JP2004061070A

JP2004061070A - 穀粒乾燥機

Info

Publication number: JP2004061070A
Application number: JP2002223530A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yumitate; 弓立　正史; Hiroto Morimoto; 森本　浩人; Keiichi Miyazaki; 宮崎　啓市; Masayuki Chikamoto; 近本　正幸; Shinji Ninomiya; 二宮　伸治; Takashi Nagai; 永井　　隆; Katsunori Kono; 河野　克典; Kozo Inada; 稲田　浩三; Reiji Kojiyou; 小條　▲れい▼二; Eiji Nishino; 西野　栄治
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP3821068B2

Abstract

【課題】遠赤外線放射体を配置する集穀室への穀粒詰りを穀粒案内板近傍の温度管理によって行わせようとし、併せて遠赤外線放射体一端のバーナ燃焼不安定時期には温度管理を行わせないようにする。
【解決手段】集穀室４部に設けた遠赤外線放射体６によって該集穀室４の流下板８上に繰出される穀粒に作用する放射熱、及び遠赤外線放射体６からの排熱風を乾燥室３に導入して乾燥する穀粒乾燥機において、集穀室４の穀粒流下板８に温度検出器を配設し、この温度検出器の所定温度以上の高温検出によって乾燥室３から集穀室４への穀粒詰りと判定する制御部を設けてなる。また、乾燥開始後バーナの燃焼量の変動が所定範囲になったか否かを判定し、所定範囲以下になったとき温度検出器による穀粒詰り異常の判定をする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遠赤外線放射体を備える穀粒乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遠赤外線放射体を集穀室に設けて穀粒流下板を流下する穀粒に遠赤外線放射熱を作用させて乾燥する形態とし、その際の穀粒搬送上での停滞を検出する手段として、特開平９−８９４５３号公報に記載された構成がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成では、下部移送装置の穀粒停滞を検出するものとなるが、乾燥室から集穀室への穀粒の繰出しが停滞する場合には対応できない。
また、バーナを遠赤外線放射体の一端に接続する形態とするが、乾燥開始直後等は該バーナの燃焼が安定しないがこの影響を抑制させようとする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１に記載の発明は、貯留室２、乾燥室３、集穀室４の順に積み重ねられ、外部に設ける昇降機５の駆動によって穀物を循環させながら、集穀室４部に設けた遠赤外線放射体６によって該集穀室４の流下板８上に繰出される穀粒に作用する放射熱、及び遠赤外線放射体６からの排熱風を上記乾燥室３に導入して乾燥する穀粒乾燥機において、集穀室４の穀粒流下板８に温度検出器３６を配設し、この温度検出器３６の所定温度以上の高温検出によって穀粒詰り検出を判定する制御部３１を設けてなる穀粒乾燥機の構成とする。
【０００５】
これによって、穀粒流下板８上の穀粒流下状態が所定になされていると、検出温度は一定範囲にあり、穀粒の繰出量が少なくなって穀粒流下板８面へ直接の遠赤外線放射熱が作用すると、検出温度が高くなって正常状態との比較により穀粒詰りを検出できる。
【０００６】
また請求項２に記載の発明は、請求項１において、所定時間間隔で温度検出器３６によって温度を検出すべく構成し、前回の検出温度と今回の検出温度との比較による上昇値が所定以上を所定回数連続すると穀粒詰りと判定する。
これによって、前回検出温度と今回検出温度との比較による上昇値が所定以上となり、これを予め設定した複数回連続すると制御部は穀粒詰りと判定する。
【０００７】
さらに請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２において、遠赤外線放射体６の一端にバーナ７を接続し遠赤外線放射熱を発生すべく構成し、乾燥開始後該バーナ７の燃焼量の変動が所定範囲になったか否かを判定する手段を構成し、所定範囲以下になったとき温度検出器３６による穀粒詰り異常の判定をする。
【０００８】
これによって、遠赤外線放射熱を発生させるバーナの燃焼が安定すると温度検出器３６による検出温度から穀粒詰り異常の判定をする。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、穀粒の流下量の変動によって遠赤外線放射熱を受ける該穀粒流下板８の温度変動を監視することにより穀粒詰り異常を検出でき、特に乾燥室から集穀室への穀粒繰出し異常を簡単な構成で検出できる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前回検出温度と今回検出温度との比較による上昇値が所定以上となり、これを予め設定した複数回連続すると制御部は穀粒詰りと判定するもので、精度よく穀粒詰り検出できる。
請求項３に係る発明は、乾燥作業開始時におけるバーナの不安定燃焼状態では温度検出による異常検出を行わないものであるから、検出精度を向上する。なお、時間管理で例えば乾燥開始後所定時間は温度検出による異常検出を行わせない構成とする場合に比較して、バーナの安定燃焼状態を直接監視することができ、迅速な異常対応が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。
１は穀物乾燥装置の機枠で、内部には貯留室２、乾燥室３、集穀室４の順に積み重ねられ、外部に設ける昇降機５の駆動によって穀物を循環させながら、集穀室４部に設けた遠赤外線放射体６による放射熱、及び遠赤外線放射体６からの排熱風を浴びせて乾燥する構成である。
【００１２】
上記遠赤外線放射体６は、集穀室４内にあって、一端をバーナ７に接続し、断面方形状を呈し左右壁面及び下面に遠赤外線放射塗料を塗布するもので、該集穀室４の穀粒流下板８面を流下する穀粒に遠赤外線放射熱を浴びせるよう構成している。該遠赤外線放射体６上面からの排熱気は機体後部側及び前部側から導入する外気と混合しながら上位の乾燥室３における熱風室９ａ，９ｂ，９ｂから排風室１０，１０を流通して傾斜状に形成する穀粒通路１１，１１…を横断する構成である。なお、該乾燥室３の背面側には吸引ファン１２を備えて上記熱風流通に寄与すべく構成する点は公知の構成と同様である。なお、機体背面におけるダクト１３を介して中央熱風室９ａの熱風を左右側熱風室９ｂ，９ｂに供給すべく構成されている。１４は遠赤外線放射体６の上部に配設する屋根型の排塵板で、上部側からの塵埃の放射体６への落下を防止しながら、排熱風と外気との上記混合風を左右側から迂回して上方に案内する案内部とする。
【００１３】
１５，１５は繰り出しバルブで正逆に回転しながら所定量の穀物を流下させる。１６は上記昇降機５に通じる下部移送装置、１７は昇降機５上部側に接続する上部移送装置で、貯留室２上部の拡散盤１８に穀物供給できる。バーナ７や穀物循環機構等は、乾燥制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶するメモリを備えるコンピュータによって行なわれる。即ち、操作盤１９には液晶形態の表示部２０を設け、該表示部２０の下縁に沿って５個の押しボタン形態の張込・通風・乾燥・排出及び停止の各モードスイッチ２１〜２５を配設している。これらスイッチのほか、張込量設定スイッチ２６、穀物種類に対応させた乾燥設定スイッチ２７、停止水分設定スイッチ２８等を備える。２９は緊急停止スイッチである。
【００１４】
内蔵の制御部３１は上記操作盤１７面のスイッチ情報や乾燥機機枠１各部に配設したセンサ類からの検出情報等を受けて必要な比較演算のもと、バーナ燃焼量の制御，穀物循環系の起動・停止制御，表示部２０の表示内容制御等を行う。上記操作盤１９のスイッチ類は、張込・通風・乾燥・排出・通風の各設定のほか、穀物種類、設定水分（仕上げ水分）、張込量、タイマ増・減等を設定できる。
【００１５】
図５は制御ブロック図を示し、上記操作盤１９を有する制御ボックスに内蔵するコンピュータの演算制御部３１には上記スイッチ類からの設定情報のほか、水分計３２検出情報、昇降機５の投げ出し部に設ける穀物流れ検出器３３の穀物検出情報、熱風室８に設ける熱風温度検出器の検出情報、外気温度検出器３４の検出情報、外気湿度検出器３５の検出情報、穀粒流下板８近傍の温度検出器３６の検出情報等が入力される。一方出力情報としては、バーナ７の燃焼系３７信号、例えば燃料供給信号，その流量制御信号、あるいは上下移送装置１５，１６の各移送螺旋，昇降機５，繰出バルブ１５等の穀物循環系モータとしての繰出バルブモータ３８・昇降機駆動モータ３９制御信号、吸引ファン１２モータ制御信号，各表示部２０への表示出力等がある。
【００１６】
昇降機５はバケット式で、無端ベルト４０に多数のバケット４１，４１…を取り付け、外周を側壁５ａにより覆った構造で、バケット４１により集穀室４より出る穀粒を掬い上げて上昇し貯留室２へと運ぶ構成である。昇降機５の側壁５ａの正面内側に、一粒式水分計３２の図外穀粒取り込み部の前縁をバケット用無端ベルト４０のバケット４１の近くまで差し込んで設置し、側壁５ａの内側で、穀粒取り込み部下方に、図外穀粒送り螺旋の始端部をのぞませる。
【００１７】
水分計３２には、一対の電極ロールを備え、穀粒を一粒毎に圧砕しながらその電気抵抗値を水分電圧に換算して水分値を算出する構成であり、水分測定用の制御部を備えており、この制御部では所定粒数の換算水分値を平均処理して平均水分値を出力する構成とし各種乾燥制御あるいは表示出力するものである。
【００１８】
前記穀粒流下板８近傍の温度検出器３６は、左右の穀粒流下板８，８の裏面にあって前後中央に貼付したサーミスタ型温度センサ４６，４６によって構成される。すなわち、適宜外気風を導入しうる通気空間４８を形成すべく２重の板体によって構成するうちの上側に位置する穀粒案内板８の裏面側に装着される構成である。もって、左右が所定時間Ｔ_０（例えば１分）毎に独立的に検出出力され、今回の温度検出値Ｔ_ｎと前回の温度検出値Ｔ_ｎ−１との比較による上昇値（Ｔ_ｎ―Ｔ_ｎ−１）が所定温度δ以上（例えば２℃）であり、かつ連続してｎ回（例えば２回）検出されるか、又は当該検出温度が所定限界値（例えば１００℃）を越えると繰出バルブ１５の回転異常等による穀粒詰りと判定して各部に停止出力し（図８（ロ））、この上昇値が所定以下であってかつ所定限界値未満の場合は正常運転と判定する構成である（図８（イ）　　又は（ハ））。温度検出器３６は上記のサーミスタ型温度センサを左右の穀粒流下板８，８の前後中央に設けるほか、前後に複数個設置して前後におけるセンサの平均値をもってＴ_ｎ又はＴ_ｎ−１としてもよい。
【００１９】
上記の正常運転又は異常運転の判定は、乾燥運転後、即ち乾燥スイッチ２２オン後所定時間経過後で燃焼の安定した後に行う構成である。燃焼の安定は、前回検出の燃焼量Ａと今回検出の燃焼量Ｂとの比較によって判断する構成である（図９）。具体的には、燃焼量は燃料バルブのオンタイムによって決定され、このオンタイムは熱風室温度や張込量によって決定される構成であるが、前回検出の燃焼量Ａのオンタイムをｔ_ｎ−１とし、今回オンタイムをｔ_ｎとすると、
｜ｔ_ｎ−１−ｔ_ｎ｜＜α
であるときに、上記判定を実行できる構成とする。なお、αは予め設定する基準値で、例えば０．５ｍ秒である。
【００２０】
これによって、乾燥スイッチ２２オン後の燃焼不安定時期における温度検出器３６による判断を行わないため、無闇に乾燥運転の停止制御が実行されず運転に支障が少ない。また、固定的に乾燥スイッチ２２オン後所定時間（例えば３０分）経過するまでは何らの異常判定を行わない仕様に比較して迅速な異常対応が可能となる。
【００２１】
図７のうち、符号４７，４７…は、穀粒流下板８に設けた複数のサーモスタット形態の温度検出器３６を示すものである。いずれも単独で所定温度以上となったとき出力をオフするセンサ形態とし、これらセンサのうちいずれかがオフとなったら温度検出器３６による異常高温と判定して乾燥各部の運転を停止する構成である。局部的に夾雑物や塵埃が溜り高温加熱された遠赤外線放射体６による輻射熱によって加熱され火災等を未然に防止できる（図１０）。
【００２２】
図１１は乾燥運転の緊急停止の際の処理を示すもので、温度検出器３６と外気温度検出器３４との差値を常時監視しながら、必要な通風循環運転に移行させて穀粒の熱障害を防止しようとする。即ち、穀粒流下板８に設ける温度検出器３６の検出平均温度ＴＧＡと、外気温度検出器３４による検出温度ＴＡとを比較し、
ＴＧＡ≧ＴＡ＋β
の関係のとき、警報と共に、通風循環運転、即ち繰出バルブ１５を回転連動しながら上下部移送装置１６，１７及び昇降機５からなる穀粒循環系を連動すべく出力する。もって、穀粒は循環状態になり一定位置で遠赤外線放射熱を集中して受けることがなく、熱障害を防止しうる。なお、この通風循環運転中、吸引ファン１２を回転連動するが、当該ファン１２を停止して単なる循環運転のみとしてもよい。なお、βは予め設定する定数である。
【００２３】
前記繰出バルブ１５は正転又は逆転すべく繰出バルブモータ３８に連動する構成であるが、図１２は、昇降機５モータ３９の負荷変動を検出することにより繰出バルブ１５が正常に正転し又は逆転しているか、どちらか一方の回転が停止状態にあるかなどを判定できる。図１２におけるように繰出バルブ１５を連動する上記モータ３８の正転連動又は逆転連動に基づき、穀粒が所定に繰出されている場合には、昇降機５モータ３９の負荷電流が所定に立上り、正転信号及び逆転信号の出力状況と負荷電流の状況、すなわち予め設定した判定電流との対比によって繰出バルブ１５が正常運転であるか否かが判定できる。
【００２４】
図１３は水分計３２の検出入力信号を利用した繰出バルブ１５の正逆転が正規に行われているか否かを判定するものであり、繰出バルブ１５用モータ３８の正転及び逆転に併せて水分計モータ３２ａを起動して穀粒を取り込むべく繰出バルブ１５の作動タイミングと水分計モータ３２ａのタイミングとを関連付けして作動させることにより、水分計３２制御部への穀粒取り込み出力又は穀粒水分検出出力の確認によって正規に繰出バルブ１５が正転及び逆転作動している状況を推定でき、既存の装置の利用によってコストアップをすることなく容易に繰出バルブ１５の運転状態の確認を行うことができる。
【００２５】
また、上記水分計３２の穀粒検出信号は、穀粒搬送の有無を推定できるものであるから、これを利用して穀粒排出モードにおける穀粒排出完了を出力すべく構成して排出作業完了の指令信号を出力させることができる。このとき、排出能力Ｑトン／時に対して予め設定入力されている当該乾燥に係る張込量をＷトンとすると、排出に要する時間は概ね、Ｗ／Ｑ（時間）となるから、この予測時間Ｓになる頃合を見計らって水分計３２を起動するよう構成し、この水分計３２の穀粒検出信号の有無を判断して排出完了か否かを判定するものとする。例えば、Ｗ＝５トンの処理穀粒を張り込んで乾燥作業を終了し、排出スイッチ２３をオンして乾燥済穀粒を排出する。このとき演算制御部３１は予め設定入力された排出能力Ｑ＝１０トン／時によって、排出予測時間Ｓ＝Ｗ／Ｑ＝０．５０（時間）を算出する。水分計３２への起動信号は、図１４の表より０．４５時間経過後に水分計３２は起動出力される。
【００２６】
上記のように構成すると、排出スイッチ２３をオンした後継続的に水分計３２を作動させておく場合に比較して、予め予測した時間帯に近づくと水分計３２を起動するものであるから、無駄な穀粒の圧砕等処理を行わずともよくなり、穀粒損失を防止できる。
【００２７】
図１５は、下部移送装置１６の斜視図を示す。集穀室４機枠１には前後に支持部を備えて移送螺旋５０を回転自在に設けるもので、機枠１の前側には開口５１を形成し、該開口５１に一致して移送螺旋５０を支持すると共に昇降機５へ穀粒案内する案内ボックス５２を設ける。該案内ボックス５２は、機枠１との接合面５２ａに上記開口５１に一致する開口５３を有し、移送螺旋５０軸５４端の軸支持部５５を貫通支持すべく構成し、跳ね出し板５６による穀粒を傾斜板部５２ｂを経て側部開口５７を経由して昇降機５下部に搬送しうるよう構成している。
【００２８】
５８は開口５１の近傍に設ける堆積穀粒検出器で、棒状の静電容量型センサ形態とされ、ベース固定板５９に径大のボルト６０，６０をもって固定された上記棒状センサは、開口５１の近傍に設けた装着孔６１を貫通状とされて、ベース固定板５９を機枠１にボルト６１止めすることにより固定する構成である。
【００２９】
従って、機枠内側において、移送螺旋５０の摩耗劣化等によって搬送能力が低下するなどして穀粒の搬送が停滞し静電容量型センサ５８の感知面に作用すると、穀粒停滞異常として報知する構成である。
上記堆積穀粒検出器５８は上記のように棒状をなして、機枠１装着孔６１の前後に突出する形態に装着し、機枠１外側においては、前記案内ボックス５２の機枠１接合面側に凹部５２ｃが形成されるようになし、上記堆積穀粒検出器５８の設置空間ｚを形成している。
【００３０】
前記昇降機５は前後振替型で、図２のように機枠１の正面側に設置する場合と平面視で対称位置となって機枠１の後面側に設置する場合とに仕様変更可能に構成している。このため、機枠後面側には開口５１及び装着孔６１とに対向状に開口６３及び装着孔６４を設けている。
【００３１】
昇降機５を前後振替するには、案内ボックス５２及び移送螺旋５０を取り外し、両者の関係を保った状態で後部側に移動して後面の開口６３から移送螺旋５０を装着すると共に夫々固定する。予め後面側に位置変更取り付けした昇降機５に案内ボックス５２は接合され穀粒移送可能に設けられる。
【００３２】
この際堆積穀粒検出器５８も装着孔６１から外され、後側の装着孔６４に取り付けされる。このようにすることによって、移送螺旋５０の移送方向下手側に装着し得て穀粒堆積を早期に発見できる効果がある。
上記において、案内ボックス５２の非装着側開口５１又は６３は着脱自在の蓋カバー６５でもって覆われる構成である。この蓋カバー６５は堆積穀粒検出器５８の装着孔６１又は６４を開口５１又は６３を同時に覆うことができる大きさに形成されている。従って、堆積穀粒検出器５８を取り残したままで蓋カバー６５を装着しようとすると、この堆積穀粒検出器５８は機枠１外側に突出状にあるから実質的に蓋カバー６５の装着は困難となって、該堆積穀粒検出器５８の装着換えを促す。
【００３３】
このように、前後振替を行う場合に、堆積穀粒検出器５８の装着換えを促すことができる。なお、蓋カバー６５に上記のような構成を採用するほか、案内ボックス５２の例えば前記接合面５２ａを延長するなどして装着部となし、該ボックス５２自体に堆積穀粒検出器５８を装着しておくことによっても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図１６は乾燥機機枠天井部の別構成を示すものである。上部移送装置１７の上部に空間７０を形成すべく形成し、上部移送装置１７を構成する螺旋７１の軸７２を延長して乾燥機機枠１の後端側にて軸支持させてなる。該軸７２の端部には排塵ファン７３を設け、該排塵ファン７３の吐出口７４をファン胴７５の上位に設け、該吐出口７４を機体背面側に設ける前記吸引ファン１２への排風胴７６にダクト７７を介して接続してなる。このように構成することによって、上部移送装置１７で移送中に舞い上がる塵埃類は、排塵ファン１２の回転によって空間７０を経て吸引され吐出口７４からダクト７７を経て吸引ファン１２の吸引空気と共に機外に排出されることとなる。
【００３５】
上記の構成では、排塵機専用のモータを不要とし上部移送装置１７の螺旋７１軸７２を利用するものでコスト低減につながる。また、空間７０を形成して専用のダクトを不要とする。排塵ファン７３及びファン胴７５は貯留室２の後部上方に配置でき、拡散穀粒への干渉もない位置に設けられ、貯留室２の死空間を有効利用しうるものである。
【００３６】
図１７は穀粒乾燥機７６に必要な電力を機械に付随した燃料電池７７で供給しうる構成としたものである。即ち、燃料電池７７は、都市ガスの供給と空気の導入によって燃料を改質処理しながら燃料電池スタック７８により融合させて発電する。この発電による電流をインバータ７９で周波数調整したのち穀粒乾燥機７６に供給され各部起動等に供されることとなる。
【００３７】
一方、燃料電池スタック７８で発生する排熱は、排熱回収装置８０を経て貯湯槽８１のエネルギー源として再利用される。さらに、インバータ７９から穀粒乾燥機７６への供給ライン８２を分岐して、商用電力から各家庭用屋内配線に至る途中の配電盤８３に供給ライン８４を接続して、穀粒乾燥機７６の不使用時は家庭用電源として使用しうる構成である。
【００３８】
図１８は別例を示し、発電時に燃料電池スタック７８や燃料処理装置８５から発生した排熱を乾燥に必要な熱源として利用すべく送風装置８６によって穀粒乾燥機７６に供給できる構成としている。こうして乾燥に必要な熱源として利用することにより、バーナによる乾燥を不要とし、又はこのバーナを小容量、小燃焼量のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】穀物乾燥機の正断面図である。
【図２】穀物乾燥機の側断面図である。
【図３】穀物乾燥機の平断面図である。
【図４】コントロールボックスの制御盤正面図である。
【図５】制御ブロック図である。
【図６】集穀部正断面図である。
【図７】集穀部平面図である。
【図８】（イ）（ロ）（ハ）は異常高温検出一例を示すグラフである。
【図９】フローチャートである。
【図１０】フローチャートである。
【図１１】フローチャートである。
【図１２】（イ）は制御ブロック図、（ロ）は作用説明図である。
【図１３】（イ）は制御ブロック図、（ロ）は作用説明図である。
【図１４】張込量と排出所要時間等関係を示す表である。
【図１５】下部移送装置部の分解斜視図である。
【図１６】貯留室上部の異なる構成を示す側断面図である。
【図１７】燃料電池による電力供給一例を示すブロック図である。
【図１８】他の燃料電池による電力供給一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…乾燥機枠、２…貯留室、３…乾燥室、４…集穀室、５…昇降機、６…遠赤外線放射体、７…バーナ、８…流下板、３６…温度検出器

Claims

貯留室２、乾燥室３、集穀室４の順に積み重ねられ、外部に設ける昇降機５の駆動によって穀物を循環させながら、集穀室４部に設けた遠赤外線放射体６によって該集穀室４の流下板８上に繰出される穀粒に作用する放射熱、及び遠赤外線放射体６からの排熱風を上記乾燥室３に導入して乾燥する穀粒乾燥機において、集穀室４の穀粒流下板８に温度検出器３６を配設し、この温度検出器３６の所定温度以上の高温検出によって乾燥室３から集穀室４への穀粒詰りと判定する制御部３１を設けてなる穀粒乾燥機。
所定時間間隔で温度検出器３６によって温度を検出すべく構成し、前回の検出温度と今回の検出温度との比較による上昇値が所定以上を所定回数連続すると穀粒詰りと判定する請求項１記載の穀粒乾燥機。
遠赤外線放射体６の一端にバーナ７を接続し遠赤外線放射熱を発生すべく構成し、乾燥開始後該バーナ７の燃焼量の変動が所定範囲になったか否かを判定する手段を構成し、所定範囲以下になったとき温度検出器３６による穀粒詰り異常の判定をする請求項１又は２に記載の穀粒乾燥機。