JP6521861B2 - 臼およびそれを備えた飲料製造装置 - Google Patents
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Description
図1から図3を参照して、本発明に基いた実施の形態1における臼2について説明する。図1は、本実施の形態における臼2の構造を示す全体図、図2は、本実施の形態における下臼22の擦り合せ面に設けられる溝形状を示す図であり図1中II−II線矢視図、図3は、図2中III−III線矢視断面図である。
回転中心Cから伸ばした半直線Lと等角螺旋が成す角α(α1、α2)は、以下の式2で表わされる。
せん断溝201に好適な等角螺旋S1は、(式1)においてa=5、b=0.306であり、(式2)においてα=17.0°である。現実的には、半直線Lと等角螺旋S1(せん断溝201)との成す角度α1は、0°<α1<45°であれば良く、好ましくは、10°≦α1≦20°であり、さらに好ましくは、α1=17.0°となる。
次に、図17および図18を参照して、下臼22および上臼21に設けられる溝の形状に関する実施の形態について説明する。図17は、本実施の形態における下臼22に設けられる溝の形状を示す平面図、図18は、図17中のXVIII−XVIII線矢視断面図である。上臼21にも、下臼22と同様の溝が形成されることから、上臼21に対する説明は省略する。
図19および図20を参照して、本実施の形態における粉挽き機1000について説明する。図19は、本実施の形態における粉挽き機1000の構造を示す縦断面図、図20は、本実施の形態における粉挽き機1000に用いられるブレード103の構造を示す全体斜視図である。
図20に、ブレード103の全体斜視図を示す。ブレード103は、軸芯穴103dを有する回転プレート103aを有する。回転プレート103aの外周面には、120°ピッチで、擦りきりプレート103bが取り付けられている。擦りきりプレート103bには、キーブロック103cが設けられている。このキーブロック103cは、下臼22に設けられたキー溝(図示省略)に嵌合し、ブレード103は、下臼22と共に回転する。
図21から図23を参照して、上記実施の形態における粉挽き機1000を備える飲料製造装置2000の構造について説明する。図21は、本実施の形態における飲料製造装置2000の構造を示す縦断面図、図22は、本実施の形態における飲料製造装置2000の動作フローを示すブロック図、図23は、本実施の形態における臼の処理能力と回転数との関係を示す図である。
図23を参照して、臼2の回転数と処理能力との関係について説明する。ブレード103に放熱フィンの機能を持たせるとよい。粉砕時の摩擦による臼の発熱を容易に抑制することができ、粉砕対象物への熱影響を容易に抑制することが可能になる。さらに、熱影響を回避しつつ、臼2の回転数を速めることができる。図23のグラフは、臼2の回転数に対する臼の処理能力を示す。図23によれば回転数に比例して処理能力が向上することがわかる。
次に、図24を参照して、本実施の形態における粉挽き機の構造について説明する。図24は、本実施の形態における粉挽き機の構造を示す全体斜視図である。図24を参照して、モータギア213の回転は第1ギア210と第2ギア220に伝えられる。
次に、図25を参照して、本実施の形態における粉挽き機の構造について説明する。図25は、本実施の形態における粉挽き機の構造を示す全体斜視図である。図25を参照して、シャフト111には第1段臼21A、第2段臼21B、および第3段臼21Cが設けられている。
次に、図26を参照して、本実施の形態における粉挽き機の構造について説明する。図26は、本実施の形態における粉挽き機の構造を示す全体斜視図である。図26を参照して、シャフト111には臼21Dが設けられている。
図27および図28を参照して、実施の形態8における臼2Aについて説明する。図27は、本実施の形態における下臼22Aの擦り合せ面に設けられる溝形状を示す図であり、図1中II−II線矢視図に相当する図、図28は、本実施の形態における下臼22Aの斜視図である。
図29から図31を参照して、本実施の形態における臼2Aの変形例として臼2A’について説明する。図29は、本実施の形態における下臼22A’の擦り合せ面に設けられる溝形状を示す図であり、図1中II−II線矢視図に相当する図である。図30は、本実施の形態における下臼22A’の斜視図である。図31は、本実施の形態における臼2Aのさらなる変形例おける下臼22A’’の平面図である。
上記各実施の形態においては、上臼21の擦り合せ面211に設ける溝形状と下臼22の擦り合せ面221に設ける溝形状とは同じであったが、本施の形態における臼2Bにおいては、上臼(第1臼)360の擦り合せ面(第1擦り合せ面)360aに設ける溝形状と下臼(第2臼)350の擦り合せ面(第2擦り合せ面)350aに設ける溝形状とに違いを持たせている。
また、臼の形状は上記各実施の形態で示した円板形状に限られない。たとえば、実施の形態10として図44に示すような擂鉢状の臼であってもよい。図44から図52を参照して、本実施の形態の擂鉢状の臼2Cについて説明する。
次に、図53および図54を参照して、上記臼2Bを備えた粉挽装置としての粉挽きユニット300の構造について説明する。図53は、粉挽きユニット300の分解斜視図、図54は、粉挽きユニット300の縦断面図である。
Claims (10)
- 第1擦り合せ面が設けられる第1臼及び第2擦り合せ面が設けられる第2臼を有する臼であって、
前記第1擦り合せ面は、回転中心側から外周に向けて延びる曲線形状を有する第1溝を含み、
前記第2擦り合せ面は、回転中心側から外周に向けて延びる曲線形状を有する第2溝を含み、
前記第1擦り合せ面と前記第2擦り合せ面とを重ね合わせた状態において、前記第1溝と前記第2溝とは重なり合わず、
前記第1臼は、回転中心側から外周に向けて延びる曲線形状を有する第4溝をさらに含み、
前記第1臼は、中央部に粉砕対象物を入れる投入口を規定する円筒形状の側面と、前記側面から前記擦り合せ面に向けて開口する引き込み溝と、をさらに含み、
前記引き込み溝の終端は前記第4溝の始点と一致しており、
前記第4溝は、前記第1溝と交差しており、
前記第4溝は、前記回転中心側の始点から前記外周側の終点まで、常に外周に向って延びており、
前記第4溝の前記終点は、前記第1溝の前記外周側の終点よりも内側に位置し、
前記第1溝は、等角螺旋に沿って延びる形状を有し、前記回転中心から伸ばした半直線と前記第1溝との成す角度α1は、0°<α1<45°であり、
前記第2溝は、等角螺旋に沿って延びる形状を有し、前記回転中心から伸ばした半直線と前記第2溝との成す角度α1は、0°<α1<45°であり、
前記第1溝と前記第2溝との交わる交差角度βが、10°≦β≦50°である、臼。 - 前記回転中心から伸ばした半直線と前記第4溝との成す角度α2は、45°<α2<90°である、請求項1に記載の臼。
- 前記引き込み溝は、前記回転中心に対して回転対称に複数設けられ、
前記引き込み溝は、前記第4溝と同数である、請求項1または請求項2に記載の臼。 - 前記第4溝は、前記第1臼の半周以上にわたって設けられている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の臼。
- 前記第2溝は、前記回転中心に対して回転対称に複数設けられ、
前記第2溝は、1つまたは複数の分岐部と、前記分岐部から外周部に向けて延びた第3溝と、をさらに含み、
前記分岐部から外周部に向けて延びた前記第3溝は、前記第2溝の間に配置され、かつ、前記第2臼の回転方向と反対側に分岐している、請求項1から4のいずれか1項に記載の臼。 - 前記第3溝は、前記第2臼の外径をD1とし、前記回転中心を原点とする円の直径をdXとした場合に、0.2×D1≦dX≦0.6×D1を満足する位置に、前記分岐部が設けられている、請求項5に記載の臼。
- 前記第1溝は、
前記第1溝の延びる方向に直交する方向に沿った、前記第1溝の幅wは、0.3mm≦w≦1.5mmの範囲であり、前記回転中心に向かって深くなる傾斜面を有し、前記傾斜面の最外周側の前記第1擦り合せ面からの深さdは、0.1mm≦d≦1mmの範囲であり、前記傾斜面の前記第1擦り合せ面に対する傾斜角度θは、0°<θ≦4.5°であり、
前記第2溝は、
前記第2溝の延びる方向に直交する方向に沿った、前記第2溝の幅wは、0.3mm≦w≦1.5mmの範囲であり、前記回転中心に向かって深くなる傾斜面を有し、前記傾斜面の最外周側の前記第2擦り合せ面からの深さdは、0.1mm≦d≦1mmの範囲であり、前記傾斜面の前記第2擦り合せ面に対する傾斜角度θは、0°<θ≦4.5°であり、
前記第3溝は、
前記第3溝の延びる方向に直交する方向に沿った、前記第3溝の幅wは、0.3mm≦w≦1.5mmの範囲であり、前記回転中心に向かって深くなる傾斜面を有し、前記傾斜面の最外周側の前記第2擦り合せ面からの深さdは、0.1mm≦d≦1mmの範囲である、請求項5に記載の臼。 - 前記第1臼の外径をD1とし、前記引き込み溝の終端の直径をd6とし、前記第4溝の終端の直径をdEとするとき、d6≦0.5×D1、dE≦0.9×D1を満足し、
前記引き込み溝は前記側面とd6とに挟まれる範囲に配置され、
前記第4溝は前記側面から前記第4溝の終端の直径とに挟まれる範囲に配置されている、請求項1に記載の臼。 - 前記第1擦り合せ面の最外周部には前記第1溝が存在しない平坦部が全周に設けられ、
前記第2擦り合せ面の最外周部には前記第2溝が存在しない平坦部が全周に設けられ、
前記第4溝の延びる方向に直交する方向に沿った前記第4溝の幅wは、0.3mm≦w≦1.5mmの範囲であり、
前記第4溝は前記回転中心に向かって深くなる傾斜面を有し、
前記第4溝の終端における前記第1擦り合せ面からの深さdは、0.1mm≦d≦2mmの範囲であり、
前記傾斜面の前記第1擦り合せ面に対する傾斜角度θは、0°<θ≦4.5°である、
請求項1に記載の臼。 - 粉末を用いて飲料を製造する、飲料製造装置であって、
粉砕対象物を粉砕して前記粉末を得る粉挽き機と、
液体を貯留するタンクと、
前記粉挽き機によって得られた前記粉末と前記液体とが供給され、前記粉末と前記液体とを混ぜ合せる撹拌槽と、
を備え、
前記粉挽き機は、請求項1から9のいずれか1項に記載の臼が用いられている、飲料製造装置。
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