JP5158996B2 - 野菜類の皮剥ぎ処理機 - Google Patents

Description

本発明は、長葱、葉葱、にらなどの野菜類の表皮に付着した古い皮や土などの付着物を除去するための皮剥ぎ処理機に関する。

長葱の表皮に圧縮空気を吹き付けて付着物を除去する場合には、表皮の広範囲に圧縮空気を吹き付けることで、作業時間を短くすることが望ましい。
そこで、皮剥ぎ処理機としては、長葱が配置される皮剥ぎ処理位置の左右に立設された左右のノズルと、皮剥ぎ処理位置の上下に設けられた上下のノズルとを備え、四つのノズルから表皮に圧縮空気を吹き付けているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第２５９２３３９号公報

前記した従来の皮剥ぎ処理機では、ノズルから直線状に圧縮空気が噴出されており、一つのノズルの吹き付け範囲が狭いため、多数のノズルを用いて表皮に圧縮空気を吹き付けている。したがって、従来の皮剥ぎ処理機では、皮剥ぎ処理に使用される圧縮空気の流量が多くなるため、エネルギ効率が低いという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、圧縮空気の流量が少なくても短時間に野菜類の付着物を除去することができ、さらに、外気温が低い場合でも表皮の広範囲に圧縮空気を吹き付けることができる皮剥ぎ処理機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、ノズルから野菜類の表皮に圧縮空気を吹き付けて、野菜類から付着物を除去する皮剥ぎ処理機であって、前記ノズルは、圧縮空気の供給路が形成された支持部と、後端部が前記支持部に取り付けられた筒状のノズルカバーと、前記ノズルカバー内に挿通され、後端部が前記支持部の供給路に連結されたチューブと、を備え、前記チューブは弾性部材によって形成され、前記チューブの前端部から圧縮空気を噴出させることで、前記チューブの前端部が前記ノズルカバーの内周面に沿って移動するように構成され、さらに、前記チューブを加熱する加熱装置が設けられている。

この構成では、チューブの前端部を回転移動または往復移動させながら、表皮に圧縮空気を吹き付けるため、一つのノズルの吹き付け範囲を広げることができる。したがって、皮剥ぎ処理に必要なノズルの本数を低減することができる。
また、チューブの前端部を回転移動または往復移動させることで、圧縮空気が表皮の一部に集中しないため、圧縮空気の吹き付け力を大きくしても表皮が損傷し難い。

なお、作業スペースの気温が低下し、チューブが低温で硬くなると、チューブが回転移動または往復移動し難くなる。本発明では、加熱装置によってチューブを暖めることができるため、気温が低下した場合でも、チューブの柔軟性を保つことができる。

また、チューブをウレタンゴムによって形成した場合には、ウレタンゴムは柔軟性に優れているため、チューブの全長を短く、外径および内径を大きくしても、チューブの前端部をスムーズに回転移動または往復移動させることができる。したがって、ノズルを小型化するとともに、圧縮空気の吹き付け力を大きくすることができる。また、ウレタンゴムは靭性に優れているため、チューブの耐久性を高めることができる。

前記した皮剥ぎ処理機において、前記加熱装置が、送風を前記ノズルカバー内に送り込むための通風管を備えている場合には、ノズルカバー内に強制的に送風が送り込まれることで、ノズルカバー内に前端開口部に向けて気流が生じるため、ノズルカバー内に塵が吸い込まれるのを防ぐことができる。

さらに、前記加熱装置が、送風機と、前記送風機で発生させた送風を加熱するヒーターと、を備え、前記送風機で発生させた送風を、前記通風管を通じて前記ノズルカバー内に送り込むように構成してもよい。
この構成では、作業スペースの気温が高く、チューブを暖める必要がない場合には、ヒーターを作動させずに、送風機で発生させた送風をノズルカバー内に供給することができる。

本発明の皮剥ぎ処理機では、圧縮空気の流量が少なくても短時間に野菜類の付着物を除去することができ、皮剥ぎ処理のエネルギ効率を高めることができる。
また、チューブを暖めて柔軟性を保つことができるため、チューブをスムーズに回転移動または往復移動させることができる。
また、ノズルカバー内に強制的に送風が送り込まれるように構成した場合には、ノズルカバー内に塵が吸い込まれるのを防ぐことができる。

第一実施形態の皮剥ぎ処理機を示した全体構成図である。 第一実施形態のノズルを示した側断面図である。 第一実施形態のチューブを示した図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は嵌合プラグとチューブの分解斜視図、（ｃ）はチューブの取付構造を示した側断面図である。 第一実施形態のノズルから圧縮空気を噴出させた態様を示した図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図である。 第二実施形態のノズルを示した斜視図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。また、以下の説明では、圧縮空気の噴出側をノズルの前側としている。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の皮剥ぎ処理機１は、図１に示すように、長葱Ｎの表皮に二つのノズル３０，３０から圧縮空気を吹き付けて、表皮に付着した古い皮や土などの付着物を除去するものである。
皮剥ぎ処理機１は、前後方向に延ばされた筒状のダクト１０と、ダクト１０の後端開口部１１に取り付けられたノズル支持板２０と、ノズル支持板２０の上面に立設された二つのノズル３０，３０と、加熱装置４０と、を主に備えている。また、ダクト１０の下方にはノズル３０，３０に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置（図示せず）が設けられている。

ダクト１０は、底板および左右側板が形成され、前後の端部が開口している容器であり、上部の開口部１０ａから長葱Ｎの根部を入れることができる。

ノズル支持板２０は、ダクト１０の後端開口部１１の下縁部に水平に取り付けられている。
ノズル支持板２０の後部には、左右二つの取付孔２１，２１が形成されている。取付孔２１は、左右方向に延ばされた長孔であり、ノズル３０が取り付けられる部位である。左右の取付孔２１，２１の間は、長葱Ｎの葉部が配置される領域となっている。
ノズル支持板２０において、二つの取付孔２１，２１の前方には、円形の挿通孔２２，２２が形成されている。この挿通孔２２は後記する通風管４３が挿通される部位である。

二つのノズル３０，３０は、左右の取付孔２１，２１に取り付けられることで、左右方向に間隔を空けてノズル支持板２０に立設されている。
なお、左右のノズル３０，３０は同じ構成であるため、以下の説明では、一方のノズル３０について詳細に説明する。

ノズル３０は、下端部がノズル支持板２０の取付孔２１に取り付けられる支持部３１と、支持部３１の外周に取り付けられた円筒状のノズルカバー３２と、ノズルカバー３２内に挿通された円筒状のチューブ３３と、を備えている。

支持部３１は、下端部が取付孔２１にボルトによって取り付けられている。支持部３１の上端部の外周面には、円形断面の取付部３１ａが水平方向に突設されている。図３（ｂ）に示すように、取付部３１ａの前端面には、後記するチューブ３３の後端部３３ｂが外嵌される嵌合プラグ３１ｂが突設されている。

図１に示すように、取付孔２１は左右方向に延ばされた長孔であるため、支持部３１の取り付け位置を、取付孔２１内で左右方向に調整することができる。また、支持部３１を上下の軸回りに回動させることで、嵌合プラグ３１ｂの向きを調整することができる。

支持部３１内には、図２に示すように、圧縮空気が通過する供給路３４が形成されている。この供給路３４は、支持部３１の下端部から取付部３１ａ内を通過して、嵌合プラグ３１ｂの前端部に開口している。
供給路３４において、支持部３１の下端側の端部には、圧縮空気供給装置（図示せず）から延ばされた供給ホース（図示せず）が連結されている。そして、圧縮空気供給装置から供給路３４に供給された圧縮空気が、嵌合プラグ３１ｂの前端部から噴出するように構成されている。

ノズルカバー３２は、金属製の円筒状の部材であり、後端部３２ｂが支持部３１の取付部３１ａに外嵌されることで、支持部３１の外周面から水平方向に突出している。また、前端部３２ａはテーパ状に拡径されている（図１参照）。
この実施形態では、ノズルカバー３２の耐摩耗性を考慮して、ノズルカバー３２を金属材料で形成しているが、耐摩耗性に優れた硬質な樹脂材料を用いてもよい。

ノズルカバー３２の後部において、取付部３１ａよりも前方となる位置には、円筒状の連結部３２ｄが下方に突出している。連結部３２ｄには、下端部からノズルカバー３２の内周面に貫通した連通孔３２ｅが形成されている。

チューブ３３は、ノズルカバー３２内の中心位置に挿通されており、柔軟性および靭性に優れたウレタンゴムによって形成されている。チューブ３３の後端部３３ｂは、嵌合プラグ３１ｂに外嵌され、前端部３３ａはノズルカバー３２の前端開口部３２ｃから前方に突出している。

図３（ａ）に示すように、チューブ３３の内径は、前端部３３ａから後端部３３ｂに亘って均等に形成され、チューブ３３の外径は、前端部３３ａよりも後端部３３ｂの方が大きく形成されている。すなわち、チューブ３３の前端部３３ａの肉厚よりも後端部３３ｂの肉厚の方が大きくなっている。チューブ３３の外径は、前端部３３ａから後端部３３ｂに向かうに連れてテーパ状に拡径されている。
例えば、第一実施形態のチューブ３３は、全長が９０ｍｍ、内径が３ｍｍ、前端部３３ａの外径が６ｍｍ、後端部３３ｂの外径が７ｍｍとなっている。

ウレタンゴムは、ポリウレタン樹脂であり、ポリエーテル系とポリエステル系とが存在しているが、チューブ３３としては、機械的性質や加工性を考慮して、ポリエステル系のエステル系ウレタンゴムを用いることが好ましい。
また、チューブ３３は、ウレタンゴムの硬度を５０度に設定することで、耐久性を高めるとともに、圧縮空気の空気圧の低圧域から高圧域まで安定して回転移動させることができる。例えば、圧縮空気の空気圧が０．２〜０．６ＭＰａ程度の範囲でチューブ３３を安定して回転移動させることができる。このように、圧縮空気の空気圧の範囲が広いため、皮剥ぎ処理に適した空気圧を選択することができる。

チューブ３３の後端部３３ｂは、図３（ｃ）に示すように、嵌合プラグ３１ｂに外嵌され、嵌合プラグ３１ｂの外周面の周方向に形成された凹溝３１ｃに対応する位置で、チューブ３３の外周に結束バンド３３ｃが締め付けられている。これにより、凹溝３１ｃにチューブ３３の一部が入り込んだ状態となり、チューブ３３の後端部３３ｂが嵌合プラグ３１ｂに対して強固に取り付けられている。

図２に示すように、チューブ３３において中間部よりも前端部３３ａ側には、円筒状のカラー３３ｄが外嵌されている。
カラー３３ｄは、耐摩耗性に優れた硬質な樹脂材料によって形成されている。カラー３３ｄは、後記するようにチューブ３３がノズルカバー３２内で回転移動したときに（図４（ａ）参照）、ノズルカバー３２の内周面上を摺動することで、チューブ３３とノズルカバー３２とが直接接触するのを防ぐものである。
この実施形態では、チューブ３３に三つのカラー３３ｄが設けられているが、カラー３３ｄの個数やその取り付け位置は限定されるものではない。

加熱装置４０は、図１に示すように、ダクト１０の下方に配置されており、送風機４１と、送風機４１で発生させた送風を加熱するヒーター４２と、送風機４１で発生させた送風をノズルカバー３２内に送り込むための通風管４３と、を備えている。

ヒーター４２は、直方体の通風箱４２ａと、通風箱４２ａの内部空間に収容された電熱線（図示せず）と、を備えている。
ヒーター４２は、電熱線に通電して発熱させることで、通風箱４２ａ内の空気を加熱することができる。電熱線への通電は、通風箱４２ａの外面に設けられたスイッチを操作することでＯＮ・ＯＦＦすることができる。
ヒーター４２には、通風箱４２ａ内の温度を安定させるとともに、消費電力を低減するためにサーモスタットが設けられている。
通風箱４２ａの内面には不燃保温材が貼り付けられており、通風箱４２ａ内の保温効果を高めることで、ヒーター４２の消費電力が低減されている。

送風機４１は、内部で羽根を回転させることで、排気口４１ａから送風を排出する公知の装置である。送風機４１は、通風箱４２ａの側面に取り付けられており、排気口４１ａが通風箱４２ａの内部空間の下部に通じている。

通風管４３は、断熱性に優れるとともに、柔軟性を有するホースである。通風管４３には、各ノズル３０，３０の連結部３２ｄ，３２ｄ（図２参照）に外嵌されることで、ノズルカバー３２，３２に通じている二つの開口端部と、通風箱４２ａの内部空間の上部に通じている開口端部と、が形成されている。この通風管４３によって、通風箱４２ａの内部空間と、各ノズル３０，３０のノズルカバー３２，３２内とが連通している。

加熱装置４０では、送風機４１の排気口４１ａから通風箱４２ａの内部空間に送風が送り込まれると、送風は通風箱４２ａ内を通過して通風管４３に送り込まれる。さらに、図２に示すように、送風は通風管４３から連結部３２ｄの連通孔３２ｅを通じて、ノズルカバー３２内に送り込まれる。
このとき、ヒーター４２の電熱線（図示せず）を発熱させた場合には、送風が通風箱４２ａ内を通過するときに暖められ、ノズルカバー３２内に温風が送り込まれる。
例えば、第一実施形態では、容量が２００Ｗのヒーター４２を用いて、外気温が５℃の場合に、ノズルカバー３２内が４０℃程度になるように設定されている。なお、通風箱４２ａ内の保温効果が高いため、前記した設定温度を保つための消費電力は単位時間当たり０．１ｋＷとなっている。

次に、皮剥ぎ処理機１を用いた長葱Ｎの皮剥ぎ処理について説明する。
まず、図１に示すように、チューブ３３の前端部３３ａから、左右幅方向の中央寄りに斜め後方に向けて圧縮空気が噴出されるように、ノズルカバー３２の向きを設定する。
二つのノズル３０，３０の間に長葱Ｎの葉部を配置し、根部をダクト１０内に入れると、ダクト１０の周囲に設けられたセンサ（図示せず）によって長葱Ｎや作業者の手が検出され、圧縮空気供給装置（図示せず）から支持部３１に圧縮空気が送り込まれる。そして、チューブ３３の前端部３３ａから表皮に向けて圧縮空気が噴出される。

図４（ａ）および（ｂ）に示すように、チューブ３３の前端部３３ａから圧縮空気が噴出されると、チューブ３３が湾曲し、チューブ３３の前端部３３ａがノズルカバー３２の前端開口部３２ｃの内周面に沿って回転移動する。
なお、第一実施形態のノズル３０において、約０．３〜０．４ＭＰａで圧縮空気を噴出させた場合には、チューブ３３は毎分約４０００回転で回転移動する。

このように、図１に示す皮剥ぎ処理機１では、チューブ３３の前端部３３ａが回転移動することで、圧縮空気は螺旋状に広がりながらノズル３０の前方に噴出され、表皮に吹き付けられる。そのため、一つのノズル３０の吹き付け範囲を広げることができ、皮剥ぎ処理に必要なノズル３０の本数を低減することができる。
また、チューブ３３の前端部３３ａが回転移動することで、圧縮空気が表皮の一部に集中しないため、圧縮空気の吹き付け力を大きくしても、表皮が損傷し難くなっている。

したがって、皮剥ぎ処理機１では、圧縮空気の流量が少なくても短時間に長葱Ｎの付着物を除去することができ、皮剥ぎ処理のエネルギ効率を高めることができる。例えば、従来の皮剥ぎ処理機で使用される圧縮空気の流量に対して、約３０％の流量で処理することができる。

また、チューブ３３はウレタンゴムによって形成されており、ウレタンゴムは柔軟性に優れているため、チューブ３３の全長が短く、外径および内径が大きくても、チューブ３３の前端部３３ａをスムーズに回転移動させることができる。したがって、ノズル３０を小型化するとともに、圧縮空気の吹き付け力を大きくすることができる。また、ウレタンゴムは靭性に優れているため、チューブ３３の耐久性を高めることができる。

また、図４（ａ）に示すように、チューブ３３の前端部３３ａを回転移動させたときには、チューブ３３の後端部３３ｂが湾曲して、後端部３３ｂに係る負荷が大きくなるが、後端部３３ｂの肉厚が前端部３３ａの肉厚よりも大きく、後端部３３ｂの靭性が大きいため、チューブ３３の耐久性を高めることができる。
また、チューブ３３の外径は、前端部３３ａから後端部３３ｂに向かうに連れてテーパ状に拡径され、チューブ３３の外周面には段部が形成されておらず、チューブ３３が湾曲し易くなっているため、チューブ３３をスムーズに回転移動させることができる。

ここで、チューブ３３を形成しているウレタンゴムは、低温で硬くなる性質がある。具体的には、チューブ３３の温度が１０℃以下に低下すると、チューブ３３がスムーズに回転移動し難くなる。
そこで、作業スペースの気温が低下した場合には、図１に示すヒーター４２を作動させ、送風機４１で発生させた送風をヒーター４２で加熱して、ノズルカバー３２内に温風を供給する。このようにして、チューブ３３を暖めることで柔軟性を保つことができる。
なお、作業スペースの気温が高く、チューブ３３を暖める必要がない場合には、ヒーター４２を作動させずに、送風機４１で発生させた送風をノズルカバー３２内に供給することができる。

図４（ａ）に示すように、ノズルカバー３２内に強制的に送風が送り込まれることで、ノズルカバー３２内には後部から前端開口部３２ｃに向けて気流が生じるため、前端開口部３２ｃからノズルカバー３２内に塵が吸い込まれるのを防ぐことができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記第一実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
第一実施形態では、図１に示すように、左右二つのノズル３０，３０を設けているが、ノズル３０の数や配置は限定されるものではなく、例えば、ダクトの上面に開閉式の蓋部を設け、この蓋部の内面にノズルを設けることで、左右のノズルに加えて、上側のノズルからも表皮に圧縮空気を吹き付けてもよい。

また、チューブ３３はウレタンゴムによって形成されているが、各種の弾性部材を用いて形成することもできる。

また、第一実施形態の加熱装置４０では、ノズルカバー３２内に温風を送り込むように構成されているが、加熱装置の構成は限定されるものではない。例えば、支持部３１の供給路３４に送り込まれる圧縮空気を暖めることで、チューブ３３を内部から暖めてもよい。また、ノズルカバー３２の外面をヒーターによって暖めることで、ノズルカバー３２内のチューブ３３を暖めてもよい。

また、支持部３１に対するノズルカバー３２の周方向の取り付け角度を変更自在に構成してもよい。例えば、ノズルカバー３２の孔部に挿通させたボルトを、支持部３１の取付部３１ａのねじ穴に螺合させることで、ノズルカバー３２を支持部３１に取り付ける場合には、ノズルカバー３２の周方向に複数の孔部を形成することで、ノズルカバー３２の周方向の取り付け角度を変更することができる。
この構成では、ノズルカバー３２の開口縁部の一部が長葱Ｎとの接触により磨り減った場合に、ノズルカバー３２を周方向に回動させることで、磨り減った部位に長葱Ｎが更に接触するのを防ぐことができ、ノズルカバー３２の耐用期間を長くすることができる。

また、第一実施形態では、長葱を皮剥ぎ処理の対象としているが、同様な皮剥ぎ処理機によって、葉葱、にら、玉葱など各種の野菜類の皮剥ぎ処理を行うことができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の皮剥ぎ処理機は、前記した第一実施形態の皮剥ぎ処理機１（図１参照）と略同様の構成であり、図５に示すように、ノズルカバー３５の形状が異なっている。

第二実施形態のノズル３０Ａのノズルカバー３５は、前端開口部３５ｃがノズルカバー３５の長手方向に対して垂直方向（上下方向）に延ばされた長孔形状に形成されている。すなわち、前端部３５ａの断面形状は、左右側部が平坦に形成され、上部および下部は半円形状に形成された長孔形状となっている。なお、後端部３５ｂは円筒状に形成されている。

ノズル３０Ａでは、チューブ３３の前端部３３ａから圧縮空気を噴出させると、チューブ３３がノズルカバー３５内で湾曲し、チューブ３３の前端部３３ａがノズルカバー３５の前端開口部３５ｃに沿って上下方向に往復移動する。

このノズル３０Ａを用いた皮剥ぎ処理機では、チューブ３３が往復移動しながら表皮に圧縮空気を吹き付けるため、ノズル３０Ａの吹き付け範囲を広げるとともに、表皮が損傷し難くなっている。したがって、圧縮空気の流量が少なくても短時間に長葱の付着物を除去することができ、皮剥ぎ処理のエネルギ効率を高めることができる。
また、チューブ３３の前端部３３ａが直線状に往復移動するため、圧縮空気を表皮に対して的確に吹き付けることができ、圧縮空気の無駄を低減することができる。

また、ノズル３０Ａでは、ノズルカバー３５の前端開口部３５ｃは長孔形状に形成し、ノズルカバー３５の後端部３５ｂは円筒状に形成することで、チューブ３３の後端部３３ｂが湾曲するときの自由度が大きくなっている。そのため、チューブ３３の後端部３３ｂに係る負荷を低減することができ、チューブ３３の前端部３３ａをスムーズに往復移動させるとともに、チューブ３３の耐久性を高めることができる。

また、第二実施形態の皮剥ぎ処理機では、加熱装置４０からノズルカバー３５内に温風を供給することで、チューブ３３を暖めて柔軟性を保つことができる。また、ノズルカバー３５内に強制的に送風が送り込まれることで、ノズルカバー３５内に気流が生じるため、ノズルカバー３５内に塵が吸い込まれるのを防ぐことができる。なお、第二実施形態においても、加熱装置の構成は限定されるものではない。

なお、第二実施形態のノズル３０Ａでは、ノズルカバー３５の後端部３４ｂは円筒状に形成されているが、ノズルカバー３５全体の断面形状を長孔形状に形成してもよい。

１ 皮剥ぎ処理機
１０ ダクト
２０ ノズル支持板
３０ ノズル（第一実施形態）
３０Ａ ノズル（第二実施形態）
３１ 支持部
３１ａ 取付部
３１ｂ 嵌合プラグ
３２ ノズルカバー（第一実施形態）
３２ｄ 連結部
３３ チューブ
３４ 供給路
３５ ノズルカバー（第二実施形態）
４０ 加熱装置
４１ 送風機
４１ａ 排気口
４２ ヒーター
４２ａ 通風箱
４３ 通風管
Ｎ 長葱

Claims (3)

1. ノズルから野菜類の表皮に圧縮空気を吹き付けて、野菜類から付着物を除去する皮剥ぎ処理機であって、
   前記ノズルは、
   圧縮空気の供給路が形成された支持部と、
   後端部が前記支持部に取り付けられた筒状のノズルカバーと、
   前記ノズルカバー内に挿通され、後端部が前記支持部の供給路に連結されたチューブと、を備え、
   前記チューブは弾性部材によって形成され、
   前記チューブの前端部から圧縮空気を噴出させることで、前記チューブの前端部が前記ノズルカバーの内周面に沿って移動するように構成され、
   前記チューブを加熱する加熱装置が設けられていることを特徴とする野菜類の皮剥ぎ処理機。
2. 前記加熱装置は、送風を前記ノズルカバー内に送り込むための通風管を備えていることを特徴とする請求項１に記載の野菜類の皮剥ぎ処理機。
3. 前記加熱装置は、
   送風機と、
   前記送風機で発生させた送風を加熱するヒーターと、を備え、
   前記送風機で発生させた送風を、前記通風管を通じて前記ノズルカバー内に送り込むように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の野菜類の皮剥ぎ処理機。

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