接状態に嵌合する。このラビリンスシール３０により被密封流体Ｌが流入口１１より外部Ａ側へ浸入するのをシールすると共に、反対に仕切流体Ｎが流入口１１側へ浸入するのを確実にシールする。このラビリンスシール３０の材質は、樹脂材とした場合にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）が好ましく、金属ではステンレス鋼等が適している。この第３シール部３０は、ラビリンスシール３０とは限らず、その他のシール方法も利用できる。例えば、フッ素樹脂材製のＯリングを単体又は複数に配列することもできる。   A third seal portion 30 is provided on the inner peripheral surface of the case 31 attached to the end side of the seal housing 32. The third seal portion 30 is a sealing means for further enhancing the sealing effect. The third seal portion 30 is provided on the inner side B from the first seal portion S1. The third seal portion 30 is configured as a labyrinth seal. The labyrinth seal 30 is provided with an uneven labyrinth surface 30A in the axial direction on the inner peripheral surface. The labyrinth surface 30A is fitted in close proximity to the facing surface 40B of the sleeve 40. The labyrinth seal 30 seals the sealed fluid L from entering the outside A from the inlet 11 and, on the contrary, reliably seals the partition fluid N from entering the inlet 11. The material of the labyrinth seal 30 is preferably a fluororesin (PTFE) when a resin material is used, and stainless steel or the like is suitable for a metal. The third seal portion 30 is not limited to the labyrinth seal 30 and other sealing methods can be used. For example, O-rings made of a fluororesin material can be arranged alone or in a plurality.

図１及び図２を参照する。第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２との間にはバッファ室１５を設ける。このバッファ室１５の内周側は回転用密封環１０が配置される。又、ハウジング６０の外部Ａからバッファ供給通路３６が貫通している。このバッファ供給通路３６は、フィルター３７を通してシールハウジング３２に設けられた８等配の放射状の連通路３６Ａ、３６Ｂと連通している。更に、各連通路３６Ａ、３６Ｂはバッファ室１５に連通する。バッファ室１５には、更に、流出路３６Ｃを設ける。そして、バッファ供給通路３６からバッファ流体０１であるタービン油又はスピンドル油等が供給される。このタービン油０１は被密封流体Ｌの圧力よりも高圧であると共に、被密封流体Ｌの圧力よりも高圧の仕切流体Ｎよりも更に高圧である。このタービン油０１であるバッファ流体０１はバッファ室１５で被密封流体Ｌと仕切流体Ｎがシール面２Ａと対向シール面１０Ａとの間から浸入するのを防止すると共に、第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２との摺動面の発熱を冷却する。特に、被密封流体Ｌのブタジエン＋ＨＣガスのブタジエンは熱により重合しやすく、重合するとシール面２Ａと対向シール面１０Ａに付着してシール能力を低下させるが、バッファ流体０１によりシール面２Ａと対向シール面１０Ａが冷却されるので、このシール面２Ａと対向シール面１０Ａとに重合して付着するのを防止する。 Please refer to FIG. 1 and FIG. A buffer chamber 15 is provided between the first seal portion S1 and the second seal portion S2. A rotation sealing ring 10 is disposed on the inner peripheral side of the buffer chamber 15. Further, a buffer supply passage 36 penetrates from the outside A of the housing 60. The buffer supply passage 36 communicates with eight equal radial communication passages 36 A and 36 B provided in the seal housing 32 through a filter 37. Further, the communication paths 36 </ b> A and 36 </ b> B communicate with the buffer chamber 15. The buffer chamber 15 is further provided with an outflow path 36C. Then, turbine oil or spindle oil or the like as the buffer fluid 01 is supplied from the buffer supply passage 36. The turbine oil 01 has a pressure higher than the pressure of the sealed fluid L and is higher than the partition fluid N having a pressure higher than the pressure of the sealed fluid L. The buffer fluid 01 as the turbine oil 01 prevents the sealed fluid L and the partition fluid N from entering the space between the seal surface 2A and the opposed seal surface 10A in the buffer chamber 15, and the first seal portion S1 and the first fluid. 2 The heat generated on the sliding surface with the seal portion S2 is cooled. In particular, the butadiene of the sealed fluid L + butadiene of HC gas is easily polymerized by heat, and when polymerized, it adheres to the seal surface 2A and the opposed seal surface 10A and reduces the sealing ability. Since the surface 10A is cooled, it is prevented from overlapping and adhering to the seal surface 2A and the opposing seal surface 10A.

シールハウジング３２の端部に設けられた付属板３４には、図示省略の配管と連通可能な仕切流体通路１６Ａが設けられている。シールハウジング３２と付属板３４とは、シールハウジング３２の嵌着部３２Ｃに結合した連結環３３が付属板３４の結合穴に嵌合して結合している。又、仕切流体通路１６Ａと仕切流体領域１６とは通路継手１９により連通可能に接続している。そして、この仕切流体通路１６Ａは、シールハウジング３２に軸方向から内径方向へＬ形に設けられた仕切流体領域１６に連通する。そして、この仕切流体領域１６は第１シール部Ｓ１の内周と第３シール部３０との間の仕切流体領域１６まで連通している。この仕切流体通路１６Ａから仕切流体領域１６へ供給される仕切流体Ｎは、被密封流体の圧力よりも高圧の窒素ガス（Ｎ２）を供給する。この仕切流体Ｎは、被密封流体に混合しても問題にならない流体であれば良い。特に、Ｎ２ガス、空気等が適している。 The attachment plate 34 provided at the end of the seal housing 32 is provided with a partition fluid passage 16A that can communicate with a pipe (not shown). The seal housing 32 and the attachment plate 34 are coupled by connecting a coupling ring 33 coupled to the fitting portion 32 </ b> C of the seal housing 32 into a coupling hole of the attachment plate 34. Further, the partition fluid passage 16 </ b> A and the partition fluid region 16 are connected by a passage joint 19 so as to communicate with each other. The partition fluid passage 16A communicates with the partition fluid region 16 provided in the seal housing 32 in an L shape from the axial direction to the inner diameter direction. The partition fluid region 16 communicates with the partition fluid region 16 between the inner periphery of the first seal portion S1 and the third seal portion 30. The partition fluid N supplied from the partition fluid passage 16A to the partition fluid region 16 supplies nitrogen gas (N 2 ) having a pressure higher than the pressure of the sealed fluid. The partition fluid N may be any fluid that does not cause a problem even when mixed with the fluid to be sealed. In particular, N2 gas, air, etc. are suitable.

上述の仕切流体Ｎとバッファ流体０１の流れについて詳しく説明する。被密封流体Ｌは、自動車用コンプレッサー、ターボコンプレッサー、プラント用コンプレッサーの作動流体としてブタジエン＋ＨＣガスを使用する。このガスは加熱されると重合反応によりシール面等に付着する。一方、被密封流体Ｌより高圧にした仕切流体Ｎは、仕切流体通路１６Ａから仕切流体領域１６へ供給される。供給された仕切流体Ｎは、ラビリンスシール３０により封止される。そして、被密封流体Ｌより高圧の仕切流体Ｎは、被密封流体Ｌが第１シール部Ｓ１側へ浸入するのをラビリンスシール３０により防止する。尚、ラビリンスシール３０は、全体のシールのうち、補助シールとして作用する。つまり、被密封流体Ｌの圧力より高圧の仕切流体Ｎは、仕切流体領域１６に供給されて仕切流体領域１６を堰止めしているから、被密封流体Ｌが第１シール部Ｓ１側へ流入するのを防止する。そして、ラビリンスシール３０は、ラビリンス面３０Ａに被密封流体Ｌが付着しても、ほとんどシール能力の低下が認められない。   The flow of the partition fluid N and the buffer fluid 01 will be described in detail. The sealed fluid L uses butadiene + HC gas as a working fluid of an automobile compressor, a turbo compressor, and a plant compressor. When this gas is heated, it adheres to the seal surface and the like by a polymerization reaction. On the other hand, the partition fluid N whose pressure is higher than that of the sealed fluid L is supplied to the partition fluid region 16 from the partition fluid passage 16A. The supplied partition fluid N is sealed by a labyrinth seal 30. The partition fluid N having a higher pressure than the sealed fluid L prevents the sealed fluid L from entering the first seal portion S1 by the labyrinth seal 30. The labyrinth seal 30 acts as an auxiliary seal among the entire seals. That is, since the partition fluid N having a pressure higher than the pressure of the sealed fluid L is supplied to the partition fluid region 16 to block the partition fluid region 16, the sealed fluid L flows into the first seal portion S1 side. To prevent. And even if the to-be-sealed fluid L adheres to the labyrinth surface 30A, the labyrinth seal 30 hardly shows a decrease in sealing ability.

次に、バッファ供給通路３６から供給されたバッファ流体０１は放射状に形成された連通路３６Ａ、３６Ｂを通ってバッファ室１５へ供給される。このバッファ流体０１は仕切流体Ｎよりも高圧であるから、仕切流体Ｎが第１シール面２Ａと第１対向シール面１０Ａとの間からバッファ室１５へ浸入するのを防止すると共に、第１シール面２Ａと第１対向シール面１０Ａとの間にバッファ流体０１が作用して潤滑作用をする。同時に、バッファ流体０１が第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２とに冷却効果として作用する。このバッファ流体０１は、冷却効果を出すために温度が上がれば流出路３６Ｃから排出流体０２として排出される。この排出流体０２は冷却されて再度バッファ供給通路３６から循環供給される。この為、第１シール部Ｓ１はどのような特性の被密封流体Ｌであっても、確実にシールすることが可能になる。   Next, the buffer fluid 01 supplied from the buffer supply passage 36 is supplied to the buffer chamber 15 through the radially formed communication passages 36A and 36B. Since the buffer fluid 01 has a higher pressure than the partition fluid N, the partition fluid N is prevented from entering the buffer chamber 15 from between the first seal surface 2A and the first opposing seal surface 10A, and the first seal The buffer fluid 01 acts between the surface 2A and the first opposed seal surface 10A to provide a lubricating action. At the same time, the buffer fluid 01 acts as a cooling effect on the first seal portion S1 and the second seal portion S2. The buffer fluid 01 is discharged as the discharged fluid 02 from the outflow passage 36C when the temperature rises to produce a cooling effect. The discharged fluid 02 is cooled and circulated and supplied from the buffer supply passage 36 again. For this reason, the first seal portion S1 can surely seal the sealed fluid L having any characteristics.

図３のメカニカルシール装置１は、本発明の第２実施の形態を示すものである。この第２実施の形態のメカニカルシール装置１は、図１のメカニカルシール装置１と全体構成は、略同様に構成されている。大きく相違する点は、第１シール部Ｓ１である。第１シール部Ｓ１は、回転用密封環１０の第１対向シール面１０Ａに螺旋溝が設けられているものである。この螺旋溝１３は、回転用密封環１０の回転と共に、動圧が発生して第１シール面２Ａと第１対向シール面２０Ａが非接触状態になる。この為、両シール面２Ａ、２０Ａ間に摩擦熱が発生するのを防止する。この第１対向シール面２０Ａに設けた螺旋溝１３の深さは、一般の螺旋溝の深さより浅くされており、螺旋溝の深さは１×１０−６ｍから１０×１０−６ｍと小さくしてある。その結果、第１シール面２Ａと第２対向シール面２０Ａとの非接触状態は、第１シール面２Ａと第２対向シール面２０Ａとの摺動面に摩擦が発生しない微小な間隔に構成される。 The mechanical seal device 1 of FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The mechanical seal device 1 of the second embodiment is configured in substantially the same manner as the mechanical seal device 1 of FIG. A significant difference is the first seal portion S1. The first seal portion S1 is provided with a spiral groove on the first opposed seal surface 10A of the rotary seal ring 10. In the spiral groove 13, dynamic pressure is generated with the rotation of the rotation sealing ring 10, so that the first seal surface 2 </ b> A and the first opposed seal surface 20 </ b> A are not in contact with each other. For this reason, generation of frictional heat between both the sealing surfaces 2A and 20A is prevented. The depth of the spiral groove 13 provided on the first opposed seal surface 20A is shallower than that of a general spiral groove, and the depth of the spiral groove is 1 × 10 −6 m to 10 × 10 −6 m. It is small. As a result, the non-contact state between the first seal surface 2A and the second opposing seal surface 20A is configured at a minute interval at which friction does not occur on the sliding surface between the first seal surface 2A and the second opposing seal surface 20A. The

この第２実施の形態では、第１実施の形態に於いて、バッファ流体０１を窒素ガス等の気体にすることもできる。尚、被密封流体Ｌの圧力と、仕切流体Ｎの圧力と、バッファ流体０１の圧力との高低圧関係は、第１実施の形態と同じである。更に、その他の構成は、図１と図３の符号が同一のものは、説明は省略するが、同一構成である。
以上の第１実施の形態及び第２の実施の形態の第２シール部Ｓ２は、被密封流体Ｌをシールするものではないので、上述のメカニカルシールの構成とは限らず、他のメカニカルシールでも良い。又、第２シール部Ｓ２はパッキンに構成しても良い。つまり、第２シール部Ｓ２はバッファ流体をシールするシール手段であればよい。 In the second embodiment, the buffer fluid 01 may be a gas such as nitrogen gas in the first embodiment. The high / low pressure relationship among the pressure of the sealed fluid L, the pressure of the partition fluid N, and the pressure of the buffer fluid 01 is the same as that in the first embodiment. Further, the other components having the same reference numerals in FIG. 1 and FIG.
Since the second seal portion S2 of the first embodiment and the second embodiment does not seal the sealed fluid L, it is not limited to the configuration of the mechanical seal described above, and other mechanical seals may be used. good. Further, the second seal portion S2 may be configured as a packing. That is, the second seal portion S2 may be any sealing means that seals the buffer fluid.

以上のように、本発明のメカニカルシール装置は、化学装置、コンプレッサー等に用いてケミカル液に相当する付着性の液体、粘性の流体、スラリーを含む流体等をシールするメカニカルシール装置として有用である。又、カートリッジ型の構造として組立を容易にするメカニカルシール装置としても有用である。   As described above, the mechanical seal device of the present invention is useful as a mechanical seal device for sealing an adhesive liquid corresponding to a chemical liquid, a viscous fluid, a fluid containing slurry, etc., used in a chemical device, a compressor, or the like. . It is also useful as a mechanical seal device that facilitates assembly as a cartridge-type structure.

本発明の第１実施の形態に係わるメカニカルシール装置の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical seal apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 図１のメカニカルシール装置の正面図である。It is a front view of the mechanical seal apparatus of FIG. 本発明の第２実施の形態に係わるメカニカルシール装置の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical seal apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の関連技術として示すメカニカルシール装置の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical seal apparatus shown as a related technique of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ メカニカルシール装置
２ 第１固定用密封環
２Ａ 第１シール面
３ 第１支持部
４ 第１保持部
５ 第１ベローズ
１０ 回転用密封環
１０Ａ 第１対向シール面
１０Ｂ 第２対向シール面
１１ 流入口
１３ 螺旋溝
１５ バッファ室
１９ 通路継手
１６ 仕切流体領域
１６Ａ 仕切流体通路
２０ 第２固定用密封環
２０Ａ 第２シール面
２３ 第２支持部
２４ 第２保持部
２５ 第２ベローズ
３０ ラビリンスシール
３０Ａ ラビリンス面
３１ ケース
３２ シールハウジング
３２Ａ 嵌合面
３２Ｂ 内周面
３２Ｃ 嵌着部
３２Ｄ 断面
３２Ｅ 断面
３３ 連結環
３４ 付属板
３６ バッファ供給通路
３６Ａ、３６Ｂ 連通路
３６Ｃ 流出路
３７ フィルター
４０ スリーブ
４０Ａ 外周面
４０Ｂ 対向面
４１ スペーサ
４２ ナット
４３ 固定具
４４ 止めねじ
４５ バンド
４６ ボルト
４７ ボルト
５０ 回転軸
５０Ａ ドライブピン
６０ ハウジング
６０Ａ 孔
０１ バッファ流体
０２ 排出流体
Ｓ１ 第１シール部
Ｓ２ 第２シール部
Ａ 外部
Ｂ 内部
Ｌ 被密封流体
Ｎ 仕切流体
1 Mechanical seal device
2 Seal ring for first fixing
2A First seal surface
3 1st support part
4 1st holding part
5 First bellows
10 Sealing ring for rotation
10A First opposing seal surface
10B Second opposing seal surface
11 Inlet
13 Spiral groove
15 Buffer room
19 Passage joint
16 Partition fluid area
16A partition fluid passage
20 Seal ring for second fixing
20A Second seal surface
23 Second support
24 Second holding part
25 Second Bellows
30 Labyrinth seal
30A labyrinth surface
31 cases
32 Seal housing
32A mating surface
32B Inner peripheral surface
32C fitting part
32D cross section
32E cross section
33 Linking rings
34 Attached plate
36 Buffer supply passage
36A, 36B communication path
36C Outflow channel
37 Filter
40 sleeves
40A outer peripheral surface
40B facing surface
41 Spacer
42 nuts
43 Fixture
44 Set screw
45 bands
46 volts
47 Volts
50 axis of rotation
50A drive pin
60 housing
60A hole
01 Buffer fluid
02 Exhaust fluid
S1 1st seal part
S2 Second seal part
A Outside
B inside
L Sealed fluid
N partition fluid

Claims (3)

回転軸が貫通するシールハウジングと回転軸との間のケミカル液をシールするカートリッジ型のメカニカルシール装置であって、
前記回転軸の被密封流体側に配置されて前記シールハウジングに固定された第１シール面と第１シール面に密接して回転軸に固定された第１対向シール面とを有する第１シール部と、
前記第１シール部より大気側に配置されて前記シールハウジングと前記回転軸との間をシールする第２シール部と、
前記第１シール部より被密封流体側に配置される第３シール部とを具備し、
前記第１シール部、前記第２シール部及び前記第３シール部は前記シールハウジング内に一体的に設置されており、
前記第１シール部と前記第２シール部との間にバッファ室を有すると共に、
前記バッファ室に連通するバッファ供給通路を有し、且つ
前記第１シール部の被密封流体側の前記第３シール部との間の領域を含むように前記シールハウジング内に構成される仕切流体領域を有すると共に、
前記シールハウジングの大気側外部から前記仕切流体領域に連通する仕切流体通路を有し、
前記仕切流体領域に導入される仕切流体が前記バッファ室に導入されるバッファ流体よりも低圧であると共に、被密封流体の圧力より高圧に構成され、
前記第３シール部は、ラビリンスシールに構成され、被密封流体が大気側へ浸入するのをシールすると共に、仕切流体が被密封流体側へ浸入するのをシールする
ことを特徴とするメカニカルシール装置。 A cartridge-type mechanical seal device for sealing a chemical liquid between a seal housing and a rotary shaft through which the rotary shaft passes,
A first seal portion disposed on the sealed fluid side of the rotating shaft and having a first seal surface fixed to the seal housing and a first opposing seal surface fixed to the rotating shaft in close contact with the first seal surface. When,
A second seal portion disposed on the atmosphere side from the first seal portion and sealing between the seal housing and the rotary shaft ;
A third seal portion disposed closer to the fluid to be sealed than the first seal portion ,
The first seal part, the second seal part and the third seal part are integrally installed in the seal housing;
While having a buffer chamber between the first seal part and the second seal part,
A partition fluid region having a buffer supply passage communicating with the buffer chamber and configured in the seal housing so as to include a region between the first seal portion and the third seal portion on the sealed fluid side And having
A partition fluid passage communicating with the partition fluid region from the atmosphere side outside of the seal housing ;
The partition fluid introduced into the partition fluid region is configured to be lower in pressure than the buffer fluid introduced into the buffer chamber and higher than the pressure of the sealed fluid ,
The third seal portion is configured as a labyrinth seal, and seals that the sealed fluid enters the atmosphere side and seals the partition fluid entering the sealed fluid side. . 前記第１シール部が前記回転軸に密封に固着されて一端面に第１対向シール面を有する回転用密封環と、前記第１対向シール面と密接する第１シール面を有する第１固定用密封環とを具備し、前記第２シール部が前記回転軸に密封に固着されて他端面に第２対向シール面を有する回転密封環と、前記回転用密封環の第２対向シール面と密接する第２シール面を有する第２固定用密封環とを具備することを特徴とする請求項１に記載のメカニカルシール装置。 The first seal portion is hermetically fixed to the rotating shaft and has a first sealing surface that is in close contact with the first opposing sealing surface and a first sealing surface that is in close contact with the first opposing sealing surface. A rotary ring having a second opposed seal surface on the other end surface, and a second opposed seal surface of the rotary seal ring, the second sealed part being tightly fixed to the rotary shaft and having a second opposed seal surface The mechanical seal device according to claim 1 , further comprising: a second fixing sealing ring having a second sealing surface. バッファ流体が潤滑油であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のメカニカルシール装置。 The mechanical seal device according to claim 1 , wherein the buffer fluid is lubricating oil.
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