JPH0641832B2

JPH0641832B2 - 穀類乾燥方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0641832B2
Application number: JP59173584A
Authority: JP
Inventors: 純男林; 国彦吉原; 英俊山下
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1984-08-21
Filing date: 1984-08-21
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPS6152581A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、１個または複数個の乾燥箱に穀物を充填し、
その穀物の乾燥条件に適合した乾燥用空気を送風して乾
燥を行う穀類乾燥方法およびその装置に関する。本発明
における乾燥箱とは、穀物を収納し、通風機能を有する
全てのものを指称する。

（従来の技術）通常、穀物の人工乾燥は、大気を加温し、関係湿度（蒸
気圧と飽和蒸気圧との割合）を下げた空気を作り、その
乾燥用空気を穀物に送風して乾燥しており、その乾燥用
空気は大気よりも相当高温になる。例えば、実用新案出
願公開、昭53-152969号公報、穀物乾燥装置の熱風温度
制御装置、の場合、エネルギー源は、液体燃料であつた
り、気体または電熱ヒータであつたりして穀物の負荷状
況により、発熱量を制御して、乾燥品質を確保しようと
しているが、一般に穀物の乾燥において大切なことは、
均一な品質を得るところにある。即ち、穀物の粒間の水
分差をなくし、含水率を均一にしなければならないこと
である。

（発明が解決しようとする問題点）このような条件を満たすために、上記従来のものは、加
温関係湿度低下方式を採用しており、この方式におい
て、エネルギー源からの発熱量を制御して、その穀物の
平衡含水率に対応する乾燥空気条件を作り出すために
は、予め外気（大気）の温度、湿度とその加温する温度
を空気線図等を利用して読みとらなければならない。ま
た、外気（大気）の温度、湿度は昼間、夜間および時刻
によつて変化するので乾燥装置の運転管理は難しい、し
かも、従来方式は加温の設定のみで湿度の管理をしてい
ないので、作業者が頻繁に監視、調査、調節する必要が
生ずる。

そして、発熱量の制御および空気線図の読みとりを含む
運転管理を誤ると、その結果として、穀物の脂肪酸の変
化と過剰乾燥等によつて食味の低下をまねいたり、水分
の不均一や発芽率の低下、即ち、保存性を損う。また、
豆類の場合、粒間の水分差が非常に大きく、速く乾燥す
ると表皮にしわが寄り、米麦等の場合は、粒に胴割れ現
象が起きる。したがって、乾燥箱が複数個ある場合には
送風量の影響が大きく、湿度を好適に保持しながら多量
の穀物を乾燥することは、除湿器の、送風する空気の除
湿能力に限度があり難しい作業であった。

（問題を解決するための手段）本発明は以上のような問題を解消するもので、穀物の高
品質乾燥を乾燥空気の湿度を制御することで管理し、平
易な構成でランニングコストを低くした、穀類乾燥方法
およびその装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、その方法は取入れた大気を
除湿し、除湿した空気にさらに大気を加えて、穀物を乾
燥する乾燥箱内に送風するようにし、除湿の処理力と混
合する大気の流量とを調節して、送風量に対応して穀物
が過乾燥にならない湿度を保つようにしたことを特徴と
する。

また、方法を実施するための装置として、穀物を収納す
る乾燥箱と、該乾燥箱に接続する送風ダクトと、該送風
ダクトに送風装置を介して接続したドライエヤージェネ
レータとからなり、該ドライエヤージェネレータはエバ
ポレータとコンデンサを装備した大気取入口と湿度調節
弁を備えた大気取入口とを有し、前記送風装置、前記ドライエヤージェネレータおよび前
記湿度調節弁を制御する制御手段を設けたことを特徴と
する。

（作用）上記のように構成することにより、先ず、乾燥箱に充填
した穀物に対する、乾燥仕上り含水率はデータとして判
っているので、その含水率が平衡含水率と同じになるよ
うに、送風量と湿度とを調節して乾燥箱に空気を送り込
むものである。また、除湿した空気にさらに大気を混合
するので、大気温度に近い低温の乾燥空気となり、しか
も、除湿した空気より全体の送風量を多くすることがで
きる。したがって、乾燥箱に収容された穀物の堆積高さ
に対応する送風量を送り込むことができる。

この乾燥空気を乾燥箱に送風すると、乾燥空気以上に乾
燥せず、計画した含水率の一様な穀物が仕上がる。

また、本発明の装置においては、乾燥条件のデータに基
づいて制御手段により、ドライエヤージェネレータおよ
び送風装置が制御され、しかも、湿度調節弁の開度が調
節される。大気取入口からエバポレータおよびコンデン
サを通った空気は除湿され、除湿した空気に、別の大気
取入口を通過した空気が湿度調節弁を通して混合され
る。合流した空気はその湿度が調節されており、大気温
度に近い温度の乾燥用空気が得られる。

乾燥用空気は送風装置によって、送風ダクトを通り乾燥
箱の穀物層内を通過して、穀物を平衡含水率となるよう
に乾燥させ、その後、湿気を帯びた空気となる。この空
気は回収せず、排気として大気に放出される。

（実施例）以下、本発明の方法を実施するための装置を図面にもと
ずいて説明する。まず、第１図、第２図において、本装
置は複数の乾燥箱１と、各乾燥箱１に送風ダクト４を介
して連結された送風装置２と、送風装置２に接続された
ドライエヤージエネレータ３と、送風装置２とドライエ
ヤージエネレータ３とを制御する制御盤５とから概略構
成されている。ここで、乾燥箱１は穀物を収納する、通
風機能を有する全てのものを指す。各乾燥箱１は、穀物
の収納部２２と通気床６で画成した空気チヤンバ７とか
らなる。空気チヤンバ７はその周壁の一側に乾燥用空気
の入口である連結孔８を有する。収納部２２と空気チヤ
ンバ７との間に位置する通気床６は、空気チヤンバ７に
送くられてくる乾燥空気を収納部２２にむらなく送くる
ために、その全域にわたつて、小孔が穿設されている。

乾燥箱１の底部には、運搬用フオーク爪が挿入できるよ
うに空隙９が形成されている。送風ダクト４は、両側に
突出した複数の分岐ダクト４ａを有し、送風ダクト４の
先端は閉塞されている。分岐ダクト４ａは、夫々乾燥箱
１の連結孔８に接続され、各分岐ダクト４ａ内には風量
調節弁１０が設けられている。送風ダクト４の基端部は
送風装置２に接続される。送風装置２は、フアン１１
と、これを回転駆動するモータ１２とからなる。また、
モータ１２には後述する風圧センサ１３による信号もし
くは穀物量による手動制御によつて回転制御をするイン
バータ２７ｂが設けられている。送風装置２の送風口２
ａと送風ダクト４との接続附近の内部には、風圧センサ
１３が設けられている。送風装置２の吸気口はドライエ
ヤージエネレータ３の乾燥空気の出口へ連結されてい
る。ドライエヤージェネレータ３は大気取入口を二つ有
し、一方の大気取入口にエバポレータ１４、コンデンサ
１５を並設し、コンプレッサ１６によって作動するよう
になっている。該コンプレツサ１６には回転数を制御す
るインバータ２７ａが設けられている。また特に運転時
のコンプレツサ１６の発熱を利用できるようにコンデン
サ１５の後に配設されている。さらに、ドライエヤージ
エネレータ３を制御する、例えば、外気温度センサ１
７、外気湿度センサ１８、送風温度センサ１９ａ，１９
ｂが設けられる。これらの検出機器の信号により、制御
盤５を介して、他方の大気取入口に設けた湿度調節弁２
０と、この調節弁２０を作動させる調節弁用モータ２１
と、コンプレツサ１６がインバータ２７ａにより制御さ
れる。制御盤５は第３図に示すように、ＤＡＧコントロ
ーラ２３と、送風湿度設定器２４と、インバータ２７ａ
と、圧力設定器２５と、送風機コントローラ２６と、イ
ンバータ２７ｂとからなる。なお、送風装置２の吸気口
において、コンデンサ１５の出口側通路と湿度調節弁２
０の出口側通路とは連通されている。

以上、述べた実施例において、ダクト４の閉塞部を開口
し、ダクトを延長することができ、また本装置の全体が
組立方式として、装置を使用しない時は、取り外し、そ
して格納も可能である。さらに、前述の各検出機器は、
一例であり、他の検出機器の組合わせも可能である。

次に作用について説明する。

まず、本装置の通常の運転から説明すると、穀物２８を
１個または複数個の乾燥箱１に、従来技術の装置で同目
的とする穀物乾燥よりも穀物の層を比較的厚く充填し、
被乾燥穀物２８が有する最終乾燥目標である平衡含水率
を得るための乾燥条件、即ち、送風乾燥用空気の湿度と
被乾燥穀物２８の単位重量当りの風量比が、制御盤５に
内蔵された、送風湿度設定器２４と圧力設定器２５によ
つて設定された後、送風装置２およびドライエヤージエ
ネレータ３を作動させることによつて、乾燥用空気が送
風ダクト４から分岐ダクト４ａに送風され各乾燥箱１内
の穀物２８の間を通過してこれを乾燥し、湿気を帯びた
空気が排気となつて放出される。さらに分岐ダクト４ａ
上の風量調節弁１０は、同種の穀物であつても、各乾燥
箱１内の穀物２８が高含水率であつたり、低含水率であ
つたり、また同じ含水率でも充填量が少なく穀物層の厚
さが異なると空気抵抗が若干異なるため、各乾燥箱１毎
の風量を微調節している。

一方、乾燥用空気を作り出す、ドライエヤージエネレー
タ３の作用は第１図および第２図に示す矢印のように、
ドライエヤージエネレータ３に流入する大気がエバポレ
ータ１４により、露点温度以下に冷却される。よつて流
入した空気の絶対湿度（湿り空気中の水分と、乾き空気
との重量比）が低下し、このときの関係湿度（蒸気圧と
飽和蒸気圧との比）は、ほぼ１００％に近い。即ち、空
気が除湿されることになる。その除湿された空気は、コ
ンデンサ１５とコンプレツサ１６の周辺を通過して、ほ
ぼ、大気温度近くに昇温され、絶対湿度および関係湿度
が低下した乾燥用空気となる。

しかし、この乾燥用空気の関係湿度が規定の湿度以下に
下がりすぎたものを穀物２８に送風したのでは、穀物の
乾燥速度が速やすぎたり、逆に湿度が高い場合は規定の
含水率まで乾燥しない場合があるので、従つて第３図に
示すように、本装置の運転中、外気温度センサ１７、外
気湿度センサ１８、送風温度センサ１９ａ，１９ｂで検
出された各信号と湿度調節弁２０を作動させる調節弁用
モータ２１を連動させて、調節弁２０を自動開閉とする
ことにより、湿度調節のために湿度調節空気取入口から
外気を取入れ、被乾燥穀物に適合した平衡含水率になる
ような乾燥用空気条件に湿度を調節して送風する。とこ
ろで、飼料穀物乾燥等では比較的に高温（関係湿度も低
い）の急速乾燥が許容されるが、この時は、送風湿度設
定器２４を最低にセツトしておけば、湿度調節弁２０
と、コンプレツサ１６のインバータ２７ａがその設定湿
度に近づくように制御され、高温低湿度の乾燥能力の高
い乾燥空気が得られ、コンプレツサ１６の発熱も大いに
利用される。

また、穀物２８の負荷条件、即ち乾燥箱１の個数が少な
い時（穀物充填量が少ない）は、当然、乾燥用空気の発
生量も少なくてよいので風圧センサ１３の信号によつて
インバータ２７ｂを制御し、送風機用モータ１２の回転
数を下げ、送風量を少なく（適正量に調節される）す
る。また、風圧センサ１３による風量調節以外に乾燥箱
の数や穀物充填量によつて手動でインバータ２７ｂの調
節も簡単に行うことができる。

次にコンプレツサ１６のモータをインバータ２７ａにて
制御することについて及言するならば、送風量は前述の
ように乾燥箱１の穀物充填量によつて規制されるが、そ
の空気（ドライエヤー）の湿度が規定の湿度より低下し
すぎた場合、湿度調節弁２０は閉の方向に作動し、エバ
ポレータ１４への流入空気量を多くするように動作する
が、なお除湿が過剰で出口の湿度が設定よりも低い場
合、湿度調節弁２０は全閉になるが、これでも調整不能
な時には、インバータ２７ａによつてコンプレツサ１６
の回転を制御し、冷却能力を下げながら所定の湿度の乾
燥空気をつくり出す。よつていかなる気象条件、穀物の
負荷条件においても最適な乾燥空気をつくり出すことが
できる。なお、補足するならば、逆に乾燥空気の湿度が
高すぎる場合は、まず、コンプレツサ１６の回転を上げ
て行き、定格回転数になつても、なお調節不能な場合に
は湿度調節弁２０の開度を徐々に小さくし、エバポレー
タ１４への流入空気を大きくして除湿量を大きくして所
定の乾燥空気を得ることができる。当然ながら、もし大
気湿度が５０％以下と、低い場合は自動的にコンプレツ
サ１６の運転は停止される。

ここで、文献（「乾燥装置」、昭和４４年１月２５日、
４版、桐栄良三著）を引用して、乾燥する穀物２８を乾
燥箱１内で比較的厚く充填できることと、高い排気湿度
で運転出来ることの二つの理由を説明する。まず、表−
１には、小麦を例に取り、その粒間の平衡含水率を示し
ている。この平衡含水率は温度と関係湿度の関数であつ
て、この表から明らかなように乾燥温度を上げても、乾
燥品質を確保するためには大した支えとはならないこと
が理解できる。よつて、穀物を大気温度近くで乾燥を行
う所以である。

ここで、例えば、乾燥箱１内に充填された小麦に温度３
０℃、関係湿度６０％に調節された空気を送風して乾燥
する時、表−１から明らかなようにある時間の経過後、
乾燥箱１内の下層域の粒間の含水率は12.7％の平衡含水
率まで乾燥される。その時、中層および上層域は12.7％
以上の水分であるが、さらに乾燥を続けると、下層域の
乾燥は大して進行せず、中層域が12.7％に達し、最終的
に、上層域も12.7％に乾燥される。そして、穀物の全層
域にわたり、その間の水分較差が非常に小さいことが、
実験によつて立証されている。従つて、小麦のみなら
ず、全穀物について、その穀物の平衡含水率に対応する
乾燥空気条件を一定に調節しながら、送風乾燥する場
合、穀物の層を厚くしても層間の水分較差は非常に小さ
いことが明確である。また、この時、穀物層を通過した
排気関係湿度は乾燥の初期、中期において１００％に近
く、その終期においては８０％〜９０％の排気であるこ
とが、実験によつて立証されている。また、湿度が１０
０％近くの排気でも送風温の低い（大気温に近い）、絶
対湿度を下げた乾燥空気は送風しているため、上層の壁
面、穀物層上層に結露現象が発生しないので、穀物の蒸
れ等の品質低下は生じない。即ち、乾燥の初期から終期
に至るまで、乾燥空気条件が一定しており、しかも、高
い排気関係湿度であることは、高品質乾燥を得ているこ
とと、エネルギー効率が良いという結果である。

（発明の効果）本発明の方法およびその装置は以上の構成からなるもの
であるから穀物乾燥において、まず、除湿した空気にさ
らに大気を混合調節して、送風量に対し穀物が平衡含水
率になるような湿度を得るので、大気温に近い低温乾燥
が行えて乾燥品質を良くするものであり、また、除湿器
の能力以上の送風量が得られ、エネルギー効率が良く、
乾燥箱内の穀物層を厚くして静置乾燥することができる
ので、処理能力も向上すると共に、運転管理が容易にな
るものである。また、穀物の負荷条件や、大気空気条件
が変化したとしても、その変化に追従して、送風乾燥用
空気の湿度と各穀物単位受領当りの風量比が設定してあ
るので、その負荷条件に適合した乾燥用空気を常時、送
風ができ、穀物の含水率が平衡含水率以下には下がら
ず、かつ過剰乾燥のない穀物乾燥を得ることができる。
従つて、確実な高品質乾燥が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本装置の概略平面配置図、第２図は第１図にＡ−Ａで示す縦側面図、第３図は本装置の概略制御系統図。１……乾燥箱、２……送風装置３……ドライエヤージエネレータ４……送風ダクト、５……制御盤１４……エバポレータ１５……コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】取入れた大気を除湿し、除湿した空気にさ
らに大気を加えて、穀物を乾燥する乾燥箱内に送風する
ようにし、除湿の処理力と混合する大気の流量とを調節
して、送風量に対応して穀物が過乾燥にならない湿度を
保つようにしたことを特徴とする穀類乾燥方法。
【請求項２】穀物を収納する乾燥箱と、該乾燥箱に接続
する送風ダクトと、該送風ダクトに送風装置を介して接
続したドライエヤージェネレータとからなり、該ドライ
エヤージェネレータはエバポレータとコンデンサを装備
した大気取入口と湿度調節弁を備えた大気取入口とを有
し、前記送風装置、前記ドライエヤージェネレータおよび前
記湿度調節弁を制御する制御手段を設けたことを特徴と
する穀類乾燥装置。