JP2007247941A - 除湿乾燥システム - Google Patents

Abstract

【課題】温室内に配置された農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させる除湿乾燥システムにおいて、ランニングコストを抑制する。
【解決手段】除湿乾燥システムは、籾を収容するためのコンテナ８と、当該コンテナ８内に温室１内の空気を強制的に導入するための送風ユニット９と、温室１内の空気を除湿するための除湿機１０と、温室１内の空気を温めるための加温機１１と、温室内の換気を行うための換気ファン４と、温室１内の雰囲気温度を検出するためのＩＣ型等の温度センサと、温室１内の雰囲気湿度を検出するためのインピーダンス変化型等の湿度センサと、温度センサ及び湿度センサの制御情報に基づいて換気ファン４及び送風ユニット９の作動を制御するコントローラとを備える。
【選択図】図１

Description

本願発明は、温室内に配置された籾、麦又は大豆のような農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させる除湿乾燥システムに関するものである。

水分の多い籾を長時間放置したり堆積したりすると、カビ等の働きで籾がヤケ米（発酵米）になって品質低下を招くため、収穫後の籾については乾燥処理を行うのが一般的である。

かかる乾燥処理を行うための装置の例として特許文献１には、熱風（乾燥風）式の乾燥装置の構成が開示されている。特許文献１の乾燥装置は、籾を収容するための上向き開口略箱型のコンテナと、外気を加熱して熱風を生成するための加温機と、当該加温機からの熱風をコンテナ内に強制的に導入するための送風ユニットとを備えている。この場合、加温機から送風ユニットを介してコンテナ内に送り込まれた熱風にて、コンテナ内の籾は加熱乾燥する。加温機は化石燃料の燃焼にて外気を加熱し熱風を発生させるタイプのものである。
実開昭５３−１５２９６９号公報

しかし、前記特許文献１のように化石燃料の燃焼にて熱風を発生させる方式では、大量の籾を乾燥処理するのに高価な化石燃料をたくさん消費しなければならないから、ランニングコストが嵩んで不経済であるという問題があった。

しかも、熱風を用いての乾燥処理では、籾の乾燥速度が極めて速い（乾燥時間が短くて済む）ため、必要以上に籾が乾燥するいわゆる過乾燥に陥り易く、その結果、米の食味が悪化するという問題を招くおそれがあった。また、籾の乾燥速度が極めて速いことに起因して、籾の表層と内部との水分差が大きくなり易く、胴割れ米やひび割れ米が増加するという問題を招くおそれもあった。すなわち、前記特許文献１のような熱風式の乾燥装置では、籾（米）の品質及び食味を良好な状態に維持するのが難しいという問題があった。

そこで、本願発明は以上のような問題を解消した除湿乾燥システムを提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を解決するため、請求項１の発明は、温室内に配置された農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させる除湿乾燥システムであって、少なくとも、前記被乾燥物を収容するためのコンテナと、当該コンテナ内に前記温室内の空気を強制的に導入するための送風ユニットと、前記温室内の換気を行うための換気ファンと、前記温室内の雰囲気湿度を検出するための湿度センサと、この湿度センサの制御情報に基づいて前記換気ファン及び前記送風ユニットの作動を制御する制御手段とを備えているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載した除湿乾燥システムにおいて、前記制御手段は、前記温室外の外気湿度が低いときに用いる低湿モードと前記外気湿度が高いときに用いる高湿モードとのうちいずれか一方を、前記湿度センサの制御情報に基づいて選択し、前記低湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を増加させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を減少させる一方、前記高湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を減少させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を増加させるように制御するというものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載した除湿乾燥システムにおいて、前記温室内の空気を乾燥させるための乾燥手段を備えており、前記制御手段は、前記低湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高く且つ前記換気ファンの送風量が所定の大量送風量に達した場合と、前記高湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より低く且つ前記換気ファンの送風量が所定の少量送風量に達した場合とには、前記乾燥手段を作動させるように制御するというものである。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載した除湿乾燥システムにおいて、前記温室内の雰囲気温度を検出するための温度センサと、前記雰囲気温度に対応した前記目標湿度を予め記憶させた記憶手段とを備えており、前記制御手段は、前記温度センサの制御情報に基づいて、前記記憶手段から適正な前記目標湿度を取得するように制御するというものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載した除湿乾燥システムにおいて、前記コンテナ及び前記送風ユニットは前記温室内から取り外し可能な構成になっているというものである。

請求項１の発明によると、少なくとも、被乾燥物を収容するためのコンテナと、当該コンテナ内に温室内の空気を強制的に導入するための送風ユニットと、前記温室内の換気を行うための換気ファンと、前記温室内の雰囲気湿度を検出するための湿度センサと、この湿度センサの制御情報に基づいて前記換気ファン及び前記送風ユニットの作動を制御する制御手段とを備えているので、前記換気ファンの駆動にて前記温室内に取り込まれる外気の湿度を有効利用することによって、前記コンテナ内の被乾燥物を乾燥処理できる（適切な水分量に調節できる）から、従来の熱風式のものに比べて、無駄な燃料の消費を効果的に防止できる。このため、除湿乾燥システム全体ではランニングコストが抑制され、極めて経済的であるという効果を奏する。

請求項２の構成によると、前記温室外の外気湿度が低いときの低湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量が増加し、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量が減少する一方、前記外気湿度が高いときの高湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量が減少し、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量が増加する。

このように、前記換気ファンによる外気の単位時間当りの導入量を、外気の湿度状況及び目標とする籾の水分量に応じて変更調節できるから、外気を利用した被乾燥物の除湿乾燥制御を効率よく適切に実行できるという効果を奏する。

請求項３の構成によると、前記低湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高く且つ前記換気ファンの送風量が所定の大量送風量に達した場合と、前記高湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より低く且つ前記換気ファンの送風量が所定の少量送風量に達した場合とには、前記温室内の空気を乾燥させるための乾燥手段が作動するので、ランニングコストを抑制しつつも、乾燥性能を低下させることなく効率のよい被乾燥物の乾燥処理が行えるという効果を奏する。

請求項４の構成によると、前記温室内の雰囲気温度を検出するための温度センサの制御情報に基づいて、前記雰囲気温度に対応した前記目標湿度を予め記憶させた記憶手段から適正な前記目標湿度を取得するので、乾燥処理したい穀物に関する目標湿度のデータを前記記憶手段に記憶させておけば、種々の穀物についての除湿乾燥制御を効率よく円滑に実行できるという効果を奏する。

請求項５の構成によると、前記コンテナ及び前記送風ユニットが前記温室内から取り外し可能な構成になっているので、これらを不使用時に前記温室内から撤去すれば、当該温室を育苗や園芸栽培等の種々の用途に利用できる。従って、前記温室を周年に亘って利用でき、その利用範囲が広がるという効果を奏する。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図７）に基づいて説明する。図１は温室の概略平面図、図２はコンテナの一部切り欠き斜視図、図３はコントローラの機能ブロック図、図４は除湿乾燥制御のフローチャート、図５は低湿モード制御の態様を示すフローチャート、図６は高湿モード制御の態様を示すフローチャート、図７は高温防止制御の態様を示すフローチャートである。

図１に示すように、本実施形態の温室１は、多数本の支柱とフレームとにより骨組が構成されている。温室１の側壁には、複数の側窓２と出入り用の扉３とが開閉可能に設けられている。この側壁に隣接した２つの側壁には、温室１内の換気を行うための換気ファン４がそれぞれ取り付けられている。また、扉３のある側壁と向かい合った側壁には、開閉用のシャッター５が設けられている。温室１内の天井側には、白色灯や水銀灯等の照明具が複数個配置されている（図示せず）。温室１の一側壁のうち扉３の近傍箇所には、制御手段の一例であるコントローラ７（図３参照）等を有する制御盤６が配置されている。

本実施形態の除湿乾燥システムは、籾、麦又は大豆のような農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させるためのものであり、被乾燥物としての籾を収容するためのコンテナ８と、当該コンテナ８内に温室１内の空気を強制的に導入するための送風ユニット９と、温室１内の空気を除湿するための除湿機１０と、温室１内の空気を温めるための加温機１１と、前述した一対の換気ファン４と、温室１内の雰囲気温度を検出するためのＩＣ型等の温度センサ１２（図３参照）と、温室１内の雰囲気湿度を検出するためのインピーダンス変化型等の湿度センサ１３（図３参照）と、制御盤６内のコントローラ７（図３参照）とを備えている。除湿機１０及び加温機１１は、特許請求の範囲に記載した乾燥手段に相当する。なお、乾燥手段としては、除湿機１０と加温機１１とのうちいずれか一方でもあればよい。

図１に示すように、温室１の床面には、２本１組のレール１４がその長手方向と平面視で交差する方向に適宜間隔を開けて並列状に並ぶように複数列敷設されており（本実施形態では３組）、各組のレール１４上に、複数個のコンテナ８がレール１４の長手方向に沿って移動可能に載置されている（本実施形態では１組のレール１４につき５個）。

コンテナ８は上向き開口略箱型に形成されたものである。図２に示すように、コンテナ８の内部には目の細かい網状の通気床板１５が張設されており、この通気床板１５の存在にて、コンテナ８内が上側の籾収容室１６と下側のエアチャンバ室１７とに区画されている。従って、籾収容室１６とエアチャンバ室１７とは通気床板１５の網目を介して連通している。

本実施形態では、籾収容室１６に対して収穫後の籾が袋詰め等することなく直接投入される。このため、籾収容室１６の一側下部には、籾収容室１６内の籾を排出するための横長の排出口１８が形成されている。この排出口１８は開閉式のカバー体１９で塞がれている。エアチャンバ室１７の一側壁には、外部からエアチャンバ室１７内に空気を導入するための導入口２０が形成されている。

なお、コンテナ８の底面には、フォークリフトのフォーク爪（図示せず）を差し込むための一対の爪差し込み部２１と、各組のレール１４上を転動可能に走行する車輪２２とが設けられている。

送風ユニット９は各組のレール１４に対応して設けられており（１組のレール１４につき１台）、各組のレール１４における並び方向の一側方に当該レール１４と平行状に延びるように配置された送風ダクト２３と、この送風ダクト２３内に空気を送り込むための送風ファン２４とを備えている。送風ファン２４は送風ダクト２３の一端部（図１で扉３のある側壁に近い箇所）に設けられている。送風ダクト２３の他端部は閉塞されている。

各送風ダクト２３には、これと対応するレール１４側の側面に、平面視でレール１４に向けて突出した分岐ダクト２５が複数本設けられている（本実施形態では５本）。

詳細は図示していないが、各分岐ダクト２５は、その突出方向（送風ダクト２３の長手方向と交差する方向）に沿って伸縮可能に構成されていると共に、これを伸長した状態に付勢する付勢手段を備えている。また、本実施形態の除湿乾燥システムには、コンテナ８が分岐ダクト２５に接近及び離間するときに分岐ダクト２５をコンテナ８から遠ざかるように短縮動させ、コンテナ８がその導入口２０を分岐ダクト２５に対峙させた対峙位置にあるときに分岐ダクト２５がコンテナ８に当接するように伸長動するのを許容する規制手段を備えている。

この場合、各組のレール１４に沿って移動するコンテナ８のコーナ部が分岐ダクト２５に接触すると（近傍位置に到達すると）、分岐ダクト２５は付勢手段の付勢力に抗してコンテナ８から遠ざかる方向に短縮し、コンテナ８の移動を妨げない。更に移動を進めたコンテナ８が対峙位置に到達すると、付勢手段による分岐ダクト２５の伸長動が許容され、分岐ダクト２５の先端口がコンテナ８における導入口２０の箇所に密接する。これにより、コンテナ８のエアチャンバ室１７と分岐ダクト２５とが連通接続される。更にコンテナ８の移動を進めれば、コンテナ８が対峙位置からずれるため、分岐ダクト２５は再びコンテナ８から遠ざかる方向に短縮する。

従って、本実施形態では、コンテナ８を各組のレール１４に沿って移動させるだけで、コンテナ８と分岐ダクト２５とをワンタッチ的に連通接続できる。

なお、送風ユニット９自体も、コンテナ８と同様に、温室１内から取り外し可能な構成となっている。

除湿機１０は、送風ユニット９と同様に各組のレール１４に対応して設けられていて、各送風ダクト２３の一端部に連通接続されている。除湿機１０にて除湿された空気は、送風ファン２４を駆動させることにより、送風ダクト２３及び各分岐ダクト２５を介して各コンテナ８のエアチャンバ室１７内に送り込まれ、エアチャンバ室１７から通気床板１５の網目を通って籾収容室１６内に流入する。そして、この空気は籾間を流通してコンテナ８の上面開口から再び温室１内に排出される。

一方、加温機１１は、送風ユニット９や除湿機１０とは異なり、温室１内に１台のみ単独で配置されている。加温機１１にて温められた温室１内の空気は、除湿機１０を経由して送風ダクト２３内に取り込まれることになる。なお、除湿機１０及び加温機１１も、温室１内から取り外し可能な構成のものである。

本実施形態では、温度や湿度等の栽培環境の状態量を検出するための温度センサ１２及び湿度センサ１３は各分岐ダクト２５内に取り付けられており、これら２種類のセンサ１２，１３は制御盤６内にあるコントローラ７の入力インターフェイスに接続されている（図３参照）。なお、温度センサ１２及び湿度センサ１３はいずれも、温室１内の適宜箇所に配置されていればよい。

制御盤６内のコントローラ７は、温度センサ１２及び湿度センサ１３の制御情報に基づいて換気ファン４及び送風ユニット９を作動させて、コンテナ８に収容された籾の除湿乾燥制御を実行するものであり、各種演算処理を実行する中央処理装置２６（ＣＰＵ）の他、制御プログラムやデータを記憶させるための読出し専用メモリ２７（ＲＯＭ）、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるための随時読み書き可能メモリ２８（ＲＡＭ）、タイマ機能としてのクロック、センサやアクチュエータ等との間でデータ（制御情報）のやり取りをするための入出力インターフェイス等を備えている（図３参照）。

コントローラ７のＲＯＭ２７には、コンテナ８に供給される空気の雰囲気温度Ｔ（送風温度、単位：Ｋ）と、目標とする雰囲気湿度ｈ（目標湿度、単位：％）との関係を示す関係式又は制御マップが予め記憶されている。本実施形態のＲＯＭ２７は特許請求の範囲に記載した記憶手段に相当する。

本実施形態では、一定の温度・湿度条件の雰囲気下に物質を放置すると、この物質の水分量は前述の温度・湿度条件に対応した一定値になるという平衡水分に関する知見を参考にして、Ｃｈｅｎ−Ｃｌａｙｔｏｎ式に基づいた関係式を作成している。

この場合の関係式としては、
ｈ＝ｅｘｐ｛−ｆ１・Ｔ^ｇ１・ｅｘｐ（−ｆ２・Ｔ^ｇ２・Ｍ）｝
が採用されている。ここで、ｆ１、ｆ２、ｇ１、ｇ２はいずれも穀物の種類に応じたパラメータであり、実験等により求められる。Ｍは穀物の平衡水分（目標とする水分量、単位：％）である。

なお、送風温度Ｔと目標湿度ｈとの対のデータを、テーブルマップとしてコントローラ７のＲＯＭ２７に記憶させるようにしてもよい。

コントローラ７の入力インターフェイスには、前述した２種類のセンサ１２，１３の他、除湿乾燥システム全体の電源を入り切り操作するメインスイッチやキーボード等を有する入力部２９や、警報ブザー３０等がそれぞれ接続されている。これら入力部２９及び警報ブザー３０は制御盤６に設けられている。

また、出力インターフェイスには、一対の換気ファン４、３組の送風ファン２４及び除湿機１０、並びに１台の加温機１１等がそれぞれ接続されている。

次に、図４〜図７に示すフローチャートを参照しながら、コントローラによる除湿乾燥制御の一例について説明する。ここで、コンテナ８内の籾の平衡水分Ｍ（目標とする水分量）や後述する設定時間ＴＭ０に関するデータは、ＲＯＭ２７に記憶させたり、設定器（図示せず）の操作にてコントローラ７のＲＡＭ２８に記憶させたりして、予め設定しておく。

まず、図４に示す除湿乾燥制御のスタートに続き、各送風ユニット９の送風ファン２４を回転駆動させる（ステップＳ１）。次いで、換気ファン４を両方とも最大駆動周波数（最大送風量に対応する）で適宜時間だけ回転駆動させてから（ステップＳ２）、湿度センサ１３の検出情報（制御情報）から得られた計測湿度Ｈ１を読み込む（ステップＳ３）。本実施形態では、換気ファン４の最大駆動周波数は６０Ｈｚ、その駆動時間は５分間に設定されている。また、湿度センサ１３は各送風ダクト２３に５個ずつあるので、計測湿度Ｈ１としては、各湿度センサ１３での計測湿度の平均値を採用している。

それから、換気ファン４を両方とも最小駆動周波数（最小送風量に対応する）で適宜時間だけ回転駆動させたのち（ステップＳ４）、湿度センサ１３の検出情報（制御情報）から得られた計測湿度Ｈ２を読み込む（ステップＳ５）。本実施形態では、換気ファン４の最小駆動周波数は３０Ｈｚ、その駆動時間は５分間に設定されている。また、この場合も、計測湿度Ｈ２としては、各湿度センサ１３での計測湿度の平均値を用いている。

次いで、換気ファン４を最大駆動周波数で回転駆動させたときの計測湿度Ｈ１が換気ファン４を最小駆動周波数で回転駆動させたときの計測湿度Ｈ２より小さいか否かを判別する（ステップＳ６）。

最大駆動周波数での計測湿度Ｈ１が最小駆動周波数での計測湿度Ｈ２より小さい場合というのは、換気ファン４の駆動にて温室１内に取り込まれた外気の湿度が低いとき（例えば冬季等）を意味しており、逆に、最大駆動周波数での計測湿度Ｈ１が最小駆動周波数での計測湿度Ｈ２以上である場合というのは、外気の湿度が高いとき（例えば梅雨時期、夏季等）を意味している。

そこで、最大駆動周波数での計測湿度Ｈ１が最小駆動周波数での計測湿度Ｈ２より小さいと判断したときは（Ｓ６：ＹＥＳ）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（本実施形態では４５Ｈｚ）に変更したのち（ステップＳ７）、低湿モード制御を実行する（ステップＳ８）。

一方、最大駆動周波数での計測湿度Ｈ１が最小駆動周波数での計測湿度Ｈ２以上であると判断したときは（Ｓ６：ＮＯ）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（本実施形態では４５Ｈｚ）に変更したのち（ステップＳ９）、高湿モード制御を実行する（ステップＳ１０）。

低湿モード制御又は高湿モード制御の実行中、又はこれら制御の１サイクルが完了した後は、コントローラ７に内蔵されたクロックにて送風ファン２４の回転駆動開始時からカウントしている計測時間ＴＭ１が設定時間ＴＭ０を経過したか否かを判別する（ステップＳ１１）。本実施形態の設定時間ＴＭ０は４時間に設定されている。

計測時間ＴＭ１が設定時間ＴＭ０未満であると判断したときは（Ｓ１１：ＮＯ）、このまま待機するために再びステップＳ１１に戻る。計測時間ＴＭ１が設定時間ＴＭ０以上であると判断したときは（Ｓ１１：ＹＥＳ）、除湿乾燥制御の実行を再開するためにステップＳ１に戻る。すなわち、除湿乾燥制御の実行中は、設定時間ＴＭ０が経過するたびに低湿モード制御か高湿モード制御かの選択をするのである。

ステップＳ８の低湿モード制御は例えば図５に示す手順で実行される。すなわち、はじめに、温度センサ１２の検出情報（制御情報）から得られた送風温度Ｔと、湿度センサ１３の検出情報から得られた送風湿度Ｈと、目標とする籾の平衡水分Ｍとを読み込む（ステップＳ１２）。温度センサ１２は、湿度センサ１３と同様に、各送風ダクト２３に対して５個ずつあるので、送風温度Ｔとしては、各温度センサ１２での計測温度の平均値を用いている。送風湿度Ｈも、各湿度センサ１３での計測湿度の平均値である。低湿モード制御の実行中は、この読み込みが２分間隔で行われるように設定されている。

次いで、ステップＳ１２で読み込まれた送風温度Ｔと、籾の平衡水分Ｍと、コントローラ７のＲＯＭ２７に予め記憶された関係式又は制御マップとから、目標とする雰囲気湿度ｈ（目標湿度）を求める（ステップＳ１３）。

次いで、ステップＳ１２で読み込まれた送風湿度Ｈから目標湿度ｈを引いた値が２％以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。

送風湿度Ｈから目標湿度ｈを引いた値が２％以上であると判断したときは（Ｓ１４：ＹＥＳ）、未だ送風湿度Ｈが高くてコンテナ８内の籾の水分量が多い状態であるから、次いで、現在の換気ファン４の駆動周波数が最大駆動周波数（６０Ｈｚ）であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最大駆動周波数ではないと判断したときは（Ｓ１５：ＮＯ）、換気ファン４の駆動周波数を適宜上昇させ（ステップＳ１６）、低湿度である外気の単位時間当りの導入量を増やしてから、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１６において換気ファン４が停止中であれば、当該換気ファン４を最小駆動周波数（３０Ｈｚ）で回転駆動させる。本実施形態では、換気ファン４の駆動周波数の上昇幅が５Ｈｚに設定されている。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最大駆動周波数であると判断したときは（Ｓ１５：ＹＥＳ）、これ以上、低湿度外気の単位時間当りの導入量を増やせないので、次いで、除湿機１０が駆動中か否かを判別する（ステップＳ１７）。

除湿機１０が停止中であると判断したときは（Ｓ１７：ＮＯ）、除湿機１０を駆動させたのち（ステップＳ１８）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ１９）、ステップＳ１２に戻る。

除湿機１０が駆動中であると判断したときは（Ｓ１７：ＹＥＳ）、次いで、加温機１１が駆動中か否かを判別する（ステップＳ２０）。

加温機１１が停止中であると判断したときは（Ｓ２０：ＮＯ）、加温機１１を駆動させたのち（ステップＳ２１）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ２２）、ステップＳ１２に戻る。

加温機１１が駆動中であると判断したときは（Ｓ２０：ＹＥＳ）、除湿機１０及び加温機１１が両方とも駆動中であるから、作業者の注意を喚起するために警報ブザー３０を鳴動させ（ステップＳ２３）、ステップＳ１２に戻る。警報ブザー３０の鳴動は、除湿機１０及び加温機１１とのうち少なくとも一方が停止するまで継続する設定になっている。

ステップＳ１４に戻り、送風湿度Ｈから目標湿度ｈを引いた値が２％未満であると判断したときは（Ｓ１４：ＮＯ）、次いで、目標湿度ｈから送風湿度を引いた値が２％以上であるか否かを判別する（ステップＳ２４）。

目標湿度ｈから送風湿度Ｈを引いた値が２％未満であると判断したときは（Ｓ２４：ＮＯ）、送風湿度Ｈは目標湿度ｈに近い値であるものの、コンテナ８内の籾の水分量を平衡水分Ｍ以下に確実に落ち着かせるために、ステップＳ１２に戻って低湿モード制御を継続する。

目標湿度ｈから送風湿度Ｈを引いた値が２％以上であると判断したときは（Ｓ２４：ＹＥＳ）、送風湿度Ｈが目標湿度ｈより低くてコンテナ８内の籾の水分量が平衡水分Ｍの値に近いとみなせるから、次いで、現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数（３０Ｈｚ）であるか否かを判別する（ステップＳ２５）。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数ではないと判断したときは（Ｓ２５：ＮＯ）、換気ファン４の駆動周波数を適宜下降させ（ステップＳ２６）、低湿度である外気の単位時間当りの導入量を減らしてから、ステップＳ１２に戻る。本実施形態では、換気ファン４の駆動周波数の下降幅も５Ｈｚに設定されている。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数であると判断したときは（Ｓ２５：ＹＥＳ）、これ以上、低湿度外気の単位時間当りの導入量を減らせないので、次いで、加温機１１が停止中か否かを判別する（ステップＳ２７）。

加温機１１が駆動中であると判断したときは（Ｓ２７：ＮＯ）、加温機１１を停止させたのち（ステップＳ２８）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ２９）、ステップＳ１２に戻る。

加温機１１が停止中であると判断したときは（Ｓ２７：ＹＥＳ）、次いで、除湿機１０が停止中か否かを判別する（ステップＳ３０）。

除湿機１０が駆動中であると判断したときは（Ｓ３０：ＮＯ）、除湿機１０を停止させたのち（ステップＳ３１）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ３２）、ステップＳ１２に戻る。

除湿機１０が停止中であると判断したときは（Ｓ３０：ＹＥＳ）、次いで、作業者の注意を喚起するために警報ブザー３０を鳴動させてから（ステップＳ３３）、換気ファン４及び送風ファン２４も停止させ（ステップＳ３４）、低湿モード制御の１サイクルを完了しリターンする。

ステップＳ１０の高湿モード制御は例えば図６に示す手順で実行される。すなわち、はじめに、温度センサ１２の検出情報から得られた送風温度Ｔと、湿度センサ１３の検出情報から得られた送風湿度Ｈと、目標とする籾の平衡水分Ｍとを読み込む（ステップＳ３５）。送風温度Ｔとしては、５個ある温度センサ１２での計測温度の平均値を用いている。送風湿度Ｈも、各湿度センサ１３での計測湿度の平均値である。高湿モード制御の実行中も、この読み込みが２分間隔で行われるように設定されている。

次いで、ステップＳ３５で読み込まれた送風温度Ｔと、籾の平衡水分Ｍと、コントローラ７のＲＯＭ２７に予め記憶された関係式又は制御マップとから、目標とする雰囲気湿度ｈ（目標湿度）を求める（ステップＳ３６）。

次いで、ステップＳ３５で読み込まれた送風湿度Ｈから目標湿度ｈを引いた値が２％以上であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。

送風湿度Ｈから目標湿度ｈを引いた値が２％以上であると判断したときは（Ｓ３７：ＹＥＳ）、未だ送風湿度Ｈが高くてコンテナ８内の籾の水分量が多い状態であるから、次いで、現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数（３０Ｈｚ）であるか否かを判別する（ステップＳ３８）。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数ではないと判断したときは（Ｓ３８：ＮＯ）、換気ファン４の駆動周波数を適宜下降させ（ステップＳ３９）、高湿度である外気の単位時間当りの導入量を増やしてから、ステップＳ３５に戻る。ステップＳ３９において換気ファン４が停止中であれば、当該換気ファン４を最高駆動周波数（６０Ｈｚ）で回転駆動させる。本実施形態では、換気ファン４の駆動周波数の下降幅が５Ｈｚに設定されている。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数であると判断したときは（Ｓ３８：ＹＥＳ）、これ以上、高湿度外気の単位時間当りの導入量を減らせないので、次いで、除湿機１０が駆動中か否かを判別する（ステップＳ４０）。

除湿機１０が停止中であると判断したときは（Ｓ４０：ＮＯ）、除湿機１０を駆動させたのち（ステップＳ４１）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ４２）、ステップＳ３４に戻る。

除湿機１０が駆動中であると判断したときは（Ｓ４０：ＹＥＳ）、次いで、加温機１１が駆動中か否かを判別する（ステップＳ４３）。

加温機１１が停止中であると判断したときは（Ｓ４３：ＮＯ）、加温機１１を駆動させたのち（ステップＳ４４）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ４５）、ステップＳ３４に戻る。

加温機１１が駆動中であると判断したときは（Ｓ４３：ＹＥＳ）、次いで、除湿機１０又は加温機１１が適宜時間（本実施形態では１０分間）以上駆動しているか否かを判別する（ステップＳ４６）。除湿機１０又は加温機１１が適宜時間以上駆動していないときは、そのままステップＳ３５に戻る。

除湿機１０又は加温機１１が適宜時間以上駆動しているときは、作業者の注意を喚起するために警報ブザー３０を鳴動させ（ステップＳ４７）、ステップＳ３５に戻る。警報ブザー３０の鳴動は、除湿機１０及び加温機１１とのうち少なくとも一方が停止するまで継続する設定になっている。

ステップＳ３７に戻り、送風湿度Ｈから目標湿度ｈを引いた値が２％未満であると判断したときは（Ｓ３７：ＮＯ）、次いで、目標湿度ｈから送風湿度を引いた値が２％以上であるか否かを判別する（ステップＳ４８）。

目標湿度ｈから送風湿度Ｈを引いた値が２％未満であると判断したときは（Ｓ４８：ＮＯ）、送風湿度Ｈは目標湿度ｈに近い値であるものの、コンテナ８内の籾の水分量を平衡水分Ｍ以下に確実に落ち着かせるために、ステップＳ３５に戻って高湿モード制御を継続する。

目標湿度ｈから送風湿度Ｈを引いた値が２％以上であると判断したときは（Ｓ４８：ＹＥＳ）、送風湿度Ｈが目標湿度ｈより低くてコンテナ８内の籾の水分量が平衡水分Ｍの値に近いとみなせるから、次いで、現在の換気ファン４の駆動周波数が最大駆動周波数（６０Ｈｚ）であるか否かを判別する（ステップＳ４９）。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最大駆動周波数ではないと判断したときは（Ｓ４９：ＮＯ）、コンテナ８内の籾の水分量が平衡水分Ｍ以下に落ち着くか否かを確認するために、換気ファン４の駆動周波数を適宜上昇させ（ステップＳ５０）、高湿度である外気の単位時間当りの導入量を増やしてから、ステップＳ３５に戻る。本実施形態では、換気ファン４の駆動周波数の上昇幅も５Ｈｚに設定されている。

現在の換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数であると判断したときは（Ｓ４９：ＹＥＳ）、これ以上、高湿度外気の単位時間当りの導入量を増やせないので、次いで、加温機１１が停止中か否かを判別する（ステップＳ５１）。

加温機１１が駆動中であると判断したときは（Ｓ５１：ＮＯ）、加温機１１を停止させたのち（ステップＳ５２）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ５３）、ステップＳ３５に戻る。

加温機１１が停止中であると判断したときは（Ｓ５１：ＹＥＳ）、次いで、除湿機１０が停止中か否かを判別する（ステップＳ５４）。

除湿機１０が駆動中であると判断したときは（Ｓ５４：ＮＯ）、除湿機１０を停止させたのち（ステップＳ５５）、換気ファン４の駆動回転数を中程度の値（４５Ｈｚ）に変更して（ステップＳ５６）、ステップＳ３５に戻る。

除湿機１０が停止中であると判断したときは（Ｓ５４：ＹＥＳ）、次いで、作業者の注意を喚起するために警報ブザー３０を鳴動させてから（ステップＳ５７）、換気ファン４及び送風ファン２４も停止させ（ステップＳ５８）、高湿モード制御の１サイクルを完了しリターンする。

以上の制御によると、換気ファン４の駆動にて温室１内に取り込まれる外気の湿度を有効利用することによって、コンテナ８内の籾を乾燥処理できる（適切な水分量に調節できる）から、従来の熱風式のものに比べて、無駄な燃料の消費を効果的に防止できる。このため、除湿乾燥システム全体ではランニングコストが抑制され、極めて経済的である。もちろん、温室１による内部空気の昇温効果が籾の乾燥処理の高効率化に貢献していることはいうまでもない。

本実施形態では、温室１内に取り込まれる外気の湿度が低い場合（低湿モード）において送風湿度Ｈが目標湿度ｈより高ければ、換気ファン４の駆動周波数（送風量）が増加し、送風湿度Ｈが目標湿度ｈより低ければ、換気ファン４の駆動周波数（送風量）が減少する。一方、外気の湿度が高い場合（高湿モード）において送風湿度Ｈが目標湿度ｈより高ければ、換気ファン４の駆動周波数（送風量）が減少し、送風湿度Ｈが目標湿度ｈより低ければ、換気ファン４の駆動周波数（送風量）が増加する。

このように、換気ファン４による外気の単位時間当りの導入量を、外気の湿度状況及び目標とする籾の水分量に応じて変更調節できるから、外気を利用した籾の除湿乾燥制御を効率よく適切に実行できるのである。

また、前述した通り、外気の湿度を利用して籾の除湿乾燥制御を実行するから、自然乾燥に極めて近い状態でコンテナ８内の籾を乾燥処理でき、過乾燥や胴割れ米等の発生を防止できる。このため、籾（米）の品質及び食味を良好な状態に維持できるのである。

しかも、低湿モードの実行中に送風湿度Ｈが目標湿度ｈより高く且つ換気ファン４の駆動周波数が最大駆動周波数（最大送風量）に達した場合（ステップＳ１８及びＳ２２参照）や、高湿モードの実行中に送風湿度Ｈが目標湿度ｈより低く且つ換気ファン４の駆動周波数が最小駆動周波数（最小送風量）に達した場合（ステップＳ４１及びＳ４４参照）に、除湿機１０や加温機１１を作動させるので、ランニングコストを抑制しつつも、乾燥性能を低下させることなく効率のよい籾の乾燥処理が行えるのである。

さらに、本実施形態では、温度センサ１２の検出情報から得られた送風温度Ｔに基づいて、コントローラ７のＲＯＭ２７に予め記憶された関係式又は制御マップから適正な目標湿度ｈを取得できるから、乾燥処理したい穀物に関する関係式又は制御マップをＲＯＭ２７に予め記憶させておけば、種々の穀物についての除湿乾燥制御を効率よく円滑に実行できる。

本実施形態では、コンテナ８、送風ユニット９、除湿機１０及び加温機１１が温室１内から取り外し可能な構成になっているので、これらを不使用時に温室１内から撤去すれば、当該温室１を育苗や園芸栽培等の種々の用途に利用できる。従って、温室１を周年に亘って利用でき、その利用範囲が広がるという効果も奏する。

なお、本実施形態は、除湿乾燥制御の実行中に、図７のフローチャートに示す高温防止制御を適宜時間間隔で割り込み実行する設定になっている。

この高温防止制御では、まず、ステップＳ１２又はステップＳ３５で読み込まれた送風温度Ｔが３５℃より高いか否かを判別する（ステップＳ５９）。送風温度Ｔが３５℃以下であると判断したときは（Ｓ５９：ＮＯ）、そのまま図４のステップＳ２に戻る。

送風温度Ｔが３５℃より高いと判断したときは（Ｓ５９：ＹＥＳ）、換気ファン４を最大駆動周波数（６０Ｈｚ）で駆動させたのち（ステップＳ６０）、作業者の注意を喚起するために警報ブザー３０を鳴動させる（ステップＳ６１）。この鳴動は、送風温度が３０℃未満になって、図４のステップＳ２に戻るまで継続する設定になっている。

次いで、加温機１１が駆動中か否かを判別する（ステップＳ６２）。加温機１１が停止中であると判断したときは（Ｓ６２：ＮＯ）、後述するステップＳ６４へ移行する。加温機１１が駆動中であると判断したときは（Ｓ６２：ＹＥＳ）、加温機１１を停止させる（ステップＳ６３）。

次いで、ステップＳ６４において、再び温度センサ１２の検出情報から得られた送風温度Ｔを読み込み、次いで、送風温度Ｔが３０℃未満か否かを判別する（ステップＳ６５）。送風温度Ｔが３０℃以上であると判断したときは（Ｓ６５：ＮＯ）、このまま待機するために再びステップＳ６５に戻る。送風温度Ｔが３０℃未満であると判断したときは（Ｓ６５：ＹＥＳ）、高温防止制御を終了して図４のステップＳ２に戻るのである。

かかる制御により、籾（米）の品質及び食味をより良好な状態に維持でき、籾の乾燥処理に高い効果を発揮できるのである。

本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば記憶手段としては、ＲＯＭ２７以外に、例えば記憶内容を書き換え得るＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリでもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

温室の概略平面図である。 コンテナの一部切り欠き斜視図である。 コントローラの機能ブロック図である。 除湿乾燥制御のフローチャートである。 低湿モード制御の態様を示すフローチャートである。 高湿モード制御の態様を示すフローチャートである。 高温防止制御の態様を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 温室
４ 換気ファン
７ 制御手段としてのコントローラ
８ コンテナ
９ 送風ユニット
１０ 乾燥手段としての除湿機
１１ 乾燥手段としての加温機
１２ 温度センサ
１３ 湿度センサ
１４ レール
１５ 通気床板
１６ 籾収容室
１７ エアチャンバ室
２０ 導入口
２３ 送風ダクト
２４ 送風ファン
２５ 分岐ダクト
２７ 記憶手段としてのＲＯＭ

Claims (5)

1. 温室内に配置された農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させる除湿乾燥システムであって、
   少なくとも、前記被乾燥物を収容するためのコンテナと、当該コンテナ内に前記温室内の空気を強制的に導入するための送風ユニットと、前記温室内の換気を行うための換気ファンと、前記温室内の雰囲気湿度を検出するための湿度センサと、この湿度センサの制御情報に基づいて前記換気ファン及び前記送風ユニットの作動を制御する制御手段とを備えている、
   除湿乾燥システム。
2. 前記制御手段は、前記温室外の外気湿度が低いときに用いる低湿モードと前記外気湿度が高いときに用いる高湿モードとのうちいずれか一方を、前記湿度センサの制御情報に基づいて選択し、
   前記低湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を増加させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を減少させる一方、
   前記高湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を減少させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を増加させるように制御する、
   除湿乾燥システム。
3. 前記温室内の空気を乾燥させるための乾燥手段を更に備えており、
   前記制御手段は、前記低湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高く且つ前記換気ファンの送風量が所定の大量送風量に達した場合と、前記高湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より低く且つ前記換気ファンの送風量が所定の少量送風量に達した場合とには、前記乾燥手段を作動させるように制御する、
   請求項２に記載した除湿乾燥システム。
4. 前記温室内の雰囲気温度を検出するための温度センサと、前記雰囲気温度に対応した前記目標湿度を予め記憶させた記憶手段とを更に備えており、
   前記制御手段は、前記温度センサの制御情報に基づいて、前記記憶手段から適正な前記目標湿度を取得するように制御する、
   請求項２又は３に記載した除湿乾燥システム。
5. 前記コンテナ及び前記送風ユニットは前記温室内から取り外し可能な構成になっている、
   請求項１〜４のうちいずれかに記載した除湿乾燥システム。
   

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