(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
籾殻を半径方向外方に飛散させる籾殻処理部を備え、
該籾殻処理部は、ケーシング内に、円筒壁に千鳥形状となるように穴径１０〜２５ｍｍの貫通孔を複数形成した円筒状のスクリーンと、
該スクリーン内に、上辺が内側に配置されるとともに前記上辺よりも大きな下辺が外側に配置される台形状の板体で構成された回転板を放射状に取付け回転可能に軸支した回転体とが配設され、
試料投入口から投入された籾殻を、周速４０〜１２０ｍ／秒で回転する前記回転板の風圧でその長手方向が風流に沿って揃えられて当該籾殻が飛散するように前記スクリーンの円筒壁に飛散させるとともに、前記回転する回転体の半径方向最外周部が前記スクリーンの内壁と接触しないように近接対面させて当該飛散した籾殻を前記貫通孔へ通過させて前記半径方向最外周部と前記貫通孔との協働で折断作用及び流体剪断作用によって当該籾殻を折断して小サイズ化しながら前記ケーシング内の排出路に排出し、前記排出された籾殻を排出口から前記ケーシングの外に送出するようにしたことを特徴とする籾殻折断処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の籾殻折断処理装置を用いた籾殻折断処理方法であって、
前記籾殻折断処理装置は籾殻を半径方向外方に飛散させる籾殻処理部を備え、
該籾殻処理部は、ケーシング内に、円筒壁に千鳥形状となるように穴径１０〜２５ｍｍの貫通孔を複数形成した円筒状のスクリーンと、
該スクリーン内に、上辺が内側に配置されるとともに前記上辺よりも大きな下辺が外側に配置される台形状の板体で構成された回転板を放射状に取付け回転可能に軸支した回転体とが配設され、
試料投入口から投入された籾殻を、周速４０〜１２０ｍ／秒で回転する前記回転板の風圧でその長手方向が風流に沿って揃えられて当該籾殻が飛散するように前記スクリーンの円筒壁に飛散させるとともに、前記回転する回転体の半径方向最外周部が前記スクリーンの内壁と接触しないように近接対面させて当該飛散した籾殻を前記貫通孔へ通過させて前記半径方向最外周部と前記貫通孔との協働で折断作用及び流体剪断作用によって当該籾殻を折断して小サイズ化しながら前記ケーシング内の排出路に排出し、前記排出された籾殻を排出口から前記ケーシングの外に送出するようにしたことを特徴とする籾殻折断処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、籾殻を肥料として再利用する上で必要な所定の小さなサイズに処理するための籾殻折断処理装置及び籾殻折断処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
籾すり機により、籾は玄米と籾殻とに分離される。分離された籾殻を、吸水性の高い敷料や堆肥に混ぜる水分調整材などとして再利用するため、籾殻粉砕装置が使用されている。
この籾殻粉砕装置の方式として、籾殻を粉砕する回転刃を内蔵したケーシングの上部に籾殻投入用のホッパーを取付け、このホッパーの上部にブロア投入機の吸引ホース用の先端を開口し、該ケーシングの下部にブロア搬出機とその搬出ホースを接続したものが提案されている。
例えば特許文献１には、ホッパ内に供給された籾殻を、ブロアの吸引力により籾殻供給管を介してケーシング内に導入し、ケーシング内の回転刃及びこれに係合する固定刃により粉砕し、ケーシングに連結されるダクトを介し、ブロアにより大気中に送出される籾殻粉砕装置が記載されている。
また特許文献２には、原料籾殻を一時貯留する供給ホッパーの下部開口部に接して設けた投入シャッターを介して粉砕ケースを連設し、粉砕ケースの全容積と投入される原料籾殻の容量とを適切な比率を保持する状態を維持しながら粉砕ケース内の粉砕回転刃を高速回転させて籾殻を粉砕したあと、粉砕ケース底部に設けた排出シャッターを開放し、粉砕回転刃の介助により粉砕籾殻を排出させる籾殻粉砕機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８６００５号公報
【特許文献２】特開２０００−９３８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
籾殻は、稲作のシリカ分の重要な補給肥料として再利用されるが、籾殻をそのまま田圃に撒いてもシリカを多く含んだ強固な殻で構成されているため、土中で腐敗が非常にゆっくりしか進行しない。
田圃の利用効率の関係から、最近は籾殻をそのままの形状でシリカ補給肥料として再利用されることが少なくなった。
籾殻の腐敗を進行させるためには、籾殻の表面に傷を付けたり、折ったりするなど、籾殻の状態に少しの変化を与える処理で十分であるが、特許文献１の籾殻粉砕装置や特許文献２の籾殻粉砕機のような従来の籾殻処理の装置は粉砕して粉末化する方式であり、必要以上に籾殻を微細化してしまい、微粉となった籾殻の取り扱いが不便であった。
すなわち、必要以上に籾殻粉砕品の粒子サイズが細かく成り過ぎると、田圃に散布する場合、目的の場所以外に飛散したり、粉状態で再凝集し、塊となるなど、再利用する上で取扱いが煩雑であった。
籾殻そのままでは、土中で腐敗がほとんど進行しないが、籾殻を割ったり、折ったりして、本来の籾殻表皮とは別の組織面が出るような形に処理すれば、腐敗が進行し、粉状にするまでの細かいサイズに処理しなくても土中腐敗が進行することは農業関係者の間では以前より知られていた。
また、特許文献１の籾殻粉砕装置や特許文献２の籾殻粉砕機にあっては、回転刃を籾殻に直接衝突させて籾殻を破砕、細断し、粉砕する方式であったので、シリカ成分が多く含まれている籾殻によって回転刃の摩耗が進み、刃の交換を頻繁に行わねばならなかった。
そこで本発明は、籾殻を高速回転するカッター刃などに直接衝突させ、破砕、細断し、粉砕化する方式ではなく、プロペラ式の大きな羽根でケーシング内に８０ｍ／秒以上の風速を発生させ、回転羽根の風力で籾殻を外方のケーシングの円筒体に飛散させるとともにケーシングに設けた貫通孔を通過させて、貫通孔の縁で籾殻を折断するような形で小サイズ化する籾殻折断処理装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、回転刃、貫通孔が摩耗したとしても、折断処理した籾殻の粒子径、処理量に影響を与えない籾殻折断処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の籾殻折断処理装置は、試料供給口から供給される籾殻を半径方向外方に飛散させる籾殻処理部を備え、該籾殻処理部は、ケーシング内に、円筒壁に千鳥形状となるように穴径１０〜２５ｍｍの貫通孔を複数形成した円筒状のスクリーンと、該スクリーン内に、上辺が内側に配置されるとともに前記上辺よりも大きな下辺が外側に配置される台形状の板体で構成された回転板を放射状に取付け回転可能に軸支した回転体とが配設され、試料投入口から投入された籾殻を、周速４０〜１２０ｍ／秒で回転する前記回転板の風圧でその長手方向が風流に沿って揃えられて当該籾殻が飛散するように前記スクリーンの円筒壁に飛散させるとともに、前記回転する回転体の半径方向最外周部が前記スクリーンの内壁と接触しないように近接対面させて当該飛散した籾殻を前記貫通孔へ通過させて前記半径方向最外周部と前記貫通孔との協働で折断作用及び流体剪断作用によって当該籾殻を折断して小サイズ化しながら前記ケーシング内の排出路に排出し、前記排出された籾殻を排出口から前記ケーシングの外に送出するようにしたことを特徴とする。
（２）本発明の籾殻折断処理方法は、上記（１）に記載の籾殻折断処理装置を用いた籾殻折断処理方法であって、前記籾殻折断処理装置は籾殻を半径方向外方に飛散させる籾殻処理部を備え、該籾殻処理部は、ケーシング内に、円筒壁に千鳥形状となるように穴径１０〜２５ｍｍの貫通孔を複数形成した円筒状のスクリーンと、該スクリーン内に、上辺が内側に配置されるとともに前記上辺よりも大きな下辺が外側に配置される台形状の板体で構成された回転板を放射状に取付け回転可能に軸支した回転体とが配設され、試料投入口から投入された籾殻を、周速４０〜１２０ｍ／秒で回転する前記回転板の風圧でその長手方向が風流に沿って揃えられて当該籾殻が飛散するように前記スクリーンの円筒壁に飛散させるとともに、前記回転する回転体の半径方向最外周部が前記スクリーンの内壁と接触しないように近接対面させて当該飛散した籾殻を前記貫通孔へ通過させて前記半径方向最外周部と前記貫通孔との協働で折断作用及び流体剪断作用によって当該籾殻を折断して小サイズ化しながら前記ケーシング内の排出路に排出し、前記排出された籾殻を排出口から前記ケーシングの外に送出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、試料投入口に投入された籾殻を、回転板の風圧でスクリーンの円筒壁に飛散させるとともに貫通孔を通過させて籾殻を折断処理するため、必要以上に籾殻のサイズが細かくなりすぎず、回転板の摩耗も少なく籾殻処理作業を短時間で効率良く実行することができる。
また、本発明によれば、さらに、籾殻の残留水分（乾燥度）や大きさ等に応じて、回転板の回転速度を調節することができるため、籾殻処理作業を柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態の籾殻折断処理装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態の籾殻折断処理装置の平面図である。
【図３】本発明の実施形態の籾殻折断処理装置の左側面図である。
【図４】本発明の実施形態の籾殻折断処理装置の右側面図である。
【図５】本発明の実施形態の籾殻折断処理部を構成するスクリーンの概略図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図６】本発明の実施形態の籾殻折断処理部を構成する回転体の概略図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図７】（ａ）はスクリーンの貫通孔の縁（ふち）で籾殻が折断される様子を示す概略説明図であり、（ｂ）は飛散した籾殻の先端部が貫通孔の縁（ふち）に衝突して折断される様子を示し、（ｃ）は飛散した籾殻の中間部が貫通孔の縁（ふち）に衝突して折断される様子を示す。
【図８】スクリーンの貫通孔の穴径（ａ）と籾殻の長径（ｂ）の関係を示す概略説明図である。
【図９】本発明の籾殻折断処理装置を組み込んだ籾殻折断及び回収システムの例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜実施形態＞
本発明に係る実施形態の籾殻折断処理装置を図面を用いて説明する。
図１は籾殻折断処理装置の正面図、図２は平面図、図３は左側面図、図４は右側面図である。
【０００９】
図１〜図４に示すように、籾殻折断処理装置１０は、それを設置する架台１１と、正面に試料投入口１２、上部に折断品排出口１３、籾殻の折断処理部を構成するケーシング１４、ケーシング１４の側面に設けられベルトなどを介して連結された電動モー タなどの駆動機構１５を備えている。
【００１０】
図５は、実施形態の籾殻折断処理部を構成するスクリーンの概略図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
図６は籾殻折断処理部を構成する回転体の概略図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
図５に示すように、スクリーン１７は、底及び蓋部分が開口された例えばステンレス製の円筒であり、その円筒壁には、穴径が約１０〜２５ｍｍの貫通孔１６がそれぞれの間隙を保って多数形成されている。
貫通孔の穴径が１０ｍｍ未満では、折断処理が過度に進行し、処理品の大きさが小さく成り過ぎ、処理効率が悪くなる。また、籾殻が水分を含んでいる場合に貫通孔１６が目詰まりしやすい。穴径が２５ｍｍを超えると、処理されずに通過する籾殻が多数発生するおそれがある。
図５では、貫通孔の面積を多くするため、その配置は千鳥形状としているが、図ではその一部を省略して記載している。
【００１１】
スクリーン１７の円筒壁は、例えばステンレス板などを巻き回して周端を接続してパイプとすることができる。スクリーン１７の開口部分の一方の周囲には取付リング１７ａが設けられており、ケーシング１４へボルトにより固着されている。
なお、貫通孔１６の形状は、丸穴以外の四角、三角形状としてもよい。
【００１２】
また、籾殻折断処理装置１０のケーシング１４内には、複数の貫通孔１６が円筒壁の回りに形成された円筒状のスクリーン１７が配設されている。
さらに、スクリーン１７内には、回転軸２１に軸支され半径方向に放射状に延びる複数の回転板２２が取付けられた回転体２０が回転可能に配設されている。
図６では、台形状の板体の回転板２２が８枚の場合を示しているが、回転板２２の形状や枚数は限定されるものではなく、籾殻の処理量や籾殻折断処理装置の大きさ等によって適宜な形状や枚数が配置される。
また、回転板２２の半径方向最外周部２３の形状は、図６ではスクリーン１７の円筒壁の形状に合わせて直線状に形成されているが、スクリーン１７の円筒壁と適切な間隔を保つように適宜決定される。実施形態ではその間隔を４〜５ｍｍとしている。
【００１３】
スクリーン１７内での回転体２０の回転速度は、原料の籾殻の種類や水分量、処理量などによって異なるが、例えば周速４０〜１２０ｍ／秒とし、さらに好ましくは７０〜１００ｍ／秒とする。周速が４０ｍ／秒未満では籾殻を十分処理できず、１２０ｍ／秒を超える周速では、特別のモータまたは増速機構などが必要となりコストアップにつながるからである。
【００１４】
籾殻折断処理装置１０には、スクリーンの外周側（ケーシングとの間）に排出路１４ａと、スクリーンの内周側に籾殻処理部１７ｂとが形成されている。
図７に示すように、試料投入口１２から投入された籾殻Ｍ０は、籾殻処理部１７ｂ内において、高速回転する回転体２０の多数の回転板２２によって瞬間的な風圧作用を受けて、
周辺のスクリーン１７の円筒壁に飛散させられる。そして、籾殻は、円筒壁の貫通孔１６を通過する。
このとき、図８に示すように、貫通孔１６の穴径Ｌ０は籾殻の長径Ｌ１よりも大きめに設計されているので、通過できるようになっている。
なお、高速回転する回転体２０の風圧作用により、籾殻Ｍ０はその長手方向が風流に沿って揃えられて飛散するようになり、その先端部（図７（ｂ）の場合）又は中間部（図７（ｃ）の場合）が貫通孔１６の縁（ふち）に衝突して、籾殻Ｍ０の長手方向に直角方向で折断並びに貫通孔１６を通過する際の流体剪断作用によって小サイズ化された籾殻Ｍ１となるとともに、籾殻Ｍ１の折断面Ｓが露出される。
これにより、貫通孔１６を通過してケーシングに排出された籾殻のサイズは、土中に埋設した時に腐敗が進行するのに必要なサイズにすることができ、露出された籾殻Ｍ１折断面Ｓから水分が容易に吸収されて土中での腐敗も促進される。
【００１５】
また、回転体２０の回転板２１の半径方向最外周部２３は、その最外周軌道面がスクリーン１７の内壁に対して約４〜５ｍｍ程度の間隔を有している。
風圧作用を受けて飛散した籾殻Ｍ０は、この約４〜５ｍｍ程度の間隔の空間に蓄積し、スクリーン１７の内壁に近接対面するよう回転中心より放射状に配設された回転板２２の半径方向最外周部２３と貫通孔１６の縁に衝突するときの折断作用並びに貫通孔を通過する際の流体剪断作用によって、折断され、貫通孔１６から排出される。
【００１６】
＜実施形態の装置の効果＞
本発明の実施形態の籾殻折断処理装置は、ケーシング１４内に、多数の貫通孔１６が円筒壁に形成された円筒状のスクリーン１７を配設し、該スクリーン１７内に、円周方向に所定間隔を存して回転中心より放射状に複数の回転板２２が設けられた回転体２０を備えてなる籾殻折断処理装置と、回転板２２とスクリーン１７の貫通孔１６との協働によって、ケーシング１４内の籾殻Ｍ０を折断処理して排出路１４ａへ排出すべく構成したことにより、元の籾殻Ｍ０のサイズよりも小さいサイズの籾殻Ｍ１とすることができる。
【００１７】
すなわち、本実施形態の籾殻折断処理装置１０は以下に示す効果を有する。
（ａ）回転体２０の回転板２２の半径方向最外周部２３とスクリーン１７の貫通孔１６との協働で、籾殻Ｍ０が貫通孔１６を通過する際の貫通孔１６の縁での衝突及び流体的剪断作用による折断処理するため、短時間で籾殻の小サイズ化にすることができる。
（ｂ）回転板２２をスクリーン１７に対して非接触としたため、回転板２２が回転した際に、摩擦により回転板２２やスクリーン１７が短時間で摩耗することはなく、回転板２２及びスクリーン１７の寿命を長くすることができる。
【００１８】
＜システム全体＞
なお、図８に示すように、籾殻折断処理装置は、実施形態の籾殻折断処理装置に加えて、籾すり機からの原料籾殻Ｍ０を一旦蓄積し、籾すり機からの送風の影響を籾殻折断処理装置に与えないためのサイクロン３０と、折断処理された籾殻Ｍ１を回収する折断品回収容器３１と、折断処理時に発生し、籾殻Ｍ１の回収用サイクロン３２で捕集できない微粉を取り除くバグフィルタ３３が備えられている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の籾殻折断処理装置は、試料投入口に投入された籾殻を、回転板の風圧でスクリーンの円筒壁に飛散させるとともに貫通孔を通過させて籾殻を折断処理するため、田圃の土中で籾殻の腐敗が進行する上で必要なサイズの籾殻が得られる。必要以上に細かくなりすぎないため、回転板の摩耗も少なく籾殻処理作業を短時間で効率良く、大量に実行することができる。
また、籾殻の水分や大きさ等に応じて、回転板の回転速度を調節することができるため、籾殻折断処理作業を柔軟に対応することができるので、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００２０】
１０ 籾殻折断処理装置
１１  架台
１２  試料投入口
１３  折断品排出口
１４  ケーシング
１４ａ  排出路
１５  駆動機構
１６  貫通孔
１７  スクリーン
１７ａ  取付リング
１７ｂ  籾殻処理部
２０  回転体
２１  回転軸
２２  回転板
２３  回転板２１の半径方向最外周部
３０  サイクロン
３１  折断品回収容器
３２  回収用サイクロン
３３  バグフィルタ
Ｍ０  籾殻
Ｌ０  貫通孔１６の穴径
Ｌ１  籾殻の長径
Ｍ１  小サイズ化された籾殻
Ｓ  籾殻Ｍ１の折断面
【図１】
0006585370.tif 000002
【図２】
0006585370.tif 000003
【図３】
0006585370.tif 000004
【図４】
0006585370.tif 000005
【図５】
0006585370.tif 000006
【図６】
0006585370.tif 000007
【図７】
0006585370.tif 000008
【図８】
0006585370.tif 000009
【図９】
0006585370.tif 000010