(57)【要約】【課題】均一化された粉砕試料をより効率的に得ることができるドライアイス凍結粉砕機を提供する。【解決手段】底板５及び底板５の周縁から立起する側板６により構成され、上面開口Ｂを有するとともに、内部に粉砕刃Ｃを備えた容器本体３、並びに、上面開口Ｂを塞ぐとともに、ガス抜き穴７が形成された蓋体４からなる粉砕容器１と、粉砕刃Ｃを回転させる駆動装置Ｄを備えた粉砕機本体２とからなるドライアイス凍結粉砕機Ａであって、容器本体３の側板６を、対向する金属板Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂにより形成される内部空間Ｓ１を真空排気してなる真空二重構造にするとともに、内部空間Ｓ１に鏡の役割を果たす熱放射伝熱防止体Ｑ１を設けた。容器本体３の断熱性が非常に高いので、常温で試料を粉砕する際に周囲温度の影響により側板６内面の温度が上がらないため、粉砕途中の試料の一部が側板６内面に固着してしまうことがない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板及び前記底板の周縁から立起する側板により構成され、上面開口を有するとともに、内部に粉砕刃を備えた容器本体、並びに、前記上面開口を塞ぐとともに、ガス抜き穴が形成された蓋体からなる粉砕容器と、前記粉砕刃を回転させる駆動装置を備えた粉砕機本体とからなるドライアイス凍結粉砕機であって、
前記容器本体の側板を、対向する金属板により形成される内部空間を真空排気してなる真空二重構造にしてなることを特徴とするドライアイス凍結粉砕機。
【請求項２】
前記底板及び前記蓋体の一方又は両方を、対向する金属板により形成される内部空間を真空排気してなる真空二重構造にしてなる請求項１記載のドライアイス凍結粉砕機。
【請求項３】
前記内部空間に鏡の役割を果たす熱放射伝熱防止体を設けてなる請求項１又は２記載のドライアイス凍結粉砕機。
【請求項４】
前記蓋体のガス抜き穴に、気体は通過させて前記粉砕容器内の試料の通過を防止するフィルター部材を添設してなる請求項１〜３の何れか１項に記載のドライアイス凍結粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、理化学分析分野や食品分野等における分析用試料にドライアイスを加えることにより試料を凍結させた状態で粉砕するドライアイス凍結粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品中残留農薬分析等における少量の試料サンプリングによる抽出では、粉砕試料の均一化が特に重要であり、常温で行う、フードカッター、フードプロセッサー又はブレンダー等による試料の粉砕時に、試料にドライアイスを加えて凍結させた状態で粉砕するドライアイス凍結粉砕が非常に有用な粉砕方法として知られている（例えば、非特許文献１〜３参照）。
例えば非特許文献３のドライアイス凍結粉砕は、細断した試料にスノー状のドライアイスを加えて良く混ぜて試料を予冷した後に、予冷しておいた粉砕容器内に入れ、フードプロセッサーやブレンダー等の粉砕機の駆動装置で前記粉砕容器内の粉砕刃を回転させることにより試料を凍結粉砕するものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】斎藤勲ら，「ドライアイス添加均質化操作を加えた食品中残留農薬一斉分析」，第98回日本食品衛生学会学術講演会講演要旨集，2009年10月8日，p.49
【非特許文献２】佐々野僚一ら，「少量試料サンプリングのためのドライアイス凍結粉砕の検討」，第106回日本食品衛生学会学術講演会講演要旨集，2013年11月21日，p.115
【非特許文献３】「予冷方式ドライアイス凍結粉砕セット」の製品情報，株式会社アイスティサイエンス，［平成26年11月12日検索］，インターネット＜URL：http://www.aisti.co.jp/product/dryice_set/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、試料にドライアイスを加えることにより試料を凍結させた状態で粉砕機により粉砕することにより、ドライアイスを用いることで試料を冷凍する手間を省くことができるため分析時間を短縮できるとともに、パウダー状の均一化した試料を得ることができる。
しかしながら、このようなドライアイス凍結粉砕機の構成では、常温で試料を粉砕する際に、周囲温度の影響により粉砕容器の側板内面の温度が上がることがあり、それにより粉砕途中の凍結した試料の一部が粉砕容器の側板内面で融けたり再凍結して前記側板内面に塊となって固着してしまう場合がある。その場合には、試料の一部が粉砕容器下部の粉砕刃の部分に行かずに前記側板内面に塊となって固着してしまっているので、試料の粉砕度が悪くなってしまう。
【０００５】
そこで、このような粉砕容器の側板内面への試料の固着を防ぐために、粉砕容器の側板の周囲を断熱材で被うことが考えられ（非特許文献３参照）、このような構成は断熱性を高めるために有効なものである。
しかしながら、断熱材を用いる構成では側板の全体を被うのが困難であるとともに、このような断熱材を用いるだけでは使用条件によっては必要な断熱性が得られずに、粉砕途中の試料が側板内面に塊となって固着してしまう場合がある。
その上、粉砕容器の側板の周囲を断熱材で被う構成では、容器を洗浄する際に取り外す必要があるので、断熱材の取外し・取付け作業が面倒であるとともに、断熱材も汚れやすいため断熱材の洗浄も必要になる。
【０００６】
その上さらに、ドライアイス凍結粉砕時にドライアイスが昇華して大量に二酸化炭素ガスが発生するので、粉砕容器の蓋に前記ガスを逃がすためのガス抜き穴を形成する必要があるため、このガス抜き穴を通して、前記ガスと一緒に凍結粉砕した試料の一部が容器外に吹き出してしまうことがある。
よって、従来のドライアイス凍結粉砕機は、パウダー状の均一化した試料を得るのに適しているものであるが、均一化された粉砕試料をより効率的に得るために、より断熱性を高めて側板内面への試料の固着を抑制するという観点、及び凍結粉砕した試料が容器外に吹き出すことを抑制するという観点で見ると、改良の余地がある。
【０００７】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、均一化された粉砕試料をより効率的に得ることができるドライアイス凍結粉砕機を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るドライアイス凍結粉砕機は、前記課題解決のために、底板及び前記底板の周縁から立起する側板により構成され、上面開口を有するとともに、内部に粉砕刃を備えた容器本体、並びに、前記上面開口を塞ぐとともに、ガス抜き穴が形成された蓋体からなる粉砕容器と、前記粉砕刃を回転させる駆動装置を備えた粉砕機本体とからなるドライアイス凍結粉砕機であって、前記容器本体の側板を、対向する金属板により形成される内部空間を真空排気してなる真空二重構造にしてなることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、容器本体の側板が真空二重構造であるため、熱伝導及び対流による伝熱を非常に小さくすることができる。
したがって、容器本体の断熱性が非常に高いので、常温で試料を粉砕する際における周囲温度の影響による容器本体の側板内面の温度上昇を抑制できる。よって、粉砕途中の凍結した試料の一部が前記側板内面で融けたり再凍結して前記側板内面に塊となって固着することを抑制できるため、粉砕試料の均一性が向上し、均一化された粉砕試料をより効率的に得ることができるとともに、ドライアイスの無駄な消費を防ぐことができる。
その上、粉砕容器の側板の周囲を断熱材で被う構成と比較して、容器や断熱材を洗浄する際における断熱材の取外しや、洗浄後における断熱材の取付け作業が不要になるため、保守作業性が高くなる。
【００１０】
ここで、前記底板及び前記蓋体の一方又は両方を、対向する金属板により形成される内部空間を真空排気してなる真空二重構造にしてなると好ましい。
このような構成によれば、粉砕容器の断熱性がさらに高くなるので、常温で試料を粉砕する際における周囲温度の影響による容器本体の側板内面の温度上昇の抑制効果がさらに高くなる。よって、粉砕途中の凍結した試料の一部が前記側板内面に塊となって固着することを抑制する効果がさらに高くなるため、粉砕試料の均一性がさらに向上し、均一化された粉砕試料をさらに効率的に得ることができるとともに、ドライアイスの無駄な消費を防ぐ効果がさらに高くなる。
【００１１】
また、前記内部空間に鏡の役割を果たす熱放射伝熱防止体を設けてなるのがより好適である。
このような構成によれば、前記内部空間に鏡の役割を果たす熱放射伝熱防止体が設けられているので、放射（輻射）による伝熱も非常に小さくすることができるため、粉砕容器の断熱性が一層向上する。
したがって、常温で試料を粉砕する際における周囲温度の影響による容器本体の側板内面の温度上昇の抑制効果が一層高くなる。よって、粉砕途中の凍結した試料の一部が前記側板内面に塊となって固着することを抑制する効果が一層高くなるため、粉砕試料の均一性が一層向上し、均一化された粉砕試料を一層効率的に得ることができるとともに、ドライアイスの無駄な消費を防ぐ効果が一層高くなる。
【００１２】
さらに、前記蓋体のガス抜き穴に、気体は通過させて前記粉砕容器内の試料の通過を防止するフィルター部材を添設してなると好ましい。
このような構成によれば、フィルター部材が気体は通過させて試料の通過を防止するので、ドライアイス凍結粉砕時にドライアイスが昇華して大量に発生する二酸化炭素ガスを排出する機能は維持しながら、試料の吹きこぼれが無くなるので、均一化された粉砕試料をより一層効率的に得ることができるとともに、周辺のコンタミネーションを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明に係るドライアイス凍結粉砕機によれば、
（１）容器本体の断熱性が非常に高いので、常温で試料を粉砕する際における周囲温度の影響による容器本体の側板内面の温度上昇を抑制できることから、粉砕途中の凍結した試料の一部が前記側板内面で融けたり再凍結して前記側板内面に塊となって固着することを抑制できるため、粉砕試料の均一性が向上し、均一化された粉砕試料をより効率的に得ることができるとともに、ドライアイスの無駄な消費を防ぐことができること、
（２）粉砕容器の側板の周囲を断熱材で被う構成と比較して、容器や断熱材を洗浄する際における断熱材の取外しや、洗浄後における断熱材の取付け作業が不要になるため、保守作業性が高くなること、
（３）蓋体のガス抜き穴にフィルター部材を添設する構成では、ドライアイスが昇華して大量に発生する二酸化炭素ガスを排出する機能は維持しながら、試料の吹きこぼれが無くなるので、均一化された粉砕試料をより一層効率的に得ることができるとともに、周辺のコンタミネーションを防ぐことができること、
等の顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るドライアイス凍結粉砕機の正面図である。
【図２】同じく部分縦断右側面図である。
【図３】蓋体、フィルター部材、及びフィルター押えの分解縦断正面図である。
【図４】蓋体を真空断熱二重構造にした例を示す要部拡大縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
【００１６】
図１の正面図、及び図２の部分縦断右側面図に示すように、本発明の実施の形態に係るドライアイス凍結粉砕機Ａは、ドライアイス凍結粉砕する試料が収容される粉砕容器１、並びに、粉砕容器１内に試料を入れた状態で操作盤Ｅを操作することにより、例えば電動モーター及び減速機から構成される駆動装置Ｄが駆動されて粉砕容器１内の粉砕刃Ｃを回転させるパワーユニットを備えた粉砕機本体２からなる。
ここで、粉砕容器１を粉砕機本体２から取り外し、例えば取っ手Ｇを持って持ち運ぶことができるとともに、粉砕機本体２の所定位置に粉砕容器１を載置した状態では、粉砕容器１内の粉砕刃Ｃに対して駆動装置Ｄの出力軸が連結されるため、駆動装置Ｄの駆動トルクが粉砕刃Ｃに伝達される。
【００１７】
粉砕容器１は、底板５及び底板５の周縁から立起する側板６により構成され、上面開口Ｂを有するとともに、内部に粉砕刃Ｃを備えた容器本体３、並びに、上面開口Ｂを塞ぐとともに、ガス抜き穴７が形成された蓋体４からなる。
容器本体３の側板６は、例えばステンレス鋼板である対向する金属板Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂにより形成される内部空間Ｓ１を真空排気してなる真空二重構造に形成されるとともに、内部空間Ｓ１の金属板Ｐ１Ｂの外面（真空側面）に、鏡の役割を果たすための例えば銅箔からなる熱放射伝熱防止体Ｑ１が設けられる。
また、容器本体３の底板５は、例えばステンレス鋼板である対向する金属板Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂにより形成される内部空間Ｓ２を真空排気してなる真空二重構造に形成されるとともに、内部空間Ｓ２の金属板Ｐ２Ｂの外面（真空側面）に、鏡の役割を果たすための例えば銅箔からなる熱放射伝熱防止体Ｑ２が設けられる。
ここで、内部空間Ｓ１及びＳ２は繋がっているので、一緒に真空排気される。
【００１８】
図２の部分縦断右側面図に示すように、蓋体４の中央部に形成されたガス抜き穴７には、気体は通過させて粉砕容器１内の試料の通過を防止する、例えば綿や布等からなる使い捨てのフィルター部材Ｆが添設される。
ここで、フィルター部材Ｆは、蓋体４上面の凹部４Ａ内に載置した状態でフィルター押え８により押さえられるため、図３の分解縦断正面図に示すように、フィルター押え８を外すことにより容易に交換できる。
【００１９】
次に、粉砕機Ａによるドライアイス凍結粉砕の一例について説明する。
（１）先ず、試料（常温又は冷蔵）を細断して予冷容器に入れる。
（２）使用するドライアイスが板状又はペレット状である場合は、ドライアイスを粉砕容器１へ入れて粉砕機Ａで粉砕する。気化したドライアイスは、蓋体４のガス抜き穴７、フィルター部材Ｆ及びフィルター押え８の通孔８Ａを通って排出される。
（３）次に、（１）の予冷容器内の試料に、（２）で粉砕したドライアイスを同量程度振りかけて加え、予冷容器の蓋を少し開けた状態で、容器ごと振とうして試料を予冷する。
（４）次に、粉砕機Ａのドライアイスを粉砕容器１内に少量のドライアイスを入れて粉砕することにより粉砕容器１を冷却する。
（５）次に、（３）で予冷した試料を粉砕容器１内に入れ、粉砕機Ａで粉砕することにより、パウダー状の均一化した試料が得られる。気化したドライアイスは、蓋体４のガス抜き穴ガス抜き穴７、フィルター部材Ｆ及びフィルター押え８の通孔８Ａを通って排出される。また、フィルター部材Ｆがあるので、試料が吹きこぼれることは無い。
【００２０】
以上のようなドライアイス凍結粉砕機Ａの構成によれば、容器本体３の側板６及び底板５が真空二重構造であるため、熱伝導及び対流による伝熱を非常に小さくすることができる。その上、側板６及び底板５の内部空間Ｓ１，Ｓ２に鏡の役割を果たす熱放射伝熱防止体Ｑ１，Ｑ２が設けられているので、放射（輻射）による伝熱も非常に小さくすることができる。
したがって、容器本体３の断熱性が非常に高いので、常温で試料を粉砕する際における周囲温度の影響による容器本体３の側板６内面の温度上昇を抑制できる。よって、粉砕途中の凍結した試料の一部が側板６内面で融けたり再凍結して側板６内面に塊となって固着することを抑制できるため、粉砕試料の均一性が向上し、均一化された粉砕試料をより効率的に得ることができるとともに、ドライアイスの無駄な消費を防ぐことができる。
その上、粉砕容器の側板の周囲を断熱材で被う構成と比較して、容器や断熱材を洗浄する際における断熱材の取外しや、洗浄後における断熱材の取付け作業が不要になるため、保守作業性が高くなる。
【００２１】
また、蓋体４の中央部に形成されたガス抜き穴７には、気体は通過させて粉砕容器１内の試料の通過を防止するフィルター部材Ｆが添設されるので、ドライアイス凍結粉砕時にドライアイスが昇華して大量に発生する二酸化炭素ガスは、蓋体４のガス抜き穴７、フィルター部材Ｆ及びフィルター押え８の通孔８Ａを通って排出されるとともに、試料の吹きこぼれが無くなるので、均一化された粉砕試料をより一層効率的に得ることができるとともに、周辺のコンタミネーションを防ぐことができる。
【００２２】
以上の説明のおいては、容器本体３の側板６及び底板５を真空二重構造にするとともに、内部空間Ｓ１，Ｓ２に熱放射伝熱防止体Ｑ１，Ｑ２を設ける構成を示したが、図４の要部拡大縦断正面図に示すように、蓋体４を、例えばステンレス鋼板である対向する金属板Ｐ３Ａ，Ｐ３Ｂにより形成される内部空間Ｓ３を真空排気してなる真空二重構造にするとともに、内部空間Ｓ３の金属板Ｐ３Ｂの外面（真空側面）に、鏡の役割を果たすための例えば銅箔からなる熱放射伝熱防止体Ｑ３を設けるようにしてもよい。
なお、粉砕容器１に熱放射伝熱防止体Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を設ける構成は、放射（輻射）による伝熱を非常に小さくするために有効なものであるが、要求仕様等によっては、側板６等を真空二重構造にするだけで、熱放射伝熱防止体Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を設けない構成であってもよい。
また、容器本体３の真空二重構造は、少なくとも側板６を真空二重構造にすればよく、底板５や蓋体４を真空二重構造にすれば断熱性がさらに高くなる。
【符号の説明】
【００２３】
１  粉砕容器
２  粉砕機本体
３  容器本体
４  蓋体
４Ａ  凹部
５  底板
６  側板
７  ガス抜き穴
８  フィルター押え
８Ａ  通孔
Ａ  ドライアイス凍結粉砕機
Ｂ  上面開口
Ｃ  粉砕刃
Ｄ  駆動装置
Ｅ  操作盤
Ｆ  フィルター部材
Ｇ  取っ手
Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂ  対向する金属板
Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ  対向する金属板
Ｐ３Ａ，Ｐ３Ｂ  対向する金属板
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３  熱放射伝熱防止体
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３  内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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