(57)【要約】【課題】本発明は、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、摺動部材を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因するシールリングの特性の低下を抑制可能で、かつ支持部材の交換頻度を低減することの可能なシールリング、及びポンプを提供することを目的とする。【解決手段】固定部１３に固定され、金属材料よりなる環状の支持部材２１と、支持部材２１に支持されており、支持部材２１の内側で軸線回りに回転する回転軸１１に対して摺動可能に接触し、カーボン材料を含む環状の摺動部材２４と、支持部材２１のうち、少なくとも摺動部材２４と対向する部分に配置されており、液膜２８と接触する腐食抑制層２６と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に固定され、金属材料よりなる環状の支持部材と、
前記支持部材に支持されており、該支持部材の内側で軸線回りに回転する回転軸に対して摺動可能に接触し、カーボン材料を含む環状の摺動部材と、
前記支持部材のうち、少なくとも前記摺動部材と対向する部分に配置されており、液膜と接触する腐食抑制層と、
を備えることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
前記腐食抑制層は、前記支持部材の表面に設けられた不活性のコーティング層であることを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項３】
前記コーティング層は、めっき層、無機コーティング層、溶射層のうち、少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項２記載のシールリング。
【請求項４】
前記支持部材は、前記支持部材本体と、前記支持部材本体の表面に配置され、前記支持部材本体を構成する前記金属材料よりも高い耐食性を有する高耐食性層と、
を含み、
前記腐食抑制層は、前記高耐食性層であることを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項５】
前記金属材料は、ステンレス鋼であり、
前記腐食抑制層は、前記支持部材の表面が不動態化した不動態層であることを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項６】
前記摺動部材に設けられた凹部と、
前記支持部材に設けられており、該支持部材から突出する突出部が前記凹部に配置されることで、前記回転軸のラジアル方向における前記摺動部材の位置を規制する位置規制部材と、
を含み、
前記腐食抑制層は、前記突出部を覆うように配置することを特徴とする請求項１ないし４記載のうち、いずれか１項記載のシールリング。
【請求項７】
前記摺動部材のうち、少なくとも前記腐食抑制層と対向する部分に配置されており、前記摺動部材に含まれる水溶性アニオンが前記液膜に溶出することを抑制する不純物溶出抑制層を含むことを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか1項記載のシールリング。
【請求項８】
請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載のシールリングを含むことを特徴とするポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールリング、及びシールリングを備えたポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、メカニカルシールを備えたポンプにおいて、シールリングの摺動部材の材料として、カーボン材料が用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照。）。
カーボン材料に含まれる不純物には、例えば、陰イオンである水溶性アニオン（例えば、Ｃｌ−、Ｆ−、ＳＯ４２−等）がある。カーボン材料に含まれる不純物の量は、原料や製造方法により異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シールリングは、工場において組み立てた状態で保管する場合が多い。この場合、カーボン材料と接触した状態で、湿潤大気中や耐圧試験後の滞留水環境に長期間暴露されていると、摺動部材と金属製の支持部材（例えば、リテーナ）との間に形成された液膜に溶出したカーボン材料に含まれる水溶性アニオンにより、支持部材が腐食（発錆や局部腐食等）する恐れがあった。
このような支持部材の腐食が発生すると、腐食生成物によりポンプの動作不良を発生したり，シールリングの特性が低下し、消耗品でなない支持部材を交換しなければならなくなる恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、摺動部材を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や，シールリングの特性の低下を抑制可能で、かつ支持部材の交換頻度を低減することの可能なシールリング、及びポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るシールリングは、固定部に固定され、金属材料よりなる環状の支持部材と、前記支持部材に支持されており、該支持部材の内側で軸線回りに回転する回転軸に対して摺動可能に接触し、カーボン材料を含む環状の摺動部材と、前記支持部材のうち、少なくとも前記摺動部材と対向する部分に配置されており、摺動部材と支持部材のすき間に保持された液膜と接触する腐食抑制層と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、金属材料よりなる支持部材のうち、カーボン材料を含む摺動部材と対向する部分に、摺動部材と支持部材のすき間に保持された液膜と接触する腐食抑制層を設けることで、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、カーボン材料に含まれる水溶性アニオン（例えば、Ｃｌ−、Ｆ−、ＳＯ４２−等）が液膜に溶出した際、摺動部材と対向する支持部材に水溶性アニオンが到達することを抑制可能となる。
これにより、液膜に溶出した水溶性アニオンによる支持部材の腐食を抑制することが可能となるので、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、摺動部材を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や、シールリングの特性の低下を抑制できる。
また、消耗品である摺動部材ではなく、摺動部材よりもコストの高い、支持部材に腐食抑制層を設けることで、シールリングのメンテナンスのコストを低減できるとともに、支持部材の交換頻度を少なくすることができる。
【０００８】
また、上記本発明の一態様に係るシールリングにおいて、前記腐食抑制層は、前記支持部材の表面に設けられた不活性のコーティング層であってもよい。
【０００９】
このように、腐食抑制層が不活性のコーティング層であることにより、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンが液膜に溶出した際、水溶性アニオンが支持部材の表面に到達することを抑制可能となる。
これにより、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や、シールリングの特性の低下を抑制できる。
【００１０】
また、上記本発明の一態様に係るシールリングにおいて、前記コーティング層は、めっき層、無機コーティング層、溶射層のうち、少なくとも１種を含んでもよい。
【００１１】
このように、コーティング層が、めっき層、無機コーティング層、溶射層のうち、少なくとも１種を含むことで、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、カーボンに含まれる水溶性アニオンが液膜に溶出した際、水溶性アニオンが支持部材の表面に到達することを抑制可能となる。
これにより、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や、シールリングの特性の低下を抑制できる。
【００１２】
また、上記本発明の一態様に係るシールリングにおいて、前記支持部材は、前記支持部材本体と、前記支持部材本体の表面に配置され、前記支持部材本体を構成する前記金属材料よりも高い耐食性を有する高耐食性層と、を含み、前記腐食抑制層は、前記高耐食性層であってもよい。
【００１３】
このように、腐食抑制層が高耐食性層であることにより、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、液膜に溶出するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンが支持部材本体に到達することを抑制可能となる。
これにより、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や、シールリングの特性の低下を抑制できる。
【００１４】
また、上記本発明の一態様に係るシールリングにおいて、前記金属材料は、ステンレス鋼であり、前記腐食抑制層は、前記支持部材の表面が不動態化した不動態皮膜層であってもよい。
【００１５】
このように、腐食抑制層が、支持部材の表面が不動態化した不動態皮膜層であることにより、腐食抑制層をクロム（Ｃｒ）の濃度が高い層、つまり耐食性の高い層にすることが可能となる。これにより、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や、シールリングの特性の低下をさらに抑制することができる。
【００１６】
また、上記本発明の一態様に係るシールリングにおいて、前記摺動部材に設けられた凹部と、前記支持部材に設けられており、該支持部材から突出する突出部が前記凹部に配置されることで、前記回転軸のラジアル方向における前記摺動部材の位置を規制する位置規制部材と、を含み、前記腐食抑制層は、前記突出部を覆うように配置してもよい。
【００１７】
このように、突出部を覆うように腐食抑制層を設けることで、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、液膜と接触する突出部がカーボン材料に含まれる水溶性アニオンにより、腐食することを抑制することができる。
【００１８】
また、上記本発明の一態様に係るシールリングにおいて、前記摺動部材のうち、少なくとも前記腐食抑制層と対向する部分に配置されており、前記摺動部材に含まれる水溶性アニオンが前記液膜に溶出することを抑制する不純物溶出抑制層を含んでもよい。
【００１９】
このように、腐食抑制層の他に、摺動部材のうち、少なくとも腐食抑制層と対向する部分に配置された不純物溶出抑制層を有することで、カーボン材料から水溶性アニオンが液膜に溶出することを抑制可能となる。
これにより、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因する腐食生成物によるポンプの動作不良や、シールリングの特性の低下をさらに抑制できる。また、シールリングのメンテナンスのコストの低減や、支持部材の交換頻度のさらなる低減を実現することができる。
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るシールリングは、請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載のシールリングを含んでもよい。
【００２１】
本発明によれば、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因するシールリングの特性の低下を抑制できるとともに、支持部材の交換頻度を低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、組み立てた状態でのシールリングの保管時において、摺動部材を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因するシールリングの特性の低下を抑制できるとともに、支持部材の交換頻度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。
【図２】図１に示すポンプのうち、領域Ｂに対応する部分を拡大した断面図である。
【図３】図２に示すシールリングのうち、領域Ｃに対応する部分を拡大した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係るポンプの主要部の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第２変形例に係るポンプの主要部の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際のポンプ及びシールリングの寸法関係とは異なる場合がある。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。図１において、Ａは回転軸１１の軸線（以下、「軸線Ａ」という）、Ｒは流体（以下、「流体Ｒ」という）、軸線Ａの近傍の矢印は回転軸１１の回転方向をそれぞれ示している。また、図１に示すＺ方向は、回転軸１１の延在方向（回転軸１１のスラスト方向）を示している。
図２は、図１に示すポンプのうち、領域Ｂに対応する部分を拡大した断面図である。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図３は、図２に示すシールリングのうち、領域Ｃに対応する部分を拡大した断面図である。図３において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００２６】
図１〜３を参照するに、第１の実施形態のポンプ１０は、回転軸１１と、固定部１３と、シールリング１４と、を有する。
回転軸１１は、Ｚ方向に延在する回転軸本体１８と、回転軸本体１８のから外側に突出するリング状の延出部１９と、を有する。延出部１９は、Ｚ方向において、摺動部材２４を介して、支持部材２１と対向する面１９ａを有する。
上記構成とされた回転軸１１は、図１に示す矢印の方向に回転可能な構成とされている。
固定部１３は、回転軸１１との間に空間を介在させた状態で、回転軸１１の外側に設けられている。
【００２７】
シールリング１４は、支持部材２１と、位置規制部材２３と、摺動部材２４と、腐食抑制層２６と、を有する。
支持部材２１は、環状の部材であり、金属材料（例えば、ステンレス鋼）で構成されている。支持部材２１は、固定部１３の内側に固定されている。支持部材２１は、回転軸本体１８との間に隙間を介在させた状態で、回転軸本体１８の外側に配置されている。
【００２８】
支持部材２１は、第１ないし第３の面２１ａ〜２１ｃと、複数の収容部２１Ａと、を有する。
第１の面２１ａは、回転軸本体１８を囲む平面であり、スラスト方向（Ｚ方向）において摺動部材２４と対向している。第１の面２１ａは、Ｚ方向において、液膜２８が形成された隙間２９−１を介して、摺動部材２４と対向するように配置されている。隙間２９−１は、摺動部材２４の後述する第１の面２４Ａａと第１の面２１ａに設けられた腐食抑制層２６との間に形成されている。
液膜２８は、流体Ｒが狭い隙間２９−１に浸入する、あるいは湿潤大気中に曝露することで形成される膜状の液体である。
【００２９】
第２の面２１ｂは、第１の面２１ａに対して直交する曲面である。第２の面２１ｂは、回転軸本体１８を囲むように配置されている。第２の面２１ｂは、摺動部材２４の外周面と対向するように配置されている。
第２の面２１ｂは、軸線Ａに対して直交する方向において、液膜２８が形成された隙間２９−２を介して、摺動部材２４と対向するように配置されている。隙間２９−２は、摺動部材２４の後述する第２の面２４Ａｂと第２の面２１ｂに設けられた腐食抑制層２６との間に形成されている。
【００３０】
第３の面２１ｃは、第２の面２１ｂと固定部１３との間に配置され、かつＺ方向に対して直交する平面である。第３の面２１ｃは、回転軸本体１８を囲むように配置されている。第３の面２１ｃは、延出部１９の外側に位置する流体Ｒと接触している。
【００３１】
複数の収容部２１Ａは、第１の面２１ａを構成する支持部材２１に設けられている。複数の収容部２１Ａは、回転軸１１のラジアル方向に所定の間隔で配置されている。
収容部２１Ａの側面は、めねじ加工されている。これにより、収容部２１Ａは、位置規制部材２３を螺合するためのめねじとして機能する。
【００３２】
位置規制部材２３は、所定の方向に延在しており、金属材料（ステンレス鋼も含む）で構成されている。位置規制部材２３は、おねじ部２３Ａと、突出部２３Ｂと、を有する。おねじ部２３Ａは、めねじ加工された収容部２１Ａに対して螺合されている。これにより、支持部材２１に対して位置規制部材２３が固定されている。
突出部２３Ｂは、収容部２１Ａに対して位置規制部材２３が螺合された状態で、支持部材２１から摺動部材２４に向かう方向（Ｚ方向）に突出している。突出部２３Ｂは、その一部が摺動部材２４の後述する凹部２４Ｃ内に配置されている。
【００３３】
摺動部材２４は、環状とされた部材であり、隙間を介在させた状態で、回転軸１１の外側に配置されている。具体的には、摺動部材２４は、回転軸本体１８の外周面と、延出部１９の面１９ａと、第１の面２１ａと、第２の面２１ｂと、で囲まれた空間に配置されている。
摺動部材２４は、環状とされた摺動部材本体２４Ａと、環状とされた突出部２４Ｂと、複数の凹部２４Ｃと、を有する。
【００３４】
摺動部材本体２４Ａは、第１の面２４Ａａと、第２の面２４Ａｂと、第３の面２４Ａｃと、を有する。第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂは、液膜２８と接触している。
第１の面２４Ａａは、Ｚ方向において、液膜２８を介して、支持部材２１の第１の面２１ａと対向するように配置されている。
第２の面２４Ａｂは、軸線Ａに対して直交する方向において、液膜２８を介して、支持部材２１の第２の面２１ｂと対向するように配置されている。
第３の面２４Ａｃは、第１の面２４Ａａの反対側に配置された面である。第３の面２４Ａｃは、延出部１９からＺ方向に離間した状態で、延出部１９の面１９ａと対向するように配置されている。
【００３５】
突出部２４Ｂは、摺動部材本体２４Ａの第３の面２４Ａｃに設けられており、摺動部材本体２４Ａと一体とされている。突出部２４Ｂは、第３の面２４Ａｃから延出部１９の面１９ａに向かう方向（Ｚ方向）に突出している。
突出部２４Ｂは、延出部１９の面１９ａに当接される平面である突出面２４Ｂａを有する。突出部２４Ｂが延出部１９に当接されることで、流体Ｒが摺動部材２４の内側に漏れることを抑制している。
【００３６】
凹部２４Ｃは、摺動部材本体２４Ａのうち、収容部２１Ａと対向する部分に設けられている。複数の凹部２４Ｃは、回転軸１１のラジアル方向に所定の間隔で配置されている。
凹部２４Ｃには、突出部２３Ｂの一部が挿入されている。凹部２４Ｃの径は、突出部２３Ｂを挿入及び抜き出すことが可能な大きさとされている。このため、凹部２４Ｃの径は、突出部２３Ｂの外径よりも僅かに大きくなるように構成されている。
凹部２４Ｃの深さ（Ｚ方向の深さ）は、凹部２４Ｃに突出部２３Ｂが挿入された状態で、突出部２３Ｂの先端と凹部２４Ｃの底との間に所定の間隔が存在する深さとされている。突出部２３Ｂの先端と凹部２４Ｃの底との間には、流体Ｒが保持されている。
【００３７】
上記構成とされた摺動部材２４は、位置規制部材２３を介して、支持部材２１に支持されており、支持部材２１の内側で軸線Ａ回りに回転する回転軸１１に対して摺動可能に接触している。
【００３８】
また、摺動部材２４は、カーボン材料を含んだ構成とされている。このため、例えば、組み立てた状態でシールリング１４を工場で保管する場合において、湿潤大気中や耐圧試験後の耐流水環境に長期間暴露された状態が続くと、摺動部材２４を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンが液膜２８や流体Ｒに溶出する可能性がある。
【００３９】
なお、摺動部材２４をカーボン材料のみで構成した場合のみでなく、摺動部材２４を樹脂（例えば、フェノール系樹脂やフラン系樹脂など）とカーボン材料とで構成した場合にもカーボン材料に含まれる水溶性アニオンが液膜２８に溶出する可能性がある。
【００４０】
腐食抑制層２６は、支持部材２１の複数の表面のうち、摺動部材２４と対向する第１及び第２の面２１ａ，２１ｂに配置されている。腐食抑制層２６は、液膜２８と接触している。腐食抑制層２６としては、例えば、不活性コーティング層３１を用いることが可能である。
不活性コーティング層３１としては、例えば、めっき層、無機コーティング層、溶射層のうち、少なくとも１種を含む層（単層或いは積層）を用いることが可能である。
【００４１】
めっき層としては、例えば、無電解めっき法、或いは無電解めっき法と電解めっき法とを組み合わせることで形成されためっき層を用いることが可能である。
上記めっき層としては、例えば、Ｃｒめっき層、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層、Ｃｄめっき層、Ａｕめっき層、Ａｇめっき層、Ｎｉ−Ｐめっき層、Ｃｒ−Ｎｉめっき層、Ｎｉ−Ｓｎめっき層、Ｎｉ−Ｂめっき層、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐめっき層等を用いることが可能である。
また、Ｃｒを含むめっき層は、耐食性が高いため、腐食抑制層２６として好適である。
腐食抑制層２６としてめっき層を用いる場合、腐食抑制層２６の厚さＭ１は、例えば、１〜５００μｍの範囲内で適宜設定することが可能である。
【００４２】
上記無機コーティング層は、例えば、真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法等の物理蒸着法や化学蒸着法等の手法により形成された層を用いることができる。
【００４３】
上記無機コーティング層としては、例えば、ＤＬＣ層、ＣｒＮ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣｒＮ層のうち、少なくとも１つを含む層を用いることが可能である。
腐食抑制層２６として無機コーティング層を用いる場合、腐食抑制層２６の厚さＭ１は、例えば、０．１〜５０μｍの範囲内で適宜設定することが可能である。
【００４４】
上記溶射層は、溶射法（例えば、ガス溶射法、プラズマ溶射法、アーク溶射法、フレーム溶射法等）により形成された層である。
上記溶射層としては、例えば、アルミナ層、酸化クロム層、アルミブロンズ層、チタニア層、ジルコニア層、イットリア層、クロムカーバイド層、タングステンカーバイド層、ニッケルクロム層、コバルト層のうち、少なくとも１つを含む層を用いることが可能である。
腐食抑制層２６として溶射層を用いる場合、腐食抑制層２６の厚さＭ１は、例えば、１０〜１０００μｍの範囲内で適宜設定することが可能である。
【００４５】
第１の実施形態のシールリング１４によれば、金属材料よりなる支持部材２１のうち、カーボン材料を含む摺動部材２４と対向する第１及び第２の面２１ａ，２１ｂに、液膜２８と接触する腐食抑制層２６として不活性コーティング層３１を設けることで、組み立てた状態でのシールリング１４の保管時において、カーボン材料に含まれる水溶性アニオン（例えば、Ｃｌ−、Ｆ−、ＳＯ４２−等）が液膜２８に溶出した際、水溶性アニオンが支持部材２１の第１及び第２の面２１ａ，２１ｂに到達することを抑制可能となる。
これにより、液膜２８に溶出した水溶性アニオンによる支持部材２１の腐食を抑制可能となるので、組み立てた状態でのシールリング１４の保管時において、摺動部材２４を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因するシールリング１４の特性の低下を抑制できる。
【００４６】
また、消耗品である摺動部材２４ではなく、摺動部材２４よりもコストの高い、支持部材２１に腐食抑制層２６を設けることで、シールリング１４のメンテナンスのコストを低減できるとともに、支持部材２１の交換頻度を少なくすることができる。
また、第１の実施形態のポンプ１０は、上述したシールリング１４と同様な効果を得ることができる。
【００４７】
なお、第１の実施形態において、金属材料よりなる位置規制部材２３の突出部２３Ｂの表面を覆うように、腐食抑制層２６を設けてもよい。この場合、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンによる突出部２３Ｂの腐食を抑制することができる。
【００４８】
図４は、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係るポンプの主要部の断面図である。図４において、図１〜図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００４９】
第１の実施形態の第１変形例に係るポンプ３５は、第１の実施形態のポンプ１０を構成するシールリング１４に替えて、シールリング３６を設けたこと以外は、ポンプ１０と同様な構成とされている。
シールリング３６は、第１及び第２の面２１ａ，２１ｂだけでなく、支持部材２１の第３の面２１ｃを覆うように腐食抑制層２６となる不活性コーティング層３１を配置させた点が、第１の実施形態のシールリング１４とは異なる。
【００５０】
第１の実施形態の第１変形例のシールリング３６によれば、流体Ｒと接触する支持部材２１の第３の面２１ｃに不活性コーティング層３１を配置することで、組み立てた状態でのシールリング３６の保管時において、摺動部材２４を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因するシールリング３６の特性の低下をさらに抑制することができるとともに、シールリング３６のメンテナンスのコストの低減、及び支持部材２１の交換頻度をさらなる低減を実現できる。
また、第１の実施形態の第１変形例のポンプ３５は、上述したシールリング３６と同様な効果を得ることができる。
【００５１】
図５は、本発明の第１の実施形態の第２変形例に係るポンプの主要部の断面図である。図５において、図１〜図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５２】
第１の実施形態の第２変形例に係るポンプ４０は、第１の実施形態のポンプ１０を構成するシールリング１４に替えて、シールリング４１を設けたこと以外は、ポンプ１０と同様な構成とされている。
シールリング４１は、第１及び第２の面２１ａ，２１ｂだけでなく、支持部材２１の表面全体（収容部２１の内面も含む）を覆うように、腐食抑制層２６である不活性コーティング層３１を配置させた点が、第１の実施形態のシールリング１４とは異なる。
【００５３】
第１の実施形態の第２変形例のシールリング４１によれば、支持部材２１の表面全体が不活性コーティング層３１で覆われるため、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンだけでなく、該水溶性アニオン以外の原因による支持部材の腐食も抑制することができる。
また、第１の実施形態の第２変形例のシールリング４１は、先に説明した第１の実施形態の第１変形例のシールリング３６と同様な効果を得ることができる。
第１の実施形態の第２変形例のポンプ４０は、上述したシールリング４１と同様な効果を得ることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。図６において、図１〜３に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５５】
図６を参照するに、第２の実施形態に係るポンプ４５は、第１の実施形態のポンプ１０を構成する支持部材２１及び腐食抑制層３１に替えて、支持部材４７及び腐食抑制層４８を有すること以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。
つまり、第２の実施形態のシールリング４６は、支持部材２１及び腐食抑制層３１に替えて、支持部材４７及び腐食抑制層４８を有する点が、第１の実施形態のシールリング１４と異なる。
【００５６】
支持部材４７は、表面である第１ないし第３の面４７ａ，４７ｂ,４７ｃと、支持部材本体４７Ａと、不動態層４７Ｂと、を有し、かつステンレス鋼で構成されていること以外は、第１の実施形態で説明した支持部材２１と同様な構成とされている。
第１及び第２の面４７ａ，４７ｂは、液膜２８と接触している。第１の面４７ａは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第１の面２４Ａａと対向するように配置されている。
第２の面４７ｂは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第２の面２４Ａｂと対向するように配置されている。
第３の面４７ｃは、第２の面４７ｂと固定部１３との間に配置され、かつＺ方向に対して直交する平面である。第３の面４７ｃは、回転軸本体１８を囲むように配置されている。第３の面４７ｃは、延出部１９の外側に位置する流体Ｒと接触している。
【００５７】
支持部材本体４７Ａは、表面として第１及び第２の面４７Ａａ，４７Ａｂを有する。第１の面４７Ａａは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第１の面２４Ａａと対向している。第２の面４７Ａｂは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第２の面２４Ａｂと対向している。
【００５８】
不動態層４７Ｂ（不動態皮膜）は、支持部材４７の第１及び第２の面４７Ａａ，４７Ａｂを覆うように設けられている。不動態層４７Ｂは、腐食抑制層４８であり、液膜２８と接触している。不動態層４７Ｂは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂと対向配置されている。
不動態層４７Ｂは、支持部材４７を構成するステンレス鋼のうち、第１及び第２の面４７ａ，４７ｂを構成する部分を不動態化処理することで形成されている。
【００５９】
不動態化処理の方法としては、例えば、薬液による処理や、電解処理等を用いることができる。
上記薬液としては、例えば、硝酸やリン酸塩等を用いることが好ましい。このように、硝酸やリン酸塩等を用いて、不動態層４７Ｂを形成することで、不動態層４７Ｂに含まれるＣｒの濃度を高めることが可能となる。これにより、耐食性の高い不動態層４７Ｂを得ることができる。また、上記薬液を使用する際は、必要に応じて加温してもよい。
【００６０】
上記薬液に替えて、該薬液の成分を含んだゲル化剤、或いは該薬液の成分を含んだペーストを用いて、不動態層４７Ｂを形成してもよい。
この場合、ポンプ４５が載置された現場において、作業者がゲル化剤或いはペーストを用いて、不動態層４７Ｂを形成することができる。
【００６１】
第２の実施形態のシールリング４６によれば、先に説明した第１の実施形態のシールリング１４と同様な効果を得ることができる。
また、ポンプ４５が載置された現場において、作業者がゲル化剤或いはペーストを用いて、不動態層４７Ｂを形成することができる。
第２の実施形態のポンプ４５は、第２の実施形態のシールリング４６と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
なお、第２の実施形態では、支持部材４７の表面のうち、第１及び第２の面４７ａ，４７ｂのみに不動態層４７Ｂを設けた場合を例に挙げて説明したが、流体Ｒと接触する支持部材４７の第３の面４７ｃにも不動態層４７Ｂを設けてもよい。
この場合、第１の実施形態の第１変形例のシールリング３６と同様な効果を得ることができる。
【００６３】
また、支持部材４７の表面全体（収容部２１内も含む）を覆うように、不動態層４７Ｂを設けてもよい。この場合、第１の実施形態の第２変形例のシールリング４１と同様な効果を得ることができる。
【００６４】
さらに、第２の実施形態において、位置規制部材２３がステンレス鋼で構成されている場合には、位置規制部材２３の突出部２３Ｂの表面を覆うように、不動態層４７Ｂを設けてもよい。この場合、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンによる突出部２３Ｂの腐食を抑制することができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。図７において、図１〜３に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００６６】
図７を参照するに、第３の実施形態に係るポンプ５０は、第１の実施形態のポンプ１０を構成する支持部材２１及び腐食抑制層３６に替えて、支持部材５２及び腐食抑制層５４を有すること以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。
つまり、第３の実施形態のシールリング５１は、支持部材２１及び腐食抑制層３６に替えて、支持部材５２及び腐食抑制層５４を有する点が、第１の実施形態のシールリング１４と異なる。
【００６７】
支持部材５２は、表面である第１ないし第３の面５２ａ，５２ｂ,５２ｃと、支持部材本体５２Ａと、高耐食性層５２Ｂと、を有すること以外は、第１の実施形態で説明した支持部材２１と同様な構成とされている。
第１及び第２の面５２ａ，５２ｂは、液膜２８と接触している。第１の面５２ａは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第１の面２４Ａａと対向するように配置されている。
第２の面５２ｂは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第２の面２４Ａｂと対向するように配置されている。
第３の面５２ｃは、第２の面５２ｂと固定部１３との間に配置され、かつＺ方向に対して直交する平面である。第３の面５２ｃは、回転軸本体１８を囲むように配置されている。第３の面５２ｃは、延出部１９の外側に位置する流体Ｒと接触している。
【００６８】
支持部材本体５２Ａは、表面として第１及び第２の面５２Ａａ，５２Ａｂを有する。第１の面５２Ａａは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第１の面２４Ａａと対向している。第２の面５２Ａｂは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第２の面２４Ａｂと対向している。
【００６９】
高耐食性層５２Ｂは、支持部材５２の第１及び第２の面５２Ａａ，５２Ａｂを覆うように設けられている。高耐食性層５２Ｂは、腐食抑制層５４であり、液膜２８と接触している。高耐食性層５２Ｂは、液膜２８を介して、摺動部材２４の第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂと対向配置されている。
高耐食性層５２Ｂは、支持部材本体５２を構成する金属材料よりも高い耐食性を有する層である。高耐食性層５２Ｂは、金属材料よりなる支持部材５２の第１及び第２の面５２ａ，５２ｂを表面処理することで形成された層である。
つまり、同一の金属材料を表面処理することで、表面処理されていない金属材料よりなる支持部材本体５２と、表面処理することで支持部材本体５２よりも高い耐食性を有する高耐食性層５２Ｂと、を形成している。
【００７０】
高耐食性層５２Ｂを形成する際の表面処理方法としては、例えば、表面から炭素を拡散させる低温浸炭処理、表面から窒素を拡散させる低温窒化処理、表面にクロムを拡散させるクロマイズ処理、表面からアルミニウムを拡散させるカロライジング処理、高温脱気水中や水蒸気中での被膜を形成する方法、低酸素ポテンシャルとなるように制御された炉内で被膜を形成する方法等を用いることが可能である。
【００７１】
第３の実施形態のシールリング５１によれば、上述した高耐食性層５２Ｂを有することで、先に説明した第１の実施形態のシールリング１４と同様な効果を得ることができる。
第３の実施形態のポンプ５０は、第１の実施形態のシールリング１４と同様な効果を得ることができる。
【００７２】
なお、第３の実施形態では、支持部材５２の表面のうち、第１及び第２の面５２ａ，５２ｂのみに高耐食性層５２Ｂを設けた場合を例に挙げて説明したが、流体Ｒと接触する支持部材５２の第３の面５２ｃにも高耐食性層５２Ｂを設けてもよい。
この場合、第１の実施形態の第１変形例のシールリング３６と同様な効果を得ることができる。
【００７３】
また、支持部材５２の表面全体（収容部２１内も含む）を覆うように、高耐食性層５２Ｂを設けてもよい。この場合、第１の実施形態の第２変形例のシールリング４１と同様な効果を得ることができる。
【００７４】
さらに、第３の実施形態において、金属材料よりなる位置規制部材２３の突出部２３Ｂの表面を覆うように、不動態層４７Ｂを設けてもよい。この場合、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンによる突出部２３Ｂの腐食を抑制することができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係るポンプの主要部の断面図である。図８において、図１〜図３に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７６】
図８を参照するに、第４の実施形態に係るポンプ５５は、第１の実施形態のポンプ１０の構成要素に、さらに不純物溶出抑制層５８を有すること以外は、ポンプ１０と同様な構成とされている。
つまり、第４の実施形態のシールリング５６（ポンプ５５の構成要素の１つ）は、不純物溶出抑制層５８を有する点が、第１の実施形態のシールリング１４と異なる。
【００７７】
不純物溶出抑制層５８は、摺動部材２４の第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂを覆うように配置されている。不純物溶出抑制層５８は、摺動部材２４を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンが液膜２８に溶出することを抑制するための層である。
不純物溶出抑制層５８は、カーボン材料に対する親和性や耐摩耗性の観点から、例えば、無機コーティング層５９を用いることが可能である。
無機コーティング層５９としては、第１の実施形態で説明した無機コーティング層と同様なものを用いることが可能である。
【００７８】
第４の実施形態のシールリング５６によれば、不純物溶出抑制層５８を有することで、摺動部材２４の第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂから液膜２８にカーボン材料に含まれる水溶性アニオンが溶出することを抑制可能となる。
また、腐食抑制層２６を有することで、カーボン材料に含まれる水溶性アニオンにより、支持部材２１の第１及び第２の面２１ａ，２１ｂが腐食されることを抑制可能となる。
したがって、組み立てた状態でのシールリング５６の保管時において、摺動部材２４を構成するカーボン材料に含まれる水溶性アニオンに起因するシールリング５６の特性の低下を最も抑制することができる。
【００７９】
なお、第４の実施形態では、摺動部材２４の第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂのみに不純物溶出抑制層５８を設けた場合を例に挙げて図示したが、摺動部材２４の表面のうち、流体Ｒと接触する面にも不純物溶出抑制層５８を設けてもよい。
これにより、流体Ｒと接触する面からカーボン材料に含まれる水溶性アニオンが、流体Ｒに溶出することを抑制可能となる。
また、摺動部材２４の表面全体を覆うように、不純物溶出抑制層５８を設けてもよい。
【００８０】
第４の実施形態では、不純物溶出抑制層５８として、無機コーティング層５９を用いた場合を例に挙げて説明したが、無機コーティング層５９に替えて、カーボン材料に含まれる水溶性アニオン（陰イオン）の通過を抑制する陽イオン交換膜を用いてもよいし、液膜２８と接触する摺動部材２４の表面側のカーボン材料に含まれる水溶性アニオンの濃度を摺動部材２４の他の部分（カーボン材料）に含まれる水溶性アニオンの濃度よりも低くしてもよい。
カーボン材料の表面に含まれる水溶性アニオンの濃度を低下させる方法としては、例えば、摺動部材２４を高温（例えば、１００〜３６０℃）とされた純水中で炊き出しする方法を用いることが可能である。
これらについても、摺動部材２４の第１及び第２の面２４Ａａ，２４Ａｂのみでなく、摺動部材２４の表面のうち流体Ｒと接触する面や、摺動部材２４の表面全体に配置させてもよい。
【００８１】
さらに、第４の実施形態において、先に説明した図４及び図５に示すような位置に腐食抑制層２６を設けてもよいし、位置規制部材２３の突出部２３Ｂの表面を覆うように腐食抑制層２６を設けてもよい。
また、第４の実施の形態では、腐食抑制層２６の一例として、第１の実施形態で説明した不活性コーティング層３１を用いた場合を例に挙げて説明したが、不活性コーティング層３１に替えて、第２の実施形態で説明した不動態層４７Ｂを用いてもよいし、第３の実施形態で説明した高耐食性層５２Ｂを用いてもよい。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８３】
例えば、第１ないし第３の実施形態で説明した不活性コーティング層３１、不動態層４７Ｂ、及び高耐食性層５２Ｂのうち、少なくとも２種を組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０，３５，４０，４５，５０，５５…ポンプ、１１…回転軸、１３…固定部、１４，３６，４１，４６，５１，５６…シールリング、１８…回転軸本体、１９…延出部、１９ａ…面、２１，４７，５２…支持部材、２１ａ，２４Ａａ，４７ａ，４７Ａａ，５２ａ，５２Ａａ…第１の面、２１ｂ，２４Ａｂ，４７ｂ，４７Ａｂ，５２ｂ，５２Ａｂ…第２の面、２１ｃ，２４Ａｃ，４７ｃ，５２ｃ…第３の面、２１Ａ…収容部、２３…位置規制部材、２３Ａ…おねじ部、２３Ｂ…突出部、２４…摺動部材、２４Ａ…摺動部材本体、２４Ｂ…突出部、２４Ｂａ…突出面、２４Ｃ…凹部、２６，４８，５４…腐食抑制層、２８…液膜、２９−１，２９−２…隙間、３１…不活性コーティング層、４７Ａ，５２Ａ…支持部材本体、４７Ｂ…不動態層、５２Ｂ…高耐食性層、５８…不純物溶出抑制層、５９…無機コーティング層、Ａ…軸線、Ｍ１…厚さ、Ｒ…流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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