JP4159931B2

JP4159931B2 - 選別機

Info

Publication number: JP4159931B2
Application number: JP2003153639A
Authority: JP
Inventors: 秀夫島田; 五十雄宮原; 誠司猪又
Original assignee: Exen Corp
Current assignee: Exen Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004351351A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉粒体の選別に利用されるものであり、特に精米の精選工程における整粒と砕米の選別のように、比重差があまりなく粒度の異なる粉粒体の選別に適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明の代表的用途である精米の精選においては、従来選別機としてロータリーシフターが多用されている。この機械はメッシュの異なる網を積み重ねた箱状選別機であり、３〜５Hzの加振周波数で箱全体を数十ミリの振幅で大きく揺することにより整粒と精米内に含まれる異物、砕米及び糠の選別を行うものである（例えば特開平５−１８５０３８号）。
また、選別孔を設けた多孔板で上下に仕切られた樋を振動させて選別するようにした装置も提案されている（特開平１１−１１４５０１号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ロータリーシフターは比較的低周波数の装置であるから、投入された精米が装置から完全に排出されるまでの時間が比較的長く、通常５〜１０分程度要している。しかるに、精米の精選工程においては銘柄変えがしばしば行われるが、別銘柄の精米を投入するまで５分以上の待機時間が必要となる。
一方、生産効率を上げるためには銘柄変えに要する待機時間を短縮する必要がある。
処理中の銘柄が完全に排出される前に別の銘柄を選別機に投入してしまうと、銘柄が混ざり、混交いわゆるコンタミという品質上の大問題につながるおそれがあり、生産効率向上と品質確保、信用維持との間で生産上のジレンマがあった。
また、整粒と砕米とは比重差があまりないので、これらを完全に分離するためには上記特開平１１−１１４５０１号の装置においては、選別のための樋を極めて長い距離とする必要がある。
【０００４】
この発明は、精米の投入後完全に排出されるまでの時間を短縮すること、そして装置を小型化することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
振動装置の連結された選別篩の上面に、粉粒体の移動を阻止する邪魔板を、粉粒体の投入側から排出側に向けて複数立設し、前記邪魔板と選別篩の上面との間に間隙を設け、前記邪魔板には複数の透孔を設けて、この発明の選別機を構成する。前記選別篩は、分離選別しようとする小粒のみが通過し得る孔を多数有するものであり、多孔板、メッシュなどで構成する。
前記邪魔板の高さ及び設置間隔は、後に詳説するように粉粒体に乱流が生じるようにすることが好ましく、処理しようとする粉粒体の大きさ、比重差を考慮して選定する。精米の選別に用いる場合、高さは３０ミリ〜９０ミリ程度、設置間隔は５０ミリ〜５００ミリ程度が適当と考えられる。
前記邪魔板は、等間隔に設置するほか、２枚の邪魔板を５０ミリ程度の短間隔で設置し、２枚の邪魔板の組を複数組等間隔で設置することも考えられる。
前記邪魔板と選別篩との間隙は、粉粒体を完全に排出するためのものであり、処理する粉粒体が通過し得る大きさとする。
【０００６】
更に、邪魔板は垂直板でもよいが、邪魔板の上部を粉粒体の投入側又は排出側に向けて屈曲させると一層乱流が発生しやすくなる（請求項２）。
精米の選別のためには、選別篩の加振振動数は２０ないし３０Hz、振幅を数ミリとすることが好ましい（請求項４）。
【０００７】
【作用】
この発明において、選別篩に投入された粉粒体は振動により排出側へ移動するが、運転開始当初には粉粒体は邪魔板と選別篩の間隙を通過して流れるが、前記間隙の大きさを、ここを通過し得る粉粒体量が供給粉粒体量よりも少なく調整しておくと、粉粒体の移動は邪魔板により阻止される。邪魔板の手前に粉粒体が滞留すると邪魔板を乗り越えて下流側へ移動するが、そのとき一部の粉粒体は邪魔板に阻止されて上流側へ移動し、下流側へ移動しようとする粉粒体の流れの下側へ入る。この動きにより邪魔板の上流側において粉粒体に乱流が発生し、粉粒体は攪拌される。また邪魔板の上縁を越えた上層流は邪魔板の透孔を通過した下層流の上に落下するので、攪拌効果が生じる。
すなわち、邪魔板がない場合は粉粒体は層流となり、砕米はその上層に滞留しがちであるが、乱流により下方への移動が促進されるので、選別効率が向上する。
したがって、ロータリーシフターや邪魔板のない振動選別機と比較して、より早い流速で粉粒体を流すことができ、邪魔板のない振動選別機よりも装置を小型化することができる。
【０００８】
【参考例】
図１において、振動箱１に多孔板で形成した選別篩２が配設してあり、選別篩２上に邪魔板４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆが等間隔で、粉粒体（精米）の移動方向と直角にかつ垂直に立設してある（以下邪魔板を総称するときは「邪魔板４」という）。
前記邪魔板４の下縁と選別篩の上面との間には、粉粒体が通過し得る間隙１１が設けてある。また、前記選別篩２には整粒が通過せず、砕米が通過する大きさの孔が多数設けてある。
前記振動箱１には振動機３が設置してあり、この振動機３は加振周波数２０〜３０Hzで数ミリの振幅を行うようにしてある。また、振動機３の振動の方向は矢印Ａで示すように選別篩２と斜めに交差するようにして、粉粒体（精米）に矢印Ｂ方向の推進力が発生するようにしてある。
なお、選別篩を僅かに傾斜させて推進力を得ることもできる。
図中符号５は粉粒体の投入口、６は粉粒体を選別篩２の全幅に分散させるための跳ね板、７は整粒の排出口、８は砕米の排出口である。
【０００９】
この参考例において、振動箱１を振動させた状態で精米を投入口５から投入すると、精米は跳ね板６により選別篩２の幅全体に分散する。選別篩上の精米は矢印Ｂ方向へ移動する。一部の精米は邪魔板下方の間隙１１を通過するが、間隙１１の大きさは、単位時間当たりここを通過しえる精米の量が供給される精米の量よりも少なく設定してあるので、間隙１１を通過できない精米は邪魔板４ａに遮られる。このとき邪魔板４ａに衝突した精米の一部は邪魔板に跳ね返されて上流側へ戻る。その結果、邪魔板４ａの手前では矢印Ｂ方向へ移動する精米と、逆方向へ移動する精米とが混在し、乱流が発生し、上層の精米と下層の精米とが入れ替わる。
この間に、下層の砕米は選別篩２の孔から落下して選別される。
邪魔板４ａの手前に多量の精米が滞留すると、上層の精米は邪魔板４ａを乗り越えて移動する。
邪魔板４ｂないし４ｆの手前においても前記と同様に乱流が発生し、上層の精米と下層の精米と入れ替わり、効率よく選別される。
最後の邪魔板４ｆを通過した精米は整粒であり、排出口７から排出される。また、選別篩２の孔から落下した砕米は排出口８から排出される。なお、砕米は選別篩２から振動箱１の底に落下し、振動箱２は振動しているので、選別された砕米もまた振動により矢印Ｂ方向へ移動し、自動的に排出口８へ到達する。
上記においては邪魔板４を垂直に設置したが、傾斜させることにより以下に示す実施形態１，２のような移動速度の調整を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態１】
図２は邪魔板４の下部に透孔９を設けるとともに、上部に屈曲部１０を形成したものである。
前記透孔９は、粉粒体が通過し得る大きさであれば、その具体的構成は問わない。図３のように邪魔板４に多数の透孔を設ける構造が考えられる。
前記屈曲部１０は上流側に向けて屈曲させてある。屈曲部１０の屈曲隅部内側は湾曲させ、粉粒体に自然な流れが生じるようにしてある。屈曲部１０の屈曲角度、幅は邪魔板４の高さ、設置間隔、処理する粉粒体の特性などを加味して、適切な乱流状態が生じるように決定する。
この実施形態においても邪魔板４と選別篩２との間に間隙が設けてあるが、図２においては省略してある。
【００１１】
この実施形態における粉粒体の流れは図２に示すとおりであるが、屈曲部１０が上流向きであることにより粉粒体は邪魔板を乗り越えにくく、移動速度は低下する。以下粉粒体を精米として説明する。
精米は矢印Ｂ方向に移動し邪魔板４に至る。初期段階では精米は間隙１１及び透孔９を通過するが、精米の流量が増加するにつれて邪魔板４の手前で精米が滞留する。このとき、邪魔板に移動を阻止された精米の一部は邪魔板４に跳ね返され、屈曲部１０に案内されて上流側へ逆流する。このとき、邪魔板の上縁を乗り越える流れ（上層流）とぶつかり下方へ押しやられる。その後邪魔板下部の流れ（下層流）と合流し、一部は透孔９を通過し、一部は再度邪魔板に阻止されて逆流して上記流れを繰り返す。
このように、邪魔板の上流側では乱流が起こり精米の上層流と下層流とが常時入れ替わることとなる。また邪魔板４の上縁を越えた上層流は邪魔板４の透孔９を通過した下層流の上に落下するので、攪拌効果も生じる。
この乱流と攪拌の現象により、選別篩２に接触する精米が常時頻繁に入れ替わり、選別が促進される。
【００１２】
【発明の実施の形態２】
図４、図５は邪魔板４の屈曲部１０を下流側へ屈曲させたものである。この実施形態においても乱流が生じることは図４に示すとおりであるが、屈曲部１０を下流側に向けてあるので、屈曲部１０を上流側に向けた実施形態１よりも、粉粒体が邪魔板４を乗り越えて移動しやすく、粉粒体の移動が促進される。
この実施形態においても邪魔板４と選別篩２との間に間隙が設けてあるが、図４においては省略してある。
【００１３】
上記各実施形態においては精米の選別を例に、整粒と砕米の選別を中心に説明したが、砕米を更に大砕米と小砕米に選別する場合であれば、選別篩、邪魔板及び排出口をもう一段追加すればよい。また、精米に限らず、粉粒体の選別したい粒度に応じて選別篩、邪魔板、排出口を階層構造に増やしていけば、所望の粒度の選別が可能である。
【００１４】
実施形態における加振振動数２０〜３０Hzは精米を目的としたときの一例であるが、一般的に従来から使用されているロータリーシフターの加振振動数３〜５Hzの約６倍以上としたことにより、選別篩２を通過する精米の速度が数倍に増加する。この結果、例えば１時間当たり１０トンの精米を選別する場合に、投入停止から完全排出までの時間がロータリーシフターでは約５分要していたものが、同等の選別精度で２分以下に短縮される。
【００１５】
【実施例】
幅１０００ミリ、長さ２０００ミリの選別篩の上面に幅１０００ミリ、高さ６０ミリの邪魔板を等間隔で垂直に設置し、精米の選別を行った。
その試験結果は表１の通りである。処理時間は１３３秒〜１４９秒と従来装置の１／２以下であるにもかかわらず、小砕米、大砕米共に除去率は目標の７０％を超え、満足できる結果が得られた。
なお、表１，２において、投入口のゲート開度であり、これにより投入流量を調整する。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【比較例】
幅１０００ミリ、長さ２０００ミリの選別篩を用い、邪魔板と配設せずに精米の選別を行った。
その試験結果は表２の通りであり、除去率は極めて低く、実用性は全くないものであった。
【００１８】
【表２】

【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、選別篩の上面に複数の透孔が設けられた邪魔板を設けたので、乱流を得ることができ、上層流と下層流とを頻繁に入れ替えることができ、選別効率が向上する。したがって、選別精度を低下させることなく処理速度（投入後排出までの時間）を上げることができるので、精選工程における銘柄変えに要する時間を短縮することができる。その結果、生産性が向上し、完全排出前に別銘柄を投入することにより生じるコンタミ問題を回避できる。
また、この発明の選別機は、邪魔板の形状、傾斜角度、設置間隔ね選別篩の孔の大きさを適宜選択することにより、各種粉粒体の選別を効率よく行うことができる。そして、選別篩、邪魔板、排出口を階層構造とすることにより、複数の粒度に選別することができ、全ての粒度において選別効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例の正面図
【図２】この発明実施形態１の一部拡大正面図
【図３】実施形態１に使用する邪魔板の一例の斜視図
【図４】この発明実施形態２の一部拡大正面図
【図５】実施形態２に使用する邪魔板の一例の斜視図
【符号の説明】
１振動箱
２選別篩
３振動機
４邪魔板
５投入口
６跳ね板
７排出口
８排出口
９透孔
１０屈曲部
１１間隙

Claims

振動装置の連結された選別篩の上面に、粉粒体の移動を阻止する邪魔板を、粉粒体の投入側から排出側に向けて複数立設し、前記邪魔板と選別篩の上面との間に粉粒体の通過間隙を設け、前記邪魔板には複数の透孔を設けた、選別機。
振動装置の連結された選別篩の上面に、粉粒体の移動を阻止する邪魔板を、粉粒体の投入側から排出側に向けて複数立設し、前記邪魔板と選別篩の上面との間に粉粒体の通過間隙を設け、前記邪魔板の上部は粉粒体の投入側又は排出側に向けて屈曲させた、選別機。
振動装置の連結された選別篩の上面に、粉粒体の移動を阻止する邪魔板を、粉粒体の投入側から排出側に向けて複数立設し、前記邪魔板と選別篩の上面との間に粉粒体の通過間隙を設け、前記邪魔板には複数の透孔を設け、前記邪魔板の上部は粉粒体の投入側又は排出側に向けて屈曲させた、選別機。
選別篩の加振振動数は２０ないし３０Ｈｚ、振幅を数ミリとした請求項１ないし３の何れか記載の選別機。