JPS62101972A - 調節可能なメカニカルシ−ル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、全体として、流体機・械のハウジング内の回
転軸を密封し、軸に沿って流体が漏洩するのを防止する
メカニカルシールに関する。よす具体的には、本発明は
、２つの密封面要素を分離する薄厚の潤滑流体膜の厚み
を外部から印加する電圧によって調節する調節可能なメ
カニカルシールに関する。

（従来の技術） 本発明の構成、作用および効果をより艮く理解し得るよ
うにするため、メカニカルシール一般について、予め説
明する必要があると考えられる。

当業者なら理解し得るように、メカニカルシールは、２
つの密封面要素を備えて形成される。１方の要素は、密
封せんとする機械のハウジングに取付け、他方の要素は
、軸に取付け、これと共に回転する。要素の１方は、軸
に対して、軸方向に動かないように固定する。これは、
静止面要素と呼ぶ。そして、要素の他方は、軸に沿って
軸方向に動くことができ、これは、浮動面要素と呼ぶ。

両密封面要素は、相互に対向状態に位置決めされ、流体
圧力またばばね圧力、もしくはその何れか１方に応答し
て、両者間に密封関係を形成し、よって、軸に沿って流
体の漏洩を防止する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記両密封要素が、定常状態の作動中、相互に物理的に
直接接触する場合でなく、両対向面の間に薄厚の潤滑流
体膜を形成する場合の方が性能の良いメカニカルシール
の得られることが分かつている。この流体膜は、両密封
要素が直接、物理的に接触することに起因する摩耗を防
止しまたは緩和し、よって、シールの物理的損傷まだは
破損の虞れをなくすことができる。しかし、流体膜の厚
みが過大であると、過度の流体漏洩を生ずるため、流体
膜は厚膜化しないようにしな−ければならない。

さらに、流体膜の厚みは、密封面の表面形状を正確に設
定することによって、決定されることが分かつている。

特に、両密封面の表面が完全に平坦で平行であるならば
、両者間には均一なすきまが形成され、浮動要素は動い
て、静止要素と物理的に接触する。その結果、流体膜は
圧壊され、潤滑油の膜厚は０となる。限界的な膜厚を維
持し、かかる圧壊を防止するためには、すきま内の流体
圧力によって、十分な大きさの開放力を発生させなけれ
ばならず、この力によって、浮動要素は静止要素から分
離する傾向となる。このため、対向面は平行にしてはな
らず、シールの高圧側から低圧側の方向に向けて、半径
方向に先細にしなければならない。この先細程度が著る
しくなると、開放力も増大し、油膜の厚みも増す。同様
に、先細程度が小さくなると、膜厚は減少する。

一般に、メカニカルシールは、密封面要素の表面が定常
状態時、所定の先細程度となるように、要素の予想され
る熱および物理的変形を考慮に入れて設計し、製造する
。このようにして、合理的な膜厚を得る。油膜の厚みは
、比較的薄く、約５０乃至２００μｍ程度とすべきであ
る。同様に、変形も小さく、約２０乃至１００μｍ程度
とする。

従来のメカニカルシールは、予想されるあらゆる変形を
考慮に入れて、定常状態の作動時、許容し得る油膜の厚
みとなるように設計し、製造している。油膜の厚みは、
材料の種類、形態等、および温度、圧力、速度、荷重、
流体の特性といった作動条件を基にして決められる。こ
のため、油膜の厚みは、−亘シールを使用箇所に設けた
ならば、調節することはできない。従って、従来のメカ
ニカルシールは、一時的なものを含む広範囲の作動条件
下においては、密封面の損傷および磨耗が生ずる。

従って、２つの密封面要素を分離する薄厚の流体膜の厚
みを外部手段によって、調節することのできる調節可能
のメカニカルシールを提供することが望まれる。この調
節可能の特徴が具備できれば、油膜の厚みは、作動条件
の変化に応じて変化させ、広範囲の作動条件に対する最
良の膜厚を維持することができる。

１９６９年３月１８日にＷ、Ｊ、ライニス（ｗｓ　ｇ　
−８６）に付与され、当用願人が譲受けた米国特許第３
．４３３，４８９号には、１方の密封面要素に形成した
コレクタリングを備えたメカニカルシール組立体が開示
されている。上記要素を経て流動する流体は、コレクタ
リング内に集められ、圧力室に流入して、ある作動条件
下にて、流体圧力を発生させる。この流体圧力は、圧力
室を備える要素に作用され、その要素を経て流体の漏洩
が生じるのを防止する。

１９７６年４月６日にＥ、Ｊ、ジョリー（Ｇｙｏｒｙ）
に付与され、当用願人が譲受けた米国特許第３９４８５
３号において、静止密封要素の外面の軸方向に間隔を置
いて配設した１対の圧力部分に対し、静水圧を作用させ
る外部から調節可能なメカニカルシールが開示されてい
る。この圧力部分は、圧力流路と連通し、この圧力流路
には適当な弁が設けられており高圧、低圧まだは大気圧
が圧力部分の１方または双方と連通ずるだめの調節を行
なう。その結果、要素は変形され、密封要素の完全な表
面接触、内径面接触または外径面接触を実現する。

１９８４年３月６日にアルバート（Ａｌｂｅｒｔｓ）等
に付与された米国特許第４，４３４，９８７号は、軸と
共に回転可能の密封リングを備える密封装置を開示して
いる。この回転する密封リングは、その半径方向に伸長
する面および周縁方向に伸長する面の双方が・・ウジン
グに接続された非回転、摺動可能な密封リングによって
囲繞されている。各半径方向の面のすきま幅を検出する
センサが非回転式の密封リングに接続されている。制御
手段が、センサに応答して、電磁石を起動して、磁力を
発生させ、この磁石によって、非回転式の密封リングを
摺動させ、半径方向の平面のすきまに対して、選択幅を
維持する。

２つの密封面要素を分離する薄厚の潤滑流体膜の厚みを
少なくとも１方の要素に対し外部力を作用させ、その密
封面の表面を変形させることによって、調節する調節可
能なメカニカルシールが求められている。この変形を調
節することによシ、対向密封面の表面の先細程度を調節
することができる。このようにして、開放力を調節し、
広範囲の作動条件に対して、最適の膜厚を得ることがで
きる。

本発明はかかる要求に応するものである。

（問題点を解決するだめの手段） この目的のため、ハウジングおよびハウジングに対して
回転可能な軸を備える流体機械に対する調節式のメカニ
カルシールを開示する。このメカニカルシールは、軸と
共に回転可能な第１密封面要素およびハウジングによっ
て支持された第２密封面要素を備えている。これら第１
および第２密封面要素は、それぞれ、第１および第２密
封面の表面を形成する。１方の密封要素は、軸に沿って
摺動し、他方の密封要素に対して、離接し、両表面間に
すきまを形成する。適当な手段が、１方の密封要素を他
方の密封要素に向けて偏倚させる。

密封面の表面の先細程度を調節し、すきま内の圧力分布
を変化させ、すきま幅を変化させるだめの手段が設けら
れる。

本発明の目的および利点は、添付図面を参照しながら、
以下の詳細な説明を読むことによって完全に理解するこ
とができよ５゜ （実施例） 各添付図面を詳細に参照すると、第１図には、内部に流
体の入ったハウジング１２を備える流体機械１０が示し
である。ハウジング１２は、縦軸上・Ａを中心として、
ハウジング１２に対して回転し得るようにした軸１６が
貫通して伸長するカウンタボアまたは穴１４を備えてい
る。

高圧領域２０から下圧領域２２まで流体の過度の漏洩を
防止する調節式メカニカルシール１８が設けられている
。このメカニカルシール１８は、共に回転し得るように
適当に軸１６に取付けた第１面要素２４を備えている。

この第１面要素２４は、軸心Ａに沿って、軸方向に向け
て、軸に対して摺動可能である。ばねのような適当な偏
倚手段２６が、第１面要素２４を偏倚させて、第１図に
示すように、右方向に動かす。

メカニカルシール１８は、さらに、ハウジング１２に固
着したホルダ２８を備えている。ホルダ２８は、ハウジ
ング１２内にて、第２面要素３０およびアクチュエータ
３２を備えている。第２面要素３０の外径は、一定であ
るため、軸１６に対して、軸方向に動くことはできない
。アクチュエータ３２は、電子機械式とし、外部電圧が
印加されると延展するジルコネイトチタン酸塩等の圧電
材料で形成することが望ましい。この延展によって、第
２面要素３０が変形する。

第１面要素２４は、軸１６と共に回転可能であり、第２
面要素３０は、非回転可能であるように示しである。し
かし、何れか１方の要素を回転可能とし、他方を非回転
可能として構成できることが了知されよう。同様に、第
１面要素２４は、浮動形（軸１６に沿って軸方向に可動
）とし、第２面要素３０は、静止形（軸１６に対して軸
方向に不動）として図示しであるが、何れを浮動形とし
、他方を静止形とするかは任意である。また、アクチュ
エータ３２は、何れか１方の要素と関係するが、または
、別個の構成要素とせずに、その要素の１体型部品とす
ることができる。便宜上、第１面要素２４は、回転可能
で且つ浮動可能と考え、第２面要素３０は、非回転形で
静止しているとみなす。アクチュエータ３２は、第２面
要素３２と関係する別個の構成要素とみなす。

第１面要素２４は、半径方向の面の表面３４を備えてい
る。同様に、第２面要素３０は、第１面要素３４に対向
する半径方向の面の表面３６を備えている。両要素は、
密封面の表面を画成する。

第１および第２面要素２４．３０は、同様の材料または
異なる材料にて形成することができる。

１方の要素は、一般に、焼結カーバイド、炭化ケイ素、
ステライト等の硬質材料にて天運する。他方の要素は、
通常、炭素、黒鉛炭素、青銅等の軟質材料にて装造する
。

前述したように、艮好なメカニカルシールにおいて、第
１および第２要素２４．３０間のすきま３８には、薄厚
の潤滑膜が必要である。この膜の厚みは、十分に厚くし
、両要素の磨耗および焼付き、またはその何れか１方を
防止する一方可能な限り薄くし、過剰の漏洩を防止し得
るようにする。

このようにして、半径方向の面の表面３４．３６を分離
するすきま内には、最適の膜厚みが維持され、メカニカ
ルシールを適正に作動させることができる。− すきまの幅、および膜の厚みは、圧電アクチュエータ３
２に電圧を印加することで外部から調節することができ
る。このアクチュエータは、単一の環状リングとするこ
とができるが、第１図および第２図に示すように、環状
リング４０を積み重ねた構成とすることが望ましい。圧
電材料で形成したこれら環状リングは、外部の電圧が印
加されたとき、軸方向に膨張し得る方向に配設されてい
る。アクチュエータ３２は、軸方向の力を作用させ、こ
の力は、要素３０の後側４２に加わシ、要素３２を応力
状態に置く。その結果による歪みによって、要素３０の
表面３６は、変形し、よって、対向密封表面３４．３６
間に先細のすきまが形成される。電圧が増加（低下）す
ると、この力も増大（低下）し、よって、大きい（小さ
い）先細程度となる。大きい（小さい）先細程度によっ
て、厚い（薄い）流体膜となるため、膜の正確な厚みは
、印加される電圧を増大（減少）させることによって、
調節することができる。

環状リング４０の積重ね体は、軸１６に対して、同心状
に配設されている。環状リングは、第２図に示すように
、連続している一方、これらは、切片化することができ
る。同様に、第３図に示すように、軸１６の周囲に間隔
を置いて配設した円板４３の積重ね体とすることができ
る。切片または円板の積重ね体を使用する場合、一般に
、各々には、同一の電圧が印加され均一なすきまが形成
される。しかし、異なる電圧を印加して、密封面の不整
合を補正し、しかも均一なすきまを形成することもでき
る。

本発明の調節可能なメカニカルシールの第２実施態様が
第４図に示しである。要素３０の表面３６を変形させる
ため、第３図に示したと同様の間隔を置いて配設した複
数の圧電アクチュエータ３２α（１方のめ第４図に図示
）は、外部電圧に応答して、要素３０の側部４０に半径
方向の力を作用させ、要素３０を屈曲させ、ひようたん
形の形状にする。その結果、先細のすきまが表面３４．
３６間に形成される。この場合にも、各アクチュエータ
には同一の外部電圧を印加するのが一般的であるが、異
なる電圧を印加して、表面間の不整合を補正し且つ均一
なすきまを形成することもできる。

第５図は、第１図および第４図の調節可能なメカニカル
シールと共に使用するのに適した制御システム４６の表
が示しである。この制御システムは、圧電アクチュエー
タ３２または３２αに印加される外部電圧を自動的に発
生させ且つ調節し、最適の膜厚を維持し得るようにする
。了知し得るように、センサ４８は、１方の要素、例え
ば要素３０に埋込まれており、両表面３４．３６間のす
きまを示す信号を発生させる。センサ４８は、すきまの
厚みに関係した温度を検出する熱電対とすることが望ま
しい。具体的には、このセンサは、両密封面同志が接触
せんとするときの温度増加を検出する。信号調節装置５
０は、熱電対の出力に応答して、これを示す電気信号を
発生させる。この電気信号は、制御装置５２に供給され
、電源５６からの電圧５４が増加することによって、調
節を行なう。この電圧５４は、圧電アクチュエータ３２
または３２αに印加され、表面３６を変形させ、すきま
３８の厚みを増大させる。検出した温度が低下し、過度
に幅広のすきまであることが示された場合、印加される
電圧もこれに対応して低下し、すきま幅を拡張する。

制御装置５２は、また、電圧５４を低下させ、所定のプ
ログラムに従って、すきま幅を測定する。

制御装置５２を含む制御システム４６の詳細は、当出願
の基礎とした米国出願と同一日に出°願され、当量願人
が譲受けた米国特許出願第７８９，８９θ号に開示され
ている。

調節可能なメカニカルシール１８の作用について、以下
、第６図を参照しながら説明する。これは、本発明の基
本的考え並びに本発明の利点を理解する上で必要である
と考えられる。

１方向に向けて、要素２４に作用する流体およびばねの
力は、正味の閉塞力を含み、このため要素２４は要素３
０に向げて軸方向に動く。反対方向に向けて、要素２４
に作用するすきま３８内の流体力は、正味の開放力を含
み、このため要素２４は、動いて、要素３０から離反す
る。機械の定常状態の作動中、正味の開放力および閉塞
力は釣合い、制御システムが平衡状態にあるようにする
。この結果得られる力の平衡により、表面３４．３６間
のすきま３８幅が定まり、従って、流体膜の厚みが定ま
る。

前述のように、艮好なメカニカルシールにおける表面３
４．３６は、メカニカルシール１８の高圧側２０から低
圧側２２まで矢印５８に沿った方向に向けて、半径方向
に先細にしなければならない。高圧側がシールの外径上
にあり、低圧側が内径上にあると仮定したならば、表面
３４．３６は、外径から内径に向けて先細にならなけれ
ばならない。この先細程度Ｃは、外径（矢印６０）にて
測定したすきま幅または膜厚Ｔ、と内径（矢印６２）に
て測定したすきま幅または膜厚Ｔｉ間の差と定義する。

先細程度りは、先細程度Ｃのあるすきま幅または膜厚Ｔ
に対する比と定義する。便宜上、平均すきま幅または膜
厚（Ｔ　ｏ　＋Ｔ　ｉ　）／　２＝Ｔ　（矢印６４を使
用する。換言すれば、Ｄ＝Ｃ／Ｔとする。

すきま内の圧力分布および正味の開放力は共に、先細程
度りによって定まる。この先細程度が著しければ著しい
ほど、開放力は大きくなる。

機械１０が安定状態で作動していると仮定した場合、シ
ール設計時の先細程度りは、この特定の作動状態下にて
、理想的な値の平均膜厚に対応する。作動中、始動、停
止、速度変化、温度変化、圧力変化および機械に使用す
る流体の特性等の変化が生じた場合、上記平衡状態は覆
える。浮動膨面要素２４は、静止面要素３０に対して、
離反または接近する。その結果、平均膜厚Ｔは変化する
。

作動条件の変化によシ、極めて薄く、表面が接触せんと
する時の温度を熱電対４８で検出し得る膜厚となった場
合、制御システム４６は、増大した電圧５４を印加し、
表面３６の変形を大きくし、よって、先細程度Ｃを増大
させる。他方、作動状態の変化により、極めて厚いため
、過度の漏洩が生ずる膜厚が形成される。上記米国特許
出願第７８９．８９０号に記載した所定のプログラムに
従って、定期的な試験を行なう間、制御システム４６は
、増大した電圧５４を印加し、表面３６の変形を少なく
し、よって、先細程度Ｃを小さくする。

このようにして、すきま間の圧力分布は、変化し、新た
な開放力が発生する。閉塞力は略一定であるため、要素
２４は、力の均衡が復旧し、先細程度りがその当初の値
に戻るまで、軸方向に動いて、要素３０に接近し、また
は離反する。膜厚の平均値が新たな作動条件に対して、
最適の値となる点にて平衡状態に復旧する。

この手順を連続的まだは定時的に反復して、表面３６の
変形、先細程度Ｃを調節し、よってＴの値を制御する。

上記説明は、要素３０の表面３６の変形に関するもので
あるが、当業者なら、何れか１方の表面または両表面を
変形させて、同一の結果の得られることが理解できよう
。

上記説明から、本発明は、調節可能のメカ二カ　　、ル
シールを提供するものであることが理解できよう。開ル
ープ形態において、２つの密封面要素を分離する薄厚の
潤滑流体膜は、２つの密封面要素の少なくとも１方を変
形させる外部電圧を印加することによって制御できる。

閉ループ形態の場合、２つの密封面の表面間のすきま幅
を検出するセンサを設ける。センサに応答する制御シス
テムが、外部電圧を発生させ、この電圧が圧電アクチュ
エータに印加されて、表面の先細程度を制御し、よって
広範囲の作動状態に亘って、潤滑膜の厚みを最適に保つ
。

本発明の好適実施態様について説明したが、当業者なら
、本発明の真の範囲から逸脱せずに、幾多の変更および
応用が可能であり、また、要素についても均等の構成要
素で置換することができることを了知されよう。さらに
、本発明の範囲から逸脱せずに、本発明を特定の状況に
応用するための多数の応用例も可能である。故に、本発
明は、好適実施態様として開示した特定の実施態様にの
み限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した
あらゆる実施態様をも包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成した調節可能なメカニカ
ルシールの縦−断面図、 第２図は、第１図のシールの使用に適した圧電アクチュ
エータの断面図、 第３図は、第１図のシールの使用に適した別の圧電アク
チュエータの断面図、 第４図は、本発明に従って構成した別の実施態様におけ
る調節可能なメカニカルシールの縦断面図、 第５図は、第１図および第４図の調節可能なメカニカル
シールと共に使用するのに適した制御システムのブロッ
ク線図、および 第６図は、本発明の調節可能なメカニカルシールにおけ
る第１および第２密封面間のすきまを示す、拡大した縦
断面図である。 （主要符号の説明） １０・・・流体機械 １２・・・ハウジング １４・・・カウンタボア １６・・・軸 １８・・・調節可能なメカニカルシール２０・・・高圧
領域 ２２・・・低圧領域 ２４・・・第１面要素 ２６・・・偏倚手段 ２８・・・ホルダ ３０・・・第２面要素 ３２・・・アクチュエータ ３４．３６・・・半径方向の密封面の表面３８・・・す
きま ４０・・・環状リング ４３・・・円板 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半径方向の面の第１表面（３４）を有し、軸（１６
   ）と共に回転し得るようにした第１面要素（２４）と、
   半径方向の面の第２表面（３６）を有し、ハウジング内
   に支持し得るようにした第２面要素（３０）とを備え、
   前記第１および第２面要素の１方が軸に沿つて軸方向に
   動き得るようにした、流体機械（１０）のハウジング（
   １２）に対して、回転可能な軸（１６）を密封する調節
   可能なメカニカルシールにおいて、前記第１および第２
   表面（３４、３６）が、前記シールの高圧側（２０）か
   ら低圧側（２２）まで先細のすきまを画成し得るように
   し、前記すきま内に薄厚の潤滑流体膜を形成し、さらに
   、前記第１および第２面要素の少なくとも１方を変形さ
   せ、よつて、前記第１および第２表面（３４、３６）の
   先細程度を調節する起動手段（３２、３２ａ）と、前記
   すきまの状態を示す信号を発生する検出手段（４８）と
   、および前記信号に応答して、出力を発生させる制御手
   段（４６）とを備え、前記出力を前記起動手段に印加し
   て、前記変形を調節し、よつて、広範囲の作動状態に亘
   つて、適当の潤滑流体膜の厚みを維持することを特徴と
   する調節可能なメカニカルシール（１８）。 ２、前記起動手段が、電子機械式のアクチュエータ（３
   ２）を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載した調節可能なメカニカルシール。 ３、前記起動手段が、圧電アクチュエータ（３２）を備
   えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
   調節可能なメカニカルシール。 ４、前記圧電アクチュエータが変形させるため、前記第
   ２面要素（３０）に力を印加することを特徴とする特許
   請求の範囲第３項に記載した調節可能なメカニカルシー
   ル。 ５、前記圧電アクチュエータが、軸と同心状の少なくと
   も１つの環状リング（４０）を備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第３項に記載した調節可能なメカニカル
   シール。 ６、前記圧電アクチュエータが、軸の周囲に間隔を置い
   て配設した複数の環状切片の積重ね体を備えることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載した調節可能なメ
   カニカルシール。 ７、前記圧電アクチュエータが、軸の周囲に間隔を置い
   て配設した複数の円板（４３）の積重ね体を備えること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載した調節可能
   なメカニカルシール。 ８、前記すきまの状態が、前記表面の初期の接触状態で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
   調節可能なメカニカルシール。 ９、前記起動手段が、圧電アクチュエータを備え、前記
   出力が電圧であることを特徴とする特許請求の範囲第８
   項に記載した調節可能なメカニカルシール。 １０、前記制御手段（４６）が、その出力電圧を増加さ
   せ、前記表面の先細程度を増大して、よつて、より厚い
   膜を形成し、およびその出力電圧を低下させ、前記表面
   の先細程度を減少して、よつてより薄厚の膜を形成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載した調節
   可能なメカニカルシール。 １１、前記検出手段が、前記要素の１方によつて支持さ
   れた熱電対（４８）を備えることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項に記載した調節可能なメカニカルシール。 １２、前記検出手段が、前記第２要素（３０）によつて
   支持された熱電対（４８）を備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第８項に記載した調節可能なメカニカルシ
   ール。 １３、前記力が軸（１６）に対して、軸方向に加えられ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載した調
   節可能なメカニカルシール。 １４、前記力が軸（１６）に対して、半径方向に加えら
   れることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載した
   調節可能なメカニカルシール。 １５、半径方向の第１密封面の表面（３４）を有し、軸
   （１６）と共に回転し得るようにした第１面要素（２４
   ）と、半径方向の第２密封面の表面（３６）を有し、ハ
   ウジング内で支持し得るようにした第２面要素（３０）
   とを備え、前記第１および第２面要素の１方が軸に沿つ
   て軸方向に動き得るようにした、流体機械（１０）のハ
   ウジング（１２）に対して、回転可能な軸（１６）を密
   封する調節可能なメカニカルシール（１８）において、
   前記第１および第２面が、内部に薄厚の潤滑流体膜の存
   在するすきまを画成し得るようにし、さらに、前記要素
   の１方に接続され、その形状を変形させて、前記すきま
   が、前記シールの高圧側（２０）から低圧側（２２）に
   向けて、先細となるようにする圧電アクチュエータ（３
   ２、３２ａ）と、前記要素の１方に埋込まれ、前記表面
   （３４、３６）の初期の接触を示す温度を測定する熱電
   対（４８）と、および測定温度に応答して、電圧を発生
   させ、前記電圧を前記圧電アクチュエータ（３２、３２
   ａ）に印加し、表面の先細程度を調節し、よつて、広い
   作動範囲に亘つて、最適な潤滑膜の厚みを維持すること
   を特徴とする調整可能なメカニカルシール（１８）。 １６、前記圧電アクチュエータが、軸と同心状の少なく
   とも１つの環状リング（４０）を備えることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１５項に記載した調節可能なメカニ
   カルシール。 １７、前記圧電アクチュエータが、軸の周囲に間隔を置
   いて配設した複数の環状切片の積重ね体を備えることを
   特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載した調節可能
   なメカニカルシール。 １８、前記圧電アクチュエータが、環状リングの積重ね
   体を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１５項に
   記載した調節可能なメカニカルシール。 １９、前記圧電アクチュエータが、軸の周囲に間隔を置
   いて配設した複数の円板（４３）の積重ね体を備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載した調節
   可能なメカニカルシール。 ２０、軸と共に回転可能な第１密封面要素（２４）と、
   ハウジングによつて支持された第２密封面要素（３０）
   とを備え、前記第１および第２密封面要素（２４、３０
   ）がそれぞれ第１密封面表面（３４）および第２密封面
   表面（３６）を画成し、前記要素の１方（２４）が、軸
   に沿つて摺動し、前記要素の他方（３０）に対して離接
   可能であるようにし、前記表面間にすきまを画成し、さ
   らに、前記１方の要素を前記他方の要素の方向に偏倚す
   る手段（２６）とを備える、ハウジング（１２）および
   ハウジングに対して回転可能な軸（１６）を有する、流
   体機械の調節可能なメカニカルシール（１８）において
   、前記要素（２４、３０）が機械の所定の作動状態時、
   前記すきまの平均幅で剰した前記表面（３４、３６）の
   先細程度に略等しい先細程度を備え、さらに、前記表面
   の先細程度を調節し、よつて、前記すきま（３８）の幅
   を変化させる手段（３２、３２ａ）を備えることを特徴
   とする調節可能なメカニカルシール（１８）。 ２１、前記調節手段が、要素に応力を作用させ、その結
   果生じる歪みによつて、前記表面（３４、３６）の先細
   程度を調節することを特徴とする特許請求の範囲第２０
   項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２２、前記調節手段が、要素に応力を作用させ、その表
   面を変形させ、前記表面の先細程度を調節する起動手段
   （３２、３２ａ）を備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第２０項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２３、前記起動手段が、印加される電圧に応答して、力
   を作用させることを特徴とする特許請求の範囲第２２項
   に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２４、前記起動手段が、少なくとも１つの圧電アクチュ
   エータを備えることを特徴とする特許請求の範囲第２３
   項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２５、前記圧電アクチュエータが、前記他方の要素（３
   ０）に力を作用させることを特徴とする特許請求の範囲
   第２４項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２６、前記圧電アクチュエータ（４０、４３）が、前記
   軸と略平行の方向に向けて、前記他方の要素（３０）に
   力を作用させることを特徴とする特許請求の範囲第２５
   項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２７、前記圧電アクチュエータ（３２ａ）が、前記軸に
   対し略直角の方向に向けて、前記他方の要素（３０）に
   力を作用させることを特徴とする特許請求の範囲第２５
   項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ２８、機械の作動状態の変化を示す、前記すきま幅の変
   化を検出する手段と、および検出された変化に応答して
   、前記表面の先細程度を調節し、すきま幅が変化すると
   、前記シールが機械の作動状態の変化を補正することを
   特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載した調節可能
   なメカニカルシール。 ２９、前記検出された変化が、前記表面（３４、３６）
   の初期の接触であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２８項に記載した調節可能なメカニカルシール。 ３０、前記検出手段が、前記表面（３４、３６）の初期
   接触時の温度上昇を検出することを特徴とする特許請求
   の範囲第２９項に記載した調節可能なメカニカルシール
   。