板刷密封装置.pdf

本发明的板刷密封装置，可防止密封部中的漂浮部与旋转轴周面的摩擦，并可提高密封能力。在板刷密封装置中，密封部的各密封板的外周侧形成遮断板，同时具有漂浮板，其内周侧的排列面相对于旋转轴的周面的相切面方向的第2倾斜角度(θ)在0度～40度的范围内朝旋转轴的旋转方向弯曲。采用本发明，可提高密封能力，并容易制作设有浮力装置的密封板，降低制作成本。

1.  一种板刷密封装置，是在嵌合并相对转动的一方零件上安装有安装部、对与插设于所述一方零件的旋转轴之间进行密封的板刷密封装置，其特征在于，包括：板刷密封体，其在将薄板且方形的密封板围绕所述旋转轴的周面排列成环状体的外周具有所述安装部、而在内周具有密封部；以及在与所述板刷密封体的被密封流体产生作用的一侧相反侧的背板，所述密封部的所述各密封板的外周侧形成于遮断部，并具有漂浮部，其内周侧的排列面与所述旋转轴的周面的相切面方向相对且第2倾斜角度(θ)弯曲成0度～40度范围。

2.  如权利要求1所述的板刷密封装置，其特征在于，所述漂浮部是漂浮板，在漂浮板的自由端部具有漂浮装置。

3.  如权利要求1所述的板刷密封装置，其特征在于，在所述安装部的所述密封板的排列面之间，具有保持间隙的空间部，将所述漂浮板的自由端部的排列面配置成与所述旋转轴接触或接近的状态。

4.  如权利要求1所述的板刷密封装置，其特征在于，所述密封部的所述密封板，其壁厚朝自由端部逐渐减薄。

5.  如权利要求1所述的板刷密封装置，其特征在于，所述漂浮部，从所述密封部的所述自由端部朝所述安装部方向切开成凹部状。

板刷密封装置
技术领域
本发明涉及对比如压缩机、燃气轮机、冷冻机、泵等的旋转轴与插设有该旋转轴的外壳间进行密封的板刷密封装置。尤其是涉及使密封部的自由端侧的漂浮部相对于旋转轴的周面倾斜而产生漂浮力，以减小滑动时摩擦的板刷密封装置的技术领域。
背景技术
作为与本发明相关的技术，有美国专利第6343792号说明书。本专利中公开的是图21所示的板刷密封装置100。该图21是将呈方形的薄板弯曲成圆弧状，形成板刷(又称薄片)109，同时沿旋转轴120的圆周面排列成环状体。并且，利用环状体的板刷109将高压侧区域P1和低压侧区域P2进行遮断。
该各板刷109，通过锡焊形成的锡焊部105将排列成环状的外周面结合而形成环状体。通过该锡焊部105将环状体的外周部形成于安装部104。并借助于该安装部104安装在外壳110上。另外，板刷109的低压侧区域P2的侧面配置有背板102，并在高压区域侧P1的侧面配置有保持板103。利用该背板102和保持板103对板刷109的两侧进行支持，并由背板102对高压区域侧P1的被密封流体泄漏进行遮断。同时，通过构成环状的大量板刷109对从背板102与旋转轴120之间向低压侧区域P2泄漏的被封闭流体进行密封。
但是，板刷109形成有向旋转轴120的旋转方向突出的曲面。板刷109具有刚性，故板刷109的自由端面与旋转轴120的外周面的间隔做成较大，以此进行游嵌合。因该间隙大，会降低被密封流体的密封能力。另外，由于板刷109弯曲成圆弧状，排列成自由端朝向旋转轴120的中心侧的形状，因此，一旦板刷109的刚性变大，则难以弹性变形。受旋转轴120的振动等的影响，当板刷109的自由端与旋转轴120抵接时往往会使板刷109的滑动面磨损。
又由于板刷109的壁厚很厚，为0.1mm，并且，板刷109的排列面间的间隙被狭小地排列成层叠状态，因此，有时会降低板刷109的自由度而使弹性变形恶化。特别是当板刷密封装置100为小直径时，因板刷109的纵向长度变短，故失去了作为板刷109的弹性力，促使板刷109磨损，加大间隙，有时会降低密封能力。
而且，作为本发明的其他相关技术，有一种图22所示的板刷密封装置100。安装有该板刷109的板刷密封装置100与图21的板刷密封装置100的结构相同。在与板刷109的旋转轴120的外周面相对的嵌合面上，朝旋转方向形成有段状的台阶130。该台阶130的深度为尺寸H’。但由于该台阶130形成于板刷109的厚度为0.1mm那样薄的厚度尺寸内。因此台阶130的尺寸太小。这样，即使被密封流体作用于小的台阶130，要想使板刷109从旋转轴120浮起，因微小的段差而困难。
另外，为了在板刷109的自由端面形成台阶130，若加大板刷109的厚度，则相对于板刷109的刚性而言，从被密封流体的浮力大小方面考虑，要想使板刷109从旋转轴120的圆周面浮起，则是困难的。并且，在该薄的板刷109上进行台阶130的加工，因是微小的加工，故加工困难。会使台阶130的加工成本上升，增加板刷109的制作成本。
作为本发明的相关技术，在美国专利第6343792号说明书中另有一种技术。该另一种技术是图23所示的板刷密封装置。该图23所示的板刷密封装置与图21的板刷密封装置100的结构基本相同。在图23所示的板刷密封装置中，板刷109嵌入外壳110的槽内。并且，在板刷109的轴向中途形成台阶130。因该台阶130在板刷109宽度地中途形成，故要想利用轴向的被密封流体压力使板刷109浮起是困难的。
如上所述，图21至图23表示沿着排列面将0.1mm那样厚的板刷109层叠成环状体，如此结构的板刷密封装置100通过层叠而增大板刷109的刚性。这样，即使板刷109与旋转轴120滑动，板刷也难以通过弹性变形来减小摩擦力。
并且，板刷密封体由弯曲成与旋转轴120的旋转方向相反的圆弧状的板刷109构成，该板刷密封体，依靠被密封流体的作用力借助于设置在板刷109上的台阶130从旋转轴120浮起的力并不充分。该台阶130也单纯是在薄的板刷109上设置了微小的段差，故难以发挥浮力。板刷109的磨损对策不充分。并且，该台阶130也是在极薄的薄板上进行加工，故该加工困难。
本发明是为了解决上述各种问题的，其所需解决的技术课题在于，利用被密封流体的压力使与密封部的旋转轴相对的密封板从旋转轴浮起以减小摩擦，同时利用密封部产生的被密封流体的压力来提高密封能力。另外，容易制作设有浮力装置的密封板，降低制作成本。
本发明内容
本发明是为了解决上述课题而进行的。与其适用的技术手段具有以下结构。
本发明的板刷密封装置，是在嵌合并相对转动的一方的零件上安装有安装部，对一方的零件与另一方的零件之间进行密封的板刷密封装置，包括：将薄板且方形的密封板围绕旋转轴进行排列、在形成环状体的外周具有安装部而在内周具有密封部的板刷密封体；以及在板刷密封体的被密封流体的作用侧的相反面具有的背板，密封部的各密封板在外周侧具有遮断部，同时具有内周侧的密封板的排列面相对于旋转轴的周面使第2倾斜角度弯曲成0度～40度的范围的漂浮部(也称漂浮板)。
本发明的板刷密封装置中，由于由薄板构成的漂浮部的自由端部相切的旋转轴的周面的位置或近接的旋转轴的周面位置的相切面(线)，被倾斜成0度～40度的第2倾斜角度θ，因此，一旦被密封流体浸入密封部的密封板的排列面间，则被背板所遮断，被密封流体朝漂浮部的方向流动。另外，所谓一方的零件是指外罩和外壳之类的保持旋转轴的零件。旋转轴是另一方的零件，未必限定于旋转轴，只要是相对移动的相对零件即可。
并且，被密封流体的压力作用于由旋转轴的周面和漂浮部所形成的截面三角状的空间，因此，漂浮部从旋转轴的周面以微小的间隔浮起。这样，若漂浮部从旋转轴的周面浮起，则被密封流体从漂浮部的自由端向旋转轴的旋转方向前方的密封板的排列面间流动。并且，在漂浮部的自由端与旋转轴的周面之间可形成微小的间隙，同时随着漂浮部的自由端侧的压力上升，密封部的背板的内周面与旋转轴的周面间侧的排列面间的压力也上升，可有效防止被密封流体从背板的内周面与旋转轴的周面间的间隙泄漏至低压侧区域。这样，漂浮板具有可防止与旋转轴周面的磨损的效果。另外，使漂浮部的排列面间的压力上升，具有可提高密封能力的效果。
图1是表示本发明实施例1的板刷密封装置的轴向截面的半剖视图。
图2是图1所示的板刷密封体和背板的主视图。
图3是图2的安装部的局部放大的主视图。
图4是图1的IV-IV的剖视图。
图5是图1的V-V的剖视图。
图6是表示本发明实施例2的板刷密封体的径向截面的局部剖视图。
图7是从自由端部(内径)侧看图6的板刷密封体的俯视图。
图8是表示本发明实施例3的板刷密封体的径向截面的局部剖视图。
图9是从自由端部(内径)侧看图8的板刷密封体的俯视图。
图10将本发明实施例4的板刷密封体、在相当于图1的IV-IV的径向上切成截面的局部剖视图。
图11是将本发明实施例4的板刷密封体、在相当于图1的V-V的径向上切成截面的局部剖视图。
图12是从自由端部(内径)看图5的密封部的漂浮板的俯视图。
图13是表示被密封流体的压力作用于图12的漂浮板的状态的各压力分布、漂浮力分布的图。
图14是表示被密封流体的压力作用于图7的密封部的漂浮板的状态的各压力分布、漂浮力分布的图。
图15是表示图12的第1漂浮装置的变形例的第2漂浮装置的俯视图。
图16是表示被密封流体的压力作用于图15的密封部的漂浮板的状态的各压力分布和漂浮力分布的图。
图17是表示图12的第1漂浮装置的又一变形例的第3漂浮装置的俯视图。
图18是表示被密封流体的压力作用于图17的密封部的漂浮板的状态的各压力分布和漂浮力分布的图。
图19是表示本发明的密封板的实施例，是形成密封部的第1和第2倾斜角度的密封板的侧视图。
图20是表示本发明的密封板的另一实施例，形成密封部的第1和第2倾斜角度的密封板的侧视图。
图21是本发明相关技术的板刷密封装置的立体图。
图22是本发明的另一相关技术的板刷密封装置的立体图。
图23是本发明相的又一相关技术的板刷密封装置的立体图。
以下，参照附图对本发明的实施例的板刷密封装置进行详细说明。以下的图纸是根据设计图作成的。
图1是本发明的板刷密封装置1的实施例1。以下参照图1至图5对实施例1进行说明。
图1是为了将燃气轮机的外壳50与旋转轴60的间隙划分成高压P1侧和低压P2侧而将板刷密封装置1安装在外壳50上状态的半剖视图。另外，图2是表示在图1的板刷密封装置1上设置的板刷密封体2和背板16用的主视图。图3是图2的板刷密封体2的安装部4的局部放大表示的主视图。图4是表示图1的IV-IV截面的剖视图。另外，图5是表示图1的V-V截面的剖视图。
图1中，旋转轴60留有间隙地嵌合在用假想线所示的外壳50的孔内。该旋转轴60与外壳50相对转动。板刷密封体2如图2所示形成。该板刷密封体2是将薄板的密封板3朝旋转轴60的旋转方向N倾斜，沿着旋转轴60的周围排列成环状体。在该板刷密封体2的外周形成有安装部4，同时在内周侧形成有密封部6。如图19和图20所示，该密封板3的倾斜形成有2段的倾斜角度。
在密封部6中，如图19和图20所示，密封板3的安装部4侧的遮断部(以下称为遮断板)3A，以密封板3的自由端作为座标，相对于旋转轴60周面的相切面(线)方向H形成第1倾斜角度θ1。该第1倾斜角度θ1大于第2倾斜角度θ。另外，在密封部6中，密封板3的自由端侧的漂浮部(以下称为漂浮板)3B，相对于旋转轴60周面的相切面(线)方向H形成在0度～45度范围内的第2倾斜角度θ。最好是第2倾斜角度θ形成0度～40度。
如图1所示，该安装部4是将板刷密封体2、背板16和保持板15通过粘接部20A成为一体化，将外周部形成固定部20，将固定部20安装在设于外壳50的槽部51中。另外，通过焊接形成一体化的外周的安装部4，也可不由背板16支持而是直接安装在外壳50的环状槽部51中。也可在图2的板刷密封体2与背板16一体化的状态下安装于外壳50的槽部51。
在该板刷密封体2的内周侧，将密封板3重叠，环状体的内周形成密封部6。该密封部6中的密封板3，从弯曲的位置起，安装部4侧形成了遮断板3A，从弯曲的位置起，自由端部侧形成了漂浮板3B。各漂浮板3B以小的角度，将排列面与旋转轴60的外周面的相切面(线)方向H配置成接触状态或接近状态。而且，通过密封部6有效地对在外壳50与旋转轴60之间流动的被密封流体进行密封。
该板刷密封体2是将由图19和图20所示的薄板构成的1片密封板3，沿旋转轴60的圆周面倾斜成2段地重叠排列成环状体。在该密封板3的安装部4形成图3所示的将板厚朝排列面方向弯曲成圆弧状或半圆状、整个宽度构成条状的空间部(连续凸部)5。该空间部5形成2条，但也可是1条或3条。该空间部5的条数，为了使安装部4一体化、也可从沿着空间部5的接合线对密封板3的侧面进行焊接的焊接强度进行计算来设定。另外，各空间部5的高度尺寸，应形成为密封部6中的漂浮板3B的排列面成为相互接触或接近状态。同时，密封部6中的漂浮板3B的排列面与旋转轴60也成为接触或接近状态。
根据各密封部6的密封板3的排列后的排列面间的间隔大小，发挥对被密封流体进行密封的效果。另外，该各密封板3的排列面的间隔，应构成为旋转轴60等与密封部6抵接时容易弹性变形。若将该各密封板3的排列面间的间隔变窄，则发挥密封效果。反之，可挠性变差。另外，若增大各密封板3的排列面间的间隔，则可挠性提高，但密封能力下降。由此，将密封板的厚度朝自由端部的方向逐渐减薄就能得到好的结果。另外，这一结构的详细内容后述。
也可如上所述将板刷密封体2的环状体单体地安装在外壳50的槽部51内，对被密封流体进行密封。另外，当外壳50上具有与背板16相当的台阶部面时，可由单体的环状体安装板刷密封体2。但是，为了提高板刷密封装置1的密封能力，可在被密封流体作用的相反侧设置环板状的背板16。环板状的背板16，在外周部16A的接合面设置有安装部4卡合的安装槽部16A1。另外，背板16的内周部16C留有间隙地与旋转轴60嵌合。该内周部16C的内径面比旋转轴60的外周面大，形成不会接触的内径尺寸。背板16的背面16B在支持板刷密封体2的同时，起到对从板刷密封体2的各密封板3的排列面间泄漏的被密封流体进行遮断的作用。
相对于板刷密封体2，与背板16对称配置的保持板15，与背板16的安装槽部16A1相同地在接合面上设置安装槽部15A。该安装槽部15A也与安装部4卡合，对安装部4进行保持。将该背板16与保持板15相对的接合面的外周部分焊接，形成粘结部20A，将外周部整体形成固定部20。另外，背板16与保持板15的接合面之间借助O形环接合，不用对背板16和保持板15的外周部进行焊接，也可形成固定部20。将该背板16和保持板15接合的固定部20嵌入外壳50的槽部51内，用螺栓等进行保持。
图2表示板刷密封体2的结构。具体来讲，虽已有前述，但图19和图20的呈长方形的薄板的密封板3是朝旋转轴60的旋转方向N，安装成具有θ1及θ角度的圆弧状或倾斜成2段，同时沿着周向重叠，排列状态形成环状体。如图3所示，从各板刷密封体2的安装部4的侧面，沿着连接空间部5的厚壁的接合线从侧面进行焊接，形成2条的结合部7。该图3所示的空间部5在安装部4的整个宽度上朝排列面方向突出，同时成为了朝宽度方向连续形成的连续凸部。
若将该空间部5形成在安装部4的两端，则可从安装部4的侧面进行焊接，故也可将中间间断地形成。而且，空间部5也可不用进行弯曲加工，将密封板3利用蚀刻等化学处理隆成凸状、或利用熔接隆起凸部，也能发挥同样的功能。图2和图3所示的各连续凸部(称为空间部)5的高度，其尺寸是成为内周侧的第2连续凸部(称为空间部)5的高度比最外周侧的第1连续凸部(称为空间部)5低，各密封板3排列成环状时，将间隔设定成漂浮板3B的自由端侧的排列面相互轻微接触或接近的状态。
图4的密封部6中的密封板3与图19所示的密封板3一样，将密封板3的自由端侧的漂浮板3B弯曲成第2倾斜角度θ。密封部6是将各遮断板3A的排列面间形成第1间隙H1。并且，在与该第1间隙H1相通的漂浮板3B的排列面与旋转轴60的周面之间，形成截面三角形的第2间隙H2。图4表示图1的密封部6中的IV-IV截面的各漂浮板3B。即，各漂浮板3B在倾斜成第2倾斜角度θ的状态下排列。该密封板3中的漂浮板3B的自由端部与旋转轴60的周面倾斜成轻微接触或接近的状态。
图5表示图1的密封部6中漂浮板3B的V-V截面，整体结构大致与图4相同。在该漂浮板3B的自由端部，切割成图12所示的长方形凹部，形成第1漂浮装置16A。利用设于该漂浮板3B上的第1漂浮装置16A，从第2间隙H2与前方的第2间隙H2连通。该漂浮板3B的自由端侧的排列面间的间隔，形成相互轻微接触或接近的尺寸。漂浮板3B的自由端部与旋转轴60的周面轻微接触或接近。并且，从第1间隙H1流入的被密封流体向第2间隙H2流出，通过第1漂浮装置10A时使漂浮板3B从旋转轴60的周面快速地漂浮。
图13表示作用于该漂浮板3B的被密封流体的压力状态。即，密封板3中的漂浮板3B的推压力，以P_A的压力分布作用于旋转轴60的周面，而利用被密封流体的压力作用于漂浮板3B的压力，则以均一的压力分布P_B作用于漂浮板3B使其浮起。由此，漂浮板3B可在宽度方向不倾斜，形成均一的第2间隙H2。另外，作用于漂浮板3B的漂浮力分布U按照第1漂浮装置10A的宽度，将均一的力作为浮力从旋转轴60的周面朝分离方向作用于漂浮板3B。
密封板3的第1倾斜角度θ1由旋转轴60的旋转速度、旋转轴60的偏心的大小、进而由旋转轴60的摇摆状态来决定。该密封板3的第1倾斜角度θ1相对于径向设计成50度～90度范围。该密封板3形成长方形。并且，该密封板3的长方形的长度，设计成安装部4为5mm～10mm，密封部为30mm～50mm的范围内。另外，采用了宽度为3mm～10mm范围内形成的结构。另外，密封板3的厚度使用了0.05mm～0.5mm，最好是0.08mm～0.3mm的结构。该尺寸是根据板刷密封装置1的大小设定的，直径越大，密封板3的尺寸相应也就形成得越大。另外，被密封流体的压力越高，宽度尺寸也就形成得越大。另外，密封板3使用钢板、不锈钢板、镍基的合金板、陶瓷板等的材质。
图6和图7的板刷密封装置1表示第2实施例。图7是从图6的板刷密封体2的内周看的局部俯视图。图6所示的板刷密封装置1，除了与图1或图2部分不同之外，其余结构基本相同。下面对两发明中的结构不同点作出说明。图6所示的板刷密封体2与图4所示的密封部6中的漂浮板3B的排列结构大致相同。在该板刷密封体2中，如图7所示，在漂浮板3B的自由端部未设置切口，被密封流体作用于密封部6时，若被密封流体作用于漂浮板3B，则漂浮板3B仅以薄板形式产生漂浮装置。即，相对于旋转轴60的周面，将漂浮板3B排列成0度～45度的第2倾斜角度θ，最好是0度～40度的第2倾斜角度θ。由此，漂浮板3B与旋转轴60的周面接触期间形成了楔形的空间。
并且，密封部6中各自排列的漂浮板3B的自由端部的排列面，排列成与相对的漂浮板3B的排列面轻微接合的状态。在该密封部6的排列状态下，若被密封流体作用于第1间隙H1，则被密封流体的压力作用于楔形空间的第2间隙H2。依靠作用于该第2间隙H2的压力，使漂浮板3B从旋转轴60的周面漂浮。图14表示作用于该漂浮板3B的被密封流体的压力分布。由此，漂浮板3B始终从旋转轴60的周面漂浮，与旋转轴60的周面形成非接触状态，可防止摩擦。又由于漂浮板3B相对于旋转轴60的周面以排列面对置，故即使对于旋转轴60的偏心也容易弹性变形，也可减小摩擦。
图8和图9的板刷密封装置1表示第3实施例。图9是从内周侧看图8的密封部6的俯视图。图8所示的板刷密封体2与图5所示的板刷密封体2的结构基本相同。为了明确该两发明的结构不同点，图8是图5的A部放大图。
该图8的板刷密封体2与图5的板刷密封体2的不同之点在于，在漂浮板3B的排列中，每隔1个设置第1漂浮装置10A。在漂浮板3B上每隔1个设置第1漂浮装置10A的结构，当从第1间隙H1流入第2间隙H2的被密封流体通过设于漂浮板3B的第1漂浮装置10A时，在该漂浮板3B漂浮的同时，通过第1漂浮装置10A，对置的无第1漂浮装置10A的漂浮板3B也漂浮。这是在依靠作用于截面三角形的第2间隙H2的压力与第1漂浮装置10A共同配合下进行的。并且，漂浮板3B与旋转轴60的周面形成非接触状态，不产生摩擦，故也可防止磨损。
图10和图11的板刷密封装置1表示第4实施例。图10的板刷密封体2是表示相当于图1的IV-IV截面的漂浮板3B的排列。图11是表示相当于图1的V-V截面的漂浮板3B的排列。图10中，整体结构也与图1所示的板刷密封体2基本相同。该图10的板刷密封体2中，与图4不同之处在于，密封板3是朝自由端部的方向逐渐形成减薄。其余结构与图4的板刷密封体2的结构相同。
图11所示的密封板3是朝自由端部的方向逐渐形成减薄，同时在漂浮板3B的自由端部设置有漂浮装置10。其余结构与图5的结构相同。由于该密封板3是朝自由端部侧逐渐形成减薄，故可减薄漂浮板3B的壁厚，提高弹性变形。由此，漂浮板3B容易弹性变形，可发挥漂浮装置10的效果。又由于可减薄漂浮板3B，也就可以加厚遮断板3A的厚度，故可减小密封部6的排列面间的第1间隙H1间的尺寸，可提高密封部6的密封能力。这样，通过形成密封部6的遮断板3A，可省略遮断被密封流体的背板16。
图12是表示设有第1漂浮装置10A的密封部6内周的俯视图。该图12所示的漂浮板3B是图5和图11的板刷密封体2中采用的结构。图13是作用于设有图12所示的第1漂浮装置10A的漂浮板3B的各自的压力分布。压力分布P_A是依靠密封板3的弹性力和被密封流体的压力作用于旋转轴60的周面方向的压力。使该漂浮板3B向外方漂浮的漂浮力是漂浮力分布U或被密封流体作用的压力分布P_B。因漂浮力全面且均一地作用于该漂浮板3B，故相对于旋转轴60的周面可形成微小的间隙。由此，利用微小的间隙可防止漂浮板3B的滑动所引起的磨损，并可利用微小的间隙提高密封能力。
图14是作用于图6和图7的板刷密封体2的各自的压力分布。图14的压力分布P_A是依靠密封板3的弹性力和被密封流体的压力作用于旋转轴60的周面的压力。使该漂浮板3B向外方漂浮的漂浮力是漂浮力分布U或被密封流体作用的压力分布P_B。该漂浮力分布U因压力小，故使漂浮板3B与旋转轴60的周面之间形成微小的间隙。并且，力可全面且均一地作用于该漂浮板3B。由此，使密封部6与旋转轴60的周面的密封能力优良。又由于压力分布P_A是高压P1侧区域为高，故这一点也能使对被密封流体进行密封的密封能力优良。
图15是设于密封部6的漂浮板3B上的漂浮装置10的另一例。图15所示的第2漂浮装置10B是图12所示的第1漂浮装置10A的变形例。该第2漂浮装置10B的压力分布如图16所示。图16的压力分布P_A和压力分布P_B与图13的压力分布P_A和压力分布P_B的形态大致类似。但是，漂浮力分布U是越向低压P2侧区域越高。由此，在该第2漂浮装置10B中，因漂浮板3B的高压P1侧区域的间隙变狭，故可提高对被密封流体进行密封的密封能力。
图17是设于密封部6的漂浮板3B上的漂浮装置10的又一例。图17所示的第3漂浮装置10C是图12所示的第1漂浮装置10A的变形例。图18的压力分布P_A和压力分布P_B与图16的压力分布P_A和压力分布P_B的形态大致类似。漂浮力分布U是在第3漂浮装置10C的整个面上形成均一的压力分布。这样，漂浮板3B相对于旋转轴的周面形成微小的间隙。并且，利用漂浮板3B的自由端部的切开的残留的狭小的宽度来发挥弹性变形。该漂浮力分布U和压力分布P_B中，压力分布也均一，可防止磨损，并可提高密封能力。另外，漂浮装置10包含实施例的第1漂浮装置16A、第2漂浮装置16B、第3漂浮装置16C。
在以上的各实施例中，板刷密封体2的安装部4通过钎焊、电子束、其他的熔接等而一体接合。另外，保持板15的径向长度，只要是夹持安装部4并形成固定部20的长度即可，但也可形成接近背板6的径向长度。在保持板15的径向长度与该背板16同样长的场合，板刷密封体2与保持板15之间也可形成密封板3可向旋转轴60的周面移动的空间部。
背板16与保持板15选择上述材质，但最好是根据外壳50的线膨胀系数选择材质。比如，也有镍基的合金、其他非铁金属制作的场合。而且，可根据被密封流体的种类、温度、或其他应用领域的条件选择各种材质。
图1中，在表示旋转轴60的实线的位置处，自由端部在全周以0.02mm左右的间隔嵌合。虚线是旋转轴60因偏心等进行移动的范围。板刷密封体2由密封部6有效地对被密封流体进行密封。该板刷密封装置1，将密封板3在被密封流体作用的方向上以板宽进行排列，因而即使被密封流体的压力产生作用，也能强有力地进行对抗，故密封部6可提高对于高压力的密封能力，同时对于旋转轴60偏心时的力，因易弹性变形的薄壁对置，并朝旋转方向弯曲成倾斜角度θ地进行排列，能自如地应对旋转轴60的偏心，可有效地防止滑动引起的摩擦·磨损。
密封部6中的漂浮部3B的自由端侧，因排列面的间隙小，故对于被密封流体的作用能可靠地进行密封。通过空间部5的连续接合，还可有效地防止被密封流体从安装部4侧向外方泄漏。并且，安装部4只要将两侧面的空间部5进行焊接即可，故可强化安装部4的结合。
下面，对本发明的其他实施例的发明进行说明。
本发明的第2实施例的板刷密封装置1，是漂浮板3B上形成漂浮部3B，在该漂浮部3B的自由端部具有切口状的漂浮装置10。
由于在本第2实施例的板刷密封装置1中，漂浮部3B的自由端部设置有图12所示的漂浮装置10，因此，当浸入遮断部3A的排列面间的被密封流体，在流向漂浮部3B的自由端部侧的同时，从漂浮装置10流入前方的密封板3的排列面间。此时，被密封流体的压力起着使漂浮板3B浮起的作用。此时的压力分布如图13、图16、图18的P_B那样均匀地作用。
另外，此时的漂浮力分布，如图13、图16、图18的U那样以全面相等的力进行作用。由此，漂浮部3B的排列面相对于旋转轴60的周面始终以微小的间隔，以平行的距离的状态漂浮。例如，即使旋转轴60偏心，漂浮板3B也相对于旋转轴60的周面始终漂浮，可有效防止摩擦。漂浮板3B从旋转轴60的周面漂浮，起到防止与旋转轴60的周面磨损的效果。并且，通过漂浮装置10使漂浮部3B的排列面间的压力上升，可有效地提高密封部6的密封能力。
本发明的第3实施例的板刷密封装置1，是在外周的安装部4的密封板3的排列面间具有保持间隙的空间部5，将内周的漂浮板3B的自由端部的排列面与旋转轴60配置成接触或接近状态。
在本第3实施例中发明的板刷密封装置1中，将密封板3绕旋转轴60排列成环状，则在密封部6侧的密封板3的排列间成为接触或接近的状态下，只是在安装部4侧形成大直径，排列面间产生间隙。利用与该排列面间的间隙相对应的空间部5的高度，可容易地形成安装部4的环状体。并且，若沿着安装部4中的空间部5的侧面进行焊接，则各密封板3的排列面间的间隙状态不会变形，可容易地进行结合。进行该结合的焊接就是离开内周侧的自由端部的位置，可防止对漂浮部3B的弹性变形造成影响。
密封部6的安装部4侧，利用空间部5形成了大的排列面间的间隙，内周侧的漂浮部3B的排列面与旋转轴60的周面轻微接触，故在密封部6的排列面间形成截面呈三角形的空间部。由此，被密封流体容易从遮断部3A侧的排列面间流向内周侧的漂浮部3B的排列面间。并且，被密封流体通过该漂浮部3B与旋转轴60的周面之间，以微小的间隔使漂浮板3B浮起。由此，因漂浮部3B相对于旋转轴60的周面形成非接触状态，故可防止滑动时的摩擦·磨损。另外，利用漂浮部3B的排列面间产生的被密封流体的压力上升，可提高密封部6的密封能力。
第4实施例中发明的板刷密封装置1，是将密封部6的密封板3朝漂浮板3B的自由端部形成逐渐减薄的形状。
在本实施例4中发明的板刷密封装置1中，由于是将密封部6的密封板3朝自由端部形成逐渐减薄的形状，因此，可提高漂浮部3B的弹性变形，并可提高漂浮部3B的漂浮能力。另外，也可减小密封部6的排列面间的间隙，故可提高密封部6对被密封流体的遮断(密封)效果。特别是在小直径的板刷密封体2中，因密封板3的纵向的长度短，通过朝漂浮部3B逐渐减薄，即使密封板3是短的状态，也可望获得提高漂浮部3B的漂浮能力的效果。由此，向漂浮部3B赋于可挠性，可有效防止与旋转轴60的摩擦·磨损。
在第5实施例中发明的板刷密封装置1中，漂浮部3B是从漂浮板3B的自由端部起向安装部4侧切成凹状的结构。
在第5实施例中发明的板刷密封装置1中，由于漂浮部3B是从漂浮板3B的自由端部起切成凹状的结构，因此，从遮断部3A的排列面间的间隙流入的被密封流体，流过漂浮板3B作用于漂浮部3B，使其从旋转轴60的周面以均一的距离始终浮起。该压力分布如图13的P_B那样均匀地进行作用。
另外，漂浮力的分布，如图13的U那样以全面相等的力进行作用。由此，漂浮部3B的排列面相对于旋转轴60的周面，始终以微小的间隙且平行的距离漂浮。例如，即使旋转轴60偏心，也可使漂浮部3B相对于旋转轴60的周面始终漂浮，可有效防止摩擦·磨损。另外，通过将漂浮部3B的自由端形成コ形，使漂浮力分布均一，可使漂浮部3B相对于旋转轴60的周面形成微小的间隙，可防止摩擦，并可获得提高密封能力的效果。
以上，对本发明的特定的实施例进行了记载，这些实施例的说明并没有将发明的全部进行网罗、或本发明并不局限于所揭示的实施例。当然从该实施例可进行各种变更和修改。本发明的技术范围由权利要求书进行限定。