JP2017196561A - 真空撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸を真空シールする必要がなく、製造コストを大幅に縮減でき、汎用性が高く、モータ収容部側への撹拌対象物の流入等の問題を好適に回避できる真空撹拌装置を提供する。【解決手段】蓋板部２と、モータ収容部３と、モータ４と、撹拌部５と、真空ポンプ６とによって構成され、蓋板部２は、中央に開口部２１が形成されるとともに、開口部２１の外側に第一吸引口２２が形成され、モータ収容部３は、上面と側面が閉塞され、下方が開放され、開口部２１の周縁に対して下縁部が気密的に接続され、上面又は側面に第二吸引口３２が形成され、モータ４は、主要部がモータ収容部３内に収容され、回転軸４２が蓋板部２の開口部２１を通って先端側が蓋板部２の下方へ向かって突出する状態で支持され、真空ポンプ６は、蓋板部２の第一吸引口２２、及び、モータ収容部３の第二吸引口３２と接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、液状或いはペースト状の材料（食品等）を真空下或いは減圧下で撹拌するための真空撹拌装置に関する。

真空撹拌装置は、食品等の製造工程において液状或いはペースト状の材料を撹拌する際に、材料中への空気の混入を避けたい場合や、材料中に含まれている気泡の除去（脱泡）を行う場合等に用いられている。

従来の殆どの真空撹拌装置は、真空容器内の撹拌羽根に駆動力を供給するモータが真空容器の外側に配置され、回転軸が真空容器の蓋板（或いはその他の部位）を貫通する構造となっているため、回転軸と蓋板等の貫通孔との間には真空シールが施されている。

特開２０１３−２１５６９２号公報 特開２０１２−７１２５９号公報

回転軸に対する真空シールには、高度かつ精密な技術が必要となり、その結果、モータが真空容器の外側に配置されるタイプの従来の真空撹拌装置は、製造コストが増大し、これが製品価格に反映して非常に高額となっており、個人商店や小規模企業では、経済的な理由から導入が難しいという問題がある。

また、特許文献２の真空撹拌装置は、モータが真空領域内に配置されているため、回転軸に対する真空シールは不要であるが、真空ポンプに接続される吸引口（排気口２６）が、モータ収容部（蓋体７）側に設けられているため、真空ポンプ作動時において、モータ収容部（蓋体７）内の方が、真空容器（貯留タンク６）内よりも先に減圧されることになり、真空容器（貯留タンク６）内の空気がモータ収容部（蓋体７）側へ流入することになり、この気流によって、モータ収容部（蓋体７）側への撹拌対象物（ピックル液の飛沫等）の流入が助長されてしまうという問題がある。

更に、モータが真空領域内に配置される場合、モータの放熱が妨げられることになり、長時間にわたってモータを連続的に回転させると異常な高温状態となっていまい、モータの寿命を縮めてしまうほか、異物の増加等の悪影響が懸念される。従って、長時間の運転ができないという問題がある。

本発明は、このような従来技術における問題を解決しようとするものであって、回転軸を真空シールする必要がないため、製造コストを大幅に縮減でき、汎用性が高く、モータ収容部側への撹拌対象物の流入等の問題を好適に回避できる真空撹拌装置を提供することを目的とする。

本発明に係る真空撹拌装置は、蓋板部と、モータ収容部と、モータと、撹拌部と、真空ポンプとによって構成され、蓋板部は、中央に開口部が形成されるとともに、開口部の外側の位置に第一吸引口が形成され、モータ収容部は、上面と側面が閉塞され、下方が開放され、蓋板部の開口部の周縁に対して下縁部が気密的に接続され、上面又は側面に第二吸引口が形成され、モータは、主要部がモータ収容部内に収容され、回転軸が蓋板部の開口部を通って先端側が蓋板部の下方へ向かって突出する状態で支持され、撹拌部が回転軸の下部に固定され、真空ポンプが蓋板部の第一吸引口、及び、モータ収容部の第二吸引口と接続されていることを特徴としている。

尚、この真空撹拌装置においては、蓋板部の下側に補強フレームが取り付けられていることが好ましく、また、モータとして電動モータが採用される場合には、モータとモータ収容部との間にモータを冷却するための冷却手段が配置されていることが好ましい。

また、真空ポンプは、主管、第一吸気管、及び、第二吸気管からなる吸気管（二股に分岐する吸気管）を介して、蓋板部の第一吸引口、及び、モータ収容部の第二吸引口と接続され、第一吸気管の経路上に第一バルブが配置され、第二吸気管の経路上に第二バルブが配置され、第一バルブの開度と第二バルブの開度の比率を、容器内の残存空間の体積とモータ収容部３内の残存空間の体積の比率に応じて調整できるように構成されていることが好ましい。

本発明に係る真空撹拌装置は、回転軸を真空シールする必要がないため、製造コストを大幅に縮減でき、汎用性が高く、また、真空容器内からモータ収容部側への撹拌対象物の流入や、モータ収容部内から真空容器側への異物の流入等の問題を好適に回避することができる。更に、モータの周囲に冷却手段を配置した場合には、長時間にわたってモータを回転させても、異常な高温状態となることを防止することができ、モータの劣化等の問題を回避することができる。

図１は、本発明に係る真空撹拌装置１の構造を示す断面図である。

以下、添付図面に沿って、本発明に係る真空撹拌装置の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る真空撹拌装置１の構造を示す断面図である。図示されているように、この真空撹拌装置１は、基本的には、蓋板部２と、モータ収容部３と、モータ４と、撹拌部５と、真空ポンプ６とによって構成されている。

蓋板部２は、円形の板状で、中央（必ずしも中心位置でなくともよい）には円形の開口部２１が形成されており、開口部２１の外側の位置に第一吸引口２２が形成されている。また、蓋板部２の下側には、この真空撹拌装置１を装着する容器８が内外の圧力差によって潰れることを防止するための補強フレーム２３が取り付けられている。

モータ収容部３は、円筒状で、上面と側面が閉塞され、下方が開放されており、下縁部の周縁に形成されたフランジ３１が、蓋板部２の開口部２１の周縁に対して気密的に接続されている。また、モータ収容部３の上面（又は側面）には、第二吸引口３２が形成されている。

モータ４は、電動モータであり、回転軸４２が垂直となる向きで主要部がモータ収容部３内に収容されており、回転軸４２は、モータ４の内部から蓋板部２の開口部２１を通って、先端側が蓋板部２の下方へ向かって突出する状態で支持されている。尚、モータ４の外周には、冷媒を循環させることができる冷却コイル４１（冷却手段）が巻回されている。この冷却コイル４１は、真空シールが施された貫通孔（図示せず）を介して、モータ収容部３の外側に配置される熱交換器（図示せず）と接続されている。モータ４の電源コード４３も、真空シールが施された貫通孔を介してモータ収容部３の外側へ延在している。

撹拌部５は、撹拌棒５１と、撹拌羽根５２とによって構成されており、回転軸４２の下部に固定されている。真空ポンプ６は、二股に分岐する吸気管７（主管７０，第一吸気管７１，第二吸気管７２）を介して、蓋板部２の第一吸引口２２、及び、モータ収容部３の第二吸引口３２と接続されている。

この真空撹拌装置１を使用して対象物の撹拌を行う場合、撹拌対象物（材料）を投入した容器８（汎用品の寸胴鍋等）内に、補強フレーム２３及び撹拌部５を挿入し、容器８の上縁部８１に対して蓋板部２の下面を密着させ、この状態で真空ポンプ６を作動させる。そうすると、蓋板部２の第一吸引口２２、及び、モータ収容部３の第二吸引口３２を介して、容器８内、及び、モータ収容部３内の空気が吸引され、吸気管７側へ排出されていき、容器８内及びモータ収容部３内が真空或いは減圧状態となる。

真空状態で材料の撹拌を行うと、気泡を形成することなく材料を撹拌することができ、減圧状態で材料の撹拌を行うと、撹拌時における気泡の形成を好適に抑制することができる。

撹拌作業が終了したら、吸気管７の途中に接続されている分岐管７３の真空解除弁７４を開放し、第一吸気管７１、第一吸引口２２、第二吸気管７２、及び、第二吸引口３２から、容器８及びモータ収容部３内へ外気を流入させて、減圧状態を解除する。

尚、真空解除弁７４の解放時において、容器８内の材料への異物（外気中に含まれる異物）の混入を回避できるように、真空解除弁７４と吸気管７との間の経路上には、エアフィルター９を配置することが好ましい。また、真空ポンプ６の作動時に、容器８内の材料中の水分が吸引空気とともに真空ポンプ６内に流入すると、真空ポンプ６に悪影響を与えかねないため、吸気管７の経路上に気液分離機１０を配置して、吸引空気中から水分を取り除くことができるようにすることが好ましい。

本実施形態の真空撹拌装置１は、以上に説明したような構成に係るものであるところ、モータ４の全体が真空領域内に配置されているため、回転軸４２を真空シールする必要がなく、簡単な構成とすることができ、製造コストを大幅に減縮することができる。また、蓋板部２の下側に、補強フレーム２３が取り付けられているため、真空撹拌装置１を装着する容器８として、必ずしも真空耐圧用の専用容器を用いる必要がなく、汎用的な寸胴鍋等を使用することができる。

尚、本実施形態の真空撹拌装置１のようにモータ４の全体を真空領域内に配置した場合において、容器８内の空気を吸引する吸引口が、容器８内空間に臨む蓋板部２のみに設けられている場合、真空ポンプ６の作動時に、モータ収容部３内の空気が、蓋板部２の開口部２１を通って容器８内へ流入することになるため、モータ４の回転に伴って発生する異物（コンタミネーション）の容器８内への流下が助長される可能性があり、材料中へ異物が混入してしまうという問題がある。

また反対に、容器８内の空気を吸引する吸引口がモータ収容部３のみに設けられている場合、真空ポンプ６の作動時に、容器８内の空気が、蓋板部２の開口部２１を通ってモータ収容部３内へ流入することになるため、容器８内の材料の飛沫等が、流入空気とともにモータ収容部３側へ流入し（特に、容器８内の減圧によって材料の沸点が下がり、材料が突沸して、蒸気とともに材料成分がモータ収容部３側へ流入する可能性がある）、モータ４に付着して悪影響を及ぼしかねないという問題がある。

本実施形態の真空撹拌装置１は、上述の通り、容器８内の空気、及び、モータ収容部３内の空気が、蓋板部２の第一吸引口２２、及び、モータ収容部３の第二吸引口３２を介して吸引されるようになっており、容器８内からモータ収容部３側への空気の流入、及び、モータ収容部３内から容器８側への空気の流入は殆ど生じないため、モータ４からの異物が容器８内へ流入したり、容器８内の材料の飛沫等がモータ収容部３側へ流入するといった問題を好適に回避することができる。

尚、第一吸気管７１の経路上に配置した第一バルブ７５の開度と、第二吸気管７２の経路上に配置した第二バルブ７６の開度の比率を、容器８内の残存空間の体積と、モータ収容部３内の残存空間の体積の比率に応じて調整することにより、真空ポンプ６の作動時において、容器８とモータ収容部３の間での空気の流動を完全に抑制することができる。

尚、本実施形態の真空撹拌装置１においては、モータ４として電動モータが用いられているが、電動モータの代わりにエアモータ（気体を連続的に供給することにより回転子が回転するように構成されたモータ）を採用することもできる。この場合、長時間駆動させても「異常な温度上昇」という問題は生じないため、図１に示すような冷却コイル４１（冷却手段）は不要となる。

１：真空撹拌装置、
２：蓋板部、
３：モータ収容部、
４：モータ、
５：撹拌部、
６：真空ポンプ、
７：吸気管、
８：容器、
９：エアフィルター、
１０：気液分離機、
２１：開口部、
２２：第一吸引口、
２３：補強フレーム、
３１：フランジ、
３２：第二吸引口、
４１：冷却コイル、
４２：回転軸、
４３：電源コード、
５１：撹拌棒、
５２：撹拌羽根、
７０：主管、
７１：第一吸気管、
７２：第二吸気管、
７３：分岐管、
７４：真空解除弁、
７５：第一バルブ、
７６：第二バルブ、
８１：上縁部

Claims (5)

1. 蓋板部と、モータ収容部と、モータと、撹拌部と、真空ポンプとによって構成され、
   蓋板部は、中央に開口部が形成されるとともに、開口部の外側の位置に第一吸引口が形成され、
   モータ収容部は、上面と側面が閉塞され、下方が開放され、蓋板部の開口部の周縁に対して下縁部が気密的に接続され、上面又は側面に第二吸引口が形成され、
   モータは、主要部がモータ収容部内に収容され、回転軸が蓋板部の開口部を通って先端側が蓋板部の下方へ向かって突出する状態で支持され、
   撹拌部は、回転軸の下部に固定され、
   真空ポンプは、蓋板部の第一吸引口、及び、モータ収容部の第二吸引口と接続されていることを特徴とする真空撹拌装置。
2. 蓋板部の下側に補強フレームが取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の真空撹拌装置。
3. モータとして電動モータが採用されるとともに、モータとモータ収容部との間にモータを冷却するための冷却手段が配置されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の真空撹拌装置。
4. モータとしてエアモータが採用されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の真空撹拌装置。
5. 主管、第一吸気管、及び、第二吸気管からなる、二股に分岐する吸気管を介して、真空ポンプが、蓋板部の第一吸引口、及び、モータ収容部の第二吸引口と接続されており、
   第一吸気管の経路上に第一バルブが配置され、第二吸気管の経路上に第二バルブが配置され、
   第一バルブの開度と第二バルブの開度の比率を、容器内の残存空間の体積とモータ収容部３内の残存空間の体積の比率に応じて調整できるように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の真空撹拌装置。

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