JP2013112474A - 粒状固形食品輸送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基端が食品供給部1に接続されると共に、断面が円状で且つ鉛直方向の中心軸を有すると共に上端および下端がそれぞれ開口した筒形状を有するレシーバ2に対して末端が接線方向に接続されることにより末端の内側部18がレシーバ2の内周面19に滑らかに接続された輸送管3を介して、エジェクタ式の食品供給部1により加圧エアを用いて送出された粒状固形食品Mをレシーバ2まで空気輸送し、輸送管3からレシーバ2の内部に供給された粒状固形食品Mが重力により下端の開口から排出される。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1に提案された輸送装置では、輸送管の基端から先端に向けて空気を噴出することにより、輸送管の基端側に供給された米または麦などの粒状固形食品を輸送管の先端側まで空気輸送している。
しかしながら、複雑な形状を有するマカロニなどの粒状固形食品を空気輸送する場合には、輸送管の内壁との接触によりその一部が容易に破砕されるおそれがある。例えば、ペンネなどは細長い形状を有しており、その両端部に破砕が生じやすい。特に、輸送管の湾曲箇所では、空気輸送される粒状固形食品の多くが内壁に衝突するため、その多くが破砕されてしまう。
また、前記輸送管は、空気輸送される粒状固形食品が前記輸送管の末端において内側部に当接するような遠心力が生じるように、前記レシーバと接続される直前において湾曲しており、かつその湾曲の曲率中心は、前記輸送管が前記レシーバに接続する点において前記レシーバの接線方向に延びる鉛直面に対して前記レシーバの中心軸と同じ側にあるのが好ましい。
また、前記輸送管は、円状の横断面を有し、内側部が徐々に平面状に変形されてなるレシーバ導入部により、前記レシーバの内周面と接続することができる。また、前記輸送管は、少なくとも1つの直線部を含む横断面を有し、前記らせん部の起点から終点まで前記直線部が前記仮想の円筒面の前記直線部を通る法線に対して常時直角方向を向くように形成することもできる。また、少なくとも1つの直線部を含む横断面は、矩形形状であるのが好ましい。
また、前記下部エア噴出口は、前記上部エア噴出口よりも前記先端開口部側に位置し、前記上部エア噴出口から噴出された加圧エアにより予備加速された粒状固形食品をさらに加速させるための加圧エアを噴出することができる。
実施の形態1
図1に、実施の形態1に係る粒状固形食品輸送装置の構成を示す。この粒状固形食品輸送装置は、加圧エアを用いて粒状固形食品Mを送出するエジェクタ式の食品供給部1と、食品供給部1よりも上方に配置されると共に断面が円形状で且つ中心軸が鉛直方向に延びた管形状を有するレシーバ2と、基端が食品供給部1に接続されると共に末端がレシーバ2に接続されて食品供給部1から送出された粒状固形食品Mをレシーバ2まで輸送する輸送管3とを有する。
このような構成により、輸送管3内を空気輸送される粒状固形食品Mは、直線部12では水平に延びる底部に重力により当接され、湾曲部13では上方に向けて湾曲された底部に重力および遠心力により押し付けられ、直線部14では傾斜された底部に重力により当接され、湾曲部15では傾斜された底部から鉛直な内側部へと滑らかに湾曲された内壁に遠心力により押し付けられ、らせん部16ではらせん状に湾曲された内壁に遠心力により押し付けられながら滑走する。すなわち、輸送管3は、基端から末端に延びる内壁において、重力および遠心力により粒状固形食品Mが当接して滑走するための、滑らかに連続した所定の内壁部N1を有する。
なお、湾曲部13と湾曲部15の湾曲は、鉛直面内における両者の湾曲の角度を互いに足して90度となるように設定されている。例えば、湾曲部13が鉛直面内で60度だけ湾曲する場合には、湾曲部15は鉛直面内で30度湾曲される。これにより、湾曲部15は、鉛直上向きとされた状態でらせん部16と接続される。
円筒部8は、輸送管3と接続された接続開口部17から内周面19に沿ってらせん状に延びる誘導壁20と、輸送管3から粒状固形食品Mと共に供給される空気の一部を上端から排出する空気排出口21とを有する。誘導壁20は、接続開口部17の上端から、内周面19に沿って1周した時点で接続開口部17の下端に位置するようにらせん状に延びており、輸送管3から接続開口部17を介して円筒部8内に進入した粒状固形食品Mは、円筒部8の内周面19に沿って1周した時点で接続開口部17に差し掛からずに接続開口部17の下方を移動していく。
円筒部8からホッパー部10に供給された粒状固形食品Mは、ホッパー部10の内周面22に沿ってらせん状に移動し、食品排出口9から排出される。
また、らせん部16は、起点Aから終点Bまで円筒面Sに当接して延びる当接線T1を有する。当接線T1は、図5に示すように、起点Aから終点Bまで円筒面Sの中心軸Xの回りに180度移動するらせん状の軌跡を描いて湾曲され、円筒面Sの中心軸Xに対して、起点A、中間点Cおよび終点Bにおける角度k1、k2およびk3がそれぞれ45度をなしている。すなわち、当接線T1は、円筒面Sの中心軸Xに対して常に45度の傾斜を保ちつつ、円筒面Sに当接しながら起点Aから終点Bまで180度移動されている。
らせん部16がこのような形状を有することにより、らせん部16を空気輸送される粒状固形食品Mには、当接線T1に押し付けられるような遠心力が生じる。すなわち、当接線T1に沿った内壁は、輸送管3の基端から末端まで滑らかに延びる連続した内壁部N1の一部区間を構成し、粒状固形食品Mを起点Aから中間点Cを介して、終点Bの内側部18まで輸送する。
まず、食品供給部1において、加圧エア供給部6によりエア噴出口5から食品誘導管4の先端方向へ加圧エアが噴出される。この状態で、供給ホッパー7から食品誘導管4の基端側に例えば短い棒形状のマカロニからなる粒状固形食品Mを供給すると、粒状固形食品Mは、傾斜する食品誘導管4に沿って先端側まで滑落し、エア噴出口5から噴出されている加圧エアにより前方へ向かって加速される。このようにして、空気輸送される粒状固形食品Mが、固形食品供給部1から輸送管3の直線部12に供給される。
このように、粒状固形食品Mの輸送方向を水平方向から上方に方向転換する際に、遠心力を利用して、上方に向けて滑らかに湾曲された内壁部N1に当接させながら粒状固形食品Mを滑走させることで、粒状固形食品Mが輸送管3の内壁に衝突して破砕されるのを抑制することができる。
粒状固形食品Mは、湾曲部13から直線部14に到達し、直線部14の所定の角度で傾斜された底部に沿って延びる内壁部N1に重力により当接したまま滑走し、湾曲部15に到達する。
続いて、粒状固形食品Mは、湾曲部15かららせん部16に到達し、図4(A)および(B)に示すように、らせん部16に沿って輸送される。すなわち、粒状固形食品Mは、内壁部N1の一部区間を形成し且つらせん部16内にらせん状に延びる当接線T1に遠心力により押し付けられながら、らせん状の軌跡を描いて輸送され、鉛直方向から水平方向に方向転換される。このようにして、輸送管3を空気輸送された粒状固形食品Mは、輸送管3の内壁部N1の末端と滑らかに接続されたレシーバ2の内周面19に沿うように、輸送管3からレシーバ2の接続開口部17に供給される。
円筒部8かららせん軌道を描きながらホッパー部10に到達した粒状固形食品Mは、逆円錐形状の内周面22に沿ってらせん軌道の径を縮めながら重力により食品排出口9まで導かれ、食品排出口9から回収ホッパー11に排出される。ここで、粒状固形食品Mがレシーバ2内を移動している間に、輸送管3から粒状固形食品Mと共に供給された空気の一部はレシーバ2の上端に形成された空気排出口21から排出されており、空気輸送に使用された過剰な空気により粒状固形食品Mが食品排出口9から勢いよく排出されるのを低減することができる。このため、粒状固形食品Mの破砕を抑制すると共に粒状固形食品Mを散乱させずに整然とした状態で回収ホッパー11に排出することができる。
このようにして、粒状固形食品Mが食品供給部1から回収ホッパー11まで空気輸送される。
このように、内側部が徐々に平面状に変形されてなるレシーバ導入部31を用いることで、レシーバ2の内周面19と滑らかに接続される部分が広がり、レシーバ導入部31からレシーバ2に粒状固形食品Mを供給する際の破砕をさらに抑制することができる。
このように、内壁部N1とレシーバの内周面が滑らかに接続されることで、粒状固形食品Mの破砕を抑制して輸送管3からレシーバに供給することができる。
マカロニ等からなる粒状固形食品を製造するに際しては、一般に、製造工程、検査工程、梱包工程等の多数の工程を経て出荷されることが多いが、これらの工程間にそれぞれこの発明に係る粒状固形食品輸送装置を用いることができる。すなわち、前工程における処理が済んだ粒状固形食品を供給ホッパー7に供給し、加圧エア供給部6から噴出される空気により輸送管3を介して上方に輸送すると共に、レシーバ2の食品排出口9から次工程へと供給すればよい。このように、前工程における処理が済んだ粒状固形食品を上方に位置する次工程に供給する際に、空気輸送を利用して粒状固形食品を破砕することなく上方に輸送することができる。また、レシーバ2の上部に空気排出口21が形成されているため、粒状固形食品を散乱させずに整然とした状態でレシーバ2の食品排出口9から次工程に供給することができる。
図9に、実施の形態2に係る粒状固形食品輸送装置の構成を示す。この粒状固形食品輸送装置は、図1に示した実施の形態1の粒状固形食品輸送装置において、輸送管3の代わりに矩形状の横断面を有する輸送管41を食品供給部1とレシーバ2の間に接続したものである。
輸送管41は、実施の形態1と同様に、基端から末端に向けて直線部42、湾曲部43、直線部44、湾曲部45およびらせん部46を順次接続して構成されている。このような構成により、輸送管41を空気輸送される粒状固形食品Mは、直線部42では水平に延びる底面に重力により当接され、湾曲部43では上方に向けて湾曲された底面に重力および遠心力により押し付けられ、直線部44では傾斜された底面に重力により当接され、湾曲部45では傾斜された底面から鉛直な内側面へと滑らかに湾曲された内壁面に遠心力により押し付けられ、らせん部16ではらせん状に湾曲された内壁面に遠心力により押し付けられながら滑走する。すなわち、輸送管41は、基端から末端に延びる内壁面において、重力および遠心力により粒状固形食品Mが当接して滑走するための、滑らかに連続した所定の内壁面N2を有する。
このため、らせん部46は、起点Aから終点Bまで円筒面Sに当接して延びる当接面T2を有し、この当接面T2と共に起点Aから終点Bまで円筒面Sの中心軸Xの回りに180度のらせん状の軌跡で湾曲されている。すなわち、らせん部46は、矩形状の横断面を構成する4つの直線部のうち円筒面Sの中心軸Xに対して最も外側に位置する1つの直線部Lが起点Aから終点Bまで円筒面Sに接するように湾曲されており、この直線部Lが起点Aから終点Bまで至るいずれの点における横断面においても当接面T2上に含まれている。これにより、らせん部46は、起点Aから終点Bまで至るいずれの点における横断面においても直線部Lが直線部Lの中心点を通る円筒面Sの法線に対して常時直角方向を向くように形成される。
らせん部46がこのような形状を有することにより、らせん部46を空気輸送される粒状固形食品Mには、当接面T2に押し付けられるような遠心力が生じる。すなわち、当接面T2に沿った内壁面は、輸送管3の基端から末端まで滑らかに延びる連続した内壁面N2の一部区間を構成し、起点Aから終点Bの内側面47まで粒状固形食品Mを輸送する。
このように、輸送管41の基端から末端まで連続する滑らかな内壁面N2に粒状固形食品Mを当接しながら空気輸送することで、粒状固形食品Mが他の内壁面に衝突して破砕されるのを抑制することができる。また、レシーバ2の内周面19と滑らかに接続された輸送管41の内壁面N2は、粒状固形食品Mに対して幅に余裕があるため、輸送方向にずれが生じた粒状固形食品Mであってもレシーバ2の内周面19に沿って供給することができる。さらに、輸送管41が矩形状の横断面を有することにより、図11に示すように、空気輸送される粒状固形食品Mを内壁面N2に密接させることができ、図12に示すような円弧状の横断面からなる内壁と比べ、粒状固形食品Mを安定して輸送することができる。
また、実施の形態2では、図13(A)に示されるように、らせん部46は、横断面を構成する4つの直線部のうち円筒面Sの中心軸Xに対して最も外側に位置する直線部Lを円筒面Sに接しながら起点Aから終点Bまで湾曲されたが、粒状固形食品Mを当接面T2に当接させる同様の湾曲が形成できればこれに限るものではない。例えば、直線部Lに平行な直線部を起点Aから終点Bまで円筒面Sに接しながら湾曲して形成することができる。具体的には、図13(B)に示されるように、らせん部46の横断面を構成する4つの直線部のうち円筒面Sの中心軸に対して最も内側に位置する直線部Pを円筒面Sに接しながら起点Aから終点Bまで湾曲させることができる。また、図13(C)に示されるように、らせん部46の横断面において矩形の対角線の交点を通り直線部Lに平行な仮想の直線部Qを円筒面Sに接しながら起点Aから終点Bまで湾曲させることもできる。
また、実施の形態1および2では、当接線T1および当接面T2は、水平面に対して中心軸Xが45度上方に傾斜した円筒面Sに当接すると共に、円筒面Sの中心軸Xに対して常に45度の傾斜を保ちつつ起点Aから終点Bまで180度移動することで水平方向を向いた末端がレシーバ2と接続されるように形成されたが、らせん部16および46の末端がレシーバ2の内周面19に滑らかに接続されていればよい。すなわち、当接線T1および当接面T2は、水平面に対する中心軸Xの傾斜を45度近傍とした円筒面Sに当接するように形成することができる。また、当接線T1および当接面T2は、円筒面Sの中心軸Xに対して45度近傍の傾斜を保ちつつ移動するように形成することもでき、さらに起点Aから終点Bまで180度近傍移動するように形成することもできる。これにより、粒状固形食品Mは、らせん部16および46からレシーバ2にわずかな角度だけ傾斜して供給されるが、らせん部16および46の末端とレシーバ2の内周面19が滑らかに接続されているためその破砕を抑制することができる。
図14および15に、実施の形態3に係る粒状固形食品輸送装置で用いられる食品供給部51の構成を示す。食品供給部51は、矩形の断面形状を有する誘導管52を備えている。誘導管52は、基端開口部53と先端開口部54とを有し、基端開口部53よりも先端開口部54が下方に位置するように傾斜して配置されている。また、誘導管52の傾斜する天井面および底面にそれぞれスリット状の上部エア噴出口55および下部エア噴出口56が形成されている。これら上部エア噴出口55および下部エア噴出口56は、それぞれ誘導管52の先端方向を向くように誘導管52の天井面および底面に開口している。
加圧エア供給部6からエア供給管60に加圧エアを送出することにより、上部エア供給口58および下部エア供給口59を介して上部エア室R1および下部エア室R2に加圧エアが供給され、スリット状の上部エア噴出口55および下部エア噴出口56から誘導管52の先端方向へそれぞれ平板状に加圧エアが噴出されるように構成されている。
一方、誘導管52の先端開口部54には、送出シュート61を介して輸送管3が接続されている。送出シュート61は、誘導管52の先端開口部54の断面形状と輸送管3の断面形状を滑らかに接続するものである。
まず、加圧エア供給部6によりエア供給管60を通して上部エア供給口58および下部エア供給口59から上部エア室R1および下部エア室R2に加圧エアを供給する。これにより、誘導管52のスリット状の上部エア噴出口55から誘導管1の天井面に沿って先端開口部54の方向へ平板状に加圧エアが噴出されると共に、スリット状の下部エア噴出口59から誘導管52の底面に沿って先端開口部54の方向へ平板状に加圧エアが噴出される。
誘導管52の先端開口部54から送出された粒状固形食品Mは、送出シュート61を抜けて輸送管3内に入り、輸送管3に案内されてレシーバ2まで輸送される。
Claims (9)
- 加圧エアを用いて粒状固形食品を送出するエジェクタ式の食品供給部と、
断面が円状で且つ鉛直方向の中心軸を有すると共に上端および下端がそれぞれ開口した筒形状を有し、内部に供給された粒状固形食品を重力により下端の開口から排出するレシーバと、
基端が前記食品供給部に接続されると共に、末端が前記レシーバに対して接線方向に接続されることにより末端の内側部が前記レシーバの内周面に滑らかに接続され、前記食品供給部から送出された粒状固形食品を前記レシーバまで空気輸送するための輸送管と
を備えた粒状固形食品輸送装置。 - 前記レシーバは、上端に開口が形成された円筒部と、前記円筒部の下端に連結され且つ逆円錐形状で下端に開口が形成されたホッパー部とを有する請求項1に記載の粒状固形食品輸送装置。
- 前記円筒部は、前記輸送管より進入した粒状固形食品が、前記円筒部の内周面を1周した時点で、前記輸送管の末端と前記円筒部との接続部に形成された接続開口部に差し掛からないように、前記接続開口部の上端から、1周した時点で前記接続開口部の下端に位置する様な、らせん状の誘導壁を円筒部内部に備えた請求項2に記載の粒状固形食品輸送装置。
- 前記輸送管は、空気輸送される粒状固形食品が前記輸送管の末端において内側部に当接するような遠心力が生じるように、前記レシーバと接続される直前において湾曲しており、かつその湾曲の曲率中心は、前記輸送管が前記レシーバに接続する点において前記レシーバの接線方向に延びる鉛直面に対して前記レシーバの中心軸と同じ側にある請求項1〜3のいずれかに記載の粒状固形食品輸送装置。
- 前記レシーバは、前記食品供給部よりも上方に配置され、
前記輸送管が鉛直上向きになってからレシーバに接続されるまでの最終区間は、その中心軸が水平面に対し45度傾斜した仮想の円筒面の中心軸に対して45度の傾斜を保ちつつ前記仮想の円筒面に沿って起点から終点まで180度移動するらせん状に湾曲されたらせん部である請求項1〜4のいずれかに記載の粒状固形食品輸送装置。 - 前記輸送管は、少なくとも1つの直線部を含む横断面を有し、前記らせん部の起点から終点まで前記直線部が前記仮想の円筒面の前記直線部を通る法線に対して常時直角方向を向くように形成されている請求項5に記載の粒状固形食品輸送装置。
- 前記少なくとも1つの直線部を含む横断面は、矩形形状である請求項6に記載の粒状固形食品輸送装置。
- 前記食品供給部は、
基端開口部よりも先端開口部が下方に位置するように傾斜して配置されると共に前記基端開口部から粒状固形食品が導入される食品誘導管と、
それぞれ前記食品誘導管の天井面および底面に開口し且つ前記天井面および底面に沿って前記食品誘導管の先端方向へ平板状に加圧エアを噴出するための上部エア噴出口および下部エア噴出口と、
前記上部エア噴出口および前記下部エア噴出口から前記食品誘導管内へ加圧エアを噴出することにより前記食品誘導管内の粒状固形食品を加速させて前記先端開口部から送出する加圧エア供給部と
を有する請求項1〜7のいずれかに記載の粒状固形食品輸送装置。 - 前記下部エア噴出口は、前記上部エア噴出口よりも前記先端開口部側に位置し、前記上部エア噴出口から噴出された加圧エアにより予備加速された粒状固形食品をさらに加速させるための加圧エアを噴出する請求項8に記載の粒状固形食品輸送装置。
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