JP5548819B2 - Tobacco raw material processing equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、霧の噴射口を有するたばこ原料処理装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a tobacco raw material processing apparatus having a mist spray port.
たばこの製造工程において、葉たばこやその他たばこ原料の悪癖除去、柔軟性付与、香料の付与、物性改善、或いは原料同士の混合等に使用される、回転シリンダ型のたばこ原料処理装置が存在する。このようなたばこ原料処理装置は、例えば、架台と、架台上に回転可能に設けられた円筒形の回転シリンダと、回転シリンダ内に突出するように設けられた噴霧ノズルと、大きさの異なる複数の穴を設けたベルトと、噴霧ノズルのノズル面に対してベルトを摺動させるローラと、を備えている。 There is a rotary cylinder type tobacco raw material processing apparatus that is used in tobacco manufacturing processes for removing bad tobacco from tobacco and other tobacco raw materials, imparting flexibility, imparting fragrances, improving physical properties, mixing raw materials, and the like. Such a tobacco raw material processing apparatus includes, for example, a gantry, a cylindrical rotary cylinder that is rotatably provided on the gantry, and a plurality of spray nozzles that are provided so as to protrude into the rotary cylinder. And a roller that slides the belt with respect to the nozzle surface of the spray nozzle.
このたばこ原料処理装置では、ベルトの穴の内側を通るように噴霧ノズルから蒸気や香料を噴霧することで、噴霧量に応じた噴霧ノズルの開口面積を確保して噴出し速度を維持していた。このため、装置の稼働中に噴霧量を変更する必要を生じた場合には、一旦稼働を停止してベルトの位置をずらして穴の大きさを変更する。そして、装置を再稼働した後に、噴霧量を変化させて所定の噴出し速度を確保するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。 In this tobacco raw material processing apparatus, by spraying steam and fragrance from the spray nozzle so as to pass inside the hole of the belt, the opening area of the spray nozzle was ensured according to the spray amount and the ejection speed was maintained. . For this reason, when it becomes necessary to change the spray amount during the operation of the apparatus, the operation is temporarily stopped, the position of the belt is shifted, and the size of the hole is changed. And after restarting the apparatus, the spray amount was changed to ensure a predetermined ejection speed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来型のたばこ原料処理装置では、噴霧量を変更する場合には、上記のように一旦装置の稼働を停止させる必要があり、製造効率が悪くなっていた。 However, in the conventional tobacco raw material processing apparatus, when changing the spray amount, it is necessary to temporarily stop the operation of the apparatus as described above, and the production efficiency has deteriorated.
本発明は、製造効率を向上したたばこ原料処理装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the tobacco raw material processing apparatus which improved manufacturing efficiency.
たばこ原料処理装置は、たばこ原料を内部に有する円筒形のシリンダと、前記たばこ原料に対して霧を噴射する噴射口と、前記噴射口の近傍に設けられるとともに、前記噴射口の前方に突出して前記噴射口の開口面積を小さくしたり、前記噴射口の前方から退避して前記噴射口の開口面積を大きくしたりする一対の可動板と、を備える。 The tobacco material processing apparatus is provided in the vicinity of the injection port, a cylindrical cylinder having a tobacco material therein, an injection port for injecting mist to the tobacco material, and protruding forward of the injection port. A pair of movable plates that reduce the opening area of the injection port or increase the opening area of the injection port by retracting from the front of the injection port.
図１から図６を参照して、たばこ原料処理装置の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、例えば、たばこ原料（たばこの葉）の水分量を調整するための回転シリンダ型たばこ原料調和機に適用した場合を例に説明する。 A first embodiment of a tobacco material processing apparatus will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, for example, a case where the present invention is applied to a rotary cylinder type tobacco material conditioner for adjusting the moisture content of tobacco material (tobacco leaves) will be described as an example.
図１、図２に示すように、たばこ原料処理装置１１は、架台１２と、架台１２上に回転可能に設けられた円筒形のシリンダ１３と、シリンダ１３内に保持されるたばこ原料１４と、シリンダ１３を回転可能に支持する支柱１５および側壁１６と、シリンダ１３の外周面からフランジ状に突出した突出部１７と、突出部１７を掴んでシリンダ１３を回転駆動する駆動機構１８と、シリンダ１３内部にたばこ原料１４を供給するために側壁１６の上部に設けられた供給口２１と、シリンダ１３内部のたばこ原料１４に蒸気等の霧１９（霧状の液）を噴射するために側壁１６の下部の近傍に設けられた噴射口２２と、側壁１６と噴射口２２との間に設けられ噴射口２２の開口面積を調整する可動機構２３と、噴射口２２に蒸気等を供給する供給源２４と、供給源２４と噴射口２２との間に介在された弁２５と、シリンダ１３内部で処理された後のたばこ原料１４がシリンダ１３内部から排出される排出部２６（ベルトコンベヤ）と、排出部２６の近傍に設けられるセンサ２７と、たばこ原料処理装置１１の全体を統括的に制御する制御装置２８と、可動機構２３の後述する第１の可動板３１および第２の可動板３２に付着した液滴を吸引して除去するためのドレン機構と、を備えている。なお、ここで霧とは、例えば、無数の微小な水滴が空気等の気体中で浮遊し、煙のように見えるものをいう。 As shown in FIGS. 1 and 2, the tobacco raw material processing apparatus 11 includes a gantry 12, a cylindrical cylinder 13 rotatably provided on the gantry 12, a tobacco raw material 14 held in the cylinder 13, A column 15 and a side wall 16 that rotatably support the cylinder 13, a protrusion 17 that protrudes in a flange shape from the outer peripheral surface of the cylinder 13, a drive mechanism 18 that grips the protrusion 17 and rotationally drives the cylinder 13, and the cylinder 13 A supply port 21 provided in the upper part of the side wall 16 for supplying the tobacco raw material 14 to the inside, and a side wall 16 for injecting a mist 19 (mist-like liquid) such as steam to the tobacco raw material 14 inside the cylinder 13. An injection port 22 provided in the vicinity of the lower portion, a movable mechanism 23 provided between the side wall 16 and the injection port 22 for adjusting the opening area of the injection port 22, and a supply source 2 for supplying steam or the like to the injection port 22 A valve 25 interposed between the supply source 24 and the injection port 22, a discharge part 26 (belt conveyor) from which the tobacco raw material 14 after being processed inside the cylinder 13 is discharged from the inside of the cylinder 13, and a discharge Attached to a first movable plate 31 and a second movable plate 32 (to be described later) of the movable mechanism 23, a sensor 27 provided in the vicinity of the unit 26, a control device 28 for overall control of the entire tobacco raw material processing apparatus 11. And a drain mechanism for removing the sucked droplets by suction. Here, the mist means that, for example, countless minute water droplets float in a gas such as air and look like smoke.
シリンダ１３は、その内周面に中央部に向けて突出した複数のピンが設けられており、これら複数のピンを介して内部にあるたばこ原料１４を混ぜ合わせることができる。側壁１６は、例えば円盤形をなしてシリンダ１３の端部の内側に嵌るように設けられており、支柱１５に対して固定的に設けられている。側壁１６の下部に可動機構２３を介して噴射口２２が接続されている。噴射口２２および可動機構２３は、シリンダ１３の外部に設けられている。 The cylinder 13 is provided with a plurality of pins projecting toward the central portion on the inner peripheral surface thereof, and the tobacco raw material 14 inside can be mixed through the plurality of pins. The side wall 16 is provided, for example, in a disk shape so as to fit inside the end of the cylinder 13 and is fixed to the support column 15. An injection port 22 is connected to the lower portion of the side wall 16 via a movable mechanism 23. The injection port 22 and the movable mechanism 23 are provided outside the cylinder 13.
センサ２７は、本実施形態では、例えば熱電対で構成されており、排出部２６に排出されたたばこ原料１４の状態、例えば、その温度を検知することができる。なお、センサ２７の種類としては、これに限定されるものではなく、例えば、赤外線温度センサ等の他の種類のセンサであってもよいし、水分計等のセンサによって直接水分を検知してもよい。なお、本実施形態では、排出部２６の近傍にセンサ２７を設けているが、センサ２７の設置位置としてはこれに限定されるものではなく、例えば、センサ２７をシリンダ１３内に設置してもよいし、たばこ原料を送るための配管内に設置してもよい。 In this embodiment, the sensor 27 is composed of, for example, a thermocouple, and can detect the state of the tobacco raw material 14 discharged to the discharge unit 26, for example, its temperature. Note that the type of the sensor 27 is not limited to this. For example, another type of sensor such as an infrared temperature sensor may be used, or moisture may be directly detected by a sensor such as a moisture meter. Good. In the present embodiment, the sensor 27 is provided in the vicinity of the discharge unit 26. However, the installation position of the sensor 27 is not limited to this. For example, the sensor 27 may be installed in the cylinder 13. It may be installed in a pipe for sending tobacco raw materials.
制御装置２８は、例えば、コンピュータで構成されている。制御装置２８は、第１の可動板３１および第２の可動板３２の位置を操作して噴射口２２の開口面積を調整する可動板操作部２８Ａと、弁２５の解放量を調整して霧（蒸気）の量を調節する弁開閉部２８Ｂと、を有している。可動板操作部２８Ａおよび弁開閉部２８Ｂは、例えば、制御装置２８にインストールされたソフトウェアで構成されている。 The control device 28 is constituted by a computer, for example. The control device 28 operates the positions of the first movable plate 31 and the second movable plate 32 to adjust the opening area of the injection port 22, and adjusts the release amount of the valve 25 to reduce the fog. And a valve opening / closing part 28B for adjusting the amount of (steam). The movable plate operation unit 28A and the valve opening / closing unit 28B are configured by software installed in the control device 28, for example.
図２に示すように、可動機構２３は、シリンダ１３と噴射口２２との間に介在された方形のダクト３３と、ダクト３３内部で噴射口２２の近傍に回動可能に設けられた第１の可動板３１および第２の可動板３２と、第１の可動板３１が取り付けられる第１の回転軸３４と、第２の可動板３２が取り付けられる第２の回転軸３５と、第１の回転軸３４に固定されるとともに第１の可動板３１と一緒に回動する第１のガイドアーム３６と、第２の回転軸３５に固定されるとともに第２の可動板３２と一緒に回動する第２のガイドアーム３７と、第１のガイドアーム３６のピン３６Ａおよび第２のガイドアーム３７のピン３７Ａに係合する一対の長孔３９を有し、第１の可動板３１および第２の可動板３２の開閉角度を規制する開閉角度規制片３８と、第１の回転軸３４を回転駆動する第１のモータ４１と、第２の回転軸３５を回転駆動する第２のモータ４２と、開閉角度規制片３８の移動を駆動する第３のモータ４３と、を有する。 As shown in FIG. 2, the movable mechanism 23 includes a rectangular duct 33 interposed between the cylinder 13 and the injection port 22, and a first provided rotatably in the vicinity of the injection port 22 inside the duct 33. The movable plate 31, the second movable plate 32, the first rotary shaft 34 to which the first movable plate 31 is attached, the second rotary shaft 35 to which the second movable plate 32 is attached, and the first A first guide arm 36 fixed to the rotating shaft 34 and rotated together with the first movable plate 31, and fixed to the second rotating shaft 35 and rotated together with the second movable plate 32. And a pair of elongated holes 39 that engage with the pin 36A of the first guide arm 36 and the pin 37A of the second guide arm 37. Opening / closing angle regulating piece 38 for regulating the opening / closing angle of the movable plate 32 The first motor 41 that rotationally drives the first rotating shaft 34, the second motor 42 that rotationally drives the second rotating shaft 35, and the third motor 43 that drives the movement of the opening / closing angle regulating piece 38 And having.
第１の可動板３１および第２の可動板３２は、例えば、１枚の板金を「Ｖ」字状をなすように中央部で折り曲げて形成されている。第１の可動板３１は、第１の回転軸３４に支持される一端３１Ａと、一端３１Ａとは反対側の他端３１Ｂと、を有している。同様に、第２の可動板３２は、第２の回転軸３５に支持される一端３２Ａと、一端３２Ａとは反対側の他端３２Ｂと、を有している。第１の可動板３１は、第１の回転軸３４に対して例えばボルト、ナット等の固定手段４４で固定されている。また、第２の可動板３２は、第２の回転軸３５に対して例えばボルト、ナット等の固定手段４４で固定されている。 The first movable plate 31 and the second movable plate 32 are formed, for example, by bending one sheet metal at the center so as to form a “V” shape. The first movable plate 31 has one end 31A supported by the first rotating shaft 34 and the other end 31B opposite to the one end 31A. Similarly, the second movable plate 32 has one end 32A supported by the second rotating shaft 35 and the other end 32B opposite to the one end 32A. The first movable plate 31 is fixed to the first rotating shaft 34 by fixing means 44 such as bolts and nuts. The second movable plate 32 is fixed to the second rotating shaft 35 by fixing means 44 such as bolts and nuts.
第１から第３のモータ４１、４２、４３は、例えばサーボモータ等でそれぞれ構成されており、サーボアンプを介して制御装置２８の可動板操作部２８Ａによって回転角度が制御される。また、第３のモータ４３の駆動力は、例えば、ピニオン４５と、開閉角度規制片３８の一辺に形成したラック４６と、を介して開閉角度規制片３８に伝達され、開閉角度規制片３８を上下方向に沿って略直線運動させることができる。なお、第１の可動板３１、第２の可動板３２、および開閉角度規制片３８を移動させるための駆動源としてそれぞれサーボモータを利用しているが、駆動源としてはこれに限定されるものではなく、例えばソレノイド等の他の種類のアクチュエータであってもよい。また、図３から図６において、ピニオン４５およびラック４６の図示を省略している。 The first to third motors 41, 42, 43 are each constituted by, for example, a servo motor, and the rotation angle is controlled by the movable plate operation unit 28A of the control device 28 via a servo amplifier. The driving force of the third motor 43 is transmitted to the opening / closing angle regulating piece 38 via, for example, the pinion 45 and the rack 46 formed on one side of the opening / closing angle regulating piece 38, A substantially linear motion can be made along the vertical direction. The servo motor is used as a drive source for moving the first movable plate 31, the second movable plate 32, and the opening / closing angle regulating piece 38, but the drive source is limited to this. Instead, another type of actuator such as a solenoid may be used. 3 to 6, illustration of the pinion 45 and the rack 46 is omitted.
本実施形態では、方形のダクト３３を使用しているので、円筒形のダクトを使用した場合に比して、ダクト３３と、一対の可動板３１、３２との間の隙間が小さくなり、この隙間から漏れ出す霧の量が少なくなっている。このため、霧の噴射速度を増減する際の反応性は良好であり、第１の可動板３１および第２の可動板３２の位置を操作することで、噴射口２２の開口面積を調整し、簡単に霧の噴射速度を制御することができる（すなわち、一定の噴射速度に維持することができる。）。 In the present embodiment, since the rectangular duct 33 is used, the gap between the duct 33 and the pair of movable plates 31 and 32 becomes smaller than when a cylindrical duct is used. The amount of mist that leaks from the gap is small. For this reason, the reactivity at the time of increasing / decreasing the mist injection speed is good, and by adjusting the positions of the first movable plate 31 and the second movable plate 32, the opening area of the injection port 22 is adjusted, The spray speed of the mist can be easily controlled (that is, it can be maintained at a constant spray speed).
続いて、図１、図３から図６を参照して、本実施形態のたばこ原料処理装置１１によるたばこ原料の処理（たばこ原料の水分量の調整）について説明する。 Next, with reference to FIGS. 1 and 3 to 6, processing of tobacco material (adjustment of the moisture content of the tobacco material) by the tobacco material processing apparatus 11 of the present embodiment will be described.
まず、図１に示す供給口２１を介してシリンダ１３内にたばこ原料１４が供給される。シリンダ１３内部に供給されたたばこ原料１４は、シリンダ１３の回転によって内部で混ぜ合わされる。そして、弁２５を経由して供給源２４から供給された蒸気が、噴射口２２からシリンダ１３内部に霧として噴射される。このとき、ダクト３３内部の第１の可動板３１および第２の可動板３２は、通常、図２、図３に示すように、他端３１Ｂ、３２Ｂが噴射口２２の前方から退避した第２の位置Ｐ２にあり、噴射口２２を開放した状態にある。そして、シリンダ１３内部に霧を噴射する際には、第１の可動板３１および第２の可動板３２は、一定の時間間隔で、例えば図４に示すように上方向に回動（第２の可動板３２が噴射口２２の前方に突出し、第１の可動板３１が噴射口２２の前方から退避）したり、例えば図５に示すように下方向に回動（第１の可動板３１が噴射口２２の前方に突出し、第２の可動板３２が噴射口２２の前方から退避）したりする。このとき、第１の可動板３１および第２の可動板３２の上下方向への回動は、制御装置２８の可動板操作部２８Ａの制御下で、例えば第３のモータ４３の駆動によってなされる。このような、一定の時間間隔中の第１の可動板３１および第２の可動板３２の回動によって、シリンダ１３内部のたばこ原料１４に対して均一に霧（蒸気）が噴射される。 First, the tobacco raw material 14 is supplied into the cylinder 13 through the supply port 21 shown in FIG. The tobacco raw material 14 supplied to the inside of the cylinder 13 is mixed inside by the rotation of the cylinder 13. Then, the steam supplied from the supply source 24 through the valve 25 is injected as mist from the injection port 22 into the cylinder 13. At this time, the first movable plate 31 and the second movable plate 32 inside the duct 33 are usually the second one in which the other ends 31B and 32B are retracted from the front of the injection port 22, as shown in FIGS. At the position P2, and the injection port 22 is open. When the mist is injected into the cylinder 13, the first movable plate 31 and the second movable plate 32 rotate upward at a constant time interval, for example, as shown in FIG. The movable plate 32 protrudes in front of the injection port 22 and the first movable plate 31 retreats from the front of the injection port 22 or rotates downward (first movable plate 31 as shown in FIG. 5, for example). Or the second movable plate 32 retreats from the front of the injection port 22. At this time, the first movable plate 31 and the second movable plate 32 are rotated in the vertical direction under the control of the movable plate operating unit 28A of the control device 28, for example, by driving the third motor 43. . By such rotation of the first movable plate 31 and the second movable plate 32 during a certain time interval, fog (steam) is uniformly injected to the tobacco raw material 14 inside the cylinder 13.
シリンダ１３内部で水分量が調整されたたばこ原料１４は、排出部２６に排出される。排出部２６においてセンサ２７によってたばこ原料１４の温度又は水分量が検知される。センサ２７が検知した温度は、制御装置２８に向けて信号として送信される。このとき、例えば、検知された温度が所定の温度よりも高い場合には、制御装置２８は、霧（蒸気）の量が多いものと判断する。そして、制御装置２８の弁開閉部２８Ｂは、フィードバック制御を行って、霧（蒸気）の量を少なくする。同時に制御装置２８の可動板操作部２８Ａは、図２、図６に示すように、第１の可動板３１および第２の可動板３２の他端３１Ｂ、３２Ｂが噴射口２２の前方に位置するように、第１の可動板３１および第２の可動板３２を噴射口２２の軸線２２Ａに対して斜めになった第１の位置Ｐ１に回動させて、噴射口２２の開口面積を小さくするようにする。これによって、霧（蒸気）の噴射量（流量）が少なくなっても、霧（蒸気）の噴射速度が一定に維持される。これによって、シリンダ１３内部の横方向（奥行き方向）において、常に一定の距離まで霧（蒸気）が届くようにしている。また、側壁１６の下部にある噴射口２２から噴射された霧（蒸気）は、シリンダ１３の高さ方向において、常に一定の高さまで届くように噴射される。 The tobacco raw material 14 whose water content is adjusted inside the cylinder 13 is discharged to the discharge unit 26. The temperature or moisture content of the tobacco raw material 14 is detected by the sensor 27 in the discharge unit 26. The temperature detected by the sensor 27 is transmitted as a signal to the control device 28. At this time, for example, when the detected temperature is higher than a predetermined temperature, the control device 28 determines that the amount of fog (steam) is large. The valve opening / closing unit 28B of the control device 28 performs feedback control to reduce the amount of mist (steam). At the same time, as shown in FIGS. 2 and 6, the movable plate operation unit 28 </ b> A of the control device 28 has the other ends 31 </ b> B and 32 </ b> B of the first movable plate 31 and the second movable plate 32 positioned in front of the injection port 22. As described above, the first movable plate 31 and the second movable plate 32 are rotated to the first position P1 that is inclined with respect to the axis 22A of the injection port 22 to reduce the opening area of the injection port 22. Like that. Thereby, even if the injection amount (flow rate) of mist (steam) decreases, the mist (steam) injection speed is maintained constant. Thus, fog (steam) always reaches a certain distance in the lateral direction (depth direction) inside the cylinder 13. Further, the mist (steam) injected from the injection port 22 at the lower part of the side wall 16 is injected so as to always reach a certain height in the height direction of the cylinder 13.
一方、逆に、排出部２６に排出されたたばこ原料１４の温度が所定の値よりも低かった場合には、例えば、制御装置２８は、霧（蒸気）の量が少ないものと判断する。そして、上記と同様に、制御装置２８の弁開閉部２８Ｂは、フィードバック制御を行って、霧（蒸気）の量を多くする。これと同時に、制御装置２８の可動板操作部２８Ａは、図３に示すように噴射口２２の前方から退避する方向（第２の位置Ｐ２）に第１の可動板３１および第２の可動板３２を回動させて、噴射口２２の開口面積を大きくする。これによって霧（蒸気）の噴射速度が一定に維持される。 On the other hand, when the temperature of the tobacco raw material 14 discharged to the discharge unit 26 is lower than a predetermined value, for example, the control device 28 determines that the amount of mist (steam) is small. In the same manner as described above, the valve opening / closing unit 28B of the control device 28 performs feedback control to increase the amount of mist (steam). At the same time, as shown in FIG. 3, the movable plate operating unit 28A of the control device 28 moves the first movable plate 31 and the second movable plate in the direction of retracting from the front of the injection port 22 (second position P2). 32 is rotated to increase the opening area of the injection port 22. As a result, the spray speed of the mist (steam) is kept constant.
続いて、図９から図１３を参照して、上記のたばこ原料処理装置１１を利用した実験結果について説明する。図９から図１３は、それぞれ第１から第５の条件に対応した実験結果である。横軸（Ｘ）は噴射口２２からの水平方向の距離（すなわち、シリンダ１３の奥行き方向）に対応している。縦軸（Ｙ）は噴射口２２からの鉛直方向の距離（すなわち、シリンダ１３の高さ方向）に対応している。このため、図９から図１３のグラフは、シリンダ１３を内部の温度分布を横方向から見たものに相当する。 Next, with reference to FIG. 9 to FIG. 13, experimental results using the tobacco raw material processing apparatus 11 will be described. 9 to 13 show the experimental results corresponding to the first to fifth conditions, respectively. The horizontal axis (X) corresponds to the horizontal distance from the injection port 22 (that is, the depth direction of the cylinder 13). The vertical axis (Y) corresponds to the vertical distance from the injection port 22 (that is, the height direction of the cylinder 13). For this reason, the graphs of FIG. 9 to FIG. 13 correspond to the temperature distribution inside the cylinder 13 viewed from the lateral direction.
第１の条件では、噴射口２２から噴射される蒸気等の霧１９の流量は、２００ｋｇ／ｈである。また、第１の条件では、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間（開口高さ）は、８０ｍｍである。この実験結果を図９に示す。この実験結果では、蒸気等の霧１９の流量が十分に大きいため、霧１９はシリンダ１３の奥行き方向の中程よりも奥側（噴射口２２とは反対側、図１および図９の紙面右側）に十分に到達する。 Under the first condition, the flow rate of the mist 19 such as steam injected from the injection port 22 is 200 kg / h. In the first condition, the gap (opening height) between the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end 32B of the second movable plate 32 is 80 mm. The experimental results are shown in FIG. In this experimental result, since the flow rate of the mist 19 such as steam is sufficiently large, the mist 19 is located behind the middle of the cylinder 13 in the depth direction (on the side opposite to the injection port 22 and on the right side in FIG. 1 and FIG. 9). ) Reach enough.
第２の条件では、噴射口２２から噴射される蒸気等の霧１９の流量は、１００ｋｇ／ｈである。また、第２の条件では、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間（開口高さ）は、８０ｍｍである。この実験結果を図１０に示す。この実験結果では、第１の条件に比して、蒸気等の霧１９の流量が半分になるため、霧１９の流速が落ちて、霧１９の大部分はシリンダ１３の奥行き方向の中程に噴射される。 Under the second condition, the flow rate of the mist 19 such as steam injected from the injection port 22 is 100 kg / h. In the second condition, the gap (opening height) between the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end 32B of the second movable plate 32 is 80 mm. The result of this experiment is shown in FIG. In this experimental result, since the flow rate of the mist 19 such as steam is halved compared to the first condition, the flow rate of the mist 19 drops, and most of the mist 19 is in the middle of the depth direction of the cylinder 13. Be injected.
第３の条件では、噴射口２２から噴射される蒸気等の霧１９の流量は、１００ｋｇ／ｈである。また、第３の条件では、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間（開口高さ）は、４０ｍｍである。この実験結果を図１１に示す。この実験結果では、第１の条件に比して、蒸気等の霧１９の流量が半分になるが、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間も半分になるため、霧１９の流速が維持される。その結果、霧１９はシリンダ１３の奥行き方向の中程よりも奥側（噴射口２２とは反対側、図１および図１１の紙面右側）まで十分に到達する。 Under the third condition, the flow rate of the mist 19 such as steam injected from the injection port 22 is 100 kg / h. In the third condition, the gap (opening height) between the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end 32B of the second movable plate 32 is 40 mm. The result of this experiment is shown in FIG. In this experimental result, the flow rate of the mist 19 such as steam is halved compared to the first condition, but the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end 32B of the second movable plate 32 , The flow rate of the mist 19 is maintained. As a result, the mist 19 sufficiently reaches the far side (the side opposite to the ejection port 22, the right side in FIG. 1 and FIG. 11) rather than the middle of the cylinder 13 in the depth direction.
第４の条件では、噴射口２２から噴射される蒸気等の霧１９の流量は、５０ｋｇ／ｈである。また、第４の条件では、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間（開口高さ）は、８０ｍｍである。この実験結果を図１２に示す。この実験結果では、第１の条件に比して、蒸気等の霧１９の流量が１／４になるため、霧１９の流速が落ちて、霧１９の大部分はシリンダ１３の奥行き方向の中程よりも手前側（噴射口２２の近傍、図１および図１２の紙面左側）噴射される。 Under the fourth condition, the flow rate of the mist 19 such as steam injected from the injection port 22 is 50 kg / h. In the fourth condition, the gap (opening height) between the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end 32B of the second movable plate 32 is 80 mm. The experimental results are shown in FIG. In this experimental result, since the flow rate of the mist 19 such as steam becomes 1/4 compared to the first condition, the flow rate of the mist 19 decreases, and most of the mist 19 is in the depth direction of the cylinder 13. It is ejected on the near side (in the vicinity of the ejection port 22, on the left side in FIG. 1 and FIG. 12).
第５の条件では、噴射口２２から噴射される蒸気等の霧１９の流量は、５０ｋｇ／ｈである。また、第５の条件では、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間（開口高さ）は、２０ｍｍである。この実験結果を図１３に示す。この実験結果では、第１の条件に比して、蒸気等の霧１９の流量が１／４になるが、第１の可動板３１の他端３１Ｂと、第２の可動板３２の他端３２Ｂと、の間の隙間も１／４になるため、霧１９の流速が維持される。その結果、霧１９はシリンダ１３の奥行き方向の中程よりも奥側（噴射口２２とは反対側、図１および図１３の紙面右側）に十分に到達する。 Under the fifth condition, the flow rate of the mist 19 such as steam injected from the injection port 22 is 50 kg / h. In the fifth condition, the gap (opening height) between the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end 32B of the second movable plate 32 is 20 mm. The experimental results are shown in FIG. In this experimental result, compared with the first condition, the flow rate of the mist 19 such as steam is ¼, but the other end 31B of the first movable plate 31 and the other end of the second movable plate 32. Since the clearance between 32B is also ¼, the flow rate of the mist 19 is maintained. As a result, the mist 19 sufficiently reaches the back side (the side opposite to the ejection port 22, the right side in FIG. 1 and FIG. 13) rather than the middle of the cylinder 13 in the depth direction.
本実施形態によれば、たばこ原料処理装置１１は、たばこ原料１４を内部に有する円筒形のシリンダ１３と、たばこ原料１４に対して霧を噴射する噴射口２２と、噴射口２２の近傍に設けられるとともに、噴射口２２の前方に突出して噴射口２２の開口面積を小さくしたり、噴射口２２の前方から退避して噴射口２２の開口面積を大きくしたりする一対の可動板３１、３２と、を備える。 According to the present embodiment, the tobacco raw material processing apparatus 11 is provided in the vicinity of the cylindrical cylinder 13 having the tobacco raw material 14 therein, the injection port 22 for injecting mist to the tobacco raw material 14, and the injection port 22. And a pair of movable plates 31, 32 that protrude forward of the injection port 22 to reduce the opening area of the injection port 22 or retract from the front of the injection port 22 to increase the opening area of the injection port 22. .
この構成によれば、一対の可動板の操作によって、噴射口２２の開口面積を増減させることができる。これによって、霧の噴射量を増減した場合でも、開口面積を操作することによって、霧の噴射速度を一定に維持することができる。これによって、霧の噴射量の変更の前後において、噴射される霧の状態（噴霧領域、噴霧位置）を一定にすることができる。このため、シリンダ１３内のたばこ原料１４に十分に霧を行き渡らせて、品質を一定にすることができる。また上記構成によれば、たばこ原料処理装置１１の稼働を停止せずに、稼働状態のままで連続的に噴射口２２の開口面積を操作することができるため、たばこ原料１４の処理効率を向上できるとともに、噴射口２２の開口面積の微妙な調節も可能にできる。 According to this configuration, the opening area of the ejection port 22 can be increased or decreased by operating the pair of movable plates. Thus, even when the mist injection amount is increased or decreased, the mist injection speed can be kept constant by manipulating the opening area. This makes it possible to make the state of the sprayed mist (spray region, spray position) constant before and after the change of the mist spray amount. For this reason, fog can be sufficiently spread over the tobacco raw material 14 in the cylinder 13 to make the quality constant. Moreover, according to the said structure, since the operation area of the tobacco raw material processing apparatus 11 is not stopped, the opening area of the injection nozzle 22 can be continuously operated in the operating state, so that the processing efficiency of the tobacco raw material 14 is improved. In addition, the opening area of the injection port 22 can be finely adjusted.
たばこ原料処理装置１１は、噴射口２２を間に挟むように設けられる一対の回転軸３４、３５を備え、回転軸３４、３５のそれぞれは、可動板３１、３２の一端３１Ａ、３２Ａを支持するとともに、可動板３１、３２のそれぞれは、一端３１Ａ、３２Ａとは反対側の他端３１Ｂ、３２Ｂが噴射口２２の前方に位置するように、噴射口２２の軸線２２Ａに対して斜めになった第１の位置Ｐ１と、他端３１Ｂ、３２Ｂが噴射口２２の前方から退避した第２の位置Ｐ２と、の間で回転軸３４、３５を中心に回転できる。 The tobacco raw material processing apparatus 11 includes a pair of rotating shafts 34 and 35 provided so as to sandwich the injection port 22 therebetween, and each of the rotating shafts 34 and 35 supports one end 31A and 32A of the movable plates 31 and 32. In addition, each of the movable plates 31 and 32 is inclined with respect to the axis 22A of the injection port 22 so that the other ends 31B and 32B opposite to the one ends 31A and 32A are located in front of the injection port 22. Between the first position P1 and the second position P2 where the other ends 31B and 32B are retracted from the front of the injection port 22, the rotation shafts 34 and 35 can be rotated.
この構成によれば、霧の噴射方向を可動板の方向に沿わせて自由に変更することができ、シリンダ内部にあるたばこ原料に対して均一に霧を噴射することができる。また上記の構成によれば、噴射口２２の開口面積を小さくする場合でも、霧が通る流路の断面積を徐々に小さくすることができるため、霧の流れが乱流状に乱れることがなく、霧の流れを円滑にすることができる。また、霧を導く際に一対の可動板３１、３２に付着してしまう液滴を最小限にすることができる。 According to this configuration, the mist injection direction can be freely changed along the direction of the movable plate, and the mist can be uniformly injected to the tobacco raw material inside the cylinder. Moreover, according to said structure, even when making the opening area of the injection port 22 small, since the cross-sectional area of the flow path through which the mist can be gradually reduced, the mist flow is not disturbed in a turbulent manner. , The flow of fog can be smooth. Further, it is possible to minimize droplets that adhere to the pair of movable plates 31 and 32 when guiding the mist.
噴射口２２および一対の可動板３１、３２は、シリンダ１３の外部に設けられる。例えば、シリンダ１３の内部に噴射用のノズル等を設置すると、ノズルの上部にたばこ原料１４が蓄積してしまう恐れがある。そして、このように蓄積したたばこ原料が後になって排出部に排出されると、処理後のたばこ原料１４の品質にばらつきを生ずることとなる。この構成によれば、噴射口２２および可動板の上部にたばこ原料１４が蓄積することがなく、品質の均一なたばこ原料１４を得ることができる。また、噴射口２２および一対の可動板がシリンダ１３外に配置されれば、これらのメンテナンス性も向上する。 The injection port 22 and the pair of movable plates 31 and 32 are provided outside the cylinder 13. For example, if an injection nozzle or the like is installed in the cylinder 13, the tobacco raw material 14 may accumulate on the upper portion of the nozzle. And if the tobacco raw material accumulated in this way is later discharged to the discharge section, the quality of the processed tobacco raw material 14 will vary. According to this structure, the tobacco raw material 14 does not accumulate on the injection port 22 and the upper part of the movable plate, and the tobacco raw material 14 having a uniform quality can be obtained. Further, if the injection port 22 and the pair of movable plates are arranged outside the cylinder 13, their maintainability is also improved.
さらに、たばこ原料処理装置１１は、シリンダ１３からたばこ原料１４が排出される排出部２６と、排出部２６の近傍に設けられるとともに、たばこ原料１４の状態を検知するセンサ２７と、センサ２７からの信号に基づいて一対の可動板を操作して噴射口２２の開口面積を制御する制御装置２８と、を備える。この構成によれば、制御装置２８を介したフィードバック制御が可能となり、たばこ原料１４の水分量をより一層厳密に管理することができる。これによって、処理後のたばこ原料１４の品質をさらに向上することができる。 Furthermore, the tobacco raw material processing apparatus 11 is provided in the vicinity of the discharge part 26 where the tobacco raw material 14 is discharged from the cylinder 13, the sensor 27 for detecting the state of the tobacco raw material 14, and the sensor 27 And a control device 28 that controls the opening area of the ejection port 22 by operating a pair of movable plates based on the signal. According to this configuration, feedback control via the control device 28 becomes possible, and the moisture content of the tobacco raw material 14 can be managed more strictly. Thereby, the quality of the tobacco raw material 14 after a process can further be improved.
また、一対の可動板は、その一方の他端が噴射口２２の前方に突出するとともに、その他方が噴射口２２の前方から退避することで、霧の噴射方向を一方の可動板に沿った方向に変更可能である。この構成によれば、シリンダ１３の内部のあらゆる方向に向けて霧を噴射することができ、シリンダ１３内部にあるたばこ原料１４に均一に霧を行き渡らせることができる。 The pair of movable plates has the other end protruding in front of the injection port 22 and the other side is retracted from the front of the injection port 22 so that the spray direction of the mist follows the one movable plate. The direction can be changed. According to this configuration, the mist can be sprayed in all directions inside the cylinder 13, and the mist can be evenly distributed to the tobacco raw material 14 inside the cylinder 13.
本発明のたばこ原料処理装置１１は、上記した、たばこ原料の水分量を調整するたばこ原料調和機の例に限定されるものではない。本発明のたばこ原料処理装置は、例えば、シリンダ内に香料等を噴霧してたばこ原料に香料を付加することができる加香機や、種類の異なるたばこ原料同士を混ぜ合わせるとともに水分量を調節することができる混合機にも、当然に適用することができる。加香機では、香料等を霧１９（霧状の液）として噴射口２２からたばこ原料１４に向けて噴射する。 The tobacco raw material processing apparatus 11 of the present invention is not limited to the above-described example of the tobacco raw material conditioner that adjusts the moisture content of the tobacco raw material. The tobacco raw material processing apparatus of the present invention, for example, an aromatizer that can add a fragrance to a tobacco raw material by spraying the fragrance or the like in a cylinder, or mixes different types of tobacco raw materials and adjusts the amount of moisture. Of course, the present invention can also be applied to a mixer that can. In the aromatizer, a fragrance or the like is sprayed as a mist 19 (mist-like liquid) from the injection port 22 toward the tobacco raw material 14.
また、本発明を適用したたばこ原料処理装置１１では、可動機構２３は、上記の構造に限定されるものではない。可動機構は、例えば、図７、図８に示すような構造であってもよい。 Moreover, in the tobacco raw material processing apparatus 11 to which this invention is applied, the movable mechanism 23 is not limited to said structure. For example, the movable mechanism may have a structure as shown in FIGS.
具体的には、可動機構２３は、噴射口２２の近傍にスライド移動可能に設けられた第１の可動板３１および第２の可動板３２と、第１の可動板３１および第２の可動板３２のスライド移動を駆動するサーボモータ等の駆動源と、を有する。この変形例では、第１の可動板３１および第２の可動板３２は、噴射口２２の軸線２２Ａの方向と交差する方向に沿って配置されており、軸線２２Ａの方向と交差する方向に沿ってスライド移動することができる。第１の可動板３１および第２の可動板３２は、駆動源の駆動によって、噴射口２２の前方に突出するように移動して噴射口２２の開口面積を小さくしたり（第１の位置Ｐ１、図８参照）、噴射口２２の前方から退避する方向（開方向）に移動して噴射口２２の開口面積を大きくしたりする（第２の位置Ｐ２、図７参照）。このように、第１の可動板３１および第２の可動板３２をシャッターのような構造にしても、霧（蒸気）の噴射速度をある程度一定に維持することができる。また、第１の可動板３１および第２の可動板３２の構造を簡略化することができる。 Specifically, the movable mechanism 23 includes a first movable plate 31 and a second movable plate 32 slidably provided in the vicinity of the ejection port 22, and the first movable plate 31 and the second movable plate. And a drive source such as a servo motor for driving 32 slide movements. In this modification, the first movable plate 31 and the second movable plate 32 are arranged along a direction intersecting the direction of the axis 22A of the injection port 22, and along the direction intersecting the direction of the axis 22A. Can be moved by sliding. The first movable plate 31 and the second movable plate 32 are moved so as to protrude forward of the injection port 22 by driving of the drive source to reduce the opening area of the injection port 22 (first position P1). , Refer to FIG. 8) and move in the direction of retraction from the front of the injection port 22 (opening direction) to increase the opening area of the injection port 22 (second position P <b> 2, see FIG. 7). As described above, even when the first movable plate 31 and the second movable plate 32 are structured like shutters, the spraying speed of mist (steam) can be kept constant to some extent. Further, the structure of the first movable plate 31 and the second movable plate 32 can be simplified.
このほか、発明の要旨を逸脱しない範囲で本発明を種々変形実施可能であるのは勿論である。 In addition to this, it goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention.
１１…たばこ原料処理装置、１３…シリンダ、１４…たばこ原料、１９…霧、２２…噴射口、２３…可動機構、２６…排出部、２７…センサ、２８…制御装置、３１…第１の可動板、３２…第２の可動板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Tobacco raw material processing apparatus, 13 ... Cylinder, 14 ... Tobacco raw material, 19 ... Fog, 22 ... Injection port, 23 ... Movable mechanism, 26 ... Discharge part, 27 ... Sensor, 28 ... Control apparatus, 31 ... 1st movable Plate, 32 ... second movable plate
Claims (7)
前記たばこ原料に対して霧を噴射する噴射口と、
前記噴射口の近傍に設けられるとともに、前記噴射口の前方に突出して前記噴射口の開口面積を小さくしたり、前記噴射口の前方から退避して前記噴射口の開口面積を大きくしたりする一対の可動板と、
を備えるたばこ原料処理装置。A cylindrical cylinder having tobacco material inside;
An injection port for injecting mist to the tobacco raw material;
A pair that is provided in the vicinity of the injection port and projects forward of the injection port to reduce the opening area of the injection port, or retreats from the front of the injection port to increase the opening area of the injection port. A movable plate of
Tobacco raw material processing equipment.
前記回転軸のそれぞれは、前記可動板の一端を支持するとともに、
前記可動板のそれぞれは、前記一端とは反対側の他端が前記噴射口の前方に位置するように、前記噴射口の軸線に対して斜めになった第１の位置と、前記他端が前記噴射口の前方から退避した第２の位置と、の間で前記回転軸を中心に回転できる請求項１に記載のたばこ原料処理装置。A pair of rotating shafts provided so as to sandwich the injection port therebetween,
Each of the rotating shafts supports one end of the movable plate,
Each of the movable plates has a first position that is inclined with respect to the axis of the injection port, and the other end of the movable plate so that the other end opposite to the one end is positioned in front of the injection port. The tobacco raw material processing apparatus of Claim 1 which can rotate centering | focusing on the said rotating shaft between the 2nd positions evacuated from the front of the said injection nozzle.
前記排出部の近傍に設けられるとともに、前記たばこ原料の状態を検知するセンサと、 前記センサからの信号に基づいて前記一対の可動板を操作して前記噴射口の開口面積を制御する制御装置と、
を備える請求項３に記載のたばこ原料処理装置。A discharge part for discharging the tobacco raw material from the cylinder;
A sensor that is provided in the vicinity of the discharge unit and that detects a state of the tobacco raw material; and a control device that controls the opening area of the injection port by operating the pair of movable plates based on a signal from the sensor; ,
The tobacco raw material processing apparatus according to claim 3.
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