(57)【要約】【課題】穀粒を挟持圧砕する一対の電極ロール備える水分計の該ロールの周面形状を改良することによって、穀粒の挟持圧砕性を向上する。【解決手段】穀物を単粒ごとに一対の電極ロール４６ａ，４６ｂ間に供給し該穀粒を挟持圧砕しながらこの挟持圧砕時の水分情報を電気的信号として検出する水分測定装置において、上記一対の電極ロール４６ａ，４６ｂのうち少なくとも一方の電極ロール４６ａの表面には電極ロール４６ａを支持する回転軸４５と略平行に複数条のＶ字状溝５１を形成して連続の山型条を形成し、この山型条の先端部を平面状５２とする。また他方の電極ロール４６ｂの表面には回転軸４７に対して所定角をなす複数条のＶ字状溝５５を形成して連続の山型状を形成し、この山形状の先端部を平面状５５とする。【選択図】    図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物を単粒ごとに一対の電極ロール間に供給し該穀粒を挟持圧砕しながらこの挟持圧砕時の水分情報を電気的信号として検出する水分測定装置において、上記一対の電極ロールのうち少なくとも一方の電極ロールの表面には電極ロールを駆動する駆動軸と略平行に複数条のＶ字状溝を形成して連続の山型条を形成し、この山型条の先端部を平面状にしたことを特徴とする穀粒水分測定装置。
【請求項２】
一対の電極ロールのうち他方の電極ロールの表面には駆動軸に対して所定角をなす複数条のＶ字状溝を形成して連続の山型状を形成し、この山形状の先端部を平面状にした請求項１に記載の穀粒水分測定装置。
【請求項３】
一対の電極ロールのうち表面に駆動軸と略平行なＶ字状溝を形成する一方の電極ロールの周速を低速とし、他方の電極ロールの周速を高速とする請求項１又は２に記載の穀粒水分測定装置。
【請求項４】
一対の電極ロールのうち表面に駆動軸と略平行なＶ字状溝を形成する一方の電極ロールの周速を低速とし、表面に駆動軸に対して所定角をなす複数条のＶ字状溝を形成して連続の山型状を形成し、この山形状の先端部を平面状にした他方の電極ロールの周速を高速とするものにおいて、上記高速側電極ロールの外周に電極軸と略平行でかつ開先角を鈍角とした複数条の溝を等配分に形成してなる穀粒水分測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、籾や大豆等の穀粒を単位粒、例えば１粒ずつ水分測定する穀粒水分測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、穀粒乾燥機の穀粒循環経路に穀粒水分測定装置を設け、乾燥途中の穀粒の水分を検出しうる構成としている。
この水分測定装置は、一対の電極ロールを備え、この電極ロール間に単位粒例えば一粒を順次繰出し供給すべく構成され、電極には電圧を印加して供給された穀粒を挟持し圧砕しながら、穀粒の挟持圧砕時の水分情報を電気的信号として検出すべく構成している。
【０００３】
ところで上記の一対からなる電極ロールは、穀粒の食い込みを良好とし、かつ試料としての穀粒の圧砕を充分に行わせることが要求され、このため電極ロール表面を、周面に複数の溝を形成するとともに、一方の電極ロールの溝を粗く他方のロールの溝を密に形成したものがある（特許文献１）。
【０００４】
この構成によると、繰出し供給される穀粒の圧砕時に電極ロールに形成した密度の異なる溝により穀粒の電極ロール間への食い込みを良好にすると共に、充分な圧砕力を確保しうるものである。
【０００５】
しかしながら、先端が鋭角に形成されているため、穀粒表層の通電性や表層の局所水分値が測定水分値に影響する。
【特許文献１】実開昭６３−１１８５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、上記のように穀粒表層の通電性や表層の局所水分値が検出水分値に影響する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、電極ロールの周面に改良を加えることによって、上記の欠点を解消しようとするものである。
即ち、請求項１に記載の発明は、穀物を単粒ごとに一対の電極ロール間に供給し該穀粒を挟持圧砕しながらこの挟持圧砕時の水分情報を電気的信号として検出する水分測定装置において、上記一対の電極ロールのうち少なくとも一方の電極ロールの表面には電極ロールを駆動する駆動軸と略平行に複数条のＶ字状溝を形成して連続の山型条を形成し、この山型条の先端部を平面状にしたものである。
【０００８】
このように構成することによって、一対の電極ロールの間に挟み込まれた穀粒は、一対電極ロールに印加される電圧等を電気的信号として検出されるが、この電極ロール間において、一方の電極ロールの表面には電極ロールを駆動する駆動軸と略平行に複数条のＶ字上溝を形成して山型条を形成しこの山形条の先端部を平面状に形成したものであるから、被測定穀粒はこのＶ字状溝に沿うように入ると共に、挟み込まれた穀粒はその電極ロール間が除々に狭くなるにつれ押し変形された状態における電気的信号が検出される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記において、一対の電極ロールのうち他方の電極ロールの表面には駆動軸に対して所定角をなす複数条のＶ字状溝を形成して連続の山型状を形成し、この山形状の先端部を平面状にした。
【００１０】
このように構成すると、上記の作用に加えて、他方の電極ロールが先端の平面部で穀粒を挟持押圧するから、押し変形状態で穀粒を捉え易く、電気的信号の検出を安定させる。
請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は請求項２に記載の構成において、一対の電極ロールのうち表面に駆動軸と略平行なＶ字状溝を形成する一方の電極ロールの周速を低速とし、他方の電極ロールの周速を高速とする。このように構成すると、例えば籾の測定中において籾殻の圧砕性を向上する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、一対の電極ロールのうち表面に駆動軸と略平行なＶ字状溝を形成する一方の電極ロールの周速を低速とし、表面に駆動軸に対して所定角をなす複数条のＶ字状溝を形成して連続の山型状を形成し、この山形状の先端部を平面状にした他方の電極ロールの周速を高速とするものにおいて、上記高速側電極ロールの外周に電極軸と略平行でかつ開先角を鈍角とした複数条の溝を等配分に形成してなる。
【００１２】
このように、複数条の溝を形成することで、電極ロールの入口部で停滞する粒、例えば高水分大麦や大豆等を次の粒が受けられる前に上記溝によって停滞粒を電極ロールの間隙内に押し込みすべく作用する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明では、被測定穀粒はこのＶ字状溝に沿うように入ると共に、挟み込まれた穀粒はその電極ロール間が除々に狭くなるにつれ押し変形された状態における電気的信号が検出されるものとなるから、粒内部への電極ロールの押し変形面積が増加してその内部の通電状況を安定して測定できるものとなる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、上記の作用効果とあいまって、他方の電極ロールが先端の平面部で穀粒を挟持押圧するから、押し変形状態で穀粒を捉え易く、電気的信号の検出を安定させる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によると、例えば籾の測定中において籾殻の圧砕性を向上する。
請求項４に記載の発明によると、複数条の溝を形成することで、電極ロールの入口部で停滞する粒、例えば高水分大麦や大豆等を次の粒が受けられる前に上記溝によって停滞粒を電極ロールの間隙内に押し込まれるから、電極ロール入口で不測の停滞を生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
電極ロールの周面形状を改良することによって、穀粒の挟持圧砕性を向上する。
【実施例】
【００１７】
この発明の一実施例を図面に基づき説明する。１は穀粒乾燥装置の機枠で、内部には貯留室２、乾燥室３、集穀室４の順に設け、外部に設ける昇降機５の駆動によって穀粒を循環させながら、乾燥室３部でバーナ６燃焼と吸引ファン７とにより発生する熱風を浴びせて乾燥する公知の形態である。
【００１８】
８は繰り出しバルブで正逆に回転しながら所定量の穀粒を流下させる。９は上記昇降機５に通じる下部移送装置、１０は昇降機５上部側に接続する上部移送装置で、貯留室２上部の拡散盤１１に穀粒供給できる。バーナ６や穀粒循環機構等は、乾燥制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶するメモリを備えるコンピュータによって行なわれる。即ち、操作盤１２には液晶形態の表示部１３を設け、該表示部１３の下縁に沿って４個の押しボタン形態のスイッチ１４〜１７、及びやや離れて非常停止スイッチ１８を配設している。該スイッチ１４〜１７はその機能が表示部１３に表示されるもので、図例では、順に張込・乾燥・排出・通風の各運転用スイッチに構成されるが、表示部１３の画面変更に従って異なる機能を具備せしめ得る構成である。
【００１９】
内蔵の制御部は操作盤１２面のスイッチ情報や乾燥機機枠１各部に配設したセンサ類からの検出情報等を受けて必要な比較演算のもと、バーナ燃焼量の制御，穀粒循環系の起動・停止制御，表示部１３の表示内容制御等を行う。上記操作盤１２のスイッチ類は、張込・乾燥・排出・通風の各設定のほか、穀粒種類、設定水分（仕上げ水分）、張込量、タイマ増・減等を設定できる。
【００２０】
図４は制御ブロック図を示し、上記操作盤１２を有するコントロールボックスに内蔵するコンピュータの演算制御部１９には上記スイッチ類からの設定情報のほか、水分計２０検出情報、昇降機５の投げ出し部に設ける穀粒流れ検出器２１の穀粒検出情報、熱風温度検出情報等が入力される。一方出力情報としては、バーナ６の燃焼系２２信号、例えば燃料供給信号，その流量制御信号、あるいは上下移送螺旋，昇降機５，繰出バルブ８等の穀粒循環系モータ２３制御信号、吸引ファン７モータ制御信号，各表示部２４への表示出力等がある。
【００２１】
昇降機５はバケット式で、無端ベルト３０に多数のバケット３１，３１…を取り付け、外周を側壁５ａにより覆った構造で、バケット３１により集穀室４より移送される穀粒を掬い上げて上昇し貯留室２へと運ぶ。昇降機５の側壁５ａの正面内側に、一粒式水分計２０の穀粒取り込み部３２の前縁をバケット用無端ベルト３０のバケット３１の近くまで差し込んで設置し、側壁５ａの内側で、穀粒取り込み部３２の底部排出口下方に、穀粒送り螺旋３３の始端部をのぞませる。
【００２２】
この穀粒取り込み部３２の前縁と穀粒送り螺旋３３の始端部は、バケット用無端ベルト３０の上昇側と下降側のベルト内側に位置するので、ベルト３０やバケット３１の移動に支障はない。一粒水分計２０の筐体は、フレーム３４と、そのフレーム３４を覆うカバー３５とからなる。このうち、フレーム３４は、昇降機５の側面に沿い、昇降機５との間を仕切る底板３６と、底板３６上に一体的に起立させた仕切板３７とからなり、フレーム３４に組付けたモータ３８，制御部３９と機構部４０とを当該仕切板３７により仕切る。
【００２３】
仕切板３７にモータ３８の駆動軸４１を貫通して水平に固定し、この駆動軸４１の先端に、はすば歯車４２を固定する。上記はすば歯車４２とは回転軸心を一致させて順次下位に第２はすば歯車４３ａ，第３はすば歯車４３ｂ、第４はすば歯車４４ａ，第５はすば歯車４４ｂを噛合させるものである。そして、第４はすば歯車４４ａの軸４５には第１電極ロール４６ａを、第５はすば歯車４４ｂの軸４７には第２電極ロール４６ｂを夫々固定するものである。
【００２４】
上記仕切板３７と平行に、いずれも透明の樹脂材からなる中間仕切４８と電極ロール取付板４９とを、仕切板３７から突出すべく一体に成形する取付脚部５０，５０…に着脱自在にボルト（図示せず）止めにより共締めしている。なお、仕切板３７と中間仕切４８との間隔は上記取付脚部５０の存在によって確保し、中間仕切４８と電極ロール取付板４９との間隔はこの取付板４９と一体成形する幅狭の起立部５１によって確保する。従って、前記軸４５及び軸４７は一端を仕切板３７に軸受し、他端を電極ロール取付板４９に軸受支持させる構成である。
【００２５】
さらに、底板３６の所定位置に、穀粒送り螺旋３３の回転軸５２を挿通し、この回転軸５２にはすば歯車５３を固定し、駆動軸４１のはすば歯車４２と直角に噛合する。図８は一粒式水分計を昇降機５内側から見た背面図で、穀粒取り込み部３２は、底板３６より昇降機５内部に突出し、その上部開口５５の開口縁を斜め下方に傾斜させ、開口面積を大きく形成すると共に、この開口５５に複数の弾線を並べてその根元を固定することにより、櫛状の異物除去体５６を形成している。
【００２６】
穀粒取り込み部３２の下部は、断面Ｖ字状に間隔を狭め、その一側を穀粒送り螺旋３３の真上まで延伸し、他側の下端に底部排出口５７を形成し、これに穀粒送り螺旋３３の先端部を接続する。そして穀粒送り螺旋３３と平行で上縁を穀粒取り込み部３２の外側に回転自在に軸支した穀粒送り板５８を垂設し、バネ５９により穀粒送り螺旋３３の外周に接するように付勢する。
【００２７】
前記穀粒送り螺旋３３の終端部の下方に穀粒落下路６０を設ける。この穀粒落下路６０の上部入口と穀粒送り板５８との間に形成される間隙に穀粒飛込防止板（図示せず）を設置してこの間隙を閉鎖している。この穀粒落下路６０は、一対の電極ロール４６ａ，４６ｂが斜めに位置してこれらの接近する部分に向けて誘導壁を形成し、穀粒を電極ロール４６ａ，４６ｂの間隙に誘導する。
【００２８】
上記電極ロールの一方４６ａは上位にあって低速回転側となし、他方４６ｂは下位にあって高速回転側となして且つその外周を円形となすと共に、外周面を以下のように仕上げしている。
【００２９】
すなわち、図１０に示す一対の電極ロール４６ａ，４６ｂのうち、一方の電極ロール４６ａには、電極ロールを駆動する軸４５と平行に多数の連続したＶ字状の溝５０，５０…を形成し、もって連続した山型条５１，５１…が形成されるが（図１１）、この山型条５１，５１…の先端部をカット処理して平面状部５２，５２…に成形している。
【００３０】
従来、電極ロールを所謂アヤ目形状に形成したものがあるが、高速で回転すると麦の測定では当該麦の表面を押圧しただけの測定になり、籾では籾殻をうまく破壊できずに測定される。従って穀粒が乾燥してくると、圧砕の途中で穀粒が割れ、正確な測定ができない欠点がある。そこで上記のように電極ロールのうち一方を山型条５１，５１としその先端を平面状部５２，５２…に成形することにより、この欠点を解消しうる。すなわち、電極ロール４６ａへの噛み込み時、穀粒は短径方向に進入してくる確率が高くなり、山型条５１の面全体で噛み込むので、噛み込み性能が向上し、籾殻の破壊も良好に実行できる。もって測定穀粒の品種や出来栄えに影響されない水分測定を行うことができる。
【００３１】
また、他方の電極ロール４６ｂには、前記軸４７に対して正・負に所定の角度βをなして複数の格子状のＶ字状溝５３，５３…に加工し、もって連続した山型条５４，５４…を形成し、この山型条５４，５４…を連続した四角錐５５，５５…にしたものである。
【００３２】
乾燥中の穀粒や豆類にあっては、表層部が非常に乾燥し内部が湿潤状態にありどうしても四角錐状の電極ロールではその測定信号は乾燥した表層の影響を受けるため、測定水分値は乾燥後粒内水分分布が安定した穀粒や豆類に比較して低い水分値を示す。特に電極間隔を固定した簡便な構成の単粒水分計においては、可動電極ロール方式のものに比較して大粒のものの噛み込み性に配慮し、電極ロール間隔をやや広目に設定しがちである。よって、対抗する電極ロールについても四角錐状の先端部をカット処理して四角錐５５，５５…に形成することによって精度と噛み込み性を良好となすことができる（図１２）。
【００３３】
なお、上記の実施例では、両電極ロール４６ａ，４６ｂを上下位に配設したが、図１３に示すように左右同高さに配置してその間に穀粒を供給し得るよう構成するもよい。
なお、単粒水分計では、穀粒の電極ロールへの供給姿勢は穀粒Ｇの長軸が前記駆動軸４５又は４７に平行になる状態である（図１４）。従って、図１４に示すように、測定穀粒を挟持圧砕する際に山型条５１の先端部の平面状部５２が穀粒内部に貫入され、印加された電位差による電流の発生の主たるところが穀粒内部によるところとなり、穀粒表層の通電性や表層の局所水分値の粒測定水分値に与える影響を軽減でき測定の精度向上が図れる。特に、乾燥中や水分調湿中の穀粒では粒表層と内部では水分分布面積が少ない分、測定粒表層の水分値の影響を受け、乾燥中にあっては、安定時に比較して低い水分測定値になっていた。しかし、上記の改良した電極ロール４６ａでは、粒内部への電極ロール貫入面積が増加した分、粒内部での通電がその主たるところとなり、測定粒表層の水分値の影響を受けにくくなり乾燥中でも安定時でも水分値に差異はなくなる。
【００３４】
また、従来、籾測定の場合には、籾殻と玄米との組成の大きく異なる２層構造を呈することから、測定値は表層の籾殻の通電性に大きく左右される。ある試料では籾殻の通電性が高く、水分測定値も標準法測定水分値に対して高くなっていた。逆に、籾殻の通電性が低く、水分測定値も標準法測定水分値に対し低くなっていた。しかしながら上記の改良電極ロール４６ａにより、籾殻の通電性の違いに影響されにくくなり、精度の高い測定を行うことができる。
【００３５】
なお、電極ロール４６は自動調圧した粒大に応じた間隙可変形態でもよいが、当該間隔を固定した形態のほうが、粒の圧砕力、内部の貫入力が大きくとれるので粒表層の影響が軽減され、水分測定精度の向上につながる。
【００３６】
前記のように、粒の長軸が電極ロール軸４５，４７に平行の姿勢にて供給されるが、特に高水分大麦や大豆においては、高速測定下では電極ロール間隙入口部で停滞することがあるので、図１５のように、高速側電極ロール４６ｂの外周に電極ロール軸４７と平行に複数条（図例では３条）の浅溝を開先角を鈍角に形成して配設している。このように構成し、穀粒の供給タイミングを、配置した浅溝の２つの中間部位が電極ロール間隙入口部に到達したときにとるようになす。このようにすると、供給穀粒が停滞した場合に、次の穀粒が供給される前に必ず浅溝が電極ロール間隙入口部に到達し停滞した穀粒を間隙内に繰り込んでいくので複数粒の停滞がなく異常測定や停滞によるつまりを防止できる。
【００３７】
なお穀粒落下路６０は、電極ロール４６ａ，４６ｂの左右に接近する中間仕切４８と電極ロール取付板４９とによって形成されるものであるが、その間隔は、両電極ロール４６ａ，４６ｂによる圧砕部付近では圧砕穀粒の侵入を防止しうるよう狭く形成している。すなわち、当該圧砕部付近の間隔が狭くなるよう中間仕切４８と電極ロール取付板４９の内壁面をやや膨出状に形成するものである。
【００３８】
また前記穀粒送り螺旋３３は、円柱体の外周に２本の線状突起の間に穀粒の１粒に見合う浅い凹部６３を形成し、穀粒送り螺旋３３の先端の一定範囲を除き、上記２本の線状突起の外側を断面台形に切削して螺旋状の深い溝６４を形成する。
【００３９】
６５は、傾斜状に配設する電極ロール４６ａ，４６ｂの下方に沿って設ける圧砕済穀粒の排出案内部で、この圧砕済穀粒を昇降機内空間へ還元案内する構成である。この排出案内部６５は、前記電極ロール取付板４８と一体成形される起立部５１５６と同様に成形される構成である。
【００４０】
前記制御部３９には、回路基板６６上に各種制御回路を構成するものであるが、この基板６６には数ボルトまでの弱電回路を一まとめにして構成する。一方、モータトランス６７に代表される強電部はこの基板６６から離れた位置に、例えばモータ３８と制御部３９との間の底板３６に支持させる構成としている。
【００４１】
６８は、前記操作盤１２を備えるコントローラと水分計の制御回路３９やモータトランス６７を接続するためのハーネスであって、底板３６に開口６９を形成すると共に、昇降機５にはこの開口６９に一致して断面矩形のトンネル状貫通筒７０を当該昇降機５の前後に亘って設けてある。
【００４２】
前記カバー３５は、逆皿型の形状となし、前記仕切板３７，中間仕切４８，電極ロール取付板４９の上端面に接するように取付られるもので、このカバー３５の取付状態で、左右に、モータ３８，制御基板６６及びモータトランス６７を配置する制御部３９、歯車を上下に配置する伝動機構部４０ａ、並びに一対の電極ロール４６ａ，４６ｂを備える検出機構部４０ｂに区分けされる。
【００４３】
前記制御部３９の機能について説明する。この制御部３９から所定時間間隔Ｔ（測定周期）で水分測定信号が出力される。水分測定信号が出力されると、モータ３８が起動し各部を回転連動し、穀粒の取り込みが始まり、水分測定信号について各粒毎の電気抵抗信号が入力される。制御部３９では、測定電極ロール４６ａ，４６ｂからの電気抵抗信号を入力しながら電圧信号に変換し、次の換算式に当てはめて水分値を算出する。即ち、
Ｍ=ａ＊Ｅｒ＋ｂ＋ｃ＊（Ｔｄ−Ｔｏ）
ここで、Ｍは水分値、ａ，ｂ及びｃは水分換算係数、Ｅｒは検出電圧信号、Ｔｄは電極温度、Ｔｏは基準温度である。この水分値Ｍについて例えば１００粒（測定個数Ｎ）を測定するとその単純平均値Ｍaが、
Ｍa＝（Ｍ1＋Ｍ2＋…＋Ｍn＋…Ｍ100）／１００
によって算出され、そのデータは前記演算制御部１９に送信されるものである。もって適宜表示出力されたり、乾燥速度の算出に用いられたりするものである。
【００４４】
上例の作用について説明する。基本画面を呼び出し、スイッチ１４をＯＮすると、ホッパに投入された乾燥すべき穀粒は昇降機５を経て貯留部２に張り込まれる。張込完了すると、停止スイッチ１６をONして各部を一旦停止する。次には乾燥作業に移行するためスイッチ１５をONし、画面を穀粒種類・乾燥モード設定画面に切り替え、かつ乾燥モードを選択設定する。なお別途に設ける設定画面により同じ要領で水分設定機能スイッチをもって希望の乾燥仕上げ水分値を設定する。
【００４５】
こうすることにより、昇降機５上下移送螺旋、繰出バルブ等は運転を開始し、かつバーナ６も駆動状態におかれて熱風乾燥を開始するものである。ここで、熱風温度は、外気温度、穀粒温度、張込量に応じて予め乾燥速度が決められており、当該乾燥速度にそって熱風温度が決定される。
【００４６】
なお、乾燥運転中、所定時間間隔で一粒水分計のモータ３８に駆動指令信号が出力されると、昇降機５内バケット３１で掻き上げられる穀粒の一部は溢出流下し、その一部が穀粒取り込み部３２を経て穀粒送り螺旋３３と穀粒送り板５８との間で受けられ、一粒毎に穀粒送り螺旋３３終端側、つまり水分計本体内へ導入される。この穀粒送り螺旋３の終端部から穀粒落下路６０を流下しながら通過して、水分測定手段４６の電極ロール４６ａ，４６ｂの間に案内される。電極ロール４６ａ，４６ｂはモータ３８の回転によって互いに逆回転しており、回転センサ７１の検知ごとに所定短時間停止すべくなしその後再び回転を繰り返すようになっている。この電極ロール４６ａ，４６ｂ間に穀粒を取り込みつつ加圧しながらその電気抵抗値が検出され電圧換算値が制御部３９に送られる。
【００４７】
制御部３９では、測定した電気抵抗値に見合う換算電圧信号が入力され、かつ電極近傍温度センサ７３の温度検知信号、粒長検出センサ７２からの検知信号も併せて入力される。所定粒数、例えば１００粒が平均化され穀粒の平均水分値として表示部１３画面に表示出力する。なお、併せて平均粒径を演算し、水分値及び粒径のばらつきを演算しておきこれらを上記平均水分値と共に表示出力するものである。
【００４８】
さて電極ロールのうち一方を山型条５１，５１としその先端を平面状部５２，５２…に成形することにより、電極ロール４６ａへの噛み込み時、穀粒は長軸を電極ロール軸４５に平行として（短軸方向に）進入してくる確率が高くなるが、山型条５１の面全体で噛み込むので、噛み込み性能が向上し、籾殻の破壊も良好に実行できる。もって測定穀粒の品種や出来栄えに影響されない水分測定を行うことができる。
【００４９】
また、他方の電極ロール４６ｂには、前記軸４７に対して正・負に所定の角度βをなして複数の格子状のＶ字状溝５３，５３…に加工し、もって連続した山型条５４，５４…を形成し、この山型条５４，５４…を連続した四角錐５５，５５…にしている。乾燥中の穀粒や豆類にあっては、表層部が非常に乾燥し内部が湿潤状態にありどうしても四角錐状の電極ロールではその測定信号は乾燥した表層の影響を受けるため、測定水分値は乾燥後粒内水分分布が安定した穀粒や豆類に比較して低い水分値を示す。特に電極間隔を固定した簡便な構成の単粒水分計においては、可動電極ロール方式のものに比較して大粒のものの噛み込み性に配慮し、電極ロール間隔をやや広目に設定しがちである。然し乍ら対抗する電極ロールについても四角錐状の先端部をカット処理して四角錐５５，５５…に形成することによって精度と噛み込み性を良好となすことができる。
【００５０】
なお、単粒水分計では、前記のように穀粒の電極ロールへの供給姿勢は穀粒の長軸が前記駆動軸４５又は４７に平行になる状態である（図１４）。従って、図  １４に示すように、測定穀粒を挟持圧砕する際に山型条５１の先端部の平面状部５２が穀粒内部に貫入され、印加された電位差による電流の発生の主たるところが穀粒内部によるところとなり、穀粒表層の通電性や表層の局所水分値の粒測定水分値に与える影響を軽減でき測定の精度向上が図れる。特に、乾燥中や水分調湿中の穀粒では粒表層と内部では水分分布面積が少ない分、測定粒表層の水分値の影響を受け、乾燥中にあっては、安定時に比較して低い水分測定値になっていた。しかし、上記の改良した電極ロール４６ａでは、粒内部への電極ロール貫入面積が増加した分、粒内部での通電がその主たるところとなり、測定粒表層の水分値の影響を受けにくくなり乾燥中でも安定時でも水分値に差異はなくなる。
【００５１】
また、従来、籾測定の場合には、籾殻と玄米との組成の大きく異なる２層構造を呈することから、測定値は表層の籾殻の通電性に大きく左右される。ある試料では籾殻の通電性が高く、水分測定値も標準法測定水分値に対して高くなっていた。逆に、籾殻の通電性が低く、水分測定値も標準法測定水分値に対し低くなっていた。しかしながら上記の改良電極ロール４６ａにより、籾殻の通電性の違いに影響されにくくなり、精度の高い測定を行うことができる。
【００５２】
なお、電極ロール４６は自動調圧した粒大に応じた間隙可変形態でもよいが、当該間隔を固定した形態のほうが、粒の圧砕力、内部の貫入力が大きくとれるので粒表層の影響が軽減され、水分測定精度の向上につながる。
【００５３】
また、上記の実施例では、電極ロール４６ａ、４６ｂの電極ロール軸４５及び４７を上下位になるよう斜めに配設したが、該電極ロール軸４５及び４７を左右に配設して水平姿勢に設けてもよい。
【００５４】
前記のように、粒の長軸が電極ロール軸４５，４７に平行の姿勢にて供給されるが、特に高水分大麦や大豆においては、高速測定下では電極ロール間隙入口部で停滞することがあるので、図１５のように、高速側電極ロール４６ｂの外周に電極ロール軸４７と平行に複数条（図例では３条）の浅溝ｃを開先角を鈍角に形成して配設している。このように構成し、穀粒の供給タイミングを、配置した浅溝ｃの２つの中間部位が電極ロール間隙入口部に到達したときにとるようになす。このようにすると、供給穀粒が停滞した場合に、次の穀粒が供給される前に必ず浅溝が電極ロール間隙入口部に到達し停滞した穀粒を間隙内に繰り込んでいくので複数粒の停滞がなく異常測定や停滞によるつまりを防止できる。
【００５５】
図１６のフローチャート図は、乾燥中の籾をサンプリングする籾水分情報検出手段の検出信号から玄米水分値に換算する玄米水分換算手段を前記制御部に備えさせ、上記の電極ロール構成によって、玄米水分値を精度よく推定しようとするものである。
【００５６】
従来、特開２０００−１８６８８８号公報に記載されているように、水分検出手段の前段に籾摺手段を構成しても、完全脱ぷを期待できないため玄米測定精度不良を招くものである。
【００５７】
そこで、前記図１０〜１２に開示した電極ロール４６を用い、乾燥中の籾単位を測定電極ロールにて挟持圧砕してその際に得られる水分情報としての電気信号を読み取り、そのピーク値を検出し、例えば以下の換算式をもって内部の玄米水分値に換算する構成である。
【００５８】
玄米水分値  Ｍｇ＝ａ×Ｅｒ＋ｂ＋α（Ｔｇ−Ｔｏ）
ここで、Ｅｒは籾水分情報ピーク値、Ｔｇは検出籾温度、Ｔｏは補正基準温度、ａ，ｂは定数である。
【００５９】
しかしながら、乾燥初期から中期にかけて水分が１８％以上の状態では、電極間隔での圧砕はあまり充分とは言えず、籾を扁平させるのみである場合が多く、玄米水分値表示とはいえない。よって、１８％以上では通常通りに籾水分表示とすべく籾換算式を用いてもよい。
【００６０】
図１７〜図１９は電極ロールの別例を示す。前記一対の電極ロール７５ａ、７５ｂを、複数の薄板成型材を多数積層して構成しようとするものである。薄板を打ち抜き加工し多数積層することによって、所定幅を有する電極ロール７５に形成でき、電極ロールの厚み方向における加工を低コストで行い、あるいは従来の切削加工では不可能であった形状構成を得ようとするものである。薄板成型材７６は、その外周に例えば矩形の凹凸条７７（図１７）、後退角あるいは前傾角の凹凸条７８（図１８）、又はナイフエッジ７９（図１９）に形成し、以下のように組み合わせる。
【００６１】
先ず第一には、電極ロールを図１７の矩形凹凸条７７あるいは図１８の傾角凹凸条７８とし、各薄板が電極ロール７５厚み方向に同一投影凹凸形状となるように積層するものである。第二に各薄板が電極ロール７５厚み方向に交互的に同一投影面積になるよう積層するものである。第一、第二の積層構成によって、前記の電極ロール４６ａや電極ロール４６ｂの外周形状に類似した電極ロール７５構成を安価に提供できるものである。
【００６２】
なお、後退角あるいは前傾角の凹凸条７８（図１８）を採用すると、電極ロール７５への穀粒の噛み込み性が一段と高く、しかも穀粒内部への電極貫入性も格段に高く、乾燥中や調湿中はもとより、降雨にあった表面水分の高い穀粒の水分値の測定精度も大きく改善される。切削加工による後退角や前傾角のついた電極先端部形状は、多大な工数を必要とするが、上記のように薄板の精密打ち抜き加工構成とすると格段に工数を低減できる。また、この凹凸条７８を交互的に配置することにより、大粒の大麦やはと麦などの噛み込み性を一層向上できる。
【００６３】
前記第一、第二の積層構成において、図２１のように小径の積層薄板８０を電極ロール７５厚さ方向（薄板積層方向）において交互に積層してなる。このように構成することによって、電極ロール先端部の凹部容積を測定対象の穀粒形状に応じて設定でき、噛み込み性向上及び大粒穀粒の圧砕性を向上できる。
【００６４】
さらに、上記の小径積層薄板８０を配設したものにおいて、外周が凹凸条７７や７８の外周と略等しく形成した前記ナイフエッジ７９を該小径積層薄板８０間に配設してなる（図２２）。このように構成すると、特に低水分の硬質穀粒に対して、従来挟持圧砕過程において、切断、飛散しあるいは半割れ粒になって精度不良となり易い欠点があったが、先端部に鋭角の部分を設けることができるため、切開作用によって上記切断、飛散が軽減され、精度向上が図れる。
【００６５】
図２３は貯留タンクへの張込量、水分ばらつきを勘案した水分測定の信頼性を向上するものである。例えば特開平９−１５２２７５号公報に開示されるように、穀粒乾燥機を穀粒が一循環する間の水分値を積層的に表示する技術があるが、オペレータに告知するのみであって、その表示内容から如何に対応すべきであるかかの指標がなく、オペレータの経験に頼るのみであり、品質を考慮した低温乾燥や通風乾燥を実施したり、乾燥終了水分域にあっては終了操作をどの時点で行わせるかの判断に迷い、自動停止がかかっても未乾燥の場合や過乾燥の場合が発生して信頼性に欠けるものであった。
【００６６】
そこで、上記の欠点を解消すべく、張込量の各部からサンプリングして各層の水分値とともに平均値と水分バラツキを演算表示して当該穀粒乾燥の全容を認知し、乾燥処理のパターン選択や停止の判断を行わせようとする。
【００６７】
即ち、図２３のフローチャートに示すものは、乾燥開始とともに外気温度、穀物温度、張込量等を検出しながら乾燥温度を設定し（ステップ２０１〜２０４）、この時点で水分測定条件を設定する（ステップ２０５）。この水分測定条件は、張込量の大・中・小に応じ、穀粒の乾燥機内を一循環する一循環時間、水分計による１回の測定粒数（張込量に関係なく例えば５０粒とする）、一循環における測定繰返し回数、及び測定間隔時間等があるが、一循環時間における測定回数、及びその回数から割り出される測定間隔時間が重要であり、これらを張込量の検出に基づき、制御部に記憶された水分測定条件のうちから呼び出して当該乾燥に利用する構成である。この設定に基づき水分計が測定を行い、水分値平均及び水分バラツキを算出し表示する（ステップ２０６〜２０８）。上記水分測定条件で設定した測定回数に達したか否かの判定を行い（ステップ２０９）、所定回数に達すると総平均値と水分バラツキを演算し表示する（ステップ２１２）。この水分バラツキは例えば水分値の最大値MAXと最小値MINとの差をとったり、標準偏差σを求めてもよい。その後、目標水分値に達したか否かを判断し（ステップ２１３）、以下バーナ停止し所定時間経過後乾燥機を停止する（ステップ２１４〜２１７）。
【００６８】
上記の水分測定条件の一例及び張込量大のときの測定結果の一例を図２４に示す。このように、平均では１４．５％であるが、バラツキとしての最大値と最小値との差、MAX−MIN＝１．０％となっている。このままで乾燥終了直後に次の籾摺工程に移行すると、若干は余熱乾燥は見込まれるものの最終的に０．７％程度の水分差のある玄米となることが予想される。平均目標として１４．５％を最終平均値とするのであれば、良好な乾燥となるが、１４．５％以上の玄米が全体の２０％以上見込まれて、貯蔵性に難がある。そこで、上記のような結果を得たときに貯蔵性を考慮した乾燥停止とするには、停止水分を１４．０％に仕上げることが望ましく、さらに２０分程度の乾燥を継続すべきであるとの判断ができる。特に、張込量の大の乾燥にあっては、穀粒が一循環に要する時間が１時間程度かかかるものであるから、移行の工程を如何に行うかが課題であったが、上記の表示表によって全体の水分状況が簡便に把握できて乾燥作業を容易化できる。
【００６９】
図２５は上記の改良に係り、水分バラツキが所定以上であるときは水分停止時期を遅延すべく予め信号発信するものである。即ち、ステップ３１１にて総平均値及びバラツキを演算しバラツキが基準値以下か否か判定し（ステップ３１２）、所定バラツキ以上の場合には停止目標水分値を減算処理し（ステップ３１３）、以下時系列水分値の演算・表示を行い（ステップ３１４）、目標水分値に達したか否かを判断し（ステップ３１５）、バーナ停止し所定時間経過後乾燥機を停止する（ステップ３１６〜３１９）。前記のように貯蔵性を考慮した乾燥停止を行うときは、停止水分を１４．０％に仕上げることが望ましい。このため乾燥を継続し水分の高い籾を乾燥すべく信号を発して目標水分値を減算し、乾燥を継続することができるものである。なお、図２４の実施例では目標水分値を減算処理して対応した例を示したが、その他当初目標水分到達後、停止せず継続して検出したバラツキに見合う所定時間の追加乾燥を行う構成や、バラツキが基準値以上といえ軽微であれば通風乾燥による追加乾燥をバラツキに見合う時間継続する構成でもよい。
【００７０】
図２６〜図２９は、電極ロールにおける穀粒の圧砕反力による軸たわみを利用して粒径変化及び生産ばらつきに対応しようとする。前記２つの回転軸４５，４７の各々に軸支した電極ロール４６ａ，４６ｂは相互に反対方向に回転しつつ籾や大豆などの穀粒の単粒または複数粒を把持して圧砕し、そのときの電気的信号を水分値に換算する水分換算手段を設ける前記水分計において、電極ロール４６ａ，４６ｂを支持する回転軸４５，４７の曲げに対する剛性を両者相違すべく構成している。例えば、図２６のように回転軸４５，４７の径を変更してなる。
【００７１】
図２６において、電極ロール４６ａ，４６ｂの曲げモーメント支持部位断面積を軸受支持部位断面積より減じた構成としている。一対の支持プレート８５，８６に回転軸４５ａ，４７ａを支架し、支持プレート８６側からの回転軸突出部には電極ロール４６ａ，４６ｂを当該軸と一体的に設けてなる。ここで回転軸４５ａと回転軸４７ａとは回転軸４５ａの方を径大に回転軸４７ａを径小に構成している。駆動モータ３８は支持プレート８５の外側に固定されており、モータ軸８７のギア８８と、回転軸４５ａに設けた入力ギア８９にて該回転軸４５ａを連動し、相互にかみ合う連動ギア９０及び連動ギア９１を各軸に設け、電極ロール４６ｂが高速で回転すべくギアの歯数を設定している。従って、２つの電極ロール４６ａ，４６ｂ間に穀粒を把持すると、その反力を受け径小の回転軸４７ａの電極ロール４６ｂが穀粒を圧砕しながら対向する電極ロール４６ａと反対方向に逃げることで電極間隔が把持した穀粒の大きさに応じて自在に適切な間隔を保持しつつ圧砕し測定信号を検出する。
【００７２】
従来、電極ロール間隙が挟持穀粒の大きさにより作動すべく構成したり、実公平５−３５３２１号公報に開示のように、間隙を電気的に制御し対応していたが、機構構成部材を要しコンパクト化の点で難がある。
【００７３】
そこで、上記のように少なくとも回転軸の電極ロール支持端部位を片側が径小で他方が径大に構成すると、電極ロール４６ａ，４６ｂへの反力を利用して電極ロール４６ａ，４６ｂ間隙が把持したときの大きさに応じた所望の間隙に開くことができる。
【００７４】
図２６では、回転軸４５ａ，４７ａの全体に亘って径小、径大に形成したが、片持ち支持された電極ロールの支持部位のみの回転軸端について径を異ならせてもよい。また、図２７に示すように略同径に形成して一方を中軸４７ｂに他方を中空軸４５ｂに構成してもよい。さらに、図２８，２９のように、一対の支持プレート９２，９３間に回転軸４５ｃ，４７ｃを介して電極ロール４６ａ，４６ｂを支持する構成であってもよい。なお、図２９は電極ロール４６ａ，４６ｂ部分の支持部位において径を異ならせた回転軸４７ｄとしている。また、上記の他、電極ロールの存在部位において曲げの剛性を把持した穀粒の径に応じて若干の間隙変化を呈すべく軽微な変更を行えば足りるから、軸の一部に切り欠きや小口径の孔を形成するなどの構成でもよい。
【００７５】
上記のように一対の電極ロールの回転軸の径を異ならせる等の手段を採用し曲げモーメントを異ならせておくことによって穀粒の径の大小に容易に対応させるものにおいて、高速回転側電極ロールを支持する回転軸の曲げ剛性を低速回転側よりも軽減する構成とするとよい。このように構成すると、測定対象粒の表層の剥離を行う、例えば籾測定時の籾殻剥離、大豆小豆の種皮剥離等、の際に把持圧砕に粒径による差異が生じ難く、安定した測定を実現できる。
【００７６】
結局、前記の構成は、一対の電極ロールを支持して曲げモーメントを受ける回転軸部位において、一方の回転軸部位断面積が他方の回転軸部位断面積よりも小に形成したものである。これによって、同じ穀物種類であっても大粒の場合には圧砕反力が大きく前記構成の断面を小となした部位に懸かる曲げモーメントは小粒の場合に比べ大きく、軸たわみ量も大きくなる。よって複雑な構成をとらなくとも粒の大きさに応じた電極間隔が実現できるので、測定値の精度向上になる。また、同じ粒を測定する場合にも、水分計電極ロール間隙の個体差による測定値のばらつきも大きく軽減できる効果を生む。図３０に示すように、従来の構成では初期の電極ロール間隙に応じて比例的に水分表示値が変化する。すなわち、電極ロール間隙が広くなればそれに連れて水分表示値は比例的に低下していたので、電極ロールの生産管理が例えば０．４５ｍｍから０．６０ｍｍで実施されておれば表示値の偏差は０．６％であった。上記の方法で圧砕時の間隙増大率が１５％程度に設定すると表示値の偏差は０．３％程度になり、生産管理が容易になる。さらに、多少のレイアウトのコンパクトさを犠牲にして曲げが懸かる軸長さを長く取るなどの構成とし、上記間隙増大率が２５％程度のものにすると表示値の偏差は０．１５％程度になって生産のばらつきはほとんど発生しないものとなった。更に間隙増大率を大きく設定すれば大豆、大麦のような粒大の穀粒にも効果的である。ただし、籾や裸麦のような小径の穀粒では圧砕力の低下し精度不良を招くので限度に配慮して設定するが、上記間隙増大率は、１５％〜２５％程度が望ましい。なお、電極ロール４６ａ，４６ｂについて、図１０他に示したもので説明したが、図２６〜図２９における電極ロールは如何なる形態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】穀粒乾燥機の正面図である。
【図２】穀粒乾燥機の正断面図である。
【図３】コントロールボックスの制御盤正面図である。
【図４】制御ブロック図である。
【図５】水分計の斜視図である。
【図６】水分計の正断面図である。
【図７】水分計の側断面図である。
【図８】水分計の背面図である。
【図９】水分計の制御ブロック図である。
【図１０】電極ロールの平面図である。
【図１１】一方の電極ロール周面の部分拡大図である。
【図１２】他方の電極ロール周面の部分拡大図である。
【図１３】電極ロール部の斜視図である。
【図１４】電極ロール部の作用説明図である。
【図１５】別例の電極ロールの斜視図である。
【図１６】フローチャート図である。
【図１７】電極ロール構成用積層薄板の一例を示す正面図（イ）及び側面図（ロ）である。
【図１８】他の電極ロール構成用積層薄板を示す正面図（イ）及び側面図（ロ）である。
【図１９】更に他の電極ロール構成用積層薄板を示す正面図（イ）及び側面図（ロ）である。
【図２０】積層薄板による電極ロールを示す平面図である。
【図２１】積層薄板による他の電極ロールを示す平面図である。
【図２２】（イ)（ロ）積層薄板による更に他の電極ロールを示す平面図である。
【図２３】フローチャートである。
【図２４】水分表示一例及び水分計の運転条件一例を示す表である。
【図２５】フローチャートである。
【図２６】片持ち状電極ロール支持構成の一例を示す概要図である。
【図２７】片持ち状電極ロール支持構成の他の例を示す概要図である。
【図２８】両持ち状電極ロール支持構成の一例を示す概要図である。
【図２９】両持ち状電極ロール支持構成の他の例を示す概要図である。
【図３０】初期電極ロール間隙と水分表示値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１…乾燥機枠，２…貯留室，３…乾燥室，４…集穀室，５…昇降機，６…バーナ，７…吸引ファン，８…繰出バルブ，９…下部移送装置，１０…上部移送装置，１１…拡散盤，１２…操作盤，１３…表示部，２０…水分計，４６ａ…電極ロール，４６ｂ…電極ロール，５１…山型条，５２…平面状部，５３…Ｖ字状溝，５４…山型条，５５…四角錐
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2005077212.tif 000019
【図１８】
2005077212.tif 000020
【図１９】
2005077212.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2005077212.tif 000023
【図２２】
2005077212.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2005077212.tif 000026
【図２５】
2005077212.tif 000027
【図２６】
2005077212.tif 000028
【図２７】
2005077212.tif 000029
【図２８】
2005077212.tif 000030
【図２９】
2005077212.tif 000031
【図３０】
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