JP2002336670A - 粉粒体混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉粒体混合装置の排出シュート部材や投下ゲー
ト等を無くし、粉粒体混合容器の排出口にロータリーバ
ルブ等を接続できるようにし、設備コストの削減と設備
の小型化を実現し、攪拌効率の向上も図る。 【解決手段】回転軸２４の外側領域に外側パドル２５，
２６と、内側領域に内側パドル２７，２８とが適宜間隔
で備えられ、外側パドル２５，２６と内側パドル２７，
２８は、側面視で十字状に配置され、内側パドル２７，
２８は、攪拌ブレードが上下に分割され、回転軸２４の
中央部よりも左側を貫通したパドルアーム２７ａ，２８
ａと、それらの先端から内側に向かって軸線方向に対し
て広がるように所定角度で取り付けられる誘導ブレード
２７ｂ，２８ｂと、それらの近くの位置から基部にわた
って誘導ブレード２７ｂ，２８ｂと９０°で交差するよ
うに軸線方向に対して所定角度で取り付けられる内側攪
拌ブレード２７ｃ，２８ｃとを備えた同軸ダブルブレー
ド構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉粒体混合装置に係
わり、詳しくは、パドルによって粉粒体の混合処理を実
行する粉粒体混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のバッチ式粉粒体混合装置５０１
は、図１４及び図１５に示す通り、受入口５０５と排出
口５０６と備えた混合容器本体５０２と、混合容器本体
５０２の上部左右に設けた開閉可能な点検口５０３ａ，
５０３ｂと、混合容器本体５０２下部に接続された排出
シュート５１５と、排出シュート５１５内に排出口５０
６から粉粒体を投下可能な開閉機構が取り付けられた投
下ゲート５０９と、排出シュート５１５の左右に設けた
開閉可能な点検口５０４ａ，５０４ｂとを備え、更に、
混合容器本体５０２内の中心部に水平に回転軸５２４が
軸支され、回転軸に複数のパドル５２５ａ〜５２５ｄが
半径方向に軸線方向に適宜間隔を置いて所定角度で軸線
方向と交差して突出しているものである。粉粒体を受入
口５０５から投入し、投下ゲート５０９を閉めた状態で
各種粉粒体を混合後、投下ゲート５０９を矢印の通り開
放して粉粒体を全量排出する構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】混合装置５０１から粉
粒体を全量排出するためには、回転軸５２４の軸線方向
に長さを長く取る必要があるので、排出口の開口面積を
大きく取ってあり、それに対応させて大型の投下ゲート
５０９としなければならない。そして排出シュート５１
５からロータリーバルブ、スクリューフィーダ等の排出
装置に排出するための接続装置（図示略）を設置しなけ
ればならず、設備が大型化する不都合がある。また、従
来の粉粒体混合装置では、攪拌手段としてパドルを使用
しているが、混合処理効率を高めるためには、より効率
的なパドル構造とする必要がある。図１４及び図１５は
一軸の回転軸を備えた混合装置であるが、多軸の回転軸
を備えた混合装置（例えば、本出願人が既に出願した特
開平９−２９０８８の図６に示す混合装置）も同様の課
題がある。そこで、本発明は、排出シュートや投下ゲー
ト等を無くして、粉粒体混合容器の排出口にロータリー
バルブやスクリューフィーダ等の粉粒体排出装置を接続
できるようにし、設備コストの削減と設備の小型化を実
現し、攪拌効率の向上を実現した粉粒体混合装置を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び効果】請求項１の混合
装置は、上部に粉粒体投入口を、底部に粉粒体排出口を
有し、円筒状の粉粒体混合室を備えた本体部と、前記粉
粒体混合室に水平方向に配置され、前記本体に回転可能
に支持された回転軸を有する羽根部材と、を備えた粉粒
体混合装置において、前記羽根部材は、前記回転軸の半
径方向に突出するパドルアーム及びパドルアームに取り
付けられた攪拌ブレードにて構成されるパドルであり、
該パドルは、前記回転軸の軸線方向にわたって複数本設
置され、前記回転軸の軸線方向における前記粉粒体混合
室の幅よりも前記粉粒体排出口の幅が小さく設定され、
前記パドルは、前記パドルアームの半径方向の内側に設
けられ粉粒体の攪拌を行う攪拌ブレードと、前記パドル
アームの半径方向の外側に設けられ粉粒体の攪拌を行う
とともに粉粒体を前記粉粒体排出口へ誘導する誘導ブレ
ードとを同軸に備えたことを特徴とする粉粒体混合装置
である。

【０００５】請求項１の混合装置によれば、粉粒体の攪
拌を行う攪拌ブレードと、粉粒体の攪拌を行うとともに
粉粒体の払い出しを行う誘導ブレードを同軸に備えた羽
根部材を備えることにより、粉粒体を機械的に流動化さ
せ、粉体と粉体の均一な混合が可能となると共に、多機
能な同軸ダブルブレード機構を提供できる効果がある。
また、粉粒体の払い出しを行う誘導ブレードを設けたこ
とによって、粉粒体排出口の大きさを小型化できるの
で、従来の排出シュートや投下ゲートを無くすことがで
きる。従って、設置スペースが増大でき粉粒体排出口に
より小型の粉粒体処理機器（ロータリーバルブ、スクリ
ューフィーダ等）が設置できる効果がある。

【０００６】請求項２の混合装置は粉粒体投入口及び粉
粒体排出口を有し円筒状の粉粒体混合室を備えたハウジ
ングと、前記ハウジング内の中心に水平方向に、前記粉
粒体排出口よりも下側に配置された回転軸を備えた羽根
部材と、前記粉粒体排出口からの粉粒体を受け入れる、
前記ハウジングと一体に構成された排出ホッパと、を備
え、前記粉粒体投入口から連続的に供給される粉粒体を
前記回転羽根部材で攪拌し混合しながら前記粉粒体排出
口へ横方向に移送し、前記粉粒体排出口から粉粒体を連
続的に溢流させ、ることを特徴とする粉粒体混合装置に
おいて、前記羽根部材は、前記回転軸の半径方向に突出
するパドルアーム及びパドルアームに取り付けられた攪
拌ブレードにて構成されるパドルであり、該パドルは、
前記回転軸の軸線方向にわたって複数本設置され、前記
回転軸の軸線方向における前記粉粒体混合室の幅よりも
前記粉粒体排出口の幅が小さく設定され、前記パドル
は、前記パドルアームの半径方向の内側に設けられ粉粒
体の攪拌を行う攪拌ブレードと、前記パドルアームの半
径方向の外側に設けられ粉粒体の攪拌を行うとともに粉
粒体を前記粉粒体排出口へ誘導する誘導ブレードとを同
軸に備えたことを特徴とする粉粒体混合装置である。請
求項２の混合装置によれば、請求項１と同様の課題が達
成できるほか、連続的な粉粒体の混合が可能となる。

【０００７】請求項３の混合装置は、前記攪拌ブレード
と誘導ブレードは前記回転軸の軸線方向に対して交差し
て配置された請求項１又は２の粉粒体混合装置である。
請求項３の混合装置によれば、請求項１と同様の課題が
達成できるほか、攪拌効率を一層高めることができる。

【０００８】請求項４の混合装置は、前記パドルは、前
記回転軸の軸線方向に対して外側方向に粉粒体を誘導す
る前記同軸ダブルブレード構造の第１のパドルと、前記
回転軸の軸線方向に対して粉粒体を内側方向に誘導する
シングルブレード構造の第２のパドルとを備え、前記第
１のパドルが、前記回転軸の軸線方向の内側領域に形成
され、前記第２のパドルが前記回転軸の軸線方向の外側
領域に形成され、前記第１のブレードと第２のブレード
は、前記回転軸に対して傾斜して配置され、且つ、相互
に所定角度に交差し、更に、前記第１のパドルと第２の
パドルとを交互に前記回転軸の軸線方向にわたって配置
した請求項１ないし３いずれかの粉粒体混合装置であ
る。請求項４の混合装置によれば、請求項１と同様の課
題が達成できるほか、第１のパドルと第２のパドルによ
る粉粒体がぶつかりあうように攪拌されるので、攪拌効
率を一層高めることができる。

【０００９】この粉粒体混合装置の粉粒体排出口に気力
輸送装置を備えることが好ましい。基本的な使用方法と
しては、圧送式気力輸送、又は吸引式気力輸送のいずれ
でも適応可能である。圧送式気力輸送の場合には、高圧
気体室内は正圧となり、その場合は、エアロック機能付
きの供給装置（ロータリバルブ、ダブルダンパ等）が必
要となる。吸引式気力輸送の場合には、レシーバタンク
内は負圧となり、エアロック機能のない供給装置でも使
用が可能となり、ロータリーバルブ又はスクリューフィ
ーダ等が適用できる。吸引式気力輸送で使用した場合
は、特殊な混合気体を使用した場合の混合比の安定化、
または、温度・湿度などの安定した測定（計測）が挙げ
られる。もちろんこの点は、圧送式気力輸送にも適用で
きる。

【００１０】また、高濃度輸送、中濃度輸送、低濃度輸
送に限らず適用されるが、濃度は、輸送配管内における
粉粒体量と気体量との混合比によるもので、その設定に
より気体圧、輸送速度等が変化するのである。それらの
設定は概念的なものであり、公の標準的な設定基準があ
るわけではない。但し、輸送気体圧を安定させるという
意味では、濃度（粉粒体の混合比）が高いほど利用価値
は上がると考えられる。なお、自由落下で粉粒体を排出
させる場合には、ロータリーバルブ、スクリューフィー
ダ、又はゲートバルブいずれでも良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の粉粒体混合装置が
空気輸送装置を備えて構成された第１実施形態である粉
粒体混合装置１について図１〜図１０を参照して説明す
る。第１実施形態の粉粒体混合装置１は、本体部２、本
体部２の上部に設けた点検扉３及び４、本体部２の上部
に設けた受入口を有する粉粒体受入部５、本体部２の下
部に取り付けられた粉粒体排出部６とを備えている。前
記の本体部２、粉粒体受入部５、粉粒体排出部６は、ハ
ウジングで一体的に構成されている。粉粒体排出部６
は、気力輸送装置７を備えている。本体部２に制御装置
８が備えられている。

【００１２】本体部２は、図１〜図６に示した通り、略
円筒形状のドラム２０を備え、ドラム２０の左右の外面
中心部に備えられている駆動側ベアリングユニット２２
と従動側ベアリングユニット２３により支持された回転
軸２４が回転自在に水平方向に軸着されている。この回
転軸２４の外径面には、所定角度（例えば１８０度）の
間隔で所定本数（図では二本）のパドル２５が、回転軸
２４の長さ方向に互い違いに間隔を置いて、回転軸２４
の半径方向に取り付けられている。回転軸２４の駆動側
ベアリングユニット２２側の外部には、駆動用モータ２
９が連結されており、パドル２５を回転駆動するように
構成している。

【００１３】点検扉３及び４は、本体部２の上部側面部
に設けられ、図５の通り、ヒンジで扉が回動自在となっ
ており、ビス、ボルト等で固定ができるようになってい
る。

【００１４】図２及び図５の通り、回転軸２４の外側領
域に外側パドル２５，２６が複数本（ここでは２本）、
内側領域に内側パドル２７，２８が複数本（ここでは２
本）を適宜間隔又は所定間隔で備えたものである。外側
パドル２５，２６と内側パドル２７，２８は、側面視で
所定角度（ここでは９０°で十字状）で配置されてい
る。内側パドルと外側パドルの本数は適宜変更可能であ
る。

【００１５】図２及び図５の通り、外側パドル２５は、
回転軸２４の左端部を貫通して固定されて半径方向に突
設されたパドルアーム２５ａと、パドルアーム２５ａの
基部から先端にわたって軸線方向に対して広がるように
所定角度で取り付けられている攪拌ブレード２５ｂとを
備えている。同様に、外側パドル２６は、回転軸２４の
右端部を貫通して固定されて半径方向に突設されたパド
ルアーム２６ａと、パドルアーム２６ａの基部から先端
にわたって軸線方向に対して広がるように所定角度で取
り付けられている攪拌ブレード２６ｂとを備えている。
攪拌ブレード２５ｂ，２６ｂは攪拌効率を高めるため
に、その表面方向は粉粒体が内側に掻き出されるように
方向づけされている。即ち、外側パドル２５及び２６
は、回転軸２４の軸線方向に対してそれぞれ所定角度
（ここでは概略４５°）傾斜して取り付けられ、相互に
９０°の角度をなしている。

【００１６】一方、図２、図５及び図８の通り、内側パ
ドル２７は、攪拌ブレードが上下に分割され、表面積も
外側パドル２５，２６よりも若干大きく設定されたもの
である。即ち、内側パドル２７は、回転軸２４の中央部
よりも左側を貫通して固定されて半径方向に突設された
パドルアーム２７ａと、パドルアーム２７ａの先端から
内側に向かって軸線方向に対して広がるように所定角度
で取り付けられている誘導ブレード２７ｂと、誘導ブレ
ード２７ｂの近くの位置から基部にわたって誘導ブレー
ド２７ｂと所定角度（ここでは９０°）で交差するよう
に軸線方向に対して広がるように所定角度で取り付けら
れている内側攪拌ブレード２７ｃと、を備えた同軸ダブ
ルブレード構造である。内側攪拌ブレード２７ｃの表面
積は、誘導ブレード２７ｂの表面積よりも大きく軸線方
向に占める長さも長くなるように設定されている。

【００１７】同様に、内側パドル２８は、内側パドル２
７と所定角度（ここでは９０°）をなし、内側パドル２
７と同様に、攪拌ブレードが上下に分割され、表面積も
外側パドル２５，２６よりも若干大きく設定されたもの
である。即ち、内側パドル２８は、回転軸２４の中央部
よりも右側を貫通して固定されて半径方向に突設された
パドルアーム２８ａと、パドルアーム２８ａの先端から
内側に向かって取り付けられている誘導ブレード２８ｂ
と、誘導ブレード２８ｂの近くの位置から基部にわたっ
て誘導ブレード２８ｂと所定角度（ここでは９０°）で
交差するように取り付けられている内側攪拌ブレード２
８ｃと、を備えた同軸ダブルブレード構造である。内側
攪拌ブレード２８ｃの表面積は、誘導ブレード２８ｂの
表面積よりも大きく且つ軸線方向に占める長さも長くな
るように設定されている。

【００１８】内側攪拌ブレード２７ｃ及び内側攪拌ブレ
ード２８ｃ、並びに、誘導ブレード２７ｂ及び２８ｂ
は、回転軸２４の軸線方向に対してそれぞれ所定角度
（ここでは概略４５°）傾斜して取り付けられている。
また、誘導ブレード２７ｂ及び２８ｂの表面方向が二重
矢印で示す通り粉粒体が粉粒体排出口３６２へ寄せられ
るように方向づけされ、相互に所定角度（ここでは９０
°）の角度をなしている。また、内側攪拌ブレード２７
ｂ，２８ｂは攪拌効率を高めるために、その表面方向は
粉粒体が外側に掻き出されるように方向づけされ、相互
に所定角度（ここでは９０°）の角度をなしている。こ
れにより、内側パドル２７及び２８は、攪拌方向と誘導
方向が相互に逆方向に設定されている。

【００１９】さらに、前記の攪拌ブレード２５ｂ，２６
ｂ、誘導ブレード２７ｂ，２８ｂの夫々の先端部はドラ
ム３２０の側面側の内壁に近い位置に配置されて隙間が
少なくされ粉粒体の掻き上げ効率を高めている。

【００２０】このように２種類のパドルを取り付けるこ
とが特徴であって、その枚数は適宜の枚数でもいい。こ
れにより、混合中は、攪拌ブレード２５ｂ，２６ｂは粉
粒体が内側に流動するように回転し、一方、内側攪拌ブ
レード２７ｃ，２８ｃは粉粒体が外側に流動するように
回転し、互いに相対する方向に粉粒体が攪拌処理され
る。また、粉粒体が排出されて徐々にレベルが低下して
くると、粉粒体混合室２１の内部に供給された粉粒体
は、誘導ブレード２７ｂ，２８ｂで内側に寄せるように
払い出し処理され（図２において中央に寄せるように作
用する）、排出効率が格段に高まるのである。これによ
り２つの処理が効率的に実現できる。これにより粉粒体
排出口６２の大きさを小型化できるので、より小型の粉
粒体処理機器（ロータリーバルブ、スクリューフィーダ
等）が設置できる効果がある。その他、第１実施形態、
第２実施形態と同様の効果がある。

【００２１】図９の変更形態のパドル１２５は、パドル
２５と異なり、内側と外側のブレードを離間させたタイ
プのものである。即ち、パドルアーム１２５ａの中間部
付近に取り付けられている大型の内側攪拌ブレード１２
５ｃと、この内側攪拌ブレード１２５ｃから適宜間隔に
パドルアーム１２５ａの半径方向に離隔された外側端部
に誘導ブレード１２５ｂが設けられている。内側攪拌ブ
レード１２５ｃと誘導ブレード１２５ｂとは交差（所定
角度、例えば９０°をなす）して配置されている。

【００２２】粉粒体排出部６は、本体部２の底部に排出
ダクト６０を介装させて連結されるベース６１と、排出
ダクト６０の底面の所定部位に開口して設けられ、粉粒
体混合室２１に貯蔵された粉粒体を外部に排出する粉粒
体排出口６２と、を備えている。この粉粒体排出口６２
は、底面の面積より小さく設定され、図２の通り、回転
軸２４の軸線方向における粉粒体混合室２１の幅よりも
短く設定され、１／２以下、好ましくは１／３以下（図
では約２５％程度）、特に好ましくは１／４以下の幅が
好ましい。また、この粉粒体排出口６２は、図５の通
り、側面視で混合室２１の幅の１／３以下、好ましくは
１／４以下に設定されており、側面視で底面の中央より
も若干偏倚して配置されているが、底面の中央部に配置
しても良い。そして、ベース６１に固定された気力輸送
装置７の上流側に連通するようになっている。この気力
輸送装置７は、空気輸送用貫流型タイプのロータリーバ
ルブ７０を備え、粉粒体空気輸送装置などの空気輸送用
供給源からの輸送配管をロータリーバルブ７０のエアー
供給口７１に直接接続するようになっている。ロータリ
ーバルブ７０は駆動モータ７２とチェーン７３を介して
ロータ７４の回転軸７５と連結されている。これにより
上流側から下流側に搬送された粉粒体は、エアー供給口
７１から導入された高圧エアーにより順次、排出管７６
に送り出されるようになっている。

【００２３】本体部２の側面部には、図１に示した通
り、制御装置８が備えられている。この制御装置８の内
部には、電子制御回路、電源回路、各種スイッチ類など
の電気系統を備えたシーケンスコントローラー８０が内
蔵されている。制御装置８は、図１０に示した通り、本
体部２の駆動用モータ２９を始動させて攪拌運転を開始
及び停止するＯＮ／ＯＦＦ用のパドルスイッチＳ３、ロ
ータリーバルブ７０の駆動モータを始動させて搬送運転
を開始及び停止するＯＮ／ＯＦＦ用のサーバースイッチ
Ｓ４、ロータリーバルブ７０に接続されている粉粒体空
気源の運転を開始及び停止を指令するＯＮ／ＯＦＦ用の
ブロースイッチＳ５、緊急時に全ての駆動系を停止させ
る非常停止スイッチＳ６等を備え、これらからの入力信
号も処理するものである。

【００２４】ロータリーバルブ７０のほかに、スクリュ
ーフィーダーにニューマシュー等をつけたものでも適用
できる。混合比を一定にしないとバランスが崩れてチョ
ークするおそれがあるから、空気輸送であるので、定量
空気輸送装置が必要とされる。要は、ロータリーバルブ
７０又はスクリューフィーダー等で空気輸送する構成が
好適である。スクリューフィーダについては第２実施形
態で詳述する。

【００２５】粉粒体混合装置を２階に設置し、１階に次
の工程の機械を設置し、自由落下で粉粒体を排出する場
合、前記ロータリーバルブ７０又はスクリューフィーダ
ーのほかに、粉粒体排出口６２にゲートバルブ（図示
略）等も設置できる。

【００２６】次に、第１実施形態の粉粒体混合装置１の
動作について説明する。この粉粒体混合装置１は、パン
製造工場あるいは製麺工場等の食品用原料粉体等の各種
粉粒体を混合するものである。第１実施形態の粉粒体混
合装置１が工場内に設置されると、粉粒体受入部５にホ
ッパー等を接続し、上流側の空気輸送ラインと連通させ
る。ロータリーバルブ７０のエアー供給口７１に空気輸
送ラインのエアー供給源を接続する。さらに、排出管７
６に粉粒体の空気輸送用パイプラインを接続する。制御
装置８に内蔵されているシーケンスコントローラー８０
を商用電源に接続する。

【００２７】上流側から粉粒体受入部５内に原料粉が投
入されると、原料粉は粉粒体混合室２１へ落下する。パ
ドルスイッチＳ３を押すと、シーケンスコントローラー
８０が、駆動用モータ２９に駆動信号を出力し、駆動用
モータ２９が始動し、駆動側ベアリングユニット２２を
介して連結されている回転軸２４が回転を始め、これに
より、粉粒体混合室２１の内部のパドル２５が回転して
粉粒体の攪拌運転が開始される。

【００２８】混合処理が終了すると、サーバースイッチ
Ｓ４とブロースイッチＳ５をＯＮにする。サーバースイ
ッチＳ４がＯＮになると、シーケンスコントローラー８
０が、ロータリーバルブ７０に駆動信号を出力して搬送
運転を開始する。さらに、ブロースイッチＳ５がＯＮに
なったことで、シーケンスコントローラー８０は、エア
ー供給口７１に接続されている空気供給源（図示略）に
駆動信号を出力して、空気輸送運転を開始する。これに
より、粉粒体混合室２１の底部にある粉粒体は、排出ダ
クト６０、粉粒体排出口６２、ロータリーバルブ７０、
排出管７６を経て、下流の粉粒体処理セクションに空気
輸送される。この際、粉粒体混合室２１の内部に供給さ
れている原料粉は、外側パドル２５及び２６、内側パド
ル２７及び２８によって攪拌されるとともに、誘導ブレ
ード２７ｂ，２８ｂによって、粉粒体が攪拌されるとと
もに、円筒形状の粉粒体混合室２１の内壁面を外側から
内側に寄せるように作用するので、粉粒体が粉粒体排出
口６２に効率的に排出される。

【００２９】このように、本第１実施形態の粉粒体混合
装置１によれば、以下の効果を奏する。 (1)パドル２７、２８は、同軸二重パドル構造としたこ
とで、内側のブレードで原料粉の攪拌処理するととに、
外側のブレードで原料粉の中央寄せ処理が行なえるの
で、二つの処理が同時に行えるようになる。これにより
粉粒体排出口の大きさを小型化できるので、粉粒体排出
口６２に直接的に粉粒体処理機器（ロータリーバルブ、
スクリューフィーダ等）が設置できる効果がある。 (2)ロータリーバルブ７０が本体ハウジングの下部に一
体に備えられたことで、装置の高さを低くでき、且つ、
効率的で省エネルギーな空気輸送装置が可能となる。 (3)装置全体をコンパクトにしたことで、工場等への設
置面積を従来の装置に比較して極めて少ないスペースで
設置可能になったため、小規模なパン工場、ケーキ工
場、製麺工場などへの導入や据えつけが可能になり、あ
らゆる面で大幅なコストダウンが実現する。

【００３０】次に第２実施形態の粉粒体混合装置２０１
は、図１１ないし図１２に示す通り、概ね第１実施形態
と同様の構造であり、要素の番号を２００番台とし共通
要素については単に図示するにとどめて説明を援用し、
異なる要素を説明する。粉粒体混合装置１は、気力輸送
装置７に代えてスクリューフィーダ２０７を設け、これ
に伴い、図１２の通り、サーバースイッチＳ４及びブロ
ースイッチＳ５に代えて、スクリュースイッチＳ２０４
を設けたものである。スクリューフィーダ２０７は、受
入口と排出口を備えた円筒形のハウジング、ハウジング
の両端に備えた軸受けに回転可能に支持される回転軸、
回転軸の外周の設けた螺旋羽根、回転軸を駆動するモー
タ等を備え、螺旋羽根の回転駆動によって粉粒体を横方
向へ搬送するものである。このスクリューフィーダ２０
７は周知の構造であるので、詳細な説明は省略する。

【００３１】次に、本発明の第３実施形態粉である粉粒
体混合装置３０１のについて図１３を参照して説明す
る。この粉粒体混合装置３０１は、図に示した通り、横
長円筒形状の本体部３０２、本体部３０２の内部に形成
されている横長円筒形状の粉粒体混合室３２１、本体部
３０２の上部又は側部に粉粒体混合室３２１に連通させ
て設けられ外部から投入される原料を粉粒体混合室３２
１に供給する粉粒体供給部３０４、粉粒体供給部３０４
に設けられた粉粒体受入部３０５、粉粒体混合室３２１
の下流側の領域、例えば本体部３０２の上部又は側部
（ここでは隔壁３０９上部）に設けられ太線矢印の通
り、粉粒体を溢流させる粉粒体排出口３０６ａと、粉粒
体排出口３０６ａに設けられている粉粒体上部排出ゲー
トバルブ３１１と、粉粒体混合室３２１の下部底部に設
けられた粉粒体排出口３０６ｂと、粉粒体排出口３０６
ｂに設けられている粉粒体下部排出ゲート３１３と、を
備えている。混合室３２１の内部圧力によっては、必要
に応じて、粉粒体供給部３０４にエアロック機能を備え
たロータリーバルブ（図示略）を設け、粉粒体の噴き出
しを防止することができる。

【００３２】また、前記の粉粒体上部排出ゲートバルブ
３１１は粉粒体混合室３２１の出口側となる粉粒体排出
口３０６ａに取り付けられているが、この粉体用スライ
ド式ゲートバルブは、粉粒体を下流側に排出する際に開
閉動作を行う一種のバルブ装置である。この粉体用スラ
イド式ゲートバルブは、平面視で略正方形、正面視で長
方形、側面視で横長のリング帯状の扁平な小判形状のシ
ール部材と、シール部材を上下に摺動するゲート板と、
このゲート板が移動可能な状態に組込まれている開口部
を備えたケーシング部と、ゲート板を開閉するための流
体圧アクチュエータである一対のエアシリンダ部とから
構成されたものであり、詳細は割愛する。本実施形態で
は、粉粒体混合室３２１の粉粒体排出口３０６ａに、粉
粒体用スライド式ゲートバルブのケーシング部の開口部
が合致させて取り付けられている。

【００３３】さらに、粉粒体混合装置３０１は、粉粒体
混合室３２１の内部に回転自在に水平に取り付けられて
いる回転軸３２４（ここでは一軸構造）、回転軸３２４
を回転自在に支持し、隔壁３０９と側壁３０２ａに夫々
取り付けられている駆動側ベアリングユニット３２２及
び従動側ベアリングユニット３２３、回転軸３２４の外
径面に複数枚所定間隔又は適宜間隔で取り付けられてい
る２種類の複数のパドル３２７，３２８を備えている。

【００３４】粉粒体混合室３２１の内部は、図１３に示
した通り、内部が空洞の円筒形状を成し、この粉粒体混
合室３２１に粉粒体供給部３０４が連通するように形成
されている。これにより、粉粒体供給部３０４の粉粒体
受入部３０５に投下された粉粒体は、粉粒体供給部３０
４を通過して粉粒体混合室３２１の内部に供給されるよ
うになっている。粉粒体混合室３２１の中心部には、回
転軸３２４が貫通されており、この回転軸３２４の外径
面には、パドル３２７，３２８が半径方向に突出するよ
うに取り付けられている。

【００３５】パドル３２７，３２８は、回転軸３２４の
軸線に対して均等間隔又は適宜間隔で複数本取り付けら
れており、図１３に示すように、それぞれ、回転軸３２
４から外周方向に突設されたパドルアーム３２７ａ，３
２８ａと、パドルアーム３２７ａ，３２８ａの先端に取
り付けられている外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂ
と、外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂより大型で、
パドルアーム３２７ａ，３２８ａより軸方向に内側に取
り付けられている内側攪拌ブレード３２７ｃ，３２８ｃ
とから構成された同軸ダブルブレード構造を採用してい
る。外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂは底に近い位
置に配置され、粉粒体が粉粒体排出口３０６ｂへ寄せら
れるように方向づけされている。外側攪拌ブレード３２
７ｂ，３２８ｂは、先端部分となる前縁が緩い弧状面に
形成されており、粉粒体混合室３２１の内部を回転する
際に、内筒面と前縁との間隙を一定に保つようになって
いる。内側攪拌ブレード３２７ｃ，３２８ｃは攪拌効率
を高めるために、表面があちこちに方向づけされてお
り、粉粒体混合室３２１の内部に供給された粉粒体を掻
き上げて混合するようになっている。内側攪拌ブレード
３２７ｃ，３２８ｃの向きは同一方向でも良いが、ここ
では、図中矢印で示す通り、内側攪拌ブレード３２７
ｃ，３２８ｃの板面の傾斜の向きは隣接するパドル３２
７，３２８同士で互い違いに交差する方向に設定されて
いるのが好ましい。掻き揚げるときに方向が交差する
と、一層、攪拌が効果的に行なわれるからである。例え
ば、１本ずつ交互、又は複数本毎（例えば２本と１本と
を交互に）方向を交差させても良い。

【００３６】このように２種類のブレードを取り付ける
ことが特徴であって、その枚数は適宜の枚数でもいい。
これにより、粉粒体混合室３２１の内部に供給された粉
粒体は、外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂによって
排出口へ払い出し処理がされるとともに内側攪拌ブレー
ド３２７ｃ，３２８ｃで攪拌処理される。これにより２
つの処理が同時に実現できる。なお、外側攪拌ブレード
３２７ｂ，３２８ｂ及び内側攪拌ブレード３２７ｃ，３
２８ｃは同様の効果が期待できれば、他の形状や配置で
も構わない。例えば、外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２
８ｂ及び内側攪拌ブレード３２７ｃ，３２８ｃ共に、種
々の形態を取り得る。

【００３７】パドル３２７，３２８は、回転軸３２４に
対して所定角度（ここでは概ね１０度〜１８０度の範
囲）で、且つ、軸線方向の左端から右端にわたって所定
間隔或いは適宜間隔で半径方向に突設された複数（ここ
では１１本）のパドルアーム３２７ａ，３２８ａを備
え、パドルアーム３２７ａ，３２８ａの先端にはＴ字形
状等各種の形状の外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂ
が取付けられ、粉粒体を粉流体排出口３０７へ寄せるよ
うに構成しており、パドルアーム３２７ａ，３２８ａよ
り軸方向に内側にはＴ字形状等各種の形状の内側攪拌ブ
レード３２７ｃ，３２８ｃが、半径方向軸線に対して適
宜の角度で取り付けられ、粉粒体を掻き揚げるように構
成している。この複数のパドル３２７，３２８により均
質的な粉粒体の混合ができる。また、パドル３２７，３
２８の本数は適宜変更可能である。パドル３２７，３２
８の本数を比較的減らしても、有効な混合効果がある。
羽根の本数が少ないと、衛生面での不安を減少できる。
食品関係の粉粒体では、最近、汚染に対して非常に関心
が高まっており、羽根の枚数が少ないと汚染の恐れが減
少する効果があるからである。

【００３８】また、粉粒体混合装置３０１は、駆動側ベ
アリングユニット３２２の外部に取り付けられて回転軸
３２４を駆動するギアードモータ３２９（駆動力伝達機
構を備え間接的に駆動するものでも良い。）と、本体部
３０２の出口側領域を覆うように取り付けられ、粉粒体
混合室３２１の粉粒体排出口３０６ａから溢流する粉粒
体を下方に排出する粉粒体排出ホッパ３５０と、粉粒体
排出ホッパ３５０の下部の放出口３２１に接続されてい
るロータリーバルブ３０７（ここではエアロック機能を
設けることもある）とを備えている。ロータリーバルブ
３０７は、粉粒体をロータの回転力を利用して下流側に
移送し、下流に輸送するものであり、ロータはケーシン
グの外部に備えられているギアードモータ（図示略）で
回転駆動されるようになっている。

【００３９】粉粒体混合室３２１の下部底部の粉粒体排
出口３０６ｂに取り付けられている粉粒体下部排出ゲー
ト３１３は、前記で説明した粉体用スライド式ゲートバ
ルブ３１１と同様のものが採用されている。その為、粉
粒体下部排出ゲート３１３は、構造及び粉粒体混合室３
２１の粉粒体排出口３０６ｂへの取り付け方法は、前記
粉粒体上部排出ゲートバルブ３１１と同様であるが、ゲ
ート板の移動方向が水平方向であり、前記ゲートバルブ
３１１のゲート板とは直交している。

【００４０】なお、図示は略すが、粉粒体混合室３２１
内部に粉体レベル計、或いは、粉粒体排出ホッパ３５０
内に粉粒体レベル計、或いは流量計等を備え、それらの
信号を検出することで、溢れ量を計算して、粉粒体上部
排出ゲート３１１及び／又は粉粒体下部排出ゲートバル
ブ３１０のゲート板の位置を自動的に調整する制御装置
３０８とする。

【００４１】次に、本実施形態の粉粒体混合装置３０１
の動作について説明する。本実施形態では、従来のバッ
チ式混合装置と異なり粉粒体の混合処理を連続的に行う
ものであり、その連続式粉粒体混合処理について以下に
説明する。まず、製粉工場などの原料供給ラインを粉粒
体供給部３０４の粉粒体受入部３０５に接続し、混合処
理を行う複数の種類の異なる粉粒体の原料を粉粒体混合
室３２１に投入する。この粉粒体の投入工程は、粉粒体
混合室３２１の容量によりほぼ充満となる分量が決めら
れおり、この数値に応じて計量機などで計量された粉粒
体が、原料供給ラインから粉粒体混合室３２１の内部に
供給される。制御装置３０８のスタートボタンをＯＮと
し、粉粒体上部排出ゲートバルブ３１１が開放され、制
御装置３０８は、粉粒体上部排出ゲートバルブ３１１に
設けられているセンサからのゲート開信号を読み込み、
粉粒体供給部３０４の上流側に接続されている粉粒体の
空気輸送装置を始動させる。これにより、粉粒体混合室
３２１の内部には混合処理を行う粉粒体が連続的に供給
されることになる。つまり、運転中は、粉粒体上部排出
ゲートバルブ３１１は開状態であるが、粉粒体下部排出
ゲート３１３は閉状態とする。粉粒体混合室３２１の内
部に所定の分量の粉粒体が投下されてほぼ充満状態とな
ると、制御装置３０８は、ギアードモータ３２９に運転
信号を出力して混合処理工程を開始する。

【００４２】ギアードモータ３２９が始動すると、ギア
ードモータ３２９の駆動力は、駆動側ベアリングユニッ
ト３２２と従動側ベアリングユニット３２３を介して回
転軸３２４に伝達される。回転軸３２４が回転を始める
と、複数のパドル３２７，３２８は、図中矢印のように
回転を始める。粉粒体混合室３２１の内部で複数のパド
ル３２７，３２８が回転を始めると、パドルアーム３２
７ａ，３２８ａに固定されている内側攪拌ブレード３２
７ｃ，３２８ｃが、粉粒体混合室３２１の内部に充満さ
れている粉粒体を掻き上げながら回動する。この際、隣
接するパドル３２７，３２８は、内側攪拌ブレード３２
７ｃ，３２８ｃの板面が互いに交差する向きで回動する
ため、このパドル３２７，３２８の角度によって、混合
処理を行われている粉粒体は、隣接する２枚の内側攪拌
ブレード３２７ｃ，３２８ｃで挟まれるように回転軸３
２４の外周方向に押し出されることになる。さらに、外
側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂが粉粒体排出口３０
６ａ側へ粉粒体を寄せるように動作するので、排出効率
が向上する。このように、同軸ダブルブレード構造を採
用したパドル３２７，３２８により混合処理を実行する
と、粉粒体は粉粒体混合室３２１の内部で激しく流動化
されて混合処理が促進され、最後にオーバーフロー状態
となり非常に効果的である。

【００４３】ここでは、粉粒体混合室３２１の容量の約
半分の充満状態が、ほぼ１００％の充満率であり、ここ
を基準として最大値・最小値がプラスマイナス２０％か
ら４０％位までが、粉体が混合される好適な充満率であ
り、これより多すぎるとオーバーロールを起こし、少な
すぎると上手く掻き上げることができない。従来の粉粒
体混合装置は充満率を高くするために、貯留し、混合
し、落下させる動作を繰り返し行うバッチ式を採用して
いたが、本実施形態では、上記充満率の範囲で、粉粒体
を連続的に混合しながら排出させる構造が可能となる。

【００４４】粉粒体混合室３２１の内部で連続的に行わ
れる混合処理工程の攪拌処理時間は、粉粒体混合室３２
１の容量や混合処理する粉粒体の種類により任意に決め
られる。また、制御装置３０８は、粉粒体上部排出ゲー
トバルブ３１１にゲート調整信号を出力し、これによ
り、粉粒体上部排出ゲートバルブ３１１は、エアシリン
ダ部が作動してゲート板が調整され、粉粒体混合室３２
１の粉粒体排出口３０６ａの開口面積が制御できる。な
お、粉粒体上部排出ゲートバルブ３１１のゲート板スラ
イド量は、開度を変更することにより、粉粒体混合室３
２１の内部から粉粒体排出口３０６ａへ吐出されるの粉
粒体の量を調節することができるが、それと共に粉粒体
受入部３０５から粉粒体混合室３２１に供給される粉粒
体の投下量を調整する手段を備えても良い。

【００４５】粉粒体が粉粒体受入部３０５から粉粒体混
合室３２１の内部に連続的に送り込まれると、粉粒体混
合室３２１の内部では、パドル３２７，３２８により混
合処理が続行中の粉粒体が空気と共に流動化して充満し
ているため、粉粒体受入部３０５から粉粒体混合室３２
１の内部に押し込まれる新しい粉粒体の圧力により、粉
粒体混合室３２１の内部のパドル３２７，３２８で攪拌
されてオーバーフロー状態となった粉粒体が粉粒体排出
口３０６ａから連続的に溢れ出ることになる。なお、該
ゲートの開閉によりある程度の溢れ量の調整はできる
が、定量性を有さない状態で吐出されたとしても、後述
するスクリューフィーダ３２５或いはロータリーバルブ
３０７は定量性をもった排出装置であり、そちらの方で
定量性を保つことが可能であるので特に問題はない。

【００４６】そして、粉粒体混合室３２１の粉粒体排出
口３０６ａから吐出された粉粒体は、粉粒体排出ホッパ
３５０の内部に投下される。粉粒体排出ホッパ３５０の
内部に投下された粉粒体は自然落下し、粉粒体排出ホッ
パ３５０の放出口３２１からロータリーバルブ３０７の
内部に供給される。ロータリーバルブ３０７に供給され
た粉粒体は、ケーシングの内部に備えられているロータ
の内部に供給される。ロータはギアードモータ（図示
略）で回転されているため、ロータリーバルブ３０７の
上流側から下流側に粉粒体を順次送り出す。

【００４７】なお、最後の混合工程が終了して粉粒体混
合室３２１の内部に残留した粉粒体を排除させるとき
や、一時的に充満されている粉粒体を排出する際は、粉
粒体下部排出ゲート３１３を開状態にして粉粒体排出口
３０６ｂから排出する。このときも、同軸ダブルブレー
ド構造を採用したことにより、外側攪拌ブレード３２７
ｂ，３２８ｂが粉粒体排出口３０６ｂへ粉粒体を寄せる
ように動作するので、排出効率が向上する。

【００４８】さらに、必要により、パドル３２７，３２
８の回転を正逆転すると、正転すれば粉粒体が送り出せ
る形になり、逆転すると粉粒体を送りださないような力
が働くわけである。これにより、粉粒体混合室３２１内
の粉粒体の滞留時間を調整することができ、最後の端量
処理も簡単である。以下詳細に説明する。混合の流れは
予め設定されているので、混合時間を多く必要とする場
合は、内側攪拌ブレード３２７ｃ，３２８ｃ及び必要で
あれば外側攪拌ブレード３２７ｂ，３２８ｂも粉粒体が
戻されるような角度にしなければいけない。反対にそれ
ほど混合時間を長くする必要がないという場合には内側
攪拌ブレード３２７ｃ，３２８ｃ及び外側攪拌ブレード
３２７ｂ，３２８ｂを粉粒体を送り出すような角度にす
る。ただ、粉粒体を戻す方向に設定しても、原料は常に
送られてくるわけで、戻しては溢れ出てきての繰り返し
となり、徐々に、排出の方に粉粒体が移動する。要は、
混合時間の必要性によって使い分けるのである。食品等
の場合は、変質を防止する必要があるが、食品に限ら
ず、粉粒体の混合室３２１内での滞留時間を長く設定す
る必要がある場合でも、粉粒体の製品品質を向上するこ
とが可能である。そうした場合、回転軸３２４の正転を
粉粒体の排出側ではなくて、粉粒体を戻す側になるよう
に内側攪拌ブレード３２７ｃ，３２８ｃの角度を設定し
ておくと良い。また、粉粒体の混合室３２１内の滞留時
間は、回転軸３２４の回転速度でも調整できることがあ
る。なお、粉粒体の滞留時間の調整は制御装置３０８か
らのコマンドによって行なわれる。

【００４９】このように、本実施形態の粉粒体混合装置
３０１によれば、以下の効果を生じる。パドル３２７，
３２８は攪拌動作と排出動作とを兼用できる。即ち、粉
粒体混合室３２１の内部をパドル３２７，３２８が回動
すると、パドルアーム３２７ａ，３２８ａの中間部付近
に取り付けられている大型の内側攪拌ブレード３２７
ｃ，３２８ｃが、粉粒体混合室３２１の内部に山状に堆
積されている原料粉の嵩を崩すように攪拌して、粉粒体
混合室３２１の内部に均等に粉粒体が堆積される。この
攪拌運転を繰り返しながら粉粒体混合室３２１の内部に
原料粉を供給すると、原料粉は、粉粒体混合室３２１の
隅々まで流動されて有効空間を増加させた状態に堆積さ
れることになる。これにより、粉粒体混合室３２１の内
部には、デッドスペースが生ずることなく、粉粒体混合
室３２１の容量をほぼ充足させるように原料粉の供給が
できるようになる。さらに、外側攪拌ブレード３２７
ｂ，３２８ｂが粉粒体排出口３０６ａ或いは３０６ｂへ
粉粒体を寄せるように動作するので、排出口を小型にで
き、小型のゲートバルブを設置できるほか、排出効率が
向上する。

【００５０】なお、本発明は、上述の実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範
囲に於て、改変等を加えることが出来るものであり、そ
れらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明第１実施形態の粉粒体混合装置の正面
図である。

【図２】 同粉粒体混合装置の内部構造を示す正面図で
ある。

【図３】 同粉粒体混合装置の左側面図である。

【図４】 同粉粒体混合装置の右側面図である。

【図５】 同粉粒体混合装置の内部構造を示す側面図で
ある。

【図６】 同粉粒体混合装置の平面図である。

【図７】 同粉粒体混合装置の底面図である。

【図８】 （ａ）は外側パドルの正面図、（ｂ）は内側
パドルの正面図である。

【図９】 （ａ），（ｂ）はパドルの変更形態の正面図
である。

【図１０】 制御装置のパネル部の拡大正面図である。

【図１１】 本発明第２実施形態の粉粒体混合装置の内
部構造を示す正面図である。

【図１２】 同制御装置のパネル部の拡大正面図であ
る。

【図１３】 本発明第３実施形態の粉粒体混合装置の内
部構造を示す正面図である。

【図１４】 従来の粉粒体混合装置の内部構造を示す正
面図である。

【図１５】 従来の粉粒体混合装置の内部構造を示す側
面図である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月１４日（２００１．５．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部に粉粒体投入口を、底部に粉粒体排出
   口を有し、円筒状の粉粒体混合室を備えた本体部と、 前記粉粒体混合室に水平方向に配置され、前記本体に回
   転可能に支持された回転軸を有する羽根部材と、を備え
   た粉粒体混合装置において、 前記羽根部材は、前記回転軸の半径方向に突出するパド
   ルアーム及びパドルアームに取り付けられた攪拌ブレー
   ドにて構成されるパドルであり、該パドルは、前記回転
   軸の軸線方向にわたって複数本設置され、 前記回転軸の軸線方向における前記粉粒体混合室の幅よ
   りも前記粉粒体排出口の幅が小さく設定され、 前記パドルは、前記パドルアームの半径方向の内側に設
   けられ粉粒体の攪拌を行う攪拌ブレードと、前記パドル
   アームの半径方向の外側に設けられ粉粒体の攪拌を行う
   とともに粉粒体を前記粉粒体排出口へ誘導する誘導ブレ
   ードとを同軸に備えたことを特徴とする粉粒体混合装
   置。
2. 【請求項２】 粉粒体投入口及び粉粒体排出口を有し円
   筒状の粉粒体混合室を備えたハウジングと、 前記ハウジング内の中心に水平方向に、前記粉粒体排出
   口よりも下側に配置された回転軸を備えた羽根部材と、 前記粉粒体排出口からの粉粒体を受け入れる、前記ハウ
   ジングと一体に構成された排出ホッパと、を備え、 前記粉粒体投入口から連続的に供給される粉粒体を前記
   回転羽根部材で攪拌し混合しながら前記粉粒体排出口へ
   横方向に移送し、前記粉粒体排出口から粉粒体を連続的
   に溢流させ、ることを特徴とする粉粒体混合装置におい
   て、 前記羽根部材は、前記回転軸の半径方向に突出するパド
   ルアーム及びパドルアームに取り付けられた攪拌ブレー
   ドにて構成されるパドルであり、該パドルは、前記回転
   軸の軸線方向にわたって複数本設置され、 前記回転軸の軸線方向における前記粉粒体混合室の幅よ
   りも前記粉粒体排出口の幅が小さく設定され、 前記パドルは、前記パドルアームの半径方向の内側に設
   けられ粉粒体の攪拌を行う攪拌ブレードと、前記パドル
   アームの半径方向の外側に設けられ粉粒体の攪拌を行う
   とともに粉粒体を前記粉粒体排出口へ誘導する誘導ブレ
   ードとを同軸に備えたことを特徴とする粉粒体混合装
   置。
3. 【請求項３】前記攪拌ブレードと誘導ブレードは前記回
   転軸の軸線方向に対して交差して配置された請求項１又
   は２の粉粒体混合装置。
4. 【請求項４】前記パドルは、前記回転軸の軸線方向に対
   して外側方向に粉粒体を誘導する前記同軸ダブルブレー
   ド構造の第１のパドルと、前記回転軸の軸線方向に対し
   て粉粒体を内側方向に誘導するシングルブレード構造の
   第２のパドルとを備え、 前記第１のパドルが、前記回転軸の軸線方向の内側領域
   に形成され、前記第２のパドルが前記回転軸の軸線方向
   の外側領域に形成され、 前記第１のブレードと第２のブレードは、前記回転軸に
   対して傾斜して配置され、且つ、相互に所定角度に交差
   し、 更に、前記第１のパドルと第２のパドルとを交互に前記
   回転軸の軸線方向にわたって配置した請求項１ないし３
   いずれかの粉粒体混合装置。