JP2009019947A - 粉体計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】食品原料の粉体の品質を湿度により低下させることなく、正確に計量して切り出すことができる粉体計量装置を提供する。
【解決手段】食品原料などの粉体を計量する粉体計量装置１０に、除湿機１１を配設した。この除湿機１１で、一定の絶対湿度に調整された空気を生成する。そして、その空気を、絶対湿度を一定に保った状態で、上記粉体計量装置１０内の密閉された空間内に送風する。そして、密閉空間内に空気を送風しながら、食品原料などの切り出しを行う。これにより、食品原料の粉体の吸湿性を保つことができ、その粉体の品質を一定に保つことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉体計量装置に関し、詳しくは食品原料などの粉体を計量して一定量ごとに包装するための粉体計量装置に関する。

例えば、特許文献１には、食品や薬品等の顆粒・粉末・細粒等の粉体をスティックタイプやピロータイプの包装体として提供するために、一定量を計測して送給する粉体の定量送給装置が開示されている。この特許文献１に記載の装置は、オーガ式スクリューを備えたものである。すなわち、ホッパの中に粉体などを供給し、ホッパの中でオーガスクリューを回転させながら、ホッパの下部に設けられたノズルから粉体を排出し、一定量ごとに充填容器に充填する装置である。

特開２０００−３２６９０２号公報

しかしながら、上記オーガスクリューを備えた計量装置は、大きなオーガスクリューを備えているので、その装置自体が大きく、その製造コストも高い。また、オーガスクリューを備えた装置の場合は、原料が粉体の場合はよいが、原料に粒状物が多くなると、粒状物を押しながら排出するので、排出量がばらつき、正確な計量が困難であった。

また、粉末スープまたは吸湿性の高いドライフーズ等の粉体を一定量ごとに切り出す場合、装置が配設された部屋（環境）の湿度により水蒸気などを含んでしまい、その粉末スープなどが固まったりする。これにより、粉末スープの味または風味などの品質を低下させていた。
また、水蒸気を含むことにより、装置内のフィーダ部などに粉体が付着して、正確に切り出すことが困難となることがあった。

そこで、本願発明者は鋭意研究の結果、一定の絶対湿度を保つ空気を粉体計量装置に送風しながら、粉末スープまたはドライフーズ等の粉体の切り出しを実施すれば、その品質が安定化するとともに、正確に計量された粉体を切り出すことができることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、食品原料の粉体を、湿度によって品質を低下させることなく、正確に計量して切り出すことができる粉体計量装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、製造コストおよび使用コストを低く抑えて、かつ装置をコンパクトにして湿度の調整を図った粉体計量装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、食品原料の粉体を、ホッパより投入し、密閉された空間内で所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置であって、上記粉体計量装置には、一定の絶対湿度を有する空気を上記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置である。

上記粉体計量装置で所定量ごとに切り出す粉体とは、例えば、カップラーメンの粉末スープ、ドライフーズなどの食品原料を乾燥させて粉体にしたものが挙げられる。
除湿機は、例えば、コンプレッサ式除湿機、デシカント式除湿機、それらがハイブリッド化されたハイブリッド式除湿機、その他の除湿機であっても構わない。除湿機は、ＡＣ１００Ｖで動作するものでも、ＡＣ２００Ｖで動作するものでもよい。
絶対湿度が調整された空気が送風されるのは、食品原料の粉体の計量および切り出しが行われる計量装置の密閉空間である。

絶対湿度とは、単位体積当たりの空気中に含まれる水蒸気量（水分量）を表わしたものである。すなわち、絶対湿度は、１ｍ^３中の水分量をグラムで表したものである。
除湿機で絶対湿度を調整する方法は限定されない。
また、密閉空間に供給する絶対湿度の値も限定されない。例えば、絶対湿度は５〜１２ｇ／ｍ^３である。絶対湿度が５ｇ／ｍ^３未満であると、乾燥状態となり粉体が飛散してしまうという不都合が生じる。また、１２ｇ／ｍ^３を超えると、湿度が高い状態となり、粉体が水蒸気を含み、吸湿性の高い粉末が固まってしまうという不都合が生じる。また、粉体が装置内のフィーダ部などに付着するという不都合が生じる。

請求項１に記載の発明によれば、食品原料などの粉体を所定量だけ切り出す粉体計量装置には、除湿機が配設されている。この除湿機で、一定の絶対湿度に調整された空気を生成する。そして、その空気を、絶対湿度を一定に保った状態で、上記粉体計量装置内の密閉された空間内に送風する。そして、密閉空間内に空気を送風しながら、食品原料などの粉体を所定量だけ切り出すことによって、計量をモニタリングする程度で必要量を正確に切り出す。これにより、食品原料である粉体の吸湿性を保つことができ、その粉体の品質を一定に保つことができる。
また、絶対湿度が調整された空気を送風するのは、粉体計量装置内の密閉空間などの特定された箇所であるので、部屋全体を空調して湿度を調整する場合に比べて設備費、電気代などが安価となる。

請求項２に記載の発明は、食品原料の粉体を、ホッパより投入し、密閉された空間内で所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置であって、上記粉体計量装置には、一定の絶対湿度を有する空気を上記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置である。

請求項２に記載の発明によれば、食品原料などの粉体を計量する粉体計量装置には、除湿機が配設されている。この除湿機で、一定の絶対湿度に調整された空気を生成する。そして、その空気を、絶対湿度を一定に保った状態で、上記粉体計量装置内の密閉された空間内に送風する。そして、密閉空間内に空気を送風しながら、食品原料などの計量、切り出しを行う。これにより、食品原料である粉体の吸湿性を保つことができ、その粉体の品質を一定に保つことができる。
また、絶対湿度が調整された空気を送風するのは、粉体計量装置内の密閉空間などの特定された箇所であるので、部屋全体を空調して湿度を調整する場合に比べて設備費、電気代などが安価となる。

請求項３に記載の発明は、上記ホッパ、上記シュートの少なくとも一方には、上記除湿機から上記一定の絶対湿度を有する空気が供給される供給口を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉体計量装置である。

請求項３に記載の発明によれば、上記絶対湿度を一定にした空気を、食品原料の粉体を計量装置内に投入するホッパに供給口を通して供給してもよい。絶対湿度が調整された空気を供給しながら、食品原料の粉体を投入すると、その粉体が水蒸気を含んで固まらないので、ホッパに付着することがない。
さらに、切り出し後の粉体を排出するシュートに供給口を通して上記空気を送風するようにしてもよい。
上記、ホッパおよびシュートは、粉体計量装置外の空気に触れやすい部分である。その部分にも絶対湿度が調整された空気を送風することにより、粉体を、その品質を損なうことなく、ホッパから供給することができ、シュートを通して排出することができる。
なお、上記密閉空間の気密性に関しては、密閉空間内の空気がシュートなどから粉体とともに流れ出る程度とし、密閉空間内が陽圧を維持する程度で構わない。

請求項４に記載の発明は、上記一定の絶対湿度は５ｇ／ｍ^３〜１２ｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の粉体計量装置である。

請求項５に記載の発明は、上記ホッパの排出部に連結されて回転することにより上記粉体を切り出す下方傾斜した適度の長さの切り出し筒と、この切り出し筒の回転手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の粉体計量装置である。

本発明によれば、食品原料などの粉体を計量する粉体計量装置には、除湿機が配設されている。この除湿機で、一定の絶対湿度に調整された空気を生成する。そして、その空気を、絶対湿度を一定に保った状態で、上記粉体計量装置内の密閉された空間内に送風する。そして、密閉空間内に空気を送風しながら、食品原料などの切り出しを行う。これにより、食品の粉体の吸湿性を保つことができるとともに、その粉体の品質を一定に保つことができる。

以下、本発明の実施例を参照して説明する。ここでは、粉末スープまたはドライフーズを連続的に計量して切り出す粉体計量装置を例にとる。

以下、図１〜図２を参照しながら本実施例に係る粉体計量装置１０を詳細に説明する。
図１において、本発明の実施例に係る粉体計量装置１０は、密閉された空間３２を有する箱形状の本体３３を有している。その本体３３の上部には、原料を投入する上部ホッパ２１が配設されている。その上部ホッパ２１は、その上部が開口し、その下部が開口した筒形状を有している。
また、図２に示すように、上部ホッパ２１の下部には、その上部ホッパ２１から投入された食品原料の粉体３１を溜める下部ホッパ２２が配設されている。下部ホッパ２２も、筒形状を有している。さらに、下部ホッパ２２内で粉体３１を撹拌するインペラ２３がその下部ホッパ２２の排出口３４側に設けられている。

さらに、下部ホッパ２２の排出口３４には、その出口側端部が下側になるよう所定角度だけ下方傾斜した複数個の円筒状のパイプフィーダ（切り出し筒）２４が配設されている。これらのパイプフィーダ２４は、密閉された空間３２内でモータ（図示せず）によりその軸線回りに回転自在に設けられている。さらに、パイプフィーダ２４の排出口には、粉体を充填するバケット２５が設けられている。また、そのバケット２５に充填された粉体の重量を測定するロードセル２６が設けられている。そして、粉体計量装置１０の底部には、バケット２５内から切り出された粉体を、ベルトコンベア（搬送機）で粉体受入機２９に搬送されたカップラーメンなどの容器３０に排出するシュート２７が配設されている。

上記粉体計量装置１０を使用した粉体の計量方法は以下の通りである。
まず、数種類の食品原料の粉体を、粉体計量装置１０の上部ホッパ２１の投入口から供給する。次いで、上部ホッパ２１から投入された粉体を、下部ホッパ２２内に供給する。そして、その下部ホッパ２２内でインペラ２３を用いて撹拌し、数種類の食品原料の粉体を混合する。この後、混合された粉体を複数個のパイプフィーダ２４にそれぞれ供給する。
そして、粉体を供給した状態で各パイプフィーダ２４をモータにより回転させる。これにより、粉体は各パイプフィーダ２４から均一に並んで切り出される。切り出された粉体は、バケット２５に充填された状態で、ロードセル２６を用いて計量される。バケット２５に充填される粉体の量が所定重量に到達すれば、粉体の切り出し作業を停止する。
この後、粉体がバケット２５に充填された状態で待機する。そのバケット２５が排出信号を受けると、バケット２５が開き、シュート２７を通して粉体を排出する。なお、これらは図示していない制御部において制御する。

次に、除湿機１１について詳細に説明する。
図１に示すように、本願発明に係る粉体計量装置１０には、絶対湿度が調整された空気（以下、エアー）を、エアーホース１２ａを通して、装置内の密閉された空間２１，２７，３２内に供給する除湿機１１が設けられている。除湿機１１は、例えば、デシカント式除湿機が用いられる。デシカント式除湿機に替えてコンプレッサ式除湿機、ハイブリッド式除湿機、その他の型式の除湿機を用いてもよい。除湿機１１は、工場内で粉体計量装置１０とともに使用しているので、ＡＣ２００Ｖで動作するものが好ましい。

次に、除湿機１１と粉体計量装置１０との組み合わせ構造について説明する。
図１に示すように、上記粉体計量装置１０の上部には貫通孔を有するエアー供給口１３ａが設けられており、そのエアー供給口１３ａは上記密閉空間３２と連通するように設けられている。そして、エアー供給口１３ａと除湿機１１の送風口１４とは、エアーホース１２ａで連結されている。これにより、除湿機１１の送風口１４からのエアーをエアーホース１２ａを通して、上記粉体計量装置１０に送風することができる。すなわち、除湿機１１で絶対湿度が調整されたエアーを生成するとともに、そのエアーを上記粉体計量装置１０の上部に設けられたエアー供給口１３ａを通して、粉体が切り出される密閉空間（パイプフィーダを含む計量、切り出しを行う空間）に供給することができる。
また、粉体の投入口である上部ホッパ２１には、同じくエアーの供給口１３ｂが配設される。さらに、粉体計量装置１０のシュート２７にもエアーの供給口１３ｃが設けられている。

次に、粉体計量装置１０の除湿方法について説明する。
まず、除湿機１１で絶対湿度を調整したエアーを生成する。そして、そのエアーを、エアーホース１２ａを通して、粉体計量装置１０の上部に設けられたエア供給口１３ａから密閉された空間３２に供給する。送風量は、１００ｌ／ｍｉｎである。そのエアーは、例えば、外気温度が２５℃程度の場合で、絶対湿度が５〜１２ｇ／ｍ^３である。これは、温度が２５℃程度で、相対湿度が２０％に相当するエアーである。
そして、絶対湿度を一定にしたエアーを、上記粉体計量装置１０の密閉された空間に投入しながら、その空間で粉体の切り出しを実施する。また、装置内の温度を装置の上部に設けた温度計２８で測定する。これにより、粉体計量装置１０内の湿度が一定となり、切り出しされる粉体は湿気を含まない。この結果、粉体が固まったり、パイプフィーダ２４に付着することなく、正確な量の粉体を切り出しすることができる。

粉体計量装置１０内では、粉体を計量して一定量ごとに切り出しすることが行われている。そして、粉体計量装置１０の内部に上記絶対湿度を調節したエアーを供給すると、その装置内の絶対湿度が安定する。これにより、粉体が、水蒸気を含まず、固まりにくくなる。また、パイプフィーダ２４に食品原料の粉体などが付着しにくくなる。この結果、食品原料の粉体を、正確に計量することができて、正確に切り出すことができる。
なお、密閉空間３２内の気密性に関しては、密閉空間３２内のエアーがシュートなどから粉体とともに流れ出る程度であり、扉の隙間などから漏れがあっても構わない。

上記密閉空間内の絶対湿度が上記の範囲に満たないときには、エアーを除湿機１１にフィードバックし、その範囲内に収まるように絶対湿度が調整されたエアーを上記密閉空間に送風するようにしてもよい。
具体的には、密閉空間内に設けられた湿度計により、その空間内の絶対湿度を測定し、もし、絶対湿度が５〜１２ｇ／ｍ^３より高い場合には、ＣＰＵが搭載された除湿機１１の制御部に湿度が高い情報を与える。そして、その制御部の制御により、絶対湿度を低めたエアーを除湿機１１で生成し、そのエアーを上記密閉空間３２に送風するようにする。または、手動により除湿機の絶対湿度を低めてエアーを供給する。これにより、粉体計量装置１０内の切り出しする空間の絶対湿度が低められ、上記範囲内に絶対湿度を調整することができる。

従来では、装置内の湿度を調整するために、その装置を含む部屋全体を空調により調整していた。そして、空調により部屋内の相対湿度と温度とを調整していた。ここで、相対湿度（％）は、空気中に水分をこれ以上含むことができない飽和状態を１００％とし、それに対するパーセンテージのことを言う。飽和水蒸気量は高温ほど多くなるため、例えば水分量が同じなら、温度が高いと相対湿度は低くなり、温度が低いと相対湿度は高くなる。

しかし、上記相対湿度は、温度により変化する。部屋内の温度が不安定になると、部屋内の相対湿度も不安定となり、その部屋のなかに存在する計量装置も正確な湿度を保つことができない。また、エアコンなどの空調で、部屋全体の湿度を調整しているため、そのエアコンの電気代が高くついてしまう。
したがって、絶対湿度を一定にした空気を密閉空間に供給すれば、従来に比べて電気コストを安くすることができる。

なお、除湿機１１からのエアーの供給は、原料を投入する上部ホッパ２１にも設けることができる。すなわち、エアーの供給を上部ホッパ２１の投入口に配設することにより、絶対湿度が調整されたエアーを供給しながら、粉体を粉体計量装置１０に投入することができる。これにより、粉体が固まったり、上部ホッパ２１に付着しない。
また、粉体計量装置１０の排出口であるシュート２７にも、エアーの供給口１３ｃを設けることもできる。粉体を排出するシュート２７に、エアーホース１２ｂを通して、絶対湿度が調整されたエアーを噴射しながら、粉体を排出することができる。これにより、シュート２７に粉体が付着せず、粉体が詰まる問題が生じない。

本発明の実施例に係る粉体計量装置と除湿機との構成を示す側面図である。 本発明の実施例に係る粉体計量装置の内部構造を示す側面図である。

符号の説明

１０ 粉体計量装置
１１ 除湿機
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 供給口
２１，２２ ホッパ
２４ 切り出し筒
２７ シュート
３１ 粉体
３２ 密閉空間
３３ 本体
３４ 排出部

請求項２に記載の発明は、食品原料の粉体を、ホッパより投入し、密閉された空間内で計量して所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置であって、上記粉体計量装置には、一定の絶対湿度を有する空気を上記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置である。

請求項１に記載の発明は、食品原料の粉体を、ホッパより投入し、このホッパの排出部に連結されて回転することにより前記粉体を切り出す下方傾斜した適度の長さの切り出し筒と、この切り出し筒の回転手段とを備え、密閉された空間内で所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置において、前記粉体計量装置には、絶対湿度５ｇ／ｍ ^３ 〜１２ｇ／ｍ ^３ を有する室温での空気を前記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置である。

請求項２に記載の発明は、食品原料の粉体を、ホッパより投入し、このホッパの排出部に連結されて回転することにより前記粉体を切り出す下方傾斜した適度の長さの切り出し筒と、この切り出し筒の回転手段とを備え、密閉された空間内で計量して所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置であって、前記粉体計量装置には、絶対湿度５ｇ／ｍ ^３ 〜１２ｇ／ｍ ^３ を有する室温での空気を前記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置である。

Claims (5)

1. 食品原料の粉体を、ホッパより投入し、密閉された空間内で所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置であって、
   上記粉体計量装置には、一定の絶対湿度を有する空気を上記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置。
2. 食品原料の粉体を、ホッパより投入し、密閉された空間内で所定量ごとに切り出し、シュートを通してその装置の外部に排出する粉体計量装置であって、
   上記粉体計量装置には、一定の絶対湿度を有する空気を上記空間内に供給する除湿機が配設されたことを特徴とする粉体計量装置。
3. 上記ホッパ、上記シュートの少なくとも一方には、上記除湿機から上記一定の絶対湿度を有する空気が供給される供給口を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉体計量装置。
4. 上記一定の絶対湿度は５ｇ／ｍ^３〜１２ｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の粉体計量装置。
5. 上記ホッパの排出部に連結されて回転することにより上記粉体を切り出す下方傾斜した適度の長さの切り出し筒と、この切り出し筒の回転手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の粉体計量装置。

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