(57)【要約】【課題】小型、軽量でコンパクトでありながら精密に軽量物と重量物との分別が可能な風選機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る風選機は、被処理物を気流を用いて軽量物と重量物とに分別する風選機であって、被処理物を投入する投入口と、被処理物を軽量物と重量物とに分別するための２つ以上の分別部と、前記分別部に配設された気流を発生させるための気流発生部と、前記気流を排気するための排気口と、前記気流により前記被処理物から分別された軽量物を排出するための軽量物排出口を備えた軽量物排出部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を気流を用いて軽量物と重量物とに分別する風選機であって、
被処理物を投入する投入口と、
被処理物を軽量物と重量物とに分別するための２つ以上の分別部と、
前記分別部に配設された気流を発生させるための気流発生部と、
前記気流を排気するための排気口と、
前記気流により前記被処理物から分別された軽量物を排出するための軽量物排出口を備えた軽量物排出部と、を備えることを特徴とする風選機。
【請求項２】
請求項１記載の風選機において、
重量物を排出するための重量物排出口を備えた重量物排出部を備え、
前記２つ以上の分別部はそれぞれが対応する前記軽量物排出部と連接されており、
前記投入口から前記２つ以上の分別部、前記重量物排出部を順に介して前記重量物排出口まで連通した経路を形成するように連接されていることを特徴とする風選機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の風選機において、
前記分別部は略円筒形状に形成され、
前記２つ以上の分別部は水平方向に対し所定の角度を持って斜設され、
前記２つ以上の分別部が略直交するように連接されていることを特徴とする風選機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか1項に記載の風選機において、
前記２つ以上の分別部のすくなくとも一つ以上が円弧状あるいは螺状に形成されることを特徴とする風選機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか1項に記載の風選機において、
前記気流発生部から発生する気流の量を調整するための制御手段を備えており、
前記気流発生部から発生する気流が前記分別部内部を乱流となって上昇することを特徴とする風選機。  
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか1項に記載の風選機において、
被処理物が穀類、豆類、植物の葉、植物の茎、植物の根から選ばれるいずれか一つ以上であることを特徴とする風選機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力を用いて豆類や穀物、茶類などの被処理物を高精度に軽量物と重量物とに分別することができる風選機に関するものである。   
【背景技術】
【０００２】
風選機は様々な分野で使用されているが、農業関連で多く使用されている。特に豆類や各種穀物には実の表面に薄い表皮を有しているものや、茶類などの葉類にはケバ等の不要物が混ざっているものが多い。これらの豆類を焙煎したあとに薄い表皮が残っていると味覚上、種々の不都合をもたらすことが知られている。また、葉類の中に不要物が混在しているとまがい物の混入として扱われることや、苦味が増すことなどから商品価値が低下する。
【０００３】
例えば、コーヒー豆を焙煎した場合、２０〜３０％の割合で表皮が実の表面に残留付着するが、この表皮を残したまま豆を挽いて煎じると、得られた飲料中に異質な苦み、渋みが残って、本来の実のうま味を損ねる事態を招き易い。また、カカオ豆を焙煎した後に表皮が残っているとチョコレートの味を損ねることとなる。
【０００４】
このようなところから、焙煎後に残る表皮や茶葉に含まれた不要物を除去する作業をおこなうが、高精度な除去に苦慮している。従来、このような表皮を除去する手法としては、筒等の容器に焙煎済みの豆などを入れてからこの豆に向けて扇風機等により送風することにより表皮を吹き飛ばす方法が行われていたが、この方法では全ての豆の外面全体に風が行きわたりにくく、その結果表皮が剥離せずに残留したり、剥離した表皮が豆間に残留する等の不具合があった。
【０００５】
また、茶類を選別装置にかけると茶葉の塊が十分にほぐれきれず、ケバが分離されない状態で吸引器に至ることとなり、ケバのみならず必要な茶葉までも吸引除去してしまうこととなるために歩留まりが悪いという不具合があった。
【０００６】
このような不具合を解消するために各種の提案がなされている。例えば、投入された荒茶を、横筒分離部とこれに接線方向に連設された中空匣体部内を循環する流気により、ケバを含む軽い茶と、その他の茶の収集とに風力選別する装置が提案されている。（特許文献１）。   
【０００７】
また、破砕されたコーヒー豆を風圧によって優良部分と不良部分とに選別するために、ホッパーの直下に、ホッパーから落下する破砕コーヒー豆を風圧によって優良部分と不良部分とに選別する領域を形成し、風圧によって吹き飛ばされる側に不良部分を吸引捕捉する領域を設け、上記選別する領域の下部に選別された優良部分の受け入れ領域を形成する装置が提案されている（特許文献２）。   
【０００８】
さらに、垂直方向に延びる中空筒である落下分離部の途中に複数段階に渡って分離部材を配置し、上方から落下させた焙煎済み豆類や穀物等を該分離部材に衝突させる過程で豆類等に付着残留した表皮を剥離、分離し、分離した該表皮を横方向に延びる表皮搬送部へ強制的に吸引してから、パンチ穴を有した仕切り板に衝突せしめることにより、該表皮搬送部の後端部に連接された表皮落下回収部に落下させる装置が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−０９２９８９号公報
【特許文献２】特開平１０−１９１８８９号公報
【特許文献３】特開平０８−００９９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１の装置は、ケバを含む軽い茶を遠心分離する風力分離手段と、受板部とこれに延設された櫛歯状部の振動が必要であり、相当大きな風力が必要であるため装置が大型である。また、櫛歯状部上のケバを含む茶と櫛歯状部の隙間からの微細な茶の篩落し収集とに分離選別するため茶葉やケバの形状によっては軽量物の分別が十分に行われないという不具合がある。
【００１１】
特許文献２の装置は、単に粉砕された豆と表皮とに風を当てているため、軽量物である表皮の分別が十分に行われないという不具合がある。  
【００１２】
特許文献３の装置は、落下してくる実と表皮を小穴を通してファンで表皮のみを分別する校正のため、小穴より大きな表皮は分別されず、また小穴よりも小さな実は軽量物として分別されるという不具合がある。
【００１３】
本発明は、上記の不具合を解決するためになされたものであり、斜設された２つ以上の分別部を略直交するように連接し、各分別部に備えられた気流発生部からの気流を各分別部ごとにコントロールすることで、小型、軽量でコンパクトでありながら高精度に軽量物と重量物との分別が可能な風選機を提供することを目的とする。   
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため本発明に係る風選機は、被処理物を投入する投入口と、被処理物を軽量物と重量物とに分別するための２つ以上の分別部と、前記分別部に配設された気流を発生させるための気流発生部と、前記気流を排気するための排気口と、前記気流により前記被処理物から分別された軽量物を排出するための軽量物排出口を備えた軽量物排出部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、重量物を排出するための重量物排出口を備えた重量物排出部を備え、前記２つ以上の分別部はそれぞれが対応する前記軽量物排出部と連接されており、前記投入口から前記２つ以上の分別部、前記重量物排出部を順に介して前記重量物排出口まで連通した経路を形成するように連接されていることを特徴とする。
【００１６】
そして、前記分別部は略円筒形状に形成され、前記２つ以上の分別部は水平方向に対し所定の角度を持って斜設され、前記２つ以上の分別部が略直交するように連接されていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記２つ以上の分別部のすくなくとも一つ以上が円弧状あるいは螺状に形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記気流発生部から発生する気流の量を調整するための制御手段を備えており、前記気流発生部から発生する気流が前記分別部内部を乱流となって上昇することを特徴とする。
【００１９】
そして、被処理物が穀類、豆類、植物の葉、植物の茎、植物の根から選ばれるいずれか一つ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、斜設された２つ以上の分別部を略直交するように連接し、各分別部に気流発生部を備え、気流を各分別部ごとにコントロールすることで、小型、軽量でコンパクトでありながら高精度な分別が可能な風選機を提供することができる。 
【００２１】
また、被処理物の性状などにより、各分別部に備えられた気流発生部からの気流をコントロールすることで異なった性状の被処理物を高精度に分別することが可能である。     
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の正面から見た断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る分別部を３つ備えた風選機の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る分別部を３つ備えた風選機の正面から見た断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の変形例における斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の変形例における左側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の使用断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜装置構成＞
【００２４】
図１は本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の全体構成斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の正面から見た断面図である。
【００２５】
図１および図２に示すように、風選機１０の上部には、被処理物を投入するための投入口１２が設けられている。投入口１２の下部には、略円筒形状に形成されたの第一分別部１４が水平方向に対し約４５度の角度で斜めに斜設されている。投入口１２は第一分別部１４の中央よりも上部で連接されており、投入口１２から投入した被処理物は第一分別部１４内部へと導入される構造となっている。
【００２６】
第一分別部１４の略中央に第一気流発生部１６が配設されている。そして、第一気流発生部１６内部にはファンが配設されており、ファンが回転することで気流を発生させる仕組みとなっている。また、第一分別部１４の上端部は第一軽量物排出部２０と連接している。第一軽量物排出部２０は上部に第一排気口１８を備えた略円筒形状で形成されている。第一排気口１８は網状または小径の穴が多数形成されることにより気流を外部に排出できる形状となっている。第一軽量物排出部２０は下方へと延設されており、下端部に第一軽量物排出口２２が設けられていて、第一軽量物排出部２０に導入された軽量物が外部に排出されるように穴が形成されている。
【００２７】
ここで、第一気流発生部１６を第一分別部１４の中心軸から外れた位置に配設されることで気流が乱流となり、発生した気流は第一分別部１４の上方へと流出され、第一排気口１８から排出される。さらに、第一気流発生部１６から投入口１２および第一分別部１４の上端部までの距離は任意に定められる。
【００２８】
第一分別部１４の下端部は第二分別部２４の中央より上側で連接されており、投入口１２で投入された被処理物が第一分別部１４を通過して第二分別部２４へと導入される構造となっている。第二分別部２４は略１３５度の角度で斜設されており、第一分別部１４と略直交するように連接されている。ここで、略直交とは２つ以上の直線形状の物体が折れ曲がって連接する形態のことをいい、角度は９０度よりも大きくても小さくてもかまわない。
【００２９】
第二分別部２４は、略中央に第二気流発生部２６が配設されている。第二気流発生部２６内部にはファンが配設されており、ファンが回転することで気流を発生させる仕組みとなっている。また、第二分別部２４の上端部は第二軽量物排出部３０と連接している。第二軽量物排出部３０は第二排気口２８を上部に備えた略円筒形状であり、下方へと延設されている。第二軽量物排出部３０は下端部に第二軽量物排出口３２が設けられており、軽量物が外部に排出されるように穴が形成されている。ここで、第二気流発生部２６を第二分別部２４の中心軸から外れた位置に配設されることで気流が乱流となり、発生した気流は第二分別部２４の上方へと流出され、第二排気口２８から排出される。さらに、第二気流発生部２６から第一分別部１４との連接部および第二軽量物排出部３０との連接部までの距離は任意に定められる。
【００３０】
第二分別部２４の下端部は略円筒形状の重量物排出部３４が連接されており、重量物排出部３４は下方へと延設され、重量物排出部３４の下端部には重量物排出口３６が設けられている。第二分別部２４へと導入された被処理物は、第二分別部２４内部を経由し重量物排出部３４へと導入され重量物排出口３６から外部へ排出されるように形成されている。  
【００３１】
なお、風選機１０には図示しない制御装置が設けられており、第一気流発生部１６および第二気流発生部２６の気流の発生量を制御することができる。
【００３２】
次に、図３と図４を用いて分別部を３つ備えた風選機の説明をする。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態に係る分別部を３つ備えた風選機の斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る分別部を３つ備えた風選機の正面から見た断面図である。分別部を３つ備えた風選機は、第二分別部２４の下端部が第三分別部３８の中央よりやや上側と連接される。
【００３４】
第三分別部３８は、略中央に第三気流発生部４０が配設されている。また、第三分別部３８の上端部は第三軽量物排出部４４が連接されている。第三軽量物排出部４４は第三排気口４２を上部に備えた略円筒形状であり、下方へと延設されている。第三軽量物排出部４４は下端部に第三軽量物排出口４６が設けられていて、第三軽量物排出部４４に導入された軽量物が外部に排出されるように穴が形成されている。ここで、第三気流発生部４０から第二分別部２４との連接部および第三軽量物排出部４４との連接部までの距離は任意に定められる。
【００３５】
第三分別部３８の下端部は略円筒形状の重量物排出部３４が連接されており、重量物排出部３４は下方へと延設され、重量物排出部３４の下端部には重量物排出口３６が設けられている。第二分別部２４へと導入された被処理物は、第二分別部２４内部を経由し重量物排出部３４へと導入され重量物排出口３６から外部へ排出されるように形成されている。それ以外は前述した実施形態と同様である。
＜装置の使用方法＞
【００３６】
本実施形態の風選機１０は、基本的には以上のように構成される。次に、図７にもとづき、風選機１０の使用方法を説明する。図７は本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の使用断面図である。
【００３７】
作業者が風選機１０を始動させると、第一気流発生部１６と第二気流発生部２６が作動する。第一気流発生部１６と第二気流発生部２６の気流量はあらかじめ図示しない制御装置により所定の量に設定されている。
【００３８】
作業者が軽量物５０、５１と重量物５２が混在した被処理物を投入口１２から所定量投入すると被処理物は第一分別部１４内部へと導入される。導入された被処理物に含まれる軽量物５０の一部は第一気流発生部１６により発生した気流とともに第一分別部１４上部へと移送される。気流はそのまま第一排気口１８から排出され、移送された軽量物５０は第一軽量物排出部２０内部へと導入され、そのまま第一軽量物排出部２０を降下して第一軽量物排出口２２から外部へと排出される。
【００３９】
第一分別部１４で分別されなかった軽量物５１と重量物５２は第一分別部１４内部を通り第二分別部２４へと導入される。導入された被処理物は、第二分別部２４に備えられた第二気流発生部２６から発生した気流により軽量物５１が第二分別部２４上部へと移送され、第二軽量物排出部３０へと導入される。第二軽量物排出部３０へ導入された軽量物５１は第二軽量物排出部３０内部を降下して第二軽量物排出口３２から外部へと排出される。
【００４０】
第二分別部２４内部を通過した重量物５２は重量物排出部３４へと導入され、重量物排出口３６から外部へと排出される。
＜本実施形態の変形例＞
【００４１】
以下に図５と図６を用いて本実施形態の変形例を示す。図５は、本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の変形例における斜視図である。図６は、本発明の実施形態に係る分別部を２つ備えた風選機の変形例における左側面図である。
【００４２】
図５および図６に示すように、風選機１０には略円筒形状に形成されたの第一分別部１４と第二分別部２４が備えられている。第一分別部１４および第二分別部２４は略円筒形状に形成されており、水平方向に対して略４５度および略１３５度の角度で斜設されている。さらに、第一分別部１４および第二分別部２４は風選機１０の奥側に湾曲しており、螺状に形成されている。
【００４３】
そして、第一分別部１４の上端部に連接されている第一軽量物排出部２０は下方に延設され、その途中から風選機１０の奥側に湾曲した螺状に形成され、第二軽量物排出部３０へと連接されている。そのため、軽量物排出口は第二軽量物排出口３２一つだけが形成されている。それ以外は前述した実施形態と同様である。
【００４４】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。
【００４５】
例えば、重量物排出部３４を配設せず、第二分別部２４下端から直接重量物を排出する形状とすることができる。
【００４６】
また、気流発生装置を外部に備えておき、気流発生装置から分別部まで気流を導入するための導入管を延設し、導入管を分別部に挿嵌することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る風選機によれば、小型でありながら被処理物を軽量物と重量物とに精密に分別することができるため、穀類、豆類などの農業分野やプラスチック材料、廃棄物関連など分別装置として広く利用し得るものである。   
【符号の説明】
【００４８】
１０  風選機
１２  投入口
１４  第一分別部
１６  第一気流発生部
１８  第一排気口
２０  第一軽量物排出部
２２  第一軽量物排出口
２４  第二分別部
２６  第二気流発生部
２８  第二排気口
３０  第二軽量物排出部
３２  第二軽量物排出口
３４  重量物排出部
３６  重量物排出口
３８  第三分別部
４０  第三気流発生部
４２  第三排気口
４４  第三軽量物排出部
４６  第三軽量物排出口
４８  気流
５０  軽量物
５１  軽量物
５２  重量物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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