(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に向け漸次縮径するロート状をなし、その内部に固形物が貯留されるホッパーと、このホッパーの下方に配設され、前記ホッパー内の固形物を所定量ずつ計量して下方に排出する排出手段とを有する固形物の定量排出装置に用いられるホッパーにおいて、
前記ホッパーに液体を供給する給液手段が設けられ、前記固形物が、この給液手段から前記ホッパー内に供給された前記液体とともに前記ホッパーから前記排出手段へと供給され、前記ホッパーへの前記液体の供給量が、前記ホッパーから前記排出手段への前記液体の供給量以上であり、
前記ホッパーに、前記ホッパーの上端から溢流する前記液体を回収する回収部と、この回収部にて回収された前記液体を前記回収部の下方にて前記ホッパー内に還流させる還流部とが設けられていることを特徴とする定量排出装置用ホッパー。
【請求項２】
下方に向け漸次縮径するロート状をなし、その内部に固形物が貯留されるホッパーと、このホッパーの下方に配設され、前記ホッパー内の固形物を所定量ずつ計量して下方に排出する排出手段とを有する固形物の定量排出装置に用いられるホッパーにおいて、
前記ホッパーに液体を供給する給液手段が設けられ、前記固形物が、この給液手段から前記ホッパー内に供給された前記液体とともに前記ホッパーから前記排出手段へと供給され、前記ホッパーへの前記液体の供給量が前記ホッパーから前記排出手段への前記液体の供給量以上であり、前記ホッパー内は常時液体で満たされていることを特徴とする定量排出装置用ホッパー。
【請求項３】
前記ホッパーに設けられた開口部近傍に、排出管が連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定量排出装置用ホッパー。
【請求項４】
前記ホッパーの下端部が、前記ホッパーの軸線に対し屈曲されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の定量排出装置用ホッパー。
【請求項５】
前記ホッパー内に供給される液体が水を含有していることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の定量排出装置用ホッパー。
【請求項６】
請求項１，２，３，４または５記載の定量排出装置用ホッパーの下方に、前記ホッパー内の固形物を所定量ずつ計量して下方に排出する排出手段が配設されたことを特徴とする固形物の定量排出装置。
【請求項７】
前記排出手段が、水平な上端面を有し、かつ前記ホッパーの下方および前記ホッパーの下方から横方向にずれた位置に、それぞれ上下に貫通する貫通孔が形成され、しかも、前記ホッパーの下方に位置する貫通孔が流体のみ通過可能とされた固定部と、
この固定部と前記ホッパーとの間に、その上端面および下端面をそれぞれ前記ホッパーの下端および前記固定部の上端面に密着させた状態で介在された可動部とを有し、かつこの可動部には、前記可動部を上下に貫通し、その径が前記固定部に設けられた二つの貫通孔以下とされた貫通孔が設けられ、しかも、前記可動部が、前記可動部に設けられた貫通孔が前記固定部に設けられた二つの貫通孔の双方と同軸をなすよう、水平に移動自在とされていることを特徴とする請求項６記載の固形物の定量排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、固形物の定量排出装置に係り、特に、ロート状をなすホッパー内に固形物を貯留し、かつこの固形物を所定量ずつ計量、排出する固形物の定量排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
穀物やサイの目切りされた食物を始めとする固形物を所定量ずつ計量、排出するための装置として、ロート状をなすホッパー内に固形物を貯留し、この固形物をホッパーの下端側から所定量ずつ計量、排出する装置がある。この装置の例を図５および図６に示す。
【０００３】
図中符号１は、下方に向け漸次縮径するよう垂直に立設されたロート状をなすホッパーで、その下方には、固定部３と可動部４とからなる排出手段２が設けられている。このうち、固定部３は、ホッパー１の下方に固定された、水平な上端面を有する部材で、そのホッパー１の下方から横方向（図中左方）にずれた位置には、固定部３を上下に貫通する貫通孔５が形成されている。
【０００４】
一方、可動部４は、固定部３とホッパー１の下端に設けられた開口部１ａとの間に介在された部材で、その上端面および下端面はそれぞれ開口部１ａの下端面および固定部３の上端面に密着されている。可動部４には、可動部４を上下に貫通する貫通孔６が形成され、かつ可動部４は、貫通孔６が、開口部１ａおよび固定部３に設けられた貫通孔５の双方と同軸をなすよう固定部３上を水平に移動自在とされている。ここで、貫通孔６の体積は所定量となるよう予め定められているが、必要に応じ、貫通孔６の体積を可変式としたものも使用されている。一方、貫通孔６の径は貫通孔５以下とされ、また、開口部１ａと貫通孔６は同径とされている。
【０００５】
固形物の計量、排出を行う場合には、まず、図６に示すように、下端部１ａを可動部４の上端面にて閉鎖した状態で、ホッパー１内に固形物を投入する。また、固定部３に設けられた貫通孔５の下方には、貫通孔５より大径の容器７を、貫通孔５と同軸をなすよう載置する。
【０００６】
次いで、図５に示すように、貫通孔６と下端部１ａとが同軸をなすよう可動部４を水平に移動させると、貫通孔６とホッパー１とが下端部１ａを介して連通され、ホッパー１内の固形物が下端部１ａから貫通孔６内に落下し、固形物が貫通孔６内に供給される。ここで、貫通孔６の下端は固定部３の上端面にて閉鎖され、かつ開口部１ａと貫通孔６とが同径とされているため、貫通孔６内には、その体積に応じた所定量の固形物が貯留される。
【０００７】
更に、図６に示すように、貫通孔６と固定部３に設けられた貫通孔５とが同軸をなすよう可動部４を水平に移動させると、貫通孔６内に貯留された固形物も貫通孔６とともに水平に移動し、その結果、貫通孔６内に貯留された固形物が、貫通孔６から貫通孔５を介して容器７内に落下し、固形物が容器７内へと排出される。ここで、貫通孔６内にはその体積に応じた所定量の固形物が貯留され、かつ貫通孔６の径が貫通孔５以下とされているため、容器７内には、常時所定量の固形物が排出される。一方、可動部４の図６に示す位置への移動に伴い、下端部１ａは再び可動部４の上端面にて閉鎖されるため、ホッパー１内の固形物が下端部１ａから漏洩することはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホッパー１から貫通孔６への固形物の供給に伴い、開口部１ａから貫通孔６内に落下した固形物は固定部３の上端面に衝突する。しかしながら、上記従来の固形物の定量排出装置の場合、主として固形物の自重および開口部１ａから固定部３の上端面までの落差により、固定部３の上端面に衝突した場合に固形物が受ける衝撃力が相対的に増大し、その結果、固形物が破損する恐れがあった。また、上記従来の装置では、固形物がホッパー１の下端部にて詰まり、貫通孔６内に円滑に流入しなくなる、いわゆるブリッジングといわれる現象が発生し、その結果、固形物の正確な計量が困難となるという問題もあった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ホッパー１から排出手段２への固形物の供給時における、固形物の破損およびブリッジングの防止である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下方に向け漸次縮径するロート状をなし、その内部に固形物が貯留されるホッパーと、このホッパーの下方に配設され、前記ホッパー内の固形物を所定量ずつ計量して下方に排出する排出手段とを有する固形物の定量排出装置に用いられるホッパーにおいて、特に、前記ホッパーに液体を供給する給液手段が設けられ、前記固形物が、この給液手段から前記ホッパー内に供給された液体とともに前記ホッパーから前記排出手段へと供給され、前記ホッパーへの前記液体の供給量が、前記ホッパーから前記排出手段への前記液体の供給量以上であり、前記ホッパーに、前記ホッパーの上端から溢流する前記液体を回収する回収部と、この回収部にて回収された前記液体を前記回収部の下方にて前記ホッパー内に還流させる還流部とが設けられていることをその特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
本発明においては、固形物が、給液手段からホッパー内に供給された液体とともに前記ホッパーから前記排出手段へと供給される。すると、液体が緩衝材として作用し、かつ液体により前記固形物に浮力が付与され、その結果、前記ホッパーから前記排出手段への供給に伴い固形物が受ける衝撃力が軽減される。前記液体の有する流動性により、前記固形物が常時円滑に前記排出手段へと供給される。
【００１２】
【実施例】
以下、図面に基づき、本発明の実施例について更に詳しく説明する。なお、以下の図面中、上記従来の固形物の定量排出装置と類似の構成を有する部分については、上記図５および図６と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００１３】
図１および図２は、本発明に係る固形物の定量排出装置の例を示すものである。ホッパー１の上方には給水口（給液手段）１０が設けられ、この給水口１０からホッパー１内に水（液体）が任意の量で供給可能となっている。また、ホッパー１の上端部には、排水孔１１を有し、ホッパー１からの溢流水を排水孔１１より回収する回収部１２が設けられている。
【００１４】
排水孔１１の下方には、ホッパー１の側面に開口する給水孔１３を有する還流部１４が設けられている。この還流部１４と回収部１２とは管路１５により連結され、かつ管路１５には、ポンプ１６が、その吐出側を還流部１４に向けて設置されている。その結果、回収部１２の排水孔１１にて回収されたホッパー１からの溢流水は、ポンプ１６の作用により、還流部１４の給水孔１３からホッパー１内に還流可能となっている。
【００１５】
本実施例の場合、ホッパー１の給水孔１３形成箇所には、図３および図４に示すような、金属板３０をパンチング加工により複数箇所で打ち抜き、その突出側に複数の小孔３１を一定の向きで形成させたものが、これら小孔３１を下向きに開口させ、かつ突出側をホッパー１の内方に突出させた状態で取り付けられている。
【００１６】
すなわち、本実施例においては、これら小孔３１が給水孔１３として使用される。その結果、ポンプ１６の作用により還流部１４に供給された水は、これら小孔３１（給水孔１３）から、図４中矢印Ｆで示すような下向きの流れとしてホッパー１内へと還流される。
【００１７】
ホッパー１の下端部は、ホッパー１の軸線に対し屈曲されて屈曲部１ｂを形成し、かつホッパー１の下端に設けられた開口部１ａ近傍には、ホッパー１の側面に開口する排水孔１７を有する回収部１８が設けられている。更に、回収部１８には、排出管１９が連結されている。
【００１８】
また、固定部３には、ホッパー１の下方から横方向にずれた位置に形成された貫通孔５の他に、下端部１ａと同軸をなすよう固定部３を上下に貫通する、貫通孔５と同径の貫通孔５ａが形成されている。この貫通孔５ａの上端面には、目の粗さが計量排出すべき固形物の大きさより細かい網２０が張られ、その結果、貫通孔５ａは、流体のみ通過可能となっている。ここで、網２０には、望ましくはメッシュ等が使用される。更に、貫通孔５ａの下方には、貫通孔５ａを通過した流体を回収する受水部２１が形成されている。
【００１９】
一方、貫通孔５上方の、貫通孔５，６が同軸をなすよう可動部４を水平に移動した際に貫通孔６の上方に相当する位置には、上方に凸なる円錐状の案内板２２が、貫通孔５と同軸をなすよう設置されている。更に、案内板２２の上方には、案内板２２の頂点部に給水を行う給水口２３が設けられている。
【００２０】
固形物の計量、排出を行う場合には、まず、図２に示すように、下端部１ａを可動部４の上端面にて閉鎖した状態で、ホッパー１内に固形物を投入し、かつ給水口１０からホッパー１内に給水する。また、貫通孔５の下方には、容器７を貫通孔５と同軸をなすよう載置する。
【００２１】
次いで、図１に示すように、貫通孔６と下端部１ａとが同軸をなすよう可動部４を水平に移動させると、貫通孔６とホッパー１とが下端部１ａを介して連通され、ホッパー１内の固形物が水とともに下端部１ａから貫通孔６内に落下し、固形物が貫通孔６内に供給される。ところが、上記の通り、固定部３には下端部１ａと同軸をなすよう固定部３を上下に貫通する貫通孔５ａが形成され、かつ貫通孔５ａは、その上端面に張られた網２０により流体のみ通過可能となっている。そのため、固形物とともに下端部１ａから貫通孔６内に落下した水は貫通孔５ａを通過した後受水部２１にて回収される。一方、固形物の更なる落下は網２０により阻止され、その結果、貫通孔６内には、その体積に応じた所定量の固形物が貯留される。
【００２２】
そして、図２に示すように、貫通孔５，６が同軸をなすよう可動部４を水平に移動させると、貫通孔６内に貯留された固形物も貫通孔６とともに水平に移動し、その結果、貫通孔６内に貯留された固形物が、貫通孔６から貫通孔５を介して容器７内に落下し、固形物が容器７内へと排出される。
【００２３】
更に、可動部４の移動とともに、給水口２３から案内板２２の頂部に給水が行われ、その結果、案内板２２の下端からは、貫通孔６の内周面上端部に向けて放射状に放水が行われる。この水は貫通孔５，６の内周面に沿って落下して容器７内へと排出され、その結果、貫通孔５，６の内周面に残留した固形物もまた、容器７内へと排出される。
【００２４】
すなわち、可動部４の移動および給水口２３から案内板２２への給水に伴い、貫通孔６内に貯留された固形物は全て容器７内に排出される。しかも、貫通孔６にはその体積に応じた所定量の固形物が貯留されているため、容器７内には、常時所定量の固形物が排出される。また、可動部４の移動に伴い下端部１ａは再び可動部４の上端面にて閉鎖されるため、ホッパー１内の固形物が下端部１ａから漏洩することはない。
【００２５】
一方、本発明に係る固形物の定量排出装置の場合、給水口１０からホッパー１内への給水量は、可動部４の移動に伴い固形物とともに下端部１ａから貫通孔６内に落下する水量以上とされている。その結果、ホッパー１内は常時水で満たされ、かつ余剰の水は回収部１２の排水孔１１から管路１５に至り、ポンプ１６の作用により、還流部１４の給水孔１３からホッパー１内に還流される。
【００２６】
ここで、上記の通り、本実施例では、給水孔１３として金属板３０の突出側に形成された小孔３１が使用され、しかも、この小孔３１は、ホッパー１の内方に突出され、かつ下向きに開口している。すなわち、本実施例の場合、ホッパー１内に投入された固形物により、給水孔１３が上方から閉鎖されることはない。また、更に余剰の水は、回収部１８から排出管１９を経て適宜ホッパー１外に排出される。
【００２７】
上記構成を有する固形物の定量排出装置においては、固形物が、予めホッパー１内に供給された水とともにホッパー１から貫通孔６へと供給されるため、水が緩衝材として作用し、かつ水により固形物に浮力が付与される。その結果、ホッパー１から貫通孔６への供給に伴い固形物が受ける衝撃力が軽減され、ホッパー１から貫通孔６への供給に伴う固形物の破損が防止される。
【００２８】
また、水の有する流動性により、固形物が貫通孔６内に常時円滑に流入するため、固形物がブリッジングを起こすこともなく、その結果、固形物の正確な計量が可能となる。
【００２９】
しかも、固形物とともに下端部１ａから貫通孔６内に落下した水は貫通孔５ａを通過する一方、固形物の更なる落下は網２０により阻止されるため、貫通孔６内には、その体積に応じた所定量の固形物が貯留される。従って、水の使用が、容器７内へと排出される固形物の量（体積）に悪影響をおよぼすこともない。
【００３０】
更に、ホッパー１の下端部がホッパー１の軸線に対し屈曲されて屈曲部１ｂを形成しているため、固形物を下端部１ａから貫通孔６内に落下させた際のホッパー１内における固形物の落下速度がこの屈曲部１ｂの存在により低下する。このことも、ホッパー１から貫通孔６への供給に伴い固形物が受ける衝撃力を軽減させる一因となっている。
【００３１】
更にまた、ホッパー１内における余剰の水は回収部１２の排水孔１１から管路１５に至った後、ポンプ１６の作用により、排水孔１１の下方に設けられた還流部１４の給水孔１３からホッパー１内に還流されている。すなわち、ホッパー１内には給水孔１３から排水孔１１に向かう上向きの水流が形成され、その結果、ホッパー１内における固形物の落下速度がこの水流の存在により低下し、ホッパー１から貫通孔６への供給に伴い固形物が受ける衝撃力が一層軽減されるという効果もある。
【００３２】
なお、上記実施例では、排水孔１１からの溢流水を回収部１２から還流部１４を経てホッパー１内に還流させているが、必要に応じ、この水を回収部１８からホッパー１内に還流させ、かつ余剰の水を、排水孔１１または還流部１４からホッパー１外に排出させる構成としてもよい。また、貫通孔５ａの通過後受水部２１に回収された水をポンプ１６へと供給し、還流部１４または回収部１８からホッパー１内に還流させる構成としてもよい。
【００３３】
一方、本実施例では、前記液体として専ら水を用いた場合について説明したが、固形物の殺菌や、固形物に対する菌の増殖防止等の衛生目的、あるいは、固形物に対する液体の比重や液体のｐＨ調整等の目的、更には、容器７内に排出される固形物を加熱する場合における沸点調整等の目的で、前記液体として、エチルアルコールやｐＨ調整剤等が混入された水、あるいは水以外の液体を使用することももちろん可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に依れば、ホッパーから排出手段に固形物を供給した場合に固形物が受ける衝撃力が軽減され、その結果、固形物の破損が防止される。また、固形物の排出が常時円滑に行われるため、固形物のブリッジングが防止され、固形物を正確に計量することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固形物の定量排出装置の例およびその作動状況を示す定量排出装置の断面図である。
【図２】本発明に係る固形物の定量排出装置の例およびその作動状況を示す定量排出装置の断面図である。
【図３】本発明の還流部の構造の例を示す金属板の矢印ＩＩＩに沿った正面図である。
【図４】本発明の還流部の構造の例を示す金属板の矢印ＩＶに沿った側面図である。
【図５】従来の固形物の定量排出装置の例およびその作動状況を示す定量排出装置の断面図である。
【図６】従来の固形物の定量排出装置の例およびその作動状況を示す定量排出装置の断面図である。
【符号の説明】
１  ホッパー
１ａ  開口部
１ｂ  屈曲部
２  排出手段
３  固定部
４  可動部
５，５ａ，６  貫通孔
７  容器
１０，２３  給水口
１１，１７  排水孔
１２，１８  回収部
１３  給水孔
１４  還流部
１５  管路
１６  ポンプ
１９  排水管
２０  網
２１  受水部
２２  案内板
３０  金属板
３１  小孔
Ｆ  小孔からの液体（水）の流れ
【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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【図６】
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