JPH071062B2 - 軸封装置 - Google Patents
軸封装置Info
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- JPH071062B2 JPH071062B2 JP31640590A JP31640590A JPH071062B2 JP H071062 B2 JPH071062 B2 JP H071062B2 JP 31640590 A JP31640590 A JP 31640590A JP 31640590 A JP31640590 A JP 31640590A JP H071062 B2 JPH071062 B2 JP H071062B2
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- sealing
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Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【産業上の利用分野】 本発明は、非分割形の第１密封環と該密封環の密封端面
構成材に比して摩耗度の高い材料からなる周方向に分割
形の第２密封環との相対回転摺接作用により、その摺接
部分の内周側領域たる被密封流体領域と外周側領域たる
大気領域とを遮蔽シールしうるように構成された所謂外
向き流れ形の軸封装置に関するものである。
構成材に比して摩耗度の高い材料からなる周方向に分割
形の第２密封環との相対回転摺接作用により、その摺接
部分の内周側領域たる被密封流体領域と外周側領域たる
大気領域とを遮蔽シールしうるように構成された所謂外
向き流れ形の軸封装置に関するものである。
従来のこの種の軸封装置としては、第３図及び第４図に
示す如く、回転軸２に非分割形の第１密封環３を固定さ
せ、シールケーシング１にリテーナ４を軸線方向摺動自
在且つ相対回転不能に保持させ、リテーナ４に、周方向
に二分割５′,5′された第２密封環５を内嵌保持させ、
第２密封環５をシールケーシング１とリテーナ４との間
に介挿したスプリング11により第１密封環３に押圧接触
させて、両密封環3,5の相対回転摺接作用により、その
摺接部分3a,5aの内周側領域たる被密封領域Ａと外周側
領域たる大気領域Ｂとを遮蔽シールしうるように構成さ
れたものが良く知られている。なお、リテーナ４は、シ
ールケーシング１に軸線方向摺動自在且つ相対回転不能
に保持させたリテーナ本体６とこれにボルト10により取
付けられた押え体７とで分解可能に構成されている。ま
た、第２密封環５は、第１密封環３の密封端面構成材
（セラミックス等の硬質材）に比して摩耗度の高い軟質
材（フェノール樹脂でアスベスト等の無機繊維を固化さ
せたもの）で構成されていて、両密封環3,5の摺接作用
によっては常に第２密封環５が摩耗するように工夫して
ある。 而して、かかる軸封装置（以下「従来装置」という）に
あっては、密封環の摩耗により軸封機能が低下した場合
には、第２密封環５のみを交換すればよい。しかも、か
かる第２密封環５の交換は、それが分割形のものである
ことから、装置全体の分解，組立てを必要とせず、前記
押え体７のリテーナ本体６への脱着により容易に行い得
る。
示す如く、回転軸２に非分割形の第１密封環３を固定さ
せ、シールケーシング１にリテーナ４を軸線方向摺動自
在且つ相対回転不能に保持させ、リテーナ４に、周方向
に二分割５′,5′された第２密封環５を内嵌保持させ、
第２密封環５をシールケーシング１とリテーナ４との間
に介挿したスプリング11により第１密封環３に押圧接触
させて、両密封環3,5の相対回転摺接作用により、その
摺接部分3a,5aの内周側領域たる被密封領域Ａと外周側
領域たる大気領域Ｂとを遮蔽シールしうるように構成さ
れたものが良く知られている。なお、リテーナ４は、シ
ールケーシング１に軸線方向摺動自在且つ相対回転不能
に保持させたリテーナ本体６とこれにボルト10により取
付けられた押え体７とで分解可能に構成されている。ま
た、第２密封環５は、第１密封環３の密封端面構成材
（セラミックス等の硬質材）に比して摩耗度の高い軟質
材（フェノール樹脂でアスベスト等の無機繊維を固化さ
せたもの）で構成されていて、両密封環3,5の摺接作用
によっては常に第２密封環５が摩耗するように工夫して
ある。 而して、かかる軸封装置（以下「従来装置」という）に
あっては、密封環の摩耗により軸封機能が低下した場合
には、第２密封環５のみを交換すればよい。しかも、か
かる第２密封環５の交換は、それが分割形のものである
ことから、装置全体の分解，組立てを必要とせず、前記
押え体７のリテーナ本体６への脱着により容易に行い得
る。
従来装置は、このようにメンテナンスが極めて容易なも
のであるが、第２密封環５を軟質材製の分割構造体とし
ているため、高圧条件下では使用できないといった問題
がある。 すなわち、従来装置では、第２密封環５がリテーナ４に
内嵌保持されていて、その内周部5b全体が被密封流体領
域Ａに露出していることから、被密封流体の圧力が作用
する受圧面積が極めて大きい。 したがって、高圧条件下では、第２密封環５の内周部5b
に作用する流体圧力が極めて大きくなり、第２密封環５
が上記した如き軟質材製のものであることと相俟って、
第２密封環５に歪が生じたり、第２密封環５が拡径され
て分割部分５′,5′の衝合面５′a,5′ａに隙間が生じ
て、その隙間から被密封流体が漏洩したりする虞れがあ
り、良好な軸封機能を期待し得ない。 なお、第２密封環５の分割面５′a,5′ａからの漏洩を
防止するためにリテーナ４による第２密封環５の緊縛力
を必要以上に大きくしておくことは、この緊縛力により
第２密封環５が更に歪むことになり、到底採用できな
い。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、高圧
条件下においても良好な軸封機能を発揮しうる軸封装置
を提供することを目的とする。
のであるが、第２密封環５を軟質材製の分割構造体とし
ているため、高圧条件下では使用できないといった問題
がある。 すなわち、従来装置では、第２密封環５がリテーナ４に
内嵌保持されていて、その内周部5b全体が被密封流体領
域Ａに露出していることから、被密封流体の圧力が作用
する受圧面積が極めて大きい。 したがって、高圧条件下では、第２密封環５の内周部5b
に作用する流体圧力が極めて大きくなり、第２密封環５
が上記した如き軟質材製のものであることと相俟って、
第２密封環５に歪が生じたり、第２密封環５が拡径され
て分割部分５′,5′の衝合面５′a,5′ａに隙間が生じ
て、その隙間から被密封流体が漏洩したりする虞れがあ
り、良好な軸封機能を期待し得ない。 なお、第２密封環５の分割面５′a,5′ａからの漏洩を
防止するためにリテーナ４による第２密封環５の緊縛力
を必要以上に大きくしておくことは、この緊縛力により
第２密封環５が更に歪むことになり、到底採用できな
い。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、高圧
条件下においても良好な軸封機能を発揮しうる軸封装置
を提供することを目的とする。
この課題を解決した本発明の軸封装置は、特に、第２密
封環をカーボン等の軟質材で構成し、この第２密封環を
脱着可能に内嵌保持するリテーナに、第２密封環の内周
部を第１密封環に摺接する密封端面部分を除いて外嵌保
持する内周保持部を設け、この保持部と第２密封環の内
周部との嵌合部分に、この嵌合部分への被密封流体の侵
入を阻止する二次シールを介設したものである。
封環をカーボン等の軟質材で構成し、この第２密封環を
脱着可能に内嵌保持するリテーナに、第２密封環の内周
部を第１密封環に摺接する密封端面部分を除いて外嵌保
持する内周保持部を設け、この保持部と第２密封環の内
周部との嵌合部分に、この嵌合部分への被密封流体の侵
入を阻止する二次シールを介設したものである。
第２密封環の内周部は、リテーナに設けた内周保持部に
より、極く僅かな密封端面部分を除いて被密封流体領域
に露出しない。しかも、第２密封環の内周部と内周保持
部との嵌合部分には、該部分に介設した二次シールによ
り、被密封流体が侵入しない。 すなわち、第２密封端面の内周部には密封端面部分を除
いて流体圧力が作用せず、流体圧力の受圧面積が極めて
小さくなる。 したがって、高圧条件下においても、第２密封環の内周
部には然程大きな流体圧力が作用せず、第２密封環がカ
ーボン等の硬質材で構成されていることとも相俟って、
第２密封環に歪が生じたりその分割面から被密封流体が
漏洩したりするようなことがなく、良好な軸封機能が発
揮される。
より、極く僅かな密封端面部分を除いて被密封流体領域
に露出しない。しかも、第２密封環の内周部と内周保持
部との嵌合部分には、該部分に介設した二次シールによ
り、被密封流体が侵入しない。 すなわち、第２密封端面の内周部には密封端面部分を除
いて流体圧力が作用せず、流体圧力の受圧面積が極めて
小さくなる。 したがって、高圧条件下においても、第２密封環の内周
部には然程大きな流体圧力が作用せず、第２密封環がカ
ーボン等の硬質材で構成されていることとも相俟って、
第２密封環に歪が生じたりその分割面から被密封流体が
漏洩したりするようなことがなく、良好な軸封機能が発
揮される。
以下、本発明の構成を第１図及び第２図に示す実施例に
基づいて具体的に説明する。 第１図に示す軸封装置において、１はシールケーシン
グ、２はシールケーシング１を洞貫する回転軸、３は回
転軸２に固定された第１密封環たる回転密封環、４はシ
ールケーシング１に軸線方向摺動自在且つ相対回転不能
に保持されたリテーナ、５はリテーナ４に嵌合保持され
た第２密封環たる静止密封環である。 回転密封環３は非分割形のもので、少なくとも静止密封
環５と摺接する密封端面3aを超硬質材であるSiC,WC,酸
化クロム等のセラミックスで構成してある。 リテーナ４はリテーナ本体６と押え体７とからなる。こ
のリテーナ本体６は、シールケーシング１にドライブピ
ン８を介して相対回転不能且つ軸線方向移動可能に保持
されたフランジ部6aと、シールケーシング１にＯリング
９を介して軸線方向摺動自在に保持された摺動部6bとか
らなる。また、押え体７は、リテーナ本体６のフランジ
部6aにボルト10により取付けられたフランジ部7aと、静
止密封環５を内嵌保持する外周保持部7bとからなる。 静止密封環５は回転密封環３の密封端面構成材に比して
摩耗度の高いカーボン等の硬質材で成形されており、第
２図に示す如く、周方向に二分割されている。この静止
密封環５は、第１図及び第２図に示す如く、リテーナ本
体６のフランジ部6aと押え体７の外周保持部7bとにより
両分割部分５′,5′の周方向端面５′a,5′ａが衝合し
た状態でリテーナ４に内嵌保持されている。そして、静
止密封環５の先端面たる密封端面5aは、シールケーシン
グ１とリテーナ４との間に介挿したスプリング11によ
り、回転密封環３の密封端面3aに押圧接触されていて、
回転軸２の回転に伴う両密封端面3a,5aの相対回転摺接
作用により、その摺接部分3a,5aの内周側領域たる被密
封流体領域Ａと外周側領域たる大気領域Ｂとを遮蔽シー
ルしうるようになされている。 さらに、リテーナ本体６には、押え体７の外周保持部7b
に対向する内周保持部6cが設けられていて、静止密封環
５の内周部5bを、外嵌保持させてある。すなわち、内周
保持部6cを設けることによって、静止密封環５の内周部
5bの大部分を被密封流体領域Ａから遮蔽して、被密封流
体領域Ａには密封端面3a側の極く僅かな内周部分5cのみ
が露出されるようにしてある。この露出部分5cの軸線方
向幅ｌは、回転密封環３との摺接による静止密封環５の
摩耗量が許容限度となったときにおいても内周保持部分
6cが回転密封環３に干渉しないことを条件として、可及
的に小さく設定される。そして、静止密封環５と内周保
持部6cとの嵌合部分には、この嵌合部分への被密封流体
の侵入を阻止する二次シールたるＯリング12が介設され
ていて、静止密封環５の内周部5bに対しては、被密封流
体領域Ａの流体圧力が密封端面部分5cを除いて全く作用
しないように工夫されている。なお、Ｏリング12は内周
保持部6c側に保持されている。また、静止密封環５の外
周部と押え体７の外周保持部7bとの間にもＯリング13が
配設されている。 以上のように構成された軸封装置にあっては、第２密封
環５の内周部5bには、密封端面部分5cを除いて、流体圧
力が全く作用しないから、つまり受圧面積が極めて小さ
いから、第２密封環５が硬質材製のものであることと相
俟って、高圧条件下においても第２密封環５に歪等が生
じず、良好な軸封機能が発揮される。なお、本発明に係
る軸封装置は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の基本原理を逸脱しない範囲において適宜に変更，
改良することができる。 例えば、回転密封環３を分割形の第２密封環とし、静止
密封環５を非分割形の第１密封環に構成しておくことも
可能である。
基づいて具体的に説明する。 第１図に示す軸封装置において、１はシールケーシン
グ、２はシールケーシング１を洞貫する回転軸、３は回
転軸２に固定された第１密封環たる回転密封環、４はシ
ールケーシング１に軸線方向摺動自在且つ相対回転不能
に保持されたリテーナ、５はリテーナ４に嵌合保持され
た第２密封環たる静止密封環である。 回転密封環３は非分割形のもので、少なくとも静止密封
環５と摺接する密封端面3aを超硬質材であるSiC,WC,酸
化クロム等のセラミックスで構成してある。 リテーナ４はリテーナ本体６と押え体７とからなる。こ
のリテーナ本体６は、シールケーシング１にドライブピ
ン８を介して相対回転不能且つ軸線方向移動可能に保持
されたフランジ部6aと、シールケーシング１にＯリング
９を介して軸線方向摺動自在に保持された摺動部6bとか
らなる。また、押え体７は、リテーナ本体６のフランジ
部6aにボルト10により取付けられたフランジ部7aと、静
止密封環５を内嵌保持する外周保持部7bとからなる。 静止密封環５は回転密封環３の密封端面構成材に比して
摩耗度の高いカーボン等の硬質材で成形されており、第
２図に示す如く、周方向に二分割されている。この静止
密封環５は、第１図及び第２図に示す如く、リテーナ本
体６のフランジ部6aと押え体７の外周保持部7bとにより
両分割部分５′,5′の周方向端面５′a,5′ａが衝合し
た状態でリテーナ４に内嵌保持されている。そして、静
止密封環５の先端面たる密封端面5aは、シールケーシン
グ１とリテーナ４との間に介挿したスプリング11によ
り、回転密封環３の密封端面3aに押圧接触されていて、
回転軸２の回転に伴う両密封端面3a,5aの相対回転摺接
作用により、その摺接部分3a,5aの内周側領域たる被密
封流体領域Ａと外周側領域たる大気領域Ｂとを遮蔽シー
ルしうるようになされている。 さらに、リテーナ本体６には、押え体７の外周保持部7b
に対向する内周保持部6cが設けられていて、静止密封環
５の内周部5bを、外嵌保持させてある。すなわち、内周
保持部6cを設けることによって、静止密封環５の内周部
5bの大部分を被密封流体領域Ａから遮蔽して、被密封流
体領域Ａには密封端面3a側の極く僅かな内周部分5cのみ
が露出されるようにしてある。この露出部分5cの軸線方
向幅ｌは、回転密封環３との摺接による静止密封環５の
摩耗量が許容限度となったときにおいても内周保持部分
6cが回転密封環３に干渉しないことを条件として、可及
的に小さく設定される。そして、静止密封環５と内周保
持部6cとの嵌合部分には、この嵌合部分への被密封流体
の侵入を阻止する二次シールたるＯリング12が介設され
ていて、静止密封環５の内周部5bに対しては、被密封流
体領域Ａの流体圧力が密封端面部分5cを除いて全く作用
しないように工夫されている。なお、Ｏリング12は内周
保持部6c側に保持されている。また、静止密封環５の外
周部と押え体７の外周保持部7bとの間にもＯリング13が
配設されている。 以上のように構成された軸封装置にあっては、第２密封
環５の内周部5bには、密封端面部分5cを除いて、流体圧
力が全く作用しないから、つまり受圧面積が極めて小さ
いから、第２密封環５が硬質材製のものであることと相
俟って、高圧条件下においても第２密封環５に歪等が生
じず、良好な軸封機能が発揮される。なお、本発明に係
る軸封装置は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の基本原理を逸脱しない範囲において適宜に変更，
改良することができる。 例えば、回転密封環３を分割形の第２密封環とし、静止
密封環５を非分割形の第１密封環に構成しておくことも
可能である。
以上の説明から明らかなように、本発明の軸封装置は、
分割形の第２密封環を硬質材で構成すると共に、被密封
流体が作用する受圧面積を必要最小限度に抑えたもので
あるから、低圧条件下においては勿論、高圧条件下にお
いても良好な軸封機能を発揮することができ、メンテナ
ンスの容易性を担保しつつ、高層ビルに設置される高揚
程ポンプ等の如き高負荷回転機器に好適に使用すること
ができる。
分割形の第２密封環を硬質材で構成すると共に、被密封
流体が作用する受圧面積を必要最小限度に抑えたもので
あるから、低圧条件下においては勿論、高圧条件下にお
いても良好な軸封機能を発揮することができ、メンテナ
ンスの容易性を担保しつつ、高層ビルに設置される高揚
程ポンプ等の如き高負荷回転機器に好適に使用すること
ができる。
第１図は本発明に係る軸封装置の一実施例を示した縦断
側面図、第２図は第１図のII-II線に沿う縦断正面図で
あり、第３図は従来装置を示した縦断側面図、第４図は
第３図のIV-IV線に沿う縦断正面図である。 １……シールケーシング、２……回転軸、３……第１密
封環たる回転密封環、3a……回転密封環の密封端面、４
……リテーナ、５……第２密封環たる静止密封環、５′
……分割部分、5a……静止密封環の密封端面、5b……静
止密封環の内周部、5c……密封端面部分、６……リテー
ナ本体、6c……内周保持部、７……押え体、7b……外周
保持部、12……二次シールたるＯリング。
側面図、第２図は第１図のII-II線に沿う縦断正面図で
あり、第３図は従来装置を示した縦断側面図、第４図は
第３図のIV-IV線に沿う縦断正面図である。 １……シールケーシング、２……回転軸、３……第１密
封環たる回転密封環、3a……回転密封環の密封端面、４
……リテーナ、５……第２密封環たる静止密封環、５′
……分割部分、5a……静止密封環の密封端面、5b……静
止密封環の内周部、5c……密封端面部分、６……リテー
ナ本体、6c……内周保持部、７……押え体、7b……外周
保持部、12……二次シールたるＯリング。
Claims (1)
- 【請求項１】非分割形の第１密封環と該密封環の密封端
面構成材に比して摩耗度の高い材料からなる周方向に分
割形の第２密封環との相対回転摺接作用により、その摺
接部分の内周側領域たる被密封流体領域と外周側領域た
る大気領域とを遮蔽シールしうるように構成された軸封
装置において、第２密封環をカーボン等の硬質材で構成
し、この第２密封環を脱着可能に内嵌保持するリテーナ
に、第２密封環の内周部を第１密封環に摺接する密封端
面部分を除いて外嵌保持する内周保持部を設け、この保
持部と第２密封環の内周部との嵌合部分に、この嵌合部
分への被密封流体の侵入を阻止する二次シールを介設し
たことを特徴とする軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31640590A JPH071062B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31640590A JPH071062B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04185976A JPH04185976A (ja) | 1992-07-02 |
| JPH071062B2 true JPH071062B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=18076710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31640590A Expired - Lifetime JPH071062B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071062B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5501471A (en) * | 1992-06-11 | 1996-03-26 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Mechanical seal with blade-like sealing end |
| FI117300B (fi) * | 2005-04-29 | 2006-08-31 | Sulzer Pumpen Ag | Virtauskone, sen liukurengastiiviste, liukurengastiivisteen runkokappale ja menetelmä liukurengastiivisteen kiinnittämiseksi virtauskoneeseen |
| JP4930901B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2012-05-16 | 株式会社Ｉｈｉ | ターボポンプ用のメカニカルシール |
| JP5774945B2 (ja) * | 2011-08-30 | 2015-09-09 | 日本ピラー工業株式会社 | メカニカルシール |
| WO2013038832A1 (ja) | 2011-09-14 | 2013-03-21 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール |
| CN104838187A (zh) * | 2013-04-08 | 2015-08-12 | 日本伊格尔博格曼有限公司 | 机械密封件 |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP31640590A patent/JPH071062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04185976A (ja) | 1992-07-02 |
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