JPS59110960A - メカニカルシ−ル - Google Patents
メカニカルシ−ルInfo
- Publication number
- JPS59110960A JPS59110960A JP22151782A JP22151782A JPS59110960A JP S59110960 A JPS59110960 A JP S59110960A JP 22151782 A JP22151782 A JP 22151782A JP 22151782 A JP22151782 A JP 22151782A JP S59110960 A JPS59110960 A JP S59110960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature fluid
- temperature
- annular retainer
- end surface
- seal
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子力発電設備における循環ポンプや火力発
電設備におけるボイラ用ポンプ等における如く、かなり
の高温流体を密封させるに密封端面を冷却させるだめの
冷却液つまり封液の循環流量を多くするとか、封液冷却
用のクーラを容量の大きいものとしておくととが行われ
ている。しかし、このようにすると、設備、装置が徒に
複雑化したり大型化することになって好ましく彦い。し
かも、密封しようとする流体の温度がある程度以上に高
くなると（例えば２ｏｏ’ｃ以上）、上記した如き工夫
を施しておくだけでは、密封しようとする流体の温度が
密封端面に伝わって、密封端面を適正な温度（例えば６
０’Ｃ以下）に冷却させておくことは側底不可能であっ
た。
電設備におけるボイラ用ポンプ等における如く、かなり
の高温流体を密封させるに密封端面を冷却させるだめの
冷却液つまり封液の循環流量を多くするとか、封液冷却
用のクーラを容量の大きいものとしておくととが行われ
ている。しかし、このようにすると、設備、装置が徒に
複雑化したり大型化することになって好ましく彦い。し
かも、密封しようとする流体の温度がある程度以上に高
くなると（例えば２ｏｏ’ｃ以上）、上記した如き工夫
を施しておくだけでは、密封しようとする流体の温度が
密封端面に伝わって、密封端面を適正な温度（例えば６
０’Ｃ以下）に冷却させておくことは側底不可能であっ
た。
本発明は、このような点に鑑みて、密封すべき流体が高
温流体であっても、この流体の温度が密封端面に可及的
に伝わらないようにして、密封端面な効果的に冷却させ
る構成となすことによって、良好なシール機能を発揮し
うるメカニカルシールを提供するものである。
温流体であっても、この流体の温度が密封端面に可及的
に伝わらないようにして、密封端面な効果的に冷却させ
る構成となすことによって、良好なシール機能を発揮し
うるメカニカルシールを提供するものである。
この課題を解決した本発明のメカニカルシールは、機器
ケーシング内を貫通する回転軸に装着した環状リテーナ
に保持させたシールリングと、該シールリングと接触し
て密封端面を形成する静止密封リングとを備えたメカニ
カルシールにおいて、環状リテーナによって密封端面側
たる封液側と高温流体側とを区画すべく、機器ケーシン
グの内周面と環状リテーナの外周面との隙間を小さくせ
しめると共に、環状リテーナの封液側の外周部に循環溝
を形成し且つ高温流体側の部分に環状の熱遮断溝を形成
したものである０ 以下、第１図を参照して本発明の第１実施例を説明する
。
ケーシング内を貫通する回転軸に装着した環状リテーナ
に保持させたシールリングと、該シールリングと接触し
て密封端面を形成する静止密封リングとを備えたメカニ
カルシールにおいて、環状リテーナによって密封端面側
たる封液側と高温流体側とを区画すべく、機器ケーシン
グの内周面と環状リテーナの外周面との隙間を小さくせ
しめると共に、環状リテーナの封液側の外周部に循環溝
を形成し且つ高温流体側の部分に環状の熱遮断溝を形成
したものである０ 以下、第１図を参照して本発明の第１実施例を説明する
。
図中２は回転軸であって、この回転軸２は機器ケーシン
グ４内を貫通している。前記回転軸２の外周には環状リ
テーナ８が装着さね、ている。
グ４内を貫通している。前記回転軸２の外周には環状リ
テーナ８が装着さね、ている。
この環状リテーナ８は回転軸２の外周面に密着し、機器
ケーシング４の内周面６との間に微少間隙を存する環状
に形成されている。環状リテーナ８の内周面にはリング
溝１ｏが設けられており、このリング溝１０には０リン
グコー２が収容されている。また環状リテーナ←≠≠８
の密封されるべき流体たる高温流体１４側の外周部には
、外周面から内径方向へ向かってラビリンス溝１６およ
び環状の熱遮断溝１８が軸方向に交互に形成されている
。さらに、環状リテーナ８の封液２０側の端面部には埋
伏凹部２２が形成されており、との凹部２２にはシール
リング２４が設置されている。このシールリング２４は
キー２６で環状リテーナ８に固定されており、シールリ
ング２４と機器ケーシング４側に保持させた静止密封リ
ング２８との接触により密封端面３を形成している。ま
た、図中３０はｏｙｆリング、３２は補強リングである
。
ケーシング４の内周面６との間に微少間隙を存する環状
に形成されている。環状リテーナ８の内周面にはリング
溝１ｏが設けられており、このリング溝１０には０リン
グコー２が収容されている。また環状リテーナ←≠≠８
の密封されるべき流体たる高温流体１４側の外周部には
、外周面から内径方向へ向かってラビリンス溝１６およ
び環状の熱遮断溝１８が軸方向に交互に形成されている
。さらに、環状リテーナ８の封液２０側の端面部には埋
伏凹部２２が形成されており、との凹部２２にはシール
リング２４が設置されている。このシールリング２４は
キー２６で環状リテーナ８に固定されており、シールリ
ング２４と機器ケーシング４側に保持させた静止密封リ
ング２８との接触により密封端面３を形成している。ま
た、図中３０はｏｙｆリング、３２は補強リングである
。
そして、環状リテーナ８の封液２０側の外周部には循環
溝３４が円周方向に複ｌ数個設けられている。この循環
溝３４は環状リテーナ８０回転を利用して、機器ケーシ
ング４に形成せる流入孔（図示せず）から密封端面３ｖ
７ｃ向けて流入させた冷却液つまり封液２０を機器ケー
シング４に形成せる流出孔３６へと自己循環させるだめ
のものであって、これにより密封端面３の冷却を行うよ
うになっている。
溝３４が円周方向に複ｌ数個設けられている。この循環
溝３４は環状リテーナ８０回転を利用して、機器ケーシ
ング４に形成せる流入孔（図示せず）から密封端面３ｖ
７ｃ向けて流入させた冷却液つまり封液２０を機器ケー
シング４に形成せる流出孔３６へと自己循環させるだめ
のものであって、これにより密封端面３の冷却を行うよ
うになっている。
以上の如く構成されたものの動作を説明する。
熱遮断溝１８内に流入した流体は粘性によってほぼ環状
リテーナ８と同一速度で回転する。
リテーナ８と同一速度で回転する。
しだがって、熱遮断溝１８内の流体と熱遮断溝１８内壁
との相対速度はほぼ同一となり、これら流体と内壁との
間の熱伝導率が大幅に小さくなる。よって、高温流体１
４から環状リテーナ８及びシールリング２４を経て密封
端面３に至る伝熱量が大幅に低減する。つまり、熱遮断
溝１８内の流体が一種の断熱材として機能して、流体１
４の温度が密封端面３へ殆ど伝わらないのである。
との相対速度はほぼ同一となり、これら流体と内壁との
間の熱伝導率が大幅に小さくなる。よって、高温流体１
４から環状リテーナ８及びシールリング２４を経て密封
端面３に至る伝熱量が大幅に低減する。つまり、熱遮断
溝１８内の流体が一種の断熱材として機能して、流体１
４の温度が密封端面３へ殆ど伝わらないのである。
また、環状リテーナ８の外周部にはラビリンス溝１６が
形成されているので、機器ケーシング４の内周面６と環
状リテーナ８の外周面との隙間が小さいこととも相俟っ
て、上記隙間から高温流体１４が密封端面３側つまり封
液２０側へと侵入するのが極力防止される。
形成されているので、機器ケーシング４の内周面６と環
状リテーナ８の外周面との隙間が小さいこととも相俟っ
て、上記隙間から高温流体１４が密封端面３側つまり封
液２０側へと侵入するのが極力防止される。
このように、高温流体１４の温度が密封端面３に伝わる
のが極力防止されるから、封液２０による密封端面３の
冷却が極めて効果的に行われ、密封されるべき流体が高
温流体であっても、密封端面３の温度を適正に維持し得
て、良好なシール機構が発揮される。
のが極力防止されるから、封液２０による密封端面３の
冷却が極めて効果的に行われ、密封されるべき流体が高
温流体であっても、密封端面３の温度を適正に維持し得
て、良好なシール機構が発揮される。
このことは、第２図に示す実験結果からも明らかである
。この実験は、前記実施例構成のメカニカルシールと、
この構成から熱遮断溝１８及びラビリンス溝１６を廃し
た構成つまり循、環溝のみを備えた構成のメカニカルシ
ールとを用いて、略１７０ ’Ｃの流体を密封させた場
合における、環状リテーナ８の背面８ａから密封端面３
に至る軸線方向位置の温度分布を比較測定したものであ
る。第２図においては、前者のメカニカルシールにおけ
る温度勾配曲線を５１で、後者のメカニカルシールにお
ける温度勾配曲線をＳ２で夫々示しである。
。この実験は、前記実施例構成のメカニカルシールと、
この構成から熱遮断溝１８及びラビリンス溝１６を廃し
た構成つまり循、環溝のみを備えた構成のメカニカルシ
ールとを用いて、略１７０ ’Ｃの流体を密封させた場
合における、環状リテーナ８の背面８ａから密封端面３
に至る軸線方向位置の温度分布を比較測定したものであ
る。第２図においては、前者のメカニカルシールにおけ
る温度勾配曲線を５１で、後者のメカニカルシールにお
ける温度勾配曲線をＳ２で夫々示しである。
第２図によれば、封液により同一条件で密封端面を冷却
しているにも拘わらず、後者のメカニカルシールｌ／ｌ
）っては、環状リテーナ８の背面８ａと密封端面３との
温度差Δｔ２が僅か（略５０ ′Ｇ ）で、密封端面３
が殆ど冷却されない（測定の結果、密封端面３の温度は
略１２０°Ｃであった）が、前者のメカニカルシールに
あっては、前記両者８ａ、３の温度差Δｔ１が大きく（
略１１０°Ｃ）、密封端面３が効果的に冷却され、適正
な温度（略６０℃）Ｋ維持されることが理解される。こ
れは、前者のメカニカルシールつまり本発明のメカニカ
ルシールにあっては、第２図に示す如く温度勾配曲線Ｓ
１が熱遮断溝の箇所で急激に下降しているところからも
明らかなように、熱遮断溝の箇所で高温流体の温度によ
る伝熱が遮断されることによるのである。
しているにも拘わらず、後者のメカニカルシールｌ／ｌ
）っては、環状リテーナ８の背面８ａと密封端面３との
温度差Δｔ２が僅か（略５０ ′Ｇ ）で、密封端面３
が殆ど冷却されない（測定の結果、密封端面３の温度は
略１２０°Ｃであった）が、前者のメカニカルシールに
あっては、前記両者８ａ、３の温度差Δｔ１が大きく（
略１１０°Ｃ）、密封端面３が効果的に冷却され、適正
な温度（略６０℃）Ｋ維持されることが理解される。こ
れは、前者のメカニカルシールつまり本発明のメカニカ
ルシールにあっては、第２図に示す如く温度勾配曲線Ｓ
１が熱遮断溝の箇所で急激に下降しているところからも
明らかなように、熱遮断溝の箇所で高温流体の温度によ
る伝熱が遮断されることによるのである。
なお、本発明は以上の第１実施例に限定されるものでは
ない。たとえば第３図に示す第２実施例の如く、幅広の
単一な熱遮断溝４０を環状リテーナ８の内周部に形成し
てもよい。また、環状リテーナ８とシールリング２４と
の間にテトラフルオルエチレン等からなる断熱パツキン
４２を介設しておいてもよく、このようにすれば断熱効
果をより向上させうる。さらに、ラビリンス溝１６に代
えて、環状リテーナ８の外周部をネジシール構造として
おいてもよい。
ない。たとえば第３図に示す第２実施例の如く、幅広の
単一な熱遮断溝４０を環状リテーナ８の内周部に形成し
てもよい。また、環状リテーナ８とシールリング２４と
の間にテトラフルオルエチレン等からなる断熱パツキン
４２を介設しておいてもよく、このようにすれば断熱効
果をより向上させうる。さらに、ラビリンス溝１６に代
えて、環状リテーナ８の外周部をネジシール構造として
おいてもよい。
以上説明したように本発明によれば、高温流体側と封液
側とを、機器ケーシングの内周面と環状リテーナとの外
周面との隙間を小さくして、区画するようにすると共に
、熱遮断溝に流入滞溜する高温流体自体を一種の断熱材
として機能させるようにしだから、高温流体の温度が密
、封端面に伝わるのを極力防止し得て、封液による密封
端面の冷却が有効に行われ、密封端面の温度を適正に維
持させることができる。したがって、従来のメカニカル
シールでは側底シールし得ないような高温流体をも、良
好にシールし得るのである。
側とを、機器ケーシングの内周面と環状リテーナとの外
周面との隙間を小さくして、区画するようにすると共に
、熱遮断溝に流入滞溜する高温流体自体を一種の断熱材
として機能させるようにしだから、高温流体の温度が密
、封端面に伝わるのを極力防止し得て、封液による密封
端面の冷却が有効に行われ、密封端面の温度を適正に維
持させることができる。したがって、従来のメカニカル
シールでは側底シールし得ないような高温流体をも、良
好にシールし得るのである。
第１図は本発明の第１実施例を示すメカニカルシール全
体の縦断面図、第２図は熱伝達による温度勾配を示す特
性図、第３図は本発明の第２実施例を示すメカニカルシ
ール全体の縦断面図である。 ２・・・回転軸、４・・・機器ケーシング、６・・・内
周面、８・・・環状リテーナ−１１４・・高温流体、１
６・・ラビリンス溝、１８．４０・・・熱遮断溝、２０
・・・封液、２４・・・シールリング、２８・・・静止
密封リング。 特許出願人 日本ピラー工業株式会社代理人 弁理士
鈴江孝−
体の縦断面図、第２図は熱伝達による温度勾配を示す特
性図、第３図は本発明の第２実施例を示すメカニカルシ
ール全体の縦断面図である。 ２・・・回転軸、４・・・機器ケーシング、６・・・内
周面、８・・・環状リテーナ−１１４・・高温流体、１
６・・ラビリンス溝、１８．４０・・・熱遮断溝、２０
・・・封液、２４・・・シールリング、２８・・・静止
密封リング。 特許出願人 日本ピラー工業株式会社代理人 弁理士
鈴江孝−
Claims (2)
- （１） 機器ケーシング内を貫通する回転軸に装着し
た環状リテーナに保持させたシールリングと、該シール
リングと接触して密封端面な形成する静止密封リングと
を備えだメカニカルシールにおいて、環状リテーナによ
って密封端面側たる封液側と高温流体側とを区画すべく
、機器ケーシングの内周面と環状リテーナの外周面との
隙間を小さくせしめると共に、環状リテーナの封液側の
外周部に循環溝を形成し且つ高温流体側の部分に環状の
熱遮断溝を形成しであることを特徴とするメカニカルシ
ール。 - （２）前記環状リテーナが、その外周部に環状のラビリ
ンス溝を形成したものであることを特徴と−ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22151782A JPS59110960A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | メカニカルシ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22151782A JPS59110960A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | メカニカルシ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110960A true JPS59110960A (ja) | 1984-06-27 |
| JPS63665B2 JPS63665B2 (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=16767948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22151782A Granted JPS59110960A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | メカニカルシ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108595U (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | ||
| CN108692029A (zh) * | 2017-04-10 | 2018-10-23 | 日本皮拉工业株式会社 | 机械密封件 |
-
1982
- 1982-12-16 JP JP22151782A patent/JPS59110960A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108595U (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | ||
| CN108692029A (zh) * | 2017-04-10 | 2018-10-23 | 日本皮拉工业株式会社 | 机械密封件 |
| JP2018179095A (ja) * | 2017-04-10 | 2018-11-15 | 日本ピラー工業株式会社 | メカニカルシール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63665B2 (ja) | 1988-01-08 |
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