JP2014238374A - メカニカルシール - Google Patents

Abstract

【課題】供用後においても容易に、かつ正確に漏洩の有無を検査することのできるメカニカルシールを提供する。【解決手段】回転軸３を回転可能かつ気密に保持するメカニカルシール１である。筒状のメカニカルシール本体４と、メカニカルシール本体４内に設けられたメカニカルシール機構１０とを備える。メカニカルシール本体４には、その一方の開口側に、回転軸３の一方の側を回転可能かつ気密に支持するとともに、メカニカルシール本体４の一方の開口縁部と回転軸３との間の間隙に連通する第１の孔３４を有する第１の部材５が設けられ、その他方の開口側に、回転軸３の他方の側を回転可能かつ気密に支持するとともに、メカニカルシール本体４の他方の開口縁部と回転軸３との間の間隙に連通する第２の孔３９を有する第２の部材６が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、メカニカルシールに関する。

ポンプや撹拌機等では、回転する軸と支持フレームとの間からガスや液が漏れないように、メカニカルシールが用いられている。メカニカルシールは、原子炉格納容器の貫通部、例えば所員用人通扉（エアロックドア）用の駆動軸を保持する部位や、内圧、内部流体の隔壁を貫通する回転軸を保持する部位などにも用いられている。このようなメカニカルシールは、回転軸を回転可能かつ気密（または液密）に保持するもので、筒状の外装体と、外装体内に設けられたメカニカルシール機構とを備えて構成されている。また、原子炉格納容器の貫通部で用いられるメカニカルシールなどでは、外装体に形成されたフランジ部に漏洩検知用の孔（漏洩検知孔）が設けられている。

ところで、メカニカルシールは、例えば製作工場から出荷する前に、正常に機能するか否かを確認するべく、ガス等の漏洩の有無を検査している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
検査方法としては、例えばフランジ部に漏洩検知孔が設けられているメカニカルシールの場合、漏洩検知用の仮設チャンバーを利用した二つの方法で行われる。

第１の方法では、漏洩検知孔を利用して漏洩の有無を検査する。すなわち、外装体内に挿通された回転軸の一方の側に第１仮設チャンバーを設け、この第１仮設チャンバーを介して回転軸の一方の側における、外装体と回転軸との間を加圧する。その際、回転軸の他方の側を、第２仮設チャンバーによって気密に封止しておく。そして、その状態で漏洩検知孔からのガスの漏洩の有無を検知する。これにより、回転軸の一方の側からフランジ部に設けられた漏洩検知孔に至るリークパスの有無、すなわち漏洩の有無を検知することができる。

第２の方法では、第１の方法と同様にして第１仮設チャンバーを介して回転軸の一方の側における、外装体と回転軸との間を加圧する。その際、漏洩検知孔を気密に封止しておく。そして、その状態で回転軸の他方の側でのガスの漏洩の有無を、第２仮設チャンバーを介して検知する。これにより、回転軸の一方の側から他方の側に至るリークパスの有無、すなわち漏洩の有無を検知することができる。

なお、外装体は通常鋳物で製造され、したがって外装体の壁部を貫通するリークパスは考えられない。そのため、前記のように外装体の一方の側の開口と漏洩検知孔との間でのリークパスの有無、及び外装体の両側の開口間でのリークパスの有無を検査することにより、メカニカルシールの漏洩の有無を検知することができる。

特開２００７−２４８４８号公報 特開平０８−２９２８６号公報

前記の検査方法では、製作工場から出荷する前に行うため、メカニカルシールに対し二つの仮設チャンバーを取り付けて検査を行っている。
しかし、メカニカルシールでは、メカニカルシール機構におけるシール部などの経時劣化によるシール不良が懸念されるため、供用後も定期的に漏洩の有無を検査するのが望ましい。特に、原子炉格納容器の貫通部で用いられる場合には、メンテナンス時におけるメカニカルシールの漏洩の有無の検査は必須となる。

しかしながら、メカニカルシールに対し二つの仮設チャンバーを取り付けて行う検査方法は出荷する前に行う検査方法であり、原子炉格納容器の貫通部などに取り付けられた供用後の状態では、回転軸がギヤボックスなどに連結しているためメカニカルシールに対する仮設チャンバーの取り付けや固定が困難である。したがって、前記の出荷する前に行う検査方法を供用後の検査に適用するのは極めて困難である。

また、供用後に行う検査方法として、例えば漏洩検知孔からメカニカルシール内を加圧し、加圧部での降圧の有無を確認することにより、メカニカルシールでの漏洩の有無を検査することが考えられる。しかし、その場合には使用形態と加圧方向が逆であるため、漏洩の有無が正確に確認できているかは疑問である。
また、前記の漏洩検知孔からメカニカルシール内を加圧する方法では、メカニカルシールに挿通された回転軸の一方の側から他方の側に抜けていくスルーパスによる漏洩については、これを検知することができない。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、供用後においても容易に、かつ正確に漏洩の有無を検査することのできるメカニカルシールを提供することにある。

本発明のメカニカルシールは、回転軸を回転可能かつ気密に保持するメカニカルシールにおいて、
筒状のメカニカルシール本体と、前記メカニカルシール本体内に設けられたメカニカルシール機構とを備え、
前記メカニカルシール本体には、その一方の開口側に、前記回転軸の一方の側を回転可能かつ気密に支持するとともに、前記メカニカルシール本体の一方の開口縁部と前記回転軸との間の間隙に連通する第１の孔を有する第１の部材が設けられ、その他方の開口側に、前記回転軸の他方の側を回転可能かつ気密に支持するとともに、前記メカニカルシール本体の他方の開口縁部と前記回転軸との間の間隙に連通する第２の孔を有する第２の部材が設けられていることを特徴とする。

また、前記メカニカルシールにおいて、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記メカニカルシール本体に着脱可能に設けられていることが好ましい。
また、前記メカニカルシールにおいて、前記第１の孔と前記第２の孔とは、前記回転軸の中心軸を通る鉛直面に対して同じ側に配置されていることが好ましい。

本発明のメカニカルシールによれば、メカニカルシール本体の一方の開口側に、メカニカルシール本体の一方の開口縁部と回転軸との間の間隙に連通する第１の孔を有する第１の部材を設け、他方の開口側に、メカニカルシール本体の他方の開口縁部と回転軸との間の間隙に連通する第２の孔を有する第２の部材を設けたので、供用後においても、例えば第１の孔側を加圧し、第２の孔側で漏洩の有無を検知することなどにより、メカニカルシールでの漏洩の有無を容易にかつ正確に検査することができる。

本発明のメカニカルシールの一実施形態を示す図であり、（ａ）は要部を断面視した側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。 図１に示したメカニカルシールにおけるメカニカルシール本体を示す側断面図である。 図２のＢ−Ｂ線矢視図である。

以下、図面を参照して本発明のメカニカルシールを詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明のメカニカルシールの一実施形態を示す図であり、（ａ）は要部を断面視した側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。また、図２は、図１に示したメカニカルシールにおけるメカニカルシール本体を示す側断面図、図３は、図２のＢ−Ｂ線矢視図である。

図１（ａ）中符号１はメカニカルシールであり、このメカニカルシール１は、原子炉格納容器のエアロックドアにおける駆動軸（回転軸）を保持するために、原子炉格納容器の隔壁２における補強部２ａの貫通孔２ｂ内に挿通されて取り付けられている。補強部２ａは、メカニカルシール１を取り付けるため、隔壁２の他の部位に比べて厚肉に形成されている。

メカニカルシール１は、前記エアロックドアにおける回転軸３（駆動軸）を回転可能かつ気密に保持するもので、これによって原子炉格納容器内の空気が原子炉格納容器外に漏洩したり、逆に原子炉格納容器外の空気が原子炉格納容器内に流入するのを防止している。回転軸３は、例えばギヤボックスに連結されて、エアロックドアの開閉時に回転させられるようになっている。

メカニカルシール１は、前記補強部２ａの貫通孔２ｂ内に取り付けられた略円筒状のメカニカルシール本体４と、このメカニカルシール本体４の一方の開口側、すなわち原子炉格納容器の内側（隔壁２の内側）に設けられた円筒状の第１の部材５と、メカニカルシール本体４の他方の側、すなわち原子炉格納容器の外側（隔壁２の外側）に設けられた略円筒状の第２の部材６と、を備えて構成されている。

メカニカルシール本体４は、図２に示すように金属製のグランドリング７と、金属製のグランドカバー８とがそれぞれのフランジ部７ａ、８ａにて突き合わされ、これらフランジ部７ａ、８ａが図３に示すように４本のボルト９で締結されて一体化されたものである。このメカニカルシール本体４には、図２に示すようにその内部孔内にメカニカルシール機構１０が設けられている。

また、本実施形態では、図１（ａ）に示したようにグランドリング７の筒部７ｂが隔壁２の補強部２ａの貫通孔２ｂに挿通させられ、その状態でグランドリング７のフランジ部７ａの外面が隔壁２の補強部２ａに当接させられている。その際、グランドリング７のフランジ部７ａの外面にはＯリング１１が内側と外側の二重に取り付けられており、これらＯリング１１、１１によってグランドリング７のフランジ部７ａと隔壁２の補強部２ａとの間は気密に当接させられている。すなわち、メカニカルシール本体４はＯリング１１、１１によって補強部２ａに気密に取り付けられている。

ここで、グランドリング７のフランジ部７ａには、図２に示すように検査用孔１２が形成されている。この検査用孔１２には、その先端側に連通孔１３が連通しており、この連通孔１３は前記Ｏリング１１、１１間に開口している。また、検査用孔１２には、図示しない加圧用配管が着脱可能に接続されるようになっている。このような構成のもとに、検査用孔１２に加圧用配管を接続して検査用孔１２内を加圧し、これによってＯリング１１、１１間を加圧することにより、メカニカルシール本体４がＯリング１１、１１によって補強部２ａに気密に取り付けられているか否かを検査することができる。すなわち、Ｏリング１１、１１間を加圧した際、加えた圧の降下が認められなければ、Ｏリング１１、１１は正常に機能しており、したがってメカニカルシール本体４はＯリング１１、１１によって補強部２ａに気密に取り付けられていることになる。

メカニカルシール機構１０は、メカニカルシール本体４内、すなわちグランドリング７及びグランドカバー８のそれぞれの内部孔内に設けられている。このメカニカルシール機構１０は、メカニカルシール本体４内に挿通された回転軸３を回転可能かつ気密に保持するためのものである。すなわち、メカニカルシール機構１０は、グランドリング７の筒部７ｂの先端側にベアリング１４を有している。このベアリング１４は、回転軸３とグランドリング７との間に設けられたもので、回転軸３をグランドリング７内にて回転可能に保持している。

ベアリング１４より内側には、リング状のオイルシール（図示せず）が設けられている。このオイルシールは、回転軸３に外挿し、ワイヤスプリングによって回転軸３に取り付けられていることにより、回転軸３とともに回転するようになっている。
オイルシールの内側（グランドカバー８側）には、第１の回転環１６が設けられている。第１の回転環１６は、回転軸３に外挿して回転軸３とともに回転するもので、カラー（図示せず）と、シールリング（図示せず）とを備えている。カラーは、セットボルト（図示せず）によって回転軸３に固定されたもので、シールリングを向く面側にスプリング（図示せず）を有している。

シールリングは、カラーより内側に配置されたもので、シャフトパッキン（図示せず）を介して回転軸３に外挿し、該回転軸３に気密に保持されている。このシールリングは、カラーに設けられたドライブピン（図示せず）の先端側が挿通されていることにより、回転軸３に対する周方向への移動（回動）が規制されている。また、その状態で、前記スプリングの付勢力（押圧力）を受けることにより、回転軸３の軸方向におけるグランドカバー８側に付勢されており、したがって回転軸３の軸方向に移動可能になっている。

シールリングの内側、すなわちグランドリング７のフランジ部７ａ内には、略円環状（略円筒状）の固定環２３が配置されている。固定環２３は、フランジ部７ａの内面に当接してここに保持固定されたシートリングからなるものである。この固定環２３の両側面には、その外縁部にそれぞれＯリング（図示せず）が設けられている。これによって固定環２３は、フランジ部７ａの内面との間が気密に保持されている。

また、固定環２３は、その両側面が前記第１の回転環１６に摺動可能に密着し、これによってこれらの間が気密に保持されている。すなわち、第１の回転環１６は回転軸３の回転に伴われて回転するものの、スプリングによってグランドカバー８側に付勢されていることにより、グランドカバー８側に配置された固定環２３の一方の面に摺動し、これに密着するようになっている。これにより、第１の回転環１６と固定環２３との間には、第１のシール部が形成されている。

また、メカニカルシール機構１０は、グランドカバー８の内部孔内にも第２の回転環２６を有し、この第２の回転環２６と前記固定環２３の他方の面との間に第２のシール部を形成している。すなわち、グランドカバー８の内部孔内には、その筒部８ｂの先端側に玉軸受け２８が設けられている。この玉軸受け２８は、回転軸３とグランドカバー８との間に設けられたもので、回転軸３をグランドカバー８内にて回転可能に保持している。これにより、回転軸３は玉軸受け２８と前記ベアリング１４とにより、メカニカルシール本体４内に安定した状態で回転可能に保持されている。

ベアリング１４より内側には、リング状のオイルシール（図示せず）が設けられている。このオイルシールは、前記したグランドリング７側のオイルシールと同様に構成されたもので、回転軸３とともに回転するようになっている。
オイルシールの内側（グランドリング７側）には、第２の回転環２６が設けられている。第２の回転環２６は、第１の回転環１６と同様に構成されて回転軸３とともに回転するもので、カラー（図示せず）と、シールリング（図示せず）とを備えている。カラーは、セットボルト（図示せず）によって回転軸３に固定されたもので、シールリングを向く面側にスプリング（図示せず）を有している。

シールリングは、カラーより内側に配置されたもので、シャフトパッキン（図示せず）を介して回転軸３に外挿し、該回転軸３に気密に保持されている。このシールリングは、カラーに設けられたドライブピン（図示せず）の先端側が挿通されていることにより、回転軸３に対する周方向への移動（回動）が規制されている。また、その状態で、前記スプリングの付勢力（押圧力）を受けることにより、回転軸３の軸方向におけるグランドリング７側に付勢されており、したがって回転軸３の軸方向に移動可能になっている。

そして、このシールリングのグランドリング７側の面が、前記固定環２３の他方の面に摺動可能に密着し、これによって第２のシール部（図示せず）を形成している。つまり、固定環２３はグランドリング７側、及びグランドカバー８側のそれぞれにおいて、その両面と回転環１６、２６との間にシール部を形成している。

固定環２３は、回転軸３に伴われて回転することなくメカニカルシール本体４に固定して配置されており、したがって回転軸３に対向する内周面と回転軸３との間には僅かながら隙間が形成されている。そこで、このような隙間をガス等の流体が通過しないように、前記第１のシール部、第２のシール部によって回転環１６、２６と固定環２３との間を気密に保持している。また、固定環２３とグランドリング７のフランジ部７ａの内面との間は、前記したように一対のＯリング（図示せず）によって気密に保持されている。

ただし、これらＯリングが経時劣化等によってそのシール性が低下すると、固定環２３とグランドリング７のフランジ部７ａの内面との間にリークパスが形成される可能性がある。
また、固定環２３を構成するシートリングは、黒鉛に樹脂を加えて高温焼結し、その後所定形状に切り出されたものである。したがって、切り出し面において黒鉛中の微細孔が開口し、これに起因してシートリング（固定環２３）中を空気が流通する可能性が否定できない。すなわち、シートリング（固定環２３）中を通るリークパスが形成される可能性がある。

そこで、前記したリークパスの有無を検知するべく、グランドリング７のフランジ部７ａの内面には、その周方向に沿って溝２９が形成されている。そして、固定環２３には、その内周面から外周面に向かって径方向に貫通し、前記溝２９に連通する貫通孔２３ｂが形成されている。

また、グランドリング７のフランジ部７ａには、その外周面から内周面に向かって径方向に貫通し、前記溝２９に連通する漏洩検知孔３０が形成されている。この漏洩検知孔３０内には、フランジ部７ａの外周面側に雌ねじ部が形成されており、これによって雄ねじ部を有したプラグ（図示せず）が着脱可能に取り付けられ、漏洩検知孔３０は気密に封止されるようになっている。また、プラグを外して漏洩検知用の配管（図示せず）を接続したり、加圧用の配管を（図示せず）を接続することができるようにもなっている。

このような構成からなるメカニカルシール本体４には、図１（ａ）に示したように第１の部材５と第２の部材６とが設けられている。
第１の部材５は、グランドリング７の筒部７ｂの先端面に取り付けられた円筒状のもので、グランドリング７と同様に回転軸３に外挿し、その状態でボルト３１により筒部７ｂの先端面に着脱可能に取り付け固定されている。

その際、この第１の部材５は、グランドリング７の筒部７ｂの先端側の開口側に、回転軸３の一方の側を回転可能かつ気密に支持している。すなわち、この第１の部材５には、その内周面に回転軸３との間を気密に保持するＯリング３２が配設され、グランドリング７の筒部７ｂに当接する面に、この面と前記筒部７ｂとの間を気密に保持するＯリング３３が配設されている。これによって第１の部材５は、前記したように筒部７ｂの先端側の開口側において、回転軸３の一方の側を回転可能かつ気密に支持している。

この第１の部材５には、その外面側から内面側に貫通する第１の孔３４が形成されている。この第１の孔３４は、第１の部材５の外面側に形成された外部孔３４ａと、外部孔３４ａの先端部から回転軸３側に向かって斜めに形成され、その後第１の部材５の内面に向く内部孔３４ｂとからなっている。外部孔３４ａは、本実施形態では第１の部材５の外面と直交する方向に形成され、したがって回転軸３と平行に形成されている。この外部孔３４ａには、その内周面に雌ねじ部が形成されており、これによって雄ねじ部を有したプラグ３５が着脱可能に取り付けられている。これにより、外部孔３４ａは気密に封止されている。また、プラグ３５を外すことにより、加圧用の配管を（図示せず）を接続したり、漏洩検知用の配管（図示せず）を接続することができるようにもなっている。

内部孔３４ｂは、外部孔３４ａの先端部から回転軸３側に向かって斜めに形成され、その後第１の部材５の内面に向くことにより、前記Ｏリング３３の内側で、かつ、図２に示したグランドリング７の筒部７ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙に連通している。したがって、図１（ａ）に示すように第１の孔３４は、筒部７ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙に連通し、かつ、第１の部材５の外面に開口したものとなっており、これによって筒部７ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙を加圧したり、この間隙から漏洩してくるガス等の流体を検知するための検査用の孔として機能するようになっている。

図１（ａ）に示すように第２の部材６は、一方の側にフランジ部６ａを有した略円筒状のもので、グランドカバー８と同様に回転軸３に外挿してグランドカバー８の筒部８ｂの外側に嵌合させられ、さらにフランジ部６ａがグランドカバー８のフランジ部８ａに当接させられた状態で、グランドカバー８に取り付けられている。そして、その状態で複数のボルト３６がフランジ部６ａの挿通孔（図示せず）に挿通され、さらにグランドカバー８のフランジ部８ａの挿通孔（図示せず）、グランドリング７のフランジ部７ａの挿通孔（図示せず）を順次貫通し、隔壁２の補強部２ａに螺子止めされている。これによってメカニカルシール１は、グランドリング７の筒部７ｂを隔壁２の補強部２ａの貫通孔２ｂに挿通した状態で、補強部２ａに螺子止め固定されている。すなわち、第２の部材６は、メカニカルシール１全体を補強部２ａに固定するためのボルト３６によって、メカニカルシール本体４に着脱可能に取り付け固定されている。

このようにして取り付け固定された際、この第２の部材６は、グランドカバー８の筒部８ｂの先端側の開口側に、回転軸３の他方の側を回転可能かつ気密に支持している。すなわち、この第２の部材６には、フランジ部６ａと反対の側に設けられた蓋部６ｂの内周面に回転軸３との間を気密に保持するＯリング３７が配設され、グランドカバー８の筒部８ｂの外周面に当接する内周面に、この内周面と前記筒部８ｂとの間を気密に保持するＯリング３８が配設されている。これによって第２の部材６は、前記したように筒部８ｂの先端側の開口側において、回転軸３の他方の側を回転可能かつ気密に支持している。

この第２の部材６には、蓋部６ｂの外周面から半径方向内側に向かい、さらにグランドカバー８の筒部８ｂの先端に向かって折曲する第２の孔３９が形成されている。この第２の孔３９は、蓋部６ｂの外周面側に形成された外部孔３９ａと、外部孔３９ａの先端部から折曲して形成された内部孔３９ｂとからなっている。外部孔３９ａには、蓋部６ｂの外周面側に雌ねじ部が形成されており、これによって雄ねじ部を有したプラグ４０が着脱可能に取り付けられている。これにより、外部孔３９ａは気密に封止されている。また、プラグ４０を外すことにより、加圧用の配管を（図示せず）を接続したり、漏洩検知用の配管（図示せず）を接続することができるようにもなっている。

内部孔３９ｂは、外部孔３９ａの先端部からグランドカバー８の筒部８ｂの先端に向かって折曲して形成されたことにより、図２に示したグランドカバー８の筒部８ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙に連通している。したがって、図１（ａ）に示すように第２の孔３９は、筒部８ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙に連通し、かつ、第２の部材６の外周面に開口したものとなっており、これによって筒部８ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙を加圧したり、この間隙から漏洩してくるガス等の流体を検知するための検査用の孔として機能するようになっている。

ここで、第２の孔３９と前記第１の孔３４とは、図１（ｂ）に示すように回転軸３の中心軸を通る鉛直面４１に対して同じ側、本実施形態では図１（ｂ）において左側に配置されている。すなわち、これら第１の孔３４、第２の孔３９は、それぞれの外部孔３４ａ、外部孔３９ａの外側開口が図１（ｂ）において鉛直面４１に対し同じ側（左側）に配置されている。

このように第１の孔３４、第２の孔３９を同じ側に配置することで、後述するようにこれら第１の孔３４、第２の孔３９を用いてメカニカルシール１の漏洩検査を行う際、検査用の配管や検査器具などをメカニカルシール１に対して同じ側、すなわち図１（ｂ）において鉛直面４１に対し左側に配置し、この左側からメカニカルシール１に対してアクセスすることができる。したがって、作業性を高めることができる。

このような構成からなるメカニカルシール１に対し、例えばメンテナンス時などにおいて供用後の状態で、すなわち隔壁２の補強部２ａに取り付けられた状態で漏洩の有無の検査を行うには、前記の第１の孔３４と漏洩検知孔３０とを用いて、また、前記の第１の孔３４と第２の孔３９とを用いて行うことができる。

第１の孔３４と漏洩検知孔３０とを用いて行う方法は、従来の製作工場から出荷する前に行う第１の方法に対応する方法（以下、第１方法と記す。）である。すなわち、この第１方法では、第１の孔３４のプラグ３５を外すとともに漏洩検知孔３０のプラグも外し、第２の孔３９はプラグ４０によって気密に封止しておく。そして、この状態で第１の孔３４に加圧用の配管を介して加圧装置（図示せず）を接続する。また、漏洩検知孔３０に配管を介して漏洩検知用の器具（図示せず）を接続する。

このようにしてセットを終了したら、加圧装置によって第１の孔３４内を加圧し、これによって図２に示すグランドリング７の筒部７ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙に加圧ガスを流入させる。すると、漏洩検知孔３０が開口していることから、図２中に矢印Ｐで示すように主に固定環２３とグランドリング７のフランジ部７ａの内面との間や固定環２３と回転軸３との間を通過するスルーパスがある場合に、流入した加圧ガスは漏洩検知孔３０から流出することにより、漏洩が検知される。

第１の孔３４と第２の孔３９とを用いて行う方法は、従来の製作工場から出荷する前に行う第２の方法に対応する方法（以下、第２方法と記す。）である。すなわち、この第２方法では、第１の孔３４のプラグ３５を外すとともに第２の孔３９のプラグ４０も外し、漏洩検知孔３０はプラグによって気密に封止しておく。そして、この状態で第１の孔３４に加圧用の配管を介して加圧装置（図示せず）を接続する。また、第２の孔３９に配管を介して漏洩検知用の器具（図示せず）を接続する。

このようにしてセットを終了したら、加圧装置によって第１の孔３４内を加圧し、これによってグランドリング７の筒部７ｂの開口縁と回転軸３との間の間隙に加圧ガスを流入させる。すると、漏洩検知孔３０は封止されており、第２の孔３９は開口していることから、図２中に矢印Ｑで示すように主に固定環２３内を透過するスルーパスがある場合に、流入した加圧ガスは第２の孔３９から流出することにより、漏洩が検知される。

したがって、第１方法や第２方法で漏洩が検知されたら、オーバーホールを行うことなどによって各方法で検知対象となったスルーパス中のＯリング等を交換する。その後、再度第１方法や第２方法を行い、漏洩が検知されなくなるまで漏洩の有無の検査を行う。

なお、第１の孔３４、第２の孔３９、及び漏洩検知孔３０を用いて行う漏洩の有無の検査方法としては、前記の第１方法、第２方法以外にも、例えば第２の孔３９から加圧し、第１の孔３４や漏洩検知孔３０での漏洩の有無を検知する方法や、漏洩検知孔３０から加圧し、第１の孔３４や第２の孔３９での漏洩の有無を検知する方法などを採用することもできる。

本実施形態のメカニカルシール１にあっては、メカニカルシール本体４の一方の開口側に、グランドリング７の筒部７ｂの開口縁部と回転軸３との間の間隙に連通する第１の孔３４を有する第１の部材５を設け、メカニカルシール本体４の他方の開口側に、グランドカバー８の筒部８ｂの開口縁部と回転軸３との間の間隙に連通する第２の孔３９を有する第２の部材６を設けたので、供用後においても、これら第１の孔３４や第２の孔３９、さらに漏洩検知孔３０を利用することにより、漏洩の有無を容易に検知することができる。よって、本実施形態によれば、メカニカルシール１での漏洩の有無を容易にかつ正確に検査することができる。

また、第１の部材５と第２の部材６とを、メカニカルシール本体４に対して着脱可能に設けているので、例えば供用時（通常の使用時）にはこれら第１の部材５と第２の部材６とをメカニカルシール本体４から外しておき、漏洩の検査時にのみこれら第１の部材５と第２の部材６とを取り付け、漏洩検査を行うようにしてもよい。このようにすることで、第１の部材５や第２の部材６のＯリングの劣化を抑制することができる。

また、第１の孔３４と第２の孔３９とを、回転軸３の中心軸を通る鉛直面４１に対して同じ側に配置しているので、これら第１の孔３４、第２の孔３９に対してメカニカルシール１の同じ側からアクセスすることができ、したがって作業性を高めることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では図１（ａ）に示したようにＯリング３２、３３、３７、３８をそれぞれ一重に配設したが、二重に配設することでいわゆる二重シール構造としてもよい。このように二重シール構造にすれば、例えばＯリング３２、３３、３７、３８の配設箇所やその近傍での漏洩が疑われる場合、図２に示したＯリング１１、１１間と同様に各Ｏリング３２、３２間（３３、３間、３７、３７間、３８、３８間）に予め形成しておいた検査用孔（図示せず）を用いて各Ｏリング間を加圧することにより、該当箇所での漏洩の有無を確認することができる。

また、前記実施形態では本発明を、漏洩検知孔３０を有するメカニカルシール１に適用した場合について説明したが、本発明は漏洩検知孔３０を有していないメカニカルシール１に適用可能である。その場合にも、第１の孔と第２の孔の一方を加圧側、他方を漏洩検知側とすることにより、メカニカルシール機構が正常に機能しているか否か、すなわち漏洩の有無を検査することができる。

また、第１の孔や第２の孔については、その配置、特に孔の向きを適宜に設定することができる。例えば、前記実施形態では第１の孔３４を回転軸３と平行に形成し、したがってその開口を第１の部材５の外面に配置したが、第１の部材５の大きさや形状によっては、第２の孔３９と同じ方向、すなわち径方向外側に開口するように、第１の孔を形成配置してもよい。このように第２の孔３９と同じ方向に揃えることで、これら第１の孔、第２の孔に対するアクセスがより容易になり、したがって作業性をより高めることができる。

また、前記実施形態では、固定環２３の両側に回転環１６、２６を設け、これによってこれら回転環１６、２６と固定環２３との間に二つのシール部を形成したが、本発明はこれに限定されることなく、一対の固定環と回転環とを有し、これによって一つのシール部のみを有するメカニカルシールにも適用可能である。さらに、複数対の固定環と回転環とを有し、これによって複数のシール部を有するメカニカルシールにも適用可能である。

また、前記実施形態では第１の部材と第２の部材とをメカニカルシール本体に対して着脱可能に設けているが、このように構成することなく、第１の部材と第２の部材とをメカニカルシール本体に対して一体に形成してもよい。

１…メカニカルシール、３…回転軸、４…メカニカルシール本体、５…第１の部材、６…第２の部材、７…グランドリング、８…グランドカバー、１０…メカニカルシール機構、１６…第１の回転環、２３…固定環、２６…第２の回転環、３０…漏洩検知孔、３４…第１の孔、３９…第２の孔、４１…鉛直面

Claims (3)

1. 回転軸を回転可能かつ気密に保持するメカニカルシールにおいて、
   筒状のメカニカルシール本体と、前記メカニカルシール本体内に設けられたメカニカルシール機構とを備え、
   前記メカニカルシール本体には、その一方の開口側に、前記回転軸の一方の側を回転可能かつ気密に支持するとともに、前記メカニカルシール本体の一方の開口縁部と前記回転軸との間の間隙に連通する第１の孔を有する第１の部材が設けられ、その他方の開口側に、前記回転軸の他方の側を回転可能かつ気密に支持するとともに、前記メカニカルシール本体の他方の開口縁部と前記回転軸との間の間隙に連通する第２の孔を有する第２の部材が設けられていることを特徴とするメカニカルシール。
2. 前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記メカニカルシール本体に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のメカニカルシール。
3. 前記第１の孔と前記第２の孔とは、前記回転軸の中心軸を通る鉛直面に対して同じ側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のメカニカルシール。

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