JP2003129965A

JP2003129965A - ロータリポンプ

Info

Publication number: JP2003129965A
Application number: JP2001327127A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hamashima; 正樹濱島; Takahiro Nishiwaki; 敬洋西脇; Shingo Asai; 真吾浅井; Hideyumi Matsumura; 秀弓松村
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP3760126B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ロータリポンプを分解することなく、短時間
でメカニカルシール部内を充分に洗浄することができる
ロータリポンプを提供する。【構成】ポンプ室１７の駆動部側の壁面には、シャフ
ト４，５が挿通されるシャフト挿通穴１２が形成される
と共に、メカニカルシール部６５は、シャフト４，５が
貫通するシャフト貫通部６９が形成されるフローティン
グシート６８を有し、シャフト挿通穴１２の側壁には、
流体物が流入する第１流入溝１３及び流体物が流出する
第１流出溝１４がそれぞれ形成されると共に、シャフト
貫通部６９の第１流入溝１３及び第１流出溝１４と対応
する位置の壁面には、流体物が流入する第２流入溝７０
及び流体物が流出する第２流出溝７１がそれぞれ形成さ
れていることにより、メカニカルシール部６５内での洗
浄液の液交換の効率が向上するため、ロータリポンプを
分解することなく、メカニカルシール部６５内の洗浄を
短時間で行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに逆方向に回
転する２つのロータが内部に備えられ且つ流体物を吸入
する吸入口及び吸入した流体物を吐出する吐出口が形成
されるポンプ部と、前記２つのロータの回転を同期させ
るための駆動部と、前記ポンプ部から前記駆動部に亘っ
て備えられ且つ前記ロータを軸支するシャフトと、から
構成されると共に、前記ポンプ部と前記駆動部との間
に、前記ポンプ部内の流体物が前記ポンプ部外に漏れ出
すことを防止するためのメカニカルシール部を備えたロ
ータリポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体物にエネルギーを与えて流動させる
ことにより流体物を移送する装置として、ポンプが知ら
れている。ポンプには、様々な種類のものがあるが、中
でも広く用いられているものとして、ロータリポンプが
ある。ロータリポンプは、ポンプ部内で互いに逆方向に
回転する２つのロータの回転によって流体物を流動させ
るものであるが、この２つのロータは、非接触で回転す
るため、流体物の汚染がなく、また機械的摩擦損失も少
ない。このような特徴を有するため、特に、粘性の高い
流体物や固形物を含む流体物等を移送する際に多く使用
されている。

【０００３】また、ロータリポンプは、流体物がその内
部を流動するポンプ部とロータの回転を同期させるため
のギア機構等が内蔵される駆動部とから構成されてお
り、このポンプ部と駆動部との間には、図６に示すよう
な、ポンプ部２内の流体物がポンプ部２外に漏れ出すこ
とを防止するためメカニカルシール部６５が備えられて
いる。このメカニカルシール部６５は、ポンプ部２側に
固定されるシールリング７３と、ロータを軸支するシャ
フト４と共に回転する従動リング８５と、を有してお
り、このシールリング７３と従動リング８５とが密着し
た状態で摺動するようになっている。

【０００４】ロータリポンプを運転させた際、ポンプ部
２内の流体物は、シャフト４とポンプ部２に形成された
シャフト挿通穴１２との間の隙間、及びシャフト４とメ
カニカルシール部６５を構成するフローティングシート
６８のシャフト貫通部６９との間の隙間を通ってメカニ
カルシール部６５内に浸入するが、上記したように、シ
ールリング７３と従動リング８５とが密着しているた
め、ポンプ部２外へ漏れ出すことはない。このように、
メカニカルシール部６５によってポンプ部２内の流体物
がポンプ部２外に漏れ出すことを防止している。

【０００５】このように、メカニカルシール部６５によ
って、ポンプ部内の流体物がポンプ部２外に漏れ出すこ
とはないが、ロータリポンプを長時間使用するに従い、
メカニカルシール部６５内には流体物が次第に堆積して
くる。従って、この堆積物を除去するためにメカニカル
シール部６５の内部を洗浄する必要がある。しかし、前
述のように、ロータリポンプでは、粘性の高い流体物や
固形物を含む流体物等に対して使用することが多く、こ
のような流体の堆積物は除去し難いため、従来、ロータ
リポンプを使用後に分解して洗浄するか、あるいは、ロ
ータリポンプを分解しない場合には、ロータリポンプを
運転して洗浄液をポンプ部内で長時間流動させることに
より、メカニカルシール部６５内を洗浄していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ロータリポ
ンプを分解して洗浄し、再び組み立てる作業は、手間と
時間がかかるものであるため多大の費用が必要になると
いう問題があった。また、分解しない場合でも、洗浄の
ためにロータリポンプを長時間運転することにより、そ
のために多大な費用が必要になるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記した事情に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、ロータリポンプを分解
することなく、短時間でメカニカルシール部内を充分に
洗浄することができるロータリポンプを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１に記載の発明においては、互いに逆方
向に回転する２つのロータが内部に備えられ且つ流体物
を吸入する吸入口及び吸入した流体物を吐出する吐出口
が形成されるポンプ部と、前記２つのロータの回転を同
期させるための駆動部と、前記ポンプ部から前記駆動部
に亘って備えられ且つ前記ロータを軸支するシャフト
と、から構成されると共に、前記ポンプ部と前記駆動部
との間に、前記ポンプ部内の流体物が前記ポンプ部外に
漏れ出すことを防止するためのメカニカルシール部を備
えたロータリポンプにおいて、前記ポンプ部内に形成さ
れるポンプ室の駆動部側の壁面には、前記シャフトが挿
通されるシャフト挿通穴が形成されると共に、前記メカ
ニカルシール部は、前記シャフトが貫通するシャフト貫
通部が形成されるフローティングシートを有し、前記シ
ャフト挿通穴の前記吐出口側及び吸入口側の側壁には、
前記流体物が流入する第１流入溝及び前記流体物が流出
する第１流出溝がそれぞれ形成されると共に、前記シャ
フト貫通部の前記第１流入溝及び第１流出溝と対応する
位置の壁面には、前記流体物が流入する第２流入溝及び
前記流体物が流出する第２流出溝がそれぞれ形成されて
いることを特徴とする。このように構成することによ
り、ロータリポンプを運転して洗浄液をポンプ室で流動
させることによりメカニカルシール部内を洗浄する際、
ポンプ室の洗浄液が第１流入溝及び第２流入溝を通って
メカニカルシール部に浸入し易く、また、メカニカルシ
ール部内に浸入した洗浄液は、第２流出溝及び第１流出
溝を通って再びポンプ室に流出し易くなる。このよう
に、メカニカルシール部内での洗浄液の液交換の効率が
向上するため、ロータリポンプを分解することなく、メ
カニカルシール部内の洗浄を短時間で行うことができ、
洗浄のための費用を削減することができる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明においては、
前記ポンプ室の駆動部側の壁面には、前記流体物を前記
第１流入溝に流入し易くする流入誘導溝及び前記流体物
を前記第１流出溝から流出し易くする流出誘導溝が、そ
れぞれ第１流入溝及び第１流出溝に連通して形成されて
いることを特徴とする。このように構成することによ
り、ロータリポンプを運転して洗浄液をポンプ室で流動
させることによりメカニカルシール部内を洗浄する際、
洗浄液が更にメカニカルシール部に浸入し易く、また、
更にメカニカルシール部内から再びポンプ室に流出し易
くなる。このため、メカニカルシール部内の洗浄をより
短時間で行うことができ、洗浄のための費用を大幅に削
減することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、図１乃至図５を参照
して、実施形態に係るロータリポンプ１について説明す
る。図１は、ロータリポンプ１の全体の斜視図であり、
図２は、ロータリポンプ１のポンプ部２の分解斜視図で
あり、図３は、ロータリポンプ１の縦断面図であり、図
４は、図３のＡ−Ａにおける横断面図とその側面図であ
り、図５は、ポンプ室１７での駆動側ロータ６０，従動
側ロータ６１及び流体物の動きを示す断面図である。

【００１１】図１および図２において、ロータリポンプ
１は、駆動側ロータ６０及び従動側ロータ６１（以下、
ロータ６０，６１という場合がある）が内蔵されて流体
物を吸入して吐出する部分であるポンプ部２と、ロータ
６０，６１の回転を同期させる機構が内蔵される駆動部
３と、ポンプ部２及び駆動部３に亘って装着されてロー
タ６０，６１を軸支する駆動シャフト４及び従動シャフ
ト５（以下、シャフト４，５という場合がある）と、か
ら構成されている。

【００１２】まず、ポンプ部２について説明すると、ポ
ンプ部２は、ポンプ部２の基体をなすポンプ部本体６
と、ポンプ部本体６の前面側（図中、左側）を覆うポン
プ部カバー７とから構成されている。ポンプ部本体６
は、断面がほぼコ字状にステンレス合金等により形成さ
れるものであり、その中心部分には、２つのロータ６
０，６１が収納されるポンプ室１７が形成されている。
ポンプ部本体６の一側方（図中、右側）には、流体物を
ポンプ室１７に流入するための吸入口８が、他側方（図
中、左側）には、流体物をポンプ室１７から吐出するた
めの吐出口９が、それぞれポンプ室１７に連通して形成
されている。また、ポンプ室１７の駆動部３側の壁面に
は、駆動シャフト４，従動シャフト５がそれぞれ挿通さ
れるシャフト挿通穴１２が２箇所形成されている。この
シャフト挿通穴１２は、図４（Ａ）に示すように、ポン
プ室１７側の径が駆動部３側の径よりも小さく、その縦
断面が段付きの形状になっており、駆動部３側、即ち、
大径側には、後に詳述するメカニカルシール部６５が取
り付けられるようになっている。

【００１３】また、図４に示すようにシャフト挿通穴１
２のポンプ室１７側、即ち、小径側であって吐出口９側
の壁面には、ポンプ室１７内の流体物が流入する第１流
入溝１３が、吸入口８側の壁面には、ポンプ室１７へ流
体物を流出させる第１流出溝１４がそれぞれ形成されて
いる。この第１流入溝１３及び第１流出溝１４は、図４
（Ｂ）に示すように、その縦断面形状が円弧状に形成さ
れるものである。なお、上記したように、流体物が流入
する第１流入溝１３が吐出口９側に形成されているの
は、一見、逆のようであるが、後述するように、ポンプ
室１７内の圧力は、吸入口８側の圧力よりも吐出口９側
の方が高いためである。

【００１４】また、ポンプ室１７の駆動部３側の壁面に
は、図４に示すように、ポンプ室１７の流体物を第１流
入溝１３に流入し易くするための流入誘導溝１５及びポ
ンプ室１７へ流体物を流出し易くするための流出誘導溝
１６が、それぞれ第１流入溝１３及び第１流出溝１４に
連通して形成されている。この流入誘導溝１５及び流出
誘導溝１６は、図４（Ａ）に示すように、その横断面に
おいて、底面一端部の隅角部が円弧状に形成され、ま
た、図４（Ｂ）に示すように、その正面視において、一
端部が半円形状に形成される溝状のものである。

【００１５】また、図２において、ポンプ部本体６の前
面側には、駆動部３側に立設されて、駆動部３にポンプ
部本体６を取り付けるための取付ロッド（図示しない）
が挿通される取付穴１０及び駆動部３にポンプ部本体６
を取り付けるための取付ボルト１９が埋設されるボルト
挿入穴１８が複数箇所（図の場合、それぞれ４箇所と２
箇所）穿設されている。また、ボルト挿入穴１８の側方
には、ポンプ室カバー７を位置決めするための位置決め
ピン２２が嵌入される位置決め穴１１が複数箇所（図の
場合、２個所）穿設されている。

【００１６】上記したポンプ部本体６の前面側を覆うポ
ンプ部カバー７は、ステンレス合金等により、その外形
がポンプ部本体６の外形とほぼ同じ形状に形成される平
板状のものである。ポンプ部カバー７には、ポンプ室本
体６の取付穴１０及び位置決め穴１１と対応する位置
に、それぞれ前記取付ロッドが挿通される取付穴２０及
び位置決めピン２２が嵌入される位置決め穴２１が穿設
されている。また、ポンプ部カバー７の内側面であるポ
ンプ室１７側（図２において、左側）の面には、ポンプ
部本体６とポンプ部カバー７との間の気密状態を保つた
めのシール２４が嵌入されるシール溝２３が形成されて
いる。

【００１７】次に、駆動部３について説明すると、図３
において、駆動部３は、駆動部３の基体をなす駆動部本
体３０と、この駆動部本体３０内部に取り付けられるシ
ャフト支持部３１と、から構成されている。駆動部本体
３０は、鋳鉄によって、ポンプ部２側が開放した中空形
状に形成されるものであり、この中空部分が駆動室４１
として形成されている。この駆動室４１の中程には、シ
ャフト支持部３１を取り付けるための取付部４２が内側
に向けて一体的に突設されている。また、駆動部本体３
０の後方側（図中、右側）であって駆動シャフト４が貫
通する部分の内側には、駆動シャフト４を回転自在に軸
支するボールベアリング３３が、駆動シャフト４が貫通
する部分の外側には、駆動部本体３０と駆動シャフト４
との間の気密状態を保つためのリップシール３４がそれ
ぞれ取り付けられている。また、駆動シャフト４を軸支
するボールベアリング３３の下方には、同様に、従動シ
ャフト５を回転自在に軸支するボールベアリング３３が
取り付けられている。なお、従動シャフト５の後方側
は、駆動シャフト４とは異なり、駆動部本体３０から貫
通していない。

【００１８】また、駆動部本体３０の前面側には、ポン
プ部本体６及びポンプ部カバー７を取り付けるための図
示しない前記取付ロッドが、ポンプ部本体６の取付穴１
０と対応する位置に立設されると共に、ポンプ部本体６
を位置決めするための位置決めピン３２が嵌入される位
置決め穴（図示しない）が穿設されている。

【００１９】上記した駆動部本体３０に取り付けられる
シャフト支持部３１は、駆動シャフト４及び従動シャフ
ト５の中央部付近を支持するものであり、駆動シャフト
４及び従動シャフト５がそれぞれ挿通される開口部が形
成されると共に、この開口部の前面側（図中、左側）に
は、シャフト支持部３１と駆動シャフト４及び従動シャ
フト５との間の気密状態を保つためのリップシール４０
が取り付けられ、開口部の後面側には、駆動シャフト４
及び従動シャフト５を回転自在に軸支するローラベアリ
ング３９が取り付けられている。このローラベアリング
３９は、シャフト支持部３１に対して取付ボルト３６に
よって取り付けられるベアリング押え３５とシャフト支
持部３１との間に挟持されることにより、シャフト支持
部３１に対して固定されている。また、シャフト支持部
３１の取付部４２に当接する面には、シャフト支持部３
１と取付部４２との間の気密状態を保つためのシール３
８が嵌入されるシール溝３７が形成されている。

【００２０】次に、駆動シャフト４及び従動シャフト５
について説明するが、駆動シャフト４と従動シャフト５
とは、その形状が若干相違しているだけであるため、ま
ず駆動シャフト４について説明し、その後、相違する部
分について説明する。

【００２１】駆動シャフト４は、ステンレス合金等によ
り、棒状に形成されるものである。駆動シャフト４のポ
ンプ部２側の先端部分には、駆動シャフト４に駆動側ロ
ータ６０を取り付けた際に、駆動側ロータ６０を固定す
るためのロータナット６３が螺着されるネジ部４５が形
成されている。このネジ部４５に隣接する部分には、駆
動側ロータ６０が挿入されるスプライン部４６が形成さ
れている。このスプライン部４６の周回は、凹凸形状に
形成されているが、駆動側ロータ６０の中心にも、この
スプライン部４６と対応する凹凸形状のスプライン穴６
２（図２参照）が形成されている。このため、駆動側ロ
ータ６０のスプライン穴６２に駆動シャフト４のスプラ
イン部４６を嵌入させて駆動側ロータ６０を取り付ける
ことにより、駆動シャフト４が回転した際、駆動シャフ
ト４の回転を駆動側ロータ６０に伝達することができ
る。

【００２２】また、スプライン部４６の駆動部３側に隣
接する部分には、ポンプ部２内の流体物がポンプ部２外
に漏れ出すことを防止するための後述するメカニカルシ
ール部６５が取り付けられる、メカニカルシール取付部
４７が形成されている。また、メカニカルシール取付部
４７の駆動部３側に隣接する部分には、段差部４８を介
してローラベアリング３９，スペーサ９２，駆動ギア９
０及びギアナット９３が取り付けられる、ギア取付部４
９が形成されている。このギア取付部４９には、駆動シ
ャフト４の回転を駆動ギア９０に伝達するためのキー５
３が埋設されており、また、ギア取付部４９のギアナッ
ト９３の取付部分には、ギアナット９３が螺着するよう
に、ネジ部が形成されている。

【００２３】また、ギア取付部４９の駆動部３側に隣接
する部分には、中間部５０が形成され、この中間部５０
の駆動部３側に隣接する部分には、駆動部３のボールベ
アリング３３により支持される支持部５１が形成されて
いる。更に、支持部５１の駆動部３側に隣接する部分で
あって、駆動シャフト４の端部には、駆動装置（図示し
ない）と連結される連結部５２が形成されている。この
連結部５２には、駆動装置の回転を駆動シャフト４に伝
達するためのキー５４が埋設されている。

【００２４】駆動シャフト４は、上記したような形状で
形成されるものであるが、従動シャフト５は、駆動シャ
フト４から連結部５２を削除し、支持部５１を駆動部３
から突出しない長さにしたものであり、その他の形状
は、駆動シャフト４とまったく同様である。なお、従動
シャフト５に取り付けられるロータ及びギアは、それぞ
れ従動側ロータ６１及び従動ギア９１であるが、これら
は、名称が相違するだけであり、形状，構造等は、駆動
側ロータ６０及び駆動ギア９０とまったく同様である。

【００２５】また、駆動側ロータ６０及び従動側ロータ
６１は、ステンレス合金等により、二葉のまゆ形（図示
省略）に形成されるものであり、その中心には、前述の
ように、シャフト４，５のスプライン部４６が嵌入され
るスプライン穴６２が形成されている。なお、駆動側ロ
ータ６０及び従動側ロータ６１は、二葉のまゆ形に形成
されるものに限らず、三葉のものや、あるいは、ギア形
状に形成されるもの等であってもよい。

【００２６】次に、本発明の要部を構成するメカニカル
シール部６５について説明する。メカニカルシール部６
５は、図３に示すように、ポンプ部２と駆動部３との間
に備えられるものであり、ポンプ部２内の流体物が駆動
部３内に漏れ出すことを防止するためのものである。メ
カニカルシール部６５は、図４に示すように、ポンプ部
２に固定される固定部６６と、駆動シャフト４及び従動
シャフト５に取り付けられて、シャフト４，５と共に回
転する回転部６７と、から構成されている。なお、メカ
ニカルシール部６５は、駆動シャフト４及び従動シャフ
ト５のいずれにも備えられているが、まったく同様のも
のである。

【００２７】まず、固定部６６は、取付ボルト７５によ
ってポンプ部本体６の駆動部３側に取り付けられるフロ
ーティングシート６８と、フローティングシート６８の
駆動部３側の端部に取り付けられるシールリング７３
と、フローティングシート６８のポンプ部２側の端部近
傍の周回に嵌入されるシール７２と、フローティングシ
ート６８とポンプ部本体６との間に装着されるウェーブ
ワッシャ７４と、から構成されている。

【００２８】フローティングシート６８は、フランジを
有する円筒形状に形成されるものであり、その中心に
は、シャフト４，５が貫通するシャフト貫通部６９が、
シャフト４，５の径よりもやや大きい径で穿設されてい
る。このシャフト貫通部６９の側壁には、図４（Ａ）に
示すように、互いに対面する位置にそれぞれ第２流入溝
７０及び第２流出溝７１が貫通して形成されている。こ
の第２流入溝７０及び第２流出溝７１の形状は、前記第
１流入溝１３及び第１流出溝１４と同様、その縦断面形
状が円弧状に形成されるものである。また、フローティ
ングシート６８の駆動部３側の端部には、超硬金属等に
より形成される円環形状のシールリング７３が埋設され
ている。

【００２９】また、回転部６７は、シャフト４，５に止
めネジ８１によって固定されるカラー８０と、固定ピン
８２によりカラー８０に固定されるリング支え８３と、
シャフト４，５とリング支え８３との間に嵌入されるシ
ール８４と、リング支え８３のポンプ部２側の端部に埋
設される従動リング８５と、から構成されている。

【００３０】カラー８０は、ポンプ部２側に凸部を有す
る円筒形状に形成されるものであり、この凸部は、リン
グ支え８３の後述する凹部に嵌合するものである。ま
た、カラー８０の外周面には、止めネジ８１が螺着され
るネジ穴が形成されており、このネジ穴に螺合させた止
めネジ８１を締め込むことにより、止めネジ８１の先端
をシャフト４，５に押し当て、カラー８０をシャフト
４，５に対して固定するものである。

【００３１】また、リング支え８３は、駆動部３側に凹
部を有する円筒形状に形成されるものであり、この凹部
にカラー８０の凸部が嵌合することにより、凹部と凸部
との間にシール８４が嵌入される空間が形成される。ま
た、リング支え８３は、固定ピン８２によってカラー８
０に対して固定されているため、シャフト４，５に対し
て固定されることとなる。更に、リング支え８３のポン
プ部２側の端部には、セラミック等により形成される円
環形状の従動リング８５が埋設されている。このため、
従動リング８５もシャフト４，５に対して固定されるこ
ととなる。

【００３２】上記のように、メカニカルシール部６５の
固定部６６及び回転部６７は、個別に構成されるもので
あるが、組み立てられた際には、シールリング７３と従
動リング８５が密着し、シャフト４，５が回転すること
により、シールリング７３と従動リング８５が互いに摺
動するものである。

【００３３】次に、ロータリポンプ１の動作及び作用に
ついて説明する。上記したように、駆動シャフト４に
は、駆動装置が接続されており、その駆動装置によって
駆動シャフト４が回転せしめられるようになっている。
駆動装置により、駆動シャフト４が回転すると、駆動シ
ャフト４に取り付けられる駆動ギア９０が回転し、この
駆動ギア９０の回転に伴い、従動ギア９１も回転せしめ
られる。駆動ギア９０と従動ギア９１とは、前述したよ
うに、まったく同様の形状であるため、駆動シャフト４
と従動シャフト５は、まったく同じ回転速度で回転す
る。従って、駆動シャフト４及び従動シャフト５にそれ
ぞれ取り付けられる駆動側ロータ６０及び従動側ロータ
６１もまったく同じ回転速度で回転するため、駆動側ロ
ータ６０と従動側ロータ６１との位相も変わることがな
い。

【００３４】このようなロータリーポンプ１を運転した
状態を図５に示すと、矢印に示すように駆動側ロータ６
０は、反時計方向に回転し、従動側ロータ６１は、時計
方向に回転する。このように回転するロータ６０，６１
によって吸入口８から吸入された流体物は、ロータ６
０，６１とポンプ室１７の壁面との間に形成された空間
に送り込まれる。ロータ６０，６１とポンプ室１７の壁
面との間に形成された空間において、ロータ６０，６１
の回転に伴い流体物が吐出される吐出口９部分まで流動
した流体物は、その圧力が上昇している。即ち、ポンプ
室１７内では、吸入口８側よりも吐出口９側の方が圧力
が高くなっている。

【００３５】このため、ポンプ室１７内に送り込まれた
流体物の一部が、図４の矢印で示すように、圧力の高い
吐出口９側に形成された流入誘導溝１５，第１流入溝１
３及び第２流入溝７０を通ってメカニカルシール部６５
内に浸入した後、吸入口８側に形成された第２流出溝７
１，第１流出溝１４及び流出誘導溝１６を通って、再び
ポンプ室１７内へ流出することとなる。

【００３６】このようにロータリポンプ１を稼動させる
ことにより、ポンプ室１７内を流動する流体物の一部が
メカニカルシール部６５内に浸入し、浸入した流体物が
メカニカルシール６５内で堆積する。この堆積した流体
物を除去するため、メカニカルシール部６５内を洗浄す
る必要があるが、メカニカルシール部６５内を洗浄する
方法として、ロータリポンプ１を運転して洗浄液をポン
プ室１７で流動させる方法がある。この方法によりメカ
ニカルシール部６５内を洗浄する際、本実施形態におい
ては、ポンプ室１７の洗浄液が流入誘導溝１５，第１流
入溝１３及び第２流入溝７０を通ってメカニカルシール
部６５に浸入し易く、また、メカニカルシール部６５内
に浸入した洗浄液は、第２流出溝７１，第１流出溝１４
及び流出誘導溝１６を通って再びポンプ室１７に流出し
易くなるため、メカニカルシール部６５内での洗浄液の
液交換の効率が向上するものである。

【００３７】次に、上記した洗浄方法により行った洗浄
試験について、表１を参照して説明する。表１は、流入
誘導溝１５及び流出誘導溝１６，第１流入溝１３及び第
１流出溝１４，第２流入溝７０及び第２流出溝７１の有
無による洗浄結果を示す表である。

【００３８】

【表１】

【００３９】まず、試験方法は、ポンプ部２を駆動部３
から取り外し、ポンプ部２の固定部６６の内周面及びシ
ャフト挿通穴１２の内周面と、シャフト４，５の固定部
６６が挿通される箇所（メカニカルシール取付部４７の
一部）及び従動リング８５の内周面と、にでんぷん糊を
塗布した後、ポンプ部２を駆動部３に組付けて洗浄試験
を行い、再びポンプ部２を駆動部３から取り外してでん
ぷん糊の残量を調べた。

【００４０】試験条件は、洗浄液を水とし、ロータリポ
ンプの回転数を６００ｒｐｍ、洗浄時間を３分あるいは
１分とした。また、試験を行うロータリポンプは、第１
流入溝１３及び第１流出溝１４，流入誘導溝１５及び流
出誘導溝１６，第２流入溝７０及び第２流出溝７１のす
べてが施されているもの（実施例１）、第１流入溝１３
及び第１流出溝１４，第２流入溝７０及び第２流出溝７
１が施されているもの（実施例２）、第２流入溝７０及
び第２流出溝７１が施されているもの（比較例）、第１
流入溝１３及び第１流出溝１４，流入誘導溝１５及び流
出誘導溝１６，第２流入溝７０及び第２流出溝７１のす
べてが施されていないもの（従来品）を用いた。

【００４１】表１に示す洗浄試験の結果より、以下のこ
とが判明した。まず、実施例１については、１分間の洗
浄でメカニカルシール部６５内のでんぷん糊は、ほぼ除
去されて残留していなかった。これは、流入誘導溝１
５，第１流入溝１３及び第２流入溝７０によって形成さ
れる流入経路によって洗浄液がポンプ部２からメカニカ
ルシール部６５内に浸入し易く、また、第２流出溝７
１，第１流出溝１４及び流出誘導溝１６によって形成さ
れる流出経路によって洗浄液がメカニカルシール部６５
からポンプ部２へ流出し易くなり、メカニカルシール部
６５内での洗浄液の液交換の効率が非常に高いためであ
ると考えられる。

【００４２】また、実施例２については、３分間の洗浄
でメカニカルシール部６５内のでんぷん糊は、ほぼ除去
されて残留していなかった。これは、第１流入溝１３及
び第２流入溝７０によって形成される流入経路によって
洗浄液がポンプ部２からメカニカルシール部６５内に浸
入し易く、また、第２流出溝７１及び第１流出溝１４に
よって形成される流出経路によって洗浄液がメカニカル
シール部６５からポンプ部２へ流出し易くなり、実施例
１ほどではないが、メカニカルシール部６５内での洗浄
液の液交換の効率が高いためであると考えられる。

【００４３】また、比較例については、３分間の洗浄で
メカニカルシール部６５内のでんぷん糊は、少々残留し
ていた。これは、流入誘導溝１５及び第１流入溝１３が
形成されていないため、洗浄液がポンプ室２からメカニ
カルシール部６５内に浸入し難く、また、流出誘導溝１
６及び第１流出溝１４が形成されていないため、洗浄液
がメカニカルシール部６５からポンプ室２へ流出し難く
なり、洗浄液の液交換の効率が実施例１，２と比較して
高くならないが、第２流入溝７０及び第２流出溝７１が
形成されていることにより、メカニカルシール部６５内
では、洗浄液が流動し易くなるため、ある程度メカニカ
ルシール部６５内を洗浄できるためと考えられる。

【００４４】また、従来品については、３分間の洗浄で
メカニカルシール部６５内のでんぷん糊は、僅かに除去
されるだけで残留していた。これは、洗浄液がシャフト
４，５とシャフト挿通穴１２との隙間からメカニカルシ
ール部６５内に僅かに浸入するだけであり、また、メカ
ニカルシール部６５内に浸入した洗浄液もシャフト４，
５とフローティングシート６８との間の隙間内で流動す
るだけであるため、洗浄性も洗浄液の液交換の効率も低
いためであると考えられる。

【００４５】以上、実施形態について詳細に説明してき
たが、本実施形態においては、互いに逆方向に回転する
２つのロータ６０，６１が内部に備えられ且つ流体物を
吸入する吸入口８及び吸入した流体物を吐出する吐出口
９が形成されるポンプ部２と、前記２つのロータ６０，
６１の回転を同期させるための駆動部３と、前記ポンプ
部２から前記駆動部３に亘って備えられ且つ前記ロータ
６０，６１を軸支するシャフト４，５と、から構成され
ると共に、前記ポンプ部２と前記駆動部３との間に、前
記ポンプ部２内の流体物が前記ポンプ部２外に漏れ出す
ことを防止するためのメカニカルシール部６５を備えた
ロータリポンプ１において、前記ポンプ部２内に形成さ
れるポンプ室１７の駆動部３側の壁面には、前記シャフ
ト４，５が挿通されるシャフト挿通穴１２が形成される
と共に、前記メカニカルシール部６５は、前記シャフト
４，５が貫通するシャフト貫通部６９が形成されるフロ
ーティングシート６８を有し、前記シャフト挿通穴１２
の前記吐出口９側及び吸入口８側の側壁には、前記流体
物が流入する第１流入溝１３及び前記流体物が流出する
第１流出溝１４がそれぞれ形成されると共に、前記シャ
フト貫通部６９の前記第１流入溝１３及び第１流出溝１
４と対応する位置の壁面には、前記流体物が流入する第
２流入溝７０及び前記流体物が流出する第２流出溝７１
がそれぞれ形成されていることにより、ロータリポンプ
１を運転して洗浄液をポンプ室１７で流動させることに
よりメカニカルシール部６５内を洗浄する際、ポンプ室
１７の洗浄液が第１流入溝１３及び第２流入溝７０を通
ってメカニカルシール部６５に浸入し易く、また、メカ
ニカルシール部６５内に浸入した洗浄液は、第２流出溝
７１及び第１流出溝１４を通って再びポンプ室１７に流
出し易くなる。このように、メカニカルシール部６５内
での洗浄液の液交換の効率が向上するため、ロータリポ
ンプ１を分解することなく、メカニカルシール部６５内
の洗浄を短時間で行うことができ、洗浄のための費用を
削減することができる。

【００４６】また、本実施形態においては、前記ポンプ
室１７の駆動部３側の壁面には、前記流体物を前記第１
流入溝１３に流入し易くする流入誘導溝１５及び前記流
体物を前記第１流出溝１４から流出し易くする流出誘導
溝１６が、それぞれ第１流入溝１３及び第１流出溝１４
に連通して形成されていることにより、ロータリポンプ
１を運転して洗浄液をポンプ室１７で流動させることに
よりメカニカルシール部６５内を洗浄する際、洗浄液が
更にメカニカルシール部６５に浸入し易く、また、更に
メカニカルシール部６５内から再びポンプ室１７に流出
し易くなる。このため、メカニカルシール部６５内の洗
浄をより短時間で行うことができ、洗浄のための費用を
大幅に削減することができる。

【００４７】なお、上記したロータリーポンプ１の実施
形態は、メカニカルシール部６５内の洗浄性を高めたも
のであるが、メカニカルシール部６５に限らず、ポンプ
室１７内全体の洗浄性を高めるために、ポンプ室１７の
表面等に樹脂コーティングを施すことが考えられる。即
ち、流体物が接する部品の接液面に樹脂コーティングを
施すことにより、接液面に堆積した流体物や汚れ等を落
ち易くし、洗浄性を高めるものである。このように、洗
浄性を高めるための樹脂コーティングの材料として、従
来、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
（ＦＥＰ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），テトラフル
オロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ
素樹脂が用いられている。これらのフッ素樹脂を接液面
にコーティングしたポンプは、接液面の洗浄性が高いた
め、洗浄が困難な液体、例えば、接着剤，インク等の粘
着性・固着性が高い液体に対しても使用することができ
る。

【００４８】ところが、上記したフッ素樹脂は、高絶縁
体で静電気を他に逃がすことができずに帯電し易いた
め、フッ素樹脂コーティングを施した接液面には、静電
気が帯電し易かった。このため、フッ素樹脂コーティン
グを施したポンプを高分子溶液等の特殊な溶液に使用し
た場合、静電気によって溶液の物性が変化したり、ある
いは、引火する等の問題が発生していた。

【００４９】このような問題を解決するため、導電材を
添加することにより体積抵抗率及び表面抵抗率を低下さ
せたフッ素樹脂をポンプの接液面にコーティングしても
よい。このように構成することで、高い洗浄性を保持し
ながら静電気の帯電を防止できるため、高分子溶液等の
特殊な溶液に対しても使用することができる。

【００５０】なお、フッ素樹脂に添加する導電材とし
て、カーボン系（カーボンブラック等）フィラー，金属
系（銅，ニッケル等）フィラー，金属酸化物系（酸化チ
タン等）フィラー，蒸着系（無機ガラス等）フィラー等
があり、これらの導電材を添加することにより、体積抵
抗率及び表面抵抗率が１０¹⁰Ω・ｃｍ以上であるものを
１０⁶〜１０⁹Ω・ｃｍに低下させることができるため、
静電気の帯電を防止することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上、説明したところから明らかなよう
に、請求項１に記載の発明においては、ロータリポンプ
を運転して洗浄液をポンプ室で流動させることによりメ
カニカルシール部内を洗浄する際、ポンプ室の洗浄液が
第１流入溝及び第２流入溝を通ってメカニカルシール部
に浸入し易く、また、メカニカルシール部内に浸入した
洗浄液は、第２流出溝及び第１流出溝を通って再びポン
プ室に流出し易くなる。このように、メカニカルシール
部内での洗浄液の液交換の効率が向上するため、ロータ
リポンプを分解することなく、メカニカルシール部内の
洗浄を短時間で行うことができ、洗浄のための費用を削
減することができる。

【００５２】また、請求項２に記載の発明においては、
ロータリポンプを運転して洗浄液をポンプ室で流動させ
ることによりメカニカルシール部内を洗浄する際、洗浄
液が更にメカニカルシール部に浸入し易く、また、更に
メカニカルシール部内から再びポンプ室に流出し易くな
る。このため、メカニカルシール部内の洗浄をより短時
間で行うことができ、洗浄のための費用を大幅に削減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリポンプの全体の斜視図である。

【図２】ロータリポンプのポンプ部の分解斜視図であ
る。

【図３】ロータリポンプの縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａにおける横断面図とその側面図で
ある。

【図５】ポンプ室での駆動側ロータ，従動側ロータ及び
流体物の動きを示す断面図である。

【図６】従来のロータリポンプのメカニカルシール部を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ロータリポンプ２ポンプ部３駆動部４駆動シャフト５従動シャフト８吸入口９吐出口１２シャフト挿通穴１３第１流入溝１４第１流出溝１５流入誘導溝１６流出誘導溝１７ポンプ室６０駆動側ロータ６１従動側ロータ６５メカニカルシール部６８フローティングシート６９シャフト貫通部７０第２流入溝７１第２流出溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅井真吾愛知県名古屋市北区猿投町２番地大同メタル工業株式会社内 (72)発明者松村秀弓愛知県名古屋市北区猿投町２番地大同メタル工業株式会社内Ｆターム(参考） 3H041 AA04 BB09 CC02 CC16 3H044 AA04 BB06 CC15 DD09 3J041 AA07 BD06 DA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに逆方向に回転する２つのロータが
内部に備えられ且つ流体物を吸入する吸入口及び吸入し
た流体物を吐出する吐出口が形成されるポンプ部と、前
記２つのロータの回転を同期させるための駆動部と、前
記ポンプ部から前記駆動部に亘って備えられ且つ前記ロ
ータを軸支するシャフトと、から構成されると共に、前
記ポンプ部と前記駆動部との間に、前記ポンプ部内の流
体物が前記ポンプ部外に漏れ出すことを防止するための
メカニカルシール部を備えたロータリポンプにおいて、前記ポンプ部内に形成されるポンプ室の駆動部側の壁面
には、前記シャフトが挿通されるシャフト挿通穴が形成
されると共に、前記メカニカルシール部は、前記シャフ
トが貫通するシャフト貫通部が形成されるフローティン
グシートを有し、前記シャフト挿通穴の前記吐出口側及び吸入口側の側壁
には、前記流体物が流入する第１流入溝及び前記流体物
が流出する第１流出溝がそれぞれ形成されると共に、前
記シャフト貫通部の前記第１流入溝及び第１流出溝と対
応する位置の壁面には、前記流体物が流入する第２流入
溝及び前記流体物が流出する第２流出溝がそれぞれ形成
されていることを特徴とするロータリポンプ。
【請求項２】前記ポンプ室の駆動部側の壁面には、前
記流体物を前記第１流入溝に流入し易くする流入誘導溝
及び前記流体物を前記第１流出溝から流出し易くする流
出誘導溝が、それぞれ第１流入溝及び第１流出溝に連通
して形成されていることを特徴とする請求項１記載のロ
ータリポンプ。