(57)【要約】【課題】  装置のトラブル時にも試料を汚染するおそれが少なく、洗浄しやすい搾汁装置を提供する。【解決手段】  搾汁装置１は、ガスシリンダ４０と、ガスシリンダ４０によって駆動され試料を押す圧搾板５０と、圧搾板５０に連結された、ガスシリンダ４０のストローク方向にスライドするガイドロッド５１と、を具備する。ガスシリンダ４０は気体漏れなどが生じても重大な汚染を招かないので、試料が食品や医薬品の場合に適している。また、試料に一定の圧力、または段階的に変動させた圧力や連続的に変動させた圧力をかけることができる。さらに、ガイドロッド５１により圧搾板５０を水平に下降させることができるので、試料の表面に均一な力をかけることができる。【選択図】  図１
2013126375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含む試料に圧力をかけて前記液体を搾り出す搾汁装置であって、
単数又は複数の気体圧アクチュエータを用いて前記試料に圧力をかけることを特徴とする搾汁装置。
【請求項２】
前記気体圧アクチュエータとしてのガスシリンダと、
該ガスシリンダによって駆動され前記試料を押す圧搾板と、
該圧搾板に連結された、前記ガスシリンダのストローク方向にスライドするガイドロッドと、
を具備することを特徴とする請求項１記載の搾汁装置。
【請求項３】
前記気体圧アクチュエータが複数のガスシリンダからなる請求項１乃至２に記載の搾汁装置。
【請求項４】
前記複数のガスシリンダを前記圧搾板に均等に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の搾汁装置。
【請求項５】
前記複数のガスシリンダが、それぞれ独立した加圧系統を持つこと、もしくは、前記複数のガスシリンダが少なくとも２つ以上のグループに分けられ、分けられたグループごとに独立した加圧系統を持つことを特徴とする請求項３乃至４に記載の搾汁装置。
【請求項６】
さらに、前記試料を入れる試料籠であって、前記圧搾板が繰り込まれる開口を有する試料籠と、
該籠を前記圧搾板又はガスシリンダに対して位置決めする位置決め手段と、
を具備することを特徴とする請求項２乃至５に記載の搾汁装置。
【請求項７】
前記試料籠位置決め手段が、
前記試料籠が載置される籠受けと、
前記籠受けが収容され、一側面が扉で開閉される試料槽と、
を有し、
前記籠受けが、前記試料籠が載置される底壁と、該底壁の前記試料槽の扉の反対側の外縁の一部から立ち上がる、前記試料籠の側面が当接する側壁と、を有し、
前記試料籠の扉に、前記試料籠の側面に当たる押さえ板が取り付けられており、
前記試料籠が、前記籠受けの側壁と前記扉の押さえ板との間に位置決めされることを特徴とする請求項６に記載の搾汁装置。
【請求項８】
前記籠受けが、前記試料槽に取り外し可能に収容され、
前記籠受けと前記試料槽とに、両者の位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の搾汁装置。
【請求項９】
液体を含む試料に圧力をかけて前記液体を搾り出す搾汁装置であって、
前記試料を入れる開口を有する試料籠と、
該試料籠の前記開口に繰り込まれる圧搾板と、
該圧搾板を駆動するアクチュエータと、
前記籠を前記圧搾板又は前記アクチュエータに対して位置決めする位置決め手段と、
を具備することを特徴とする搾汁装置。
【請求項１０】
液体を含む試料に圧力をかけて前記液体を搾り出す搾汁方法であって、
気体圧アクチュエータを用いて前記試料に圧力をかけることを特徴とする搾汁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物体や食品材料などの、液体を含む試料に圧力をかけて液体を搾り出す搾汁装置に関する。特には、装置のトラブル時にも試料の安全性が確保されるとともに、洗浄がしやすい搾汁装置に関する。更に、試料に対してより均一に加圧することや、試料の形状等に応じて試料の各部分への加圧状態をコントロールすることにより、より効率的に搾汁する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
果物などからジュースを搾り出す搾汁装置としては、果物などの試料を圧搾板で圧搾して脱水する圧搾プレスが使用されている（例えば、特許文献１参照）。圧搾プレスは、圧搾される試料が充填されるタンクと、タンク内の試料を圧搾する圧搾板とを有する。圧搾板は駆動機構によってタンク内に下降して、タンク内の試料を圧搾して脱水する。搾り出された液体は、タンク下方の容器に収容される。
【０００３】
圧搾板の駆動機構としては通常、油圧シリンダが使用されている。油圧シリンダの場合、故障などによって油漏れ等が生じると試料が汚染されるおそれがあり、医薬品や食品などの安全性が求められる試料においては問題となる。また、タンクなどは頻繁に洗浄する必要があるので、洗浄しやすい構造であることが好ましい。さらに、装置の近傍に電気関係の設備（スイッチや電気ケーブルなど）が存在すると、洗浄時に漏電の危険があり好ましくない。また、搾汁対象の試料が植物の茎や葉のように、果物に比較して含有水分の少ない試料や、試料の含有する水分等の液体（液体に溶解した溶質も含む）を可能な限り搾汁する場合、通常の油圧シリンダを用いると、試料に対して均一に加圧するために大きな圧搾力をかける必要がある。さらに、油圧シリンダの場合、対象試料全体に対する均一な加圧は難しく、試料の周辺部にかけられる圧力が、中心部にかけられる圧力よりも小さくならざるを得なくなったり、試料自体が周辺部にずれる場合がある。このようなことから、中心部の試料に比較して周辺部の試料からの搾汁は十分とはいえない。このため、このような試料から十分に搾汁しようとする場合には必要以上の圧搾力をかけることが必要となる。
上記のように必要以上の圧搾力をかけた場合、圧搾板の周辺部などがたわみ、その結果、加圧方向と反対側にプレス板が曲がり更には変形を来す恐れがあり、圧搾板自体の加圧効率を低下することとなる。これを防止するには、圧搾板自体の厚みを増大させる等により強度を高める必要がある。その結果、圧搾板自体の重量の増加につながり、装置のコストが上昇することに加え、過大な重量による操作性の低下を来す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９２８９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、装置のトラブル時にも試料を汚染するおそれが少なく、洗浄しやすい搾汁装置を提供することを目的とする。さらには、試料に均一な圧搾力をかけることができ、効率的な搾汁を達成する搾汁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】
本発明の搾汁装置は、  液体を含む試料に圧力をかけて前記液体を搾り出す搾汁装置であって、  単数又は複数の気体圧アクチュエータを用いて前記試料に一定の圧力または段階的に変動させた圧力や連続的に変動させた圧力をかけることを特徴とする。更には、圧搾板が対象試料と加圧接触する際に、圧搾板の過度の厚さや強度を必要とせずに、圧搾板がたわんだり変形しないことを特徴とする。また、必要に応じて、圧搾板の中心部のみへの加圧、周辺部のみへの加圧が可能な搾汁装置であることを特徴とする。
【０００７】
液体を含む試料とは、試料の加圧により溶質等を含む液体成分が溶出する試料である。言い換えれば、液体成分を含む固体成分であり、当該試料を加圧することにより液体成分が分離可能となる。具体的な例としては、植物の葉や茎、果実、大豆や味噌等の食品、細胞や組織等の培養物などを挙げることができる。
気体圧アクチュエータとは、コンプレッサで圧縮した加圧状態の空気や、その他の圧縮（加圧）気体を使用したアクチュエータである。圧力は典型的には数メガパスカル（数１０ｋｇｆ／ｃｍ２）、一般的には１メガパスカル以下の加圧気体が使用される。例えば、工場動力エアをコンプレッサーや気体ブースターにより、一定圧力以上に増圧して使用できる。このような気体圧アクチュエータとしては、エアシリンダが典型的であり、その他として気体袋・ダイアフラム等を使用できる。
【０００８】
油圧アクチュエータは、油漏れ時に装置や試料を汚染する恐れがあるが、気体圧アクチュエータは、気体漏れなどが生じても重大な汚染を招かないので、試料が食品や医薬品の場合に適している。アクチュエーターとしては水圧式も可能であるが、油圧式同様に漏れが生じた場合に、搾汁が水によって希釈される等の問題が生じる。また、圧力駆動を電力にて行う場合や、装置の近傍に電気関係の設備が存在すると、装置の洗浄時に漏電の恐れある。そこで、気体圧アクチュエータの操作バルブを手動とし、コンプレッサを搾汁装置から離れた位置に置いて、搾汁装置に電気配線が一切繋がれていない状態にすれば、装置を水で丸洗いする際に支障ない。
【０００９】
空気圧等の気体圧アクチュエータは、アクチュエータへの導入気体圧力を一定にするので、試料に均一に圧力がかけられる。液が搾り出されるに連れて試料の体積は減っていくが、この試料の体積変化に追随して、アクチュエータは自然にスムーズにストロークする。油圧式の場合は、動きが断続的であり（息をつく感じ）、スムーズな加圧を行えない。
【００１０】
また、駆動気体圧力を圧力調整弁等によりコントロールすることで、連続的もしくは断続的に加圧圧力を変動させたり、ある程度の圧力をかけて維持しておくこともできる。例えば、コンプレッサで昇圧された気体を二次圧に変化させる調圧弁を使用して、手動もしくは自動プログラム制御機構によって、二次圧（シリンダ供給気体圧力）を低圧から連続的に昇圧させることなどによって、シリンダ内圧力を連続的に（無段階で）上昇させることができる。その結果、圧搾圧力を連続的に上昇させることが可能となる。
さらに、搾汁作業の初期段階での圧力と、最終段階での圧力を変化させることもできる。例えば、初期段階の圧力を低圧とし、最終段階の圧力を高圧とすると、急激な圧搾力を与えることなく、対象試料の偏り等を防止してより効率的な搾汁が可能となる。
【００１１】
本発明においては、  前記気体圧アクチュエータとしてのガスシリンダと、  該ガスシリンダによって駆動され前記試料を押す圧搾板と、  該圧搾板に連結された、前記ガスシリンダのストローク方向にスライドするガイドロッドと、を具備することが好ましい。
【００１２】
ガイドロッドにより圧搾板の姿勢を一定に保つことができる。つまり、圧搾板の傾きを防止して水平に下降させることができ、試料の表面に均一な力をかけることができる。
ガイドロッドは、好ましくは２本乃至３本であることがより好ましい。平面は３点で決定されることから、ガイドロッドを２本乃至３本とすることにより、圧搾板の平面のブレが防止され、圧搾力が均一に圧搾板に伝わることとなる。
【００１３】
本発明においては、  前記気体圧アクチュエータが複数のガスシリンダからなり、  前記複数のガスシリンダを前記圧搾板に均等に配置することもできる。
【００１４】
例えば、３個のガスシリンダの場合、各ガスシリンダが前述のガイドロッドの作用を兼ねることができる。したがって、圧搾板を傾斜しないように水平に下降させることができ、試料により均一に圧力を加えることができる。
前記したように、平面は３点で決定されることから、上記３個のガスシリンダを圧搾板上にほぼ等間隔（好ましくは正三角形の頂点となる）に配置することで、圧搾板の平面は揺らぎなく保たれ、その結果、均一な搾汁を行うことができる。また、ガイドロッドの設置や、複数のガスシリンダの設置により、均一に圧力が加わるとともに、過剰な圧力をかけなくとも圧搾板の平面が安定するので、圧搾板のたわみや変形を防止することが出来る。したがって、過大な厚みをもった圧搾板を用いなくとも、効率的に搾汁することが可能となる。
【００１５】
また、複数のガスシリンダを中心部分に１個と周辺部分に３個若しくはそれ以上配置し、周辺部に配置した３個若しくはそれ以上のガスシリンダを中心に対して等間隔かつ等しい距離に配置することが好ましい。この場合、中心のガスシリンダと周辺のガスシリンダとを独立に駆動させて、中心加圧と周辺加圧とを選択したり、中心加圧と周辺加圧との圧力差を設けてもよい。たとえば、周辺のガスシリンダによる加圧を、中心のガスシリンダによる加圧よりも高くすることで、過大な圧搾圧をかけなくとも、対象となる搾汁用試料が中心部から周辺部に逃げて搾汁効率が低下することを防止することもできる。
さらに、複数のガスシリンダが少なくとも２系統以上の気体加圧系を有することで、ガスシリンダの各々を独立して駆動させることができる。例えば、１個のガスシリンダを圧搾板の中央に配置して、複数のガスシリンダを周辺に配置するとともに、中央のシリンダへの加圧気体供給系統と、周辺のガスシリンダへの加圧気体供給系統とを別にすることによって、中央のガスシリンダと周辺のガスシリンダとを独立して駆動できる。例えば、中心への加圧力と周辺への加圧力とに差を設けることができる。
【００１６】
本発明においては、  さらに、前記試料を入れる試料籠であって、前記圧搾板が繰り込まれる開口を有する試料籠と、  該籠を前記圧搾板又はガスシリンダに対して位置決めする位置決め手段と、を具備することが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、試料籠を搾汁装置に搭載するだけで籠を圧搾板又はガスシリンダに対して位置決めできる。一例として、圧搾板の外周と、籠の内周との間に均一な隙間（例えば５ｍｍ±５ｍｍ）が開くようにする。このように容易に試料籠を位置決めできるので、試料籠をセットした後すぐに搾汁作業を開始できる。
【００１８】
本発明においては、  前記試料籠位置決め手段を、  前記試料籠が載置される籠受けと、  前記籠受けが収容され、一側面が扉で開閉される試料槽と、を有し、前記籠受けが、前記試料籠が載置される底壁と、該底壁の前記試料槽の扉の反対側の外縁の一部から立ち上がる、前記試料籠の側面が当接する側壁と、を有し、  前記試料籠の扉に、前記試料籠の側面に当たる押さえ板が取り付けられており、前記試料籠が、前記籠受けの側壁と前記扉の押さえ板との間に位置決めされることとできる。
具体的には、試料槽の底部に十字型に平行な垂直片を設け、かつ、籠受け底部に当該垂直片で挟まれる、十字状に配置された突起を設けている。これにより、籠受け底面の垂直片が、試料槽底部の突起を挟み込むように設置されるので、試料籠及び籠受けを、試料槽内の一定位置に設置することができる。
本位置決め手段を設けることで、前記したように簡便に位置決め可能となる。さらに、圧搾時において、籠受けに設置された試料籠が、試料の形状にかかわらずずれたり滑ることなく保持されるので、圧搾力が垂直方向（所望の方向）に働き効率よく圧搾できる効果がもたらされる。
【００１９】
本発明によれば、試料籠を籠受けの底壁上に置いて試料槽の扉を閉めるだけで、試料籠を位置決めできる。つまり、試料籠を籠受けにセットする際に、正確に両者を位置決めする必要がない。
試料籠と籠受けとは一体であってもよいが、別体の方が洗浄しやすいので好ましい。
【００２０】
さらに、本発明においては、  前記籠受けが、前記試料槽に取り外し可能に収容され、  前記籠受けと前記試料槽とに、両者の位置決め手段が設けられていることが好ましい。
【００２１】
試料槽と籠受けは一体であってもよいが、籠受けを取り外し可能とした方が洗浄しやすいので好ましい。特に、試料槽を洗浄しやすい。このため、試料の種類を変更する際に、試料籠や籠受けの交換が容易となる。
【００２２】
本発明の他の態様の搾汁装置は、  液体を含む試料に圧力をかけて前記液体を搾り出す搾汁装置であって、  前記試料を入れる開口を有する試料籠と、  該試料籠の前記開口に繰り込まれる圧搾板と、  該圧搾板を駆動するアクチュエータと、  前記籠を前記圧搾板又は前記アクチュエータに対して位置決めする位置決め手段と、を具備することを特徴とする。
【００２３】
本発明の搾汁方法は、  液体を含む試料に圧力をかけて前記液体を搾り出す搾汁方法であって、  気体圧アクチュエータを用いて前記試料に圧力をかけることを特徴とする。
また、加圧される対象物として本発明では気体が用いられる。加圧される気体としては、一般的には空気が推奨されるが、窒素、アルゴン等の不活性気体を使用することもできる。
また、搾汁液や対象の試料等が酸化されやすい場合等においては、装置全体を不活性ガス雰囲気下にさせ、かつ、加圧気体も不活性気体を用いることが推奨される。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、空気や不活性気体等による気体圧アクチュエータを使用して試料を圧搾するので、装置にトラブルが生じた際にも、試料の安全性を確保できる搾汁装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る搾汁装置の構造を模式的に示す図である。
【図２】図１の搾汁装置の斜視図である。
【図３】図１の搾汁装置の試料籠、籠受け、試料槽を示す斜視図である。
【図４】図１の搾汁装置のバルブボードの内部を示す図である。
【図５】図１の搾汁装置の圧搾板ストッパーを説明する図であり、図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は平面図である。
【図６】図１の搾汁装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１、図２及び図３を参照して、本発明の実施の形態に係る搾汁装置を説明する。
搾汁装置１は、本体１０と、液体を含む試料が収容される試料籠２０と、試料を圧搾する圧搾板５０と、圧搾板５０を駆動するアクチュエータ４０と、試料籠２０を圧搾板５０又はアクチュエータ４０に対して位置決めする位置決め手段など、を有する。
【００２７】
本体１０は、図１や図２に示すように、試料籠２０などが収容される試料槽１１と、脚部１８とを有し、ステンレスなどの耐腐食性材料で作製されている。試料槽１１は、図３にも示すように、上面が開口した平たい直方体状の形状である。試料槽１１の前面は、開閉式の扉１２によって開閉される。扉１２は工具を使用せずに試料槽１１に脱着することができる。図１、図３に示すように、試料槽１１の底面１１ａは、下方に向かって先細の四角錐状となっている。この底面１１ａ上に搾り出された液体が流下する。底面１１ａの頂点には開口１１ｂが開けられており、同開口１１ｂには下方に延びる管１３が接続している。管１３の途中には開閉弁１４が設けられている。この開閉弁１４で管１３内を開閉することによって、選択的に試料槽１１内に液体を貯留するか槽内から液体を排出する。また、図３に示すように、試料槽１１には、試料籠２０の位置決め手段を構成するガイド片１５と押さえ片１６とが形成されている（詳細後述）。
図２に示すように、脚部１８にはキャスター１９が取り付けられており、本体１０は移動可能となっている。
【００２８】
図３を参照して、試料籠２０と籠受け３０を説明する。
試料籠２０は、上面が開口した、平面形状が円形の籠である。試料籠２０は、例えば、パンチングプレート等の、液体が通過可能な耐腐食性材料で作製されている。耐圧性プラスチックやフッ素樹脂コーティングされた材料で作製することもできる。また、編目状の籠も推奨される。
【００２９】
試料籠２０は、籠受け３０によって試料槽１１内に位置決めされて保持される。籠受け３０は、円形の底壁３１と、同底壁３１の外縁の半周から立ち上がった側壁３２とを有する。籠受け３０の底壁３１の寸法は、試料籠２０の底壁の寸法とほぼ等しい。籠受け３０も試料籠２０と同様の材料で作製される。
【００３０】
籠受け３０の底壁３２の下面には、チャンネル部材３４が取り付けられている。チャンネル部材３４は、下方に開口した溝を有する部材であり、例えば、一対の平行な板状部材を、下面に垂直に装着することにより溝を形成することができる。チャンネル部材３４は、底壁３２の下面に十字型に配置されている。一方、試料槽１１の底面には、このチャンネル部材３４が噛み合うガイド片１５が固定されている。ガイド片１５は、底面１１ａの各辺の中央から中心に向かって延びるように形成されている。各ガイド片１５の上面は同じ高さの面である。籠受け３０は、チャンネル部材３４を各ガイド片１５に噛み合わせることによって試料槽１１内に設置される。この際、籠受け３０の中心が試料槽１１の中心とほぼ一致するように位置決めされる。なお、籠受け３０は、側壁３２が試料槽１１の前面（扉１２）の反対側となるように向けておく。
【００３１】
試料槽１１の扉１２の内面には、試料籠２０の側面を支持する押さえ片１６が取り付けられている。押さえ片１６は、試料籠２０の側面の形状に沿った湾曲面を有する部材で、上下に並んで２個取り付けられている。
【００３２】
試料籠２０を試料槽１１内にセットする際は、まず、前述のように籠受け３０を試料槽１１内に設置する。そして、試料籠２０を籠受け３０内に設置する。この際、試料籠２０の側面が籠受け３０の側壁３２に当接するようにきっちり位置決めする必要はない。その後、扉１２を閉めると、扉１２に設けた押さえ片１６が試料籠２０を奥方向へ押して、試料籠２０の側面が籠受け３０の側壁３１に当たり、試料籠２０が籠受け３０の側壁３２と扉１２の押さえ片１６とに挟まれて位置決めされる。
これにより、試料籠２０及び籠受け３０は試料槽１１内に固定され、簡便に位置決めされる。更に、圧搾時に圧搾板５０により下方垂直方向に力が加わった際に、これら試料籠２０、籠受け３０が水平方向にずれることが防がれ、試料に対して垂直方向に効率的に力が伝達される。
【００３３】
図１を参照してアクチュエータ４０と圧搾板５０を説明する。
アクチュエータ４０は空気圧で駆動されるガスシリンダであり、シリンダ４１と、シリンダ４１内に嵌合し、往復運動するピストン４２と、ピストン４２からシリンダ４１の軸上に延びるピストンロッド４３とを有する。試料槽１１の対向する上縁間には、アクチュエータ支持プレート４５が架け渡されている。シリンダ４１はこの支持プレート４５に取り付けられて、ピストンロッド４３は支持プレート４５に形成された貫通孔を通って下方に延びている。貫通孔の周囲はガスケット４６でシールされている。シリンダ４１（ピストンロッド４３）は、試料槽１１の底面１１ａの開口１１ｂの真上となるように位置決めされている。ピストンロッド４３の下端には外方向に張り出すフランジ４３ａが形成されている。
【００３４】
ピストンロッド４３の下端（フランジ４３ａ）は、圧搾板５０の中心に垂直に固定されている。このようにフランジ４３ａで固定することにより、両者の固定強度を高めることができる。圧搾板５０は、円形の形状であり、寸法は試料籠２０の底壁の寸法よりもやや小さい。一例として、圧搾板５０の外縁と試料籠２０の側壁との間のスキマは５ｍｍ程度或るいはそれ以下である。ピストンロッド４３を上下方向に駆動することにより、圧搾板５０は試料籠２０の上方の位置と試料籠２０内の所定の深さ（高さ）位置との間を移動する。
【００３５】
圧搾板５０には、３本のガイドロッド５１が取り付けられている。この例では、ガイドロッド５１は、図２に示すように、圧搾板５０の中心に対して等間隔かつ等しい距離、すなわち、正三角形の頂点に位置するように配置され、上面に垂直に固定されている。一方、試料槽１１に架け渡されたアクチュエータ支持プレート４５上には、３本のガイドロッド５１が挿通されて案内されるガイドプレート５５が取り付けられている。ガイドプレート５５には、ガイドロッド５１が挿通される貫通孔と、この貫通孔から垂直に延びるガイドパイプ５６が設けられている。ガイドパイプ５６の内面は、フッ素樹脂など潤滑性の良好な樹脂でコーティングされている。これにより、ガイドロッド５１はガイドパイプ５６に支持されながら上下することとなり、圧搾板５０の上下運動においての板平面のブレ等を生じさせない。
【００３６】
シリンダ４１には、加圧気体供給系統１４０が接続している。この加圧気体供給系統１４０について説明する。
シリンダ４１の内部は、ピストン４２によって、ピストンロッド側の室６０と反ピストンロッド側の室７０に画されている。各室には、加圧気体供給口６１、７１が設けられている。これらの加圧気体供給口６１、７１は、バルブボード８０を介してコンプレッサ９０に接続している。コンプレッサ９０の源圧は、一例として４気圧である。コンプレッサ９０から延びる源圧気体供給管９１はバルブボード８０内に延びている。
本発明においては、気体の昇圧手段としてブースターを用いることもできる。
【００３７】
図４を参照してバルブボード８０の内部を説明する。なお、ここでは加圧気体として空気を用いた例を説明する。ただし、本発明においては、前記のように加圧気体としては特に限定されず、窒素、アルゴン等の不活性気体を使用することができる。
バルブボード８０は、本体１０の試料槽１１の側面に取り付けられている。バルブボード８０の内部には、フィルタレギュレータ９２、増圧弁９４、メカニカルバルブ９６及び圧力計９２、９５等が収容されている。フィルタレギュレータ９２は源圧気体供給管９１に取り付けられており、源圧を調整可能となっている。フィルタレギュレータ９２で調整後の圧力は圧力計９３で計測される。増圧弁９４は、フィルタレギュレータ９２から延びる管に取り付けられており、源圧を増圧することができる。増圧後の圧力は、一例で８気圧（約０．８メガパスカル）である。増圧弁９４で増圧後の圧力は圧力計９５で計測される。増圧弁９４から延びる管はメカニカルバルブ９６を介して、２本の加圧気体供給管６２、７２に分岐している。各加圧気体供給管６２、７２はバルブボード８０から出て、図１に示すように、シリンダ４１の各室６０、７０の加圧気体供給口６１、７１に接続している。各供給管６２、７２の途中にはパージ管６３、７３（図１参照）が分岐している。
【００３８】
図１を参照してメカニカルバルブ９６を説明する。
メカニカルバルブ９６は、各加圧気体供給管６２、７２の開閉弁６５、７５と各パージ管６３、７３の開閉弁６６、７６が一体に設けられたものである。メカニカルバルブ９６は、スイッチ９７（図４参照）によって各弁が開閉されて、停止動作、ピストンロッド繰り出し（下降）動作、及び、ピストンロッド引き込み（上昇）動作とを切替可能である。
【００３９】
ピストンロッド繰り出し位置においては、シリンダ４１のピストンロッド側室６０に接続している加圧気体供給管６２の開閉弁６５を閉じ、パージ管６３の開閉弁６６を開くとともに、反ピストンロッド側室７０に接続しているパージ管７３の開閉弁７６を閉じ、加圧気体供給管７２の開閉弁７５を開く。これにより反ピストンロッド側室７０に加圧気体が導入されて、ピストン４２が下降してピストンロッド４３がシリンダ４１から繰り出される。
ピストンロッド引き込みに位置においては、反ピストンロッド側室７０に接続している加圧気体供給管７２の開閉弁７５を閉じ、パージ管７３の開閉弁７６を開くとともに、ピストンロッド側室６０に接続しているパージ管６３の開閉弁６６を閉じ、加圧気体供給管６２の開閉弁６５を開く。これによりピストンロッド側室６０に加圧気体が導入されて、ピストン４２が上昇してピストンロッド４３がシリンダ４１へ引き込まれる。
【００４０】
シリンダ４１の内面のピストン４２が往復する部分には、気密性確保のためにガスケット４７が取り付けられている。
【００４１】
さらに、装置１には、圧搾板５０を試料籠２０より上方の位置で保持する安全ストッパー１００が設けられている。図５を参照して安全ストッパー１００を説明する。
安全ストッパー１００は、ピストンロッド４１に噛み合う止め板１１０と、止め板１１０をピストンロッド噛み合い位置と、非噛み合い位置との間で回動させる回動機構１２０とを有する。
【００４２】
回動機構１２０は、軸部材１２１と、軸部材１２１を軸中心に回動させるハンドル１２２とを有する。軸部材１２１は、ガイド支持プレート５５の中心から離れた位置に回動可能に支持されている。軸部材１２１は、支持プレート５５の上方の上部１２１ａと、支持プレート５５から下方に突き出す下部１２１ｂとを有する。上部１２１ａにはハンドル１２２が取り付けられている。ハンドル１２２はストッパー付であり、ハンドル１２２を軸部材１２１に対して外方向に引くと所定の回転角度内を回動可能となる。つまり、ハンドル１２２を軸部材１２１に対して外方向に引かない限り、軸部材１２１は回転不能である。
【００４３】
軸部材１２１の下部１２１ｂには、止め板１１０が固定されている。この例では、２枚の止め板１１０が上下に並んで固定されている。止め板１１０の先端付近には、ピストンロッド４１に噛み合う切り欠き１１１が形成されている。ハンドル１２２を回すと、軸部材１２１とともに止め板１１０が回動し、切り欠き１１１がピストンロッド４１に噛み合う。一方、ピストンロッド４１には、ナット１３１が螺合している。ナット１３１は、上側の止め板１１０の上方に螺合している。つまり、止め板１１０がピストンロッド４１と噛み合った状態においてピストンロッド４１が繰り出されると、ナット１３１が止め板１１０に当接してピストンロッド４１の繰り出しを停止させる。すなわち、圧搾板５０の下降を停止する。
【００４４】
軸部材１２１は前述のようにハンドル１２２を軸部材１２１に対して外方向へ引く作業をしない限り回動しないので、ハンドル１２２の不用意な回動を防ぐことができる。
【００４５】
次に、搾汁装置１の動作を図１、図２を参照して説明する。
予め、圧搾板５０を試料籠２０よりも上方の位置へ移動させて待機させておく。また、籠受け３０を試料槽１１にセットしておく。そして、試料を収容した試料籠２０を籠受け３０にセットする。なお、試料を網袋などに収容して試料籠２０に入れてもよい。この際、前述のように、試料籠２０の側壁が籠受け３０の側壁に当接するようにきっちり位置決めする必要はない。その後、試料槽１１の扉１２を閉める。すると、扉１２に設けた押さえ片１６が試料籠２０を奥方向へ押して、試料籠２０の側面が籠受け３０の側壁に当たって、試料籠２０が籠受け３０に位置決めされる。この際、試料籠２０の中心は試料槽１１の中心、すなわち、アクチュエータ４０（ピストンロッド４３）のほぼ真下に位置決めされる。試料槽１１の下方には、搾り出された液体を貯留する容器３をセットしておく。
【００４６】
そして、バルブボード８０のスイッチ９７を切り換えてアクチュエータ４０を駆動してピストンロッド４３を下方に繰り出し、圧搾板５０を試料籠２０内に下降させる。圧搾板５０はガイドロッド５１によって案内されて水平に下降し、試料の表面を均一に押圧する。試料は圧搾されて、液体が搾り出される。この際、試料籠２０や籠受け３０にも圧力がかかるが、籠受け３０はチャンネル部材３４がガイド片１５に噛み合って支持されているので、負荷はガイド片１５にかかり、試料籠２０や籠受け３０が移動したり変形することはない。このため、圧搾板５０の圧搾力が試料に垂直に働きやすくなる。搾り出された液体は、試料籠２０及び籠受け３０から下方の試料槽１１の底面１１ａ上に流下し、管１３を通って容器３に収容される。
【００４７】
ピストンロッド４３はある程度繰り出された後、スイッチ９７を切り換えることによってシリンダ４１内に引き込まれる。この際、ピストンロッド４３を繰り出した状態で保持しておくこともできる。ピストンロッド４２の移動速度や移動距離、往復運動回数などは適宜制御される。
【００４８】
以上説明したように、本発明の搾汁装置は以下の利点を有する。
（１）圧搾板５０の駆動機構として気体圧アクチュエータ４０を使用したので、安全性を要求される試料に適している。油圧式の場合は、油漏れ等が生じると装置や試料を汚染する恐れがあるが、気体式の場合は、漏れが生じても重大な汚染が起こらない。
（２）さらに、気体圧アクチュエータ４０を使用するとともに、各弁を手動として、コンプレッサを装置１から離れて設置すると、装置には電気配線が繋がれていない状態とできる。したがって、装置自体を洗浄する際にも漏電などの問題が起こらない。
（３）さらに、気圧式とすることによって、一定の圧力を供給することが可能であるので、一定の圧力をかけながら試料を圧搾できる。また、試料から液が搾り出されるに従って試料の体積は減っていくが、この際も試料の体積変化に追随してスムーズに圧搾板５０を下降させることができる。さらには、加圧状態を一定に維持したり、連続的もしくは断続的に圧力を可変することもできる。油圧式の場合は、動きが断続的であるため、安定な加圧が困難である。
【００４９】
（４）試料籠２０と籠受け３０は簡単に試料槽１１から取り外すことができるので、試料籠２０や籠受け３０の洗浄が容易である。また、試料の種類を変更する場合も、両者を簡単に別のものと取り換えることができる。
さらに、試料槽１１の扉１２も簡単に取り外すことができるので、試料槽１１の洗浄も容易である。
（５）圧搾板５０にガイドロッド５１を設けたので、圧搾板５０の姿勢を水平に保つことができる。特に、ガイドロッド５１を３本とすると、圧搾板５０の平面のブレが防止され、圧搾力を均一に圧搾板５０に伝えることができる。これにより、圧搾板５０を水平に下降させることができ、試料を垂直な力で均一に圧搾できる。
（６）さらに、試料籠２０及び籠受け３０が試料槽１１内で位置決めされているので、圧搾時に圧搾板５０から下方垂直方向に力が加わった際に、試料籠２０や籠受け３０が水平方向にずれない。このため、試料に対して垂直方向に効率的に力を伝達できる。
なお、加圧気体として空気以外の気体（例えば、窒素、アルゴンなどの不活性ガス）を使用しても、当然上記の利点を有する。
【００５０】
次に、この搾汁装置１の変形例を図６を参照して説明する。図６は、圧搾板５０の平面図である。
図６（Ａ）の例では、３個の気体圧アクチュエータ４０で圧搾板５０を駆動する。３個のアクチュエータ４０は、圧搾板５０の中心に対して等間隔かつ等しい距離、すなわち、正三角形の頂点に配置される。このようにアクチュエータ４０を配置することによって、アクチュエータ４０が前述のガイドロッド５１の作用を兼ねる。したがって、圧搾板５０を水平に下降させることができ、試料により均一に圧力を加えることができる。さらに、圧搾板５０の平面内において均等に圧力を加えることができるので、圧搾板のたわみや変形を防止でき、効率的に搾汁できる。
【００５１】
図６（Ｂ）の例では、４個の気体圧アクチュエータ４０Ａ、４０Ｂで圧搾板５０を駆動する。この内１個のアクチュエータ４０Ａは、圧搾板５０の中心に配置され、３個のアクチュエータ４０Ｂは、圧搾板５０の周辺の、中心に対して等間隔かつ等しい距離に配置される。この例でも、アクチュエータ４０Ｂが前述のガイドロッド５１の作用を兼ね、圧搾板を水平に下降できる。さらには、圧搾板５０の平面内においてより均等に圧力を加えることができるので、圧搾板のたわみや変形を防止でき、効率的に搾汁できる。
【００５２】
また、中心のアクチュエータ４０Ａと周辺の３個のアクチュエータ４０Ｂとを独立に駆動することもできる。この場合、図６（Ｂ）に示すように、中心のアクチュエータ４０Ａに、加圧気体供給系統１４０Ａが接続しており、周辺の３個のアクチュエータ４０Ｂのそれぞれにこの加圧気体供給系統１４０Ａと別の加圧気体供給系統１４０Ｂが接続している。各加圧気体供給系統１４０Ａ、１４０Ｂは、図１で示した加圧気体供給系統１４０と同様のものとできる。これにより、中心のアクチュエータ４０Ａの加圧力と周辺のアクチュエータ４０Ｂの加圧力とを独立に制御することができる。例えば、中心のアクチュエータ４０Ａによる加圧力と、周辺のアクチュエータ４０Ｂによる加圧力とに差を設けることもできる。具体的には、圧搾による試料の変形や試料の周辺への分散を防止するために、周辺加圧を中心加圧よりも高くすることで、試料が中心から周辺に逃げて搾汁効率が低下することを防止できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  搾汁装置                          ３  容器
１０  本体                              １１  試料槽
１２  扉                                １３  管
１４  開閉弁                            １５  ガイド片
１６  押さえ片                          １８  脚部
１９  キャスター                        ２０  試料籠
３０  籠受け                            ３１  底壁
３２  側壁                              ３４  チャンネル部材
４０  アクチュエータ                    ４１  シリンダ
４２  ピストン                          ４３  ピストンロッド
４５  アクチュエータ支持プレート        ４６  ガスケット
４７  ガスケット                        ５０  圧搾板
５１  ガイドロッド                      ５５  ガイドプレート
５６  ガイドパイプ                      ６０  ピストンロッド側室
６１  気体供給口                        ６２  気体供給管
６３  パージ管                          ６５  開閉弁
６６  開閉弁                            ７０  反ピストンロッド側室
７１  気体供給口                        ７２  気体供給管
７３  パージ管                          ７５  開閉弁
７６  開閉弁                            ８０  バルブボード
９０  気体コンプレッサ                  ９１  源圧気体供給管
９２  フィルタレギュレータ              ９３  圧力計
９４  増圧弁                            ９５  圧力計
９６  メカニカルバルブ                  ９７  スイッチ
１００  安全ストッパー                    １１０  止め板
１１１  切り欠き                          １２０  回動機構
１２１  回動軸                            １２２  ハンドル
１３１  ナット
１４０  気体加圧系統
【図１】
2013126375.tif 000003
【図２】
2013126375.tif 000004
【図３】
2013126375.tif 000005
【図４】
2013126375.tif 000006
【図５】
2013126375.tif 000007
【図６】
2013126375.tif 000008