JP6593012B2 - 縦型研削式精米機 - Google Patents

Description

本発明は、醸造米の搗精に利用する縦型研削式精米機に関する。

縦型研削式精米機は、基台に立設された主軸に研削式精米ロール（以下、精米ロール）を取付け、その外周を取り囲んで周壁部材を配置してある。周壁部材は基台側に固定し、前記精米ロールの外面と前記周壁部材内面との間の空間を精白室としてある。

精白室には上部または下部から米粒が供給され、米粒は精白室において下方あるいは上方へ移動しながら自転・公転、転動し、精米ロールへ接触して表層部が徐々に研削される。そして、供給部と反対側の排出口から外部へ排出される。
研削作用で生じた糠は、米粒と共に前記精白室を移動し、排出口から米粒と共に排出されたのち、次段の万石（除糠用振動篩）において米粒と糠に分離される。

このような縦型研削式精米機では、精白室内を米粒と糠との混合物が精米ロールの回転に伴ってこの精米ロールの回転方向に移動しており、その流れを精白室の周壁部材内壁（精白室側）に突出して配置されている突起でかく乱している。
そして、研削作用の程度は、精白室の排出口に配置される抵抗板の開度による搗精負荷で定まり、搗精負荷が大きいと強く、小さいと弱い。
搗精負荷が大きいと研削作用が強くなるが、醸造精米の搗精後期では、米粒に混じる糠は、さらさらとした澱粉細粒からなる白糠となり、混入量も少なくなるので、搗精室内の米粒同士の隙間に入り込む糠が減少し、前記米粒の自由度が高くなり、搗精初期と同じ搗精負荷の設定では研削作用が低下してしまう。

この低下を補うために搗精負荷をより大きくすると、精白室内の負荷がそのまま米粒に作用し、精米ロールと周壁部材内面との間で米粒が動けなくなって軋るようないわゆる“きしみ”が発生して米粒表面が損傷し、割米や砕米が多発するようになる。
これを防ぐため、従来から精白室内の米粒に対する緩衝材として糠を使用し、適度の量の糠が米粒と混在する状態で搗精後期の搗精が行われている。

特許文献１の精米機では、この事態に対処して、除糠用振動篩に第１通路（無孔板）と第２通路（多孔板）を設け、搗精初期には精白室排出口からの米粒と糠（赤糠、中糠）の混合物を第２通路に誘導して米粒と糠を分離してから米粒だけを精白室へ循環させるようにし、搗精が進んで米粒の精白度が高くなると精白室排出口からの米粒と糠（白糠）の混合物は第１通路を介して直接に、すなわち、糠を分離することなく、精白室へ循環させ、緩衝材としての糠の不足が生じないようにしている。

特開昭５９−２２２２３７号公報

特許文献１の精米機は、搗精の後期に精白室排出口からの米粒と糠（白糠）の混合物をそのまま精白室へもどすことにより、すなわち、この段階においては糠を分離しないという手段により糠量の不足が生じないようにしている。
搗精後期での糠の量は搗精負荷と“きしみ”排除の関係からほぼ一定に維持されるべきものであるが、この方式では、搗精後期で米粒の精米機への搗精循環を繰り返すと、その都度、研削作用で熱を持った糠の米粒への混入率が上昇するとともに、米粒の温度が上昇し、仕上げ米の品質に影響することが問題となる。
この発明は、醸造米の搗精進行の中期、後期において、米粒の温度上昇を抑えることで仕上げ米（醸造米）の高品質化が可能な縦型研削式精米機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、研削式精米機と万石に米粒を揚穀機によって循環させ所定歩留の精白米を得る装置であって、万石の米粒出口からの米粒を揚穀機の米粒溜りへ送る経路と、万石の糠出口からの糠を集糠装置へ送る経路と、を備え、前記集糠装置へ送る経路に、前記集糠装置へ送る経路を閉鎖し前記揚穀機の米粒溜りへ送る経路へ開口する切り換え弁を設けて、精米機における精白室の搗精負荷の低下及び／又は搗精開始からの時間に応じて前記切り換え弁により糠の排出を集糠装置側から米粒溜り側へ切り換え、搗精負荷を調整することを特徴とした縦型研削式精米機である。
請求項２に係る発明は、前記万石の糠出口に糠取り出しダクトを、米粒出口に米粒取出しダクトを設け、両ダクトが一本の循環用連接ダクトに接続され、該循環用連接ダクトが前記米粒溜りへ接続されており、循環用連接ダクトに集糠ダクトへの移動を遮断して糠出口を前記米粒溜りへ接続する切り換え弁が配置されていることを特徴とした請求項１に記載の縦型研削式精米機である。
請求項３に係る発明は、前記切り換え弁の切り換え作動が電気あるいは流体圧で駆動されるアクチュエータで行われることを特徴とした請求項１または２に記載の縦型研削式精米機である。
縦型研削式精米機と万石に米粒を循環させて所定歩留の精白米を得る装置であって、万石の米粒出口を揚穀機へ連通させるとともに、万石の糠出口に糠取り出しダクトと貯留タンクへの切り換え弁を設けて、精米機における精白室の搗精負荷の低下及び／又は搗精開始からの時間に応じて切り換え弁により糠の排出を糠取り出しダクトから貯留タンク側へ切り換え、搗精負荷を調整する。
切り換え弁は、手動、または精白室内の搗精負荷に応じて作動される電気あるいは流体圧によるアクチュエータで駆動される。

搗精中、精米機に循環させる糠の量を制御し、精白室内の米粒に混入する糠の量を調節することができる。また、これにより、研削作用で熱を持った糠をそのままの量で次の搗精へ循環させずに、例えば、次工程では、米粒への混入率を下げることができるので、搗精中の米粒の温度上昇を抑制することができる。さらに、万石で分離され、分離作用中に冷却された糠を循環させる米粒に混入するので、搗精中の米粒と糠との混合物の温度上昇を抑えることができ、該温度上昇が原因となる米粒の割れや表面の荒れを防止して高い品質の仕上げ米を得ることができる。

縦型研削式精米装置の全体を示した斜視図。 縦型研削式精米装置の右側面図。 縦型研削式精米装置の平面図。 縦型研削式精米機と万石の部分を断面にて示した右側面図。 縦型研削式精米機の一部断面を示した平面図。 図４ のＡ 部を拡大した平面図。 切り換え弁を操作するエアアクチュエータを駆動する制御ブロック図。 排出圧力と歩留及び貯留タンク側へ切り換え供給される糠の量との関係を示した図。

図１〜３は、醸造用縦型研削式精米機１（以下、精米機１）を組み込んだ縦型研削式精米装置２（以下、精米装置２）を説明するためのものである。
精米装置２（図１、図２）は、概略で前記の精米機１、貯留タンク３、万石４、揚穀機５及び制御装置４７を備える。
貯留タンク３と精米機１及び万石４は精米部基台６上に配置され、揚穀機５は揚穀部基台７に支持されている。

貯留タンク３に張りこまれた玄米は、貯留タンク３の下部（図２）から、精米機１上部の供給口８に供給され、精米機１内で研削式の精米ロール９の研削作用により搗精され、精米機１下部の排出口１０から万石４に供給される。貯留タンク３の下部には供給調整装置３ａ（図２）が設けられている。
万石４では、多孔板からなる振動選別板１１によって米粒と糠とに分離され、米粒は米粒出口１２ａから米粒取出しダクト１２により揚穀機５の下部へ送られ、糠は糠出口１３ａから糠取出しダクト１３により集糠装置１４へ送られる（図４）。

揚穀機５へ送られた米粒は、バケットコンベア等で貯留タンク３の上方まで送られて再び貯留タンク３へ供給される。すなわち、精米装置２では貯留タンク３、揚穀機５を利用して精米機１と万石４に米粒を循環させ、その間、繰り返し精米機１による搗精と万石４による糠の分離を行って目標の歩留とした仕上げ米を得る。

なお、縦型研削式精米機の場合、精白室内部の精米作用は精白室内に生じる搗精負荷により定まる。
搗精負荷は精白室の排出口が抵抗板で閉鎖されて精白室に米粒と糠の混合物が滞留するために生じ、前記抵抗板の開度（抵抗板圧力）で調整される。
抵抗板の開度は、前記排出口で前記抵抗板に作用する米粒と糠との混合物の圧力（排出力）の大きさで定まる。
醸造精米の場合、精米の初期では米粒が玄米の形に近いので相互に絡み易く、また米粒の間に初期の粘性がある「赤糠」が介在するなどして米粒の自由度が低いので、研削ロールの作用を受けやすい。このため、搗精負荷が小さくても搗精が進行する。

一方、醸造精米が進行して終盤近くになると、研削された米粒は小さく、また、形状も整い、表面性状も変化している。さらに、醸造精米終盤近くの糠は澱粉の微細片からなるさらさらした「白糠」であるともに精穀室内で米粒と混在する白糠の量も減少するので、米粒は自由度が高く、搗精負荷を大きくしても精白ロール９（精穀ロール）に接触する米粒は回転して逃げてしまう傾向があり、搗精の進行は停滞し、目標の歩留までの搗精に時間を要することになる。
ちなみに、通常の醸造精米であると、例えば、目標歩留５０％まで精白するのに１００回以上の循環が繰り返され、完了するまで約３０時間を要する。

前記精米部基台６には下部作業台１５（図１）が設けられ、揚穀部基台７には梯子１６ａを備えた上部作業台１６が設けられている。精米部基台６と揚穀部基台７は相互に連結されて強度を保証している。
揚穀部基台７に沿って吸引パイプ１７が上下に配置され、その上部は前記上部作業台１６を貫通している。吸引パイプ１７には、揚穀機５の内部からの集塵パイプ１８と貯留タンク３からの集塵パイプ１９が接続されている。符号１７ａは空気導入部であり、前記集塵パイプ１９による吸引の結果、貯留タンク３の内部が負圧になるのを防止するためのものである。
精米機１の頂部から延び出したパイプ状の物２０はアームであり、精米機１を移動させる際に用いる。

符号２１は回転軸であり、精米機１やその上下の接続箇所を点検したい場合に、精米機１をこの回転軸２１を中心に水平回転させて、精米機１を貯留タンク３と万石４との間から転位させることができる。
図３において、符号２２は仕上げ米取り出しパイプであり、仕上げ米を貯留する設備へ通じている。
また、図１において符号２３はモータであり、精米機１の駆動源である。

図４は、精米機１と万石４および揚穀機５の下部を示している。
精米機１は、頑丈な万石ケーシング２４の上面に精米機ベース２５を、前記回転軸２１を中心に水平回動可能に載置してあり、通常は、前記万石ケーシング２４の上面にボルトで着脱可能に固定されている。この精米機ベース２５のほぼ中心部において垂直に、かつ回転自在に主軸２６が立設されている。主軸２６の下部に受動プーリー２７が取り付けられ、Ｖベルト２９により前記モータ２３の出力プーリー２８と連携されている（図５）。

図４において、主軸２６の前記精米機ベース２５から突出する部分にはまず下方にロール受け台３０が取り付けられ、その上部に精白ロール９が、この実施例において、２段に積み重ねて取付けられている。精白ロール９は環状の研削砥石３１とその中央のボス部３２および研削砥石３１と前記ボス部３２をつなぐアーム３３とからなり（図５）、ボス部３２で主軸２６へ相対的な回転が不能に取付けられる。主軸２６に取付けられた精白ロール９の上部には拡散案内盤３４がさらに重合されて、その中央に挿し込まれ主軸２６へボルト止めされる止め部材３５により、拡散案内盤３４と二つの精白ロール９が下方へ押し付けられて固定されている。
拡散案内盤３４は中央の頂点から周縁へなだらかに広がり低くなる曲面を有する。

精白ロール９の周囲には、周壁部材３６が基部を精米機ベース２５に固定して配置され、その内面と精白ロール９の外面との間に精白室３７が形成されている。
周壁部材３６の上縁には上部カバー３８が取付けられ、その上部が前記の供給口８となっている。供給口８の直下に前記の拡散案内盤３４の頂部が位置する配置となっている。

前記周壁部材３６の下部周縁の一部（正面側）に精白室３７の米粒を排出させる前記の排出口１０が設けられている（図５、６）。
排出口１０に接続して排出樋３９が設けられ、抵抗板４０が配置されている。抵抗板４０は分銅やエアシリンダなどの負荷機構４１により閉じ方向へ付勢されて排出口１０を閉じており、排出口１０に抵抗板圧力を付与している。

排出樋３９は精白ロール９の円周に沿って移動する、すなわち精白室３７を回転移動する米粒の流れと直交する方向（精白ロール９の半径方向外側）に向かって配置されるので、精白室３７を移動する米粒の流れを排出口１０側へ転向させる排出案内板４２が設けられている。

排出案内板４２は前記排出樋３９の側壁４３に沿って精白室３７内へ突出して配置され、突出量を調整可能としてある。この実施例において、排出案内板４２はエアアクチュエータ４４により前記半径方向へ移動可能とされている。
エアアクチュエータ４４は、制御装置４７の制御下にあってエアポンプと調整弁に接続されている。
時間の要素とは、搗精の進行度合とその度合に到達するまでの統計的な時間などであり、これを利用して、時間の経過に合わせ制御を行う。

制御装置４７は縦型研削式精米装置２の作動全体を制御するもので、精白室３７に関しては米粒の密度、温度、流速等を測定する各センサー４７ａやモータ２３の電流値を測定する負荷電流検出器を備え、これに搗精開始からの時間要素等を加えて前記の負荷機構４１やエアアクチュエータ４４を操作制御している。

排出樋３９は、連絡ダクト４８に接続され、連絡ダクト４８は万石４に米粒と糠の混合物を供給する。
万石４（図４）は、精米部基台６に載置されており、万石ベース４９に振動多孔板５０と糠受け板５１とからなる篩５２が傾斜して配置されている。符号５３は振動装置である。

篩５２は傾斜方向上部が供給受部であり、下部は振動多孔板５０の米粒出口１２ａからつながった米粒取出しダクト１２と糠受け板５１の糠出口１３ａにつながった糠取出しダクト１３からなる排出部となっている。
精米機１の前記連絡ダクト４８から篩５２の上部に供給された米粒と糠の混合物は、振動と傾斜により振動多孔板５０を下方へ移動する際に米粒と糠に分離される。分離された米粒は篩５２の下部につながる米粒取出しダクト１２から、前記揚穀機５の米粒溜り５４に送られる（図４）。また、糠は糠受け板５１から糠取出しダクト１３を経て集糠ダクト５５に入り、集糠装置１４（図２）に送られ、バッグフィルタ等で捕捉され収納される。

前記米粒取出しダクト１２と糠取出しダクト１３の排出部直下は揚穀機５側への通路と集糠ダクト５５側への通路が共通な循環用連接ダクト５６となっており（図４）、これらの間に集糠ダクト５５への糠の移動を遮断し、前記糠取出しダクト１３からの糠を前記揚穀機５下部の米粒溜り５４へ誘導するよう切り換わる切り換え弁５７が設けられている。
切り換え弁５７の操作は手動又は自動である。この実施例では自動とされている。

図７はエア圧による場合を例示したものであり、エアポンプ４５からのエア圧を制御する調整弁４６に接続されたエアアクチュエータ４４によって操作される。前記調整弁４６は、制御装置４７の制御下にあって、精白室３７の排出口１０に配置した排出圧力（搗精負荷）検出用のセンサー４７ａからの信号に基づいて切り換え弁５７が開閉される。

ここで図８は、玄米を歩留４０％の醸造米まで搗精する場合に、精白室の排出口から排出される米粒と糠との混合物が、排出口を閉じている抵抗板に与える排出力と歩留の関係を示したものである。
排出力の変化はすなわち搗精負荷の変化である。したがって、これによると歩留８０％程度まで搗精負荷（排出圧力）はそれほど低下しないが、それ以降、歩留が進行するにつれて急激に低下している。これは、赤糠、中糠は万石で除去することが難しく、搗精の初期段階では、精白室の排出口から排出された糠の２０％程度が万石で除去されずに米粒と混じって循環し、精白室内での米粒の自由度が低くなるためである。これに対して、歩留８０％程度からは、白糠が増加し、また、白糠は万石で除去しやすく、循環のつど糠の混合量が減って精白室内での米粒の自由度が高くなるためである。
このため、搗精が進行すると搗精負荷が極端に小さくなって搗精に時間が掛かるようになるとともに、精白室内での滞留時間が長くなるので米粒の温度が上昇する。

そこで、この実施例では、例えば、歩留が７０％まで搗精が進んだ状態（図８）では、切り換え弁５７を前記の糠取出しダクト１３からの糠を集糠ダクト５５へ流通させる状態（閉じた状態）を７秒間、集糠ダクト５５側を遮断して糠取出しダクト１３からの糠を前記米粒溜り５４へ流通させる状態（開いた状態）を３秒間のように切り換え、万石４で分離された糠の３０％を米粒に添加する。歩留５０％の場合はこの方法で万石４で分離された糠の７０％を添加する。また、玄米から歩留８０％までは添加量０％で、切り換え弁５７は閉じたままである。

この場合、実施例では、万石４の集糠ダクト５５は図示しない吸引ファンに接続されており、振動多孔板５０上の米粒と糠は、通風されながら分離される。よって、該通風により米粒及び糠が冷却されることになる。実際、万石４を通過した米粒及び糠の温度は、２℃ほど低下する。

また、前記通風時に、外気よりも冷却された空気を用いて積極的に米粒及び糠の温度を下げることが可能である。米粒は、外気よりも温度が上昇すると、水分が蒸発して乾燥し、割れが生じやすくなるので、搗精中の米粒の温度上昇を抑えることは重要なことである。

以上の構成を有し、前記のように貯留タンク３に張りこまれた玄米は精米機１で研削による精白作用を受けながら下方へ移動し、排出口１０から連絡ダクト４８を経て万石４に入り、万石４で糠を分離されながら揚穀機５の米粒溜り５４へ移動する。そして、揚穀機５で貯留タンク３の上部へ送られて再び精白作用を受けるという循環が繰り返される。循環は、玄米が目標とする歩留の仕上げ米となるまで繰り返される。
この間、精白室３７下部の排出口１０に配置されている抵抗板４０は、負荷機構４１によりこれに設定された抵抗板圧力と排出案内板４２によって案内されてくる米粒と糠の混合物による排出圧力とがバランスする位置の開度となって必要な搗精負荷が維持される。
搗精負荷の調整は基本的に前記負荷機構４１による抵抗板圧力を調整して行われる。

一方、前記醸造精米において搗精が進み、また、糠の物性が変化して、前記抵抗板圧力を高くしても搗精の進行（歩留の進行）が遅いときはエアアクチュエータ４４を駆動して万石４の排出側における切り換え弁５７を操作して、その時の歩留の進行状況に応じた糠量（図８）を米粒に添加する。これにより、醸造精米の後期においても、精白室３７において“きしみ”の発生も無く、設定した搗精負荷によって正常な搗精が行われ、品質の良い醸造米を得ることができる。

以上、醸造用縦型研削精米機としてこの発明を説明したが、この発明は醸造用縦型研削精米機に限らず、麦など他の穀類用であって、研削による精米ロール（精穀ロール）を備え精白室（精穀室）の搗精負荷を維持して精穀を行うタイプの精穀機一般に適用することができるものである。
切り換え弁を切り換えて万石からの糠を添加するタイミングと糠量は実施例に限らず、適宜設定できる。
切り換え弁の形態は実施例のものに限らない。ロータリー型や嵩量あるいは重量を計量するタイプであってもよい。

縦型研削式精米機を備えた精米装置に有効である。特に、歩留が低い（精白度が高い）仕上げの醸造精米を行う縦型研削式精米機に好適である。

１ 醸造用縦型研削式精米機（精米機）
２ 縦型研削式精米装置（精米装置）
３ 貯留タンク
３ａ 供給調整装置
４ 万石
５ 揚穀機
６ 精米部基台
７ 揚穀部基台
８ 供給口
９ 精白ロール
１０ 排出口
１１ 振動選別板
１２ 米粒取出しダクト
１２ａ 米粒出口
１３ 糠取出しダクト
１３ａ 糠出口
１４ 集糠装置
１５ 下部作業台
１６ 上部作業台
１６ａ 梯子
１７ 吸引パイプ
１８ 集塵パイプ
１９ 集塵パイプ
２０ アーム
２１ 回転軸
２２ 仕上げ米取り出しパイプ
２３ モータ
２４ 万石ケーシング
２５ 精米機ベース
２６ 主軸
２７ 受動プーリー
２８ 出力プーリー
２９ Ｖベルト
３０ ロール受け台
３１ 研削砥石
３２ ボス部
３３ アーム
３４ 拡散案内盤
３５ 止め部材
３６ 周壁部材
３７ 精白室
３８ 上部カバー
３９ 排出樋
４０ 抵抗板
４１ 負荷機構
４２ 排出案内板
４３ 排出樋の側壁
４４ エアアクチュエータ
４５ エアポンプ
４６ 調整弁
４７ 制御装置
４８ 連絡ダクト
４９ 万石ベース
５０ 振動多孔板
５１ 糠受け板
５２ 篩
５３ 振動装置
５４ 米粒溜り
５５ 集糠ダクト
５６ 循環用連接ダクト
５７ 切り換え弁

Claims (3)

1. 研削式精米機と万石に米粒を揚穀機によって循環させ所定歩留の精白米を得る装置であって、万石の米粒出口からの米粒を揚穀機の米粒溜りへ送る経路と、万石の糠出口からの糠を集糠装置へ送る経路と、を備え、前記集糠装置へ送る経路に、前記集糠装置へ送る経路を閉鎖し前記揚穀機の米粒溜りへ送る経路へ開口する切り換え弁を設けて、精米機における精白室の搗精負荷の低下及び／又は搗精開始からの時間に応じて前記切り換え弁により糠の排出を集糠装置側から米粒溜り側へ切り換え、搗精負荷を調整することを特徴とした縦型研削式精米機。
2. 前記万石の糠出口に糠取り出しダクトを、米粒出口に米粒取出しダクトを設け、両ダクトが一本の循環用連接ダクトに接続され、該循環用連接ダクトが前記米粒溜りへ接続されており、循環用連接ダクトに集糠ダクトへの移動を遮断して糠出口を前記米粒溜りへ接続する切り換え弁が配置されていることを特徴とした請求項１に記載の縦型研削式精米機。
3. 前記切り換え弁の切り換え作動が電気あるいは流体圧で駆動されるアクチュエータで行われることを特徴とした請求項１または２に記載の縦型研削式精米機。

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