Vertical uniaxial eccentric screw pump for powder transfer

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、メリケン粉、セメント、顔料などの各種粉体を移送するための縦型一軸偏心ねじポンプに関するものである。

［従来の技術］ 従来、一軸偏心ねじポンプは、非粘性の液体や粘性を有する液体などの移送に使用されている。 また、ねじポンプは、横向きに設置して使用される横型と、縦向きにして使用される縦型とがある。 いずれもその主要構成は、例えば、特開昭60−142078号公報や特開昭62−2978
1号公報に記載されているように、雌ねじ形ステータ内に挿入した雄ねじ形ロータを、駆動装置の駆動軸に連結したコネクチングロッドを介し偏心センターを中心に回転させ、ステータの横断面長円形孔内をその長軸方向に移動回転する横断面円形のロータによるポンピング作用によって、被移送物をステータ内に吸い込み、ステータを通して吐出させるというものである。

ところで、この種の一軸偏心ねじポンプは、上記したとおり液体移送に用いられており、構造的に粉体の移送には不適であるとされ、僅かに第３図に示すような粉体移送用のポンプが知られているに過ぎなかった。 その粉体移送用のポンプは、横型で、ロータｃとコネクチングロッドｄとの連結部付近の吸込室ｋ上方の、ポンプケーシングａに、ホッパーを兼用した粉体供給口ｅが形成されており、その粉体供給口ｅから吸込室ｋ内に投入された粉体を、ステータｂを通して粉体吐出口ｆおよび吐出ノズルｊから吐出させる構造になっている。 また、吸込室ｋの底部および粉体吐出口ｆ付近には、それぞれに圧縮空気の噴出口g,hが設けられていて、空気流によって粉体の移送を補助するようにしてある。 そして、前記粉体供給口ｅから供給される粉体は、圧縮空気の噴射口ｇ
からの空気によって流動化され、また圧縮空気の噴射口ｈから噴射される圧縮空気の流れによって吐出ノズルｊ
から移送されるものである。

また、従来、粉体移送に主として用いられている方法としては、ブロワー等により圧縮空気を粉体の移送管中に送り込み、ホッパー等に投入した粉体をフィーダーで一定量ずつ前記移送管内に送り出しながら、空気流によって所定の場所へ移送する、いわゆる空気輸送がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の粉体移送用の一軸偏心ねじポンプでは、粉体の移送に際してあらかじめ粉体を供給口ｅ内に投入する必要がある。 したがって、ドラム缶などの容器に収容された粉体をポンプで直接吸い込んで、所定の場所へ移送することはできない。 また、吸込室ｋ側の噴出口ｇからの圧縮空気の噴出は必須のもので、噴射口ｇから空気を噴出しなければ供給口ｅ内より投入された粉体部分にブリッジが生じ、粉体がステータｂ内に吸い込まれなくなる恐れがある。

また、空気輸送により粉体を移送する方法では、粉体容積の数倍の空気とともに粉体が移送されるため、移送後に空気をバグフィルター等で分離する必要があるほか、ブロワー等の容量も非常に大きなものを要するため、設備が大型になり、また、前者と同様にあらかじめ粉体をホッパー等に投入しておかなければならない。 この発明は上述の点に鑑みなされたもので、特に圧縮空気をポンプ内で噴射させなくても、容器に収容された粉体をポンプ下端の吸込口から直接粉体を吸い込んで所定の場所へ移送することができる、縦型の一軸偏心ねじポンプを提供しようとするものである。

［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、この発明の一軸偏心ねじポンプは、ポンプケーシングの上端に備えた駆動装置の駆動軸に連結したコネクチングロッドを介して、雌ねじ形ステータ内に挿入した雄ねじ形ロータを回転する形式の縦型一軸偏心ねじポンプにおいて、前記ロータの下端にプロペラシャフトを突設して該シャフトを前記ステータ下端の粉体吸込口より下方へ突出させ、該シャフトの粉体の吸込羽根を取着し、前記ステータ上端の吐出口に近接させてポンプケーシングに粉体搬出口を開設し、前記コネクチングロッドの前記粉体搬出口の上方に、粉体の撹拌羽根を取着するとともに、該撹拌羽根の上端に隣接してコネクチングロッド周囲に遮蔽板を装着し、遮蔽板の周縁部が回動自在に嵌入可能な環状溝部材を前記ポンプケーシングに形設している。

請求項２記載のように、前記吸込羽根を取り囲む円筒状ガードを、前記ポンプケーシングの下端に配設することができる。

請求項３記載のように、前記シャフトの下端部に大形の吸込羽根を取着するとともに、シャフトの中間部に小形の吸込羽根を取着し、小形の吸込羽根を取り囲む粉体吸込筒を、前記ポンプケーシングの下端に配設することが好ましい。

請求項４記載のように、前記大形の吸込羽根を取り囲む円筒状ガードを、前記ポンプケーシングの下端に配設してもよい。

特に、移送距離が長くなる場合には、請求項５記載のように、圧縮空気（通常、１〜3kg/cm ²程度）の噴射口を、前記ステータの吐出口附近に、またはその吐出口附近と吸込附近口に設ければよい。

［作用］ 上記した構成を有するこの発明の縦型一軸偏心ねじポンプによれば、例えば容器内に収容された粉体を他の場所へ移送する場合に、容器内の紛体上にポンプ下端の吸込口部を位置させ、駆動装置によりロータを回転させると、ロータとともに吸込口部の吸込羽根が回転し、容器内の粉体が撹拌流動化されながらステータ内に吸い込まれる。 ステータ内に吸い込まれた粉体はロータとのポンピング作用によって吐出口側へ勢いよく送られたのち、
撹拌羽根の回転によって、吐出口付近の粉体が撹拌されて流動化され、粉体の圧密による流路の閉塞が防止されるとともに、ポンプケーシングの上部への粉体の流入が遮蔽板で防止される。 そして、粉体は流速が低下しないうちにその吐出口に近接したポンプケーシングの粉体搬出口から（移送管を通って）移送される。

吸込羽根を取り囲む円筒状ガードを設けた請求項２又は４のポンプによれば、ガードによって吸込羽根が保護される。

請求項３のポンプによれば、粉体の吸込口部で、大形の吸込羽根とともに吸込筒内の小形の吸込羽根が同時に回転して粉体をステータ内へ吸い込む。 特に小形の吸込羽根は吸込筒内で回転するため、吸込力が高くなる。

請求項５のポンプによれば、ステータの吐出口附近、
またはその吐出口附近と吸込口附近から噴射される圧縮空気によって粉体の移送が促進され、粉体を長距離にわたって移送し得る。

［実施例］ 次に、この発明の縦型一軸偏心ねじポンプの実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図である。 図において、偏心ねじポンプ１は、ポンプケーシング２の上端に設けた駆動装置（モータ）３によって駆動される。 モータ３の駆動軸3aは、ポンプケーシング２内に挿入され、ベアリング3bにより回動自在に支承されている。 ポンプ１の主要部は、横断面円形の雄ねじ形ロータ６と、ロータ６の２倍のピッチからなる横断面長円形の内孔面をもつ雌ねじ形ステータ５からなり、ロータ６がステータ５内に回動自在に挿入されている。 そして、ステータ５は円筒状ケーシング５′に装填された状態で、ポンプケーシング２内の下端部に、その周囲に間隙を設けて配設されている。 また、ロータ６は前記モータ３の駆動軸3aとコネクチンングロッド４を介して連結されている。 この状態で、ロータ６の回転中心軸Ｍは、
駆動軸3aの回転中心軸Ｎに対しｅ（第２図）偏心している。 このため、ロータ６の偏心回転を許容できるように、コネクチンングロッド４と、駆動軸3aおよびロータ６との間にはそれぞれユニバーサルジョイント4a,4bを介在させてある。

前記ステータ５の下端の吸込口5a側において、ロータ６の下端中心部にシャフト10を下向きに突設している。
このシャフト10の下端部には、一対の大形の吸込羽根７
を、シャフト10の反時計方向（第２図）への回転時に上向きの吸込力が発生するように傾斜させて取着し、またシャフト10の中間部に一対の小形の吸込羽根８を同様に上向きの吸込力が発生するように傾斜させて取着している。 なお、前記吸込羽根７の先端部には縦向きの補助羽根7aを、粉体が中央部に集められるように傾斜させて取り付けている。 更に、ポンプケーシング２の下端に柵状の円筒形ガード９を、吸込羽根７を取り囲むように取り付け、また、ポンプケーシング２の下端のガード９内に円筒状の吸込筒を、吸込羽根８を取り囲むように取り付けている。

2aは粉体搬出口で、この搬出口2aは、ポンプケーシング２のステータ５上端の吐出口5bに可及的に近接した位置に、開設してある。 また、吐出口5bの上方において、
コネクチンングロッド４の周囲に、円形板状の遮蔽板4c
が取着され、その遮蔽板4cの下面に一対の撹拌羽根4d
が、粉体をポンプケーシング２内の周辺に拡散させる方向に傾斜させて取着されている。 また、ポンプケーシング２の遮蔽板4cの周囲には、遮蔽板4cの周縁部が回動自在に嵌入可能な環状溝部材12を形設してある。 なお、図中、４′は、遮蔽板4cとステータ５との間に形成された吐出室である。 更に、この発明のポンプ１は、上記したように縦向きにして使用するだけでなく、ポンプ１を傾斜しても同様に容器等から粉体を所定の場所へ移送できる。

次に、上記した実施例のポンプの作動態様について説明する。 例えば容器内に収容された粉体を他の場所へ移送する場合に、容器内の粉体上に、ステータ５下端の吸込口5a側のガード９を載置する。 この状態で、モータ３
によりロータ６を回転させると、ロータ６とともにその下端のシャフト10に取着した吸込羽根7,8が回転し、これらの吸込羽根7,8によって容器内の粉体が撹拌流動化されながらステータ５内に吸い込まれる。 そして、ステータ５内に吸い込まれた粉体は、ロータ６とのポンピング作用によってステータ５内をその吐出口5b側へ勢いよく送られ、吐出室４′に入る。 そして、粉体は流速が低下しないうちにその吐出口5bに近接したポンプケーシング２の粉体搬出口2aからこの搬出口2aに接続された移送管（図示せず）を通って移送される。 なお、吐出室４′
の上部付近の粉体は、撹拌羽根4dによって撹拌流動化されながら吐出室４′内の周囲に拡散され、搬出口2aから送り出されるため、粉体が吐出室４′内に滞留しない。
また、吐出室４′の上端は遮蔽板4aで遮蔽されているので、その上方のポンプケーシング２内には粉体が流入しない。

ところで、粉体の移送距離が非常に長くなる場合には、例えば、第１図において、矢印Ａの位置に圧縮空気（通常、１〜3kg/cm ²程度）の導入管を接続してポンプケーシング２とステータ５のケーシング５′との間隙内に圧縮空気を流入させるとともに、矢印ＢとＣの位置に噴射口を開設しておき、流入させた圧縮空気をステータ５の吸込口5a付近と吐出口5b付近から噴射させるようにすればよい。 また、噴射口を１つだけにする場合は、吐出口5b側（矢印Ｂ）に設ける方が効果的である。

［発明の効果］ この発明の粉体移送用の縦型一軸偏心ねじポンプは、
上記のように構成したので、下記の効果を奏する。

（１）従来の粉体移送用のポンプのように、圧縮空気をポンプ内で噴射させなくても、粉体を移送できるので、
圧縮空気源が不要で、ポンプ自体の構造を含め設備全体の構造が簡単になる。 また、粉体の吸い込み時に粉体とともに吸い込まれる空気量は非常に少ないので、従来の空気輸送のように移送後に空気を分離する必要がなく、
しかも大容量のブロワー等も不要である。 更に、粉体の圧密による吐出側流路の閉塞が撹拌羽根による粉体の撹拌作用により防止されるとともに、ポンプケーシング内の上部への粉体の流入が遮蔽板で防止される。

（２）収容された粉体をポンプ下端の吸込口から粉体を直接吸い込んで所定の場所へ移送することができるので、従来の粉体移送用の横型一軸偏心ねじポンプのように、粉体を供給口に投入してやる必要がなく、作業が簡単である。

（３）請求項２又は４のポンプによれば、ガードによって吸込羽根が保護される。

（４）請求項３のポンプによれば、ステータ内への粉体の吸込能力が高くなる。

（５）請求項５のポンプによれば、圧縮空気によって粉体の移送が促進されるので、粉体の移送距離が長くなる場合に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦型一軸偏心ねじポンプの縦断面図、第２図は第１図の底面図、第３図は従来例の縦断面図である。 １……一軸偏心ねじポンプ、２……ポンプケーシング、
2a……粉体搬出口、３……モータ（駆動装置）、４……
コネクチングロッド、4c……遮蔽板、4d……撹拌羽根、
５……ステータ、5a……吸込口、5b……吐出口、６……
ロータ、7,8……吸込羽根、９……ガード、10……シャフト、11……吸込筒、12…環状溝部材。