JPH0732950Y2 - ロータリーポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ローター駆動軸とケーシングとの間にメカニ
カルシールを介装して成るロータリーポンプ、特に食品
や薬品の輸送に使用されるロータリーポンプの改良に関
するものである。

（従来の技術及びその問題点） 例えば各種ジュースや牛乳等の液状食品を輸送するため
にロータリーポンプが使用される場合、ポンプ室と連通
する各部の狭小な隙間に液状食品が入り込むことにな
る。

即ち、前記のようにローター駆動軸とケーシングとの間
にメカニカルシールを介装したロータリーポンプに於い
ては、当該メカニカルシールのローター駆動軸と一体に
回転する回転リングとローター駆動軸との間を液封する
ために前記回転リングの内周にＯリング等の液封用リン
グが嵌装されているが、ローターとケーシングとの間の
隙間等からメカニカルシール内装空洞部に流入した輸送
液体が前記回転リングとローター駆動軸との間の狭小隙
間を経由して前記回転リング内周の液封用リングが嵌合
する環状溝内に入り込むことになる。この環状溝内に入
り込んだ食品がそのまま滞留すると腐敗や変質を来すこ
とになり、これがその後に輸送される食品に悪影響を及
ぼすことになるので、一般的には１日の輸送作業を終え
るとポンプを完全に分解してポンプ内部を洗浄すること
が義務づけられていた。しかしこのようなポンプの分解
洗浄及び洗浄後の組立作業には多大の手間と時間を要
し、結果的には製品のコストアップにつながることにな
っていた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記のような従来の問題点を解決し得るロータ
リーポンプを提案するものであって、その特徴は、ロー
ター駆動軸1A（1B）とケーシング本体11との間の空洞部
39に、前記ケーシング本体11に係止された固定リング15
と、ローター駆動軸1Aと一体に回転する回転リング17
と、前記両リング15,17の一方を他方のリング側へ軸方
向に押圧付勢するコイルスプリング18と、前記ケーシン
グ本体11と前記固定リング15との間を液封する液封用リ
ング29と、前記回転リング17と前記ローター駆動軸1Aと
の間を液封する液封用リング20とを介装し、ローター3A
（3B）を収容するポンプ室８と前記空洞部39との間の隔
壁11cに連通路40を設けてなるロータリーポンプにおい
て、前記回転リング17に軸方向に小径環状突出部17bを
突設し、該環状突出部17bに、ローター3A（3B）側の廻
り止めピン33に係合して前記回転リング11がローター駆
動軸3A（3B）と一体回転するが軸方向には独立して移動
可能な廻り止めピン係合部34を形成し、前記固定リング
側液封用リング19が嵌合する環状溝29と前記空洞部39と
を連通する環状流路30をケーシング本体11と固定リング
15との間に設け、前記回転リング側液封用リング20が嵌
合する環状溝32と、前記小径環状突出部17bの内周面側4
3と、前記空洞部39とを互いに連通する貫通流路35を前
記回転リング17に設けてなる点にある。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図及び第２図に於いて、1A,1Bは図外のモーターに
よって駆動されるローター駆動軸であって、その先端近
傍スプライン軸部||には夫々ローター3A,3Bがスプライ
ン嵌合せしめられ、先端螺軸部４にはローター固定用ナ
ット５が夫々螺嵌締結されている。６はケーシングであ
り、前記ローター3A,3Bのポンプ歯部７が遊嵌回動する
ポンプ室８と吸入管接続部９及び吐出管接続部10を備え
たケーシング本体11と、このケーシング本体11から突出
するローター3A,3B及びナット５を覆うケーシングカバ
ー12とから構成されている。

前記ケーシング本体11とローター駆動軸1A,1Bとの間に
は、輸送液体が漏洩するのを防止するためのメカニカル
シール13と、滅菌用スチームの漏洩防止用メカニカルシ
ール14とが介装されている。前記メカニカルシール13
は、ケーシング本体11に固定された固定リング15、前記
ローター3A,3Bのボス部16に軸方向移動可能に結合され
た回転リング17、及びこの回転リング17とローター3A,3
Bとの間に介装されて前記回転リング17を固定リング15
の方へ押圧付勢するコイルスプリング18から構成され、
固定リング15とケーシング本体11との間、及び回転リン
グ17とローター駆動軸1A,1Bとの間には、夫々液封用リ
ングとしてのＯリング19,20が介装されている。

21a,21bは、前記両メカニカルシール13,14間でローター
駆動軸1A,1Bとケーシング本体11との間に形成される空
隙22に滅菌用スチームを流通させるためにケーシング本
体11に設けられたスチーム給排通路である。23は前記ポ
ンプ室８を取り囲むようにケーシング本体11の端面に形
成した環状通路であって、この環状通路23に滅菌用スチ
ームを流通させるためのスチーム給排通路24a,24bがケ
ーシング本体11に設けられ、ケーシングカバー12には、
前記環状通路23に対向する箇所を挟むように内外二重に
シール用Ｏリング25,26が嵌装されている。

第３図及び第４図に基づいて前記メカニカルシール13を
更に詳細に説明すると、前記固定リング15はセラミック
等の超硬シール材から構成され、ケーシング本体11の固
定リング受け部11aから突出する廻り止めピン27が嵌合
する切り欠き凹部28を有する。又、前記Ｏリング19はケ
ーシング本体11の内周面に形成された環状溝29に嵌合し
て、当該環状溝29の底面と前記固定リング15の外周面中
央部とに圧接する。そしてこのＯリング19が圧接する外
周面中央部から回転リング17側の固定リング外周面15a
は、先端側程小径となるようにテーパー状に形成され、
このテーパー状外周面15aに対向し且つ前記環状溝29を
形成するケーシング本体部分11bの内径は可能な限り大
きく構成され、両者間に比較的広い環状流路30を形成し
ている。

前記回転リング17には、タングステンカーバイト等から
構成され且つ前記固定リング15の端面に摺接するシール
リング31が内嵌固定され、このシールリング31の内側に
前記Ｏリング20が遊嵌する環状溝32が形成されている。
又、前記コイルスプリング18を受ける段面17aを形成す
るように小径環状突出部17bが突設されている。この小
径環状突出部17bには、ローターボス部16から突設され
た廻り止めピン33が嵌合する切り欠き凹部34が設けら
れ、回転リング17がローターボス部16に対し一定範囲内
で軸方向に移動し得る状態でローターボス部16と一体に
回転するように構成している。

更に前記回転リング17には、前記環状溝32のローター側
端部に連通するように、前記コイルスプリング18を受け
る段面17aの軸方向両側に跨がる直径の半径方向の貫通
流路35が直径方向２箇所に設けられ、そして前記段面17
aと小径環状突出部17bとの間の入隅部には、全周にわた
って連続する環状凹入溝36が設けられている。前記コイ
ルスプリング18は、第３図及び第５図〜第７図に示すよ
うに、ローター端面3a及び回転リング17の段面17aに圧
接する可能性のある領域部分37、例えば両端18aから略2
70度の範囲に及ぶ領域部分37の線材38を、前記ローター
端面3a及び回転リング17の段面17aに対向する側が断面
山形形状となるように加工している。従ってこのコイル
スプリング18は、ローター端面3a及び回転リング17の段
面17aに対して、尖鋭状稜線18bに於いて線接触すること
になる。

又、第１図〜第３図に示すように、前記ポンプ室８の内
周壁、即ち該ポンプ室８と前記空洞部39との隔壁を形成
するケーシング本体11の筒状突出部11cには、ポンプ室
８内の高圧吐出部近傍とメカニカルシール13を内装する
空洞部39とを連通させる連通路40が設けられている。第
２図に於いて41は吸入口であり、42は吐出口である。

以上のように構成されたロータリーポンプに於いて、両
ローター駆動軸1A,1Bにより両ローター3A,3Bを第２図に
矢印で示すように互いに逆方向に同調回転駆動すること
により、夫々ポンプ室８内を回動するポンプ歯部７の働
きで、吸入口41から液体がポンプ室８内に吸引されると
共に、加圧されて吐出口42へ送り出されるが、加圧され
た液体の一部は連通路40からメカニカルシール13を内装
する空洞部39内に流入し、この空洞部39内を流動した
後、ケーシング本体11とローター3A,3Bとの間の隙間を
経由してポンプ室８の低圧側、即ち吸入口41に近い箇所
へ流出する。即ち、ポンプ室８を経由して加圧された液
体の一部が空洞部39を経由して吸入口41側へ循環流動す
ることになる。

一方、メカニカルシール13の回転リング17は、廻り止め
ピン33と切り欠き凹部34とを介してローター駆動軸1A,1
B及びローターボス部16と一体に回転しながらコイルス
プリング18の付勢力で固定リング15の方へ押圧されてい
るので、固定リング15と回転リング17（シールリング3
1）とは互いに圧接状態で摺接し、両リング間を液体が
流動することを阻止する。又、固定リング15とケーシン
グ本体11との間はＯリング19で液封され、互いに一体に
回転する回転リング17とローター駆動軸1A,1Bとの間は
Ｏリング20によって液封されている。

従って、前記のように空洞部39内に流入した液体がケー
シング本体11とローター駆動軸1A,1Bとの間を経由して
流出することは、メカニカルシール13及びＯリング19,1
0によって完全に封じられるが、空洞部39内に流入した
液体は、貫通流路35を経由して、Ｏリング20よりも空洞
部39側の環状溝32内や回転リング17とローター駆動軸1
A,1Bとの間の隙間44、あるいは小径環状突出部17bとロ
ーターボス部16との間の隙間43を流動することになる。
又、空洞部39内に流入した液体は、広い環状流路30の存
在により、Ｏリング19よりも空洞部39側の環状溝29内で
も容易に流動することが出来る。

更に、ローター端面3aや回転リング段面17aとコイルス
プリング18とは、当該スプリング18の尖鋭状稜線18bに
於いて線接触しているだけであるから、これらローター
端面3aや回転リング段面17aの略全面に対し液体が接触
流動することになる。又、コイルスプリング18によって
カバーされる状態の回転リング段面17aと小径突出部17b
との間の入隅部は、環状凹入溝36の存在により広くなっ
ているので、この入隅部に於いても液体は容易に流動す
ることが出来る。

即ち、メカニカルシール13を内装する空洞部39内に流入
した輸送液体が、回転リング17の内側のＯリング用環状
溝32内や当該回転リング17とローター駆動軸1A,1Bとの
間の隙間44、小径環状突出部17bとローターボス部16と
の間の隙間43、固定リング15の外側のＯリング用環状溝
29内、コイルスプリング18とローター端面3aや回転リン
グ段面17aとの当接面間、或いは回転リング段面17aと小
径環状突出部17bとの間の入隅部等に入り込んでそのま
ま滞留してしまうような恐れがない。従って、このロー
タリーポンプによる液体輸送作業が終了した後に、例え
ば洗浄水を輸送液体に代えてこのロータリーポンプで圧
送させると、ポンプ内を流通する洗浄水は前記のように
空洞部39内に流入し、Ｏリング19,20の際まで接触流動
すると共に、コイルスプリング18の端部が当接するロー
ター端面3aや回転リング段面17aに対してもその略全面
に対して接触流動して、空洞部39内の隅々まで確実に洗
浄することが出来る。

尚、実施例では回転リング17をローター駆動軸1A,1B
（ローターボス部16）に対し軸方向移動可能に結合し、
この回転リング17をコイルスプリング18で固定リング15
の方へ押圧付勢するように構成したが、回転リング17は
ローター駆動軸1A,1B（ローターボス部16）に固定し、
固定リング15をローター駆動軸1A,1Bの軸方向に移動可
能にケーシング本体11に結合し、固定リング15を回転リ
ング17の方へコイルスプリングにより押圧付勢させるよ
うに構成しても良い。

（考案の作用及び効果） 本考案によれば、ケーシング本体11とローター駆動軸1A
（1B）との間のメカニカルシール13を内装した空洞部39
内に流入した液体は、空洞部39内で最も洗浄が困難な箇
所、即ち前記固定リング15外周の液封用リング19が嵌合
する環状溝29内や、前記回転リング17内周の液封用リン
グ20が嵌合する環状溝32内や、当該回転リング17とロー
ター駆動軸1A（1B）との間の隙間44や、回転リング17に
突設した小径環状突出部17bの内周面側43のような狭小
な環状空隙内にも、前記ケーシング本体11と固定リング
15との間に設けられた環状流路30や、前記回転リング17
に設けられた貫通流路35を経由して容易に進入して流動
することが出来るので、これら洗浄が困難な箇所に輸送
液体が流入したまま滞留することが少なくなり、仮に輸
送作業終了後に輸送液体が前記のような箇所に残留して
も、先に説明したようにポンプを稼動させる等して当該
ポンプ内に洗浄水を流通させるだけで、当該洗浄水が前
記各部を確実に流動して洗浄するので、従来のようにポ
ンプを分解洗浄する必要がなくなり、ポンプ内を清浄に
維持させるための手間と時間を大幅に削減し、延いては
製品のコストダウンを図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は縦断側面図、第２図はケーシング本体とケーシ
ングカバーとの境界部での縦断正面図、第３図は輸送液
体漏洩防止用メカニカルシール部分を詳細に示す拡大縦
断側面図、第４図は前記メカニカルシールの固定リング
と回転リングとを示す斜視図、第５図は前記メカニカル
シール用コイルスプリングの一端の斜視図、第６図は同
スプリングの正面図、第７図は同スプリングの要部の拡
大断面図である。 1A,1B……ローター駆動軸、２……スプライン軸部、3A,
3B……ローター、５……ローター固定用ナット、６……
ケーシング、７……ポンプ歯部、８……ポンプ室、11…
…ケーシング本体、12……ケーシングカバー、13……輸
送液体の漏洩防止用メカニカルシール、14……滅菌用ス
チームの漏洩防止用メカニカルシール、15……固定リン
グ、17……回転リング、18……コイルスプリング、19,2
0……Ｏリング（液封用リング）、27,33……廻り止めピ
ン、29,32……環状溝、30……環状流路、31……シール
リング、35……貫通流路、36……環状凹入溝、39……メ
カニカルシール内装空洞部、40……連通路、41……吸入
口、42……吐出口、43,44……隙間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ローター駆動軸1A（1B）とケーシング本体
   11との間の空洞部39に、前記ケーシング本体11に係止さ
   れた固定リング15と、ローター駆動軸1Aと一体に回転す
   る回転リング17と、前記両リング15,17の一方を他方の
   リング側へ軸方向に押圧付勢するコイルスプリング18
   と、前記ケーシング本体11と前記固定リング15との間を
   液封する液封用リング29と、前記回転リング17と前記ロ
   ーター駆動軸1Aとの間を液封する液封用リング20とを介
   装し、ローター3A（3B）を収容するポンプ室８と前記空
   洞部39との間の隔壁11cに連通路40を設けてなるロータ
   リーポンプにおいて、前記回転リング17に軸方向に小径
   環状突出部17bを突設し、該環状突出部17bに、ローター
   3A（3B）側の廻り止めピン33に係合して前記回転リング
   11がローター駆動軸3A（3B）と一体回転するが軸方向に
   は独立して移動可能な廻り止めピン係合部34を形成し、
   前記固定リング側液封用リング19が嵌合する環状溝29と
   前記空洞部39とを連通する環状流路30をケーシング本体
   11と固定リング15との間に設け、前記回転リング側液封
   用リング20が嵌合する環状溝32と、前記小径環状突出部
   17bの内周面側43と、前記空洞部39とを互いに連通する
   貫通流路35を前記回転リング17に設けて成るロータリー
   ポンプ。