JP4283265B2 - Mechanical seal for slurry fluid - Google Patents

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JP4283265B2 JP2005329239A JP2005329239A JP4283265B2 JP 4283265 B2 JP4283265 B2 JP 4283265B2 JP 2005329239 A JP2005329239 A JP 2005329239A JP 2005329239 A JP2005329239 A JP 2005329239A JP 4283265 B2 JP4283265 B2 JP 4283265B2
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Description

本発明は、固形成分,凝固成分等のスラリー成分を含む液体又は気体である各種スラリー流体(例えば、粉体,薬液,汚泥水,CMP(Chemical Mechanical Polishing)用研磨液,粉塵ガス,液状食品等)を扱うポンプ等の回転機器に使用されるスラリー流体用メカニカルシールに関するものであり、より具体的には、回転軸及びシールケースの一方に二次シール用Oリングを介して軸線方向移動可能に保持された可動密封環とその他方に固定された固定密封環との相対回転部分でスラリー流体領域と非スラリー流体領域とを遮蔽シールするように構成スラリー流体用メカニカルシールに関するものである。   The present invention relates to various slurry fluids (eg, powder, chemical solution, sludge water, CMP (Chemical Mechanical Polishing) polishing fluid, dust gas, liquid food, etc.) that are liquids or gases containing slurry components such as solid components and coagulation components. In particular, it is related to a mechanical seal for slurry fluids used in rotating equipment such as pumps, and more specifically, can be moved in the axial direction through one of the rotating shaft and the seal case via a secondary seal O-ring. The present invention relates to a mechanical seal for slurry fluid configured so as to shield and seal a slurry fluid region and a non-slurry fluid region at a relative rotation portion between a held movable seal ring and a fixed seal ring fixed to the other side.

この種のスラリー流体用メカニカルシールとしては、シールケースに可動密封環を軸線方向移動可能に保持すると共に、この可動密封環を、これとスプリングリテーナとの間に介装したスプリングにより、回転軸に固定した固定密封環に押圧接触させて、両密封環の対向端面である密封端面の相対回転摺接作用により、スラリー流体領域と非スラリー流体領域(機外領域)である大気領域とを遮蔽シールするように構成された端面接触形のものが周知である。   As a mechanical seal for this type of slurry fluid, a movable sealing ring is held in a seal case so as to be movable in the axial direction, and the movable sealing ring is attached to a rotating shaft by a spring interposed between the movable sealing ring and a spring retainer. The sealing fluid seal and the atmospheric region, which is a non-slurry fluid region (external region), are shielded and sealed by pressing against the fixed stationary sealing ring and the relative rotational sliding contact of the sealing end surfaces that are the opposite end surfaces of both sealing rings. An end face contact type configured to do this is well known.

ところで、かかるメカニカルシールにあっては、シールケースとこれに保持された可動密封環との対向周面間に二次シール用Oリングを装填して、当該対向周面間をその軸線方向における相対変位(可動密封環の軸線方向移動)を許容する状態で二次シールするようにしている。   By the way, in such a mechanical seal, a secondary seal O-ring is loaded between the opposed peripheral surfaces of the seal case and the movable sealing ring held by the seal case, and the opposed peripheral surfaces are relatively aligned in the axial direction. Secondary sealing is performed in a state in which displacement (movement of the movable seal ring in the axial direction) is allowed.

しかし、この二次シール用Oリングの装填空間(シールケースと可動密封環との対向周面間に形成された空間であり、以下「Oリング装填空間」という)には、これがスラリー流体領域に開口されていることから、その開口部からスラリー流体が侵入して、長期使用のうちには、スラリー成分(例えば、粉体,薬液,汚泥水,CMP用研磨液,粉塵ガス等のスラリー流体に含まれる固形成分,凝固成分)が堆積,固着する虞れがある。   However, this secondary seal O-ring loading space (the space formed between the opposed peripheral surfaces of the seal case and the movable sealing ring, hereinafter referred to as the “O-ring loading space”) is the slurry fluid region. Because of the opening, the slurry fluid enters from the opening, and in the long-term use, the slurry component (for example, slurry fluid such as powder, chemical solution, sludge water, CMP polishing solution, dust gas) There is a possibility that solid components and solidified components) are deposited and fixed.

而して、当該空間にスラリー成分が堆積,固着すると、可動密封環のOリングを介してのシールケースに対する相対運動(軸線方向移動)が阻害されて、可動密封環の軸線方向移動が円滑に行なわれず(作動不良)、可動密封環の追従性が低下して、密封端面の接触面圧が不適正となり、メカニカルシール機能が低下することになる。   Thus, when the slurry component is deposited and fixed in the space, the relative movement (axial movement) of the movable sealing ring with respect to the seal case via the O-ring is hindered, and the movable sealing ring moves smoothly in the axial direction. This is not performed (operation failure), the followability of the movable sealing ring is lowered, the contact surface pressure of the sealing end face becomes inappropriate, and the mechanical seal function is lowered.

そこで、従来にあっては、OリングをOリング装填空間に応じた断面形状のものとして、OリングがOリング装填空間にそのスラリー流体領域側の開口部を含めて密に充填されるようになすことによって、当該空間へのスラリー流体の侵入を阻止するように工夫しておくことが提案されている(例えば、特許文献1の図1を参照)。   Therefore, conventionally, the O-ring has a cross-sectional shape corresponding to the O-ring loading space so that the O-ring is closely packed in the O-ring loading space including the opening on the slurry fluid region side. It has been proposed to devise so as to prevent the slurry fluid from entering the space (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 1).

しかし、このようなOリングは極めて特殊な形状をなすものであるから、市販のOリング(断面が円形状又はこれに近い楕円形状,多角形状をなす)かちに比して極めて高価なものであり、メカニカルシールの製作経済上、問題である。けだし、当該Oリングは、シールケースと可動密封環との間を二次シールする補助的部材にすぎず、メカニカルシール機能に直結する主要部材でないことから、このような補助的部材であるOリングが高価であることは、メカニカルシールの製作経済上、当然に好ましいことではない。   However, since such an O-ring has a very special shape, it is extremely expensive compared to a commercially available O-ring (a cross-section is circular, close to this, or a polygonal shape). Yes, it is a problem in the production economy of mechanical seals. However, since the O-ring is only an auxiliary member for secondary sealing between the seal case and the movable sealing ring, and is not a main member directly connected to the mechanical seal function, such an O-ring is an auxiliary member. However, it is of course not preferable from the viewpoint of manufacturing economy of the mechanical seal.

さらに、このような特殊形状のOリングを使用した場合、当該Oリングと可動密封環との間が相対運動する以上、この間にスラリー成分が侵入,凝固,堆積することを完全に防止することは不可能であり、上記した問題を解決するものではなかった。しかも、可動密封環の円滑且つ良好な追従性は、一般に、当該密封環とシールケースとの間に装填されたOリングがOリング装填空間内で転がることにより、確保されるものであるから、上記したようにOリング装填空間に密に装填された特殊形状のOリングを使用した場合、市販のOリングを使用した場合と異なって、転がるようなことがない。したがって、Oリングと可動密封環との接触圧が高い場合には、摩擦力が高くなり、当該密封環の追従性が損なわれることになり、逆に、摩擦力を小さくして当該密封環の追従性を確保するために、接触圧を低くすると(圧縮代を小さく)すると、二次シール機能が不十分となり、何れにしても良好なメカニカルシール機能が発揮されない。   Furthermore, when such an O-ring with a special shape is used, the relative movement between the O-ring and the movable sealing ring prevents the slurry component from completely entering, solidifying and accumulating during this period. It was impossible and did not solve the above problems. Moreover, the smooth and good followability of the movable sealing ring is generally ensured by rolling the O-ring loaded between the sealing ring and the seal case in the O-ring loading space. As described above, when a specially shaped O-ring closely packed in the O-ring loading space is used, it does not roll unlike a case where a commercially available O-ring is used. Therefore, when the contact pressure between the O-ring and the movable sealing ring is high, the frictional force increases, and the followability of the sealing ring is impaired. If the contact pressure is lowered (compression margin is reduced) in order to ensure followability, the secondary seal function becomes insufficient, and in any case, a good mechanical seal function is not exhibited.

また、Oリング装填空間に清浄な洗浄液を注入することにより、Oリング装填空間におけるスラリー流体の堆積を防止(洗浄)することも提案されている(例えば、特許文献2を参照)が、かかる場合には洗浄液の注入装置が必要となり、メカニカルシール構造が複雑化,大型化すると共にランニングコストの面でも問題がある。   In addition, it has also been proposed to prevent (clean) the slurry fluid from depositing in the O-ring loading space by injecting a clean cleaning liquid into the O-ring loading space (see, for example, Patent Document 2). Requires an apparatus for injecting a cleaning liquid, and the mechanical seal structure becomes complicated and large, and there is a problem in terms of running cost.

そこで、本発明者は、先に、シールケースと可動密封環との対向周面間を市販のOリング(以下「二次シール用Oリング」という)で二次シールすると共に、そのOリング装填空間におけるスラリー流体側の開口部に、ショア硬度が3〜30°のシリコンゴム等の軟質ゴム製のOリング(市販のOリングのショア硬度は70〜90°)をスラリー流体侵入防止用Oリングとして装填しておくことを提案した。このようにOリング装填空間におけるスラリー流体領域側の開口部に軟質ゴム製のスラリー流体侵入防止用Oリングを装填させておけば、洗浄液の注入装置を必要とすることなく、Oリング装填空間へのスラリー流体浸入を確実に阻止することができる。また、軟質ゴム製のOリングは高変形性Oリングであるから、スラリー流体侵入防止用Oリングが可動密封環の軸線方向移動やこれに伴う二次シール用Oリングの運動(転がり等)を妨げることもない。
特開2003−14136公報(図1) 実開昭64−57461号公報
Therefore, the present inventor first performs secondary sealing between the opposed peripheral surfaces of the seal case and the movable sealing ring with a commercially available O-ring (hereinafter referred to as “secondary sealing O-ring”), and loading the O-ring. An O-ring made of soft rubber such as silicon rubber having a shore hardness of 3 to 30 ° (a shore hardness of a commercially available O-ring is 70 to 90 °) is provided at the opening on the slurry fluid side in the space. Proposed to be loaded as. In this way, if the O-ring for preventing slurry fluid intrusion made of soft rubber is loaded in the opening on the slurry fluid region side in the O-ring loading space, it is possible to enter the O-ring loading space without requiring a cleaning liquid injection device. It is possible to reliably prevent the slurry fluid from entering. In addition, since the O-ring made of soft rubber is a highly deformable O-ring, the O-ring for preventing slurry fluid intrusion moves in the axial direction of the movable sealing ring and the movement (rolling, etc.) of the secondary sealing O-ring. There is no hindrance.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-14136 (FIG. 1) Japanese Utility Model Publication No. 64-57461

しかし、このような軟質のスラリー流体侵入防止用Oリングは、前記した特殊形状の二次シール用Oリングと同様に、市販のOリングに比して高価なものであって、メカニカルシールの製作経済上、問題がある。しかも、軟質ゴム製のスラリー流体侵入防止用Oリングは、その材質上、スラリー流体の性状によっては適用することができず、耐その用途ないし使用条件が大幅に制限される。例えば、軟質ゴムは耐食性に優れるものではないから、軟質ゴム製のOリングはスラリー流体が腐食性を有するものである場合には使用することができない。   However, such a soft slurry fluid intrusion prevention O-ring is more expensive than a commercially available O-ring, like the special-shaped secondary seal O-ring described above. There is an economic problem. In addition, the O-ring for preventing slurry fluid intrusion made of soft rubber cannot be applied depending on the properties of the slurry fluid due to its material, and its use resistance and usage conditions are greatly limited. For example, since soft rubber does not have excellent corrosion resistance, a soft rubber O-ring cannot be used when the slurry fluid is corrosive.

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、特殊な形状や材質のOリングを使用することなく、また洗浄液の注入装置を必要とすることなく、スラリー流体の性状等の使用条件に拘わらず、Oリング装填空間へのスラリー侵入を効果的に阻止し得て良好なメカニカルシール機能を発揮しうるスラリー流体用メカニカルシールを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and without using an O-ring having a special shape or material, and without using an apparatus for injecting a cleaning liquid. It is an object of the present invention to provide a mechanical seal for slurry fluid that can effectively prevent the slurry from entering the O-ring loading space and exhibit a good mechanical seal function.

本発明は、回転軸及びシールケースの一方に二次シール用Oリングを介して軸線方向移動可能に保持された可動密封環とその他方に固定された固定密封環との相対回転部分でスラリー流体領域と非スラリー流体領域とを遮蔽シールするように構成されたスラリー流体用メカニカルシールにおいて、上記の目的を達成すべく、特に、可動密封環とこれを保持する回転軸又はシールケースとの対向周面間に、二次シール用Oリングのスラリー流体領域側に配して、スラリー流体侵入防止用Oリングを挟圧状態で装填することにより、二次シール用Oリングの装填空間へのスラリー流体侵入を阻止するように構成し、スラリー流体侵入防止用Oリングを、その断面において可動密封環の軸線方向と平行に延びる環状の切溝であって当該Oリングの径方向にこれと同心をなして並列する複数の切溝を形成することによって当該切溝を形成しない場合に比して前記軸線方向への変形力を増大させるように構成しておくことを提案するものである。なお、二次シール用Oリングとしては、特許文献1の図1に示す如き特殊形状のものを使用せず、市販の一般的なOリング(シェア硬度70〜90°)が使用される。 The present invention provides a slurry fluid in a relative rotating portion of a movable seal ring held on one of a rotating shaft and a seal case via a secondary seal O-ring so as to be movable in the axial direction and a fixed seal ring fixed to the other side. In a mechanical seal for slurry fluid configured to shield and seal a region and a non-slurry fluid region, in particular, in order to achieve the above-described object, in particular, the opposed circumference of the movable seal ring and the rotating shaft or seal case holding the same Slurry fluid into the loading space of the secondary seal O-ring is arranged between the faces and placed on the slurry fluid region side of the secondary seal O-ring and loaded with the slurry fluid intrusion prevention O-ring in a sandwiched state. configured to prevent intrusion, the slurry fluid penetration preventing O-ring, the diameter of the O-ring a kerf ring extending parallel to the axial direction of the movable seal ring in its cross-section It suggests that you configured in comparison with the case of not forming the kerf increases the deformation force to the axial direction by forming a plurality of kerfs in parallel form concentric therewith countercurrent Is. As the secondary seal O-ring, a commercially available general O-ring (shear hardness of 70 to 90 °) is used instead of a special O-ring as shown in FIG.

好ましい実施の形態にあっては、スラリー流体侵入防止用Oリングとして、切溝が形成されていない状態におけるシェア硬度が70〜90°であるものが使用される。すなわち、スラリー流体侵入防止用Oリングを、スラリー流体の性状等に適した材質の市販Oリング(シェア硬度:70〜90°)に切溝を形成することによって構成しておくのである。切溝の形成数は使用条件に応じて任意に設定することができ、複数の切溝を形成しておくことができる。複数の切溝を形成する場合、それらの切溝はスラリー流体侵入防止用Oリングの径方向にこれと同心をなして並列するように配置,形成される。切溝は、一般に、非スラリー流体領域側のOリング周面に開口しスラリー流体領域側のOリング周面に開口しないものとされる。また、可動密封環の軸線方向におけるスラリー流体防止用Oリングの変形抵抗力をより低減させるためには(つまり当該軸線方向におけるOリング変形能をより向上させるためには)、切溝内に潤滑剤を塗布しておくことが好ましい。また、挟圧されていない(圧縮変形されていない)自然状態におけるOリング断面形状は、二次シール用Oリングについては円形であるが、スラリー流体侵入防止用Oリングについては、円形の他、楕円形,多角形等であってもよく、市販のOリングを使用することができる。   In a preferred embodiment, a slurry fluid invasion prevention O-ring having a shear hardness of 70 to 90 ° in a state where no kerf is formed is used. That is, the slurry fluid intrusion prevention O-ring is configured by forming a kerf in a commercially available O-ring (shear hardness: 70 to 90 °) made of a material suitable for the properties of the slurry fluid. The number of kerfs can be arbitrarily set according to use conditions, and a plurality of kerfs can be formed. When a plurality of kerfs are formed, these kerfs are arranged and formed so as to be concentrically arranged in parallel with the radial direction of the slurry fluid intrusion preventing O-ring. The kerf is generally opened on the O-ring peripheral surface on the non-slurry fluid region side and does not open on the O-ring peripheral surface on the slurry fluid region side. Further, in order to further reduce the deformation resistance force of the slurry fluid preventing O-ring in the axial direction of the movable sealing ring (that is, to further improve the O-ring deformability in the axial direction), lubrication is performed in the kerf. It is preferable to apply an agent. Further, the O-ring cross-sectional shape in a natural state that is not pinched (not compressed and deformed) is circular for the secondary seal O-ring, but for the slurry fluid intrusion prevention O-ring, in addition to the circular shape, It may be oval, polygonal, etc., and commercially available O-rings can be used.

本発明のスラリー流体用メカニカルシールにあっては、二次シール用Oリングの装填空間におけるスラリー流体領域側の開口部をスラリー流体侵入防止用Oリングで閉塞しており、しかもスラリー流体侵入防止用Oリングが可動密封環の軸線方向における変形抵抗力の低いものであるから、スラリー成分の凝固,堆積やスラリー流体侵入防止用Oリングの存在により二次シール用Oリングの相対運動が妨げられることがない。したがって、可動密封環の追従性が損なわれることなく、スラリー流体を良好にシールすることができる。   In the slurry fluid mechanical seal of the present invention, the opening on the slurry fluid region side in the loading space of the secondary seal O-ring is closed with the slurry fluid invasion preventing O-ring, and further for preventing slurry fluid intrusion. Since the O-ring has a low deformation resistance in the axial direction of the movable seal ring, the relative movement of the secondary seal O-ring is hindered by the solidification and deposition of slurry components and the presence of the O-ring for preventing slurry fluid intrusion. There is no. Therefore, the slurry fluid can be satisfactorily sealed without impairing the followability of the movable sealing ring.

しかも、スラリー流体侵入防止用Oリングは、これに切溝を形成することによって前記変形抵抗力の低減を図ったものであるから、当該Oリングとして二次シール用Oリングと同様に市販のものを使用することができ、スラリー流体の性状に適した材質のものを適宜に選定することができる。例えば、スラリー流体が腐食性や薬品性を有するものである場合には、弗素ゴム等の耐蝕性や耐薬品性に富む材質のOリングを使用することができ、使用条件に応じた材質のOリングを任意に使用することができる。したがって、軟質ゴム製のOリングを使用する場合のように、Oリング材質が限定され、それによって適用できる使用条件(スラリー流体の性状等)が制限されることがない。   In addition, the slurry fluid intrusion prevention O-ring is a commercially available O-ring similar to the secondary seal O-ring because the deformation resistance is reduced by forming a kerf in the O-ring. The material suitable for the properties of the slurry fluid can be appropriately selected. For example, when the slurry fluid is corrosive or chemical, an O-ring made of a material having high corrosion resistance and chemical resistance such as fluorine rubber can be used. Rings can be used arbitrarily. Therefore, as in the case of using an O-ring made of soft rubber, the material of the O-ring is limited, and the applicable usage conditions (such as the properties of the slurry fluid) are not limited thereby.

また、二次シール用Oリングは勿論、スラリー流体侵入防止用Oリングとして特殊な形状や材質のOリングでなく市販のものを使用することができるから、特殊な形状や材質のOリングやこれに類するものを使用する場合に比して、Oリングコストを低減することができる。しかも、スラリー流体防止用Oリングは、市販のOリングをこれに切溝を形成するといった極めて簡単な加工を施すことによって改質(変形抵抗力の低減)することができるものであるから、Oリングコストを含むメカニカルシール製作コストの大幅な低減を図ることができる。   In addition to O-rings for secondary seals, commercially available O-rings with special shapes and materials can be used instead of O-rings with special shapes and materials, as well as O-rings with special shapes and materials. The O-ring cost can be reduced as compared with the case where a similar one is used. Moreover, the slurry fluid preventing O-ring can be modified (reduced in deformation resistance) by subjecting a commercially available O-ring to a very simple process such as forming a kerf in the O-ring. The mechanical seal manufacturing cost including the ring cost can be greatly reduced.

図1は本発明のスラリー流体用メカニカルシールの実施の形態を示す縦断側面図であり、図2は図1の要部を拡大して示す詳細図であり、図3は図1のIII −III 線に沿う要部の縦断正面図であり、図4は図1の要部(スラリー流体侵入防止用Oリング)を取り出して示す縦断側面図である。   FIG. 1 is a longitudinal side view showing an embodiment of a mechanical seal for slurry fluid according to the present invention, FIG. 2 is a detailed view showing an enlarged main part of FIG. 1, and FIG. 3 is III-III of FIG. FIG. 4 is a longitudinal side view of a main part taken along a line, and FIG. 4 is a vertical side view showing the main part (O-ring for preventing slurry fluid intrusion) in FIG.

図1に示すスラリー流体用メカニカルシールは、スラリー流体(固形成分,凝固成分等のスラリー成分を含む液体又は気体であり、例えば、粉体,薬液,汚泥水,CMP用研磨液,粉塵ガス,液状食品等)を扱う回転機器(スラリーポンプ等)の軸封部ケーシング(ポンプハウジング等)1に取り付けられたシールケース(シールフランジ)2と、このシールケース2に軸線方向(前後方向)に移動可能に嵌合保持された可動密封環3と、シールケース2を洞貫する回転軸(ポンプ軸等)5に固定された固定密封環4と、可動密封環3を固定密封環4へと押圧附勢するスプリング6と、シールケース2と可動密封環3と対向周面間に装填された二次シール用Oリング7及びスラリー流体侵入防止用Oリング8とを具備して、両密封環3,4の対向端面たる密封端面31,41の相対回転摺接作用により、機内領域であるスラリー流体領域Aと機外領域である大気領域(非スラリー流体領域)Bとを遮蔽シールするように構成された端面接触形のものであって、静止側密封要素と回転側密封要素とを適当数のセットプレート9により一体連結させた状態で軸封部ケーシング1及び回転軸5への着脱を行いうるように工夫されたカートリッジ形のものである。   The slurry fluid mechanical seal shown in FIG. 1 is a slurry fluid (a liquid or gas containing a slurry component such as a solid component or a solidified component). For example, powder, chemical solution, sludge water, CMP polishing solution, dust gas, liquid A seal case (seal flange) 2 attached to a shaft seal casing (pump housing, etc.) 1 of a rotating device (slurry pump, etc.) that handles food, etc., and the seal case 2 can move in the axial direction (front-rear direction) , A movable seal ring 3 fitted and held, a fixed seal ring 4 fixed to a rotary shaft (pump shaft or the like) 5 penetrating the seal case 2, and the movable seal ring 3 pressed against the fixed seal ring 4. A spring 6, a seal case 2, a movable seal ring 3, and a secondary seal O-ring 7 and a slurry fluid intrusion-prevention O-ring 8 loaded between the opposed peripheral surfaces. Four End surfaces configured to shield and seal the slurry fluid region A that is the in-machine region and the atmospheric region (non-slurry fluid region) B that is the out-of-machine region by the relative rotational sliding contact action of the sealed end surfaces 31 and 41 as the opposite end surfaces. It is a contact type, and is devised so that it can be attached to and detached from the shaft seal casing 1 and the rotary shaft 5 in a state where the stationary side sealing element and the rotary side sealing element are integrally connected by an appropriate number of set plates 9. Cartridge type.

静止側密封要素は、図1に示す如く、シールケース2と可動密封環3とスプリング6と二次シール用Oリング7とスラリー流体侵入防止用Oリング8とドライブピン10とを具備する。また、回転軸側密封要素は、図1に示す如く、固定密封環4とスリーブ12とストッパーリング13とを具備する。   As shown in FIG. 1, the stationary side sealing element includes a seal case 2, a movable seal ring 3, a spring 6, a secondary seal O-ring 7, a slurry fluid intrusion-preventing O-ring 8, and a drive pin 10. The rotary shaft side sealing element includes a fixed sealing ring 4, a sleeve 12, and a stopper ring 13, as shown in FIG.

シールケース2は、図1に示す如く、環状板状のフランジ部21とその径方向中間部から後方へ突出する筒状の保持部22とからなる円筒構造体であり、保持部22を軸封部ケーシング1の内周部に嵌合させた状態でフランジ部21を軸封部ケーシング1の後端部に適当数のボルト24により取り付けることにより、軸封部ケーシング1に取り付けられている。   As shown in FIG. 1, the seal case 2 is a cylindrical structure including an annular plate-shaped flange portion 21 and a cylindrical holding portion 22 protruding rearward from the radial intermediate portion thereof. The flange part 21 is attached to the shaft seal part casing 1 by attaching the flange part 21 to the rear end part of the shaft seal part casing 1 with an appropriate number of bolts 24 in a state of being fitted to the inner peripheral part of the part casing 1.

可動密封環3は、図1に示す如く、二次シール用Oリング7を介してシールケース2の保持部22に軸線方向(前後方向)に移動可能に内嵌保持されており、シールケース2のフランジ部21に設けたドライブピン10により所定範囲での軸線方向移動を許容する状態でシールケース2に対する相対回転を阻止されている。   As shown in FIG. 1, the movable sealing ring 3 is fitted and held in the holding portion 22 of the seal case 2 via the secondary seal O-ring 7 so as to be movable in the axial direction (front-rear direction). The drive pin 10 provided in the flange portion 21 prevents relative rotation with respect to the seal case 2 while allowing axial movement within a predetermined range.

スプリング6は、図1に示す如く、シールケース2のフランジ部21と可動密封環3との間に介装されていて、可動密封環3を後述する固定密封環4へと押圧附勢するものである。   As shown in FIG. 1, the spring 6 is interposed between the flange portion 21 of the seal case 2 and the movable sealing ring 3, and presses and urges the movable sealing ring 3 to a fixed sealing ring 4 described later. It is.

二次シール用Oリング7は、図1に示す如く、シールケース2と可動密封環3との対向周面間(シールケース2の保持部22の内周面23と可動密封環3の外周面32との間)に挟圧状態で装填されており、可動密封環3の軸線方向移動を許容しつつ当該対向周面23,32間を二次シールするものである。Oリング7は、挟圧(圧縮変形)されない自然状態における断面形状が円形をなすものであり、非圧縮性弾性材(例えば、天然ゴム,合成ゴム,フッ素ゴム等)で構成された市販のもの(シェア硬度70〜90°)であり、その構成材は使用条件(スラリー流体の性状等)に応じて適宜に選定される。例えば、スラリー流体が腐蝕性流体や液状食品である場合には、耐食性,耐薬品性に優れたフッ素ゴムで構成されたものが選択される。保持部22の内周面23には、図2に示す如く、二次シール用Oリング7の外周面が圧接する円柱状の二次シール面23aとその非スラリー流体領域側端(前端)から突出する円環状の係止面23bと二次シール面23aのスラリー流体領域側端(後端)から連なってスラリー流体領域方向(後方)へと漸次拡径するテーパ面23cとそのスラリー流体領域側端(後端)から連なって保持部22の端部(後端部)に至る円柱状のOリング保持面23dとが形成されており、二次シール用Oリング7は、非スラリー流体領域方向への飛出しを係止面23bにより規制される状態で、二次シール面23aと可動密封環3の外周面32との間に装填されている。   As shown in FIG. 1, the secondary seal O-ring 7 is formed between the opposing peripheral surfaces of the seal case 2 and the movable sealing ring 3 (the inner peripheral surface 23 of the holding portion 22 of the seal case 2 and the outer peripheral surface of the movable sealing ring 3. Between the opposing peripheral surfaces 23 and 32 while allowing the movable seal ring 3 to move in the axial direction. The O-ring 7 has a circular cross-sectional shape in a natural state where it is not pinched (compressed and deformed), and is a commercially available product composed of an incompressible elastic material (for example, natural rubber, synthetic rubber, fluororubber, etc.) (The shear hardness is 70 to 90 °), and the constituent material is appropriately selected according to the use conditions (properties of the slurry fluid, etc.). For example, when the slurry fluid is a corrosive fluid or a liquid food, one made of fluororubber having excellent corrosion resistance and chemical resistance is selected. As shown in FIG. 2, a cylindrical secondary seal surface 23a with which the outer peripheral surface of the secondary seal O-ring 7 is in pressure contact with the inner peripheral surface 23 of the holding portion 22 and its non-slurry fluid region side end (front end). The tapered annular surface 23b and the secondary seal surface 23a are connected from the end (rear end) on the slurry fluid region side and gradually expand in the direction of the slurry fluid region (rear), and the slurry fluid region side thereof. A cylindrical O-ring holding surface 23d extending from the end (rear end) to the end portion (rear end portion) of the holding portion 22 is formed, and the secondary seal O-ring 7 is formed in the non-slurry fluid region direction. It is loaded between the secondary seal surface 23a and the outer peripheral surface 32 of the movable sealing ring 3 in a state where the projection to the surface is regulated by the locking surface 23b.

スラリー流体侵入防止用Oリング8は、図1に示す如く、シールケース2と可動密封環3との対向周面23,32間に、二次シール用Oリング7のスラリー流体領域側(後側)に配して、挟圧状態で装填されている。すなわち、スラリー流体侵入防止用Oリング8は、図2に示す如く、シールケース2の保持部22の内周面23の後端部分であるテーパ面23c及び保持面23dと可動密封環3の外周面32との間に装填されていて、二次シール用Oリング7の装填空間(Oリング装填空間)11へのスラリー流体の侵入を防止するものである。   As shown in FIG. 1, the slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 is disposed between the opposing peripheral surfaces 23 and 32 of the seal case 2 and the movable seal ring 3 on the slurry fluid region side (rear side) of the secondary seal O-ring 7. ) And loaded in a pinched state. That is, the slurry fluid intrusion preventing O-ring 8 includes the tapered surface 23c and the holding surface 23d, which are the rear end portions of the inner peripheral surface 23 of the holding portion 22 of the seal case 2, and the outer periphery of the movable sealing ring 3, as shown in FIG. It is loaded between the surface 32 and prevents the slurry fluid from entering the loading space (O-ring loading space) 11 of the secondary seal O-ring 7.

スラリー流体侵入防止用Oリング8は、挟圧(圧縮変形)されない自然状態における断面形状が二次シール用Oリング7より大径の円形をなすものであり、二次シール用Oリング7と同様に、非圧縮性弾性材(例えば、天然ゴム,合成ゴム,フッ素ゴム等)で構成された市販のもの(シェア硬度70〜90°)であって、その構成材は使用条件(スラリー流体の性状等)に応じて適宜に選定される。この例では、断面径が異なる点を除いて、二次シール用Oリング7と同質のOリングが使用されている。   The slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 has a cross-sectional shape in a natural state that is not pinched (compressed) and has a larger diameter than that of the secondary seal O-ring 7, and is similar to the secondary seal O-ring 7. And a commercially available material (shear hardness of 70 to 90 °) composed of an incompressible elastic material (for example, natural rubber, synthetic rubber, fluororubber, etc.), and the component material is used under conditions of use (property of slurry fluid). Etc.) as appropriate. In this example, an O-ring having the same quality as the secondary seal O-ring 7 is used except that the cross-sectional diameters are different.

而して、スラリー流体侵入防止用Oリング8は、市販Oリングに次のような簡単な加工(切溝加工)を施すことによって、可動密封環3の軸線方向(前後方向)への変形抵抗力を低減させたものであり、当該軸線方向における弾性変形を容易に行ないうるよう構成されている。   Thus, the slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 is formed by subjecting a commercially available O-ring to the following simple processing (grooving), thereby preventing deformation resistance in the axial direction (front-rear direction) of the movable sealing ring 3. The force is reduced, and the elastic deformation in the axial direction can be easily performed.

すなわち、スラリー流体侵入防止用Oリング8には、図1〜図4に示す如く、その断面において可動密封環3の軸線方向と平行に延びる環状の切溝であって、当該Oリング8と同心をなして並列する複数の切溝81が形成されている。切溝81の形成数Nは、必要とされる変形抵抗力の低減程度(可動密封環3の軸線方向(前後方向)への変形抵抗力の低減程度),当該Oリング8の断面径,スラリー流体領域Aの圧力ないし両領域A,Bの差圧等の使用条件に応じて適宜に設定されるが、この例では、図1〜図4に示す如く、N=2としてある。各切溝81は、非スラリー流体領域側のOリング周面部分(Oリング8の前面)82に開口されており、スラリー流体側のOリング周面部分(Oリング8の後面)83には開口されていない。Oリング断面における切溝81,81の長さLは同一であり、両切溝81,81のOリング断面における形成位置は、図4に示す如く、切溝81,81によって当該Oリング8が略三等分されるように、つまり切溝81,81によって分割された3つの部分84…の厚みH1,H2が同一又は略同一となるように設定されている。また切溝深さは、切溝終端からOリング周面までの距離LがOリング断面の半径D/2より小さくなるように設定されている。   That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 is an annular kerf that extends in parallel with the axial direction of the movable sealing ring 3 in its cross section, and is concentric with the O-ring 8. A plurality of kerfs 81 are formed in parallel. The number N of kerfs 81 is determined by the required degree of deformation resistance reduction (degree of reduction in deformation resistance force in the axial direction (front-rear direction) of the movable seal ring 3), the cross-sectional diameter of the O-ring 8, and the slurry The pressure is appropriately set according to the use conditions such as the pressure in the fluid region A or the differential pressure between the regions A and B. In this example, N = 2 as shown in FIGS. Each kerf 81 is open to an O-ring peripheral surface portion (front surface of the O-ring 8) 82 on the non-slurry fluid region side, and an O-ring peripheral surface portion (rear surface of the O-ring 8) 83 on the slurry fluid side It is not open. The lengths L of the kerfs 81, 81 in the O-ring cross section are the same, and the formation positions of both the kerfs 81, 81 in the O-ring cross section are such that the O-ring 8 is formed by the kerfs 81, 81 as shown in FIG. The thicknesses H1 and H2 of the three portions 84 divided by the kerfs 81 and 81 are set to be the same or substantially the same. The kerf depth is set such that the distance L from the kerf end to the O-ring circumferential surface is smaller than the radius D / 2 of the O-ring cross section.

このような切溝81,81を形成されたスラリー流体侵入防止用Oリング8は、可動密封環3の軸線方向に直交する方向つまりシールケースと可動密封環3とによる挟圧方向においては、当該切溝81を形成しない状態(以下「切溝形成前状態」という)と同一の変形抵抗力(弾性力)を維持するが、当該軸線方向に平行する方向においては、切溝81,81によって分割された3つの部分84が相互に変形することにより切溝形成前状態より変形抵抗力が大幅に低減される(二次シール用Oリング7より大幅に低減される)。つまり、スラリー流体侵入防止用Oリング8として、二次シール用Oリング7と同様に市販の一般的なOリング(シェア硬度:70〜90°)を使用しているに拘わらず、当該軸線方向に平行する方向における弾性力を、切溝81を形成しておくことにより軟質ゴムで構成された軟質Oリング(例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム等で構成された、ショア硬度3〜30°の軟質Oリング)と同等とすることができるのである。このような変形抵抗力の低減をより効果的に図るためには、つまり3つの分割部分84相互の変形をより容易ならしめるためには、切溝81内に適宜の潤滑剤が塗布しておくことが好ましい。つまり、分割部分84,84の接触面に潤滑剤を塗布して、その接触面における滑りを促進させるようにすることによって、上記変形抵抗力の更なる低減を図ることができるのである。   The slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 formed with such kerfs 81, 81 is in the direction perpendicular to the axial direction of the movable seal ring 3, that is, in the clamping direction between the seal case and the movable seal ring 3. While maintaining the same deformation resistance force (elastic force) as the state in which the kerf 81 is not formed (hereinafter referred to as “the state before kerf formation”), it is divided by the kerf 81, 81 in the direction parallel to the axial direction. When the three portions 84 are deformed with each other, the deformation resistance is significantly reduced as compared with the state before the kerf is formed (which is significantly reduced as compared with the secondary seal O-ring 7). In other words, as the slurry fluid intrusion prevention O-ring 8, regardless of using a commercially available general O-ring (shear hardness: 70 to 90 °) in the same manner as the secondary seal O-ring 7, the axial direction is concerned. A soft O-ring made of soft rubber by forming a kerf 81 in the direction parallel to the direction (for example, silicon rubber, fluorine rubber, nitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, etc.) And a soft O-ring having a shore hardness of 3 to 30 °). In order to more effectively reduce the deformation resistance, that is, in order to make the deformation of the three divided portions 84 easier, an appropriate lubricant is applied in the kerf 81. It is preferable. That is, the deformation resistance can be further reduced by applying a lubricant to the contact surfaces of the divided portions 84 and 84 to promote slippage on the contact surfaces.

回転側密封要素は、図1に示す如く、回転軸5に挿通されたスリーブ12と、スリーブ12に固定保持された回転密封環4と、スリーブ12を回転軸5に固定するためのストッパーリング13及び第1及び第2セットスクリュー14,15とを具備する。   As shown in FIG. 1, the rotary side sealing element includes a sleeve 12 inserted through the rotary shaft 5, a rotary seal ring 4 fixedly held by the sleeve 12, and a stopper ring 13 for fixing the sleeve 12 to the rotary shaft 5. And first and second set screws 14 and 15.

固定密封環4は、図1に示す如く、スリーブ12の後端部に形成した筒状保持部16に、Oリング17及びドライブピン18を介して嵌合固定されている。固定密封環4には、可動密封環3がスプリング6により押圧接触されている。両密封環3,4の対向端面たる接触面は、軸線に直交する環状平滑面をなす密封端面31,41に形成されている。   As shown in FIG. 1, the fixed sealing ring 4 is fitted and fixed to a cylindrical holding portion 16 formed at the rear end portion of the sleeve 12 via an O-ring 17 and a drive pin 18. The movable seal ring 3 is pressed against the fixed seal ring 4 by a spring 6. The contact surfaces which are the opposing end surfaces of both the sealing rings 3 and 4 are formed on the sealing end surfaces 31 and 41 forming annular smooth surfaces orthogonal to the axis.

スリーブ12は、図1に示す如く、非スラリー流体領域側の端部(前端部)をシールケース2から前方へ突出させた状態で、ストッパーリング13及びセットスクリュー14,15により回転軸5に挿通固定されている。すなわち、ストッパーリング13は第1セットスクリュー14によりスリーブ12の前端部に嵌合固着されており、ストッパーリング13に螺合させた第2スクリュー15をスリーブ12に形成したセット穴19を通して介して回転軸5に締め付けることにより、スリーブ12が回転軸5に固定される。   As shown in FIG. 1, the sleeve 12 is inserted into the rotary shaft 5 by the stopper ring 13 and the set screws 14 and 15 with the end (front end) on the non-slurry fluid region side protruding forward from the seal case 2. It is fixed. That is, the stopper ring 13 is fitted and fixed to the front end portion of the sleeve 12 by the first set screw 14, and the second screw 15 screwed to the stopper ring 13 is rotated through the set hole 19 formed in the sleeve 12. By fastening to the shaft 5, the sleeve 12 is fixed to the rotating shaft 5.

而して、シールケース2のフランジ部21に取り付けた適当数のセットプレート9をスリーブ12に形成した環状凹部20に係合させることにより、静止側密封要素と回転側密封要素とを、使用形態と同一形態をなすカートリッジ構造に組み立てることができる。そして、このように組み立てられた形態で、スリーブ12を回転軸5に挿通させた上、シールケース2のフランジ部2を軸封部ケーシング1に取り付けると共に第2セットスクリュー15によりスリーブ12を回転軸5に固定することにより、図1に示す如く、当該スラリー流体用メカニカルシールの軸封部ケーシング1及び回転軸5への組み込みが完了する。そして、セットプレート9をフランジ部21から取り外すことによって、当該メカニカルシールの適正な運転を行なうことができる。また、メンテナンス時においては、セットプレート9により静止側密封要素と回転側密封要素とを一体連結した上、第2セットスクリュー15によるスリーブ12の回転軸5への固定を解除すると共にシールケース2を軸封部ケーシング1から取り外すことにより、当該メカニカルシールを組み立て状態のまま軸封部ケーシング1及び回転軸5から取り外すことができる。   Thus, by engaging an appropriate number of set plates 9 attached to the flange portion 21 of the seal case 2 with the annular recess 20 formed in the sleeve 12, the stationary side sealing element and the rotary side sealing element can be used. Can be assembled into a cartridge structure having the same form. In this assembled form, the sleeve 12 is inserted through the rotary shaft 5, the flange portion 2 of the seal case 2 is attached to the shaft seal casing 1, and the sleeve 12 is rotated by the second set screw 15. By fixing to 5, the incorporation of the slurry fluid mechanical seal into the shaft seal casing 1 and the rotary shaft 5 is completed as shown in FIG. Then, by removing the set plate 9 from the flange portion 21, an appropriate operation of the mechanical seal can be performed. At the time of maintenance, the stationary side sealing element and the rotary side sealing element are integrally connected by the set plate 9, the fixation of the sleeve 12 to the rotary shaft 5 by the second set screw 15 is released, and the seal case 2 is By removing from the shaft seal casing 1, the mechanical seal can be detached from the shaft seal casing 1 and the rotating shaft 5 in the assembled state.

以上のように構成されたカートリッジ型のスラリー流体用メカニカルシールにあっては、Oリング装填空間11におけるスラリー流体領域Aへの開口部がスラリー流体侵入防止用Oリング8によって閉塞されているから、スラリー流体がOリング装填空間11に侵入することがない。したがって、二次シール用Oリング7の装填空間11にスラリー成分が堆積,固着して、当該Oリング7を介しての可動密封環3の軸線方向移動(追従性)が妨げられることがなく、当該Oリング7による二次シール機能も適正に発揮される。また、スラリー侵入防止用Oリング8は、シェア硬度の高い市販のOリング(シェア硬度70〜90°)を使用しているにも拘わらず、切溝81,81によって可動密封環3の移動方向(軸線方向)における変形抵抗力が低減されていることから、シールケース2と可動密封環3との間に挟圧状態で装填された当該Oリング8が可動密封環3の軸線方向移動を何ら妨げることがない。また、可動密封環3の移動方向においてはスラリー侵入防止用Oリング8は二次シール用Oリング7より軟質(変形抵抗力が小さい)から、仮に、スラリー流体領域Aの圧力によってスラリー侵入防止用Oリング8が二次シール用Oリング7に押圧接触するような状態となったとしても、当該軸線方向における二次シール用Oリング7の運動がスラリー侵入防止用Oリング8によって妨げられることない。つまり、二次シール用Oリング7が可動密封環3の軸線方向移動を妨げるような状態となることがない。なお、このようなスラリー流体侵入防止用Oリング8の当該軸線方向における変形抵抗力の低減は、主として、切溝81,81により分割された部分84,84の接触面における滑り作用によるものであるから、前述した如く、当該接触面に潤滑剤を塗布しておくことにより、当該変形抵抗力の低減をより効果的に図ることができる。   In the cartridge-type slurry fluid mechanical seal configured as described above, the opening to the slurry fluid region A in the O-ring loading space 11 is closed by the slurry fluid intrusion preventing O-ring 8. The slurry fluid does not enter the O-ring loading space 11. Therefore, the slurry component does not accumulate and adhere to the loading space 11 of the secondary seal O-ring 7, and the movement of the movable seal ring 3 in the axial direction (followability) through the O-ring 7 is not hindered. The secondary sealing function by the O-ring 7 is also exhibited appropriately. Moreover, although the slurry intrusion preventing O-ring 8 uses a commercially available O-ring having a high shear hardness (shear hardness of 70 to 90 °), the moving direction of the movable sealing ring 3 is determined by the grooves 81 and 81. Since the deformation resistance force in the (axial direction) is reduced, the O-ring 8 loaded in a sandwiched state between the seal case 2 and the movable sealing ring 3 does not move the movable sealing ring 3 in the axial direction. There is no hindrance. In addition, the slurry intrusion prevention O-ring 8 is softer than the secondary seal O-ring 7 in the moving direction of the movable seal ring 3 (the deformation resistance is smaller). Even if the O-ring 8 comes into pressure contact with the secondary seal O-ring 7, the movement of the secondary seal O-ring 7 in the axial direction is not hindered by the slurry intrusion prevention O-ring 8. . That is, the secondary seal O-ring 7 does not prevent the movable seal ring 3 from moving in the axial direction. The reduction of the deformation resistance force in the axial direction of the slurry fluid intrusion preventing O-ring 8 is mainly due to the sliding action on the contact surfaces of the portions 84 and 84 divided by the kerfs 81 and 81. Therefore, as described above, by applying a lubricant to the contact surface, the deformation resistance can be reduced more effectively.

また、スラリー流体侵入防止用Oリング8は、可動密封環3の追従運動や二次シール用Oリングの二次シール機能を何ら妨げることなく、Oリング装填空間11へのスラリー流体侵入を効果的に防止するものであるが、市販のOリングに簡単な加工(切溝81の形成)を施したにすぎないものであるから、当該Oリング8を設けておくことによる経済的負担は極めて小さい。したがって、特殊形状の二次シール用Oリングを使用する場合(特許文献1参照)や特殊な軟質材製のスラリー流体侵入防止用Oリングを設けておく場合に比して、当該メカニカルシールの製作コストを大幅に低減させることができる。また、Oリング装填空間に洗浄液を注入させるようにする場合(特許文献2参照)のような格別の装置(洗浄液注入装置)を必要としないから、当該メカニカルシールの製作コストが低減されることは勿論、当該メカニカルシールの構成も大幅に簡略化することができる。   The slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 effectively prevents the slurry fluid from entering the O-ring loading space 11 without interfering with the following movement of the movable seal ring 3 and the secondary seal function of the secondary seal O-ring. However, since the commercially available O-ring is merely a simple process (formation of the kerf 81), the economic burden due to the provision of the O-ring 8 is extremely small. . Therefore, compared to the case where a specially shaped secondary seal O-ring is used (see Patent Document 1) or a special soft material slurry fluid intrusion prevention O-ring is provided, the mechanical seal is manufactured. Cost can be greatly reduced. In addition, since no special device (cleaning liquid injection device) as in the case of injecting the cleaning liquid into the O-ring loading space (see Patent Document 2) is required, the manufacturing cost of the mechanical seal is reduced. Of course, the structure of the mechanical seal can be greatly simplified.

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものでなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲で適宜に改良,変更することができる。例えば、スラリー流体侵入防止用Oリング8は市販の一般的なOリングに切溝81を形成して得ることができるものであるが、その構成材たる市販のOリングとしては、断面形状が円形であるものの他、楕円形,多角形等のものを任意に選択することができる。また、スラリー流体侵入防止用Oリング8における切溝81の形成数Nは、それが増加する程、当該Oリング8の軟質度(可動密封環3の軸線方向における変形抵抗力の低減度)は大きくなる。したがって、上記した如くN=2とする他、スラリー流体領域Aの圧力等の使用条件に応じて、図5に示す如くN=3としたり、更にはN≧4とすることができる。また、N≧3とする場合、例えば図5に示す如く、当該Oリング8の分割部分84…の厚みH1,H2は同一又は略同一としておくのが好ましく、切溝81…の切り込み深さは、その切溝終端からOリング周面まで距離L1,L2が同一又は略同一となるように設定しておくことが好ましい。また、当該距離L1,L2はOリング断面の半径D/2より小さくなるように設定しておくことが好ましい。また、N≧2とする場合においては、スラリー流体の性状等の使用条件にもよるが、図6に示す如く、切溝81…の切り込み方向を逆にするようにしてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately improved and changed without departing from the basic principle of the present invention. For example, the slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 can be obtained by forming a kerf 81 in a commercially available general O-ring, but the commercially available O-ring as its constituent material has a circular cross-sectional shape. In addition to the above, ones such as an ellipse and a polygon can be arbitrarily selected. In addition, the number N of kerfs 81 formed in the slurry fluid intrusion prevention O-ring 8 increases as the number of kerfs 81 increases. growing. Thus, addition to the N = 2 as described above, depending on use conditions such as the pressure of the slurry fluid region A, or a如rather N = 3 shown in FIG. 5, further may be an N ≧ 4. Further, when N ≧ 3, for example, as shown in FIG. 5 , it is preferable that the thicknesses H1 and H2 of the divided portions 84 of the O-ring 8 are the same or substantially the same, and the cut depth of the kerfs 81 is The distances L1 and L2 from the end of the kerf to the peripheral surface of the O-ring are preferably set to be the same or substantially the same. The distances L1 and L2 are preferably set to be smaller than the radius D / 2 of the O-ring cross section. Further, in the case of an N ≧ 2, depending on the use conditions of the properties such as the slurry fluid, as shown in FIG. 6 may be reversed cutting direction kerf 81 ....

また、本発明は、上記した実施の形態とは逆に、可動密封環3を回転軸5に設け、固定密封環4をシールケース2に設けるようにしたスラリー流体用メカニカルシールにも適用することができる。   The present invention is also applicable to a slurry fluid mechanical seal in which the movable seal ring 3 is provided on the rotary shaft 5 and the fixed seal ring 4 is provided on the seal case 2 contrary to the above-described embodiment. Can do.

本発明に係るスラリー流体用メカニカルシールの一例を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows an example of the mechanical seal for slurry fluids concerning this invention. 図1の要部を拡大して示す詳細図である。FIG. 2 is an enlarged detailed view showing a main part of FIG. 1. 図1のIII −III 線に沿う要部の縦断正面図である。It is a vertical front view of the principal part which follows the III-III line of FIG. 図2の要部(スラリー流体侵入防止用Oリング)を取り出して示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a main part (O-ring for preventing slurry fluid intrusion) in FIG. 2. スラリー流体侵入防止用Oリングの変形例を示す図4相当図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a modification of the slurry fluid intrusion prevention O-ring. スラリー流体侵入防止用Oリングの他の変形例を示す図4相当図である FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 4 and showing another modified example of the slurry fluid intrusion preventing O-ring .

符号の説明Explanation of symbols

1 軸封部ケーシング
2 シールケース
3 可動密封環
4 固定密封環
5 回転軸
6 スプリング
7 二次シール用Oリング
8 スラリー流体侵入防止用Oリング
23 シールケースの内周面
31 密封端面
41 密封端面
81 切溝
82 非スラリー流体領域側のOリング周面
83 スラリー流体領域側のOリング周面
84 分割部分
A スラリー流体領域
B 非スラリー流体領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft sealing part casing 2 Seal case 3 Movable sealing ring 4 Fixed sealing ring 5 Rotating shaft 6 Spring 7 Secondary seal O-ring 8 Slurry fluid intrusion prevention O-ring 23 Seal case inner peripheral surface 31 Sealed end surface 41 Sealed end surface 81 Cut groove 82 O-ring peripheral surface on the non-slurry fluid region side 83 O-ring peripheral surface on the slurry fluid region side 84 Divided portion A Slurry fluid region B Non-slurry fluid region

Claims (4)

回転軸及びシールケースの一方に二次シール用Oリングを介して軸線方向移動可能に保持された可動密封環とその他方に固定された固定密封環との相対回転部分でスラリー流体領域と非スラリー流体領域とを遮蔽シールするように構成されたスラリー流体用メカニカルシールにおいて、可動密封環とこれを保持する回転軸又はシールケースとの対向周面間に、二次シール用Oリングのスラリー流体領域側に配して、スラリー流体侵入防止用Oリングを挟圧状態で装填することにより、二次シール用Oリングの装填空間へのスラリー流体侵入を阻止するように構成してあり、スラリー流体侵入防止用Oリングが、その断面において可動密封環の軸線方向と平行に延びる環状の切溝であって当該Oリングの径方向にこれと同心をなして並列する複数の切溝を形成することによって当該切溝を形成しない場合に比して前記軸線方向への変形力を増大させるように構成されたものであることを特徴とするスラリー流体用メカニカルシール。 Slurry fluid region and non-slurry at relative rotation part of movable seal ring held axially movable on one of rotating shaft and seal case via secondary seal O-ring and fixed seal ring fixed on the other side In a slurry fluid mechanical seal configured to shield and seal a fluid region, a slurry fluid region of an O-ring for secondary seal is provided between opposing circumferential surfaces of a movable sealing ring and a rotary shaft or seal case holding the movable seal ring. The slurry fluid is prevented from entering the loading space of the secondary seal O-ring by loading the O-ring for preventing slurry fluid intrusion in a pinched state. double preventing O-ring, arranged in parallel form a concentric therewith a kerf ring extending parallel to the axial direction of the movable seal ring in the radial direction of the O-ring in its cross-section Mechanical seal slurry fluid, characterized in that by forming a kerf in which is configured to increase the deformation force in comparison with the case of not forming the cut grooves to the axial direction. スラリー流体侵入防止用Oリングが、切溝が形成されていない状態におけるシェア硬さが70〜90°であるものであることを特徴とする、請求項1に記載するスラリー流体用メカニカルシール。 The mechanical seal for slurry fluid according to claim 1, wherein the O-ring for preventing slurry fluid intrusion has a shear hardness of 70 to 90 ° in a state where no kerf is formed. 前記切溝が、非スラリー流体領域側のOリング周面に開口しスラリー流体領域側のOリング周面に開口しないものであることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載するスラリー流体用メカニカルシール。 3. The slurry according to claim 1 , wherein the kerf opens on an O-ring peripheral surface on the non-slurry fluid region side and does not open on an O-ring peripheral surface on the slurry fluid region side. Mechanical seal for fluid. 切溝内に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする、請求項1、請求項2又は請求項3に記載するスラリー流体用メカニカルシール。 The mechanical seal for slurry fluid according to claim 1, wherein a lubricant is applied in the kerf .
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