(57)【要約】【課題】  メカニカルシール装置は、ケミカル流体の被密封流体に対してシール能力を発揮すると共に、ハウジングに簡単に取り付けられるようにすることにある。【解決手段】  メカニカルシール装置は、回転軸（５０）の被密封流体（Ｌ）側に配置されてシールハウジング（３２）に固定された第１シール面（２Ａ）と第１シール面（２Ａ）に密接して回転軸（５０）に固定された第１対向シール面（２０Ａ）とを有する第１シール部（Ｓ１）と、第１シール部（Ｓ１）より外部（Ａ）側に配置されてシールハウジング（３２）と回転軸（５０）との間をシールする第２シール部（Ｓ２）とを具備し、第１シール部（Ｓ１）と第２シール部（Ｓ２）との間にバッファ室（１５）を有すると共に、第１シール部（Ｓ１）の被密封流体（Ｌ）側に仕切流体領域（１６）を有し、仕切流体領域（１６）に導入される仕切流体（Ｎ）がバッファ室（１５）に導入されるバッファ流体（０１）よりも低圧であると共に、被密封流体（Ｌ）の圧力より高圧に構成されているものである。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が貫通するシールハウジングと回転軸との間のケミカル液をシールするメカニカルシール装置であって、前記回転軸の被密封流体側に配置されて前記シールハウジングに固定された第１シール面と第１シール面に密接して回転軸に固定された第１対向シール面とを有する第１シール部と、前記第１シール部より大気側に配置されて前記シールハウジングと前記回転軸との間をシールする第２シール部とを具備し、前記第１シール部と前記第２シール部との間にバッファ室を有すると共に、前記バッファ室に連通するバッファ供給通路を有し、且つ前記第１シール部の被密封流体側に仕切流体領域を有すると共に、前記仕切流体領域に連通する仕切流体通路を有し、前記仕切流体領域に導入される仕切流体が前記バッファ室に導入されるバッファ流体よりも低圧であると共に、被密封流体の圧力より高圧に構成されたことを特徴とするメカニカルシール装置。
【請求項２】
前記第１シール部より被密封流体側に第３シール部を有し、前記第１シール部と前記第３シール部との間が仕切流体領域に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のメカニカルシール装置。
【請求項３】
前記第１シール部が前記回転軸に密封に固着されて一端面に第１対向シール面を有する回転用密封環と、前記第１対向シール面と密接する第１シール面を有する第１固定用密封環とを具備し、前記第２シール部が前記回転軸に密封に固着されて他端面に第２対向シール面を有する回転密封環と、前記回転用密封環の第２対向シール面と密接する第２シール面を有する第２固定用密封環とを具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のメカニカルシール装置。
【請求項４】
前記第３シール部がラビリンスシールに構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のメカニカルシール装置。
【請求項５】
バッファ流体が潤滑油であることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載のメカニカルシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸、塩、アルカリ類等のケミカル流体をシールするメカニカルシール装置に関する。更に詳しくは、スラリーを含む液、酸類、塩類、アルカリ類等、特に重合性が高いケミカル流体を使用するコンプレッサーに取り付けられて有用なメカニカルシール装置に関する。
【技術背景】
【０００２】
従来のメカニカルシール装置において、密封環に付着して固形化する流体、揮発性の強い流体、スラリーを含む流体等をシールするためには、タンデム形シール、ダブル形シールにしてシールする方法が採用されてきた。更には、密封環のシール部をフラッシングして洗浄する方法も採用されてきた。このようなケミカル流体では、メカニカルシールに更なる設備を付加しなければならないので、メカニカルシール装置の設備費が高価になる問題がある。又、この付帯設備が効果になると、メカニカルシール装置としての採算が合わない問題が生じる。更に、メカニカルシール装置には、一対の密封環の一方を移動自在にするために、密封環が移動する摺動間から被密封流体が漏洩しないようにＯリングが設けられている。このＯリングを取り付ける取付溝に被密封流体が入り込むから、Ｏリングと密封環の摺動面に被密封流体が粘着して固形化し、密封環の摺動を悪化させる。この為に、一対の密封環のシール面が密接するように応動することが不十分となって、メカニカルシール装置はシール能力を低下させる。又、一方の密封環を押圧するばねに被密封流体が固形化して付着し、ばねの弾発力を悪化させる。更に、被密封流体が重合してシール面に固形化した粘着物として付着すると、シール面のシール能力を低下させる問題が存する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、本発明に関連するメカニカルシール装置である。この軸封装置は、液体アンモニア等のケミカル液をシールするための軸封装置である（例えば、特許文献２参照）。この軸封装置には、二つの第１及び第２メカニカルシール１１１、１２１を軸方向に並列に配置すると共に、第１及び第２メカニカルシール１１１、１２１間に不活性ガス等のバッファ流体Ｇを供給して第１及び第２メカニカルシール１１１、１２１のシール手段と、バッファ流体Ｇによる圧力封止とにより被密封流体をシールするタンデム形メカニカルシールが開示されてある。
【０００４】
この内、被密封流体側Ａの第１メカニカルシール１１１は、回転軸１１６に嵌着されたスリーブ１０８の段部に固定環１０７が固定されている。この固定環１０７に回転用密封環１１２が取り付けられている。又、回転用密封環１１２に対向して密接する固定用密封環１１３が配置されている。この固定用密封環１１３は、保持環１０６に嵌着している。この保持環１０６はケース１０５に嵌合して摺動自在に取り付けられている。又、ケース１０５はハウジング１１５に密封状態に嵌着している。この保持環１０６とケース１０５との間には、Ｏリング１０９が配置されている。このＯリング１０９は、保持環１０６の背面に作用する被密封流体がパージ流体領域Ｃへ漏洩するのを防止すると共に、被密封流体が密封環１０６の背面に作用できるように構成されている。又、保持環１０６は、スプリング１１４により回転用密封環１１２側へ弾発に押圧されている。このスプリング１１４と、Ｏリング１０９は、被密封流体に接触して不具合になる側に配置されている。更に、第１メカニカルシールの図示上部に設けられた通路からフラッシング液又はクエンチング液が第１メカニカルシールへ向けて噴射するように構成されている。このフラッシング液又はクエンチング液は一対の密封環１１２、１１３をフラッシングする為にポンプ等により再循環させる設備を必要とする。
【０００５】
上述したように、第１メカニカルシール１１１は、固定環１０７と、回転用密封環１１２と、ケース１０５と、保持環１０６、固定用密封環１１３と、Ｏリング１０９と、スプリング１１４と、スリーブ１０８と、が主要な構成である。そして、被密封流体がスラリーを含む流体又は粘着性流体の場合には、再起動時にこの流体によりＯリングの周囲から被密封流体の漏が惹起する。更に、フラッシング液を循環するときに酸類又は塩類等のケミカル液がフラッシング液に混入するので、フラッシング液を圧送する装置に錆の問題が生じる。この為に、フラッシング液からケミカル液を取り除く再処理が必要となる。
【０００６】
次に、第１メカニカルシール１１１より大気側Ｂに配置された第２メカニカルシール１２１は、第２固定環に保持された第２回転用密封環１２２と、第２ケースに移動自在に嵌合した第２保持環に結合している第２回転用密封環１２３とが密接して流通路から供給されるパージ流体Ｇをシールする。この第２固定環は、スリーブ１０８を介して回転軸１１６に嵌着している。又、第２回転用密封環１２３に結合した第２保持環は、第２スプリング１２４により押圧されている。この第２回転用密封環１２２のシール面には、動圧発生溝１２２aが形成されている。つまり、第２メカニカルシール１２１は、非接触型のガスシールである。そして、第１メカニカルシール１１１のシール面に粘着性の被密封流体が付着するとシール能力が低下する。この為、被密封流体はパージ流体領域Cへ流入する。このパージ流体領域Cへ流入した被密封流体は、第２メカニカルシール１２１の動圧発生溝を有するシール面に付着すると、シール面のシール能力が低下する。又、被密封流体は、第２Oリングに付着して第２保持環の作動を悪化させるので、第２メカニカルシール１２１のシール能力は低下する。
【０００７】
揮発性流体、粘着性流体をシールする為には、ダブル型又はタンデム型メカニカルシールに構成する必要がある。又、タンデム型メカニカルシールは、パージ流体領域Cに大気圧より高いパージガスをポンプにより供給しなければならない。この為、この二つのメカニカルシールの構成は、製作コストを上昇させる。又、パージ流体を供給するために、ポンプ等の付帯設備を必要とするので、コストを上昇させる。このように、従来のメカニカルシール装置で粘着性流体、揮発性流体、スラリーを含む流体等のケミカル液をシールするためには、上述のような問題を解決しなければならない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４１１４９号公報（図１、２頁から７頁）
【特許文献２】特公平７−６９０１８号公報（図１、２頁から３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものである。その発明が解決しようとする課題は、粘着性流体、粘性流体、スラリーを含む流体等のケミカル流体の被密封流体をシールするときに、メカニカルシール装置の摺動面にケミカル液が付着しないようにしてシール能力を向上させることにある。又、バッファ流体と一対の密封環との組み合わせにより被密封流体を確実にシールすることにある。又、メカニカルシール装置のコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述のような技術的課題を解決するために成されたものである。その技術的解決手段は、以下のように構成されている。
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置は、回転軸が貫通するシールハウジングと回転軸との間のケミカル液をシールするメカニカルシール装置であって、回転軸の被密封流体側に配置されてシールハウジングに固定された第１シール面と、第１シール面に密接して回転軸に固定された第１対向シール面とを有する第１シール部及び第１シール部より大気側に配置されてシールハウジングと回転軸との間をシールする第２シール部を具備し、第１シール部と第２シール部との間にバッファ室を有すると共に、バッファ室に連通するバッファ供給通路を有し、且つ第１シール部の被密封流体側に仕切流体領域を有すると共に、仕切流体領域に連通する仕切流体通路を有し、仕切流体領域に導入される仕切流体がバッファ室に導入されるバッファ流体よりも低圧であると共に、被密封流体の圧力より高圧に構成されたものである。
【００１１】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、第１シール部より被密封流体側に第３シール部を有し、第１シール部と第３シール部との間が仕切流体領域に構成されているものである。
【００１２】
請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置は、第１シール部が回転軸に密封に固着されて一端面に第１対向シール面を有する回転用密封環と、第１対向シール面と密接する第１シール面を有する第１固定用密封環とを具備し、第２シール部が回転軸に密封に固着されて他端面に第２対向シール面を有する回転密封環と、この回転用密封環の第２対向シール面と密接する第２シール面を有する第２固定用密封環とを具備するものである。
【００１３】
請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置は、第３シール部がラビリンスシールに構成されているものである。  
【００１４】
請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置は、バッファ流体が潤滑油を使用しているものである。
【発明の効果】
【００１５】
この請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置では、第１シール部より被密封流体側の仕切流体領域に被密封流体より高圧の仕切流体が供給される。この為に、被密封流体は簡単には第１シール部側へは浸入しない。仮に被密封流体が第１シール部へ浸入しても、バッファ室内に導入されるバッファ流体は仕切流体より高圧に構成されている。この為、被密封流体も、仕切流体も、第１シール部のシール面へ浸入するのが防止される。従って、被密封流体が粘着性流体、粘性流体、スラリーを含む流体等のケミカル流体であっても、第１シール部のシール面にケミカル流体が付着して第１シール部の能力低下させるのを防止できる。又、仕切流体領域を特別に製作せずに、仕切流体領域を通路に構成できるから、メカニカルシール装置の構造をコンパクトにすることが可能になる。又、ハウジングにメカニカルシール装置であるシールハウジングを嵌着すればよいので、製作及び組立コストが低減できる。
【００１６】
この請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置では、第１シール部の被密封流体側に第３シール部を設けることにより、被密封流体と仕切流体との混入を防止して、更なる被密封流体のシール能力を向上させることが可能になる。
【００１７】
この請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置では、回転用密封環の両端に第１対向シール面と第２対向シール面を設けて、この両対向シール面に密接する各シール面を設けることにより、メカニカルシール装置をコンパクトにすることが可能になる。しかも、回転用密封環の外周にバッファ室を設けることが可能になるから、バッファ流体により第１シール部と第２シール部を冷却しながら回転用密封環に被密封流体が付着するのを防止できる。更に、バッファ室にバッフアー流体を導入する通路の構成が簡単にできる。
【００１８】
この請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置では、第３シール部をラビリンスシールに構成することより、第３シール部の構造が簡単になると共に、被密封流体がラビリンスシールに付着してもシール能力が低下するのを防止できる。
【００１９】
この請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置では、バッファ流体が潤滑液であるから、シール面と対向シール面とのシール面間を潤滑して摩耗するのを防止する。同時に、シール面間に被密封流体が浸入するのを防止する。更に、相対回転するシール面が高速摺動回転して発熱してもバッファ流体によりシール面が冷却される。この為にシール面の耐久能力が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係わる実施の形態のメカニカルシール装置を図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図は設計図を基にした図面である。
【００２１】
図１は、本発明に係わる好ましい第１実施の形態を示すメカニカルシール装置１である。このメカニカルシール装置１は回転軸５０とハウジング６０との間の通路１１を流れる被密封流体Lをシールするために取り付けられる。この被密封流体Ｌはブタジエン＋ＨＣガスである。このガスは摺動面で加熱されると重合して摺動面に付着する特性がある。ステンレス鋼のハウジング６０には端面側から孔６０Ａが設けられており、この孔６０Ａの内部Ｂに外部から動力用の回転軸５０が貫通している。このハウジング６０の端面の孔６０Ａに２個のパッキンでシールしながらステンレス鋼製のシールハウジング３２の嵌合面３２Ａを嵌着する。同時に、シールハウジング３２をボルトによりハウジング６２の端面に固定する。このシールハウジング３２は、メカニカルシールを内蔵してハウジング６０の端部に簡単に取り付けられる。
【００２２】
シールハウジング３２の内周面３２Ｂ内の空室には、被密封流体Ｌに対してアウトサイド型メカニカルシールに構成されたメカニカルシール形の第１シール部Ｓ１とメカニカルシール形の第２シール部Ｓ２とを配置する。第１シール部Ｓ１の第１固定用密封環２はシールハウジング３２に密封に固定される。この第１固定用密封環２はシールハウジング３２に固着するために金属製の第１ベローズ５の一方と他方の各端部にステンレス鋼製の第１支持部３と第１保持部４とを一体に結合する。そして、第１支持端３は嵌合面がシールハウジング３２の内周面３２ＢにＯリングを介して嵌着すると共に、外周側の第１フランジ部がボルト４７によりシールハウジング３２の段面３２Ｅに固定される。又、第１保持部４の段部に第１固定用密封環２を一体に嵌着する。この第１固定用密封環２は、円筒体の端面に凸部を設けている。この凸部の端面には、第１シール面２Ａが設けられている。この第１固定用密封環２は、ＳｉＣ又はカーボン材製である。
【００２３】
第１シール部Ｓ１と対称の位置には、第２シール部Ｓ２が配置されている。第２シール部Ｓ２の第２固定用密封環２０は、第１シール部Ｓ１の第１固定用密封環２と同一材質で同様な形状に形成されている。そして、第２対向シール面１０Ｂと対向して密接する第２シール面２０Ａが凸部の端面に設けられている。又、第２固定用密封環２０を保持する第２保持部２４と第２ベローズ２５と第２支持部２３とが一体に結合している。この第２支持部２３の外周側の第２フランジ部はシールハウジング３２の段面３２Ｄにボルト４６により固定されている。そして、第２保持部２４の段部に第２固定用密封環２０が一体に結合している。この第１固定用密封環２と第２固定用密封環２０とをシールハウジング３２に固着する構造は、従来用いられたメカニカルシールの密封環を保持する構造と同様にもできる。
【００２４】
回転軸５０の段部の外周面には、Ｏリングを介してスリーブ４０が嵌合している。又、スリーブ４０は回転軸５０の段部との間で固定具４３により固定される。この固定具４３は止めねじ４４により回転軸５０に止められている。更に、このスリーブ４０の端部には係止溝が設けられている。この係止溝は回転軸５０に設けられたドライブピン５０Ａと係止して回転軸５０とスリーブ４０とが共に回転できるように成されている。このスリーブ４０の外周面にはフランジ部が設けられていると共に、フランジ部の一方が外周面４０Ａに形成されている。又、このフランジ部の他方の外周面が対向面４０Ｂに形成されている。更に、外周面４０Ａの端部側にねじが設けられている。このスリーブ４０のフランジ部に突き当てて外周面４０Ａには、Ｏリングを介して回転用密封環１０を嵌着する。回転用密封環１０はスペーサ４１を介してねじと螺合するナット４２により固定する。この回転用密封環１０の第１対向シール面１０Ａと第１固定用密封環２の第１シール面２Ａとが密接して第１シール部Ｓ１を構成する。又、回転用密封環１０の第２対向シール面１０Ｂと第２固定用密封環２０の第２シール面２０Ａとが密接して第２シール部Ｓ２を構成する。
【００２５】
上述のように回転用密封環１０の各端面には第１対向シール面１０Ａと第２対向シール面１０Ｂとを設けている。この回転用密封環１０は炭化硅素材製である。この為に、回転用密封環１０の外周面には補強用の金属製リング状のバンド４５を嵌着する。この第１対向シール面１０Ａには第１シール面２Ａが密接して被密封流体Ｌと仕切流体Ｎとをシールする。又、第２対向シール面１０Ｂには第２シール面２０Ａが密接してバッファ流体をシールする。
【００２６】
又、シールハウジング３２の端部側に取り付けられたケース３１の内周面には第３シール部３０を設ける。この第３シール部３０は、更にシール効果を高めるためのシール手段である。この第３シール部３０は第１シール部Ｓ１より内部Ｂ側に設けられている。この第３シール部３０は、ラビリンスシールに構成されている。このラビリンスシール３０は、内周面に軸方向へ凹凸状のラビリンス面３０Ａを設けている。そして、ラビリンス面３０Ａはスリーブ４０の対向面４０Ｂと近接状態に嵌合する。このラビリンスシール３０により被密封流体Ｌが流入口１１より外部Ａ側へ浸入するのをシールすると共に、反対に仕切流体Ｎが流入口１１側へ浸入するのを確実にシールする。このラビリンスシール３０の材質は、樹脂材とした場合にはフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）が好ましく、金属ではステンレス鋼等が適している。この第３シール部３０は、ラビリンスシール３０とは限らず、その他のシール方法も利用できる。例えば、フッ素樹脂材製のＯリングを単体又は複数に配列することもできる。
【００２７】
図１及び図２を参照する。第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２との間にはバッファ室１５を設ける。このバッファ室１５の内周側は回転用密封環１０が配置される。又、ハウジング６０の外部Ａからバッファ供給通路３６が貫通している。このバッファ供給通路３６は、フィルター３７を通してシールハウジング３２に設けられた８等配の放射状の連通路３６Ａ、３６Ｂと連通している。更に、各連通路３６Ａ、３６Ｂはバッファ室１５に連通する。バッファ室１５には、更に、流出路３６Ｃを設ける。そして、バッファ供給通路３６からバッファ流体０１であるタービン油又はスピンドル油等が供給される。このタービン油０１は被密封流体Ｌの圧力よりも高圧であると共に、被密封流体Ｌの圧力よりも高圧の仕切流体Ｎよりも更に高圧である。このタービン油０１であるバッファ流体０１はバッファ室１５で被密封流体Ｌと仕切流体Ｎがシール面２Ａと対向シール面１０Ａとの間から浸入するのを防止すると共に、第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ１との摺動面の発熱を冷却する。特に、被密封流体Ｌのブタジエン＋ＨＣガスのブタジエンは熱により重合しやすく、重合するとシール面２Ａと対向シール面１０Ａに付着してシール能力を低下させるが、バッファ流体０１によりシール面２Ａと対向シール面１０Ａが冷却されるので、このシール面２Ａと対向シール面１０Ａとに重合して付着するのを防止する。
【００２８】
シールハウジング３２の端部に設けられた付属板３４には、図示省略の配管と連通可能な仕切流体通路１６Ａが設けられている。シールハウジング３２と付属板３４とは、シールハウジング３２の嵌着部３２Ｃに結合した連結環３３が付属板３４の結合穴に嵌合して結合している。又、仕切流体通路１６Ａと仕切流体領域１６とは通路継手１９により連通可能に接続している。そして、この仕切流体通路１６Ａは、シールハウジング３２に軸方向から内径方向へＬ形に設けられた仕切流体領域１６に連通する。そして、この仕切流体領域１６は第１シール部Ｓ１の内周と第３シール部３０との間の仕切流体領域１６まで連通している。この仕切流体通路１６Ａから仕切流体領域１６へ供給される仕切流体Ｎは、被密封流体の圧力よりも高圧の窒素ガス（Ｎ２）を供給する。この仕切流体Ｎは、被密封流体に混合しても問題にならない流体であれば良い。特に、Ｎ２ガス、空気等が適している。
【００２９】
上述の仕切流体Ｎとバッファ流体０１の流れについて詳しく説明する。被密封流体Ｌは、自動車用コンプレッサー、ターボコンプレッサー、プラント用コンプレッサーの作動流体としてブタジエン＋ＨＣガスを使用する。このガスは加熱されると重合反応によりシール面等に付着する。一方、被密封流体Ｌより高圧にした仕切流体Ｎは、仕切流体通路１６Ａから仕切流体領域１６へ供給される。供給された仕切流体Ｎは、ラビリンスシール３０により封止される。そして、被密封流体Ｌより高圧の仕切流体Ｎは、被密封流体Ｌが第１シール部Ｓ１側へ浸入するのをラビリンスシール３０により防止する。尚、ラビリンスシール３０は、全体のシールのうち、補助シールとして作用する。つまり、被密封流体Ｌの圧力より高圧の仕切流体Ｎは、仕切流体領域１６に供給されて仕切流体領域１６を堰止めしているから、被密封流体Ｌが第１シール部Ｓ１側へ流入するのを防止する。そして、ラビリンスシール３０は、ラビリンス面３０Ａに被密封流体Ｌが付着しても、ほとんどシール能力の低下が認められない。
【００３０】
次に、バッファ供給通路３６から供給されたバッファ流体０１は放射状に形成された連通路３６Ａ、３６Ｂを通ってバッファ室１５へ供給される。このバッファ流体０１は仕切流体Ｎよりも高圧であるから、仕切流体Ｎが第１シール面２Ａと第１対向シール面１０Ａとの間からバッファ室１５へ浸入するのを防止すると共に、第１シール面２Ａと第１対向シール面１０Ａとの間にバッファ流体０１が作用して潤滑作用をする。同時に、バッファ流体０１が第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２とに冷却効果として作用する。このバッファ流体０１は、冷却効果を出すために温度が上がれば流出路３６Ｃから排出流体０２として排出される。この排出流体０２は冷却されて再度バッファ供給通路３６から循環供給される。この為、第１シール部Ｓ１はどのような特性の被密封流体Ｌであっても、確実にシールすることが可能になる。
【００３１】
図３のメカニカルシール装置１は、本発明の第２実施の形態を示すものである。この第２実施の形態のメカニカルシール装置１は、図１のメカニカルシール装置１と全体構成は、略同様に構成されている。大きく相違する点は、第１シール部Ｓ１である。第１シール部Ｓ１は、回転用密封環１０の第１対向シール面１０Ａに螺旋溝が設けられているものである。この螺旋溝１３は、回転用密封環１０の回転と共に、動圧が発生して第１シール面２Ａと第１対向シール面２０Ａが非接触状態になる。この為、両シール面２Ａ、２０Ａ間に摩擦熱が発生するのを防止する。この第１対向シール面２０Ａに設けた螺旋溝１３の深さは、一般の螺旋溝の深さより浅くされており、螺旋溝の深さは１×１０−６ｍから１０×１０−６ｍと小さくしてある。その結果、第１シール面２Ａと第２対向シール面２０Ａとの非接触状態は、第１シール面２Ａと第２対向シール面２０Ａとの摺動面に摩擦が発生しない微小な間隔に構成される。
【００３２】
この第２実施の形態では、第１実施の形態に於いて、バッファ流体０１を窒素ガス等の気体にすることもできる。尚、被密封流体Ｌの圧力と、仕切流体Ｎの圧力と、バッファ流体０１の圧力との高低圧関係は、第１実施の形態と同じである。更に、その他の構成は、図１と図３の符号が同一のものは、説明は省略するが、同一構成である。
以上の第１実施の形態及び第２の実施の形態の第２シール部Ｓ２は、被密封流体Ｌをシールするものではないので、上述のメカニカルシールの構成とは限らず、他のメカニカルシールでも良い。又、第２シール部Ｓ２はパッキンに構成しても良い。つまり、第２シール部Ｓ２はバッファ流体をシールするシール手段であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明のメカニカルシール装置は、化学装置、コンプレッサー等に用いてケミカル液に相当する付着性の液体、粘性の流体、スラリーを含む流体等をシールするメカニカルシール装置として有用である。又、カートリッジ型の構造として組立を容易にするメカニカルシール装置としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施の形態に係わるメカニカルシール装置の断面図である。
【図２】図１のメカニカルシール装置の正面図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係わるメカニカルシール装置の断面図である。
【図４】本発明の関連技術として示すメカニカルシール装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  メカニカルシール装置  
２  第１固定用密封環
２Ａ  第１シール面
３  第１支持部
４  第１保持部
５  第１ベローズ
１０  回転用密封環
１０Ａ  第１対向シール面
１０Ｂ  第２対向シール面
１１  流入口
１３  螺旋溝
１５  バッファ室
１９  通路継手
１６  仕切流体通路
２０  第２固定用密封環
２０Ａ  第２シール面
２３  第２支持部
２４  第２保持部
２５  第２ベローズ
３０  ラビリンスシール
３０Ａ  ラビリンス面
３１  ケース
３２  シールハウジング
３２Ａ  嵌合面
３２Ｂ  内周面
３２Ｃ  嵌着部
３２Ｄ  断面
３２Ｅ  断面
３３    連結環
３４  付属板
３６  バッファ供給通路
３６Ａ、３６Ｂ  連通路  
３６Ｃ  流出路
３７  フィルター
４０  スリーブ
４０Ａ  外周面
４０Ｂ  対向面  
４１  スペーサ
４２  ナット
４３  固定具
４４  止めねじ
４５  バンド
４６  ボルト
４７  ボルト
５０  回転軸
５０Ａ  ドライブピン
６０  ハウジング
６０Ａ  孔
０１  バッファ流体
０２  排出流体
Ｓ１  第１シール部
Ｓ２  第２シール部
Ａ  外部
Ｂ  内部
Ｌ  被密封流体
Ｎ  仕切流体
【図１】
2005140258.tif 000003
【図２】
2005140258.tif 000004
【図３】
2005140258.tif 000005
【図４】
2005140258.tif 000006