JP2022080294A - 原料撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体を原料撹拌装置の周囲に飛散させることなく、該粉体を自動で回転容器から取り出すことが可能な原料撹拌装置を提供する。
【解決手段】原料撹拌装置は、原料を内部に収容し、回転する回転容器１と、回転容器１の上部開口を塞ぐ蓋部材５と、回転容器１から製品を取り出す吸引装置５０と、を備える。吸引装置５０は、真空源５１と、蓋部材５を貫通して回転容器１内の製品に差し込まれる吸引ノズル５３と、吸引ノズル５３から真空源５１まで延びる吸引ライン５８と、を備えている。原料撹拌装置は、回転容器１を回転させながら、吸引装置５０の真空源５１を動作させて、製品を回転容器１から排出させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、原料の造粒、コーティング、混合、混練、撹拌、および乾燥などの各種処理を行う原料撹拌装置に関し、特に、原料を収容し回転される回転容器から製品を自動で取り出す吸引装置を備えた原料撹拌装置に関する。

原料撹拌装置は、原料の造粒、コーティング、混合、混練、撹拌、および乾燥などの各種処理を行う装置であり、医薬品、化学薬品、食品、化粧品、ファインケミカル、鋳物、建築材料、塗料、およびダスト処理などの様々な産業分野で用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。近年では、粉砕技術や合成技術の進歩に伴って、原料の一例である粉体の微細化が進んでおり、粉体の粒子径はナノ単位まで至っている。このような微細な粉体材料でも、原料撹拌装置を用いて製造することができる。

原料撹拌装置は、軸線周りに回転駆動される回転容器と、該回転容器の上部開口を開閉する蓋部材と、を備えている。回転容器は、一般に、有底円筒形状を有している。原料撹拌装置で処理される原料は、回転容器の上部開口から該回転容器に投入され、その後、回転容器の上部開口が蓋部材により閉じられる。蓋部材に原料投入口が設けられる場合もある。この場合、蓋部材は回転容器に固定されており、原料は、原料投入口から回転容器に投入される。そして、回転容器を所定の回転速度で回転させることにより、上記各種処理が行われる。

なお、本明細書では、原料撹拌装置の回転容器に投入される材料を総称して、「原料」と称する。原料は、粉体、およびスラッジなどの固体材料であってもよいし、水およびオイルなどの液体材料であってもよいし、固体材料と液体材料との混合物（例えば、スラリー）であってもよい。さらに、原料撹拌装置では、複数の材料のそれぞれが所定の時間間隔を開けて回転容器に投入されることがある。例えば、固体材料を回転容器に投入して、該回転容器を回転させてから所定の時間が経過した後に、回転容器に液体材料を投入することがある。この場合、原料は、固体材料と液体材料である。また、本明細書では、各種処理を行った後で、回転容器から取り出される物体を総称して、「製品」と称する。

特開２０１３－１７９２３号公報 特開２０１６－２５３６号公報

微細な粉体材料はこれまでにない優れた特性や物性を示すことが知られている一方で、空気中に飛散すると、浮遊した粉体材料が人体に取り込まれ、人体に悪影響を及ぼすことがある。例えば、医薬品分野でも、高い薬理活性を持つ微細な粉体材料の取り扱いが進んでいるが、これら微細な粉体材料は、患者以外の人体には有害な場合もある。

従来の原料撹拌装置の回転容器から製品を取り出すときは、作業員が蓋部材を回転容器から離間させて、該回転容器の上部開口から製品を取り出している。あるいは、作業員が回転容器自体を原料撹拌装置から取り外して、該回転容器をひっくり返す場合もある。これらの取り出し方法のいずれも、作業員が微細な粉体形状を有する製品と接触してしまう。

回転容器がその下部側面または底面に製品の排出口を有しており、該排出口を自動で開くことで製品をホッパーなどの回収容器に取り出すこともある。この場合は、作業員が微細な粉体形状を有する製品に直接触れずに該製品を回転容器から取り出すことが可能であるが、製品が回収容器と衝突する際に破損するおそれがあり、さらに発塵の問題がある。

原料撹拌装置の周囲に飛散した微細な粉体材料は、環境を汚染したり、原料撹拌装置の周囲の機器に混入したりすることがある。そのため、原料撹拌装置から製品を取り出した後で飛散した製品の清掃作業を行う必要があり、作業者の大きな負担となる場合がある。これら問題点に鑑み、作業者への健康被害、環境汚染の防止、および作業者の負担軽減などを目的として、回転容器から製品を排出する際に、製品が原料撹拌装置の周囲に飛散（または、漏洩）することを防止する技術が求められている。

そこで、本発明は、製品を原料撹拌装置の周囲に飛散させることなく、該製品を自動で回転容器から取り出すことが可能な原料撹拌装置を提供することを目的とする。

一態様では、原料を内部に収容し、回転する回転容器と、前記回転容器の上部開口を塞ぐ蓋部材と、前記回転容器から製品を取り出す吸引装置と、を備え、前記吸引装置は、真空源と、前記蓋部材を貫通して前記回転容器内の製品に差し込まれる吸引ノズルと、前記吸引ノズルから前記真空源まで延びる吸引ラインと、を備えており、前記回転容器を回転させながら、前記吸引装置の真空源を動作させて、前記製品を前記回転容器から排出させる、原料撹拌装置が提供される。

一態様では、前記吸引装置は、さらに、前記吸引ノズルを前記蓋部材に対して進退させることが可能なノズル移動機構を備えている。
一態様では、前記吸引装置は、さらに、前記吸引ノズルの先端部から前記製品に向けて圧縮気体を噴射する気体噴射機構を備えており、前記気体噴射機構は、前記吸引ノズルの先端部に取り付けられた気体噴射ノズルと、前記気体噴射ノズルに前記圧縮気体を供給する気体供給ラインと、を備え、前記気体噴射ノズルは、前記圧縮気体を前記回転容器内の製品に向けて噴射する少なくとも１つの噴射口を有する。
一態様では、前記吸引装置は、さらに、前記吸引ノズルの側面に設けられたスクレーパ部材を備えている。
一態様では、前記吸引装置は、前記スクレーパ部材を前記回転容器の内周面に付勢する付勢機構を備えている。
一態様では、前記吸引ラインは、可撓性を有するチューブである。

一態様では、前記吸引装置は、さらに、前記回転容器からの前記製品の排出が完了したことを検知するセンサを備えている。
一態様では、前記吸引装置は、さらに、前記真空源によって前記吸引ノズルから前記吸引ラインに吸引された前記製品を捕集する捕集器を備えており、前記真空源は、前記捕集器が内蔵されたエゼクタである。

一態様では、前記吸引装置は、前記蓋部材と前記吸引ノズルとの間の隙間をシールするシール部と、前記シール部に前記回転容器内の原料が到達することを防止する防塵カバーと、をさらに備える。
一態様では、前記吸引装置は、前記防塵カバーによって前記回転容器内で区切られ、前記原料の侵入が阻止された清浄空間に気体を供給する気体供給機構をさらに備える。
一態様では、前記吸引装置は、前記回転容器に対する前記吸引ノズルの角度を変更する傾斜台をさらに備える。

本発明によれば、回転容器から蓋部材を離間させずに、吸引装置を動作させることで製品を原料撹拌装置の周囲に飛散させることなく回転容器から自動で取り出すことができる。さらに、吸引装置の動作中に、回転容器を回転させることで、効率よく製品を回転容器から取り出すことができる。

図１は、一実施形態に係る原料撹拌装置の正面図である。 図２は、図１に示す原料撹拌装置の側面図である。 図３は、図１および図２に示す吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図４は、図３に示す吸引ノズルを上方に移動させた状態を示す模式図である。 図５は、一実施形態に係る真空源を示す模式図である。 図６は、他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図７は、図６のＡ－Ａ線断面図である。 図８は、図６に示すノズル台の概略上面図である。 図９は、吸引ノズルが回動する様子を示す模式図である。 図１０（ａ）は、吸引ノズルの吸引口の一例を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、吸引ノズルの吸引口の他の例を示す模式図である。 図１１（ａ）は、吸引ノズルの吸引口のさらに他の例を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す吸引口が開いた状態を示す模式図である。 図１２は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図１３は、図１２に示す吸引ノズルを上方に移動させた状態を示す模式図である。 図１４は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図１５は、アタッチメントに取り付けられる他のスクレーパの一例を示す模式図である。 図１６（ａ）は、図１４に示すスクレーパの変形例を模式的に示す斜視図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すスクレーパを模式的に示す断面図である。 図１７（ａ）は、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す篩いの変形例を示す模式図であり、図１７（ｂ）は、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す篩いの他の変形例を示す模式図である。 図１８は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図１９は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図２０は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図２１は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。 図２２は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る原料撹拌装置の正面図である。図２は、図１に示す原料撹拌装置の側面図である。本実施形態に係る原料撹拌装置で処理される原料の種類、性状、および大きさは、特に限定されるものではないが、原料撹拌装置に投入される原料は、例えば、水またはアルコールなどの液体成分が１０～３０重量％含有された粉状もしくは粒状の原料である。粉状もしくは粒状の原料は、例えば、約２００μｍ～２ｍｍの範囲にある大きさ（例えば、平均直径）を有する。

図１および図２に示すように、原料撹拌装置は、原料を収容して回転する回転容器（混合パン）１と、回転容器１を回転させるための第１駆動装置（モータ）２と、回転容器１内の原料を撹拌するロータユニット３と、ロータユニット３を回転させるための第２駆動装置（モータ）４とを備えている。ロータユニット３は、プーリおよびベルトなどから構成される駆動力伝達機構１０により第２駆動装置４に接続されている。第２駆動装置４の駆動力は、駆動力伝達機構１０を介してロータユニット３に伝達される。

本実施形態では、駆動装置２，４は制御装置８に接続されており、制御装置８はこれら駆動装置２，４の回転速度および回転方向を自在に制御するように構成されている。このような構成により、回転容器１およびロータユニット３をそれぞれ所望の回転速度および回転方向で独立して回転させることができる。なお、図１および図２では、図が煩雑にならないように、制御装置８から各構成要素に延びる信号線の図示を省略している。

回転容器１は、有底円筒形状を有しており、カバー９の内部に回転可能に配置されている。本実施形態では、カバー９の上部には、蓋部材５が設けられており、該蓋部材５によって、回転容器１の上端に形成された開口が塞がれる。図１に示すように、蓋部材５は、原料を回転容器１に供給するための供給口５ａを有している。原料は、供給口５ａから直接回転容器１内に供給されてもよいし、供給口５ａにシュート、ノズル、またはホッパーなどの原料供給設備（図示せず）を連結し、該原料供給設備および供給口５ａを介して、回転容器１に供給されてもよい。製品を製造するときは、原料が投入された回転容器１とロータユニット３を回転させる。

なお、図１および図２に示した実施形態では、蓋部材５が図示しない駆動機構（例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、または電動シリンダ）により回転容器１の回転軸と平行な方向に上昇することで、カバー９および回転容器１の上部開口が開かれるようになっている。図示はしないが、駆動機構は、蓋部材５を回転容器１の回転軸に対して斜めに上昇させるように構成されてもよい。この場合、駆動機構の昇降軸と回転容器１の回転軸との間の角度は、３０°以内であることが好ましい。さらに、図示はしないが、蓋部材５が旋回軸を支点として回動することにより、カバー９および回転容器１の上部開口が開閉されてもよい。蓋部材５を上昇させて、回転容器１の上部開口が開かれたときに、原料を上部開口から回転容器１に投入してもよい。この場合、上記供給口５ａを省略してもよい。

原料撹拌装置は、所定量の原料が投入され、蓋部材５で上部開口が塞がれた回転容器１を回転させ、同時に、ロータユニット３を回転容器１内で回転させることにより、原料の造粒、コーティング、混合、混練、撹拌、乾燥などの各種処理を実行する。原料の処理を実行している間、回転容器１およびロータユニット３が回転しても、蓋部材５は回転しない。

図１および図２に示すように、原料撹拌装置は、さらに、製品を回転容器１から取り出すための吸引装置５０を備えている。この吸引装置５０は、真空源５１と、蓋部材５を貫通して回転容器１内の製品に差し込まれる吸引ノズル５３と、吸引ノズル５３から真空源５１まで延びる吸引ライン５８と、を備えている。吸引ノズル５３は、蓋部材５に形成された貫通孔を通って回転容器１内まで延びている。本実施形態では、吸引ノズル５３の延びる方向は、回転容器１の中心軸線と平行である。

吸引装置５０も制御装置８に接続されており、該制御装置８は、吸引装置５０の動作を制御するように構成されている。制御装置８が吸引装置５０の真空源５１を起動すると、回転容器１内の製品が空気とともに吸引ノズル５３の先端に形成された開口（吸引口）から吸引ライン５８に吸い込まれる。以下の説明では、吸引ノズル５３から吸い込まれて、吸引ライン５８を流れる、製品を含む空気を「混合空気」と称することがある。

図１および図２に示す吸引装置５０は、さらに、吸引ライン５８に配置され、製品を捕集する捕集器の一例であるフィルター５５を備えている。フィルター５５は、吸引ライン５８を流れる混合空気から製品を分離して捕集する。混合空気から製品を分離可能である限り、捕集器はフィルター５５に限定されない。例えば、捕集器は、サイクロンなどの固体分離装置であってもよい。

フィルター５５には、逆洗ライン６０と回収ライン６１とが連結されている。逆洗ライン６０は、図示しない気体供給源に接続されている。さらに、逆洗ライン６０には、開閉バルブ６２が配置されている。回収ライン６１の末端には回収容器６５が連結される。制御装置８は、真空源５１の動作を停止させた後で、開閉バルブ６２を開くことで、フィルター５５に加圧気体を供給し、捕集された製品を回収ライン６１を介して回収容器６５に搬送する。

吸引ライン５８は、好ましくは、可撓性を有するチューブである。この場合、フィルター５５および回収容器６５を所望の位置に容易に移動させることができる。

図３は、図１および図２に示す吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。図３に示すように、吸引ノズル５３は、蓋部材５の上面に取り付けられたノズル台３０と、蓋部材５の下面に取り付けられたシール台４０とに支持されている。ノズル台３０は、その内部に形成された第１部屋３０ａ内に、第１リップシール３２および第１摺動シール３３と、を有する第１シール部３１を備えている。吸引ノズル５３は、その外周を覆うノズルカバー５４を備えている。第１リップシール３２の外周面および第１摺動シール３３の外周面は、それぞれ、ノズル台３０の内面に固定されている。第１リップシール３２の内周面および第１摺動シール３３の内周面（すなわち、第１シール部３１）は、ノズルカバー５４の外周面に当接しており、ノズルカバー５４とノズル台３０の内面との間の隙間をシールしつつ、ノズルカバー５４を支持している。第１シール部３１は、蓋部材５の外部から異物が回転容器１に侵入することを防止し、さらに、第１シール部３１によって、第１部屋３０ａから空気が漏洩することが防止される。なお、ノズル台３０は、その上部に形成された分割ラインＤＬで二分割可能に構成されている。分割ラインＤＬで分割されるノズル台３０の上部と下部は、図示しないボルトなどの締結具で互いに固定される。このような構成により、第１リップシール３２および第１摺動シール３３の取付およびメンテナンスを容易に行うことができる。

シール台４０は、その内部に形成された第２部屋４０ａに配置された第２摺動シール４２と、シール台４０の底壁に形成された貫通孔に配置された第２リップシール４３と、を有する第２シール部４１を備えている。第２摺動シール４２の下面は、シール台４０の底壁の上面に固定されており、第２摺動シール４２の内周面は、吸引ノズル５３の外周面に当接している。第２リップシール４３の外周面は、シール台４０の底壁に形成された貫通孔に固定されており、第２リップシール４３の内周面は、吸引ノズル５３の外周面に当接している。第２シール部４１は、シール台４０と吸引ノズル５３との間の隙間をシールしつつ、吸引ノズル５３を支持している。第２シール部４１は、回転容器１から原料または製品が外部に漏洩することを防止する。

図３に示すように、吸引ノズル５３の先端は、回転容器１の底面に近接している。一実施形態では、吸引ノズル５３の先端を回転容器１の底面に接触させてもよい。この場合、吸引ノズル５３の吸引口は、その先端部の側面に形成される。

原料撹拌装置での製品の製造が終了しても、制御装置８は、回転容器１およびロータユニット３の回転を維持する。一実施形態では、原料撹拌装置での製品の製造が終了した後で、制御装置８は、回転容器１およびロータユニット３の回転を停止させてもよい。次いで、制御装置８は、真空源５１を起動させる。回転容器１およびロータユニット３の回転が停止している場合は、制御装置８は、真空源５１を起動させるとともに、再度、回転容器１を回転させる。上述したように、回転容器１を回転させても、蓋部材５は回転しないので、吸引ノズル５３の位置も変更されない。すなわち、回転容器１は回転される一方で、吸引ノズル５３は静止している。この状態で、吸引ノズル５３から製品が吸引ライン５８に配置されたフィルター５５に向けて吸い出される。回転容器１が回転しているので、該回転容器１内の製品を効率よく吸引ノズル５３から吸い出すことができる。なお、一実施形態では、制御装置８は、回転容器１から製品を吸い出す際に、回転容器１の回転を停止させてもよい。すなわち、制御装置８は、回転容器１の回転を停止させた状態で、真空源５１を起動させてもよい。

製品の製造が完了する直前まで回転容器１およびロータユニット３が回転している場合は、制御装置８は、ロータユニット３の回転のみを停止してもよい。この場合、制御装置８は、ロータユニット３の回転を停止させた直後に、真空源５１を起動する。この動作によって、原料撹拌装置のダウンタイムが最小限となる。なお、製品の製造が完了する直前までロータユニット３のみが回転している場合は、制御装置８は、ロータユニット３の回転を停止させた直後に、回転容器１を回転させるとともに、真空源５１を起動してもよい。この場合も、原料撹拌装置のダウンタイムが最小限となる。

フィルター５５は、製品を含む混合空気から製品のみを抽出し、その内部に貯留する。制御装置８は、所定時間だけ真空源５１を駆動した後に、該真空源５１を停止させる。この所定時間は、回転容器１内の製品の取り出し時間であり、予め実験などにより決定されている。制御装置８は、所定時間を予め記憶している。

次いで、制御装置８は、逆洗ライン６０に配置された開閉バルブ６２（図１および図２参照）を開き、フィルター５５に捕集された製品を回収ライン６１を介して回収容器６５に搬送する。

このように、本実施形態によれば、回転容器１から蓋部材５を離間させずに、吸引装置５０を動作させるだけで、製品を原料撹拌装置の周囲に飛散させることなく回転容器１から自動で取り出すことができる。すなわち、作業員による作業を必要とせずに、かつ原料撹拌装置の周囲に製品を飛散させずに、該製品を回転容器１から取り出すことができる。さらに、回転容器１を回転させながら製品を回転容器１から取り出しているので、製品を回転容器１から効率よく取り出すことができる。

図３に示すように、吸引装置５０は、回転容器１からの製品の排出が完了したことを検知するセンサ４５を備えていてもよい。図３に示すセンサ４５は、ロードセルであり、製品が収容された回転容器１の重量を監視している。真空源５１を駆動すると、製品が収容された回転容器１の重量が徐々に減少する。制御装置８は、回転容器１の重量のしきい値を予め記憶しており、回転容器１の重量がしきい値に到達すると、真空源５１の動作を停止させるように構成される。

一実施形態では、センサ４５は、吸引ライン５８に配置された光電センサであってもよい（図１および図２の点線参照）。この場合、センサ４５は、吸引ノズル５３とフィルター５５との間に配置される。光電センサであるセンサ４５は、吸引ライン５８を流れる混合流体に光を照射する投光部と、吸引ライン５８を通った光を受光する受光部とを備えている。回転容器１から取り出される製品が少なくなると、センサ４５が検知する光量が増加する。制御装置８は、センサ４５が検知する光量のしきい値を予め記憶しており、光量がしきい値に到達すると、真空源５１の動作を停止するように構成されている。

あるいは、センサ４５は、回収容器６５の重量を監視するロードセルであってもよい（図１および図２の一点鎖線参照）。この場合、制御装置８は、真空源５１の駆動および停止と、逆洗ライン６０に配置された開閉バルブ６２の開閉を繰り返す。より具体的には、制御装置８は、真空源５１を所定時間動作させた後で停止させ、次いで、開閉バルブ６２を所定時間開いた後で閉じる回収動作を繰り返す。回収動作を行うたびに、回収容器６５の重量が増えていく。制御装置８は、回収容器６５の重量のしきい値を予め記憶しており、回転容器１の重量がしきい値に到達すると、回収動作を停止させるように構成される。あるいは、制御装置８は、回収動作を繰り返しているのにも拘わらず、回収容器６５の重量の変化がほとんどなくなった場合に、回収動作を停止させるように構成されてもよい。

図３に示すように、吸引装置５０は、吸引ノズル５３を回転容器１の蓋部材５に対して進退させることが可能なノズル移動機構４７を有していてもよい。ノズル移動機構４７は、例えば、エアシリンダまたは位置決め用モータとボールねじとの組み合わせを含むリニアアクチュエータである。ノズル移動機構４７も制御装置８に接続されており、制御装置８はノズル移動機構４７の動作を制御するように構成されている。本実施形態では、ノズル移動機構４７は、吸引ノズル５３を蓋部材５に対して回転容器１の中心軸線と平行な方向に移動させる。

吸引装置５０がノズル移動機構４７を有している場合、制御装置８は、回転容器１内で製品の製造中、吸引ノズル５３の先端を回転容器１の上部に移動させる。図４は、図３に示す吸引ノズル５３を上方に移動させた状態を示す模式図である。この動作によって、吸引ノズル５３が回転容器１内で移動する原料に衝突することが防止され、その結果、円滑な原料の処理が達成される。

図３および図４に示すように、吸引ノズル５３は、好ましくは、ノズルカバー５４の外面に形成されたストッパ５７を有する。ストッパ５７は、吸引ノズル５３の先端が蓋部材５よりも上方に移動することを阻止するための部材である。図４に示すように、ストッパ５７は、その上面が第１摺動シール３３の下面に接触して、吸引ノズル５３が過度に上方に移動することを阻止している。

本実施形態では、ストッパ５７は、ノズルカバー５４と一体に形成されている。一実施形態では、ストッパ５７は、ノズルカバー５４にはめ込まれるリング状部材であってもよい。

回転容器１から製品を取り出すときは、制御装置８は、真空源５１を駆動するとともに、ノズル移動機構４７を用いて吸引ノズル５３を所定の時間間隔で徐々に回転容器１の底面に向けて移動させる。この動作により、回転容器１内に収容される製品の上部付近から徐々に製品を取り出すことができる。その結果、回転容器１から製品を迅速かつ確実に取り出すことができるので、製品の回収効率が向上する。一実施形態では、制御装置８は、吸引ノズル５３の回転容器１の上部から下部までの複数回の往復移動動作を、ノズル移動機構４７を用いて行ってもよい。この複数回の往復移動動作を行うことでも、迅速かつ完全に回転容器１内の製品を取り出すことができる。

図示はしないが、吸引装置５０は、回転容器１内の製品の上面を検知可能なセンサを有していてもよい。このセンサは、制御装置８に接続され、測定値を制御装置８に送信する。センサは、例えば、蓋部材５の下面に取り付けられる。このようなセンサの例は、光学式測距離センサ、赤外センサなどがあげられる。吸引装置が回転容器１内の製品の上面を検知可能なセンサを有する場合は、制御装置８は、吸引ノズル５３の先端が製品の上面近傍に常に位置するように、ノズル移動機構４７の動作を制御する。一実施形態では、制御装置８は、吸引ノズル５３の先端が製品の上面から所定の距離だけ上方に、または下方に位置するように、ノズル移動機構４７の動作を制御してもよい。このような構成によっても、迅速かつ完全に回転容器１内の製品を取り出すことができる。

図５は、一実施形態に係る真空源を示す模式図である。図５に示す真空源５１は、駆動流体によって駆動されるエゼクタである。以下では、真空源５１を「エゼクタ５１」と称することがある。

図５に示すエゼクタ５１には、駆動流体ライン２５が接続されており、エゼクタ５１は、駆動流体ライン２５から供給された駆動気体によるエゼクタ効果によって吸引ライン５８および吸引ノズル５３を介して回転容器１内に真空を発生させる。駆動流体ライン２５には、駆動流体供給バルブ２６が配置されており、制御装置８は、駆動流体供給バルブ２６の開閉動作を制御するように構成されている。

エゼクタ５１は、上記したフィルター（捕集器）５５が内蔵されており、エゼクタ５１には、上記した逆洗ライン６０が連結されている。図５に示すエゼクタ５１は、図１および図２に示す吸引ライン５８の末端に接続される。

真空源であるエゼクタ５１を駆動する際には、制御装置８は、駆動流体ライン２５に配置された駆動流体供給バルブ２６を開き、エゼクタ５１に駆動気体を供給する。この動作によって、吸引ライン５８および吸引ノズル５３を介して回転容器１内に真空が形成され、製品が回転容器１から取り出される。吸引ライン５８を流れる混合流体に含まれる製品は、エゼクタ５１に内蔵されるフィルター５５に捕集され、混合流体に含まれる空気は、駆動気体とともにエゼクタ５１から排出される。

図５に示すエゼクタ５１には、回収バルブ６７を介して上記した回収ライン６１が連結されている。回収バルブ６７は、通常は、閉じられている。フィルター５５に捕集された製品を回収するときは、制御装置８は、開閉バルブ６２および回収バルブ６７を開き、逆洗ライン６０を介してエゼクタ５１のフィルター５５に供給された加圧気体によって、回収ライン６１を介して回収容器６５に製品を搬送する。

回転容器１からの製品の回収効率を向上させるために、吸引ノズル５３は、該吸引ノズル５３の側面に設けられ、回転する回転容器の内面および底面に接触するスクレーパ部材を有していてもよい。

図６は、他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図６に示す吸引装置の吸引ノズル５３は、その側面に設けられたスクレーパ部材７０を有し、回転容器１の内周面に近接して配置されている。スクレーパ部材７０は、回転する回転容器１の内面および底面に接触し、これら内面および底面に付着した製品を掻き取ることができる。その結果、製品の回収効率を向上させることができる。

本実施形態では、ノズルカバー５４は円筒形状を有しており、ノズルカバー５４の外周面にはレバー７５が固定されている。ノズルカバー５４および吸引ノズル５３は、第１シール部３１および第２シール部４１を介してノズル台３０およびシール台４０に回動可能に支持されている。吸引ノズル５３がノズル台３０に対して回動しても、第１摺動シール３３によって、外部から異物が回転容器１内に侵入することが防止される。同様に、吸引ノズル５３がシール台４０に対して回動しても、第２摺動シール４２によって、回転容器１内の製品が該回転容器１の外部に漏洩することが防止される。

第１摺動シール３３および第２摺動シール４２は、摩擦係数が小さく、かつある程度の硬度を有する材料から構成されるのが好ましい。このような材料は、例えば、すべり軸受の摺動部材（例えば、回転軸に固定されるブッシュ）を形成する樹脂である。このような樹脂の例としては、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テフロン（登録商標）などが挙げられる。

吸引ノズル５３は、混合流体の流路（図示せず）が形成されるノズル本体６９と、ノズル本体６９の側面に設けられ、回転容器１の内面に接触するスクレーパ部材７０と、を有している。図６に示す実施形態では、ノズル本体６９とスクレーパ部材７０は、一体に成形されている。このような構成により、ノズル本体６９とスクレーパ７０との間に製品が詰まることが防止される。

図７は、図６のＡ－Ａ線断面図である。図７に示すように、ノズルカバー５４に固定されるレバー７５は、ノズル台３０の側壁に形成された窓３０ｂを通って、該ノズル台３０の外部まで延びている。窓３０ｂは、ノズル台３０の側壁を貫通しており、かつノズル台の円周方向に沿って延びている。後述するように、レバー７５は、窓３０ｂの長手方向（すなわち、ノズル台３０の円周方向）に沿って、かつ窓３０ｂ内で回動可能である。さらに、レバー７５は、長孔７５ａを有している。長孔７５ａは、レバー７５の上面から下面まで延びる貫通孔であり、レバー７５の長手方向（ノズルカバ－５４の半径方向に対応する）に沿って延びている。

図８は、図６に示すノズル台の概略上面図である。図８に示すように、吸引装置５０は、レバー７５に連結される付勢機構８０をさらに備えている。付勢機構８０は、レバー７５、および該レバー７５が固定されるノズルカバー５４を介して、吸引ノズル５３のスクレーパ部材７０（図６参照）を回転容器１の内周面に所定の付勢力で付勢する機構である。

図８に示す付勢機構８０は、レバー７５に形成された長孔７５ａに挿入されるピン８１（図７の２点鎖線参照）と、ピン８１が連結される棒部材８３と、棒部材８３を支持する２枚の支持板（支持部材）８５，８５と、棒部材８３に所定の付勢力を付与する付勢部材８７と、を備えている。図８に示す実施形態では、ピン８１は、棒部材８３に設けられた支持フレーム８９に固定されている。

図示した例では、付勢部材８７は、コイルばねであり、以下では、付勢部材８７を「コイルばね８７」と称することがある。しかしながら、本実施形態において、付勢部材８７は、支持板（支持部材）８５，８５に対する棒部材８３の進退を許容しつつ、棒部材８３に所定の付勢力を付与できる限り、コイルばねに限定されない。例えば、付勢部材８７は、コイルばねとは異なる任意の弾性部材であってもよい。このような弾性部材の例は、板ばね、およびゴムなどの樹脂などが挙げられる。さらに、付勢部材８７は、エアシリンダであってもよいし、ダンパーであってもよい。付勢部材８７がエアシリンダである場合は、棒部材８３は、エアシリンダに供給される流体の圧力に応じた付勢力で棒部材８３を付勢する。付勢部材８７がダンパーである場合は、棒部材８３は、ダンパーの復元力に応じた付勢力で棒部材８３を付勢する。

コイルばね８７の一端は、一方の支持板８５に接触しており、コイルばね８７の他端は、棒部材８３に設けられた板８３ａに接触している。棒部材８３における板８３ａの位置は、付勢力調整ナット８２によって固定されている。付勢力調整ナット８２は、板８３ａと支持フレーム８９との間で棒部材８３に螺合し、棒部材８３の長手方向における板８３ａの位置決めを行う部材である。コイルばね８７は、縮められた状態で板８３ａと支持板８５との間に配置されている。したがって、コイルばね８７は、その復元力で板８３ａを付勢する。この復元力が、コイルばね８７が棒部材８３に与える付勢力に相当する。

棒部材８３に螺合する付勢力調整ナット８２を、コイルばね８７が接触する支持板８５に向かって移動させると、コイルばね８７の長さが縮み（すなわち、板８３ａと支持板８５との間の距離が減少し）、コイルばね８７が棒部材８３に与える付勢力が増加する。付勢力調整ナット８２を、コイルばね８７が接触する支持板８５から遠ざけると、コイルばね８７の長さが伸びて（すなわち、板８３ａと支持板８５との間の距離が増加し）、コイルばね８７が棒部材８３に与える付勢力が減少する。すなわち、棒部材８３に対する付勢力調整ナット８２の位置を変更することによって、コイルばね８７の付勢力を調整することができる。

本実施形態では、棒部材８３は、２枚の支持板８５，８５を貫通して延びている。コイルばね８７が接触する一方の支持板８５を貫通して延びる棒部材８３の先端には、ノズル位置調整ナット８４が螺合されている。ノズル位置調整ナット８４は、コイルばね８７が接触する支持板８５の面とは逆側の面に接触する。

棒部材８３は、長孔７５ａに挿入されたピン８１を介してレバー７５に連結されているため、レバー７５は、棒部材８３に与えられた付勢力で押圧される。レバー７５は、ノズルカバー５４に固定されている（図７参照）ため、ノズルカバー５４は、レバー７５に付与されたコイルばね８７の付勢力でノズル台３０に対して回動しようとする。ノズルカバー５４は、回転容器１の内周面に近接して配置された吸引ノズル５３に連結されているので、吸引ノズル５３のスクレーパ部材７０（図６参照）を、コイルばね８７の付勢力に応じて回転容器１の内周面に押し付けることができる。

このような構成によれば、吸引ノズル５３は、回転する回転容器１の内周面のうねりに追従して回動することができる。より具体的には、回転する回転容器１の内周面が吸引ノズル５３のスクレーパ部材７０に近づく方向にうねると、吸引ノズル５３が付勢機構８０によって付与された付勢力に抗して吸引ノズル５３の回転中心ＣＰまわりに回動する（図９参照）。このとき、コイルばね８７が縮むとともに、レバー７５が吸引ノズル５３の回転中心ＣＰまわりに回動する。ピン８１は、レバー７５の回動に応じて長孔７５ａ内を移動する。

その後、回転する回転容器１の内周面が吸引ノズル５３のスクレーパ部材７０から離れる方向にうねると、吸引ノズル５３は、付勢機構８０によって付与された付勢力によって回転容器１の内周面に密着したまま吸引ノズル５３の回転中心ＣＰの回転中心ＣＰまわりに回動する。このとき、コイルばね８７が伸びるとともに、レバー７５が吸引ノズル５３の回転中心ＣＰまわりに回動する。ピン８１は、レバー７５の回動に応じて長孔７５ａ内を移動する。

本実施形態では、吸引ノズル５３の吸引口は、該吸引ノズル５３の側面に形成される。図１０（ａ）は、吸引ノズルの吸引口の一例を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、吸引ノズルの吸引口の他の例を示す模式図である。

図１０（ａ）に示す吸引ノズル５３の吸引口５３ａは、吸引ノズル５３の先端から該吸引ノズル５３の長手方向に沿って延びる長孔形状を有している。図１０（ｂ）に示す吸引ノズル５３の吸引口５３ａは、吸引ノズル５３の先端から該吸引ノズル５３の長手方向に沿って延びる略三角形状を有している。このように、吸引ノズル５３の吸引口５３ａの形状は、製品を吸い込むことができる限り任意である。

図１１（ａ）は、吸引ノズルの吸引口のさらに他の例を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す吸引口が開いた状態を示す模式図である。図１１（ａ）に示す吸引ノズル５３は、その先端が弾性部材５３ｂによって構成されている。吸引口５３ａは、弾性部材５３ｂに形成された切り込みであり、弾性部材５３ｂの先端は、スクレーパ部材７０の下面よりも下方に位置する。吸引ノズル５３のスクレーパ部材７０の下面が回転容器１の底面に接触するまで、吸引ノズル５３を回転容器１内に挿入すると、吸引ノズル５３の弾性部材が圧縮されて変形することで、切り込みが略菱形に変形する（図１１（ｂ）参照）。これにより、吸引ノズル５３の吸引口が形成される。

図１２は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。図１３は、図１２に示す吸引ノズルを上方に移動させた状態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１２に示す例では、ノズルカバー５４は、シール台４０を貫通して回転容器１の内部まで延びている。ノズルカバー５４の外面に形成されたストッパ５７の外周面には、摺動リング７６が取り付けられている。摺動リング７６の外周面は、ノズル台３０の内周面に摺動自在に接触している。ノズル台３０の第１部屋３０ａは、ストッパ５７および摺動リング７６によって上側部屋３０ａ１と、下側部屋３０ａ２に分割される。なお、本実施形態では、図３および図４に示す第１シール部３１の第１摺動シール３３が省略されている。

ノズル台３０の側壁には、上側部屋３０ａ１を外部と連通する貫通孔７２が形成されており、貫通孔７２には、気体供給ライン７４が連結される。さらに、ノズル台３０の側壁には、下側部屋３０ａ２を外部と連通させる貫通孔７３が形成されている。下側部屋３０ａ２には、付勢部材７１であるコイルバネが配置されており、付勢部材７１は、ストッパ５７と蓋部材５の上面との間に挟まれている。付勢部材７１は、ノズルカバー５４および吸引ノズル５３を上方に押し上げる付勢力をストッパ５７に付与する部材である。図示した例では、付勢部材７１はコイルバネであるが、付勢部材７１は、ノズルカバー５４および吸引ノズル５３を上方に押し上げる付勢力をストッパ５７に付与することができる限り任意の部材を使用することができる。

図１３に示すように、回転容器１を回転させて製品を製造している間は、ストッパ５７に接触する付勢部材７５の付勢力によって、ノズルカバー５４および吸引ノズル５３が蓋部材５に対して上方に移動させられる。製品を回収するときは、制御装置８は、気体供給ライン７４および貫通孔７２を介して圧縮気体を上側部屋３０ａ１に供給する。上側部屋３０ａ１に圧縮気体が供給されると、付勢部材７１の付勢力に抗して、ノズルカバー５４および吸引ノズル５３が回転容器１の製品に向けて移動させられる。

製品の回収が完了したら、制御装置８は、圧縮気体の供給を停止する。圧縮気体の供給が停止されると、第１部屋３０ａ内の圧縮気体が下側部屋３０ａ２を外部に連通させる貫通孔７３を通って外部に排出される。この動作によって、付勢部材７１は、ストッパ５７を介してノズルカバー５４および吸引ノズル５３を上方に押し上げる。本実施形態では、ノズル移動機構４７は、上側部屋３０ａ１に圧縮気体を供給する気体供給ライン７４と、下側部屋３０ａ２に配置された付勢部材７５と、下側部屋３０ａ２に形成された貫通孔７３によって構成される。

一実施形態では、制御装置８は、気体供給ライン７４を介して上側部屋３０ａ１に供給される圧縮気体の圧力を制御することにより、吸引ノズル５３を所定の時間間隔で徐々に回転容器１の底面に向けて移動させてもよい。さらに、制御装置８は、気体供給ライン７４を介して上側部屋３０ａ１に供給される圧縮気体の圧力を制御することにより、吸引ノズル５３の回転容器１の上部から下部までの複数回の往復移動動作を行ってもよい。あるいは、制御装置８は、回転容器１内の製品の上面を検知可能なセンサの測定値に基づいて上側部屋３０ａ１に供給される圧縮気体の圧力を制御することにより、吸引ノズル５３の先端を製品の上面近傍に位置させてもよいし、製品の上面から所定の距離だけ上方にまたは下方に位置させてもよい。

図１４は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。図１４に示す吸引装置５０の例は、図３および図４に示す吸引装置５０の変形例に相当する。

図１４に示す吸引装置５０は、第２シール部４１と吸引ノズル５３との間の隙間に、回転容器１内の原料（または、製品）が到達することを防止する防塵カバー９０を備えている。防塵カバー９０によって、回転容器１内の原料が第２シール部４１を突破して回転容器１の外部に飛散することが効果的に防止される。

本実施形態では、防塵カバー９０は、シール台４０の外周面に固定された上端と、吸引ノズル５３に取り付けられたアタッチメント９２の外面に固定された下端と、を有し、逆円錐形状を有する。防塵カバー９０によって、回転容器１の内部は、原料（または、製品）が存在する撹拌空間１ａと、原料（または、製品）の侵入が阻止された清浄空間１ｂとに分割される。本実施形態では、清浄空間１ｂは、シール台４０、防塵カバー９０、および吸引ノズル５３によって区画された空間である。

アタッチメント９２は、後述する交換式スクレーパを吸引ノズル５３に取り付ける際に利用される部品であり、吸引ノズル５３の先端部近傍に固定されている。なお、防塵カバー９０の取付位置および構成は、第２シール部４１と吸引ノズル５３との間に原料（または、製品）が到達することを防止できる限り、任意である。例えば、防塵カバー９０の上端は、シール台４０の下面に固定されていてもよいし、防塵カバー９０の下端は、吸引ノズル５３の外周面を取り囲むように、該吸引ノズル５３に固定されていてもよい。

上述したように、吸引装置５０が吸引ノズル５３を回転容器１の蓋部材５に対して進退させることが可能なノズル移動機構４７を有している場合、防塵カバー９０は、吸引ノズル５３の移動によって変形可能な可撓性および／または伸縮性を有するのが好ましい。例えば、防塵カバー９０は、原料（または、製品）の大きさよりも細かい目を有する布から形成される。防塵カバー９０によって、吸引ノズル５３の外面に原料（または、製品）が付着することが防止される。したがって、吸引ノズル５３の移動にともなって吸引ノズル５３に付着した原料（または、製品）が第２シール部４１に到達することを完全に防止できる。その結果、吸引ノズル５３の移動に起因して、原料が第２シール部４１のシール性能、特に、第２リップシール４３のシール性能を低下させることが防止される。

回転容器１内で原料を撹拌して、製品を製造している間に、防塵カバー９０の外面に、原料（または、製品）が付着する。防塵カバー９０の外面に原料が付着すると、製品の回収率が低下してしまう。そこで、図１４に示すように、吸引装置５０は、上記清浄空間１ｂに気体（例えば、圧縮気体、圧縮窒素）を導入する気体供給機構１００を有しているのが好ましい。気体供給機構１００は、回転容器１の外部から清浄空間１ｂの内部まで延びる少なくとも１つの気体供給ノズル１０１と、図示しない気体供給源から気体供給ノズル１０１まで延びる気体供給ライン１０２と、気体供給ライン１０２に配置された開閉弁１０３と、を備えている。

本実施形態では、気体供給ノズル１０１は、蓋部材５およびシール台４０を貫通しており、シール台４０の下面で開口している。開閉弁１０３は、制御装置８に接続されており、制御装置８は、開閉弁１０３の開閉動作を制御可能に構成されている。制御装置８が開閉弁１０３を開くと、気体が清浄空間１ｂに供給される。制御装置８が開閉弁１０３を閉じると、清浄空間１ｂへの気体の供給が停止される。

本実施形態では、防塵カバー９０は、気体供給機構１００から清浄空間１ｂに供給される気体の通過は許容するが、原料（または、製品）の通過を阻止する部材から構成される。このような防塵カバー９０の材料の例としては、原料（または、製品）の大きさよりも小さい目を有する布が挙げられる。

制御装置８が開閉弁１０３を操作して、気体を清浄空間１ｂに供給すると、気体は清浄空間１ｂから防塵カバー９０を通過して上記撹拌空間１ａに流れ込む。この際に、防塵カバー９０に付着した原料（または、製品）が防塵カバー９０から撹拌空間１ａに脱落する。その結果、製品の回収率を向上させることができる。

制御装置８は、開閉弁１０３を所定時間の間開けたままにしておき、連続して気体を清浄空間１ｂに供給してもよいし、開閉弁１０３の開閉動作を繰り返して、間欠的に気体を清浄空間１ｂに供給してもよい。

図１４に示す防塵カバー９０を、図６に示す吸引装置５０に設けてもよいし、図１２および図１３に示す吸引装置５０に設けてもよい。さらに、図１４に示す気体供給機構１００も、図６に示す吸引装置５０に設けてもよいし、図１２および図１３に示す吸引装置５０に設けてもよい。

図１４に示す例では、吸引ノズル５３の先端には、アタッチメント９２を介してスクレーパ９４が取り付けられている。スクレーパ９４は、アタッチメント９２にボルトなどの固定具（図示しない）を介して固定される。本実施形態では、スクレーパ９４は、アタッチメント９２の下端に固定され、逆円錐形状を有しているが、スクレーパ９４の取付位置および形状はこの例に限定されない。例えば、スクレーパ９４をアタッチメント９２の外面に固定してもよい。スクレーパ９４の形状は、回転容器１から吸引される製品の性状（例えば、大きさ、比重、形状など）に応じて選択される。

図１５は、アタッチメントに取り付けられる他のスクレーパの一例を示す模式図である。図１５に示すスクレーパ９４’は、円筒形状のスクレーパ本体９５から外方に突出する２本の案内アーム９６，９６を有している。図１５に示すスクレーパ９４’は、図１４に示すスクレーパ９４を用いて吸引される製品の比重よりも小さな比重を有する製品を吸引するのに適している。吸引装置５０を動作させると、回転容器１内の製品は、２本の案内アーム９６，９６に案内されてスクレーパ本体９５に吸引される。したがって、製品を効率的に回転容器１から吸引することができる。

本実施形態では、アタッチメント９２の固定具を取り外すだけで、スクレーパ９４をスクレーパ９４’に容易に交換することができる。すなわち、吸引装置５０のスクレーパ９４を、簡単な操作で製品の性状に適したスクレーパ９４’に交換することができる。さらに、スクレーパ９４（９４’）をアタッチメント９２から容易に取り外すことができるので、スクレーパ９４（９４’）のメンテナンスが容易になる。

図１６（ａ）は、図１４に示すスクレーパの変形例を模式的に示す斜視図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すスクレーパを模式的に示す断面図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、スクレーパ９４とアタッチメント９２との間に配置される篩い９８を設けてもよい。図示した例では、篩い９８は、平板形状を有しており、ボルトなどの固定具を用いて、スクレーパ９４の上端に固定されている。篩い９８によって、所望の大きさ以下の製品を回転容器１から吸引することができる。

篩い９８を設ける場合は、スクレーパ９４は、篩い９８を介してアタッチメント９２に固定される。図示はしないが、篩い９８を図１５に示すスクレーパ９４’に固定してもよい。

図１７（ａ）は、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す篩いの変形例を示す模式図であり、図１７（ｂ）は、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す篩いの他の変形例を示す模式図である。図１７（ａ）に示すように、篩い９８は、上に凸の円錐形状を有していてもよいし、図１７（ｂ）に示すように、篩い９８は、下に凸の円錐形状を有していてもよい。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示す篩い９８は、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す篩い９８よりも大きな製品のろ過面積を有する。そのため、製品の目詰まりを効果的に防止することができる。

図１８は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。図１８に示す吸引装置５０の例は、図３および図４に示す吸引装置５０の変形例に相当し、図１４で示した吸引装置５０と同様に、アタッチメント９２に取り付けられた交換式スクレーパ９４を有する。図示はしないが、アタッチメント９２と交換式スクレーパ９４とを省略してもよい。交換式スクレーパ９４を省略する場合、以下の説明では、スクレーパ９４は吸引ノズル５３と読み替えられる。

図１８に示す吸引装置５０は、回転容器１に対する吸引ノズル５３の角度を変更する傾斜台１１０を有している。本実施形態では、吸引装置５０は、ノズル台３０およびシール台４０が固定される支持プレート１１１を有している。支持プレート１１１は、ノズル台３０が固定される上面と、シール台４０が固定される下面とを有しており、傾斜台１１０は、蓋部材５の上面と、支持プレート１１１の下面に挟まれるように、回転容器１に固定される。

傾斜台１１０は、蓋部材５の上面と平行な下面と、蓋部材５の上面に対して傾斜する上面と、を有する円筒形状を有している。図１８に示すように、支持プレート１１１を傾斜台１１０の上面に固定すると、吸引ノズル５３は、回転容器１に対して斜めに延びる。本実施形態では、吸引ノズル５３は、その先端が回転容器１の半径方向内側に向かうように、回転容器１の下面（または、蓋部材５に）に対して斜めに延びている。図示はしないが、吸引ノズル５３は、その先端が回転容器１の半径方向外側に向かうように、回転容器１の下面（または、蓋部材５に）に対して斜めに延びていてもよい。さらに、吸引ノズル５３は、その先端が回転容器１の半径方向からずれるように延びていてもよい。

回転容器１内で製造された製品の回収率を向上させるためには、スクレーパ９４（または、吸引ノズル５３）の先端は、できるだけ回転容器１の底面に近接させることが好ましい。一方で、スクレーパ９４の先端を、回転容器１の底面に近づけすぎると、スクレーパ９４の先端と回転容器１の底面との間の隙間が小さくなり、期待通りに製品を吸引できなくなる。さらに、回転容器１を回転させて製品を製造している間に、スクレーパ９４と回転容器１の底面との間の隙間に存在する原料に多大な摩擦力が発生するおそれがある。この場合、スクレーパ９４の先端および／または回転容器１の底面が傷つくか劣化してしまう。

本実施形態によれば、スクレーパ９４が回転容器１の底面に対して斜めに配置されているため、製品を容易にスクレーパ９４の入口から吸引することができる。さらに、製品の製造中、スクレーパ９４の下端のみが回転容器１の底面と近接する。したがって、スクレーパ９４の先端および／または回転容器１の底面の劣化を抑制することができる。

蓋部材５に対する傾斜角度が異なる上面を有する複数の傾斜台１１０を用意しておけば、回転容器１の底面に対する吸引ノズル５３の傾斜角度を、原料および／または製品の性状に応じた最適な傾斜角度に容易に変更することができる。一方で、傾斜台１１０を交換することで、回転容器１の底面に対する吸引ノズル５３の傾斜角度が変わると、スクレーパ９４の先端と回転容器１の底面との間の距離が変わり、スクレーパ９４が回転容器１の底面に接触するおそれがある。そこで、図１８に示すように、吸引ノズル５３の下方への移動を制限する下限ストッパ機構１２０を有しているのが好ましい。

図１８に示す下限ストッパ機構１２０は、吸引ノズル５３に固定された支持アーム１２１と、支持アーム１２１を貫通して延びるストッパボルト１２２と、ストッパボルト１２２に螺合する調整ナット１２３と、を備える。支持アーム１２１は、吸引ノズル５３の外面に固定されている。調整ナット１２３を一方向（例えば、時計回り）に回すと、ストッパボルト１２２が支持アーム１２１に対して下方に移動し、調整ナット１２３を他方向（例えば、反時計回り）に回すと、ストッパボルト１２２が支持アーム１２１に対して上方に移動する。ノズル移動機構４７により吸引ノズル５３を下方に移動させたときに、ストッパボルト１２２の先端がノズル台３０の上面に接触して、吸引ノズル５３の下方への移動が阻止される。このような下限ストッパ機構１２０によって、回転容器１の底面に対するスクレーパ９４の先端の位置を調整することができる。

本実施形態では、下限ストッパ機構１２０は、傾斜台１１０を有する吸引装置５０に設けられているが、下限ストッパ機構１２０を、図３および図４に示す吸引装置５０に設けてもよいし、図６に示す吸引装置５０に設けてもよいし、図１２および図１３に示す吸引装置５０に設けてもよい。

図１９は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。図１９に示す吸引装置５０の例は、図３および図４に示す吸引装置５０の変形例に相当する。

図１９に示す吸引装置５０は、吸引ノズル５３の先端部から、回転容器１内の製品に圧縮気体（例えば、圧縮空気または圧縮窒素）を噴射する気体噴射機構１３０を備えている。図１９に示す気体噴射機構１３０は、吸引ノズル５３の先端部に取り付けられた気体噴射ブロック１３１と、該気体噴射ブロック１３１に圧縮気体を供給する気体供給ライン１３２と、を備える。

本実施形態では、気体供給ライン１３２は、気体供給源（図示せず）から蓋部材５まで延びる第１供給配管１３５と、蓋部材５に形成された貫通孔１３６と、蓋部材５から気体噴射ブロック１３１まで延びる第２供給配管１３７と、から構成される。貫通孔１３６は、第１供給配管１３５と第２供給配管１３７とを連通させる流路として機能する。第１供給配管１３５には、制御装置８（図１参照）に接続された開閉弁１３９が配置されており、制御装置８は、開閉弁１３９の動作を制御可能に構成されている。第２供給配管１３７は、好ましくは、吸引ノズル５３の進退移動に伴って変形可能な可撓性チューブから構成される。

図１９に示す例では、気体噴射ブロック１３１は、吸引ノズル５３の外面に取り付けられた円筒形状を有し、第２供給配管１３７は、気体噴射ブロック１３１の上面に設けられた接続口１３１ａに図示しない継手などを介して連結される。気体噴射ブロック１３１は、その下面に形成された噴射口１３１ｂを有しており、さらに、接続口１３１ａと噴射口１３１ｂとを連通させる圧縮気体の流路１３１ｃをその内部に有している。図示した気体噴射ブロック１３１は、１つの噴射口１３１ｂを有しているが、噴射口１３１ｂの数は任意である。例えば、気体噴射ブロック１３１は、その周方向に沿って等間隔に配置された複数の（例えば、２つの）噴射口１３１ｂを有していてもよい。この場合、流路１３１ｃは、接続口１３１ａから各噴射口１３１ｂまで延びる。一実施形態では、噴射口１３１ｂは、気体噴射ブロック１３１の全周にわたって延びる溝であってもよい。

気体供給ライン１３２から気体噴射ブロック１３１に供給された圧縮空気は、噴射口１３１ｂから回転容器１内の製品に向けて噴射される。圧縮気体は、好ましくは、吸引ノズル５３の進退方向と平行な方向に噴射される。

気体噴射ブロック１３１の噴射口１３１ｂから圧縮気体を噴射させながら、吸引ノズル５３を製品に向けて移動させると、製品に衝突した圧縮気体が製品の上面を抉るように変形させることができる。その結果、吸引ノズル５３の先端を製品の中に容易に侵入させることができる。特に、製品の粘度の高い場合に、吸引ノズル５３の製品への侵入を容易にさせるために、制御装置８は、吸引ノズル５３の製品に向けた移動にあわせて、気体噴射機構１３０を動作させる。具体的には、制御装置８は、ノズル移動機構４７を動作させて吸引ノズル５３を下方に移動させつつ、第１供給配管１３５に配置された開閉弁１３９を開き、気体噴射ブロック１３１の噴射口１３１ｂから圧縮気体を噴射させる。

図２０は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。図２０に示す吸引装置５０は、図１４を参照して説明された防塵カバー９０、アタッチメント９２、およびスクレーパ９４と、図１９を参照して説明された気体噴射機構１３０とを備えている。特に説明しない本実施形態の構成は、図１４および図１９を参照して説明された実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図２０に示す実施形態では、気体噴射機構１３０の第２供給配管１３７がアタッチメント９２に接続され、上記少なくとも１つの噴射口はスクレーパ９４の下面に形成されている。すなわち、本実施形態では、気体噴射ブロック１３１は、アタッチメント９２とスクレーパ９４の組み合わせにより構成される。言い換えれば、アタッチメント９２とスクレーパ９４の組み合わせが気体噴射ブロック１３１を兼ねる。

図２０に示す例では、第２供給配管１３７は、防塵カバー９０によって区画された清浄空間１ｂ内に位置しており、アタッチメント９２の上面に連結される。貫通孔１３６は、蓋部材５とシール台４０とを貫通している。第２供給配管１３７を清浄空間１ｂ内に配置させると、第２供給配管１３７の外面が原料または製品で汚染されることが防止される。

図２０で仮想線（２点鎖線）で示すように、第２供給配管１３７を撹拌空間１ａに配置してもよい。この場合、第２供給配管１３７は、防塵カバー９０を避けるように、アタッチメント９２の側面に連結され、貫通孔１３６は、蓋部材５のみを貫通する。

気体噴射ブロック１３１の接続口と噴射口を連通させる流路は、アタッチメント９２とスクレーパ９４の内部に形成される。第２供給配管１３７を撹拌空間１ａに配置する場合、第２供給配管１３７は、スクレーパ９４の側面に連結されてもよい。この場合、スクレーパ９４のみが気体噴射ブロック１３１として機能する。気体噴射ブロック１３１の接続口と噴射口は、スクレーパ９４に形成され、接続口と噴射口を連通させる流路は、スクレーパ９４の内部にのみ形成される。

図示はしないが、上述した気体噴射機構１３０を、図６、図１２、図１８に示す吸引装置５０に設けてもよい。

図２１は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。図２１に示す吸引装置５０の例は、図３および図４に示す吸引装置５０の変形例に相当する。

図２１に示す吸引装置５０は、蓋部材５に対する吸引ノズル５３の位置（進退量）を測定可能な位置センサ１４０と、蓋部材５に対する回転容器１内の製品の上面の位置を検出可能な測距離センサ１４５と、を備えている。位置センサ１４０は、蓋部材５の上面に設けられた支柱１４１に固定されており、吸引ノズル５３の外面に固定されたドグの蓋部材５に対する位置を検出可能な近接センサである。

本実施形態では、ドグとして、上記下限ストッパ機構１２０の支持アーム１２１を利用している。図示はしないが、位置センサ１４０用の専用のドグを吸引ノズル５３の外面に固定してもよい。位置センサ１４０として用いられる近接センサの例としては、赤外センサ、磁気センサ、光学センサなどが挙げられる。支柱１４１に固定された位置センサ１４０は、制御装置８（図１参照）に接続されており、該位置センサ１４０が検知したドグの位置を測定して、制御装置８に送信する。制御装置８は、位置センサ１４０の測定値から、蓋部材５に対する吸引ノズル５３の位置を算出する（間接的に測定する）ことができる。

測距離センサ１４５は、蓋部材５の下面に固定されており、回転容器１内の製品の上面と蓋部材５の下面との間の距離を計測する。測距離センサ１４５の例としては、赤外センサ、光学センサなどが挙げられる。測距離センサ１４５も制御装置８（図１参照）に接続されており、その測定値を制御装置８に送信する。

制御装置８は、測距離センサ１４５の測定値に基づいて、回転容器１内の、蓋部材５からの製品の上面までの距離を算出し、算出された距離に基づいて、ノズル移動機構４７を操作することが可能に構成されている。この操作により、回転容器１内の製品（の上面）に対する吸引ノズル５３の位置を制御することができる。位置センサ１４０は、蓋部材５に対する吸引ノズル５３の進退量をリニアに監視する。この場合、制御装置８は、位置センサ１４０の測定値に基づいて、ノズル移動機構４７を操作して（例えば、フィードバック制御して）、製品に対する吸引ノズル５３の位置を正確に調整することができる。本実施形態では、位置センサ１４０、測距離センサ１４５、およびノズル移動機構４７が、製品の上面に対する吸引ノズル５３の先端の位置を調整するノズル位置調整機構を構成する。

このような構成によれば、回転容器１内の製品に対する吸引ノズル５３の先端の位置を任意に制御することができる。その結果、回転容器１内の製品の一部のみを容易に回収することができる。回転容器１から回収された製品の一部は、例えば、サンプリング、製品検査などに利用できる。さらには、回転容器１に原料が過剰に投入された場合に、所望量の製品だけを回転容器１から回収することもできる。あるいは、回転容器１内の製品の一部を他の装置（例えば、他の原料撹拌装置）に移動して、さらなる処理（例えば、さらなる原料の投入と撹拌処理）を実行することもできる。

図２２は、さらに他の実施形態に係る吸引装置の吸引ノズルの周辺を模式的に示す拡大図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図２１に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。図２２に示す吸引装置５０の例は、図２１に示す吸引装置５０の変形例に相当する。

図２２に示すノズル位置調整機構は、位置センサ１４０の代わりに、複数の位置センサ１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ，１４０Ｄ，１４０Ｅを備えている点で、図２１に示す実施形態と異なる。図示した例では、吸引装置５０は、５つの位置センサ１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ，１４０Ｄ，１４０Ｅを有しているが、位置センサの数は任意である。

制御装置８は、測距離センサ１４５の測定値に基づいて、回転容器１内の、蓋部材５からの製品の上面までの距離を算出し、算出された距離に基づいて、吸引ノズル５３の所望の移動量に相当する位置センサを複数の位置センサ１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ，１４０Ｄ，１４０Ｅから選択する。次いで、制御装置８は、選択された位置センサがドグを検出するまでノズル移動機構４７を動作させる。

このような構成でも、回転容器１内の製品に対する吸引ノズル５３の先端の位置を任意に制御することができる。その結果、回転容器１内の製品の一部のみを容易に回収することができるし、所望量の製品だけを回転容器１から回収することもできる。

図示はしないが、上述したノズル位置調整機構を、図６、図１２、図１４、図１８、および図１９に示す吸引装置５０に設けてもよい。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１ 回転容器（混合パン）
２ 第１駆動装置
３ ロータユニット
４ 第２駆動装置
５ 蓋部材
９ カバー
３０ ノズル台
３１ 第１シール部
４０ シール台
４１ 第２シール部
４５ センサ
５０ 吸引装置
５１ 真空源
５３ 吸引ノズル
５４ ノズルカバー
５５ フィルター（捕集器）
５７ ストッパ
５８ 吸引ライン
６０ 逆洗ライン
６１ 回収ライン
６５ 回収容器
７０ スクレーパ部材
８０ 付勢機構

Claims (11)

1. 原料を内部に収容し、回転する回転容器と、
   前記回転容器の上部開口を塞ぐ蓋部材と、
   前記回転容器から製品を取り出す吸引装置と、を備え、
   前記吸引装置は、
   真空源と、
   前記蓋部材を貫通して前記回転容器内の製品に差し込まれる吸引ノズルと、
   前記吸引ノズルから前記真空源まで延びる吸引ラインと、を備えており、
   前記回転容器を回転させながら、前記吸引装置の真空源を動作させて、前記製品を前記回転容器から排出させる、原料撹拌装置。
2. 前記吸引装置は、さらに、前記吸引ノズルを前記蓋部材に対して進退させることが可能なノズル移動機構を備えている、請求項１に記載の原料撹拌装置。
3. 前記吸引装置は、さらに、前記吸引ノズルの先端部から前記製品に向けて圧縮気体を噴射する気体噴射機構を備えており、
   前記気体噴射機構は、
   前記吸引ノズルの先端部に取り付けられた気体噴射ノズルと、
   前記気体噴射ノズルに前記圧縮気体を供給する気体供給ラインと、を備え、
   前記気体噴射ノズルは、前記圧縮気体を前記回転容器内の製品に向けて噴射する少なくとも１つの噴射口を有する、請求項２に記載の原料撹拌装置。
4. 前記吸引装置は、さらに、前記吸引ノズルの側面に設けられたスクレーパ部材を備えている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の原料撹拌装置。
5. 前記吸引装置は、前記スクレーパ部材を前記回転容器の内周面に付勢する付勢機構を備えている、請求項４に記載の原料撹拌装置。
6. 前記吸引ラインは、可撓性を有するチューブである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の原料撹拌装置。
7. 前記吸引装置は、さらに、前記回転容器からの前記製品の排出が完了したことを検知するセンサを備えている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の原料撹拌装置。
8. 前記吸引装置は、さらに、前記真空源によって前記吸引ノズルから前記吸引ラインに吸引された前記製品を捕集する捕集器を備えており、
   前記真空源は、前記捕集器が内蔵されたエゼクタであることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の原料撹拌装置。
9. 前記吸引装置は、
   前記蓋部材と前記吸引ノズルとの間の隙間をシールするシール部と、
   前記シール部に前記回転容器内の原料が到達することを防止する防塵カバーと、をさらに備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の原料撹拌装置。
10. 前記吸引装置は、前記防塵カバーによって前記回転容器内で区切られ、前記原料の侵入が阻止された清浄空間に気体を供給する気体供給機構をさらに備える、請求項９に記載の原料撹拌装置。
11. 前記吸引装置は、前記回転容器に対する前記吸引ノズルの角度を変更する傾斜台をさらに備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の原料撹拌装置。

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