JPS6336080A - 高粘性流体送り用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、合成樹脂材の中間生成物（ポリマー）など
の高粘性流体の送り出しに用いられる高粘性流体送り用
ポンプに関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂材の中間生成物であるポリマーは、重合度の進
行程度によりその粘度が著しく変化するが、一般に１，
０００〜数万ポアズという高い粘性係数を有するもので
あり、温度変化によっても粘性係数が大きく変化する。

そのためにポリマー送り出し用に使われる固定容積式回
転形ポンプ、たとえばギヤポンプにおいては、ケーシン
グ、リヤカバー、フロントカバーには保温用ジャケット
が設けられ、ポンプ全体を所定の温度に保持するように
されているのが通例である。

この種のギヤポンプにおいては第６図の展開斜視図およ
び駆動軸の部分側断面図である第７図に示すように、駆
動ポンプギヤ１およびこの駆動ポンプギヤ１の駆動軸２
を支持するすベリ軸受３．３′ならびに、駆動ポンプギ
ヤ１と噛み合う被動ポンプギヤ４およびこの被動ポンプ
ギヤ４の被動軸（図示せず）を支持するすべり軸受５，
５′の潤滑にはポリマー自身が用いられ、駆動ポンプギ
ヤ１、被動ポンプギヤ４の各側面に当接するすベリ軸受
３．３′　；４．４′は、それぞれの内方端面にポリマ
ーを太い下方の矢印で示した吐出レポート側から各軸受
孔にそれぞれ導入するための溝６，６′が設けられ、ポ
リマーを軸受孔に導入するようにされているが、潤滑を
終え、すべり軸受３．３’；５．５′のそれぞれ外方端
面から流出するポリマーを太い上方の矢印で示した吸込
みポートに戻す手段として、リヤカバー７、フロンｌ−
カバー８のそれぞれ内方端面にＬ字形状の還流溝９，１
０をそれぞれ設け、これらの溝９．１０をそれぞれの上
端部で、駆動軸２のすべり軸受３，３′の吸込みポート
側に近い個所に設けた貫通流路１１．１１′にそれぞれ
接続するようにされている。ポリマーの還流は矢印で示
した通りに行なわれる。

また駆動軸２の貫通孔を有するフロントカバー８には、
それと一体をなすスタフイングボックス１２の内部にポ
リマーの外部への洩れ出しを抑止する軸封部１３が設け
られている。

この軸封部１３には１通常メカニカルシールが用いられ
ている。メカニカルシールに高粘度のポリマーが侵入す
ることは、ポリマーが潤滑性に乏しく、しかも冷却効果
が期待できず、シール機能を良好に保つ上からは好まし
くないので、メカニカルシール１３、すべり軸受３間の
長さＮで示したネック部１４は、駆動軸２との隙間を狭
くしてポリマーが侵入しにくいようにするとともに、ポ
リマーに少量混入しても支障を来たさない低粘度の溶剤
からなるフラッシング液をスタフィングボックス１２に
設けられた接続部１５から加圧注入し、メカニカルシー
ル１３の冷却を行なうと同時に侵入してきたポリマーと
混合させてその粘度を引き下げ、潤滑を終えて還流する
ポリマーに合流させてポンプの吸込みポート側に戻すよ
うにされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の高粘性流体送り用ポンプ、たとえばポ
リマー送り出し用のギヤポンプにおいては、高粘度のポ
リマーがメカニカルシールを用いた軸封部に多量に侵入
しないようにする手段ならびに侵入してきたポリマーに
対してはそれと混合させてその粘度を引き下げて流動し
易くし、ポンプの吸込みポート側に戻すフラッシング液
の加圧注入手段が前記した通り設けられている。しかし
ネック部１４の駆動軸２との半径隙間がたとえば１＋ｎ
ｍ程度と小さくされているため、フラッシング液とポリ
マーとの混合が十分に行なわれず、粘度が一様に引き下
げられないで粘度の高い部分と低い部分とに分かれ、円
滑にポンプ内へ還流されないことから、ネック部１４の
圧力が上昇するとともにハンチング状態を呈する。そし
て間々ネック部１４の圧力が軸封部１３の内圧よりも高
くなる場合があり、このような逆圧現象が発生すると、
メカニカルシール１３が破損することがあった。このこ
とは従来の装置における問題点である。

この発明は、スタフィングボックスの軸封部に外部から
加圧注入されたフラッシング液を軸封部に侵入しようと
する高粘性流体である被送液に均一に混合させ、侵入被
送液の粘度をムラなく引き下げ、円滑にポンプ内へ戻し
、このことにより軸封部の故障を防止し得る高粘性流体
送り用ポンプを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、前記した課題を解決するための技術的手段
として、高粘性流体送り用ポンプをつぎのように構成し
た。すなわち、フロントカバーの貫通孔の内周面を、軸
封部とフロントカバー側軸受との間で半径方向に拡げて
撹拌用スペースを形成し、この撹拌用スペースに半径方
向に突出した揺動翼形（羽根）状突起体を内周面に有す
るブツシュを挿入固定して、前記羽根状突起体の頂面と
前記駆動軸の外周面とがわずかな隙間を介して対向する
ように構成されている。

〔作　　用〕

この発明にかかる高粘性流体送り用ポンプは以上のよう
に構成されているので、軸封部に外部から加圧注入され
たフラッシング液は、フロントカバーの軸封部とフロン
トカバー側軸受との間で、駆動軸まわりに形成された撹
拌用スペースにおいて、軸封部側へ侵入して来た高粘度
の被送液とともに、駆動軸の回転によって旋回流れとさ
れる。この旋回流れが生じる撹拌スペースには、内周面
に半径方向に突出した羽根状突起体が多数配設されたブ
ツシュが挿入固定されているので、被送液、フラッシン
グ液それぞれの旋回流れに、前記羽根状突起体が撹拌羽
根として作用し、撹拌が効果的に行なおれる。このこと
によって侵入被送液はフラッシング液とムラなく混合し
、粘度が一様に引き下げられた混合液は、軸受の潤滑を
終え還流する被送液に。

フラッシング液にかけられる注入圧力によって円滑に合
流し、ポンプの吸込みポート側へ戻される。

〔実　施　例〕

以下、この発明にかかる実施例装置について図面を参照
しながら説明する。

第１図は、この実施例装置の展開斜視図であり、第２図
はその駆動軸の部分側断面図である。

ただし、第１図には図示の都合上ケーシングは省略され
ている。

この第１図と、従来の装置の構成を示した第６図とを比
較すればわかるように、リアカバー７側のすベリ軸受３
’　、５’　を、ケーシングの吐出しポート側から被送
液の一部を、溝６．６′を介して軸受孔にそれぞれ導入
することによって潤滑し、潤滑を終えた被送液を、リヤ
カバー７の内方端面に設けられたＬ字形状の還流溝９を
経て、すべり軸受３′の吸込みポート側に近い箇所に穿
設された貫通流路１１′　から吸込みポート側に戻すよ
うにされている構成は同じである。しかしフロントカバ
ー８側のすベリ軸受３．５の被送液の一部による潤滑手
段は、従来の装置では、リヤカバー７側のすべり軸受３
’　、５’のものとほぼ同様に構成されているのに対し
、この装置においては、被動軸側のすべり軸受５に溝６
′を介して導入された被送液の一部は、潤滑後、フロン
トカバー８の内方端面に設けられたＩ字形状の還流溝１
０′　を経て、すべり軸受５の吸込みポート側に近い個
所に穿設された貫通流路から吸込みポート側に戻すよう
にされているとともに、駆動軸側のすべり軸受３に溝６
を介して同様に導入された被送液の一部はフロントカバ
ー８の内方端面に設けられた短いＩ字形状の還流溝１０
から、後記するフラッシング液と一様に混合され、粘度
を引き下げられた軸封部１３側への侵入被送液と合流し
、フロントカバー８に設けられた内部還流路１６を経て
、外部還流路１７によってケーシングの吸込みポート側
へ戻すようにされているの点が相違する。

このようにフロントカバー８側のすベリ軸受３．５の潤
滑を行なった被送液の吸込みポート側への還流手段の構
成が従来の装置と相違するのは、この実施例装置におい
ては、従来の装置におけると同様に、フラッシング液を
軸封部１３に外部から加圧注入し、軸封部１３のメカニ
カルシールを冷却するとともに、軸封部１３側へ侵入し
て来た高粘性流体である被送液と十分に混合させ、被送
液の粘度をムラなく引き下げ、この混合液を、潤滑を終
えてケーシングの吸込みポート側へ還流する被送液と合
流させて円滑にポンプ内に戻すための手段が設けられて
いることによる。

この手段はつぎのように構成されている。フロントカバ
ー８の駆動軸２を貫通させる貫通孔が、スタフィングボ
ックス１２の軸封部１３とフロントカバー側軸受３との
間のネック部１４で、その内周面を半径方向に拡げるこ
とによって駆動軸２の外周面のまわりに撹拌用スペース
１８を持つようにし、この撹拌用スペース１８に、半径
方向に突出した羽根状突起体１９を内周面に有するブツ
シュ２０が挿入固定されているものである。

羽根状突起体１９は、第３図およびその部分拡大図であ
る第４図に示す通り、小円筒に羽根をつけたもので、そ
の筒部が支持ピン１９′　に挿通されてその支持ピン１
９′　に回動自在に支持されている。羽根状突起体１９
および支持ビン１９′は。

ブツシュ２０の外周面から第５図のブツシュ内周面の展
開図に示すように千鳥状に軸方向および円周方向に一定
のピッチで穿設した段付き孔に挿入され、内周面に半径
方向に突出させて配設されている。そして孔径が拡げら
れたネック部１４にブツシュ２０が挿入され、第４図に
示す通り、１つの直径の端部にそれぞれ位置する一対の
回り止めねじ２１により支持ピン１９′　は固定されて
いる。そしてブツシュ２０がネック部１４に装着された
状態では、撹拌用スペース１８の駆動軸２の外周面との
半径隙間はたとえば１０ｍ程度とかなり大きくされ、一
方羽根状突起体１９の頂面と駆動軸２の外周面とはわず
かな隙間（この例では１＋＋ｎ８度）を隔てて対向して
いる。ブツシュ２０は、すべり軸受３側端面に、フロン
トカバー８の還流溝１０と接続する切欠け２２が設けら
れている。なおフロントカバー８の内部還流路１６を。

ケーシングの吸込みポート側に流路的に接続するための
外部流路１７は、二重配管とされた内管が用いられ、そ
の外部管路には加熱油注入管２３と加熱油排出管２４と
が第１図に示すように接続され、前記内管を常時所定の
温度に保温するようにされている。

つぎにこの装置における動作について説明する。

軸封部１３に、スタフィングボックス１２に設けられた
接続部１５から加圧注入されたフラッシング液はネック
部１４に駆動軸２のまわりに形成された撹拌用スペース
Ｉ８において軸封部１３側へ侵入して来た高粘度の被送
液たとえばポリマーとともに、駆動軸２の回転によって
旋回流れとされる。そしてこの旋回流れが生ずる撹拌用
スペース１８には、内周面に半径方向に突出した羽根状
突起体１９が多数配設されたブツシュ２０が挿入固定さ
れているので、被送液、フラッシング液それぞれの旋回
流れに、羽根状突起体１９が撹拌羽根として作用し、撹
拌が効果的に行なわれる。

このことによって侵入被送液はフラッシング液とムラな
く混合し、粘度が一様に引き下げられた混合液はすべり
軸受３の潤滑を終え、フロントカバー８の還流溝ＩＯに
還流する被送液に、フラッシング液にかけられる注入圧
力によって円滑に合流し、内部還流路１６、外部流路１
７を経てケーシングの吸込みポート側へ戻される。した
がってネック部Ｉ８に侵入被送液が滞留し、圧力が上昇
したり、ハンチング状態を呈したりすることは起こらな
い。このことにより軸封部】３に組み込まれたメカニカ
ルシールの故障が未然に防止された。

なおブツシュ２０の内周面に配設される羽根状突起体１
９は、前記した羽根状の代わりに小角柱でも、ピン状の
ものでもよい。

〔効　　果〕

この発明にかかる高粘性流体送り用ポンプにおいては、
スタフィングボックスの軸封部に外部から加圧注入され
たフラッシング液を、　、ｙ＊封部に侵入しようとする
高粘性流体である被送液に、ネック部の撹拌スペースに
おける羽根状突起体による撹拌作用で均一に混合させ、
侵入被送液の粘度をムラなく引き下げて円滑にポンプ内
へ戻し得るようにされているので、従来の装置で狭いネ
ック部において侵入被送液が滞留し、ネック部の圧力が
上昇するとともに、ハンチング現象を生じたことが未然
に防止され、それに伴って軸封部のメカニカルシールの
故障を完全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にがかる１実施例である高粘度性流
体送り用ポンプの構成を示す展開斜視図、第２図、第３
図はその駆動軸の部分側断面図、第４図はブツシュの固
定状態を示す部分断面図、第５図はブツシュの内周面の
展開図、第６図は従来の装置の構成を示す展開斜視図、
第７図はその駆動軸の部分側断面図である。 １・・・駆動ポンプロータ（ギヤ）、 ２・・・駆動軸。 ３．３′・・・駆動軸用軸受、 ４・・・被動ポンプロータ（ギヤ）、 ５．５′・・・被動軸用軸受、７・・・リャカノヘー。 ８・・・フロントカバー、 １２・・・スタフイングボックス・ １３・・・軸封部（メカニカルシール）、１１１・・・
ネック部（貫通孔）。 １５・・・フラッシング液注入用接続部、１８・・・撹
拌用スペース、　　１９・・・羽根状突起体、２０・・
・ブツシュ。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸封部へ外部からフラッシング液を加圧注入する手段を
   設け、この手段により注入されたフラッシング液で軸封
   部に侵入した被送液を希釈し、前記潤滑済み被送液の還
   流手段を介して前記ケーシングの吸込みポート側へ戻す
   ようにした高粘性流体送り用ポンプにおいて、前記フロ
   ントカバーの貫通孔の内周面を、前記軸封部とフロント
   カバー側軸受との間で半径方向に拡げて撹拌用スペース
   を形成し、この撹拌用スペースに半径方向に突出した回
   動自在な羽根状突起体を内周面に有するブッシュを挿入
   固定して、前記羽根状突起体の頂面と前記駆動軸の外周
   面とがわずかな隙間を介して対向するようにしたことを
   特徴とする高粘性流体送り用ポンプ。