JP5614429B2 - 食材混合装置 - Google Patents

Description

本発明は、炊飯米に酢合わせする場合等の塊状の食材の混合に適する食材混合装置に関するものである。

特許文献１に示されるように、炊飯米に酢合わせする場合等の塊状の食材の混合のために、食材を収容した混合容器を横軸によって回動可能に支持し、混合容器を連続回転するように構成した食材混合装置が知られている。

特開２００３−３８１０９号公報

しかしながら、炊飯米に酢合わせしてできた酢飯を混合タンクから排出する際は、タンク底に付着した酢飯を掻き出す操作が避けられない。
本発明の目的は、投入された食材の混合と排出の工程を、確実かつ迅速にすることができる食材混合装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、食材を収容する混合容器の上部に食材の排出が可能な開口を形成し、混合容器を横軸で支持すると共に、該横軸で混合容器を連続して往復揺動する構成とし、スイッチ等を設ける操作部には、複数のコースを選択できるコーススイッチを設け、該コーススイッチで選択されたコースに沿って、混合容器を往復揺動する混合駆動制御を行う構成とし、該混合駆動制御後に、自動又は手動スイッチにより混合容器を前記横軸の回動で倒立し、前記開口を下方に向けて混合された食材を排出する排出工程を行う構成とし、
混合容器の下方に排出工程で排出される混合された食材を受けるコンテナを配置可能に構成し、コンテナの配置状態を検出するコンテナセンサを設け、排出工程時にコンテナセンサがコンテナの配置を検出した場合には、混合容器の開口を自動で下方に向けて混合された食材をコンテナに排出し、コンテナセンサがコンテナの配置を検出しないと、自動による排出工程を規制し、手動スイッチによる排出工程に移行可能とすることを特徴とする食材混合装置とする。

請求項１記載の発明により、塊状食材の飛び出しを招くことなく能率良く食材が混合され、また、混合容器の倒立排出により混合処理済みの食材を簡易に排出することができるので、食材の混合と排出の工程を確実かつ迅速に処理することができる。

また、混合駆動制御後に、コンテナセンサによってコンテナの装着状態をチェックし、その結果に応じて自動排出処理と手動排出処理を適宜選択可能となる。

食材混合装置の正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。 混合容器の姿勢角度範囲を表す側面図である。 排出制御工程図（ａ）〜（ｄ）である。 別構成の混合容器の要部斜視図である。 送風角度区分を表す側面図である。 混合容器の取付部の分解斜視図（ａ）および要部拡大図（ｂ）である。 コンテナ装着部の拡大斜視図である。 制御処理のフローチャートである。 操作部のスイッチ配置例である。 別構成の食材混合装置の正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。 図１０の食材混合装置の内部透視側面図である。

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
図１は、食材混合装置の正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。この食材混合装置１は、混合するべき食材を収容する混合容器２と、この混合容器２を水平軸３ｓによって回動可能に支持する回動支持機構３と、この回動支持機構３の回動角度を制御する図示せぬ回動制御機構とから構成される。そのほか、装置の運転操作のために、回動支持機構３の筐体の正面側にスイッチ等を集合した操作部３ｈを形成し、混合容器２の下方には、混合処理した食材を受けるコンテナ４を出し入れ可能に装着する。

詳細に説明すると、混合容器２は、内周面を平滑に形成して食材が付着しないようにした容器を上下に分離可能に構成し、その直立姿勢における上端に食材の投入および排出が可能な頂部開口２ａを形成する。回動支持機構３は、筒状構成の水平軸３ｓを介して冷却空気等を混合容器２に供給可能に構成するとともに、回動制御機構の制御指令に沿って混合容器２の姿勢角度位置を回動制御する。

回動制御機構は、一定の角度範囲で連続して上記水平軸３ｓを往復回動することにより混合容器２を混合駆動制御可能に構成する。この混合駆動制御は、図２の混合容器の姿勢角度範囲を表す側面図に示すように、所定の基準角度位置Ａから前後に一定の角度θで全角度幅を９０度内に設定した鋭角範囲Ｊと、この鋭角範囲Ｊを越える範囲で設定した鈍角範囲Ｋの２つの角度範囲を切換え可能とし、混合当初は上記鋭角範囲Ｊを適用し、所定タイミング以降は上記鈍角範囲Ｋを適用する。

上記基準角度位置Ａは、頂部開口２ａからの食材の投入作業に適する原点角度位置であり、また、混合容器２の後側および前側の検知位置Ｂ、Ｃを設定し、さらに、混合容器２を反転して直下方向の頂部開口２ａから食材を投下排出しうる倒立角度位置Ｄを設定し、それぞれに回動位置検出センサ３ａ〜３ｄを設ける。

これら回動位置検出センサ３ａ〜３ｄの検出信号に基づいて回動制御機構が回動支持機構３の回動角度制御を行う。上記センサーが故障した場合は、回動動作の所要時間に基づいた時間管理方式の回動角度制御に切換えて運転を続行する。また、基準角度位置Ａは、原点補正用のスイッチ操作によって位置検出センサ３ａから角度位置を移動可能に構成することにより、オペレータが食材投入の角度位置を適宜調節して作業性を向上することができる。

上記鋭角範囲Ｊは、混合容器２内の塊状の食材がその円滑な内周面を滑っても頂部開口２ａから飛び出さない範囲に設定する。この場合において、処理対象の食材量に応じて角度範囲を大きく設定する。例えば、４升（７．２リットル）炊きの炊飯米処理容量の食材混合装置について、スイッチ操作により処理量別のコース選択が可能に構成し、少量コースでは揺動角を小さく、大量コースでは揺動角を大きく設定する。また、鈍角範囲Ｋは、食材の塊がある程度までほぐされた状態において、頂部開口２ａから食材が飛散しない範囲で最大の揺動範囲に設定する。上記２つの揺動角度範囲を切換えるタイミングは、塊状食材がある程度までほぐされて混合容器２内を滑動しなくなるまでの分散所要時間に基づいて設定する。

上記構成の食材混合装置１による食材の混合動作は、炊飯米に酢合わせして酢飯を作る例について説明すると、装置の起動時に混合容器２が回動制御機構によって食材投入のための基準角度位置Ａに駆動制御されて回動支持され、頂部開口２ａがオペレータ側に臨んだ状態で炊飯米と合わせ酢を投入した上で混合駆動制御に進む。

混合駆動制御では、その当初において混合容器２を上記鋭角範囲Ｊで連続して小さく往復揺動することにより、頂部開口２ａによる空気流通下で塊状の食材が頂部開口から飛び出すことなく、小さくほぐされつつ混合される。次いで、ある程度まで塊がほぐされた所定のタイミングで揺動範囲が鈍角範囲Ｋに切換えられて混合容器２が大きく揺動されることにより、食材が飛散することなく能率良く混合される。このようにして混合処理された食材は、混合容器２を倒立することにより下方を向いた頂部開口２ａから排出されて下方の出し入れ可能なコンテナ４に全量が収容される。

このように、上記構成の食材混合装置１は、揺動角度範囲の切換えをすることにより、炊飯米に酢合わせする場合等の塊状の食材の混合に際し、空気流通による冷却下において、塊状食材の飛び出しを招くことなく能率良く食材が混合され、また、混合容器２の倒立排出により混合処理済みの食材を簡易に排出することができるので、食材の混合と排出の全工程を確実かつ迅速に処理することができる。

次に、上記食材混合装置１の排出工程について詳細に説明する。
混合容器２は、混合駆動制御の終了によって食材投入のための基準角度位置Ａで一時停止し、その後に排出制御工程図（ａ）〜（ｄ）を図３に示すように、混合容器２を食材排出のための倒立角度位置Ｄで数秒間の排出風オン（ａ）により食材をコンテナ４に強制排出し、次いで排出風オフによる後方スイング（ｂ）と前方スイング（ｃ）を２回以上繰り返し、その後再度、倒立角度位置Ｄで数秒間の排出風オン（ｄ）として残留食材の強制排出をした後、排出風オフで当初の基準角度位置Ａに復帰する。このような排出制御により、酢飯等の混合処理された炊飯米について、食材の飛散を招くことなく完全排出が可能となり、また、排出風によるほぐし冷却効果を合わせて得ることができる。

また、上記食材混合装置１の別構成の混合容器２の例として、要部斜視図を図４に示すように、頂部開口２ａにトルク・スプリング２ｓによって開閉可能な蓋２ｔを軸支し、混合容器２が反転された倒立姿勢において、食材の重量によって自然に蓋２ｔが開くように構成する。このように混合容器２を構成することにより、第１の効果として、蓋２ｔによって頂部開口２ａから酢蒸気が出ないので作業者にかかることがなく、第２の効果として、混ざりが良くなるように揺動角度を増加することができ、第３の効果として、揺動中における米の落下を防止できる。

混合容器２の送風制御は、回転数制御可能なドライバによって任意に風量調節が可能に構成し、また、送風角度区分を表す側面図を図５に示すように、回動位置検出センサ３ａ〜３ｃおよび同センサ位置からの時間制御によって混合容器２を停止位置制御するとともに、基準角度位置Ａから後側検知位置Ｂまでの後方領域Ｒを強風冷却し、また、基準角度位置Ａから前側検知位置Ｃまでの前方領域Ｆを微風冷却する。このように、前方領域Ｆを微風冷却とすることによって酢蒸気の前側吐出を低減すると共に、攪拌往復揺動角の全範囲について冷却を連続することにより冷却不足を補うことができる。

上記混合容器２の取付部は、分解斜視図（ａ）および要部拡大図（ｂ）を図６に示すように、回動支持機構３の筒状の水平軸３ｓと一体のリング状の取付部材６によって構成する。混合容器２の分割下半部２ｂを取付部材６の中心位置に装着し、周回嵌合部２ｆによって固定するとともに、分割下半部２ｂの側孔２ｈを通して風向部材３ｗを水平軸３ｓの先端に挿入し、周回嵌合することにより混合容器２を水平軸３ｓに取付ける。

上記取付部材６および風向部材３ｗにより、混合容器２を確実に取付けできるとともに、着脱が容易となるのでメンテナンス性を向上することができる。
コンテナ４は、混合容器２の下方に配置されるとともに、その装着状態を検出するコンテナセンサ４ｓと、食材の投入案内用のガイド部材４ｇを備える。コンテナ４の配置は、混合容器２の下方でその直下位置より正面のやや手前位置に出し入れ可能に配置する。ガイド部材４ｇは、装着部の拡大斜視図を図７に示すように、上記コンテナ４の配置と合わせて混合容器２から排出された投下食材をコンテナ４にガイドするように、正面部を除く３辺部により「コ」の字状に構成し、その各辺と対応して位置決めが可能な３カ所の固定フック４ｈに載せることによってコンテナ４の上側に着脱可能に支持する。

上記構成のガイド部材４ｇにより、第１の効果として、排出された食材を確実にコンテナ４に案内収容することができ、第２の効果として、コンテナ４をやや手前に配置することで、受け口を広くとれることから、コンテナ４に確実に食材を投下することができ、第３の効果として、ガイド部材４ｇの着脱がワンタッチでできることから、容易に清掃することができる。

次に、食材混合装置の自動運転については、混合容器２の自動混合駆動の後、コンテナ４の装着状態に応じて、全自動処理と手動介入処理のいずれかが選択されるように制御処理をする。

詳細には、制御処理のフローチャートを図８に示すように、自動運転がスタートすると、混合容器２を混合駆動制御する揺動攪拌処理（Ｓ１ａ）によって食材が混合され、揺動攪拌終了（Ｓ１ｂ）の際はコンテナセンサ４ｓによってコンテナ４の装着状態をチェック（Ｓ２）し、その結果に応じて全自動処理と手動介入処理のいずれかが選択される。

コンテナ４が正規に装着されている場合は、排出処理（Ｓ３ａ）、原点復帰処理（Ｓ３ｂ）、終了警報処理（Ｓ３ｃ）により、混合容器２を反転して食材をコンテナ４内に投下し、混合容器２を基準角度位置Ａに戻した後に終了を報知した上で新たな混合運転のために待機する。

また、コンテナ４が非装着の場合は、終了警報処理（Ｓ４ａ）によって自動運転を終了し、以降は、オペレータの排出操作と対応して排出処理（Ｓ４ｂ）し、続く原点復帰操作と対応して原点復帰処理（Ｓ４ｃ）をすることにより新たな混合運転が可能となる。

次に、メンテナンス機能について説明する。
自動運転中以外の場合において、図９の操作部３ｈのスイッチ配置例に示す「シャリ出し」のトグルスイッチ１１ａを押すことにより揺動モ−タの正逆運転によって食材排出を可能とし、また、同スイッチ１１ａを押し続けると混合容器２がエンドレスに回転し、位置センサを検出すると７セグ表示等による表示部１２に検出番号を表示するとともにブザーを鳴らすように構成する。例えば、原点位置センサ３ａによる基準角度位置Ａ、揺動左センサ３ｂによる揺動左位置Ｂ、揺動右センサ３ｃによる揺動右位置Ｃ、排出センサ３ｄによる排出位置Ｄのそれぞれと対応して「００」〜「０３」を表示する。

従来は、複数スイッチ、例えば、「コース１」スイッチ１２ａと「コース２」スイッチ１２ｂの同時操作によってメンテナンスモードに移行した上で、複雑なスイッチ操作によりセンサ検出等のメンテナンス制御を必要とし、顧客レベルでは取扱いが困難であったが、上記構成とすることにより、簡易な操作によって容易に位置センサの状況確認ができるので、揺動モータの動作確認を含めてメンテナンス性を向上することができる。

次に、別構成の食材混合装置について、酢合わせ処理用の酢蒸気吸引機構を説明する。食材混合装置２１は、図１０の正面図（ａ）および側面図（ｂ）に示すように、混合容器２２を給気機構付きの水平軸２３ｓによって回動可能にその両端を回動支持機構２３によって支持し、混合容器２２の下方にコンテナ２４を出し入れ可能に装着する。

また、内部透視側面図を図１１に示すように、混合容器２２の後方上位に頂部開口２２ａから排出された酢蒸気を集積吸引するファン２５を設け、吸引した酢蒸気を本体下方にホース２６で送り込み、そのホース２６の先には酢蒸気を受ける受皿２７を前後方向に出し入れ可能に構成する。

このよに酢蒸気吸引機構を構成することにより、酢合わせ処理の際の酢蒸気の撒き散らしを防止することができる。また、受皿２７は、随時引き出しが可能で簡易に洗うことができる。

１ 食材混合装置
２ 混合容器
２ａ 頂部開口
３ 回動支持機構
３ａ〜３ｄ 回動位置検出センサ
３ｓ 水平軸
４ コンテナ
２１ 食材混合装置
Ａ 基準角度位置（原点角度位置）
Ｂ 後側検知位置
Ｃ 前側検知位置
Ｄ 倒立角度位置
Ｆ 前方領域
Ｊ 鋭角範囲
Ｋ 鈍角範囲
Ｒ 後方領域
θ 揺動角度

Claims (1)

1. 食材を収容する混合容器の上部に食材の排出が可能な開口を形成し、混合容器を横軸で支持すると共に、該横軸で混合容器を連続して往復揺動する構成とし、スイッチ等を設ける操作部には、複数のコースを選択できるコーススイッチを設け、該コーススイッチで選択されたコースに沿って、混合容器を往復揺動する混合駆動制御を行う構成とし、該混合駆動制御後に、自動又は手動スイッチにより混合容器を前記横軸の回動で倒立し、前記開口を下方に向けて混合された食材を排出する排出工程を行う構成とし、
   混合容器の下方に排出工程で排出される混合された食材を受けるコンテナを配置可能に構成し、コンテナの配置状態を検出するコンテナセンサを設け、排出工程時にコンテナセンサがコンテナの配置を検出した場合には、混合容器の開口を自動で下方に向けて混合された食材をコンテナに排出し、コンテナセンサがコンテナの配置を検出しないと、自動による排出工程を規制し、手動スイッチによる排出工程に移行可能とすることを特徴とする食材混合装置。

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