(57)【要約】【課題】Ｌ字配管での高粘度物質を搬送するにスパイラル帯体のシャフト部分をもつポンプであって、ケーキ、ペースト、スラリーなどの高粘度物質の移送の滞留時間がなく、洗浄し易い、ジョイント部分の長さが短く、配管内にポンプを設置して、その配管ポンプの駆動モーターを軽量化、小型化が図れる、食品の移送に好適な配管ポンプである。【解決手段】  配管を通じて搬送する高粘度物質のＬ字型配管を含む配管搬送において、Ｌ字部分の配管内部に非接触でスパイラル帯体のシャフトを搬送の方向に向かって挿入して、このスパイラルシャフトを駆動モーターによって同心回転させ、ポンプシャフト部と駆動モーターとの間に１〜３箇所の支持点で保持されている構造の配管ポンプであって、配管の径に近似したスパイラル帯体の幅になって、１．５~５ｍｍの厚さ、３００〜５００ｍｍの長さであるスパイラル帯体をもつ配管ポンプである。【選択図】  図３
2008128089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を通じて搬送する高粘度物質のＬ字型配管を含む配管搬送において、Ｌ字部分の配管内部に非接触でスパイラル帯体のシャフト部を搬送の方向に向かって挿入して、このスパイラル帯体の動力軸シャフト部を駆動モーターによって同心回転させて搬送させることを特徴とする配管ポンプ
【請求項２】
請求項１において、配管内で同心回転するスパイラル帯体の端部と駆動モーターのシャフトとの間に、スパイラル帯体を配管内での非接触で同心回転をさせるために、ポンプ動力軸シャフト部を駆動モーターとの間に１〜３箇所の支持点の軸受けで保持されている構造になっていることを特徴とする配管ポンプ。
【請求項３】
請求項１において、配管部分に挿入するスパイラル帯体はステンレススチール製であって、当該帯体の幅として配管の直径に近似したスパイラルの形状になって、同心回転の駆動ができるような状態になって、当該帯体として１．５~８ｍｍの厚さ、１００〜５００ｍｍの長さであることを特徴とする配管ポンプ
【請求項４】
請求項１において、駆動モーターは高粘度物質の搬送を行う駆動力に十分なインバーターモーターであって、前記配管の内周壁面付近で高粘度物質を配管内に前進供給するために、配管における内部壁面とスパイラル帯体との隙間が非接触で０．０５〜１．５ｍｍの範囲であることを特徴とする配管ポンプ。
【請求項５】
請求項１において、駆動モーター付きＬ字型配管部を取り外しで容易にするため、Ｌ字部分の配管の開口部は接続継手フランジで取り付けて、一方の配管には流体注入が可能な２０ｍｍ〜５００ｍｍの枝管を斜めに取り付けていることを特徴とする配管ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品加工品などのペースト、ケーキおよびスラリーのような粘度が非常に高くて流動性に乏しい高粘度物質を、ポンプによりＬ字型配管を含む装置配管を通して搬送する高粘度物質の配管搬送の配管ポンプに関するものであり、一軸同心回転するスパイラル帯体シャフトによる配管ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
流動性に乏しい高粘度物質を、ポンプにより配管を通して搬送する際には、搬送中の圧力損失を低減することが行われる。圧力損失低減方法として圧縮空気圧送法が知られている（特許文献１参照）。
高粘度物質の配管での搬送において、雄ねじ型ローターと雌ねじ型ステーターの間の小さな空間に入れ込み、移送されている。この場合には高粘度物質をスムーズに搬送させるのは大変困難である。そのために、回転転押す送体・スクリュー移送機構が必要であり、また供給ホッパーも径を大きくする必要がある。むき出し空間が多いので異物混入等の危険が増大する。ネジポンプの部分へ送り込むため装置の方が大きく、そのために高価なポンプにもなる（特許文献２参照）。
ネジポンプは、カラ運転が絶対にしてはならないが、水等の潤滑剤を入れて運転開始するという最大の欠点を持っている。またカラ運転防止が出来ないステーターはゴム等が焼け付きがあり、使用できなくなるために、センサーを開発する必要がある（特許文献３参照）。
配管ポンプは「給水口」を付けており、種菌も、洗浄時水取り入れ口、空気取り入れ、ジョット水流を作り、管内洗浄の決め手にもなる、薬品投入口、等に使用が出来る。スパイラルの回転を利用し、吸入して商品の攪拌にも使用できるなどの取り入れ口を付けている方法も提案されている（特許文献４参照）。
またスパイラル形状の金属帯体に関する製造方法はねじりパイプとして知られているが（特許文献５参照）、しかし応用面としては楔としての展開が多く、反応装置にはほとんど採用されていない。また当該スパイラル帯体は練り混ぜ送り装置としてのみに応用されているので（特許文献６参照）、パイプに挿入して粘性の高い物品の搬送に使用した例示は存在していない。
【特許文献１】特公昭５９−０４５５８号公報
【特許文献２】特開平１０−０８９２６３  号公報
【特許文献３】特開２００１−０６５４６５号公報
【特許文献４】特開平０８−３０８５５４号公報
【特許文献５】特開平０７−８０５５６号公報
【特許文献６】特開平２００５−２７９３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高粘度のケーキ、ペースト、スラリーなどを扱う食品工場及び製造プラントにおいて、Ｌ形コーナー（エルボ）にケーキ、ペースト、スラリーを詰らせている可能性がある。たとえば粘性の高い物質のＡとＢの流速が違うために、スラリーが渦状になりＬ付近の管内に付着している可能性も大きく、配管の詰まりなど心配であり、そのために配管の洗浄に力を入れている原因にもなっている。管内の洗浄・商品の送り出しが容易にして、いつでも取り外しが可能であり、Ｌ字管のエルボの部分へ持ち込み洗浄等ができるようにすることが期待されている。
配管内とスパイラルは非接触のために、ネジポンプのように、搬送器具でローターとステーター（ゴム等）を摩擦させることによって、機密性を高め商品を移送する時に心配なことがゴム類などの異物が配管内に混入をしないようにすることが大きな問題になっている。また相当に小型化に出来る配管に接続することが要望されている。
ケーキ、スラリーなどの食品あるいはその関連の液状物の配管、パイプなどでの搬送、移送についてはとくに配管内のポンプの分解・洗浄・組立が必要になるが、自在継手部を分解・洗浄する場合、止めリング、スリーブ、ジョイントピンなどを分解しなければならず、これらの部品の分解はもとより洗浄や組立にも手間がかかる。ロータ側のジョイント部の外径が大きくなると移送物の流れを阻害することから、Ｌ字型の配管内の流路面積を確保するために、内径を大きくしなければならない。継手を覆うジョイントカバーが用いられているが、自在継手部の部品点数が多く、食品関連のスラリーの液状物を移送する場合には問題になる。
上記したＬ字部分の配管内での食品移送用ポンプの場合、移送する粘性の高い食品の種類が変わるたびに、ポンプのロータをはじめロッドなどの駆動部を分解し、洗浄して再び組み立てる必要がある。しかし、従来の一軸ポンプは部品点数が多く、分解や組立に多くの時間がかかっている。また、それらの作業は複雑で熟練を要する場合がある。
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、Ｌ字配管での高粘度物質を搬送するにスパイラル帯体のシャフト部分をもつポンプであって、構造が簡単で、部品点数が少なく、分解、組立が容易であり、ケーキ、ペースト、スラリーなどの高粘度物質の搬送、移送の滞留時間がなく、洗浄し易い、スパイラル帯体のシャフトと間のジョイント部分の長さが短く、配管内にポンプを設置して、そのポンプの駆動モーターを軽量化、小型化が図れる、などの利点を備え、とくに食品の移送に好適な配管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】
【０００４】
ケーキ、ペースト、スラリーなどを扱う食品工場及び製造プラントにおいて、Ｌ字型配管のコーナー（エルボ）にスラリー、ケーキなどが詰まっている可能性がある。そのために配管の洗浄に力を入れている原因にもなっている。そのような箇所に同じ管内サイズのスパイラル帯体のポンプを稼働させる事により。管内の洗浄・商品の送り出しが容易になる。いつでも取り外しが可能であり、心配のエルボの部分へ持ち込み洗浄等ができる。
本発明は配管内とスパイラル帯体は非接触のために、ネジポンプのように、ローターとステーター（ゴム等）を摩擦させることによって、機密性を高め商品を移送する時に心配なのがゴム類などを配管内に異物として混入をしないということが大きな価値であって、相当に小型化に出来るために配管に接続することが可能になっている。
スパイラル配管ポンプは非接触のために、ネジポンプのようにゴムとの摩擦により機密性を高めて送り出すポンプとは違い、極端に力を必要とせずに、モーターが小型化でき、持ち運び、取り外しが簡単で、作業性も良く、洗浄性に優れており、作業上非常に経済的であると言える。
この装置に使用するモーターは通常のインバーター制御であり、作業に合わせて使用できるようにしている。粘性の高い食品、あるいは粉体輸送にも使用できる、二軸スパイラル帯体も使用できれ、強い送り出しを可能にしており、機能性においても優れている。
この装置の設置における場所が、配管のエルボ部分を交換して使用するために、特定の設置する場所を必要とせずに、従来のエルボー配管に戻すことも出来、簡単に取り外しもできるスパイラル配管ポンプである。
装置の価格においても、従来の配管にセットするために、使用部品等が少なく安価で製造できる。
ホッパー・台座など大型部品が要らなく、足下に置かないので衛生的であり、コンパクトに出来あがる。装置の配管に直接に設置するために、人手に触れることもなく、異物混入、衛生上の問題から安心なスパイラル配管ポンプである。
洗浄においても、ノズル口が別途に有るために、空気によってバブル混合水が出来、洗浄性が向上する。配管に水を流しながら、塩素を含む溶液等も注入でき、緊急時においても大変有効である。
本発明は配管を通じて搬送する高粘度物質のＬ字型配管を含む配管搬送において、Ｌ字部分の配管内部に非接触でスパイラル帯体のシャフトを搬送の方向に向かって挿入して、このスパイラルシャフトを駆動モーターによって同心回転させる配管ポンプである。
配管内で同心回転するスパイラル帯体の端部とシャフトの端部との間に、スパイラル帯体の配管内での同心回転を許容するポンプシャフトと駆動モーターとのジョイントで接合する構造になっている。
配管部分に挿入するスパイラル帯体のシャフトはステンレススチール製であって、配管の径に近似したスパイラル帯体の幅になって、同心回転駆動ができるように製作して、１．５~５ｍｍの厚さ、３００〜５００ｍｍの長さであるスパイラル帯体である配管ポンプである。好ましくは２〜４ｍｍ、長さは３００〜４００ｍｍである。
本発明は、駆動モーターは高粘度物質の搬送を行う駆動力に十分なインバーターモーターであって、前記配管の内周壁面付近で高粘度物質を配管内に前進供給するに有効であるスパイラル帯体と配管内部の隙間を０．０５〜１．５ｍｍの範囲にする。出来るだけ間隔は少なくして、０．１〜１．０ｍｍにしたものが好ましい。
Ｌ字部分の配管は駆動モーターを取り付け、配管部はフランジで取り付けて、駆動モーター付きＬ字型配管部を取り外すことができる配管ポンプであり、駆動モーター付きＬ字型配管部を取り外しで容易にするため、Ｌ字部分の配管の開口部は接続フランジで取り付けて、一方の配管には流体注入が可能な２０ｍｍ〜５００ｍｍの枝管を斜めに取り付けている。
本発明の配管ポンプは、人に触れることも、さらされることもなく、直接スパイラルの上に商品が流れ込むために大きな力を必要としない。必要な部品が少なく小型が可能になった。作業終了時において洗浄はネジポンプの場合は大変で機密性が高いために脱着が大変である。
本発明の配管ポンプは、すぐに脱着が可能であり洗浄も大変に簡単で消耗部品が無いということがネジポンプより優れている。配管ポンプはカラ運転を回避するために開発したポンプであり、配管ポンプは非接触のために「カラ運転」も致命的問題にはならない。
本発明は、ケーキ、ペースト、スラリー等の高粘度物質をＬ字配管を持つ搬送配管を通じて搬送する高粘度物質の配管搬送ポンプにおいて、Ｌ字配管の内周壁面と高粘度物質との間に滞留ペースト部分が形成されることから、配管内を高粘度物質が搬送される際に、高粘度物質が配管内の滞留ペーストは配管内の搬送方向に沿って厚く安定的に形成され、高粘度物質が配管内周壁面に直接に接触している場合に比べて摩擦抵抗が軽減し、圧損が低減される。
【発明の効果】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明に係る配管ポンプは、従来と違って半径方向への出っ張りがなく、とくに固形物や高粘度液の移送抵抗を低減でき、ポンプの口径を小さくでき、残液量を減少させられる。また、接続金具やジョイントピンなどが不要で、部品点数が削減され、構造が簡単になるので、分解や組立、洗浄が容易になる。ジョイントの長さを従来の樹脂製フレキシブルロッドに比べて大幅に短縮できるので、残液量が減少し、装置全体の小型軽量化ができ、また高回転力の伝達ができる。
また本発明は、単に水を滑材として用いている従来の場合とは異なり、搬送を一定期間停止しても、水がケーキなどの高粘度物質中にしみ込んで、配管と高粘度物質との間に滑材の層がなくなってしまい、搬送ポンプで搬送できなくなることがなくなるので、長期に亘って維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って詳細に説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明の配管ポンプの核心部である搬送用のスパイラル帯体を示し、図２は配管ポンプの組み立ての図、図３は配管ポンプの分解図である。まず実施の形態ではる魚肉類のケーキの配管搬送装置に設置する配管ポンプについて示す。
【０００８】
図２に示すように、魚肉類のミンチ（高粘度物質）の配管搬送装置において、装置におけるステンレススチール製配管１とフランジの継手２として管径５０ｍｍφパイプに当該装置に接続して使用している。この装置に設置する配管ポンプのスパイラル帯体のスパイラル部（図１）は厚さ３ｍｍ、長さ２００ｍｍであって、スパイラル軸７に固定されている。装置の配管とスパイラル帯体の非接触部分９の隙間は０．８ｍｍであり、０．７キロワットのインバーターモーター４と動力軸３によって駆動させている。この隙間を維持するために支持点としてスパイラル軸７をメカニカルシール６で気密性を保ち、軸受けベアリング８によって均一性を保っている。当該装置における魚肉類のミンチの搬送用配管ポンプとして使用した。図２に示すように魚肉ミンチを搬送ポンプにより配管１を継手２で接合して装置に用いて搬送するものである。この配管ポンプのインバーターモーターは一軸スパイラル帯体を持つポンプを駆動させるに、十分な０．８ｋｗの動力のインバーターモーター使用している。この搬送ポンプのエルボー装置のケーシングの上部入口には、上端を開口したホッパーの下端排出口が継手によって直結されている。搬送ポンプ２の吐出口には、魚肉類ミンチのケーキを搬送する配管の一端開口が接続されている。
配管を通じて搬送される魚肉類ミンチケーキ（高粘度物質）の一部が、搬送用配管ポンプの吐出口近傍において取り込まれる。具体的には、搬送用配管ポンプの上部入り口近傍の配管から魚肉ミンチケーキを取り込み、配管の前方に位置するホッパー内に通路を通じて送給できるようになっている。また図３に示すように簡単に分解、清掃ができるものである。
一方魚肉類のミンチの搬送は、図４に示し配管ポンプを持たないエルボー装置に比べて非常にスムーズに搬送できた。搬送量の増大と搬送後の取り外しが容易であって、清掃が容易になった。
【実施例２】
【０００９】
実施例１と同様な装置にて、魚肉類のミンチの代わりにカスタードクリーム（高粘度物質）の配管搬送において、装置における配管としてステンレススチール製の管径５０ｍｍφで、その装置に使用する配管ポンプのスパイラル帯体は厚さ３ｍｍ、長さ３００ｍｍのスパイラルの搬送板をもつ配管ポンプ装置で、クリームを搬送ポンプにより配管３を用いて搬送するものである。搬送用配管ポンプとしては一軸スパイラル帯体を持つポンプを使用している。この搬送ポンプのエルボー装置のケーシングの上部入口には、上端を開口したホッパーの下端排出口が直結されている。搬送用配管ポンプの吐出口には、カスタードクリームを搬送する配管の一端開口が接続されている。
配管を通じて搬送されるカスタードクリーム部が、搬送ポンプの吐出口近傍において取り込まれ、その取り込まれたカスタードクリームを利用している。配管の上方に位置するホッパー内に通路を通じて送給できるようになっている。
カスタードクリームの搬送は、図４に示し配管ポンプを持たないエルボー装置に比べて非常にスムーズに搬送できた。クリームの搬送量の増大と搬送後の清掃が容易になった。
【実施例３】
【００１０】
実施例１と同様な配管と装置にて、小麦粉の配管搬送に使用した。配管の一部分に配管ポンプを使用しているステンレススチール製で配管管径７５ｍｍφであり、これに配管に使用している配管ポンプのスパイラル帯体の厚さ４ｍｍ、長さ４００ｍｍのスパイラル搬送板をもつ配管ポンプ装置で、配管とスパイラル帯体の隙間は０．９ｍｍであって、小麦粉の搬送に使用した。
配管を通じて搬送される小麦粉が、搬送用配管ポンプの入口近傍１４において取り込まれ、その取り込まれた小麦粉を利用した。
一方小麦粉の搬送は、図４に示し配管ポンプを持たないエルボー装置に比べて非常にスムーズに搬送できた。搬送量の増大と清掃が容易になった。
｛比較例｝
一般的に、スネークポンプ・モノポンプと言う名称で呼ばれていて、古くから一般的に食品工場で使用されている代表的なネジポンプの１つであって、比較した場合一回転で同等の押し出量から換算して、無脈動ポンプを基準として、一回転での押し出す量でポンプを選出し、２４ｇで１００回転によって算出すると、ネジポンプは１２０ｋｇの重量であって、使用面積は１ｍ２であった。
一方スパイラル配管ポンプを使用すると、３０ｇで１００回転であって、重量１５ｋｇで使用面積は０．１２ｍ２であって、非接触のために、ネジポンプのようにゴムとの摩擦により気密性を高めて送り出すポンプとは違い、極端に力を必要とせずに、モーターが小型化でき、持ち運び、取り外しが簡単で、作業性も良く、洗浄性に優れ、大変経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】スパイラル帯体の本体図。
【図２】Ｌ字型配管（エルボ）における配管ポンプ設置図
【図３】配管ポンプの分解・組立状態の説明図。
【図４】従来のＬ字型配管装置によって搬送状態の説明図。
【図５】配管ポンプを使用した装置
【符号の説明】
【００１２】
１．配管ポンプ本体
２．継ぎ手（フランジ）
３．動力シャフト軸
４．インバーターモーター
５．枝管
６．メカニカルシール
７．スパイラル軸
８．軸受けベアリング
９．非接触部分
１０．スパイラル帯体
１１．モーター取付用締め付け蓋
１２．シャフトガイド
１３．カップリング冶具
１４．流れ方向
１５．エルボ（Ｌ字型配管）
１６．ホッパー
１７．充填機
１８．つり下げ支柱
１９．コンベア輸送機
２０．材料供給
２１．一般設備配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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