JPS62124364A - 軸封装置 - 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、ラビリンスシールを備えた軸封装置に関し、
特に機体内側が大気より高圧であるとともに機体内のガ
スが外部に漏洩するのを防止する必要があるような圧縮
機や送風機などに適用される軸封装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来から、圧縮機や送風機の軸封装置として、比較的漏
れ量は多いが機械的に安定しかつ機構が簡単なラビリン
スシールを備えたものが一般に使用されている。このよ
うなラビリンスシールを備えた軸封装置は、通常、機体
内のガスが大気側へ漏洩しても支障のない場合に使用さ
れているが、一部ではシールガスを抽気、又は抽気する
ことにより機体内のガスが外部に漏洩しないようにした
ものが用いられている。

例えば、第２図に示すように、回転軸３１に外嵌し固定
したシャフトスリーブ３２に、固定側のシールリング３
４内因に向かって突出するラビリンスシール３３を装着
し、かつ前記シールリング３４の両側部にシールガスの
供給空間３５を設けるどともにそ、？１．らの中間に排
出空間３６を設けて、運転中、シールガスを供給空間３
５に供給するとともに排出空間３６から排出することに
より、機体内３７のガスがラビリンスシール３３を通っ
て大気３８側に漏洩しないようにしたものがある。又、
第３図に示すように、固定側のシールリング３４にラビ
リンスシール３３を装着したものにおいても同様に、シ
ールガスの供給空間３５と排出空間３６を形成して機体
内３７のガスが大気側３８に漏洩しないようにしたもの
がある。

ところが、このような構造では、運転停止時においても
シールガスを供給し続けない限り機体内のガスが大気側
に漏洩してしまい、またシールガスの供給が低下又は停
止してしまうと、機体内のガスが大気に漏洩してしまう
という問題がある。

そのため、従来は加燃性ガスや毒性のあるガスのように
大気中に漏洩してはならないガスを扱う場合は、油膜シ
ールやメカニカルシールなどの高価な軸封装置を用いて
いたのである。この場合、さらにシール液体が機体内３
７側に漏れ込む危険性も含んでいた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、ラビリンスシールを備えた安価な軸封装
置において、シールガスの供給を停止した場合に機体内
と大気側とが遮断されて機体内のガスが人気側に漏洩す
ることがないようにした軸封装置の提供を目的とするも
のである。

〔発明の構成〕

本発明に係る軸封装置は、回転軸外周に密封嵌合したシ
ャフトスリーブと、固定側の回転軸貫通孔の内周に密封
嵌合したシールリングとの間にラビリンスシールを介装
し、前記シールリングの機体内側端部内周に、前記シャ
フトスリーブの機体内側端縁に形成したシール突部に対
して当接離間しうるように軸方向に移動可能な可動シー
ルリングを嵌合するとともにこの可動シールリングを前
記シール突部に向かつて付勢するばねを設け、前記シー
ルリングと可動シールリングの機体内側端面同士をダイ
ヤフラムで密封接続し、可動シールリング内周と回転軸
外周との間にラビリンスシールを介装するとともに前記
可動シールリングの機体内側とは反対側の側面をシール
リングに形成したシールガス供給空間に臨ませている。

これにより、シールガスの供給中はそのガス圧でばねの
付勢力と内外圧力差に抗して可動シールリングをソヤフ
トスリーブに対して非接触状態としてシールガスを用い
た通常のラビリンスシールによる軸封機（ｉヒを発揮さ
せ、シールガスの供給が停止した場合には、ばねの付勢
力と内外圧力差によって可動シールリングをシャフトス
リーブのシール突部に当）きさせて機体内と大気側を遮
断し、機体内のガスが大気側に漏洩しないよ・）にした
ことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

機体１に形成された貫通孔２の軸心位置を回転軸３が貫
通している。前記貫通孔２の機体内入側端部は段付き小
径孔４に形成され、大気Ｂ側端部には環状／＃６が形成
されており、それらの間にシールリング５が嵌合配置さ
れている。このシールリング５は前記環状溝６に装着さ
れた係止輪７にて貫通孔２に固定されている。前記回転
軸３の外周にはシャフトスリーブ８が嵌合され、回転軸
３に螺合した止輸９にて固定されている。このシャフト
スリーブ８は前記シールリング５の機体内Ａ側端部を除
く領域に対向する長さを有している。前記シールリング
５の機体内Ａ側端部内周には可動シールリング１０が軸
方向に所定距離だけ移動可能に嵌合配置されている。こ
れらシールリング５と可動シールリング１０の機体内Ａ
側の端面同士を密封接続するダイヤフラム１１が設けら
れ、その外周部は固定リング１２にてシールリング５の
端面に固定され、内周部は固定リング１３にて可動シー
ルリング１０の端面に固定されている。また、前記固定
リング１２の内周部には前記固定リング１３に係合して
前記可動シールリング１０の機体内Ａ側の移動端を規制
する突部１２ａが形成され、シールリング５と固定リン
グＩ２との当接面の内周部には断面三角形状の空間１４
が形成され、これによって可動シールリングｌＯの移動
範囲が規制されている。シールリング５と可動シールリ
ング１０との間には、可動シールリング１０を前記シャ
フトスリーブ８に向かつて付勢するばね１５が介装され
ている。シャフトスリーブ８の可動シールリング１０例
の端面外周部にはシール突部１６が突出して形成され、
可動シールリング１０のこのシール突部１６に対向する
部分にはシール材１７が嵌着されている。このシール材
１７は、例えば炭素を１５％程度含有する四フッ化エチ
レン樹脂等の材料で構成されている。

前記シールリング５の内周には、シャフトスリーブ８と
可動シールリング１０間に対向する位置と大気Ｂ側端部
近傍の位置とにシールガスの供給空間１８・１９が形成
され、それらの中間位置にシールガスの排出空間２０が
形成されている。前記可動シールリング１０は供給空間
１８に臨んでいる。前記供給空間１８・１９はシールリ
ング５及び機体１内に形成された通路２１を経て図示し
ない窒素ガスボンへ等のシールガス源に連通され、排出
空間は同様に通路２２を経て回収されるように構成され
ている。前記シャフトスリーブ８の外周には前記供給空
間１９と排出空間２０に対向する部分を除いてシールリ
ング５内因に向かうラビリンスシール２３が装着され、
回転軸３外周の可動シールリング１０に対向する部分に
もラビリンスシール２４が装着されている。さらに、前
記小径孔４の内周に補助シールリング２５が嵌着され、
これに対向する回転軸３の外周にもラビリンスシール２
６が装着されている。前記シールリング５外周と貫通孔
２との間には密封用のＯリング２７が適宜介装され、回
転軸３の外周とシャフトスリーブ８との間にも密封用の
０リング２８が介装されている。

上記の構成において、運転中はシールガス源からシール
ガスが供給空間１８・１９に供給され、可動シールリン
グ１０は供給空間１８内のガス圧によってばね１５の付
勢力及び機体内Ａと大気Ｂとの差圧による付勢力に抗し
て機体内Ａ側に移動し、可動シールリング１０はシール
突部１６に接触せず、ラビリンスシール２３・２４・２
６による軸ｔ・１機能が発揮され、またシールガスによ
り機体内Ａ側のガスの大気Ｂ側への流出が防止されてい
る。運転を停止してシールガスの供給を停止した場合、
及び運転中においてもなんらかの理由でソールガスの供
給が低下した場合には、供給空間１８の圧力が低下する
ため、ばね１５の付勢力及び機体内Ａ側と大気Ｂ側の圧
力差によって可動シールリング１０がシャフトスリーブ
８側に移動し、シール突部１６に可動シールリングｌｏ
のシール材１７が当接して機体内Ａ側と人気Ｂ側は完全
に遮断され、機体内Ａ側のガスが大気１３側に漏洩する
ことばないのである。

〔発明の効果〕

本発明の軸封装置によれば、以」−のように通常運転時
はラビリンスノール機能どシールガスの作用によって機
体内のガスの漏洩は完全に防止され、さらに運転停止時
にシールガスの供給を停止しても、また運転中にシール
ガスの供給が低下した場合でも、自動的に外部からの操
作なしに可動シールリングがシャフトスリーブのシール
突部に当接して機体内側と大気側が遮断されるため、機
体内のガスが大気中に漏洩する虞れはなくなる。従って
、構造が簡単で安価なラビリンスシール機構を用いなが
ら、シールガスの停止時にも機体内のガスが大気中に漏
洩する虞れのない軸封装置が得られ、大気中に漏洩して
はならないガスを扱う装置の軸封装置のコストダウンに
大きな効果を発揮する。また、運転停止中はシールガス
の供給を停止できるので、経費を節約することができる
。さらに、油膜シールやメカニカルシールのようにシー
ル用の液体が機体内に漏れ込む虞れもない等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す半断面の可断面図、第
２図及び第３図Ｓよ従来例の要部縦断面図である。 １は機体、２は貫通孔、３は回転軸、５はシールリング
、８はンヤフトスリーブ、１０は可動シールリング、１
１はダイヤフラム、１５はばね、１６はシール突部、１
７はシール材、１８・１９は供給空間、２ｏは排出空間
、２３・２４はラビリンスシール、２７・２８は０リン
グ、Ａは機体内、Ｂは大気である。 特許出願人　　株式会社　神戸製鋼所 嘉１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転軸外周に密封嵌合したシャフトスリーブと、固
   定側の回転軸貫通孔の内周に密封嵌合したシールリング
   との間にラビリンスシールを介装し、前記シールリング
   の機体内側端部内周に、前記シャフトスリーブの機体内
   側端縁に形成したシール突部に対して当接離間しうるよ
   うに軸方向に移動可能な可動シールリングを嵌合すると
   ともにこの可動シールリングを前記シール突部に向かっ
   て付勢するばねを設け、前記シールリングと可動シール
   リングの機体内側端面同士をダイヤフラムで密封接続し
   、可動シールリング内周と回転軸外周との間にラビリン
   スシールを介装するとともに前記可動シールリングの機
   体内側とは反対側の側面を、シールリングに形成したシ
   ールガス供給空間に臨ませたことを特徴とする軸封装置
   。