JPH0131818Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、機器の軸封に用いるメカニカルシー
ルに関し、シール破損時等の非常時に機能する非
常時シールを備えたメカニカルシールを提供する
ものである。

〔従来の技術と問題点〕

従来から、各種機器の軸封装置として、シート
リングと従動リングを有し、該両リングのうちの
一方が回転側、他方が静止側に支持されて互いに
密接摺動することによつてシール機能を営むメカ
ニカルシールが広く使用されている。

しかし、このメカニカルシールは、万一シール
摺動部が何らかの原因で破損した場合等には、被
シール流体の大量の漏れを防止する手立てがな
い。また、このような非常時を想定してこれに対
処するためにはあらかじめ２次シールとしてもう
ひとつのメカニカルシールやその他のシール装置
が必要となるが、この場合は該２次シールの耐久
性が問題となる。

本考案は、このような問題に鑑み、非常時にの
み機能するシール機構を備えたメカニカルシール
を提供し、メカニカルシール摺動部の破損時等の
大量の漏れを防止せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本考案の非常時シール付メカニカル
シールは、シートリングと従動リングが常に互い
に密接してなる１次シール部と、該１次シール部
の外周側および内周側のうちの低圧となる側にあ
つて形状記憶合金製ベローズによつて支持された
第２の従動リングを前記シートリングと非接触状
態で設けてなる２次シール部とを有し、前記形状
記憶合金製ベローズはあらかじめ第２の従動リン
グをシートリングと密接させ得る長さを有する形
状が記憶されるとともに、その遷移温度が１次シ
ール部の高圧側に封入された被シール流体の温度
域と低圧側の空間の温度域の間に設定された構成
になる。

〔作用〕

上記構成において、通常は１次シール部のみが
シール機能を営んでいるため、２次シール部が損
耗することはなく、万一の場合に備えて待機した
状態にある。万一、１次シール部に破損等の事態
が生じると、その高圧側の被シール流体は低圧側
へ流出するが、このとき、該低圧側にある２次シ
ール部の形状記憶合金製ベローズが、流出した被
シール流体と接触して遷移温度に達し、記憶され
た形状に戻らんとして直ちに伸張するため、該ベ
ローズの伸張によつて第２の従動リングがシート
リングと密接し、被シール流体の流出を阻止する
ようになる。

〔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。

図示の実施例は、本考案をベローズを用いたメ
カニカルシールに適用したもので、すなわち符号
Ｓ１は機器ハウジング１の軸孔内周面に気密的に
嵌着固定された非回転のシートリング２に対し、
シヤフト３に外挿固着されたカラー４に金属ベロ
ーズ５を介して気密的かつ弾性的に支持されシヤ
フト３とともに回転する従動リング６が常時密接
することによつて、該密接部の内周側に連なる高
圧側空間Ｈ内の被シール流体が低圧側空間Ｌの大
気中へ漏出するのを防止する通常の回転型かつ外
流型のメカニカルシールとしての構成を備えた１
次シール部である。また、符号Ｓ２は低圧側空間
Ｌ側である１次シール部Ｓ１外周側に設けられ、
前記シートリング２に対し、前記カラー４に形状
記憶合金製ベローズ７を介して支持された第２の
従動リング８が通常非接触状態で対向してなる２
次シール部である。

この２次シール部Ｓ２についてさらに詳しく説
明すると、形状記憶合金製ベローズ７は、熱処理
によつて、第２の従動リング８をシートリング２
に対して適当な荷重で接触させ得る形状（長さ）
があらかじめ記憶されており、遷移（変態）温度
よりも低温においてこれを第１図に示した形状
（長さ）に変形させたものであつて、高圧側空間
Ｈ内の被シール流体と接触したときに該流体の有
する温度によつて前記遷移温度に達し、記憶され
た形状に伸長するようになつている。

上記構成によれば、従動リング６がシートリン
グ２と密接摺動して１次シール部Ｓ１が正常に機
能している場合には、形状記憶合金製ベローズ７
は、低圧側空間Ｌの温度雰囲気中にあつて遷移温
度に達していないため、第１図に示した形状を保
持しており、第２の従動リング８はシートリング
２に対して非接触の状態でシヤフト３とともに回
転する。また、万一１次シール部Ｓ１の従動リン
グ６やベローズ５が破損する等の事態が生じる
と、高圧側空間Ｈ内の被シール流体は、低圧側で
ある該１次シール部Ｓ１外周へ向けて漏出する
が、このとき形状記憶合金製ベローズ７は、漏出
した被シール流体と接触して遷移温度に達するた
め、形状記憶効果によつて、記憶していた形状に
直ちに復帰して第２の従動リング８をシートリン
グ２に密接させ、すなわち第２図に示すように、
２次シール部Ｓ２が新たにメカニカルシールとし
て機能し、被シール流体が低圧側空間Ｌへ漏出す
るのを阻止する。

なお、上記実施例は、非常時シールたる２次シ
ール部を１次シール部の外周側に設けた構成とな
つているが、外周側が高圧である内流型メカニカ
ルシールを１次シール部とする場合は、２次シー
ル部を該１次シール部の内周側に設ける。また、
従動リングはハウジング側に支持された構造の静
止型メカニカルシールや、従動リングの付勢手段
としてコイルスプリングを用いたメカニカルシー
ルを１次シール部として本考案を適用することも
可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の非常時シール付
メカニカルシールは、１次シール部としてのメカ
ニカルシールに万一破損等が生じて被シール流体
の漏洩が起こるようなことがあつても、形状記憶
合金製ベローズが漏洩流体の温度を感知して作動
することによつて直ちにシール機能を営む２次シ
ール部を設けたものであるため、このような非常
の事態における流体の漏洩を最少限に抑えること
ができ、また、この２次シール部は、１次シール
部が正常に機能している通常時にはシールを行な
つていないため損耗がなく、非常時には完壁にシ
ール機能を果たすことができ、その実用的効果は
きわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す通常使用時の
半截断面図、第２図は同じく非常時の半截断面図
である。 １……ハウジング、２……シートリング、３…
…シヤフト、４……カラー、５……ベローズ、６
……従動リング、７……形状記憶合金製ベロー
ズ、８……第２の従動リング、Ｓ１……１次シー
ル部、Ｓ２……２次シール部、Ｈ……高圧側空
間、Ｌ……低圧側空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シートリングと従動リングが常に互いに密接し
   てなる１次シール部と、該１次シール部の外周側
   および内周側のうち低圧となる側にあつて形状記
   憶合金製ベローズによつて支持された第２の従動
   リングを前記シートリングと非接触状態で設けて
   なる２次シール部とを有し、前記形状記憶合金製
   ベローズはあらかじめ第２の従動リングをシート
   リングと密接させ得る長さを有する形状が記憶さ
   れるとともに、その遷移温度が１次シール部の高
   圧側に封入された被シール流体の温度域と低圧側
   の空間の温度域の間に設定されてなることを特徴
   とする非常時シール付メカニカルシール。