JP2014131915A - 粉粒体供給装置用吐出口及び粉粒体供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】隔壁12で仕切られた貫通孔13を複数有するハニカム構造部14が形成されている粉粒体供給装置用吐出口10を提供する。前記ハニカム構造部14は、平面視で六角形状の貫通孔13を複数配置して構成されているのが好適である。前記ハニカム構造部14は、この外縁部15に平面視で非六角形状の貫通孔132を有し、該非六角形状の貫通孔132の1つ当たりの平面視面積が、前記六角形状の貫通孔131の1つ当たりの平面視面積の5%以上100%未満であるのが好適である。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、上記排出口座について、中心から放射状に形成された放射状リブにより、複数の開口部(貫通孔)が形成された構成が開示されている(特許文献1の図2及び図5参照)。このような放射状リブを有する排出口座は、その形状から、粉体充填装置の分野において、「菊座」と称されている。
すなわち、本発明は、隔壁で仕切られた貫通孔を複数有するハニカム構造が形成されている、粉粒体供給装置用吐出口を提供する。
前記粉粒体供給装置用吐出口において、前記ハニカム構造は、平面視で六角形状の貫通孔を複数配置して構成されていてもよい。
また、前記ハニカム構造は、この外縁部側に平面視で非六角形状の貫通孔を有し、該非六角形状の貫通孔の1つ当たりの平面視面積を、前記六角形状の貫通孔の1つ当たりの平面視面積の5%以上100%未満とすることができる。さらに、前記ハニカム構造は、前記貫通孔による開口率を36〜99%とすることができる。
前記隔壁の幅は、粉粒体の吐出側に向かって漸次幅狭に形成されていてもよく、粉粒体の導入側に向かって漸次幅狭に形成されていてもよい。そして、前記ハニカム構造は、その形状が平面視対称に形成されていてもよい。
まず、本開示に係る粉粒体供給装置用吐出口(以下、単に「吐出口」ということがある。)の構成について説明する。
図1は、本開示に係る吐出口10の平面図であり、図2は、図1のA−A線断面に対応する吐出口10の断面図及び部分拡大断面図である。
本開示に係る吐出口10は、後述する粉粒体供給装置に設けられるものであり、該粉粒体供給装置によって粉粒体が吐出される部分を構成する部品である。
この筒状体において、粉粒体の吐出側Bの一端(吐出側端11a)に、後述するハニカム構造が形成されている。なお、吐出口10が板状体として形成される場合には、板状体の全体を後述するハニカム構造として形成することが可能である。
例えば、吐出口10の周壁部11の内周面11bにメネジを設けておき、かつ、吐出口10が設けられる粉粒体供給装置の部位にオネジを設けておき、吐出口10を粉粒体供給装置に対して螺合可能に構成することができる。
ハニカム構造部14は、粉粒体の通過方向に平行な方向からみた平面視(以下、単に「平面視」ということがある。)で六角形状、より好ましくは平面視で正六角形状の貫通孔を複数配置して構成されているのが好適である。ハニカム構造部14における六角形状の貫通孔の配置数は、特に限定されず、吐出口10の外径との関係や、後記の開口率との関係等から適宜設計され得る。
なお、非六角形孔を有していない吐出口の場合、例えば、吐出口自体の平面視の形状が、組み合わせられた複数の六角形の外周に合った形状(例えば、図1に示される吐出口10において、中心P1に位置する六角形に接する周囲の六個の六角形の外周に合った形状)に形成された構成や、非六角形孔が形成されないように目埋めされた構成とすることもできる。
非六角形孔132の1つ当たりの平面視面積が小さすぎると、大量生産に際して粉粒体の供給を連続的に行う場合、供給対象である粉粒体が非六角形孔132内に詰まり易くなり、熱をもち易くなるおそれがある。この連続作業性の観点、及び上述の粉粒体の貫通孔13での付着防止並びに吐出切れをよくする観点から、非六角形孔132の1つ当たりの平面視面積が、六角形孔131の1つ当たりの平面視面積の10%以上100%未満であるのが好適であり、25%以上100%未満であるのがより好適であり、40%以上さらには45%以上100%未満であるのがさらに好適である。
吐出口10の外径に対する六角形孔131の配置数を設定した段階で隔壁の幅が調整され、粉粒体の通過に対する抵抗値(粉粒体供給装置における作動抵抗の積分値)が目標値となるように隔壁の幅が決定されることで、開口率を決定することが好ましい。
ハニカム構造部の平面視対称な形状としては、ハニカム構造部の平面視(二次元)において、ハニカム構造部の中心を通る直線である中心線(例えば、図1におけるA−A線)に対して線対称な形状、及びその中心に対して点対称な形状等が挙げられる。これらの平面視対称な形状のうち、粉粒体がより均質に分割され、より円滑に通過されるようにする観点から、ハニカム構造部は平面視で点対称に形成されていることがより好適である。
本実施形態では、ハニカム構造部14は、吐出口10のハニカム構造部14の中心P1が、該中心P1に位置する1つの六角形孔131の中心と一致して、平面視点対称に形成されている。
本実施形態では、図2に示すように、隔壁12は、粉粒体の導入側Cの縦断面形状が、導入側Cに向かって漸次幅狭となる形状に形成されている。
また、隔壁12の幅が吐出側B及び/又は導入側Cに形成される漸次幅狭となる形状は、図2に示すような丸み面取り状(いわゆるR加工が施された形状)の他、例えば、テーパー状、逆テーパー状、及び角面取り状等とすることができる。
本実施形態に係る吐出口10は、供給対象となる粉粒体の通過面に、上記ハニカム構造部14が形成されていることから、粉粒体が吐出口10の貫通孔13で付着し難く、粉粒体の吐出切れに優れている。そのため、粉粒体の充填量の精度が高まり、また、粉粒体を袋等の収容体に充填する場合に、該収容体の収容口に対するシール部での粉噛みの発生を低減することができる。その結果、収容体に充填した形態の粉粒体製品の生産効率を高めることができる。
また、本技術では、吐出口10自体の構成により、粉粒体が貫通孔13で付着し難く、吐出切れに優れたものとしているため、機械的調整等をせずとも安定した効果を奏することができる。
ハニカム構造部14は平面視点対称に形成されているため、粉粒体が、複数の貫通孔13で均質に分割され、円滑に通過されることから、粉粒体の吐出切れをよりよくすることができる。
また、隔壁12は、粉粒体の導入側Cの縦断面形状が導入側Cに向かって漸次幅狭に形成されているため、粉粒体の導入側Cにおいて、粉粒体の通過に対して働く構造上の抵抗の上昇を抑制することができる。
例えば、図3に示すように、上記実施形態で述べた吐出口10とは貫通孔の数が異なるハニカム構造部24を有する吐出口20とすることも可能である。図3で示す吐出口20は、貫通孔23(六角形孔231及び非六角形孔232)の数が、上記実施形態で述べた吐出口10の貫通孔13の数よりも多くなるように隔壁22が形成された構成を例示したものである。なお、吐出口20についても、ハニカム構造部24の中心P2が、該中心P2に位置する1つの六角形孔231の中心と一致して、平面視で点対称に形成されている。
なお、吐出口40(40A〜C)についても、周壁部41を有する短筒状に形成された構成を例示しており、ハニカム構造部44における六角形孔431(431A〜C)、非六角形孔432、及び隔壁42(42A〜C)の平面視形状は、上記実施形態で述べた吐出口等と同様に構成することが可能である。
吐出口を取り付ける粉粒体供給装置の供給対象となる粉粒体の種類、大きさ、及び収容体への充填量等の様々な因子によって、吐出口にかかる圧力、粉粒体の吐出量、及び吐出速度(単位時間当たりの吐出量)等の吐出状況が変わり得る。これらの吐出状況を生産性の観点から適度なものとするために、上記各種寸法は、供給対象となる粉粒体の種類、大きさ、及び充填量等に応じて、適宜設計し得るものである。
例えば、吐出口の高さHは10mm〜50mm、直径(外径)Dは30mm〜120mm、六角形孔の対角距離dは5mm〜30mm、隔壁の幅wは0.4mm〜3mm、隔壁の厚さtは0.4mm〜10mmとすることが可能である。なお、これらの各種寸法は、吐出口やハニカム構造部の強度及び加工のし易さ等の観点からも適宜設計し得るものである。
次に、上述した本開示の吐出口10を備える粉粒体供給装置80について説明する。
図6は、本開示に係る粉粒体供給装置80の概略構成を表す模式的断面図である。図6に示すように、本開示に係る粉粒体供給装置80は、上述した本開示の吐出口10を備えて構成されている。
そして、本実施形態の粉粒体供給装置80は、供給筒部82のホッパー部81とは反対側の供給筒部82の端部に、上述した本開示の吐出口10が装着されている。
本実施形態に係る粉粒体供給装置80では、粉粒体の移送機構であるスクリュー部83が、供給筒部82の内部に設けられている。
粉粒体が、所望の充填量にて収容体90に充填された後、スクリュー部83の駆動が停止される。このとき、粉粒体は吐出口10のハニカム構造部14により吐出切れがよく、また、ブリッジ現象によって粉粒体の落下が停止される。
調味料の粉粒体としては、砂糖、ブドウ糖及び水飴等の粉末糖類、イノシン酸及びグアニル酸等の核酸系粉末調味料、食塩、醤油粉末、味噌粉末、食酢粉末、みりん粉末、油脂粉末、粉末香辛料、及びカレー粉等の粉末調味料が挙げられる。
上記粉末調味料以外の食品添加物の粉粒体としては、着色料、香料、保存料、酸化防止剤、乳化剤、及び増粘安定剤等が挙げられる。
食品原料の粉粒体としては、脱脂粉乳や、肉、魚、卵、野菜及び果実等を加工した乾燥加工食品粉末等や、上記穀粉、上記粉末調味料及び上記食品添加物等の混合物(例えば、パン、ケーキ及び菓子等の原料ミックス粉)等が挙げられる。
[1]隔壁で仕切られた貫通孔を複数有するハニカム構造が形成されている粉粒体供給装置用吐出口。
[2]前記ハニカム構造は、平面視で六角形状の貫通孔を複数配置して構成されている上記[1]に記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[3]前記ハニカム構造は、この外縁部側に平面視で非六角形状の貫通孔を有し、該非六角形状の貫通孔の1つ当たりの平面視面積が、六角形状の貫通孔の1つ当たりの平面視面積の5%以上100%未満である上記[2]に記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[4]前記貫通孔による開口率が、36〜99%である上記[1]〜[3]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[5]前記隔壁の幅は、粉粒体の吐出側に向かって漸次幅狭に形成されている上記[1]〜[4]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[6]前記隔壁の幅は、粉粒体の導入側に向かって漸次幅狭に形成されている上記[1]〜[5]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[7]前記ハニカム構造は、平面視対称に形成されている上記[1]〜[6]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[8]前記ハニカム構造は、平面視で点対称に形成されている上記[1]〜[7]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[9]前記粉粒体供給装置用吐出口は略筒状体に形成され、該略筒状体の吐出側端に前記ハニカム構造が形成されている上記[1]〜[8]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口。
[10]上記[1]〜[9]の何れか1つに記載の粉粒体供給装置用吐出口を備える粉粒体供給装置。
上述した図6に示すような概略構成の粉粒体供給装置80にて、供給対象となる粉粒体としてのホットケーキミックス(昭和産業株式会社製)を、袋状の収容体90としてのPE/PP製袋(東タイ株式会社製)に充填する包装試験を行った。
粉粒体供給装置80に設けた吐出口10としては、図1及び図2に示すような、7個の六角形孔131と12個の非六角形孔132が配置されたハニカム構造部14を有し、貫通孔13による開口率が約81%であるものを用いた。また、この吐出口14は、複数の非六角形孔132のうち最も小さい非六角形孔132の平面視面積が、六角形孔131の1つ当たりの平面視面積の約45%であった。
この試験に用いた吐出口10の寸法としては、外径Dが約47mm、高さHが約22mm、ハニカム構造部14の厚さtが約3mm、六角形孔131の対角距離dが約13mm、隔壁12の幅wが約1.4mmであった。
実施例2では、実施例1で用いた吐出口10の替りに、図5Aに示すような、隔壁42の縦断面形状が平坦であり、それ以外は吐出口10と同様の構成である吐出口40Aを用いて、実施例1と同様の試験を行った。
比較例1では、上記実施例1で用いた吐出口10を、図7に示すような、いわゆる「菊座」形状の吐出口1に変更した以外は、上記実施例1と同様の試験を行った。
本比較例で用いた吐出口1は、実施例1で用いた吐出口10と同様に略円筒形状の筒状体にて形成されている。吐出口1は、図7に示すように、その筒状体の吐出側端に、放射状に形成された放射状リブ2aと中心付近に環状に形成された環状リブ2bとを有する隔壁2によって仕切られた複数の貫通孔3を有して構成されている。この複数の貫通孔3による吐出口1の開口率は、約80%であった。本比較例で用いた吐出口1の寸法としては、外径が約47mm、高さが約22mm、隔壁2の厚さが約3mm、隔壁2の幅が約0.8mmであった。
図8Aに表れているように、実施例1の出口10では、ハニカム構造部14により、粉粒体がほぼ均質に分割され、吐出口10の吐出側B(図2参照)で粉粒体の残りが少なく、吐出切れに優れることが確認された。一方、比較例1の吐出口1では、図8Bに表れているように、吐出口1の吐出側で粉粒体が多く残り、実施例1の吐出口10に比べて吐出切れが悪いものであった。
図9Aに表れているように、実施例1では、吐出口10のハニカム構造部14により、吐出された粉粒体がほぼ均質に細かく分割されていることが確認された。一方、比較例1では、粉粒体が塊状になり易く、不均質に吐出されたことが確認された。
11 周壁部
12 隔壁
13 貫通孔
131 六角形孔
132 非六角形孔
14 ハニカム構造部
15 外縁部
80 粉粒体供給装置
81 ホッパー
82 供給筒部
83 移送機構(スクリュー部)
90 収容体
91 収容口
92 シール部
Claims (8)
- 隔壁で仕切られた貫通孔を複数有するハニカム構造が形成されている粉粒体供給装置用吐出口。
- 前記ハニカム構造は、平面視で六角形状の貫通孔を複数配置して構成されている請求項1記載の粉粒体供給装置用吐出口。
- 前記ハニカム構造は、この外縁部側に平面視で非六角形状の貫通孔を有し、
該非六角形状の貫通孔の1つ当たりの平面視面積が、六角形状の貫通孔の1つ当たりの平面視面積の5%以上100%未満である請求項2記載の粉粒体供給装置用吐出口。 - 前記貫通孔による開口率が、36〜99%である請求項1〜3の何れか1項記載の粉粒体供給装置用吐出口。
- 前記隔壁の幅は、粉粒体の吐出側に向かって漸次幅狭に形成されている請求項1〜4の何れか1項記載の粉粒体供給装置用吐出口。
- 前記隔壁の幅は、粉粒体の導入側に向かって漸次幅狭に形成されている請求項1〜5の何れか1項記載の粉粒体供給装置用吐出口。
- 前記ハニカム構造は、平面視対称に形成されている請求項1〜6の何れか1項記載の粉粒体供給装置用吐出口。
- 請求項1〜7の何れか1項記載の粉粒体供給装置用吐出口を備える粉粒体供給装置。
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