(57)【要約】【課題】注出口の口径を大きくしたり食材の組成を変えたりすることなく食材が他の食材の温度の影響を受けて固くなるのを抑制し、もってノズル詰まりの発生を抑制し、生産性を向上させる。【解決手段】温度による硬化点の異なる複数種類の食材を１つの注出口から同時に容器へ充填するときに用いるノズルであって、食材毎の供給口を供えるノズルハウジングと、ノズルハウジングに設けられるとともに第１の食材をその供給口から注出口へ導く第１流路と、第２の食材をその供給口から注出口へ導く第２流路とを有する。第１流路は円筒状部位を有し、第２流路は円筒状部位の外周側に配置される環状部位を有し、両部位の間に環状の仕切り壁を有する。仕切り壁には断熱用の空間部が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度による硬化点の異なる複数種類の食材を１つの注出口から同時に容器へ充填するときに用いるノズルであって、
前記食材毎の供給口を供えるノズルハウジングと、前記ノズルハウジングに設けられるとともに第１の食材をその供給口から前記１つの注出口へ導く第１流路と、同じく前記ノズルハウジングに設けられるとともに第２の食材をその供給口から前記１つの注出口へ導く第２流路とを有し、
前記第１流路はその少なくとも一部に円筒状部位を有し、前記第２流路はその少なくとも一部に前記円筒状部位の外周側に配置される環状部位を有し、前記両部位の間に環状の仕切り壁を有し、
前記仕切り壁に断熱用の空間部が設けられていることを特徴とする食材充填用ノズル。
【請求項２】
請求項１記載のノズルにおいて、
前記空間部は環状に設けられていることを特徴とする食材充填用ノズル。
【請求項３】
請求項１または２記載のノズルにおいて、
前記空間部に断熱材またはヒーターが配置されていることを特徴とする食材充填用ノズル。
【請求項４】
請求項１または２記載のノズルにおいて、
前記空間部に温水を循環させる温水循環機構が設けられていることを特徴とする食材充填用ノズル。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載のノズルにおいて、
前記第１流路内に突出していて前記第２の食材を前記第１の食材に混入するための突起状注出口が前記第２流路の末端部に設けられ、
前記突起状注出口に前記第１の食材が接触するのを抑制する庇状のカバー部が前記第１流路における前記突起状注出口の上流側に設けられていることを特徴とする食材充填用ノズル。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載のノズルにおいて、
前記注出口から容器へ充填する食材にテーリング現象が発生するのを抑制すべく前記食材をエアカットするエア噴出機構が前記注出口に設けられていることを特徴とする食材充填用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動状ないし半固形状の食材を容器へ充填するときに用いられるノズルに関し、更に詳しくは、複数種類の前記食材を１つの注出口から同時に容器へ充填するときに用いられるノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アイスクリームの中に生チョコレートがストライプ状に混入した容器入りアイスクリーム食品を製造する場合、アイスクリームおよび生チョコレートは製造装置または充填装置のノズルから容器へ注入され、しかもアイスクリームおよび生チョコレートはノズルの１つの注出口から同時に注入される。
【０００３】
図５は、このようなときに用いられるノズル５１の一例を示しており、当該ノズル５１は、ノズルハウジング５２の内部に、アイスクリームをその供給口５５から注出口５３へ導く第１流路５４と、生チョコレートをその供給口５７から注出口５３へ導く第２流路５６とを有している。第１流路５４は円筒状に形成されている。第２流路５６は第１流路５４の外周に配置され、環状に形成されている。また第２流路５６の末端部に、溶接パイプよりなる突起状注出口５８が所要数（図では４本）設けられている。この突起状注出口５８はそれぞれ第１流路５４内に突出するように配置され、その先端部から注出する生チョコレートを第１流路５４を流れるアイスクリームの中に混入するために設けられている。
【０００４】
しかしながら上記図５のノズル５１には、以下のような不都合が指摘される。
【０００５】
すなわち、上記一方の食材であるアイスクリームの充填時における温度は−（マイナス）４度±３度であり、他方の食材である生チョコレートの充填時における温度は＋（プラス）４〜１５度であり、しかも両者は温度による硬化点を互いに異にしている。また生チョコレートは１０％以上の水分を有しており、よってアイスクリームの充填時温度−４度前後で冷却されると粘度が変化し（固くなり）、短時間でノズル詰まりが発生し、生産性に支障を来たすことになる。
【０００６】
この点につき、上記図５のノズル５１では、アイスクリームを供給するための円筒状の第１流路５４と、その外周に配置された生チョコレートを供給するための環状の第２流路５６とが、両者５４，５６の間に設けられた薄肉（実寸で２〜３ｍｍ）の仕切り壁５９によって仕切られているだけであることから、断熱性が良くなく、生チョコレートが第２流路５６内で固くなりやすく、ノズル詰まりが発生しやすい。
【０００７】
また、第１流路５４内に突出するように配置された突起状注出口５８についても、これにアイスクリームが直接接触することから、生チョコレートが固くなりやすく、ノズル詰まりが発生しやすい。
【０００８】
上記ノズル詰まりの発生を抑制するには、注出口５３の口径を大きくしたり、あるいは生チョコレートの組成を変えて固くなりにくくしたりすることが考えられるが、前者の場合には単位時間当たりの注出量が多くなり過ぎる不都合があり、後者の場合には製品の食感が変わってしまう不都合がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３４６６５９号公報
【特許文献２】特許第２９８７３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みて、注出口の口径を大きくしたり食材の組成を変えたりすることなく食材が他の食材の温度の影響を受けて固くなってしまうのを抑制することができ、もってノズル詰まりの発生を抑制し、生産性を向上させることができる食材充填用ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるノズルは、温度による硬化点の異なる複数種類の食材を１つの注出口から同時に容器へ充填するときに用いるノズルであって、前記食材毎の供給口を供えるノズルハウジングと、前記ノズルハウジングに設けられるとともに第１の食材をその供給口から前記１つの注出口へ導く第１流路と、同じく前記ノズルハウジングに設けられるとともに第２の食材をその供給口から前記１つの注出口へ導く第２流路とを有し、前記第１流路はその少なくとも一部に円筒状部位を有し、前記第２流路はその少なくとも一部に前記円筒状部位の外周側に配置される環状部位を有し、前記両部位の間に環状の仕切り壁を有し、前記仕切り壁に断熱用の空間部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２によるノズルは、上記した請求項１記載のノズルにおいて、前記空間部は環状に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３によるノズルは、上記した請求項１または２記載のノズルにおいて、前記空間部に断熱材またはヒーターが配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４によるノズルは、上記した請求項１または２記載のノズルにおいて、前記空間部に温水を循環させる温水循環機構が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５によるノズルは、上記した請求項１ないし４の何れかに記載のノズルにおいて、前記第１流路内に突出していて前記第２の食材を前記第１の食材に混入するための突起状注出口が前記第２流路の末端部に設けられ、前記突起状注出口に前記第１の食材が接触するのを抑制する庇状のカバー部が前記第１流路における前記突起状注出口の上流側に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
更にまた、本発明の請求項６によるノズルは、上記した請求項１ないし５の何れかに記載のノズルにおいて、前記注出口から容器へ充填する食材にテーリング現象が発生するのを抑制すべく前記食材をエアカットするエア噴出機構が前記注出口に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成を有する本発明のノズルにおいては、第１流路の円筒状部位と第２流路の環状部位との間の仕切り壁に断熱用の空間部が設けられているために、空間部に空気層が形成され、この空気層による断熱効果が発揮される。したがって第１流路を流れる食材から第２流路を流れる食材へ熱が伝わりにくく、また反対に第２流路を流れる食材から第１流路を流れる食材へも熱が伝わりにくい（請求項１）。空間部は円周上一部に設けても断熱効果が発揮されるが、環状に設定したほうが断熱効果が大きい（請求項２）。空間部は密閉状態であって空気が封入されるが、空気の温度低下を抑制するために、ハウジング外部と連通させて大気を導入するようにしても良い。また、空間部に断熱材またはヒーターを配置すると、断熱効果が一層高められる（請求項３）。また、空間部に温水を循環させる温水循環機構を設けると、断熱効果が一層高められる（請求項４）。また、第１流路内に突出する突起状注出口が第２流路末端に設けられる場合は、この突起状注出口に対し庇状のカバー部を設置すると、第１流路を流れる第１の食材が突起状注出口に接触しにくくなることから、ここでも断熱効果が発揮される（請求項５）。また、食材をエアカットするエア噴出機構を注出口に設けると、注出口から容器へ充填する食材にテーリング現象（食材がその粘性により糸を引く現象）が発生するのを抑制することが可能となる（請求項６）。
【発明の効果】
【００１８】
したがって本発明によれば、所期の目的どおり、注出口の口径を大きくしたり食材の組成を変えたりすることなく食材が他の食材の温度の影響を受けて固くなってしまうのを抑制することができ、もってノズル詰まりの発生を抑制し、生産性を向上させることができる。また、食材にテーリング現象が発生するのを抑制することもできる。尚、本発明において、食材としては、上記したアイスクリームおよび生チョコレートのほか、冷菓、乳製品またはソース類など、流動状ないし半固形状の食材が広く含まれる（アイスミルク、ラクトアイス、氷菓、ヨーグルト、チョコレートなど）。容器としては、紙カップが一般的であるが、可食性のものや、食堂で出される食器なども含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係る食材充填用ノズル１の縦断面図、図２は同ノズル１の底面図をそれぞれ示している。当該実施例に係るノズル１は、上記したようなアイスクリームの中に生チョコレートがストライプ状（縞状、斑状ないし渦巻き状）に混入した容器入りアイスクリーム食品を製造する際にアイスクリーム製造装置または充填装置に装着されるものであって、当該ノズル１から容器へアイスクリームおよび生チョコレートが押出し式に充填される。アイスクリームおよび生チョコレートはノズル１の１つの注出口３から同時に注入される。ノズル１は以下のように構成されている。
【００２１】
すなわち先ず、当該ノズル１のノズルハウジング２が設けられており、このノズルハウジング２の内部に、アイスクリームをその供給口（アイスクリーム入口）５から注出口（ミックス出口）３へと導く第１流路４と、生チョコレートをその供給口（生チョコ入口）７から注出口３へと導く第２流路６とが設けられている。第１流路４は円筒状部位４ａを有し、第２流路６は円筒状部位４ａの外周側に配置される環状部位６ａを有し、両部位４ａ，６ａの間に環状の仕切り壁８が設けられ、この仕切り壁８に環状を呈する断熱用の空間部９が設けられている。
【００２２】
また、第２流路６の末端部に、突起状注出口１０が所要数（図では４本）径方向内方へ向けて設けられている。この突起状注出口１０はそれぞれその先端部が第１流路４内に突出するように配置され、その先端開口（生チョコ出口）１０ａから注出する生チョコレートが第１流路４を流れるアイスクリームの中に混入するように設けられている。また、第１流路４の内面における突起状注出口１０の上流側（図１では上側）にはそれぞれ、第１流路４を流れるアイスクリームが突起状注出口１０に接触するのを抑制するための庇状のカバー部１１が設けられている。
【００２３】
更にまた、注出口３に、この注出口３から容器へ充填するアイスクリームおよび生チョコレートにテーリング現象が発生するのを抑制すべくアイスクリームおよび生チョコレートをエアカットするエア噴出機構１２が設けられている。
【００２４】
前記ノズルハウジング２は、以下のように部品割りされている。
【００２５】
（１）第１ノズルボディ２１・・・
この第１ノズルボディ２１は、筒状部２１ａの上端に外向きのフランジ部２１ｂを一体成形した環状の金属部品であって、筒状部２１ａの外周面に前記空間部９を形成するための環状凹部２１ｃが設けられ、環状凹部２１ｃとフランジ部２１ｂとの間に後記第２ノズルボディ２２を連結するための雄ネジ部（図示せず）が設けられている。また筒状部２１ａの内周面をもって第１流路４の供給口５および円筒状部位４ａを形成しており、内周面の下端近傍部位に前記庇状のカバー部１１が所要数（図では４本）一体成形されている。
【００２６】
（２）第２ノズルボディ２２・・・
この第２ノズルボディ２２は、前記第１ノズルボディ２１の筒状部２１ａの外周側に配置される筒状部２２ａの上端に環状の大径頭部２２ｂを一体成形した環状の金属部品であって、筒状部２２ａの外周面に第２流路６の環状部位６ａを形成するための環状凹部２２ｃが設けられ、環状凹部２２ｃと頭部２２ｂとの間に後記第３ノズルボディ２３を連結するための雄ネジ部（図示せず）が設けられている。また大径頭部２２ｂの内周面に第１ノズルボディ２１を連結するための雌ネジ部（図示せず）が設けられ、筒状部２２ａの内周面の下端部位に突起状注出口１０が所要数一体成形され、環状凹部２２ｃ（環状部位６ａ）から先端開口１０ａへ通じる流路２２ｄがそれぞれ形成されている。突起状注出口１０は第１ノズルボディ２１の筒状部２１ａの下側に配置される。先端開口１０ａは第１流路４におけるアイスクリームの流れの下流側（図１では下側）へ向けて開口している。
【００２７】
（３）第３ノズルボディ２３・・・
この第３ノズルボディ２３は、前記第２ノズルボディ２２の筒状部２２ａの外周側に配置される環状の側面部２３ａの下端に環状の小径底面部２３ｂを一体成形した環状の金属部品であって、側面部２３ａの円周上１箇所に第２流路６の供給口７を形成するアダプタ１３を取り付ける横向き流路（横穴状流路）２３ｃが設けられている。横向き流路２３ｃの上方に位置して側面部２３ａの内周面には第２ノズルボディ２２を連結するための雌ネジ部（図示せず）が設けられている。底面部２３ｂの外周面には後記第４ノズルボディ２４を連結するための雄ネジ部（図示せず）が設けられている。底面部２３ｂは第２ノズルボディ２２の筒状部２２ａおよび突起状注出口１０の下側に配置される。エア噴出機構１２については後述する。
【００２８】
（４）第４ノズルボディ２４・・・
この第４ノズルボディ２４は、前記第３ノズルボディ２３の底面部２３ｂの外周側に配置される環状の側面部２４ａの下端に環状の底面部２４ｂを一体成形した環状の金属部品であって、側面部２４ａの内周面に第３ノズルボディ２３を連結するための雌ネジ部（図示せず）が設けられている。底面部２４ｂは第３ノズルボディ２３の底面部２３ｂの下側に配置される。また底面部２４ｂはその内周面およびその内周縁部に下向きに一体成形した小径筒部２４ｃの内周面をもって注出口３を形成している。エア噴出機構１２については後述する。第１ないし第４ノズルボディ２１，２２，２３，２４およびアダプタ１３，１５はメンテナンス等のため、分解および再組立てすることが可能とされている。
【００２９】
エア噴出機構１２は、以下のように構成されている。
【００３０】
すなわち、第４ノズルボディ２４における側面部２４ａの円周上１箇所に、エア供給口１４を形成するアダプタ１５を取り付ける横向き流路（横穴状流路）２４ｄが設けられている。またこの横向き流路２４ｄと通じるよう第３ノズルボディ２３における底面部２３ｂの外周面の円周上１箇所に縦向き流路２３ｄが設けられ、この縦向き流路２３ｄと通じるよう底面部２３ｂの下面の外周部に環状流路２３ｅが設けられている。またこの環状流路２３ｅと通じるよう底面部２３ｂの下面の内周部に細溝（図示せず）が多数放射状に設けられており、この細溝それぞれが注出口３の内周面に開口してエア噴出口１６を形成している。したがって、図示しない高圧エアの供給源からエア供給口１４に高圧エアが供給されると、エアはアダプタ１５、横向き流路２４ｄ、縦向き流路２３ｄ、環状流路２３ｅおよび細溝それぞれを経由して、注出口３の内周面に形成されたエア噴出口１６から径方向内方へ向けて噴き出し、これによりアイスクリームをテーリングカットする。
【００３１】
上記構成のノズル１においては、第１流路４の円筒状部位４ａと第２流路６の環状部位６ａとの間の仕切り壁８に空間部９が設けられているために、空間部９により空気層が形成され、この空気層による断熱効果が発揮され、第２流路６を流れる生チョコレートから第１流路４を流れるアイスクリームへと熱が伝わりにくいものとなる。空間部９は環状に設定されて全周に亙って断熱効果を発揮するので、断熱効果が大きいものである。また、第１流路４内に突出する突起状注出口１０の上流側に庇状のカバー部１１が設けられているために、第１流路４を流れるアイスクリームが突起状注出口１０に接触しにくく、ここでも断熱効果が発揮され、生チョコレートからアイスクリームへ熱が伝わりにくい。したがってこれらのことから、生チョコレートが固くなってノズル詰まりが発生するのを有効に抑制することができ、よってアイスクリーム食品生産性を向上させることができる。
【００３２】
本願発明者らの行なった試験によると、アイスクリーム温度−５度、生チョコレート６ｇ温度１５度にて１２０ｍｌを５０分間４０ｒｐｍにて連続充填テストを行なった結果、生チョコレートが詰まることなく順調に稼動するのを確認することができた。これに対し上記図５のノズルでは、３〜６分くらいで詰まりが発生する。
【００３３】
また上記構成のノズル１においては、アイスクリームをエアカットするエア噴出機構１２が設けられているために、アイスクリームにテーリング現象が発生するのを有効に抑制することができ、この点からも生産性を向上させることができる。
【００３４】
尚、上記実施例では、空間部９は密閉状であって、ここに空気が封入されて空気層が形成されているが、断熱効果を一層高めるため、以下の構成を付加するようにしても良い。
【００３５】
図３に示すように、空間部９を収容空間として、ここに断熱材１７を収容する。空間部９は環状であるので、ここに環状の断熱材１７が収容されている。断熱材１７としては、テフロン（登録商標、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））またはデルリン（登録商標、ホルムアルデヒドを原料とするポリアセタール樹脂（ＰＯＭ））等の樹脂材質を用いるのが好適であり、これを環状ないし筒状として空間部９に収容する。
【００３６】
図４に示すように、空間部９を収容空間として、ここにヒーター１８の発熱部を収容する。空間部９は環状であるので、ここに環状のヒーター１８の発熱部が収容されている。ヒーター１８としては、通電発熱式のヒーターが用いるのが好適である。
【００３７】
また、図示はしないが、空間部９を循環流路とし、ここに温水を循環させる温水循環機構を設置する。
【００３８】
これらの場合はいずれも、断熱材１７、ヒーター１８または温水により断熱効果を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係るノズルの縦断面図
【図２】同ノズルの底面図
【図３】本発明の他の実施例に係るノズルの縦断面図
【図４】本発明の他の実施例に係るノズルの縦断面図
【図５】従来例に係るノズルの縦断面図
【符号の説明】
【００４０】
１  ノズル
２  ノズルハウジング
３  注出口
４  第１流路
４ａ  円筒状部位
５，７  供給口
６  第２流路
６ａ  環状部位
８  仕切り壁
９  空間部
１０  突起状注出口
１０ａ  先端開口
１１  カバー部
１２  エア噴出機構
１３，１５  アダプタ
１４  エア供給口
１６  エア噴出口
１７  断熱材
１８  ヒーター
２１，２２，２３，２４  ノズルボディ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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