JPS5947830B2 - 穀物乾燥機の乾燥風温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、穀物乾燥機の乾燥風の温度制御装置に係り、
特に、乾燥風の風量低減時に乾燥風温度が急激に上昇す
るのを防止した穀物乾燥機の乾燥風温度制御装置に関す
る。

省エネルギ、あるいは被乾燥物の品質劣化防止の観点か
ら、近時、乾燥工程の途中において風量を低減させる場
合がある。

しかし、従来の乾燥風温度制御装置では、乾燥風の風量
低減動作に即応してバーナの燃焼量を減少し得ず、通常
の乾燥風温度よりも高い温度の乾燥風をこの時期に発生
させ、その結果、被乾燥物は高温の乾燥風にさらされる
こととなり、被乾燥物の品質劣化を来すし、使用者には
バーナ炎の拡大により徒に不安感を抱かせるという不都
合があった。

すなわち、第６図に示すように、乾燥風量がＡ１からＡ
２に減少した際に、従来の制御装置は送油量を■１から
■２まで減少させるのに、ｐ。

ｑｙ ｒの漸減グラフを辿ったため、点線バッチで示す
Ｐ、Ｑ、Ｈの如く、乾燥風温度Ｔｂが、設定温度域Ｔｃ
から暴走逸脱してしまうのである。

なお、上述の如き不都合は、温度センサの温度変化に対
する応答遅れやバーナの燃焼応答遅れ等に起因する。

特に、上記温度センサやバーナ燃焼の応答遅れ等を考慮
し、乾燥風の温度サンプリング周期毎に入力して、常に
設定温度になるようにバーナへの送油量を規制して温度
制御を行う乾燥風温度制御装置においては、比較的短時
間に終了する風量低減動作によって生ずる乾燥風温度の
設定温度からの急激な上昇変化にその制御が即応できず
、応答遅れを経て再び設定温度に制御されるまでの時間
だけ異常高温の乾燥風を出し続けることとなり、上記不
都合は更に増大する。

そこで本発明の目的は、乾燥風の風量低減動作に対応し
てバーナの燃焼量を減少させ、異常高温の乾燥風の発生
による乾燥風温度の設定域からの暴走逸脱を防止する穀
物乾燥機の乾燥風温度制御装置を実現するにある。

以下図面に基づいて本発明の実施例を具体的に説明する
。

第１，２図において、穀物乾燥機１は、貯留部２、乾燥
部３、集穀部４を有し、揚穀機５のホッパ６に投入され
た穀物を揚上し、上部搬送手段７により前記乾燥機１の
上部中央部まで搬送し、前記貯留部２中に均分落下させ
、乾燥部３を経て集穀部４に導き、下部搬送手段８によ
り前記揚穀機５の下部まで移送し、再び揚穀機５により
揚上するという循環を繰返し、穀物の乾燥を行うもので
ある。

そして、前記乾燥部３の前面には、熱風発生機９を有し
、後面には排風機１０を有する。

前記排風機１０には後述する排風機モータ４８を、また
揚穀機５には搬送モータ４９を、更に集穀部４には循環
モータ５１を夫々設ける。

前記排風機モータ４８は排風機用ファンを駆動するため
のものであり、該排風機モータ４８は、極数変換可能モ
ータを用い、４極、８極（あるいは４極、６極）に切換
えることができる。

また−次空気用フアンモータ４７は電圧を変化させるこ
とにより回転数が可変である。

前記搬送モータ４９は揚穀機５及び上部搬送手段７を駆
動するためのものである。

循環モータ５１は、ギヤドモータ（歯車付電動機）を用
い、オン、オフ制御することにより循環速度を変更可能
なように構成し、繰出しバルブ及び下部の搬送手段８を
駆動する。

また、２２は穀物の含水率を自動測定する水分計である
。

前記熱風発生機９は、第３図に拡大断面図を示すように
、熱風発生機のケーシング９ａ中に蒸発式油バーナ１２
を設け、該バーナ上に燃焼筒１３を横設する。

なお１４はシロッコファン等の一次空気用フアン、４７
は該ファンの駆動用モータ、１６は廃油やオーバーフロ
ー油受けのオイルパンである。

４６はポンプであり、油タンク１８から油を前記バーナ
１２に送給するためのもので、プランジャポンプ等の往
復ポンプを使用し、電磁駆動装置により駆動し得るよう
に構成する。

また、２１はサーミスタ等の熱電変換素子からなる熱風
温度センサたる熱風温度検出器であり、後述する温度制
御回路１９ａに熱風の温度信号を出力する。

次に制御回路１９につき、第４図のブロック図でその原
理を説明する。

図において、２０は外気温度センサ、２１は熱風温度セ
ンサたる熱風温度検出器である。

２２は水分計で、乾燥中の穀物を所定時間毎にサンプリ
ングしその水分値を自動検知する。

２３は停止水分値設定スイッチで、乾燥を終了すべき穀
物の目標水分値を設定するためのものである。

２４は張込量をセットする穀物量設定スイッチ、２５は
運転スイッチ、また２６は停止スイッチで主に非常停止
用として使用する。

２８は各種安全器スイッチであり、消火器作動スイッチ
、揚穀機安全スイッチ、燃料オーバーフロースイッチ等
のスイッチ群である。

２９はクロック発振器で、各部分の動作の歩調を合わせ
るために同期信号を発生する装置、３０はＡ／Ｄ変換回
路で、前記温度センサ２０，２１、水分計等のアナログ
情報信号をデジタル信号に変換する回路、３１はエンコ
ーダで、前記停止水分値設定スイッチ２３や穀物置設゛
定スイッチ２４からの設定値を符号化し後述の入力デー
タバッファ３４に出力する装置である。

３２はタイマ割込制御回路で、後述の演算処理装置（以
下ＣＰＵという）３５の指令により設定される時間設定
可能なタイマ回路と、タイマ動作完了をＣＰＵ３５に割
込み指令する回路とからなる。

３３は割込制御回路で、ＣＰＵ３５の指令によってＡ／
Ｄ変換回路３０にＡ／Ｄ変換開始指令を出す回路と、Ａ
／Ｄ変換処理完了をＣＰＵ３５に割込指令する回路とか
らなる。

３４は入力データバッファで前記Ａ／Ｄ変換回路３０、
エンコーダ３１、各種スイッチ２５，２６．２８等から
のデータを、ＣＰＵ３５の指令により、一時記憶した後
、後述の入力データバス５３に出力するレジスタ機能を
有する。

３５は演算処理装置（ＣＰＵ）で、記憶、演算および制
御の機能を果す装置である。

３６は表示制御回路で、ＣＰＵ３５から後述の出力デー
タバス５５を介して送られた出力データ等を復号するデ
コーダと、後述のＯＫモニタ表示器４０等を動作させる
ドライバとからなる。

３７は出力データバッファで、ＣＰＵ３５から後述の出
力データバス５５を介して送られた出力データを、同じ
＜ＣＰＵ３５から後述の制御信号ライン５４を介して送
られた指令により、一時記憶するレジスタ機能を有する
。

３８はリード・オンリ・メモリ（固定記憶装置、ＲＯＭ
）で、前記ＣＰＵ３５は、このＲＯＭ３８に予め格納し
たプログラムに従って動作する。

３９はランダム・アクセス・メモリ（等速呼量し記憶装
置、ＲＡＭ）で、ＣＰＵ３５の演算結果や入力データを
一時的に記憶する読み書き可能なメモリである。

第４図において一点鎖線で囲んで示す上述の各装置は、
ＣＰＵ３５を中心に制御用マイクロコンピュータとして
構成する。

このＣＰＵ３５を中心とした制御用マイクロコンピュー
タにより、後述するこの発明の風量切換部による小風量
乾燥時の減少風量値に応じ比例減少させた減少送油量値
を演算する演算部と、減少送油量値によりポンプ４６の
送油量を減少すべく制御する制御部とを構成している。

前記ＯＫモニタ表示器４０は、乾燥機の安全状態を表示
する。

４１は数字表示器で、水分計２２で測定した穀物の含水
率と、熱風温度を交互にデジタル表示する。

４２はバーナ駆動回路、４３はモータ駆動回路で、前記
出力データバッファ３７からのデータに従って夫々の負
荷を駆動する。

すなわち、バーナ駆動回路４２は、点火ヒータ４４、点
火バルブ４５、ポンプ４６およびバーナ用ファンモータ
４７を制御駆動する。

また、モータ駆動回路４３は、排風機モータ４８（本実
施例では風量を２段に切換え得る）、搬送モータ４９、
排塵機モータ５０、循環モータ５１、そして水分計モー
タ５２を制御駆動する。

このモータ駆動回路４３と風量を２段に切換え得る排風
機モータ４８とにより風量切換部を構成している。

なお、前記ポンプ４６は、プランジャポンプ等の往復ポ
ンプを電磁駆動手段により駆動させる構成とし、後述の
如く、ポンプのプランジャをパルス信号に対応駆動させ
、そのパルス信号中の広狭に比例してプランジャのスト
ロークを変化させ、送油量を制御する方式としている。

しかしあるいはまた、パルス信号の周波数を変えること
により、プランジャの駆動サイクルを変え、送油量を制
御する方式としても勿論良い。

第５図は制御装置の動作を、より具体的にフローチャー
トによって表現したものである。

まず、第４図の運転スイッチ２５をオンにすると、ＲＯ
Ｍ３８のプログラムがスタートし、第５図の乾燥開始１
００の状態になり、各種モータ４８〜５２が作動開始す
る。

次いで、前記ＲＯＭ３８のプログラムにより、第４図の
バーナ駆動回路４２が作動し、点火ヒータ４４をオンに
するとともに、点火バルブ４５を所定時間開き、ポンプ
４６によりバーナ１２に送油しつつバーナ用ファンモー
タ４７を駆動し、第５図のバーナ点火１０１の状態にな
る。

１０２は、第４図の水分計２２から得た穀物水分値と停
止水分値設定スイッチ２３の設定値とを比較し、水分値
が設定値に達しない場合は１０３に進み、水分値が設定
値に到達すると１１７に進む。

１１７ではバーナ消火を行い、バーナ駆動回路４２によ
りバーナ１２の消火のための一連の動作をとり、１１８
で各種モータを停止させ、乾燥終了状態１１９となる。

１０３は熱風温度Ｔｂの入力であり、水分値が設定値に
満たない場合に進むルーチンで、熱風温度センサ２１か
ら熱風温度Ｔｂが入力される。

次いで１０４の設定温度Ｔｃの演算が、外気温度センサ
２０、水分計２２および穀物量設定スイッチ２４からの
信号により行なわれ、設定温度Ｔｃが決定される。

１０５では、穀物の水分値が１６％以下か否かの判断状
態を行う。

そして、イエス、すなわち水分値が１６％以下の場合は
、１２℃に進み、乾燥風量減少フラグＦＲをセットし、
１２１において減少風量値に応じて減少送油量値を演算
し、ポンプ駆動パルス巾をＴｗＸ（Ａ２／ＡＩ ）にセ
ットする。

つまり、送油量を風量に比例させ減するのである。

なお、Ａ１は後述する大風量、Ａ２は小風量を示す。

次いで、元のメインルーチンに戻る。前記１０５の判断
でノウの場合は、そのまま□ １０６に進み、ｌＴｃ−
Ｔｂ１≦１の判断をする。

そして、該値が１以上、すなわち温度差が１°Ｃ以上の
場合は１２２に分岐し、１℃より小さい場合は１０７に
進み、前回のルーチンで決定されたと同様のパルス巾；
ｒｗ分の送油を行う。

１２２から始まるルーチンは、送油量を増加（１２３）
あるいは減少（１２４）させるプログラムである。

１２２において、Ｔ ｃ −Ｔ ｂ ＞Ｏを判断し、イ
エスである場合１２３に、ノウである場合は１２４に分
岐する。

つまり、熱風温度Ｔｂが設定温度Ｔｃよりも高すぎる場
合は送油量を減じ、逆に低すぎる場合は送油量を増す制
御をする。

すなわち、Ｔｂが高すぎる場合は、１２４においてＴ
ｃ ＋ ４≧Ｔｂ≧Ｔ ｃ ＋ １を判断する。

そして、ＴｂがＴｃよりも、１℃を越え４℃以下の場合
は、１２７に進み、ポンプ駆動パルス巾ＴｗをΔτ（Δ
τ：最小可変パルス巾）だけ減少させて該パルス巾によ
りポンプ４６のストロークを比例減少させ、送油量を減
する。

また、Ｔ ｂ＞Ｔ ｃ ＋ ４である場合には、１２８
に進み、ポンプ駆動パルス巾Ｔｗを２Δτ分減少させ送
油量を大巾に減する。

そしてまた、Ｔｂが低すぎる場合は、１２３に進み、Ｔ
ｃ−１＞ Ｔ ｂ≧Ｔ ｃ −４を判断し、イエスで
ある場合は１２６に進み、ポンプ駆動パルス巾ＴｗをΔ
τ分増加させる。

また、ノウである場合は１２５に進みパルス巾Ｔｗを２
Δτ分増加させる。

つまり、設定値との差の広がり具合により、送油量の増
減補正の度合を変化させるのである。

次いで、元のメインルーチンに戻る。

そして、１０８で第４図のポンプ４６を制御し、１０９
でバーナ用ファンモータ４７を制御し、１１０で循環モ
ータ５１をオン、オフ制御する。

そして、１１１において、前記１２０の乾燥風量減少フ
ラグＦＲがセットされているかを調べる。

そして、イエスである場合は、第６図の如く、１１４で
モータ駆動回路４３により排風機モータ４８を低速とし
風量を減少させ、小風量Ａ２にする。

そして、１１５で一次空気用ファンモータ４７の風量を
、第６図の如く、小風量Ａ２とし逆に前記大風量時の風
量Ａ１よりも増大させる。

これは、排風機モータ４８の減速により、バーナへの一
次空気量が影響を受は減少するのを補う手段としてとる
ものである。

また、１１１の判断がノウの場合は、１１２に進み、排
風機モータ４８を大風量Ａ１に維持し、１１３で一次空
気用ファンモータ４７を風量Ａ１に維持する。

次いで、１１６で熱風温度のサンプリングタイマＴｓが
タイムオーバしたか否かを調べ、ノウの場合は１０８に
ジャンプし１０８から始まるルーチンを繰返す。

そして、イエスになると、１０２にジャンプし、１０２
から始まる前述したルーチンを進む。

このように、この発明は乾燥途中で風量切換部により乾
燥風量を減少させて小風量乾燥を行う場合には、減少し
た風量値に応じ比例減少した送油量値を演算し、この送
油量値によりポンプ４６を駆動制御する。

以上の如く制御装置を構成したので以下の如く作用する
。

穀物水分値が１６％に達すると、小風量乾燥を行うべく
、乾燥風量Ａ１は、第６図の如く、乾燥風量Ａ２へと約
半減される。

そしてこの時、ポンプ送油量Ｖ１は、従来の制御装置に
よれば、第６図の送油量ｖ１のグラフｐｙ ｑｔ ｒの
如く漸減し、そのため乾燥風温度Ｔｂは、Ｐ、Ｑ、Ｈの
如く急激な立上りを示す山形の温度曲線を描く不都合が
ある。

しかし本発明においては、前述の如く、乾２ 燥風量減少と同時に送油量をＶ２＝ＶＩ Ｘアエに瞬時
に減少させる構成としたので、乾燥風温度Ｔｂは、第６
図の設定温度Ｔｃ（斜線域）中において点Ｓまで少許温
度低下をするが、設定温度Ｔｃを維持することとなり、
理想的な乾燥風温度Ｔｂを実現することができる。

なお、上記実施例においては、送油量の増減制御をパル
ス巾Ｔｗを広狭変化させて行ったが、パルスの周波数を
変化させて送油量の増減制御を行う構成とすることも可
能である。

以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、以
下の如き効果を得ることができる。

（１）、穀物水分値が所定水分値に達した際の乾燥風量
の減少制御に伴ない、該風量減少に比例させて送油量番
瞬時に減少させる構成に制御装置を具体化したので、乾
燥風温度を設定温度域から逸脱上昇させる不都合が無く
、乾燥機使用者に徒に不安を抱かせることも無く、穀物
に不都合な熱風をあびせることもなく、円滑な運転制御
により良品質の乾燥穀物を得ることができる。

（２）、また、制御回路全体は機械的なカム、接点等を
使用することなく構成することもでき、そのように構成
すれば、必要に応じて集積回路化でき、小型で信頼性の
高い制御装置を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は乾燥機
の断面側面図、第２図は第１図の［−１１線による断面
図、第３図は制御方式を示す系統図、第４図は制御装置
のブロック図、第５図は制御装置の動作を説明するフロ
ーチャート、第６図は一次空気用フアン風量Ａ、ポンプ
送油量Ｖ、乾燥風温度Ｔｂ、乾燥風量Ａの各対応関係を
示すグラフである。 （主要な符号の説明）、１は穀物乾燥機、１２はバーナ
、１９は制御回路、３５は演算処理装置（ＣＰＵ）、３
８はリード・オンリ・メモリ（固定記憶装置、ＲＯＭ）
、３９はランダム・アクセス・メモリ（等速呼量し記憶
装置、ＲＡＭ）、４６はポンプである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 乾燥風設定温度と乾燥風検出温度との差に応じて送
   油量を増減する穀物乾燥機の乾燥風温度制御装置におい
   て、乾燥途中で乾燥風量を減少して小風量に切換える風
   量切換部と、前記小風量乾燥時の減少風量値に応じて略
   比例減少させた減少送油量値を演算する演算部と、この
   減少送油量値により送油量を減少すべく制御する制御部
   とを設けたことを特徴とする穀物乾燥機の乾燥風温度制
   御装置。