JPH09159502A - 穀粒等の粒状被処理物流量の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱穀装置における揚穀筒２８の上端の出口部
３４から放出される穀粒の流量を正確に計測する。 【解決手段】 脱穀装置にて脱穀済の穀粒を揚穀する揚
穀筒２８の上端の出口部３４を左右一対の電気絶縁性の
縦板３８，３８と、金属板製の上下一対の横板３９ａ，
３９ｂとで矩形筒状に形成し、上下一対の横板３９ａ，
３９ｂを、互いに極性の異なる電極面となした静電容量
形センサ３９に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自走自脱式コンバ
イン及び据え置き式の脱穀機における脱穀装置等の穀粒
収穫機や、穀粒選別装置、籾乾燥装置、精米器等の穀粒
処理装置において脱穀済の穀粒等の粒状被処理物を収容
タンク等へ搬送する通路の出口部にて、穀粒等の粒状被
処理物の単位時間あたりの流量を測定するための装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンバイン等の脱穀装置におけ
る扱室にて脱穀された籾や穀粒等の被処理物は、扱室の
下方に備えられた揺動選別装置と、その前方下部に配置
された唐箕フアンによる選別風とにより穀粒と藁屑とに
比重選別され、精粒としての穀粒を一番樋に集める一
方、枝梗付着粒や穂切れ粒等の二番還元物は二番受樋に
集め、その二番還元スロワーから二番還元筒を介して前
記扱室に還元して再処理する。

【０００３】この場合、単位時間あたりの脱穀量が多過
ぎるとこれにつれて二番還元物の量が多くなり、扱室内
での処理量が多過ぎて過負荷の状態が生じる。この状態
を感知して扱室への穀稈の供給量を減少させたり、揺動
選別装置におけるチャフシーブ（横桟シーブ）の水平に
対する傾斜角度を変更したり、コンバインの前進速度を
減速させて脱穀量を減少させたりするため、実開昭６０
−１２１７４１号公報では、二番還元筒に超音波センサ
を設けて、当該二番還元筒内の単位時間当たりの穀粒の
流量を測定することが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の超音波センサ
は、例えば、前記先行技術のように、超音波を発射する
発信器とこれを受ける受信器の対を、二番還元筒等、粒
状被処理物が通過する通路の側板等に相対向して設けて
通路内の被処理物の流量が多いと超音波の透過量（透過
率）が少なくなる現象を利用して流量を検出するいわゆ
る超音波透過型測定装置や、発信器と受信器とを通路の
同じ側に配設し、発信器から発射した超音波が粒状被処
理物に反射されたものを受信器にて受信し、この超音波
の反射量（反射率）が粒状被処理物の流量に比例するこ
とを利用したいわゆる超音波反射型測定装置が採用され
ている。

【０００５】ところで、粒状被処理物が通路に沿って風
と共に搬送される場合やスロワーにより投げ上げ搬送さ
れる場合には、当該粒状被処理物同士の衝突や通路の壁
面と粒状被処理物との衝突又は擦れにより超音波が発生
することは避けられないから、前記いずれの測定装置に
おいても、発信器から発射した超音波を基準にして受信
器に到達した部分の超音波の透過率や反射率を測定すべ
きであるのに、前記の衝突による超音波や、発信器から
発射された超音波が粒状被処理物や側板に当たって乱反
射した後の超音波や、脱穀装置等における各種回転部分
等から発生する超音波も受信器にて受信することにな
り、このような超音波をノイズと考えるとこの超音波ノ
イズが前記透過するなどした超音波に上載せされて受信
すると、前記透過率を正確に反映したことにならないの
で粒状被処理物の流量の測定結果に誤差をもたらすと云
う問題があった。

【０００６】このような問題は、籾乾燥機、籾摺後にお
ける混合米から玄米を選別するための回転式穀粒選別装
置、精米機等における穀粒等の粒状被処理物が通過する
通路にその粒状被処理物の流量検出用の超音波センサを
設けた場合においても同様である。他方、特開平３−８
４８０号公報では、揺動選別機における穀粒選別用の傾
斜板に静電容量形センサを配置して、流落ちる穀粒の有
無を判断することを提案しているが、穀粒の流下量を計
測するまでには至っていないのであった。

【０００７】本発明者は、静電容量形センサでは、自由
電荷を持たない非導電性物（誘電体）であっても、これ
を電極に接近させると、誘電体（絶縁物）の分子レベル
で電荷が移動するという分極が発生して、結果的には、
誘電体（絶縁物）の量に応じて電極の静電容量が増減す
るという現象を利用して、電気的に絶縁物である籾など
の穀粒の流量を測定することを提案するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明の穀粒等の粒状被処理物流量の測定装置は、扱
室と揺動選別装置とを備えてなるコンバイン等の穀粒収
穫機や穀粒処理装置において、脱穀済の穀粒等の粒状被
処理物の収容タンク等への搬送通路の出口部の側壁また
は当該出口部の開口面を分断する仕切り板には、相対向
する一対の電極面を形成してなる静電容量形センサを配
置したものである。

【０００９】また、請求項２に記載の発明の穀粒等の粒
状被処理物流量の測定装置は、扱室と揺動選別装置とを
備えてなるコンバイン等の穀粒収穫機や穀粒処理装置に
おいて、脱穀済の穀粒等の粒状被処理物の収容タンク等
への搬送通路の出口部の側壁または当該出口部の開口面
を分断する仕切り板には、その広幅表面に、一対の電極
面が相互に櫛歯状に隣接するように形成した静電容量形
センサを設けたものである。

【００１０】

【発明の効果】即ち、本発明では、脱穀装置等におい
て、脱穀済の穀粒等の粒状被処理物が通過する搬送通路
の出口部の側壁または当該出口部の開口面を分断する仕
切り板に、相対向するように一対の電極面を形成したか
ら、この出口部を通過する穀粒等の粒状被処理物の単位
時間当たりの通過量と、ある一瞬（短時間）の通路パイ
プ内の粒状被処理物の層厚さ（または体積）とは比例す
るという現象と、出口部で相対向する一対の電極面から
なるいわゆるコンデンサ型の静電容量形センサを構成す
ると、この静電容量形センサにおける電極での分極によ
る電荷量（静電容量）は、その出口部を通過する誘電体
である粒状被処理物の体積に比例するという現象を利用
して、静電容量形センサによる静電容量を計測すれば、
その時々の粒状被処理物流量を知ることができるのであ
る。

【００１１】同様に、前記出口部の側壁または当該出口
部の開口面を分断する仕切り板には、その広幅表面に、
一対の電極面が相互に櫛歯状に隣接するように形成すれ
ば、この静電容量形センサにおける電極での分極による
電荷量（静電容量）は、その出口部を通過する誘電体で
ある粒状被処理物の体積に比例するという現象を利用し
て、静電容量形センサによる静電容量を計測すれば、そ
の時々の粒状被処理物流量を知ることができるのであ
る。

【００１２】そして、本発明では、脱穀済の穀粒等の粒
状被処理物の収容タンク等への搬送通路の出口部に前記
の静電容量形センサを設けて粒状被処理物流量を測定す
ることにより、粒状の被処理物の収穫量を換算して知る
ことができるという効果を奏する。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本考案を具体化した実施形態
について説明すると、図示しないコンバインに搭載され
た脱穀装置１における扱室２は機体３内の前部（図１の
左側）に形成し、この扱室２内には外周に多数の扱歯４
を備え矢印Ａの下扱き方向に回転する扱胴５を設ける。
扱胴５の下方には、クリンプ網６を、扱胴５の終端部に
おいて区画板７にて刺さり粒回収室８の下方を除いて張
設し、区画板７にて区画した部位を排塵口９を形成す
る。前記扱室２に隣接した後方の処理室１１内には外周
に多数の扱歯を備えた処理胴１０が配置されている。

【００１４】機体の一方の側板の外面に沿って配置され
たフイードチェン１２ａと、挟やく杆１２ｂとにより、
挟持された穀稈（図示せず）は扱胴５の始端側から終端
方向に沿って搬送され、排藁チェン１３に引き継がれ
る。前記機体３内には、前記扱室２及び処理室１１の下
方にわたって、前後に長い揺動選別装置１４が、図１の
左右方向に揺動自在に配置され、機体３の後ろ側に抜き
出し可能に構成されている。即ち、揺動選別装置１４
は、前後に長い揺動選別体１５と、前記クリンプ網６の
略下方部位に設けたフイードパン１６と、前記排塵口９
の下方から後方の部位にわたって設けた複数本の傾斜角
度可変式の横桟シーブ１７と、終端部に設けた機体３の
幅方向に適宜間隔で複数本配置したストローラック１８
と、前記傾斜角度可変の横桟シーブ１７の下部に設けた
格子状の選別網１９等から構成されており、ストローラ
ック１８上の重い藁屑は機体３後端の排出口３ａから排
出される。

【００１５】揺動選別体１５の前部左右両側に設けた前
部コロ体２２ａ，２２ｂを機体３の左右側板３ａ，３ｂ
内面に固着した断面コ字状で且つ後向き開放状の揺動支
持ガイド体２４ａ，２４ｂに揺動可能に挿入支持され
（図２及び図３参照）、揺動選別体１５の後部の偏心軸
２５にて前後方向に揺動運動するように構成されてい
る。

【００１６】なお、揺動選別体１５の前後長手方向中途
部外面に設けた左右一対のガイドローラ（図示せず）
は、機体３の左右側板３ａ，３ｂ内面に固着した断面Ｌ
字状等の前後長手のガイドレール（図示せず）に載置さ
れており、機体３の後方に揺動選別体１５を抜き出すと
き、下方に落下せずに略水平に引き出すことができる構
成である。

【００１７】前記機体３の下部には、揺動選別装置１４
より下方位置に、その選別網１９に向かって選別風を吹
き上げるようにした唐箕フアン２９と、１番受樋２０と
２番受樋３０とが配設され、１番受樋２０内に入った穀
粒は当該１番受樋２０内におけるスクリューコンベヤ３
１及びこの端部に連設するスクリューコンベヤ２８ａ付
き揚穀筒２８を介して図示しない穀粒タンク（収容タン
ク）に放出される。また、２番受樋３０内に入った穀粒
は当該２番受樋３０内におけるスクリューコンベヤ３２
及びこの端部に連設する縦方向の筒体３４内のスクリュ
ーコンベヤ３５からなる２番還元機構を介して揺動選別
装置１４の横桟シーブ１７の上面に還元移送するように
構成されている。

【００１８】なお、処理室１１の一側には、平面視にお
いて前記揺動選別装置１４を挟んで、処理胴１０と反対
側に吸引式の排塵フアン３３の吸引口３３ａが開口して
あり、処理胴１０の後部寄り部位から放出された軽い藁
屑や塵を機体３の後端から機外に排出するように構成さ
れている。この構成において、扱室２の前部側のクリン
プ網６からフイードパン１６上に漏下した穀粒である粒
状被処理物は、後方の選別網１９方向に流下させ、扱室
２の後部側から落下した藁屑混じりの粒状被処理物は、
横桟シーブ１７に載り、揺動前別体１５の前後方向の揺
動運動にて順次後方に送られながら、粒状被処理物は横
桟シーブ１７の間を落下して選別網１９に落下し、ここ
で、下方前方の唐箕フアン２９からの上方後向きの風選
別を受けて、軽い藁屑は機体３後端の排出口３ａまたは
排塵フアン３３から機外に排出される。

【００１９】次に、図４〜図６を参照しながら、揚穀筒
２８の上端の出口部３４に設けた静電容量形センサの第
１実施例の構成について詳述する。図４に示すごとく、
揚穀筒２８の上端のケース３６内には、垂直方向のスク
リューコンベヤ２８ａの軸３５に連設して水平回転する
回転羽３７を設けてあり、前記ケース３６の一端の開口
部に連設させて出口部３４を構成する。この出口部３４
は正面視で横長矩形状とするため、それぞれ側壁となる
左右一対の縦板３８，３８と、上下一対の横板３９ａ，
３９ｂとにより筒状に形成する。そして、一対の縦板３
８，３８を合成樹脂材等の電気絶縁性材料にて構成し、
上下一対の横板３９ａ，３９ｂを金属板等の導電体材料
にて構成することにより、当該一対の横板３９ａ，３９
ｂ自体が適宜寸法隔て平行状に相対峙させた一対の電極
となして、いわゆるコンデンサ型の静電容量形センサ３
９を構成するのである。

【００２０】図７に示す第２実施例の静電容量形センサ
４０では、前記出口部３４のそれぞれ側壁となる左右一
対の合成樹脂材等の電気絶縁性材料の縦板３８と上下一
対の金属板等の導電体材料の横板３９ａ，３９ｂとによ
り筒状に形成する一方、量横板３９ａ，３９ｂの間に、
同じく金属板等の導電体材料の仕切り板４１ａ，４１ｂ
ａ 一定間隔で配設する。そして、前記横板３９ａと仕
切り板４１ａとを一方の極性の電極に、横板３９ｂと仕
切り板４１ｂとを他方の極性の電極となるようにして、
いわゆるコンデンサ型の静電容量形センサ４０を構成す
るのである。

【００２１】この構成によれば、粒状被処理物の流れ方
向を挟んで相対向する仕切り板（横板）の広幅面が、適
宜隔てて平行状となり、この仕切り板（横板）の表面に
相対峙させた一対の電極面とするいわゆるコンデンサ型
の静電容量形センサを構成することができる。図８及び
図９の第３実施例の静電容量形センサ４２では、前記図
４、図５における矩形筒状の出口部３４の下側横板３９
ｂを合成樹脂材等の電気絶縁性材料にて構成し、該下側
横板３９ｂの上表面（広幅面）に一方の電極面４２ａと
他方の電極面４２ｂとを、平面視で相互に櫛歯状に並ぶ
ように平行状に配置するものである。この場合、両電極
面４２ａ，４２ｂの各櫛歯部同士が互いに相手の櫛歯部
の隙間に位置するように噛み合わせ状に配置し、且つ隣
接する電極面の各櫛歯部同士の間に適宜寸法ｅ１，ｅ２
の隙間があるように配置し（図８参照）、電極面４２
ａ，４２ｂの表面は耐摩耗性の電気絶縁性被膜４３（合
成樹脂材等）にて覆う（図９参照）。この場合、一対の
櫛歯状の電極面４２ａ，４２ｂの各櫛歯部の長手方向は
前記出口部分を粒状被処理物が通過する方向（図８の矢
印Ｂ方向）に沿うように形成するか、または、粒状被処
理物が通過する方向と直交する方向にに、一対の櫛歯状
の電極面４２ａ，４２ｂの各櫛歯部の長手方向を沿わせ
ることが好ましい。

【００２２】なお、前記第３実施例では、粒状被処理物
の流れの巾の一部を測定するように静電容量形センサを
形成し、その検出値から出口部の巾全体での粒状被処理
物の流量を換算して求めても良いのである。図１０は前
記一つの静電容量形センサ３９を代表してその計測（検
出）回路図（ブロック図）を示すものであり、粒状被処
理物の流量を測定すべき静電容量形センサ３９の一方の
電極３９ａ側と、比較用（基準用）の静電容量形センサ
６０の一方の電極とに発振回路６１に接続して、交流電
界を加える。この場合、比較用の静電容量形センサ６０
は、その静電容量が温度、湿度等の使用環境によって変
化しないものであり、粒状被処理物を通過させないこと
は勿論であって、いわゆる基準の静電容量を知るための
センサとなるものであって、通常、所定の静電容量値の
コンデンサを使用する。

【００２３】そして、静電容量形センサ３９の他方の電
極３９ｂからの検出信号を電気容量／電圧変換回路（Ｃ
／Ｖ変換器）６２ａを介して、前記検出した静電容量を
電圧に変換した後、電圧比較回路６３に入力する。同様
に、比較用（基準用）の静電容量形センサ６０の他方の
電極からの検出信号を電気容量／電圧変換回路（Ｃ／Ｖ
変換）６２ｂを介して、前記検出した静電容量を電圧に
変換した後、電圧比較回路６３に入力する。そして、前
記比較用（基準用）の静電容量形センサ６０による粒状
被処理物の流量が０の基準の検出値（電圧値）に対する
測定用の静電容量形センサ３９の電圧値の差の出力値を
差動増幅回路６４に入力し、該増幅回路６４にて電圧を
増幅し、制御するためのコントローラユニット６５に入
力する。

【００２４】なお、差動増幅回路６４には、測定値の基
準電圧値を知るための基準電圧回路６６から基準電圧
（例えば５ボルト）を付与する。また、コントローラユ
ニット６５からの出力値（粒状被処理物の流量に換算し
たものでも良い）を示すための液晶表示装置等の表示回
路６７を接続してあり、コントローラユニット６５から
の出力値にて、後述するアクチュエータ６８を駆動する
ための駆動回路６９を作動させる。

【００２５】上述のようにして静電容量形センサ３９等
にて揚穀筒２８上端の出口部３４から図示しない穀粒の
収容タンク等へ放出される穀粒の単位時間当たりの穀粒
流量を計測することができる。そして、コントローラユ
ニット６５にて前記電圧値が高いと穀粒流量が大きいと
判断し、また、電圧値が低いと穀粒流量が小さいと判断
して、所定の駆動回路６９を作動させてアクチュエータ
６８を駆動するのである。例えば、穀粒流量が少ないと
きには、一番受樋２０への揺動選別装置１４における横
桟シーブ１７の傾斜角度を大きくなるように立たせ、反
対に流量が多いときには横桟シーブ１７の傾斜角度を小
さくなるように寝かすというように前記横桟シーブ１７
の角度を増減させるための正逆回転可能なモータを駆動
する一方、その状態の表示をする表示メータに接続する
のである。

【００２６】その他、例えば、被処理物の流量が大きく
なれば、唐箕フアン２９の回転数を上昇させたり、風量
を増減するシャッタ（図示せず）の開口量を増大させた
り、コンバインの走行速度を減速して刈取り脱穀量を減
少せしめたり、反対に被処理物の流量が少ない時には、
刈取り脱穀量を増大するためコンバインの走行速度を早
めたり、さらには、揺動選別体１５の振動数や振動振幅
を大きくして揺動選別作用を増大せしめなどにより単位
時間当たりの穀粒選別能力を増大させるなどの制御を実
行すれば良い。

【００２７】なお、前記各実施例において、静電容量形
センサの各電極面の表面を、合成樹脂製のフイルム、例
えば、ポリプロピレンやポリイミド樹脂などの膜体で覆
って、湿度や穀粒との摩擦等による電極の劣化を防止す
ることが好ましい。なお、本発明はコンバインばかりで
なく、籾と玄米の選別装置や精米装置等にも適用できる
ことは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱穀装置の断面図である。

【図２】脱穀装置の平断面図である。

【図３】図１の III−III 線矢視断面図である。

【図４】揚穀筒上端の出口部の要部断面図である。

【図５】揚穀筒状態の出口部の斜視図である。

【図６】揚穀筒上端の出口部の正面図である。

【図７】静電容量形センサの第２実施例の斜視図であ
る。

【図８】静電容量形センサの第３実施例の平面図であ
る。

【図９】図８のIX−IX線矢視断面図である。

【図１０】静電容量形センサ及び検出回路のブロック回
路図である。

【符号の説明】

２ 扱室 ５ 扱胴 ６ クリンプ網 １４ 揺動選別装置 １５ 揺動選別体 １６ フイードパン １７ 横桟シーブ １９ 選別網 ２０ 一番受樋 ２８ 揚穀筒 ３０ 二番受樋 ３４ 出口部 ３７ 回転羽 ３８ 縦板 ３９、４０，４２ 静電容量形センサ ４１ａ，４１ｂ 仕切り板 ３９ａ，４２ａ 一方の電極面 ３９ｂ，４２ｂ 他方の電極面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扱室と揺動選別装置とを備えてなるコン
   バイン等の穀粒収穫機や穀粒処理装置において、脱穀済
   の穀粒等の粒状被処理物の収容タンク等への搬送通路の
   出口部の側壁または当該出口部の開口面を分断する仕切
   り板には、相対向する一対の電極面を形成してなる静電
   容量形センサを配置したことを特徴とする穀粒等の粒状
   被処理物流量の測定装置。
2. 【請求項２】 扱室と揺動選別装置とを備えてなるコン
   バイン等の穀粒収穫機や穀粒処理装置において、脱穀済
   の穀粒等の粒状被処理物の収容タンク等への搬送通路の
   出口部の側壁または当該出口部の開口面を分断する仕切
   り板には、その広幅表面に、一対の電極面が相互に櫛歯
   状に隣接するように形成した静電容量形センサを設けた
   ことを特徴とする穀粒等の粒状被処理物流量の測定装
   置。