(57)【要約】【課題】  撹拌容器の底部に循環部を設けたから、前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成することができる。【解決手段】  少なくとも底部９の内面が球面状に形成された撹拌容器１と、この撹拌容器１内に作用部が挿入可能に配置された撹拌軸３と、この撹拌軸３に取り付けられ撹拌軸３の回転により前記少なくとも底部９の内面を掻き取り摺動する複数の掻取羽根２５を備えた支持桿５と、前記撹拌軸３を回転駆動する回転駆動部２１とを備え、前記撹拌容器１の底部９に、前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成する循環部とから構成したことを特徴とする。【選択図】図１
2007160186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも底部の内面が球面状に形成された撹拌容器と、
この撹拌容器内に作用部が挿入可能に配置された撹拌軸と、
この撹拌軸に取り付けられ撹拌軸の回転により前記少なくとも底部の内面を掻き取り摺動する複数の掻取羽根を備えた支持桿と、
前記撹拌軸を回転駆動する回転駆動部とを備え、
前記撹拌容器の底部に、前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成する循環部を設けたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】
請求項１記載の撹拌装置であって、
前記循環部は、前記撹拌容器内の被撹拌物を撹拌容器中央部側から吸い込み撹拌容器底部内面に沿って吐き出すことを特徴とする撹拌装置。
【請求項３】
請求項２記載の撹拌装置であって、
前記循環部は、吸い込んだ被撹拌物を細断して吐き出すカッター装置であることを特徴とする撹拌装置。
【請求項４】
請求項３記載の撹拌装置であって、
前記カッター装置は、前記撹拌容器への取付部を備えたカッター駆動部と、このカッター駆動部に設けられたカッター本体とから構成したことを特徴とする撹拌装置。
【請求項５】
請求項４記載の撹拌装置であって、
前記カッター本体は、前記カッター駆動部側に取り付けられ間隔をおいて貫通孔を有する筒体と、この筒体の内側に沿って軸回りに回転駆動可能に配置されたカッター部材とから構成したことを特徴とする撹拌装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の撹拌装置であって、
前記循環部は、その回転中心を前記撹拌軸の延長線上に配置しまたはオフセットしたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の撹拌装置であって、
前記支持桿に、前記撹拌軸と直交する円環部を設け、前記循環部の先端を、前記円環部内に臨ませたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の撹拌装置であって、
前記撹拌軸は、前記撹拌容器に対して斜めに配置したことを特徴とする撹拌装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の撹拌装置であって、
前記支持桿に、被撹拌物を循環部に向かって加圧する循環流助長手段を設けた
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】
本発明はマヨネーズ・ドレッシング等の乳化が必要な食品や化粧品、医薬品、化学品などの製造に最適な撹拌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の撹拌装置としては、例えば実開昭６２−１００３４号公報に記載されたようなものがある。この撹拌装置は、加熱釜に配置された撹拌軸に円弧状の支持桿が備えられ、この円弧状の支持桿に複数の掻取羽根が取り付けられた撹拌機と、釜内に上方から垂直軸が挿入されたスクリュー撹拌機とを組合せたことにより、前記両撹拌機を同時に駆動して釜内の被撹拌物に複雑な動きを与えて被撹拌物を撹拌、混合することができるようにしたものである。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１００３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような撹拌装置では、釜内に上方から垂直軸が挿入されたスクリュー撹拌機すなわち垂下式カッターが用いられているため、双方の撹拌状況が近似しており被撹拌物の複雑な撹拌に限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
少なくとも底部の内面が球面状に形成された撹拌容器と、この撹拌容器内に作用部が挿入可能に配置された撹拌軸と、この撹拌軸に取り付けられ撹拌軸の回転により前記少なくとも底部の内面を掻き取り摺動する複数の掻取羽根を備えた支持桿と、前記撹拌軸を回転駆動する回転駆動部とを備え、前記撹拌容器の底部に、前記撹拌軸の回転による撹拌流に対し交差する循環流を形成する循環部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明では、底部の内面が球面状に形成された撹拌装置内において、掻取羽根を備えた支持桿を撹拌軸を介して回動することにより、撹拌容器内の被撹拌物を撹拌混合することができる一方、上記撹拌軸の回転による撹拌流に対し、交差する循環流を形成する前記循環部を設けたから、この循環部の高い撹拌粉砕効果と相俟って、さらに高効率に撹拌粉砕することができると共に、微細化をも図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
【実施例１】
【０００８】
図１〜図４は本発明の実施例１を示している。図１は本発明の実施例１を適用した撹拌装置の一部断面全体概略図、図２は同上要部すなわち循環部としてのカッター装置を示す一部断面拡大正面図、図３は同上蓋体の昇降状態を示す全体概略正面図、図４は同上全体概略平面図である。
【０００９】
本発明の実施例１を適用した撹拌装置は、撹拌容器１と、撹拌軸３と、支持桿５と、循環部としてのカッター装置６０を備えている。
【００１０】
前記撹拌容器１は少なくとも底部９内面が球面状に形成され、少なくとも底部が加熱される構成となっている。すなわち、撹拌容器１は筒状の胴部７と、半球状の底部９とが一体的に構成され、底部９側の外面周囲にジャケット１１が閉断面で設けられている。ジャケット１１には、外部制御によって外部から加熱用の蒸気が給排されるようになっている。なお、撹拌容器１は脚１３ａ，３ｂを介して支持されている。又、前記撹拌容器１の底部９には前記循環部としてのカッター装置６０を取り付けるためのフランジ部１０と、その最下部に食材ドレイン用の排出口１７が設けられている。
【００１１】
前記循環部としてのカッター装置６０は、この実施形態において、図１に示すように、前記撹拌容器１の底部９に形成されたフランジ部１０に、このカッター装置６０の軸線が前記撹拌軸３の軸線に一致するようフランジ状の取付部６１を介して着脱可能に取り付けられている。しかし、このカッター装置６０の取り付け位置は、前述したように各軸線を必ずしも一致させて取り付ける必要はなく、上記底部９の下部中心部に設けられた被撹拌物ドレイン用の排出口１７とこのカッター装置６０とが併設される位置なら後述する機能上問題はない。
【００１２】
なお、図２において符号１２はシール部材で、前記撹拌容器１の底部９に形成されたフランジ部１０の内周面と、カッター装置６０の外周面との間に装着され、撹拌容器１とカッター装置間の液体漏れを阻止するものである。
【００１３】
さらに説明する循環部としての前記カッター装置６０は、図２に示すように、前記撹拌容器１への取付部６１を備えたカッター駆動部６２と、このカッター駆動部６２に着脱可能に取り付けられたカッター本体６３とから構成されている。
【００１４】
上記カッター駆動部６２は、電動モータ等の駆動機６４とこの駆動機６４の出力側に着脱可能に取り付けられたハウジング６５とから構成され、このハウジング６５の自由端側の外周壁に取付フランジからなる前記取付部６１が一体的に形成されている。
【００１５】
上記駆動機６４の出力側には出力軸６６が設けられ、この出力軸６６の自由端は、上記ハウジング６５の自由端面６５ａから突出させてある。
【００１６】
前記カッター本体６３は、上記ハウジング６５の自由端面６５ａに着脱可能に取り付けられた筒体６７と、上記出力軸６６の自由端側の取付ナット６８ａで着脱可能に取り付けられたカッター部材６８とから構成されている。
【００１７】
そして上記筒体６７の周囲には後述するカッター６８ｂと対向する位置に間隔をおいて貫通孔６９が設けられ、さらにハウジング６５への取付側にはフランジ６７ａが一体的に形成されており、このフランジ６７ａをハウジング６５上に載置し、取付ボルト６７ｂを締結することにより、筒体６７をハウジング６５に取り付けている。
【００１８】
前記カッター部材６８は、円盤状の基板６８ｃを備え、この基板６８ｃが前記筒体６７の内側に沿って出力軸６６の回転により軸回りに回転駆動されるよう形成され、その上面にはカッター６８ｂが放射状に取り付けられており、カッター６８ｂ及び基板６８ｃの外周は、筒体６７に摺接または接近している。
【００１９】
さらに説明すると、上述したように回転駆動部２１を駆動することにより撹拌軸３を介してこの支持桿５を駆動すると、上記撹拌棒５ｂが撹拌軸３の軸まわりに回転し、図１に一点鎖線で示すように撹拌軸３の軸まわりに撹拌流４０が生成され容器内の被撹拌物を撹拌する。
ここでこの撹拌流４０に対して交差する循環流５０を形成することができる前記循環部６０すなわちカッター装置６０の駆動機６４を駆動すると、筒体６７内でカッター部材６８が回転し、その上面に設けられたカッター６８ｂによって、図１に二点鎖線で示すように、上記撹拌流４０に対して交差する循環流５０が発生し、強力な撹拌粉砕力と吸引力が発生する。
【００２０】
すなわち、前記循環部を構成するカッター装置６０は前記撹拌容器１内の被撹拌物を二点鎖線で示すように撹拌容器１の中央部側から吸い込み同底部９の内面に沿って吐き出すような循環流５０が形成される。
【００２１】
この強力な吸引効果によって容器１内、特に停滞傾向にある底部９附近の被撹拌物をカッター部材６８側に呼び込むことができると共に、この呼び込まれた被撹拌物は、カッター部材６８を構成するカッター６８ｂの生み出す強力な遠心力で放射状に外方に向かって振り出される。
【００２２】
この時、カッター６８ｂの外側端部と筒体６７の内周面との間に形成されているクリアランスによって、被撹拌物の粉砕効果（ミリング効果）が得られる。このように高速で高いせん断力を加えられた被撹拌物は、筒体６７の周囲に間隔をおいて設けられている貫通孔６９から外側に押し出され、この押し出された被撹拌物は、撹拌容器１の内側に沿って循環し、撹拌粉砕が連続的に続行され被撹拌物の微細化や均等化を図ることができる。
【００２３】
また、前記カッター装置６０は、前述したように撹拌容器１のフランジ部１０に取付部６１を介して着脱可能としたから、撹拌容器１への着脱性を向上することができ、洗浄の容易化、さらには、被撹拌物の種類に合わせてカッター部材６８を容易に変更できて多種類の被撹拌物への対応性を大幅に向上することができる。
【００２４】
さらに、カッター装置６０は、その回転中心軸を前記撹拌軸３の延長線上に配置したから、撹拌力が最も弱くなる撹拌軸３の延長線附近の撹拌力を大幅に向上することができる。
【００２５】
また、上述したようにカッター装置６０は、フランジ状に形成された取付部６１を介して、前記撹拌容器１の底部９に形成されたフランジ部１０に着脱可能に取り付けた時、カッター装置６０を構成する上記カッター本体６３の筒体６７の上方が、図１に示すように前記支持桿５の下方に形成された後述する円環部５ａの内側に位置するように取り付けられている。
【００２６】
すなわち、前記支持桿５には、前記撹拌軸３の軸線と直交する円環部５ａが設けられており、この円環部５ａ内に臨ませて、前記筒体６７の上方が配置されるようにしてある。従って、前記カッター装置６０を駆動すると、前記撹拌容器１内の被撹拌物を二点鎖線で示すよいに撹拌容器１の中央部側から吸い込み同底部９の内面に沿って吐き出すような循環流５０の形成を助長することができる。
【００２７】
前記撹拌容器１の上端には、撹拌容器１の上部開口を閉塞するように取りつけられ撹拌容器１に対して着脱自在な蓋体１９が設けられている。すなわち、蓋体１９は、後述する昇降駆動によって、図３の鎖線図示の状態まで上昇し、再び図３の実線図示のように撹拌容器１の上部開口を閉塞するように再装着することができる。
【００２８】
前記撹拌軸３は、前記蓋体１９側に支持され、撹拌容器１内にその作用部が挿入配置され、回転駆動部２１によって回転駆動される構成となっている。撹拌軸３は撹拌容器１に対して斜めに配置されている。
【００２９】
撹拌軸３の上部側は、蓋体１９側に回転自在に支持され、その上端が回転駆動部２１に連動連結されている。回転駆動部２１は、例えば駆動モータによって構成されている。
【００３０】
前記支持桿５は、前記撹拌軸３に取りつけられ、撹拌軸３の回転により少なくとも底部９内面を掻取摺動する複数の掻取羽根２５を所定間隔で備えている。但し、図１では掻取羽根２５は１組のみ示され、他は省略している。
【００３１】
この掻取羽根２５は、撹拌軸３に対し非対称に形成され、撹拌軸３の回転によって各掻取羽根２５により底部９内面ほぼ全体を掻き取ることができる。この掻取羽根２５は、支持桿５に対し若干揺動できるように支持されており、底部９内面を掻取摺動するとき、被撹拌物から抵抗を受けて、底部９内面に押し付けられる構造となっている。
【００３２】
また、この実施例において、上記支持桿５はその下方に前記撹拌軸３の軸線を中心とする円環部５ａが設けられており、この円環部５ａの内側には前述したように前記カッター本体６３を構成する筒体６７の頭部すなわち、カッター装置６０の先端が突出するよう配置されている。（図１参照）
このように、前記支持桿５には、前記撹拌軸３の軸線と直交する円環部５ａが設けられており、この円環部５ａ内に臨ませて、前記筒体６７の上方が配置されるようにしてある。従って、前記カッター装置６０を駆動すると、前記撹拌容器１内の被撹拌物を二点鎖線で示すよいに撹拌容器１の中央部側から吸い込み同底部９の内面に沿って吐き出すような循環流５０の形成を助長することができる。
【００３３】
さらに、この支持桿５の内周側には図１に示すように、複数の棒状体を組み合わせて構成した撹拌棒５ｂが設けられており、回転駆動部２１を駆動することにより撹拌軸３を介してこの支持桿５を駆動すると、上記撹拌棒５ｂが撹拌軸３の軸まわりに回転し容器内の被撹拌物を均等化しつつ効率良く撹拌することができる。
【００３４】
しかもこの実施例においては、前述したように上記撹拌軸３の回転による撹拌流４０に対し、交差する循環流５０を形成する前記循環部６０すなわちカッター装置６０を設けたから、前述したカッター装置６０の高い撹拌粉砕効果と相俟って、さらに被撹拌物を高効率に撹拌し微細化することができる。
【００３５】
前記回転駆動部２１は、蓋体１９側に配置されている。すなわち前記蓋体１９には、前記回転駆動部２１が固定されている。かかる撹拌軸３、支持桿５、駆動部２１を一体にした蓋体１９側は、昇降駆動部２９によって図３の鎖線図示の状態まで上昇し、再び下降するように昇降駆動可能となっている。この昇降駆動部２９を図３の側面図をも参照しながら説明する。
【００３６】
図１，図３，図４のように、昇降駆動部２９は、ガイドポスト３１を備え、このガイドポスト３１の中央には、ピストンシリンダ装置３３が設けられ、このピストンシリンダ装置３３のピストンロッドの上端が支持ブロック３７の下面に結合されており、前記ピストンシリンダ装置３３には、下部の液圧発生装置３９によって液圧が給排されるようになっている。
【００３７】
前記蓋体１９の上面には、前記回転駆動部２１が配置され、前記ブラケット２７と回転駆動部２１とが一体的な構成となっている。この場合、撹拌軸３が撹拌容器１に対し斜めに配置され、回転駆動部２１を蓋体１９に配置しているため、重量のある回転駆動部２１であっても無理なく支持し、昇降駆動できるようになっている。
【００３８】
次に作用を説明する。まず、撹拌容器１に被撹拌物である食材を投入するときには、例えば蓋体１９側を図３の鎖線図示の状態まで上昇させ、次いで撹拌容器１の上端開口から食材を投入する。但し、本実施形態のように蓋体１９に投入口２０が設けられている場合は、食材投入の際に蓋体１９側を上昇させることなく投入口２０を開くことによって行なうことができる。
【００３９】
前記蓋体１９側の昇降は、昇降駆動部２９の駆動によって行なう。図１の実線図示の状態において、液圧発生部３９によってピストンシリンダ装置３３に液圧が供給されると、ピストンロッドが伸張する。ピストンロッドの伸張によって、支持ブロック３７が上昇し、蓋体１９側が撹拌軸３、支持桿５、駆動部２１を一体にして図３の鎖線図示の状態まで上昇する。この上昇位置での位置決めは、例えばリミットスイッチ等によって位置を検出し、液圧発生部３９の発生液圧を一定に保持するか、自動的に係脱する機械的な係合手段によって行なうことができる。
【００４０】
しかもこの実施例においては、前述したように、上記撹拌軸３の回転による撹拌流４０に対し、交差する循環流５０を形成する前記循環部６０すなわちカッター装置６０を設けたから、前述したカッター装置６０の高い撹拌粉砕効果と相俟って、さらに被撹拌物を高効率に撹拌することができ、しかも微細化することができる。（図１参照）
さらに説明すると、撹拌軸３の回転による撹拌流４０は定常的な流れに成り易いのに対し、この撹拌流４０と交差する循環流５０を形成する循環部６０すなわち、カッター装置６０による循環流５０は、前述したように噴流で形成される関係上、前記撹拌流４０を確実に乱すことができ、上記カッター装置６０の高い撹拌粉砕効果と相俟って、被撹拌物を効率良く撹拌できる一方、微細化も図ることができ、乳化が必要な食品や特に被撹拌物の超微細化と超均質化が要求される化粧品や医薬品、化学品などの製造に最適である。
【００４１】
また、上述した撹拌流４０のみでは球面状の底部９の最も低い箇所に、被撹拌物が溜まり易いが、循環流５０によってこの部分の被撹拌物を上昇慟させることができ、撹拌容器の内部全体を確実に撹拌することができて被撹拌物の撹拌むら発生を確実に阻止することができる。
【００４２】
食材の加熱調理後は、図示しないバルブを開くことによって、排出口１７から食材が排出されることになる。排出後はバルブを閉めて、撹拌容器１内の洗浄を行なう。この洗浄に際しては、蓋体１９あるいは投入口２０を開口させて撹拌容器１内に洗浄液を供給し、蓋体１９あるいは投入口２０側を再び閉めて撹拌軸３を回転させ、支持桿５及び掻取羽根２５の回転によって、撹拌容器１内を撹拌洗浄することができる。
【００４３】
また、蓋体１９に設けたシャワーボール２２に外部から洗浄液を供給することによって、蓋体１９を閉じたまま撹拌容器１内に洗浄液を散布し、上記同様に撹拌洗浄することが可能である。
【００４４】
前記カッタ装置６０は、前述したように撹拌容器に取付部６１を介して着脱可能としたから、撹拌容器１への着脱性を向上することができ、洗浄の容易化さらには、被撹拌物の種類に合わせてカッター部材６８を容易に変更できて多種類の被撹拌物への対応性を大幅に向上することができる。
【００４５】
この洗浄の確認は、蓋体１９側を図１の鎖線図示の状態まで上昇させるか投入口２０を開口させて行なうことができる。蓋体１９を上昇させたとき蓋体１９側は、支持桿５及び掻取羽根２５においてまで外部に露出することになり、支持桿５や掻取羽根２５に食材が残留して付着しているかどうかを容易に確認することができる。又、蓋体１９側が図１の鎖線図示の状態まで上昇することによって、撹拌容器１内をも容易に覗くことができ、撹拌容器１内の洗浄状況も容易に確認することができる。従って、加熱撹拌装置の全体的な洗浄を正確かつ迅速に行なうことができる。
【実施例２】
【００４６】
図５及び図６は本発明の実施例２を示している。図５は本発明の実施例２を適用した撹拌装置の要部を示す一部断面概略図、図６は本発明の実施例２を適用した撹拌装置の要部を示す一部断面概略図である。
【００４７】
本発明の実施例２を適用した撹拌装置も主たる構造は、前述した実施例１を適用した撹拌装置と同様である。従って、実施例１とは異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
本実施例２を適用した撹拌装置の特徴は、前記支持桿５に被撹拌物を循環部（カッター装置）６０に向かって加圧する循環流助長手段７０を設けた点及び実施例１で前記支持桿５の下方に設けられていた円環部５ａを、この実施例２では取り止め、支持桿５の左右の自由端側と、撹拌軸３から延びる前記循環流助長手段７０の取付桿７１の自由端とを撹拌桿５ｃで連結した点である。
【００４９】
この実施例において前記支持桿５は、その左右の自由端側と、撹拌軸３から延びる前記循環流助長手段７０の取付桿７１の自由端とを撹拌桿５ｃで連結して構成されている。
【００５０】
前記循環流助長手段７０は、この実施例において図５及び図６に示すように、パドル状に形成された左右の撹拌翼７２から構成され、支持桿５を時計方向に回転すると被撹拌物を下方、すなわち、カッター装置６０に向かって加圧できるよう仰角を付けて取付桿７１に取り付けられている。
【００５１】
従って、この撹拌装置を駆動すると、支持桿５が時計方向に回転し被撹拌物を下方、すなわち、カッター装置６０に向かって加圧する、この結果、前記循環部を構成するカッター装置６０の駆動により発生する循環流５０を、さらに助長することになり、撹拌力が最も弱くなる撹拌軸３の延長線附近の撹拌力を大幅に向上することができる。
【００５２】
なお、前記循環流助長手段７０は、この実施例において図５及び図６に示すように、パドル状に形成された左右の撹拌翼７１により構成したが、これは前記取付桿７１にスクリュウ状の撹拌翼を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１を適用した撹拌装置の一部断面全体概略図である。
【図２】本発明の実施例１を適用した撹拌装置の要部すなわち循環部としてのカッター装置を示す一部断面拡大正面図である。
【図３】本発明の実施例１を適用した撹拌装置における蓋体の昇降状態を示す全体概略正面図である。
【図４】本発明の実施例１を適用した撹拌装置の全体概略平面図である。
【図５】本発明の実施例２を適用した撹拌装置の要部を示す一部断面概略図である。
【図６】本発明の実施例２を適用した撹拌装置の要部を示す一部断面概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    撹拌容器
３    撹拌軸
５    支持桿
５ａ  円環部
９    底部
１９  蓋体
２１  回転駆動部
２３  撹拌軸の先端
２５  掻取羽根
２９  昇降駆動部
４０  撹拌流
５０  循環流
６０  循環部（カッター装置）
６１  取付部（フランジ状に形成された取付部）
６２  カッター駆動部
６３  カッター本体
６７  筒体
６８  カッター部材
６９  貫通孔
７０  循環流助長手段
【図１】
2007160186.tif 000003
【図２】
2007160186.tif 000004
【図３】
2007160186.tif 000005
【図４】
2007160186.tif 000006
【図５】
2007160186.tif 000007
【図６】
2007160186.tif 000008