JP7353005B1 - 攪拌装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記分散させる物と前記液体とを収納する上下に延びる収納部(例えば、収納部10)と、
前記分散させる物及び前記液体を入れるとともに前記液状体を出すべく、前記収納部の上部に設けられた上部開閉部(例えば、上部開閉部11)と、
前記収納部の内部に収納され、巻き径が一定であり、中央部のピッチが密であり、この中央部の両側部のピッチが疎であるコイルばね(例えば、コイルばね20)と、
前記コイルばねの一方の端部に取り付けられ、前記収納部の上部に配置されて、前記コイルばねを前記収納部の内部に垂下させる中栓(例えば、中栓21)と、
前記コイルばねの他方の端部に取り付けられ、前記収納部を振って前記コイルばねを伸張させた場合に前記収納部の底面に当接する衝突体(例えば、衝突体22)と、を有することを特徴とする攪拌装置。
また、衝突体が収納部の底面に衝突した瞬間に、コイルばねの上方部位が伸びる一方で、コイルばねの下方部位が縮まるようになる。これにより、衝突体が収納部の底面に衝突した際の衝撃がコイルばねの下方部位によって吸収されるため、収納部を振ったときの衝突音を軽減することが可能になる。
前記衝突体は、
内側に前記コイルばねの端部を挿入可能な円筒部(例えば、円筒部220)
前記円筒部の上端から前記円筒部の中心軸に向かって延在するドーナツ形状の平板部(例えば、平板部222)と、
前記円筒部と前記平板部との角部に形成された扇形の凹み(例えば、凹み22a)と、を備え、
当該凹みは、
前記平板部の中央部に形成された中央孔部の一部から中心軸に沿って垂直に延びる壁面部(例えば、壁面部225)と、
当該壁面部の端部から前記円筒部まで延びる水平面部(例えば、水平面部226)と、
前記壁面部における円周方向両側部から前記水平面部における円周方向両側部に沿って延びる一対の側面部(例えば、側面部227、227)と、
前記一対の側面部における前記水平面部との付け根部分及び前記円筒部を切り欠いて形成した切欠き部(例えば、切欠き228、228)と、を有し、
前記切欠き部は、前記コイルばねの端部が挿通可能な切欠き幅を有することを特徴とする攪拌装置。
前記中栓は、
前記収納部の上端部に挿入可能でかつ内側に前記コイルばねの端部を挿入可能な中栓円筒部(例えば、円筒部210)と、
前記中栓円筒部の上端から外側に延びる鍔部(例えば、鍔部211)と、
前記中栓円筒部の下端から前記中栓円筒部の中心軸に向かって延在するドーナツ形状の中栓平板部(例えば、平板部212)と、
前記中栓円筒部と前記中栓平板部との角部に形成された扇形の中栓凹み(例えば、凹み21a)と、を備え、
当該中栓凹みは、
前記中栓平板部の中央部に形成された中栓中央孔部の一部から中心軸に沿って垂直に延びる中栓壁面部(例えば、壁面部215)と、
当該中栓壁面部の端部から前記中栓円筒部まで延びる中栓水平面部(例えば、水平面部216)と、
前記中栓壁面部における円周方向両側部から前記中栓水平面部における円周方向両側部に沿って延びる一対の中栓側面部(例えば、側面部217、217)と、
前記一対の中栓側面部における前記中栓水平面部との付け根部分及び前記中栓円筒部を切り欠いて形成した中栓切欠き部(例えば、切欠き218、218)と、を有し、
前記中栓切欠き部は、前記コイルばねの端部が挿通可能な切欠き幅を有することを特徴とする攪拌装置。
前記中栓壁面部の外面と前記突起部の内面との間に前記コイルばねの端部が挿通可能であることを特徴とする攪拌装置。
攪拌装置1は、収納部10と、上部開閉部11と、キャップ部12と、攪拌部13と、を備えている。攪拌装置1は、収納部10の中に分散させる物(例えば、プロテイン粉末)と液体(例えば、水)とを入れ、更に攪拌部13を装着し、キャップ部12を取り付けた上部開閉部11を収納部10に取り付けて収納部10を密封し、収納部10を上下左右に振って攪拌することにより、液体に分散させる物が拡散してなる液状体を生成するものである。使用者は、キャップ部12を外すことにより、液状体を取り出すことが可能になる。なお、以下の説明において、分散させる物としてプロテイン粉末、液体として水を収納部10の中に入れ、攪拌することにより液状体としてプロテイン液を生成することを例として説明する。
直径50ミリメートルから70ミリメートル、高さ150ミリメートルから170ミリメートル、容量が280ミリメートルから400ミリメートル程度が、人が持って振るのに適切である。
図1に描いた収納部10の形状は、円柱に近いものを描いたが、他の形状であってもよい。収納可能な容量を増やすために、中央部をやや広くしたり、攪拌装置1を振る際に手から滑り落ちるのを防止するために、中央部を握りやすい形状、例えば指をあててグリップしやすい形状にしたりしてもよい。
コイルばね20の設計(ピッチの疎密、コイルばねを構成する線径)については図10~図12を参照しつつ後述する。コイルばね20は、上部が収納部10の上端部に固定されて、収納部10の内部に垂下した状態となり、下部が自由に振動及び揺動を含む運動が可能となっている。コイルばね20の材質は、たとえば、鉄(鋼)、ステンレス、チタン、チタン合金、アルミニウム、プラスチックなどを用いることができる。コイルばね20を構成する線は、その表面がさまざまな面を有して凹凸を持つようにしてもよい。
膨出部222aは、孔部223を形成する内側平板部222の内側の端面の複数箇所(本実施形態によれば7箇所)から、円筒部220の中心軸側に向かって膨出している。膨出部222aは、凸の円弧状に僅かに膨出したものであり、内側平板部222の内側の端面における、長孔224に対して円筒部220の中心軸側寄りの部位に形成されている。小突起220aは、図9に示すように、下方から平面視した場合に略楕円形状であり、円筒部220の下部の端面の複数箇所(本実施形態によれば8箇所)から、から下方に向かって膨出している。小突起220aは、凸の円弧状に僅かに膨出したものであり、8箇所の小突起220aは、隣り合う小突起220a、220aが円筒部220の中心軸に対して45度の間隔となるように配置されている。
図10は、コイルばねのピッチの疎密、コイルばねを構成する線径について、詳しく述べる図である。ここでは、材質がステンレスSUS304を用いている。
図10(a)に示すコイルばねは、バネを構成する線径が1.4ミリメートルであり、外形(巻き径)が36ミリメートル。ばねの自然長(横に置いた時の長さ)が108.5ミリメートル。一端部の空き無しで密巻きにした部分(6コイル密)の長さは8.4ミリメートル。中央部の空き無しで密巻きにした部分(7コイル密)の長さは9.8ミリメートル。他端部の空き無しで密巻きにした部分(2コイル密)の長さは2.8ミリメートル。一端部の密巻き部分と中央部の密巻き部分との間の部分(ピッチが疎の部分)の長さは38.5ミリメートル(18巻き×1.4ミリメートル+アキ19カ所×0.7ミリメートル=25.2ミリメートル+13.3ミリメートル)。他端部の密巻き部分と中央部の密巻き部分との間の部分(ピッチが疎の部分)の長さは49.0ミリメートル(23巻き×1.4ミリメートル+アキ24カ所×0.7ミリメートル=32.2ミリメートル+16.8ミリメートル)である。
本実施形態の攪拌装置1の作用・機序は、二つの観点から説明できる。
第一に、コイルばねが振動・揺動することで、液状体をかき回すことである。これにより、油のかたまり、粒のかたまり、沈殿物のかたまりなどをせん断して小さくし、液状体に分散させる。
攪拌装置1の収納部10に、液状体を収納し、キャップ部12が取り付けられた上部開閉部11を締めて、使用者が手に持って振ると、コイルばね20に衝撃が加わる。そして、その衝撃により、コイルばね20が振動及び揺動する。その振動及び揺動が伝わっていくことで、音(可聴域のものに限らず、それよりも低い音、あるいはそれよりも高い音の可能性を含む)が生じる。使用者が複数回にわたって攪拌装置1を振ると、この音も持続的に生じ続ける。
次に、本実施形態の攪拌装置1を用いたプロテイン粉末ふるい透し試験について説明する。
この試験は、攪拌装置1の収納部10に水とプロテイン粉末とを入れ、攪拌装置1を振って攪拌し、その混合液をふるい編目に透す。そして、ふるい編目に透すのにかかった時間と、ふるい編目に付着したプロテイン粉末の重量とを測定する、というものである。つまり、ふるい編目に透すのにかかった時間が短く、ふるい編目に付着したプロテイン粉末の重量が少ないほど、攪拌によって混合液中のプロテイン粉の粒子が細かくなったという結論を得ることができる。
プロテイン粉末ふるい透し試験を行うに当たり、攪拌装置1以外に、
プロテイン粉:10g、
水:100ml、
粉ふるい:ワイヤ径0.16mm、編み目0.50mmの正方形、
タイマー、量り、
を用意する。
先ず、予め、粉ふるいの重量を測定する。
収納部10に水とプロテイン粉末とを入れ、収納部10を振って10回攪拌する。その後、収納部10内のプロテイン液を粉ふるいに移し、プロテイン液が粉ふるいに透し終わるまでの時間を計測する。
次に、プロテイン液が透された粉ふるいを乾燥させてから、粉ふるいの重量を測定する。そして、プロテイン液が透された粉ふるいの重量とプロテイン液が透される前の粉ふるいの重量との差を求めることにより、ふるい編目に付着したプロテイン粉の重量を得ることができる。
上記の試験を、収納部10にコイルばね20を取り付けた場合と、収納部10にコイルばね20を取り付けない場合との2種類行った。
図13は、収納部10にコイルばね20を取り付けた場合と、取り付けない場合とにおけるふるい編目に付着したプロテイン粉の重量の比較を示す説明図であり、図14は、収納部10にコイルばね20を取り付けた場合と、取り付けない場合とにおける粉ふるい透し時間の比較を示す説明図である。上記の試験の結果、図13、図14に示すように次に記載するような値が得られた。
プロテイン液を透した後の粉ふるいの重量:23.5606g ・・・(A)
プロテイン液を透す前の粉ふるいの重量:22.8644g ・・・(B)
ふるい編目に付着したプロテイン粉の重量:(A)-(B)=0.6962g
粉ふるい透し時間:13.26秒
プロテイン液を透した後の粉ふるいの重量:23.0224g ・・・(A)
プロテイン液を透す前の粉ふるいの重量:22.8229g ・・・(B)
ふるい編目に付着したプロテイン粉の重量:(A)-(B)=0.1995g
粉ふるい透し時間:6.04秒
10 収納部
10a 平板部分
10b 円筒部分
11 上部開閉部
11a 下円筒部
11b 平板部
11c 上円筒部
12 キャップ部
13 攪拌部
20 コイルばね
21 中栓
21a 凹み
22 衝突体
22a 凹み
210 円筒部
210a 突起部
211 鍔部
212 内側平板部
213 孔部
214 長孔
215 壁面部
216 水平面部
217 側面部
218 切欠き
219 突起部
219a 傾斜面
220 円筒部
220a 小突起
222 内側平板部
222a 膨出部
223 孔部
224 長孔
225 壁面部
226 水平面部
227 側面部
228 切欠き
Claims (9)
- 分散させる物と液体とを収納し、振ることにより前記分散させる物を前記液体に分散させてなる液状体を生成する攪拌装置であって、
前記分散させる物と前記液体とを収納する上下に延びる収納部と、
前記分散させる物及び前記液体を入れるとともに前記液状体を出すべく、前記収納部の上部に設けられた上部開閉部と、
前記収納部の内部に収納され、巻き径が一定であり、中央部のピッチが密であり、この中央部の両側部のピッチが疎であるコイルばねと、
前記コイルばねの一方の端部に取り付けられ、前記収納部の上部に配置されて、前記コイルばねを前記収納部の内部に垂下させる中栓と、
前記コイルばねの他方の端部に取り付けられ、前記収納部を振って前記コイルばねを伸張させた場合に前記収納部の底面に当接する衝突体と、を有することを特徴とする攪拌装置。 - 前記衝突体は、
内側に前記コイルばねの端部を挿入可能な円筒部と、
前記円筒部の上端から前記円筒部の中心軸に向かって延在するドーナツ形状の平板部と、
前記円筒部と前記平板部との角部に形成された扇形の凹みと、を備え、
当該凹みは、
前記平板部の中央部に形成された中央孔部の一部から中心軸に沿って垂直に延びる壁面部と、
当該壁面部の端部から前記円筒部まで延びる水平面部と、
前記壁面部における円周方向両側部から前記水平面部における円周方向両側部に沿って延びる一対の側面部と、
前記一対の側面部における前記水平面部との付け根部分及び前記円筒部を切り欠いて形成した切欠き部と、を有し、
前記切欠き部は、前記コイルばねの端部が挿通可能な切欠き幅を有することを特徴とする請求項1記載の攪拌装置。 - 前記円筒部の下端面に、下方に突出する複数の突起部を形成したことを特徴とする請求項2記載の攪拌装置。
- 前記平板部の内側の端面に、前記円筒部の中心軸に向かって膨出する複数の膨出部を形成したことを特徴とする請求項2記載の攪拌装置。
- 前記平板部の平板面に、複数の孔部を形成したことを特徴とする請求項2、3又は4記載の攪拌装置。
- 前記中栓は、
前記収納部の上端部に挿入可能でかつ内側に前記コイルばねの端部を挿入可能な中栓円筒部と、
前記中栓円筒部の上端から外側に延びる鍔部と、
前記中栓円筒部の下端から前記中栓円筒部の中心軸に向かって延在するドーナツ形状の中栓平板部と、
前記中栓円筒部と前記中栓平板部との角部に形成された扇形の中栓凹みと、を備え、
当該中栓凹みは、
前記中栓平板部の中央部に形成された中栓中央孔部の一部から中心軸に沿って垂直に延びる中栓壁面部と、
当該中栓壁面部の端部から前記中栓円筒部まで延びる中栓水平面部と、
前記中栓壁面部における円周方向両側部から前記中栓水平面部における円周方向両側部に沿って延びる一対の中栓側面部と、
前記一対の中栓側面部における前記中栓水平面部との付け根部分及び前記中栓円筒部を切り欠いて形成した中栓切欠き部と、を有し、
前記中栓切欠き部は、前記コイルばねの端部が挿通可能な切欠き幅を有することを特徴とする請求項1記載の攪拌装置。 - 前記中栓水平面部に、前記中栓壁面部に対向する突起部を形成し、
前記中栓壁面部の外面と前記突起部の内面との間に前記コイルばねの端部が挿通可能であることを特徴とする請求項6記載の攪拌装置。 - 前記突起部の先端部の外周側に、前記中栓円筒部の中心軸に向かって上り傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項7記載の攪拌装置。
- 前記中栓平板部の平板面に、複数の中栓孔部を形成したことを特徴とする請求項6、7又は8記載の攪拌装置。
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