図1から図6までを参照して、本発明の実� �例1を説明する。

 図1は、本発明の物質移送装置の実施例1が� �置された物質移動システムを示す模式図で� �る。図2は、図1の物質移送装置の筐体だけを 切断してその内部を側方から示す側面図であ る。図3(a)は、図2に示す物質移送装置の回転� ��材と羽根を示す側面図であり、(b)は、内部� ��間(回転部材も同様)の他の例を示す側面図� �あり、(c)は、内部空間(回転部材も同様)の更 に他の例を示す側面図である。図4は、図3(a)� ��B-B断面図である。図5は、実施例1の物質移� �装置と比較例の物質移送装置による移送量� �比較して示すグラフであり、横軸は回転部� �の回転数(rpm)を表し、縦軸は出口における移 送方向に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 図6は、入口と出口における圧力を示すグラ� �であり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦� �は水柱(m)での圧力を表す。

 物質移送装置10は、図1に示すように例え� ��、大量の流動物が収容された大きな容器(タ ンクなど)2から搬送管4A、4Bを経由して多数の 小さな容器6-1、6―2、……に流動物を移送す� ��際に使用される。物質移送装置10は搬送管4A 、4Bの間(接続部分)に取り付けられており、� �力によって容器2から物質移送装置10の入口12 に落下してきた物質を出口14まで移送して搬� ��管4Bに出す(吐出させる、排出する)ものであ る。なお、多数の小さな容器6-1、6―2、……� ��、矢印A方向に搬送ベルト8によって順次に� �送される。

 物質移送装置10は、図2などに示すように、� ��質が入れられる(供給される)入口12と、入口 12から入れられた物質が出される(吐出される 、排出される)出口14とが形成された筐体(ケ� �シング)20を備えている。入口12と出口14は横� ��面(物質の流出入方向(矢印IN、OUTで示す方向 )に直交する面)を円形のものとした。筐体20� �は内部空間22が形成されており、この内部空 間22は、その内径を大きくしながら入口12か� �出口14まで延びている。即ち、内部空間22は� ��口12の近傍の内径R2が最小であり、出口14の� ��傍の内径R1が最大となるように徐々に広が� �ている。内部空間22の形状としては、図1の� �面図には円錐台形状のものが示されている� �、円錐形状のものでもよい。また、内部空� �22の形状は、図3(b)に示すように側面図が山� �の広がったようなものであってもよく、図3( c)に示すように側面図が弾のようになるもの� ��あってもよい。筐体20には、内部空間22を画 定する内周面24が形成されており、この内周� ��24は、例えば円錐台形状の外周面に相当す� �ものである。出口14には、出口14から出る物� ��の流量を計測する流量計16が配置されてい� �。この流量計16によれば、出口14の横断面(物 質が出される方向(矢印OUT方向)に直交する面) 1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))が測定さ れる。また、入口12には、入口12における流� �物による圧力を測定する圧力計13が配置され ており、出口14には、出口14における流動物� �よる圧力を測定する圧力計15配置されている 。これらの圧力計13,15で測定した圧力の一例� ��水柱(m)に換算して後述する図6に示す。圧力 計13としては、株式会社プラントコンストラ� ��トアンドエンジニアリング製のマノメータ( 測定単位は、水柱(m))を用い、圧力計15として は、株式会社第一計器製作所製のブルドン管 式圧力計(一般形圧力計であり、測定単位はMP a)を用いて水柱(m)に換算し後述するグラフを� ��成した。流量計16としては、東京計装株式� �社製のフロート式流量計(フロメータ、測定� ��位はL/min)を用いた。なお、流量計16は、水� �流量しか計測できない。

 筐体20の内部空間22には、この内部空間22� ��中で回転する回転部材30が収容されている� �回転部材30は、その太さ(円錐形状や円錐台� �状の場合は外径に相当する)を大きくしなが� ��入口12から出口14まで延びている。回転部材 30は内部空間22と相似形であることが好まし� �が、相似形でなくてもよい。実施例1では内� ��空間22の形状を円錐台形状としたので、回� �部材30の形状も、図2や図3(a)に示すように円� ��台形状とした。筐体20の内部空間22と回転部 材30を円錐形状又は円錐台形状にした場合は� ��これらを作製し易く、また、物質の移送も� ��滑に行われる。また、内部空間22と回転部� �30を相似形にした場合は、物質移送装置10の� ��造上の都合が良い。

 回転部材30は、円形の頂面32の中心点と円 形の底面34の中心点とを通る直線36(仮想線)を 中心軸として回転する。ここでは、直線36と� ��心の中心軸38を回転部材30の回転中心とした 。中心軸38の長手方向両端部は軸受40,42に回� �自在に固定されている。また、中心軸38のう ち軸受42に回転自在に固定されている部分は� ��ータ44に連結されており、このモータ44が駆 動することによって回転部材30が回転する。� ��ータ44は制御器(図示せず)によって制御され ている。回転部材30の底面34には、移送中の� �質が筐体20の底面(内壁の底面)に衝突するこ� ��を防止する堰板35が固定されている(形成さ� ��ている)。堰板35は、底面34よりも広く(外径� ��大きく)、底面34付近における羽根50の外径� �ほぼ等しい。回転部材30の頂面32と堰板35は� �体20の内壁面に接触しないように構成されて おり、固定されて回転しない筐体20に接触せ� ��に回転部材30は円滑に回転する。

 回転部材30の外周面31には螺旋状の羽根50� ��形成されており、この羽根50は回転部材30と 共に回転する。羽根50は、回転部材30の外周� �31の先端から後端まで(端から端まで)螺旋状� ��延びている。しかし、羽根50は、端から端� �でではなくて、外周面31のうち入口12の近傍� ��分から出口14の近傍部分まで連続して延び� �いるように構成してもよい。従って、後述� �るように、回転部材30の長手方向両端部には 羽根50が無いように構成してもよい。また、� ��根50は、回転部材30の外周面31から筐体20の� �周面24に近接した位置まで広がっており、羽 根50の先端(内周面24に向き合う部分)と内周面 24との隙間から物質がほとんど漏れないよう� ��なっている。羽根50のうち互いに向き合う� �面の間の距離(間隔)dは一定である(表面のど� ��位置でも等しい)。さらに、羽根50と内周面2 4は接触しないようになっており、羽根50の回 転に支障は無い。なお、筐体20は回転しない� ��うに固定されており、床などに安定して配� ��するための脚(図示せず)が取り付けられて� �る。

 回転部材30の外周面31と羽根50との境界に� ��ける接線52を中心軸38(直線36)に向けて平行� �動して接線52が中心軸38に交差したときに接� ��52と中心軸38との成す傾斜角度θは、図3(a)に 示すように、一定であり84°である。物質の� �送量を増加させるためには、後述するよう� �傾斜角度θを変更してもよい。

 上記した各種部品(筐体20、回転部材30、� �根50など)は、移送する物質に応じて金属や� �脂などから作製される。物質移送装置10によ って移送される物質としては、食品・食料品 、化学品、化粧品・洗剤、及び医薬品などが 挙げられる。食品・食料品の例としては、乳 製品、調味料、調理食品、飲料、酒類、及び 菓子製品などがある。化学品の例としては、 塗料などがある。化粧品・洗剤の例としては 、クリーム、シャンプー、及び洗剤などがあ る。医薬品の例としては、軟膏、目薬、グリ セリンなどがある。

 筐体20の内部空間22の底面の直径R1を18cmと し、頂面の直径R2を4cmとし、内部空間22の長� �L1(回転部材30の長さでもある)を20.7cmとし、� �断面が円形の入口12の直径R5は、出口14の横� �面積に比べて2倍の横断面積になる直径とし� ��出口14の直径R6を2.0cmとした。回転部材30の� �面の直径R3を13cmとし、頂面の直径R4を1.3cmと� ��、羽根50のうち互いに向き合う表面の間の� �離(間隔)dを2.5cmとした。このように設定した 場合の移送量を測定した。実施例1では物質� �して水を移送した。後述する他の実施例も� �質として水を使った。測定結果を図5に示す� ��図5には、比較例の物質移送装置の流量も示 す。比較例の物質移送装置では、回転部材と 筐体の内部空間を円柱形としてその内部空間 の直径を7cmのものとし、回転部材の直径(外� �)を1.3cmとし、他の部品は物質移送装置10と同 じもの、同じサイズとした。なお、この測定 では流量計16を用いて流量を測定しており、� ��た、物質移送装置10も比較例の物質移送装� �も樹脂製のものを用いた。

 図5に示すように、回転数(rpm)に比例して� ��実施例1の物質移送装置10も、比較例の物質� ��送装置も流量が増すが、回転数の増加に伴� ��流量の増加割合は物質移送装置10の方が非� �に大きい。

 上記のサイズの物質移送装置10の入口12と 出口14における圧力を測定した結果を図6に示 す。図6には、水柱の高さ(m)で圧力を示して� �り、入口12での圧力はマイナスであり、出口 14での圧力は2mを超えた。この結果から、入� �12では、物質を内部に吸い込むような負圧が 発生していると考えられる。

 上記の図5と図6のようになる理由につい� �検討する。

 物質移送装置10では、羽根50の回転に支障 が無い程度に羽根50を筐体20の内周面24に近接 (接近)させており、羽根50と内周面24との隙間 からは物質が漏れないと考えられるので、物 質の移送路(移送空間)60は、回転部材30の外周 面31、螺旋状の羽根50、及び筐体20の内周面24� ��囲まれた空間になる。この移送路60は螺旋� �の羽根50に沿って連続して螺旋状に延びるの で、移送路60は回転部材30の外周面31上に螺旋 状に形成されていることとなる。

 回転部材30は、その外径(最小がR4であり� �最大がR3である)を大きくしながら入口12から 出口14まで延びるので、頂面32は入口12の近傍 に位置し、その底面34は出口14の近傍に位置� �ることとなる。このため、回転部材30は出口 14に近づくほど太くなる。従って、回転部材3 0が一定速度で回転している場合、その外周� �31においては出口14に近い部分ほど周速度が� ��くなり(回転部材30の外周面31の定点の一回� �当たりの移動距離が長くなり)、換言すれば� ��外周面31の定点は回転部材30の中心軸38から� ��れるほど(出口14に近いほど)周速度が速くな る。即ち、入口12から出口14まで螺旋状に続� �移送路60においては回転部材30の外径に応じ� ��、出口14に近い部分ほど周速度が徐々に速� �なる。このため、入口12から入れられた物質 は、入口12の近傍の移送路60に到達し、移送� �60においては、上記の周速度にほぼ比例して 移送速度を徐々に上げながら(加速しながら)� ��口14に向かって移送されることとなる。こ� �ときの流れを螺旋状の二点鎖線Fで示す。こ� ��に対して、比較例の物質移送装置では、内� ��空間も回転部材も円柱状のものなので、入� ��での移送速度も出口での移送速度もほぼ同� ��である。

 上記のように物質移送装置10では、物質� �移送速度は、回転部材30の外周面31における� ��速度にほぼ比例するので、徐々に増加する� ��速度にほぼ比例して(伴って)物質の移送速� �も徐々に増加し、移送速度の急激な変動が� �じることなく、移送中の物質は層流(乱れの� ��ない流れをいう)を形成しながら(乱流(乱れ� ��多い流れをいう)を形成せずに)円滑に出口14 まで移送されることとなる。このように入口 12よりも出口14に到達したときのほうが物質� �移送速度は速いので、出口14まで移送されて きた物質は、回転部材30の回転速度に応じて� ��口14から勢い良く出される(高い吐出圧で吐� ��される)こととなる。また、上記のように移 送路60では物質の層流が形成されるので、移� ��中の物質が筐体20の内周面24や羽根50に激し� ��衝突することがなく、この衝突に起因する� ��音や振動が発生せず、物質も破損しない。

 上記のように物質移送装置10の移送路60で は出口14に近づくほど移送速度が速くなるの� ��、入口12から入れられた物質の量(供給量)と 出口14から出る物質の量(排出量)を単位面積� �び単位時間当たりで比較した場合、供給量� �りも排出量が多くなるはすである。しかし� �実際は、入口12から入れられた量の物質しか 出口14から出ないので、図6に示すように、入 口12から入れられた物質を移送路60の奥に(出� ��14に向けて)吸い込むような力(負圧)が作用� �る。従って、入口12から次々に多量の物質を 入れても詰まることなく円滑に出口14まで移� ��でき、この出口14から吐出できる。これに� �し、比較例の物質移送装置では、内部空間� �回転部材も円柱状のものなので、入口付近� �の移送量も出口付近での移送量も同じであ� �。

 ここで、筐体20の長さ(回転部材30の長さ)� ��羽根50の巻数、羽根間距離d、羽根50の傾きθ の設計手法を説明する。

 回転部材30の長さをL1とし、回転部材30の底� ��の直径をR3とし、対向する羽根50の距離をd� �し、羽根50の巻数をNとし、内部空間22のうち 出口14の近傍の内径をR1(羽根50の端部の直径� �ほぼ等しい)とし、中心軸38に対する羽根50の 傾斜角度をθとした場合、L1=dxN、θ=90°―(tan ^-1 (d/3.14xR1))°、固形物の幅W<d、固形物の厚さH <(R1-R3)/2、固形物の奥行きをBとしたとき、� ��形物の最大径d1=(W ² +H ² +B ² ) ^1/2
ここで、d1<dとする。

 固形物の最大径d1と必要流量から出口14の 直径R6を決め、入口12の直径R5は、出口14の直� ��R6よりも、横断面積の比で2倍から3倍の径に する。なお、羽根50と筐体20の内周面との距� �は、移送中の物質の漏れ、加工、組み立て� �制約等を考慮して0.01mmから0.2mmまでの範囲内 であることが好ましい。

 図7と図8を参照して、本発明の物質移送� �置の実施例2を説明する。

 図7は、実施例2の物質移送装置の回転部材� �羽根を示す側面図である。図8は、実施例2の 物質移送装置と実施例1の物質移送装置によ� �移送量を比較して示すグラフであり、横軸� �回転部材の回転数(rpm)を表し、縦軸は出口に おける移送方向に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 これらの図では、図1から図6までに示す構成� ��素と同じ構成要素には同じ符号が付されて� ��る。

 実施例2の物質移送装置110の基本的な構造 は実施例1の物質移送装置10と同じであり、物 質移送装置10との相違点は羽根の形状である� ��物質移送装置110の羽根150のうち互いに向き� ��う表面の間の距離(間隔)dは、出口14(図2等参 照)に向かうほど長くなっている。具体的に� �、入口12(図2等参照)近傍における距離dを2.5cm とし、出口14近傍における距離d5を6.7cmとし、 この間では、羽根150の一巻きごとに距離(dか� ��d5)を3.0cm、3.75cm、4.75cmのように増加させた� �なお、羽根150の巻数は、実施例1の羽根50の� �数に比べて減少する(八巻きから六巻きとな� ��)。

 このように入口12から出口14に向かうにし たがって距離d~d5を徐々に広げることにより� �移送路160の横断面(移送方向に直交する面)は 出口14に向かうほど広くなるので、物質をい� ��そう円滑、大量に移送できる。しかし、距� ��dが長くなり過ぎるときは、移送路160におい て物質が滞留し易くなって乱流が発生し易く なる。この乱流の発生を防止するためには、 後述する第2の羽根を形成する。ここでは、� �離dを変更した実施例2の物質移送装置110と実 施例1の物質移送装置10による移送量を比較し て図8に示す。

 図8に示すように回転数(rpm)に比例して、� ��施例1の物質移送装置10も、実施例2の物質移 送装置110も流量が増すが、回転数の増加に伴 う流量の増加割合は物質移送装置110の方が大 きい。この理由は、上述したように、移送路 160の横断面(移送方向に直交する面)は広くな� ��て物質をいっそう大量に移送できるからで� ��り、入口12から入れられた物質を移送路160� �奥に(出口14に向けて)吸い込むような力(負圧 )が作用するからである。但し、むやみに距� �d5を広げた場合は、上述したように移送路160 において物質が滞留し易くなって乱流が発生 し易くなる。

 尚、距離d~d5については、実施例1で記載� �た筐体20の長さ(回転部材30の長さ)、羽根50の 巻数、羽根間距離d、羽根50の傾きθの設計手� ��に基づいて定めることとなる。

 図9と図10を参照して、本発明の物質移送� ��置の実施例3を説明する。

 図9は、実施例3の物質移送装置の回転部材� �羽根を示す側面図である。図10は、実施例3� �物質移送装置、実施例1及び実施例2の物質移 送装置による移送量を比較して示すグラフで あり、横軸は回転部材の回転数(rpm)を表し、� ��軸は出口における移送方向に直交する面の1 cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 これらの図では、図1から図9までに示す構成� ��素と同じ構成要素には同じ符号が付されて� ��る。

 実施例3の物質移送装置210の基本的な構造 は実施例2の物質移送装置110と同じであり、� �質移送装置110との相違点は羽根の間隔と第2� ��羽根252を形成した点である。実施例3の物質 移送装置210の羽根250のうち互いに向き合う表 面の間の距離(間隔)dは、実施例2の物質移送� �置110と同様に、出口14(図2等参照)に向かうほ ど長くなっているが、出口14の近傍における� ��離dは、羽根150よりも羽根250のほうが長い。 具体的には、入口12(図2等参照)近傍における� ��離dを2.5cmとし、出口14近傍における距離d5を 7.45cmとし、この間では、羽根250の一巻きごと に距離d2~d5を3.0cm、3.75cm、4.75cmのように増加� �せた。

 このように入口12から出口14に向かうにし たがって距離d、d2、d3、d4、d5を広げることに より、移送路260の横断面(移送方向に直交す� �面)は出口14に向かうほど広くなるが、出口14 の付近では距離d5が長くなり過ぎて、移送路2 60において物質が滞留し易くなって乱流が発� ��し易くなる。この乱流の発生を防止するた� ��に、第2の羽根252を形成した。

 この第2の羽根252は、図9に示すように、� �根250のうち互いに向き合う表面の間(ここで� ��、距離d4の羽根の間)から、羽根250に接触し� ��いように回転部材30の外周面31を螺旋状に延 びている。具体的には、羽根250の最後の1.5巻 きの開始位置とは中心軸38(図2参照)を介して� ��対側の位置から出口14に向かって、第2の羽� ��252が形成され始めている。第2の羽根252の形 成され始めの高さは低くて徐々に高くなって おり、出口14の近傍では、第2の羽根252の高さ と羽根250の高さはほぼ同じである。このよう に第2の羽根252を形成することにより、移送� �260を移送される物質に整流作用が働くので� �羽根250の距離dが広すぎることに起因する物� ��の滞留、乱流の発生が防止される。なお、� ��2の羽根の形成され始めの位置は、移送され る物質の種類に応じて実験などによって決め られる。

 図10に、距離dを変更すると共に第2の羽根 252が形成された実施例3の物質移送装置210、� �施例2の物質移送装置110、及び実施例1の物質 移送装置10による移送量を比較して示す。

 図10に示すように回転数(rpm)に比例して、 実施例1、2の物質移送装置10、110も、実施例3� ��物質移送装置210も流量が増すが、回転数の� ��加に伴う流量の増加割合はこれらのなかで� ��物質移送装置210が最大である。この理由は� ��上述したように、移送路260の横断面(移送方 向に直交する面)は広くなって物質をいっそ� �大量に移送できると共に第2の羽根252によっ� ��層流が形成されるからであり、入口12から� �れられた物質を移送路260の奥に(出口14に向� �て)吸い込むような力(負圧)が作用するから� �ある。なお、乱流は発生しないので、移送� �れる物質には損傷は発生しない。

 図11と図12を参照して、本発明の物質移送 装置の実施例4を説明する。

 図11は、実施例4の物質移送装置の回転部材� ��羽根を示す側面図である。図12は、実施例4� ��物質移送装置、実施例1、2、3の物質移送装� ��による移送量を比較して示すグラフであり� ��横軸は回転部材の回転数(rpm)を表し、縦軸� �出口における移送方向に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 これらの図では、図1から図10までに示す構成 要素と同じ構成要素には同じ符号が付されて いる。

 実施例4の物質移送装置310の基本的な構造 は実施例1の物質移送装置10と同じであり、物 質移送装置10との相違点は羽根の厚さtが出口 14に近いほど厚くなる(入口12に近いほど薄く� ��る)点である。実施例4の物質移送装置310の� �根350の厚さtは、入口12(図2等参照)近傍にお� �る厚さtを2.0mmとし、出口14近傍における厚さ tを5.0mmとし、この間では、羽根350の一巻きご とに厚さtを約0.5mmずつ増加させた。なお、羽 根350の厚みは、流路の幅(d~d5)を狭めない程度 の厚みとする。

 このように入り口12から出口14に向かうに したがって羽根350の厚さtを徐々に厚くする� �とにより、移送速度の速い領域では羽根350� �厚くなるので、羽根350の耐久性が向上する� �また、入口12の近傍部分(移送速度の遅い領� �)では羽根350が薄いので、入口12から入れら� �た物質が羽根350に衝突しにくくなって、物� �の損傷も少なくなる。また、物質の移送に� �する抵抗は小さくなり、物質は円滑に移送� �れることとなる。

 図12に、実施例4の物質移送装置310、実施� ��1、2、3の物質移送装置10、110、210による移� �量を比較して示す。

 図12に示すように回転数(rpm)に比例して、 いずれの物質移送装置10、110、210、310も流量� ��増すが、回転数の増加に伴う流量の増加割� ��はこれらのなかでは物質移送装置210が最大� ��ある。

 図13と図14を参照して、本発明の物質移送 装置の実施例5を説明する。

 図13は、実施例5の物質移送装置の回転部材� ��羽根を示す側面図である。図14は、実施例5� ��物質移送装置と実施例1の物質移送装置によ る移送量を比較して示すグラフであり、横軸 は回転部材の回転数(rpm)を表し、縦軸は出口� ��おける移送方向に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 これらの図では、図1から図12までに示す構成 要素と同じ構成要素には同じ符号が付されて いる。

 実施例5の物質移送装置410の基本的な構造 は実施例1の物質移送装置10と同じであり、実 施例1の物質移送装置10との相違点は、羽根450 と外周面31との境界における接線52を中心線(� ��線)36(中心軸38)に向けて平行移動して接線52� ��中心線36に交差したときに接線52と中心線36� ��の成す傾斜角度θが、出口14に近くなるほど 小さくなる点にある。この傾斜角度θは、移� ��される物質の種類や固形物の大きさに応じ� ��実験的に決定する。ここでは、傾斜角度θ� �変えた2つの例を図14に示して、傾斜角度θと 流量(移送量)との関係を説明する。

 図14の直線Iは、実施例1(物質移送装置10)� �場合の流量を表し、傾斜角度θ1~θ3は羽根50� �どの部分でも84°である。図14の直線IIは、羽 根450のうち入口12に最も近い部分の傾斜角度� �1を85°とし、中央部分の傾斜角度θ2を82°と� �、出口14に最も近い部分の傾斜角度θ3を75°� �した場合の流量を表す。図14の直線IIIは、羽 根450のうち入口12に最も近い部分の傾斜角度� �1を77°とし、中央部分の傾斜角度θ2を73°と� �、出口14に最も近い部分の傾斜角度θ3を55°� �した場合の流量を表す。

 上記の実験によれば、羽根450のうち入口1 2に最も近い部分の傾斜角度θ1を85°とし、出� ��14に近づくほど徐々に傾斜角度を小さくし� �出口14に最も近い部分の傾斜角度θ3を75°と� �た場合が最も流量が多いことが判明した。� �の理由は、傾斜角度θが小さいほど、移送さ れている物質の移送速度(外周面31の周速度)� �速くなるから(物質の加速度が大きくなるか� ��)である。傾斜角度θを小さくしすぎた場合� ��、加速度が大きくなるので、移送中の物質� ��損傷され易くなる。

 移送した物質の例としては、水を流体と� ��、10mmほどのサイズの茹でたジャガイモ、人 参、大根、米粒、豆粒など、形の壊れ易い固 形物を用いたが、本実験では、移送前の形状 を保ったまま出口から排出された。また、水 と共に生きたメダカを移送したが、生きたま ま出口から排出された。

 図15と図16を参照して、本発明の物質移送 装置の実施例6を説明する。

 図15(a)は、実施例6の物質移送装置を示す側� ��図であり、(b)は、(a)の一部を拡大して示す� ��面図である。図16は、実施例6の物質移送装� ��と実施例1の物質移送装置による移送量を比 較して示すグラフであり、横軸は回転部材の 回転数(rpm)を表し、縦軸は出口における移送� ��向に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 これらの図では、図1から図14までに示す構成 要素と同じ構成要素には同じ符号が付されて いる。

 実施例6の物質移送装置510の基本的な構造 は実施例1の物質移送装置10と同じであり、実 施例1の物質移送装置10との相違点は、羽根50� ��うち出口14に近い部分に遮蔽壁(蓋)552を配置 した点にある。遮蔽壁(蓋)552は、回転部材30� �外周面31を筐体20の内周面24から遮蔽するも� �であり、羽根50のうち互いに向き合う部分の 先端(頂面)の間に広がって外周面31に並行に� �びている(広がっている)。羽根50の全ての部� ��に遮蔽壁552を配置してもよいが、物質移送� ��置510を清掃するときに遮蔽壁552が邪魔にな� ��。

 上記のように遮蔽壁552が形成されている� ��分では、移送中の物質が筐体20の内周面24(� �定されている)に接触しないので、移送中の� ��質と内周面24との摩擦を無くすことができ� �いっそう円滑に物質を移送できる。

 図16には遮蔽壁552の有無によって流量を� �較した例を示す。遮蔽壁552が配置された物� �移送装置510は、遮蔽壁552が無い物質移送装� �10(実施例1)に比べて流量が増したことが判明 した。

 図17と図18を参照して、本発明の物質移送 装置の実施例7を説明する。

 図17は、実施例7の物質移送装置を示す側面� ��である。図18は、実施例7の物質移送装置と� ��施例1の物質移送装置による移送量を比較し て示すグラフであり、横軸は回転部材の回転 数(rpm)を表し、縦軸は出口における移送方向� ��直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表す。 これらの図では、図1から図16までに示す構成 要素と同じ構成要素には同じ符号が付されて いる。

 実施例7の物質移送装置610の基本的な構造 は実施例1の物質移送装置10と同じであり、実 施例1の物質移送装置10との相違点は、回転部 材30の外周面31のうち入口近傍部分には、羽� �650が形成されていない点にある。実施例1か� ��実施例6までの物質移送装置には、回転部材 30の外周面31の端から端まで羽根が形成され� �いるが、実施例7の物質移送装置610では、回� ��部材30の外周面31のうち入口近傍部分には羽 根650を形成しない。このようにした場合、入 口近傍部分における羽根650による抵抗が減少 するので、図18に示すように流量は僅かに増� ��する傾向にある。入口12から入れられた物� �が羽根650に直ぐには接触しないので、物質� �損傷が低減される。このような物質移送装� �610は、移送される物質に含まれている固形� �が壊れ易いもの(損傷し易いもの、例えば、� ��らかいもの等)の場合に好適である。

 なお、上記した羽根650の無い部分の距離L xは、Lx/L1が0.5以下の範囲内(好ましくは0.3以� �)が好適と考えられる。

 図19と図20を参照して、本発明の物質移送 装置の実施例8を説明する。

 図19は、実施例8の物質移送装置を示す側面� ��である。図20(a)は、実施例8の物質移送装置� ��実施例1の物質移送装置による移送量を比較 して示すグラフであり、横軸は回転部材の回 転数(rpm)を表し、縦軸は出口における移送方� ��に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表し、 (b)は、入口と出口における圧力を示すグラフ であり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸 は水柱(m)での圧力を表す。これらの図では、 図1から図18までに示す構成要素と同じ構成要 素には同じ符号が付されている。

 実施例8の物質移送装置710の基本的な構造 は実施例1の物質移送装置10と同じであり、実 施例1の物質移送装置10との相違点は、筐体720 と回転部材730の長さや、羽根750、752,754の枚� �にある。なお、回転部材730には、堰板35(図2� ��照)と同様の堰板735が固定されている。

 物質移送装置710は物質移送装置10に比べ� �、筐体720やその内部空間722、回転部材730が� �くて短い。内部空間722と回転部材730は円錐� �形状である。内部空間722の底面の直径R1は20c mであり、頂面の直径R2は12cmであり、長さL1は 17.5cmである。回転部材730の底面734の直径R3は1 5cmであり、頂面732の直径R4は7cmである。また� ��回転部材730の外周面731には、互いに連続し� ��いない(独立した)3枚の羽根750、752(第2の羽� �)、754(第3の羽根)が形成されている。

 羽根750は、回転部材730の外周面731のうち� ��面732の間際の部分から巻き始められて、底� ��734の間際の部分まで巻かれて(端から端まで 巻かれて)おり、巻き始めから巻き終わりま� �外周面731を約一回りしている(約360°巻かれ� �いる)。第2の羽根752は、回転部材730の外周面 731のうち回転部材730の長手方向中央部分から 巻かれ始められて、底面734の間際の部分まで 巻かれており、巻き始めから巻き終わりまで 外周面731を約半周弱している(中心角で約120° ~130°巻かれている)。第3の羽根754は、回転部� ��730の外周面731のうち回転部材730の長手方向� ��央部分から巻かれ始められており、この位� ��は、第2の羽根752の巻き始め位置とほぼ同じ であるが、中心角で約120°ずれている。第3の 羽根754は、底面734の間際の部分まで巻かれて おり、巻き始めから巻き終わりまで外周面731 を約半周弱している(中心角で約120°~130°巻か れている)。

 羽根750の互いに向き合う表面の間隔dは長 いので、実施例3で説明したように、移送路76 0において物質が滞留し易くなって乱流が発� �し易くなるが、この乱流の発生は、第2の羽� ��752と第3の羽根754によって防止される。

 上記の物質移送装置710を使用した場合の� ��量と入口12と出口14での圧力差とを、物質移 送装置10(実施例1)に比較して図20に示す。こ� �では、水のみを移送した例を示す。なお、� �例では、上記のように第2の羽根752と第3の羽 根754を回転部材730の外周面731に巻いた例を示 したが、3枚の短い羽根を中心角で90°ずつず� ��して巻いてもよい。

 図21と図22を参照して、本発明の物質移送 装置の実施例9を説明する。

 図21は、実施例9の物質移送装置を示す側面� ��である。図22(a)は、実施例9の物質移送装置� ��実施例1~実施例8の物質移送装置による移送� ��を比較して示すグラフであり、横軸は回転� ��材の回転数(rpm)を表し、縦軸は出口におけ� �移送方向に直交する面の1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))を表し、 (b)は、入口と出口における圧力を示すグラフ であり、横軸は筐体の長さ方向を表し、縦軸 は水柱(m)での圧力を表す。これらの図では、 図1から図20までに示す構成要素と同じ構成要 素には同じ符号が付されている。

 実施例9の物質移送装置810は、実施例1の� �質移送装置10を基本として、実施例2の物質� �送装置110と同様に羽根850の間隔(d、d2、d3、d4 、d5)を徐々に広げ、さらに、実施例3の物質� �送装置210と同様に第2の羽根852を設け、さら� ��、実施例6の物質移送装置510と同様に遮蔽壁 854を配置した。

 物質移送装置810は、図22に示すように、� �の物質移送装置10、110、210、310、410、510、610 に比べて、移送量や圧力の点で優れているこ とが判明した。

 図23を参照して、本発明の物質移送装置� �実施例10を説明する。

 図23は、実施例10の物質移送装置の概略を 示す側面図である。

 上記した実施例1から実施例9までの物質� �送装置では、回転部材30の回転軸38に直交す� ��方向(交差する方向の一例である)から物質� �入れられるように入口12が形成されている。 実施例10の物質移送装置910では、回転部材930� ��回転軸938に平行な方向(矢印IN方向)から物質 が入れられるように入口912が形成されている 。物質の出口914では、実施例1から実施例9ま� ��と同様に回転軸938に直交する方向(矢印OUT方 向)に物質が出される。

 物質移送装置910は、回転軸938に平行な方� ��(矢印IN方向)から物質が入れられる(供給さ� �る)入口912と、入口912から入れられた物質が� ��回転軸938に直交する方向(矢印OUT方向)に出� �れる(吐出される、排出される)出口914とが形 成された筐体(ケーシング)920を備えている。� ��口12と出口14は横断面(物質の流出入方向(矢� ��IN、OUTで示す方向)に直交する面)を円形のも のとした。筐体920には内部空間922が形成され ており、この内部空間922は、その内径を大き くしながら入口912から出口914まで延びている 。即ち、内部空間922は入口912の近傍の内径が 最小であり、出口914の近傍の内径が最大とな るように徐々に広がっている。内部空間922の 形状としては、図23の側面図には円錐台形状� ��ものが示されているが、円錐形状のもので� ��よい。また、内部空間922の形状は、図3(b)に 示すように側面図が山裾の広がったようなも のであってもよく、図3(c)に示すように側面� �が弾のようになるものであってもよい。

 筐体920には、内部空間922を画定する内周面9 24が形成されており、この内周面924は、例え� ��円錐台形状の外周面に相当するものである� ��出口914には、出口914から出る物質の流量を� ��測する流量計16が配置されている。この流� �計16によれば、出口914の横断面(物質が出さ� �る方向(矢印OUT方向)に直交する面)1cm ² 当たりの移送量(L/min(リットル毎分))が測定さ れる。また、入口912には、入口912における圧 力を測定する圧力計13が配置されており、出� ��914には、出口914における圧力を測定する圧� ��計15配置されている。

 筐体920の内部空間922には、この内部空間9 22の中で回転する回転部材930が収容されてい� ��。回転部材930は、その外径を大きくしなが� ��入口912から出口914まで延びている。回転部� ��930は内部空間922と相似形であることが好ま� ��いが、相似形でなくてもよい。実施例10で� �内部空間22の形状を円錐台形状としたので、 回転部材930の形状も円錐台形状とした。しか し、回転部材930の頂上部(先端部)932は、入口9 12から入れられた物質が衝突しても破損され� ��くいように、滑らかな湾曲面になっている� ��

 回転部材930は、滑らかに湾曲した頂上部9 32の頂点と円形の底面934の中心点とを通る中� ��軸938を中心にして回転する。中心軸38の長� �方向一端部は軸受942に回転自在に固定され� �おり、中心軸938のうち軸受942に回転自在に� �定されている部分はモータ944に連結されて� �る。このモータ944が駆動することによって� �転部材930が回転する。モータ944は制御器(図� ��せず)によって制御されている。回転部材930 の頂上部932と底面934は筐体920の内壁面に接触 しないように構成されており、固定されてい る筐体920に接触せずに回転部材930は円滑に回 転する。なお、回転部材930には、堰板35(図2� �照)と同様の堰板935が固定されている(形成さ れている)。

 回転部材930の外周面931には螺旋状の羽根9 50、952が形成されており、この羽根950、952は� ��転部材930と共に回転する。

 羽根950は、回転部材930の外周面931の先端( 頂上部932)のやや内側から後端(底面934)まで螺 旋状に延びている。また、羽根952は、外周面 931の長手方向中央部から底面934まで螺旋状に 延びており、羽根950とは交差しない。このよ うに2枚の羽根950、952にした作用効果は、実� �例3と同様に、移送路960の横断面(移送方向に 直交する面)は広くなって物質をいっそう大� �に移送できると共に第2の羽根952によって層� ��が形成されるので、多量の物質を破損させ� ��に円滑に移送できる。

 なお、実施例10では、羽根を2枚としたが� ��実施例1のように連続する1枚の羽根にして� �よく、また、実施例6のように遮蔽壁を形成� ��てもよい。さらに、実施例2のように第2の� �根を形成しなくてもよく、また、実施例4の� ��うに出口914に近づくほど厚い羽根としても� ��い。

 上記のように回転軸938に平行な方向(矢印IN� ��向)から物質が入れられる(供給される)入口9 12を形成した場合、物質の流れ込む方向と回� ��部材930の外周面931がほぼ平行であるので、� ��口912から入れられた直後の物質が破壊しに� ��い。また、
回転軸938に直交する方向から物質が入れられ るように入口を形成した場合に比べて、回転 部材930を短くできるので、回転軸938の回転中 の平衡を保ち易い。また、回転軸938の支持(� �受942)も一箇所であるので保守点検が容易で� ��る。さらに、物質移送装置910全体の組立、� ��解が容易となり、内部の洗浄も容易となる� ��