JPH11141467A

JPH11141467A - 軸流ネジポンプ

Info

Publication number: JPH11141467A
Application number: JP30589897A
Authority: JP
Inventors: Sumio Ono; 純夫小野; Mikio Yamashita; 幹夫山下
Original assignee: Heishin Ltd
Current assignee: Heishin Ltd
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ネジロータの１回転した際のポンプの吸込
（あるいは吐出）作用を倍にしてポンプの搬送効率を向
上でき、ネジロータの回転時に遠心力が発生しない構造
にして、振動を生じにくくし、運転音を低減でき、ポン
プの小型化・高速化が図れるとともに、構造が簡単で、
製造コストを低減でき、複数種類の流動性物質を同時に
搬送できるという利点を備えた軸流ネジポンプを提供す
る。【解決手段】円筒状ポンプケーシング２の内周面に、
複数の突起条６を円周方向に間隔をあけて且つ軸方向に
平行に突設し、ポンプケーシング２内周面に沿って、複
数本の弾性ホース７を隣接する突起条６間で仕切られた
軸方向溝９に配置し、ポンプケーシング２内に、断面楕
円形の螺旋状ロータ３をその回転中心をポンプケーシン
グ２の中心軸線に一致させ、かつ螺旋状ロータ３が突起
条６の内端とわずかな間隙を保って回転するように配設
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体や低粘性物
質などの流動性物質を搬送するのに使用されるネジポン
プ（スクリューポンプともいう）に関し、詳しくは、複
数種類の流動性物質を軸方向に沿って同時に搬送するこ
とが可能な軸流ネジポンプに関するものである。なお、
複数種類の流動性物質を軸方向に沿って搬送可能なポン
プであることから、マルチ型軸流ポンプとも称される。

【０００２】

【従来の技術】この種の軸流ネジポンプとして、特開平
８−３１９９３９号公報に記載のネジポンプがある。こ
の装置は、断面円形の螺旋状ロータを、円筒状ポンプケ
ーシング（ステータともいう）の中心軸線から半径方向
に偏心させた回転中心にて回動自在に配設し、ポンプケ
ーシング内周面に沿ってゴムホースなどの弾性ホースを
円周方向に間隔をあけて設けた空間に配置し、前記螺旋
状ロータを偏心回転させることにより、各弾性ホース内
の流動性物質をロータ周面で軸方向に沿って連続的に押
圧することによって、軸方向に沿って順次に押圧変形さ
せて搬送する構造からなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報に記載の
先行技術にかかる軸流ネジポンプには、次のような点で
改良すべき余地がある。すなわち、一軸の螺旋状ロータが偏心して一回転するたびに、
ポンプケーシング内の弾性ホースは１回しか吸込（ある
いは吐出）作用が生じない、いいかえれば弾性ホースは
１回しか全閉・全開しないので、搬送効率が悪く、した
がってポンプ能力が低い。

【０００４】ロータを偏心回転させるために遠心力
が発生するために、この遠心力によって振動が発生する
おそれがあり、高速運転には不向きである。

【０００５】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、ネジロータの１回転した際のポンプの吸込（ある
いは吐出）作用を倍にしてポンプの搬送効率を向上する
こと、ネジロータの回転時に遠心力が発生しない構造
にして、振動を生じにくくし、運転音を低減すること、
ポンプの小型化・高速化を図ること、構造を簡略化
して製造コストを安くすることなどを可能にし、しかも
複数種類の流動性物質を同時に搬送できるという利点を
備えた軸流ネジポンプを提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ためにこの発明にかかる軸流ネジポンプは、円筒状ポン
プケーシングの内周面に、複数の突起条を円周方向に間
隔をあけて且つ軸方向に平行に突設し、前記ポンプケー
シング内周面に沿って、複数本の弾性ホースを隣接する
前記突起条間で仕切られた軸方向溝に配置し、前記ポン
プケーシング内に、断面略楕円形の螺旋状ロータをその
回転中心をポンプケーシングの中心軸線に一致させ、か
つ前記螺旋状ロータが前記突起条の内端とわずかな間隙
を保って回転するように配設している。なお、断面略楕
円形の螺旋状ロータには、断面形状が楕円形のほか、楕
円形に近似する形状を含むものである。

【０００７】上記の構成を有する本発明の軸流ネジポン
プによれば、螺旋状ロータがポンプケーシング内の中心
軸線を中心に回転して周囲に配置されている弾性ホース
を軸方向にかけて順に押圧していくことによりポンプ作
用（吸込あるいは吐出）が生じ、ホース内の液状物など
の流動性物質を搬送する。螺旋状ロータは当該ロータの
中心軸を回転中心にして回転するから、高速度でロータ
を回転させても遠心力が発生する可能性は極めて低く、
回転音（運転音）も低く、振動も起こりにくい。このた
め、装置全体の構造を簡略化して小型化が可能になると
ともに、運転の高速化に適している。さらに、ロータの
断面形状を略楕円形にしてあるので、螺旋状ロータが１
８０°回転（つまり半回転）すると復元し、同一の弾性
ホースについてはロータが１回転（３６０°回転）する
度に２回の吸込・吐出が行われることになり、ポンプ能
力が大幅にアップする。

【０００８】請求項２記載のように、前記軸方向溝を円
周方向に間隔をあけてあらかじめ成形した円筒状ステー
タを、前記突起条を具備しない円筒状ポンプケーシング
内に嵌着し、各軸方向溝に沿って前記弾性ホースを配置
することができる。

【０００９】請求項２記載の軸流ネジポンプは、円周方
向に比較的大きな間隔をあけて弾性ホースを配置するの
に好適であるほか、複数の突起条をポンプケーシングの
内周面に突設するのに比べて、円筒状ステータをポンプ
ケーシング内に嵌め込むだけで済むので組立が容易にな
る。また、突起条に比べてステータの内周面（軸方向溝
間の内周壁）を同一の高さに揃える仕上げ加工等が不要
で、ステータを一体成形するだけで済むので、製造が簡
単になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる軸流ネジ
ポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１１】図１は軸流ネジポンプの実施例を示す全体
概要断面図で、一部を省略して表している。図２は図１
の一部を拡大して示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断
面図である。図１に示すように、本例の軸流ネジポンプ
１は、円筒状のポンプケーシング２内に、螺旋状（ネ
ジ）ロータ３が回転中心Ｓをケーシング２の中心軸線Ｌ
−Ｌに一致させて配置されている。螺旋状ロータ３の一
端は、軸受装置４に一対の軸受４ａ・４ａを介して回動
自在に支持された駆動シャフト５に連結され、ケーシン
グ２の中心軸線Ｌ−Ｌに沿ってしっかりと支持されてい
る。駆動シャフト５の一端は、図示を省略した駆動モー
タの駆動軸に連結されている。ポンプケーシング２は前
後に支持脚２ａを備え、その中心軸線Ｌ−Ｌの延長線上
に軸受装置４の中心軸線Ｍ−Ｍがくるように高さが調整
されている。また、当然のことであるが、必要に応じて
螺旋状ロータ３の他端側も軸受にて支持することができ
る。

【００１２】図３のように螺旋状ロータ３は縦断面が楕
円形で、ロータ３を一側法から見た形状は図２のように
楕円形断面を軸線方向に沿って連続的に回転させた形状
を呈している。図３のようにポンプケーシング２の内周
面には、本例では８本の細長い突起条６が円周方向に等
間隔に且つ軸方向に連続して半径方向に突設されてい
る。各突起条６の高さは同一で、楕円形の螺旋状ロータ
３が回転するときにわずかに間隙が生じ接触しないよう
に突出寸法が設定されている。隣接する突起条６で仕切
られた軸方向溝（空間）９には、弾力性を具備し復元性
に優れたゴムホースや合成樹脂製の弾性ホース７がそれ
ぞれ配置されている。弾性ホース７は、図１に示すよう
に、ポンプケーシング２の一方の開口２Ａからポンプケ
ーシング２内に挿入され、その内周面の突起条６間の軸
方向溝９に沿ってそれぞれ平行に軸方向に通され、他方
の開口２Ｂから取り出され、半径方向に拡がるように配
置されている。開口２Ｂから軸受装置４にかけて駆動シ
ャフト５の周囲を覆う円筒形状のカバー８が装着され、
弾性ホース７が回転する駆動シャフト５に接触しないよ
うにしてある。

【００１３】上記のようにして本例の軸流ネジポンプ１
が構成されるが、この軸流ネジポンプ１は例えば次のよ
うに使用される。

【００１４】(a) 全ての弾性ホース７の一端部（吸込
口）を、搬送元の共通の容器（図示せず）内の液体中に
挿入し、弾性ホース７の他端部（吐出口）を搬送先の容
器（図示せず）内に挿入する。そしてこの状態で、軸流
ネジポンプ１の螺旋状ロータ３を駆動モータ（図示せ
ず）により回転させれば、ポンプケーシング２内の弾性
ホース７が一端（吸込口側）から他端（吐出口側）にか
けロータ３周面で軸方向に沿って連続的に押圧され、軸
方向に沿って順に押圧変形されて行くことにより、搬送
元の共通の容器内の液体が搬送先の容器へ搬送される。
全ての弾性ホース７の口径が同一であるので、この間、
各弾性ホース７から搬送される液体の量は同一である。

【００１５】(b) 相対向する弾性ホース７（図３に示す
ホース７のNO.1とNO.5／NO.2とNO.6／NO.3とNO.7／NO.4
とNO.8）をそれぞれ種類の異なる液体が収容された搬送
元の容器（図示せず）内の液体中に挿入し、各弾性ホー
ス７の他端部（吐出口）を対応する搬送先の容器（図示
せず）内に挿入する。この状態で、ネジポンプ１の螺旋
状ロータ３を回転させれば、４種類の液体が同時に搬送
される。

【００１６】(c) 上記した(a)(b)のいずれの場合にも、
ロータ３の回転方向を逆向きに変更することにより、搬
送先の容器内の液体を搬送元の容器内へ逆向きに搬送し
て戻すこともできる。したがって、例えば搬送する液体
の量が多すぎた場合に、余分な量の液体を戻すときに使
用できる。

【００１７】(d) 例えば、同一の液体を取り扱う場合な
どは、吸込側および吐出側にそれぞれケーシングを設け
て吸込用ノズル・吐出用ノズルを１本化することもでき
る。

【００１８】ところで、上記実施例では螺旋状ロータ３
の断面形状を楕円形にしたが、例えば下記のような楕円
形に近い形状にすることができる。すなわち、（Ａ）図４(ａ)に示すように、半径Ｒの異なる数種類
の大きさの円の円弧を接続してできる形状。

【００１９】(B) 図４(ｂ)に示すように、数種類の２次
曲線からなる円弧を接続してできる形状。

【００２０】上記(A)(B)のいずれの場合にも、上下左右
が中心点Ｓを挟んで対称になる形状にする。楕円形など
の螺旋状ロータ３の断面形状がいずれの場合にも、近年
は数値制御などの制御機構を備えた加工機械が開発され
ているので、正確かつ確実に断面楕円形などの螺旋状ロ
ータを加工することができる。

【００２１】また、上記実施例のほか、本発明にかかる
軸流ネジポンプは下記のように実施することもできる。

【００２２】(1) 弾性ホース７はロータ３で押圧された
ときに圧縮変形され、ロータ３による押圧作用が解除し
たときに瞬時に復元することのできる弾力性を具備した
材質であれば、天然ゴムホース、合成ゴムホース、合成
樹脂製ホースなどのいずれでもよく、したがって搬送す
る流動性物質に応じて選択することができる。

【００２３】(2) ポンプケーシング２の内周面に突起条
６を内向けに一体に突設して軸方向溝９を形成する代わ
りに、内周面に軸方向溝９を円周方向にあらかじめ形成
した円筒状ステータ（図示せず）をポンプケーシング２
の内周面に嵌着し、軸方向溝９に沿って弾性ホース７を
通してもよい。なお、円筒状ステータはアルミニウム合
金などの金属製のほか硬質ゴムやある程度の弾力性を備
えた合成樹脂材で形成することができる。

【００２４】(3) 上記実施例では、ポンプケーシング２
内の突起条６間の軸方向溝９の全てに弾性ホース７を通
したが、軸方向溝９の一部は空間のままにしておき、残
りの軸方向溝９にだけ弾性ホース７を通してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明にかかる軸流ネジポンプには、次のような優れた
効果がある。

【００２６】(１)請求項１の軸流ネジポンプでは、螺旋
状ロータがその中心軸を回転中心にして回転するから、
高速度でロータを回転させても遠心力が発生する可能性
は極めて低く、回転音（運転音）も低く、振動も生じに
くい。

【００２７】またロータの断面形状を略楕円形にしてあ
るので、ロータが１回転すると同一の弾性ホースについ
ては２回の吸込・吐出を行うから、搬送効率が向上しポ
ンプ能力が大幅にアップする。

【００２８】(２)請求項２記載の軸流ネジポンプは、円
周方向に比較的大きな間隔をあけて弾性ホースを配置す
るのに適し、複数の突起条をポンプケーシングの内周面
に突設するのに比べて、円筒状ステータをポンプケーシ
ング内に嵌め込むだけで済むので組立が容易になる。

【００２９】また突起条に比べてステータの内周面（軸
方向溝間の内周壁）を同一の高さに揃える加工が不要
で、ステータを一体成形するだけで済むので、製造が簡
単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軸流ネジポンプの実施例を示す全体概
要断面図で、一部を省略して表している。

【図２】図１のネジポンプの一部を拡大して示す断面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図４(ａ)は半径Ｒの異なる数種類の大きさの円
の円弧を接続してできるロータ３の断面形状を示し、図
４(ｂ)は数種類の２次曲線からなる円弧を接続してでき
るロータ３の断面形状を示す。

【符号の説明】

１軸流ネジポンプ２ポンプケーシング３螺旋状ロータ（ネジロータ）４軸受装置５駆動シャフト６突起条７弾性ホース８円筒状カバー９軸方向溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状ポンプケーシングの内周面に、複
数の突起条を円周方向に間隔をあけて且つ軸方向に平行
に突設し、前記ポンプケーシング内周面に沿って、複数本の弾性ホ
ースを隣接する前記突起条間で仕切られた軸方向溝に配
置し、前記ポンプケーシング内に、断面略楕円形の螺旋状ロー
タをその回転中心をポンプケーシングの中心軸線に一致
させ、かつ前記螺旋状ロータが前記突起条の内端とわず
かな間隙を保って回転するように配設したことを特徴と
する軸流ネジポンプ。
【請求項２】前記軸方向溝を円周方向に間隔をあけて
あらかじめ成形した円筒状ステータを、前記突起条を具
備しない円筒状ポンプケーシング内に嵌着し、各軸方向
溝に沿って前記弾性ホースを配置した請求項１記載の軸
流ネジポンプ。