1축 편심 나사 펌프

1축 편심 나사 펌프 {UNIAXIAL ECCENTRIC SCREW PUMP}

본 발명은 외통부와 라이닝부로 분할 가능한 스테이터를 구비한 1축 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 1축 편심 나사 펌프라 일컬어지는 펌프가 제공되어 있다. 이 펌프에 있어서 채용되어 있는 스테이터의 대부분은, 금속으로 된 외통 내에 고무나 수지 등에 의해 형성된 라이닝 부재를 삽입한 구조로 되어 있다. 종래 기술에 있어서 채용되어 있는 스테이터는, 외통과 라이닝 부재를 접착 등에 의해 고정함으로써, 양자의 위치 어긋남이나 라이닝 부재의 위치 어긋남이 방지되어 있다.

종래 기술의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 스테이터의 시간이 흐름에 따른 열화에 수반하여 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값(로터의 외면과 스테이터의 내면과의 포개어짐)이 저하되어 충분한 성능을 발휘할 수 없게 되면, 스테이터를 교환하는 것에 따른 대응, 또는 로터를 지름이 큰 것으로 교환하는 것에 따른 대응이 취해져 있다. 체결값 등의 조정을 위해 로터를 지름이 큰 것으로 교환하는 방책을 채용한 경우에는, 1축 편심 나사 펌프의 분해 작업이 필요해져, 그만큼 작업 효율이 저하되어 버린다는 문제가 있다.

또한, 종래 기술의 스테이터가 외통과 라이닝 부재를 접착에 의해 일체화된 구조로 되어 있으므로, 스테이터의 교환에 의해 대응하는 경우에는 마모된 라이닝 부재뿐만 아니라 외통까지 교환할 필요가 있다. 따라서, 환경 문제에 대한 배려, 러닝 코스트 등의 관점으로부터 보면, 스테이터를 구성하는 외통과 라이닝 부재를 쉽게 분별 회수 가능하게 하여, 마모된 라이닝 부재를 교환하는 것 등에 의해 로터와 스테이터와의 접촉압 및 체결값을 회복시킬 수 있는 구조인 것이 바람직하다.

라이닝 부재 등의 교환 작업을 행함으로써 대응하는 경우에는, 1축 편심 나사 펌프의 분해 작업, 조립 작업을 행해야만 한다. 또한, 종래 기술의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조립 작업 시에 라이닝 부재 및 스테이터의 중심축을 정확하게 합치시키는 작업도 필요해진다. 따라서, 라이닝 부재의 교환 빈도 및 라이닝 부재 등의 교환에 수반하는 러닝 코스트를 한층 더 억제하기 위해서는, 라이닝 부재가 극도로 마모된 경우를 제외하고, 라이닝 부재의 교환을 행하지 않아도 용이하면서도 또한 고정밀도로 체결값 등을 회복시킬 수 있어, 체결값 등을 회복시키는 작업을 행할 때에 라이닝 부재 및 스테이터의 중심축을 합치시킬 필요가 없는 구성인 것이 바람직하다.

또한, 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 이송하는 유동물의 온도 변화, 용도 등에 따라서 체결값을 적절하게 조정 가능하게 하는 것이 요망되고 있다. 구체적으로는, 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 식품 등의 유동물을 이송한 후, 뜨거운 물 등을 이송함으로써 로터, 스테이터 등의 부재의 세정을 실시하고자 하는 요망이 있다. 그러나 종래 기술에 있어서는, 로터 또는 스테이터를 교환하지 않으면 체결값 등의 조정을 행할 수 없으므로, 뜨거운 물 등을 이송할 때에 체결값이 과대해지지 않도록 로터의 외경 및 스테이터의 내경이 설정되어 있다. 따라서, 종래 기술의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 저온의 유동물을 이송할 때의 체결값 등을 적절한 상태로 하는 것이 매우 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 스테이터를 외통과 라이닝 부재로 쉽게 분별할 수 있고, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 용이하면서도 또한 고정밀도로 조정할 수 있는 1축 편심 나사 펌프의 제공을 목적으로 하였다.

상술한 과제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 수나사형의 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가 암나사형의 내주면을 갖는 통 형상의 라이너부와, 상기 라이너부의 외주를 포위하도록 배치되어, 상기 라이너부에 대하여 비접착 상태로 장착된 외통부와, 상기 외통부를, 적어도 주위 방향 일부에 상당하는 영역에 있어서 상기 라이너부의 직경 방향으로 오프셋시킬 수 있는 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 구성으로 한 경우, 외통부의 적어도 주위 방향 일부에 상당하는 영역을 조정 수단에 의해 직경 방향으로 오프셋시킴으로써, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있다. 이에 의해, 스테이터 또는 로터의 교환 등을 행하지 않고, 라이닝 부재의 마모, 이송하는 유동물의 온도 변화, 용도 등에 따라서 체결값을 적절하게 조정할 수 있게 된다. 또한, 이에 의해, 라이닝 부재의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 한층 더 억제할 수 있다.

또한, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 상술한 바와 같이 외통부의 주위 방향 일부에 상당하는 영역만을 오프셋시킨 경우에도, 로터의 외면과 라이너부의 내면과의 접촉압 및 체결값이 부위에 상관없이 대략 균일해져, 라이닝 부재가 편마모되지 않고 대략 균일하게 마모되는 것이 판명되었다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 라이너부의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 부재를 사용함으로써 접촉압 및 체결값을 조정하는 작업을 행했을 때에, 라이닝 부재 및 로터의 중심축을 합치시키는 작업을 행할 필요가 없어, 체결값 등의 조정을 용이하면서도 또한 고정밀도로 행할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단을 이용하여 체결값 등을 조정함으로써, 이송하는 유동물의 온도, 용도 등에 따라서 적절한 작동 상태로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 의하면, 체결값이 과대해지는 것에 따른 스테이터의 파손 및 체결값이 과소해지는 것에 따른 유동물의 이송 성능의 저하를 방지할 수 있다.

마찬가지의 지식에 의거하여 제공되는 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 수나사형의 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가 암나사형의 내주면을 갖는 통 형상의 라이너부와, 상기 라이너부가 비접착 상태로 수용되는 라이너부 장착 영역을 형성하는 외통부와, 상기 라이너부 장착 영역을 상기 라이너부의 적어도 주위 방향 일부에 있어서 상기 라이너부의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킬 수 있는 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단에 의해, 외통부의 내측에 형성되는 라이너부 장착 영역을 라이너부의 주위 방향의 일부에 있어서 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킴으로써, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있다. 이에 의해, 스테이터 또는 로터의 교환 등을 행하지 않고 적절하게 체결값을 조정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 라이닝 부재가 과도하게 마모된 경우를 제외하고 라이닝 부재를 교환할 필요가 없으며, 이송하는 유동물의 온도 변화, 용도 등이 변화된 경우라도 라이닝 부재 및 로터를 교환할 필요가 없다. 이에 의해, 라이닝 부재의 교환 빈도를 최소한으로 억제하고, 유지 보수에 필요로 하는 수고, 러닝 코스트 등을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 외통부의 내주면에 있어서 주위 방향 일부에 상당하는 영역만을 확대, 축소시킨 경우에도, 로터의 외면과 라이너부의 내면과의 접촉압 및 체결값이 부위에 상관없이 대략 균일해지는 것이 판명되었다. 이로 인해, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단에 의해 라이너부 장착 영역을 확대, 축소한 상태에 있어서 작동시킨 경우에도 라이닝 부재의 편마모가 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면, 라이너부의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 라이닝 부재의 편마모가 발생하지 않으므로, 조정 부재를 사용하여 접촉압 및 체결값을 조정하는 작업을 행했을 때에, 라이닝 부재 및 로터의 중심축을 합치시키는 작업을 행할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 체결값 등의 조정 작업을 매우 쉽게 실시할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단을 이용하여 체결값 등을 조정함으로써, 이송하는 유동물의 온도, 용도 등에 따라서 적절한 작동 상태로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 의하면, 체결값이 과대해지는 것에 따른 스테이터의 파손 및 체결값이 과소해지는 것에 따른 유동물의 이송 성능의 저하를 방지할 수 있다.

마찬가지의 지식에 의거하여 제공되는 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 수나사형의 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가 암나사형의 내주면을 갖는 통 형상의 라이너부와, 상기 라이너부가 비접착 상태로 수용되는 라이너부 장착 영역을 형성하는 외통부와, 상기 라이너부의 적어도 주위 방향 일부의 영역에 대하여 상기 외통부측으로부터 직경 방향으로 작용하는 가압력을 조정함으로써, 상기 라이너부 장착 영역을 상기 라이너부의 적어도 주위 방향 일부에 있어서 상기 라이너부의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킬 수 있는 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단을 이용함으로써, 외통부측으로부터 라이너부의 적어도 주위 방향 일부의 영역에 작용하는 가압력을 조정함으로써, 라이너부 장착 영역을 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시켜, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있다. 이에 의해, 스테이터 또는 로터의 교환 등을 행하지 않고 적절하게 체결값을 조정할 수 있게 된다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 라이닝 부재가 과도하게 마모된 경우를 제외하고, 라이닝 부재의 마모에 의해 체결값이 저하된 경우, 이송하는 유동물의 온도가 변화된 경우, 용도가 변화된 경우 등에도, 조정 수단을 이용하여 조정하는 것만으로 체결값을 적정화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 의하면, 라이닝 부재의 교환 빈도를 최소한으로 억제하고, 유지 보수에 필요로 하는 수고, 러닝 코스트 등을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 조정 수단을 이용하여 라이너부의 주위 방향 일부의 영역에 대하여 외통부측으로부터 직경 방향으로 작용하는 가압력을 조정한 경우에도, 로터의 외면과 라이너부의 내면과의 접촉압 및 체결값이 부위에 상관없이 대략 균일해지는 것이 판명되었다. 이로 인해, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단을 이용하여 체결값 등을 조정한 경우에도, 라이닝 부재의 편마모가 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면, 라이너부의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 라이닝 부재의 편마모가 발생하지 않으므로, 조정 부재를 사용하여 접촉압 및 체결값을 조정하는 작업을 행했을 때에, 라이닝 부재 및 로터의 중심축을 합치시키는 작업을 행할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 체결값 등의 조정 작업을 매우 쉽게 실시할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 조정 수단을 이용하여 라이너부의 적어도 주위 방향 일부의 영역에 작용하는 가압력을 조정함으로써, 이송하는 유동물의 온도, 용도 등에 따라서 체결값 등을 쉽게 적정한 것으로 조정할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 의하면, 체결값이 과대해지는 것에 따른 스테이터의 파손 및 체결값이 과소해지는 것에 따른 유동물의 이송 성능의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 상기 조정 수단이, 상기 라이너부와 상기 외통부 사이에 개재 및/또는 탈리시킬 수 있는 심에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 심의 삽입 발출, 심 두께의 조정 및 심 매수의 조정 등에 의해 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 최적의 상태로 조정할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 상기 외통부가 주위 방향으로 복수의 외통 구성 부재로 분할 가능한 것이며, 상기 외통 구성 부재가 축선 방향으로 연장되는 플랜지부를 주위 방향 양단부에 갖는 것이며, 상기 조정 수단이 주위 방향에 인접하는 상기 외통 구성 부재의 플랜지부끼리를 연결하는 연결체에 의해 구성되어 있고, 상기 플랜지부끼리의 간격을 조정 가능한 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 조정 수단에 의해 플랜지부끼리의 간격을 조정함으로써, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 최적의 상태로 조정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 상기 연결체가 상기 플랜지부를 협지(挾持)하는 협지 부재에 의해 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성에 의하면, 협지 부재에 의해 플랜지부에 작용하는 협지력을 조정함으로써 플랜지부끼리의 간격을 쉽게 조정하여, 체결값 등을 고정밀도로 조정할 수 있게 된다.

마찬가지의 지식에 의거하여 제공되는 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 수나사형의 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가 암나사형의 내주면을 갖는 통 형상의 라이너부와, 상기 라이너부의 외주를 포위하도록 배치되고, 상기 라이너부에 대하여 비접착 상태로 장착된 외통부를 갖고, 상기 라이너부의 적어도 주위 방향 일부이며, 상기 라이너부의 축선 방향으로 연장되는 영역에 있어서, 상기 라이너부와 상기 외통부 사이에 심을 개재 및/또는 탈리시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 구성으로 한 경우, 라이너부와 외통부 사이에 심을 개재 및/또는 탈리시킴으로써, 외통부의 내주면 중 적어도 주위 방향 일부에 상당하는 영역을 라이너부의 직경 방향으로 오프셋시킬 수 있게 된다. 바꿔 말하면, 외통부의 내측에 형성되는 라이너부를 장착하기 위한 영역(라이너부 장착 영역)을 라이너부의 주위 방향의 일부에 있어서, 라이너부의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 심을 라이너부와 외통부 사이에 개재 및/또는 탈리시킴으로써, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는 스테이터 또는 로터의 교환 등을 행하지 않고, 라이닝 부재의 마모, 이송하는 유동물의 온도 변화, 용도 등에 따라서 체결값을 적절하게 조정할 수 있다. 또한, 이에 의해, 라이닝 부재의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 한층 더 억제할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 외통부의 내주면에 있어서 주위 방향 일부에 상당하는 영역만을 오프셋시킨 경우, 또는 라이너부 장착 영역을, 라이너부의 주위 방향의 일부에 있어서, 라이너부의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킨 경우에도, 로터의 외면과 라이너부의 내면과의 접촉압 및 체결값이 부위에 상관없이 대략 균일해지는 것이 판명되었다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 외통과 라이닝 부재 사이에 심을 개재 삽입 및/또는 탈리시킨 상태에 있어서 유동물의 이송을 행해도, 라이닝 부재가 편마모되지 않고 대략 균일하게 마모된다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 편마모에 의한 라이너부의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 라이너부의 편마모가 발생하지 않으므로, 심을 라이너부와 외통부 사이에 개재 및/또는 탈리시킬 때 라이닝 부재 및 로터의 중심축을 합치시키는 작업을 행하지 않아도 된다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 체결값 등의 조정 작업을 매우 간편하게 실시할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 심을 사용하여 체결값 등을 조정함으로써, 이송하는 유동물의 온도, 용도 등에 따라서 적절한 작동 상태로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 의하면, 체결값이 과대해지는 것에 따른 스테이터의 파손 및 체결값이 과소해지는 것에 따른 유동물의 이송 성능의 저하를 방지할 수 있다.

마찬가지의 지식에 의거하여 제공되는 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 수나사형의 로터와, 상기 로터를 삽입 관통 가능한 스테이터를 갖고, 상기 스테이터가, 암나사형의 내주면을 갖는 통 형상의 라이너부와, 상기 라이너부의 외주를 포위하도록 배치되고, 상기 라이너부에 대하여 비접착 상태로 장착된 외통부를 갖고, 상기 외통부가 주위 방향으로 복수의 외통 구성 부재로 분할 가능한 것이며, 상기 외통 구성 부재가 축선 방향으로 연장되는 플랜지부를 주위 방향 양단부에 갖고, 주위 방향에 인접하는 상기 외통 구성 부재의 플랜지부끼리를 연결체에 의해 연결함으로써 상기 외통부를 형성 가능한 것이며, 상기 연결체가 상기 플랜지부끼리의 간격을 조정 가능한 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 구성으로 한 경우, 외통부를 구성하는 외통 구성 부재의 플랜지부끼리의 간격을 연결체를 사용하여 조정함으로써, 외통부의 내주면 중 적어도 주위 방향 일부에 상당하는 영역을 라이너부의 직경 방향으로 오프셋시킬 수 있게 된다. 바꿔 말하면, 외통부의 내측에 형성되는 라이너부를 장착하기 위한 영역(라이너부 장착 영역)을 라이너부의 주위 방향의 일부에 있어서, 라이너부의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킬 수 있다. 또한, 라이너부에 대하여 작용하는 가압력을, 라이너부의 적어도 주위 방향 일부의 영역에 있어서 변화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 연결체를 사용하여 외통 구성 부재의 플랜지부끼리의 간격을 조정함으로써, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있어, 스테이터 또는 로터의 교환 등을 행할 필요가 없다. 또한, 이에 의해, 라이닝 부재의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 한층 더 억제할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명자들이 예의 검토한 결과에 따르면, 외통부의 내주면에 있어서 주위 방향 일부에 상당하는 영역만을 오프셋시킨 경우, 라이너부의 주위 방향의 일부에 있어서 라이너부 장착 영역을 라이너부의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킨 경우, 라이너부에 대하여 작용하는 가압력을, 라이너부의 적어도 주위 방향 일부의 영역에 있어서 변화시킨 경우 중 어떠한 경우에 있어서도, 로터의 외면과 라이너부의 내면과의 접촉압 및 체결값이 부위에 상관없이 대략 균일해진다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는 연결체를 사용하여 외통 구성 부재의 플랜지부끼리의 간격을 조정한 상태에 있어서 유동물의 이송을 행해도, 라이닝 부재가 편마모되지 않고 대략 균일하게 마모된다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 편마모에 의한 라이너부의 교환 빈도 및 러닝 코스트를 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 라이너부의 편마모가 발생하지 않으므로, 심을 라이너부와 외통부 사이에 개재 및/또는 탈리시킬 때에 라이닝 부재 및 로터의 중심축을 합치시키는 작업을 행하지 않아도 된다. 따라서, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 체결값 등의 조정 작업을 매우 쉽게 실시할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 연결체가 플랜지부를 협지하는 협지 부재에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 협지 부재에 의해 플랜지부에 작용하는 연결력을 쉽게 조정할 수 있게 된다. 이에 의해, 체결값 등을 고정밀도로 조정할 수 있게 된다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 상기 라이너부의 양단부에, 직경 방향 외측을 향해 돌출된 플랜지 형상부가 설치되어 있고, 상기 플랜지 형상부 사이에 상기 외통부가 배치되고, 상기 플랜지 형상부에 대하여 상기 외통부의 단부가 접촉되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 라이너부의 양단부에 설치된 플랜지 형상부끼리 사이에 외통부가 배치되어 있고, 나아가 외통부의 단부를 플랜지 형상부에 대하여 접촉시킨 구조로 되어 있다. 그로 인해, 외통부가 라이너부의 축 방향으로의 수축을 방지하기 위한 지주적인 역할을 하고, 라이너부의 내경을 대략 균일하게 유지시킬 수 있다. 이에 의해, 라이너부의 편마모를 회피하여, 토출량을 안정화시킬 수 있게 된다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프에 있어서는, 상기 스테이터의 일단부측이 접속되는 엔드 스터드와, 상기 스테이터의 타단부측이 접속되는 펌프 케이싱과, 상기 엔드 스터드 및 상기 펌프 케이싱을 연결하는 스테이 볼트를 갖고, 상기 엔드 스터드 및/또는 펌프 케이싱에, 상기 스테이 볼트와 나사 결합 가능한 너트부가 설치되어 있고, 상기 스테이 볼트와 상기 너트부를 상대적으로 회전시킴으로써, 엔드 스터드 및 펌프 케이싱의 간격을 변화시킬 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 스테이 볼트와 너트부를 상대적으로 회전시킴으로써, 엔드 스터드 및 펌프 케이싱의 간격을 변화시킬 수 있으므로, 상술한 조정 수단 등에 의한 체결값 조정을 쉽게 실시할 수 있다.

본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 상기 라이너부의 외관 형상이 다각 형상의 것이라도 된다.

이러한 구성으로 함으로써, 라이너부의 주위 방향으로의 위치 어긋남을 방지하여, 1축 편심 나사 펌프의 가동 상태를 한층 더 안정화시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 1축 편심 나사 펌프는, 상기 외통부가 상기 라이너부의 외형을 따르는 형상으로 굴곡되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 라이너부의 주위 방향으로의 위치 어긋남을 한층 더 확실하게 방지할 수 있게 되어, 1축 편심 나사 펌프의 가동 상태를 더욱 안정화시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 스테이터를 외통과 라이닝 부재로 쉽게 분별할 수 있고, 로터의 외면과 스테이터의 내면과의 접촉압 및 체결값을 용이하면서도 또한 고정밀도로 조정할 수 있는 1축 편심 나사 펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 1축 편심 나사 펌프를 도시하는 단면도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 α부 확대도, (b)는 도 1의 β부 확대도이다.
도 3은 스테이터의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 1의 1축 편심 나사 펌프에 있어서 채용되어 있는 스테이터를 도시하는 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도, (c)는 (d)의 BB 단면도, (d)는 (a)의 AA 단면도이다.
도 5는, 도 3의 스테이터에 채용되어 있는 라이너부를 도시하는 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도, (c)는 (b)의 DD 단면도, (d)는 (a)의 CC 단면도이다.
도 6은 외통 구성체를 클램프 결합할 때의 파지부에 대한 협지편의 부착 방법을 설명하는 설명도이다.
도 7의 (a)는 심을 장착한 상태에 있어서의 스테이터의 단면도, (b)는 심을 탈리시킨 상태에 있어서의 스테이터의 단면도이다.
도 8의 (a), (b)는 협지편의 측면도, (c)는 (a)에 나타내는 협지편을 장착한 상태에 있어서의 스테이터의 단면도이다.

계속해서, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 1축 편심 나사 펌프(10)에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 1축 편심 나사 펌프(10)는, 소위 회전 용적형의 펌프이며, 도 1에 도시한 바와 같이, 스테이터(20)나, 로터(50), 동력 전달 기구(70) 등을 구비한 구성으로 되어 있다. 또한, 1축 편심 나사 펌프(10)는 금속으로 된 통 형상의 펌프 케이싱(12)과 엔드 스터드(13)를 구비하고, 양자를 접속하여 일체화한 구조로 되어 있다. 구체적으로는, 1축 편심 나사 펌프(10)에 있어서는, 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 각각에 스위블 너트(12x, 13x)가 설치되어 있다. 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)는 스위블 너트(12x, 13x)에 대하여 접속된 스테이 볼트(18)를 통해 접속되고, 일체화되어 있다. 따라서, 1축 편심 나사 펌프(10)는 스위블 너트(12x, 13x)를 회전시킴으로써, 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 간격을 확대 및 축소시킬 수 있다.

1축 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 1축 편심 나사 펌프(10)의 축 방향으로 관통한 관통 구멍으로 되어 있다. 제2 개구(14b)는 펌프 케이싱(12)의 길이 방향 중간 부분에 위치하는 중간부(12a)에 있어서 펌프 케이싱(12)의 내부 공간에 연통하고 있다.

제1, 제2 개구(14a, 14b)는, 각각 1축 편심 나사 펌프(10)의 흡입구 및 토출구로서 기능을 하는 부분이다. 더욱 상세하게 설명하면, 본 실시 형태의 1축 편심 나사 펌프(10)는 로터(50)를 플러스 방향으로 회전시킴으로써, 제1 개구(14a)가 토출구로서 기능을 하고, 제2 개구(14b)가 흡입구로서 기능을 하도록 유체를 압송할 수 있다. 또한 이와는 반대로, 1축 편심 나사 펌프(10)는 로터(50)를 반대 방향으로 회전시킴으로써, 제1 개구(14a)가 흡입구로서 기능을 하고, 제2 개구(14b)가 토출구로서 기능을 하도록 유체를 압송시킬 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 펌프 케이싱(12)은 1축 편심 나사 펌프(10)의 조립 상태에 있어서 엔드 스터드(13)측을 향하는 부분[단부(12b)]에, 단면 형상이 단차 형상이 되도록 형성된 끼워 넣음부(12c)를 갖는다. 또한, 엔드 스터드(13)에 대해서도, 1축 편심 나사 펌프(10)의 조립 상태에 있어서 펌프 케이싱(12)측을 향하는 부분[단부(13a)]에, 단면 형상이 단차 형상이 되도록 형성된 끼워 넣음부(13b)를 갖는다. 끼워 넣음부(12c, 13b)는 각각 이후에 상세하게 설명하는 스테이터(20)의 플랜지부(26)를 끼워 넣기 위해 마련된 부분이다. 끼워 넣음부(12c, 13b)의 폭(h1)(축 방향의 길이)은 플랜지부(26)의 두께(축 방향의 길이)와 대략 동일하며, 끼워 넣음부(12c, 13b)가 마련된 부분에 있어서의 개구 지름(h2)은, 플랜지부(26)의 외경과 대략 동일하다.

1축 편심 나사 펌프(10)는 펌프 케이싱(12)과 엔드 스터드(13) 사이에, 스테이터(20)를 부착하기 위한 스테이터 부착부(15)를 갖는다. 1축 편심 나사 펌프(10)는 스테이터 부착부(15)에 스테이터(20)를 배치한 상태에서 스테이 볼트(18)를 장착함으로써, 펌프 케이싱(12)과 엔드 스터드(13)가 스테이터(20)를 통해 연결되고, 상술한 제1, 제2 개구(14a, 14b) 사이를 연결하는 일련의 유로가 형성된 상태가 된다.

스테이터(20)는 1축 편심 나사 펌프(10)에 있어서 가장 특징적인 부분이며, 도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 라이너부(22)와 외통부(24)와 심(25)으로 크게 구별된다. 라이너부(22)는 고무로 대표되는 탄성체나 수지 등에 의해, 일체적으로 형성된 것이다. 라이너부(22)의 재질은, 1축 편심 나사 펌프(10)를 사용하여 이송하는 피 반송물인 유체의 종류나 성상 등에 알맞게 적절히 선택할 수 있지만, 불소 고무, 플로로 실리콘 고무, 또는 실리콘 고무를 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 라이너부(22)의 특성으로서는, JIS K6262에 기재되어 있는 측정 방법을 이용하여, 소형 시험편을 압축 비율을 25%로 한 조건 하에서 압축하고, 100℃의 온도 분위기 하에서 72시간에 걸쳐 노출시켰을 때의 압축 영구 왜곡이 20% 이하인 고무 소재에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 라이너부(22)의 경도는 JIS K6253에 기재되어 있는 타입 A 듀로미터에 의한 23±1℃의 온도 분위기 하에 있어서의 측정에 의해, 60 내지 80의 범위 내인 것이 바람직하다.

라이너부(22)는 직경 방향 외측을 향해 돌출된 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)와의 경계 부분에는 단차(30)를 갖는다. 플랜지부(26, 26)는 외관 형상(단면 형상)이 대략 원형으로 되어 있고, 외통 장착부(28)는 외관 형상(단면 형상)이 다각 형상(본 실시 형태에서는 대략 정십각 형상)으로 되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이 플랜지부(26, 26)의 두께는, 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 단부(12b, 13a)에 설치되어 있는 끼워 넣음부(12c, 13b)의 폭(h1)과 동일 또는 폭(h1) 이상으로 되어 있다. 플랜지부(26, 26)의 두께는, 폭(h1)에 대하여 5% 내지 15% 두꺼운 것이 바람직하다. 이에 의해, 플랜지부(26, 26)가 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13) 사이에 있어서 견고하게 압착 고정되어, 시일된 상태가 된다. 또한, 플랜지부(26, 26)의 외경은 각각 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 단부(12b, 13a)에 설치되어 있는 끼워 넣음부(12c, 13b)의 개구 지름(h2)과 대략 동일하게 되어 있다.

라이너부(22)의 내주면(32)은 n조(條)로 단일단 또는 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 라이너부(22)의 내주면(32)은 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 더욱 구체적으로는, 라이너부(22)의 내부에는 라이너부(22)의 길이 방향을 따라서 신장, 소정의 피치로 비틀어진 암나사 형상의 관통 구멍(34)이 마련되어 있다. 관통 구멍(34)은 라이너부(22)의 길이 방향의 어떠한 위치에서 단면에서 보아도, 그 단면 형상(개구 형상)이 대략 타원형이 되도록 형성되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 외통부(24)는 상술한 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 가압 상태로 장착되는 것이며, 접착제를 사용하지 않아도 라이너부(22)와 일체화되어, 주위 방향 및 축 방향의 양쪽에 위치 결정된 상태가 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 외통부(24)는 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 외통 구성체(36, 36)와, 클램프(38, 38)에 의해 구성되어 있고, 내측에 라이너부 장착 영역(27)을 형성할 수 있다. 외통 구성체(36, 36)는, 각각 라이너부(22)의 외통 장착부(28)에 있어서 주위 방향으로 대략 절반의 영역에 덮이는 금속으로 된 부재이며, 외통 장착부(28)를 따르는 형상이 되도록 만곡(굴곡)하고 있다. 그로 인해, 라이너부 장착 영역(27) 내에 외통 장착부(28)가 수용되도록 외통 구성체(36)를 라이너부(22)에 대하여 장착함으로써, 외통 구성체(36)가 주위 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. 그로 인해, 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 향해 돌출된 상태가 된다.

또한, 외통 구성체(36)의 길이는 외통 장착부(28)의 길이와 대략 동일하다. 그로 인해, 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 접촉한 상태가 된다. 그로 인해, 외통부(24)는 라이너부(22)에 대하여 외통 구성체(36)를 장착한 상태에 있어서 축 방향(길이 방향)을 향해 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 주위 방향 양단부에는, 파지부(40, 40)(플랜지부)가 길이 방향을 향해 연장되도록 형성되어 있다. 파지부(40, 40)의 일단부측에는, 핀 삽입 관통 구멍(42, 42)이 마련되어 있고, 타단부측에는 결합 홈(44, 44)이 형성되어 있다. 핀 삽입 관통 구멍(42, 42) 및 결합 홈(44, 44)은, 각각 이후에 상세하게 설명하는 클램프(38, 38)를 장착하기 위해 사용하는 것이다. 결합 홈(44)은 파지부(40)의 테두리로부터 경사 후방(상기 타단부측)을 향해 연장되도록 형성되어 있다.

클램프(38)는 단면 형상이 대략 「역 ㄷ」자형의 협지편(46)과, 핀(48)을 구비하고 있다. 협지편(46)은 외통 장착부(28)에 외통 구성체(36)를 장착할 때에, 포개어진 상태로 되어 있는 파지부(40, 40)를 사이에 끼워 넣도록 하여 장착되는 것이다. 협지편(46)은 파지부(40)와 대략 동일한 길이를 갖고, 그 길이 방향 일단부측에는 핀 삽입 관통 구멍(46a)이 마련되고, 타단부측에는 돌기(46b)가 설치되어 있다. 협지편(46)은 도 6에 있어서 화살표 X에 의해 나타낸 바와 같이 돌기(46b)를 파지부(40)에 있어서 경사 방향으로 연장되도록 형성된 결합 홈(44)을 따라 슬라이드시키고, 돌기(46b)가 결합 홈(44)의 단부에 부딪친 상태에 있어서, 화살표 Y에 의해 나타낸 바와 같이 돌기(46b)를 중심으로 하여 회전시킴으로써, 핀 삽입 관통 구멍(46a)을 파지부(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 걸쳐 삽입 관통함으로써, 클램프(38)에 의해 파지부(40, 40)가 협지되어, 고정된 상태(클램프 결합된 상태)로 할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 심(25)(조정 수단, 가압력 조정 수단)은 금속제 또는 수지제의 박판에 의해 구성되어 있고, 상술한 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 개재 삽입되는 부재이다. 심(25)의 두께는 로터(50)의 지름의 1/30 내지 1/100 정도인 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 있어서는, 심(25)의 두께가 0.1㎜ 내지 0.4㎜ 정도로 되어 있다. 또한, 심(25)의 가로 폭은, 상술한 라이너부(22)에 있어서의 외통 장착부(28)의 축선 방향의 길이, 바꿔 말하면 외통부(24)의 라이너부 장착 영역(27)의 길이에 상당하는 길이로 되어 있다. 또한, 심(25)의 세로 폭은 라이너부(22)에 있어서의 외통 장착부(28)의 외주 길이의 일부에 상당하는 길이로 되어 있다. 구체적으로는, 심(25)의 세로 폭은 외통 장착부(28)의 외주 길이의 1/12 내지 1/8 정도의 길이로 되어 있다. 바꿔 말하면, 심(25)의 세로 폭은 외통 장착부(28)의 주위 방향으로 30도 만큼의 길이로부터 45도 만큼의 길이에 상당하는 길이로 되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 심(25)은 라이너부(22)에 있어서의 외통 장착부(28)의 대략 전체 폭에 걸쳐서 장착된다. 또한, 도 3, 도 4 및 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 심(25)은 외통 장착부(28)의 주위 방향으로 일부의 영역(본 실시 형태에서는, 외주의 1/12 내지 1/8 정도의 영역)에 걸쳐 장착된다. 또한, 심(25)은 1매만으로 장착하는 외에, 필요에 따라서 복수 매 포갠 상태로 장착할 수 있다. 나아가, 이미 심(25)이 포개어진 상태로 장착되어 있는 경우에, 그 중의 일부를 필요에 따라서 탈리시킬 수 있다. 심(25)은 외통 장착부(28) 위에 그대로 배치하는 것도 가능하지만, 외통 장착부(28)로부터 탈락을 방지하는 것, 1축 편심 나사 펌프(10)의 작동에 수반하는 진동 등의 영향에 의한 위치 어긋남을 방지하는 것 등을 고려하여, 점착재 등을 사용하여 외통 장착부(28)에 장착하는 것도 가능하다.

스테이터(20)는 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 심(25)을 삽입 또는 탈리시킴으로써, 외통부(24)의 주위 방향 일부에 상당하는 부분, 즉 외통 구성체(36)를 라이너부(22)의 직경 방향으로 오프셋시킬 수 있다.

구체적으로는, 심(25)이 개재 삽입되어 있지 않은 상황에 있어서는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 외통부(24)의 내주면 전체가 라이너부(22)의 외통 장착부(28)에 대하여 대략 밀접한 상태이다. 이 상황에 있어서, 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 심(25)을 개재 삽입시키면, 도 7에 도시한 바와 같이 심(25)이 개재 삽입된 측의 외통 구성체(36)가 라이너부(22)의 직경 방향 외측을 향해 오프셋된 상태가 된다. 또한, 라이너부(22) 및 외통부(24) 사이로부터 심(25)을 탈리시키면, 외통부(24)의 내주면 전체가 라이너부(22)의 외통 장착부(28)에 밀착된 상태가 된다. 이에 의해, 탈리시킨 심(25)의 두께분만큼 외통 구성체(36)가 라이너부(22)의 직경 방향 내측을 향해 오프셋된 상태가 된다. 이와 같이, 심(25)을 라이너부(22) 및 외통부(24) 사이에 삽입 또는 탈리시킴으로써, 외통부(24)의 일부를 라이너부(22)의 직경 방향을 향해 오프셋시킬 수 있다.

또한, 스테이터(20)는 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 심(25)을 삽입 또는 탈리시킴으로써, 라이너부 장착 영역(27)을 라이너부(22)의 적어도 주위 방향 일부에 있어서 라이너부(22)의 직경 방향으로 확대 및/또는 축소시킬 수 있다. 나아가, 심(25)을 삽입 또는 탈리시킴으로써, 라이너부(22)의 주위 방향 일부의 영역에 대하여 외통부(24)측으로부터 직경 방향으로 작용하는 가압력을 조정할 수 있다. 구체적으로는, 심(25)을 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 삽입, 탈리하면, 심(25)이 삽입, 탈리된 영역에 있어서 심(25)의 두께분만큼 라이너부 장착 영역(27)이 직경 방향으로 확대 또는 축소된다. 또한, 외통부(24)가 라이너부(22)에 대하여 가압 상태가 되도록 장착되므로, 심(25)을 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 삽입하면, 심(25)이 삽입된 영역에 있어서 라이너부(22)에 작용하는 가압력이 국소적으로 상승한다. 이와는 반대로, 심(25)을 탈리시키면, 그 정도만큼 라이너부에 작용하는 가압력이 국소적으로 저하된다.

또한, 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 개재 삽입되는 심(25)의 매수는 반드시 단일일 필요는 없으며, 복수 매 포갠 상태로 개재 삽입되어도 된다. 심(25)을 복수 매 포갠 상태로 개재 삽입시킬 경우에는, 중첩하는 심(25)의 매수를 조정함으로써 외통 구성체(36)의 오프셋량, 라이너부 장착 영역(27)의 확대 축소의 정도 및 라이너부(22)에 작용하는 가압력의 밸런스를 더욱 세밀하게 조정할 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 부착부(12b) 내에 내장된다. 구체적으로는, 스테이터(20)는 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)에 설치된 끼워 넣음부(12c, 13b)에 라이너부(22)의 양단부에 설치된 플랜지부(26, 26)를 삽입하고, 엔드 스터드(13)와 중간부(12a) 사이[스테이터 부착부(12b)]에 끼워 넣는 동시에, 엔드 스터드(13)와 펌프 케이싱(12)의 본체 부분에 걸쳐 스테이 볼트(18)를 부착하여 체결함으로써 고정되어 있다.

상술한 바와 같이 하여 스테이터(20)가 부착되면, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 라이너부(22)의 일단부측에 있어서 한쪽 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 접촉하고, 타단부측에 있어서 플랜지부(26) 및 펌프 케이싱(12)의 단부에 접촉한 상태가 된다. 그로 인해, 스테이터(20)는 라이너부(22) 및 외통부(24)의 양쪽 모두 펌프 케이싱(12)의 스테이터 부착부(12b) 내에 있어서 위치 어긋남 등을 일으키지 않는다.

도 1에 도시한 바와 같이, 로터(50)는 금속으로 된 축체이며, n-1조로 단일단 또는 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 로터(50)는 1조로 다단의 편심된 수나사 형상으로 되어 있다. 로터(50)는 길이 방향의 어떠한 위치에서 단면에서 보아도, 그 단면 형상이 대략 원형이 되도록 형성되어 있다. 로터(50)는 상술한 스테이터(20)에 형성된 관통 구멍(34)에 삽입 관통되어, 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 걸쳐 접촉된 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 향해 나선 형상으로 연장되어 있다. 또한, 유체 반송로(60)는 로터(50)를 스테이터(20)의 관통 구멍(34) 내에서 회전시키면, 스테이터(20) 내를 회전하면서 스테이터(20)의 길이 방향으로 진행된다. 그로 인해, 로터(50)를 회전시키면, 스테이터(20)의 일단부측으로부터 유체 반송로(60) 내로 유체를 흡입하는 동시에, 이 유체를 유체 반송로(60) 내에 가둔 상태에서 스테이터(20)의 타단부측을 향해 이송하고, 스테이터(20)의 타단부측에 있어서 토출시킬 수 있다. 즉, 로터(50)를 플러스 방향으로 회전시키면, 제2 개구(14b)로부터 흡입한 유체를 압송하고, 제1 개구(14a)로부터 토출할 수 있다. 또한, 로터(50)를 반대 방향으로 회전시키면, 제1 개구(14a)로부터 흡입한 유체를 제2 개구(14b)로부터 토출할 수 있다.

동력 전달 기구(70)는 펌프 케이싱(12)의 외부에 설치된 모터 등의 동력원(도시하지 않음)으로부터 상술한 로터(50)에 대하여 동력을 전달하기 위해 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 상술한 엔드 스터드(13)나 스테이터 부착부(12b)가 설치된 것과는 반대측(이하, 간단히「기단부측」이라고도 칭함)에 설치된 축 수용부(12c) 내에 설치되어 있다. 또한, 편심 회전부(74)는 축 수용부(12c)와 스테이터 부착부(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 있고, 동력원에 접속되어 있다. 그로 인해, 동력원을 작동시킴으로써, 드라이브 샤프트(76)를 회전시킬 수 있다. 동력 접속부(72)가 설치된 축 수용부(12c)와 중간부(12a) 사이에는, 예를 들어 메커니컬 시일이나 그랜드 패킹 등을 포함하여 이루어지는 축봉(軸封) 장치(80)가 설치되어 있고, 이에 의해 중간부(12a)측으로부터 축 수용부(12c)측으로 피 반송물인 유체가 누출되지 않는 구조로 되어 있다.

편심 회전부(74)는, 상술한 드라이브 샤프트(76)와 로터(50)를 동력 전달 가능하도록 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 거쳐 전달되어 온 회전 동력을 로터(50)에 전달하여, 로터(50)를 편심 회전시킬 수 있다.

1축 편심 나사 펌프(10)는 스테이터(20)에 있어서 라이너부(22)와 외통부(24) 사이에 심(25)을 개재 또는 탈리시키고, 외통부(24)[외통 구성체(36)]의 오프셋량, 라이너부 장착 영역(27)의 확대 축소 및 라이너부(22)에 작용하는 가압력의 밸런스를 조정함으로써, 로터(50)의 외주면(52)과 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있다.

구체적으로는, 라이너부(22)의 마모 등에 수반하여 로터(50)의 외주면(52)과 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값을 향상시킬 필요가 있는 경우에는, 외통부(24)를 이루는 일부 또는 전부의 외통 구성체(36)를 라이너부(22)로부터 떼어내고, 라이너부(22)의 외주면에 심(25)을 배치한다. 심(25)이 미리 배치되어 있는 경우에는, 심(25)을 더 포개어 배치한다. 심(25)은 라이너부(22)의 외통 장착부(28)의 주위 방향 일부의 영역에 있어서, 전체 폭(축선 방향 전체)에 걸쳐 장착된 상태가 된다. 이 상태에 있어서 떼어낸 외통 구성체(36)를 장착함으로써, 심(25)이 장착된 영역에 있어서 외통 구성체(36)가 직경 방향 외측을 향해 오프셋된 상태가 된다. 또한, 심(25)이 장착된 영역에 있어서는 라이너부 장착 영역(27)이 직경 방향으로 축소되어, 라이너부(22)에 작용하는 가압력이 국소적으로 높아진다. 이에 의해, 로터(50)의 외주면(52) 및 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값이 높아진다.

한편, 유동물의 온도가 높은 등의 이유에 의해 로터(50)의 외주면(52)과 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값을 저하시킬 필요가 있는 경우에는, 외통부(24)를 이루는 일부 또는 전부의 외통 구성체(36)를 라이너부(22)로부터 떼어내고, 라이너부(22)의 외주면에 배치되어 있는 심(25)을 제거한다. 심(25)이 복수 포개어진 상태로 배치되어 있는 경우에는, 모든 심(25)을 제거하는 외에, 일부의 심(25)을 제거할 수 있다. 이와 같이 하여 심(25)을 제거한 후, 외통 구성체(36)를 장착함으로써, 심(25)이 제거된 분만큼 외통 구성체(36)가 직경 방향 내측을 향해 오프셋된 상태가 된다. 또한, 심(25)이 제거된 영역에 있어서는, 라이너부 장착 영역(27)이 직경 방향으로 확대되어, 라이너부(22)에 작용하는 가압력이 낮아진다. 이에 의해, 로터(50)의 외주면(52) 및 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값이 낮아진다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 1축 편심 나사 펌프(10)에 있어서는, 심(25)의 탈착을 행함으로써 로터(50)의 외주면(52) 및 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값을 조정할 수 있다. 또한, 외통부(24)를 이루는 일부 또는 전부의 외통 구성체(36)를 탈착함으로써 심(25)의 탈착을 행할 수 있고, 스테이터(20) 및 로터(50)를 모두 떼어내어 분해할 필요가 없다. 또한, 1축 편심 나사 펌프(10)에 있어서는, 스위블 너트(12x, 13x)를 회전시킴으로써, 펌프 케이싱(12) 및 엔드 스터드(13)의 간격, 즉 스테이터 부착부(15)를 확장 및 축소할 수 있어, 외통 구성체(36)의 탈착 작업에 수고를 요하지 않는다. 따라서, 1축 편심 나사 펌프(10)는 심(25)에 의한 체결값 등의 조정을 쉽게 실시할 수 있어, 유지 보수성이 우수하다.

1축 편심 나사 펌프(10)에 있어서는, 상술한 바와 같이 하여 심(25)을 장착한 상태 및 탈리시킨 상태 중 어떠한 상태에 있어서 작동시켜도, 로터(50)와 라이너부(22)와의 접촉압 및 체결값이 부위에 상관없이 대략 균일해진다. 따라서, 1축 편심 나사 펌프(10)에 있어서, 라이너부(22)는 편마모되지 않고 대략 균일하게 마모된다. 또한, 라이너부(22) 및 외통부 사이에 심(25)을 개재 삽입시켰다고 해도, 라이너부(22) 및 로터(50)의 중심축을 합치시키는 작업을 행할 필요가 없다. 따라서, 1축 편심 나사 펌프(10)는 라이너부(22)의 교환 빈도 및 유지 보수에 필요로 하는 작업을 최소한으로 억제할 수 있다.

1축 편심 나사 펌프(10)는 이송하는 유동물의 온도, 용도 등의 작동 조건에 따라서 심(25)을 장착 또는 탈리시킴으로써, 체결값 등을 작동 조건에 적절한 상태로 하여 작동시킬 수 있다. 따라서, 1축 편심 나사 펌프(10)에 의하면, 체결값이 과대해지는 것에 따른 스테이터(20)의 파손 및 체결값이 과소해지는 것에 따른 유동물의 이송 성능의 저하를 방지할 수 있다.

상술한 심(25)의 두께, 세로 폭, 가로 폭은, 모두 상술한 것에 한정되는 것은 아니며, 적절하게 조정할 수 있다. 또한, 심(25)의 가로 폭을 외통 장착부(28)의 축선 방향의 길이 보다도 짧게 할 경우에는, 복수의 심(25)을 외통 장착부(28)의 축선 방향으로 나란히 배치하는 등의 방책에 의해, 외통 장착부(28)의 축선 방향 대략 전체에 걸쳐 심(25)이 장착된 상태가 되도록 함으로써, 상술한 본 실시 형태의 심(25)을 사용한 경우와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

본 실시 형태에서는, 심(25)을 라이너부(22) 및 외통부(24) 사이에 개재 삽입시키거나, 또는 탈리시킴으로써 외통부(24)[외통 구성체(36)]의 오프셋량, 라이너부 장착 영역(27)의 확대 축소 및 라이너부(22)에 작용하는 가압력의 밸런스를 조정하기 위한 조정 부재로서 사용한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 외통 구성체(36)의 주위 방향 양단부에 설치된 파지부(40, 40)를 파지하기 위해 설치된 클램프(38)를 전술한 조정 부재로서 사용할 수 있는 구성으로 해도 된다. 구체적으로는, 도 8에 도시한 바와 같이, 대향하는 2면의 협지면(46p, 46q)의 간격이 다른 파지편(46x, 46y)을 준비하고, 체결값 등에 따라서 파지편(46x, 46y)을 구분하여 사용하는 것으로 해도 된다.

구체적으로는, 도 8의 (a)에 나타내는 간격이 d1인 파지편(46x)을 사용하여 외통 구성체(36, 36)를 연결한 경우, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이 라이너부 장착 영역(27)이 확대되어, 라이너부(22)에 작용하는 가압력이 완만해진다. 또한, 라이너부(22)를 포위하고 있는 외통부(24)의 일부, 즉 외통 구성체(36)가 라이너부(22)의 직경 방향 외측을 향해 오프셋된 상태가 된다. 이에 의해, 로터(50)의 외주면(52) 및 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값이 낮아진다.

반대로, 도 8의 (b)에 나타내는 간격이 d1보다도 작은 d2인 파지편(46y)을 사용하여 외통 장착부(28)를 연결한 경우에는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 외통부(24)의 내주면 전체가 라이너부(22)의 외통 장착부(28)에 대하여 대략 밀접한 상태가 된다. 이 상태에 있어서는, 파지편(46x)을 사용한 경우에 비하여 라이너부 장착 영역(27)이 축소되고, 라이너부(22)에 작용하는 가압력이 높아진다. 또한, 라이너부(22)를 포위하고 있는 외통부(24)의 일부, 즉 외통 구성체(36)가 파지편(46x)을 사용한 경우보다도 라이너부(22)의 직경 방향 내측을 향해 오프셋된 상태가 된다. 이에 의해, 로터(50)의 외주면(52) 및 라이너부(22)의 내주면(32)과의 접촉압 및 체결값이 높아진다.

상술한 바와 같이, 체결값 등에 따라서 간격이 다른 파지편(46x, 46y)을 구분하여 사용하는 경우에 대해서도, 심(25)을 병용할 수 있다. 파지편(46x, 46y) 및 심(25)을 병용함으로써, 외통부(24)의 일부인 외통 구성체(36)의 오프셋량, 라이너부 장착 영역(27)의 확대 축소 및 라이너부(22)에 작용하는 가압력의 밸런스 조정을 한층 더 세밀하게 행할 수 있다.

또한, 1축 편심 나사 펌프(10)는 도 8에 도시한 바와 같은 협지면(46p, 46q)의 간격이 다른 클램프(38)를 사용하는 대신에, 외통 구성체(36)의 파지부(40)의 길이 방향 복수 부위에 있어서 볼트 등에 의해 구성된 협지력을 조정 가능한 고정구(47)를 사용하여 고정하는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성으로 한 경우에는, 고정구(47)에 의해 파지부(40)에 작용하는 협지력을 조정함으로써 외통 구성체(36)의 오프셋량, 라이너부 장착 영역(27)의 확대 축소 및 라이너부(22)에 작용하는 가압력을 조정하고, 체결값 등의 적정화를 도모할 수 있다. 또한, 고정구(47)를 사용하는 경우에 대해서도, 상술한 심(25)을 병용함으로써, 체결값 등을 한층 더 세밀하게 조정할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 1축 편심 나사 펌프(10)의 스테이터(20)는, 일체 형성된 라이너부(22)에 대하여 외통부(24)가 비접착 상태로 장착되어 있다. 구체적으로는, 외통 구성체(36, 26)의 파지부(40, 40)에 클램프(38)를 장착 함으로써 발생하는 협지력의 영향에 의해, 외통부(24)에 대하여 라이너부(22)의 직경 방향 내측 방향으로의 가압력이 작용한다. 외통부(24)는, 이 가압력에 의해 라이너부(22)의 외주에 가압 상태로 장착되어 있고, 라이너부(22)의 축 방향 및 주위 방향으로 위치 결정된 상태로 되어 있다. 따라서, 1축 편심 나사 펌프(10)는 외통 구성체(36, 36) 및 클램프(38, 38)를 떼어냄으로써 라이너부(22)와 외통부(24)로 쉽게 분별하고, 회수할 수 있어, 환경 문제에 대하여 충분한 배려를 할 수 있게 된다,

또한, 1축 편심 나사 펌프(10)는 라이너부(22)의 양단부에 설치된 플랜지부(26) 사이에 존재하는 외통 장착부(28)가 외통부(24)에 의해 덮이고, 외통부(24)의 단부가 플랜지부(26)에 대하여 접촉된 구조로 되어 있어, 라이너부(22)가 축 방향으로 수축되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 외통부(24)가 라이너부(22)의 축 방향으로의 수축을 방지하기 위한 지주적 역할을 감당한다. 이에 의해, 토출압의 영향 등에 의해 스테이터(20)에 대하여 축 방향으로의 압축력이 작용했다고 해도 라이너부(22)의 내경을 부위에 상관없이 대략 균일하게 유지할 수 있게 되어, 라이너부(22)의 편마모를 회피하여, 토출량의 안정화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 라이너부(22)의 축 방향으로의 수축 방지 등의 관점으로부터 라이너부(22)의 양단부에 플랜지부(26)를 설치한 구성을 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 플랜지부(26) 중 어느 한쪽, 또는 양쪽을 설치하지 않는 구성으로 해도 된다.

1축 편심 나사 펌프(10)는 외통부(24)가 주위 방향으로 복수의 외통 구성체(36)로 분할 가능한 것이므로, 라이너부(22)에 대한 외통부(24)의 탈착 작업을 쉽게 실시 가능하다. 또한, 상술한 외통부(24)는 외통 구성체(36)끼리를 클램프(38)를 사용하여 결합(클램프 결합)시켜서 일체화된 것이며, 파지부(40, 40)에 대하여 협지편(46) 및 핀(48)을 착탈하는 것만으로 외통부(24)를 착탈할 수 있다.

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

본 실시 형태의 1축 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 사용하여 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 접촉된 상태로 되어 있다. 따라서, 스테이터(20)를 조립한 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 안정화할 수 있게 된다.

본 실시 형태의 1축 편심 나사 펌프(10)는 펌프 케이싱(12)의 단부(12b) 및 엔드 스터드(13)의 단부(13a)에, 플랜지부(26)를 끼워 넣음 가능한 끼워 넣음부(12c, 13b)가 마련되어 있고, 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 방지할 수 있어, 1축 편심 나사 펌프(10)의 가동 상태를 한층 더 안정화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 라이너부(22)의 외통 장착부(28)는 외관 형상이 다각 형상(본 실시 형태에서는 대략 십각형)으로 되어 있다. 또한, 외통 구성체(36, 36)는 모두 외통 장착부(28)를 따르는 형상으로 굴곡되어 있고, 클램프(38)에 의해 파지부(40)를 파지하고, 결합함으로써 외통 장착부(28)와 대략 동일 형상(본 실시 형태에서는 대략 정십각형)으로 통 형상의 외통부(24)가 형성된다. 이에 의해, 라이너부(22)에 대하여 주위 방향으로의 하중이 작용해도 라이너부(22)만이 주위 방향으로 위치 어긋남을 일으키는 것을 방지하여, 1축 편심 나사 펌프(10)의 가동 상태의 안정화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 라이너부(22)가 다각 형상으로 형성되어 있으므로, 심(25)을 원하는 위치 및 영역에 배치하기 쉽다. 또한, 외통 구성체(36)가 라이너부(22)의 외형을 따르는 형상으로 형성되어 있으므로, 라이너부(22)의 외주에 형성된 각을 넘어 복수의 면에 걸쳐 심(25)을 배치한 경우에 있어서도, 심(25)을 확실하게 라이너부(22)의 표면을 따르는 형상으로 굴곡시켜, 위치 어긋남이 되지 않도록 끼워 넣는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 외통부(24)에 대한 라이너부(22)의 위치 어긋남 방지, 심(25)의 배치 용이화 등을 목적으로 하여, 외통 장착부(28) 및 외통부(24)를 각각 다각 형상으로 형성한 예를 예시했지만, 주위 방향으로의 위치 어긋남 등을 방지 가능한 다른 구성을 채용한 경우나, 주위 방향으로의 위치 어긋남 등까지 고려하지 않아도 되는 경우 등은, 상술한 것과는 다른 구성으로 해도 된다. 구체적으로는, 외통 장착부(28) 및 외통부(24)는 각각 대략 동일한 단면 형상을 갖는 것이었지만, 예를 들어 외통 장착부(28)를 대략 정십각형으로 하고 외통부(24)를 대략 정십이각형으로 하는 등, 라이너부(22)의 회전 방지로서 기능을 하는 범주에 있어서 양자의 단면 형상이 상이해도 된다.

또한, 외통부(24)의 내주측에 돌기를 형성한 구성으로 하고, 외통 장착부(28)에 외통부(24)를 장착함으로써 전술한 돌기가 라이너부(22)의 외주면에 가압된 상태로 접촉하는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 라이너부(22)의 외주면 및 심(25)에 대하여 돌기가 걸려, 라이너부(22)의 주위 방향 및 축 방향으로의 위치 어긋남, 심(25)의 탈락 등을 방지할 수 있다. 이와 같이 돌기를 형성하는 구성은, 본 실시 형태와 같이 외통 장착부(28)나 외통부(24)를 다각 형상으로 한 경우뿐만 아니라, 라이너부(22)의 외관 형상이 원통 형상인 경우와 같이 라이너부(22)의 위치 어긋남, 심(25)의 탈락 등이 염려되는 경우에도 유효하다.

10 : 축 편심 나사 펌프
12 : 펌프 케이싱
12b : 단부
12c : 끼워 넣음부
13 : 엔드 스터드
13b : 끼워 넣음부
15 : 스테이터 부착부
20 : 스테이터
22 : 라이너부
24 : 외통부
25 : 심(조정 수단)
26 : 플랜지부(플랜지 형상부)
27 : 라이너부 장착 영역
28 : 외통 장착부
36 : 외통 구성체
46 : 협지편
50 : 로터