JP4797006B2 - ミキサー装置 - Google Patents

Description

本発明は、固液混合物中の固形分を粉砕して液体中に均等混合させるためのミキサー装置に関するものである。

例えば、コロッケ、フライ、天ぷら類などの加工食料品の材料となるバッター液、食品に加えられる調味液、又は、各種のソース類などに代表される、固液混合物は、その製造時に液体中に混合されている固形分が細かく粉砕されて液体中に均等に分散されている。これは、このような食用の固液混合物の製造において、かかる固液混合物が、食品加工用のミキサー装置によって十分に撹拌されて、その液体中に含まれる固形分が粉砕されて液体中に均等混合させる処理が行われているからである。

このような食用固液混合物の製造に不可欠な食品加工用のミキサー装置については、例えば、下記する特許文献１から４に記載のものが提案されており、これらに記載される装置又はこれらに類する装置によって、バッター液、調味液、ソース類などの食用固液混合物の撹拌混合は一般的に行われている。
特開２００３−１１２０２７号公報 特開２００２−８５９５２号公報 特開２００２−８５９５１号公報 特開２００５−５２５１２等公報

しかしながら、上記したミキサー装置では、例えば、粉材と液体との固液混合物を撹拌混合するような場合において、粉材が粉玉状に団粒化してしまうと、かかる団粒化した固形分を粉砕することが難しく、結果、団粒化した粉材を細かく粉砕して液体中に均等分散させるために、固液混合物を長い間撹拌する必要があり、撹拌混合処理に要する時間が長期化してしまうという問題点があった。

しかも、このように撹拌混合時間が長期化すると、固液混合物と撹拌用の羽根体との摩擦抵抗に伴う摩擦熱や、固液混合物中への外気の混入によって、固液混合物の温度が上昇してしまい、結果、調理に必要となる粉材本来の特性が阻害されて、かかる固液混合物の品質が低下してしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するため、固液混合物中に存在する団粒化した粉材等の固形分を、極めて短時間で粉砕して液体中に均等分散させることができるミキサー装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１のミキサー装置は、固液混合物中の固形分を粉砕して液体中に均等混合させるミキサーヘッドと、そのミキサーヘッドを駆動する駆動装置とを備えており、前記ミキサーヘッドに回転不能に固定され、多数の小孔が周壁に穿設される筒状体に形成され、その筒状体の軸方向一端部に開口される流出口を有する筒状部材と、その筒状部材の内周部に回転可能に配設され、その回転によって前記流出口へ向かう固液混合物の流れを生成する回転ブレードと、その回転ブレードによって固液混合物の流れが向かう前記流出口に近接して前記ミキサーヘッドに回転可能に配設され、その回転によって前記流出口から流出する固液混合物に含まれる固形分を切断又は粉砕する回転カッターと、その回転カッター及び流出口に近接して前記ミキサーヘッドに配設され、その流出口から流出する固液混合物の流れを反射して前記筒状部材の周囲へ方向転換させる還流部材とを備えている。

この請求項１のミキサー装置によれば、まず、固液混合物が容器に貯留され、ミキサーヘッドが、その容器内へ入れられて固液混合物中に沈設される。そして、この状態で、回転ブレード及び回転カッターが回転されると、回転ブレードの回転によって筒状部材の内周部に流出口へ向かう固液混合物の流れが生成される。このような流れが筒状部材の内周部に生成されると、筒状部材の周囲にある固液混合物が、筒状部材の周壁に穿設される多数の小孔から筒状部材の内周部へ向けて吸引される。

この吸引によって、筒状部材の周囲にある固液混合物は各小孔を通じて筒状部材の内周部へ吸入されるのであるが、このとき、固液混合物に含まれる固形分のうちで塊状のもの又は団粒化しているものは、小孔を通過する際に小孔の口径以下のサイズに粉砕される。そして、各小孔から筒状部材の内周部へ吸入された固液混合物は、回転ブレードの回転によって筒状部材の流出口へ向けて流れ、流出口から流出される。このとき、かかる流出口には回転カッターが近接して配設されるため、かかる回転カッターによって、固液混合物に含まれる固形分が切断又は粉砕される。

すると、この回転カッターの切断又は粉砕によって、固液混合物に含まれる固形分のサイズが更に細かくされる。そして、流出口から流出した固液混合物の流れは、還流部材によって反射されることで方向転換されて、筒状部材の周囲へ向けて送り返される。つまり、還流部材によって、筒状部材の周囲から筒状部材の内周部へ吸入された固液混合物は、再び筒状部材の周囲へ還流させられることとなる。

この結果、固液混合物が、筒状部材の周囲から、筒状部材における複数の小孔、その内周部、及び、その流出口を通過して、還流部材によって再び筒状部材の周囲へ還流するという固液混合物の循環液流が生成される。このように循環液流となった固液混合物は、筒状部材及び回転カッターによって繰り返し切断又は粉砕されるため、短時間で固形分が細かく均等に粉砕される。

請求項２のミキサー装置は、請求項１のミキサー装置において、前記回転ブレード及び回転カッターの双方は同じ回転軸の軸方向先端部に連結固定されており、その回転軸は、前記回転ブレード及び回転カッターの連結固定部分から前記駆動装置へ向けて延設される長尺状の軸体であり、その駆動装置は、その回転軸の軸方向基端部に連結されて当該回転軸に回転力を付与するものである。

この請求項２のミキサー装置によれば、請求項１のミキサー装置と同様に作用する上、回転ブレードと回転カッターとは、それらに回転力を伝達する回転軸が共通化されているので、かかる１つの回転軸に対して駆動装置から回転力を付与することで、双方一体となって回転駆動される。

また、回転ブレード及び回転カッターの双方に回転力を伝達する回転軸は、回転ブレード及び回転カッターの連結固定部分から駆動装置へ向けて延設される長尺状の軸体であるので、回転軸と駆動装置との連結部分を固液混合物の外に設けることができ、かかる駆動装置自体又はその構成要素の一部をミキサーヘッドに搭載する必要がなく、これらの駆動装置又はその一部の構成要素が食用となる固液混合物に接触することが防止される。

請求項３のミキサー装置は、請求項１又は２のミキサー装置において、前記還流部材は、前記流出口と間隙を隔てて離間配置され、その流出口に覆設され前記筒状部材より外径が大きく形成されており、その還流部材の外周縁部には、前記筒状部材の周囲へ向けて斜設されて、前記流出口から流出する固液混合物の流れを前記筒状部材の周囲へ向けて案内する案内部が周設されている。

この請求項３のミキサー装置によれば、請求項１又は２のミキサー装置と同様に作用する上、流出口から流出した固液混合物は、その流出口から僅かに間隙を隔てて離間した還流部材に衝突させられる。このように還流部材に衝突した固液混合物は、還流部材の外周縁部に斜設される案内部に沿って流されて、その流れ方向が筒状部材の周囲に方向転換される。

請求項４のミキサー装置は、請求項１から３のいずれかのミキサー装置において、前記流出口は、前記筒状部材の軸方向に向かって開口形成されており、前記回転カッターは、前記筒状部材の略軸直角平面内で回転される板状体であり、その板状体の外周縁部に複数のカッター刃が形成され、そのカッター刃の刃先が当該回転カッターの外周側に向けられている。

この請求項４のミキサー装置によれば、請求項１から３のいずれかのミキサー装置と同様に作用する上、固液混合物は、筒状部材の流出口から筒状部材の軸方向へ向けて流出され、回転カッターは、この固液混合物の流出方向に対する略軸直角平面内で回転される。さすれば、回転カッターが回転される場合に、複数のカッター刃は、固液混合物の流出方向に対する略軸直角方向に切り込むように繰り返し切り回される。

すると、流出口から流出する固液混合物は、複数のカッター刃によって、まるで断ち切られ、叩き切られ、スライスされ、又は、切り刻まれるように連続的に繰り返して切断される。そして、この複数のカッター刃の連続的な切断動作によって、固液混合物に含まれる大きな固形分が切断又は粉砕される。

請求項５のミキサー装置は、請求項１から４のいずれかのミキサー装置において、前記回転ブレード及び回転カッターの双方は同じ回転軸の軸方向先端部に連結固定されており、その回転軸は、前記回転ブレード及び回転カッターの連結固定部分から前記駆動装置へ向けて延設される長尺状の軸体であり、その駆動装置は、前記回転軸の軸方向基端部に連結されて当該回転軸に回転力を付与するものであり、前記筒状部材は、前記ミキサーヘッドに取り外し可能に固定されており、前記還流部材は、前記回転ブレード及び回転カッターを残したまま前記回転軸の軸方向基端側へスライド移動可能に形成されている。

この請求項５のミキサー装置によれば、請求項１から４のいずれかのミキサー装置と同様に作用する上、例えば、筒状部材は多数の小孔を有するがため、回転ブレードは筒状部材の内周部で回転されるがため、及び、回転カッターは還流部材とともに筒状部材の流出口に近接するがため、いずれも固液混合物の残留物が付着したら除去しにくいものであり、ミキサーヘッドの使用後の衛生管理において細心の注意を要するものである。

しかしながら、このミキサー装置によれば、その使用後は、筒状部材をミキサーヘッドから取り外してから、かかる筒状部材に付着した固液混合物の残留物が洗浄によって容易に除去される。しかも、還流部材を、回転ブレード及び回転カッターの回転軸に沿って、回転軸の駆動装置連結側へスライド移動させれば、回転ブレード及び回転カッターのみが回転軸の軸方向先端部に残されるので、かかる回転ブレード及び回転カッターに付着した固液混合物の残留物が洗浄によって容易に除去される。

請求項１記載のミキサー装置によれば、固液混合物の循環液流を生成して、筒状部材及び回転カッターによって固液混合物に含まれる固形分を繰り返し切断又は粉砕することで、かかる固形分を短時間で細かく均等混合できるという効果がある。すると、固液混合物と回転ブレード等との摩擦抵抗に伴う摩擦熱による固液混合物の温度上昇を抑制でき、固液混合物中への外気が多量に混入することも防止でき、調理に必要となる粉材本来の特性を維持した高品質の固液混合物を生成できるという効果が得られる。

請求項２のミキサー装置によれば、請求項１のミキサー装置の奏する効果に加え、回転ブレード及び回転カッターの双方とこれらに回転力を付与する駆動装置とは長尺状の軸体である回転軸を介して連結されるので、回転ブレード及び回転カッターを駆動する駆動装置自体をミキサーヘッドに搭載する必要もなく、駆動装置の構成要素の一部、例えば、回転ブレードや回転カッターを軸支する軸受（ベアリング）及びこれを保護する水密性のあるシール部品等をミキサーヘッドに設けることも不要となる。

このため、ミキサーヘッドに駆動装置自体、軸受（ベアリング）又は水密性のあるシール部品などを搭載すること自体が不要となるため、これらが食用の固液混合物と接触することが確実に防止されて、食用の固液混合物の衛生管理を極めて容易に行えるという効果がある。しかも、食用固液混合物に対する衛生管理上の目的のため、ミキサーヘッドに駆動装置やその構成要素の一部である軸受（ベアリング）などを搭載する場合に水密性のあるシール部品が不要となるので、その分、ミキサーヘッドの構造を簡素化できるという効果がある。

請求項３のミキサー装置によれば、請求項１又は２のミキサー装置の奏する効果に加え、還流部材は、筒状部材の外径より大きくて、その外周縁部が筒状部材の外周へ向けて斜設される案内部とされているので、流出口から流出した固液混合物の流れをスムーズに筒状部材の周囲へ還流させることができるという効果がある。

請求項４のミキサー装置によれば、請求項１から３のいずれかのミキサー装置の奏する効果に加え、例えば、回転カッターを高速回転させることで、筒状部材の内周部から軸方向に流出される固液混合物は、その流出方向に対する略軸直角方向から繰り返し連続的に切り込まれる複数のカッター刃によって切断されるので、かかる固液混合物の固形分を効率よく短時間で切断又は粉砕して細かくできるという効果がある。

請求項５のミキサー装置によれば、請求項１から４のいずれかのミキサー装置の奏する効果に加え、筒状部材、回転ブレード及び回転カッターはいずれも固液混合物の残留物が付着したら除去しにくいものであるものの、筒状部材が取り外され、かつ、回転ブレード及び回転カッターを回転軸の軸方向先端部に残したまま還流部材が回転軸の軸方向基端部へスライド移動されることで、回転ブレード及び回転カッターが剥き出しの状態となるので、これらに付着する残留物を容易に洗浄除去することができ、衛生管理を極めて容易に行えるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のミキサー装置の一実施例であるスタンドミキサー１の側面図である。図１に示すように、スタンドミキサー１は、主に、本体フレーム２と、被撹拌混合物である固液混合物を収容する収容容器３と、その収容容器３に収容される固液混合物を撹拌混合するミキサーヘッド４と、このミキサーヘッド４を駆動させる駆動装置５とを備えている。

本体フレーム２は、ミキサーヘッド４及び駆動装置５が搭載される支持構造体であって、その下端部に前後方向（図１左右方向）延設される脚部２ａを備えており、この脚部２ａは、本体フレーム２の幅方向（図１の紙面に対する垂直方向）両側にそれぞれ１本ずつ設けられている。

一対の脚部２ａにおける前後方向両端部の下面にはそれぞキャスター６が１個ずつ転動可能に取着されており、これら合計４個のキャスター６が床面上で転動されることで、本体フレーム２は移動可能に構成されている。また、本体フレーム２は、各脚部２ａの後部側（図１右側）に略垂直姿勢で立設される直立部２ｂを備えており、この直立部２ｂには制御盤７が配設されている。

制御盤７には、駆動装置５を電気的に制御する制御回路（図示せず）が内蔵されており、この制御盤７の前面（図１左側面）には、スタンドミキサー１の運転条件を設定するための操作パネル８が設けられている。この操作パネル８が使用者によって操作されることでスタンドミキサー１の運転条件が設定され、この設定条件に基づいて制御回路が駆動装置５の運転動作を制御するのである。

また、本体フレーム２の直立部２ｂからは前方へ向けて延出されるアーム部２ｃが設けられている。このアーム部２ｃの先端部には図１中の矢印Ｒ方向及び反矢印Ｒ方向へ向けて揺動可能に駆動装置５が軸支されており、このため、駆動装置５は、アーム部２ｃに対する取り付け角度が変更可能とされている。よって、この取り付け角度を変更させることで、駆動装置５にドライブシャフト１４を介して連結されるミキサーヘッド４は、その向きが図中の矢印Ｒ方向又は反矢印Ｒ方向へ動かされて調整されるのである。

さらに、このアーム部２ｃは、本体フレーム２の直立部２ｂに内蔵される昇降用モータ（図示せず）によって鉛直方向に昇降移動可能に構成されている。そして、この昇降用モータは、操作パネル８の操作に基づいて制御回路によって制御される。よって、操作パネル８を操作すれば、制御回路によって昇降用モータが制御駆動されてアーム部２ｃが自在に昇降される。このため、ミキサーヘッド４は、駆動装置５ごと上下動されて、その上下位置が調整されるのである。

また、アーム部２ｃの先端部には、駆動装置５の揺動動作を制止するための制止パッド９と操作レバー１０とが設けられている。これら制止パッド９及び操作レバー１０によれば、操作レバー１０が下方へ傾動されることで制止パッド９によって駆動装置５が制止されてアーム部２ｃに固定される一方、逆に操作レバー１０を上方へ傾動させることで制止パッド９による制止が解除されて駆動装置５がアーム部２ｃに対して揺動可能となるのである。

駆動装置５は、主として、電源からの給電によって回転力を発生する電動モータ１１と、その電動モータ１１の回転力を減速してミキサーヘッド４のドライブシャフト１４に伝達する減速機１２と、その減速機１２を介して電動モータ１１により回転されるドライブシャフト１４を回転自在に軸支する軸受ユニット１３とを備えている。

軸受ユニット１３は、減速機１２の出力部（図１左側）から略鉛直下方へ垂設されており、ドライブシャフト１４は、この軸受ユニット１３の内周部に同心状の遊挿されている。また、ドライブシャフト１４は、その軸方向基端部（図１上側）が減速機１２の出力軸に連結されており、ドライブシャフト１４の略下側半分は、軸受ユニット１３の軸方向先端（図１下側）よりも更に下方に延出されている。

しかも、ミキサーヘッド４を収容容器３内に入れた場合に、軸受ユニット１３は、その軸方向先端部が収容容器３の上端よりも上方となるように配設されており、かかる軸受ユニット１３を含めた駆動装置５の全体が、常に収容容器３の外部に配置されるように構成されている。このため、収容容器３内に貯留される固液混合物に駆動装置５の構成要素が接触することがなく、これら駆動装置５の構成要素を水密性のあるものにする必要もなく、食用の固液混合物の衛生管理も容易となる。

収容容器３は、本体フレーム２とは別体に形成される有底無蓋の略直方体状の容器体であって、その内部に被撹拌混合物を収容可能な空間３ａが設けられている。この収容容器３の下面には合計４個のキャスター３ｂが転動可能に取着されており、各キャスター３ｂが床面上を転動することで移動可能に構成されている。

図２は、図１の部分拡大図であって軸受ユニット１３を部分的に縦断面視したものである。図２に示すように、軸受ユニット１３は、主に、ドライブシャフト１４を内周部で回転自在に軸支する円筒状の軸受スリーブ１５と、その軸受スリーブ１５の下端部外周に周設されて当該軸受スリーブ１５よりも大径状の略円板状（図３参照）に形成される支持フランジ１６とが一体化されて形成されたものである。

軸受スリーブ１５の軸方向下端部の内周には、ころがり軸受の一種であるラジアル軸受１７が２個並設されている。各ラジアル軸受１７はいずれも、その外輪が軸受スリーブ１５の内周に内嵌固定されており、その内輪にドライブシャフト１４が嵌入されている。このように、軸受スリーブ１５は、これらのラジアル軸受１７を介することでドライブシャフト１４を回転自在に自らの内周部に軸支することができる。

支持フランジ１６は、複数本（本実施例では３本）のスライドロッド１８を介してミキサーヘッド４のステータ２２を支持するものである。複数本のスライドロッド１８は、軸受スリーブ１５及びドライブシャフト１４と同軸方向に延びる軸体であって、支持フランジ１６に摺動可能に貫設されている。しかも、支持フランジ１６の上面には、各スライドロッド１８に対応つけて円筒状のガイドスリーブ１９が立設されており、各ガイドスリーブ１９の内周に各スライドロッド１８が摺動可能に挿通されている。

各ガイドスリーブ１９は、その軸方向下端部が支持フランジ１６の上面に溶接により固定されており、その軸方向上端部からは各スライドロッド１８が上方へ貫通されている。また、各スライドロッド１８の軸方向基端部（図２上側）にはガイドスリーブ１９の外径と略同一外径のストッパ２０が取着されており、このストッパ２０がガイドスリーブ１９の上端面に引っ掛かることでスライドロッド１８が支持フランジ１６から抜脱することが防止されている。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における横断面図である。図３に示すように、複数本のスライドロッド１８は、支持フランジ１６の周方向に等間隔で配設されており、支持フランジ１６に設けられるガイドスリーブ１９内に挿通されている。また、各ガイドスリーブ１９の外周部にはハンドル２１がそれぞれ取着されており、このハンドル２１には、スライドロッド１８をガイドスリーブ１９に対して固定するための止めネジ２１ａが一体的に形成されている。

このハンドル２１によれば、その止めネジ２１ａが各ガイドスリーブ１９に螺着されており、このハンドル２１を回して止めネジ２１ａをガイドスリーブ１９内へ螺入させることで、この止めネジ２１ａの先端がスライドロッド１８に押し当てられて、スライドロッド１８がガイドスリーブ１９に固定されるようになっている。一方、ハンドル２１を回して各止めネジ２１ａが緩められれば、各スライドロッド１８の固定は解除されて、各スライドロッド１８が各ガイドスリーブ１９内で摺動可能な状態となる。

例えば、このように各ハンドル２１の止めネジ２１ａを緩めた状態で、ストレーナ２４が取り外されて、ミキサーヘッド４が軸受ユニット１３配設側（図１上側）へ向けて押し動かされれば、各スライドロッド１８がドライブシャフト１４及び軸受スリーブ１５と同軸方向上側へ向けてスライド移動されて、ミキサーヘッド４のステータ２２を、軸受スリーブ１５の下端部とほぼ当接する位置まで持ち上げることもできる。

図２に戻って説明すると、ミキサーヘッド４は、主に、上記した各スライドロッド１８に対して回転不能に固定されるステータ２２と、そのステータ２２内で上記したドライブシャフト１４を回転軸として回転されるインペラー２３（図４参照）とを備えており、かかるインペラー２３を回転させることによってステータ２２内外にある固液混合物に流れを生じさせて、固液混合物中の固形分を粉砕して細粒化するものである。

ステータ２２は、下記するように、主として、固液混合物の固形分を細粒化するためのストレーナ２４と、そのストレーナ２４をステータ２２に抱え込むように保持して固定する複数枚（本実施例では３枚）の抱持プレート２５と、ミキサーヘッド４の周囲に固液混合物の循環液流を生成するための還流部材２６と、３枚の抱持プレート２５を補強する円環状の補強リング２７とを備えている。

ストレーナ２４は、ステータ２２の構成要素の一部であって、その周壁体２４ａが円筒状体に形成されており、このストレーナ２４の周壁体２４ａ全体には多数の小孔２４ｂが穿設されている。具体的に、複数の小孔２４ｂは、ストレーナ２４の周方向に略等ピッチでかつ、ストレーナ２４の上下方向に４列分だけ穿設されており、全体としてストレーナ２４の周壁体２４ａに千鳥状に配列されている。このため、ストレーナ２４の周囲にある固液混合物はストレーナ２４の周壁体２４ａにある各小孔２４ｂを通じてストレーナ２４の内周部へ吸入される。

ストレーナ２４の周壁体２４ａの下端部外周には円筒状の係合リング２４ｃが一体的に周着されており、ストレーナ２４は、この係合リング２４ｃを介して３枚の抱持プレート２５に対して回転不能かつ取り外し可能に係合及び固定される。このため、ミキサーヘッド４を洗浄するとき、ステータ２２からストレーナ２４を取り外して洗浄することができ、ストレーナ２４に付着した固液混合物の残留物を容易に除去できる。

なお、ストレーナ２４をステータ２２に取り外し可能に係合及び固定する構造の詳細については、図７及び図８を用いて後から説明する。

図４は、ミキサーヘッド４の内部構造を示した縦断面図であり、図中の矢印（２点鎖線）は、ミキサーヘッド４により生成される固液混合物の循環液流を示した仮想線である。図４に示すように、ストレーナ２４は、その軸方向一端面（上端面）の全体が当該ストレーナ２４の軸方向に向けて開口されており、この開口がストレーナ２４の内周部へ吸入された固液混合物を外部へ流出させる流出口２４ｄとなっている。

一方、ストレーナ２４の軸方向他端面（下端面）には底板２４ｅが全体に敷設されており、この底板２４ｅにも複数の小孔２４ｆが千鳥配列状に穿設されている。このため、ストレーナ２４よりも下側にある固液混合物も、底板２４ｅにある各小孔２４ｆを通じてストレーナ２４の内周部へ吸入される。

還流部材２６は、ストレーナ２４の流出口２４ｄから流出する固液混合物の流れを反射して、そのストレーナ２４の周囲へ方向転換させるため、ステータ２２の構成要素の一部として設けられており、上記した複数本のスライドロッド１８を介して軸受ユニット１３に回転不能に固定されている。この還流部材２６は、平面視略円板状の反射板部２６ａと、その反射板部２６ａの外周縁部に周設される斜流板部２６ｂとを備えており、この斜流板部２６ｂを軒先とする逆浅皿状又は薄い台形錐状の屋根状体に形成されている。

還流部材２６の反射板部２６ａは、ドライブシャフト１４に対して略軸直角に配置されており、その外径がストレーナ２４の外径より大きく形成されている。また、還流部材２６の反射板部２６ａは、ストレーナ２４の流出口２４ｄと対向配置されており、かかる流出口２４ｄに対して全体的に覆設されている。このため、ストレーナ２４の流出口２４ｄから流出した固液混合物の流れは、還流部材２６の反射板部２６ａによって遮断され、この反射板部２６ａの下面に衝突することで反射されて、かかる反射板部２６ａの下面に沿って還流部材２６の外周側、即ち、斜流板部２６ｂ側へ向けて拡散させられる。

還流部材２６の斜流板部２６ｂは、反射板部２６ａに対して鈍角を成すように折曲されてストレーナ２４の周囲へ向けて下降傾斜するように斜設されており、その外径が反射板部２６ａよりも更に大きくされている。また、還流部材２６の反射板部２６ａとストレーナ２４の上端面との間には、ごく僅かな隙間Ｃ１が設けられており、還流部材２６の反射板部２６ａは、かかる隙間Ｃ１を隔ててストレーナ２４の流出口２４ｄから離間しながらも、双方互いに近接した状態で対向配置されている。

もっとも、ストレーナ２４の上端面と反射板部２６ａの下面との隙間Ｃ１は、還流部材２６の全体厚Ｗよりも小さいものであるため、還流部材２６の斜流板部２６ｂは、その軒先がストレーナ２４の上端面（流出口２４ｄの端面）よりも下側まで延出されており、ストレーナ２４の上端面（流出口２４ｄの端面）に覆い被さっている。このため、還流部材２６の反射板部２６ａによって反射された固液混合物の流れは、斜流板部２６ｂの下面に沿ってスムーズに案内され、ストレーナ２４の周囲へ向けて方向転換される。

還流部材２６の反射板部２６ａの上面には、上記した各スライドロッド１８の軸方向先端部（図４下側）が溶接により固着されており、この固着によって、ミキサーヘッド４のステータ２２は、軸受ユニット１３に対して回転不能に支持されている。また、還流部材２６の反射板部２６ａの平面視略中央部にはドライブシャフト１４が遊挿される通孔２６ａ１が穿設されており、この通孔２６ａ１を通じて、ドライブシャフト１４の軸方向先端部（図４下側）は、還流部材２６の下側まで貫通され、この還流部材２６の下側でインペラー２３の回転カッター２９の上面略中央部に連結固定されている。

ドライブシャフト１４は、ミキサーヘッド４のインペラー２３に駆動装置５の回転力を伝達するための回転軸（駆動軸）であって、インペラー２３の構成要素である回転ブレード２８及び回転カッター２９に共通した回転軸である。このドライブシャフト１４は、インペラー２３との連結固定部分から駆動装置５へ向けて延設されている中実状かつ長尺状の軸体であり、インペラー２３は、このドライブシャフト１４の軸方向先端部（図４下側）に一体的に連結固定されている。

インペラー２３は、ステータ２２内で回転されることによって固液混合物を撹拌混合するための流れを生成するためのものであり、その回転中心（ドライブシャフト１４の軸心）がストレーナ２４と略同軸状とされている。このインペラー２３は、複数枚（本実施例では３枚）の回転ブレード２８と、回転カッター２９とを備えており、かかる回転カッター２９の下面に複数枚の回転ブレード２８が溶接によって固着されることで一体物とされたものである。

複数枚の回転ブレード２８は、ステータ２２のストレーナ２４の内周部で回転されることによって、そのストレーナ２４の流出口２４ｄへ向かう固液混合物の流れを生成するものである。この複数枚の回転ブレード２８は、ストレーナ２４の流出口２４ｄから遊挿されており、これら一組の回転ブレード２８がストレーナ２４の内周部に回転可能に配設されている。

回転カッター２９は、ストレーナ２４の内周部でインペラー２３が回転されることによって、そのストレーナ２４の流出口２４ｄから流出する固液混合物に含まれる固形分を切断又は粉砕するものであり、その外周縁部にカッター刃２９ａが形成されている（図５（ａ）参照）。この回転カッター２９は、平面視略円形状の板状体で形成されており、還流部材２６における反射板部２６ａの下面とストレーナ２４における流出口２４ｄの端面との間に設けられる隙間Ｃ１内に配設されている。

このように回転カッター２９は、ストレーナ２４と還流部材２６との間にある隙間Ｃ１内に配設されることでストレーナ２４の流出口２４ｄに近接して配設される。もっとも、回転カッター２９は、ドライブシャフト１４によってストレーナ２４に対する略軸直角平面内で回転されるものであるため、隙間Ｃ１内に流出口２４ｄに近接配設されるとはいえ、回転不能なステータ２２と接触しないように、ストレーナ２４の上端面からも離間され、かつ、還流部材２６の反射板部２６ａからも離間されている。

図５及び図６を参照して、インペラー２３の細部について説明する。図５（ａ）は、インペラー２３の平面図であり、図５（ｂ）は、ストレーナ２４と回転カッター２９と位置関係を説明する横断面図（図４のＶｂ−Ｖｂにおける横断面図）である。

図５（ａ）に示すように、カッター刃２９ａは、回転カッター２９の外周縁部における周方向の複数箇所（本実施例では３箇所）に等間隔に形成されている。ここで、回転カッター２９は、その刃底円直径ｄがストレーナ２４の内径（即ち、流出口２４ｄの口径）よりも小さくされており、その刃先円直径Ｄがストレーナ２４の内径よりも大きく且つ反射板部２６ａの直径より小さくされている。

なお、刃底円直径ｄとは、回転カッター２９の最小直径であって各カッター刃２９ａの刃底部分２９ｂの上を通過する円の直径をいい、刃先円直径Ｄとは、回転カッター２９の最大直径であって各カッター刃２９ａの最先端部分の上を通過する円の直径をいう。

図５（ｂ）に示すように、回転カッター２９は、ストレーナ２４の流出口２４ｄの略全体に覆設されているが、その刃底部分２９ｂの刃底円直径ｄが流出口２４ｄの口径より小さいがため、かかる回転カッター２９の刃底部分２９ｂにストレーナ２４の流出口２４ｄと通ずる隙間流路３０ができるようになっている。このため、ストレーナ２４の流出口２４ｄから流出される固液混合物は、この隙間流路３０を通じることでストレーナ２４の外へ流出され易くなっている。

ところが、回転カッター２９の刃先円直径Ｄはストレーナ２４の流出口２４ｄの口径より大きくなっているため、インペラー２３が高速回転されることで、流出口２４ｄを通じてストレーナ２４の内周部からストレーナ２４の軸方向へ流出される固液混合物は、隙間流路３０を通過して還流部材２６の反射板部２６ａへ向けて流れる途中で、各カッター刃２９ａによって、その流出方向に対する略軸直角方向から繰り返し連続的に切り込まれて切り細裂かれることとなる。この結果、固液混合物に含まれる固形分は、効率よく短時間で細かく切断又は粉砕される。

図６（ａ）は、インペラー２３の正面図であり、図６（ｂ）は、図５（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線における部分断面図である。図６（ａ）に示すように、カッター刃２９ａの刃先は、回転カッター２９の外周側（外方）へ向かって尖った形状とされている。また、各回転ブレード２８の内周端部には、略鋸歯状又は略三角波状の凹凸部２８ａがそれぞれ形成されており、この凹凸部２８ａによって固液混合物に含まれる固形分を直接粉砕したり、或いは、この凹凸部２８ａによって固液混合物の流れを乱すことで固液混合物中の固形分を粉砕することもできる。

また、図６（ｂ）に示すように、各回転ブレード２８は、回転カッター２９の下面に所定の掬い角（すくいかく）θを成して固着されており、インペラー２３が回転されることで固液混合物を掬い上げて回転カッター２９側（ストレーナ２４の流出口２４ｄ）へ向かって旋回上昇する流れを生成することができる。

図７及び図８を参照して、ストレーナ２４をステータ２２に取り外し可能に係合及び固定する構造の詳細について説明する。まず、図７（ａ）は、ミキサーヘッド４の平面図（厳密には図２のＶＩＩａ−ＶＩＩａ線における横断面図）であり、図７（ｂ）は、ミキサーヘッド４の拡大正面図である。

図７（ａ）に示すように、３枚の抱持プレート２５は、ストレーナ２４の周囲を囲むように配設されており、ストレーナ２４の外周面から等角間隔で放射状に配設されている。ストレーナ２４は、この３枚の抱持プレート２５により囲まれた空間内に抱持されており、かかる空間からストレーナ２４が取り外される場合は、補強リング２７の内周にある開口（図４参照）を通じて各抱持プレート２５の内周部から引き抜かれる。

図７（ｂ）に示すように、３枚の抱持プレート２５は、その上端部が還流部材２６の斜流板部２６ｂの下面に溶接により固着されており、還流部材２６の下面から略三脚状に延出されている。また、いずれの抱持プレート２５も、ストレーナ２４の下端面より更に下方へ延設されており、その下端部に略円形輪状の補強リング２７が溶接により固着されている。

図８（ａ）は、図７（ａ）の矢印Ａ方向からの矢視図であり、図８（ｂ）は、図７（ａ）の矢印Ｂ方向からの矢視図であり、図８（ｃ）は、図７（ａ）の矢印Ｃ方向からの矢視図であり、図８（ｄ）は、ストレーナ２４の正面図である。なお、図８（ａ）から図８（ｃ）においては、ドライブシャフト１４、スライドロッド１８、インペラー２３及びストレーナ２４の図示が省略されている。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、３枚の抱持プレート２５のうち、２枚の抱持プレート２５の内周端面には略コ字形の係合凹部２５ａが凹設されており、各抱持プレート２５の係合凹部２５ａには、図８（ｄ）に示すストレーナ２４の係合リング２４ｃ全周から凸設される係合凸部２４ｇが抜脱可能に係合される（図４参照）。

また、図８（ｃ）に示すように、残る１枚の抱持プレート２５については、他の２枚の抱持プレート２５とは異なり、その内周端面に係合凹部２５ａが凹設されておらず、その代わりに、その側面に略平板状のロック板３１が揺動自在に軸着されている。この抱持プレート２５のロック板３１は、図８（ｄ）に示したストレーナ２４の下端部に欠切されるロック溝２４ｈに係合可能に形成されている。

このように構成される３枚の抱持プレート２５によれば、これらの内周部にストレーナ２４を挿嵌し、そのストレーナ２４の係合凸部２４ｇを２箇所ある係合凹部２５ａにそれぞれ係合し、それからロック板３１を（図８の反計方向へ）回転させれば、ストレーナ２４のロック溝２４ｈに抱持プレート２５のロック板３１が係合されて、ストレーナ２４がステータ２２に固定される。

これに対し、ロック板３１を（図８の時計方向へ）回転させて、ロック板３１をロック溝２４ｈから抜脱させれば、ストレーナ２４は、ステータ２２から取り外し可能な状態となる。さすれば、補強リング２７の下側から補強リング２７の内周開口へ手を差し入れてストレーナ２４を掴んで、ロック板３１が軸着されている抱持プレート２５側に引き寄せながら、３枚の抱持プレート２５の内周部から下方へ引き抜けば、ストレーナ２４の係合凸部２４ｇが２枚の抱持プレート２５の係合凹部２５ａから抜脱されて、ストレーナ２４が補強リング２７の内周を通じてステータ２２から取り外される。

また、このようにしてステータ２２からストレーナ２４を取り外してしまえば、軸受ユニット１３の各ガイドスリーブ１９の止めネジ２１ａを緩めて、各スライドロッド１８を軸受スリーブ１５の軸方向基端側（図４上側）へスライドさせることで、ステータ２２を、インペラー２３を残したままドライブシャフト１４の軸方向に沿って、ドライブシャフト１４の軸方向基端側（図４上側）、即ち、駆動装置５との連結部分側へスライド移動させることができるようになる。

このようにステータ２２をスライド移動させれば、回転ブレード２８及び回転カッター２９からなるインペラー２３のみが、ドライブシャフト１４の軸方向先端部に残されるので、かかる回転ブレード２８及び回転カッター２９に付着した固液混合物の残留物を洗浄によって容易に除去することができるのである。

次に、上記のように構成されたスタンドミキサー１の動作について説明する。本実施例のスタンドミキサー１によれば、まず、固液混合物が収容容器３に貯留され、ミキサーヘッド４が、その収容容器３内へ入れられて固液混合物中に沈設される。そして、この状態で、駆動装置５の電動モータ１１が稼働されると、電動モータ１１が発生する回転力が減速機１２を介してドライブシャフト１４に伝達されて、ミキサーヘッド４のインペラー２３がステータ２２内で回転される。

すると、インペラー２３の回転ブレード２８の回転によってストレーナ２４の内周部に流出口２４ｄへ向かう固液混合物の流れが生成される。かかる固液混合物の流れがストレーナ２４の内周部に生成されると、ストレーナ２４の周囲にある固液混合物は、ストレーナ２４の周壁体２４ａや底板２４ｅに穿設される多数の小孔２４ｂ，２４ｆからストレーナ２４の内周部へ向けて吸引される。すると、固液混合物に含まれる固形分のうちで塊状のもの又は団粒化しているものは、小孔２４ｂ，２４ｆを通過する際に小孔２４ｂ，２４ｆの口径以下のサイズに粉砕される。

そして、各小孔２４ｂ，２４ｆからストレーナ２４の内周部へ吸入された固液混合物は、回転ブレード２８の回転によってストレーナ２４の流出口２４ｄへ向けて流れ、流出口２４ｄから流出される。このとき、流出口２４ｄでは、インペラー２３の回転カッター２９のカッター刃２９ａによって、固液混合物に含まれる固形分が切断又は粉砕されて、この切断又は粉砕によって、固液混合物に含まれる固形分のサイズが更に細かくされる。

その後、流出口２４ｄから流出した固液混合物は、還流部材２６の反射板部２６ａに衝突することで方向転換されて、かかる反射板部２６ａに沿って斜流板部２６ｂへ向けて流される。すると、固液混合物の流れは、還流部材２６の斜流板部２６ｂに沿って、ストレーナ２４の周囲へ向けて送り返される。つまり、還流部材２６によって、ストレーナ２４の周囲からストレーナ２４の内周部へ吸入された固液混合物は、再びストレーナ２４の周囲へ還流させられることとなる。

この結果、固液混合物が、ストレーナ２４の周囲から、ストレーナ２４の各小孔２４ｂ，２４ｆ、ストレーナ２４の内周部、及び、ストレーナ２４の流出口２４ｄを通過して、還流部材２６によって再びストレーナ２４の周囲へ還流するという固液混合物の循環液流（図４中の２点鎖線の矢印）が生成される。このように循環液流となった固液混合物は、ストレーナ２４及び回転カッター２９によって繰り返し切断又は粉砕されるため、短時間で固形分が細かく均等に粉砕されるのである。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、各部材に係る形状、サイズ、配置、方向などについて、種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

本発明の一実施例であるスタンドミキサーの側面図である。 図１の部分拡大図であって軸受ユニットを部分的に縦断面視したものである。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における横断面図である。 ミキサーヘッドの内部構造を示した縦断面図である。 （ａ）は、インペラーの平面図であり、（ｂ）は、ストレーナと回転カッターと位置関係を説明する横断面図である。 （ａ）は、インペラーの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線における部分断面図である。 （ａ）は、ミキサーヘッドの平面図であり、（ｂ）は、ミキサーヘッドの拡大正面図である。 （ａ）は、図７（ａ）の矢印Ａ方向からの矢視図であり、（ｂ）は、図７（ａ）の矢印Ｂ方向からの矢視図であり、（ｃ）は、図７（ａ）の矢印Ｃ方向からの矢視図であり、（ｄ）は、ストレーナの正面図である。

符号の説明

１ スタンドミキサー（ミキサー装置）
４ ミキサーヘッド
５ 駆動装置
１４ ドライブシャフト（回転軸）
２４ ストレーナ（筒状部材）
２４ａ 周壁体（筒状部材の周壁）
２４ｂ 小孔
２４ｄ 流出口
２６ 還流部材
２６ｂ 斜流板部（還流部材の案内部）
２８ 回転ブレード
２９ 回転カッター
２９ａ カッター刃

Claims (5)

1. 固液混合物中の固形分を粉砕して液体中に均等混合させるミキサーヘッドと、そのミキサーヘッドを駆動する駆動装置とを備えているミキサー装置において、
   前記ミキサーヘッドに回転不能に固定され、多数の小孔が周壁に穿設される筒状体に形成され、その筒状体の軸方向一端部に開口される流出口を有する筒状部材と、
   その筒状部材の内周部に回転可能に配設され、その回転によって前記流出口へ向かう固液混合物の流れを生成する回転ブレードと、
   その回転ブレードによって固液混合物の流れが向かう前記流出口に近接して前記ミキサーヘッドに回転可能に配設され、その回転によって前記流出口から流出する固液混合物に含まれる固形分を切断又は粉砕する回転カッターと、
   その回転カッター及び流出口に近接して前記ミキサーヘッドに配設され、その流出口から流出する固液混合物の流れを反射して前記筒状部材の周囲へ方向転換させる還流部材とを備えていることを特徴とするミキサー装置。
2. 前記回転ブレード及び回転カッターの双方は同じ回転軸の軸方向先端部に連結固定されており、
   その回転軸は、前記回転ブレード及び回転カッターの連結固定部分から前記駆動装置へ向けて延設される長尺状の軸体であり、
   その駆動装置は、その回転軸の軸方向基端部に連結されて当該回転軸に回転力を付与するものであることを特徴とする請求項１記載のミキサー装置。
3. 前記還流部材は、前記流出口と間隙を隔てて離間配置され、その流出口に覆設され前記筒状部材より外径が大きく形成されており、
   その還流部材の外周縁部には、前記筒状部材の周囲へ向けて斜設されて、前記流出口から流出する固液混合物の流れを前記筒状部材の周囲へ向けて案内する案内部が周設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のミキサー装置。
4. 前記流出口は、前記筒状部材の軸方向に向かって開口形成されており、
   前記回転カッターは、前記筒状部材の略軸直角平面内で回転される板状体であり、その板状体の外周縁部に複数のカッター刃が形成され、そのカッター刃の刃先が当該回転カッターの外周側に向けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のミキサー装置。
5. 前記回転ブレード及び回転カッターの双方は同じ回転軸の軸方向先端部に連結固定されており、
   その回転軸は、前記回転ブレード及び回転カッターの連結固定部分から前記駆動装置へ向けて延設される長尺状の軸体であり、
   その駆動装置は、前記回転軸の軸方向基端部に連結されて当該回転軸に回転力を付与するものであり、
   前記筒状部材は、前記ミキサーヘッドに取り外し可能に固定されており、
   前記還流部材は、前記回転ブレード及び回転カッターを残したまま前記回転軸の軸方向基端側へスライド移動可能に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のミキサー装置。

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