| 【発明の名称】 |
原料材混合攪拌装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山本 惣一
【氏名】吉岡 政利
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| 【要約】 |
【課題】多量の粉塵が発生する条件下においても、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌して排出することができる原料材混合攪拌装置を得る。
【解決手段】所定量の籾殻と芯鞘型繊維及び他の添加材水溶液を混合攪拌する原料材混合攪拌装置のホッパを支持する支軸３６には回転板３７が取り付けられており、さらに、発光部４３及び受光部４５から成る位置検出センサ４１が配置されている。これにより、回転板３７すなわちホッパの上下反転位置を検出して回転位置制御を行なうことができる。さらに、回転板３７には、位置検出センサ４１の発光部４３及び受光部４５に対応してブラシ４７が取り付けられており、回転板３７の回転に伴って自動的に発光部４３及び受光部４５を除塵（清掃）することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上部が開口し前記上部開口から投入された原料材を収容する本体と、前記上部開口を閉鎖可能な蓋体と、前記本体内に収容された前記原料材を攪拌する攪拌スクリューと、を有し、前記攪拌スクリューの軸線に直交する支軸周りに上下反転可能に設けられたホッパと、前記ホッパへ前記籾殻を搬送供給する籾殻供給手段と、前記ホッパへ前記芯鞘型繊維を搬送供給する繊維供給手段と、を備え、所定量の籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置であって、前記ホッパの前記支軸と同軸的に取り付けられて一体回転する回転板と、発光部及び受光部から成り、前記回転板の回転位置を検出する非接触型の位置検出センサと、前記回転板に取り付けられ、前記回転板の回転に伴って前記位置検出センサの前記発光部及び受光部に接触することで除塵する除塵部材と、を備えたことを特徴とする原料材混合攪拌装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば育苗用培土の原料材、特に基材としての籾殻と結合剤としての芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、水稲等の作物の苗を苗床によって育苗することが行われており、さらに、この苗床の床土としては一般的に土壌培土が用いられていた。ところが、このような土壌培土は、良質（均質）の床土が比較的高価で入手が困難であったり、重く運搬性等が悪かった。そこで、このような土壌培土に代わる床土（培土）として、割れたり崩れることがなく取扱いが容易な育苗用培土、及びこの育苗用培土を安価でかつ量産することができる培土製造装置を既に本出願人が提案している（一例として、特願平１０−１８４８９３号）。
【０００３】前記提案した育苗用培土は、基材としての籾殻と結合剤としての芯鞘型繊維とを混合攪拌し、この混合攪拌した籾殻及び芯鞘型繊維を加熱圧縮成形して得られる。この育苗用培土は、屈曲性及び保水性に富んでおり、割れたり欠け難く、運搬中に形が崩れることがなく、その取扱いも容易になる。
【０００４】また、このような育苗用培土を製造するために前記提案した培土製造装置では、上下一対のベルトコンベヤを備えている。この培土製造装置によれば、籾殻と芯鞘型繊維とを攪拌混合した原料材が層状となり上下一対のベルトコンベヤによって挟持されながら搬送され、この搬送の途中において加熱圧縮成形されて所謂マット状の育苗用培土が得られる。したがって、一連の作業を順次連続して自動的に実施することができ、大幅に作業効率が向上し、前述の如き育苗用培土を安価でかつ量産することができる。
【０００５】ところで、前記培土製造装置は、前述の如く一連の作業を順次連続して自動的に実施して前述の如き育苗用培土を安価でかつ量産することができるが、この培土製造装置に供給する原料材は、培土製造装置に供給する時点で既に好適に（充分に）混合攪拌されていなければならず、また、その混合割合も設定された最適値（最適量）でなければならない。特に、籾殻と芯鞘型繊維とから成る原料材は、適切に（充分に）混合攪拌しなければ、芯鞘型繊維が複雑で細かい網状になって籾殻と絡み合った状態となり難く、また、その混合割合が最適値（最適量）でなければ良好な（良質な）籾殻成形物を得ることができない。
【０００６】しかも、このような混合攪拌された原料材は、培土製造装置の処理能力に対応した必要量（多量）を効率良く準備しなければならない。
【０００７】そこで、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができる原料材混合攪拌装置を既に本出願人が提案している（一例として、特願平１１−１９４０２７号）。
【０００８】前記提案した原料材混合攪拌装置では、本体と蓋体と攪拌スクリューとを有するホッパを備えている。この原料材混合攪拌装置によれば、籾殻と芯鞘型繊維とがホッパの本体の上部開口から投入されて本体内に収容される。次いで、本体の上部開口が蓋体によって閉鎖される。さらにこの状態で、攪拌スクリューが駆動することにより、本体内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。
【０００９】本体内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、ホッパが、攪拌スクリューの軸線に直交する支軸周りに上下反転され、上部開口が下方へ向けられる。ここで、本体の上部開口が蓋体によって開放され、本体内の混合攪拌された後の前記原料材が外部に排出される。
【００１０】このように、前記原料材混合攪拌装置では、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を効率良く混合攪拌することができ、しかも効率良く排出することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の如く各原料材が混合攪拌された後にはホッパが支軸周りに上下反転され、混合攪拌された後の前記原料材が外部に排出されるが、このようにホッパを反転制御するために、非接触型の位置検出センサ（所謂、フォトセンサ）を適用している。しかしながら、このように単にフォトセンサを設けた構成では、多量の籾殻や芯鞘型繊維を取り扱うことに起因する粉塵がフォトセンサの検出部に付着し、最悪の場合にはホッパの反転位置を検出することができず、その制御が不能になる可能性もあった。
【００１２】本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、多量の粉塵が発生する条件下においても、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌して排出することができる原料材混合攪拌装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の原料材混合攪拌装置は、上部が開口し前記上部開口から投入された原料材を収容する本体と、前記上部開口を閉鎖可能な蓋体と、前記本体内に収容された前記原料材を攪拌する攪拌スクリューと、を有し、前記攪拌スクリューの軸線に直交する支軸周りに上下反転可能に設けられたホッパと、前記ホッパへ前記籾殻を搬送供給する籾殻供給手段と、前記ホッパへ前記芯鞘型繊維を搬送供給する繊維供給手段と、を備え、所定量の籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置であって、前記ホッパの前記支軸と同軸的に取り付けられて一体回転する回転板と、発光部及び受光部から成り、前記回転板の回転位置を検出する非接触型の位置検出センサと、前記回転板に取り付けられ、前記回転板の回転に伴って前記位置検出センサの前記発光部及び受光部に接触することで除塵する除塵部材と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】ここで、請求項１記載の原料材混合攪拌装置は、原料材として籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌するものであり、さらに、この原料材を加熱圧縮成形することによって籾殻成形物（育苗用培土）が製造される。この育苗用培土は、スポンジのように腰が強くて屈曲性及び保水性に富んでおり、割れたり欠け難く、運搬中に形が崩れることがない。また、育苗のために灌水しても形が崩れることがなく、その取扱いも容易になる。
【００１５】そこで、このような育苗用培土を製造するために、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、本体と蓋体と攪拌スクリューとを有するホッパを備えている。この原料材混合攪拌装置によれば、籾殻供給手段及び繊維供給手段によってそれぞれ籾殻と芯鞘型繊維とがホッパの本体の上部開口から投入されて本体内に収容される。次いで、本体の上部開口が蓋体によって閉鎖される。さらにこの状態で、攪拌スクリューが駆動することにより、本体内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。
【００１６】本体内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、ホッパが、攪拌スクリューの軸線に直交する支軸周りに上下反転され、上部開口が下方へ向けられる。次いで、本体の上部開口が蓋体によって開放され、本体内の混合攪拌された後の前記原料材が外部に排出される。
【００１７】この場合、ホッパにはこれと一体に回転する回転板が取り付けられており、発光部及び受光部から成る非接触型の位置検出センサによってこの回転板の回転位置すなわちホッパの回転位置（上下反転位置）が検出され、これに基づいてホッパの反転制御を行なうことができる。
【００１８】またここで、前記回転板には除塵部材が取り付けられており、この除塵部材が回転板の回転に伴って位置検出センサの発光部及び受光部に接触してこれを除塵（清掃）する。したがって、籾殻や芯鞘型繊維を取り扱うことに起因する多量の粉塵が発生する条件下においても、位置検出センサによって確実にホッパの反転位置を検出することができ、その制御が不能になることがない。
【００１９】このように、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、多量の粉塵が発生する条件下においても、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも効率良く排出することができる。
【００２０】なお、前述した請求項１における芯鞘型繊維としては、例えば、芯鞘型ポリエステル（ユニチカ製）やビオノーレ（昭和高分子（株）製）を用いることができる。また、籾殻は、圧縮粉砕した籾殻を用いることが好ましい。
【００２１】さらに、籾殻と芯鞘型繊維の混合割合としては、例えば、籾殻が６００ｇの場合に芯鞘型繊維を１５ｇとすると良いが、この混合割合は、適宜変更可能である。
【００２２】また、他の添加材として、育苗用肥料や吸水性を良くするための界面活性剤を併せて混合攪拌してもよい。
【００２３】なお、育苗用肥料としては、中期育成用肥料（例えば、商標：ロングＭ１００）、良質土壌菌繁殖用剤（例えば、ゼオライト）、初期育成用肥料（例えば、硫加燐安）、健苗育成剤（例えば、商標：ＦＴＥ）、ＰＨ調整剤兼用の発芽抑制物質除去剤（例えば、クエン酸）、等が含まれる。
【００２４】さらに、籾殻と芯鞘型繊維、及び各育苗用肥料の混合割合としては、例えば、籾殻が６００ｇの場合に、芯鞘型繊維を１５ｇ、中期育成用肥料を６０ｇ、良質土壌菌繁殖用剤を６ｇ、初期育成用肥料を７ｇ、健苗育成剤を０．３６ｇ、発芽抑制物質除去剤を１．２ｇとすると良いが、この混合割合は適宜変更可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】図４には本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０が適用されて製造された育苗用培土１０の外観斜視図が示されている。
【００２６】この育苗用培土１０は、培土基材としての籾殻１２と、結合剤としての芯鞘型繊維１４、及び他の添加材としての複数の育苗用肥料１６を含んで構成されており、本実施の形態においては、例えば育苗箱に入るように、縦寸法２８ｃｍ、横寸法５８ｃｍ、厚さ寸法２ｃｍのマット形状に成形されている。ここで、以下に育苗用培土１０の各構成材の種類及び含有量の一例を示す。
【００２７】
籾殻 ：６００ｇ 芯鞘型繊維（芯鞘型ポリエステル：ユニチカ製） ： １５ｇ 中期育成用肥料（商標：ロングＭ１００） ： ６０ｇ 良質土壌菌繁殖用剤（ゼオライト） ： ６ｇ 初期育成用肥料（硫加燐安） ： ７ｇ 健苗育成剤（商標：ＦＴＥ） ： ０．３６ｇ 発芽抑制物質除去剤（クエン酸） ： １．２ｇ【００２８】前記の芯鞘型繊維１４として用いた芯鞘型ポリエステル（ユニチカ製）は、芯部１４Ａ及び鞘部１４Ｂ（図５に概略的に図示）によって構成されており、鞘部１４Ｂは１１０℃で軟化し、芯部１４Ａは２５０℃で軟化する。また、芯鞘型繊維１４としては、例えば、ビオノーレ（昭和高分子（株）製）を用いることができる。この場合には、鞘部１４Ｂは９０℃で軟化し、芯部１４Ａは１１５℃で軟化する。実際に使用される芯鞘型繊維１４は、短く裁断された状態のものであって、所定温度で加熱されることにより鞘部１４Ｂ同士が溶着し合い、複雑で細かい網状になって籾殻１２と絡み合うものである。
【００２９】なお、前記籾殻１２や芯鞘型繊維１４及び複数の育苗用肥料１６の混合割合は、適宜変更可能である。
【００３０】次に、この育苗用培土１０を製造するための本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０について説明する。
【００３１】図１には、原料材混合攪拌装置２０の全体構成が正面図にて示されている。
【００３２】この原料材混合攪拌装置２０は、傾斜した状態で静止するホッパ２２を備えている。図２に示す如く、ホッパ２２は、上部が開口した樽状の本体２４を有しており、その上部開口に蓋体２６が取り付けられている。この蓋体２６は、エアシリンダ２８によって傾斜方向に作動されて本体２４の傾斜方向上部の開口を閉鎖可能にしてある。さらに、本体２４内には攪拌スクリュー３０が設けられている。この攪拌スクリュー３０は、シャフト３２周りに螺旋羽根３４が固着された構成となっており、回転することで本体２４内に収容された前記各原料材を下から上へ押し上げるようにして混合攪拌することができるようになっている。
【００３３】また、ホッパ２２の本体２４は、攪拌スクリュー３０のシャフト３２に直交して設けられた支軸３６によって支持フレーム３８に上下反転可能に取り付けられている。さらに、支軸３６には反転モータ４０が接続されている。すなわち、ホッパ２２の本体２４は、反転モータ４０の駆動によって、支軸３６周りに１８０度回転して上下反転し、上部開口が下方へ向いた状態とすることができるように構成されている。
【００３４】またここで、図３に示す如く、ホッパ２２の本体２４を支持する支軸３６には、回転板３７が同軸的に取り付けられており、常にホッパ２２の本体２４と一体回転するようになっている。この回転板３７には、周縁部分に切欠部３９が形成されている。さらに、回転板３７の近傍には、位置検出センサ４１が配置されている。この位置検出センサ４１は発光部４３及び受光部４５から成る非接触型のセンサとされており、発光部４３と受光部４５との間に回転板３７の周縁部分が対向して位置するように配置されている。これにより、回転板３７の切欠部３９の存在を検出することができ、結果的に回転板３７の回転位置すなわちホッパ２２の本体２４の回転位置を検出することができる。
【００３５】さらに、前記回転板３７には、除塵部材としてのブラシ４７が取り付けられている。このブラシ４７は、例えばフェルト製の刷毛とされており、回転板３７の両側（発光部４３の側及び受光部４５の側）に延出されている。しかも、回転板３７の回転に伴うこのブラシ４７の移動軌跡上に、前述した位置検出センサ４１の発光部４３及び受光部４５が位置するように、各部の配置寸法等が設定されている。これにより、回転板３７の回転に伴ってブラシ４７が位置検出センサ４１の発光部４３及び受光部４５に接触してこれを除塵（清掃）することができる構成となっている。
【００３６】以上の構成のホッパ２２は、支持フレーム３８が、計量秤としてのロードセル４２上に載置されている。したがって、ホッパ２２（本体２４）内に収容されたえ前記原料材の収容量(重量）を計量し、各原料材の混合割合を所定量に設定することができる構成である。
【００３７】また、ホッパ２２（本体２４）の直下には、支持フレーム３８やロードセル４２とは無関係に（接触せず自立した状態で）、排出ベルトコンベヤ４４が配置されている。この排出ベルトコンベヤ４４は、前述の如くホッパ２２の本体２４が支軸３６周りに回転して上下反転し、上部開口が下方へ向いた状態となった際に、本体２４内から落下する前記原料材を受け止めて、所定個所へ搬送することができるようになっている。
【００３８】一方、ホッパ２２の側方には、籾殻供給手段を構成する籾殻タンク４６が配置されている。籾殻タンク４６は、前記培土基材としての籾殻１２を収容している。さらに、この籾殻タンク４６は、籾殻供給手段を構成するスクリューコンベヤ４８によって、ホッパ２２の本体２４の上部開口と接続されている。これにより、籾殻タンク４６内の籾殻１２を、スクリューコンベヤ４８によってホッパ２２の本体２４内へ順次供給することができる。
【００３９】また、ホッパ２２の直上には、繊維供給手段を構成する繊維タンク５０が配置されている。繊維タンク５０は、前記結合剤としての芯鞘型繊維１４を短く裁断した状態で収容しており、下部開口にはベルトコンベヤ５２を備えている。このベルトコンベヤ５２は、計量秤５３付きのベルトコンベヤ５４を介してホッパ２２の本体２４の上部開口と接続されている。これにより、繊維タンク５０内の芯鞘型繊維１４を、所定量に計量してホッパ２２の本体２４内へ順次供給することができる。
【００４０】さらに、ホッパ２２の側方には、添加材供給手段を構成する水溶液タンク５６が配置されている。水溶液タンク５６は、前記他の添加材としての複数の育苗用肥料１６の水溶液を収容している。この水溶液タンク５６は、パイプ６０を介してポンプ５８、流量計６２及び電磁弁６３に接続されており、さらに、電磁弁６３は、ホッパ２２の本体２４に取り付けられた噴霧ノズル６４に可撓性のパイプ６１を介して接続されている。これにより、水溶液タンク５６内の育苗用肥料１６の水溶液を、所定量に計量してホッパ２２の本体２４内へ供給することができる。
【００４１】次に、本実施の形態の作用を前述した育苗用培土１０の製造手順と共に説明する。
【００４２】前述の如き構成の原料材混合攪拌装置２０によれば、籾殻タンク４６に収容された籾殻１２がスクリューコンベヤ４８によってホッパ２２の本体２４内へ順次供給される。また、繊維タンク５０からは、収容された芯鞘型繊維１４が、ベルトコンベヤ５２及び計量秤５３付きのベルトコンベヤ５４を介してホッパ２２の本体２４内へ順次供給される。
【００４３】ここで、ホッパ２２は、その支持フレーム３８がロードセル４２上に載置されているため、籾殻１２の供給量を適切に設定することができる。また、芯鞘型繊維１４は計量秤５３によって計量して供給されるため、極軽量のこのような芯鞘型繊維１４を正確に計量して供給することができる。
【００４４】次いで、エアシリンダ２８が作動して本体２４の上部開口が蓋体２６によって閉鎖される。さらにこの状態で、攪拌スクリュー３０が駆動することにより、本体２４内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。その後、複数の育苗用肥料１６の水溶液が水溶液タンク５６からポンプ５８、流量計６２及び電磁弁６３を介して送り込まれ、噴霧ノズル６４からホッパ２２の本体２４内へ供給され、混合攪拌されている原料材に噴霧される。
【００４５】この場合、育苗用肥料１６の水溶液は、流量計６２によって計量されて供給されるため、この育苗用肥料１６の水溶液も正確に計量して供給することができる。なお、電磁弁６３は流量計６２からの信号によって開閉制御される。
【００４６】これにより、芯部１４Ａと鞘部１４Ｂから成る芯鞘型繊維１４は、籾殻１２及び各育苗用肥料１６の水溶液と共に攪拌混合されることにより、複雑で細かい網状になって籾殻１２と絡み合うと共に、育苗用肥料１６の水溶液が籾殻１２の隅々まで満遍なく付着する。
【００４７】次いで、本体２４内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、反転モータ４０が駆動してホッパ２２の本体２４が支軸３６周りに１８０度上下反転され、上部開口が下方へ向けられる。さらに、エアシリンダ２８の作動により蓋体２６が移動されて本体２４の上部開口が開放され、本体２４内の混合攪拌された後の前記原料材が上部開口から外部に排出される。さらに、排出された原料材は、排出ベルトコンベヤ４４によって受け止められて、所定個所へ搬送集積される。
【００４８】ここで、前述の如く本体２４内に収容された各原料材が混合攪拌された後にホッパ２２の本体２４が支軸３６周りに上下反転される際には、本体２４の上下反転位置は位置検出センサ４１によって検出されて制御される。すなわち、ホッパ２２の本体２４にはこれと一体に回転する回転板３７が取り付けられており、発光部４３及び受光部４５から成る非接触型の位置検出センサ４１によってこの回転板３７の回転位置すなわちホッパ２２の本体２４の回転位置（上下反転位置）が検出され、これに基づいてホッパ２２の本体２４の反転制御を行なうことができる。
【００４９】またここで、前記回転板３７にはブラシ４７が取り付けられており、このブラシ４７が回転板３７の回転に伴って位置検出センサ４１の発光部４３及び受光部４５に接触してこれを除塵（清掃）する。したがって、籾殻１２や芯鞘型繊維１４を取り扱うことに起因する多量の粉塵が発生する条件下においても、位置検出センサ４１によって確実にホッパ２２の本体２４の反転位置を検出することができ、その制御が不能になることがない。
【００５０】また特に、前述の如く位置検出センサ４１の発光部４３及び受光部４５を除塵（清掃）するブラシ４７は、回転板３７に取り付けられて回転板３７の回転に伴って自動的に発光部４３及び受光部４５を除塵（清掃）するため、例えば発光部４３及び受光部４５を除塵（清掃）するためにその都度取り外す必要がなく、また、他の特別な清掃具を用いて作業者が煩雑なクリーニング作業を行なう必要もなくなり、極めて効率的になる。
【００５１】このように、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び他の育苗用肥料１６の水溶液から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができる。またしかも、多量の粉塵が発生する条件下においても、位置検出センサ４１によって確実にホッパ２２の本体２４の反転位置を検出して制御することができ、効率良く排出することができる。
【００５２】以上により混合攪拌された原料材（籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び育苗用肥料１６）は、圧縮成形装置によって、加熱されながら圧縮成形される。このようにして加熱圧縮成形することで、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが軟化して溶着し合い、網状になって籾殻１２と絡み合う。さらに、加熱圧縮成形された原料材（籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び育苗用肥料１６）は、直ちに冷却圧縮成形される。これにより、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが網状になって籾殻１２と絡み合った状態のままで固化され、所謂マット状の育苗用培土１０が完成する。
【００５３】このようにして完成した育苗用培土１０は、図５に模式的に示す如く、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが軟化して溶着し合い、網状になって籾殻１２と絡み合い結合された状態に成形され、これにより、所謂スポンジのような屈曲性及び保水性のある育苗用培土１０が得られる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る原料材混合攪拌装置は、多量の粉塵が発生する条件下においても、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌して排出することができるという優れた効果を有している。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１４４８９８
【氏名又は名称】株式会社山本製作所
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| 【出願日】 |
平成１３年１月１６日（２００１．１．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２０９４３８（Ｐ２００２−２０９４３８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年７月３０日（２００２．７．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−７７３６（Ｐ２００１−７７３６） |
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