JP5113966B2 - ホッパー付搬送ポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、生コン等の高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有する搬送物を搬送するホッパー付搬送ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、生コン等の高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有する搬送物を搬送するポンプとして、プランジャーポンプが使用されている。生コンの搬送方法の一例として、生コンを貯留した投入ホッパーの底部の生コンの出口にこのポンプを接続して吐出配管を介して搬送している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の搬送ポンプにおいては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
ポンプの構造がプランジャー型であるので、搬送能力が小さいという問題があった。
また、特に、生コンの水分が少なくて流動性が悪い場合には、生コンがポンプに吸引され難く、その結果、搬送能力がさらに小さくなるので、所定の搬送能力を維持するためには、大きな容量のポンプを設ける必要があり、不経済であった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、生コン等の高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有した搬送物の搬送能力を高く維持でき、しかも、経済的であるホッパー付搬送ポンプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るホッパー付搬送ポンプは、回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、捩じれ角が５〜３０°のスクリュー羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記スクリュー羽根の１ピッチの長さをＬ 1 とすると、前記スクリュー羽根の軸方向の長さは（２〜２．８）Ｌ 1 であって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（１．１〜１．５）Ｌ 1 の範囲にある。
これによって、インペラを回転駆動する回転軸の延長部に設けられた押し込み手段により投入ホッパー内の搬送物を直にポンプ部に押し込むことができる。
【０００６】
第１の発明に係るホッパー付搬送ポンプにおいて、押し込み手段は、捩じれ角が５〜３０°のスクリュー羽根を備えているので、スクリュー羽根により流動性の小さい濃い濃度の（固形分の多い）搬送物でもポンプ部に確実に押し込むことができる。捩じれ角が５°未満では移送速度が遅いため、搬送効率が悪く、一方、捩じれ角が３０°を超えると押し込み圧力が低下する。
第２の発明に係るホッパー付搬送ポンプは、回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、捩じれ角が３０〜７０°の多条送り羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記多条送り羽根は一対の螺旋羽根片からなって、前記螺旋羽根片の（１／２）ピッチの長さをＬ 3 とすると、前記螺旋羽根片の軸方向の長さは（１〜１．３）Ｌ 3 となって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（０．４〜０．７）Ｌ 3 の範囲にある。
この発明においては、押し込み手段は、捩じれ角が３０〜７０°の多条送り羽根を備えて構成されている。これによって、多条送り羽根により搬送物のポンプ部への移送スピード及び押し込み圧力の両方が向上するため、流動性が少ない濃い濃度の搬送物をより多くポンプ部に押し込むことができる。捩じれ角が３０°未満では搬送効率が悪く、一方、捩じれ角が７０°を超えると押し込み圧力が低下する。
【０００７】
第３の発明に係るホッパー付搬送ポンプは、回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、中心に空洞部が形成され、捩じれ角が５〜３０°のスパイラル羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記スパイラル羽根の１ピッチの長さをＬ 2 とすると、前記スパイラル羽根の軸方向の長さは（２〜２．８）Ｌ 2 であって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（１．１〜１．５）Ｌ 2 の範囲にある。
この発明においては、押し込み手段は、中心に空洞部が形成され、捩じれ角が５〜３０°のスパイラル羽根を備えている。これによって、水と分離し易い搬送物をより均一に攪拌、混合すると共に、スパイラル羽根により搬送物をポンプ部に確実に押し込むことができる。捩じれ角が５°未満では搬送効率が悪く、一方、捩じれ角が３０°を超えると押し込み性が低下する。
第１〜第３の発明に係るホッパー付搬送ポンプにおいて、ポンプ部の出側の吐出配管には、搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルを吐出配管に対して鋭角に取付ける。これによって、吐出配管内の搬送物の搬送能力を増加することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図、図２は本発明の他の実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図、図３は本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの押し込み手段の変形例の部分正断面図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプ１０は、高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有した搬送物の一例である生コン１１が貯留される投入ホッパー１２と、投入ホッパー１２の底部に設けられた生コン１１の押し込み手段の一例であるスクリュー羽根１３と、スクリュー羽根１３を介して生コン１１が供給され、中央部に実質的に水平に配置された回転軸１４を備え、モータ１５によって回転駆動されるインペラ１６及びそのケーシング１７を備えたポンプ部１８とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００１０】
生コン１１が貯留される投入ホッパー１２は、上端に投入口１９が形成され、断面積が下方に沿って小さく形成された貯留部２０と、貯留部２０の下端に接続され、スクリュー羽根１３を内蔵した供給部２１とを備えている。スクリュー羽根１３の回転によってポンプ部１８に供給される生コン１１を補充するように、供給部２１には、順次、貯留部２０内の生コン１１が降下してくる。
投入ホッパー１２は、貯留部２０の下端及び供給部２１の側部において、床面２２に固定された支持フレーム２３の上端部で支持されている。
【００１１】
モータ１５の出力軸（図示せず）には回転軸１４の一端が連結されており、回転軸１４の他端は、回転軸１４の延長部の一例である延長軸２４に一体的に取付けられている。
スクリュー羽根１３は延長軸２４の中間位置に設けられており、延長軸２４のポンプ部１８側には回転軸１４の他端が一体的に連結されており、延長軸２４の反ポンプ側の先端部は、支持フレーム２３の上部の内側に設けられた軸受保持部２５を介して軸受２６によって回転自由に支持されている。
【００１２】
図１に示すように、スクリュー羽根１３では、延長軸２４への羽根の巻付け角β、即ち、捩じれ角（リード角）を１０°としている。巻付け角βは、生コン１１の水分、固形分の粒度等の影響を受ける流動性や、スクリュー羽根１３の材質や回転数等、更には、搬送量を考慮して決定しており、巻付け角βは５〜３０°が好ましい。
スクリュー羽根１３の１ピッチ（リード）をＬ1とすると、スクリュー羽根１３の軸方向の長さＮ1＝（２．０〜２．８）Ｌ1、投入ホッパー１２の貯留部２０の下端の開口長さＭ1＝（１．１〜１．５）Ｌ1としている。
【００１３】
従って、モータ１５を駆動してスクリュー羽根１３を回転することによって、供給部２１のスクリュー羽根１３近傍の生コン１１は、ポンプ部１８側に押し込まれて搬送され、搬送された生コン１１分は順次、貯留部２０内の生コン１１が供給部２１に降下して補充されている。
【００１４】
ポンプ部１８のケーシング１７の出側に曲管２７を介してフランジ接続された吐出配管２８には、生コン１１の吐出方向２９に沿って圧搾空気を吐出配管２８内に吹き込み可能なパイプ状の圧搾空気吹き込みノズル３０が斜めに設けられている。圧搾空気吹き込みノズル３０と吐出配管２８との交差角α（約１０〜３０°）は鋭角としている。その上、圧搾空気吹き込みノズル３０は、圧搾空気配管を介してエアコンプレッサーに連通連結されている（図示せず）。
従って、モータ１５を駆動してスクリュー羽根１３により投入ホッパー１２の供給部２１の生コン１１をポンプ部１８に押し込むと共に、インペラ１６の回転によりケーシング１７内の生コン１１を曲管２７を介して吐出配管２８に速度をもたせて排出することによって、圧搾空気吹き込みノズル３０から噴出する圧搾空気流に円滑にのせることができ、従って、流動性が少ない生コン１１であっても、しかも配管路が長距離であっても、圧送式空気輸送によって効率的に搬送することができる。
【００１５】
次に、図２に示す本発明の他の実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプ４０について説明する。なお、ホッパー付搬送ポンプ１０と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
ホッパー付搬送ポンプ４０はホッパー付搬送ポンプ１０と比較して、主として、スクリュー羽根１３の代わりにスパイラル羽根４１が設けられていること、また、圧搾空気吹き込みノズル３０の代わりに大気流入管３０ａが設けられている点を特徴としている。
【００１６】
生コン１１が貯留される投入ホッパー１２ａは、上端に投入口１９ａが形成され、断面積が下方に沿って小さく形成された貯留部２０ａと、貯留部２０ａの下端に接続され、スパイラル羽根４１を内蔵した供給部２１ａとを備えている。
投入ホッパー１２ａは、貯留部２０ａの下端が、床面２２に固定された支持フレーム２３ａの上端で支持されており、支持フレーム２３ａの上部の内側（ポンプ部１８側）は供給部２１ａの一部を構成している。
【００１７】
スパイラル羽根４１のポンプ部１８側には、回転軸１４の延長部の一例である短尺の延長軸２４ａが回転軸１４に同軸上に取付けられており、一方、スパイラル羽根４１の反ポンプ側は、中心に空洞部４５が形成されており、羽根の捩じれ角θが１５°に形成されている。空洞部４５を延長軸２４ａの軸方向に見た場合の空洞部４５の断面積は、延長軸２４ａの断面積と略同じとしている。捩じれ角θは、ホッパー付搬送ポンプ１０と同様、生コン１１の水分、粒度等の影響を受ける流動性や、スパイラル羽根４１の材質や回転数等を考慮して決定しており、捩じれ角θは５〜３０°が好ましい。
【００１８】
図２に示すように、スパイラル羽根４１の１ピッチ（リード）をＬ2とすると、スパイラル羽根４１の軸方向の長さＮ2＝（２．０〜２．８）Ｌ2、投入ホッパー１２ａの貯留部２０ａの下端の開口長さＭ2＝（１．１〜１．５）Ｌ2としている。なお、投入ホッパー１２ａの供給部２１ａの底部内面は、スパイラル羽根４１の回転に伴って、スパイラル羽根４１の実質的に下半分の外周面とわずかな隙間を形成する構造となっている。
【００１９】
従って、ホッパー付搬送ポンプ４０においては、スパイラル羽根４１の中心に空洞部４５が形成されているので、ホッパー付搬送ポンプ１０と比較して、水と分離し易い搬送物であっても、攪拌、混合し、均一化しながらポンプ部１８に押し込むことができるので、ポンプの閉塞等を防止し、連続的かつ円滑に吐出配管２８ａに速度をもたせて排出することができる。
さらに、ポンプ部１８のケーシング１７の出側に曲管２７を介してフランジ接続された吐出配管２８ａには、搬送物の吐出方向２９に沿って大気を吐出配管２８ａ内に流入可能な短尺の大気流入管３０ａが斜めに設けられている。大気流入管３０ａと吐出配管２８ａとの交差角γ（約４５〜６０°）は鋭角としている。その上、この吐出配管２８ａに連通連結して延長した輸送配管の末端は、真空ポンプに接続された真空タンクに連結されている（図示せず）。従って、モータ１５を駆動してスパイラル羽根４１により投入ホッパー１２ａの供給部２１ａの水と分離し易い搬送物を攪拌、混合しながらポンプ部１８に押し込むと共に、インペラ１６の回転によりケーシング１７内の搬送物を曲管２７を介して、吐出配管２８ａに速度をもたせて排出することによって、大気流入管３０ａから真空タンクへ吸引される空気流に円滑にのせることができるので、流動性が少ない搬送物であっても、しかも配管路が長距離であっても吸引式空気輸送によって効率的に搬送することができる。
【００２０】
図３には、本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプ１０のスクリュー羽根１３の変形例を示す。押し込み手段の変形例であり、多条送り羽根の一例である２条送り羽根４２について説明する。なお、ホッパー付搬送ポンプ１０と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２１】
モータ１５の出力軸（図示せず）には回転軸１４の一端が連結されており、回転軸１４の他端は、回転軸１４の延長部の一例である延長軸２４ｂに一体的に取付けられている。
供給部２１ｂに内蔵された２条送り羽根４２は、一対の螺旋羽根片４３、４４からなり、延長軸２４ｂの中間位置に設けられている。延長軸２４ｂのポンプ部１８側は回転軸１４の他端が一体的に連結されており、延長軸２４ｂの反ポンプ側の先端部は、支持フレーム２３ｂの上部の内側に設けられた軸受保持部２５ａを介して軸受２６ａによって回転自由に支持されている。
【００２２】
螺旋羽根片４３、４４は、延長軸２４ｂへの羽根の巻付け角δ、即ち、捩じれ角（リード角）を５０°としており、延長軸２４ｂの外周面に対向して１８０°巻付けられている。なお、巻付け角δは、生コン１１の水分、粒度等の影響を受ける流動性や、螺旋羽根片４３、４４の材質や回転数等を考慮して決定しており、巻付け角δは３０〜７０°が好ましい。
図３に示すように、螺旋羽根片４３、４４の（１／２）ピッチ（リード）をＬ3とすると、螺旋羽根片４３、４４の軸方向の長さＮ3＝（１．０〜１．３）Ｌ3、投入ホッパー１２ｂの貯留部２０ｂの下端の開口長さＭ3＝（０．４〜０．７）Ｌ3としている。なお、図３においては、Ｌ3＝Ｎ3の場合を表している。
従って、２条送り羽根４２においては、巻付け角δが大きいので、スクリュー羽根１３に比較して、搬送物の移送スピード及び押し込み圧力の両方が向上するので、流動性が少ない搬送物をより多くポンプ部へ押し込むことができるため、ポンプ吐出量の比較的大きな場合に適している。
【００２３】
前記実施の形態のホッパー付搬送ポンプ１０の押し込み手段として、スクリュー羽根１３及び２条送り羽根４２を設けたが、これに限定されず、ホッパー付搬送ポンプ４０に設けたスパイラル羽根４１を設けることもできる。
ホッパー付搬送ポンプ４０の押し込み手段として、スパイラル羽根４１を設けたが、これに限定されず、状況に応じて、ホッパー付搬送ポンプ１０に設けたスクリュー羽根１３又は２条送り羽根４２を設けることもできる。また、ホッパー付搬送ポンプ１０、４０の押し込み手段の反ポンプ側には、軸受を設けた。
【００２４】
多条送り羽根として２条送り羽根４２、即ち、螺旋羽根片４３、４４を用いたが、これに限定されず、３条以上の螺旋羽根片を備えて構成することもできる。
高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有する搬送物の例として、生コン１１を用いたが、これに限定されず、例えば、土砂、ヘドロ等を用いることもできる。
投入ホッパー１２、１２ａ、１２ｂには、流動性を有した生コン１１を投入して搬送したが、これに限定されず、例えば、乾燥したセメントや砂や砂利等を投入ホッパー１２、１２ａ、１２ｂに投入し、それに水を追加して別途手段により攪拌、混合して生コンを製造したものを搬送物として用いることもできる。
吐出配管２８に圧搾空気吹き込みノズル３０を設けた。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、インペラを回転駆動する回転軸の延長部に設けられた押し込み手段により投入ホッパー内の搬送物を連続してポンプ部に押し込むことができるので、濃度が高く、流動性が小さい搬送物でも搬送能力を高く維持して搬送することができる。しかも、ポンプの構造が回転型であるため、従来のプランジャー型に較べて経済的である。
特に、請求項１記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、スクリュー羽根により流動性の小さい濃い濃度の搬送物でもポンプ部に確実に押し込むことができるので、特に、水分が少なく濃度の高い（固形分の多い）搬送物の搬送に適している。
請求項２記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、多条送り羽根により搬送物のポンプ部への移送スピード及び押し込み圧力の両方が向上するため、流動性が少ない濃い濃度の搬送物をより多くポンプ部に押し込むことができるので、特に、比較的多くのポンプ搬送量が必要な場合に適している。
【００２６】
請求項３記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、空洞部を形成したスパイラル羽根により、水と分離し易い搬送物を攪拌し、均一に混合しながらポンプ部に確実に押し込むことができ、ポンプの閉塞等を防止し、連続的かつ円滑に吐出配管に速度をもたせて排出することができるので、水と分離し易い搬送物の搬送に適している。
そして、請求項１〜３記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、圧搾空気吹き込みノズルによって、吐出配管内の搬送物の搬送能力を増加することができるので、搬送性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの押し込み手段の変形例の部分正断面図である。
【符号の説明】
１０：ホッパー付搬送ポンプ、１１：生コン（搬送物）、１２、１２ａ、１２ｂ：投入ホッパー、１３：スクリュー羽根（押し込み手段）、１４：回転軸、１５：モータ、１６：インペラ、１７：ケーシング、１８：ポンプ部、１９、１９ａ：投入口、２０、２０ａ、２０ｂ：貯留部、２１、２１ａ、２１ｂ：供給部、２２：床面、２３、２３ａ、２３ｂ：支持フレーム、２４、２４ａ、２４ｂ：延長軸（延長部）、２５、２５ａ：軸受保持部、２６、２６ａ：軸受、２７：曲管、２８、２８ａ：吐出配管、２９：吐出方向、３０：圧搾空気吹き込みノズル、３０ａ：大気流入管、４０：ホッパー付搬送ポンプ、４１：スパイラル羽根（押し込み手段）、４２：２条送り羽根（多条送り羽根）、４３、４４：螺旋羽根片、４５：空洞部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、生コン等の高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有する搬送物を搬送するホッパー付搬送ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、生コン等の高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有する搬送物を搬送するポンプとして、プランジャーポンプが使用されている。生コンの搬送方法の一例として、生コンを貯留した投入ホッパーの底部の生コンの出口にこのポンプを接続して吐出配管を介して搬送している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の搬送ポンプにおいては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
ポンプの構造がプランジャー型であるので、搬送能力が小さいという問題があった。
また、特に、生コンの水分が少なくて流動性が悪い場合には、生コンがポンプに吸引され難く、その結果、搬送能力がさらに小さくなるので、所定の搬送能力を維持するためには、大きな容量のポンプを設ける必要があり、不経済であった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、生コン等の高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有した搬送物の搬送能力を高く維持でき、しかも、経済的であるホッパー付搬送ポンプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係るホッパー付搬送ポンプは、回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、捩じれ角が５〜３０°のスクリュー羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記スクリュー羽根の１ピッチの長さをＬ 1 とすると、前記スクリュー羽根の軸方向の長さは（２〜２．８）Ｌ 1 であって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（１．１〜１．５）Ｌ 1 の範囲にある。
これによって、インペラを回転駆動する回転軸の延長部に設けられた押し込み手段により投入ホッパー内の搬送物を直にポンプ部に押し込むことができる。
【０００６】
第１の発明に係るホッパー付搬送ポンプにおいて、押し込み手段は、捩じれ角が５〜３０°のスクリュー羽根を備えているので、スクリュー羽根により流動性の小さい濃い濃度の（固形分の多い）搬送物でもポンプ部に確実に押し込むことができる。捩じれ角が５°未満では移送速度が遅いため、搬送効率が悪く、一方、捩じれ角が３０°を超えると押し込み圧力が低下する。
第２の発明に係るホッパー付搬送ポンプは、回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、捩じれ角が３０〜７０°の多条送り羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記多条送り羽根は一対の螺旋羽根片からなって、前記螺旋羽根片の（１／２）ピッチの長さをＬ 3 とすると、前記螺旋羽根片の軸方向の長さは（１〜１．３）Ｌ 3 となって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（０．４〜０．７）Ｌ 3 の範囲にある。
この発明においては、押し込み手段は、捩じれ角が３０〜７０°の多条送り羽根を備えて構成されている。これによって、多条送り羽根により搬送物のポンプ部への移送スピード及び押し込み圧力の両方が向上するため、流動性が少ない濃い濃度の搬送物をより多くポンプ部に押し込むことができる。捩じれ角が３０°未満では搬送効率が悪く、一方、捩じれ角が７０°を超えると押し込み圧力が低下する。
【０００７】
第３の発明に係るホッパー付搬送ポンプは、回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、中心に空洞部が形成され、捩じれ角が５〜３０°のスパイラル羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記スパイラル羽根の１ピッチの長さをＬ 2 とすると、前記スパイラル羽根の軸方向の長さは（２〜２．８）Ｌ 2 であって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（１．１〜１．５）Ｌ 2 の範囲にある。
この発明においては、押し込み手段は、中心に空洞部が形成され、捩じれ角が５〜３０°のスパイラル羽根を備えている。これによって、水と分離し易い搬送物をより均一に攪拌、混合すると共に、スパイラル羽根により搬送物をポンプ部に確実に押し込むことができる。捩じれ角が５°未満では搬送効率が悪く、一方、捩じれ角が３０°を超えると押し込み性が低下する。
第１〜第３の発明に係るホッパー付搬送ポンプにおいて、ポンプ部の出側の吐出配管には、搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルを吐出配管に対して鋭角に取付ける。これによって、吐出配管内の搬送物の搬送能力を増加することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図、図２は本発明の他の実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図、図３は本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの押し込み手段の変形例の部分正断面図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプ１０は、高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有した搬送物の一例である生コン１１が貯留される投入ホッパー１２と、投入ホッパー１２の底部に設けられた生コン１１の押し込み手段の一例であるスクリュー羽根１３と、スクリュー羽根１３を介して生コン１１が供給され、中央部に実質的に水平に配置された回転軸１４を備え、モータ１５によって回転駆動されるインペラ１６及びそのケーシング１７を備えたポンプ部１８とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００１０】
生コン１１が貯留される投入ホッパー１２は、上端に投入口１９が形成され、断面積が下方に沿って小さく形成された貯留部２０と、貯留部２０の下端に接続され、スクリュー羽根１３を内蔵した供給部２１とを備えている。スクリュー羽根１３の回転によってポンプ部１８に供給される生コン１１を補充するように、供給部２１には、順次、貯留部２０内の生コン１１が降下してくる。
投入ホッパー１２は、貯留部２０の下端及び供給部２１の側部において、床面２２に固定された支持フレーム２３の上端部で支持されている。
【００１１】
モータ１５の出力軸（図示せず）には回転軸１４の一端が連結されており、回転軸１４の他端は、回転軸１４の延長部の一例である延長軸２４に一体的に取付けられている。
スクリュー羽根１３は延長軸２４の中間位置に設けられており、延長軸２４のポンプ部１８側には回転軸１４の他端が一体的に連結されており、延長軸２４の反ポンプ側の先端部は、支持フレーム２３の上部の内側に設けられた軸受保持部２５を介して軸受２６によって回転自由に支持されている。
【００１２】
図１に示すように、スクリュー羽根１３では、延長軸２４への羽根の巻付け角β、即ち、捩じれ角（リード角）を１０°としている。巻付け角βは、生コン１１の水分、固形分の粒度等の影響を受ける流動性や、スクリュー羽根１３の材質や回転数等、更には、搬送量を考慮して決定しており、巻付け角βは５〜３０°が好ましい。
スクリュー羽根１３の１ピッチ（リード）をＬ1とすると、スクリュー羽根１３の軸方向の長さＮ1＝（２．０〜２．８）Ｌ1、投入ホッパー１２の貯留部２０の下端の開口長さＭ1＝（１．１〜１．５）Ｌ1としている。
【００１３】
従って、モータ１５を駆動してスクリュー羽根１３を回転することによって、供給部２１のスクリュー羽根１３近傍の生コン１１は、ポンプ部１８側に押し込まれて搬送され、搬送された生コン１１分は順次、貯留部２０内の生コン１１が供給部２１に降下して補充されている。
【００１４】
ポンプ部１８のケーシング１７の出側に曲管２７を介してフランジ接続された吐出配管２８には、生コン１１の吐出方向２９に沿って圧搾空気を吐出配管２８内に吹き込み可能なパイプ状の圧搾空気吹き込みノズル３０が斜めに設けられている。圧搾空気吹き込みノズル３０と吐出配管２８との交差角α（約１０〜３０°）は鋭角としている。その上、圧搾空気吹き込みノズル３０は、圧搾空気配管を介してエアコンプレッサーに連通連結されている（図示せず）。
従って、モータ１５を駆動してスクリュー羽根１３により投入ホッパー１２の供給部２１の生コン１１をポンプ部１８に押し込むと共に、インペラ１６の回転によりケーシング１７内の生コン１１を曲管２７を介して吐出配管２８に速度をもたせて排出することによって、圧搾空気吹き込みノズル３０から噴出する圧搾空気流に円滑にのせることができ、従って、流動性が少ない生コン１１であっても、しかも配管路が長距離であっても、圧送式空気輸送によって効率的に搬送することができる。
【００１５】
次に、図２に示す本発明の他の実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプ４０について説明する。なお、ホッパー付搬送ポンプ１０と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
ホッパー付搬送ポンプ４０はホッパー付搬送ポンプ１０と比較して、主として、スクリュー羽根１３の代わりにスパイラル羽根４１が設けられていること、また、圧搾空気吹き込みノズル３０の代わりに大気流入管３０ａが設けられている点を特徴としている。
【００１６】
生コン１１が貯留される投入ホッパー１２ａは、上端に投入口１９ａが形成され、断面積が下方に沿って小さく形成された貯留部２０ａと、貯留部２０ａの下端に接続され、スパイラル羽根４１を内蔵した供給部２１ａとを備えている。
投入ホッパー１２ａは、貯留部２０ａの下端が、床面２２に固定された支持フレーム２３ａの上端で支持されており、支持フレーム２３ａの上部の内側（ポンプ部１８側）は供給部２１ａの一部を構成している。
【００１７】
スパイラル羽根４１のポンプ部１８側には、回転軸１４の延長部の一例である短尺の延長軸２４ａが回転軸１４に同軸上に取付けられており、一方、スパイラル羽根４１の反ポンプ側は、中心に空洞部４５が形成されており、羽根の捩じれ角θが１５°に形成されている。空洞部４５を延長軸２４ａの軸方向に見た場合の空洞部４５の断面積は、延長軸２４ａの断面積と略同じとしている。捩じれ角θは、ホッパー付搬送ポンプ１０と同様、生コン１１の水分、粒度等の影響を受ける流動性や、スパイラル羽根４１の材質や回転数等を考慮して決定しており、捩じれ角θは５〜３０°が好ましい。
【００１８】
図２に示すように、スパイラル羽根４１の１ピッチ（リード）をＬ2とすると、スパイラル羽根４１の軸方向の長さＮ2＝（２．０〜２．８）Ｌ2、投入ホッパー１２ａの貯留部２０ａの下端の開口長さＭ2＝（１．１〜１．５）Ｌ2としている。なお、投入ホッパー１２ａの供給部２１ａの底部内面は、スパイラル羽根４１の回転に伴って、スパイラル羽根４１の実質的に下半分の外周面とわずかな隙間を形成する構造となっている。
【００１９】
従って、ホッパー付搬送ポンプ４０においては、スパイラル羽根４１の中心に空洞部４５が形成されているので、ホッパー付搬送ポンプ１０と比較して、水と分離し易い搬送物であっても、攪拌、混合し、均一化しながらポンプ部１８に押し込むことができるので、ポンプの閉塞等を防止し、連続的かつ円滑に吐出配管２８ａに速度をもたせて排出することができる。
さらに、ポンプ部１８のケーシング１７の出側に曲管２７を介してフランジ接続された吐出配管２８ａには、搬送物の吐出方向２９に沿って大気を吐出配管２８ａ内に流入可能な短尺の大気流入管３０ａが斜めに設けられている。大気流入管３０ａと吐出配管２８ａとの交差角γ（約４５〜６０°）は鋭角としている。その上、この吐出配管２８ａに連通連結して延長した輸送配管の末端は、真空ポンプに接続された真空タンクに連結されている（図示せず）。従って、モータ１５を駆動してスパイラル羽根４１により投入ホッパー１２ａの供給部２１ａの水と分離し易い搬送物を攪拌、混合しながらポンプ部１８に押し込むと共に、インペラ１６の回転によりケーシング１７内の搬送物を曲管２７を介して、吐出配管２８ａに速度をもたせて排出することによって、大気流入管３０ａから真空タンクへ吸引される空気流に円滑にのせることができるので、流動性が少ない搬送物であっても、しかも配管路が長距離であっても吸引式空気輸送によって効率的に搬送することができる。
【００２０】
図３には、本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプ１０のスクリュー羽根１３の変形例を示す。押し込み手段の変形例であり、多条送り羽根の一例である２条送り羽根４２について説明する。なお、ホッパー付搬送ポンプ１０と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２１】
モータ１５の出力軸（図示せず）には回転軸１４の一端が連結されており、回転軸１４の他端は、回転軸１４の延長部の一例である延長軸２４ｂに一体的に取付けられている。
供給部２１ｂに内蔵された２条送り羽根４２は、一対の螺旋羽根片４３、４４からなり、延長軸２４ｂの中間位置に設けられている。延長軸２４ｂのポンプ部１８側は回転軸１４の他端が一体的に連結されており、延長軸２４ｂの反ポンプ側の先端部は、支持フレーム２３ｂの上部の内側に設けられた軸受保持部２５ａを介して軸受２６ａによって回転自由に支持されている。
【００２２】
螺旋羽根片４３、４４は、延長軸２４ｂへの羽根の巻付け角δ、即ち、捩じれ角（リード角）を５０°としており、延長軸２４ｂの外周面に対向して１８０°巻付けられている。なお、巻付け角δは、生コン１１の水分、粒度等の影響を受ける流動性や、螺旋羽根片４３、４４の材質や回転数等を考慮して決定しており、巻付け角δは３０〜７０°が好ましい。
図３に示すように、螺旋羽根片４３、４４の（１／２）ピッチ（リード）をＬ3とすると、螺旋羽根片４３、４４の軸方向の長さＮ3＝（１．０〜１．３）Ｌ3、投入ホッパー１２ｂの貯留部２０ｂの下端の開口長さＭ3＝（０．４〜０．７）Ｌ3としている。なお、図３においては、Ｌ3＝Ｎ3の場合を表している。
従って、２条送り羽根４２においては、巻付け角δが大きいので、スクリュー羽根１３に比較して、搬送物の移送スピード及び押し込み圧力の両方が向上するので、流動性が少ない搬送物をより多くポンプ部へ押し込むことができるため、ポンプ吐出量の比較的大きな場合に適している。
【００２３】
前記実施の形態のホッパー付搬送ポンプ１０の押し込み手段として、スクリュー羽根１３及び２条送り羽根４２を設けたが、これに限定されず、ホッパー付搬送ポンプ４０に設けたスパイラル羽根４１を設けることもできる。
ホッパー付搬送ポンプ４０の押し込み手段として、スパイラル羽根４１を設けたが、これに限定されず、状況に応じて、ホッパー付搬送ポンプ１０に設けたスクリュー羽根１３又は２条送り羽根４２を設けることもできる。また、ホッパー付搬送ポンプ１０、４０の押し込み手段の反ポンプ側には、軸受を設けた。
【００２４】
多条送り羽根として２条送り羽根４２、即ち、螺旋羽根片４３、４４を用いたが、これに限定されず、３条以上の螺旋羽根片を備えて構成することもできる。
高濃度、高粘性であるが多少の流動性を有する搬送物の例として、生コン１１を用いたが、これに限定されず、例えば、土砂、ヘドロ等を用いることもできる。
投入ホッパー１２、１２ａ、１２ｂには、流動性を有した生コン１１を投入して搬送したが、これに限定されず、例えば、乾燥したセメントや砂や砂利等を投入ホッパー１２、１２ａ、１２ｂに投入し、それに水を追加して別途手段により攪拌、混合して生コンを製造したものを搬送物として用いることもできる。
吐出配管２８に圧搾空気吹き込みノズル３０を設けた。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、インペラを回転駆動する回転軸の延長部に設けられた押し込み手段により投入ホッパー内の搬送物を連続してポンプ部に押し込むことができるので、濃度が高く、流動性が小さい搬送物でも搬送能力を高く維持して搬送することができる。しかも、ポンプの構造が回転型であるため、従来のプランジャー型に較べて経済的である。
特に、請求項１記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、スクリュー羽根により流動性の小さい濃い濃度の搬送物でもポンプ部に確実に押し込むことができるので、特に、水分が少なく濃度の高い（固形分の多い）搬送物の搬送に適している。
請求項２記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、多条送り羽根により搬送物のポンプ部への移送スピード及び押し込み圧力の両方が向上するため、流動性が少ない濃い濃度の搬送物をより多くポンプ部に押し込むことができるので、特に、比較的多くのポンプ搬送量が必要な場合に適している。
【００２６】
請求項３記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、空洞部を形成したスパイラル羽根により、水と分離し易い搬送物を攪拌し、均一に混合しながらポンプ部に確実に押し込むことができ、ポンプの閉塞等を防止し、連続的かつ円滑に吐出配管に速度をもたせて排出することができるので、水と分離し易い搬送物の搬送に適している。
そして、請求項１〜３記載のホッパー付搬送ポンプにおいては、圧搾空気吹き込みノズルによって、吐出配管内の搬送物の搬送能力を増加することができるので、搬送性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの正断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るホッパー付搬送ポンプの押し込み手段の変形例の部分正断面図である。
【符号の説明】
１０：ホッパー付搬送ポンプ、１１：生コン（搬送物）、１２、１２ａ、１２ｂ：投入ホッパー、１３：スクリュー羽根（押し込み手段）、１４：回転軸、１５：モータ、１６：インペラ、１７：ケーシング、１８：ポンプ部、１９、１９ａ：投入口、２０、２０ａ、２０ｂ：貯留部、２１、２１ａ、２１ｂ：供給部、２２：床面、２３、２３ａ、２３ｂ：支持フレーム、２４、２４ａ、２４ｂ：延長軸（延長部）、２５、２５ａ：軸受保持部、２６、２６ａ：軸受、２７：曲管、２８、２８ａ：吐出配管、２９：吐出方向、３０：圧搾空気吹き込みノズル、３０ａ：大気流入管、４０：ホッパー付搬送ポンプ、４１：スパイラル羽根（押し込み手段）、４２：２条送り羽根（多条送り羽根）、４３、４４：螺旋羽根片、４５：空洞部
Claims (3)
- 回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、捩じれ角が５〜３０°のスクリュー羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記スクリュー羽根の１ピッチの長さをＬ 1 とすると、前記スクリュー羽根の軸方向の長さは（２〜２．８）Ｌ 1 であって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（１．１〜１．５）Ｌ 1 の範囲にあることを特徴とするホッパー付搬送ポンプ。 - 回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、捩じれ角が３０〜７０°の多条送り羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記多条送り羽根は一対の螺旋羽根片からなって、前記螺旋羽根片の（１／２）ピッチの長さをＬ 3 とすると、前記螺旋羽根片の軸方向の長さは（１〜１．３）Ｌ 3 となって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（０．４〜０．７）Ｌ 3 の範囲にあることを特徴とするホッパー付搬送ポンプ。 - 回転軸が水平に配置され、該回転軸がモータによって駆動されるインペラ及びそのケーシングを備えたポンプ部と、前記回転軸の延長部に設けられ、中心に空洞部が形成され、捩じれ角が５〜３０°のスパイラル羽根を備え、粘性があって流動性を有する搬送物を前記ポンプ部へ押し込む押し込み手段と、前記回転軸の延長部の先端部を回転自由に支持する軸受と、前記押し込み手段の真上に配置され、前記搬送物が貯留される投入ホッパーとを備え、
更に、前記ポンプ部の出側に曲管を介して接続された吐出配管には、前記搬送物の吐出方向に沿って圧搾空気を該吐出配管に吹き込み可能な圧搾空気吹き込みノズルが前記吐出配管に対して鋭角に取付けられ、しかも、前記吐出配管に連通して延長された輸送配管の末端には、真空ポンプに接続された真空タンクが連結され、
前記スパイラル羽根の１ピッチの長さをＬ 2 とすると、前記スパイラル羽根の軸方向の長さは（２〜２．８）Ｌ 2 であって、前記投入ホッパーの下端の開口の軸方向の長さは（１．１〜１．５）Ｌ 2 の範囲にあることを特徴とするホッパー付搬送ポンプ。
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