JP3606926B2 - 粉体供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、食品等の粉体と液体とを混合するための混合機の粉体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、図３を参照して従来の混合機の一例を説明する。
【０００３】
粉体の投入されるホッパ３１の下部には、シャッタ３２を介してスクリュー式フィーダ３３の一端が接続されている。そのスクリュー式フィーダ３３の他端には、垂直な粉体投入管３４が接続されている。この投入管３４の下部には、温水ノズル３５を備えた混合器３６が設けられ、その混合器３６の下部には、高速ミキサ３７が接続されている。そして、高速ミキサ３７の内部には、モータ３８で駆動されるプロペラ状の撹拌翼３９が設けられている。なお、図中の符号４０は溶液出口である。
【０００４】
このような構成において、ホッパ３１に投入された粉体は、スクリュー式フィーダ３３で送られ、混合器３６において供給された温水と混合され、高速ミキサ３７において高速回転する撹拌翼３９で撹拌・混合され、溶液化されて溶液出口４０から排出されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図３で示す従来技術においては、スクリュー式フィーダ３３が粉体投入管３４に接続されている箇所Ｊにおいて、粉体が塊となってフィーダ３３を閉塞してしまうという問題が存在した。これは、粉体投入管３４の内部に充満した蒸気により、フィーダ３３により搬送された粉体が固結してしまうからである。
【０００６】
また、フィーダ３３から供給されて粉体投入管３４内を落下する粉体は、粉体投入管３４内のフィーダ３３との接続箇所Ｊよりも若干下方の内壁面Ｗに付着してしまい、そのまま固化してしまうことがある。この様な事態が生じた場合には、適正量の粉体が下流側の工程に供給されなくなり、品質の劣化を生じる恐れがある。そして、最悪の場合には、内壁面Ｗに固着した粉体の塊が成長して、粉体投入管３４を閉塞してしまう恐れもある。
【０００７】
これに加えて、フィーダ３３のスクリュー軸３３ａの清掃作業は困難であり、多大な労力を費やしているという問題も存在する。そして、スクリュー軸３３ａの清掃作業の労力を軽減するために、その回数を減らした場合には、フィーダ３３内で粉体が滞留して、フィーダ３３を閉塞する恐れがある。
【０００８】
本発明は、この様な従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、下流側の各種工程に供給されるべき粉体が、スクリュー式フィーダ或いは粉体投入管で固着することを防止して、粉体供給路が閉塞することを無くすることが出来る粉体供給装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、粉体投入口（４）を有するスクリュー式フィーダ（２）のケーシング（３）と、そのスクリュー式フィーダ（２）が連通している粉体投入管（１０）とを備えた粉体供給装置において、そのケーシング（３）の内部に収められたスクリュー軸（６）の先端にはケーシング（３）の内周に当接する掻き取り部材（７）が固設され、前記粉体投入管（１０）の壁面よりも半径方向内方に前記ケーシング（３）の端部が突出しており、前記ケーシング（３）の端部が突出している粉体投入管（１０）の部分の下流側に液体の旋回流を形成するための液体噴射ノズル（１１）が設けられている。
【００１０】
また本発明によれば、前記液体噴射ノズル（１１）は温水を噴射し、その噴射方向は粉体投入管の内周面接線方向となっている。
【００１１】
そして本発明によれば、前記掻き取り部材（７）はスクリュー式フィーダ（２）のスクリュー軸（６）と同期して回転する態様にて該スクリュー軸（６）に連結されている。
【００１２】
さらに本発明によれば、スクリュー式フィーダ（２）のスクリュー軸（６）は前記掻き取り部材（７）が設けられた側の先端部から１ピッチの部分がその他の部分から分割可能に構成されている。
【００１３】
これに加えて、粉体投入管に接続されて粉体と液体とを混合する混合機は、平板形状をした回転盤と、該回転盤の表面に立設され、粉体と液体とを混合・撹拌する複数の突起部分と、回転盤を回転駆動するための駆動手段とを備えているのが好ましい。より好ましくは、該混合機の回転駆動時には、前記回転盤と突起部分とが存在する領域は粉体及び液体が充満している。そして、前記粉体投入管の混合機と接続する側は湾曲しており、粉体投入管の中心線の延長線が混合機の回転盤中心線と一致するのが好ましい。
【００１４】
本発明の実施に際して、ここで、粉体投入管の液体噴射ノズルよりも上方の位置に、下方に突出する截頭円錐形状のシュートを配置するのが好ましい。但し、該シュートを設ける代りに、前記フィーダと液体噴射ノズルの間隔を短くしたり、粉体が粉体投入管の中心部に落下する様に該投入管の外周面から中心部に向けてエア等を噴射する機構を設ける、等の代替策を講じることも可能である。
【００１５】
また、粉体投入管の内壁面が蒸気によって濡れること及びその濡れた箇所に粉体が付着することを防止するため、粉体投入管に蒸気抜き用の排気口を設けることが好ましい。ここで該蒸気抜き用の排気口の設置位置は、前記シュートと粉体投入管内壁面との間の領域において最も上方、例えば前記シュートの付け根部分近傍の位置、とするのが好ましい。但し、その他の位置に該排気口を設けることも不可能ではない。
【００１６】
蒸気抜き用の排気口を介して蒸気を吸引するに際しては、本発明の粉体供給装置の外部から、例えばエゼクタや吸い込みブロワ等の機器を用いて吸引することが好ましい。また蒸気の吸引能力は、発生する蒸気量と粉体の供給量よりも若干多めに設定することにより、蒸気が粉体投入管上方まで到達して前記フィーダにより運搬される粉体を塊状に固化してしまうことを防止するのが好ましい。同様に、蒸気が粉体投入管上方まで到達することを防止するために、粉体供給或いは粉体投入が停止している際にも、蒸気抜き用排気口を介して蒸気を吸引するのが好ましい。
【００１７】
【作用】
上述した様な構成を具備する本発明の粉体供給装置によれば、粉体投入管の内部に充満した蒸気により、スクリュー式フィーダにより搬送された粉体が固結したとしても、スクリュー式フィーダの粉体投入管側端部に設けられた掻き取り部材により、固結した粉体は掻き取られて粉体投入管内を移動する。そのため、スクリュー式フィーダの端部に固着した粉体の塊により、粉体供給路が閉塞されてしまうことは無い。ここで、スクリュー式フィーダのスクリュー軸と同期して掻き取り部材が回転する様に構成すれば、掻き取りに費やされる動力源を別途設ける必要が無く、好都合である。
【００１８】
また、本発明においては、スクリュー式フィーダのケーシングの先端部が、粉体投入管の壁面よりも半径方向内方に突出しているので、フィーダから送られる粉体は投入管の壁面より離隔した状態にて落下する。そのため、粉体投入管の壁面に付着する可能性が非常に小さくなる。
【００１９】
さらに、本発明において、粉体投入管（のスクリュー式フィーダのケーシング端部が突出している部分よりも下流側の位置）に液体噴射ノズルを設け、粉体投入管の内壁面に沿って流れる旋回流を発生する様に構成すれば、粉体投入管内壁面に付着した粉体は該旋回流により洗い流される。従って、粉体投入管内壁面に付着した粉体により粉体投入管が閉塞される事が防止されると共に、下流側に送出される粉体量が減少してしまうことも無くなる。
【００２０】
ここで、液体噴射ノズルから粉体投入管の内周面接線方向に温水が噴射される様に構成すれば、粉体投入管内壁面に付着した粉体が洗浄される洗浄効率がさらに向上する。
【００２１】
これに加えて、本発明において、スクリュー式フィーダのスクリュー軸において、掻き取り部材が設けられた側の先端部から１ピッチの部分を、その他の部分から分割可能に構成すれば、該１ピッチの部分を分割することにより、スクリュー軸の分解・抜き取りを極めて簡単に行うことが出来る様になり、スクリュー式フィーダの清掃作業に費やされる労力が激減する。その結果、メンテナンス・コストが低く抑えられると共に、清掃の不足によりスクリュー式フィーダ内が粉体により閉塞する事態も回避される。
【００２２】
すなわち、本発明によれば、スクリュー式フィーダ端部における粉体の固着が防止される。また、粉体は粉体投入管の壁面に粉体が付着するのが防止される。さらに、スクリュー式フィーダ内への蒸気の流入が防止される。そして、清掃作業が簡素化される。
【００２３】
本発明において、粉体投入管に接続されて粉体と液体とを混合する混合機が、平板形状をした回転盤と、該回転盤の表面に立設され、粉体と液体とを混合・撹拌する複数の突起部分と、回転盤を回転駆動するための駆動手段とを備えている様に構成すれば、駆動手段により回転盤が回転駆動すると、そこに立設された複数の突起部分も回転盤の中心を回転軸として回動する。そして、粉体が液体中で塊（所謂「だま」）を形成しても、回動する突起部分が「だま」に激突して、「だま」を粉砕するので、粉体と液体が均一に且つ効率良く混合・撹拌されるのである。また、回転盤に複数の突起部分、例えばピン、を立設したことにより、所謂「ピンミル」的な構造となり、不必要な遠心力の発生を可能な限り減少することが出来る。
【００２４】
ここで、回転部分をプロペラ等により構成した場合には、周方向へ遠心力が発生して外周縁部の溶液が浮き上がってしまう場合があるけれども、ピンミル的な構造であれば当該遠心力の発生が抑制されるので、外周縁部の溶液が水面上へ浮き上がることは無い。また、図４で示すような形状の撹拌翼３９ａを用いることも考えられる。しかし、この様な形状の撹拌翼３９ａで粉液溶液を撹拌した場合には、該溶液を下流側へ送り込む力が強すぎて、大量の空気を巻き込んでしまい、「泡噛み」を発生する恐れがある。従って、本発明の実施に際しては、撹拌翼３９ａの様な形状はあまり用いられない。
【００２５】
これに加えて、「ピンミル」的な構造を採用したため、粉体の「だま」を分断する剪断力と、粉体を液体とを均一に混り合わせる撹拌力、とが大幅に向上するのである。
【００２６】
また、上述した混合機を用いる場合において、該混合機の回転駆動時には、回転盤と突起部分とが存在する領域は粉体及び液体が充満する様に構成すれば、突起部分が空気を巻き込んでしまうことが防止される。そして、前記粉体投入管の混合機と接続する側は湾曲しており、粉体投入管の中心線の延長線が混合機の回転盤中心線と一致する様に構成すれば、混合・撹拌の効率が向上し、吸引不良等の不都合が発生する割合が低下する。
【００２７】
本発明において、粉体投入管に液体噴射ノズルよりも上方の位置に、下方に突出する截頭円錐形状のシュートを配置したならば、粉体は常に粉体投入管の中心部分を落下することになり、落下途中で粉体投入管内壁面に接触して付着する恐れが減少する。また、截頭円錐形状をしたシュートは先端或いは下方に向かって細くなる形状であるため、落下する粉体は滞留することなく、液体噴射ノズルから噴射されて粉体投入管の内壁面に沿って流れる前記旋回流の中心に向かって、適量が確実に落下する。その結果、前記旋回流と粉体投入管内壁面との境界部分に粉体が付着することも防止される。
【００２８】
さらに本発明において、粉体投入管に蒸気抜き用の排気口を設ければ、粉体投入管の内壁面が蒸気によって濡れること及びその濡れた箇所に粉体が付着することが防止される。ここで、該蒸気抜き用の排気口の設置位置は、前記シュートと粉体投入管内壁面との間の領域において最も上方、例えば前記シュートの付け根部分近傍の位置、とすれば、該位置はシュートの最下端部分よりも上方であるため落下する粉体を吸引することが無く、蒸気のみを吸引して排出することが出来るので好都合である。
【００２９】
ここで、蒸気抜き用排気口の位置は前記シュートの付け根部分近傍の位置のみならず、その他の位置を選択することも可能である。しかし、蒸気抜き用排気口の位置を液体噴射ノズルよりも下方に設けた場合には、前記旋回流を形成するため液体噴射ノズルから噴射される液体が、該排気口から吸引されてしまうので不適当である。また、該排気口の位置をシュートの最下端部分よりも下方にした場合には、蒸気のみならず粉体までもが吸引されてしまう。
該排気口をシュートよりも上方に設けた場合には、蒸気が前記フィーダの位置まで到達してしまう恐れがあり、粉体の固化防止という点から不都合である。さらに、粉体が該排気口から外部に設けたエゼクタ等により吸引されてしまう恐れもある。従って、上述した様に、蒸気抜き用の排気口は、前記シュートと粉体投入管内壁面との間の領域において最も上方の位置、例えば前記シュートの付け根部分近傍の位置が最適である。
【００３０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００３１】
図１及び図２において、架台１の頂部には、全体を符号２で示すスクリュー式フィーダが水平に設けられている。そのスクリュー式フィーダ２のケーシング３の中程上部には、粉体投入口４が設けられ、内部には、モータ５で駆動されるスクリュー軸６が収められている。このスクリュー軸６の先端の１ピッチ部分６ａは、分割可能に構成され、その部分６ａには、ケーシング３の内周に当接する掻き取り部材であるスクレーパ７が固設されている。なお、スクレーパ７は、掻き取った粉体を投入管１０に押し出すように、下流側に拡がるテーパ状に形成されている。
【００３２】
他方、ケーシング３に連結された全体を符号１０で示す粉体投入管が設けられ、ケーシング３は粉体投入管１０の内壁より半径方向中程まで突出されている。その粉体投入管１０の突出されたケーシング下方には、液体噴射ノズル１１が接線方向に設けられ、粉体投入管１０の下端部分１０ａは、垂直面内においてスクリュー式フィーダ２に対向する側に緩く曲げられ、その端部には、補助ノズル１２が設けられている。そして、下端部分１０ａの端部には、軸線の延長上に全体を符号２０で示す混合機が接続されている。すなわち、下端部分１０ａは、混合機２０に垂直に接続されている。
【００３３】
この混合機２０について、図５をも参照して説明する。混合機２０のケーシング２１には、円周方向外側下方に延びる溶液出口２７が接続され、内部にはモータで駆動されるロータベース２３（図５）が設けられている。そのロータベース２３のモータカップリング２２側には、３枚の円弧状のリブ２４（図５）が円周等配に、かつ、回転方向後方に傾斜して立設されている。また、ロータベース２３のケーシング２１内には、中央にコーン状のボス部２５（図５）が立設され、残りの部分には、複数の６角ピン２６（図５）が立設されている。この６角ピン２６は、放射状に複数列、かつ、同心円状に複数列（図５の例では５列）に配置されている。
【００３４】
次に、作用について説明する。
【００３５】
混合に際し、粉体投入口４から粉体を投入し、液体噴射ノズル１１から例えば５０〜６０℃の温水を噴射し、モータ２２を回転駆動すると、回動する６角ピン２６により粉体と温水とが混合・撹拌されて溶液出口２７から排出される。この際、粉体投入管１０の内部に充満した蒸気により、スクリュー式フィーダ２により搬送された粉体が固結したとしても、スクリュー式フィーダ２の粉体投入管１０側端部に設けられたスクレーパ７により、固結した粉体は掻き取られて粉体投入管１０内を移動する。そのため、スクリュー式フィーダ２の端部に粉体は固着せず、粉体の塊により粉体投入管１０が閉塞されてしまうことは無い。ここで、スクリュー式フィーダ２のスクリュー軸６と同期してスクレーパ７が回転するので、掻き取りに費やされる動力源は別途設けられてはいない。
【００３６】
また、スクリュー式フィーダ２のケーシング３の先端部が、粉体投入管１０の壁面よりも半径方向内方に突出しているので、フィーダ２から送られる粉体は投入管１０の壁面より離隔して投入管内を落下するため、粉体投入管１０の壁面に付着する可能性は非常に小さい。
【００３７】
さらに、粉体投入管１０のスクリュー式フィーダ２のケーシング３の端部が突出している部分よりも下流側の位置に液体噴射ノズル１１により、粉体投入管１０の内壁面に沿って流れる温水の旋回流を発生するので、粉体投入管１０内壁面に付着した粉体は該旋回流により洗い流され、粉体投入管１０の閉塞及び下流側に送出される粉体量の減少は防止される。
【００３８】
また、液体噴射ノズル１１から粉体投入管の内周面接線方向に温水が噴射されるので、粉体投入管１０内壁面に付着した粉体が洗浄される洗浄効率が高められる。
【００３９】
これに加えて、図示の実施例では、スクリュー式フィーダ２のスクリュー軸６において、スクレーパ７が設けられた側の先端部から１ピッチ部分６ａが分割可能である。従って、ピッチ部分６ａを分割することにより、スクリュー軸６の分解・抜き取りを極めて簡単に行うことが出来る。
【００４０】
図１において、粉体投入管１０の液体噴射ノズル１１よりも上方の位置に、下方に突出する截頭円錐形状のシュート４３が設けられている。そして、該シュート４３と粉体投入管１０の内壁面との間の領域において最も上方の位置、例えばシュート４３の付け根部分には、符号４１で示す蒸気抜き用の排気口が設けられている。なお、図示されていないが、蒸気抜き用排気口４１を介して蒸気を吸引するに際しては、粉体供給装置の外部から、例えばエゼクタや吸い込みブロワ等（図示せず）を用いて吸引することが好ましい。
【００４１】
ここで、蒸気の吸引能力は、発生する蒸気量と粉体の供給量よりも若干多めに設定されており、且つ、粉体供給或いは粉体投入が停止している際にも排気口４１を介して蒸気が吸引される様に構成されている。蒸気が粉体投入管１０の上方まで到達することを防止するためである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、スクリュー式フィーダ又は粉体投入管内で固着するのを防止し、粉体供給路が閉塞することをなくすことができる。
【００４３】
また、分解、清掃が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す側断面図。
【図２】図１のＡ矢視図。
【図３】従来の混合機の一例を示す側断面図。
【図４】混合機の撹拌翼の一例を示す平面図。
【図５】図１の実施例で用いられる混合機の構成を示す側断面図。
【符号の説明】
１・・・架台
２、３３・・・スクリュー式フィーダ
３・・・ケーシング
４・・・粉体投入口
５、３８・・・モータ
６・・・スクリュー
６ａ・・・１ピッチ部分
７・・・スクレーパ
１０、３４・・・粉体投入管
１１・・・液体噴射ノズル
１２・・・補助ノズル
２０、３７・・・高速ミキサ
２１・・・ケーシング
２２・・・モータカップリング
２３・・・ロータベース
２４・・・リブ
２５・・・ボス部
２６・・・６角ピン
２７、４０・・・溶液出口
３１・・・ホッパ
３２・・・シャッタ
３６・・・混合機
３８・・・モータ
３９、３９ａ・・・撹拌翼
４１・・・蒸気抜き用排気口
４３・・・シュート

Claims (4)

1. 粉体投入口（４）を有するスクリュー式フィーダ（２）のケーシング（３）と、そのスクリュー式フィーダ（２）が連通している粉体投入管（１０）とを備えた粉体供給装置において、そのケーシング（３）の内部に収められたスクリュー軸（６）の先端にはケーシング（３）の内周に当接する掻き取り部材（７）が固設され、前記粉体投入管（１０）の壁面よりも半径方向内方に前記ケーシング（３）の端部が突出しており、前記ケーシング（３）の端部が突出している粉体投入管（１０）の部分の下流側に液体の旋回流を形成するための液体噴射ノズル（１１）が設けられていることを特徴とする粉体供給装置。
2. 前記液体噴射ノズル（１１）は温水を噴射し、その噴射方向は粉体投入管の内周面接線方向である請求項１に記載の粉体供給装置。
3. 前記掻き取り部材（７）はスクリュー式フィーダ（２）のスクリュー軸（６）と同期して回転する態様にて該スクリュー軸（６）に連結されている請求項１、２のいずれか１項に記載の粉体供給装置。
4. スクリュー式フィーダ（２）のスクリュー軸（６）は前記掻き取り部材（７）が設けられた側の先端部から１ピッチの部分がその他の部分から分割可能に構成されている請求項１、２、３のいずれか１項に記載の粉体供給装置。

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