(57)【要約】【課題】単位面積及び単位時間当たりに多量の物質を損傷させずに移送できるだけでなく、出口まで移送されてきた物質を出口から勢い良く出せる物質移送装置を提供する。【解決手段】回転部材３０は、円形の頂面３２の中心点と円形の底面３４の中心点とを通る直線３６（仮想線）を中心軸として回転する。回転部材３０の外周面３１には螺旋状の羽根５０が形成されており、この羽根５０は回転部材３０と共に回転する。羽根５０は、回転部材３０の外周面３１の先端から後端まで（端から端まで）螺旋状に延びている。羽根５０は、回転部材３０の外周面３１から筐体２０の内周面２４に近接した位置まで広がっており、羽根５０の先端と内周面２４との隙間から物質がほとんど漏れないようになっている。羽根５０のうち互いに向き合う表面の間の距離ｄは一定である。【選択図】図２
2008232132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質が入れられる入口から、物質が出される出口まで物質を移送する物質移送装置において、
前記入口と前記出口が形成されると共にその内径を大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる内部空間、及び前記内部空間を画定する内周面が形成された筐体と、
前記内部空間に収容されてその太さを大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる、その頂点又はその頂面の中心点とその底面の中心点とを通る直線を中心軸として回転する回転部材と、
前記回転部材の外周面に螺旋状に形成されて前記回転部材と共に回転する羽根とを備えたことを特徴とする物質移送装置。
【請求項２】
前記内部空間は、円錐形状又は円錐台形状のものであり、
前記回転部材は円錐形状又は円錐台形状のものであることを特徴とする請求項１に記載の物質移送装置。
【請求項３】
前記筐体の内部空間と前記回転部材は相似形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質移送装置。
【請求項４】
前記羽根は、前記回転部材の前記外周面から前記筐体の前記内周面に近接した位置まで広がるものであることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の物質移送装置。
【請求項５】
前記羽根は、前記回転部材の外周面のうち前記入口近傍の部分から前記出口近傍の部分まで連続して延びるものであることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項６】
前記羽根のうち互いに向き合う表面の間の距離は、前記出口に近づくほど長くなることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項７】
前記羽根のうち互いに向き合う表面の間から、該羽根に接触しないように前記回転部材の前記外周面を螺旋状に延びる第２の羽根を備えたことを特徴とする請求項６に記載の物質移送装置。
【請求項８】
前記羽根は、前記出口に近づくほど厚くなるものであることを特徴とする請求項１から７までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項９】
前記羽根と前記外周面との境界における接線を前記中心軸に向けて平行移動して該接線が前記中心軸に交差したときに該接線と該中心軸との成す傾斜角度は、前記出口に近づくほど小さくなることを特徴とする請求項１から８までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項１０】
前記羽根のうち互いに向き合う部分の間に広がって前記回転部材の前記外周面に並行に延びる、該外周面を前記筐体の前記内周面から遮蔽する遮蔽壁を備えたことを特徴とする請求項１から９までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項１１】
前記入口は、前記回転軸に交差する方向から、又は、前記回転軸に平行な方向から物質が入れられるように形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項１０までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項１２】
前記回転部材は、
移送中の物質が前記筐体の底面に衝突することを防止する堰板が前記回転部材の底面に形成されたものであることを特徴とする請求項１から１１までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項１３】
前記物質は、流動物、及び流動物に固形物が混在したもののいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項１２までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入口から出口まで物質を移送する物質移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形物が含まれる流動物を入口から入れて（供給して）出口から出す（排出する）物質移送装置が知られている。このような物質移送装置は、例えば、大量の流動物が収容された大きな容器（タンクなど）から多数の小さな容器に流動物を移送する際に使用される。従来の物質移送装置としては、円筒状の回転部材の外周面に螺旋状の羽根を取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の物質移送装置を使用して物質を移送する場合、円筒状の回転部材の回転速度を上昇させるほど、移送できる物質の量は多くなる。また、出口から物質が出される際の吐出圧（勢い）も、回転部材の回転速度を上昇させるほど高くなる。
【特許文献１】特開２００３−２６９３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記した回転部材の回転速度には限界があり、回転部材を速く回転させた場合、入口から入れられた物質が損傷するおそれもある。また、移送される物質の種類によっては損傷され易いものもあるので、回転部材を速く回転させることができないこともある。また、物質移送装置の出口から小さな容器までの間に移送管などが存在する場合は、物質移送装置の出口における物質の吐出圧をある程度高くしておく必要がある。この吐出圧が小さいときは、移送管の内部で物質が滞留するおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、単位面積及び単位時間当たりに多量の物質を損傷させずに移送できるだけでなく、出口まで移送されてきた物質を出口から勢い良く出せる（高い吐出圧で吐出できる）物質移送装置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】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の物質移送装置は、物質が入れられる入口から、物質が出される出口まで物質を移送する物質移送装置において、
（１）前記入口と前記出口が形成されると共にその内径を大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる内部空間、及び前記内部空間を画定する内周面が形成された筐体と、
（２）前記内部空間に収容されてその太さを大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる、その頂点又はその頂面の中心点とその底面の中心点とを通る直線を中心軸として回転する回転部材と、
（３）前記回転部材の外周面に螺旋状に形成されて前記回転部材と共に回転する羽根とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
ここで、
（４）前記内部空間は、円錐形状又は円錐台形状のものであり、
（５）前記回転部材は円錐形状又は円錐台形状のものであってもよい。
【０００７】
また、
（６）前記筐体の内部空間と前記回転部材は相似形であってもよい。
【０００８】
さらに、
（７）前記羽根は、前記回転部材の前記外周面から前記筐体の前記内周面に近接した位置まで広がるものであってもよい。
【０００９】
さらにまた、
（８）前記羽根は、前記回転部材の外周面のうち前記入口近傍の部分から前記出口近傍の部分まで連続して延びるものであってもよい。
【００１０】
さらにまた、
（９）前記羽根のうち互いに向き合う表面の間の距離は、前記出口に近づくほど長くなってもよい。
【００１１】
さらにまた、
（１０）前記羽根のうち互いに向き合う表面の間から、該羽根に接触しないように前記回転部材の前記外周面を螺旋状に延びる第２の羽根を備えてもよい。
【００１２】
さらにまた、
（１１）前記羽根は、前記出口に近づくほど厚くなるものであってもよい。
【００１３】
さらにまた、
（１２）前記羽根と前記外周面との境界における接線を前記中心軸に向けて平行移動して該接線が前記中心軸に交差したときに該接線と該中心軸との成す傾斜角度は、前記出口に近づくほど小さくなるように構成してもよい。
【００１４】
さらにまた、
（１３）前記羽根のうち互いに向き合う部分の間に広がって前記回転部材の前記外周面に並行に延びる、該外周面を前記筐体の前記内周面から遮蔽する遮蔽壁を備えてもよい。
【００１５】
さらにまた、
（１４）前記入口は、前記回転軸に交差する方向から、又は、前記回転軸に平行な方向から物質が入れられるように形成されたものであってもよい。
【００１６】
さらにまた、
（１５）前記回転部材は、移送中の物質が前記筐体の底面に衝突することを防止する堰板が前記回転部材の底面に形成されたものであってもよい。
【００１７】
さらにまた、
（１６）前記物質は、流動物、及び流動物に固形物が混在したもののいずれであってもよい。
【００１８】
なお、回転部材の外形は、入口から出口に近づくほど太さ（又は、外径）が徐々に大きくなっていく形状のものを全て含み、回転部材の側面図における外周面の輪郭が放物線や指数曲線、双曲線などになるような外形であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の物質移送装置では、羽根の回転に支障が無い程度に羽根を筐体の内周面に近接（接近）させられるので、回転部材の外周面、螺旋状の羽根、及び筐体の内周面に囲まれた空間が物質の移送路（移送空間）となる。この移送路は螺旋状の羽根に沿って連続して延びるので、移送路は回転部材の外周面上に螺旋状に形成されていることとなる。回転部材は、その太さ（又は、外径）を大きくしながら入口から出口まで延びるので、頂点（又は頂面であり、最も細い部分）は入口近傍に位置し、その底面（最も太い部分）は出口近傍に位置することとなる。このため、回転部材は出口に近づくほど太くなる（外径が大きくなる）。従って、回転部材が一定速度で回転している場合、その外周面においては、出口に近い部分ほど周速度が速くなり（回転部材の外周面における定点の一回転当たりの移動距離が長くなり）、換言すれば、回転部材の中心軸から離れるほど（出口に近いほど）周速度が速くなる。即ち、入口から出口まで続く移送路においては回転部材の太さ（外径）に応じて、出口に近い部分ほど周速度が速くなる。このため、入口から入れられた物質は移送路に到達し、移送路においては、上記の周速度にほぼ比例して移送速度を徐々に上げながら出口に向かって移送されることとなる。移送路のうち入口近傍部分では回転部材が細いので、物質が移送される速度は、物質が損傷するほどは速くない。
【００２０】
上記のように物質の移送速度は、回転部材の外周面における周速度にほぼ比例するので、徐々に増加する周速度にほぼ比例して（伴って）物質の移送速度も徐々に増加し、移送速度の急激な変動が生じることなく、移送中の物質は層流を形成しながら（乱流を形成せずに）円滑に出口まで移送されることとなる。このように入口よりも出口に到達したときのほうが物質の移送速度は速いので、出口まで移送されてきた物質は、回転部材の回転速度に応じて出口から勢い良く出される（高い吐出圧で吐出される）こととなる。また、上記のように移送路では物質の層流が形成されるので、移送中の物質が筐体の内周面や羽根に激しく衝突することがなく、この衝突に起因する騒音や振動が発生せず、物質も破損しない。
【００２１】
ところで、上記のように移送路では出口に近づくほど移送速度が速くなるので、入口から入れられた物質の量（供給量）と出口から出る物質の量（排出量）を単位面積及び単位時間当たりで比較した場合、供給量よりも排出量が多くなるはずである。しかし、実際は、入口から入れられた量の物質しか出口から出ないので、入口から入れられた物質を移送路の奥に（出口に向けて）吸い込むような力が作用する。従って、入口から次々に多量の物質を入れても詰まることなく円滑に出口まで移送でき、この出口から物質を吐出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、乳製品や調味料などの食品・食料品、塗料などの化学品、クリームなどの化粧品や軟膏などの医薬品を移送する物質移送装置に実現された。
【実施例１】
【００２３】
図１から図６までを参照して、本発明の実施例１を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の物質移送装置の実施例１が配置された物質移動システムを示す模式図である。図２は、図１の物質移送装置の筐体だけを切断してその内部を側方から示す側面図である。図３（ａ）は、図２に示す物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図であり、（ｂ）は、内部空間（回転部材も同様）の他の例を示す側面図であり、（ｃ）は、内部空間（回転部材も同様）の更に他の例を示す側面図である。図４は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図５は、実施例１の物質移送装置と比較例の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。図６は、入口と出口における圧力を示すグラフであり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸は水柱（ｍ）での圧力を表す。
【００２５】
物質移送装置１０は、図１に示すように例えば、大量の流動物が収容された大きな容器（タンクなど）２から搬送管４Ａ、４Ｂを経由して多数の小さな容器６−１、６―２、……に流動物を移送する際に使用される。物質移送装置１０は搬送管４Ａ、４Ｂの間（接続部分）に取り付けられており、重力によって容器２から物質移送装置１０の入口１２に落下してきた物質を出口１４まで移送して搬送管４Ｂに出す（吐出させる、排出する）ものである。なお、多数の小さな容器６−１、６―２、……は、矢印Ａ方向に搬送ベルト８によって順次に搬送される。
【００２６】
物質移送装置１０は、図２などに示すように、物質が入れられる（供給される）入口１２と、入口１２から入れられた物質が出される（吐出される、排出される）出口１４とが形成された筐体（ケーシング）２０を備えている。入口１２と出口１４は横断面（物質の流出入方向（矢印ＩＮ、ＯＵＴで示す方向）に直交する面）を円形のものとした。筐体２０には内部空間２２が形成されており、この内部空間２２は、その内径を大きくしながら入口１２から出口１４まで延びている。即ち、内部空間２２は入口１２の近傍の内径Ｒ２が最小であり、出口１４の近傍の内径Ｒ１が最大となるように徐々に広がっている。内部空間２２の形状としては、図１の側面図には円錐台形状のものが示されているが、円錐形状のものでもよい。また、内部空間２２の形状は、図３（ｂ）に示すように側面図が山裾の広がったようなものであってもよく、図３（ｃ）に示すように側面図が弾のようになるものであってもよい。筐体２０には、内部空間２２を画定する内周面２４が形成されており、この内周面２４は、例えば円錐台形状の外周面に相当するものである。出口１４には、出口１４から出る物質の流量を計測する流量計１６が配置されている。この流量計１６によれば、出口１４の横断面（物質が出される方向（矢印ＯＵＴ方向）に直交する面）１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））が測定される。また、入口１２には、入口１２における流動物による圧力を測定する圧力計１３が配置されており、出口１４には、出口１４における流動物による圧力を測定する圧力計１５配置されている。これらの圧力計１３，１５で測定した圧力の一例を水柱（ｍ）に換算して後述する図６に示す。圧力計１３としては、株式会社プラントコンストラクトアンドエンジニアリング製のマノメータ（測定単位は、水柱（ｍ））を用い、圧力計１５としては、株式会社第一計器製作所製のブルドン管式圧力計（一般形圧力計であり、測定単位はＭＰａ）を用いて水柱（ｍ）に換算し後述するグラフを作成した。流量計１６としては、東京計装株式会社製のフロート式流量計（フロメータ、測定単位はＬ／ｍｉｎ）を用いた。なお、流量計１６は、水の流量しか計測できない。
【００２７】
筐体２０の内部空間２２には、この内部空間２２の中で回転する回転部材３０が収容されている。回転部材３０は、その太さ（円錐形状や円錐台形状の場合は外径に相当する）を大きくしながら入口１２から出口１４まで延びている。回転部材３０は内部空間２２と相似形であることが好ましいが、相似形でなくてもよい。実施例１では内部空間２２の形状を円錐台形状としたので、回転部材３０の形状も、図２や図３（ａ）に示すように円錐台形状とした。筐体２０の内部空間２２と回転部材３０を円錐形状又は円錐台形状にした場合は、これらを作製し易く、また、物質の移送も円滑に行われる。また、内部空間２２と回転部材３０を相似形にした場合は、物質移送装置１０の製造上の都合が良い。
【００２８】
回転部材３０は、円形の頂面３２の中心点と円形の底面３４の中心点とを通る直線３６（仮想線）を中心軸として回転する。ここでは、直線３６と同心の中心軸３８を回転部材３０の回転中心とした。中心軸３８の長手方向両端部は軸受４０，４２に回転自在に固定されている。また、中心軸３８のうち軸受４２に回転自在に固定されている部分はモータ４４に連結されており、このモータ４４が駆動することによって回転部材３０が回転する。モータ４４は制御器（図示せず）によって制御されている。回転部材３０の底面３４には、移送中の物質が筐体２０の底面（内壁の底面）に衝突することを防止する堰板３５が固定されている（形成されている）。堰板３５は、底面３４よりも広く（外径が大きく）、底面３４付近における羽根５０の外径とほぼ等しい。回転部材３０の頂面３２と堰板３５は筐体２０の内壁面に接触しないように構成されており、固定されて回転しない筐体２０に接触せずに回転部材３０は円滑に回転する。
【００２９】
回転部材３０の外周面３１には螺旋状の羽根５０が形成されており、この羽根５０は回転部材３０と共に回転する。羽根５０は、回転部材３０の外周面３１の先端から後端まで（端から端まで）螺旋状に延びている。しかし、羽根５０は、端から端までではなくて、外周面３１のうち入口１２の近傍部分から出口１４の近傍部分まで連続して延びているように構成してもよい。従って、後述するように、回転部材３０の長手方向両端部には羽根５０が無いように構成してもよい。また、羽根５０は、回転部材３０の外周面３１から筐体２０の内周面２４に近接した位置まで広がっており、羽根５０の先端（内周面２４に向き合う部分）と内周面２４との隙間から物質がほとんど漏れないようになっている。羽根５０のうち互いに向き合う表面の間の距離（間隔）ｄは一定である（表面のどの位置でも等しい）。さらに、羽根５０と内周面２４は接触しないようになっており、羽根５０の回転に支障は無い。なお、筐体２０は回転しないように固定されており、床などに安定して配置するための脚（図示せず）が取り付けられている。
【００３０】
回転部材３０の外周面３１と羽根５０との境界における接線５２を中心軸３８（直線３６）に向けて平行移動して接線５２が中心軸３８に交差したときに接線５２と中心軸３８との成す傾斜角度θは、図３（ａ）に示すように、一定であり８４°である。物質の移送量を増加させるためには、後述するように傾斜角度θを変更してもよい。
【００３１】
上記した各種部品（筐体２０、回転部材３０、羽根５０など）は、移送する物質に応じて金属や樹脂などから作製される。物質移送装置１０によって移送される物質としては、食品・食料品、化学品、化粧品・洗剤、及び医薬品などが挙げられる。食品・食料品の例としては、乳製品、調味料、調理食品、飲料、酒類、及び菓子製品などがある。化学品の例としては、塗料などがある。化粧品・洗剤の例としては、クリーム、シャンプー、及び洗剤などがある。医薬品の例としては、軟膏、目薬、グリセリンなどがある。
【００３２】
筐体２０の内部空間２２の底面の直径Ｒ１を１８ｃｍとし、頂面の直径Ｒ２を４ｃｍとし、内部空間２２の長さＬ１（回転部材３０の長さでもある）を２０．７ｃｍとし、横断面が円形の入口１２の直径Ｒ５は、出口１４の横断面積に比べて２倍の横断面積になる直径とし、出口１４の直径Ｒ６を２．０ｃｍとした。回転部材３０の底面の直径Ｒ３を１３ｃｍとし、頂面の直径Ｒ４を１．３ｃｍとし、羽根５０のうち互いに向き合う表面の間の距離（間隔）ｄを２．５ｃｍとした。このように設定した場合の移送量を測定した。実施例１では物質として水を移送した。後述する他の実施例も物質として水を使った。測定結果を図５に示す。図５には、比較例の物質移送装置の流量も示す。比較例の物質移送装置では、回転部材と筐体の内部空間を円柱形としてその内部空間の直径を７ｃｍのものとし、回転部材の直径（外径）を１．３ｃｍとし、他の部品は物質移送装置１０と同じもの、同じサイズとした。なお、この測定では流量計１６を用いて流量を測定しており、また、物質移送装置１０も比較例の物質移送装置も樹脂製のものを用いた。
【００３３】
図５に示すように、回転数（ｒｐｍ）に比例して、実施例１の物質移送装置１０も、比較例の物質移送装置も流量が増すが、回転数の増加に伴う流量の増加割合は物質移送装置１０の方が非常に大きい。
【００３４】
上記のサイズの物質移送装置１０の入口１２と出口１４における圧力を測定した結果を図６に示す。図６には、水柱の高さ（ｍ）で圧力を示しており、入口１２での圧力はマイナスであり、出口１４での圧力は２ｍを超えた。この結果から、入口１２では、物質を内部に吸い込むような負圧が発生していると考えられる。
【００３５】
上記の図５と図６のようになる理由について検討する。
【００３６】
物質移送装置１０では、羽根５０の回転に支障が無い程度に羽根５０を筐体２０の内周面２４に近接（接近）させており、羽根５０と内周面２４との隙間からは物質が漏れないと考えられるので、物質の移送路（移送空間）６０は、回転部材３０の外周面３１、螺旋状の羽根５０、及び筐体２０の内周面２４に囲まれた空間になる。この移送路６０は螺旋状の羽根５０に沿って連続して螺旋状に延びるので、移送路６０は回転部材３０の外周面３１上に螺旋状に形成されていることとなる。
【００３７】
回転部材３０は、その外径（最小がＲ４であり、最大がＲ３である）を大きくしながら入口１２から出口１４まで延びるので、頂面３２は入口１２の近傍に位置し、その底面３４は出口１４の近傍に位置することとなる。このため、回転部材３０は出口１４に近づくほど太くなる。従って、回転部材３０が一定速度で回転している場合、その外周面３１においては出口１４に近い部分ほど周速度が速くなり（回転部材３０の外周面３１の定点の一回転当たりの移動距離が長くなり）、換言すれば、外周面３１の定点は回転部材３０の中心軸３８から離れるほど（出口１４に近いほど）周速度が速くなる。即ち、入口１２から出口１４まで螺旋状に続く移送路６０においては回転部材３０の外径に応じて、出口１４に近い部分ほど周速度が徐々に速くなる。このため、入口１２から入れられた物質は、入口１２の近傍の移送路６０に到達し、移送路６０においては、上記の周速度にほぼ比例して移送速度を徐々に上げながら（加速しながら）出口１４に向かって移送されることとなる。このときの流れを螺旋状の二点鎖線Ｆで示す。これに対して、比較例の物質移送装置では、内部空間も回転部材も円柱状のものなので、入口での移送速度も出口での移送速度もほぼ同じである。
【００３８】
上記のように物質移送装置１０では、物質の移送速度は、回転部材３０の外周面３１における周速度にほぼ比例するので、徐々に増加する周速度にほぼ比例して（伴って）物質の移送速度も徐々に増加し、移送速度の急激な変動が生じることなく、移送中の物質は層流（乱れの少ない流れをいう）を形成しながら（乱流（乱れの多い流れをいう）を形成せずに）円滑に出口１４まで移送されることとなる。このように入口１２よりも出口１４に到達したときのほうが物質の移送速度は速いので、出口１４まで移送されてきた物質は、回転部材３０の回転速度に応じて出口１４から勢い良く出される（高い吐出圧で吐出される）こととなる。また、上記のように移送路６０では物質の層流が形成されるので、移送中の物質が筐体２０の内周面２４や羽根５０に激しく衝突することがなく、この衝突に起因する騒音や振動が発生せず、物質も破損しない。
【００３９】
上記のように物質移送装置１０の移送路６０では出口１４に近づくほど移送速度が速くなるので、入口１２から入れられた物質の量（供給量）と出口１４から出る物質の量（排出量）を単位面積及び単位時間当たりで比較した場合、供給量よりも排出量が多くなるはすである。しかし、実際は、入口１２から入れられた量の物質しか出口１４から出ないので、図６に示すように、入口１２から入れられた物質を移送路６０の奥に（出口１４に向けて）吸い込むような力（負圧）が作用する。従って、入口１２から次々に多量の物質を入れても詰まることなく円滑に出口１４まで移送でき、この出口１４から吐出できる。これに対し、比較例の物質移送装置では、内部空間も回転部材も円柱状のものなので、入口付近での移送量も出口付近での移送量も同じである。
【００４０】
ここで、筐体２０の長さ（回転部材３０の長さ）、羽根５０の巻数、羽根間距離ｄ、羽根５０の傾きθの設計手法を説明する。
【００４１】
回転部材３０の長さをＬ１とし、回転部材３０の底面の直径をＲ３とし、対向する羽根５０の距離をｄとし、羽根５０の巻数をＮとし、内部空間２２のうち出口１４の近傍の内径をＲ１（羽根５０の端部の直径とほぼ等しい）とし、中心軸３８に対する羽根５０の傾斜角度をθとした場合、Ｌ１＝ｄｘＮ、θ＝９０°―（ｔａｎ−１（ｄ／３．１４ｘＲ１））°、固形物の幅Ｗ＜ｄ、固形物の厚さＨ＜（Ｒ１−Ｒ３）／２、固形物の奥行きをＢとしたとき、固形物の最大径ｄ１＝（Ｗ２＋Ｈ２＋Ｂ２）１／２
ここで、ｄ１＜ｄとする。
【００４２】
固形物の最大径ｄ１と必要流量から出口１４の直径Ｒ６を決め、入口１２の直径Ｒ５は、出口１４の直径Ｒ６よりも、横断面積の比で２倍から３倍の径にする。なお、羽根５０と筐体２０の内周面との距離は、移送中の物質の漏れ、加工、組み立ての制約等を考慮して０．０１ｍｍから０．２ｍｍまでの範囲内であることが好ましい。
【実施例２】
【００４３】
図７と図８を参照して、本発明の物質移送装置の実施例２を説明する。
【００４４】
図７は、実施例２の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。図８は、実施例２の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。これらの図では、図１から図６までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００４５】
実施例２の物質移送装置１１０の基本的な構造は実施例１の物質移送装置１０と同じであり、物質移送装置１０との相違点は羽根の形状である。物質移送装置１１０の羽根１５０のうち互いに向き合う表面の間の距離（間隔）ｄは、出口１４（図２等参照）に向かうほど長くなっている。具体的には、入口１２（図２等参照）近傍における距離ｄを２．５ｃｍとし、出口１４近傍における距離ｄ５を６．７ｃｍとし、この間では、羽根１５０の一巻きごとに距離（ｄからｄ５）を３．０ｃｍ、３．７５ｃｍ、４．７５ｃｍのように増加させた。なお、羽根１５０の巻数は、実施例１の羽根５０の巻数に比べて減少する（八巻きから六巻きとなる）。
【００４６】
このように入口１２から出口１４に向かうにしたがって距離ｄ〜ｄ５を徐々に広げることにより、移送路１６０の横断面（移送方向に直交する面）は出口１４に向かうほど広くなるので、物質をいっそう円滑、大量に移送できる。しかし、距離ｄが長くなり過ぎるときは、移送路１６０において物質が滞留し易くなって乱流が発生し易くなる。この乱流の発生を防止するためには、後述する第２の羽根を形成する。ここでは、距離ｄを変更した実施例２の物質移送装置１１０と実施例１の物質移送装置１０による移送量を比較して図８に示す。
【００４７】
図８に示すように回転数（ｒｐｍ）に比例して、実施例１の物質移送装置１０も、実施例２の物質移送装置１１０も流量が増すが、回転数の増加に伴う流量の増加割合は物質移送装置１１０の方が大きい。この理由は、上述したように、移送路１６０の横断面（移送方向に直交する面）は広くなって物質をいっそう大量に移送できるからであり、入口１２から入れられた物質を移送路１６０の奥に（出口１４に向けて）吸い込むような力（負圧）が作用するからである。但し、むやみに距離ｄ５を広げた場合は、上述したように移送路１６０において物質が滞留し易くなって乱流が発生し易くなる。
【００４８】
尚、距離ｄ〜ｄ５については、実施例１で記載した筐体２０の長さ（回転部材３０の長さ）、羽根５０の巻数、羽根間距離ｄ、羽根５０の傾きθの設計手法に基づいて定めることとなる。
【実施例３】
【００４９】
図９と図１０を参照して、本発明の物質移送装置の実施例３を説明する。
【００５０】
図９は、実施例３の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。図１０は、実施例３の物質移送装置、実施例１及び実施例２の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。これらの図では、図１から図９までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００５１】
実施例３の物質移送装置２１０の基本的な構造は実施例２の物質移送装置１１０と同じであり、物質移送装置１１０との相違点は羽根の間隔と第２の羽根２５２を形成した点である。実施例３の物質移送装置２１０の羽根２５０のうち互いに向き合う表面の間の距離（間隔）ｄは、実施例２の物質移送装置１１０と同様に、出口１４（図２等参照）に向かうほど長くなっているが、出口１４の近傍における距離ｄは、羽根１５０よりも羽根２５０のほうが長い。具体的には、入口１２（図２等参照）近傍における距離ｄを２．５ｃｍとし、出口１４近傍における距離ｄ５を７．４５ｃｍとし、この間では、羽根２５０の一巻きごとに距離ｄ２〜ｄ５を３．０ｃｍ、３．７５ｃｍ、４．７５ｃｍのように増加させた。
【００５２】
このように入口１２から出口１４に向かうにしたがって距離ｄ、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５を広げることにより、移送路２６０の横断面（移送方向に直交する面）は出口１４に向かうほど広くなるが、出口１４の付近では距離ｄ５が長くなり過ぎて、移送路２６０において物質が滞留し易くなって乱流が発生し易くなる。この乱流の発生を防止するために、第２の羽根２５２を形成した。
【００５３】
この第２の羽根２５２は、図９に示すように、羽根２５０のうち互いに向き合う表面の間（ここでは、距離ｄ４の羽根の間）から、羽根２５０に接触しないように回転部材３０の外周面３１を螺旋状に延びている。具体的には、羽根２５０の最後の１．５巻きの開始位置とは中心軸３８（図２参照）を介して反対側の位置から出口１４に向かって、第２の羽根２５２が形成され始めている。第２の羽根２５２の形成され始めの高さは低くて徐々に高くなっており、出口１４の近傍では、第２の羽根２５２の高さと羽根２５０の高さはほぼ同じである。このように第２の羽根２５２を形成することにより、移送路２６０を移送される物質に整流作用が働くので、羽根２５０の距離ｄが広すぎることに起因する物質の滞留、乱流の発生が防止される。なお、第２の羽根の形成され始めの位置は、移送される物質の種類に応じて実験などによって決められる。
【００５４】
図１０に、距離ｄを変更すると共に第２の羽根２５２が形成された実施例３の物質移送装置２１０、実施例２の物質移送装置１１０、及び実施例１の物質移送装置１０による移送量を比較して示す。
【００５５】
図１０に示すように回転数（ｒｐｍ）に比例して、実施例１、２の物質移送装置１０、１１０も、実施例３の物質移送装置２１０も流量が増すが、回転数の増加に伴う流量の増加割合はこれらのなかでは物質移送装置２１０が最大である。この理由は、上述したように、移送路２６０の横断面（移送方向に直交する面）は広くなって物質をいっそう大量に移送できると共に第２の羽根２５２によって層流が形成されるからであり、入口１２から入れられた物質を移送路２６０の奥に（出口１４に向けて）吸い込むような力（負圧）が作用するからである。なお、乱流は発生しないので、移送される物質には損傷は発生しない。
【実施例４】
【００５６】
図１１と図１２を参照して、本発明の物質移送装置の実施例４を説明する。
【００５７】
図１１は、実施例４の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。図１２は、実施例４の物質移送装置、実施例１、２、３の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。これらの図では、図１から図１０までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００５８】
実施例４の物質移送装置３１０の基本的な構造は実施例１の物質移送装置１０と同じであり、物質移送装置１０との相違点は羽根の厚さｔが出口１４に近いほど厚くなる（入口１２に近いほど薄くなる）点である。実施例４の物質移送装置３１０の羽根３５０の厚さｔは、入口１２（図２等参照）近傍における厚さｔを２．０ｍｍとし、出口１４近傍における厚さｔを５．０ｍｍとし、この間では、羽根３５０の一巻きごとに厚さｔを約０．５ｍｍずつ増加させた。なお、羽根３５０の厚みは、流路の幅（ｄ〜ｄ５）を狭めない程度の厚みとする。
【００５９】
このように入り口１２から出口１４に向かうにしたがって羽根３５０の厚さｔを徐々に厚くすることにより、移送速度の速い領域では羽根３５０が厚くなるので、羽根３５０の耐久性が向上する。また、入口１２の近傍部分（移送速度の遅い領域）では羽根３５０が薄いので、入口１２から入れられた物質が羽根３５０に衝突しにくくなって、物質の損傷も少なくなる。また、物質の移送に対する抵抗は小さくなり、物質は円滑に移送されることとなる。
【００６０】
図１２に、実施例４の物質移送装置３１０、実施例１、２、３の物質移送装置１０、１１０、２１０による移送量を比較して示す。
【００６１】
図１２に示すように回転数（ｒｐｍ）に比例して、いずれの物質移送装置１０、１１０、２１０、３１０も流量が増すが、回転数の増加に伴う流量の増加割合はこれらのなかでは物質移送装置２１０が最大である。
【実施例５】
【００６２】
図１３と図１４を参照して、本発明の物質移送装置の実施例５を説明する。
【００６３】
図１３は、実施例５の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。図１４は、実施例５の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。これらの図では、図１から図１２までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００６４】
実施例５の物質移送装置４１０の基本的な構造は実施例１の物質移送装置１０と同じであり、実施例１の物質移送装置１０との相違点は、羽根４５０と外周面３１との境界における接線５２を中心線（直線）３６（中心軸３８）に向けて平行移動して接線５２が中心線３６に交差したときに接線５２と中心線３６との成す傾斜角度θが、出口１４に近くなるほど小さくなる点にある。この傾斜角度θは、移送される物質の種類や固形物の大きさに応じて実験的に決定する。ここでは、傾斜角度θを変えた２つの例を図１４に示して、傾斜角度θと流量（移送量）との関係を説明する。
【００６５】
図１４の直線Ｉは、実施例１（物質移送装置１０）の場合の流量を表し、傾斜角度θ１〜θ３は羽根５０のどの部分でも８４°である。図１４の直線ＩＩは、羽根４５０のうち入口１２に最も近い部分の傾斜角度θ１を８５°とし、中央部分の傾斜角度θ２を８２°とし、出口１４に最も近い部分の傾斜角度θ３を７５°とした場合の流量を表す。図１４の直線ＩＩＩは、羽根４５０のうち入口１２に最も近い部分の傾斜角度θ１を７７°とし、中央部分の傾斜角度θ２を７３°とし、出口１４に最も近い部分の傾斜角度θ３を５５°とした場合の流量を表す。
【００６６】
上記の実験によれば、羽根４５０のうち入口１２に最も近い部分の傾斜角度θ１を８５°とし、出口１４に近づくほど徐々に傾斜角度を小さくし、出口１４に最も近い部分の傾斜角度θ３を７５°とした場合が最も流量が多いことが判明した。この理由は、傾斜角度θが小さいほど、移送されている物質の移送速度（外周面３１の周速度）が速くなるから（物質の加速度が大きくなるから）である。傾斜角度θを小さくしすぎた場合は、加速度が大きくなるので、移送中の物質が損傷され易くなる。
【００６７】
移送した物質の例としては、水を流体とし、１０ｍｍほどのサイズの茹でたジャガイモ、人参、大根、米粒、豆粒など、形の壊れ易い固形物を用いたが、本実験では、移送前の形状を保ったまま出口から排出された。また、水と共に生きたメダカを移送したが、生きたまま出口から排出された。
【実施例６】
【００６８】
図１５と図１６を参照して、本発明の物質移送装置の実施例６を説明する。
【００６９】
図１５（ａ）は、実施例６の物質移送装置を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。図１６は、実施例６の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。これらの図では、図１から図１４までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００７０】
実施例６の物質移送装置５１０の基本的な構造は実施例１の物質移送装置１０と同じであり、実施例１の物質移送装置１０との相違点は、羽根５０のうち出口１４に近い部分に遮蔽壁（蓋）５５２を配置した点にある。遮蔽壁（蓋）５５２は、回転部材３０の外周面３１を筐体２０の内周面２４から遮蔽するものであり、羽根５０のうち互いに向き合う部分の先端（頂面）の間に広がって外周面３１に並行に延びている（広がっている）。羽根５０の全ての部分に遮蔽壁５５２を配置してもよいが、物質移送装置５１０を清掃するときに遮蔽壁５５２が邪魔になる。
【００７１】
上記のように遮蔽壁５５２が形成されている部分では、移送中の物質が筐体２０の内周面２４（固定されている）に接触しないので、移送中の物質と内周面２４との摩擦を無くすことができていっそう円滑に物質を移送できる。
【００７２】
図１６には遮蔽壁５５２の有無によって流量を比較した例を示す。遮蔽壁５５２が配置された物質移送装置５１０は、遮蔽壁５５２が無い物質移送装置１０（実施例１）に比べて流量が増したことが判明した。
【実施例７】
【００７３】
図１７と図１８を参照して、本発明の物質移送装置の実施例７を説明する。
【００７４】
図１７は、実施例７の物質移送装置を示す側面図である。図１８は、実施例７の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。これらの図では、図１から図１６までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００７５】
実施例７の物質移送装置６１０の基本的な構造は実施例１の物質移送装置１０と同じであり、実施例１の物質移送装置１０との相違点は、回転部材３０の外周面３１のうち入口近傍部分には、羽根６５０が形成されていない点にある。実施例１から実施例６までの物質移送装置には、回転部材３０の外周面３１の端から端まで羽根が形成されているが、実施例７の物質移送装置６１０では、回転部材３０の外周面３１のうち入口近傍部分には羽根６５０を形成しない。このようにした場合、入口近傍部分における羽根６５０による抵抗が減少するので、図１８に示すように流量は僅かに増加する傾向にある。入口１２から入れられた物質が羽根６５０に直ぐには接触しないので、物質の損傷が低減される。このような物質移送装置６１０は、移送される物質に含まれている固形物が壊れ易いもの（損傷し易いもの、例えば、軟らかいもの等）の場合に好適である。
【００７６】
なお、上記した羽根６５０の無い部分の距離Ｌｘは、Ｌｘ／Ｌ１が０．５以下の範囲内（好ましくは０．３以下）が好適と考えられる。
【実施例８】
【００７７】
図１９と図２０を参照して、本発明の物質移送装置の実施例８を説明する。
【００７８】
図１９は、実施例８の物質移送装置を示す側面図である。図２０（ａ）は、実施例８の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表し、（ｂ）は、入口と出口における圧力を示すグラフであり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸は水柱（ｍ）での圧力を表す。これらの図では、図１から図１８までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００７９】
実施例８の物質移送装置７１０の基本的な構造は実施例１の物質移送装置１０と同じであり、実施例１の物質移送装置１０との相違点は、筐体７２０と回転部材７３０の長さや、羽根７５０、７５２，７５４の枚数にある。なお、回転部材７３０には、堰板３５（図２参照）と同様の堰板７３５が固定されている。
【００８０】
物質移送装置７１０は物質移送装置１０に比べて、筐体７２０やその内部空間７２２、回転部材７３０が太くて短い。内部空間７２２と回転部材７３０は円錐台形状である。内部空間７２２の底面の直径Ｒ１は２０ｃｍであり、頂面の直径Ｒ２は１２ｃｍであり、長さＬ１は１７．５ｃｍである。回転部材７３０の底面７３４の直径Ｒ３は１５ｃｍであり、頂面７３２の直径Ｒ４は７ｃｍである。また、回転部材７３０の外周面７３１には、互いに連続していない（独立した）３枚の羽根７５０、７５２（第２の羽根）、７５４（第３の羽根）が形成されている。
【００８１】
羽根７５０は、回転部材７３０の外周面７３１のうち頂面７３２の間際の部分から巻き始められて、底面７３４の間際の部分まで巻かれて（端から端まで巻かれて）おり、巻き始めから巻き終わりまで外周面７３１を約一回りしている（約３６０°巻かれている）。第２の羽根７５２は、回転部材７３０の外周面７３１のうち回転部材７３０の長手方向中央部分から巻かれ始められて、底面７３４の間際の部分まで巻かれており、巻き始めから巻き終わりまで外周面７３１を約半周弱している（中心角で約１２０°〜１３０°巻かれている）。第３の羽根７５４は、回転部材７３０の外周面７３１のうち回転部材７３０の長手方向中央部分から巻かれ始められており、この位置は、第２の羽根７５２の巻き始め位置とほぼ同じであるが、中心角で約１２０°ずれている。第３の羽根７５４は、底面７３４の間際の部分まで巻かれており、巻き始めから巻き終わりまで外周面７３１を約半周弱している（中心角で約１２０°〜１３０°巻かれている）。
【００８２】
羽根７５０の互いに向き合う表面の間隔ｄは長いので、実施例３で説明したように、移送路７６０において物質が滞留し易くなって乱流が発生し易くなるが、この乱流の発生は、第２の羽根７５２と第３の羽根７５４によって防止される。
【００８３】
上記の物質移送装置７１０を使用した場合の流量と入口１２と出口１４での圧力差とを、物質移送装置１０（実施例１）に比較して図２０に示す。ここでは、水のみを移送した例を示す。なお、本例では、上記のように第２の羽根７５２と第３の羽根７５４を回転部材７３０の外周面７３１に巻いた例を示したが、３枚の短い羽根を中心角で９０°ずつずらして巻いてもよい。
【実施例９】
【００８４】
図２１と図２２を参照して、本発明の物質移送装置の実施例９を説明する。
【００８５】
図２１は、実施例９の物質移送装置を示す側面図である。図２２（ａ）は、実施例９の物質移送装置と実施例１〜実施例８の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表し、（ｂ）は、入口と出口における圧力を示すグラフであり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸は水柱（ｍ）での圧力を表す。これらの図では、図１から図２０までに示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００８６】
実施例９の物質移送装置８１０は、実施例１の物質移送装置１０を基本として、実施例２の物質移送装置１１０と同様に羽根８５０の間隔（ｄ、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５）を徐々に広げ、さらに、実施例３の物質移送装置２１０と同様に第２の羽根８５２を設け、さらに、実施例６の物質移送装置５１０と同様に遮蔽壁８５４を配置した。
【００８７】
物質移送装置８１０は、図２２に示すように、他の物質移送装置１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０に比べて、移送量や圧力の点で優れていることが判明した。
【実施例１０】
【００８８】
図２３を参照して、本発明の物質移送装置の実施例１０を説明する。
【００８９】
図２３は、実施例１０の物質移送装置の概略を示す側面図である。
【００９０】
上記した実施例１から実施例９までの物質移送装置では、回転部材３０の回転軸３８に直交する方向（交差する方向の一例である）から物質が入れられるように入口１２が形成されている。実施例１０の物質移送装置９１０では、回転部材９３０の回転軸９３８に平行な方向（矢印ＩＮ方向）から物質が入れられるように入口９１２が形成されている。物質の出口９１４では、実施例１から実施例９までと同様に回転軸９３８に直交する方向（矢印ＯＵＴ方向）に物質が出される。
【００９１】
物質移送装置９１０は、回転軸９３８に平行な方向（矢印ＩＮ方向）から物質が入れられる（供給される）入口９１２と、入口９１２から入れられた物質が、回転軸９３８に直交する方向（矢印ＯＵＴ方向）に出される（吐出される、排出される）出口９１４とが形成された筐体（ケーシング）９２０を備えている。入口１２と出口１４は横断面（物質の流出入方向（矢印ＩＮ、ＯＵＴで示す方向）に直交する面）を円形のものとした。筐体９２０には内部空間９２２が形成されており、この内部空間９２２は、その内径を大きくしながら入口９１２から出口９１４まで延びている。即ち、内部空間９２２は入口９１２の近傍の内径が最小であり、出口９１４の近傍の内径が最大となるように徐々に広がっている。内部空間９２２の形状としては、図２３の側面図には円錐台形状のものが示されているが、円錐形状のものでもよい。また、内部空間９２２の形状は、図３（ｂ）に示すように側面図が山裾の広がったようなものであってもよく、図３（ｃ）に示すように側面図が弾のようになるものであってもよい。
【００９２】
筐体９２０には、内部空間９２２を画定する内周面９２４が形成されており、この内周面９２４は、例えば円錐台形状の外周面に相当するものである。出口９１４には、出口９１４から出る物質の流量を計測する流量計１６が配置されている。この流量計１６によれば、出口９１４の横断面（物質が出される方向（矢印ＯＵＴ方向）に直交する面）１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））が測定される。また、入口９１２には、入口９１２における圧力を測定する圧力計１３が配置されており、出口９１４には、出口９１４における圧力を測定する圧力計１５配置されている。
【００９３】
筐体９２０の内部空間９２２には、この内部空間９２２の中で回転する回転部材９３０が収容されている。回転部材９３０は、その外径を大きくしながら入口９１２から出口９１４まで延びている。回転部材９３０は内部空間９２２と相似形であることが好ましいが、相似形でなくてもよい。実施例１０では内部空間２２の形状を円錐台形状としたので、回転部材９３０の形状も円錐台形状とした。しかし、回転部材９３０の頂上部（先端部）９３２は、入口９１２から入れられた物質が衝突しても破損されにくいように、滑らかな湾曲面になっている。
【００９４】
回転部材９３０は、滑らかに湾曲した頂上部９３２の頂点と円形の底面９３４の中心点とを通る中心軸９３８を中心にして回転する。中心軸３８の長手方向一端部は軸受９４２に回転自在に固定されており、中心軸９３８のうち軸受９４２に回転自在に固定されている部分はモータ９４４に連結されている。このモータ９４４が駆動することによって回転部材９３０が回転する。モータ９４４は制御器（図示せず）によって制御されている。回転部材９３０の頂上部９３２と底面９３４は筐体９２０の内壁面に接触しないように構成されており、固定されている筐体９２０に接触せずに回転部材９３０は円滑に回転する。なお、回転部材９３０には、堰板３５（図２参照）と同様の堰板９３５が固定されている（形成されている）。
【００９５】
回転部材９３０の外周面９３１には螺旋状の羽根９５０、９５２が形成されており、この羽根９５０、９５２は回転部材９３０と共に回転する。
【００９６】
羽根９５０は、回転部材９３０の外周面９３１の先端（頂上部９３２）のやや内側から後端（底面９３４）まで螺旋状に延びている。また、羽根９５２は、外周面９３１の長手方向中央部から底面９３４まで螺旋状に延びており、羽根９５０とは交差しない。このように２枚の羽根９５０、９５２にした作用効果は、実施例３と同様に、移送路９６０の横断面（移送方向に直交する面）は広くなって物質をいっそう大量に移送できると共に第２の羽根９５２によって層流が形成されるので、多量の物質を破損させずに円滑に移送できる。
【００９７】
なお、実施例１０では、羽根を２枚としたが、実施例１のように連続する１枚の羽根にしてもよく、また、実施例６のように遮蔽壁を形成してもよい。さらに、実施例２のように第２の羽根を形成しなくてもよく、また、実施例４のように出口９１４に近づくほど厚い羽根としてもよい。
【００９８】
上記のように回転軸９３８に平行な方向（矢印ＩＮ方向）から物質が入れられる（供給される）入口９１２を形成した場合、物質の流れ込む方向と回転部材９３０の外周面９３１がほぼ平行であるので、入口９１２から入れられた直後の物質が破壊しにくい。また、
回転軸９３８に直交する方向から物質が入れられるように入口を形成した場合に比べて、回転部材９３０を短くできるので、回転軸９３８の回転中の平衡を保ち易い。また、回転軸９３８の支持（軸受９４２）も一箇所であるので保守点検が容易である。さらに、物質移送装置９１０全体の組立、分解が容易となり、内部の洗浄も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の物質移送装置の実施例１が配置された物質移動システムを示す模式図である。
【図２】図１の物質移送装置の筐体だけを切断してその内部を側方から示す側面図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図であり、（ｂ）は、内部空間（回転部材も同様）の他の例を示す側面図であり、（ｃ）は、内部空間（回転部材も同様）の更に他の例を示す側面図である。
【図４】図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】実施例１の物質移送装置と比較例の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図６】入口と出口における圧力を示すグラフであり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸は水柱（ｍ）での圧力を表す。
【図７】実施例２の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。
【図８】実施例２の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図９】実施例３の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。
【図１０】実施例３の物質移送装置、実施例１及び実施例２の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図１１】実施例４の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。
【図１２】実施例４の物質移送装置、実施例１、２、３の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図１３】実施例５の物質移送装置の回転部材と羽根を示す側面図である。
【図１４】実施例５の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図１５】（ａ）は、実施例６の物質移送装置を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。
【図１６】実施例６の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図１７】実施例７の物質移送装置を示す側面図である。
【図１８】実施例７の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表す。
【図１９】実施例８の物質移送装置を示す側面図である。
【図２０】（ａ）は、実施例８の物質移送装置と実施例１の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表し、（ｂ）は、入口と出口における圧力を示すグラフであり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸は水柱（ｍ）での圧力を表す。
【図２１】実施例９の物質移送装置を示す側面図である。
【図２２】（ａ）は、実施例９の物質移送装置と実施例１〜実施例８の物質移送装置による移送量を比較して示すグラフであり、横軸は回転部材の回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は出口における移送方向に直交する面の１ｃｍ２当たりの移送量（Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分））を表し、（ｂ）は、入口と出口における圧力を示すグラフであり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸は水柱（ｍ）での圧力を表す。
【図２３】実施例１０の物質移送装置の概略を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０、９１０  物質移送装置
１２  入口
１４  出口
２０  筐体
３０  回転部材
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、６５０、７５０、８５０  羽根
【図１】
2008232132.tif 000003
【図２】
2008232132.tif 000004
【図３】
2008232132.tif 000005
【図４】
2008232132.tif 000006
【図５】
2008232132.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008232132.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2008232132.tif 000018
【図１７】
2008232132.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008232132.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質が入れられる入口から、物質が出される出口まで物質を移送する物質移送装置において、
前記入口と前記出口が形成されると共にその内径を大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる内部空間、及び前記内部空間を画定する内周面が形成された筐体と、
前記内部空間に収容されてその太さを大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる、その頂点又はその頂面の中心点とその底面の中心点とを通る直線を中心軸として回転する回転部材と、
前記回転部材の外周面に螺旋状に形成されて前記回転部材と共に回転する羽根と、
該羽根のうち互いに向き合う表面の間から、該羽根に接触しないように前記回転部材の前記外周面を螺旋状に延びる第２の羽根とを備え、
前記内部空間は、円錐形状又は円錐台形状のものであり、
前記回転部材は円錐形状又は円錐台形状のものであることを特徴とする物質移送装置。
【請求項２】
前記筐体の内部空間と前記回転部材は相似形であることを特徴とする請求項１に記載の物質移送装置。
【請求項３】
前記羽根は、前記回転部材の前記外周面から前記筐体の前記内周面に近接した位置まで広がるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質移送装置。
【請求項４】
前記羽根は、前記回転部材の外周面のうち前記入口近傍の部分から前記出口近傍の部分まで連続して延びるものであることを特徴とする請求項１から３までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項５】
前記羽根のうち互いに向き合う表面の間の距離は、前記出口に近づくほど長くなることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項６】
前記羽根は、前記出口に近づくほど厚くなるものであることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項７】
前記羽根と前記外周面との境界における接線を前記中心軸に向けて平行移動して該接線が前記中心軸に交差したときに該接線と該中心軸との成す傾斜角度は、前記出口に近づくほど小さくなることを特徴とする請求項１から６までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項８】
前記羽根のうち互いに向き合う部分の間に広がって前記回転部材の前記外周面に並行に延びる、該外周面を前記筐体の前記内周面から遮蔽する遮蔽壁を備えたことを特徴とする請求項１から７までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項９】
前記入口は、前記回転軸に交差する方向から、又は、前記回転軸に平行な方向から物質が入れられるように形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項８までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項１０】
前記回転部材は、
移送中の物質が前記筐体の底面に衝突することを防止する堰板が前記回転部材の底面に形成されたものであることを特徴とする請求項１から９までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月10日(2007.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質が入れられる入口から、物質が出される出口まで物質を移送する物質移送装置において、
前記入口と前記出口が形成されると共にその内径を大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる内部空間、及び前記内部空間を画定する内周面が形成された筐体と、
前記内部空間に収容されてその太さを大きくしながら前記入口から前記出口まで延びる、その頂点又はその頂面の中心点とその底面の中心点とを通る直線を中心軸として回転する回転部材と、
前記回転部材の外周面に螺旋状に形成されると共にその互いに向き合う表面の間の距離は前記出口に近づくほど長くなる、前記回転部材と共に回転する羽根と、
該羽根に接触しないように前記回転部材の前記外周面のうち前記入口と前記出口の途中の部分から前記出口までの部分を、該羽根のうち互いに向き合う表面の間において螺旋状に延びる第２の羽根とを備え、
前記内部空間は、円錐形状又は円錐台形状のものであり、
前記回転部材は円錐形状又は円錐台形状のものであることを特徴とする物質移送装置。
【請求項２】
前記筐体の内部空間と前記回転部材は相似形であることを特徴とする請求項１に記載の物質移送装置。
【請求項３】
前記羽根は、前記回転部材の前記外周面から前記筐体の前記内周面に近接した位置まで広がるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質移送装置。
【請求項４】
前記羽根は、前記回転部材の外周面のうち前記入口近傍の部分から前記出口近傍の部分まで連続して延びるものであることを特徴とする請求項１から３までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項５】
前記羽根は、前記出口に近づくほど厚くなるものであることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項６】
前記羽根と前記外周面との境界における接線を前記中心軸に向けて平行移動して該接線が前記中心軸に交差したときに該接線と該中心軸との成す傾斜角度は、前記出口に近づくほど小さくなることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項７】
前記羽根のうち互いに向き合う部分の間に広がって前記回転部材の前記外周面に並行に延びる、該外周面を前記筐体の前記内周面から遮蔽する遮蔽壁を備えたことを特徴とする請求項１から６までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項８】
前記入口は、前記回転軸に交差する方向から、又は、前記回転軸に平行な方向から物質が入れられるように形成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項７までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。
【請求項９】
前記回転部材は、
移送中の物質が前記筐体の底面に衝突することを防止する堰板が前記回転部材の底面に形成されたものであることを特徴とする請求項１から８までのうちのいずれか一項に記載の物質移送装置。