KR20130087486A - 일축 편심 나사 펌프 - Google Patents

Abstract

스테이터를 외통과 라이닝 부재로 용이하게 분별하는 것이 가능하여, 라이닝 부재의 위치 어긋남, 변형 및 이들에 수반하는 편마모의 발생이나 토출량의 불안정화 등의 문제를 해소할 수 있는 일축 편심 나사 펌프의 제공을 목적으로 한다. 스테이터(20)는, 내주면이 암나사형으로 되도록 일체 형성된 통형상의 라이너부(22)와 외통부(24)를 갖는다. 라이너부(22)의 양단부에는, 직경 방향 외측을 향해서 돌출한 플랜지부(26, 26)가 설치되어 있고, 이들 사이에 외통 장착부(28)가 설치되어 있다. 외통부(24)는 외통 장착부(28)에 비접착 상태로 장착되어 있고, 양단부가 플랜지부(26, 26)에 맞닿아 있다.

Description

일축 편심 나사 펌프{UNIAXIAL ECCENTRIC SCREW PUMP}

본 발명은, 외통부와 라이닝부로 분할 가능한 스테이터를 구비한 일축 편심 나사 펌프에 관한 것이다.

종래, 하기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 내주면을 암나사 형상으로 형성한 스테이터의 내부에, 수나사 형상으로 형성한 로터를 삽입한 구조의 일축 편심 나사 펌프라 칭해지는 펌프가 제공되고 있다. 이 펌프에 있어서 채용되고 있는 스테이터의 대부분은, 금속제의 외통 내에 고무나 수지 등에 의해 형성된 라이닝 부재를 삽입한 구조로 되어 있다. 종래 기술에 있어서 채용되고 있는 스테이터는, 외통과 라이닝 부재를 접착 등에 의해 고정함으로써, 양자의 위치 어긋남이나 라이닝 부재의 위치 어긋남이 방지되고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2005-344587호 공보

작금, 환경 문제로의 배려가 요구되고 있으며, 일축 편심 나사 펌프에 있어서도 전술한 스테이터를 구성하는 외통과 라이닝 부재를 용이하게 분별 회수 가능한 구조로 하는 것이 기대되고 있다. 그러나, 종래 기술과 같이 외통과 라이닝 부재를 접착에 의해 고정하고 있는 경우에는, 양자를 분리하기 위해서 상당한 수고를 필요로 한다고 하는 문제가 있다. 한편, 분별 회수의 수고를 고려해서 라이닝 부재에 대하여 외통을 단순히 비접착 상태로 장착하는 구성으로 히는 것만으로는, 라이닝 부재가 축 방향 및 둘레 방향으로 위치 어긋남이나 변형을 일으키는 등의 문제가 발생하여, 일축 편심 나사 펌프의 가동 상태를 안정화시키는 데에 여러가지 우려가 발생할 가능성이 있다. 구체적으로는, 라이닝 부재가 축 방향으로 신축함으로써, 라이닝 부재의 내부에 형성된 관통 구멍의 직경이 부위에 따라 불균일해져서, 편마모의 발생이나, 토출량이 불안정해지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 스테이터를 외통과 라이닝 부재로 용이하게 분별하는 것이 가능하며, 라이닝 부재의 위치 어긋남, 변형 및 이들에 수반하는 편마모의 발생이나 토출량의 불안정화 등의 문제를 해소할 수 있는 일축 편심 나사 펌프의 제공을 목적으로 하였다.

전술한 과제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 수나사형 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가, 내주면이 암나사형으로 되도록 일체 형성된 통형상의 라이너부와, 상기 라이너부의 외주에 대하여 압박 상태로 장착된 외통부를 갖고 있다. 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 라이너부의 양단부에, 직경 방향 외측을 향해서 돌출한 플랜지 형상부가 설치되어 있고, 상기 플랜지 형상부 사이에 상기 외통부가 배치되며, 상기 플랜지 형상부에 대하여 상기 외통부의 단부가 맞닿아 있다.

본 발명의 일축 편심 나사 펌프에 채용되고 있는 스테이터는, 라이너부에 대하여 외통부를 압박 상태로 장착한 것이며, 접착제를 사용하지 않고 라이너부와 외통부가 일체화되어 있다. 그 때문에, 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 스테이터를, 라이너부와 외통부로 용이하게 분별하여, 회수나 리사이클하는 것이 가능하다.

본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 라이너부의 양단부에 설치된 플랜지 형상부끼리의 사이에 외통부가 배치되어 있고, 또한 외통부의 단부를 플랜지 형상부에 대하여 맞닿게 한 구조로 되어 있다. 그 때문에, 외통부가 라이너부의 축 방향으로의 수축을 방지하기 위한 지주적인 역할을 다하여, 라이너부의 내경을 대략 균일하게 유지시킬 수 있다. 이에 의해, 라이너부의 편마모를 회피하여, 토출량을 안정화시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 수나사형 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가, 내주면이 암나사형으로 되도록 일체 형성된 통형상의 라이너부와, 상기 라이너부에 대하여 비접착 상태로 장착되어 상기 라이너부의 외주를 덮는 외통부를 갖는다. 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 라이너부의 양단부에, 직경 방향 외측을 향해서 돌출한 플랜지 형상부가 설치되어 있고, 상기 플랜지 형상부 사이에 상기 외통부가 배치되어 있으며, 상기 플랜지 형상부에 대하여 상기 외통부의 단부가 맞닿아 있다.

본 발명의 일축 편심 나사 펌프에 채용되고 있는 스테이터는, 라이너부에 대하여 외통부가 비접착 상태로 장착되어 있기 때문에, 양자를 용이하게 분별 회수하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 라이너부의 양단부에 설치된 플랜지 형상부끼리의 사이에 외통부가 배치되며, 외통부의 단부가 플랜지 형상부에 대하여 맞닿은 구조이기 때문에, 라이너부가 축 방향으로 수축하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 라이너부의 내경을 부위에 따르지 않고 대략 균일하게 유지하는 것이 가능해지며, 라이너부의 편마모를 회피하여, 토출량의 안정화를 도모하는 것이 가능해진다.

본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 외통부가, 둘레 방향으로 복수의 외통 구성체로 분할할 수 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 라이너부에 대한 외통부의 탈착 작업을 한층 더 용이한 것으로 하는 것이 가능하다. 또한, 상기 외통부를 복수의 외통 구성체에 의해 구성하는 경우에는, 외통 구성체끼리를 클램프 결합에 의해 일체화함으로써, 외통부의 탈착 작업을 한층 용이하게 실시 가능하게 할 수 있다.

전술한 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 스테이터의 일단부측에 엔드 스터드가 배치되고, 상기 스테이터의 타단부측을 접속하는 펌프 케이싱의 단부와 상기 엔드 스터드를 나사 막대기에 의해 연결해서 단단히 조임으로써, 상기 스테이터가 상기 엔드 스터드와 함께 펌프 케이싱에 일체로 연결되어 있고, 상기 엔드 스터드 및 펌프 케이싱의 단부에, 상기 외통부의 단부가 맞닿은 구성으로 하는 것이 가능하다.

이러한 구성으로 한 경우에는, 나사 막대기에 의해 연결해서 단단히 조임으로써 엔드 스터드와 펌프 케이싱 사이에 작용하는 체결력(끼움 지지력)이 라이너부보다도 외통부에 우선적으로 작용하여, 라이너부가 상기 체결력에 의해 축 방향으로 압축되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 일축 편심 나사 펌프에서는, 라이너부의 내경을 한층 더 부위에 따르지 않고 대략 균일하게 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에 따르면, 라이너부의 편마모를 회피하여, 토출량의 안정화를 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 엔드 스터드 및/또는 상기 펌프 케이싱의 단부에, 상기 플랜지 형상부를 끼워 넣기 가능한 끼워 넣기부를 설치하고, 상기 끼워 넣기부에 있어서, 상기 엔드 스터드 및/또는 상기 펌프 케이싱과 상기 외통부 사이에 상기 플랜지 형상부를 끼워 넣은 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 라이너부의 위치 어긋남을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있으며, 일축 편심 나사 펌프의 가동 상태의 안정화에 이바지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 라이너부의 외관 형상이 다각 형상의 것이어도 된다.

이러한 구성으로 함으로써, 라이너부의 둘레 방향으로의 위치 어긋남을 방지하여, 일축 편심 나사 펌프의 가동 상태를 한층 안정화시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 외통부가 상기 라이너부의 외형을 따르는 형상으로 굴곡되어 있는 것인 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 라이너부의 둘레 방향으로의 위치 어긋남을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있게 되어, 일축 편심 나사 펌프의 가동 상태를 더욱 안정화시킬 수 있다.

본 발명의 일축 편심 나사 펌프는, 상기 외통부의 내주측에 돌기가 설치되어 있으며, 상기 돌기가 상기 라이너부의 외주면에 압박된 상태로 접촉되어 있는 것이어도 된다.

이러한 구성에 따르면, 라이너부의 외주면에 돌기가 압박에 의해 걸려진 상태가 되어, 라이너부의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있으며, 상기 라이너부의 외관 형상이 원통 형상의 것인 경우와 같이 라이너부의 위치 어긋남이 우려되는 경우에 특히 유효하다.

본 발명에 따르면, 스테이터를 외통과 라이닝 부재로 용이하게 분별하는 것이 가능하여, 라이닝 부재의 위치 어긋남, 변형 및 이들에 수반하는 편마모의 발생이나 토출량의 불안정화 등의 문제를 해소할 수 있는 일축 편심 나사 펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 일축 편심 나사 펌프를 도시하는 단면도.
도 2의 (a)는 도 1의 α부 확대도, (b)는 도 1의 β부 확대도.
도 3은 스테이터의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 일축 편심 나사 펌프에 있어서 채용되고 있는 스테이터를 도시하는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 측면도, (c)는 (a)의 A-A 단면도.
도 5는 도 3의 스테이터에 채용되고 있는 라이너부를 도시하는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 측면도, (c)는 (b)의 C-C 단면도, (d)는 (a)의 B-B 단면도.
도 6은 외통 구성체를 클램프 결합할 때의 파지부에 대한 끼움 지지편의 장착 방법을 설명하는 설명도.
도 7은 변형예에 따른 스테이터의 분해 상태를 도시하는 정면도.

계속해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 일축 편심 나사 펌프(10)에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 일축 편심 나사 펌프(10)는, 소위 회전 용적형 펌프로, 도 1에 도시한 바와 같이, 스테이터(20)나, 로터(50), 동력 전달 기구(70) 등을 구비한 구성으로 되어 있다. 또한, 일축 편심 나사 펌프(10)는, 금속제로 통형상의 펌프 케이싱(12)과 엔드 스터드(13)를 구비하며, 양자를 스테이 볼트(18)(나사 막대기)를 개재해서 접속하여 일체화한 구조로 되어 있다. 일축 편심 나사 펌프(10)는, 엔드 스터드(13)에 제1 개구(14a)를 갖고, 펌프 케이싱(12)의 외주 부분에 제2 개구(14b)를 갖는다. 제1 개구(14a)는, 일축 편심 나사 펌프(10)의 축 방향으로 관통한 관통 구멍으로 하고 있다. 제2 개구(14b)는, 펌프 케이싱(12)의 길이 방향 중간 부분에 위치하는 중간부(12a)에 있어서 펌프 케이싱(12)의 내부 공간으로 연통되어 있다.

제1, 제2 개구(14a, 14b)는, 각각 일축 편심 나사 펌프(10)의 흡입구 및 토출구로서 기능하는 부분이다. 더욱 상세히 설명하면, 본 실시 형태의 일축 편심 나사 펌프(10)는, 로터(50)를 정방향으로 회전시킴으로써, 제1 개구(14a)가 토출구로서 기능하고, 제2 개구(14b)가 흡입구로서 기능하도록 유체를 압송하는 것이 가능하다. 또한 이와는 반대로, 일축 편심 나사 펌프(10)는, 로터(50)를 역 방향으로 회전시킴으로써, 제1 개구(14a)가 흡입구로서 기능하고, 제2 개구(14b)가 토출구로서 기능하도록 유체를 압송시키는 것이 가능하다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 펌프 케이싱(12)은, 일축 편심 나사 펌프(10)의 조립 상태에 있어서 엔드 스터드(13)측을 향하는 부분[단부(12b)]에, 단면 형상이 단형상이 되도록 형성된 끼워 넣기부(12c)를 갖는다. 또한, 엔드 스터드(13)에 대해서도, 일축 편심 나사 펌프(10)의 조립 상태에 있어서 펌프 케이싱(12)측을 향하는 부분[단부(13a)]에, 단면 형상이 단형상이 되도록 형성된 끼워 넣기부(13b)를 갖는다. 끼워 넣기부(12c, 13b)는, 각각 나중에 상세히 설명하는 스테이터(20)의 플랜지부(26)를 끼워 넣기 위해서 설치된 부분이다. 끼워 넣기부(12c, 13b)의 폭 h1(축 방향의 길이)은, 플랜지부(26)의 두께(축 방향의 길이)와 거의 동일하며, 끼워 넣기부(12c, 13b)가 설치된 부분에 있어서의 개구 직경 h2는 플랜지부(26)의 외경과 거의 동일하다.

일축 편심 나사 펌프(10)는 펌프 케이싱(12)과 엔드 스터드(13) 사이에, 스테이터(20)를 장착하기 위한 스테이터 장착부(15)를 갖는다. 일축 편심 나사 펌프(10)는, 스테이터 장착부(15)에 스테이터(20)를 배치한 상태에서 스테이 볼트(18)를 장착함으로써, 펌프 케이싱(12)과 엔드 스터드(13)가 스테이터(20)를 개재해서 연결되며, 전술한 제1, 제2 개구(14a, 14b) 사이를 연결하는 일련의 유로가 형성된 상태가 된다.

스테이터(20)는, 일축 편심 나사 펌프(10)에 있어서 가장 특징적인 부분이며, 도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 라이너부(22)와 외통부(24)로 크게 구별된다. 라이너부(22)는 고무로 대표되는 탄성체나 수지 등에 의해, 일체적으로 형성된 것이다. 라이너부(22)의 재질은 일축 편심 나사 펌프(10)를 사용해서 이송하는 피반송물인 유체의 종류나 성상 등에 맞추어서 적절하게 선택된다.

라이너부(22)는 직경 방향 외측을 향해서 돌출한 플랜지부(26, 26)(플랜지 형상부)를 축 방향의 양단부에 갖고, 플랜지부(26, 26) 사이에 외통부(24)를 장착하기 위한 외통 장착부(28)를 구비한 통체이다. 라이너부(22)는 플랜지부(26, 26) 및 외통 장착부(28)를 일체적으로 형성한 것이며, 플랜지부(26, 26)와 외통 장착부(28)의 경계 부분에는 단차(30)를 갖는다. 플랜지부(26, 26)는 외관 형상(단면 형상)이 거의 원형으로 되어 있고, 외통 장착부(28)는 외관 형상(단면 형상)이 다각 형상(본 실시 형태에서는 거의 정십각형상)으로 되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이 플랜지부(26, 26)의 두께는, 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 단부(12b, 13a)에 설치되어 있는 끼워 넣기부(12c, 13b)의 폭 h1과 거의 동일하게 되어 있고, 플랜지부(26, 26)의 외경은, 각각 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 단부(12b, 13a)에 설치되어 있는 끼워 넣기부(12c, 13b)의 개구 직경 h2와 거의 동일하게 되어 있다.

라이너부(22)의 내주면(32)은, 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 또한 구체적으로는, 라이너부(22)의 내부에는, 라이너부(22)의 길이 방향을 따라 신장되어, 소정의 피치로 비틀어진 암나사 형상의 관통 구멍(34)이 설치되어 있다. 관통 구멍(34)은, 라이너부(22)의 길이 방향의 어느 위치에서 단면시하더라도, 그 단면 형상(개구 형상)이 거의 타원형이 되도록 형성되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 외통부(24)는, 전술한 라이너부(22)의 외통 장착부(28)에 있어서 라이너부(22)의 외주를 덮어, 비접착 상태로 장착되는 것이다. 구체적으로는, 외통부(24)는, 라이너부(22)의 외주에 압박 상태로 장착되는 것이며, 접착제를 사용하지 않아도 라이너부(22)와 일체화되어, 둘레 방향 및 축 방향의 양쪽에 위치 결정된 상태가 된다.

외통부(24)는, 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 외통 구성체(36, 36)와, 클램프(38, 38)에 의해 구성되어 있다. 외통 구성체(36, 36)는, 각각 라이너부(22)의 외통 장착부(28)에 있어서 둘레 방향으로 거의 절반의 영역에 덧씌워지는 금속제의 부재로서, 외통 장착부(28)를 따르는 형상으로 되도록 만곡(굴곡)되어 있다. 그 때문에, 외통 구성체(36)를 외통 장착부(28)에 장착함으로써, 외통 구성체(36)가 둘레 방향으로 회전 방지된 상태가 된다. 또한, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 외통 구성체(36)의 두께는, 라이너부(22)에 있어서 플랜지부(26)와 외통 장착부(28) 사이에 형성된 단차(30)보다도 크다. 그 때문에, 외통 장착부(28)에 외통 구성체(36)를 장착하면, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 외통 구성체(36)가 플랜지부(26)보다도 라이너부(22)의 직경 방향 외측을 향해서 돌출된 상태가 된다.

또한, 외통 구성체(36)의 길이는, 외통 장착부(28)의 길이와 거의 동일하다. 그 때문에, 외통 장착부(28)에 외통 구성체(36)를 장착하면, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이 라이너부(22)의 단차(30)가 형성된 부분에 있어서 외통 구성체(36)의 양단부가 플랜지부(26, 26)에 대하여 맞닿은 상태가 된다. 그 때문에, 외통부(24)는, 라이너부(22)에 대하여 외통 구성체(36)를 장착한 상태에 있어서 축 방향(길이 방향)을 향해서 압축 응력이 작용한 경우에, 이 응력을 외통 구성체(36)에 의해 받아내어, 라이너부(22)의 압축 변형이나, 라이너부(22) 내에 형성된 관통 구멍(34)의 변형을 방지할 수 있다.

외통 장착부(28)의 둘레 방향 양단부에는, 파지부(40, 40)가 길이 방향을 향해서 연장하도록 형성되어 있다. 파지부(40, 40)의 일단부측에는, 핀 삽입 관통 구멍(42, 42)이 설치되어 있고, 타단부측에는 결합 홈(44, 44)이 형성되어 있다. 핀 삽입 관통 구멍(42, 42) 및 결합 홈(44, 44)은, 각각 나중에 상세히 설명하는 클램프(38, 38)를 장착하기 위해서 사용하는 것이다. 결합 홈(44)은 파지부(40)의 가장자리로부터 기울기 후방(상기 타단부측)을 향해서 연장하도록 형성되어 있다.

클램프(38)는, 단면 형상이 대략 「コ」자형의 끼움 지지편(46)과, 핀(48)을 구비하고 있다. 끼움 지지편(46)은, 외통 장착부(28)에 외통 구성체(36)를 장착할 때에, 서로 겹쳐진 상태가 되어 있는 파지부(40, 40)를 끼워 넣도록 해서 장착되는 것이다. 끼움 지지편(46)은, 파지부(40)와 거의 동일한 길이를 갖고, 그 길이 방향 일단부측에는 핀 삽입 관통 구멍(46a)이 설치되고, 타단부측에는 돌기(46b)가 설치되어 있다. 끼움 지지편(46)은, 도 6에 있어서 화살표 X에 의해 나타낸 바와 같이 돌기(46b)를 파지부(40)에 있어서 경사 방향으로 연장하도록 형성된 결합 홈(44)을 따라 슬라이드시켜, 돌기(46b)가 결합 홈(44)의 단부에 맞부딪친 상태에 있어서, 화살표 Y에 의해 나타낸 바와 같이 돌기(46b)를 중심으로 해서 회전시킴으로써, 핀 삽입 관통 구멍(46a)을 플랜지(40, 40)측의 핀 삽입 관통 구멍(42, 42)과 연통한 상태로 할 수 있다. 이 상태에 있어서 핀(48)을 핀 삽입 관통 구멍(46a, 42, 42)에 걸쳐서 삽입 관통함으로써, 클램프(38)에 의해 플랜지(40, 40)가 끼움 지지되어, 고정된 상태(클램프 결합된 상태)로 할 수 있다.

스테이터(20)는, 라이너부(22)에 대하여 외통 구성체(36, 36)를 씌우고, 파지부(40, 40)를 클램프(38, 38)에 의해 결합한 상태로 되어 사용된다. 스테이터(20)는, 펌프 케이싱(12)에 있어서 제1 개구(14a)에 인접하는 위치에 있는 스테이터 장착부(12b) 내에 내장된다. 구체적으로는, 스테이터(20)는, 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)에 설치된 끼워 넣기부(12c, 13b)에 라이너부(22)의 양단부에 설치된 플랜지부(26, 26)를 삽입하고, 엔드 스터드(13)와 중간부(12a) 사이[스테이터 장착부(12b)]에 끼워 넣는 동시에, 엔드 스터드(13)와 펌프 케이싱(12)의 본체 부분에 걸쳐서 스테이 볼트(18)를 장착해서 단단히 조임으로써 고정되어 있다.

전술한 바와 같이 스테이터(20)가 장착되면, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 라이너부(22)의 일단부측에 있어서 한 쪽의 플랜지부(26)가 엔드 스터드(13)와 외통부(24) 사이에 끼워 넣어진 상태가 된다. 또한, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 타단부측에 있어서는, 다른 쪽의 플랜지부(26)가 중간부(12a)와 외통부(24) 사이에 끼워 넣어진 상태가 된다. 또한, 외통부(24)에 대해서는, 일단부측에 있어서 플랜지부(26) 및 엔드 스터드(13)의 단부에 맞닿고, 타단부측에 있어서 플랜지부(26) 및 펌프 케이싱(12)의 단부에 맞닿은 상태가 된다. 그 때문에, 스테이터(20)는, 라이너부(22) 및 외통부(24)의 양쪽 모두 펌프 케이싱(12)의 스테이터 장착부(12b) 내에 있어서 위치 어긋남 등을 일으키지 않는다.

도 1에 도시한 바와 같이, 로터(50)는, 금속제의 축체이며, 1조로 다단이 편심된 수나사 형상으로 되어 있다. 로터(50)는, 길이 방향의 어느 위치에서 단면시 하더라도, 그 단면 형상이 거의 원형이 되도록 형성되어 있다. 로터(50)는, 전술한 스테이터(20)에 형성된 관통 구멍(34)에 삽입 관통되고, 관통 구멍(34)의 내부에 있어서 자유롭게 편심 회전 가능하게 되어 있다.

로터(50)를 스테이터(20)의 라이너부(22)에 형성된 관통 구멍(34) 내에 삽입 관통하면, 로터(50)의 외주면(52)과 스테이터(20)의 내주면(32)이 양자의 접선에 걸쳐서 맞닿은 상태가 된다. 또한, 이 상태에 있어서, 스테이터(20)의 내주면(32)과, 로터(50)의 외주면 사이에는, 유체 반송로(60)가 형성된다.

유체 반송로(60)는, 스테이터(20)나 로터(50)의 길이 방향을 향해서 나선 형상으로 연장되어 있다. 또한, 유체 반송로(60)는, 로터(50)를 스테이터(20)의 관통 구멍(34) 내에 있어서 회전시키면, 스테이터(20) 내를 회전하면서 스테이터(20)의 길이 방향으로 진행한다. 그 때문에, 로터(50)를 회전시키면, 스테이터(20)의 일단부측으로부터 유체 반송로(60) 내에 유체를 흡입하는 동시에, 이 유체를 유체 반송로(60) 내에 가둔 상태에서 스테이터(20)의 타단부측을 향해서 이송하여, 스테이터(20)의 타단부측에 있어서 토출시키는 것이 가능하다. 즉, 로터(50)를 정방향으로 회전시키면, 제2 개구(14b)로부터 흡입한 유체를 압송하고, 제1 개구(14a)로부터 토출하는 것이 가능하다. 또한, 로터(50)를 역 방향으로 회전시키면, 제1 개구(14a)로부터 흡입한 유체를 제2 개구(14b)로부터 토출하는 것이 가능하다.

동력 전달 기구(70)는, 펌프 케이싱(12)의 외부에 설치된 모터 등의 동력원(도시하지 않음)으로부터 전술한 로터(50)에 대하여 동력을 전달하기 위해서 설치되어 있다. 동력 전달 기구(70)는, 동력 접속부(72)와 편심 회전부(74)를 갖는다. 동력 접속부(72)는, 펌프 케이싱(12)의 길이 방향의 일단부측, 더욱 상세하게는 전술한 엔드 스터드(13)나 스테이터 장착부(12b)가 설치된 것과는 반대측(이하, 단순히 「기단부측」이라고도 칭함)으로 설치된 축 수용부(12c) 내에 설치되어 있다. 또한, 편심 회전부(74)는, 축 수용부(12c)와 스테이터 장착부(12b) 사이에 형성된 중간부(12a)에 설치되어 있다.

동력 접속부(72)는, 드라이브 샤프트(76)를 갖고, 이것이 2개의 베어링(78a, 78b)에 의해 자유롭게 회전 가능하도록 지지되어 있다. 드라이브 샤프트(76)는, 펌프 케이싱(12)의 기단부측의 폐색 부분으로부터 외부로 취출되어 있으며, 동력원에 접속되어 있다. 그 때문에, 동력원을 작동시킴으로써, 드라이브 샤프트(76)를 회전시키는 것이 가능하다. 동력 접속부(72)가 설치된 축 수용부(12c)와 중간부(12a) 사이에는, 예를 들어 메카니컬 시일이나 그랜드 패킹 등으로 이루어지는 축봉 장치(80)가 설치되어 있고, 이에 의해 중간부(12a) 측으로부터 축 수용부(12c)측으로 피반송물된 유체가 누출되지 않는 구조로 되어 있다.

편심 회전부(74)는, 전술한 드라이브 샤프트(76)와 로터(50)를 동력 전달 가능하게 접속하는 부분이다. 편심 회전부(74)는, 연결축(82)과, 2개의 연결체(84, 86)를 갖는다. 연결축(82)은 종래 공지된 커플링 로드나, 스크류 로드 등에 의해 구성되어 있다. 연결체(84)는 연결축(82)과 로터(50)를 연결하는 것이며, 연결체(86)는 연결축(82)과 드라이브 샤프트(76)를 연결하는 것이다. 연결체(84, 86)는, 모두 종래 공지된 유니버설 조인트 등에 의해 구성되어 있고, 드라이브 샤프트(76)를 개재해서 전달되어 온 회전 동력을 로터(50)에 전달하여, 로터(50)를 편심 회전시키는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 일축 편심 나사 펌프(10)의 스테이터(20)는, 일체 형성된 라이너부(22)에 대하여 외통부(24)가 비접착 상태로 장착되어 있다. 구체적으로는, 외통 구성체(26, 26)의 파지부(40, 40)에 클램프(38)를 장착함으로써 발생하는 끼움 지지력의 영향에 의해, 외통부(24)에 대하여 라이너부(22)의 직경 방향 내측 방향으로의 압박력이 작용한다. 외통부(24)는, 이 압박력에 의해 라이너부(22)의 외주에 압박 상태로 장착되어 있고, 라이너부(22)의 축 방향 및 둘레 방향으로 위치 결정된 상태로 되어 있다. 따라서, 일축 편심 나사 펌프(10)는, 외통 구성체(36, 36) 및 클램프(38, 38)를 제거함으로써 라이너부(22)와 외통부(24)로 용이하게 분별하여, 회수하는 것이 가능하며, 환경 문제에 대하여 충분한 배려를 하는 것이 가능해진다.

또한, 일축 편심 나사 펌프(10)는, 라이너부(22)의 양단부에 설치된 플랜지부(26) 사이에 존재하는 외통 장착부(28)가 외통부(24)에 의해 덮여, 외통부(24)의 단부가 플랜지부(26)에 대하여 맞닿은 구조로 되어 있으며, 라이너부(22)가 축 방향으로 수축하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 외통부(24)가, 라이너부(22)의 축 방향으로의 수축을 방지하기 위한 지주적 역할을 다한다. 이에 의해, 토출압의 영향 등에 의해 스테이터(20)에 대하여 축 방향으로의 압축력이 작용하였다 하더라도 라이너부(22)의 내경을 부위에 따르지 않고 대략 균일하게 유지하는 것이 가능해지며, 라이너부(22)의 편마모를 회피하여, 토출량의 안정화를 도모하는 것이 가능해진다.

일축 편심 나사 펌프(10)는, 외통부(24)가, 둘레 방향으로 복수의 외통 구성체(36)로 분할 가능한 것이기 때문에, 라이너부(22)에 대한 외통부(24)의 탈착 작업을 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 전술한 외통부(24)는, 외통 구성체(36)끼리를 클램프(38)를 사용해서 결합(클램프 결합)시켜서 일체화한 것이며, 파지부(40, 40)에 대하여 끼움 지지편(46) 및 핀(48)을 착탈하는 것만으로 외통부(24)를 착탈하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 외통부(24)를 2개의 외통 구성체(36)에 의해 구성한 예를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 또한 다수의 외통 구성체(36)에 의해 구성되는 것이어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 외통 구성체(36, 36)를 둘레 방향 2군데에 있어서 클램프(38)에 의해 결합한 예를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 외통 구성체(36, 36)의 둘레 방향 일단부측을 경첩 등에 의해 연결하고, 타단부측을 클램프(38)나 다른 방법에 의해 연결한 구조로 하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 끼움 지지편(46) 및 핀(48)에 의해 구성된 클램프(38)를 외통 구성체(36, 36)를 결합하기 위해서 사용한 예를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 외통 구성체(36, 36)를 위치 어긋나지 않게 고정 가능한 것이면, 다른 어떠한 방법에 의해 외통 구성체(36, 36)를 결합하는 것으로 해도 상관없다.

본 실시 형태의 일축 편심 나사 펌프(10)는, 스테이터(20)의 일단부측에 엔드 스터드(13)가 배치되어 있고, 스테이터(20)가 스테이 볼트(18)에 의해 발생하는 체결력을 사용해서 엔드 스터드(13)와 함께 펌프 케이싱(12)에 일체로 연결되어 있다. 또한, 스테이터(20)는, 외통부(24)가 엔드 스터드(13) 및 펌프 케이싱(12)의 단부(12b, 13a)에 맞닿은 상태로 되어 있다. 따라서, 스테이터(20)를 내장한 상태에 있어서, 스테이 볼트(18)에 의한 체결력이 라이너부(22)보다도 외통부(24)에 우선적으로 작용하게 되어, 라이너부(22)에 대하여 축 방향으로 큰 압축력이 작용하는 것이나, 라이너부(22)가 압축 변형하는 것을 방지할 수 있다. 또한 이에 의해, 라이너부(22)의 편마모를 방지하여, 토출량을 안정화하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태의 일축 편심 나사 펌프(10)는, 펌프 케이싱(12)의 단부(12b) 및 엔드 스터드(13)의 단부(13a)에, 플랜지부(26)를 끼워 넣기 가능한 끼워 넣기부(12c, 13b)가 설치되어 있으며, 이들에 끼워 넣어진 라이너부(22)의 플랜지부(26)가, 외통부(24)와, 엔드 스터드(13) 및 펌프 케이싱(12) 사이에 끼워 넣어져 있다. 이에 의해, 라이너부(22)의 축 방향으로의 위치 어긋남을 확실하게 방지하는 것이 가능하여, 일축 편심 나사 펌프(10)의 가동 상태를 한층 더 안정화시키는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이, 라이너부(22)의 외통 장착부(28)는, 외관 형상이 다각 형상(본 실시 형태에서는 거의십각형)으로 되어 있다. 또한, 외통 구성체(36, 36)는, 모두 외통 장착부(28)를 따르는 형상으로 굴곡되어 있어, 클램프(38)에 의해 파지부(40)를 파지하고, 결합함으로써 외통 장착부(28)와 거의 동일 형상(본 실시 형태에서는 거의 정십각형)으로 통형상의 외통부(24)가 형성된다. 이에 의해, 라이너부(22)에 대하여 둘레 방향으로의 하중이 작용하더라도 라이너부(22)만이 둘레 방향으로 위치 어긋남을 일으키는 것을 방지하여, 일축 편심 나사 펌프(10)의 가동 상태의 안정화를 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 라이너부(22)가 외통부(24)에 대하여 위치 어긋남을 일으키는 것을 방지하기 위해, 외통 장착부(28) 및 외통부(24)를 각각 다각 형상으로 형성한 예를 예시했지만, 둘레 방향으로의 위치 어긋남을 방지할 수 있는 다른 구성을 채용한 경우나, 둘레 방향으로의 위치 어긋남까지 고려하지 않아도 되는 경우 등은, 전술한 것과는 상이한 구성으로 해도 된다. 구체적으로는, 외통 장착부(28) 및 외통부(24)는, 각각 거의 동일한 단면 형상을 갖는 것이지만, 예를 들어 외통 장착부(28)를 거의 정십각형으로 하고, 외통부(24)를 거의 정십이각형으로 하는 등, 라이너부(22)의 회전 방지로서 기능하는 범주에 있어서 양자의 단면 형상이 상이하게 되어 있어도 된다.

또한, 외통부(24)의 내주측에 돌기(90)를 설치한 구성으로 해서, 외통 장착부(28)에 외통부(24)를 장착함으로써 전술한 돌기(90)가 라이너부(22)의 외주면에 압박된 상태로 접촉하는 것 같은 구성으로 해도 된다. 이러한 구성에 따르면, 라이너부(22)의 외주면에 돌기(90)가 걸려서, 라이너부(22)의 둘레 방향 및 축 방향으로의 위치 어긋남을 방지할 수 있다. 이와 같이 돌기(90)를 설치하는 구성은, 본 실시 형태와 같이 외통 장착부(28)나 외통부(24)를 다각형상으로 한 경우뿐만 아니라, 라이너부(22)의 외관 형상이 원통 형상인 경우와 같이 라이너부(22)의 위치 어긋남이 우려되는 경우에도 유효하다.

10 : 일축 편심 나사 펌프
12 : 펌프 케이싱
12b : 단부
12c : 끼워 넣기부
13 : 엔드 스터드
13b : 끼워 넣기부
15 : 스테이터 장착부
20 : 스테이터
22 : 라이너부
24 : 외통부
26 : 플랜지부(플랜지 형상부)
28 : 외통 장착부
36 : 외통 구성체
50 : 로터
90 : 돌기

Claims (8)

1. 수나사형 로터와,
   상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고,
   상기 스테이터가, 내주면이 암나사형으로 되도록 일체 형성된 통형상의 라이너부와,
   상기 라이너부의 외주에 대하여 압박 상태로 장착된 외통부를 갖고,
   상기 라이너부의 양단부에, 직경 방향 외측을 향해서 돌출한 플랜지 형상부가 설치되어 있고,
   상기 플랜지 형상부 사이에 상기 외통부가 배치되며, 상기 플랜지 형상부에 대하여 상기 외통부의 단부가 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
2. 수나사형 로터와,
   상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고,
   상기 스테이터가, 내주면이 암나사형으로 되도록 일체 형성된 통형상의 라이너부와,
   상기 라이너부에 대하여 비접착 상태로 장착되고, 상기 라이너부의 외주를 덮는 외통부를 갖고,
   상기 라이너부의 양단부에, 직경 방향 외측을 향해서 돌출한 플랜지 형상부가 설치되어 있고,
   상기 플랜지 형상부 사이에 상기 외통부가 배치되며, 상기 플랜지 형상부에 대하여 상기 외통부의 단부가 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 외통부가, 둘레 방향으로 복수의 외통 구성체로 분할 가능한 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스테이터의 일단부측에 엔드 스터드가 배치되고,
   상기 스테이터의 타단부측을 접속하는 펌프 케이싱의 단부와 상기 엔드 스터드를 나사 막대기에 의해 연결해서 단단히 조임으로써, 상기 스테이터가 상기 엔드 스터드와 함께 펌프 케이싱에 일체로 연결되어 있고,
   상기 엔드 스터드 및 펌프 케이싱의 단부에, 상기 외통부의 단부가 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
5. 제4항에 있어서,
   상기 엔드 스터드 및/또는 상기 펌프 케이싱의 단부에, 상기 플랜지 형상부를 끼워 넣기 가능한 끼워 넣기부가 설치되어 있고,
   상기 끼워 넣기부에 있어서, 상기 엔드 스터드 및/또는 상기 펌프 케이싱과 상기 외통부 사이에 상기 플랜지 형상부가 끼워 넣어져 있는 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 라이너부의 외형이 다각 형상인 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
7. 제6항에 있어서,
   상기 외통부가 상기 라이너부의 외형을 따르는 형상으로 굴곡되어 있는 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외통부의 내주측에 돌기가 설치되어 있고,
   상기 돌기가 상기 라이너부의 외주면에 압박된 상태로 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 일축 편심 나사 펌프.

Images