JP5154384B2 - 浸漬装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理物（例えば清酒醸造用原料である精白米）を水に浸漬させる浸漬装置に関する。

浸漬装置は、処理物（例えば清酒醸造用原料である精白米）を水に浸漬させる浸漬処理を担う装置である。浸漬処理そのものは簡易に見えるが、浸漬時間の長短が処理物の吸水歩合（精白米の吸水歩合）を変えることから、後に続く処理（蒸煮処理や製麹処理）の結果を左右し、結果物の品質（酒質）を低下させることが少なくないため、重要な処理と考えることができる。特に、浸漬処理における浸漬時間を正確に管理することは、重要である。このため、浸漬装置は、特許文献１に見られるように、基本的にはバッチ処理がなされ、処理物毎に浸漬時間が正確に監視される。

特許文献１は、下端に排出口を設けた浸漬タンクを、装置フレームに設けた円周軌道（巡回軌道）に沿って等間隔に並べ、前記配置の位置関係を保ったまま水平回転（移動）させる構成の浸漬装置を開示している。この浸漬装置は、前記円周軌道の閉鎖位置で、浸漬タンクの排出口を閉じ、通水性容器に収納した処理物を収納させ、更に水を供給して処理物を浸漬する。そして、水平回転する浸漬タンクが前記円周軌道の開放位置に達すると、浸漬タンクの排出口を開き、水を排出する。浸漬タンクの排出口には大量の水の重量が加わることから、前記重量に耐え、かつ十分な水密性を実現するため、前記排出口はバタフライバルブにより開閉させていた。

特開2004-321080号公報

特許文献1が開示する浸漬装置は、浸漬時間を管理する観点から、次の問題点があった。バタフライバルブは、基本的に外部から駆動媒体（例えば加圧エアー）を供給し、開閉させる。このため、円周軌道の閉鎖位置及び開放位置に対応して駆動媒体の供給経路が構成され、排出口は閉鎖位置から開放位置までの間で閉鎖され、開放位置から閉鎖位置までの間で開放されていた。これでは、浸漬タンクを移動させる水平回転手段や駆動媒体の供給手段が故障や停電により停止すると、もはや排出口を任意に開放できなくなり、浸漬時間が超過してしまっていた。また、浸漬タンクが排出口が閉鎖位置から開放位置までの間にあると、排出口が閉鎖されているため、ゴミや水が溜まりやすく、衛生面に問題があった。

更に、バタフライバルブは排出口の内部にディスクを内蔵する構成になるため、水を排出する際、前記ディスクが排出抵抗になるほか、ディスクに浸漬処理後の水が付着して残存し、洗浄作業が頻繁に必要になる等の問題があった。このほか、バタフライバルブは、構成が複雑な上、高い水密性を確保するために、どうしても高価になりがちで、特許文献１が開示する浸漬装置のように、複数の浸漬タンクを用いる場合、浸漬装置としての製造コストを上げる問題も無視できなかった。そこで、浸漬装置において、動力による自動操作はもちろん、作業者による手動操作でも排出口を開閉できる排出口開閉機構を構成すべく、検討した。

検討の結果、下端に排出口を設けた浸漬タンクを、装置フレームに設けた巡回軌道に沿って移動させ、前記巡回軌道の閉鎖位置で、浸漬タンクの排出口を閉じ、処理物を収納させ、更に水を供給して処理物を浸漬し、前記巡回軌道の開放位置で、浸漬タンクの排出口を開き、水を排出する浸漬装置において、ベースに軸着した作用レバー及び入力レバーを媒介レバーにより連結して構成されるトグルクランプの前記ベースをタンク外面に取り付け、作用レバーに弁体を取り付け、タンク外面に設けた支持アームに中間を軸着して揺動する操作レバーと入力レバーとを連結ロッドを介して連結し、操作レバーの揺動により入力レバーを操作させる排出口開閉機構を浸漬タンク毎に設けてなり、前記排出口開閉機構は、巡回軌道の閉鎖位置に対応して装置フレームに設けられた閉鎖用シリンダーの押圧ロッドにより操作レバーの一端が押されて排出口を閉じ、巡回軌道の開放位置に対応して装置フレームに設けられた開放用シリンダーの押圧ロッドにより操作レバーの他端が押されて排出口を開く浸漬装置を開発した。

排出口開閉機構は、入力レバーの回動操作により弁体を開口端に下方から近づけて排出口に押し付ければトグル機構の働きにより浸漬タンク内の大量の水の重量に耐えて閉鎖状態を維持し、入力レバーの回動操作により弁体を開口端の側方に回動させて排出口から遠ざければ何ら障害物もなく排出口を開放する。トグルクランプは、従来公知の各種構成のものを用いることができるが、概ね入力レバーの回動操作が容易である反面、トグル機構の働きによる作用レバーの押さえつけが強力である。本発明はこうしたトグルクランプを利用し、作業者の手動操作により入力レバーを回動操作して排出口を容易に開閉できるようにし、トグル機構の働きにより浸漬タンク内の大量の水の重量に耐えて閉鎖状態を維持できるようにした。

排出口は浸漬タンクの最下端に設けられる関係から、排出口開閉機構も自ずと浸漬タンクの最下端又は近傍に配置されることになる。このため、作業者が入力レバーを回動操作しようとすると、入力レバーを長くして浸漬タンク側面に突出させるか、作業者を浸漬タンク下方に潜り込ませる必要が生ずる。そこで、排出口開閉機構は、タンク外面に設けた支持アームに中間を軸着して揺動する操作レバーと入力レバーとを連結ロッドを介して連結し、操作レバーの揺動により入力レバーを操作させるとよい。これにより、連結ロッドを長くすれば、操作レバーは浸漬タンクの側面まで突出させるような位置に配置することができ、作業者による操作も容易になる。

本発明の浸漬装置は、作業者により排出口を開閉できるようにしたことに特徴を有するが、次のように閉鎖用シリンダー及び開放用シリンダーを用いることにより、特許文献１が開示する浸漬装置同様、閉鎖位置で排出口を閉じ、開放位置で排出口を開く開閉操作を自動化できる。すなわち、排出口開閉機構は、巡回軌道の閉鎖位置に対応して装置フレームに設けられた閉鎖用シリンダーの押圧ロッドにより操作レバーの一端が押されて排出口を閉じ、巡回軌道の開放位置に対応して装置フレームに設けられた開放用シリンダーの押圧ロッドにより操作レバーの他端が押されて排出口を開く。

本発明は、浸漬装置において、動力による自動操作はもちろん、作業者による手動操作でも排出口を開閉できる排出口開閉機構を提供する。トグルクランプの利用は、弁体を排出口の開口端にしっかりと押し付け、高い水密性を有する閉鎖状態の形成及び維持を可能にする。そして、本発明の排出口開閉機構は、手動操作による排出口の開閉を実現したため、浸漬タンクを移動させる水平回転手段や駆動媒体の供給手段が故障や停電により非常停止しても、浸漬時間に応じて排出口を開く、従来の浸漬装置における浸漬時間の超過といった問題を回避する。これは、排出口を任意に開いておくことができることを意味し、浸漬タンクの排出口を開放したままにして、ゴミや水を溜めないようにすることができる利点も得られる。

また、バタフライバルブのように、排出口の内部に内蔵されるディスクのような部材がないため、水を排出する際の排出抵抗をなくすことができ、排出口内部に浸漬処理後の水が付着して残存する虞をなくす。排出抵抗をなくすことは、水の排出時間を短縮できる効果を、また浸漬処理後の水が付着して残存する虞をなくすことは、衛生面を改善する効果をそれぞれもたらす。このほか、トグルクランプや操作レバー及び連結ロッドは構造が簡単な上、いずれも浸漬タンクの外部に取り付けられるため、清掃も容易となる利点がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明の排出口開閉機構１を設けた浸漬タンク２を円周軌道上に５基配置した浸漬装置３の一例における主要部を表す平面図、図2は本例の浸漬装置３の図１中Ａ−Ａ断面図、図３は開放用シリンダー18を用いて排出口22を開く開放開始段階を表す部分拡大側面図、図４は開放用シリンダー18を用いて排出口22を開く開放途中段階を表す図３相当部分拡大側面図、図５は開放用シリンダー18を用いて排出口22を開く開放終了段階を表す図３相当部分拡大側面図、図６は閉鎖用シリンダー19を用いて排出口22を閉じる閉鎖開始段階を表す図３相当部分拡大側面図、図７は閉鎖用シリンダー19を用いて排出口22を閉じる閉鎖途中段階を表す図３相当部分拡大側面図であり、図８は閉鎖用シリンダー19を用いて排出口22を閉じる閉鎖終了段階を表す図３相当部分拡大側面図である。

本例の浸漬装置３は、図１及び図２に見られるように、角形鋼管を組み付け装置フレーム31を構成し、平面中央に垂下した回転軸32に回転盤321を固着し、前記回転盤321に５基の浸漬タンク２を周方向等間隔に配置した構造である。浸漬タンク２は、回転軸32を中心とする円周軌道（巡回軌道）に沿って平面視右回りに周回（移動）する（図１中太線矢印参照）。本例では、装置フレーム31奥側に左右対称位置のうち、上流側（図２中左側）を開放位置、下流側を閉鎖位置としている。各浸漬タンク２は、上面を円形に開口し、底面21を塞いだ円柱外観で、底面21は下向きに凸な錐台状の頂点に排出口22を設けている。排出口開閉機構１は、前記排出口22の周囲に当たる浸漬タンク２の底面21に設けている。これから、開放位置にある浸漬タンク２の底面21に向けて、装置フレーム31から水平方向に開放用シリンダー18を突出させ、閉鎖位置にある浸漬タンク２の底面21に向けて、装置フレーム31から斜め下方に閉鎖用シリンダー19を突出させている。

本例の排出口開閉機構１は、図３に見られるように、トグルクランプの入力レバー11と、揺動する操作レバー16とを連結ロッド17で連結して構成される。トグルクランプは、排出口22の開口端に沿って水平に張り出した取付フランジ221にベース13を取り付け、作用レバー12に弁体121を取り付け、入力レバー11に連結ロッド17の一端を軸着している。弁体121は、排出口22の開口端に押し付けられる側にシール部材を固定している。作用レバー12と入力レバー11とは媒介レバー14により連結されており、入力レバー11が媒介レバー14を越えて回転する（入力レバー11と媒介レバー14との軸着点が死点を越える）と、もはや作用レバー12が動かなくなる。本発明は、こうした作用レバー12の回転を抑制するトグルクランプの働きを利用して、作用レバー12に取り付けた弁体121を排出口22の開口端に押し付けることにより、浸漬タンク２内の大量の水の重量に耐えて閉鎖状態を維持する。

入力レバー11は、作業者により容易に操作できるが、本例の浸漬装置３を見れば理解されるように、各浸漬タンク２の底面21に設けられる排出口開閉機構１の入力レバー11を直接手動操作することは実際上難しい。そこで、本例は、浸漬タンク２の底面21に支持アーム15を張り出させ、この支持アーム15に軸着した操作レバー16と入力レバー11とを連結ロッド17で連結することにより、操作レバー16の揺動により入力レバー11を操作するようにしている。本例の操作レバー16は、両端部を同方向に折り曲げ、端部それぞれにローラー161,162を設けた構造で、後述する開放用シリンダー18の押圧ロッド181又は閉鎖用シリンダー19の押圧ロッド191により、各端部のローラー161,162を押して、機械操作による操作レバー16の揺動ができるようにしている。

本発明の排出口開閉機構１は、手動操作により排出口22を開閉できる点に特徴を有するが、入力レバー11の回転を自動化することもできる。この場合、例えば電動モーターを利用することも考えられるが、電動モーターの制御線等を各浸漬タンク２に導くことは、従来見られたバタフライバルブにおける駆動媒体の供給経路と同様の問題を招く。そこで、本発明は、装置フレーム31に設置できる開放用シリンダー18及び閉鎖用シリンダー19いずれかの押圧ロッド181,191により操作レバー16の一端又は他端を押して、作用レバー12の弁体121を機械操作できるようにしている。ここで、開放用シリンダー18及び閉鎖用シリンダー19はエアシリンダーが好ましい。エアシリンダーは、駆動媒体が加圧エアーであるために操作レバー16を過剰に押す虞がなく、例えば停電時にシリンダーチューブ内に残る加圧エアーを排出して、押圧ロッド181,191を手動操作で出し入れすることも容易である。

本例の開放用シリンダー18は、装置フレーム31の奥側左の柱（立設された角形鋼管）から開放位置にある浸漬タンク２の底面21に向けて水平方向に突設した支持フランジ33に載置され、前記開放位置にある浸漬タンク２の底面21に覗く操作レバー16の一端（図３中上端）のローラー161を、押圧ロッド181の先端に設けた押圧板182で押すことにより、前記操作レバー16の一端を押し込むように操作する。操作レバー16の一端は円弧軌道を描くため、厳密には高さが変動する。押圧板182によりローラー161を押す組み合わせとした理由は、前記高さの変動を吸収し、直線運動する押圧ロッド181により確実に操作レバー16の一端を押せるようにした点にある。

本例の閉鎖用シリンダー19は、装置フレーム31の奥側右の柱（立設された角形鋼管）から閉鎖位置にある浸漬タンク２の底面21に向けて斜め下方に突設した支持フランジ34に載置され、前記閉鎖位置にある浸漬タンク２の底面21に覗く操作レバー16の他端（図６中右端）のローラー162を、押圧ロッド191の先端に設けた押圧板192で押すことにより、前記操作レバー16の他端を押し込むように操作する。押圧板192によりローラー162を押す組み合わせとした理由は、上述同様である。開放用シリンダー18と異なる点は、押圧対象となる操作レバー16の他端の円弧軌道が斜め下方に沿っているため、押圧ロッド191の直線軌道を前記円弧軌道に沿わせるように、閉鎖用シリンダー19を斜め下方に向けた姿勢にした点にある。

まず、開放用シリンダー18により、機械操作で排出口22を開放する場合を説明する。周回して開放位置に達した浸漬タンク２は、図３に見られるように、弁体121が排出口22の開口端に下方から押し付けられており、排出口22を閉じている。ここから、開放用シリンダー18が押圧ロッド181を伸長させ始め、押圧板182が操作レバー16の一端に設けられたローラー161に到達させて、前記操作レバー16の一端を押し込み始める。これにより、図4に見られるように、一端が押し込められる操作レバー16が揺動し、操作レバー16が連結ロッド17を介して入力レバー11を引き起こし始める。そして、媒介レバー14を介して入力レバー11と連結した作用レバー12が倒れ始めて、弁体121が排出口22の開口端から離れる。

更に開放用シリンダー18の押圧ロッド181が伸長すると、図５に見られるように、一端が押し込まれて操作レバー16が揺動し、トグルクランプとしての仕様範囲一杯まで入力レバー11が引き起こされ（例えば媒介レバー14に設けられた鉤状のストッパが入力レバー11に係合する）、作用レバー12が鉛直方向に沿うまで倒れて、排出口22が完全に開放される。図５を見れば明らかなように、完全に開放された排出口22には、なんら障害物が存在しないため、浸漬タンク２内の水は、排出抵抗を受けることなく、円滑に下方に排出される。また、弁体121その他の部分に浸漬処理後の水が付着する虞が少なく、仮に付着してもいずれの部分も外部に露出しているから、洗浄が容易である。

次に、閉鎖用シリンダー19により、機械操作で排出口22を閉鎖する場合を説明する。周回して閉鎖位置に達した浸漬タンク２は、図６に見られるように、弁体121が排出口22の開口端から離れており、排出口22を開いている。閉鎖位置に達した浸漬タンク２は必ず排出口22を開放しているが、これは浸漬タンク２の周回上流側にある開放位置で排出口22が開放されているからである。閉鎖位置では、閉鎖用シリンダー19が押圧ロッド191を伸長させ始め、押圧板192が操作レバー16の他端に設けられたローラー162に到達させて、前記操作レバー16の他端を押し込み始める。これにより、図７に見られるように、他端が押し込められる操作レバー16が揺動し、操作レバー16が連結ロッド17を介して入力レバー11を押し倒し始める。そして、媒介レバー14を介して入力レバー11と連結した作用レバー12が引き起こされ始めて、弁体121が排出口22の開口端に近づく。

更に閉鎖用シリンダー19の押圧ロッド191が伸長すると、図８に見られるように、他端が押し込まれて操作レバー16が揺動し、トグルクランプとしての仕様範囲一杯まで入力レバー11が押し倒されて媒介レバー14に対する死点を越え、作用レバー12が水平方向に沿うまで引き起こされることにより、弁体121が排出口22の開口端に押し付けられ、排出口22が完全に閉鎖される。既述したように、入力レバー11が死点を越えると、もはや作用レバー12により入力レバー11を動かすことができなくなり、排出弁を開口端に押し付けた閉鎖状態が維持される。

図示は省略するが、作業者の手動操作による排出口22の開閉は、上述した開放用シリンダー18による機械操作（図３〜図５参照）と、閉鎖用シリンダー19による機械操作（図６〜図８参照）とにおいて、作業者が直接操作レバー16を揺動させることにより、実現される。すなわち、開放用シリンダー18又は閉鎖用シリンダー19の各押圧ロッド191に代えて、作業者の手を用いるだけである。特に、手動操作により排出口22を開放できることが大きな利点となっており、例えば停電等により浸漬装置３が稼働できない状態に陥っても、浸漬タンク２が円周軌道上のどの位置にあるかを問わず、作業者が容易に排出口22を開放できるので、浸漬時間の超過といった問題を回避できる。

本発明の排出口開閉機構を設けた浸漬タンクを円周軌道上に５基配置した浸漬装置の一例における主要部を表す平面図である。 本例の浸漬装置の図１中Ａ−Ａ断面図である。 開放用シリンダーを用いて排出口を開く開放開始段階を表す部分拡大側面図である。 開放用シリンダーを用いて排出口を開く開放途中段階を表す図３相当部分拡大側面図である。 開放用シリンダーを用いて排出口を開く開放終了段階を表す図３相当部分拡大側面図である。 閉鎖用シリンダーを用いて排出口を閉じる閉鎖開始段階を表す図３相当部分拡大側面図である。 閉鎖用シリンダーを用いて排出口を閉じる閉鎖途中段階を表す図３相当部分拡大側面図である。 閉鎖用シリンダーを用いて排出口を閉じる閉鎖終了段階を表す図３相当部分拡大側面図である。

符号の説明

１ 排出口開閉機構
11 入力レバー
12 作用レバー
121 弁体
13 ベース
14 媒介レバー
15 支持アーム
16 操作レバー
17 連結ロッド
18 開放用シリンダー
19 閉鎖用シリンダー
２ 浸漬タンク
21 底面
22 排出口
３ 浸漬装置
31 装置フレーム
32 回転軸

Claims (1)

1. 下端に排出口を設けた浸漬タンクを、装置フレームに設けた巡回軌道に沿って移動させ、前記巡回軌道の閉鎖位置で、浸漬タンクの排出口を閉じ、処理物を収納させ、更に水を供給して処理物を浸漬し、前記巡回軌道の開放位置で、浸漬タンクの排出口を開き、水を排出する浸漬装置において、
   ベースに軸着した作用レバー及び入力レバーを媒介レバーにより連結して構成されるトグルクランプの前記ベースをタンク外面に取り付け、作用レバーに弁体を取り付け、タンク外面に設けた支持アームに中間を軸着して揺動する操作レバーと入力レバーとを連結ロッドを介して連結し、操作レバーの揺動により入力レバーを操作させる排出口開閉機構を浸漬タンク毎に設けてなり、
   前記排出口開閉機構は、巡回軌道の閉鎖位置に対応して装置フレームに設けられた閉鎖用シリンダーの押圧ロッドにより操作レバーの一端が押されて排出口を閉じ、巡回軌道の開放位置に対応して装置フレームに設けられた開放用シリンダーの押圧ロッドにより操作レバーの他端が押されて排出口を開くことを特徴とする浸漬装置。

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