JP2014084910A

JP2014084910A - 軸封装置

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Publication number: JP2014084910A
Application number: JP2012232650A
Authority: JP
Inventors: Eiji Okumachi; 英二奥町; Takahito Fukumoto; 崇人福本
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: JP6002537B2

Abstract

【課題】シールガスが流れてくるガス供給路５が設けられている軸１と、この軸１の径方向外側に設けられているケース２との間に形成される環状空間４を、シールガスを用いて密封することが可能となり、かつ、そのための構成を従来よりも簡単とする。
【解決手段】ケース２に固定されている回転密封環１１と、ガス供給路５を流れてきたシールガスを外周面側へと導く導入孔１６が貫通して形成されているスリーブ１５と、回転密封環１１のシール面１２と対向するシール面２２を有している静止密封環２１と、静止密封環２１を押す弾性部材３０とを備えている。スリーブ１５と静止密封環２１との間に、導入孔１６からシールガスが供給される密封空間２７が形成されている。静止密封環２１内に、密封空間２７からシール面１２，２２間へとシールガスを流すガス流路２４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸とケースとの間に形成される環状空間を、シールガスを用いて密封する軸封装置に関するものである。

軸とケースとの間に形成される環状空間を、シールガスを用いて密封する軸封装置として、例えば図５に示すものがある。この軸封装置は、ケース８０に対して軸８１が回転する機器に適用されるものであり、軸８１と一体回転するスリーブ８２及び回転密封環８３と、この回転密封環８３のシール面７９と対面するシール面８４を有する静止密封環８５と、この静止密封環８５をケース８０に取り付けるためのフランジ８６ａ，８６ｂ，８６ｃと、静止密封環８５を回転密封環８３に向かって押すばね８７とを備えている。

そして、フランジ８６ｂと静止密封環８５との間に２つのＯリングが挟まれた状態で配置されており、これらＯリングによって、フランジ８６ｂと静止密封環８５との間には密封空間８８が形成されており、フランジ８６ｂに設けられている供給孔８６ｄから導入したシールガスは、密封空間８８へと供給される。また、静止密封環８５の内部には、その外周面８５ａとシール面８４との間を連通するガス流路８９が形成されており、密封空間８８に供給されたシールガスは、ガス流路８９を通じて、静止密封環８５と回転密封環８３との間（シール面８４，７９間）へと供給され、このシールガスによって、ケース８０と軸８１との間の環状空間を密封することが可能となる。

しかし、図５に示す軸封装置は、ケース８０に固定されているフランジ８６ｂからシールガスを供給する構成であることから、ケース８０が静止している場合に適用可能であるが、ケース８０が回転する場合は、適用不可能である。
そこで、特許文献１に示すように、軸の回りをケースが回転する機器に適用可能となる軸封装置が開発されている。

ケースが回転する機器に、シールガスを用いた軸封装置を適用させるためには、図６に示すように、ケース９０と一体回転する回転密封環９２と、中空の静止軸９１に外嵌して取り付けられ静止軸９１内のガス供給路９１ａを流れてきたシールガスを外周面９３ａ側へと導く導入孔９３ｂが貫通して形成されているスリーブ９３と、回転密封環９２のシール面１００と対面しているシール面９４を有する静止密封環９５と、スリーブ９３の径方向外側に設けられている第１のフランジ９６と、静止密封環９５の径方向外側に設けられている第２のフランジ９７と、第１のフランジ９６と静止密封環９５との間に設けられ静止密封環９５を回転密封環９２に向かって押すばね（図示せず）とを備えている。また、静止密封環９５の背面には穴が複数形成されており、これらの穴それぞれに、第１のフランジ９６に固定した回り止めピン９８を係合させることで、静止密封環９５は回転不可能な状態となっている。

そして、静止軸９１内のガス供給路９１ａ及びスリーブ９３の導入孔９３ｂから供給されたシールガスは、第１のフランジ９６内に形成されている第１の流路９６ａ、第２のフランジ９７内に形成されている第２の流路９７ａ、第２のフランジ９７と静止密封環９５との間に形成されている密封空間９９、及び、静止密封環９５内に形成されている第３の流路９５ａを通じて、静止密封環９５と回転密封環９２との間（シール面９４，１００間）へと供給され、このシールガスによって、回転するケース９０と静止軸９１との間の環状空間を密封することが可能となる。

特開２０００−１４５９７６号公報（図３参照）

しかし、図６に示すように、ケース９０が静止軸９１の回りを回転する機器に適用可能とする軸封装置の場合、静止軸９１内から流れてきたシールガスを、静止密封環９５の径方向外側へと迂回させてからシール面９４，１００間へと導く構成であるため、シールガスをシール面９４，１００間まで供給するために必要となる流路（９６ａ，９７ａ，９５ａ）が多くなり、各部材における流路の形成に手間を要し、また、部材も多くなり、組み立てが複雑になるという問題点がある。また、部材が多くなることが原因で、流路長が長くなり、シールガスの供給量を変化させる等の俊敏な制御が困難になるという問題点もある。

なお、ケースが回転しない機器（例えば軸とケースとが相対的に軸方向に直線移動する機器であっても）であっても、シールガスが流れてくるガス供給路が設けられている部材が、軸封装置の径方向内側に存在する軸である場合には、やはり、軸封装置は、図６に示す構成となり、前記と同様の問題点を有する。

そこで、本発明の目的は、シールガスが流れてくるガス供給路が設けられている軸と、この軸の径方向外側に設けられているケースとの間に形成される環状空間を、シールガスを用いて密封することが可能となり、かつ、そのための構成が従来よりも簡単となる軸封装置を提供することを目的とする。

本発明は、シールガスが流れてくるガス供給路が内部に設けられている軸と、この軸の径方向外側に設けられているケースとの間に形成される環状空間を、前記シールガスを用いて密封する軸封装置であって、前記ケースとの間でシールされた状態で当該ケースに固定されていると共に軸方向に面するシール面を有する第１密封環と、前記軸に外嵌して取り付けられ前記ガス供給路を流れてきたシールガスを外周面側へと導く導入孔が貫通して形成されているスリーブと、前記スリーブの径方向外側に設けられていると共に前記第１密封環の前記シール面と対向するシール面を有している第２密封環と、前記第１密封環及び前記第２密封環のそれぞれの前記シール面間を狭める方向に当該第１密封環と当該第２密封環とのうちの一方を押す弾性部材とを備え、前記スリーブの外周面と前記第２密封環の内周面との間に、前記導入孔から前記シールガスが供給される密封空間が形成され、前記第２密封環内に、前記密封空間から前記シール面間へと前記シールガスを流すガス流路が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、軸の内部に設けられているガス供給路から流れてきたシールガスは、スリーブの導入孔を通過し、スリーブの外周面と第２密封環の内周面との間の密封空間及び第２密封環内のガス流路を経て、第１密封環及び第２密封環のシール面間へと供給される構成が得られる。したがって、従来よりも簡単な構成により、ケースと軸との間の環状空間を、シールガスを用いて密封することが可能となる。

また、前記第１密封環及び前記第２密封環の前記シール面間を基準として、その軸方向一方側が前記ケースの内部側となり、その軸方向他方側が前記ケースの外部側となり、前記スリーブには、前記シール面間よりも軸方向他方側に存在するガスを前記軸内に形成されている排出路へと導く排出孔が設けられているのが好ましい。
この場合、第１密封環及び第２密封環のシール面間から軸方向他方側へ流れたシールガスを、排出孔を通じて、軸内の排出路へと導くことができ、このシールガス（の全て）が、ケースの外部側へ流出（拡散）するのを防ぐことが可能となる。

本発明によれば、従来よりも簡単な構成により、ケースと軸との間の環状空間を、シールガスを用いて密封することが可能となる。

本発明の軸封装置の実施の一形態を示す縦断面図である。図１の軸封装置を拡大して示した縦断面図である。軸封装置を用いたロータリジョイントの縦断面図である。軸封装置の他の実施の形態を示す縦断面図である。従来の軸封装置の縦断面図である。従来の軸封装置の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の軸封装置の実施の一形態を示す縦断面図である。本発明の軸封装置１０は、軸１の内部にシールガスを流すためのガス供給路５が設けられている機器に適用可能であり、このシールガスを用いて、軸１と、この軸１の径方向外側に設けられているケース２（ケース２の筒部３）との間に形成される環状空間４を密封することが可能となる。つまり、ケース２の内部流体等がケース２の外へ漏れるのを防止することが可能となる。

なお、以下の実施形態の説明では、軸１に対してケース２が回転する機器に、軸封装置１０が適用されている場合を説明する。つまり、軸１を静止軸１と呼んで説明する。特に、本実施形態では、軸封装置１０が適用されている機器は、回転するケース２内において粉体等を撹拌して乾燥させる乾燥機である。

この機器（乾燥機）では、静止軸１の内部に、シールガスの供給源からシールガスが流れてくるガス供給路５が設けられており、この静止軸１の回りをケース２は回転する。そして、軸封装置１０は、ガス供給路５から供給されたシールガスを用いて、静止軸１とケース２の筒部３との間に形成される環状空間４を密封する。なお、シールガスについては、窒素ガスや乾燥空気等の様々な気体を採用することが可能であるが、本実施形態では、窒素ガスである。この軸封装置１０は、静圧型ドライガスシールと呼ばれる。

ガス供給路５は、静止軸１の長手方向に沿って直線状に延びている軸方向流路５ａと、この軸方向流路５ａから径方向外側に延び外周面１ａにおいて開口している径方向流路５ｂとを有している。さらに、静止軸１には、排出路３７が形成されている。この排出路３７は、静止軸１の長手方向に沿って直線状に延びている軸方向流路３７ａと、この軸方向流路３７ａから径方向外側に延び外周面１ａにおいて開口している径方向流路３７ｂとを有している。

なお、本実施形態の軸封装置１０は、静止軸１及びケース２を備えている機器（乾燥機）に取り付けられるジョイント７の内部に位置している。このジョイント７は、軸封装置１０と、この軸封装置１０が備えている後述の回転密封環（第１密封環）１１をケース２に取り付けるためのフランジ部８とを備えている。

フランジ部８は、第１フランジ８ａ、第２フランジ８ｂ及び第３フランジ８ｃを有しており、これらは環状であって、ボルトナット９によりケース２の筒部３に固定されている。第１フランジ８ａと筒部３との間は、シール部材（Ｏリング）４０によってシールされている。

また、図３に示すように、第３フランジ８ｃとスリーブ１５との間に、転がり軸受５８を設けてもよい。転がり軸受５８の外輪が第３フランジ８ｃに固定され、転がり軸受５８の内輪がスリーブ１５に固定されている。この転がり軸受５８により、スリーブ１５に対してフランジ部８が回転自在に支持された構造となる。つまり、フランジ部８が転がり軸受５８を備えていることにより、ジョイント７は、静圧型ドライシール（軸封装置１０）を用いたロータリジョイントとなる。なお、図３において、図１及び図２と同一の構成要素については同一の符号（参照番号）を付しており、重複する説明は省略する。
また、図２の実施形態の場合、後に説明するが、静止密封環２１と回転密封環１１との間に適切な押圧状態を保たせるために、凹溝１５ａ、セットプレート１５ｂ及びボルト１５ｃが設けられているが、図３の実施形態の場合、（これらセットプレート１５ｂ等の代わりに）転がり軸受５８によってセットプレート１５ｂ等による機能を奏することができる。

図１、図２及び図３に示す軸封装置１０は、回転密封環（第１密封環）１１、静止密封環（第２密封環）２１、スリーブ１５、弾性部材３０及びストッパリング３３を備えている。図２は、図１の軸封装置１０を拡大して示した縦断面図である。

図２において、回転密封環１１は、炭化ケイ素（Ｓ_ｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）等のセラミックから構成され、環状であり、第１フランジ８ａに取り付けられている。回転密封環１１と第１フランジ８ａとの間はシール部材（Ｏリング）４１，４２によってシールされている。このため、回転密封環１１とケース２との間は、第１フランジ８ａ及びシール部材４０，４１，４２によってシール状態とされている。また、この回転密封環１１は、軸方向に面するシール面１２を有している。回転密封環１１は、第１フランジ８ａを介して筒部３に取り付けられており、ケース２と一体回転可能となる。

ここで、図１及び図２により、第１フランジ８ａ、第２フランジ８ｂおよび第３フランジ８ｃについて説明する。
第１フランジ８ａは、断面がＬ字状の円筒形状であり、大径部６１と小径部６２とを有している。大径部６１及び小径部６２がケース２の筒部３と密着嵌合しており、第１フランジ８ａは、ケース２の内周部により筒部３に対して位置決め固定された状態にある。なお、小径部６２の内周側にラビリンスシールが形成されている。ラビリンスシールの形成箇所は、使用条件にあわせて適宜選択できる。

第１フランジ８ａには、回転密封環１１を装着する環状の凹溝１１ａが形成されている。凹溝１１ａの断面形状は、回転密封環１１の断面形状に応じて変更可能であるが、本実施形態では矩形である。そして、凹溝１１ａと回転密封環１１との間にはＯリング４１，４２が介在している。回転密封環１１がＯリング４１を挟んで凹溝１１ａの径方向内側面に接する状態となり、この凹溝１１ａに回転密封環１１が嵌合して取り付けられている。
また、第１フランジ８ａの凹溝１１ａには、ピン６０が取り付けられており、また、回転密封環１１のシール面１２と反対側の面（裏面）には、切り欠き部が形成されている。この切り欠き部にピン６０が係合することで、回転密封環１１は第１フランジ８ａに対して回転不可能な状態とされる。

また、第１フランジ８ａにおいて、凹溝１１ａよりも径方向外側には環状の凹部６３（図２参照）が形成されており、この凹部６３に押さえリング６４が止めボルト６４ｂによって固定される。そして、このリング６４が有している爪部６４ａにより、回転密封環１１は、軸方向について押圧状態となって凹溝１１ａに嵌め込まれている。
押えリング６４は、その外周部において、前記凹部６３と、第２フランジ８ｂの内周側に形成された環状の凹部６５との双方に跨って嵌着しており、第１フランジ８ａおよび第２フランジ８ｂに対して位置決めがされる。

第２フランジ８ｂは、軸方向に短い筒部材からなり、その内周面に形成されている前記凹部６５において、押さえリング６４に外嵌しており、第１フランジ８ａに対して位置決めがされている。

第３フランジ８ｃは、環状の円板部材からなり、段部６６が形成されている。この段部６６において第２フランジ８ｂと嵌合し、第３フランジ８ｃは第２フランジ８ｂに位置決めがされる。
第３フランジ８ｃの内周部には、機内側に向けて開口している円周状に連続した凹部６７が形成されている。この凹部６７には、パージガスや密封流体の漏出を防止するシールリング６８が取り付けられている。このシールリング６８は、オイルシールまたはフッ素樹脂から形成される軸周シール等が適切であるが、高速回転機器の場合では、ラビリンスシールとしてもよい。

スリーブ１５は、円筒状であり、静止軸１に外嵌して取り付けられている。図２において、スリーブ１５と静止軸１との間は、シール部材（Ｏリング）４３，４４，４５，４８，４９によってシールされている。スリーブ１５には、径方向に貫通している導入孔１６が形成されており、この導入孔１６は、ガス供給路５を流れてきたシールガスを、スリーブ１５の外周面１７側へと導くことができる。

なお、本実施形態では、スリーブ１５の内周面に、周方向に連続している凹溝１９が形成されており、この凹溝１９により静止軸１との間に環状の空間３５が形成されている。この空間３５は、シール部材４４，４５によってシールされている。また、ガス供給路５は、この空間３５において開口しており、導入孔１６もこの空間３５で開口している。したがって、ガス供給路５を流れてきたシールガスは、空間３５に充填されてから導入孔１６を通過する。なお、導入孔１６は周方向に複数カ所形成されている。

静止密封環２１は、カーボンにより構成され、環状であり、スリーブ１５の径方向外側に設けられている。静止密封環２１の内周面２３と、スリーブ１５の外周面１７との間には、周方向に連続して隙間３１が形成されている。この隙間３１は、シール部材（Ｏリング）４６，４７によってシールされており、導入孔１６から隙間３１に供給されたシールガスの漏れを防止している。つまり、この隙間３１とシール部材４６，４７とによって、環状の密封空間２７が形成されており、この密封空間２７に、導入孔１６からシールガスが供給される。

静止密封環２１は、回転密封環１１のシール面１２と軸方向に対向するシール面２２を有している。そして、この静止密封環２１内に、密封空間２７とシール面１２，２２間とを連通するガス流路２４が形成されている。
ガス流路２４は、静止密封環２１の内周面２３において一端が開口し、他端がシール面２２において開口している。また、ガス流路２４は、静止密封環２１の中心線（軸封装置１０の中心線）に対して傾斜している傾斜流路部２４ａと、これに連続している平行流路部２４ｂとを有している。傾斜流路部２４ａの傾きは、平行流路部２４ｂに対して鋭角から鈍角までのいずれでもよく、機器の設置状況により適宜選択される。平行流路部２４ｂは、静止密封環２１の中心線に平行な方向に向かって直線的、つまり軸方向に向かって直線的に形成されている。
さらに、静止密封環２１において、シール面２２と軸方向の反対側には、第１の凹孔２５が複数形成されている。

ストッパリング３３は、環状であり、スリーブ１５の外周側に止めねじ３４によって固定されている。
そして、本実施形態では、弾性部材３０はコイルばねからなり、軸方向一方側の部分が凹孔２５に挿入された状態にあり、軸方向他方側（端面）がストッパリング３３に当接している。弾性部材３０は、取り付け状態で圧縮された状態にあり、静止密封環２１を回転密封環１１側に向かって押している。つまり、回転密封環１１及び静止密封環２１のシール面１２，２２間を狭める方向に、静止密封環２１を押している。

更に、静止密封環２１のシール面２２と軸方向の反対側には、弾性部材３０を挿入する前記第１の凹孔２５の他に、第２の凹孔２５ａ（図１参照）が周方向に沿って等間隔に複数形成されている。そして、ストッパリング３３の側面側に、前記第２の凹孔２５ａと同じピッチで、回り止めピン６９が複数取り付けられている。このピン６９が第２の凹孔２５ａに係合することで、静止密封環２１は、ストッパリング３３に固定され、静止軸１に対して回転不能となる。

以上の構成を備えた本実施形態に係る軸封装置１０によれば、回転するケース２及びこのケース２に固定されるフランジ部８に、シールガスを供給するための流路（ガス供給路）が形成されていないため、軸封装置１０を、ケース２が回転する機器に適用することが可能となる。
つまり、シールガスを供給するためのガス供給路５は、静止軸１の内部に設けられており、このガス供給路５から流れてきたシールガスは、スリーブ１５の導入孔１６を通過し、スリーブ１５の外周面１７と静止密封環２１の内周面２３との間の密封空間２７及び静止密封環２１内のガス流路２４を経て、シール面１２，２２間へと供給される構成が得られる。したがって、回転するケース２と静止軸１との間の環状空間４を、シールガスを用いて密封することが可能となり、しかも、図６に示す従来の軸封装置よりも簡単な構成とすることができる。

また、図１において、この軸封装置１０は前記のとおりケース２が回転する機器（乾燥機）に設置されており、回転密封環１１及び静止密封環２１のシール面１２，２２間を基準として、その軸方向一方側（図１の右側）がケース２の内部側となり、その軸方向他方側（図１の左側）がケース２の外部側、つまり、大気側となる。したがって、軸封装置１０は、ケース２内の流体や粉体が外部（大気側）へと漏れるのを防止することができる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、軸封装置１０が備えているスリーブ１５に、排出孔１８が更に設けられている。排出孔１８は、導入孔１６と同様に、スリーブ１５を径方向に貫通して１カ所又は複数カ所に形成されている。前記のとおり、静止軸１内には排出路３７が形成されており、この排出路３７の径方向流路３７ｂと、排出孔１８とは繋がっている。排出孔１８と径方向流路３７ｂとの間は、その軸方向両側に設けられているＯリング４８，４９によりシールされている。

したがって、シール面１２，２２間よりも軸方向他方側（図１の左側）に存在するガスを、静止軸１内に形成されている排出路３７へと導くことができる。このため、回転密封環１１及び静止密封環２１のシール面１２，２２間から軸方向他方側（図１の左側）へ流れたシールガスを、排出孔１８を通じて、静止軸１内の排出路３７へと導くことができ、このシールガス（の全て）が、ケース２の外部側、つまり大気側へと流出するのを防ぐことが可能となる。
さらに、シール面１２，２２間よりも軸方向他方側（図１の左側）は、フランジ部８によって覆われており、シール面１２，２２間よりも軸方向他方側に環状の空間５０が形成されている。したがって、この空間５０に存在するガスは、外部へと拡散しないで、排出路３７を通じて、所定の領域へと流出させることが可能となる。

なお、図２において、シール面１２，２２間から径方向内側へ流れ更に軸方向一方側（図１の右側）へ流れたシールガスは、ケース２内へと流れ、製造プロセス（例えば、粉体の乾燥プロセス）に用いるガス（乾燥用ガス）として利用される。なお、第１フランジ８ａの内周面には、ラビリンスシール部５１が形成されており、ケース２内の流体や粉体が、外部へ漏れるのを抑制している。

さらに、本実施形態の場合、図６の従来例と比べて、構成部材の数を減少させることができることから、静止密封環２１をシールする部材（Ｏリング）の数を低減することが可能となる。このため、各部材間における接触抵抗が小さくなり、シール箇所の圧力の微妙な変化に対応することが可能となる。

図１及び図２に示す軸封装置の組み立てについて説明する。
第１フランジ８ａの前記凹溝１１ａの所定位置に回り止めピン６０を固定し、この凹溝１１ａにＯリング４１および４２を介して回転密封環１１を装着する。そして、押さえリング６４の爪部６４ａにより回転密封環１１の外周縁部を押圧状態とし、複数の止めボルト６４ｂにより押さえリング６４を第１フランジ８ａに固定する。

スリーブ１５の所定位置に対してストッパリング３３を止めねじ３４により固定し、ストッパリング３３に複数の回り止めピン６９を固定する。そして、Ｏリング４６,４７および複数の弾性部材３０を所定位置に装着し、静止密封環２１をスリーブ１５へ組み込む。

静止密封環２１と回転密封環１１とを対向させて配置し、静止密封環２１の外周側を取り囲むように第２フランジ８ｂを装着する。この際、第２フランジ８ｂは、押さえリング６４の外周面に嵌着させる。そして、第３フランジ８ｃの段部６６と、第２フランジ８ｂとを嵌着し、第１フランジ８ａ、第２フランジ８ｂおよび第３フランジ８ｃを複数のボルト９ａ（図１参照）により連結して固定する。

ここで、第３フランジ８ｃには、図２に示すように、セットプレート１５ｂが、軸を挟んで１８０°対称の位置にボルト１５ｃにより固定されている。スリーブ１５のうち、第３フランジ８ｃの内周部付近に、円周方向に連続する凹溝１５ａが形成されている。そして、この凹溝１５ａにセットプレート１５ｂが挿入された状態とする。
この凹溝１５ａは、回転密封環１１と静止密封環２１との適切な押圧状態が設定される位置に設けられている。つまり、セットプレート１５ｂによって、回転密封環１１と静止密封環２１との間に適切な押圧状態が規定される。
したがって、ボルト９ａによって第１フランジ８ａ、第２フランジ８ｂ、第３フランジ８ｃおよび回転密封環１１が一体化され、これに対して、スリーブ１５の径方向外側に静止密封環２１を設けた状態で、第３フランジ８ｃに固定したセットプレート１５ｂを凹溝１５ａに装着することで、静止密封環２１と回転密封環１１とは適切な押圧状態となり、軸封装置１０は適正な装着状態となる。

このようにして組み立てた軸封装置１０及びジョイント７からなるユニットを、次のようにしてケース２に装着することが可能となる。すなわち、軸封装置１０及びジョイント７からなるユニットのうち、スリーブ１５を、回転機器の軸１に装着し、さらに、ジョイント７をボルト９により機器のケース２に固定する。そして、第３フランジ８ｃからボルト１５ｃを外してセットプレート１５ｂを凹溝１５ａから離脱させれば、静止密封環２１と回転密封環１１との間に適切な押圧状態が保たれたまま、軸封装置１０を機器に装着することが可能となる。したがって、機器が設置されている現場において、静止密封環２１及び回転密封環１１等の各部材について複雑な位置決めを要することなく、軸封装置１０を機器へ簡単に装着することが可能となる。

なお、前記実施形態では、ケース２が回転する機器に軸封装置１０を適用した場合について説明したが、この軸封装置１０は、軸１及びケース２の双方が回転しない機器に対しても適用可能である。ただし、この場合であっても、軸１に、シールガスを供給するガス供給路５が形成されている。
また、ケース２が回転する場合及び回転しない場合のどちらであっても、本実施形態の軸封装置１０を適用可能とする機器は、乾燥機以外であってもよく、半導体製造装置、攪拌機、医療用機器及び食品用機器等に適用可能である。

また、本発明の軸封装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
例えば、弾性部材３０は、シール面１２，２２間を狭める方向に回転密封環１１と静止密封環２１とのうちの一方を押す構成とすればよく、前記実施形態では、弾性部材（コイルばね）３０を静止密封環２１とストッパリング３３との間に装着し、シール面１２，２２間を狭めるために、静止密封環２１を回転密封環１１に向かって押す構成としたが、これとは反対に、図４に示すように、弾性部材３０を、回転密封環１１とフランジ８ａとの間に装着し、回転密封環１１を静止密封環２１に向かって押す構成としてもよい。この図４の場合においても、図２の場合と同様に、回転密封環１１がフランジ８ａに対して回転不可能とするために、ピン（図４において図示せず）が設けられている。

なお、図４に示す実施形態では、回転密封環１１にも、ガス流路（第２のガス流路）７０が形成されており、このガス流路７０の一端はシール面１２で開口し、他端は回転密封環１１の外周面で開口している。そして、回転密封環１１の外周面とフランジ部８の内周面との間は、一対のシール部材（Ｏリング）７１，７２によって密封されている。したがって、シール面１２，２２間に供給されたシールガスは、第２のガス流路７０を流れて、回転密封環１１の外周面とフランジ部８の内周面との間の密封空間に供給される。そして、この供給されたシールガスは、加圧ガスであり、シール部材（Ｏリング）７１，７２を加圧する。これにより、ケース２が回転した際の、回転密封環１１等の自励振動の発生を防止することが可能となる。

１：軸（静止軸）２：ケース４：環状空間５：ガス供給路１０：軸封装置１１：回転密封環（第１密封環）１２：シール面１５：スリーブ１６：導入孔１７：外周面１８：排出孔２１：静止密封環（第２密封環）２２：シール面２３：内周面２４：ガス流路２７：密封空間３０：弾性部材３７：排出路

Claims

シールガスが流れてくるガス供給路が内部に設けられている軸と、この軸の径方向外側に設けられているケースとの間に形成される環状空間を、前記シールガスを用いて密封する軸封装置であって、
前記ケースとの間でシールされた状態で当該ケースに固定されていると共に軸方向に面するシール面を有する第１密封環と、
前記軸に外嵌して取り付けられ前記ガス供給路を流れてきたシールガスを外周面側へと導く導入孔が貫通して形成されているスリーブと、
前記スリーブの径方向外側に設けられていると共に前記第１密封環の前記シール面と対向するシール面を有している第２密封環と、
前記第１密封環及び前記第２密封環のそれぞれの前記シール面間を狭める方向に当該第１密封環と当該第２密封環とのうちの一方を押す弾性部材と、
を備え、
前記スリーブの外周面と前記第２密封環の内周面との間に、前記導入孔から前記シールガスが供給される密封空間が形成され、
前記第２密封環内に、前記密封空間から前記シール面間へと前記シールガスを流すガス流路が形成されていることを特徴とする軸封装置。
前記第１密封環及び前記第２密封環の前記シール面間を基準として、その軸方向一方側が前記ケースの内部側となり、その軸方向他方側が前記ケースの外部側となり、
前記スリーブには、前記シール面間よりも軸方向他方側に存在するガスを前記軸内に形成されている排出路へと導く排出孔が設けられている請求項１に記載の軸封装置。