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シール知識の漏洩は、機械装置でよく発生する故障の一つです。漏れが発生する原因は主に2つあります。1つ目は機械加工の結果、機械製品の表面には必然的にさまざまな欠陥や形状・寸法のばらつきが存在するため、機械部品の接合部に隙間が生じてしまうことです；二つ目は、密封部の両側に圧力差が生じると、作動媒体が隙間から漏れ出すことです。隙間を減らすかなくすことが、漏れを防ぐための主な方法です。シールの役割とは、接合面間の隙間を封じて漏れ通路を遮断または断つこと、漏れ通路内の抵抗を高めること、あるいは通路内に小型の作動要素を設置して漏れ出た物質に圧力をかけ、漏れを引き起こす圧力差と相殺したり完全にバランスさせたりして、漏れを防ぐことです。 シールは、相対的に静止した接合面間の静的シールと、相対的に動く接合面間の動的シールの2つの大きなカテゴリーに分けられる。 静的シールとは、通常、2つの静止した面の間のシールを指します。静的シールには、主にパッドシール、シーリング剤によるシール、および直接接触式シールの3つのタイプがあります。 動的密封とは、機械（または装置）内の相対運動する部品同士の密封を指す。1. パッキングシール パッキングシールは、主に機械業界におけるプロセス機械や装置の動く部分の動的シールとして使用されます。例えば、遠心ポンプ、圧縮機、真空ポンプ、ミキサー、反応釜の回転軸のシール、また往復ポンプや往復式圧縮機のピストンやピストンロッド、さらには直線運動や螺旋運動をするバルブのバルブロッドと固定された本体との間のシールに用いられます。ガスケットの基本形態は、(1)アスベスト・リングであり、耐温性と耐腐食性に優れているが、単独で使用するとシール効果が悪いため、常に浸漬させたり他の材料を併用したりする。油浸石綿パッキン：その基本的な構造形態には2種類あり、1つはねじり式、もう1つは編み込み式です。また、円形と四角形に分けられる。(2) ポリテトラフルオロエチレン編みストッパー：ポリテトラフルオロエチレンの細帯を編んで作られたストッパーで、優れた耐腐食性を持ち、極低温媒体にも使用できる。(3) ゴムOリング：低圧状態では、優れたシール性能を発揮する。使用温度に制限があり、例えば天然ゴムは60℃でのみ使用可能です。(4) プラスチック成形用充填剤：一般的には3ピース式で作られるが、他の形状にすることもできる。使用されるプラスチックはポリテトラフルオロエチレンが多く、ナイロン66やナイロン1010も使用される。(5)ソフトパッキンシール ソフトパッキン、別名ニューディーシェッドパッキンは、新世代の高性能合成繊維に特殊な遮断剤および潤滑剤を加えて精製された高級な「ダンロップ」である。ソフトパッキンは、任意のサイズや形状に対応し、取り付けも非常に簡単です。専用の高圧ガンを使って直接注入するだけでよく、従来のリングのように事前に切断する必要がありません。あらゆるサイズのパッキンスペースのシーリングに適用可能です。 ソフトパッキンシールは、高圧往復ポンプや低回転数ポンプ、高温のバルブステムやバルブ、またはパッキングボックスのシーリングなど、幅広い分野で使用されます。 構造がシンプルで、動作が信頼性が高く、価格も安いといった利点から、あまり高い性能が求められない場面で広く利用されています。2膨張リングシール 膨張リングとは、切り込みが入った金属製の弾性リングで、一般的にピストンリングと呼ばれます。膨張リングは自由状態では切り口が開いており、シリンダー本体に装着すると切り口が閉じ、膨張リングの外周面が弾力によってシリンダー本体の内面に密着する。作動時、膨張リングは作動媒体の圧力によって膨張リング溝の一方に密着し、膨張リングの外円柱面と密着端面が共に密封機能を果たします。膨張リングは、一般的に鋳鉄や錫青銅で作られ、高温で動作する往復式圧縮機や内燃機関のピストンシール、またタービンの軸シールに主に使用されます。3接触式動密封パッキンのシール 密封パッキンとは、機械や装置、配管など、流体が流れる場所で使用されるシール部品であり、内部と外部の両方でシール機能を果たす材料です。 シールパッキンは、金属または非金属の板状材料を切断、プレス、カットなどの工程で製造され、配管同士のシール接続や、機械装置の部品同士のシール接続に使用されます。材質によって、金属製のシールパッキンと非金属製のシールパッキンに分けられます。金属のワッシャーには、銅製ワッシャー、ステンレス製ワッシャー、鉄製ワッシャー、アルミニウム製ワッシャーなどがあります。非金属のものには、アスベストパッキン、非アスベストパッキン、紙パッキン、ゴムパッキンなどがあります。最新のものには、グラファイトパッキンもあります。ねじ密封 ねじ密封には一般的に2つの形態があり、1つはねじ接続用のガスケットを使用するもの、もう1つはねじに充填剤を加えて密封するもので、どちらも小径ねじ接続の密封に用いられます。 ねじ接続用のガスケットによるシール部品はガスケットであり、ねじは圧縮力を与える役割しか果たしません。シール効果は、ガスケット自体の性能に加えてです。シール面の粗さや、ねじ穴との相対的な幾何学的位置精度も、シール効果に大きな影響を与えます。シールパッキンはねじを締め付ける際に圧縮力だけでなくトルクも受けるため、変形したり破損したりすることがある。そのため、パッキンが非金属の場合は一般的に低圧の環境でのみ使用可能であり、金属製の場合は30Mpa以上の圧力にも耐えられる。 フェルトリングシール フェルトリングはベアリングカバーの台形溝に取り付けられ、台形溝の側面からの圧力によって軸に押し付けられ、それによってシール機能を果たします。伸縮性に優れ、保温性が高く、保湿性と弾力性も備えています。 一次・二次ギア減速機では、フェルトリング式オイルシールがよく使用されます。入力軸と出力軸のベアリングエンドカバーには、軸と「接触」する中央部に台形断面のリング溝があり、そこにフェルトリングが配置されて、ほこりの侵入や潤滑油の漏れを防ぐ役割を果たします。オイルシールによる密封 オイルシールによる密封とは、潤滑油を密封することです。それは、駆動部品の中で潤滑が必要な部分と出力部品を分離し、潤滑油の漏れを防ぎます。 回転体のケース内に潤滑油があり、外部と接続されている部分はすべてオイルシールが必要である。一部はゴム製で、一部は金属製で、ほとんどは鋼骨ゴム製です。例えば、クランクシャフト後部のオイルシール、トランスミッションの前後のオイルシール、左右のドライブシャフトのオイルシール、メインギアボックス前部のオイルシール、エアコンプレッサーのクランクシャフト用オイルシールなどです。完全密閉型シールとは、システム内外の漏れ経路を完全に遮断するか、または作動機械（ポンプ）と原動機を同一の密閉システム内に配置することで、媒体の外部への漏れを完全に防ぐものです。そのため、極めて毒性の高い物質や放射性物質、貴重な希少物質の製造において、また精密な実験においても、完全密閉型シールは非常に重要な意味を持ちます。一般的な形態にはダイヤフラムシールがあります。4非接触式動密封浮環密封 浮環密封は高速用の密封方式で、ガスや液体の密封に使用できる。ガスを密封する際は、シールと潤滑を容易にするために、フロートリング装置内には潤滑油を満たしておくべきである。フローティングリングシールは、オイルフィルムシールとも呼ばれます。 浮動する金属リングと軸またはケーシングとの間の極めて小さな隙間によって流体漏れを防ぐ、非接触型の動的シール。浮環はケーシング内で自由に浮遊できるため、軸が高速で回転したり振動を起こしたりしてもシールへの影響が少なく、摩擦や摩耗もほとんどありません。スパイラルシール スパイラルシールは動力シールの一種で、回転する軸または軸を収容するケーシングに螺旋状の溝を加工し、軸とケーシングの間にシール媒体を充填するものです。 軸の回転によってスパイラル溝がポンプのような送液作用を生み出し、それによってシール液の漏れを防ぎます。その密封能力の大きさは、螺旋角、ピッチ、歯幅、歯高、歯の作用長さ、および軸とシールリングとの間の隙間の大きさに関係している。 シール同士の摩擦が発生しないため寿命が長いが、構造的なスペースの制約によりスパイラルの長さは一般的に短く、その結果シール性能も限られてしまう。ポンプの回転速度を下げて使用すると、そのシール性能は大幅に低下します。遠心シール 遠心シールとは、追加された作動要素が回転する際に生じる遠心力を利用して漏れを防ぐ装置です。そのシール性能は、機械の軸の回転によってシール部品が行う仕事に由来する。遠心シールには主に2つの形態があります：バックブレードシールとサブインペラーシールです。 背羽根シールと補助インペラーシールは、遠心ポンプでよく用いられる軸封装置です。これら2種類の遠心シールは、比較的大きなシールギャップを設けることができ、摩耗が少なく寿命も長いため、ほぼ漏れゼロを実現できる。固形物を含む媒体を輸送する不純物ポンプやスラリーポンプでよく使用されるが、シールにかかる動力消費が大きく、停止時用のシールも必要となる。ドライガスシールは、スロット式シール技術をガスシールに応用した新しいタイプの軸端シールです。端面の外側に流動動圧スロットが設けられた動環が回転すると、その流動動圧スロットによって外径側（上流側と呼ばれる）の高圧の封止ガスがシール端面間に送り込まれます。外径からスロット径にかけては気膜圧力が徐々に上昇し、一方、スロット径から内径にかけては気膜圧力が徐々に低下します。端面の気膜圧力が上昇することで生じる開放力が、シールリングに作用する閉鎖力を上回り、摩擦対の間に非常に薄い気膜が形成されることで、シールが非接触状態で機能します。形成された気膜が相対的に低圧のシール媒体の漏れ経路を完全に塞ぎ、シール媒体の漏れや逸出をゼロにした。 その気密シールの漏れ量は少なく、媒体の完全な閉じ込めが可能で、環境に優しいシールです；気膜シールの摩耗が少なく、寿命が長く、安定して信頼性の高い動作を実現；シール時の消費電力が少なく、接触式機械シールの約5％程度であり、シール液は油による汚染を受けません；シール補助システムはシンプルで信頼性が高く、使用中のメンテナンスは不要です。ラビリンスシールとは、回転軸の周囲に複数の環状のシール歯を順番に配置し、歯と歯の間に一連の遮断ギャップや膨張空洞を形成するものです。シールされる媒体がこの入り組んだラビリンス状のギャップを通過する際に流量制限効果が生じ、それによって漏れを防ぐのです。 高速条件下でも優れたシール性能を発揮し、潤滑が不要で摩擦もなく、メンテナンスも簡単で寿命が長く、他のシール材を使用する必要がないという利点がある；しかし、加工精度が高く、組み立てが困難です。磁液密封 磁流体密封技術は、磁性流体を基盤として発展したもので、磁流体が磁場の隙間に注入されると、その隙間全体を満たし、「液体状のOリング」として機能する。 磁気流体シール装置の機能は、回転運動をシール容器内に伝達することで、真空シールによく使用されます。端面密封（機械密封）「端面密封」とは、シール部品が端面にあり、別の平面によって圧縮されてシールするものです。 機械シールとは、回転軸線に垂直な少なくとも1対の端面が、流体圧力および補償機構の弾力（または磁力）の作用、さらには補助シールの協力によって密着した状態を保ちながら相対的に滑動することで、流体の漏れを防ぐ装置のことです。弾性負荷機構と補助シールは、金属製の波形チューブを用いた機械的シールであり、私たちはこれを金属波形チューブシールと呼んでいます。軽量シールにおいては、補助シールとしてゴム製の波形チューブを使用するものもあり、ゴム製波形チューブの弾力性には限りがあるため、一般的には負荷用の弾力性を得るためにバネを併用する必要がある。 “「機械シール」は通常、「機封」と略されます”