(57)【要約】【目的】  本発明は、米同士の摩擦を増やし、米と精米かご内面との摩擦を減らすことで、精米効率を高め、精米時間の短縮を図り、精米後の米の温度上昇や砕米発生を減少する精米方法および精米機を提供することを目的とするものである。【解決手段】  精米容器に規定量の米を投入し、精米容器の底部に備えた水平方向に回転する精米羽根を回転駆動して、投入された米を所定の精米度に搗精する精米機において、精米動作中に前記精米容器内で米が対流と停止を繰り返して抑揚するよう精米羽根を間欠的に回転させる。砕米率を低下させるため、精米羽根は、ブレード部を回転抵抗の少ない棒状とするのが望ましい。また、精米容器は、側周面を寸胴状とするのが望ましい。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精米容器に規定量の米を投入し、前記精米容器の底部に備えた水平方向に回転する精米羽根を回転駆動して、投入された米を所定の精米度に搗精する精米機において、精米動作中に前記精米容器内で米が対流と停止を繰り返して抑揚するよう前記精米羽根を間欠的に回転させることを特徴とする精米方法。
【請求項２】
規定量の米を投入する精米容器と、該精米容器を内側に装着する糠容器と、前記精米容器の底部に垂直に取り付けられる回転軸と、該回転軸に着脱される精米羽根と、回転軸を回転駆動するモータとを備えた精米機において、
精米動作中に前記精米容器内で米が対流と停止を繰り返して抑揚するよう前記モータを所定時間オン−所定時間オフで断続運転し、前記精米羽根を間欠的に回転させる回転制御手段を備えたことを特徴とする精米機。
【請求項３】
前記精米羽根は、前記精米容器の回転軸に装着されるボス部と、該ボス部から精米容器の内面に向かって伸びるブレード部とからなり、該ブレード部を回転抵抗の少ない棒状としたことを特徴とする上記請求項２記載の精米機。
【請求項４】
前記精米容器は、米粒より小さな網目を持つ網状材もしくは目抜き加工されたパンチングプレートから構成され、上面を開口した有底筒状をなし、側周面を寸胴状としたことを特徴とする上記請求項２又は３記載の精米機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玄米を所定の精白度（分搗き・白米・無洗米）に搗精する精米方法および精米機に関するものであり、精米による温度上昇等を抑制することを目的とするものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の精米機としては、本出願人が先に出願した特許文献１に示される対流式精米機が知られている。この精米機は、米（玄米）が投入される金属製網状材の精米かごと、精米かごが間隔を持たせて内装される糠容器と、精米かごの底部に設けられる精米羽根とを備え、精米羽根を回転させることで精米かご内で玄米を対流させ、米同士もしくは米と精米かごの内面との摩擦により玄米の糠層を剥離するものである。
【０００３】
対流式精米機において、米の温度上昇と砕米発生は恒久的な課題である。米の温度上昇により、米に含有した水分が蒸発してしまい、米の含有水分量が減少した過乾燥米となる。水分量１４％以下の過乾燥米は、炊飯時の浸水でひび割れを起こし、米のデンプンが糊として水に流出するため、ベタベタした食味の悪いご飯となる。砕米についても同様であり、細分した米は見た目にも悪い。
【０００４】
さて、精米による米の温度上昇や砕米発生は、米と精米かご内面との摩擦に起因するところが大きい。これは、米同士の摩擦に比べて、米と精米かご内面との摩擦は、米に対する衝撃が大きいためと考えられる。一方、米同士の摩擦は、同一物の接触であるため、米に対する衝撃が小さい。加えて、糠の吸着力が相互に作用し剥離効率が高くする。特許文献１の精米機では、精米中、精米羽根を一定の回転数で駆動する制御を行っているため、精米羽根の回転による遠心力で米を精米かごの内面に擦り付ける方向への力が大きく作用し、米同士の摩擦による搗精圧力が不十分となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２６６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、米同士の摩擦を増やし、米と精米かご内面との摩擦を減らすことで、精米効率を高め、精米時間の短縮を図り、精米後の米の温度上昇や砕米発生を減少する精米方法および精米機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、精米容器に規定量の米を投入し、精米容器の底部に備えた水平方向に回転する精米羽根を回転駆動して、投入された米を所定の精米度に搗精する精米機において、精米動作中に前記精米容器内で米が対流と停止を繰り返して抑揚するよう精米羽根を間欠的に回転させる。
【０００８】
また、規定量の米を投入する精米容器と、該精米容器を内側に装着する糠容器と、精米容器の底部に垂直に取り付けられる回転軸と、該回転軸に着脱される精米羽根と、回転軸を回転駆動するモータとを備えた精米機において、精米動作中に精米容器内で米が対流と停止を繰り返して抑揚するようモータを所定時間オン−所定時間オフで断続運転し、精米羽根を間欠的に回転させる回転制御手段を備える。
【０００９】
砕米率を低下させるため、精米羽根は、精米容器の回転軸に装着されるボス部と、該ボス部から精米容器の内面に向かって伸びるブレード部とからなり、該ブレード部を回転抵抗の少ない棒状とするのが望ましい。また、精米容器は、米粒より小さな網目を持つ網状材もしくは目抜き加工されたパンチングプレートから構成され、上面を開口した有底筒状をなし、側周面を寸胴状とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、精米動作中に精米羽根を間欠的に回転させることで、精米容器内で米の対流と停止が繰り返され、その米の抑揚により米同士が多方面から相互に擦れ合うことになり、精米かご内面に接触する時間を減少させた上で米同士の摩擦を相対的に増加させることができ、結果的に精米時間の短縮・温度上昇・砕米発生を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の精米機の外観図である。
【図２】同精米機の内部断面図である。
【図３】同精米機の構成分解図である。
【図４】制御系を示すブロック図である。
【図５】メモリに書き込まれた精米データを示す説明図である。
【図６】精米動作を示す説明図である。
【図７】断続精米による米の動きを示す説明図である。
【図８】試験データを示す説明図である。
【図９】メモリに書き込まれた精米データの別例を示す説明図である。
【図１０】精米動作の別例を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まず、図１〜図３を用いて精米機の構成について説明する。
精米機本体１は、共に樹脂性の胴ケース１ａと底板１ｂとを接合して形成される。胴ケース１ａは、本体１の外殻を形成する胴部２と、該胴部２の上面から内側下方に向けて凹陥させた有底円筒状の収容部３と、上面の一部を前方に傾斜させた傾斜部４とを一体形成している。収容部３には、糠容器５・精米かご６・精米羽根７が収容され、上面に蓋体８が取り付けられる。傾斜部４には、表面に操作パネル９が設けられ、内側に制御部１０が取り付けられる。底板１ｂは、基台１１と、ゴム板を嵌めた脚部１２とを備えている。基台１１には、モータ１３・プーリベルト等の伝動部材１４・回転軸１５が取り付けられる。
【００１３】
続いて、各構成要素について説明する。
収容部３は、下方にいくに従って内径が小さくなるテーパ形状をなし、胴ケース１ａと底板１ｂとを接合した状態で、基台１１上に配置される。収容部３の底面中心部には、糠容器５を取り付ける円筒部１６が内側に膨出させた状態で形成されている。この円筒部１６は、外周面に糠容器５を位置決め固定するための複数の凹凸部１７を形成している。また、円筒部１６の中心には、基台１１に取り付けた回転軸１５が貫通され、この回転軸１５の先端には、下カップリング１８が取り付けられている。
【００１４】
糠容器５は、収容部３と相似形状をなし、収容部３の内面と隙間を持って取り付けられる。糠容器５の底面中心部には、収容部３の円筒部１６に外嵌する取付円筒部１９が内側に膨出させた状態で形成されている。この取付円筒部１９は、周面の内外に及んで複数の凹凸部２０を形成し、内側の凹凸面で収容部３の円筒部１６の凹凸部１７に嵌合し、外側の凹凸面で精米かご６を位置決め固定する。また、取付円筒部１９の上面には、貫通孔２１を開口し、収容部３に糠容器５を収容した状態で、下カップリング１８が露出するようになっている。
【００１５】
精米かご６は、下方にテーパー面を形成し、上方に円筒面を形成した形状をなし、米粒より小さな網目を持つ金属製網状材もしくは目抜き加工されたパンチングプレートから形成されている。精米かご６の内底面には、円板状の底板２２が取り付けられ、外底面には、糠容器５の取付円筒部１９に外嵌する取付筒部２３が取り付けられている。取付筒部２３は、内面に複数のリブ２４を形成し、糠容器５の取付円筒部１９に形成した凹凸部２０に嵌合する。また、底板２２と取付筒部２３の中心に回転軸２５が貫通され、この回転軸２５の下端には下カップリング１８と連結する上カップリング２６が取り付けられている。更に、上縁フランジには持ち運び用の取手２７が取り付けられている。
【００１６】
精米羽根７は、略円筒形のボス部２８と、このボス部２８の下側に連結され、精米かご６の内底面に沿って水平に延び、その先端を精米かご６の内側面に沿って立ち上げて形成される２枚のブレード２９とから構成されている。ボス部２８には、回転軸２５に挿入する取付穴３０を開口している。取付穴３０には、回転軸２５の外周面に形成した多角形状の周り止め部３１と嵌合する相似形の嵌合部３２を形成している。
【００１７】
蓋体８は、樹脂製の透明材からなり、上面に着脱用の取手３３を形成している。特に図示しないが、蓋体８の外周縁に形成した凸部を、収容部３の開口内縁に形成した受け凸部に嵌め込むバヨネット結合により取り付けられる。
【００１８】
この精米機は、本体１の収容部３内に糠容器５を収容し、この糠容器５内に精米かご６を収容し、この精米かご６に精米羽根７を取り付け、収容凹部３の上面開口に蓋体８を取り付けて使用される。このとき、糠容器５は、取付円筒部１９の凹凸部２０を、円筒部１６の凹凸部１７に合わせて嵌め込むことで、収容部３内に位置決め固定される。また、精米かご６は、取付筒部２３のリブ２４を、取付円筒部１９の凹凸部２０に合わせて嵌め込むことで糠容器５内に位置決め固定される。各凹凸部は、複数形成されているので、位置合わせは容易に行うことができる。精米かご６を糠容器５に収容すると、下カップリング１８と上カップリング２６とが接合し、本体１側の回転軸１５と精米かご６の回転軸２５が連結される。これにより、モータ１３の回転が伝動部材１４を介して精米かご６の回転軸２５に伝達され、回転軸２５に取り付けた精米羽根７を精米かご６内で回転する。
【００１９】
この精米機では、精米かご６に所定量の玄米を入れ、モータ１３を駆動すると、精米羽根７の回転により米が対流し、米同士の摩擦と米と精米かご内面との摩擦により米表面が削られ余分な糠が削り取られる。剥離した糠は、精米かご６の網目から糠容器５に排出され、糠容器５内に貯留される。
【００２０】
図４は制御系を示すブロック図である。
次に、制御系について説明する。
制御部１０は、マイコン３５とモータ１３への通電を制御するモータ駆動回路３６とを備えている。マイコン３５は、操作パネル９に接続され、精米プログラムや制御データが書き込まれたメモリ３７を備えている。モータ駆動回路３６には、モータ３が接続され、モータ３への通電を所定周期で断続させるスイッチング回路で構成されている。
【００２１】
モータ３は、高トルク・高回転数を出力する交流ブラシモータを採用している。操作パネル９は、分搗き等玄米を処理する精米度を設定する度合選択キー３８と、処理する米の量を設定する米量選択キー３９と、動作を開始および動作を停止するためのスタート／ストップキー４０と、白米を米研ぎして無洗米とするための無洗米キー４１が設けられている。ここでは、度合選択キー３８で“胚芽・５分搗き・７分搗き・白米・無洗米”の精米度が選択でき、米量選択キー３９で１合〜５合までの米量が選択できるようになっている。
【００２２】
メモリ３７には、図５に示すようなモータ駆動データが書き込まれている。このモータ駆動データは、モータ１３の運転時間ｔと、モータ１３を駆動するときの通電率ｎと、モータ１３の目標回転数ｒからなり、精米度（胚芽・５分搗き・７分搗き・白米・無洗米）別で、米量（１合〜５合）毎に記憶されている。運転時間データは、精米開始から精米終了までの範囲で、所定の精米進行度に達するまでの時間が配分されている。通電率データは、配分された運転時間においてモータ１３を規定された回転数ｒにするためのモータ通電割合として設定されている。例えば、図５における”白米”コースのデータでは、精米進行度に対応して運転時間をｔ１〜ｔ４に配分し、それぞれの運転時間中に規定された回転数ｒｂを保持するための通電率をｎ１〜ｎ４に設定している。
【００２３】
ここで、精米進行度とは、脱糠の進行状況を指す。精米時の回転負荷は、この精米進行度によって変化し、玄米に近いと大きく、白米に近いと小さくなる。脱糠の程度に影響されず規定の回転数を保持するため、脱糠の進行状況を運転時間から予測し、その脱糠の進行状況に合わせた通電率でモータ１３を駆動するものである。
【００２４】
尚、回転数の数値は、それぞれ試験によって得られたものであり、胚芽コースでは、回転数ｒａを１６３０rpm±１００rpmに設定し、５分搗き／７分搗き／白米コースでは、回転数ｒｂを２１００rpm±１００rpmに設定し、無洗米コースでは、回転数ｒｃを１８００rpm±１００rpmに設定するのが望ましい。
【００２５】
各運転時間ｔ０〜ｔ５において、モータ１３は、図６に示すように、断続運転により駆動される。この断続運転は、精米羽根７の回転により米が精米かご６内で対流と停止を繰り返して抑揚するために実行されるもので、本例では米量や精米進行度に関係なく、モータ１３を５秒駆動−0.5秒停止させることで実現される。また、モータ１３の通電率ｎは、交流周波数を所定数（例えば１６サイクル）に分割した中で、何サイクル分通電するかによってモータ通電割合を可変する方式で制御している。
【００２６】
例えば、図６における運転時間ｔ１中の通電率ｎ１は、玄米による回転負荷が大きいので、回転数ｒｂを保持するため、１６サイクル中の１４サイクルでモータに通電し、２サイクルでモータを非通電する。また、運転時間ｔ２中の通電率ｎ２は、脱糠がある程度進んだと判断して、回転数ｒｂを保持するため、１６サイクル中の１２サイクルでモータに通電し、４サイクルでモータを非通電する。これにより、モータ１３を常に回転数ｒｂで回転させ、安定した回転動作を与える。
【００２７】
以下、この精米機における精米動作について説明する。
前述した手順で精米機の各部材を取り付け、精米かご６に精米する玄米を入れ、度合選択キー３８で精米度を選択し、米量選択キー３９で米量を選択する。この状態から、スタート／ストップキー４０を押すと、精米が開始される。
【００２８】
精米度「白米」、米量「５合」を選択した場合、図５のモータ駆動データから「白米」・「５合」のデータを読み出し、このデータに沿ってモータ１３が制御される。すなわち、図６に示すように、まず時間ｔ１が経過するまでモータ１３を５秒Ｏｎ−0.5秒Ｏｆｆで断続運転を行い、モータ１３が駆動する５秒間にモータ１３への通電率をｎ１として回転数をｒｂに保持する制御を行う。同様にして、時間ｔ２・ｔ３・ｔ４が経過する間、モータ１３を５秒Ｏｎ−0.5秒Ｏｆｆで断続運転を行い、モータ１３が駆動する５秒間に通電率をそれぞれｎ２・ｎ３・ｎ４として回転数をｒｂを保持する制御を行う。精米時間ｔ１〜ｔ４が経過すると、モータ１３を停止させて精米終了となる。精米終了後は、糠容器５を収容部３から取り外し、続いて糠容器５から精米かご６を取り外せば、精米かご６に米が残り、糠容器５に糠が残るので、それぞれを取り出して利用することができる。
【００２９】
さて、モータ１３を駆動すると、精米羽根７の回転により、精米かご６に入れられた米が図７（ａ）の実線の矢印線のように対流する。すなわち、精米羽根７のブレード２９で精米かご６内の米が遠心力により精米かご６の内面に向かって外側に押しやられ［ａ］、精米かご６の内面に沿って上昇し［ｂ］、精米かご６の中心から精米羽根７のボス２８に沿って流下する［ｃ］ように対流する。この対流により、米は図７（ａ）の点線に示すように、精米かごの内面側で高く、中心側で低くなるように移動し、米粒同士の摩擦と精米かご内面との摩擦により玄米が脱糠される。
【００３０】
また、モータ１３を停止すると、精米羽根７による対流が縮小し、精米かご６内面に向かう動きや精米かごの内面に沿って上昇する動きが弱まって、図７（ｂ）の点線に示すように、米が重力により沈降する。この沈降と対流の慣性によって、米粒に対して多方面から搗精圧力が加わり、米粒同士の摩擦による脱糠が促進される。
【００３１】
このように、モータ１３を断続運転させることで、精米羽根７が回転するときの対流作用と、精米羽根７が停止するときの沈降作用により、米は精米かご６内で抑揚を繰り返すことになる。米の抑揚は、精米かご内面との摩擦による搗精時間を減らし、米粒同士の摩擦による搗精時間を増やす効果をもたらし、結果的に精米時間の短縮及び米の温度上昇の抑制が図られる。
【００３２】
図８は連続運転による精米と断続運転による精米とを比較した図である。尚、この試験は、同じ環境下（装置・外気温・湿度等）で行い、玄米５合を白米（精米度９０％以上）に精米するときの精米時間・温度上昇・砕米率を比較したものである。
【００３３】
図８におけるサンプルＡに示すように、連続精米では、精米時間５分で精米度９０．３％が得られ、米の温度上昇は２１．８℃、砕米率は１８．４％であった。一方、断続精米では、精米時間３分２０秒で精米度９０．５％が得られ、米の温度上昇は１６．０℃、砕米率は２０．９％となった。この結果から、断続精米により、精米時間の短縮及び米の温度上昇の抑制が図られることが確認できた。
【００３４】
一方、砕米率は、断続精米の方が劣っている。これは、精米羽根７が停止してから再始動する際の衝撃により米割れが多く発生するものと推察される。そこで、精米羽根７の形状を回転時の抵抗を抑えたものに変更した。この精米羽根７’は、図８のサンプルＢに示すように、略円筒形のボス部の下側に、精米かご６の内底面に沿って水平に延びる棒状のブレードを左右一対に取り付けて構成されている。この精米羽根７’を用いて、上記した試験を実施したところ、断続精米により、精米時間２分５０秒で精米度９１．０％が得られ、米の温度上昇は１５．０℃、砕米率１４．６％となった。この結果から、断続精米と棒状ブレードの精米羽根７’により、精米時間の短縮・米の温度上昇の抑制・砕米率の低下が図られることが確認できた。
【００３５】
また、砕米に影響する精米かごの形状についても検証した。精米かごの形状を回転時の抵抗を抑えたものに変更した。この精米かご６’は、図８のサンプルＣに示すように、精米かご６’は、内径が略同一の寸胴形状をなし、米粒より小さな網目を持つ金属製網状材もしくは目抜き加工されたパンチングプレートから形成されている。この精米かご６’とサンプルＢの精米羽根７’を用いて、上記した試験を実施したところ、断続精米により、精米時間３分２０秒で精米度９１．０％が得られ、米の温度上昇は１９．７℃、砕米率１１．６％となった。この結果から、断続精米と棒状ブレードの精米羽根７’と寸胴の精米かご６’により、精米時間の短縮・米の温度上昇の抑制・砕米率の低下が図られることが確認できた。
【００３６】
このような検証によれば、断続精米は、精米時間の短縮及び米の温度上昇の抑制に効果的であり、断続精米に加えて棒状ブレードの精米羽根や寸胴の精米かごを用いることで砕米率の低下にも有効に作用することが確認できた。
【００３７】
本発明は以上の検証に基づいて、精米時のモータ駆動を断続的にして精米時間の短縮及び米の温度上昇の抑制を図ったものである。そのため、上記した構成は本発明を実施するための一例にすぎず、特に限定されるものではない。例えば、条規実施態様では、精米かごの材質を、金属製網状材もしくは目抜き加工されたパンチングプレートとしているが、樹脂製にしてもよく、糠を糠容器に排出する必要がない場合には、網状材やパンチングプレートを用いなくても精米を実行することは可能である。
【００３８】
また、上記実施態様では、精米進行度に合わせて精米時間を配分し、その配分した時間の中で所定の回転数を維持するための通電率を設定しているが、精米時間中は常に同じ通電率で制御するようにしても良い。すなわち、図９及び図１０に示すように、精米度「白米」、米量「５合」であれば、精米進行度に合わせて回転数が上昇していくことを考慮して、精米工程の中盤で回転数ｒｂ（＝２１００rpm）となる通電率ｎ３を設定することで、回転数を２１００rpm±１００rpmの範囲にすることができ、制御の簡素化が図られる。
【００３９】
また、通電率を制御するモータの通電割合の可変方式を、上記実施態様では、１６サイクル中の通電数とする間引き制御で実現しているが、図１０に示すように、１サイクル中の所定位相角をオフする位相制御で行っても良い。この場合、モータへの負荷・騒音の発生が抑制される。
【符号の説明】
【００４０】
１  精米機本体
３  収容部
５  糠容器
６  精米かご
７  精米羽根
１０  制御部
３５  マイコン
３６  モータ駆動回路
３７  メモリ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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