JP2018057996A - 精穀ロール及び該精穀ロールを備えた精穀機 - Google Patents

Abstract

【課題】精穀ロールを軽量化するとともに、全体の外殻を大型化することなく冷却することが可能な精穀機を提供する。【解決手段】精白筒内に回転自在に内装される中空円筒状の精穀ロールであって、該精穀ロールは外周面に超砥粒層を有する台金から形成される一方、該台金の内周面には、該台金のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィンが埋設されていることを特徴とする精穀ロールとした。これにより、かさ比重の大きい台金の内周面を削って溝を形成し、この溝に、かさ比重の小さい冷却フィンを埋設するため、台金を軽量化するとともに、全体の外殻を大型化することなく、精穀ロールの内腔から間接的に冷却することが可能になる。【選択図】図３

Description

本発明は、精穀ロール及び該精穀ロールを備えた精穀機に関し、特に、無孔の精白筒を有する酒造用の精穀機に適用することができる。

従来、歩留り５０〜７０％程度の高精白度の酒造米を得るには、循環手段を備えた竪型研削式精穀機が常用されている。この種の精穀機においては、適度の糠を必要とするために無孔の精白筒が用いられ、また、米粒に送風することによる水分ロスを防ぐため、直接精白室内への送風は行われていない。このため、穀温が上昇したまま放熱されないで高温を維持していると、米粒が機外に排出されたときは瞬時に亀裂を生じるなどの悪影響を及ぼすものであった。

そこで、特許文献１記載の精白室空冷装置では、精白筒を取り囲む空室を形成するよう外壁を設け、この空室には、空気の取入口と流出口を設け、さらに、空室内の精白筒外周壁には、ほぼ水平方向に延びる冷却翼を一体的に設けるという技術的手段を講じたものである。これにより、循環空気が精白筒の外周に沿って移動しながら徐徐に流出口に向かう間に、精白筒をムラなく冷却するという作用・効果がある。

しかしながら、上記特許文献１の技術では、精白筒の外側を取り囲む空室を設けるため、精穀機自体の外殻が大型化するという問題があった。

一方、特許文献２記載に開示された精穀機にあっては、網状円筒体に構成した精白筒の軸芯位置に、金剛砂ロールを回転可能に配設し、該金剛砂ロールの内側は、断面凹状にくり抜いた室を設け、該室と連通するよう、前記金剛砂ロール内側と金剛砂ロール表面との間に空気孔を多数穿設し、前記金剛砂ロール内側から網状円筒体に向けて通風可能としたものである。これにより、原料米が精白される際に、空気が金剛砂ロールの内側から網状円筒体に向けて噴風されるから、ロール表面を冷却するとともに、精白されながら穀温を冷却することで良質の酒米に加工することができるといった作用・効果がある。

しかしながら、特許文献２の技術では、精穀機自体の外殻が大型化することはないが、米粒に通風するものであるから水分ロスを引き起こす問題がある。また、回転軸に空気の流路を設けることで構造が複雑化する問題がある。

特開平２−１９１５５３号公報 実開昭５０−８９８６５号公報

本発明は、上記問題点にかんがみ、精穀ロールを軽量化するとともに、全体の外殻を大型化することなく冷却することが可能な精穀機を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、精白筒内に回転自在に内装される中空円筒状の精穀ロールであって、該精穀ロールは、外周面に超砥粒層を有する台金から形成される一方、該台金の内周面には、該台金のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィンを埋設する、という技術的手段を講じた。

また、立設した無孔の精白筒内に精穀ロールを回転自在に内装するとともに、該精穀ロールと前記精白筒内との間隙を精白室に形成し、該精白室に連通する供給口と排出口とを設けた竪型研削式の精穀機であって、前記精白筒内には、外周面に超砥粒層を有する台金から形成される一方、該台金の内周面には、該台金のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィンが埋設する精穀ロールを回転可能に設けることとした。

本発明によれば、精白筒内に回転自在に内装される中空円筒状の精穀ロールであって、該精穀ロールは、外周面に超砥粒層を有する台金から形成される一方、該台金の内周面には、該台金のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィンを埋設したので、かさ比重の大きい台金の内周面を削って溝を形成し、この溝に、かさ比重の小さい冷却フィンを埋設することとしたため、精穀ロールの台金を軽量化するとともに、全体の外殻を大型化することなく、精穀ロールの内腔から間接的に冷却することが可能になる。

そして、立設した無孔の精白筒内に精穀ロールを回転自在に内装するとともに、該精穀ロールと前記精白筒内との間隙を精白室に形成し、該精白室に連通する供給口と排出口とを設けた竪型研削式の精穀機であって、前記精白筒内には、外周面に超砥粒層を有する台金から形成される一方、該台金の内周面には、該台金のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィンが埋設する精穀ロールを回転可能に設けたので、精白室内への直接の送風を行わずに、冷却フィンにより間接的に精白室内の米粒を冷却することができる。

すなわち、冷却フィンへ外気を流通させることにより、まず、搗精ロールの冷却が行われ、次いで、搗精ロールの熱伝導によって間接的に精白室内の米粒の温度を１〜２℃程度低下させ、穀温を３０℃程度に維持しながら搗精することができる。このことは、特許文献１および特許文献２記載の技術と同様、米粒が機外排出されたときの亀裂発生を防止できる効果に加えて、従来の管路などの構造を簡略化してコストを低減化することができるものである。

また、従来のように精白筒の重量を増加させることもなく、精穀機自体の外殻を大型化することもない。

竪型研削式精米機の全体を示す斜視図。 竪型研削式精米機の一部破断側面図。 精米部の拡大縦断面図（冷却フィンが横方向）。 精米部の拡大縦断面図（冷却フィンが縦方向）。 搗精ロール部の分解組立図（冷却フィンが横方向）。 搗精ロール部の分解組立図（冷却フィンが縦方向）。 冷却フィンを埋設する際の変形例を示す概略断面図。

本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の竪型研削式精米機の斜視図であり、図２は、研削式研削式精米機の一部破断側面図である。
竪型研削式精米機１は、精米部２、貯留タンク部３、万石部４、揚穀部５および制御部６を備えてなる。
貯留タンク部３、精米部２および万石部４は、精米部基台７上に配置され、揚穀部５は揚穀部基台８に支持されている。符号９は上部作業台、符号１０は下部作業台である。

精米部２（図２）は、機台１１に回転可能に垂設した竪軸１２と、該竪軸１２に同心状に取り付けられた搗精ロール部１３と、該搗精ロール部１３から間隙を保って同心状に覆う精白筒部１４と、搗精ロール部１３と精白筒１４との間隙に形成する精白室１５と、該精白室１５内の圧力を調節する圧力調整部１６とから主要部が構成される。

図３，図４は、精米部の拡大縦断面図であり、図５，図６は搗精ロール部の分解組立図であり、これらを参考にして、精米部２の構成を詳細に説明する。

前記機台１１には、上部軸受１８および下部軸受１９が内装された筒軸１７が立設され、前記竪軸１２を筒軸１７に挿通することで、竪軸１２を回転可能に支持することができる。そして、前記竪軸１２の下部には、駆動プーリ２０を軸装するとともに、前記竪軸１２の上部には、前記搗精ロール部１３が軸装される。

搗精ロール部１３は、複数の部材から構成され、下側から、台座となるロール受台２１、該ロール受台２１に嵌合されるように載置される台金２２、該台金２２上に嵌合され、台金２２の押さえとなる押さえ部材２３、及び前記各部材を竪軸１２に締結するための締め付けボルト２４からなる。

この実施例では、金属製の台金２２（例えば、金属の炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）であれば、かさ比重は７．４である。）の表面にｃＢＮ砥粒又はダイヤモンド砥粒からなる超砥粒を電着してなる超砥粒層を有している。この超砥粒層を有することで、研削式搗精ロールに形成される。金属製の台金２２は１段でもよいし、２段、３段と複数段に積み重ねて形成してもよい。

図３及び図４に示すように、前記ロール受台２１は、環状に形成されていて、台金２２を嵌合させる凸状環部２６と、該凸状環部２６から外周方向の精白室１５側に張り出して該精白室１５内の米粒を受け止める米粒載置部２７と、中央のボス部２８と、該ボス部２８と前記凸状環部２６とを繋ぐ複数のアーム２９と、該複数のアーム２９どうしの間の間隙に形成する複数の空気流通口３０とにより形成される。

また、前記台金２２は、中空円筒状に形成され、厚みが２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の厚みの肉厚体に形成されている。そして、台金２２の内腔は、空気を流通可能とする空気通路２２ａを形成する。さらに、台金２２の内周面２２ｂには、該内周面２２ｂから外周面に向けて複数の環状の溝２２ｃを穿設し（図３参照）、この溝２２ｃに、リング状又は半円状の冷却フィン６０ａ，６０ｂを嵌合するように埋設する。

台金２２の内周面２２ｂに穿設される溝２２ｃは、台金２２の厚みの略２分の１乃至略３分の１の深さ、例えば、８ｍｍ〜３０ｍｍの範囲の深さにすると軽量化に効果的であり、旋盤加工による中ぐりバイト加工や、他の金属加工工具によって作成することができる。つまり、比較的かさ比重の大きい台金２２の内周面２２ｂの素材を削って溝２２ｃを形成し、この溝２２ｃに、かさ比重の小さい冷却フィン６０ａ，６０ｂ，６０ｃを埋設するために、台金２２を軽量化することができるのである。また、台金２２の材質としては、炭素鋼（かさ比重７．４）のほかに、アルミ二ウム合金（かさ比重２．５〜２．８）、樹脂（かさ比重１．０〜１．７）、炭素繊維（カーボンファイバー、かさ比重１．４〜１．７）など砥粒を電着加工することが可能なかさ比重の小さい材質を用いることもできる。

一方で、前記冷却フィン６０ａ，６０ｂの材質としては、前記台金２２の材質よりも柔らかい材質を用いるのがよい。例えば、良熱伝導体であるアルミニウム、銅、発泡金属を採用することができる。発泡金属としては、例えば、神鋼鋼線工業株式会社社製の発泡アルミニウム、商品名「アルポラス」（登録商標）を用いるのが好ましい。この発泡アルミニウム、商品名「アルポラス」（登録商標）の性質としては、軽量性、機械特性（剛性、クッション性）、熱的特性（断熱性）、低騒音化に優れるものである。内部構造は、独立気泡の集合体であるために、かさ比重が０．２〜０．４２と小さく、金属材料を軽量化するために、自動車の屋根部材などに利用されている。

そして、台金２２の溝２２ｃに冷却フィン６０ａ，６０ｂを埋設する際は、台金２２の大口径開口部２２ｄ（図４参照、例えば、直径４００ｍｍ程度の大きな開口）から冷却フィン６０ａ，６０ｂを挿入すれば、該冷却フィン６０ａ，６０ｂを溝２２ｃに嵌合させることができる。冷却フィン６０ａ，６０ｂが軟らかい材質であるため、はめあい交差をしまりばめとしてあっても、容易に嵌合させることができるし、接着剤などを使用して固着することもできる。

次に、図５及び図６を参照して、冷却フィン６０の形状が長尺板状に形成されている場合の変形例を説明する。

図５及び図６に示すように、冷却フィン６０の形状を長尺板状６０ｃ…に形成し、台金２２の溝２２ｃ（図５）に埋設することで、台金２２の内腔の縦方向に空気通路２２ａが形成されるようになる。すなわち、図３及び図４のリング状又は半円状の冷却フィン６０ａ，６０ｂと比べると、空気通路２２ａの空気の通り道（縦方向の流路）を遮断する障害物（水平方向に設けられる物体）が無い形状であるために、冷却効率が向上するようになる。

この長尺板状の冷却フィン６０ｃは、台金２２の溝２２ｃに以下のように埋設される。すなわち、図６を参照すると、台金２２の内周面２２ｂには、鉛直方向に長い溝２２ｃが穿設され、かつ、この長い溝２２ｃが円周方向に複数設けられている。

そして、大口径開口部２２ｄ（図６参照、例えば、直径４００ｍｍ程度の大きな開口）から長尺板状の冷却フィン６０ｃ…を複数個挿入して、台金２２の内周面２２ｂに穿設した溝２２ｃに嵌合させることができる。冷却フィン６０ｃ…は軟らかい材質であるため、はめあい交差をしまりばめとしてあっても、容易に嵌合させることができるし、接着剤などを使用して固着することもできる。

なお、図３、図４、図５、図６に示す例では、冷却フィン６０ａ，６０ｂ，６０ｃの端面が、台金２２の内周面２２ｂよりも内側に凸設されて示されているが、これに限定することなく、図７に示す変形例であってもよい。図７（ａ）では、内周面２２ｂと冷却フィン６０とを面一（つらいち）にして埋設した変形例であり、図７（ｂ）では、内周面２２ｂから僅かに外周方向に凹ませて冷却フィン６０を埋設することもできる。

前記ロール押さえ部材２３は、原料の供給口３９（図３）から投入される原料玄米を、周方向に位置する精白室１５に均等に案内・拡散させるよう傘状に末広がりに形成されており、その周縁の凸部４０（図３）を台金２２の凹部に嵌合させ、中央から止め部材４１を介してボルト２４を竪軸１２に挿し込んで螺合する。これにより、ロール受台２１、台金２２及びロール押さえ部材２３が竪軸１２に固定されることになる。

そして、このロール押さえ部材２３及び台金２２によって囲繞されて形成される空間が、空気通路２２ａとなっている。

前記機台１１の天板４４には、搗精ロール部１３の内腔に吐出された空気を排出する排出口４５を穿設し、該排出口４５に空気を機外排出する連通管４６を接続する。また、連通管４６の末端には吸引ファン４７が取り付けられており、これにより、吸引ファン４７を作動させると、機台１１の二次空気取入口４２から外気を取り入れて、空気吐出口４３を経て空気通路２２ａに吐出される。

空気通路２２ａでは、取り入れた外気によって冷却フィン６０ａ，６０ｂ，６０ｃを介して搗精ロール部１３が空冷される一方、さらに、外気が空気流通口３０を通過してロール受台２１を空冷することになる。このロール受台２１は、精白室１５内の米粒と接している米粒載置部２７を有しており、ロール受台２１を空冷することで、精白室１５内の米粒の熱を熱伝導によって効率よく除去することができる。その後、外気は、排出口４５に集約され、連通管４６を通じて吸引ファン４７から機外排出される。

前記搗精ロール部１３の周囲には、精白筒部１４が配置されている。この精白筒部１４は上下に２分割可能となっていて、上部側の上部精白筒部４８と、下部側の下部精白筒部４９とにより形成される。上部精白筒部４８と下部精白筒部４９との組み付けは、ボルト等の締結部材で簡単に取り外し可能となっている。

また、基礎となる機台１１と下部精白筒部４９との組み付けについても、同様にボルト等の締結部材により簡単に取り外し可能となっている。精白筒部１４の外側は、風路が形成されていないから、重量が軽く、機台１１から精白筒部１４を簡単に取り外すことができる。したがって、台金２２の交換・組み付け作業の労力を低減することができる。

前記ロール受台２１の裏面には、空気を撹拌する撹拌翼５６を植設してもよく、該撹拌翼５６の回転により、前記搗精ロール部１３の内腔に充満した外気が撹拌されて効率よく冷却することができる。

なお、符号５０は、ロール受台２１の米粒載置部２７付近の表面温度を監視する温度センサであり（例えば、非接触式のレーザ温度計とするのがよい。）、これにより、前記吸引ファン４７の運転状況を確認することや、前記外気の流通経路が閉塞しているか否かの監視をすることができる。

前記下部精白筒部４９の正面側下部には、精白室１５の米粒を排出させる排出口５１が設けられている。この排出口５１に接続して排出樋５２が設けられ、圧力調整部１６が配置されている。圧力調整部１６は、前記排出口５１を開閉する抵抗板５３と、分銅やエアシリンダなどの負荷機構（図示せず）とからなり、負荷機構の作動により前記抵抗板５３を閉じ方向に排出口５１を付勢することで、搗精度を制御することができる。

前記排出樋５２は、その下端が連絡ダクト５４に接続され、連絡ダクト５４から万石部４に米粒と糠の混合物が供給される。万石部４は、篩が傾斜して配置された構成となっていて、振動装置（図示せず）の駆動によって米粒と糠との篩分けが行われる。

上記構成における作用について説明する。貯留タンク部３（図１，図２）に張り込まれた玄米は、精米部２における研削による精米作用を受けた後、排出口５１、排出樋５２及び連絡ダクト５４を経て万石部４に至る。万石部４では、糠が分離されて米粒のみが揚穀部５下部に移送される。そして、揚穀部５により貯留タンク部３の上部に米粒が返還されて再び精米部２において研削による精米作用を受けるといった循環が繰り返される。循環は、原料玄米が、目標とした歩留りに仕上がるまで繰り返し行われる。

このように、歩留り７０％以下の高精白度の酒造米を得る精米作用は、精米部２において精米作用が進行する間に、米粒が搗精ロール部１３の切削による切削作用を受けて穀温が上昇する。しかし、吸引ファン４７（図３，図５）を作動させると、二次空気取入口４２から外気が取り入れられ、空気吐出口４３を通じて搗精ロール部１３内の空気通路２２ａに外気が吐出される。この搗精ロール部１３内腔の空気通路２２ａに外気が流通されると、冷却フィン６０ａ，６０ｂ，６０ｃを介して台金２２が冷却され、熱伝導によって精白室１５で発生する米粒の熱を効率よく除去する。

そして、搗精ロール部１３内腔の外気は、空気流通口３０を順次通過してロール受台２１をも空冷することになる。このロール受台２１は、米粒載置部２７により精白室１５内下部において米粒と直接接しているため、ロール受台２１を空冷することで、精白室１５内の米粒の熱を熱伝導によって効率よく除去することができる。

そして、ロール受台２１の空気流通口３０から流出した空気は、天板４４に穿設した排出口４５に集約されて、連通管４６から吸引ファン４７を経て機外に排出されるようになる。

このような搗精ロール部１３内腔への外気の流通により、精白室１５内の米粒の温度を１〜２℃程度低下させ、穀温を３０℃程度に維持しながら搗精することができる。これは、前述の特許文献１および特許文献２記載の技術と同様、米粒が機外排出されたときの亀裂発生を防止できる効果に加えて、従来よりも風路構造を簡略化してコストを低減化することができるものである。

また、前記機台１１に取り付けたレーザ温度計５０は、常時、ロール受台２１の米粒載置部２７付近の表面温度を監視しており、例えば、米粒載置部２７の表面温度が３０〜４０℃の範囲内であれば、正常に搗精ロール部１３内腔に外気が流通されていると判断することができる。そして、例えば、レーザ温度計５０の温度が４０℃を超えた場合は、精白室１５内の温度上昇が過剰であると判断して、吸引ファン４７が故障しているおそれ（例えば、モータの焼損）や、二次空気取入口４２、空気吐出口４３などの経路が閉塞していることを疑う必要がある。例えば、レーザ温度計５０の温度が４０℃を超えた場合に、警報を報知するとか、精米部２を駆動する駆動源（駆動モータなど、図示せず）等と連動して全停止するなどの措置を施すのが好ましい。

以上のように本実施形態によれば、精白筒１４内に回転自在に内装される中空円筒状の精穀ロール１３であって、該精穀ロール１３は、外周面に超砥粒層を有する台金２２から形成される一方、該台金２２の内周面２２ｂには、該台金２２のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィン６０ａ，６０ｂ，６０ｃを埋設して形成されているから、かさ比重の大きい台金の内周面を削って溝を形成し、この溝に、かさ比重の小さい冷却フィンを埋設するため、精穀ロールの台金を軽量化するとともに、全体の外殻を大型化することなく、精穀ロールの内腔から間接的に冷却することが可能になる。

特に、精穀ロール部１３内腔に空気通路２２ａを形成しているから、精白室１５内への直接の送風を行わずに、搗精ロール部１３の内腔から間接的に精白室１５内の米粒を冷却することができる。これにより、風路構造を簡略化してコストを低減化するとともに、従来のように精白筒の外側に風路を形成していないから、精白筒の重量が増加するおそれもなくなった。

本発明は無孔の精白筒を有する酒造用の竪型研削式精米機に適用することができる。

１ 竪型研削式精米機
２ 精米部
３ 貯留タンク部
４ 万石部
５ 揚穀部
６ 制御部
７ 精米部基台
８ 揚穀部基台
９ 上部作業台
１０ 下部作業台
１１ 機台
１２ 竪軸
１３ 搗精ロール部
１４ 精白筒部
１５ 精白室
１６ 圧力調整部
１７ 筒軸
１８ 上部軸受
１９ 下部軸受
２０ 駆動プーリ
２１ ロール受台
２２ 台金
２３ 押さえ部材
２４ 締め付けボルト
２６ 凸状環部
２７ 米粒載置部
２８ ボス部
２９ アーム
３０ 空気流通口
３９ 供給口
４０ 凸部
４１ 止め部材
４２ 二次空気取入口
４３ 空気吐出口
４４ 天板
４５ 排出口
４６ 連通管
４７ 吸引ファン
４８ 上部精白筒部
４９ 下部精白筒部
５０ 温度センサ
５１ 排出口
５２ 排出樋
５３ 抵抗板
５４ 連絡ダクト
５６ 攪拌翼
６０ 冷却フィン

Claims (6)

1. 精白筒内に回転自在に内装される中空円筒状の精穀ロールであって、該精穀ロールは外周面に超砥粒層を有する台金から形成される一方、該台金の内周面には、該台金のかさ比重よりも小さいかさ比重で形成された冷却フィンが埋設されていることを特徴とする精穀ロール。
2. 前記台金は、２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の厚みの金属製の厚肉体である請求項１記載の精穀ロール。
3. 前記冷却フィンは、発泡金属製であり、前記台金の内周面から外周面に向けて該台金の厚みの略２分の１〜略３分の１の深さの位置に埋設されてなる請求項１又は２記載の精穀ロール。
4. 前記冷却フィンがリング状又は半円状に形成されていて、該冷却フィンが前記台金の内周面に対し水平方向に、かつ、多段状に複数埋設されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の精穀ロール。
5. 前記冷却フィンが長尺板状に形成されていて、該冷却フィンが前記台金の内周面に対し鉛直方向に、かつ、円周方向に複数埋設されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の精穀ロール。
6. 立設した無孔の精白筒内に精穀ロールを回転自在に内装するとともに、該精穀ロールと前記精白筒内との間隙を精白室に形成し、該精白室に連通する供給口と排出口とを設けた竪型研削式の精穀機であって、前記精白筒内には、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の精穀ロールを回転可能に設けたことを特徴とする精穀機。

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