(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質固形粒子を含有するスラリ液を扱う回転機器のハウジング（１）に密封環保持部（５ｂ）がスラリ液領域（Ａ）に露出する状態で取付けられた円筒構造のシールケース（５）と、密封環保持部（５ｂ）よりスラリ液領域（Ａ）側に配して、シールケース（５）を洞貫する回転軸（２）に固定された回転密封環（６）と、密封環保持部（５ｂ）の内周部にＯリング（１６）を介して軸線方向移動可能に嵌合保持された静止密封環（７）と、静止密封環（７）を回転密封環（６）へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材（８）とを具備するスラリ液用メカニカルシールにおいて、
外周側端部（１９ａ）を密封環保持部（５ｂ）とハウジング（１）との間に挟圧固定すると共に内周側端部（１９ｂ）を静止密封環（７）の外周面（７ｂ）に圧接させた環状のリップシール（１９）を密封環保持部（５ｂ）の先端面（５ｅ）に接触する状態で配設して、外周側端部（１９ａ）によりシールケース（５）とハウジング（１）との間をシールすると共に内周側端部（１９ｂ）及び内外周端部（１９ａ，１９ｂ）間の連結部（１９ｃ）により前記Ｏリング（１６）の配設空間（１７）へのスラリ液の侵入及び密封環保持部（５ｂ）とスラリ液との接触を阻止するように構成したことを特徴とするスラリ液用メカニカルシール。
【請求項２】
密封環保持部（５ｂ）の先端面（５ｅ）には、リップシール（１９）と同心の環状をなして断続又は連続する凹部（２１）が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載するスラリ液用メカニカルシール。
【請求項３】
シールケース（５）が金属製のものであり、各密封環（６，７）が超硬合金又はセラミックス製のものであり、スラリ液に含有される硬質固形粒子が超硬合金又はセラミックスであることを特徴する、請求項１又は請求項２に記載するスラリ液用メカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質固形粒子（例えば、セラミックス又は超硬合金の微粒子）を含有するスラリ液を扱うボールミル（湿式粉砕機），ポンプ，攪拌機等の回転機器に軸封手段として装備されるスラリ液用メカニカルシールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスラリ液用メカニカルシールとしては、図６又は図７に示す如く、スラリ液を扱う回転機器のハウジング１０１に密封環保持部１０５ｂがスラリ液領域Ａに露出する状態で取付けられた円筒構造のシールケース１０５と、密封環保持部１０５ｂよりスラリ液領域Ａ側に配して、シールケース１０５を洞貫する回転軸１０２に固定された回転密封環１０６と、密封環保持部１０５ｂの内周部に、これに形成したＯリング溝１１７に係合保持させたＯリング１１６を介して、軸線方向移動可能に嵌合保持された静止密封環１０７と、静止密封環１０７を回転密封環１０６へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材１０８とを具備し、両密封環１０６，１０７の対向端面たる密封端面１０６ａ，１０７ａの相対回転摺接作用により、その相対回転摺接部分１０６ａ，１０７ａの外周側領域であるスラリ液領域Ａとその内周側領域である大気領域Ｂとを遮蔽シールするように構成された端面接触形のものが周知である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで、かかるメカニカルシールにあって、Ｏリング１１６の配設空間つまりＯリング溝１１７内の空間には、これがスラリ液領域Ａに連通されていることから、スラリ液が侵入して、スラリ成分が堆積，固着し、その結果、静止密封環１０７のＯリング１１６を介しての軸線方向移動つまり追従性が低下，阻害されることになり、密封端面１０６ａ，１０７ａの接触面圧が不適正となり、メカニカルシール機能が低下することになるといった問題がある。
【０００４】
そこで、図６に示すメカニカルシール（以下「第１従来シール」という）では、静止密封環１０７の外周部にリップシール１１９を嵌着固定して、そのリップ部１１９ｂを密封環保持部１０５ｂの先端面１０５ｅに圧接させておくことにより、静止密封環１０７の軸線方向移動をリップ部１１９ｂの弾性変形によって許容しつつ、Ｏリング溝１１７内の空間をスラリ液領域Ａから遮蔽して、当該空間へのスラリ液侵入を阻止するように工夫している（特許文献１の図９を参照）。また、図７に示すメカニカルシール（以下「第２従来シール」という）では、Ｏリング溝１１７内にグリース等の粘性材１００を充填させておくことにより、静止密封環１０７の軸線方向移動を許容しつつ、Ｏリング溝１１７内へのスラリ液侵入を阻止するように工夫している（特許文献１の図１及び図２を参照）。
【特許文献１】特開２００５−０４８８１９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、第１従来シールにあっては、静止密封環１０７の軸線方向移動（追従動作）に伴ってリップ部１１９ｂによるシール力（密封環保持部１０５ｂの先端面１０５ｅへの接触力）が変化することから、スラリ液のＯリング溝１１７への侵入を確実に阻止することが困難であり、スラリ液用メカニカルシールとしての信頼性に乏しい。また、リップシール１１９の弾性力（密封環保持部１０５ｂの先端面１０５ｅへの接触力）は、スプリング部材１０８と同様に、静止密封環１０７を回転密封環１０６へと圧接させる押圧力として作用し、且つスラリ液領域Ａの圧力によって変化することから、スラリ液領域Ａが高圧となる条件下では、静止密封環１０７の密封端面１０６ａ，１０７ａの接触圧が必要以上に
高くなるといった問題もある。
【０００６】
一方、第２従来シールでは、このような問題を生じることなく、Ｏリング溝１１７内へのスラリ液侵入を確実に阻止することができるが、軸封手段として適用できる回転機器に制限がある。例えば、硬質固形粒子（超硬合金微粒子やセラミックス微粒子等）を含有するスラリ液を扱う湿式粉砕機等の回転機器に、軸封手段として第２従来シールを使用した場合、Ｏリング溝１１７内における粘性材１００の充填層が硬質固形粒子との接触により侵食されて、短期間のうちに当該充填層が破損，消失し、粘性材１００によるスラリ液侵入阻止効果が損なわれる虞れがある。
【０００７】
また、第１及び第２従来シールにあっては、シールケース１０５の密封環保持部１０５ｂ及び各密封環１０６，１０７がスラリ液と接触することになるため、スラリ液が超硬合金微粒子やセラミックス微粒子等の硬質固形粒子を含有するものである場合、硬質固形粒子との接触による損傷が問題となるが、かかる問題は、密封環１０６，１０７についてはこれらを硬質固形粒子との接触によっては損傷しない硬質材（超硬合金，セラミックス等）で構成しておくことにより対処することができる。しかし、シールケース１０５については、製作経済上等の点から、鋼材等の金属材で構成せざるを得ないことから、スラリ液に含有される固形粒子がこのようなシールケース構成材より硬質の超硬合金やセラミックス等である場合、スラリ液と接触するシールケース部分（第１従来シールでは、密封環保持部１０５ｂの先端面１０５ｅにおいてリップシール１１９で被覆されない部分であり、第２従来シールでは、密封環保持部１０５ｂの先端面１０５ｅにおける全面である）が損傷し、当該メカニカルシールの寿命が大幅に低下する。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決して、スラリ液による静止密封環の追従性低下（作動不良）やシールケースの損傷を確実に防止して、超硬合金やセラミックス等の硬質固形粒子を含有するスラリ液を扱う湿式粉砕機（ボールミル）等の回転機器の軸封手段として好適に使用することができるスラリ液用メカニカルシール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】
【０００９】
本発明は、硬質固形粒子を含有するスラリ液を扱う回転機器のハウジングに密封環保持部がスラリ液領域に露出する状態で取付けられた円筒構造のシールケースと、密封環保持部よりスラリ液領域側に配して、シールケースを洞貫する回転軸に固定された回転密封環と、密封環保持部の内周部にＯリングを介して軸線方向移動可能に嵌合保持された静止密封環と、静止密封環を回転密封環へと押圧接触させるべく附勢するスプリング部材とを具備するスラリ液用メカニカルシールにおいて、上記の課題を解決すべく、特に、外周側端部を密封環保持部とハウジングとの間に挟圧固定すると共に内周側端部を静止密封環の外周面に圧接させた環状のリップシールを密封環保持部の先端面に接触する状態で配設して、外周側端部によりシールケースとハウジングとの間をシールすると共に内周側端部及び内外周端部間の連結部により前記Ｏリングの配設空間へのスラリ液の侵入及び密封環保持部とスラリ液との接触を阻止するように構成しておくことを提案するものである。
【００１０】
かかるスラリ液用メカニカルシールの好ましい実施の形態にあって、密封環保持部の先端面には、リップシールと同心の環状をなして断続又は連続する凹部が形成される。また、スラリ液に含有される硬質固形粒子がシールケースの構成材より硬質のもの（例えば、平均粒子径０．０５〜１．０ｍｍである超硬合金粒子又はセラミックス粒子）である場合、各密封環は超硬合金又はセラミックス製のものとされるが、シールケースは一般的な構成材である金属製のものとされる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスラリ液用メカニカルシールによれば、静止密封環の二次シールであるＯリングの配設空間への硬質固形粒子を含有するスラリ液の侵入を長期に亘って確実に阻止することができ、静止密封環の追従性が低下して作動不良となるようなことがなく、長期に亘って良好にメカニカルシール機能を発揮させることできる。また、シールケースは密封環のように硬質材で構成することができず、スラリ液中の硬質固形粒子との接触により損傷し易いものであるが、本発明によれば、シールケースとスラリ液との接触を防止して、シールケースの損傷を回避することができ、メカニカルシール寿命の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の構成を図１及び図２に示す実施の形態に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
図１は本発明に係るスラリ液用メカニカルシールの一例を示す縦断側面図であり、図２は図１の要部を拡大して示す詳細図である。なお、以下の説明において、前後とは図１における左右をいうものとする。
【００１４】
図１に示す軸封装置は、硬質固形粒子（例えば、平均粒子径０．０５〜１．０ｍｍの超硬合金粒子又はセラミックス粒子）を含有するスラリ液を扱うボールミル等の回転機器に装備されたものであり、回転機器のハウジング（例えば、ミル部のハウジング）１とその軸封開口部１ａを同心状に貫通する回転軸（例えば、ロータ軸）２との間に軸線方向（回転軸２の軸線に平行する方向であり、以下、単に「軸線方向」という）に並列状に配置された一次シール３及び二次シール４により、ハウジング内領域（機内領域）たるスラリ液領域Ａとハウジング外領域（機外領域）たる大気領域Ｂとの間を両シール３，４間に形成された封液領域Ｃを介してシールするように構成されている。
【００１５】
一次シール３は、図１に示す如く、本発明に係るスラリ液用のメカニカルシールであり、ハウジング１の軸封開口部１ａに取り付けられた円筒構造のシールケース５と、回転軸２に固定された回転密封環６と、シールケース５に軸線方向（前後方向）に移動可能に保持された静止密封環７と、静止密封環７を回転密封環６に押圧接触させるべく附勢するスプリング部材８とを具備し、両密封環６，７の対向端面たる密封端面６ａ，７ａの相対回転摺接作用により、その相対回転摺接部分６ａ，７ａの外周側領域であるスラリ液領域Ａとその内周側領域である封液領域Ｃとの間を遮蔽シールするように構成された端面接触形メカニカルシールである。なお、封液領域Ｃには、後述する如く、スラリ液領域Ａより高圧の封液３０が循環供給されている。
【００１６】
シールケース５は炭素鋼，ステンレス鋼等の鋼材（この例ではＳＵＳ３０４）で構成された円筒構造のもので、図１に示す如く、本体部５ａとその内周側前端部に突設された密封環保持部５ｂとその内周側後端部に連設されたスプリング保持部５ｃとからなり、本体部５ａの先端面（前端面）を軸封開口部１ａの基端面（後端面）に衝合させると共に密封環保持部５ｂの外周面を軸封開口部１ａの円形内周面１ｂに衝合（嵌合）させた状態で、ハウジング１に取り付けられている。なお、回転軸２は、シールケース５の各部５ａ，５ｂ，５ｃを同心状に貫通している。
【００１７】
回転密封環６は、図１に示す如く、先端面（後端面）を軸線に直交する円環状の平滑面である密封端面６ａに構成した超硬合金又はセラミックス（この例では、超硬合金）製の円環状体であり、軸封開口部１ａ内であって密封環保持部５ｂよりスラリ液領域Ａ側（前側）の位置に配して、回転軸２に嵌合固定されている。回転軸２には、鋼材（この例ではＳＵＳ３０４）製のスリーブ２ａが、その後端部に嵌合させたストッパリング１０及びこれに螺合させた適当数のセットスクリュー１１，１２により嵌合固定されている。回転密封環６は、スリーブ２ａの前端部にＯリング１３、キー１４及びスナップリング１５を介
して嵌合固定されている。なお、スリーブ２ａと回転密封環６との嵌合構造は、図１に示す如く、両者２ａ，６の前端面が面一となるようにして、スラリ液領域Ａに露出するスリーブ２ａの前端面が可及的に小面積となるように工夫してある。
【００１８】
静止密封環７は、図１に示す如く、先端面（前端面）を軸線に直交する円環状の平滑面である密封端面７ａに構成した超硬合金又はセラミックス（この例ではセラミックス）製の円環状体であり、密封環保持部５ｂの内周部にゴム等の弾性材（この例ではパーフロロゴム）製のＯリング１６を介して軸線方向に移動可能に嵌合保持されている。静止密封環７は、図１に示す如く、外周面７ｂを回転密封環６の外径と同一の一定径とした円環状体であり、これと密封環保持部５ｂとの間を二次シールするＯリング１６を介在した状態で、密封環保持部５ｂに軸線方向移動可能に内嵌保持されている。Ｏリング１６は、密封環保持部５ｂの内周部に形成された円環状のＯリング溝１７に係合保持されて、静止密封環７の外周面７ｂに相対運動可能に圧接されている。
【００１９】
スプリング部材８は、図１に示す如く、静止密封環７とその後方に位置するシールケース５のスプリング保持部５ｃとの装填された適当数のコイルバネで構成されており、静止密封環７を回転密封環６へと押圧接触させるべく前方へと附勢するものである。なお、静止密封環７は、その後端内周部に形成した凹部７ｃにスプリング保持部５ｃに突設したドライブピン１８を係合させることにより、軸線方向への移動を所定範囲で許容しつつシールケース５に対する相対回転が阻止されている。
【００２０】
而して、一次シール３にあっては、本発明に従って、図１及び図２に示す如く、外周側端部たる取付部１９ａを密封環保持部５ｂとハウジング１との間に挟圧固定すると共に内周側端部たるリップ部１９ｂを静止密封環７の外周面７ｂに圧接させた環状のリップシール１９を密封環保持部５ｂの先端面（前端面）５ｅに接触する状態で配設して、取付部１９ａによりシールケース５とハウジング１との間をシールすると共にリップ部１９ｂ及び内外周端部１９ａ，１９ｂ間の連結部１９ｃにより前記Ｏリング１６の配設空間（Ｏリング溝１７内の空間）へのスラリ液の侵入及び密封環保持部５ｂとスラリ液との接触を阻止するように構成してある。
【００２１】
すなわち、リップシール１９は、ゴム等の弾性材（この例ではパーフロロゴム）製のもので、連結部１９ｃを取付部１９ａ及びリップ部１９ｂより薄肉とした円環状板に構成されたものである。図２に示す如く、密封環保持部５ｂの先端部外周面５ｄを軸封開口部１ａの内周面１ｂより小径として両部１ａ，５ｂの対向周面１ｂ，５ｄ間に円環状溝２０を形成し、この円環状溝２０に取付部１９ａを挟圧状態で装填させることにより、リップシール１９を、連結部１９ｃが密封環保持部５ｂの先端面５ｅに接触すると共にリップ部１９ｂが静止密封環７の外周面７ｂに圧接する状態で、ハウジング１ないし密封環保持部５ｂに取り付けてある。なお、密封環保持部５ｂの先端面５ｅ及び連結部１９ｃは軸線に直交している。
【００２２】
リップシール１９の取付部１９ａは、図２に示す如く、連結部１９ｃの外周端から後方へと延びており、軸封開口部１ａと密封環保持部５ｂとの対向周面１ｂ，５ｄ間に挟圧固定されることにより、リップシール１９の固定部として機能すると共に両部１ａ，５ｂ間をシール（二次シール）するシール部として機能する。このように取付部１９ａがシール部としても機能することから、この例では、図１に示す如く、ハウジング１とシールケース５との間の二次シールを取付部１９ａのみによって行い、格別の二次シール部材（Ｏリング等）は設けていない。取付部１９ａの外周面１９ｇは、取付部１９ａのハウジング内周面１ｂへの圧接力を高めてそのシール部としての機能をより効果的に発揮させるために、図２に示す如く、凹凸面に構成してある。また、取付部１９ａには、図２に示す如く、密封環保持部５ｂの前端外周面５ｄに形成した円環状の凹部５ｆに係合する環状凸部１９
ｆが形成されていて、この凹凸部５ｆ，１９ｆの係合により、リップシール１９の円環状溝２０からの脱離を阻止するようになっている。
【００２３】
リップシール１９のリップ部１９ｂは、図２に示す如く、その前面が連結部１９ｃの前面より若干突出する形態で連結部１９ｃより厚肉とされていて、静止密封環７の軸線方向移動を阻害しない程度において静止密封環７の外周面７ｂに圧接されている。リップ部１９ｂの径方向幅Ｈは、図２に示す如く、密封環保持部５ｂの内周側先端部分で構成されるＯリング溝１７の前壁部５ｇと静止密封環７との径方向間隔ｈより若干大きく設定されており、この径方向間隔ｈは、Ｏリング溝１７の前壁部５ｇによってＯリング１６のＯリング溝１７からの飛び出しが阻止されうることを条件として、可及的に大きく設定されている。この例では、当該径方向間隔ｈは、図２に示す如く、Ｏリング溝１７の溝底面と静止密封環７の外周面７ｂとの径方向間隔の１／２と同一又はこれより若干小さく設定されている。なお、リップ部１９ｂの内周後端の角部１９ｈは円弧面とされており、Ｏリング溝１７の前壁部５ｇの内周前端の角部５ｈは面取りされた傾斜面とされている。
【００２４】
リップシール１９のリップ部１９ｂは、スラリ液領域Ａの圧力（以下「プロセス圧」という）が高くなると、プロセス圧の作用により、図３に例示する如く、静止密封環７の外周面７ｂに食い込む如き形態に変形し、その変形度はプロセス圧によって変化し、プロセス圧が高くなるに従い大きくなる。したがって、リップ部１９ｂの静止密封環７への接触圧つまりシール力はプロセス圧が高くなるに従い大きくなり、プロセス圧に応じたシール力が得られる。
【００２５】
一次シールたる本発明に係るスラリ液用メカニカルシール３にあっては、上記した如く構成されているから、スラリ液のＯリング配設空間（Ｏリング溝１７内の空間）への侵入がリップシール１９のリップ部１９ｂによるシール作用によって確実に阻止されることになり、スラリ液に含有される硬質固形粒子が静止密封環７とＯリング１６との間に侵入，堆積して静止密封環７の追従性を低下，阻害するような事態の発生は、これが確実に回避される。また、スラリ液領域Ａに露出するシールケース部分つまり密封環保持部５ｂが、リップシール１９によってスラリ液領域Ａと隔絶されて、スラリ液と接触することがないから、たとえ硬質固形粒子がシールケース構成材より硬質のものであっても、シールケース５がスラリ液に含有される硬質固形粒子との接触により損傷されることはない。
【００２６】
ところで、静止密封環７との間のシール機能を発揮させるための上記したリップ部１９ｂの変形は、リップ部１９ｂ自体の弾性変形によって生じるものでなく、図３に示す如く、連結部１９ｃが密封環保持部５ｂの先端面５ｅから離脱する方向（前方）に弾性変形することによって生じるものである。しかし、図５に示す如く、密封環保持部５ｂの先端面５ｅがフラット面である場合には、連結部１９ｃがプロセス圧によって当該先端面５ｅの全面において押圧密着されることから、連結部１９ｃが当該先端面５ｅから離間する方向へと弾性変形しようとしても、両者５ｅ，１９ｃ間に形成される空間が負圧となって、当該弾性変形が妨げられる虞れがある。したがって、リップ部１９ｂの上記した変形が円滑に行われず、リップ部１９ｂによるシール力がプロセス圧に応じたものとならない虞れがある。一方、被密封流体流体圧力が上記負圧が生じるにも拘わらず連結部１９ｃを弾性変形させ得る程度にまで高圧である場合には、リップ部１９ｂの上記した変形が必要以上に大きくなって、リップ部１９ｂの静止密封環７への圧接力が必要以上に高くなり、その結果、静止密封環７の軸線方向移動が妨げられ、つまり静止密封環７の追従性が低下して、良好なメカニカルシール機能が発揮されない虞れがある。
【００２７】
この実施の形態におけるメカニカルシール３にあっては、このような問題の発生を確実に回避するために、図２に示す如く、密封環保持部５ｂの先端面５ｅにリップシール１９と同心の環状をなして断続又は連続する凹部２１を形成してある。すなわち、凹部２１の
存在により、連結部１９ｃが密封環保持部５ｂの先端面５ｅに全面的に接触せず、その接触面積が減少することから、両者５ｅ，１９ｃ間に連結部１９ｃの上記した弾性変形を阻止するような大きな負圧が生じない（凹部２１によるエア抜き効果）。したがって、リップ部１９ｂの上記した変形（図３に示す如き、静止密封環７の外周面７ｂに食い込み勝手となるような変形）が円滑に行われ、プロセス圧に応じたリップ部１９ｂによるシール力が得られる。
【００２８】
また、リップ部１９ｂが図３に示す如く変形する場合において、プロセス圧が高い場合には、上記した如く、リップ部１９ｂの静止密封環７への圧接力が必要以上に高くなる虞れがあるが、このような虞れも、凹部２１の存在によって回避される。すなわち、凹部２１の存在により、図４に示す如く、連結部１９ｃがプロセス圧の作用により凹部２１へと没入するように弾性変形して、つまりリップ部１９ｂの変形度（静止密封環７の外周面７ｂに食い込み勝手方向に変形する場合の変形度）が減じられることになり、その結果、リップ部１９ｂの静止密封環７への圧接力が静止密封環７の追従性を阻害する程度にまで大きくなることがない。なお、凹部２１は、リップシール１９と同心の環状をなして断続するものであっても（密封環保持部５ｂの先端面５ｅにその周方向に並列する複数の凹部２１を形成する）、当該環状をなして連続するものであっても（密封環保持部５ｂの先端面５ｅに１つの環状の凹部２１を形成する）、その何れでもよいが、その断面形状は、リップ部１９ｂの静止密封環７への圧接力が上記した如く静止密封環７の追従性を阻害する程度にまで大きくならないように、連結部１９ｃが図４に示す如く凹部２１へと没入するように弾性変形しうることを条件として、適宜に設定される。
【００２９】
このように、密封環保持部５の先端面５ｅに凹部２１を形成しておくことにより、リップ部１９ｂによるシール力がプロセス圧の高低に応じて適切に調整されることになり、プロセス圧の高低に拘わらず、常に、スラリ液のＯリング溝１７内への侵入及び密封環保持部５ｂへの接触を確実に阻止しつつ静止密封環７の追従性を確実に担保することができる。
【００３０】
また、上記したメカニカルシール３にあって、静止密封環７と密封環保持部５ｂとの間の環状空間であってＯリング１６とリップシール１９とでシールされた空間２２（図２参照）には、両シール部材１６，１９と静止密封環７との接触抵抗を減じるためにグリース等の潤滑剤が充填されている。
【００３１】
二次シール４は、図１に示す如く、一次シール３と兼用されるシールケース５と、シールケース５のスプリング保持部５ｃより後方位に配して、スリーブ２ａに嵌合固定された保持環２３及びこれに相対回転不能に係合され且つスリーブ２ａにＯリング２４を介して軸線方向移動可能に嵌合保持された可動密封環２５と、可動密封環２５の後方位に配して、シールケース５の後端部に嵌合固定された固定密封環２６と、保持環２３と可動密封環２５との間に装填されて可動密封環２５を固定密封環２６へと押圧接触させるべく附勢するバネ部材２７とを具備し、両密封環２５，２６の対向端面たる密封端面２５ａ，２６ａの相対回転摺接作用により、その相対回転摺接部分２５ａ，２６ａの外周側領域である封液領域Ｃとその内周側領域である大気領域Ｂとを遮蔽シールするように構成された端面接触形メカニカルシールである。なお、一次シール３及び二次シール４からなる軸封装置は、図１に鎖線図示する如く、適当数のセット爪３１をストッパリング１０に係合させた状態でシールケース３１に取付けることにより当該軸封装置の回転機器への脱着時に一体化できるカートリッジ形のものに構成されている。当該軸封装置の運転時においては、セット爪３１はストッパリング１０から外して、シールケース３１の適所であって運転の支障とならない位置（例えば、図１に実線で示す位置）に取付けておく。
【００３２】
封液領域Ｃには、図１に示す如く、シールケース５に形成した給排路２８，２９により
プロセス圧より高圧の封液３０が循環供給されている。封液３０としては、スラリ液に混入して支障のない水，油，溶剤等が使用される。この封液３０により、一次シール３及び二次シール４における密封端面間の潤滑が良好に行われ、スラリ液領域Ａと大気領域Ｂとの間のシールが良好に行われる。
【００３３】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものでなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において適宜に改良，変更することができる。例えば、本発明のメカニカルシールは、上記したダブルメカニカルシール構造の軸封装置における一次シール３として使用される他、機内領域たるスラリ液領域Aと機外領域たる大気領域Bとをシールするシングルシールとしても使用することができ、上記実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。また、本発明のメカニカルシールは、シールケース構成材より硬質の超硬合金粒子やセラミックス粒子を含有する回転機器において特に好適に使用されるものであるが、これらより軟質の固形粒子を含有するスラリ液をシールする場合にも当然に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るスラリ液用メカニカルシールの一例を示す縦断側面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す詳細図である。
【図３】リップシールの変形形態を示す図２相当の作用説明図である。
【図４】図３と異なるリップシールの変形形態を示す図２相当の作用説明図である。
【図５】密封環保持部の先端面に凹部を形成しない例を示す当該メカニカルシールの要部の図２相当の縦断側面図である。
【図６】第１従来シールを示す縦断側面図である。
【図７】第２従来シールを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１      回転機器のハウジング
１ａ    ハウジングの軸封開口部
２      回転機器の回転軸
５      シールケース
５ｂ    密封環保持部
５ｅ    密封環保持部の先端面
６      回転密封環
６ａ    回転密封環の密封端面
７      静止密封環
７ａ    静止密封環の密封端面
７ｂ    静止密封環の外周面
８      スプリング部材
１６    Ｏリング
１７    Ｏリング溝（Ｏリングの配設空間）
１９    リップシール
１９ａ  取付部（リップシールの外周側端部）
１９ｂ  リップ部（リップシールの内周側端部）
１９ｃ  連結部
２１    凹部
Ａ      スラリ液領域
Ｂ      大気領域
Ｃ      封液領域
【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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