WO2006035486A1 - 粘性流体の移送装置 - Google Patents

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pump
transfer
pipe
evacuation
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Inventor
Kiyoshi Matsumoto
Hideyuki Someya
Masami Oura
Original Assignee
Kikkoman Corporation
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/14—Conveying liquids or viscous products by pumping

Definitions

  • the present invention relates to a transfer device for viscous fluid such as soy sauce moromi.
  • FIG. 8 is a principle diagram of a conventional soy sauce moromi transfer device.
  • a storage tank 101 for fermenting and aging 100 soy sauce moromi (hereinafter referred to as moromi) has a bottom 10 2 with a gradient.
  • a large portion comprising a cylindrical portion 103 standing up from the periphery of the bottom portion 102, a cone portion 104 connected to the cylindrical portion 103, an inlet 105 and a lid 106 connected to the upper small diameter portion of the cone portion 104. And is provided with an outlet 107 at the corner of the bottom 102.
  • the storage tank 101 has a corn portion at the bottom, moromi can be taken out without delay.
  • the lower part is a cone part, the storage volume is reduced.
  • the bottom part is not a cone part but a flat bottom shape.
  • the moromi transfer device 110 includes a transfer pipe 111 extended from the take-out port 107, and a pump mechanism 112 interposed in the transfer pipe 111.
  • the moromi 100 is absorbed by the suction Z discharge action of the pump mechanism 112. It can be transferred to Moro miso 113.
  • FIG. 9 is a diagram showing the disadvantages of FIG. 8, and since moromi is a viscous fluid with poor fluidity, air penetrates the moromi 100A directly into the transfer pipe 111 at the end of the transfer process. It happens often. This is due to the fact that the lower part of the storage tank 101 has a flat bottom shape that is not connected to the cone part.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 6-104235 (FIG. 1)
  • Patent Document 1 will be described with reference to the following diagram.
  • Fig. 10 is a diagram for explaining the basic principle of the conventional technology.
  • the patented technology is a slurry tank.
  • the basic force of 120 is to extend the transfer pipe 121 and suck it with the vacuum pump 122, and add the first air supply pipe 123, the compressed air pipe 124, and the second air supply pipe 125 to the entrance of such a transfer pipe 121. This is a structural feature.
  • An object of the present invention is to provide a transfer device that can be transferred to a miso paste without leaving a miso in the storage tank by adding a small-scale mechanism.
  • the invention according to claim 1 includes a storage tank that stores viscous fluid, a transfer pipe that extends the bottom force of the storage tank in order to take out the viscous fluid, a pump mechanism that is interposed in the transfer pipe, Operation of the pump mechanism Z A pump control unit that controls stoppage, a branch pipe that is started up by branching the transfer pipe force on the suction port side of the pump mechanism, an extension pipe that is extended by the tip force of this branch pipe, A viscous fluid transfer device is composed of an evacuation mechanism interposed in the extension pipe and an evacuation control unit that starts the evacuation mechanism when the transfer performance of the pump mechanism deteriorates. [0012] The transfer starting force is also transferred only by the pump mechanism for a while.
  • the vacuum exhaust mechanism is started, and the viscous fluid remaining at the bottom of the storage tank is forcibly transferred to the suction port of the pump mechanism by the suction I action.
  • the viscous fluid remaining in the transfer pipe is forcibly transferred to the suction port of the pump mechanism.
  • the pump mechanism can transfer the viscous fluid without leaving it.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that the evacuation control unit starts the evacuation mechanism when the flow rate of the viscous fluid measured by the flow meter provided in the transfer pipe is suddenly reduced.
  • the invention according to claim 3 is characterized in that the evacuation control unit starts the evacuation mechanism when the time from the start of operation of the pump reaches a predetermined set time.
  • the invention according to claim 4 is characterized in that the storage tank is a flat bottom tank having a sloped bottom.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that the viscous fluid is soy sauce moromi.
  • the transfer start force operates only the pump mechanism for a while, and operates both the vacuum exhaust mechanism and the pump mechanism at the end of the transfer, so that the viscous fluid enters the flow path of the transfer device. It can be transferred without leaving.
  • it is only necessary to attach a branch pipe, an extension pipe, a vacuum exhaust mechanism, and a vacuum exhaust control unit to the conventional storage tank, transfer pipe and pump mechanism.
  • the branch pipe and the extension pipe are simply pipes, and the vacuum exhaust mechanism can be completed with an inexpensive vacuum pump.
  • the general purpose controller is sufficient for the vacuum exhaust control unit, so a storage tank can be added by adding a small-scale mechanism. Can be transferred to miso paste without leaving viscous fluid inside
  • the evacuation control unit starts the evacuation mechanism when the flow rate of the viscous fluid measured by the flow meter provided in the transfer pipe is suddenly reduced.
  • the evacuation mechanism If the evacuation mechanism is started by a timer, it will be started before the required point in time, the operation time of the evacuation mechanism will be longer, the electricity cost for operating the evacuation mechanism will increase, and the transfer cost will increase. Up.
  • the evacuation control unit starts the evacuation mechanism when the time from the start of operation of the pump reaches a predetermined set time.
  • timer Since the timer is extremely inexpensive, it is possible to suppress an increase in the cost of the evacuation control unit, and to reduce the cost of the viscous fluid transfer device.
  • the storage tank is a flat bottom tank having a sloped bottom, the viscous fluid in the storage tank is smoothly flowed to the transfer pipe due to the slope of the bottom. Made.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that the viscous fluid is moromi.
  • the evacuation mechanism forcibly guides moromi to the suction port of the pump mechanism, so that the pump mechanism is not liable to malfunction and maintains smooth transfer. be able to.
  • FIG. 1 is a basic configuration diagram of a viscous fluid transfer device according to the present invention.
  • the moromi transfer device 10 as a viscous fluid is connected to the storage tank 20 for storing the moromi, a first transfer pipe 31 in which the bottom force of the storage tank 20 is extended in order to take out the moromi, and the first transfer pipe 31.
  • the pump mechanism 32 the motor 33 which is a drive source of the pump mechanism, the operation of the motor 33, the pump control unit 34 which controls the pump mechanism 32 by stopping the Z, and the pump operation attached to the pump control unit 34 Button 35 and pump stop button 36, a second transfer pipe 37 extending from the pump mechanism 32, a flow meter 38 connected to the second transfer pipe 37, and a third transfer pipe extending from the flow meter 38 to Miso 39.
  • a transfer pipe 40 A transfer pipe 40, a branch pipe 42 branched from the first transfer pipe 31 on the suction port 41 side of the pump mechanism 32, an extension pipe 43 extending from the tip of the branch pipe 42, and this extension pipe 43
  • the vacuum exhaust mechanism 44 interposed between the vacuum exhaust mechanism 44 and the vacuum exhaust mechanism 44
  • a motor 45 as a driving source, true when the transfer performance of the pump mechanism 32 is lowered
  • An evacuation control unit 46 that starts the air evacuation mechanism 44, and the like.
  • the first transfer pipe 31, the second transfer pipe 37, and the third transfer pipe 40 are divided into one transfer pipe 47 for convenience.
  • Reference numeral 48 denotes a vacuum breaker valve, the operation of which will be described later.
  • the storage tank 20 is a flat bottom tank, and has a bottom portion 21 having a gradient of, for example, 8 °, and the bottom portion.
  • 21 is a large container comprising a cylindrical part 22 standing from the peripheral edge of 21, a cone part 23 connected on the cylindrical part 22, an inlet 24 and a lid 25 connected to the upper small diameter part of the cone part 23. Yes, with an outlet 26 at the corner of the bottom 21 (the lowest position).
  • the gradient depends on the viscosity of the fluid. Forces of 25–3 ° are preferred, and 22–4 ° is more preferred. 10-6 ° is most preferred. And for soy sauce moromi, 10-6 ° is most preferred.
  • the storage tank 20 preferably has a corn portion at the bottom, considering the smooth discharge of moromi. However, when the lower part is a cone part, the volume is reduced. In the embodiment, in order to increase the volume, the lower part is not a cone part.
  • the pump mechanism 32 may be a general-purpose pump called a centrifugal pump or a centrifugal pump. However, the pump mechanism 32 is a special pump capable of gas-liquid separation, which will be described later.
  • FIG. 2 is an operation explanatory view of the pump mechanism and the vacuum exhaust mechanism according to the present invention.
  • pressing the pump operation button 35 in FIG. 1 causes the pump mechanism 32 to switch to the operating state, and pressing the pump stop button 36 returns the pump mechanism 32 to the stopped state.
  • the operation time is 60 minutes, for example.
  • (b) shows the amount of moromi transferred measured by the flow meter 38 in FIG. 1, indicating that the flow rate suddenly decreased at the end of the transfer and then recovered. A sudden decrease in the flow rate occurs, for example, in 50 minutes.
  • (c) shows the operation of the evacuation mechanism, and the transfer starting force is also stopped for a while. Then, based on the information that the flow rate suddenly decreased in (b), it shows that the operation continues until the evacuation mechanism starts and the pump mechanism in (a) stops.
  • Fig. 3 is a diagram showing changes in moromi in the storage tank.
  • (a) shows a cross section of the storage tank 20 from the first half of the transfer to the middle of the transfer. Due to the suction action of the pump mechanism, the moromi 50 flows smoothly in the first transfer pipe 31 as indicated by the white arrow.
  • (b) shows a cross section of the storage tank 20 at the end of the transfer. The moromi 50B remaining in the storage tank 20 opens through the through hole 51, and air enters the first transfer pipe 31 through the through hole 51. Therefore, in the first transfer pipe 31, an air layer 52 is formed on the moromi 50C.
  • the first transfer pipe 31 is filled with the moromi 50B, the pump mechanism returns to normal, and the flow rate is restored.
  • the moromi 50B in the first transfer pipe 31 is guided to the suction port 41 of the pump mechanism 32 by the suction action of the vacuum exhaust mechanism 44 (see FIG. 1). Therefore, it is possible to transfer the entire amount without the moromi 50 remaining in the first transfer pipe 31.
  • FIG. 4 is an operation explanatory view of the branch pipe and the vacuum breaker valve according to the present invention.
  • (b) shows a state after the evacuation mechanism is started (timing in FIG. 3 (c)), and the moromi 50 enters the branch pipe 42 by the suction action of the evacuation mechanism.
  • the intrusion height of Moromi 50 at this time is called Head H.
  • the head ⁇ Can be expressed as ( ⁇ - ⁇ ) / ⁇ .
  • the suction pressure ⁇ of the vacuum evacuation mechanism is larger! ⁇ (The degree of vacuum is higher!), And ⁇ becomes larger. The larger the density ⁇ , the smaller ⁇ .
  • the height of the branch pipe 42 may be set sufficiently higher than the head ridge. If so, there is no concern that moromi will enter the extension tube 43 during the transfer.
  • the inside taste 50 is observed from the outside. I want to be able to do that.
  • (c) is an enlarged view of part C of (b). Many bubbles 53 mixed with moromi 50 separate and rise because they are light. That is, the branch pipe 42 of the present invention exhibits the action of a gas-liquid separator that separates air and moromi.
  • (d) is an explanatory view of the operation of the vacuum breaker valve 48.
  • Pp becomes zero at (Pp-Pv) / y described above, and (Pp-Pv) / y is the maximum. Then, the head H rises, and if this is the case, the moromi 50 will enter the extension pipe 43 and damage the vacuum exhaust mechanism.
  • a vacuum break valve 48 is provided.
  • the vacuum breaker valve 48 is a kind of safety valve, and has a built-in spring.When the internal pressure of the extension pipe 43 exceeds a certain value and becomes negative pressure, it opens and guides external air into the pipe to eliminate excessive suction. Fulfill.
  • FIG. 5 is an operation flowchart of the transfer device of the present invention, and STX X indicates a step number.
  • ST02 The pump control unit 34 in FIG. 1 energizes the motor 33 and puts the pump mechanism 32 into operation.
  • ST03 The flow rate measured by the flow meter 38 in FIG. This flow rate is called F1.
  • the evacuation control unit 46 in FIG. 1 checks whether the read F1 is less than a predetermined value, for example, 80% of the pump rated flow rate Fp. In the initial and middle stages of the transfer, no, the transfer by the pump mechanism alone is continued. If the read F1 drops rapidly and falls below 0.8 X Fp, proceed to the next step.
  • a predetermined value for example, 80% of the pump rated flow rate Fp. In the initial and middle stages of the transfer, no, the transfer by the pump mechanism alone is continued. If the read F1 drops rapidly and falls below 0.8 X Fp, proceed to the next step.
  • the 0.8 X Fp exemplified in ST04 described above has no problem when the flow rate F1 measured by the flow meter 38 is stable, but if the flow rate F1 fluctuates significantly (pulsates), the transfer It may be misidentified that the flow rate suddenly decreased in the early and mid-term. In this case, it is necessary to change to 0.8 X Fp ⁇ 0.6 X Fp or 0.5 X Fp for safety. If safety is anticipated, the start timing of the vacuum exhaust mechanism 44 may be delayed, which may place a burden on the pump mechanism.
  • time management is effective instead of flow rate monitoring. Specific examples are described below.
  • FIG. 6 shows another embodiment of FIG. Force overlapping several steps with Figure 5 List all steps for accuracy.
  • ST12 The pump control unit 34 in FIG. 1 energizes the motor 33 and puts the pump mechanism 32 into operation.
  • ST13 A timer is built in the pump control unit 34 of FIG. 1, and timing is started in conjunction with the start of the pump mechanism 32.
  • ST14 Estimate the air intake timing such as experience, moromi types, seasons, etc. Estimate the scheduled time Tstd before this time and input it to the vacuum exhaust control unit 46. Check if the count time Tact has reached the scheduled time Tstd. In the initial and middle stages of the transfer, it is no, and the transfer using only the pump mechanism is continued. When the scheduled time is reached, continue.
  • the evacuation control unit 46 in FIG. 1 energizes the motor 45 and puts the vacuum evacuation mechanism 44 into an operating state. Thereafter, transfer is performed by both the pump mechanism 32 and the vacuum exhaust mechanism 44.
  • Control by the timer described above is simpler than flow rate monitoring and is not affected by flow rate fluctuations.
  • FIG. 7 is a principle diagram of a gas-liquid separable special pump employed in the present invention.
  • a gas-liquid separable pump mechanism 60 includes a common base 61 and a bearing unit 62 mounted on the common base 61.
  • a pump shaft 63 rotatably supported by the bearing unit 62, a motor 33 connected to one end of the pump shaft 63 via a coupling 64, and a rear force attached to the other end of the pump shaft 63 in front.
  • the pump shaft 63 has a central hole 76 that opens forward in the front portion, and has a radial hole 77 that extends from the central hole 76 to the sub-housing 72.
  • the bleed pump 80 houses an impeller 82 in one chamber of a pump housing 81 having two chambers, a driven pulley 84 is attached to the shaft 83 of the impeller 82, and the driven pulley 84 is provided on the pump shaft 63.
  • the motor 33 can drive all at once.
  • the bleed pump 80 includes a water chamber 87 and is connected by pipes 88 and 89.
  • the motor 33 sucks moromi through the first transfer pipe 31 by rotating the main gas-liquid separation blade 65, the main impeller 66, and the sub gas-liquid separation blade 67 at high speed.
  • this moromi will be explained on the assumption that it contains air.
  • the auxiliary gas-liquid separation blade 67 at the tip exerts a centrifugal separation action so that heavy moromi tastes the main wing wheel wheel 66.
  • the main impeller 66 pressurizes the moromi and discharges it from the discharge port 69.
  • the air remaining in the center as a result of the centrifugal separation action of the auxiliary gas-liquid separation blade 67 reaches the auxiliary housing 72 through the center hole 76 and the radial hole 77 by the suction action of the main gas-liquid separation blade 65.
  • the main gas-liquid separation blade 65 is used for centrifugal separation again, and the separated moromi is returned to the suction port 41 through the front through hole 73.
  • the air from which the moromi has been removed reaches the water chamber 87 through the air reservoir 75, the pipe 78, the extraction pump 80, and the pipe 88.
  • the working water 91 and air are separated by a specific gravity separation action, and the air is discharged to the outside.
  • the pump mechanism 32 has the following advantages.
  • the branch pipe 42 plays a role of introducing the taste that is simply degassed to the suction port 41. If so, the branch pipe 42 needs to be as close to the suction port 41 as possible, as indicated by an imaginary line a. However, as indicated by the solid line in various circumstances, it may be necessary to place it at a slightly separated position.
  • the branch pipe raised from the transfer pipe 31 is preferably raised at an elevation angle of 60 ° to 90 °, particularly 90 ° (vertical).
  • the pump mechanism 32 is weak, it can be expected to be sucked by the bleed pump 80. Therefore, even if the branch pipe 42 is away from the suction port 41, the moromi can be moved smoothly. Therefore, the apparatus configuration such as piping design becomes easy.
  • the transfer device of the present invention is suitable as a transfer means for soy sauce moromi, it can be applied to transfer devices for viscous fluids such as other food ingredients and chemical ingredients.
  • the transfer device of the present invention is suitable as a means for transferring soy sauce moromi.
  • FIG. 1 is a basic configuration diagram of a viscous fluid transfer device according to the present invention.
  • FIG. 2 is an operation explanatory diagram of a pump mechanism and a vacuum exhaust mechanism according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing changes in moromi in the storage tank.
  • ⁇ 4] It is an operation explanatory view of the branch pipe and the vacuum breaker valve according to the present invention.
  • FIG. 5 is an operation flowchart of the transfer device of the present invention.
  • FIG. 6 is another embodiment of FIG.
  • FIG. 7 is a principle diagram of a special pump capable of gas-liquid separation employed in the present invention.
  • FIG. 8 is a principle diagram of a conventional soy sauce moromi transfer device.
  • FIG. 9 is a diagram showing the drawbacks of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the basic principle of conventional technology.

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Abstract

　小規模な機構の追加で貯蔵タンク内の諸味を残すことなく諸味桶へ移送することができる移送装置を提供することを課題とする。 　従来の粘性流体を貯蔵する貯蔵タンク２０と、前記粘性流体を取出すために前記貯蔵タンクの底から延ばした移送管３１と、この移送管３１に介装したポンプ機構３２からなる粘性流体の移送装置において、該ポンプ機構の吸い込み口４１側において、前記移送管３１から立ち上がる分岐管４２、延長管４３、真空排気機構４４及び真空排気制御部７５を付設する。移送開始からしばらくは、ポンプ機構３２のみで移送を行う。そして、移送末期に、真空排気機構４４を始動し、これの吸引作用で貯蔵タンク２０の底に残る粘性流体をポンプ機構の吸込み口４１まで強制移送させる。この結果、ポンプ機構３２は粘性流体を残すことなく移送することができる。 　移送管から立ち上げる分岐管及び延長管は単なる配管であり、真空排気機構は安価な真空ポンプで済ませることができ、真空排気制御部は汎用のコントローラで足りるため、小規模な機構の追加で貯蔵タンク内の粘性流体を残すことなく諸味桶などへ移送することができる。

Description

明 細 書
粘性流体の移送装置
技術分野
[0001] 本発明は、醤油諸味などの粘性流体の移送装置に関する。
背景技術
[0002] 粘性流体を、醤油諸味を例にして以下説明する。
図 8は従来の醤油諸味の移送装置の原理図であり、醤油諸味 (以下、諸味と記す。 ) 100を仕込んで発酵、熟成させるための貯蔵タンク 101は、勾配を持たせた底部 10 2と、この底部 102の周縁から立てた筒部 103と、この筒部 103の上に接続したコー ン部 104と、このコーン部 104の上部小径部に接続した投入口 105及び蓋 106とか らなる大型の容器であり、底部 102の隅に取り出し口 107を備える。
[0003] 貯蔵タンク 101は、下部をもコーン部にすれば、諸味を滞りなく取り出すことができ る。しかし、下部をコーン部にすると貯蔵容積が小さくなる。本例では容積を稼ぐため に、下部はコーン部にしないで、平底形状にした。
[0004] 諸味の移送装置 110は、取り出し口 107から延長した移送管 111と、この移送管 11 1に介設したポンプ機構 112とからなり、ポンプ機構 112の吸込み Z吐出作用により 諸味 100を、諸味桶 113へ移すことができる。
[0005] 図 9は図 8の欠点を示す図であり、諸味は流動性に乏しい粘性流体であるため、移 送行程の末期には、諸味 100Aを貫通して空気が移送管 111に直接侵入することが 、たびたび起こる。これは、貯蔵タンク 101の下部をコーン部ではなぐ平底形状にし たことにち起因する。
すると、移送管 111の内部において、諸味 100Bの上に空気層 115が形成される。 この空気層 115は、ポンプ機構 112 (図 8参照）の作動不良を弓 Iき起こす。
[0006] この対策として、吸引移動装置が提案されている (例えば、特許文献 1参照。 ) o 特許文献 1：特公平 6-104235号公報 (第 1図）
[0007] 特許文献 1を次図に基づいて説明する。
図 10は従来の技術の基本原理を説明する図であり、特許の技術は、スラリータンク 120の底力も移送管 121を延ばし、真空ポンプ 122で吸引することを基本とし、このよ うな移送管 121の入り口に第 1の送気管 123、圧縮空気管 124、第 2の送気管 125を 追加したことを構造的な特徴とする。
[0008] そして、スラリー 126を真空ポンプ 122の作用で図右へ移動させるときに、第 1の送 気管 123で空気を管中心へ吹き込むことによりスラリー 126に切れ目を入れ、圧縮空 気管 124でスラリー 126を送り、第 2の送気管 125で空気を管中心へ吹き込むことに よりスラリー 126を完全に分断し、スラリー片 127にする。
連続したスラリ一 126をスラリー片 127に変えることで、真空ポンプ 122の負担を軽 減することができるというものである。
[0009] しかし、第 1の送気管 123、圧縮空気管 124、第 2の送気管 125を追加するとともに 、コンプレッサと称する空気圧縮機が必要となり、設備コストが嵩む。また、スラリー 12 6を諸味に置き換えて考えると、大量の空気を諸味に混入するため、諸味の変質を抑 制する必要から可及的速やかに空気を除去する必要があり、空気除去のためのコス トも嵩む。
そこで、特許文献 1のような大規模な装置追加ではなぐ小規模な機構の追加で諸 味を効率よく移動できる技術が求められる。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 本発明は、小規模な機構の追加で貯蔵タンク内の諸味を残すことなく諸味桶へ移 送することができる移送装置を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0011] 請求項 1に係る発明は、粘性流体を貯蔵する貯蔵タンクと、粘性流体を取り出すた めに貯蔵タンクの底力 延ばした移送管と、この移送管に介設したポンプ機構と、こ のポンプ機構の運転 Z停止を制御するポンプ制御部と、ポンプ機構の吸込み口側 にお 、て移送管力 分岐して立ち上げた分岐管と、この分岐管の先力 延ばした延 長管と、この延長管に介設した真空排気機構と、ポンプ機構の移送性能が低下した ときに真空排気機構を始動させる真空排気制御部とから粘性流体の移送装置を構 成する。 [0012] 移送開始力もしばらくは、ポンプ機構のみで移送を行う。そして、移送末期に、真空 排気機構を始動し、これの吸弓 I作用で貯蔵タンクの底に残る粘性流体をポンプ機構 の吸込み口まで強制移送させる。貯蔵タンクが空になったら移送管に残る粘性流体 をポンプ機構の吸込み口まで強制移送させる。この結果、ポンプ機構は粘性流体を 残すことなく移送することができる。
[0013] 請求項 2に係る発明では、真空排気制御部は、移送管に設けた流量計で計測した 粘性流体の流量が急減したときに、真空排気機構を始動させることを特徴とする。
[0014] 請求項 3に係る発明では、真空排気制御部は、ポンプの運転開始からの時間が予 め定めた設定時間に達したときに、真空排気機構を始動させることを特徴とする。
[0015] 請求項 4に係る発明では、貯蔵タンクが勾配をもたせた底部を有する平底タンクで あることを特徴とする。
[0016] 請求項 5に係る発明では、粘性流体は、醤油諸味であることを特徴とする。
発明の効果
[0017] 請求項 1に係る発明では、移送開始力 しばらくはポンプ機構のみを運転し、移送 末期に真空排気機構とポンプ機構の両方を運転することで、移送装置の流路内に粘 性流体を残すことなく移送することができる。このことを実現するために、従来の貯蔵 タンク、移送管及びポンプ機構に、分岐管、延長管、真空排気機構及び真空排気制 御部を付設するだけで済む。
[0018] 分岐管及び延長管は単なる配管であり、真空排気機構は安価な真空ポンプで済ま せることができ、真空排気制御部は汎用のコントローラで足りるため、小規模な機構 の追加で貯蔵タンク内の粘性流体を残すことなく諸味桶などへ移送することができる
[0019] 請求項 2に係る発明では、真空排気制御部は、移送管に設けた流量計で計測した 粘性流体の流量が急減したときに、真空排気機構を始動させる。
仮に、タイマーにより真空排気機構を始動させると、必要時点より前に始動すること になり、真空排気機構の運転時間が長くなり、真空排気機構を運転するための電気 代が嵩み、移送コストがアップする。
[0020] この点、請求項 2によれば、必要な時点で真空排気機構を始動させるため、真空排 気機構の運転時間が短くなり、真空排気機構を運転するための電気代を下げること ができ、移送コストを圧縮することができる。
[0021] 請求項 3に係る発明では、真空排気制御部は、ポンプの運転開始からの時間が予 め定めた設定時間に達したときに、真空排気機構を始動させる。
タイマーは極めて安価であるため、真空排気制御部のコストアップを抑えることがで き、粘性流体の移送装置の装置費用を低減することができる。
[0022] 請求項 4に係る発明では、貯蔵タンクが勾配をもたせた底部を有する平底タンクとし たので、貯蔵タンク内の粘性流体が底部の勾配により、移送管への粘性流体の流れ が円滑になされる。
[0023] 請求項 5に係る発明では、粘性流体は諸味であることを特徴とする。
諸味、特に醤油諸味は、粘性が高く流動性が悪いために、移送の末期に貯蔵タン クに残留した諸味を貫通した空気が、輸送管に侵入する。本発明によれば、輸送管 に空気が侵入しても、真空排気機構が諸味を強制的にポンプ機構の吸込み口まで 導くため、ポンプ機構が作動不良を起こす心配はなく円滑な移送を維持させることが できる。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、 図面は符号の向きに見るものとする。
[0025] 図 1は本発明に係る粘性流体の移送装置の基本構成図である。
粘性流体としての諸味の移送装置 10は、諸味を貯蔵する貯蔵タンク 20と諸味を取 り出すために貯蔵タンク 20の底力も延ばした第 1移送管 31と、この第 1移送管 31に 接続したポンプ機構 32と、このポンプ機構の駆動源であるモータ 33と、このモータ 3 3を運転 Z停止することでポンプ機構 32を制御するポンプ制御部 34と、このポンプ 制御部 34に付属したポンプ運転ボタン 35及びポンプ停止ボタン 36と、ポンプ機構 3 2から延ばした第 2移送管 37と、この第 2移送管 37に接続した流量計 38と、この流量 計 38から諸味桶 39まで延ばした第 3移送管 40と、ポンプ機構 32の吸込み口 41側 において第 1移送管 31から分岐して立ち上げた分岐管 42と、この分岐管 42の先か ら延ばした延長管 43と、この延長管 43に介設した真空排気機構 44と、この真空排気 機構 44の駆動源であるモータ 45と、ポンプ機構 32の移送性能が低下したときに真 空排気機構 44を始動させる真空排気制御部 46と、カゝらなる。
[0026] なお、第 1移送管 31、第 2移送管 37及び第 3移送管 40は、 1本の移送管 47を便宜 的に区分した。また、 48は真空破壊弁であり、その作用は後述する。
[0027] 貯蔵タンク 20は、平底タンクであり、勾配を例えば 8° 持たせた底部 21と、この底部
21の周縁から立てた筒部 22と、この筒部 22の上に接続したコーン部 23と、このコー ン部 23の上部小径部に接続した投入口 24及び蓋 25とからなる大型の容器であり、 底部 21の隅 (最も低位の位置）に取り出し口 26を備える。
勾配は流体の粘度によっても異なる力 25— 3° が好ましぐ 22— 4° がより好まし い。 10— 6° が最も好ましい。そして醤油諸味の場合、 10— 6° が最も好ましい。
[0028] 貯蔵タンク 20は、諸味を円滑に排出することを考えると、下部をコーン部にすること が望ましい。しかし、下部をコーン部にすると容積が小さくなる。実施例では容積を稼 ぐために、下部はコーン部にしない。
[0029] ポンプ機構 32は、渦巻きポンプや遠心式ポンプと呼ばれる汎用ポンプで差し支え な 、が、後述する気液分離可能な特殊ポンプであればなおよ 、。
[0030] 次に、ポンプ制御部 34及び真空排気制御部 46の作用を説明する。
図 2は本発明に係るポンプ機構及び真空排気機構の動作説明図である。
(a)において、図 1のポンプ運転ボタン 35を押すことで、ポンプ機構 32は停止状態 力も運転状態に切り替わり、ポンプ停止ボタン 36を押すことで、ポンプ機構 32は停止 状態に戻ることを示す。運転時間は、例えば 60分である。
[0031] (b)は図 1の流量計 38で計測した諸味の移送量を示し、移送の末期に流量が急減 し、その後、回復したことを示す。流量の急減は例えば、 50分で発生する。
(c)は真空排気機構の動作を示し、移送開始力もしばらくは停止したままである。そ して、（b)で流量が急減したという情報に基づいて、真空排気機構が始動し、（a)の ポンプ機構が停止するまで、運転を継続することを示す。
[0032] 以上の動作説明を貯蔵タンクで説明する。
図 3は貯蔵タンクの諸味の変化を示す図である。
(a)は移送前期から移送中期までの貯蔵タンク 20の断面を示し、ポンプ機構の吸 引作用により、白抜き矢印のように諸味 50は円滑に第 1移送管 31内を流れる。 [0033] (b)は移送末期の貯蔵タンク 20の断面を示し、貯蔵タンク 20に残った諸味 50B〖こ 貫通孔 51が開き、この貫通孔 51を通じて、空気が第 1移送管 31に侵入するため、第 1移送管 31では諸味 50Cの上に空気層 52が形成される。
[0034] この状態になると、ポンプ機構の作動が不十分になり、図 1の流量計 38で計測する 流量が急減する。この時点で、真空排気機構 44を始動する。真空排気機構 44の吸 引作用で貯蔵タンク 20に残った諸味 50Bが第 1移送管 31に導かれる。
[0035] その結果、（c)に示すように、第 1移送管 31は諸味 50Bで満たされ、ポンプ機構が 正常に戻り、流量が元通りになる。貯蔵タンク 20が空になったときには第 1移送管 31 内の諸味 50Bは真空排気機構 44 (図 1参照）の吸引作用でポンプ機構 32の吸込み 口 41に導かれる。したがって、第 1移送管 31に諸味 50が残留することなぐ全量を移 送することができる。
[0036] 次に、図 1で述べた移送管力 立ち上げた分岐管及び真空破壊弁の作用を説明 する。
図 4は本発明に係る分岐管及び真空破壊弁の作用説明図である。
(a)は図 3 (a)と同時期の状態を示し、諸味 50は第 1移送管 31、ポンプ機構 32、第
2移送管 37の順で移送する。真空排気機構が停止中であるため、分岐管 42は空の ままである。
[0037] (b)は真空排気機構が始動した後（図 3 (c)の時期)の状態を示し、真空排気機構 の吸引作用により、諸味 50は分岐管 42に侵入する。このときの諸味 50の侵入高さを ヘッド Hと呼ぶ。
[0038] このヘッド Ήは流体力学的に次の様に説明することができる。
諸味 50の密度を γ、ポンプ機構 32の吸引圧を Ρρ (負圧、マイナス圧で表記）、真 空排気機構の吸引圧を Ρν (負圧、マイナス圧で表記）としたときに、ヘッド Ηは、 (Ρρ -Ρν) / γで表すことができる。真空排気機構の吸引圧 Ρνが大き!ヽ (真空度が高!、） ほど Ηは大きくなる。密度 γが大きいほど Ηは小さくなる。
[0039] 分岐管 42の高さは、ヘッド Ηより十分に高く設定すればよい。そうすれば、移送中 に、諸味が延長管 43へ侵入する心配はな 、からである。
なお、分岐管 42の一部又は全部を透明にすることで、内部の諸味 50を外から観察 できるようにすることは望ま U、ことである。
[0040] (c)は (b)の C部拡大図であり、諸味 50に混じった多数の気泡 53は、軽いため分離 し、上昇する。すなわち、本発明の分岐管 42は、空気と諸味とを分離する気液分離 器の作用を発揮する。
また、諸味 50内を気泡 53が通過するため、真空排気機構の吸引作用が第 1移送 管 31に継続的に作用する。
[0041] (d)は真空破壊弁 48の作用説明図であり、例えばポンプ機構 32が止まれば、先に 述べた（Pp— Pv) / yで Ppがゼロになり、 (Pp-Pv) / yは最大になる。すると、へッ ド Hが上がり、このままでは諸味 50が延長管 43へ侵入し、真空排気機構を痛める。 これを防止するために真空破壊弁 48を設けた。真空破壊弁 48は一種の安全弁で あり、スプリングを内蔵し、延長管 43の内部が一定値を超えて負圧になると、開いて 外部の空気を管内に導き、過度な吸引作用を解消する役割を果たす。
[0042] 次に本発明の移送装置の運転フローを説明する。
図 5は本発明の移送装置の運転フロー図であり、 STX Xはステップ番号を示す。
ST01：図 1のポンプ運転ボタン 35を押す。
ST02 :図 1のポンプ制御部 34はモータ 33に通電し、ポンプ機構 32を運転状態に する。
[0043] ST03：図 1の流量計 38で計測した流量を真空排気制御部 46に読み込む。この流 量を F1と呼ぶ。
ST04 :図 1の真空排気制御部 46では、読み込んだ F1が、予め定めた値、例えば ポンプ定格流量 Fpの 80%を下回る力否かを調べる。移送初期及び中期では、否で あって、ポンプ機構のみによる移送を継続する。読み込んだ F1が急減して 0. 8 X Fp を下回ったときには、次に進む。
[0044] ST05 :流量が急減したことを受けて、図 1の真空排気制御部 46はモータ 45に通電 し、真空排気機構 44を運転状態にする。以降、ポンプ機構 32と真空排気機構 44の 両方で移送を行う。
ST06 :図 1のポンプ停止ボタン 36が押されるまでは、移送運転を継続する。
ST07： ST06でポンプ停止ボタン 36が押されたら、真空排気機構 44を停止する。 ST08 :次〖こ、ポンプ機構 32を停止する。
[0045] 以上で説明した ST04で例示した 0. 8 X Fpは、流量計 38で計測する流量 F1が安 定しているときには問題ないが、流量 F1が著しく変動 (脈動)する場合は、移送初期 及び中期に流量が急減したと誤認することが考えられる。この場合は、 0. 8 X Fp^0 . 6 X Fpや 0. 5 X Fpに変更して安全を見込み必要がある。安全を見込むと、真空排 気機構 44の始動タイミングが遅れ、ポンプ機構に負担が掛カる虞がある。
[0046] このような場合は、流量監視に代えて時間管理が有効となる。その具体例を次に説 明する。
図 6は図 5の別実施例図である。図 5といくつかのステップが重複する力 正確を期 するために全ステップを記載する。
ST11：図 1のポンプ運転ボタン 35を押す。
ST12 :図 1のポンプ制御部 34はモータ 33に通電し、ポンプ機構 32を運転状態に する。
[0047] ST13 :図 1のポンプ制御部 34にタイマーを内蔵しておき、ポンプ機構 32の始動に 連動して計時をスタートする。
ST14 :経験、諸味の種類、季節などカゝら空気吸込み時期を推定し、この時期より 前に予定時間 Tstdを定め、真空排気制御部 46にインプットしておく。カウント時間 T actが予定時間 Tstdに達した力否かを調べる。移送初期及び中期では、否であって 、ポンプ機構のみによる移送を継続する。予定時間に到達したら次に進む。
[0048] ST15 :予定時間に達したら、図 1の真空排気制御部 46はモータ 45に通電し、真 空排気機構 44を運転状態にする。以降、ポンプ機構 32と真空排気機構 44の両方 で移送を行う。
ST16 :図 1のポンプ停止ボタン 36が押されるまでは、移送運転を継続する。
ST17 : ST16でポンプ停止ボタン 36が押されたら、真空排気機構 44を停止する。 ST18 :次に、ポンプ機構 32を停止する。
[0049] 以上に述べたタイマーによる制御は流量監視より簡便であり、流量変動の影響を受 けな
いという利点がある。しかし、タイマーにより真空排気機構を始動させると、必要時点 より前に始動することになり、真空排気機構の運転時間が長くなり、真空排気機構を 運転するための電気代が嵩み、移送コストがアップするという欠点がある。
[0050] したがって、流量監視、タイマー監視、又はこれらに代わる第 3の監視により、真空 排気機構 44を始動させるかは、適宜、選択することができる。
[0051] 次に、より好ましいポンプ機構 32の具体例を説明する。
図 7は本発明で採用した気液分離可能な特殊ポンプの原理図であり、気液分離可 能なポンプ機構 60は、共通ベース 61と、この共通ベース 61に乗せた軸受ユニット 6 2と、この軸受ユニット 62で回転自在に支えるポンプ軸 63と、このポンプ軸 63の一端 にカップリング 64を介して連結するモータ 33と、ポンプ軸 63の他端に後ろ力も前に 取り付ける、主気液分離羽根 65、主羽根車 66、副気液分離羽根 67と、主羽根車 66 及び副気液分離羽根 67を囲う主ポンプハウジング 68と、この主ポンプハウジング 68 の出口である吐出口 69及び入り口である吸込み口 41と、主気液分離羽根 65を囲う とともに吸込み口 41まで延ばした副ハウジング 72と、この副ハウジング 72の前後に 設けた前部通孔 73及び後部通孔 74と、この後部通孔 74を通じて空気を受け取り、 溜める空気溜め室 75と、別置きした抽気ポンプ 80と、力もなる。
[0052] さらにポンプ軸 63は、前部に前方へ開放する中心穴 76を有し、この中心穴 76から 副ハウジング 72に至るラジアル穴 77を有する。
また、抽気ポンプ 80は 2室を有するポンプハウジング 81の一方の室に羽根車 82を 収納し、この羽根車 82の軸 83に従動プーリ 84を取り付け、この従動プーリ 84をポン プ軸 63に設けた駆動プーリ 85にベルト 86で連結することにより、モータ 33で一括し て駆動することができる。
さらに、抽気ポンプ 80はウォータチャンバ一 87を備え、配管 88、 89で繋がれる。
[0053] 以上の構成力もなるポンプ機構 32の作動を次に説明する。
モータ 33で主気液分離羽根 65、主羽根車 66及び副気液分離羽根 67を高速で回 転させることで、第 1移送管 31を通じて諸味を吸引する。ただし、この諸味は空気を 内包していると仮定して説明する。
[0054] まず、先端の副気液分離羽根 67が、遠心分離作用を発揮して、重い諸味を主羽 根車 66に臨ませる。主羽根車 66は諸味を加圧して吐出口 69から吐出する。 一方、副気液分離羽根 67の遠心分離作用の結果、中心に残った空気は、主気液 分離羽根 65の吸引作用で、中心穴 76及びラジアル穴 77を通じて副ハウジング 72 に至る。中心に残った空気には諸味が不可避的に含まれるため、主気液分離羽根 6 5で再度遠心分離を行い、分離した諸味は前部通孔 73を介して吸込み口 41へ戻す 。一方、諸味が除去された空気は空気溜め室 75、配管 78、抽気ポンプ 80、配管 88 を通じてウォータチャンバ一 87に至る。
[0055] ウォータチャンバ一 87では作動用の水 91と空気とを比重分離作用で分離し、空気 を外部に放出する。
汎用ポンプでは空気を内包する諸味を吸込むと作動が不安定になるが、以上に述 ベたポンプ機構 32であれば、その心配はな!/、。
[0056] このポンプ機構 32はさらに次に述べる利点がある。
上述したとおりに、分岐管 42は単に脱気するだけでなぐ諸味を吸込み口 41へ導 く役割を果たす。であれば、分岐管 42は、想像線 aで示すように、できるだけ吸込み 口 41に近づける必要がある。しかし、諸事情で実線で示すように、少し離れた位置に 設けざるを得な 、ことがある。
移送管 31から立ち上げた分岐管は、仰角で 60° — 90° 、特に 90° (垂直)に立ち 上げることが好ましい。
[0057] ポンプ機構 32は、弱いながらも、抽気ポンプ 80による吸引作用が期待できるため、 分岐管 42が吸込み口 41から離れていても、諸味を円滑に移動させ得る。したがって 、配管設計など装置構成が容易になる。
[0058] 尚、本発明の移送装置は、醤油諸味の移送手段に好適であるが、その他の食品原 料、薬品原料など粘性流体の移送装置に適用できる。
産業上の利用可能性
[0059] 本発明の移送装置は、醤油諸味の移送手段に好適である。
図面の簡単な説明
[0060] [図 1]本発明に係る粘性流体の移送装置の基本構成図である。
[図 2]本発明に係るポンプ機構及び真空排気機構の動作説明図である。
[図 3]貯蔵タンクの諸味の変化を示す図である。 圆 4]本発明に係る分岐管及び真空破壊弁の作用説明図である。
[図 5]本発明の移送装置の運転フロー図である。
[図 6]図 5の別実施例図である。
[図 7]本発明で採用した気液分離可能な特殊ポンプの原理図である。
[図 8]従来の醤油諸味の移送装置の原理図である。
[図 9]図 8の欠点を示す図である。
[図 10]従来の技術の基本原理を説明する図である。
符号の説明
10· ··粘性流体の移送装置、 20…貯蔵タンク、 21· ··底部、 31、 37、 40、 47· ··移送 管、 32、 60· ··ポンプ機構、 38· "流量計、 41· ··ポンプの吸込み口、 42· ··分岐管、 43 …延長管、 44· ··真空排気機構、 46· ··真空排気制御部、 50、 50B、 50C…粘性流 体として醤油諸味。

Claims

請求の範囲
[1] 粘性流体を貯蔵する貯蔵タンクと、前記粘性流体を取り出すために前記貯蔵タンク の底から延ばした移送管と、この移送管に介設したポンプ機構と、このポンプ機構の 運転 Z停止を制御するポンプ制御部と、前記ポンプ機構の吸込み口側において前 記移送管から分岐して立ち上げた分岐管と、この分岐管の先力 延ばした延長管と、 この延長管に介設した真空排気機構と、前記ポンプ機構の移送性能が低下したとき に前記真空排気機構を始動させる真空排気制御部とからなる粘性流体の移送装置
[2] 前記真空排気制御部は、移送管に設けた流量計で計測した粘性流体の流量が急 減したときに、前記真空排気機構を始動させることを特徴とする請求項 1記載の粘性 流体の移送装置。
[3] 前記真空排気制御部は、前記ポンプの運転開始からの時間が予め定めた設定時 間に達したときに、前記真空排気機構を始動させることを特徴とする請求項 1記載の 粘性流体の移送装置。
[4] 貯蔵タンクが勾配をもたせた底部を有する平底タンクであることを特徴とする請求項
1記載の粘性流体の移送装置。
[5] 前記粘性流体は、醤油諸味であることを特徴とする請求項 1一 4の何れかに記載の 粘性流体の移送装置。
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