JP2003290641A - 円錐型リボン混合処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理物に対する渦流ブレーカの抵抗性を低減
しながらも、処理槽内における処理物の循環を阻害する
ことがなく、処理物の性状、量あるいは回転翼の回転速
度等の運転条件等が変動した場合であっても、安定した
運転を行うことのできる新規な円錐型リボン混合処理装
置を開発することを技術課題とした。 【解決手段】 渦流ブレーカ６を構成するブレーカ体
６１は、案内作用面６１Ｓをすくい傾斜角θを持たせた
ものとすることにより、処理物Ｗに作用する力を分散さ
せるように構成したことを特徴として成り、処理物Ｗに
対する渦流ブレーカ６の抵抗性を低減するため、渦流ブ
レーカ６が処理物Ｗの循環を阻害してしまうことがな
く、処理物Ｗの混合、破砕、乾燥のうちのいずれか一つ
または複数の処理効率の低下を著しく低減することがで
きる。またこのためリボン翼５２を回転駆動するモータ
Ｍの消費電力を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は処理物の混合、破
砕、乾燥のうちのいずれか一つまたは複数の処理を行う
装置に関するものであって、特に処理物の性状、量ある
いは回転翼の回転速度等の運転条件等が変動した場合で
あっても、安定した運転を行うことのできる円錐型リボ
ン混合処理装置に係るものである。

【０００２】

【発明の背景】従来より各種食品、飼料、医薬品、化学
品等を混合、破砕あるいは乾燥させるための装置として
円錐型リボン混合処理装置Ｄ′が用いられている。図６
に示す装置は円錐型リボン混合処理装置Ｄ′の一例であ
る円錐型リボン混合乾燥機Ｄ２′であり、このものは逆
円錐状の処理槽１′内に回転翼５′を具え、この回転翼
５′によって処理槽１′内全体に処理物Ｗの循環流を起
こさせて、処理物Ｗの混合、破砕及び乾燥の性能を高め
るようにしたものである。

【０００３】前記回転翼５′は、処理槽１′の中心に具
えた回転軸５０′に対し、支持バー５１′を用いて螺旋
帯状のリボン翼５２′を取り付けて成るものであり、こ
のリボン翼５２′は、処理槽１′の内壁面に近接させた
状態に位置される。そしてこの回転翼５′を回転させな
がら、処理物Ｗを処理槽１′の上部に形成した投入口１
７′から投入すると、処理物Ｗは処理槽１′内において
螺旋状のリボン翼５２′に案内されながら処理槽内板１
０′（内壁）に沿って上昇し、処理槽１′内上部に具え
た渦流ブレーカ６′の位置まで到達すると、この渦流ブ
レーカ６′に案内されて中央部に寄せられ、ここから落
下するものである。以降処理物Ｗはこのような経路を循
環しながら、混合、破砕、乾燥のうちのいずれか一つま
たは複数の処理が施される。

【０００４】以上が円錐型リボン混合処理装置Ｄ′の標
準的な構成及び作動態様であるが、このような円錐型リ
ボン混合処理装置Ｄ′において少量の処理物Ｗを処理し
ようとする場合には、処理物Ｗが処理槽１′内上部に設
けた渦流ブレーカ６′まで到達せず、処理物Ｗの循環流
に滞りを生じさせしまい、混合性の低下、ひいては乾燥
不良等がを生じていた。また処理物Ｗを渦流ブレーカ
６′に到達させるためには、回転翼５′の回転数を上げ
る必要があるが、著しい高速回転は処理物Ｗの粒子を破
壊を引き起こし処理物Ｗの性状を損ない、また消費電力
の増大を招くため、経済性が低下してしまう。

【０００５】そこで本出願人は、処理物が少量の場合で
あっても、回転翼の回転数を高速とすることなく処理物
を渦流ブレーカに到達させることが可能であり、処理物
を充分に循環することのできる装置を開発しすでに特許
出願に及んでおり（特願２００１−２７０２８８）、上
記問題点についてはすでに解決されている。

【０００６】しかしながら、処理物としては多種多様な
ものが対象となるため、また装置の運転条件も異なって
くるため、現実に装置が運用されるに従って、予想して
いなかった不具合が顕在化してきた。具体例の一つとし
ては、回転翼の回転数を上げていないにもかかわらず消
費電力が増大する現象や、処理物の循環が低下すること
による乾燥不足等の現象が確認された。

【０００７】そしてその後の調査の結果、これら消費電
力の増大及び処理物の循環低下は、前記渦流ブレーカの
構造に起因するものであることが判明した。すなわち特
に処理槽１′の容量に対して過少な処理物Ｗを投入する
ことを想定し、処理槽１′内上部に位置する上段渦流ブ
レーカ６Ａ′に加え処理槽１′の中間高さ位置よりも下
方にも下段渦流ブレーカ６Ｂ′を具えた円錐型リボン混
合処理装置Ｄ′において、処理物Ｗの投入量が増えた場
合、下段渦流ブレーカ６Ｂ′は処理物Ｗ内に埋もれてし
まう。このため、処理槽１′内における処理物Ｗの循環
流にとって下段渦流ブレーカ６Ｂ′が障害物となってし
まい、処理物Ｗの円滑な循環を妨げてしまうこととな
る。

【０００８】

【解決を試みた技術課題】本発明はこのような背景を認
識してなされたものであり、処理物に対する渦流ブレー
カの抵抗性を低減しながらも、処理槽内における処理物
の循環を阻害することがなく、処理物の性状、量あるい
は回転翼の回転速度等の運転条件等が変動した場合であ
っても、安定した運転を行うことのできる新規な円錐型
リボン混合処理装置を開発することを技術課題としたも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
円錐型リボン混合処理装置は、処理槽の一部または全て
を逆円錐状に形成し、この処理槽内に具備した回転翼に
よって処理物を内壁に沿って上昇させ、この上昇された
処理物を渦流ブレーカによって処理槽の中央付近に移動
させることにより、処理物を処理槽下部に落下させるこ
とを繰り返し行いながら、処理物の混合、破砕、乾燥の
うちのいずれか一つまたは複数の処理を行う装置におい
て、前記渦流ブレーカを構成するブレーカ体は、案内作
用面をすくい傾斜角を持たせたものとすることにより、
処理物に作用する力を分散させるように構成したことを
特徴として成るものである。この発明によれば、処理物
に対する渦流ブレーカの抵抗性を低減するため、渦流ブ
レーカが処理物の循環を阻害してしまうことがなく、処
理物の混合、破砕、乾燥のうちのいずれか一つまたは複
数の処理効率の低下を防止することができる。またこの
ためリボン翼を回転駆動するモータの消費電力を低減す
ることができる。

【００１０】また請求項２記載の円錐型リボン混合処理
装置は、前記要件に加え、前記ブレーカ体における案内
作用面は、ねじれたものであることを特徴として成るも
のである。この発明によれば、回転翼によって処理物に
作用する力を、処理槽の中心側に向かう水平成分と、垂
直面内において方向が変化する成分とに効果的に分散で
きるため、リボン翼によって処理槽内上部に移送された
処理物を、円滑且つ効果的に処理槽の中央付近に移動さ
せ、処理物を処理槽下部に落下させることができる。こ
のため処理物の混合、破砕、乾燥のうちのいずれか一つ
または複数の処理効率の低下を著しく低減することがで
きる。

【００１１】更にまた請求項３記載の円錐型リボン混合
処理装置は、前記要件に加え、前記渦流ブレーカは、処
理槽の中間高さ位置よりも下方に設けられることを特徴
として成るものである。この発明によれば、従来、特に
渦流ブレーカが処理物内に埋もれてしまうことにより、
この渦流ブレーカが処理槽内における処理物の循環流に
とって障害物となっていた装置においても、処理物の循
環を阻害してしまうことがなく、且つリボン翼を回転駆
動するモータの消費電力を低減することができる。そし
てこれら各請求項記載の要件を手段として前記課題の解
決が図られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（ｉ）実施の形態１ 以下本発明の円錐型リボン混合処理装置を図示の実施の
形態に基づいて説明する。図中符号Ｄで示すものが円錐
型リボン混合処理装置であって、図１にはその一例であ
る円錐型リボン混合機Ｄ１を示す。このものは処理槽１
内に投入した処理物Ｗを、回転翼５によって混合、攪拌
するための装置であり、モータＭ、減速機３、回転翼５
及び渦流ブレーカ６を具えるものである。以下これら構
成要素について詳しく説明する。

【００１３】前記処理槽１は適宜の金属素材を逆円錐形
に形成してなる円錐部１Ａと、この円錐部１Ａの上方に
連結された円筒部１Ｂとを具えて成るものであり、上部
開口部を天板１２によって塞ぐことにより、処理槽１の
内部空間を混合、攪拌処理のための処理空間とするもの
である。また前記天板１２に対しては投入口１７を形成
するものであり、更に処理槽１の下部には排出口１８を
形成する。

【００１４】前記天板１２上にはモータＭ及び減速機３
を具えるとともに、その出力軸を処理槽１内に配した回
転翼５における回転軸５０に連結するとともに、この回
転軸５０には軸方向に沿って支持バー５１を固定する。
そして前記支持バー５１の端部に対して、幅細のリボン
翼５２二本を、位相が１８０°ずれた状態で取り付けて
ゆくことにより、先細り螺旋形状の回転翼５が構成され
るものである。なお前記渦流ブレーカ６に対してリボン
翼５２が当たらないように、このリボン翼５２を一定区
間にわたって切除する。また前記回転翼５は、リボン翼
５２を一本のみ具えるような構成を採ることもできる。

【００１５】また前記処理槽１内には、平面視において
対向する位置関係となる二基一対の渦流ブレーカ６を同
一水平面内に具えるものであり、この実施の形態では一
例として三カ所の水平面内に多段状に具えるものとし
た。これら渦流ブレーカ６は、前記回転翼５によって処
理槽内板１０に沿って上昇してきた処理物Ｗを処理槽１
の中央付近に移動させることにより、処理物Ｗを処理槽
１下部に落下させるための部材である。この実施の形態
では、少なくとも一対の渦流ブレーカ６を、処理槽１の
中間高さ位置よりも下方に具えるようにした。なおこれ
ら各段の渦流ブレーカ６を区別する必要のある場合に
は、それぞれ上段渦流ブレーカ６Ａ、中段渦流ブレーカ
６Ｂ及び下段渦流ブレーカ６Ｃと呼称する。

【００１６】前記上段渦流ブレーカ６Ａ、中段渦流ブレ
ーカ６Ｂ及び下段渦流ブレーカ６Ｃは、設置される処理
槽１の胴周により大きさが異なるが、同様の構成を採る
ものである。具体的には図２及び図３に示すように、ブ
レーカ体６１を処理槽１の内壁面に対し固定バー６２を
用いて固定するものである。前記ブレーカ体６１は、平
面視円弧状であり且つ案内作用面６１Ｓにすくい傾斜角
θを持たせたものとすることにより、処理物Ｗに作用す
る力を分散させるように構成する。ここで前記すくい傾
斜角θとは、図１に拡大して示すようにブレーカ体６１
における処理物Ｗと接触する面である案内作用面６１Ｓ
と水平面との間の角度を意味するものである。この実施
の形態では前記ブレーカ体６１を板材を曲げ加工するこ
とにより、案内作用面６１Ｓがねじれたものとした。ま
たこの案内作用面６１Ｓは、処理槽１の内壁面に対する
取り付け部側から見て、回転翼５２の回転方向と反対側
にねじれたものとした。すなわちこの実施の形態では、
ブレーカ体６１は右ねじり形状のものとなり、回転翼５
２によって処理物Ｗに作用する力を、処理槽１の中心側
に向かう水平成分と、垂直面内において方向が変化する
成分とに効果的に分散することができる。なお前記案内
作用面６１Ｓのねじれ方向は、回転翼５２の回転方向と
同じ側とすることもできる。また前記ブレーカ体６１に
対して案内作用面６１Ｓを形成するにあたっては、角柱
状あるいは三角柱状の金属ブロックの一部を削り加工し
て行うようにすることもできる。

【００１７】本発明の円錐型リボン混合処理装置Ｄの一
例である円錐型リボン混合機Ｄ１は一例として上述のよ
うに構成されるものであり、以下、この円錐型リボン混
合機Ｄ１の運転状態とともに、処理槽１内における処理
物Ｗの様子について説明する。まず本発明による効果が
顕著な、処理物Ｗの量が多い場合について説明するもの
であり、図４（ａ）に示すように、一例として容量が１
０００リットルの処理槽１に、８００リットルの処理物
Ｗを投入する場合について説明する。始めにモータＭを
起動して回転翼５を回転させながら、処理物Ｗを投入口
１７から処理槽１内に投入するものであり、処理物Ｗ全
体は処理槽１内において螺旋状のリボン翼５２に案内さ
れながら処理槽１の内壁に沿って上昇することとなる。

【００１８】そして処理物Ｗは上段渦流ブレーカ６Ａの
位置まで到達すると、ブレーカ体６１に効果的に案内さ
れて中央部に寄せられ、ここから落下されるものであ
り、以降処理物Ｗはこのような経路を循環しながら混合
攪拌処理が施される。このとき本発明によれば、渦流ブ
レーカ６が処理物Ｗの循環を阻害してしまうことがな
く、特に常時処理物Ｗに埋もれた状態となる下段渦流ブ
レーカ６Ｃあるいは中断渦流ブレーカ６Ｂであっても、
処理物Ｗの循環を著しく阻害してしまうことがない。こ
のためリボン翼５を回転駆動するモータＭの消費電力を
低減することができるものであり、具体的にはこの実施
の形態では、従来形状の渦流ブレーカを用いた場合と比
べて消費電力が約３０％低減された。またこのように渦
流ブレーカ６は従来の渦流ブレーカ６′と比べて処理物
Ｗに対する抵抗性が低減されるため、従来のものよりも
長寸に設定することが可能となるものである。

【００１９】なお図４（ｂ）に示すように、処理物Ｗの
量が少ない場合であって一例として容量が１０００リッ
トルの処理槽１に、２００リットルの処理物Ｗを投入し
た場合には、従来形状の渦流ブレーカ６′を用いた場合
と比べて消費電力の低減は数％程度にとどまるものであ
り、このことから従来の装置において処理物Ｗに埋もれ
た状態の下段渦流ブレーカ６Ｃあるいは中断渦流ブレー
カ６Ｂが処理物Ｗの循環を阻害してしまっていたことを
確認することができる。

【００２０】（ii）実施の形態２ 次に円錐型リボン混合処理装置Ｄの一例である円錐型リ
ボン混合乾燥機Ｄ２について説明する。この装置は図５
に示すように、処理槽１内に投入した処理物Ｗを、回転
翼５によって混合、攪拌するとともに、処理物Ｗを加熱
することにより発生した凝縮性ガス（水蒸気）を排気し
て、前記処理物Ｗの乾燥並びに混合、破砕を行うための
装置である。そして円錐型リボン混合乾燥機Ｄ２には、
主たる構成要素として前記処理槽１、熱媒循環機２、モ
ータＭ、減速機３、回転翼５及び渦流ブレーカ６を具え
るものであり、以下これら構成要素について詳しく説明
するが、上記円錐型リボン混合機Ｄ１と同様の構成であ
る回転翼５及び渦流ブレーカ６についての詳細な説明
は、ここでは省略する。

【００２１】前記処理槽１は、逆円錐形に形成した処理
槽内板１０の外側ほぼ全域に対して、適宜の間隔をあけ
て同様の逆円錐形のジャケット外体１１を配し、これら
処理槽内板１０及びジャケット外体１１の上部開口部を
天板１２によって塞ぐことにより、前記処理槽内板１０
の内部空間を乾燥処理のための処理空間とするものであ
る。

【００２２】また前記処理槽内板１０とジャケット外体
１１との間には適宜ジャマ板１３を設けることにより両
部材の連結を図るとともに、冷水、温水、蒸気、油等の
熱媒の循環経路を形成するものである。また前記ジャケ
ット外体１１の下部に流入管１４を取り付け、一方、ジ
ャケット外体１１の上部に流出管１５を取り付けるとと
もに、これら流入管１４及び流出管１５対して熱媒循環
機２を接続する。また処理槽１内を減圧させて乾燥を行
う場合には、天板１２に形成した排気口１６の後段側に
コンデンサ、真空ポンプ等の補機類を設けるものとす
る。また前記天板１２に対しては投入口１７を形成する
ものであり、更に処理槽１の下方には排出口１８を形成
する。

【００２３】そして処理槽１内に投入した処理物Ｗを回
転翼５によって混合、攪拌するとともに、処理物Ｗを熱
媒循環機２から供給される熱媒によって加熱することに
より、発生した凝縮性ガス（水蒸気）を排気して、前記
処理物Ｗの乾燥並びに混合、破砕を行うものである。従
って乾燥前の処理物Ｗは当然ながら水分を多く含んだも
のであり、渦流ブレーカ６に与える負荷が大きいもので
あるが、本発明によれば渦流ブレーカ６が処理物Ｗの循
環を阻害してしまうことがなく、特に常時処理物Ｗに埋
もれた状態となる下段渦流ブレーカ６Ｃであっても、処
理物Ｗの循環を著しく阻害してしまうことがない。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、処理物Ｗに対する渦流
ブレーカ６の抵抗性を低減しながらも、処理槽１内にお
ける処理物Ｗの循環を阻害してしまうことがなく、処理
物Ｗの性状、量あるいは回転翼の回転速度等の運転条件
等が変動した場合にも、安定した運転を行うことがで
き、更に消費電力を低減することができる。このため、
特に処理物Ｗの性状によっては品質低下を防ぐために回
転翼５の回転数を所定値よりも低くする必要がある場
合、見掛け密度の大きな処理物Ｗや、物性により流動性
の低い処理物Ｗを処理する場合等に対応することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円錐型リボン混合処理装置の一例であ
る円錐型リボン混合機を示す骨格的縦断側面図である。

【図２】渦流ブレーカを示す平面図である。

【図３】円錐型リボン混合機内部の様子を示す斜視図で
ある。

【図４】処理物の循環の様子を示す説明図である。

【図５】本発明の円錐型リボン混合処理装置の一例であ
る円錐型リボン混合乾燥機を示す骨格的縦断側面図であ
る。

【図６】従来の円錐型リボン混合乾燥機を示す骨格的縦
断側面図である。

【符号の説明】

１ 処理槽 １Ａ 円錐部 １Ｂ 円筒部 １０ 処理槽内板 １１ ジャケット外体 １２ 天板 １３ ジャマ板 １４ 流入管 １５ 流出管 １６ 排気口 １７ 投入口 １８ 排出口 ３ 減速機 ５ 回転翼 ５０ 回転軸 ５１ 支持バー ５２ リボン翼 ６ 渦流ブレーカ ６Ａ 上段渦流ブレーカ ６Ｂ 中段渦流ブレーカ ６Ｃ 下段渦流ブレーカ ６１ ブレーカ体 ６１Ｓ 案内作用面 ６２ 固定バー Ｄ 円錐型リボン混合処理装置 Ｍ モータ Ｗ 処理物 θ すくい傾斜角

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理槽の一部または全てを逆円錐状に形
   成し、この処理槽内に具備した回転翼によって処理物を
   内壁に沿って上昇させ、この上昇された処理物を渦流ブ
   レーカによって処理槽の中央付近に移動させることによ
   り、処理物を処理槽下部に落下させることを繰り返し行
   いながら、処理物の混合、破砕、乾燥のうちのいずれか
   一つまたは複数の処理を行う装置において、前記渦流ブ
   レーカを構成するブレーカ体は、案内作用面をすくい傾
   斜角を持たせたものとすることにより、処理物に作用す
   る力を分散させるように構成したことを特徴とする円錐
   型リボン混合処理装置。
2. 【請求項２】 前記ブレーカ体における案内作用面は、
   ねじれたものであることを特徴とする請求項１記載の円
   錐型リボン混合処理装置。
3. 【請求項３】 前記渦流ブレーカを、処理槽の中間高さ
   位置よりも下方に具えたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の円錐型リボン混合処理装置。