[發明專利]機械密封裝置

有效

• 申請號: 200580038243.3
• 申請日: 2005-10-28
• 公開（公告）號: CN101057093A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 柳澤隆;秋山浩二;伊藤正伸;內山真己
• 申請（專利權）人: 伊格爾工業股份有限公司
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 方曉虹

技術領域

本發明涉及一種通過抑制旋轉密封環的振動并防止密封面之間的接觸來 防止密封環的密封面之間的磨損、從而可防止磨損粉末混入被密封流體內的機 械密封裝置。

背景技術

本發明的技術作為對半導體制造設備等的被密封流體進行密封的機械密 封裝置是有用的。在該半導體制造設備等中，若被密封流體中混有雜質，則雜 質會給制造物帶來不良影響。為此，在機械密封裝置中，還必須防止因密封環 在旋轉時的磨損而導致磨損粉末進入被密封流體。對此，作為防止密封環的密 封面磨損的裝置，使用非接觸式機械密封裝置。

作為這種非接觸式機械密封裝置，以往已知有如下技術：包括：與半導體 制造設備等的轉軸相連、具有旋轉密封面的旋轉密封環；以及具有與該旋轉密 封環的旋轉密封面相對的靜止密封面的靜止密封環，在靜止密封面上形成有可 與供給壓力流體的流體供給通路連通的溝(槽)(例如參照專利文獻1及2)。

另外，還已知有在靜止密封面上形成有圓弧狀的溝并在旋轉密封面的旋轉 密封面上形成有圓弧狀溝的技術(例如參照專利文獻3)。

在如上所述的機械密封裝置中，通過在靜止密封面上形成溝，從而增大使 靜止密封環相對于旋轉密封環上浮的上浮力，以防止磨損。而且，在這種機械 密封裝置中，通過增大在靜止密封面上形成的溝的容積，可確保更大的上浮力。

然而，隨著在靜止密封面上形成的溝的容積增大，旋轉密封環的動作發生 振動。該振動是由在旋轉密封面與靜止密封面之間供給的壓力流體的壓縮性而 引起的稱作空氣錘的現象。對此，若為了抑制空氣錘現象而減小在靜止密封面 上形成的溝的容積，則無法確保足夠的上浮力，因此會引起旋轉密封面與靜止 密封面接觸。

另外，在上述專利文獻3中公開的機械密封裝置中，在靜止密封面上形成 的溝與在旋轉密封面上形成的溝尺寸大致相同。為此，它們的容積比幾乎不存 在，因此無法充分地獲得在旋轉密封上形成的溝的效果，此時，也會因空氣錘 現象而導致旋轉密封環的動作中發生振動。

專利文獻1：國際公開WO00/075540號說明書

專利文獻2：日本專利特開平3-277874號公報

專利文獻3：美國專利第3917289號說明書

發明的公開

本發明的目的在于提供一種通過抑制旋轉密封環的振動并防止密封面之 間的接觸、從而可防止磨損粉末混入被密封流體內的機械密封裝置。

鑒于上述問題，本發明的技術方案如下構成。

技術方案1的本發明的機械密封裝置是在轉軸與殼體的嵌合間隙相對地 配置有旋轉密封環和靜止密封環的機械密封裝置，包括：所述旋轉密封環，與 所述轉軸相連，具有旋轉密封面，在所述旋轉密封面上設有以所述轉軸的軸心 為中心呈圓環狀地配置并由分隔壁隔開形成的多個圓弧狀溝；所述靜止密封 環，具有與所述旋轉密封環的旋轉密封面相對的靜止密封面；施力構件，朝著 所述旋轉密封環推壓所述靜止密封環；以及輸出開口部，其形成在所述靜止密 封環的所述靜止密封面上，可與供給壓力流體的流體供給通路連通，所述輸出 開口部的周向長度(W₃)形成為所述分隔壁的周向長度(W₁)的1/2以上(W₃≥W₁/2)，所述輸出開口部的周向長度(W₃)比所述圓弧狀溝的周向長度(W₂) 小(W₃＜W₂)。

在本發明中，在旋轉密封環的旋轉密封面上沿周向形成有圓弧狀溝。另外， 輸出開口部的周向長度(W₃)比圓弧狀溝的周向長度(W₂)小(W₃＜W₂)。由此， 由壓力流體的壓縮性而引起的空氣錘現象被抑制，因此不容易發生旋轉密封環 的振動。

另外，在本發明中，在旋轉密封面上形成有兩個以上的圓弧狀溝，并由分 隔壁將相鄰的圓弧狀溝之間隔開。由此，即使在一側的密封面相對于另一側的 密封面傾斜時，位于該密封面之間的間隔變窄側的圓弧狀溝的壓力變高，該壓 力作為使傾斜復原的復原力而起作用，因此可防止密封面之間的接觸。