JP4609652B2

JP4609652B2 - 作物洗浄機

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Publication number: JP4609652B2
Application number: JP2005215504A
Authority: JP
Inventors: 石田　　伊佐男; 小田切　　元; 高木　　真吾; 岩部　　孝章
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-07-26
Also published as: JP2007028969A

Description

本発明は、圃場で収穫した泥付き作物を洗浄する作物洗浄機に関する。

圃場で収穫したニンジンなどの作物を洗浄する作物洗浄装置を備え、該作物洗浄装置で洗浄した作物を重量毎に選別して収容容器に収容する作物選別機が特開平６−７０７３３号公報などに開示されている。
特開平６−７０７３３号公報

前記特許文献には水タンク内に作物を入れ、水タンクの底部に設置してある回転ブラシで作物表面に付着した泥をとる作物洗浄装置が開示されているが、該作物洗浄装置で使用した作物洗浄後の水は作物洗浄装置に設けた排水路から外部に向けて排出する構成である。
そのため、洗浄水は一度使用した後には排水路に流されるだけであった。
また、作物洗浄装置に投入される根菜類などの作物には、小石や泥などの夾雑物が付着していることがあり、作物洗浄装置の投入部や底部など、負荷のかかる領域ほど作物洗浄装置の回転ブラシが摩耗し易く、交換する必要がある。
本発明の課題は、作物の洗浄装置の洗浄水を無駄にしないで節約し、さらに有効利用することができる作物洗浄機を提供することである。また、本発明の課題は、作物洗浄装置の摩耗した回転ブラシの交換が容易な作物洗浄機を提供することである。

本発明の上記課題は、次の解決手段により達成できる。
請求項１記載の発明は、収穫した作物を投入する水槽からなる投入プール（Ａ）と、該投入プール（Ａ）内の作物を汲み上げる汲み上げ装置（Ｂ）と、該汲み上げ装置（Ｂ）により汲み上げた作物を洗浄する洗浄装置（Ｃ）を備えた作物洗浄機において、前記洗浄装置（Ｃ）は、該洗浄装置（Ｃ）の外枠を構成する機枠（１７）と、該機枠（１７）により支持された洗浄タンク（１８）と、該洗浄タンク（１８）内に作物の移送方向に向かって左右に複数個並列に軸支され、表面をブラシ状に形成し、作物を洗浄しながら移送する第１洗浄ロール（１４）とを備え、該洗浄装置（Ｃ）の各第１洗浄ロール（１４）は軸方向の長さが異なる複数の第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）に分割可能な構成であり、作物の移送方向に向かって左右に隣接する第１洗浄ロール（１４）の分割部（Ｊ）がロール軸方向で重ならないように前記軸方向の長さが異なる第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）を組み合わせて配置し、前記第１洗浄ロール（１４）の上方には洗浄装置（Ｃ）内へ洗浄水を散水する多数の散水口（９ａ）を備えた散水パイプ（９）を設けた作物洗浄機である。

請求項２記載の発明は、前記投入プール（Ａ）内の作物を汲み上げて前記洗浄装置（Ｃ）に搬送する汲み上げ装置（Ｂ）を投入プール（Ａ）に設け、前記汲み上げ装置（Ｂ）は作物の搬送方向に向かって複数の仕切板（４ａ）を所定間隔で取り付けた昇降型のベルトコンベア（４）からなり、該ベルトコンベア（４）の搬送終端部に設けた回動軸（１６）を中心に回動して投入プール（Ａ）上に上昇可能な構成である請求項１記載の作物洗浄機である。

請求項３記載の発明は、前記洗浄装置（Ｃ）の底部に洗浄水の溜まる水溜部（１０）を設け、該水溜部（１０）内の洗浄水を汲み上げるためのポンプ（７）と該ポンプ（７）により汲み上げた洗浄水を投入プール（Ａ）に順次供給するホース（８）を設け、該ホース（８）の先端部の洗浄水散布部を汲み上げ装置（Ｂ）の上に配置した請求項１又は２記載の作物洗浄機である。
また、請求項４記載の発明は、前記複数の第１洗浄ロール（１４）を作物の移送方向から見てＵの字型に配置して一つ洗浄移送経路（Ｃ１、Ｃ２）を形成し、該洗浄移送経路（Ｃ１、Ｃ２）を作物の移送方向に向かって左右に並列に配置した請求項１記載の作物洗浄機である。

請求項１記載の発明によれば、洗浄装置（Ｃ）へ投入する前の作物に水を掛けることで洗浄装置（Ｃ）内での作物の洗浄負荷が軽減される。また、洗浄装置（Ｃ）の各第１洗浄ロール（１４）は軸方向の長さが異なる複数の第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）に分割可能である。したがって、摩耗の激しい部分の第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）を取り替え可能であり、第１洗浄ロール（１４）のブラシ部分の摩耗度合いに応じて新品と取り替えができる。特に摩耗の激しい洗浄始端部の第１洗浄ロール（１４）部分を分割可能にすると、洗浄始端部側の第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）をその摩耗度合いに応じて容易に取り替えることができる。したがって、第１洗浄ロール（１４）の損耗の激しいところだけを分割して取り替え可能にすることができ、低コストで洗浄ブラシの交換ができる。
更に、左右に隣接する第１洗浄ロール（１４）の分割部（Ｊ）をロール軸方向で同じ位置に配置しないように軸方向の長さが異なる複数の第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）を組み合わせることで、確実な作物の送り効果が得られる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、汲み上げ装置（Ｂ）を投入プール（Ａ）上に上昇させることで、投入プール（Ａ）内の底面に沈殿した泥などを取り出し、投入プール（Ａ）内を清掃することができる。
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、洗浄装置（Ｃ）で作物に付着した泥などを除くために使用した洗浄水を回収して投入プール（Ａ）内の作物に掛けることで、使用済みの洗浄水の有効利用が図れる。
更に、洗浄装置（Ｃ）の底部に設けた水溜部（１０）には洗浄装置（Ｃ）で作物に付着した泥などを除くために使用した洗浄水の中の比較的きれいな部分が回収されているので、投入プール（Ａ）に比較的きれいな洗浄水を供給することができる。
また、水溜部（１０）からポンプ（７）で汲み上げた洗浄水は汲み上げ装置（Ｂ）の終端部で搬送中の作物に掛けるようにすると、作物に付着した泥を洗浄装置（Ｃ）に投入する前の工程でより多く落とすことができ、また泥が比較的取り除かれた作物は、汲み上げ装置（Ｂ）上をよりスムーズに搬送されることになる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、複数の第１洗浄ロール（１４）を正面視でＵの字型に配置して並列位置に洗浄移送経路（Ｃ１）と洗浄移送経路（Ｃ２）を備えており、ベルトコンベア（４）で搬送された作物を洗浄移送経路（Ｃ１、Ｃ２）に均分して供給できる。

本発明の実施の形態について、収穫した作物を水で洗浄する作物洗浄機について説明する。
まず、図１に示す収穫した作物の洗浄工程と選別工程図に基づいて本発明の作物洗浄機が用いられる施設全体の作業順序及び構成について説明する。

収穫した根菜などの作物は投入プールＡに投入された後、汲み上げ装置Ｂにより洗浄装置Ｃに供給される。そして、洗浄装置Ｃで洗浄された作物は排出経路Ｄに排出され、ついで、貯留タンクＥに一時貯留される。そして、貯留タンクＥ内の作物は昇降装置Ｆにより整列装置Ｇに搬送され、整列装置Ｇで作物は搬送姿勢を変更されながら整列し、選別装置Ｈに供給される。選別装置Ｈでは、作物は重量毎に選別される。なお、投入プールＡに投入してから選別装置Ｈで選別され、回収容器に回収されるまで、作物は連続して、且つ自動的に各装置を工程順に移送される。

次に作物洗浄選別施設を構成する投入プールＡ、汲み上げ装置Ｂ及び洗浄装置Ｃからなる作物洗浄機について説明する。
図２は投入プールＡ、汲み上げ装置Ｂ及び洗浄装置Ｃからなる作物選別機の概略側面図であり、図３は投入プールＡ、汲み上げ装置Ｂ及び洗浄装置Ｃからなる作物選別機の概略平面図である。

収穫した作物は投入プールＡからベルトコンベア４からなる汲み上げ装置Ｂにより汲み上げられてシュータ５を滑り落ちて洗浄装置Ｃ内に搬送される。洗浄装置Ｃ内には、ブラシを表面に備えた洗浄ロール１４を多数配置し、洗浄ロール１４の上方には洗浄装置Ｃ内へ洗浄水を散水する多数の散水口９ａを設けた散水パイプ９（図４参照）を備えている。

収穫した作物を投入している投入プールＡ内には作物に付着した泥を取るために水を貯留しており、洗浄装置Ｃで使用された洗浄水をポンプ７、ホース８で投入プールＡ内に順次供給するよう構成する。

この構成により洗浄装置Ｃで使用した洗浄水を回収して投入タンクＡに供給するので、洗浄水の有効利用が図れ、また使用済みの洗浄水で投入プールＡ内の水を入れ替えることができるため、投入プールＡ内でより多くの作物の泥を落とすことが可能になり、洗浄装置Ｃにおける洗浄工程の負担を小さくすることができる。

このとき、洗浄装置Ｃの洗浄終端側の底部に洗浄水の溜まる洗浄水の水溜部１０を設けておき、該水溜部１０にポンプ７を配置して、該ポンプ７によりホース８を介して投入プールＡ内に洗浄水を順次供給する。なお洗浄装置Ｃに投入される作物を基準として投入プールＡに近い洗浄装置Ｃの内部を前側といい、その反対側を後ろ側ということにする。従って、洗浄装置Ｃ内の洗浄を始める領域を前端部側といい、洗浄が進行して洗浄後の作物が排出される側を後端部側という。

また図２に示すように洗浄装置Ｃの作物洗浄部の下方には洗浄水の水溜部（水回収槽）１０を設け、その前後方向の略１／２より前側には水溜部（水回収槽）１０の前後を仕切る仕切板１１を配置して水溜部（水回収槽）１０を前側水溜部１０ａと後側水溜部１０ｂに区分けする。そして、該仕切板１１の前側の水溜部１０ａに溜まる洗浄始端側の汚れのひどい洗浄水を排水できるよう排水口１０ｃを前側水溜部（水回収槽）１０ａに設け、汚れの比較的少ない仕切板１１より後ろ側に溜まる洗浄終端側の洗浄水を投入プールＡに環水できるようにポンプ７を後側水溜部（水回収槽）１０ｂに設ける構成にしている。仕切板１１は洗浄装置Ｃの前側の側壁から長さＬ１の位置であり、かつ洗浄装置Ｃの後側の側壁から長さＬ２の位置に設置しており、前記長さＬ１と長さＬ２の間には
Ｌ１＜Ｌ２
なる関係が成立するようにした。
この仕切板１１から前側の排水部に洗浄水がオーバーフローして仕切板１１の後ろ側に溜まる比較的きれいな洗浄水を後ろ側で回収できるようにする。

このように洗浄装置Ｃの底部に設けた水溜部１０から比較的きれいな洗浄水をポンプ７で汲み上げることができるので投入プールＡに比較的きれいな洗浄水を供給することができる。

また、水溜部１０からポンプ７で汲み上げた洗浄水は汲み上げ装置Ｂの終端部で搬送中の作物に掛けるようにすると、作物に付着した泥を洗浄装置Ｃに投入する前の工程でより多く落とすことができ、また泥が比較的取り除かれた作物は、汲み上げ装置Ｂ上をよりスムーズに搬送されることになる。

このようにポンプ７で汲み上げた洗浄水が投入プールＡ内の汲み上げ装置Ｂの設置部に供給されるが、汲み上げ装置Ｂの設置部の反対側の投入プールＡの側面にオーバーフロー口１３を形成して、該オーバーフロー口１３から投入プールＡ内の水を外部に排出する。オーバーフロー口１３からは投入プールＡの水面に浮いている葉やゴミを投入プールＡの外に流出させることができる。

また、図５（ａ）に汲み上げ装置Ｂと洗浄装置Ｃの側面図を示すように、汲み上げ装置Ｂから洗浄装置Ｃへの作物受渡用に互いに逆方向に傾斜させた二段のシュータ５ａ，５ｂを配置して、該シュータ５ａ，５ｂ上では作物を「く」の字状に搬送できるようにしても良い。このときシュータ５ａ，５ｂには図５（ｂ）に示すように底面板に複数のスリットを設けておくと泥落とし効果がある。

上記構成により、洗浄装置Ｃが低くて汲み上げ装置Ｂと洗浄装置Ｃとの間に落差があっても汲み上げ装置Ｂのベルトコンベア４から落下する作物の落下速度をより遅くして、作物の割れを防ぐことができる。

また、図６に汲み上げ装置Ｂと洗浄装置Ｃの側面図を示すように、汲み上げ装置Ｂのベルトコンベア４の終端部は洗浄装置Ｃの上方で洗浄装置Ｃとオーバーラップする位置に配置しても良い。そしてベルトコンベア４の終端部から洗浄装置Ｃの前側に向けて作物が落下するようにシュータ５を配置する。こうして投入プールＡから洗浄装置Ｃまでの長さを前記オーバーラップする長さｌだけ短くできるだけでなく、汲み上げ装置Ｂの高さを従来より低くできる。また、このオーバーラップ分があるので洗浄装置Ｃの洗浄ローラ１４の始端部とベルトコンベア４の終端部との間に作物が巻き込まれることがなくなる。

またシュータ５を洗浄ローラ１４の始端側へ向けて設けることにより、作物の洗浄に洗浄ローラ１４の始端部から使用できるので作物の洗浄精度が従来より向上する。

図７に投入プールＡの概略正面図を示すように、作物に付着した泥を落とすために、作物を投入プールＡの内部に設けた汲み上げ装置Ｂの上方に誘導するためのベルトコンベア４の傾斜面の下部側にベルトコンベア４に向けてエアポンプ１５から高圧水を水中に噴出させる構成を採用しても良い。
この構成によりベルトコンベア４に載せる作物に付着した泥の一部を高圧エアにより取り除くことができる。

汲み上げ装置Ｂは昇降型のベルトコンベア４に複数の仕切板４ａを所定間隔で取り付けた構成で、ベルトコンベア４の搬送始端側は投入プールＡ内に配置しており、投入プールＡ内に投入された作物を仕切板４ａで持上げ、洗浄装置Ｃまで搬送する。
汲み上げ装置Ｂは図２に示すように投入プールＡから回動軸１６を中心に回動可能な構成とする。ベルトコンベア４の搬送始端側を図示しないクレーンのロープに連結してロープを巻き上げると汲み上げ装置Ｂは投入プールＡ上に上昇させることができる。汲み上げ装置Ｂを投入プールＡ上に上昇させることで、投入プールＡ内の底面に沈殿した泥などを取り出し、投入プールＡ内を清掃することができる。
なお、汲み上げ装置Ｂのベルトコンベア４を駆動するモータＭ２は搬送終端側の回動軸１６の近傍に備えている。

洗浄装置Ｃを図４（ａ）の平面図、図４（ｂ）の図４（ａ）の矢印Ｘ方向から見た正面図及び図４（ｃ）の図４（ａ）の矢印Ｙ方向から見た背面図に示す。

洗浄装置Ｃは機枠１７で支持された洗浄タンク１８内に、作物を洗浄しながら移送する複数の洗浄ロール１４を作物供給側Ｋから作物排出側Ｌ方向に沿って軸支した構成である。洗浄装置Ｃは図４（ｂ）に示すように複数の洗浄ロール１４を正面視でＵの字型に配置して並列位置に洗浄移送経路Ｃ１と洗浄移送経路Ｃ２を備えており、ベルトコンベア４で搬送された作物を洗浄移送経路Ｃ１とＣ２に均分して供給できるよう構成している。

洗浄ロール１４は、その表面をブラシ状に形成すると共に、作物供給側に備えるチェーン２０ａ，２０ｂを機枠１７の外側に向けたモータＭ１で駆動される駆動プーリ２１ａ…、２１ｂ…にそれぞれ巻回すことにより回転するよう構成している。そして、洗浄ロール１４は作物供給側Ｋが作物排出側Ｌより若干高い位置になるよう傾斜して配置している。

ところで、洗浄装置Ｃに投入される作物は根菜類が多いが、直根があるもの、ちぎれた葉があるもの、ごみ、小石が混入したり、泥の付着量が多いものなど種々入り混ざった根菜類が入ってくる。洗浄装置Ｃ内の投入部に近い領域ほど、汚れ物が多くなる。そのため前記投入部近くの洗浄ロール１４のブラシは摩耗が多く、泥が溜まり易く、またごみがブラシ部分に引っ掛かることが多い。

また、図８に洗浄装置Ｃの搬送経路の横断面図を示すように洗浄ロール１４の洗浄移送経路Ｃ１と洗浄移送経路Ｃ２を構成する各ロール１４に掛かる負荷は互いに均等ではない。すなわち、Ｕ字型に配置された洗浄ロール１４の底部にあるロール１４ほど負荷が大きく摩耗し易く両端のロール１４ほど負荷が小さい。このように各ロール１４の表面のブラシの摩耗度合いがそれぞれ異なる。

上記種々の課題を解決するために、本実施例では次のような構成を採用する。
まず、洗浄ロール１４の表面のブラシを洗浄装置Ｃの洗浄始端部側を洗浄終端部側より硬く形成する。こうして洗浄装置Ｃの洗浄始端部側での洗浄ロール１４のブラシの摩耗を少なくすることができる。

また、洗浄装置Ｃの洗浄ロール１４を分割可能にしてそれを軸方向で端部同士を接続することで１本のロールとし、摩耗の激しい部分を取り替え可能にすると、洗浄ロール１４のブラシ部分の摩耗度合いに応じて新品と取り替えができる。特に摩耗の激しい洗浄始端部のロール１４部分を分割可能にすると、洗浄始端部側のロール部分をその摩耗度合いに応じて容易に取り替えることができる。

この様な構成により洗浄ロール１４の損耗の激しいところだけを分割して取り替え可能にすることができ、低コストで洗浄ロール１４の交換ができる。また、硬いブラシを有するロール１４で根菜に付着する泥などを確実に取り除き、徐々に排出口１７ｃ側に向けて柔らかいブラシを表面に巻いたロール１４を用いて根菜の洗浄仕上げをきれいにすることができる。

また分割した洗浄ロール１４の継ぎ合わせ部にはブラシがないので、図９の平面図に示すように隣接した洗浄ロール１４，１４同士では継ぎ合わせ部Ｊがロール軸方向で重ならないように軸方向の長さが長い洗浄ロール１４ａと軸方向の長さが短い洗浄ロール１４ｂの組み合わせ方を変えて配置する。

このため、図９に示すように隣接したロール同士では長ロール１４ａと短ロール１４ｂの継ぎ合わせ部Ｊを軸方向で同じ位置に配置されないようにすることにより確実な根菜の送り効果が得られる。

また、洗浄装置Ｃへの根菜の投入部側の洗浄ロール１４部分を粗く、太いブラシを用い、その他のロール１４部分には密で、細いブラシを用いても良い。また根菜投入部側から排出口１７ｃ側に向けて洗浄ロール１４の密度を徐々に小さくし、また同時に太さも徐々に細くしていく構成でも良い。

洗浄装置Ｃへの根菜投入部側では洗浄ロール１４には泥やごみの多い根菜が供給されるので、上記構成で粗いブラシを用いるとごみや泥がブラシ上に引っかかり難く、また太いブラシを用いると摩耗度合いが低くなる。

本発明は作物を洗浄した後、その大きさなどを基準に作物を選別する洗浄選別機として適用でき、出荷前の農作物の省力自動化装置として利用可能性が大きい。

本発明の実施例の作物洗浄選別施設の作業工程図である。図１の作物洗浄選別施設の作物選別機の概略側面図である。図２の作物選別機の概略平面図である。図２の作物選別機の洗浄装置の内部の洗浄ロールの平面図（図４（ａ））、図４（ａ）の矢印Ｘ方向から見た正面図（図４（ｂ））及び図４（ａ）の矢印Ｙ方向から見た背面図（図４（ｃ））である。本発明の他の実施例の作物洗浄機の概略側面図（図５（ａ））とシュータの断面図（図５（ｂ））である。本発明の他の実施例の作物洗浄機の概略側面図である。図２の作物洗浄機の投入プールの概略正面図である。図２の作物選別機の洗浄装置の内部の洗浄ロール軸方向横断面図である。図２の作物洗浄機の洗浄装置の内部の洗浄ロールの平面図である。

符号の説明

４ベルトコンベア４ａ仕切板
５シュータ６洗浄ロール
７ポンプ８ホース
９散水パイプ９ａ散水口
１０水溜部１１仕切板
１３オーバーフロー口１４洗浄ローラ
１５エアポンプ１６回動軸
１７機枠１７ｃ排出口
１８洗浄タンク２０ａ，２０ｂチェーン
２１ａ，２１ｂ駆動プーリ
Ａ投入プールＢ汲み上げ装置
Ｃ洗浄装置Ｃ１，Ｃ２洗浄移送経路
Ｄ排出経路Ｅ貯留タンク
Ｆ昇降装置Ｇ整列装置
Ｈ選別装置Ｊ継ぎ合わせ部
Ｍ１，Ｍ２モータ

Claims

収穫した作物を投入する水槽からなる投入プール（Ａ）と、該投入プール（Ａ）内の作物を汲み上げる汲み上げ装置（Ｂ）と、該汲み上げ装置（Ｂ）により汲み上げた作物を洗浄する洗浄装置（Ｃ）を備えた作物洗浄機において、
前記洗浄装置（Ｃ）は、該洗浄装置（Ｃ）の外枠を構成する機枠（１７）と、該機枠（１７）により支持された洗浄タンク（１８）と、該洗浄タンク（１８）内に作物の移送方向に向かって左右に複数個並列に軸支され、表面をブラシ状に形成し、作物を洗浄しながら移送する第１洗浄ロール（１４）とを備え、
該洗浄装置（Ｃ）の各第１洗浄ロール（１４）は軸方向の長さが異なる複数の第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）に分割可能な構成であり、
作物の移送方向に向かって左右に隣接する第１洗浄ロール（１４）の分割部（Ｊ）がロール軸方向で重ならないように前記軸方向の長さが異なる第２洗浄ロール（１４ａ、１４ｂ）を組み合わせて配置し、
前記第１洗浄ロール（１４）の上方には洗浄装置（Ｃ）内へ洗浄水を散水する多数の散水口（９ａ）を備えた散水パイプ（９）を設けたことを特徴とする作物洗浄機。
前記投入プール（Ａ）内の作物を汲み上げて前記洗浄装置（Ｃ）に搬送する汲み上げ装置（Ｂ）を投入プール（Ａ）に設け、
前記汲み上げ装置（Ｂ）は作物の搬送方向に向かって複数の仕切板（４ａ）を所定間隔で取り付けた昇降型のベルトコンベア（４）からなり、該ベルトコンベア（４）の搬送終端部に設けた回動軸（１６）を中心に回動して投入プール（Ａ）上に上昇可能な構成であることを特徴とする請求項１記載の作物洗浄機。
前記洗浄装置（Ｃ）の底部に洗浄水の溜まる水溜部（１０）を設け、該水溜部（１０）内の洗浄水を汲み上げるためのポンプ（７）と該ポンプ（７）により汲み上げた洗浄水を投入プール（Ａ）に順次供給するホース（８）を設け、
該ホース（８）の先端部の洗浄水散布部を汲み上げ装置（Ｂ）の上に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の作物洗浄機。
前記複数の第１洗浄ロール（１４）を作物の移送方向から見てＵの字型に配置して一つ洗浄移送経路（Ｃ１、Ｃ２）を形成し、該洗浄移送経路（Ｃ１、Ｃ２）を作物の移送方向に向かって左右に並列に配置したことを特徴とする請求項１記載の作物洗浄機。