JP3677861B2

JP3677861B2 - 粒体の選別方法とそれを用いた粒体選別装置

Info

Publication number: JP3677861B2
Application number: JP08485396A
Authority: JP
Inventors: 慶二雜賀
Original assignee: 株式会社東洋精米機製作所
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: JPH09271720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比重差の極めて小さい粒体の選別、例えば米粒群に混入されているガラス片など、従来では選別困難な混入異物の選別除去が可能な粒体の選別方法と、それを用いた粒体選別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、米粒等の粒体中に混入した異物を選別除去する手段として、種々の方法が用いられている。例えば米粒の場合では、ｉ）アミ目によって選別する粒大選別、ii）比重差によって選別する比重選別、iii)色の違いによって選別する色彩選別、iv）電磁波の変動差で選別する金属選別が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に米粒中の混入異物の除去に着目した場合、上記の従来の選別方法ではどうしても除去できず、その除去に極めて困窮している異物として、自動車のウインドガラス片（以下これを単にガラス片と称す）が挙げられる。以下、本発明の説明に当たってその理解を促すため、米粒中のガラス片の除去を例に取って説明する。
米粒中にガラス片が混入する原因として、農村道路における交通事故が主たるものとして挙げられる。この交通事故によって自動車のウインドガラスが粉々に割れ、これが米の収穫時に混入するのである。このガラス片は、通常のガラスと異なり米粒と比重が同等か、若しくは小さいものとこれまで考えられており、従来のいずれの選別方法をもってしても除去できないと判断されていた。しかし本発明者の調査によると、この混入しているガラス片の多くは比重が約２．３であった。従って、このガラス片は米粒より比重が大きいにも係わらず、従来の比重選別方法で何故除去できないのかという点に、本発明者は着目した。
この原因を詳細に検討した結果、従来除去できなかったガラス片はその殆どが米粒よりも体積が小さく、かつ表面には多くの尖鋭な凹凸が存在し、しかも比重が米粒より大きいながらその差が小さい為、重量／表面積の値（重量÷表面積で求められる値）が米粒に極めて近似しているかそれ以下であり、一方の米粒は比重が約１．６で、大粒から小粒のものまであり、最小粒のもので長さ約５ｍｍ、幅約２．４ｍｍ、厚さ約１．７ｍｍで、あたかもいびつなラグビーボール様の形状を有し、その表面は極めて滑らかであるという、これら粒体の性状の違いが主たる原因になっていることを突き止めた。
【０００４】
以下、上記の選別除去方法のそれぞれにおいて、米粒中に混入するガラス片の除去を例に取り、その除去困難性を説明する。
ｉ）粒大選別
米粒の粒大選別は、通常は一方向に所定間隔をおいてワイヤーを張った「縦目ふるい」を用い、米粒中に混入している異物を、そのワイヤー間から落下させるものである。そしてこのワイヤーの間隔は一例として、米粒が落下しないように１．７ｍｍに設定されている。しかしながら、ガラス片は上述したように、表面には多くの尖鋭な凹凸が存在しているため、目測上で約１．５ｍｍ角程度であってもワイヤーに引っ掛かってしまう結果、容易に落下せず残ってしまう。
【０００５】
ii）比重選別
従来の比重選別は、開孔方向が板面に対して斜め方向となる長孔が全面に開孔された多孔板を傾斜させて設置し、多孔板の長孔に対して下方向から上方向に風を通過させ、異物に比べてその比重が小さい米粒のみを浮上させて米粒と異物とを分離、選別するものである。
このような比重選別では、異物として比重が米粒よりも大幅に大きいもの、特に石（比重は約３．０）等を対象としているため、異物が風によって浮上しないことを前提としている。従って、米粒と比べて比重差の小さいガラス片は容易に浮上してしまい、除去することはできない。
【０００６】
この点についてさらに説明を加えると、以下のとおりとなる。物体はその大きさ（寸法）が小さくなるほど、単位体積当たりの表面積は増大する。これは、物体の体積が大きさの３乗に比例するのに対して、その表面積は大きさの２乗に比例するためである。従って小さい物体ほど、体積／表面積の値（体積÷表面積で求められる値）は小さくなる。そして物体が受ける浮力は、媒質が同じであれば単位表面積当たり一定であるので、一般に比重が等しければ小さい粒体ほど浮上しやすくなる。
一方、物体が媒質内を浮上するか否かは、受ける浮力が物体の重量よりも大きいか否かで決まる。すなわち、上述した重量／表面積の値の大小は、比重の大小に係わらず同じ媒質内での浮きやすさを表している。
ここで、これを前記米粒とガラス片の場合に照らして考えると、「第１に除去対象となるガラス片は米粒よりも体積が小さいこと」、「第２に米粒の表面は滑面であるのに対してガラス片の表面には多くの尖鋭な凹凸が存在していること」により、ガラス片の体積／表面積の値は、米粒より一層小さくなる。従って、両者の比重差がこれら性状の違いによって相殺されることになり、結果としてガラス片の重量／表面積の値が米粒のそれと極めて近似するかそれ以下となり、場合によっては米粒よりも浮上しやすいということも起こりうるのである。
【０００７】
iii)色彩選別
色彩選別は、その表面の色によって異物を判定、除去するものであり、ガラス片は言うまでもなく米粒と類似した色彩を有しているので、当然ながら選別除去することはできない。
【０００８】
iv）金属選別
ガラス片は金属異物と異なり絶縁体であり、当然金属選別によって除去することはできない。
【０００９】
以上に説明したように、従来の選別除去方法では、特に米粒中に混入しているガラス片を確実に除去することは到底不可能であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような現況のもとで本発明者は鋭意研究を行い、上記４つの選別方法に加えて、新たに「体積選別」という考え方に至り、結果として米粒中のガラス片に代表される比重差の小さい異物を、効率よく選別できる粒体の選別方法とそれを用いた粒体選別装置を案出した。
このような本発明のうち粒体の選別方法については、開孔方向が板面に対して斜め方向となる多数の長孔が開孔され、前記長孔の開孔方向と同じ方向で、水平方向に対して７°〜１４°の方向に傾斜させて設けた多孔板を；当該多孔板の傾斜方向と同一方向で、水平方向に対して４０°〜９０°の方向に、６ｍｍ〜１２ｍｍの振幅で毎分３５０回〜６５０回の往復運動をさせ、かつ多孔板の長孔に対してその下から上に空気流を通過させながら；米粒中に米粒より僅かに比重が大きくかつ体積が小さい上に表面に多くの尖鋭な凹凸が存在するガラス片が混入した粒体群を、前記多孔板上にその傾斜上方から多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下の流量で流下させることで実現できる。
【００１２】
また多孔板の長孔を通過させる空気流量を、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の範囲とする粒体の選別方法としてもよい。なおこの空気流量の条件では、特に米粒の選別方法として適したものとなる。
【００１３】
また別の粒体の選別方法は、上記のいずれかの粒体の選別方法と、粒体と異物の大きさの差によって異物を除去する選別方法とを併用することによって実現できる。この場合でも、多孔板の長孔を通過する空気流量を、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の範囲とすると、特に米粒の選別方法として適したものとなる。
【００１４】
さらに本発明の粒体選別装置については、開孔方向が板面に対して斜め方向となる多数の長孔が開孔され、前記長孔の開孔方向と同一方向で、水平方向に対して７°〜１４°の方向に傾斜させて設けた多孔板と；多孔板をその傾斜方向と同じ方向で、水平方向に対して４０°〜９０°の方向に、６ｍｍ〜１２ｍｍの振幅で往復運動させる駆動手段と；多孔板への粒体群、つまり米粒中に米粒より僅かに比重が大きくかつ体積が小さい上に表面に多くの尖鋭な凹凸が存在するガラス片が混入した粒体群の流下量を、多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下に制御する流量制御手段と；多孔板の長孔に対してその下から上に空気流を通過させる送風手段と；を備えることで実現できる。
【００１６】
また送風手段から多孔板の長孔に対して、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の空気流を通過させてもよい。なおこの空気流量の条件では、特に米粒に適した粒体選別装置となる。
【００１７】
【作用】
次に本発明の作用について説明する。本発明においては、▲１▼空気が通り抜ける多孔板の長孔の開孔方向、▲２▼多孔板の傾斜角度、▲３▼多孔板が往復運動する方向、▲４▼多孔板の往復運動の振幅と回数、▲５▼多孔板上に流下される粒体群の流量、のそれぞれを所定の範囲に設定することによって、始めて米粒中のガラス片のように比重差が小さい異物を確実に選別除去できる。ここで、上記課題を解決するための手段の項で説明したように、本発明は「体積選別」という考え方に則ったものであるが、ここでは米粒中のガラス片の除去という点を例に取り、この「体積選別」の考え方によって、ガラス片のような米粒との比重差の小さい異物が選別される作用について、以下に詳細に説明する。
【００１８】
本発明の対象となるガラス片は比重が約２．３で、米粒の約１．６と比べて比重差が小さく、かつその殆どが米粒よりも体積が小さい上に表面には多くの尖鋭な凹凸が存在しているので、従来の比重選別では、確実に除去することはできない。これはすでに説明したように、従来の比重選別方法が石等の異物を対象としており、風によって米粒のみを浮上させることで異物を下層部に沈下させることを前提条件としている為である。すなわち、除去対象となる石等の異物は、比重が米粒に対して大幅に大きいためにその重量／表面積の値が大きく、風によって容易に浮上しない為である。
従ってガラス片の場合には、米粒に比べて体積が小さく、しかもその表面に多くの尖鋭な凹凸が存在している為に表面積が大きく、その比重が米粒に近いことからも、その重量／表面積の値が米粒と近似し、風による単位重量当たりの浮力が米粒と同等になってしまうので、従来の比重選別では米粒と一緒に浮上してしまって除去することはできない。
【００１９】
これについては、改めて説明するまでもなく前述のii）比重選別のところで説明したとおり、体積／表面積の値からは、一般に比重が等しければ小さい粒体ほど浮上しやすいということが導かれ、加えて重量／表面積の値からは、比重の大小に係わらず同じ媒質内での浮きやすさが導かれるという点から理解できる。
【００２０】
これに対して本発明は、主に振動（小刻みな往復運動）によって粒体群中で異物を下に沈下させて除去することを特徴としている。すなわち本発明では、多孔板の傾斜上方から例えば米粒群を流下させ、米粒群が傾斜下方端から流下してしまうまでに、米粒群中におけるガラス片の沈下を、風の作用に殆ど依存することなく行わしめるものである。一般に、大豆と胡麻等の大小の粒体を容器内で混合して上下に振動（小刻みな往復運動）を加えると、小さい胡麻が下層に、大きい大豆が上層に分離する。これは往復運動という媒介手段を用い、大粒の大豆の隙間から小粒の胡麻を落下させる、言わば体積差による分離であり、本発明の「体積分離」の原理である。
【００２１】
このように本発明では、傾斜設置した多孔板上で米粒群に往復運動による振動を与え、多孔板の傾斜上方から供給された米粒群が傾斜下方端から流下するまでに、主に振動によってこのガラス片を下層部に沈下させる。これには上記▲２▼の多孔板の傾斜角度を７°〜１４°の範囲に、▲３▼の多孔板が往復運動する方向を水平方向に対して４０°〜９０°の範囲に、▲４▼の多孔板の往復運動の振幅を６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲でその回数を毎分３５０回〜６５０回に、▲５▼の多孔板上を流れる粒体群の流量を多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下の流量に、それぞれ設定しなければならない。この条件の一つでも外れてしまうと、米粒群が傾斜下方端から流下するまでにガラス片が米粒群の下層部に沈下しきれず、ガラス片が米粒とともに多孔板から流下してしまう。ここに上記▲２▼〜▲５▼の数値範囲の臨界的意義が存在する。
「体積選別」では、米粒群中に存在するガラス片が下層部に沈下するには比較的長時間を要し、上記▲５▼のような範囲の条件設定によれば、米粒群の流量は従来の比重選別の約２５％と程度となるが、米粒群が傾斜下方向端から流下するまでに確実にガラス片を沈下させることができる。従って本発明では、一見すると従来の比重選別に対してその処理能力が劣るように思われるが、従来は一回の比重選別によって十分除去しきれない為、２〜３台の比重選別機を設置しなければならず、またそれでも僅かしか効果が無かったところ、本発明によれば１台の設置で事足りるので、生産性向上やコスト低減に寄与できる。
また、本発明の基本的な原理は上述したような「体積選別」という新しい概念によるものであり、従来の比重選別とは逆に、大きいガラス片ほど下層部に沈下しにくく、その選別も困難になってくる。このため、本発明では「体積選別」と従属的に「比重選別」の機能も持たせている。しかし本発明の選別方法と粒体と異物の大きさの差によって異物を除去する選別方法とを併用することは一層望ましい。
【００２２】
さらに本発明では、多孔板の長孔に対してその下から上に通過する空気流は、主に前記ガラス片の沈下作用と、多孔板の傾斜上方へのガラス片の移動の促進に寄与している。すなわち、第１にこの空気流が米粒群の下から上に吹き抜けることにより、米粒間に適当な隙間が形成されて米粒群内におけるガラス片の沈下を促進し、第２に、上記▲３▼と▲４▼の斜め上下方向の往復運動の力との相乗作用により、沈下したガラス片を多孔板の傾斜上方へと移動させるように作用する。ガラス片が多孔板の傾斜上方へと移動すると、ガラス片のみを、多孔板の傾斜上方端から取り出すことができる。従って空気流の存在は、振動（小刻みな往復運動）による体積選別に、僅かながら風力による比重選別という機能を付加し、これら２つの相乗効果を発揮することに役立っている。
以上より、空気流は多孔板に対してその傾斜上方に向いて吹き抜けることが望ましく、この点から前記▲１▼について、長孔は多孔板の板面に対してその開孔方向を斜め上下方向としなければならない。
【００２３】
また、多孔板上を流下する米粒群の厚みが部分的に厚くなると、その部分では米粒群が多孔板の傾斜下方端から流下するまでの間にガラス片が下部に沈下しきれないし、また厚くなった部分では、その重圧ゆえに空気流が効率よく吹き抜けず米粒群の下から偏在風として強く吹き抜ける結果、下部に沈下したガラス片を上部へと吹き上げてしまう。従って、米粒群の流下層厚を均一にすることが重要である。この為には、米粒群を多孔板上に供給する際に、米粒群を拡散させて広域に流下させればよい。
【００２４】
そして、多孔板の長孔を通過する空気流量を、空転時に多孔板の面積の１ｍ²当たり３０ｍ³〜４５ｍ³の範囲とすると、通過する空気によってガラス片が浮上せず、かつ上述した▲３▼と▲４▼の斜め上下方向の振動の力との相乗作用がより効率よく働く。そしてこの空気流量範囲は、特に粒体が米粒の場合に適している。
ここで、多孔板に開孔される長孔の大きさや開孔密度は特に限定されないが、これは、長孔は米粒が通過しない大きさで開孔することが当然の前提条件であり、しかも米粒群は多孔板の広域に亙って流下されることから、長孔の大きさや開孔密度、並びに米粒群の流下条件はほぼ一定と見なされるので、前述の空気流の作用を得るには、多孔板の面積に対して単位時間当たりどれだけの空気流が通過するかのみを限定すれば事足りる為である。
【００２５】
このような作用により、供給された米粒群は、以下のようにしてガラス片と分離される。
多孔板の傾斜上方からガラス片が混入した米粒群を流下させると、従属的に働く空気流の作用によって米粒間に隙間を作りながら、主に多孔板の往復運動による「体積選別」の作用により、米粒より体積の小さいガラス片が沈下し、ガラス片を含む下層と米粒のみによる上層の２層構造が形成される。ここで、多孔板に開孔した長孔は多孔板の傾斜上方、すなわち多孔板の板面に対して斜め方向に向いて開孔しているので、米粒を傾斜上方に搬送しようとする力が働くが、多孔板が傾斜状態で設置されているため、米粒を傾斜上方に搬送しようとする力と重力とが均衡し、米粒群は一定の厚みの層となっておよそその場で止まる。しかしながら新たに米粒群が供給され続けるので、往復運動によってガラス片のみが沈下しながら、ガラス片が除去された米粒のみがあたかも表層雪崩のように傾斜下方に向かって流下し、多孔板の傾斜下方端より取り出される。
これに対して米粒群中に含まれるガラス片は、多孔板の斜め上下方向の往復運動による力と、多孔板の傾斜方向と同一方向に吹き抜ける空気流との相乗作用により、米粒群の下層に沈みながら傾斜上方へと移動し、多孔板の傾斜上方端より取り出される。
【００２６】
【実施例】
続いて、本発明の粒体の選別方法を実現するための具体的実施例として、本発明の粒体選別装置の詳細を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の粒体選別装置１の全体構造図を表している。図例のものは、スリット状で開孔方向Ｄ_Hが板面に対して斜め方向となる多数の長孔３が開孔されるとともに、大比重粒排出口５が上端に設けられ、水平方向Ｌ_Hに対してなす角度θ_Pが、前記長孔３の開孔方向Ｄ_Hと同一方向で７°〜１４°の範囲となるよう傾斜させて設けた多孔板７と；多孔板７を支持バネ板（図示せず）によって支持し、多孔板７の傾斜方向と同一方向で、水平方向Ｌ_Hに対してなす角度θ_Vが４０°〜９０°の範囲となる方向Ｄ_Vに、６ｍｍ〜１２ｍｍの振幅で往復運動させる駆動手段９と；多孔板７への粒体群の流下量を、多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下に制御する流量制御手段１１と；多孔板７の長孔３に対してその下から上に空気流を通過させる送風手段１３と；多孔板７の傾斜上方の上部適所に設けられた、多孔板７上に粒体群を拡散して流下させるための拡散供給手段１５と；を備えた粒体選別装置１を表している。
【００２７】
以下図２、図３も参照しながらさらに詳細に説明すると、多孔板７は筐体１７に所定角度で傾斜させて取り付けられている。そして駆動手段９は、電動機１９とカム軸プーリー２１を備え、両者がベルト等の伝達手段２３によって連結されている。カム軸プーリー２１にはカム２５が設けられ、このカム２５のカムフォロワ２７が前記筐体１７に連結されている。一方、送風手段１３については、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の空気流を通過させる能力を有する一般的なファン２９が使用され、前記ベルト等の伝達手段２３によって連結され、一台の電動機１９によって筐体１７、すなわち多孔板７の往復運動と送風の為の動力が賄われている。しかし、このような駆動手段９ではなく、筐体１７を固定式にして多孔板７のみを往復運動させてもよい。また送風手段１３についても、図例のように多孔板７の下方から空気流を送り込む排風式のものとは別に、多孔板７の上方適所より、吸気によって空気流を送り込むものでもよい。
多孔板７は図２に示すように、ほぼ全面に亙ってスリット状の長孔３が開孔され、米粒等の小比重粒の排出口３１を開放した立壁３３によって、その三方が囲まれた構造となっている。一方、上端には主にガラス片等の大比重粒の排出口５が設けられ、シャッター板３５の開閉動作によって大比重粒が排出可能となっている。
【００２８】
多孔板７の傾斜上方の適所には、流量制御手段１１と拡散供給手段１５との組み合わせによる原料供給口３７が設けられ、米粒等の粒体群を適度に広域に拡散させながら、図２の斜線で表している流下域ｄに流下させるようになっている。これは前述の作用の項で説明したように、粒体群の流下層厚を均一にするためのものであり、図示する流下域ｄは、粒体群を多孔板７の傾斜上下方向にも拡散して流下させる例を表している。しかしながらこの流下域は、種々の拡散形態によって形成すればよく、本例に何ら限定されるものではない。
【００２９】
この拡散供給手段１５は図３に示すように、多孔板７の上面に臨んで開口した逆ロート状のガイド部材３９の内部に、粗い金網４１を馬の背様の形状に上下２段に設けた構造である。そして、ガイド部材３９の上部には、ロート状の原料受け部材４３が設けられ、流量制御手段１１から、多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下の粒体群が供給される。こうして原料受け部材４３に供給された粒体群は、２つの金網４１，４１の目を通過して下に落ちたり、また網目に弾かれて横に滑り落ちたりしながら、ガイド部材３９の幅方向全域またはその前後方向にも広がって、多孔板７上に流下する。この拡散供給手段１５は、このように多孔板７の上に粒体群を拡散させて流下させる機能を有するものである為、本例以外にも種々の構造を取り得るものである。
【００３０】
流量制御手段１１は、前述のように多孔板７に流下する粒体群の流量を、多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下に制御するものであり、本実施例に限らず、拡散供給手段１５の前工程であればどの位置に設けてもよく、公知の流量弁等を用いるとよい。この流量の制御は、例えば多孔板７の面積が０．３４ｍ²の場合であって、これを米粒群に適用する場合、次の計算による流量を設定すればよい。５．５（制御流量：ｍ³／時）×０．７８（米粒の見掛け比重）×０．３４（多孔板７の面積：ｍ²）＝１．４５（流量：トン／時）。すなわち、毎時１．４５トン以下の流量に制御すればよく、この流量を越えると選別率は低下する。また比重差の小さいものほどより流量を少なくすればよい。
【００３１】
このような粒体選別装置１においては、前述したように多孔板７の長孔に対して、最適の風量をモニターできることが最も望ましい。しかしながら本装置の構造上、その運転稼動中の測定は不可能であるので、空転時の状態で図４に示すような方法で測定しながら設定した。図示するように、原料供給口３７を取り外して多孔板７の下より送風手段１３によって送風し、その風を逃がさないよう筒状のビニールシート４７の下端を、テープ４９によって多孔板７の立壁３３と仮に封じたガード板５１に接着し、多孔板７の長孔３より吹き出る空気を全てビニールシート４７の上端に設けた排気筒５３を通過させ、風速計５５によってその通過空気量を測定した。この時には、排気筒５３の断面積が小さすぎて背圧がかかりすぎたりその逆にならないよう、風速が毎秒５ｍ〜８ｍの範囲になるように排気筒５３の内径を調整した。その結果、粒体が米粒である場合は、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり、毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の空気流量が適量であることが測定された。
【００３２】
このような本発明では、上記の各条件設定範囲において以下の傾向により条件を決定するとよい。（１）粒体の表面が滑らかであるほど、多孔板７の傾斜θ_Pを小さくする。（２）粒体が大きいほど、多孔板７の振幅（往復運動距離）を長くする。（３）多孔板７の振幅が短いほど、毎分当たりの往復運動回数を多くする。（４）多孔板７の毎分当たりの往復運動回数が多いほど、或いは粒体の比重が小さいほど、多孔板７の長孔３を通過する単位時間当たり空気流量を少なくする。
【００３３】
以下に本装置の作用を、ガラス片が米粒中に混入した場合を例として、図１〜図３を参照しつつさらに詳細に説明する。なお多孔板７は前記の０．３４ｍ²の面積のものを用いている。先ず、本選別装置１を空転させた上、上記米粒群を流量制御手段１１より拡散供給手段１５に連続して供給すると、粗い網を山形にした金網４１，４１によって、米粒群は拡散されてパラパラと多孔板７上の流下域ｄに広域に、且つ均等に落下する。ここで多孔板７の、Ｄ_V方向で示される斜め上下の往復運動と、多孔板７に開孔している無数の長孔３から小比重粒の排出口３１とは逆方向の斜め上方向に向かって吹いている空気流の作用により、多孔板７の流下域ｄの位置に落下した米粒群は、先ず大比重粒の排出口５の方向に移行し、厚さが約１ｃｍ程度の層になって先端（図の左端）より充満しながら徐々に下方（図の右方向）へと層状に拡がり、多孔板７の全面を充満し終わると、小比重粒の排出口３１より溢れ出して多孔板７の外部に流下し、それ以降は米粒群の供給が続く限り、米粒群は流下域ｄから小比重粒の排出口３１へとその流動状態が続く。しかしこの流動状態は、決して厚さ１ｃｍの層の全てが傾斜下方向に流動するのではなく、その上層部は傾斜下方（図の右方）に流れる一方、下層部は逆に傾斜上方（図の左方向）へと徐々に移動する。
【００３４】
それは多孔板７のＤ_Vで示す斜め上下方向の往復運動と、多数の長孔３から吹き出る空気流が大比重粒の排出口５の方向に吹き出しているからである。そして下層部は大比重粒の排出口５の方向へ移行するが、その間に米粒群中の小比重の米粒は浮上し、それまでとは逆方向の、小比重粒の排出口３１の方へと流れていく。そしてこの流動過程で、Ｄ_Vで示す斜め上下方向の往復運動によって多孔板７の上を流動する米粒群のうち、米粒より僅かに比重が大きくかつ体積が小さいガラス片は、前述した大豆と胡麻の場合と同様に、米粒群の下層部へと徐々に沈下していく。この時には前述したように、多孔板７の多数の長孔３から吹き出る空気流の一部が、米粒群の層を下から上へ吹き抜けることで米粒間に隙間を形成し、米粒との摩擦を減らしてガラス片のスムーズな沈下を促進している。このようにガラス片は、米粒群の層中を往復運動の振動による体積選別作用を受けて徐々に沈下していくが、その沈下速度は極めて遅い。しかし、本発明では多孔板７の上を流れる米粒群の流量が、多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下と少なく、米粒群の移動速度が遅いので、振動による体積選別作用により、沈下速度の遅いガラス片でも小比重粒の排出口３１に達するまでに米粒群の下層部に沈下し終わることになる。そして米粒群の下層部まで沈下すると、多数の長孔３より吹き出る空気流と往復運動によって、ガラス片は下層部を大比重粒の排出口５の方向へと徐々に送られる。この時、多孔板７の多数の長孔３より吹きつける空気流量は、多孔板７面積の１ｍ²当り毎分３０ｍ³〜４５ｍ³と、従来より大幅に少ない量であるので、例えば米粒群中に含まれる小体積でかつ表面積の大きいガラス片でも、上方に吹き上げられてしまうことはない。
【００３５】
また、多孔板７の上に流下して来る米粒群は、拡散供給手段１５の作用により、パラパラと拡散して多孔板７の流下域ｄの広域にほぼ均等に流下するので、部分的に必要以上に厚くなる過厚層は形成されない。従って、多孔板７の往復運動によって間歇的に生じるところの、米粒群と多孔板７との僅かの隙間を流れる空気流を妨げることもないし、また過厚層部分に当たることによる空気流の偏在により、米粒群の上方にガラス片が吹き上げられることもない。
すなわちこのガラス片の吹き上げは、米粒群の層が部分的に過厚層となるとその部分に重圧がかかり、多孔板７が往復運動していても過厚層の下部が多孔板７と密着したままになる結果、その部分まで米粒群の下層部を流れてきた空気流がその進行を封じられることになるので、空気流が一挙にその位置で米粒群の下から上に吹き上げ、米粒群の下層部に沈下したガラス片をも、米粒群の上層部へと吹き上げてしまうことによって発生する。
従って、拡散供給手段１５からの供給はこの過厚層の発生を防止し、米粒群の下層部に沈下したガラス片を、上層部に浮き上がらせることなくそのままの状態で移動させるよう作用する。こうしてスムーズに傾斜上方へと移動したガラス片は、やがて大比重粒の排出口５（図の左端）に達し、多孔板７の各所から移動してくるガラス片や石粒（石粒は比重が大きいので、容易に選別されている）とともにその付近に滞留する。そして、ある程度量の大比重粒が溜った時にシャッター３５を引いて大比重粒の排出口５を開放し、異物を外部に排出させる。勿論、シャッター３５は開放状態のままにしておき、異物を滞留させなくてもよい。
【００３６】
そして本発明では、米粒群より大粒の異物を選別する粒大選別を併用することもできるので、より完全に異物を除去することができる。また、本発明は主に体積の差によって選別するので、米粒の選別だけでなく他のあらゆる粒体の選別に対応できることは勿論のことである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、主に上記作用の項で説明したところにより、以下の優れた効果がもたらされる。
本発明の粒体の選別方法は、粒体中に混入している異物の選別除去に当たり、従来のいずれの方法にも該当しない全く新しい概念、すなわち体積選別という考え方によって始めて実現したものである。従って、極めて簡単な方法および装置構造により、従来選別除去が不可能と言われていた例えば米粒中のガラス片や、軽石のような小比重の石粒等、極めて比重差が小さくかつ粒大選別でも除去できない体積の小さい異物を、効率よく選別除去することができる。特に米粒に適用した場合、異物の混入を極めて恐れる食品業界にとっては、そのもたらす効果は計り知れないほど絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実現するための粒体選別装置の構造例を表す説明図
【図２】本発明の粒体選別装置に用いる多孔板の構造例を表す説明図
【図３】本発明の粒体選別装置に用いる拡散供給手段の構造例を表す説明図
【図４】本発明の粒体選別装置において多孔板に通過する空気流量の測定方法を表す説明図
【符号の説明】
１粒体選別装置３５シャッター板
３長孔３７原料供給口
５大比重粒排出口３９ガイド部材
７多孔板４１金網
９駆動手段４３原料受け部材
１１流量制御手段４７ビニールシート
１３送風手段４９テープ
１５拡散供給手段５１ガード板
１７筐体５３排気筒
１９電動機５５風速計
２１カム軸プーリー
２３伝達手段
２５カム
２７カムフォロワ
２９ファン
３１小比重粒の排出口
３３立壁

Claims

開孔方向が板面に対して斜め方向となる多数の長孔が開孔され、前記長孔の開孔方向と同じ方向で、水平方向に対して７°〜１４°の方向に傾斜させて設けた多孔板を、
当該多孔板の傾斜方向と同じ方向で、水平方向に対して４０°〜９０°の方向に、６ｍｍ〜１２ｍｍの振幅で毎分３５０回〜６５０回の往復運動をさせ、かつ多孔板の長孔に対してその下から上に空気流を通過させながら、
米粒中に米粒より僅かに比重が大きくかつ体積が小さい上に表面に多くの尖鋭な凹凸が存在するガラス片が混入した粒体群を、前記多孔板上にその傾斜上方から多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下の流量で流下させる粒体の選別方法。
多孔板の長孔を通過させる空気流量を、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の範囲とする請求項１記載の粒体の選別方法。
請求項１または２記載の粒体の選別方法と、粒体と異物の大きさの差によって異物を除去する選別方法とを併用する、粒体の選別方法。
開孔方向が板面に対して斜め方向となる多数の長孔が開孔され、前記長孔の開孔方向と同じ方向で、水平方向に対して７°〜１４°の方向に傾斜させて設けた多孔板と、
多孔板をその傾斜方向と同じ方向で、水平方向に対して４０°〜９０°の方向に、６ｍｍ〜１２ｍｍの振幅で往復運動させる駆動手段と、
多孔板への粒体群、つまり米粒中に米粒より僅かに比重が大きくかつ体積が小さい上に表面に多くの尖鋭な凹凸が存在するガラス片が混入した粒体群の流下量を、多孔板面積の１ｍ²当たり毎時５．５ｍ³以下に制御する流量制御手段と、
多孔板の長孔に対してその下から上に空気流を通過させる送風手段と、を備えた粒体選別装置。
送風手段から多孔板の長孔に対して、空転時に多孔板面積の１ｍ²当たり毎分３０ｍ³〜４５ｍ³の空気流を通過させる請求項４記載の粒体選別装置。