JP3760126B2

JP3760126B2 - ロータリポンプ

Info

Publication number: JP3760126B2
Application number: JP2001327127A
Authority: JP
Inventors: 正樹濱島; 敬洋西脇; 真吾浅井; 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: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP2003129965A

Description

【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穴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周面には、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、前記シャフト貫通穴の前記第１流入溝及び第１流出溝と対応する位置の周面には、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６０，６１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１２のポンプ室１７側、即ち、小径側であって吐出口９側の周面には、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側の周面には、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３０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１０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３１と取付部４２との間の気密状態を保つためのシール３８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６２（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９０及びギアナット９３が取り付けられる、ギア取付部４９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５３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６５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穴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。このシャフト貫通穴６９の周面には、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８０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６０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６０，６１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１３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７１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１５，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，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１６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側の側面には、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穴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側の周面には、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、前記シャフト貫通穴６９の前記第１流入溝１３及び第１流出溝１４と対応する位置の周面には、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シャフト貫通穴
７０第２流入溝
７１第２流出溝

Claims

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穴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周面には、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、前記シャフト貫通穴の前記第１流入溝及び第１流出溝と対応する位置の周面には、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。
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。