JP4699428B2 - 繊維捕獲部材及びこれを備えた異物分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、網上を移動することにより、上記網を通過する前の粉体中に含まれる繊維を捕獲する繊維捕獲部材及びこれを備えた異物分離装置に関するものである。

網上に粉体を載せた状態で当該網を振動させることにより、粉体が網を通過し、粉体中に混入している網目よりも大きい異物を網上に分離することができるような異物分離装置が知られている。この種の異物分離装置は、例えば澱粉などの食品として使用されるような粉体から異物を分離する際などにも用いられる。

澱粉などの粉体は、一般的に、ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成繊維により形成されたフレキシブルコンテナバッグと呼ばれる袋に詰めた状態で運搬される。このフレキシブルコンテナバッグは、非常に丈夫な袋ではあるが、一定方向の外力に対して裂けやすいという特性を有しているため、裂け落ちた合成繊維が粉体中に混入するおそれがあった。また、縫製に使用される糸くずも粉体中に混入するおそれがあった。このように、フレキシブルコンテナバッグ内の粉体中に合成繊維や糸くずなどの各種繊維が異物として混入するのは好ましくなく、特に食品として使用される澱粉などの粉体の場合には、異物が混入してはならない。

粉体中に混入している繊維を粉体から分離する方法としては、例えば下記特許文献１〜４に開示されているような方法がある。
特開２００５−９５８２５号公報 特開平３−２０２１６２号公報 特開昭５２−１１４７１２号公報 特開昭５４−１１１８５号公報

しかしながら、特許文献１〜３に開示されているような方法は、いずれも液体中に混入している繊維を分離する方法であるため、乾いた状態の粉体から繊維を分離する際には採用することができない。

乾いた状態の粉体から繊維を分離する方法としては、特許文献４に開示されているような風力選別を採用することが考えられる。しかし、このような方法を採用する場合には、粉体と繊維との比重差が大きくなければならないため、澱粉などの比重が比較的小さい粉体からは繊維を良好に分離することができないといった問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、乾いた状態の粉体から繊維を良好に分離することができる繊維捕獲部材及びこれを備えた異物分離装置を提供することを目的とする。

第１の本発明に係る繊維捕獲部材は、網上を移動することにより、上記網を通過する前の粉体中に含まれる繊維を捕獲する繊維捕獲部材であって、上記網上を移動する本体と、上記本体の表面に形成され、それぞれ先端部に屈曲部又は湾曲部を有する鉤状の複数の突起とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、繊維捕獲部材の本体が網上で移動することにより、当該本体の表面に形成されている複数の突起によって、網を通過する前の粉体に含まれる繊維を捕獲することができる。各突起は、先端部に屈曲部又は湾曲部を有する鉤状に形成され、例えば面ファスナのフック面に形成されている突起と同様の構成を有している。したがって、網上で乾いた状態の粉体に接触するように繊維捕獲部材を移動させることにより、当該粉体に含まれる繊維を各突起に付着させることができるので、粉体から繊維を良好に分離することができる。なお、上記移動には、回転が含まれるものとする。

第２の本発明に係る繊維捕獲部材は、上記複数の突起が、合成繊維により形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、繊維同士の摩擦に基づいて発生する静電気によって、粉体に含まれる繊維を各突起に良好に付着させることができる。したがって、乾いた状態の粉体からさらに良好に繊維を分離することができる。

第３の本発明に係る繊維捕獲部材は、上記本体の表面が、円筒面又は球面により形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、繊維捕獲部材の本体を網上で転動させることができるので、本体を網上で円滑に移動させ、当該本体の表面に形成されている複数の突起によって粉体に含まれる繊維を良好に捕獲することができる。

第４の本発明に係る異物分離装置は、粉体中に含まれる異物を粉体から分離するための異物分離装置であって、粉体を通過させる第１の網と、上記第１の網を振動させる駆動部と、振動する上記第１の網上を移動することにより、当該第１の網を通過する前の粉体に含まれる繊維を捕獲する繊維捕獲部材とを備え、上記繊維捕獲部材が、上記第１の網上を移動する本体と、上記本体の表面に形成され、それぞれ先端部に屈曲部又は湾曲部を有する鉤状の複数の突起とを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、繊維捕獲部材の本体を第１の網上で移動させることにより、当該本体の表面に形成されている複数の突起によって、第１の網を通過する前の粉体に含まれる繊維を捕獲することができる。各突起は、先端部に屈曲部又は湾曲部を有する鉤状に形成され、例えば面ファスナのフック面に形成されている突起と同様の構成を有している。したがって、第１の網上で乾いた状態の粉体に接触するように繊維捕獲部材を移動させることにより、当該粉体に含まれる繊維を各突起に付着させることができるので、粉体から繊維を良好に分離することができる。

第５の本発明に係る異物分離装置は、上記第１の網よりも細かい網目により形成され、上記第１の網を通過した粉体を通過させる第２の網を備え、上記駆動部が、上記第１及び第２の網を振動させることを特徴とする。

このような構成によれば、第１の網を通過する前の粉体に含まれる繊維を繊維捕獲部材により捕獲した後、第１の網を通過した粉体が第２の網を通過する際に、当該粉体に含まれている繊維以外の異物を第２の網上に分離することができる。このように、粉体から異物を分離するよりも前に、当該粉体に含まれる繊維を捕獲することにより、網に与えられる振動又は異物との接触等により粉砕される前に繊維を捕獲することができる。繊維が粉砕されて微細化すると捕獲するのが困難になるため、上記のように粉体から異物を分離するよりも前に繊維を捕獲することによって、粉体から繊維をより良好に分離することができる。

第６の本発明に係る異物分離装置は、上記繊維捕獲部材が、上記第１の網の振動によって当該第１の網上を移動することを特徴とする。このような構成によれば、第１の網の振動によって繊維捕獲部材を移動させることができるので、繊維捕獲部材を移動させるための手段を別途設ける必要がなく、異物分離装置の製造コストを低減することができる。

本発明によれば、網上で乾いた状態の粉体に接触するように繊維捕獲部材を移動させることにより、当該粉体に含まれる繊維を各突起に付着させることができるので、粉体から繊維を良好に分離することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る異物分離装置１の構成例を示したブロック図である。この異物分離装置１は、上下方向に並べて配置された上段篩２及び下段篩３を備えており、上段篩２の上方から澱粉などの粉体１０を供給することにより、その粉体１０に混入している異物を上段篩２及び下段篩３によって分離することができるようになっている。粉体１０に混入する異物としては、粉体１０の製造時や梱包時などに混入する可能性のある金属片、木片、石などが考えられる。

上段篩２には、水平方向に延びる第１の網としての上段網２１が備えられている。この上段網２１には複数の網目が形成されており、上方から供給される粉体１０が上段網２１の網目を通過することにより、粉体１０に混入している比較的大きい異物を上段網２１上に分離することができる。

下段篩３には、水平方向、すなわち上段網２１に対して平行に延びる第２の網としての下段網３１が備えられている。この下段網３１には、上段網２１よりも細かい複数の網目が形成されており、上段網２１を通過した粉体１０は、当該下段網３１をさらに通過するようになっている。したがって、粉体１０に含まれる異物のうち、上段網２１の網目を通過した比較的小さな異物は、粉体１０が下段網３１を通過する際に当該下段網３１上に分離されるようになっている。ただし、下段網３１は、上段網２１に対して平行に延びるような構成に限らず、上段網２１に対して傾斜方向に延びるような構成であってもよい。

上段篩２及び下段篩３は、振とう機４の駆動によって上下方向又は水平方向に振動するようになっている。このように上段篩２及び下段篩３をそれぞれ振動させることにより、粉体１０が上段網２１及び下段網３１を良好に通過し、粉体１０から異物を分離する処理を円滑に行うことができる。振とう機４の駆動は、プロセッサからなる制御部５により制御されるようになっており、振とう機４及び制御部５は、上段篩２及び下段篩３を振動させるための駆動部を構成している。ただし、上段篩２及び下段篩３などの各篩ごとに、それぞれを振動させるための振とう機４を別個に設けてもよい。

澱粉などの粉体１０は、一般的に、ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成繊維により形成されたフレキシブルコンテナバッグ１１と呼ばれる袋に詰めた状態で運搬される。このフレキシブルコンテナバッグ１１は、非常に丈夫な袋ではあるが、一定方向の外力に対して裂けやすいという特性を有しているため、裂け落ちた合成繊維が粉体１０中に混入するおそれがある。また、フレキシブルコンテナバッグ１１の縫製に使用される糸くずも粉体１０中に混入するおそれがある。そこで、本実施形態では、粉体１０に含まれる繊維、特に合成繊維を捕獲するための繊維捕獲部材６が、上段篩２の上段網２１上に設けられている。ここで、繊維捕獲部材６により捕獲可能な繊維としては、合成繊維のような比較的細い繊維に限らず、合成繊維よりも太い繊維、例えば複数本の繊維からなる糸くずなども含まれるものとする。

繊維捕獲部材６は、上段篩２が振動されることにより、その振動によって図１に矢印で示すように上段網２１上を水平方向に移動するようになっている。したがって、上段網２１上にある粉体１０、すなわち上段網２１を通過する前の粉体１０に対して、水平方向に移動する繊維捕獲部材６を広範囲にわたって接触させることができるので、その粉体１０に含まれるより多くの繊維を繊維捕獲部材６で捕獲することができる。このように、上段篩２の振動によって繊維捕獲部材６を移動させることにより、繊維捕獲部材６を移動させるための手段を別途設ける必要がないので、異物分離装置１の製造コストを低減することができる。

図２は、繊維捕獲部材６の一構成例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部拡大側面図を示している。図２（ａ）に示すように、この繊維捕獲部材６は、円柱状の本体６１と、この本体６１の外周面に巻き付けられたフック面材６２とを備えている。本体６１は、円柱状に形成されることにより外周面が円筒面となっているため、上段網２１上を円滑に転動することができる。ただし、本体６１とフック面材６２が別個に形成された構成に限らず、例えば髪を巻き付けて使用されるホットカーラーのように、本体６１とフック面材６２が一体的に形成された構成であってもよい。

フック面材６２は、面ファスナのフック面を形成する部材であり、その表面には複数の突起６２Ａが形成されている。各突起６２Ａは、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成繊維により、先端部に湾曲部６２Ｂを有する略Ｊ字状の細い鉤状に形成されている。言い換えれば、各突起６２Ａは、一端部がフック面材６２の表面に固定されるとともに、他端部が自由端とされることによって、フック面材６２により片持ち支持された弾性体からなり、上記自由端側の端部に湾曲部６２Ｂを有している。これらの突起６２Ａの湾曲部６２Ｂがフックとして機能し、粉体１０に含まれる繊維が各突起６２Ａの湾曲部６２Ｂ近傍に引っ掛かることにより、繊維が良好に捕獲されるようになっている。

繊維捕獲部材６は、その外周面が上段網２１の上面に対向するように上段網２１上に載置されることにより、当該上段網２１上で転動可能となる。すなわち、繊維捕獲部材６は、上段網２１上に置かれているだけであるため、上段篩２から自由に取り出すことができる。したがって、繊維捕獲部材６の各突起６２Ａによって多数の繊維が捕獲され、繊維の捕獲能力が低下した場合には、その繊維捕獲部材６を上段篩２から取り出して、新しい繊維捕獲部材６に容易に交換することができる。ただし、繊維の捕獲能力が低下した場合に、繊維捕獲部材６を交換するのではなく、繊維捕獲部材６の各突起６２Ａに付着している繊維を取り除くことにより、同一の繊維捕獲部材６を複数回繰り返して使用することも可能である。

下記表１は、図２の繊維捕獲部材６を用いて粉体１０中の繊維を捕獲する実験を行った結果を示している。この実験は、粉体１０として粒径が２０〜３０μｍの澱粉を使用し、当該澱粉１００ｇに１０本の繊維を混入させて網上に供給するとともに、当該網上に繊維捕獲部材６を置いた場合と置かない場合とでそれぞれ網を振動させることにより行ったものである。上記繊維としては、直径が約２０〜３０μｍ、長さが１ｃｍ以上の糸くずを使用した。また、上記網における各網目の径は、２５０μｍである。

網上に繊維捕獲部材６を置いた場合については、網を水平方向に３０分間振動させた後、繊維捕獲部材６に付着した繊維の本数、網上に残った繊維の本数、及び、網を通過して落下した繊維の本数をそれぞれ数えた結果、１０本全ての繊維が繊維捕獲部材６に付着していた。一方、網上に繊維捕獲部材６を置かなかった場合については、同様に網を水平方向に３０分間振動させた後、網上に残った繊維の本数、及び、網を通過して落下した繊維の本数をそれぞれ数えた結果、４本の繊維が網上に残っていたが、残りの６本の繊維が網を通過していた。この実験結果から、繊維捕獲部材６を網上に置いて網を振動させることにより、当該網を通過する前の粉体１０に含まれる繊維を効果的に捕獲できることが分かる。

本実施形態では、繊維捕獲部材６の本体６１が上段網２１上で移動することにより、当該本体６１の表面に形成されている複数の突起６２Ａによって、上段網２１を通過する前の粉体１０に含まれる繊維を捕獲することができる。各突起６２Ａは、先端部に湾曲部６２Ｂを有する鉤状に形成され、上述の通り面ファスナのフック面に形成されている突起と同様の構成を有している。したがって、上段網２１上で乾いた状態の粉体１０に接触するように繊維捕獲部材６を移動させることにより、当該粉体１０に含まれる繊維を各突起６２Ａに付着させることができるので、粉体１０から繊維を良好に分離することができる。

特に、上段網２１を通過する前の粉体１０に含まれる繊維を繊維捕獲部材６により捕獲した後、上段網２１を通過した粉体１０が下段網３１を通過する際に、当該粉体１０に含まれている繊維以外の異物を下段網３１上に分離することができる。このように、粉体１０から異物を分離するよりも前に、当該粉体１０に含まれる繊維を捕獲することにより、篩に与えられる振動や異物との接触等により粉砕される前に繊維を捕獲することができる。繊維が粉砕されて微細化すると捕獲するのが困難になるため、上記のように粉体１０から異物を分離するよりも前に繊維を捕獲することによって、粉体１０から繊維をより良好に分離することができる。

また、本実施形態では、各突起６２Ａが合成繊維により形成されているので、繊維同士の摩擦に基づいて発生する静電気によって、粉体１０に含まれる繊維を各突起６２Ａに良好に付着させることができる。したがって、乾いた状態の粉体１０からさらに良好に繊維を分離することができる。

さらに、本実施形態では、繊維捕獲部材６の本体６１の表面が円筒面により形成されているので、繊維捕獲部材６の本体６１を上段網２１上で転動させることができる。これにより、本体６１を上段網２１上で円滑に移動させ、当該本体６１の表面に形成されている複数の突起６２Ａによって粉体１０に含まれる繊維を良好に捕獲することができる。

図３は、突起６２Ａの形状の変形例を示した図である。図３（ａ）の例では、各突起６２Ａの先端部に、根元側よりも外径の大きい球面状の頭部が形成されることにより、各突起６２Ａがきのこ状に形成されている。このような構成によれば、各突起６２Ａの先端部に屈曲部６２Ｃが形成されているので、粉体１０に含まれる繊維を各突起６２Ａの屈曲部６２Ｃ近傍に引っ掛けて良好に捕獲することができる。

図３（ｂ）の例では、各突起６２Ａの先端部に、根元側よりも外径の大きい円板状の頭部が形成されることにより、各突起６２Ａが錨状に形成されている。このような構成であっても、各突起６２Ａの先端部に屈曲部６２Ｄが形成されているので、粉体１０に含まれる繊維を各突起６２Ａの屈曲部６２Ｄ近傍に引っ掛けて良好に捕獲することができる。

このように、各突起６２Ａは、先端部に湾曲部６２Ｂを有するような形状に限らず、屈曲部６２Ｃ，６２Ｄを有するような形状であってもよい。すなわち、鉤状に形成される突起６２Ａの形状には、屈曲部又は湾曲部を有する各種形状が含まれるものとする。

上記実施形態では、繊維捕獲部材６の本体６１が円柱状に形成された構成について説明したが、このような構成に限らず、例えば本体が円筒状に形成された構成や、球状又は半球状などのように球面を有する形状に形成された構成であっても、上段網２１上を円滑に転動させることができ、粉体１０に含まれる繊維を良好に捕獲することができる。

ただし、繊維捕獲部材６は上段網２１上を転動可能な構成に限らず、例えば上段網２１上でスライド可能な構成などであってもよい。また、繊維捕獲部材６は、上段網２１上に置かれただけの構成に限らず、異物分離装置１に対して係止された構成であってもよい。

上記実施形態では、異物分離装置１が互いに上下方向に並べて配置された上段網２１及び下段網３１を備え、繊維捕獲部材６が上段網２１上にのみ設けられた構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、繊維捕獲部材６が下段網３１上にのみ設けられた構成であってもよいし、上段網２１及び下段網３１の双方に設けられた構成であってもよい。

また、異物分離装置１は、上段網２１及び下段網３１からなる２つの網を備えた構成に限らず、粉体１０を通過させるための網が１つだけ設けられた構成であってもよいし、互いに上下方向に並べて配置された３つ以上の網を備えた構成であってもよい。網が１つだけ設けられた構成の場合には、当該網上に繊維捕獲部材６を配置すればよい。一方、網が３つ以上設けられた構成の場合には、それらの網の少なくとも１つに繊維捕獲部材６を配置すればよく、より好ましくは、できるだけ上方にある網、例えば最も上方にある網に繊維捕獲部材６を配置すれば、異物との接触等により粉砕される前に繊維を良好に捕獲することができる。なお、繊維捕獲部材６は、１つの網上に１つだけ設けられるような構成に限らず、１つの網上に複数の繊維捕獲部材６が設けられるような構成であってもよい。

また、上記実施の形態では、粉体１０の一例である澱粉が異物分離装置１に供給される場合について説明したが、上述した繊維捕獲部材６は、澱粉以外の各種粉体１０に含まれる繊維を捕獲することができる。

本発明の一実施形態に係る異物分離装置の構成例を示したブロック図である。 繊維捕獲部材の一構成例を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部拡大側面図を示している。 突起の形状の変形例を示した図である。

符号の説明

１ 異物分離装置
２ 上段篩
３ 下段篩
４ 振とう機
５ 制御部
６ 繊維捕獲部材
１０ 粉体
２１ 上段網
３１ 下段網
６１ 本体
６２Ａ 突起
６２Ｂ 湾曲部
６２Ｃ，６２Ｄ 屈曲部

Claims (6)

1. 網上を移動することにより、上記網を通過する前の粉体中に含まれる繊維を捕獲する繊維捕獲部材であって、
   上記網上を移動する本体と、
   上記本体の表面に形成され、それぞれ先端部に屈曲部又は湾曲部を有する鉤状の複数の突起とを備えたことを特徴とする繊維捕獲部材。
2. 上記複数の突起が、合成繊維により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維捕獲部材。
3. 上記本体の表面が、円筒面又は球面により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維捕獲部材。
4. 粉体中に含まれる異物を粉体から分離するための異物分離装置であって、
   粉体を通過させる第１の網と、
   上記第１の網を振動させる駆動部と、
   振動する上記第１の網上を移動することにより、当該第１の網を通過する前の粉体に含まれる繊維を捕獲する繊維捕獲部材とを備え、
   上記繊維捕獲部材が、
   上記第１の網上を移動する本体と、
   上記本体の表面に形成され、それぞれ先端部に屈曲部又は湾曲部を有する鉤状の複数の突起とを備えたことを特徴とする異物分離装置。
5. 上記第１の網よりも細かい網目により形成され、上記第１の網を通過した粉体を通過させる第２の網を備え、
   上記駆動部が、上記第１及び第２の網を振動させることを特徴とする請求項４に記載の異物分離装置。
6. 上記繊維捕獲部材が、上記第１の網の振動によって当該第１の網上を移動することを特徴とする請求項４又は５に記載の異物分離装置。

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