(57)【要約】【課題】移送される粘性流体が変質したり部品磨耗粉が混入したりすることがなく、気泡が動きにくい性質の粘性流体であっても高度に脱気をすることのできる脱泡ポンプ装置を提供する。【解決手段】脱泡ポンプ装置１は、一対のポンプスクリュー、筒状のポンプケーシング２、ポンプケーシング２の第１粘性流体取入口１８、ポンプケーシング２の吐出口１９、ポンプケーシング２に設けられた気体抜出口２０、ならびに脱気装置２７を備えて成る回転部品非接触の２軸スクリューポンプ部Ａと、２軸スクリューポンプ部Ａの第１粘性流体取入口１８の入側に連結されていて第１粘性流体取入口１８に送り込まれる粘性流体Ｑを撹拌する撹拌機部Ｂと、から構成されており、撹拌機部Ｂは絞り弁７０を備えている。【選択図】図１
2020029791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに非接触で螺合して回転駆動される一対のポンプスクリュー、前記一対のポンプスクリューを非接触で収容する筒状のポンプケーシング、前記ポンプケーシングの筒途中に設けられた第１粘性流体取入口、前記ポンプケーシングの先端側に設けられた吐出口、前記ポンプケーシングにおける前記第１粘性流体取入口よりも末端側に設けられた気体抜出口、ならびに、前記気体抜出口に連結された脱気装置、を備えて成り、前記一対のポンプスクリューの側面の間、および各ポンプスクリューの先端面と前記ポンプケーシングの内周面の間に、気体を通過可能で且つ粘性流体を通さない隙間が形成されている２軸スクリューポンプ部と、
前記２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口の入側に連結されていて前記２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口に送られる前記粘性流体を撹拌する撹拌機部と、から構成されていて、
前記撹拌機部は、筒状の撹拌ケーシング、前記撹拌ケーシングに設けられた第２粘性流体取入口、前記撹拌ケーシングの軸心方向の先端部に設けられて前記２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口に連結される流体出口、前記撹拌ケーシング内に配備され前記撹拌ケーシングの軸心回りに回転駆動されて前記粘性流体を撹拌する撹拌部材、および、前記第２粘性流体取入口に連結されていて外部から取り入れられる粘性流体の取入量を絞る絞り弁、を備えて成ることを特徴とする脱泡ポンプ装置。
【請求項２】
前記撹拌部材は、回転駆動軸を連結される軸連結部と、前記軸連結部から半径方向外向きに延在する延腕部と、前記延腕部の先端から前記軸連結部の軸心方向に沿って延在する撹拌羽根部と、を備えて成ることを特徴とする請求項１に記載の脱泡ポンプ装置。
【請求項３】
前記２軸スクリューポンプ部は、前記第１粘性流体取入口が前記ポンプケーシングの上部に設けられているとともに、前記粘性流体の流通を前記粘性流体移送方向へのみ許容する逆止弁が前記ポンプケーシングの吐出口の出側に連結されていて、前記逆止弁に予め設定されている設定圧力を前記吐出口の圧力が超えたときに、前記逆止弁が開弁して粘性流体を流通させるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱泡ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被移送物である粘性流体の物性を変質させることなく高度な脱泡能力を有して移送する脱泡ポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の脱泡ポンプ装置としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。当該文献記載の脱泡ポンプ装置は脱気装置付きの２軸スクリューポンプであって、特許文献１の図５および図６に示されるように、一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂの側面７Ｓａ，７Ｓｂの間、およびポンプスクリュー７ａ，７ｂの先端面７Ｂ，７Ｂとポンプケーシング内周面２Ａの間に、それぞれ、空気などの気体は通過できるが粘性流体は通さない隙間Ｇ，Ｈが形成されている。この装置では、ポンプケーシングの気体抜出口に連結された脱気装置の駆動により、粘性流体中の気体を機外に排出しながら粘性流体を移送するようになっており、互いに非接触な一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂを有する容積式ポンプでありながら、粘性流体から気体を排出して移送できるという機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５５１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記した特許文献２に記載の２軸スクリューポンプは、アルギン酸軟質物などのように気泡が分散媒中に多数散在し、且つ、互いに安定に静止して動かないような粘性流体を移送する場合に、その粘性流体をポンプ室のラセン空間形状に保持したまま殆んど型崩れさせることなく移送するので、気泡も粘性流体中で移動しにくく、気泡が部分的に残存して脱気し切れないという不具合があった。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、移送される粘性流体が変質したり部品磨耗粉が混入したりしないのは言うまでもなく、２軸スクリューポンプ部の脱気能力を助けることにより、気泡が静止して動きにくい性質の粘性流体であっても高度に脱気をすることのできる脱泡ポンプ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る脱泡ポンプ装置は、互いに非接触で螺合して回転駆動される一対のポンプスクリュー、一対のポンプスクリューを非接触で収容する筒状のポンプケーシング、ポンプケーシングの筒途中に設けられた第１粘性流体取入口、ポンプケーシングの先端側に設けられた吐出口、ポンプケーシングにおける第１粘性流体取入口よりも末端側に設けられた気体抜出口、ならびに、気体抜出口に連結された脱気装置、を備えて成り、一対のポンプスクリューの側面の間、および各ポンプスクリューの先端面とポンプケーシングの内周面の間に、気体を通過可能で且つ粘性流体を通さない隙間が形成されている２軸スクリューポンプ部と、２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口の入側に連結されていて２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口に送られる粘性流体を撹拌する撹拌機部と、から構成されていて、撹拌機部は、筒状の撹拌ケーシング、撹拌ケーシングに設けられた第２粘性流体取入口、撹拌ケーシングの軸心方向の先端部に設けられて２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口に連結される流体出口、撹拌ケーシング内に配備され撹拌ケーシングの軸心回りに回転駆動されて粘性流体を撹拌する撹拌部材、および、前記第２粘性流体取入口に連結されていて外部から取り入れられる粘性流体の取入量を絞る絞り弁、を備えて成ることを特徴とするものである。
【０００７】
そして、前記した各構成において、撹拌部材は、回転駆動軸を連結される軸連結部と、軸連結部から半径方向外向きに延在する延腕部と、延腕部の先端から軸連結部の軸心方向に沿って延在する撹拌羽根部と、を備えて成ることを特徴とするものである。
【０００８】
更に、前記した各構成において、２軸スクリューポンプ部は、第１粘性流体取入口がポンプケーシングの上部に設けられているとともに、粘性流体の流通を粘性流体移送方向へのみ許容する逆止弁がポンプケーシングの吐出口の出側に連結されていて、逆止弁に予め設定されている設定圧力を吐出口の圧力が超えたときに、逆止弁が開弁して粘性流体を流通させるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る脱泡ポンプ装置は、互いに非接触の一対のポンプスクリューを内蔵する容積式の２軸スクリューポンプ部と、２軸スクリューポンプ部の第１粘性流体取入口に送られる粘性流体を撹拌する撹拌機部とから構成されているので、２軸スクリューポンプ部は回転部品が非接触で粘性流体を剪断しないから粘性流体を変質させたり部品磨耗粉を混入させたりしないのは言うまでもない。加えて、２軸スクリューポンプ部の脱気装置によって減圧状態にされる粘性流体は、絞り弁により絞られたものが撹拌機部内で遠心力非利用により撹拌されるので、撹拌機部内の真空度がより完全真空に近づき、点在する個々の気泡そのものが膨らむとともに流体中を移動しやすくなって気泡同士が衝突・合体し大径化する。また、粘性流体自体も流動化しやすくなる。そうして、２軸スクリューポンプ部のポンプケーシングに取り込まれた粘性流体は、大径になった気泡がポンプケーシング内で気体抜出口に向けて容易に移動するので、定常状態では流体中で気泡がほとんど動かないような粘性流体であっても、気体を確実かつ高度に抜き出すことができる。
【００１０】
また、撹拌機部が、撹拌ケーシング、第２粘性流体取入口、流体出口および撹拌部材を備えて成るので、撹拌ケーシングの軸心回りに回転する撹拌部材によって、粘性流体が遠心力によることなく撹拌されるので、粘性流体の組成が剪断されて変質するといった不具合を防止できる。
【００１１】
そして、撹拌部材が、軸連結部と、延腕部と、撹拌羽根部とを備えて成るものでは、撹拌ケーシング内を軸心方向に移動する粘性流体を、軸心方向に延びる撹拌羽根部が撹拌するので、撹拌羽根部が粘性流体に接している時間を長く保持することができる。従って、粘性流体を流動化させるとともに気泡同士の衝突を促進させて脱気を向上化させることができる。
【００１２】
更に、第１粘性流体取入口がポンプケーシングの上部に設けられ、逆止弁が吐出口の出側に設けられているものでは、吐出口の圧力が設定圧力を下回っているときは逆止弁が閉じていてポンプケーシング内でポンプ移送と脱気が行なわれるので、ポンプケーシングよりも下方位置にある粘性流体であっても吸い上げてポンプケーシングに取り込むことができる。その後、吐出口の圧力が設定圧力を超えたときに、逆止弁が開弁して粘性流体を流通させるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る脱泡ポンプ装置を示す側面構成図である。
【図２】前記脱泡ポンプ装置を示す部分正面構成図である。
【図３】前記脱泡ポンプ装置の要部を示す一部断面を含む側面構成図である。
【図４】前記脱泡ポンプ装置の２軸スクリューポンプ部の一部断面を含む内部構成図であって図５におけるＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図５】前記２軸スクリューポンプ部の一部断面を含む内部平面構成図である。
【図６】前記２軸スクリューポンプ部内の隙間を説明するための図であって、（ａ）は一対のポンプスクリュー間の隙間を示す部分拡大平面図、（ｂ）はポンプスクリューとポンプケーシングの内周面間の隙間を示す部分拡大平面図である。
【図７】前記攪拌機部に用いる撹拌部材の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ１−Ａ１線矢視断面図、（ｃ）は底面図である。
【図８】管内を流れる気体を含む粘性流体の状態を示す図であって、（ａ）はホッパーから出たときの粘性流体の状態を示す一部断面を含む部分断面図、（ｂ）は攪拌機部および２軸スクリューポンプ部の双方の機能を用いて脱泡および移送をされた粘性流体の状態を示す一部断面を含む部分断面図、（ｃ）は攪拌機部を用いることなく２軸スクリューポンプ部の機能だけで脱泡および移送をされた粘性流体の状態を示す一部断面を含む部分断面図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る脱泡ポンプ装置を示す図であって、（ａ）は部分側面構成図、（ｂ）は部分正面構成図である。
【図１０】前記攪拌機部に用いる撹拌部材の別の例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ２−Ａ２線矢視断面図、（ｃ）は底面図である。
【図１１】前記攪拌機部に用いる撹拌部材の他の例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ３−Ａ３線矢視図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ４−Ａ４線矢視断面図、（ｄ）は底面図である。
【図１２】前記他の攪拌部材を用いた撹拌機部の要部を示す一部断面を含む内部構成図である。
【図１３】前記攪拌機部に用いる撹拌部材の更に別の例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ５−Ａ５線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。ここに、図１は本発明の一実施形態に係る脱泡ポンプ装置を示す側面構成図、図２は前記脱泡ポンプ装置を示す部分正面構成図、図３は前記脱泡ポンプ装置の要部を示す一部断面を含む側面構成図である。
図１〜図３において、この実施形態に係る脱泡ポンプ装置１は、一対のポンプスクリューによるポンプ作用で粘性流体Ｑを移送する２軸スクリューポンプ部Ａと、２軸スクリューポンプ部Ａに投入される直前の粘性流体を撹拌する攪拌機部Ｂと、から構成されている。
【００１５】
まず、前記の撹拌機部Ｂは、竪型円筒状の撹拌ケーシング５８と、撹拌ケーシング５８内に配備されて粘性流体Ｑを撹拌する撹拌部材５１と、撹拌部材５１を回転駆動するモータＭＡとを備えており、２軸スクリューポンプ部Ａの第１粘性流体取入口１８に送られる直前の粘性流体Ｑを撹拌するようになっている。前記の撹拌ケーシング５８は、その一端側から順に、モータＭＡのモータ駆動軸５２Ａの露出部分を取り囲む円筒カバー４４と、円筒カバー４４の下端開口に連結されていてモータ駆動軸５２Ａを枢支する軸受４６，４６を収容する軸受保持筒部４３と、軸受保持筒部４３の下端開口に連結される取入筒部４２と、取入筒部４２の下端開口に連結される撹拌筒部４１と、管部５３付きで撹拌筒部４１の下端開口を蓋止するフランジ部４５と、から構成されている。円筒カバー４４と軸受保持筒部４３と取入筒部４２とは互いにボルトで固定され、取入筒部４２のフェルール継手部と撹拌筒部４１の一方のフェルール継手部とがクランプバンド５６で固定される。また、撹拌筒部４１の他方のフェルール継手部とフランジ部４５のフェルール継手部とがクランプバンド５５で固定され、管部５３のフェルール継手部と２軸スクリューポンプ部Ａの管部２１のフェルール継手部とがクランプバンド５４で固定される。これにより、管部５３の流体出口６４と２軸スクリューポンプ部Ａの第１粘性流体取入口１８とが連通する。
【００１６】
そうして、攪拌ケーシング５８において、取入筒部４２の周壁には、受入室４９と外部とを連通するための第２粘性流体取入口４８を有する管部４７が分岐接続されている。攪拌機部Ｂの管部４７のフェルール継手部には２軸スクリューポンプ部Ａのベント管２１Ａのフェルール継手部があてがわれてクランプバンド（図示省略）で固定される。そして、ベント管２１Ａの途中には、撹拌ケーシング５８に取り入れられる粘性流体Ｑの取入量を絞る絞り弁７０が配備されている。図中符号の７１は、絞り弁７０の弁絞り開度を変更設定するためのハンドルである。そうして、ベント管２１Ａの他方のフェルール継手部にはホッパー２４のフェルール継手部があてがわれてクランプバンド（図示省略）で固定される。回転駆動軸５２の先端は円筒カバー４４内でモータ駆動軸５２Ａと接続されている。回転駆動軸５２は軸受保持筒部４３内の軸受４６，４６により回動自在に支持され、回転駆動軸５２の先端は取入筒部４２の受入室４９内を経て撹拌筒部４１の撹拌室５０内に配置される。そして、回転駆動軸５２の先端は、撹拌筒部４１の撹拌室５０内に設置される撹拌部材５１の軸連結部６０に挿通されてボルト５７で固定される。撹拌部材５１の回転数は例えば６００〜３６００ｒｐｍが好適であるが、高速になり過ぎると、粘性流体Ｑに強い遠心力や回転力が加えられて分子剪断を招くので好ましくない。
【００１７】
次に、前記の２軸スクリューポンプ部Ａは、図４および図５にも示すように、前後貫通した筒状のポンプケーシング２と、ポンプケーシング２の後端部に連結された軸受部５と、を備えている。ポンプケーシング２の前端部には吐出側ケーシング３が連結され、この吐出側ケーシング３の前端部に管部４が接続されている。ポンプケーシング２内には一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂが収容される。軸部８ａ，８ｂに止めネジなどで固定されたポンプスクリュー７ａ，７ｂの前端部は、軸受などに支承されていない遊動端２６，２６となっている。これらポンプスクリュー７ａ，７ｂの遊動端２６，２６は、固定用板１４，１４をあてがわれ、例えばボルト１５，１５によって軸部８ａ，８ｂに固定される。ポンプスクリュー７ａの螺旋方向とポンプスクリュー７ｂの螺旋方向は逆向きである。
【００１８】
軸受部５はハウジング９とカバー板１０とから箱体状に構成されており、カバー板１０の前端面にポンプケーシング２の筒端面が連結されている。ハウジング９内には円錐コロ軸受１１，１１とコロ軸受１２，１２が配備されている。これらのコロ軸受１１，１２はポンプスクリュー７ａの軸部８ａの後端部を片持ち状に回動自在に支承している。ポンプスクリュー７ｂの軸部８ｂの後端部も別の円錐コロ軸受１１とコロ軸受１２により片持ち状に回動自在に支承されている。すなわち、ポンプスクリュー７ａ，７ｂの後部側は、ハウジング９内でそれぞれ回転自由に二点支持されている。ハウジング９内でカバー板１０の近傍において、ポンプスクリュー７ａ，７ｂにはシール機構１６，１６が装着されている。そして、ポンプスクリュー７ａの軸部８ａに同期歯車１３ａが固着されており、ポンプスクリュー７ｂの軸部８ｂには前記の同期歯車１３ａと噛合する同期歯車１３ｂが固着されている。これら同期歯車１３ａと同期歯車１３ｂとの同期噛合により、一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂは、いかなる回転角度でも互いに接触することなく噛み合うようになっている。すなわち、ポンプスクリュー７ａ，７ｂは互いに非接触で螺合して回転する。この場合、ポンプスクリュー７ａの例えば軸部８ａが駆動軸として、減速機構などの連結機構３０を介してモータＭに連結されている。
【００１９】
前記のポンプケーシング２は、正面視繭形状のポンプ室６が前後貫通して形成されている。ポンプケーシング２の前端部には、筒状の吐出側ケーシング３が連結されている。吐出側ケーシング３の前端部には、吐出口１９を有する筒状の管部４が連結されている。管部４の先端にはベント管３４の一端が連結され、ベント管３４の他端に逆止弁３６が連結されている。逆止弁３６の出側には、流体移送先とつながる管部３５が連結されている。逆止弁３６は、粘性流体移送方向（黒塗矢印方向）へのみ粘性流体Ｑの流通を許容するようになっており、通常はバネ部材のバネ弾性力により弁が閉止されている。このポンプ室６には、軸心Ｘａ回りに回転するポンプスクリュー７ａと、このポンプスクリュー７ａと常に非接触で螺合して軸心Ｘｂ回りに回転するポンプスクリュー７ｂとが格納される。これら１対のポンプスクリュー７ａ，７ｂの各外周面は、後で詳述するように、ポンプ室６の内周面２Ａとも常に非接触となっている。一方、ポンプケーシング２の上面であって前後中央部よりもやや後位置には、ポンプ室６と撹拌機部Ｂとを連通する第１粘性流体取入口１８が形成されている。
【００２０】
そして、第１粘性流体取入口１８を囲むポンプケーシング２の上面位置には、上面開口縁にフェルール継手部を有する管部２１がボルトなどで固定され、管部２１の上面開口に攪拌機部Ｂが設置される。他方、ポンプ室６の後端部の天井面には、左右に延びる通気溝２３が上向きに陥入して形成されている。この通気溝２３の上方位置のポンプケーシング２に、通気溝２３とケーシング上方外部とを連通する気体抜出口２０が形成されている。すなわち、ポンプ室６内の気体を抜き出すための気体抜出口２０が第１粘性流体取入口１８よりも粘性流体移送方向上流側のポンプケーシング２に形成されている。この気体抜出口２０には、ポンプ室６内の気体を抜き出す脱気装置２７が、管材などの連通路２９を介して連結されている。前記の脱気装置２７として、ここでは例えば空気エジェクター方式のものを用いているが、ピストン・シリンダ式または遠心ファン式の減圧ポンプを使用しても構わない。
【００２１】
一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂは、軸部８ａ，８ｂが挿し通される円筒状の基部７Ａ，７Ａの外周面に螺旋状のスクリュー歯が形成されている。そして、図６（ａ）に示すように、ポンプスクリュー７ａのスクリュー歯の側面７Ｓａとポンプスクリュー７ｂのスクリュー歯の側面７Ｓｂとの間には、隙間Ｇが設けられて常時非接触になっている。また、各ポンプスクリュー７ａ，７ｂのスクリュー歯の外周面７Ｂとポンプスクリュー２のポンプ室６の内周面２Ａとの間には、図６（ｂ）に示すように、隙間Ｈが設けられて常時非接触になっている。すなわち、一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂが如何なる回転角度の位置にあっても、これらの隙間Ｇ，Ｈは常に存在する。前記した隙間Ｇ，Ｈはいずれも、空気などの気体Ｋは通過できるが粘性流体Ｑの高粘度液や硬・軟質固形物は通過できない隙間幅に設定されている。この場合、隙間Ｇの隙間幅は例えば０．０３〜０．０９ｍｍであり、隙間Ｈの隙間幅は例えば０．１２〜０．１８ｍｍである。そして、これら一対のポンプスクリュー７ａ，７ｂにより粘性流体Ｑを移送し得るポンプ作用が引き起こされるのは、図４，５中に示した領域Ｐの範囲内である。この領域Ｐの範囲内のうち、第１粘性流体取入口１８よりも上流側となるのは、図４，５中に示した領域ｐａの範囲である。尚、脱泡ポンプ装置１が食品、医薬品、化粧料材料などの移送用である場合は、衛生面および商品物性維持の観点から、粘性流体Ｑと直に接する部品としては、ステンレス製のものを用いることが望ましい。この２軸スクリューポンプ部Ａのポンプ容量は、定格で例えば１０〜１２０Ｌ／ｍｉｎである。但し、粘性流体Ｑの取入量は、絞り弁７０により絞られるので、実質の運転ポンプ容量は２〜３０Ｌ／ｍｉｎ程度となる。
【００２２】
一方で、前記した撹拌部材５１は、図７に示すように、モータＭＡのモータ駆動軸５２Ａとつながった回転駆動軸５２を連結される軸連結部６０と、軸心Ｃを中心として軸連結部６０から半径方向外向きに延びる４本の延腕部６２，６２，６２，６２と、各延腕部６２の先端から軸連結部６０の軸心Ｃ方向に沿って下向きに延在する棒状の撹拌羽根部６３，６３，６３，６３と、から構成されている。撹拌部材５１は、軸連結部６０のキー溝付きの軸孔６１に回転駆動軸５２を挿通されてボルト５７で固定される。すなわち、２軸スクリューポンプ部Ａと撹拌機部Ｂとは、撹拌機部Ｂの撹拌部材５１の縦向きの軸心Ｃと２軸スクリューポンプ部Ａのポンプスクリュー７ａ，７ｂの横向きの軸心Ｘａ，Ｘｂｔとが、ほぼ直角になるように配置されている。
【００２３】
上記のように構成された脱泡ポンプ装置１の作用を次に説明する。移送に用いられる高粘度の粘性流体Ｑとしては、例えば味噌、水飴、バター、溶融チョコレートなどの食品、クリームやローションなどの化粧料、溶融合成樹脂などの工業材料、あるいは医療用材料などが挙げられる。ここでは、高粘度の粘性流体Ｑとして、相対粘度が例えば１〜１００万Ｐａ・ｓのものを用いることが好ましい。ここでは、例えば５０万Ｐａ・ｓの「化粧用ファンデーションであるジェル状のローション」を用いた例を示す。粘性流体Ｑ中には、気体Ｋの無数の気泡が散在し互いに静止している（図８（ａ）参照）。粘性流体Ｑの取り扱い温度は、流体の種類により異なるが、例えば常温〜２００℃程度である。
【００２４】
モータＭの回転駆動により、ポンプスクリュー７ａが一方向に回転すると、同期歯車１３ａ，１３ｂを介して動力伝達されたポンプスクリュー７ｂが逆方向に同期回転する。ポンプスクリュー７ａ，７ｂの回転速度は、例えば１００〜１０００ｒｐｍである。一方で、粘性流体Ｑをホッパー２４内に投入すると、その粘性流体Ｑは、ホッパー２４から管部２１Ａおよび絞り弁７０と管部４７を経て撹拌ケーシング５８の受入室４９内に至り、引き続き撹拌室５０に流入する。撹拌室５０内で、粘性流体Ｑは、モータＭＡにより回転駆動（例えば１８００ｒｐｍ）する撹拌部材５１によって撹拌される。この場合、撹拌ケーシング５８の上流側は絞り弁７０により絞られているので、粘性流体Ｑは撹拌ケーシング５８内で高い減圧度に曝されて個々の気泡が膨大化する。それによって、ジェル状の粘性流体Ｑ自体も流動化しやすくなる。そして、膨らんだ気泡同士は衝突し合体してよりいっそう大径化する。すなわち、撹拌機部Ｂは、２軸スクリューポンプ部Ａに取り入れられる直前の粘性流体Ｑ中の気泡同士を衝突させ得る程度の回転撹拌を行なえるように構成されればよい。因みに、粘性流体Ｑは撹拌筒部４１の撹拌室５０内を撹拌部材５１の軸心Ｃ方向に移動するので、撹拌部材５１による粘性流体Ｑの撹拌は遠心力によるものでなく、撹拌部材５１の延腕部６２および撹拌羽根部６３の単なる回転力によるものである。
【００２５】
このように撹拌機部Ｂで撹拌された粘性流体Ｑは、流体出口６４から管部２１およびポンプケーシング２の第１粘性流体取入口１８内まで落下してくる。但し、脱気装置２７が停止している場合、あるいは脱気装置２７による減圧度が小さい場合は（例えば、−０．００５ＭＰａ程度）、ポンプスクリュー７ａ，７ｂが回転駆動しているにも拘わらず、大部分の粘性流体Ｑは第１粘性流体取入口１８の位置で留まっており、ポンプ室６内へは少量しか入って行かない。そこで、脱気装置２７を通常に駆動させると、ポンプケーシング２内の気体Ｋ（ほとんどが空気）が気体抜出口２０から抜き出され、ポンプ室６内の圧力が低下していく。そして、ポンプ室６内が或る減圧度（例えば、−０．０１ＭＰａ）に到達したとき、それまで第１粘性流体取入口１８の位置に留まっていた粘性流体Ｑが突如としてポンプ室６内へ吸い込まれる。前記した脱気装置２７による減圧度は、例えば−０．０１〜−０．０４ＭＰａ（因みに完全真空＝−０．１ＭＰａ）である。これにより、粘性流体Ｑは、ポンプスクリュー７ａ，７ｂのポンプ作用によって吐出側ケーシング３に向けて送られていくのである（黒塗矢印Ｆ方向）。
【００２６】
この場合、粘性流体Ｑは、撹拌機部Ｂによりいったん流動化されており、且つ、絞り弁７０の存在により気体Ｋの気泡が大径にされており、ポンプ室６内は脱気装置２７により真空引きされるので、撹拌ケーシング５８内で大粒になった気泡は、ポンプ室６内で粘性流体Ｑ中を粘性流体移送方向（黒塗矢印Ｆの方向）とは反対方向（白抜き矢印の方向、すなわち移送方向上流側に向けて）に容易に移動する。このとき、気体Ｋは、ポンプケーシング２の内周面２Ａとポンプスクリュー７ａ，７ｂの外周面７Ｂとの隙間Ｈ（図６（ｂ）参照）や、ポンプスクリュー７ａの側面７Ｓａとポンプスクリュー７ｂの側面７Ｓｂとの隙間Ｇ（図６（ａ）参照）を通過して領域ｐａ中を後向きに移動する。その後、移動した気体Ｋは脱気装置２７の作用により気体抜出口２０から連通路２９を経て吸い出され機外へ排出される。これにより、気体Ｋを大幅に除去された粘性流体Ｑが吐出口１９から逆止弁３６へ送り出される。バネ部材により閉弁していた逆止弁３６は、入側の圧力が正圧の例えば０．０５ＭＰａに達したときにバネ部材のバネ弾性力に抗して開弁し、粘性流体Ｑを管部３５へ送り出す。管部３５からの粘性流体Ｑは、例えば化粧料充填用の小容量充填機へ送られる。
【００２７】
逆止弁３６から送り出された粘性流体Ｑは、図８（ｂ）に示されるように、ほとんど気体Ｋが含まれていず肉眼では気泡の存在を確認できなかった。このように、ほとんど気泡の見られない粘性流体Ｑは、細かな気泡を多く含んでいた従前のものと比べ、見掛け比重が高くなり、しかも検出比重値のバラツキが極めて小さくなり成分の酸化劣化も防げるものである。従って、商品品質の安定化に大きく寄与できた。それにより、小型商品容器に少量詰められる化粧料用の脱泡移送装置１として、極めて好適な装置を提供できたのである。
【００２８】
因みに、撹拌機部Ｂを用いることなく、ホッパー２４からの粘性流体Ｑを直に管部２１より第１粘性流体取入口１８を経てポンプケーシング２に取り入れるようにした場合、大径化していない気泡を含む粘性流体Ｑ（図８（ａ）参照）がそのままポンプケーシング２に取り入れられるので、ポンプケーシング２から脱気装置２７により排気される気体Ｋの量はそれほど多くならない。従って、脱泡後に管部３５から排出される粘性流体Ｑは、図８（ｃ）に示されるように、極小径で僅少量の気体Ｋ１，Ｋ１，Ｋ１，・・・の気泡が無数に散在したジェリー状のものとなる。
【００２９】
以上に述べたように、この実施形態の脱泡ポンプ装置１によれば、第１粘性流体取入口１８よりも粘性流体移送方向の上流側（黒塗矢印Ｆ方向とは反対向き）のポンプケーシング２に気体抜出口２０が設けられ、この気体抜出口２０に脱気装置２７が連結されているので、粘性流体Ｑ中の気体は、脱気装置２７の吸引作用により粘性流体Ｑから分離され、ポンプスクリュー７ａ，７ｂ間の隙間Ｇ、およびポンプスクリュー７ａまたはポンプスクリュー７ｂとポンプ室６の内周面２Ａとの隙間Ｈを通り抜けて気体抜出口２０から排出され得る。一方、粘性流体Ｑは、前記の隙間Ｇや隙間Ｈを通過できないから、ポンプ室６内でポンプスクリュー７ａ，７ｂによるポンプ作用を受け吐出口１９に向けて圧送され得る。従って、この脱泡ポンプ装置１は、気体Ｋを分離しながら粘性流体Ｑを移送できることはもとより、ポンプスクリュー７ａ，７ｂ、ポンプケーシング２の内周面２Ａが非接触なので、金属摩耗粉を発生させることなく、遠心ポンプの遠心力を受けたときのように粘性流体Ｑに剪断力を与えず変質させることのない、食品、医療品などの移送に好適なポンプ装置を提供することができる。また、ポンプケーシング２の吐出口１９の出側に逆止弁３６が設けられているので、ポンプケーシング２の第１粘性流体取入口１８より下方位置からの粘性流体Ｑであっても、逆止弁３６の作用により、ポンプ室６内に吸い上げることができる。
【００３０】
そして、この脱泡ポンプ装置１では、特に２軸スクリューポンプ部Ａの入側に、絞り弁７０を有する攪拌機部Ｂが配備されているので、ポンプケーシング２に取り込まれる直前の粘性流体Ｑを攪拌機部Ｂで遠心力非利用により撹拌することができる。これにより、粘性流体Ｑ中の気体Ｋの気泡を膨大化させるとともに衝突させることができ、それに伴って粘性流体Ｑ自体の流動を開始させることができる。従って、ポンプケーシング２内に取り込まれた粘性流体Ｑは、大径となった気泡がポンプケーシング２内で容易に気体抜出口２０に向けて移動するので、気泡が動きにくかった性質の粘性流体Ｑであっても、粘性流体Ｑから気体Ｋを確実かつ高度に抜き出すことができる。因みに、粘性流体が、ケーシング内で遠心力による大きな剪断力を受けながら吐出および気液分離される場合、粘性流体が高分子化合物などを主成分とする粘性流体であれば、前記の剪断力により高分子鎖が分断されて粘性流体の物性が変性するおそれがある。そのような構成を採用している場合は、高分子化合物を多く含む食品や化粧料の移送には不向きなものとなる。
一方で、撹拌ケーシング５８内を軸心Ｃ方向に移動する粘性流体Ｑを、軸心Ｃ方向に延びる撹拌羽根部６３が撹拌するので、撹拌羽根部６３が粘性流体Ｑに接している時間を長く保持することができる。従って、粘性流体Ｑを流動化させるとともに気泡同士の衝突を促進し得るから、脱気を向上化させることができる。
【００３１】
尚、上記の実施形態では、撹拌機部Ｂの撹拌部材５１の軸心Ｃが縦向きで２軸スクリューポンプ部Ａのポンプスクリュー７ａ，７ｂの軸心Ｘａ，Ｘｂが撹拌機部Ｂと略直角の横向きとなるように、撹拌機部Ｂと２軸スクリューポンプ部Ａとを配置した例を示したが、本発明の脱泡ポンプ装置はそれに限定されるものでない。例えば、図９に示すような脱泡ポンプ装置も本発明に含まれる。この脱泡ポンプ装置では、撹拌機部Ｂの撹拌部材５１の軸心Ｃが、２軸スクリューポンプ部Ａのポンプスクリュー７ａ，７ｂの軸心Ｘａ，Ｘｂと平行な横向きとなるように、撹拌機部Ｂと２軸スクリューポンプ部Ａとが配置される。この場合、撹拌機部Ｂの管部５３と２軸スクリューポンプ部Ａの管部２１との間は、９０度湾曲したベント管５９で連結され、撹拌ケーシング５８の円筒カバー４４に横向きの基台６５がボルトなどで取り付けられ、基台６５が水平な支持台（図示省略）などに固定される。
このように撹拌機部Ｂと２軸スクリューポンプ部Ａとが、互いに横向きの軸心で平行配置されることにより、装置全体の高さ寸法が小さくなるから、そのぶん縦方向の省スペース化を図ることができる。尚、このような構成であっても、図１などに示した脱泡ポンプ装置１と脱泡性能やポンプ性能に何ら変わりはない。
【００３２】
一方、上記した攪拌機部Ｂの撹拌部材５１では、複数の延腕部６２の先端に、軸心Ｃ方向に延びる撹拌羽根部６３を延在したものを例示したが、本発明の撹拌部材はそれに限定されない。例えば、図１０に示すような撹拌部材５１ａも本発明に含まれる。この撹拌部材５１ａは、軸連結部６０から径方向外向きに延びる延腕部６２ａを４本備えているだけで、撹拌部材５１のような撹拌羽根部６３は持っていない。このような構成の撹拌部材５１ａであっても、回転する延腕部６２ａがあるから、ポンプケーシング２に取入直前の粘性流体Ｑを軸心Ｃ方向に流しながら、遠心力によることなく撹拌することにより、撹拌部材５１ほどではないが２軸スクリューポンプ部Ａでの脱泡機能を助けることができる。
【００３３】
また、本発明の撹拌部材としては、図１１に示すような撹拌部材５１ｂでも構わない。この撹拌部材５１ｂでは、軸孔６１を有する軸連結部６０の下端部に円筒部６６が垂設され、軸連結部６０および円筒部６６の外側面に４枚の撹拌羽根部６３ａ，６３ａ，６３ａ，６３ａが外向きに突設されている。前記円筒部６６の下端部において隣り合う撹拌羽根部６３ａ，６３ａ間には、粘性流体Ｑを管部５３へ通すための開口部６５，６５，６５，６５が形成されている。この撹拌部材５１ｂは、図１２に示す攪拌機部の撹拌室５０内に配備され回転駆動軸５２にナット５７で固定される。この例では、撹拌部材５１ｂが回転すると、撹拌機部Ｂの受入室４９から撹拌室５０内に流入した粘性流体Ｑが円筒部６６の外方を通り抜けながら、広面積の各撹拌羽根部６３ａで比較的長い時間をかけて撹拌される。その後、粘性流体Ｑは、開口部６５，６５，６５，６５から円筒部６６内を寸時通過し、管部５３の流体出口６４を経てポンプケーシング２に取り入れられる。この撹拌部材５１ｂを用いた場合、粘性流体Ｑは十分に撹拌され気泡が集合して大径化されるから、既述した撹拌部材５１や撹拌部材５１ａよりも効率がよく、２軸スクリューポンプ部Ａの脱泡機能を大いに助ける。
【００３４】
また、図１３に示すような撹拌部材５１ｃを用いた攪拌機部も、本発明に含まれる。この撹拌部材５１ｃは、撹拌羽根部６３ａ，６３ａ，６３ａ，６３ａの内方に円筒部６６を備えていない点が、前述の撹拌部材５１ｂの構成と異なるところである。この撹拌部材５１ｃを用いた攪拌機部によっても、広面積の撹拌羽根部６３ａで長い時間をかけて粘性流体Ｑを撹拌するから、２軸スクリューポンプ部Ａの脱泡性能を助けることができる。
【００３５】
そして、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  ２軸スクリューポンプ部
Ｂ  攪拌機部
１  脱泡ポンプ装置
２  ポンプケーシング
２Ａ  内周面
６  ポンプ室
７ａ，７ｂ  ポンプスクリュー
７Ｓａ，７Ｓｂ  側面
７Ｂ  先端面
１８  第１粘性流体取入口
１９  吐出口
２０  気体抜出口
２４  ホッパー
２７  脱気装置
２９  連通路
３６  逆止弁
４８  第２粘性流体取入口
５０  撹拌室
５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  撹拌部材
５２  回転駆動軸
５８  撹拌ケーシング
６０  軸連結部
６２，６２ａ，６２ｂ  延腕部
６３，６３ａ  撹拌羽根部
６４  流体出口
７０  絞り弁
Ｃ  軸心
Ｆ  矢印
Ｇ，Ｈ  隙間
Ｋ  気体
Ｑ  粘性流体
【図１】
2020029791.tif 000003
【図２】
2020029791.tif 000004
【図３】
2020029791.tif 000005
【図４】
2020029791.tif 000006
【図５】
2020029791.tif 000007
【図６】
2020029791.tif 000008
【図７】
2020029791.tif 000009
【図８】
2020029791.tif 000010
【図９】
2020029791.tif 000011
【図１０】
2020029791.tif 000012
【図１１】
2020029791.tif 000013
【図１２】
2020029791.tif 000014
【図１３】
2020029791.tif 000015