KR100949415B1

KR100949415B1 - 메카니칼 씰 장치

Info

Publication number: KR100949415B1
Application number: KR1020030025738A
Authority: KR
Inventors: 마루야마히데키
Original assignee: 이구루코교 가부시기가이샤
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2010-03-24
Also published as: DE60304504T2; CN1453488A; JP4180832B2; CN100540960C; JP2003314702A; US6962340B2; CN1862063A; EP1357319A2; KR20030084705A; HK1097031A1; DE60304504D1; EP1357319A3; EP1357319B1; US20040036228A1

Abstract

본 발명의 메카니칼 씰 장치에 따르면, 회전체에 설치되는 제 1밀봉환과 씰하우징에 설치되는 제 2밀봉환의 실링면이 상호간에 밀접해서 고압밀봉유체측과 저압측을 실링하는 메카니칼 씰 장치에 있어서, 상기 밀봉환 중 일측의 밀봉환은 설치되는 쇼울더 결합면에 고정되는 접합면을 가짐과 동시에 상기 접합면과 반대측에 실링면을 가지며, 상기 밀봉환의 접합면과 상기 쇼울더 결합면의 사이에 고무상 탄성재질의 캡가스켓을 가지며, 상기 캡가스켓은 일체로 지지판을 가짐과 동시에 상기 지지판의 지지면은 대향하는 상기 밀봉환의 접합면과 대략 평행하게 배치되어 있는 것을 구비한다.

메카니칼 씰, 밀봉환, 캡가스켓, 지지판

Description

메카니칼 씰 장치{mechanical seal device}

도 1은 본 발명에 따른 제 1실시형태의 메카니칼 씰 장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제 2실시형태의 메카니칼 씰 장치의 일부 단면도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 메카니칼 씰 장치에 있어서 제 1밀봉환과 캡가스켓을 결합한 설치전의 반단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 3실시형태의 제 1밀봉환과 캡가스켓을 결합한 설치전의 반단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제 4실시형태의 제 1밀봉환과 캡가스켓을 결합한 설치전 반단면도이다.

도 6은 종래의 메카니칼 씰 장치의 반단면도이다.

도 7은 종래의 제 1밀봉환과 캡가스켓의 결합 반단면도이다.

<도면 주요 참조부호에 대한 간단한 설명>

1..메카니칼 씰 장치 2..제 1밀봉환 2A..제 1실링면

2B..접합면 2B1..배면 2B2..외주면

2C..내주면 2D..모따기 3..제 2밀봉환

3A..제 2실링면 3B..걸림용 홈 3C..접촉면

4..벨로우즈 4A..원통부 5..연결환

5A..凸부 5B..돌출판 6..지지환

6A..걸림 凹부 7..스프링 8..스프링지지환

9..탄성수단 10..캡가스켓 11..몸체

11A..중공바닥부 11A1..내주면 11B..통부(筒部)

11C..외주밀접면 11D..내주밀접면 12..실링면

13..지지판 13A..지지면 13B..내경면

13C..외경면 13D..원통부 50..하우징

50A..단상 취부면 51..관통공 60..회전축

A..기기내 밀봉유체측

B..저압측

F..밀봉유체의 압력

본 발명은, 예를 들어 펌프 등에 이용되는 실링 능력과 내구성을 가지는 메카니칼 씰 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압의 밀봉유체를 확실히 실링함과 동시에 내구성을 구비한 메카니칼 씰 장치에 관한 것이다.

본 발명의 관련기술로서 도 6에 나타낸 메카니칼 씰 장치(100)가 존재한다. 도 6은 펌프에 이용되고 있는 메카니칼 씰 장치(100)의 반단면도이다.

도 6을 참조하면, 기기의 내부측(F)은 물 등을 처리하는 밀봉유체 영역이다. 또한, 반대의 외부측(T)은 윤활유 또는 대기영역이다.

상기 메카니칼 씰 장치(100)는 하우징(102)과 회전축(103)의 사이에 장착된다. 회전축(103)에 연결된 회전체(104)에는 쇼울더(shoulder)(104A)가 설치되어 있다. 상기 쇼울더(104A)는 회전체(104)의 내주면(104B) 측의 단부(104C)에 형성되어 있다. 상기 내주면(104B)은 클 수록 좋기 때문에, 상대적으로 쇼울더(104A)의 직경방향(104D)을 크게 형성하는 것은 곤란하다. 상기 쇼울더(104A)에는 캡가스켓(105)을 통해 회전밀봉환(106)이 장착되어 있다. 캡가스켓(105)의 내경면(105A)은 회전밀봉환(106)보다 크며, 회전체(104)의 내주면(104B) 직경보다 작게 형성되어 있다.

회전밀봉환(106)과 밀접하는 고정밀봉환(107)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 케이스(108)에 이동가능하도록 끼워맞춰져 있다. 또한, 상기 케이스(108)는 하우징 (102)에 끼워져 있다. 그리고, 고정밀봉환(107)은 스프링(111)에 의해 회전밀봉환 (106)에 가압되어 있다. 상기 스프링(111)은 단면이 U자형의 저부(低部)에 다시 U자형상으로 휜 상태로 전체가 원통 형태의 다이아프램(109)과, 단면이 L형상이며 전체가 환(環) 형태의 스프링시트(110, 110)를 다이아프램(109) 양단에 설치한 사이에 스프링의 양단이 스프링시트(110, 110)에 지지된 상태로 배치되어 있다.

상기와 같이 구성된 메카니칼 씰 장치(100)는 기기 내부측(F)으로부터 밀봉유체의 압력을 받게되면 캡가스켓(105)이 실링 능력을 발휘한다. 또한, 캡가스켓 (105)은 탄성적으로 회전밀봉환(106)을 지지하기 때문에, 실링면(106A)의 밀접이 우수하게 된다.

그러나, 밀봉유체의 압력에 의해 캡가스켓(105)은 경질의 회전밀봉환(106)과 회전체(104)에 의해 압착되기 때문에, 도 7의 파단면(105X)에 나타낸 것처럼 손상된다. 이처럼 캡가스켓(105)이 손상되면 회전밀봉환(106)의 지지면이 불안정하게 되기 때문에, 실링면(106A)을 밀접할 수 없게 되어 밀봉유체가 새게 된다.

또한, 상기 캡가스켓(105)이 강도를 가지는 고무재질로 구성되더라도, 항상 고압력을 회전밀봉환(106)으로부터 받게되면 내구성을 잃고 파손된다.

상기 캡가스켓(105)을 오링으로 변경한 종래기술도 존재하지만, 이 경우 회전밀봉환(106)과 회전체(104)의 결합면 간에는 실링능력에 따른 문제가 존재한다. 또한, 회전밀봉환(106)은 탄성적으로 지지되지 않기 때문에, 실링면(106A)의 실링능력이 저하하게 된다. 나아가, 탄성적으로 지지되지 않는 회전밀봉환(106)의 결합정밀도에 의해 실링면(106)은 편심하여 편마모를 초래하게 되고, 그에 따라 실링능력이 저하한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 밀봉환을 지지하는 캡가스켓의 내구성을 향상시키는 것이다.

또한, 밀봉환의 실링면 밀봉능력을 캡가스켓의 지지에 의해 발휘시키며, 캡가스켓 및 밀봉환의 장착을 용이하게 하는 것이다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 기술적 해결수단은 아래와 같이 구성된다.

본 발명의 메카니칼 씰 장치는 회전체에 설치되는 제 1밀봉환과 씰하우징에 설치되는 제 2밀봉환의 실링면이 상호간에 밀접해서 고압밀봉유체측과 저압측을 실링하는 메카니칼 씰 장치에 있어서, 상기 밀봉환 중 일측의 밀봉환은 설치되는 쇼울더 결합면에 고정되는 접합면을 가짐과 동시에 상기 접합면과 반대측에 실링면을 가지며, 상기 밀봉환의 접합면과 상기 쇼울더 결합면의 사이에 고무상 탄성재질의 캡가스켓을 가지며, 상기 캡가스켓은 일체로 지지판을 가짐과 동시에 상기 지지판의 지지면은 대향하는 상기 밀봉환의 접합면과 대략 평행하게 배치되어 있는 것이다.

상기의 메카니칼 씰 장치에서는, 고무상 탄성재질의 캡가스켓이 탄력성으로 인해 캡가스켓만을 쇼울더 결합면에 끼우는 것이 곤란하지만, 캡가스켓에 지지판이 일체로 성형되어 있기때문에 쇼울더 결합면에 접합면을 끼우기가 용이해진다.

또한, 캡가스켓에 설치된 지지판에 의해 밀봉환이 밀봉유체의 압력을 받더라도, 지지판이 밀봉유체의 압력에 대항해서 밀봉환을 지지하기 때문에 고무재질의 캡가스켓 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

나아가, 캡가스켓의 외주부에는 지지판이 개지되어 있지 않기때문에, 탄력성을 가져 쇼울더 결합면의 착방향면과 밀접하여 실링 능력을 발휘한다.

본 발명의 메카니칼 씰 장치는 상기 캡가스켓의 지지판 내경이 상기 쇼울더 결합면을 관통하는 내주면의 내경보다 작으면서, 상기 밀봉환의 내경보다 큰게 형성되어 있다.

상기의 메카니칼 씰 장치에서는, 캡가스켓에 일체화된 지지판의 내경이 쇼울 더 결합면을 관통하는 내주면의 직경보다 작게 형성되어 있기 때문에, 캡가스켓의 고무재를 보강하여 밀봉환의 외주면부터 쇼울더 결합면 내의 내주면에 걸쳐서 발생하는 균열을 효과적으로 방지한다.

본 발명의 메카니칼 씰 장치는 상기 지지판이 원판상의 외주에 원통부를 가지고, 상기 원통부의 길이가 상기 밀봉환의 외주각도가 모따기된 축방향 길이 이내로 형성되어 있는 것이다.

상기의 메카니칼 씰 장치에서는, 지지판에 원통부가 설치되어 있기 때문에 캡가스켓을 쇼울더 결합면에 삽입하는 것이 용이하게 된다. 이로 인해, 쇼울더 결합면과 밀접하는 캡가스켓의 외주면이 정상적으로 밀접한 상태로 되기 때문에, 캡가스케의 밀봉능력을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 밀봉유체의 압력이 캡가스켓의 외주면에 작용하더라도 외주부가 원통부에 의해 지지되므로, 외주면의 밀봉능력이 향상된다. 나아가, 원통부에 의해 캡가스켓 전체를 지지하기 때문에, 내압성을 발휘함과 동시에 밀봉환의 실링면을 대향 실리면에 대응시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시형태의 메카니칼 씰 장치를 도면에 근거하여 상술한다. 여기서, 이하에 설명하는 각 도면은 특허용의 개념도가 아니라, 실제사용한 정확한 설계도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제 2실시형태의 메카니칼 씰 장치의 일부를 나타낸 반단면도이다.

또한, 도 3은 도 2의 캡가스켓과 밀봉환의 조립을 나타낸 반단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 3실시형태의 캡가스켓과 밀봉환의 조립을 나타낸 반단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제 4실시형태의 캡가스켓과 밀봉환의 조립을 나타낸 반단면도이다.

도 1을 참조하면, 메카니칼 씰 장치(1)는 제 1밀봉환(2)에 설치된 캡가스켓 (10)을 중심으로 제 1밀봉환(2)과, 제 2밀봉환(3)과, 벨로우즈(4)와 스프링(7)을 조립한 탄성수단(9)과, 제 2밀봉환(3)과 벨로우즈(4)를 결합하는 연결환(5)을 구비하고 있다.

제 1밀봉환(2)은 단면이 장방형으로 환형 몸체를 이루고 있다. 상기 환형 몸체의 선단면에는 제 1실링면(2A)이 형성되어 있다. 또한, 제 1밀봉환(2)에 있어서, 제 1실링면(2A)과 반대의 배면(2B1)과 외주면(2B2)에는 L형의 접합면(2B)이 형성되어 있다. 또한, 제 1밀봉환(2)의 내주면(2C)은 회전축(60)의 외경보다 직경이 크게 형성되어, 회전축(60)과의 사이에 간격이 형성되어 있다. 상기 제 1밀봉환(2)은 경질재로 구성되어 있다. 예를 들어, 탄화규소, 세라믹, 초경합금, 카본 등으로 형성되어 있다.

하우징(50)에는 제 1밀봉환(2)을 결합하는 쇼울더 결합면(50A)이 형성되어 있다. 상기 쇼울더 결합면(50A)은 직경방향과 축방향면을 이루는 쇼울더 면에 환상으로 형성되어 있다. 상기 쇼울더 결합면(50A)의 직경방향 면에는, 쇼울더 결합면 (50A)의 축심을 중심으로 축방향에 관통 또는 凹부 형상의 관통공(51)이 형성되어 있다.

상기 쇼울더 결합면(50A)과 제 1밀봉환(2) 사이에는 캡가스켓(10)이 설치되어 있다. 상기 캡가스켓(10)은 고무 재질의 탄성 몸체(11)와, 경질의 지지판(13)으로 구성되어 있다. 상기 몸체(11)는 단면이 L형상인 중공을 가진 바닥부(이하 중공바닥부)(11A)와 통부(筒部)(11B)로 이루어진 중공유저원통체(孔有低筒體)로 형성되어 있다. 상기 몸체(11)의 L형 내외주면은 대향하는 쇼울더 결합면(50A)과 밀접하는 외주밀접면(11C)과, 제 1밀봉환(2)의 접합면(2B)과 밀접하는 내주밀접면(11D)으로 형성되어 있다.

그리고, 몸체(11)의 외주밀접면(11C)의 축방향면에는 환상으로 돌출된 복수의 실링부(12, 12, 12)가 형성되어 있으며, 상기 실링부(12, 12, 12)는 쇼울더 결합면(50A)과 밀접해서 실링하도록 되어 있다.

몸체(11)의 중공바닥부(11A)의 내주면(11A1) 직경(X1)은 관통공(51)의 직경 (D3)보다 작게 형성되어 있다. 또한, 통부(11B)의 외직경(X2)은 실링부(12)가 쇼울더 결합면(50A)에 탄성변형해서 밀접하는 치수로 형성되어 있다. 즉, 통부(11B)의 외직경(X2)은 쇼울더 결합면(50A)의 내경(X2)과 동일하다.

상기 몸체(11)의 재질은 FKM, NBR, IIR, U, Q, CR 등이 바람직하게 사용된다.

상기 몸체(11)의 중공바닥부(11A)에는 지지판(13)이 내부에 매설되어 있다. 상기 지지판(13)은 원반 형상을 이루며, 그 내외주는 내경면(13B)과 외경면(13C)으로 형성되어 있다. 상기 지지판(13)의 평면 형상은 육각형, 타원형, 또는 링의 내주부 또는 외주부에 슬릿을 넣은 것 등 다양한 형태가 존재한다. 그리고, 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 내경면(13B)의 직경은 D1이며, 외경면(13C)의 직경은 D2이다. 또한, 지지판(13)의 측면은 밀봉유체 등의 압력을 받을 때 제 1밀봉환(2)과 평행도를 가지고 지지하도록 지지면(13A)이 형성되어 있다. 아울러, 지지판(13)에는 미도시의 관통공을 설치하여 중공바닥부(11A)를 형성할 때 관통공 내로 중공바닥부 (11A)가 연결되서 강력하게 일체화되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 몸체(11)의 내주면(11A1) 직경(X1)과 지지판(13)의 내경면(13B) 직경(D1)은 대략 동일하게 형성되어 있다. 그러나, 상기 양 부품의 치수관계에 있어서, 지지판(13)의 내경면(13B) 직경(D1)은 관통공(51)의 직경(D3)이하이며, 제 1밀봉환(2)의 내주면(2C) 직경이상의 범위로 형성된다.

상기 지지판(13)의 재질은 철, 강, 스텐레스강, 알루미늄, 수지 등으로 형성된다.

제 2밀봉환(3)은 단면축방향에 凸상으로 형성되어 있으며, 상기 凸부에 제 1밀봉환(2)의 제 1실링면(2A)과 밀접하는 제 2실링면(3A)이 형성되어 있다. 또한, 제 2밀봉환(3)은 내주면이 회전축(60)과 미끄럼이동되도록 끼워짐과 동시에, 외주면에는 복수개의 걸림용 홈(3B)이 설치되어 있다. 또한, 제 2밀봉환(3)의 제 2실링면(3A)에 대응하는 배면에는 접촉면(3C)이 형성되어 있으며, 상기 접촉면(3C)에 벨로우즈(4)의 일단이 압접되도록 구성되어 있다.

또한, 벨로우즈(4)는 단면이 도에 나타낸 것처럼 Z형으로 굴곡되어 선단부가 제 2밀봉환(3)의 접촉면(3C)에 압접(壓接) 하고 있다. 또한, 벨로우즈(4)의 내주측 원통부(4A)는 회전축(60)에 끼워져 있다. 상기 원통부(4A)의 외주에는 지지환(6)이 일체화되어 있으며, 상기 지지환(6)에는 축방향을 이루는 걸림 凹홈부(6A)가 형성되어 있다.

제 2밀봉환(3)의 접촉면(3C)에 벨로우즈(4)의 선단부를 접촉시킴과 동시에, 제 2밀봉환(3)과 벨로우즈(4)를 일체로 회동하도록 연결하는 연결환(5)이 제 2밀봉환(3)과 벨로우즈(4)의 외주면에 끼워져 있다.

상기 연결환(5)은 제 2밀봉환(3)의 접촉면(3C)에 벨로우즈(4)의 선단부를 밀접상태로 유지하도록 양단을 코킹함과 동시에, 제 2밀봉환(3)의 외주측 연결환(5) 일부에 형성된 凸부(5A)를 걸림용 홈(3B)에 체결시키고 있다. 또한, 연결환(5)의 후단부에는 원주방향에 등배로 복수형성된 돌출판(5B)이 지지환(6)의 걸림 凹부 (6A)에 체결되어 있다.

또한, 회전축(60)에 끼워맞춤된 회전체(60A)의 쇼울더에는 단면이 L형상인 스프링지지환(8)이 끼워져 있으며, 상기 스프링지지환(8)에 지지된 스프링(7)이 연결환(5) 코킹부의 스프링접촉면을 탄성 가압하는 상태로 배치되어 있다.

상기와 같이 구성된 메카니칼 씰 장치(1)는, 탄성수단(9)에 의해 탄성 가압된 제 2밀봉환(3)의 제 2실링면(3A)이 캡가스켓(10)의 지지판(13)에 지지된 중공바닥부(11A)를 통해 제 1밀봉환(2)의 제 1실링면(2A)과 대향해서 밀접하고, 상기 실링면(2A, 3A)에 의해 밀봉유체를 실링한다. 또한, 제 1밀봉환(2)은 기기내 밀봉유체측(A)의 밀봉유체 압력(F)을 받아서 캡가스켓(10)을 가압한다. 이때, 캡가스켓 (10)의 몸체(11)는 고무재질의 탄성재이기 때문에, 제 1밀봉환(2)의 압력을 받게되면 그 압력에 대응해서 접합면(2B)에 밀접되어 밀봉유체를 실링한다. 동시에, 캡가 스켓(10)에는 지지판(13)이 설치되어 있기 때문에, 제 1밀봉환(2)으로부터 압력을 받더라도 캡가스켓(10)의 몸체(11)는 지지판(13)에 의해 전단응력을 분산시켜 손상을 방지하게 된다.

그리고, 캡가스켓(10)에 설치된 지지판(13)은 밀봉유체의 압력이 통부(11B)에 작용될 때, 통부(11B)의 탄성변형을 지지해서 통부(11B)의 실링능력을 발휘시킨다. 특히, 통부(11B)에 실링부(12)가 설치되어 있을 때에는, 지지판(13)이 실링부(12)의 변형을 방지해서 실링부(12)의 실링효과를 발휘시킨다.

더욱이, 캡가스켓(10)에 설치된 지지판(13)은 중공바닥부(11A)의 고무상 탄성재를 통해 제 1밀봉환(2)의 제 1실링면(2A)을 제 2실링면(3A)에 평행하게 밀접시키게 된다. 이로 인해, 제 1실링면(2A)의 편마모 등이 방지된다.

다음으로, 도 2와 도 3에 나타낸 제 2실시형태의 메카니칼 씰 장치(1)에 대해서 상술한다.

메카니칼 씰 장치(1)의 전체 구성은 도 1의 메카니칼 씰 장치(1)와 대략 동일하다.

도 1의 메카니칼 씰 장치(1)와 도 2의 메카니칼 씰 장치(2)의 다른 점은 캡가스켓(10)의 구성이다. 도 2에 있어서, 지지판(13)의 내경면(13B) 직경(D1)이 몸체(11)의 내주면(11A1) 직경(X1)보다 작게 형성되어 있다. 또한, 지지판(13)은 몸체(11)의 중공바닥부(11A)의 저압측(B) 직경방향과 대략 동일면이 되도록 노출하고 있다. 또한, 관통공(51)의 직경(D3)에 대해 지지판(13)의 내경면(13B) 직경(D1)을 제 1밀봉환(2)의 내주면(2C) 직경에 근접하도록 작게 형성한 것이다.

그리고, 지지판(13)에 의해 중공바닥부(11A)가 지지되도록 하여, 쇼울더 결합면(50A)에 직접적으로 중공바닥부(11A)가 지지되지 않도록 구성하고 있다. 상기와 같이 구성됨으로써, 하우징(50)의 관통공(51) 직경(D3)을 크게 할수 있기 때문에 처리기계의 구조를 기능적으로 설계할 수 있게 된다.

또한, 실링부(12)는 통부(11B)에 2개가 형성되어 있다. 그리고, 쇼울더 결합면(50A)에 설치된 실링면(12)은 도 2에 나타낸 것처럼 대략 1/3이 압축된다. 나아가, 지지판(13)의 내경면(13B) 직경(D1)은 관통공(51)의 직경이하이며, 제 1밀봉환 (2)의 내주면(2C) 직경이상의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 캡가스켓(10)을 구성함으로써, 중공바닥부(11A)를 확실힐 지지하여 캡가스켓(10)의 내구능력을 향상시킬 수 있게 된다. 나아가, 중공바닥부(11A)의 내주면 직경(X2)과 관통공(51)의 직경(D3)의 차가 적더라도 메카니칼 씰 장치 (1)를 설치하는 것이 가능하게 되어, 결과적으로 메카니칼 씰 장치(1)의 소형화가 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 제 3실시형태의 캡가스켓(10)이다. 상기 캡가스켓 (10)은 도 3과 대략 동일한 구성이지만, 지지판(13)이 중공바닥부(11A)의 내부에서 저압측(B)에 근접해서 매설되어 있다.

상기와 같은 구성되면 지지판(13)을 성형할 때 중공바닥부(11A)를 일체화할 수 있게 된다. 또한, 지지판(13)을 알루미늄, 합성수지재로 할 수도 있다. 상기 캡가스켓(10)에 있어서, 지지판(13)의 내경면(13B)의 치수는 관통공(51)의 직경(D3) 이하이며, 제 1밀봉환(2)의 내주면(2C) 직경이상의 범위로 하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 제 4실시형태의 캡가스켓(10)이다.

도 5에 있어서, 도 3과 다른 점은 지지판(13)의 외주부가 원통부(13D)에 형성되어 있는 것이다. 상기 원통부(13D)의 단면(La)까지의 길이(L)는 제 1밀봉환(2)의 외주면 각을 모따기(2D)한 축방향의 길이 치수 이하로 하는 것이 좋다. 상기 원통부(13D)의 형성은 캡가스켓(10)의 삽입을 용이하게 한다. 또한, 지지판(13)은 통부(11B)를 지지해서, 통부(11B)의 쇼울더 결합면(50A)에 대응하는 실링능력을 향상시키게 된다. 아울러, 캡가스켓(10)에 의해 제 1밀봉환(2)을 지지하는 능력이 향상된다.

본 발명에 따른 메카니칼 씰 장치에 의하면, 이하와 같은 효과를 가진다.

고무상의 탄성재질 캡가스켓에 지지판이 일체로 접착되어 있기때문에, 쇼울더 결합면에 밀봉환의 접합면이 밀봉능력과 탄성력을 가지는 상태로 지지됨과 동시에, 밀봉환의 실링면을 대향하는 실링면과 밀접할 수 있어 편마모를 방지할 수 있다.

또한, 캡가스켓에 설치된 지지판에 의해 밀봉환이 밀봉유체의 압력을 받더라도 밀봉유체의 압력에 대향해서 밀봉환을 지지하기 때문에, 캡가스켓의 몸체에 손상이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

나아가, 캡가스켓의 외주부에는 지지판이 개재되어 있기 때문에, 탄력성을 가지고 쇼울더 결합면의 외주면과 밀접하여 실링능력을 발휘할 수 있다.

본 발명에 따르면, 캡가스켓에 일체화된 지지판의 내경면이 쇼울더 결합면을 관통하는 통공의 직경보다 작게 형성되어 있기 때문에, 캡가스켓의 몸체를 보강해서 밀봉환의 외부면으로부터 쇼울더 결합면 내의 관통공에 걸쳐 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 지지판에 원통부가 설치되어 있어 밀봉환을 캡가스켓에 끼우는 일 및 상기 캡가스켓을 손상시키는 일 없이 쇼울더 결합면에 삽입하는 등의 작업이 매우 용이하게 된다. 또한, 쇼울더 결합면과 밀접하는 캡가스켓의 외주면이 정상으로 밀접한 상태가 되므로, 캡가스켓의 밀봉능력이 향상된다.

나아가. 밀봉유체의 압력이 캡가스켓의 통부에 작용하더라도 원통부에 의해 지지되기 때문에 밀봉능력이 향상된다. 더 나아가, 원통부와 지지면이 캡가스켓 전체를 지지하기 때문에, 캡가스켓의 내압성을 발휘시킴과 동시에 밀봉환의 실링면을 대향 실링면에 평행하게 대응시켜 밀봉하고, 실링면의 편마모를 방지할 수 있는 효과를 초래한다.

Claims

회전축에 설치되는 제2 밀봉환과, 상기 회전축이 삽입되는 씰하우징의 관통공에 마련되고 상기 관통공보다 직경이 큰 쇼울더 결합면에 설치되는 제1 밀봉환에 의해 고압밀봉유체를 실링하는 메카니칼 씰 장치에 있어서,

상기 제1 밀봉환은 상기 쇼울더 결합면측의 단부에 직경 방향을 이루는 배면과, 상기 배면과 반대측의 단면에 제1 실링면과, 상기 배면과 상기 제1 실링면 사이의 외주에 외주면을 가지며,

상기 제1 밀봉환의 상기 배면과 상기 외주면에 접합하는 내주 밀접면과, 상기 쇼울더 결합면에 접합 가능한 외주 밀접부를 갖는 고무상 탄성재질의 캡가스켓을 가지며,

상기 캡가스켓은 상기 제1 밀봉환의 상기 배면과 상기 쇼울더 결합면의 직경 방향면의 사이에 상기 배면과 평행한 지지면을 가짐과 동시에 상기 제1 밀봉환을 지지 가능한 두께로 환상을 이루는 지지판을 갖고,

상기 지지판은 내경면의 직경이 상기 관통공의 직경보다 작은 치수로 형성되며,

상기 지지판의 외경면은 상기 제1 밀봉환의 축심과 평행한 외주면에 있어서, 상기 쇼울더 결합면의 상기 직경 방향면에 가까운 단과 상기 쇼울더 결합면의 상기 직경 방향면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 메카니칼 씰 장치.
제1항에 있어서,

상기 캡가스켓은 상기 지지판이 직경 방향을 이루는 원환상으로 형성됨과 동시에 상기 지지판의 외경 방향의 상기 외주 밀접면의 부분이 상기 쇼울더 결합면과 비접촉으로 형성되고,

상기 캡가스켓의 중공 바닥부의 축방향 두께의 중앙보다 상기 쇼울더 결합면의 상기 직경 방향면에 근접한 위치에, 상기 지지판(13)이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 메카니칼 씰 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 지지판은 원환상의 외주에 상기 제1 밀봉환의 상기 외주면과 상기 쇼울더 결합면의 축방향면의 중간측으로 돌출하는 원통부를 가지고,

상기 제1 밀봉환은 상기 외주면의 상기 쇼울더 결합면의 상기 직경 방향면측 코너부에 모따기를 갖고,

상기 원통부는 축방향의 길이가 상기 제1 밀봉환의 상기 모따기와 상기 외주면의 경계까지의 범위 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 메카니칼 씰 장치.