JPH0129324Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、機器の回転部分を軸封するメカニカ
ルシールに添設するシヤツトダウンシールを提供
するものである。

〔従来の技術と問題点〕

従来、第３図および第４図に示すように、ハウ
ジングａに回り止めされた状態で気密的に支持さ
れた非回転のシールリングｂと、ハウジングａ軸
孔内に挿通された回転軸ｃに気密的に外挿固着さ
れ、該回転軸ｃとともに回転するメイテイングリ
ングｄを有するメカニカルシールにおいて、シー
ルリングｂが、バネ部材ｅの弾発力と当該メカニ
カルシール外周の空間Sa内の潤滑油等の圧力に
よつて軸方向に付勢され、メイテイングリングｄ
と互いに密接摺動して軸封作用を奏するよう構成
されたものが、タービンコンプレツサ等に広く使
用されている。

しかし、このようなメカニカルシールは、前記
空間Saの圧力がメカニカルシール内周の空間Sb
よりも高圧である、つまり正圧状態の場合には、
第３図に示すように、両リングｂ，ｄの摺動面を
開く方向に作用する潤滑油等の圧力Pa′に対し、
シールリングｂの背面に作用して摺動面を押し付
けるごとく働く潤滑油等の圧力Paが大であり、
この圧力Paとバネ部材ｅの弾発力によつて十分
なシール力を発揮するが、機器の停止時等におい
て、空間Saの潤滑油圧力が、空間Sbのガス圧力
よりも低くなる、つまり逆圧状態となつた場合に
は、第４図に示すように、両リングｂ，ｄの摺動
面を開く方向に分布する圧力Pb′に対し、シール
リングｂの後背に作用して摺動面を押し付けるよ
うに働く圧力Pbの分布が過小となるため、空間
Sbのガスが摺動面から空間Sa側へ漏れる欠点が
ある。したがつて、このような逆圧による漏洩を
防止するためには、空間Sa内の潤滑油を、油加
圧循環装置を常時運転したり或いはアキユムレー
タ等の加圧装置によつて加圧しなければならなか
つた。

しかるに、本考案は、メカニカルシールに添設
して逆圧時における該メカニカルシールからの漏
れを防止するためのシヤツトダウンシールを案出
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本考案メカニカルシール用シヤツト
ダウンシールは、ハウジングに、該ハウジングと
回転軸との間に介在させたメカニカルシールの両
側空間と連通するピストン室を設けて、該ピスト
ン室に前記両側空間の圧力関係の変動によつて作
動するピストンを内挿し、該ピストンに一体的に
連設した筒状シール部材を回転側に設けたシール
端面に接離自在に対向させたことを特徴としてい
る。

〔作用〕

本考案シヤツトダウンシールは、メカニカルシ
ールの両側空間の圧力変化によつてピストンが作
動し、該ピストンと連動する筒状シール部材が回
転側のシール端面に対して密着或いは離隔するも
ので、前記両側空間相互の圧力関係が通常と逆に
なつた場合には、該圧力関係の変化に伴ない、直
ちに筒状シール部材が前記シール端面に密接し
て、通常と逆方向の圧力がメカニカルシールの摺
動面を開かせる溶力として働かないように該圧力
を遮断することができる。

〔実施例〕

次に、本考案の一実施例を、第１図および第２
図にしたがつて説明する。

両図において、符号１はタービンコンプレツサ
等機器のハウジング、２は該ハウジング１の軸孔
に挿通された回転軸である。３はメカニカルシー
ル全体を示し、該メカニカルシール３の非回転側
密封要素であるシールリング４は、リテーナ４ｂ
と、該リテーナ４ｂに一体的に焼嵌めされた摺動
材４ａとよりなり、ハウジング１にＯリング１７
を介して気密的に支持されるとともに図示しない
ノツクピンによつて回り止めされている。また、
メカニカルシール３の回転側密封要素であるメイ
テイングリング５は、回転軸２の段部にＯリング
１８を介して気密的に外挿され、スリーブ６によ
つて固定されて、回転軸２とともに回転する。７
はシールリング４を軸方向に押圧してメイテイン
グリング５と互いに密接摺動させるために弾装さ
れたバネ部材である。

ハウジング１内における、シールリング４の後
背側に位置する部分には、一端が圧力導入口１０
を介してメカニカルシール３の外周側の空間Ｓ１
に、他端が圧力導入口１１を介してメカニカルシ
ール３の内周側空間Ｓ２に連通する環状のピスト
ン室９が形成され、該ピストン室９にはバネ部材
１３によつて前記一端（圧力導入口１０側）に向
けて付勢された環状のピストン１２が気密的かつ
軸方向往復自在に内挿されている。１５は鍔部１
４を介してピストン１２と一体的に連なる筒状シ
ール部材で、シールリング４の内周側に位置し、
Ｏリング１６が嵌着された該シール部材１５の先
端部１５′は、回転側部材であるメイテイングリ
ング５の端面５′と接離自在に対向し、シヤツト
ダウンシール８を構成している。

上記メカニカルシール３は、その外周側空間Ｓ
１内の潤滑油と、その内周側空間Ｓ２内のガスと
の間のシールを行なうもので、シールリング４に
対する前記潤滑油およびガスの圧力は、第３図お
よび第４図に示す既述従来例と略同様に分布す
る。このため、空間Ｓ２のガス圧力よりも空間Ｓ
１の潤滑油圧力が高く（正圧状態）なる通常運転
時には、シールリング４とメイテイングリング５
は十分な面圧を以つて密接摺動し、良好なシール
性を発揮する。このとき、ピストン室９内のピス
トン１２は、前記両空間Ｓ１，Ｓ２の差圧によつ
てバネ部材１３を押し縮める方向（図における左
方向）に移動しており、該ピストン１２に連なる
シール部材１５の先端部１５′はメイテイングリ
ング５の端面５′から離隔している。また、機器
の停止時等において、空間Ｓ１の潤滑油圧力が空
間Ｓ２のガス圧力よりも低くなる、所謂逆圧状態
となつたときは、該圧力関係およびバネ部材１３
の弾発力によつて、第２図に示すように、ピスト
ン室９内をピストン１２が図における右方向に直
ちに移動し、筒状シール部材１５がこれと連動し
てその先端部１５′のＯリング１６がメイテイン
グリング５の端面５′と密着し、シール状態をな
す。したがつて空間Ｓ２のガス圧力がシールリン
グ４に摺動面を開かせる力として加わらなくな
る。

なお、本実施例では筒状シール部材がメイテイ
ングリングの端面と接離する構成としたが、これ
を例えば回転軸に形設した段部の端面と接離する
構成としてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案メカニカルシール
用シヤツトダウンシールは、メカニカルシールの
両側空間の圧力関係が通常と逆になつた場合、該
圧力変化に直ちに反応して作動し、通常と逆方向
の圧力がメカニカルシールの摺動面を開かせる力
として作用しないようこれを遮断する構成とした
ことから、前記圧力関係の変化に拘らず常に前記
両側空間の間を完壁に軸封することが可能とな
り、また、従来のように、逆圧状態を解消するた
めに常時油加圧循環装置を運転したり、アキユム
レータ等の加圧装置を設置する必要がなくなると
いつた優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す半裁断面図、
第２図は同じく作動状態の半裁断面図、第３図は
正圧状態におけるメカニカルシールへの圧力分布
図、第４図は逆圧状態におけるメカニカルシール
への圧力分布図である。 １……ハウジング、２……回転軸、３……メカ
ニカルシール、４……シールリング、５……メイ
テイングリング、５′……端面、８……シヤツト
ダウンシール、９……ピストン室、１０，１１…
…圧力導入口、１２……ピストン、１５……筒状
シール部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングに、該ハウジングと回転軸との間に
   介在させたメカニカルシールの両側空間と連通す
   るピストン室を設けて、該ピストン室に前記両側
   空間の圧力関係の変動によつて作動するピストン
   を内挿し、該ピストンに一体的に連設した筒状シ
   ール部材を回転側に設けたシール端面に接離自在
   に対向させたことを特徴とするメカニカルシール
   用シヤツトダウンシール。