(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
竪型回転機器のハウジングの上端部に取り付けた筒状のシールケースとこれを上下方向に同心状に洞貫する当該回転機器の回転軸との間に端面接触形のメカニカルシールを配設して、このメカニカルシールによりハウジング内のガス領域である被密封流体領域とシールケース内の液体領域である非密封流体領域との間をシールするように構成された軸封装置であって、メカニカルシールのシール部分からシールケースと回転軸との間を通って被密封流体領域に漏洩，落下する液状ドレンを回収するドレン回収装置を設けてある縦型回転機器の軸封装置において、
ドレン回収装置が、シールケースに設けた回収桶と回転軸に設けたドレン誘導体とを具備するものであり、
回収桶が、シールケースの下端部に回転軸を囲繞する状態で垂下状に取り付けられた筒状の外周壁と、シールケースの下端部から下方に離間する状態で回転軸に近接状に遊嵌された筒状の内周壁と、当該内外周壁の下端部間を連結する環状の底壁とからなる回転体形状をなすものであり、
ドレン誘導体が、シールケースと回収桶の内周壁との上下対向端部間に配して回転軸に嵌合固着されたものであって外径を回収桶の内周壁の外径より若干大きくしたリング形状をなすものであり、前記シール部分から漏洩，落下する液状ドレンを回収桶内へと誘導ないし飛散させるものであり、
被密封流体領域の流体がシールケースとの接触により冷却されて凝縮液を発生する高温ガスであり、環状板形状の受皿部とその内周縁部から立ち上がってドレン誘導体を囲繞する筒状の縁部とからなる凝縮液受皿を、縁部の上端部がシールケースの下端部とドレン誘導体との間に位置する状態で受皿部の外周縁部を回収桶の外周壁に固着させることにより、回収桶内に配置してあり、シールケースの下端部との接触により発生した凝縮液を受皿部に回収し、回収された凝縮液を縁部の上端部より下位に配して回収桶の外周壁に穿設した排液孔から回収桶外に溢流排出するように構成したことを特徴とする竪型回転機器の軸封装置。
【請求項２】
シールケースの下端部に、ドレン誘導体と凝縮液受皿の縁部との対向周面間に位置して当該縁部の上端部より下方に突出する筒状のドレン侵入阻止部を形成してあることを特徴とする、請求項１に記載する竪型回転機器の軸封装置。
【請求項３】
ドレン誘導体が、回収桶の内周壁の上端側部分をこれに近接した状態で囲繞する筒状の誘導部を有するものであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載する竪型回転機器の軸封装置。
【請求項４】
ドレン回収装置が前記回収桶及びドレン誘導体とドレン排出手段とからなるものであり、ドレン排出手段が、シールケースの下端部に取付けられて回収桶内の下部に開口する排出パイプとシールケースに形成されて排出パイプに連通する排出通路とを具備して、回収桶内の液状ドレンを排出パイプから排出通路を介して当該軸封装置外に排出するように構成されたものであることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載する竪型回転機器の軸封装置。
【請求項５】
前記メカニカルシールが、シールケースに固定された静止環と、その上位に配して回転軸に軸線方向移動可能に保持された回転環と、回転環を静止環へと押圧附勢するスプリング部材と、両環間に挟圧保持された遊動環とを具備して、回転環と遊動環との相対回転摺接作用により被密封流体領域と非密封流体領域との間をシールするように構成された遊動環形メカニカルシールであり、シールケースが、これに形成した中空の冷却ジャケットに冷却流体を循環供給させることによって冷却されるように構成されたものであることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載する竪型回転機器の軸封装置。
【請求項６】
遊動環と静止環との接触面の少なくとも一方に低摩擦性材膜が被覆形成されていることを特徴とする、請求項５に記載する竪型回転機器の軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厳格なコンタミネーション対策を必要とする医薬品，化学品，食品等を扱う竪型回転機器（攪拌機等）に装備される軸封装置であって、当該回転機器のハウジングの上端部に取り付けた筒状のシールケースとこれを上下方向に同心状に洞貫する当該回転機器の回転軸との間に端面接触形のメカニカルシールを配設して、このメカニカルシールによりハウジング内のガス領域である被密封流体領域とシールケース内の液体領域である非密封流体領域との間をシールするように構成された竪型回転機器の軸封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の軸封装置として、特許文献１又は特許文献２に開示される如く、竪型回転機器のハウジング（以下「機器ハウジング」という）内のガス領域である被密封流体領域と機器ハウジングの上端部に取り付けられたシールケース内に形成された液体領域である非密封流体領域との間を端面接触形のメカニカルシールでシールし、このシール部分から非密封流体領域に漏洩，落下する液状ドレン（非密封流体領域の液体又は異物（メカニカルシールのシール部分において発生する摩耗粉等）を含有する当該液体）を回収するドレン回収装置を設けて、かかるドレンによるコンタミネーションを防止するように工夫されたものが周知である。
【０００３】
すなわち、特許文献１に開示された軸封装置（以下「第１従来装置」という）は、図６に示す如く、潤滑液領域である非密封流体領域（溜まり空間）Ｐと被密封流体領域（機内側）Ｘとの間を、シールケース（ケーシング）Ｃ側に設けた非回転環１と回転軸Ｒ側に設けた回転環２とが相対回転摺接する端面接触形のメカニカルシールでシールするように構成されたものであり、シールケースＣ内に形成した回収桶（受け部）６にメカニカルシールのシール部（シール面）Ｓから漏洩，落下する液状ドレン（オイル等の潤滑液（これにシール部Ｓで発生する摩耗粉等の異物が含まれる場合がある））を回収するように構成されたドレン回収装置が設けられている。
【０００４】
また、特許文献２に開示された軸封装置（以下「第２従来装置」という）は、図７に示す如く、シールケース７と回転軸４との間に端面接触形のメカニカルシール５１，５２からなるダブルシール５を配設して、機器ハウジング２内の被密封流体領域Ｈと機器ハウジング２外の大気領域Ｌとシールケース７内の封液領域である非密封流体領域（封液室）１３を介してシールするように構成されたもので、被密封流体領域Ｈと非密封流体領域１３との間をシールするメカニカルシール５１のシール部分８ａ，１１ａから漏洩，落下する液状ドレン（封液（これにシール部分８ａ，１１ａで発生する摩耗粉等の異物が含まれる場合がある））を回転軸４に固着した回転体形状の回収桶１５に回収するように構成されたドレン回収装置が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１５９２９６号公報
【特許文献２】特開２００８−０８２３５４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、第１従来装置では、図６に示す如く、シール部分Ｓから漏洩，落下する液状ドレンを回収するための回収桶６が、非回転環１を保持する部分（固定環保持部）４より下方に延長したシールケース部分Ｌとこれに固着されて回転軸Ｒに近接する円筒状の隔壁６０とで構成されていることから、当該回収桶６を液状ドレンを回収するに十分な容積とするためには、シールケース部分Ｌの上下方向長さを必要以上に長くしておく必要があり、ドレン回収装置を含む軸封装置が軸線方向（上下方向）に大型化するといった問題がある。
【０００７】
また、第１従来装置では、図６に示す如く、シール部分Ｓから漏洩，落下する液状ドレンを非回転環１と回転軸Ｒに挿通固定されたスリーブ７０との間に形成される環状の誘導通路７１を通って回収桶６内へと誘導させるように構成されており、スリーブ７０の外径を隔壁６０の外径より大きく設定しておく必要があるが、そのためスリーブ７０に遊嵌されている非回転環１（及び回転環２）が必要以上に大型化（大径化）し、メカニカルシールひいては軸封装置が径方向にも大型化する。なお、スリーブ７０の外径を小さくしておくと、これに伴って隔壁６０の外径も小さくなり、その結果、隔壁６０が薄肉で且つ回転軸Ｒに近接するものとなって、機器振動等により回転軸Ｒが振れた場合にこれに隔壁６０が干渉して破損，変形する虞れがある。
【０００８】
一方、第２従来装置では、図７に示す如く、回収桶６をシールケース７下において機器ハウジング３内に設置することから、第１軸封装置のようにシールケース７の上下方向長さを必要以上に長尺化する必要がなく、軸封装置が大型化することがない。また、密封環８，１１が遊嵌するスリーブの外径は、図７に示す如く、誘導路１７の確保に関与せず、可及的に小さくすることが可能であるから、密封環８，１１が当該スリーブに遊嵌されていることによる第１従来装置のような問題は生じない。
【０００９】
しかし、第２従来装置では、図７に示す如く、回収桶６が回転軸４に固着されていて回転軸４と共に高速回転することから、回収桶６の回転による遠心力により液状ドレンが回収桶６外に飛散して機器ハウジング３内に侵入する虞れがあり、運転状況等によっては液状ドレンによるコンタミネーションを確実に防止できない虞れがある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みて、第１及び第２従来装置における上記した如き問題を生じることなく、液状ドレンを確実に回収して高度のコンタミネーション防止を図ることができる軸封装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、竪型回転機器のハウジング（機器ハウジング）の上端部に取り付けた筒状のシールケースとこれを上下方向に同心状に洞貫する当該回転機器の回転軸との間に端面接触形のメカニカルシールを配設して、このメカニカルシールにより機器ハウジング内のガス領域である被密封流体領域とシールケース内の液体領域である非密封流体領域との間をシールするように構成された軸封装置であって、メカニカルシールのシール部分からシールケースと回転軸との間を通って被密封流体領域に漏洩，落下する液状ドレンを回収するドレン回収装置を設けてある縦型回転機器の軸封装置において、上記の目的を達成すべく、特に、ドレン回収装置がシールケースに設けた回収桶と回転軸に設けたドレン誘導体とを具備するものであり、回収桶が、シールケースの下端部に回転軸を囲繞する状態で垂下状に取り付けられた筒状の外周壁と、シールケースの下端部から下方に離間する状態で回転軸に近接状に遊嵌された筒状の内周壁と、当該内外周壁の下端部間を連結する環状の底壁とからなる回転体形状をなすものであり、ドレン誘導体が、シールケースと回収桶の内周壁との上下対向端部間に配して回転軸に嵌合固着されたものであって外径を回収桶の内周壁の外径より若干大きくしたリング形状をなすものであり、前記シール部分から漏洩，落下する液状ドレンを回収桶内へと誘導ないし飛散させるものであることを特徴とする竪型回転機器の軸封装置を提案するものである。なお、本発明の軸封装置が装備される竪型回転機器は、厳格なコンタミネーション対策を必要とする医薬品，化学品，食品等を扱う攪拌機等であって、機器ハウジング内（以下「機内領域」という）の全体又はその上部領域がガス領域となるものである。すなわち、当該回転機器が扱う流体（プロセス流体）がガスである場合には機内領域全体がガス領域となり、当該プロセス流体がガスを発生する液体，スラリ又は気液２相流体である場合には機内領域の上部領域がガス領域となるのであり、本発明においてはかかるガス領域を被密封流体領域という。
【００１２】
本発明の軸封装置は、被密封流体領域の流体がシールケースとの接触により冷却されて凝縮液を発生する高温ガスである場合にも好適するものであるが、かかる場合（特に単位時間当たりの凝縮液発生量が大量である場合）においては、環状板形状の受皿部とその内周縁部から立ち上がってドレン誘導体を囲繞する筒状の縁部とからなる凝縮液受皿を、縁部の上端部がシールケースの下端部とドレン誘導体との間に位置する状態で受皿部の外周縁部を回収桶の外周壁に固着させることにより、回収桶内に配置して、シールケースの下端部との接触により発生した凝縮液を受皿部に回収し、回収された凝縮液を縁部の上端部より下位に配して回収桶の外周壁に穿設した排液孔から回収桶外に溢流排出するように構成しておくことが好ましい。このような凝縮液受皿を設ける場合にあっては、シールケースの下端部に、ドレン誘導体と凝縮液受皿の縁壁との対向周面間に位置して当該縁壁の上端部より下方に突出する筒状のドレン侵入阻止部を突設しておくことがより好ましい。また、ドレン誘導体は、回収桶の内周壁の上端側部分をこれに近接した状態で囲繞する筒状の誘導部を有するものであることが好ましい。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態にあって、ドレン回収装置は前記回収桶及びドレン誘導体とドレン排出手段とからなるものであり、ドレン排出手段は、シールケースの下端部に取付けられて回収桶内の下部に開口する排出パイプとシールケースに形成されて排出パイプに連通する排出通路とを具備して、回収桶内の液状ドレンを排出パイプから排出通路を介して当該軸封装置外に排出するように構成されたものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい実施の形態にあっては、前記メカニカルシールは、シールケースに固定された静止環と、その上位に配して回転軸に軸線方向移動可能に保持された回転環と、回転環を静止環へと押圧附勢するスプリング部材と、両環間に挟圧保持された遊動環とを具備して、回転環と遊動環との相対回転摺接作用により被密封流体領域と非密封流体領域との間をシールするように構成された遊動環形メカニカルシールであり、シールケースは、これに形成した中空の冷却ジャケットに冷却流体を循環供給させることによって冷却されるように構成しておくことが好ましい。また、このような遊動環形メカニカルシールにあっては、遊動環と静止環との接触面の少なくとも一方に低摩擦性材膜が被覆形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の軸封装置によれば、回収桶をその外周壁をシールケースの下端部に垂下状に取付けることによりシールケース下の被密封流体領域に配置してあり、メカニカルシールのシール部分から漏洩，落下する液状ドレンをシールケースと回収桶の内周壁との上下対向端部間に配して回転軸に設けたドレン誘導体により回収桶内に誘導させるようにしたから、液状ドレンがドレン誘導体の回転に伴う遠心力により大きく飛散するようなことがあっても、それが回収桶の外周壁により回収桶外に飛散するようなことがなく、液状ドレンを回収桶内に確実に回収することができる。したがって、第１従来装置及び第２従来装置のような問題を生じることなく、厳格なコンタミネーション対策を必要とする竪型回転機器の軸封装置として好適に使用することができる。
【００１６】
また、本発明の軸封装置にあっては、被密封流体領域の流体がシールケースとの接触により冷却されて凝縮液を生じる高温ガスである場合にも、回収桶内に凝縮受皿を設けておくことにより、凝縮液はこれを回収桶内に貯留させず回収桶外の被密封流体領域に返戻されることになる。したがって、液状ドレンに加えて凝縮液が回収桶内に回収されることによりその回収液量が想定量を越えるといったことがなく、回収液量が想定量に達しない時点で液状ドレンを回収桶から排出することが可能となる。その結果、液状ドレンが凝縮液と共に回収桶の内周壁から機器ハウジング内に溢流するような事態の発生を回避することが可能となり、確実なコンタミネーション防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明に係る軸封装置の一例を示す縦断正面図である。
【図２】図２は図１の要部を拡大して示す詳細図である。
【図３】図３は本発明に係る軸封装置の変形例を示す縦断正面図である。
【図４】図４は図３の要部を拡大して示す詳細図である。
【図５】図５は本発明に係る軸封装置の他の変形例を示す図４相当の縦断正面図である。
【図６】図６は第１従来装置を示す縦断正面図である。
【図７】図７は第２従来装置を示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る軸封装置の一例を示す縦断正面図であり、図２は図１の要部を拡大して示す詳細図である。また、図３は本発明に係る軸封装置の変形例を示す縦断正面図であり、図４は図３の要部を拡大して示す詳細図である。
【００１９】
図１に示す軸封装置（以下「第１軸封装置」という）Ｍａ及び図３に示す軸封装置（以下「第２軸封装置」という）Ｍｂは、夫々、竪型回転機器のハウジング（機器ハウジング）１の上端部に取り付けた筒状のシールケース２とこれを上下方向に同心状に洞貫する当該回転機器の回転軸３との間に端面接触形のメカニカルシール４を配設して、このメカニカルシール４により機器ハウジング１内のガス領域である被密封流体領域Ａとシールケース２内の液体領域である非密封流体領域Ｂとの間をシールするように構成すると共に、メカニカルシール４のシール部分からシールケース２と回転軸３との間を通って被密封流体領域Ａに漏洩，落下する液状ドレン５（図２又は図４を参照）を回収するドレン回収装置６ａ，６ｂを設けたものである。
【００２０】
この例では、被密封流体領域Ａが高圧の高温ガス５１が充満するガス領域となっており、各軸封装置Ｍａ，Ｍｂが、図１又は図３に示す如く、シールケース２と回転軸３との間に前記メカニカルシール４の上位に配して二次シール７を設けて、この二次シール７によって液体領域Ｂと機器ハウジング１外の大気領域Ｃとの間をシールさせるように、つまり被密封流体領域Ａと大気領域Ｃとの間を液体領域Ｂを介してシールさせるように構成されている。
【００２１】
シールケース２は、図１又は図３に示す如く、ハウジング１の上端部に取り付けられた円盤状の下フランジ２１と、内径を下フランジ２１より大きくした筒状体であって下フランジ２１の上端部に取り付けられたケース本体２２と、その上端部に取り付けられた円盤状の上フランジ２３とを具備する金属製の筒状構造物である。この例では、下フランジ２１をチタン製のものとし、ケース本体２２及び上フランジ２３をステンレス製のものとしてある。下フランジ２１は、ハウジング１の上端開口部にこれを閉塞する状態で且つ内周部（中心孔部）を回転軸３が同心状に貫通する状態で取付けられている。各フランジ２１，２３の内径（中心孔部の径）は、軸振れ等が生じた場合にも当該フランジ２１，２３の内周面が回転軸３に接触することがない範囲で、可及的に小さく設定されている。上フランジ２３の上端内周部と回転軸３に嵌合された円筒状のスリーブ３ａとの間にはベアリング３ｂが装填されている。
【００２２】
ガス領域Ａと液体領域Ｂとをシールするメカニカルシール４は、図１又は図３に示す如く、シールケース２に固定保持された静止環４１と、その上位に配して回転軸３に軸線方向移動可能（上下方向移動可能）に保持された回転環４２と、回転環４２を静止環４１へと押圧附勢するスプリング部材４３と、両環４１，４２間に挟圧保持された遊動環４４とを具備し、回転環４２と遊動環４４との相対回転摺接作用により被密封流体領域Ａと液体領域Ｂとの間をシールするように構成された遊動環形メカニカルシール（以下「第１メカニカルシール」という）である。
【００２３】
静止環４１は、図１又は図３に示す如く、下フランジ２１の上端部に衝合させた状態で且つ当該上端部に突設した円筒状の保持部２１ａの基端部分（下端部分）に内嵌させた状態で、下フランジ２１に固定されている。回転環４２は、図１又は図３に示す如く、回転軸３に嵌合固定した円筒状のスプリングリテーナ４５にＯリング４６を介して軸線方向移動可能（上下方向移動可能）に嵌合保持されており、スプリングリテーナ４５との間に介装したスプリング部材（コイルスプリング）４３により静止環４１方向（下方向）に押圧附勢されている。遊動環４４は、図１又は図３に示す如く、略上下対称形状をなすもので、下フランジ２１の保持部２１ａの先端部分（上端部分）に軸線方向移動可能（上下方向移動可能）に嵌合された状態で、静止環４１とスプリング部材４３により附勢された回転環４２との間に挟圧保持されている。遊動環４４は、図２又は図４に示す如く、円環状の本体部４４ａとその内周側の両端部（上下端部）に突設された略同一の円環状をなすシール部４４ｂ及び押圧部４４ｃとからなる円環状体であり、シール部４４ｂの端面（上端面）である密封端面４４ｄがこれに直対向する回転環４２の先端面（下端面）である密封端面４２ａに接触すると共に押圧部４４ｃの端面（下端面）である押圧面が静止環４１の先端面（上端面）である押圧面に接触する状態で、スプリング部材４３による附勢力によって、静止環４１と回転環４２との間に挟圧保持されている。遊動環４４は、静止環４１の上端部に植設したドライブピン４７を本体部４４ａに形成した係合孔に係合させることにより、静止環４１に、軸線方向及び径方向に所定範囲での相対変位が許容された状態で、相対回転不能に連結されている。静止環４１と遊動環４４の本体部４４ａとの上下対向端面間には、両環４１，４４間をシールするＯリング４８が挟圧状に介在されている。遊動環４４の本体部４４ａには、上下方向に貫通する連通孔４４ｅが形成されていて、この連通孔４４ｅにより遊動環４４がその内部からも冷却されるように工夫されている。遊動環４４の外周面は、図２又は図４に示す如く、曲率半径の大きな円弧面に形成されており、下フランジ２１の保持部２１ａの先端部分（上端部分）にＯリング４９を介在した状態で上下方向変位可能（及び径方向変位可能）に嵌合されている。なお、静止環４１、回転環４２及び遊動環４４の内径は、軸振れ等が生じた場合にも当該環４１，４２，４４の内周面が回転軸３に接触することがない範囲で、可及的に小さく設定されており、この例では、下フランジ２１の内径に略一致させてある。また、遊動環４４は静止環４１及び回転環４２の構成材より軟質の材料で構成されており、この例では、遊動環４４をカーボンで構成し、静止環４１をチタンで構成し、回転環４２を超硬合金材で構成してある。また、回転環４２の背面側の外周面には、チタン製のリテーナ４２ｂが焼嵌めされており、リテーナ４２ｂには、スプリングリテーナ４５に形成された貫通孔に挿通されたドライブピンがドライブカラーを介して固定されている。これにより、回転環４２は、軸線方向に所定範囲で移動可能にされた状態で、回転軸３に対して相対回転不能に保持されている。
【００２４】
ところで、遊動環形メカニカルシールである第１メカニカルシール４は、遊動環４４を静止環４１及びシールケース２（下フランジ２１の保持部２１ａ）にＯリング４８，４９を介して軸線方向及び径方向に変位可能に保持させておくことにより、圧力変動のある高圧，高負荷条件下においても密封端面４２ａ，４４ｄの相対回転摺接作用が適正に行われて良好なシール機能を発揮しうるように構成されているが、かかるシール機能が適正に発揮されるためには静止環４１と遊動環４４との接触摩擦を可及的に軽減して両環４１，４４の接触面における相対変位がより円滑に行われるようにしておくことが好ましい。そこで、この例では、静止環４１と遊動環４４との接触面（押圧面）の一方又は両方に、フッ素樹脂材等の低摩擦性材による平滑なコーティング層（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のコーティング層）を形成して、両環４１，４４の接触面における相対変位がより円滑に行われるように工夫してある。
【００２５】
二次シール７は、図１又は図４に示す如く、シールケース２の上フランジ２３の下端内周部に固定された静止密封環７１と、静止密封環７１の下位に配して、回転軸３に嵌挿固定した円筒状のスプリングリテーナ７２にＯリング７３及びドライブピン７４を介して軸線方向（上下方向）に移動可能に且つ相対回転不能に嵌合保持された回転密封環７５と、スプリングリテーナ７２と回転密封環７５との間に介装されて回転密封環７５を静止密封環７１へと押圧附勢するスプリング部材（コイルスプリング）７６とを具備して、両密封環７１，７５の対向端面たる密封端面７１ａ，７５ａの相対回転摺接作用により液体領域Ｂと大気領域Ｃとの間をシールするように構成された端面接触形のメカニカルシール（以下「第２メカニカルシール」という）である。
【００２６】
シールケース２内には、上記した第１及び第２メカニカルシール４，７によりガス領域Ａ及び大気領域Ｃと区画シールされた閉塞空間たる液体領域Ｂが形成されるが、この液体領域Ｂには、図１又は図３に示す如く、シールケース２に形成した給排液路８，９により適宜の液体５２が循環供給，充満されるようになっている。
【００２７】
すなわち、給液路８は、図１又は図３に示す如く、下フランジ２１とケース本体２２との上下対向面間及び下フランジ２１の保持部２１ａとケース本体２２との対向周面間に夫々回転軸３と同心をなす円環状に形成された第１及び第２中空室８ａ，８ｂと、ケース本体２２に形成されて第１中空室８ａに連通する給液通路８ｃと、ケース本体２２に形成されて両中空室８ａ，８ｂ間を連通接続する適当数（１つのみ図示）の連通孔８ｄと、下フランジ２１の保持部２１ａに形成されて液体領域Ｂの下端部分（静止環４１と遊動環４４との対向端面間に形成される空間領域）Ｂ１と第２中空室８ｂとを連通する適当数（１つのみ図示）の連通孔８ｅとを具備して、ガス領域Ａの高温ガス５１の圧力より若干高圧の液体５２が、当該軸封装置Ｍａ，Ｍｂ外に設けたポンプ等を備えた液循環装置（図示せず）から給液通路８ｃ、第１中空室８ａ、連通孔８ｄ、第２中空室８ｂ及び連通孔８ｅを順次通過して液体領域Ｂの下端部分Ｂ１に供給され、液体領域Ｂを高温ガス５１の圧力より若干高圧の液体５２で充満させるようになっている。また、排液路９は、図１又は図３に示す如く、シールケース２のケース本体２２と上フランジ２３との内周側の上下対向端面間に形成された回転軸３と同心をなす円環状の第３中空室９ａと、上フランジ２３に形成されて第３中空室９ａと液体領域Ｂの上端部分（つまり第２メカニカルシール７のシール部分７１ａ，７５ａの外周側領域）Ｂ２とを連通する適当数（１つのみ図示）の連通孔９ｂと、ケース本体２２に形成されて第３中空室９ａに連通する排液通路９ｃとを具備してなり、液体領域Ｂの液体５２を液体領域Ｂの上端部分Ｂ２から連通孔９ｂ、第３中空室９ａ及び排液通路９ｃを順次通過して前記液循環装置へと排出（循環）させるようになっている。なお、液体５２としては、一般に、液体領域Ｂを、ガス領域Ａと大気領域Ｃとをシールする封液領域及び両メカニカルシール４，７のシール部分を潤滑させる潤滑液領域として機能させるオイル等を使用することができ、この例ではハイドロリックオイルが使用されている。
【００２８】
また、シールケース２には中空の冷却ジャケットが形成されていて、この冷却ジャケットに適宜の冷却流体を循環供給させることによりシールケース２を冷却するようになっている。この例では、図１又は図３に示す如く、前記各中空室８ａ，８ｂ，９ａを冷却ジャケットとして機能させ、液体領域Ｂに循環供給する液体５２を冷却流体として利用するように工夫されている。
【００２９】
すなわち、下フランジ２１とケース本体２２との上下対向面間に形成された第１中空室８ａを第１冷却ジャケットとして、この第１冷却ジャケット８ａに給液通路８ｃから流入した冷却流体５２により、シールケース２の下端側が冷却され、特に高温ガス５１が接触する下フランジ２１が直接的に冷却されるようになっている。また、下フランジ２１の保持部２１ａとケース本体２２との対向周面間に形成された第２中空室８ｂを第２冷却ジャケットとして、この第２冷却ジャケット８ｂに第１冷却ジャケット８ａから連通孔８ｄを介して流入された冷却流体５２により、下フランジ２１が更に冷却され、特に下フランジ２１の保持部２１ａが直接的に冷却されるようになっている。したがって、第１及び第２冷却ジャケット８ａ，８ｂにより、第１メカニカルシール４の非回転部材（静止環４１及び遊動環４４）を保持する下フランジ２１が高温ガス５１に接触するにも拘わらず効果的に冷却されることになり、当該非回転部材４１，４４の熱歪発生等が可及的に防止されることになる。なお、第２冷却ジャケット８ｂに流入した冷却流体５２は連通孔８ｅから液体領域Ｂの下端部分Ｂ１に供給されるが、当該下端部分Ｂ１において静止環４１及び遊動環４４に接触して両環４１，４４を直接に冷却し、特に遊動環４１については液体領域Ｂの下端部分Ｂ１から連通孔４４ｅを通過する冷却流体５２により内部からも直接的に冷却されることになり、第１メカニカルシール４の非回転部材４１，４４の熱歪発生等がより効果的に防止されることになる。
【００３０】
また、ケース本体２２と上フランジ２３との内周側の上下対向端面間に形成された第３中空室９ａを第３冷却ジャケットとして、この第３冷却ジャケット９ａに液体領域Ｂの上端部分Ｂ２から連通孔９ｂを介して流入された冷却流体５２により、第２メカニカルシール７の非回転部材（静止密封環７１）を保持する上フランジ２３が効果的に冷却されるようになっている。したがって、第３冷却ジャケット９ａにより、第２メカニカルシール７の非回転部材７１についても熱歪発生等が可及的に防止されることになる。
【００３１】
ところで、第１メカニカルシール４の回転部材（回転環４２）及び第２メカニカルシール７の回転部材（回転密封環７５）については、これらの回転部材４２，７５が冷却流体（液体領域Ｂの液体）５２と接触する状態で回転されていること及びシールケース２からの伝熱作用を直接に受けることがないことから、格別の冷却手段を設けずとも良好に冷却されることになる。したがって、シールケース２が高温ガス５１との接触により高温化されるにも拘わらず、各メカニカルシール４，７のシール機能が熱歪発生等により低下することがなく良好に発揮される。
なお、液体領域Ｂに循環供給される液体５２は上記した如く冷却流体として利用されるものであるから、必要に応じて前記液循環装置をクーラ等の冷却器を備えたものとして、排液路９から給液路８へと循環される液体５２を冷却するようにしておくことが好ましい。
【００３２】
而して、以上のように構成された第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、第１及び第２メカニカルシール４，７により機内のガス領域Ａと機外の大気領域Ｃとがシールケース２内の液体領域（封液領域ないし潤滑液領域）Ｂを介してシールされるが、液体領域Ｂがガス領域Ａより高圧であること、第１メカニカルシール４が高圧対応の遊動環形メカニカルシールであること及び給排液路８，９を利用してシールケース２を冷却するようにしたこと等から、ガス領域Ａが高圧である場合にも、そのシールを良好に行うことができる。しかし、液体領域Ｂがガス領域Ａより高圧であることとも相俟って、第１メカニカルシール４のシール部分つまり回転環４２の密封端面４２ａと遊動環４４の密封端面４４ｄとの相対回転摺接部分からは液体領域Ｂの液体５２が漏洩して、その漏洩液である液状ドレン５が上記シール部分４２ａ，４４ｄから回転軸３とシールケース２の下フランジ２１との対向周面間に形成される環状隙間である漏洩通路２ａを通ってガス領域Ａに落下し、機内領域の流体に混入するコンタミネーション問題が生じる虞れがある。なお、第１メカニカルシール４が端面接触形のもの（遊動環形メカニカルシール）であることから、そのシール部分４２ａ，４４ｄにおいてはこれが液体（オイル）５２で潤滑されるものの摩耗粉を発生することがあり、シール部分４２ａ，４４ｄから漏洩，落下する液状ドレン５にはこのような摩耗粉等の異物が含まれる場合がある。
【００３３】
そこで、第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、上記のようなコンタミネーション問題を解決するために、本発明に従って、第１メカニカルシール４のシール部分４２ａ，４４ｄから漏洩，落下する液状ドレン５を回収する液状ドレン回収装置６ａ，６ｂを設けているのである。
【００３４】
すなわち、第１軸封装置Ｍａに設けられた液状ドレン回収装置（以下「第１回収装置」という）６ａは、図１及び図２に示す如く、シールケース２に回収桶６１及びドレン排出手段６２を設けると共に回転軸３にドレン誘導体６３を設けてなり、また第２軸封装置Ｍｂに設けられた液状ドレン回収装置（以下「第２回収装置」という）６ｂは、図３及び図４に示す如く、第１回収装置６ｂと同様にシールケース２に回収桶６１及びドレン排出手段６２を設けると共に回転軸３にドレン誘導体６３を設け、更に回収桶６１内に凝縮液受皿６４を設けてなる。
【００３５】
各回収装置６ａ，６ｂの回収桶６１は、図１又は図３に示す如く、シールケース２の下端部に垂下状に取付けられた金属製（例えば、チタン製）の回転体形状をなすものであり、シールケース２の下フランジ２１の下端部に回転軸３を囲繞する状態で垂下状に取り付けられた筒状の外周壁６１ａと回転軸３に近接状に遊嵌された筒状の内周壁６１ｂと当該内外周壁６１ａ，６１ｂの下端部間を連結する環状の底壁６１ｃとからなる。
【００３６】
外周壁６１ａは、図２又は図４に示す如く、回転軸３と同心をなす円筒状のものであり、上端部に設けた環状フランジ６１ｄをボルト６１ｅにより下フランジ２１に固定することによりシールケース２の下端部に垂下状に取付けられている。内周壁６１ｂは、図２又は図４に示す如く、回転軸３と同心をなす円筒状のものであり、上端部６１ｆが外周壁６１ａの上端部より下位に位置する状態で底壁６１ｃにより外周壁６１ａの下端部に一体連結されている。内周壁６１ｂの内径は、軸振れ等が生じた場合にも内周壁６１ｂに回転軸３が接触しない範囲で、回転軸３と内周壁６１ｂとの対向周面間に形成される環状の通気路６１ｇが可及的に狭小となるように設定されている。
【００３７】
各回収装置６ａ，６ｂのドレン排出手段６２は、図２又は図４に示す如く、シールケース２に形成された排出通路６２ａとシールケース２に固着されて回収桶６１内の下部に開口する排出パイプ６２ｂとを具備してなる。排出通路６２ａの一端部（下流端部）は、シールケース２の外周面に開口されていて、適宜の吸引装置（バルブ，ポンプ等）を配設したドレン回収路（図示せず）に接続されている。排出通路６２ａの他端部（上流端部）は、シールケース２の下フランジ２１の下端部において、回収桶６１の内外周壁６１ａ，６１ｂ間の略中間位置に開口されている。排出パイプ６２ｂはシールケース２の下フランジ２１から回収桶６１内の下部へと垂下する金属製の真直パイプであり、上端部をこれが排出通路６２ａの上流端部に連通する状態でシールケース２の下フランジ２１に溶接等により固着してある。排出パイプ６２ｂの長さは、その下端部つまり開口部６２ｃが回収桶６１内においてその底壁６１ｃの近傍に位置するように設定されている。
【００３８】
而して、ドレン排出手段６２は、回収路に配設した前記吸引装置を作動させることにより、回収桶６１に貯留された液状ドレン５を排出パイプ６２ｂから排出通路６２ａへと排出させるようになっている。例えば、ドレン排出手段６２による液状ドレン５の排出は、被密封流体領域Ａの圧力が大気圧より高い場合（正圧の場合）には、ドレン回収路をこれに配設したバルブを開いて大気に開放することにより、回収桶６１内と排出パイプ６２ｂ内との差圧により液状ドレン５が排出パイプ６２ｂへと吸引排出される。また、被密封流体領域Ａの圧力が大気圧より低い場合（負圧の場合）には、ドレン回収路に配設したポンプ（真空吸引ポンプ等）を作動させることにより、その吸引作用により液状ドレン５が排出パイプ６２ｂへと吸引排出される。
【００３９】
このようなドレン排出手段６２による液状ドレン５の排出は、一般に、軸封装置Ｍａ，Ｍｂの運転条件，シール条件に応じてシール部分４２ａ，４４ｄからの漏洩量つまり回収桶６１内に回収される液状ドレン量を予め想定し、これに基づいて定期的（人為操作又はタイマー等による自動操作による）に行われる。すなわち、第１回収装置６ａにあっては、図１及び図２に示す如く、回収桶６１内における液状ドレン５の液面５ａが内周壁６１ｂの上端部６１ｆより所定量下方であるドレン排出開始位置（図１及び図２に二点鎖線で示す位置）に達するまでの時間Ｔａを設定して、この設定時間Ｔａ毎にドレン排出手段６２による液状ドレン５の排出を行う。また第２回収装置６ｂにあっては、図３及び図４に示す如く、回収桶６１内における液状ドレン５の液面５ｂが内周壁６１ｂの上端部６１ｆより所定量下方で且つ後述する凝縮液受皿６４の下方であるドレン排出開始位置（図３及び図４に二点鎖線で示す位置）に達するまでの時間Ｔｂを設定して、この設定時間Ｔｂ毎にドレン排出手段６２による液状ドレン５の排出を行う。
【００４０】
各回収装置６ａ，６ｂのドレン誘導体６３は、図２又は図４に示す如く、リング形状をなす金属製（例えば、チタン製）のもので、シールケース２と回収桶６１の内周壁６１ｂとの上下対向端部間にこれらと若干の上下方向隙間を有する状態で配して回転軸３にセットスクリュー６３ａにより嵌合固着されている。ドレン誘導体６３の外径は回収桶６１の内周壁６１ｂの外径より若干大きく設定されていて、このドレン誘導体６３により前記第１メカニカルシール４のシール部分４２ａ，４４ｄから漏洩，落下する液状ドレン５が回収桶６１内へと誘導ないし飛散されるようになっている。すなわち、シール部分４２ａ，４４ｄから漏洩した液状ドレン５は、漏洩通路２ａを通過してドレン誘導体６３の上面に落下し、ドレン誘導体６３の外周面を伝って或いはドレン誘導体６３の回転に伴う遠心力によってドレン誘導体６３から飛散されて、回収桶６１内に落下，回収されるようになっている。また、この例では、ドレン誘導体６３を、回収桶６１の内周壁６１ｂの上端側部分をこれに近接した状態で囲繞する筒状の誘導部６３ｂを有するものに構成してある。すなわち、図２又は図４に示す如く、ドレン誘導体６３の下端外周部に回収桶６１の内周壁６１ｂの外周面に近接し且つその上端部６１ｆより下方であってドレン排出開始位置（図２又は図４に二点鎖線で示す位置）における液面５ａ，５ｂより若干上方の位置へと垂下する円筒状の誘導部６３ｂを一体形成して、この誘導部６３ｂにより、液状ドレン５がドレン誘導体６３と回収桶６１の内周壁６１ｂとの間から通気路６１ｇに侵入することなく回収桶６１内へとより確実に誘導されるように工夫してある。なお、回転軸３とドレン誘導体６３との嵌合部分にＯリング６３ｃを配設して、液状ドレン５が当該嵌合部分から通気路６１ｇへと滲出しないように図っている。
【００４１】
第２回収装置６ｂにおいて設けられる凝縮液受皿６４は、図３及び図４に示す如く、排出パイプ６２ｂの上端側部分が貫通する環状板形状の受皿部６４ａとその内周縁部から立ち上がってドレン誘導体６３を囲繞する筒状の縁部６４ｂとからなる金属製（例えば、チタン製）の回転体形状をなすものであり、縁部６４ｂの上端部が上下方向においてシールケース２の下端部（下フランジ２１）とドレン誘導体６３との間に位置する状態で受皿部６４ａの外周縁部を回収桶６１の外周壁６１ａに溶接等により固着させることにより、回収桶６１内に配置されている。受皿部６４ａには、図４に示す如く、上方に突出する円筒状のパイプ貫通部６４ｃが形成されていて、このパイプ貫通部６４ｃに排出パイプ６２ｂが挿通されている。また、回収桶６１の外周壁６１ａには、図４に示す如く、凝縮液受皿６４の縁部６４ｂの上端部及びパイプ貫通部６４ｃの上端部より下位において適当数の排液孔６１ｈが穿設されている。この例では、受皿部６４ａを、図４に示す如く、その内周部から外周部へと下り傾斜させてあり、排液孔６１ｈを受皿部６４ａと回収桶６１の外周壁６１ａとの連結部の近傍に配置してある。また、下フランジ２１の下端部には、図４に示す如く、ドレン誘導体６３と凝縮液受皿６４の縁部６４ｂとの対向周面間に位置して当該縁部６４ｂの上端部より下方に突出する円筒状のドレン侵入阻止部６５が形成されている。
【００４２】
ところで、シールケース２の下フランジ２１の内周下端部には、図２又は図４に示す如く、回転軸３に遊嵌するリング状のブッシュ６６が設けられていて、漏洩通路２ａの下端部を狭窄するように工夫してある。ブッシュ６６はその内径を下フランジ２１の内径より小さくしたもので、軸振れ等により回転軸３に接触する可能性があるため、この接触により回転軸３が損傷しないように且つブッシュ６６が摩耗しないように、ブッシュ６６は耐摩耗性，低摩擦性に優れた樹脂で構成されている。この例では、ブッシュ６６はグラスファイバー含有のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成してある。ブッシュ６６は、図２又は図４に示す如く、金属製のリング６６ａに内嵌させた状態で、フランジ２１の下端部の内周側部分に取り付けた金属製の環状板６７，６８及びこれに突設したドライブピン６７ａ，６８ａにより下フランジ２１に相対回転不能に固定されている。なお、各環状板６７，６８は下フランジ２１の下端部の内周側部分を構成するものであり、第２回収装置６ｂにおける前記ドレン侵入阻止部６５は、図４に示す如く、環状板６８に一体形成されている。また、環状板６８の外周縁部は、図４に示す如く、下方に突出して凝縮液受皿６４の縁部６４ｂの上端側部分をこれに近接して囲繞する円筒状の誘導部６８ｂに形成されている。
【００４３】
以上のように構成された第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、第１メカニカルシール４のシール部分４２ａ，４４ｄから漏洩，落下した液状ドレン５が第１又は第２回収装置６ａ，６ｂにより回収されて被密封流体領域ないし機内領域の流体に混入することがなく、高度のコンタミネーション防止が行われる。
【００４４】
すなわち、第１メカニカルシール４のシール部分４２ａ，４４ｄから漏洩した液状ドレン５は、図２又は図４に示す如く、漏洩通路２ａを通過してドレン誘導体６３の上面に落下し、ドレン誘導体６３の外周面を伝って或いは回転するドレン誘導体６３によって飛散されて回収桶６１内に回収される。
【００４５】
このとき、第１及び第２回収装置６ａ，６ｂにあっては、液状ドレン５がドレン誘導体６３により遠方へ飛散された場合にも、その飛散ドレン５がシールケース２の下端部（下フランジ２１）に取り付けられた回収桶６１の外周壁６１ａに衝突して回収桶６１内に確実に回収される。また、ドレン誘導体６３の外径が回収桶６１の内周壁６１ｂの外径より大きく設定されているから、ドレン誘導体６３の外周面を伝って落下する液状ドレン５についても当該内周壁６１ｂと回転軸３との隙間（通気路）６１ｇに侵入することがない。特に、ドレン誘導体６３を当該内周壁６１ｂの上端側部分を囲繞する誘導部６３ｂを有するものに構成しておくことにより、液状ドレン５の通気路６１ｇへの侵入がより確実に阻止される。このように第１及び第２回収装置６ａ，６ｂによれば、液状ドレン５が回転するドレン誘導体６３により飛散されるにも拘わらず、第２従来装置と異なって液状ドレン５の回収桶６１への回収が確実に行われ、高度のコンタミネーション防止を実現することができる。
【００４６】
そして、回収桶６１に回収された液状ドレン５の液面５ａ，５ｂがドレン排出開始位置（図１〜図４に二点鎖線で示す位置）に達した時点でドレン排出手段６２による液状ドレン５の排出が開始され、回収ドレン５は排出パイプ６２ｂ及び排出通路６２ａを経て当該軸封装置Ｍａ，Ｍｂ外へと排出される。
【００４７】
ところで、被密封流体であるガス５１は、回収桶６１が被密封流体領域（ガス領域）Ａに配置されており且つ被密封流体領域Ａが通気路６１ｇを介して回収桶６１内と連通していることから、シールケース２と接触することになる。したがって、当該ガス５１が高温ガスである場合、これより低温であるシールケース２との接触により凝縮し、特にシールケース２が冷却ジャケット８ａ，８ｂにより冷却されている場合には下フランジ２１との接触により大量の凝縮液が発生することになる。
【００４８】
第１回収装置６ａにあっては、このような凝縮液は液状ドレン５と共に回収桶６１内に回収されてドレン排出手段６２により第１軸封装置Ｍａ外に排出される。このとき、漏洩通路２ａの下端部がブッシュ６６により狭窄されていることから、シール部分４２ａ，４４ｄから漏洩して漏洩通路２ａを流下する液状ドレン５はその流下がブッシュ６６による狭窄部分により可及的に妨げられることになり、液状ドレン５が一時的に漏洩通路２ａ内に留まることになる。つまり、漏洩通路２ａ内が液状ドレン５により液体シールとして機能することになるから、高温ガス５１が漏洩通路２ａ内に侵入することが殆どなく、高温ガス５１は専らシールケース２の下端面（下フランジ２１の下端面）との接触により凝縮されることになり、高温ガス５１が漏洩通路２ａ内に侵入して下フランジ２１の内周面（更には第１メカニカルシール４の構成部分４１，４２，４４の内周面）にも接触する場合に比して、凝縮液の発生量は少なくなる。したがって、凝縮液も回収桶６１に回収されることにより回収液量が想定液量を大幅に超えるようなことが少ない。すなわち、回収桶６１内の液面５ａがドレン排出開始位置（図１及び図２に二点鎖線で示す位置）に達するまでの時間が設定時間Ｔａより大幅に短縮されることにより、ドレン排出手段６２によるドレン排出が開始される前に液状ドレン５（凝縮液を含む）が回収桶６１の内周壁６１ｂから通気路６１ｇに溢流するような虞れは極めて少ない。
【００４９】
一般には、このような凝縮液が発生する虞れがある場合には、凝縮液の発生量も考慮して液面５ａがドレン排出開始位置に達するまでの時間つまりドレン排出手段６２によるドレン排出を行うサイクル時間Ｔａを設定することになるが、凝縮液の発生量が大量である場合にはサイクル時間Ｔａが短くなり、ドレン排出手段６２による排出を頻繁に行う必要がある。また、凝縮液の発生量が想定量を大幅に越える場合には液状ドレン５が回収桶６１から溢れ出して通気路６１ｇへ侵入する事態が生じる虞れがある。しかし、第２回収装置６ｂによれば、凝縮液の発生やその発生量を殆ど考慮する必要がなく、したがってドレン排出手段６２によるドレン排出を行うサイクル時間Ｔｂ（液面５ｂがドレン排出開始位置に達するまでの時間）を必要以上に短縮することなく、回収桶６１内の液状ドレン５が通気路６１ｇへと溢流排出されるようなコンタミネーション問題はこれを確実に防止することができる。
【００５０】
すなわち、第２回収装置６ｂにあっては、通気路６１ｇから回収桶６１内に進入した高温ガス５１ａは、図４に示す如く、凝縮液受皿６４の縁部６４ｂと下フランジ２１との隙間から凝縮液受皿６４で区画された空間（回収桶６１の上部空間であり、以下「凝縮空間」という）Ｄに進入して、下フランジ２１の下端面との接触により凝縮液５１ａを発生することになるが、この凝縮液５１ａは凝縮液受皿６４に回収されて（受皿部６４ａ上に落下して）排液孔６１ｈから被密封流体領域Ａに排出される。
【００５１】
このとき、第１回収装置６ａと同様に、漏洩通路２ａの下端部がブッシュ６６により狭窄されていて、漏洩通路２ａが液状ドレン５により液体シール機能を発揮することから、高温ガス５１が漏洩通路２ａ内に侵入して当該漏洩通路２ａ内で凝縮することがない。さらに、下フランジ２１の下端部における内周側部分が、冷却ジャケット８ａ，８ｂにより冷却される下フランジ２１部分とは別部材である環状板６８で構成されていて、冷却ジャケット８ａ，８ｂによる冷却がさほど行われない（寧ろ、環状板６８は高温ガス５１との接触により加熱される）こと、及び環状板６８の外周縁部が凝縮受皿６４内に突出する誘導部６８ｂに構成されていることから、高温ガス５１は、専ら、下フランジ２１の下端部における環状板６８で構成された部分以外の部分つまり凝縮液受皿６４で区画された凝縮空間Ｄ内における下フランジ２１部分との接触により凝縮されることになる。
【００５２】
したがって、高温ガス５１の性状やこれと下フランジ２１との温度差により、高温ガス５１が下フランジ２１との接触により凝縮液５１ａを大量に発生するような場合にも、その凝縮液５１ａは凝縮液受皿６４に回収されて排液孔６１ｈから被密封流体領域Ａに返戻されることになり、液状ドレン５と共に回収桶６１内に回収されることが殆どない。その結果、凝縮液５１ａの発生量を考慮することなく、ドレン排出手段６２によるドレン排出を行うサイクル時間Ｔｂを液状ドレン５の発生量のみを考慮して設定しておくことができ、ドレン排出手段６２によるドレン排出が行われる前に回収桶６１内の液面５ｂがその内周壁６１ｂを越えて液状ドレン５が通気路６１ｇに排出されるようなことがない。
【００５３】
また、凝縮液受皿６４の縁部６４ｂは、その上端部が上下方向において下フランジ２１とドレン誘導体６３との間に位置するものであるから、ドレン誘導体６３により飛散された液状ドレン５が凝縮空間Ｄに侵入して、凝縮液５１ａと共に排液孔６１ｈから排出されるようなことはなく、液状ドレン５によるコンタミネーションはこれが確実に防止される。特に、上記した如く、下フランジ２１の下端部にドレン誘導体６３と凝縮液受皿６４の縁部６４ｂとの対向周面間に位置して当該縁部６４ｂの上端部より下方に突出する円筒状のドレン侵入阻止部６５を形成している場合には、ドレン誘導体６３からの飛散ドレン５の凝縮空間Ｄへの侵入がより確実に防止される。
【００５４】
ところで、第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、回収桶６１をシールケース２の下端部（下フランジ２１）に取り付けてガス領域Ａに垂下させてあるから、第１従来装置のように回収桶を形成するためにシールケースを必要以上に長尺化する必要がなく、ドレン回収装置６ａ，６ｂを含む軸封装置Ｍａ，Ｍｂを可及的に小型化（上下方向長さの短縮化）を図ることができる。また、第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、第１メカニカルシール４のシール部分４２ａ，４４ｄから漏洩，落下する液状ドレン５が回転軸３とシールケース２との隙間（漏洩通路）２ａを通過して、回転軸３に設けたドレン誘導体６３により回収桶６１内に誘導されることから、第１従来装置のように液状ドレンを回収桶内に誘導させるためのスリーブが必要となるようなことがなく（回転軸に遊嵌される密封環がスリーブにより必要以上に大径化するようなことがなく）、第１メカニカルシール４ひいては軸封装置Ｍａ，Ｍｂを径方向にも小型化することが可能となる。また、第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、ドレン誘導体６３の外径を回収桶６１の内周壁６１ｂの外径より大きくしてあるから、第１従来装置と異なって、液状ドレン５のドレン誘導体６３による回収桶６１内への誘導を確実に行いながらも、当該内周壁６１ｂを軸振れ等が生じた場合にも回転軸３に接触しないように回転軸３から十分に離間させておくことができる。さらに、第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、回収桶６１を、その外周壁６１ａの上端部をシールケース２の下端部たる下フランジ２１に取り付けることにより、ガス領域Ａに配置するようにしてあるから、回収桶をシールケースで構成するようにした第１従来装置と異なって、ドレン回収装置６ａ，６ｂを有しない軸封装置を大幅に設計変更することなくドレン回収装置付軸封装置に改良することができる。
【００５５】
なお、本発明の構成は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲で適宜に改良，変更することができる。例えば、本発明は、第１メカニカルシール４として第２従来装置のように遊動環４４を有しない端面接触形のメカニカルシールを使用する軸封装置や二次シール７としてメカニカルシール以外のシール手段を使用する軸封装置、或いは第１従来装置のように二次シール７に相当するシールを有しない軸封装置等、メカニカルシールのシール部分から漏洩する液状ドレンによるコンタミネーション問題が生じる虞れのあるあらゆる竪型回転機器用軸封装置に適用することができる。勿論、本発明は被密封流体領域Ａのガス５がシールケース２との接触により凝縮液５１ａを発生しないような軸封装置や非密封流体領域Ｂの流体がオイル以外の液体である軸封装置にも当然に適用することができる。また、上記した第１及び第２回収装置６ａ，６ｂにあっては、液状ドレン６の漏洩量を予め想定して、これに基づいて設定した時間Ｔａ，Ｔｂ毎にドレン排出手段６２によるドレン排出を行うようにしたが、回収桶６１内の液面５ａ，５ｂを適当な液面計等により検知して、液面５ａ，５ｂが所定位置に達した時点でドレン排出手段６２によるドレン排出を自動的に行うようにすることも可能である。しかし、このような自動化は軸封装置の構造が複雑化し、インフラコスト，ランニングコストの面でも好ましくない。また、上記した第１及び第２軸封装置Ｍａ，Ｍｂにあっては、シールケース２の冷却ジャケット８ａ，８ｂ，９ａによる冷却手段を液体領域Ｂに液体５２を循環供給させる給排液路８，９で兼用するようにしたが、かかる冷却手段は給排路８，９と別個独立して設けておくことも可能であり、かかる場合、冷却流体として液体の他、空気等のガスを使用することもできる。しかし、シールケース２の冷却手段を給液路８及び／又は排液路９で兼用しておくことにより、当該冷却手段を別個独立して設ける場合に比して、軸封装置構造を簡略化することができる。
【００５６】
また、ドレン排出手段６２は、上記実施の形態における構成に限定されるものではなく、液状ドレン５を回収桶６１から軸封装置Ｍａ，Ｍｂ外に排出できるものであればよく、その構成は任意である。例えば、第２軸封装置Ｍｂの第２回収装置６ｂにおいて、図５に示す如く、ドレン排出手段６２を、排出パイプ６２ｂを回収桶６１の外周壁６１ａと機器ハウジング１との間に配置して、その一端部をシールケース２（下フランジ２１）に固着すると共にその他端部（開口部）６１ｃを回収桶６１の下部に連通接続し、シールケース２に排出パイプ６２ｂの一端部に連通する排出通路６２ａを形成するように構成してもよい。凝縮液受皿６４を設けておく場合にあって、このように排出パイプ６２ｂを回収桶６１外に配置させておくときには、図５に示す如く、受皿部６４ａを前記したパイプ貫通部６４ｃのような貫通孔を有しないものとしておくことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１      機器ハウジング
２      シールケース
２ａ    漏洩通路（回転軸とシールケースとの間）
３      回転軸
４      第１メカニカルシール（端面接触形のメカニカルシール）
５      液状ドレン
５ａ    液面
５ｂ    液面
６ａ    第１回収装置（ドレン回収装置）
６ｂ    第２回収装置（ドレン回収装置）
７      第２メカニカルシール（二次シール）
８      給液路
８ａ    第１中空室（第１冷却ジャケット）
８ｂ    第２中空室（第２冷却ジャケット）
８ｃ    給液通路
８ｄ    連通孔
８ｅ    連通孔
９      排液路
９ａ    第３中空室（第３冷却ジャケット）
９ｂ    連通孔
９ｃ    排液通路
２１    下フランジ（シールケース）
２２    ケース本体（シールケース）
２３    上フランジ（シールケース）
４１    静止環
４２    回転環
４２ａ  密封端面（メカニカルシールのシール部分）
４３    スプリング部材
４４    遊動環
４４ｄ  密封端面（メカニカルシールのシール部分）
５１    高温ガス（被密封流体領域のガス）
５１ａ  凝縮液
５２    液体（冷却流体）
６１    回収桶
６１ａ  外周壁
６１ｂ  内周壁
６１ｃ  底壁
６１ｄ  環状フランジ（外周壁の上端部）
６１ｅ  ボルト
６１ｆ  内周壁の上端部
６１ｇ  通気路
６１ｈ  排液孔
６２    ドレン排出手段
６２ａ  排出通路
６２ｂ  排出パイプ
６２ｃ  開口部
６３    ドレン誘導体
６３ｂ  誘導部
６３ｃ  Ｏリング
６４    凝縮液受皿
６４ａ  受皿部
６４ｂ  縁部
６４ｃ  パイプ貫通部
６５    ドレン侵入阻止部
６６    ブッシュ
６７    環状板
６８    環状板
６８ｂ  誘導部
Ａ      ガス領域（被密封流体領域）
Ｂ      液体領域（非密封流体領域）
Ｂ１    液状領域の下端部分
Ｂ２    液状領域の上端部分
Ｃ      大気領域
Ｄ      凝縮領域
Ｍａ    第１軸封装置
Ｍｂ    第２軸封装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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