JPH0451754B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は穀物乾燥装置に関し、特にテンパリ
ング効果を利用するために乾燥途中で一時乾燥を
停止させる穀物乾燥装置に関する。

［発明の技術的背景及びその問題点］ 従来の穀物乾燥装置は、穀物タンク内に張込む
穀物の量、その張込む穀物の種類、及び目標水分
値を操作者側で入力することによつて装置自身が
自動的に目標乾燥温度を算出し、その目標乾燥温
度に実際温度が一致するように燃焼装置その他を
自動制御して穀物の乾燥を行なうようにしてい
る。そして、一旦目標乾燥温度が設定されるなら
ば、操作者が自ら装置の停止を行なわないなら
ば、機械側は常に連続して穀物の乾燥を行ない、
途中で休止するということがなかつた。

ところが、穀物の強制乾燥を行なわせる場合、
一般に穀物の水分値が20％前後に到達した時に胴
割れを起こしやすいことが経験的に知られてい
る。これは穀物の各粒内でその表面と内部とで水
分値が大きく違つてくるためであると考えられ
る。そこで、この水分値が20％前後に到達した時
に一定時間乾燥を停止させ、穀物の各粒の内外の
水分値をテンパリング効果によつて均一になるよ
うに配慮するならば、その後に再び乾燥を再開し
ても胴割れ現象が起きにくくなる。しかしなが
ら、従来の穀物乾燥装置では乾燥の途中に乾燥休
止時間を置くような配慮をしたものはなかつた。
そのため、穀物の自動乾燥の時に胴割れ現象を完
全に防ぐことができず、品質面で改良が望まれて
いた。

［発明の目的］ この発明は、このような従来の問題点に鑑みて
なされたものであつて、穀物の胴割れを防ぎ品質
の良い穀物乾燥が行なえる穀物乾燥装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の概要］ この発明は、穀物タンク内の穀物の初期水分値
データを得て乾燥休止時間を算出する演算手段
と、乾燥中の穀物の水分値を監視する水分値測定
手段と、この水分値測定手段からの水分値データ
が所定水分値になつた時に演算手段によつて設定
された時間だけ乾燥休止させる制御手段を備え、
穀物タンク内に張込む穀物の初期水分値によつて
乾燥休止時間を定め、初期水分値の大きさによつ
て最適な乾燥休止時間だけ所定の水分値になつた
時に乾燥休止を行ない、穀物の胴割れその他を防
止し品質の向上を図る穀物乾燥装置である。

また第２発明にあつては、穀物タンク内の穀物
の初期水分値データを得て乾燥休止開始水分値を
算出する演算手段と、乾燥中の穀物の水分値を監
視する水分値測定手段と、この水分値測定手段か
らの水分値データが演算手段によつて設定された
乾燥休止開始水分値になつた時に乾燥を所定時間
だけ休止させる制御手段を備え、穀物の初期水分
値に応じて乾燥休止開始水分値を設定し、胴割れ
を防ぐのに最も適した水分値において所定時間だ
け乾燥を休止させ、胴割れを防ぎ品質の良い乾燥
が行なえる穀物乾燥装置である。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説す
る。第２図乃至第４図はこの発明の一実施例の穀
物乾燥装置の機械的な構成を示すものである。こ
の穀物乾燥装置は穀物タンク１の前部に燃焼装置
２が設けられ、後部に空調フアン３が設けられ、
更に各装置を制御するための操作ボツクス４が穀
物タンク１の前面に設けられている。また燃焼装
置２に燃料を供給するための燃料タンク５、燃料
供給管６、電磁ポンプ７、電磁バルブ８が設けら
れている。更に穀物タンク１にはその下部より送
り出されて来る穀物９を再び穀物タンク１の上部
に還元するためのエレベータ１０が備えられてい
る。

穀物タンク１内の詳細を第３図及び第４図に基
づいて説明すると、貯留室１１の上部に上部スク
リユーコンベア１２と拡散装置１３とが設けられ
ている。また貯留室１１の下部は漏斗状に形成さ
れ、漏斗部１４の下端には流下式乾燥室１５の上
端が連結されている。前記左右一対の乾燥室１
５，１５の間には熱風供給室１６が形成されてお
り、前記乾燥室１５の外側には熱風乾燥室１７が
それぞれ形成されている。前記乾燥室１５の下端
には穀物９の流下量を調節する回転バルブ１８が
設けられ、この回転バルブ１８の下側を中央部分
がもつとも低く形成された受樋１９でぐるりと囲
んで集殻室２０が形成されている。前記受樋１９
の中央部には下部スクリユーコンベア２１が設置
されている。

こうして貯留室１１に張り込まれた穀物９は漏
斗部１４を流下してきて回転バルブ１８により集
殻室２０に集められる。そしてこの集殻室２０に
おいて下部スクリユーコンベア２１によつて水平
に外部に送り出され、エレベータ１０によつて再
び穀物タンク１の上部の上部スクリユーコンベア
１２に戻される。そしてこの上部スクリユーコン
ベア１２において前後方向に穀物９が送られ、そ
の下部の拡散装置１３によつて左右に均一に拡散
されながら再び貯留室１１に張り込まれるのであ
る。

第４図は第３図における−線断面図を示す
ものであり、前記熱風供給室１６の前端部に通風
筒２２が設けられ、この通風筒２２内に前記燃焼
装置２が取付けられているのである。また熱風乾
燥室１７の後端部である排出側には排風筒２３が
取付けられており、この排風筒２３内には回転速
度が可変の空調フアン３が取付けられている。そ
してこの空調フアン３が回転すると、矢印で示し
たように燃焼装置２側からの熱風が熱風供給室１
６、乾燥室１５を通つて熱風乾燥室１７に至り、
排風筒２３を通つて外部に排気されるように熱風
を流通させるのである。

前記第２図における燃焼装置２に対する燃料タ
ンク５からの燃料の供給量は、電磁バルブ８に印
加する矩形パルス波のオンタイム時間の制御によ
つて制御する。そしてこの燃料流量の大小によつ
て燃焼温度を制御することにより乾燥室１５に供
給する熱風温度を変化させることができる。

また操作ボツクス４には張込み量設定つまみ、
目標水分設定つまみ、電源スイツチ、パイロツト
ランプ、表示部４ａ、乾燥所要時間設定キーボー
ド４ｂ、その他の必要入力操作手段が集中的に設
けられている。

このような穀物乾燥装置にあつて、その乾燥室
１５の実際温度制御は第１図に示すマイクロコン
ピユータ１００によつて行なわれる。このマイク
ロコンピユータ１００はメモリ１０１、演算手段
としてのCPU１０２を備えている。そして操作
部１０３がデジタル入力回路を１０４を介して、
またアナログ入力部１０５がＡ／Ｄ変換器１０６
を介して入力情報として接続されている。さらに
機械駆動系１０７が増幅回路１０８を介して、温
度制御系１０９が増幅回路１１０を介してそれぞ
れ出力部に接続されている。またデジタル表示部
１１１が増幅回路１１２を介して接続されてい
る。

前記操作部１０３においては設定温度呼出しボ
タン１１３、張込み開始ボタン１１４、乾燥開始
ボタン１１５、及び排出開始ボタン１１６がそれ
ぞれプツシユボタンとして設けられており、さら
に張込量設定用スイツチ１１７、穀物種類設定用
スイツチ１１８、及び目標水分値設定用スイツチ
１１９がそれぞれロータリスイツチとして設けら
れている。また加熱センサ、籾詰りセンサ、満杯
予告センサ等の安全センサ群１２０も設けられて
いる。

アナログ入力部１０５としては熱風温度センサ
１２１、外気温度センサ１２２、水分計１２３が
設けられている。

機械駆動系１０７にはエレベータモータ、フア
ンモータ、ロータリバルブモータ、燃料ポンプ、
点火ヒータのON−OFF信号が含まれる。

さらに温度制御系１０９には燃料制御バルブの
ON−OFF信号、さらに空調フアンモータの駆動
信号が含まれる。そしてこの空調フアンモータの
駆動信号は、前記燃料制御バルブのON−OFF信
号を燃料制御信号平滑回路１２４に取込み、さら
にモータ回転数制御回路１２５によりフアンモー
タの回転数を制御し、空調フアンモータの回転駆
動信号とするようになつている。

なお、発振回路１２６はマイクロコンピユータ
１００にクロツク信号を与える。

上記構成の穀物乾燥装置の動作を第５図のフロ
ーチヤート、第６図及び第７図のタイムチヤート
をもとに説明する。張込みボタン１１４を操作す
ることによりまず穀物の張込みが開始される。そ
して張込み完了後は乾燥ボタン１１５をセツトす
る。そして入力データセツトのために張込量設定
用スイツチ１１７、穀物種類設定用スイツチ１１
８、目標水分値設定用スイツチ１１９を所定の位
置にセツトする。マイクロコンピユータ１００は
上記の入力セツトを読込んで演算し、目標乾燥温
度を設定する。また乾燥開始のために機械駆動系
１０７を動作させる。こうして乾燥動作が開始さ
れるのである。（ステツプ31、32） 乾燥動作が開始した後はアナログ入力部１０５
における熱風温度センサ１２１、外気温度センサ
１２２、水分計１２３はそれぞれ周期的に測定デ
ータをマイクロコンピユータ１００に入力し、メ
モリ１０１に記憶される。また乾燥開始直後には
水分計１２３による水分値が初期水分値M₀とし
て取込まれ、メモリ１０１に記憶される。（ステ
ツプ33）そしてこの初期水分値M₀から第６図に
示すグラフに基づいて乾燥休止時間T_Sが算出さ
れる。（ステツプ34）ここで初期水分値M₀と乾燥
休止時間T_Sとの関係は、第６図に示すように初
期水分値M₀が高いほど乾燥休止時間T_Sも長くな
るようにセツトする。例えばM₀が26％以上の時
にはT_Sは２時間、M₀が24％〜26％の時にはT_Sは
1.5時間、M₀が22％〜24％の時にはT_Sが１時間と
する。そして初期水分値M₀が22％より小さい場
合には乾燥休止時間T_Sは０とセツトしておくの
である。なおこれらの初期水分値M₀−乾燥休止
時間T_Sの関係は予めメモリ１０１内に格納する
ものとする。

乾燥開始後は乾燥室内の実際温度が目標温度に
一致するように自動的に制御される。その動作は
次のようである。つまり熱風温度センサ１２１か
らの乾燥室内実際温度が読込まれ、目標乾燥温度
と比較され、実際温度が目標温度よりも低くなつ
ているならば、CPU１０２は電磁バルブ８のオ
ンタイム時間を長くするように制御信号を発し、
同時にボーナ空調フアンモータもその回転数を上
昇させるように動作し、燃焼装置２の燃焼温度を
上昇させて熱風温度を上げるのである。逆に実際
温度が目標温度よりも高くなつている場合には、
CPU１０２が電磁バルブ８のオンタイム時間を
短くし、同時にバーナ空調フアンモータの回転数
も押えることにより熱風温度を低下させるのであ
る。こうして乾燥動作中は常に熱風温度をほぼ一
定に保つように自動的に制御するのである。

こうして乾燥動作が続行されている間に水分計
１２３からの水分値M_Rが周期的に読込まれ、乾
燥休止開始水分値M_Tと比較される。（ステツプ
35、36）ここで設定されている乾燥休止開始水分
値M_Tは経験的に知られている胴割れの多く起こ
り始める水分値17−20％に達する前に乾燥休止を
始めるためにM_T＝20％に設定するのが望ましい。
そして実際の水分値M_Rが乾燥休止開始水分値M_T
に達した時に乾燥の一時休止が開始される。（ス
テツプ37、38）ここでステツプ37において休止時
間が０であるかどうかを判別しているのは、初期
水分値M₀が22％未満であつて、途中の乾燥休止
をするかどうかを決定するためである。

乾燥の一時休止が始まるならば、ステツプ34に
おいて算出された乾燥休止時間T_S時間たつまで
乾燥は休止される。（ステツプ39）この乾燥休止
の状態によつて、テンパリング効果により穀物の
内部と表面部での水分値の勾配が均一になり、胴
割れが起こりにくくなるのである。

乾燥休止時間T_S時間が経過した後再び乾燥動
作が開始される。（ステツプ40）そして穀物の水
分値M_Rが定期的に読込まれて目標水分値M_Fにな
つたかどうか比較し、目標水分値M_Fに達した時
に乾燥動作が停止される。（ステツプ41−43） このようにして穀物の初期水分値M₀によつて
中間での乾燥休止時間T_Sを可変とし、穀物の胴
割れを効果的に防ぐことができるのである。

第２発明の実施例を次に説明する。この第２発
明の実施例の回路構成は第１発明の実施例と同様
で、第１図に示した構成を備えている。ただ動作
的に異なるところはCPU１０２における演算処
理である。つまりこの第２発明の実施例において
は、CPU１０２は水分計１２３から得られた穀
物の初期水分値M₀により第９図に示すように乾
燥休止開始水分値M_Sを変えるところにある。

次に第８図に示すフローチヤートに基づきその
動作を説明する。張込量設定用スイツチ１１７、
穀物種類設定用スイツチ１１８、目標水分値設定
用スイツチ１１９とを操作し入力データをセツト
し、乾燥ボタン１１５を押すことにより乾燥を開
始する。（ステツプ51、52）ここで乾燥開始ボタ
ン１１５を操作することによりマイクロコンピユ
ータ１００は上記実施例と同様に機械駆動系１０
７を動作させる。また温度制御系１０９も動作さ
れ、熱風温度を目標温度に合うように自動的に制
御する。また、乾燥動作が始まるとアナログ入力
１０５における熱風温度センサ１２１、外気温度
センサ１２２、水分計１２３はそれぞれ周期的に
測定データをマイクロコンピユータ１００に入力
させ、メモリ１０１に記憶させる。同時に水分計
１２３によつて測定された穀物の初期の水分値は
初期水分値M₀としてメモリ１０１に記憶される。
（ステツプ53） 初期水分値M₀が得られた後、CPU１０２はメ
モリ１０１に格納されている第９図に示すような
初期水分値M₀−乾燥休止開始水分値M_S関係グラ
フから測定した初期水分値M₀に対応する乾燥休
止開始水分値M_Sを算出する。（ステツプ54）この
第９図におけるM₀−M_Sの関係は、例えばM₀が
28％以上である時にはM_Sは22％、M₀が25−28％
の時はM_Sは21％、M₀が22−25％の時はM_Sは20
％、そしてM₀が22％未満の時は途中で休止を行
なわないように設定されている。

次に初期水分値M₀が低くて途中休止を必要と
しないかどうかを判断し（ステツプ55）、途中休
止が必要な場合にはメモリ１０１から定期的に水
分値M_Rを読込んで乾燥休止開始水分値M_Sになつ
たかどうか比較する。（ステツプ56、57） ここで穀物の水分値M_Rが乾燥休止開始水分値
M_Sに達するまで穀物乾燥が継続されることにな
る。

水分値M_Rが乾燥休止開始水分値M_Sに達したな
らば乾燥の一時休止が開始される。（ステツプ58）
そしてこの乾燥一時休止が始まると、予め設定さ
れている一定時間、例えば１時間乃至２時間休止
が継続される。（ステツプ59）なおここで乾燥休
止時間T_Rは初期水分値M₀に関係なく一律的に設
定するものであつてもよく、また初期水分値M₀
に応じて長短を可変としてもよい。

乾燥の一時休止が乾燥休止時間T_Rを経過する
と乾燥動作が再び開始される。（ステツプ60） この後穀物の実際の水分値M_Rが最初に設定し
た目標水分値M_Fに達するまで乾燥動作が継続さ
れ、目標水分値M_Fに達したならば完了するので
ある。（ステツプ61−63） なおこの第２発明の実施例においてもその乾燥
動作中乾燥室１５内の実際の乾燥温度はCPU１
０２によつて算出される目標乾燥温度と一致する
ように常に温度制御がなされるものであり、その
時の温度制御は第１実施例で示したように温度制
御計１０９における電磁バルブ８に対するオンタ
イム時間の長短によつて行なうのである。

［発明の効果］ この発明は、以上のように穀物の初期水分値に
よつて乾燥休止時間を可変としたものであるの
で、初期水分値の高い穀物については乾燥休止に
入る時の穀物の表面と内部での水分勾配に大きな
違いがあるのを休止時間を長くすることによつて
均一ならしめることができ、テンパリング効果を
十分に働かせることができ、穀物の胴割れを効果
的に防止でき、しかもテンパリング効果による材
乾燥時の水分除去量も多くでき、効率的な乾燥を
行なうことができる特長がある。

さらに第２発明にあつても、初期水分値に応じ
て乾燥休止開始水分値を変化させているので、初
期水分値の大小に関係なく一定の水分値になつた
時に乾燥の休止を開始する場合には内部と表面と
で水分値の勾配が大きくて胴割れを起こしやすい
初期水分値の高い穀物についてもその乾燥休止開
始水分値を高くすることにより胴割れの危険を防
止することができる。従つてどのような初期水分
値を持つ穀物についても胴割れを起こすことなく
効率良く穀物の乾燥を行なうことができる特長が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク図、第
２図は同上実施例の斜視図、第３図は同上実施例
の正面断面図、第４図は第３図における−線
断面図、第５図は同上実施例の動作のフローチヤ
ート、第６図は同上実施例に用いる初期水分値−
乾燥休止時間関係図、第７図は同上実施例の機械
駆動系の動作タイミングチヤート、第８図は第２
発明の一実施例の動作フローチヤート、第９図は
同上実施例で用いる初期水分値−乾燥休止開始水
分値関係図である。 １……穀物タンク、２……燃焼装置、３……空
調フアン、４……操作ボツクス、５……燃料タン
ク、７……電磁ポンプ、８……電磁バルブ、９…
…穀物、１０……エレベータ、１１……貯留室、
１５……乾燥室、１６……熱風供給室、１７……
熱風乾燥室、１８……回転バルブ、１００……マ
イクロコンピユータ、１０１……メモリ、１０２
……CPU、１０３……操作部、１０５……アナ
ログ入力部、１０７……機械駆動系、１０９……
温度制御系、１１１……表示部、１２３……水分
計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 穀物タンク内の穀物の初期水分値データを得
   て乾燥休止時間を算出する演算手段と、乾燥中の
   穀物の水分値を監視する水分値測定手段と、この
   水分値測定手段からの水分値データが所定水分値
   になつた時に前記演算手段によつて設定された時
   間だけ乾燥を休止させる制御手段を備えて成る穀
   物乾燥装置。 ２ 穀物タンク内の穀物の初期水分値データを得
   て乾燥休止開始水分値を算出する演算手段と、乾
   燥中の穀物の水分値を監視する水分値測定手段
   と、この水分値測定手段からの水分値データが前
   記演算手段によつて設定された乾燥休止開始水分
   値になつた時に乾燥を所定時間だけ休止させる制
   御手段を備えて成る穀物乾燥装置。