以下、本発明に係る混捏装置について添� ��図面を参照して説明する。図1は、本発明に 係る混捏装置1の概略構成側面図であり、図2� ��その要部拡大断面図である。図3は、図2のA- A断面図である。本発明に係る混捏装置1は、� ��1に示すように、ホッパ2と、原料粉を含有� �る被混捏体を混捏するミキサ3とを備えてい� ��。ここで、原料粉としては、小麦粉、強力� ��、薄力粉、大麦粉、ライ麦粉、オーツ粉、� ��ーンフラワー等の従来から公知のものを例� ��することができる。

 ホッパ2は、図2に示すように、原料粉を� �蔵するホッパ本体4と、ホッパ本体4内の原料 粉を攪拌する攪拌装置5と、調温された空気� �ホッパ本体4内に供給する調温空気供給装置6 と、ホッパ本体4内の原料粉の温度を計測す� �図示しない複数の温度センサーを備えてい� �。

 ホッパ本体4は、パンや菓子の材料となる 小麦粉等の原料粉をミキサ3で混捏する前に� �時的に貯蔵するためのものであって、図1に� ��すように、ミキサフレーム31に設けられた� �体32に支持されている。このホッパ本体4の� �部には、図示しないコンベアにより導かれ� �原料粉をホッパ本体4内に導入するための原� ��粉導入口41が設けられている。この原料粉� �入口41には、コンベアにより移送された原料 粉が流送される配管が接続されている。また 、ホッパ本体4の下部は、下方に向けて縮径� �る形状を有しており、下端が、貯蔵された� �料粉を排出するための原料粉排出口42を構成 している。この原料粉排出口42には、当該排� ��口を開閉自在に閉塞するバタフライ弁のよ� ��な閉塞体43が設けられており、この閉塞体43 を開くことによって、ホッパ本体4に貯留さ� �ている原料粉がミキサ3に移送できるように� ��成されている。

 攪拌装置5は、図2に示すように、棒状の� �転シャフト51と、回転シャフト51上に配置さ� ��る複数の攪拌体52と、回転シャフト51をその 軸線周りに回転させるためのモータ53とを備� ��ている。回転シャフト51は、略水平となる� �うにホッパ本体4内に配置されており、その� ��端部は、ホッパ本体4の側壁に設けられる軸 受54,54により回転自在に支持されている。軸� ��54,54によって支持される回転シャフト51の支 持姿勢は、その軸線が水平線と平行であるこ とが好ましいが、必ずしも回転シャフト51の� ��線が水平線と平行である必要はなく、例え� ��、回転シャフト51の軸線が、水平線に対し� �0°~90°の傾きの範囲となるように支持されて いればよい。特に、ホッパ本体4内において� �回転シャフト51に設けられる攪拌体52が、回� ��シャフト51の回転に伴って、原料粉を効率� �く上方に巻き上げるという観点からは、回� �シャフト51の軸線が、水平線に対して0°~20°� ��傾きの範囲となるように支持することが好� ��しい。

 各攪拌体52は、回転シャフト51の軸線方向 に沿って、所定間隔をあけて配置されている 。また、各攪拌体52は、回転方向(図3中の矢� �Bで示される方向)を向く平面52aを備えると共 に、この平面52aの法線と前記回転シャフト51� ��軸線とが略垂直となるように配置されてい� ��。攪拌体52の構造について更に詳しく述べ� �と、攪拌体52は、棒状の軸部521と、軸部521の 先端に設けられるブレード部522とを備えてい る。軸部521は、回転シャフト51の軸線に対し� ��垂直となるように回転シャフト51に取り付� �られている。ブレード部522は、平板状の形� �を有しており、回転シャフト51の回転方向を 向く一方面は、平面52aを構成している。この ブレード部522は、上記平面52aの法線と回転シ ャフト51の軸線とが略垂直となるように軸部5 21に取り付けられている。モータ53は、回転� �ャフト51の一方の端部に接続しており、電力 の供給を受けて回転シャフト51をその軸線周� ��に回転させる。

 また、ホッパ本体4には、当該ホッパ本体 4の内外を連通する空気供給口44および空気排 出口45が形成されている。本実施形態におい� ��は、空気供給口44および空気排出口45は、ホ ッパ本体4の上面4aに形成されている。また、 空気供給口44は、回転シャフト51の一端部の� �方に配置されており、空気排出口45は、回転 シャフト51の他端部の上方に配置されている� ��空気供給口44には、後述する調温空気供給� �置6の移送配管46が接続し、空気排出口45には 、後述する調温空気供給装置6から供給され� �調温された空気を外部に導くための空気排� �配管47が接続している。この空気排出配管47� ��途中には、ホッパ本体4内の空気を外部に排 出するためのポンプ(図示せず)が設置されて� ��る。また、空気排出口45には、ホッパ本体4� ��に貯蔵される原料粉が空気の流れに伴って� ��部に排出されることを防止するバッグフィ� ��ターのような濾過部材48が設置されている� �

 調温空気供給装置6は、外部の空気を取り 込んで所定の温度に調温した後、排出する装 置であり、熱風発生器や冷風発生装置等を例 示することができる。この調温空気供給装置 6は、調温後の排出空気の温度を計測する温� �センサーや、調温後の空気の温度を設定す� �コントローラーを備えている。また、調温� �気供給装置6には、所定温度に調温した空気� ��ホッパ本体4内に供給するために、ホッパ本 体4に形成された空気供給口44に連結する移送 配管46が接続している。

 ホッパ本体4内の原料粉の温度を計測する 複数の温度センサー(図示せず)は、例えば熱� ��対のようなセンサーであり、原料粉をホッ� ��本体4内に貯蔵した場合に原料粉に埋没され る位置であって、攪拌装置5を構成する各部� �に干渉しない位置に設けられている。これ� �複数の温度センサーによって計測された温� �は、平均化処理されて、例えば、ホッパ本� �4の外表面に設置される表示部(図示せず)に� �示されるように構成されている。

 ミキサ3は、ホッパ2の下方に配置されて� �り、ホッパ2から供給された原料粉を貯留す� ��ミキシングドラム33と、ミキシングドラム33 の内部空間に設けられる混捏用攪拌装置34と� ��備えている。ミキシングドラム33の上部に� �開口部が形成されており、当該開口部が、� �ッパ本体4の下端に形成される原料粉排出口4 2に設置される原料粉供給通路7に接続してい� ��。また、ミキシングドラム33の下部には、� �捏終了後の被混捏体を取り出すことが可能� �被混捏体取出口(図示せず)が形成されている 。なお、ミキシングドラム33には、図示しな� ��水供給装置から導かれる捏ね水や、バター� ��ショートニング、マーガリン等の油脂や、� ��、膨張材等を原料粉に混ぜるための各種混� ��口(図示せず)が設けられている。水供給装� �から供給される捏ね水には、予め、砂糖、� �芽糖、乳糖等の糖類や食塩、イースト等を� �解させておくことが好ましい。混捏用攪拌� �置34は、原料粉や水等を混合した被混捏体を 混捏し、パンや菓子等の生地を生成するため の装置であり、ミキシングドラム33内に略水� ��に設置される混捏攪拌軸341と、混捏攪拌軸3 41上に設置される複数の混捏攪拌羽根342とを� ��えている。混捏攪拌軸341の両端はミキサフ� ��ーム内に設けられる軸受により回転自在に� ��持されている。また、混捏攪拌軸341の一端� ��にはモータが取り付けられており、このモ� ��タの駆動により混捏攪拌軸341が回転可能に� ��成されている。

 次に、本実施形態に係る混捏装置1の作動 について説明する。まず、ホッパ本体4の下� �の原料粉排出口42に設置されているバタフラ イ弁等の閉塞体43を閉状態に維持した状態で� ��図示しないコンベアにより所定量の原料粉� ��ホッパ本体4内に供給する。ホッパ本体4内� �供給される原料粉の体積は、ホッパ本体4の� ��部容積の70%~80%程度とすることが好ましい。 これは、後述するように、攪拌装置5による� �料粉の攪拌時において、原料粉を巻き上げ� �、調温空気供給装置6から供給された調温後� ��空気との間で効果的に熱交換を行うことが� ��きるようにするためである。

 ホッパ本体4内への原料粉の供給を停止し た後、攪拌装置5のモータ53を駆動し、回転シ ャフト51をシャフト軸周りに回転させると共� ��、調温空気供給装置6を駆動して所定温度に 調温された調温空気をホッパ本体4内に供給� �る。回転シャフト51の回転により攪拌体52が� ��ッパ本体4内において回転し、貯留される原 料粉を攪拌する。攪拌時においては、ブレー ド部522が原料粉をホッパ本体4内で巻き上げ� �ことになる。巻き上げられた原料粉は、調� �空気供給装置6から供給された調温空気との� ��で熱交換を行う。攪拌装置5による原料粉の 攪拌と、調温空気供給装置6からの調温後の� �気の供給を継続することにより、ホッパ本� �4内の原料粉は、均一に加熱又は冷却される� ��

 また、調温空気供給装置6から供給された 空気は、原料粉と間での熱交換を終了した後 、ホッパ本体4に形成されている空気排出口45 を介して外部に排出される。このとき、ホッ パ本体4内に貯蔵される原料粉の一部が、空� �の流れに伴って空気排出口45に導かれること になるが、空気排出口45には、バッグフィル� ��ーのような濾過部材48が設置されているた� �、原料粉が外部に排出されてしまうような� �態は防止される。濾過部材48により濾過され た原料粉は、その自重により落下するので、 濾過部材48を完全に閉塞させることはない。� ��過部材48の閉塞をより確実に防止するため� �は、例えば自動洗浄装置を備えるバグフィ� �ターとすることで、パルスジェット(圧力空� ��)による逆洗等によりろ過部材に付着・堆積 した原料粉を払い落とすことができる。

 原料粉全体の温度が均一な所定温度(例え ば、原料粉が小麦粉の場合、20℃~25℃の温度� ��囲)に到達した後、ホッパ本体4の下端の原� �粉排出口42に設置されている閉塞体43を開く� ��とにより、所定温度に加熱または冷却され� ��原料粉をミキサ3に導く。このとき、ホッパ 本体4内に貯留されている原料粉は、その自� �によって自動的にミキシングドラム33内へと 供給されることになるが、原料粉は、攪拌装 置5の駆動によって流動化しており、且つ当� �攪拌装置5によって強制的に原料粉排出口42� �らミキサ3側へと払い出されるため、より速� ��かな供給が可能になる。

 ミキシングドラム33への原料粉供給が終� �した場合、再度、図示しないコンベアを介� �て原料粉をホッパ本体4内に収容して攪拌装� ��5及び調温空気供給装置6を駆動する。これ� �より、ミキサ3において調温後の原料粉が混� ��されている間に、次にミキサ3で混捏される 原料粉の温度を所定温度に加熱又は冷却する ことができるので、効率よく原料粉の調温作 業を行うことができ、結果として混捏作業の 作業効率を高めることが可能になる。

 ミキサ3においては、混捏用の水や、所定 の糖類、油脂、イースト等をミキシングドラ ム33内に所定量供給して、原料粉を含有する� ��混捏体を形成し、混捏用攪拌装置34を駆動� �る。混捏用攪拌装置34を所定時間駆動して被 混捏体を混捏することにより、パンや菓子用 の生地が生成される。混捏終了後は、混捏用 攪拌装置34の駆動を停止し、生成された生地� ��図示しない被混捏体取出口から取り出し、� ��の後の成形加工に供される。

 本実施形態に係る混捏装置1によれば、ホ ッパ2が、攪拌装置5及び調温空気供給装置6を 有し、ミキサ3によって混捏される直前の原� �粉の温度を均一な所定温度(例えば、原料粉� ��小麦粉の場合、20℃~25℃の温度範囲)となる� ��うに加熱または冷却することができるため� ��パンや菓子等の生地を生成するのに適した� ��度となるように原料粉の温度を維持するこ� ��ができる。この結果、良質の生地を安定的� ��生成することが可能になる。

 また、攪拌装置5は、回転シャフト51と、� ��の回転シャフト51上に設けられる攪拌体52を 備えているため、ホッパ本体4内に収容され� �原料粉を効率よく巻き上げることが可能に� �るため、調温空気供給装置6から供給される� ��温後の空気との間での熱交換を効率よく行� ��ことが可能になり、ホッパ本体4内の原料粉 の温度が所定温度になるまでの時間を短縮す ることが可能になる。

 また、本実施形態に係る混捏装置1におい ては、攪拌体52が、回転方向を向く平面52aを� ��えると共に、この平面52aの法線と回転シャ� ��ト51の軸線とが略垂直となるように配置さ� �ているため、回転シャフト51の回転に伴って 、攪拌体52がより一層効率よく原料粉を上方� ��巻き上げることが可能になる。この結果、� ��温空気供給装置6から供給される調温後の空 気に対して、原料粉を効率よく接触させるこ とができるので、調温後の空気と原料粉との 間で行われる熱交換を効率的に行うことが可 能になる。

 また、ホッパ本体4に形成される空気供給 口44及び空気排出口45が、回転シャフト51の一 端側及び他端側にそれぞれ配置されているの で、調温後の空気がホッパ本体4内を通過す� �距離と、ホッパ本体4内における回転シャフ� ��51の長さとが略同一となる。これにより、� �拌装置5により巻き上げられる原料粉と、調� ��後の空気とが熱交換する時間を長くするこ� ��ができるため、原料粉の加熱または冷却を� ��り一層効率よく行うことが可能になる。但� ��、空気供給口44の配置は本実施形態のもの� �限定されず、例えば、ホッパ本体4の下部に� ��気供給口44を配置して、貯蔵された原料粉� �内部に調温された空気を吹き込むように構� �することもできる。また、空気供給口44は、 例えば図1に示すホッパ本体4の左右両側等、� ��数個所に配置してもよい。

 また、本実施形態に係る混捏装置1によれ ば、例えば、強力粉と薄力粉等との混合粉を 原料粉として用いる場合、ミキサ3における� �捏前に、混合粉(原料粉)を攪拌装置5によっ� �攪拌することができるため、強力粉と薄力� �等との混合粉が均等に混合され、製品の品� �を安定的に維持することが可能になる。

 本実施形態の混捏装置1は、攪拌装置5の� �転シャフト51が略水平方向に延びるように配 置されており、攪拌体52によって原料粉を下� ��から上方に持ち上げて攪拌することができ� ��ので、低速回転であっても攪拌を良好に行� ��ことができる。したがって、原料粉を混捏� ��置1内で造粒する場合に、造粒物を壊すこと なく混捏することができる。

 一方、攪拌装置の回転シャフトは、略垂� ��方向に延びるように配置することもできる� ��図4及び図5は、それぞれ図2に示すホッパ2の 変形例を示す断面図および平面図である。図 4及び図5において、図2と同様の構成部分には 同一の符号を付している。

 ホッパ12は、攪拌装置15を備えており、こ の攪拌装置15は、棒状の回転シャフト151と、� ��転シャフト151に設けられた複数の攪拌体152� ��を備えている。回転シャフト151は、ホッパ� ��体14の上面14aを貫通して垂直方向に延びる� �うに配置されており、上部が軸受154により� �転自在に支持されている。回転シャフト151� �内部には、調温空気供給装置6(図1参照)から� ��給される圧縮空気が通過する流路151aが形成 されており、回転シャフト151の上端側から供 給される調温空気を下端側からホッパ本体14� ��内部に噴射可能に構成されている。回転シ� ��フト151がホッパ本体14の上面14aから突出す� �部分には、単式のロータリジョイント153が� �り付けられており、回転する回転シャフト15 1に対して調温空気を供給することができる� �回転シャフト151には、直交中空軸型駆動モ� �タから直接、或いは一般的な駆動モータか� �プーリおよびプーリベルト(いずれも図示せ� ��)を介して回転駆動力を伝達することができ る。

 攪拌体152は、回転シャフト151を挟んで両� ��に2つ設けられており、ホッパ本体14の下部� ��形成された傾斜面14bとの間に若干の隙間を� ��成している。攪拌体の数や形状は、特に限� ��されるものではない。

 ホッパ本体14の側壁には、調温空気供給� �置6(図1参照)から移送配管46を介して調温空� �を導入する空気供給口144が形成されている� �本実施形態においては、空気供給口144は、� �温空気をホッパ本体14の内部に水平接線方向 に導入するように、回転シャフト151を挟んで 2箇所にそれぞれ形成されている。

 このように構成されたホッパ12を有する� �捏装置についても、ホッパ本体14の下端の原 料粉排出口42に設置されているバタフライ弁� ��の閉塞体43を閉状態に維持した状態で、所� �量(例えば、ホッパ本体14の内部容積の70%~80%� ��度)の原料粉を、原料粉導入口141からホッパ 本体14内に供給した後、攪拌装置15及び調温� �気供給装置6を駆動することができる。ホッ� ��本体14に貯蔵された原料粉は垂直方向に延� �る回転シャフト151の周りに攪拌されると共� �、空気供給口144から導入される調温空気が� �ッパ本体14の内部で旋回流となって原料粉と 熱交換するため、原料粉の攪拌及び調温を良 好に行うことができる。また、回転シャフト 151の下端部151bから噴射される調温空気が原� �粉の内部に吹き込まれることにより、やは� �原料粉の攪拌及び調温を良好に行うことが� �きる。ホッパ本体14に導入された調温空気は 、ホッパ本体4の上部に形成された空気排出� �45から濾過部材48を経て排出される。

 本実施形態の攪拌装置15は、図5に破線で� ��示するように、回転シャフト151が右回りに� ��転することで、空気供給口144から導入され� ��調温空気の旋回方向と攪拌方向を一致させ� ��いる。但し、攪拌装置15の回転シャフト151� �左回りに回転させて、調温空気の旋回方向� �は逆方向に原料粉を攪拌させることで、原� �粉の調温の均一化を図ることもできる。

 本実施形態においては、空気供給口144か� ��ホッパ本体14内に調温空気を導入すると共� �、回転シャフト151の下端部151bからもホッパ� ��体14内に調温空気を導入するように構成し� �いるが、調温空気の導入はいずれか一方の� �であってもよい。また、空気排出口45から導 入される調温空気は、必ずしもホッパ本体14� ��で旋回流を生じさせる必要はない。例えば� ��ホッパ本体14の側壁から中心に向けて開口� �る空気排出口を、ホッパ本体14の周方向に沿 って等間隔に複数形成し、調温空気を径方向 に導入することも可能である。ホッパ本体14� ��おける空気排出口45の高さ位置は特に限定� �れるものではなく、また、上下方向に多段� �なるように空気排出口45を形成してもよい。

 本実施形態においては、図4に示すように 、攪拌体152の内部に回転シャフト151の流路151 aと連通する流路152aが形成されており、攪拌� ��152の下部に複数形成された噴射口152bから傾 斜面14bに向けて調温空気が噴射される。この ような構成により、原料粉の攪拌及び調温を より良好に行うことができる。本実施形態に おいては、空気供給口144、回転シャフト151の 下端部151bおよび攪拌体152の噴射口152bのそれ� ��れから、調温された空気がホッパ本体14内� �導入されるように構成されているが、これ� �の一部のみから調温空気が導入される構成� �あってもよい。