JP2017064603A

JP2017064603A - ミル刃およびこれを用いた粉体生成機

Info

Publication number: JP2017064603A
Application number: JP2015191240A
Authority: JP
Inventors: 孝典西原; Takanori Nishihara; 富士雄金久保; Fujio Kanakubo
Original assignee: Kyocera Corp; Kanazawa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp; Kanazawa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: JP6595869B2

Abstract

【課題】適切な範囲の粒度分布を有する粉体を得ることができるミル刃およびこれを用いた粉体生成機を提供する。【解決手段】中央部に貫通孔１を有し、片面に周方向に沿って複数の刃部２が所定の間隔で並設されている円形皿状のミル刃１０であって、少なくとも外周縁部における刃部２と刃部２との間隔４が刃部２の幅と等しいか、それよりも大きく、かつ刃２部と刃部２との間隔４が周方向に沿って交互に異なっている【選択図】図１

Description

本発明は、コーヒー豆、茶葉等の粒状物を破砕するためのミル刃およびこれを用いた粉体生成機に関する。

例えば、通常のコーヒーミルにおいては、コーヒー豆を粉砕するために、固定刃と回転刃とを互いに対向して配置し、回転刃を回転させて、回転刃と固定刃との間に供給された原料のコーヒー豆を粉砕し粉体を生成している（例えば、特許文献１〜３等参照）。

粉砕されたコーヒー豆の粒度は、コーヒーの風味を左右する重要な要素である。そのため、多くのコーヒーミルには、コーヒー豆の粉砕粒度を調整するための手段が備えられている。すなわち、コーヒー豆の粉砕粒度の調整は、例えば、前記したように対向して配置された回転刃と固定刃との間隙を調整することによって行われる。

しかし、粉砕されたコーヒー豆の粉体は、かなりの広がりを持った粒度分布を有する。そのため、適切な粒度に調整されていても、得られるコーヒー豆の粉体には粒度の高いものや低いものがかなり高い割合で含有されている。一般には、粒度が低い粉体が多いほど、コーヒーに渋みやえぐみが強く感じられるようになるといわれている。従って、粒度分布の広がりが抑制された粉体を得ることが要望されている。

特開２００８−０１７９８０号公報特開２００１−２５８７６６号公報特開２０１１−１２０６６５号公報

本発明の課題は、適切な範囲の粒度分布を有する粉体を得ることができるミル刃およびこれを用いた粉体生成機を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
（１）中央部に貫通孔を有し、片面に周方向に沿って複数の刃部が所定の間隔で並設されている円形皿状のミル刃であって、少なくとも外周縁部における前記間隔が前記刃部の幅と等しいか、それよりも大きいミル刃。
（２）前記間隔は、周方向に沿って交互に異なっている（１）に記載のミル刃。
（３）前記刃部の数が２５〜４９個である（１）または（２）に記載のミル刃。
（４）複数の前記刃部は、外周側から内周側に延びる第１の刃部と、前記第１の刃部に隣接し外周側からの長さが前記第１の刃部より短い第２の刃部と、前記第２の刃部に隣接し外周側からの長さが前記第２の刃部より短い第３の刃部とを順に並んで備える（１）〜（３）のいずれかに記載のミル刃。
（５）複数の前記刃部は、前記貫通孔内に仮想円を描いたとき、この仮想円の接線となる方向に配列されている（１）〜（４）のいずれかに記載のミル刃。
（６）前記間隔は、内周側から外周側に向かうにつれて大きくなる（１）〜（５）のいずれかに記載のミル刃。
（７）複数の前記刃部は、外周側にフラット面を有する（１）〜（６）のいずれかに記載のミル刃。
（８）複数の前記刃部が形成された刃部形成領域内に、取付用のねじ穴が形成されている（１）〜（７）のいずれかに記載のミル刃
（９）セラミックスからなる（１）〜（８）のいずれかに記載のミル刃。
（１０）回転刃と、前記回転刃と間隔を空けて対向配置された固定刃とを有し、前記回転刃の回転により、前記回転刃と前記固定刃との間に供給された原料を破砕し粉体を生成するための粉体生成機であって、前記回転刃と前記固定刃とが、（１）〜（９）のいずれかに記載のミル刃からなり、かつ前記回転刃の回転数が１５０〜２００ｒｐｍである粉体生成機。

本発明によれば、刃部と刃部との間隔が刃部の幅と等しいか、それよりも大きい、すなわち刃部と刃部との間隔を広くすることにより、粒度が過度に大きい粉体や過度に小さい粉体が生成するのが低減され、適切な範囲の粒度分布を有する粉体を得ることができる。従って、例えば、本発明のミル刃をコーヒーミルに適用すると、風味豊かなコーヒーを淹れるのに適した粒度分布を有するコーヒー豆の粉体が得られる。

（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るミル刃の平面図および側面図である。図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１に示すミル刃の斜視図である。図１（ａ）のＢ部の拡大断面図である。本発明の粉体生成機の一例であるコーヒーミルの一実施形態を示す断面図である。

本発明の一実施形態に係るミル刃について説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示すミル刃１０は、コーヒーミルに使用されるものであって、中央部に貫通孔１を有し、片面に周方向に沿って複数の刃部２が所定の間隔で並設されている皿状である。より具体的には、ミル刃１０は、円形皿状である。外形の幅（平面視において円形状である場合は直径）は、例えば２．５ｃｍ〜７ｃｍに設定することができる。

複数の刃部２は、外周側の端部が外周付近まで存在している。一方、刃部２の内周側の端部は内周から離れて配置されており、横並びの複数の刃部２は内周からの距離が周方向に向かうにつれて漸次大きくなるようになっている。これにより刃部２の内周側には刃部２のない部分３が配置される。

複数の刃部２は、具体的に、外周側から内周側に延びる第１の刃部２ａ、この第１の刃部２ａに隣接し外周側からの長さが第１の刃部２ａより短い第２の刃部２ｂ、この第２の刃部２ｂに隣接し外周側からの長さが第２の刃部２ｂより短い第３の刃部２ｃ、以下、順に第３の刃部２ｄ、第４の刃部２ｅ、および第５の刃部２ｆを備える。本実施形態では、図１（ａ）に示すように、このような第１の刃部２ａ〜第５の刃部２ｆを備える刃部２の群を６つ備えており、これらの刃部２が周方向に配置されている。

また、第１の刃部２ａ〜第５の刃部２ｆは、第１の刃部２ａが最も刃高が高く、第５の刃部２ｆが最も刃高が低く形成されている。そのため、ミル刃１０の表面に供給されたコーヒー豆は第１の刃部２ａから第５の刃部２ｆに向かって周方向を移動する間に所定の粒度になるように徐々に粉砕される。

上記のように、ミル刃１０では、長さの異なる刃部２が並設されているので、ミル刃１０の内周側である貫通孔１の縁部には刃部２のない部分３が複数存在する。図３に示すように、刃部２のない部分３は、皿状のミル刃１０の形状に合わせて、最も厚さの薄い内周側に向かって下向き傾斜した斜面状に形成されている。このような刃部２のない部分３が存在するので、貫通孔１を通ったコーヒー豆が、ミル刃１０からなる後述の回転刃と固定刃との間にコーヒー豆を引き込みやすくなり、かつある程度の粗い粉砕が可能となる。

また、複数の刃部２は、貫通孔１内に仮想円（図示せず）を描いたとき、この仮想円の接線となる方向に配列されている。換言すると、複数の刃部２は、中心側から渦巻き状となるように配列されている。これにより、コーヒー豆をミル刃１０内に引き込みやすくなる。

刃部２と刃部２との間隔４は、図４に示すように、貫通孔１がある内周側から外周側に向かうにつれて大きくなっている。これは粉砕されたコーヒー豆の粉体を外周側に排出しやすくするためである。本実施形態では、刃部２と刃部２との間隔４と同様に、刃部２も内周側から外周側に向かうにつれて大きくなっている。

複数の刃部２は、図４に示すように、外周側にフラット面５を有する。このようなフラット面５は、ミル刃１０の粉体生成機への組み付け時に、ミル刃１０同士の平行度を調整するのに役立つ。

また、ミル刃１０には、ミル刃１０を粉体生成機に取り付けるためのねじ穴６が形成されている。本実施形態では、貫通孔１を挟んで対向する位置にそれぞれ２つのねじ穴６が形成されている。ねじ穴６は、図２、図３に示すように、ミル刃１０の刃部形成領域内に当該領域を切り欠くように形成されている。ねじ穴６を刃部形成領域内に設けることにより、ミル刃１０をねじ止めによって強固に固定でき、ばたつき等が発生するのを抑制できる。

図４に示すように、少なくとも外周縁部における刃部２と刃部２との間隔４（刃部２同士の間隔４）の幅Ｗ１は、刃部２の幅Ｗ２と等しいか、それよりも大きくなっている。これにより、粒度が過度に大きいものや過度に小さいものが排除され、適切な範囲の粒度分布を有する粉体を得ることができる。
具体的には、刃部２と刃部２との間隔４の幅Ｗ１が、刃部２の幅Ｗ２に対して、式：Ｗ２≦Ｗ１＜（２×Ｗ２）の関係を有するのがよい。ここで、間隔４の幅Ｗ１は、ミル刃１０の全周にわたって一定である必要はなく、周方向に沿って交互に異なっていてもよい。例えば周方向に広幅と狭幅の間隔４を交互に形成してもよい。狭幅の間隔４は、刃部２の幅Ｗ２よりも小さくてもよい。

刃部２の数は２５〜４９個、好ましくは３１〜４３個であるのがよい。刃部２の数がこの範囲であれば、前記した刃部２と刃部２との間隔４の幅Ｗ１と、刃部２の幅Ｗ２との関係を満たすことができる。

ミル刃１０の材質は特に制限されるものではなく、従来から使用されている金属製であってもよいが、コーヒー豆の粉体に金属臭が付着するのを防止するうえで、例えばジルコニア、アルミナ、窒化珪素、または炭化珪素などのセラミックスからなるのが好ましい。

次に、この実施形態に係るミル刃１０を用いたコーヒーミル（粉体生成機）について説明する。図５は、本発明の実施形態に係るコーヒーミル７を示している。同図に示すように、コーヒーミル７は、原料となるコーヒー豆８を投入するホッパー９と、このホッパー９の下方に位置し、ホッパー９から落下したコーヒー豆８を粉砕部１１に送るスクリューコンベヤ１２（搬送手段）と、搬送されたコーヒー豆８を粉砕する粉砕部１１と、粉砕されたコーヒー豆を受ける受け部１３とを備える。

スクリューコンベヤ１２は一端が回転駆動源２０に接続されている。粉砕部１１は、互いに対向して配置された回転刃１４及び固定刃１５で構成されており、回転刃１４及び固定刃１５はミル刃１０で構成されている。回転刃１４は、スクリューコンベヤ１２の先端に設けられたフランジ１６にねじ止めされている。固定刃１５は構造体１７にねじ止めされている。なお、回転刃１４だけでなく固定刃１５も回転させてもよい。

スクリューコンベヤ１２の先端面には、ベアリング１８を介して調整ねじ１９が接続されている。この調整ねじ１９を進退させることにより、回転刃１４がスクリューコンベヤ１２と共に軸方向に移動するので、回転刃１４と固定刃１５との間隙を調整することができる。回転刃１４と固定刃１５との間隔は、例えば０．２ｍｍ〜１０ｍｍとなるように設定することができる。

ホッパー９からスクリューコンベヤ１２上に供給されてコーヒー豆８は、スクリューコンベヤ１２によって先端部に移送され、ついで内周側から回転刃１４と固定刃１５との間隙内に送られ、外周側に移動する過程で粉砕され、外周側より粉砕されたコーヒー豆が排出されて、受け部１３に落下する。
回転刃１４と固定刃１５との間隙は調整ねじ１９を回転させることによって調整することができるので、コーヒー豆８を適切な粒度分布の中心を設定することができる。

回転刃１４は、低速回転であるのが好ましく、具体的には、回転刃１４の回転数は１５０〜２００ｒｐｍであるのがよい。このように回転刃１４を低速回転することにより、回転刃１４および固定刃１５を構成するミル刃１０において刃部２と刃部２との間隔４が刃部２の幅と等しいか、それよりも大きいことと相まって、得られた粉体の粒度分布を適切な範囲に制御することができる。また、回転刃１４を低速回転にすることでミルの騒音を低減することができる。

以上の説明では、ミル刃１０をコーヒーミル７に適用した実施形態について説明したが、本発明は、ミル刃を使用する製粉機、粉砕機などの他の粉体生成機にも同様にして適用可能である。

以下、実施例をあげて本発明をより詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
回転刃１４および固定刃１５として、ジルコニアからなるミル刃１０を図５に示すようなコーヒーミル７に取り付けた。使用したミル刃は、図１〜図４に示すような構造を有し、外周側において刃部２と刃部２との間隔４の幅Ｗ１が４ｍｍ、刃部２の幅Ｗ２が３ｍｍである。
回転刃１４と固定刃１５の間隙を６ｍｍに設定した後、回転刃１４を１７０ｒｐｍで回転させて、コーヒー豆の粉砕を行った。得られた粉体の粒度分布を測定したところ、以下のような結果が得られた。なお、メッシュサイズは、横軸１インチ当たり（縦軸も同様）どれくらいの目数が存在するのかであり、例えば、２０メッシュは横軸１インチに２０個の目が存在する場合である。以下の結果は、メッシュを通過した粒子であるメッシュアンダーの粒子の割合であるが、メッシュを通過しなかった粒子であるメッシュオンの粒子の割合であっても良い。

表１に示すように、実施例で得られたコーヒー豆の粉体は、コーヒーの風味のうえから好ましい粒度範囲とされている１０〜３０メッシュの割合が８０％を超えており、１０メッシュ以下や３０メッシュを超える粉体の割合が低くなっている。また、このコーヒー豆の粉体を用いて淹れたコーヒーは、渋みやえぐみが少なく、風味に優れていた。なお、例えば４０メッシュであれば、目の幅が、０．４ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。

１：貫通孔
２：刃部
３：刃部のない部分
４：間隔
５：フラット面
６：ねじ穴
７：コーヒーミル
８：コーヒー豆
１０：ミル刃
１４：回転刃
１５：固定刃

Claims

中央部に貫通孔を有し、片面に周方向に沿って複数の刃部が所定の間隔で並設されている円形皿状のミル刃であって、
少なくとも外周縁部における前記間隔が前記刃部の幅と等しいか、それよりも大きいことを特徴とするミル刃。
前記間隔は、周方向に沿って交互に異なっている請求項１に記載のミル刃。
前記刃部の数が２５〜４９個である請求項１または２に記載のミル刃。
複数の前記刃部は、外周側から内周側に延びる第１の刃部と、
前記第１の刃部に隣接し外周側からの長さが前記第１の刃部より短い第２の刃部と、
前記第２の刃部に隣接し外周側からの長さが前記第２の刃部より短い第３の刃部とを順に並んで備える請求項１〜３のいずれかに記載のミル刃。
複数の前記刃部は、前記貫通孔内に仮想円を描いたとき、この仮想円の接線となる方向に配列されている請求項１〜４のいずれかに記載のミル刃。
前記間隔は、内周側から外周側に向かうにつれて大きくなる請求項１〜５のいずれかに記載のミル刃。
複数の前記刃部は、外周側にフラット面を有する請求項１〜６のいずれかに記載のミル刃。
複数の前記刃部が形成された刃部形成領域内に、取付用のねじ穴が形成されている請求項１〜７のいずれかに記載のミル刃。
セラミックスからなる請求項１〜８のいずれかに記載のミル刃。
回転刃と、前記回転刃と間隔を空けて対向配置された固定刃とを有し、前記回転刃の回転により、前記回転刃と前記固定刃との間に供給された原料を破砕し粉体を生成するための粉体生成機であって、
前記回転刃と前記固定刃とが、請求項１〜９のいずれかに記載のミル刃からなり、かつ前記回転刃の回転数が１５０〜２００ｒｐｍであることを特徴とする粉体生成機。