JPH0135096Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、機体の回転軸部を軸封するメカニカ
ルシールに関するものである。

［従来の技術］ 従来からこの種のメカニカルシールの一例とし
て、第３図に示すように、通常、機体のハウジン
グ１内に挿通された回転軸２の軸周にスリーブラ
イナ３及びＯリング４を介して回転側要素である
回転摺接環５を配置する一方、前記機体のハウジ
ング１側に固定側要素である固定摺接環６をＯリ
ング７を介して固定し、この固定摺接環６に前記
回転摺接環５が摺接されるように組み付け、さら
に、前記回転摺接環５をカラー８及びスプリング
抑え部材９を介してスプリング１０でバツクアツ
プし、このスプリング１０により前記回転摺接環
５を軸方向に付勢して、前記固定摺接環６側に押
圧してなるとともに、前記機体のハウジング１
に、回転摺接環５と固定摺接環６との軸封部の空
間にフラツシング水Ｗを注水する注水孔１１を有
するものが知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来のメカニカルシ
ールにあつては、回転摺接環と固定摺接環との軸
封部における密封摺動面が回転軸による周速と、
軸封部の流体圧力による接触圧力とにより発熱
し、特に、高速、高圧、高温などといつた苛酷な
使用条件では、密封摺動面が熱的に変形して、互
いの密封摺動面の面当り状態が変化し、これによ
つて、大量の液洩れを発生したり、それらの部位
の摩耗が著しくなるといつた問題があつた。

［考案の目的］ 本考案は、上記の事情のもとになされたもの
で、その目的とするところは、軸封部における摺
動面の面当り状態を常に良好に保つことができる
ようにしたメカニカルシールを提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記した問題点を解決するために、本考案は、
回転摺接環に摺接する固定摺接環を有するメカニ
カルシールにおいて、前記固定摺接環内に作動流
体を封入するとともに、この作動流体の封入部に
外部に突出する放熱管を連通させて設けてなる構
成としたものである。

［作用］ すなわち、本考案は、上記の構成とすることに
よつて、作動流体が封入された固定摺接環の封入
部に外部に突出する放熱管を連通させて設けるよ
うにしてなることから、回転摺接環と固定摺接環
との密封摺動面が発熱しても、固定摺接環内に封
入された作動流体の所謂液体と気体との相変化を
利用した熱交換器の応用で熱の授受を潜熱を用い
て行ない、熱の伝送を蒸気として行なうことがで
きるため、凝縮した液の還流作用で一種のヒート
パイプとして作用させることができ、これによつ
て、摺動発熱が大きい使用条件下において密封摺
動面の熱的変形を小さくすることができ、軸封部
における密封摺動面の面当り状態を常に良好に保
つことができるとともに、液洩れや摩耗を少なく
することができるため、長期において安定したシ
ール性を維持することが可能になる。

［実施例］ 以下、本考案を第１図及び第２図に示す各実施
例を参照しながら説明する。なお、本考案に係る
図示の実施例において、第３図に示す従来のメカ
ニカルシールと構成が重複する部分は同一符号を
用い、その説明は省略する。

第１図は、本考案に係るメカニカルシールの第
１実施例を概略的に示すものであり、回転摺接環
５が摺接された固定摺接環６内に環状空間６１を
形成し、この環状空間６１に作動流体Ｆを封入す
るとともに、この作動流体Ｆが封入された前記環
状空間６１に、ハウジング１の外部に向け突出す
るように連通させた放熱管２０を設けてなる構成
を有するもので、前記回転摺接環５と固定摺接環
６との軸封部における密封摺動面に発生した摺動
熱の授受を潜熱を用いて行ない、これに伴つて加
熱される作動流体Ｆの液体F₁と蒸気F₂との相変
化を利用して前記放熱管２０から熱を発散させる
ことにより冷却し、密封摺動面の摺動発熱を速や
かに除去することを可能にしているものである。

また、第２図は、本考案に係る第２実施例を示
し、上記した第１実施例における放熱管２０のハ
ウジング１の外部に突出する部分を薄肉金属ベロ
ーズ２１で形成し、放熱効果を一段と高め得るよ
うにしてなるとともに、固定摺接環６内に封入さ
れた作動流体Ｆの温度による飽和蒸気圧力による
ベローズ２１の伸びをアクチユエータとして利用
することができるように構成してなるもので、こ
れによつて、例えばメカニカルシールのセルフフ
ラツシングやエキスターナルフラツシングの流量
を増加し寿命の向上を図つたり、また、メカニカ
ルシールの冷却クーラの冷却水量増加による寿命
の向上を図るなどが自動的に可能になる。さら
に、前記ベローズ２１の伸縮によつて、作動流体
Ｆの圧力や温度を知ることにより、メカニカルシ
ールの摺動発熱が外部から把握することができる
ため、その寿命を予測することも可能になる。

ところで、上記した固定摺接環６内に封入され
た作動流体Ｆとしては、メカニカルシールの使用
条件、すなわち、密封流体の熱伝達、温度、圧力
あるいは回転軸の回転数（周速）などによつて選
定されるもので、その種類はフロン、水、ジフエ
ニール系熱媒油、ベンゼン、メタノール、アセト
ン、アンモニアなどが挙げられる。

なお、本考案は上記した実施例には何等限定さ
れないものであり、本考案の要旨を変えない範囲
で種々変更実施可能なことは勿論である。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、回転摺接環に摺接する固定摺接環を有するメ
カニカルシールにおいて、前記固定摺接環内に作
動流体を封入するとともに、この作動流体の封入
部に外部に突出する放熱管を連通させて設けてな
ることから、回転摺接環と固定摺接環との密封摺
動面が発熱しても、固定摺接環内に封入された作
動流体の所謂液体と気体との相変化を利用した熱
交換器の応用で熱の授受を潜熱を用いて行ない、
熱の伝送を蒸気として行なうことができるため、
凝縮した液の還流作用で一種のヒートパイプとし
て作用させることができ、これによつて、摺動発
熱が大きい使用条件下において密封摺動面の熱的
変形を小さくすることができ、軸封部における密
封摺動面の面当り状態を常に良好に保つことがで
きるとともに、液洩れや摩耗を少なくすることが
できるため、長期において安定したシール性を維
持することができるというすぐれた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るメカニカルシールの第１
実施例を示す要部概略的断面図、第２図は本考案
に係る第２実施例を示す要部概略的断面図、第３
図は従来のメカニカルシールを示す要部概略的断
面図である。 １……機体（ハウジング）、２……回転軸、５
……回転摺接環、６……固定摺接環、６１……環
状空間、９……スプリング抑え部材、１０……ス
プリング、１１……注水孔、２０……放熱管、Ｗ
……フラツシング水、Ｆ……作動流体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転摺接環に摺接する固定摺接環を有するメ
   カニカルシールにおいて、前記固定摺接環内に
   作動流体を封入するとともに、この作動流体の
   封入部に外部に突出する放熱管を連通させて設
   けたことを特徴とするメカニカルシール。 (2) 前記放熱管の外部に突出する突出部を薄肉金
   属ベローズで形成したことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載のメカニカルシ
   ール。