CN107002667B - 流体输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流体输送装置，其具有：定子（2）和转子（3），上述定子（2）为筒状且具有在从吸入口向排出口的流动方向上以规定间距形成的内螺纹形状的贯通孔（10）；上述转子（3）形成为外螺纹形状，通过插入定子（2）的贯通孔（10）内而在与该贯通孔（10）的内周面之间形成输送空间（11），并通过旋转，一边内接于内周面，一边使流体在输送空间（11）内从吸入口侧向排出口侧移动。输送空间（11）的容积朝向流动方向减少。由此，在通过由定子（2）和转子（3）形成的输送空间（11）输送流体时，可靠地防止在下流侧从流体中产生气泡。

Description

流体输送装置
技术领域
本发明涉及一种流体输送装置。
背景技术
以往，作为流体输送装置，人们已知有单轴偏心螺杆泵，该单轴偏心螺杆泵具有定子和转子，上述定子为筒状且形成有内螺纹形状的贯通孔，上述转子形成为外螺纹形状，通过插入定子的贯通孔内而在与该贯通孔的内周面之间形成输送空间，并通过旋转使输送空间从吸入口侧向排出口侧移动，定子的贯通孔有被转子按压而产生弹性变形的过盈量，使排出口侧的过盈量小于吸入口侧的过盈量(例如，参照专利文献1)。
但是，在所述以往的流体输送装置中，当流体为挥发性较强的液体或气体的溶解量较大的液体时，有可能会产生如下问题。即，如果由于制造公差等，与在输送方向的上游侧相比，输送空间在输送方向的下游侧变得更大，则可能会形成负压，并从流体中产生气泡。具体而言，在挥发性较强的液体中是由于气化而产生气泡，而在气体的溶解量较大的液体中是由于溶解不完全而产生气泡。而且，一旦从流体中产生气泡，则当将该流体用于例如涂布、涂敷时，气泡将成为缺陷。
专利文献
专利文献1：日本专利第5388187号公报
发明内容
本发明的课题为，在通过由定子和转子形成的输送空间输送流体时，可靠地防止从流体中产生气泡。
本发明提供一种流体输送装置作为用于解决上述课题的方法，其特征在于，其具有：
定子，上述定子为筒状，且具有在从吸入口朝向排出口的流动方向上以规定间距形成的内螺纹形状的贯通孔；以及，
转子，上述转子形成为外螺纹形状，通过插入上述定子的贯通孔内而在与该贯通孔的内周面之间形成输送空间，并通过旋转，一边内接于上述内周面，一边使流体在上述输送空间内从吸入口侧向排出口侧移动。
上述输送空间的容积朝向上述流动方向减少。
通过该结构，即通过输送空间的容积朝向流体的流动方向减少的结构，流体将必定在被加压的状态下被输送。因此，不会发生流动空间形成负压而从流体中产生气泡的情况。
通过减小上述定子的贯通孔的内螺纹形状和上述转子的外螺纹形状的间距来使上述输送空间的容积减少即可。
也可通过减小上述定子的贯通孔的截面积，使上述输送空间的容积减少。
也可通过增大上述转子的转子直径，使上述输送空间的容积减少。
也可通过减小上述转子的偏心量，使上述输送空间的容积减少。
优选将上述定子的贯通孔中的内螺纹形状以及上述转子的外螺纹形状的间距的减少比例、上述定子的贯通孔的截面积的减少比例、上述转子的转子直径的增加比例、或者上述转子的偏心量的减少比例设为制造公差以上。
根据本发明，使输送空间的容积朝向流体的流动方向减少，因此能够可靠地防止流动空间形成负压状态而从流体中产生气泡的情况。
附图说明
图1为本实施方式所涉及的单轴偏心螺杆泵的截面示意图。
图2(a)为第一实施方式所涉及的单轴偏心螺杆泵的部分截面示意图，(b)为使其他子输送空间重合于第1子输送空间的图。
图3(a)为第二实施方式所涉及的单轴偏心螺杆泵的部分截面示意图，(b)～(e)为其各部分的截面图，(f)为使(b)～(d)重合于(e)的图。
图4(a)为第三实施方式所涉及的单轴偏心螺杆泵的部分截面示意图，(b)为其各部分的截面图。
图5(a)为第四实施方式所涉及的单轴偏心螺杆泵的部分截面示意图，(b)为其各部分的截面图。
具体实施方式
以下，按照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。应予说明，以下的说明在本质上仅为示例，而非意在对本发明、其应用对象或其用途进行限制。此外，附图为模式性的图，各尺寸的比例等与现实的物体有差异。
图1表示本实施方式所涉及的单轴偏心螺杆泵。该单轴偏心螺杆泵具有设置于壳体1的一端侧的驱动机(未图示)、和设置于另一端侧的定子2、转子3以及端部螺栓4。
壳体1为将金属材料制成筒状而形成，其收容有联接杆5。联接杆5的一端部与联接器6连接，使得来自驱动机的动力能够被传递。此外，壳体1的一端侧外周面上连接有连接管7，使得可从未图示的罐等供给流体。
定子2由外筒8和以密接于其内表面的状态配置的定子主体9构成。
外筒8为将金属制材料制成筒状而成。
定子主体9为将根据所输送的材料适当选择的橡胶、树脂等弹性材料(例如，硅橡胶。对于含有硅油的化妆品等则为氟橡胶)形成筒状(例如，圆筒状)而成。定子2的中心孔10的内周面形成为n条单级或多级的内螺纹形状。
转子3为将由金属材料构成的轴体制成n-1条单级或多级的外螺纹形状而成。转子3通过配置于定子2的中心孔10内，而形成在其长度方向上相连的输送空间11。转子3的一端部与壳体侧的联接杆5连结，通过来自驱动机(未图示)的驱动力，在定子2的内侧自转，同时沿着定子2的内周面公转。也就是说，转子3通过在定子2的中心孔10内偏心旋转，可将输送空间11内的材料向长度方向输送。
定子主体9的中心孔10与转子3的外形形状以如下方式形成。
在图2中，使定子2的贯通孔的内螺纹形状和转子3的外螺纹形状的间距随着朝向流体的输送方向(图中，左侧)而减小。在此，使间距尺寸从P1变化至P5(P1>P2>P3>P4>P5)。在图2(b)中表示将第2子输送空间13、第3子输送空间14以及第4子输送空间15与图2(a)所图示的第1子输送空间12重合的投影图。由该图明确可知，间距随着朝向流体的输送方向而变小，相应地，输送空间11所占容积的比例逐渐变小。
在图3中，使由定子2和转子3形成的输送空间11的流路截面积随着朝向流体的输送方向(图中，左侧)而逐渐变小。在此，如从图3(e)至(b)所示，通过使定子2的中心孔10以及转子3的尺寸一同逐渐减小，从而使输送空间11的流路截面积，即容积变小。即，如图3(f)的各截面的投影图所示，在图3(e)与图3(d)中，减小了相当于第1区域16的部分的截面积，在图3(d)与图3(c)中，减小了相当于第2区域17的部分的截面积，在图3(c)与图3(b)中，减小了相当于第3区域18的部分的截面积。但是，为了使输送空间11的容量朝向流体的输送方向变小，也可以只逐渐减小定子2的中心孔10的开口面积，而不改变转子3的尺寸。应予说明，在图3中，为了方便，使转子3位于相同位置，但实际上，转子3的位置根据截面而有所不同。
在图4中，使转子3的尺寸(转子直径)随着朝向流体的输送方向(图中，左侧)而逐渐增大。随之改变定子2的中心孔10的形状，但使位于输送方向的各个位置上的中心孔本身的截面积相同。因此，虽然中心孔10的直径根据转子直径而变大，但其在长度方向(图4(b)中，上下方向)上变短，因而输送空间11整体所占的截面积变小。即，输送空间11的容积随着朝向输送方向而逐渐变小。但是，为了使输送空间11的容积随着朝向输送方向而变小，也可只增大转子3的尺寸(转子直径)，而不改变定子2的形状。应予说明，该图4的结构也可以说是朝向输送方向减小流路截面积的实施例的变形例。此外，在图4中，与上述图3同样地，为了方便，使转子3位于相同位置，但实际上，转子3的位置根据截面而有所不同。
在图5中，使转子3的偏心量随着朝向流体的输送方向(图中，左侧)而变小。即，转子3的旋转中心随着朝向输送方向而逐渐接近定子2的中心孔10的中心线。中心孔10的长度方向(图5(b)中，上下方向)的尺寸随之逐渐变小，因而输送空间11所占的截面积的比例减少。即，输送空间11的容积朝向输送方向逐渐变小。
接着，对于由上述结构构成的单轴偏心螺杆泵的动作进行说明。
当使流体从罐等中排出时，驱动未图示的驱动机，介由联接器6以及联接杆5使转子3旋转。由此，由定子2的内周面和转子3的外周面形成的输送空间11向着它们的长度方向移动。由此，从罐中排出的流体被吸入输送空间11，并向端部螺栓4输送。然后，流至端部螺栓4的流体被进一步向其他位置输送。
此时，在如上述图2至图5所示的任一个结构中，均形成为输送空间11的容积随着朝向输送方向下游侧而逐渐减小。因此，流体以持续被加压的状态被输送。因此，能够可靠地防止输送空间11形成负压而使流体中产生气泡。这样一来，被输送的流体中不会产生气泡，因此在将流体利用于涂布或涂敷等情况下，不会产生在涂布面或涂敷面上表现出气泡而使外观恶化、或导致品质减低等问题。
应予说明，本发明不限定于如上述实施方式所记载的结构，而可以进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，为了使输送空间11的容积朝向输送方向逐渐减少而采用图2至图5所记载的结构，但也可以对它们进行适当组合来使用。例如，也可构成为，在使转子3以及定子2的间距朝向输送方向变小的同时，使流路截面积变小。
此外，在上述实施方式中，没有特别提及使输送空间11的容积朝向输送方向减少的比例，但优选形成为即使加入结构部件的制造公差，容积也可靠地减少。此时，将定子2的中心孔10中的内螺纹形状以及转子3的外螺纹形状的间距的减少比例、定子2的中心孔10的截面积的减少比例、转子3的转子直径的增加比例、或者转子3的偏心量的减少比例设为制造公差以上即可。由此，输送空间的容积不会由于制造公差而朝着流动方向扩大，从而能够可靠地防止气泡的产生。
此外，在上述实施方式中，对用于使流体中不产生气泡来进行输送的结构进行了说明，但也可形成为如下结构。即，使转子3反向旋转，将流体的输送方向设为图1中从左侧朝向右侧的方向(上述实施方式中的输送方向的相反方向)。由此，输送空间11随着朝向输送方向而扩大，必定形成负压状态。因此，溶解于流体的气体可作为气泡排出，从而可作为脱泡装置来发挥作用。
产业上的可利用性
本发明可用作能够对流体一边进行加压一边输送，或者，一边进行减压一边输送的装置。
符号说明
1…壳体
2…定子
3…转子
4…端部螺栓
5…联接杆
6…联接器
7…连接管
8…外筒
9…定子主体
10…中心孔(贯通孔)
11…输送空间
12…第1子输送空间
13…第2子输送空间
14…第3子输送空间
15…第4子输送空间
16…第1区域
17…第2区域
18…第3区域

Claims (2)

1.一种涂布用液体或涂敷用液体的输送装置，其特征在于，具有：
定子，所述定子为筒状，且具有在从吸入口朝向排出口的流动方向上以规定间距形成的内螺纹形状的贯通孔；以及，
转子，所述转子形成为外螺纹形状，通过插入所述定子的贯通孔内而在与该贯通孔的内周面之间形成输送空间，并通过介由联接杆以相对于所述定子的贯通孔的中心偏心的位置为中心正逆旋转，一边内接于所述内周面，一边使流体在所述输送空间内从吸入口侧向排出口侧、或从所述排出口侧向所述吸入口侧移动，
通过朝向所述流动方向连续地减小所述定子的贯通孔的内螺纹形状和所述转子的外螺纹形状的间距，使所述输送空间的容积朝向所述流动方向逐渐地减少，
通过使所述转子正旋转，能够在所述输送空间内一边形成压缩状态一边将所述流体向所述流动方向输送，并且，通过使所述转子逆旋转，能够在所述输送空间内一边形成负压状态一边将所述流体向所述流动方向的反方向输送。
2.如权利要求1所述的涂布用液体或涂敷用液体的输送装置，其特征在于，将所述定子的贯通孔中的内螺纹形状以及所述转子的外螺纹形状的间距的减少比例设为制造公差以上。
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