JP3745240B2

JP3745240B2 - 軸封部

Info

Publication number: JP3745240B2
Application number: JP2001125849A
Authority: JP
Inventors: 達広勝間田; 英俊橋本; 満谷川; 茂樹北村; 勇増岡
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd; Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd; Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP2002323143A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク等の容体に回転軸が挿入された部分を密封する軸封部を容易に洗浄すると共に汚れの付着を防止する軸封部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば醸造用タンク等のように、内容物を攪拌させながら内容物を収容する必要がある場合、タンクに攪拌装置を設けている。内容物の攪拌は、タンク本体の外から挿入される回転軸と、タンク本体内でこの回転軸に設けられた攪拌翼とを備えた攪拌機で、内容物を攪拌している。このように、タンク等の容体の外から回転軸が挿入されるタンクでは、この回転軸と当該回転軸が挿入される開口部との間を密封する軸封部が設けられている。
【０００３】
一方で、食品等の製造のためには攪拌翼、軸封部などの付属品の洗浄は不可欠である。洗浄のためには、汚れに対して十分な流速で十分な時間接触させる必要がある。従来、この軸封部の洗浄は、容体の内部に設けられた洗浄ノズルにより洗浄液を軸封部に噴射するなどして行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸封部では、回転軸とこの回転軸が挿入される開口部との隙間、この部分をシールしているメカニカルシール等のシール部と回転軸との隙間などは極めて狭く、また、これらにより形成され空間の形状も複雑である。そのため、タンク本体内に設けられたノズルで軸封部を洗浄した場合、洗浄液が隙間の奥まで届かず、軸封部全体を洗浄することが困難であった。
【０００５】
本発明は、かかる間題点に鑑みなされたものであり、洗浄を容易に行え、しかも、汚れの付着を未然に防止できる軸封部を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するために、容体（１）に挿入された回転軸（３，４０）とこの回転軸（３，４０）が挿入される容体の開口部（８）との間をシールするシール構造物（２０）とを備えた軸封部において、前記シール構造物（２０）と前記容体（１）の内部との間の位置に、前記回転軸（３，４０）の外周面と前記開口部（８）の内面と前記シール構造物（２０）とで洗浄液が供給される部屋を形成した軸封部を採用した。
【０００７】
本発明によれば、軸封部（４）を構成している回転軸（３，４０）、容体（１）の開口部（８）及びシール構造物（２０）、それぞれに接触するようにして洗浄用の部屋（６）を設けたことで、軸封部（４）の洗浄液への接触時間を効率的に確保でき、軸封部（４）を容易に洗浄することができる。そして、この洗浄用の部屋（６）は、その壁面の一部が回転軸（３，４０）の外周面により形成されているため、回転軸（３，４０）を回転させることにより、その外周面を効率的に洗浄できる。
【０００８】
また、本発明では、上記軸封部（４）において、前記回転軸（３，４０）は、前記部屋（６）に対応する部分（１６）の径が相対的に小さく形成さていることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、軸封部（４）をコンパクトに構成しつつも広い洗浄用の部屋（６）を確保できる。このため、軸封部（４）を効果的に洗浄できる。また、この径を小さく形成した部分の上方に設けられたシール構造物（２０）まで洗浄液を容易に到達させることができ、シール構造物（２０）をより効果的に洗浄できる。
【００１０】
また、本発明では上記軸封部（４）において、前記回転軸（３，４０）は、前記容体（１）の外面に取り付けられる筒体（１０）の内部を貫通して前記容体（１）に挿入されており、前記シール構造物（２０）は、前記回転軸（３，４０）の外周に嵌合してこの回転軸（３，４０）と共に回転する回転環（２４）と、前記筒体（１０）の内面に嵌合され、前記回転環（２４）を前記容体側から支持する固定環（２９）とから構成され、前記固定環（２９）は、その内面（２８ａ）が容体側に向けて末広がりとなる斜面にて形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、シール構造物（２０）の下部に配された固定環（２９）の内面（２８ａ）が下側に向けて末広がりに形成されていることで、シール構造物（２０）の上部の回転環（２４）まで、洗浄液を容易に取り入れることができる。また、逆に内面（２８ａ）が上方に向け先細り状に形成されているので、部屋（６）から入り込む洗浄液の勢いを向上させる。
【００１２】
また、本発明では上記軸封部（４）において、前記回転軸（３，４０）の径が小さく形成された部分（１６）の直上には、前記シール構造物（２０）の前記回転環（２４）の内周面と、前記回転軸（３，４０）の外周面との間にＯリング取り付け部（２６）が形成され、
このＯリング取り付け部（２６）は、前記容体側（１）に前記回転環（２４）の内面を回転軸に向けて張り出す張り出し部（２２ａ）を有し、この張り出し部（２２ａ）と前記回転軸（３，４０）との間には、前記Ｏリング取り付け部（２６）に洗浄液を進入させる洗浄液進入部（２６Ａ）が設けられたことを特徴とする。
【００１３】
一般に、メカニカルシール等のように回転軸の外周面に嵌合して、当該回転軸と共に回転する回転環と、回転軸の外周側に設けられたケース等の内面に嵌合され、回転環を下から支持している固定環とから構成されるシール構造物にあっては、回転環と回転軸との間にＯリングが取り付けられる。このＯリングは、軸封部のシール性を確保する極めて重要な部品である。
【００１４】
本発明によれば、Ｏリング取り付け部（２６）の下部にかかる洗浄液侵入部（２６Ａ）を形成したことでＯリング（３５）の脱落を防止しつつも容易にＯリング（３５）の洗浄を行うことができる。
【００１５】
また、本発明では、上記軸封部（４）において、前記張り出し部（２２ａ）の先端は、前記Ｏリング（３５）の内周より外側に位置しており、この張り出し部（２２ａ）の前記Ｏリング取り付け部側の面は、前記回転軸（３，４０）に向けて下向きに傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、洗浄液進入部を十分に設けることができ、かつ、前記Ｏリング取り付け部（２６）側の面は、前記回転軸に向けて下向きに傾斜していることから、Ｏリング（３５）の脱落を防止しつつも、洗浄部に直接洗浄液を当てることができる。このため、Ｏリング取り付け部（２６）の洗浄をより効率的に行うことができる。
【００１７】
また、本発明では、上記軸封部（４）において、洗浄用の前記部屋（６）には洗浄液をこの部屋に供給する供給路（３２，４１）が連通されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、供給路（３２，４１）から洗浄用の部屋（６）に洗浄液を供給することができるため、容体の内部からノズルにより軸封部（４）に洗浄液を噴射すること無く容易に軸封部（４）を洗浄できる。すなわち、供給路（３２，４１）から供給された洗浄液は、シール構造物（２０）の狭い隙間、特にＯリング取り付け部（２６）に容易に進入する。しかも、ノズルにより噴射される洗浄液と違い、この洗浄液は高圧でないため、Ｏリング（３５）を損傷させることがない。
【００１９】
また、本発明では、前記供給路（３２，４１）の延びる方向は、回転軸（３，４０）の中心軸から半径方向外側へ延びる法線方向から外されて形成されていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、供給路（３２，４１）の延びる方向は、回転軸（３，４０）の法線（Ｌ１，Ｌ２）の延びる方向から外されて形成されていることから、供給される洗浄液は、回転軸（３，４０）の周囲を旋回する。この洗浄液の旋回流が軸封部（４）を効果的に洗浄する。
【００２１】
また、本発明では上記軸封（４）において、前記部屋（６）を構成する前記開口部（８）は、前記シール構造物（２０）と前記容体（１）内部との間にて前記容体（１）に対して着脱自在なフランジ（７）に形成されており、
このフランジ（７）には、前記供給路（３２）がその延びる方向を前記回転軸（３）の軸心から外れるようにして前記開口部（８）の半径方向外側からこの開口部（８）に連通するように形成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、洗浄用の部屋（６）の一部を構成する開口部（８）を、容体に対して着脱自在なフランジ（７）により構成したことにより、開口部（８）の加工を容易に行うことが可能である。また、このフランジ（７）に供給路（３２）を設けることにより供給路（３２）の加工自体も容易になる。
【００２３】
そして、供給路（３２）を部屋（６）の外側から連通されることにより、軸封部の機構そのものを簡素にできる。
【００２４】
また、本発明では上記軸封部において、前記供給路（４１）は前記回転軸（４０）に形成され、この供給路（４１）は、前記回転軸（４０）の法線方向から外れる方向に延びていることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、洗浄液は回転される回転軸（４０）から供給されるため、洗浄液は遠心力により付勢され、部屋（６）に進入する流速を加速される。このようにして進入させることにより効率的に部屋（６）の内部にて旋回流を生じさせることができる。
【００２６】
さらに、本発明では上記軸封部（４）において、前記部屋（６）を構成する前記開口部（８）の内面は、前記容体（１）内部側から前記シール構造物（２０）側に向けて末広がりとなる斜面にて形成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、部屋（６）に供給された洗浄液は、開口部の斜面によりシール構造物（２０）側へ付勢される。このため、洗浄液は、螺旋状に流れて軸封部（４）のシール構造物（２０）に到達する。このようにしてシール構造物（２０）まで到達した洗浄液は、Ｏリング取り付け部（２６）の内部等の狭い部分に極めて容易に進入し、効率よく洗浄する。しかも洗浄液の流れが保たれたまま進入するので、洗い落とす作用が効果的に発揮される。
【００２８】
また、本発明では、上記軸封部（４）において、前記供給路（３２，４１）の軸方向に直交する横断面の総面積は、前記部屋（６）と前記容体（１）内部とを連通する隙間の総断面積と同値に形成されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、供給路（３２，４１）から部屋（６）に供給される洗浄液の流量と、この部屋（６）と容体（１）の内部とを連通させている隙間から容体の内部に流出する洗浄液の流量とのバランスが保たれる。このため、洗浄用の前記部屋（６）には常に軸封部を洗浄させるに足りる洗浄液が過不足無く満たされている。
【００３０】
さらに、本発明では、上記軸封部（４）において、前記開口部（８）の内面と、前記回転軸（３，４０）の外周面との間に形成される隙間は、前記部屋（６）と前記容体（１）内部との境界で相対的に狭められていることを特徴とする。
【００３１】
軸封部（４）に付着する汚れは主に容体内部から侵入する。この侵入を阻止できれば、軸封部（４）の洗浄を容易に行うことができる。本発明によれば、部屋（６）と容体（１）内部との境界部分が狭められていることにより、部屋（６）へ汚れが侵入することを効果的に防止できる。
【００３２】
また、上記課題を解決するために本発明では、容体（１）に挿入された回転軸（３，４０）とこの回転軸（３，４０）が挿入される容体（１）の開口部（８）との間をシールするシール構造物（２０）とを備えた軸封部（４）において、前記回転軸（３，４０）の外周面、前記開口部（８）の内面及び前記シール構造物（２０）とで形成される空間部に洗浄液を供給する供給路（３２，４１）を連通させた軸封部（４）を採用した。
【００３３】
本発明によれば、洗浄の対象となる回転軸（３，４０）と、この回転軸（３，４０）が挿入される容体（１）の開口部（８）との間をシールするシール構造物（２０）とに洗浄液を直接供給することができる。このため、洗浄効率を向上させることができる。
【００３４】
さらに、上記課題を解決するために本発明では、容体（１）に挿入された回転軸（３，４０）とこの回転軸（３，４０）が挿入される容体（１）の開口部（８）との間をシールするシール構造物（２０）とを備えた軸封部（４）において、この軸封部（４）には、前記回転軸（３，４０）の外周面、前記開口部（８）の内面及び前記シール構造物（２０）とで形成される空間部から前記容体（１）内部に向けて流体の流れが形成されている軸封部（４）を採用した。
【００３５】
本発明によれば、軸封部（４）に侵入する汚れを流体の流れが阻止する。このため、軸封部（４）が汚れることを未然に防止できる軸封部（４）とすることができる。その結果、軸封部（４）の洗浄に要する手間、時間を大幅に削減することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、攪拌機を備えた醸造用タンクを例にして図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態にかかる軸封部を有する醸造用タンクを示している。この醸造用タンクは略円筒状に形成されていて、内容物を攪拌する攪拌機２が設けられている。攪拌機２は、図示しない駆動源と、タンク本体１の上面からタンク本体１の内部に挿入され、回転駆動される攪拌用の回転軸３と、図示しない攪拌翼から構成されている。なお、タンク本体１の上面では、本体内外の通気が防止されるようタンク本体１と回転軸３との間が密封されるように軸封部４が設けられている。この軸封部４には当該軸封部４の内部を洗浄する洗浄液が供給される配管５‥５が接続されている。
【００３８】
図２及び図３は、醸造用タンクに設けられた軸封部４を示している（図２の２点差線で囲んだ部分）。軸封部４は回転軸３とタンク本体１の内部との間をシールするためのものであり、洗浄用の部屋６は、この軸封部４並びにその近傍に付着した汚れを洗浄するためのものである。
【００３９】
まず、軸封部４について説明する。図２に示すように、攪拌部の回転軸３はタンク本体１の上面でタンク本体１内外を貫通するようにして内部に挿入されている。タンク本体１の上面には孔が形成され、この孔の部分にタンク本体１に対して着脱自在なフランジ７が取付けられている。このフランジ７の中央部には図の上側が末広がりとなる開口部８が形成されており、攪拌機の回転軸３はこの開口部８からタンク本体１の内部に挿入されている。
【００４０】
そして、このフランジ７の外面側（図２の上側）には、軸封部４の外殻をなす筒状のケーシング１０が設けられている。このケーシング１０は、その内部に上端と下端を貫通する貫通孔１１が形成され、その上端と下端とには半径方向外側に張り出す上フランジ１２と下フランジ１３がそれぞれ形成されている。ケーシング１０はその貫通孔１１の中心がフランジ７の開口部８の中心と一致されて、下フランジ１３がフランジ７にボルト１４‥１４で締め付けられて取付けられている。
【００４１】
攪拌機の回転軸３は、このケーシング１０の上方で別途保持されており、このケーシング１０の貫通孔１１及びフランジ７の開口部８を貫通して、タンク本体１に挿入されている。なお、この回転軸３は、ケーシング１０の上下方向の中間部分に対応する部分と、フランジ７の下端に対応する部分とに段１５，１５が形成されており、この段１５，１５同士の間の部分１６の軸径が他の部分に比べて小さく形成されている。
【００４２】
そして、ケーシング１０の貫通孔１１には、その内周面と回転軸３の外周面との間に形成される隙間にシール構造物としてのメカニカルシール２０が嵌め込まれ、ケーシング１０の下側半分を占めるように軸封部４を形成している。
【００４３】
この軸封部４を構成しているメカニカルシール２０は、図３に示すように、当該メカニカルシール２０の上部を占める回転環２４と、この回転環２４の下側に設けられた固定環２９とから構成されている。回転環２４は、リング状の３つの回転リング２１，２２，２３が回転軸３の軸方向に重なり合うようにして構成され、回転軸３の回転と共に回転する。一方、固定環２９は、ケーシング１０の内周面に嵌合されており、回転せずに回転環２４を下から支持している。
【００４４】
上段の回転リング２１は、回転軸３に形成された段１５の上側の位置で回転軸３の外周部に嵌合しており、その下部の内周側には下方に突出するインロー２１ａが形成されている。中段の回転リング２２はその上部がこのインロー２１ａの外周面に嵌まり込むようにして取付けられている。この中段の回転リング２２の上端面と、上段の回転リング２１の下面との間には、これらの周方向に沿って複数配されたコイルスプリング２５‥２５が挟み込まれていている。また、中段の回転リング２２の上下方向の中央部には回転軸３に向けて長く張り出す支持部２２ａが形成されていると共に、下部にも短く張り出す嵌合部２２ｂが形成されている。支持部２２ａはその下面が下段の回転リング２３の上面に支持され、嵌合部２２ｂはその内周面が下段の回転リング２３の外周面に嵌合している。そして、中段の回転リング２２の内面と、回転軸３の外周面との間には、これらと上段の回転リング２１のインロー２１ａおよび支持部２２ａに囲まれるようにしてＯリング取り付け部２６が形成され、ここにＯリング３５が設けられている。このＯリング３５により、回転軸３とケーシング１０との間に形成される隙間は密封されている。なお、この図３に示すように、Ｏリング取り付け部２６は、Ｏリング３５の下方において、回転軸３の外周面と中段の回転リング２２の支持部２２ａの先端との間に洗浄液進入部２６ａが形成されている。この洗浄液進入部２６ａは、Ｏリング３５の径に比し若干小さく形成されている。このため、洗浄液進入部２６ａは、後に述べる洗浄液をこのＯリングの位置まで十分に進入させると共に、Ｏリング３５が脱落するのを防止している。
【００４５】
一方、回転環２４の下側に位置する固定環２９はケーシング１０の貫通孔１１の内周面に嵌合する外側の固定リング２８と、この外側の固定リング２８の上部にて、その内周面に取り付けられた内側の固定リング２７とから構成されている。内側の固定リング２７はその上面で回転環２４の下段の回転リング２３を支持している。一方、外側の固定リング２８には、その外周部の上端と下端にＯリング３０，３０がそれぞれ設けられ、このＯリング３０，３０により、貫通孔１１の内周面と固定環２９の外周面との間に形成される微小な隙間がシールされている。そして、外側の固定リング２８の内周面は、その下部２８ａがフランジ７側に向かうに連れ、末広がりとなるように斜面にて形成されている。
【００４６】
そして、ケーシング１０の貫通孔１１の下端、及びメカニカルシール２０の固定環２９をなす外側の固定リング２８の下端は、フランジ７の中央に形成された開口部８の上端部分に一致されるようにしてフランジ７に取り付けられている。
【００４７】
以上に説明したフランジ７の開口部８の内面、回転軸３の軸径が小さく形成された部分１６の外周面、及びメカニカルシール２０を有する軸封部４によって形成される空間が軸封部４の洗浄用の部屋６である。そして、フランジ７には、この部屋６に洗浄液を供給するための供給路３２がこのフランジ７の厚み方向の中央部で水平に延びるようにして形成され、その先端がフランジ７の中央に形成された開口部８に連通している。
【００４８】
以上のように、この醸造用タンクでは軸封部４とタンク本体１内部との間に洗浄液が供給される部屋６を形成したので、洗浄液を軸封部４に接触させるのに必要な流速及び、洗浄液が軸封部４を洗浄するのに必要な接触時間を確保でき、以下のように軸封部４は容易に洗浄される。図２に示したように、フランジ７の開口部８をタンク本体１からメカニカルシール２０に向かうに連れ、末広がりとなるようにその内面を傾斜面として設け、かつ、供給路３２をケーシング１０側ではなく、この開口部８側に連通させたので、内部に供給された洗浄液は、開口部８の内面によりメカニカルシール２０側へ押し上げられる力を受ける。そのため、洗浄液はメカニカルシール２０に到達し、メカニカルシール２０と回転軸３との間に進入して軸封部４を効率よく洗浄する。
【００４９】
そして、この醸造用タンクでは旋回流を発生させるため、洗浄用の部屋６に連通する供給路３２‥３２は、図４及び図５に示すように、その延びる方向が回転軸３の軸心からは外れるようにして形成されている。図４はタンク本体１に取り付けらるフランジ７の平面図であり、図５はこのフランジ７を直径方向に切断した断面図である。
【００５０】
フランジ７は円盤状に形成されており、その中央には上述の開口部８が形成されている。フランジ７の外周縁よりやや内側には複数のボルト孔３３‥３３が周方向に均等に配されるように形成されている。これらボルト孔３３‥３３はこのフランジ７をタンク本体１の上面にボルト止めする際に使用される。また、開口部８の半径方向外側には、上述のケーシング１０がボルト締めされるボルト孔３‥３４が形成されている。このボルト孔３４‥３４も、周方向に等分配されるようにして形成されている。
【００５１】
そして、洗浄液供給用の供給路３２‥３２は、フランジ７外周を周方向に４等分する４ケ所の位置と開口部８とを連通するように形成されている。当該フランジ７に洗浄液を供給する配管（図１の符号５）は、フランジ７の外周縁に形成された供給路３２‥３２の開口部分３２ａ‥３２ａに接続される。このフランジ７では、供給路３２‥３２は、開口部８を貫通する回転軸３外周の接線方向に延びるようにして形成されている。このように、回転軸３の中心軸から半径方向外側に延びる法線Ｌ１‥Ｌ１の延びる方向と供給路の延びる方向とを一致させず、すなわち、回転軸３の軸心を外すようにして供給路３２‥３２を形成することで、洗浄用の部屋６に供給される洗浄液が部屋６の内部で旋回されやすくなる。その中でも、このフランジ７のように回転軸３の外周面の接線方向に形成すれば、効率よく旋回流を発生させることができる。
【００５２】
なお、洗浄液の部屋６への進入する向きが回転軸３の回転方向と逆向きとなるように供給路３２‥３２の向きを形成すれば、洗浄液の回転軸３に対する相対速度が速くなり、洗浄力を向上させることができる。たたし、このことは、洗浄液が部屋６へ進入する向きと、回転軸の回転方向とを一致さることを妨げるものではない。
【００５３】
かかる供給路３２‥３２から部屋６の内部に供給された洗浄液は、図６に示すようにこの部屋６の内部で螺旋を描きながらメカニカルシール２０に押し上げられる。この醸造用タンクでは、部屋６に供給された洗浄液が螺旋状に流れながらメカニカルシール２０に到達するので、洗浄液がメカニカルシール２０の狭い隙間に進入し、メカニカルシール２０の狭い部分に付着した汚れは極めて容易に洗い落とされる。
【００５４】
さらに、回転環２２から回転軸に張り出す支持部２２ａの先端がＯリング３５の内周部より半径方向外側に位置していると共に、回転軸３の支持部２２ａと対向している部分１６の径が小さく形成されているので、洗浄液は、支持部２２ａと回転軸３との間に形成される洗浄液進入部２６Ａから容易にＯリング取り付け部２６の奥まで進入できる。このため、図７のハッチングを付した、Ｏリング３５、回転環２４の内面、回転軸３の外周面に洗浄液が直接あたり、これらに付着している汚れを効率よく洗浄することができる。
【００５５】
一方、図５に示すように、開口部８の内周面は、概ね、回転軸３の外周面と平行をなすように、フランジ７の厚み方向にストレートに形成されている一方で、下端部８ａでは、回転軸３の外周面との間に形成される隙間の面積が、供給路３２‥３２の軸方向に直交する断面の総断面積と同値となるように形成されている。このため、洗浄液は、供給量と排出量とのバランスが保たれ、洗浄に必要かつ十分な量が部屋６の内部に満たされている。
【００５６】
なお、洗浄用の部屋６に連通する供給路は、必ずしもフランジ７に形成する必要はなく、別途設けられた配管を部屋６に直接連通させたり、回転軸に供給路を設けたり、本体に直接形成しても構わない。
【００５７】
図８及び図９は、供給路４１を攪拌機の回転軸４０に形成した実施形態を示している。なお、これらの図において、図２に示した部品と同一の部品については、同符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
回転軸４０に供給路４１を形成した場合、洗浄用の部屋６に連通する部分の延びる方向を回転軸４０の法線Ｌ２‥Ｌ２の延びる方向から外して形成すれば、供給される洗浄液が部屋内で螺旋を描くように流れる。この図８及び図９に示す実施例にあっては、回転軸４０の中心から放射状に延びる部分４１ｂ‥４１ｂを有する供給路４１が設けられている。供給路４１は、回転軸４０の中心部で軸方向に延びる縦経路４１ａと、部屋６の位置に対応する位置で縦経路４１ａから部屋６に向けて水平に延びる水平経路４１ｂ‥４１ｂとから形成されている。水平経路４１ｂ‥４１ｂの延びる方向は、回転軸４０の法線Ｌ２‥Ｌ２の延びる方向から外されるようにしてそれぞれ形成されている。
【００５９】
このように、回転軸４０に供給路４１‥４１を形成した場合、図には示していないがスイベルジョイントを別途設ける必要があるが、回転する回転軸４０から洗浄液が供給されるため、洗浄液を部屋６の内部で容易に螺旋流とすることができる。
【００６０】
以上、軸封部４を洗浄する場合について説明したが、以下に説明するように、この軸封部４では、当該軸封部４への汚れ付着の未然防止手段としても使用することができる。
【００６１】
例えば、醸造用タンク１で微生物の培養をしている最中に、微生物の培養に悪影響を与えない気体又は液体を部屋６に供給すれば、この気体又は液体は、洗浄用の部屋６とタンク本体１内部との境界部分に形成される小さな隙間を介して、部屋からタンク本体１内部へ流れる。この気体若しくは液体の流れを利用すれば、タンクを使用している最中であってもタンク本体１内部からの汚れの浸入を効果的に防止できる。この部屋６への流体の供給は、ある程度の時間をおいて断続的に行えば、微生物の培養の妨げとなることはない。
【００６２】
以上、醸造用タンクに設けられた軸封部を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、食品用、医薬用、化学用タンク、バイオリアクタ等、衛生上洗浄が不可欠なその他の容体に設けられた軸封部にも本発明は適用できる。また、固体と液体とを混合した際、混合する固体により、シール構造物が損傷を受ける場合がある。このようなものを収容する容体にも本発明にかかる軸封部は有効である。さらに、タンク以外にも、ポンプ等の軸封部にも適用できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、軸封部に形成される狭い隙間を確実に洗浄でき、かつ軸封部への汚れの侵入を効果的に防止できるので、食品を攪拌しながら収容するタンク等の容体に設けられる軸封部を衛生的に保持することができる。また、シールの能力を低下させることなく洗浄を行える。さらに、洗浄に要する時間を短縮することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるタンクの外観の概要を示す図。
【図２】図１のタンクに設けられた軸封部４及び洗浄用の部屋６の拡大図。
【図３】図２に示す軸封部４のメカニカルシール２０の拡大図。
【図４】タンク上部に取り付けられたフランジ７の平面図。
【図５】図４に示すフランジ７の直径方向における断面図。
【図６】洗浄用の部屋６に供給された洗浄液の流れの状態を示す図。
【図７】軸封部の洗浄される部分の詳細を示す図。
【図８】回転軸に洗浄液の供給路を設けた実施形態を示す図。
【図９】図８に示した回転軸の供給路の形成された部分の横断面図。
【符号の説明】
１タンク本体
２攪拌機
３，４０回転軸
４軸封部
６部屋
７フランジ
８開口部
１０保持部材
２０メカニカルシール
２１上段の回転リング
２２中段の回転リング
２３下段の回転リング
２４回転環
２６Ａ洗浄液進入部
２７内側の固定リング
２８外側の固定リング
２９固定環
３２，４１供給路

Claims

容体に挿入された回転軸とこの回転軸が挿入される容体の開口部との間をシールするシール構造物とを備えた軸封部において、
前記シール構造物と前記容体内部との間の位置に、前記回転軸の外周面と前記開口部の内面と前記シール構造物とで洗浄液が供給される部屋を形成し、この部屋を構成する前記開口部の内面を、前記容体内部側から前記シール構造物側に向けて末広がりとなる斜面にて形成し、洗浄用の前記部屋には洗浄液をこの部屋に供給する供給路を前記開口部側に連通させて、前記部屋の内部に供給された洗浄液を、前記開口部の内面によって螺旋状に流しながら前記容体内部側から前記シール構造物側に向けて押し上げることを特徴とする軸封部。
前記回転軸は、前記部屋に対応する部分の径が相対的に小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の軸封部。
前記回転軸は、前記容体の外面に取り付けられる筒体の内部を貫通して前記容体に挿入されており、前記シール構造物は、前記回転軸の外周に嵌合してこの回転軸と共に回転する回転環と、前記筒体の内面に嵌合され、前記回転環を前記容体側から支持する固定環とから構成され、前記固定環は、その内面が容体側に向けて末広がりとなる斜面にて形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸封部。
前記回転軸の径が小さく形成された部分の直上には、前記シール構造物の前記回転環の内周面と、前記回転軸の外周面との間にＯリング取り付け部が形成され、
このＯリング取り付け部は、前記容体側に前記回転環の内面を回転軸に向けて張り出す張り出し部を有し、この張り出し部と前記回転軸との間には、前記Ｏリング取り付け部に洗浄液を進入させる洗浄液進入部が設けられたことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の軸封部。
前記張り出し部の先端は、前記Ｏリングの内周より外側に位置しており、この張り出し部の前記Ｏリング取り付け部側の面は、前記回転軸に向けて下向きに傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の軸封部。
前記供給路の延びる方向は、前記回転軸の中心軸から半径方向外側に延びる法線方向から外れて形成されていることを特徴とする請求項１記載の軸封部。
前記部屋を構成する前記開口部は、前記シール構造物と前記容体内部との間にて前記容体に対して着脱自在なフランジに形成されており、
このフランジには、前記供給路がその延びる方向を前記回転軸の軸心から外れ
るようにして前記開口部の半径方向外側からこの開口部に連通するように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の軸封部。
前記供給路は前記回転軸に形成され、この供給路は、前記回転軸の外周面の法線方向から外れる方向に延びていることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の軸封部。
前記供給路の軸方向に直交する横断面の総面積は、前記部屋と前記容体内部とを連通する隙間の総断面積と同値以上に形成されていることを特徴とする請求項１，６，７，８いずれかに記載の軸封部。
前記開口部の内面と、前記回転軸の外周面との間に形成される隙間は、前記部屋と前記容体内部との境界で相対的に狭められていることを特徴とする請求項１ないし９いずれかに記載の軸封部。