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JP4242085B2 - Rotary pump and cleaning method of rotary pump - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動性を有する食品(例えば飲料、液状調味料、加工用食品原料等)を送り出すロータリーポンプ及びロータリーポンプの洗浄方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
流動性を有する食品(例えば生クリーム、熱溶融させたチョコレート、醤油等液状調味料、加工用食品原料等。以下「液状食品」と総称する)を送り出すロータリーポンプとしては、図5、図6に示すように、ローター室1内に配置された一対のローター2a、2bの回転によって、吸入口3から吐出口4へ送り出すようになっているものが多用されている。
ローター2a、2bは、このロータリーポンプ5のケーシング6内に2本平行に配設された回転シャフト7、8に取り付けられており、各回転シャフト7、8の回転によって回転駆動される。各ローター2a、2bは、その回転中心から放射状に複数(ここでは回転中心の対向する両側に一対)突出されている送り羽根2cを有しており、ローター室1の中央部にて一方のローターの送り羽根2c間の隙間に他方のローターの送り羽根2cが入り込んで、送り羽根2c同士が噛み合うようにして配置されている。
ローター2a、2bは互いに逆向きとなるように回転駆動され、この回転駆動によって各ローター2a、2bの送り羽根2cがローター室1内面に摺接しつつ移動することで、ローター室1の一側部の吸入口3から液状食品Eが吸入されるとともに、前記吐出口4近傍で各ローター2a、2bの送り羽根2c同士が接近し、最終的にローター室1の中央部で噛み合うことで、送り羽根2cによって吐出口4近傍に送られてきた液状食品Eが吐出口4から押し出される。
【0003】
図7に示すように、回転シャフト7のローター室1内への突出基端部は、ロータリーポンプ5の内部壁部9に形成されたシャフト穴9aに収納されている。前記シャフト穴9aの最奥部(ローター室1から最も奥側。図5中央部)では、前記回転シャフト7の周囲に固定してフランジ状に設けられたシャフト側シール部10に対する前記ローター室1側からの可動シール部材11の押し付け(第1シール機構)と、前記内部壁部9側に固定されたリング状の固定シール部材12の前記シャフト側シール部10外面に対する摺接(第2シール機構)とによって、前記ローター室1側からシャフト穴9a内に侵入した液状食品Eの漏出を二重にシールしている。
前記可動シール部材11は、前記シャフト側シール部10のローター室1側に臨む面(以下「シール面10a」)に隙間無く当接されるリング状に形成されており、前記内部壁部9との間に設けられたスプリング13によって付勢されて前記シール面10aに圧接されている。一方、固定シール部材12は、シャフト側シール部10の外周面に形成されたシール面10bとの間がオイルシールによって水密にシールされている。
なお、前述の第1、第2シール機構は、回転シャフト8についても同様になっている。
【0004】
可動シール部材11と固定シール部材12との間には、シャフト側シール部10のシール面10aの外側に周設された除去用液流路14が確保されており、万一、シャフト側シール部10と可動シール部材11との間からの液状食品Eの漏出があっても、この漏出した液状食品Eを、除去用液流路14に通液された無菌水等の洗浄液の流れによって除去することができ、細菌の繁殖等を防ぐことができる。なお、前記除去用液流路14への洗浄液の通液は、内部壁部9を貫通して除去用液流路14に連通された通液用流路15からの洗浄液の注入、排出によって行う。
【0005】
このロータリーポンプ5では、前述のように一対のローター2a、2bを逆向きに回転駆動することで、吸入口3から吐出口4へ液状食品Eを送り出すことができる(図8(a)参照)。また、吸入口3から吐出口4への洗浄液の送り出し運転によってローター室1内の洗浄を行うことが一般的である。洗浄時は、図8(b)に示すように、吸入口3に接続された前配管16と吐出口4に接続された後配管17との間を接続するバイパス配管18に設けられている開閉弁19a、19bを開放して、ロータリーポンプ5が接続されている配管系の液入口から液出口への洗浄液の流速を高めた状態で、ロータリーポンプ5による洗浄液の送り運転を行う。また、洗浄が終了した後には、前記バイパス配管18に接続されているドレイン配管20の開閉弁21を開放し、バイパス配管18等に残留した洗浄液を排出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようなロータリーポンプ5では、シャフト穴9a内の洗浄が難しいといった問題があった。
つまり、液状食品の送り出し運転時は、吸入口3と吐出口4との間に生じる背圧(図8(a)の例では1.5kg/cm2の背圧。但し、バイパス配管18は閉じる)によって、ローター室1からシャフト穴9aへの液状食品Eの侵入が生じる。しかし、前述のように、バイパス配管18を利用して洗浄液の流速を高めた状態でローターリーポンプ5を運転する洗浄方法では、吸入口3と吐出口4との間には差圧が殆ど生じないため(図8(b)参照)、前記シャフト穴9aに洗浄液が入り込みにくく、シャフト穴9a内の洗浄性を向上できない。このため、洗浄工程を長時間行ったり、定期的に分解清掃を行う必要があり、清掃に掛かる時間、手間が膨大であるといった不満があった。
【0007】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ローター室と該ローター室に連続して液状食品が侵入可能な領域の洗浄性を向上できるロータリーポンプ及びロータリーポンプの洗浄方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、流動性を有する液状食品を、ローター室内でのローターの回転によって吸入口から吐出口へ送り出すロータリーポンプにおいて、前記ローターの回転シャフトの前記ローター室内への突出基端部の周囲にフランジ状に設けられたシャフト側シール部と、このシャフト側シール部に沿ったリング状に設けられ、前記ローター室内側から前記シャフト側シール部に対して押し付けられることで水密にシール可能な可動シール部材とからなるシール部によって、前記シャフト側シール部にて前記可動シール部材が当接されるシール面の外側周囲に設けられた除去用液流路と前記ローター室との間が仕切られ、前記ローター室内の液体を前記シール部を介して前記除去用液流路へ漏出させる背圧を発生可能な背圧弁が前記吐出口に接続されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のロータリーポンプにおいて、前記シール部材が前記回転シャフトとの間に(1.0mm)以上の隙間を介して前記回転シャフトの周囲に設けられていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、ローターの回転シャフトのローター室内への突出基端部の周囲にフランジ状に設けられたシャフト側シール部と、このシャフト側シール部に沿ったリング状に設けられ、前記ローター室内側から前記シャフト側シール部に対して押し付けられることで水密にシール可能な可動シール部材とによって、前記シャフト側シール部にて前記可動シール部材が当接されるシール面の周囲に設けられた除去用液流路と前記ローター室との間を仕切るシール部を有し、流動性を有する液状食品を、ローター室内でのローターの回転によって吸入口から吐出口へ送り出すようになっているロータリーポンプについて、前記吸入口から吐出口への洗浄液の送り出し運転によって前記ローター室内を洗浄するロータリーポンプの洗浄方法において、前記吸入口と前記吐出口との間に作用させた背圧によって、前記ローター室の内の洗浄液を前記シール部を介して前記除去用液流路へ漏出させることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項3に記載のロータリーポンプの洗浄方法において、前記ロータリーポンプとして請求項1又は2記載のロータリーポンプを採用することを特徴する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の1実施の形態を、図面を参照して説明する。
なお、図1から図4(a)、(b)において、図5から図8(a)、(b)と同一の構成部分には同一の符号を付す。
図1は本発明に係る実施の形態のロータリーポンプ50を示す正断面図、図2はロータリーポンプ50のシャフト穴9aの最奥部(ローター室1側から見た最奥部。図1中央部)近傍を示す拡大図、図3(a)〜(d)はロータリーポンプ50による液状食品Eの送り出し動作を示す側断面図、図4はロータリーポンプ50が接続された配管系を示す図であって、(a)は液状食品Eの送出時、(b)は洗浄時を示す。
【0010】
図1から図3(a)〜(d)に示すように、前記ロータリーポンプ50は、ローター室1内に配置された一対のローター2a、2bの回転によって、液状食品Eを吸入口3から吐出口4へ送り出すようになっている。ここで、液状食品Eは、例えば生クリーム、熱溶融させたチョコレート、醤油等の液状調味料、液状の各種食品原料、飲料等、流動性を有する食品や食品原料を総称するものである。
【0011】
ローター2a、2bは、このロータリーポンプ5のケーシング6内に2本平行に配設された回転シャフト7、8に取り付けられており(一本の回転シャフトに一つのローターを固定)、各回転シャフト7、8の回転によって回転駆動される。回転シャフト7、8は、それぞれに設けられたヘリカルギア7a、8a同士を噛み合わせてあり、一方の回転シャフト7がモーター等の駆動力によって回転駆動されることで、両回転シャフト7、8が同期して逆向きに回転駆動されるようになっている。
各ローター2a、2bは、その回転中心から放射状に複数(ここでは回転中心の対向する両側に一対)突出されている送り羽根2cを有している。各ローター2a、2bの送り羽根2cの回転軌跡は、両回転シャフト7、8に直交する同一平面上に位置されており、しかも、各ローター2a、2bの回転中心間距離が各ローター2a、2bの送り羽根2cの回転軌跡の直径の合計に比べて短く設定されており、ローター室1の中央部では、一方のローターの隣り合う送り羽根2c間の隙間2dに他方のローターの送り羽根2cが入り込んで、送り羽根2c同士が噛み合うようになっている。
【0012】
前記ローター室1は二つのローター室1a、1bを連続させた構成であり、各ローター室1a、1bには、二つのローター2a、2bを振り分けるようにして一つずつ収容している。吸入口3と吐出口4は、ロータリーポンプ50を側面から見て(図3(a)〜(d)参照)、両ローター室1a、1bの連通部1cを介して左右両側となる位置に対向配置されている。
【0013】
図4(a)に示すように、ロータリーポンプ50は、吸入口3に接続された前配管16と、吐出口4に接続された後配管17との間に介在配置されており、前配管16とロータリーポンプ50と後配管17とを含んで構成された送出配管系52の入口(ロータリーポンプ50から見て前配管16側の端部)から送り込まれた液状食品Eを前記送出配管系52の出口(ロータリーポンプ50から見て後配管17側の端部)へ送り出すようになっている。ローター2a、2bを回転駆動すると、吸入口3から吐出口4への液状食品Eの送り出し動作が、図3(a)〜(d)のサイクルで繰り返しなされる。なお、各ローター2a、2bは互いに逆向きに回転されるようになっており、図3(a)〜(d)では、一方のローター2aが時計回り、他方のローター2bが反時計回りに回転する。
【0014】
図3(a)に示すように、吸入口3近傍では、各ローター2a、2bの回転によって、各ローター2a、2bの送り羽根2cがそれぞれ吸入口3から離間する方向に移動することで、前記吸入口3からローター室1内に液状食品Eが吸入される。図4(a)に示すように、ローター室1には、前記吸入口3に接続されている前配管16から吸入された液状食品Eが吸入される。
【0015】
次いで、図3(b)に示すように、ローター室1内に吸入された液状食品Eは、連通部1cから吸入口3近傍に移動してきた送り羽根2cによって、押し出されるようにして吐出口4に移動される。連通部1cから吸入口3近傍には、二つのローター2a、2bの送り羽根2cが交互に移動してくる。吸入口3近傍を通過した送り羽根2cは、ローター室1内面に摺接しつつ移動することで、液状食品Eを殆ど漏れを生じること無く吐出口4まで送り出すことができる。
【0016】
図3(c)に示すように、吐出口4近傍では、吸入口3近傍から移動してきた送り羽根2cによって液状食品Eが押し出されてくる。液状食品Eは、具体的には、同一のローター2a(又は2b)の隣り合う一対の送り羽根2c間の隙間2dに保持された状態で吸入口3から吐出口4まで移送されるようになっており、吐出口4近傍では、一方のローターの隣り合う送り羽根2c間の隙間2dに他方のローターの送り羽根2cが次第に噛み込んで行くにしたがって、前記隙間2dから液状食品Eが次第に押し出される結果、吐出口4から液状食品Eが吐出されることとなる。
【0017】
図3(c)は、一方のローター2aの送り羽根2c間の隙間2dに保持した液状食品Eを吐出口4近傍に移動した状態を示すが、図3(d)に示すように、他方のローター2bの送り羽根2c間の隙間2dに保持して吐出口4近傍に移動された液状食品Eも同様にして、前記隙間2dに別のローター2aの送り羽根2cが次第に噛み込んでくることで吐出口4から吐出される。
そして、このロータリーポンプ50では、図3(a)〜(d)のサイクルを繰り返し行うことで、液状食品Eを連続的に送り出すことができる。
【0018】
図1、図2に示すように、回転シャフト7のローター室1内への突出基端部は、ロータリーポンプ5の内部壁部9に形成されたシャフト穴9aに収納されている。前記シャフト穴9aの最奥部(ローター室1から最も奥側。図1中央部)では、前記回転シャフト7の周囲に固定してフランジ状に設けられたシャフト側シール部10に対する前記ローター室1側からの可動シール部材51の押し付け(第1シール部。請求項1、3記載のシール部に相当)と、前記内部壁部9側に固定されたリング状の固定シール部材12の前記シャフト側シール部10外面に対する摺接(第2シール部)とによって、前記ローター室1側からシャフト穴9a内に侵入した液状食品Eが、ヘリカルギア7a、8a等を収容するギアボックス55側に漏出することを二重にシールしている。
【0019】
前記可動シール部材51は、前記シャフト側シール部10のローター室1側に臨む面(以下「シール面10a」)の全面にわたって隙間無く当接されるリング状に形成されており、前記内部壁部9との間に設けられたスプリング13によって付勢されて前記シール面10aに圧接されている。一方、固定シール部材12は、シャフト側シール部10の外周面に形成されたシール面10bとの間がオイルシールによって水密に塞がれている。
なお、前述の第1、第2シール部は、回転シャフト8についても同様になっている。
【0020】
可動シール部材51と固定シール部材12との間には、シャフト側シール部10のシール面10aの外側に周設された除去用液流路14が確保されており、シャフト側シール部10と可動シール部材51との間から漏出した液状食品Eを、除去用液流路14に通液された無菌水等の洗浄液の流れによって除去する。前記除去用液流路14への洗浄液の通液は、内部壁部9を貫通して除去用液流路14に連通された通液用流路15からの洗浄液の注入、排出によって行う。
【0021】
(送り出し運転)
送出配管系52の入口から出口への液状食品Eを送り出すには、図4(a)に示すように、バイパス配管18を閉じた状態で、ロータリーポンプ50を駆動すれば良い。但し、背圧弁53によってロータリーポンプ50の吸入口3側と吐出口4側との間に若干の背圧を作用させることが、吐出量の安定等の点で好ましい。
【0022】
(洗浄方法)
図4(b)に示すように、このロータリーポンプ5のローター室1内の洗浄は、吸入口3から吐出口4への洗浄液を送り出し運転によって行うが、吐出口4に接続された後配管17に設けられている背圧弁53によって吐出口4側に吸入口3側に対する背圧を確保し、この背圧によって、シャフト側シール部10と可動シール部材51との間から洗浄液を漏出させる。これにより、シャフト穴9a内に洗浄液を簡単に行き渡らせることができ、効率良く洗浄できる。
なお、洗浄時は、吸入口3に接続された前配管16と吐出口4に接続された後配管17との間を接続するバイパス配管18に設けられている開閉弁19a、19bを開放して、ロータリーポンプ5が接続されている配管系の液入口から液出口への洗浄液の流速を高めた状態で、ロータリーポンプ5による洗浄液の送り運転を行う。また、洗浄が終了した後は、前記バイパス配管18に接続されているドレイン配管20の開閉弁21を開放してバイパス配管18に残留した洗浄液を排出する。背圧弁53は、後配管17とバイパス配管18との接続部からロータリーポンプ50までの間で後配管17に設けられている。
【0023】
背圧弁53によって確保される背圧は、背圧弁53の操作によって変えることができ、液状食品Eの送出時は、前記背圧を、シャフト側シール部10と可動シール部材51との間からの液状食品Eの漏出を生じさせない範囲とし、洗浄時は、シャフト側シール部10と可動シール部材51との間から洗浄液を漏出させる大きさの背圧とする。これにより、送出配管系52の入口から出口への液状食品Eの送り出し時にはシャフト側シール部10と可動シール部材51との間からの液状食品Eの漏出を確実に防止でき、洗浄時にはシャフト穴9a全体に洗浄液を良く行き渡らせることができ、洗浄性を向上でき、洗浄時間の短縮、ローターリーポンプ50の分解清掃の省略を実現できる。
【0024】
図2に示すように、前記ロータリーポンプ50では、可動シール部材51とシャフト7、8との間の隙間寸法Sが、図7に示すロータリーポンプ5の可動シール部材11に比べて広く確保されており、しかも、シャフト7、8の軸方向に沿った長さ寸法Lが、図7に示すロータリーポンプ5の可動シール部材11に比べて短縮されている。このため、このロータリーポンプ50では、可動シール部材51とシャフト7、8との間の隙間への洗浄液の流入が容易であり、洗浄性を向上できる。
なお、可動シール部材51とシャフト穴9a内面との間は、Oリング54によって水密性が確保されている。
【0025】
(具体例)
可動シール部材51とシャフト7、8との間の隙間寸法をS=1.5mm、可動シール部材51の長さ寸法をL=20mmとした。
従来例のロータリーポンプ5では、可動シール部材11とシャフト7、8との間の隙間寸法がS1=0.69mm程度、シャフト7の軸方向に沿った方向の長さ寸法がL1=27mm程度である。したがい、この可動シール部材51とシャフト7、8との間の隙間寸法Sは従来例の2倍程度になっている。
○送り出し工程:図4(a)に示すように、送出配管系52の入口から出口への液状食品Eの送り出しを、背圧弁53の調整によって、吸入口3側圧力P1=0.5kg/cm2程度、吐出口4側圧力P2=2.0kg/cm2程度として、P2−P1=1.5kg/cm2程度の背圧(吸入口3側と吐出口4側との間での差圧)を確保して行う。バイパス配管18は閉じておく。
○洗浄工程:図4(b)に示すように、送出配管系52の入口から洗浄液を流入させ、背圧弁53の調整によって吐出口4側圧力P2=3.0kg/cm2程度を確保してロータリーポンプ50を駆動して、送出配管系52の出口に洗浄液を送り出すとともに、バイパス配管18の開閉弁19a、19bを駆動してバイパス配管18経由でも、送出配管系52の入口から出口への洗浄液の送り出しを行い、送出配管系52全体並びにロータリーポンプ50内部を洗浄する。送出配管系52の前配管16、バイパス配管18、後配管17とで形成される洗浄液の流路では、1.0kg/cm2程度の圧力を確保する。ロータリーポンプ50では、吸入口3側圧力P1=1.0kg/cm2程度、吐出口4側圧力P2=3.0kg/cm2程度が確保され、P2−P1=2.0kg/cm2程度の背圧(吸入口3側と吐出口4側との間での差圧)が確保される。
前述の条件により、液状食品Eの送り出しと、送出配管系52並びにロータリーポンプ50の洗浄とを繰り返し行った結果、洗浄工程ではシャフト穴9a内も含めてローター室1内全体を確実に洗浄できることが確認できた。
また、本発明者等の検討の結果、可動シール部材51とシャフト7との間の隙間寸法Sは、背圧の程度にもよるが概ね1.0mm以上であれば、洗浄液の流入が非常に容易であることが判明した。
【0026】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されず、各種変更が可能であることは言うまでも無い。例えば、可動シール部材の具体的形状等は、適宜設計変更可能である。
液状食品Eの送り運転時や洗浄時の吸入口3側圧力並びに吐出口4側圧力は、前記実施の形態や図4(a)、(b)に記載した数値に限定されず、適宜変更可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロータリーポンプの吐出口と吸入口との間に背圧を作用させることで、ローター室内の洗浄液をシール部を介して漏出させることができ、前記シール部を含むローター室内全体の洗浄性、特にシール部付近の洗浄性を向上できる。請求項1記載のように、ロータリーポンプの吐出口に背圧弁が接続された構成であれば、ロータリーポンプに所望の背圧を簡単かつ確実に作用させることができ、ローター室内の洗浄性の向上も容易に実現できる。また、請求項2記載のように、シール部の可動シール部材との間に1.0mm以上の隙間を確保すると、このシール部付近への洗浄液の流入が容易になり、一層の洗浄性の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施の形態のロータリーポンプを示す正断面図である。
【図2】 図1のロータリーポンプのシャフト穴の最奥部近傍を示す拡大図である。
【図3】 (a)〜(d)は図1のロータリーポンプによる液状食品Eの送り出し動作を示す側断面図である。
【図4】 図1のロータリーポンプが接続された配管系を示す図であって、(a)は液状食品Eの送出時、(b)は洗浄時を示す。
【図5】 従来例のロータリーポンプを示す正断面図である。
【図6】 図5のロータリーポンプを示す側断面図である。
【図7】 図5のロータリーポンプのシャフト穴の最奥部近傍を示す拡大図である。
【図8】 図5のロータリーポンプが接続された配管系を示す図であって、(a)は液状食品Eの送出時、(b)は洗浄時を示す。
【符号の説明】
1,1a,1b…ローター室、2a,2b…ローター、10…シャフト側シール部、14…除去用液流路、50…ロータリーポンプ、51…可動シール部材、53…背圧弁、E…液状食品、S…隙間。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary pump that feeds fluid food (for example, beverages, liquid seasonings, food materials for processing, and the like) and a cleaning method for the rotary pump.
[0002]
[Prior art]
As a rotary pump for delivering fluid foods (for example, fresh cream, hot melted chocolate, liquid seasonings such as soy sauce, processing food ingredients, etc., hereinafter collectively referred to as “liquid foods”), FIG. 5 and FIG. As shown, a pump that is fed from the suction port 3 to the discharge port 4 by the rotation of the pair of rotors 2a and 2b disposed in the rotor chamber 1 is often used.
The rotors 2 a and 2 b are attached to two rotary shafts 7 and 8 disposed in parallel in the casing 6 of the rotary pump 5, and are rotated by the rotation of the rotary shafts 7 and 8. Each rotor 2 a, 2 b has a plurality of feed blades 2 c that project radially from the rotation center (here, a pair on opposite sides of the rotation center), and one rotor at the center of the rotor chamber 1. The feed blades 2c of the other rotor enter the gap between the feed blades 2c, and the feed blades 2c are arranged so as to mesh with each other.
The rotors 2a and 2b are rotationally driven so as to be opposite to each other, and the feed blades 2c of the rotors 2a and 2b are moved in sliding contact with the inner surface of the rotor chamber 1 by this rotational driving, thereby The liquid food E is sucked from the suction port 3, and the feed blades 2c of the rotors 2a and 2b approach each other in the vicinity of the discharge port 4, and finally mesh with each other at the center portion of the rotor chamber 1, whereby the feed blades The liquid food E sent to the vicinity of the discharge port 4 by 2c is extruded from the discharge port 4.
[0003]
As shown in FIG. 7, the projecting proximal end portion of the rotating shaft 7 into the rotor chamber 1 is accommodated in a shaft hole 9 a formed in the inner wall portion 9 of the rotary pump 5. In the innermost part of the shaft hole 9a (the innermost side from the rotor chamber 1; the central part in FIG. 5), the rotor chamber 1 with respect to the shaft-side seal portion 10 fixed in the periphery of the rotary shaft 7 and provided in a flange shape. The movable seal member 11 is pressed from the side (first seal mechanism), and the ring-shaped fixed seal member 12 fixed to the inner wall 9 side is in sliding contact with the outer surface of the shaft-side seal portion 10 (second seal mechanism). ), The leakage of the liquid food E that has entered the shaft hole 9a from the rotor chamber 1 side is double-sealed.
The movable seal member 11 is formed in a ring shape that is in contact with the surface facing the rotor chamber 1 side of the shaft-side seal portion 10 (hereinafter referred to as “seal surface 10a”) without any gap. And is pressed against the seal surface 10a by a spring 13 provided therebetween. On the other hand, the fixed seal member 12 is sealed watertight with an oil seal between the fixed seal member 12 and the seal surface 10 b formed on the outer peripheral surface of the shaft-side seal portion 10.
The first and second sealing mechanisms described above are the same for the rotating shaft 8.
[0004]
Between the movable seal member 11 and the fixed seal member 12, a removal liquid flow path 14 provided around the seal surface 10a of the shaft-side seal portion 10 is secured. Even if the liquid food E leaks from between the movable seal member 11 and the movable seal member 11, the leaked liquid food E is removed by the flow of a cleaning liquid such as sterile water passed through the removal liquid channel 14. Can prevent bacterial growth and the like. The cleaning liquid is passed through the removal liquid flow path 14 by injecting and discharging the cleaning liquid from the liquid flow path 15 that passes through the inner wall portion 9 and communicates with the removal liquid flow path 14. .
[0005]
In this rotary pump 5, the liquid food E can be sent from the suction port 3 to the discharge port 4 by rotating the pair of rotors 2a and 2b in the opposite directions as described above (see FIG. 8A). . In addition, it is common to clean the rotor chamber 1 by the operation of sending the cleaning liquid from the suction port 3 to the discharge port 4. At the time of cleaning, as shown in FIG. 8B, the opening / closing provided in the bypass pipe 18 connecting the front pipe 16 connected to the suction port 3 and the rear pipe 17 connected to the discharge port 4 With the valves 19a and 19b opened, the cleaning liquid is fed by the rotary pump 5 in a state where the flow rate of the cleaning liquid from the liquid inlet to the liquid outlet of the piping system to which the rotary pump 5 is connected is increased. Further, after the cleaning is completed, the on-off valve 21 of the drain pipe 20 connected to the bypass pipe 18 is opened, and the cleaning liquid remaining in the bypass pipe 18 and the like is discharged.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the rotary pump 5 as described above has a problem that it is difficult to clean the shaft hole 9a.
That is, during the feeding operation of the liquid food, the back pressure generated between the suction port 3 and the discharge port 4 (back pressure of 1.5 kg / cm 2 in the example of FIG. 8A. However, the bypass pipe 18 is closed. ) Causes the liquid food E to enter from the rotor chamber 1 into the shaft hole 9a. However, as described above, in the cleaning method in which the rotary pump 5 is operated in a state where the flow rate of the cleaning liquid is increased using the bypass pipe 18, almost no differential pressure is generated between the suction port 3 and the discharge port 4. Since there is no (refer FIG.8 (b)), it is hard for a washing | cleaning liquid to enter into the said shaft hole 9a, and the washability in the shaft hole 9a cannot be improved. For this reason, it was necessary to carry out the cleaning process for a long time or to perform periodic disassembly and cleaning, and there was a complaint that the time and labor required for cleaning were enormous.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a rotary pump and a cleaning method for the rotary pump that can improve the cleaning performance of a rotor chamber and a region where liquid food can continuously enter the rotor chamber. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a rotary pump for feeding a liquid food having fluidity from the suction port to the discharge port by rotation of the rotor in the rotor chamber, and a base end portion of the rotor rotating shaft protruding into the rotor chamber A shaft-side seal part provided in the form of a flange around the shaft, and a ring-like shape along the shaft-side seal part, and can be sealed watertight by being pressed against the shaft-side seal part from the rotor chamber side A seal portion formed of a movable seal member separates the liquid passage for removal provided around the seal surface with which the movable seal member abuts at the shaft-side seal portion and the rotor chamber. A back pressure valve capable of generating a back pressure that leaks the liquid in the rotor chamber to the removal liquid flow path through the seal portion. Characterized in that it is connected to.
According to a second aspect of the present invention, in the rotary pump according to the first aspect, the sealing member is provided around the rotary shaft with a gap of 1.0 mm or more between the seal member and the rotary shaft. It is characterized by.
The invention according to claim 3 is provided in a ring shape along the shaft side seal portion provided in a flange shape around the base end portion of the rotating shaft of the rotor protruding into the rotor chamber, A movable seal member that can be sealed watertight by being pressed against the shaft-side seal portion from the rotor chamber inside is provided around a seal surface on which the movable seal member abuts at the shaft-side seal portion. The liquid passage for removal and the rotor chamber have a seal portion that partitions the fluid chamber, and the liquid food having fluidity is sent from the suction port to the discharge port by the rotation of the rotor in the rotor chamber. About the rotary pump, a cleaning method of the rotary pump for cleaning the rotor chamber by sending out the cleaning liquid from the suction port to the discharge port Oite, wherein the back pressure is exerted between the inlet and the discharge port, characterized by the washing liquid of said rotor chamber be leaked to the sealing portion and the removal liquid flow path through the.
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary pump cleaning method according to the third aspect, the rotary pump according to the first or second aspect is adopted as the rotary pump.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4A and 4B, the same components as those in FIGS. 5 to 8A and 8B are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is a front sectional view showing a rotary pump 50 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is the innermost part of the shaft hole 9a of the rotary pump 50 (the innermost part seen from the rotor chamber 1 side. 3) is an enlarged view showing the vicinity, FIGS. 3A to 3D are side sectional views showing the feeding operation of the liquid food E by the rotary pump 50, and FIG. 4 is a view showing a piping system to which the rotary pump 50 is connected. (A) shows when the liquid food E is delivered, and (b) shows when it is washed.
[0010]
As shown in FIGS. 1 to 3 (a) to 3 (d), the rotary pump 50 discharges the liquid food E from the suction port 3 by the rotation of the pair of rotors 2 a and 2 b disposed in the rotor chamber 1. It sends out to the exit 4. Here, the liquid food E is a generic term for fluid foods and food materials such as fresh cream, hot melted chocolate, liquid seasonings such as soy sauce, various liquid food materials, beverages and the like.
[0011]
The rotors 2a and 2b are attached to two rotating shafts 7 and 8 arranged in parallel in the casing 6 of the rotary pump 5 (one rotor is fixed to one rotor), and each rotating shaft 7 and 8 are rotated. The rotating shafts 7 and 8 mesh with the helical gears 7a and 8a provided on the rotating shafts 7 and 8, respectively. When one rotating shaft 7 is rotationally driven by a driving force such as a motor, the rotating shafts 7 and 8 are Synchronously, it is rotated in the opposite direction.
Each of the rotors 2a and 2b has a feed blade 2c that protrudes from the rotation center in a plurality of radial directions (here, a pair on opposite sides of the rotation center). The rotation trajectory of the feed blade 2c of each rotor 2a, 2b is located on the same plane orthogonal to both the rotation shafts 7, 8, and the distance between the rotation centers of each rotor 2a, 2b is the rotor 2a, 2b. In the central portion of the rotor chamber 1, the feed blade 2c of the other rotor is inserted into the gap 2d between the adjacent feed blades 2c of the one rotor. The feed blades 2c are engaged with each other.
[0012]
The rotor chamber 1 has a configuration in which two rotor chambers 1a and 1b are continuous. Each rotor chamber 1a and 1b accommodates two rotors 2a and 2b one by one. The suction port 3 and the discharge port 4 are opposed to positions on the left and right sides through the communicating portions 1c of the rotor chambers 1a and 1b when the rotary pump 50 is viewed from the side (see FIGS. 3A to 3D). Has been placed.
[0013]
As shown in FIG. 4A, the rotary pump 50 is disposed between the front pipe 16 connected to the suction port 3 and the rear pipe 17 connected to the discharge port 4. The liquid food E fed from the inlet of the delivery piping system 52 including the rotary pump 50 and the rear piping 17 (the end on the front piping 16 side when viewed from the rotary pump 50) is supplied to the delivery piping system 52. It is sent out to the outlet (the end on the rear pipe 17 side when viewed from the rotary pump 50). When the rotors 2a and 2b are rotationally driven, the liquid food E delivery operation from the suction port 3 to the discharge port 4 is repeated in the cycles of FIGS. 3 (a) to 3 (d). The rotors 2a and 2b are rotated in opposite directions. In FIGS. 3A to 3D, one rotor 2a rotates clockwise and the other rotor 2b rotates counterclockwise. To do.
[0014]
As shown in FIG. 3A, in the vicinity of the suction port 3, the feed blades 2c of the rotors 2a and 2b move in directions away from the suction port 3 by the rotation of the rotors 2a and 2b, respectively. Liquid food E is sucked into the rotor chamber 1 from the suction port 3. As shown in FIG. 4A, the liquid food E sucked from the front pipe 16 connected to the suction port 3 is sucked into the rotor chamber 1.
[0015]
Next, as shown in FIG. 3 (b), the liquid food E sucked into the rotor chamber 1 is pushed out by the feed blade 2c that has moved from the communicating portion 1c to the vicinity of the suction port 3 so as to be ejected. Moved to. In the vicinity of the suction port 3 from the communication portion 1c, the feed blades 2c of the two rotors 2a and 2b alternately move. The feed blade 2c that has passed through the vicinity of the suction port 3 moves while sliding in contact with the inner surface of the rotor chamber 1, whereby the liquid food E can be sent to the discharge port 4 with almost no leakage.
[0016]
As shown in FIG. 3C, in the vicinity of the discharge port 4, the liquid food E is pushed out by the feed blade 2 c that has moved from the vicinity of the suction port 3. Specifically, the liquid food E is transferred from the suction port 3 to the discharge port 4 while being held in a gap 2d between a pair of adjacent feed blades 2c of the same rotor 2a (or 2b). In the vicinity of the discharge port 4, the liquid food E is gradually pushed out from the gap 2d as the feed blade 2c of the other rotor gradually bites into the gap 2d between the adjacent feed blades 2c of one rotor. As a result, the liquid food E is discharged from the discharge port 4.
[0017]
FIG. 3 (c) shows a state in which the liquid food E held in the gap 2d between the feed blades 2c of one rotor 2a is moved to the vicinity of the discharge port 4, but as shown in FIG. 3 (d), Similarly, the liquid food E which is held in the gap 2d between the feed blades 2c of the rotor 2b and moved to the vicinity of the discharge port 4 is gradually bitten by the feed blades 2c of the other rotor 2a in the gap 2d. It is discharged from the discharge port 4.
And in this rotary pump 50, the liquid food E can be sent out continuously by repeating the cycle of Fig.3 (a)-(d).
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the base end of the rotary shaft 7 protruding into the rotor chamber 1 is accommodated in a shaft hole 9 a formed in the inner wall 9 of the rotary pump 5. In the innermost part of the shaft hole 9a (the innermost part from the rotor chamber 1; the central part in FIG. 1), the rotor chamber 1 with respect to the shaft-side seal portion 10 fixed around the rotating shaft 7 and provided in a flange shape. The movable seal member 51 is pressed from the side (first seal portion, corresponding to the seal portion according to claims 1 and 3), and the shaft side of the ring-shaped fixed seal member 12 fixed to the inner wall portion 9 side. Due to the sliding contact with the outer surface of the seal portion 10 (second seal portion), the liquid food E that has entered the shaft hole 9a from the rotor chamber 1 side leaks to the gear box 55 side that houses the helical gears 7a, 8a and the like. That double seal.
[0019]
The movable seal member 51 is formed in a ring shape that is in contact with the entire surface of the shaft-side seal portion 10 facing the rotor chamber 1 (hereinafter referred to as “seal surface 10a”) without gaps, and the inner wall portion. 9 and is pressed against the seal surface 10a by being urged by a spring 13 provided therebetween. On the other hand, the fixed seal member 12 is watertightly sealed with an oil seal between the fixed seal member 12 and the seal surface 10 b formed on the outer peripheral surface of the shaft-side seal portion 10.
The first and second seal portions described above are the same for the rotating shaft 8.
[0020]
Between the movable seal member 51 and the fixed seal member 12, a removal liquid flow path 14 provided around the seal surface 10 a of the shaft-side seal portion 10 is secured, and is movable with the shaft-side seal portion 10. The liquid food E leaked from between the sealing member 51 and the seal member 51 is removed by a flow of cleaning liquid such as sterile water that has been passed through the removal liquid flow path 14. The cleaning liquid is passed through the removal liquid flow path 14 by injecting and discharging the cleaning liquid from the liquid flow path 15 that passes through the inner wall portion 9 and communicates with the removal liquid flow path 14.
[0021]
(Sending operation)
In order to send out the liquid food E from the inlet to the outlet of the delivery pipe system 52, the rotary pump 50 may be driven with the bypass pipe 18 closed as shown in FIG. However, it is preferable that a slight back pressure is applied between the suction port 3 side and the discharge port 4 side of the rotary pump 50 by the back pressure valve 53 in view of the stability of the discharge amount.
[0022]
(Cleaning method)
As shown in FIG. 4B, cleaning of the rotor chamber 1 of the rotary pump 5 is performed by sending out cleaning liquid from the suction port 3 to the discharge port 4. The back pressure valve 53 provided at the side secures a back pressure against the suction port 3 on the discharge port 4 side, and the back pressure causes the cleaning liquid to leak from between the shaft-side seal portion 10 and the movable seal member 51. As a result, the cleaning liquid can be easily distributed in the shaft hole 9a and can be cleaned efficiently.
During cleaning, the on-off valves 19a and 19b provided in the bypass pipe 18 connecting the front pipe 16 connected to the suction port 3 and the rear pipe 17 connected to the discharge port 4 are opened. In the state where the flow rate of the cleaning liquid from the liquid inlet to the liquid outlet of the piping system to which the rotary pump 5 is connected is increased, the cleaning liquid is fed by the rotary pump 5. Further, after the cleaning is completed, the on-off valve 21 of the drain pipe 20 connected to the bypass pipe 18 is opened, and the cleaning liquid remaining in the bypass pipe 18 is discharged. The back pressure valve 53 is provided in the rear pipe 17 between the connection portion between the rear pipe 17 and the bypass pipe 18 and the rotary pump 50.
[0023]
The back pressure secured by the back pressure valve 53 can be changed by operating the back pressure valve 53. When the liquid food E is delivered, the back pressure is supplied from between the shaft-side seal portion 10 and the movable seal member 51. The range is such that the liquid food E does not leak, and the back pressure is such that the cleaning liquid leaks from between the shaft-side seal portion 10 and the movable seal member 51 during cleaning. Accordingly, the liquid food E can be reliably prevented from leaking from between the shaft-side seal portion 10 and the movable seal member 51 when the liquid food E is sent from the inlet to the outlet of the delivery piping system 52, and the shaft hole 9a is washed. The cleaning liquid can be distributed well throughout, improving the cleaning performance, reducing the cleaning time, and omitting disassembly and cleaning of the rotary pump 50.
[0024]
As shown in FIG. 2, in the rotary pump 50, the gap dimension S between the movable seal member 51 and the shafts 7 and 8 is secured wider than that of the movable seal member 11 of the rotary pump 5 shown in FIG. Moreover, the length dimension L along the axial direction of the shafts 7 and 8 is shortened compared to the movable seal member 11 of the rotary pump 5 shown in FIG. For this reason, in this rotary pump 50, it is easy for the cleaning liquid to flow into the gap between the movable seal member 51 and the shafts 7 and 8, and the cleaning performance can be improved.
In addition, watertightness is ensured by the O-ring 54 between the movable seal member 51 and the inner surface of the shaft hole 9a.
[0025]
(Concrete example)
The gap dimension between the movable seal member 51 and the shafts 7 and 8 was S = 1.5 mm, and the length dimension of the movable seal member 51 was L = 20 mm.
In the rotary pump 5 of the conventional example, the gap dimension between the movable seal member 11 and the shafts 7 and 8 is about S1 = 0.69 mm, and the length dimension in the axial direction of the shaft 7 is about L1 = 27 mm. is there. Accordingly, the gap dimension S between the movable seal member 51 and the shafts 7 and 8 is about twice that of the conventional example.
Delivery process: As shown in FIG. 4A, the delivery of the liquid food E from the inlet to the outlet of the delivery piping system 52 is adjusted by adjusting the back pressure valve 53, and the inlet 3 side pressure P1 = 0.5 kg / cm. 2 mm, as a discharge port 4 side pressure P2 = 2.0 kg / cm 2 or so, the pressure difference between P2-P1 = 1.5kg / cm 2 about the back pressure (inlet 3 side and the discharge port 4 side ). The bypass pipe 18 is closed.
Cleaning process: As shown in FIG. 4B, the cleaning liquid is introduced from the inlet of the delivery piping system 52, and the discharge pressure 4 side pressure P2 = about 3.0 kg / cm 2 is secured by adjusting the back pressure valve 53. The rotary pump 50 is driven to send the cleaning liquid to the outlet of the delivery piping system 52, and the cleaning fluid from the inlet to the outlet of the delivery piping system 52 is also driven via the bypass piping 18 by driving the on-off valves 19a and 19b of the bypass piping 18. The entire delivery piping system 52 and the inside of the rotary pump 50 are cleaned. In the flow path of the cleaning liquid formed by the front pipe 16, the bypass pipe 18, and the rear pipe 17 of the delivery pipe system 52, a pressure of about 1.0 kg / cm 2 is secured. In the rotary pump 50, the suction port 3 side pressure P1 = about 1.0 kg / cm 2 and the discharge port 4 side pressure P2 = about 3.0 kg / cm 2 are secured, and P2−P1 = about 2.0 kg / cm 2 . Back pressure (differential pressure between the suction port 3 side and the discharge port 4 side) is secured.
As a result of repeatedly feeding the liquid food E and cleaning the delivery piping system 52 and the rotary pump 50 under the above-described conditions, the entire rotor chamber 1 including the shaft hole 9a can be reliably cleaned in the cleaning process. It could be confirmed.
Further, as a result of studies by the present inventors, if the gap size S between the movable seal member 51 and the shaft 7 is approximately 1.0 mm or more, depending on the degree of back pressure, the inflow of cleaning liquid is very high. It turned out to be easy.
[0026]
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the specific shape and the like of the movable seal member can be changed as appropriate.
The suction port 3 side pressure and the discharge port 4 side pressure during the feeding operation and washing of the liquid food E are not limited to the values described in the above embodiment and FIGS. 4A and 4B, and can be changed as appropriate. It is.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by applying a back pressure between the discharge port and the suction port of the rotary pump, the cleaning liquid in the rotor chamber can be leaked through the seal portion. It is possible to improve the cleanability of the entire rotor chamber including the portion, particularly the cleanability near the seal portion. If the back pressure valve is connected to the discharge port of the rotary pump as in claim 1, the desired back pressure can be easily and reliably applied to the rotary pump, and the cleaning performance in the rotor chamber is improved. Can also be realized easily. In addition, as described in claim 2, when a gap of 1.0 mm or more is secured between the movable seal member of the seal portion, the flow of the cleaning liquid to the vicinity of the seal portion is facilitated, and the cleaning property is further improved. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a rotary pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of the innermost part of the shaft hole of the rotary pump of FIG.
FIGS. 3A to 3D are side cross-sectional views showing the liquid food E delivery operation by the rotary pump of FIG.
4A and 4B are diagrams showing a piping system to which the rotary pump of FIG. 1 is connected, in which FIG. 4A shows when liquid food E is delivered, and FIG.
FIG. 5 is a front sectional view showing a conventional rotary pump.
6 is a side sectional view showing the rotary pump of FIG. 5. FIG.
7 is an enlarged view showing the vicinity of the innermost part of the shaft hole of the rotary pump of FIG. 5. FIG.
8A and 8B are diagrams showing a piping system to which the rotary pump of FIG. 5 is connected, in which FIG. 8A shows when the liquid food E is delivered, and FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b ... Rotor chamber, 2a, 2b ... Rotor, 10 ... Shaft side seal part, 14 ... Removal liquid flow path, 50 ... Rotary pump, 51 ... Movable seal member, 53 ... Back pressure valve, E ... Liquid food , S ... Gap.

Claims (4)

流動性を有する液状食品を、ローター室内でのローターの回転によって吸入口から吐出口へ送り出すロータリーポンプにおいて、
前記ローターの回転シャフトの前記ローター室内への突出基端部の周囲にフランジ状に設けられたシャフト側シール部と、このシャフト側シール部に沿ったリング状に設けられ、前記ローター室内側から前記シャフト側シール部に対して押し付けられることで水密にシール可能な可動シール部材とからなるシール部によって、前記シャフト側シール部にて前記可動シール部材が当接されるシール面の外側周囲に設けられた除去用液流路と前記ローター室との間が仕切られ、
前記ローター室内の液体を前記シール部を介して前記除去用液流路へ漏出させる背圧を発生可能な背圧弁が前記吐出口に接続されていることを特徴とするロータリーポンプ。
In a rotary pump that feeds liquid food having fluidity from the suction port to the discharge port by rotation of the rotor in the rotor chamber,
A shaft-side seal portion provided in a flange shape around the base end portion of the rotor rotating shaft protruding into the rotor chamber, and provided in a ring shape along the shaft-side seal portion, A seal portion comprising a movable seal member that can be sealed in a watertight manner by being pressed against the shaft-side seal portion, and is provided around the outer surface of the seal surface with which the movable seal member abuts at the shaft-side seal portion. The removal liquid flow path and the rotor chamber are partitioned,
A rotary pump characterized in that a back pressure valve capable of generating a back pressure that leaks the liquid in the rotor chamber to the removal liquid flow path through the seal portion is connected to the discharge port.
前記シール部材が前記回転シャフトとの間に(1.0mm)以上の隙間を介して前記回転シャフトの周囲に設けられていることを特徴とする請求項1記載のロータリーポンプ。The rotary pump according to claim 1, wherein the seal member is provided around the rotary shaft with a gap of 1.0 mm or more between the seal member and the rotary shaft. ローターの回転シャフトのローター室内への突出基端部の周囲にフランジ状に設けられたシャフト側シール部と、このシャフト側シール部に沿ったリング状に設けられ、前記ローター室内側から前記シャフト側シール部に対して押し付けられることで水密にシール可能な可動シール部材とによって、前記シャフト側シール部にて前記可動シール部材が当接されるシール面の周囲に設けられた除去用液流路と前記ローター室との間を仕切るシール部を有し、流動性を有する液状食品を、ローター室内でのローターの回転によって吸入口から吐出口へ送り出すようになっているロータリーポンプについて、前記吸入口から吐出口への洗浄液の送り出し運転によって前記ローター室内を洗浄するロータリーポンプの洗浄方法において、
前記吸入口と前記吐出口との間に作用させた背圧によって、前記ローター室の内の洗浄液を前記シール部を介して前記除去用液流路へ漏出させることを特徴とするロータリーポンプの洗浄方法。
A shaft-side seal portion provided in a flange shape around the proximal end portion of the rotor rotating shaft protruding into the rotor chamber, and provided in a ring shape along the shaft-side seal portion, from the rotor chamber inner side to the shaft side A removal liquid flow path provided around a seal surface with which the movable seal member is brought into contact with the shaft-side seal portion by a movable seal member that can be sealed watertight by being pressed against the seal portion; A rotary pump having a seal part for partitioning with the rotor chamber and configured to send a liquid food having fluidity from the suction port to the discharge port by rotation of the rotor in the rotor chamber. In the cleaning method of the rotary pump for cleaning the interior of the rotor chamber by sending the cleaning liquid to the discharge port,
Cleaning of the rotary pump, wherein the cleaning liquid in the rotor chamber is leaked to the removal liquid flow path through the seal portion by back pressure applied between the suction port and the discharge port. Method.
前記ロータリーポンプとして請求項1又は2記載のロータリーポンプを採用することを特徴する請求項3に記載のロータリーポンプの洗浄方法。The rotary pump cleaning method according to claim 3, wherein the rotary pump according to claim 1 is employed as the rotary pump.
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