高温用オイルシールの適用条件は？

高温用オイルシール 高温用オイルシールは、シール部が持続的な加熱や、標準的なシール材の実用的な使用温度範囲を超える急激な温度上昇にさらされる場合に使用されます。代表的な用途には、エンジン、トランスミッション、産業用ギアボックス、ポンプ、コンプレッサー、発電機など、連続運転または熱源に近い環境で動作する回転機器があります。

重要なのは、高温用オイルシールを選定する根拠が、装置全体の「高温用途」という呼称ではなく、あくまでシール部に実際に作用する温度であるということです。

エンジンを例に挙げると、オイルシールはエンジンオイルへの暴露、シャフトの回転、周辺部品からの熱、および始動・運転中の温度変化といった、複数の要因に同時にさらされます。トランスミッションや産業用ギアボックスでも、潤滑油、回転するシャフト、長時間の運転による発熱という同様の組み合わせが見られます。こうした用途では、シール材が潤滑油と化学的に適合しつつ、実用上必要な物理的特性を維持することが求められます。

高速回転機器は、別の種類の課題を生じさせます。ポンプ、コンプレッサー、モーター、発電機などでは、全体の温度が極端に高くなることはなくても、シールリップとシャフトとの間の摩擦により、リップ部の温度が上昇することがあります。シャフトの回転速度が高くなるほど、シールの設計および潤滑状態の重要性はさらに高まります。

産業用機械は、周囲の工程から熱を受ける場合もあります。オーブン、暖房装置、乾燥機、その他の発熱機器の近くに設置された機器では、軸やハウジングへ熱が伝達されることがあります。このような状況では、密封対象の媒体自体が特に高温でない場合でも、シールが長時間にわたり高温の周囲環境に耐える必要がある場合があります。

材料の選定は、具体的な使用条件の組み合わせによって異なります。NBRは一般油封用途で広く用いられていますが、FKMはより高い耐熱性および多くの油類・燃料との適合性が求められる用途でよく採用されます。ACMも、特定の自動車用や高温油用の用途で使用可能です。また、温度・耐薬品性・回転速度・摩擦特性などから特殊な回転シールが求められる場合には、PTFEも選択肢の一つとなります。

これは、すべての高温用途にFKMまたはPTFE製シールが必要であるという意味ではありません。高価な材料や耐熱性の高い材料が、自動的に最適な解決策になるわけではありません。シールが実際の使用条件を上回る性能を持つ場合、材質を変更してもコストのみが増加し、根本的な問題は解決されません。

機械的な状態も考慮する必要があります。シャフトの振れが大きすぎたり、表面粗さが不十分だったり、潤滑が不適切だったり、取り付けが正しくない場合、リップ部の摩耗や発熱が増加します。このような場合は、単に耐熱性の高いシールを選択しても、故障の根本原因には対応できません。

したがって、高温用オイルシールは多くの産業用回転機器に適用可能ですが、選定にあたっては実際の使用条件に即して行う必要があります。温度、潤滑油、シャフト回転速度、圧力、シャフトの状態、運転時間などを総合的に評価したうえで、シールを選定してください。