(57)【要約】【課題】  被撹拌物の撹拌性や混合性を向上させる。【解決手段】  加熱釜５内に回転自在に支持される螺旋状のスクリュー５３を備え、前記スクリュー５３の回転によって前記加熱釜５内の被撹拌物を前記螺旋状の軸線方向に移動させつつ撹拌する撹拌羽根９であって、前記スクリュー５３は、スクリュー面７７に貫通形成された貫通孔７９，８１，８３，８５，８７，８９を備えたため、被撹拌物の一部をスクリュー５３のスクリュー面７７に設けられた貫通孔７９，８１，８３，８５，８７，８９に通過させることができ、被撹拌物の撹拌性や混合性を向上することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌容器内に回転自在に支持される螺旋状の羽根本体部を備え、前記羽根本体部の回転によって前記撹拌容器内の被撹拌物を前記螺旋状の軸線方向に移動させつつ撹拌する撹拌羽根であって、
前記羽根本体部は、羽根面に貫通形成された貫通孔を備えた、
ことを特徴とする撹拌羽根。
【請求項２】
請求項１記載の撹拌羽根であって、
前記貫通孔は、螺旋方向の所定間隔毎に複数設けられている、
ことを特徴とする撹拌羽根。
【請求項３】
請求項１又は２記載の撹拌羽根であって、
前記羽根本体部の外縁が、前記螺旋状の中間部から少なくとも一端部に向けて漸次小径となっている、
ことを特徴とする撹拌羽根。
【請求項４】
請求項２又は３記載の撹拌羽根であって、
前記複数の貫通孔は、前記羽根本体部外縁の小径化に応じて漸次小さく形成されている、
ことを特徴とする撹拌羽根。  
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の撹拌羽根を備えた撹拌装置であって、
前記撹拌羽根を支持して回転駆動する支持駆動部を備え、
前記支持駆動部は、前記撹拌羽根を前記撹拌容器に対して前記軸線周りに自転駆動すると共に公転駆動する、
ことを特徴とする撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食材等の被撹拌物を撹拌可能な撹拌羽根及び撹拌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撹拌装置としては、例えば特許文献１のように、撹拌容器内に配置された撹拌羽根を、支持駆動部に支持して回転駆動するものがある。
【０００３】
この撹拌装置では、撹拌羽根を撹拌容器に対して自転駆動すると共に公転駆動し、被撹拌物の撹拌性や混合性を向上している。
【０００４】
しかしながら、従来の構造では、撹拌羽根の本体部が平板形状であったため、撹拌性や混合性の向上に限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５０−３３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、被撹拌物の撹拌性や混合性に限界があった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被撹拌物の撹拌性や混合性を向上するために、撹拌容器内に回転自在に支持される螺旋状の本体部を備え、前記撹拌容器内の被撹拌物を前記本体部の回転によって前記螺旋状の軸線方向に移動させつつ撹拌する撹拌羽根であって、前記本体部は、前記軸線方向に貫通形成された貫通孔を備えたことを最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、羽根本体部の回転によって撹拌容器内の被撹拌物を螺旋状の軸線方向に移動させつつ撹拌すると共に、被撹拌物の一部を羽根本体部の羽根面に設けられた貫通孔に通過させることができ、被撹拌物の撹拌性や混合性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】加熱撹拌調理装置の正面図である（実施例１）。
【図２】図１の加熱撹拌調理装置の側面図である（実施例１）。
【図３】図１に示す加熱釜の断面図である（実施例１）。
【図４】図３に示す撹拌羽根の拡大正面図である（実施例１）。
【図５】図４の撹拌羽根の平面図である（実施例１）。
【図６】図４の撹拌羽根の底面図である（実施例１）。
【図７】撹拌羽根の自転方向及び公転方向とサイクロイド運動との関係を示す平面図である（実施例１）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
被撹拌物の撹拌性や混合性を向上させるという目的を、螺旋状の撹拌羽根に貫通孔を設けることで実現した。
【実施例１】
【００１１】
本実施例の撹拌羽根及び撹拌装置は、被撹拌物としての食材を加熱撹拌調理する加熱撹拌調理装置に適用されたものである。
［加熱撹拌調理装置の構成］
図１は本発明の実施例１に係る加熱撹拌調理装置を示す正面図、図２は同側面図、図３は図１に示す加熱釜の断面図である。
【００１２】
図１〜図３のように、本実施例の加熱撹拌調理装置１は、支持フレーム３上に、撹拌容器としての加熱釜５と、支持駆動部７と、撹拌羽根９とを備えている。
【００１３】
前記支持フレーム３は、脚部１１によってフロア上に設置されている。脚部１１は、例えばロードセル等で構成された重量センサ１３が介設され、加熱釜５、支持駆動部７、撹拌羽根９等を含めた支持フレーム３上の全重量を検出する構成となっている。この重量検出により、加熱釜５内の加熱調理による水分蒸発量等を演算し、加熱撹拌調理装置１の自動調理等を行わせることが可能となる。
【００１４】
前記加熱釜５は、支持フレーム３上に縦フレーム１５を介して傾動自在に支持されている。加熱釜５の傾動は、縦フレーム１５に設けられた傾動ハンドル１７の操作によって行われる。
【００１５】
加熱釜５は、球面状の底部１９上に、円筒状の壁部２１が設けられている。加熱釜５の壁部２１は、上部開口２３が形成されて食材を投入できるようになっている。上部開口２３からは、加熱釜５の傾動によって調理後の食材の排出も行われる。この上部開口２３には、着脱可能なカバー２５が取り付けられている。
【００１６】
前記加熱釜５の底部１９は、内周中央部に凸部２７が形成されている。凸部２７の周囲には、周回状の凹部２９が区画形成されている。加熱釜５の底部１９外周には、加熱及び冷却用の流体ジャケット３１が設けられている。
【００１７】
流体ジャケット３１は、底部１９との間で閉断面となっている。流体ジャケット３１には、配管部３３を介して蒸気及び冷却水が切替供給されるようになっている。この流体ジャケット３１からは、ドレンバルブ３５を介して、加熱又は冷却後の水等が排出可能となっている。
【００１８】
かかる加熱釜５内には、支持駆動部７を介して撹拌羽根９が回転自在に支持されている。
【００１９】
前記支持駆動部７は、油圧ユニット３７を介して支持フレーム３上に支持されている。この支持駆動部７は、図２の２点差線のように、油圧ユニット３７の油圧シリンダ３９によって昇降可能となっている。油圧ユニット３７の駆動制御は、操作盤４１の操作によって行うことができる。前記支持駆動部７は、駆動ボックス４３を備えている。
【００２０】
駆動ボックス４３は、内部に電動モータ（図示せず）が設けられている。この駆動ボックス４３の一端側は油圧ユニット３７の油圧シリンダ３９に支持され、同他端側は加熱釜５の上方に配置されている。駆動ボックス４３の他端側には、回転部４５が設けられている。
【００２１】
回転部４５は、円筒形状に形成され、駆動ボックス４３側に軸心周りに回転自在に支持されている。回転部４５は、その軸心が加熱釜５の軸心と一致するように配置されている。この回転部４５は、駆動ボックス４３内の電動モータによって回転駆動されるようになっている。電動モータの駆動制御は、操作盤４１の操作によって行うことができる。前記回転部４５には、支持部４７が設けられている。
【００２２】
支持部４７は、円筒形状に形成され、回転部４５下面に一体に取り付けられている。支持部４７は、その軸心が回転部４５の軸心に対して偏心して配置されている。支持部４７の軸心部には、駆動軸４９が配置されている。
【００２３】
駆動軸４９は、支持部４７に対して軸心周りに回転自在に支持されている。駆動軸４９は、回転部４５と共に電動モータによって回転駆動されるようになっている。駆動軸４９の回転方向は、駆動ボックス４３の切替レバー５０によって切替可能となっている。かかる駆動軸４９には、撹拌羽根９が着脱自在に連動連結されている。
【００２４】
図４は図３に示す撹拌羽根の拡大正面図、図５は図４の撹拌羽根の平面図、図６は図４の撹拌羽根の底面図である。
【００２５】
前記撹拌羽根９は、図３〜図６のように、軸部５１外周に羽根本体部としてのスクリュー５３が一体に設けられている。
【００２６】
軸部５１は、ステンレス等からなり、中空筒状に形成されている。軸部５１の外径は、約６０．５ｍｍに設定されている。この軸部５１は、加熱釜５内に上下方向に沿って配置され、内部に支持駆動部７の駆動軸４９が同心上に挿入されている。
【００２７】
前記軸部５１は、中間軸部５５の両端に、基端部５７及び先端部５９が結合されている。中間軸部５５は、円筒状に形成され、両端内周に雌嵌合部６１，６３が形成されている。
【００２８】
前記基端部５７は、円筒状に形成されている。基端部５７の基端側には、径方向に膨出したジョイント部６５が形成されている。ジョイント部６５には、回り止め用のスリット６７が設けられている。スリット６７は、支持駆動部７の駆動軸４９側に係合している。
【００２９】
基端部５７の先端側は、雄嵌合部６９を備えており、雄嵌合部６９が中間軸部５５の雌嵌合部６１に嵌合している。基端部５７と中間軸部５５との間は、例えば溶接によって一体に結合されている。基端部５７外周には、周回状のフランジ部７１が溶接等によって一体に取り付けられている。
【００３０】
前記先端部５９は、先端側に向けて先細りとなるテーパ状に形成されている。先端部５９の先端側は、加熱釜５の底部１９の凹部２９内に位置決められている。先端部５９の基端側は、雄嵌合部７３を備えており、雄嵌合部７３が中間軸部５５の雌嵌合部６３に嵌合している。
【００３１】
先端部５９の内周側には、雌ねじ部７５が形成されている。雌ねじ部７５には、支持駆動部７の駆動軸４９先端が螺合している。これにより、軸部５１は、支持駆動部７の駆動軸４９に対して締結されると共に先端部５９が中間軸部５５に対して一体的に結合される。
【００３２】
前記軸部５１の外周には、スクリュー５３が一体に設けられている。スクリュー５３は、ステンレス等からなり、螺旋状に形成されている。この螺旋形状により、スクリュー５３は、その羽根面であるスクリュー面７７が傾斜設定されている。
【００３３】
前記スクリュー５３は、軸部５１外周に先端部５９側から基端部５７側にかけて巻き付けられている。スクリュー５３の巻数は、軸部５１周りを約一周半した約１．５巻であり、スクリュー５３の全長は、約４３５ｍｍに設定されている。ただし、スクリュー５３の巻数及び全長は、任意に設定することができる。
【００３４】
スクリュー５３の内縁は、溶接等によって軸部５１外周に一体に結合されている。スクリュー５３の外縁は、螺旋状の中間部から両端部に向けて漸次小径となっている。前記中間部は、スクリュー５３の螺旋方向の所定範囲にわたって形成されている。本実施例では、中間部が軸部５１の基端部５７側に偏倚して配置され、全体の約半分の約０．７５巻にわたっている。
【００３５】
スクリュー５３の中間部では、スクリュー５３外縁の径（巻き径）が略一定で最大となるように形成されている。本実施例では、スクリュー５３の最大巻き径が約３７０ｍｍ、内縁及び外縁間の最大幅が約１５５ｍｍに設定されている。
【００３６】
前記スクリュー５３のスクリュー面７７には、複数の貫通孔７９，８１，８３，８５，８７，８９が貫通形成されている。本実施例の貫通孔は６個形成されているが、貫通孔の個数は任意であり６個よりも少なく或いは多く設定することも可能である。貫通孔７９〜８９は、スクリュー５３の螺旋方向の所定間隔毎に配置されている。
【００３７】
前記貫通孔７９〜８９の形状は、それぞれ円形形状となっている。ただし、貫通孔７９〜８９の形状は、任意であり、例えば多角形形状や楕円形形状等とすることも可能である。貫通孔７９〜８９の大きさは、スクリュー５３外縁の小径化に応じて漸次小さくなるように形成されている。本実施例では、スクリュー５３の中間部の貫通孔７９〜８９の径が約１００ｍｍに設定され、スクリュー５３の先端側（一端側）に行くに従って貫通孔８５，８７，９０の径が順次約９０ｍｍ，７０ｍｍ，５０ｍｍに設定されている。
［撹拌羽根の駆動制御］
前記撹拌羽根９は、図１及び図３〜図６のように、支持駆動部７により加熱釜５に対して自転駆動及び公転駆動される。
【００３８】
すなわち、支持駆動部７は、電動モータの駆動制御に応じて、回転部４５及び駆動軸４９が軸心周りに回転する。この結果、支持駆動部７の駆動軸４９は、その軸心周りに回転しながら加熱釜５の軸心を中心に旋回移動する。
【００３９】
かかる駆動軸４９に連動して、撹拌羽根９も、その軸心周りに回転すると共に加熱釜５の軸心を中心に旋回移動する。こうして、撹拌羽根９は、加熱釜５内を自転しながら公転することになる。このとき、撹拌羽根９の自転方向は、切替レバー５０の操作によって切り替えることができる。
【００４０】
かかる自転及び公転により、撹拌羽根９は加熱釜５に対してサイクロイド曲線の軌跡運動（サイクロイド運動）を行う。
【００４１】
図７は撹拌羽根の自転方向及び公転方向とサイクロイド運動との関係を示す平面図である。
【００４２】
図７のように、撹拌羽根９は、自転方向と公転方向とが同一方向の場合に、エピサイクロイド運動を行い、自転方向と公転方向とが逆方向の場合に、ハイポサイクロイド運動を行う。
［加熱撹拌調理装置の作用］
本実施例では、撹拌調理に際して、加熱釜５の上部開口２３から食材を投入する。食材投入後は、操作盤４１によって支持駆動部７の電動モータを駆動制御して撹拌羽根９を自転駆動すると共に公転駆動する。加熱撹拌調理を行う場合は、併せて流体ジャケット３１に蒸気を供給して加熱釜５を加熱する。
【００４３】
かかる撹拌羽根９の自転及び公転の複合作用によって、食材の撹拌や混合を行わせることができる。すなわち、撹拌羽根９は、公転によって加熱釜５全体の食材に対する相対的に大きいマクロな撹拌や混合（マクロ撹拌）を行わせることができる。同時に、撹拌羽根９は、自転によって近傍の食材に対する相対的に中程度のミクロな撹拌や混合（ミクロ撹拌）を行わせることができる。
【００４４】
ミクロ撹拌の際には、自転する撹拌羽根９のスクリュー面７７が、食材に対して上方又は下方へ流動させる力を作用させる。この結果、撹拌羽根９は、自転によって食材を螺旋状の軸線方向である上方又は下方へ移動させつつ撹拌又は混合することができる。なお、本実施例では、撹拌羽根９のスクリュー面７７の傾斜設定に応じ、ハイポサイクロイド運動で食材を上方へ流動させ、エピサイクロイド運動で食材を下方へ流動させる。
【００４５】
かかる食材の上下流動の際には、食材の一部が、撹拌羽根９のスクリュー面７７からの力を受けずに貫通孔７９〜８９を通過する。これにより、食材に対して前記上下流動とは逆方向の流れを形成することができる。この結果、食材は、貫通孔７９〜８９を通過する部分と通過しない部分とに分割されて相対的に小さな撹拌や混合が促進される。この撹拌や混合は、ミクロ撹拌よりも更に微細な３次元撹拌（混合）を行わせるものである。
【００４６】
前記食材の上方への流動の際は、撹拌羽根９のスクリュー面７７が、食材に対してすくい混ぜ、切砕、無加圧な混合といったいわゆる拡散混合を行う。加えて、撹拌羽根９の貫通孔７９〜８９を食材が通過移動することによる前記微細な３次元撹拌を行い、混合性を高めることができる。なお、スクリュー５３の他端に至った食材は、軸部５１のフランジ７１によって加熱釜５内に案内される。  
【００４７】
前記食材の下方への流動の際は、撹拌羽根９のスクリュー面７７が、食材に対して練り込み混ぜ、分散、加圧といった混合、いわゆる加圧混練を行う。更に、前記同様、微細な３次元撹拌が付加されて混合性を高めることができる。
【００４８】
かかる微細な３次元撹拌の際には、一部の食材が撹拌羽根９の貫通孔７９〜８９を通過移動する結果、食材の下方に移動する圧力を弱めて流動性を高めることができる。この結果、本実施例では、撹拌羽根９の駆動力を低減することができる。
【００４９】
一般に、粉体等の流動性の乏しい食材の場合は、加圧方向の混合時に撹拌羽根９の駆動力を極端に大きくする必要があり加圧混練が事実上困難となる。
【００５０】
これに対し、本実施例では、前記のように撹拌羽根９の駆動力を低減することができるため、粉体等の流動性の乏しい食材であっても加圧混練を行わせることができる。加えて、本実施例では、撹拌羽根９の回転数を高く設定することができ混練効果を高めることができる。
［実施例の効果］
本実施例の撹拌羽根９では、加熱釜５内に回転自在に支持される螺旋状のスクリュー５３を備え、スクリュー５３の回転によって加熱釜５内の食材を上方又は下方に移動させつつ撹拌する。
【００５１】
加えて、撹拌羽根９は、スクリュー５３のスクリュー面７７に貫通孔７９〜８９が貫通形成されているため、上方又は下方に移動する食材の一部を貫通孔７９〜８９を通過させることができる。
【００５２】
従って、貫通孔７９〜８９を通過する部分と通過しない部分とに食材を分割して撹拌性や混合性を向上することができる。
【００５３】
しかも、本実施例の撹拌羽根９では、一部の食材が撹拌羽根９の貫通孔７９〜８９を通過する結果、食材の流動性を高めることができ、撹拌羽根９の駆動力を低減することができる。
【００５４】
この結果、撹拌羽根９では、加圧混練できる食材の範囲を広げることができ、粉体等の流動性の乏しい食材の加圧混練にも適用することができる。加えて、撹拌羽根９では、撹拌羽根９の回転数を高く設定して、より撹拌性や混合性を向上することができる。
【００５５】
前記貫通孔７９〜８９は、スクリュー５３の螺旋方向の所定間隔毎に複数設けられているため、スクリュー５３の全域において撹拌性や混合性を向上することができる。
【００５６】
前記スクリュー５３は、その外縁が螺旋状の中間部から少なくとも先端部に向けて漸次小径となっているため、中間部において食材の上方又は下方への移動力を確保することができながら先端部において食材の移動による圧力を低減して流動性を高めることができる。
【００５７】
前記貫通孔７９〜８９は、スクリュー５３外縁の小径化に応じて漸次小さく形成されているため、スクリュー５３の先端部での撹拌不良や混合不良を抑制することができる。
【００５８】
本実施例の加熱撹拌調理装置１では、支持駆動部７により撹拌羽根９を加熱釜５に対して軸線周りに自転駆動すると共に公転駆動する。
【００５９】
このため、撹拌羽根９は、公転による加熱釜５全体の食材に対する撹拌や混合と同時に、自転による上方又は下方への食材の移動による撹拌や混合を行わせることができ、より撹拌性や混合性を向上することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、構成の要素に付随した各種の変更が可能である。例えば、上記実施例では、撹拌羽根９を備えた撹拌装置としての加熱撹拌調理装置１について説明したが、調理装置以外にも適用することができる。
【００６１】
また、上記実施例では、複数の貫通孔７９〜８９を設けていたが、例えば単一の貫通孔とすることも可能である。
【００６２】
また、貫通孔７９〜８９は、螺旋形状の所定間隔毎に配置されていたが、例えば異なる間隔毎に配置してもよい。
【００６３】
貫通孔７９〜８９の大きさは、スクリュー５３外縁の小径化に応じて漸次小さく形成されていたが、例えば全て同一の大きさとすることも可能である。
【００６４】
撹拌羽根９のスクリュー５３は、螺旋状の中間部から少なくとも一端部に向けて漸次小径となっていたが、例えば螺旋状の全体にわたって外縁が同一径となるように形成してもよい。
【００６５】
前記撹拌羽根９は、軸部５１にスクリュー５３を取り付けていたが、軸部５１を省略してスクリュー５３を支持駆動部７の駆動軸４９に直接取り付ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  加熱撹拌調理装置
５  加熱釜（撹拌容器）    
７  支持駆動部
９  撹拌羽根
５３  スクリュー（羽根本体部）
７７  スクリュー面（羽根面）
７９，８１，８３，８５，８７，８９  貫通孔  
【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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