JPH08296744A - メカニカルシール - Google Patents

メカニカルシール

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JPH08296744A
JPH08296744A JP12586295A JP12586295A JPH08296744A JP H08296744 A JPH08296744 A JP H08296744A JP 12586295 A JP12586295 A JP 12586295A JP 12586295 A JP12586295 A JP 12586295A JP H08296744 A JPH08296744 A JP H08296744A
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JP
Japan
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ring
sliding
seal
pressure chamber
rotary
Prior art date
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Withdrawn
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JP12586295A
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English (en)
Inventor
Akitami Kaneko
昭民 金子
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH08296744A publication Critical patent/JPH08296744A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、摺動抵抗によりシール性能
が低下しないメカニカルシールを提供すること。 【構成】 本発明のメカニカルシールは、回転軸に装着
した回転リングと、同回転リングを囲むケーシング内の
シールハウジングに取り付けられたバネにより可動リン
グを介して回転リングに向かって押しつけられる固定リ
ングとで軸封部を形成して高圧室と低圧室との間をシー
ルするメカニカルシールであって、前記可動リングとシ
ールハウジングの間に嵌装された摺動リングと、同摺動
リングのシール接触面に所定面圧を付加する拡張手段
と、前記摺動リングの軸方向移動を制限するストッパ部
とを具え、また、必要に応じて前記摺動リングの摺動面
に対峙する可動リングの表面に摺動材を設けたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス圧縮機のポンプ等
の装置の軸封に適用されるメカニカルシールに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3〜4に従来のメカニカルシールの一
例を示す。図3において、回転軸5と静止されたケーシ
ング8内のシールハウジング9との間に形成される高圧
室3と低圧室4との間で軸封を行うためにメカニカルシ
ールが用いられている。回転軸5には、スリーブ6とス
リーブ7が取り付けられ、このスリーブ6,7によって
回転リング1が回転軸5上に支持されている。
【0003】ケーシング8の内側には、シールハウジン
グ9が取り付けられ、このシールハウジング9は、バネ
10を介して可動リング22及び固定リング2を回転リ
ング1に向けて押圧して軸封部3Aを形成し、高圧室3
と低圧室4との間をシールしている。
【0004】固定リング2及び可動リング22には、回
転リング1に複数設けられたせん溝3Bに高圧室3から
ガスを供給するために、軸封部3Aと高圧室3側とを連
絡する複数個の連絡孔12と環状溝2Aが設けられてい
る。
【0005】可動リング22とシールハウジング9の間
にはOリング21が嵌装され、高圧室3側と低圧室4側
との間をシールしている。このOリング21は、運転停
止時(組込時)には図4(a)で示すような形で嵌装さ
れているが、昇圧時には図4(b)で示すようにOリン
グが変形し当該部分のシール機能を確実にしている。
【0006】しかし、特に高圧になる程Oリング21
は、可動リング22とシールハウジング9との隙間11
に食い込むように変形が進行する。Oリング21の隙間
11への食い込みが多くなればなる程、Oリング21と
可動リング22との摺動抵抗が大きくなるという現象が
生じる。
【0007】この現象は、回転リング1の回転が上がる
につれて回転リング1に設けられたらせん溝3Bの浮上
作用によって軸封部3Aが開き、固定リング2及び可動
リング22が図の右方向へ移動する際の動きを妨げるよ
うに働く。逆に、回転リング1の回転を下げていくと軸
封部3Aが閉塞し、固定リング2及び可動リング22が
図の左方向へ移動する際の動きを妨げるように働く。す
なわち、Oリング21は高圧室3側から圧力がかかり、
低圧室4側の隙間11にはみ出るような変形をすること
によってシール機能を果しているが、上記のように可動
リング22が図の右方向又は左方向へ移動しようとした
時に、可動リング22と変形したOリング21の接触部
に大きな摺動抵抗が発生する。
【0008】そして、軸封部3Aには、バネ10の押圧
力によって一定荷重を与える必要があるのに対し、上記
の摺動抵抗によってバネ10の押圧力が変動して働くこ
とになる。例えば、可動リング22が図の右方向へ移動
する時には、摺動抵抗が加わり余分なバネ力が働き、可
動リング22が図の左方向へ移動する時には、摺動抵抗
が邪魔をしてバネ力が不足してしまうという現象が起き
る。このため、軸封部への押圧荷重が変動し、軸封部の
浮上量が変化してリークするガスの量が不安定になり、
メカニカルシールのシール性能が安定しなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のメカニカルシー
ルでは、シールハウジングに嵌装されているOリングに
は、ケーシング内が昇圧されるに伴い高圧室側から圧力
がかかり低圧室側の隙間11に食い込むような変形をす
る。この状態で回転リングが回転すると、回転リングの
らせん溝の浮上作用に伴い可動リングの軸封部が浮上
(開くこと)によって軸方向に移動しようとする。しか
し、この移動に際して可動リング22と変形したOリン
グ21の接触部に摺動抵抗が発生する。
【0010】この摺動抵抗によって、バネ力に過不足が
生じ、軸封部への押圧荷重が変動するので、軸封部の浮
上量が一定せずリーク量が不安定になり、メカニカルシ
ールとして極めて重要な性能が確保できないという問題
があった。本発明は、この問題点を解消し、シール性能
を低下させないメカニカルシールを提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、回転軸に装着した回転リング
と、同回転リングを囲むケーシング内のシールハウジン
グに取り付けられたバネにより可動リングを介して回転
リングに向かって押しつけられる固定リングとで軸封部
を形成して高圧室と低圧室との間をシールするメカニカ
ルシールであって、前記可動リングとシールハウジング
の間に嵌装された摺動リングと、同摺動リングのシール
接触面に所定面圧を付加する拡張手段と、前記摺動リン
グの軸方向移動を制限するストッパ部とを具えたこと、
また、必要に応じて前記摺動リングの摺動面に対峙する
可動リングの表面に摺動材を設けて構成されたことを特
徴としている。
【0012】
【作用】本発明のメカニカルシールによれば、可動リン
グとシールハウジングの間には摺動リングが嵌装されて
おり、同摺動リングは、内部から拡張して摺動リングの
接触面に所定面圧を付加するOリング等の拡張手段が内
設され、高圧室のガスをシールしている。
【0013】摺動リングは、「ふっ素系樹脂」等の摺動
抵抗の少ない材料で作られており、また、摺動リングの
摺動面と対峙する可動リングの表面も同様に「ふっ素系
樹脂」「二硫化モリブデン(MoS2 )」等の摺動材2
5でコーティング付設されているので、回転リングと固
定リングは挟まれた軸封部が、回転リングの回転と共に
らせん溝の浮上作用によって浮上し(開き)、あるいは
降速と共に閉じようとする際、すなわち可動リングが軸
方向に移動しようとする際に、摺動リングとの摺動面の
摺動抵抗が極めて小さいため円滑に移動できる。
【0014】このため、固定リングを回転リング側に押
しつけているバネ力は、摺動リングの摺動抵抗をほとん
ど受けず、バネ力が正常に働き、軸封部への押圧荷重も
適正に付加されるので、軸封部の浮上量が一定し、リー
ク量が安定する。
【0015】
【実施例】以下図1〜2を参照し本発明の一実施例につ
いて説明する。図1はメカニカルシール部の断面図で、
図2は本発明の特徴を示す摺動リング部の要部断面図で
ある。図において、従来装置と同一部分は同一符号で示
し、重複する説明は省略する。
【0016】本発明のメカニカルシールでは、回転軸5
とケーシング8内側のシールハウジング9との間に形成
される高圧室3と低圧室4との間で軸封を行うためにメ
カニカルシールが用いられている。そして、回転軸5に
は、回転リング1が回転軸5上に支持され、可動リング
22とシールハウジング9の間にはコ字状摺動リング2
3が嵌装されており、同摺動リング23の内部には、O
リング21等の拡張手段が内設され、高圧側のガスをシ
ールしている。
【0017】図2(a)は第1実施例を示す摺動リング
部の断面図である。21は摺動リング23の内部にて高
圧のガスによって図の右方向に押しつぶされると同時に
上下方向に拡張して摺動リング23のシール接触面に所
定面圧を付加するOリングである。
【0018】22はバネ10によって固定リング2側に
押圧された可動リングである。なお、可動リング22は
摺動リング23との接触面に、摺動抵抗の少ない摺動材
25を付設している。
【0019】23は前記Oリングが内設され可動リング
22との間に摺動面を有する摺動リングで、「ふっ素系
樹脂」等の摺動抵抗の少ない材質となっている。24は
前記摺動リング23をシールハウジング9に装着後軸方
向(図の左方向)の移動を防止するストッパリングで、
シールハウジング9に固定されている。
【0020】25は可動リング22の摺動面に「ふっ素
系樹脂」「二硫化モリブデン(MoS2 )」等の摺動抵
抗の少ない材質を表面にコーティングした摺動材であ
る。図2(b)は他の実施例を示すもので、摺動リング
23の内部からの拡張手段として、摺動リング23の内
部からの拡張手段としてU字型21a又はコイル型(図
示しない)のスプリングを使用した例であり、高温にな
る場合や、急激な圧力変化があって前記Oリングでは損
傷を受けるような場合に用いられる。
【0021】図2(c)はさらに他の実施例として最も
シンプルな構造のもので、Oリング21と可動リング2
2との間にOリングが隙間11にはみ出る(食い込む)
ことを防止する突起を有する摺動リング23aを嵌装
し、ストッパリングを省略した例で、ストッパリングを
設けるスペースが不要となる。なお、突起を有する摺動
リング23aをシールハウジング9の凹部に装着する際
には、摺動リング23aを冷却して径を小さくして嵌め
込む方法が行われている。
【0022】このように構成されたメカニカルシールで
は、回転リング1と固定リング2で挟まれた軸封部3A
が、回転リング1の回転と共に浮上し(開き)、バネ1
0によって固定リング2側に押圧されている可動リング
22が軸方向に移動しようとする際、可動リング22表
面の摺動材25と摺動リング23が円滑に摺動する。
【0023】摺動リング23は「ふっ素系樹脂」等の摺
動抵抗の少ない材料で作られており、また、摺動リング
23の摺動面と対峙する可動リングの表面も同様に「ふ
っ素系樹脂」「二硫化モリブデン(MoS2 )」等の摺
動材25でコーティング付設されているので、摺動リン
グ23との摺動面の摺動抵抗が極めて小さいため円滑に
移動できる。
【0024】このため、固定リング2を回転リング1側
に押しつけているバネ力は、摺動リング23の摺動抵抗
をほとんど受けず、バネ力が正常に働き、軸封部3Aへ
の押圧荷重も適正に付加される。なお、いずれの実施例
の場合でも、摺動材25は、高圧室と低圧室との圧力差
が小さい場合や、可動リング22の摺動面が極めて滑ら
かに仕上げられている場合などにおいては、付設しなく
てもよい。
【0025】本発明は、上記のように可動リング22と
摺動リング23との摺動面が摺動抵抗の少ない材料で作
られているので、固定リング2を回転リング1に押しつ
けているバネ10の押圧力が正常に働きシール部3Aの
浮上量が一定し、リーク量が安定するものである。
【0026】
【発明の効果】本発明は、回転軸に装着した回転リング
と、同回転リングを囲むケーシング内のシールハウジン
グに取り付けられたバネにより可動リングを介して回転
リングに向かって押しつけられる固定リングとで軸封部
を形成して高圧室と低圧室との間をシールするメカニカ
ルシールであって、前記可動リングとシールハウジング
の間に嵌装された摺動リングと、同摺動リングのシール
接触面に所定面圧を付加する拡張手段と、前記摺動リン
グの軸方向移動を制限するストッパ部とで構成し、ま
た、前記摺動リングの摺動面に対峙する可動リングの表
面に摺動材を設けて構成したことによって、可動リング
が軸封部の浮上によって軸方向に移動する時にも、可動
リングと摺動リングの間の摺動抵抗が小さくなり、可動
リングが円滑に移動できる効果がある。
【0027】また、固定リング2を回転リング1側に押
しつけているバネ力は、摺動リング23の摺動抵抗をほ
とんど受けず、バネ力が正常に働き、軸封部3Aへの押
圧荷重も適正に付加されるので、シール部の浮上量が一
定し、リーク量が安定する効果を奏したものであり、産
業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るメカニカルシールの断面
図である。
【図2】本発明の特徴を示す摺動リング部の要部断面図
である。
【図3】従来のメカニカルシールの断面図である。
【図4】従来の摺動部の要部断面図である。
【符号の説明】
1…回転リング、2…固定リング、2A…環状溝、3…
高圧室、3A…軸封部、4…低圧室、5…回転軸、8…
ケーシング、9…シールハウジング、10…バネ、12
…連絡孔、21…Oリング、21a…U字型スプリン
グ、22…可動リング、23…摺動リング、23a…摺
動リング、24…ストッパリング、25…摺動材。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に装着した回転リングと、同回転
    リングを囲むケーシング内のシールハウジングに取り付
    けられたバネにより可動リングを介して回転リングに向
    かって押しつけられる固定リングとで軸封部を形成して
    高圧室と低圧室との間をシールするメカニカルシールで
    あって、前記可動リングとシールハウジングの間に嵌装
    された摺動リングと、同摺動リングのシール接触面に所
    定面圧を付加する拡張手段と、前記摺動リングの軸方向
    移動を制限するストッパ部とを具えたことを特徴とする
    メカニカルシール。
  2. 【請求項2】 上記拡張手段が、Oリング、U字型スプ
    リングまたはコイル型スプリングで構成されたことを特
    徴とする請求項1記載のメカニカルシール。
  3. 【請求項3】 上記摺動リングの摺動面に対峙する可動
    リングの表面に摺動材を設けたことを特徴とする請求項
    1又は2記載のメカニカルシール。
JP12586295A 1995-04-26 1995-04-26 メカニカルシール Withdrawn JPH08296744A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10292867A (ja) * 1997-04-16 1998-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスシール装置
JP2003287143A (ja) * 2002-03-29 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 静圧シール及びこれを備えた冷却材ポンプ
WO2006004052A1 (ja) * 2004-07-02 2006-01-12 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. メカニカルシール
JP2006144902A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Nippon Pillar Packing Co Ltd メカニカルシール
CN114278392A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 北京航空航天大学 一种带有碟簧结构的高温高转速条件下的机械密封结构
WO2023098563A1 (zh) * 2021-12-03 2023-06-08 华为数字能源技术有限公司 机械密封装置、流体机械设备和机械密封方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10292867A (ja) * 1997-04-16 1998-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスシール装置
JP2003287143A (ja) * 2002-03-29 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 静圧シール及びこれを備えた冷却材ポンプ
WO2006004052A1 (ja) * 2004-07-02 2006-01-12 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. メカニカルシール
KR100711114B1 (ko) * 2004-07-02 2007-04-24 니폰 필라고교 가부시키가이샤 메카니컬 씰
EP1780450A1 (en) * 2004-07-02 2007-05-02 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Mechanical seal
EP1780450A4 (en) * 2004-07-02 2008-02-13 Nippon Pillar Packing MECHANICAL SEAL
US7883093B2 (en) 2004-07-02 2011-02-08 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Mechanical seal
JP2006144902A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Nippon Pillar Packing Co Ltd メカニカルシール
WO2023098563A1 (zh) * 2021-12-03 2023-06-08 华为数字能源技术有限公司 机械密封装置、流体机械设备和机械密封方法
CN114278392A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 北京航空航天大学 一种带有碟簧结构的高温高转速条件下的机械密封结构

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