(57)【要約】      （修正有）【課題】  メカニカルシール装置は、安価に製作できるようにすると共に、シール面のみに潤滑液を供給して燃焼性ガス、揮発性ガス等をシールできるようにするとともに、潤滑油が被密封流体に混入しないようにする。【解決手段】  メカニカルシール装置は、潤滑室３１の潤滑液Ｔの圧力が略大気圧状態であると共に、潤滑室側のシール面２Ａと対向シール面１０Ａとの一方のシール面にシール面２Ａと対向シール面１０Ａとの面間へ潤滑室３１の潤滑液Ｔを入り込ませる潤滑導入溝３を有するものである。  【選択図】図１
2005113983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性流体、低沸点流体、燃焼性流体等の流体をシールするメカニカルシール装置であって、シール面を有する第１密封環と、前記第１密封環の前記シール面に密接する対向シール面を有する第２密封環と、前記第１密封環と前記第２密封環の一方周面側に有する被密封流体用の通路と、前記第１密封環と前記第２密封環の他方周面側に有する潤滑液用の潤滑室とを具備し、前記潤滑室の前記潤滑液の圧力が被密封流体の圧力より低圧状態であると共に、前記潤滑室側の前記シール面と前記対向シール面との一方のシール面に前記シール面と前記対向シール面との面間へ前記潤滑室の前記潤滑液を入り込ませる潤滑導入溝を有することを特徴とするメカニカルシール装置。
【請求項２】
前記潤滑室が前記第１密封環と前記第２密封環の内周面側に有す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】
前記潤滑導入溝が内周面から前記シール面に沿って円弧状に形成されていると共に、前記シール面の径方向における幅寸法の１／２以下のシール面に潤滑導入溝が形成されてい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】
前記潤滑室に封入される前記潤滑液は潤滑油であると共に、潤滑液の圧力が供給源からの略潤滑油の自重圧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に記載のメカニカルシール装置。
【請求項５】
前記第２密封環がカーボン材製で突出した端面に前記対向シール面を有すると共に、前記対向シール面の径方向の幅が前記シール面の径方向の幅より小さな寸法に形成されてい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、メカニカルシール装置に関する。更に詳しくは、Ｈ２ガス，ＬＮＧ等の燃焼ガス、揮発性ガス、有害ガス等をシールするメカニカルシール装置に関する。
【技術背景】
【０００２】
従来、シール装置は、シールする空気、水、油が微少量を外部へ漏洩したとしても火災、公害として問題にならなかった。しかし、近年、特殊なガス、例えば、Ｈ２ガス、ＬＮＧ、毒性ガス、揮発性ガス等の流体をシールする必要が生じてきた。このシール装置には、二つのメカニカルシールを軸方向に並列に配置すると共に、その二つのメカニカルシール間に不活性ガス等の高圧のバッファ流体を供給して二つのメカニカルシールのシール手段とバッファ流体としての封止圧力により被密封流体をシールするタンデム形、叉はダブル形メカニカルシールが存在する（例えば、特許文献１参照，特許文献２参照）。このメカニカルシールは、摺動する密封面に動圧発生溝を設けて摺動時に密封面を非接触状態にし、シール面に摩擦熱や摩耗が生じるのを防止するようにしている。しかし、非接触形メカニカルシールは、シール面間に間隙が生じるために被密封流体が漏洩する問題がある。又、漏洩した有害な被密封流体を回収して処分しなければならない。更に、複数にしたメカニカルシールのために装置が高価になる問題と、装置の設置場所を大きくする問題が存する。更に、動圧発生溝を設けたシール面を有する密封環は、加工精度及び品質を必要とするために高価になる問題がある。
【０００３】
更に、本発明に類似する第１関連技術として図７に示すメカニカルシール１００が存在する（特許文献３参照）。このメカニカルシール１００は、本発明とは全く被密封流体をシールする用途が異なるものである。しかし、形状的に類似する点が存するので、その技術の相違を説明する。このメカニカルシール１００は、ロータリジョイントに設けられるものである。ロータリジョイントのケーシング１０１は、筒状フレーム１１０と、この筒状フレーム１１０に取り付けられたヘッド部１１１とから構成されている。叉、ケーシング１０１には、ボルト１１２を介して環状のフレーム１０７が設けられている。そして、ケーシング１０１の内部には、シール孔１１３が設けられている。このシール孔１１３には外部の流路と連通可能な流路１１４が連通している。更に、シール孔１１３には、フレーム１０７側から工作機械の主軸１１９の一端が内装されている。
【０００４】
このように構成された工作機械の回転する主軸１１９の流路と、固定されたケーシング１０１の流路１１４とを流体Ｍが通過可能に連通させるためにロータリージョイントが設けられる。ロータリージョイントは、ケーシング１０１のシール孔１１３に軸部１１５が移動自在に取り付けられたフローティングシート１０２と、主軸１１９の流路に螺合した回転管軸１０４とは、対向状態に配置されている。そして、フローティングシート１０２の流路１１８と、回転管軸１０４の流路１２０とを回転状態でも被密封流体Ｍが流れるように連通させるものである。  
【０００５】
フローティングシート１０２の端部には固定用密封環１２１が設けられている。この固定用密封環１２１のシール面には平面から見て半円形の潤滑溝１２１Ｃ、１２１Ｄが内周と外周に交互に円周に沿って２等配で放射状に設けられている。又、回転管軸１０４の端面にも回転用密封環１２２が設けられている。この回転用密封環１２２のシール面は平面状態である。そして、固定用密封環１２１のシール面と回転用密封環１２２のシール面が密接するように、ばね１０６によりフローティングシート１０２のフランジ部１１６が弾発に押圧されている。又、フローティングシート１０２が回動しないように、フランジ部１１６の切欠１１７には、止めピン１０５が係止している。このシール面の潤滑溝１２１Ｃは、両密封環１２１、１２２の流通孔１２１Ａを通る被密封流体を潤滑溝１２１Ｃに流入させると共に、被密封流体の圧力により潤滑溝１２１Ｃからシール面に圧送して潤滑するように構成されている。
【０００６】
このように構成されたロータリージョイントは被密封流体の圧力を利用して潤滑溝１２１Ｃからシール面へ被密封流体を導入する。この被密封流体の圧力により潤滑溝１２１Ｃからシール面へ被密封流体を導入するために、被密封流体には圧力を必要とする。更に、被密封流体は液体でなければならない。従って、本発明のような燃焼する気体をシール場合には、このような構成のメカニカルシールでは、シール面を潤滑できないから、シール面に焼き付きや摩耗が惹起する。この為に、被密封流体が燃焼するガスの場合には、シール面の摺動時の発熱により，被密封流体が燃焼につながることにもなる。又、外周面の潤滑溝１２１Ｄに外周面側から潤滑液を強制的に供給する場合には、内外周側に設けられた潤滑溝１２１Ｄ、１２１Ｃをつたわって内周側に流入し、流通孔１２１Ａを流れる被密封流体に混入する問題が存する。又、潤滑液を供給する装置を必要とするので、設備費を高価にする問題が存する。又、反対に、流通孔１２１Ａを流れる気体の被密封流体が内周側の潤滑溝１２１Ｃから遠心力により外周側の潤滑溝１２１Ｄに送り込まれてシール面の外周側に流出する問題が存する。この為に、図７に示すメカニカルシールは、潤滑できる液体を流すロータリジョイントにしか適用できない。
【０００７】
更に、本発明の第２関連技術として図８に示す密封環２００が存在する（特許文献４参照）。この密封環２００は、シール面２１０に多数個の螺旋溝２１５を設けたものである。このシール面２１０は、図７の固定用密封環１２１と同様に回転用密封環１２２のシール面に対向して配置される。そして、一方周側の高圧の流体を巻き込んで両シール面間に介在させる。同時に、螺旋溝２１５によりシール面間に動圧力を発生させて両シール面間を非接触状態にする。このように、両密封環が非接触状態になるシールでは、シール面の摩耗は防止できるが、両シール面間が非接触状態に移行するときに被密封流体を両シール面間から漏洩させるので問題となる。この為に、本発明のような漏洩が許されない特殊な被密封流体では、又は、潤滑油を被密封流体に混入できない場合には、このような密封環２００をメカニカルシールに用いることには問題が存する。  
【０００８】
【特許文献１】特許第２７２８２８３号公報（第１図）
【特許文献２】米国特許第４，２９０，６１１号明細書（Ｆｉｇ１）
【特許文献３】特開２０００−１３０６６５号公報（図１）
【特許文献４】特開昭５３−１２６４６２号公報（図５）
【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。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、密封環のシール面の摺動時における摩擦熱を防止すると共に、摺動による摩耗を防止することにある。又、被密封流体に潤滑油が混入するのを防止することにある。更に、被密封流体が高圧であってもシール面から被密封流体が漏洩するのを防止することにある。そして、メカニカルシール装置の製作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。その課題を解決する技術的な解決手段は、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、揮発性流体、低沸点流体、燃焼性流体等をシールするメカニカルシール装置である。そして、シール面を有する第１密封環と、第１密封環のシール面に密接する対向シール面を有する第２密封環と、第１密封環と第２密封環の一方周面側に有する被密封流体用の通路と、第１密封環と第２密封環の他方周面側に有する潤滑液用の潤滑室とを具備し、潤滑室の潤滑液の圧力が被密封流体の圧力より低圧であると共に、潤滑室側のシール面と対向シール面との一方のシール面にシール面と対向シール面との間内へ潤滑室の潤滑液が導される潤滑導入溝を有するものである。
【００１１】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、潤滑室が第１密封環と第２密封環の内周面側に有するものである。
【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密封環のシール面に有する潤滑導入溝が内周面からシール面に沿って円弧状に形成されていると共に、シール面の径方向幅の半分以下のシール面に潤滑導入溝が形成されているものである。
【００１３】
請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置は、潤滑室に封入される潤滑液が潤滑油であると共に、潤滑液の圧力が供給源からの潤滑油の略自重圧に等しいものである。
【００１４】
請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置は、第２密封環がカーボン材製で突出した端面に対向シール面を有すると共に、対向シール面の径方向の幅がシール面の径方向の幅より小さな寸法に形成されているものである。
【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、シール面と対向シール面の間に被密封流体の気圧より低い潤滑液を入り込ませる潤滑導入溝が形成されているから、両密封環の他方側に特殊な揮発性の被密封流体が存在しても潤滑液によりシール面の潤滑作用を発揮させる。この為に、シール面間の発熱を防止し、シール面の摩耗を防止する。例え、被密封流体が燃焼するような気体であっても摩擦による燃焼ガスの発火を防止する。そして、両シール面の間は接触状態で潤滑液により潤滑作用を発揮するから、長期に渡りシール能力を発揮する。又、潤滑室の潤滑液は被密封流体の圧力より低いから、潤滑液が被密封流体側へ侵入するのを防止できる。又、潤滑室に供給する潤滑液の圧力は，タンクに封入するのみでよい。この為に、潤滑液を供給するポンプ等の設備を不用とし、メカニカルシール装置としての製作コストを低減できる。
【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、両密封環の内周側に潤滑室が設けられているので、両密封環が相対回転すると潤滑導入溝に流入した潤滑液をシール面の間の遠心力でシール面の間に十分に介在させることが可能になる。この為に、潤滑導入溝が両シール面の間内に微小に入り込んだ状態でも、シール面の間に潤滑液を供給できる効果を奏する。又、シール面の間の発熱を防止して被密封流体が摩擦熱により発火するのを防止すると共に、シール面の間の潤滑液を介して被密封流体が潤滑室側へ漏洩するのを防止する。そして、シール面間のシール効果を発揮させる。  
【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、潤滑導入溝が円弧状に形成されていると共に、シール面の幅の半分以下に潤滑導入溝が形成されているので、シール面と対向シール面との潤滑導入溝のない接触面を大きくして被密封流体と共に潤滑液をシールするシール能力を発揮させることが可能になる。又、潤滑導入溝は、潤滑液がシール面の間に浸入しやすくして潤滑作用を発揮させる。又、円弧状の潤滑導入溝は、回転用密封環が正逆どちらに回転しても潤滑液をシール面間に導入できる。  
【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、潤滑液の圧力が潤滑油の自重圧に略等しく、しかも、潤滑液が潤滑油に構成されている。そして、潤滑油は潤滑導入溝によりシール面の間に浸入させることができる。このために、シール面間の潤滑作用を最適に発揮させる。同時に、燃焼性ガスでも、問題なく、確実にシールすると共に、潤滑液を被密封流体側へ混入するのも防止できる。更に、シール面の摺動による発熱を防止して燃焼ガスである被密封流体の発熱を防止する。
【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、第２密封環がカーボン材であり、しかも、対向シール面の径方向幅がシール面の幅より小さいから、カーボン材の潤滑作用と共に、対向シール面に潤滑液を容易に介在させることが可能になる。この為に、シール面間の発熱を防止すると共に、対向シール面の小さな幅により面圧を高めてシール効果を発揮させることが可能になる。
【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３０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。このハウジング６０には孔が設けられており、この孔に動力用の回転軸５０が貫通している。この孔を塞ぐようにハウジング６０の端面にＯリングを介してシールハウジング６１を取り付ける。シールハウジング６１の内面には、段部にした空所が設けられている。この空所には固定用密封環１０を保持するステンレス鋼製のケース６１ＡがＯリングを介して嵌着している。このケース６１Ａは、シールハウジング６１に固着されたピン６１Ｃに係止して回動不能に保持される。又、シールハウジング６１には、図示省略のタンク内の潤滑液Ｔを供給する供給通路６２が設けられている。このタンクはメカニカルシール装置１より高い位置に設けられている。更に、シールハウジング６１には、必要に応じて、メカニカルシール装置１をクェンチング又はフラッシングする流体通路６３を設ける。
【００２２】
回転軸５０にはスリーブ５１を嵌着している。スリーブ５１とシールハウジング６１との間の大気側端部には、オイルシール２５が設けられている。このオイルシール２５は供給通路６２から供給される潤滑液Ｔが大気側へ漏洩するのをシールする。スリーブ５１の段部にはステンレス鋼製のカラー５１Ａを嵌着する。このカラー５１Ａはスリーブ５１との嵌合間にＯリングを配設すると共に、セットスクリュウ５２により固定されている。このカラー５１Ａの外周段部には、回転用密封環２の内周段部２Ｄを嵌合する。又、カラー５１Ａの外周段部の端面にはドライブピン５１Ｂが設けられている。このドライブピン５１Ｂは、回転用密封環２が回転軸５０と共に回転するように、回転用密封環２の背面の外周面２C側に設けた切欠部２Ｆ（図２を参照）と係止する。更に、この炭化硅素材製の回転用密封環２の内周段部２Ｄとカラー５１Ａの外周段部との間には、Ｏリング２０Ａが配設されている。そして、回転用密封環２の背面に被密封流体Ｌの圧力が作用してシール面２Ａを押圧するが、この回転用密封環２の背面に作用する圧力は、Ｏリング２０Ａによりシールされる。
【００２３】
回転用密封環２は、図２及び図３に示すように、一端面にシール面２Ａを設けている。シール面２Ａには、内周側に潤滑導入溝３（３Ａ）を設けている。この潤滑導入溝３Ａはシール面２Ａに内周面２Ｂ側からシール面２Ａに沿って半径Ｒの円弧状に形成されている。又、シール面２Ａの径方向の幅Ｈに対して潤滑導入溝３の内周面２Ｂから径方向への深さｈは、ｈ＝Ｈ／２以下に形成されている。この潤滑導入溝３の径方向の深さｈは、図３ではＨ／３に形成されている。又、潤滑導入溝３の軸方向の幅Wは、図２では、０．０５mmから１．５mmにすると良い。この円弧状の潤滑導入溝３は、回転用密封環２が正逆両回転しても潤滑液をシール面２Ａ、１０Ａ間に供給できるように形成されている。この潤滑導入溝３の形状は、円弧状とは限らない。例えば、半楕円形溝又は半楕円形溝を径方向に対して回転方向に傾斜させることができる。しかし、半楕円形溝の長さはシール面２Ａにおける径方向の幅の半分以下の寸法であり、潤滑導入溝の深さｈは、シール面２Ａに対して極めて短くされる。又、潤滑導入溝３の形状は、正回転用又は逆回転用に形成することも可能である。
【００２４】
回転用密封環２に対向して配置された固定用密封環１０は、ケース６１Ａの二段の段部に移動自在に嵌合している。この固定用密封環１０は、図４に示すように、背面の外周面１０Ｃ側に切欠溝１０Ｆを形成している。この切欠溝１０Ｆは、ケース６１Ａに設けた係止ピン６１Ｂと係止して固定用密封環１０が回動しないように保持されている。更に、固定用密封環１０の第１段面１０Ｄとケース６１Ａとの嵌合間にはＯリング２０Ｂが配設されている。そして、固定用密封環１０の背面に被密封流体Ｌの圧力が作用したときに、被密封流体Ｌの圧力により固定用密封環１０が対向シール面１０Ａ方向へ押圧できるように被密封流体Ｌをシールする。又、固定用密封環１０はコイルばね２１により常に弾発に押圧されている。このコイルばね２１はケース６１Ａと固定用密封環１０との間に周方向に沿って等配に複数個が配置されている。
【００２５】
固定用密封環１０の端面には、図４に示すように、シール面２Ａと密接する対向シール面１０Ａを設けている。固定用密封環１０は、内周面１０Ｂと外周面１０Ｃを設けると共に、内周面１０Ｂ側に第１段面１０Ｄと第２段面１０Ｅを設ける。この固定用密封環１０は、カーボン材製である。又、必要に応じて炭化硅素材製にすることもできる。この対向シール面１０Ａの径方向の幅は、シール面２Ａの径方向の幅寸法よりも小さな幅寸法に形成するとよい。
【００２６】
供給通路６２から供給される潤滑液Ｔは、潤滑室３１に供給される。潤滑室３１は回転用密封環２の内周面２Ｂと固定用密封環１０の内周面１０Ｂ側に形成されている。潤滑室３１に供給される潤滑液Ｔは潤滑油が好ましい。潤滑油とは、次のような油である。すなわち、エンジン油、ギヤ油、ブレーキ油、スピンドル油、タービン油、マシン油、難燃性作動油等である。例えば、タービン油では、その粘度はＩＳＯＶＧ３２から６８に相当させるとよい。又、その他の潤滑油でも、その粘度は、ＩＳＯＶＧ３２から６８に相当するものが好ましいが、この粘度より高い粘度の潤滑油にしても良い。この潤滑液Ｔは、潤滑導入溝３を介してシール面２Ａ、１０Ａの間に供給される。シール面２Ａ、１０Ａの間に供給された潤滑液Ｔは、シール面２Ａ、１０Ａの間のうち、潤滑導入溝３を設けた領域周面より外周のシール面の間で被密封流体Ｌをシールする。この為に、被密封流体Ｌの性質により、潤滑液Ｔの潤滑性や粘度が選定される。尚、第１実施の形態では、被密封流体はＨ２ ガスである。又、ＬＮＧを被密封流体にすることもある。この被密封流体Ｌは、燃焼ガス、揮発性ガス、有害ガス等である。このメカニカルシール装置１は、被密封流体Ｌが高圧でもシール効果が発揮される。例えば、Ｈ２ ガスの場合は、ガスの圧力が１０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ以上である。このＨ２ガスは自動車のレシプロコンプレッサー用であるために、潤滑液Ｔがエンジンの燃焼室に流入するのを防止しなければならないが、本発明のメカニカルシール装置１のシール方法は、潤滑液Ｔが燃焼室へ流入するのを防止できる。
【００２７】
図５は、固定用密封環１０の対向シール面１０Ａの面圧Ｄを示すものである。シール面２Ａと対向シール面１０Ａの間に潤滑導入溝３から潤滑液Ｔが供給されてシール面２Ａと対向シール面１０Ａの間に潤滑液Ｔが介在すると、図５に示す面圧Ｄの分布状態になる。この為に、被密封流体Ｌはシール面２Ａと対向シール面１０Ａ間の分布した面圧Ｄのうち、被密封流体Ｌ側の高い面圧によりシールされる。この為に、潤滑液Ｔは被密封流体Ｌ側へ流入するのが防止される。同時に、シール面２Ａと対向シール面１０Ａとの摺動面間に介在する潤滑液Ｔはシール面２Ａと対向シール面１０Ａとを潤滑して摺動時の発熱を防止する。又、対向シール面１０Ａの内周面１０Ｂ側は潤滑導入溝３を設けたシール面２Ａと摺動するために、面圧Ｄが０に近づく。この為に、シール面２Ａと対向シール面１０Ａとの摺動面間に潤滑導入溝３から潤滑液Ｔを浸入しやすくできる。この潤滑液Ｔは、大気圧又はタンク内における潤滑液Ｔの自重の圧力である。更に、タンク内に窒素ガスを圧入して潤滑油Ｔの圧力を被密封流体Ｌの圧力より低圧にすると共に、大気圧より高い圧力にすることができる。この為に、この潤滑液Ｔは、ポンプで圧送することなく、タンク内から潤滑室３１に供給すればよいから、供給設備を不用として設備のコストを低減できる。しかも、回転用密封環２と固定用密封環１０から構成されるメカニカルシールは１個でよいから、メカニカルシール装置１の製作コストが低減できる。
【００２８】
図６は、第２実施の形態を示すメカニカルシール装置１の回転用密封環２の平面図である。この回転用密封環２はシール面２Ａに、平面から見て、台形状の潤滑導入溝３（３Ｂ・・）を円周に沿って等配に８個が設けてある。各潤滑導入溝３Ｂの内周面２Ｂから径方向の深さは、シール面２Ａの径方向における幅の１／２以下の寸法に形成されている。又、潤滑導入溝３Ｂの軸方向の幅は０．８mmにすると良好な結果が得られた。尚、この潤滑導入溝３Ｂの軸方向の幅は、０．２mmから１．５mmの範囲で実施したが、全て良好な結果が得られた。潤滑導入溝３Ｂの軸方向の幅は、潤滑液Ｔの粘度とも関係するので、粘度に応じて幅寸法が決められる。
【００２９】
以上の実施例では、潤滑室３１を回転用密封環２と固定用密封環１０の内周側に設けた構成を説明したが、被密封流体の条件、圧力によっては回転用密封環２と固定用密封環１０の外周側に潤滑室３１を設けることができる。そして、被密封流体Ｌ用の通路３０を回転用密封環２と固定用密封環１０の内周面側にすることもできる。
【００３０】
以上、説明したように、本発明のメカニカルシール装置１は、潤滑室３１に供給された潤滑液Ｔが、被密封流体Ｌの圧力より低圧で、しかも、大気圧又は大気圧より高い圧力である。この為、潤滑室３１には、潤滑液Ｔを単に供給して封入すればよいので、従来のように潤滑液Ｔをポンプでバッファ流体として高圧力状態に保持する必要がない。このため、潤滑液Ｔの供給設備が不用であるから、メカニカルシール装置１のコストを低減できる。又、潤滑液Ｔは被密封流体Ｌより低圧であるために、潤滑導入溝３を介してシール面２Ａ、１０Ａ間に供給される。この為に、潤滑液Ｔは、シール面２Ａ、１０Ａの間に保持されて潤滑作用を成し、摺動時のシール面２Ａ、１０Ａの間の摩擦熱が防止できる。更に、潤滑作用とシール能力により、潤滑液Ｔは、シール面２Ａ、１０Ａから被密封流体Ｌ側へ流入するのが防止されるので、潤滑液Ｔが被密封流体に混入して不具合になるのを防止できる。この不具合は、例えば、ＬＮＧをコンプレッサを介して内燃機関へ供給する場合に、潤滑液が燃焼ガスへ混入すると内燃機関内で燃焼が不完全になるからである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明のメカニカルシール装置は、アンモニア、ＬＧＮ、エチレン、炭化水素、塩素水、ガソリン等の揮発性、燃焼性、有害性ガスをシールするとともに、シール面から潤滑液が被密封流体に混入するのを防止するメカニカルシール装置として有用である。特に、コンプレッサー、冷却器等の揮発性ガス、燃焼ガスをシールすると共に，シール面から潤滑液が被密封流体に混入するのを防止したメカニカルシール装置として有用である。しかも、メカニカルシール装置の製作コストが安く、構造を簡単にしたメカニカルシール装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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に於ける回転用密封環の半断面図である。
【図３】図２の回転用密封環の正面図である。
【図４】図１のメカニカルシール装置に於ける固定用密封環の半断面図である。
【図５】図１の固定用密封環に於けるシール面の面圧状態を示す断面図である。
【図６】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に於ける回転用密封環の正面図である。
【図７】本発明の第１関連技術として示すロータリージョイントの断面図である。
【図８】本発明の第２関連技術として示す密封環の斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  メカニカルシール装置  
２  回転用密封環
２Ａ  シール面
２Ｂ  内周面
２Ｃ  外周面
２Ｄ  内周段部
２Ｆ  切欠部
３  潤滑導入溝
３Ａ  潤滑導入溝
１０  固定用密封環
１０Ａ  対向シール面
１０Ｂ  内周面
１０Ｃ  外周面
１０Ｄ  第１段面
１０Ｅ  第２段面
１０Ｆ  切欠部
２５  オイルシール
３０  通路
３１  潤滑室
５０  回転軸
５１スリーブ
５１Ａ  カラー
５１Ｂ  ドライブピン
５２  セットスクリュー
６０  ハウジング
６１  シールハウジング
６１Ａ  ケース
６１Ｂ  係止ピン
６１Ｃ  ピン
６２  供給通路
６３  流体通路
Ｄ  面圧
Ｈ  径方向の幅
ｈ  径方向の深さ
Ｌ  被密封流体
Ｔ  潤滑液
Ｗ  軸方向の幅  
【図１】
2005113983.tif 000003
【図２】
2005113983.tif 000004
【図３】
2005113983.tif 000005
【図４】
2005113983.tif 000006
【図５】
2005113983.tif 000007
【図６】
2005113983.tif 000008
【図７】
2005113983.tif 000009
【図８】
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