WO2020203452A1

WO2020203452A1 - 粉砕装置

Info

Publication number: WO2020203452A1
Application number: PCT/JP2020/012949
Authority: WO
Inventors: 勝三角; 尚泉杉本
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-10-08
Also published as: CN113597342B; JPWO2020203452A1; TWI828878B; CN113597342A; TW202034837A

Abstract

被粉砕物の粉砕を最適に行え、且つ、粉砕された被粉砕物の固着を防止し得る粉砕装置を実現すること。本発明の粉砕装置は、粉砕ユニットを内部に収容する保温容器を備え、温度センサが検出する保温容器内の温度を所定温度に維持するように、保温容器内に設けられた第１ヒータおよび第２ヒータの動作を制御する。

Description

粉砕装置

　本発明の一態様は、カカオ豆等の固体原料を粉砕する粉砕装置に関する。本願は、２０１９年３月２９日に日本で出願された特願２０１９－０６８９３２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　この種の粉砕装置としては、例えば特許文献１に開示されている電動粉挽き機が知られている。この電動粉挽き機は、被粉砕物が投入され、次段に送る開口を有する投入部と、導入調整部からの被粉砕物を粗く粉砕する粗粉挽き部と、粗粉挽き部で粉砕された被粉砕物をさらに細かく粉砕する精細粉挽き部と、精細粉挽き部への被粉砕物の導入量を調整する調整部とを備えている。

日本国公開公報「特開２０１８－６９１３６号公報」（２０１８年５月１０日公開）

　ところで、特許文献１では、被粉砕物が粉砕される粉砕領域における、被粉砕物の導入領域の温度を、被粉砕物が有する油分が抽出される温度より低くなるようにし、排出領域の温度を、被粉砕物が有する油分が抽出される温度より高くすることで、被粉砕物であるカカオ豆の粉同士の固着を防止している。

　しかしながら、一般に、被粉砕物であるカカオ豆はある程度温められていると粉砕が容易になる。特に、粉砕装置における粉砕初期段階で、カカオ豆が所望する温度（粉砕を効率的に行える温度）まで温められた状態にすれば、粉砕を最適に行うことができる。

　しかしながら、特許文献１では、上述したとおり、粉砕領域において、被粉砕物の粉砕初期段階（導入領域）において、被粉砕物が有する油分が抽出される温度より低くなるように構成されているので、被粉砕物を粉砕が効率的に行える温度まで温められているとは言えない。従って、特許文献１に開示された技術では、被粉砕物の粉砕を最適に行えないという問題が生じる。

　本発明の一態様は、被粉砕物の粉砕を最適に行え、且つ、粉砕された被粉砕物の固着を防止し得る粉砕装置を実現することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る粉砕装置は、回転駆動される粉砕部を有し、固体原料を前記粉砕部にて粉砕する粉砕ユニットと、前記粉砕ユニットを内部に収容する温調容器と、前記温調容器内の温度を検出する温度検出部と、前記温調容器内に設けられた加熱部と、前記温度検出部が検出する前記温調容器内の温度を所定温度に維持するように前記加熱部の動作を制御する制御部とを備えていることを特徴としている。

　本発明の一態様によれば、被粉砕物の粉砕を最適に行うことができ、且つ、粉砕された被粉砕物の固着を防止することができる。

本発明の実施形態１に係る粉砕装置の斜視図である。図１に示した粉砕装置の分解斜視図である。図１に示した粉砕ユニットの斜視図である。図３に示した粉砕ユニットの分解斜視図である。図３に示した粉砕ユニットの縦断面を含む斜視図である。図５に示した粉砕ユニットの縦断面部分の正面図である。図１に示した粉砕装置が備える温調装置を制御する制御部のブロック図である。（ａ）（ｂ）は、図１に示した粉砕装置が備える温調装置の概略構成を示す図である。本発明の実施形態２に係る粉砕装置の斜視図である。図９に示す粉砕装置が備える温調装置を制御する制御部のブロック図である。図９に示す粉砕装置が備える温調装置の概略構成を示す図である。（ａ）（ｂ）は、図１１に示した温調装置の吸気口および吸気口の配置位置を示す図である。

　（固体原料の粉砕についての概要）
　穀類や豆類等の固体の粉砕は、固体が粉砕されることによって用途が飛躍的に拡大するため、さまざまな食品に対して利用されている。しかしながら、均一な粉砕物を効率良く、かつ風味の劣化を防いで行うことの困難さもまた良く知られているところである。粉砕効率を重視すれば、粉砕物の粒子が粗く不均一となり、小麦粉、蕎麦粉等では滑らかさが失われ、うどんや蕎麦の品質が低下するのみならず、粉砕時に余分な熱が掛かるために酸化による風味の劣化が起こり易い。粉砕時に余分な摩擦熱が粉砕物に加わった場合、お茶では新鮮な風味が損なわれ、豆乳では青臭さの強いものになってしまう。臼をゆっくりと回転させて粉砕物を粉砕するという古くからの考え方は、摩擦熱の発生が抑えられるので、加工中の粉砕物の風味の劣化を防ぐという点で極めて理にかなっている。

　石臼のように回転する砥石と固定された砥石の間のクリアランスによって、粉砕物の粒度を調整するという粉砕方式は、材質が天然石からセラミック、金属へと変わっても、基本的な考えは同じである。これは乾式粉砕においても、湿式粉砕に於いても同様であり、蕎麦製造における蕎麦の実の粉砕は乾式で行われ、豆腐製造に於ける大豆の粉砕は湿式で行われている代表例である。石臼方式での粉砕は、様々な分野で利用されているが、乾式、湿式を問わず１段の粉砕で目的の粒子サイズとなるよう、回転砥石部と固定砥石部のクリアランス調整を行って実施されている。また、材質をステンレスの様な金属とした粉砕機においても、その回転刃と固定刃とのクリアランスの調整は、１段の粉砕で目的のサイズの粉砕物となるよう設計され、実施されている。

　例えば、チョコレートの場合、カカオニブと呼ばれる、焙煎したカカオ豆を粗粉砕した原料を使用する。チョコレート工房など店舗で粉砕する場合は石臼方式を利用することがあり、石臼同士のクリアランスを段階的に調整する。所望の滑らかなチョコレートになるまで、クリアランスを徐々に狭くしながら粉砕を複数回繰り返す必要がある。原料であるカカオの一粒のサイズはクリアランスに対して比較的大きく不利である。すなわち、カカオは徐々に細かく粉砕されるので、目的とする粒子となるまでに時間が掛かることとなる。

　カカオの粉砕には、カカオの融点が３５℃程度であり、カカオニブ粉砕時の臼とカカオニブとの摩擦熱により液（ペースト）状となることを利用し、湿式粉砕を採用する。粉砕中のカカオおよび臼の温度は成り行きで決まることになり従来制御されてこなかった。温度が低ければ、カカオが臼内で流動できず溝に固着し、粉砕できない上、モータへの負荷が増大することになる。一方温度が高すぎる場合は、カカオが焦げ付くことがあり、カカオの品質を低下させることになる。

　〔実施形態１〕
　以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態の粉砕機としての粉砕ユニット１１を備える粉砕装置１の斜視図である。図２は、図１に示した粉砕装置１の分解斜視図である。図３は、図１に示した粉砕ユニット１１の斜視図である。図４は、図３に示した粉砕ユニット１１の分解斜視図である。図５は、図３に示した粉砕ユニット１１の縦断面を含む斜視図である。図６は、図５に示した粉砕ユニット１１の縦断面部分の正面図である。なお、粉砕ユニット１１は、熱伝導性の良い材料で構成されているのが好ましい。

　（粉砕装置１の概要）
　図１および図２に示すように、粉砕装置１は、粉砕ユニット１１、保温容器１２、ホッパー１３、モータ１４およびカカオマス取出しレバー１５を備えている。

　粉砕ユニット１１は保温容器（温調容器）１２の内部に収容され、ホッパー１３は粉砕ユニット１１の上に取り付けられている。ホッパー１３は固体原料を収容する。本実施形態では固体原料がカカオニブである場合について説明する。モータ１４は粉砕装置１の下部に設けられ、粉砕ユニット１１の粉砕部２６を回転させる。カカオマス取出しレバー１５は粉砕装置１の側部に位置する。カカオマス取出しレバー１５が下方へ回転操作されることにより、粉砕ユニット１１にて粉砕されたカカオニブのカカオマス（カカオ粉末）を取出し口１６から取り出すことができる。

　粉砕装置１では、清掃のために、粉砕ユニット１１は、保温容器１２に対して着脱可能に嵌合され、ホッパー１３は、粉砕ユニット１１に対して着脱可能に嵌合されている。また、粉砕ユニット１１には、ハンドル（図示せず）が設けられており、このハンドルを利用し当該粉砕ユニット１１の着脱を行うようになっている。

　（粉砕ユニット１１の構成）
　図３から図６示すように、粉砕ユニット１１は、上部に筐体部２１を有し、下部に回収搬送部２２を有している。筐体部２１は、粉砕ユニット１１を保温容器１２の内部に対して出し入れする際に使用するハンドル２３を有している。筐体部２１の内部には、上から下方へ、ホッパー受部２４、導入部２５および粉砕部２６が設けられている。

　ホッパー受部２４は、粉砕ユニット１１の上に配置されるホッパー１３を受ける。ホッパー受部２４は下端部に開口部を有する。ホッパー１３はカカオニブを収容しており、導入部２５は、ホッパー１３からホッパー受部２４を介して供給されるカカオニブを受け入れる。導入部２５は下端部に開口部２５ａを有する。

　粉砕部２６は、中央部にコニカル臼２７を有し、コニカル臼２７の周りに平臼２８を有する。コニカル臼２７は、回転臼である内臼２９と固定臼である外臼３０とからなる。外臼３０は円筒形状を有し、内臼２９は外臼３０に挿入され、下部から上部へ向かうにしたがって、外径が漸次小さくなった形状を有する。コニカル臼２７の上端部における外臼３０の内側は、カカオニブの入口部３３となっている。コニカル臼２７は、導入部２５から投入されたカカオニブを粉砕し、粗いカカオマスとする。

　平臼２８は、回転臼である下臼３１と固定臼である上臼３２とからなる。下臼３１は内臼２９の外周部に固定され、内臼２９と一体となっている。上臼３２は外臼３０の外周部に固定され、外臼３０と一体となっている。内臼２９および下臼３１の中心部には中心軸３７が設けられている。平臼２８は、コニカル臼２７にて形成された粗いカカオマスを微細なカカオマスに粉砕する。

　回収搬送部２２は、上部にカカオマスを直接受ける材料受部３４を含むカカオマス受部４１を有し、材料受部３４に接続された搬送通路３５を有し、材料受部３４の下に駆動伝達部３６を有している。材料受部３４の上には粉砕部２６が配置され、材料受部３４は粉砕部２６にて形成されたカカオマスを受ける。搬送通路３５は、材料受部３４が受けたカカオマスを下方へ搬送する。駆動伝達部３６は、モータ１４の駆動力を材料受部３４上に載置されている粉砕部２６の中心軸３７に伝達し、粉砕部２６（内臼２９および下臼３１）を回転させる。

　なお、図４および図５では、コニカル臼２７の内臼２９に付着防止・撹拌部材４４が設けられている状態を示している。

　（温調装置）
　図７は、図１に示した粉砕装置１が備える温調装置を制御する制御部のブロック図である。図８の（ａ）（ｂ）は、図１に示した粉砕装置１が備える温調装置の概略構成を示す図である。

　本実施形態に係る温調装置は、保温容器１２と、保温容器１２内で空気を循環させるための第１ファン（循環ファン）１７ａ、保温容器１２内に外気を取り込むための第２ファン（冷却ファン）１７ｂ、保温容器１２内を温めるための第１ヒータ（加熱部）１８ａおよび第２ヒータ（加熱部）１８ｂ、第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂのオン・オフするためのスイッチ１９、保温容器１２内の温度を検出するための温度センサ（温度検出部）２０、温度センサ２０の検出結果に応じて、第１ファン１７ａ、第２ファン１７ｂ、第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂ、スイッチ１９の駆動を制御する制御部５１を含んでいる。なお、上述した通り、粉砕ユニット１１は、粉砕装置１から着脱可能となっているため、第１ファン１７ａ、第２ファン１７ｂ、第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂは、粉砕ユニット１１以外に設けられている。

　保温容器１２は、内部に粉砕ユニット１１を収容する略円筒形状の容器であって、収容した粉砕ユニット１１の周囲に空間を形成する。この空間に存在する空気を暖めたり、冷やしたりすることで、当該空間内の温度を所定温度に維持するようになっている。この所定温度の詳細については後述する。なお、保温容器１２の円筒形部分はガラスで形成されているが、ガラスに限定されるものではない。

　なお、保温容器１２の円筒形部分をガラスで形成した場合、以下のようなメリットがある。すなわち、粉砕ユニット１１を保温容器に着脱できる構成であり、保温容器内に粉砕ユニットが正しい位置（前後、上下）へ嵌合されているかをガラスを通して確認することができる。また、粉砕ユニット１１が粉砕装置１にセットされているか否かをガラスを通して一目で確認できるため、粉砕ユニット１１を入れ忘れた状態でホッパー１３を取り付けて、誤ってホッパー１３の栓（シャッター）を回してしまうと、カカオニブが保温容器１２内にこぼれ落ちてしまうことを防止することができる。

　また、粉砕ユニット１１からカカオマスが漏れる等のエラー発生の有無を目視で確認でき、保温容器１２内部の清掃時の視認性を良くすることができる。

　第１ファン１７ａは、例えばプロペラファンからなり、図８に示すように、保温容器１２の上面１２ａにおいて、吸気側が斜め上（保温容器１２外側）、排気側が斜め下（保温容器１２内側）に向くように配置され、空気を保温容器１２の内部から吸気して、再び保温容器１２内に排気するように駆動する。つまり、第１ファン１７ａは、保温容器１２内の空気を循環させる循環ファンとして機能している。具体的には、第１ファン１７ａが駆動すると、保温容器１２内の空気が、当該第１ファン１７ａの両サイドの隙間から吸気側に回って吸われて、再び当該第１ファン１７ａの排気側から保温容器１２の内部に排出される。これにより、第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂによって温められた空気を保温容器１２内で循環させて、当該保温容器１２内のガラスで囲まれた部分の空間に存在する空気が温まる。つまり、第１ファン１７ａを用いることで、保温容器１２内の空気を積極的に循環させることになり、より早く保温容器１２内の空気を所定温度まで温めることが可能となる。

　一方、第２ファン１７ｂは、例えばシロッコファンからなり、保温容器１２の上面１２ａの第１ファン１７ａと対向する位置に設けられており、保温容器１２の外部から外気を吸って、当該保温容器１２内に排出する。この第２ファン１７ｂから外気が排出されると、当該保温容器１２の空気の温度を下げることになる。つまり、第２ファン１７ｂは、冷却ファンとして機能する。

　第２ファン１７ｂは、第１ファン１７ａによる保温容器１２部の空気の循環によって当該保温容器１２内部の温度が高くなりすぎるときに駆動し、保温容器１２内の温度を下げるようになっている。例えば、温度センサ２０によって検出された保温容器１２内の温度が所定温度よりも高くなると、第２ファン１７ｂを駆動させ、当該保温容器１２内を冷却する。これにより、保温容器１２内の空気の温度が一定に保たれる。

　第１ヒータ１８ａは、例えばシーズヒータからなり、保温容器１２内の上部に設けられ、当該保温容器１２内の空気を加熱する。第２ヒータ１８ｂは、第１ヒータ１８ａと同様にシーズヒータからなり、保温容器１２内の下部に設けられ、当該保温容器１２内の空気を加熱する。なお、第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂとしては、シーズヒータに限定されるものではなく、他の一般的なヒータであってもよい。例えば、一般的なヒータとして、ニクロム、セラミック、カーボン（ＰＴＣ（Positive Temperature Confficient）特性を有するカーボン）、ハロゲン等ある。また、その他の加熱方式として、ペルチェ素子、ヒートポンプ式等を用いる加熱方式がある。

　保温容器１２内の空気を迅速に加熱するという観点から、第１ヒータ１８ａと第２ヒータ１８ｂの両方が設けられていることが好ましい。しかしながら、保温容器１２内で空気が循環することを考慮した場合、少なくとも第２ヒータ１８ｂを設けていればよい。これは、第２ヒータ１８ｂは、保温容器１２の下部に設けられ、第１ファン１７ａが保温容器１２の上部に設けられているため、保温容器１２内で上昇する温まった空気と、第１ファン１７ａから下方に排出される空気とが混ざるため、当該保温容器１２内全体の空気の温度を循環させながら早く温めることが可能となるためである。

　ここで、保温容器１２内の空気を温めることの目的は、粉砕ユニット１１の粉砕部２６を構成しているコニカル臼２７、平臼２８を温めることである。つまり、保温容器１２は、コニカル臼２７、平臼２８の温度を調整する臼温度調整手段として機能する。

　図５または図６に示すように、カカオマス受部４１は、粉砕ユニット１１の温調を行うために、当該粉砕ユニット１１の回転側臼近傍に配置され、その側壁４１aは平臼２８による摺動面（臼摺動面）４２よりも高い位置にある。この場合、平臼２８の臼摺動面４２に直接風が当たらないようになるため、臼側面での粉砕物（カカオマス）の固着、堆積を抑制し、臼側面が塞がれることを防止できる。さらに、被粉砕物を搬送する搬送経路の一部を構成していてもよい。この場合、粉砕による摩擦熱を効率よく放熱し、臼温度が高くなり過ぎることなく、所定温度に調整可能となる。しかも、粉砕により発生した摩擦熱がカカオマス受部４１に伝わり、被粉砕物を搬送するための搬送経路を保温することで、当該搬送経路での被粉砕物の固着を防ぐことができる。このため、カカオマス受部４１は熱伝導性の良い金属材料（ＡＬ：アルミニウム）で構成するのが好ましい。

　ここで、カカオ豆を構成している油分の融点は３０℃～４０℃であるため、コニカル臼２７、平臼２８を３０℃～４０℃に温めると、カカオニブを効率よく粉砕することができる。カカオ豆の５０％が油でできており、カカオ豆を粉砕すると油がにじみでる。このため、コニカル臼２７、平臼２８の温度を、カカオ豆を構成している油の融点に近づけることで、にじみ出た油が溶けて粉砕し易くなる。

　以上のように、コニカル臼２７、平臼２８を温めることで、カカオ豆を効率よく粉砕でき、且つ、コニカル臼２７、平臼２８によってカカオ豆を粗粉砕して得られるカカオニブも温まるので、小さい力でカカオニブを粉砕できる。従って、カカオニブを粉砕したカカオマスを効率よく得ることができる。

　ここで、保温容器１２の空気の温度は、コニカル臼２７、平臼２８の温度を３０℃～４０℃にするための温度（３０℃～４０℃よりも高い温度）で維持できるように制御される。上記構成の保温容器１２の空気の温度制御（温調制御）について説明する。

　（温調制御）
　制御部５１は、温度センサ２０が検出する保温容器１２内の温度を所定温度に維持するように、第１ファン１７ａ、第２ファン１７ｂ、第１ヒータ１８ａ、第１ヒータ１８ａ、スイッチ１９の駆動を制御する。ここで、所定温度とは、被粉砕物であるカカオ豆の粉砕が最適に行え、且つ、粉砕されたカカオ豆の粉が固着しない温度とする。例えば、粉砕ユニット１１内にコニカル臼２７、平臼２８の温度が、カカオ豆を構成する油の融点（固体原料の融点）である３０℃～４０℃になるように、第１ファン１７ａ、第２ファン１７ｂ、第１ヒータ１８ａ、第１ヒータ１８ａ、スイッチ１９の駆動を制御して、保温容器１２内の空気を温める。

　なお、所定温度にするために、第１ファン１７ａ、第２ファン１７ｂ、第１ヒータ１８ａ、第１ヒータ１８ａ、スイッチ１９の全てを駆動制御する必要はなく、第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂのオン・オフのみを駆動制御してもよい。具体的には、制御部５１は、温度センサ２０が検出する保温容器１２内の温度を所定温度に維持するように、第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂの駆動を制御する。この場合、保温容器１２内の温度は第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂの動作により所定温度に維持される。つまり、保温容器１２内の温度が所定温度になったとき、第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂをオフにする。なお、保温容器１２内で維持される所定温度は、少なくとも、固体原料の融点以上の温度であればよい。

　また、温度センサ２０は、粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８の温度を直接検出するのが好ましいが、粉砕ユニット１１を保温容器１２から着脱自在にしているため、保温容器１２側に設けざるを得ない。このため、保温容器１２内の空気の温度を検出することで、粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８の温度を間接的に検出している。

　上記のように、第１ヒータ１８ａと第２ヒータ１８ｂの駆動制御だけでも、保温容器１２内の温度を所定温度に維持することはできる。さらに、第１ファン１７ａ、第２ファン１７ｂの駆動制御を加えることで、保温容器１２内の温度を迅速に且つ安定して所定温度で維持できる。

　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

　図９は、本発明の実施形態２に係る粉砕装置の斜視図である。図１０は、図９に示す粉砕装置が備える温調装置を制御する制御部のブロック図である。図１１は、図９に示す粉砕装置が備える温調装置の概略構成を示す図である。図１２の（ａ）（ｂ）は、図１１に示した温調装置の吸気口および排気口の配置位置を示す図である。

　（粉砕装置２の概要）
　図９に示すように、粉砕装置２は、前記実施形態１の粉砕装置１とほぼ同じ構成であるが、保温容器１２に代えて、保温容器１１２を備えている。保温容器１１２は、保温容器１２と同様に、粉砕ユニット１１を収容して、当該粉砕ユニット１１を構成しているコニカル臼２７、平臼２８を所定温度で維持する。保温容器１１２は、保温容器１２と異なり、内部循環ではなく、当該保温容器１１２の外部から吸気し、外部へ排気することで、保温容器１１２内の空気の温度を所定温度に保つようになっている。保温容器１１２を含んだ、当該保温容器１１２内の温度調整を行う温調装置について以下に説明する。

　（温調装置）
　保温容器１１２の吸排気を実現するために、粉砕装置２は、ホッパー１３の導入部１３ａの周囲を囲む略円板状の吸排気部材１１３が設けられている。

　吸排気部材１１３は、図１２の（ａ）（ｂ）に示すように、同心円上に複数のスリット１１３ａが形成されており、連続した複数個のスリット１１３ａによって、排気口１１４と吸気口１１５を形成している。ここでは、排気口１１４が利用するスリット１１３ａの数は、吸気口１１５が利用するスリット１１３ａの数よりも多い。

　吸排気部材１１３は、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、略円板状の部材からなり、中心から外に向かって長方形状に切り欠かれた複数のスリット１１３ａが同心円状に配されている。これらスリット１１３ａの一部を利用して、排気口１１４と吸気口１１５としている。すなわち、連続した複数個のスリット１１３ａによって、排気口１１４と吸気口１１５を形成している。

　排気口１１４は、保温容器１１２内の空気を外部へ排出する。吸排気部材１１３は、ホッパー１３と保温容器１２との間に設けられているため、排気口１１４は保温容器１２の上部に設けられていることになる。

　一方、吸気口１１５は、当該保温容器１１２内に空気を取り込む。吸気口１１５の近傍には吸気のための第３ファン１７ｃが設けられ、当該第３ファン１７ｃを駆動させることで、吸気口１１５から外気を積極的に導入し、保温容器１１２に排出することができる。これにより、保温容器１１２は、内部の空気を外部に排出すると共に、外部から空気を取り込むことになる。つまり、本実施形態では、保温容器１１２内への空気の吸排気を積極的に行う構成となっている。

　第３ファン１７ｃは、前記実施形態１の第２ファン１７ｂと同様に、シロッコファンからなり、当該第３ファン１７ｃの近傍（保温容器１１２の下方）には、当該第３ファン１７ｃによって吸気された空気を保温容器１１２の底部に向かって排出させるための銅製の排出用パイプ４０が設けられている。排出用パイプ４０は、保温容器１１２の底面（下部）の第２ヒータ１８ｂ（加熱部）の方に向かって空気を排出するように配置されている。
つまり、排出用パイプ４０は、第３ファン１７ｃによって吸気された空気を粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８に向かって吹出すようになっている。これにより、コニカル臼２７、平臼２８が高温になりすぎるのを防止すると共に、第２ヒータ１８ｂによって温められた空気が排出用パイプ４０から排出される空気により押し出されて、保温容器１１２の天面に設けられた吸排気部材１１３の排気口１１４に向かって移動する。このように、第３ファン１７ｃを駆動させることで、吸排気部材１１３の吸気口１１５から取り込まれた空気は、排出用パイプ４０から排出され、保温容器１１２の内部を循環して、排気口１１４から排出される。

　なお、吸排気部材１１３は、上述した通り、排気口１１４が利用するスリット１１３ａの数は、吸気口１１５が利用するスリット１１３ａの数よりも多い。これは、吸気口１１５では、第３ファン１７ｃによって積極的に吸気できるが、排気口１１４では、排気用のファンが設けられておらず、強制的に排気できないため、多くのスリット１１３ａを利用して自然排気させるようにしているためである。

　上記構成の保温容器１１２の空気の温度制御（温調制御）について以下に説明する。

　（温調制御）
　制御部５２は、温度センサ２０が検出する保温容器１２内の温度を所定温度に維持するように、第１ファン１７ａ、第３ファン１７ｃ、第１ヒータ１８ａ、第１ヒータ１８ａ、スイッチ１９の駆動を制御する。ここで、所定温度は、前記実施形態１で説明した通り、被粉砕物であるカカオ豆の粉砕が最適に行え、且つ、粉砕されたカカオ豆の粉が固着しない温度とする。

　具体的には、制御部５２は、温度センサ２０が検出する保温容器１１２内の温度を所定温度に維持するように、第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂの駆動を制御すると共に、第１ファン１７ａおよび第３ファン１７ｃの駆動を制御する。

　第１ヒータ１８ａと第２ヒータ１８ｂの駆動制御だけでも、保温容器１２内の温度を所定温度に維持することはできる。さらに、第１ファン１７ａ、第３ファン１７ｃの駆動制御を加えることで、保温容器１２内の温度を迅速に且つ安定して所定温度で維持できる。

　特に第３ファン１７ｃの駆動を制御することで、保温容器１１２の吸気口１１５から積極的に外気を導入することが可能となり、当該保温容器１１２内で温まり過ぎた空気を迅速に冷却することが可能となる。これにより、保温容器１１２内の空気を所定温度で安定して維持することが可能となる。

　通常、粉砕装置２を連続運転していると、粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８の温度が摩擦により上がり、所定温度（３０℃～４０℃）よりも高くなる。温度が上がり過ぎると、カカオニブの表面に油がにじみで過ぎて、カカオニブ同士が固着し、だまになり、コニカル臼２７、平臼２８の入口で詰まりが発生し易くなる。この場合、第３ファン１７ｃを駆動させて吸気口１１５から外気を導入することで、保温容器１１２内の空気の温度を下げて、粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８の温度を下げる。これにより、所定温度（３０℃～４０℃）よりも高くなることに起因する問題（カカオニブ同士が固着し、だまになる）を解消できる。

　制御部５２は、温度センサ２０による検出温度に応じて、第３ファン１７ｃの駆動制御だけでなく、第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂ、第１ファン１７ａの駆動制御することで、保温容器１１２内の空気の加熱制御および冷却制御を行うことができる。

　例えば、粉砕装置２を一日の最初に使い始めた場合、使い始めは装置全体の温度が低いので、温度を上げるために第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂをオンにする。その後、粉砕装置２を使い続けていると、粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８が摩擦熱で温度上昇する。コニカル臼２７、平臼２８の温度が上がり過ぎた場合、冷却ファンとして機能する第３ファン１７ｃを回して、保温容器１１２内に外気を導入し空気の温度を下げ、コニカル臼２７、平臼２８を冷却する。

　なお、一度、粉砕ユニット１１のコニカル臼２７、平臼２８で粉砕すると、コニカル臼２７、平臼２８にカカオマス（どろどろのもの）が残る。この粉の温度がカカオ豆を構成する油の融点以下になると、カカオの粉がコニカル臼２７、平臼２８で固まってしまう。このため、粉砕装置２が動かなくなる。従って、粉砕装置２は、運転していない場合でも第１ヒータ１８ａ、第２ヒータ１８ｂをオン状態にし、コニカル臼２７、平臼２８をある程度の温度で維持するようにしている。

　〔実施形態３〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

　本実施形態に係る粉砕装置は、前記実施形態１の保温容器１２、前記実施形態２の保温容器１１２をガラスではなく、断熱材にて形成されている。

　断熱材としては、ガラス２枚を所定の間隔で保持して形成される空気の層であってもよいし、発泡ウレタンなどの発泡系の材料であってもよいし、他の材料であってもよい。

　保温容器１２および保温容器１１２を断熱材で形成することで、内部の空気の温度を一定に保ちやすくなる。

　また、粉砕ユニット１１は、コニカル臼２７、平臼２８から成る上面と下面が互いに摺接する回転臼粉方式であり、コニカル臼２７、平臼２８を弾性支持してもよい。この場合、平臼２８が摺動する回転方式を採用することで、臼同士が摺動するため原料を介した摩擦熱と比較し、効果的に摩擦熱を発生されることが可能となる。更に、臼同士を弾性支持することで摩擦熱を調整可能となる。

　コニカル臼２７および平臼２８によって粉砕された粉砕物を搬送する回収搬送部２２において、コニカル臼２７および平臼２８、搬送通路３５での粉砕物の詰まりを防止するために、以下のような措置が講じる。

　粉砕ユニット１１内を構成しているコニカル臼２７および平臼２８に対して直接風が当たらないように構成されている。これは、コニカル臼２７および平臼２８に風が直接当たると当該コニカル臼２７および平臼２８の温度が下がり過ぎて、粉砕物が固着するためである。

　さらに、粉砕物を搬送するための回収搬送部２２の搬送通路３５も、保温容器１２内の空気と接触しないよいように構成されている。これは、搬送通路３５に風が直接当たると当該搬送通路３５の温度が下がり過ぎて、粉砕物が固着するためである。

　なお、粉砕装置１，２に備えられた温度センサ２０は、保温容器１２内の温度を検出するセンサであるが、コニカル臼２７および平臼２８の温度を間接的に検出している。従って、この温度センサ２０による検出温度に応じて、コニカル臼２７および平臼２８の回転数を制御してもよい。例えばコニカル臼２７および平臼２８が３００ｒｐｍで回転することで、所望の生成量を得る場合、摩擦熱等で温度が上がりすぎた場合、３００ｒｐｍよりも回転数を落とし摩擦を低減し設定温度に調整する。これにより、コニカル臼２７および平臼２８の温度が高くなりすぎることを防止できる。

　また、保温容器１２、１１２は、回転する側の平臼２８に固定され、当該平臼２８と同期して回転するようにしてもよい。この場合、保温容器１２、１１２が回転することで、コニカル臼２７および平臼２８の周囲に空気の流れが生じて、放熱を促すことが可能となる。この場合も、温度センサ２０による検出温度に応じて、平臼２８の回転数を制御してもよい。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

Claims

　回転駆動される粉砕部を有し、固体原料を前記粉砕部にて粉砕する粉砕ユニットと、
　前記粉砕ユニットを内部に収容する温調容器と、
　前記温調容器内の温度を検出する温度検出部と、
　前記温調容器内に設けられた加熱部と、
　前記温度検出部が検出する前記温調容器内の温度を所定温度に維持するように、少なくとも前記加熱部の動作を制御する制御部とを備えていることを特徴とする粉砕装置。
　前記温調容器内の空気を循環させる循環ファンを備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉砕装置。
　前記加熱部は前記温調容器の下部に設けられ、前記循環ファンは前記温調容器の上部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の粉砕装置。
　前記温調容器は内部の空気を外部に排出する排気口を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の粉砕装置。
　前記排気口は前記温調容器の上部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の粉砕装置。
　前記温調容器は外気を内部に取り込む吸気口を有し、
　前記温調容器内には前記吸気口から外気を吸い込み、前記温調容器内に吹き出す吸気ファンが設けられ、
　前記制御部は、前記温度検出部が検出する前記温調容器内の温度を所定温度に維持するように前記加熱部および前記吸気ファンの動作を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の粉砕装置。
　前記所定温度は、前記固体原料の融点以上の温度であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の粉砕装置。
　前記粉砕ユニットに前記固体原料を投入するホッパーを備え、
　前記粉砕ユニットは前記温調容器に対して着脱可能に嵌合され、前記ホッパーは前記粉砕ユニットに対して着脱可能に嵌合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の粉砕装置。
　前記温調容器は断熱材にて形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の粉砕装置。