JP2020500597A - 磁気カップリングを備える食品及び飲料加工装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、磁場を利用してブレード（６）を回転する（例えばブレンダーの基部（２）及び容器（３）の蓋部（７）とは磁力によって結合している）、反転フラスコの原理を利用した、食品及び飲料製造装置に関する。当該装置は、磁気カップリングの第２要素（２１）を備える取り外し可能な容器と、電気モータ（１９）及び第１要素（２０）を備える基部と、を備える。第２要素は、渦電流を引き起こす導電性の金属円盤（８）を備える。金属円盤は少なくともの２個の永久磁石（１１）を備えるリテーナ（１０）と置換できる。

Description

本開示は、ブレンダー、ミキサー、クラッシャー、泡立て器、フラスクとして使用できる食品及び飲料の加工装置に関する。詳細には、本開示は交番磁束及び磁気カップリングを使用してブレードを回転する食品加工装置に関する。

ブレンダー及びミキサー等の装置は、食品及び飲料を加工するために、家庭で一般的に使用されている。通常このような装置は、容器本体と蓋部とを備え、蓋部が容器本体の開口部を覆い、加工物を密封する。上述した容器本体は、加工した食品及び飲料を消費する際に、食品等を入れるためにも使用される。食品は、通常は回転シャフトに接続されたブレードアセンブリを使用することによって加工される。回転軸と機械的に接続されたモータは、回転シャフトを回転させ、それによってブレードを回転させる。

機械的カップリングによって回転されるブレードは、家庭用キッチン家電として頻繁に現れる。一般的なブレードは、ミキサー（又はブレンダーの）取り外し可能なグラス製又はプラスチック製容器本体の内部に取り付けられ、これは、食品又は飲料を均一とするために十分な速度で回転する。また、食品加工装置では、このような機械的カップリングを使用する代わりに、磁束を使用することも知られている。このような構成は、使用者に対し、ブレンダー又はミキサーを容易に使用できるように促すことができる。さらに、機械的カップリングを備えない容器は、一般的に容易に洗浄でき、かつ比較して寸法も小さい。しかし、このような食品加工装置の問題点は、様々なホルダ及び機械的カップリングを使用して、加工装置の本体に容器本体を機械的に取り付ける必要がある点である。

磁場を利用して回転する加工装置は、２００２年６月２７日に発行された米国特許第６２１００３３号に記載されている。当該装置は、密封されたハウジング内で回転可能な駆動部を駆動するための磁石誘発駆動を使用し、特に、シャフトによってブレンダーに取り付けられたブレードを備え、磁気を発する薄い円状のプレートと、環状に保持された筒とを有し、ハウジングとシャフトとを接続する。基部に取り付けられ、ハウジングと分離したブラシレスＤＣモータは、パイ形状の永久磁石の回転子を備えており、ステータコイルのリングによって生成される磁場と相互に作用する。第２永久磁石は回転子と同軸的に結合して一緒に回転し、反対極性の軸が隣接して整列する。鋼状の円盤は回転子と第２永久磁石との間に挟まり、接合される。第２永久磁石の磁場（磁束ライン）は回転子から軸方向に伸び、駆動プレートの反対極性の磁極を誘発する。この第２永久磁石とプレートとの間の磁気カップリングは、ブレンダーカップの基部と、ハウジングの上面と、これらの壁面、プレート及び第２永久磁石との間の空間を含む、密接した空洞全体で作用する。

磁場を利用して回転する食品及び飲料の加工装置は、２０１５年１１月１２日に発行された、オーストラリア特許第AU２０１５２０１２５７号にも記載されている。これは、携帯可能家電に取り付ける薄型モータを開示し、上部ハウジング部と、ハウジング部から長手方向に伸びる基部との間で、受け取る容器を備えるハウジングを有する、ブレンダー装置が掲載されている。ブレンダー容器は、容器受取部を長手方向に受け取り、容器基部と受取部とを備える。ハウジングの基部にはステータが配置され、磁気カップリングの一部として、容器基部に配置された回転可能な磁気カップリング部を駆動するための磁場を生成する。回転可能な磁気カップリング部は駆動シャフトに結合し、ブレンダー容器の受取部の内部に配置されるブレードと結合する。このブレードは、回転可能な磁気カップリング部と結合し、ブレンダー容器の受取部で材料を加工するように構成されている。

磁場を利用して回転する食品及び飲料の加工装置は、２０１１年９月２８日に発行された、中国特許第２０１９８７３６７号にも記載されている。この考案は、加熱体にアプローチできる磁気伝達機構を有し、安価であるブレンダーを提供することを目的としている。この考案は、反磁性体からなる本体及びカバー部からなる本体を備え、本体の下部に基部を配置し、基部には駆動部が取り付けられ、駆動部の出力シャフトには回転体が取り付けられる。回転体には永久磁石が取り付けられ、カバー部は永久磁石によって被動するプロ磁石体を有する。本体は加熱部を備え、出力シャフトはスレッド部を有し、回転体はスレッド全体で出力シャフトに接続する。

上述の発明は、いずれも食品又は飲料加工装置であり、装置のブレードを回転子に固定して取り付け又は磁石を取り付け、磁場を使用して部材を回転する点と、磁気カップリングを使用するという点において、共通している。しかし上述の特許出願は、食品加工装置のブレード部材と磁気カップリングの要素とを結合する手法は開示しておらず、これらの部材はブレンダー又はミキサーの蓋部に見えないように取り付けられているに過ぎない。また上述の特許出願は、ボトルとして使用でき携帯可能で飲用容器としても使用できる装置の容器内部に、磁気カップリングを取り付ける手法を提供していない。上述の先行技術はこれらの課題に対する解決策を示しておらず、上記発明の問題点として認識される。例えば、上述の装置を使用するにあたり、食品の加工後に容器を取り外すことは、機械的に固定されているため不便であり、時間もかかる。そのため、装置を使用することが不便であり、洗浄も負担が生じる。また、底が深い容器の洗浄も、ブレードの底部まで洗浄する必要があるため、負担が生じる。

上述の問題点を解消するために、本発明は、交番磁束を使用してブレードを回転する、食品及び飲料の加工装置（ミキサー、ブレンダー、ボトル等であってよい）を提供する。加工装置は、上下を反転すると飲料容器としても使用でき、２個の部材によって構成される。当該部材は取り外し可能であり、一方の部材は回転子が内蔵された携帯ボトルであり、容器の蓋部に取り付けられたブレードは回転子に直接接続する。食品加工装置をこのように構成することにより、ボトルと基部との間の機械的カップリングを不要とする。このような構成は、容器の取り外し、使用、洗浄を簡便にする。さらに、このような装置は携帯性を新たに与える。明確性のために、本明細書において、このような装置はブレンダーと言うが、本発明の解決手段は、アイスクラッシャー、フードスライサー、ブレンダー、コーヒーミル、ミートグラインダ、ミキサー、及び食品又は飲料の加工において回転ブレード又はショルダーを使用する他の装置にも応用できる。
このため、本発明の保護範囲は上述した全ての装置が含まれる。

本発明に記載のブレンダーは、電気モータ及び一つの接続部材を収容する基部と、蓋部及びボトルからなる取り外し可能なグラス製又はプラスチック製容器と、の２つの主な部材を備える。当該容器は基部に配置され、蓋部は下方向を向いており、蓋部はブレード又はショルダーに固く接続された磁気カップリングの第２要素をしっかりと保持する。

最も好ましい実施例では、蓋部に取り付けられた磁気カップリングの第２要素は、様々な磁場に対して磁化する、金属からなる又は少なくとも一部が金属で構成される金属円盤を備える。金属は、アルミニウム、銅、または磁気カップリングに適した他の材料である。上述した金属円盤は、装置のブレード又はショルダー部に軸的に接続し、食品又は飲料のブレンド、混合、挽きに使用される。蓋部に埋め込まれたブレードは、磁気カップリングによって、装置の基部に取り付けられた電気モータの回転子に接続する。

一実施形態では、蓋部に取り付けられた金属円盤は、少なくとも２つの永久磁石を備えるリテーナと置換でき、磁気カップリングを引き起こすように配置される。上述したリテーナの目的は、アルミニウム製の円盤と同じく、トルクをブレードに転送することであり、磁気カップリングの第２要素の目的を達成するためである。

ブレンドされた食品又は飲料を消費するためには、ブレード部及び磁気カップリングの第２要素を備える蓋部を、ブレンド後にコンテナから取り外すことによって、容器を飲料ボトルまたは食品保存容器として使用可能とする。

開示する図面は、発明の内容を分かりやすくするためのものであり、いかなる場合でも本願発明の範囲を狭めるものではない。以下、食品及び飲料加工装置の一例を開示する。
金属円盤（８）を備える、食品及び飲料の加工装置の一例を等角投影法で図示した断面図である。 金属円盤（８）を備える、食品及び飲料の加工装置の断面図である。 金属円盤（８）の代わりに２つの永久磁石（１１）を備える、食品及び飲料の加工装置の断面図である。 基部（２）及び蓋部（７）の間に容器（２７）を配置した、食品及び飲料の加工装置の断面図である。 凹部（２２）が形成された基部（２）を備える、食品及び飲料の加工装置の断面図である。

本発明は、ミキサー、ブレンダー、ボトルとしても使用可能である、食品及び飲料の加工装置（１）に関する。
本発明の加工装置は、交番磁束を使用してブレード（６）を回転させる。すなわち、ブレンダーの基部（２）と、容器（３）の蓋部（７）との間に磁気カップリングが発生する。これは、跳ね上げボトルの原理によって作用し、蓋部（７）に取り付けられた磁気カップリングの第２要素（２１）を備える取り外し可能な容器（３）と、電気モータ（１９）及び磁気カップリングの第１要素（２０）を有するブレンダーの基部（２）と、からなる、２つの要素によって発生する。蓋部（７）及び基部（２）は、（リテーナ等の）いかなる物理的固定機構（機械カップリング）によって取り付けられるものではない。しかし基部（２）は、使用及び装置の日常的メンテナンスを容易とする、完全に平らな表面を備える。

最も望ましい実施形態では、食品及び／又は飲料は、グラス製又はプラスチック製容器（３）に充填され、容器（３）の開口端に、金属円盤（８）（又はアルミニウム、銅又は磁気カップリングに適した材料）を有する蓋部（７）が配置される。ブレード（６）は、シャフト（細長い部材）によって蓋部（７）の底部に取り付けられ、蓋部（７）の金属円盤（８）に接続する。そのため、蓋部（７）に取り付けられたブレード（６）は、磁気カップリングによって、モータの回転子（４）に接続する。蓋部（７）で密封されることにより、ブレード（６）が容器の内部に配置され、容器内の内部原料と接する。

蓋部（７）の内部に保持された磁気カップリングの第２要素（２１）は、例えばシャフトが取り付けられたグランド等によって、容器（３）の内部と密閉された、別の空洞に取り付けられる。第２要素（２１）の空洞は、加工された材料が空洞の内部に入り込まないように、不浸透性であることを要する。

本発明の実施例では、蓋部（７）の内部に保持された金属円盤（８）は、２つ以上の永久磁石（１１）が配置されたリテーナ（１０）と置換可能である。当該リテーナは磁気カップリングの全ての機能を備える。またリテーナの目的は、金属円盤（８）である、磁気カップリングの第２要素と同様に、ブレード（６）にトルクを発生させる。

磁気カップリングの第２要素の構造は、最も基本的な金属円盤から、複数の磁石を備える複雑な構造など、様々な構成及び形態であり、多様な材料で形成できる。しかし上述した実施形態は、第２要素の磁気カップリングが食品加工装置（１）の蓋部（７）に取り付けられており、磁気カップリングがブレード（６）の回転に使用される限り、本明細書に開示される形態に限定されるべきではない。

好ましい一形態として、食品加工装置（１）を構成する２つの部材のうちの１つである、第２要素（２１）を備える容器（３）を配置する基部（２）は、跳ね上げ式で配置される。また基部（２）は２つ以上の電気コイル（１２）を備えるステータ（５）が取り付けられ、ステータ（５）はシャフトに対して線対称に配置され、コイルの巻線を流れる電流は磁束を生成してリテーナ（１３）と一緒に回転子を回転させ、２つ以上の永久磁石（１４）が埋め込まれている。

本発明の一実施形態では、基部（２）に埋め込まれた電気モータ（１９）は、ステータの電磁コイル及び回転子の永久磁石によって構成された、ブラシレスハブモータである。ステータのコイル（１２）の巻線は、回転子のリテーナ（１５）に取り付けられ、基部（２）のハウジングに対して固定され、基部（２）の底部に固定されている。リテーナ（１５）のコイル（１２）は、シャフト（１６）の周囲に円状に、リテーナの側部全体を囲うように配置される。コイルのリテーナの中心部には円筒状の凹部が形成され、対応する形状を有するシャフト（１６）が貫通する。永久磁石（１４）は、ハブモータの外部ハウジング（１３）と併せて回転子に配置され、シャフト（１６）の軸に沿って回転し、又はシャフト及び基部（２）のハウジングの接合ポイントの周りを、シャフトと併せて回転する。磁気カップリングの第１部材は、磁石（１７）のリテーナ及びリテーナの内部に配置された永久磁石（１８）を備え、ハウジング（１３）の外部表面の上側に取り付けられる。上述したリテーナ（１７）は、磁気カップリングの第１部材の中心部を構成する、円状に構成された永久磁石（１８）を保持できる。コイル（１２）に電流が流れると、モータの外部ハウジング（１３）と磁気カップリング（１７、１８）の第１部材とが、シャフト（１６）の周囲を回転し始め、磁気カップリングの第２要素（２１）の回転を促し、蓋部（７）の内部に保持されたブレード（６）を回転させる。

別実施形態では、ステータ（５）のコイル（１２）又は電磁石のソレノイドは回転子（４）の周りに配置され、回転子は永久磁石（１４）を備え、ステータの電磁石によって発生する交番磁束が、シャフトに取り付けられた永久磁石（１４）と共に回転子を回転させてもよい。一実施形態では、回転子そのものが磁気カップリングの第１部材（２０）を構成する。この場合、回転子の上部に取り付けられ、上下反対にした容器に面する基部ハウジングの水平表面（２５）は、薄い反磁性体で形成される。しかし、容器の蓋部の水平表面（２６）は、反磁性体で構成することを要する。このような手法によって、磁気カップリングの要素との間に若干の空洞（２７）を設けることができ、相互作用を有効とし、エネルギーの消費を減らせる。

他の実施形態では、磁気カップリングの要素は、容器の蓋部の内部に統合された、１つの要素のみを備える。これは、基部（２）の上部表面に、磁気カップリングの第２要素である凹部を形成することによって達成できる。そのため、円状に構成されたステータコイルを備える、基部（２）の上部表面に形成された凹部（２２）は、蓋部（３）の底辺の凸部の形状に対応するように形成され、磁気カップリングの第２要素（２１）を電気モータの回転子として作用させ、蓋部（３）を基部（２）の空洞に押し込み、水平面の高さを同じくする。容器の蓋部の内部に配置された磁石は、回転シャフト（２３）に取り付けられ、基部（２）の内部に保持されたコイル（１２）と相互作用し、コイルに電流が流れることによって、磁力で磁石を回転させる。本実施例では、蓋部の内部に保持されたステータの電磁石と回転子の永久磁石との相互作用を有効に引き起こすために、蓋部（７）の薄い側壁及び凹部（２２）の薄い側壁（２４）を形成する必要があり、容器が基部に保持されるように構成する。全体として、基部（２）の内部に配置されたステータの電磁石と、蓋部（７）の内部に配置された永久磁石（１４）の回転子との距離が最短となるように構成するべきである。

ステータ及び回転子の構成方法、基部の内部に永久磁石又は電磁コイルの巻線を配置する方法、または巻線の代わりに別の電気的要素を使用して回転子を磁気カップリングの第１構成要素に接続する方法、または磁気カップリングの構成要素として機能させる方法は、多様である。本発明に基づき、当業者は容易に適切な構成方法を選択でき、そのため本発明の態様は、電気的要素およびこれらを構成する変形例が食品加工装置（１）に使用され、ブレード（６）を回転するために磁気カップリングを使用しており、上下反転して使用するミキサーで動作し、当該ミキサーは容器（３）及び基部（２）の２つの要素によって構成され、少なくとも電気モータの部分を有する限りにおいて、発明の形態は限定的であってはならない。

最も好ましい実施形態では、ブレード（６）を有する蓋部（７）及び磁気カップリングの第２要素は、食品加工工程の終了後にグラス又はプラスチック容器から移動され、当該容器（３）はボトル又は食品容器として使用される。使用者は、中身を有する容器を持ち運ぶために、蓋部（７）の代わりの蓋を取り付けることもでき、ストローホルダを備える蓋部を使用でき、または洗うまでの間に容器に取り付けるための蓋部を使用することもできる。

いずれにせよ、本発明はこのような態様で実施でき、本発明はWi-Fi、Bluetooth（登録商標）または他のプロトコル又はインタフェースを通じたスマート制御装置によって制御できる。この場合、例えば必要なボタン、インジケータ、速度調節機のみ等、ブレンダーの構造を著しく簡略できる。ブレンダーの速度又はその変形モードは、上述した移動可能装置によって制御できる。この装置は保存可能であり、カクテルのレシピを提供し、及び各カクテルのプロセスモードを提供する。例えば、材料にバナナを含むカクテルのプロセスモードは、そのように設定でき、内容物が循環するようにブレードを反転し、バナナを最も効率よくプロセスする。

Claims (8)

1. 交番磁束及び磁気カップリングを使用してブレードアセンブリを回転する食品及び飲料製造装置であって、電気モータ又はステータと、任意で磁気カップリングの第１要素と、を備える基部と、蓋部及び磁気カップリングの第２要素と接続する回転ブレード又はショルダーを有する容器と、を備え、前記容器は前記蓋部が下方向を向くようにして設置でき、前記磁気カップリングの前記第２要素と前記蓋部とは統合されている、食品及び飲料製造装置。
2. 前記蓋部と統合された前記磁気カップリングの前記第２要素は、渦電流を引き起こす導電性の金属円盤を備える、請求項１に記載の食品及び飲料製造装置。
3. 前記蓋部と統合された前記磁気カップリングの第２要素は、少なくとも２つの永久磁石を備え、前記永久磁石は磁気カップリングを引き起こすように配置される、請求項１または２に記載の食品及び飲料製造装置。
4. 前記基部は、前記シャフトを中心として線対称に配置された少なくとも２つのコイルを備えるステータを収容し、前記コイルの巻線を流れる電流は少なくとも２つの永久磁石を備える回転子を回転させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の食品及び飲料製造装置。
5. 前記回転子の磁石及び前記磁気カップリングの第１要素とは、シャフトによって相互に接続されている、請求項４に記載の食品及び飲料製造装置。
6. 前記回転子の前記永久磁石は磁気カップリングの第１要素として動作する、請求項４に記載の食品及び飲料製造装置。
7. 前記基部は、前記容器と前記蓋部とを対応させる凹部を備え、前記磁気カップリングの前記第２要素はステータの電磁石によって発生する交番磁束の領域内に配置され、前記蓋部の内部に配置された前記磁気カップリングは前記電気モータの前記ステータとして動作し、前記蓋部に収容された前記磁気カップリングは前記電気モータの回転子として動作する、請求項１に記載の食品及び飲料製造装置。
8. 前記電気モータの速度は、前記基部に内蔵された無線で通信する携帯型端末によって制御され、前記電気モータの速度情報は無線通信で伝送される、請求項１から７のいずれか一項に記載の食品及び飲料製造装置。