JP2010063643A

JP2010063643A - 洗米装置

Info

Publication number: JP2010063643A
Application number: JP2008232807A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yoshida; 吉田　　幸生; Junichi Sakurada; 純一櫻田; Yukifumi Tanoi; 田野井　　幸文
Original assignee: Konica Minolta Technoproducts Co Ltd
Current assignee: Konica Minolta Technoproducts Co Ltd
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-03-25

Abstract

【課題】従来の洗米装置では、貯米庫から一定体積の米を計量し取り出して、洗米槽に搬送し水洗していた。これに対して、米に関連して行われる種々の計算は質量基準で行われている。
このために、洗米装置の制御、洗米に関連した米の管理において不整合が生じていた。
この問題を解決する。
【解決手段】米の質量を検出し、検出値に基づいて貯米部からの米の計量排出制御を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、米を水洗する洗米装置に関する。

飲食店や工場、病院、学校、事務所等の食堂等においては、大量の米を水洗し、水洗された米に適量の水を付加して炊飯処理が可能な炊飯米を調整することが行われる。

このような水洗処理を行う洗米装置には、一定した品質の炊飯米を迅速に調整することができる性能が要求される。

洗米装置に要求される性能の中に、処理米の計量を正確に行うことができる性能が挙げられる。

特許文献１〜３に開示されているように、洗米装置は、米を水洗する洗米槽、米を収納する貯米庫及び該貯米庫から一定量の米を取り出す計量排出部を有し、前記計量排出部により取り出された米を前記洗米槽に搬送し洗米する構成となっている。

従来では、特許文献１〜３のように、前記計量排出部として、前記貯米庫から排出された米を受け入れる受け入れ口が形成された円筒形の計量容器が用いられていた。

この計量排出部は、円筒形の計量容器内に米が充填された段階で、計量容器が回転し貯米庫からの米取り出しを停止することにより、一定量の米を計量取り出している。

即ち、計量取り出しは、一定体積の米を取り出すものである。

特許文献２では、ロードセルを用いて米の質量を計量しているが、計量取り出しにおいては、一定体積の米を貯米庫から排出させている。
実開昭６２−１３０７３０号公報特開平８−２２８９２４号公報特開２００１−１３７７２３号公報

米の取引、搬送或いはカロリー計算のように米に関連した各種の計算は、米の体積ではなく、米の質量を基準として行われる。

したがって、洗米装置における貯米庫からの米の取り出しを従来のように体積基準で行うと洗米装置が処理する米の量計算と、米の取り扱いの中で行われている米の量計算との間に不整合が生ずるという問題がある。

実際的な問題としては、例えば、次のようなものがある。

米粒の大きさの違いや米の品質により、一定量の体積の米の質量が異なる。

したがって、貯米庫中に存在する実際の残量と排出量から計算された貯米庫中の残量とに間に差異が生ずる。その結果、貯米庫への米の補給等を管理する上で問題となる。

炊飯処理した米の量を基準としてカロリー計算が行われるが、このカロリー計算の精度が低下する。

本発明は、貯米部から一定量の米を取り出す従来の計量取り出しにおける前記の問題を解決し、正確に米を計量し貯米部から排出させる洗米装置を提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。

１．米を水洗する洗米部、
米を収納する貯米部、
該貯米部から排出された米を計量し、受け取る計量排出部及び、
前記計量排出部で受けた米を前記洗米部に搬送する搬送手段、
を有する洗米装置において、
前記計量排出部は、前記貯米部から排出された米の質量を検出し、検出された質量に基づいて、前記貯米部からの米の排出を停止する計量排出手段を有することを特徴とする洗米装置。

２．下部に前記貯米部が、上部に前記洗米部がそれぞれ配置され、前記搬送手段は、前記貯米部と前記洗米部とを連結する送米ホース及び米を吸い上げる吸引手段を有することを特徴とする前記１に記載の洗米装置。

３．前記計量排出部は、計量容器及び該計量容器から排出された米を収容する送米用容器を有し、前記送米ホースの米吸引口が前記送米用容器内に配置され、
米は、前記貯米部から前記計量容器に、前記計量容器から前記送米用容器に、それぞれ落下することを特徴とする前記２に記載の洗米装置。

４．前記計量排出手段は、前記計量容器内の米の質量を検出するロードセル、
前記貯米部からの米の排出を制御する計量シャッター及び、
前記ロードセルの検出値に基づいて、前記計量シャッターを制御する制御手段を有することを特徴とする前記３に記載の洗米装置。

５．前記計量シャッターは、前記貯米部から米を排出する米排出口として、大開口及び小開口を形成するとともに、前記制御手段は、前記大開口により米を排出した後に、前記小開口により米を排出するように前記計量シャッターを制御することを特徴とする前記４に記載の洗米装置。

６．前記計量シャッターには、前記小開口を形成する二つの切欠が中心線を挟んで点対称に形成されており、前記二つの切欠が交互に前記小開口を形成することを特徴とする前記５に記載の洗米装置。

７．前記制御手段は、前記ロードセルの検出値に基づいて、前記小開口を閉じる計量排出制御を行い、該計量排出制御において、設定された米の質量よりも所定質量だけ少ない値が前記ロードセルにより検出された段階で前記小開口を閉じる排出停止信号を出力することを特徴とする前記５又は前記６に記載の洗米装置。

８．前記計量シャッターを駆動するモータ及び、
該モータの回転量を検出するエンコーダーを有し、前記制御手段は、前記エンコーダーの出力に基づいて、前記計量シャッターの作動を制御することを特徴とする前記４〜７のいずれか１項に記載の洗米装置。

９．前記ロードセルが前記計量容器の横に配置されるとともに、前記計量排出部は、前記計量容器を片持で支持する容器支持部材を有し、前記ロードセルは、前記容器支持部材を介して前記計量容器内の米の質量を検出することを特徴とする前記４〜８のいずれか１項に記載の洗米装置。

１０．前記制御手段は、複数回の計量排出により、設定された質量の米を前記貯米部から取り出す際に、最終回の前記計量排出において、設定された質量と排出された米の質量のとの差を補正することを特徴とする前記４〜９のいずれか１項に記載の洗米装置。

本発明においては、貯米部から排出された米の質量を検出し、検出された質量に基づいて、米の取り出しを停止することによる計量排出を行っている。

したがって、質量基準で正確に計量された米が貯米部から取り出される。これにより、米の取り扱いや米に関連して行われる各種の計算との間の不整合によって、従来生じていた問題が解決される。

〔洗米装置の全体構成〕
以下、本発明の実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１〜３を参照して、本発明の実施の形態に係る洗米装置の全体構成を説明する。

図１は本発明に実施の形態に係る洗米装置の全体を示す正面図、図２は図１に示す洗米装置における米、水及び空気の搬送系を示す図、図３は洗米部を示す図である。

図２において、装置を構成する各部を点線で示し、米、水及び空気の搬送に関連した構成を実線で示す。

洗米装置は、下部に配置された貯米部１０、上部に配置された洗米部３０及び最上部に配置された駆動操作部５０を有し、貯米部１０と、洗米部３０及び駆動操作部５０とは、支柱７０により連結されている。即ち、洗米部３０及び駆動操作部５０は、支柱７０により支持されている。支柱７０に沿って送米ホース７１が伸びており、米を貯米部１０から洗米部３０に搬送する搬送手段を構成する送米ホース７１は、貯米部１０に米吸引口７１ａを、洗米部３０に米排出口７１ｂをそれぞれ備えている。

貯米部１０は、水洗処理される米を収納し、貯米部１０からは計量された米が洗米部３０に供給される。

洗米部３０は、米を水洗し、水洗された米に適量の水を加えて、炊飯米を調整する。

駆動操作部５０は、各種操作を行う操作ボタンを有するとともに、洗米部３０内の各部を駆動するモータ等の駆動手段を収容する。

貯米部１０は貯米庫１１、貯米庫１１から落下した米を計量仕分し排出する計量排出部１２及び計量された米を受ける送米用容器１３を有する。計量排出部１２は、貯米庫１１から、計量された米を落下させるように動作し、１回の動作で、例えば、最大５００ｇのように計量された米を送米用容器１３に落下させる。

送米用容器１３の底部近傍には、送米ホース７１の米吸引口７１ａが臨んでいる。

貯米部１０の上面は、水平面に形成されており、貯米部１０の上には、炊飯米を収容する容器７２が載置される。

洗米部３０は、上部が円筒形であり、下部が円錐形に形成された洗米槽３１を有し、洗米槽３１内には、棒状の攪拌部材３４が複数設けられるとともに、下部に洗米済みの米を排出する米排出弁３５が設けられる。

米排出弁３５は、上下には移動可能であるが、回転しない軸３２に固定され、攪拌部材３４は軸３２の外側に設けられ、回転可能なスリーブ３３に固定されている。

米排出弁３５は、上限位置において閉じ、下方に移動し開いて米を排出する。

スリーブ３３は、駆動操作部に設けられたモータ（図示せず）の駆動で回転する。

洗米槽３１には、送米ホース７１の端部を構成する米排出口７１ｂ、給水口５１ａ、オーバーフロー排水口３６及び底部排水口３７が設けられる。

４２は吸気ホース、４３はブロワーモータである。ブロワーモータ４３は米を空気とともに吸引する吸引手段であり、米を貯米部１０から洗米部３０に吸い上げ搬送する搬送手段を構成する。

オーバーフロー排水口３６は吸気ホース４２の吸気口を兼ねている。

オーバーフロー排水口３６及び吸気ホース４２の端部を形成する吸気口４２ａは、ダンパー室３９に臨んでいる。

ダンパー室３９は、ブロワーモータ４３によって生ずる洗米槽３１内の急激な気圧変動を緩和する作用を有しており、これにより、吸気ホース４２への米の吸引が防止される。

ダンパー室３９内の水は排水管４０を経て底部排水室４１に排出されるとともに、底部排水口３７から排出された水は底部排水室４１を経て排出口４１ａから外部に排出される。

給水口５１ａを有する給水管５１は、給水弁５２を介して外部の水道管に連結されている。

また、洗米槽３１の底部には、米と水とを分離するフィルタ４４が設けられている。

底部排水口３７には、排水弁４５が設けられている。

洗米装置は次のように作動して、米を洗浄し、洗浄済みの米に適量の水を加えて炊飯米を調整し、炊飯米を容器７２に落下させ排出する。

初期状態では、米排出弁３５及び排水弁４５は閉じている。

貯米庫１１から米を落下させて、計量排出部１２において計量し送米用容器１３に米を収容する。

１回の計量で、例えば、５００ｇのように一定質量の米が計量される。

したがって、例えば、２ｋｇの米を処理する場合には、４回の計量が行われて、送米用容器１３には２ｋｇの米が収容される。

なお、計量排出部１２は、例えば、５００ｇを最大量として、５００ｇ以下の任意の量を計量することができる。したがって、計量排出部１２においては、任意の量の米を計量することができる。

計量排出の完了時に、ブロワーモータ４３が作動して、送米用容器１３内の米を洗米部３０に供給する。

洗米槽３１内に設定された量の米が供給された段階で、給水弁５２が作動して給水口５１ａから水が排出されるとともに、攪拌部材３４が回転して米の洗浄が行われる。

この洗浄において、オーバーフロー水は、オーバーフロー排水口３６から排出され、底部排水室４１に流れて外部に排出される。

所定時間の洗浄処理の後に、給紙弁５２が閉じるとともに、排水弁４５が開いて、洗浄水が底部排水口３７から排出される。

洗浄水が全部排出された段階で、排水弁４５が閉じるとともに給水弁５２が開いて、適量の水が洗浄済みの米に付加されて炊飯米が調整される。

炊飯米が調整された段階で、米排出弁３５が開いて炊飯米を容器７２に排出する。
〔米の計量〕
図４〜９を参照して、貯米庫１１から米を計量して取り出す計量排出部１２を説明する。

図４は計量排出部１２の正面図、図５は計量排出部１２の側面図、図６は計量シャッター１２２を示す図、図７は米の排出口の状態変化を示す図である。図８は計量制御を行う制御系のブロック図、図９は計量排出における米の排出量の変遷を示すグラフである。

ホッパー型の貯米庫１１の底部には、米排出口１１ａが形成され、米排出口１１ａは計量シャッター１２２により開閉される。

計量シャッター１２２の開閉は、モータ１２５の駆動で計量シャッター１２２を回転させることにより行われる。

貯米庫１１から落下し、排出された米は計量容器１２１に収容される。

ホッパー型の計量容器１２１の底部には排出口が形成され、該排出口は、計量容器シャッター１２３により開閉される。

計量容器シャッター１２３はモータ１２９の駆動で回転し計量容器１２１の排出口を開閉する。即ち、モータ１２９の回転により、レバー１３０が回転し、レバー１３０により計量容器シャッター１２３が回転する。

計量容器１２１から排出された米は、送米用容器１３に落下し収容される。

送米用容器１３の底面に近接して送米ホース７１の米吸引口７１ａが臨んでいる。

ブロワーモータ４３（図２参照）の作動により、送米用容器１３内の米が空気とともに、吸引され、洗米槽３１（図２参照）に搬送される。

米が計量容器１２１に収容された場合、計量容器１２１に米の質量が加わった質量がロードセル１２４により計量される。

即ち、計量容器１２１内の米の質量がロードセル１２４により計量される。

計量容器１２１はその端部において、支持部材１３１により支持されている。即ち、計量容器１２１は片持支持により支持部材１３１に支持される。

ロードセル１２４は、計量容器１２１内の米の質量、計量容器１２１の質量及び支持部材１３１の質量を検出し、計量容器１２１内の米の質量はロードセル１２４の検出値から計量される。

計量された米の質量が所定量に達すると、モータ１２５の駆動で計量シャッター１２２が作動して米排出口１１Ａが閉鎖されて、計量容器１２１内に所定量の米が収容される。

このような計量は次に説明する計量排出制御により高精度で行われる。

計量シャッター１２２は図６（ｂ）に示すように、側方から見て円弧状であり、筒の周面が切り欠かれた形状を有しており、円弧の周面がシャッターであり、切欠部が米を落下させる開口を形成する。

図７において、（ａ）は米排出口１１ａが閉じた状態を示し、（ｂ）は米排出口１１ａが全開し大開口が形成された状態を示し、（ｃ）は米排出口１１ａの小開口が形成された状態を示す。

計量シャッター１２２は、端部に小開口形成用の切欠１２２ａを有するとともに、傾斜した端縁１２２ｃを有する。

図７（ａ）の開口閉鎖状態から回転して米排出口１１ａを開放し、図７（ｂ）のように大開口１１ａ１が形成される。このとき米は最大の流量で貯米庫１１から排出される。

図７（ｃ）の状態では、小開口１１ａ２が形成されて、米は小さな流量で貯米庫１１から排出される。

米の排出開始時に、制御手段１３２は、モータ１２５を起動させて、計量シャッター１２２を図７（ｂ）の状態まで回転させ、停止させる。

計量シャッター１２２を図７（ｂ）の状態で停止させる制御は、エンコーダー１２６のパルスに基づき、パルス数が所定値に達したときにモータ１２５を停止させることにより実行される。

計量容器１２１内の米の質量は、ロードセル１２４により計量される。

計量容器１２１内の米の質量が設定値にちかづいたときに、制御手段１３２は計量シャッター１２２を逆回転させて図７（ｃ）の状態に設定し、米を少量ずつ排出させる。

大開口１１ａ１から小開口１１ａ２に切り換える際に、計量シャッター１２２の傾斜した端縁１２２ｃが開口の一部を閉じるが、傾斜した端縁１２２ｃにより、閉鎖が円滑に行われる。

ロードセル１２４の計量を監視し、計量値が設定値に達するときに、制御手段１３２は計量シャッター１２２を回転させて図７（ａ）の状態とする。

図９はこのような計量排出における計量容器１２１内の米の質量の変遷を示す。

図９の曲線Ｌが示すように、大量排出の次に少量排出を行い、少量排出時に米の質量を計量しつつ排出停止を制御するリアルタム制御により、所望の質量の米が高い精度で貯米庫１１から取り出される。

この排出制御においては、制御手段１３２が排出停止信号を出力してから、計量シャッター１２２が閉じて排出が完了するまでの間に、停止指令時の米に更に落下しつつある米が計量容器１２１に追加される。

即ち、排出停止指令時の計量値にプラスされた値の質量が計量容器１２１に排出された量となる。

したがって、前記の計量排出制御においては、設定値よりも所定量だけ若干低い値が計量された段階で、制御手段１３２が排出停止指定信号を出力する予測制御が行われる。

１回の排出制御の最大量（計量容器１２１の容量）は、例えば、５００ｇであり、この最大量を超える米を計量して、貯米庫１１から取り出す場合には、制御手段１３は前記に説明した計量排出制御を複数回実行する。

計量容器１２１は所定の最大量以内の任意の量を計量して排出することができる。

即ち、制御手段１３２は、最大量以下の所望の量に達する前段階で、図７（ｂ）の最大開口から、図７（ｃ）に示す小開口に切り換え、更に前記に説明した予測制御により所望量の米を計量容器１２１に排出させる。

図９において、大開口から小開口に切り換える時間Ｔ２は、小開口により排出される米の量を考慮して予め設定されている。なお、図９において、時間Ｔ１は排出開始時間、時間Ｔ２が大開口から小開口に切り替わる時間、Ｔ３は排出終了時間を表す。

即ち、計量容器１２１の容量分を排出する場合をＴ２の最高値とし、容量以下の排出に対応した時間Ｔ２が設定されている。

また、計量容器１２１の容量より大で、該容量の整数倍でない質量が取り出し量として設定された場合には、制御手段１３２は、複数回前記の計量排出制御を行って、計量容器１２１の容量の整数倍の米を排出させた後に、余りの量を計量排出する制御を行う。

この計量排出において、制御手段１３２は、ロードセル１２４の検出値を読み取って、排出停止信号を出力するとともに、排出完了時に、ロードセル１２４の検出値を読み取って実際の排出量を読み取る。

複数回の排出により、設定量の米を排出させる制御において、計量容器１２１に計量容器１２１の容量の整数倍の排出が完了した段階で、ロードセル１２４により検出された実際の排出量が合計される。

これによって、設定値と実際に排出された米の質量値との差が検出される。

設定された質量の米を複数回の計量排出により貯米庫１１から取り出す場合は、最終回の計量排出において、設定値と実測値との差を補正した計量排出が行われる。

このような補正制御により更に高い精度での計量排出が可能となる。

計量容器１２１に設定量の米が収容された段階で、制御手段１３１は、モータ１２９を起動して、計量容器シャッター１２３を作動させて、計量容器１２１から送米用容器１３に米を排出させる。

図６に示すように、計量シャッター１２２は、シャッター中心線ＣＬを挟んで、切欠１２２ａと対称に切欠１２２ｂが形成されている。

制御手段１３２は計量シャッター１２２の図６（ａ）に示す初期位置から矢印ｖ１方向に回転させて切欠１２２ａにより米排出口を開き貯米庫１１から米を排出させる計量排出を行い、次に、矢印ｖ２方向に回転させて切欠１２２ｂにより米排出口を開き貯米庫１１から米を排出させる計量排出を行う。

この計量排出を交互に繰り返すことにより計量容器１２１の容量を超える量の米が計量排出される。

この計量排出において、制御手段１３２は、回転位置検出板１２７に形成された基準マークを検出したホトセンサ１２８の信号に基づいて、計量シャッター１２２が図６に示す基準線ＣＬに対称となるように計量シャッター１２２を初期設定する。

切欠１２２ａと切欠１２２ｂとから交互に米を排出することにより、貯米庫１１内の米は偏りを起こすことなく排出され、貯米庫１１内に残留米ができることが防止される。

制御手段１３２は、前記に説明した計量排出により貯米庫１１から取り出された米の質量を積算する機能を有し、各洗米作業における米の使用量を計算し表示するとともに、複数回実行される洗米作業による米の使用量を積算表示する。

本発明に実施の形態に係る洗米装置の全体を示す正面図である。洗米装置における米、水及び空気の搬送系を示す図である。洗米部を示す図である。計量排出部１２の正面図である。計量排出部１２の側面図である。計量シャッター１２２を示す図である。米の排出口の状態変化を示す図である。計量排出制御を行う制御系のブロック図である。計量排出における米の排出量の変遷を示すグラフである。

符号の説明

１０貯米部
１１貯米庫
１２計量排出部
１３送米用容器
３０洗米部
３１洗米槽
５０駆動操作部
７０支柱
７１送米ホース
１２１計量容器
１２２計量シャッター
１２４ロードセル

Claims

米を水洗する洗米部、
米を収納する貯米部、
該貯米部から排出された米を計量し、受け取る計量排出部及び、
前記計量排出部で受けた米を前記洗米部に搬送する搬送手段、
を有する洗米装置において、
前記計量排出部は、前記貯米部から排出された米の質量を検出し、検出された質量に基づいて、前記貯米部からの米の排出を停止する計量排出手段を有することを特徴とする洗米装置。
下部に前記貯米部が、上部に前記洗米部がそれぞれ配置され、前記搬送手段は、前記貯米部と前記洗米部とを連結する送米ホース及び米を吸い上げる吸引手段を有することを特徴とする請求項１に記載の洗米装置。
前記計量排出部は、計量容器及び該計量容器から排出された米を収容する送米用容器を有し、前記送米ホースの米吸引口が前記送米用容器内に配置され、
米は、前記貯米部から前記計量容器に、前記計量容器から前記送米用容器に、それぞれ落下することを特徴とする請求項２に記載の洗米装置。
前記計量排出手段は、前記計量容器内の米の質量を検出するロードセル、
前記貯米部からの米の排出を制御する計量シャッター及び、
前記ロードセルの検出値に基づいて、前記計量シャッターを制御する制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の洗米装置。
前記計量シャッターは、前記貯米部から米を排出する米排出口として、大開口及び小開口を形成するとともに、前記制御手段は、前記大開口により米を排出した後に、前記小開口により米を排出するように前記計量シャッターを制御することを特徴とする請求項４に記載の洗米装置。
前記計量シャッターには、前記小開口を形成する二つの切欠が中心線を挟んで点対称に形成されており、前記二つの切欠が交互に前記小開口を形成することを特徴とする請求項５に記載の洗米装置。
前記制御手段は、前記ロードセルの検出値に基づいて、前記小開口を閉じる計量排出制御を行い、該計量排出制御において、設定された米の質量よりも所定質量だけ少ない値が前記ロードセルにより検出された段階で前記小開口を閉じる排出停止信号を出力することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の洗米装置。
前記計量シャッターを駆動するモータ及び、
該モータの回転量を検出するエンコーダーを有し、前記制御手段は、前記エンコーダーの出力に基づいて、前記計量シャッターの作動を制御することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の洗米装置。
前記ロードセルが前記計量容器の横に配置されるとともに、前記計量排出部は、前記計量容器を片持で支持する容器支持部材を有し、前記ロードセルは、前記容器支持部材を介して前記計量容器内の米の質量を検出することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の洗米装置。
前記制御手段は、複数回の計量排出により、設定された質量の米を前記貯米部から取り出す際に、最終回の前記計量排出において、設定された質量と排出された米の質量のとの差を補正することを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の洗米装置。