JPH051074U - メカニカルシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 密封摺動面Ｓにおける発熱を速やかに除去
し、長期間安定した密封性能を得る。 【構成】 固定側密封要素３に、一端９１が密封摺動面
Ｓ近傍における摺動材内部に達し、他端９２が該固定側
密封要素３の接液面３２から突出する良導体金属からな
る熱伝導部材９を埋設することによって、密封対象液Ａ
中への放熱性を高め、また、熱伝導部材９を複数のピン
で構成することによって、放熱性を高めるとともに密封
摺動面Ｓに温度差によるうねりを形成して潤滑性を高め
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、機器の回転軸部を密封するメカニカルシールに関し、密封摺動面で 発生する熱に対する放熱性を向上させるものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、メカニカルシールの一種として、図３に示すように、ハウジング１ の内周にＯリング２を介して気密的に嵌着固定された低摩擦摺動材例えばカーボ ンからなる固定側密封要素３と、回転軸４の外周面にパッキング５を介して軸方 向移動自在に装着されコイルスプリング６の圧縮反力で前記固定側密封要素３の 先端の摺動突起部３１に押し付けられ気密的に摺接する回転側密封要素７とを備 え、両密封要素３，７の互いの密封摺動面Ｓの外周側の密封空間に充満する密封 対象液Ａの軸周からの漏洩を阻止してなるものが周知である。８は前記密封摺動 面Ｓの外周側に臨んでハウジング１に開設され、密封対象液Ａを密封空間内に流 通させるフラッシング孔である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のようなメカニカルシールの密封摺動面Ｓでは摺動シール作用に 伴って摩擦熱が発生し、この熱は、フラッシング孔８からの密封対象液Ａの流通 によってある程度除去されるが、回転軸４と一体回転する回転側密封要素７の周 速、密封摺動面Ｓの面圧及び密封対象液Ａの種類等によって、通常、密封摺動面 Ｓの温度は密封対象液Ａの温度よりも数℃〜数１０℃高温になり、カーボン等の 低摩擦摺動材は熱伝導性が低いことから、過酷な使用条件においては、発熱量が 異常に増大し、密封摺動面Ｓに介在する密封対象液Ａによる潤滑液膜の厚みが極 端に小さくなって、潤滑膜切れによる密封摺動面Ｓの早期摩耗や面荒れを来し、 密封性能を早期に失墜する問題があった。

【０００４】 そこで本考案は、このような問題に鑑み、密封摺動面Ｓにおける発熱を速やか に除去するとともに、長期間安定した密封性能を得ることを課題としてなされた ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案のメカニカルシールは、固定側密封要素に、 一端が回転側密封要素との密封摺動面近傍における摺動材内部に達し、他端が該 固定側密封要素の接液面から突出する良導体金属からなる熱伝導部材を埋設した もので、好ましくは、前記熱伝導部材は周方向に適宜間隔で配置された複数のピ ンとするものである。

【０００６】

【作用】

上記構成によると、固定側密封要素と回転側密封要素の密封摺動面で発生した 熱は、固定側密封要素の密封摺動面近傍における摺動材内部から熱伝導部材の一 端に伝達され、その他端は固定側密封要素の接液面から突出しているため、良導 体金属からなるこの熱伝導部材を介して密封対象液中へ効率良く放出される。

【０００７】 また、固定側密封要素に埋設された前記熱伝導部材が、周方向に適宜間隔で配 置された複数のピンである場合、このピンの一端が内在する部分とそれ以外の部 分の熱伝導性の差によって、固定側密封要素の密封摺動面及びその近傍の摺動材 には高温部と低温部が交互に形成され、この温度差によって密封摺動面に微小な うねりが生成されるので、密封対象液による潤滑液膜が部分的に厚くなって潤滑 性が向上する。

【０００８】

【実施例】

図１及び図２は、図３に示す先の従来構造のメカニカルシールに本考案を適用 した一実施例を示すもので、図３と重複する部分には同一符号を用い、その説明 は省略する。

【０００９】 すなわち本実施例のメカニカルシールは、カーボン等の低摩擦摺動材からなる 固定側密封要素３に、熱伝導部材として良導体金属からなる多数のピン９を周方 向等配状に埋設したもので、各ピン９はそれぞれＬ字形に屈曲した形状をなし、 その一端９１が摺動材内部を摺動突起部３１における密封摺動面Ｓ近傍に達する とともに、他端９２が密封対象液Ａと接する外周面３２から密封空間内へ突出し ている。

【００１０】 以上の構成によると、固定側密封要素３の密封摺動面Ｓで発生した熱は、この 密封摺動面Ｓ近傍を構成する摺動材から熱伝導部材としてのピン９を介して、固 定側密封要素３の外周面３２から突出したこのピン９の他端９２から、フラッシ ング孔８を通じて流通している密封対象液Ａ中へ放出されるので、高回転、高圧 力などの過酷な使用条件においても、密封摺動面Ｓが異常高温となるのを防止す ることができる。

【００１１】 また、熱伝導部材はピン９以外の、例えば周方向に連続したものであっても良 いが、本実施例では、多数のピン９を周方向に適当な間隔で配設したことによっ て、密封摺動面Ｓの温度を全体的に低下することができるほか、固定側密封要素 ３の密封摺動面Ｓ及びその近傍の摺動材は、ピン９，９の間の部分３ｂに比較し て、ピン９の近傍部分３ａの方が低温となるため、図２に誇張して示すように、 密封摺動面Ｓには熱膨張量の相違による微小なうねりが生成され、ピン９の埋設 位置に対応する部分Ｓ₀ において密封対象液Ａによる潤滑液膜Ａ₀ が部分的に厚 くなることから、密封摺動面Ｓの潤滑性が向上する。したがって、上記放熱性の 向上と相まって、熱による密封摺動面Ｓの面荒れや異常摩耗といった不具合の発 生を防止して安定した密封性を維持することができる。

【００１２】 なお、本考案は、図示の実施例に限定されるものではない。例えば先に述べた ように、熱伝導部材はピン９以外の形態をなすものでも良く、また、ピン９の場 合であっても、密封対象液Ａに接するその他端９２を板状に形成して放熱面積を 大きくするといった種々の変形が可能であり、その埋設数や大きさは固定側密封 要素３の径や使用条件により適宜に設定される。

【００１３】

【考案の効果】

以上、本考案のメカニカルシールによると、密封摺動面で発生した熱は、固定 側密封要素に埋設された熱伝導部材を介して密封対象液中へ効率良く放出される ため、異常な温度上昇を防止することができ、また、前記熱伝導部材を周方向に 配設される複数のピンで構成することによって、密封摺動面に放熱性の相違によ る微小なうねりが生成されて潤滑性が向上するので、ピンの放熱作用と相まって 密封摺動面の面荒れや異常摩耗を防止し、密封性能の安定と長寿命化を図ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るメカニカルシールの一実施例を示
す半断面図である。

【図２】同じく作用説明図である。

【図３】従来のメカニカルシールの一例を示す半断面図
である。

【符号の説明】

３ 固定側密封要素 ７ 回転側密封要素 ９ 熱伝導部材（ピン） ３２ 外周面（接液面） Ａ 密封対象液 Ｓ 密封摺動面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側密封要素に、一端が回転側密封要
   素との密封摺動面近傍における摺動材内部に達し、他端
   が該固定側密封要素の接液面から突出する良導体金属か
   らなる熱伝導部材を埋設したことを特徴とするメカニカ
   ルシール。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記熱伝導部
   材は周方向に適宜間隔で配置された複数のピンであるこ
   とを特徴とするメカニカルシール。