JP5066879B2 - 精米装置 - Google Patents

Description

本発明は、玄米を精白する精米装置に関するものである。

特許文献１には、穀粒の表面を薄く広く剥ぎ取るようにして精米する技術が記載されている。
特公平５−１２９８７号公報

従来、精米負荷がかかり難く不完全な精白米が発生しやすい精白初期や精白終了時においても、安定した精白負荷とし、良好な精白処理状態の精白米に仕上げることを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の発明は、縦軸芯の第一駆動軸（１ａ）で回転駆動する円筒状の精白ロール（２）の外周面に、前記駆動軸（１）と並行する直線状の溝部（ｄ）を設定間隔毎に多数形成し、
駆動軸（１）は設定精白度に応じて回転数を変更し、精白度が高いほど回転数を増加させるよう構成し、精白ロール（２）の下方には精白ロール（２）で精米した精白米を研磨する研磨ロール（４）を設け、
精白ロール（２）を精白する第一駆動軸（１ａ）と研磨ロールを駆動する第二駆動軸（１ｂ）とを同一軸心上に構成すると共に、第一駆動軸（１ａ）を駆動する第一駆動軸駆動モータ（Ｍ１）を可変速とし、第二駆動軸（１ｂ）を駆動する第二駆動軸駆動モータ（Ｍ２）を固定速としたことを特徴とする精米装置とする。

請求項１記載の発明によると、精白室に充填される玄米に次々と溝部の側面ｄ３とｅ３が玄米あるいは精白米の表面に規則的に当接するため玄米あるいは精白米の表面の糠層を効率よく剥ぎ取ることができる。そのため、仕上がりの良い精白米に仕上げることができるものでありながら、精白ロールの加工が直線状の溝を形成するだけなので簡単な構成でコストの安い精白ロールにすることができる。

所望の精白度とし、かつ、その後研磨処理ができ、安定した仕上げ精米をすることができる。
また、第一駆動軸１ａは精白度が高くなるほど回転数を高くすることで第一精白ロール２ａの糠層を剥ぐ力を大きくすることで精白度を上げることができる。一方、第二駆動軸１ｂの回転数は固定にすることで研磨ロール４の研磨作用を安定させることができる。

発明を実施するための最良の形態として玄米から無洗米に仕上げる精米装置Ｓについて説明する。
縦軸芯の駆動軸１には精白ロール２と搬送螺旋３と研磨ロール４が上下方向に沿って適宜取り付けられており、これらは駆動軸１の回転と共に回転駆動する構成である。

搬送螺旋３は第一搬送螺旋３ａと第二搬送螺旋３ｂを備え、精白ロール２は第一精白ロール２ａと第二精白ロール２ｂとを備え、上から第一搬送螺旋３ａ、第一精白ロール２ａ、第二搬送螺旋３ｂ、第二精白ロール２ｂの順に搬送螺旋３と精白ロール２を上下方向に交互に配置している。

駆動軸１は上下方向同一軸芯上に第一駆動軸１ａと第二駆動軸１ｂとを設け、第一駆動軸１ａは第一搬送螺旋３ａと第一精白ロール２ａと第二搬送螺旋３ｂとを貫通して回転駆動する構成とし、第二駆動軸１ｂは第二精白ロール２ｂと研磨ロール４を貫通して駆動する構成である。

第一駆動軸１ａは第二駆動軸１ｂの内部を貫通する構成とし、上軸受部ｗや下軸受け部ｘで支持される構成である。
第一駆動軸１ａは第一駆動軸駆動モータＭ１で駆動する構成とし、第二駆動軸１ｂは第二駆動モータＭ２で駆動する構成としている。第一駆動軸１ａと第二駆動軸１ｂはそれぞれ逆回転の構成とし、第一駆動軸駆動モータＭ１は可変速モータでインバータ（図示せず）で回転数を変速できる構成としている。また、第二駆動軸駆動モータＭ２は固定の回転数で構成している。

精白ロール２は金属（例えばステンレス）で形成し、研磨ロール４は複数段の発泡樹脂で形成している。また、排出ロール７も複数段の発泡樹脂でできているが、精白米を排出できるものなら通常の羽でも良い。

第一精白ロール２ａと第二精白ロール２ｂの外周面にはそれぞれ駆動軸１と並行する方向にライン状の溝部ｄ，ｅをそれぞれ設定間隔毎に多数形成している。
溝部ｄ，ｅはその深さｄ１,ｅ１を米の厚み（約２ミリ）よりも浅く形成（約０．４〜０．５ミリ）し、幅ｄ２,ｅ２を米の長径ｒ１（約７ミリ）よりも狭く米の短径ｒ２（約３ミリ）より広く形成（約５ミリ）していることで、米が溝部ｄ，ｅに詰まらないように構成している。

また、第一精白ロール２ａと第二精白ロール２ｂそれぞれの下端部には外周部に沿って通過する精白米の流量の調整をすることで後述する第一精白室ｍ及び第二精白室ｏ内の圧力を調整する調整突起ｇ，ｈをそれぞれ設けている。

外筒体５はその一側に供給口６を取り付けて分散体１１と第一搬送螺旋３ａの周囲を覆う上部外筒体５ａと、第一精白ロール２ａと第二精白ロール２ｂと研磨ロール４の周囲を覆う中部外筒体５ｂと、排出ロール７の周囲を覆う下部外筒体５ｃとから構成している。そして、上部外筒体５ａと中部外筒体５ｂと下部外筒体５ｃはそれぞれフランジ部ｆ１を形成しボルト等で脱着可能に構成している。

中部外筒体５ｂの内部には精白ロール２や研磨ロール４と設定間隔を空けてその周囲を覆い、多数の糠抜き孔ｙを形成する除糠金網１４，１５を設けている。本実施の形態の除糠金網は上部除糠金網１４，下部除糠金網１５の上下二段に構成され、除糠金網１４，１５の上端部にはフランジ部１４ｂ、１５ｂをそれぞれ形成し、上部除糠金網１４の上側のフランジ部１４ｂは上部筒体５ａと中部筒体５ｂのフランジ部ｆ１と共に着脱可能に連結し、上部除糠金網１４の下側のフランジ部１４ｃは下部除糠金網１５の上側のフランジ部１５ｂと着脱可能に連結し、下部除糠金網１５の下側のフランジ部１５ｃは中部外筒体５ｂと下部外筒体のフランジｆ２と共に着脱可能に連結している。なお、連結はいずれもボルト（図示せず）により連結している。

なお、本実施の形態では第一精白ロール２ａと上部除糠金網１４との間の空間を第一精白室ｍ、第二搬送螺旋２ｂと上部除糠金網１４との間の空間を第二搬送室ｎ、第二精白ロール２ｂと上部除糠金網１４あるいは下部除糠金網１５との間の空間を第二精白室ｏ、研磨ロール４と下部除糠金網１５との間の空間を研磨室ｐ、排出ロール７と排出金網１６との間の空間を排出室ｑとし、各室を玄米あるいは精白米が通過する構成としている。

下部外筒体５ｃの内部には多数の排塵抜き孔ｚを形成する排出金網１６と、精白米を外筒体５の外側に排出する排出通路１７を設けている。
２２は吸引ファン２３と連通する吸引口で、中部外筒体５ｂに取り付ける構成である。そして、中部外筒体５ｂの外壁には吸引通路２４を形成し、吸引通路２４の始端側を除糠金網１４の上部に対向する位置とし、吸引通路２４の終端側を研磨ロール４に対向する位置に形成し、吸引通路２４の終端側と吸引口２２と連通する構成で、第一精白室ｍ及び第二精白室ｏで発生した糠が糠抜き孔ｙを通過して吸引通路２４から吸引口まで吸引される構成である。そして、吸引口２２から吸引された糠はサイクロン２７を経て糠収容容器２８に収容される構成である。

２９は外筒体５に複数形成された吸風口で、上部除糠金網１４、下部除糠金網１５それぞれの下部に対向する位置に形成することで、上部除糠金網１４や下部除糠金網１５の下部のフランジ部１４ｃや１５ｃに溜まりやすい糠を吸引しやすくするものである。

Ｌは架台で精米装置Ｓや駆動モータＭ１，Ｍ２を支持している。
次に精米装置Ｓで玄米を無洗米にするまでの工程について説明する。
供給口６に玄米を供給すると玄米は上部外筒体５ａ内に供給され、分散体１１に当たって上部外筒体５ａ内部全体に分散され、第一搬送螺旋３ａで下方の第一精白室ｍに搬送される。そして、第一精白ロール２ａの溝部ｄの側壁部ｄ３が規則的に連続して玄米の表面に作用し、玄米の表面の糠層を剥いでいく。

第一精白室ｍで精白処理された精白米は第二搬送螺旋３ｂで第二精白室ｏに搬送され第二精白ロール２ｂの溝部ｅの側壁部ｅ３で再度精白米の表面に残っている糠層を剥いでいく。

第二精白室ｏで精白処理された精白米は研磨室ｐに流入し、表面を研磨処理して無洗米に仕上げ、排出ロール７の作用により精白米表面に若干付着する塵埃や糠埃が除去され排出室ｑから排出通路１７を経て機外に排出される。

精米ロール２の精白作用で剥がれた糠は吸引ファン２３の吸引作用で除糠金網１４，１５の糠抜き孔（ｙ）を通過し、吸引通路２４及び吸引口２２を経て中部外筒体５ｂから排出され、サイクロン２７を経て糠収容容器２８に貯留される。

次に無洗米より精白度の低い精白米にする工程について説明する。
第一駆動軸１ａの回転速度は設定精白度によって変更する構成であり、本実施の形態では精白度の低い順に分搗きと標準と無洗米の精白度を設定できる構成である。第一駆動軸１ａは精白度が高くなるほど回転数を高くすることで第一精白ロール２ａの糠層を剥ぐ力を大きくすることで精白度を上げることができる構成である。

一方、第二駆動軸１ｂの回転数は固定にすることで第二精白ロール２ｂの仕上げ精米及び研磨ロール４の研磨作用を安定させるようにしている。
以下本実施の形態の効果について説明する。

精白能力を向上させようと精白ロールの長さを長くしても精白ロールの精白終端側は精白米がつき回りしやすく精白ロールの長さに比例して精白能力が向上するのは困難だったが、同一軸芯上の後工程に備える第二精白ロール２ｂが逆転して精白処理する構成にすることで、第一精白ロール２ａの及び第二精白ロール２ｂの長さを短くして付き回りの時間を短くし、かつ実質の精白処理時間を確保することができるため精白能力を向上させることができる。

第二搬送螺旋３ｂと第二精白ロール２ｂとが同一軸芯上で逆回転に構成することで、第二搬送螺旋３ｂの穀粒搬送方向に対して逆の方向から第二精白ロール２ｂが穀粒に精白作用がなされることで、第一精白ロール２ａとは異なる方向から米の表面の糠層を剥ぐことができ、精白能力を向上させることができる。

第一精白ロール２ａの回転数を可変にして第二精白ロール２ｂの回転数を固定にするため、第一精白ロール２ａである程度所望の精白度に粗精白処理を行い、第二精白ロール２ｂ及び研磨ロール４で仕上げ精白処理を行なうことができる。

円筒状の精白ロール２の外周面に、駆動軸１と並行するライン状の溝部ｄ，ｅを設定間隔毎に多数形成したことで精白室ｍ，ｎに充填される玄米に次々と溝部の側面ｄ３とｅ３が玄米あるいは精白米の表面に規則的に当接するため玄米あるいは精白米の表面の糠層を効率よく剥ぎ取ることができる。そのため、仕上がりの良い精白米に仕上げることができるものでありながら、精白ロールの加工がライン状の溝を形成するだけなので簡単な構成でコストの安い精白ロールにすることができる。また、溝部ｄ，ｅはその深さｄ１，ｅ１を米の厚み（約２ミリ）よりも浅く形成（約０．４〜０．５ミリ）し、幅ｄ２，ｅ２を米の長径（約７ミリ）よりも狭く、且つ米の短径（約３ミリ）広く形成（約５ミリ）することで、米が溝部ｄ，ｅに入り込んで目詰まりすることを防止することができる。

また、溝部ｄ，ｅが米の表面に規則的に当接し、糠層を剥ぎ取る構成にすることで、精白負荷を低減することが可能になり、精白処理時の穀温上昇を低くすることができ、消費電力を少なくすることができる。そして、従来、精米負荷がかかり難く不完全な精白米が発生しやすい精白初期や精白終了時においても、安定した精白負荷がかかるため良好な精白処理状態の精白米に仕上げることができる。

また、特に負荷がかかる第一精白ロール２ａと第二精白ロール２ｂとを別駆動する構成にすることで第一精白ロール２ａの回転速度を変更する可変速モータの負荷を小さくすることができ、その分出力の小さいインバータにすることができ、安価な構成の精米装置Ｓにすることができる。

また、無洗米よりも低い精白度に処理する場合においても、精白ロール２で設定の精白度に精白処理がなされた後、研磨ロール４で表面を滑らかにする事ができるため、低い精白度に仕上げる場合においても外観上見栄えの良い精白米に仕上げることができる。

次に本実施の形態の精米装置Ｓを、料金を投入して玄米を無洗米にする精米設備に用いた構成について説明する。
３０は玄米を投入する投入ホッパで、投入ホッパ３０内の下端部には玄米を繰り出すロータリバルブ３１と、ロータリバルブ３１で繰り出された玄米を揚穀する第一昇降機３２と、第一昇降機３２の後工程に玄米に混じる石を抜く石抜き機３３と、石抜き機３３で石抜きした玄米を揚穀する第二昇降機３４と、第二昇降機３４で揚穀した玄米を精白処理する精米装置Ｓと、精米装置Ｓから精白処理された精白米を白米タンク３５側か、一時貯留するチャージタンク３６側に切り換える切換弁３７と、料金を投入して精白度を設定する操作盤３８とを備えている。

操作盤３８には精白度を選択できる選択スイッチ４０〜４４を複数設けており、本実施の形態の精白度は分搗き４０・標準４１・上白４２・無洗米４３・胚芽米４４の五種類の精白度が選択可能であり、投入ホッパ３０に玄米を投入し、料金を投入し、選択スイッチを押すと精米設備の各種装置が駆動を開始する。

投入ホッパ３０の玄米はロータリバルブ３１で設定量ずつ繰り出され、第一昇降機３２で揚穀され石抜き機３３に供給され石抜き処理がなされる。石抜き機３３を通過後第二昇降機３４を経て精米装置Ｓに供給される。精米装置Ｓの第一精白ロール、第二精白ロール、研磨ロールでそれぞれ精白処理された精白米は白米タンクに排出される。

ところで、精米装置Ｓでは第二駆動軸１ｂを約１５００ｒｐｍの回転数に固定し、第一駆動軸１ａを設定精白度毎に回転を変える構成としている。
分搗き４０を選択した場合には第一駆動軸１ａの回転数を約１８００ｒｐｍとし、標準４１選択時は約２１００ｒｐｍとし、上白４２選択時は約２４００ｒｐｍとし、無洗米４３選択時は約２７００ｒｐｍとしている。

すなわち、仕上げ歩留まりが低いほど第一駆動軸１ａの回転数を高くする構成としている。また、第一駆動軸１ａの回転数を第二駆動軸１ｂの回転数より高くすることで第一精白ロールで粗精米を行い第二精白ロール及び研磨ロールで仕上げ精米を円滑に行なえる。また、第二精白ロール及び研磨ロールの回転数を固定することで安定した仕上げ精米を行なうことができるものである。

胚芽米４４を選択すると、第一駆動軸１ａの回転数を分搗きと同じ約１５００ｒｐｍとすると共に、切換弁をチャージタンク側に切り換えられ、精米装置Ｓを通過して排出口から排出された精白米はチャージタンクにチャージされる。投入ホッパ内の玄米が全て精米装置で一回精白処理されチャージタンクにチャージされると、チャージタンク内の精白米は再度第二昇降機を経て精米装置に供給され再度精白処理がなされて白米タンクに排出される。

すなわち、本実施の形態の精白ロール２は米同士が摩擦しあって精白処理される摩擦式の精米装置というより米の表面の糠層を剥いで精白処理する精米装置のため、米の先端の胚芽部分ｋの部分が除去され難い。そのため、本実施の形態のように比較的低い精白能力で精米装置Ｓ内を２度通過させることで、精白度が高くかつ胚芽部分ｋの部分が残る胚芽米を製造できるものである。

本実施の形態は、玄米を精米装置Ｓに一回通して無洗米に仕上げると共に、様々な精白度に仕上げることのできる装置であるが、産業上の利用可能性として、白米を供給してさらに仕上げ精度の高い無洗米にする場合にも適用できる可能性がある。

精米装置Ｓの内部を説明する図 駆動軸に取り付いている精白ロール、搬送螺旋、研磨ロールを示す斜視図 第一精白ロールと上部除糠金網１４の平面から見た断面図 精米設備の操作室を示す図 精米設備の工程図 精米装置の外観斜視図

１ 駆動軸
２ 精白ロール
２ａ 第一精白ロール
２ｂ 第二精白ロール
１４ 上部除糠金網
１５ 下部除糠金網
ｄ 第一精白ロールの溝部
ｅ 第二精白ロールの溝部

Claims (1)

1. 縦軸芯の第一駆動軸（１ａ）で回転駆動する円筒状の精白ロール（２）の外周面に、前記駆動軸（１）と並行する直線状の溝部（ｄ）を設定間隔毎に多数形成し、
   駆動軸（１）は設定精白度に応じて回転数を変更し、精白度が高いほど回転数を増加させるよう構成し、精白ロール（２）の下方には精白ロール（２）で精米した精白米を研磨する研磨ロール（４）を設け、
   精白ロール（２）を精白する第一駆動軸（１ａ）と研磨ロールを駆動する第二駆動軸（１ｂ）とを同一軸心上に構成すると共に、第一駆動軸（１ａ）を駆動する第一駆動軸駆動モータ（Ｍ１）を可変速とし、第二駆動軸（１ｂ）を駆動する第二駆動軸駆動モータ（Ｍ２）を固定速としたことを特徴とする精米装置。

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