CN104583650B - 毛刷密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置可适当地对旋转轴的径向位移进行随动，可以防止被密封流体泄露，防止毛刷密封件等的磨损，也可以防止被密封流体从外周侧泄露。本发明涉及的毛刷密封装置(100)包括：内周毛刷密封件(120)，在内周侧具有毛刷部(123)及自由端部(125)；外周毛刷密封件(140)，设置在内周毛刷密封件(120)的外周侧，同样在内周侧具有毛刷部(143)和自由端部(145)。内周毛刷密封件(120)的自由端部(125)配置为与旋转轴(830)的外周面(831)相对且接触或靠近外周面(831)的状态，外周毛刷密封件(140)的自由端部(145)配置为与内周毛刷密封部(101)的外周面(111)相对且接触或靠近外周面(111)的状态。

Description

毛刷密封装置
技术领域
本发明涉及一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置对例如燃气轮机等的旋转轴和与旋转轴相对移动的壳体等配套部件之间进行密封，具有多根硬毛排列的毛刷部。
背景技术
这种具有由多根硬毛形成的毛刷部的毛刷密封装置即使旋转轴在径向略微移动的情况下，由于毛刷部随旋转轴的移动也发生变形且可以使硬毛前端的自由端部与旋转轴的周面随动，因而有效。
然而，旋转轴移动并压接毛刷密封件的硬毛时，对其产生作用的摩擦力受到原本相对于硬毛弹性变形的弹簧常数及硬毛的安装结构等引起的复杂摩擦力等影响，因此很难将其设定在最适合的状态。
在硬毛相对于旋转轴变动的随动性不合适时，硬毛与旋转轴之间产生间隙而使被密封流体泄露，并使硬毛的自由端部或旋转轴的周面提前发生磨损。
作为解决这种问题的毛刷密封装置，即提高随动性并降低磨损的毛刷密封装置，已知有将毛刷密封件主体设计成浮动式且在径向上可较大移动的毛刷密封装置。此外，还知道有在外周设置板簧以在毛刷密封件磨损时，即使与转子之间产生间隙也可以防止偏心的毛刷密封装置(例如参考日本专利申请公开第2011-169319号公报(专利文献1))。
然而，例如在将毛刷密封件本体设计成浮动式的结构或如专利文献1所示的在外周设置板簧的结构中，由于密封件外周上的密封不充分，需要用二次密封面防止以外周为通路的泄露。然而，在该结构中，外周侧及二次密封的位置直接暴露外周泄露，因此对密封性能的负担很大。为了防止该二次密封面上的泄露，需要设置高性能的二次密封件，在该点上也增加了负担。此外，也希望进一步改善对旋转轴的随动性。
专利文献1：日本特开第2011-169319号公报
发明内容
本发明为了解决这种不利而作出，其目的在于，提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置相对于旋转轴的振动或偏心等径向移动能够以并非过大压力的适当压力合适地进行随动，其结果，可防止与旋转轴之间产生间隙而发生被密封流体泄露，同时可防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，此外，能够适当地防止、抑制被密封流体从外周侧泄露，而不需要高性能的二次密封件，进而能够适当地长期维持这些功能和作用。
为了解决所述问题，本发明的毛刷密封装置具有排列有多根硬毛的毛刷部，对壳体与旋转轴之间进行轴向密封，其特征在于，包括：具有内周毛刷密封件的内周毛刷密封部和具有外周毛刷密封件的外周毛刷密封部，所述内周毛刷密封件具有：外周侧的安装部；毛刷部，自所述安装部在内周方向上排列有多根硬毛；和自由端部，为所述毛刷部的内周侧端部，配置为与所述旋转轴的外周面相对并接触或靠近该外周面的状态,所述外周毛刷密封件具有：外周侧的安装部；毛刷部，自所述安装部在内周方向上排列有多根硬毛；和自由端部，为所述毛刷部的内周侧端部，与所述内周毛刷密封部的外周面相对并接触或靠近该外周面的状态。
根据本发明的这种结构，可以提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置相对于旋转轴的振动或偏心等径向移动能够以并非过大压力的适当压力合适地进行随动，其结果，可防止与旋转轴之间产生间隙而发生被密封流体泄露，同时可防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，此外，能够适当地防止、抑制被密封流体从外周侧泄露，而不需要高性能的二次密封件，进而能够适当地长期维持这些功能和作用。
优选地，其特征在于，所述内周毛刷密封件或所述外周毛刷密封件的至少一个是如下的毛刷密封件：对于制成束状并沿着圆周排列为壁状的多个线状构件，通过焊接该线状构件的外周侧端部而使所述多个线状构件相互接合并形成为环状，从所述外周侧至内周侧形成密封部和所述自由端部。
此外优选地，其特征在于，所述内周毛刷密封件或所述外周毛刷密封件的至少一个通过在轴向上层叠多个板刷密封单板而一体形成，该板刷密封单板具有所述安装部、所述毛刷部和所述自由端部，所述毛刷部具有从所述安装部延伸至内周侧并相对于周向倾斜的作为所述硬毛的细梁。
此外优选地，其特征在于，所述内周毛刷密封件的所述毛刷部和所述外周毛刷密封件的所述毛刷部由相同材质的硬毛构成。
此外优选地，其特征在于，所述内周毛刷密封件的所述毛刷部和所述外周毛刷密封件的所述毛刷部由不同材质的硬毛构成。
此外优选地，其特征在于，所述内周毛刷密封件的所述内周侧毛刷部的所述多根硬毛相对于径向倾斜地排列在内周方向上，所述外周毛刷密封件的所述外周侧毛刷部的所述多根硬毛相对于径向倾斜地排列在内周方向上，所述内周毛刷密封件的所述硬毛的倾斜与所述外周毛刷密封件的所述硬毛的倾斜相对于所述径向为相反方向。
此外优选地，其特征在于，所述毛刷密封装置进一步包括毛刷接收部，所述毛刷接收部设置在所述内周毛刷密封部的外周面，配置为与所述外周毛刷密封件的自由端部接触或靠近的状态，同时防止该外周毛刷密封件的自由端部在轴向上扩大。
此外优选地，其特征在于，所述外周毛刷密封件形成为相对于所述旋转轴的轴向处于倾斜的状态。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的毛刷密封装置的结构的剖视图；
图2A是表示构成图1所示的毛刷密封装置的内周毛刷密封部的内周毛刷密封件的俯视图；
图2B是表示构成图1所示的毛刷密封装置的外周毛刷密封部的外周毛刷密封件的俯视图；
图3是表示图1所示的毛刷密封装置的内周毛刷密封部的内周毛刷密封件的自由端部方式的立体图；
图4是构成图1所示的毛刷密封装置的构成两段的内周毛刷密封部及外周毛刷密封部的内周毛刷密封件及外周毛刷密封件处的径向剖视图；
图5是表示本发明的第二实施方式的毛刷密封装置的结构的剖视图；
图6A是表示构成图5所示的毛刷密封装置的毛刷密封部的毛刷密封件的板刷密封单板的第一图，为构成内周毛刷密封部的内周毛刷密封件的俯视图；
图6B是表示构成图5所示的毛刷密封装置的毛刷密封部的毛刷密封件的板刷密封单板的第二图，为构成外周毛刷密封部的外周毛刷密封件的俯视图；
图7是构成图5所示的毛刷密封装置的构成两段的内周毛刷密封部及外周毛刷密封部的内周毛刷密封件及外周毛刷密封件处的径向剖视图；
图8A是用于说明图6A所示的内周毛刷密封件中细梁的重叠方法的第一图，是表示第一细梁图案的图；
图8B是用于说明图6A所示的内周毛刷密封件中细梁的重叠方法的第二图，是表示第二细梁图案的图；
图8C是用于说明图6A所示的内周毛刷密封件中细梁的重叠方法的第三图，是表示将图8A所示的第一细梁与图8B所示的第二细梁层叠后的状态的图；
图9A是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第一例的第一图，是表示第一细梁图案的图；
图9B是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第一例的第二图，是表示第二细梁图案的图；
图9C是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第一例的第三图，是表示将图9A所示的第一细梁和图9B所示的第二细梁层叠后的状态的图；
图10A是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第二例的第一图，是表示第一细梁图案的图；
图10B是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第二例的第二图，是表示第二细梁图案的图；
图10C是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第二例的第三图，是表示将图10A所示的第一细梁与图10B所示的第二细梁层叠后的状态的图；
图11A是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第三例的第一图，是表示第一细梁图案的图；
图11B是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第三例的第二图，是表示第二细梁图案的图；
图11C是表示作为本发明第三实施方式的毛刷密封装置的外周毛刷密封件中细梁重叠的第三例的第三图，是表示将图11A所示的第一细梁与图11B所示的第二细梁层叠后的状态的图；
图12是表示本发明第四实施方式的毛刷密封装置的结构的剖视图；
图13A是表示本发明第五实施方式的毛刷密封装置的结构的第一图，是表示内周毛刷密封部的内周毛刷密封件的图；
图13B是表示本发明第五实施方式的毛刷密封装置的结构的第二图，是表示外周毛刷密封部的外周毛刷密封件的图。
具体实施方式
第一实施方式
参考图1～图4对本发明第一实施方式的毛刷密封装置进行说明。
图1是表示本发明第一实施方式的毛刷密封装置100的结构的剖视图，图2A是毛刷密封装置100的内周毛刷密封部101的内周毛刷密封件120的俯视图，图2B是毛刷密封装置100的外周毛刷密封部102的外周毛刷密封件140的俯视图，图3是表示内周毛刷密封件120的自由端部125的方式的立体图，图4是毛刷密封装置100的内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140处的径向剖视图。
毛刷密封装置100是设置在例如燃气轮机等中使用的毛刷密封装置，如图1所示，是设置在壳体810与旋转轴830之间的间隙，且将该间隙分隔成高压P1侧和低压P2侧的毛刷密封装置。毛刷密封装置100安装在设于壳体810的内周面811的台阶部812。
毛刷密封装置100具有内周毛刷密封部101及外周毛刷密封部102。内周毛刷密封部101及外周毛刷密封部102在内周侧分别具有毛刷部123、143，其前端部(内周侧端部)形成为自由端部125、145。
内周毛刷密封部101设置为自由端部125与旋转轴830的外周面831相对且接触或靠近外周面831的状态。外周毛刷密封部102在内周毛刷密封部101的外周侧，设置为自由端部145与内周毛刷密封部101的外周面111相对且接触或靠近外周面111的状态。此外，外周毛刷密封部102的外周面112紧密嵌合于壳体810的内周面811。
毛刷密封装置100通过这样的内周毛刷密封部101与外周毛刷密封部102的两段毛刷密封，在壳体810与旋转轴830之间的空间中，对高压P1侧的被密封流体进行轴向密封。
内周毛刷密封部101具有内周毛刷密封件120、背板部130及保持部135。
如图1及图2A所示，内周毛刷密封件120将多根线形硬毛121形成为束状，并将形成为束状的硬毛121沿圆周排列成壁状，通过焊接接合于外周侧而形成为环状。外周侧的环状焊接部形成为安装部122，其内周侧形成为毛刷部123，内周侧的端部形成为与旋转轴830的外周面831接触或靠近的自由端部125。
如图2A所示，各硬毛121呈直线状，朝向旋转轴830的旋转方向倾斜地配置为与旋转轴830的径向成规定角度的姿态。旋转轴830嵌合在这样排列的内周毛刷密封件120的自由端部125的内侧的环状空间127中。因此，内周毛刷密封件120形成为环状空间127的内径与旋转轴830的外周面831的外径为大致相同长度。
如图3所示，与旋转轴830形成嵌合面(嵌合部)的内周毛刷密封件120的硬毛121的自由端部125整齐且紧密排列而尽量不产生间隙，而且精密地进行了修整加工。
在本实施方式中，硬毛121为钢、镍基合金、陶瓷材料等材质，截面为圆形的线状构件，其直径为0.5～0.005mm，优选为0.20～0.02mm。
但是，以能够发挥本发明说明书中记载的作用、操作或效果等为前提，硬毛121可以采用任意形状。例如，可以采用截面为矩形的线状构件等、具有圆形以外的任意截面形状的构件，还可以采用具有上述范围以外直径的构件。此外，可以采用截面形状或截面尺寸(直径)等发生变化的硬毛，也可以在多根硬毛中混合使用与上述形状、方式不同的硬毛。
如图1所示，背板部130是设置在内周毛刷密封件120的低压P2侧的圆环板状构件。背板部130配置为侧面131与内周毛刷密封件120的硬毛121接触的状态，从低压P2侧支撑用于承受被密封流体压力的硬毛121。
背板部130的中央形成有使旋转轴830通过的开口132。开口132具有旋转轴830即使振动或偏心等而在径向移动也不接触的足够大的直径。另一方面，从适当支撑硬毛121及防止被密封流体泄露的观点看，开口132形成为比壳体810的台阶部812的内侧内周面813或后述的保持部135的开口137小的直径。
另外，也存在背板部130的低压P2侧的侧面133在毛刷密封装置100与壳体810之间形成二次密封的情况，此时，侧面133构成为二次密封面。
保持部135是设置在内周毛刷密封件120的高压P1侧的圆环板状构件。保持部135配置为侧面136与内周毛刷密封件120的硬毛121接触的状态，在中央形成有使旋转轴830通过的开口137。开口137形成有比背板部130的开口132足够大的直径，以能够应对在旋转轴830发生振动或偏心等而与内周毛刷密封件120抵接的抵接状态发生变化的情况等时的硬毛121变形等。
在背板部130与保持部135之间夹持内周毛刷密封件120的方式下，这些背板部130和保持部135与内周毛刷密封件120形成为一体。即，背板部130、内周毛刷密封件120的安装部122与保持部135以内周毛刷密封件120的安装部122为中心进行焊接，并将这三者接合为一体，作为整体构成了内周毛刷密封部101。
另外，在背板部130、内周毛刷密封件120及保持部135一体化的内周毛刷密封部101的外周面111设置有后述的毛刷接收部190。
如图4所示，内周毛刷密封部101夹入嵌合于作为外周毛刷密封部102的外周毛刷密封件140的自由端部145的内侧的环状空间147。因此，内周毛刷密封部101的外径，即内周毛刷密封件120、背板部130及保持部135的外径形成为与后述的外周毛刷密封部102的环状空间147的内径大致相同的长度。
背板部130及保持部135由例如镍基合金、铁、钢、其他非铁金属等任意材质制作。背板部130及保持部135根据被密封流体的种类、温度、其他条件，或内周毛刷密封件120的硬毛121或者安装部122的材质或结构等适当选定合适的材质。
如图1所示，外周毛刷密封部102具有外周毛刷密封件140、第一保持部150、第二保持部155及毛刷接收部190。外周毛刷密封部102的结构可以说基本与前述内周毛刷密封部101相同，但除各构件的尺寸以外，硬毛141的倾斜方向、保持部150、155的结构和功能、以及有无毛刷接收部190等与内周毛刷密封部101不同。
如图1及图2B所示，外周毛刷密封件140与内周毛刷密封件120一样，将多根线形硬毛141形成为束状，并将成束状后的硬毛141沿着圆周排列为壁状，通过焊接接合外周侧而形成为环状。外周侧的环状焊接部形成为安装部142，其内周侧被形成为毛刷部143，内周侧的端部形成为自由端部145，该自由端部145接触或靠近在内周毛刷密封部101的外周面111设置的毛刷接收部190。
如图4所示，在外周毛刷密封件140中，内周毛刷密封部101嵌合于作为自由端部145的内侧的环状空间147。因此，外周毛刷密封件140的自由端部145的内侧的环状空间147的内径形成为与内周毛刷密封部101的外周面111的外径大致相同的长度。
硬毛141的原材料、截面形状、截面尺寸、排列密度或排列方式实质上与前述的内周毛刷密封件120的硬毛121相同。
但是，在外周毛刷密封件140中，硬毛141的倾斜构成为与相对于旋转轴830的径向即内周毛刷密封部101或外周毛刷密封部102的径向沿着内周毛刷密封件120的硬毛121的周向的倾斜为在相反方向上倾斜。另外，这样的结构所产生的作用、效果如后所述。
如图1所示，第一保持部150是设置在外周毛刷密封件140的安装部142的低压P2侧的圆环状构件。此外，第二保持部155是设置在外周毛刷密封件140的安装部142的高压P1侧的圆环状构件。第一保持部150与第二保持部155以在第一保持部150与第二保持部155之间夹持外周毛刷密封件140的方式，与外周毛刷密封件140形成为一体。即，第一保持部150、外周毛刷密封件140的安装部142与第二保持部155以外周毛刷密封件140的安装部142为中心进行焊接，并将这三者接合为一体，整体构成了外周毛刷密封部102的主要构件。
在将外周毛刷密封部102设置在壳体810时，换句话说，将毛刷密封装置100设置在壳体810时，这些形成为一体的第一保持部150、外周毛刷密封件140与第二保持部155的外周面112形成为紧密嵌合于壳体810的内周面811的嵌合面。因此，外周毛刷密封部102的外径，即外周毛刷密封件140、第一保持部150及第二保持部155的外径形成为与壳体810的内周面811的内径大致相同的长度。
毛刷接收部190是嵌合设置在内周毛刷密封部101的外周面的筒状构件，是用于防止外周毛刷密封件140的硬毛141的自由端部145扩大的扩大防止构件。毛刷接收部190朝向外径方向即在其外周面形成有凹部191。凹部191是以与外周毛刷密封件140的自由端部145靠近或抵接、或滑动的方式配置的外周毛刷密封部102的硬毛141的通路。凹部191的轴向两端部在外径方向上环状突出，以限制外周毛刷密封件140的自由端部145的移动，从而使外周毛刷密封件140的自由端部145不从凹部191的外侧出来。
通过将这样的毛刷接收部190相对于外周毛刷密封件140的自由端部145进行设置，可以防止外周毛刷密封件140的硬毛141的自由端部145扩大，可以长期保持自由端部145整齐紧密排列的状态。尤其是如图1所示的本实施方式一样，在不具备如内周毛刷密封部101的背板部130及保持部135一样的挤压硬毛141的侧面的构件的外周毛刷密封部102中，外周毛刷密封件140的外周侧自由端部145可能扩大(尤其在轴向上)，但通过设置毛刷接收部190，可以防止自由端部145扩大。其结果，可以避免由于外周毛刷密封件140的自由端部145扩大而引起毛刷密封装置100的防偏心功能降低，可以长期保持毛刷密封装置100的合适操作。
此外，通过设置毛刷接收部190，可以防止由于外周毛刷密封件140的自由端部145直接滑动而引起内周毛刷密封部101的内周面111磨损。
第一保持部150、第二保持部155及毛刷接收部190也与内周毛刷密封部101的背板部130及保持部135一样，例如可以由镍基合金、铁、钢、其他非铁金属等任意材质制成。这些构件也根据例如被密封流体的种类、温度、其他条件，或外周毛刷密封件140的硬毛141或者安装部142的材质或结构等适当选定合适的材料。
如图1所示，具有这样的各结构的内周毛刷密封部101及外周毛刷密封部102的毛刷密封装置100设置在壳体810的内周面811的旋转轴830之间作为具有内外周两段毛刷密封的毛刷密封装置。
毛刷密封装置100可以为预先一体形成内周毛刷密封部101和外周毛刷密封部102，并将一体形成的毛刷密封装置100设置在壳体810与旋转轴830之间的设置方式。此时，将毛刷密封装置100设置在壳体810的内周面811之前的期间，可根据需要采用装配在内周毛刷密封部101与外周毛刷密封部102之间并保持为一体的设定用构件。在将毛刷密封装置100设置在壳体810的内周面811之后，或在此后的实际操作阶段中可卸下设定用构件，从而可使内周毛刷密封部101与外周毛刷密封部102相对移动。
或者，在设置前，可以在内周毛刷密封部101与外周毛刷密封部102处于分离的状态下准备毛刷密封装置100(毛刷接收部190优选设于内周毛刷密封部101的外周面111)，将毛刷密封装置100设置在壳体810与旋转轴830之间时，可为对它们进行组装的设置方式。
在此情况下，可以首先将外周毛刷密封部102设置在壳体810的内周面811，然后在作为其内侧的外周毛刷密封部102的环状空间127的旋转轴830的外周面831设置内周毛刷密封部101。或者，可以首先将内周毛刷密封部101设置在旋转轴830的外周面831，然后在作为其外侧的壳体810的内周面811的内侧设置外周毛刷密封部102。
根据如此构成的本实施方式的毛刷密封装置100，由于是在内周毛刷密封件120的外周侧进一步设置外周毛刷密封件140的结构，在毛刷密封装置100的外周侧可以密封被密封流体，从而能够适当地防止被密封流体从毛刷密封装置100的外周侧泄露。
其结果，可以不需要为防止被密封流体从毛刷密封装置100的外周侧泄露而设置的二次密封件。
此外，即使在兼用二次密封件的情况下，可以适当防止被密封流体从二次密封面泄露，可以减轻二次密封件的负担并延长寿命。此外，还可以防止由于二次密封件所要求的性能变高，得到装置成本降低等效果。
此外，在本实施方式的毛刷密封装置100中，由于具有内周毛刷密封件120与外周毛刷密封件140的两段毛刷密封件，可以提高毛刷密封装置100整体的弹性特性(弹簧特性)。其结果，即使在由于旋转轴830的偏心或毛刷密封件(内周毛刷密封件120)的磨损等而在旋转轴830与内周毛刷密封件120的自由端部125之间存在产生间隙的危险性的情况下，内周毛刷密封件120也可以适当地继续与旋转轴830的外周面831随动。其结果，可以防止产生这种间隙，可以适当防止被密封流体泄露。
此外，在本实施方式的毛刷密封装置100中，外周毛刷密封件140的硬毛141也形成为相对于壳体810的内周面811及旋转轴830的径向倾斜，外周毛刷密封件140的毛刷部143也具有基于弹性变形的偏心防止功能。其结果，毛刷密封装置100整体可以进一步适当地发挥对旋转轴830的偏心防止功能。即，可以降低旋转轴830与内周毛刷密封件120的自由端部125之间产生间隙的危险性，毛刷密封装置100整体可以进一步适当地对旋转轴830进行对准。
此外，在本实施方式的毛刷密封装置100中，内周毛刷密封件120和外周毛刷密封件140都可以将硬毛121及141的长度或角度调整为任意状态。因此，可以将由内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140进行的偏心防止作用分别调整为合适的操作状态，在这一点上，毛刷密封装置100整体可进一步适当地对旋转轴830发挥偏心防止功能，可恰当地对旋转轴830进行对准。
此外，在本实施方式的毛刷密封装置100中，相对于旋转轴830的径向，外周毛刷密封件140的硬毛141的倾斜方向与内周毛刷密封件120的硬毛121的倾斜方向不同。通过这样的结构，相对于由于旋转轴830的旋转而作用于内周毛刷密封件120的力的方向，对外周毛刷密封件140可以作用与其反向的力，可以使内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140各自难以旋转。其结果，可以降低内周毛刷密封部101的自由端部125及外周毛刷密封部102的自由端部145的滑动而导致的磨损，可以适当长期维持毛刷密封装置100的寿命。
此外，在本实施方式的毛刷密封装置100中，硬毛121及硬毛141都通过焊接而接合于外周侧以形成内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140。这样，通过焊接接合、设置硬毛121、141，可以大体上可靠地避免硬毛121、141脱落，从而能够形成牢固的毛刷部123、143。其结果，可以妥善长期维持毛刷密封装置100的寿命。
另外，在前述的实施方式中，内周毛刷密封部101的内周毛刷密封件120与外周毛刷密封部102的外周毛刷密封件140具有相同的毛刷部123及143。当然内周毛刷密封件120与外周毛刷密封件140也可以构成为具有不同的毛刷部123及143。即，关于内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140，可以采用材质、线径、形状(截面形状)、特性、排列密度或排列方式等不同的硬毛121及141来构成毛刷部123及143。
如果是这样的结构，则内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140可以构成具有各种操作条件、操作特性的毛刷部123及143，此外，可以形成具有各种最适合条件的毛刷部123及143。其结果，可以应用在更广泛的技术领域，且可以提供更高性能的毛刷密封装置。
此外，在本实施方式中采用了截面凹状的环状构件作为毛刷接收部190，但还可以是将仅对外周毛刷密封件140的自由端部145的范围进行限定的构件设置在内周毛刷密封部101的外周面111在轴向范围两侧的结构。毛刷接收部190只要是可以防止外周毛刷密封件140的自由端部145扩大的结构，则可以采用任意结构。
这样，根据本发明的第一实施方式，提供一种毛刷密封装置100，可以防止被密封流体从旋转轴周围及外周侧发生泄露，可以防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，可以适当地长期维持这些功能、作用。
第二实施方式
参考图5～图8对本发明的第二实施方式的毛刷密封装置进行说明。
图5是表示本发明第二实施方式的毛刷密封装置200的结构的剖视图，图6A是构成毛刷密封装置200的内周毛刷密封部201的内周毛刷密封件220的板刷密封单板311的俯视图，图6B是构成毛刷密封装置200的外周毛刷密封部202的外周毛刷密封件240的板刷密封单板321的俯视图，图7是毛刷密封装置200的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240处的径向剖视图，图8A及图8B是表示内周毛刷密封件220的细梁221的第一图案及第二图案的图，图8C是表示将这些层叠后的状态的图。
在第二实施方式的毛刷密封装置200相关的下述说明中，参照图1～图4与前述的第一实施方式的毛刷密封装置100等实质相同的结构赋予相同的附图标记并省略其说明。第二实施方式主要对与第一实施方式的毛刷密封装置100不同的点进行说明。
如图5所示，第二实施方式的毛刷密封装置200基本与第一实施方式的毛刷密封装置100结构相同。
即，毛刷密封装置100设置在壳体810与旋转轴830之间的间隙中，将该间隙分隔为高压P1侧与低压P2侧。
毛刷密封装置200具有内周毛刷密封部201及外周毛刷密封部202，内周毛刷密封部201具有内周毛刷密封件220，外周毛刷密封部202具有外周毛刷密封件240。内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240都分别在内周侧具有毛刷部223、243，其前端部(内周侧端部)形成为自由端部225、245。
内周毛刷密封部201设置为自由端部225与旋转轴830的外周面831相对且接触或靠近外周面831的状态。外周毛刷密封部202在内周毛刷密封部201的外周侧，设置为自由端部245与内周毛刷密封部201的外周面211相对且接触或靠近外周面211的状态。此外，外周毛刷密封部202的外周面212紧密嵌合在810的内周面811。
毛刷密封装置200通过这样的内周毛刷密封部201与外周毛刷密封部202的两段毛刷密封，在壳体810与旋转轴830之间的空间中对高压P1侧的被密封流体进行轴向密封。
第二实施方式的毛刷密封装置200与第一实施方式的毛刷密封装置100不同点在于：第一，内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240的结构。
前述的第一实施方式的毛刷密封装置100的内周毛刷密封部101及外周毛刷密封部102的各毛刷密封件120、140将多根线形硬毛121、141形成为束状，并将束状的硬毛沿圆周排列为壁状，通过焊接接合外周侧、内周侧或中间部分并形成为环状。
与此相对，第二实施方式的毛刷密封装置200的内周毛刷密封部201及外周毛刷密封部202的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240通过层叠如图6A及图6B所示的薄板的圆环状板刷密封单板311、321而形成。
板刷密封单板311、321都形成为环状体，内周侧被加工为向周向倾斜的细梁221、241，之间形成有狭缝312、322。而且，细梁221、241与狭缝312、322以一定间隔构成毛刷部313、323。
另外，在内周毛刷密封件220的板刷密封单板311中，相对于狭缝312、322及细梁221、241的周向的倾斜方向是作为旋转轴830的旋转方向的方向。此外，在外周毛刷密封件240的板刷密封单板321中，参考图7并如后所述，相对于旋转轴830的径向、即内周毛刷密封部201及外周毛刷密封部202的径向，与板刷密封单板311的毛刷部313的细梁221的倾斜方向为相反方向。
板刷密封单板311、321的细梁221、241是具有例如纵横边的长度为0.2～0.005×0.3～0.008mm、优选为0.15～0.008×0.2～0.01mm的长方形或正方形截面形状的棒状(线状、毛状)构件。细梁321、341的截面除矩形以外，可采用三角形、梯形、椭圆形等各种形状。
另外，通常该细梁221及241也有时被称为硬毛。
在板刷密封单板311、321中，毛刷部313、323的外周侧以未形成狭缝312、322及细梁221、241的环状形成板状的基部316、326，细梁221、241联接至基部316、326。在层叠板刷密封单板311、321形成内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240时，在该基部316、326中，多个层叠的板刷密封单板311、321被焊接而一体化。
关于通过基部316、326进行的板刷密封单板311、321的层叠方法，这里，举例说明板刷密封单板311与板刷密封单板321，即内周毛刷密封件220与外周毛刷密封件240不同的方式。
在构成内周毛刷密封部201的内周毛刷密封件220的板刷密封单板311中，如图6A所示，基部316形成为较大宽度，在该基部316沿圆周形成有定位孔317。
定位孔317的间距形成为与毛刷部313的细梁221的间距(狭缝312的间距)不对应(定位孔317的间距不是细梁221的间距的整数倍等)，具有细微差别。或者，各定位孔317的间距(间隔)形成为各自略微不同。
该定位孔317的间距的区别在于在层叠多个板刷密封单板311时，通过移动并对准定位孔317，毛刷部313的细梁221的位置通过板刷密封单板311而分别稍微错开地形成。具体地，通过适当改变在板刷密封单板311中对准的定位孔317，细梁221的位置变成分别以细梁221的间距的几分之一错开。
因此，在层叠多个板刷密封单板311而形成内周毛刷密封件220时，如果移动并能够对准定位孔317，则可以在某一板刷密封单板311的狭缝312的位置处重叠其他板刷密封单板311的细梁221。进而如果这样层叠多个板刷密封单板311，则内周毛刷密封件220的整体可以实质消除在轴向贯通内周毛刷密封件220的狭缝(间隙)，从而可以有效防止被密封流体泄露。
例如，如图8A及图8B所示，在内周毛刷密封件220中，通过将邻接的板刷密封单板311层叠而构成分别以间距的1/2错开状态下的细梁221a及221b，在内周毛刷密封件220中，如图8C所示，可以实质消除在轴向贯通内周毛刷密封件220的狭缝(间隙)。
另一方面，在构成外周毛刷密封部202的外周毛刷密封件240的板刷密封单板321中，如图6B所示，基部326形成为宽度较窄，在基部326不形成定位孔等。
因此，在层叠多个板刷密封单板321并形成外周毛刷密封件240时，无法如板刷密封单板311一样采用定位孔以确定各外周侧狭缝322的板。然而，换句话说，在外周侧狭缝322中，可以只将各板移动任意位置并层叠。而且，通过移动位置并层叠，作为外周毛刷密封件240的整体，可以实质消除在轴向贯通外周毛刷密封件240的狭缝(间隙)，可以有效防止被密封流体泄露。
即，在没有形成定位孔317的板刷密封单板321中，基部316的结构、即板刷密封单板321本身的结构可以由板刷密封单板311简单形成，且可以缩小基部326的宽度，减小外周毛刷密封件240的大小。此外，可以在任意方向进行移动来层叠板刷密封单板321，关于板刷密封单板的移动方向，相比板刷密封单板311其自由度得到了提高。
在本实施方式中，内周毛刷密封件220构成为采用具有定位孔317的板刷密封单板311，外周毛刷密封件240构成为采用不具备定位孔317的板刷密封单板321。然而，可以由不具有定位孔的板刷密封单板构成内周毛刷密封件220，由具有定位孔的板刷密封单板构成外周毛刷密封件240，也可以都由具有定位孔的板刷密封单板构成内周毛刷密封件220与外周毛刷密封件240，或通过都不具有定位孔的板刷密封单板来构成二者。
此外，层叠的板刷密封单板311、321可如上述一样进行移动而层叠，也可以不移动地进行层叠。在即使存在轴向贯通内周毛刷密封件220或外周毛刷密封件240的间隙也可以充分抑制被密封流体的泄露量等情况下，可为这种结构。
板刷密封单板311、321的材质为钢、不锈钢、镍基合金、陶瓷材料等。此外，对于板刷密封单板311、321的狭缝312、322或定位孔317等的加工可以采用现有已知的加工方法如电极放电加工、蚀刻处理加工、激光加工、电子束加工等精细加工方法。
第二实施方式的毛刷密封装置200的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240都基于需要的密封能力将这种结构的板刷密封单板311、321层叠至需要厚度或需要枚数而形成。即，如前所述，将层叠的多个板刷密封单板311、321进行位置对准，通过焊接基部316、326等来将多个板刷密封单板311、321一体化。
如图6A所示的板刷密封单板311一样，在基部316形成有定位孔317的板刷密封单板311的情况下，例如如图5所示，多个板刷密封单板311的接合可以通过将位置对准销318插入用于对准多个板刷密封单板311的位置的定位孔317来进行。此时，焊接多个板刷密封单板311时，只要位置对准销318也一体焊接即可。具有防止脱落的效果。
另外，位置对准销318例如预先直立设置于背板部130，在层叠板刷密封单板311时，可以对设于背板部330的位置对准销318进行各板刷密封单板311的位置对准。虽然实质是在相同工序同时进行层叠多个板刷密封单板311的工序以及设置后述的背板部130及保持部135的工序，但位置对准销318的操作变得容易，层叠板刷密封单板311的工序及设置背板部130和保持部135的工序二者都可以在简单工序中进行。还可以通过这种结构及方法实施毛刷密封装置200。
如图6B所示的板刷密封单板321一样，在基部326上没有形成定位孔的板刷密封单板321的情况下，在将多个板刷密封单板321维持在期望的位置对准状态下，仅通过焊接各板刷密封单板321的基部326而将它们接合。
另外，在如此形成的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240中，以下，有时也将焊接基部316、326的部分称为安装部222、242。
如前所述，毛刷密封装置200具有内周毛刷密封部201及外周毛刷密封部202，内周毛刷密封部201除了通过板刷密封单板311的前述构成的内周毛刷密封件220，还具有背板部130及保持部135。此外，外周毛刷密封部202除了通过内周侧狭缝312的前述构成的外周毛刷密封件240，还具有背板部250及保持部255。
关于内周毛刷密封部201，背板部130及保持部135的结构与第一实施方式的毛刷密封装置100相同。即，背板部230、内周毛刷密封件220与保持部135以内周毛刷密封件220的安装部222为中心进行焊接，并将这三者接合为一体，作为内周毛刷密封部201。
此外，关于外周毛刷密封部202，背板部250及保持部255的结构、功能、作用等与内周毛刷密封部201的背板部130及保持部135(第一实施方式的毛刷密封装置100的内周毛刷密封部101的背板部130及保持部135)相同。背板部250、外周毛刷密封件240与保持部255以外周毛刷密封件240的安装部242为中心进行焊接，并将这三者接合为一体，构成外周毛刷密封部202。
毛刷密封装置200的内周毛刷密封部201及外周毛刷密封部202的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240的各毛刷部223、243的自由端部225、245的功能、操作、作用与前述的第一实施方式的毛刷密封装置100的各毛刷密封部101、102的毛刷密封120、140的毛刷部123、143的自由端部125、145的功能、操作、作用相同。
另外，在本实施方式中，内周毛刷密封部201的内周毛刷密封件220的毛刷部223与外周毛刷密封部202的外周毛刷密封件240的毛刷部243为相同的毛刷部。即，构成内周毛刷密封件220的细梁221与构成外周毛刷密封件240的细梁241构成为材质、截面形状、其尺寸、弹性特性等的特性、排列密度或排列方式等相同。
此外，在第一实施方式的毛刷密封装置100中，内周毛刷密封部101的外周面111上设置有毛刷接收部190，防止了外周毛刷密封部102的外周毛刷密封件140的硬毛141的自由端部145扩大。
与此相对，在第二实施方式的毛刷密封装置200中，未设置毛刷接收部190，外周毛刷密封件240的毛刷部243的自由端部245变为直接接合内周毛刷密封部201的外周面211的结构。
取而代之，在毛刷密封装置200中，如图5所示，背板部250及保持部255替代毛刷密封装置100的第一保持部150及第二保持部155，构成为夹持外周毛刷密封件240，支撑外周毛刷密封件240的细梁241的侧面。即，如前所述，在毛刷密封装置200中，背板部250与保持部255之间，以安装部(基部)242为中心，夹持包括外周毛刷密封件240的安装部242侧的根部的范围。其结果，在毛刷密封装置200中，通过背板部250及保持部255，防止了外周毛刷密封件240的细梁241扩大。因此，在外周毛刷密封件240的自由端部245位置处可以不设置毛刷接收部190这样的结构。
另外，这样通过背板部250与保持部255夹持外周毛刷密封件240的根部的方式也适用于如前所述的第一实施方式的毛刷密封装置100的外周毛刷密封件140的硬毛141。
图7示出了毛刷密封装置200的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240处的径向剖视图，如图7所示，且如前所述，在本实施方式的毛刷密封装置200中，外周毛刷密封件240的细梁241相对于旋转轴830的径向，在与内周毛刷密封件220的细梁221的倾斜的方向相反的方向倾斜。在这样的结构中，细梁221及细梁241的倾斜角度及长度调整为仅保留这些外周毛刷密封件240的细梁241与内周毛刷密封件220的细梁221引起的弹性效果、毛刷密封装置200的径向分量F。
通过形成这样的结构，毛刷密封装置200受到来自旋转轴830的振动等的应力(振动应力)仅形成径向的力，可以防止毛刷密封装置200不稳定的振动等举动，可以使毛刷密封装置200的操作稳定化。
另外，这种细梁221及细梁241的倾斜角度及长度的特征可以适用于如前所述的第一实施方式的毛刷密封装置100的内周毛刷密封件120的硬毛121与外周毛刷密封件140的硬毛141之间的关系。
第二实施方式的毛刷密封装置200具有这样的结构。
因此，在第二实施方式中，提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置可以防止被密封流体从旋转轴周围及外周侧泄露，可以防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，可以适当地长期维持这些功能、作用。
另外，在本实施方式中，内周毛刷密封部201的内周毛刷密封件220的毛刷部223与外周毛刷密封部202的外周毛刷密封件240的毛刷部243是相同的毛刷部。然而，可以将它们构成为不同的毛刷部。具体地，将构成内周毛刷密封件220的细梁221与构成外周毛刷密封件240的细梁241加工为截面形状、截面尺寸、弹性特性等的特性、排列密度或排列方式等不同，它们成为不同的毛刷部。其结果，可以应用在更宽广的技术领域，且可以提供更高性能的毛刷密封装置。
此外，在毛刷密封装置200中，内周毛刷密封部201与外周毛刷密封部202可以是在将毛刷密封装置200设置在壳体810之前预先形成一体的结构，也可以是在将毛刷密封装置200设置在壳体810之前保持作为单独体分离的状态，将它们设置在壳体810时(组装时)进行一体化的结构。
第三实施方式
参考图9～图12对本发明的第三实施方式的毛刷密封装置进行说明。
第三实施方式的毛刷密封装置作为第二实施方式的毛刷密封装置200的变形例进行说明。
第二实施方式中的前述毛刷密封装置200层叠相同的板刷密封单板311、321并构成毛刷密封件220、240(内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件240)。然而，可以层叠不同种类的板刷密封单板并构成毛刷密封件220、240。
尤其是通过层叠形成外周毛刷密封件240与细梁241的方式不同的多个种类的板刷密封单板321，可以减少外周毛刷密封件240的毛刷部243中的轴向间隙。
例如，如图9A及图9B所示，通过层叠具有倾斜方向不同的细梁241c与细梁241d的两种板刷密封单板321c、321d，外周毛刷密封件240的毛刷部243变成如图9C所示的方式，轴向间隙变小。
此外，如图10A及图10B所示，通过层叠具有间距不同的细梁241e与细梁241f的两种板刷密封单板321e、321f，外周毛刷密封件240的毛刷部243变成如图10C所示的方式，即使在这样的结构中，轴向间隙也变小。
进而，如图11A及图11B所示，通过层叠具有倾斜角度不同的细梁241g与细梁241h的两种板刷密封单板321g、321h，外周毛刷密封件240的毛刷部243变成如图11C所示的方式，在这样的结构中，轴向间隙也变小。
在这样的任一结构中，外周毛刷密封件240的细梁241中的轴向间隙变小，因此可以降低或防止被密封流体从毛刷密封装置200的外周侧周围泄露。
第三实施方式的毛刷密封装置具有这样的结构。
而前述的各实施方式的毛刷密封装置涉及的作用、效果、变形例等对第三实施方式中说明的毛刷密封装置也可适用。因此，在第三实施方式中提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置可以防止被密封流体从旋转轴周围及外周侧泄露，可以防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，能够可靠地长期保持这些功能及作用。
另外，关于使细梁241的方式不同，还有上述以外的各种方法、形式，可以应用任意方法。
此外，所述结构不限于在板刷密封单板上形成细梁并将其层叠的方式。也可适用通过第一实施方式中说明的硬毛来形成外周毛刷密封件的结构。
此外，对内周毛刷密封件220也可应用相同的方法。如果是这种结构，则可以降低或防止内周毛刷密封件220的毛刷部223中的被密封流体的泄露而优选。
第四实施方式
参考图12对本发明的第四实施方式进行说明。
在涉及第四实施方式的毛刷密封装置500中的以下说明中，关于与前述的各实施方式的毛刷密封装置实质相同的结构，赋予相同的附图标记并省略其说明。
在前述的各实施方式的毛刷密封装置中，内周毛刷密封件120、220及外周毛刷密封件140、240配置为硬毛121、141或细梁221、241的朝向沿旋转轴830的径向的方向。
与此相对，第四实施方式的毛刷密封装置500配置为外周毛刷密封件540在轴向倾斜。
以下，参考附图详细说明。
如图12所示，本实施方式的毛刷密封装置500也是将例如燃气轮机等的壳体810与旋转轴830之间的间隙分隔为高压P1侧与低压P2侧的毛刷密封装置，但毛刷密封装置500安装在倾斜面815，所述倾斜面815设置于壳体810的内周面811。倾斜面815是与内周面811倾斜约45°的表面。
毛刷密封装置500具有内周毛刷密封部101、外周毛刷密封部502及联接部503。
内周毛刷密封部101具有内周毛刷密封件120、背板部130及保持部135，结构与前述第一实施方式的内周毛刷密封部101相同。
外周毛刷密封部502具有外周毛刷密封件540、背板部580及保持部585。
外周毛刷密封部502的外周毛刷密封件540的结构与第一实施方式的毛刷密封装置100的外周毛刷密封件140大致相同，但整体形状不是如第一实施方式的外周毛刷密封件140的平面圆环形状，是如图12所示，形成为截顶圆锥体(圆锥台)形状。即，外周毛刷密封件540为将多根线形硬毛541形成为束状，将形成为束状的硬毛541沿圆锥台侧圆周面形状排列为壁状，通过焊接接合于外周侧端部542而形成圆锥台状的结构。进而，焊接部分542的内周侧形成为毛刷部543，在其前端形成有自由端部545。
通过由背板部580与保持部585夹持外周毛刷密封件540，将它们一体化而形成外周毛刷密封部502。
背板部580设置在外周毛刷密封件540的低压P2侧，是与外周毛刷密封件540一样的截顶圆锥体(圆锥台)形状的构件，在低压P2侧支撑外周毛刷密封件540的硬毛541。
此外，保持部585设置在外周毛刷密封件540的高压P1侧，是与外周毛刷密封件540一样的截顶圆锥体(圆锥台)形状的构件，用于在与背板部580之间夹持外周毛刷密封件540的构件。
背板部580与保持部585以在它们之间夹持外周毛刷密封件540的方式进行配置，以外周毛刷密封件540的外周侧焊接部542为中心进行焊接，并将这三者接合一体，形成为外周毛刷密封部502。
这些背板部580及保持部585的材质与第一实施方式的背板部130及保持部135等相同。
在圆环形状的外周毛刷密封部502的各位置中，如图2的截面所示，外周面512形成为与外周毛刷密封件520、背板部580及保持部585的各板面垂直，但由于外周毛刷密封部502的整体形状形成为截顶圆锥体形状，因而作为外周毛刷密封部502的整体，外周面512成为相对于旋转轴830的外周面831或壳体810的内周面811倾斜的面。而且，在外周毛刷密封部502中，该外周面512相对于壳体810的内周面811的倾斜角度与壳体810的倾斜面815的倾斜角度相同，外周面形成为与壳体810的倾斜面815平行相对。
如图12所示，联接部503是截面为三角形形状的环状构件。联接部503具有内周面504、与形成于壳体810的内周面811的倾斜面815平行的倾斜面505。
联接部503的内径形成为与内周毛刷密封部101的外径大致相同，联接部503的轴向长度(厚度)与内周毛刷密封部101的轴向长度(厚度)大致相同。联接部503的内周面504嵌合接合有如图所示的内周毛刷密封部101，联接部503与内周毛刷密封部101形成为一体。
如图12所示，通过在壳体810的内周面811的倾斜面815固定设置外周毛刷密封部502的外周面512，在外周毛刷密封部502的外周毛刷密封件540的硬毛541的自由端部545大致垂直抵接在嵌合设于旋转轴830内周毛刷密封部101的外周面111设置的联接部503的倾斜面505，而将这种结构的毛刷密封装置500设置在壳体810与旋转轴830之间。
进而，内周毛刷密封部101的内周毛刷密封件120的硬毛121的自由端部125配置为与旋转轴830的外周面831靠近的状态，对与旋转轴830的间隙的高压P1侧与低压P2侧进行密封。此外，外周毛刷密封部502的外周毛刷密封件540的硬毛521的自由端部525配置为与联接部503的倾斜面505靠近的状态，对与联接部503之间的高压P1侧与低压P2侧进行密封。
毛刷密封装置500的内周毛刷密封部101的内周毛刷密封件120的毛刷部123及自由端部125、外周毛刷密封部502的外周毛刷密封件540的毛刷部543及自由端部545的功能、操作、作用与前述的各实施方式的毛刷密封装置的功能、操作、作用相同。
进而，尤其是在毛刷密封装置500中，外周毛刷密封部502的外周毛刷密封件540设置为与旋转轴830的轴向倾斜，因此，毛刷密封装置500不仅在旋转轴830的径向上移动，还可以与轴向移动随动。
第四实施方式的毛刷密封装置500具有这样的结构。
进而，前述的各实施方式的毛刷密封装置的作用、效果、变形例等任何一个都可以适用于第四实施方式的毛刷密封装置500。因此，在第四实施方式中也可以提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置可以防止被密封流体从旋转轴周围及外周侧泄露，可以防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，能够适当地长期保持这些功能及作用。
进而，在外周毛刷密封部502及其外周毛刷密封件540相对于旋转轴830的轴向倾斜的本实施方式的毛刷密封装置500中，可以提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置可以与旋转轴830的轴向位移随动，可以更稳定地进行操作，其结果，可以更可靠地防止被密封流体发生泄露，可以防止各构件的磨损，具有很长的寿命。
另外，本实施方式举例说明了作为内周毛刷密封件120及外周毛刷密封件540使用硬毛121、541，但如第二实施方式一样，也可以采用层叠板刷密封单板而构成的毛刷密封件。
此外，外周毛刷密封件540的倾斜角度在本实施方式中设为45°，根据应用对象、被密封流体的压力、各方向的负荷强度、振动、位移的方式或大小等，可以设为任意角度。
第五实施方式
参考图13A和图13B对本发明的第五实施方式进行说明。
在第五实施方式的毛刷密封装置600相关的以下说明中，关于与前述的各实施方式的毛刷密封装置实质相同的结构，赋予相同附图标记，并省略其说明。
前述的各实施方式的毛刷密封件作为内周毛刷密封部的内周毛刷密封件及外周毛刷密封部的外周毛刷密封件通用了使硬毛成束并焊接的方式或层叠板刷密封单板方式的任一结构。然而，这些内周毛刷密封件与外周毛刷密封件可以采用不同的方式。在本实施方式中，对使用了作为内周毛刷密封件采用层叠板刷密封单板的毛刷密封件，作为外周毛刷密封件采用硬毛的毛刷密封件的毛刷密封装置600进行说明。
本实施方式的毛刷密封装置600与前述的各实施方式同样具有内周毛刷密封部与外周毛刷密封部，如图13A和图13B所示，作为内周毛刷密封部的内周毛刷密封件具有前述的第二实施方式的内周毛刷密封件220，作为外周毛刷密封部的外周毛刷密封件具有前述的第一实施方式的外周毛刷密封件140。这两者任一的详细结构与前述的内周毛刷密封件220及外周毛刷密封件140完全相同。
另外，这里仅图示了毛刷密封件，省略了背板部或保持部等结构。
进而，通过将具有内周毛刷密封件220的内周毛刷密封部设置在旋转轴830的外周面831，将具有外周毛刷密封件140的外周毛刷密封部设置在壳体810的内周面811，外周毛刷密封件140的硬毛143的自由端部145配置为靠近具有内周毛刷密封件220的内周毛刷密封部的外周面，从而构成毛刷密封装置600。
第五实施方式的毛刷密封装置600具有这样的结构。
而且，前述各实施方式的毛刷密封装置的作用、效果、变形例等也可适用第五实施方式的毛刷密封装置600。因此，在第五实施方式中，也可以提供一种毛刷密封装置，所述毛刷密封装置可以防止被密封流体从旋转轴周围及外周侧泄露，可以防止毛刷密封件、旋转轴或壳体等的磨损，可适当地长期保持这些功能及作用。
尤其是在本实施方式的毛刷密封装置600中，内周毛刷密封件采用层叠了板刷密封单板的毛刷密封件220，外周毛刷密封件采用使用了硬毛形成的毛刷密封件140。这样，通过任意组合毛刷密封件，内周毛刷密封件及外周毛刷密封件可以构成具有各种操作条件、操作特性的毛刷部，且可以形成具有各种最佳条件的毛刷部。其结果，可以应用更广泛的技术领域，且可以提供更高性能的毛刷密封装置。
另外，本发明不限于上述实施方式，在本发明的范围内可以进行各种变更。
产业上的应用领域
本发明中的毛刷密封装置可以优选用于飞机、燃气轮机等具有旋转轴的任意装置。

Claims (5)

1.一种毛刷密封装置(100)，设置在壳体(810)与旋转轴(830)之间的间隙中，并对该间隙进行轴向密封，其特征在于，包括：
具有与所述旋转轴(830)的外周面(831)相对设置的内周毛刷密封部(101)和与所述内周毛刷密封部(101)的外周面(111)相对设置的外周毛刷密封部(102)，
所述内周毛刷密封部(101)具有环状的内周毛刷密封件(120)，
所述内周毛刷密封件(120)具有：
外周侧的环状的安装部(122)；
毛刷部(123)，自所述安装部(122)沿圆周在内周方向上束状地排列有由线状构件构成的多根硬毛(121)；和
自由端部(125)，为所述毛刷部(123)的内周侧端部，配置为与所述旋转轴(830)的外周面(831)相对紧密排列并接触或靠近该外周面的状态,
所述外周毛刷密封部(102)具有环状的外周毛刷密封件(140)，
所述外周毛刷密封件(140)具有：
外周侧的环状的安装部(142)；
毛刷部(143)，自所述安装部(142)沿圆周在内周方向上排列有由线状构件构成的多根硬毛(141)；和
自由端部(145)，为所述毛刷部(143)的内周侧端部，与所述内周毛刷密封部(101)的外周面(111)相对紧密排列并接触或靠近该外周面(111)的状态，
所述内周毛刷密封部(101)和外周毛刷密封部(102)配置在所述旋转轴的径向内外周两段上。
2.一种毛刷密封装置(200)，设置在壳体(810)与旋转轴(830)之间的间隙中，并对该间隙进行轴向密封，其特征在于，包括：
具有与所述旋转轴(830)的外周面(831)相对设置的内周毛刷密封部(201) 和与所述内周毛刷密封部(201)的外周面(211)相对设置的外周毛刷密封部(202)，
所述内周毛刷密封部(201)具有层叠多个薄板圆环状的板刷密封单板(311)而一体形成的内周毛刷密封件(220)，
所述内周毛刷密封部(201)的所述板刷密封单板(311)具有内周侧的毛刷部(313)和外周侧的板状的基部(316)，所述内周侧的毛刷部(313)具有多个在细梁(221)和所述细梁(221)之间的狭缝(312)，
所述内周毛刷密封件(220)具有：
与所述多个板刷密封单板(311)的所述基部(316)接合而形成的外周侧的安装部(222)；
由所述多个板刷密封单板(311)的所述细梁(221)形成的内周侧的毛刷部(223)；和
自由端部(225)，为所述毛刷部(223)的内周侧端部，配置为与所述旋转轴(830)的外周面(831)相对紧密排列并接触或靠近该外周面的状态,
所述外周毛刷密封部(202)具有层叠多个薄板圆环状的板刷密封单板(321)而一体形成的外周毛刷密封件(240)，
所述外周毛刷密封部(202)的所述板刷密封单板(321)具有内周侧的毛刷部(323)和外周侧的板状的基部(326)，所述内周侧的毛刷部(323)具有多个在细梁(241)和所述细梁(241)之间的狭缝(322)，
所述外周毛刷密封件(240)具有：
与所述多个板刷密封单板(321)的所述基部(326)接合而形成的外周侧的安装部(242)；
由所述多个板刷密封单板(321)的所述细梁(241)形成的内周侧的毛刷部(243)；和
自由端部(245)，为所述毛刷部(243)的内周侧端部，配置为与所述内周毛刷密封部(201)的外周面(211)相对紧密排列并接触或靠近该外周面(211)的状态。
3.根据权利要求1所述的毛刷密封装置，其特征在于，
所述内周毛刷密封件(120)的所述内周侧毛刷部(123)的所述多根硬毛(121)相对于径向倾斜地排列在内周方向上，
所述外周毛刷密封件(140)的所述外周侧毛刷部(143)的所述多根硬毛(141)相对于径向倾斜地排列在内周方向上，
所述内周毛刷密封件(120)的所述硬毛(121)的倾斜与所述外周毛刷密封件(140)的所述硬毛(141)的倾斜相对于所述径向为相反方向。
4.根据权利要求1所述的毛刷密封装置，其特征在于，
所述毛刷密封装置进一步包括毛刷接收部(190)，所述毛刷接收部(190)设置在所述内周毛刷密封部(101)的外周面(111)，配置为与所述外周毛刷密封件(140)的自由端部(145)接触或靠近的状态，同时防止该外周毛刷密封件(140)的自由端部(145)在轴向上扩大。
5.根据权利要求1所述的毛刷密封装置，其特征在于，
所述外周毛刷密封件(140)形成为相对于所述旋转轴(830)的轴向处于倾斜的状态。
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