JPH1030729A - メカニカルシール - Google Patents

メカニカルシール

Info

Publication number
JPH1030729A
JPH1030729A JP20276296A JP20276296A JPH1030729A JP H1030729 A JPH1030729 A JP H1030729A JP 20276296 A JP20276296 A JP 20276296A JP 20276296 A JP20276296 A JP 20276296A JP H1030729 A JPH1030729 A JP H1030729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
seal ring
rotating
fluid
high pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP20276296A
Other languages
English (en)
Inventor
Zenichi Yoshida
善一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP20276296A priority Critical patent/JPH1030729A/ja
Publication of JPH1030729A publication Critical patent/JPH1030729A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両シールリング25,55間に固形異物が流
入することを防止して、シール端面の傷の発生,摩耗,
シール機能の低下などを防止する。 【解決手段】 回転軸51に固定された回転シールリン
グ55に、筐体21,22に軸方向移動可能に設けられ
た非回転シールリング25をばね27により押し付け
て、流体の漏れを阻止するメカニカルシールにおいて、
高圧側Hから両シールリング25,55間に流入する流
体の流路に固形異物の通過を阻止するフィルタ35を設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転軸が筐体を
貫通する箇所における流体の漏れを阻止するメカニカル
シールの改善に係り、特に、ガス圧縮機,ポンプ,蒸気
タービンなどの高圧流体回転機械の軸封部に適用される
メカニカルシールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のメカニカルシールを示す。
回転軸51には軸スリーブ52及び53によって回転シ
ールリング55が固定されている。ケーシング21に固
定されたシールハウジング22には軸方向移動可能に支
持リング23及び非回転シールリング25が設けられて
いる。圧縮ばね27で押されて非回転シールリング25
の図の左側のシール端面が回転シールリング55の図の
右側のシール端面に押し付けられることによって、図の
左側の高圧側Hから図の右側の低圧側Lへの流体の漏れ
を阻止する。Oリング28はシールハウジング22と支
持リング23との間から流体が漏れるのを阻止する。回
り止め29は支持リング23及び非回転シールリング2
5が回転シールリング55に接触してつれ回りするのを
阻止する。非回転シールリング25には同心のシール端
面環状溝25cが形成されており、シール端面環状溝2
5cに高圧側Hから連通させる連通孔25dが穿孔され
ている。回転シールリング55のシール端面には渦巻き
溝55vが形成されている。渦巻き溝55vは、内径側
端部がシール端面環状溝25cに対面する位置にあり、
図4(B)に示すように遠心力により外径方へ振り飛ば
すように渦巻き状に形成されている。なお、非回転シー
ルリング25を従来は固定リングと称したが、軸方向移
動可能で固定ではないので非回転シールリング25とい
うことにする。また、渦巻き溝55vを従来はらせん溝
と称したが、回りながら軸方向に進む形状ではなく平面
的な形状であるので渦巻き溝55vということにする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のメカニカルシー
ルは上記のようであるが、外部から供給される流体中の
異物は配管に設けられたフィルタによって流入が阻止さ
れるが、機内で発生した錆などの固形異物が非回転シー
ルリング25と回転シールリング55との間に流入する
と、そのシール端面に傷が生じて、摩擦回転抵抗が増加
し、摩耗が進み流体の漏れが増加するというような問題
があった。
【0004】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、両シールリング間に固形異物が流入するこ
とを防止して、シール端面の傷の発生,摩耗などを防止
し、シール機能の低下を防止したメカニカルシールを得
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係るメカニカ
ルシールは、高圧側から両シールリング間に流入する流
体の流路に固形異物の通過を阻止するフィルタを設けた
ものである。
【0006】この発明におけるメカニカルシールに設け
られたフィルタは、高圧側から両シールリング間に流入
する流体中に存在するおそれのある固形異物を捕捉して
その通過を阻止する。これにより、両シールリングのシ
ール端面が固形異物によって傷つけられることなく、摩
耗や漏洩の増加が防止される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明によるメカニカル
シールの実施の形態を図について説明する。図1におい
て、21はコンプレッサ,タービンなどの高圧流体(特
に高圧ガス)回転機械の筐体であるケーシング、51は
回転軸である。図1(A)は回転軸51がケーシング2
1を貫通する箇所に設けられて流体の漏れを阻止するメ
カニカルシールを示し、図の左側は機内側である高圧側
H、図の右側は機外側である低圧側Lとなる。
【0008】図1(A)に示すように、ケーシング21
の内径側にはシールハウジング22が、Oリングなどを
入れて漏れがないようにして、また止めねじなどで固定
して取り付けられおり、シールハウジング22の内径側
には支持リング23及び非回転シールリング25が軸方
向に移動可能に設けられている。支持リング23と非回
転シールリング25とは一体的に組み立てられており、
支持リング23と非回転シールリング25との間にはO
リング及び回り止めを入れて漏れがないようになってい
る。シールハウジング22と支持リング23との間に
は、支持リング23及び非回転シールリング25を図の
左方へ軸方向に押し出す圧縮ばね27と、漏れを阻止す
るOリング28と、支持リング23及び非回転シールリ
ング25のつれ回りを止める回り止め29とが設けられ
ている。
【0009】図1(A)に示すように、回転軸51には
軸スリーブ52が設けられ、軸スリーブ52に受け止め
られるように回転シールリング55が設けられ、回転シ
ールリング55を押し付けるように軸スリーブ53が設
けられている。回転軸51と軸スリーブ52との間及び
軸スリーブ52と回転シールリング55との間及び軸ス
リーブ52と軸スリーブ53との間には、止めねじや回
り止めなどの固定手段及びOリングのような密封手段が
入れられており、回転軸51,軸スリーブ52,53及
び回転シールリング55は一体的になっており、これら
の間に流体の漏れがないように組み立てられている。
【0010】図1(A)に示すように、非回転シールリ
ング25の回転シールリング55に対面するシール端面
には同心のシール端面環状溝25cが形成されており、
非回転シールリング25の外周面からシール端面環状溝
25cに連通する複数個の径方向の連通孔25dが周方
向等間隔に穿孔されており、シール端面環状溝25cは
連通孔25dにより高圧側Hに連通している。また、図
1(A),(B)に示すように、回転シールリング55
の非回転シールリング25に対面するシール端面には渦
巻き溝55vが形成されている。渦巻き溝55vはその
内径側端部がシール端面環状溝25cに対面する位置に
あり、それから外径の方へ渦巻き状に湾曲して延びるよ
うに形成されている。
【0011】図1に示すように、回転シールリング55
の外周面に対向するシールハウジング22の内周側には
円環状又は円筒状のフィルタ35が取り付けられてい
る。フィルタ35は、例えば数ミクロンオーダーの径の
粒子を捕捉するように微細な多数の孔を有するものであ
り、多孔質セラミック,多孔質焼結金属フィルタ,各種
繊維を積層したもの,多孔質高分子材料などを用いるこ
とができる。静止しているフィルタ35の内周面と回転
シールリング55の外周面との間は接触しない限り小さ
い隙間とする。
【0012】次に、図1に示すメカニカルシールの作用
について説明する。非回転シールリング25は回転せ
ず、回転シールリング55は回転軸51と共に回転す
る。圧縮ばね27は非回転シールリング25を図の左方
へ押し、押されている非回転シールリング25のシール
端面は回転シールリング55のシール端面に当接するこ
とにより、この当接したシール端面間を通過する流体の
漏れを阻止する。このシール端面の当接圧力は、支持リ
ング23,非回転シールリング25に図の左右方向から
かかる流体圧力の全体の圧力差に圧縮ばね27の押し付
け力を加えた力となる。
【0013】図1に示すように非回転シールリング25
に形成されたシール端面環状溝25cには連通孔25d
を通って高圧側Hの流体圧力が流入し、シール端面環状
溝25cから一部の流体はシール端面間を内径の方へ流
れて低圧側に流出する。それ以外の大部分の流体は、シ
ール端面環状溝25cから回転シールリング55のシー
ル端面に形成された渦巻き溝55vの内径端部に入って
回転シールリング55の回転遠心力により外径の方へ振
り飛ばされて、その動圧により非回転シールリング25
と回転シールリング55との最外径部のシール端面間を
通って高圧側に戻る。このシール端面間を流れる流体が
存在することによりシール端面間の金属接触が緩和さ
れ、シール端面の摩耗,回転摩擦抵抗,流体の漏洩の増
加等が防止される。
【0014】ところが、従来、機内側である高圧側Hで
発生した錆などの固形異物がシール端面間に流入してシ
ール端面に傷をつけて摩耗を早め、漏洩を増加させるお
それがあったが、図1に示すこの発明によるメカニカル
シールでは、フィルタ35が高圧側Hからシール端面間
に流入しようとする流体中に存在するおそれがある固形
異物を捕捉して通過させないので、固形異物によるシー
ル端面の荒れ損傷が防止され、摩耗や漏洩の増加が防止
される。なお、回転シールリング55の外周面とフィル
タ35の内周面との間を通過する流体は回転シールリン
グ55の回転に連れて相当な速さで回転するので、流体
に比べて質量が大である固形異物は、その回転の遠心力
により外径側のフィルタ35の方へ飛ばされてフィルタ
35に捕捉される。
【0015】次に、図2に示すこの発明によるメカニカ
ルシールの他の実施の形態について説明する。図2に示
すメカニカルシールでは、円環状のフィルタ35はケー
シング21の内周面に取り付けられて回転軸51との間
の高圧側Hからの流体流路に設けられている。図2に示
すフィルタ35は、図示のように回転軸51の外径とケ
ーシング21の内径との間隔が大きく、濾過の正面面積
が広いので、流量が大きいときに効率的に濾過すること
ができて有利である。
【0016】次に、図3に示すこの発明によるメカニカ
ルシールのさらに他の実施の形態について説明する。図
3に示すメカニカルシールでは、連通孔25dの外径側
入口に接するように外周環状溝25eが形成され、この
外周環状溝25eの外側に環状のフィルタ35が設けら
れている。回転シールリング55に渦巻き溝55vが形
成され、非回転シールリング25のシール端面環状溝2
5cから流入した流体を外径方へ振り飛ばすようにした
メカニカルシールでは、流体は連通孔25dを通ってシ
ール端面間に入るので、連通孔25dの入口にフィルタ
35を設けるのは、流体流路に隙間なくフィルタ35を
設けることができる利点がある。
【0017】なお、図1又は図2に示すように設けられ
たフィルタ35は、渦巻き溝55v,シール端面環状溝
25c及び連通孔25dが形成されていない通常のメカ
ニカルシールであっても、シール端面が固形異物の侵入
によって荒らされることを防止する作用効果をもたら
す。しかし、図示のように渦巻き溝55v,シール端面
環状溝25c及び連通孔25dが形成されたメカニカル
シールでは、比較的大量の流体が渦巻き溝55vのある
シール端面間を循環して流れるので、固形異物が循環す
ることによってシール端面を傷つける程度が大となるお
それがある。したがって、図示のような渦巻き溝55
v,シール端面環状溝25c及び連通孔25dが形成さ
れているメカニカルシールでは、フィルタ35を設ける
ことによってシール端面の損傷,摩耗を防止し、シール
機能の低下を防止することは特に重要で有利な効果が得
られるものである。
【0018】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、高圧
側から流れてきてシール端面間に侵入しようとする固形
異物をフィルタで捕捉阻止するようにしたので、シール
端面の損傷,摩耗を防止し、シール機能の低下を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるメカニカルシールの実施の一形
態を示し、(A)は半縦断面図、(B)は半横断面図で
ある。
【図2】この発明によるメカニカルシールの実施の他の
形態を示し、(A)は半縦断面図、(B)は半横断面図
である。
【図3】この発明によるメカニカルシールの実施のさら
に他の形態を示し、(A)は半縦断面図、(B)は半横
断面図である。
【図4】従来のメカニカルシールを示し、(A)は半縦
断面図、(B)は半横断面図である。
【符号の説明】
21:ケーシング、 22:シールハウジング、23:
支持リング、 25:非回転シールリング、25c:シ
ール端面環状溝、 25d:連通孔、27:圧縮ばね、
35:フィルタ、51:回転軸、 52,53:軸ス
リーブ、55:回転シールリング、 55v:渦巻き
溝、H:高圧側、 L:低圧側。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に固定された回転シールリング
    に、前記回転軸が貫通する筐体に軸方向移動可能に設け
    られた非回転シールリングを押し付けて流体の漏れを阻
    止するメカニカルシールにおいて、高圧側から前記両シ
    ールリング間に流入する流体の流路に固形異物の通過を
    阻止するフィルタを設けたことを特徴とするメカニカル
    シール。
  2. 【請求項2】 回転軸に固定された回転シールリング
    と、前記回転軸が貫通する筐体に軸方向移動可能に設け
    られた非回転シールリングと、この非回転シールリング
    を前記回転シールリングに押し付けるばねとからなり、
    前記非回転シールリングにはシール端面に同心の環状溝
    及びこの環状溝と高圧側とを連通させる連通孔を形成
    し、前記回転シールリングのシール端面には前記非回転
    シールリングの環状溝に接する箇所を吸込み側として回
    転の遠心力により高圧側に流体を移送するように渦巻溝
    を形成したメカニカルシールにおいて、前記高圧側から
    前記両シール端面間に流入する流路に固形異物の通過を
    阻止するフィルタを設けたことを特徴とするメカニカル
    シール。
  3. 【請求項3】 回転軸に固定された回転シールリング
    と、前記回転軸が貫通する筐体に軸方向移動可能に設け
    られた非回転シールリングと、この非回転シールリング
    を前記回転シールリングに押し付けるばねとからなり、
    前記非回転シールリングにはシール端面に同心の環状溝
    及びこの環状溝と高圧側とを連通させる連通孔を形成
    し、前記回転シールリングのシール端面には前記非回転
    シールリングの環状溝に接する箇所を吸込み側として回
    転の遠心力により高圧側に流体を移送するように渦巻溝
    を形成したメカニカルシールにおいて、前記非回転シー
    ルリングの連通孔の入口に固形異物の通過を阻止するフ
    ィルタを設けたことを特徴とするメカニカルシール。
JP20276296A 1996-07-15 1996-07-15 メカニカルシール Withdrawn JPH1030729A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20276296A JPH1030729A (ja) 1996-07-15 1996-07-15 メカニカルシール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20276296A JPH1030729A (ja) 1996-07-15 1996-07-15 メカニカルシール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1030729A true JPH1030729A (ja) 1998-02-03

Family

ID=16462754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20276296A Withdrawn JPH1030729A (ja) 1996-07-15 1996-07-15 メカニカルシール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1030729A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005180652A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Eagle Ind Co Ltd 摺動部品
WO2010009835A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg Gleitringdichtungsanordnung mit filterelement
CN105605226A (zh) * 2016-03-28 2016-05-25 安徽力诺环保工程有限公司 一种可以防泥沙的密封装置
DE102017211718A1 (de) * 2017-07-10 2019-01-10 Audi Ag Störfilter für eine Gleitringdichtung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005180652A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Eagle Ind Co Ltd 摺動部品
WO2010009835A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg Gleitringdichtungsanordnung mit filterelement
CN105605226A (zh) * 2016-03-28 2016-05-25 安徽力诺环保工程有限公司 一种可以防泥沙的密封装置
CN105605226B (zh) * 2016-03-28 2017-08-25 安徽力诺环保工程有限公司 一种可以防泥沙的密封装置
DE102017211718A1 (de) * 2017-07-10 2019-01-10 Audi Ag Störfilter für eine Gleitringdichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6595589B2 (ja) 摺動部品
US5688105A (en) Brush seal for turbo-engines
US6406065B1 (en) Rotary joint for alternating media
CN110168264A (zh) 滑动部件
US3703296A (en) Sealing between a rotary and a stationary member
JPH03222895A (ja) ねじ溝真空ポンプ
US6099243A (en) Centrifugal pump with seal cooling and debris flushing arrangement
JPH08303606A (ja) 軸封装置
US4279571A (en) Pitot pump with fluid lubricated bearings
US5193974A (en) Dynamic pressure recovery seal
JP3253000B2 (ja) ターボチャージャ用リングシール装置
JPH1030729A (ja) メカニカルシール
JPH07224948A (ja) メカニカルシール
JP7224740B2 (ja) メカニカルシール
US20060280599A1 (en) Centrifugal pump and a static seal thereof
JP2003287142A (ja) 密封装置
JPS62210282A (ja) オイルフリ−流体機械の軸封装置
JPH0582907B2 (ja)
JP6905152B2 (ja) 防汚性を向上させた気体潤滑式メカニカルシール
EP1588081B1 (en) Seal assembly, cartridge, and method
KR200230782Y1 (ko) 유체막 윤활방식의 기계평면시일장치
JPH11108201A (ja) 軸封装置
JPS6327110Y2 (ja)
JPH02236068A (ja) 軸封装置
JP2000356265A (ja) 流体処理装置のシール部

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031007