JPS6319139B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加熱溶融させた原料を高速回転により
繊維状にして吐出させる綿菓子吐出回転体を用い
て綿菓子を製造する綿菓子製造装置に関する。

従来、綿菓子製造装置の綿菓子吐出回転体はガ
スによつて加熱されていたので、ガスが燃焼して
炭酸ガスと水に分解し、その水が綿菓子に付着し
て、その繊維状の形態を長期に渡つて保持するこ
とを困難としていた。

また、綿菓子吐出回転体の周側壁に多数の円形
あるいはスリツト状の透孔を穿設せしめ、さらに
該周側壁の内周にニクロム線ヒーターを取り付け
て構成されたものもあるが、ニクロム線ヒーター
からの漏電もしくは短絡を防ぐためにニクロム線
ヒーターを囲繞する部品にホーロ仕上げ等の処理
を施して耐熱性を有する絶縁部品として構成して
いる。しかし絶縁部品であるホーロ仕上げを完全
に行うことは難しく、部分的に絶縁状態でない箇
所が生じ極めて危険であり、しかもピンホール等
も存し、長時間の使用により危険な状態になり易
く、さらにホーロ仕上げ自体も大量生産に適さな
い。加えて回転する綿菓子吐出回転体内のニクロ
ム線ヒーターに給電するには高圧に耐えうるスリ
ツプリング、回転トランスジユーサー等を綿菓子
吐出回転体の回転軸に付加する必要が生じ設備自
体が大きくなる。

また固定したニクロム線ヒーターの輻射熱によ
つて綿菓子吐出回転体を加熱するようにしたもの
（実公昭44−30718号）もあるがこの形式のものは
綿菓子吐出回転体を所期の温度にまで加熱するの
に時間を要すると共に、原料の供給量によつて熱
負荷が変り加熱温度が変動する。

さらにまた吐出された繊維状の綿菓子を連続的
に集合させながら取り出す方法としては特公昭41
−21741「綿菓子製造機の綿菓子集合方法に示され
でるように綿菓子吐出回転体を包囲する綿菓子回
収チヤンバーを設け、その内部に綿菓子吐出回転
体の回転と同一方向の気流をつくり、綿菓子吐出
回転体から吐出する綿菓子の繊維をその気流にの
せて移送し、綿菓子回収チヤンバーの一部に有す
る綿菓子出口から放出するようにし、その綿菓子
出口に於て箸の如き巻棒に綿菓子を巻き取ること
により最終製品を得るようにしているところであ
るが、シート状、マツト状、立方体、直方体等所
望の形状に成形することはできないものであつ
た。

本発明は上記の如き諸欠点にかんがみてなされ
たものであり、その第一の目的とするところは、
燃焼ガスの分解によつて生じる水分が綿菓子に及
ぼす吸湿現象、綿菓子吐出回転体の電気加熱によ
る漏電及び遅い昇温等を解決することにあり、第
二の目的とするところは吐出させた綿菓子繊維を
所望の形状に成形出来る綿菓子製造装置を提供す
ることにある。而して、その目的を達成するため
の本発明の要旨とする構成は糖類等の綿菓子原料
を投入自在で、かつ周壁に溶融原料吐出用透孔が
形成された原料溶融室を有する綿菓子吐出回転体
と、該綿菓子吐出回転体の前記原料溶融室を加熱
する加熱手段を有する綿菓子製造装置において、
前記綿菓子吐出回転体を磁性材料をもつて形成
し、かつその一端に該綿菓子吐出回転体の回転中
心線と同心配置に円筒状部を一体に延設し、該円
筒状部から前記原料溶融室まで達し周方向全体に
亘り配設し内部に熱媒体を封入したジヤケツト室
を備え、該円筒状部の内側にこれと同心配置に固
定円筒体を備え、該固定円筒体の周方向の一部の
箇所にあつて軸方向に連続した切欠を形成し、該
固定円筒体に支持させて前記綿菓子吐出回転体の
円筒状部の内面に対向する励磁コイルを備え、該
励磁コイルに交流電源を通電させることによつて
前記綿菓子吐出回転体を加熱させること、並びに
糖類等の綿菓子原料を投入自在で、かつ周壁に溶
融原料吐出用透孔が形成された原料溶融室を有す
る綿菓子吐出回転体と、該綿菓子吐出回転体の前
記原料溶融室を加熱する加熱手段を有する綿菓子
製造装置において、前記綿菓子吐出回転体を磁性
材料をもつて形成し、かつその一端に該綿菓子吐
出回転体の回転中心線と同心配置に円筒状部と一
体に延設し、該円筒状部から前記原料溶融室まで
達し周方向全体に亘り配設し内部に熱媒体を封入
したジヤケツト室を備え、該円筒状部の内側にこ
れと同心配置に固定円筒体を備え、該固定円筒体
の周方向の一部の箇所にあつて軸方向に連続した
切欠を形成し、該固定円筒体に支持させて前記綿
菓子吐出回転体の円筒状部の内面に対向する励磁
コイルを備え、該励磁コイルに交流電源を通電さ
せることによつて前記綿菓子吐出回転体を加熱さ
せ、該綿菓子吐出回転体の少なくとも溶融原料吐
出用透孔部分を内部に挿入した綿菓子回収チヤン
バーを備え、該綿菓子回収チヤンバーは底面を関
放し、その下側に気体吸引チヤンバーを備え、該
気体吸引チヤンバーと前記綿菓子回収チヤンバー
との間に無端網帯コンベアを介在させ、該無端網
帯コンベアの導出延長上に押圧ローラーとカツタ
ーを備え、前記綿菓子吐出回転体から綿菓子回収
チヤンバー内へ吐出された綿菓子繊維を前記気体
吸引チヤンバーによる吸引により前記無端網帯コ
ンベア上に吸着させて導出し、圧縮して切断する
ことに存する。

次に本発明の実施の一例を図面について説明す
る。

第１図、第２図は、本発明に使用する綿菓子原
料を溶融し、繊維状にして吐出させるための綿菓
子吐出回転体を示している。

綿菓子吐出回転体１は円柱状に形成され、その
中央に回転軸２が挿入され、この回転軸２に対し
ナツト３の締めつけにより固定している。

一方綿菓子吐出回転体１の一端には原料溶融室
４を有している。この原料溶融室４は綿菓子吐出
回転体１の端面に内部に比べて口径を小さくした
開口部４ａを有しており、かつ、周壁に細径孔か
らなる多数の溶融原料吐出用透孔５が形成されて
いる。

また綿菓子吐出回転体１の他端側にはスカート
状に該綿菓子吐出回転体１の回転中心と同心配置
に円筒状部７が一体に延設されている。綿菓子吐
出回転体１はこの円筒状部７を含み全体を磁性材
料をもつて形成している。なおこの磁性材料は例
えば珪素鋼、鉄材があげられ、日本工業規格でい
う機械構造用炭素鋼や一般構造用圧延鋼材等が用
いられる。

円筒状部７の内側にはこれと同心配置に固定円
筒体８が挿入されている。この固定円筒体８は前
述した綿菓子吐出回転体１と同様の磁性材料をも
つて形成され、その外周面に励磁コイル９が巻装
され、その励磁コイル９の外周面が綿菓子吐出回
転体１の円筒状部７の内面にわずかな間隔を隔て
て対面されている。

励磁コイル９には交流電源が接続されるように
しており、交流電源の印加により第１図中破線Ａ
で示すように円筒状部７と固定円筒体８とに亘る
閉磁気回路が形成され、該回路に交番磁束が発生
する。これと同時に円筒状部７にはコイルの電磁
誘導作用により第２図中破線Ｂで示すように円筒
状部７に短絡電流が流れる。而して、綿菓子吐出
回転体１はこの交番磁束の通過に伴う綿菓子吐出
回転体１自身のヒステリシス損による発熱及び短
絡電流によるジユール熱によつて加熱される。

なお図中８ａは固定円筒体８に周方向の一部の
箇所にあつて軸方向に沿い連続して形成した切欠
であり、この切欠の存在により固定円筒体８には
励磁コイル９への通電によつても周方向の短絡電
流が流れないようにしてジユール熱の発生を防止
し励磁コイル９の傷損を確実に防している。

また図中１０は円筒状部７から原料溶融室４に
対応する位置まで達し周方向全体に配置し、内部
に熱媒体を封入したジヤケツト室であり、このジ
ヤケツト室１０に封入する熱媒体は蒸発熱量の大
きいもの程、円筒体１の全体の温度分布改善に効
果的であり、ジヤケツト室１０内に熱媒体の蒸発
空間を残して封入する。該綿菓子吐出回転体１が
電磁誘導作用によつて発熱しながら回転すると、
例えば熱媒体である水は綿菓子吐出回転体１の高
温部、即ち励磁コイル９に対面した円筒状部７に
於て水は蒸発してその部位の熱を奪い、溶融原料
吐出用透孔５を有する原料溶融室４の周壁部分で
は凝縮作用によつて熱を与える。綿菓子吐出回転
体１の磁性材料による熱伝導作用とかくの如き蒸
発と凝縮とによる熱貫流によつて綿菓子吐出回転
体１の温度を均一としている。

このようにして綿菓子吐出回転体１が加熱され
ることにより、原料溶融室４内に投入される綿菓
子原料が溶融され、綿菓子吐出回転体１の高速回
転により溶融原料吐出用透孔５より繊維状となつ
て吐出される。

かくの如き綿菓子吐出回転体１は第３図、第４
図に示されるように綿菓子回収チヤンバー１１内
にその溶融原料吐出用透孔５部分が挿入されてい
る。即ち、第４図に示すように綿菓子吐出回転体
１は水平な回転軸２に固定しており、この回転軸
２は架台１３に軸受１４，１４……をもつて回転
自在に支持され、かつ、軸継手１５を介してモー
ター１６の回転軸１６ａが連結されている。この
ように支持された綿菓子吐出回転体１の頭部が綿
菓子回収チヤンバー１１の一方の側壁１１ａの開
口１２ａより挿入され、先端の原料溶融室４の開
口部を他方の側壁１１ｂの開口１２ｂに臨ませ、
溶融原料吐出用透孔５部分が両側壁１１ａ，１１
ｂ内に位置するようにしている。そして開口１２
ｂを通して原料投入パイプ１７の先端が綿菓子吐
出回転体１の原料溶融室４内に挿入されている。
この原料投入パイプ１７は架台１８に支持させた
原料タンク１９の下端に連通され、フイーダー２
０によつて一定量の綿菓子原料が流下されるよう
にしている。

また綿菓子回収チヤンバー１１は底面が開放さ
れ、その底部を閉鎖するように無端網帯コンベア
２１の一端を導入している。

この無端網帯コンベア２１を構成する張設され
た網帯２１ａは可撓性を有する金属性針金で織り
合わせた網、可撓性を有するプラスチツク類、就
中弗素樹脂を布に塗布してから穿設した網、糸に
弗素樹脂を塗布して織り合わせた網等を使用する
ことができる。網目は綿菓子吐出回転体より吐出
される綿菓子繊維が下方に落下しない程度の大き
さであれば、適宜選択出来る。

そして、この綿菓子回収チヤンバー１１下にあ
つて無端網帯コンベア２１下に気体吸引チヤンバ
ー２２が備えられ、この気体吸引チヤンバー２２
の吸込口２２ａが無端網帯コンベア２１の搬送用
の透気性の網帯２１ａの下面に面して開口されて
おり、網帯２１ａを通して綿菓子回収チヤンバー
１１内の空気を吸引し、これによつて綿菓子回収
チヤンバー１１内へ吐出された綿菓子繊維を網帯
２１ａ上に吸着させるようにしている。

なお気体吸引チヤンバー２２はその側壁面に排
気口２２ｂを有し、これに排気ダクトホース２２
ｃを連結し、排気ダクトホス２２ｃは外部の排気
フアン又はエジエクター等に（図示せず）に結合
されている。

無端網帯コンベア２１の進行方向側の綿菓子回
収チヤンバー１１の端部壁１１ｃには排出孔２３
が形成され綿菓子繊維が網帯２１ａ上に吸着され
た状態で導出されるようにしている。

綿菓子回収チヤンバー１１外に導出された無端
網帯コンベア２１上には押圧ローラー２４が備え
網帯２１ａ上を層状に送り出されてくる綿菓子Ｐ
を所望の厚さに押圧するようにしている。

無端網帯コンベア２１の延長方向側には整形用
コンベア２５が備えられ、このコンベア２５上に
は綿菓子Ｐの両縁を水平方向に向けて押圧する一
対のサイドローラー２６，２６と一本の下向きに
押圧する第２押圧ローラー２７が備えられてい
る。

またこのコンベア２５の延長方向に前記の両コ
ンベア２１，２５より高速で動作する排出用コン
ベア２８が備えられ、この両コンベア２５，２８
の中間に上下動するカツター２９が備えられ、こ
のカツター２９の降下によつて連続した綿菓子Ｐ
が切断されるようにしている。

なお、図中３０はシユート、３１はコンベア駆
動用モーターである。

このように構成される綿菓子製造装置の使用に
際しては、綿菓子原料として単糖類、二糖類等の
糖類の単品又は混合体、あるいは上記糖類及び／
又はキヤンデーとチユーインガムベースの混合体
等の融解状態又は粒状の状態のものを使用し、こ
れを原料タンク１９に収容し、一定量ずつ送り出
し綿菓子吐出回転体１の原料溶融室４内に投入す
る。

一方綿菓子吐出回転体１はモーター１６により
高速回転させておくとともに励磁コイル９に交流
電源を印加して加熱させておく。

なおお励磁コイル９への印加する電力をスライ
ダツク、サイリスタ、可飽和リアクトル等で調整
し、綿菓子吐出回転体１の温度を制御する。

チユーインガムベースを含有する綿菓子原料の
場合には綿菓子吐出回転体１を誘導加熱によつて
150℃程度に加熱して融解せしめ、砂糖、葡萄糖、
麦芽糖、乳糖等の糖類の各単品又は混合体による
綿菓子原料の場合には綿菓子吐出回転体１を誘導
加熱によつて180〜200℃程度に加熱して融解せし
める。

綿菓子原料は綿菓子吐出回転体１内で誘導加熱
されながら遠心力を受け、溶融原料吐出用透孔５
より連続した綿菓子繊維状となつて吐出される。

このようにして綿菓子回収チヤンバー１１内へ
吐出された綿菓子繊維は気体吸引チヤンバー２２
からの吸引により無端網帯コンベア２１の網帯２
１ａ上に吸引されて集められ、連続した層状の綿
菓子となつて網帯２１ａとともに送り出される。

気体吸引チヤンバー２２内に吸引される気体は
無蓋である綿菓子回収チヤンバー１１の上部の全
面開口より導入される。なお上部全面開口を一部
閉じた状態にすると綿菓子回収チヤンバー１１内
の吸引気流が乱れ、網帯２１ａ上に積層される綿
菓子Ｐの層が均一とならない。吸引される気体は
通常空気を用い、また吸引される気体の相対湿度
は50％程度以下が好ましい。相対湿度が50％程度
を越えると、綿菓子回チヤンバー１１内で綿菓子
繊維が相互に付着し、網帯２１ａ上に積層された
綿菓子Ｐの見掛比重が大きくなるとともに喫食し
た時の食感もよくない。

気体吸引チヤンバー２２の気体吸引量と網帯２
１ａの走行速度をそれぞれ調節することにより、
網帯２１ａ上に積層した帯状の綿菓子Ｐの厚さ、
見掛比の調節を行うことが出来る。

また帯状の綿菓子Ｐの巾の調節は綿菓子吐出回
転体１の溶融原料吐出用透孔５を綿菓子吐出回転
体１の中心軸方向に向けて巾広く多数穿設するこ
とにより広く、また逆に巾を狭くして穿設するこ
とにより狭くなる。

さらにまた綿菓子吐出回転体１より吐出された
綿菓子繊維を網帯２１ａ上に積層する際に食用色
素、香料、有機酸等の添加物を自動定量供給装置
３２より連続的に散布して、網帯２１ａ上の積層
した帯状の綿菓子Ｐに着色、香味付、酸味付を適
宜選択して行うことが可能である。即乾性の有る
溶媒に溶解又は懸濁させた色素、香料等も噴霧す
ることにより帯状の綿菓子Ｐ内に添加することも
出来る。

網帯２１ａ上に連続的に積層された綿菓子Ｐは
綿菓子回収チヤンバー１１の排出口２３より排出
され、網帯２１ａと同一方向に回転する押圧ロー
ラ２４によつて軽く押圧されながら帯状の綿菓子
Ｐの高さが均一化される。なお、排出口２３は帯
状の綿菓子Ｐが通過可能な程度の開口が好ましく
間口が大きすぎるとそこより吸引する気体の量が
多くなり、綿菓子回収チヤンバー１１の上部無端
開口より吸引される気体の量が減少して綿菓子吐
出回転体１より吐出された繊維状の綿菓子Ｐを網
帯２１ａ上に均一に積層し難くなる。

押圧ローラー２４によつて軽く押圧された帯状
の綿菓子Ｐは整形用コンベア２５上の２本のサイ
ドローラー２６，２６によつて均一に軽く押圧さ
れる。なおサイドローラ２６，２６は帯状の綿菓
子Ｐの厚さが薄い場合には不要である。

両サイドローラー２６，２６間を通過した綿菓
子Ｐは再度第２の押圧ローラー２７によつて軽く
押圧して表面を均一にされる。

なお押圧ローラー２４のみで帯状の綿菓子Ｐの
表面を一度に均一化すると、綿菓子Ｐが逆に切断
されたり、見掛比重が均一とならなかつたりする
欠点がある。

このようにして押圧整形された帯状の綿菓子Ｐ
はコンベア２５，２８間においてカツター２９で
切断成形される。

なお、カツター２９はギロチンカツターの他ロ
ータリー式カツターを使用してもよいものであ
る。

また図示してないが切断成形された綿菓子Ｐは
透湿度の極めて少い包装材料、例えばプラスチツ
ク塗布をしたアルミ箔で包装してプラスチツクを
熱溶融させて封をする、所謂ヒートシールを行
う。

本発明の綿菓子製造装置は上述の如く構成さ
れ、綿菓子吐出回転体は磁性材料であるので常温
ないし低温条件下での誘導負荷としての内部電気
抵抗が小さく、励磁コイルへ交流電源を印加した
場合に、昇温の初期段階ではこれに見合う大きな
短絡電流を誘導して発熱量は過渡的に極大とな
り、綿菓子吐出回転体の磁性材料の抵抗係数との
関係で昇温とともに徐々に定格電流に減衰してい
く。

故に昇温時間が短く、同一容量の通常のニクロ
ム線ヒーターを用いた綿菓子吐出回転体に比べ3/
４〜2/3程度短縮される。

さらに綿菓子吐出回転体は前述した如く電磁誘
導作用によつて誘導加熱され円筒状部から前記原
料溶融室まで達し周方向全体に亘り配設したジヤ
ケツト室を備えているので、綿菓子吐出回転体が
直接発熱源となり、ジヤケツト室内の熱媒体を通
じて前記原料溶融室まで熱が円滑に且つ均一に伝
達され故に従来の綿菓子吐出回転体の如く熱伝導
性の高い銅材、アルミ材を選ぶ必要がなく、磁性
材料であればなんでもよい。

更にまた綿菓子吐出回転体はニクロム線ヒータ
ーの如き発熱源を有していないので、一般に回転
部へ給電する為のスリツプリング、回転トランス
ジユーサー等の付加的な設備が不要であり、漏
電、断線等の故障も極めて少く安全性が高い。

しかもまた綿菓子原料の供給量の変化に伴う熱
負荷の変動が生じると、誘導加熱により直接発熱
源となつていて、しかも回転体に温度センサーを
挿入して温度制御しているので回転体の温度は一
定に保たれる。故に綿菓子原料の供給量が変化し
ても綿菓子吐出回転体自身の熱変動が少なく、そ
れによつて綿菓子繊維の太さ、量目の均一な綿菓
子が製造できる。

また綿菓子吐出回転体より吐出された繊維状の
綿菓子は綿菓子回収チヤンバー外に飛散すること
なく全て連続して多量に製品化出来る。綿菓子回
収チヤンバーが縦置きの為、床面積が小さくてす
み、従つて綿菓子製造装置を数台直列に並べて多
色層の綿菓子を製造することもできる。

更に綿菓子吐出回転体は前述した如く誘導加熱
されているのでエネルギー効率が極めて良くガス
加熱の場合の約４倍以上、ニクロム線ヒーター加
熱の場合の約1.5倍以上であり経済的であり、就
中ガスによる加熱の際に分解して生じる水によつ
て綿菓子が吸湿されることが全くなく、切断成形
が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における綿菓子吐出回転体の例
を示す部分断面図、第２図は第１図の―線縦
断面図、第３図は本発明による綿菓子製造装置の
全体の縦断面図、第４図は第３図の―線縦断
面図である。 １……綿菓子吐出回転体、４……原料溶融室、
５……溶融原料吐出用透孔、７……円筒状部、８
……固定円筒体、９……励磁コイル、１１……綿
菓子回収チヤンバー、１７……原料投入パイプ、
１９……原料タンク、２１……無端網帯コンベ
ア、２２……気体吸引チヤンバー、２４……押圧
ローラー、２９……カツター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 糖類等の綿菓子原料を投入自在で、かつ周壁
   に溶融原料吐出用透孔が形成された原料溶融室を
   有する綿菓子吐出回転体と、該綿菓子吐出回転体
   の前記原料溶融室を加熱する加熱手段を有する綿
   菓子製造装置において、前記綿菓子吐出回転体を
   磁性材料をもつて形成し、かつその一端に該綿菓
   子吐出回転体の回転中心線と同心配置に円筒状部
   を一体に延設し、該円筒状部から前記原料溶融室
   まで達し周方向全体に亘り配設し内部に熱媒体を
   封入したジヤケツト室を備え、該円筒状部の内側
   にこれと同心配置に固定円筒体を備え、該固定円
   筒体の周方向の一部の箇所にあつて軸方向に連続
   した切欠を形成し、該固定円筒体に支持させて前
   記綿菓子吐出回転体の円筒状部の内面に対向する
   励磁コイルを備え、該励磁コイルに交流電源を通
   電させることによつて前記綿菓子吐出回転体を加
   熱させることを特徴とする綿菓子製造装置。 ２ 糖類等の綿菓子原料を投入自在で、かつ周壁
   に溶融原料吐出用透孔が形成された原料溶融室を
   有する綿菓子吐出回転体と、該綿菓子吐出回転体
   の前記原料溶融室を加熱する加熱手段を有する綿
   菓子製造装置において、前記綿菓子吐出回転体を
   磁性材料をもつて形成し、かつその一端に該綿菓
   子吐出回転体の回転中心線と同心配置に円筒状部
   を一体に延設し、該円筒状部から前記原料溶融室
   まで達し周方向全体に亘り配設し内部に熱媒体を
   封入したジヤケツト室を備え、該円筒状部の内側
   にこれと同心配置に固定円筒体を備え、該固定円
   筒体の周方向の一部の箇所にあつて軸方向に連続
   した切欠を形成し、該固定円筒体に支持させて前
   記綿菓子吐出回転体の円筒状部の内面に対向する
   励磁コイルを備え、該励磁コイルに交流電源を通
   電させることによつて前記綿菓子吐出回転体を加
   熱させ、該綿菓子吐出回転体の少なくとも溶融原
   料吐出用透孔部分を内部に挿入した綿菓子回収チ
   ヤンバーを備え、該綿菓子回収チヤンバーは底面
   を開放し、その下側に気体吸引チヤンバーを備
   え、該気体吸引チヤンバーと前記綿菓子回収チヤ
   ンバーとの間に無端網帯コンベアを介在させ、該
   無端網帯コンベアの導出延長上に押圧ローラーと
   カツターを備え、前記綿菓子吐出回転体から綿菓
   子回収チヤンバー内へ吐出された綿菓子繊維を前
   記気体吸引チヤンバーによる吸引により前記無端
   網帯コンベア上に吸着させて導出し、圧縮して切
   断するようにしてなる綿菓子製造装置。