(57)【要約】【課題】この発明は、粉末原料を粉状に安定して定量放出することができる粉末原料供給装置を提供することを課題とする。【解決手段】原料収納容器１２の下部に、モータにより回転駆動される粉放出スクリュー１３が配置されており、このスクリューの一端が原料収納容器の前面下部に取り付けられたパウダーガイド１４内に挿入されている。この挿入された部分のスクリューの先端に粉末原料１１を粉砕する粉放出ガイド羽根１６が固定されている。粉放出ガイド羽根は扇状の４枚の羽根部を有しており、それぞれの羽根部の間に形成された隙間から粉末原料が放出されると共に、羽根部の回転方向前側の端部には粉末原料を切削するカッターであるテーパー部が形成されている。また粉放出ガイド羽根は、放出口部１５へ搬送される粉末原料の搬送量と大きく異ならない放出量を確保できる大きさを有している。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末原料を搬送部材により放出口へ搬送してこの放出口から放出する粉末原料供給装置において、
前記放出口には、前記粉末原料を粉砕する粉砕手段が配置されることを特徴とする粉末原料供給装置。
【請求項２】
前記粉砕手段は、前記放出口を塞ぐような外径を有すると共に前記粉末原料を放出するための複数の隙間または複数の孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の粉末原料供給装置。
【請求項３】
前記粉砕手段は、互いに所定間隔だけ隔てて配置された回転可能な複数の羽根を有し、それぞれの羽根には粉末原料を切削するためのカッターが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉末原料供給装置。
【請求項４】
前記搬送部材は回転するスクリューであり、前記粉砕手段は前記スクリューに固定されてこのスクリューと共に回転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉末原料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉末原料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、飲料を供給する飲料供給機などには粉末原料供給装置が搭載されており、この供給装置から供給された粉末状のお茶やコーヒーなどの粉末原料を水やお湯などと混合して飲料を調製する構成になっている。図８にそうした従来の粉末原料供給装置を示す。粉末原料供給装置は、内部に粉末原料を収納する原料収納容器１を備えており、この原料収納容器１の下部に図示されないモータにより回転駆動される粉放出スクリュー２が配置されている。このスクリュー２の回転により原料収納容器１内に収納された粉末原料３が搬送されてスクリュー２の先端部に配置された放出口４から放出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような粉末原料供給装置において、図９に示されるように、粉末原料３が放出口４の近傍で粉末放出スクリュー２により押し出される際に、この原料３が塊り３ａになって放出口４から崩れ落ちるように放出され、粉末原料３を粉状に安定して定量放出することができないことがあり、その場合には飲料供給機から供給される飲料の濃度が供給の度に変化してしまう虞があった。また、放出口４から崩れ落ちるように放出される粉末原料３の一部が、放出口４先端の周縁部に付着してこの周縁部を汚してしまう虞があった。さらに、粉末原料３と混合されるお湯の湯気や外気の湿気などが、放出口４から放出されようとしている粉末原料３に接触し、この原料３が固化して放出口４を塞ぐ虞があった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、粉末原料を粉状に安定して定量放出することができる粉末原料供給装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る粉末原料供給装置は、粉末原料を搬送部材により放出口へ搬送してこの放出口から放出する粉末原料供給装置において、放出口には、粉末原料を粉砕する粉砕手段が配置されるものである。
粉砕手段が放出口を塞ぐような外径を有すると共に粉末原料を放出するための複数の隙間または複数の孔を備えることが好ましく、また、粉砕手段が互いに所定間隔だけ隔てて配置された回転可能な複数の羽根を有し、それぞれの羽根には粉末原料を切削するためのカッターが形成されていることがより好ましい。
また、搬送部材は回転するスクリューであり、粉砕手段はスクリューに固定されてこのスクリューと共に回転することがさらに好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の実施の形態に係る粉末原料供給装置の全体構造を示す。この粉末原料供給装置は、粉末状のお茶やコーヒーなどの粉末原料１１を収納するための原料収納容器１２を有している。この原料収納容器１２の前側及び後側の内壁面には、緩やかに傾斜した斜面部１２ａ及び１２ｂがそれぞれ形成されている。また、原料収納容器１２の下部には、粉体原料１１の搬送部材として、円柱状の軸部１３ａとこの軸部１３ａの外周面に突出形成された螺旋突起１３ｂとを有する粉放出スクリュー１３が配置されている。この粉放出スクリュー１３は図示されないモータにより回転駆動されるようになっている。
【０００６】
また、原料収納容器１２の前面下部には、この収納容器１２の内部と連通し且つ粉末原料１１を放出案内するための筒状のパウダーガイド１４が取り付けられている。パウダーガイド１４の内部には、上述の粉放出スクリュー１３の一端が挿入されている。このパウダーガイド１４内に挿入されている粉放出スクリュー１３の先端に、粉砕手段である粉放出ガイド羽根１６が固定されており、粉放出ガイド羽根１６が粉放出スクリュー１３と共に回転するようになっている。粉放出ガイド羽根１６は、パウダーガイド１４の先端部１４ａよりも内側に１ｍｍ程度入ったところに位置している。
【０００７】
また、原料収納容器１２内の粉放出スクリュー１３の上部に、この収納容器１２内の粉末原料１１を攪拌する攪拌機１７が配置されている。この攪拌機１７は、樹脂製の棒状の弾性部材１７ａと、それと一体的に形成された樹脂製の矩形状の攪拌枠１７ｂとを有している。その攪拌枠１７ｂにはステンレス製の補助攪拌部材１８が取り付けられている。また、図示されていないが、弾性部材１７ａの上端は原料収納容器１２の後面上端に固定されている。弾性部材１７ａの下端は、粉放出スクリュー１３の外周面に当接している。この粉放出スクリュー１３が回転すると、弾性部材１７ａの下端がスクリュー１３の軸部１３ａと螺旋突起１３ｂとに交互に当接して間欠的な上下移動をし、これにより攪拌機１７と補助攪拌部材１８とが共に揺動する構成になっている。
【０００８】
図２（ａ）に示されるように、パウダーガイド１４はその径が先端部１４ａに向かうほど徐々に小さくなっており、粉放出スクリューの先端に固定される粉放出ガイド羽根１６は、パウダーガイド１４の先端部１４ａ近傍の内径よりも僅かに小さい径を有している。また、粉放出ガイド羽根１６は、所定の間隔を隔てて配置された扇状の４枚の羽根部１９を有している。それぞれの羽根部１９の間には隙間２０が形成されており、図２（ｂ）に示されるように、それぞれの隙間２０から粉末原料１１が放出される構成になっている。ここで、粉放出ガイド羽根１６は、図２（ｂ）に実線矢印で示されるように時計回りに回転するようになっており、それぞれの羽根部１９の回転方向前側の端部にはカッターとして、傾斜したテーパー部１９ａが形成されている。このテーパー部１９ａは回転方向前側に向かって鋭くなっており、放出促進にとどまらず切削刃としても機能する。また、粉放出ガイド羽根１６は、放出口部を部分的に塞ぐと共に、放出口部へ搬送される粉末原料１１の搬送量と大きく異ならない放出量を確保できる大きさを有している。
【０００９】
また、図３〜５に示されるように、補助攪拌部材１８は攪拌機の攪拌枠よりも大きい横幅を有する角枠状の基部２１を有している。基部２１の両方の側面は、水平部２１ａとこの水平部２１ａに対して垂直に上方に延長した垂直部２１ｂとからＬ字状に形成されている。それぞれの水平部２１ａの下部には、内側下方に向けて斜めに延長した側部切削板２２及び２３が形成されており、これら側部切削板２２及び２３のそれぞれの下端は、前後方向に延長する攪拌部２２ａ及び２３ａとして形成されている。一方、それぞれの垂直部２１ｂの上端には、一対の凸部２４が互いに対向するように形成されている。基部２１の前端には、この基部２１の近傍で水平方向に延長すると共に、その先で外側上方に向けて斜めに延長する攪拌アーム２５が形成されており、この攪拌アーム２５は矩形の開口２５ａを有している。また、基部２１の前端には、内側下方に向けて斜めに延長すると共に矩形の開口２６ａを有する前部切削板２６が形成されている。さらに、基部２１の後端には、内側下方に向けて斜めに延長する後部切削板２７が形成されている。
【００１０】
図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、上述のような構成を有する補助攪拌部材１８の側部切削板２２及び２３と、前部切削板２６及び後部切削板２７とにより、攪拌機１７の攪拌枠１７ｂを前後左右から挟み込んで固定することで、補助攪拌部材１８を攪拌枠１７ｂに容易に取り付けることができる。なお、補助攪拌部材１８が攪拌枠１７ｂに対して下方に移動した場合には、攪拌枠１７ｂの前部及び後部の上面が、基部２１の前部及び後部の下面にそれぞれ当接することにより、補助攪拌部材１８が攪拌枠１７ｂから抜け外れてしまうことが防止される。また、基部２１の側面の水平部２１ａ及び垂直部２１ｂ、側部切削板２２及び２３のぞれぞれの攪拌部２２ａ及び２３ａ、一対の凸部２４及び攪拌アーム２５などは、それぞれ板厚１ｍｍ以下、且つ幅５ｍｍ以下に形成されて、揺動時に原料収納容器内の粉末原料を圧縮しない構成となっている。
【００１１】
次に、この実施の形態に係る粉末原料供給装置の作用について説明する。原料の放出が要求されると、図示されないモータにより粉放出スクリュー１３が所定時間だけ回転駆動されて、このスクリュー１３が原料収納容器１２内の粉末原料１１を放出口部１５に向けて押し出すように搬送する。このとき、粉放出ガイド羽根１６は粉放出スクリュー１３と共に回転しながら、放出口部１５に搬送された粉末原料１１を粉砕して放出する。すなわち、図２（ｂ）に示されるように、粉末原料１１は、粉放出ガイド羽根１６の４枚の羽根部１９の間に形成されたそれぞれの隙間２０から一定量ずつ放出されている。これにより、粉末原料１１を粉状に安定して定量放出することができ、その結果、この粉末原料１１が水やお湯などと混合されて調整される飲料の濃度が変化することを防止することができる。したがって、粒度が小さく、かさ比重が大きく、安息角の小さい粉末原料１１、すなわち比較的結合し易い粉末原料１１を使用しても、粉末原料１１が粉放出スクリュー１３により押し出される際に、この原料１１が塊りになってパウダーガイド１４の先端部１４ａから不規則に崩れ落ちるように放出されることが防止される。その結果、従来のように、崩れ落ちるように放出される粉末原料１１の一部が、パウダーガイド１４の先端部１４ａの周縁部に付着してこの周縁部を汚すことが防止される。
【００１２】
また、図２（ｂ）に示されるように、粉放出ガイド羽根１６の４枚の羽根部１９の回転方向前側の端部にそれぞれ形成されたテーパー部１９ａにより、粉放出スクリュー１３により押し出される粉末原料１１を切削して放出することができ、これにより粉末原料１１が粉放出スクリュー１３の前方で圧縮されて固まっていたとしても、この粉末原料１１を細かく均一な粉状にすることができると共にその放出を促進することができる。
さらに、粉放出ガイド羽根１６により放出口部１５が部分的に塞がれた状態になっているため、粉末原料１１の放出時やその放出を停止した時、及び停止している時などに軽微な衝撃や振動により粉末原料１１が崩れ落ちるように放出されることが防止されると共に、粉末原料１１の固化の原因となるお湯の湯気や外気の湿気などが放出口部１５に侵入するのを低減することができる。
【００１３】
また、粉放出ガイド羽根１６は、放出口部１５を部分的に塞ぐと共に、放出口部１５に搬送される粉末原料１１の搬送量と大きく異ならない放出量を確保できる大きさを有しており、放出口部１５において粉末原料１１が圧縮されることを回避することができるため、粉末原料１１をより安定して搬送・放出することができる。
このように粉末原料１１を細かい粉で少量ずつ放出することが可能となったことにより、粉放出スクリューを回転駆動している図示されないモータの回転数を調整することで、このモータの回転数に応じて決定される粉末原料１１の放出量を精度よく設定することができると共にその設定幅を広げることができる。
さらに、粉放出ガイド羽根１６が、粉放出スクリュー１３の先端に固定されてこのスクリュー１３と共に回転する構成にしたことにより、粉放出ガイド羽根１６専用の動力源を新たに設ける必要がない。
【００１４】
また、上述のような原料の放出時には、粉放出スクリュー１３が回転に伴って、このスクリュー１３の上部に配置された攪拌機１７及び補助攪拌部材１８が、図１に実線で示される下降位置Ａと破線で示される上昇位置Ｂとの間をスイングするように前後上下に揺動し、原料収納容器１２内の粉末原料１１を攪拌している。このとき、粉放出スクリュー１３の回転により後方から前方に向けて粉末原料１１が搬送される構造上、原料収納容器１２前側の内壁面に形成された傾斜の緩い斜面部１２ａには原料が付着・停滞し易くなっているが、補助攪拌部材１８の攪拌アーム２５が斜面部１２ａの傾斜に沿って下部から上部まで揺動することにより、攪拌機１７の攪拌枠１７ｂの可動範囲以外の部分でも、斜面部１２ａ上の粉末原料１１を原料収納容器１２の下部に滑り落とすことができる。これにより、粉末原料１１が斜面部１２ａ上に付着・停滞することを防止できる。
【００１５】
また、原料収納容器１２の前側及び後側の内壁面の粉放出スクリュー１３上部は、特にその壁際に粉末原料１１が付着・停滞して最も空洞化し易い部分になっているが、補助攪拌部材１８の前部切削板２６及び後部切削板２７により、それらの部分の粉末原料１１を切削し砕くことが可能になった。すなわち、図７（ａ）に示されるように、攪拌機１７及び補助攪拌部材１８が下降する際に、前部切削板２６の下端により堆積した粉末原料１１が切削・粉砕され、これにより粉末原料１１の付着・停滞が防止される。また、前部切削板２６には矩形の開口２６ａが形成されているため、揺動の際に粉末原料１１がこの前部切削板２６により圧縮されることが防止されると共に、図７（ｂ）に示されるように、補助攪拌部材１８が上昇する際にこの前部切削板２６の開口２６ａの周辺により、堆積した粉末原料１１を切削して崩すことができる。
【００１６】
また、粉放出スクリュー１３の回転により後方から前方に向けて粉末原料１１が搬送される構造上、原料収納容器１２後部での円滑な粉末原料１１の移動が必要とされるが、補助攪拌部材１８の両側面の垂直部２１ｂにより、原料収納容器１２の後面上部の壁際の粉末原料１１を攪拌することが可能となるため、攪拌機１７の弾性部材１７ａの可動範囲以外の部分でも、粉末原料１１の停滞・空洞化を防止することができ、この原料１１をより円滑に搬送することができる。さらに、両側面の垂直部２１ｂに形成された一対の凸部２４により、原料収納容器１２の後部において、粉末原料１１を前方に向けて攪拌することが助長されると共に揺動範囲をより広げることができる。
【００１７】
また、図示されていないが、原料収納容器１２の両側の内壁面の下部には、緩斜度の斜面がそれぞれ形成されており、それぞれの斜面上の粉末原料１１は、攪拌機１７の攪拌枠１７ｂの可動範囲以外の部分でも、補助攪拌部材１８の両側に形成された側部切削板２２及び２３により攪拌されて原料収納容器１２の下部に滑り落とされ、これにより粉末原料１１がそれぞれの斜面上に付着・停滞することを防止することができる。さらに、側部切削板２２及び２３のそれぞれの下端に形成された攪拌部２２ａ及び２３ａにより、原料収納容器１２の両側の内壁面下部の粉末原料１１を前後方向に攪拌することが可能となり、揺動範囲が広がった。また、補助攪拌部材１８は攪拌機１７の攪拌枠１７ｂよりも大きい横幅を有しているため、補助攪拌部材１８の両側面の水平部２１ａにより、原料収納容器１２の両側面の壁際の粉末原料１１を、攪拌機１７の攪拌枠１７ｂの可動範囲以外の部分でも、下方から揺動してより攪拌することができる。
また、この補助攪拌部材１８は、結合し易いタイプの粉末原料にも対応可能であり、この粉末原料の原料収納容器１２の内壁面への停滞・付着を有効に防止することができる。
【００１８】
なお、上述の実施の形態では、本発明の粉砕手段として粉放出ガイド羽根１６を設けたが、この代わりに複数の孔を有する円板を設けるようにしてもよい。
また、パウダーガイド内の放出方向の中間部に粉砕手段を設けたり、パウダーガイドを設けずに原料収納容器の前面下部の放出口に粉砕手段を設けることもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、粉末原料を粉砕する粉砕手段を放出口に配置したので、粉末原料を粉状に安定して定量放出することができるようになった。
また、粉砕手段が放出口を塞ぐような外径を有すると共に粉末原料を放出するための複数の隙間または複数の孔を備えることにより、粉砕された細かい粉末原料を放出することが可能でありながら、軽微な衝撃や振動によりこの粉末原料が崩れ落ちるように放出されることが防止されると共に、粉末原料の固化の原因となるお湯の湯気や外気の湿気などが放出口に侵入するのを低減することができる。
また、粉砕手段が互いに所定間隔だけ隔てて配置された回転可能な複数の羽根を有し、それぞれの羽根には粉末原料を切削するためのカッターが形成されることにより、粉末原料が搬送部材の前方で圧縮されて固まっていたとしても、粉末原料を細かく均一な粉状にすることができると共にその放出を促進することができる。
さらに、搬送部材は回転するスクリューであり、粉砕手段はスクリューに固定されてこのスクリューと共に回転することにより、粉砕手段専用の動力源を新たに設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る粉原料供給装置の全体構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態における粉放出ガイド羽根近傍の構造を示す正面図であり、（ａ）は粉末原料の非放出時を示し、（ｂ）は粉末原料の放出時を示す。
【図３】実施の形態における補助攪拌部材の側面図である。
【図４】実施の形態における補助攪拌部材の平面図である。
【図５】実施の形態における補助攪拌部材の正面図である。
【図６】実施の形態における補助攪拌部材を攪拌機に取り付けた状態を示し、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図７】実施の形態における補助攪拌部材の前部切削板により粉末原料を切削している様子を示し、（ａ）は側方からみた下降時を示す図であり、（ｂ）は正面からみた上昇時を示す図である。
【図８】従来の粉末原料供給装置の全体構造を示す断面図である。
【図９】従来の粉末原料供給装置の放出口近傍の構造を示す正面図である。
【符号の説明】
１１　粉末原料、１２　原料収納容器、１３　粉放出スクリュー、１３ａ　軸部、１３ｂ　螺旋突起、１４　パウダーガイド、１４ａ　先端部、１５　放出口部、１６　粉放出ガイド羽根、１７　攪拌機、１７ａ　弾性部材、１７ｂ　攪拌枠、１８　補助攪拌部材、１９　羽根部、１９ａ　テーパー部、２０　隙間。
【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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