超高速対応ゼロリーク·極低摩擦を実現する表面テクスチャリングメカニカルシール

摘要

地球温暖化防止·環境負荷低減化などの地球環境問題に対し、省エネルギー推進が世界的に謳われている中、回転機械の動力損失低減のため、回転機器の流体封止に用いられるメカニカルシールにおいても、低環境負荷·低エネルギー損失化が求められている。このような要求に応えていくために、当社では表面テクスチャリング技術を有したメカニカルシールを提案し、しゅう動面間に液膜を形成させた流体潤滑による「低摩擦化」と、負圧を用いたポンピンク作用による「完全密封化」というメカニカルシールにとって相反する機能の両立を実現している。しかし、自動車用ターボチャージャをはじめとするコンプレッサなどの回転機械には低速から高速、更には超高速回転と全ての回転領域において「低摩擦化」と「完全密封化」が求められ、メカニカルシールにとつて、より一層過酷な環境下での「低摩擦化」と「完全密封化」の両立が求められている。こうした超高速回転領域において、前述した液膜を形成させた流体潤滑では、回転数の増加に伴いしゅう動面間の流体（密封対象液）のせh断抵抗も増加するため、低速から超高速回転領域の全ての回転領域において「低摩擦化」を実現させることは困難であった。ここでは、こうした課題に対し、低速回転領域では液体潤滑とし、高速回転領域では気体潤滑とすることで全ての回転領域で「低摩擦化」を実現し、更に「完全密封化」との両立も実現させた液体潤滑と気体潤滑のハイブリッド機能を持つ超高速対応型の表面テクスチャリング技術について紹介する。