JP5985999B2

JP5985999B2 - Sealing device

Info

Publication number: JP5985999B2
Application number: JP2013007510A
Authority: JP
Inventors: 弘紀武野; 尚広谷口
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: JP2014137133A

Description

本発明は、メカニカルシールを備える密封装置に関するものである。 The present invention relates to a sealing device including a mechanical seal.

従来、回転軸とハウジングとの間の環状隙間を密封するために、メカニカルシールを備える密封装置が知られている。このようなメカニカルシールを備える密封装置においては、洗浄や潤滑性向上等の各種目的のために、メカニカルシールを構成する回転環と固定環との摺動部位に対して、クエンチング液を流し込む技術が知られている。また、メカニカルシールに供給されたクエンチング液を再利用するために、クエンチングタンクとメカニカルシールとの間でクエンチング液を循環させる技術も知られている（特許文献１参照）。 Conventionally, a sealing device including a mechanical seal is known for sealing an annular gap between a rotating shaft and a housing. In a sealing device equipped with such a mechanical seal, for various purposes such as cleaning and improving lubricity, a technique in which a quenching liquid is poured into the sliding portion between the rotating ring and the stationary ring constituting the mechanical seal. It has been known. A technique for circulating the quenching liquid between the quenching tank and the mechanical seal in order to reuse the quenching liquid supplied to the mechanical seal is also known (see Patent Document 1).

また、メカニカルシールを備える密封装置においては、流体圧力の負荷を分散させたり、密封対象流体の漏れを低減させたりする目的で、２つのメカニカルシールを用いたタンデム型の密封装置も知られている。このようなタンデム型の密封装置において、上述した従来例に係るクエンチング液を循環させる技術をそのまま適用しようとすると、クエンチング液を流すための流路構成が複雑化して、装置が大型化してしまう。 Further, in a sealing device including a mechanical seal, a tandem type sealing device using two mechanical seals is also known for the purpose of distributing a load of fluid pressure or reducing leakage of a fluid to be sealed. . In such a tandem type sealing device, if the technique for circulating the quenching liquid according to the conventional example described above is applied as it is, the flow path configuration for flowing the quenching liquid becomes complicated, and the apparatus becomes large. End up.

実開平２−９４９７４号公報Japanese Utility Model Publication 2-94974

本発明の目的は、２つのメカニカルシールを用いたタンデム型の密封装置においても、装置を大型化することなくクエンチング液を循環させる技術を適用可能とする密封装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sealing device that can apply a technique of circulating a quenching liquid without increasing the size of the device even in a tandem type sealing device using two mechanical seals.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

すなわち、本発明の密封装置は、
回転軸と、該回転軸の軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置において、
密封対象領域側に設けられる第１メカニカルシールと、
第１メカニカルシールに対して、密封対象領域とは反対側に設けられる第２メカニカルシールと、
を備えるタンデム型の密封装置であって、
前記密封装置外部に設けられたクエンチングタンクから第１メカニカルシールに送り込まれるクエンチング液が通る第１供給通路と、
前記クエンチングタンクから前記第２メカニカルシールに送り込まれるクエンチング液が通る第２供給通路と、
前記第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記クエンチングタンクに送り込む通路と前記第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記クエンチングタンクに送り込む通路を共通とする排出通路と、
前記回転軸に固定されると共に、該回転軸と共に回転することによって、前記第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記排出通路に送り込むことで前記クエンチングタンクと前記第１メカニカルシールとの間でクエンチング液を循環させ、かつ前記第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記排出通路に送り込むことで前記クエンチングタンクと第２メカニカルシールとの間でクエンチング液を循環させるパーシャルインペラーと、
を備えることを特徴とする。
That is, the sealing device of the present invention is
In a sealing device for sealing an annular gap between a rotating shaft and a housing having a shaft hole of the rotating shaft,
A first mechanical seal provided on the sealing target region side;
A second mechanical seal provided on the opposite side of the region to be sealed with respect to the first mechanical seal;
A tandem sealing device comprising:
A first supply passage through which a quenching liquid fed from a quenching tank provided outside the sealing device to the first mechanical seal passes;
A second supply passage through which quenching liquid fed from the quenching tank to the second mechanical seal,
Discharge to a common passage for feeding the quenching fluid after it has been fed a quenching solution after being fed into the first mechanical seal to the second mechanical seal a passage for feeding the quenching tank to the quenching tank A passage,
Wherein is fixed to the rotary shaft, said by rotating together with the rotating shaft, wherein the quenching fluid after it has been fed into the first mechanical seal at a feed write Mukoto the discharge passage quenching tank and the first circulating the quenching liquid with the mechanical seal, and between the pre-Symbol quenching tank and the second mechanical seal by feeding the quenching fluid after it has been fed into the second mechanical seal to said discharge passage A partial impeller for circulating the quenching liquid;
It is characterized by providing.

本発明の密封装置によれば、第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液をクエンチングタンクに送り込む通路と第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液をクエンチングタンクに送り込む通路を共通の排出通路としているので、流路の構成が複雑化してしまうことを抑制できる。 According to the sealing device of the present invention, the passage for feeding the quenching liquid after being fed into the first mechanical seal into the quenching tank and the passage for feeding the quenching liquid after being fed into the second mechanical seal into the quenching tank Since a common discharge passage is used, it is possible to prevent the flow path from becoming complicated.

また、第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液の排出通路への送り込みと、第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液の排出通路への送り込みを、共通のパーシャルインペラーを用いているので、部品点数の増加も抑制できる。 In addition, a common partial impeller is used for feeding the quenching liquid after being sent to the first mechanical seal into the discharge passage and for feeding the quenching liquid after being sent to the second mechanical seal into the discharge passage. Therefore, the increase in the number of parts can also be suppressed.

以上のことから、装置が大型化してしまうことを抑制できる。 From the above, it can suppress that an apparatus enlarges.

前記パーシャルインペラーは、密封対象領域側とその反対側に、両端面側それぞれにクエンチング液を前記排出通路に送り込む溝が複数設けられて、該パーシャルインペラーの回転により、前記第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液が前記排出通路に送り込まれ、かつ、前記第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液が前記排出通路に送り込まれるとよい。 The partial impeller, the sealed region side and the opposite side, a groove for feeding a quenching fluid to the discharge passage is provided with a plurality of respectively both end faces, by rotation of the partial impeller, fed to the first mechanical seal The quenching liquid after being sent into the discharge passage and the quenching liquid after being sent into the second mechanical seal may be sent into the discharge passage .

このような構成を採用することで、一つのパーシャルインペラーによって、第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液の排出通路への送り込みと、第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液の排出通路への送り込みを行うことができる。 By adopting such a configuration, the quenching liquid after being sent to the discharge passage of the quenching liquid after being sent to the first mechanical seal and the quenching liquid after being sent to the second mechanical seal by one partial impeller Can be fed into the discharge passage.

以上説明したように、本発明によれば、２つのメカニカルシールを用いたタンデム型の密封装置においても、装置を大型化することなくクエンチング液を循環させる技術を適用することができる。 As described above, according to the present invention, a technique for circulating a quenching liquid can be applied to a tandem type sealing device using two mechanical seals without increasing the size of the device.

図１は本発明の実施例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a mounting state of a sealing device according to an embodiment of the present invention. 図２は本発明の実施例に係るパーシャルインペラーの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a partial impeller according to an embodiment of the present invention. 図３は本発明の変形例に係るパーシャルインペラーの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a partial impeller according to a modification of the present invention.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .

（実施例）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。 (Example)
A sealing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

＜密封装置全体＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例に係る密封装置の全体構成について説明する。図１は本発明の実施例に係る密封装置の装着状態を示す模式的断面図である。なお、図１における断面図は、密封装置の中心軸線を含む断面図である。ただし、図１においては、説明の便宜上、特徴的な部分を示すため、切断位置の位相（周方向の位置）は適宜異なっている。 <Entire sealing device>
In particular, with reference to FIG. 1, the overall configuration of a sealing device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a mounting state of a sealing device according to an embodiment of the present invention. 1 is a cross-sectional view including the central axis of the sealing device. However, in FIG. 1, for convenience of explanation, in order to show characteristic parts, the phase of the cutting position (position in the circumferential direction) is appropriately different.

本実施例に係る密封装置１００は、回転軸２００と、回転軸２００の軸孔を有するハウジング３００との間の環状隙間を密封するために設けられる。なお、ハウジング３００は、密封装置１００が取り付けられる各種装置の筐体である。 The sealing device 100 according to the present embodiment is provided to seal an annular gap between the rotating shaft 200 and the housing 300 having the shaft hole of the rotating shaft 200. The housing 300 is a housing of various devices to which the sealing device 100 is attached.

そして、密封装置１００は、密封対象領域側（Ｆ）に配置される第１メカニカルシール１１０と、第１メカニカルシール１１０に対して密封対象領域とは反対側である大気側（Ａ）に配置される第２メカニカルシール１２０とを備えている。また、密封装置１００は、回転軸２００の外周に取付けられるスリーブ１３０と、第１メカニカルシール１１０及び第２メカニカルシール１２０を収容するためのハウジングケース１４０と、回転軸２００と共に回転することでクエンチング液を循環させる動力を発生させるパーシャルインペラー１５０とを備えている。 And the sealing device 100 is arrange | positioned at the atmosphere side (A) which is a 1st mechanical seal 110 arrange | positioned at the sealing object area | region side (F) and the 1st mechanical seal 110 on the opposite side to a sealing object area | region. The second mechanical seal 120 is provided. The sealing device 100 is quenched by rotating together with the sleeve 130 attached to the outer periphery of the rotating shaft 200, the housing case 140 for housing the first mechanical seal 110 and the second mechanical seal 120, and the rotating shaft 200. And a partial impeller 150 that generates power for circulating the liquid.

第１メカニカルシール１１０は、回転軸側に設けられる回転環１１２と、回転環１１２に対して摺動自在に設けられ、ハウジングケース１４０に固定された環状部材１１３側に設けられる固定環１１１と、固定環１１１を回転環１１２側に向かって付勢するスプリング１１５とを備えている。ここで、回転環１１２は、スリーブ１３０におけるスリーブ本体１３１に固定されたピン１１６によって、スリーブ本体１３１に対して回転しないように構成されている。また、固定環１１１は環状部材１１３に固定されたピン１１４によって、環状部材１１３に対して回転しないように構成されている。以上の構成により、回転軸２００の回転と共に回転環１１２が回転し、静止状態にある固定環１１１と回転する回転環１１２の端面同士が摺動する。また、スプリング１１５によって、固定環１１１が回転環１１２側に付勢されるため、固定環１１２と回転環１１１は摺動した状態が保たれる。なお、第１メカニカルシール１１０は、回転環１１２と固定環１１１との摺動部位に対して、密封対象領域側から送り込まれるフラッシング液の流れを調整するガイド部材１１７も備えている。 The first mechanical seal 110 includes a rotary ring 112 provided on the rotary shaft side, a fixed ring 111 provided slidably with respect to the rotary ring 112 and provided on the annular member 113 side fixed to the housing case 140, And a spring 115 that urges the stationary ring 111 toward the rotating ring 112 side. Here, the rotating ring 112 is configured not to rotate with respect to the sleeve main body 131 by a pin 116 fixed to the sleeve main body 131 in the sleeve 130. The fixed ring 111 is configured not to rotate with respect to the annular member 113 by a pin 114 fixed to the annular member 113. With the above configuration, the rotating ring 112 rotates with the rotation of the rotating shaft 200, and the stationary ring 111 in a stationary state and the end faces of the rotating rotating ring 112 slide. Further, since the fixed ring 111 is urged toward the rotating ring 112 by the spring 115, the fixed ring 112 and the rotating ring 111 are kept in a sliding state. The first mechanical seal 110 also includes a guide member 117 that adjusts the flow of the flushing liquid fed from the sealing target region side with respect to the sliding portion of the rotating ring 112 and the stationary ring 111.

第２メカニカルシール１２０は、回転軸側に設けられる回転環１２２と、回転環１２２に対して摺動自在に設けられ、ハウジング３００側に設けられる固定環１２１と、固定環１２１を回転環１２２側に向かって付勢するスプリング１２５とを備えている。なお、固定環１２１は、ハウジング３００に固定されたハウジングケース１４０、及びハウジングケース１４０に固定された環状部材１２３を介して、ハウジング３００に対して固定されている。ここで、回転環１２２は、パーシャルインペラー１５０に固定されたピン１２６によって、パーシャルインペラー１５０に対して回転しないように構成されている。また、固定環１２１は環状部材１２３に固定されたピン（不図示）によって、環状部材１２３に対して回転しないように構成されている。以上の構成により、回転軸２００の回転と共に回転環１２２が回転し、静止状態にある固定環１２１と回転する回転環１２２の端面同士が摺動する。また、スプリング１２５によって、固定環１２１が回転環１２２側に付勢されるため、固定環１２２と回転環１２１は摺動した状態が保たれる。なお、第２メカニカルシール１２０は、クエンチング液の流れを調整するガイド部材１２７も備えている。 The second mechanical seal 120 includes a rotating ring 122 provided on the rotating shaft side, a slidable arrangement with respect to the rotating ring 122, a fixed ring 121 provided on the housing 300 side, and the fixed ring 121 on the rotating ring 122 side. And a spring 125 that urges toward. The fixed ring 121 is fixed to the housing 300 via a housing case 140 fixed to the housing 300 and an annular member 123 fixed to the housing case 140. Here, the rotating ring 122 is configured not to rotate with respect to the partial impeller 150 by a pin 126 fixed to the partial impeller 150. The stationary ring 121 is configured not to rotate with respect to the annular member 123 by a pin (not shown) fixed to the annular member 123. With the above configuration, the rotating ring 122 rotates with the rotation of the rotating shaft 200, and the end faces of the rotating ring 122 that rotates and the stationary ring 121 that is stationary slide. Further, since the fixed ring 121 is urged toward the rotating ring 122 by the spring 125, the fixed ring 122 and the rotating ring 121 are kept in a sliding state. The second mechanical seal 120 also includes a guide member 127 that adjusts the flow of the quenching liquid.

スリーブ１３０は、スリーブ本体１３１と、スリーブ本体１３１を回転軸２００に対して位置決めした状態で固定するスリーブカラー１３２とから構成される。ハウジングケース１４０は、ハウジング３００の大気側（Ａ）の端面に固定される第１ハウジングケース１４１と、第１ハウジングケース１４１の大気側（Ａ）の端面に固定される第２ハウジングケース１４２と、第２ハウジングケース１４２の大気側（Ａ）の端面に固定される第３ハウジングケース１４３とから構成される。これら第１ハウジングケース１４１，第２ハウジングケース１４２、及び第３ハウジングケース１４３は、いずれも環状の部材である。パーシャルインペラー１５０は、第２ハウジングケース１４２の内周面側の位置において、回転軸２００に固定されている。また、第３ハウジングケース１４３の内周面とスリ
ーブ本体１３１の外周面との間の環状隙間を密封するパッキン１６１も備えられている。このパッキン１６１はパッキンおさえ１６２によって、位置決めされた状態で固定されている。なお、回転軸２００が回転すると、スリーブ本体１３１の外周面とパッキン１６１の内周面との間で摺動する。 The sleeve 130 includes a sleeve main body 131 and a sleeve collar 132 that fixes the sleeve main body 131 in a state where the sleeve main body 131 is positioned with respect to the rotation shaft 200. The housing case 140 includes a first housing case 141 fixed to the end surface on the atmosphere side (A) of the housing 300, a second housing case 142 fixed to the end surface on the atmosphere side (A) of the first housing case 141, The third housing case 143 is fixed to the end surface of the second housing case 142 on the atmosphere side (A). The first housing case 141, the second housing case 142, and the third housing case 143 are all annular members. The partial impeller 150 is fixed to the rotating shaft 200 at a position on the inner peripheral surface side of the second housing case 142. Further, a packing 161 for sealing an annular gap between the inner peripheral surface of the third housing case 143 and the outer peripheral surface of the sleeve main body 131 is also provided. The packing 161 is fixed in a positioned state by a packing retainer 162. When the rotary shaft 200 rotates, it slides between the outer peripheral surface of the sleeve main body 131 and the inner peripheral surface of the packing 161.

また、密封装置１００には、各部材同士を固定するために、ボルトやセットスクリュなどの複数の固定具Ｐが設けられている。固定具Ｐについては公知技術であるので、その説明は省略する。更に、密封装置１００には、各部材同士の隙間を密封するために、複数のＯリングＯが設けられている。ＯリングＯについても公知技術であるので、その説明は省略する。 The sealing device 100 is provided with a plurality of fixtures P such as bolts and set screws in order to fix the members to each other. Since the fixture P is a known technique, its description is omitted. Furthermore, the sealing device 100 is provided with a plurality of O-rings O in order to seal the gaps between the members. Since the O-ring O is also a known technique, the description thereof is omitted.

＜クエンチング液の流路＞
本実施例においては、メカニカルシールを構成する各種部材の洗浄と、大気側（Ａ）への密封対象流体の漏れ防止と、回転環と固定環との摺動部位の冷却，保温、及び潤滑性の向上などを目的として、密封装置１００の内部にクエンチング液が流れるように構成されている。以下、クエンチング液の流路について、図１を参照して、詳細に説明する。 <Flow path of quenching liquid>
In this embodiment, cleaning of various members constituting the mechanical seal, prevention of leakage of the fluid to be sealed to the atmosphere side (A), cooling, heat retention, and lubricity of the sliding portion between the rotating ring and the stationary ring For the purpose of improving the above, the quenching liquid is configured to flow inside the sealing device 100. Hereinafter, the flow path of the quenching liquid will be described in detail with reference to FIG.

本実施例に係る密封装置１００の外部には、クエンチングタンク４００が設けられている。そして、密封装置１００には、このクエンチングタンク４００から第１メカニカルシール１１０に対してクエンチング液が供給される流路と、第２メカニカルシール１２０に対してクエンチング液が供給される流路とが形成されている。また、クエンチング液は、クエンチングタンク４００と第１メカニカルシール１１０との間、及びクエンチングタンク４００と第２メカニカルシール１２０との間をそれぞれ循環するように構成されている。なお、図１中の矢印Ａは、クエンチング液が流れる向きを示している。 A quenching tank 400 is provided outside the sealing device 100 according to the present embodiment. In the sealing device 100, a flow path through which the quenching liquid is supplied from the quenching tank 400 to the first mechanical seal 110 and a flow path through which the quenching liquid is supplied to the second mechanical seal 120. And are formed. The quenching liquid is configured to circulate between the quenching tank 400 and the first mechanical seal 110 and between the quenching tank 400 and the second mechanical seal 120. In addition, the arrow A in FIG. 1 has shown the direction through which quenching liquid flows.

第１ハウジングケース１４１には、クエンチングタンク４００から送られるクエンチング液を第１メカニカルシール１１０に向けて送り込むための第１供給通路１４１ａが設けられている。この第１供給通路１４１ａは、第１ハウジングケース１４１の外周面側から内周面側に向かって伸び、密封対象領域側（Ｆ）に向かって折れ曲がり、密封対象領域側（Ｆ）の端面に開口するように設けられている。 The first housing case 141 is provided with a first supply passage 141 a for sending the quenching liquid sent from the quenching tank 400 toward the first mechanical seal 110. The first supply passage 141a extends from the outer peripheral surface side of the first housing case 141 toward the inner peripheral surface side, bends toward the sealing target region side (F), and opens to the end surface of the sealing target region side (F). It is provided to do.

環状部材１１３の大気側（Ａ）の内周端縁には、環状凹部１１３ａが設けられている。また、環状部材１１３の密封対象領域側（Ｆ）の端面には、スプリング１１５を装着するための装着穴１１３ｃが設けられている。更に、環状部材１１３には、装着穴１１３ｃの穴底に開口するように、環状凹部１１３ａから装着穴１１３ｃに連通するクエンチング液用通路１１３ｂが設けられている。 An annular recess 113 a is provided on the inner peripheral edge of the annular member 113 on the atmosphere side (A). A mounting hole 113c for mounting the spring 115 is provided on the end surface (F) of the annular member 113 on the sealing target region side (F). Further, the annular member 113 is provided with a quenching liquid passage 113b that communicates with the attachment hole 113c from the annular recess 113a so as to open to the bottom of the attachment hole 113c.

第２ハウジングケース１４２には、第１メカニカルシール１１０に送られたクエンチング液をクエンチングタンク４００に戻すための排出通路１４２ａが設けられている。この排出通路１４２ａは第２ハウジングケース１４２の内周面側から外周面側に突き抜けるように設けられている。 The second housing case 142 is provided with a discharge passage 142 a for returning the quenching liquid sent to the first mechanical seal 110 to the quenching tank 400. The discharge passage 142a is provided so as to penetrate from the inner peripheral surface side of the second housing case 142 to the outer peripheral surface side.

以上のような構成により、クエンチングタンク４００から第１供給通路１４１ａを通って送られるクエンチング液は、環状部材１１３における環状凹部１１３ａからクエンチング液用通路１１３ｂ及び装着穴１１３ｃを通って、回転環１１２と固定環１１１との摺動部位に対して、大気側（Ａ）の領域から送り込まれる。その後、クエンチング液は、第１ハウジングケース１４１における密封対象領域側（Ｆ）に向かって伸びる円筒状部１４１ｂの内周面とスリーブ本体１３１の外周面との間の環状隙間を通って、排出通路１４２ａからクエンチングタンク４００に戻される。なお、回転軸２００と共にパーシャルインペラー１５０が回転することにより、パーシャルインペラー１５０よりも密封対象領域側（
Ｆ）のクエンチング液を排出通路１４２ａに送り込む力が生ずる。これにより、クエンチング液は、クエンチングタンク４００と第１メカニカルシール１１０との間を循環する。 With the above configuration, the quenching liquid sent from the quenching tank 400 through the first supply passage 141a rotates from the annular recess 113a in the annular member 113 through the quenching liquid passage 113b and the mounting hole 113c. The sliding portion between the ring 112 and the stationary ring 111 is sent from the area on the atmosphere side (A). Thereafter, the quenching liquid is discharged through an annular gap between the inner peripheral surface of the cylindrical portion 141b extending toward the sealing target region side (F) in the first housing case 141 and the outer peripheral surface of the sleeve main body 131. It is returned to the quenching tank 400 from the passage 142a. In addition, by rotating the partial impeller 150 together with the rotating shaft 200, the sealing target region side (from the partial impeller 150 (
A force for feeding the quenching liquid F) into the discharge passage 142a is generated. Thereby, the quenching liquid circulates between the quenching tank 400 and the first mechanical seal 110.

第２ハウジングケース１４２には、クエンチングタンク４００から送られるクエンチング液を第２メカニカルシール１２０に向けて送り込むための第２供給通路１４２ｂが設けられている。この第２供給通路１４２ｂは第２ハウジングケース１４２の外周面側から内周面側に突き抜けるように設けられている。 The second housing case 142 is provided with a second supply passage 142 b for sending the quenching liquid sent from the quenching tank 400 toward the second mechanical seal 120. The second supply passage 142b is provided so as to penetrate from the outer peripheral surface side of the second housing case 142 to the inner peripheral surface side.

以上のような構成により、クエンチングタンク４００から第２供給通路１４２ｂを通って送られるクエンチング液は、回転環１２２と固定環１２１との摺動部位に対して送り込まれる。その後、クエンチング液は、排出通路１４２ａからクエンチングタンク４００に戻される。なお、回転軸２００と共にパーシャルインペラー１５０が回転することにより、パーシャルインペラー１５０よりも大気側（Ａ）のクエンチング液を排出通路１４２ａに送り込む力が生ずる。これにより、クエンチング液は、クエンチングタンク４００と第２メカニカルシール１２０との間を循環する。 With the configuration as described above, the quenching liquid sent from the quenching tank 400 through the second supply passage 142b is sent to the sliding portion between the rotating ring 122 and the stationary ring 121. Thereafter, the quenching liquid is returned to the quenching tank 400 from the discharge passage 142a. In addition, when the partial impeller 150 rotates with the rotating shaft 200, the force which sends quenching liquid of the atmosphere side (A) rather than the partial impeller 150 into the discharge passage 142a arises. Thereby, the quenching liquid circulates between the quenching tank 400 and the second mechanical seal 120.

第３ハウジングケース１４３にはドレイン通路１４３ａが設けられている。第２メカニカルシール１２０から漏れ出したクエンチング液は、このドレイン通路１４３ａから密封装置１００の外部に排出される。なお、図中矢印Ｂはドレイン通路１４３ａから排出されるクエンチング液の流れる向きを示している。 The third housing case 143 is provided with a drain passage 143a. The quenching liquid leaking from the second mechanical seal 120 is discharged out of the sealing device 100 from the drain passage 143a. In the figure, arrow B indicates the direction in which the quenching liquid discharged from the drain passage 143a flows.

なお、上記の通り、環状部材１１３には、大気側（Ａ）に環状凹部１１３ａが設けられ、密封対象領域側（Ｆ）にスプリング１１５を装着するための装着穴１１３ｃが設けられている。本実施例においては、装着穴１１３ｃは周方向に等間隔に複数箇所設けられている。これら複数個所の装着穴１１３ｃに対して、それぞれスプリング１１５が装着される。また、環状凹部１１３ａから各装着穴１１３ｃに連通するように、それぞれクエンチング液用通路１１３ｂが設けられている。クエンチング液用通路１１３ｂの径は、装着穴１１３ｃの径よりも小さくなるように設定されている。これにより、装着穴１１３ｃとクエンチング液用通路１１３ｂとの間には段差面が形成されている。装着穴１１３ｃに装着されるスプリング１１５は、この段差面に一端側が支持され、他端側が固定環１１１の大気側（Ａ）の端面に密着する。 As described above, the annular member 113 is provided with the annular recess 113a on the atmosphere side (A) and the mounting hole 113c for mounting the spring 115 on the sealing target region side (F). In the present embodiment, a plurality of mounting holes 113c are provided at equal intervals in the circumferential direction. A spring 115 is attached to each of the plurality of attachment holes 113c. In addition, quenching liquid passages 113b are provided so as to communicate with the respective mounting holes 113c from the annular recess 113a. The diameter of the quenching liquid passage 113b is set to be smaller than the diameter of the mounting hole 113c. Thereby, a step surface is formed between the mounting hole 113c and the quenching liquid passage 113b. One end of the spring 115 attached to the attachment hole 113c is supported by this step surface, and the other end is in close contact with the end surface of the stationary ring 111 on the atmosphere side (A).

以上の構成により、第１供給通路１４１ａから環状凹部１１３ａに送られてきたクエンチング液は、複数箇所のクエンチング液用通路１１３ｂを通って、複数箇所の装着穴１１３ｃにそれぞれ送られる。これにより、各スプリング１１５においては、その一端側から他端側まで、各スプリング１１５の内側をクエンチング液が流れていく。各スプリング１１５の他端側まで流れたクエンチング液は、上記の通り、回転環１１２と固定環１１１との摺動部位に送られる。 With the above configuration, the quenching liquid sent from the first supply passage 141a to the annular recess 113a is sent to the plurality of mounting holes 113c through the plurality of quenching liquid passages 113b. Thereby, in each spring 115, the quenching liquid flows inside each spring 115 from one end side to the other end side. The quenching liquid that has flowed to the other end of each spring 115 is sent to the sliding portion between the rotating ring 112 and the stationary ring 111 as described above.

＜パーシャルインペラー＞
図２及び図３を参照して、本実施例に係るパーシャルインペラー１５０について、より詳細に説明する。 <Partial impeller>
With reference to FIG.2 and FIG.3, the partial impeller 150 which concerns on a present Example is demonstrated in detail.

図２に示すように、本実施例に係るパーシャルインペラー１５０は、両端面側（回転軸２００に装着された際において密封対象領域側（Ｆ）と大気側（Ａ））に、矩形の溝１５１，１５２がそれぞれ複数設けられている。これにより、回転軸２００と共にパーシャルインペラー１５０が回転すると、複数の溝１５１によって、第１メカニカルシール１１０に送り込まれた後のクエンチング液が排出通路１４２ａに送り込まれ、かつ、複数の溝１５２によって、第２メカニカルシール１２０に送り込まれた後のクエンチング液が排出通路１４２ａに送り込まれる。 As shown in FIG. 2, the partial impeller 150 according to the present embodiment includes rectangular grooves 151 on both end surfaces (sealing target region side (F) and atmosphere side (A) when mounted on the rotary shaft 200). , 152 are provided in plural. Thereby, when the partial impeller 150 rotates together with the rotating shaft 200, the quenching liquid after being sent to the first mechanical seal 110 is sent to the discharge passage 142a by the plurality of grooves 151, and by the plurality of grooves 152, The quenching liquid that has been sent to the second mechanical seal 120 is sent to the discharge passage 142a.

なお、パーシャルインペラー１５０における大気側（Ａ）には、上述したピン１２６が差し込まれるピン穴１５３が設けられている。 A pin hole 153 into which the above-described pin 126 is inserted is provided on the atmosphere side (A) of the partial impeller 150.

パーシャルインペラー１５０に設ける溝は、図２に示すような矩形の溝１５１，１５２に限定されるものではなく、各種形状の溝を採用することができる。例えば、図３に示すように、平面形状が略三角形で断面が円弧状の溝１５１ａ，１５２ａを採用することもできる。図２に示すように、溝底と溝の側面とが角張った形状を採用した場合には、角の部分でエロージョンが発生し易いため、図３に示すように断面形状を円弧状とすることで、エロージョンの発生を抑制できる利点がある。 The grooves provided in the partial impeller 150 are not limited to the rectangular grooves 151 and 152 as shown in FIG. 2, and various shapes of grooves can be employed. For example, as shown in FIG. 3, grooves 151a and 152a having a substantially triangular plane shape and an arc-shaped cross section may be employed. As shown in FIG. 2, when a shape having an angled groove bottom and a side surface of the groove is adopted, erosion is likely to occur at the corner, so that the cross-sectional shape is an arc shape as shown in FIG. 3. Thus, there is an advantage that generation of erosion can be suppressed.

なお、図２及び図３においては、密封対象領域側（Ｆ）と大気側（Ａ）に設ける溝の形状及び大きさと配置個数が等しくなるように構成する場合を示しているが、溝の形状及び大きさと配置個数については、装置の大きさや環境条件に応じて適宜設定することができる。つまり、密封対象領域側（Ｆ）と大気側（Ａ）とで、溝の形状や大きさが異なるものを採用したり、両者の個数が異なるように設定したりすることもできる。 2 and 3 show a case where the shape and size of the grooves provided on the sealing target region side (F) and the atmosphere side (A) are equal to each other, and the number of arrangements is the same. The size and the number of arrangements can be set as appropriate according to the size of the apparatus and environmental conditions. That is, it is possible to adopt different groove shapes and sizes on the sealing target region side (F) and the atmosphere side (A), or to set the number of both to be different.

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本発明の実施例に係る密封装置１００によれば、第１メカニカルシール１１０に送り込まれた後のクエンチング液をクエンチングタンク４００に送り込む通路と第２メカニカルシール１２０に送り込まれた後のクエンチング液をクエンチングタンク４００に送り込む通路を共通の排出通路１４２ａとしている。従って、流路の構成が複雑化してしまうことを抑制できる。 <Excellent point of sealing device according to this embodiment>
According to the sealing device 100 according to the embodiment of the present invention, the quenching liquid after being sent to the first mechanical seal 110 and the quenching after being sent to the second mechanical seal 120 are sent to the quenching tank 400. A passage for feeding the liquid into the quenching tank 400 is a common discharge passage 142a. Therefore, it can suppress that the structure of a flow path becomes complicated.

また、第１メカニカルシール１１０に送り込まれた後のクエンチング液の排出通路１４２ａへの送り込みと、第２メカニカルシール１２０に送り込まれた後のクエンチング液の排出通路１４２ａへの送り込みを、共通のパーシャルインペラー１５０を用いている。従って、部品点数の増加も抑制できる。 Further, the feeding of the quenching liquid after being sent to the first mechanical seal 110 to the discharge passage 142a and the feeding of the quenching liquid after being sent to the second mechanical seal 120 to the discharge passage 142a are common. A partial impeller 150 is used. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed.

また、本実施例に係る密封装置１００においては、密封対象領域側（Ｆ）に第１メカニカルシール１１０が設けられ、大気側（Ａ）に第２メカニカルシール１２０が設けられる構成を採用している。従って、流体圧力の負荷を分散させることができ、また、密封対象流体が装置外部に漏れてしまうことをより確実に抑制することができる。 Further, the sealing device 100 according to the present embodiment adopts a configuration in which the first mechanical seal 110 is provided on the sealing target region side (F) and the second mechanical seal 120 is provided on the atmosphere side (A). . Therefore, it is possible to disperse the load of the fluid pressure, and it is possible to more reliably suppress the leakage of the sealing target fluid to the outside of the apparatus.

１００密封装置
１１０第１メカニカルシール
１１１固定環
１１２回転環
１１３環状部材
１１３ａ環状凹部
１１３ｂクエンチング液用通路
１１３ｃ装着穴
１１４ピン
１１５スプリング
１１６ピン
１１７ガイド部材
１２０第２メカニカルシール
１２１固定環
１２２回転環
１２３環状部材
１２５スプリング
１２６ピン
１２７ガイド部材
１３０スリーブ
１３１スリーブ本体
１３２スリーブカラー
１４０ハウジングケース
１４１第１ハウジングケース
１４１ａ第１供給通路
１４１ｂ円筒状部
１４２第２ハウジングケース
１４２ａ排出通路
１４２ｂ第２供給通路
１４３第３ハウジングケース
１４３ａドレイン通路
１５０パーシャルインペラー
１５１，１５２，１５１ａ，１５２ａ溝
１５３ピン穴
１６１パッキン
１６２パッキンおさえ
２００回転軸
３００ハウジング
４００クエンチングタンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Sealing device 110 First mechanical seal 111 Fixed ring 112 Rotating ring 113 Annular member 113a Annular recess 113b Quenching liquid passage 113c Mounting hole 114 Pin 115 Spring 116 Pin 117 Guide member 120 Second mechanical seal 121 Fixed ring 122 Rotating ring 123 Annular member 125 spring 126 pin 127 guide member 130 sleeve 131 sleeve body 132 sleeve collar 140 housing case 141 first housing case 141a first supply passage 141b cylindrical portion 142 second housing case 142a discharge passage 142b second supply passage 143 third Housing case 143a Drain passage 150 Partial impeller 151, 152, 151a, 152a Groove 153 Pin hole 161 Kin 162 packing presser 200 rotating shaft 300 housing 400 quenching tank

Claims

回転軸と、該回転軸の軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を密封する密封装置において、
密封対象領域側に設けられる第１メカニカルシールと、
第１メカニカルシールに対して、密封対象領域とは反対側に設けられる第２メカニカルシールと、
を備えるタンデム型の密封装置であって、
前記密封装置外部に設けられたクエンチングタンクから第１メカニカルシールに送り込まれるクエンチング液が通る第１供給通路と、
前記クエンチングタンクから前記第２メカニカルシールに送り込まれるクエンチング液が通る第２供給通路と、
前記第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記クエンチングタンクに送り込む通路と前記第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記クエンチングタンクに送り込む通路を共通とする排出通路と、
前記回転軸に固定されると共に、該回転軸と共に回転することによって、前記第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記排出通路に送り込むことで前記クエンチングタンクと前記第１メカニカルシールとの間でクエンチング液を循環させ、かつ前記第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液を前記排出通路に送り込むことで前記クエンチングタンクと第２メカニカルシールとの間でクエンチング液を循環させるパーシャルインペラーと、
を備えることを特徴とする密封装置。 In a sealing device for sealing an annular gap between a rotating shaft and a housing having a shaft hole of the rotating shaft,
A first mechanical seal provided on the sealing target region side;
A second mechanical seal provided on the opposite side of the region to be sealed with respect to the first mechanical seal;
A tandem sealing device comprising:
A first supply passage through which a quenching liquid fed from a quenching tank provided outside the sealing device to the first mechanical seal passes;
A second supply passage through which quenching liquid fed from the quenching tank to the second mechanical seal,
Discharge to a common passage for feeding the quenching fluid after it has been fed a quenching solution after being fed into the first mechanical seal to the second mechanical seal a passage for feeding the quenching tank to the quenching tank A passage,
Wherein is fixed to the rotary shaft, said by rotating together with the rotating shaft, wherein the quenching fluid after it has been fed into the first mechanical seal at a feed write Mukoto the discharge passage quenching tank and the first circulating the quenching liquid with the mechanical seal, and between the pre-Symbol quenching tank and the second mechanical seal by feeding the quenching fluid after it has been fed into the second mechanical seal to said discharge passage A partial impeller for circulating the quenching liquid;
A sealing device comprising:

前記パーシャルインペラーは、密封対象領域側とその反対側に、両端面側それぞれにクエンチング液を前記排出通路に送り込む溝が複数設けられて、該パーシャルインペラーの回転により、前記第１メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液が前記排出通路に送り込まれ、かつ、前記第２メカニカルシールに送り込まれた後のクエンチング液が前記排出通路に送り込まれることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。 The partial impeller, the sealed region side and the opposite side, a groove for feeding a quenching fluid to the discharge passage is provided with a plurality of respectively both end faces, by rotation of the partial impeller, fed to the first mechanical seal 2. The sealing according to claim 1, wherein the quenching liquid after being sent into the discharge passage and the quenching liquid after being sent into the second mechanical seal are sent into the discharge passage. apparatus.