(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物の水分値を測定する水分測定装置であって、
回転により穀粒を圧砕して、当該圧砕物を介した電流の抵抗値を検出する一対の電極ロールと、
一対の前記電極ロール間に前記穀粒を供給する供給手段と、
該供給手段によって供給された前記穀粒を一対の前記電極ロール間に向けて押圧する押圧部材と、
前記電極ロールの回転を揺動運動に変換して、前記押圧部材を揺動させるリンク機構と、
一対の前記電極ロールの解放端側に近接して、前記電極ロールのロール軸に対して垂直に配置され、前記供給手段によって供給された前記穀粒が一対の前記電極ロール間から解放端側にこぼれ落ちることを防止するこぼれ防止板とを具備し、
前記こぼれ防止板は、前記リンク機構によって、前記押圧部材と共に揺動されることを特徴とする水分測定装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、一方の前記電極ロールの回転を揺動運動に変換して、他方の前記電極ロールのロール軸を中心として前記押圧部材および前記こぼれ防止板を揺動させることを特徴とする請求項１記載の水分測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀粒の水分値を測定する水分測定装置に関し、特に大豆等の比較的粒径の大きい穀粒の水分値を測定する水分測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水分測定装置として、通電性の金属材からなる一対の電極ロールを用い、一対の電極ロール間で穀粒を圧砕しながら一対の電極ロール間に流れる電流の抵抗値を検出することで、穀粒の水分値を測定する装置が知られている。このような水分測定装置で、大豆等の比較的粒径の大きい穀粒の水分値を測定する際に、穀粒に対して電極ロールのロール径が十分に大きくない場合や、電極ロール間の間隙が狭い場合には、一対の電極ロール間に上方から供給された穀粒が電極ロール間にくい込むことなく、その場で空転してしまい、測定が不能となることがある。
【０００３】
そこで、押圧板と、当該押圧板を昇降作動する昇降機構とを設け、押圧板によって穀粒を一対の電極ロール間に向けて押圧することで、穀粒のくい込みを確実に行なわれるようにした水分測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２８６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、個々の水分値のバラツキを測定するために、穀粒を一粒ずつ一対の電極ロールに供給し、穀粒の水分値を一粒ずつ測定する水分測定装置が用いられている。このような単粒測定の水分測定装置では、一対の電極ロールに穀粒が一粒ずつ供給されるため、供給された穀粒が一対の電極ロール間からこぼれ落ちてしまうと測定が行うことができない。そこで、一対の電極ロールに供給された穀粒のこぼれ落ちを防止する案内部材を設けることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、従来技術のように、穀粒を一対の電極ロール間に向けて押圧する押圧板を用いている場合には、押圧板の移動領域を避けて案内部材が配置させることになるが、穀粒一粒を電極ロール間にくい込ませるためには、押圧板を一対の電極ロール間の近傍まで移動させる必要があるため、案内部材を一対の電極ロール間の近傍に配置させることができない。従って、案内部材によって穀粒のこぼれ落ちを有効にカバーすることができず、穀粒がこぼれ落ちる頻度が高くなって測定率が低下してしまうという問題点があった。
【０００７】
このようなことから、穀粒の水分値を一粒ずつ測定する水分測定装置において、穀粒を一対の電極ロール間に向けて押圧する押圧板を用いた場合でも、一対の電極ロールから穀粒がこぼれ落ちる頻度を低くするという課題がある。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、穀粒の水分値を一粒ずつ測定する水分測定装置において、穀粒を一対の電極ロール間に向けて押圧する押圧部材を用いた場合でも、一対の電極ロールから穀粒がこぼれ落ちる頻度を低くすることができる水分測定装置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】
【０００９】
本発明の水分測定装置は、穀物の水分値を測定する水分測定装置であって、回転により穀粒を圧砕して、当該圧砕物を介した電流の抵抗値を検出する一対の電極ロールと、一対の前記電極ロール間に前記穀粒を供給する供給手段と、該供給手段によって供給された前記穀粒を一対の前記電極ロール間に向けて押圧する押圧部材と、前記電極ロールの回転を揺動運動に変換して、前記押圧部材を揺動させるリンク機構と、一対の前記電極ロールの解放端側に近接して、前記電極ロールのロール軸に対して垂直に配置され、前記供給手段によって供給された前記穀粒が一対の前記電極ロール間から解放端側にこぼれ落ちることを防止するこぼれ防止板とを具備し、前記こぼれ防止板は、前記リンク機構によって、前記押圧部材と共に揺動されることを特徴とする。
さらに、請求項２記載の水分測定装置においては、前記リンク機構は、一方の前記電極ロールの回転を揺動運動に変換して、他方の前記電極ロールのロール軸を中心として前記こぼれ防止板を揺動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水分測定装置は、一対の電極ロール間に向けて穀粒を押圧する押圧部材と、電極ロールの回転を揺動運動に変換して、押圧部材を揺動させるリンク機構と、一対の電極ロール間から穀粒がこぼれ落ちることを防止するこぼれ防止板とを具備し、こぼれ防止板は、リンク機構によって、押圧部材と共に揺動されるように構成することにより、こぼれ防止板と押圧部材との干渉を考慮する必要がなくなる。従って、こぼれ防止板の形状の設計自由度が増して、一対の電極ロールの近くまでカバーすることができ、一対の電極ロールに１粒ずつ供給された穀粒が測定されることなくこぼれ落ちることを有効に防止することができるという効果を奏する。また、電極ロールの回転を揺動運動に変換しているため、特別な駆動源を設けることなく、押圧部材およびこぼれ防止板を揺動させることができる。さらに、夾雑物が供給されてきても、こぼれ防止板が揺動されているため、こぼれ防止板に夾雑物が引っかかることなく除去される。
【００１１】
さらに、本発明の水分測定装置は、リンク機構によって、一方の電極ロールの回転を揺動運動に変換して、他方の電極ロールのロール軸を中心としてこぼれ防止板を揺動させることにより、電極ロールに近接した状態でこぼれ防止板を揺動させることができ、こぼれ防止板によって一対の電極ロールの近くまでカバーすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る水分測定装置の実施の形態が用いられる穀物乾燥機の構成を示す正面断面図である。
【図２】本発明に係る水分測定装置の実施の形態の構成を示す図であり、（ａ）はカバー可動部を閉じた状態での全体構成を示す斜視図、（ｂ）はその拡大正面図である。
【図３】図２に示す水分測定装置が穀物乾燥機の昇降機に取り付けられた状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す電極ロール、リンク機構、押圧部材およびこぼれ防止板の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示すリンク機構、押圧部材およびこぼれ防止板の動作を説明するための説明図である。
【図６】図４に示す押圧部材の位置関係を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
本実施の形態の水分測定装置１０は、図１に示すような穀物乾燥機２０に取り付けられて用いられる。穀物乾燥機２０は、大豆等の比較的粒径の大きい穀物Ｋの乾燥に用いることができる穀物乾燥機であり、直方体箱状を呈した機体２０Ａ内の上部に穀槽２１を備え、下部には一対の排風路隔壁２２を幅方向中央へ向けて漏斗状に下方傾斜させて備えている。排風路隔壁２２の内側には、送風路２３ａを構成する風胴板２３と、送風路２３ａの幅方向の両側で導風路２４ａを構成する一対の導風路隔壁２４とが設けられている。
【００１５】
風胴板２３、導風路隔壁２４と排風路隔壁２２との間は、穀槽２１内に貯留された穀物Ｋが流下する穀物流下路２５となっている。送風路２３ａ及び導風路２４ａには、張込運転、循環運転、又は排出運転の際に常温の外気が、乾燥運転時には図示しないバーナで生成された熱風が流入され、排風路隔壁２２、風胴板２３、及び導風路隔壁２４に形成された開口を通して穀物流下路２５内に送風される。
【００１６】
排風路隔壁２２の下方では、一対の張込流し板２６が機体２０Ａの幅方向中央へ向けて漏斗状に下方傾斜して延びている。穀物流下路２５の下端は、シャッタドラム２７が回転することで循環、乾燥、排出の各運転時に開閉され、穀物流下路２５内の穀物Ｋが下スクリューコンベヤ２９内に排出される。
【００１７】
穀物Ｋは、機体２０Ａの幅方向の側面で開放した張込ホッパ２８から、張込運転時に機体２０Ａに張り込まれる。張込ホッパ２８から張り込まれた穀物Ｋは、張込流し板２６の下端間から下スクリューコンベヤ２９の下搬送樋２９ａ内に流下すると、下スクリュー２９ｂで下搬送樋２９ａ内を機体２０Ａの外に立設された昇降機３０の下部に搬送される。
【００１８】
昇降機３０内では、一定間隔でバケット３０ａを取り付けられた無端ベルト３０ｂが張込、循環、乾燥、排出の各運転時に回転をしており、昇降機３０の下部に搬送された穀物Ｋをバケット３０ａで掬って上端まで持上搬送した後、上スクリューコンベヤ３１の上搬送樋３１ａに流下させる。
【００１９】
穀物Ｋは、上搬送樋３１ａ内を上スクリュー３１ｂで搬送されると穀物乾燥機２０の前後方向のほぼ中央にある均分機３２の上面に流下され、回転する均分機３２の遠心力で穀槽２１内へ均等に放散分配される。排出運転時には、上搬送樋３１ａの一端が排出管（不図示）に連通され、上搬送樋３１ａに流下した穀物Ｋが、排出管を経て穀物乾燥機２０から排出される。
【００２０】
昇降機３０の側面板には、本実施の形態の水分測定装置１０が取り付けられている。水分測定装置１０は、穀物Ｋの水分値を測定するためのものであり、図２及び図３に示すように、外周面に搬送溝を備えた一対の供給スクリュー１４を、取付枠体１１内に左右に並べて備えている。水分測定装置１０は、昇降機３０の側面板に設けられた一対のレール（不図示）に取付枠体１１の左右の縁部を差し込まれ、両レール間に位置する側面板に開口した開口部３０ｃを覆うようにして、取付枠体１１が側面板に図示しない螺子で固定されている。
【００２１】
図３に示すように、水分測定装置１０は、供給スクリュー１４の先端を昇降機３０に形成された開口部３０ｃに向け、供給スクリュー１４の先端が上方向に搬送されるバケット３０ａの近傍に位置するように、昇降機３０に取り付けられている。これにより、上方向に搬送中にバケット３０ａから落下した穀物Ｋが両供給スクリュー１４間の搬送溝１４ａに溜まり、溜まった穀物Ｋは、装置本体１２（図２参照）に収納された駆動装置によって供給スクリュー１４が回転されるに伴い、搬送溝１４ａを後方に移動される。
【００２２】
図２及び図３に示すように、取付枠体１１の内面には、仕切カバー１３が取り付けられ、取付枠体１１と仕切カバー１３とで囲まれた空間が穀物Ｋの水分値を測定する測定領域１５となっている。供給スクリュー１４は、仕切カバー１３に形成された貫通孔１３ａを通して仕切カバー１３の前方に延び、供給スクリュー１４の搬送溝１４ａに収容された穀物Ｋは、供給スクリュー１４が回転するのに伴い、搬送溝１４ａを後方に移動され、貫通孔１３ａを通って測定領域１５内に移動される。
【００２３】
仕切カバー１３には、図２及び図３を参照すると、搬送溝１４ａを移動する穀物Ｋの搬送量を規制する上部仕切りカバー１６が設けられ、搬送溝１４ａと上部仕切りカバー１６との間の開口部が測定領域１５への入口部１７となる。入口部１７は、測定対象である穀物Ｋの粒径よりも僅かに大きい通過径に設定され、穀粒１粒が通過する大きさに形成されている。これにより、搬送溝１４ａを移動する穀物Ｋは、入口部１７によって搬送量が規制され、穀粒が１粒ずつ測定領域１５内に移動される。
【００２４】
測定領域１５内には、図３および図４を参照すると、穀粒を圧砕する一対の電極ロール１ａ、１ｂが設けられている。一対の電極ロール１ａ、１ｂは、一対の供給スクリュー１４の下方に配置され、搬送溝１４ａを移動して測定領域１５内に移動された穀粒が、１粒ずつ一対の電極ロール１ａ、１ｂ間に供給される。
【００２５】
一対の電極ロール１ａ、１ｂは、通電性の金属材からなり、図示しない測定回路の一対の電極として機能する。また、一対の電極ロール１ａ、１ｂは、周面が所定のロール間隔で水平方向に対向するように、取付枠体１１に水平の位置にそれぞれ軸支されているロール軸２ａ、２ｂにそれぞれ取り付けられている。電極ロール１ａ、１ｂ間の距離は、測定対象の穀粒の粒径よりも十分に小さく設定されており、電極ロール１ａ、１ｂの対向する上部周面で形成される解放端側（前方）から見て略Ｖ字状の領域（図４に矢印Ａ示す領域）が、１粒ずつ供給される穀粒の受け部として機能する。電極ロール１ａ、１ｂ間の距離は、測定対象の穀粒に応じて調整でき、例えば、測定対象の穀粒が大豆である場合には、最小で０．３ｍｍ程度に設定され、圧砕時に粒径・硬さにより適宜拡幅して設定できるように構成すると良い。
【００２６】
一対の電極ロール１ａ、１ｂは、図４に矢印で示す方向、すなわち電極ロール１ａ、１ｂの対向する周面が下方向に移動する方向に回転駆動されており、電極ロール１ａの回転数は、電極ロール１ｂの回転数よりも多く、例えば２倍になるように設定されている。また、電極ロール１ａ、１ｂのそれぞれの周面には、図示しない微細な凹凸形状が形成されており、供給スクリュー１４から１粒ずつ供給された穀粒は、電極ロール１ａ、１ｂの相互間の周速差により擦り潰すように圧砕され、その圧砕物を介して一対の電極ロール１ａ、１ｂ間に流れる電流の抵抗値を検出することで、穀粒の水分値が測定される。
【００２７】
電極ロール１ａの周面には、対向する周面が反対方向に移動する回転ブラシ３が当接しており、周面に付着した圧砕物を取り除く構成になっている。また、電極ロール１ｂの周面には、固定型のブラシ付きスクレーパー４が当接しており、周面に付着した圧砕物を取り除く構成になっている。なお、電極ロール１ａに対して、ブラシ付きスクレーパー４よりも除去能力の大きい回転ブラシ３を用いたが、除去能力に問題がなければ、電極ロール１ａに対してブラシ付きスクレーパー４を用いても良く、またコスト的に問題がなければ、電極ロール１ｂに対して回転ブラシ３を用いても良い。
【００２８】
また、測定領域１５内には、図３および図４を参照すると、穀粒を一対の電極ロール１ａ、１ｂ間に向けて押圧する押圧部材５と、穀粒が一対の電極ロール１ａ、１ｂ間からこぼれるのを防止するこぼれ防止板６と、電極ロール１ａの回転を用いて押圧部材５およびこぼれ防止板６を移動させるリンク機構が設けられている。
【００２９】
押圧部材５を移動させるリンク機構は、電極ロール１ａの解放端のロール軸２ａから偏心した位置に立設されたクランクピン５１と、電極ロール１ｂのロール軸２ｂを中心に回転するクランク５２と、クランクピン５１とクランク５２の解放端側とを連結する連結リンク５３とからなる。これにより、電極ロール１ａの1回転に対して、図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ矢印Ａ、Ｂで示すようにクランク５２が左右に揺動運動される。
【００３０】
クランク５２には、押圧部材５とこぼれ防止板６とが取り付けられており、図５（ｃ）、（ｄ）にそれぞれ矢印Ａ、Ｂで示すように、クランク５２と共に左右に揺動運動される。なお、図５（ｃ）、（ｄ）では、説明のためクランク５２および連結リンク５３を除いた状態が示されている。
【００３１】
押圧部材５は、電極ロール１ｂの周面に延出する棒状部材であり、電極ロール１ｂの周面に沿って移動し、図５（ａ）に示すように、最も左側に揺動された状態では、電極ロール１ａ、１ｂ間の上方を遮らないように、電極ロール１ｂの略真上に位置し、矢印Ａの方向に移動される際に、穀粒を電極ロール１ａ、１ｂ間に向けて押圧する。
【００３２】
押圧部材５の揺動周期は、供給スクリュー１４から穀粒が供給される周期と同じか短くなるように設定されている。すなわち、供給スクリュー１４では、搬送溝に沿って穀粒が移動されるため、供給スクリュー１４の回転に伴って穀粒が供給されることになる。従って、電極ロール１ａの回転周期と供給スクリュー１４の回転周期とを設定することにより、押圧部材５の揺動周期と、供給スクリュー１４から穀粒が供給される周期とを設定することができる。これにより、電極ロール１ａ、１ｂ間に１粒ずつ供給された穀粒は、次の穀粒が供給される前に、押圧部材５の押圧によって１粒ずつ確実に圧砕されて測定され、穀粒１粒１粒をサンプリング（採取）し、１粒毎に測定した電気抵抗値を換算して１粒毎の水分値を測定することができる。このように、穀粒１粒毎の水分値を測定することで、統計処理により、穀物乾燥機２０に張り込まれた穀物Ｋの平均水分値やバラツキを算出でき、それをもとに穀物乾燥機２０での穀物Ｋの乾燥を制御することが可能になる。
【００３３】
押圧部材５の断面形状は、一方が尖がって、他方が丸まっているしずく形状となっており、電極ロール１ｂの回転方向上流側に尖がった方が位置する。図６（ａ）を参照すると、尖がった方の先端と電極ロール１ｂとの間隙Ｗは、測定対象の穀粒の粒径Ｙの１／２よりも狭く設定され、電極ロール１ｂと押圧部材５との間隙に穀粒がくい込むことを防止している。
【００３４】
図６（ｂ）は、押圧部材５が最も右側に揺動され、押圧部材５が電極ロール１ａ、１ｂ間に最も近づいた状態が示されている。押圧部材５と電極ロール１ａ、１ｂ間に形成される空間Ｘには、測定対象の穀粒が収まらないように、すなわち空間Ｘの体積は測定対象の穀粒の体積よりも小さくなるように設定されており、供給スクリュー１４から供給された穀粒が、押圧部材５の押圧によって確実に電極ロール１ａ、１ｂ間に喰い込ませることができる。
【００３５】
こぼれ防止板６は、供給スクリュー１４から供給された穀粒が、電極ロール１ａ、１ｂの解放端側からこぼれ落ちることを防止するための板であり、電極ロール１ａ、１ｂの解放端側に近接して、ロール軸２ａ、２ｂに対して垂直に配置されている。こぼれ防止板６は、押圧部材５と共に揺動されるため、当然押圧部材５に干渉することがなく、その他の部材（クランクピン５１等）に干渉しない範囲で自由な形状を採用することができる。従って、本実施の形態では、穀粒が最もこぼれ落ちやすい箇所である、電極ロール１ａ、１ｂの周面で形成されるＶ字状の領域がこぼれ防止板６によって常にカバーされるように構成されている。すなわち、図５（ｃ）に示すように、最も左側に揺動された状態であっても、図５（ｄ）に示すように、最も右側に揺動された状態であっても、電極ロール１ａ、１ｂの周面で形成されるＶ字状の領域、すなわち穀粒が供給される領域がこぼれ防止板６によって常にカバーされ、供給スクリュー１４から１粒ずつ供給された穀粒が測定されることなくこぼれ落ちることを有効に防止することができる。
【００３６】
こぼれ落ちを防止のためには、シュートと称される電極ロール１ａ、１ｂまでの案内やこぼれ落ちを防止する漏斗状の案内部材等を固定的に設けることも考えられるが、電極ロール１ａ、１ｂ間に穀粒を喰い込ませる押圧部材５の揺動による干渉を避けると共に、固定的に設けた案内部材等に夾雑物が引っかかることを防止するため、本実施の形態では、こぼれ防止板６も押圧部材５と共に揺動させるように構成されている。これにより、押圧部材５の揺動がこぼれ防止板６に干渉することなく、さらに、こぼれ防止板６の揺動に伴って夾雑物が引っかかることなく除去される。なお、解放端側のみにこぼれ防止板６を設けたが、電極ロール１ａ、１ｂと取付枠体１１との間の隙間が大きく、電極ロール１ａ、１ｂの根元側から穀粒がこぼれ落ちる虞がある場合には、根元側にもこぼれ防止板６を設けるようにしても良い。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、一対の電極ロール１ａ、１ｂ間に向けて穀粒を押圧する押圧部材５と、電極ロール１ａの回転を揺動運動に変換して、押圧部材５を揺動させるリンク機構と、一対の電極ロール１ａ、１ｂ間から穀粒がこぼれ落ちることを防止するこぼれ防止板６とを具備し、こぼれ防止板６は、リンク機構によって、押圧部材５と共に揺動されるように構成することにより、こぼれ防止板６と押圧部材５との干渉を考慮する必要がなくなる。従って、こぼれ防止板６の形状の設計自由度が増して、一対の電極ロール１ａ、１ｂの近くまでカバーすることができ、一対の電極ロール１ａ、１ｂに１粒ずつ供給された穀粒が測定されることなくこぼれ落ちることを有効に防止することができるという効果を奏する。また、電極ロール１ａの回転を揺動運動に変換しているため、特別な駆動源を設けることなく、押圧部材５およびこぼれ防止板６を揺動させることができる。さらに、夾雑物が供給されても、こぼれ防止板６が揺動されているため、こぼれ防止板６に夾雑物が引っかかりにくくなっている。
【００３８】
さらに、本実施の形態によれば、リンク機構によって、一方の電極ロール１ａの回転を揺動運動に変換して、他方の電極ロール１ｂのロール軸２ｂを中心として押圧部材５およびこぼれ防止板６を揺動させることにより、電極ロール１ａ、１ｂに近接した状態でこぼれ防止板６を揺動させることができ、こぼれ防止板６によって一対の電極ロール１ａ、１ｂの近くまでカバーすることができるという効果を奏する。
【００３９】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ、１ｂ  電極ロール
２ａ、２ｂ  ロール軸
３  回転ブラシ
４  ブラシ付きスクレーパー
５  押圧部材
６  こぼれ防止板
１０  水分測定装置
１１  取付枠体
１２  装置本体
１３  仕切カバー
１３ａ  貫通孔
１４  供給スクリュー
１４ａ  搬送溝
１５  測定領域
１６  上部仕切りカバー
１７  入口部
２０  穀物乾燥機
２０Ａ  機体
２１  穀槽
２２  排風路隔壁
２３  風胴板
２３ａ  送風路
２４  導風路隔壁
２４ａ  導風路
２５  穀物流下路
２６  張込流し板
２７  シャッタドラム
２８  張込ホッパ
２９  下スクリューコンベヤ
２９ａ  下搬送樋
２９ｂ  下スクリュー
３０  昇降機
３０ａ  バケット
３０ｂ  無端ベルト
３１    上スクリューコンベヤ
３１ａ  上搬送樋
３１ｂ  上スクリュー
３２  均分機
５１  クランクピン
５２  クランク
５３  連結リンク
【図１】
0005693275.tif 000002
【図２】
0005693275.tif 000003
【図３】
0005693275.tif 000004
【図４】
0005693275.tif 000005
【図５】
0005693275.tif 000006
【図６】
0005693275.tif 000007