JPS58193021A - 乾燥機バ−ナの制御法 - 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】 本発明は乾燥機バーナの燃料供給量の１１ｍ法に関する
。

穀物などをバーナ乾燥する乾燥機においではバーブへの
燃料の流量制御により乾燥温度をコントロールするが、
従来の制御法ではバーナの低燃焼時或いは高燃焼時にバ
ーナの燃焼成いは燃料の流量制御が不安定になるという
おそれがあった。

従って本発明の目的はより安定な流量制御が可能な制御
法を提供することにある。この目的を達成するための本
発明の特徴は、オフ時間幅が一定でオン時間幅が可変の
パルス信号に従って乾燥機バーナへの燃料供給量を制御
するごとき乾燥機バーナの制御法にある。以下図面によ
り本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による制御法で用いるパルス信号の一例
で、この信号によって燃料供給用電磁バルブが開閉駆動
されバーナに与えられる燃料流量が！１１ｍ１サレル。

図ニオイテ、（Ｔ、Ｔ’　、Ｔ”−’）は周期、（ｔａ
、ｔａ’　　、ｔａ″・・・）はオン時間幅、ｔｂはオ
フ時間幅を示す。オフ時間幅ｔｂは一定でこの間燃料供
給用バルブは開成状態となり、オン時間幅（ｔａ、ｔａ
’　　、ｔａ″・・・）は可変でこの間バルブは開成し
オン時間幅に応じた燃料流―をバー１に供給する。

オン時間（ｔａ、ｔａ’　　、ｔａ″・・・）の最小時
間幅は燃料供給用バルブの動作能力で限定され、具体的
には少なくとも７１ＳｅＣ以上の時間が必要である。ま
た、特にバーナへの燃料供給量が少ないときにオフ時間
幅ｔｌｌｌを長くとると間欠燃料が生じ熱効率が劣化す
るので、オフ時間幅ｔｂはこの面からの限定を受ける。

具体的には、後述するロータリバーナの最低燃料部周波
数が１５８Ｚ以上とされているので、最大５９ＩＩＳｅ
Ｃ程度（１／１５−０．００７二０．０５９＞にとるこ
とが可能であるが、間欠燃焼の心配を除くためには例え
ば４０ｍ５ｅｃのオーダとして余裕をもたせることが望
ましい。

オン時間幅（ｔａ、ｔａ’　　、ｔａ″・・・）の可変
範囲は最小時間幅と雌大時間幅の比が少なくとも１：６
になるようにし、これによりバーナの燃焼幅（最高燃焼
量／最低燃焼量）を６以上として、乾燥機内の穀物など
の被乾操物の量変動に１分に対応できるようにすること
が望ましい。

更に、ロータリバーナを用いる場合にはパルプ流量とバ
ルブを駆動するパルス信号のデユーティ比（オン時間／
周期）との間に直線関係のあることが必要である。即ち
、ロータリバーナにおいては風量調節が最適燃焼の重要
な要素となっており、燃料供給量と風量との関係が決め
られているので、バルブ流量とデユーティ比との間に直
線関係がない場合には最適風量を決定することができず
適切な燃焼が得られなくなるためである。バルブ流離と
デユーティ比との関係は第２図に示され、図示のごとく
両者の関係は周波数の増大に応じてデユーティ比の小及
び大の部分における非直線関係（バルブの応答不良領域
）が増加するので、周波数に応じて残される直線部分の
みを使用するようにしなければならない。従って直線関
係を大きくどろ上ではパルス信号の周波数を小とするこ
とが望ましいが、反面周波数を小とすると燃料流量の少
ないときにバーナの燃焼に問題を生ずる。バーナの燃焼
の点からすれば、燃料流量の少ないときに周波数を高く
とりバーナの安定燃焼を確保でることが望ましい。

本発明によれば燃料流量の少ないときに周波数を高くと
ることができ、しかも燃料流量の多いときには周波数が
小となり直線関係が拡大されてバルブの応答性が向上す
るばかりでなく、オフ時間幅が一定であることも相俟っ
てバーナの燃焼及び流量制御を安定化することが可能と
なる。例えば、オフ時間幅ｔｂ＝４３ｍｓｅｃ、最低の
オン時間幅ｔａ＝７ｍｓｅｃとすれば、このときの周波
数は２０Ｈ２、デユーティ比は０．１４となる。オン時
間の最小値と最大値の比が１：６とすれば、オン時間最
大時のデユーティ比は０．８４、従ってこのときの周波
数は３．７２Ｈｚとなる。以上から明らかなように、最
低のオン時間における周波数を前述したバーナの最低燃
焼時周波数（１５）−１ｚ）よりも高くとることができ
、しかもデユーティ比が人となるに従って周波数が下が
りバルブの応答性の良くなることがわかる。なお燃料流
量が人であれば周波数が少々低くてもバーブの燃焼に影
響はない。

第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は従来の制御払における
パルス信号を示すもので、第３図（ａ）はオン時間幅ｔ
１を一定としその周期（ＴＩ　　、ＴＩ　　Ｊ、　Ｉ＋
・・・）を可変とづる所謂周波数制御を小し、第３図（
ｂ）は周１１’Ｊ（Ｔ２）を一定としオン時間幅＜　ｔ
２　、ｔ２ｒ　　、ｔ２ＩＩ・・・）を可変とする所謂
オンタイム制御を示す。

周波数制御において、オン時間幅ｔ１を７ｍ５ｅＣとし
本発明と同様に周波数２０Ｈｚ（周期５０ｓ　ｓｅｃ　
）で駆動するとすると最低のデユーティ比は０．１４と
なる。これに対して最高のデユーティ比は０．１４Ｘ６
＝０．８４で、このときの周期は８．３３ｍ５ｅｃ、従
って周波数は１２０Ｈｚとなり、もはやバルブは応答し
きれない周波数となる。従って周波数制御では燃料流量
最低時の周波数をバーナの最低燃焼時周波数１５Ｈ２に
下げるが、これでも最高周波数は９０Ｈ２となりバルブ
の応答が追随しえない。

一〜方オンタイム制御においては、最低時のオン時間幅
↑２を７ＩｌｌＳｅＣ１周波数を２０Ｈ２（周期５０ｉ
ｓｅｃ）一定とすれば、最低時のデューテイ比は０．１
４となる。これに対し最高時のデコーティ比は０．１４
Ｘ６＝０．８４、このときの周波数は前述したように２
０Ｈ２であるから、第２図から明らかなように、バルブ
の応答性が悪くなリデューテイ比０．８４では開きばな
しの状態となる。そのためオンタイム制御では周波数を
一トげることができず、燃料流量の少ないとぎに生じゃ
すいバーナの燃焼不良を十分に解決することができない
。

第４図（ａ）は本発明による制御法を月するための一構
成例で、１０は温度設定器、１３は乾燥温度を検知づる
温度センサ、１５は設定温度と乾燥温度とを比較しその
差出力を与える差動増幅器、］７は差動出力を積分する
積分器、１９は積分出力電圧に比例した周波数出力を与
えるＶ／Ｆ変換器、２１はＶ／Ｆ変換器の出力パルスの
立上りでトリがされる単安定マルチバイブレータ、２３
は単安定マルチバイブレータの出力を反転覆るインバー
タ、２５はインバータ出力を増幅するｉ〜ランジスタ、
２７はトランジスタの出力により駆動される燃料供給用
電磁バルブである。温度設定器１０の入力づなりも設定
温度は、例えば穀物乾燥においては乾燥機への張込量と
穀物種類と外気温度と初期水分量等により求められる。

第４図（ｂ）は第４図（ａ）の動作タイムチャートで、
信号（イ）はＶ／Ｆ変換器１つの出力。

信号（ロ）は単安定マルチバイブレータ２１の出力、信
号（ロ）はインバータ２３の出力を示す。

以下第４図（ｂ＞を併用して第４図（ａ）の回路動作を
説明する。

第４図（ａ）の構成で、乾燥温度と設定温度がほぼ等し
い場合には、差動増幅器１５の出力はほぼ零従って積分
器１７は一定電圧を出力する。Ｖ／Ｆ変換器１９は当該
一定電圧に対応する周波数のパルス信号を出力する（信
号（イ））。これにより単安定マルチバイブレータ２１
かトリがされるので信号（ロ）に示すパルス信号が得ら
れる。

この信号（ロ）はインバータ２３を介して反転され（信
号（ハ））、これによりトランジスタ２５を介して燃料
供給用電磁バルブ２７が駆動される。

乾燥温度が穀物の張込量増大により設定温度以下になっ
た場合には、差動出力従って積分器１７の出力電圧が上
記一定電圧よりも低下するので信号（イ）に示すように
周期が大となり、これにより単安定マルチバイブレータ
２１がトリがされることになるので信号（ハ）に示すよ
うにオフ時間幅ブ定を保持したままオン時間幅が増大し
、電磁バルブ２７を介して多崩の燃料がバーナに供給さ
れることになる。

一方、乾燥温度が設定温度以上となれば、積分器１７の
出力電圧が上記一定電圧よりも大となるので信号（イ）
に示フように周期が小となり、インバータ２１の出力は
オフ時間幅一定でオン時間幅が減少し、バーブへの燃料
流間が小に制御される。

なお、上記制御において燃料ポンプは一定電圧。

一定周波数で駆動されているものとする。

本発明による制御法はひとつの特徴として第２図におい
て述べたようにバルブ流量とデコーテイ比との直線関係
がとりやすいので、第５図（ａ）及び第５図（ｂ＞に示
すロータリバーナの制御に適している。

第５図（ａ＞はロータリバーナの側断面図、第５図（ｂ
）正面図を示す。図において、燃料はポンプ３０により
タンク３２からバルブ３４を介して気化筒３６にもうけ
られた拡散体３７に与えられる。気化筒３６は気化筒駆
動モータＭ１により回転し、これと共にモータＭ２を有
する送風ファン３８により送風筒４０から気化筒３６内
を流れ燃焼盤４２のスリット４２ａ及び気化筒３６と燃
焼盤４２との間隙４４から前面に出る空気の流れが与え
られる。この風量は前述したように与えられる燃料流間
との関係で決まっている。気化筒３６内の拡散体３７に
与えられた燃料は気化筒３６の回転点より霧化及びガス
化し風量によりスリット４２ａから前面に出て点火栓４
６により点火される。点火後は気化筒３６が加熱される
ので燃料のガス化が促進される。

以上述べた本発明の実施例では第４図（ａ）に示づ回路
構成のみについて例を挙げたが、ソフトウェアを用いて
同様の制御を与えることはもとより可能である。ソフト
ウェアによる場合には、パルス信号のオフ時間幅が常に
一定であることから他の処理を行なうのにきわめて適し
ている。

以上説明したように本発明によれば、オフ時間幅を一定
としオン時間幅が可変のパルス信号によってバルブ流量
を制御することとしたので、燃料流量の少ないときには
周波数を高くとりバーブの安定燃焼を確保することがで
きると共に、流量の多いときには周波数が低くなりバル
ブ流量とデユーティ比との間の直線関係が拡大されてバ
ルブの応答性が向上し、オフ時間幅が一定であることも
相俟ってバーナの燃焼及び流量制御を常に安定化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御法で用いるパルス信号の一例
第２図はバルブ流量とパルス信号のデユーディ比との関
係を示す図、第３図＜８）及び第３図（ｂ）は従来の制
御［Ｉ払におけるパルス信号、第４図（ａ＞及び第４図
（ｂ）は本発明による制御法の一実施例、第５図（ａ）
及び（ｂ）はロータリバーナの構成例を示す。 王、Ｔ’、Ｔ″・・・周期 ｔａ、ｔａ’　　、ｔａ″・・・オン時間幅ｔｂ・・・
オフ時間幅 特　許　出願人　　井関農機株式会社 手続補正型（１釦 昭和５７年７月２日 特許庁長官　　若　杉　　和　夫　　殿１、事件の表示
　　　特願昭第５７−０７３４６３号２、発明の名称　
　　乾燥機バーナの制御法３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所（居所）　愛媛県松山市馬本町７００番地氏名（名
称）（０１２）井関農機株式会社代表者　弁開　８孝 ４、代理人 住　所　　　　〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目１番１
８号ニュー虎ノ門ビル８階 （発送日　昭和　　年　　月　　日） ６、補正の対象 （１）　　明細書及び図面 ７、補正の内容 〈１）　　明細−全文を別紙の通り浄書する。 （２）　　全図面を別紙の通り正式図面に補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　オフ時間幅が一定でオン時間幅が可変のパル
   ス信号に従って乾燥機バーナへの燃料供給量を制御する
   ことを特徴とする乾燥機バーナの制御法。
2. （２）　　前記オン時間幅の最小値が燃料供給用電磁バ
   ルブのオンオフ可能な最小時間幅であり、その最大値が
   少なくとも前記最小値の６倍の時間幅であるごとき特許
   請求の範囲第１項の乾燥機パーツの制御法。
3. （３）　　前記乾燥機バーナがロータリバーナであるご
   とき特許請求の範囲第１項の乾燥機バーブの制御法。