(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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。
【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。