JP5019559B2 - トマトの選別装置 - Google Patents

Description

本発明はトマトの選別装置に関する。トマト加工品の製造では、原料として用いるトマトの品質が得られるトマト加工品の品質に大きな影響を及ぼし、なかでもホールトマトやダイストマトと呼ばれるトマト加工品の製造では、トマトが固形物の状態で製品化されるため、原料として用いるトマトの品質が得られるトマト加工品の品質に重大な影響を及ぼす。良好な品質のトマト加工品を製造するためには原料として良好な品質のトマトを用いる必要があり、そのためには実際のところ、圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトのなかから良果のみを選別して用い、言い替えれば不良果を選別除去する必要がある。圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトのなかには、日焼け果、未熟果、病害虫果、かび果、更にはネクロシスを生じたトマト（以下、説明の便宜上、単にネクロシス果という）等の不良果が含まれている。ここでネクロシスというのは、トマトがカルシウム欠乏やカリウム過多等の生理障害、また肥料の過不足や農薬の薬害にさらされたときに、細胞が壊死して褐変乃至黒変部を生じる状態をいい、なかでもカルシウム欠乏によりトマトの果頂部が壊死して褐変乃至黒変するしり腐れ病は、その代表例の一つである。不良果のなかでも、かかるネクロシス果は特に問題であり、これが誤って混入すると、トマト加工品の品質、なかでも前記のように固形物の状態で製品化されるトマト加工品の品質を著しく損ない、製品として不適合なものとなってしまう。本発明は、簡単且つ経済的に、トマトのなかから不良果を選別除去できる、なかでもネクロシス果を確実に選別除去できる装置に関する。

従来、トマトの選別は一般に、トマトを例えばローラコンベアで搬送しつつ、その両側に配置した多くの作業者により、人手で行なっている。しかし、この方法には、圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトを選別するような場合、余りにも多くの人手がかかるという問題がある。

そこで従来、トマトをカメラで撮影して選別する装置が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。この装置は、トマトを様々なカメラで撮影し、そのデータを画像処理して選別する装置である。しかし、この装置には、撮影や画像処理に要する設備が高価であり、圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトを選別するような場合、そのためにかかる設備費は膨大となって、それにもかかわらず、カメラの陰になる部分にネクロシスが生じているネクロシス果を見逃してしまうという問題がある。
特開２０００−９４４６号公報 特開２０００−２４２７９１号公報 特開２００５−６２００８号公報

本発明が解決しようとする課題は、それが圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトであっても、簡単且つ経済的に、かかるトマトのなかから不良果を選別除去でき、なかでもネクロシス果を確実に選別除去できる方法及び装置を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、水槽と、該水槽内にて上流部に投入したトマトを水流により下流部へ移動させるための水流発生手段と、該水槽内の中流部から下流部にかけて水流中に沈んだトマトを集める第１仕切り部材と、該水槽内の中流部から下流部にかけて水流中に浮いたトマトを集める第２仕切り部材と、該水槽内の下流部にて集めたトマトを水流から分離する分離手段とを備え、トマトを水槽内にて水流により移動させつつ沈むトマトと浮くトマトとに分けて回収するようにして成ることを特徴とするトマトの選別装置に係る。

本発明に係るトマトの選別装置は、水槽と、水流発生手段と、第１仕切り部材と、第２仕切り部材と、分離手段とを備えている。水槽は、トマト選別用の水を貯留するためのもので、その形状は特に制限されないが、使用の便宜上、平面が略長方形を呈するものが好ましい。水流発生手段は、水槽内の水に上流部から下流部へと流れる水流を生じさせ、該水槽内の上流部に投入したトマトを該水流により移動させつつ沈むトマトと浮くトマトとに分けるためのもので、その機構は特に制限されないが、使用の便宜上、また節水上、水槽内の下流部にてトマトから分離した水を該水槽内の上流部及び／又は中流部へと返送して下流部に向かい吹出させる水循環機構とするのが好ましい。

第１仕切り部材は、水槽内の中流部から下流部にかけて水流中に沈んだトマトを集めるためのものであり、また第２仕切り部材は該水槽内の中流部から下流部にかけて水流中に浮いたトマトを集めるためのものである。第１仕切り部材及び第２仕切り部材は、その形状や構造が特に制限されるというものではないが、第１仕切り部材は、水槽内の下流部底面に立設されたシャフトに基端部が旋回可能に支持され且つ中間部が該水槽内を上流部に向かい斜めに横切って先端部が該水槽の一方の壁面に当接された棒状部材又は板状部材とし、また第２仕切り部材は、かかる第１仕切り部材の上方にて該シャフトに基端部が旋回可能に支持され且つ中間部が該水槽内を上流部に向かい斜めに横切って先端部が該水槽の他方の壁面に当接された棒状部材又は板状部材とするのが好ましい。この場合に第１仕切り部材及び第２仕切り部材は、シャフトに対して旋回可能となっているが、該シャフトに対して更に昇降可能とするのがより好ましい。

分離部材は、水槽内の下流部にて、第１仕切り部材で集めた水流中に沈んだトマトを該水槽内の水流から分離すると共に、第２仕切り部材で集めた水流中に浮いたトマトを該水槽内の水流から分離するためのもので、その形状や構造は特に制限されないが、多数のドリル孔やパンチ孔を有する多孔板とするのが好ましい。

本発明に係るトマトの選別装置では、トマトを水流中に入れ、水流により移動させつつ沈むトマトと浮くトマトとに分けて回収する。圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトを水流中に入れると、沈むトマトと浮くトマトとに分かれる。沈むトマトは良果として回収し、浮くトマトは不良果として回収する。ネクロシス果はこれを水流中に入れると、その全てが浮くため、不良果として確実に選別除去できる。ネクロシス果以外の不良果、すなわち日焼け果、未熟果、病害虫果及びかび果は、これらを水流中に入れると、平均的に見てその８０％強が浮くため、不良果として選別除去できるが、その２０％弱が沈むため、良果として選別される。ネクロシス果に加えて、これらの不良果をも確実に選別するためには、良果として選別される沈んだトマトを、従来と同様、人手により選別する。この段階で人手により選別しても、不良果率の著しく低いトマトを選別することとなるため、選別にかかる手間が格段に軽くなる。

トマトを水流中に入れ、水流により移動させつつ沈むトマトと浮くトマトとに分けて回収すると、連続した選別ができるだけでなく、選別しつつ別の加工場所へ搬送することにもなるので、圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトを選別するのに都合がよい。

本発明に係るトマトの選別装置によると、それが圃場から加工工場へ搬入される大量のトマトであっても、簡単且つ経済的に、かかるトマトのなかから不良果を選別除去でき、なかでもネクロシス果を確実に選別除去できる。

図１は本発明に係るトマトの選別装置を例示する平面図、図２は図１と同じトマトの選別装置を示す側面図、図３は図１と同じトマトの選別装置の第１仕切り部材及び第２仕切り部材を一部断面で示す部分拡大平面図、図４は図１と同じトマトの選別装置の第１仕切り部材及び第２仕切り部材を示す部分拡大側面図である。図示したトマトの選別装置は、水槽１１と、水流発生手段としての水循環機構２１，２２と、第１仕切り部材としての板状部材３１と、第２仕切り部材としての棒状部材４１と、分離手段としての多孔板５１とを備えている。水槽１１は、平面が長方形を呈するやや浅底のものからなっており、複数の支柱により持ち上げられた状態で支持されている。水槽１１内にはトマト選別用の水が貯留されており、この水には詳しくは後述するように図１及び２において右手方向の上流部から左手方向の下流部に向かって流れる水流６１が生じていて、水槽１１内の上流部を下方に臨む搬送コンベア６２から上流部に投入されたトマトＡを、かかる水流６１により下流部へと移動させつつ、沈むトマトＢと浮くトマトＣとに分けるようになっている。

水流６１中に沈んだトマトを集める第１仕切り部材としての板状部材３１及び水流６１中に浮いたトマトを集める第２仕切り部材としての棒状部材４１は水槽１１内の中流部から下流部にかけて設けられており、板状部材３１は水槽１１の底面に近接して、また棒状部材４１は水槽１１内の水面Ｌに沿って設けられている。板状部材３１は、水槽１１内の下流部底面におけるやや一方の壁面寄りに立設されたシャフト６３に基端部３２が支持され且つ中間部が水槽１１内を上流部に向かい斜めに横切って先端部が水槽１１の一方の長手方向壁面に当接されており、また棒状部材４１は、かかる板状部材３１の上方にてシャフト６３に基端部４２が支持され且つ中間部が水槽１１内を上流部に向かい斜めに横切って先端部が水槽１１の他方の長手方向壁面に当接されている。

より詳しくは、第１仕切り部材としての板状部材３１の基端部３２はリング状に形成されており、かかる基端部３２はシャフト６３に通されていて、その上下にも位置決め用のリング片３４，３５がシャフト６３に通され、これらのリング片３４，３５はシャフト６３にネジ止めされている。板状部材３１は、シャフト６３に対して旋回可能となっており、またリング片３４，３５の位置を上下させることによって、シャフト６３に対して昇降可能になっているのである。同様に、第２仕切り部材としての棒状部材４１の基端部４２もリング状に形成されており、かかる基端部４２はシャフト６３に通されていて、その上下にも位置決め用のリング片４４，４５がシャフト６３に通され、これらのリング片４４，４５はシャフト６３にネジ止めされている。棒状部材４１も、シャフト６３に対して旋回可能となっており、またリング片４４，４５の位置を上下させることによって、シャフト６３に対して昇降可能になっているのである。リング片３４，３５を省略し、第１仕切り部材としての板状部材３１の基端部３２をシャフト６３に直接ネジ止めするようにしても、板状部材３１をシャフト６３に対し旋回及び昇降可能に支持することができ、同様にしてリング片４４，４５を省略し、第２仕切り部材としての棒状部材４１の基端部４２をシャフト６３に直接ネジ止めするようにしても、棒状部材４１をシャフト６３に対し旋回及び昇降可能に支持することができる。

水槽１１内の下流部には、分離部材としての複数のドリル孔を有する多孔板５１が下流に向かい斜めに立ち上げられた状態で設けられている。多孔板５１は、第１仕切り部材としての板状部材３１で集めた水流６１中に沈んだトマトＢを水槽１１内の水流６１から分離すると共に、第２仕切り部材としての棒状部材４１で集めた水流６１中に浮いたトマトＣを水槽１１の水流６１から分離するためのものである。

シャフト６３よりも下流側には、水槽１１の長手方向壁面と並行して、画壁６４が延設されており、前記のようにして集めた沈んだトマトＢと浮いたトマトＣとが以降の段階で混じらないようになっている。またシャフト６３と多孔板５１との間における水槽１１の底面には複数のスリットを有するスリット板６５が設けられており、スリット板６５の下部には受器６６が取付けられていて、受器６６にはバルブ６７が接続されている。そして沈んだトマトＢが集まる側におけるスリット板６５の上流部底面には噴気管６８が敷設されており、噴気管６８にはブロア６９が接続されている。ブロア６９を作動させて噴気管６８から空気を噴出させることにより、沈んだトマトＢに付着した葉や土砂等の異物を除去するようになっており、また水槽１１の底面にはトマトの選別により次第に土砂が溜るので、必要の都度、スリット板６５及び受器６６を介してバルブ６７から排出するようになっている。

水槽１１の最下流部には、多孔板５１の斜めに立ち上げられた部分を下方に臨んで、掻き出しドラム７１，７２が設けられている。掻き出しドラム７１は、モータ７３と、モータ７３に接続された回転軸７４と、回転軸７４の両側に取付けられた円板７５，７６と、円板７５と円板７６との間でそれらの周部に渡された複数の掻き出し部材７７とを備え、モータ７３の駆動により掻き出し部材７７を回転させることにより、水流やトマト同士の押し合いで多孔板５１に沿ってせり上がってくる沈んだトマトＢを水槽１１から掻き出すようになっている。説明を省略するが、掻き出しドラム７２も、掻き出しドラム７１と同様の構成になっている。

水槽１１の下流側には、多孔板５１に接続して、複数のスリットを有するスリット板８１が下流に向かい斜めに下げられた状態で設けられており、かかるスリット板８１の下流側には更にローラコンベア８２，８３が設けられている。

多孔板５１の下部には水貯留用のホッパ２１ａが取付けられており、またスリット板８１の下部にも水貯留用のホッパ２１ｂが取付けられている。ホッパ２１ａには配水管２２ａが接続されており、配水管２２ａにはポンプ２３ａが介装されている。配水管２２ａの先端側は三つに分岐されており、分岐後にバルブ２４ａ，２５ａ，２６ａを介して噴水管２７ａ，２８ａ，２９ａに接続されている。噴水管２７ａ，２８ａ，２９ａは水槽１１内の上流部から中流部にかけて水槽１１の短手方向へ設けられており、これらには水槽１１内の下流部に向かい水を噴出させるための複数のノズルが取付けられている。同様に、ホッパ２１ｂには配水管２２ｂが接続されており、配水管２２ｂにはポンプ２３ｂが介装されていて、配水管２２ｂの先端側はバルブ２４ｂを介して前記の噴水管２７ａに接続されている。そして水槽１１の上流部には、新たに水を補給するための給水管２２ｃが接続されている。

第１仕切り部材としての板状部材３１及び第２仕切り部材としての棒状部材４１で沈んだトマトＢと浮いたトマトＣとに分けて集めたトマトから多孔板５１により水を分離し、一時的にホッパ２１ａへ貯留するが、ポンプ２３ａを作動させると、配水管２２ａ、バルブ２４ａ，２５ａ，２６ａ及び噴水管２７ａ，２８ａ，２９ａを介し水槽１１内の上流部から中流部にかけて返送され、それらのノズルから下流部に向かい噴出されて、これにより水槽１１内に水流６１が生じるようになっている。同様に、集めたトマトからスリット板８１により水切りした水を、一時的にホッパ２１ｂへ貯留するが、ポンプ２３ｂを作動させると、配水管２２ｂ、バルブ２４ｂ及び噴水管２７ａを介し水槽１１内の上流部に返送され、そのノズルから下流部に向かい噴出されて、これによっても水槽１１内に水流６１が生じるようになっている。図示した本発明に係るトマトの選別装置では、水流発生手段としての水循環機構２１は、以上説明したようなホッパ２１ａ、配水管２２ａ、ポンプ２３ａ、バルブ２４ａ，２５ａ，２６ａ及び噴水管２７ａ，２８ａ，２９ａで構成されており、また水循環機構２２は、以上説明したようなホッパ２１ｂ、配水管２２ｂ、ポンプ２３ｂ、バルブ２４ｂ及び噴水管２７ａで構成されている。

図１〜４について前記した本発明に係るトマトの選別装置を用い、下記の条件で、圃場から加工工場へ搬入された大量のトマトを連続して選別した。
条件
平面が長方形を呈する水槽の大きさ；縦（長手方向）６５００mm×横（短手方向）１７００mmで、上流部の深さ４５０mm、下流部の深さ５５０mm。
水槽内における水流の速度；上流部から下流部へ平均で１０cm／秒。
シャフトの位置；上流部から下流部へ５５００mm下った、一方の壁面から６００mmの位置。
第１仕切り部材としての板状部材の大きさ；縦１５００mm×幅（厚さ）２mmで、基端部の高さ３８０mm、先端部の高さ３５０mm。
第２仕切り部材としての棒状部材の大きさ；長さ２１００mm×外径５０mmのパイプ。
トマトの投入量；２０ｔ／時。
選別時間；１時間。

第１仕切り部材としての板状部材で集めた沈んだトマトと、第２仕切り部材としての棒状部材で集めた浮いたトマトとを、下流側のローラコンベア上で更に人手により選別した。結果を表１にまとめて示した。表１中の数値は全体に対する質量％を示しているが、この表１からも、本発明に係るトマトの選別方法及び選別装置によると、ネクロシス果を確実に選別除去でき、良果として回収した沈んだトマトの不良果率を著しく改善できることがわかる。

本発明に係るトマトの選別装置を例示する平面図。 図１と同じトマトの選別装置を示す側面図。 図１と同じトマトの選別装置の第１仕切り部材及び第２仕切り部材を一部断面で示す部分拡大平面図。 図１と同じトマトの選別装置の第１仕切り部材及び第２仕切り部材を示す部分拡大側面図。

１１ 水槽
２１，２２ 水循環機構
３１ 板状部材
４１ 棒状部材
５１ 多孔板
６１ 水流
６２ 搬送コンベア
６３ シャフト
６５，８１ スリット板
７１，７２ 掻き出しドラム
８２，８３ ローラコンベア

Claims (5)

1. 水槽と、該水槽内にて上流部に投入したトマトを水流により下流部へ移動させるための水流発生手段と、該水槽内の中流部から下流部にかけて水流中に沈んだトマトを集める第１仕切り部材と、該水槽内の中流部から下流部にかけて水流中に浮いたトマトを集める第２仕切り部材と、該水槽内の下流部にて集めたトマトを水流から分離する分離手段とを備え、トマトを水槽内にて水流により移動させつつ沈むトマトと浮くトマトとに分けて回収するようにして成ることを特徴とするトマトの選別装置。
2. 水流発生手段が、水槽内の下流部にて集めたトマトと分離した水を該水槽内の上流部及び／又は中流部へと返送して下流部に向かい吹出させる水循環機構である請求項１記載のトマトの選別装置。
3. 第１仕切り部材が、水槽内の下流部底面に立設されたシャフトに基端部が旋回可能に支持され且つ中間部が該水槽内を上流部に向かい斜めに横切って先端部が該水槽の一方の壁面に当接された棒状部材又は板状部材であり、また第２仕切り部材が、かかる第１仕切り部材の上方にて該シャフトに基端部が旋回可能に支持され且つ中間部が該水槽内を上流部に向かい斜めに横切って先端部が該水槽の他方の壁面に当接された棒状部材又は板状部材である請求項１又は２記載のトマトの選別装置。
4. 第１仕切り部材及び／又は第２仕切り部材が、シャフトに基端部が昇降可能に支持されたものである請求項３記載のトマトの選別装置。
5. 分離手段が多孔板である請求項１〜４のいずれか一つの項記載のトマトの選別装置。

Images