JPH04104185U - ねじポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 起動トルクを減らし、吐出圧力の上昇に伴う
流量低下を防止して吐出圧力全域に亘って安定した圧力
特性を得、小さなロータの回転駆動力でポンプを運転で
き、更に、過度のシメシロに起因するステータの摩耗を
抑制するとともに、ステータが摩耗しても吐出圧の上昇
によってロータとステータとの間のシメシロを保持し、
ステータの摩耗に伴うロータとステータとの間のシール
の低下を防止してなる。 ［構成］ ステータ１１の軸方向に沿ってその肉厚部に
溝２１を形成するとともに、溝２１と吐出口４とを連通
させる連通手段２２を設け、ステータ１１とロータ１２
との間にシメシロを与えるステータ１１のロータ１２に
対する押圧力を、連通手段２２を介して溝２１内に付与
される吐出移送体の吐出圧力に対応させてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ステータとその内部に収容されるロータとよりなり、ロータの回転 駆動によりステータの軸方向に沿って吸込口から吐出口に移送体を圧送するねじ ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のねじポンプは、一般に、一軸偏心ねじポンプとかモーノポンプとか称 され、排水処理関係の脱水汚泥、スラッジ等を移送するのによく用いられている 。

【０００３】 具体的には、管状のステータの内部にロータを収容し、ロータを一条雄ねじ状 に形成するとともに、ステータの内周面を、ロータと嵌合しそれを回転可能に案 内する二条雌ねじ状に形成しており、ロータを回転駆動することにより、ステー タの内周面とロータとの間に形成される密閉間隙がステータの軸方向に沿って螺 旋状に移動し、その間隙に充満される汚泥等の移送体が、ステータの軸方向に沿 ってその一端に接続した吸込口から他端に接続した吐出口に圧送されるようにな っている。

【０００４】 ここで、ステータは、合成ゴム等の弾性体で形成されており、ロータは、金属 製であり、ステータの内周面とロータとの間に一定のシメシロを与え、当該シメ シロに対応するステータの弾性的押圧力の下でロータとの間のシールを行い、上 記密閉間隙を形成するようにしたものが従来、公知である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記従来のねじポンプにあっては、一定のシメシロの下、ロータが ステータに押し付けられた状態で回転するので、特にポンプの起動時には、起動 トルクが大きく、大馬力のモータが必要となり、また、起動後は、移送体の吐出 圧力の上昇に伴いロータとステータとの間のシールが不足し、従って上記密閉間 隙が十分に得られず、内部漏れが生じて流量が低下し、圧力特性が悪くなり、更 に、ロータが金属製であるのに対してステータがゴム製であるので、ポンプ運転 に伴い、ステータの内周面が摩耗し、ステータとロータとの間のシメシロが減り 、ロータに対するステータの弾性的な押圧力が低下し、ロータとステータとの間 のシールが不十分となり、上記密閉間隙が十分に得られず、内部漏れが生じて流 量が低下し、ステータの交換、あるいは、ロータ、または両者の交換が必要とな らざるを得ず、問題があった。

【０００６】 これに対し、流量が、吐出圧力の上昇により影響されないようにするため、ま たポンプ運転を長時間続けてもステータの摩耗に影響されないようにするため、 予めシメシロを大きく設定することが考えられるが、シメシロを大きくすれば、 それに伴いシメシロによるロータの回転負荷が大きくなり、特に、ポンプ起動時 において起動トルクが極めて大きくなり、一層、大馬力のモータが必要となると ともに、流量低下自体は、避けられるものでなく、問題があった。

【０００７】 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ポンプの起動時には、 ロータとステータとの間のシメシロを小さくして起動トルクを減らし、起動後は 、吐出圧力に応じて過大とならない必要最小限のシメシロで、ロータとステータ との間のシールを十分確保し、内部漏れをなくして流量の低下を防ぐとともに、 吐出圧力の上昇に伴う流量低下を防止して吐出圧力全域に亘って安定した圧力特 性を得、小さなロータの回転駆動力でポンプを運転でき、更に、過度のシメシロ に起因するステータの摩耗を抑制するとともに、ステータが摩耗しても吐出圧力 の上昇によってロータとステータとの間のシメシロを保持し、ステータの摩耗に 伴うロータとステータとの間のシールの低下を防止し、ステータの長寿命化を図 り、ランニングコストを低く抑えたねじポンプを提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記従来の課題を解決するために、本考案においては、吸込口と吐出口とを有 するポンプ本体と、該ポンプ本体に装着固定されるとともに両端部がそれぞれ吸 込口と吐出口とに接続される管状の弾性変形可能なステータと、該ポンプ本体に 回転自在に支持されるとともに該ステータの軸方向に沿ってステータの内部に収 容されるロータとを備え、該ロータの回転駆動により吸込口から吐出口に移送体 を圧送するねじポンプにおいて、前記ステータの軸方向に沿ってステータの肉厚 部に溝を形成するとともに、該溝と前記吐出口とを連通させる連通手段を設け、 該ステータと前記ロータとの間にシメシロを与えるステータのロータに対する押 圧力を、該連通手段を介して溝内に付与される吐出移送体の吐出圧力に対応させ てなる構成を特徴とするねじポンプを提案するものである。

【０００９】 ここで、前記連通手段は、前記溝の吐出口との対向端部を吐出口に開口し、当 該開口端部に嵌着されるとともに吐出口と溝とを連通させる連通孔を有する端部 材を備えてなる構成のものが提案される。

【００１０】 また、本考案においては、吸込口と吐出口とを有するポンプ本体と、該ポンプ 本体に装着固定されるとともに両端部がそれぞれ吸込口と吐出口とに接続される 管状の弾性変形可能なステータと、該ポンプ本体に回転自在に支持されるととも に該ステータの軸方向に沿ってステータの内部に収容されるロータとを備え、該 ロータの回転駆動により吸込口から吐出口に移送体を圧送するねじポンプにおい て、前記ポンプ本体とステータの外周部との間にステータの軸方向に沿って溝を 形成するとともに、該溝と前記吐出口とを連通させる連通手段を設け、該ステー タと前記ロータとの間にシメシロを与えるステータのロータに対する押圧力を、 該連通手段を介して溝内に付与される吐出移送体の吐出圧力に対応させてなる構 成を特徴とするねじポンプを提案するものである。

【００１１】 ここで、前記連通手段は、前記ポンプ本体の外部において前記吐出口と溝とを 連通させる連通管と、該連通管中に介在させた開閉バルブとを備えてなり、該溝 とポンプ本体の外部とを連通させる注入口と排出口とをそれぞれ開閉可能に設け てなる構成のものが提案される。

【００１２】

【作用】

上記構成により、本考案に係るねじポンプによれば、前記ステータの軸方向に 沿ってステータの肉厚部に溝を形成するとともに、該溝と前記吐出口とを連通さ せる連通手段を設け、該ステータと前記ロータとの間にシメシロを与えるステー タのロータに対する押圧力を、該連通手段を介して溝内に付与される吐出移送体 の吐出圧力に対応させてなるので、ポンプの起動時には、溝内に付与される吐出 移送体の吐出圧力が低く、ステータのロータに対する押圧力が小さく、ロータと ステータとの間のシメシロを小さくして起動トルクを減らし、起動後は、溝内に 付与される吐出移送体の吐出圧力が上昇するのに従い、ステータのロータに対す る押圧力が大きくなり、吐出圧力に応じて過大とならない必要最小限のシメシロ で、ロータとステータとの間のシールを十分確保し、内部漏れをなくし、流量の 低下を防ぐとともに、吐出圧力の上昇に伴う流量低下を防止して吐出圧力全域に 亘って安定した圧力特性を得、小さなロータの回転駆動力でポンプを運転でき、 更に、過度のシメシロに起因するステータの摩耗を抑制するとともに、ステータ が摩耗しても吐出圧力の上昇によってロータとステータとの間のシメシロを保持 し、ステータの摩耗に伴うロータとステータとの間のシールの低下を防止し、ス テータの長寿命化を図り、ランニングコストを低く抑える。

【００１３】 ここで、前記連通手段は、前記溝の吐出口との対向端部を吐出口に開口し、当 該開口端部に嵌着されるとともに吐出口と溝とを連通させる連通孔を有する端部 材を備えてなる構成により、構造が簡単であり、かつ溝の開口端部におけるステ ータの強化を図ってステータのロータに対する押圧力をステータの軸方向に亘り 均一に及ぼし、従ってロータとステータとの間のシメシロをステータの軸方向に 亘り均一に付与し、円滑なポンプ運転を可能とする。

【００１４】 また、本考案に係るねじポンプによれば、前記ポンプ本体とステータの外周部 との間にステータの軸方向に沿って溝を形成するとともに、該溝と前記吐出口と を連通させる連通手段を設け、該ステータと前記ロータとの間にシメシロを与え るステータのロータに対する押圧力を、該連通手段を介して溝内に付与される吐 出移送体の吐出圧力に対応させてなるので、上記構成のものと同様に、起動トル クを減らし、吐出圧力の上昇に伴う流量低下を防止して吐出圧力全域に亘って安 定した圧力特性を得、過度のシメシロに起因するステータの摩耗を抑制する等の 作用効果を奏するとともに、ステータの溝とステータの内周面との間に十分な肉 厚を確保でき、ステータの強度を向上させ得る。

【００１５】 ここで、前記連通手段は、前記ポンプ本体の外部において前記吐出口と溝とを 連通させる連通管と、該連通管中に介在させた開閉バルブとを備えてなり、該溝 とポンプ本体の外部とを連通させる注入口と排出口とをそれぞれ開閉可能に設け てなる構成により、通常は、開閉バルブを開けて連通管を連通させ、注入口と排 出口とを閉めた状態でポンプ運転を行い、保守点検時においては、開閉バルブを 閉めて連通管を遮断すろとともに、注入口と排出口とを開け、例えば、注入口か ら溝内に注水して溝内の障害物を排出口から取り除くことができ、ポンプを分解 することなく容易かつ迅速に保守作業を行うことができる。

【実施例】

【００１６】 以下、本考案に係るねじポンプの第１の実施例を図面を参照して詳細に説明す る。

【００１７】 図中１は、ポンプ本体であり、管体２の右端部に吸込口３を有するとともに、 左端部に吐出口４を有して構成されている。吸込口３及び吐出口４は、それぞれ フランジ付き継ぎ手で構成され、図示しないポンプベースに据え付けられるよう になっており、相対向するフランジ５、６間を通しボルト７で締め付けることに より、両フランジ５、６間に管体２が挟持されるようになっている。

【００１８】 管体２内には、管状のステータ１１が、接着剤等を用いて装着固定されており 、ステータ１１の両端部は、上記通しボルト７の締め付けにより、それぞれ吸込 口３及び吐出口４に密に接続されるようになっている。

【００１９】 ステータ１１の内部には、その軸方向に沿ってロータ１２が収容され、ポンプ 本体に回転自在に支持されている。

【００２０】 ロータ１２は、金属製で一条雄ねじ状に形成される一方、ステータ１１は、弾 性変形可能なゴム等で形成されるとともに、図２に示すように、ステータ１１の 中空内部の縦断面を長円形の形状とし、ロータ１２と嵌合してそれを回転可能に 案内する二条雌ねじ状に形成されている。ロータ１２は、その回転駆動により、 長円形の形状に拘束、案内されて回転するとともにその回転面に沿い、長円形の 長手方向に揺動するようになっており、その回転、揺動に伴ない、ステータ１１ の内周面とロータ１２の外周面とで形成される密閉間隙１３がステータの軸方向 に沿って螺旋状に移動し、その間隙１３に充満される通常の流体や排水処理関係 の脱水汚泥、スラッジ等の水分含有量が極めて低い流体で構成される移送体が、 ステータ１１の軸方向に沿って吸込口３から吐出口４に圧送されるようになって いる。

【００２１】 ここで、ロータ１２は、駆動軸１４を介してその右端部に連結した図示しない モータで回転駆動され、駆動軸１４は、吸込口３の内部に配され、吸込口３の右 端部に設けてある軸受け部１５で支持され、ユニバーサルジョイント１６を介し てロータ１２と連結している。

【００２２】 吸込口３の上部には、搬入口１７が設けられており、ここより投入された汚泥 等は、吐出口４の左端部に接続される図示しない配管を通って焼却設備等に搬送 される。

【００２３】 ステータ１１の肉厚部には、ステータ１１の軸方向に沿って溝２１が形成され ている。溝２１は、ステータ１１と同軸心上の管状をなし、溝２１の左端部、な いし吐出口４との対向端部が吐出口４に開口され、溝２１の右端部が閉塞された 形状であり、空間領域を構成するようになっている。

【００２４】 溝２１の当該開口端部には、環状のゴム製の端部材２２が嵌着され、端部材２ ２には、溝２１と吐出口４とを連通させる複数の連通孔２３が形成されており、 溝２１と吐出口４とを連通させる連通手段を構成するようになっている。

【００２５】 これにより、吐出口４の吐出移送体が溝２１内に入り込み、その吐出流体の吐 出圧力がステータ１１の内周面をロータ１２に向かって弾性的に押圧させる付勢 力を及ぼしており、ステータ１１とロータ１２との間にシメシロを与えるステー タ１１のロータ１２に対する押圧力を、端部材２２の連通孔２３を介して溝２１ 内に付与される吐出移送体の吐出圧力に対応させるようになっている。

【００２６】 上記構成により、ステータ１１の軸方向に沿ってその肉厚部に溝２１を形成す るとともに、溝２１と吐出口４とを連通させ、ステータ１１とロータ１２との間 にシメシロを与えるステータ１１のロータ１２に対する押圧力を、溝２１内に付 与される吐出移送体の吐出圧力に対応させているので、ポンプの起動時には、溝 ２１内に付与される吐出移送体の吐出圧力が低く、ステータ１１のロータ１２に 対する押圧力が小さく、両者間のシメシロを小さくして起動トルクを減らし、起 動後は、溝２１内に付与される吐出移送体の吐出圧力が上昇するのに従い、ステ ータ１１のロータ１２に対する押圧力が大きくなり、吐出圧力に応じて過大とな らない必要最小限のシメシロで、ロータ１２とステータ１１との間のシールを十 分確保し、内部漏れをなくし、流量の低下を防ぐとともに、吐出圧力の上昇に伴 う流量低下を防止して吐出圧力全域に亘って安定した圧力特性を得、小さなロー タ１１の回転駆動力でポンプを運転でき、更に、過度のシメシロに起因するステ ータ１１の摩耗を抑制するとともに、ステータ１１が摩耗しても吐出圧の上昇に よってロータ１２とステータ１１との間のシメシロを保持し、ステータ１１の摩 耗に伴うロータ１２とステータ１１との間のシールの低下を防止し、ステータ１ １の長寿命化を図り、ランニングコストを低く抑える。

【００２７】 ここで、溝２１の吐出口４との対向端部を吐出口４に開口し、当該開口端部に 、吐出口４と溝２１とを連通させる連通孔２３を有する端部材２２を嵌着させて 連通手段を構成することにより、構造が簡単となり、かつ溝２１の開口端部にお けるステータ１１の強化を図ってステータ１１のロータ１２に対する押圧力を、 ステータ１１の軸方向に亘り均一に及ぼし、従ってロータ１２とステータ１１と の間のシメシロをステータ１１の軸方向に亘り均一に付与し、円滑なポンプ運転 を可能とする。

【００２８】 次に、第２の実施例を図３及び図４に基づき説明する。

【００２９】 本実施例にあっては、ステータ３１の外周部が全周に亘って凹状に形成され、 ポンプ本体１の管体２とステータ３１の外周部との間にステータ３１の軸方向に 沿って溝３２が形成されている。

【００３０】 また、連通手段は、溝３２の管体２の外周上部と吐出口４の上部において吐出 口４と溝３２とを連通させる連通管３３が、ポンプ本体１の外部に配設され、連 通管３３中には、これを連通遮断可能とする開閉バルブ３４が介在して構成され ている。また、連通管３３には、開閉バルブ３４と溝３２との間に、溝３２とポ ンプ本体１の外部とを連通する注入口３５が設けられ、溝３２の管体２の外周下 部には、溝３２とポンプ本体１の外部とを連通する排出口３６が設けられるとと もに、注入口３５には、それを開閉可能とする開閉バルブ３７が設けられ、排出 口３６には、それを開閉可能とするプラグ３８が設けられている。

【００３１】 上記構成により、ポンプ本体１とステータ３１の外周部との間にステータ１１ の軸方向に沿って溝３２を形成するとともに、溝３２と吐出口４とを連通させる 連通管３３を設けているので、第１の実施例と同様に、起動トルクを減らし、吐 出圧力の上昇に伴う流量低下を防止して吐出圧力全域に亘って安定した圧力特性 を得、過度のシメシロに起因するステータ３１の摩耗を抑制する等の作用効果を 奏するとともに、ステータ３１の溝３２とステータ３１の内周面との間に十分な 厚みを確保でき、ステータ３１の強度を向上させ得る。

【００３２】 ここで、ポンプ本体１の外部において吐出口４と溝３２とを連通させる連通管 ３３と、連通管３３中に介在させた開閉バルブ３４とを設けて連通手段を構成し 、溝３２とポンプ本体１の外部とを連通させる注入口３５と排出口３６とをそれ ぞれ開閉可能に設けることにより、通常は、開閉バルブ３４を開けて連通管３３ を連通させ、注入口３５と排出口３６とを閉めてポンプ運転を行い、保守点検時 においては、開閉バルブ３４を閉めて連通管３３を遮断し、注入口３５と排出口 ３６とを開け、例えば、注入口３５から溝３２内に注水して溝３２内の障害物を 排出口３６から取り除くことができ、ポンプを分解することなく容易かつ迅速に 保守作業を行うことができる。特に、汚泥等の水分含有率が低いものである場合 に、有効である。

【００３３】 他の構成は、第１の実施例と同様である。

【００３４】 以上に、各実施例を挙げて本考案を説明したが、本考案は、上記各実施例に限 定されるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。

【００３５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るねじポンプによれば、前記ステータの軸方 向に沿ってステータの肉厚部に溝を形成するとともに、該溝と前記吐出口とを連 通させる連通手段を設け、該ステータと前記ロータとの間にシメシロを与えるス テータのロータに対する押圧力を、該連通手段を介して溝内に付与される吐出移 送体の吐出圧力に対応させてなるので、ポンプの起動時には、溝内に付与される 吐出移送体の吐出圧力が低く、ステータのロータに対する押圧力が小さく、ロー タとステータとの間のシメシロを小さくして起動トルクを減らし、起動後は、溝 内に付与される吐出移送体の吐出圧力が高くなるのに従い、ステータのロータに 対する押圧力が大きくなり、吐出圧力に応じて過大とならない必要最小限のシメ シロで、ロータとステータとの間のシールを十分確保し、内部漏れをなくし、流 量の低下を防ぐとともに、吐出圧力の上昇に伴う流量低下を防止して吐出圧力全 域に亘って安定した圧力特性を得、小さなロータの回転駆動力でポンプを運転で き、更に、過度のシメシロに起因するステータの摩耗を抑制するとともに、ステ ータが摩耗しても吐出圧力の上昇によってロータとステータとの間のシメシロを 保持し、ステータの摩耗に伴うロータとステータとの間のシールの低下を防止し 、ステータの長寿命化を図り、ランニングコストを低く抑える。

【００３６】 ここで、前記連通手段は、前記溝の吐出口との対向端部を吐出口に開口し、当 該開口端部に嵌着されるとともに吐出口と溝とを連通させる連通孔を有する端部 材を備えてなる構成により、構造が簡単となり、かつ溝の開口端部におけるステ ータの強化を図ってステータのロータに対する押圧力をステータの軸方向に亘り 均一に及ぼし、従ってロータとステータとの間のシメシロをステータの軸方向に 亘り均一に付与し、円滑なポンプ運転を可能とする。

【００３７】 また、本考案に係るねじポンプによれば、前記ポンプ本体とステータの外周部 との間にステータの軸方向に沿って溝を形成するとともに、該溝と前記吐出口と を連通させる連通手段を設け、該ステータと前記ロータとの間にシメシロを与え るステータのロータに対する押圧力を、該連通手段を介して溝内に付与される吐 出移送体の吐出圧力に対応させてなるので、上記構成のものと同様に、起動トル クを減らし、吐出圧力の上昇に伴う流量低下を防止して吐出圧力全域に亘って安 定した圧力特性を得、過度のシメシロに起因するステータの摩耗を抑制する等の 作用効果を奏するとともに、ステータの溝とステータの内周面との間に十分な厚 みを確保でき、ステータの強度を向上させ得る。

【００３８】 ここで、前記連通手段は、前記ポンプ本体の外部において前記吐出口と溝とを 連通させる連通管と、該連通管中に介在させた開閉バルブとを備えてなり、該溝 とポンプ本体の外部とを連通させる注入口と排出口とをそれぞれ開閉可能に設け てなる構成により、通常は、開閉バルブを開けて連通管を連通させ、注入口と排 出口とを閉めてポンプ運転を行い、保守点検時においては、開閉バルブを閉めて 連通管を遮断し、注入口と排出口とを開け、例えば、注入口から溝内に注水して 溝内の障害物を排出口から取り除くことができ、ポンプを分解することなく容易 かつ迅速に保守作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るねじポンプの第１の実施例を示す
縦断面図である。

【図２】図１の２−２線拡大断面図である。

【図３】本考案に係るねじポンプの第２の実施例を示す
縦断面図である。

【図４】図３の４−４線拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ポンプ本体 ３ 吸込口 ４ 吐出口 １１ ステータ １２ ロータ ２１ 溝 ２２ 端部材 ２３ 連通孔 ３１ ステータ ３２ 溝 ３３ 連通管 ３４ 開閉バルブ ３５ 注入口 ３６ 排出口

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込口と吐出口とを有するポンプ本体
   と、該ポンプ本体に装着固定されるとともに両端部がそ
   れぞれ吸込口と吐出口とに接続される管状の弾性変形可
   能なステータと、該ポンプ本体に回転自在に支持される
   とともに該ステータの軸方向に沿ってステータの内部に
   収容されるロータとを備え、該ロータの回転駆動により
   吸込口から吐出口に移送体を圧送するねじポンプにおい
   て、前記ステータの軸方向に沿ってステータの肉厚部に
   溝を形成するとともに、該溝と前記吐出口とを連通させ
   る連通手段を設け、該ステータと前記ロータとの間にシ
   メシロを与えるステータのロータに対する押圧力を、該
   連通手段を介して溝内に付与される吐出移送体の吐出圧
   力に対応させてなることを特徴とするねじポンプ。
2. 【請求項２】 前記連通手段は、前記溝の吐出口との対
   向端部を吐出口に開口し、当該開口端部に嵌着されると
   ともに吐出口と溝とを連通させる連通孔を有する端部材
   を備えてなる請求項１記載のねじポンプ。
3. 【請求項３】 吸込口と吐出口とを有するポンプ本体
   と、該ポンプ本体に装着固定されるとともに両端部がそ
   れぞれ吸込口と吐出口とに接続される管状の弾性変形可
   能なステータと、該ポンプ本体に回転自在に支持される
   とともに該ステータの軸方向に沿ってステータの内部に
   収容されるロータとを備え、該ロータの回転駆動により
   吸込口から吐出口に移送体を圧送するねじポンプにおい
   て、前記ポンプ本体とステータの外周部との間にステー
   タの軸方向に沿って溝を形成するとともに、該溝と前記
   吐出口とを連通させる連通手段を設け、該ステータと前
   記ロータとの間にシメシロを与えるステータのロータに
   対する押圧力を、該連通手段を介して溝内に付与される
   吐出移送体の吐出圧力に対応させてなることを特徴とす
   るねじポンプ。
4. 【請求項４】 前記連通手段は、前記ポンプ本体の外部
   において前記吐出口と溝とを連通させる連通管と、該連
   通管中に介在させた開閉バルブとを備えてなり、該溝と
   ポンプ本体の外部とを連通させる注入口と排出口とをそ
   れぞれ開閉可能に設けてなる請求項３記載のねじポン
   プ。