JP2013202024A

JP2013202024A - 種子の消毒装置

Info

Publication number: JP2013202024A
Application number: JP2012077509A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Noda; 崇啓野田; Yasuyuki Hidaka; 靖之日高; Mio Yokoe; 未央横江; Hiroshi Iyoda; 浩志伊與田; Toru Nakamura; 透中村; Waichiro Matsuda; 和一郎松田
Original assignee: Osaka University NUC; National Agriculture and Food Research Organization; Osaka City University; Yamamoto and Co Ltd; Yamamoto Co Ltd
Current assignee: Osaka University NUC; National Agriculture and Food Research Organization; Osaka City University; Yamamoto and Co Ltd; Yamamoto Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】種子を適切に消毒する。
【解決手段】種籾消毒装置１０では、蒸気処理部２６において、供給ホッパ２４の下端から流下された種籾１６が曝露室３０を自由落下されると共に、曝露室３０に蒸気が導入されることで、曝露室３０において、自由落下される種籾１６に蒸気が曝露されて、種籾１６が消毒される。このため、種籾１６の全面を蒸気に曝露できて加熱できると共に、種籾１６の表面の一部が内パイプ２８からの伝熱により加熱されることを抑制できて、種籾１６の全面を均一に加熱でき、種籾１６を適切に消毒できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、種子を消毒する種子の消毒装置に関する。

水稲の種子（種籾）の伝染性病害（いもち病、ばか苗病、苗立枯細菌病、籾枯細菌病、ごま葉枯病、褐条病等）に対する対策（消毒）は、その重要性から高い防除効果が求められている。

下記特許文献１に記載された種籾消毒装置では、照射トレーに収容された種籾を、蒸気の照射によって加熱して消毒する。

ここで、このような種籾消毒装置では、種籾の全面を蒸気に曝露できて種籾を適切に消毒できるのが望ましい。

特開２００９−２１３３６４公報

本発明は上記事実を考慮し、種子を適切に消毒できる種子の消毒装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の種子の消毒装置は、種子を供給する供給部と、蒸気が導入され、前記供給部が供給した種子が落下されつつ蒸気により加熱されて消毒される加熱部と、を備え、前記加熱部は、蒸気が導入されると共に種子が落下される内筒と、前記内筒の外周側に配置され、前記内筒に導入された蒸気が前記内筒との間に導入される外筒と、を有している。

請求項２に記載の種子の消毒装置は、請求項１に記載の種子の消毒装置において、前記加熱部に導入された蒸気を上側又は下側へ吸引する。

請求項３に記載の種子の消毒装置は、請求項１又は請求項２に記載の種子の消毒装置において、前記加熱部に導入された蒸気を前記加熱部に対する種子の供給側及び排出側の少なくとも一方側以外へ吸引して排出する排出部を備えている。

請求項４に記載の種子の消毒装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の種子の消毒装置において、前記加熱部で加熱された種子を保温する保温部を備えている。

請求項１に記載の種子の消毒装置では、加熱部に蒸気が導入されており、供給部が供給した種子が加熱部で蒸気により加熱されて消毒される。

ここで、加熱部で種子が落下されつつ蒸気により加熱される。このため、種子の全面を蒸気に曝露でき、種子を適切に消毒できる。

また、加熱部が内筒を有しており、内筒に蒸気が導入されると共に、内筒で種子が落下される。

ここで、加熱部では、内筒の外周側に外筒が配置されており、内筒に導入された蒸気が内筒と外筒との間に導入される。このため、内筒からの放熱を抑制でき、加熱部に導入する蒸気の熱量を低減できる。

請求項２に記載の種子の消毒装置では、加熱部に導入された蒸気が上側又は下側へ吸引される。このため、加熱部の蒸気雰囲気を均一化でき、全ての種子を均一に蒸気に曝露できる。

請求項３に記載の種子の消毒装置では、加熱部に導入された蒸気を排出部が加熱部に対する種子の供給側及び排出側の少なくとも一方側以外へ吸引して排出する。このため、加熱部に導入された蒸気が加熱部に対する種子の供給側及び排出側の少なくとも一方側に流入することを抑制でき、加熱部に対する種子の供給側及び排出側の少なくとも一方側で種子が不要に蒸気に曝露されることを抑制できる。

請求項４に記載の種子の消毒装置では、加熱部で加熱された種子を保温部が保温する。このため、保温部でも種子を消毒でき、種子の消毒時間を容易に調整できる。

本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置の主要部を示す側方から見た断面図である。本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置における蒸気処理部を示す側方から見た断面図である。本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置における蒸気処理部の主要部を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置を示すブロック図である。

図１には、本発明の種子の消毒装置が適用された実施の形態に係る種籾消毒装置１０の主要部が側方から見た断面図にて示されており、図４には、種籾消毒装置１０がブロック図にて示されている。

図１及び図４に示す如く、本実施の形態に係る種籾消毒装置１０には、上部において、供給部１２（種子供給部）が設けられている。

供給部１２には、投入手段としての漏斗状の投入ホッパ１４が設けられており、投入ホッパ１４には、上側から種子としての種籾１６（水稲の種子）が投入される。

投入ホッパ１４の下側には、円筒状の供給筒１８が設けられており、供給筒１８は、軸方向を上下方向（鉛直方向）に平行に配置されている。供給筒１８の上端近傍には、投入ホッパ１４の下端が連通されており、投入ホッパ１４に投入された種籾１６は、投入ホッパ１４の下端から供給筒１８内に流下される。

供給筒１８内には、供給スクリュー２０が設けられており、供給スクリュー２０は、供給筒１８と同軸上に配置されている。供給スクリュー２０の外周部には、螺旋板状の供給螺旋２０Ａが設けられており、供給筒１８の内周と供給螺旋２０Ａの外周との間には、種籾１６が通過しない寸法の隙間が設けられている。

供給筒１８の上端には、供給モータ２２が固定されており、供給モータ２２は、供給スクリュー２０に連結されている。このため、供給モータ２２が駆動されて、供給スクリュー２０（供給螺旋２０Ａを含む）が軸周りに回転されることで、供給筒１８内に流下された種籾１６が、供給螺旋２０Ａによって下側へ搬送されて、供給筒１８の下端から流下される。また、供給モータ２２の駆動速度が制御（調整）されることで、供給スクリュー２０の回転速度が制御されて、供給螺旋２０Ａによる種籾１６の下側への搬送速度を制御可能にされている。

供給筒１８の下側には、供給ホッパ２４が設けられており、供給ホッパ２４には、供給筒１８の下端から流下された種籾１６が上側から流下される。

供給筒１８の下側には、加熱部としての蒸気処理部２６が設けられている。

図２に詳細に示す如く、蒸気処理部２６には、内筒としての長尺円筒状の内パイプ２８が設けられており、内パイプ２８は、軸方向を上下方向に平行に配置されている。内パイプ２８内は、曝露室３０にされて、上側から供給ホッパ２４の下端部が挿入されており、供給ホッパ２４に上側から流下された種籾１６は、供給ホッパ２４の下端から曝露室３０に供給（流下）されて、曝露室３０を重力により自由落下される。

内パイプ２８の外周側には、外筒としての長尺円筒状の外パイプ３２が設けられており、外パイプ３２は、内パイプ２８と同軸上に配置されている。内パイプ２８と外パイプ３２との間は、吸引室３４にされており、吸引室３４の上端は曝露室３０の上端に連通されると共に、吸引室３４の下端は閉塞されている。

内パイプ２８の下端部は、外パイプ３２より下側に延出されており、内パイプ２８の下端部には、種籾１６が通過しない寸法の導入孔３６が所定数貫通形成されている。図３に詳細に示す如く、本実施の形態では、内パイプ２８の下端部に導入孔３６が多数形成されており、多数の導入孔３６は、内パイプ２８の下端部の周方向及び軸方向において、等間隔に配置されている。

図１、図３及び図４に示す如く、内パイプ２８の下端部（所定数の導入孔３６）には、蒸気生成部としての蒸気調製部３８が連通されている。蒸気調製部３８では、ボイラ（水蒸気発生手段）が水蒸気（例えば乾球温度及び湿球温度が１００℃で湿度が１００％の飽和水蒸気）を発生すると共に、１次ヒータ（空気過熱手段）が空気を所定空気温度（例えば２００℃）に過熱する。さらに、ボイラが発生した水蒸気と１次ヒータが過熱した空気とを割合を制御しつつ混合して蒸気にした後、２次ヒータ（蒸気過熱手段）が蒸気を過熱する。これにより、所定蒸気温度（例えば乾球温度が１００℃以上３００℃以下（１２０以上２５０℃以下が好ましい）かつ湿球温度が８０℃以上９０℃以下で湿度が５０％程度）かつ所定露点温度（例えば湿球温度が６０℃以上１００℃以下）の蒸気を生成する。

外パイプ３２の下側部分（上下方向中央部より下側の部分であり、好ましくは下端部）には、吸引部としての排出部４０が連通されており、排出部４０は、蒸気処理部２６の内パイプ２８と外パイプ３２との間の吸引室３４の空気を吸引して排出（排気）する。このため、蒸気調製部３８が生成した所定蒸気温度かつ所定露点温度の蒸気が、内パイプ２８下端部の所定数の導入孔３６から内パイプ２８内の曝露室３０に吸引（導入）されて、曝露室３０で下側から上側に吸引された後に、曝露室３０の上端から吸引室３４の上端に吸引されて、吸引室３４で上側から下側に吸引される。

図２に示す如く、所定蒸気温度かつ所定露点温度の蒸気が曝露室３０で下側から上側に吸引されることで、曝露室３０が蒸気雰囲気にされる。このため、供給ホッパ２４の下端から曝露室３０を自由落下される種籾１６に当該蒸気が所定曝露時間（種籾１６が供給ホッパ２４の下端から曝露室３０を自由落下される時間）曝露される。

常温の種籾１６に所定蒸気温度かつ所定露点温度の蒸気が曝露されると、種籾１６の表面で結露（凝縮）が生じて湿熱により種籾１６の表面温度が所定露点温度まで速やかに上昇すると共に、種籾１６の表面に結露した水分が蒸発するまで種籾１６の表面温度が所定露点温度に維持される。なお、種籾１６に当該蒸気が曝露され続けて種籾１６の表面に結露した水分が蒸発すると、種籾１６の表面温度が、所定露点温度を越えて上昇して、最終的に所定蒸気温度に達する。

これにより、供給ホッパ２４の下端から曝露室３０を自由落下される種籾１６に所定蒸気温度かつ所定露点温度の蒸気が所定曝露時間（種籾１６の表面に結露する水分が蒸発する前までの時間）曝露されることで、種籾１６が高過ぎない所定露点温度で湿熱により効率良く加熱されて消毒される（種籾１６の表面に付着する又は種籾１６の籾殻と種皮（玄米の表面皮）との間に潜む菌（病原菌）が殺菌される）。また、当該蒸気が所定蒸気温度に制御されることで、種籾１６の表面に結露する水分の量が制御されて、種籾１６の表面の性状に影響が出ることが抑制される。

図１及び図４に示す如く、蒸気処理部２６の下側には、種子保温部としての保温部４２が設けられている。

保温部４２には、略円筒状の連通筒４４が設けられており、連通筒４４の上端は、内パイプ２８の下端に連通されている。

連通筒４４の下側には、円筒状の保温筒４６が設けられており、保温筒４６は、軸方向を上下方向に平行に配置されている。保温筒４６の上端近傍には、連通筒４４の下端が連通されており、内パイプ２８の下端から流下される種籾１６は、連通筒４４内を流下されて保温筒４６内に流下される。

保温筒４６内には、保温スクリュー４８が設けられており、保温スクリュー４８は、保温筒４６と同軸上に配置されている。保温スクリュー４８の外周部には、螺旋板状の保温螺旋４８Ａが設けられており、保温筒４６の内周と保温螺旋４８Ａの外周との間には、種籾１６が通過しない寸法の隙間が設けられている。

保温筒４６の上端には、保温モータ５０が固定されており、保温モータ５０は、保温スクリュー４８に連結されている。このため、保温モータ５０が駆動されて、保温スクリュー４８（保温螺旋４８Ａを含む）が軸周りに回転されることで、保温筒４６内に流下された種籾１６が、保温螺旋４８Ａによって下側へ搬送されて、保温筒４６の下端から排出（流下）される。また、保温モータ５０の駆動速度が制御（調整）されることで、保温スクリュー４８の回転速度が制御されて、保温螺旋４８Ａによる種籾１６の下側への搬送速度を制御可能にされている。

保温部４２内（連通筒４４内及び保温筒４６内）は、ヒータ等により所定保温温度（所定蒸気温度より低い温度かつ所定露点温度より高い温度）に保温されており、保温部４２では、種籾１６が連通筒４４内及び保温筒４６内において所定保温温度に保温されて消毒される。

上述の如く、供給部１２において、供給モータ２２の駆動速度が制御されて、供給スクリュー２０の供給螺旋２０Ａによる種籾１６の下側への搬送速度が制御されることで、供給ホッパ２４の下端から蒸気処理部２６（曝露室３０）を介して保温部４２への種籾１６の供給速度（供給能力）が設定されている。さらに、保温部４２において、保温モータ５０の駆動速度が制御されて、保温スクリュー４８の保温螺旋４８Ａによる種籾１６の下側への搬送速度が制御されることで、保温筒４６の下端からの種籾１６の排出速度（排出能力）が設定されている。このため、保温部４２（連通筒４４内及び保温筒４６内）で種籾１６が所定保温温度に保温される時間が所定保温時間に設定されており、種籾１６の消毒時間は、所定曝露時間と所定保温時間との合計である所定消毒時間に設定されている。また、所定消毒時間が短時間（例えば２秒以上３秒以下）にされることで、種籾１６の内部（玄米）において温度が上昇して含水率が変化する前（種籾１６の内部がダメージを受ける前）に、種籾１６の消毒が終了される。

保温部４２の下側には、冷却搬送部５２が設けられている。

冷却搬送部５２には、冷却部５４が設けられており、冷却部５４には、保温筒４６の下端から排出された種籾１６が流下される。

冷却部５４には、搬送手段としてのブロア５６が接続されており、冷却部５４に流下された種籾１６は、ブロア５６が送風する常温の空気によって搬送される。このため、冷却部５４に流下された種籾１６は、表面温度が常温に比し高いことにより表面に結露した水分が蒸発すると共に、ブロア５６が送風する常温の空気によって冷却される。これにより、種籾１６が保存に適した水分に乾燥される。

冷却部５４には、分離手段としての気粒分離器５８が接続されており、気粒分離器５８は、ブロア５６が送風する空気と種籾１６とを分離する。

冷却搬送部５２の気粒分離器５８には、回収手段としての回収箱６０が接続されており、回収箱６０内には、気粒分離器５８によってブロア５６が送風する空気から分離された種籾１６が回収（収容）される。なお、仮に回収箱６０内の種籾１６の乾燥が不十分である場合には、冷却手段としてのファン等（図示省略）によって回収箱６０内に常温の空気を短時間通風することで、種籾１６を冷却して乾燥してもよい。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の種籾消毒装置１０では、供給部１２において、投入ホッパ１４に上側から投入された種籾１６が供給筒１８内に流下されると共に、供給モータ２２が駆動されることで、供給筒１８内に流下された種籾１６が、供給スクリュー２０の供給螺旋２０Ａによって下側へ搬送されて、供給ホッパ２４の下端から流下される。

蒸気処理部２６では、供給ホッパ２４の下端から流下された種籾１６が内パイプ２８内の曝露室３０を自由落下される。さらに、内パイプ２８と外パイプ３２との間の吸引室３４の空気を排出部４０が吸引して排出することで、蒸気調製部３８が生成した所定蒸気温度かつ所定露点温度の蒸気が、内パイプ２８下端部の所定数の導入孔３６から曝露室３０に吸引されて、曝露室３０で下側から上側に吸引された後に、曝露室３０の上端から吸引室３４の上端に吸引されて、吸引室３４で上側から下側に吸引される。

このため、曝露室３０において、供給ホッパ２４の下端から自由落下される種籾１６に所定蒸気温度かつ所定露点温度の蒸気が所定曝露時間曝露されることで、種籾１６が所定露点温度で加熱されて消毒される。

保温部４２では、内パイプ２８の下端から流下された種籾１６が、連通筒４４内を流下されて保温筒４６内に流下されることで、連通筒４４内及び保温筒４６内において所定保温温度に所定保温時間保温されて消毒される。さらに、保温モータ５０が駆動されることで、保温筒４６内に流下された種籾１６が、保温スクリュー４８の保温螺旋４８Ａによって下側へ搬送されて、保温筒４６の下端から排出される。

冷却搬送部５２では、冷却部５４に保温筒４６の下端から排出された種籾１６が流下されることで、ブロア５６が送風する常温の空気によって種籾１６が搬送されると共に、種籾１６が乾燥される。さらに、ブロア５６が送風する空気から種籾１６を気粒分離器５８が分離することで、回収箱６０内に種籾１６が回収される。

ここで、蒸気処理部２６の曝露室３０では、種籾１６が、自由落下されつつ蒸気に曝露されることで、加熱されて消毒される。このため、種籾１６の全面を蒸気に曝露できて加熱できると共に、種籾１６の表面の一部が内パイプ２８からの伝熱により加熱されることを抑制できて、種籾１６の全面を均一に加熱でき、かつ、一部の種籾１６が内パイプ２８からの伝熱により加熱されることを抑制できて、全ての種籾１６を均一に加熱できる。これにより、種籾１６を適切に消毒できる。

さらに、蒸気処理部２６の曝露室３０では、下端部に吸引された蒸気が下側から上側へ吸引される。このため、曝露室３０の蒸気雰囲気を均一化でき、全ての種籾１６を均一に蒸気に曝露できて加熱できることで、種籾１６を一層適切に消毒できる。

また、蒸気処理部２６では、排出部４０によって曝露室３０の蒸気が吸引室３４を介して外パイプ３２の外周側へ吸引されて排出される。このため、曝露室３０の蒸気が供給部１２の投入ホッパ１４内、供給筒１８内及び供給ホッパ２４内と保温部４２の連通筒４４内及び保温筒４６内とに流入することを抑制でき、供給部１２及び保温部４２において種籾１６が不要に蒸気に曝露されることを抑制できて、種籾１６の消毒を容易に制御できる。しかも、曝露室３０の内圧が高くなることを抑制でき、曝露室３０に蒸気を容易に導入できる。

さらに、蒸気処理部２６では、排出部４０によって内パイプ２８内の曝露室３０の蒸気が内パイプ２８と外パイプ３２との間の吸引室３４に導入される。このため、曝露室３０からの放熱を吸引室３４によって抑制でき、曝露室３０に導入する蒸気の熱量を低減できる。

また、蒸気処理部２６の曝露室３０で種籾１６が蒸気を曝露されて消毒されるのみならず、保温部４２の連通筒４４内及び保温筒４６内で種籾１６が保温されて消毒される。このため、種籾１６の消毒時間を容易に調整できる。

特に、供給部１２において、供給モータ２２の駆動速度が制御されて、供給スクリュー２０の供給螺旋２０Ａによる種籾１６の下側への搬送速度が制御されることで、供給ホッパ２４の下端から蒸気処理部２６（曝露室３０）を介して保温部４２への種籾１６の供給速度（供給能力）が制御される。さらに、保温部４２において、保温モータ５０の駆動速度が制御されて、保温スクリュー４８の保温螺旋４８Ａによる種籾１６の下側への搬送速度が制御されることで、保温筒４６の下端からの種籾１６の排出速度（排出能力）が制御される。このため、保温部４２（連通筒４４内及び保温筒４６内）で種籾１６が所定保温温度に保温される所定保温時間を容易に調整でき、種籾１６の消毒時間である所定消毒時間（所定曝露時間と所定保温時間との合計）を容易に調整できる。

なお、本実施の形態では、供給部１２の供給筒１８と蒸気処理部２６の内パイプ２８及び外パイプ３２と保温部４２の保温筒４６との軸方向を上下方向に平行に配置した。しかしながら、供給部１２の供給筒１８と蒸気処理部２６の内パイプ２８及び外パイプ３２と保温部４２の保温筒４６との少なくとも１つの軸方向を上下方向に対し傾斜させてもよい。

また、本実施の形態では、蒸気処理部２６の曝露室３０で蒸気が下側から上側へ吸引される。しかしながら、蒸気処理部２６の曝露室３０で蒸気が上側から下側へ吸引されてもよい。

さらに、本実施の形態では、蒸気処理部２６の外パイプ３２の下側部分（特に下端部）に排出部４０を連通した。しかしながら、蒸気処理部２６の外パイプ３２の上側部分（特に上端部）に排出部４０を連通してもよい。

また、本実施の形態では、内パイプ２８の下端部（導入孔３６形成部分）が内パイプ２８の下端部以外の部分に比し内径を小さくされて、内パイプ２８の下端部直上部分が内径を下方へ向かうに従い徐々に小さくされている。しかしながら、内パイプ２８の下端部（導入孔３６形成部分）が内パイプ２８の下端部以外の部分と内径を等しくされて、内パイプ２８が内径を軸方向全体において一定にされてもよい。さらに、内パイプ２８の下端部（導入孔３６形成部分）が内パイプ２８の下端部以外の部分に比し内径を大きくされて、内パイプ２８の下端部直上部分が内径を下方へ向かうに従い徐々に大きくされてもよい。

１０種籾消毒装置（種子の消毒装置）
１２供給部
１６種籾（種子）
２６蒸気処理部（加熱部）
２８内パイプ（内筒）
３２外パイプ（外筒）
４２保温部

Claims

種子を供給する供給部と、
蒸気が導入され、前記供給部が供給した種子が落下されつつ蒸気により加熱されて消毒される加熱部と、
を備え、
前記加熱部は、
蒸気が導入されると共に種子が落下される内筒と、
前記内筒の外周側に配置され、前記内筒に導入された蒸気が前記内筒との間に導入される外筒と、
を有する種子の消毒装置。
前記加熱部に導入された蒸気を上側又は下側へ吸引する請求項１記載の種子の消毒装置。
前記加熱部に導入された蒸気を前記加熱部に対する種子の供給側及び排出側の少なくとも一方側以外へ吸引して排出する排出部を備えた請求項１又は請求項２記載の種子の消毒装置。
前記加熱部で加熱された種子を保温する保温部を備えた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の種子の消毒装置。