(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明に係る米飯撹拌装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0018】
●米飯攪拌装置の概要
本発明に係る米飯撹拌装置の実施例は、
図1乃至
図3に示すように、装置本体1と、装置本体1に装着されて回転駆動する容器である米飯撹拌装置用ドラム(以下、単に「ドラム」という)5を有してなる。ここで、以下の説明で用いる軸について説明する。
図1乃至
図3に示すように、米飯攪拌装置の幅方向をX軸方向、高さ方向をY軸方向、奥行き方向をZ軸方向、とする。
【0019】
装置本体1は、ハウジング17の表面に操作パネルが配置され、内部に種々の制御部が配置されている。ハウジング17の一部が延伸した部位が、ドラム5を回転駆動させる機構を構成する。装置本体1は、金属などからなる複数本のパイプ15を適宜折り曲げかつ連結することで作られた骨格を含んで構成されている。装置本体1のハウジング17部分がパイプ15で作られた骨格の上に載せられ、結合されている。パイプ15を厨房のテーブル上に載せることで、狭い厨房の限られた空間に装置本体1とドラム5を設置することができる。
【0020】
ハウジング17の内部には、ドラム5を回転駆動させるための駆動源(図示されず)が組み込まれている。ここで、ドラム5の駆動源は、例えば電動モーターである。電動モーターの回転力は、動力伝達機構によってドラム5に伝達される。なお、動力伝達機構も、ハウジング17の内部に組み込まれている。
【0021】
ハウジング17の内部には、送風装置も組み込まれている。送風装置は、ドラム5の内部に向けて空気(風)を送り出すための装置である。送風装置から出された風は、ハウジング17の側面に設けられている吹き出し口25から、ドラム5に向けて吹き出す。なお、送風装置の詳細については、後述する。
【0022】
装置本体1のハウジング17は、ドラム5を回転可能に保持する左右のドラム受け部10と、前記した駆動源と、駆動源の回転駆動力をドラム5に伝達してドラム5を回転させるためのドラム駆動部材を備えている。ドラム受け部10は、ドラム5の左右の端部(X軸方向の両側面部)にそれぞれ設けられている軸部60を、Y軸方向から受け入れる構造を有する。
【0023】
より具体的には、ハウジング17の左右両端部から一対のドラム支持アーム101が延び出ている。ドラム支持アーム101の伸びる方向は、前方の斜め下方向である。これらのドラム支持アーム101の先端部には、ガイド構造20が設けられている。ガイド構造20は、ドラム支持部アーム101の先端部の内面側に設けられている。ガイド構造20は、ドラム支持アーム101の対向面に形成されたV字状の溝によって構成されている。ガイド溝22は、上方に至るにしたがって開口幅が大きくなるように、下端から上端に向かって(Y軸方向に向かって)広がり、上端面が開放されている。これらのガイド構造20にドラム5の両端の軸部60を落とし込むことで、ハウジング17とドラム5は一体となる。
【0024】
なお、詳細な構造は省略するが、ガイド溝22の底面は半円弧状である。ガイド構造20に落とし込まれた(嵌めこまれた)ドラム5の両端の軸部60は、ガイド溝22の半円弧状底面で支持される。
【0025】
左右一対のガイド溝22のうち、例えば、装置本体1の正面に向かって右側のガイド溝22に、ドラム駆動部材が組み込まれている。ドラム駆動部材は、例えば、直方体状の突形であって、ドラム5の軸部60に嵌合するようになっている。軸部60とドラム駆動部材は、駆動源からの駆動力をドラム5に伝達する動力伝達機構を構成する。なお、ドラム駆動部材の回転中心軸は、ガイド溝22の半円弧状底面の円弧中心と一致している。
【0026】
装置本体1のハウジング17の上面には、操作パネルが設けられている。操作パネルを操作することにより、ドラム5の動作を指定することができる。ドラム5は、一定周期で一定の角度範囲を往復するように揺動する。言い換えれば、ドラム5はゆりかごと同様の往復運動をする。操作部材を操作することにより、ドラム5を一定の角度範囲を往復するように回転(揺動)させる動作、ドラム5を後方の回転限界位置(以下、「後限位置」という。)まで回転させて停止させる動作、ドラム5を前方の回転限界位置(以下、「前限位置」という。)まで回転させて停止させる動作、ドラム内に空気を吹き込む動作、基本位置で停止させる動作など、の各種動作を行わせることができる。
【0027】
なお、以下の説明において、ドラム5の動作を「回転」と表記したときも、所定の角度範囲における回転を意味する。すなわち、ドラム5の「回転動作させる」とは、ドラム5を所定の角度範囲で揺動させる、ことを意味する。
【0028】
●容器の構造
図4は、ドラム5の形状を示す斜視図である。
図4に示すように、ドラム5は、米飯を入れて撹拌させるための容器である。ドラム5は、円筒状の部材であって、米飯の投入と排出をするための開口52と、装置本体1のドラム受け部10に嵌り合う軸部60と、を備えている。ドラム5は、樹脂を一体成形することによって製作されている。開口52は、ドラム5の軸部60を中心とする円筒の側面(周面)の一部に形成されている。開口52は、矩形状開口であって、その長手方向はドラム5の回転軸方向(X軸方向)である。
【0029】
軸部60は、ガイド溝22の半円弧状底面とほぼ同じ外径の円柱形状に形成されている。この軸部60は、ドラム支持アーム101に設けられているガイド溝22の半円弧状底面を軸受として支持される。軸部60がガイド溝22によって支持されることにより、ドラム5は、その中心軸線(X軸)周りに回転可能に支持されている。ドラム5の左右の軸部60のうち、例えば、右側の軸部60には、外周面から半径方向に切り込まれて溝62が形成されている。この溝62に、装置本体1のドラム受け部10に形成されているドラム駆動部材が嵌るようになっている。溝62にドラム駆動部材が嵌ると、ドラム5の軸部60がドラム駆動部材に結合される。
【0030】
ドラム5は、内部に凸状部55を有している。凸状部55は、開口52とは反対側の底部に配置されている。凸状部55は、ドラム5の底部を外周側から内方に向かって横断面逆V字状の凹溝56を形成することにより形成されている。すなわち、凸状部55は、ドラム5の内面側に膨出した形であって、ドラム5の中心方向に向かって底部が盛り上がっている凸状である。
【0031】
凸状部55は、ドラム5の底部内面を前後に区分する前後の傾斜面を有している。この傾斜面によって、ドラム5が一方向に回転したときに、ドラム5の内部の米飯が持ち上げられる。その後、ドラム5が同じ方向に回転して、水平面に対して傾斜面の傾斜角度が一定以上の角度になると、米飯が傾斜面を滑落する。滑落した米飯は、凸状部55で区分される反対側の空間の底部に落下する。続いて、ドラム5が先ほどとは逆方向に回転し、凸状部55の他方の傾斜面によって米飯が持ち上がる。その後、ドラム5が同じ方向回転して傾斜面を滑落する。この動作が繰り返し行われることにより米飯がほぐされ、米飯に含まれる水分の蒸発が促進されるとともに、酢飯を製造する場合は、酢が米飯に均等に混合される。
【0032】
ドラム5の外形は、ほぼ円筒形状であるが、中心軸線方向両端部の周壁については、中心軸線方向両端から中心軸線方向中間部に向かって連続的に径が大きくなっている。すなわち、ドラム5には、中心軸線方向両端から中心軸線方向中間部に向かって円錐面521が形成されている。ドラム5の内面の円錐面521に対応する部分には、米飯が溜まりにくく、ドラム5の回転に伴い、米飯は円錐面521に挟まれている円筒形状の部分に寄せられるようになっている。また、円錐面521は、樹脂製であるドラム5の強度および剛性の強化にも寄与している。
【0033】
ドラム5の開口52の縁部のうち、ドラム5の回転方向に交差する方向の縁部の一方には、ドラム5の底部をなす周壁から半径方向内側に向かって、折り返し部57が形成されている。ドラム5は、折り返し部57が奥方に位置するように、装置本体1に装着される。この装着態様において、ドラム5の開口52が奥方に位置するように回転したとき、折り返し部52が、開口52からドラム5内部の米飯がこぼれ落ちることを阻止する。
【0034】
また、開口52の縁部のうち、折り返し部57とは反対側の縁部には、抉り部58が形成されている。抉り部58は、装置本体1にドラム5を装着した状態におけるドラム5の開口52の前側の縁部である。抉り部58によって、米飯の排出が容易になる。
【0035】
ドラム5の内部には、撹拌部材70が取り付けられている。攪拌部材70は、ドラム5の回転駆動により米飯が持ち上げられて落下するときに米飯の撹拌を促進する。撹拌部材70は、複数の金属などの棒材を格子状に配置して互いに固着することによって形成されている。撹拌部材70を構成する棒材同士は、隙間を開けて配置されている。この棒材の隙間を米飯が通過することで、米飯の撹拌は促進される。
【0036】
撹拌部材70は、左右方向両端部の上下に、ドラム5の内部に形成されている装着用溝68に嵌ってドラム5内に装着されるための支持部を有している。左右方向両端部上下と上記支持部がドラム5の左右の内面に形成されている装着用溝68に落とし込まれることにより、撹拌部材70はドラム5内に装着される。
【0037】
装着用溝68は、ドラム5の中心軸線を通る半径方向の線に沿って、ドラム5の回転軸方向において相対する内壁のそれぞれに形成されている。装着用溝68の上端は開放されていて、上端側から撹拌部材70の支持部を落とし込むことができる。撹拌部材70の支持部を装着用溝68に落とし込むと、撹拌部材70がドラム5の回転中心軸線に沿って、ドラム5の内部空間を前後に区切る位置に装着される。
【0038】
撹拌部材70は、ドラム5の凸状部55の上方において、凸状部55に沿って装着される。撹拌部材70を構成する複数の縦方向部材の下端と凸状部55との間には、米飯が潜り抜けることができる適宜の隙間が確保されている。
【0039】
撹拌部材70は仕切り部材であって、ドラム5の内部空間は、撹拌部材70によって仕切られる。
【0040】
●米飯撹拌装置の動作
次に、本発明に係る米飯攪拌装置の動作について説明する。すでに説明した
図1は、ドラム5が基本位置にある状態の米飯攪拌装置の例を示している。また、
図2は、ドラム5を後限位置まで回転させたときの米飯攪拌装置の例を示している。また、
図3は、ドラム5を前限位置まで回転させたときの米飯攪拌装置の例を示している。
【0041】
図1から
図3に示すように、装置本体1に取り付けられたドラム5は、前後方向における一定の角度範囲内で往復の回転運動をする。すなわち、ドラム5は、一定の回転角度範囲内で揺動する。ドラム5の揺動によって、ドラム5の内部に収納されている米飯は、ドラム5の底部に形成されている凸状部55によって、持ち上げられて滑落する動きを繰り返され、撹拌される。この撹拌運動によって、米飯はほぐされて、米飯に含まれる水分の蒸発が促進されるとともに、酢飯を製造する場合は、酢が米飯に均等に混合される。
【0042】
図1に示すように、その開口52が真上よりも前側に向くように回転している位置がドラム5の原点位置になる。この原点位置において、装置本体1に対するドラム5の着脱や撹拌部材70の着脱、および、ドラム5への米飯の投入などの操作が行われる。原点位置では、装置本体1側のドラム駆動部材も基本位置にあって、ドラム5の軸部60の溝62とドラム駆動部材との結合および結合解除が可能になっている。また、原点位置では、撹拌部材70を傾斜態様で支持部をドラム5の装着用溝68に落とし込んで装着することができ、また、撹拌部材70をドラム5から取り外すことができるようになっている。
【0043】
図2に示すように、ドラム5の開口52の抉り部58が吹き出し口25に最も近づいている状態が、後限位置になる。すなわち、後限位置では、開口52の長手方向の端部近傍に吹き出し口25が配置されている。
図3に示すように、ドラム5の開口52が吹き出し口25の反対側に向いている位置が前限位置になる。
【0044】
すでに説明したとおり、米飯撹拌装置は、ドラム5に米飯と酢を入れた後、ドラム5を原点位置から後限位置へ回転させ、また、ドラム5を後限位置から原点位置を通過して前限位置に回転させる。米飯撹拌装置はこの動きを繰り返す。すなわち、ドラム5を所定の角度範囲内で揺動することで、ドラム5の内部にある米飯と酢が凸状部55で持ち上げられて滑落する動作が繰り返し行われ、その途中で米飯は撹拌部材70の隙間を通過して、撹拌される。
【0045】
●送風装置の説明
ハウジング17の内部に備わる送風装置について説明する。送風装置は、駆動モーターが一体的に組み込まれたシロッコファンからなる。シロッコファンの回転軸は、縦方向(Y軸方向)である。シロッコファンはやや前傾した状態でハウジング17に組み込まれている。シロッコファンから送出される風をドラム25に向けて吹き出す吹き出し口25は、米飯攪拌装置を正面から見て左側に片寄った位置に設けられている。吹き出し口25から吹き出される空気は、ドラム5の開口52からほぼ水平面内において孤を描きながら、ドラム5内の上部を循環する。
【0046】
●撹拌工程の説明
次に、本発明に係る米飯撹拌装置における撹拌工程について詳細に説明する。以下の説明は、撹拌工程が実行されている状態において、ドラム5の様々な回転位置状態における、ハウジング17の内部のファン27及び吹き出し口25と、ドラム5の開口52との相対的な位置関係を中心とした説明である。したがって、以下の説明に用いる
図5から
図8は、ドラム5と、ファン27と、吹き出し口25のみを図示している。ファン27は送風装置であって、ファン27と吹き出し部25によって送風部が構成される。
【0047】
ファン27は、シロッコファンである。シロッコファンから出た空気(風)は、直進し、ドラムの内壁にぶつかることで巻くように流動する。
【0048】
図5は、ドラム5が原点位置にあるときの、ドラム5の開口52と、吹き出し口25およびファン27との相対的な位置を示す図である。
図5(a)は、原点位置にあるドラム5とファン27をX軸方向から見た図である。
図5(b)は、原点位置にあるドラム5とファン27をZ軸方向から見たみた図である。
図5(c)は、原点位置にあるドラム5とファン27を、Y軸方向から見た図である。
【0049】
図6は、ドラム5が原点位置から後限位置に向かって回転する途中における、ドラム5の開口52と、吹き出し口25およびファン27との相対的な位置を示す図である。
図6に示したような相対的な位置関係を、「第1位置」とする。
図6(a)は、第1位置にあるドラム5とファン27をX軸方向から見た図である。
図6(b)は、第1位置にあるドラム5とファン27をZ軸方向から見たみた図である。
図6(c)は、第1位置にあるドラム5とファン27を、Y軸方向から見た図である。
【0050】
図7は、ドラム5が第1位置からさらに後方に向かって回転して後限位置に向かう途中における、ドラム5の開口52と、吹き出し口25およびファン27との相対的な位置を示す図である。
図7に示したような位置を、「第2位置」とする。
図7(a)は、第2位置にあるドラム5とファン27をX軸方向から見た図である。
図7(b)は、第2位置にあるドラム5とファン27をZ軸方向から見たみた図である。
図7(c)は、第2位置にあるドラム5とファン27を、Y軸方向から見た図である。
【0051】
図8は、ドラム5が第2位置からさらに後方に向かって回転して後限位置に達した状態における、ドラム5の開口52と、吹き出し口25およびファン27との相対的な位置を示す図である。
図8(a)は、第2位置にあるドラム5とファン27をX軸方向から見た図である。
図8(b)は、第2位置にあるドラム5とファン27をZ軸方向から見たみた図である。
図8(c)は、第2位置にあるドラム5とファン27を、Y軸方向から見た図である。
【0052】
図5から
図8に図示されている線分S1は、凹溝56の頂部と、軸部60の中心を通過する線分である。すなわち、線分S1は、凸状部55の頂部と、撹拌部材70の高さ方向に沿う線分である。撹拌工程では、米飯が線分S1をまたいで移動することで撹拌され、酢と混ざり合う。
【0053】
また、
図5から
図8に図示されている線分S2は、ファン27の回転軸を示す線分である。ドラム5の回転軸は、X軸方向であって、ドラム5の回転はYZ平面上の回転である。ファン27の回転軸は、Y軸方向である。すなわち、ドラムの回転軸とファン27の回転軸は交差する方向に向いている。
【0054】
また、ファン27の回転は、XZ平面上の回転である。すなわち、ドラム5の回転方向とファン27の回転方向は、互いの交差する方向である。
【0055】
なお、各図(a)及び(c)において、図面左方向が前方であって、図面右方向(ファン27がある方向)が後方である。各図(a)及び(b)において図面上方向が上方である。
【0056】
図5に戻る。
図5(a)において示すように、ファン27は、ドラム5の軸部60の高さ位置よりも、上方の位置に配置されている。また、吹き出し口25は、ドラム5に向かってやや左斜め下方向に向けられている。ファン27で送出されて吹き出し口25から吹き出される風は、ドラム5の開口52と吹き出し口25が相対しているときに、開口52からドラム5の内部に入り、ドラム5の回転軸中心方向に向かう。
【0057】
また、
図5(c)に示すように、ファン27は、ドラム5のX軸方向における中央位置には配置されておらず、一方に片寄った位置に配置されている。すなわち、ファン27で送出されて吹き出し口25から吹き出される風は、ドラム5の開口52の端部からドラム5の内部に入る。
【0058】
図5(a)に示すように、原点位置において線分S1は、やや前方に傾いている。原点位置では、ドラム5内部の米飯が線分S1よりも前方にある。また、
図5(b)に示すように、原点位置においてドラム5の開口52は、ファン27および吹き出し口25に相対していない。すなわち、原点位置では、ファン27から空気が送り出されても、ドラム5の内部に、その空気は送られない。したがって、原点位置では、ファン27を動作させず、吹き出し口25から空気は送り出されない。
【0059】
原点位置から回転したドラム5は、第1位置に至る。
図6に示すように、ドラム5が第1位置に至ると、開口52の後部側の縁と吹き出し口25とが、相対する位置になる。第1位置にドラム5が至ったとき、ファン27が動作して、吹き出し口25から風が送り出される。
【0060】
図6(b)及び
図6(c)に示すように、ファン27から送り出された風は、ドラム5の開口52の前後方向の一方の側面側から、ドラム5の内部に入っていく。ファン27から送り出された空気は直進するのではなく、ドラム5の内壁に沿って流動しつつ、ドラム5の中央方向に巻くように流動する。したがって、ファン27からドラム5の内部に送り込まれた風は、ドラム5の内部空間の中央付近を中心にして、ドラム5の内部で渦を巻くような状態になる。ファン27は、連続して空気を送り出すので、吹き出し口25からの風の勢いによって、ドラム5内部の空気を開口52から外に押し出す。
【0061】
以上のように、ファン27から送り出された風は、ドラム5の開口52の側方からドラム5の内壁面に沿い、かつ、ドラム5の中央を中心とする渦状に巻くように流動し、ドラム5の内部を循環する。このように、ファン27からの風がドラム5の内部を流動しているときに、米飯は、線分S1の前方側から後方側へと移動する。
【0062】
撹拌工程において、原点位置から第1位置へとドラム5が回転するときに、ファン27を稼働し、吹き出し口25からドラム5に向けて風が送出される。この風は、ドラム5内の凸状部55の前方側の傾斜面から、撹拌部材70を通過するか傾斜部の頂部と撹拌部材70の下端部分の隙間を通過する米飯の移動方向を遮るように循環する。
【0063】
米飯がドラム5の内部を移動するときに、ドラム5の内部の空気は、ファン27からの風によって、上記のように循環(流動)している。すなわち、米飯が移動する方向と、空気の流動方向は交差している。ファン27からの風によるドラム5内部の空気の流動方向は、ドラム5の回転する軸方向と、ドラム5内部を移動する米飯の移動方向の双方に対して交差する方向である。
【0064】
したがって、米飯が、撹拌部材70を通過して、または、凸状部55の傾斜面を滑落して、線分S1の後方側に落下移動するときに、その落下方向を横切るように空気が流動する。
【0065】
第1位置から第2位置へとドラム5が回転する間、ファン27は連続的に、または、所定の間隔を持って動作する。つまり、ファン27から送出される風は連続的に送出されてもよいし、所定の間隔をもって不連続に送出されてもよい。
【0066】
図7に示すように、ドラム5が第2位置に至ると、ドラム5に対する吹き出し口25の位置は、ドラム5を前方と後方に分ける中心線である線分S1と交差する位置になる。
図7(b)に示すように、吹き出し口25の位置は相対的に、ドラム5の中央付近にある撹拌部材70に向けて吹き出すような位置になる。ドラム5が第2位置に至る頃、凸状部55の前方傾斜面にあった米飯の多くは、ドラム5の後方側に落下している。
【0067】
さらにドラム5が回転して、ドラム5が後限位置に至ると
図8に示すような状態になる。後限位置においては、
図7(b)に示すように、吹き出し口25がドラム5の中央付近にある撹拌部材70の上方に向けて風を吹き出すような位置になる。ドラム5が後限位置に至る頃、米飯は、凸状部55の後方傾斜面側に移動している。ドラム5の後方側に落下した米飯から上がる湯気を、ドラム5の内部を流動している空気が開口52から外に出す。
【0068】
ドラム5は、後限位置から、第2位置、第1位置、原点位置を経て前限位置(不図示)に至る。ドラム5が前限位置に至ると、ドラム5の内部の米飯は、米飯は、凸状部55の前方傾斜面側に移動している。
【0069】
その後、ドラム5は前限位置から原点位置を経て後限位置に向かって回転し、その間、上記にて説明したとおり、米飯の移動方向に対して空気の流動方向が交差するように、ファン27からドラム5の内部に向けて風が送り出される。送り出された風は、上記にて説明したとおり、ドラム5の内部を風が循環して、落下移動する米飯の落下方向を横切るように風が流れる。
【0070】
ドラム5には炊きたての米飯が収納されて、酢飯を製造する場合は酢を投入して上記米飯に酢を混ぜ撹拌する。したがって、ドラム5内は高温になり蒸気が充満する。そこで、上記にて説明したとおり、ドラム5を回転させながら、開口52から風を送り込み、ドラム5の内部の空気を循環させる。ファン27からの風によって、ドラム5内の空気は順次新鮮な空気に置き換えられるので、ドラム5の内部の空気は冷却されるとともに、湯気もドラム5の外部に出される。
【0071】
以上説明したとおり、本発明に係る米飯撹拌装置によれば、米飯を効率的に冷却し、かつ、余分な水分と酢気を効率的に飛ばすことができる。また、ファン27からの風は、ドラム5の回転する軸方向と、ドラム5内部を移動する米飯の移動方向の双方に対して交差する方向である。そのため、手作りの酢飯がしゃもじで切るように攪拌されるのと同様に、ファン27からの風と撹拌部材70とが米飯を切るように攪拌する。したがって、本発明に係る米飯撹拌装置は、飯をつぶすことなく、ふっくらとした食感のよい米飯を提供できる。