(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-25
(45)【発行日】2024-01-09
(54)【発明の名称】豆腐材料の連続凝固装置
(51)【国際特許分類】
A23L 11/45 20210101AFI20231226BHJP
【ＦＩ】
A23L11/45 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2022123663
(22)【出願日】2022-08-03
(62)【分割の表示】P 2018071501の分割
【原出願日】2018-04-03
(65)【公開番号】P2022163122
(43)【公開日】2022-10-25
【審査請求日】2022-08-03
(73)【特許権者】
【識別番号】304041127
【氏名又は名称】株式会社インターナショナルフローズントーフ
(74)【代理人】
【識別番号】100090712
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 忠秋
(74)【代理人】
【識別番号】100176359
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 光代
(72)【発明者】
【氏名】高井 正史
【審査官】戸来 幸男
(56)【参考文献】
【文献】特許第７１２３３６８（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開平０９－０２８３４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２８９１９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２５９３６０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２３Ｌ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
豆腐材料を注入して豆腐組織に凝固させる長方形断面の縦長の筒体と、該筒体の上部に配設するノズルと、該ノズルの上流側のスタティックミキサと、前記筒体の下部に設備するカッタと、前記筒体の下に昇降自在に設置する排出コンベヤと、該排出コンベヤの下流側に配設する移送コンベヤとを備えてなり、前記筒体は、豆腐製品の複数丁相当の断面形状を有するとともに、前記ノズルを介して前記スタティックミキサからの液状の豆腐材料を上から注入し、前記カッタ、排出コンベヤ、移送コンベヤは、所定厚さのシート状の製品を前記筒体の下側から順次切り出して前記移送コンベヤ上に排出することを特徴とする豆腐材料の連続凝固装置。
【請求項2】
前記カッタは、前記筒体内に水平に前進して前記筒体内の豆腐材料を切断するとともに前記筒体の下部を閉鎖し、前記筒体外に後退して前記筒体の下部を開放することを特徴とする請求項１記載の豆腐材料の連続凝固装置。
【請求項3】
前記排出コンベヤは、前記筒体の断面形状に適合する水平の搬送面を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の豆腐材料の連続凝固装置。
【請求項4】
前記排出コンベヤは、前記搬送面が前記カッタの直下の上昇位置から、製品の所定厚さ相当だけ前記カッタより下方の中間位置を経て、前記移送コンベヤの搬送面と同レベルの下降位置に至るまでの間を昇降することを特徴とする請求項３記載の豆腐材料の連続凝固装置。
【請求項5】
前記移送コンベヤは、前記排出コンベヤからの製品を排出し、次工程の搬送コンベヤ上に移送することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の豆腐材料の連続凝固装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、木綿豆腐や絹ごし豆腐などの豆腐製品を連続的に製造するときに有用な豆腐材料の連続凝固装置に関する。
【背景技術】
【0002】
豆腐製品を連続製造するときは、豆乳と凝固剤とを混合する豆腐材料を連続的に凝固させる連続凝固装置が必要である。
【0003】
従来の連続凝固装置は、搬送コンベヤの上流端において豆腐材料をコンベヤベルト上に連続的に投入し、豆腐材料を水平搬送しながら凝固させる（たとえば特許文献１）。この場合のコンベヤベルトは、液状の豆腐材料を所定厚さに積載して凝固させるために、上流端に堰板を設けるとともに、搬送面の下側に断面凹状のガイド部材を配設し、左右の側端縁をガイド部材に沿って上方に折り立てて走行させる。コンベヤベルトは、前後のローラ上において平面状に拡げるように変形させることにより、ローラに円滑に巻き付けて走行させることができる。
【0004】
また、搬送コンベヤのコンベヤベルトの左右に一対のガイドベルトを対向させて配設する形式も古くから知られている（たとえば特許文献２）。各ガイドベルトは、コンベヤベルトの側端縁に沿って垂直に起立しながらコンベヤベルトと同期して走行することにより、コンベヤベルト上に樋状の凝固室を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第４６１３２５２号公報
【文献】特開平８－１１６９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
かかる従来技術によるときは、連続凝固装置用の搬送コンベヤは、所定の生産能力を実現しながら必要な凝固時間を確保するために、全長１０数ｍにも及ぶ大形設備にする必要があり、大きな工場建屋が必要不可欠であり、全体の投資金額が過大になりがちであるという問題があった。
【0007】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、豆腐材料を注入して凝固させる角筒状の筒体にカッタ、排出コンベヤ、移送コンベヤを組み合わせることによって、全体を小形化し、過大な工場建屋や、それに伴う投資金額の問題を解消することができる豆腐材料の連続凝固装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、豆腐材料を注入して豆腐組織に凝固させる長方形断面の縦長の筒体と、筒体の上部に配設するノズルと、ノズルの上流側のスタティックミキサと、筒体の下部に設備するカッタと、筒体の下に昇降自在に設置する排出コンベヤと、排出コンベヤの下流側に配設する移送コンベヤとを備えてなり、筒体は、豆腐製品の複数丁相当の断面形状を有するとともに、ノズルを介してスタティックミキサからの液状の豆腐材料を上から注入し、カッタ、排出コンベヤ、移送コンベヤは、所定厚さのシート状の製品を筒体の下側から順次切り出して移送コンベヤ上に排出することをその要旨とする。
【0009】
なお、カッタは、筒体内に水平に前進して筒体内の豆腐材料を切断するとともに筒体の下部を閉鎖し、筒体外に後退して筒体の下部を開放することができる。
【0010】
また、排出コンベヤは、筒体の断面形状に適合する水平の搬送面を形成してもよく、搬送面がカッタの直下の上昇位置から、製品の所定厚さ相当だけカッタより下方の中間位置を経て、移送コンベヤの搬送面と同レベルの下降位置に至るまでの間を昇降してもよい。
【0011】
さらに、移送コンベヤは、排出コンベヤからの製品を排出し、次工程の搬送コンベヤ上に移送することができる。
【発明の効果】
【0012】
かかる発明の構成によるときは、長方形断面の縦長の筒体は、豆乳と凝固剤とが所定比率で混合された豆腐材料を上から注入しながら、カッタ、排出コンベヤ、移送コンベヤを介して所定厚さごとの製品を下側から順次切り出して排出することにより、移送コンベヤの下流側の次工程に対して凝固済みの製品を実質的に連続的に供給することができる。ただし、筒体内には、目標とする豆腐製品の生産能力を達成するとともに、液状の豆腐材料が均質な豆腐組織に凝固するに要する凝固時間を確保するために、必要な量の豆腐材料を常時貯留しながら稼働するものとする。そこで、筒体は、豆腐材料の実質的な水平移動を伴うことなく、豆腐材料を凝固させて次工程に連続的に供給することができ、設置の際の所要床面積を少なくして所要投資金額を小さくすることができる。
【0013】
カッタは、筒体外に後退して筒体の下部を開放することにより、筒体内の豆腐材料の全部を一体のまま下降させることができ、筒体内に水平に前進させることにより、豆腐材料の凝固済みの下端部を水平に切断し、筒体の断面形状と同一のシート状にして筒体から排出可能な製品として切り出すことができる。なお、筒体内を下降する豆腐材料の下部は、豆腐組織に凝固済みであり、上部は、未凝固の液状である。
【0014】
筒体の断面形状に適合する搬送面を有する排出コンベヤは、筒体外にカッタを後退させて筒体内の豆腐材料が下降すると、豆腐材料の下端を搬送面上に安定に支承して保持することができる。
【0015】
排出コンベヤは、搬送面がカッタの直下の上昇位置において、カッタを筒体外に後退させて筒体内の豆腐材料の全部を円滑に搬送面上に移載することができ、そのまま中間位置に下降させることにより、豆腐材料の全部を製品の排出時の所定厚さ相当だけ下降させることができる。そこで、排出コンベヤを中間位置に下降してカッタを筒体内に水平に前進させれば、所定厚さの製品を排出コンベヤ上にシート状に切り出すことができるから、つづいて排出コンベヤを下降位置にまで下降させると、排出コンベヤ上のシート状の製品を移送コンベヤと同レベルにして移送コンベヤ上に円滑に排出することができる。
【0016】
移送コンベヤは、排出コンベヤ上のシート状の製品を排出させたら、つづいて、次工程の搬送コンベヤ上に製品を移送することができる。なお、移送コンベヤは、排出コンベヤからの製品の排出時には、排出コンベヤと同期させて高速運転することにより排出時間を最少にし、次工程の搬送コンベヤへの製品の移送時には、搬送コンベヤのライン速度と同期させて低速運転するものとする。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】全体構成模式側面図
【図3】動作フローチャート
【図4】動作説明図（１）
【図5】動作説明図（２）
【図6】動作説明図（３）
【図7】動作説明図（４）
【図8】動作説明図（５）
【図9】動作説明図（６）
【図10】動作説明図（７）
【図11】動作説明図（８）
【図12】動作説明図（９）
【図13】動作説明図（１０）
【図14】動作説明図（１１）
【図15】動作説明図（１２）
【図16】動作説明図（１３）
【図17】動作説明図（１４）
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【0019】
豆腐材料の連続凝固装置は、長方形断面の縦長の筒体１１と、カッタ１２と、排出コンベヤ２０、移送コンベヤ３０とを備えてなる（図１、図２）。ただし、図１、図２において、排出コンベヤ２０は、それぞれ下降位置、上昇位置に図示されている。また、図２において、移送コンベヤ３０は、図示を省略されている。
【0020】
筒体１１は、上下開放の角筒状に形成されている。筒体１１の上部には、豆腐材料Ｗ3 を注入するノズル１３が下向きに配設されており、ノズル１３の上流側には、スタティックミキサ１４が連結されている。豆乳タンク１５からの豆乳Ｗ1 、凝固剤タンク１６からの凝固剤Ｗ2 は、それぞれポンプＰ1 、Ｐ2 を介してスタティックミキサ１４に供給されている。そこで、スタティックミキサ１４は、ポンプＰ1 、Ｐ2 からの各所定量の豆乳Ｗ1 、凝固剤Ｗ2 を均一に混合し、液状の豆腐材料Ｗ3 としてノズル１３を介して筒体１１に連続的に注入することができる。なお、ポンプＰ1 、Ｐ2 は、それぞれ図示しない可変速モータにより駆動されている。
【0021】
カッタ１２は、筒体１１の下部に設備されている。カッタ１２は、筒体１１の断面形状よりやや大きい長方形の薄板状に形成されている。カッタ１２は、駆動用のシリンダ１２ａを介し、筒体１１内に水平に前進して筒体１１の下部を閉鎖することができ、筒体１１の外部に後退して筒体１１の下部を全面的に開放することができる。
【0022】
排出コンベヤ２０は、筒体１１の下に昇降自在に設置されている。排出コンベヤ２０の無端のコンベヤベルト２１は、筒体１１の長辺相当の広幅に形成されており、下部の駆動ローラ２２、上部のガイドプレート２３、中間部のガイドローラ２４、２４、テンションローラ２４ａに掛け回され、ガイドプレート２３を介し、筒体１１の断面形状に適合する水平の搬送面を上端に形成している。排出コンベヤ２０は、全体として昇降フレーム２５に組み付けられ、昇降フレーム２５は、リニアアクチュエータ２６、２６、ガイドロッド２６ａ、２６ａを介して固定フレーム２５ａ上に昇降自在に搭載されている。排出コンベヤ２０は、図示しない可変速モータにより駆動されている。
【0023】
排出コンベヤ２０は、リニアアクチュエータ２６、２６を介して昇降フレーム２５を昇降させ、図１の下降位置から図２の上昇位置の間に昇降させることができる。なお、排出コンベヤ２０の水平の搬送面は、下降位置において筒体１１の下端にほぼ一致し、上昇位置において、筒体１１内のカッタ１２の直下に位置する。ただし、筒体１１の下端部は、排出コンベヤ２０の下流側に対応する一方の長辺側に下部開放の開口部１１ａが形成されている。
【0024】
移送コンベヤ３０は、排出コンベヤ２０の下流側に配設されている。移送コンベヤ３０の無端のコンベヤベルト３１は、排出コンベヤ２０のコンベヤベルト２１と同幅の有効幅に形成され、下部の駆動ローラ３２、上部のガイドプレート３３、中間部のガイドローラ３４、３４に掛け回され、ガイドプレート３３を介して水平の搬送面を上端に形成している。移送コンベヤ３０は、固定フレーム３５に組み付けられ、移送コンベヤ３０の搬送面は、下降位置の排出コンベヤ２０の搬送面と同レベルになっている。移送コンベヤ３０は、図示しない可変速モータにより駆動されている。
【0025】
移送コンベヤ３０の下流側には、次工程の搬送コンベヤ４１が配設されている。搬送コンベヤ４１は、排出コンベヤ２０、移送コンベヤ３０と同幅の有効幅に形成されている。ただし、図示の搬送コンベヤ４１は、木綿豆腐を作るための壊し工程を例示しており、搬送コンベヤ４１上の豆腐材料Ｗ3 の凝固物を連続的に壊すための壊し装置４２が付設されている。搬送コンベヤ４１は、図示しない可変速モータにより所定のライン速度に従って運転される。
【0026】
かかる豆腐材料の連続凝固装置の動作は、たとえば図３のフローチャートのとおりである。ただし、図３のフローチャートは、図１に示すように、排出コンベヤ２０を移送コンベヤ３０と同レベルの下降位置に下げるとともに、カッタ１２を筒体１１内に前進させて筒体１１の下部を閉鎖する一方、豆乳タンク１５、凝固剤タンク１６にそれぞれ豆乳Ｗ1 、凝固剤Ｗ2 を用意し、さらに、豆腐材料Ｗ3 用のノズル１３の出口側に、カッタ１２にほぼ到達する補助パイプ１３ａを取り付けて準備し（図４）、準備完了によりスタートする。
【0027】
そこで、まず、ポンプＰ1 、Ｐ2 を運転して豆乳Ｗ1 、凝固剤Ｗ2 を定量供給し、スタティックミキサ１４、ノズル１３、補助パイプ１３ａを介して筒体１１の上端付近にまで豆腐材料Ｗ3 を一気に注入する（図３のステップ（１）、以下、単に（１）のように記す、図４の二点鎖線）。このとき、補助パイプ１３ａは、筒体１１内に注入される豆腐材料Ｗ3 に有害な気泡が発生することを防止する。また、豆腐材料Ｗ3 の豆乳Ｗ1 、凝固剤Ｗ2 の混合比率は、ポンプＰ1 、Ｐ2 の吐出比率を調節して設定することができる。つづいて、筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 の凝固時間の経過を待ち（２）、筒体１１内の補助パイプ１３ａを取り外して以後の実質作業に移行する。ただし、補助パイプ１３ａは、凝固時間の経過前に取り外してもよい。
【0028】
筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 の凝固時間が経過したら（２）、リニアアクチュエータ２６、２６を介して排出コンベヤ２０をカッタ１２の直下の上昇位置に上昇させる（図５）。また、ポンプＰ1 、Ｐ2 を介して豆乳Ｗ1 、凝固剤Ｗ2 を供給し、豆腐材料Ｗ3 の定量注入を開始して以後連続的に継続するとともに（３）、筒体１１の下側から凝固済みの豆腐材料Ｗ3 を切り出す切出し工程を実施する（４）。
【0029】
すなわち、シリンダ１２ａを介してカッタ１２を筒体１１外に後退させると（図６）、筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 の全部が排出コンベヤ２０の搬送面上に移行する。そこで、リニアアクチュエータ２６、２６を介して排出コンベヤ２０を中間位置に下降させると（図７）、筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 は、一体のまま排出コンベヤ２０とともに下降するから、つづいて、シリンダ１２ａを介してカッタ１２を筒体１１内に前進させ（図８）、豆腐材料Ｗ3 の凝固済みの下端部を所定厚さに切断し、シート状の製品Ｗ4 として排出コンベヤ２０の搬送面上に切り出すことができる。すなわち、排出コンベヤ２０の中間位置は、製品Ｗ4 の所定厚さ相当だけカッタ１２の下方に設定されている。
【0030】
その後、排出コンベヤ２０を下降位置にまで下降させると（図９）、排出コンベヤ２０上の製品Ｗ4 は、移送コンベヤ３０と同レベルに下降する。そこで、排出コンベヤ２０、移送コンベヤ３０を同期して高速運転すると、排出コンベヤ２０上の製品Ｗ4 は、筒体１１の下端の開口部１１ａを介して移送コンベヤ３０上に速やかに排出することができる（（５）、図１０）。
【0031】
排出コンベヤ２０上の製品Ｗ4 が移送コンベヤ３０上に排出されたら（（６）、図１１）、移送コンベヤ３０の速度を次工程の搬送コンベヤ４１のライン速度に合わせて低下させるとともに、搬送コンベヤ４１をライン速度で運転し、移送コンベヤ３０上の製品Ｗ4 を搬送コンベヤ４１上に移送させる移送動作を開始する（７）。なお、搬送コンベヤ４１は、以後ライン速度による運転を継続する。また、排出コンベヤ２０を停止させて上昇位置に上昇させる。
【0032】
その後、豆腐材料Ｗ3 の次の切出し工程に移行する（８）。すなわち、カッタ１２を筒体１１外に後退させ（図１２）、筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 を上昇位置の排出コンベヤ２０上に移行させる。併せて、移送コンベヤ３０から搬送コンベヤ４１上への製品Ｗ4 の移送動作を続行しながら、排出コンベヤ２０を中間位置に下降させ（図１３）、カッタ１２を筒体１１内に前進させて次のシート状の製品Ｗ4 を排出コンベヤ２０上に切り出す（図１４）。その後、排出コンベヤ２０を下降位置に下降させ（図１５）、排出コンベヤ２０上の次の製品Ｗ4 を移送コンベヤ３０と同レベルに待機させるとともに、移送コンベヤ３０上の先行の製品Ｗ4 が次工程の搬送コンベヤ４１上に移送されるのを待つ（９）。
【0033】
先行の製品Ｗ4 の後端が移送コンベヤ３０、搬送コンベヤ４１の移行部位を通過したら（９）、排出コンベヤ２０、移送コンベヤ３０を同期して高速運転し、排出コンベヤ２０上の製品Ｗ4 を移送コンベヤ３０上に速やかに排出させる（（１０）、図１６）。そこで、移送コンベヤ３０上に排出された後行の製品Ｗ4 の前端が搬送コンベヤ４１上の先行の製品Ｗ4 の後端に接触したら（（１１）、図１７）、移送コンベヤ３０の速度を搬送コンベヤ４１のライン速度に低下させ、先後の製品Ｗ4 、Ｗ4 を一体に連続させながら後行の製品Ｗ4 の移送を開始するとともに（１２）、排出コンベヤ２０を停止させて上昇位置に上昇させる。以後、ステップ（８）、図１２の動作に戻り、ステップ（８）～（１２）の動作を繰り返せばよい。
【0034】
なお、豆乳タンク１５内の豆乳Ｗ1 、凝固剤タンク１６内の凝固剤Ｗ2 の一方または双方がなくなったらポンプＰ1 、Ｐ2 を停止させ、ステップ（３）で開始した豆腐材料Ｗ3 の定量注入を終了する。また、豆腐材料Ｗ3 の定量注入を終了した後、筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 の全部が製品Ｗ4 、Ｗ4 …として排出されたら、図３のステップ（８）～（１２）の繰返し動作を終了し、最後の製品Ｗ4 が搬送コンベヤ４１の下流側の全ラインを通過したら、ライン全体の動作を終了させる。なお、ポンプＰ1 、Ｐ2 による豆腐材料Ｗ3 の定量注入は、カッタ１２、排出コンベヤ２０、移送コンベヤ３０による製品Ｗ4 の切出し排出動作の１サイクル間に、筒体１１内の豆腐材料Ｗ3 の液面の変動が製品Ｗ4 の所定厚さ相当以下となるように設定することが好ましい。ただし、豆腐材料Ｗ3 は、筒体１１内の液面の変動範囲を適切に制御し得る限り、筒体１１に対して連続的に注入するに代えて、断続的に注入してもよい。
【0035】
連続凝固装置の諸元の一例を示せば、たとえば次のとおりである。すなわち、縦横高さ９０×１００×４５mm重量４００ｇ脱水率６０％の木綿豆腐の生産能力３０００丁／時、ライン速度４５０mm／分の連続製造ライン用を想定するとき、筒体１１の縦横高さ３００×１０００×１５００mm、製品Ｗ4 の縦横厚さ３００×１０００×７５mm重量２２．５kg（木綿豆腐３３丁分相当）、筒体１１内における豆腐材料Ｗ3 の凝固時間１２分、貯留量は製品Ｗ4 の１８枚分相当、製品Ｗ4 の切出し排出サイクルタイム４０秒／枚とする。
【産業上の利用可能性】
【0036】
この発明は、木綿豆腐、ソフト豆腐、絹ごし豆腐、充填豆腐等の任意の豆腐製品や、その二次加工品などを連続的に製造する用途に対して広く好適に適用することができる。
【符号の説明】
【0037】
Ｗ3 …豆腐材料
Ｗ4 …製品
１１…筒体
１２…カッタ
２０…排出コンベヤ
３０…移送コンベヤ
４１…搬送コンベヤ
特許出願人 株式会社 インターナショナルフローズントーフ
Ｗ4 …製品
１１…筒体
１２…カッタ
２０…排出コンベヤ
３０…移送コンベヤ
４１…搬送コンベヤ
特許出願人 株式会社 インターナショナルフローズントーフ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】