JPS6110052Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はメカニカルシールに関し、粉体を移
送するスクリユーフイーダーや粉体の排出量調節
用ローターバルブ、或は粉体の混合機等の粉体と
ガスの混合雰囲気を取扱う回転機械に適用可能な
メカニカルシールを提供しようとするものであ
る。

従来上記のような粉体ガス混合雰囲気を取扱う
回転機械の回転軸のシールには、通常グランドパ
ツキンやリツプシール或はオイルシール等を用い
ており、これらのシールと回転軸との間に、清浄
ガスや空気を注入し、パツキン、シール等を保護
する方法が一般に採られてきた。しかしながら、
これらのシールはいずれも回転軸の外周面で漏れ
止めを行うものであるために軸周部の摩耗が多く
短寿命であり、シール性が不十分かつ不安定であ
るという円筒面密封シールの本来的な欠点を避け
得なかつた。またパツキン等の摩耗粉が機内に混
入して製品を汚損したり、シール性が不十分であ
ることから前記した注入ガスの機内側への流入や
大気側への流出が生じるため、ガスのロスが大き
いという欠点があつた。また更に、機械内の粉体
が密封面に噛み込むことから軸周部の摩耗は時間
と共に増大し、このため使用時間の経過にしたが
つて前記のような欠点が増大して行くという問題
があつた。

一方従来のメカニカルシールをこのような回転
機械に用いた場合、シール面に粉体が噛み込んで
シール面を荒損させたり、シール面の密接を妨げ
隙間を生じせしめたりすることから、寿命が極め
て短くなるため、メカニカルシールを使用するこ
とは実用上不可能であると考えられていた。

この考案は上記のような問題点に鑑みてなさ
れ、従来のメカニカルシールに改良を加えたもの
であつて、回転環の外周部に螺条部を設けると共
に密封摺動面に環状溝を設け、この環状溝に気体
を外部から注入することにより、メカニカルシー
ルによる粉体ガス混合雰囲気の軸封を可能にした
ものである。

図面は、この考案の実施例の一態様を示すもの
であつて、１はグランドカバー、２は回転軸、３
は回転環、４は固定環、５は密封摺動面、１０は
バネ、１１はストツパ、１２，１３，１４及び１
５はＯリングである。回転環３の外周部には螺条
部３０が形成されている。この螺条部３０は、機
内側（図の左側）からみて、回転軸２が右回りの
場合は右ネジ、左回りの場合は左ネジとする。ま
た図に示す例では、回転環３と固定環４とが接触
する部分の夫々の外径は同じで、レベルが合わさ
れ段差がなく均一な平滑面６を形成し、この部分
に粉体が滞留しないように考慮されている。固定
環４の密封摺動面５には、環状の溝４０が形成さ
れている。この溝は通路４１及び注入口４２を介
して気体注入手段（図示せず）に接続され、機内
圧より高い圧力の気体を注入するように構成され
ている。注入される気体としては、N₂等の清浄
ガスや空気等が一般的である。従動回転環３は、
後端側（反密封摺動面側）に長く延出させてあ
り、その内周側を中空とし、ここにストツパ１１
の先端側を嵌装させてある。そしてストツパ１１
の外周面と回転環３の内周面間にはＯリング１４
が介装され、回転環３の内周側をシール空間と
し、ここにバネ１０を装着している。

この構成によりバネ１０は混合、雰囲気中に曝
されることなく、粉体等による詰りを排除でき
る。また回転環３の後端側を延出することによ
り、螺条部３０を長く形成でき、螺条部の効果を
促進できる。

このメカニカルシールは以上のように構成され
ているため、回転軸２が回転すると、回転環３の
螺条部３０の作用により回転環３自体に矢印Ｆ方
向の力が働き固定環４の方向へ押圧されると共
に、その反作用として、雰囲気内に矢印Ｃ方向の
反流が生ずる。そのため、密封性が良好になると
共に、摺動面５の近傍には粉体が滞留せず、より
機内側へと排出され、粉体の摺動面５への侵入等
を防止する。また、環状溝４０には気体が注入さ
れるため粉体の摺動面５への噛み込み、侵入或は
詰り等が生ずることがなく、そのため粉体による
摺動面の損傷や焼付き等が発生しない。更に回転
数が大きくなれば、溝４０内の気体の動圧が上が
るが、同時に螺条部３０による従動回転環３の密
封摺動面５方向への押圧力も増大するから、この
動圧と押圧力が絶えずバランスし、シール面の良
好な会合性を保つことができる。また該注入され
る気体は、メカニカルシールのシール性が良好で
ある上、上記したように会合性が良好であること
から極めて少なくてすみ、N₂ガスを注入流体と
した場合、従来のグランドパツキンを使用したも
のでは５m³／hr必要であつたものが、0.5m³／hr
に削減し得る等、約1/10程度の注入流体量の減少
が可能である。

以上説明したように、この考案によるメカニカ
ルシールによれば、摺動面への粉体の噛み込みや
侵入が有効に防止し得るため、従来実用的に不可
能とされていた粉体ガス混合雰囲気の軸封へのメ
カニカルシールの適用が可能となる。したがつて
従来グランドパツキン等を使用していたために生
じていた所のシール機能の不完全性及び不安定
性、短寿命、回転軸の減耗、注入ガスのロス、或
は摩耗粉の機内への侵入等の不利欠点を悉く解消
し得るものであつて、その産業上の利用価値には
極めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案によるメカニカルシールの一実
施例を示す半側断面図である。 図中、１はグランドカバー、２は回転軸、３は
回転環、４は固定環、５は摺動面、６は平滑面、
３０は螺条部、４０は環状溝、４１は通路、４２
は注入口である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 機内側に従動回転環を、大気側に非従動固定環
   を装置して密封摺動面を構成し、該従動回転環の
   後端にストツパの先端を嵌挿し、 該従動回転環とストツパの間にシール手段を介装
   し、 該シール手段の大気側空間に従動回転用押圧バネ
   を装着し、 前記従動回転環の外周面に密封摺動面方向に従動
   回転環を押圧する力と粉体を密封摺動面近傍から
   排出する力を生じさせる螺条部を設け、 更に非従動固定環側の密封摺動面に環状溝を設
   け、 該環状溝に気体を注入する ことを特徴とする粉体ガス混合雰囲気用メカニカ
   ルシール。