(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧エアを用いて粒状固形食品を送出するエジェクタ式の食品供給部と、
断面が円状で且つ鉛直方向の中心軸を有すると共に上端および下端がそれぞれ開口した筒形状を有し、内部に供給された粒状固形食品を重力により下端の開口から排出するレシーバと、
基端から末端まで滑らかに連続する内壁部を有し、前記基端が前記食品供給部に接続されると共に、前記末端が前記レシーバに対して接線方向に接続されることにより前記末端の内側部が前記レシーバの内周面に滑らかに接続され、前記食品供給部から送出された粒状固形食品を前記レシーバまで前記内壁部に当接させながら滑走させて空気輸送するための輸送管と
を備え、前記食品供給部から加圧エアにより送出された粒状固形食品は、前記輸送管の前記内壁部に当接して滑走し、前記レシーバの内周面に沿って前記レシーバに供給されることを特徴とする粒状固形食品輸送装置。
【請求項２】
前記レシーバは、上端に開口が形成された円筒部と、前記円筒部の下端に連結され且つ逆円錐形状で下端に開口が形成されたホッパー部とを有する請求項１に記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項３】
前記円筒部は、前記輸送管より進入した粒状固形食品が、前記円筒部の内周面を１周した時点で、前記輸送管の末端と前記円筒部との接続部に形成された接続開口部に差し掛からないように、前記接続開口部の上端から、１周した時点で前記接続開口部の下端に位置する様な、らせん状の誘導壁を円筒部内部に備えた請求項２に記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項４】
前記輸送管は、空気輸送される粒状固形食品が前記輸送管の末端において内側部に当接するような遠心力が生じるように、前記レシーバと接続される直前において湾曲しており、かつその湾曲の曲率中心は、前記輸送管が前記レシーバに接続する点において前記レシーバの接線方向に延びる鉛直面に対して前記レシーバの中心軸と同じ側にある請求項１〜３のいずれかに記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項５】
前記レシーバは、前記食品供給部よりも上方に配置され、
前記輸送管が鉛直上向きになってからレシーバに接続されるまでの最終区間は、その中心軸が水平面に対し４５度傾斜した仮想の円筒面の中心軸に対して４５度の傾斜を保ちつつ前記仮想の円筒面に沿って起点から終点まで１８０度移動するらせん状に湾曲されたらせん部である請求項１〜４のいずれかに記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項６】
前記輸送管は、少なくとも１つの直線部を含む横断面を有し、前記らせん部の起点から終点まで前記直線部が前記仮想の円筒面の前記直線部を通る法線に対して常時直角方向を向くように形成されている請求項５に記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの直線部を含む横断面は、矩形形状である請求項６に記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項８】
前記食品供給部は、
基端開口部よりも先端開口部が下方に位置するように傾斜して配置されると共に前記基端開口部から粒状固形食品が導入される食品誘導管と、
それぞれ前記食品誘導管の天井面および底面に開口し且つ前記天井面および底面に沿って前記食品誘導管の先端方向へ平板状に加圧エアを噴出するための上部エア噴出口および下部エア噴出口と、
前記上部エア噴出口および前記下部エア噴出口から前記食品誘導管内へ加圧エアを噴出することにより前記食品誘導管内の粒状固形食品を加速させて前記先端開口部から送出する加圧エア供給部と
を有する請求項１〜７のいずれかに記載の粒状固形食品輸送装置。
【請求項９】
前記下部エア噴出口は、前記上部エア噴出口よりも前記先端開口部側に位置し、前記上部エア噴出口から噴出された加圧エアにより予備加速された粒状固形食品をさらに加速させるための加圧エアを噴出する請求項８に記載の粒状固形食品輸送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粒状固形食品輸送装置に係り、特に、粒状固形食品を空気輸送する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から食品の分野などにおいて、粉状または粒状の固形食品を輸送管に沿って空気の圧力で輸送する輸送装置が広く知られている。
例えば、特許文献１に提案された輸送装置では、輸送管の基端から先端に向けて空気を噴出することにより、輸送管の基端側に供給された米または麦などの粒状固形食品を輸送管の先端側まで空気輸送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような輸送装置によれば、粒状固形食品を輸送管の先端側まで空気輸送することができる。
しかしながら、複雑な形状を有するマカロニなどの粒状固形食品を空気輸送する場合には、輸送管の内壁との接触によりその一部が容易に破砕されるおそれがある。例えば、ペンネなどは細長い形状を有しており、その両端部に破砕が生じやすい。特に、輸送管の湾曲箇所では、空気輸送される粒状固形食品の多くが内壁に衝突するため、その多くが破砕されてしまう。
【０００５】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、粒状固形食品の破砕を抑制して輸送管内を空気輸送することができる粒状固形食品輸送装置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】
【０００６】
この発明に係る粒状固形食品輸送装置は、加圧エアを用いて粒状固形食品を送出するエジェクタ式の食品供給部と、断面が円状で且つ鉛直方向の中心軸を有すると共に上端および下端がそれぞれ開口した筒形状を有し、内部に供給された粒状固形食品を重力により下端の開口から排出するレシーバと、基端から末端まで滑らかに連続する内壁部を有し、基端が前記食品供給部に接続されると共に、末端が前記レシーバに対して接線方向に接続されることにより末端の内側部が前記レシーバの内周面に滑らかに接続され、前記食品供給部から送出された粒状固形食品を前記レシーバまで前記内壁部に当接させながら滑走させて空気輸送するための輸送管とを備え、前記食品供給部から加圧エアにより送出された粒状固形食品は、前記輸送管の前記内壁部に当接して滑走し、前記レシーバの内周面に沿って前記レシーバに供給されるものである。
【０００７】
ここで、前記レシーバは、上端に開口が形成された円筒部と、前記円筒部の下端に連結され且つ逆円錐形状で下端に開口が形成されたホッパー部とを有することが好ましい。また、前記円筒部は、前記輸送管より進入した粒状固形食品が、前記円筒部の内周面を１周した時点で、前記輸送管の末端と前記円筒部との接続部に形成された接続開口部に差し掛からないように、前記接続開口部の上端から、１周した時点で前記接続開口部の下端に位置する様な、らせん状の誘導壁を円筒部内部に備えることができる。
また、前記輸送管は、空気輸送される粒状固形食品が前記輸送管の末端において内側部に当接するような遠心力が生じるように、前記レシーバと接続される直前において湾曲しており、かつその湾曲の曲率中心は、前記輸送管が前記レシーバに接続する点において前記レシーバの接線方向に延びる鉛直面に対して前記レシーバの中心軸と同じ側にあるのが好ましい。
【０００８】
また、前記レシーバは、前記食品供給部よりも上方に配置され、前記輸送管が鉛直上向きになってからレシーバに接続されるまでの最終区間は、その中心軸が水平面に対し４５度傾斜した円筒面の中心軸に対して４５度の傾斜を保ちつつ前記円筒面に沿って起点から終点まで１８０度移動するらせん状に湾曲されたらせん部であるのが好ましい。
また、前記輸送管は、円状の横断面を有し、内側部が徐々に平面状に変形されてなるレシーバ導入部により、前記レシーバの内周面と接続することができる。また、前記輸送管は、少なくとも１つの直線部を含む横断面を有し、前記らせん部の起点から終点まで前記直線部が前記仮想の円筒面の前記直線部を通る法線に対して常時直角方向を向くように形成することもできる。また、少なくとも１つの直線部を含む横断面は、矩形形状であるのが好ましい。
【０００９】
また、前記食品供給部は、基端開口部よりも先端開口部が下方に位置するように傾斜して配置されると共に前記基端開口部から粒状固形食品が導入される食品誘導管と、それぞれ前記食品誘導管の天井面および底面に開口し且つ前記天井面および底面に沿って前記食品誘導管の先端方向へ平板状に加圧エアを噴出するための上部エア噴出口および下部エア噴出口と、前記上部エア噴出口および前記下部エア噴出口から前記食品誘導管内へ加圧エアを噴出することにより前記食品誘導管内の粒状固形食品を加速させて前記先端開口部から送出する加圧エア供給部とを有するのが好ましい。
また、前記下部エア噴出口は、前記上部エア噴出口よりも前記先端開口部側に位置し、前記上部エア噴出口から噴出された加圧エアにより予備加速された粒状固形食品をさらに加速させるための加圧エアを噴出することができる。
【００１０】
この発明において、「粒状固形食品」は、例えば、短い棒形状のマカロニ、シェル形状のマカロニ等、概ね粒状とみなすことのできる各種の食品を含むものとする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、上端および下端がそれぞれ開口した筒形状を有するレシーバを有し、輸送管の末端の内側面がレシーバの内周面に滑らかに接続されているので、粒状固形食品の破砕を抑制して輸送管内を空気輸送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る粒状固形食品輸送装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に用いられたレシーバの側面図である。
【図３】実施の形態１に用いられたレシーバの上面図である。
【図４】実施の形態１に用いられた輸送管のらせん部を示し、（Ａ）はらせん部の上面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＹ１方向からの側面図である。
【図５】輸送管のらせん部の形状を示す図である。
【図６】実施の形態１の変形例に用いられたレシーバの斜視図である。
【図７】実施の形態１の他の変形例に用いられたレシーバの側面図である。
【図８】実施の形態１のさらに他の変形例に用いられたレシーバの側面図である。
【図９】実施の形態２に係る粒状固形食品輸送装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に用いられた輸送管のらせん部を示し、（Ａ）はらせん部の上面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）のＹ２方向からの側面図である。
【図１１】実施の形態２に用いられた輸送管の断面図である。
【図１２】円弧状の横断面を有する輸送管を示す図である。
【図１３】（Ａ）は実施の形態２における円筒面とらせん部の横断面を示す図であり、（Ｂ）は実施の形態２の変形例における円筒面とらせん部の横断面を示す図であり、（Ｃ）は実施の形態２の他の変形例における円筒面とらせん部の横断面を示す図である。
【図１４】実施の形態３で用いられた食品供給部の構成を示す平面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】実施の形態３で用いられた食品供給部の動作を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に示す好適な実施の形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
実施の形態１
図１に、実施の形態１に係る粒状固形食品輸送装置の構成を示す。この粒状固形食品輸送装置は、加圧エアを用いて粒状固形食品Ｍを送出するエジェクタ式の食品供給部１と、食品供給部１よりも上方に配置されると共に断面が円形状で且つ中心軸が鉛直方向に延びた管形状を有するレシーバ２と、基端が食品供給部１に接続されると共に末端がレシーバ２に接続されて食品供給部１から送出された粒状固形食品Ｍをレシーバ２まで輸送する輸送管３とを有する。
【００１４】
食品供給部１は、基端よりも先端が下方に位置するように傾斜して配置された食品誘導管４を備え、食品誘導管４の傾斜する底面にはエア噴出口５が形成されている。そして、このエア噴出口５には加圧エア供給部６が接続されており、加圧エア供給部６から加圧エアを送出することによりエア噴出口５から食品誘導管４の先端方向へ加圧エアが噴出される。また、食品誘導管４の基端には粒状固形食品を食品誘導管４に供給するための供給ホッパー７が連結されており、食品誘導管４の先端には輸送管３の基端が接続されている。
【００１５】
レシーバ２は、輸送管３の末端と接続された円筒部８と、円筒部８の下端に連結され且つ逆円錐台形状で下端に食品排出口９が形成されたホッパー部１０とを有する。なお、レシーバ２の直下には、食品排出口９から排出された粒状固形食品Ｍを回収するための回収ホッパー１１が配置されている。
【００１６】
輸送管３は、円状の横断面を有し、基端から末端に向けて直線部１２、湾曲部１３、直線部１４、湾曲部１５、およびらせん部１６を順次接続して構成されている。直線部１２は食品誘導管４と接続された基端側から水平に延び、続いて湾曲部１３が鉛直面において円弧を描くように滑らかに上方に向けて湾曲され、直線部１４がレシーバ２に向かって傾斜して延びた後、湾曲部１５が鉛直面において円弧を描くように滑らかに湾曲して鉛直上向きとなり、らせん部１６においてらせん状に湾曲されると共にその末端がレシーバ２に接続されている。
このような構成により、輸送管３内を空気輸送される粒状固形食品Ｍは、直線部１２では水平に延びる底部に重力により当接され、湾曲部１３では上方に向けて湾曲された底部に重力および遠心力により押し付けられ、直線部１４では傾斜された底部に重力により当接され、湾曲部１５では傾斜された底部から鉛直な内側部へと滑らかに湾曲された内壁に遠心力により押し付けられ、らせん部１６ではらせん状に湾曲された内壁に遠心力により押し付けられながら滑走する。すなわち、輸送管３は、基端から末端に延びる内壁において、重力および遠心力により粒状固形食品Ｍが当接して滑走するための、滑らかに連続した所定の内壁部Ｎ１を有する。
なお、湾曲部１３と湾曲部１５の湾曲は、鉛直面内における両者の湾曲の角度を互いに足して９０度となるように設定されている。例えば、湾曲部１３が鉛直面内で６０度だけ湾曲する場合には、湾曲部１５は鉛直面内で３０度湾曲される。これにより、湾曲部１５は、鉛直上向きとされた状態でらせん部１６と接続される。
【００１７】
図２および図３にレシーバ２の構成を示す。レシーバ２の円筒部８には接続開口部１７が形成されており、この接続開口部１７を介して輸送管３の末端が円筒部８に対して接線方向に接続される。このように輸送管３と円筒部８を接続することで、輸送管３の末端の内側部１８が円筒部８の内周面１９に滑らかに接続される。
円筒部８は、輸送管３と接続された接続開口部１７から内周面１９に沿ってらせん状に延びる誘導壁２０と、輸送管３から粒状固形食品Ｍと共に供給される空気の一部を上端から排出する空気排出口２１とを有する。誘導壁２０は、接続開口部１７の上端から、内周面１９に沿って１周した時点で接続開口部１７の下端に位置するようにらせん状に延びており、輸送管３から接続開口部１７を介して円筒部８内に進入した粒状固形食品Ｍは、円筒部８の内周面１９に沿って１周した時点で接続開口部１７に差し掛からずに接続開口部１７の下方を移動していく。
円筒部８からホッパー部１０に供給された粒状固形食品Ｍは、ホッパー部１０の内周面２２に沿ってらせん状に移動し、食品排出口９から排出される。
【００１８】
図４（Ａ）および（Ｂ）に、レシーバ２と接続された輸送管３のらせん部１６を示す。らせん部１６は、仮想的に設定された円筒面Ｓに沿って巻くように湾曲されている。具体的には、中心軸が水平面に対して４５度上方に傾斜した円筒面Ｓを、湾曲部１５の先端縁部とレシーバ２の接続開口部１７の外縁部を外側から包んで両者に接するように設定する。らせん部１６は、円筒面Ｓと湾曲部１５の先端縁部との接点を起点Ａとすると共に円筒面Ｓとレシーバ２の接続開口部１７の外縁部との接点を終点Ｂとし、起点Ａの位置から円筒面Ｓの内側に接しながら湾曲されて終点Ｂの位置まで延びている。そして、らせん部１６は、鉛直上向きとなった湾曲部１５の先端縁部と起点Ａの位置で接続されると共にレシーバ２の接続開口部１７の外縁部と終点Ｂの位置で接続された、輸送管３の最終区間を構成する。
また、らせん部１６は、起点Ａから終点Ｂまで円筒面Ｓに当接して延びる当接線Ｔ１を有する。当接線Ｔ１は、図５に示すように、起点Ａから終点Ｂまで円筒面Ｓの中心軸Ｘの回りに１８０度移動するらせん状の軌跡を描いて湾曲され、円筒面Ｓの中心軸Ｘに対して、起点Ａ、中間点Ｃおよび終点Ｂにおける角度ｋ１、ｋ２およびｋ３がそれぞれ４５度をなしている。すなわち、当接線Ｔ１は、円筒面Ｓの中心軸Ｘに対して常に４５度の傾斜を保ちつつ、円筒面Ｓに当接しながら起点Ａから終点Ｂまで１８０度移動されている。
らせん部１６がこのような形状を有することにより、らせん部１６を空気輸送される粒状固形食品Ｍには、当接線Ｔ１に押し付けられるような遠心力が生じる。すなわち、当接線Ｔ１に沿った内壁は、輸送管３の基端から末端まで滑らかに延びる連続した内壁部Ｎ１の一部区間を構成し、粒状固形食品Ｍを起点Ａから中間点Ｃを介して、終点Ｂの内側部１８まで輸送する。
【００１９】
次に、図１に示した粒状固形食品輸送装置の動作について説明する。
まず、食品供給部１において、加圧エア供給部６によりエア噴出口５から食品誘導管４の先端方向へ加圧エアが噴出される。この状態で、供給ホッパー７から食品誘導管４の基端側に例えば短い棒形状のマカロニからなる粒状固形食品Ｍを供給すると、粒状固形食品Ｍは、傾斜する食品誘導管４に沿って先端側まで滑落し、エア噴出口５から噴出されている加圧エアにより前方へ向かって加速される。このようにして、空気輸送される粒状固形食品Ｍが、固形食品供給部１から輸送管３の直線部１２に供給される。
【００２０】
輸送管３の直線部１２に供給された粒状固形食品Ｍは、直線部１２の底部を水平に延びる内壁部Ｎ１に重力により当接しながら空気輸送された後、湾曲部１３に到達し、湾曲部１３の湾曲に従って方向転換される。ここで、湾曲部１３は水平方向から所定の角度だけ上方に向けて滑らかに湾曲されており、粒状固形食品Ｍは、底部に沿って滑らかに上方に湾曲された内壁部Ｎ１に押し付けられながら上方に方向転換される。
このように、粒状固形食品Ｍの輸送方向を水平方向から上方に方向転換する際に、遠心力を利用して、上方に向けて滑らかに湾曲された内壁部Ｎ１に当接させながら粒状固形食品Ｍを滑走させることで、粒状固形食品Ｍが輸送管３の内壁に衝突して破砕されるのを抑制することができる。
粒状固形食品Ｍは、湾曲部１３から直線部１４に到達し、直線部１４の所定の角度で傾斜された底部に沿って延びる内壁部Ｎ１に重力により当接したまま滑走し、湾曲部１５に到達する。
【００２１】
湾曲部１５に到達した粒状固形食品Ｍは、直線部１４に接続された傾斜を有する底部から鉛直方向を向いた内側部へと滑らかに湾曲された内壁部Ｎ１に、遠心力により押し付けられながら滑らかに上方に向けて方向転換され、湾曲部１５により鉛直上向きに輸送される。
続いて、粒状固形食品Ｍは、湾曲部１５かららせん部１６に到達し、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、らせん部１６に沿って輸送される。すなわち、粒状固形食品Ｍは、内壁部Ｎ１の一部区間を形成し且つらせん部１６内にらせん状に延びる当接線Ｔ１に遠心力により押し付けられながら、らせん状の軌跡を描いて輸送され、鉛直方向から水平方向に方向転換される。このようにして、輸送管３を空気輸送された粒状固形食品Ｍは、輸送管３の内壁部Ｎ１の末端と滑らかに接続されたレシーバ２の内周面１９に沿うように、輸送管３からレシーバ２の接続開口部１７に供給される。
【００２２】
このように、重力および遠心力を利用して、輸送管３の基端から末端まで滑らかに連続する内壁部Ｎ１に当接させながら粒状固形食品Ｍを滑走させることで、粒状固形食品Ｍが輸送管３の内壁に衝突して破砕されるのを抑制することができる。また、湾曲されたらせん部１６の曲率中心が、終点Ｂにおいてレシーバ２の接線方向に延びる鉛直面に対してレシーバ２の中心軸と同じ側にあるため、輸送管３の末端において粒状固形食品Ｍが内側部１８に押圧されるような遠心力を発生させることができ、さらに内側部１８とレシーバ２の内周面１９とを滑らかに接続することで、粒状固形食品Ｍをレシーバ２の内周面１９に沿って供給し、粒状固形食品Ｍがレシーバ２の内周面１９に衝突するのを抑制することが可能となる。
【００２３】
輸送管３から接続開口部１７を介してレシーバ２内に供給された粒状固形食品Ｍは、図２および図３に示すように、誘導壁２０により誘導されることで、内周面１９に沿ってらせん状の軌跡を描きながら移動していく。このように、接続開口部１７からレシーバ２内に供給された粒状固形食品Ｍが、内周面１９を１周する間に接続開口部１７の下方まで誘導されることで、先行する粒状固形食品Ｍと後続の粒状固形食品Ｍとが接続開口部１７で衝突するのを回避することができる。
円筒部８かららせん軌道を描きながらホッパー部１０に到達した粒状固形食品Ｍは、逆円錐形状の内周面２２に沿ってらせん軌道の径を縮めながら重力により食品排出口９まで導かれ、食品排出口９から回収ホッパー１１に排出される。ここで、粒状固形食品Ｍがレシーバ２内を移動している間に、輸送管３から粒状固形食品Ｍと共に供給された空気の一部はレシーバ２の上端に形成された空気排出口２１から排出されており、空気輸送に使用された過剰な空気により粒状固形食品Ｍが食品排出口９から勢いよく排出されるのを低減することができる。このため、粒状固形食品Ｍの破砕を抑制すると共に粒状固形食品Ｍを散乱させずに整然とした状態で回収ホッパー１１に排出することができる。
このようにして、粒状固形食品Ｍが食品供給部１から回収ホッパー１１まで空気輸送される。
【００２４】
本実施の形態によれば、輸送管３の基端から末端まで連続する滑らかな内壁部Ｎ１に粒状固形食品Ｍを当接させながら空気輸送することで、粒状固形食品Ｍを破砕することなく食品供給部１から回収ホッパー１１まで輸送することができる。また、輸送管３の内壁部Ｎ１とレシーバ２の内周面１９が滑らかに接続されることで、粒状固形食品Ｍを破砕することなく輸送管３からレシーバ２に供給することができる。
【００２５】
なお、輸送管３の末端は、内壁部Ｎ１がレシーバ２の内周面１９と滑らかに接続されていればよく、その横断面形状は円状のものに限られない。例えば、図６に示すように、横断面形状が円状から矩形上へと徐々に変形されるレシーバ導入部３１を介して輸送管３がレシーバ２に接続されてもよく、これにより内壁部Ｎ１を含む円弧状の内側部が徐々に平面状に変形されて内側面３２となることで、内側面３２とレシーバ２の内周面１９とを滑らかに接続することができる。
このように、内側部が徐々に平面状に変形されてなるレシーバ導入部３１を用いることで、レシーバ２の内周面１９と滑らかに接続される部分が広がり、レシーバ導入部３１からレシーバ２に粒状固形食品Ｍを供給する際の破砕をさらに抑制することができる。
【００２６】
また、レシーバ２の形状は、断面が円状で且つ中心軸が鉛直方向に延びた管形状を有すれば良く、円筒部８とホッパー部１０とを接続したものに限られない。例えば、図７に示すように、全体が円筒形状を有するレシーバ３３を用いることができる。レシーバ３３の内周面は輸送管３の内壁部Ｎ１と滑らかに接続され、輸送管３からレシーバ３３に供給された粒状固形食品Ｍはレシーバ３３の内周面に沿ってらせん軌道を描きながら下降し、レシーバ２の下端に形成された食品排出口３４から排出される。また、図８に示すように、全体が逆円錐形状を有するレシーバ３５を用いることもできる。レシーバ３５の内周面は輸送管３の内壁部Ｎ１と滑らかに接続され、輸送管３からレシーバ３５に供給された粒状固形食品Ｍはレシーバ３５の内周面に沿ってらせん軌道を描きながら下降し、レシーバ３５の下端に形成された食品排出口３６から排出される。
このように、内壁部Ｎ１とレシーバの内周面が滑らかに接続されることで、粒状固形食品Ｍの破砕を抑制して輸送管３からレシーバに供給することができる。
【００２７】
また、上記の実施の形態では、短い棒形状のマカロニからなる粒状固形食品Ｍを例にとって説明したが、シェル形状のマカロニ、その他、粒状の固形食品に幅広く適用することができる。
マカロニ等からなる粒状固形食品を製造するに際しては、一般に、製造工程、検査工程、梱包工程等の多数の工程を経て出荷されることが多いが、これらの工程間にそれぞれこの発明に係る粒状固形食品輸送装置を用いることができる。すなわち、前工程における処理が済んだ粒状固形食品を供給ホッパー７に供給し、加圧エア供給部６から噴出される空気により輸送管３を介して上方に輸送すると共に、レシーバ２の食品排出口９から次工程へと供給すればよい。このように、前工程における処理が済んだ粒状固形食品を上方に位置する次工程に供給する際に、空気輸送を利用して粒状固形食品を破砕することなく上方に輸送することができる。また、レシーバ２の上部に空気排出口２１が形成されているため、粒状固形食品を散乱させずに整然とした状態でレシーバ２の食品排出口９から次工程に供給することができる。
【００２８】
また、輸送管３は、食品供給部１と回収ホッパー１１との位置関係に応じて直線部１２および１４を除いてもよく、湾曲部１３と湾曲部１５が直接接続された構成とすることもできる。
【００２９】
実施の形態２
図９に、実施の形態２に係る粒状固形食品輸送装置の構成を示す。この粒状固形食品輸送装置は、図１に示した実施の形態１の粒状固形食品輸送装置において、輸送管３の代わりに矩形状の横断面を有する輸送管４１を食品供給部１とレシーバ２の間に接続したものである。
輸送管４１は、実施の形態１と同様に、基端から末端に向けて直線部４２、湾曲部４３、直線部４４、湾曲部４５およびらせん部４６を順次接続して構成されている。このような構成により、輸送管４１を空気輸送される粒状固形食品Ｍは、直線部４２では水平に延びる底面に重力により当接され、湾曲部４３では上方に向けて湾曲された底面に重力および遠心力により押し付けられ、直線部４４では傾斜された底面に重力により当接され、湾曲部４５では傾斜された底面から鉛直な内側面へと滑らかに湾曲された内壁面に遠心力により押し付けられ、らせん部１６ではらせん状に湾曲された内壁面に遠心力により押し付けられながら滑走する。すなわち、輸送管４１は、基端から末端に延びる内壁面において、重力および遠心力により粒状固形食品Ｍが当接して滑走するための、滑らかに連続した所定の内壁面Ｎ２を有する。
【００３０】
図１０（Ａ）および（Ｂ）にレシーバ２と接続された矩形状の横断面を有する輸送管４１のらせん部４６を示す。らせん部４６は、実施の形態１と同様の円筒面Ｓを設定して円筒面Ｓと湾曲部４５の先端縁部との接点を起点Ａとすると共に円筒面Ｓとレシーバ２の接続開口部１７の外縁部との接点を終点Ｂとすると、起点Ａの位置から円筒面Ｓの内側に接しながら湾曲されて終点Ｂの位置まで延び、起点Ａの位置において湾曲部４５の先端縁部と接続されると共に終点Ｂの位置においてレシーバ２の接続開口部１７の外縁部と接続されている。
このため、らせん部４６は、起点Ａから終点Ｂまで円筒面Ｓに当接して延びる当接面Ｔ２を有し、この当接面Ｔ２と共に起点Ａから終点Ｂまで円筒面Ｓの中心軸Ｘの回りに１８０度のらせん状の軌跡で湾曲されている。すなわち、らせん部４６は、矩形状の横断面を構成する４つの直線部のうち円筒面Ｓの中心軸Ｘに対して最も外側に位置する１つの直線部Ｌが起点Ａから終点Ｂまで円筒面Ｓに接するように湾曲されており、この直線部Ｌが起点Ａから終点Ｂまで至るいずれの点における横断面においても当接面Ｔ２上に含まれている。これにより、らせん部４６は、起点Ａから終点Ｂまで至るいずれの点における横断面においても直線部Ｌが直線部Ｌの中心点を通る円筒面Ｓの法線に対して常時直角方向を向くように形成される。
らせん部４６がこのような形状を有することにより、らせん部４６を空気輸送される粒状固形食品Ｍには、当接面Ｔ２に押し付けられるような遠心力が生じる。すなわち、当接面Ｔ２に沿った内壁面は、輸送管３の基端から末端まで滑らかに延びる連続した内壁面Ｎ２の一部区間を構成し、起点Ａから終点Ｂの内側面４７まで粒状固形食品Ｍを輸送する。
【００３１】
まず、食品供給部１から輸送管４１の直線部４２に供給された粒状固形食品Ｍは、直線部４２を水平に延びる底面からなる内壁面Ｎ２に重力により当接しながら滑走した後、湾曲部４３を上方に向けて湾曲された底部からなる内壁面Ｎ２に重力および遠心力により押し付けられながら滑走する。続いて、直線部４４に到達した粒状固形食品Ｍは、直線部４４を傾斜された底部からなる内壁面Ｎ２に重力により当接しながら滑走し、続いて湾曲部４５を傾斜された底部から鉛直な内側部へと滑らかに湾曲された内壁面Ｎ２に遠心力により押し付けられながら滑走した後、らせん部４６をらせん状に湾曲され且つ中心軸の回りにねじられた内壁面Ｎ２に遠心力により押し付けられながら滑走する。
【００３２】
このようにして、輸送管４１を空気輸送された粒状固形食品Ｍは、輸送管４１の内壁面Ｎ２の末端と滑らかに接続されたレシーバ２の円筒部８の内周面１９に沿うように、輸送管４１からレシーバ２に供給される。
このように、輸送管４１の基端から末端まで連続する滑らかな内壁面Ｎ２に粒状固形食品Ｍを当接しながら空気輸送することで、粒状固形食品Ｍが他の内壁面に衝突して破砕されるのを抑制することができる。また、レシーバ２の内周面１９と滑らかに接続された輸送管４１の内壁面Ｎ２は、粒状固形食品Ｍに対して幅に余裕があるため、輸送方向にずれが生じた粒状固形食品Ｍであってもレシーバ２の内周面１９に沿って供給することができる。さらに、輸送管４１が矩形状の横断面を有することにより、図１１に示すように、空気輸送される粒状固形食品Ｍを内壁面Ｎ２に密接させることができ、図１２に示すような円弧状の横断面からなる内壁と比べ、粒状固形食品Ｍを安定して輸送することができる。
【００３３】
なお、実施の形態２では、らせん部４６は、矩形の横断面における１つの直線部Ｌが直線部Ｌの中心点を通る円筒面Ｓの法線に対して常時直角方向を向くように形成されたが、粒状固形食品Ｍを当接面Ｔ２に当接させながら空気輸送できればこれに限るものではない。例えば、らせん部４６は、当接面Ｔ２の範囲内で粒状固形食品Ｍを当接するように形成できればよく、起点Ａから終点Ｂまで直線部Ｌが、直線部Ｌ上のいずれかの点を通る円筒面Ｓの法線に対して常時直角方向を向くように形成してもよい。ただし、粒状固形食品Ｍがらせん部４６の側面に接触するのを抑制するため、らせん部４６は、直線部Ｌがその中心点を通る円筒面Ｓの法線に対して常時直角方向を向くように形成するのが好ましい。
また、実施の形態２では、図１３（Ａ）に示されるように、らせん部４６は、横断面を構成する４つの直線部のうち円筒面Ｓの中心軸Ｘに対して最も外側に位置する直線部Ｌを円筒面Ｓに接しながら起点Ａから終点Ｂまで湾曲されたが、粒状固形食品Ｍを当接面Ｔ２に当接させる同様の湾曲が形成できればこれに限るものではない。例えば、直線部Ｌに平行な直線部を起点Ａから終点Ｂまで円筒面Ｓに接しながら湾曲して形成することができる。具体的には、図１３（Ｂ）に示されるように、らせん部４６の横断面を構成する４つの直線部のうち円筒面Ｓの中心軸に対して最も内側に位置する直線部Ｐを円筒面Ｓに接しながら起点Ａから終点Ｂまで湾曲させることができる。また、図１３（Ｃ）に示されるように、らせん部４６の横断面において矩形の対角線の交点を通り直線部Ｌに平行な仮想の直線部Ｑを円筒面Ｓに接しながら起点Ａから終点Ｂまで湾曲させることもできる。
【００３４】
また、実施の形態２では、矩形状の横断面を有する輸送管４１を用いたが、少なくとも１つの直線部を含む横断面を有していればよく、例えば、三角形などの多角形状の横断面またはいわゆる蒲鉾形状の横断面を有する輸送管を用いることができる。輸送管の横断面が三角形状である場合には３つの直線部を、蒲鉾形状である場合には１つの直線部をそれぞれ有し、らせん部においては、そのうちの１つの直線部が、その直線部上のいずれかの点を通る円筒面Ｓの法線に対して起点Ａから終点Ｂまで常時直角方向を向くように形成される。
また、実施の形態１および２では、当接線Ｔ１および当接面Ｔ２は、水平面に対して中心軸Ｘが４５度上方に傾斜した円筒面Ｓに当接すると共に、円筒面Ｓの中心軸Ｘに対して常に４５度の傾斜を保ちつつ起点Ａから終点Ｂまで１８０度移動することで水平方向を向いた末端がレシーバ２と接続されるように形成されたが、らせん部１６および４６の末端がレシーバ２の内周面１９に滑らかに接続されていればよい。すなわち、当接線Ｔ１および当接面Ｔ２は、水平面に対する中心軸Ｘの傾斜を４５度近傍とした円筒面Ｓに当接するように形成することができる。また、当接線Ｔ１および当接面Ｔ２は、円筒面Ｓの中心軸Ｘに対して４５度近傍の傾斜を保ちつつ移動するように形成することもでき、さらに起点Ａから終点Ｂまで１８０度近傍移動するように形成することもできる。これにより、粒状固形食品Ｍは、らせん部１６および４６からレシーバ２にわずかな角度だけ傾斜して供給されるが、らせん部１６および４６の末端とレシーバ２の内周面１９が滑らかに接続されているためその破砕を抑制することができる。
【００３５】
実施の形態３
図１４および１５に、実施の形態３に係る粒状固形食品輸送装置で用いられる食品供給部５１の構成を示す。食品供給部５１は、矩形の断面形状を有する誘導管５２を備えている。誘導管５２は、基端開口部５３と先端開口部５４とを有し、基端開口部５３よりも先端開口部５４が下方に位置するように傾斜して配置されている。また、誘導管５２の傾斜する天井面および底面にそれぞれスリット状の上部エア噴出口５５および下部エア噴出口５６が形成されている。これら上部エア噴出口５５および下部エア噴出口５６は、それぞれ誘導管５２の先端方向を向くように誘導管５２の天井面および底面に開口している。
【００３６】
誘導管５２の大部分を覆うように誘導管５２と一体にほぼ直方体形状の筐体５７が形成されている。水平面に対して傾斜する誘導管５２が筐体５７内を貫通することにより、筐体５７の内部は、誘導管５２の上側に位置する密閉された上部エア室Ｒ１と誘導管５２の下側に位置する密閉された下部エア室Ｒ２とに二分され、上部エア噴出口５５が上部エア室Ｒ１に連通すると共に下部エア噴出口５６が下部エア室Ｒ２に連通している。
【００３７】
また、上部エア室Ｒ１に上部エア供給口５８が開口すると共に下部エア室Ｒ２に下部エア供給口５９が開口し、上部エア供給口５８および下部エア供給口５９を介して上部エア室Ｒ１および下部エア室Ｒ２にそれぞれ共通のエア供給管６０が接続されている。さらに、エア供給管６０に加圧エア供給部６が接続されている。
加圧エア供給部６からエア供給管６０に加圧エアを送出することにより、上部エア供給口５８および下部エア供給口５９を介して上部エア室Ｒ１および下部エア室Ｒ２に加圧エアが供給され、スリット状の上部エア噴出口５５および下部エア噴出口５６から誘導管５２の先端方向へそれぞれ平板状に加圧エアが噴出されるように構成されている。
【００３８】
誘導管５２の基端開口部５３に、粒状固形食品を誘導管５２に供給するための供給ホッパー７が連結されている。
一方、誘導管５２の先端開口部５４には、送出シュート６１を介して輸送管３が接続されている。送出シュート６１は、誘導管５２の先端開口部５４の断面形状と輸送管３の断面形状を滑らかに接続するものである。
【００３９】
次に、実施の形態３に係る粒状固形食品輸送装置の動作について説明する。
まず、加圧エア供給部６によりエア供給管６０を通して上部エア供給口５８および下部エア供給口５９から上部エア室Ｒ１および下部エア室Ｒ２に加圧エアを供給する。これにより、誘導管５２のスリット状の上部エア噴出口５５から誘導管１の天井面に沿って先端開口部５４の方向へ平板状に加圧エアが噴出されると共に、スリット状の下部エア噴出口５９から誘導管５２の底面に沿って先端開口部５４の方向へ平板状に加圧エアが噴出される。
【００４０】
この状態で、供給ホッパー７から基端開口部５３を通して誘導管５２内に例えば短い棒形状のマカロニからなる粒状固形食品Ｍを供給すると、図１６に示されるように、粒状固形食品Ｍは、傾斜する誘導管５２の底面５２ａに沿って先端開口部５４へと滑落するが、上部エア噴出口５５から平板状に噴出されている加圧エアにより前方へ向かって予備加速され、続いて下部エア噴出口５９から平板状に噴出されている加圧エアにより前方へ向かってさらに加速される。すなわち、粒状固形食品Ｍは、上下から平板状の加圧エアによって段階的に加速されることとなる。
【００４１】
このため、粒状固形食品Ｍは、ほぼ回転することなく、誘導管５２の底面５２ａを滑落したときの姿勢を保持しつつ加圧エアと共に先端開口部５４から前方へ送出される。平板状に噴出されている加圧エアにより上下から段階的に加速されるので、特に、粒状固形食品Ｍの鉛直面内における回転が未然に回避される。このようにして、誘導管５２の先端開口部５４から粒状固形食品Ｍを破砕することなく送出することが可能となる。
誘導管５２の先端開口部５４から送出された粒状固形食品Ｍは、送出シュート６１を抜けて輸送管３内に入り、輸送管３に案内されてレシーバ２まで輸送される。
【００４２】
同様にして、供給ホッパー７から誘導管５２内に多数の粒状固形食品Ｍが供給されると、これら多数の粒状固形食品Ｍは、順次、誘導管５２の底面５２ａを滑落し、上部エア噴出口５５および下部エア噴出口５６からそれぞれ平板状に噴出される加圧エアにより前方へ向かって段階的に加速され、先端開口部５４から送出シュート６１を通って輸送管３内に送出され、輸送管３により輸送される。
【００４３】
なお、上記の実施の形態では、上部エア噴出口５５に連通する上部エア室Ｒ１と下部エア噴出口５６に連通する下部エア室Ｒ２とが互いに隔離されていたが、これに限るものではなく、上部エア噴出口５５および下部エア噴出口５６の双方に連通する共通のエア室を形成し、加圧エア供給部６からこのエア室に加圧エアを供給することで上部エア噴出口５５および下部エア噴出口５６からそれぞれ平板状の加圧エアを噴出してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１，５１  食品供給部、２，３３，３５  レシーバ、３，４１  輸送管、４，５２  誘導管、５  エア噴出口、６  加圧エア供給部、７  供給ホッパー、８  円筒部、９，３４，３６  食品排出口、１０  ホッパー部、１１  回収ホッパー、１２，１４，４２，４４  直線部、１３，１５，４３，４５  湾曲部、１６，４６  らせん部、１７  接続開口部、１８  内側部、１９，２２，４７  内周面、２０  誘導壁、２１  空気排出口、３１  レシーバ導入部、３２  内側面、５２ａ  底面、５３  基端開口部、５４  先端開口部、５５  上部エア噴出口、５６  下部エア噴出口、５７  筐体、５８  上部エア供給口、５９  下部エア供給口、６０  エア供給管、６１  送出シュート、Ａ  起点、Ｂ  終点、Ｓ  円筒面、Ｘ  円筒面の中心軸、Ｎ１  内壁部、Ｎ２  内壁面、Ｔ１  当接線、Ｔ２  当接面、Ｌ，Ｐ，Ｑ  直線部、Ｒ１  上部エア室、Ｒ２  下部エア室、Ｍ  粒状固形食品。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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