(57)【要約】【課題】  メカニカルシール装置は、密封環の摺動面に発生する摺動熱を効果的に放熱して熱により密封環及びガスケットに惹起する不具合を防止することにある。【解決手段】  メカニカルシール装置（Ｍ）は、軸方向に嵌着する嵌着面（１０Ｃ）と、端面に設けたシール面（１０Ａ）と、シール面（１０Ａ）と反対側に背面（１０Ｂ）とを有する一対の密封環（１０，２１）のうちの一方の第１密封環（１０）および第１密封環（１０）の嵌着面（１０Ｃ）と密接する第２環状ガスケット（８Ｂ）と、シールハウジング（６０）の取付面（６０Ａ）に密接する第１環状ガスケット（８Ａ）と、第１環状ガスケット（８Ａ）と第２環状ガスケット（８Ｂ）との間に密着する環状仕切部（２Ａ）と、第１密封環（１０）の背面（１０Ｂ）を支持する伝熱支持部（２Ｂ）とを有する取付シール（１）を具備し、取付シール（１）には熱を放熱する放熱部（３）を有するものである。【選択図】        図１
2007032652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を有するシールハウジングと前記シールハウジングの前記孔に挿嵌する軸との嵌合間に配置された一対の密封環を有するメカニカルシール装置であって、
軸方向に嵌着する嵌着面と、前記嵌着面の一端側に設けたシール面と、前記シール面と反対側に設けた背面とを有する一対のうちの一方の第１密封環と、
前記第１密封環の前記嵌着面と密着する第２環状ガスケットと、前記シールハウジングの前記孔の取付面に密着する第１環状ガスケットとを有するゴム状弾性材のガスケットと、
前記第１環状ガスケットを外周面に接着すると共に前記第２環状ガスケットを内周面に接着する環状仕切部と、前記第１密封環の前記背面を支持する伝熱支持部とを有する伝熱環とを具備し、
前記伝熱環には熱を放熱する放熱部を有することが特徴であるメカニカルシール装置。
【請求項２】
前記放熱部が前記伝熱支持部に結合する接合面を有すると共に放熱形フィン叉は／及び放熱形孔を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】
前記放熱部は前記シールハウジングに嵌着して前記伝熱支持部を支持する固定部品に結合すると共に、放熱形フィン叉は／及び放熱形孔を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４】
前記放熱部は前記シールハウジングに着脱自在に嵌着して前記伝熱支持部を支持する前記固定部品と前記伝熱支持部とに接合する接合面を有すると共に放熱形フィン叉は／及び放熱形孔を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５】
前記放熱部が前記伝熱環に接合するシールハウジングの取付面と取付面に設けられた放熱形孔により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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封環のシール面の発熱を放熱できるメカニカルシール装置に関する。特に、シール面の発熱によりシール面に発生する歪を防止し、特殊な被密封流体がシール面の発熱により固形化するとともに、この固形化した不純物によってシール面が摩耗するのを防止し、さらに、シール面の摺動時に発生する摺動熱等に起因する鳴きを防止し、且つ密封環の取付面をシールするために取り付けるガスケットが熱により軟化し、この軟化によりガスケットの機能が低下するのを防止したメカニカルシール装置の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高圧被密封流体を使用する機械装置又は／及び回転軸が高速回転する機械装置用のメカニカルシール装置において、被密封流体の漏れ量の基準が厳しくなっている。このため、メカニカルシール装置からの漏れ量を少なくすることが課題となっている。そして、このメカニカルシール装置の密封環からの被密封流体の漏れは、密封環のシール面に於ける発熱の上昇に起因することが判明してきた。特に、被密封流体の高圧に伴い互いに密封環のシール面が押圧されながら摺動するので、このシール面に発生する発熱を効果的に放熱することが重要な課題となっている。
【０００３】
このような機械・装置に用いられるメカニカルシール装置において、本発明に係わる関連技術には、図５に示すメカニカルシール装置１００が存在する（例えば、特許文献１を参照）。図５は、工業用ポンプなどに用いられているメカニカルシール装置１００の片側の断面図である。図５に於いて、機内側Tは水等を処理する被密封流体側の領域である。また、反対の機外側Fの内周面１０2Ｄ内側は、潤滑油領域又は大気領域となる。このメカニカルシール装置１００は、ハウジング１０２と回転軸１０３との間の被密封流体が機外側Ｆへ漏洩するのをシールするために設ける。この回転軸１０３は、機外側Ｆの図示省略するモータにより回転する。そして、機外側Ｆである固定密封環１０7の内周面１０2Ｄ内側に潤滑油が介在する場合もある。このハウジング１０２には、回転軸１０３を挿入する内周面１０２Ｄの機内側Ｔに取付面１０２Cと支持面１０２Ｓから成る環状面の段付部１０２Ｃ、１０２Ｓが形成されている。この段付部１０２Ｃ、１０２Ｓに断面がＬ形で環状を成すカップガスケット１０５を介して固定密封環１０７が装着されている。このカップガスケット１０５の径方向部は、固定密封環１０７の背面１０７Ｆを支持するために、径方向部の内径面１０５Ｄをハウジング１０２の内周面１０２Ｄと近似の寸法に形成されている。
【０００４】
また、カップガスケット１０５の外周面１０５Ａには突起したシール部が二個設けられている。このシール部が取付面１０２Ｃに密接して被密封流体をシールする。さらに、カップガスケット１０５の接合面１０５Ｂは支持面１０２Ｓに接合して支持されている。また、固定密封環１０７は、嵌合面１０７Ｂをカップガスケット１０５の内周面１０５Ｃに嵌着するとともに、背面１０７Ｆがカップガスケット１０５を介して支持面１０２Ｓに支持されている。そして、固定密封環１０７は弾性変形が可能なカップガスケット１０５を介してハウジング１０２に支持されている。
【０００５】
固定密封環１０７のシール面１０７Ａと密接する対向シール面１０６Ａを設けた回転密封環１０６は、ケース１１０に嵌合して結合している。又、このケース１１０は、孔付有底円筒状に形成されている。孔付有底部分の内径端から軸方向へ板状に突出した係止片１１０Ｂが周面に沿って複数個に形成されている。一方、係止片１１０Ｂとは反対側の嵌合円筒部の周面に沿って等配に陥没させて形成した係止部１１０Ｐを回転密封環１０６の外周面に設けた各溝部１０７Ｇと係合させて互いに係止している。
【０００６】
また、ベローズ１０９は、一端に設けた大径円筒状のシール部１０９Ａを回転密封環１０６の背面に接合するとともに、取付円筒部の内周面を回転軸１０３に嵌合して回転軸１０３と回転密封環１０６との間へ被密封流体が漏洩しないようにシールしている。さらに、取付円筒部の外周面に設けたドライブリング１１３により取付円筒部の内周面を回転軸１０３と密着されている。また、ドライブリング１１３には、外周面に沿って等配に係止溝１１３Ｇが設けられている。この係止溝１１３Ｇに係止片１１０Ｂを係合させている。そして、回転軸１０３からの回転力をドライブリング１１３からケース１１０に伝えるとともに、ケース１１０から回転密封環１０６へ伝達可能に構成している。さらに、回転軸１０３にはベローズ１０９より機内側Ｔにカラー１０８が取り付けられており、カラー１０８とケース１１０との間に配置されたスプリング１１１により回転密封環１０６の対向シール面１０６Ａを固定密封環１０７のシール面１０７Ａへ弾性的に押圧している。このスプリング１１１は、コイル状ばねである。
【０００７】
このように構成されたメカニカルシール装置１００は、固定密封環１０７のシール面１０７Ａと回転密封環１０６の対向シール面１０６Ａとが密接して機内側Ｔと機外側Ｆの間を遮断する。更に、カップガスケット１０５によりシールハウジング１０２と固定密封環１０７との接合間をシールして機内側Ｔと機外側Ｆとの間を遮断する。しかし、シール面１０７Ａと対向シール面１０６Ａとを接触させたシール方法は、互いに両シール面が相対摺動しながら密接するために、摺動時に互いのシール面が発熱する。
【０００８】
そして、固定密封環１０７の摺動時の発熱がカップガスケット１０５に伝熱し、このカップガスケット１０５の材質を軟化させると共に、この材質の応力緩和によりメカニカルシール装置１００のシール能力を低下させる。これらの問題は、回転軸１０３が高速回転する場合のみならず、被密封流体が高圧の場合、又は、被密封流体が変動する圧力の場合、被密封流体の圧力が相対する各シール面１０６Ａ，１０７Ａに作用し、互いの各シール面１０６Ａ，１０７Ａが摺動して発熱を惹起する。
【０００９】
一方、固定密封環１０７の嵌合面１０７Ｂと背面１０７Ｆは、カップガスケット１０５に密接して囲まれているので、固定密封環１０７のシール面１０７Ａが摺動して発熱すると、熱伝導率の小さいカップガスケット１０５に囲い込まれた固定密封環１０７は放熱ができずに熱を蓄積する。このために、固定用密封環１０７のシール面１０７Ａは前述と同様に熱応力に起因する微小な割れや、鳴き現象（鳴き現象が続くと、異常摩耗を惹起する）を誘発する恐れがある。
【００１０】
叉、カップガスケット１０５は、固定用密封環１０７の外周を囲んでいるので、固定用密封環１０７が摺動して発熱すると、熱伝導率の小さいゴム材であるために、発熱により弾性力が低下する（つまり、軟化する）。この為に、カップガスケット１０５は、シールハウジング１０２と固定密封環１０７との間をシールする能力が悪化する。更に、このカップガスケット１０５は、加熱により軟化したときに、固定密封環１０７を介して被密封流体の圧力を受けると変形する。そして、固定密封環１０７を正常な状態に保持できなるから、シール面１０７Ａが変位したり、傾斜したりすることになる。この為に、密接すべきシール面１０７Ａ、１０６Ａのシール能力が低下する問題も存する。このように、上述の関連技術には技術の向上につれて摺動熱に伴うシールとしての解決すべき課題が存する。
【００１１】
【特許文献１】実開平０５−１０７５号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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。その技術的課題は、密封環のシール面に発熱により発生する微小な割れ、摩耗、摺動時の鳴き等を防止することにある。そして、被密封流体に対して密封環によりシール能力を向上させることにある。又、密封環をシールハウジングの取付面に密封に取り付けるためのガスケットが軟化して取付面間のシール能力が低下するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。そして、その技術的解決手段は以下のように構成されている。
【００１４】
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置は、孔を有するシールハウジングとシールハウジングの孔に挿嵌する軸との嵌合間に配置された一対の密封環を有するメカニカルシール装置であって、軸方向に嵌着する嵌着面と、嵌着面の一端側に設けたシール面と、シール面と反対側に設けた背面とを有する一対のうちの一方の第１密封環と、第１密封環の嵌着面と密着する第２環状ガスケットと、シールハウジングの孔の取付面に密着する第１環状ガスケットとを有するゴム状弾性材のガスケットと、第１環状ガスケットを外周面に接着すると共に第２環状ガスケットを内周面に接着する環状仕切部と、第１密封環の背面を支持する伝熱支持部とを有する伝熱環とを具備し、伝熱環には熱を放熱する放熱部を有するものである。
【００１５】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置は、放熱部が伝熱環に結合する接合面を有すると共に放熱形フィン叉は／及び放熱形孔を有するものである。
【００１６】
請求項３に係わる本発明のメカニカルシール装置は、放熱部が伝熱環に接合して支持し、且つシールハウジングに固定される固定部品に接合する接合面を有すると共に放熱形フィン叉は／及び放熱形孔を有するものである。
【００１７】
請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置は、放熱部が伝熱支持部と、シールハウジングに着脱自在に固定される固定部品とに接合する接合面を有すると共に、放熱形フィン叉は／及び放熱形孔を有するものである。
【００１８】
請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置は、放熱部が伝熱環に接合するシールハウジングの取付面と、取付面に設けられた放熱形孔により構成されているものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係わる本発明のメカニカルシール装置では、伝熱環の環状仕切部
の外周面に有する第１環状ガスケットがシールハウジングの取付面に密着すると共に、環状仕切部の内周面に有する第２環状ガスケットが密封環の嵌着面に密着しているから、環状仕切部に支持されたガスケットは密接するシール能力が向上する。しかも、伝熱環には環状仕切部と伝熱支持部が一体に形成されて環状仕切部にガスケットが接着しているから、ガスケットに伝熱した摺動熱が伝熱支持部より放熱されて摺動熱によりガスケットが軟化するのを防止する。このため、ガスケットに被密封流体の圧力が高低に変動して作用しても、シール能力を長期に渡り発揮する。
【００２０】
更に、密封環は背面が伝熱支持部に接合して支持されていると共に、伝熱支持部には放熱部が設けられているから、密封環のシール面に発生する摺動熱を伝熱環の放熱部から放熱できるから、密封環のシール面に生じやすい面の歪み、面の割れ、摺動時の鳴き現象等の不良を防止できる。このため、シール面のシール能力の向上と共に、摩耗を防止して耐久能力が向上できる。
【００２１】
請求項２に係わる本発明のメカニカルシール装置では、放熱部が密封環に密着する伝熱環に接合すると共に、放熱部には放熱形フィン叉は／及び放熱形孔が設けられているから、密封環のシール面に発生する摩擦熱を効果的に放熱することが可能になる。このため、密封環のシール面に生じる面の歪み、面の割れ、摺動時の鳴き現象等の不良を防止し、シール面のシール能力の向上と共に、摩耗を防止して耐久能力が向上できる。
【００２２】
この請求項３の本発明のメカニカルシール装置では、構造的に固定部品と伝熱支持部との径方向幅が大きく取れない場合には、放熱部を固定部品と伝熱支持部とに接合して固定部品を支持すると共に、放熱形フィン叉は／及び放熱形孔から摺動熱を効果的に放熱することが可能になる。更に、放熱部をシールハウジングに接合してシールハウジングから外方へ放熱することが可能になる。このため、密封環のシール面に生じる面の歪み、面の割れ、摺動時の鳴き現象等の不良を防止し、シール面のシール能力の向上と共に、摩耗を防止して耐久能力が向上できる。
【００２３】
この請求項４に係わる本発明のメカニカルシール装置は、放熱部が着脱自在な固定部品と伝熱環とに結合しているから、固定部品がスナップリングのような市販品であっても、スナップリングと伝熱環を固定すると共に、放熱部から伝熱環を介して密封環のシール面の発熱を放熱することが可能になる。このため、密封環のシール面に生じる面の歪み、面の割れ、摺動時の鳴き現象等の不良を防止し、シール面のシール能力の向上と共に、摩耗を防止して耐久能力が向上できる。
【００２４】
この請求項５に係わる本発明のメカニカルシール装置は、構造的に伝熱環をシールハウジングの取付面に取り付ける場合には、取付面に放熱形孔を設けて密封環のシール面の発熱を放熱することが可能になる。このため、放熱部の構造が簡単になる。叉、密封環のシール面に生じる面の歪み、面の割れ、摺動時の鳴き現象等の不良を防止し、シール面のシール能力の向上と共に、摩耗を防止して耐久能力が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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Ｍを図面に基づいて詳述する。尚、以下に説明する各図面は、寸法関係が正確な設計図を基にしたものである。
【００２６】
図１は、本発明に係わる第１実施の形態のメカニカルシール装置Ｍを示す片側断面図である。この図１は、ハウジング６０の回転軸５０側に形成された中空面６０Ｂ内（孔）にメカニカルシール装置Ｍを装着したものである。
【００２７】
図１は、本発明に係わる第１実施の形態のメカニカルシール装置Ｍである。この図１は、ハウジング６０の中空面６０Ｂと回転軸５０の外周面との間にメカニカルシール装置Ｍを装着したものである。
【００２８】
図１に於いて、メカニカルシール装置Ｍは、シールハウジング６０側に固着される固定用密封環１０と、回転軸５０に取り付けられる回転用密封環２０とを対向して一対に構成するものである。そして、固定用密封環１０を機能的に取り付けるための取付シール１と、回転用密封環２０を密封に取り付けるためのベローズ４７が重要な機能部品となる。この取付シール１の構成は、後述するように、伝熱環２にガスケット８を一体に結合したものである。尚、この回転軸５０とシールハウジング６０とは相対回転である。つまり、シールハウジング６０を回転体の形状に構成して固定用密封環１０を回転用密封環として回転させる場合もある。しかし、回転用密封環を密封する取付シール１の構成は、固定用密封環１０の場合と同一構成になる。
【００２９】
メカニカルシール装置Ｍを構成する一方の回転用密封環２０は、カーボン材製である。この回転用密封環２０は、全体が環状体を成しており、回転用密封環２０の外周面には、周面に沿って複数に配置する案内溝２０Ｇを形成する。この案内溝２０Ｇは外周面に対して軸方向を成す。叉、内周が回転軸５０と微小間隙で貫通する貫通孔に形成する。更に、回転用密封環２０の図示左先端部には対向シール面２０Ａを設ける。又、対向シール面２０Ａに対して反対側には押圧面２０Ｂを形成する。尚、回転用密封環２０は、潤滑性を重視したカーボン材の他に、硬度を重視した炭化珪素材、更には、この両者を兼ね備えるものとして炭化珪素に潤滑性を付与した複合摺動材、エンジニアリング・セラミックス等の材料により形成することもできる。
【００３０】
更に、回転用密封環２０の外周面に嵌合する筒部４３Ａと、この筒部４３Ａの一端に孔付の底部４３Ｂを設けたドライブケース４３を形成する。このドライブケース４３の筒部４３Ａの内周には、案内溝２０Ｇ内に入り込んで係止する凸状の係止部４３Ｃを形成する。また、底部４３Ｂの内周端には、周面に沿って２等配又は３等配に配置して軸方向へ突出する板状の連結片４３Ｄを形成する。さらに、筒部４３Ａの他端部には周面に沿って複数のかしめ部４３Ｆを形成する。このドライブケース４３の材質は、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼等でプレス加工して製作する。
【００３１】
また、回転用密封環２０の押圧面２０Ｂ側にはゴム又は樹脂材製のベローズ４７を配置する。このベローズ４７の全体構成は、外筒部４７Ａの一端に折り曲げられた筒状の可撓部を設けるとともに、可撓部を介して連結する内筒嵌合部４７Ｂを形成する。この外筒部４７Ａの一端面には接合面４７Ａ１を形成する。この接合面４７Ａ１を回転用密封環２０の押圧面２０Ｂに接合した状態にしてドライブケース４３により保持する。ドライブケース４３の底部４３Ｂと回転用密封環２０の押圧面２０Ｂとの間に外筒部４７Ａを狭持して接合面４７Ａ１を押圧面２０Ｂへ接合状態にする。そして、かしめ部４３Ｆを回転用密封環２０の対向シール面２０Ａ側の端面に折り曲げて係止し、回転用密封環２０とベローズ４７とをドライブケース４３によって結合状態に保持する。
【００３２】
また、内筒嵌合部４７Ｂの内周面４７Ｂ１を回転軸５０の外周面に嵌合する。さらに、内筒嵌合部４７Ｂの外周面には、内筒面を嵌着したドライブリング４２を設ける。このドライブリング４２により、内筒嵌合部４７Ｂを回転軸５０に結合する。そして、内筒嵌合部４７Ｂの内周面４７Ｂ１を密着させて内筒嵌合部４７Ｂと回転軸５０との嵌合間をシールするとともに、回転用密封環２０の押圧面２０Ｂにベローズ４７の接合面４７Ａ１を密接させて回転用密封環２０の押圧面２０Ｂ側をシールする。
【００３３】
このドライブリング４２には、外周面の周面に沿って等配に複数個の係止溝４２Ｇを形成する。そして、係止溝４２Ｇには、ドライブケース４３の係止片４３Ｄを係止させてドライブリング４２とドライブケース４３とを連結して回動するようにする。また、ベローズ４７の機内領域Ｌ側には、回転軸５０の段付部５０Ｄに嵌着して係止したばね受環４４を設ける。このばね受部４４は、断面がＬ形の環状体に形成する。叉、ばね受環４４の側面には、ばね受面４４Ａを設ける。そして、このばね受面４４Ａと底部４３Ｂとの間には、回転用密封環２０を弾発に押圧するコイルばね等から成る弾発手段４５を配置する。この弾発手段４５は、コイルばねに形成しているが、円錐状の蔓巻ばねに形成することもできる。なお、ばね受部４４は、ステンレス鋼板、鋼板等の材質を加工して製作する。
【００３４】
そして、回転用密封環２０と、ドライブケース４３と、ドライブリング４２を設けたベローズ４７とは、互いに連結して回転軸とともに回動する。同時に、ドライブリング４２の係止溝４２Ｇとドライブケース４３の係止片４３Ｄとは、軸方向へ相対移動可能にされているので、弾発手段４５により弾発に押圧されたドライブケース４３は、可撓部の弾性変形する曲げにより支持された外筒部４７Ａと回転用密封環２０とを共に軸方向へ移動する。そして、弾発手段４５により押圧される回転用密封環２０の対向シール面２０Ａは、固定用密封環２のシール面２Ａと摺動しても密接するようになる。なお、弾発手段４５は、コイル状のばねの他に複数のばねの組み合わせたものも利用できる。
【００３５】
中空面６０Ｂの一端部に機外領域Ａから段部状に形成した取付面６０Ａ内には取付シール１を介して固定用密封環１０を回転用密封環２０と対向する位置に配置する。この固定用密封環１０の外周には、取付シール１に嵌着する嵌着面１０Ｃを設ける。叉、この固定用密封環１０の内周には回転軸５０に間隙を設けて挿嵌する内周面１０Ｄを形成する。そして、固定用密封環１０には、回転用密封環２０の対向シール面２０Ａと対向する面にシール面１０Ａを設ける。叉、固定用密封環１０のシール面１０Ａと反対面には背面１０Ｂを形成する。そして、シール面１０Ａと対向シール面２０Ａとは、弾発手段４５の弾発力又は被密封流体の圧力が回転用密封環２０の押圧面２０Ｂに作用する押圧力で密封に接触する。その結果、機内領域Ｌと機外領域Ａとをメカニカルシール装置Ｍにより密封に遮断する。尚、固定用密封環１０は炭化珪素で製作されているが、超硬合金、カーボン、セラミック材等で製作することもできる。
【００３６】
固定用密封環１０をシールハウジング６０の取付面６０Ａに確実に取り付けるために、取付シール１に伝熱環２を設ける。この伝熱環２には、固定用密封環１０のシール面１０Ａに発生する摺動熱を放熱するための放熱部３を接続する。伝熱環２は、断面がＬ形に形成されて軸方向を円筒状の環状仕切部２Ａに形成すると共に、径方向をリング板状の伝熱支持部２Ｂに形成する。更に、環状仕切部２Ａの外周面には第１環状ガスケット８Ａを接着すると共に、内周面には第２環状ガスケット８Ｂを接着する。この第１環状ガスケット８Ａと第２環状ガスケット８Ｂとは全体が一体を成すガスケット８に形成する。そして、環状仕切部２Ａは、シールハウジング６０の取付面６０Ａに対して第１環状ガスケット８Ａが密接するように支持するとともに、固定用密封環１０の嵌着面１０Ｃに対して第２環状ガスケット８Ｂが密接するように支持する。叉、伝熱支持部２Ｂは固定用密封環１０の背面１０Ｂ支持し、対向シール面２０Ａに対し平行度を保持するように支持する。この伝熱支持部２Ｂは固定用密封環１０を軸方向へ支持できる厚さに形成すると共に、熱伝導率の大きい材料で構成する。
【００３７】
伝熱環２の伝熱支持部２Ｂには、伝熱支持部２Ｂと一体に放熱部３を設ける。この放熱部３は、筒状に形成された基部３Ｂと、基部３Ｂの外周面に複数の放熱形フィン３Ａを設ける。各放熱形フィン３Ａの間は放熱空間３Ｄに形成する。更に、基部３Ｂの内周面は、回転軸５０との間に間隙を設ける。叉、基部３Ｂの端面には接合面３Ｃを設けて、伝熱支持部２Ｂの第１接着面２Ｂ１と接合する。この放熱部３の接合面３Ｃと伝熱支持部２Ｂの第１接着面２Ｂ１とは銀ロー付け叉は銅ロー付けにより接着した薄い肉厚の結合部９に形成する。尚、結合部９を設けることなく、放熱部３をビス等で伝熱支持部２Ｂに止めても良い。叉、取付シール１と固定用密封環１０とを取付面６０Ａに固定する固定部品６２は、取付溝６０Ｃに係合できるように内径方向へ弾性変形可能に構成されている。又、固定部品６２には側面に接面６２Ｂを設ける。この接面６２Ｂは伝熱支持部２Ｂの第１接着面２Ｂ１に接合する。固定部品６２は、例えば、市販のスナップリングを用いることもできる。この固定部品６２も熱伝導率が大きい材料を用いる。そして、この伝熱環２と固定部品６２は、アルミニュウム（Ａｌ）、銅（Ｃu）、錫、モリブデン、マグネシウム等を含有した合金、ステンレス鋼、鋳鉄等を機械加工叉は鋳造して製作する。この伝熱環２は、錆びないようにすると共に、伝熱を良くするために銀叉は錫メッキなどで被覆すると良い。
【００３８】
環状を成すガスケット８は、外周面に２条の第１シール凸部と内周面に２条の第２シール凸部を形成する（この第１シール凸部と第２シール凸部は、圧接されているので円周が平面状態となっていが、取付前の状態では突起している）。そして、ガスケット８は、前述したように、環状仕切部２Ａの外周面に第１環状ガスケット８Ａを一体成形すると共に、内周面に第２環状ガスケット８Ｂを一体成形する。そして、ガスケット８の肉厚を薄くすると共に、シールハウジング６０の取付面６０Ａと固定用密封環１０の嵌着面１０Ｃとに図示省略の第１シール凸部と第２シール凸部とにより密接させて密封能力を向上させる。このガスケット８は、伝熱支持部２Ｂ側には成形しないようにする。叉、環状仕切部２Ａの内周面に接着する第２環状ガスケット８Ｂと外周面に接着する第１環状ガスケット８Ａの厚さは、図３では略同一厚さであるが、環状仕切部２Ａの外周側の第1環状ガスケット８Ａの厚さより内周側の第２環状ガスケット８Ｂの厚さを厚くすると、固定用密封環１０のシール面１０Ａは対向シール面２０Ａに対して平行度を出す点で好ましい。尚、ガスケット８の材質は耐熱性ゴム材を用いることが好ましい。例えば、ＦＫＭ、ＣＭ、Ｈ−ＮＢＲ、ＩＩＲ、等が適している。
【００３９】
図２は、本発明の第２実施の形態のメカニカルシール装置Ｍの片側断面図である。図２に於いて、回転用密封環２０側は、図１と略同一である。図２に於いて、固定用密封環１０側が図１と相違する点は、放熱部３と固定部品６２である。図２の放熱部３の接合面３Ｃは、銀ロー付の薄い肉厚にした第２結合部９Ｂにより固定部品６２の第２接着面６２Ａに結合する。叉、固定部品６２の接面６２Ｂと伝熱支持部２Ｂの第１接着面２Ｂ１とは銀ロー付の薄い肉厚にした第１結合部９Ａにより結合する。更に又、放熱部３の外周面は、シールハウジング６０の嵌合周面６０Ｄに嵌着して固定部品６２を支持する。特に、固定部品６２がスナップリングの場合には、放熱部３により、このスナップリングを支持する。そして、このスナップリングにより固定用密封環１０のシール面１０Ａの対向シール面２０Ａに対する平行度を保持する。
【００４０】
この固定部品６２は、アルミニウム叉は銅材によりリングに形成する。叉、固定部品６２は円周の一端が切断されて取付溝６０Ｃに弾性変形して着脱自在に装着できるように形成されている。叉、放熱部３は環状の基部３Ｂの側面にリング状を成す放熱形フィン３Ａを形成する。この各放熱形フィン３Ａの間の放熱空間３Ｄは、一部のみを符号で示す広い第１放熱空間３Ｄ１と狭い第２放熱空間３Ｄ２を交互に形成する。尚、嵌合周面６０Ｄは、取付面６０Ａよりもやや大径に形成すると良い。接面６２Ｂと第１接着面２Ｂ１とは、ロー付けの第１結合部９Ａにより結合することなく、直接に接着しても良い。又、接合面３Ｃと第２接着面６２Ａもロー付けすることなく直接に接着しても良い。更に、接面６２Ｂと第１接着面２Ｂ１の一方又は両方に銀等をメッキして接合することもできる。その他の符号は図１の部品名称と同一である。
【００４１】
図３は、本発明の第３実施の形態のメカニカルシール装置Ｍの片側断面図である。図３に於いて、固定用密封環１０側と回転用密封環２０側は、図１と略同一構成である。図３に於いて、図１の構成と相違する点は、放熱部３である。図３の放熱部３は、シールハウジング６０の段付の取付面６０Ａに於いて、伝熱支持部２Ｂと密接合する面に軸方向へ貫通する放熱形孔３Ｄ３を複数個に形成する。この放熱形孔３Ｄ３とシールハウジング６０の取付面６０Ａとにより固定用密封環１０のシール面１０Ａに発生する摺動熱を放熱させる。叉、伝熱環２は機内領域Ｌ側にガスケット８より突出させて導伝部２Ｃに形成するとよい。又、この導伝部２Ｃは、９０°叉は１８０°に折曲げて被密封流体を堰き止めするダムに形成するとよい。この導伝部２Ｃによりガスケット８の温度上昇を抑えて、ガスケット８が軟化するのを防止する。そして、ガスケット８のシール能力が低下するのを防止する。この伝熱環２はアルミニウム、叉は銅材により形成する。叉、ステンレス鋼、鋼材により形成することもできる。伝熱環２をステンレス鋼、鋼材製にする場合は、表面を銀メッキ、銅メッキにより接合面間の熱伝達率を向上させると良い。その他の符号は図１の部品名称と同一である。
【００４２】
図４は、本発明の第４実施の形態のメカニカルシール装置Ｍの片側断面図である。図４に於いて、固定用密封環１０側と回転用密封環２０側は、図１と略同一構成である。図４に於いて、図１の構成と相違する点は、放熱部３である。放熱部３の基部３Ｂに軸方向の放熱形フィン３Ａと放熱空間３Ｄとを形成する。更に、放熱形フィン３Ａに径方向を成す放熱形孔３Ｄ３を形成する。叉、この放熱形フィン３Ａと放熱形孔３Ｄ３は、この２つの構成のうち、一方の構成だけを設けても良い。叉、放熱部３の接合面３Ｃは、段付に形成して伝熱支持部２Ｂに接合すると共に、固定部品６２の第２接着面６２Ａとその内面６２Ｃに接合する。又、固定部品６２の伝熱環２側の接面６２Ｂは、伝熱環２の第１接着面２Ｂ１に接着する。その他の符号は図１の部品名称の符号と同一である。
【００４３】
以上の第１実施の形態から第４実施の形態に示す（図１から図４）放熱部３において、放熱形フィン３Ａ又は放熱形孔３Ｄ３の構成は、両方共、設けても良いが、どちらか一方を設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上述べたように、本発明は、密封環の摺動面に於ける摺動熱を放熱して摺動面に発生する摩耗・損傷を防止したメカニカルシール装置として有用である。叉、密封環の取付面をシールするガスケットの軟化を防止してガスケットの耐久能力を向上したメカニカルシール装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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を軸に装着した片側断面図である。
【図２】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を軸に装着した片側断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係わるメカニカルシール装置を軸に装着した片側断面図である。
【図４】本発明の第４実施の形態に係わるメカニカルシール装置を軸に装着した片側断面図である。
【図５】本発明に関連するメカニカルシール装置の片側断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｍ  メカニカルシール装置
１  取付シール
２  伝熱環
２Ａ  環状仕切部
２Ｂ  伝熱支持部
２Ｂ１  第１接着面  
２Ｃ  導伝部
３  放熱部
３Ａ  放熱形フィン
３Ｂ  基部
３Ｃ  接合面
３Ｄ  放熱空間
３Ｄ１  第１放熱空間
３Ｄ２  第２放熱空間
３Ｄ３  放熱形孔
８  ガスケット
８Ａ  第１環状ガスケット
８Ｂ  第２環状ガスケット
９  結合部
９Ａ  第１結合部
９Ｂ  第２結合部
１０  固定用密封環（第１密封環）
１０Ａ  シール面
１０Ｂ  背面
１０Ｃ  嵌着面
１０Ｄ  内周面
２０  回転用密封環
２０Ａ  対向シール面
２０Ｂ  押圧面
２０Ｇ  案内溝
４２  ドライブリング
４３  ドライブケース
４４  ばね受部
４５  弾発手段
６０Ａ  取付面
６０Ｂ  中空面（孔）
６０Ｃ  取付溝
６０Ｄ  嵌合周面
６２  固定部品
６２Ａ  第２接着面
６２Ｂ  接面
６２Ｃ  内面
Ａ  機外領域
Ｌ  機内領域
【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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