JPH0428992A - 穀物乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は穀物に熱風を供給して乾燥させる穀物乾燥方法
に関する。

〔従来の技術〕

穀物の乾燥を行う穀物乾燥装置は、穀物に熱風を供給し
て穀物を乾燥させる。また、穀物乾燥装置は以下のよう
な乾燥方法で熱風の温度を制御している。

すなわち、乾燥中の穀物を所定時間毎に複数校サンプリ
ングし、水分センサによってサンプリングした穀粒の含
水率を測定する。次に含水率の測定値の平均値を求め、
前回求めた含水率の平均値と比較して穀物の乾燥速度を
算出する。この乾燥速度が予め設定された乾燥速度（乾
減率）となるように熱風の温度を制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、乾燥中の穀物の含水率は穀粒毎に均一で
はなくばらつきがある。上記乾燥方法は含水率の平均値
に基づいて熱風の温度を制御するので、熱風の温度が穀
物の含水率に対して適正でない場合があった。例えば、
乾燥中の穀物の含水率の平均値が同一であっても、穀粒
毎の含水率の分布が値の高い方に広がっている場合、値
の低い方に広がっている場合、及び値の高い方と低い方
とに均一に広がっている場合（この場合には分布幅が広
い場合と狭い場合とがある）があり、従来の穀物乾燥方
法では上北いずれの場合であっても平均値が同一である
ため熱風の温度が同一となるように制御する。しかし、
穀粒は含水率が高い状態で高温で乾燥されると熱傷害を
受けやすい。前記穀物の含水率の分布が高い方に広がっ
ている場合には含水率の高い穀粒の割合が高く、また分
布は均一であるが分布幅が広い場合には含水率が高い穀
粒が存在するため多数の穀粒が熱傷害を受け、胴側等が
発生することがあった。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、含水率の
分布に応じて適正な熱風温度で乾燥することができる穀
物乾燥方法を得ることが目的である。

乾燥方法であって、穀物の含水率を複数回測定し、含水
率の測定値の分布状態を判断し、含水率の高い側に分布
がひずんでいる場合及び正規分布または正規分布に近い
分布で分布幅が広い場合の少なくとも一方の場合には前
記熱風の温度を下降させ、含水率の低い側に分布がひず
んでいる場合及び正規分布または正規分布に近い分布で
分布幅が狭い場合の少なくとも一方の場合には前記熱風
の温度を上昇させることを特徴としている。

〔作用〕

本発明では、含水率の測定値の分布を判断し、含水率の
高い側に分布がひずんでいる場合には熱風の温度を下降
させるので、多数の穀粒が熱傷害を受けて胴側等が発生
することはない。また、正規分布または正規分布に近い
分布で分布のひずみはないが、分布幅が広い場合、すな
わち含水率の高い穀粒が含まれている場合にも熱風の温
度を下降させるので、穀粒が熱傷害を受けることはない
。

一方、分布が含水率の低い側にひずんでいる場合及び正
規分布または正規分布に近い分布で分布幅が狭い場合の
少なくとも一方の場合には熱風の温度を上昇させるので
、迅速に乾燥を行うことができる。

測定値の分布のひずみは、例えば非対称度によって求め
ることができる。非対称度は分布のゆがみを表す値であ
り、例えば非対称度の一つである相対的非対称度は測定
値の平均値と曲数（測定値の度数が最大の点）との差を
測定値の標準偏差値で除して求める。この非対称度の値
の符号が正でかつ絶対値が大きい場合、含水率の分布は
正の非対称分布であり含水率の分布が値の高い方へ広が
っている（第１図（Ｄ）参照）。この場合は含水率の高
い穀粒の割合が高いので熱風の温度を下降させる。また
、非対称度の値の符号が負でかつ絶対値が小さい場合、
含水率の分布は負の非対称分布であり含水率の分布が値
の低い方へ広がっている（第１図（Ｃ）参照）。この場
合は含水率の高い穀粒の割合が低いので熱風の温度を上
昇させる。

これにより、含水率の分布のひずみに応じた適正な熱風
温度で穀物を乾燥することができる。

また、非対称度の値の絶対値が小さい場合、含水率の分
布は略対称分布で、正規分布または正規分布に近い分布
である。略対称分布で分布幅が大きいとき（散布度が大
きいとき）、例えば標準偏差値が大きいときく第１図（
Ｂ）参照）は含水率の測定値のばらつきが大きく、標準
偏差値が小さいとき（第１図（Ａ）参照）と比較して含
水率の高い穀粒の割合が高い。このため、測定値の分布
幅が広い場合、例えば標準偏差値が大きい場合には熱風
の温度を下降させ、測定値の分布幅が狭い場合、例えば
標準偏差値が小さい場合には熱風の温度を上昇させる。

これにより、含水率の分布幅に応じた適正な熱風温度で
穀物を乾燥することができる。

なお、本発明において含水率の測定値の分布状態の判断
は上記方法に限定されるものではなく、例えば、測定値
の平均値よりも含水率の高い測定値の度数と、含水率の
平均値よりも含水率の低い測定値の度数と、を比較して
判断することができ、また標準的な分布（例えば正規分
布）との度数の差を演算して判断することもできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図及び第３図には本発明の穀物乾燥方法が適用可能
な穀物乾燥装置１０が示されている。穀物乾燥装置１０
の機体１２は上下に高く前後に長い箱状とされている。

機体１２の上部内洞は穀物槽１４となっており、下部内
洞は乾燥部１６となっている。

乾燥部１６には多孔性で網状の隔壁によって仕切られた
流下路１８が形成されており、穀物槽１４内の穀物が流
下するようになっている。隣り合う流下路１８の間には
交互に導風路２０、排風路２２が形成されている。導風
ｖＪ！２０にはバーナ２４が連結されており、さらに排
風路２２には吸引排風機２７が連結されている。このた
め、バーナ２４によって発生した熱風は、導風路２０へ
送られ、導風路２０から流下路１８を通って排風路２２
へ流れる。従って、この熱風によって、流下路１８内の
穀物が乾燥される。また、バーナ２４の近傍には温度セ
ンサ５８が配設されている。温度センサ５８はバーナ２
４から送出された熱風の温度を検出する。

流下路１８の下端開口部にはモータ２８によって往復回
転するシャッタドラム３０が配置されており、流下路１
８を通過し乾燥された穀物はシャッタドラム３０の下方
の収穀部３１に繰出される。

収穀部３１の側部には穀物を機内に張込む張込み口２９
が設けられている。

また、収穀部３１の下部には同期モータ３２によって駆
動する下スクリュウコンベア３４が配置されており、シ
ャッタドラム３０によって繰出された穀物を機体１２の
前面側へ搬送するようになっている。機体１２の前面側
にはパケットコンベア３６が立設している。

このパケットコンベア３６内は、同期モータ３８によっ
て駆動される無端コンベア３９と無端コンベア３９に取
付けられた穀物搬送用パケット４１とで構成されている
。このパケットコンベア３６は、下スクリウコンベア３
４から送り出された穀物を機体１２の最上部まで搬送す
る。パケットコンベア３６の上端部には上スクリュウコ
ンベア４０の一端が対応しており、また上スクリュウコ
ンベア４０の他端には回転式均分機４２が連結されてい
る。

この上スクリュウコンベア４０及び回転式均分機４２は
、パケットコンベア３６と共にモータ３８によって駆動
され、パケットコンベア３６によって持上げ搬送された
穀物を機体１２の穀槽１４へ放散分配するようになって
いる。

パケットコンベア３６の下部には穀物の水分値を検出す
るための水分センサ４４が配置されており、パケットコ
ンベア３６の穀物搬送用パケット４１が反転する際に掬
い上げた穀物の−８が内部に流入するようになっている
。

第４図に示される如く、操作部６０に設けられた、電源
スィッチ５０、乾燥運転スイッチ５２、水分設定ダイヤ
ル５３、穀物設定ダイヤル５４、湿度設定ダイヤル５６
は、各々機体１２の内部に配置された制御回路４８に接
続されている。また、この制御回路４８には、上記で説
明したバーナ２４、吸引送風機２７、モータ２８、モー
タ３２、モータ３８、水分センサ４４及び温度センサ５
８が接続されると共に電源スィッチ５０を介して交流電
源５１が接続されており、交流電源５１から所定電圧Ｎ
０ＯＶ又は２ＧＯＶ）かつ、所定周波数（５０Ｈｚ又は
６０Ｈｚ）の交流が供給されるようになっている。

次に本実施例の作用を第５図のフローチャートを参照し
て説明する。なお、第５図に示すフローチャートは、電
源スィッチ５０がオンされ、穀物乾燥装置１０内に穀物
が張込められ、乾燥運転スイッチ５２がオンされると実
行される。

ステップ１００では制御回路４８に予め記憶されている
設定含水率及び熱風の温度の初期値を読出す。穀物乾燥
装置１０では穀物の含水率が設定含水率となるまで乾燥
処理を行う。設定含水率は穀物の種類毎に定められて記
憶されており、穀物設定ダイヤル５４で設定されている
穀物の種類に応じた設定含水率を読出す。

ステップ１０２ではバーナ２４を点火し、吸引排風機２
７をオンさせると共に、モータ２８．３２．３８をオン
し、シャッタドラム３０及び搬送部（下スクリュウコン
ベヤ３４、パケットコンベヤ３６、上スクリュウコンベ
ヤ４０、回転式均分機４２）を回転させる。

これにより、熱風が吸引排風機２７に吸引されて導風路
２０へ送り込まれ、導風路２０に送り込まれた熱風は流
下路１８内の穀物に直接供給される。このときの熱風の
温度は前記初期値となるように制御される。また、穀物
の水分を吸収した後の熱風は排風路２２を経て穀物乾燥
装置１０外へ排出される。さらに、穀物はシャッタドラ
ム３０によって乾燥部１６から収穀部３１へ繰出され、
収穀部３１から下スクリュウコンベヤ３４によって逐次
パケットコンベヤ３６側に搬送され、さらに回転するパ
ケットコンベヤ３６のパケット４１によって上方に搬送
される。パケットコンベヤ３６によって機体１２の上方
に搬送された穀物は上スクリュウコンベヤ４０によって
機体１２の上方中央部に送られ、回転式均分機４２によ
って機体内の穀物槽１４へ戻される。

ステップ１０４では所定量の穀粒を水分センサ４４に供
給し、水分センサ４４によって各穀粒の含水率を測定し
、含水率の平均値を演算する。ステップ１０６ではステ
ップ１０４で含水率を測定してから所定時間が経過した
か否かを判定する。

所定時間が経過していない場合にはステップ１０６を繰
り返す。所定時間経過後はステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８では再度所定量の穀粒を水分センサ４４
に供給し、水分センサ４４によって各穀粒の含水率を測
定する。次のステップ１１０では含水率の平均値を演算
する。

ステップ１１２ではステップ１１０で演算した含水率の
平均値が設定含水率以下になったか否か、すなわち穀物
の乾燥処理が終了したか否かを判定する。含水率の平均
値が設定含水率以下でない場合には、ステップ１１４で
今回求めた含水率の平均値と前回求めた含水率の平均値
とを比較して前回からの乾燥の度合いを示す乾減率を求
める。ステップ１１６ではこの乾減率が所定の乾減率と
なるような熱風温度ｔを求める。この熱風温度ｔは予め
記憶されたテーブル等を参照することにより求めること
ができる。

以下、ステップ１１８乃至ステップ１２８では穀粒の乾
燥状態のばらつきに応じてバーナ２４の温度を補正する
処理を行う。すなわち、ステップ１１８では標準偏差値
Ｓ及び非対称度Ｓｋを求める。標準偏差値Ｓ及び非対称
度Ｓｋは、穀粒のサンプリング数をｎ１各穀粒の含水率
の測定値をＸｌ　、Ｘ２　、Ｘａ　、・・・、含水率の
平均値をＸ、測定値の曲数をＭ。とすると、 この０式は相対的非対称度の計算式であり、標準偏差値
が異なる分布毎の非対称度を比較することができる。上
記式を演算することによって標準偏差値Ｓ及び非対称度
Ｓｋを求めることができる。

ステップ１２０では非対称度Ｓｋと「０」とを比較する
。非対称度が「０」よりも大きい値の場合には含水率の
分布が正の非対称分布であり、第１図（Ｃ）に示すよう
に含水率の分布が値の高い方へ広がっている。このよう
な場合に熱風の温度を高くすると多数の穀粒が熱傷害を
受ける。このため、ステップ１２２ではステップ１１６
で設定した熱風温度ｔから所定値αを減算する。これに
より、熱風の温度を下降させ、含水率の高い穀粒の熱傷
害を防止する。ステップ１２２実行後はステップ１３０
へ移行する。

非対称度が「０」よりも小さい値の場合には含水率の分
布が負の非対称分布であり、第１図（Ｄ）に示すように
含水率の分布が値の高い方へ広がっている。このため、
ステップ１２４ではステップ１１６で設定した熱風温度
ｔがら所定値αを加算する。これにより、熱風の温度を
上昇させて穀物を迅速に乾燥させる。ステップ１２４実
行後はステップ１３０へ移行する。

また、非対称度の値が「０」の場合には、含水率の分布
が対称分布であり、ステップ１２６で予め記憶された標
準偏差値の基準値Ｓ。を読み出す。

ステップ１２８ではステップ１１８で求めた標準偏差値
Ｓを前記標準偏差値の基準値Ｓ。と比較する。

標準偏差値Ｓが基準値Ｓ。よりも大きい場合には含水率
の測定値のばらつきが大きく、標準偏差値が小さいとき
と比較して含水率の高い穀粒の割合が高い。このためス
テップ１２２へ移行し、熱風温度ｔを下降させる。この
ため、含水率の高い穀粒が熱傷害を受けることはない。

標準偏差値Ｓが基準値Ｓ０よりも小さい場合には含水率
の測定値のばらつきが比較的小さく、各穀粒の含水率が
平均している。このためステップ１２４へ移行し、熱風
温度ｔを上昇させる。また、標準偏差値Ｓが基準値Ｓ。

と等しい場合にはステップ１３０へ移行する。

ステップ１３０では穀物に供給される熱風の温度が、以
上のステップで求めた熱風温度ｔとなるように温度セン
サ５８の検出値に基づいてバーナ２４を制御する。ステ
ップ１３０実行後はステップ１０６へ戻り、ステップ１
１２の判定が肯定され乾燥処理が終了するまでステップ
１０６乃至ステップ１３０を繰り返す。

ステップ１２２の判定が肯定されるとステップ１３２へ
移行し、バーナ２４を消火し、吸引排風機２７をオフし
、さらに、モータ２８．３２．３８をオフして、シャッ
タドラム３０及び搬送部（下スクリュウコンベヤ３４、
パケットコンベヤ３６、上スクリュウコンベヤ４０、回
転式均分機４２）を停止させ乾燥作業を終了する。

このように、本実施例では所定時間毎に複数校の穀物の
含水率を測定して含水率の測定値の分布の非対称度Ｓｋ
を求め、非対称度の値が正の場合には熱風温度ｔから所
定値αを減算し、値が負の場合には熱風温度ｔに所定値
αを加算するようにしたので、含水率の分布に応じて適
正な熱風温度で乾燥することができる。

また、非対称度Ｓｋの値が「０」の場合には測定値の分
布の標準偏差値Ｓの方が大きい場合には熱風の温度を下
降させ、測定値の分布の標準偏差値Ｓの方が小さい場合
には熱風の温度を上昇させるようにしたので、測定値の
ばらつきが大きいときに含水率の高い穀粒が熱傷害を受
けることはなＧ）。

なお、本実施例では所定値αを定数としたが、本発明は
これに限定されるものではなく、非対称度Ｓｋの絶対値
の大きさに応じて前記所定値αを変化させるようにして
もよい。

また、上記では非対称度と標準偏差とを用いた例につい
て説明したが、非対称度だけを用いても胴側等を低減で
き、含水率の分布が正規分布または正規分布に近い分布
であると仮定できる場合には標準偏差だけを用いて制御
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、含水率の高い側に分布
がひずんでいる場合及び正規分布または正規分布に近い
分布で分布幅が広い場合の少なくとも一方の場合には前
記熱風の温度を下降させ、含水率の低い側に分布がひず
んでいる場合及び正規分布または正規分布に近い分布で
分布幅が狭い場合の少なくとも一方の場合には前記熱風
の温度を上昇させるようにしたので、含水率の分布のひ
ずみや幅、すなわち分布に応じて適正な熱風温度で乾燥
することができる、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明の詳細な説明する線図
、第２図は本実施例の穀物乾燥装置の概略断面図、第３
図は第２図ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図、第４図は
本実施例の穀物乾燥装置の制御装置の回路のブロック図
、第５図は本実施例の作用を説明するフローチャートで
ある。 １０・・・穀物乾燥装置、 ２４・・・バーナ、 ４８・・・制御回路、 ５８・・・温度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）穀物に熱風を供給して乾燥させる穀物乾燥方法で
   あって、穀物の含水率を複数回測定し、含水率の測定値
   の分布状態を判断し、含水率の高い側に分布がひずんで
   いる場合及び正規分布または正規分布に近い分布で分布
   幅が広い場合の少なくとも一方の場合には前記熱風の温
   度を下降させ、含水率の低い側に分布がひずんでいる場
   合及び正規分布または正規分布に近い分布で分布幅が狭
   い場合の少なくとも一方の場合には前記熱風の温度を上
   昇させることを特徴とする穀物乾燥方法。