JP6002537B2 - Shaft seal device - Google Patents

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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。   The present invention relates to a shaft seal device that seals an annular space formed between a shaft and a case using a seal gas.

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。   As a shaft sealing device for sealing an annular space formed between a shaft and a case using a sealing gas, there is, for example, one shown in FIG. This shaft seal device is applied to a device in which a shaft 81 rotates with respect to a case 80, and includes a sleeve 82 and a rotation seal ring 83 that rotate integrally with the shaft 81, and a seal surface 79 of the rotation seal ring 83. A stationary sealing ring 85 having a facing seal surface 84, flanges 86a, 86b, 86c for attaching the stationary sealing ring 85 to the case 80, and a spring 87 that pushes the stationary sealing ring 85 toward the rotary sealing ring 83. I have.

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。   Two O-rings are disposed between the flange 86b and the stationary sealing ring 85, and a sealing space 88 is formed between the flange 86b and the stationary sealing ring 85 by these O-rings. The sealing gas introduced from the supply hole 86 d provided in the flange 86 b is supplied to the sealed space 88. Further, a gas flow path 89 that communicates between the outer peripheral surface 85 a and the seal surface 84 is formed inside the stationary seal ring 85, and the seal gas supplied to the sealed space 88 is gas flow path 89. And is supplied between the stationary seal ring 85 and the rotary seal ring 83 (between the seal surfaces 84 and 79), and this seal gas can seal the annular space between the case 80 and the shaft 81. Become.

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。 However, since the shaft seal device shown in FIG. 5 is configured to supply the sealing gas from the flange 86b fixed to the case 80, it can be applied when the case 80 is stationary. When rotating, it is not applicable.
Therefore, as shown in Patent Document 1, a shaft seal device that can be applied to a device whose case rotates around a shaft has been developed.

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。   In order to apply a shaft seal device using a seal gas to a device in which the case rotates, as shown in FIG. 6, a rotary seal ring 92 that rotates integrally with the case 90 and a hollow stationary shaft 91 are externally fitted. And a sleeve 93 through which an introduction hole 93b that guides the seal gas flowing through the gas supply passage 91a in the stationary shaft 91 to the outer peripheral surface 93a side, and the seal surface 100 of the rotary seal ring 92, A stationary sealing ring 95 having a facing seal surface 94, a first flange 96 provided radially outside the sleeve 93, and a second flange provided radially outside the stationary sealing ring 95. 97 and a spring (not shown) provided between the first flange 96 and the stationary sealing ring 95 and pressing the stationary sealing ring 95 toward the rotary sealing ring 92. Further, a plurality of holes are formed in the back surface of the stationary seal ring 95, and the stationary seal ring 95 is prevented from rotating by engaging a non-rotating pin 98 fixed to the first flange 96 in each of these holes. It is possible.

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。   The seal gas supplied from the gas supply path 91 a in the stationary shaft 91 and the introduction hole 93 b of the sleeve 93 is in the first flow path 96 a and the second flange 97 formed in the first flange 96. A second flow path 97a formed in the second sealing portion 99, a sealed space 99 formed between the second flange 97 and the stationary sealing ring 95, and a third flow formed in the stationary sealing ring 95. Through the passage 95a, the gas is supplied between the stationary sealing ring 95 and the rotary sealing ring 92 (between the sealing surfaces 94 and 100), and the sealing space seals the annular space between the rotating case 90 and the stationary shaft 91. It becomes possible to do.

特開２０００−１４５９７６号公報（図３参照）JP 2000-145976 A (see FIG. 3)

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。   However, as shown in FIG. 6, in the case of a shaft seal device in which the case 90 can be applied to a device rotating around the stationary shaft 91, the seal gas flowing from the stationary shaft 91 is removed from the stationary sealing ring 95. Since it is configured to be guided to the seal surfaces 94 and 100 after detouring outward in the direction, there are many flow paths (96a, 97a, and 95a) required to supply the seal gas between the seal surfaces 94 and 100. Therefore, it takes time to form the flow path in each member, and there are problems that the number of members increases and the assembly becomes complicated. In addition, due to the increase in the number of members, there is a problem that the flow path length becomes long and agile control such as changing the supply amount of the seal gas becomes difficult.

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。   Note that even if the device does not rotate the case (for example, a device in which the shaft and the case relatively move linearly in the axial direction), the member provided with the gas supply path through which the seal gas flows is provided. In the case where the shaft is present on the inner side in the radial direction of the shaft seal device, the shaft seal device again has the configuration shown in FIG. 6 and has the same problems as described above.

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。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an annular space formed between a shaft provided with a gas supply path through which a seal gas flows and a case provided on the outer side in the radial direction of the shaft. It is an object of the present invention to provide a shaft seal device that can be sealed using a screw and that has a simpler configuration.

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。   The present invention provides an annular space formed between a shaft in which a gas supply path through which a seal gas flows is provided and a case provided on the outer side in the radial direction of the shaft. A shaft seal device for sealing using, a first sealing ring having a seal surface facing the axial direction while being fixed to the case in a state of being sealed between the case and an outer fit to the shaft And a sleeve formed by penetrating an introduction hole through which the sealing gas flowing through the gas supply path is guided to the outer peripheral surface side, the sleeve being provided radially outside the sleeve, and the first seal A second sealing ring having a sealing surface facing the sealing surface of the ring, and the first sealing ring and the first sealing ring in a direction to narrow the space between the sealing surfaces of the first sealing ring and the second sealing ring. A bullet that pushes one of the second seal rings A sealing space to which the sealing gas is supplied from the introduction hole is formed between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the second sealing ring, and in the second sealing ring, A gas flow path for allowing the seal gas to flow from the sealed space to between the seal surfaces is formed.

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。   According to the present invention, the seal gas flowing from the gas supply path provided inside the shaft passes through the introduction hole of the sleeve, and is between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the second seal ring. A configuration is obtained in which the gas is supplied between the sealing surfaces of the first sealing ring and the second sealing ring through the gas space in the sealing space and the second sealing ring. Therefore, it becomes possible to seal the annular space between the case and the shaft using the seal gas with a simpler configuration than the conventional one.

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。 Further, on the basis of the space between the seal surfaces of the first seal ring and the second seal ring, one axial side thereof is an inner side of the case, and the other axial side is an outer side of the case. It is preferable that a discharge hole for guiding the gas existing on the other side in the axial direction from between the seal surfaces to a discharge path formed in the shaft is provided.
In this case, the seal gas that has flowed from the space between the seal surfaces of the first seal ring and the second seal ring to the other side in the axial direction can be guided to the discharge path in the shaft through the discharge hole. ) Can be prevented from flowing out (diffusing) to the outside of the case.

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。   According to the present invention, it is possible to seal the annular space between the case and the shaft using the sealing gas with a simpler configuration than the conventional one.

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。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the shaft seal apparatus of this invention. 図１の軸封装置を拡大して示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which expanded and showed the shaft seal apparatus of FIG. 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。It is a longitudinal cross-sectional view of the rotary joint using a shaft seal device. 軸封装置の他の実施の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment of a shaft seal apparatus. 従来の軸封装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional shaft seal device. 従来の軸封装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional shaft seal device.

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。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the shaft seal device of the present invention. The shaft seal device 10 of the present invention can be applied to a device provided with a gas supply path 5 for allowing a seal gas to flow inside the shaft 1. Using this seal gas, the shaft 1 and the shaft 1 can be used. It is possible to seal the annular space 4 formed between the case 2 (the cylindrical portion 3 of the case 2) provided on the outer side in the radial direction. That is, it is possible to prevent the internal fluid of the case 2 from leaking out of the case 2.

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。   In the following description of the embodiment, a case where the shaft seal device 10 is applied to a device in which the case 2 rotates with respect to the shaft 1 will be described. That is, the shaft 1 will be described as the stationary shaft 1. In particular, in the present embodiment, the device to which the shaft seal device 10 is applied is a dryer that stirs and dries powder or the like in the rotating case 2.

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。   In this apparatus (dryer), a gas supply path 5 through which seal gas flows from a seal gas supply source is provided inside the stationary shaft 1, and the case 2 rotates around the stationary shaft 1. Then, the shaft seal device 10 seals the annular space 4 formed between the stationary shaft 1 and the cylindrical portion 3 of the case 2 using the seal gas supplied from the gas supply path 5. As the sealing gas, various gases such as nitrogen gas and dry air can be adopted, but in this embodiment, nitrogen gas is used. This shaft seal device 10 is called a static pressure type dry gas seal.

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。   The gas supply path 5 includes an axial flow path 5a that extends linearly along the longitudinal direction of the stationary shaft 1, and a radial direction that extends radially outward from the axial flow path 5a and opens at the outer peripheral surface 1a. And a flow path 5b. Further, a discharge path 37 is formed in the stationary shaft 1. The discharge passage 37 has an axial flow path 37a extending linearly along the longitudinal direction of the stationary shaft 1 and a radial direction extending radially outward from the axial flow path 37a and opening on the outer peripheral surface 1a. And a flow path 37b.

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。   In addition, the shaft seal device 10 of this embodiment is located inside the joint 7 attached to the apparatus (dryer) provided with the stationary shaft 1 and the case 2. The joint 7 includes a shaft sealing device 10 and a flange portion 8 for attaching a rotation sealing ring (first sealing ring) 11 described later included in the shaft sealing device 10 to the case 2.

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。   The flange portion 8 includes a first flange 8 a, a second flange 8 b, and a third flange 8 c, which are annular and are fixed to the tube portion 3 of the case 2 by bolts and nuts 9. A space between the first flange 8a and the cylindrical portion 3 is sealed by a seal member (O-ring) 40.

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。 Further, as shown in FIG. 3, a rolling bearing 58 may be provided between the third flange 8 c and the sleeve 15. The outer ring of the rolling bearing 58 is fixed to the third flange 8 c, and the inner ring of the rolling bearing 58 is fixed to the sleeve 15. By this rolling bearing 58, the flange portion 8 is rotatably supported with respect to the sleeve 15. That is, since the flange portion 8 includes the rolling bearing 58, the joint 7 becomes a rotary joint using a hydrostatic dry seal (shaft seal device 10). In FIG. 3, the same constituent elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals (reference numbers), and redundant description is omitted.
In the case of the embodiment of FIG. 2, as will be described later, in order to maintain an appropriate pressing state between the stationary seal ring 21 and the rotary seal ring 11, a concave groove 15 a, a set plate 15 b and a bolt 15 c are provided. However, in the case of the embodiment of FIG. 3, the function of the set plate 15b and the like can be achieved by the rolling bearing 58 (instead of the set plate 15b and the like).

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。   1, 2, and 3 includes a rotary seal ring (first seal ring) 11, a stationary seal ring (second seal ring) 21, a sleeve 15, an elastic member 30, and a stopper ring 33. ing. FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the shaft seal device 10 of FIG.

図２において、回転密封環１１は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）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。 2, the rotary seal ring 11 are silicon carbide (S i C), tungsten carbide (WC), aluminum oxide (Al 2 O 3), is composed of a ceramic such as chromium oxide (Cr 2 O 3), an annular Yes, it is attached to the first flange 8a. The rotary seal ring 11 and the first flange 8 a are sealed by seal members (O-rings) 41 and 42. For this reason, the rotary seal ring 11 and the case 2 are sealed by the first flange 8a and the seal members 40, 41, and 42. The rotary seal ring 11 has a seal surface 12 facing in the axial direction. The rotary seal ring 11 is attached to the cylindrical portion 3 via the first flange 8a, and can rotate integrally with the case 2.

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。 Here, the first flange 8a, the second flange 8b, and the third flange 8c will be described with reference to FIGS.
The first flange 8 a has a cylindrical shape with an L-shaped cross section, and has a large diameter portion 61 and a small diameter portion 62. The large-diameter portion 61 and the small-diameter portion 62 are in close contact with the cylindrical portion 3 of the case 2, and the first flange 8 a is positioned and fixed to the cylindrical portion 3 by the inner peripheral portion of the case 2. A labyrinth seal is formed on the inner peripheral side of the small diameter portion 62. The location where the labyrinth seal is formed can be appropriately selected according to the use conditions.

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。 The first flange 8a is formed with an annular groove 11a for mounting the rotary seal ring 11 thereon. Although the cross-sectional shape of the concave groove 11a can be changed according to the cross-sectional shape of the rotary seal ring 11, it is rectangular in this embodiment. In addition, O-rings 41 and 42 are interposed between the concave groove 11 a and the rotary seal ring 11. The rotary seal ring 11 comes into contact with the radially inner side surface of the concave groove 11a with the O-ring 41 interposed therebetween, and the rotary seal ring 11 is fitted and attached to the concave groove 11a.
A pin 60 is attached to the concave groove 11a of the first flange 8a, and a notch is formed on the surface (back surface) opposite to the seal surface 12 of the rotary seal ring 11. . When the pin 60 is engaged with the notch, the rotary seal ring 11 is not allowed to rotate with respect to the first flange 8a.

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。 Further, in the first flange 8a, an annular concave portion 63 (see FIG. 2) is formed on the outer side in the radial direction than the concave groove 11a, and a pressing ring 64 is fixed to the concave portion 63 by a set bolt 64b. And by the nail | claw part 64a which this ring 64 has, the rotation sealing ring 11 will be in the press state about the axial direction, and is fitted in the ditch | groove 11a.
The presser ring 64 is fitted over both the concave portion 63 and the annular concave portion 65 formed on the inner peripheral side of the second flange 8b at the outer peripheral portion thereof, and the first flange 8a and the second flange 8b. Positioning is performed with respect to the flange 8b.

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。   The second flange 8b is made of a cylindrical member that is short in the axial direction, and is externally fitted to the holding ring 64 in the recess 65 formed on the inner peripheral surface thereof, and is positioned with respect to the first flange 8a. Yes.

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。 The 3rd flange 8c consists of a cyclic | annular disc member, and the step part 66 is formed. The step portion 66 is fitted to the second flange 8b, and the third flange 8c is positioned to the second flange 8b.
A circumferentially continuous recess 67 is formed in the inner peripheral portion of the third flange 8c so as to open toward the inside of the machine. A seal ring 68 that prevents leakage of purge gas or sealing fluid is attached to the recess 67. The seal ring 68 is suitably an oil seal or a shaft circumference seal made of a fluororesin, but may be a labyrinth seal in the case of a high-speed rotating device.

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。   The sleeve 15 has a cylindrical shape and is attached to the stationary shaft 1 by being externally fitted. In FIG. 2, the sleeve 15 and the stationary shaft 1 are sealed by seal members (O-rings) 43, 44, 45, 48, and 49. The sleeve 15 is formed with an introduction hole 16 penetrating in the radial direction, and the introduction hole 16 guides the seal gas flowing through the gas supply path 5 to the outer peripheral surface 17 side of the sleeve 15. Can do.

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。   In the present embodiment, a concave groove 19 that is continuous in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 15, and an annular space 35 is formed between the concave groove 19 and the stationary shaft 1. ing. This space 35 is sealed by seal members 44 and 45. Further, the gas supply path 5 is opened in this space 35, and the introduction hole 16 is also opened in this space 35. Therefore, the seal gas that has flowed through the gas supply path 5 passes through the introduction hole 16 after filling the space 35. A plurality of introduction holes 16 are formed in the circumferential direction.

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。   The stationary sealing ring 21 is made of carbon and has an annular shape, and is provided on the radially outer side of the sleeve 15. A gap 31 is formed continuously between the inner peripheral surface 23 of the stationary seal ring 21 and the outer peripheral surface 17 of the sleeve 15 in the circumferential direction. The gap 31 is sealed by seal members (O-rings) 46 and 47 to prevent leakage of the seal gas supplied to the gap 31 from the introduction hole 16. That is, an annular sealed space 27 is formed by the gap 31 and the seal members 46 and 47, and the seal gas is supplied to the sealed space 27 from the introduction hole 16.

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。 The stationary seal ring 21 has a seal surface 22 that faces the seal surface 12 of the rotary seal ring 11 in the axial direction. A gas flow path 24 that communicates between the sealed space 27 and the seal surfaces 12 and 22 is formed in the stationary seal ring 21.
The gas flow path 24 has one end opened at the inner peripheral surface 23 of the stationary seal ring 21 and the other end opened at the seal surface 22. The gas flow path 24 includes an inclined flow path portion 24a that is inclined with respect to the center line of the stationary seal ring 21 (center line of the shaft seal device 10), and a parallel flow path section 24b that is continuous therewith. have. The inclination of the inclined flow path portion 24a may be any of an acute angle and an obtuse angle with respect to the parallel flow path portion 24b, and is appropriately selected depending on the installation state of the device. The parallel flow path portion 24b is formed linearly in a direction parallel to the center line of the stationary sealing ring 21, that is, linearly in the axial direction.
Further, in the stationary seal ring 21, a plurality of first concave holes 25 are formed on the opposite side of the seal surface 22 in the axial direction.

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。 The stopper ring 33 is annular and is fixed to the outer peripheral side of the sleeve 15 by a set screw 34.
In the present embodiment, the elastic member 30 is formed of a coil spring, and a portion on one side in the axial direction is inserted into the concave hole 25, and the other side (end surface) in the axial direction is in contact with the stopper ring 33. . The elastic member 30 is in a compressed state in the attached state, and pushes the stationary seal ring 21 toward the rotary seal ring 11 side. That is, the stationary sealing ring 21 is pushed in the direction of narrowing the space between the sealing surfaces 12 and 22 of the rotary sealing ring 11 and the stationary sealing ring 21.

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。   Further, on the opposite side of the sealing surface 22 of the stationary seal ring 21 in the axial direction, in addition to the first concave hole 25 into which the elastic member 30 is inserted, a second concave hole 25a (see FIG. 1) is provided in the circumferential direction. Are formed at equal intervals along. A plurality of detent pins 69 are attached to the side surface of the stopper ring 33 at the same pitch as the second concave holes 25a. When the pin 69 engages with the second concave hole 25 a, the stationary sealing ring 21 is fixed to the stopper ring 33 and cannot be rotated with respect to the stationary shaft 1.

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。 According to the shaft seal device 10 according to the present embodiment having the above-described configuration, a flow path (gas supply path) for supplying seal gas to the rotating case 2 and the flange portion 8 fixed to the case 2. Therefore, the shaft seal device 10 can be applied to an apparatus in which the case 2 rotates.
That is, the gas supply path 5 for supplying the seal gas is provided inside the stationary shaft 1, and the seal gas flowing from the gas supply path 5 passes through the introduction hole 16 of the sleeve 15, and the sleeve 15 is provided between the sealing surfaces 12 and 22 through the sealed space 27 between the outer peripheral surface 17 of the 15 and the inner peripheral surface 23 of the stationary sealing ring 21 and the gas flow path 24 in the stationary sealing ring 21. It is done. Therefore, the annular space 4 between the rotating case 2 and the stationary shaft 1 can be sealed using the sealing gas, and the configuration is simpler than the conventional shaft sealing device shown in FIG. Can do.

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。   In FIG. 1, the shaft seal device 10 is installed in a device (dryer) in which the case 2 rotates as described above, and the gap between the seal surfaces 12 and 22 of the rotary seal ring 11 and the stationary seal ring 21 is used as a reference. The one axial side (the right side in FIG. 1) is the inner side of the case 2, and the other axial side (the left side in FIG. 1) is the outer side of the case 2, that is, the atmosphere side. Therefore, the shaft seal device 10 can prevent the fluid and powder in the case 2 from leaking to the outside (atmosphere side).

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。   Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the discharge hole 18 is further provided in the sleeve 15 with which the shaft seal device 10 is provided. Similarly to the introduction hole 16, the discharge hole 18 penetrates the sleeve 15 in the radial direction and is formed at one place or a plurality of places. As described above, the discharge path 37 is formed in the stationary shaft 1, and the radial flow path 37 b of the discharge path 37 and the discharge hole 18 are connected. The space between the discharge hole 18 and the radial flow path 37b is sealed by O-rings 48 and 49 provided on both sides in the axial direction.

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。 Therefore, the gas existing on the other side in the axial direction (left side in FIG. 1) than between the seal surfaces 12 and 22 can be guided to the discharge path 37 formed in the stationary shaft 1. For this reason, the seal gas that has flowed from between the seal surfaces 12 and 22 of the rotary seal ring 11 and the stationary seal ring 21 to the other side in the axial direction (left side in FIG. It is possible to prevent the seal gas (all) from flowing out to the outside of the case 2, that is, the atmosphere side.
Further, the other axial side (the left side in FIG. 1) is covered with the flange portion 8 between the seal surfaces 12 and 22, and an annular space 50 is formed on the other axial side than between the seal surfaces 12 and 22. Has been. Therefore, the gas existing in the space 50 can flow out to a predetermined region through the discharge path 37 without diffusing to the outside.

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。   In FIG. 2, the seal gas that flows radially inward from between the seal surfaces 12 and 22 and further to one side in the axial direction (the right side in FIG. 1) flows into the case 2 to produce a manufacturing process (for example, powder It is used as a gas (drying gas) used in the drying process. In addition, the labyrinth seal part 51 is formed in the internal peripheral surface of the 1st flange 8a, and it suppresses that the fluid and powder in the case 2 leak outside.

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。   Furthermore, in the case of the present embodiment, since the number of constituent members can be reduced as compared with the conventional example of FIG. 6, it is possible to reduce the number of members (O-rings) that seal the stationary sealing ring 21. Become. For this reason, the contact resistance between each member becomes small, and it becomes possible to cope with a subtle change in the pressure at the seal location.

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。 The assembly of the shaft seal device shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
A detent pin 60 is fixed at a predetermined position of the concave groove 11a of the first flange 8a, and the rotary seal ring 11 is mounted on the concave groove 11a via O-rings 41 and 42. Then, the outer peripheral edge portion of the rotary sealing ring 11 is pressed by the claw portion 64a of the pressing ring 64, and the pressing ring 64 is fixed to the first flange 8a by a plurality of set bolts 64b.

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。   A stopper ring 33 is fixed to a predetermined position of the sleeve 15 with a set screw 34, and a plurality of detent pins 69 are fixed to the stopper ring 33. Then, the O-rings 46 and 47 and the plurality of elastic members 30 are mounted at predetermined positions, and the stationary sealing ring 21 is assembled into the sleeve 15.

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。   The stationary seal ring 21 and the rotary seal ring 11 are arranged to face each other, and the second flange 8b is attached so as to surround the outer peripheral side of the stationary seal ring 21. At this time, the second flange 8 b is fitted to the outer peripheral surface of the pressing ring 64. Then, the step portion 66 of the third flange 8c and the second flange 8b are fitted, and the first flange 8a, the second flange 8b, and the third flange 8c are connected by a plurality of bolts 9a (see FIG. 1). Fix it.

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。 Here, as shown in FIG. 2, the set plate 15 b is fixed to the third flange 8 c by bolts 15 c at positions 180 ° symmetrical with respect to the shaft. A concave groove 15a continuous in the circumferential direction is formed in the sleeve 15 in the vicinity of the inner peripheral portion of the third flange 8c. The set plate 15b is inserted into the concave groove 15a.
The concave groove 15a is provided at a position where an appropriate pressing state between the rotary sealing ring 11 and the stationary sealing ring 21 is set. That is, an appropriate pressing state is defined between the rotary seal ring 11 and the stationary seal ring 21 by the set plate 15b.
Accordingly, the first flange 8a, the second flange 8b, the third flange 8c, and the rotary seal ring 11 are integrated by the bolt 9a, while the stationary seal ring 21 is provided outside the sleeve 15 in the radial direction. By mounting the set plate 15b fixed to the third flange 8c in the concave groove 15a, the stationary sealing ring 21 and the rotary sealing ring 11 are in an appropriate pressing state, and the shaft sealing device 10 is in an appropriate mounting state.

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。   The unit composed of the shaft seal device 10 and the joint 7 assembled in this way can be attached to the case 2 as follows. That is, in the unit composed of the shaft seal device 10 and the joint 7, the sleeve 15 is attached to the shaft 1 of the rotating device, and the joint 7 is fixed to the case 2 of the device with the bolt 9. Then, by removing the bolt 15c from the third flange 8c and detaching the set plate 15b from the concave groove 15a, the shaft seal is maintained while the appropriate pressing state is maintained between the stationary seal ring 21 and the rotary seal ring 11. The apparatus 10 can be attached to the device. Therefore, it is possible to easily attach the shaft seal device 10 to the device without requiring complicated positioning of each member such as the stationary seal ring 21 and the rotary seal ring 11 at the site where the device is installed.

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。 In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the shaft-seal apparatus 10 was applied to the apparatus with which the case 2 rotates, this shaft-seal apparatus 10 is applicable also to the apparatus to which both the axis | shaft 1 and the case 2 do not rotate. Is possible. However, even in this case, the gas supply path 5 for supplying the seal gas is formed on the shaft 1.
Further, whether the case 2 rotates or does not rotate, the device that can apply the shaft seal device 10 of the present embodiment may be other than a dryer, such as a semiconductor manufacturing apparatus, a stirrer, It is applicable to medical equipment and food equipment.

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。 Further, the shaft seal device of the present invention is not limited to the illustrated form, but may be of other forms within the scope of the present invention.
For example, the elastic member 30 may be configured to push one of the rotary sealing ring 11 and the stationary sealing ring 21 in a direction to narrow the space between the seal surfaces 12 and 22. In the embodiment, the elastic member (coil spring) is used. 30 is mounted between the stationary seal ring 21 and the stopper ring 33, and the stationary seal ring 21 is pushed toward the rotary seal ring 11 in order to narrow the space between the seal surfaces 12 and 22, but this is the opposite. In addition, as shown in FIG. 4, the elastic member 30 may be mounted between the rotary seal ring 11 and the flange 8 a to push the rotary seal ring 11 toward the stationary seal ring 21. In the case of FIG. 4, as in the case of FIG. 2, a pin (not shown in FIG. 4) is provided so that the rotary seal ring 11 cannot rotate with respect to the flange 8a.

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。   In the embodiment shown in FIG. 4, a gas flow path (second gas flow path) 70 is also formed in the rotary seal ring 11, and one end of the gas flow path 70 opens at the seal surface 12. The other end opens at the outer peripheral surface of the rotary seal ring 11. The space between the outer peripheral surface of the rotary seal ring 11 and the inner peripheral surface of the flange portion 8 is sealed by a pair of seal members (O-rings) 71 and 72. Therefore, the seal gas supplied between the seal surfaces 12 and 22 flows through the second gas flow path 70 and is supplied to the sealed space between the outer peripheral surface of the rotary seal ring 11 and the inner peripheral surface of the flange portion 8. Is done. The supplied seal gas is a pressurized gas and pressurizes the seal members (O-rings) 71 and 72. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of self-excited vibration of the rotary seal ring 11 and the like when the case 2 rotates.

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   1: shaft (stationary shaft) 2: case 4: annular space 5: gas supply path 10: shaft seal device 11: rotary seal ring (first seal ring) 12: seal surface 15: sleeve 16: introduction hole 17: outer peripheral surface 18: discharge hole 21: stationary sealing ring (second sealing ring) 22: sealing surface 23: inner peripheral surface 24: gas flow path 27: sealing space 30: elastic member 37: discharge path

Claims (2)

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おり、
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ことを特徴とする軸封装置。 An annular space formed between a shaft in which a gas supply path through which seal gas flows is provided and a case provided on the outer side in the radial direction of the shaft is sealed with the seal gas. A shaft seal device,
A first sealing ring having a sealing surface which is fixed to the case in a sealed state with the case and faces in the axial direction;
A sleeve formed by penetrating an introduction hole which is attached to the shaft and attached to the shaft and guides the seal gas flowing through the gas supply path to the outer peripheral surface side;
A second sealing ring provided on a radially outer side of the sleeve and having a sealing surface facing the sealing surface of the first sealing ring;
An elastic member that pushes one of the first sealing ring and the second sealing ring in a direction to narrow the space between the sealing surfaces of the first sealing ring and the second sealing ring;
With
Between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the second sealing ring, a sealed space to which the seal gas is supplied from the introduction hole is formed,
A gas flow path for flowing the seal gas from the sealed space to the space between the seal surfaces is formed in the second seal ring ,
On the basis of the space between the sealing surfaces of the first sealing ring and the second sealing ring, one axial side thereof is the inner side of the case, and the other axial side is the outer side of the case.
The shaft seal device, wherein the sleeve is provided with a discharge hole that guides a gas existing on the other side in the axial direction from between the seal surfaces to a discharge path formed in the shaft. 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径方向に貫通して形成されている円筒状のスリーブと、
前記スリーブのうち前記導入孔が形成されている部分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おり、
前記ガス流路は、前記第２密封環の内周面において一端が開口し、他端が前記シール面において開口していることを特徴とする軸封装置。 An annular space formed between a shaft in which a gas supply path through which seal gas flows is provided and a case provided on the outer side in the radial direction of the shaft is sealed with the seal gas. A shaft seal device,
A first sealing ring having a sealing surface which is fixed to the case in a sealed state with the case and faces in the axial direction;
A cylindrical sleeve in which an introduction hole is formed so as to penetrate in a radial direction the seal gas that is attached to the shaft and attached to the shaft and that flows through the gas supply path to the outer peripheral surface side;
A second sealing ring provided on a radially outer side of the portion of the sleeve where the introduction hole is formed and having a sealing surface facing the sealing surface of the first sealing ring;
An elastic member that pushes one of the first sealing ring and the second sealing ring in a direction to narrow the space between the sealing surfaces of the first sealing ring and the second sealing ring;
With
Between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the second sealing ring, a sealed space to which the seal gas is supplied from the introduction hole is formed,
A gas flow path for flowing the seal gas from the sealed space to the space between the seal surfaces is formed in the second seal ring ,
One end of the gas flow path is opened in the inner peripheral surface of the second sealing ring, and the other end is opened in the seal surface .
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