JPS6014226B2 - 流量制御装置を有する平衡メカニカル・シール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流量制御装置を有する平衡メカニカル・シール
に関する。

互に接触するシール面を有する回転可能のシール部材と
回転しないシール部材とを含むメカニカル・シールは周
知である。

通常、回転しないシール部材上のシール面はほとんど又
は全く鼠方向運動を行わないで、他方のシール部村が回
転しない部材に対して軸方向運動および回転運動を行う
ようになされている。回転可能のシール部村は弾性菱層
によって、及び又は流体圧力例えば封止された流体の圧
力によって回転しないシール部村に向つて押しつけられ
て、両部材のシール面を糟勤封止係合状態に維持する。
回転可能のシール部村の背面に流体圧力が作用してこれ
を回転しないシール部材に向って押しつけているとき、
その力の少くとも一部を該流体圧力を回転可能のシール
部材の前面にも作用せしめて回転しないシール部村から
離れる方向の偏俺力を生ぜしめることによって対抗させ
るようにしたものは公知であり、平衡又は鍵合シ−ルと
名付けられている。

鍵合シールの場合有効面積すなわち２つの封止面を互に
近づける方向に作用する封止された流体（以下パッキン
箱液体として記述する）が作用する有効面積は常に支持
面積すなわち回転および静止（非回転）の両シール面間
の接触面積よりも小である。従って鈎合シールの場合シ
ール面の単位面積当りの荷重は減少する。本発明は平衡
メカニカル・シール構造の敬良に関し、これは単独で使
用することも一つ以上の附加的なメカニカル。

シールと組合せて串形又は重複型シール構造として使用
することもできる。本発明によれば回転可能のシール部
村が異なる直径の複数の部分から構成され、各部分は環
状の溝によって部分的に分割されたものとすることがで
きる。ハウジング内の所定の位置に配遣されたとき、シ
ール部材の半径方向関口を通してシールの低圧側に蓮適
する一つの室が境界される。シール部材の大径の部分が
シール面を坦持しており、シール面の範囲の外側の面積
部分が高圧差圧に隣出され、該圧力はシール面を迫持す
るシール部材部分に作用し、この部分が変歪して凸形の
形状となる。シール面が凸形となる程度によって該シー
ル（すなわちシール面相互間）を通る漏洩の率が定まる
。シールを通るある程度の漏洩は望ましいものであり、
これが相対的に回転するシール面を潤糟し且つシ」ル面
に冷却を与える。このようなシールは下流側（低圧側）
シール室の圧力を制御する調節装置としても使用される
。

この場合シール装置は一つ以上の別のメカニカル・シー
ルと絹合せて軸方向又は半径方向串形配置とすることも
できる。本発明の望ましい実施例を示す添付図面を参照
して以下に説明する。

第１，２図においてハウジング１川こはフランジ１ １
がスタッド１２と座金１３とスタツド１２にねじこまれ
るナット１４とによって固着される。

フランジ１１の周縁に沿って複数のスタッド１２を配贋
することが望ましい。フランジ１１には関口１５が設け
られ、ハウジング１０には対応する関口１６が設けられ
ている。藤１７が関口１５，１６を通して伸長し、図示
しない軸受によって支持されている。ハウジング１川ま
例えばポンプハウジングであって、軸１７はその内方端
すなわち図において右方機にポンプィンベラを担持して
いる。

フランジ１１‘ま０リングシール１８によつてハウジン
グ１０に対して静的に封止されている。

フランジ亀１‘ま全体として数字１９で示す静止シール
リング組立体を支持している。この静止シールリング組
立体１９はフランジ１１の環状の膚２１に当榛して支持
されたバックアップリング２０を含む。静止シールリン
グ２３がバックアップリング２０に当接支持されている
。バックアップリング２０には静止シールリング２３の
ラップ仕上された面２５に対抗するラップ仕上された面
２４が設けられ、両リング２０．２３間に液体的に封止
された薮手を与えている。フランジ１１に取付けられた
キー２６がシールリング２３のキー溝に収容されてシー
ルリング２３の回転を阻止している。ハウジング１０に
は全体として数字２８で示す回転シールリング組立体を
収容するパッキン箱すなわち室２７が形成され、回転シ
ールリング組立体は鞠１７に担持されている。回転シー
ルリング組立体はシェル形のばねホルダ２９を有してい
る。ばねホルダ２９の孔３１内にねじ込まれたセットね
じ３０の先端部３２が鯛１７に設けられた対応する孔３
３内に突出してばねホルダ２９を軸】７と共に回転する
ように固着する。回転シールリング３４は異なる外径を
有する一対の環状部分３４Ａ，３４８を含んでおり、両
環状部分は部分的に環状の溝３４Ｃによって境界され、
且つ軸１７に鉄合し、０リング３５によって軸１７に対
して封止されている。

ばねホルダ２９には回転シールリング３４を収容するた
めの孔３６と端ぐり孔３７とが設けられている。０リン
グ３８が端ぐり孔３７内の回転シールリングを封止して
おり、別の○リング３９が回転シールリングを孔３６内
に封止している。

回転シールリング３４は、ばねホルダ２９に担持されて
シールリング３４に設けられた駆動ピン孔４１内に伸長
する駆動ピン４０によって、軸１７とばねホルダ２９と
共に回転せしめられる。

シールリング３４はばねホルダ２９のばね受入れポケッ
ト部４３に着座してシールリング３４の後面に当援する
圧縮ばね４２によって静止シールリング２３に向って係
合せしめられている。ばねホルダ２９とシールリング３
４と軸１７との間に環状の流体圧力室４５が設けられる
。

圧力室４５は流路４６を介してパツキン箱２７（高圧側
）と蓮適している。複数の流路４６を円周方向に間隔を
おいて設けてもよい。孔３６と溝３４Ｃとによって境界
される別の環状室４７が回転シールリング３４とばねホ
ルダ２９との間に設けられ、室４７は一つ以上の半径方
向通路４８によって大気則らこのシール構造の低圧側に
蓮適する。シールリング２３，３４は任意適当な材料か
ら作られる。例えば静止シールリング２３をカーボンと
し、回転シールリング３４を図に点々で表すように焼入
硬化された表面をシール面５０として持つステンレス鋼
製のものとすることができる。表面５川こ係合するシー
ルリング２３の面がシール面５１を構成する。表面５０
から軸線方向に間隔をおかれた面５０Ａは大気圧則ち低
圧側に露出している。パッキン箱２７内のパッキン箱圧
力は大気圧よりも高く、シール面５０，５１によって境
界される封止境界部を横切ってその外周緑から内周縁に
至る間に圧力降下が存在する。

第１図の部分拡大図として示す第７，８図において対応
する部分は同一参照数字によって示されている。

なお第６図は代表的な従来技術による釣合メカニカル・
シール装置を示している。本発明によるシール装置の作
動を第７，８図および従釆技術を示す第６図を参照して
説明する。

第６図において回転シール部材６０と静止シール部材６
１とが示され、シール部材６０にはシール面６２が、シ
ール部材６１には係合するシール面６３がそれぞれ設け
られている。数字６４で示す凹所がパツキン箱圧力すな
わち高圧流体圧力を受け、凹所６５は所望の低圧を受け
ている。

所定のシール特性を達成するために、シール面の単位面
積当り荷重はパッキン箱内の単位面積荷重よりも小とす
る。シール面における単位面積当り荷重の減少は２つの
面積の比すなわち、支持面積（Ｒ，，Ｒ２の差によって
限定される面６２の面積）と有効面積（Ｒ２，Ｒ３の差
によって限定される面６２の面積）との比によって定め
られる。支持面積は回転および静止表面６２．６３間の
接触面積としても限定される。この有効面積はパッキン
箱圧力が作用して２つのシール面を互に接触保持するよ
つに作用する面積である。釣合シールの場合この有効面
積は常に支持面積よりも小であって、シール面に減少し
た単位面積荷重を与える。第７，８図を参照すれば、第
８図には本発明のシールの作動中のシールを誇張して示
しており、各図において対応する部品には同一参照数字
が附してある。

これらの図において７つの面積部分Ａ，Ａ，，Ｂ，Ｂ，
，＆，Ｃ．Ｃ，が示されている。シールリング３４の対
抗する側の面積部分Ａ．んは半径Ｒ４とＲ５との間の部
分であり、等しい大きさのものである。面積部分Ｂ，Ｂ
，，＆は互に等しく、これらは半径Ｒ５，Ｒ６間の部分
である。面積部分Ｃ，Ｃ，と半径Ｒ６，Ｒ７間の部分で
ある。室４５内のパッキン箱圧力は回転シールリング３
４の後面４４の面積部分Ｂ，Ｃ，に作用する。回転シー
ルリング３４の他端においてパッキン箱圧力は接触面５
０，５１の半径方向外側部分に作用する。面積部分Ｂ．
Ｂ，には等しく且つ反対方向の圧力が作用するから、こ
れらの力はシールリング３４の鞠方向運動に関しては互
に打消し合う。面積部分Ａに作用するパッキン箱圧力と
面積部分Ａ，に作用する大気圧（パッキン箱圧力より低
い適宜の圧力であってよいが記述を単純化するため大気
圧として述べる）との差圧によって回転シールリング３
４には軸線方向右方（図において）に向う積極的な力が
発生する。室４７内で面積部分Ａ，に作用する大気圧は
半径方向通路４８によってこのメカニカル・シール組立
体に蓮適している。第７Ａ図および第８Ａ図のシール組
立体において有効面積は面積部分Ｃ，とＡとの差に等し
い。

また支持面積は面積部分Ｃの面積となる。パッキン箱圧
力は面積部分Ａ，Ｃ，に作用する。これらの差すなわち
単位面積荷重は面積比（Ｃ，一Ａ）／Ｃによって定めら
れる。例えばこの差の比の値として０．７５が望ましい
ときには、Ｃを１とすればＡは０．２５となる。

この場合接触面５０，５１間の単位面積補童はバッキン
箱圧力の０．７５となる。第８図において回転シールリ
ング３４の左側部分３４Ａは傾斜すなわち変歪してし、
て、シール面５０１こ向って凸形の形状をな・している
。

凸形化する程度は面積Ａ，Ｂと溝３４Ｃの深さ、すなわ
ち溝３４Ｃを規定する半径Ｒ８とによって制御すること
ができる。シール面５０の凸形の程度によってシールを
横切る漏洩の率が定まる。シール面５０，５１を横切る
液体の漏洩は相対的に回転する部分に潤滑を与え且つシ
ール面を冷却するから望ましいものである。シール面５
０の凸形化が大であれば、パッキン箱圧力はシール面５
０，５１間に深く入りこむので漏洩の率が大となる。逆
に凸形化の程度が少なければ漏洩の率も小となる。実際
の使用状態においてシール面５０の凸形化の量は１／１
０００仇舷（１００万分の数ィンチ）の程度である。こ
の枠性‘こよって任意の漏洩率を持つシール装置を設計
することが可能となり、これは溝３４Ｃの深さ、及び面
積部分Ａ，Ｂ，Ｃ．Ｃ，を適切に定めることによって得
られる。第７Ａ，８Ａ図は本質的に第Ｔ，８図と同一で
あるが、段つき軸１７を使用しており、面積Ｃ，Ｃ，が
等しくなっている。

第３図は別の変形例を示しており、この場合高圧流体圧
力がシールリングの半径方向内側に作用する。

軸８１を取囲んで設けられた円筒形ハウジング８０は静
止シールリング組立体８３の環状のばねホルダ８２と共
に一つの室すなわちパツキン箱８４を形成する。ばねホ
ルダ８２は機械ボルト８５によってハウジング８０１こ
連結され、ボルト８５はハウジング８０のフランジ８７
のねじ孔８６にねじ込まれ、且つ抑えリング８９の貫通
孔８８を貫通している。

適当な○リングシールが部分８０，８２，８９を封止し
ている。ぱねホルダ８２には第１の４・直径部分９０と
第２の小直径部分９１とが形成されている。小直径部分
９０と抑えリング８９とによって境界される空所９２が
１つ以上の半径方向通路９３によってパッキン箱８４に
運通し、通路９３はばねホルダ８２に穿孔されてその内
方部分に運通している。シ−ル組立体８３は凹所９２内
に収容される環状部分９４Ａと大径の環状部分９４８と
を有するシールリング９４を含み、環状部分９４Ｂの内
側がぱねホルダ９１の小直径部分９１と係合する。シー
ルリング９４には凹所９５を境界する環状の溝９４Ｃが
設けられている。凹所９５はシール袋層の低圧側（例え
ば大気圧）に１つ以上の半径方向通路９６によって蓬適
する。０リング封止村９７，９８，９９がシールリング
９４をばねホルダ８２と抑えリング８９から封止する。

ばねホルダ８２のポケット部１０１に収容されたコイル
ばね１００がシールリング９４を図において左方に押し
つけている。適当な駆動ピン１０２がシールリング９４
をばねホルダ８２に、従ってハウジング８０に連結して
シールリングを回転しないように保持する。このシール
袋直には全体として数字１０３で示す回転シールリング
組立体が設けられている。

回転シールリング組立体１０３は、軸８１の孔１０８に
収容される先端部１０７を持つセットねじ１０６によっ
て轍８１に連結された一対の環状のリング１０４，１０
６を含む。軸８１の溝１１０‘こ鉄合し且つシールリン
グ１０４の凹所１１１に鉄合するスナップリング１０９
が組立体１０３の轍方向連動を阻止している。リング１
０４，１０５は鯛方向に開いた空所１１２を境界し、該
空所内に回転シールリング１１３が収容される。０リン
グ姿止材１１４，１１５がリング１０４を軸８１に対し
て及び凹所１１２内のシールリング１１３に対してそれ
ぞれ封止している。

シールリング１１３のシール面１１６がシールリング９
４のシール面１１７と接触する。シール面１１７は第１
図の実施例におけるシール面５０と同一の材料のものと
することができる。第３図の実施例の作動は第１図のも
のと略同様であるが、高圧（パツキン箱圧力）の流体が
シール面を通って第１図の場合には半径方向内方に低圧
側に向って流れ、第３図の場合には半径方向外方に向っ
て流れるという点で異っている。

本発明のシール装置は、シール室内の圧力をパッキン箱
圧力よりも低い圧力に制御する制御装置として、特に例
えば串形配置のシール構造として使用するに特に適して
いる。

第４，５図は串形配置の例を示し、通常のメカニカル・
シール装贋と雛合せて本発明のシ−ル装置が設けられて
いる。第４図は鞠方向串形配置を示し、第５図は半半径
方向串形配置を示す。第４図において、ボルトによって
適宜に結合された複数の部分から成るハウジング１３０
が軸１３２を取囲んでいる。

ハウジング１３０１こは間隔をおかれた空所１３３，１
３４を持って構成され、空所１３３はパッキン箱圧力に
綾出され、空所１３４は大気圧とパッキン箱圧力との中
間の圧力に露出している。ハウジング１３０の一端（第
４図の左端）は最低流体圧力、例えば大気圧に露出する
。ハウジング１３０の各部分は適当な○リング封止材に
よって封止されている。本発明によるメカニカル・シー
ル装置１３５が空所１３３内に配置され、通常構造のメ
カニカル・シ−ル装置１３６が下流位置（高い圧力から
低い圧力に向って）すなわち空所１３４内に配置される
。

メカニカル・シール装置１３５は、その周緑を○リング
封止材１３８によって封止された回転しないすなわち静
止シールリング１３７と回転シールリング組立体１３９
とを含んでいる。回転シールリング組立体１３９は第１
図のばねホルダ２９と同様な構造のシェル型ばねホルグ
１４０を含む。ばねホルダ１４０はセットねじ１４１に
よって軸１３２に連結されて回転シールリング１４２を
収容する。シールリング１４２は複数の円周方向に間隔
をおかれたコイル‘まね１４３によって静止のシールリ
ング１３７に向って押しつけられ、コイルばね１４３は
シールリング１４２の背面と組合し且つぱねホルダ１４
０の孔すなわちばね収容ポケット部１４４内に収容され
る。駆動ピソ１４５がシールリング１４２とぱねホルダ
１４０と鞠１３２との一体的回転を与える。適当な０リ
ング封止村がシールリング１４２とばねホルダ１４０及
び軸１３２との間を封止する。シールリング１３７，１
４２は任意適当な材料から作られる。例えば静止のシー
ルリングをカーボン製とし、回転シールリングを図にお
いて点々で示す如く表面競入されたステンレス鋼製のも
のとすることができる。これらシールリングは互に係合
するシール面１４６，１４７を持っている。ばねホルダ
１４０と回転シールリング１４２との間に環状の流体圧
力室１４８が境界され、一つ以上の半径方向通路１４９
によってバッキン箱空所１３３と蓮適する。

回転シールリングには部分的に半径方向簿１４２Ｃによ
って分割された直径の異る部分１４２Ａ，１４２Ｂが設
けられ、溝１４２Ｃは環状の流体圧力室１５０を境界し
、室１６０は一つ以上の半径方向通路１５１とそれぞれ
軸方向シールリング１４２，１３７に関連する鞠方向通
路１５２，１５３とによって低圧空所１３４と蓮適する
。シール組立体１３６は平衡メカニカル・シール装置で
つて、０リング封止材１６１によってハウジング１３０
に対して封止された静止のシ−ルリング１６０と、回転
シールリング組立体１６２とを含む。回転シールリング
組立体は軸１３２と共に回転するように適宜取付けられ
たシールリング１６３を含む。シールリング１６３のた
めの取付装置として図示のものは軸１３２を取囲んで該
藤と共に回転するように、軸１３２の関口１６７に鼓合
する先端１６６を有するセットねじ１６５によって固着
されたスリーブ１６４を含む。○リング１６８がスリ−
ブ１６４を軸１３２に対して封止する。コップ形のぱね
ホルダ１６９がスリーフ１６４と共に且つ軸１３２と共
に回転するように、カラー１７０と駆動ピン１７１とに
よって取付けられ、ピン１７１はばねホルダ１６９の鞄
方向溝孔１６９′内に伸びている。Ｕ字形のコップ形パ
ッキン１７２がシールＩＪング１６３の背面の座１７３
に当接し且つスリーフ１６４に接触しており、挟形の拡
張部村１７４によって座１７３とスリーブ１６４に向っ
て押付けられる。

スリーブ１６４を取囲むコイルばね１７５がカラー１７
０と拡張部材１７５との間に作用して拡張部村１７４を
パッキン１７２に押付ける。シールリング１６３に設け
た突起部１７５Ａがばねホルダ１６９の溝孔１６９に係
合し、これによってシールリング１６３は軸１３２に駆
動的に結合される。シールリング１６０，１６３はシー
ル面１７６．１７７によって互に係合しており、それぞ
れ任意適当な材料から作られる。

図示例において静止のシールリングはカーボン製であり
、回転シールリング１６３は表面硬化されたシール面１
７７を持つステンレス鋼で作られている。シールリング
１６０の背面は最低流体圧力例えば大気圧に露出してい
る。このためシールリング１６０の背面には空所１７８
が設けられる。スリーブ１６４の端部とシールリング１
６３の背面との間には空所１７９が設けられているが、
この空所はシールリング１６０，１６３の内周と麹１３
２との間の鰍方向通路１８０，１８１によって空所１７
８と選通している。第４図の実施例において鞠方向串形
に配置されたシール組立体１３５，１３６は上述した構
造を持っている。

シール組立体１３６の漏洩がシール組立体１３５の漏洩
よりも大であればシール組立体１３６を取囲む室１３４
内の圧力が低下し、従ってシール組立体１３５内の室１
５０（常に室１３４と運適している）の圧力が低下する
。バツキン箱内圧力（室１３３内の圧力）は実費上一定
であるとすれば室１３３，１５０間の差圧が増大する。
その結果回転シールリング１４２の部分】４２Ａの面１
４７の凸面度が増大し、シール組立体１３５を横切る漏
洩が増大する。逆にシール組立体１３５の漏洩がシール
組立体１３６よりも大であるとすると室１５０の圧力が
所定値よりも大となり、室１３３内のパッキン箱圧力と
の差が小となる。

回転シールリング１４２の部分１４２Ａの面１４７の凸
面度が減少し、シール組立体１３５を横切る漏洩は減少
する。このシール装置は２つのシール組立体１３５，１
３６による圧力の均等分割すなわち各シール組立体にパ
ッキン箱圧力の１／２づつが差圧として作用するように
することができる。第５図は本発明の別の実施例を示し
、この場合半径方向に串形に２つのシール組立体２００
，２０１が設けられている。

シール組立体２０１は第１，２図に示すものとほゞ同様
の構造を持っている。図示装置は１本以上のボルト２０
３によって互に結合された多数の部分から成るハウジン
グ２０２を含む。ハウジング２０２にはパツキン箱に運
通してパッキン箱圧力に露出する室２０４を境界する関
口が設けられている。段つきの軸２０５がハウジング２
０２と室２０４とを貫通している。メカニカル・シール
２００，２０１に共通な静止シールリング組立体が、バ
ックアップリング２０６と、ハウジング部分２０２内の
溝２０９内に伸長する１つ以上の駆動ピンによってハウ
ジング２０２に取付けられたシールリング２０７とを含
んで設けられている。シールリング２０７には一対の環
状のシール面２１０，２１１が環状の溝２１２によって
分割されて設けられている。バックアップリング２０６
は０リング２１３によってハウジングに対して封止され
ている。シール組立体２００（半径方向内側のもの）は
上述静止シールリング組立体とそのシール面２１０の他
に、シール面２００と孫合するシール面２１５を有し且
つ後方に伸長する管状部分２１６を有する回転シールリ
ング２１４を含み、管状部分２１６は軸２０５と共に室
２１７を境界し且つＵ字形カップパッキン２１９を収容
する環状の座２１８を有している。

パッキン２１９は挟形拡張部材２２０１こよって麹２０
５と座２１８とに封止係合する。拡張部材２２０は環状
のばねホルダ部材２２０Ａの一部をなすもので、ばねホ
ルダ部材２２０Ａの複数の溝孔内に管状部材２１６の突
起部２２１が伸長する。拡張部材２２０は軸２０５を取
囲んで拡張部材２２０とカラー２２３との間に作用する
コイルばね２２２によってパツキン２１９に押つけられ
ている。駆動ピン２２４はカラー２２３と管状部材２２
１とを連結し、従ってシールリング２１４を軸２０５に
連結して軸と共に回転せしめる。半径方向外方に設けら
れたシール組立体２０１は回転シールリング２１４を取
囲んで２つの部分２３０Ａ，２３０Ｂから成る回転シー
ルリング２３０を含み、両部分２３０Ａ，２３０Ｂは部
分的に空所すなわち室２３０Ｃによって分割されている
。

シールリング２３０は○リングによってハウジング２３
１に対して封止されており、ハウジング２３１‘ま１つ
以上のセットねじ２３２によってシールリング２１４の
部分２１６に対して固着されている。シ−ルリング２３
０の部分２３０８は０リング封止材によってシールリン
グ２１４に対して封止されている。

部分２３０８の背面の室２３３は１つ以上の半径方向通
路２３４によってパッキン箱圧力に露出している。都材
２１４のばね収容ポケット部２３６にそれぞれ隊合する
複数のコイル‘まね２３５がシールリング２３０をシー
ルリング２０７に向って押付けている。適当な駆動ピン
２３７がシールリング２３０とシールリング２１４とを
連結して軸２０５と共に回転せしめる。回転シールリン
グ２３０の部分２３０Ａと２３０８とを部分的に分割す
る室２３０Ｃは通路２３８によって中間圧力に露出して
おり、通路２３８は環状の溝２１２と蓮通しており、溝
２１２内にも中間圧力が作用する。

シールリング２３０の部分２３０Ａにはシールリング２
０７のシール面２１１と係合するシール面２４０が設け
られている。前述各実施例と同様にシールリングは任意
適当な材料例えば一方をカーボンとし他方を表面硬化さ
れたステンレス鋼から作ることもできる。第５図に示す
半径方向串形シール袋魔は実質上第４図に示すものと同
様であるから詳細説明は行わないが、室２１７内および
藤２０５と都材２０６，２０７，２１４との間の環状の
室内に最低圧力が存在することを指摘しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による１段メカニカル・シール組立体の
実施例を示す縦断面図。 第２図は第１図の線２一２に沿う断面図。第３図は一段
メカニカル・シール組立体の別の形式を示す１／４断面
図で、高圧はシールリングの半径方向内方側に作用する
ことを示している断面図。第４図は鼠方向串形メカニカ
ル・シール装置の縦方向１′４断面図を示し、高圧側の
シール装置は第１，２図に示すものと同様な回転シ−ル
リングを含んでいることを示す断面図。第５図は半径方
向串形に配置されたメカニカル・シール組立体の縦方向
１／４断面図で、この場合外側すなわち高圧側のシール
組立体が本発明の実施例として示される断面図。第６図
は従来技術によるメカニカル・シール装置の部分拡大ｉ
／処折面図。第７図は第１図のメカニカル・シール装置
の部分拡大概要図。第８図は第７図と同様な図面である
が、シール部材の一方が流体圧力によって変形した状態
を誇張して示す図面。第７Ａ，８Ａ図は第７，８図と同
様な図面であるが、面積部分Ｃ，Ｃ，が等しく、軸が段
つきの場合を示す図面。図において１０はハウジング、
１７は軸、１９は静止シールリング組立体、２０１まバ
ックアップリング、２３は静止シールリング組立体、２
９はばねホルダ、３４は回転シールリング、５０，５１
はシール面、６０は回転シール部材、６１は静止シール
部材、Ａ，Ａ，，Ｂ，Ｂ，＆，Ｃ，Ｃ，は面積部分。 々＆」， み＆Ｚ 々＆ａ 〃傷４ 々夕．占 ん夕，る， む夕，２ 村傷スり． む＆ク． み＆３４．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一つの個所において比較的低い流体圧力に露出され
   、他の一つの個所において比較的高い流体圧力に露出さ
   れているハウジングと、該ハウジング内の軸開口内で回
   転可能の軸とを含むメカニカル・シール組立体において
   、 前記ハウジング１０に連結された第一の環状のシー
   ルリング２３と前記軸１７に連結された第二の環状のシ
   ールリング３４とを含む、前記軸開口１５を封止する相
   対的に回転可能のメカニカル・シール装置を有し、 前
   記第一および第二の環状のシールリング２３，３４は互
   いに係合するシール面５１，５０を有し、両シール面の
   一方５０の面積は他方のシール面５１の面積よりも大で
   あって、前記他方のシール面と係合していないシール面
   ５０の面積部分が前記流体圧力の一方に露出しており、
   前記大きい面積のシール面を有する前記シールリング
   ３４は該シール面５０から間隔をおかれた別の面５０Ａ
   を有し、該面５０Ａは他方の流体圧力に露出されていて
   、 前記シールリング３４は中間の環状溝３４Ｃによっ
   て形成される直径の異なる環状部分３４Ａ，３４Ｂを含
   み、 これによって両流体圧力の差圧によって前記大き
   い面積のシール面５０が変歪して、互いに係合するシー
   ル面５０，５１を横切る流体の漏洩が行われるようにな
   されている、ことを特徴とするメカニカル・シール組立
   体。 ２ 前記別の面５０Ａが比較的低い流体圧力に露出され
   、前記他方のシール面５１と係合していないシール面５
   ０の面積部分が比較的高い流体圧力に露出されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のメカニカル
   ・シール組立体。 ３ 前記環状のシールリングの一方３４の該溝３４Ｃに
   連通する半径方向通路４８が前記低い流体圧力に露出し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のメ
   カニカル・シール組立体。