JP2019019742A - High-viscosity fluid pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高粘度の流体を移送する容積型ポンプに関するものである。 The present invention relates to a positive displacement pump for transferring a high-viscosity fluid.
食品または食品の原材料となる高粘度液体をポンプするには、スクリューポンプ、ギアポンプが使用される。プランジャーポンプは、高粘度液体のポンピングでは、吸入バルブと吐出バルブの作動が完全に出来なくなり高粘度流体用には適さない。 Screw pumps and gear pumps are used to pump foods or high-viscosity liquids used as food ingredients. Plunger pumps are not suitable for high-viscosity fluids because pumping of high-viscosity liquids cannot completely operate the suction valve and discharge valve.
スクリューポンプは、スクリュー面と管内面との間の動粘性を利用して一方端から他端へ流体を搬送する。高粘度流体の場合には、場合によってはスクリュー自体の回転も不可能になるか搬送が不安定となるという限界がある。 The screw pump uses a kinematic viscosity between the screw surface and the tube inner surface to convey a fluid from one end to the other end. In the case of a high-viscosity fluid, there is a limit that the screw itself cannot be rotated or the conveyance becomes unstable depending on circumstances.
食品または食品の原材料となる高粘度液体ポンプは、ポンプ構成材に搬送製品が付着する構造が一般であり、製品付着が生ずる構成材を洗浄するのが困難であるという問題がある。特許文献1は、ベアリングの配置、ギアポンプの構造に工夫をし、ポンプが洗浄し易くするというが、ベアリングの配置等に関するものであって、ポンプ一般に適合するものではなく、製造ロット切り替え時に搬送液体と接触するポンプ構成材の洗浄が必要であることは、食品または食品の原材料となる高粘度液体ポンプにおいて、共通の課題である。そして、特許文献1の例のようにポンプ洗浄の際には、製品を分解・洗浄後、再組立を必要とし、1)洗浄メンテナンスコストの低減、2)製造ライン休止時間短縮が求められていた(特許文献1の段落0030、末尾から第2文)。
A high-viscosity liquid pump used as a food or a raw material for food generally has a structure in which a transported product adheres to a pump component, and there is a problem that it is difficult to clean the component that causes product adhesion.
ギアポンプは、高粘度流体では歯車間の摺動により流体が損傷し性状に悪影響を及ぼす場合が多い。 In the case of a high-viscosity fluid, the gear pump is often damaged by sliding between gears and adversely affects its properties.
次に、高粘度流体移送用ポンプにはロータリー型ポンプもあって、二軸のロータを使用するタイプが非特許文献1に開示されている。非特許文献1に開示のポンプは、回転する2個のロータによりポンプの吸込口に真空ができ、その空間に液を吸引し、回転する2個のロータは、タイミングギアにより非接触で回転され、ポンプの流体は2個のロータが180度回転する毎に“連続的”(ここで、連続的とは非特許文献中の作動原理図の説明に記載の表現である)に押し出される構成である(非特許文献1、同ページ記載の作動原理図)。この構成では、なお脈動は抑えられず、ポンプ流体の吐出は連続的というより間欠的といえよう。
Next, the high-viscosity fluid transfer pump includes a rotary pump, and a type using a biaxial rotor is disclosed in Non-Patent
そして、高粘度流体のポンピングでは、一旦ロータが静止してある程度の時間が経過すると高粘度流体と固体界面で吸着が発生したり、静止状態とポンピング時での高粘度流体の性状の差、変化によりロータがポンプハウジングに吸着又は固着したりする場合がある。この点も実質上、スクリュー型ポンプの問題点と同様であり、純粋なプランジャー型ポンプと異なり課題となる場合もある。特に吸着現象は発生条件が複雑であり、かつ、発生に確率的要素があって予測しづらいという問題がある。 In pumping of high-viscosity fluid, once the rotor has stopped and a certain amount of time has passed, adsorption occurs at the interface between the high-viscosity fluid and the solid, or the difference or change in the properties of the high-viscosity fluid between the stationary state and the pumping state. As a result, the rotor may be adsorbed or fixed to the pump housing. This point is substantially the same as the problem of the screw type pump, and may be a problem unlike a pure plunger type pump. In particular, the adsorption phenomenon has a problem that the generation conditions are complicated, and the generation has a stochastic element and is difficult to predict.
本発明の主たる課題は、高粘度流体の移送をポンプ駆動体とハウジング間の動粘性摩擦による高粘度流体の変質、損傷を回避しつつ、
1.ポンプ脈動を軽減し、
2.洗浄メンテナンスコストを低減し、
3.製造ライン休止時間の短縮、
を実現する高粘度流体ポンプを提供することである。
The main problem of the present invention is that the transfer of the high-viscosity fluid avoids the alteration and damage of the high-viscosity fluid due to kinematic viscous friction between the pump driver and the housing
1. Reduce pump pulsation,
2. Reduce cleaning maintenance costs,
3. Shorten production line downtime,
Is to provide a high-viscosity fluid pump.
本発明に係る高粘度流体ポンプは、
凸形曲面を形成する断面を有する第一のロータと、;
凹形曲面を形成する断面を有し前記第一のロータの軸方向に平行配置の第二のロータと、;
各ロータの端面に一体に結合されて当該ロータの回転を同期可能である少なくとも一組のタイミングギアと;そして、
前記第一のロータと同軸同心円筒形に形成された第一ポンプ室及び前記第一ポンプ室と軸方向に並列されて前記第二のロータと軸方向同心円筒形に形成された第二ポンプ室を有し前記二つのロータを回転自在に支持可能な軸受部を有するハウジング部;、
を含む高粘度流体ポンプは、前記二つのロータが前記タイミングギアによってその軸断面形状の外縁が互いに噛み合うように対向して同期回転可能な同数の凹凸面形である複数の凹凸形曲面部を含み、かつ、前記ハウジングは前記二つの前記ロータの前記噛み合い部の中央部に軸方向垂直の一方側に高粘度流体の吸込口及びもう一方に前記吸込口へ対向して吐出口を備える高粘度流体ポンプであって、前記ハウジングは、第一のロータ、第二のロータ及び前記タイミングギアを内蔵することを特徴とする高粘度流体ポンプ、である。
High viscosity fluid pump according to the present invention,
A first rotor having a cross section forming a convex curved surface;
A second rotor having a cross section forming a concave curved surface and arranged parallel to the axial direction of the first rotor;
At least one set of timing gears integrally coupled to the end face of each rotor and capable of synchronizing the rotation of the rotor; and
A first pump chamber formed in a concentric cylindrical shape coaxial with the first rotor, and a second pump chamber formed in an axial concentric cylindrical shape with the second rotor in parallel with the first pump chamber. A housing part having a bearing part capable of rotatably supporting the two rotors;
The high-viscosity fluid pump includes a plurality of concavo-convex curved surface portions that are the same number of concavo-convex curved surfaces that can be rotated synchronously so that the outer edges of the axial cross-sections of the two rotors mesh with each other by the timing gear. The housing has a high-viscosity fluid suction port on one side perpendicular to the axial direction at the center of the meshing portion of the two rotors and a discharge port facing the suction port on the other side. The pump is a high-viscosity fluid pump, wherein the housing contains a first rotor, a second rotor, and the timing gear.
このポンプの流体入口側のスペースはロータの回転により体積が拡大し又出口側のスペースは体積が縮小し、吸入/吐出が行われるが、本発明では吸入された流体は回転ポンプの作用により吐出側に運ばれる。すなわち、ロータの回転によって凹凸形曲面部の旋回に伴い、流体入口側のスペース拡大によって高粘度流体が吸入口から真空吸引され、円弧部とポンプ室内壁に囲まれる空間、凸形曲面部とハウジング内壁で囲まれる山形のロータリチャンバーが第一ポンプ室側で軸周りに旋回され、凸形曲面部とハウジングポンプ室内壁で囲まれるロータリチャンバーがそれぞれ軸回りを旋回するという押出し作用によって吐出口側へ旋回移送され、第一のロータの凸形曲面部と第二のロータの凹形局面部が噛み合い圧搾するように搬送流体を吐出口外に吐出し、吸入、移送、吐出が、ポンプ駆動体とハウジング間の動粘性摩擦による高粘度流体の変質、損傷を回避しつつ完結することになる。そして、複数のロータリチャンバーの形成と旋回によって、ポンプ脈動と負荷変動がならされるという効果も得られる。 The space on the fluid inlet side of the pump is increased in volume by the rotation of the rotor and the space on the outlet side is reduced in volume, and suction / discharge is performed. In the present invention, the sucked fluid is discharged by the action of the rotary pump. Carried to the side. That is, with the rotation of the concave and convex curved surface portion due to the rotation of the rotor, a high-viscosity fluid is vacuum-sucked from the suction port by expanding the space on the fluid inlet side, the space surrounded by the arc portion and the pump chamber inner wall, the convex curved surface portion and the housing A chevron-shaped rotary chamber surrounded by the inner wall is swiveled around the axis on the first pump chamber side, and the rotary chamber surrounded by the convex curved surface portion and the housing pump chamber inner wall is swung around the axis to the discharge port side by the pushing action. The pump fluid and the housing are swirled and transported to the outside of the discharge port so that the convex curved surface portion of the first rotor and the concave curved surface portion of the second rotor are engaged and compressed. It will be completed while avoiding alteration and damage of high viscosity fluid due to kinematic viscous friction. And the effect that a pump pulsation and load fluctuation are smoothed by formation and rotation of a plurality of rotary chambers is also acquired.
ここで、タイミングギアは当該各ロータの回転を同期可能とするが、ロータの端面に一体に結合されており、搬送液体の流路に配設される。これによって、一ロットの製造工程を終えた洗浄工程で、ポンプ室及び流路が洗浄されるのと同じ処理で洗浄が完了し、タイミングギアがポンプ室外、搬送液体の流路外に配設される従来に比べ、洗浄前のポンプ室構成部材の分解工程、洗浄後の再組立工程を省略できるという利点が得られ、洗浄メンテナンスコストを低減し、製造ライン休止時間の短縮を実現する高粘度流体ポンプを提供する。 Here, the timing gear can synchronize the rotation of the rotors, but is integrally coupled to the end face of the rotor and disposed in the flow path of the transport liquid. As a result, in the cleaning process after completing the manufacturing process of one lot, the cleaning is completed in the same process as the pump chamber and the flow path are cleaned, and the timing gear is disposed outside the pump chamber and the flow path of the transport liquid. High-viscosity fluid that has the advantage that the disassembly process of the pump chamber components before cleaning and the reassembly process after cleaning can be omitted compared to conventional systems, reducing cleaning maintenance costs and shortening the production line downtime Provide a pump.
もう一つの態様では、2つの凹形面と凸形面には互いに対向する面が粘着しない様に溝が形成されていてもよい。 In another aspect, a groove may be formed on the two concave surfaces and the convex surface so that the surfaces facing each other do not adhere to each other.
このように溝が形成されていると、溝によって対向面間の面距離が増し動粘性抵抗が減じられる効果を得られる。 When the groove is formed in this way, an effect of increasing the surface distance between the opposing surfaces and reducing the kinematic viscosity resistance by the groove can be obtained.
このように溝が形成されていると、溝によって対向面間の面距離が増し静止時のメニスカス形成が妨げられ静粘着抵抗が減じられる効果も得られる。 When the groove is formed in this way, the surface distance between the opposing surfaces is increased by the groove, the meniscus formation at the stationary time is prevented, and the static adhesion resistance is reduced.
もう一つの態様では、開口部に連接して開口部及び前記第二ポンプ室に通じ軸方向に円筒形の空洞を形成する前記ハウジングである高粘度流体ポンプを提供されてもよい。 In another aspect, a high-viscosity fluid pump may be provided that is the housing connected to the opening and communicating with the opening and the second pump chamber to form a cylindrical cavity in the axial direction.
他の構成では、前記噛み合い部は四つで構成されてもよい。 In another configuration, the meshing portion may include four.
このように噛み合い部は四つで構成されていれば、三つの場合に比し噛み合い部は密に形成され、凹凸形曲面部は同数であり、かつ、噛み合い部間の間隙を最小限に設定可能である効果を得られる。 Thus, if there are four meshing parts, the meshing parts are formed more densely than the three meshing parts, the number of concave and convex curved surface parts is the same, and the gap between the meshing parts is set to the minimum. An effect that is possible is obtained.
他の構成では、前記噛み合い部は六以上で構成されてもよい。 In another configuration, the meshing portion may be composed of six or more.
このように噛み合い部は六以上で構成されていれば、噛み合い部はより密に形成され、ポンプ脈動はより軽減される。噛み合い部間の離角をより小さく設定可能である効果を得られる。 Thus, if the meshing portion is composed of six or more, the meshing portion is formed more densely and the pump pulsation is further reduced. The effect that the angle of separation between the meshing portions can be set smaller can be obtained.
以上のとおり、本発明によれば、ポンプ駆動体とハウジング間の動粘性摩擦による高粘度流体の変質、損傷を回避しつつ、
1.ポンプ脈動を軽減し、
2.洗浄メンテナンスコストを低減し、
3.製造ライン休止時間の短縮、
を実現する高粘度流体ポンプを提供可能である。
As described above, according to the present invention, while avoiding deterioration and damage of a high-viscosity fluid due to kinematic viscous friction between the pump driver and the housing,
1. Reduce pump pulsation,
2. Reduce cleaning maintenance costs,
3. Shorten production line downtime,
It is possible to provide a high-viscosity fluid pump that achieves the above.
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<本発明に係る高粘度流体ポンプ1の一実施形態>
本発明に係る高粘度流体ポンプ1は、
凸形曲面21を形成する断面を有する第一のロータ20と、;
凹形曲面22を形成する断面を有し前記ロータ20に軸方向に平行配置の第二のロータ30と、;
前記ロータ20、30の端面に一体に、例えば、ねじ締結によって結合されている当該ロータ20、30の回転を同期可能である少なくとも一組のタイミングギア42,43と;そして、
前記第一のロータ20と軸方向AXの同心の略円筒形に形成された第一ポンプ室23及び前記第一ポンプ室23と前期軸方向AXに並列されて前記第二のロータ30と軸方向AX‘に沿って略同心円筒形に形成された第二ポンプ室33を有し前記ロータ20,30を回転自在に支持可能な軸受ユニット15,16,17,18(図1に軸受ユニット17、18は図示しない)を有するハウジング3;、
を含む高粘度流体ポンプ1は、前記二つのロータ20,30が前記タイミングギア42,43によってその軸断面形状の外縁が互いに噛み合うように対向して同期回転可能な同数の凹凸面形である複数の凹凸形曲面部21,22を含み、かつ、図2に示すように、高粘度流体ポンプ1のハウジング3は前記二つの前記ロータ20,30の前記噛み合い部の中央部に軸方向垂直の一方側に高粘度流体の吸込口7及びもう一方に前記吸込口7へ対向して吐出口8を備える高粘度流体ポンプ1であって、前記ハウジング3は、第一のロータ20、第二のロータ30及び前記タイミングギア42,43を内蔵することを特徴とする高粘度流体ポンプ、である。
<One Embodiment of High
The high-
A
A
At least one set of timing gears 42, 43 that can be synchronized with the end faces of the
The
The high-
ここで噛み合いは必ずしも接触しなくてもよく、僅かに離隔配置されてもよい。凸形局面部21は軸断面円弧形をなし隣接する凸形局面部21の間は凹形局面部71が形成されており、前記軸断面円弧形と位相を180°ずらす軸断面円弧形をなして凹形局面部71が形成されている。凹形局面部22は、凹形局面部21と噛み合うような前記軸断面円弧形をなし隣接する凹形局面部22の間は、凹形局面部71と噛み合うような前記軸断面円弧形と位相を180°ずらす軸断面円弧形をなす凸形局面部72が形成されている。
Here, the meshing does not necessarily need to be in contact, and may be slightly spaced apart. The
さらにタイミングギアは前記ロータを両持するようにロータの両端面に結合されているように追加のタイミングギア46,47をさらに備えハウジング3に内蔵されてもよい。
Further, the timing gear may further include additional timing gears 46 and 47 so as to be coupled to both end faces of the rotor so as to support the rotor, and may be incorporated in the
図4に二点鎖線で示されているロータ20とロータ30はそれぞれタイミングギア43,46、タイミングギア42,47に挟まれこれらとそれぞれ一体結合されており、ロータ20,ロータ30は、各々キー(図示しない)によって、シャフト61,62に固定結合され、ハウジング本体4,5に固定連結されている正面板9、背面版10のポンプ室外面にねじ締結されている軸受ユニット15,16並びに17,18は軸受部を構成し各ロータ20,30を回転自在に支持しており、さらにシャフト62は (図示しない)モーター駆動機構の駆動軸が固定連結されているが、シャフトの支持形態はこれに限らず、ハウジング3に回転自在に支持されていればよい。
The
<同実施形態に示される本発明の作用効果>
本発明に係る高粘度流体ポンプ1では、ロータ20,30が各軸AX、AX'回りに回転し、ハウジング部3の上下のハウジング本体4,5の内面に形成されているポンプ室23,33の内壁面、ハウジング正面板10の内面、ハウジング背面板9の内面、ハウジング側板51の内面に囲まれて当該ポンプ室内に形成される複数のチャンバー37,38(図3、図7に示されている)が前記ロータ20の回転軸62と同芯のAX軸回りに旋回し高粘度度流体が圧送される。
<Operational effect of the present invention shown in the same embodiment>
In the high-
この高粘度流体ポンプ1の稼働状態での作用効果をポンプ運転の各段階の遷移図7を参照しつつ説明する。概して、図7(a)〜(e)の行程の経時基準はロータに設けられている凸部又は凹部の半回転を1サイクルとして、1サイクルをカテゴリ化し、各行程とする。図6にポンプサイクルチャートS1を示す。ここで1ポンプサイクルの開始点はロータ20の一外縁境界がポンプ内面23に内接近しチャンバーの形成を開始するときと定める。したがって、チャンバーの形成開始から回転軸同心のAX軸まわりに180°旋回するまでを1サイクルとなる。
The operational effects of the high-
行程を経時段階で分類説明すると以下となる。
(1)搬送前段階(第一行程:S10、図7(a))
(2)第1搬送段階(第一のチャンバーが形成されるまで、第二行程:S20、図7(b)、(c))
(3)第2搬送段階(後続のチャンバーが形成されるまで、第三行程:S30、図7(d))
(4)吐出段階(第四行程:S40、図7(e))
(5)以下S10からの繰返し
It is as follows when the process is classified and explained in the time course.
(1) Pre-conveyance stage (first stroke: S10, FIG. 7 (a))
(2) First transfer stage (until the first chamber is formed, the second step: S20, FIGS. 7B and 7C)
(3) Second transfer stage (until the subsequent chamber is formed, the third step: S30, FIG. 7 (d))
(4) Discharge stage (fourth stroke: S40, FIG. 7 (e))
(5) Repeat from S10
図7(a)に示すように吸入口7から搬送液体200(図7中のハッチング線部位)が吸入され、同時に図7(e)に示すように搬送液体は吐出口から吐出される。搬送液体の一搬送ロットに着目しロータ20の回転に連れて当該搬送液体ロットが搬送される上記段階(1)から(5)の繰り返しによって,チャンバー毎に搬送が繰り返される。
As shown in FIG. 7A, the transport liquid 200 (hatched line portion in FIG. 7) is sucked from the
すなわち、(1)〜(5)の()内記載の行程、S10,S20,S30,S40はロータ回転を基準とする回転機械の経時的にカテゴリ化したものであり、S10→S20→S30→S40→S10がポンプ機能の1サイクルに相当する。図1に示される一実施形態では、ロータ20,30は4個の噛み合い部を有し、ロータ1回転で4サイクル繰り返される。ロータ1回転中に4回の吐出サイクルに吐出量は分散され、1サイクルで吐出される量は、凸形局面部で構成される旋回領域で平均化平滑化され、第一ポンプ室の内面円弧半径をR、第二ポンプの内面円弧半径をrとすれば、回転周波数をfとして、ポンプ軸長あたり(以下で、単にポンプ長あたりともいう)時間当たりの吐出量H(以下で単に吐出量ともいう)はほぼ次式(1)で与えられてもよい。
That is, the processes described in () of (1) to (5), S10, S20, S30, and S40 are categorized over time of the rotary machine with respect to the rotor rotation, and S10 → S20 → S30 → S40 → S10 corresponds to one cycle of the pump function. In the embodiment shown in FIG. 1, the
ポンプ長あたり時間当たりの吐出量Hは(1)式に平準化される。ロータ噛み合い部の凹部と凸部の形状パラメータが時間当たりの吐出量のパラメータとなり、両者がほぼ密に補完する関係にあれば、両ポンプの内半径をパラメータとしてポンプ長あたり時間当たりの吐出量Hは、式(1)の関係にある。特に噛みあい部が本実施形態のように偶数個で構成されていると第一ポンプ室側のチャンバーと第二ポンプ室側のチャンバーの対応するチャンバー容量は常に一定となり、安定した吐出量を提供する効果を与える。噛みあい部二個で十分に補完可能な噛み合い形態の形成は困難であり、3個であれば1チャンバーの凹部の開き角はほぼ120°となって、鈍角であるからチャンバー内の圧搾が不十分となり、(4)吐出段階(第四行程:S40)での吐出に不十分である。4個であれば圧搾吐出に好ましく、4つの噛みあい部構成が好ましいが、さらにこれを増やすと、あまり増加させてもチャンバーの深さを浅くする結果を招くことに留意すべきであり、本実施形態は好適な条件として4つの場合を開示している。 The discharge amount H per hour per pump length is leveled to the equation (1). If the shape parameters of the concave and convex portions of the rotor meshing part become parameters of the discharge amount per hour, and both are in a close complement relationship, the discharge amount H per hour per pump length using the inner radius of both pumps as a parameter Is in the relationship of equation (1). In particular, when the meshing portion is configured with an even number as in this embodiment, the corresponding chamber volumes of the first pump chamber side chamber and the second pump chamber side chamber are always constant, providing a stable discharge amount. To give the effect. It is difficult to form a meshing form that can be sufficiently complemented with two meshing parts. If three meshing parts are used, the opening angle of the recess of one chamber is almost 120 °, which is an obtuse angle. It is sufficient and (4) it is insufficient for the discharge in the discharge stage (fourth stroke: S40). Four is preferable for squeezing and discharging, and four engagement structure is preferable. However, if this is further increased, it should be noted that even if it is increased, the depth of the chamber will be reduced. The embodiment discloses four cases as suitable conditions.
噛み合い部の構成数が大きくなれば、凹凸局面の面接続を滑らかにすると、第二ポンプの内面円弧半径rが比較的大となる。結果として、Rとrの差が小さいから、式(1)によって吐出量Hは、小さくなるということになる。したがって、4つの噛みあい部構成は実質的に最大能力の吐出量を提供する構成であるという利点がある。 If the number of meshing portions is increased, the inner surface arc radius r of the second pump becomes relatively large when the surface connection of the uneven surface is made smooth. As a result, since the difference between R and r is small, the discharge amount H is reduced by the equation (1). Therefore, there is an advantage that the four meshing portion configurations are configurations that provide a discharge capacity with substantially maximum capacity.
円弧形状を利用する曲面構成であれば、凸部曲面21等を利用するチャンバー37,38ではその凸部局面によって半径中心に向かい急速にポンプ室内壁面から離隔するから総じて十分にポンプ内壁面とロータ間にすき間が確保され、高粘度流体に流れせん断力は働きにくく、高粘度流体の損傷、変質を最小限にする。高粘度流体は動粘性係数μが高いにもかかわらず、十分なすきまを確保できるから、動粘性係数μに比例してもすきまに反比例する緩和作用によってせん断力による損傷、変質を最小限にする効果が得られる。
In the case of a curved surface configuration using an arc shape, the
本実施形態では、ロータ30の凹部曲面22に軸方向の溝36を設けている。溝36により、噛み合い部の曲面間での離隔を保ち、高粘度流体のせん断力による損傷、変質を最小限にし、停止時の高粘度流体の噛み合い固体面への粘着を防止し、メニスカス形成により吸着を防止する効果を得ている。溝は、1mm程度が好適であり、その方向は軸方向でも、軸横断方向のものでもよく、例えば、本実施形態のように軸方向の溝36を加えてもよく、図示しないが軸に斜め方向でもヘリングボーン模様状に設けてもよい。
In the present embodiment, an
本実施形態では、円弧形状を利用する曲面構成で凸部曲面21と凹部曲面22が噛み合う構成とする。当該噛み合い部は十分なシール性能を発揮し、溝36の付加により噛み合い部が離間していてもシール効果を高めることも可能である。
In the present embodiment, the convex
溝は、ハウジング背面板9,正面板10と対向するロータ端面に溝35として形成されてもよく、この構成では、溝35により、ロータ20,30の端面とハウジング背面版9,ハウジング正面板10と離隔を保ち、高粘度流体のせん断力による損傷、変質を最小限にし、停止時の高粘度流体の噛み合い固体面への粘着を防止し、メニスカス形成により吸着を防止する効果を得ている。
The groove may be formed as a
なお、本実施形態では、吸込口7と吐出口8は相対的なもので、ポンプ回転方向を逆向きにすれば吸込口7は吐出口としても使用可能であり、その場合には、吐出口8は吸込口として使用される。特に洗浄時にはこのようにオペレーションしてポンプ室内を洗浄する。洗浄する場合、本発明のようにタイミングギア42,43,46,47の洗浄がハウジングに内蔵されているから、ポンプ室内の洗浄と同時に実施可能であり、ハウジング外に配設されている場合のようにハウジング3を分解する必要がない。軸受ユニットはポンプ室外にあってこの部位の洗浄は要せず、必要に応じ容易に交換可能である。したがって、本発明によれば、洗浄工程を簡略化でき、メンテナンスコストを低減し、ひいては、製造ライン休止時間の短縮を実現可能であるという効果を得られる。
In the present embodiment, the
<本発明に係る高粘度流体ポンプの他の実施例>
図5は、他の高粘度ポンプ100の実施例を示す斜視模式図であって、ハウジングを透視して示すロータとタイミングギアの構成を示す(回転軸は図示しない)。本実施例では、タイミングギアとロータはロストワックス製造法で一体鋳造成形されており、精密な形成が可能であるという利点を得られる。他の構成要素は第一の実施形態である高粘度ポンプ1と同様でよい。
<Another Example of High Viscosity Fluid Pump According to the Present Invention>
FIG. 5 is a schematic perspective view showing another embodiment of the high-
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、ここに記載された実施形態は、かなり詳細に記載されている。しかしながら、出願人は、添付する特許請求の範囲をこのような詳細な記載にいかようにも制限、限定する意図はない。また、本発明は係る実施の形態に限定されるものではなく、一つの実施形態に記載に発現された発明の構成の部分は、他の実施形態にも採用可能であり、さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。そして、ここの取り上げた発明の課題を解決する各々の効果はすべてが同時に一つの実施形態に現れるものと限定されず、その一部が一つでも発現して発明の目的を達成すれば十分であり、当業者であれば、容易に判断できることであろう。したがって、発明は、広い面で、特定の詳細事項、ここに開示され、記載された各々の機器及び方法又はこれらの組み合わせ、実施例に限定はされず、出願人の一般的発明概念の精神とスコープから乖離しないで、これらの詳細から離れることもあり得る。 Although the embodiment according to the present invention has been described above, the embodiment described here is described in considerable detail. However, the applicant does not intend to limit or limit the appended claims to such detailed description in any way. In addition, the present invention is not limited to such an embodiment, and the part of the configuration of the invention expressed in one embodiment can be adopted in other embodiments, and Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. In addition, each effect for solving the problems of the invention taken up here is not limited to appearing in one embodiment at the same time, and it is enough that at least one of them is expressed and the object of the invention is achieved. Yes, those skilled in the art can easily judge. Accordingly, the invention is broadly limited to specific details, each device and method disclosed and described herein, or combinations thereof, examples, and the spirit of Applicant's general inventive concept. It is possible to deviate from these details without departing from the scope.
本発明は、高粘度流体をマルチチャンバー内に封印し旋回しせん断力を高粘度流体にほとんど作用しない高粘度流体ポンプであり、食品や食品に用いる材料の搬送のように製造する製品の切り替えをする製造ラインの利用に好適である。 The present invention is a high-viscosity fluid pump that seals and swirls high-viscosity fluid in a multi-chamber and hardly applies shearing force to the high-viscosity fluid. It is suitable for the use of a production line.
1,100 高粘度流体ポンプ
3 ハウジング部
4,5 ハウジング本体
7 吸入口
8 吐出口
9 ハウジング背面板
10 ハウジング正面板
15,16,17,18 軸受ユニット
20 第一のロータ
21 凸形曲面
22 凹形曲面
23 第一のポンプ室
27,28 シャフト穴
30 第二のロータ
33 第二のポンプ室
35,36 溝
37,38 チャンバー
42,43,46,47 タイミングギア
61,62 シャフト
71 凹形曲面
72 凸形局面
200 搬送液体
AX 軸方向
AX' 軸方向
S1 ポンプサイクル
S10 第一行程
S20 第二行程
S30 第三行程
S40 第四行程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 High-
AX Axial direction AX ' Axial direction S1 Pump cycle S10 First stroke S20 Second stroke S30 Third stroke S40 Fourth stroke
Claims (12)
凹形曲面を形成する断面を有し前記第一のロータの軸方向に平行配置の第二のロータと、;
前記ロータの端面に一体に結合されて当該各ロータの回転を同期可能である少なくとも一組のタイミングギアと;そして、
前記第一のロータと同軸同心円筒形に形成された第一ポンプ室及び前記第一ポンプ室と軸方向に並列されて前記第二のロータと軸方向同心円筒形に形成された第二ポンプ室を有し前記二つのロータを回転自在に支持可能な軸受部を有するハウジング部;、
を含む高粘度流体ポンプは、前記二つのロータが前記タイミングギアによってその軸断面形状の外縁が互いに噛み合うように対向して同期回転可能な同数の凹凸面形である複数の凹凸形曲面部を含み、かつ、前記ハウジングは前記二つの前記ロータの前記噛み合い部の中央部に軸方向垂直の一方側に高粘度流体の吸込口及びもう一方に前記吸込口へ対向して吐出口を備える高粘度流体ポンプであって、前記ハウジングは、前記第一のロータ、前記第二のロータ及び前記タイミングギアを内蔵することを特徴とする高粘度流体ポンプ。 A first rotor having a cross section forming a convex curved surface;
A second rotor having a cross section forming a concave curved surface and arranged parallel to the axial direction of the first rotor;
At least one set of timing gears integrally coupled to the end face of the rotor and capable of synchronizing the rotation of each rotor; and
A first pump chamber formed in a concentric cylindrical shape coaxial with the first rotor, and a second pump chamber formed in an axial concentric cylindrical shape with the second rotor in parallel with the first pump chamber. A housing part having a bearing part capable of rotatably supporting the two rotors;
The high-viscosity fluid pump includes a plurality of concavo-convex curved surface portions that are the same number of concavo-convex curved surfaces that can be rotated synchronously so that the outer edges of the axial cross-sections of the two rotors mesh with each other by the timing gear. The housing has a high-viscosity fluid suction port on one side perpendicular to the axial direction at the center of the meshing portion of the two rotors and a discharge port facing the suction port on the other side. A high-viscosity fluid pump, wherein the housing contains the first rotor, the second rotor, and the timing gear.
凹形曲面を形成する断面を有し前記ロータに軸方向に平行配置の第二のロータと、;
前記ロータの端面に一体に結合されて当該各ロータの回転を同期可能である少なくとも一組のタイミングギアと;そして、
前記第一のロータと軸方向同心円筒形に形成された第一ポンプ室及び前記第一ポンプ室と軸方向に並列されて前記第二の前記ロータと軸方向同心円筒形に形成された第二ポンプ室を有しこれらポンプ室内面と前記ロータの前記凸形曲面及び凹形曲面に囲まれる複数のチャンバーを形成可能であって前記二つのロータを回転自在に支持可能な軸受部を有するハウジング部;、
を含む高粘度流体ポンプは、前記二つのロータが前記タイミングギアによってその軸断面形状の外縁が互いに噛み合うように対向して同期回転可能な同数の凹凸面形である複数の凹凸形曲面部を含み、かつ、前記ハウジングは前記二つの前記ロータの前記噛み合い部の中央部に軸方向垂直の一方側に高粘度流体の吸込口及びもう一方に前記吸込口へ対向して吐出口を備える高粘度流体ポンプであって、前記ハウジングは、第一のロータ、第二のロータ及び前記タイミングギアを内蔵することを特徴とする高粘度流体ポンプ。 A first rotor having a cross section forming a convex curved surface;
A second rotor having a cross section forming a concave curved surface and arranged axially parallel to said rotor;
At least one set of timing gears integrally coupled to the end face of the rotor and capable of synchronizing the rotation of each rotor; and
A first pump chamber formed in an axial concentric cylinder with the first rotor, and a second pump formed in an axial concentric cylinder with the second rotor in parallel with the first pump chamber in the axial direction. A housing portion having a bearing portion capable of forming a plurality of chambers surrounded by the pump chamber inner surface and the convex curved surface and concave curved surface of the rotor and capable of rotatably supporting the two rotors. ;
The high-viscosity fluid pump includes a plurality of concavo-convex curved surface portions that are the same number of concavo-convex curved surfaces that can be rotated synchronously so that the outer edges of the axial cross-sections of the two rotors mesh with each other by the timing gear. The housing has a high-viscosity fluid suction port on one side perpendicular to the axial direction at the center of the meshing portion of the two rotors and a discharge port facing the suction port on the other side. A high-viscosity fluid pump, wherein the housing includes a first rotor, a second rotor, and the timing gear.
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