JPH0510791U - 一軸偏心ねじポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】一軸偏心ねじポンプを構成するステータ１を包
囲するように筒状体を備え、該筒状体とステータ１との
間に形成した隙間１２に、圧送流体の一部を循環させる
構造とした。 【効果】圧送流体に温度変化があった場合でもロータ２
とステータ１が同様に熱膨張するため、流量の変化率が
極めて小さく、優れた定量圧送を行うことができる。ま
た、上記筒状体で覆っているため、ステータ１をセラミ
ックスで形成した場合でも外部からの衝撃による欠けや
割れの発生を防止できる

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特に温度変化の大きい流体の定量輸送に好適な一軸偏心ねじポンプ に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一軸偏心ねじポンプは粘性の高い流体でも圧送でき、定量性があるという特長 を有しているため、オイルや塗料、パルプ液などの高粘性流体や薬液、食品など の圧送に使用されている。

【０００３】 このような一軸偏心ねじポンプの構造は、図２に示すように、長円形断面を有 し、雌ねじ状の内面を形成したステータ２１に、回転軸に対して偏心した円形断 面を有する雄ねじ状のロータ２２を内装し、該ロータ２２には２つのユニバーサ ルジョイント２３、２３およびコネクティングロッド２４を介してシャフト２５ が連結され、軸封部２６でシールされていた。また、上記ステータ２１の外周面 は外部に露出した構造となっており、容易にこのステータ２１を取り外して分解 、清掃しやすいようになっていた。

【０００４】 また、上記ステータ２１、ロータ２２の材質は、金属、ゴムなどが用いられて いたが、近年耐食性、耐熱性に優れたセラミックスが用いられるようになってき た（特開昭６２−２９７８１号公報など参照）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前記の様な従来の一軸偏心ねじポンプで高温流体を圧送する場合、 ロータ２２は高温となるのに対し、ステータ２１は外部に露出した構造となって いたため、ロータ２２に比べて低い温度となっていた。そのため、ステータ２１ の熱膨張よりもロータ２２の熱膨張の方が大きく、結果的にポンプ室の容積が減 少して、流量が減少するという問題点があった。したがって、圧送中に流体の温 度が変化するような場合、上記理由によって、高温時には流量が少なく、低温時 には流量が多くなってしまい、定量圧送ができなくなるという問題点があった。

【０００６】 また、ステータ２１をセラミックスで形成した場合、従来のようにステータ２ １が露出した構造では、外部からの衝撃によって欠けや割れが発生する恐れがあ った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記に鑑みて本考案は、一軸偏心ねじポンプを構成するステータを筒状体で包 囲するとともに、該筒状体とステータとの間に形成した隙間に圧送流体の一部を 還流させる構造としたものである。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、ステータの周囲を圧送流体が還流する構造としたことによっ て、圧送流体に温度変化があった場合でも、ロータとステータが同様に温度変化 して、同様に熱膨張することからポンプ室の容積変化が小さく、温度変化に伴う 流量変化を防止することができる。

【０００９】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１０】 図１に示すように、回転軸に対して偏心した円形断面を有する雄ねじ状のロー タ２を、長円形断面を有し、ピッチがロータ２の２倍である雌ねじ状の内面を形 成したステータ１に内装し、前記ロータ２には、二つのユニバーサルジョイント ３、３およびコネクティングロッド４を介してシャフト５が連結され、軸封部６ でシールされている。また、上記ステータ１を包囲する筒状体として、金属製の エンドピース９およびステータケーシング１０が配置してあり、他の部分をポン プハウジング１１で覆っている。さらに、上記エンドピース９およびステータケ ーシング１０とステータ１との間には隙間１２が形成され、この隙間１２に流体 を循環させるために、エンドピース９およびステータケーシング１０にそれぞれ 通路９ａ、１０ａを形成してある。

【００１１】 そして、上記シャフト５によって前記ロータ２を回転させれば、ロータ２は回 転軸を中心として回転すると共に、固定されたステータ１の軸心に対して偏心運 動を行うことによって流体を吸込口７から吐出口８へ圧送できるようになってい る。また、流体圧送時には、高圧力となる吐出口８側から、通路９ａ、隙間１２ 、通路１０ａを経て吸入口７側へ、圧送流体の一部が還流するようになる。この ように、ステータ１の外面を圧送流体が還流することによって、例えば高温流体 を圧送する場合に、ステータ１がロータ２と同様に高温となって、同様に熱膨張 するため、ポンプ室の大きさが変化せず、温度変化があっても定量圧送が可能と なる。

【００１２】 なお、上記還流量が多いと、その分吐出量が減ってポンプの性能を悪くしてし まうが、種々実験の結果、上記還流量が圧送量の１０％以下であればポンプの性 能に悪影響を及ぼさなかった。したがって、還流量が圧送量の１０％以下となる ように、上記通路９ａ、１０ａや隙間１２の大きさを調整すればよい。

【００１３】 また、上記ステータ１、ロータ２はゴム、金属などで形成してもよいが、耐食 性、耐熱性、耐磨耗性などの点から、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラ ミックスを用いることが好ましい。このように、ステータ１をセラミックスで形 成した場合でも、上記エンドピース９およびステータケーシング１０によって覆 われているため、ステータ１に外部の衝撃が加わることはなく、欠けや割れが発 生する恐れはない。また、ステータ１、ロータ２は同じ種類のセラミックス、ま たは同程度の熱膨張率を有するセラミックスとすることによって、定量圧送性を より高めることができる。

【００１４】 さらに、上記実施例では、ステータ１を取り囲む筒状体として、エンドピース ９およびステータケーシング１０からなるものを示したが、必ずしもこの構造に 限定されるものではなく、ステータ１の周囲に形成した隙間１２中を圧送流体の 一部が還流する構造としてあればよい。

【００１５】実験例 ここで、本考案実施例として、図１に示す一軸偏心ねじポンプを、ステータ１ 、ロータ２はいずれも窒化珪素質セラミックスにより形成して試作した。また、 比較例として図２に示す従来のものを、ステータ１、ロータ２共に窒化珪素質セ ラミックスで形成したもの（比較例１）、ステータ１はゴムで、ロータ２はステ ンレスでそれぞれ形成したもの（比較例２）を用意した。

【００１６】 これら、本考案実施例および比較例の一軸偏心ねじポンプを、２００回転／分 でシャフト５を回転させて清水の圧送試験を行い、清水の温度を２０℃から１０ ０℃に変化させた時の流量減少率を調べた。結果は表１に示す通りである。

【００１７】

【表１】

【００１８】 食品、化学関係の定量圧送に用いる場合、用途にもよるが、流量変化率は±２ ％以下が求められていた。ところが、表１に示すように、比較例では２０〜１０ ０℃の温度変化があった場合の流量変化率が５％以上と大きく、上記要求特性を 満たしていなかった。特に、ステータ１をゴムで、ロータ２をステンレスでした もの（比較例２）は、熱膨張率に差があることもあって、流量変化率が大きかっ た。

【００１９】 これらに対し、本考案実施例では２０〜１００℃の温度差があっても、流量変 化率が１％以下と、上記要求特性を満たしており、優れた定量圧送性を示すこと がわかる。

【００２０】

【考案の効果】

このように本考案によれば、一軸偏心ねじポンプを構成するステータを包囲す るように筒状体を備え、該筒状体とステータとの間に形成した隙間に圧送流体の 一部を循環させる構造としたことによって、圧送流体に温度変化があった場合で もロータとステータが同様に熱膨張するため、流量の変化率が極めて小さく、優 れた定量圧送を行うことができる。また、上記筒状体で覆っているため、ステー タをセラミックスで形成した場合でも外部からの衝撃による欠けや割れの発生を 防止できるなど、さまざまな特長をもった一軸偏心ねじポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例に係る一軸偏心ねじポンプを示す
縦断面図である。

【図２】従来の一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・ステータ ２・・・ロータ ３・・・ユニバーサルジョイント ４・・・コネクティングロッド ５・・・シャフト ６・・・軸封部 ７・・・吸込口 ８・・・吐出口 ９・・・エンドピース １０・・・ステータケーシング １１・・・ポンプハウジング １２・・・隙間

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】雌ねじ状の内面をもったステータに雄ねじ
   状のロータを内装し、該ロータをユニバーサルジョイン
   トおよびコネクティングロッドを介してシャフトに連結
   してなる一軸偏心ねじポンプにおいて、上記ステータに
   対して隙間を形成する如く筒状体で包囲するとともに、
   この隙間を通して圧送流体の一部を還流させる構造とし
   たことを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。