JPH0716939Y2 - 非接触シールの内部制御機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は非接触シールの内部制御機構に関し、特に、
圧力室の圧力が低い圧力であっても回転軸の回転を支障
なく行なわせることのできる非接触シールの内部制御機
構に関するものである。

〔従来技術および解決しようとする課題〕

一般に、上下方向に配設されて、上端に駆動源が、ま
た、下端にインペラー等が設けられて回転される回転軸
21をシールする場合の非接触シールにおいては、回転軸
21に取付けられて一体に回転するシールランナ22と、固
定部23に設けられて前記回転軸21の軸線方向に所定距離
だけ移動可能となっているシールリング24とを具え、前
記シールランナ22に前記回転軸21と直交する方向の端面
を有する当接部材25を有し、また、この当接部材25の端
面に当接可能な端面を有する当接部材26を前記シールラ
ンナ22が有している。

そして、前記回転軸21と固定軸23との間に形成される高
圧室27に所定以上の圧力が作用しない時には、前記シー
ルランナ22に設けた当接部材25の端面と、シールリング
24に設けた当接部材26の端面とが当接して高圧室27内の
流体が流れるのを停止し、また、高圧室27の圧力が所定
の値以上となった時には、この圧力によってシールラン
ナ22に対してシールリング24が上昇し、両当接部材25、
26をごくわずかに離間させて接触しないようにすると同
時に高圧室27内の圧力の漏れ量を微小に制御することに
より、シールを確保しつつ、回転軸21が回転しても焼付
かないようになっている。

すなわち、前記高圧室27の内部の圧力流体は、シールラ
イナ22とシールリング24との間を通って圧力がほぼ零の
低圧室28に流入し、その後、他のシールランナ29とシー
ルリング30との部分を通って流出するようになってい
る。

しかしながら、上記のように構成されている従来の非接
触シールにあっては、高圧室27の圧力が、たとえば、10
kg/cm²以上にならないとシールリング24の当接部材26
と、シールランナ22の当接部材25との当接面が離間しな
いので、その圧力以下では運転することができないとい
う問題点を有していた。

この考案は前記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、高圧室内の圧力が非常に低圧であっ
ても運転を行ことのできる非接触シールの内部制御機構
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためにこの考案は、固定部と、こ
の固定部の内部に配設された回転軸との間に設けられて
作用する圧力をシールする非接触シールの内部制御機構
であって、前記固定部に前記回転軸の軸線方向に移動可
能であるとともに、前記軸線方向と直交する端面を有す
る当接部材が着脱可能に取付けられたシールリングを配
設し、前記回転軸に前記シールリングに設けた当接部材
の端面と当接可能な端面を有する当接部材が着脱可能に
取付けられたシールランナを配設し、さらに、前記固定
部に、前記回転軸を中心とするとともに、内部が密封さ
れた複数個のベローズを配設し、該複数のベローズは前
記作用する圧力に応じて同時に伸縮可能であり、伸張時
に前記シールリングに当接して移動して、前記シールリ
ングに設けた当接部材とシールランナに設けた当接部材
との間に隙間を形成し、また、収縮時に前記シールリン
グから離間してシールリングとの間に隙間を形成した手
段を採用したものである。

〔作用〕

この考案は上記の手段を採用したことにより、高圧室の
圧力が低圧の場合には、ベローズによってシールリング
の当接部材がシールランナの当接部材から離間して流体
の流れを許容し、これによって回転軸の運転ができるこ
とになり、また、高圧室の圧力が高圧の場合にはこの圧
力によってベローズが縮小してしまって全く作用しない
のでベローズが設けられていない場合と同様であり、通
常の非接触シールと同様に作用するものであり、高圧室
の圧力が高圧、低圧にかかわらず、つねに作用すること
ができる。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの考案の実施例について説明する。

第１図および第２図はこの考案による非接触シールの内
部制御機構が示されていて、前記従来のものと同様に、
固定部３の内部に回転可能に回転軸１が配設されてい
て、この回転軸１の上側はモータに、また、下側はイン
ペラーにそれぞれ連結されている。

そして、前記インペラー側において前記回転軸１には上
部に着脱可能な当接部材５が固定ブロッグ６およびねじ
４で取付けられているシールランナ２が設けられてい
る。

一方、このシールランナ２に対向する固定部３には下向
きのガイドピン７が設けられ、このガイドピン７を受け
入れるガイド孔８を有するシールリング９は、その下部
に着脱可能な当接部材10が固定ブロック11およびねじ12
によって取付けられており、そして、前記ガイドピン７
およびガイド孔８によって案内されて、前記当接部材10
が前記シールランナ２の当接部材５に当接する位置と、
シールリング９の上端が固定部３に当接する位置との間
を移動可能となっている。

そして、前記シールライナ２と固定部３との間で高圧室
13が形成され、さらに、前記固定部３に、前記シールリ
ング９の移動方向に伸縮可能なベローズ14が設けられ、
このベローズ14は、その内部が真空に保持されていると
ともに、前記固定部３の段部3aに前記回転軸１の軸線を
中心として等配に複数個が設けられ、また、各ベローズ
14の上端部は前記シールリング９の段部9aに当接してい
る。

また、前記回転軸１の上部にも他のシールランナ15が固
定されて、このシールランナ15と前記固定部３との間で
低圧室16が形成され、前記シールランナ15の上側に、シ
ールランナ15の上面に当接可能であるとともに、固定部
３に設けたガイドピン17によって前記回転軸１の軸線方
向に移動可能に案内されて前記シールランナ15に当接可
能な他のシールリング18が設けられている。

なお、19は前記シールランナ２とシールリング９との間
を流れた流体の漏れを回収するためのポートである。

つぎに上記のように構成したものの作用について説明す
る。

まず、前記高圧室13に作用する流体の圧力が、たとえ
ば、10kg/cm²以下の低圧の場合、従来の場合には、シー
ルライナ２の上面の当接部材５と、シールリング９の下
面の当接部材10とが当接しているので流体が流れること
がなく、したがって、この状態で回転軸１を回転すると
焼付いてしまうことになったが、この考案によるものの
場合には、前記固定部３に回転軸１の軸線を中心にして
等配にベローズ14が複数個配設され、しかも各ベローズ
14は、その上端部14aが前記シールリング９の段部9aに
当接しているとともに、それ自身の荷重で伸びるので前
記シールリング９をガイドピン７に沿って上方に移動さ
せてシールリング９をその状態に保持している。

したがって、前記シールランナ２の上部の当接部材５
と、シールリング９の下部の当接部材10とが隙間Ａで離
間し、流体がそられの間を通って流れて低圧室16に達す
るので、前記回転軸１を回転させても焼付く恐れは全く
生じないものである。

つぎに、前記高圧室13に作用する流体の圧力が、たとえ
ば、10kg/cm²以上の高圧の場合、前記各ベローズ14は圧
力によって収縮し、その上端部14aがシールリング９の
段部9aとの当接から離隔し、これによって、前記シール
ランナ２の上部の当接部材５と、シールリング９の下部
の当接部材10が当接した場合であっても、シールリング
９の段部9aと各ベローズ14の上端部14aとの間には隙間
Ｂを有するようになる。

したがって、各ベローズ14はまったく作用しないことに
より、通常の非接触シールになり、高圧室13の圧力に応
じて前記シールリング９が移動して作用するものであ
る。

したがって、高圧室13の圧力が低圧の場合には、ベロー
ズ14の作用によって隙間Ａが成形されるので、その間か
ら流体が流れ、これにより焼付けが生じることなく運転
を行うことができ、また、高圧室13の圧力が高圧の場合
にはベローズ14が全く作用しないので、通常の非接触シ
ールと同様に作用するものである。

〔考案の効果〕

この考案は前記のように構成したことにより、従来使用
できなかったような低い圧力が作用した場合であっても
流体を流すことができるのでシールリングとシールラン
ナとの間で焼付けを生じることなく使用することができ
る。さらに、作業者が何ら手をかけることなく、高圧室
の圧力に応じてベローズを作用させたり、あるいは作用
させなかったりすることができ、しかも、シールリング
とシールランナとは直接に当接するのではなく、それぞ
れに着脱可能に取付けた当接部材どうしが当接するよう
に構成したので磨耗した際には当接部材のみの交換で良
く、維持費を安価にすることができるという効果を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案による非接触シールの内
部制御機構を示し、第１図は低圧時にベローズが作用し
た状態を示す概略図、第２図は高圧時にベローズが作用
しない状態を示す概略図、第３図は従来の非接触シール
を示す概略図である。 １、21……回転軸 ２、15、22、29……シールランナ ３、23……固定部 3a、9a……段部 ４、12……ねじ ５、10、25、26……当接部材 ６、11……固定ブロック ７、17……ガイドピン ８……ガイド孔 ９、18、24、30……シールリング 13、27……高圧室 14……ベローズ 16、28……低圧室 19……ポート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部（３）と、この固定部（３）の内部
   に配設された回転軸（１）との間に設けられて作用する
   圧力をシールする非接触シールの内部制御機構であっ
   て、前記固定部（３）に前記回転軸（１）の軸線方向に
   移動可能であるとともに、前記軸線方向と直交する端面
   を有する当接部材（10）が着脱可能に取付けられたシー
   ルリング（９）を配設し、前記回転軸（１）に前記シー
   ルリング（９）に設けた当接部材（10）の端面と当接可
   能な端面を有する当接部材（５）が着脱可能に取付けら
   れたシールランナ（２）を配設し、さらに、前記固定部
   （３）に、前記回転軸（１）を中心とするとともに、内
   部が密封された複数個のベローズ（14）を配設し、該複
   数のベローズ（14）は前記作用する圧力に応じて同時に
   伸縮可能であり、伸張時に前記シールリング（９）に当
   接して移動して、前記シールリング（９）に設けた当接
   部材（10）とシールランナ（２）に設けた当接部材
   （５）との間に隙間（Ａ）を形成し、また、収縮時に前
   記シールリング（９）から離間してシールリング（９）
   との間に隙間（Ｂ）を形成することを特徴とする非接触
   シールの内部制御機構。