(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
玄米貯留ホッパーと精米装置の送穀部との間に設けられ、上部には前記玄米貯留ホッパーに連通する流入口を有し、かつ、下部には前記送穀部に連通する流出口を有する玄米収容器と、前記流入口から所定量の玄米を供給するために前記玄米貯留ホッパーと該流入口の間に設けた開閉シャッターと、前記流出口に設けた流量制御手段と、前記玄米収容器内の玄米収容量検出手段と、前記玄米収容量検出手段により検出された玄米収容量の変化量に基づき流出口から流れ出た単位時間当たりの玄米流量を算出する算出手段と、前記算出手段にて算出した玄米流量に基づき前記流量制御手段により流出口から流れ出る玄米流量を目標流量に一致するように調整する玄米流量制御手段とを設けたことを特徴とする精米装置における玄米の流量設定機。
【請求項２】
前記目標流量が、前記精米装置の送穀部の送穀能力以下に設定されてなる請求項１記載の精米装置における玄米の流量設定機。
【請求項３】
前記玄米収容量検出手段が、玄米収容器に設けた上下一対の近接スイッチである請求項１記載の精米装置における玄米の流量設定機。
【請求項４】
前記近接スイッチが、静電容量式でなる請求項２記載の精米装置における玄米の流量設定機。
【請求項５】
前記流量制御手段が、玄米収容器の流出口を開閉する流量制御シャッターと、この流量制御シャッターの開度を調整する流量制御モーターとを備える請求項１〜４のいずれかに記載の精米装置における玄米の流量設定機。
【請求項６】
玄米貯留ホッパーと送穀部との間に請求項１〜４のいずれかに記載の玄米の流量設定機を設けてなる精米装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精米装置における玄米の流量設定機、及び精米装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の精米装置は、例えば図６に示すような構造のものである。１が搗精筒で、送穀部２と精白部３からなり、送穀部２には、玄米貯留ホッパー５の下部に設けた流量調整シャッター３９から案内用筒体６を介して連通される玄米供給口７（図２参照）を設けてある。送穀部２の内部には送穀ラセン１６を設け、精白部３の内部には、精白ロール１５を設けると共に外側は除糠金網４で筒状に覆われている。精白ロール１５と送穀ラセン１６は、回転軸１８に軸装してあり、プーリー１９，２０及びベルト２１により伝導状態となる駆動モータ１７により同軸回転する。また、搗精筒１の下方には糠排出ホッパー２２を設け、搗精筒１の精白部３の排出口８には圧迫板９をコイルスプリング１３により排出口８に圧接した状態で設け、排出口８の下方には精白米排出筒２３を設けてある。
【０００３】
上記従来の精米装置では、駆動モータ１７により送穀ラセン１６と精白ロール１５とを回転させた後、流量調整シャッター３９を所定の開口度に開口して、玄米貯留ホッパー５から搗精筒１の送穀部２に玄米を供給する。搗精筒１では、送穀ラセン１６による送穀圧力と圧迫板９による排出口８側の抵抗圧力とにより、精白部３内部を所定の圧力に保ちながら精白ロール１５の回転により精白を行う。精白により玄米から離脱した玄米の糠は、精白部３の除糠金網４から搗精筒１外へ排出され、下方の糠排出ホッパー２２を通じて精米機外へ排出される。一方、精白米は、精白部３の内部圧力によりコイルスプリング１３の付勢力に抗して圧迫板９が開口した排出口８から搗精筒１外に排出され、精白米排出筒２３から次工程へ送られる。このとき、調整ネジ１４でコイルスプリング１３による圧迫板９の抵抗圧力を調整することで、精白部３内の圧力を調整して所定の精白度に設定する。
【０００４】
上記のように精米作業を続ける中で、送穀部へ供給される玄米の流量が目標流量になるように流量調整シャッター３９を所定の開口度に開口しているにも係わらず、精白度は頻繁に変動するものであり、精米作業従事者は常に精白度に注意を払い、精白度に変動があると調整ネジ１４で圧迫板９の抵抗圧力を調整して精白度を一定に保つようにする。そのため、精米作業をする上で精白度を一定に保つためには、熟練した技能と細心の注意を必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑み、熟練技能を必要とせず、精白度が一定の安定した精米作業を続けることを可能とすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成するため鋭意研究を重ね、精白度が変動する原因は送穀流量の変動であり、送穀流量の変動は、玄米の品質むら（水分、表面のケバ立ち等）の他、流量調整シャッター付近の摩擦係数の変化が原因であることを発見した。そして、その解決手段として、精米装置の送穀部の前工程に、送穀部へ供給される玄米の流量が目標流量になるように自動的に制御可能な流量設定機を設けると共に、その流量設定機の流量設定値を精米装置の送穀部の送穀能力以下に設定することにより精白部への送穀流量を安定させ、精白度が一定の安定した精米作業を続けることが出来るようにしたのである。
【０００７】
即ち、本発明は、玄米貯留ホッパーと精米装置の送穀部との間に設けられ、上部には前記玄米貯留ホッパーに連通する流入口を有し、かつ、下部には前記送穀部に連通する流出口を有する玄米収容器と、前記流入口から所定量の玄米を供給するために前記玄米貯留ホッパーと該流入口の間に設けた開閉シャッターと、前記流出口に設けた流量制御手段と、前記玄米収容器内の玄米収容量検出手段と、前記玄米収容量検出手段により検出された玄米収容量の変化量に基づき流出口から流れ出た単位時間当たりの玄米流量を算出する算出手段と、前記算出手段にて算出した玄米流量に基づき、前記流量制御手段により流出口から流れ出る玄米流量を目標流量に一致するように調整する玄米流量制御手段を設けてなる流量設定機により解決できる。
従って、開閉シャッターを開閉させることにより、玄米貯留ホッパーに貯留されている玄米のうちの一部（所定量）の玄米を流入口を介して玄米収容器に供給する。前記玄米収容器に供給された所定量の玄米の減少量（変化量）から、算出手段を用いて流出口から流れ出た単位時間当たりの玄米流量を算出することができる。この算出された玄米流量と目標精白度に応じた目標流量とを比較し、両者が同一になるように玄米流量を玄米流量調整手段により調節し、送穀部に対して一定の流量で玄米を供給するのである。更に、前記目標流量で玄米を送穀部へ供給して、精白された精米の精白度が目標精白度と異なる場合には、調整ネジ等により精白度を調整することになる。
【０００８】
前記目標流量は、前記精米装置の送穀部の送穀能力以下に設定するが、送穀部の送穀能力よりも小さな値に設定することがより望ましい。
【０００９】
前記玄米収容量検出手段を、玄米収容器に設けた上下一対の近接スイッチで構成することによって、光電スイッチ等で検出する場合のように、玄米の糠ほこりで誤作動することがなく、レベル検出を正確に行うことができる。
【００１０】
前記近接スイッチは、静電容量式で構成されている。
【００１１】
前記流量制御手段を、玄米収容器の流出口を開閉する流量制御シャッターと、この流量制御シャッターの開度を調整する流量制御モーターとから構成してもよい。
【００１２】
本発明にかかる精米装置は、玄米貯留ホッパーと送穀部との間に前記玄米の流量設定機を設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る流量設定機Ｂを設けた精米装置の全体を示し、図２は精米装置の要部を示し、図３は流量設定機Ｂを示すものである。流量設定機Ｂの下方に配置される精米機本体Ａの基本的構成は図６に示した従来の精米装置と同じである。図に示す１が例えば六角筒からなる搗精筒であり、この搗精筒１は、送穀部２と精白部３からなり、搗精筒１の送穀部２には、玄米貯留ホッパー５からの玄米を流量設定機Ｂ、案内用筒体６を介して受け入れるための玄米供給口７を設けてあり、精白部３の排出口８には、圧迫板９を排出口８に付勢機構１０により圧接した状態で設けてある。前記付勢機構１０は、前記圧迫板９に一体化され、かつ、排出口８に固定された螺軸１１に移動自在に貫通された連結板１２と、この連結板１２を排出口８側に移動付勢するためのコイルスプリング１３と、このコイルスプリング１３の他端を受け止めると共にコイルスプリング１３の付勢力を調節するために前記螺軸１１に螺合した調整ネジ１４とからなり、螺軸１１に対する調整ネジ１４の位置を変更することにより圧迫板９の閉じ付勢力を調節することができるようにしているが、他の構成であってもよい。送穀部２の内部には送穀ラセン１６を設け、精白部３は、内部に精白ロール１５を設けると共に外側は除糠金網４で筒状に覆われている。精白ロール１５と送穀ラセン１６とは、駆動モータ１７からの動力がベルト式伝導機構を介して伝達される回転軸１８に軸装して同軸回転されるように構成されている。前記ベルト式伝導機構は、前記駆動モータ１７の駆動軸１７Ａに一体回転自在に取り付けられた駆動側プーリ１９と、前記回転軸１８に一体回転自在に取り付けられた従動側プーリ２０と、これら２つのプーリ１９，２０に渡って巻回された動力伝達用のベルト２１とからなっているが、ギヤ機構等を用いて動力伝達するようにしてもよい。また、搗精筒１の下方には糠排出ホッパー２２を設け、排出口８の下方には精白米排出筒２３を設けてある。なお、精米機本体Ａは図示したものに限らず、公知の各種精米装置のものを用いることができる。
【００１５】
前記精米機本体Ａの玄米供給口７と玄米貯留ホッパー５との間に設けられた流量設定機Ｂは、図３に示すように、上部に前記玄米貯留ホッパー５に連通する流入口２４を、下部に前記搗精筒１の送穀部２に連通する案内用筒体（省略してもよい）６を介して送穀部２へ玄米を供給するための、前記流入口２４よりも開口面積が小さい流出口２５を有する玄米収容器２６を備えている。前記流入口２４には、ピストンシリンダー、ソレノイド等のアクチュエーター２７により開閉する開閉シャッター２８を設けてある。図３では、前記流入口２４を前記玄米貯留ホッパー５の下端に備えさせているが、前記玄米貯留ホッパー５と流入口２４との間を筒体等で接続した場合には、前記開閉シャッター２８を玄米貯留ホッパー５と流入口２４の間のどの位置に備えさせてもよい。一方、前記流出口２５には、流量制御手段２９が設けてある。流量制御手段２９は、玄米収容器２６の流出口２５を開閉する流量制御シャッター３０と、この流量制御シャッター３０の開度を調整する流量制御モータ３１とを備え、流量制御シャッター３０を、流量制御モーター３１により回転する送りネジ３２に回動可能に螺設した雌ネジ部材３３に取り付けてあり、流量制御モータ３１の回転により送りネジ３２が回転することで、流量制御シャッター３０が直線運動して流出口２５を開閉し、かつ、その開度を調節可能としてあり、流量制御モータ３１は前記流量制御シャッター３０の開度を検出するためのロータリーエンコーダー３４を備えている。また、前記玄米収容器２６には、玄米収容量検出手段３５として、近接スイッチが設けられ、この近接スイッチは、上部に配置された第１センサ３５Ａと、下部に配置された第２センサ３５Ｂとからなっている。前記近接スイッチとしては、静電容量式を用いることができる。この静電容量式近接スイッチは、空気と玄米との静電容量の違いにより、玄米の有無を検出するものである。上記の開閉シャッター２８のアクチュエータ２７、流量制御手段の流量制御モータ３１は、図５に示すように、玄米収容量検出手段３５を構成する第１センサ３５Ａ及び第２センサ３５Ｂ、ロータリエンコーダ３４からの検出情報に基づいて制御装置３６からの信号により作動するようになっている。前記制御装置３６内には、前記第１センサ３５Ａ及び第２センサ３５Ｂにより検出された玄米収容器２６内の玄米収容量の変化量に基づき、流出口２５から流れ出た単位時間当たりの玄米流量を算出する算出手段３７を備えている。また、前記算出手段３７により算出した玄米流量に基づき、流量制御手段２９の制御シャッター３０の開度を流量制御モータ３１にて調節することにより、流出口２５から流れ出て搗精筒１の送穀部２へ供給される玄米流量を調整する玄米流量調整手段３８を備えている。
【００１６】
次に、図４の動作説明図に基づき、玄米の流量設定器Ｂの動作を説明する。先ず、精米装置の始動に際しては、手動操作により設定された目標流量となるデータに基づいて制御装置３６から出力信号が出され、その出力信号により流量制御手段２９の流量制御モータ３１を駆動して、流量制御シャッター３０の開口位置を目標流量となる開口位置に調整して始動を待つ（図４（ａ））。なお、流量制御シャッター３０の開口位置と玄米の流量とのおおよその関係は、予め分かっている。次いで、精米機本体Ａの駆動モータ１７を駆動させて精米装置を始動させた後、制御装置３６からの信号により流量設定器Ｂの開閉シャッター２８を開き、玄米貯留ホッパー５から玄米収容器２６内へ玄米Ｇを供給する。玄米収容器２６内に供給された所定量の玄米Ｇは、上記開口した流量制御シャッター３０により流量を制御された状態で搗精筒１の送穀部２へ供給され、精米作業が開始されるが、送穀部２への玄米の流量は流量制御シャッター３０により制御（流量を制限）されていることから、短時間の後、玄米収納器２６の内部は玄米で充満する（図４（ｂ））。開閉シャッター２８を開放して設定時間経過することにより玄米収納器２６の内部が玄米で充満したと判断するか、又はセンサ等の検出手段により玄米収納器２６の内部が玄米で充満したことを検出すると、制御装置３６からの信号によりアクチュエータ２７が駆動して開閉シャッター２８を閉じ、玄米収容器２６への玄米の供給を停止する。ここでは、玄米収納器２６の内部が玄米で充満するようにしているが、第１センサ３５Ａが玄米を検出できるレベルであれば、玄米の供給量を変更しても構わない。前記玄米収容器２６への玄米の供給は停止されているにもかかわらず、玄米収容器２６からは引き続き搗精筒１の送穀部２へ玄米の供給が続けられていることから、玄米収容器２６内の玄米収容量が減少してゆき、やがて第１センサ３５Ａが、その位置での玄米がなくなったことを検出する（図４（ｃ））。この第１センサ３５Ａの信号は制御装置３６へ送られる。その後も搗精筒１の送穀部２への玄米の供給が継続されて、やがて第２センサ３５Ｂもその位置での玄米がなくなったことを検知する（図４（ｄ））。この第２センサ３５Ｂの信号も制御装置３６へ送られる。このようにして、第１センサ３５Ａ及び第２センサ３５Ｂからの信号を受け取ると、制御装置３６では、第１センサ３５Ａの位置の玄米がなくなった時点から第２センサ３５Ｂの位置の玄米がなくなった時点までの時間を計測する。第１センサ３５Ａと第２センサ３５Ｂとの間の玄米収容器２６の容積データは予め制御装置３６に入力されており、制御装置３６では、２つのセンサ３５Ａ，３５Ｂの検出時間差から流量制御シャッター３０により制御されている現状の送穀流量を算出する。算出された送穀流量に基づき、制御装置３６からの信号により流量制御モータ３１を駆動して目標流量に対する過不足分に応じて制御シャッター３０の開口位置を調節する。この制御シャッター３０の開口位置の調整が終わると、制御装置３６からの信号によりアクチュエータ２７を駆動して再び開閉シャッター２８を開き、玄米収容器２６内に玄米が充満するまで玄米貯留ホッパー５から玄米を供給し、図４（ｂ）の状態とする。以後、上記のような図４（ｂ）〜図４（ｄ）に示す動作を繰り返すことで、搗精筒１の送穀部２への玄米流量を送穀部２の送穀能力以下に設定された一定の目標流量に制御して精米作業を続ける。
【００１７】
一方、精米機本体Ａでは、上記のようにして流量設定器Ｂを介して玄米貯留ホッパー５から供給される玄米が、送穀部２の送穀ラセン１６による送穀圧力と圧迫板９による流出口８側の抵抗圧力とにより精白部３内部を所定の圧力に保ちながら精白ロール１５の回転により精白が行われる。精白時には、従来の精米装置の場合と同様に、精白により玄米から離脱した玄米の糠は搗精筒１の精白部３の除糠金網４から搗精筒１外へ排出され、下方の糠排出ホッパー２２を通じて精米機外へ排出される。また、精白米は、精白部３の内部圧力により、コイルスプリング１３の付勢力に抗して圧迫板９が開口した排出口８から搗精筒１外に排出され、精白米排出筒２３から次工程へ送られる。このとき、本発明では、玄米貯留ホッパー５から搗精筒１の送穀部２に供給される玄米の流量が、流量設定器Ｂにより常に送穀部２の送穀能力以下の一定した流量に制御されていることから、玄米の品質むらにより送穀流量が変動することがなく、精白度が一定の安定した精米作業が続けられる。このように、本発明においては、流量設定機Ｂにより制御される、送穀部２へ供給される玄米の流量を、送穀部２の送穀能力、つまり送穀ラセン１６の大きさ、ピッチ、回転数等によって決まる送穀能力以下に設定して精米を行うことにより、送穀部２による精白部３への送穀流量を一定とすることで精白部３内部の圧力変動を小さくして、精白度を安定したものとすることができる。前記目標流量を送穀部の送穀能力よりも小さな値に設定することによって、送穀能力と同一の目標流量に設定した場合に比べて、精白部３内部の圧力変動をより小さくすることができる。
【００１８】
なお、上記実施例においては、流量設定器Ｂの玄米収納器２６内の玄米収容量検出手段３５として、上下一対の静電容量式近接スイッチ３５Ａ，３５Ｂからなるものを用い、玄米収納器２６内の玄米の容積変化に基づいて、送穀部２へ供給される玄米の流量を算出する例を示したが、玄米収容量検出手段３５として、例えばロードセル等を用い、玄米収容器２６内の玄米の重量変化を測定して、送穀部２へ供給される玄米の流量を算出するようにしてもよく、玄米収容器２６内の玄米の収容量の変化を検出できるものであれば、玄米収容量検出手段３５としてどのようなものを用いてもよい。また、精米装置の始動時には、自動的に目標流量よりもやや少なめ（９０％程度）の流量で始動するようにして、始動時の負荷の軽減を図ったり、或いは流量が多すぎた時の予防措置とすることも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、流量設定機により送穀部への玄米の供給量を送穀部の送穀能力以下の一定した値に自動的に調整することにより、送穀部の送穀流量を安定させて精白部内部の圧力変動を小さくすることができることから、熟練技能を必要とせず、精白度が一定で安定した精米作業を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  玄米の流量設定機を設けた精米装置の全体を示す、一部を破断した断面図である。
【図２】  搗精筒の拡大断面図である。
【図３】  玄米の流量設定機の断面図である。
【図４】  玄米の流量設定機の動作説明図である。
【図５】  本発明の制御ブロック図である。
【図６】  従来の精米装置の一部を破断した断面図である。
【符号の説明】
１  搗精筒              ２  送穀部
３  精白部              ４  除糠金網
５  玄米貯留ホッパー    ６  案内用筒体
７  玄米供給口          ８  排出口
９  圧迫板              １０  付勢機構
１１  螺軸              １２  連結板
１３  コイルスプリング  １４  調整ネジ
１５  精白ロール        １６  送穀ラセン
１７  駆動モータ        １７Ａ  駆動軸
１８  回転軸            １９  駆動側プーリ
２０  従動側プーリ      ２１  ベルト
２２  糠排出ホッパー    ２３  精白米排出筒
２４  流入口            ２５  流出口
２６  玄米収容器        ２７  アクチュエータ
２８  開閉シャッター    ２９  流量制御手段
３０  流量制御シャッター
３１  流量制御モータ    ３２  送りネジ
３３  雌ネジ部材        ３４  ロータリエンコーダ
３５  玄米収容量検出手段
３６  制御装置          ３７  算出手段
３８  玄米流量調整手段  ３９  流量調整シャツター
Ａ  精米機本体
Ｂ  流量設定機          Ｇ  玄米
【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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