CN114935012A - 密封装置 - Google Patents

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CN114935012A CN202210729174.6A CN202210729174A CN114935012A CN 114935012 A CN114935012 A CN 114935012A CN 202210729174 A CN202210729174 A CN 202210729174A CN 114935012 A CN114935012 A CN 114935012A
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sliding surface
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千叶启一
井上秀行
德永雄一郎
吉柳健二
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Eagle Industry Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种密封装置。密封装置具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件为固定侧密封环，另一个滑动部件为旋转侧密封环，这些密封环分别具有沿半径方向形成的滑动面，且用于密封被密封流体的泄漏，在一对滑动部件的滑动面设有：与用于将从密封气体供给源供给的比被密封流体高压的密封气体供给至滑动面的密封气体供给通道连通的静压槽，其中，密封气体供给通道与被密封流体之间被O型环密封；及能够通过两个滑动面的相对滑动将密封气体的径向流动控制成从低压流体侧朝向高压流体侧的流动的抽吸槽，抽吸槽位于比静压槽更靠高压流体侧，且为以上游侧的端部通过台面部与静压槽隔离且下游侧的端部与高压流体侧连通的方式配设的螺旋槽。

Description

密封装置
本申请是申请日为2016年06月28日、申请号为201680039033.4(国际申请号为PCT/JP2016/069062)、发明名称为“密封装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于旋转设备的轴封等的密封装置，详细而言，涉及一种向滑动部件的滑动面供给密封气体的非接触式静压密封装置。
背景技术
作为非接触式静压密封装置，例如已知有如下发明，即，一种密封装置，向一对滑动部件的相对滑动面之间供给密封气体，且相对滑动面之间以非接触状态被密封，该密封装置具备：第1密封环，配置于高压流体侧与低压流体侧之间且在一个第1滑动面内具有动压产生槽；第2密封环，具有与第1滑动面相对滑动的另一个第2滑动面；及密封气体供给通道，贯穿第1密封环的第1滑动面或第2密封环的第2滑动面，并且能够与流体供给源连通，在第1滑动面的动压产生槽中设有能够导入高压侧的被密封流体的导入通道(例如参考专利文献1及2。)。
关于上述专利文献1及2中所记载的密封装置的发明，若由流体供给源将密封气体经由密封气体供给通道供给至第1滑动面与第2滑动面之间，则通过在滑动面之间产生的静压而形成十几μm的浮动间隙，并且在该间隙中形成密封气体的屏障，从而密封机内气体，一旦因事故等而导致来自流体供给源的密封气体未供给至滑动面之间的情况下，将高压侧的被密封流体经由导入通道引导至第1滑动面的动压产生槽中，并通过该动压产生槽来产生动压，使在滑动面之间产生间隙，从而将滑动面之间保持为非接触状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-22834号公报
专利文献2：日本特开2006-77899号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在上述专利文献1及2中所记载的现有技术中，仅是在滑动面设有密封气体供给通道及动压产生槽，因此比高压流体侧的压力更高压的密封气体向高压流体侧及低压流体侧这双方流动。此时，在低压流体侧流动有更多的密封气体，因此高压流体侧的被密封流体容易向低压流体侧泄漏，从而存在密封性降低这一问题。
本发明的目的在于提供一种密封装置，该密封装置能够通过控制供给至相对滑动的一对滑动部件的滑动面的密封气体在滑动面中的径向流动来降低密封气体向低压流体侧流动的流量，从而提高密封性。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的，本发明的密封装置的第1特征在于，具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件为固定侧密封环，另一个滑动部件为旋转侧密封环，这些密封环分别具有沿半径方向形成的滑动面，且用于密封被密封流体的泄漏，并且在所述一对滑动部件的滑动面设有与密封气体供给通道连通的静压槽及能够通过两个滑动面的相对滑动将密封气体的径向流动控制成从低压流体侧朝向高压流体侧的流动的抽吸槽。
根据该特征，密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，本发明的密封装置的第2特征在于，在第1特征中，所述抽吸槽位于比所述静压槽更靠所述低压流体侧，且为以上游侧的端部与低压流体侧连通，并且下游侧的端部通过台面部与所述静压槽隔离的方式配设的螺旋槽。
根据该特征，密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性，而且在螺旋槽的下游侧端部的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环的滑动面与旋转侧密封环的滑动面之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
并且，本发明的密封装置的第3特征在于，在第1特征中，抽吸槽位于比所述静压槽更靠所述低压流体侧，且为以上游侧的端部通过台面部与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部与所述静压槽连通的方式配设的螺旋槽。
根据该特征，密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄露，并能够提高密封性。并且，在滑动面的内径附近，台面部以连续的方式存在，因此能够更进一步提高密封性。
并且，本发明的密封装置的第4特征在于，在第1特征中，所述抽吸槽位于比所述静压槽更靠所述高压流体侧，且为以上游侧的端部通过台面部与所述静压槽隔离，并且下游侧的端部与所述高压流体侧连通的方式配设的螺旋槽。
根据该特征，从静压槽向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，本发明的密封装置的第5特征在于，在第1特征中，所述抽吸槽位于比所述静压槽更靠所述高压流体侧，且为以上游侧的端部与所述静压槽连通，并且下游侧的端部通过台面部与所述高压流体侧隔离的方式配设的螺旋槽。
根据该特征，从静压槽向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，在螺旋槽的下游侧端部的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环的滑动面与旋转侧密封环的滑动面之间的间隙被加宽，即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
并且，本发明的密封装置的第6特征在于，在第1特征中，所述抽吸槽由位于所述静压槽的所述低压流体侧的低压流体侧抽吸槽及位于所述静压槽的所述高压流体侧的高压流体侧抽吸槽构成，所述低压流体侧抽吸槽为以上游侧的端部通过台面部与所述低压流体侧隔离，并且下游侧的端部与所述静压槽连通的方式配设的螺旋槽，所述高压流体侧抽吸槽为以上游侧的端部与所述静压槽连通，并且下游侧的端部通过台面部与所述高压流体侧隔离的方式配设的螺旋槽。
根据该特征，通过构成低压流体侧抽吸槽的螺旋槽，将从静压槽供给而欲向低压流体侧流动而泄漏的密封气体推回高压流体侧，并且通过构成高压流体侧抽吸槽的螺旋槽，滑动面的外周侧的压力降低而从静压槽向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，因此能够更进一步降低被密封流体的泄漏，并能够进一步提高密封性。
并且，在构成高压流体侧抽吸槽的螺旋槽的下游侧端部的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环的滑动面与旋转侧密封环的滑动面之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
发明效果
本发明发挥如下优异的效果。
(1)在一对滑动部件的滑动面设有与密封气体供给通道连通的静压槽及能够通过两个滑动面的相对滑动将密封气体的径向流动控制成从低压流体侧朝向高压流体侧的流动的抽吸槽，由此密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
(2)抽吸槽位于比静压槽更靠低压流体侧，且为以上游侧的端部与低压流体侧连通，并且下游侧的端部通过台面部与静压槽隔离的方式配设的螺旋槽，由此密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性，而且在螺旋槽的下游侧端部的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环的滑动面与旋转侧密封环的滑动面之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
(3)抽吸槽位于比静压槽更靠低压流体侧，且为以上游侧的端部通过台面部与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部与静压槽连通的方式配设的螺旋槽，由此密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄露，并能够提高密封性。并且，在滑动面的内径附近，台面部以连续的方式存在，因此能够更进一步提高密封性。
(4)抽吸槽位于比静压槽更靠高压流体侧，且为以上游侧的端部通过台面部与静压槽隔离，并且下游侧的端部与高压流体侧连通的方式配设的螺旋槽，由此从静压槽向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
(5)抽吸槽位于比静压槽更靠高压流体侧，且为以上游侧的端部与静压槽连通，并且下游侧的端部通过台面部与高压流体侧隔离的方式配设的螺旋槽，由此从静压槽向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，在螺旋槽的下游侧端部的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环的滑动面与旋转侧密封环的滑动面之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
(6)抽吸槽由位于静压槽的低压流体侧的低压流体侧抽吸槽及位于静压槽的高压流体侧的高压流体侧抽吸槽构成，低压流体侧抽吸槽为以上游侧的端部通过台面部与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部与静压槽连通的方式配设的螺旋槽，高压流体侧抽吸槽为以上游侧的端部与静压槽连通，并且下游侧的端部通过台面部与高压流体侧隔离的方式配设的螺旋槽，由此通过构成低压流体侧抽吸槽的螺旋槽，将从静压槽供给而欲向低压流体侧流动而泄漏的密封气体推回高压流体侧，并且通过构成高压流体侧抽吸槽的螺旋槽，滑动面的外周侧的压力降低而从静压槽向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，因此能够更进一步降低被密封流体的泄漏，并能够进一步提高密封性。
并且，在构成高压流体侧抽吸槽的螺旋槽的下游侧端部的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环的滑动面与旋转侧密封环的滑动面之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量也能够保持非接触式静压密封功能。
附图说明
图1为表示本发明的实施例1所涉及的密封装置一例的上半部分的纵剖视图。
图2为表示本发明的实施例1所涉及的密封装置的旋转侧密封环的滑动面的图，由双点划线示出了形成于固定侧密封环的内径及外径以及滑动面的静压槽。
图3(a)为表示本发明的实施例2所涉及的密封装置的旋转侧密封环的滑动面的图，由双点划线示出了形成于固定侧密封环的内径及外径以及滑动面的静压槽。并且，图3(b)为表示滑动部分的纵剖视图。
图4(a)为表示本发明的实施例3所涉及的密封装置的旋转侧密封环的滑动面的图，由双点划线示出了形成于固定侧密封环的内径及外径以及滑动面的静压槽。并且，图4(b)为表示滑动部分的纵剖视图。
图5(a)为表示本发明的实施例4所涉及的密封装置的旋转侧密封环的滑动面的图，由双点划线示出了形成于固定侧密封环的内径及外径以及滑动面的静压槽。并且，图5(b)为表示滑动部分的纵剖视图。
图6(a)为表示本发明的实施例5所涉及的密封装置的旋转侧密封环的滑动面的图，由双点划线示出了形成于固定侧密封环的内径及外径以及滑动面的静压槽。并且，图6(b)为表示滑动部分的纵剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图并根据实施例来对用于实施本发明的方式进行示例性说明。但是，关于该实施例中所记载的构成要件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别明确的记载，就不是将本发明的范围仅限定于这些实施例。
参考图1及图2，对本发明的实施例1所涉及的密封装置进行说明。
另外，在以下实施例中，对将构成密封装置的滑动部件的外周侧作为被密封流体侧(高压流体侧)，将内周侧作为低压流体侧的内侧形式密封件进行了说明，但本发明并不限定于此，在外周侧作为低压流体侧，内周侧作为被密封流体侧(高压流体侧)的外侧形式密封件的情况下也能够适用。并且，对在固定侧密封环的滑动面形成有静压槽，旋转侧密封环的滑动面形成有抽吸槽的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，静压槽及抽吸槽只要形成于固定侧密封环及旋转侧密封环中的至少任一个中即可。
在图1中，密封装置1安装于旋转轴50与外壳60之间。在外壳60的阶梯状孔中嵌装有截面L形的环状保持部40，且通过并列状的两个O型环62被密封。而且，在该保持部40的内周孔的周面沿轴向移动自如地配设有固定侧密封环2，且通过两个O型环32被密封。并且，设有扣环45，以防固定侧密封环2从内周孔脱落。
并且，沿保持部40的内周孔侧以等间距设有多个孔41，在该各孔41中配设有弹簧42。并且，通过弹簧42将固定侧密封环2向旋转侧密封环3侧进行弹性按压。另外，虽然省略图示，但固定侧密封环2通过止转销卡止于保持部40。
在旋转轴50通过O型环33固定安装有套筒46。该套筒46的阶梯部嵌装有旋转侧密封环3，且通过设置于侧周面的O型环31被密封。并且，旋转侧密封环3通过第1按压部47固定于套筒46的阶梯部。而且，套筒46及第1按压部47通过第2按压部48固定于旋转轴50。该第2按压部48与旋转轴50彼此螺合并将套筒46与第1按压部47进行拧紧固定。
固定侧密封环2及旋转侧密封环3的材质从耐磨性优异的碳化硅(SiC)及自润滑性优异的炭等中选择，例如，可以是两者为SiC，或任一个为SiC另一个为炭的组合。
并且，在本例中，被设定为旋转侧密封环3的外径大于固定侧密封环2的外径，并且，旋转侧密封环3的内径小于固定侧密封环2的内径，且旋转侧密封环3的滑动面S3的宽度大于固定侧密封环2的滑动面S2的宽度。因此，固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3实际相对滑动的滑动面的宽度成为固定侧密封环2的滑动面S2的宽度。
以下，将实际相对滑动的滑动面称为“滑动面S”。
另外，密封环2及3的外径及内径的相对大小可以与上述相反。
在外壳60及保持部40分别设有彼此连通的连通通道61及43，该连通通道61、43与设置于固定侧密封环2的以大致直角弯曲的密封气体供给通道21连通。并且，在外壳60的连通通道61连接有与省略图示的密封气体供给源连接的密封气体供给配管。而且，密封气体供给通道21与形成于固定侧密封环2的滑动面S2的静压槽22连通。关于静压槽22，其断面形状为矩形，且以位于滑动面S的径向的大致中心的方式沿整周而连续设置。
另外，静压槽22并不限定于沿整周而连续设置的情况，也可以为多个圆弧状槽以均等的长度沿周向以等间距配设的静压槽。
并且，静压槽22所形成的位置除了滑动面S的径向的大致中心以外，还可以偏向于低压流体侧或高压流体侧中的任一个而配置。
若将机内的被密封流体的压力即高压流体侧的压力设为P1，将比密封装置1更靠机外的低压流体侧的压力设为P2，将密封气体的压力设为P3，则密封气体的压力P3被设定为与高压流体侧的压力P1相等或比其更高，并且，被设定为比低压流体侧的压力P2更高。
作为密封气体，例如可采用氮气。
在这种结构中，从连通通道61、43供给的密封气体经过密封气体供给通道21供给至静压槽22，并通过固定侧密封环2与旋转侧密封环3之间的间隙从静压槽22朝向内周侧及外周侧流出，并且旋转轴50在固定侧密封环2通过弹簧42的反弹力朝向旋转侧密封环3按压施力的状态下进行旋转。其结果，基于弹簧42的作用力与基于密封气体喷出的推动压力保持平衡，两个密封环2、3之间的间隙被自动调整且密封气体成为密封润滑膜，从而发挥非接触式静压密封功能。
图2为以实线表示图1的密封装置的旋转侧密封环3的滑动面S3的图，且由双点划线示出了形成于固定侧密封环2的滑动面S2的静压槽22、密封气体供给通道21的开口部21a、固定侧密封环2的内径2a及外径2b。
如图2所示，在本例中，静压槽22为遍及整周而连续形成的周向槽，静压槽22的任意一个部位连通有密封气体供给通道21的开口部21a，从开口部21a供给的密封气体经由静压槽22供给至相对滑动的滑动面S的整周，而欲朝向内周侧(低压流体侧)及外周侧(高压流体侧)流出。
在旋转侧密封环3的滑动面S3设有抽吸槽5，该抽吸槽5用于通过两个滑动面S2及S3的相对滑动将从静压槽22供给的密封气体的径向流动控制成从低压流体侧朝向高压流体侧的流动。
在图2中，对方侧滑动面如箭头所示，设为沿逆时针方向旋转的滑动面。抽吸槽5为在径向上位于比静压槽22更靠低压流体侧，且以上游侧的端部5a与低压流体侧连通，并且下游侧的端部5b通过台面部(滑动面的平滑部)R与静压槽22隔离的方式配设而成，并以通过相对滑动，将滑动面中所存在的密封气体从低压流体侧推回高压流体侧的方式倾斜的螺旋形状的槽(以下，称为“螺旋槽”。)。
在图2中，构成抽吸槽5的螺旋槽51沿周向以等间距设有36个，但并不限定于此，只要是一个以上即可。
并且，关于螺旋槽51的宽度、深度、螺旋角度及长度，可考虑滑动面的直径、宽度、相对滑动速度及密封气体的性状而设计性地确定。
现在，若从静压槽22供给密封气体且旋转轴50被旋转驱动，则旋转侧密封环3进行旋转，固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3相对滑动。通过该相对滑动，螺旋槽51以将流入螺旋槽51内的流体搬运至高压流体侧的方式发挥作用，因此将从静压槽22供给而欲向低压流体侧流动而泄漏的密封气体推回高压流体侧。因此，密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，此时，在螺旋槽51的下游侧端部51b的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3之间的间隙被加宽。因此，即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
另外，在密封装置静止时，在比滑动面S的静压槽22更靠高压流体侧形成有连续的台面部R，因此被密封流体不会泄漏。
根据以上说明的实施例1的结构，发挥如下效果。
(1)具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件为固定侧密封环2，另一个滑动部件为旋转侧密封环3，这些密封环2、3分别具有沿半径方向形成的滑动面S2、S3，且用于密封被密封流体的泄漏，并且在一对滑动部件2、3的滑动面S2、S3设有与密封气体供给通道连通的静压槽22及能够通过两个滑动面S2、S3的相对滑动将密封气体的径向流动控制成从低压流体侧朝向高压流体侧的流动的抽吸槽5，由此密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
(2)抽吸槽5位于比静压槽22更靠低压流体侧，且为以上游侧的端部51a与低压流体侧连通，并且下游侧的端部51b通过台面部R与静压槽22隔离的方式配设的螺旋槽51，由此在螺旋槽51的下游侧端部51b的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
[实施例2]
参考图3对本发明的实施例2所涉及的密封装置进行说明。
关于实施例2所涉及的密封装置与实施例1的密封装置的不同点在于，构成抽吸槽5的螺旋槽所配设的位置，但其它基本结构与实施例1相同，对于相同部件标注相同符号，并省略重复说明。
在图3中，构成抽吸槽5的螺旋槽52位于比静压槽22更靠低压流体侧，且以上游侧的端部52a通过台面部R与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部52b与静压槽22连通的方式配设而成。
在图3中，构成抽吸槽5的螺旋槽52沿周向以等间距设有36个，但并不限定于此，只要是一个以上即可。
并且，关于螺旋槽52的宽度、深度、螺旋角度及长度，可考虑滑动面的直径、宽度、相对滑动速度及密封气体的性状而设计性地确定。
现在，若从静压槽22供给密封气体且旋转轴50被旋转驱动，则旋转侧密封环3进行旋转，固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3相对滑动。通过该相对滑动，螺旋槽52以将流入螺旋槽52内的流体搬运至高压流体侧的方式发挥作用，因此将从静压槽22供给而欲向低压流体侧流动而泄漏的密封气体推回高压流体侧。因此，密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，此时，在下游侧的端部52b不形成瑞利台阶，从而不会产生动压(正压)。因此，需要将密封气体的供给量设为比实施例1的情况更多，但除了存在密封气体以外，在相对滑动的滑动面的内径附近沿周向连续存在台面部R，因此比实施例1的情况密封性更高。
另外，在密封装置静止时，在比滑动面S的静压槽22更靠高压流体侧形成有连续的台面部R，因此被密封流体不会泄漏。
根据以上说明的实施例2的结构，发挥如下效果。
抽吸槽5位于比静压槽22更靠低压流体侧，且为以上游侧的端部52a通过台面部R与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部52b与静压槽22连通的方式配设的螺旋槽52，由此密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄露，并能够提高密封性。并且，在滑动面的内径附近，台面部R以连续的方式存在，因此能够更进一步提高密封性。
[实施例3]
参考图4对本发明的实施例3所涉及的密封装置进行说明。
关于实施例3所涉及的密封装置与实施例1的密封装置的不同点在于，构成抽吸槽5的螺旋槽所配设的位置，但其它基本结构与实施例1相同，对于相同部件标注相同符号，并省略重复说明。
在图4中，构成抽吸槽5的螺旋槽53位于比静压槽22更靠高压流体侧，且以上游侧的端部53a通过台面部R与静压槽22隔离，并且下游侧的端部53b与高压流体侧连通的方式配设而成。
在图4中，构成抽吸槽5的螺旋槽53沿周向以等间距设有36个，但并不限定于此，只要是一个以上即可。
并且，关于螺旋槽53的宽度、深度、螺旋角度及长度，可考虑滑动面的直径、宽度、相对滑动速度及密封气体的性状而设计性地确定。
现在，若从静压槽22供给密封气体且旋转轴50被旋转驱动，则旋转侧密封环3进行旋转，固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3相对滑动。通过该相对滑动，螺旋槽53以将流入螺旋槽53内的流体搬运至高压流体侧的方式发挥作用，因此配设有螺旋槽53的滑动面S2、S3的外周侧的压力降低。因此，从静压槽22向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，此时，在螺旋槽53的下游侧端部53b不形成瑞利台阶，从而不会产生动压(正压)。因此，需要将密封气体的供给量设为比实施例1的情况更多，但除了存在密封气体以外，在相对滑动的滑动面的内径侧沿周向连续存在台面部R，因此比实施例1的情况密封性更高。
另外，在密封装置静止时，在比滑动面S的静压槽22更靠低压流体侧形成有连续的台面部R，因此被密封流体不会泄漏。
根据以上说明的实施例3的结构，发挥如下效果。
抽吸槽5位于比静压槽22更靠高压流体侧，且为以上游侧的端部53a通过台面部R与静压槽22隔离，并且下游侧的端部53b与高压流体侧连通的方式配设的螺旋槽53，由此从静压槽22向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
另外，在密封装置静止时，在比滑动面S的静压槽22更靠低压流体侧形成有连续的台面部R，因此被密封流体不会泄漏。
[实施例4]
参考图5对本发明的实施例4所涉及的密封装置进行说明。
关于实施例4所涉及的密封装置与实施例1的密封装置的不同点在于，构成抽吸槽5的螺旋槽所配设的位置与实施例1的密封装置不同，但其它基本结构与实施例1相同，对于相同部件标注相同符号，并省略重复说明。
在图5中，构成抽吸槽5的螺旋槽54位于比静压槽22更靠高压流体侧，且以上游侧的端部54a与静压槽22连通，并且下游侧的端部54b通过台面部R与高压流体侧隔离的方式配设而成。
在图5中，构成抽吸槽5的螺旋槽54沿周向以等间距设有36个，但并不限定于此，只要是一个以上即可。
并且，关于螺旋槽54的宽度、深度、螺旋角度及长度，可考虑滑动面的直径、宽度、相对滑动速度及密封气体的性状而设计性地确定。
现在，若从静压槽22供给密封气体且旋转轴50被旋转驱动，则旋转侧密封环3进行旋转，固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3相对滑动。通过该相对滑动，螺旋槽54以将流入螺旋槽54内的流体搬运至高压流体侧的方式发挥作用，因此配设有螺旋槽54的滑动面S2、S3的外周侧的压力降低。因此，从静压槽22向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，在相对滑动的滑动面的内径侧沿周向连续存在台面部R，因此比实施例1的情况密封性更高。
而且，此时，在螺旋槽54的下游侧端部54b的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3之间的间隙被加宽。因此，即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
另外，在密封装置静止时，在比滑动面S的静压槽22更靠低压流体侧形成有连续的台面部R，因此被密封流体不会泄漏。
根据以上说明的实施例4的结构，发挥如下效果。
(1)抽吸槽5位于比静压槽22更靠高压流体侧，且为以上游侧的端部54a与静压槽22连通，并且下游侧的端部54b通过台面部R与所述高压流体侧隔离的方式配设的螺旋槽54，由此从静压槽22向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。并且，在相对滑动的滑动面的内径侧沿周向连续存在台面部R，因此比实施例1的情况密封性更高。
(2)在螺旋槽54的下游侧端部54b的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
[实施例5]
参考图6对本发明的实施例5所涉及的密封装置进行说明。
关于实施例5所涉及的密封装置与实施例1的密封装置的不同点在于，抽吸槽5由低压流体侧抽吸槽及高压流体侧抽吸槽构成，但其它基本结构与实施例1相同，对于相同部件标注相同符号，并省略重复说明。
在图6中，抽吸槽5由位于静压槽22的低压流体侧的低压流体侧抽吸槽5A及位于静压槽22的高压流体侧的高压流体侧抽吸槽5B构成，构成低压流体侧抽吸槽5A的螺旋槽55以上游侧的端部55a通过台面部R与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部55b与静压槽22连通的方式配设而成，构成高压流体侧抽吸槽5B的螺旋槽56以上游侧的端部56a与静压槽22连通，并且下游侧的端部56b通过台面部R与高压流体侧隔离的方式配设而成。
在图6中，分别构成低压流体侧抽吸槽5A及高压流体侧抽吸槽5B的螺旋槽55及56沿周向以等间距设有36个，但并不限定于此，只要是一个以上即可。
并且，关于螺旋槽55及56的宽度、深度、螺旋角度及长度，可考虑滑动面的直径、宽度、相对滑动速度及密封气体的性状而设计性地确定。
现在，若从静压槽22供给密封气体且旋转轴50被旋转驱动，则旋转侧密封环3进行旋转，固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3相对滑动。通过该相对滑动，构成低压流体侧抽吸槽5A的螺旋槽55以将流入螺旋槽55内的流体搬运至高压流体侧的方式发挥作用，因此将从静压槽22供给而欲向低压流体侧流动而泄漏的密封气体推回高压流体侧。因此，密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，同时，构成高压流体侧抽吸槽5B的螺旋槽56以将流入螺旋槽56内的流体搬运至高压流体侧的方式发挥作用，因此配设有螺旋槽56的滑动面S2、S3的外周侧的压力降低。因此，从静压槽22向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，从而能够降低被密封流体的泄漏，并能够提高密封性。
并且，此时，在螺旋槽56的下游侧端部56b的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3之间的间隙被加宽。因此，即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
另外，在密封装置静止时，在滑动面S的内径附近及外径附近形成有连续的台面部R，因此被密封流体不会泄漏。
根据以上说明的实施例5的结构，发挥如下效果。
(1)抽吸槽5由位于静压槽22的低压流体侧的低压流体侧抽吸槽5A及位于静压槽22的高压流体侧的高压流体侧抽吸槽5B构成，低压流体侧抽吸槽5A为以上游侧的端部55a通过台面部R与低压流体侧隔离，并且下游侧的端部55b与静压槽22连通的方式配设的螺旋槽55，所述高压流体侧抽吸槽5B为以上游侧的端部56a与静压槽22连通，并且下游侧的端部56b通过台面部R与高压流体侧隔离的方式配设的螺旋槽56，由此通过螺旋槽55将从静压槽22供给而欲向低压流体侧流动而泄漏的密封气体推回高压流体侧，并且通过螺旋槽56，滑动面S的外周侧的压力降低而从静压槽22向外周侧流出的密封气体的压力流增加，与其增加的量相应地向内周侧流动的密封气体向低压流体侧流动的流量降低，因此能够更进一步降低被密封流体的泄漏，并能够进一步提高密封性。
(2)在螺旋槽56的下游侧端部56b的瑞利台阶中产生动压(正压)，因此固定侧密封环2的滑动面S2与旋转侧密封环3的滑动面S3之间的间隙被加宽，从而即使减少密封气体的供给量，也能够保持非接触式静压密封功能。
以上，通过附图对本发明的实施例进行了说明，但具体结构并不限于这些实施例，在不脱离本发明宗旨范围内进行的变更和追加也包含于本发明中。
例如，在所述实施例中，作为滑动部件的外周侧为被密封流体侧(高压流体侧)，内周侧为低压流体侧(例如，大气侧)的内侧形式进行了说明，但本发明并不限定于此，在外周侧为低压流体侧(例如，大气侧)，内周侧为被密封流体侧(高压流体侧)的外侧形式的情况下也能够适用。
并且，例如，在所述实施例中，对在固定侧密封环2中形成有静压槽22，旋转侧密封环3中形成有抽吸槽5的情况进行了说明，但并不限定于此，也可以在固定侧密封环2中形成有抽吸槽5，旋转侧密封环3中形成有静压槽22，并且，可以在任意一个密封环中形成有静压槽22及抽吸槽5。
并且，例如，在所述实施例中，对静压槽22所形成的位置为滑动面S的径向的大致中心的情况进行了说明，但并不限定于此，静压槽22的径向的位置可以偏向低压流体侧或高压流体侧中的任一侧而配置。
符号说明
1-密封装置，2-固定侧密封环，2a-内径，2b-外径，3-旋转侧密封环，5-抽吸槽，51、52、53、54、55、56-螺旋槽，51a、52a、53a、54a、55a、56a-螺旋槽的上游侧端部，51b、52b、53b、54b、55b、56b-螺旋槽的下游侧端部，21-密封气体供给通道，21a-开口部，22-静压槽，31、32、33-O型环，40-保持部，41-孔，42-弹簧，43、61-连通通道，45-扣环，46-套筒，47-第1按压部，48-第2按压部，50-旋转轴，60-外壳，62-O型环，S2-固定侧密封环的滑动面，S3-旋转侧密封环的滑动面，S-相对滑动面，R-台面部(平滑部)。

Claims (2)

1.一种密封装置，其特征在于，
具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件为固定侧密封环，另一个滑动部件为旋转侧密封环，这些密封环分别具有沿半径方向形成的滑动面，且用于密封被密封流体的泄漏，
在所述一对滑动部件的滑动面设有：
与用于将从密封气体供给源供给的比被密封流体高压的所述密封气体供给至所述滑动面的密封气体供给通道连通的静压槽，其中，所述密封气体供给通道与被密封流体之间被O型环密封；及
能够通过两个滑动面的相对滑动将密封气体的径向流动控制成从低压流体侧朝向高压流体侧的流动的抽吸槽，
所述抽吸槽位于比所述静压槽更靠所述高压流体侧，且为以上游侧的端部通过台面部与所述静压槽隔离且下游侧的端部与所述高压流体侧连通的方式配设的螺旋槽。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，
所述螺旋槽沿周向以等间距设有多个。
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