JP5511282B2 - 撹拌装置 - Google Patents

Description

本発明は、食材等の被撹拌物を撹拌可能な撹拌装置に関するものである。

従来の撹拌装置としては、例えば特許文献１のように、撹拌羽根を備えた撹拌軸が撹拌容器を貫通するものがある。撹拌軸は、容器外で駆動用のモータに結合されて回転駆動されるようになっている。この撹拌装置では、撹拌軸を回転駆動することで、撹拌容器内の被撹拌物としての食材等を撹拌羽根によって撹拌することができる。

このような撹拌装置では、撹拌軸と撹拌容器との間にグランド構造のシールを介設して、撹拌中の食材等が漏れ出すことを抑制している。

しかしながら、従来の構造では、シール部分に食材等が入り込んで残留すると、これを洗浄・除去することが困難であった。

特開２００３−１５４２４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、シール部分に残留した被撹拌物を洗浄することが困難な点である。

本発明は、シール部分に残留した食材の洗浄を容易に行わせるために、食材を収容する撹拌容器と、該撹拌容器を貫通し撹拌部によって前記食材の撹拌を行わせる回転自在な撹拌軸と、前記撹拌容器及び前記撹拌軸間に介設されたラビリンスシールとを備えた撹拌装置であって、前記ラビリンスシールは、前記撹拌容器側に設けられ径方向の凹凸部を周回状に備えた固定側シール部と前記撹拌軸側に設けられ前記固定側シール部の凹凸部に前記撹拌容器に向かう方向で軸方向嵌合する径方向の凹凸部を周回状に備えた回転側シール部とを有し、前記撹拌容器の外側に固定され前記撹拌軸が前記ラビリンスシールから突出する部分の外周囲を覆うハウジングを設け、前記ハウジングの端部に前記ラビリンスシールから突出した撹拌軸を軸受により回転自在に支持する軸受支持部を設け、前記撹拌容器に対し前記ハウジング及び軸受支持部で区画形成する空間部を閉止用のカバーにより開閉する開口部を前記ハウジングに設け、前記回転側シール部が、前記空間部内で前記凹凸部間を離反するように軸方向へ移動可能に支持されたことを特徴とする。

本発明によれば、固定側シール部及び回転側シール部の少なくとも一方が、凹凸部間を離反可能に支持されたため、凹凸部間を離反させてラビリンスシール内に残留した被撹拌物を容易に洗浄することができる。

加熱撹拌調理装置の一部を断面にした正面図である（実施例１）。 図１の加熱撹拌調理装置の平面図である（実施例１）。 図１の加熱撹拌調理装置の側面図である（実施例１）。 図１の加熱撹拌調理装置に設けられた軸受部の拡大断面図である（実施例１）。 図４の軸受部の洗浄時の拡大断面図である（実施例１）。

シールに残留した被撹拌物の洗浄を容易に行わせるという目的を、軸方向嵌合する凹凸部を有した固定側シール部及び回転側シール部からなるラビリンスシールによって実現した。

本実施例の撹拌装置は、被撹拌物としての食材を加熱撹拌調理する加熱撹拌調理装置に適用されたものである。
［加熱撹拌調理装置の全体構成］
図１〜図３は本発明の実施例１に係る加熱撹拌調理装置を示し、図１は一部を断面にした加熱撹拌調理装置の正面図、図２は図１の加熱撹拌調理装置の平面図、図３は図１の加熱撹拌調理装置の側面図である。

図１〜図３のように、本実施例の加熱撹拌調理装置１は、支持フレーム３上に、撹拌容器としての加熱釜５と、撹拌軸７と、駆動部９とを備えている。

前記支持フレーム３は、脚部１１によってフロア上に設置されている。脚部１１は、例えばロードセル等で構成された重量センサ１３が介設され、加熱釜５、撹拌軸７、駆動部９等を含めた支持フレーム３上の全重量を検出する構成となっている。この重量検出により、加熱釜５内の加熱調理による水分蒸発量等を演算し、加熱撹拌調理装置１の自動調理等を行わせることが可能となる。

前記加熱釜５は、脚部１５によって支持フレーム３上に設置されている。加熱釜５は、球面状の底部１７上に、円筒状の壁部１９が設けられている。加熱釜５の底部１７及び壁部１９は、略全体を流体ジャケット２１によって覆われている。流体ジャケット２１には、蒸気等が供給されて加熱釜５の加熱等が行われる。この加熱釜５は、上部開口から食材が投入され、底部１７に設けられた排出部２３から調理後の食材や水が切替排出されるようになっている。

前記加熱釜５の壁部１９には、撹拌軸７が回転自在に支持されている。撹拌軸７の両端部は、後述する軸受部２５，２７を介して加熱釜５側に対する支持及びシールが行われている。

撹拌軸７には、所定間隔で撹拌部としての撹拌羽根２９が取り付けられている。撹拌軸７は、その回転駆動によって撹拌羽根２９を連動回転させ、加熱釜５内の被撹拌物である食材の撹拌調理を行わせる。

前記駆動部９は、一方の軸受部２７に取り付けられている。駆動部９の内部には、電動モータが設けられている。電動モータは、撹拌軸７の一端に連動連結され撹拌軸７を回転駆動するようになっている。電動モータの駆動制御は、例えば制御ボックス（図示せず）によって行われる。制御ボックスは、電動モータの駆動制御の他、流体ジャケット２１への蒸気等の給排及び加熱釜５からの食材及び水の切替排出制御等も行う。
［軸受部の詳細］
図４は、図１の加熱撹拌調理装置に設けられた軸受部の拡大断面図である。

図４のように、軸受部２５，２７は、加熱釜５の壁部１９外側に取り付けられている。軸受部２５，２７は、ハウジング３１と、ラビリンスシール３３と、軸受としてのボールベアリング３５とを備えている。なお、軸受部２５，２７は、略左右対称な構成となっているため、一方側（図１の右側）についてのみ説明する。

前記ハウジング３１は、円筒形状であり撹拌軸７外周に同軸上に配置されている。ハウジング３１の内周側には、空間部３７が区画形成されている。ハウジング３１の上部側には、空間部３７を開放する開口部３９が貫通形成され、開口部３９に閉止用のカバー４１が着脱自在に取り付けられている。ハウジング３１の下部側には、空間部３７を配管４３に連通させる排出口４５が貫通形成されている。

ハウジング３１の軸方向両端には、フランジ４７，４９が周回状に設けられている。このフランジ４７，４９に対して、シール支持部５１及び軸受支持部５３がボルト５５，５７によって締結固定されている。ハウジング３１側とシール支持部５１及び軸受支持部５３側との間には、密閉用のＯリング５９，６１が保持されている。前記ハウジング３１は、シール支持部５１を介して加熱釜５側に固定されている。

前記シール支持部５１は、周回状に形成され、流体ジャケット２１側の貫通孔６３に嵌合固定されている。シール支持部５１の内周側には、ラビリンスシール３３を支持するシール支持孔６５が形成されている。

前記軸受支持部５３の軸方向一端面は、加熱釜５の壁部１９及び底部２１に軸方向で突き当てられて位置決めが行われている。この一端面には、周回状の支持ボス部６７が軸方向に突設されている。

支持ボス部６７は、加熱釜５側の貫通孔６９に嵌合固定されると共に加熱釜５内に臨んでいる。支持ボス部６７は、下部側で加熱釜５の内周面と面一となっており、上部側で加熱釜５の内周面に対して突出している。前記支持ボス部６７の内周側には、周回状の端壁部７１が内径側に延設されている。

シール支持部５１の軸方向他端面は、加熱釜５外部に臨んでいる。かかる他端面がハウジング３１のフランジ４７に突き当てられて前記締結が行われている。前記他端面の内周側には、軸方向に突出する凸部７３が周回状に設けられている。凸部７３は、ハウジング３１一端内周に嵌合して径方向の位置決めを行っている。

前記軸受支持部５３は、周回状に形成され、内周側に周回状の周壁部７５が設けられている。この周壁部７５の内周側には、ボールベアリング３５を支持する軸受支持孔７７が形成されている。

軸受支持部５３の軸方向両端には、フランジ７９，８１が周回状に設けられている。一端側のフランジ７９は、ハウジング３１のフランジ４９に突き当てられて前記締結が行われている。他端側のフランジ８１には、駆動部９がボルト８３によって締結固定されている。

前記ラビリンスシール３３は、固定側シール部８５及び回転側シール部８７を備えている。

固定側シール部８５は、周回状に形成されており、シール支持部５１のシール支持孔６５内に嵌合している。固定側シール部８５の内周には、撹拌軸７が挿通している。固定側シール部８５の内周は、撹拌軸７の外周に軸方向移動自在に遊嵌し、撹拌軸７の外周との間に隙間を形成している。かかる隙間により、ラビリンスシール３３の連通路８９が形成されている。

固定側シール部８５は、軸方向一端面が位置調整用のシム９１を介してシール支持部５１の端壁部７１に軸方向で突き当てられている。この固定側シール部８５は、端壁部７１に対して係止具としてのボルト９３によって締結固定（支持）されている。従って、固定側シール部８５は、係脱自在な係止具によって係止されている。

固定側シール部８５の一端面には、その内周側に周回状のシールボス部９５が軸方向に突設されている。シールボス部９５は、シール支持部５１の端壁部７１内周に嵌合して加熱釜５内に臨んでいる。

固定側シール部８５の他端面には、径方向の凹凸部９７が周回状に設けられている。凹凸部９７は、前記固定側シール部８５の他端面に断面矩形の凹部を形成することで断面矩形の凸部を区画形成している。

前記回転側シール部８７は、周回状に形成されており、内周側に撹拌軸７が挿通している。回転側シール部８７の内周は、撹拌軸７の外周に軸方向移動自在に嵌合している。

回転側シール部８７の軸方向一端面には、径方向の凹凸部９９が周回状に設けられている。凹凸部９９は、前記回転側シール部８７の一端面に、前記固定側シール部８５の凹凸部９７の凹部に対応した断面矩形の凸部を形成して断面矩形の凹部を区画形成している。

この凹凸部９９は、固定側シール部８５の凹凸部９７に対し、隙間を有した非接触状態で相対回転自在に軸方向嵌合している。かかる凹凸部９７，９９間の隙間により、径方向に凹凸状に屈曲するラビリンス路１０１が形成されている。ラビリンス路１０１は、一端側が固定側シール部８５の連通路８９を介して加熱釜５内に連通し、他端側がハウジング３１の空間部３７内に連通するようになっている。

回転側シール部８７の外周には、周回状部材１０３が設けられている。周回状部材１０３は、回転側シール部８７外周のフランジ１０５に対し、ボルト１０７によって締結固定されている。周回状部材１０３は、ラビリンスシール３３のラビリンス路１０１を閉止している。周回状部材１０３の先端は、固定側シール部８５の他端面に当接して回転側シール部８７の位置決めも行っている。

前記回転側シール部８７の軸方向他端面には、内周側に周回状の締結用ボス部１０９が軸方向に突設されている。締結用ボス部１０９の軸方向一端は、撹拌軸７の外周の段部１１６に軸方向で突き当てられて位置決めが行われている。段部１１６は、撹拌軸７に着脱自在に嵌合された雌ねじ部材１１５に一体に設けられている。雌ねじ部材１１５は、締結用ボス部１０９の内周に位置している。

前記締結用ボス部１０９は、係止具としての固定ねじ１１１が径方向に貫通して設けられている。固定ねじ１１１の先端は、雌ねじ部材１１５に螺合している。従って、回転側シール部８７は、固定ねじ１１１によって撹拌軸７側に締結固定（支持）され、係脱自在な係止具によって係止されている。固定ねじ１１１の基端側には、緩み止め用のロックナット１１３が螺合されている。

前記回転側シール部８７は、固定ねじ１１１の締結解除によって軸方向移動することができる。この軸方向移動により、回転側シール部８７の凹凸部９９と固定側シール部８５の凹凸部９７とを離反（離脱）可能としている。

前記ボールベアリング３５は、ラビリンスシール３３後方にハウジング３１内周の空間部３７を挟んで配置されている。このボールベアリング３５は、軸受ベース１１７を介して軸受支持孔７７内に支持されている。

軸受ベース１１７は、周回状に形成されて軸受支持部５３の軸受支持孔７７内に嵌合している。軸受ベース１１７と軸受支持孔７７との間には、密閉用のＯリング１１９が保持されている。前記軸受ベース１１７は、軸受支持部５３の周壁部７５に沿ったフランジ１２１が設けられ、フランジ１２１が周壁部７５にボルト１２３によって締結されている。

軸受ベース１１７の一端側内周には、周回状のシールベース１２５が嵌合している。シールベース１２５と軸受ベース１１７との間には、密閉用のＯリング１２７が保持されている。前記シールベース１２５は、軸受ベース１１７の端面に沿ったフランジ１２９が設けられ、フランジ１２９が軸受ベース１１７にボルト１３１によって締結されている。

シールベース１２５の内周には、一対のシール１３３，１３３が支持されている。リップシール１３３，１３３は、撹拌軸７外周に取り付けられた周回状のリング部１３５に摺接している。リング部１３５と撹拌軸７との間には、密閉用のＯリング１３７が保持されている。

軸受ベース１１７の他端側内周には、撹拌軸７外周との間にボールベアリング３５が配置されている。ボールベアリング３５のインナーレースは、撹拌軸７のリング部１３５に突き当てられ、ボールベアリング３５のアウターレースは、軸受ベース１１７他端のワッシャ１３９に突き当てられている。ワッシャ１３９は、軸受ベース１１７に対してボルト１４１によって締結固定されている。

従って、ボールベアリング３５は、撹拌軸７をハウジング３１側に回転自在に支持している。すなわち、撹拌軸７は、ボールベアリング３５、ハウジング３１を介して加熱釜５側に回転自在に支持されている。
［加熱撹拌調理装置の作用］
本実施例では、撹拌調理に際して、加熱釜５の上端開口から食材を投入する。食材投入後は、制御ボックスによって駆動部９の電動モータを駆動制御する。かかる駆動制御により、撹拌軸７が回転駆動され、連動回転する撹拌羽根２９によって加熱釜５内の食材が撹拌調理される。

加熱撹拌調理を行う場合は、制御ボックスによって流体ジャケット２１に蒸気を供給する。供給された蒸気は、加熱釜５への熱交換を通じて食材を加熱することができる。熱交換後の蒸気は、流体ジャケット２１の排出口（図示せず）を介して排出される。

かかる調理中には、食材が撹拌軸７の加熱釜５に対する貫通部分側に移動することがある。このとき、本実施例の加熱撹拌調理装置１では、ラビリンスシール３３によって加熱釜５外への食材の漏れ出しを抑制することができる。

すなわち、貫通部分側に移動した食材は、ラビリンスシール３３の固定側シール部８５の連通路８９からラビリンス路１０１内に少量侵入する。ラビリンス路１０１内では、先に侵入した食材が、後から侵入する食材に押されて他端側へ向けて移動する。このようにラビリンス路１０１内を移動した食材は、周回状部材１０３によりラビリンス路１０１の他端側で一時的に抑え込まれる。

ラビリンス路１０１内での食材の移動がさらに進むと、周回状部材１０３と固定側シール部５１との間からハウジング３１の空間部３７内に食材が排出され堆積する。

空間部３７内に堆積した食材は、所定量を超えると、ハウジング３１の排出口４５及び配管４３を介して外部に排出されることになる。

このように、ラビリンスシール３３は、少量の食材をラビリンス路１０１内を移動させハウジング３１の空間部３７側に排出させつつ加熱釜５及び撹拌軸７間のシールを行うことができる。

かかるラビリンスシール３３では、ラビリンス路１０１内に食材が残留するものの、残留食材が加熱釜５側へ逆移動することや食材の長期残留を抑制することができる。

また、ラビリンスシール３３は、非接触型のシールであるため、接触シールのような磨耗粉等が異物として食材に混入することを抑制することができる。

前記調理後は、ラビリンスシール３３のラビリンス路１０１内に残留した食材を洗浄・除去する。

図５は、図４の軸受部の洗浄時の拡大断面図である。

図５のように、残留食材の洗浄・除去は、ラビリンス路１０１を開放することで行われる。ラビリンス路１０１の開放作業は、ハウジング３１の空間部３７内で行われる。従って、開放作業の際は、予めハウジング３１のカバー４１を取り外しておく。

開放作業としては、まず回転側シール部８７の固定ねじ１１１を緩め、回転側シール部８７を軸方向移動自在とする。次いで、回転側シール部８７を、ハウジング３１の空間部３７内で固定側シール部８５から離反するように軸方向移動させる。こうしてラビリンス路１０１を開放することができる。

ラビリンス路１０１を開放した後は、ラビリンス路１０１を形成する固定側シール部８５及び回転側シール部８７の凹凸部９７，９９等を、洗浄用の流体としての水によって洗浄する。なお、水は、外部ホースＨから供給されるようになっている。

残留食材を含む洗浄水は、ハウジング３１の排出口４５及び配管４３を介して外部に排出される。なお、洗浄の際には、軸受支持部５３側のＯリング１１９，１２７及びシール１３３，１３３により、ボールベアリング３５及び駆動部９側への水の侵入を抑制することができる。

前記同様にして、固定側シール部８５の連通路８９内の残留食材も洗浄・除去する。

すなわち、固定側シール部８５のボルト９３を緩めて、ハウジング３１の空間部３７内で固定側シール部８５を回転側シール部８７側に軸方向移動させ、連通路８９等を外部ホースＨから供給される水によって洗浄することができる。なお、固定側シール部８５の移動の際には、予め回転側シール部８７の雌ねじ部材１１５を撹拌軸７から取り外しておく。
［実施例の効果］
本実施例では、加熱釜５及び撹拌軸７間に介設されたラビリンスシール３３を備え、ラビリンスシール３３が、加熱釜５側に設けられ径方向の凹凸部９７を周回状に備えた固定側シール部８５と、撹拌軸７側に設けられ固定側シール部８５の凹凸部９７に軸方向嵌合する径方向の凹凸部９９を周回状に備えた回転側シール部８７とを備え、固定側シール部８５及び回転側シール部８７を、凹凸部９７，９９間を離反可能に支持したため、凹凸部９７，９９間を離反させてラビリンスシール３３内に残留した食材を容易に洗浄することができる。

固定側シール部８５及び回転側シール部８７は、撹拌軸７の外周に軸方向移動自在に嵌合すると共に係脱自在なボルト９３及び固定ねじ１１１によって係止されているため、前記離反を軸方向移動によって容易且つ確実に行わせることができる。

この結果、本実施例では、ラビリンスシール３３の洗浄を、より容易に行わせることができる。

撹拌軸７のボールベアリング３５は、ラビリンスシール３３後方に空間部３７を挟んで配置されたため、その分、撹拌軸７の軸受スパンを長くすることができると共に空間部３７を洗浄用のスペースとして利用することができる。
［その他］
以上、本発明の実施例について説明した、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。

例えば、上記実施例では、撹拌装置を加熱撹拌調理装置１に適用したが、加熱を行わない撹拌調理装置の他、調理装置以外の撹拌装置にも適用することが可能である。

また、ラビリンスシール３３の固定側シール部８５及び回転側シール部８７は、双方が軸方向移動自在に構成されていたが、何れか一方を軸方向移動不能にし、同他方のみを軸方向移動自在にしてもよい。回転側シール部８７を移動不能にする場合は、例えば、シール支持部５１の端壁部７１を省略して、固定側シール部８５を軸受支持部５３に締結固定すればよい。

さらに、固定側シール部８５及び回転側シール部８７の何れか一方を移動不能にする場合は、固定側シール部８５又は回転側シール部８７を加熱釜５側又は撹拌軸７側に一体に形成してもよい。

また、固定側シール部８５及び回転側シール部８７は、固定側シール部８５を軸方向加熱釜５側に配置し回転側シール部８７を反加熱釜５側に配置していたが、この軸方向位置関係を逆にすることも可能である。

また、係止具としては、ボルト９３及び固定ねじ１１１を採用したが、例えば、撹拌軸７に着脱自在に取り付けられる周回状のクリップ等を採用することも可能である。

１ 加熱撹拌調理装置（撹拌装置）
５ 加熱釜（撹拌容器）
７ 撹拌軸
２９ 撹拌羽根（撹拌部）
３３ ラビリンスシール
３５ ボールベアリング（軸受）
３７ 空間部
８５ 固定側シール部
８７ 回転側シール部
９３ ボルト（係止具）
９７，９９ 凹凸部
１１１ 固定ねじ（係止具）

Claims (2)

1. 食材を収容する撹拌容器と、
   該撹拌容器を貫通し撹拌部によって前記食材の撹拌を行わせる回転自在な撹拌軸と、
   前記撹拌容器及び前記撹拌軸間に介設されたラビリンスシールとを備えた撹拌装置であって、
   前記ラビリンスシールは、前記撹拌容器側に設けられ径方向の凹凸部を周回状に備えた固定側シール部と前記撹拌軸側に設けられ前記固定側シール部の凹凸部に前記撹拌容器に向かう方向で軸方向嵌合する径方向の凹凸部を周回状に備えた回転側シール部とを有し、
   前記撹拌容器の外側に固定され前記撹拌軸が前記ラビリンスシールから突出する部分の外周囲を覆うハウジングを設け、
   前記ハウジングの端部に前記ラビリンスシールから突出した撹拌軸を軸受により回転自在に支持する軸受支持部を設け、
   前記撹拌容器に対し前記ハウジング及び軸受支持部で区画形成する空間部を閉止用のカバーにより開閉する開口部を前記ハウジングに設け、
   前記回転側シール部が、前記空間部内で前記凹凸部間を離反するように軸方向へ移動可能に支持された、
   ことを特徴とする撹拌装置。
2. 請求項１記載の撹拌装置であって、
   前記固定側シール部又は回転側シール部は、前記撹拌軸の外周に軸方向移動自在に嵌合すると共に係脱自在な係止具によって係止された、
   ことを特徴とする撹拌装置。

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