JP2008012458A - 粉粒体処理設備 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体を処理する粉粒体処理設備における粉粒体の生産効率を向上させ、温度変化によって溶融あるいは固結しやすい粉粒体の生産効率も向上させる。
【解決手段】サイロ２、粉砕機３、ラインシフタ４、計量機５、処理装置６を一の系統に有する粉糖処理設備１には、前記系統の下流側に真空ポンプ７が設けられている。真空ポンプ７によって、原料及び粉糖は吸引圧送され、前記系統内の各機器及び配管内は負圧となる。これによって、各機器と配管の接続部分に外側への圧力負荷がかからず、粉粒体の漏出を防止できる。さらに負圧であるため、各機器と配管内の空気の温度は上昇しない、あるいは上昇しても従来に比べて極めて上昇が小さい。したがって、温度変化によって溶融あるいは固結しやすい粉糖でも、各機器と配管内において、溶融したり固結することはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉粒体に所定の処理を行う設備に関する。

例えば小麦、蕎麦、豆類、コーン等の原料を粉砕して、例えば食品、化学品、医薬品等の粉粒体を製粉したり、これらの粉粒体を混合する等の所定の処理を行う粉粒体処理設備では、原料を粉砕する粉砕機が当該処理設備の外に設けられていた。したがって、このような粉粒体処理設備では、処理設備の外で原料を粉砕した後に粉砕した粉粒体を処理設備に輸送する必要があり、製粉や混合等の所定の処理を行う効率が悪かった。

そこで従来から、粉砕機をインラインに設けた粉粒体処理設備が提案されてきた（特許文献１）。小麦の製粉を例に説明すると図４に示したように、粉粒体処理設備である製粉設備１００には、原料投入口１１０の下流に、粉粒体を粉砕するインラインミル１０１と、粉砕された粉粒体をふるい分けするインラインシフタ１０２が、直列的に交互に例えば３段に接続されて平面的に配置されている。インラインシフタ１０２では、製品としての粒度（粒の大きさ）を満たす粉粒体は排出口１０２ａから排出され、さらに細かく粉砕されることが必要な粉粒体は出口１０２ｂから次段のインラインミル１０１に移送されるようになっている。

３段目のインラインシフタ１０２の下流には、インラインミル１０１と、粉粒体と空気を分離するレシーバフィルタ１０３がこの順に配置されている。レシーバフィルタ１０３で回収された粉粒体のうち、製品としての粒度を満たす粉粒体は、レシーバフィルタ１０３内のフィルタ（図示せず）でふるい分けられ排出口１０３ａから排出される。製品としての粒度を満たさない粉粒体は、出口１０３ｂから排出され、廃棄装置１０５に移送されて廃棄される。

また、原料投入口１１０と１段目のインラインミル１０１の間の配管１０６、及び各段のインラインシフタ１０２とインラインミル１０１の間の配管１０８には、粉粒体を空気移送するための空気を取り込む空気取込口１０４が設けられている。粉粒体は、空気取込口１０４から取り込まれた空気と共に、インラインミル１０１の内部に設けられた回転盤及び回転羽部材（図示せず）により発生する風力と、インラインシフタ１０２の出口１０２ｂに設けられた例えばファンあるいはブロワ等の圧送アダプタ（図示せず）により発生する空気圧によって、製粉設備１００内を圧送される。このように発生した粉粒体を圧送するための空気圧は、レシーバフィルタ１０３で受け止められ消滅する。

特開２００５−０６６５５２号公報

しかしながら、上記したように、インラインミル１０１の内部に設けられた回転盤及び回転羽部材（図示せず）により発生する風力と、インラインシフタ１０２の出口１０２ｂに設けられた圧送アダプタ（図示せず）によって配管内を圧送する方式では、インラインミル１０１の出口１０１ａとインラインシフタ１０２の出口１０２ｂの空気、並びに配管１０７、１０８内は正圧になる。そのため、出口１０１ａと配管１０７との接続部分、及び出口１０２ｂと配管１０８との接続部分に外側への圧力負荷かがかかり、当該接続部分から粉粒体が漏出するおそれがあった。

また、出口１０１ａと配管１０７との接続部分、及び出口１０２ｂと配管１０８との接続部分において、空気が正圧になるので空気の温度が上昇し、粉粒体が例えば粉糖のような温度変化によって溶融あるいは固結しやすい物質である場合、粉粒体が溶融したり固結するおそれがあった。このため従来は、例えばグラニュー糖から粉糖に粉砕する場合、粉粒体処理設備の外に設けられた粉砕機で粉砕されていた。その後、粉糖は粉粒体処理設備に投入され、例えば他の粉粒体と混合する等の所定の処理が行われていた。しかしながら、粉糖は粉砕機から粉粒体処理設備に輸送される間でも溶融したり固結しやすいため、タンクローリー等での輸送は困難である。そのため従来は、凝固防止剤であるコンスターチあるいはデキストリンを粉糖に混ぜて袋にパッキングして輸送するようにしている。しかしながらそうすると、製品に本来不要なコンスターチあるいはデキストリンを混入しているので、コストの問題や本来不要の物質を混ぜてしまう問題が起こり、好ましくない。さらにパッキングされた粉糖の開袋、計量、粉体処理設備への投入、投入容器の洗浄、袋の処理、粉塵対策等の作業が余分に発生し、余計な工程が増え生産効率が低下する。しかもこれらの作業スペースを確保しなければならないという問題もあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、粉粒体を処理する粉粒体処理設備における粉粒体の生産効率を向上させ、さらに例えば粉糖のように温度変化によって溶融あるいは固結しやすい粉粒体の処理に対する生産効率も向上させることを目的としている。

前記の目的を達成するため、本発明の粉粒体処理設備は、少なくとも原料を貯留するサイロと、前記サイロから供給される原料を粉粒体に粉砕する粉砕機と、
前記粉砕された粉粒体をその粒度毎にふるい分けするラインシフタと、前記粉粒体に所定の処理を行う処理装置と、を一の系統内に有する粉粒体処理設備であって、前記系統内を負圧にして、前記原料及び粉粒体を前記系統内で移送するための吸引装置を前記系統の下流側に有することを特徴としている。ここで系統とは、配管やチューブによって結ばれたラインのことをいい、必ずしも直線状である必要はなく、適宜枝分かれしていてもよい。

粉粒体処理設備に設けられた吸引装置によって吸引された空気と共に、粉粒体は粉粒体処理設備の各機器内と各機器を接続する配管内を移送される。この場合吸引空気による移送となるために、各機器内と配管内の空気圧が常に負圧となる。したがって、機器と配管の接続部分に外側への圧力負荷がかからず、粉粒体の漏出を防止できる。さらに系統内は負圧であるため、各機器内と配管内の空気の温度が上昇しない、あるいは上昇しても従来に比べて極めて上昇が小さいので、粉粒体が例えば粉糖のような温度変化によって溶融あるいは固結しやすい物質である場合でも、粉粒体が溶融したり固結することを防止することができる。粉粒体が固形の粉粒状態を維持できるため、各機器内や配管内に粉粒体が滞留せず円滑に移送される。したがって、粉粒体処理設備における粉粒体の生産効率を向上させることができる。

前記ラインシフタによりふるい分けられた粉粒体を計量して、設定量の粉粒体を前記処理装置に供給する計量機をさらに前記系統に有していてもよい。この場合、ラインシフタによって所定の処理に必要な粒度毎にふるい分けられた粉粒体を、必要な量だけ前記処理装置に供給することができる。従来は粉粒体設備の外に設置されていた計量機から当該処理設備に輸送していたが、このような輸送を省略することができ、粉粒体処理設備における粉粒体の生産効率をさらに向上させることができる。

前記計量機の内部には、前記粉粒体を集塵するためのフィルタが設けられていてもよい。フィルタは粉粒体と空気を分離させることができ、粉粒体のみを回収することができる。また、従来のレシーバフィルタ（集塵機）を別に設ける必要がなく、粉粒体処理設備の省スペース化を実現でき、設備コストを削減することができる。

前記サイロと前記粉砕機との間に、前記原料と空気を分離するサイクロン装置をさらに前記系統に有していてもよい。サイクロン装置を粉粒体処理設備内に設けることにより、粉砕機に原料のみを供給することができ、粉砕機において効率よく原料を粉砕することができる。

前記サイクロン装置には、前記分離された空気を排気する真空ポンプが接続されていてもよい。真空ポンプの空気の吸引によって、サイクロン装置で分離された空気を強制的に排気することができ、サイクロン装置において原料と空気を効率よく分離することができる。

前記粉粒体処理設備は、前記粉粒体を移送する配管の内部と同じ温度及び湿度に保たれた屋内に設置されてもよい。粉粒体処理設備を配管内部と外部が同じ温度及び湿度になるように調整した屋内に設置すれば、配管に結露の発生を防止することができる。したがって、粉粒体が溶融し、あるいは凝固することを防止することができる。

本発明の粉粒体処理設備によれば、各機器と配管の接続部分からの粉粒体の漏出を防止できる。また、粉粒体が例えば粉糖のような温度変化によって溶融あるいは固結しやすい物質である場合でも、各機器内と配管内において、粉粒体が溶融したり固結することを防止することができる。したがって、粉粒体処理設備における粉粒体の生産効率を向上させることができる。また、粉粒体を所定の処理に必要な粒度毎に必要量を処理装置に供給することができる。さらに、粉粒体処理設備の省スペース化を実現することができ、設備コストを削減することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる粉粒体処理設備としての粉糖処理設備１の系統の概略を示している。本粉糖処理設備１は、原料としてのグラニュー糖を粉糖に粉砕し、粉糖を例えば他の粉粒体と混合する等の所定の処理を行う粉糖処理設備である。

粉糖処理設備１は、原料であるグラニュー糖を貯留するサイロ２を例えば２基有している。サイロ２の上部には、グラニュー糖を投入する入口部２ａが設けられている。入口部２ａの上流には、グラニュー糖を輸送するタンクローリー等からグラニュー糖を受け入れるローリー受入口１０が設けられている。入口部２ａとローリー受入口１０は、例えばステンレスの配管２６により接続されている。サイロ２の下部には、グラニュー糖を排出する出口部２ｂが設けられている。出口部２ｂには、外部の空気を取り込んでグラニュー糖を供給するスクリューフィーダー１１が接続されている。スクリューフィーダー１１には、グラニュー糖を移送する配管２０が接続されている。各配管２０、２０には、各サイロ２、２から供給されるグラニュー糖の移送量を調節する原料調節弁１２、１２がそれぞれ設けられている。各配管２０、２０は、各原料調節弁１２、１２の下流側で配管２１の一端に接続され合流している。なおサイロ２の貯留部２ｃには、貯留部２ｃの表面の結露を防止することができる布製サイロを使用するのが好ましい。

配管２１の他端は、グラニュー糖を粉糖に粉砕する粉砕機３の入口部３ａに接続される。粉砕機３の入口部３ａは、配管２１がどの角度から進入しても入口部３ａと接続できるように、ユニバーサルジョイントとしてもよい。粉砕機３には、例えば高速回転式の粉砕機が用いられる。高速回転式の粉砕機では、例えば複数のピンが設けられた回転盤（図示せず）を有する粉砕室にグラニュー糖を投入し、回転盤を高速回転させてグラニュー糖とピンの衝突によってグラニュー糖が粉砕されて粉糖が生成される。この粉砕機３によると、回転盤の回転数を制御することにより、粉砕された粉糖の粒度を調節することができる。粉砕機３には、粉糖が排出される出口部３ｂが設けられ、出口部３ｂには粉糖を移送する配管２２の一端が接続されている。

配管２２の他端は、粉砕機３で粉砕された粉糖をふるい分けて所定の処理に必要な粒度の粉糖を供給するラインシフタ４の入口部４ａに接続されている。ラインシフタ４の内部には、必要粒度の網目を有したシーブ（図示せず）が設けられており、粉糖が粒度毎にふるい分けられる。シーブを通過した粉糖を排出するラインシフタ４の出口部４ｂには、粉糖を移送する配管２３の一端が接続されている。

配管２３の他端では、例えば２本の配管２４、２４に分岐される。各配管２４、２４には、ラインシフタ４から供給される粉糖の粒度に基づいてどの計量機５に粉糖を輸送するかを選択する、ライン選択弁１３、１３が設けられている。

各配管２４、２４の他端は、計量機５、５の入口部５ａ、５ａにそれぞれ接続されている。計量機５は、ラインシフタ４から供給された粉糖を計量して、処理装置６における所定の処理に必要な量を供給する。計量機５は、粉糖処理設備１内に例えば２基設けられている。計量機５の内部には、粉糖と空気を分離して粉糖を集塵するフィルタ（図示せず）が設けられている。

計量機５の上部には、サイロ２から計量機５まで、グラニュー糖及び粉糖を吸引移送する真空ポンプ７が設けられている。計量機５と真空ポンプ７は、例えばステンレスの配管２７により接続されている。なお真空ポンプ７には、空気移送用の吸引ブロワを用いてもよい。

計量機５の出口部５ｂには、空気を取り込んで粉糖を供給するスクリューフィーダー１４が接続されている。スクリューフィーダー１４の下流には粉糖の輸送経路を開閉するロータリーバルブ１５が設けられ、さらにロータリーバルブ１５の下流には粉糖に混じった不要金属を除去するマグネット装置１６が設けられている。マグネット装置１６には、粉糖を移送する配管２５の一端が接続されている。

配管２５の他端は、粉糖に所定の処理が行われる処理装置６の入口部６ａに接続される。処理装置６としては、例えば粉糖処理設備１で製造された粉糖と他の粉粒体を混合するミキサー等が用いられる。

なお、前記の配管２０、２０、２１、２２、２３、２４、２５は例えば外径が６０ｍｍから１１５ｍｍであり、配管の材料としては例えばステンレス、ゴム等が用いられる。

本実施の形態にかかる粉糖処理設備１は以上のように構成されており、次にこの粉糖処理設備１で行われる粉糖の処理について、図２に示したフローに基づいて説明する。

タンクローリー等によって輸送されたグラニュー糖は、ローリー受入口１０から配管２６を通ってサイロ２の入口部２ａに移送される。移送されたグラニュー糖は、貯留部２ｃに貯留される（図２（Ｓ１））。

粉糖処理設備１において粉糖の処理を開始する場合、先ず使用するサイロ２の原料調節弁１２と計量機５のライン選択弁１３を開け、真空ポンプ７を稼動させる。真空ポンプ７は、スクリューフィーダー１１から取り込んだ空気と共に、サイロ２から計量機５まで、グラニュー糖及び粉糖を吸引移送する。ここで真空ポンプ７の吸引力の設定は、粉砕機３の回転盤の回転数の設定に基づいて行われる。すなわち、粉砕機３の回転盤の回転により発生する風量よりも大きい吸引力に設定する。したがって、粉糖処理設備１の各機器及び配管の内部の空気圧は常に負圧となる。

サイロ２から排出されたグラニュー糖は、スクリューフィーダー１１及び配管２０及び配管２１を通って、粉砕機３の入口部３ａに移送される。この際、グラニュー糖の移送量は、配管２０に設けられた原料調節弁１２の開度によって調節される。

粉砕機３の入口部３ａに移送されたグラニュー糖は、粉砕機３内において粉糖に粉砕される（図２（Ｓ２））。この際、粉糖は処理装置６における処理に必要な粒度に調節される。粉砕された粉糖は、粉砕機３の出口部３ｂから排出され配管２２を通ってラインシフタ４の入口部４ａに移送される。なお、例えば２基の処理装置６における所定の処理に必要な粉糖の粒度が異なる場合、粉砕機３で粉砕される粉糖は、複数の粒度に粉砕されるように調節されてもよい。

ラインシフタ４の入口部４ａに移送された粉糖は、ラインシフタ４の内部に設けられたシーブによって粒度毎にふるい分けられる（図２（Ｓ３））。このシーブを通過した粉糖は、ラインシフタ４の出口部４ｂから排出され配管２３及び配管２４を通って計量機５の入口部５ａに移送される。またラインシフタ４では、万が一粉糖に不純物が混じっていた場合、シーブによる粉糖のふるい分けの際に、その不純物も同時に除去されている。この不純物以外の粉糖はすべて計量機５に移送される。

配管２４において粉糖を移送中、配管２４に設けられたライン選択弁１３により、例えば２基の計量機５のうち、ラインシフタ４から排出された粉糖が移送される計量機５が選択される。この選択は、移送される粉糖の粒度が、処理装置６における所定の処理に必要な粒度に適合するように選択される。

計量機５の入口部５ａに移送された粉糖は、計量機５の内部に設けられたフィルタによって空気と分離されて集塵される。計量機５では、処理装置６における処理に必要な粉糖の量を計量する（図２（Ｓ４））。粉糖の処理が行われるときにロータリーバルブ１５が開き、粉糖は計量機５の出口部５ｂから排出され、スクリューフィーダー１４、ロータリーバルブ１５、マグネット装置１６、配管２５を通って処理装置６の入口部６ａに輸送される。なお万が一、不要金属が粉糖に混じっていても、マグネット装置１６で除去される。

処理装置６の入口部６ａに輸送された粉糖は、処理装置６において例えば他の粉粒体との混合等の処理が行われる（図２（Ｓ５））。

以上のように、本実施の形態の粉糖処理設備１によると、粉糖は、真空ポンプ７による吸引圧送で、粉糖処理設備１の各機器内と各機器を接続する配管内を移送される。したがって、各機器内と配管内の空気圧が常に負圧となる。この場合、各機器と配管の接続部分に外側への圧力負荷がかからず、粉粒体の漏出を防止できる。さらに負圧であるため、各機器と配管内の空気の温度は上昇しない、あるいは上昇しても従来に比べて極めて上昇が小さい。したがって、粉粒体が例えば粉糖のような温度変化によって溶融あるいは固結しやすい物質である場合でも、溶融したり固結することはない。
このように粉粒体が溶融したり固結するおそれがないため、これらを防止するために粉糖に混入させるコンスターチあるいはデキストリンが不要となる。したがって、本来不要なものを含まない純粋な製品を提供することができる。また、既述したように粉糖処理設備の外で粉糖を粉砕する必要がなくなり、粉糖をパッキングして輸送する必要がない。したがって、パッキングされた粉糖の開袋、計量、粉体処理設備への投入、投入容器の洗浄、袋の処理、粉塵対策等の従来の作業が余分に発生せず、しかもこれらの作業スペースを確保する必要もない。
また、計量機５を同一系統内に、すなわちインラインに設けているので、粉砕機３とラインシフタ４によって所定の処理に必要な粒度に粉砕されふるい分けられた粉糖を計量して、その処理に必要な量を処理装置６に供給することができる。
また、計量機５の内部には、粉糖を集塵するためのフィルタが設けられているため、従来ようにレシーバフィルタを別に設ける必要がなく、粉糖処理設備１の省スペース化を実現でき、設備コストを削減することができる。
さらに、粉糖処理設備１では、原料はグラニュー糖の状態でサイロ２に貯留されるので、保管が容易である。

次に他の実施の形態の粉粒体処理設備について、図３に基づいて説明する。図３は、他の実施の形態にかかる粉粒体処理設備としての粉糖処理設備３０の系統の概略を示している。

粉糖処理設備３０は、前記した粉糖処理設備１におけるサイロ２と粉砕機３の間に、グラニュー糖と空気を分離するサイクロン装置３１をさらに設置したものである。サイロ２からのグラニュー糖を移送する配管２１は、サイクロン装置３１の入口部３１ａに接続される。サイクロン装置３１の出口部３１ｂの下流には、グラニュー糖の粉砕機３への移送経路を開閉するロータリーバルブ３２が設けられている。ロータリーバルブ３２には配管３３の一端が接続され、配管３３の他端は粉砕機３の入口部３ａに接続されている。配管３３は例えば外径が６０ｍｍから１１５ｍｍであり、配管の材料としては例えばステンレス、ゴム等が用いられる。

さらにサイクロン装置３１には、グラニュー糖と分離された空気を排気する真空ポンプ３４が設けられている。サイクロン装置３１と真空ポンプ３４は、例えばステンレスの配管３５により接続されている。その他の構成は、図１に示す粉糖処理設備１と同一である。

他の実施の形態にかかる粉糖処理設備３０は以上のように構成されており、次にこの粉糖処理設備３０のサイクロン装置３１におけるグラニュー糖の処理方法について説明する。

サイロ２に貯留されたグラニュー糖は、真空ポンプ３４によってスクリューフィーダー１１から取り込まれた空気と共に、配管２０及び配管２１を通ってサイクロン装置３１の入口部３１ａに移送される。サイクロン装置３１では、投入されたグラニュー糖と空気が旋回され、その旋回の際に発生する遠心力とグラニュー糖の重力を利用してグラニュー糖と空気は分離される。分離された空気は真空ポンプ３４によって強制排気される。そして、粉砕機３による粉糖の精製が必要なときにロータリーバルブ３３が開き、分離されたグラニュー糖は配管３３を通って粉砕機３の入口部３ａに移送される。

以上のように、上述した粉糖処理設備３０によると、サイクロン装置３１を設けることによって、粉砕機３にグラニュー糖のみを供給することができ、粉砕機３において効率よくグラニュー糖を粉砕することができる。また、真空ポンプ３４によって、サイクロン装置３１で分離された空気が強制的に排気されるため、サイクロン装置３１においてグラニュー糖と空気を効率よく分離することができる。

前記粉糖処理設備１及び粉糖処理設備３０は、グラニュー糖及び粉糖を移送する配管２０、２１、２２、２３、２４、２５、３３の内部と同じ温度及び湿度に保たれた屋内に設置されることが好ましい。これによって、配管２０、２１、２２、２３、２４、２５、３３に結露が発生するのを防止することがきる。したがって、配管内を移送されるグラニュー糖及び粉糖が溶融し、あるいは凝固することをより一層確実に防止することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、特に温度変化によって溶融あるいは固化しやすい粉粒体を処理する設備に有益である。

本実施の形態にかかる粉糖処理設備の系統の概略図である。 粉粒体の処理方法についてのフローである。 他の実施の形態にかかる粉粒体処理設備の系統の概略図である。 従来の粉粒体処理設備の系統の概略図である。

符号の説明

１ 粉糖処理設備
２ サイロ
３ 粉砕機
４ ラインシフタ
５ 計量機
６ 処理装置
７ 真空ポンプ
３０ 粉糖処理設備
３１ サイクロン装置
３４ 真空ポンプ

Claims (6)

1. 少なくとも原料を貯留するサイロと、
   前記サイロから供給される原料を粉粒体に粉砕する粉砕機と、
   前記粉砕された粉粒体をその粒度毎にふるい分けするラインシフタと、
   前記粉粒体に所定の処理を行う処理装置と、を一の系統内に有する粉粒体処理設備であって、
   前記系統内を負圧にして、前記原料及び粉粒体を前記系統内で移送するための吸引装置を前記系統の下流側に有することを特徴とする、粉粒体処理設備。
2. 前記ラインシフタによりふるい分けられた粉粒体を計量して、設定量の粉粒体を前記処理装置に供給する計量機をさらに前記系統に有することを特徴とする、請求項１に記載の粉粒体処理設備。
3. 前記計量機の内部には、前記粉粒体を集塵するためのフィルタが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の粉粒体処理設備。
4. 前記サイロと前記粉砕機との間に、前記原料と空気を分離するサイクロン装置をさらに前記系統に有することを特徴とする、請求項１〜３に記載の粉粒体処理設備。
5. 前記サイクロン装置には、前記分離された空気を排気する真空ポンプが接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の粉粒体処理設備。
6. 前記粉粒体処理設備は、前記粉粒体を移送する配管の内部と同じ温度及び湿度に保たれた屋内に設置されることを特徴とする、請求項１〜５に記載の粉粒体処理設備。

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