JPH0128375Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、軸封技術に係るメカニカルシールの
改良に係り、ことに高速回転および高圧の条件下
に用いられるメカニカルシールの摺動面の冷却効
果ならびに潤滑効果に優れた構造を提供せんとす
るものである。

〔従来の技術〕

従来より、機器のハウジング側に気密的に担持
された固定側密封要素と、回転軸側に気密的に担
持されて軸駆動力が伝達され、該回転軸とともに
回転する回転側密封要素が、その対向端面におい
て互いに密接摺回動し、機器内に密封された流体
の漏洩を阻止するよう構成されたメカニカルシー
ルが広く使用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし上記構成のメカニカルシールは、ことに
高速回転時および高圧条件下において、両密封要
素の摺動面に非常に高い摺動熱が発生し、また、
該両摺動面間に介在して潤滑作用を果たす液膜が
部分的に破壊されて焼付事故等が起こり易い等の
問題点を有しており、摺動面間に流体を効率的に
流動せしめ、十分な冷却および潤滑効果を有する
構成のものは存在しないのが現状であつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の高速高圧用メカニカルシールは、上記
問題点に鑑み、固定側密封要素と密接摺回動する
回転側密封要素の内周近傍部に、回転方向に対し
て一定方向に傾斜し後背面と摺動面とを連通する
所要数のフラツシング孔を穿設し、かつ前記摺動
面に、該フラツシング孔の摺動面側開口部より摺
動面外周側へ延び、放射方向に対して一定方向に
傾斜した適宜形状のフラツシング溝を形成して、
運転時、密封流体を摺動面に強制的に流動せしめ
る構成としたものである。

〔作用〕

回転軸とともに回転側密封要素が回転すると、
回転方向に対して傾斜してなる上記フラツシング
孔および放射方向に対して傾斜してなる上記フラ
ツシング溝にポンプ作用が生起せしめられ、摺動
面間を経由する密封流体の循環流動が強制的に行
なわれるため、前記摺動面に発生する摺動熱は高
効率で除去され、また、該摺動面間に、潤滑の維
持に必要かつ十分な液膜が常に形成されるように
なる。

〔実施例〕

つぎに、本考案に係る高速高圧用メカニカルシ
ールの好ましい一実施例を、図面にもとづいて説
明する。

第１図は本実施例の装着状態を示す半裁側断面
図であり、すなわちハウジング１の軸孔２内に形
成されたメカニカルシール室３と、前記軸孔２内
周に回配自在に遊挿された回転軸４との間に装着
されて流体Ａを密封するメカニカルシール５は、
前記ハウジング１のメカニカルシール室３にゴム
材製のＯリング６を介して気密的に担持されスプ
リング７により軸方向へ弾性付勢された固定側密
封要素８と、前記回転軸４にゴム材製のＯリング
９を介して気密的に嵌着され回転軸４に突設形成
されたフランジ１０に後背面１１ａを支承されて
回転軸４とともに回転する回転側密封要素１１と
よりなり、両密封要素８，１１が互いに密接摺動
するものである。前記回転側密封要素１１の摺動
面１１ｂには、第２図ないし第３図に示すよう
に、内径部に環状フラツシング溝１２が形成さ
れ、かつ該環状フラツシング溝１２から摺動面１
１ｂの外周側へ延びる所要数のスパイラル状フラ
ツシング溝１３が周方向等配状に形成されてお
り、該スパイラル状フラツシング溝１３は、放射
方向に対し、回転によつて流体を外周側へ吐出せ
しめる方向へ傾斜している。さらに回転側密封要
素１１にはその後背面１１ａと前記環状フラツシ
ング溝１２とを連絡する所要数のフラツシング孔
１４が周方向等配状に穿設貫通され、回転軸４の
フランジ１０に対し、周方向等配状に穿設貫通さ
れたフラツシング孔１５に連通しており、該両フ
ラツシング孔１４，１５は、それぞれ周方向に対
し、回転によつて流体を摺動面１１ｂ側へ流動せ
しめる方向に傾斜している。加えて、前記ハウジ
ング１のメカニカルシール室３周壁の、回転側密
封要素１１と対向する部位には、螺条１６が形成
されており、該螺条１６は、回転側密封要素１１
の外周側において追随して回転流動する流体Ａを
フランジ１０の後背側空間ａへ送給せしめる作用
を有している。

本実施例は上記構成になり、回転軸４および回
転側密封要素１１が回転すると、フラツシング孔
１５，１４のポンプ作用により空間ａ内の流体Ａ
が該フラツシング孔１５，１４を経て摺動面１１
ｂの環状フラツシング溝１２へ送給され、さらに
スパイラル状フラツシング溝１３のポンプ作用に
より該スパイラル状フラツシング溝１３を経て回
転側密封要素１１の外周空間へ吐出され、ハウジ
ング１内周壁の螺条１６のねじポンプ作用により
再び空間ａ内へ戻る循環流動が惹起される。該循
環流動は連続して行なわれ、ことに流体Ａが環状
フラツシング溝１２およびスパイラル状フラツシ
ング溝１３を流動する際に、両密封要素８，１１
の摺動により発生する熱を効率良く除去し、かつ
その摺動面間に安定した液膜を形成するため良好
な潤滑状態を保持することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したとおり、本考案の高速高圧用メカ
ニカルシールは、運転時において摺動面間を経由
する密封流体の流動を強制的に行なう構成とした
ため、高速および高圧の摺動条件において発生す
る高い摺動熱を効率良く除去し、かつ前記摺動面
間に常に安定した液膜が形成されて良好な潤滑状
態を保持し、シール耐久性が大幅に向上するもの
で、前記密封流体を摺動せしめるための動力を別
途付設する必要もなく、その実用的価値はきわめ
て大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る高速高圧用メカニカルシ
ールの一実施例の装着状態を示す半裁側断面図、
第２図は同実施例を構成する回転側密封要素の要
部正面図、第３図は同要部側面図、第４図は同要
部背面図である。 １……ハウジング、４……回転軸、５……メカ
ニカルシール、８……固定側密封要素、１１……
回転側密封要素、１１ａ……後背面、１１ｂ……
摺動面、１２，１３……フラツシング溝、１４…
…フラツシング孔、Ａ……流体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング側に気密的に担持された固定側密封
   要素と、回転軸側に気密的に担持されて該回転軸
   の駆動力が伝達される回転側密封要素とが互いに
   密接摺動するメカニカルシールにおいて、上記回
   転側密封要素の内周近傍部に、回転方向に対して
   一定方向に傾斜し後背面と摺動面とを連通する所
   要数のフラツシング孔を穿設し、かつ前記摺動面
   に、該フラツシング孔の摺動面側開口部より摺動
   面外周側へ延び、放射方向に対して一定方向に傾
   斜した適宜形状のフラツシング溝を形成して、運
   転時、密封流体を摺動面に強制的に流動せしめる
   構成になることを特徴とする高速高圧用メカニカ
   ルシール。