JPH0751988B2 - 複合式非接触シール装置 - Google Patents
複合式非接触シール装置Info
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- JPH0751988B2 JPH0751988B2 JP2079768A JP7976890A JPH0751988B2 JP H0751988 B2 JPH0751988 B2 JP H0751988B2 JP 2079768 A JP2079768 A JP 2079768A JP 7976890 A JP7976890 A JP 7976890A JP H0751988 B2 JPH0751988 B2 JP H0751988B2
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- sealing
- groove
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は非接触シール装置に係り、特にオリフイス形非
接触シールとグループ形非接触シールとを組み合わせた
複合式非接触シール装置において、シール流体の漏れ量
を低減させるための技術に関する。
接触シールとグループ形非接触シールとを組み合わせた
複合式非接触シール装置において、シール流体の漏れ量
を低減させるための技術に関する。
［従来の技術］ 従来より、機内の低圧（例えば真空）状態を保持してお
く必要のある被軸封機器において、その軸封部に適用さ
れるシール装置として、第４図に示す複合式非接触シー
ル装置が知られている。
く必要のある被軸封機器において、その軸封部に適用さ
れるシール装置として、第４図に示す複合式非接触シー
ル装置が知られている。
この種のシール装置は、被軸封機器の回転部材１（図示
例では回転軸1Aと同時回転する回転スリーブ1B）と同時
回転する回転密封環2Aを設けた回転側シール要素２と、
被軸封機器のケーシング３側のフランジ3Aに、周方向等
間隔で配置した複数の回り止めピン3Bを介して回転不能
に保持され、かつスプリング3Cにより回転密封環2A側に
常時付勢される静止密封環4Aを設けた固定側シール要素
４を有し、静止密封環4Aのシール面4aに溝4bを形成する
とともに、この溝4bに開口するオリフイス5aを介設した
絞り通路５が形成されている。
例では回転軸1Aと同時回転する回転スリーブ1B）と同時
回転する回転密封環2Aを設けた回転側シール要素２と、
被軸封機器のケーシング３側のフランジ3Aに、周方向等
間隔で配置した複数の回り止めピン3Bを介して回転不能
に保持され、かつスプリング3Cにより回転密封環2A側に
常時付勢される静止密封環4Aを設けた固定側シール要素
４を有し、静止密封環4Aのシール面4aに溝4bを形成する
とともに、この溝4bに開口するオリフイス5aを介設した
絞り通路５が形成されている。
また、絞り通路５の入口には管路６を介してシール流体
供給源７が接続され、このシール流体供給源７から管路
６、絞り通路５および溝4bを通してシール流体（例えば
N2ガスなどの不活性ガス）を供給圧として静止密封環4A
と回転密封環2Aのシール面4a,2aの間に導入するように
なっている。
供給源７が接続され、このシール流体供給源７から管路
６、絞り通路５および溝4bを通してシール流体（例えば
N2ガスなどの不活性ガス）を供給圧として静止密封環4A
と回転密封環2Aのシール面4a,2aの間に導入するように
なっている。
そして、この導入されたシール流体（シールガス）がシ
ール面4a,2aに作用してシール面4aをシール面2aから離
す方向に付勢し、シール面4aをシール面2aに当接させる
方向に付勢しているスプリング3Cのばね力とのバランス
点の圧力、つまり静圧によってシール面4a,2a間に小さ
いシール隙間を形成する。
ール面4a,2aに作用してシール面4aをシール面2aから離
す方向に付勢し、シール面4aをシール面2aに当接させる
方向に付勢しているスプリング3Cのばね力とのバランス
点の圧力、つまり静圧によってシール面4a,2a間に小さ
いシール隙間を形成する。
一方、回転密封環2Aのシール面2aには、例えば第５図に
示すように、回転方向（矢印ａ）に前進角を有して周方
向に交差し、かつその終端8bが低圧（例えば真空）機内
側Ｙに開口している複数のグループ８が形成されてい
る。したがって、回転密封環2Aが回転すると、前記導入
されたシール流体を複数のグループ８で取り込んでシー
ル面2a,4aの間に動圧を発生させてシール隙間を保持す
ることになる。
示すように、回転方向（矢印ａ）に前進角を有して周方
向に交差し、かつその終端8bが低圧（例えば真空）機内
側Ｙに開口している複数のグループ８が形成されてい
る。したがって、回転密封環2Aが回転すると、前記導入
されたシール流体を複数のグループ８で取り込んでシー
ル面2a,4aの間に動圧を発生させてシール隙間を保持す
ることになる。
即ち、前記シール隙間は、シール流体供給源7,管路６、
通路５および溝4bを通って、シール面4a,2aの間にシー
ル流体を供給圧として導入させることによって、スプリ
ング3Cのばね力とのバラスン点で生じる静圧と、回転密
封環2Aの回転時において複数のグループ８がシール流体
を取り込むことによって生じる動圧との協働によってシ
ール隙間を形成し、低圧機内側Ｙと高圧機外側Ｘを非接
触状態でシールするように構成されている。
通路５および溝4bを通って、シール面4a,2aの間にシー
ル流体を供給圧として導入させることによって、スプリ
ング3Cのばね力とのバラスン点で生じる静圧と、回転密
封環2Aの回転時において複数のグループ８がシール流体
を取り込むことによって生じる動圧との協働によってシ
ール隙間を形成し、低圧機内側Ｙと高圧機外側Ｘを非接
触状態でシールするように構成されている。
［発明が解決しようとする課題］ この種の複合式非接触シール装置において、シール流体
の消費量は、前述のシール隙間の大きさによって決定さ
れるから、シール流体の消費量を抑えるためには、シー
ル隙間を極力小さく設定することが要請される。
の消費量は、前述のシール隙間の大きさによって決定さ
れるから、シール流体の消費量を抑えるためには、シー
ル隙間を極力小さく設定することが要請される。
ところが、前記従来の複合式非接触シール装置では、複
数のグループ８の終端8bが低圧（例えば真空）機内側Ｙ
に開口して形成されているために、シール流体が終端開
口から機内側Ｙに漏出するので、グループ８によるシー
ル流体の捕捉特性が悪い。したがって、シール隙間を小
さく形成しても、小さくシール隙間であるのにもかかわ
らずシール流体の漏れ量が多くなり、シール流体の消費
量が増大するとともに、漏れ量の多いシール流体が低圧
機内側Ｙに吸引されて低圧機内側に悪影響をおよぼすこ
とになる。つまり、軸封すべき機内側にシール流体に含
まれているごみ等の異物が混入して、該機内側にある部
品の破損等を生じやすくなるという問題があった。
数のグループ８の終端8bが低圧（例えば真空）機内側Ｙ
に開口して形成されているために、シール流体が終端開
口から機内側Ｙに漏出するので、グループ８によるシー
ル流体の捕捉特性が悪い。したがって、シール隙間を小
さく形成しても、小さくシール隙間であるのにもかかわ
らずシール流体の漏れ量が多くなり、シール流体の消費
量が増大するとともに、漏れ量の多いシール流体が低圧
機内側Ｙに吸引されて低圧機内側に悪影響をおよぼすこ
とになる。つまり、軸封すべき機内側にシール流体に含
まれているごみ等の異物が混入して、該機内側にある部
品の破損等を生じやすくなるという問題があった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、グループに
よるシール流体の捕捉特性を良くしてシール流体の漏れ
による消費量の低減を図るとともに、機内側の部品等の
破損などを防止することができる複合式非接触シール装
置を提供することを目的としている。
よるシール流体の捕捉特性を良くしてシール流体の漏れ
による消費量の低減を図るとともに、機内側の部品等の
破損などを防止することができる複合式非接触シール装
置を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る複合式非接触
シール装置は、回転密封環のシール面に周方向に交差し
て形成される複数のグループが、静止密封環のシール面
に開口して形成された溝に対向する位置から該溝の内径
側と外径側の少なくとも一方側に延び、かつそれぞれの
始端および終端がシール面内に設定して形成されている
ものである。
シール装置は、回転密封環のシール面に周方向に交差し
て形成される複数のグループが、静止密封環のシール面
に開口して形成された溝に対向する位置から該溝の内径
側と外径側の少なくとも一方側に延び、かつそれぞれの
始端および終端がシール面内に設定して形成されている
ものである。
［作用］ 本発明によれば、回転密封環のシール面に形成され、か
つ静止密封環のシール面に開口する溝に対向する位置か
ら該溝の内径側と外径側の少なくとも一方側に延びてい
る複数のグループの始端および終端がシール面内に設定
されているので、すなわち、各グループの始端および終
端がシール面から開放されていないので、各グループの
始端（最も内径側）の段部および終端（最も外径側）の
段部が、対向するシール面の間に導入されたシール流体
に対する堰の働きをすることになるとともに、対向シー
ル面間に形成される漏れ間隙を狭めるように作用する。
これによって、対向シール面間に導入されたシール流体
の機内側への漏れ量が抑えられてグループによるシール
流体の捕捉特性が極めて良好なものになる。したがっ
て、シール流体の消費量を低減できるとともに、シール
流体の漏れに伴って該シール流体内に含まれているごみ
等の異物が機内側に混入して、部品等を破損するなどの
悪影響を極力回避することができる。
つ静止密封環のシール面に開口する溝に対向する位置か
ら該溝の内径側と外径側の少なくとも一方側に延びてい
る複数のグループの始端および終端がシール面内に設定
されているので、すなわち、各グループの始端および終
端がシール面から開放されていないので、各グループの
始端（最も内径側）の段部および終端（最も外径側）の
段部が、対向するシール面の間に導入されたシール流体
に対する堰の働きをすることになるとともに、対向シー
ル面間に形成される漏れ間隙を狭めるように作用する。
これによって、対向シール面間に導入されたシール流体
の機内側への漏れ量が抑えられてグループによるシール
流体の捕捉特性が極めて良好なものになる。したがっ
て、シール流体の消費量を低減できるとともに、シール
流体の漏れに伴って該シール流体内に含まれているごみ
等の異物が機内側に混入して、部品等を破損するなどの
悪影響を極力回避することができる。
［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明に係る複合式非接触シール装置の縦断側
面図、第２図は回転密封環の半截正面図である。なお本
発明の特徴は、回転密封環に形成される複数のグループ
それぞれを静止密封環のシール面に形成されている溝に
対向する位置から、該溝の内径側と外径側の少なくとも
一方側に延び、かつそれぞれの始端および終端をシール
面内に設定して形成した構成に係り、これらを除く他の
部材およびその構成は従来例と異ならないので、第１図
および第２図において、第４図および第５図に相当する
部分には、それぞれ同一符号を付して、その詳細な説明
は省略する。
面図、第２図は回転密封環の半截正面図である。なお本
発明の特徴は、回転密封環に形成される複数のグループ
それぞれを静止密封環のシール面に形成されている溝に
対向する位置から、該溝の内径側と外径側の少なくとも
一方側に延び、かつそれぞれの始端および終端をシール
面内に設定して形成した構成に係り、これらを除く他の
部材およびその構成は従来例と異ならないので、第１図
および第２図において、第４図および第５図に相当する
部分には、それぞれ同一符号を付して、その詳細な説明
は省略する。
第１図および第２図において、静止密封環4Aのシール面
4aには、深さ0.1〜1.5mm、幅0.3〜20mmの矩形断面もし
くは三角形断面の溝4bが周方向に分割されて複数形成さ
れている（ただし図面には矩形断面の溝4bが示されてい
る）。
4aには、深さ0.1〜1.5mm、幅0.3〜20mmの矩形断面もし
くは三角形断面の溝4bが周方向に分割されて複数形成さ
れている（ただし図面には矩形断面の溝4bが示されてい
る）。
回転密封環2Aのシール面2aには、深さが１〜10μｍの範
囲の浅いグループ８を複数形成してある。これらのグル
ープ８は溝4bに対向する位置から、該溝4bの内径側と外
径側の両側に延び、かつそれぞれの始端8aおよび終端8b
をシール面内2aに設定して形成している。
囲の浅いグループ８を複数形成してある。これらのグル
ープ８は溝4bに対向する位置から、該溝4bの内径側と外
径側の両側に延び、かつそれぞれの始端8aおよび終端8b
をシール面内2aに設定して形成している。
なおこれらグループ８の、シール面2aに対する割合は を0.5〜0.9の範囲に設定されている。
なお、図中９はリテーナを示す。
前記構成において、シール流体供給源７から管路６、絞
り通路５および溝4bを通してシール流体（例えばN2ガス
等の不活性ガス）が供給圧として静止密封環4Aと回転密
封環2Aのシール面4a,2aの間に導入され、この導入され
た流体がシール面4a,2aに作用してシール面4aをシール
面2aから離す方向に付勢し、シール面4aをシール面2aに
当接させる方向に付勢しているスプリング3Cのばね力と
のバランス点の圧力、つまり静圧によってシール面4a,2
a間に小さいシール隙間（図示省略）を形成し、低圧機
内側Ｙと高圧機外側Ｘとを非接触状態でシールする。
り通路５および溝4bを通してシール流体（例えばN2ガス
等の不活性ガス）が供給圧として静止密封環4Aと回転密
封環2Aのシール面4a,2aの間に導入され、この導入され
た流体がシール面4a,2aに作用してシール面4aをシール
面2aから離す方向に付勢し、シール面4aをシール面2aに
当接させる方向に付勢しているスプリング3Cのばね力と
のバランス点の圧力、つまり静圧によってシール面4a,2
a間に小さいシール隙間（図示省略）を形成し、低圧機
内側Ｙと高圧機外側Ｘとを非接触状態でシールする。
複数のグループ８は、それぞれその始端8aおよび終端8b
を回転密封環2Aのシール面2a内に設定して形成している
ので、各グループ８の始端8aの段部および終端8bの段部
が、対向するシール面2a,4a間に導入されたシール流体
に対する堰の働きをするとともに、対向シール面2a,4a
間に形成される漏れ間隙を狭めるように作用する。これ
によって、対向シール面2a,4a間に導入されたシール流
体の機内側への漏れ量が抑えられてグループ８によるシ
ール流体の捕捉特性が良くなる。したがって、従来のよ
うにシール面2a,4aの間に導入されたシール流体が終端
開口から機内側Ｙに漏出しないので、シール流体の漏れ
量が少なくなり、シール流体の消費量を低減させること
ができるとともに、漏れ量の多いシール流体が低圧機内
側Ｙに吸引されることにともない、該シール流体に含ま
れているごみ等の異物が機内側に混入して、部品を破損
するなど低圧機内側におよぼしていた悪影響も回避され
る。
を回転密封環2Aのシール面2a内に設定して形成している
ので、各グループ８の始端8aの段部および終端8bの段部
が、対向するシール面2a,4a間に導入されたシール流体
に対する堰の働きをするとともに、対向シール面2a,4a
間に形成される漏れ間隙を狭めるように作用する。これ
によって、対向シール面2a,4a間に導入されたシール流
体の機内側への漏れ量が抑えられてグループ８によるシ
ール流体の捕捉特性が良くなる。したがって、従来のよ
うにシール面2a,4aの間に導入されたシール流体が終端
開口から機内側Ｙに漏出しないので、シール流体の漏れ
量が少なくなり、シール流体の消費量を低減させること
ができるとともに、漏れ量の多いシール流体が低圧機内
側Ｙに吸引されることにともない、該シール流体に含ま
れているごみ等の異物が機内側に混入して、部品を破損
するなど低圧機内側におよぼしていた悪影響も回避され
る。
また、従来のグループ８のように、回転密封環2Aの回転
時に高圧機外側Ｘの流体およびオイルミスト等の異物を
シール面2a,4a間に巻き込むことがない。そのため、異
物の低圧機内側Ｙへの浸入を防止できる。
時に高圧機外側Ｘの流体およびオイルミスト等の異物を
シール面2a,4a間に巻き込むことがない。そのため、異
物の低圧機内側Ｙへの浸入を防止できる。
前記実施例では、グループ８を溝4bに対向する位置か
ら、該溝4bの内径側と外径側の両側に延び、かつそれぞ
れの始端8aおよび終端8bをシール面内2aに設定して形成
した構成で説明しているが、本発明は前記実施例にのみ
限定されるものではなく、グループ８を溝4bに対向する
位置から、該溝4bの内径側もしくは外径側の一方側にの
み延び、かつそれぞれの始端8aおよび終端8bをシール面
内2aに設定して形成した構成としてもよい。また第３図
に示すように、グループ８をちどり形に形成してもよ
い。
ら、該溝4bの内径側と外径側の両側に延び、かつそれぞ
れの始端8aおよび終端8bをシール面内2aに設定して形成
した構成で説明しているが、本発明は前記実施例にのみ
限定されるものではなく、グループ８を溝4bに対向する
位置から、該溝4bの内径側もしくは外径側の一方側にの
み延び、かつそれぞれの始端8aおよび終端8bをシール面
内2aに設定して形成した構成としてもよい。また第３図
に示すように、グループ８をちどり形に形成してもよ
い。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、回転密封環のシール
面に形成された複数のグループの始端および終端をシー
ル面内に設定して、各グループの始端および終端をシー
ル面から開放していないので、各グループの始端（最も
内径側）の段部および終端（最も外径側）の段部による
シール流体に対する堰機能と対向シール面間の漏れ間隙
を狭める作用とによって、対向シール面間に導入された
シール流体の機内側への漏れ量を抑えてグループによる
シール流体の捕捉特性を極めて良好なものにできる。し
たがって、シール流体の消費量の低減を図ることができ
るとともに、シール流体の漏れに伴って該シール流体内
に含まれているごみ等の異物が機内側に混入して、部品
等を破損するなどの悪影響を極力回避することができ
る。また、従来のグループのように、回転密封環の回転
時に高圧機外側の流体やオイルミスト等の異物をシール
面間に巻き込むことがないうえに、たとえ少しの異物が
巻き込まれても、それがグループを通って機内側に浸入
することを防げるので、上述した悪影響をより確実に回
避することができるという効果を奏する。
面に形成された複数のグループの始端および終端をシー
ル面内に設定して、各グループの始端および終端をシー
ル面から開放していないので、各グループの始端（最も
内径側）の段部および終端（最も外径側）の段部による
シール流体に対する堰機能と対向シール面間の漏れ間隙
を狭める作用とによって、対向シール面間に導入された
シール流体の機内側への漏れ量を抑えてグループによる
シール流体の捕捉特性を極めて良好なものにできる。し
たがって、シール流体の消費量の低減を図ることができ
るとともに、シール流体の漏れに伴って該シール流体内
に含まれているごみ等の異物が機内側に混入して、部品
等を破損するなどの悪影響を極力回避することができ
る。また、従来のグループのように、回転密封環の回転
時に高圧機外側の流体やオイルミスト等の異物をシール
面間に巻き込むことがないうえに、たとえ少しの異物が
巻き込まれても、それがグループを通って機内側に浸入
することを防げるので、上述した悪影響をより確実に回
避することができるという効果を奏する。
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
その全体機構を示す縦断側面、第２図は回転密封環の半
截正面図、第３図はグルーブの他の例を示す半截正面
図、また第４図および第５図は従来例を示し、第４図は
その全体構成を示す半截断面図、第５図は回転密封環の
半截正面図である。 １…回転部材 ２…回転側シール要素 2A…回転密封環 2a…シール面 ３…ケーシング 3C…スプリング ４…固定側シール要素 4A…静止密封環 4a…シール面 4b…溝 ５…通路 ６…管路 ７…シール流体供給源 ８…グルーブ 8a…始端 8b…終端
その全体機構を示す縦断側面、第２図は回転密封環の半
截正面図、第３図はグルーブの他の例を示す半截正面
図、また第４図および第５図は従来例を示し、第４図は
その全体構成を示す半截断面図、第５図は回転密封環の
半截正面図である。 １…回転部材 ２…回転側シール要素 2A…回転密封環 2a…シール面 ３…ケーシング 3C…スプリング ４…固定側シール要素 4A…静止密封環 4a…シール面 4b…溝 ５…通路 ６…管路 ７…シール流体供給源 ８…グルーブ 8a…始端 8b…終端
Claims (1)
- 【請求項１】被軸封機器の回転部材と同時回転する回転
密封環を設けた回転側シール要素と、被軸封機器のケー
シング側に回転不能に保持され、かつスプリングにより
回転密封環側に常時付勢される静止密封環を設けた固定
側シール要素を有し、前記静止密封環に該静止密封環の
シール面に開口する溝と該溝に連通する通路が形成さ
れ、この通路に管路を介してシール流体を静止密封環と
回転密封環それぞれのシール面の間に導入するシール流
体供給源が接続されるとともに、前記回転密封環のシー
ル面に複数のグループが周方向に交差して形成された複
合式非接触シール装置において、前記複数のグループが
前記溝に対向する位置から該溝の内径側と外径側の少な
くとも一方側に延び、かつそれぞれの始端および終端が
シール面内に設定して形成されていることを特徴とする
複合式非接触シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079768A JPH0751988B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 複合式非接触シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079768A JPH0751988B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 複合式非接触シール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277874A JPH03277874A (ja) | 1991-12-09 |
| JPH0751988B2 true JPH0751988B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=13699391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2079768A Expired - Fee Related JPH0751988B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 複合式非接触シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751988B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2639883B2 (ja) * | 1993-07-22 | 1997-08-13 | 日本ピラー工業株式会社 | 非接触形軸封装置 |
| EP1780450B1 (en) * | 2004-07-02 | 2011-01-05 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Mechanical seal |
| JP4336286B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2009-09-30 | 日本ピラー工業株式会社 | 静圧形ノンコンタクトガスシール |
| WO2017002774A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | イーグル工業株式会社 | シール装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237573A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | Ebara Res Co Ltd | 軸封装置 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2079768A patent/JPH0751988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 「三菱重工技報」Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．１（平成２年１月）Ｐ．５０〜５４ |
| 「潤滑」Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．５（１９６９）Ｐ．２３２〜２３９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03277874A (ja) | 1991-12-09 |
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