ファインケミカル製造等において用いられる反応槽・攪拌槽などでは、耐食性・クリーン性が要求されるため、フッ素樹脂ライニング機器が多用されています。またこれらの機器に組み合わされる部材においても、フッ素樹脂と同等の耐食性・クリーン性の両立が求められています。

今回紹介する「ノンメタル・ノンコンタクトシール」は、

1. 接液部・接ガス部 非金属構成 → ノンメタル
2. 静圧形ガスシール(シール面非接触) → ノンコンタクトの構成・シール機構

を組合せて使用することで、従来困難であった軸封装置での総合的コンタミネーション対策が可能となりました。

竪型攪拌機用に適用した場合の構成例を示します。

機内物質に接触する部品は、非金属部品(カーボン材・セラミック等)のみで構成されており、フッ素樹脂ライニングと連なる独自の固定方法を用いることで「金属接触面がない=ノンメタル構成」が確立できます。この構成により、高い耐食性を確保すると共に、金属イオン溶出を大幅に低減することが可能となります。

竪型攪拌機用に適用した場合の構成例を示します。

ノンメタル・ノンコンタクトシールは、「静圧形ガスシール」に分類されます。このシールは、外部より供給するシールガス(※1)を用いて、

1. ホバークラフトの原理で、シールリングを10数μm浮上させ、非接触状態のシール端面を得ます。
2. またシール端面にはガスのバリアが形成され、機内の気体を密封いたします(※2)。

1. シールガスは、機内圧力(運転時最高圧)に対し+0.2MPaのN2ガス・ドライエアもしくは計装用エアが必要です。またシールの機能上供給ラインには、少なくとも0.3μmのフィルターが必要です。
2. 供給されるシールガスは、機内と外部に流出します。そのためノンメタルPECは機内反応が気相反応の場合は、不適となります。

シール機構: ノンメタル・ノンコンタクトシールは、シール面の摺動磨耗によるゴミ・パーティクルの発生がありません。
その他、このシール機構により、さまざまな特徴を併せ持ちます。

• 安定性

  適正なシール面隙間を保つ自動隙間調整機能を有し、シールガス消費が安定しており、信頼性の高いシール性能が維持できます。

• 長寿命

  シール面の磨耗がないため長寿命です。

• 省エネ

  摺動抵抗がありません。→ 動力損失極小。

• 広域速度性

  非接触のため速度の制約がなく、0回転～高速域まで安定した性能を発揮します。

ノンメタル・ノンコンタクトシールは、ノンメタル構成とそのシール機構により、高い密封性を確保しつつ、

1. 耐食性
2. パーティクルの発生が極少 → クリーン性
3. 長寿命・高安定性等

を特徴として併せ持っています。これらの諸特性における他方式のシールと定性的比較を示します。

ノンメタル・ノンコンタクトシールは、総合的なコンタミネーション対策をはじめ、優れた特性を有するため、これまでに数多くのご採用をいただくに至っています。その多くは半導体関連電子材料製造分野ですが、以下のような市場において有効に使用頂けると考えております。

• 半導体関連電子材料製造

  金属イオン溶出・パーティクル対策。

• 食品・医薬品製造

  雑菌・ゴミの混入対策。

• ケミカル関連

  機内物質の大気流出が安全上認められないような曝露対策。