JPH10157856A - 粉粒体の振動拡散装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒体を潰したりすることなく、極めて整然
と拡散させる。 【解決手段】 前工程から受け取った粉粒体１を拡散面
２上に積載し、この粉粒体１を幅方向に拡散させて高さ
略均一で後工程へ送り出す装置であって、ベース４に支
持させた拡散面２へ振動源５を接続してなり、振動源５
により面全域にわたって略等しい振動を与えて、粉粒体
１の幅方向の拡散と送り出しとを同時に実施する振動拡
散装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体を拡散させ
ながら送り出す装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体は、コンベアや搬送管(空気搬送
や水流搬送)により、通常纏まった状態で搬送される。
前記搬送が、単なる粉粒体の移動を目的としたものであ
れば問題はないが、搬送されてきた粉粒体を特定の装置
へ投入するにあたり、拡散しなければならない場合があ
る。例として、醸造業界における清酒用浸漬米をベルト
コンベアにより搬送してきて蒸米機へ投入する場合を挙
げることができる。蒸米機は、内部に広幅のメッシュベ
ルトを有し、浸漬米をこのメッシュベルト上に拡げた状
態で処理するのである。浸漬米は、一定の厚さでメッシ
ュベルトの幅一杯に拡げられて処理されるのが好ましい
とされる。

【０００３】従来の拡散装置は、ベルトコンベアで搬送
されてきた浸漬米をベルトコンベア端から直接蒸米機へ
投入し、蒸米機中のメッシュベルト上で拡散させる方法
を採ったものが多く、例えば、メッシュベルトの中心線
から両縁方向に延びるスクリューでメッシュベルト中心
線上に堆積する浸漬米を幅方向に押し拡げたり、メッシ
ュベルト上を幅方向に往復運動する板又は櫛で幅方向に
浸漬米を移動させながら次第に均していくものなどが使
われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のスクリューや往
復運動する板又は櫛からなる拡散装置を例に採れば、一
般的に次のような問題点を指摘することができる。第一
は、スクリューや往復運動する板又は櫛を用いた拡散装
置では、粉粒体を均一に拡げることが難しく、均一な拡
散を追求すれば、装置が複雑かつ高価になる点である。
特に、上記例のように蒸米機中へ拡散装置を設けること
になれば、構造的な制約が装置をより複雑かつ高価にす
る。第二は、とりわけ醸造業界において問題となるもの
で、浸漬米のような醸造用原料(米、麦、大豆のほか、
それぞれを浸漬、煮炊き、蒸煮又は焙焼したものなど)
は柔らかく、粘性があるために、スクリューや板又は櫛
が醸造用原料を練ってしまうという欠点である。

【０００５】第一の問題点は、粉粒体を拡散すべき領域
にわたってスクリューを駆動させたり、板又は櫛を往復
移動させるという装置の構成自体に起因する。また、第
二の問題点は、スクリュー、板又は櫛で押すことにより
粉粒体を押し拡げるという拡散方法そのものに起因す
る。そこで、こうした根本的な問題点を解決すべく、粉
粒体に接触による力を加えて押し拡げるのではなく、新
たな手段によって粉粒体に拡散幅方向の力を加え、粉粒
体自体が拡散幅方向に拡散していくような拡散装置を開
発することを目的として検討することにした。

【０００６】

【課題を解決するための手段】検討の結果、開発したも
のが、前工程から受け取った粉粒体を拡散面上に積載
し、この粉粒体を幅方向に拡散させて高さ略均一で後工
程へ送り出す装置であって、ベースに支持させた拡散面
へ振動源を接続してなり、振動源により面全域にわたっ
て略等しい振動を与えて、粉粒体の幅方向の拡散と送り
出しとを同時に実施することを特徴とする粉粒体の振動
拡散装置である。粉粒体の拡散に主眼をおいた場合、拡
散面の振動方向が、粉粒体の拡散中心線又はこの中心線
近傍の平行線若しくは斜行線を含む垂直面内にあること
が好ましく、更に粉粒体の送り出しを考慮した場合、前
記振動方向が更に粉粒体の送り出し方向に向けて傾斜し
ているとよい。拡散中心線とは、拡散幅を二等分する線
を意味し、例えば扇形状に拡散する粉粒体でいえば、扇
形の角度を二等分する線に当たる。なお、拡散面全域に
わたって略等しい振動を与えるため、拡散面には十分な
剛性を与え、不要な共振成分を取り除く機構を施すのが
好ましい。

【０００７】また、粉粒体を希望する拡散幅又は高さに
するために、粉粒体の送り出し方向前方に、粉粒体の単
位時間当たりの送り出し量、拡散幅又は高さを規制する
整形堰を配する。拡散中心線と粉粒体の送り出し方向と
は、一致していることが望ましい。本発明の振動拡散装
置は、粉粒体が水分18％以上の穀物原料(醸造業等で使
用される原料一般、例えば米、麦、豆やこれらを浸漬又
は蒸煮処理したものや製麹したものを含む)である場
合、後述するように、従来と異なり、理想的な拡散を実
現する。

【０００８】以下、拡散面が平坦な長方形で水平に支持
され、一方の長辺の中点付近に堆積させた粉粒体をこの
長辺の直交方向を粉粒体の送り出し方向として進め、他
方の長辺全域から拡散させた粉粒体を送り出すことと
し、両長辺の中点を結ぶ直線を含む垂直面内で、この粉
粒体の送り出し方向に30度傾斜した振動を加える振動拡
散装置を例に取り、説明する。振動拡散装置において、
拡散面の仰角をα1(上げ角はα1＞０度、下げ角はα1＜
０度)、拡散面の揺動角をα2(左下がりをα2＜０度、右
下がりをα2＞０度)、また振動方向の仰角をβ1(垂直方
向を90度として前方に傾斜する場合をβ1＜90度、後方
に傾斜する場合をβ1＞90度)、振動方向の水平角をβ2
(左回り角をβ2＜０度、右回り角をβ2＞０度)とすれ
ば、前記例はα1＝０度、α2＝０度の姿勢(水平)で支持
し、振動方向をβ1＝30度、β2＝０度とし、拡散中心線
と粉粒体の送り出し方向とを両長辺の中点を結ぶ直線に
おいて一致させた場合にあたる。

【０００９】本発明の振動拡散装置は、拡散面に面全域
にわたり略等しい振動を与えることで、拡散面上に堆積
させた粉粒体に粉粒体の拡散中心線又はこの中心線近傍
の平行線若しくは斜行線を含む垂直面内で振動を加え、
この粉粒体を構成する個々の粒子全てに略等しく(1)粉
粒体の拡散中心線方向又は近傍の斜行方向の力(以下、
拡散中心線方向の力で総称する)、(2)垂直方向の力を加
え、粉粒体全体を拡散させながら送り出す。上述の例に
おける拡散中心線は、両長辺の中点を結ぶ直線、すなわ
ち粉粒体の送り出し方向と一致するが、例えば粉粒体を
一方の短辺に寄った位置に堆積させた場合には、拡散中
心線が長辺の中点を結ぶ線と斜行してしまうために、振
動方向を拡散中心から平行移動又は回転移動させてずら
して、粉粒体の送り出しと拡散とを両立させることにな
る。

【００１０】粉粒体を構成する粒子は、垂直方向の力に
より瞬間的に拡散面から離れ、粉粒体の拡散中心線方向
の力により進んでいく。このとき、拡散中心線と粉粒体
の送り出し方向とが一致していれば、粉粒体は送り出し
方向に進んでいき、一致していなければ、拡散中心線方
向の力のうち粉粒体の送り出し方向の成分により粉粒体
は送り出し方向に進んでいく。同時に、粉粒体の拡散中
心線方向の力と垂直方向の力とにより個々の粒子が互い
に衝突する結果、堆積した粉粒体は崩れて次第に平坦化
していき、拡散を実現する。なお、実際には、連続的な
振動により個々の粒子は不規則な運動をするため、前述
の拡散並びに送り出し方向への進行を厳密に区別して取
り扱うことはできない。

【００１１】こうした粉粒体自身の運動による拡散で
は、従来のスクリューや板又は櫛による均しと異なり、
粉粒体に直接接触して幅方向に加える部材がないので粉
粒体を潰す虞がなく、また粉粒体を構成する個々の粒子
全てに略等しく振動が加えられるため、極めて整然とし
た粉粒体の拡散を実現できる。特に、醸造業等に見られ
る浸漬又は蒸煮した穀物原料を拡散させる場合、前記穀
物原料は柔らかい(概ね水分18％以上)であるために、直
接接触する部材による従来の拡散手段では、不要な粘り
が出たり、削れてより細かな粉になる割合が少なからず
存在したが、本発明の振動拡散装置によれば、こうした
問題もなく、全量を広い範囲へほぼ均一に拡散すること
が可能になるのである。

【００１２】拡散面は、α1＝０度、α2＝０度(水平)を
基本とする。α1＜０度にすると粉粒体の拡散中心線方
向の力に重力による成分が加わるため、粉粒体の送り出
しが容易になり、逆に仰角α＞０度にすると重力による
成分が粉粒体の拡散中心線方向の力から引き算されるこ
とになるので粉粒体の送り出しが遅くなり、結果として
短い距離で粉粒体の拡散が実現でき、しかも水分を含ん
だ粉粒体(醸造原料等)の水切りも実施できる。

【００１３】前工程から送られてきた粉粒体を拡散面の
片寄った位置に堆積させた場合(例えば上述の例で言え
ば、長方形の拡散面の端に粉粒体を堆積させた場合)、
粉粒体を堆積させた位置を持ち上げ、粉粒体の送り出し
方向又は拡散方向に向けて下り勾配を付けた拡散面を用
いるとよい。前記下り勾配は、拡散面の一方の端から端
へと粉粒体を拡散させるため、粉粒体を堆積させた位置
を持ち上げて拡散面の左右方向に傾斜させる(α2＜０度
又はα2＞０度)ほか、粉粒体を堆積させた位置から粉粒
体の送り出し方向への傾斜も加えてよい(α1＜０度)。
また、特殊な場合として、粉粒体を堆積させた位置から
左右両方向への傾斜を設け、粉粒体の送り出し方向へも
傾斜させた山形状の拡散面を形成してもよい(α1＜０
度、粉粒体の堆積位置から左へα2＜０度、右へα2＞０
度)。

【００１４】振動方向は、β2を粉粒体の送り出し方向
と一致させ、粉粒体の拡散中心線方向の力が粉粒体の送
り出し方向と同方向となるβ1＜90度であることが好ま
しいが、拡散面が前傾(α1＜０度)している場合にはβ1
≧90度であってもよいし、粉粒体の堆積位置が拡散面上
片寄っている場合にはβ2は粉粒体の送り出し方向と一
致しなくなることもある。なお、振動加速度、振動周波
数、振幅、拡散面の仰角α1,α2、振動方向β1,β2は、
粉粒体の単位時間当たりの送り出し量、密度(単位体積
当たりの粒子の数)、全体としての摩擦係数や粘性等を
考慮して決定するとよい。

【００１５】粉粒体の単位時間当たりの送り出し量、拡
散幅又は高さを規制する整形堰は、粉粒体の送り出し方
向の速さを抑え、短い距離で十分に粉粒体を拡散させつ
つ、拡がりすぎる粉粒体の拡散幅又は高さを希望する幅
又は高さに制限する、すなわち振動拡散装置から次工程
の装置へと送り出す単位時間当たりの粉粒体の量を決定
する。整形堰の構造は、粉粒体の送り出し方向に対面し
て拡散幅及び高さの開口を構成する面材が最も簡単で、
例えばこの枠体に対して拡散幅の中央付近に障害物を散
在させることにより粉粒体の速さを抑えて拡散を促進さ
せる。粉粒体の種類によって拡散幅又は高さが調節でき
るように、前記枠体の幅又は高さの加減ができるように
してもよいし、また粉粒体を送り出す経路を分割する仕
切を設けて、複数の装置へ粉粒体を分流してもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照しながら説明する。図１は振動拡散装置に
より醸造原料である浸漬米１を拡散して、次工程の蒸米
機(図示せず)へ投入している状態を表した斜視図であ
り、図２は同状態を表した正面図(手前になる囲い板９
を省略)、図３は同状態を表した左側面図である。本例
の振動拡散装置は、図１に見られるように、粉粒体であ
る浸漬米１の送り出し方向に短尺、広幅な拡散面２を、
両側のバネ３,３を介してベース４でα1＝０度、α2＝
０度(水平)に支持しており、拡散面２の中央に振動源５
を接続してβ1=30度、β2＝０度の振動を拡散面２に加
える。振動源５には、直線出力の振動モータのほか、電
動モータの回転出力をクランク等により直線出力に変換
したり、断続的な電磁石の作動による振動を用いてもよ
い。なお、本例の拡散面２には、浸漬米１がこぼれるの
を防ぐ目的で、浸漬米１の送り出し方向にある長辺を除
き、拡散面２の外周には囲い板９を立設しているが、例
えば拡散面が十分に大きく、粉粒体がこぼれる心配のな
い場合には、囲い板はなくてもよい。

【００１７】拡散面２の送り出し先には、開口10が直方
形で開口上縁に遮蔽板11を有する整形堰６を設けてあ
り、図２又は図３に見られるように、拡散面２の中央付
近にまとまって堆積する浸漬米１をせき止めて幅方向へ
の拡散を促し、高さ方向に一定の拡散ができるようにし
ている。浸漬米１は、ベルトコンベア(図示せず)により
前工程から搬送されてきて投入筒７から拡散面２の中央
手前寄りに堆積され、整形堰６を経て次工程である蒸米
機の投入口８(図１参照)へ落とし込まれる。

【００１８】本例の振動方向は、β1＝30度、β2＝０度
であり、浸漬米１の送り出し方向に傾斜した振動は粉粒
体の送り出し方向に一致しているため、拡散面２は水平
(α1＝０度、α2＝０度)であるにも拘わらず、浸漬米１
は振動により送り出し方向の力及び拡散に伴う米粒相互
の押し合いによって進んでいく。この米粒相互の押し合
いが、堆積した浸漬米１全体を崩していき、図１〜図３
に見られるように、整形堰６に高さ又は幅を規制される
まで拡散していく。拡散面２は、十分な剛性を持ち、バ
ネ３,３により振動の共振成分等を取り除くことで、面
全域にわたり均一に振動させることができるため、浸漬
米１は拡散面２上のどこにおいても略等しい振動を受け
て同様に拡散させることができる。このように、振動が
粉粒体全てに働きかけ、粉粒体自身が崩れて拡散するこ
とが重要である。

【００１９】拡散面２の姿勢α1,α2と振動方向β1,β2
との組合せは、上述の例以外にも考えられる。例えば、
上述の例と同じくα2＝０度、β1＝30度、β2＝０度に
していても、図４(図３相当図)に見られるようにα1＜
０度にしたり、図５(図３相当図)に見られるようにα2
＞０度としてもよい。α1＜０度とするば、浸漬米１の
送り出しが早まり、単位時間当たりの処理量を向上させ
ることができる。また、α1＞０度とすれば、浸漬米１
に付着した水分より浸漬米１のみを先行させて送り出す
ことができ、結果として水切りと同等の作用を得ること
ができる。

【００２０】また、α1＝０度、α2＝０度(水平)、β2
＝０度にしたまま、図６(図３相当図)に見られるように
β1＝45度としてもよい。この場合、振動による送り出
し方向の成分が減り、垂直方向の成分が増えることにな
るために、単位時間当たりの送り出し量は減るものの、
短い時間又は短い距離での拡散が可能になる。実際に
は、振動拡散装置の単位時間当たりの処理量は整形堰で
決定されることになる場合が多く、処理すべき粉粒体に
よって、送り出しの速度を高めるか、拡散時間を短縮す
るかを選択し、拡散面の姿勢や振動方向を決定するとよ
い。

【００２１】図７は山形状の拡散面からなる振動拡散装
置の図１相当斜視図であり、図８は同装置により浸漬米
１を拡散している状態を表した図２相当正面図(手前に
なる囲い板９を省略)である。浸漬米１を早く送り出す
には、図７又は図８に見られるように、拡散面２を浸漬
米１の送り出し方向に傾斜させる(α1＜０度)ほか、拡
散面２を粉粒体の堆積位置から左右方向に傾斜させる
(α2＜０度又はα2＞０度)とよい。この山形状の拡散面
２において、仮に浸漬米１に加えられる振動が垂直方向
の成分のみであった(β1＝90度)としても、傾斜した拡
散面２が振動又は落下による運動方向を拡散方向又は送
り出し方向に転換するため、拡散及び浸漬米１の送り出
しが可能になっている。なお、拡散した浸漬米１の高さ
を規制する整形堰６は、拡散面２からの高さを一定に保
つため、拡散面２に倣って屈曲した形状になっている。

【００２２】整形堰についても様々な形状のものが考え
られる。図９は中央を低く、両側を高くした垂直略Ｖ字
状の整形堰６を有する振動拡散装置の図１相当斜視図
で、図10は同装置により浸漬米１を拡散している状態を
表した図２相当正面図(手前になる囲い板９を省略)であ
る。本発明の振動拡散装置は、基本的には拡散面の姿勢
(α1、α2)と振動方向(β1、β2)との組合せにより、粉
粒体の拡散と送り出しとを制御するが、実際には粉粒体
の性質や装置の大きさが限定されることから、略均一な
高さをもって拡散が望めないこともある。そのような場
合、図９及び図10に見られるように、中央を低く、両側
へ向かって高くした整形堰６を用いて、拡散する浸漬米
１の高さをより積極的に補正するとよい。また、図11
(中央を近くに、両側を遠くした水平略Ｕ字状の整形堰
６を有する振動拡散装置の図１相当斜視図)のように、
浸漬米１が拡散できる領域の面積を中央付近と両側付近
とで差を設け、浸漬米１の水平拡散方向における補正を
施してもよい。

【００２３】更に特殊な使用環境として、粉粒体を拡散
面の片寄った位置に堆積させる場合が考えられる。図12
は拡散面２の右端に堆積させた浸漬米１を左前方へと拡
散させながら拡散面２の長辺全域から後工程へと送り出
す振動拡散装置の図１相当斜視図であり、図13は同装置
により浸漬米１を拡散している状態を表した図２相当正
面図(手前になる囲い板９を省略)、図14は同装置により
浸漬米１を拡散している状態を表した平面図である。本
例のように浸漬米１を拡散面２の片寄った位置に堆積さ
せる場合としては、前工程及び後工程の装置の仕様や位
置関係、本装置をも含めた装置の設置場所の広狭等によ
る制約がある場合が考えられる。

【００２４】浸漬米１を片寄った位置に堆積させた場
合、振動だけでは均一な拡散が難しくなる。そこで、図
12又は図13に見られるように、拡散面２を浸漬米１の堆
積位置から拡散方向又は粉粒体の送り出し方向へ傾斜さ
せて(α1＜０度、α2＜０度)、投入筒７を拡散面２の頂
点上方に配している。また、拡散面２の傾斜に合わせ、
振動方向を前傾させる(β1＜90度)ことはもちろん、浸
漬米１の堆積位置から左回りに振動方向を傾け(本例で
は、浸漬米１の堆積位置が右に寄っているためにβ2＜
０度となる)、整形堰６も、図14に見られるように、浸
漬米１の堆積する右側を手前に、左側を奧にし、拡散で
きる領域の広狭を設けている。これにより、浸漬米１の
拡散方向は堆積位置から左回りに大きく片寄り、堆積位
置が右端に寄っているにも拘わらず、拡散して送り出さ
れる浸漬米１は拡散面２の長辺全域に拡がることができ
るようになる。

【００２５】以上のほか、本発明の振動拡散装置は、従
来のスクリューや板又は櫛による均しと異なり、粉粒体
が自ら拡散し、進んでいくものであるから、分流も容易
となる特徴を有している。図15は浸漬米１を送り出す経
路を分割する仕切12を設けた整形堰６を有する振動拡散
装置の図１相当斜視図である。整形堰６により高さが略
均一に拡散面２の幅一杯に拡散させられた浸漬米１は、
仕切12によって左右に分断され、本例では３分流され
る。

【００２６】これまで説明したように、拡散面２には全
域にわたって略等しく振動が与えられており、分流した
浸漬米１も、各経路において幅一杯に拡散しながら送り
出される。従来の装置では、幅方向の均しと送り出しと
は別々の装置が担っていたために、分流すれば、各経路
毎に別体のスクリューや板又は櫛を設けなければならな
かったが、本発明では仕切12を設けるだけで浸漬米１を
分流し、各経路内において均一に拡散させながら複数の
蒸米機(図示せず)へと送り出すことができる。なお、各
経路への分流割合は、仕切の位置、形状だけでなく、拡
散面の姿勢(α1,α2)や拡散面の起伏、振動方向(β1,β
2)及び振動の振幅や振動加速度等にも関係する。仮に拡
散面の幅方向を等分するように仕切を配しても、必ずし
も等分に分流されるわけではない。

【００２７】

【発明の効果】本発明の振動拡散装置は、粉粒体が自ら
整然と拡散し、かつ同時に送り出すことができる。しか
も、例えば醸造原料のように柔らかく、粘性のある粉粒
体であっても、従来のスクリューや板又は櫛による均し
と異なって練ることなく、高さ略均一な拡散ができる。
これは、作業の効率化だけでなく、最終製品の品質を向
上させる効果をもたらしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】振動拡散装置により浸漬米を拡散しながら蒸米
機へ投入している状態を表した斜視図である。

【図２】図１の状態を表した正面図(手前になる囲い板
を省略)である。

【図３】図１の状態を表した左側面図である。

【図４】拡散面を前傾させた図３相当側面図である。

【図５】拡散面を後傾させた図３相当側面図である。

【図６】振動方向を45度にした図３相当側面図である。

【図７】山形状の拡散面からなる振動拡散装置の図１相
当斜視図である。

【図８】図７の装置により浸漬米を拡散している状態を
表した図２相当正面図(手前になる囲い板を省略)であ
る。

【図９】垂直略Ｖ字状の整形堰を有する振動拡散装置の
図１相当斜視図である。

【図10】図９の装置により浸漬米を拡散している状態を
表した図２相当正面図(手前になる囲い板を省略)であ
る。

【図11】水平略Ｕ字状の整形堰を有する振動拡散装置の
図１相当斜視図である。

【図12】拡散面の右端に堆積させた浸漬米を左前方へと
拡散させる振動拡散装置の図１相当斜視図である。

【図13】図12の装置により浸漬米を拡散している状態を
表した図２相当正面図(手前になる囲い板を省略)であ
る。

【図14】図12の装置により浸漬米を拡散している状態を
表した平面図である。

【図15】浸漬米を送り出す経路を分割する仕切を設けた
整形堰を有する振動拡散装置の図１相当斜視図である。

【符号の説明】

１ 浸漬米 ２ 拡散面 ３ バネ ４ ベース ５ 振動源 ６ 整形堰 ７ 投入筒 ８ 投入口 ９ 囲い板 10 開口 11 遮蔽板 12 仕切

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前工程から受け取った粉粒体を拡散面上
   に積載し、該粉粒体を幅方向に拡散させて高さ略均一で
   後工程へ送り出す装置であって、ベースに支持させた拡
   散面へ振動源を接続してなり、振動源により面全域にわ
   たって略等しい振動を与えて、粉粒体の幅方向の拡散と
   送り出しとを同時に実施することを特徴とする粉粒体の
   振動拡散装置。
2. 【請求項２】 拡散面の振動方向が、粉粒体の拡散中心
   線又は該中心線近傍の平行線若しくは斜行線を含む垂直
   面内にあることを特徴とする請求項１記載の粉粒体の振
   動拡散装置。
3. 【請求項３】 拡散面の振動方向が、粉粒体の拡散中心
   線又は該中心線近傍の平行線若しくは斜行線を含む垂直
   面内で、かつ粉粒体の送り出し方向に向けて傾斜してい
   ることを特徴とする請求項１記載の粉粒体の振動拡散装
   置。
4. 【請求項４】 粉粒体の送り出し方向前方に、粉粒体の
   単位時間当たりの送り出し量、拡散幅又は高さを規制す
   る整形堰を配したことを特徴とする請求項１記載の粉粒
   体の振動拡散装置。
5. 【請求項５】 粉粒体が水分18％以上の穀物原料である
   ことを特徴とする請求項１記載の粉粒体の振動拡散装
   置。