JP2011031220A

JP2011031220A - 製粉装置

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Publication number: JP2011031220A
Application number: JP2009182586A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Arimoto; 孝敏有本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2009-08-05
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】構造が簡単で、安価に製造することができるとともに、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得る。
【解決手段】大豆などの原料粒の粉砕装置２と、粉砕装置２に原料粒を供給する供給装置３と、粉砕装置２に接続されて上方に延設された分級筒４と、粉砕された原料粒の粉体を貯留する貯蔵ホッパー５と、粉砕された原料粒の粉体を粉砕装置２および分級筒４を経て貯蔵ホッパー５に空気輸送する空気輸送装置６とから構成される。そして、供給装置３を介して粉砕装置２に供給された原料粒は、回転する回転盤２４に設けた粉砕刃２５によって粉砕される。この際、空気輸送装置６によって空気取入口を経てケーシング２２内に空気が吸引され、粉砕された原料粒の粉体は、吸引空気に浮遊されて分級筒４へ空気輸送される。この際、粒径の大きな粉体は重力により下方に沈降し、粒径の小さな粉体は空気抵抗によって吸引空気とともに上昇する。
【選択図】図１

Description

この発明は、大豆などの製粉装置に関するものである。

大豆は、「畑の肉」と称されほど栄養価が高いことから、通常の食事に加え、微粒子化して他の食品の補助材料や添加材料として使用されている。しかしながら、生の大豆は、油脂分を１５〜２０％含むため、ミルなどにより圧砕して微粒子化すると、その油脂が湿潤することによって団子状に固まったり、フィルターが目詰まりし、ふるい分けすることが困難となるなどの理由から、微粒子化が困難であった。また、粉砕の過程で発生する熱によって油脂が酸化し、本来の風味を大きく損なうものとなっていた。このため、大豆を微粒子化する場合は、例えば、きな粉を製造する場合のように、生の大豆を焙煎して熱化学反応を起こさせ、微粒子化を阻害しないように変性させた後、粉砕するようにしている。

このような現状に対して、生の大豆から大豆粉を得ることができるならば、新たな食品材料を提供することができるため、生の大豆を粉砕することが研究されている。例えば、特許文献１に示されるように、砥石ローラを収容部のフィルター部材内で回転させ、フィルター部材と回転する砥石ローラとの間で生の大豆を磨砕し、粉化させることが提案されている。

特開２００６−１２９８７６号公報

しかしながら特許文献１の発明は、重くて長尺な砥石ローラを必要とするため、取り扱いに難がある他、油脂分の分離を避けることができないことから、経時使用によってフィルターが目詰まりし、定期的なフィルターの洗浄作業が必要となることから、作業が煩雑となる欠点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、安価に製造することができるとともに、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得ることのできる大豆などの製粉装置を提供するものである。

本発明は、大豆などの原料粒の粉砕装置と、粉砕装置に原料粒を供給する供給装置と、粉砕装置に接続されて上方に延設された分級筒と、粉砕された原料粒の粉体を貯留する貯蔵ホッパーと、粉砕された原料粒の粉体を粉砕装置および分級筒を経て貯蔵ホッパーに空気輸送する空気輸送装置とから構成され、粉砕装置は、空気取入口を有するケーシングと、ケーシング内において、外周縁に複数個の粉砕刃を設けた回転自在な回転盤とからなり、供給装置を介してケーシングに供給された原料粒を回転する回転盤の粉砕刃によって粉砕し、粉砕された原料粒の粉体をケーシングの空気取入口を通して吸引される空気によって空気輸送する際、設定された粒径以下の粉体を分級筒にて分級することを特徴とするものである。

本発明によれば、供給装置を介して粉砕装置のケーシングに供給された原料粒は、ケーシングとの間で回転する回転盤に設けた粉砕刃によって粉砕される。この際、空気輸送装置によって空気取入口を経てケーシング内に空気が吸引されて、ケーシングから分級筒に向けて空気流が発生する。これにより、ケーシング内で粉砕された原料粒の粉体は、ケーシングから分級筒へと流れる空気に浮遊して空気輸送される。そして、分級筒を一定流速で流れる空気により、粉砕された原料粒の粉体のうち、空気抵抗よりも重力が大きな粒径の粉体は重力により下方に沈降し、重力よりも空気抵抗が大きな粒径の粉体は空気抵抗によって吸引空気とともに上昇する。すなわち、一定粒径以下の粉体のみが分級されて分級筒を上昇し、空気と分離された貯蔵ホッパーに貯蔵される。

この結果、ケーシングに空気を吸引しつつ原料粒を粉砕処理するととも、吸引空気を利用して原料粒の粉体を分級することから、原料粒の油脂が分離することがなく、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得ることができる。しかも、粉砕装置に供給装置および分級筒を付設し、粉砕された原料粒の粉体を空気輸送すればよいことから、構造が簡単となって装置が小型化され、安価に製造することができる。

本発明は、大豆などの原料粒の粉砕装置と、粉砕装置に原料粒を供給する供給装置と、粉砕装置に接続されて上方に延設された分級筒と、粉砕された原料粒の粉体を貯留する貯蔵ホッパーと、粉砕された原料粒の粉体を粉砕装置および分級筒を経て貯蔵ホッパーに空気輸送する空気輸送装置とから構成され、粉砕装置は、空気取入口を有するケーシングと、ケーシング内において、外周縁に複数個の粉砕刃を設けた回転自在な回転盤とからなり、また、空気輸送装置は、分級筒内に設けられた吹上パイプと、吹上パイプ内に圧力空気を供給する空気供給パイプとからなり、供給装置を介してケーシングに供給された原料粒を回転する回転盤の粉砕刃によって粉砕し、粉砕された原料粒の粉体を吹上パイプ内に空気供給パイプを経て供給される圧力空気によって空気輸送する際、設定された粒径以下の粉体を分級筒にて分級することを特徴とするものである。

本発明によれば、供給装置を介して粉砕装置のケーシングに供給された原料粒は、ケーシングとの間で回転する回転盤に設けた粉砕刃によって粉砕される。この際、空気輸送装置の吹上パイプ内に空気供給パイプを経て圧力空気が吹き込まれると、吹上パイプと空気供給パイプとの間で発生する負圧により、空気取入口を経てケーシング内に空気が吸引され、ケーシングから分級筒に向けて空気流が発生する。これにより、ケーシング内で粉砕された原料粒の粉体は、ケーシングから分級筒へと流れる空気に浮遊して空気輸送されるとともに、吹上パイプに吸い込まれ、空気供給パイプからの圧力空気によって吹上パイプから吹き上げられる。そして、分級筒を一定流速で流れる空気により、粉砕された原料粒の粉体のうち、空気抵抗よりも重力が大きな粒径の粉体は重力により下方に沈降し、重力よりも空気抵抗が大きな粒径の粉体は空気抵抗によって吸引空気とともに上昇する。すなわち、一定粒径以下の粉体のみが分級されて分級筒を上昇し、空気と分離された貯蔵ホッパーに貯蔵される。

この結果、ケーシングに空気を吸引しつつ原料粒を粉砕処理するととも、圧力空気を利用して原料粒の粉体を分級することから、原料粒の油脂が分離することがなく、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得ることができる。しかも、粉砕装置に供給装置および分級筒を付設し、粉砕された原料粒の粉体を空気輸送すればよいことから、構造が簡単となって装置が小型化され、安価に製造することができる。

本発明によれば、構造が簡単で、安価に製造することができるとともに、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得ることができる。

本発明の製粉装置の一実施形態を示す正面図である。図１の製粉装置の粉砕装置を、開閉蓋を開放して示す正面図である。図１の製粉装置の粉砕装置を供給装置とともに示す背面側斜視図である。図１の製粉装置の粉砕装置を供給装置とともに示す側面図である。本発明の製粉装置の他の実施形態を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１乃至図４には、本発明の製粉装置１の一実施形態が示されている。

この製粉装置１は、大豆（以下、原料粒という。）の粉砕装置２と、粉砕装置２に原料粒を供給する供給装置３と、粉砕装置２に接続された分級筒４と、粉砕された原料粒の粉体を貯留する貯蔵ホッパー５と、粉砕された原料粒の粉体を空気輸送する空気輸送装置６とから構成されている。

粉砕装置２は、基台２１に固定された円筒状のケーシング２２と、ケーシング２２に設けた軸受２３１および基台２１に設けた軸受２３１を介して回転自在に支持された回転軸２３と、ケーシング２２に収容されて回転軸２３の先端に連結された回転盤２４と、回転盤２４の外周縁に周方向に間隔をおいて固定された複数個の粉砕刃２５と、基台２１に設けられた回転軸２３の駆動装置２６とからなり、駆動装置２６を駆動させることにより、回転軸２３、すなわち、粉砕刃２５を有する回転盤２４がケーシング２２に対して回転するように設定されている。

ここで、駆動装置２６は、基台２１に設けられたモータ２６１と、モータ２６１の出力軸に設けられた歯付きプーリー２６２および回転軸２３に設けられた歯付きプーリー２６３と、これらの歯付きプーリー２６２，２６３間に巻回された歯付きベルト２６４からなり、モータ２６１の回転駆動により、歯付きプーリー２６２、歯付きベルト２６４、歯付きプーリー２６３を介して回転軸２３を回転させることができる。

ケーシング２２は、前面が開口された円筒状のケーシング本体２２１と、ケーシング本体２２１の前面開口にヒンジ２２２を介して開閉自在に設けられた開閉蓋２２３とから形成され、バックルなどの固縛具２２４を介してケーシング本体２２１の前面開口を閉鎖する位置に開閉蓋２２３を固縛し、あるいは、固縛具２２４による固縛を解除して開閉蓋２２３をヒンジ２２２回りに回動させ、ケーシング本体２２１の前面開口を開放することができる。この場合、ケーシング本体２２１の前端周縁あるいは開閉蓋２２３の外周縁には、パッキン（図示せず）が配設されており、開閉蓋２２３によってケーシング本体２２１の前面開口を閉鎖した際、固縛具２２４を介してケーシング本体２２１の前面開口を密閉状態に保持することができる。

また、ケーシング２２のケーシング本体２２１には、その奥行き寸法にほぼ一致する間隔を有するとともに、外周面と略垂直な接平面を有する断面方形の排出ガイド２２５が接続されている。さらに、ケーシング２２のケーシング本体２２１には、その背面側において、後述する供給装置３と連通する供給口が形成されるとともに、回転軸２３に関して前記供給口と略対向する位置に空気取入口が形成されており、この空気取入口には、調整弁２７１を回動自在に設けて開口面積を調整自在な吸気管２７（図３参照）が接続されている。

回転盤２４は、ケーシング２２の奥行き方向の略中心に位置するように、位置決めされており、その外周縁には、板状の粉砕刃２５が先端を外周縁から若干外方に突出させるとともに、前後各端を前面および後面からそれぞれ突出させて固定されている。ここで、各粉砕刃２５は、回転盤２４の外周縁における厚み方向の中心を通過する半径に対して、先端が基端よりも回転方向（図１において反時計回り方向）に若干遅れるように、設定角度（実施例においては１１度）傾斜して固定されるとともに、その先端が粉砕刃２５の取付位置における回転盤２４の接平面と略平行に形成されている。そして、粉砕刃２５の先端面とケーシング２２におけるケーシング本体２２１の内周面との間隔は、粉砕する原料粒の粒径に対応して設定（実施例においては大粒大豆に対応して１０ｍｍ）されている。

供給装置３は、供給ホッパー３１と、供給ホッパー３１の下端に接続されたロータリーバルブ３２と、ロータリーバルブ３２の下端に接続された供給管３３と、ロータリーバルブ３２の駆動装置３４とからなり、粉砕装置２の背面側において基台２１に固定されるとともに、供給管３３の下端開口がケーシング２２のケーシング本体２２１の背面に形成された供給口に接続されている。そして、ロータリーバルブ３２は、バルブケーシング３２１内に、収容部ａを形成したローター３２２を回転自在に設けて構成され、ローター３２２と一体の回転軸３２３を駆動装置３４を介して回転させることにより、バルブケーシング３２１に対してローター３２２が回転し、ローター３２２の収容部ａに収容された原料粒を供給ホッパー３１から供給管３３を経て粉砕装置２のケーシング２２に間欠的に定量供給することができる。

ここで、駆動装置３４は、基台２１に設けられたモータ３４１と、モータ３４１の出力軸に設けられたスプロケット３４２およびロータリーバルブ３２の回転軸３２３に設けられたスプロケット３４３と、これらのスプロケット３４２，３４３に巻回されたチェーン３４５とからなり、モータ３４１を回転駆動することにより、スプロケット３４２、チェーン３４５、スプロケット３４３を介して回転軸３２３、すなわち、ローター３２２を回転させることができる。

分級筒４は、ケーシング２２の排出ガイド２２５の上端にフランジ接続された接続筒４１と、接続筒４１の上端にフランジ接続された筒本体４２とからなり、略垂直方向に延設されている。そして、接続筒４１は、断面方形の排出ガイド２２５の上端開口と、断面円形の筒本体４２の下端開口を滑らかに接続するように、断面方形の下端開口から断面円形の上端開口に向かって徐々に絞り加工されている。

また、分級筒４の筒本体４２の上端には、その上端開口を閉鎖するキャップ４３がフランジ接続されており、このキャップ４３には、空気輸送装置６の吸引パイプ６２の一端が着脱自在に接続されている。

貯蔵ホッパー５は、ホッパー本体５１と、その下端開口に開閉自在に設けられたシャッター５２とからなり、シャッター５２を開放操作することにより、ホッパー本体５１に貯留された原料粒の粉体をその下端開口を通して取り出すことができる。

空気輸送装置６は、貯蔵ホッパー５におけるホッパー本体５１の上端部に搭載された筐体６１と、筐体６１に他端が接続されるとともに、分級筒４のキャップ４３に一端が接続された吸引パイプ６２とからなり、筐体６１内には、モータ（図示せず）を介して駆動されるブロアー６３が収容されるとともに、ブロアー６３の吸気口の前段に位置してフィルター６４が配設されている。これにより、モータを介してブロアー６３を駆動すれば、ケーシング２２、分級筒４および吸引パイプ６２を経て空気を吸引し、空気中に浮遊する原料粒の粉体をフィルター６４に捕集することができる。この際、ケーシング２２には、空気取入口を通して外気が吸引され、その空気量は調整弁２７１を回動させて吸気管２７の開口面積を変更することにより調整することができる。また、詳細には図示しないが、フィルター６４には、揺動部材が連結されており、揺動部材を操作することでフィルター６４を揺することができ、フィルター６４に捕集された原料粒の粉体を払い落とすことができる。

次に、このように構成された製粉装置１の作動について説明する。

原料粒（実施例においては乾燥状態の生の大豆から種皮を除去したもの）を供給装置３の供給ホッパー３１に供給する。

なお、乾燥した生の大豆の種皮を除去して子葉部と分離する脱皮装置は、出願人の提案も含めて、従来より種々提案されており、詳細な説明は省略する。

次いで、モータ２６１を回転駆動させ、歯付きベルト２６４および歯付きプーリー２６２，２６３を介して回転軸２３を回転させることにより、回転盤２４を回転させる。この状態で、モータ３４１を回転駆動させ、チェーン３４５およびスプロケット３４２，３４３を介して回転軸３２３を回転させることにより、ロータリーバルブ３２のローター３２２が回転し、その収容部ａに収容された原料粒を供給管３３を経てケーシング２２に間欠的に供給する。合わせて、空気輸送装置６のモータを介してブロアー６３を作動させ、ケーシング２２に接続した吸気管２７を通して空気を吸引する。この際、空気の吸引量は、調整弁２７１を回動させてその開口面積を変更することによって調整することができる。

一方、ケーシング２２に供給された原料粒は、ケーシング本体２２１内で回転する回転盤２４に設けた粉砕刃２５と衝突して粉砕され、また、ケーシング２２の内面と回転する回転盤２４の粉砕刃２５との間で磨砕される。ここで、回転盤２４は、ケーシング本体２２１に対する排出ガイド２２５の接続位置において、排出ガイド２２５の延設方向（上方向）とは逆方向（下方向）に向かって回転するため、粉砕された原料粒の粉体は、回転盤２４の回転によって、ケーシング本体２２１の排出ガイド２２５との接続位置から離れる方向に回転させられ、排出ガイド２２５を通して上方に跳ね上げられることが防止されている。また、ケーシング２２に吸気管２７を通して空気が吸引されることにより、ケーシング２２内が空冷された状態で原料粒が粉砕されるため、温度上昇が発生せず、粉砕された原料粒からの油脂の分離が防止される。合わせて、粉砕された原料粒の粉体は、ケーシング２２に導かれた空気に浮遊するとともに、空冷されながらケーシング本体２２１の排出ガイド２２５を経て分級筒４へと吸引輸送される。

この際、垂直方向に延びる分級筒４において、調整弁２７１によって調整された流量の空気が分級筒４の開口面積によって決定される流速で流れることにより、粉砕された原料粒の粉体のうち、粒径の大きな粉体、すなわち、空気抵抗よりも重力が大きな粒径の粉体は、下方に沈降し、粒径の小さな粉体、すなわち、重力よりも空気抵抗が大きな粒径の粉体は、吸引空気とともに上昇する。これにより、一定粒径以下の粉体のみが分級されて分級筒４を吸引空気に浮遊して上昇し、吸引パイプ６２を経てフィルター６４に捕集される。一方、一定粒径を超える粉体は、ケーシング２２に沈降し、再び回転する回転盤２４に設けた粉砕刃２５によって粉砕される。

フィルター６４に捕集された原料粒の粉体は、図示しない揺動部材を操作することによってフィルター６４が揺すられると、フィルター６４から脱落して貯蔵ホッパー５に貯留される。これにより、一定量の原料粒の粉体が貯蔵されたならば、シャッター５２を開放操作し、貯蔵ホッパー５に貯留された原料粒の粉体を取り出せばよい。

このようにして取り出された原料粒の粉体は、食品に添加され、あるいは、補助食品として利用することができる。

以上のように、ケーシング２２に空気を吸引しつつ原料粒を粉砕処理するととも、吸引空気を利用して原料粒の粉体を分級することから、原料粒の油脂が分離することがなく、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得ることができる。しかも、粉砕装置２に供給装置３および分級筒４を付設し、粉砕された原料粒の粉体を空気輸送すればよいことから、構造が簡単となって装置が小型化され、安価に製造することができる。

この本実施例においては、ケーシング２は、外径６００ｍｍ、奥行き１００ｍｍであり、モータ２６１によって回転盤２４を毎分１８００回転させて、乾燥された生の大豆を粉砕処理するとともに、粉砕された大豆の粉体を直径２５０ｍｍ、高さ１０００ｍｍの分級筒４によって分級し、ほぼ小麦粉と同程度の粒径の粉体を得ることができた。

ところで、前述した実施形態においては、粉砕装置２で粉砕された原料粒の粉体を吸引輸送する場合を説明したが、図５に示すように、圧送するようにしてもよい。

以下、図５の製粉装置１の実施形態について、相違する点を簡単に説明する。

なお、図５の製粉装置１については、先に説明した実施形態の部材と同一の部材については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図５の製粉装置１においては、空気輸送装置６は、分級筒４の筒本体４２内に吹上パイプ６５を鉛直方向に向けて固定するとともに、基台２１に設けたブロアー６３の送風口に接続された空気供給パイプ６６を分級筒４内に挿入するとともに、その先端が吹上パイプ６５内の下端近傍に位置するように分級筒４に固定して構成されている。また、分級筒４の上端には、ガイド４４が設けられており、吹き込まれた圧力空気によって吹き上げられた原料粒の粉体を貯蔵ホッパー５に案内する。

この実施形態の製粉装置１においても、供給装置３を経て粉砕装置２のケーシング２２に供給された原料粒は、回転する回転盤２４の粉砕刃２５によって粉砕される。

ここで、ブロアー６３を駆動し、圧力空気を空気供給パイプ６６を経て吹上パイプ６５内に吹き込めば、吹上パイプ６５に吹き込まれた圧力空気によってその周囲に負圧が発生し、ケーシング２２の空気取入口を通して空気を吸引する。これにより、ケーシング２２内において、粉砕された原料粒の粉体は、吸引された空気に浮遊して、吹上パイプ６５内に引き込まれ、吹上パイプ６５内に吹き込まれた圧力空気によって上方に吹き上げられる。この際、吹上パイプ６５を経て圧力空気が分級筒４内を設定された流速で流れることにより、粉砕された原料粒の粉体のうち、空気抵抗よりも重力が大きな粒径の粉体は下方に沈降し、重力よりも空気抵抗が大きな粒径の粉体は吹き込まれた圧力空気とともに上昇する。これにより、一定粒径以下の粉体のみが分級されて分級筒４を上昇し、ガイド４４によって方向が変換されて貯蔵ホッパー５に貯蔵される。一方、一定粒径を超える粉体は、ケーシング２２に沈降し、再び回転する回転盤２４に設けた粉砕刃２５によって粉砕される。

この実施形態においても、ケーシング２２に空気を吸引しつつ原料粒を粉砕処理するととも、圧力空気を利用して原料粒の粉体を分級することから、原料粒の油脂が分離することがなく、煩雑な作業を必要とすることなく容易に原料粒の粉体を得ることができる。しかも、粉砕装置２に供給装置３および分級筒４を付設し、粉砕された原料粒の粉体を空気輸送すればよいことから、構造が簡単となって装置が小型化され、安価に製造することができる。

なお、前述した実施形態においては、原料粒として乾燥された生の大豆を粉砕して大豆粉を製造する場合を説明したが、大豆に限らずコーンや、米、麦などの穀粒であってもよく、大豆に限定するものではない。

１製粉装置
２粉砕装置
２２ケーシング
２４回転盤
２５粉砕刃
２７吸気管
３供給装置
３１供給ホッパー
３２ロータリーバルブ
３３排出管
４分級筒
５貯蔵ホッパー
６空気輸送装置
６２吸引パイプ
６３ブロアー
６４フィルター
６５吹上パイプ
６６空気供給パイプ

Claims

大豆などの原料粒の粉砕装置と、粉砕装置に原料粒を供給する供給装置と、粉砕装置に接続されて上方に延設された分級筒と、粉砕された原料粒の粉体を貯留する貯蔵ホッパーと、粉砕された原料粒の粉体を粉砕装置および分級筒を経て貯蔵ホッパーに空気輸送する空気輸送装置とから構成され、粉砕装置は、空気取入口を有するケーシングと、ケーシング内において、外周縁に複数個の粉砕刃を設けた回転自在な回転盤とからなり、供給装置を介してケーシングに供給された原料粒を回転する回転盤の粉砕刃によって粉砕し、粉砕された原料粒の粉体をケーシングの空気取入口を通して吸引される空気によって空気輸送する際、設定された粒径以下の粉体を分級筒にて分級することを特徴とする製粉装置。
大豆などの原料粒の粉砕装置と、粉砕装置に原料粒を供給する供給装置と、粉砕装置に接続されて上方に延設された分級筒と、粉砕された原料粒の粉体を貯留する貯蔵ホッパーと、粉砕された原料粒の粉体を粉砕装置および分級筒を経て貯蔵ホッパーに空気輸送する空気輸送装置とから構成され、粉砕装置は、空気取入口を有するケーシングと、ケーシング内において、外周縁に複数個の粉砕刃を設けた回転自在な回転盤とからなり、また、空気輸送装置は、分級筒内に設けられた吹上パイプと、吹上パイプ内に圧力空気を供給する空気供給パイプとからなり、供給装置を介してケーシングに供給された原料粒を回転する回転盤の粉砕刃によって粉砕し、粉砕された原料粒の粉体を吹上パイプ内に空気供給パイプを経て供給される圧力空気によって空気輸送する際、設定された粒径以下の粉体を分級筒にて分級することを特徴とする製粉装置。