JP5655204B2 - 穀粒物洗滌機 - Google Patents
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Description
図22は特許文献1(特開平9−206608号公報)の構造例を示す図である。特許文献1に開示されている穀洗機は、穀粒物貯留槽2内の穀物を洗浄するための水が給水管12から穀粒物貯留槽2内に供給されるようになされており、給水管12の中途部には、制御手段80からの信号によって開閉される開閉弁60を備えており、洗浄開閉弁60が正常に開弁されると、ノズル部11を介して吐水口61から洗浄水が穀粒物貯留槽2内に吐出され、このように吐出された洗浄水は、図22の矢示aで示す如く吹き上げ筒9の内部を米とともに上方へと循環し、矢示bの如く吹き上げ筒9の外部へと吹き出され、反射板51に衝突した後、貯水式の穀粒物貯留槽2に落下して戻る。この洗浄水と米が穀粒物貯留槽2と吹き上げ筒9の循環経路を繰り返し往復することにより米の糠分が洗浄されるものである。洗滌水は繰り返し使用される循環型のものとなっている。また、特許文献1の洗滌機は、穀粒物を一定時間閉じ込めて噴き上げ筒9の噴き上げと反射板51への衝突により力ずくで洗滌するバッチ処理型の穀洗機であり、連続処理型のものではない。
図23は特許文献2(実開昭52−135476号公報)の構造例を示す図である。特許文献2に開示されている穀洗機は、米粒収納槽1の下底部分に送水口5と開口を設け、隙間を隔てて枡形の導米管6を配置し、導米管6の端部をらせんコイル状に廻巻形成して成る洗米管8に連結するとともに洗米管8の下端部に数個のノズル12と濾過板11にて形成した洗水装置10を連接配置したものとなっている。
また、本発明は、残水を循環させない非循環式とし、一般の工業用水をそのまま用いても十分な洗滌効果を発揮することができる穀洗機を提供することを目的とする。
また、本発明は、胡麻や粟などの浮水性穀粒物であっても、水面上に浮いて漂うことなく、十分に水流中で水と触れ合うことができ、十分な洗滌効果を得られる穀洗機を提供することを目的とする。
上記構成により、貯留槽の底部から上方にかけて気泡水流ノズル、加圧送水管、加圧噴水部を設け、さらに、貯留槽の上方空間に混合水回転装置と篩分け排水部を設けた上、排水管を貯留槽内側から貯留槽外側に貯留槽の壁面を貫通させるように設けることにより、設置面積を小さく抑えることができ、装置の設置面積を貯留槽の設置面積に抑えることが可能となる。
なお、以下のように、装置を上下方向に多段につなげる構成、横方向に多段につなげる構成も可能である。
このように装置の設置面積を貯留槽の設置面積に抑えた構成でありながら、また洗滌水を循環使用させることなく、貯留槽を貫通させて残水を下方に排出することができ、穀粒物の表面から洗い出した細菌や汚れが移動した洗滌水を、再び戻すことなく装置外部に排水することにより、洗滌により穀粒物の表面から移動した細菌や汚れの洗滌水中での蓄積を防止することができる。
また、本発明の穀粒物洗滌機によれば、装置の設置面積を貯留槽の設置面積に抑えた構成でありながら、穀粒物の洗滌を連続処理とすることができる。つまり、穀粒物を少量ずつ次々と投入して連続処理し、順々に取り出すといういわゆる「先入れ先出し」処理が確保でき、浮水性穀粒物が洗滌工程の中で水と触れ合う時間にバラツキがなく、水分吸収率にバラツキがなく、品質を均一に保つことができる。
実施例1は、穀粒物洗滌機の基本構成例を示している。実施例2は、沈水性穀粒物洗滌機の基本構成例を示している。実施例3は、穀粒物洗滌機において混合水回転装置を上下連続式で複数段設けられている構成例(一例として2段垂直連続式の構成例)を示している。また、実施例4は、穀粒物洗滌機が水平連続式で複数段設けられている構成例(一例として2段水平連続式の構成例)を示している。
この実施例1では乾式の穀粒物洗滌機の構成例である。洗滌する穀粒物は水よりも比重の軽い浮水性穀粒物とする。
図1は本発明の穀粒物洗滌機100の構成を模式的に示した図である。
図2は加圧噴水部120により打ち出した気泡水流が加圧送水管124の入り口に打ち込まれる様子を示す図である。
図3は貯留槽110の中に実際に浮水性穀粒物を投入し、気泡水流が周囲の浮水性穀粒物を巻き込みつつ打ち込まれる様子を示す図である。
この構成例では水道設備の水圧を利用することにより電気などの動力源を用いることなく水圧をかけた気泡水を生成する構成となっている。また、加圧送水管124から上に噴き上げられた混合水流は、その後、重力で落下するため、本発明の穀洗機は水道設備以外の電気などの動力源を用いることなく浮水性穀粒物の洗滌が可能となっている。
この構成例では気泡水流ノズル123の出射口が貯留槽110の底部にある加圧送水管124の入り口に向けて設けられており、気泡水流ノズル123から出射された水圧気泡水流が勢いよく加圧送水管124内に打ち込まれ、加圧送水管124を上昇してゆく仕組みとなっている。
いま、貯留槽110内に浮水性穀粒物1が投入されてスタックされている場合、重量により浮水性穀粒物1は底部に集まってくる。そのため、隙間125に対して浮水性穀粒物1が入り込むこととなる。
一方、本発明の穀粒物洗滌機100では、水と十分に触れ合いにくい浮水性穀粒物であっても、気泡水の水流の渦中の内部側へ直接に供給することができるという優れた効果が得られる。そのため、本発明の穀粒物洗滌機によれば、洗滌工程で浮水性穀粒物と水が触れ合う時間が短くすることができ、浮水性穀粒物の水分吸収を小さく抑えることができる。また、浮水性穀粒物を少量ずつ次々と投入して連続処理し、順々に取り出すといういわゆる「先入れ先出し」処理が確保できるため、浮水性穀粒物が洗滌工程の中で水と触れ合う時間にバラツキがなく、水分吸収率にバラツキがなく、品質を均一に保つことができる。
本発明の穀洗機100では、加圧噴水部120によって貯留槽110の中にスタックされている浮水性穀粒物を少量ずつ水圧気泡水に巻き込んで供給し、加圧送水管124内の上昇過程と後述する混合水回転装置での回転混合の過程において、浮水性穀粒物を水圧気泡水で洗滌する洗滌工程が行われるが、その洗滌工程の中で、撹拌状態の水圧気泡水中の気泡が破裂して発生した衝撃波により浮水性穀粒物の表面に付着している細菌や汚れを弾き飛ばして除去するという優れた効果が得られる。
混合水回転装置130は、気泡水と浮水性穀粒物の撹拌状態の時間を長くとり、気泡水破裂の衝撃波による浮水性穀粒物表面の洗滌時間を確保する部分である。図5は、混合水回転装置130内部の構造例を示した図である。図5に示すように、混合水回転装置130は、回転支援体131、羽根板132、周回容器133を備えている。また、内部のキャビティ138内には異物捕捉体150が収められている。
周回容器133は、回転支援体131から周回方向に回転する気泡水流を受け、周回路を周回させつつ一時的に滞留させる容器である。なお、流出路に到達した気泡水流は下方に流し出される。図8は、周回容器133の一構成例を示した図である。図8に示した構成例では、中心に開口135を有する底板134と、底板134の外周縁に立設させた外周壁136と、底板134の開口135の縁に立設させた内周壁137と、底板134と外周壁136と内周壁137とで囲まれたキャビティ138を備えた構造となっている。後述するようにキャビティ138内を浮水性穀粒物と水の気泡水流が周回する。
また、図11は、周回容器133と異物捕捉体150を組み合わせた状態において、回転支援体131を取り付けた様子を示す図である。
さらに、図12は、周回容器133、異物捕捉体150、回転支援体131に対して加圧送水管124を組み合わせた様子を示す図である。
このように、図10から図12の手順により混合水回転装置130を組み上げる。
図13(a)は周回容器133のキャビティ138内の水流の流れを模式的に示した図、図13(b)は浮水性穀粒物と異物が異物捕捉体150の上を転がったり滑ったりしながら移動する様子を模式的に示した図である。
ここで、図13(b)に示すように、水より比重が軽い浮水性穀粒物は水に浮くため、水面付近を浮いて移動するが、水より比重の重い異物は水に沈むため、周回容器133の底面を転がるように移動することとなる。
図13(b)に示したように、周回容器133内で水圧気泡水と浮水性穀粒物との混合水が周回する状態では、水流にのった浮水性穀粒物は水面に浮く一方、異物は主に水よりも比重が大きいものが多く、周回容器133の中に沈む。そのため、周回容器133内を循環する間に浮水性穀粒物と異物が分離される。
上記のように、周回容器133の容積を越えた水は、オーバーフローして内周壁137を超えて開口135から下方へ落下してゆくが、周回容器133の底部に沈んでいる異物がオーバーフローする水の流れに乗って内周壁137を超えて開口135から下流側に流れて行かないように、周回容器133の底部において異物を捕捉する異物捕捉体150を付加する。
つまり、異物は網状体152や枠体153との摩擦が大きいため、枠体153の間隙154から抜け出ることなく捕捉されやすい。このように、浮水性穀粒物は周回容器133から下流側に流れ出て行くが、異物は異物捕捉体150で捕捉されやすく、両者が分離される。
本発明の穀洗機100は、篩分け排水部160および排水管170を工夫することにより、洗滌水を非循環として細菌や汚れの汚染濃度を増加させないようにしている。
篩体162は、混合水回転装置130より流れ出した気泡水流から浮水性穀粒物のみを篩分ける部分である。例えば、金網など気泡水のうち浮水性穀粒物は通過せず、残水のみが通過する開口が設けられている篩などであれば良い。ここで、残水には細菌や汚れが混入している。
下部排水路172は貯留槽110の壁面を貫通する形で、貯留槽110の内側から貯留槽110の外部に導かれており、排水にかかわる構造物もすべて貯留槽110の設置面積内に抑えつつ、細菌や汚れで汚染された残水は貯留槽110内に循環させることなく、そのまま穀粒物洗滌機100の外部へ排出する仕組みとなっている。
図15は、穀粒物洗滌機100全体の水流の流れを模式的に示した図である。
水バルブ122を開放して受け入れた水流は気泡水流ノズル123を介して加圧送水管124の入り口内に打ち込まれる。この際に乾式貯留槽110内の周囲の浮水性穀粒物が巻き込まれつつ打ち込まれ、浮水性穀粒物は気泡水流にのって加圧送水管124を上昇し、混合水回転装置130の上部まで上昇する。加圧送水管124の出口126から溢れ出た水流は回転支援体131の壁面に沿って流れ落ちて行く。その際に羽根板132により周回方向の回転力が付けられ、周回容器133のキャビティ138内で周回方向に回転する渦流が形成される。加圧送水管124および気泡水回転支援装置130内において気泡が破裂することによる衝撃波で浮水性穀粒物表面の細菌や汚れが弾き飛ばされる。キャビティ138内には異物捕捉体150があり、浮水性穀粒物は捕捉されず異物のみが捕捉される。気泡水はしばらく周回容器133内を周回した後、オーバーフローして内周壁137を超えて開口135から周回容器133の下方へ落ちて行く。下方は篩分け排水部160につながっており、気泡水は折り返し部161により流路が変えられ、篩体162の上を通過する。浮水性穀粒物は篩体162を通過できずそのままスライド移動して穀粒物取り出し路163へ流し出され、残水は篩体162を通過して落下し、下方にある水路164に受け取られて排水管170に向けて流し出される。排水管170は乾式貯留槽110の外部に導かれ、残水は非循環方式にて穀粒物洗滌機100の外部へ排水される。
しかし、本発明の穀粒物洗滌機100では、残水を乾式貯留槽110に戻すことなく排水管170より装置外部に排水することにより洗滌水に細菌や汚れが蓄積することを防止している。
図16は、穀粒物導出路165および穀粒物排出管173、174を設けた構成例を示す図である。図16に示すように、穀粒物取り出し路163において、残水を下方に導く水路164の先に、穀粒物を下方に導く穀粒物導出路165を設けた構成とし、穀粒物導出路165は穀粒物が通過できる大きさを持った開口または穀粒物が通過できる枠を持った網状態(図示せず)が設けられており、穀粒物導出路165まで流れてきた穀粒物が下方に導かれる仕組みとなっている。穀粒物導出路165は穀粒物排出管に接続されている。穀粒物排出管は、上部穀粒物排出管173と下部穀粒物排出管174を備え、貯留槽110の内側から貯留槽110の外側に貯留槽110の壁面を貫通するように設けられている。
下部穀粒物排出管174は貯留槽110の壁面を貫通する形で、貯留槽110の内側から貯留槽110の外部に導かれており、穀粒物の取り出しにかかわる構造物もすべて貯留槽110の設置面積内に抑えつつ、貯留槽110の外に取り出すことができる仕組みとなっている。
このような設置面積の小さな装置において、穀粒物を少量ずつ次々と投入して連続処理し、順々に取り出すといういわゆる「先入れ先出し」処理を行って穀粒物の洗滌を連続処理とすることができる。
また、回転支援体131の羽根板132の働きによって、浮水性穀粒物と異物を包含した気泡水流のキャビティ138内での滞留時間を長く、かつ、移動距離を長く確保することにより、穀粒物と異物との比重差に起因する動きの違いを利用して異物除去率を向上せしめることができる。
また、混合水流は気泡水であり、気泡が破裂する際の衝撃波を利用して浮水性穀粒物表面の凹凸に入り込んだ細菌や汚れであっても弾き飛ばして洗滌することができ、また、水と浮水性穀粒物を篩分けて、残水を循環させることなく装置外に排水することにより細菌や汚れの蓄積を防止して汚染濃度が向上してしまうことがない。
図17および図18に示すように、混合水回転装置130aは、実施例1に示した周回容器133、異物捕捉板150、加圧送水管124、回転支援体131のセットが上下2段に組まれている。説明上、上段のものには添字としてa1、下段のものには添字としてa2を付している。なお、加圧送水管124a1と加圧送水管124a2は上下に連続するので1つの加圧送水管124が貫かれていると見ることもできる。
図19は、実施例2にかかる穀粒物洗滌機100aの内部を循環する水流の流れを模式的に示した図である。
各構成での気泡水流の動きは実施例1と同様であるのでここでの説明は省略する。
なお、本実施例2の穀洗機100aでも、実施例1と同様、残水は循環させないものとする。排水管170は乾式貯留槽110に接続されておらず、残水は非循環方式にて穀粒物洗滌機100の外部へ排水される。
なお、この実施例2の上下複数段設ける構造例においても、穀粒物排出管を貯留槽110の内側から貯留槽110の外側に貯留槽110の壁面を貫通するように設ける構成も可能である。残水のみならず、篩体162により篩分けた穀粒物を、穀粒物導出路165を経て下方に落とし、上部穀粒物排出管173と下部穀粒物排出管174を介して貯留槽110の内側から貯留槽110の外側に貯留槽110の壁面を貫通させて穀粒物を取り出すことにより、貯留槽の設置面積内に抑えつつ、穀粒物を貯留槽の外に取り出すことができる。
つまり、実施例1や実施例2で説明した異物除去処理を前段側と後段側の2回にわたって行うことができる。つまり、穀粒物と異物の比重差に起因する動きの違いを利用した異物除去処理を前段側と後段側の2回行うことができる。
図20に示すように、水平連続式の前段側の混合水回転装置130b1は、実施例2と同様、上下二段連続式のものとなっており、周回容器133、異物捕捉板150、加圧送水管124、回転支援体131のセットが上下二段連続にて配されている。添字としてb1を用い、上段側はb11、下段側はb12を付している。水平連続式の後段側の混合水回転装置130b2は、実施例1と同様、加圧送水管124、回転支援体131、周回容器133、異物捕捉板150のセットが単体で配されている。添字としてb2を付している。なお、前段側の乾式貯留槽110b1と後段側の乾式貯留槽110b2間をつなぐ接続路は穀物取り出し路163となっている。
各構成での気泡水流の動きは実施例1、実施例2と同様であるのでここでの説明は省略する。
なお、この実施例3の横方向に複数段設ける構造例においても、穀粒物排出管を貯留槽110の内側から貯留槽110の外側に貯留槽110の壁面を貫通するように設ける構成も可能である。残水のみならず、篩体162により篩分けた穀粒物を、穀粒物導出路165を経て下方に落とし、上部穀粒物排出管173と下部穀粒物排出管174を介して貯留槽110の内側から貯留槽110の外側に貯留槽110の壁面を貫通させて穀粒物を取り出すことにより、貯留槽の設置面積内に抑えつつ、穀粒物を貯留槽の外に取り出すことができる。
110 乾式貯留槽
120 加圧噴水部
121 水道設備
122 水バルブ
123 気泡水流ノズル
124 加圧送水管
125 隙間
126 噴き出し口
130 混合水回転装置
131 回転支援体
132 羽根板
133 周回容器
134 底板
135 開口
136 外周壁
137 内周壁
138 キャビティ
139 蓋体
150 異物捕捉体
160 篩分け排水部
161 折り返し部
162 篩体
163 穀粒物取り出し路
164 水路
170 排水路
171 上部排水路
172 下部排水路
173 上部穀粒物排出路
174 下部穀粒物排出路
Claims (9)
- 穀粒物を一時的に貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の底部付近に噴出孔を配設した気泡水流ノズルと、前記気泡水流ノズルの前記噴出孔から噴き出される水と気泡が混合された気泡水流を受け入れて上方に導く加圧送水管とを備え、前記気泡水流ノズルと前記加圧送水管との隙間から前記貯留槽内に貯留された前記穀粒物を巻き込みつつ前記気泡水流と前記穀粒物の混合水流を噴き上げる加圧噴水部と、
前記加圧噴水部により噴き上げられた前記気泡水流と前記穀粒物との混合水流を回転させつつ下方に導く混合水回転装置と、
前記混合水回転装置より流れ出した前記混合水流から前記穀粒物のみを篩分け、残水のみを下方に落として前記穀粒物のみを通過させる篩分け排水部と、前記残水を前記貯留槽内側から前記貯留槽外側に前記貯留槽の壁面を貫通させて排水する排水管とを備え、
前記加圧噴水部と、前記混合水回転装置と、前記篩分け排水部を前記貯留槽の上部に設けることにより装置設置面積を前記貯留槽の設置面積に抑えるとともに残水を前記貯留槽に還流させることがないことを特徴とする自動連続非循環型洗滌処理を可能とした穀粒物洗滌機。 - 前記篩分け排水部により篩分けた前記穀粒物を前記貯留槽内側から前記貯留槽外側に前記貯留槽の壁面を貫通させて取り出す穀粒物排出管を備えたことを特徴とする請求項1に記載の穀粒物洗滌機
- 前記穀粒物が、水より比重が重く水に沈む沈水性穀粒物であり、
前記貯留槽が、水を張って前記穀粒物を一時的に貯留する貯水式の貯留槽であり、
前記加圧噴水部が、前記気泡水流ノズルと前記加圧送水管との隙間から前記貯留槽内に沈水状態で貯留された前記穀粒物を巻き込みつつ前記気泡水流と前記穀粒物の混合水流を噴き上げ、
比重が水より重く沈んでいる前記沈水性穀粒物について自動連続非循環型洗滌処理を可能としたことを特徴とする請求項1または2に記載の穀粒物洗滌機。 - 前記穀粒物が、水より比重が軽く水に浮く浮水性穀粒物であり、
前記貯留槽が、水を張らずに前記浮水性穀粒物を一時的に貯留する乾式貯留槽であり、
前記加圧噴水部が、前記気泡水流ノズルと前記加圧送水管との隙間から前記乾式貯留槽内に貯留された前記浮水性穀粒物を巻き込みつつ前記気泡水流と前記浮水性穀粒物の混合水流を噴き上げ、
前記排水管が、前記残水を前記乾式貯留槽内から前記乾式貯留槽外に前記乾式貯留槽を貫通させて排水し、
比重が水より軽く浮いてしまう前記浮水性穀粒物について水を用いた自動連続非循環型洗滌処理を可能としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の穀粒物洗滌機。 - 前記気泡水流ノズルと前記加圧送水管との間に隙間を設け、前記隙間から前記浮水性穀粒物とともに前記乾式貯留槽内の空気が巻き込まれて前記混合水流中に気泡を十分に含ませる構成とした請求項4に記載の穀粒物洗滌機。
- 前記気泡水流中の気泡が破裂して発生した衝撃波により前記穀粒物の表面に付着している細菌や汚れを弾き飛ばして除去することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の穀粒物洗滌機。
- 前記混合水回転装置が、前記加圧送水管から噴き出た前記気泡水流を受け、周回方向の回転力を与える回転支援体と、前記回転支援体から前記周回方向に回転する前記気泡水流を受け、周回路を周回させつつ流出路に到達した前記気泡水流を流し出す周回容器とを備えたものである請求項1乃至6のいずれか1項に記載の穀粒物洗滌機。
- 前記混合水回転装置を上下多段に接続した多段構成とし、上段の前記撹拌装置で撹拌され、下方に導かれた前記混合水流を下段の前記混合水回転装置で受けることにより、前記混合水流での前記穀粒物の撹拌を多段に行う構成とした請求項1乃至7のいずれか1項に記載の穀粒物洗滌機。
- 前記穀粒物洗滌機を二段以上多段につなげた多段構成とし、
上段側の前記穀粒物洗滌機の前記篩分け排水部から取り出された前記穀粒物のみが下段側の前記穀粒物洗滌機の前記貯留槽内に投入され、前記篩分け排水部の残水が前記貯留槽に還流しないように外部へ排水されるように接続し、
最下段の前記穀粒物洗滌機の前記篩分け排水部から取り出された前記穀粒物のみを洗滌済み穀粒物として装置外へ取り出すことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の穀粒物洗滌機。
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