JPH0769021B2 - 非接触形軸封装置 - Google Patents
非接触形軸封装置Info
- Publication number
- JPH0769021B2 JPH0769021B2 JP33182892A JP33182892A JPH0769021B2 JP H0769021 B2 JPH0769021 B2 JP H0769021B2 JP 33182892 A JP33182892 A JP 33182892A JP 33182892 A JP33182892 A JP 33182892A JP H0769021 B2 JPH0769021 B2 JP H0769021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- dynamic pressure
- sealing end
- contact type
- pressure generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンプレッサ，タービ
ン，ブロワ等の回転機器において使用される非接触形軸
封装置に関するものであり、具体的には、シールケース
側の密封端面と回転軸側の密封端面とが高圧側密封流体
による流体膜を介在させた非接触状態で相対回転するよ
うに構成された非接触形軸封装置に関するものである。
ン，ブロワ等の回転機器において使用される非接触形軸
封装置に関するものであり、具体的には、シールケース
側の密封端面と回転軸側の密封端面とが高圧側密封流体
による流体膜を介在させた非接触状態で相対回転するよ
うに構成された非接触形軸封装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の非接触形軸封装置として
は、図８に示す如く、回転軸側の密封端面ａにその円周
方向にヘリカル状に並列する動圧発生溝ｂ…を形成して
おくことによって、両密封端面間にその相対回転に伴っ
て動圧を発生させ、これとシールケース側の密封端面に
作用する密封流体による背圧及びこれを回転軸側の密封
端面ａに押圧するスプリング力とをバランスさせて、両
密封端面を流体膜を介して非接触状態に保持させるよう
に構成したものがよく知られている。
は、図８に示す如く、回転軸側の密封端面ａにその円周
方向にヘリカル状に並列する動圧発生溝ｂ…を形成して
おくことによって、両密封端面間にその相対回転に伴っ
て動圧を発生させ、これとシールケース側の密封端面に
作用する密封流体による背圧及びこれを回転軸側の密封
端面ａに押圧するスプリング力とをバランスさせて、両
密封端面を流体膜を介して非接触状態に保持させるよう
に構成したものがよく知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるヘリカ
ル状の動圧発生溝ｂ…によっては、回転軸つまり密封端
面ａを正転方向（Ａ方向）に回転させた場合にのみ動圧
を発生させ得るのであり、逆転方向（反Ａ方向）に回転
させた場合には、両密封端面間に動圧を発生させ得な
い。したがって、回転軸を正逆転させる必要のある回転
機器には適用できないといった不便があった。
ル状の動圧発生溝ｂ…によっては、回転軸つまり密封端
面ａを正転方向（Ａ方向）に回転させた場合にのみ動圧
を発生させ得るのであり、逆転方向（反Ａ方向）に回転
させた場合には、両密封端面間に動圧を発生させ得な
い。したがって、回転軸を正逆転させる必要のある回転
機器には適用できないといった不便があった。
【０００４】本発明は、このような点に鑑み、回転軸が
正逆何れの方向に回転される場合においても、両密封端
面間に適正な動圧を発生させ得る非接触形軸封装置を提
供することを目的とするものである。
正逆何れの方向に回転される場合においても、両密封端
面間に適正な動圧を発生させ得る非接触形軸封装置を提
供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の非接触形軸封装置は、一方の密封端面に、その円周
方向に並列する複数の動圧発生溝を形成したものであっ
て、特に、各動圧発生溝を、２以上の折り返し点を有す
るジグザグ状をなして密封端面の高圧側周端縁から径方
向に延びる、浅い線状溝としておくことを提案するもの
である。
明の非接触形軸封装置は、一方の密封端面に、その円周
方向に並列する複数の動圧発生溝を形成したものであっ
て、特に、各動圧発生溝を、２以上の折り返し点を有す
るジグザグ状をなして密封端面の高圧側周端縁から径方
向に延びる、浅い線状溝としておくことを提案するもの
である。
【０００６】
【作用】両密封端面が相対回転せしめられると、各動圧
発生溝における折り返し点であって、回転方向側の折り
返し点において動圧（正圧）が発生し、両密封端面を非
接触の状態に保持する。そして、各動圧発生溝が２以上
の折り返し点を有するジグザク状をなすものであるか
ら、両密封端面の相対回転が正逆何れの方向に行われた
場合にも、常に、動圧が発生する回転方向側の折り返し
点が存在することになる。すなわち、正逆何れの方向に
回転させる場合にあっても、両密封端面間に動圧を発生
させることができ、両密封端面を非接触の状態に保持す
ることができる。
発生溝における折り返し点であって、回転方向側の折り
返し点において動圧（正圧）が発生し、両密封端面を非
接触の状態に保持する。そして、各動圧発生溝が２以上
の折り返し点を有するジグザク状をなすものであるか
ら、両密封端面の相対回転が正逆何れの方向に行われた
場合にも、常に、動圧が発生する回転方向側の折り返し
点が存在することになる。すなわち、正逆何れの方向に
回転させる場合にあっても、両密封端面間に動圧を発生
させることができ、両密封端面を非接触の状態に保持す
ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の構成を図１〜図３に示す実施
例に基づいて具体的に説明する。
例に基づいて具体的に説明する。
【０００８】図１に示す非接触形軸封装置において、１
は高圧側密封流体領域（例えば、タービン等の機内であ
る高圧ガス領域）Ｈと低圧側密封流体領域（例えば、タ
ービン等の機外である大気領域）Ｌとを区画するシール
ケース、２はシールケース１を洞貫する回転軸、３はシ
ールケース１に保持環４を介して軸線方向摺動可能に保
持された静止密封環、５は静止密封環３に対向して回転
軸２に固定された回転密封環、６はシールケース１と保
持環４との間に介挿されて、静止密封環３を回転密封環
５へと押圧附勢するスプリングである。なお、この実施
例では、静止密封環３がカーボン等の軟質材で、また回
転密封環５がＷＣ，ＳｉＣ等の硬質材で夫々成形されて
いる。
は高圧側密封流体領域（例えば、タービン等の機内であ
る高圧ガス領域）Ｈと低圧側密封流体領域（例えば、タ
ービン等の機外である大気領域）Ｌとを区画するシール
ケース、２はシールケース１を洞貫する回転軸、３はシ
ールケース１に保持環４を介して軸線方向摺動可能に保
持された静止密封環、５は静止密封環３に対向して回転
軸２に固定された回転密封環、６はシールケース１と保
持環４との間に介挿されて、静止密封環３を回転密封環
５へと押圧附勢するスプリングである。なお、この実施
例では、静止密封環３がカーボン等の軟質材で、また回
転密封環５がＷＣ，ＳｉＣ等の硬質材で夫々成形されて
いる。
【０００９】而して、回転密封環５の端面である回転側
密封端面５ａには、図１及び図２に示す如く、その円周
方向に並列する複数の動圧発生溝７…が形成されてい
る。
密封端面５ａには、図１及び図２に示す如く、その円周
方向に並列する複数の動圧発生溝７…が形成されてい
る。
【００１０】各動圧発生溝７は、図２及び図３に示す如
く、２以上の折り返し点７ａ…，７ｂ…を有するジグザ
グ状をなして回転側密封端面５ａの高圧側周端縁たる外
周縁から径方向に延びている。この動圧発生溝７は浅い
線状溝であり、レーザ加工法，エッチング加工法，ショ
ットブラスト加工法等によって形成されている。動圧発
生溝７の溝深さＤ，溝幅Ｗは、夫々Ｄ＝１〜１０μｍ，
Ｗ＝２ｍｍ以下としておくことが好ましい。折り返し点
７ａ…，７ｂ…（溝７の始点及び終点を含む）は、密封
端面５ａの中心を通過する直線上に等間隔を隔てて位置
されているが、円周方向における各動圧発生溝７の形成
範囲α及び隣接する動圧発生溝７，７の間隔β並び折り
返し点７ａ…，７ｂ…の径方向間隔ｈは、密封端面５ａ
の径等に応じて適宜に設定される。この実施例では、α
＝６．５°，β＝１°，ｈ＝１ｍｍに設定してある。折
り返し点７ａ，７ｂ（溝７の始点及び終点を含む）間を
結ぶ線状溝部分７ｃ…は、図３に示す如く、密封端面５
ａの径等に応じた円弧状とされている。なお、折り返し
点７ａ…，７ｂ…の数は、密封端面５ａの径方向幅等に
応じて適宜に設定される。また、ダム比もシール条件等
に応じて適宜に設定されるが、一般には、高圧条件下で
は０．２〜０．５，低圧条件下では０．５〜０．８程度
とされる。
く、２以上の折り返し点７ａ…，７ｂ…を有するジグザ
グ状をなして回転側密封端面５ａの高圧側周端縁たる外
周縁から径方向に延びている。この動圧発生溝７は浅い
線状溝であり、レーザ加工法，エッチング加工法，ショ
ットブラスト加工法等によって形成されている。動圧発
生溝７の溝深さＤ，溝幅Ｗは、夫々Ｄ＝１〜１０μｍ，
Ｗ＝２ｍｍ以下としておくことが好ましい。折り返し点
７ａ…，７ｂ…（溝７の始点及び終点を含む）は、密封
端面５ａの中心を通過する直線上に等間隔を隔てて位置
されているが、円周方向における各動圧発生溝７の形成
範囲α及び隣接する動圧発生溝７，７の間隔β並び折り
返し点７ａ…，７ｂ…の径方向間隔ｈは、密封端面５ａ
の径等に応じて適宜に設定される。この実施例では、α
＝６．５°，β＝１°，ｈ＝１ｍｍに設定してある。折
り返し点７ａ，７ｂ（溝７の始点及び終点を含む）間を
結ぶ線状溝部分７ｃ…は、図３に示す如く、密封端面５
ａの径等に応じた円弧状とされている。なお、折り返し
点７ａ…，７ｂ…の数は、密封端面５ａの径方向幅等に
応じて適宜に設定される。また、ダム比もシール条件等
に応じて適宜に設定されるが、一般には、高圧条件下で
は０．２〜０．５，低圧条件下では０．５〜０．８程度
とされる。
【００１１】以上のように構成された非接触形軸封装置
にあっては、密封端面３ａ，５ａが相対回転されると、
その回転方向に拘わらず、常に、動圧発生溝７…により
両密封端面３ａ，５ａ間に動圧（正圧）が発生せしめら
れる。すなわち、回転軸２つまり回転側密封端面５ａが
正転方向（Ａ方向）に回転すると、各動圧発生溝７にお
ける回転方向側の折り返し点７ａ…において動圧が発生
する。また、回転側密封端面５ａが逆転方向（反Ａ方
向）に回転すると、回転方向側の折り返し点７ｂ…（及
び溝の終点）において動圧が発生する。
にあっては、密封端面３ａ，５ａが相対回転されると、
その回転方向に拘わらず、常に、動圧発生溝７…により
両密封端面３ａ，５ａ間に動圧（正圧）が発生せしめら
れる。すなわち、回転軸２つまり回転側密封端面５ａが
正転方向（Ａ方向）に回転すると、各動圧発生溝７にお
ける回転方向側の折り返し点７ａ…において動圧が発生
する。また、回転側密封端面５ａが逆転方向（反Ａ方
向）に回転すると、回転方向側の折り返し点７ｂ…（及
び溝の終点）において動圧が発生する。
【００１２】したがって、回転軸２を正逆何れの方向に
回転させた場合にも、密封端面３ａ，５ａ間に動圧が発
生し、これと静止密封環３に作用する背圧つまり保持環
４の背面に作用する高圧側密封流体による圧力及びスプ
リング６による附勢力とがバランスされて、両密封端面
３ａ，５ａが高圧側密封流体による流体膜を介在した非
接触状態に保持され、この流体膜の形成部分において高
圧側密封流体領域Ｈと低圧側密封流体領域Ｌとが良好に
遮蔽シールされることになる。
回転させた場合にも、密封端面３ａ，５ａ間に動圧が発
生し、これと静止密封環３に作用する背圧つまり保持環
４の背面に作用する高圧側密封流体による圧力及びスプ
リング６による附勢力とがバランスされて、両密封端面
３ａ，５ａが高圧側密封流体による流体膜を介在した非
接触状態に保持され、この流体膜の形成部分において高
圧側密封流体領域Ｈと低圧側密封流体領域Ｌとが良好に
遮蔽シールされることになる。
【００１３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲におい
て、適宜に変更，改良することができる。
のではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲におい
て、適宜に変更，改良することができる。
【００１４】例えば、図４に示す如く、隣接する動圧発
生溝７，７間に回転側密封端面５ａの外周縁から中心方
向に延びる径方向溝７ｅを形成するようにしてもよい。
また、図５に示す如く、隣接する動圧発生溝７，７を円
周方向において一部重複させておいてもよい（例えば、
α＝３０°とした動圧発生溝７…を１５°宛円周方向に
ずらせて形成しておく）。また、図６に示す如く、密封
端面５ａの直径線に対して対称形状の動圧発生溝７，７
´を円周方向に交互に配置させるようにしてもよい。さ
らに、図７に示す如く、密封端面５ａの直径線に対して
対称形状をなす第１及び第２動圧発生溝群７…，７´…
を円周方向に交互に配置させるようにしてもよい。この
場合における各動圧発生溝群７…又は７´…は、図５に
示すものと同様に、隣接する動圧発生溝７，７又は７
´，７´を円周方向において一部重複させてなる。図６
又は図７に示す如くすれば、正逆何れの回転の場合に
も、動圧発生溝７…，７´…による動圧発生特性が同一
となり、全く同一の条件で正逆運転させることができ
る。また、動圧発生溝７…，７´…は静止側密封端面３
ａに形成することも可能であるが、密封環３，５がカー
ボン等の軟質材からなるものとＷＣ，ＳｉＣ等のセラミ
ックスや超硬合金等の硬質材からなるものとの組み合わ
せである場合、硬質材製のものに形成しておくことが好
ましい。
生溝７，７間に回転側密封端面５ａの外周縁から中心方
向に延びる径方向溝７ｅを形成するようにしてもよい。
また、図５に示す如く、隣接する動圧発生溝７，７を円
周方向において一部重複させておいてもよい（例えば、
α＝３０°とした動圧発生溝７…を１５°宛円周方向に
ずらせて形成しておく）。また、図６に示す如く、密封
端面５ａの直径線に対して対称形状の動圧発生溝７，７
´を円周方向に交互に配置させるようにしてもよい。さ
らに、図７に示す如く、密封端面５ａの直径線に対して
対称形状をなす第１及び第２動圧発生溝群７…，７´…
を円周方向に交互に配置させるようにしてもよい。この
場合における各動圧発生溝群７…又は７´…は、図５に
示すものと同様に、隣接する動圧発生溝７，７又は７
´，７´を円周方向において一部重複させてなる。図６
又は図７に示す如くすれば、正逆何れの回転の場合に
も、動圧発生溝７…，７´…による動圧発生特性が同一
となり、全く同一の条件で正逆運転させることができ
る。また、動圧発生溝７…，７´…は静止側密封端面３
ａに形成することも可能であるが、密封環３，５がカー
ボン等の軟質材からなるものとＷＣ，ＳｉＣ等のセラミ
ックスや超硬合金等の硬質材からなるものとの組み合わ
せである場合、硬質材製のものに形成しておくことが好
ましい。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるよう
に、本発明によれば、両密封端面の相対回転方向が正逆
何れであっても、密封端面間にこれを非接触状態に保持
させるに充分な動圧を発生させることができ、回転軸を
一定方向に回転させる機器においては勿論、これを正逆
転させる必要のある機器においても良好なシール機能を
発揮させることができる。
に、本発明によれば、両密封端面の相対回転方向が正逆
何れであっても、密封端面間にこれを非接触状態に保持
させるに充分な動圧を発生させることができ、回転軸を
一定方向に回転させる機器においては勿論、これを正逆
転させる必要のある機器においても良好なシール機能を
発揮させることができる。
【図１】本発明に係る非接触形軸封装置の一実施例を示
す半截断面図である。
す半截断面図である。
【図２】動圧発生溝を形成した密封端面を示す正面図で
ある。
ある。
【図３】図２の一部を拡大して示す詳細図である。
【図４】他の実施例を示す密封端面の正面図である。
【図５】更に他の実施例を示す密封端面の一部切欠正面
図である。
図である。
【図６】更に他の実施例を示す密封端面の一部切欠正面
図である。
図である。
【図７】更に他の実施例を示す密封端面の正面図であ
る。
る。
【図８】 従来の非接触形軸封装置における密封端を示す
一部切欠正面図である。
一部切欠正面図である。
１…シールケース、２…回転軸、３…静止密封環、３ａ
…静止側密封端面（シールケース側の密封端面）、５…
回転密封環、５ａ…回転側密封端面（回転軸側の密封端
面）、７，７´…動圧発生溝、７ａ，７ｂ…折り返し
点。
…静止側密封端面（シールケース側の密封端面）、５…
回転密封環、５ａ…回転側密封端面（回転軸側の密封端
面）、７，７´…動圧発生溝、７ａ，７ｂ…折り返し
点。
Claims (1)
- 【請求項１】 シールケース側の密封端面と回転軸側の
密封端面とが高圧側密封流体による流体膜を介在させた
非接触状態で相対回転するように構成された非接触形軸
封装置において、一方の密封端面に、その円周方向に並
列する複数の動圧発生溝が形成されており、各動圧発生
溝が、２以上の折り返し点を有するジグザグ状をなして
密封端面の高圧側周端縁から径方向に延びる、浅い線状
溝であることを特徴とする非接触形軸封装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33182892A JPH0769021B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 非接触形軸封装置 |
| US08/160,195 US5501470A (en) | 1992-12-11 | 1993-12-02 | Non-contacting shaft sealing device with grooved face pattern |
| EP93309778A EP0601821B1 (en) | 1992-12-11 | 1993-12-06 | Non-contacting shaft sealing device |
| DE69311512T DE69311512T2 (de) | 1992-12-11 | 1993-12-06 | Kontaktlose Wellendichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33182892A JPH0769021B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 非接触形軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174107A JPH06174107A (ja) | 1994-06-24 |
| JPH0769021B2 true JPH0769021B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=18248105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33182892A Expired - Lifetime JPH0769021B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 非接触形軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769021B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6454268B1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-09-24 | Eagle Industry Co., Ltd. | Shaft seal device |
| JP5727910B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2015-06-03 | 大豊工業株式会社 | ワッシャ |
| CN107906206A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-04-13 | 温州市天成密封件制造有限公司 | 一种可双向旋转的筒罩型槽端面机械密封结构 |
| KR102407098B1 (ko) | 2018-01-12 | 2022-06-10 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
| EP3748205A4 (en) | 2018-02-01 | 2021-11-10 | Eagle Industry Co., Ltd. | SLIDING PARTS |
| KR102610648B1 (ko) | 2019-02-04 | 2023-12-07 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 및 슬라이딩 부품의 제조 방법 |
| WO2020162352A1 (ja) | 2019-02-04 | 2020-08-13 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
| CN113330224A (zh) * | 2019-02-04 | 2021-08-31 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动部件 |
| KR102646386B1 (ko) | 2019-02-15 | 2024-03-12 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
| WO2022009767A1 (ja) | 2020-07-06 | 2022-01-13 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
| EP4177501A1 (en) | 2020-07-06 | 2023-05-10 | Eagle Industry Co., Ltd. | Sliding component |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33182892A patent/JPH0769021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174107A (ja) | 1994-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2563081B2 (ja) | 非接触形軸封装置 | |
| US5501470A (en) | Non-contacting shaft sealing device with grooved face pattern | |
| JP2639883B2 (ja) | 非接触形軸封装置 | |
| JPH06105105B2 (ja) | 端面非接触形メカニカルシール | |
| JP3477347B2 (ja) | ガスタービン段間部シール装置 | |
| JP4035050B2 (ja) | 回転面漏止め装置 | |
| US5368314A (en) | Contactless pressurizing-gas shaft seal | |
| US5029875A (en) | Fluid seal structure | |
| US6244599B1 (en) | Floating brush seal | |
| JPH0769021B2 (ja) | 非接触形軸封装置 | |
| US5443274A (en) | Non-contact mechanical seal | |
| JPH0560247A (ja) | 非接触形メカニカルシール | |
| JPH04337165A (ja) | 非接触形メカニカルシール装置 | |
| JPH0450559A (ja) | 動圧非接触形メカニカルシール | |
| JPH0626365A (ja) | ガスタービンエンジン用シールリング | |
| JPH05322050A (ja) | 非接触形メカニカルシール | |
| JP6941479B2 (ja) | シール構造及びメカニカルシール | |
| JPH04145267A (ja) | 非接触端面シール | |
| JPH05164249A (ja) | 非接触メカニカルシール | |
| JPH0743038B2 (ja) | 非接触端面シール | |
| JPH0714697Y2 (ja) | 非接触シール装置 | |
| JPH081259B2 (ja) | 非接触シール装置 | |
| JPH0599344A (ja) | 非接触端面シール | |
| JPS6333027B2 (ja) | ||
| WO2020218286A1 (ja) | 摺動部品 |