(57)【要約】【課題】ステータがロータに従属回転する一軸偏心ねじポンプの起動トルクを低減する。【解決手段】この一軸偏心ねじポンプ１は、レジューサ５０をポンプ本体部４０の吐出側に液溜まりができるように設けるとともに、ポンプ本体部４０の吸込側のケーシング３０からレジューサ５０までバイパス配管１０を配置し、バイパス配管１０の途中には開閉弁１１を設けた。さらに、ケーシング３０に対してドレン弁１３を有するドレン管路１２を設けた。【選択図】図１
2015224617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじ状の内面を有するステータと、該ステータに雄ねじ状の螺旋部が内挿されるロータとを有するポンプ本体部を備え、定常運転時には、前記ロータを正転させて、前記ステータが前記ロータに従属回転することによって、吸入側から吸い込まれた液体を吐出側へ圧送する一軸偏心ねじポンプであって、
前記ポンプ本体部の吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材と、前記ポンプ本体部の吸込側に設けられたケーシングと、前記ポンプ本体部を介することなく吐出側に液体を供給可能なように前記ケーシングと前記配管部材とを連通させるバイパス配管と、前記バイパス配管の途中部分に設けられて当該バイパス配管の前記連通状態を開閉可能な開閉弁とを備えることを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。
【請求項２】
当該一軸偏心ねじポンプは、ポンプの回転軸線が水平姿勢で用いられるものであり、
前記配管部材として、前記回転軸線に対して上方に偏心する偏心レジューサを用いており、当該レジューサの吐出部の中心軸は、前記回転軸線に対して上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項３】
前記ケーシングに設けられたドレン管路と、前記ドレン管路を開閉可能なドレン弁とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の一軸偏心ねじポンプ。
【請求項４】
雌ねじ状の内面を有するステータと、該ステータに雄ねじ状の螺旋部が内挿されるロータとを有するポンプ本体部を備え、定常運転時には、前記ロータを正転させて、前記ステータが前記ロータに従属回転することによって、吸入側から吸い込まれた液体を吐出側へ圧送する一軸偏心ねじポンプを運転する方法であって、
前記一軸偏心ねじポンプとして、請求項１または２に記載の一軸偏心ねじポンプを用い、
前記定常運転を開始する直前には、前記バイパス配管の開閉弁を開いて前記ケーシングから前記配管部材に液体を直接流し、定常運転時には、前記開閉弁を閉じて運転
することを特徴とする一軸偏心ねじポンプの運転方法。
【請求項５】
前記一軸偏心ねじポンプが、前記ケーシングに設けられたドレン管路と、前記ドレン管路を開閉可能なドレン弁とを更に有するものを用い、
前記定常運転を開始する直前には、前記ドレン弁を閉じ、さらに、前記バイパス配管の開閉弁を開いて前記ケーシングから前記配管部材に液体を直接流し、
定常運転時には、前記ドレン弁および前記バイパス配管の開閉弁をいずれも閉じて運転し、
定常運転終了後には、前記バイパス配管の開閉弁を閉じ、さらに、前記ドレン弁を開くとともに前記ロータを逆転させて、吐出側の液体を吸込み側に吸引して前記ドレン管路からドレンすることを特徴とする請求項４に記載の一軸偏心ねじポンプの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品原料、化学原料、下水汚泥などの液体を定量圧送する用途に好適な一軸偏心ねじポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の一軸偏心ねじポンプとしては、例えば特許文献１に開示されるものがある。この一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面をもつ固定されたステータに、雄ねじ状のロータが内装されている。ロータは、自在継手（ユニバーサルジョイント）を介して駆動軸に連結され、駆動軸はモータに連結される。この一軸偏心ねじポンプによれば、駆動軸をモータによって回転させることにより、ステータの軸心に対してロータが回転しつつ偏心運動を行うことによって液体を吸込口から吸込み部に導き、吸い込まれた液体を吐出口へ圧送することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１５３９９２号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の一軸偏心ねじポンプは、ロータとステータで形成するシールラインからの液体の漏れを少なくするために、ロータ外径よりもステータ内径を僅かに小さくして一定の締め代を設けている。定常運転時に、液体を連続的に圧送している場合は、シールラインが流体潤滑となるのでステータ内でのロータの摺動抵抗は小さい。
しかしながら、定常運転の終了後に、ポンプ内部の液体を排水して長時間停止した後に起動する場合や、食品生産ライン等で細菌の発生を防止する目的で、生産稼働の終了後に高温の洗浄液を用いて熱湯洗浄し、その熱湯洗浄後に、ポンプ内部から洗浄液を排出した後に起動する場合には、ロータとステータ間の液膜が完全に切れた状態となる。
【０００５】
この状態で運転を開始するときは、食品原料、化学原料、下水汚泥などの液体が吸込み側にしか供給されず、吐出側への液体の供給がないのが一般的である。そのため、この種の一軸偏心ねじポンプでは、吐出側のロータとステータの接触部がドライ摺動状態からの起動となることに起因して、ドライ摺動状態からの起動時には、大きな起動トルクが必要となるという問題がある。また、このような状況下では、極端な場合には、ロータの破断に繋がるという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ステータ内でロータが回転して圧送作用を発生する一軸偏心ねじポンプにおいて、起動トルクを低減し得る一軸偏心ねじポンプおよびその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面を有するステータと、該ステータに雄ねじ状の螺旋部が内挿されるロータとを有するポンプ本体部を備え、定常運転時には、前記ロータを正転させて、前記ステータが前記ロータに従属回転することによって、吸入側から吸い込まれた液体を吐出側へ圧送する一軸偏心ねじポンプであって、前記ポンプ本体部の吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材と、前記ポンプ本体部の吸込側に設けられたケーシングと、前記ポンプ本体部を介することなく吐出側に液体を供給可能なように前記ケーシングと前記配管部材とを連通させるバイパス配管と、前記バイパス配管の途中部分に設けられて当該バイパス配管の前記連通状態を開閉可能な開閉弁とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプによれば、ポンプ本体部の吐出側に液溜まりができるように配管部材を設けるとともに、ポンプ本体部を介することなく吐出側に液体を供給可能なようにケーシングと配管部材とを連通させるバイパス配管を設け、さらに、バイパス配管の途中部分に当該バイパス配管の連通状態を開閉可能な開閉弁を設けているので、定常運転を開始する前に、バイパス配管の開閉弁を開いておけば、ケーシングから配管部材に液体を直接流すことができる。
【０００８】
そのため、定常運転後にポンプ内部の液体を排水して長時間停止した後に起動する場合や、食品生産ライン等で細菌の発生を防止する目的で生産稼働の終了後に熱湯洗浄し、熱湯洗浄後に、ポンプ内部から洗浄液を排出した後の起動時などの場合であっても、当該起動時にポンプ本体部の吸込側だけでなく吐出側の配管部材にも液体がある状態から起動することができる。したがって、長時間停止後や熱湯洗浄後等の起動時であってもロータとステータ間に液膜が形成されるため、起動トルクが低減し、ロータの破断も回避することができる。なお、その後は、バイパス配管の開閉弁を閉じて定常運転を行うことにより、液体を連続的に圧送して、シールラインが流体潤滑となるので安定した運転を継続することができる。
【０００９】
ここで、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプにおいて、当該一軸偏心ねじポンプは、ポンプの回転軸線が水平姿勢で用いられるものであり、前記配管部材として、前記回転軸線に対して上方に偏心する偏心レジューサを用いており、当該レジューサの吐出部の中心軸は、前記回転軸線に対して上方に位置していることは好ましい。このような構成であれば、吐出側のレジューサの低い位置に液だまりを形成することができるため、シールラインに液膜を形成した状態から起動させる上で好適である。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプにおいて、前記ケーシングに設けられたドレン管路と、前記ドレン管路を開閉可能なドレン弁とを有することは好ましい。このような構成であれば、定常運転終了後には、バイパス配管の開閉弁を閉じ、さらに、ドレン弁を開くとともにロータを逆転させて、吐出側の液体を吸込み側に吸引してドレン管路から液体をドレンすることができる。よって、熱湯洗浄後の洗浄液を排出する上で好適である。
【００１１】
ここで、ステータが固定されるとともにロータが自在継手を介して駆動軸に連結されている従来の一軸偏心ねじポンプでは、ステータが固定されているので、定常運転終了後にロータを逆転させても、吐出側の液体を吸込み側に完全に戻すことは困難である。
つまり、この種の一軸偏心ねじポンプでは、ステータの開口部形状が長円形断面を有するところ、長円形断面の軸線の向きを、垂直方向に組付けられれば吐出側の液体を吸込み側に戻すことが可能である。しかし、ステータが固定されている構造の場合、長円形断面の軸線の向きを正確に垂直方向に向けて装着することは極めて困難であり、実際には、長円形断面の軸線の向きが垂直方向に対して傾いた姿勢で装着される。そのため、ステータが固定されている従来の一軸偏心ねじポンプでは、吐出側の液体を吸込み側に完全に戻すことが困難となるのである。
これに対し、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプによれば、ステータがロータに従属回転するので、従属回転するステータは、その動きの中で必ず長円形断面の軸線の向きが垂直方向に向けた状態に変化する。よって、ステータが回転しながら吐出側の液体を吸引することができる。そのため、吐出側の液体を全て吸込み側に吸引して吸込み側からドレンすることで、例えば熱湯洗浄後に洗浄液がポンプ吐出側に残存することがない。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプの運転方法は、雌ねじ状の内面を有するステータと、該ステータに雄ねじ状の螺旋部が内挿されるロータとを有するポンプ本体部を備え、定常運転時には、前記ロータを正転させて、前記ステータが前記ロータに従属回転することによって、吸入側から吸い込まれた液体を吐出側へ圧送する一軸偏心ねじポンプを運転する方法であって、前記一軸偏心ねじポンプとして、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプを用い、前記定常運転を開始する直前には、前記バイパス配管の開閉弁を開いて前記ケーシングから前記配管部材に液体を直接流し、定常運転時には、前記バイパス配管の開閉弁を閉じて運転することを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプの運転方法によれば、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプを用い、定常運転を開始する直前には、バイパス配管の開閉弁を開いているので、ケーシングから配管部材に液体を直接流すことができる。そのため、起動時にポンプ本体部の吸込側だけでなく吐出側の配管部材にも液体がある状態から起動することができる。したがって、起動時もロータとステータ間に液膜が形成され、起動トルクが低減し、ロータの破断も回避することができる。そして、定常運転時には、バイパス配管の開閉弁を閉じて運転するので、液体を連続的に圧送して、シールラインが流体潤滑となるので安定した運転を行うことができる。
【００１４】
ここで、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプの運転方法において、前記一軸偏心ねじポンプが、前記ケーシングに設けられたドレン管路と、前記ドレン管路を開閉可能なドレン弁とを更に有するものを用い、前記定常運転を開始する直前には、前記ドレン弁を閉じ、さらに、前記バイパス配管の開閉弁を開いて前記ケーシングから前記配管部材に液体を直接流し、定常運転時には、前記ドレン弁および前記バイパス配管の開閉弁をいずれも閉じて運転し、定常運転終了後には、前記バイパス配管の開閉弁を閉じ、さらに、前記ドレン弁を開くとともに前記ロータを逆転させて、吐出側の液体を吸込み側に吸引して前記ドレン管路からドレンすることは好ましい。
このような構成であれば、定常運転終了後には、バイパス配管の開閉弁を閉じ、さらに、ドレン弁を開くとともにロータを逆転させて、吐出側の液体を吸込み側に吸引してドレン管路から液体をドレンするので、吐出側の液体を吸込み側に吸引してドレン管路からドレンすることができる。よって、例えば熱湯洗浄後に洗浄液がポンプ吐出側に残存することがない。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように、本発明によれば、起動トルクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプの一実施形態の側面図であり、同図では要部を軸線に沿った断面にて示している。
【図２】図１でのＡ矢視方向から見たケーシング部分を示す図である。
【図３】本発明の作用効果の説明図であり、同図（ａ）は、本発明の一態様に係る一軸偏心ねじポンプの他の例（変形例）を示し、同図（ｂ）は、本発明のうち、図１の実施形態に示す例の作用効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この一軸偏心ねじポンプ１は、ポンプ本体部４０を有する。ポンプ本体部４０の吸込み側１４にはケーシング３０が設けられている。ポンプ本体部４０のハウジング４９とケーシング３０の吐出側（ポンプ本体部４０の吸込み側１４でもある）とは、ヘルールクランプ４３によって着脱可能に連結されている。
【００１８】
ここで、このヘルールクランプ４３は、以下特に図示しないが、円環状部材を半割状にした一対のクランプ片を有し、両クランプ片同士の一端側がピンで接合され、このピンを支点として両クランプ片が開閉可能とされている。一方のクランプ片の他端側には、他方のクランプ片の他端側にワンタッチで係脱可能な挟持具が設けられ、締付対象の相対する鍔部外側を両クランプ片で囲んだ状態とし、両クランプ片の他端側同士を挟持具で強固に締め付け、これにより、締付対象の相対する鍔部を着脱可能に囲むものである。締付対象の相対する鍔部は、へルールクランプ４３によりワンタッチで分割可能な構造なので、着脱や内部清掃が容易であり、また、装着時の締付対象相互の軸心あわせも容易であり、シール性を含めて保守作業の容易性に寄与する。なお、本実施形態の他のヘルールクランプ（４４、４５、４６）についても同様の構成を有している。
【００１９】
また、ハウジング４９の吐出側４９ｔには、吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材としてレジューサ５０がヘルールクランプ４４によって着脱可能に装着されている。このレジューサ５０は、吐出側に向けて縮径しており、この例では、水平な回転軸線Ｌ１に対して上方に偏心する偏心レジューサを用いている。つまり、レジューサ吐出部の中心軸Ｌ３は、回転軸線Ｌ１に対して上方に位置している。
【００２０】
ケーシング３０は、自身側面（この例では、同図の紙面方向であって回転軸線Ｌ２よりも低い位置）に吸込口３５を有する。この例では、吸込口３５は、ケーシング３０の内部の底面に接する位置からの横吸込みとされている（図２参照）。ケーシング３０の内底面に吸込口３５が接する位置（高さ方向で最も低い位置）には、ドレン管路１２が接続され、ドレン管路１２には、当該管路を開閉可能なドレン弁１３が設けられている。
そして、上記ケーシング３０に対し、ポンプ本体部４０とは反対側には、駆動軸軸受部２０を内蔵するブラケット部４がヘルールクランプ４５によって連結されている。ブラケット部４の基端側（同図の右側）には、不図示のモータが固定される。
【００２１】
上記ポンプ本体部４０は、円筒状のハウジング４９内に、雄ねじ状のロータ４２と、雌ねじ状の内面をもつステータ４１とを備えている。ロータ４２は、先端側の螺旋部４２ａと、直線状の基端部４２ｂとから構成されている。螺旋部４２ａと基端部４２ｂとの間には、円環状のつば部４２ｃが設けられている。
基端部４２ｂは、自在継手（ユニバーサルジョイント）を用いることなく、水平に配置された駆動軸８の先端と連結ピン８ｐによって直接同軸に連結されている。上記駆動軸軸受部２０は、駆動軸８の途中部分が、軸方向に離間した二つの転がり軸受２２，２３によって回転自在に支承されている。また、駆動軸８の先端側であって、ケーシング３０側の端面はシール部材２５によってシールされている。
【００２２】
螺旋部４２ａは、自身の回転軸線Ｌ２に対して偏心した長円形断面を有しており、この螺旋部４２ａが、雌ねじ状の内面を形成したステータ４１に内挿されている。ロータ４２の螺旋部４２ａとステータ４１との対向空間によりキャビティ（密封空間）が画成される。なお、本実施形態のポンプ本体部４０では、キャビティは一か所に限って画成されるようになっている。
そして、このステータ４１の回転軸線Ｌ１に対して、上記ロータ４２の回転軸線Ｌ２は、所定の偏心量Ｅだけ偏心して配置されている。ステータ４１は、その雌ねじ状のピッチがロータ４２の螺旋部４２ａの２倍である。ステータ４１は、その両端が、軸方向に離隔配置された一対のすべり軸受４７、４８を介して上記ハウジング４９内に回転自在に支承されている。一対のすべり軸受４７、４８は、一端側に円環状のつば部を有する。
【００２３】
ステータ４１は、この例では、ステータ内筒４１ａと、このステータ内筒４１ａを軸方向の両側から挟み込むように形成された段付き形状のステータ外筒４１ｂとを有して構成されている。また、ステータ内筒４１ａは、エラストマ製の内周部４１ｃと、この内周部４１ｃが内部に固着された金属製の外筒部４１ｄとを有し、上記雌ねじ状の内面が内周部４１ｃによって形成されている。ステータ外筒４１ｂとステータ内筒４１ａとは、不図示の押しねじによって固定されることで全体として一体で回転するようになっている。
【００２４】
そして、ケーシング３０とハウジング４９とには、相互が対向する側の内面に、凹の段部がそれぞれ形成されるとともに、ステータ４１の外周面には、ステータ外筒４１ｂに凸の段部が形成されている。ステータ外筒４１ｂの凸の段部の両端部に対し、一対のすべり軸受４７、４８の上記つば部が当接させつつ外嵌される。そして、ケーシング３０、ハウジング４９およびレジューサ５０をヘルールクランプ４３、４４によって順に組み付けることでケーシング３０、ハウジング４９相互の内面に形成された凹の段部の内側面が一対のすべり軸受４７、４８の軸方向への移動を拘束しつつ、ステータ４１を回転自在に支持するように構成されている。なお、ステータ４１の両端は、それぞれメカニカルシール２７、２８により軸封されており、ポンプ本体部４０内からの液体の漏れが防止されている。
【００２５】
このような構成の一軸偏心ねじポンプ１は、モータ（不図示）の回転力によって駆動軸８が回転すると、駆動軸８に直接接続されたロータ４２が同軸に一体で回転する。そして、ポンプ本体部４０において、ロータ４２がその回転軸線Ｌ２を中心として回転し、ロータ４２の螺旋部４２ａの動きに伴ってステータ４１もその回転軸線Ｌ１を中心としてロータ４２の回転と同期してロータ４２の二分の一の回転数で従動回転することにより、液体を吸込口３５から上記キャビティ内に吸い込ませて、吐出口１６に向けて定量圧送するようになっている。
【００２６】
ここで、この一軸偏心ねじポンプ１は、ケーシング３０とレジューサ５０とが、バイパス配管１０によって接続されている。このバイパス配管１０は、ポンプ本体部４０の最も高い位置よりも上方に向かって張り出すように配管されている。本実施形態のバイパス配管１０は、ケーシング３０の上部に接続されたケーシング側管路１０ａと、レジューサ５０の上部に接続された吐出部側管路１０ｅと、吐出部側管路１０ｅとケーシング側管路１０ａとをエルボ１０ｂ、１０ｄをそれぞれ介して繋ぐ連結管路１０ｃとを有する。連結管路１０ｃの途中部分には、当該管路を開閉可能な開閉弁１１が介装され、これにより、ケーシング３０と吐出部５０とは、連通状態と非連通状態とが開閉弁１１の開閉により切換え可能になっている。なお、エルボ１０ｂ、１０ｄと各管路との各接続部は、いずれもヘルールクランプ４６によって着脱可能に連結されている。
【００２７】
次に、この一軸偏心ねじポンプ１の運転方法、および作用・効果について説明する。
この一軸偏心ねじポンプ１は、駆動軸３に直結された雄ねじ状のロータ４２と雌ねじ状の内面を有するステータ４とを備え、ステータ４１が、すべり軸受４７、４８を介して回転可能に支承されるとともに、回転軸線Ｌ１がロータ４２の回転軸線Ｌ２に対して偏心して配置され、ロータ４２が回転しつつステータ４１の軸心に対して偏心運動を行うことによって流体を吸入側から吐出側へ定量圧送する構成なので、モータによって駆動軸８を正転方向へ回転させると、駆動軸８と一体のロータ４２はその回転軸線Ｌ２を中心として回転し、ロータ４２の螺旋部４２ａの動きに伴ってステータ４１もその回転軸線Ｌ１を中心としてロータ４２の回転と同期して従動回転することにより、液体を吸込口３５から吐出口１６へ圧送することができる。
【００２８】
そのため、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、自在継手を用いない構成とすることができ、構造が簡単である。特に液体として食品を圧送する場合においては、自在継手のデッドスペースの洗浄の問題が解消されるので、駆動軸８とロータ４２との間に自在継手を介在させた一軸偏心ねじポンプと比べて分解組立性や清掃性・洗浄性を向上させることができる。
そして、特に、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、図２に示したように、吸込口３５をケーシング３０の底面に接する位置からの横吸込みとし、また、図１に示したように、吐出部として上偏心のレジューサ５０を設け、ケーシング３０上部からレジューサ５０まで連通するバイパス配管１０を配置し、このバイパス配管１０の途中に、当該管路を開閉可能な開閉弁１１が介装されているので、起動時にもロータ４２とステータ４１間のシールラインに液膜を形成するように運転することができる。そのため、起動トルクを低減することができる。
【００２９】
すなわち、この一軸偏心ねじポンプ１を運転する際は、まず、定常運転の開始前（開始直前が好ましい）に、ドレン弁１３を閉じるとともに、バイパス配管１０の開閉弁１１を開き、これにより、吸込口３５の側から導入された液体がケーシング３０上部から吐出側のレジューサ５０にも流れるようにして起動時運転を行う。なお、吸込口３５側の液体には、一定の圧力が掛かっているので、バイパス配管１０の開閉弁１１を開くだけで、吐出側のレジューサ５０の位置まで液体が満たされていく。
【００３０】
その後、定常運転時には、バイパス配管１０の開閉弁１１を閉じて運転する。これにより、この一軸偏心ねじポンプ１を用いた運転方法によれば、起動時には、ケーシング３０からレジューサ５０に液溜まりができるように液体を直接供給することができる。したがって、起動時もロータ４２とステータ４１との間のシールラインに液膜が形成されるので、起動トルクが低減し、ロータ４２の破断も回避することができる。
特に、本実施形態のポンプ本体部４０では、キャビティは一か所に限って画成されるようになっているので、ケーシング３０からレジューサ５０に液体を直接流しておけば、全てのキャビティ（つまりは、当該一か所のキャビティ）のシールラインに液膜を形成した状態から起動させることができる。
【００３１】
特に、この一軸偏心ねじポンプ１によれば、吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材として、水平な回転軸線Ｌ１に対して上方に偏心する偏心レジューサ５０を用い、レジューサ吐出部の中心軸Ｌ３が、回転軸線Ｌ１に対して上方に位置しているので、起動時にバイパス配管１０の開閉弁１１を開いたときに、吐出側のレジューサ５０の低い位置に液だまりを形成することができる。そのため、シールラインに液膜を形成した状態から起動させる上で好適である。
【００３２】
つまり、図３（ａ）に参考例を示すように、一軸偏心ねじポンプ１が水平姿勢の場合に、図１に示したようなレジューサ５０（つまり、吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材）を吐出部に用いずに、ポンプ吐出口径と同一口径の配管１７を吐出部に装着したときには、ポンプ起動時にバイパス配管１０の開閉弁１１を開いて吐出側に液体を流入させても、配管１７に続く吐出配管（エルボ）１８が下向き配管となっている状況では、ポンプ吐出側での液だまりが形成されない。そのため、一軸偏心ねじポンプ１の姿勢によっては、ステータ４１内面を潤すことが困難な場合がある。
【００３３】
これに対し、図３（ｂ）に示すように、吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材として、偏心レジューサ５０を上偏心で装着したときは、これに続く吐出配管１８が下向き配管の状況であっても、ポンプ起動時にバイパス配管１０の開閉弁１１を開いて吐出側に液体を流入させれば、一軸偏心ねじポンプ１が水平姿勢であれば、必ず一定量の液体がポンプ吐出側のレジューサ５０の低い位置に残存する（同図に示す符号Ｎの箇所）。そのため、この残存した液体をポンプ吐出側のステータ４１内に流入させることができるため、シールラインに液膜をより確実に形成することができるのである。
【００３４】
そして、定常運転の終了後、高温の洗浄液を用いた熱湯洗浄後には、ドレン弁１３を開くとともに、ロータ４２を逆転させて、吐出部５０側の洗浄液をケーシング３０側に吸引して吸込み側のドレン管路１２から洗浄液がポンプ吐出側に残存することがないようにドレンする。ここで、ステータが固定されてロータが自在継手を介して駆動軸に連結されている従来の一軸偏心ねじポンプでは、ステータが固定されているので、熱湯洗浄後に、仮にロータを逆転させたとしても、吐出側の洗浄液を吸込み側に完全に戻すことはできない。
【００３５】
これに対し、本実施形態の一軸偏心ねじポンプ１によれば、ステータ４１がロータ４２に従属回転する構造なので、ステータ４１が回転しながら吐出側の洗浄液をケーシング３０側まで吸引することができる。そのため、吐出側の洗浄液を全て吸込み側に吸引して吸込み側のドレン管路１２から洗浄液をドレンすることで、熱湯洗浄後に、洗浄液がポンプ吐出側に残存することがない。また、バイパス配管１０の配置についても、ポンプ本体部４０の最も高い位置よりも上方に張り出すように設けているので、バイパス配管１０の内部からの液体も効率良く排水することができる。
【００３６】
以上説明したように、この一軸偏心ねじポンプ１およびその運転方法によれば、定常運転後のポンプ本体部４０内の液体を排水して長時間停止した後に起動する場合や、食品生産ライン等で細菌の発生を防止する目的で生産稼働終了後に熱湯洗浄し、熱湯洗浄後ポンプ内部から熱湯を排出した後の起動時であっても、起動時に、ポンプ本体部４０の吸込側だけでなく、吐出側のレジューサ５０にも液体がある状態からポンプを起動することができる。そのため、起動時もロータ４２とステータ４１間に液膜が形成され、起動トルクを低減することができる。したがって、ロータ４２の破断も回避することができる。
【００３７】
なお、本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、ポンプ本体部４０は、一か所に限ってキャビティが画成される例で説明したが、これに限らず、例えば複数のキャビティが画成される仕様に対しても本発明を採用することができる。但し、複数のキャビティが画成されるポンプ本体部であると、両端に位置するキャビティについては起動時に液膜が形成され得るものの、複数のキャビティのシールライン全てに亘っては、起動時に液膜が形成されない場合がある。そのため、全てのキャビティのシールラインに確実に液膜を形成した状態から起動させる上では、ポンプ本体部４０の一か所に限ってキャビティが画成される仕様の一軸偏心ねじポンプに対して本発明を採用することが好ましい。
【００３８】
また、例えば上記実施形態では、ケーシング３０に設けられたドレン管路１２と、このドレン管路１２を開閉可能なドレン弁１３とを有する例で説明したが、ドレン管路１２およびドレン弁１３を設けない構成とすることもできる。
しかし、例えば熱湯洗浄後の洗浄液を排出する上では、ケーシング３０にドレン管路１２およびドレン弁１３を設けることが好ましく、また、定常運転の終了後には、バイパス配管１０の開閉弁１１を閉じ、さらに、ドレン弁１３を開くとともにロータ４２を逆転させて、吐出側の液体（この場合、洗浄液）を吸込み側に吸引してドレン管路１２からドレンすることが好ましい。
【００３９】
また、例えば上記実施形態では、吸込口３５をケーシング３０の底面に接する位置からの横吸込みとし、吐出部として上偏心のレジューサ５０を設け、ケーシング３０上部からレジューサ５０まで連通するバイパス配管１０を配置した例で説明したが、これに限らず、吸込口３５の周方向での開口位置や、バイパス配管１０の周方向での接続位置は、種々の位置とすることができる。また、吐出側の配管部材についても、レジューサに限定されず、さらに、レジューサを用いる場合に、レジューサ５０の形状についても上偏心型に限定されるものではなく、ポンプ本体部の吐出側に液溜まりができるように設けられた配管部材であれば、種々の配管を用いることができる。例えば、図３（ａ）に示す吐出配管（エルボ）１８を上下反転して装着するような使用態様でも、ポンプ本体部の吐出側に液溜まりは形成されるので、本発明の目的を達成することができる。
しかし、回転軸線Ｌ１を水平とした接地姿勢にする場合に、上記実施形態に例示したように、吐出側の配管部材に上偏心としたレジューサ５０を用い、ケーシング３０の吸込口３５を横吸込みとし、さらに、バイパス配管１０をケーシング３０およびレジューサ５０の上部に接続することは好ましい。
【符号の説明】
【００４０】
１    一軸偏心ねじポンプ
３    駆動軸
４    ブラケット部
５    軸受
８    駆動軸
１０    バイパス配管
１０ａ    ケーシング側管路
１０ｂ    エルボ
１０ｃ    連結管路
１０ｅ    吐出部側管路
１１    開閉弁
１２    ドレン管路
１３    ドレン弁
１４    吸込み側
１６    吐出口
２０    駆動軸軸受部
２２、２３    軸受
２５    シール部材
２７、２８    メカニカルシール
３０    ケーシング
３５    吸込口
４０    ポンプ本体部
４１    ステータ
４１ａ    ステータ内筒
４１ｂ    ステータ外筒
４１ｃ    内周部
４１ｄ    外筒部
４２    ロータ
４２ａ    螺旋部
４２ｂ    基端部
４３、４４、４５、４６    ヘルールクランプ
４７、４８    すべり軸受
４９    ハウジング
５０    レジューサ（吐出側の配管部材）
Ｅ    偏心量
Ｌ１    回転軸線
Ｌ２    回転軸線
Ｌ３    レジューサ吐出部の中心軸
【図１】
2015224617.tif 000003
【図２】
2015224617.tif 000004
【図３】
2015224617.tif 000005