JPS5894675A - シ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体機械などの、二平面によって挾筐れる狭
い間隙における、流体の放射状の漏れを防止するシール
装置の改良に関するものである。

従来の、二平面に挾まれた狭い間隙における、流体の放
射状の漏れを防止するフローティングリングシールを、
第１図ａ、ｂに示す。第１図ｄは７Ｏ−ティングリング
シールの断面図、第１図すは、第１図ａのＡ−Ａ断面図
である。この７０−ティングリングシールは、上プレー
ト１の下面と、下プレート２の土面に挾まれる間隙３に
おける。

流体の放射状の漏れ（第１図ａ、ｂの矢印方向）を、下
プレート２の上面に設けたリング状溝４に嵌合したフロ
ーティングリング５を浮上させることによってシールす
るものである。

第１図ａ、ｂに示したフローティングリングシールの原
理の説明図を第２図ａ、ｂに示す。

リング状溝４の外周とフローティングリング５の外周の
間の隙間６が他の隙間に比べて極めて小さくなるように
加工することにより、隙間６における流体抵抗が大きく
なるため、フローティングリング５の下方の隙間７の圧
力は、フローティングリング４の内周付近８の圧力Ｐ８
にほぼ等しくなり、第２図すに示す様な圧力分布になる
。また、フローティングリング６の上方の隙間９の圧力
は、第２図ａに示す様に、フロルティングリング６の外
周付近１ｏの圧力Ｐ１ｏとＰ８の間を連続的に分布する
。よって、Ｐ８がＰｌｏよりも大きければ、７０−ティ
ングリング６の上下面に働く圧力差により、フローティ
ングリング５が浮上し、隙間９が小さくなりて流体抵抗
を増し、シール効果を生ずる。

しかし、この様なシール装置を用いる隙間全形成する二
千面は、互いに摺動していることが多く、その場合、フ
ローティングリング５と上プレート１の下面との摺動抵
抗を小さくするために１例えば、潤滑性の優れたルーロ
ン材等でリングを構成すると、特に量産加工を想定した
場合、高い精度でリングの外径、真円度ｋｍ保すること
が難しかった。

従って、隙間６が極めて小さくなる様に、フローティン
グリング６の外周を精密に加工することは一般に困難で
あり、フローティングリング５の外周がリング状溝４の
外周に接触して使用不可能になるか、又は隙間６が大き
くなってしまう。

第３図ａ、ｂは、従来のフローティングリングシールの
問題点を示す説明図である。第３図ａの矢印に示す方向
に流体の流れが生ずる様な圧力差がある場合、フローテ
ィングシール部よりも高圧側の隙間１１の流体抵抗をＲ
１１，延圧側の隙間１２の流体抵抗をＲ１２，隙間６，
７．９の流体抵抗をそれぞれＲ６，Ｒ７，ｆ１９とする
と、第３図すに示す様な等価な電気回路にモデル化され
る。第３図すのダッシュを付けた番号の位置は、第３図
ａの同番号の位置と対応する。もし、隙間６が大きくお
いていて、Ｒ６が小さいと、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ９を合成し
た。７０−ティングシール部の流体抵抗が小さくなり、
隙間の入口１３と出口１４の間の圧力差に比べて、７０
一テイングリノグ５内外周の圧力差が小さくなり、従っ
て７０−ティング６を浮トさせる力が減少し、シール効
果が劣化する。

本発明は上記問題点を改善するものであり、第４図、第
５図にその実施例を示す。

第４図の実施例では、フローティングリング１０６の１
ケ所１６をその径方向に切断することにより。

フローティングリング１０６の内周面に働く圧力によっ
て、フローティングリング１０５の外周面が、リング状
溝１０４の外周面に押し付けられる。

このため、７０−ティングリング１０５の外径寸法に多
少の誤差があっても、７０−ティングリング１０５の外
周面と、リング状溝１０４の外周面が接触し、流体抵抗
Ｒ６が大きくなり、ンール効果が得られる。

第６図に示す実施例は、フローティングリング０５０２
ケ所１６，１了において径方向に切断し、二等分割した
ものである。この場合、フローティングリング　０６の
内周に均等に圧力がかつで、リング状溝　ｏ４の外周に
押し付けられたとき、切断部１６．１７の隙間δ１６．
δ１□は互いにほぼ等しく、１４図の１ケ所切断のとき
の切断部１６の隙間δ１６のほぼ−に等しくなる。これ
らの切断部の隙間における流体の漏れは、フローティン
グシール部の流体抵抗を低下させ、シール効果を劣化さ
せる。隙間１５，１６．１７の流体抵抗をＲ１５１Ｒ１
６１Ｒ１□、流路長さ即ちフローティングリング　ｏ６
の径方向の幅ｆｆ：２、比例定数をＫとすると、流体の
流れが層流の場合、各流体抵抗は次の式で表わされる。

δ１６．δ１□は互いにほぼ等しく、それぞれδ１６の
約半分になることから、次の関係が成り立つ。

２ケ所切断の場合、Ｒ１６１ＲＩ□全並列にしたものが
、切断部隙間の流体抵抗になるから、１ケ所切断の場合
の約４倍の流体抵抗が得られ、シール効果が向上する。

第６図には、本発明のロータリー圧縮機への適用例を示
す。第６図ａは、本考案を適用する圧縮機の正面断面図
である。この圧縮機においては、内部に円筒空間を有す
るシリンダ１８と、シリンダ１８内に偏心して配置され
るロータ１９と、シリンダ１８の両側面に固定され、シ
リンダ１８の内部空間である羽根室２０をその側面にお
いて密閉し、ロータ１９をニードルベアリング等の軸受
で支持する側板（図示せず）と、ロータ１９に設けたス
リット２１に摺動可能に係合されたベーン２２より構成
される。

２３はシリンダ１８に形成された吸入孔、２４はシリン
ダ１８に形成された吐出孔である。このロータリー圧縮
機では、スリット２１内部に供給される潤滑オイルが、
ロータ１９の側面と側板との間隙、即ちロータサイドク
リアランスに流れ出て油膜をつくり、潤滑及びロータサ
イドクリアランスにおけるガスの漏れを防ぐシール機能
を果たしているが、オイルが羽根室へ流れ込むために、
ロータサイドクリアランスの油膜が充分に保持されない
という問題があった。この問題を解消するための、本発
明の適用例を第６図すに示す。２５は、シリンダ１８側
から見た側板の側面であり、シリンダ１８、ロータ１９
、ベーン２２の位置を二点鎖線で示す。この適用例では
、ロータ１９の中心と同心に、本発明によるフローティ
ングシールＺを設けることにより、スリット２１からロ
ータサイドクリアランスへ流れ込むオイルが羽根室２０
へ流れ出るのを防止し、オイルをロータサイドクリアラ
ンスに保持することにより、潤滑状態を良くするととも
に、ロータサイドクリアランスにおけるガスの漏れに対
するシール性を向上することができる。

以上、実施例により説明した様に、本発明によるフロー
ティングリングシール、即ち１ケ所又は２ケ所以上で切
断した７０−ティングリングを用いた７０−ティングシ
ールにより、フローティングリングの加工精変をあ４り
要求せず、しかも、二平板に挾１れた狭い間隙における
、流体の放射状の漏れに対するシール効果を改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１　図＋ａ＋ハ従来のフローティングリングシールの
断面図、第１図＋ｂ）は第１図１８１におけるＡ−Ａ断
面図、第２図＋ａン＋’（’）はフローティング７−ル
部の圧力分布を示す図、第３図（ａ＋　、　ｔｂ＋は従
来のフローティングシールの問題点を示す図、第４図、
第６図は本発明シール装置の実施例を示す図、第６図＋
ａ　）　、　（ｂｌは本発明のロータリー圧縮機への適
用例を示す説明図である。 １・・・・・・上プレート、２・・−・・・下プレート
、３・−・・・・隙間、４・・・・・・リング状溝、６
・・・・・・フローティングリング、６．７・・−・・
、隙間、８・・−・・・フローティングリング内周付近
、９・・・・・・隙間、１ｏ・・・・・・フローティン
グリング外周付近、１１゜１２・・・・・・隙間、１３
・・・・・、隙間の入口、１４・・、＋、−隙間の出口
、１５，１６．１７・・・・−・フローティングリング
切断部、１８・・・・・・シリンダ、１９φ・−・・ｏ
−ｐ、２０・・・・ｅ・羽根室、２１・・−一スリット
、２２・・−・・・ベーン、２３・・・・・・吸入孔、
２４・・・・・・吐出孔、２５・・・・・・側板、２６
・・・・・・フローティングリングシール。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 坏 ＩＩ　３　図 第４図 山５ 第　５　＠ ハＧ 第　６　＠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二平面において挾まれる狭い間隙における。流体の放射
   状の漏れを防止するために、前記二平面のうち少くとも
   一方の平面に設けられたリング状の溝と、前記リング状
   の溝に嵌合可能なリング状シール部材を設け、前記リン
   グ状シール部材は少くとも１ケ所以上で切断されている
   シール装置。