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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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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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ロータリーポンプ JM/JOシリーズ

〇サニタリー仕様 ナカキンポンプはポンプ内部を常に清潔に保ちます。ポンプ内部は移送液の滞留を抑えた設計を施し、CIP洗浄に適した構造になっております。また、分解・組み付けも非常に簡単で「分解洗浄」を行う場合でも、短時間で実施可能です。 〇分解洗浄が容易 〇低粘度から高粘度まで送液可 〇製品中の固形分を壊さず送液 〇最大吐出圧力 1.0MPa <標準仕様> 「独自のベアリング機構」と「高剛性の軸設計」により高い吐出圧を実現しました。(高圧仕様1.5MPa ミニポンプJ2型 0.5MPa J4型 0.7MPa) 〇耐熱温度95°C <標準仕様> 耐熱温度は95°Cです。CIP洗浄時95℃の薬剤・温水を流す事が可能です。また、高温仕様では最高150℃の耐熱が可能です。生産ラインのSIP(装置滅菌)にも対応します。 〇正逆回転可能 但し、仕様により回転方向が制限される場合があります。 〇自吸式で負圧タンクからの抜出ポンプとして使用可 〇定量性 「生産能力の切替」、「下流側装置の切替」等による背圧変動に関わらず、高い定量性を得る事ができます。 〇高い汎用性 メカニカルシールやローターの形状、Oリングに至るまで、様々な特殊仕様が可能。様々な性質の移送液に対応致します。 〇インサイドメカニカルシールの特長 ・摺動面の外周から内周へ向かって漏れようとする流体をシールします。 ・漏れ方向が遠心力と逆方向の為、アウトサイドメカニカルシールと比べると、漏れにくく、高圧・高速回転などの厳しい条件に適しています。

解決できる課題

  • 品質向上
  • 生産効率改善

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サニタリーセントリーヒューガルポンプ

サニタリーセントリーヒューガルポンプ SPV-22シリーズ コストパフォーマンスに優れ、乳業、飲料、醸造、調味、および食品、医薬品の分野に適した最新のサニタリーポンプです。 【製品特徴】 ●高効率設計 ・最新の流体力学を基に新設計した高効率4枚羽根セミオープンインペラーとボリュートケーシングを採用することで、高効率を実現しました。 ・他社(T社、I社)製に比較して、同能力でモーター馬力を1サイズ小さく選定できます。 ※特に高揚程で高効率となっています。 ケーシングケーシング ・新型メカニカルシール  インサイド静止型メカシールの採用 ・駆動シャフトのシール部へ液が入り込まず液溜まりの恐れが無く、サニタリー性に優れています。 ・フラッシングタイプやアセプティックタイプ用のダブるメカニカルシールへ簡単に変更可能です。 ・低騒音・低振動設計 ・ケーシング板厚を厚くしたボリュートタイプを採用することで低騒音(70~80db)を実現。従来型に比較して5~8db程静かになりました

解決できる課題

  • 品質向上
  • 歩留まり改善
  • クレーム対策
  • 生産効率改善
  • 菌対策
  • 温湿度管理

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二重充填用ポンプ 『CP-2』

チーズやマヨネーズを使って二重充填ソーセージを生産できます! カクテルサイズや大径サイズのソーセージも二重充填が可能です! ■二重充填用ポンプは、二重充填ソーセージの中心材料を送るためのポンプです。 ■リンクウェル, M-10, M-20等、ハイテック製高速充填機と接続することにより、  二重充填ソーセージの生産が可能となります。 ■二重充填ソーセージの高速充填により、大量生産を可能とします。 ■メンテナンスコストを抑えた設計です。 <製品の特長> ①ハイテック製高速充填機との接続 ハイテック製リンクウェル, M-10, M-20等の高速充填機であれば、どのモデルでも二重充填ソーセージ用CP-2を使用できます。 もちろん、CP-2の接続を外せば、高速充填機単体での使用が可能ですので、通常のソーセージと二重充填ソーセージ両方の生産を行えます。 ②操作ボックス 高速充填機との連動運転、CP-2単独運転がボタン操作一つで切替することができます。 吐出スピードとヒーター温度が表示されますので、オペレーターは状況により設定変更を行うことが可能です。 ③計量ポンプ 様々な原料の使用を想定し、計量ポンプにはギアポンプを採用。吐出量を制御し、ソーセージ生産にとって重要な定量性を重視しています。 組み立て・解体が容易で衛生面にも配慮したデザインです。 ④原料ホッパー 原料ホッパーは温水式のヒータータンク内に位置し、高粘度原料であっても、ヒーターを使用してホッパー外側の温槽を温めることにより、原料の流動性を確保します。ヒーターの設定温度と温水の実温度が操作ボックス上で確認できますので、原料に合わせて温度設定が可能です。 ホッパーには撹拌機が備わっており、チーズ等の高粘度原料であってもヒーターの使用により硬化を防ぎます。 <標準仕様> ホッパー容量 56 L 吐出能力(80℃) 0.7 - 2.5 l /min 速度範囲  60 - 300 rpm / 60 Hz  50 - 250 rpm / 50 Hz 消費電力 1.8 kW 高さ 1,878 mm 幅 870 mm 奥行 822 mm ※ 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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