JP2007155147A - 穀物乾燥装置における乾燥制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数基の乾燥機のうちいずれかにエラーが発生した際においても乾燥作業を中断せず正常に継続することができる穀物乾燥装置における乾燥制御方法を提供する。
【解決手段】 複数基の乾燥機を備えている。初段乾燥機の穀物搬入口から被乾燥穀物を張り込み、被乾燥穀物を初段乾燥機から最終段乾燥機に至る順次継送工程で所定の仕上がり水分値まで乾燥する。最終段乾燥機の穀物搬出口から仕上がり乾燥穀物を搬出するように構成されている。複数基の乾燥機のうちのいずれかの乾燥機にエラーが生じた際に、エラーを生じた乾燥機を除いた乾燥機により被乾燥穀物の順次継送工程に変更して、被乾燥穀物を仕上がり水分値まで乾燥する。各乾燥機において被乾燥穀物の搬送系または燃焼・センサ系の異常をそれぞれ乾燥機のエラーとして検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数基の乾燥機を備え、初段乾燥機の穀物搬入口から被乾燥穀物を張り込み、被乾燥穀物を初段乾燥機から最終段乾燥機に至る順次継送工程で所定の仕上がり水分値まで乾燥し、最終段乾燥機の穀物搬出口から仕上がり乾燥穀物を搬出するように構成された穀物乾燥装置における乾燥制御方法に関するものである。

大規模な穀物乾燥装置においては、その規模に応じて数基から１０数基の乾燥機を設備しており、各乾燥機に対しては被乾燥穀物の投入ラインや搬出ラインを設けてあり、これら複数基の乾燥機は、被乾燥穀物の張り込みから乾燥仕上げまでの工程において穀物乾燥機相互の連携はなく、被乾燥穀物の張り込みから乾燥仕上げに至るまで各別に稼働するものである。

これら穀物乾燥装置については、特開平６−１７４３７０号公報、特開平６−２２１７５６号公報、特開２００１−１１６４５２公報、特開２００２−９８４７８公報等にその態様が開示されている。また、乾燥終了にともなって自動的に乾燥穀物を自動的に排出する穀物乾燥機の制御装置は、特開平１１−１３２６５８号公報に開示されている。

なお、被乾燥穀物の張り込みから乾燥仕上がり穀物の搬出に至る工程を間断なく連続処理する連続穀物乾燥方法およびその装置については、特開２００５−２０７７１３公報によって紹介されている。
特開平６−１７４３７０号公報 特開平６−２２１７５６号公報 特開２００１−１１６４５２公報 特開２００２−９８４７８公報 特開平１１−１３２６５８号公報 特開２００５−２０７７１３公報

前掲の特許文献１ないし５において紹介されているように、従来の大規模な穀物乾燥装置においては、複数基の穀物乾燥機ごとに被乾燥穀物の投入ラインおよび搬出ラインを必要とするので処理量からみた規模が大掛かりなものとなり、また、複数基の穀物乾燥機を各別に制御するところから、被乾燥穀物の張り込みから乾燥仕上げまでの工程管理が煩雑で施設の管理運営上の問題としてその改善が要望されていた。

本発明は、この種の穀物乾燥装置における上述のような課題を解決するものであって、複数基の穀物乾燥機を備えた大規模な施設であっても、複数基の穀物乾燥機を被乾燥穀物の流れからみて直列的に稼働することにより、被乾燥穀物の張り込みから乾燥仕上がり穀物の搬出に至る工程を連続処理することができるとともに、複数基の乾燥機のうちいずれかにエラーが発生した際においても乾燥作業を中断せず正常に継続することができる穀物乾燥装置における乾燥制御方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため本発明は、請求項１ないし５に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法を提供する。すなわち、請求項１に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法は、複数基の乾燥機を備え、初段乾燥機の穀物搬入口から被乾燥穀物を張り込み、被乾燥穀物を初段乾燥機から最終段乾燥機に至る順次継送工程で所定の仕上がり水分値まで乾燥し、最終段乾燥機の穀物搬出口から仕上がり乾燥穀物を搬出するように構成された穀物乾燥装置において、複数基の乾燥機のうちのいずれかの乾燥機にエラーが生じた際に、エラーを生じた乾燥機を除いた乾燥機により被乾燥穀物の順次継送工程に変更し、被乾燥穀物を仕上がり水分値まで乾燥することを特徴とするものである。

請求項２に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法は、請求項１の手段であって、各乾燥機において被乾燥穀物の搬送系または燃焼・センサ系の異常をそれぞれ乾燥機のエラーとして検出することを特徴とするものである。

請求項３に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法は、請求項２の手段であって、各乾燥機において搬送系の異常を乾燥機のエラーとして検出したときは、その乾燥機の運転を停止して待機状態とすることを特徴とする請求項２記載の穀物乾燥装置における乾燥制御方法。

請求項４に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法は、請求項２の手段であって、各乾燥機において燃焼・センサ系の異常を乾燥機のエラーとして検出したときは、その乾燥機の運転を停止した後、次段乾燥機が空くのを待ってエラー乾燥機の被乾燥穀物を次段乾燥機に継送して乾燥処理することを特徴とするものである。

請求項５に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法は、請求項１、２または３の手段であって、各乾燥機の乾燥能力を、エラー乾燥機を除いた稼働可能な乾燥機の台数に応じて全体の乾燥機による乾燥能力を維持するように調整することを特徴とするものである。

本発明に係る穀物乾燥装置における乾燥制御方法によれば、複数基の穀物乾燥機を備えた大規模な施設であっても、複数基の穀物乾燥機を被乾燥穀物の流れからみて直列的に稼働することにより、被乾燥穀物の張り込みから乾燥仕上がり穀物の搬出に至る工程を連続処理することができるとともに、複数基の乾燥機のうちいずれかにエラーが発生した際においても乾燥作業を中断せず正常に継続することができる。

図１は本発明に係る乾燥制御方法を実施する穀物乾燥装置の一例を示す説明図、図２は図１の各乾燥機を示す破断斜視図、図３は各乾燥機の乾燥制御形態図、図４は図１の穀物乾燥装置の通常運転状態を示す説明図、図５は１基の乾燥機に燃焼・センサ系にエラーが発生した際の運転状態を示す説明図、図６は燃焼・センサ系にエラーが発生したときの制御状態を示す説明図、図７は搬送系にエラーが発生した際の運転状態を示す説明図、図８は各乾燥機における作動を示すフローチャートである。

図１に示すように、本発明に係る乾燥制御方法を実施する穀物乾燥装置は、乾燥機１を複数台（１号機、２号機、３号機、４号機・・・ｘ号機）を直列に配置し、それぞれの乾燥機１に被乾燥穀物を搬入および搬出を行うための搬送機２が設けられている。搬送機２はフローコンベアやベルトコンベアであり、それぞれの乾燥機１に対応して被乾燥穀物を搬入するためのシャッタ６が備えられ、搬送機２の搬送始端には被乾燥穀物を投入するための昇降機３が繋がれている。

図２に示すように、乾燥機１は下部の集穀室４とその上方に乾燥部５、貯留部７を重ねて構成し、集穀室４で集めた被乾燥穀物を昇降機８で再度貯留部７に揚穀し、上方から流下する間に乾燥部５で通風して穀物の水分を除去する構成となっている。そして貯留部７には下限センサ２３と上限センサ２４を備え、さらに貯留部７の中間部に中間センサ２２を備えている。昇降機８の排出口には振分シャッタ９を備えており、この振分シャッタ９によって被乾燥穀物を乾燥機１内を循環させる経路と、搬送機２に排出する経路に分けることができるようにしてある。

乾燥機１の集穀室４には被乾燥穀物に通風を行うための送風機１０と、灯油等の燃焼によって熱風を発生させるバーナ１２とを備えており、その外気の吸引口１３には送風機１０の風量の低下を判断するための風圧センサ１４と、バーナ１２の炎を感知するための炎感知センサ１５と、バーナ１２が回転していることを感知する回転センサ１９が備えられており、集穀室４の末端側には被乾燥穀物が滞留していることを感知する循環センサ１８が設けられている。乾燥部５には、被乾燥穀物が流下する部位に穀温センサ１６が、バーナ１２の燃焼風と外気を混合した乾燥風の温度を測定する熱風温センサ１７が、乾燥風が穀層を通過しない位置にそれぞれ設けられている。貯留部７の上板には、搬送モータ２０が備えられている。この搬送モータ２０は、乾燥機１の上部スクリュー１１と昇降機８と集穀室４の下部スクリュー２５を駆動するものである。さらに、昇降機８には水分計２１が備えられている。

なお、図示してはいないが、個々の乾燥機には制御盤が備えられ、その制御盤には外気温センサや感震センサが備えられているとともに、前記穀温センサ１６、熱風温センサ１７、水分計２１等のセンサや計器類が接続されていて、各乾燥機ごとに設定の水分値まで、穀温、熱風温等を制御しながら乾燥が行われるようになっている。

各乾燥機１は個別に間隔をおいて配置されているか、またはそれぞれの乾燥機内部を縦方向の仕切り板によって隔てられ、各々が個別に乾燥運転を可能とする連結した構成であってもよい。

各乾燥機１には、配置された乾燥機の台数によってそれぞれの乾燥する範囲の水分が設定されている。例えば図４に示すように乾燥機１が５台配置された場合には、初期穀物水分３０％であり、乾燥仕上がり水分を１５％とする場合、乾燥する水分は１５％であって、１号機（初段乾燥機）の乾燥水分は３０〜２７％、２号機の乾燥水分は２７〜２４％、３号機の乾燥水分は２４〜２１％、４号機の乾燥水分は２１〜１８％、５号機（最終段乾燥機）の乾燥水分は１８〜１５％と均等に割り振られて設定されるものであって、１号機に投入された被乾燥穀物の水分を水分計２１で検出した値を設置された乾燥機の台数で割り振る構成であってもよい。

昇降機３に投入された被乾燥穀物は搬送機２から複数基の乾燥機１の１号機に投入される。１号機の下限センサ２３を超え、中間センサ２２を超えたところから１号機の乾燥運転が開始されるとともに、上限センサ２４が感知するまで被乾燥穀物は投入される。１号機においては被乾燥穀物の循環乾燥を繰り返されるが、１号機の水分計２１の動作によって１号機の乾燥終了水分に達したときは、昇降機８に備えられた振分シャッタ９を排出方向に切替えて搬送機２に穀物を排出し、乾燥機１の２号機に穀物の継送を行う。そして２号機の下限センサ２３を超え、中間センサ２２に被乾燥穀物が達したならば、２号機が乾燥運転を開始する。１号機の被乾燥穀物が全て２号機に継送されたならば、１号機は再び昇降機３から投入される被乾燥穀物を上限センサ２４が感知するまで、すなわち定められた量の一回分の被乾燥穀物が投入され、１号機の乾燥終了水分値まで乾燥が行われる。

一方、２号機が循環乾燥運転を継続し、２号機の乾燥終了水分値を水分計２１が検出すると、２号機からの被乾燥穀物は３号機に継送される。同様に２号機から３号機、３号機から４号機。４号機から５号機において被乾燥穀物が順次継送され、各段においてそれぞれ乾燥終了水分値まで乾燥され、最終段の５号機から仕上がり水分まで乾燥されて機外に搬出される。

ところで、このような乾燥作業工程において複数基の乾燥機１のいずれかにエラーが発生した場合、例えば、乾燥機１の２号機に乾燥中のエラーが発生した場合には、エラー発生の箇所により図３に示す対応を行う。
すなわち、以下の燃焼・センサ系のエラー
水分計異常 水分値の異常若しくは、モータの負荷
バーナ異常 バーナモータの回転信号異常
異常消化 炎感知センサによる信号無、炎感知センサ異常
熱風温センサ異常 設定範囲外の数値、センサ異常
穀温センサ異常 設定範囲外の数値、センサ異常
風圧センサ異常 風圧の減少、センサ異常
外気温センサ異常 センサ異常
が発生した場合、乾燥機１の２号機は通風の循環運転を継続したまま直ちに乾燥循環のバーナ燃焼による乾燥作動を停止し、３号機の下限センサ２３による排出完了信号を受けてから、２号機の振分シャッタ９を排出方向に切替えて搬送機２により３号機に２号機の被乾燥穀物を投入する。一方、１号機の被乾燥穀物はその仕上がり水分に達しても２号機に投入作業を行わずに停止して待機するとともに、３号機の乾燥終了による排出完了信号を受けてから、１号機の被乾燥穀物を２号機を飛ばして３号機に投入する。

また、以下の搬送系のエラーが発生した場合、
送風機モータ過負荷
搬送機モータ過負荷
繰出しモータ過負荷
循環センサ異常 穀物の循環不良、センサ異常
が２号機に発生した場合、２号機は直ちに運転を停止して待機状態に入るが、３号機の下限センサ２３による排出完了信号を受けると、１号機からの被乾燥穀物を１号機の乾燥水分に達した後、１号機から３号機に搬送機２を介して被乾燥穀物を投入するが、２号機は完全停止したままエラー箇所が復帰するまで、２号機内の被乾燥穀物はそのまま待機させる。

なお、燃焼・センサ系のエラーが発生した直後の場合には、図５に示すように、２号機が燃焼・センサ系のエラーで乾燥を停止し、２号機内の被乾燥穀物を３号機に継送して乾燥を継続するが、例えば２号機の被乾燥穀物水分が投入直後の２７％でエラーが発生したときは、５号機の仕上がり水分が１５％とすると、３号機以下の乾燥機の台数が３台であるので、
（２７％−１５％）／３台＝４％
と３号機からの乾燥機はそれぞれ４％を乾燥するように制御を変更するものである。

さらに、２号機内の被乾燥穀物を３号機に投入が終了した場合には、図６のように、初期水分値と５号機の乾燥終了水分値を乾燥機の台数（４台）で割り直した乾燥終了水分値を各乾燥機に振り直すように設定するが、エラーになった乾燥機（２号機）のエラーの修復にともなって、１〜５号機の乾燥完了水分値を図４に示す値に復元する。

駆動系のエラーにおける個々の乾燥機の乾燥水分値の設定については、エラーとなった乾燥機の穀物が次の工程の乾燥機（３号機）に排出されないので、図７に示すように、図６と同様に乾燥しようとする水分値を乾燥機の台数で割った値をそれぞれの乾燥機に割り振るようにするとよい。各乾燥機１の作動は図８に示すとおりである。

実施例１では、乾燥機ごとに張り込まれた被乾燥穀物を一つの移送単位として取り扱っているが、乾燥機１内の一定レベルに被乾燥穀物を常に滞留させ、移送水分と乾燥水分をそれぞれの乾燥機ごとに設定し、設定移送水分に貯留部７内の穀物水分が達したならば、次の乾燥機に投入し、乾燥機内の貯留部７の上限センサが感知するまで投入する乾燥方法であっても、エラーが発生した状態を感知して、実施例１のようにエラー乾燥機を回避することができる。

次に乾燥機１を５台連ねて乾燥システムを構成する場合を例示して以下を説明する。乾燥機１の１号機に昇降機３から搬送機２を経由して被乾燥穀物を投入し、１号機の中間センサ２２が作動したならば乾燥運転を開始したうえ、上限センサ２４が感知するまで被乾燥穀物を１号機に投入し続ける。１号機に投入した被乾燥穀物の初期水分を３０％とし、５号機の乾燥完了水分を１５％とした場合、１号機の移送水分を２７％、２号機の移送水分を２４％、３号機の移送水分を２１％、４号機の水分を１８％、５号機の乾燥水分を１５％としてそれぞれ設定する。

また、５号機以外の乾燥機に対して、後工程の乾燥機の上限センサの信号が無く、次の乾燥機に張り込みの余裕があり、さらにその乾燥機が移送水分に達している場合に、後工程乾燥機に上限センサが反応するまで投入を可能とするものである。さらに、中間センサ２２が反応している場合で、その乾燥機の移送水分に到達していない場合、その乾燥機は循環乾燥を繰り返して移送水分まで乾燥を行い、後工程の乾燥機の排出許可（上限センサの解除）があるまで熱風乾燥を、そして移送水分に達した後、通風循環を低時間実施してその後待ち状態で停止するように構成されている。

上記のように構成された乾燥システムも、実施例１のように、エラーとなった乾燥機（例えば２号機）のエラーの状態によって、燃焼・センサ系統であれば後工程に２号機内の被乾燥穀物を全て排出し、その排出が完了した後１号機から３号機のバイパス投入を行うように構成し、搬送系統のエラーであれば、直ちに１号機から３号機のバイパス投入を行うように構成を変えるものである。さらに、それぞれの乾燥機の移送水分値も、実施例１の乾燥水分のように、その値を正常に動作している乾燥機にそれぞれの乾燥水分（移送水分）値に変更して、それぞれの乾燥機が均一に水分乾燥を分担して、乾燥作業の偏りが発生しないようにするものである。

本発明に係る乾燥制御方法を実施する穀物乾燥装置の一例を示す説明図である。 図１の各乾燥機を示す破断斜視図である。 各乾燥機の乾燥制御形態図である。 図１の穀物乾燥装置の通常運転状態を示す説明図である。 燃焼・センサ系にエラーが発生した際の運転状態を示す説明図である。 燃焼・センサ系にエラーが発生したときの制御状態を示す説明図である。 搬送系にエラーが発生した際の運転状態を示す説明図である。 各乾燥機における作動を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 複数基の乾燥機（１〜ｘ号機）
２ 搬送機
３ 昇降機
４ 集穀室
５ 乾燥部
６ シャッタ
７ 貯留部
８ 昇降機
９ 振分シャッタ
１０ 送風機
１１ 上部スクリュー
１２ バーナ
１３ 吸引口
１４ 風圧センサ
１５ 炎感知センサ
１６ 穀温センサ
１７ 熱風温センサ
１８ 循環センサ
１９ 回転センサ
２０ 搬送モータ
２１ 水分計
２２ 中間センサ
２３ 下限センサ
２４ 上限センサ
２５ 下部スクリュー

Claims (5)

1. 複数基の乾燥機を備え、初段乾燥機の穀物搬入口から被乾燥穀物を張り込み、被乾燥穀物を初段乾燥機から最終段乾燥機に至る順次継送工程で所定の仕上がり水分値まで乾燥し、最終段乾燥機の穀物搬出口から仕上がり乾燥穀物を搬出するように構成された穀物乾燥装置において、
   複数基の乾燥機のうちのいずれかの乾燥機にエラーが生じた際に、エラーを生じた乾燥機を除いた乾燥機により被乾燥穀物の順次継送工程に変更し、被乾燥穀物を仕上がり水分値まで乾燥することを特徴とする穀物乾燥装置における乾燥制御方法。
2. 各乾燥機において被乾燥穀物の搬送系または燃焼・センサ系の異常をそれぞれ乾燥機のエラーとして検出することを特徴とする請求項１記載の穀物乾燥装置における乾燥制御方法。
3. 各乾燥機において搬送系の異常を乾燥機のエラーとして検出したときは、その乾燥機の運転を停止して待機状態とすることを特徴とする請求項２記載の穀物乾燥装置における乾燥制御方法。
4. 各乾燥機において燃焼・センサ系の異常を乾燥機のエラーとして検出したときは、その乾燥機の運転を停止した後、次段乾燥機が空くのを待ってエラー乾燥機の被乾燥穀物を次段乾燥機に継送して乾燥処理することを特徴とする請求項２記載の穀物乾燥装置における乾燥制御方法。
5. 各乾燥機の乾燥能力を、エラー乾燥機を除いた稼働可能な乾燥機の台数に応じて全体の乾燥機による乾燥能力を維持するように調整することを特徴とする請求項１、２または３記載の穀物乾燥装置における乾燥制御方法。
   

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