JPH0771619A - 乾式作動ガスシール冷却装置及び方法 - Google Patents
乾式作動ガスシール冷却装置及び方法Info
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- JPH0771619A JPH0771619A JP3133652A JP13365291A JPH0771619A JP H0771619 A JPH0771619 A JP H0771619A JP 3133652 A JP3133652 A JP 3133652A JP 13365291 A JP13365291 A JP 13365291A JP H0771619 A JPH0771619 A JP H0771619A
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- gas
- ring carrier
- carrier
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は乾式作動ガスシールを冷却する装置
及び方法に関し、シールリング温度を下げ、その寿命を
長くできる装置と方法を提供する。 【構成】 乾式作動ガスシールは、固定シールリング１
６を保持する固定シールリングキャリヤ１４、固定シー
ルリング１６と面して回転シールリング２２を保持する
回転シールリングキャリヤ１８、半径方向外側にあり回
転シールリングキャリヤ１８に向かって延びている流体
スコップ２６、及びこのスコップ２６と流体連通してい
る熱交換器３２を有しており、かくして、ガスの一部分
はスコップ２６により捕獲され、熱交換器３２に移送さ
れてここで冷却され、シールに隣接する高圧域に戻され
る。
及び方法に関し、シールリング温度を下げ、その寿命を
長くできる装置と方法を提供する。 【構成】 乾式作動ガスシールは、固定シールリング１
６を保持する固定シールリングキャリヤ１４、固定シー
ルリング１６と面して回転シールリング２２を保持する
回転シールリングキャリヤ１８、半径方向外側にあり回
転シールリングキャリヤ１８に向かって延びている流体
スコップ２６、及びこのスコップ２６と流体連通してい
る熱交換器３２を有しており、かくして、ガスの一部分
はスコップ２６により捕獲され、熱交換器３２に移送さ
れてここで冷却され、シールに隣接する高圧域に戻され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乾式作動ガスシールの
冷却に関する。
冷却に関する。
【従来の技術】乾式作動ガスシールは比較的成熟した技
術分野である。乾燥作動ガスシールの最初の作動概念
は、ガードナーの米国特許第３，４９９，６５３号によ
り提供されている。乾式作動ガスシールの性能を改善し
たさらなる改良技術は、例えばセディーの米国特許第
４，２１２，４７５号及びネチェルらの同４，７６８，
７９０号に開示されている。
術分野である。乾燥作動ガスシールの最初の作動概念
は、ガードナーの米国特許第３，４９９，６５３号によ
り提供されている。乾式作動ガスシールの性能を改善し
たさらなる改良技術は、例えばセディーの米国特許第
４，２１２，４７５号及びネチェルらの同４，７６８，
７９０号に開示されている。
【０００２】乾式作動ガスシールは、旧式の油緩衝式ガ
スシールに比べ動力消費量が少なくてすむという利点を
提供する。しかしながら、ガスはかなり熱伝導率が低
い。従って生成される動力の絶対レベルは低いものの、
乾式作動ガスシールのシールキャビティ内の温度の蓄積
は大きいものでありうる。例えば、７０．３ｋｇ／ｃｍ
２（１，０００ｐｓｉｇ）及び１６，０００ｒｐｍで作
動する４インチのシャフト上のシールに対して生成され
た３〜５馬力は、約２００℃（４００°Ｆ）もの高さの
運転温度という結果をもたらしうる。
スシールに比べ動力消費量が少なくてすむという利点を
提供する。しかしながら、ガスはかなり熱伝導率が低
い。従って生成される動力の絶対レベルは低いものの、
乾式作動ガスシールのシールキャビティ内の温度の蓄積
は大きいものでありうる。例えば、７０．３ｋｇ／ｃｍ
２（１，０００ｐｓｉｇ）及び１６，０００ｒｐｍで作
動する４インチのシャフト上のシールに対して生成され
た３〜５馬力は、約２００℃（４００°Ｆ）もの高さの
運転温度という結果をもたらしうる。
【０００３】温度蓄積の増大は、Ｏ−リングの寿命を短
縮し、シールリングとそのキャリヤの間の熱膨張の差を
増大させる。
縮し、シールリングとそのキャリヤの間の熱膨張の差を
増大させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明にシール部域を
冷却する装置を提供することにより先行技術の問題点及
び欠点を克服する。本発明の１つの目的は、シールリン
グ構成要素内の作動温度を低下させることにある。
冷却する装置を提供することにより先行技術の問題点及
び欠点を克服する。本発明の１つの目的は、シールリン
グ構成要素内の作動温度を低下させることにある。
【０００５】本発明のもう１つの目的及び利点は、部分
的に以下の説明に記され、一部は説明から明白となるだ
ろうし、又本発明を実践することにより学習されるかも
しれない。本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に
記している要素及びその組合せにより実現され達成され
ることになる。
的に以下の説明に記され、一部は説明から明白となるだ
ろうし、又本発明を実践することにより学習されるかも
しれない。本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に
記している要素及びその組合せにより実現され達成され
ることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ため、本発明によれば低圧域から高圧域を密封するため
の乾式作動ガスシールを有し、このシールは固定シール
リングを保持する固定シールリングキャリヤ；固定シー
ルリングに面して回転シールリングを保持する回転シー
ルリングキャリヤ；及び回転シールリングキャリヤをと
り囲むガスの一部分を捕獲し、捕獲したガスを熱交換器
に移送して冷却し、冷却されたガスをシールに隣接する
高圧部域に戻すための循環手段を有している。
ため、本発明によれば低圧域から高圧域を密封するため
の乾式作動ガスシールを有し、このシールは固定シール
リングを保持する固定シールリングキャリヤ；固定シー
ルリングに面して回転シールリングを保持する回転シー
ルリングキャリヤ；及び回転シールリングキャリヤをと
り囲むガスの一部分を捕獲し、捕獲したガスを熱交換器
に移送して冷却し、冷却されたガスをシールに隣接する
高圧部域に戻すための循環手段を有している。
【０００７】上述の一般的記述及び以下の詳述は両方共
説明を月的とする一例にすぎず、請求されている発明を
制限するものではない、ということに留意されたい。
説明を月的とする一例にすぎず、請求されている発明を
制限するものではない、ということに留意されたい。
【０００８】明細書中に内含されその一部を成している
添付図面は、本発明の一実施例を示し、記述と合わせ
て、本発明の原理を説明するのに役立っている。
添付図面は、本発明の一実施例を示し、記述と合わせ
て、本発明の原理を説明するのに役立っている。
【０００９】
【実施例】ここで、添付図面に一例が示されている本発
明の現在好まれている実施例について詳述する。可能な
限り、同じ又は類似の部品を参照するのに図面全体にわ
たり同じ参照番号が用いられるものとする。
明の現在好まれている実施例について詳述する。可能な
限り、同じ又は類似の部品を参照するのに図面全体にわ
たり同じ参照番号が用いられるものとする。
【００１０】図１は本発明の乾式作動ガスシール１２を
示している。このシールは固定シールリングキャリヤ１
４とその上に載置された固定シールリング１６を有す
る。回転シールリングキャリヤ１８がシャフト２０上に
載置されており、固定シールリングに面しているような
形で回転シールリング２２を保持している。以上説明し
たシールは、その半径方向外側と流体連通状態にあるプ
ロセスガス（図１に“Ｈｐ”として示した）を、シール
の半径方向内側と流体連通状態にある低圧域（図１に
“Ｌｐ”として示した）から密封する。
示している。このシールは固定シールリングキャリヤ１
４とその上に載置された固定シールリング１６を有す
る。回転シールリングキャリヤ１８がシャフト２０上に
載置されており、固定シールリングに面しているような
形で回転シールリング２２を保持している。以上説明し
たシールは、その半径方向外側と流体連通状態にあるプ
ロセスガス（図１に“Ｈｐ”として示した）を、シール
の半径方向内側と流体連通状態にある低圧域（図１に
“Ｌｐ”として示した）から密封する。
【００１１】固定シールリング１６は好ましくはカーボ
ングラファイトで作られているが、当該技術分野におい
て既知のその他の商業的に受け入れ可能な材料で形成し
てもよい。環状ポケット１５内に固定シールリングを保
持する固定シールリングキャリヤ１４は、好ましくはイ
ンコネル６２５又はステンレス鋼で作られている。ポケ
ットは、旋削又は当該技術分野において周知のその他の
方法により形成できる。ポケットの底には一連の穴１７
があけられている。これらの中ぐり穴の中にはバネ１９
がはめ込まれ、シール１２が加圧されていないとき回転
シールリング２２と固定シールリング１６を係合させる
のに役立つ。
ングラファイトで作られているが、当該技術分野におい
て既知のその他の商業的に受け入れ可能な材料で形成し
てもよい。環状ポケット１５内に固定シールリングを保
持する固定シールリングキャリヤ１４は、好ましくはイ
ンコネル６２５又はステンレス鋼で作られている。ポケ
ットは、旋削又は当該技術分野において周知のその他の
方法により形成できる。ポケットの底には一連の穴１７
があけられている。これらの中ぐり穴の中にはバネ１９
がはめ込まれ、シール１２が加圧されていないとき回転
シールリング２２と固定シールリング１６を係合させる
のに役立つ。
【００１２】固定シールリングキャリヤ１４は従来の手
段によってハウジングに４０に固定されている。例えば
Ｏ−リング４２及び４４が固定シールリングキャリヤ１
４の後部及び前部に位置づけされ、固定シールリングキ
ャリヤ１４とハウジング４０の間のシールを形成する。
Ｏ−リング４６が同様に固定シールリングキャリヤ１４
と固定シールリング１６の間のシールを形成する。その
結果、あらゆるガス漏れのための一次流路は固定シール
リング１６と回転シールリング２２の間にある。
段によってハウジングに４０に固定されている。例えば
Ｏ−リング４２及び４４が固定シールリングキャリヤ１
４の後部及び前部に位置づけされ、固定シールリングキ
ャリヤ１４とハウジング４０の間のシールを形成する。
Ｏ−リング４６が同様に固定シールリングキャリヤ１４
と固定シールリング１６の間のシールを形成する。その
結果、あらゆるガス漏れのための一次流路は固定シール
リング１６と回転シールリング２２の間にある。
【００１３】回転シールリング２２は好ましくは炭化ケ
イ素で作られているが、当該技術分野において既知のそ
の他の商業的に受入れ可能な材料でできていてもよい。
回転シールリング２２は、ポケット２３の外側部分に対
しプレスばめする環状の“Ｌ”字状クリップ２１（図４
を見ると最も良くわかる）により回転シールリングキャ
リヤ１８のポケット２３内に保持される。回転シールリ
ングキャリヤ１８はシャフト２０に嵌合され、シャフト
２０とキャリヤ１８の間でシールを成すＯ−リング４８
を有している。
イ素で作られているが、当該技術分野において既知のそ
の他の商業的に受入れ可能な材料でできていてもよい。
回転シールリング２２は、ポケット２３の外側部分に対
しプレスばめする環状の“Ｌ”字状クリップ２１（図４
を見ると最も良くわかる）により回転シールリングキャ
リヤ１８のポケット２３内に保持される。回転シールリ
ングキャリヤ１８はシャフト２０に嵌合され、シャフト
２０とキャリヤ１８の間でシールを成すＯ−リング４８
を有している。
【００１４】図示されている実施例において、回転シー
ルリング２２の面は、上に形成されたらせん溝を有して
いる。これらの溝は、シール面を分離するための静的水
力及び動的水力の両方を提供するのに作用する。加圧ガ
スにさらされると、ガスは溝の中に入り、開放力を与え
る。この開放力は、固定シールリング１６の裏に作用し
シール面を閉じようとさせるガス圧により釣合いがとら
れている。溝は好ましくは、５−１５°又は６０−８５
°の平均溝角度を有し、シール面の５０〜７０％を横切
って外周から延びている。当該発明人は、上述の溝角度
及び溝のサイズの決定が最適な結果を提供するというこ
とを発見した。
ルリング２２の面は、上に形成されたらせん溝を有して
いる。これらの溝は、シール面を分離するための静的水
力及び動的水力の両方を提供するのに作用する。加圧ガ
スにさらされると、ガスは溝の中に入り、開放力を与え
る。この開放力は、固定シールリング１６の裏に作用し
シール面を閉じようとさせるガス圧により釣合いがとら
れている。溝は好ましくは、５−１５°又は６０−８５
°の平均溝角度を有し、シール面の５０〜７０％を横切
って外周から延びている。当該発明人は、上述の溝角度
及び溝のサイズの決定が最適な結果を提供するというこ
とを発見した。
【００１５】本発明の好ましい実施例によると、シール
１２は、それをとり囲むガスを冷却するための循環手段
を含んでいる。ここで実施されているように、この循環
手段は回転シールリングキャリヤ１８を越えてキャリヤ
１４を延長させる固定シールリングキャリヤ１４の延長
部２４を含んでいる。この延長部２４は複数の孔２５を
有し、好ましくは孔は夫々、採取のため流体スコップ２
６を有し、その１つを図３に示す。このスコップ２６は
孔２５でガスの捕獲を促す。孔２５及びスコップ２６は
好ましくは、延長部２４の円周上に等間隔で置かれてい
る。
１２は、それをとり囲むガスを冷却するための循環手段
を含んでいる。ここで実施されているように、この循環
手段は回転シールリングキャリヤ１８を越えてキャリヤ
１４を延長させる固定シールリングキャリヤ１４の延長
部２４を含んでいる。この延長部２４は複数の孔２５を
有し、好ましくは孔は夫々、採取のため流体スコップ２
６を有し、その１つを図３に示す。このスコップ２６は
孔２５でガスの捕獲を促す。孔２５及びスコップ２６は
好ましくは、延長部２４の円周上に等間隔で置かれてい
る。
【００１６】図１に示されているように、固定シールリ
ングキャリヤ１４の軸方向中間部分とハウジング４０の
隣接する内壁の間には、環状のポケット又は凹部５０が
形成されている。この凹部５０はＯ−リング４２及び４
４の間に位置づけされている。凹部５０の前方又は上流
部分は、回転リングキャリヤ１８と回転リング２２の外
周と対向して位置決めされる。好ましくは回転シールリ
ングキャリヤ１８の外面と心合せされている複数の孔２
５は、環状の凹部５０と流体連通した状態にある。一方
環状の凹部５０はハウジング４０内に形成された排気用
中ぐり３０と流体連通した状態にある。
ングキャリヤ１４の軸方向中間部分とハウジング４０の
隣接する内壁の間には、環状のポケット又は凹部５０が
形成されている。この凹部５０はＯ−リング４２及び４
４の間に位置づけされている。凹部５０の前方又は上流
部分は、回転リングキャリヤ１８と回転リング２２の外
周と対向して位置決めされる。好ましくは回転シールリ
ングキャリヤ１８の外面と心合せされている複数の孔２
５は、環状の凹部５０と流体連通した状態にある。一方
環状の凹部５０はハウジング４０内に形成された排気用
中ぐり３０と流体連通した状態にある。
【００１７】この排気用中ぐり３０は熱交換器３２と流
体連通した状態にあり、一方熱交換器３２はハウジング
４０内に形成された戻り用中ぐり３４と流体連通した状
態にある。戻り用中ぐり３４は凹部５０及び回転リング
キャリヤ１８の上流に形成されている。好ましい実施例
においては、戻り用中ぐり３４は回転リングキャリヤ１
８のすぐ近くに位置決めされる。
体連通した状態にあり、一方熱交換器３２はハウジング
４０内に形成された戻り用中ぐり３４と流体連通した状
態にある。戻り用中ぐり３４は凹部５０及び回転リング
キャリヤ１８の上流に形成されている。好ましい実施例
においては、戻り用中ぐり３４は回転リングキャリヤ１
８のすぐ近くに位置決めされる。
【００１８】以下に説明するように、これらの要素は、
ガスが孔２５、凹部５０、排気用中ぐり３０、熱交換器
３２及び戻り用中ぐり３４を通って流れるように１つの
流路を提供している。キャリヤ１４とキャリヤ１８の間
の界面における比較的高温のガスは冷却されて、密封さ
れた高圧域ＨＰに戻される。熱交換器３２は、当該技術
分野において既知の例えば多管式熱交換器（エクサジー
（Ｅｘｅｒｇｙ）社その他の会社から市販されているも
の）といった従来の設計のものであってよい。
ガスが孔２５、凹部５０、排気用中ぐり３０、熱交換器
３２及び戻り用中ぐり３４を通って流れるように１つの
流路を提供している。キャリヤ１４とキャリヤ１８の間
の界面における比較的高温のガスは冷却されて、密封さ
れた高圧域ＨＰに戻される。熱交換器３２は、当該技術
分野において既知の例えば多管式熱交換器（エクサジー
（Ｅｘｅｒｇｙ）社その他の会社から市販されているも
の）といった従来の設計のものであってよい。
【００１９】シールが機能している間、回転リングキャ
リヤ１８及びシールリング２２は、ハウジング４０及び
固定シールリングキャリヤ１４及びシールリング１６に
対して高速で回転する。この高速回転は、キャリヤ１８
とキャリヤ１４の間の界面におけるガスをこの界面内で
移動させる。回転シールリングを保持するものと固定シ
ールリング保持を保持するものの延長部との間の空隙内
のガス平均速度は回転シールリングキャリヤ１８の外径
の速度の約半分である。このことはすなわち、秒速約１
２８メートル（約４２０フィート）の外径周速度で１
６，０００ｒｐｍで回転する約１５２ミリメートル（６
インチ）直径の回転シールリングを保持するものについ
て、秒速約６１メートル（約２００フィート）のガス速
度が生み出される、ということを意味する。
リヤ１８及びシールリング２２は、ハウジング４０及び
固定シールリングキャリヤ１４及びシールリング１６に
対して高速で回転する。この高速回転は、キャリヤ１８
とキャリヤ１４の間の界面におけるガスをこの界面内で
移動させる。回転シールリングを保持するものと固定シ
ールリング保持を保持するものの延長部との間の空隙内
のガス平均速度は回転シールリングキャリヤ１８の外径
の速度の約半分である。このことはすなわち、秒速約１
２８メートル（約４２０フィート）の外径周速度で１
６，０００ｒｐｍで回転する約１５２ミリメートル（６
インチ）直径の回転シールリングを保持するものについ
て、秒速約６１メートル（約２００フィート）のガス速
度が生み出される、ということを意味する。
【００２０】スコップ２６及び孔２５は、動的水頭すな
わち運動エネルギーの圧力等価物の一部分を捕獲する。
７０．３ｋｇ／ｃｍ２（１０００ｐｓｉ）の空気での秒
速６１メートルに対するこの動的水頭は、延長部２４内
の凹部５０とプロセスガス“Ｈｐ”の間で約１．４ｋｇ
／ｃｍ２（約２０ｐｓｉ）の圧力増加を生み出す。本発
明によれば、この圧力は凹部５０内のガスを排気用中ぐ
り３０を通して熱交換器３２まで流すのに充分なもので
あり、この熱交換器３２内でガスは冷却され、次に戻り
用中ぐり３４を通して回転シールリングを保持するもの
の裏に近い位置まで戻される。
わち運動エネルギーの圧力等価物の一部分を捕獲する。
７０．３ｋｇ／ｃｍ２（１０００ｐｓｉ）の空気での秒
速６１メートルに対するこの動的水頭は、延長部２４内
の凹部５０とプロセスガス“Ｈｐ”の間で約１．４ｋｇ
／ｃｍ２（約２０ｐｓｉ）の圧力増加を生み出す。本発
明によれば、この圧力は凹部５０内のガスを排気用中ぐ
り３０を通して熱交換器３２まで流すのに充分なもので
あり、この熱交換器３２内でガスは冷却され、次に戻り
用中ぐり３４を通して回転シールリングを保持するもの
の裏に近い位置まで戻される。
【００２１】さらに、固定シールリング１６の裏への冷
却ガスの循環が、キャリヤ１４内に形成されかつ好まし
くは導管３０と心合せされたオリフィス２９を通しての
ガス流によって提供されてもよい。オリフィス２９は、
通常排気用中ぐり３０を通して凹部５０から流れるガス
の一部分が、固定シールリング１６の後ろを流れるよう
にする。このオリフィス２９を通るガスはまだ熱交換器
３２を通過していないが、シールキャビティ内のガスは
熱交換器によって冷却されており従来の乾式作動ガスシ
ールの場合よりも低温であることから、ある程度の冷却
がなお提供される。
却ガスの循環が、キャリヤ１４内に形成されかつ好まし
くは導管３０と心合せされたオリフィス２９を通しての
ガス流によって提供されてもよい。オリフィス２９は、
通常排気用中ぐり３０を通して凹部５０から流れるガス
の一部分が、固定シールリング１６の後ろを流れるよう
にする。このオリフィス２９を通るガスはまだ熱交換器
３２を通過していないが、シールキャビティ内のガスは
熱交換器によって冷却されており従来の乾式作動ガスシ
ールの場合よりも低温であることから、ある程度の冷却
がなお提供される。
【００２２】好ましくは図２及び図４に示されているよ
うに、回転シールリング２２（図１）を保持するもの、
即ちキャリヤ１８は、回転シールリングのまわりで冷却
済みガスを循環させるため裏に形成された一連の穴３６
を有している。これらの穴３６は、回転平面から３５°
から４５°の角度で回転方向に向かって傾斜させられて
いる。この方向づけによりガスは回転シールリング２２
の裏側の中に及びその回りに、そして回転シールリング
キャリヤ１８に設けられているガス抜き穴５２から外へ
と、送り出される。好ましくは、直径６．３５〜９．５
ミリメートル（１／４〜３／８インチ）の円形断面をも
つ６個乃至８個の穴３６が設けられる。ガス抜き穴５２
の変形例としては、フィンガースプリング５４と共にポ
ケット２３内の回転シールリング２２を保持するのに役
立つ“Ｌ”字状のばねクリップ２１の軸方向直交部分内
にガス抜き用開口部を設けてもよい。流動が穴３６で入
り（“中へ”）、穴５２で退出できる（“外へ”）よう
に回転シールリング２２がシールリングキャリヤ１８か
ら隔置されているため、ガス抜き穴５２によってポケッ
ト２３はガスのための流路５８を有することができるよ
うになる。Ｏ−リング５６は穴３６に入るガスがシール
を通って漏れないようにしている。
うに、回転シールリング２２（図１）を保持するもの、
即ちキャリヤ１８は、回転シールリングのまわりで冷却
済みガスを循環させるため裏に形成された一連の穴３６
を有している。これらの穴３６は、回転平面から３５°
から４５°の角度で回転方向に向かって傾斜させられて
いる。この方向づけによりガスは回転シールリング２２
の裏側の中に及びその回りに、そして回転シールリング
キャリヤ１８に設けられているガス抜き穴５２から外へ
と、送り出される。好ましくは、直径６．３５〜９．５
ミリメートル（１／４〜３／８インチ）の円形断面をも
つ６個乃至８個の穴３６が設けられる。ガス抜き穴５２
の変形例としては、フィンガースプリング５４と共にポ
ケット２３内の回転シールリング２２を保持するのに役
立つ“Ｌ”字状のばねクリップ２１の軸方向直交部分内
にガス抜き用開口部を設けてもよい。流動が穴３６で入
り（“中へ”）、穴５２で退出できる（“外へ”）よう
に回転シールリング２２がシールリングキャリヤ１８か
ら隔置されているため、ガス抜き穴５２によってポケッ
ト２３はガスのための流路５８を有することができるよ
うになる。Ｏ−リング５６は穴３６に入るガスがシール
を通って漏れないようにしている。
【００２３】ガスシール設計のその他の好ましい要素な
らびにガスシール理論の説明は、１９９０年１月１７日
に出願され同じ譲受入に譲渡された同時係属の出願第０
７／４６６６５２号に記されている。同時係属の出願第
０７／４６６６５２号は明らかに願明細書に参考として
組み込れている。
らびにガスシール理論の説明は、１９９０年１月１７日
に出願され同じ譲受入に譲渡された同時係属の出願第０
７／４６６６５２号に記されている。同時係属の出願第
０７／４６６６５２号は明らかに願明細書に参考として
組み込れている。
【００２４】シールキャビティの冷却の結果、シール面
の平面度は増大し、弾性体の寿命（例えばＯ−リングの
寿命）は改善され、シールリングとそのキャリヤの間の
熱膨張差に関連する問題は最小限に抑えられる。
の平面度は増大し、弾性体の寿命（例えばＯ−リングの
寿命）は改善され、シールリングとそのキャリヤの間の
熱膨張差に関連する問題は最小限に抑えられる。
【００２５】図面中に示されている好ましい実施例によ
れば孔２５及びスコップ２６は、固定キャリヤ内に形成
されている。この実施例は、単にシールにおいてハウジ
ング内に中ぐり３０及び３４を設置するだけで装置をシ
ール状況下に適合させることができるという理由により
好ましいものである。しかしながら、当業者にとって
は、ハウジングの中に複数の孔及び流路を形成すること
ができるということが明白であるはずである。
れば孔２５及びスコップ２６は、固定キャリヤ内に形成
されている。この実施例は、単にシールにおいてハウジ
ング内に中ぐり３０及び３４を設置するだけで装置をシ
ール状況下に適合させることができるという理由により
好ましいものである。しかしながら、当業者にとって
は、ハウジングの中に複数の孔及び流路を形成すること
ができるということが明白であるはずである。
【００２６】又当業者ならば、本発明の範囲又は概念か
ら逸脱することなく本発明のシール及びこの冷却装置の
構造にその他の修正及び変更を加えることができるとい
うことも明らかにわかるだろう。
ら逸脱することなく本発明のシール及びこの冷却装置の
構造にその他の修正及び変更を加えることができるとい
うことも明らかにわかるだろう。
【００２７】本発明のその他の実施例は、当業者にとっ
て本書に開示されている発明の明細及び実施を考慮する
ことによって明らかとなるだろう。当該明細書及び実施
例は単なる一例であり、本発明の真の範囲及び概念は上
述のクレームにより示されている。
て本書に開示されている発明の明細及び実施を考慮する
ことによって明らかとなるだろう。当該明細書及び実施
例は単なる一例であり、本発明の真の範囲及び概念は上
述のクレームにより示されている。
【図１】本発明による乾式作動ガスシールの部分断面図
である。
である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う部分断面図である。
【図３】本発明により作られた固定シールリングを保持
するものを示す図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う部分図で
ある。
するものを示す図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う部分図で
ある。
【図４】本発明による回転シールリングキャリヤの部分
断面図である。
断面図である。
１２…乾式作動ガスシール １４…固定シールリングキャリヤ １５…環状のポケット １６…固定シールリング １８…回転シールリングキャリヤ １９…バネ ２０…シャフト ２１…“Ｌ”字状クリップ ２２…回転シールリング ２３…ポケット ２５…孔 ２６…流体スコップ ３０…排気用中ぐり ３２…熱交換器 ３４…戻り用中ぐり ３６…穴 ４０…ハウジング ４２，４４，４８…Ｏ−リング ５０…凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ショート アメリカ合衆国，ロード アイランド 02857，ノース シテュエイト，タッカー ハロー ロード 17 (72)発明者 アミタバ ダッタ アメリカ合衆国，ロード アイランド 02818，イースト グリーンウィッチ，ハ イ ホーク ロード 1360
Claims (9)
- 【請求項１】 −固定シールリングを保持する固定シー
ルリングキャリヤ； −この固定シールリングに面して回転シールリングを保
持する回転シールリングキャリヤ；及び −前記回転シールリングキャリヤをとり囲むガスの一部
分を捕獲し、捕獲したガスを熱交換器に送って冷却さ
せ、冷却したガスをシールに隣接する高圧域に戻すため
の循環手段を含む、低圧域から高圧域を密封するための
乾式作動ガスシール； - 【請求項２】 固定された前記循環手段は、 −前記回転シールリングキャリヤをとり囲むガスと流体
連通し、この回転シールリングキャリヤの半径方向外側
に位置づけされた流体スコップを有する孔； −前記孔と流体連通している熱交換器；及び −前記熱交換器と流体連通し前記孔に隣接する戻り出口
を有する戻り導管；を有しており、かくして前記流体ス
コップで捕獲されたガスの一部は前記熱交換器まで移送
されこの交換器によって冷却されることを特徴とする、
請求項１の乾式作動ガスシール。 - 【請求項３】 固定シールリングの一部分は前記回転シ
ールリングキャリヤの少なくとも一部分全体にわたって
延び、前記孔は前記固定シールリングキャリヤ内に形成
されていることを特徴とする、請求項２の乾式作動ガス
シール。 - 【請求項４】 固定シールリング、ハウジングにとり付
けられた固定シールリングキャリヤ、回転シールリング
及び回転シールリングキャリヤを有するタイプの乾式作
動ガスシールのための冷却装置において、 −回転シールリングキャリヤの上に延びるもののこのキ
ャリヤと接触しないように適合させられた固定シールリ
ングキャリヤの環状延長部分； −固定シールリングキャリヤの前記環状延長部分内に形
成された複数の孔； −ハウジング内に形成され、前記孔と流体連通する排気
用中ぐり； −前記排気用中ぐりと流動的に通じている熱交換器；及
び −ハウジング内に形成され、前記熱交換器と流体連通し
ておりしかも前記孔に隣接して戻り出口を有する戻り用
中ぐり、を含むことを特徴とする、冷却装置。 - 【請求項５】 前記孔はこの孔から延びるスコップを有
し、このスコップは回転シールリングキャリヤの方に向
かって延びているもののこのキャリヤと接触はしていな
いことを特徴とする、請求項４の冷却装置。 - 【請求項６】 前記回転シールリングキャリヤは前記回
転シールリングを環状ポケット内に保持していること
又、 −この回転シールリングキャリヤと回転シールリングの
間に形成された前記ポケット内の流路； −前記回転シールリングキャリヤを通り前記回転シール
リングに隣接して前記流路に流動的連絡を提供し、かつ
回転方向に向かって傾斜しているために回転シールリン
グキャリヤが回転しているとき前記回転シールリングに
向かってガスが引き込まれるようになっている少なくと
も１つの穴；及び −このガスを前記流路から抜くための手段、がさらに含
まれていることを特徴とする、請求項５の冷却装置。 - 【請求項７】 前記ガス抜き手段にはフローポケットの
外周内に少なくとも１つの穴が含まれていることを特徴
とする、請求項６の冷却装置。 - 【請求項８】 前記固定シールリングの後ろと前記固定
シールリングキャリヤの間の部域と前記アパーチヤの間
の流体連通を可能にするよう適合させられた１つのオリ
フィスがさらに含まれていることを特徴とする、請求項
５の冷却装置。 - 【請求項９】 キャビティ内にプロセスガスを密封する
ための固定シールリングキャリヤ及び回転シールリング
キャリヤを有する乾式作動ガスシールの冷却方法におい
て、 −回転シールリングキャリヤのまわりでガスの一部分を
捕獲する段階； −捕獲したガスを熱交換器に移送する段階； −熱交換器で捕獲ガスを冷却する段階；及び −冷却されたガスをキャビティに戻す段階、を含むこと
を特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US50056090A | 1990-03-28 | 1990-03-28 | |
| US500560 | 1990-03-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771619A true JPH0771619A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2904956B2 JP2904956B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=23989950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3133652A Expired - Lifetime JP2904956B2 (ja) | 1990-03-28 | 1991-03-28 | 乾式作動ガスシール、該乾式作動ガスシールのための冷却装置、および該乾式作動ガスシールを冷却する冷却方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0449727B1 (ja) |
| JP (1) | JP2904956B2 (ja) |
| AT (1) | ATE132595T1 (ja) |
| DE (1) | DE69115966T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013125269A1 (ja) * | 2012-02-20 | 2015-07-30 | イーグル工業株式会社 | メカニカルシール装置 |
| JP2021525345A (ja) * | 2018-05-29 | 2021-09-24 | イーグルブルクマン ジャーマニー ゲセルシャフト ミト ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | ゼロエミッションのメカニカルシール構造 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125657U (ja) * | 1974-08-15 | 1976-02-25 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1249035B (ja) * | 1958-03-17 | 1967-08-31 | ||
| DE2233381C3 (de) * | 1972-07-07 | 1981-05-27 | Feodor Burgmann Dichtungswerk Gmbh & Co, 8190 Wolfratshausen | Gekühlte Gleitringdichtung |
| DE3533829A1 (de) * | 1985-09-23 | 1987-04-02 | Aeg Kanis Turbinen | Dichtungsvorrichtung mit einer gasgeschmierten gleitringdichtung |
| US4804194A (en) * | 1987-10-15 | 1989-02-14 | Bki/Ip International, Inc. | Mechanical seal lubrication improvement |
-
1991
- 1991-03-26 DE DE69115966T patent/DE69115966T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-26 AT AT91400820T patent/ATE132595T1/de active
- 1991-03-26 EP EP91400820A patent/EP0449727B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-28 JP JP3133652A patent/JP2904956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125657U (ja) * | 1974-08-15 | 1976-02-25 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0449727A1 (en) | 1991-10-02 |
| JP2904956B2 (ja) | 1999-06-14 |
| ATE132595T1 (de) | 1996-01-15 |
| DE69115966D1 (de) | 1996-02-15 |
| DE69115966T2 (de) | 1996-05-23 |
| EP0449727B1 (en) | 1996-01-03 |
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