JP2013007477A5 - - Google Patents

Description

本発明は、第１に、機器ハウジングに取り付けられたシールケース内に、これを洞貫する回転軸に固定した回転密封環とこれに対向してシールケースにＯリングを介して軸線方向移動可能に内嵌保持された静止密封環との対向端面である密封端面の相対回転作用によりシール機能を発揮するように構成されたメカニカルシールを配置してある高温流体用軸封装置において、シールケースを、厚肉円筒体である本体部と、その端部の内周縁部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体である第１保持部と、その端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２保持部と、その内周端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第１仕切部と、その内周端部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体であって回転軸の外周面との間に微小な環状通路を形成する通路形成部と、その端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２仕切部と、その外周端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板であって外径が本体部と一致するＯリング保持部とを具備する金属製構造物に構成して、Ｏリング保持部の内外周端部と機器ハウジングのシール部との間に第１及び第２Ｏリングを介在した状態で、機器ハウジングに取り付けてあり、その本体部とＯリング保持部との間に形成される凹部を機器ハウジングに設けた給排路形成部で閉塞された冷却室として、この冷却室に当該給排路形成部に形成された冷却液給排路により冷却液を給排させるようにすると共に、当該冷却室の内周側部分であって両仕切部及び通路形成部で囲繞形成される冷却室部分により前記密封環が配置されたシールケース内領域と機器ハウジング内領域である高温流体領域とを区画するように構成してあることをしたことを特徴とする高温流体用軸封装置（以下「第１発明軸封装置」という）を提案する。

また、本発明は、第２に、機器ハウジングに取り付けられたシールケース内に、これを洞貫する回転軸に固定した回転密封環とシールケースにＯリングを介して軸線方向移動可能に内嵌保持された静止密封環との対向端面である密封端面の相対回転作用によりシール機能を発揮するメカニカルシールに構成された一次シール、二次シール及び三次シールを並列配置し、一次シールと二次シールとの間に形成された第１シール空間及び二次シールと三次シールとの間に形成された第２シール空間に、夫々、封水を循環供給するように構成された高温流体用軸封装置であって、
シールケースを、厚肉円筒体である本体部と、その端部の内周縁部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体である第１保持部と、その端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２保持部と、その内周端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第１仕切部と、その内周端部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体であって回転軸の外周面との間に微小な環状通路を形成する通路形成部と、その端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２仕切部と、その外周端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板であって外径が本体部と一致するＯリング保持部とを具備する金属製構造物に構成して、Ｏリング保持部の内外周端部と機器ハウジングのシール部との間に第１及び第２Ｏリングを介在した状態で、機器ハウジングに取り付けてあり、その本体部とＯリング保持部との間に形成される凹部を機器ハウジングに設けた給排路形成部で閉塞された冷却室として、この冷却室に当該給排路形成部に形成された冷却液給排路により冷却液を給排させるようにすると共に、当該冷却室の内周側部分であって両仕切部及び通路形成部で囲繞形成される冷却室部分により前記一次シールの密封環が配置されたシールケース内領域と機器ハウジング内領域である高温流体領域とを区画するように構成し、第１シール空間に封水を循環供給する第１給排水手段及び第２シール空間に封水を循環供給する第２給排水手段を、各々、シールケースの本体部に形成された給水通路と、当該本体部に形成された排水通路と、当該本体部の内周面に形成されて給水通路に連通する環状の給水溝と、当該本体部の内周面に形成されて排水通路に連通する環状の排水溝と、これら給排水溝の開口部を閉塞シールすべく当該本体部の内周面に取り付けられたシャワーリングと、シャワーリングに形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって給水溝に連通する給水孔と、シャワーリングに形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって排水溝に連通する排水孔とを具備して、給水通路から給水溝に供給された封水を全給水孔からシール空間に供給すると共にシール空間内の封水を全排水孔から排水溝を経て排水通路へと排出することによって、当該シール空間における循環供給に伴う封水の脈動現象を抑制するように構成したことを特徴とする高温流体用軸封装置（以下「第２発明軸封装置」という）を提案する。

第２発明軸封装置の好ましい実施の形態にあって、第２給排水手段においては、給水孔が三次シールにおける回転密封環の外周面に対向して配置されると共に排水孔が三次シールにおける静止密封環の外周面に対向して配置されるか、或いは給水孔が三次シールにおける静止密封環の外周面に対向して配置されると共に排水孔が三次シールにおける回転密封環の外周面に対向して配置される。何れの場合においても、第２給排水手段においては、給水通路が、給水ラインに連通する環状の給水ヘッダ室と、給水ヘッダ室とシャワーリングで閉塞された給水溝内とを連通すべく周方向に等間隔を隔てて並列配置された複数の給水連絡通路とを具備するものであり、排水通路が、排水ラインに連通する環状の排水ヘッダ室と、排水ヘッダ室とシャワーリングで閉塞された排水溝内とを連通すべく周方向に等間隔を隔てて並列配置された複数の排水連絡通路とを具備するものであることが好ましい。第２給排水手段において、このような複数の給排水連絡通路を設ける場合においては、回転軸の軸線を通過する断面において給水連絡通路と排水連絡通路とがＸ字状にクロスした形態で形成されていることが好ましい。

回転軸１は、図１に示す如く、機器ハウジング８の端部であるシール部８ａから機外方向に突出してシールケース２を同心状に貫通するものであるが、シールケース２内の回転軸部分においては、軸本体１ａに円筒状のスリーブ１１，１２，１３，１４を嵌挿させた積層構造に構成されている。スリーブ１２，１３，１４は、長尺スリーブ１１に外嵌されている。また、機器ハウジング８のシール部８ａには、その内周部から突出する環状突起８ｂが設けられていると共に、その外周部から連なって回転軸１の軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）に突出する給排路形成部８ｃが設けられている。給排路形成部８ｃは、後述するシールケース２より若干長尺な筒状体であり、シールケース２を囲繞する状態で内嵌しうる円形内周面を有するものである。

シールケース２は、図１に示す如く、厚肉円筒体である本体部２ａ，２ｂ，２ｃと、その端部の内周縁部から機内領域Ａ方向に一体的に延びる薄肉円筒体である第１保持部２ｄと、その端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２保持部２ｅと、その内周端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第１仕切部２ｆと、その内周端部から機内領域Ａ方向に一体的に延びる薄肉円筒体である通路形成部２ｇと、その端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２仕切部２ｈと、その外周端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板であって外径が本体部と一致するＯリング保持部２ｉとを具備する金属製構造物に構成してある。

シールケース２の本体部は、図１に示す如く、軸線方向に３つの部分に分割された外径一定の金属製円筒構造物であり、第１保持部２ｄを一体連結する第１本体部２ａと、これに適当数のボルト２ｊにより連結された第２本体部２ｂと、これに適当数のボルト２ｋにより連結された第３本体部２ｃとからなる。第１本体部２ａは、第１保持部２ｄ、第２保持部２ｅ、第１仕切部２ｆ、通路形成部２ｇ、第２仕切部２ｈ及びＯリング保持部２ｉと一体成形されたものである。

第１保持部２ｄ、第２保持部２ｅ、第１仕切部２ｆ、通路形成部２ｇ、第２仕切部２ｈ及びＯリング保持部２ｉは、本体部２ａ，２ｂ，２ｃの肉厚（径方向の厚み）に比して薄肉のものに構成されている。通路形成部２ｇは、回転軸１つまり軸本体１ａの外周面に近接して軸線方向に延びるものであり、軸本体１ａとの対向周面間に微小な環状通路２７を形成する。Ｏリング保持部２ｉは、その内外周端部に第１Ｏリング２ｍ及び第２Ｏリング２ｎを係合させるＯリング溝を形成したものであり、外径を本体部２ａ，２ｂ，２ｃと一致させてある。第１本体部２ａとＯリング保持部２ｉとの対向周面間には、その周方向に等間隔を隔てて並列する複数の金属製補強杆（例えば、金属丸棒）２ｐを溶着してあり、これによって、第１保持部２ｄ、第２保持部２ｅ、第１仕切部２ｆ、通路形成部２ｇ、第２仕切部２ｈ及びＯリング保持部２ｉで構成される薄肉構造物を補強して、それが変形しないように図っている。

シールケース２には、その本体部（第１本体部２ａ）とＯリング保持部２ｉとの間に環状凹部が形成されるが、この環状凹部は、シールケース２を機器ハウジング８に取り付けることにより、給排路形成部８ｃで閉塞された冷却室２８に構成される。冷却室２８の内周側部分であって両仕切部２ｆ，２ｈ及び通路形成部２ｇで囲繞形成される冷却室部分２８ａは、被密封流体領域をメカニカルシール３の密封環３１，３２が配置されたシールケース内領域Ａ１と高温流体領域である機内領域Ａとを区画しており、両領域Ａ，Ａ１は微小な環状通路２７のみを介して連通されている。冷却室２８には、給排路形成部８ｃに形成された冷却液給排路８０，８１により冷却液８２が給排されるようになっている。すなわち、冷却液供給路８０から冷却室２８に供給された冷却液８２により、冷却室２８の外壁を構成する金属製薄肉部（第１保持部２ｄ、第２保持部２ｅ、第１仕切部２ｆ、通路形成部２ｇ、第２仕切部２ｈ及びＯリング保持部２ｉ）が冷却されて、当該金属製薄肉部に接触する部材及び流体との熱交換（冷却）が行われるようになっているのであり、冷却液８２は冷却液排出路８１から冷却液供給路８０へと循環されるようになっている。第１保持部２ｄ及びＯリング保持部２ｉの内周面には、図１に示す如く、多数の凸状フィン２ｓ，２ｔが一体形成されていて、両部２ｄ，２ｉに接触する部材及び流体の冷却をより効果的に行いうるように工夫されている。なお、冷却液８２としては水等が使用され、その循環経路には必要に応じて熱交換器等の冷却機器が配設される。

高温流体用軸封装置は、図１に示す如く、回転側要素（スリーブ１２，１３，１４及び回転密封環３２，４２，５２等）を取り付けた長尺スリーブ１１と静止側要素（静止密封環３１，４１，５１等）を取り付けたシールケース２とを、着脱自在なセット爪９により一体連結して、長尺スリーブ１１を軸体１ａに嵌挿固定させると共にシールケース２を給排路形成部８ｃに嵌挿させた上、シールケース２を、環状リング２ｒを給排路形成部８ｃの環状凹部８ｄに係合させると共にシールケース２（第３本体部２ｃ）に取り付けることにより、機器ハウジング８に取り付けるように構成したカートリッジ構造のものである。すなわち、回転側要素を取り付けた長尺スリーブ１１と静止側要素を取り付けたシールケース２とをセット爪９により一体化させた形態（当該高温流体用軸封装置に組み立てた形態）のまま、軸体１ａに挿通させた上、軸体１ａに形成したネジ部１ｂにスリング兼用のストッパリング１７を螺合させると共にこのストッパリング１７をセットスクリュー１７ａにより軸体１ａに固定することによって、当該高温流体用軸封装置を機器ハウジング８に装着するようになっている。そして、セット爪９を取り外した上で、当該高温流体用軸封装置の運転が開始される。また、メンテナンス作業等においては、上記と逆の作業手順により当該高温流体用軸封装置を機器ハウジング８から取り外すことができる。このようなカートリッジ構造としておくことにより、軸装置の組立及び機器ハウジング８への脱着作業を正確且つ容易に行うことができる。かかる点は、特に、複数のメカニカルシール３，４，５を有する上記高温流体用軸封装置のように複雑な構造をなすものにおいては、極めて有利な利点である。

第１給排水手段は、図１及び図２に示す如く、シールケース２及び機器ハウジング８の給排路形成部８ｃに形成されて給水ライン６１に接続された給水通路６２と、シールケース２及び機器ハウジング８の給排路形成部８ｃに形成されて排水ライン６３に接続された排水通路６４と、シールケース２の内周面に形成されて給水通路６２に連通する環状の給水溝６５と、シールケース２の内周面に形成されて排水通路６４に連通する環状の排水溝６６と、これら給排水溝６５，６６の開口部を閉塞シールすべくシールケース２の内周面に取り付けられたシャワーリング６７と、シャワーリング６７に形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって給水溝６５に連通する給水孔６８と、シャワーリング６７に形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって排水溝６６に連通する排水孔６９とを具備して、給水通路６２から給水溝６５に供給された封水６を全給水孔６８から第１シール空間Ｃに供給すると共に第１シール空間Ｃ内の封水６を全排水孔６９から排水溝６６を経て排水通路６４へと排出するように構成されている。給水孔６８は、図１〜図３に示す如く、第２メカニカルシール４における静止密封環（第２静止密封環）４１の外周面であって密封端面４１ａに対向して開口する形態でシャワーリング６７に穿設されている。排水孔６９は、図１、図２及び図４に示す如く、第１メカニカルシール３における静止密封環（第２静止密封環）３１の外周面であって密封端面３１ａに対向して開口する形態でシャワーリング６７に穿設されている。なお、シャワーリング６７には、給水孔６８から大気領域Ｂ側へと離間する位置に配して、第１シール空間Ｃと給水溝６５内とを連通する適当数の空気抜き孔６７ａが穿設されている。

第２給排水手段は、図１及び図２に示す如く、シールケース２及び機器ハウジング８の給排路形成部８ｃに形成されて給水ライン７１に接続された給水通路７２と、シールケース２及び機器ハウジング８の給排路形成部８ｃに形成されて排水ライン７３に接続された排水通路７４と、シールケース２の内周面に形成されて給水通路７２に連通する環状の給水溝７５と、シールケース２の内周面に形成されて排水通路７４に連通する環状の排水溝７６と、これら給排水溝７５，７６の開口部を閉塞シールすべくシールケース２の内周面に取り付けられたシャワーリング７７と、シャワーリング７７に形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって給水溝７５に連通する給水孔７８と、シャワーリング７７に形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって排水溝７６に連通する排水孔７９とを具備して、給水通路７２から給水溝７５に供給された封水７を全給水孔７８から第２シール空間Ｄに供給すると共に第２シール空間Ｄ内の封水７を全排水孔７９から排水溝７６を経て排水通路７４へと排出するように構成されている。給水孔７８は、図１、図２及び図５に示す如く、第３メカニカルシール５における回転密封環（第３回転密封環）５２の外周面であってこれを覆っている保持環１６の大径部と小径部との境界部分つまり封水流路Ｄ１の機内領域Ａ側の端部に対向して開口する形態でシャワーリング７７に穿設されている。排水孔７９は、図１、図２及び図６に示す如く、第３メカニカルシール５における静止密封環（第３静止密封環）５１の外周面であって密封端面５１ａに対向して開口する形態でシャワーリング７７に穿設されている。給水通路７２は、図１、図２及び図５に示す如く、給水ライン７１に連通する環状の給水ヘッダ室７２ａと、給水ヘッダ室７２ａとシャワーリング７７で閉塞された給水溝７５内とを連通すべく周方向に等間隔を隔てて並列配置された複数の給水連絡通路７２ｂとを具備して、給水ライン７１から給水ヘッダ室７２ａに供給された封水７を給水連絡通路群７６から給水溝７５に供給するようになっている。排水通路７４は、図１、図２及び図６に示す如く、排水ライン７３に連通する環状の排水ヘッダ室７４ａと、排水ヘッダ室７４ａとシャワーリング７７で閉塞された排水溝７６内とを連通すべく周方向に等間隔を隔てて並列配置された複数の排水連絡通路７４ｂとを具備して、排水孔群７９から排水溝７６に流入した第２シール空間Ｄ内の封水７を排水連絡通路群７４ｂから排水ヘッダ室７４ａを介して排水ライン７３に排水するようになっている。給水連絡通路７２ｂと排水連絡通路７４ｂとは、回転軸１の軸線に対して逆方向に傾斜する傾斜通路となっている。すなわち、図１及び図２に示す如く、給排水ヘッダ室７２ａ，７４ａの軸線方向位置関係と給排水溝７５，７６の軸線方向位置関係とが逆になるようにして、回転軸１の軸線を通過する断面において給水連絡通路７２ｂと排水連絡通路７４ｂとがＸ字状にクロスした形態となるように工夫してある。各連絡通路７２ｂ，７４ｂの上記軸線に対する傾斜角度は４５度又は略４５度に設定されている。給排水連絡通路７２ｂ，７４ｂ及び給排水孔７８，７９の数及び形状（断面積（水流方向に直交する断面の面積））は、全給排水連絡通路７２ｂ，７４ｂの合計断面積が全給排水孔７８，７９の合計断面積と同一か又は全給排水孔７８，７９の合計断面積より若干大きくなる条件において、適宜に設定される。なお、シャワーリング７７には、排水孔７９から大気領域Ｂ側へと離間する位置に配して、第２シール空間Ｄと排水溝７６内とを連通する適当数の空気抜き孔７７ａが穿設されている。

以上のように構成された高温流体用軸封装置にあっては、シールケース内領域Ａ１と機内領域である高温流体領域Ａとが冷却室２８によって区画されており、この冷却室２８の外壁を構成するシールケース部分（第１保持部２ｄ、第２保持部２ｅ、第１仕切部２ｆ、通路形成部２ｇ、第２仕切部２ｈ及びＯリング保持部２ｉ）が薄肉円筒体又は薄肉円環状板であるから、冷却室２８内の冷却液８２によってシールケース内領域Ａ１に配置されるメカニカルシール構成部材が効果的に冷却される。しかも、冷却室２８の内周側部分は回転軸１（軸体１ａ）に近接しており、シールケース内領域Ａ１と高温流体領域Ａとはシールケース２の通路形成部２ｇと回転軸１との対向周面間に形成される微小な環状通路２７を介して連通されているから、機器ハウジング８内の高温流体は当該環状通路２７を通過する間に冷却室２８内の冷却液８２によって（更には当該環状通路２７を通過することによる圧力損失が生じることによって）効果的に冷却されることになり、シールケース内領域Ａ１における流体温度は機器ハウジング内の流体温度に比して大幅に低下することになる。したがって、機器ハウジング８内の高温流体が直接に接触するメカニカルシール部材（静止密封環３１とシールケース２との間に介在されるＯリング３４等）についても、これが高温に晒されることがなく、熱劣化，熱損失するようなことがない。また、シールケース２が、そのＯリング保持部２ｉの内外周端部と機器ハウジング８のシール部８ａとの間に第１及び第２Ｏリング２ｍ，２ｎを介在した状態で、機器ハウジング８に取り付けられているから、仮に、当該保持部２ｉの内周端部側のＯリング（第１Ｏリング）２ｍが高温流体に接触することにより劣化，熱損するようなことがあっても、当該第１Ｏリング２ｍから漏洩した高温流体は冷却室２８の薄肉外壁であるＯリング保持部２ｉと機器ハウジング８のシール部８ａとの間を通過して第２Ｏリング２ｎに到達する前に十分に冷却されることから、シールケース２と機器ハウジング８との間は第２Ｏリング２ｎにより確実にシールされることになる。このような冷却機能は、フィン２ｓ，２ｔの存在によってより効果的に発揮されることになる。これらのことから、当該高温流体用軸封装置によれば、高温流体を扱う回転機器においても極めて良好なメカニカルシール機能を発揮することができる。

すなわち、第２シール空間Ｄ内の封水７をシールケース２の周方向に等間隔を隔てて並列する複数の給排水孔７８，７９から給排水させるため、第２シール空間Ｄ内に位置する回転密封環（第３回転密封環）５２の回転によってその周辺の封水７にポンピング，連れ回り現象が生じている場合にも、冒頭で述べた従来のタンデムシールにおける如く一箇所から封水を給排させる場合に比して、封水７の脈動が防止され或いは振動を生じさせない程度にまで抑制される。また、全給排水孔７８，７９と給排水ライン７１，７３との間を、第１環状室（給排水溝７５，７６）と第２環状室（ヘッダ室７２ａ，７４ａ）と両環状室間を連結する複数の給排水連絡通路７２ｂ，７４ｂとを介して、連結していることから、第２シール空間Ｄへの給排水経路において急激な圧力変動が生じず、これによって脈動の発生をより効果的に抑制することができる。このような効果を発揮させる上で、給排水連絡通路７２ｂ，７４ｂを前記した如く４５度前後の傾斜角度でＸ状にクロスさせておくことも有効となる。さらに、周方向に均等配置された複数の給水孔７８から第２シール空間Ｄ内に位置する回転密封環（第３回転密封環）５２の外周面に向けて放射状に給水させるようにしたことによって、当該回転密封環５２の回転によるポンピング，連れ回り現象が、回転密封環外周の封水流路Ｄ１を給水孔７９へと流動する封水７によって緩和されることになり、これによって脈動の発生が更に効果的に抑制されることになる。また、第２静止密封環４２と回転軸１（スリーブ１２）との対向周面間（円筒状領域Ｄ２）を、前記した如く、表面研磨により封水７との摩擦係数を低減し且つ最大限拡げるようにしておくことによっても、封水７の連れ回りによる脈動発生を有効に抑制することができる。

また、封水６，７を周方向に均等配置された複数の給水孔６８，７８からシール空間Ｃ，Ｄに供給（噴出）させるようにしたことによって、実開昭６３−１１９９６９号公報に開示されるような公知のタンデムシールにおける如くシールケース内周部の一箇所から封水を供給させる場合に比して、封水６，７によるフラッシング機能がより効果的に発揮され、更に誘導突起２１，２２，２３による反転流６ａ，６ｂ，７ａを生じさせることにより、密封環の相対回転摺接部分３１ａ，３２ａ、４１ａ，４２ａ及び５１ａ，５２ａに対するフラッシング機能が更に効果的に発揮されることになる。したがって、上記した高温流体用軸封装置によれば、高温条件に加えて高速，高圧の高ＰＶ値条件下においても、格別のトラブルを生じることなく、極めて良好なシール機能を発揮することができる。

Claims (9)

1. 機器ハウジングに取り付けられたシールケース内に、これを洞貫する回転軸に固定した回転密封環とこれに対向してシールケースにＯリングを介して軸線方向移動可能に内嵌保持された静止密封環との対向端面である密封端面の相対回転作用によりシール機能を発揮するように構成されたメカニカルシールを配置してある高温流体用軸封装置において、
   シールケースを、厚肉円筒体である本体部と、その端部の内周縁部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体である第１保持部と、その端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２保持部と、その内周端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第１仕切部と、その内周端部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体であって回転軸の外周面との間に微小な環状通路を形成する通路形成部と、その端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２仕切部と、その外周端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板であって外径が本体部と一致するＯリング保持部とを具備する金属製構造物に構成して、Ｏリング保持部の内外周端部と機器ハウジングのシール部との間に第１及び第２Ｏリングを介在した状態で、機器ハウジングに取り付けてあり、その本体部とＯリング保持部との間に形成される凹部を機器ハウジングに設けた給排路形成部で閉塞された冷却室として、この冷却室に当該給排路形成部に形成された冷却液給排路により冷却液を給排させるようにすると共に、当該冷却室の内周側部分であって両仕切部及び通路形成部で囲繞形成される冷却室部分により前記密封環が配置されたシールケース内領域と機器ハウジング内領域である高温流体領域とを区画するように構成してあることをしたことを特徴とする高温流体用軸封装置。
2. 機器ハウジングに取り付けられたシールケース内に、これを洞貫する回転軸に固定した回転密封環とシールケースにＯリングを介して軸線方向移動可能に内嵌保持された静止密封環との対向端面である密封端面の相対回転作用によりシール機能を発揮するメカニカルシールに構成された一次シール、二次シール及び三次シールを並列配置し、一次シールと二次シールとの間に形成された第１シール空間及び二次シールと三次シールとの間に形成された第２シール空間に、夫々、封水を循環供給するように構成された高温流体用軸封装置であって、
   シールケースを、厚肉円筒体である本体部と、その端部の内周縁部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体である第１保持部と、その端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２保持部と、その内周端部から径方向内方に一体的に延びる薄肉円環状板である第１仕切部と、その内周端部から機器ハウジング内領域方向に一体的に延びる薄肉円筒体であって回転軸の外周面との間に微小な環状通路を形成する通路形成部と、その端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板である第２仕切部と、その外周端部から径方向外方に一体的に延びる薄肉円環状板であって外径が本体部と一致するＯリング保持部とを具備する金属製構造物に構成して、Ｏリング保持部の内外周端部と機器ハウジングのシール部との間に第１及び第２Ｏリングを介在した状態で、機器ハウジングに取り付けてあり、その本体部とＯリング保持部との間に形成される凹部を機器ハウジングに設けた給排路形成部で閉塞された冷却室として、この冷却室に当該給排路形成部に形成された冷却液給排路により冷却液を給排させるようにすると共に、当該冷却室の内周側部分であって両仕切部及び通路形成部で囲繞形成される冷却室部分により前記一次シールの密封環が配置されたシールケース内領域と機器ハウジング内領域である高温流体領域とを区画するように構成し、
   第１シール空間に封水を循環供給する第１給排水手段及び第２シール空間に封水を循環供給する第２給排水手段を、各々、シールケースの本体部に形成された給水通路と、当該本体部に形成された排水通路と、当該本体部の内周面に形成されて給水通路に連通する環状の給水溝と、当該本体部の内周面に形成されて排水通路に連通する環状の排水溝と、これら給排水溝の開口部を閉塞シールすべく当該本体部の内周面に取り付けられたシャワーリングと、シャワーリングに形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって給水溝に連通する給水孔と、シャワーリングに形成されて周方向に等間隔を隔てて並列する複数個の貫通孔であって排水溝に連通する排水孔とを具備して、給水通路から給水溝に供給された封水を全給水孔からシール空間に供給すると共にシール空間内の封水を全排水孔から排水溝を経て排水通路へと排出することによって、当該シール空間における循環供給に伴う封水の脈動現象を抑制するように構成したことを特徴とする高温流体用軸封装置。
3. 第２給排水手段の給水孔が三次シールにおける回転密封環の外周面に対向して配置されると共に、排水孔が三次シールにおける静止密封環の外周面に対向して配置されていることを特徴とする、請求項２に記載する高温流体用軸封装置。
4. 第２給排水手段の給水孔が三次シールにおける静止密封環の外周面に対向して配置されると共に、排水孔が三次シールにおける回転密封環の外周面に対向して配置されていることを特徴とする、請求項２に記載する高温流体用軸封装置。
5. 第２給排水手段において、給水通路が、給水ラインに連通する環状の給水ヘッダ室と、給水ヘッダ室とシャワーリングで閉塞された給水溝内とを連通すべく周方向に等間隔を隔てて並列配置された複数の給水連絡通路とを具備するものであり、排水通路が、排水ラインに連通する環状の排水ヘッダ室と、排水ヘッダ室とシャワーリングで閉塞された排水溝内とを連通すべく周方向に等間隔を隔てて並列配置された複数の排水連絡通路とを具備するものであることを特徴とする、請求項２〜４の何れかに記載する高温流体用軸封装置。
6. 第２給排水手段において、回転軸の軸線を通過する断面において給水連絡通路と排水連絡通路とがＸ字状にクロスした形態で形成されていることを特徴とする、請求項５に記載する高温流体用軸封装置。
7. シールケース内の回転軸部分を軸本体とこれに嵌挿固定されるスリーブとで構成すると共に、前記給排路形成部をシールケースを囲繞する状態で内嵌する筒状体に構成し、回転密封環を含む回転側要素を取り付けたスリーブと静止密封環を含む静止側要素を取り付けたシールケースとを、着脱自在なセット爪により一体連結して、スリーブを回転軸に嵌挿固定させると共にシールケースを給排路形成部に嵌挿させた上、シールケースをその端部に取り付けた周方向に分割状の環状リングを給排路形成部の端部内周に形成した環状凹部に係合させることにより機器ハウジングに取り付けるように構成したカートリッジ構造のものであることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載する高温流体用軸封装置。
8. シールケースの本体部とＯリング保持部との対向端面間に、その周方向に等間隔を隔てて並列する複数の金属製補強杆が溶着されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載する高温流体用軸封装置。
9. シールケースの第１保持部及びＯリング保持部の内周面に多数の凸状フィンを一体形成してあることを特徴とする、請求項１〜８の何れかに記載する高温流体用軸封装置。