JP2604237B2 - 遠心分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、遠心分離器、特にフライ処理した食品から
フライ油を分離することに適した遠心分離装置に関す
る。

（従来技術） 特開昭61−181554号公報には、油遠心分離装置が開示
されている。これは、油抜きの複数の小孔を設けた回転
円筒と、これと同心でこの内部に上に向いた凹部を有す
る一時的貯留のため回転受部材とを有する。回転円筒の
上方から投入された油が付着したチップ（例えば、板抜
き加工において生じる抜きかす）は、回転受部材に一時
的に貯留され、その後回転受部材の回転運動により生じ
た遠心力により回転受部材の外方へ移動して回転円筒の
内面に付着する。この状態で回転円筒の回転により油分
離がなされる。油分離終了後は、回転円筒が回転運動を
停止して、油分離されたチップは回転円筒から下方へ重
力落下する。

実開昭60−168558号の明細書は、ボルト・リベット、
等の工場用部分、すなわちワークに付着している水や油
を遠心力により分離除去する遠心脱水機を説明してい
る。この遠心脱水機は、上下端とも開口し、中間部の直
径が大きくなった回転円筒部材を有し、投入されたワー
クを遠心力によって上記直径が大きくなった部分の内面
に押付けて脱水する。一方、上記回転円筒部材の回転が
停止すると、ワークは回転円筒部材から重力により落下
し、回転円筒部材の下方に配置されたワーク滑走面上を
滑走して遠心脱水機外へ排出される。

（発明が解決しようとする問題点） 食品材料やワークから油や水を遠心力により分離する
従来の装置において、遠心分離処理を行うと、分離すべ
き油等の粘性や食品材料やワークの形態や性質によって
回転中に回転円筒の内面に付着し、回転円筒の回転を中
止しても回転円筒の内面から重力落下しない問題があっ
た。特に、遠心分離されるべきものが減圧フライ製品の
場合、この回転円筒に付着したままであると、遠心分離
器に材料つまりが生じた。また、該付着した製品が何度
も遠心分離された後に落下すると、該製品が冷えて硬化
しているために割れ易く、また、該製品は油脂含有量が
他の製品と大きく異なるおそれがある問題がある。

本発明は、従来の遠心分離器のこのような問題に鑑み
なされたものであって、遠心分離処理を行った後、フラ
イ処理製品やワークが回転体から確実に落下する遠心分
離を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、垂直軸線を中心に回転可能であり、下端、
及び、内面をもった小孔付き垂直側壁を有し、かつ、下
端に設けられた開口した底、及び、垂直側壁で構成され
た内部を有する円筒部材と、垂直軸線を中心に回転可能
な底蓋部材であって、下端、中央の高い部分、及び、中
央の高い部分から下方かつ外方へ延びて略底蓋部材の下
端で終わる傾斜側壁を有し、かつ、底蓋部材の下端が円
筒部材の下端と係合しかつ傾斜側壁の中央の高い部分が
円筒部材の内部の中に位置決めされた上方位置と、底蓋
部材の下端が円筒部材の下端から間隔を隔てられかつ傾
斜側壁の少なくとも一部分が円筒部材の内部から引き出
された下方位置との間で移動できる底蓋部材と、実質的
に円筒部材の垂直側壁の内面と略接触し、かつ、底蓋部
材の下方位置へ向かう移動に基づいて底蓋部材の移動方
向と同じ方向に垂直軸線を中心に回転しつつ垂直軸線に
沿って移動できる少なくとも１つの螺旋状部材を有す
る、円筒部材の垂直側壁の内面に溜まった製品を掻取る
ための掻取り手段とを備えることを特徴とする、往復運
動する底蓋及びこれと連動する掻取り手段で固形物の排
出を制御する遠心分離装置である。

更に、本発明は、垂直軸線を中心に回転可能であり、
下端、及び、内面をもった小孔付き垂直側壁を有し、か
つ、下端に設けられた開口した底、及び、垂直側壁で構
成された内部を有する円筒部材と、垂直軸線を中心に回
転可能な底蓋部材であって、下端、中央の高い部分、及
び、中央の高い部分から下方かつ外方へ延びて略底蓋部
材の下端で終わる傾斜側壁を有し、かつ、底蓋部材の下
端が円筒部材の下端と係合しかつ傾斜側壁の中央の高い
部分が円筒部材の内部の中に位置決めされた上方位置
と、底蓋部材の下端が円筒部材の下端から間隔を隔てら
れかつ傾斜側壁の少なくとも一部分が円筒部材の内部か
ら引き出された下方位置との間で移動できる底蓋部材
と、実質的に円筒部材の垂直側壁の内面と略接触し、か
つ、底蓋部材の下方位置へ向かう移動に基づいて底蓋部
材の移動方向と同じ方向に垂直軸線を中心に回転しつつ
垂直軸線に沿って移動できる少なくとも１つの直線状部
材を有する、円筒部材の垂直側壁の内面に溜まった製品
を掻取るための掻取り手段とを備えることを特徴とす
る、往復運動する底蓋及びこれと連動する掻取り手段で
固形物の排出を制御する遠心分離装置である。

また、本発明の遠心分離装置の底蓋部材は、底蓋部材
の下端に設けられた、傾斜側壁から外方へ延びるフラン
ジを有し、フランジは上方位置で円筒部材の下端に係合
し、傾斜側壁は外径を有し、垂直側壁は内径を有し、傾
斜側壁外径と垂直側壁内径は実質的に等しく、それによ
って、底蓋部材の下端は、製品が溜まる水平面を有さな
い構成とするのが好ましい。

（発明の効果） 本発明によれば、油等の遠心分離後に、回転円筒部材
に付着した製品を掻取り部材により確実に掻き取ること
ができ、製品が遠心分離装置につまったり、フライ処理
された製品が何度も遠心分離された後落下することによ
る割れの発生及び油脂含有量のバラツキ等の弊害を有効
に防止できる利点を有する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。連続
式減圧フライヤーは、第１図に示すように、減圧フライ
処理するための減圧フライ室１、減圧フライ室１に連結
された原料供給装置２、減圧フライ処理された原料と油
を分離するために減圧フライ室１に連結された遠心分離
装置４を有する。

減圧フライ室１には、さらに、減圧フライ室１内を減
圧するための真空ユニット８、減圧フライ室１内の油面
の高さを検知するための油面検知器10、減圧フライ室１
内へフライ処理用油を供給するための油供給タンク12、
減圧フライ室内の油の温度を調整するために油温度調整
装置14、そして減圧フライ室１内の原料を搬送するネッ
トコンベア42を駆動させるためのベルト駆動装置18が連
結されている。

原料供給装置２は、第２図に示すように、原料を受入
れる原料ホッパー30と、原料ホッパー30の下に設けられ
た気密シャッターである自動バタフライ弁32と、自動バ
タフライ弁32の下方に設けられて自動バタフライ弁32を
通過した原料を受入れる水平管部34を有する。該水平管
部34は電磁弁及び流量調節弁を有する管（図示せず）に
より減圧フライ室１と通過している。尚、上記気密シャ
ッターとしては、自動バタフライ弁の他に自動ボール
弁、自動ゲート弁等を採用してもよい。

水平管部34には、水平管部34内を往復移動する投入バ
ー37が組込まれており、該投入バー37は原料供給作動の
駆動源となる油圧シリンダー36に取付けられている。

水平管部34の油圧シリンダー36と反対側には、圧力遮
断弁である自動ボール弁38を介して原料投入用カバー40
が取付けられている。原料投入用カバー40は円筒状で、
減圧フライ室１の内部においてネットコンベア42の搬送
方向と直交する方向に延在している。そして、原料投入
カバー40のネットコンベア42の上方に当る位置には、下
方向を向いた原料投入開口44が設けられている。原料投
入カバー40には、落下する原料を原料投入位置（好まし
くは油中への浸漬が開始されつつある区画室）に確実に
送るために下方向にガイド（図示せず）を連設しても良
い。

自動バタフライ弁32は、原料ホッパー30に原料が投入
されると自動的に開口し、一定時間経過後自動的に閉じ
る。次に、上記減圧フライ室１と連通する管の電磁弁を
開き、水平管部34内を徐々に減圧する。その後、自動ボ
ール弁38は、投入バー37が原料を投入開口44へ押し出す
作動を始める直前に自動的に開口し、該作動が終了して
投入バー37の後退が終了すると閉じる。原料供給装置２
は、その構成部材がこのように作動することにより、常
に減圧フライ室１内の減圧を保持しながら、原料の投入
を行う。

減圧フライ室１内で原料を搬送するネットコンベア42
は、第２図に示すように、網状の無端ベルト50にほぼ外
向きに延びた複数の区画ネット52を設けてなる。減圧フ
ライ室１のネットコンベア42の搬送方向と直交する方向
の幅は、無端ベルト50及び区画ネット52の幅にほぼ等し
い。従って、ネットコンベア42には外向きに開口した複
数の区画室54が形成され、ここに一定量の原料が投入さ
れる。無端ベルト50に対する区画ネット52の傾斜角度に
ついては後述する。

ネットコンベア42は、第１図に示すように、３つの案
内プーリー60、61、62によって案内され、駆動プーリー
64によって間欠的に駆動される。ネットコンベア42の搬
送路は、ほぼ平行方四辺形であり、その底面部に当る部
分が油の中があり、ここで原料のフライ処理がなされ
る。ネットコンベア42は、例えば10秒〜10分間毎に１回
の割合で区画室のネットコンベア42の搬送方向の幅だけ
動く。

案内プーリ61には、第１図及び第２図に示すように、
減圧フライ室１の外部においてチェーン70を介して光学
ディスク72が回転するように取付けられている。光学デ
ィスク72の両側には、発光部74及び受光部76が設けら
れ、案内プーリー61の回転角度すなわちネットコンベア
42の搬送距離を検出する。

また、案内プーリー61の回りには、案内プーリー61の
回転軸線を中心として、区画ネット52の先端部の軌跡に
ほぼ一致した曲面80が設けられている。曲面80の下側端
部は、減圧フライ室１の底面82に接続されている。曲面
80の上側端部は、投入された原料を区画室54へ案内する
傾斜ガイド板84に連結されている。このように構成され
た曲面80は、ほぼ上向きの開口を有する区画室54の開口
が下向きに変化する時、区画室54の開口を塞いで区画室
54に投入された原料が区画室54から出ることを防止す
る。上記原料の区画室54への投入は、フライ開始時点の
区画室（一部が油中に入った状態の区画室）に行うこと
が好ましい。

減圧フライ室１内の油面の高さは、第１図に示す油面
検知器10により検知されている。そして、減圧フライ室
１内の油がフライ処理によって減少し、油面が所定の高
さを下回わると、油面検知器10により検知され、次い
で、油面制御システム（図示せず）により油供給タンク
12に信号が送られ、油が供給される。本実施例において
は、該油面が、区画室54が下向きの水平な搬送路部分に
おいて、無端ベルト50より上方にある。しかし、原料の
種類や油の温度によって油面が無端ベルト50より下側に
あってもよい。

油温度調整装置14は、減圧フライ室１内の油を、油ポ
ンプ90によって、冷却ユニット92又は加熱ユニット94、
及び濾過装置96に順次圧送し、所定温度、例えば80〜12
0℃に維持する。

油温度調整装置14の油取出しポンプ98は、減圧フライ
室１底面に連結され、ここから油を取出す。

油温度調整装置14によって所定温度になった油の一部
は、油戻しパイプ100によって傾斜ガイド板84の上方部
分から流入されて、原料が傾斜ガイド板84に付着するこ
とを防止する。

所定温度になった油の一部は、さらに、ネットコンベ
ア42の搬送路の底部の案内プーリー61付近に、上方から
シャワー状にして噴霧させられる。こうすることによっ
て、フライ処理が開始された原料が油内で浮上してネッ
トコンベア42に付着することを防止すると共に付着した
原料を剥すことができる。更に油中の原料を攪拌し揚げ
ムラを少なくする効果がある。また、フライ処理開始直
後付近の油に熱エネルギーを補給することができる。

所定温度になった油の一部は、さらにまた、パイプ10
4を介して減圧フライ室１のフライ処理跡の原料すなわ
ち製品を遠心分離装置４へ運ぶ搬出斜面106の下部、す
なわち無端ベルト50が油から出た位置付近で、無端ベル
ト50へ吹付けるようにシャワー状で戻される。こうする
ことによって、無端ベルト50に付着している製品を無端
ベルト50から剥すことができる。

無端ベルト50は、第３図に示すように、水平に対し40
ないし60゜傾斜した搬出斜面106の上方においてこれと
平行に走行する。区画ネット52は、この状態で水平線Ｈ
に対してなす角度すなわち区画ネットの搬出傾斜角度α
が40ないし100゜、好ましくは80ないし90゜となるよう
に、固定部材108によって無端ベルト50に取付けられ
る。

減圧フライ室１の排出口110の下方には、第３図に示
すように、ホッパー装置111が設けられている。該ホッ
パー装置111には、側壁部120の一部に、薄く平面仕上げ
されたステンレス板からなる搬出無端ベルト112が上方
及び下方のプーリー114、116及びテンションローラ118
によって搬送可能に設けられている。搬出無端ベルト11
2の下方プーリー116上の下端部には、掻き取り部材119
が搬出無端ベルト112の外面に押圧させて設けられてい
る。また、該ホッパー装置111の下端部には、シャッタ
ー113が設けられている。

ホッパー装置111の下方には、遠心分離装置４が設け
られている。遠心分離装置４は、第４図に示すように、
上記ホッパー装置111から製品が投入される遠心分離器1
22と、遠心分離器122の駆動装置124と、遠心分離器122
の下方に配置され、下端部に気密シャッター129を有す
るホッパー130と、遠心分離器122によって分離された油
を集める集油筒131とを有する。

遠心分離器122は、第５図に示すように、駆動装置124
（図示せず）に連結された回転駆動軸132に一体的に取
付けられ、多数の小孔134を設けた円筒部材136と、円筒
部材136と下端部に押圧する位置と該下端部との間に製
品通過用の間隙を設ける位置との間で往復運動する底蓋
部材138と、底蓋部材138を上記範囲内で上下運動させる
ための底蓋駆動装置140とを有する。

円筒部材136とは独立に回転駆動可能な底蓋部材138
は、中央部が高く、周縁部に水平フランジ部139を有し
概ね円錐形である。底蓋部材138は、回転駆動軸132の下
端からさらに下方へ延びたばね芯部材142に取付けられ
たコイルばね144によって上方へ付勢されており、円筒
部材136の下端部に押付けられて底を閉じている。

掻取り部材204は、リブ200とその先端に取り付けられ
た円筒部材の内面を摺動する掻取り片202とを有し、該
リブ200により底蓋部材138に取付けられている。

横蓋駆動装置140は、駆動軸146と、駆動軸146の先端
に取付けられたコの字形部材で、ばね芯部材142に設け
られた２つのフランジ150、152によって形成された円周
凹部に係合するアーム部154を有する。

次に、遠心分離装置４の作動を、第５図を参照して説
明する。通常は、（Ａ）に示すように、コイルばね144
の付勢力によって、円筒部材136の底部が底蓋部材138に
よって塞がれている。そして、上記ホッパー装置111に
一定量の製品が溜ると、シャッター113が開いて製品が
遠心分離器122に挿入される。これにより、製品が円筒
部材136と底蓋部材138によって形成される空間の下方部
分に溜る。

続いて、（Ｂ）に示すように、回転駆動装置124が作
動して回転駆動軸132を介して円筒部材136と底蓋部材13
8が一体に回転する。この時の回転速度は、例えば毎分3
00〜1500回である。こうすることにより、製品は円筒部
材136の内面に移動し、さらに製品内の油が分離されて
円筒部材136の小孔134から出て、集油筒131によって集
められる。集油筒131によって集められた油は気密シャ
ッター付の配管（図示せず）を通じて廃棄される。

次に、円筒部材136等の回転が停止し（Ｃ）に示すよ
うに、製品が円筒部材136と底蓋部材138によって形成さ
れる空間の下方部分に再度落下する。この状態で、好ま
しくは円筒部材136または底蓋部材138を回転させて、製
品の円筒部材136及び底蓋部材138への付着をなくする。

続いて、（Ｄ）に示すように、底蓋駆動装置140が作
動して、底蓋部材138がコイルばね144の付勢力に抗して
下降させられる。その結果、円筒部材136の下端縁部と
底蓋部材138の間に間隙ができ、また掻取り部材204の掻
取り片202が回転して、円筒部材136の内面を摺動しなが
ら製品を掻取り、該製品がこの間隙を通ってホッパー13
0に落下する。

その跡、底蓋駆動装置140の作動が停止して、底蓋部
材138がコイルばね144の付勢力により上昇して、（Ａ）
に示すように、底蓋部材138が円筒部材136の底部を塞
ぐ。

本発明の他の実施例は、上記実施例が掻取り部材を底
蓋部材138に取付けていたのに対し、第６図及び第７図
に示すように掻取り部材204を回転駆動軸132に取付け
る。製品の油遠心分離の跡に、該掻取り部材を水平面内
で回転させて、製品を円筒部材の内面から掻取る。

上記いずれの実施例も、掻取り部材の掻取り片は螺旋
状に形成されているが、上記回転軸線と平行である垂直
な直線状でも同様な効果を得ることができる。また、掻
取り片の垂直方向の長さは、底蓋部材の回転速度、降下
速度を考慮して掻取り残りがないように設計されるが、
円筒部材内面の製品の付着し易い領域を考慮して、円筒
部材の内面を部分的に掻取るように設計してもよい。

また、本発明の他の実施例は、上記実施例がいずれも
掻取り部材を上記回転円筒部材と同一軸線を中心に回転
するように構成されているのに対し第８図に示すよう
に、底蓋部材138の高くなった中心部に、３本の放射状
リブ250に支持されて円筒部材136の内面を摺動する掻取
りリング206が取り付けられている。これにより、底蓋
部材138を下降させると、円筒部材136の下端縁部と底蓋
部材138の間に間隙ができると共に、掻取りリング206が
円筒部材136の内面を摺動しながら下降する。その結
果、製品は自然落下又は掻き落されて上記間隙を通って
ホッパー130に落下する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を有する連続式フライヤーの構
成説明図、第２図は原料投入部の傾斜図、第３図は製品
の搬出傾斜面及び搬出ダクトの断面図、第４図は遠心分
離装置の断面図、第５図は遠心分離器の作動を説明する
ための作動分解図、第６図は掻取り部の他の実施例の一
部断面を含む側面図、第７図は第６図に示した実施例の
平面図、第８図は掻取り部材の他の実施例の断面図であ
る。 １……減圧フライ室 ２……原料供給装置 ４……遠心分離装置 ８……真空ユニット 14……油温度調整装置 30……原料ホッパー 40……投入用カバー 42……ネットコンベア 50……無端ベルト 52……区画ネット 54……区画室 80……円筒面 84……傾斜ガイド板 106……搬出斜面 112……搬出無端ベルト 122……遠心分離器 136……円筒部材 138……底蓋部材 202……掻取り片 204……掻取り装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直軸線を中心に回転可能であり、下端、
   及び、内面をもった小孔付き垂直側壁を有し、かつ、前
   記下端に設けられた開口した底、及び、前記垂直側壁で
   構成された内部を有する円筒部材と、 前記垂直軸線を中心に回転可能な底蓋部材であって、下
   端、中央の高い部分、及び、前記中央の高い部分から下
   方かつ外方へ延びて略前記底蓋部材の前記下端で終わる
   傾斜側壁を有し、かつ、前記底蓋部材の前記下端が前記
   円筒部材の前記下端と係合しかつ前記傾斜側壁の前記中
   央の高い部分が前記円筒部材の前記内部の中に位置決め
   された上方位置と、前記底蓋部材の前記下端が前記円筒
   部材の前記下端から間隔を隔てられかつ前記傾斜側壁の
   少なくとも一部分が前記円筒部材の前記内部から引き出
   された下方位置との間で移動できる底蓋部材と、 実質的に前記円筒部材の前記垂直側壁の前記内面と略接
   触し、かつ、前記底蓋部材の前記下方位置へ向かう移動
   に基づいて前記底蓋部材の移動方向と同じ方向に前記垂
   直軸線を中心に回転しつつ前記垂直軸線に沿って移動で
   きる少なくとも１つの螺旋状部材を有する、前記円筒部
   材の前記垂直側壁の前記内面に溜まった製品を掻取るた
   めの掻取り手段と、 を備えることを特徴とする、往復運動する底蓋及びこれ
   と連動する掻取り手段で固形物の排出を制御する遠心分
   離装置。
2. 【請求項２】垂直軸線を中心に回転可能であり、下端、
   及び、内面をもった小孔付き垂直側壁を有し、かつ、前
   記下端に設けられた開口した底、及び、前記垂直側壁で
   構成された内部を有する円筒部材と、 前記垂直軸線を中心に回転可能な底蓋部材であって、下
   端、中央の高い部分、及び、前記中央の高い部分から下
   方かつ外方へ延びて略前記底蓋部材の前記下端で終わる
   傾斜側壁を有し、かつ、前記底蓋部材の前記下端が前記
   円筒部材の前記下端と係合しかつ前記傾斜側壁の前記中
   央の高い部分が前記円筒部材の前記内部の中に位置決め
   された上方位置と、前記底蓋部材の前記下端が前記円筒
   部材の前記下端から間隔を隔てられかつ前記傾斜側壁の
   少なくとも一部分が前記円筒部材の前記内部から引き出
   された下方位置との間で移動できる底蓋部材と、 実質的に前記円筒部材の前記垂直側壁の前記内面と略接
   触し、かつ、前記底蓋部材の前記下方位置へ向かう移動
   に基づいて前記底蓋部材の移動方向と同じ方向に前記垂
   直軸線を中心に回転しつつ前記垂直軸線に沿って移動で
   きる少なくとも１つの直線状部材を有する、前記円筒部
   材の前記垂直側壁の前記内面に溜まった製品を掻取るた
   めの掻取り手段と、 を備えることを特徴とする、往復運動する底蓋及びこれ
   と連動する掻取り手段で固形物の排出を制御する遠心分
   離装置。
3. 【請求項３】前記底蓋部材は、前記底蓋部材の前記下端
   に設けられた、前記傾斜側壁から外方へ延びるフランジ
   を有し、前記フランジは前記上方位置で前記円筒部材の
   前記下端に係合し、前記傾斜側壁は外径を有し、前記垂
   直側壁は内径を有し、前記外径と前記内径は実質的に等
   しく、それによって、前記底蓋部材の前記下端は、製品
   が溜まる水平面を有さないことを特徴とする請求項１又
   は請求項２に記載の遠心分離装置。