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ポンプ徹底解説!

ポンプとは?

食品用ポンプとは、製造工程の中で主に液体を移送するために使用されています。
飲料、乳業メーカー、酒造メーカー、調味料を製造するメーカーなどは混合調合や原料移送、充填工程など製造工程の至る所にポンプが使用されています。他にも固形食品の原料移送(調味ソース、オイル)の工程でも使用されています。
食品用ポンプの中でも、使用する食品や用途、流体の種類や特徴に適した構造の様々なポンプがあります。各現場のニーズに合わせ、自社工程に適している食品用ポンプの仕様を選ぶことが重要です。
食品用ポンプの種類、用途、トラブル事例について解説していきます。

  • ポンプの種類、原理、使用用途について

    ・マグネットポンプ
     マグネットポンプはポンプケースが完全密閉型で内側と外側の磁石で動力を伝達する構造のポンプです。
     ポンプケースが完全密閉型で液漏れが生じることはありません。アルコールや調味料などの原料や製品を液漏れさせずに移送させることができるので衛生的且つ経済的な生産に繋がります。

    ・フィルポンプ
     フィルポンプは1分間に60~80リットルの移送が可能で、尚且つ手元のバルブで流量をワンタッチ調整が可能です。
     工業用から食品まで使用でき、液体をかき混ぜないポンプ構造で耐久性にも優れたポンプです。

    ・ダイヤフラムポンプ
     食品工場、製薬、化粧品工場などの衛生面を重視される製造現場で使用され、洗浄性が高く汚れが 付着しにくい構造が特徴のポンプです。食品用ポンプは移送物が潤滑剤代わりとなり空運転は好まれないものも 多いですが、渦巻き型のポンプと違い摺動部が接液していないため空運転も可能なポンプです。構造としてダイヤフラムの往復運動で液体を送液するため、液質の変化を最小限に留めることが可能です。

    ・ギヤポンプ
     ギヤポンプは圧力の上昇に伴う吐出量の変動が少なく、定量性が特徴のポンプです。
     ギヤの回転数を変化させることにより吐出量をコントロールすることが可能で、さらに送液の粘度変化にも対応が可能なので低粘度から高粘度の液体まで1台のポンプで賄うことが可能です。

  • ポンプ価格について

    ポンプ本体参考価格は選定ポイントで解説した通り、流量などのスペックにより変わります。
    食品工場で多く使用するサイズ、スペックとしては約10~50万円が多くなっています。
    ポンプ本体のみで使用できるものではなく、送液する液体用タンク、ポンプ前後の送液配管、充填機などが合わせて必要となります。

  • ポンプ選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    ポンプは容量が大きすぎてもエネルギーの無駄遣いになり、小さくては期待した移送搬送ができません。
    ポンプの基本機能は、単位時間当たりにどの位の量の液体を、どの位の高さのエネルギーを持って送り出すことができるかとという点になります。どの位の量の液体を流せるかを「流量」、エネルギーの高さを「全揚程」といいます。全揚程は、ポンプの吸い込み側と吐出し側の高低差と圧力差から求められる「実揚程」と、液体を送るために必要な配管系統損失」の合計のことを指します。
    揚程とは、ポンプが液体を何メートルの高さまで汲み上げることができるかという能力を示したものです。
    ポンプが持つ汲み上げ能力で、単位は通常、メートルで表します。
    配管系統損失とは、ポンプで送液する際に通っていく配管経路で流量を低下させる要因となる配管がどれだけ配置されているかということになります。
    配管経路を迂回させるためにエルボ(L字配管)を使用している箇所やフィルター、異径配管を使用すると圧力損失が発生し、ポンプのスペックでカバーしなければなりません。
    ポンプの能力は全揚程と流量をセットで表し、どちらか一方の数値が満足していなければ想定した設置個所で機能を果たせなくなります。
    導入を検討する際は、過不足なく全揚程を算出することと合わせて流量をポンプメーカーへ伝えてください。

  • ポンプ導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    ポンプドライ運転(空運転)
    ポンプケーシング内や吸い込み配管内が液体で満たされていない状態でポンプを運転することをドライ運転といいます。
    ドライ運転が起きるとベアリングの破損、羽根車やモーターの焼付きが発生することに繋がります。ポンプ自体の破損にも繋がるため注意が必要です。
    ポンプ設置位置が送液元のタンク液面より上にある場合、且つポンプ始動時に発生しやすいため確認をおこなってください。

    対策①
    ポンプへの呼び水やエア抜きを確実に行う
    ポンプ運転の初期作業として呼び水やエア抜きを確実に行うことが重要です。
    ポンプまでの吸込み管を液体で満たし、エア抜きバルブから液体が出てくるまで
    エア抜きを行ってからポンプを始動させることを行います。

    対策②
    ポンプ停止時に液体の逆流を防止する
    構造及びポンプの設置条件上、動力を停止すると液体がタンクに逆流します。
    逆流するとポンプ内部と配管経路が空状態となり、毎回呼び水やエア抜きを行う必要性があります。
    ポンプの特性に合わせてチェックバルブやフート弁などを用いて逆流を防ぐことが重要です。

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食品移送ポンプ 『SPS-120V』

圧力変動の少ない移送ポンプ「サニーポンプシステム」。 「SPS-120V」は、ハンバーグ・ギョウザ・シュウマイ・中華まんの原料や粘性の高い魚のすり身まで幅広い用途にお使いいただける食品移送ポンプです。 ●ロータリー式のベーンポンプを採用していて原料の劣化を防ぎます。 ●ご利用用途により圧力制御装置の装着が可能です。 ●圧力変動の発生を防ぎ、移送バランスを保ちます。 ●ホッパー容量は3種類(300、500、900リットル)からお選びいただけます。 <製品の特長> ①粗びき肉にもやさしい、ロータリーベーンタイプ ポンプハウジング内部をメッキで仕上げ、ベーンに高分子量ポリエチレン(Ultra-High-Molecular-Weight-Polyethylene)を 使用しているので、ハウジングの寿命が長くなりました。 食品原料が接触する内部部分は簡単に分解洗浄ができ、衛生面も考慮した設計です。 ②リリーフバルブタイプ ハイテックでは、定圧運転のため、SPS-Vシリーズにリリーフバルブタイプをご用意しており、低価格モデルとしてご利用いただけます。 ③簡単な速度調節 インバーター制御により速度設定が簡素化されています。起動時においてもポンプがスムーズに動き出します。 ④様々なオプションのパーツの取り付けが可能です。 ○昇降装置(リフト) ○リリーフバルブ ○マグネットフィルター ○アジテーター(ホッパー内のスクリュー) ○ホッパー内残量検出センサー ○ピグシステム(配管内残留物押出装置) <標準仕様> 回転吐出量 1.2L 最大吐出能力 2,333Kg / 時間 最大充填能力 2,000Kg / 時間 回転速度 30 - 60 rpm 使用電力 3相、3.7kW 高さ   (300L)1,470mm (500L)1,860mm (900L)1,580mm 奥行き  (300L)940mm (500L)940mm (900L)1,290mm 幅  (300L)1,730mm (500L)1,730mm (900L)2,220mm オプション  昇降装置(リフト)/リリーフバルブ/マグネットフィルター/アジテーター(ホッパー内のスクリュー)/ホッパー内残量検出センサー/ピグシステム(配管内残留物押出装置) ※ 本仕様並びに装備は予告なく変更することがあります。 ※ 上記の生産量は生産する製品、工場の生産能力その他の条件により変動します。

解決できる課題

  • 品質向上
  • 生産効率改善

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定圧装置 『EQ-6V/EQ-12V』

原料ポンプから充填機までの配管内圧力を一定の圧力で配管内へ排出するため、製品毎に充填側とポンプ側でのスピードを同期する必要がありません。 また、ポンプモーターの立ち上がり時に発生する圧力不足や変速、充填スピードの変化による圧力変動の影響も最小限に抑える事ができるため、複数台数の充填機への原料安定供給も可能となります。 <製品の特長> 原料は太いシリンダー内を出入りするだけなので、ほとんど原料を傷めることはなく温度の上昇も防ぎます。 シリンダー内部のピストンも簡単に脱着でき、原料の通過部分を全て洗浄することができ、排水口もあるので衛生的です。 操作エアー圧力を設定するだけで、面倒な操作は必要ありません。 圧力の変動範囲は、±0.02Mpa以内です。 ポンプの脈動を吸収できるため、配管内の圧力は安定します。それにより、ソーセージ充填機でソーセージの単重のばらつきを抑えることが出来ます。 <標準仕様> EQ-6V 高さ 1420~1560 mm 配管接続高さ 1130~1270 mm 奥行き 580 mm 幅 464 mm 重さ 200 kg シリンダー容量 6リットル 圧力調整範囲 0~0.6 Mpa シリンダー径 160 mm ストローク 300 mm 接続配管サイズ 3S (外径76.3 mm) 供給エアー圧 0.65 Mpa 以上 定圧コントロール可能流量 0~2,200 リットル / 分 定圧精度 ±0.02 Mpa以内 消費エアー量(最大) 485 リットル / 分 使用電力 11 W EQ-12V 高さ 1560 mm 配管接続高さ 1270 mm 奥行き 630 mm 幅 514 mm 重さ 250 kg シリンダー容量 12リットル 圧力調整範囲 0~0.6 Mpa シリンダー径 200 mm ストローク 380 mm 接続配管サイズ 3S (外径76.3 mm) 供給エアー圧 0.65 Mpa 以上 定圧コントロール可能流量 0~3,300 リットル / 分 定圧精度 ±0.02 Mpa以内 消費エアー量(最大) 720リットル / 分 使用電力 11 W ※ 上記の仕様以外でも製作致します  ※ 本仕様並びに装備は予告なく変更する場合があります ※ 接続用配管はオプションです。

解決できる課題

  • 品質向上
  • 生産効率改善

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高粘度液移送ポンプ(二軸ロータリーポンプ)VRP

高粘度液移送ポンプ(二軸ロータリーポンプ)VRP 型式  インサイドメカニカルシール仕様 VRP-1A、3A、6A、10A、15A アウトサイドメカニカルシール仕様  VRP-1B、3B、6B、10B、15B 特徴 ゴーリング性に優れた独自のメタルを標準採用 ロータには、焼き付きを起こしにくいミウラ独自のHiニッケル合金を採用し、 理想のポンプクリアランスを実現しました。 サ二タリ構造 接液部は、駆動部と完全に分離されており、各部品の分解洗浄・組立てが極めて 簡単です。また、ポンプはカバーのボルトを外すだけで分解できるので、容易に洗浄・保守などの管理ができます。 低粘度からの定量性が抜群 シール性を優先した、加工精度の高い扇型ロータの採用により、低粘度から高粘度までの広い範囲での定量性に優れております。 メカニカルシール構造 液漏れしにくい構造のインサイドメカニカルシール仕様と、分解洗浄性に優れ、よりポンプ内部での残液が発生しにくいアウトサイドメカニカルシール仕様をラインナップしています。 作動原理 回転する2個のロータによりポンプの吸入口に真空ができ、その空間に液が流れます。 回転する2個のロータは、タイミングギヤにより回転するためロータの接触はありません。 ポンプの液体は2個のロータが180度回転するごとに連続して押し出されます。

解決できる課題

  • HACCP対策
  • 品質向上
  • コスト削減
  • 省エネ対策
  • 生産効率改善
  • 温湿度管理

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