JPH10141513A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対的に回転する２つの部材間の間隙を効果
的にシールし、同時にこれら部材間の相対的運動を許す
密封装置を提供する。 【解決手段】 第１の部材１に備えられ、第２の部材に
向かって延びる第１の密封要素１０と、第２の部材２に
備えられ、第１の密封要素と接触せずに第１の部材１に
向かって延びる第２の密封要素２０とから成っている。
第１の密封要素は、第１のチャンバ１３を形成する第１
の部材に向かって延びる第１のフランジ部材１２を含
み、第２の密封要素は、第２のチャンバ２３を形成する
第２の部材に向かって延びる第２のフランジ部材２２を
含む。第１のフランジ部材が第２のチャンバ内に延び、
第２のフランジ部材が第１のチャンバ内に延びるよう
に、フランジ部材は互いに入り組み合っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はいわゆるラビリンス
式の密封装置、すなわち協動する複数の密封要素が互い
に接することなくその間に間げきのある密封装置に関す
る。本発明は特に、第１の部材と第２の部材との間にあ
る間げきを密封するための密封装置であって、第１の部
材は回転軸を中心にして第２の部材に対して回転し、か
つこの２つの部材の一方はそれ自身のうちに空げきを形
成し、その中で両部材の他方は軸方向に延びそしてこれ
によってこの２つの部材間に上記間げきを形成してお
り、この密封装置には、第１の密封要素であって、第１
の部材に固定されかつ回転軸の周囲に延びそして第１の
部材から第２の部材に向かって延びている第１の取付け
部材を有する第１の密封要素と、そして第２の密封要素
であって、第２の部材に固定されかつ回転軸の周囲に延
びそして第１の密封要素および第１の部材と直接に接触
することなく第１の密封要素に密接している第１の部材
に向かって第２の部材から延びている第２の取付け部材
を有する第２の密封要素、とが含まれる密封装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多くの技術的な構造および応用において
は、互いに相対的に回転する２つの部材間にはすき間が
なくてはならないので、充分に効果のあるシーリングを
供することが１つの問題になっている。そのような応用
の１例は、駆動軸と支承とを有している遠心分離機であ
り、この駆動軸は固定壁を貫通して上記遠心分離機が回
転するスペース内に延びている。この駆動軸の回転数は
高くそしてその半径方向の運動はしばしば大きくなるの
で、リップシールやその他の接触する機械的シールを用
いることはできず、その代わりになり得るのは、しばし
ばラビリンスシールのような接触しない密封装置しかな
いことがある。更に、上記空間とその周辺との間には圧
力差があり得るので、ラビリンスシールを通過するある
程度の流れを避けることは非常に難しい。それは、この
流れによって望ましくない粒子や液体が入り込むことを
意味する。

【０００３】英国特許ＧＢ−Ａ−２，１５７，３７３号
は、回転シャフトのための通路を密封するための在来型
のラビリンスシールを開示している。このラビリンスシ
ールは、シャフトの所に配置されるように設計されてい
る第１の密封要素であってかつ半径方向外側に向かって
延びている幾つかのフランジを含む第１の密封要素と、
そしてこの第１の密封要素の複数フランジの間の空間に
半径方向内側に向かって延びている幾つかのフランジを
含む第２の密封要素とから成る。

【０００４】独国特許ＤＥ−Ａ−５，０８５，４４３号
は、互いに隣接して配置されておりかつ半径方向の面上
に延びている回転フランジとそして静止フランジとから
成る同様な在来型のラビリンスシールを開示している。

【０００５】米国特許ＵＳ−Ａ−５，０８５，４４３号
は遠心分離機のための浮遊ラビリンスシールを開示して
いる。このシールには、外縁方向に延びかつ回転シャフ
トに向かってそれぞれ軸方向と半径方向に延びておりそ
して幾つかのチャンバの周囲を囲んでいる幾つかの歯が
含まれる。中間のチャンバは窒素ガスの供給のために供
給路に連結されている。

【０００６】英国特許ＧＢ−Ａ−２，１２８，６９３号
は、回転シャフトを密封するために設計されたラビリン
スシールであって、かつ外縁方向においてその範囲を定
められているチャンバを含むもう一つの型のラビリンス
シールを開示している。

【０００７】独国特許ＤＥ−Ａ−４，３１３，８０５号
は、タービン特にタービンハウジングを貫通するタービ
ンシャフトの通路のための密封装置を開示している。こ
の密封装置には、上記通路内で互いに近接して配置され
ておりかつタービンシャフトの周囲を囲みそしてこのシ
ャフトに向かって開口している複数のチャンバが含まれ
る。これらのチャンバに入り込む気体または蒸気を吸引
して取り除くために、吸引装置が設置されている。

【０００８】米国特許ＵＳ−Ａ−５，０２６，０７５号
はタービン装置のためのラジアルラビリンスシールを開
示している。このシールには、タービンハウジングの所
に配置されている半径方向の複数フランジと、タービン
ロータの所に配置されかつタービンハウジングの複数フ
ランジの間に延びている半径方向のフランジとが含まれ
ている。更に、この文書には、ロータのフランジは突出
しているシール部を備えており、このシール部の外側端
はタービン部に非常に近接して配置され、回転部と静止
部との間に相対的な半径方向の動きが発生した時にはそ
のシールが不適当なことを知らせるようになっている機
構が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、互い
に相対的に回転する２つの部材間の間げきを効果的に密
封することができ、また同時にこれら部材間の相対的運
動を許す密封装置を供することである。更に本発明は、
気体のような、流体の中に存在する、粒子または液体の
小滴が間げきを通過することを効果的に防ぐ密封装置を
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的は、初めに定義
された密封装置において、第１の密封要素は回転軸の周
囲を囲む第１のフランジ部材を含み、この第１のフラン
ジ部材は、第２の部材に向かい合っている第１の取付け
部材の一部に固定されるように連結されており、そして
この第１の取付け部材が第１のフランジ部材と共に回転
軸の周囲を囲む第１のチャンバを形成するように、第１
の部材の方向に延びており、この第１のチャンバが、第
１のフランジ部材と第１の部材との間に、回転軸の周囲
を囲む第１の間げきを残して第１の部材に向かって開口
しており、第２の密封要素は回転軸の周囲を囲む第２の
フランジ部材を含み、この第２のフランジ部材が、第１
の部材に向かい合っている第２の取付け部材の一部に固
定されるように連結されており、そしてこの第２の取付
け部材が第２のフランジ部材と共に回転軸の周囲を囲む
第２のチャンバを形成するように、第２の部材の方向に
延びており、この第２のチャンバが、第２のフランジ部
材と第２の部材との間に、回転軸の周囲を囲む第２の間
げきを残して第２の部材に向かって開口しており、そし
て第１のフランジ部材が第２の間げきを通りそして第２
のチャンバ内で第１の部材に向かって延び、そして第２
のフランジ部材が第１の間げきを通りかつ第１のチャン
バ内で第２の部材に向かって延びるように、第１と第２
のフランジ部材が互いに入り組み合って配置されてい
る、密封要素によって達成される。

【００１１】このような密封要素は媒体に非常に大きな
流動抵抗を与え、これによって密封装置からの通り抜け
が防がれるので、非常に優れた密封機能が得られる。更
に、このような密封装置は、非対称形に配置すればポン
プ作用を持つこともできる。したがって、本発明による
密封装置は、この密封装置によって画されている複数の
スペース間の圧力差によって生じる流れを妨げることが
でき、あるいはこれらのスペース間の流れを望みの方向
に向けることができる。また、それでも実際に密封装置
を通過してしまう媒体は、この密封装置を通るとときに
非常に大きな圧力の低下が生じるように複雑な経路を進
ませられることになろう。その上、媒体内に存在しそし
てこの密封装置を通過することができた液体の小滴また
は粒子は、第１のチャンバで捕捉され遠心力によって半
径方向外側に移されそしてチャンバの半径方向外側部分
に集められるので、これらの粒子または小滴を分離する
ことができる。このようにして、本発明による密封装置
は非常に効果的に、粒子および／または液体の小滴が密
封装置を通過することを妨げる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の幾つかの有利な実施の形
態は請求項２〜１５に明確にされている。本発明のこの
ような実施の形態の１つによれば、密封装置にはまた、
回転軸の周囲を囲む第３のフランジ部材と第３の取付け
部材とを含む第３の密封要素であって、この第３の取付
け部材は第１の部材に固定されて配置されかつ回転軸の
周囲に延びそして第１の部材から第２の部材の方に延び
ており、更に上記第３のフランジ部材は第２の部材に向
かい合っている第３の取付け部材の一部に動かないよう
に連結されており、そしてこの第３の取付け部材が第３
のフランジ部材と共に回転軸の周囲を囲む第３のチャン
バを形成するように、第１の部材に向かって延び、そし
てこの第３のチャンバは、第３のフランジ部材と第１の
部材との間に、回転軸の周囲を囲む第３の間げきを残し
て第１の部材に向かって開口している第３の密封要素
と、そして回転軸の周囲を囲む第４のフランジ部材と第
４の取付け部材とを含む第４の密封要素であって、この
第４の取付け部材は第２の部材に固定されて配置されか
つ回転軸の周囲に延びそして第１の部材から第２の部材
の方に延びており、更に上記第４のフランジ部材は第１
の部材に向かい合っている第４の取付け部材の一部に固
定されて連結されており、そしてこの第４の取付け部材
が第４のフランジ部材と共に回転軸の周囲を囲む第４の
チャンバを形成するように、第２の部材に向かって延
び、そしてこの第４のチャンバは、第４のフランジ部材
と第２の部材との間に、回転軸の周囲を囲む第４の間げ
きを残して第２の部材に向かって開口している第４の密
封要素とが含まれ、第３のフランジ部材は第４の間げき
を通りかつ第４のチャンバ内で第１の部材に向かって延
び、そして第４のフランジ部材は第３の間げきを通りか
つ第３のチャンバ内で第２の部材に向かって延びてい
て、第３のチャンバは第１の間げきおよび第３の間げき
を介して第１のチャンバと連絡するように、第３と第４
のフランジ部材は互いに入り組み合って配置されてい
る。

【００１３】このような密封装置は対称形であり、それ
は、すなわちいかなる方向にもポンプ作用を示さないと
いうことであり、こうして両方向で効果的に密封を行
う。このように２対の密封要素を備えることによって、
この密封装置を通過していることもあり得る気体の流れ
に含まれる粒子を両方向とも同様に充分捕捉することが
できる。これは特に、例えば密封装置がその軸方向の両
端においてロータの所に配置されている１つの回転密封
要素を備えているならば、２対の密封要素が双方共に対
称的に配置されているということによって、可能にな
る。この実施例においては、第１の密封要素の第１の取
付け部材は第３の密封要素の第３の取付け部材であって
もよく、あるいは第２の密封要素の第２の取付け部材は
第４の密封要素の第４の取付け部材であってもよい。

【００１４】本発明の更にもう１つの実施の形態による
と、上記チャンバの少なくも１つは基本的には半径方向
内側に開口しており、そして密封要素の半径方向外側部
分に備えられている孔を介して、このチャンバを形成し
て、上記空げきに連絡している。このような孔により、
第１のチャンバに集められた液体と場合によってはあり
得る粒子はそこから排出され、そしてこれらの粒子が元
来存在したスペースに戻される。

【００１５】本発明は様々な応用分野に用いることがで
きる。したがって、第２の部材は、第１の部材とは異な
る別の回転部材に対して静止していても、あるいは回転
していてもよい。本発明のこのような有利な応用例で
は、第１の部材は遠心分離機の回転要素であってもよ
く、かつ／もしくは第２の部材は遠心分離機の壁要素で
あってもよい。

【００１６】

【実施例】本発明は、添付の図面を参照しながら、例証
として幾つかの異なる実施例について以下により詳細に
説明される。

【００１７】図１は、壁要素であり得る第２の部材に対
して回転軸ｘを中心にして回転するシャフトであり得る
第１の部材１を示している。壁要素２は、シャフト１を
囲みそしてシャフト１と壁要素２との間に位置するよう
に、シャフト１が通っている通路の形態をなしている空
げき３を有する。開示されている幾つかの実施例では、
シャフト１は回転しそして壁要素２は静止しているが、
本発明はまた、周囲を囲んでいる回転部材を有する静止
シャフトや、異なる速度で回転しかつ周囲を囲む部材を
有する回転シャフトにも適用されることに留意すべきで
あって、例えば下記の図８に示されている本発明の応用
例と比較してほしい。

【００１８】シャフト１と壁要素２との間に形成される
間げきには、本発明による密封装置４が設置されてい
る。この密封装置４の詳細な説明においては、分かり易
いように、シャフト１と壁要素２に適用されるものとす
る。密封装置４は、シャフト１に固定される第１の密封
要素１０と、壁要素２に固定される第２の密封要素２０
とから成る。第１の密封要素１０には、シャフト１の周
囲にかつ回転軸ｘに対して基本的には半径方向外側に延
びている面、すなわち約９０°の角度ｖを成して回転軸
ｘから外側に延びている面を有するディスクまたはフラ
ンジとして形成されている取付け部材１１が含まれる。
この取付け部材１１の半径方向外側の端末には、フラン
ジ１２が備えられており、このフランジは、シャフト１
を囲みかつ半径方向外側において画されている環状の第
１のチャンバ１３を第１の密封要素１０が形成するよう
に、基本的には取付け部材１１の表面から軸方向外側に
向かいかつシャフト１に向かうように半径方向内側に向
かって延びている。

【００１９】図１に示されているように、フランジ部材
１２は基本的には環状の円筒形部とそして基本的には半
径方向の部分とを含み、この円筒形部の円筒軸は回転軸
ｘと一致している。フランジ部材１２の基本的には半径
方向の部分はシャフト１の方向内側に向かって遠く延び
ているので、基本的には回転軸ｘの周囲を囲む環状の間
げき１４がチャンバ１３の半径方向内側に形成される。
フランジ部材１２の環状の円筒形部分には、１つまたは
幾つかの孔１５がある。これらの孔は円形または楕円形
でありそして外縁に向かって延びている。図１に明らか
なように、第２の密封要素２０も第１の密封要素１０と
同様に作られている。したがって、第２の密封要素２０
には、シャフト１の周囲にかつシャフト１の方に半径方
向内側に向かって延びている面を有するディスクまたは
フランジとして形成されている取付け部材２１が含まれ
る。

【００２０】更に、この取付け部材２１はフランジ部材
２２を備えており、このフランジ部材は、シャフト１を
囲みそして半径方向内側で環状の第２のチャンバ２３を
画し第２の密封要素２０を形成するように、基本的には
環状の円筒形部分によって取付け部材２１の表面から基
本的に軸方向外側に向かって延び、そして基本的には半
径方向の部分によって、シャフト１から離れる方向に半
径方向外側に向かって延びている。フランジ部材２２の
基本的に半径方向の部分は壁要素２の方に向かって遠く
延びているので、回転軸ｘの周囲を囲む環状の間げき２
４がチャンバ２３の半径方向外側端に形成される。第１
およびだい２のチャンバ１３、２３は２つの取付け部材
１１、２１の間に配され、フランジ部材１２の基本的に
は半径方向の部分は第２のチャンバ２３の位置にあり、
そしてフランジ部材２２の基本的には半径方向の部分は
第１のチャンバ１３の位置にある。こうして、フランジ
部材１２の基本的には半径方向の部分は第２のチャンバ
２３のほぼ中央、すなわちフランジ部材２２の基本的に
は半径方向の部分と取付け部材２１とのほぼ中間に延び
ており、そしてフランジ部材２２の基本的には半径方向
の部分は第１のチャンバ１３のほぼ中央、すなわちフラ
ンジ部材１２の基本的には半径方向の部分と取付け部材
１１とのほぼ中間に延びている。

【００２１】シャフト１が回転すると、密封装置４の区
域にある媒体は回転させられ、そしてこれによって粒子
とそして場合よってあり得る液体の小滴は、遠心力によ
って第１のチャンバ１３の半径方向外側の部分に集めら
れるであろう。したがって、シャフトの回転数と回転密
封要素１０の数を増やせば、密封装置４の密封性能と液
体の小滴と粒子の通過防止効果とは増大するであろうこ
とに留意してほしい。第１のチャンバ１３がこのような
捕集物で一杯にならないように、チャンバ１３は孔１５
からこれらを排出することもでき、捕集された物質は密
封装置４外のエリアに戻される。

【００２２】図２は本発明の第２の実施例を示している
が、これは角度ｖが鋭角であることを除けば、図１の実
施例とよく似ている。この密封装置の開示されている全
ての実施例において、対応する機能を有する要素には、
同じ参照番号が用いられている。基本的に半径方向の部
分の面と取付け部材１１および２１の面は全て、共通な
角度ｖで回転軸ｘと交差する直線状の母線を有してい
る。図２に示されている実施例ではこの角度ｖは約６０
°である。しかしながら、この角度は０°を越える値か
ら１８０未満の値まで変わり得ることに留意してほし
い。また、代替の実施例による母線は曲線でもあり得る
ことに留意されたい。

【００２３】図１および２の実施例には、非対称形の密
封装置４、すなわち基本的には１方向において密封する
密封装置が示されている。更に、このような非対称形の
実施例によってポンプ作用を供することが可能になる
が、これはつまりこの密封装置は通路を通過するように
流れを導く傾向があるということである。図１および２
に示されている密封装置はまた、液体の小滴または粒子
が上から下に向かって通路３を通り抜けることを効果的
に妨げる。

【００２４】図３は、図２に示されたものと基本的に同
様な密封要素１０および２０と、そして第２の密封要素
２０の軸方向に隣接してシャフト１に固定されるて配置
されている第３の密封要素３０であって、そしてシャフ
ト１の周囲にかつ密封要素１０および２０の円錐形部分
と同じ円錐角ｖで回転軸ｘから半径方向外側に延びてい
る円錐形のディスクまたはフランジ３１を含む第３の密
封要素３０とから成る密封装置４の第３の実施例を示し
ている。この第３の密封要素３０のために、密封装置４
の非対称形の構造または機能は、図１および２に示され
ている実施例と比較して減じられている。これは、この
密封装置が効果的に液体の小滴および／または粒子を捕
捉し、そしてこれらが上から下に向かって通路を通り抜
けるのを防止する共に、一方では図３に示されている密
封装置４のポンプ作用は、比較的に小さいことを意味し
ている。

【００２５】図４は、対称的に配置されている２対の密
封要素１０、２０と１０’、２０’を備えている本発明
による密封装置の第４の実施例を示している。それぞれ
回転軸を囲んでいる環状の間げき１４および１４’と２
４および２４’が互いに反対側の位置になるように、こ
の２つの対は配置されている。このようにして、密封要
素１０および１０’はそれぞれのフランジ部材１２およ
び１２’を有する円錐形の各取付け部材１１および１
１’を含む。フランジ部材１２および１２’はそれぞ
れ、環状の円筒形部分と円錐形部分を有し、これらは回
転軸ｘを囲む環状の第３のチャンバ１３’を形成する。
フランジ部材１２および１２’の環状の円筒形部分は共
に排出孔１５および１５’を有する。

【００２６】密封要素２０および２０’は、共通の取付
け部材２１’を有し、この部材から２つのフランジ部材
２２および２２’が環状の各円筒形部分とそして各円錐
形部分として延び、こうして回転軸ｘを囲む第２の環状
チャンバ２３とそして回転軸ｘを囲む第４の環状チャン
バ２３’とがそれぞれ形成される。フランジ部材２２お
よび２２’はそれぞれ間げき１４および１４’を通って
各自別の方向に延びている。したがって、図４に示され
ている実施例は対称形の密封装置４から成り、これは、
この装置が両方の方向とも効果的に密封しておりそのた
めにポンプ作用が生じないことを意味している。この装
置は液体の小滴と粒子を両方向とも密封するので、液体
の小滴または粒子が通路を通り抜けるのを両方向とも効
果的に防止するであろう。

【００２７】図５は、対称的に配置されている２対の密
封要素１０、２０と１０’、２０’を備えている本発明
による密封装置の第５の実施例を示している。それぞれ
回転軸を囲んでいる環状の間げき１４および１４’と２
４および２４’が互いに反対側の位置になるように、こ
の２つの対は配置されている。密封要素１０および１
０’は、共通の取付け部材１１を有し、この部材から２
つのフランジ部材１２および１２’が環状の各円筒形部
分とそして各円錐形部分として延びている。フランジ部
材１２および１２’はそれぞれ間げき２４および２４’
を通って各自別の方向に延びている。フランジ部材１２
および１２’の環状の円筒形部分は共に排出孔１５およ
び１５’を有する。密封要素２０および２０’は、それ
ぞれのフランジ部材２２および２２’を有する円錐形の
各取付け部材２１および２１’を含む。フランジ部材２
２および２２’はそれぞれ、環状の円筒形部分と円錐形
部分とを有し、これらは第２と第４のチャンバ２３およ
び２３’を形成する。

【００２８】更に、この第５の実施例には、第２の密封
要素２０、２０’の取付け部材２１、２１’と壁要素２
とを通って延びている排出路２５がある。流路１５、１
５’からの液体はこの排出路２５から効果的に排出され
る。したがって、図５に示されている実施例も対称形の
密封装置４から成り、これは、この装置が両方の方向と
も効果的に密封しておりそのためにポンプ作用は生じな
いことを意味している。この装置は液体の小滴と粒子を
両方向とも密封するので、液体の小滴または粒子が通路
を通り抜けるのを両方向とも効果的に防止するであろ
う。

【００２９】図６は密封要素の第６の実施例を示すもの
であるが、これは、フランジ部材１２および２２の各々
が２つの円錐形部分を有し、これらの部分は互いに軸方
向に離れて配置されそして各フランジ部材１２、２２の
基本的に環状の円筒形部分から延びていることにおい
て、図２による第２の実施例と異なっている。このよう
にして、各密封要素１０および２０は、軸方向に互いに
隣り合って配置されている２つのチャンバ１３ａ、１３
ｂおよび２３ａ、２３ｂを形成する。この場合でもま
た、フランジ部材１２の２つの円錐形部分は第２の密封
要素２０のそれぞれのチャンバ２３ａおよび２３ｂの中
に延びており、そしてフランジ部材２２の２つの円錐形
部分は第１の密封要素１０のそれぞれのチャンバ１３ａ
および１３ｂの中に延びているように、密封要素１０お
よび２０は互いに入り組み合った構成で配置されてい
る。図６による実施例はこのように非対称形であるが、
相当な抵抗があって流れが通り抜けるのを防ぐことがで
きるので、流れの密封性能は良好である。各密封要素１
０および２０はまた、各フランジ部材１２および２２の
２つの円錐部分を更に増やすこともでき、したがって回
転軸を囲む２つのチャンバ１３、２３ももっと多く形成
することができるのは、明らかなことであろう。

【００３０】図７は、支持台２とこの支持台上に設置さ
れかつ遠心ロータ４２を包んでいるケーシング４１とか
ら成る遠心分離機４０を模式的に示したものである。こ
のロータ４２は基本的には垂直な回転軸ｘを中心にして
回転している駆動軸１により支えられ、この駆動軸は支
持台２内の通路を通って延びそして上部軸受４３と下部
軸受４４に受けられている。ロータ４２と駆動軸１は、
開示されている実施例では駆動ベルト４５を含む駆動部
材によて駆動される。この遠心分離機４０はまたもちろ
ん、例えばウォーム歯車のような他のタイプの駆動部材
を含んでいてもよい。本発明による密封装置４は、駆動
軸１と支持台２との間の通路３内において軸受４３と軸
受４４との所に配置される。

【００３１】図８には、ロータ５１を収めているケーシ
ング５４内ににおいて軸受５２および５３に回転可能な
ように受けられているロータ５１を含むいわゆるデカン
タ遠心機の形態を成しているもう一つの遠心分離機５０
が示されている。ロータ５１の内側のスペースには、運
搬スクリュー５５が軸受５６および５７に回転可能なよ
うに受けられている。デカンタ５０にはロータ５１と運
搬スクリュー５５との駆動のためにそれぞれ滑車５８、
５９が備えられており、それはすなわち、ロータ５１と
運搬スクリュー５５は双方とも、基本的には垂直な回転
軸ｘを中心にしてハウジング５４に対して回転すること
ができ、そして運搬スクリューはロータ５１と異なる速
度で回転することができるが、それはこれらが互いに対
して回転できることを意味する。ロータの一方の端末に
はチャンバ６０があり、このチャンバの中にはペアリン
グディスク６１が延びている。ペアリングディスク６１
はすくなくとも１つの排出路６２を備えている。各軸受
５２、５３、５６、５７には、ペアリングディスク６１
の中央部とロータ５１との間と同様に、本発明による密
封装置４が備えられている。

【００３２】本発明はこの文書に開示された実施例に限
定されるものではなく、上記の請求の範囲内において変
化や修正があり得る。例えば、開示された実施例の円錐
形部分が全て、必ずしも同一の角度ｖで傾斜している必
要はないことに留意してほしい。更に、各密封要素の様
々なフランジおよび部分は別々の部品で形成されていて
もよく、密封装置４を組み立てる際にこれらを組み立て
る。組立できるようにするために、各密封要素１０、２
０が軸方向の分割面にそって分割することもできる。異
なる密封要素１０、２０は分離ユニットにしても良く、
例えば密封装置を収めているスペース間の大きな圧力の
差に対応するためのように、特定の場合に応じた固有の
密封機能を与えるために、またある方向にポンプ作用を
与えるために、対称形にまたは非対称形にそれぞれ異な
る密封装置４にこれらのユニットを組み立てるようにす
ることができる。更に、本発明による密封装置４は次々
と多くの密封要素を取り付けることも可能で、このよう
にして密封効果を改善することができる。本発明による
密封装置４は遠心分離機と関連させてのみ開示された
が、数多くの異なる他の応用においても利用できること
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による密封装置の第１の実施例を示す。

【図２】本発明による密封装置の第２の実施例を示す。

【図３】本発明による密封装置の第３の実施例を示す。

【図４】本発明による密封装置の第４の実施例を示す。

【図５】本発明による密封装置の第５の実施例を示す。

【図６】本発明による密封装置の第６の実施例を示す。

【図７】本発明による密封装置を有する遠心分離機の部
分的な断面を示している側面図である。

【図８】本発明による多くの密封装置を有するデカンタ
遠心機の縦断面図を示す。

【符号の説明】

１ 第１の部材（シャフト） ２ 第２の部材（壁要素、支持台） ３ 空げき ４ 密封装置 １０ 第１の密封要素 １０’ 密封要素 １１ 第１の取付け部材 １１’ 取付け部材 １２ 第１のフランジ部材 １２’ フランジ部材 １３ 第１のチャンバ １３’，１３ａ，１３ｂ チャンバ １４ 環状の間げき １４’，１４ａ，１４ｂ 間げき １５，１５’，１５ａ，１５ｂ 孔（流路） ２０’ 密封要素 ２１ 第２の取付け部材 ２１’ 取付け部材 ２２ 第２のフランジ部材 ２２’ フランジ部材 ２３ 第２のチャンバ ２３’，２３ａ，２３ｂ チャンバ ２４，２４’，２４ａ，２４ｂ 間げき ２５ 排出路 ３０ 第３の密封要素 ３１ 第３の取付け部材（フランジ） ４０ 遠心分離機 ４１ ケーシング ４２ 遠心ロータ ４３ 上部軸受 ４４ 下部軸受 ４５ 駆動ベルト ５０ 遠心分離機 ５１ ロータ ５２，５３ 軸受 ５４ ケーシング（ハウジング） ５５ 運搬スクリュー ５６，５７ 軸受 ５８，５９ 滑車 ６０ チャンバ ６１ ペアリングディスク ６２ 排出路 ｘ 回転軸 ｖ 角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 391036596 Ｐ Ｏ Ｂｏｘ 12150，Ｇｕｓｔａｖｓ ｌｕｎｄｓｖａｅｇｅｎ，Ｓ−102 24 Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ，Ｓｗｅｄｅｎ (72)発明者 クラース ゲラン カールソーン スウェーデン国 エスエー146 36 テュ ーリンゲ スクーグシェムスヴェーゲン 63ブ (72)発明者 ペイタ フランセン スウェーデン国 エスエー146 45 テュ ーリンゲ モンストルプスヴェーゲン 22 (72)発明者 クラース インゲ スウェーデン国 エスエー131 50 サル トスジェ−デュヴネス クリスティナヴェ ーゲン 15 (72)発明者 トルイニー ラーゲルステドト スウェーデン国 エスエー113 52 スト ックホルム デベルンスガタン 89 (72)発明者 ハンス モベルイ スウェーデン国 エスエー118 52 スト ックホルム ブジェーンゴルドスガタン 16ブ (72)発明者 ステファン スセペッシー スウェーデン国 エスエー118 46 スト ックホルム レプスラガルガタン 18 (72)発明者 ミカエル スンドストレム スウェーデン国 エスエー115 43 スト ックホルム ウントラヴェーゲン ７

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の部材（１）と第２の部材（２）と
   の間の間げきを密封するための密封装置であって、前記
   第１の部材（１）は回転軸（ｘ）を中心にして前記第２
   の部材（２）に対して回転し、かつ前記第２の部材
   （２）はそれ自身のうちに空げきを形成し、その中で前
   記第１の部材（１）が軸方向に延びて前記２つの部材
   （１、２）間に前記間げきを形成しており、前記密封装
   置（４）が、第１の密封要素（１０）であって、前記第
   １の部材（１）に固定されかつ前記回転軸（ｘ）の周囲
   に延びそして前記第１の部材（１）から前記第２の部材
   （２）に向かって延びる前記第１の取付け部材（１１）
   を有する第１の密封要素（１０）と、第２の密封要素
   （２０）であって、前記第２の部材（２）に固定されか
   つ前記回転軸（ｘ）の周囲に延び、前記第１の密封要素
   （１０）および前記第１の部材（１）に直接接触するこ
   となく、前記第１の部材（１）に向かって前記第２の部
   材（２）から延び、前記第１の密封要素（１０）に近接
   している第２の取付け部材（２１）を有する第２の密封
   要素（２０）とを有する密封装置において、 前記第１の密封要素（１０）が前記回転軸（ｘ）の周囲
   を囲む第１のフランジ部材（１２）を有し、前記第１の
   フランジ部材（１２）が前記第２の部材（２）に対向す
   る前記第１の取付け部材（１１）の一部に固定されてお
   り、前記第１の取付け部材（１１）が前記第１のフラン
   ジ部材（１２）と共に前記回転軸（ｘ）の周囲を囲む第
   １のチャンバ（１３）を形成するように、前記第１の部
   材（１）の方向に延びており、前記第１のチャンバ（１
   ３）が、前記第１のフランジ部材（１２）と前記第１の
   部材（１）との間に、前記回転軸（ｘ）の周囲を囲む第
   １の間げき（１４）を形成して前記第１の部材（１）に
   向かって開口しており、 前記第２の密封要素（２０）が前記回転軸（ｘ）の周囲
   を囲む第２のフランジ部材（２２）を有し、前記第２の
   フランジ部材（２２）が、前記第１の部材（１）に対向
   する第２の取付け部材（２１）の一部に固定されてお
   り、前記第２の取付け部材（２１）が前記第２のフラン
   ジ部材（２２）と共に前記回転軸（ｘ）の周囲を囲む第
   ２のチャンバ（２３）を形成するように、前記第２の部
   材（２）の方向に延びており、前記第２のチャンバ（２
   ３）が、前記第２のフランジ部材（２２）と前記第２の
   部材（２）との間に、前記回転軸（ｘ）の周囲を囲む第
   ２の間げき（２４）を形成して前記第２の部材（２）に
   向かって開口しており、そして前記第１のフランジ部材
   （１２）が前記第２の間げき（２４）に沿って延び、前
   記第２のチャンバ（２３）内で前記第１の部材（１）に
   向かって延び、そして前記第２のフランジ部材（２２）
   が前記第１の間げき（１４）に沿って延び、前記第１の
   チャンバ（１３）内で前記第２の部材（２）に向かって
   延びるように、前記第１と第２の前記フランジ部材（１
   ２、２２）が互いに重なり合って配置されている密封装
   置。
2. 【請求項２】 密封装置が、回転軸（ｘ）の周囲を囲む
   第３の取付け部材（１１’）と第３のフランジ部材（１
   ２’）とを有する第３の密封要素（１０’）であって、
   前記第３の取付け部材（１１’）が前記第１の部材
   （１）に固定されて前記回転軸（ｘ）の周囲に延び、か
   つ、前記第１の部材（１）から前記第２の部材（２）へ
   向かって延びており、更に前記第３のフランジ部材（１
   ２’）が前記第２の部材（２）に対向する前記第３の取
   付け部材（１１’）の一部に固定されており、前記第３
   の取付け部材（１１’）が前記第３のフランジ部材（１
   ２’）と共に前記回転軸（ｘ）の周囲を囲む第３のチャ
   ンバ（１３’）を形成するように、前記第１の部材
   （１）に向かって延び、そして前記第３のチャンバ（１
   ３’）が、前記第３のフランジ部材（１２’）と前記第
   １の部材（１）との間に、前記回転軸（ｘ）の周囲を囲
   む第３の間げき（１４）を形成して前記第１の部材
   （１）に向かって開口している第３の密封要素（１
   ０’）と、 前記回転軸（ｘ）の周囲を囲む第４のフランジ部材（２
   ２’）と第４の取付け部材（２１）とを有する第４の密
   封要素（２０’）であって、前記第４の取付け部材（２
   １）が前記第２の部材（２）に固定されて配置されて前
   記回転軸（ｘ）の周囲に延び前記第１の部材（１）から
   前記第２の部材（２）に向かって延びており、更に前記
   第４のフランジ部材（２２’）が前記第１の部材（１）
   に対向する第４の取付け部材（２１）の一部に固定され
   ており、そして前記第４の取付け部材（２１）が前記第
   ４のフランジ部材（２２’）と共に前記回転軸（ｘ）の
   周囲を囲む第４のチャンバ（２３’）を形成するよう
   に、前記第２の部材（２）に向かって延び、そして前記
   第４のチャンバ（２３’）が、前記第４のフランジ部材
   （２２’）と前記第２の部材（２）との間に、前記回転
   軸（ｘ）の周囲を囲む第４の間げき（２４’）を形成し
   て前記第２の部材（２）に向かって開口している第４の
   密封要素（２０’）とを有し、 前記第３のフランジ部材（２２’）が前記第４の間げき
   （２４’）に沿って延び前記第４のチャンバ（２３’）
   内で前記第１の部材（１）に向かって延び、前記第４の
   フランジ部材（２２’）が前記第３の間げき（１４’）
   に沿って延び前記第３のチャンバ（１３’）内で前記第
   ２の部材（２）に向かって延びていて、前記第３のチャ
   ンバ（１３’）が前記第１の間げき（１４）および前記
   第３の間げき（１４’）を介して前記第１のチャンバ
   （１３）と連絡するように、前記第３と第４のフランジ
   部材（１２’、２２’）が互いに重なり合って配置され
   ている請求項１記載の密封装置。
3. 【請求項３】 第１の密封要素（１０）の第１の取付け
   部材（１１）がまた前記第３の密封要素（１０’）の第
   ３の取付け部材である請求項２記載の密封装置。
4. 【請求項４】 第２の密封要素（２０）の第２の取付け
   部材（２１）が第４の密封要素（２０’）の第４の取付
   け部材である請求項２記載の密封装置。
5. 【請求項５】 第１の部材（１）と第２の部材（２）の
   １方に固定されて連結されている該密封装置の軸方向の
   端末にもう一つの密封装置（３０）が配置されており、
   そして該密封装置（３０）には回転軸（ｘ）を囲みかつ
   前記２つの部材（１、２）の他方に向かって延びている
   ディスク部材（３１）が含まれている請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の密封装置。
6. 【請求項６】 ディスク部材（３１）が第１の部材
   （１）に固定して連結されている請求項５記載の密封装
   置。
7. 【請求項７】 １つの前記密封要素（１０、２０、１
   ０’、２０’）によって形成される少なくとも１つのチ
   ャンバ（１３、２３、１３’、２３’）が２つの面によ
   って軸方向を画され、回転軸（ｘ）を囲み、前記密封要
   素（１０、２０、１０’、２０’）の少なくとも１つは
   円錐形でありそして前記回転軸（ｘ）に対して鋭角を成
   す請求項１〜６のいずれか１項に記載の密封装置。
8. 【請求項８】 密封要素（１０、２０）の１つが回転軸
   （ｘ）を囲みかつ２つの面によって軸方向を画されてい
   る環状のチャンバ（２３）を形成し、前記回転軸（ｘ）
   を囲み、前記密封要素（１０、２０）の少なくとも１つ
   が基本的には平面でありそして前記回転軸（ｘ）に対し
   て垂直に延びている請求項１〜７のいずれか１項に記載
   の密封装置。
9. 【請求項９】 フランジ部材（１２、２２）の少なくと
   も１つが関連するいずれか１つの取付け部材（１１、２
   １）に連結されている基本的には環状の円筒形部を含む
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の密封装置。
10. 【請求項１０】 チャンバ（１３、１３’）の少なくと
    も１つが該チャンバ（１３、１３’）を形成する密封要
    素（１０、１０’）の半径方向外側にある孔（１５）を
    介して基本的には半径方向内側に向かって開口しており
    そして空げき（３）と連絡している請求項１〜９のいず
    れか１項に記載の密封装置。
11. 【請求項１１】 第２の部材（２）が静止している請求
    項１〜１０のいずれか１項に記載の密封装置。
12. 【請求項１２】 第２の部材（２）が第１の部材（１）
    とは異なるもう１つの回転部材によって回転させられる
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の密封装置。
13. 【請求項１３】 空げき（３）が第２の部材（２）内に
    形成される請求項１〜１２のいずれか１項に記載の密封
    装置。
14. 【請求項１４】 第１の部材（１）が遠心分離機（４
    ０）の回転要素（１、４２）である請求項１〜１３のい
    ずれか１項に記載の密封装置。
15. 【請求項１５】 第２の部材（２）が遠心分離機（４
    ０）の壁部材（２、４１）である請求項１〜１４のいず
    れか１項に記載の密封装置。