JP2009287870A - 穀粒乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】
少量の穀粒の乾燥においては、穀粒が乾燥のために通過する穀粒流下通路に穀粒が充満しないため、熱風が穀粒に晒さないで穀粒流下通路に吹き抜け、そのまま吸引されて排風となるため、排風温度が上昇し正確な穀粒の温度が測定できないという欠点を解決する。
【解決手段】
通常乾燥制御時には穀粒の温度を排風温度センサ（ＳＥ３）の測定値から演算した値とし、前記少量乾燥制御時には穀粒の温度を外気温度センサ（ＳＥ１）の測定値に設定値を加えた値とすることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、循環式穀粒乾燥機における乾燥風制御装置に関するものである。

循環式の穀粒乾燥機において、少量の穀粒を乾燥するときにバーナをＯＮ／ＯＦＦ制御しながら穀粒を乾燥するにあたり、バーナがＯＦＦ状態で燃焼が停止中には、穀粒の循環を停止させたり、あるいは、バーナがＯＮ状態で燃焼中の穀粒循環速度よりも遅い循環速度で穀粒を乾燥し、穀粒の損傷を防止しようとするものは公知である（特許文献１）。

また、穀粒の温度を検出する方法として排風温度を利用する技術が公知である（特許文献２）。
特開平７−２９４１２７号公報 特開昭６１−２４６５７９号公報

少量の穀粒の乾燥においては、穀粒が乾燥のために通過する穀粒流下通路に穀粒が充満しないため、熱風が穀粒に晒さないで穀粒流下通路に吹き抜け、そのまま吸引されて排風となるため、排風温度が上昇し正確な穀粒の温度が測定できないという欠点が生じていた。

請求項１の発明は、張込穀粒を貯溜する貯溜室（２）と、燃焼量を制御可能なバーナ（５）と、該バーナ（５）の燃焼により発生した熱風の通過する熱風室（６）と、該熱風室（６）からの熱風が流れ穀粒が流下する穀粒流下通路（９）と、該穀粒流下通路（９）を通過した熱風を吸引して排風として機外に排出する吸引排気ファン（７）と、張込穀粒量を手動で設定する張込量設定スイッチ（ＳＷ７）あるいは張込穀粒量を自動で検出する張込穀粒量検出手段（ＳＥ６）と、外気温度を検出する外気温度センサ（ＳＥ１）と、前記排風の温度を検出する排風温度センサ（ＳＥ３）と、穀粒の水分値を測定する水分センサ（ＳＥ５）とを設ける穀粒乾燥機において、張込穀粒量検出手段（ＳＥ６）で検出あるいは張込量設定スイッチ（ＳＷ７）で設定した張込穀粒量が設定量以上の場合には、張込穀粒量や乾燥速度に基づいてバーナ（５）の燃焼量を制御する通常乾燥制御を行ない、 張込穀粒量検出手段（ＳＥ６）で検出あるいは張込量設定スイッチ（ＳＷ７）で設定した張込穀粒量が設定量以下の場合には、設定以下の燃焼量でバーナ（５）の燃焼を行なう燃焼工程とバーナ（５）の燃焼を停止する休止工程とを設定時間毎に行なう少量乾燥制御を行なう構成とし、前記通常乾燥制御時には穀粒の温度を排風温度センサ（ＳＥ３）の測定値から演算した値とし、前記少量乾燥制御時には穀粒の温度を外気温度センサ（ＳＥ１）の測定値に設定値を加えた値とすることを特徴とする。

少量乾燥制御時には、設定以下の燃焼量による燃焼行程と休止工程を設定時間毎に交互に行なうため、穀粒の温度が外気温度より大幅に上昇することが少ないため、外気温度に設定値を加える値を穀粒温度とすることで、穀粒温度の変動を小さくして乾燥制御を不安定にすることを防止することができる。

以下この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、図１及び図２に基づきこの発明を具備する循環式穀粒乾燥機の全体構成について説明する。

１は乾燥機の機枠で、この機枠１内には貯溜室２、乾燥室３及び集穀室４を上方から下方に順次配設している。乾燥室３には穀粒流下通路９を複数形成し、左右穀粒流下通路９の左右一側にはバーナ５のバーナ風胴に通じる熱風室６を配設し、穀粒流下通路９の左右他側には吸引排気ファン７のファン胴に通じる排風室８を配設し、穀粒流下通路９の下端部にそれぞれ繰出バルブ１０を設けている。

また、排風室４における左右穀粒流下通路９の中間部に位置する集穀室４には、遠赤外線放射体４ａを配設している。この遠赤外線放射体４ａは前後方向に沿う左右側板及び底板からなり遠赤外線放射塗料を塗布したもので、前後方向一端をバーナ５に対向させて、集穀室４の左右流下板上を流下する穀粒に遠赤外線放射熱を浴びせて、穀粒の乾燥を促進させるものである。また、この遠赤外線放射体４ａの放射熱は、機体の前側及び後側から導入された外気と混合されながら上方の穀粒流下通路９を経て排風室８に流れるように構成している。そして、前記繰出バルブ１０の往復回転により、穀粒を所定量ずつ繰り出しながら流下させ、穀粒に熱風を浴びせて乾燥させる。

なお、遠赤外線放射体４ａの上方には屋根型の排塵板４ｂを設け、上方からの塵埃類の遠赤外線放射体４ａへの落下を防止しながら、熱風と外気との混合熱風を左右両側に迂回して上方へ案内するように構成している。

前記機枠１の外側には集穀室４の前後一側に集めた穀粒を貯溜室２に揚穀還元する昇降機１１を立設している。この昇降機１１内の上下の駆動プーリ１２ａ及び従動プーリ１２ｂにバケットベルト１３を巻き掛け、集穀室４の底部に設ける下部搬送装置１４により乾燥穀粒を前後一側に移送し、昇降機１１により揚穀するように構成している。この昇降機１１で揚穀された穀粒は、昇降機１１から上部搬送装置１６の始端側に供給し、更に上部搬送装置１６により横送して貯溜室２の上部中央部に配設する回転拡散板１８に送り、貯溜室２内に拡散落下させるように構成している。

前記昇降機１１、下部搬送装置１４、上部搬送装置１６から構成されている穀粒循環系は、昇降機１１の機枠上部に配設している昇降機モータ（図示省略）により駆動される。また、昇降機１１における上下中途部の壁面には水分計２６を設け、バケットベルト１３の上昇行程と下降行程の間隔部に設けた取込み口（図示省略）からサンプル粒を取り込み、水分値を測定するように構成している。この水分計２６は、例えば一対の電極ロール間でサンプル粒を１粒づつ圧縮粉砕し、その抵抗値を電気的に処理して一粒づつの水分値に換算する公知のものである。

次に、乾燥機の通常乾燥制御について説明する。
張込ホッパ（図示省略）から昇降機１１を利用して貯溜室２に所定量の穀粒を張り込む。次いで、穀粒種類、乾燥仕上げ水分値、乾燥速度、自動検出あるいは手動設定した穀粒張込量に応じた燃焼量にて燃焼制御して乾燥作業を行なう。貯溜室２内の穀粒は乾燥室３の穀粒流下通路９を流下中に熱風を浴びながら乾燥され集穀室４に流下する。乾燥された穀粒は下部搬送装置１４で一側に移送され、次いで昇降機１１により揚穀され、上部搬送装置１６に引き継がれ再び貯溜室２に循環移送され、暫くの間調質作用を受ける。このような行程を繰り返しながら水分計による測定水分値が仕上水分値に到達すると、乾燥作業は終了する。

次に、図３により乾燥機の操作盤３１について説明する。
操作盤３１の盤面には、穀粒の張り込みを開始する張込スイッチＳＷ１、バーナ５の燃焼を開始し繰出バルブ１０を駆動し乾燥作業を開始する乾燥スイッチＳＷ２、貯溜室２内の穀粒を機外に排出する排出スイッチＳＷ３、機体の各種駆動を停止する停止スイッチＳＷ４、乾燥用穀粒種類を選択する穀粒種類設定スイッチＳＷ５、仕上げ水分値を設定する水分値設定スイッチＳＷ６、張込量の手動設定（「０」〜「７」）又自動検出（「自動」）を選択するダイヤル式の張込量設定スイッチＳＷ７、乾燥時間を増減するタイマ増加スイッチＳＷ８、乾燥時間を減少するタイマ減少スイッチＳＷ９、水分補正スイッチＳＷ１０、手動で穀粒の水分値を水分計２６で測定する手動測定スイッチＳＷ１１、熱風温度設定スイッチＳＷ１２、熱風温度調節スイッチＳＷ１３、乾燥速度設定スイッチＳＷ１４、初期乾燥時間設定スイッチＳＷ１５、休止時間設定スイッチＳＷ１６、予約乾燥入切スイッチＳＷ１７、点検入切スイッチＳＷ１８、排風ファン入切スイッチＳＷ１９、緊急停止スイッチＳＷ２０、ブザー停止スイッチＳＷ２１の各種操作スイッチ、及び、各種表示項目をデジタル表示する表示部３２、乾燥機の各種異常を表示する異常表示モニタ３３を設けている。

また、図８に示すように、貯溜室２の側壁には、乾燥室３の穀粒流下通路９全体に穀粒が充填されている通常張込状態において、張込量の大小を示す「１〜７」の張込量表示３６がなされている。そして、この張込量表示「１〜７」は、張込量設定スイッチＳＷ７の「１〜７」の設定スイッチ部と対応している。また、図６に示す「ＬＶ０」は最小設定張込量を示し、張込量表示３６の「１」に対応し、それより少なく穀粒流下通路９全体に穀粒が充填されていない少量張込状態に対応するのが、張込量設定スイッチＳＷ７の設定スイッチ部「０」である。

また、貯溜室２の中央上部に拡散装置１８を配設するにあたり、中央部やや左寄りに配置し、少量張込の場合には、左側の穀粒流下通路９全体に穀粒が充填して張り込まれるが、右側の穀粒流下通路９には穀粒が下部にのみ充填して張り込まれる。

次に、図４に基づき制御ブロック構成について説明する。
バーナ風胴２５の上方に設けたコントロールボックス４０（図１に示す）にはコントローラ（ＣＰＵ）４１を設けている。コントローラ４１の入力側には、張込スイッチＳＷ１、乾燥スイッチＳＷ２、排出スイッチＳＷ３、停止スイッチＳＷ４、穀粒種類設定スイッチＳＷ５、水分値設定スイッチＳＷ６、張込量設定スイッチＳＷ７、タイマ増加スイッチＳＷ８、タイマ減少スイッチＳＷ９、緊急停止スイッチＳＷ２０等を接続している。また、入力回路を介して外気温度センサＳＥ１、熱風温度センサＳＥ２、排風温度センサＳＥ３、水分計電極温度センサＳＥ４及び水分センサＳＥ５、張込量検出装置ＳＥ６等を接続している。

また、コントローラ４１の出力側には、出力回路を介して吸引排気ファンＭ１、昇降機モータＭ２、繰出バルブモータＭ３、バーナ駆動手段Ｍ４、水分計駆動手段Ｍ５を接続し、また、出力回路を介して各種表示項目のデジタル表示をする表示部３２、乾燥機の各種異常表示用の異常表示モニタ３３等を接続している。

なお、コントローラ４１のバーナ駆動信号は、燃料供給用電磁ポンプ（図示省略）のＯＮ／ＯＦＦ信号及び大小供給信号、バーナ気化筒モータ（図示省略）の回転数指令信号、バーナファンモータ（図示省略）の回転数指令信号、イグナイタ（図示省略）の通電信号等があり、燃料供給量、燃焼空気供給量及び気化筒回転数を同調制御し液体燃料を気化燃焼させる。

また、乾燥作業中には、予め設定記憶されている熱風設定温度と熱風温度センサＳＥ２の検出熱風温度とを比較し、その差が小になるように周期的にオンされる燃料供給用電磁ポンプ（図示省略）のオンタイム信号を長短に変更制御しながら乾燥作業をし、穀粒水分が目標水分値になると乾燥作業を停止する。

次に、図５に基づき乾燥作業について説明する。
貯溜室２への穀粒張込作業が終了すると（ステップＳ１）、張込量設定スイッチＳＷ７により張込穀粒量が手動で若しくは自動検出で設定される。そして、張込量設定スイッチＳＷ７を「１」〜「７」に設定したときには手動でその数値が張込量と設定したことになり通常乾燥制御がなされる。すなわち、乾燥スイッチＳＷ２がＯＮされると（ステップＳ９）、昇降機１１、上部移送装置１６及び拡散装置１８の駆動が開始しさると共に、繰出バルブ１０が駆動され、穀粒流下通路９で熱風に晒された穀粒が集穀室４に繰り出される（ステップＳ４）。すると、集穀室４の底板に繰り出された穀粒はバーナ５の燃焼により温められた遠赤外線放射体４ａの放射熱を浴びながら流下し、下部移送装置１４に供給される。

次いで、穀粒は下部移送装置１４で昇降機１１に移送され、再度貯溜室２及び乾燥室３に循環供給される。そしてこの循環中に昇降機１１で揚穀中の穀粒から所定時間毎に所定粒数のサンプル粒が水分計２６に取り込まれ水分値が測定される。

そして、目標とする乾燥速度すなわち設定乾減率や張込量に基づいてバーナ５の燃焼量が制御されながら乾燥作業が行われ（ステップＳ１０）、水分計２６の測定水分値が設定水分値に到達すると、乾燥作業が停止される（ステップＳ１１）いわゆる通常乾燥制御が行なわれる。

また、張込量設定スイッチＳＷ７により張込穀粒量を０と設定し（ステップＳ２）、乾燥ＳＷをＯＮすると（ステップＳ３）、バーナ５が燃焼を開始すると共に穀粒の循環も開始される（ステップＳ４）。そして、水分計２６にサンプル粒が取り込まれたか否が判定され（ステップＳ５）、Ｎｏであると、乾燥機に「穀粒なし」と判定し、バーナ５と穀粒循環が停止して乾燥作業が停止される（ステップＳ６）。

また、Ｙｅｓの場合には、乾燥機に「穀粒あり」と判定し少量乾燥制御がなされる。すなわち、乾燥ＳＷをＯＮすると、バーナ５に所定量以下の燃料が供給される少量燃焼量に一定にした状態で燃焼され乾燥作業がなされる（ステップＳ７）。次いで、所定時間（例えば１時間）毎に「乾燥休止」と「熱風乾燥」とが交互に繰り返されながら乾燥され（ステップＳ８）、水分２６の測定水分値が設定水分値になると、乾燥作業が停止される（ステップＳ１１）。

また、張込量設定スイッチＳＷ７を「自動」に設定すると、張込作業終了後に自動で張込量検出装置ＳＥ６が張込穀粒量の検出を開始し、張込穀粒量がＬＶ１以上を検出すると、前述の通常乾燥制御に基づく乾燥制御を行ない（ステップＳ９〜１１）。そして、張込穀粒量がＬＶ１以下又は検出許容範囲を超えて検出できなかった場合には、前述の少量乾燥制御を行なう（Ｓ２〜）。

前記構成によると、バーナ５の燃焼量を所定量以下の燃料が供給される少量燃焼量に一定とすることにより、燃焼を安定させることができる。また、最低張込量以下の少量張込量で乾燥作業をする場合には、穀粒流下通路９に穀粒が十分に堆積されず、熱風室６から穀粒流下通路９へ流れた熱風の一部が穀粒に作用しないで排風室８に排出され、排風室８の近傍に配設されている熱風温度センサＳＥ２に作用することなり、熱風温度センサＳＥ２の検出温度と乾燥穀粒温度と相関関係が崩れ検出精度が低下し、適正な熱風温度制御ができなくなってしまう。しかし、バーナ５の燃焼量を小さくし一定することでこのような不具合を抑制することができる。

なお、この最低穀粒張込量以下での少量張込量における乾燥工程のバーナの燃焼量を所定量以下の少量燃焼量（例えば燃焼量が１〜１０の範囲で燃焼制御するとしたら２以下）かあるいは最小燃焼量のいずれかに一定にして燃焼することが望ましい。即ち、穀粒張込量が少ないために、バーナ５の燃焼量を抑制することにより、急激な乾燥による穀粒の胴割れ等の不具合を減少させることができる。

そして、例えば１時間の設定時間の乾燥工程を実行すると、バーナ５及び繰出バルブ１０を停止し、乾燥休止工程に移行する。この休止工程の間は穀粒内部の水分が穀粒の表面側に順次移行して乾燥が促進される。また、乾燥休止工程中には穀粒の循環をしないので、少量穀粒の多数回にわたる循環を防止し、穀粒の脱ぷや損傷を抑制することができる。

また、乾燥休止工程中は吸引排気ファン７を停止することにより、遠赤外線放射体４ａの温度低下を抑制し、乾燥休止工程中の穀粒の温度低下を抑制し、穀粒内部の水分移行を促進させることができる。

また、穀粒が設定水分値に到達して乾燥作業が終了しバーナ５を停止した場合には、前記乾燥休止工程中とは異なり、バーナ５の停止後に吸引排気ファン７を設定時間（例えば２０分）駆動し、遠赤外線放射体４ａの冷却を促進するようにしている。

次に、図６及び図７に基づき、通常張込量における水分値測定、及び、最低張込量以下の少量張込穀粒の水分値測定について説明する。
通常張込量の場合には、図７（イ）に示すように、３２粒のサンプル粒を水分計２６に取り込む水分値測定を穀粒が乾燥機内を１回循環するまでの時間中に例えば４回行なう。

なお、１回の穀粒循環とは、穀粒流下通路９，９にある充填されている穀粒が、集穀室４から下部搬送装置１４、昇降機１１、上部搬送装置１６の循環行程を経て再度穀粒流下通路９に戻るまでをいう。

一方、少量張込量（ＬＶ１以下）の場合には、１回の循環する時間が短くなり、図７（ロ）に示すように、例えばサンプル粒１３０粒を連続して水分値２６に取り込んで水分値を測定する。次いで、１３０粒を取り込み順に４等分して１回のサンプル粒数を約３２粒に分割し、それぞれ水分値を演算する構成とする。

前記構成によると、少量張込量の場合でも、穀粒層（Ｇ１〜Ｇ４）毎の水分値のバラツキを測定することができ、オペレータに有効な穀粒水分値情報を提供することができる。
最小設定張込穀粒量よりも少ない少量張込穀粒量の乾燥が望まれている。これは、もち米を少量作付けしているとか、穀粒乾燥機に張り込みできずに少量の穀粒が残ってしまったとか、コンバインの刈取作業中に雨が降りだし少ししか刈取作業ができなかった場合等である。このような少量穀粒を穀粒乾燥機に張り込み、熱風乾燥作業と乾燥休止とを交互に繰り返すことにより、穀粒の損傷を少なくしながら乾燥するようにしている。

このような少量張込穀粒量の場合には、張込量検出装置ＳＥ６により最小設定張込量「１」よりも少ない少量張込量の前記張込量「０」を検出するようにしている。また、張込量検出装置ＳＥ６を備えていない場合には、オペレータが前記張込量表示３６（図８に示す）を目視判定し、図３に示す張込量設定スイッチＳＷ７により少量張込量「０」に設定する。

この少量張込量「０」で乾燥作業を開始すると、少量乾燥モードで熱風乾燥作業と乾燥休止とを交互に繰り返しながら乾燥される。また、乾燥作業を開始しても昇降機１１から水分計２６にサンプル粒が取り込まずに水分値が測定できない場合には、表示部３２に「穀粒なし」の異常表示をし、乾燥作業を停止する。

また、穀粒の張込作業が終了し、停止スイッチＳＷ４をＯＮし張込作業を停止すると、張込量検出装置ＳＥ６が自動的に検出を開始し、穀粒張込量を検出できない場合には、表示部３２に「張込穀粒なし」の表示をし、張込量設定スイッチＳＷ７による張込量設定に移行するようにしてもよい。

また、次のように構成してもよい。少量張込穀粒を熱風乾燥と乾燥休止とを交互に繰り返しながら乾燥するにあたり、１回毎の熱風乾燥時間及び乾燥休止時間の合計時間により乾燥速度を算出する乾燥速度算出手段を設ける。そして、１回毎の熱風乾燥時間及び乾燥休止時間を増減して乾燥速度を調整し、所定の乾燥終了時刻までに乾燥が終了するように制御する。１回毎の熱風乾燥時間及び乾燥休止時間を、それぞれ２時間とするのを基本としながら、これらの時間を増減調整することで乾燥速度を調整することができる。また、これらの時間比率を増減調整しても乾燥速度を増減調整することができる。前記構成によると、少量張込量でも乾燥終了時刻を設定した乾燥作業を適時に終了させることができる。

また、次のように構成してもよい。前記少量張込穀粒を熱風乾燥作業と乾燥休止とを交互に繰り返しながら乾燥するにあたり、バーナ５の燃焼量を最小燃焼量で一定にするのではなく、乾燥速度を速くするときには燃焼量を増加しながら１回あたりの熱風乾燥時間及び乾燥休止時間をそのままにして燃焼量を増加させ、また、乾燥速度を遅くするときには、１回あたりの熱風乾燥時間を短縮し乾燥休止時間を長くして乾燥速度を調整してもよい。前記構成によると、少量張込穀粒でも乾燥終了時刻を設定し、乾燥作業を適時に終了させることができる。

次に、水分値検出時の穀温補正について説明する。
穀粒乾燥機の乾燥循環中の穀温は、通常乾燥制御時には、排風温度を穀粒温度として算出する。または、排風温度センサＳＥ３で測定した値Ａと熱風温度センサＳＥ２で測定した値Ｂにそれぞれ係数α・βをかけた値を足し合わせた下記の式の値を穀粒温度にしても良い。

Ａ×α+Ｂ×β
しかし、乾燥室３の穀粒流下通路９全体に穀粒が充填されていない少量張込状態では、前記算出方法では穀粒温度が熱風温度に近い値となり、これを基にして測定した水分値を補正すると、実水分値と大幅にずれるという不具合が発生する。そこで、この実施形態はこのような不具合を解消しようとするものである。

そこで、少量張込状態におけるバーナ燃焼時の穀粒温度を、「外気温度＋α（例えば３℃）」とし、これに基づき補正しながら水分値を算出する。
少量張込穀粒の乾燥の場合には、乾燥室３の穀粒流下通路９から熱風が吹き抜けることとなり、排風室８の排風温度を高める結果となる。このため、通常乾燥時のように穀粒温度を排風温度と同じにすると、穀粒の内部温度よりも排風温度が高く、その値を基準にしてサンプル粒の温度補正をしながら水分値を演算すると水分計２６で測定した穀粒の水分値が大きく補正され、実際の数値と離れた水分値となり、乾燥制御に悪影響が生じる。具体的には穀粒の温度が高くなると測定水分値が低い側に補正されてしまい、未乾燥の状態で乾燥が終了するという不具合が発生する。

しかし、前記のように補正しながら水分値を測定することにより、このような不具合をなくし、水分値の測定精度を向上させることができる。
また、次のように構成してもよい。前記少量張込穀粒の乾燥手段になると、自動水分値停止制御を中止し、乾燥時間を設定した乾燥タイマ運転に切り換える。そして、バーナ５の燃焼方法は、所定燃焼量の熱風乾燥を所定時間（例えば２時間）と乾燥休止を所定時間（例えば２時間）を交互に繰り返しながら乾燥する。そして、バーナ５の燃焼ＯＮタイム設定をして燃焼量を設定するにあたり、乾燥設定速度に対応させて、遅い乾燥の場合の所定時間当たり例えば５ミリＳｅｃの燃料噴射から速い場合の７ミリＳｅｃ燃料噴射とし、この間を乾燥速度に応じて０．５ミリＳｅｃの幅で調整する。なお、この燃料噴射時間を変更可能構成してもよい。前記構成によると、少量張込穀粒の乾燥におけるバラツキによる不安定な水分値測定を回避し、オペレータの経験則にゆだねた簡単な乾燥作業とすることができる。

また、次のように構成してもよい。少量張込穀粒の乾燥制御では、所定燃焼量の熱風乾燥を所定時間先行して実施し、次いで、乾燥休止を所定時間実施している。しかし、前記排風温度センサＳＥ３で測定する穀粒温度が基準値以上の場合には、先行して実施する熱風乾燥に代えて、バーナ５の燃焼を中止した通風乾燥を行い、次いで、乾燥休止を実施してもよい。そして、穀粒温度が基準値以下になると、熱風乾燥と乾燥休止を交互に繰り返すようにする。前記構成によると、穀粒の損傷を防止することができる。

また、次のように構成してもよい。少量張込穀粒の乾燥制御で乾燥するにあたり、乾燥作業開始直後は、通風乾燥と乾燥休止を交互に繰り返しながら乾燥し、水分値測定からの乾燥速度が設定速度通りかあるいはそれより速い場合には、バーナの燃焼による熱風乾燥を中止し、通風乾燥と乾燥休止とを繰り返しながら乾燥作業をする。また、乾燥速度が設定速度よりも遅い場合には、熱風乾燥と乾燥休止を繰り返しながら乾燥作業をする。

少量張込乾燥制御では、乾燥室４に遠赤外線放射体４ａを設けた型式にあっては、穀粒への熱伝導効率が良く、乾燥速度が速くなり穀粒の胴割れが発生しやすくなる。そして、外気温度が高く湿度が低い場合には、その傾向がますます強くなる。しかし、前記構成によると、このような不具合を少なくし、穀粒の品質向上を図ることができる。

また、少量張込穀粒の乾燥制御において、通常乾燥モードに対してバーナ５への燃料噴射量を所定量多くし熱風温度を上昇させて乾燥作業をすると、熱風の吹き抜けを補い乾燥の遅れを防止することができる。

また、次のように構成してもよい。穀粒の通常張込量の乾燥作業をするにあたり、測定水分値が「設定仕上げ水分値＋α（例えば３％）から設定仕上げ水分値＋β（例えば１．５％）」までの間では、設定乾燥温度の乾燥速度補正のための高温側上限を所定値（＋６度Ｃから＋３度Ｃに）下げ、また、乾燥速度補正の低温側上限をそのままにしながら乾燥作業を継続して、ゆっくり乾燥させ、測定水分値が設定水分値になると乾燥作業を終了させる。

穀粒温度が高いままで乾燥作業が終了すると、籾殻が非常に乾いた状態となり、籾殻への水分移行が進み仕上げ水分値に悪影響を及ぼす。また、乾燥終了から籾摺作業の開始までの長短により籾殻への水分移行が変化し、玄米の水分値が変化する。しかし、前記構成によると、穀粒温度の上昇を抑制しながら乾燥作業を終了することができ、仕上げ水分値の精度を高めることができる。

次に、乾燥作業における他の燃焼量制御について説明する。
バーナ５の燃焼風量を増減調節しながら燃焼量を調節するものでは可変範囲が限られており、気温が高く張込穀粒量が少ない場合などには、バーナ５の燃焼量を最小燃焼量にしてもまだ乾燥速度が速すぎて、胴割れなどの品質低下を来すことがある。

そこで、この実施形態では、穀粒の乾燥速度を検出し、検出乾燥速度と設定乾燥速度を比較し、まだバーナ５の燃焼量を下げる余地がある場合には、最小燃焼量になっているか否かを判定する。そして、最小燃焼量になっていない場合には、バーナ５の燃焼量を下げ調節する。また、最小燃焼量に達している場合には、例えば、熱風乾燥運転を２時間、バーナ５の燃焼を停止した通風乾燥運転を２時間交互に行なう断続運転に移行し、投与熱量を減少させる。

なお、前記乾燥速度設定スイッチＳＷ１４では例えば乾燥速度を「遅い」、「普通」、「速い」に切り換えることができる。そして、「おそい」は１時間あたり０．５％、「普通」は１時間あたり０．７％、「速い」は１時間あたり０．９％の乾減率で穀粒が乾燥され、所定時間毎に穀粒水分値を検出し設定乾燥速度に近づけるように、バーナ５の燃焼量制御及び前記断続運転をするようにしている。

従来装置では、バーナ５の最小燃焼量に固定されたままの乾燥作業であるので、外気温度が高い場合には胴割れ等の不具合が発生することがあった。しかし、前記構成によると、乾燥速度が設定速度よりも速い場合に、バーナ５が最小燃焼量に到達しているときには、熱風乾燥運転と通風乾燥運転を交互に繰り返す断続運転に移行して投与熱量を減少させることができ、胴割れ等の不具合を防止することができる。

また、前記断続運転中には、所定時間毎に穀粒の乾燥速度を検出する。例えば、熱風乾燥運転が２時間、通風乾燥運転が２時間を交互にこり返す断続運転の場合には、合計４時間の乾燥作業が終了する毎に穀粒の乾燥速度を検出し、検出乾燥速度と設定乾燥速度を比較して乾燥速度が速い場合には、熱風乾燥運転時間を減少調節し通風乾燥運転時間を増加調節する。また、穀粒の乾燥速度が遅い場合には、熱風乾燥運転時間を増加調節し、通風乾燥運転時間を減少調節しながら乾燥作業を実行する。

前記構成によると、穀粒の胴割れ等の不具合を防止し乾燥遅れを防止しながら穀粒を乾燥することができる。
次に、乾燥制御の他の実施形態について説明する。

張込量検出装置ＳＥ６の検出張込量あるいは張込量設定スイッチＳＷ７で設定した設定張込量と、乾燥速度設定スイッチＳＷ１４により設定した設定乾燥速度により、熱風温度を決定し乾燥を開始し、検出水分値が設定水分値になると乾燥作業を自動的に停止する穀粒乾燥機において、乾燥速度設定スイッチＳＷ１４の速度設定が「遅い、普通、速い」の何れの場合にも、穀粒張込量が少量張込のときには、少量張込乾燥制御を優先して実行する。なお、少量張込乾燥制御は、例えば、熱風乾燥運転と通風乾燥運転を交互に繰り返す断続運転するものである。

前記構成によると、張込穀粒量が少量張込である場合には、乾燥モードによる速い遅いに優先して少量張込乾燥制御が実行されるので、穀粒の胴割れ等の品質劣化を防止することができる。

次に、張込量検出装置ＳＥ６の張込量検出について説明する。
張込量検出装置ＳＥ６は、支持部材（図示省略）により支持されていて装置内装用の箱体５１と、例えば金属製の錘５２を付けた紐５３を巻き付けるドラム５４と、ドラム５４を正逆回転させる検出モータ５５と、下降した錘５２が貯溜室２内に張り込まれている穀粒の上面位置Ｐに当接したことを検出するリミットスイッチ式の下限検出スイッチ５６と、回転自在に軸支されていている軸５７と、軸５７を図９において時計方向に回動付勢するバネ（図示省略）と、軸５７に取り付けられていて紐通し部５８ａのある紐通し棒５８と、紐通し棒５８に当接連係して上下回動し、下限検出スイッチ５６をＯＮ／ＯＦＦする検知棒５９と、軸５７に取り付けられていて錘嵌合穴部６１ａのある錘検出板６１と、錘検出板６１によりＯＮ／ＯＦＦされてドラム５４巻き上げ時の錘５２の最上端位置を検出するリミットスイッチ式の上限検出スイッチ６０と、ドラム５４の回転数を検出しこの実施形態では近接センサにより構成されているセンサ６６に、より構成されている。

なお、ドラム５４の周面に多数の孔５４ａ，…を構成し、バネ６４で付勢される係止部材６５が孔５４ａに入り込むことにより、ドラム５４が錘５２の重さで回転しないように係止している。

前記構成によると、検出モータ５５を正回転しドラム５４を正回転させると、紐５３及び錘５２が下降し、錘５２が貯溜室２内に張り込まれた穀粒の上面位置Ｐに当接すると、図９の実線で示すように、紐５３の緩みにより紐通し棒５９が時計方向に回動し、検知棒５９も関連的に移動して下限検出スイッチ５６をＯＮし、錘５２の張込位置Ｐへの移動を検出する。

また、検出モータ５５を逆回転しドラム５４を逆回転させると、紐５３及び錘５２が上昇し、錘５２の上側部が錘検出板６１の錘嵌合穴部６１ａに嵌合する最上昇位置に移動すると、錘検出板６１が時計方向に回動して上限検出スイッチ６０をＯＮし、錘５２の最上昇位置への移動を検出する。

しかして、錘５２の上昇している間のドラム５４の回転数を回転センサ６６が検出し、巻き上げ回転数により所定の計算式により穀粒張込量が演算され、表示部３２に張込量が表示される。また、当該演算された張込量と予め設定されている熱風温度、乾燥仕上水分値により、所定の計算式により乾燥所要時間が演算され表示部３２に表示される。

また、ドラム５４の回転数により張込量検出を次のようにしてもよい。即ち、錘５２が貯溜室２内に張り込まれた穀粒の上面位置Ｐに当接し、紐５３の緩みにより紐通し棒５９が時計方向に回動し、検知棒５９も関連的に移動して下限検出スイッチ５６をＯＮし、錘５２の張込位置Ｐへの移動を検出する。次いで、検出モータ５５を逆回転しドラム５４を逆回転させ、紐５３がぴんと張り、下限検出スイッチ５６がＯＦＦし錘５２が上昇を開始した時点から錘検出板６１が時計方向に回動して上限検出スイッチ６０をＯＮした時までのドラム５４の回転数により、張込量を検出する。

張込量の検出に際し、錘５２が穀粒面に下降接触して下限検出スイッチ５６により検出し、ドラム５４の回転が止まっても、水分値が高く張込穀粒の安息角が大きい場合には、錘５２が穀粒の傾斜面を滑り紐５３が余分に引っ張られることがある。

前記構成によると、紐５３の巻き上げ開始時に紐５３が引っ張られ余分に引っ張られた分を解消した時点からドラム５４の回転数を検出することができ、張込量検出の精度向上を図ることができる。

次に、少量張込量検出の他の実施形態について説明する。
張込穀粒量が最低基準量ＬＶ１（図６に示す）より多い場合には、張込量検出装置ＳＥ６による張込量検出は錘５２の降下距離と張込量とが比例するから張込量は正確に検出できる。しかし、最低基準量ＬＶ１より下方の張込量では錘５２の降下距離と張込量との関係が比例せず、また、乾燥室３の部分では穀粒の張込状態は均等ではなく前後左右でばらつく傾向があるため、張込量を正確に検出できないという不具合がある。

そこで、この実施形態では、最低基準量ＬＶ１以下の張込量を検出した場合には、錘５２の降下量により例えば２乃至３段階程度の張込レベルに振り分けることにより、張込量検出の正確化を図ろうとするものである。

張込量検出装置ＳＥ６が最低基準量ＬＶ１以下の張込量を検出した場合には、錘５２の降下距離に対応して例えば２段階に振り分け、１トン以下の場合では７００ｋｇと４００ｋｇの２段階に振り分ける。

しかして、最低基準量ＬＶ１以下の張込量が検出されると、例えば、熱風乾燥運転と通風乾燥運転を交互に繰り返す断続運転をする少量張込乾燥制御に基づき乾燥作業をする。そして、７００ｋｇ検出と判定した場合には、４００ｋｇ検出と判定した場合に比較して、熱風乾燥運転の時間を長くし、通風乾燥運転の時間を短くした断続運転を実行する。

前記構成によると、最小張込量ＬＶ１以下の張込量の場合にも、複数段に区分して少量張込乾燥制御を実行するので、より穀粒の品質を損なわないで乾燥作業をすることができる。

次に、回転拡散板１８の回転数制御について説明する。
貯溜室２の上部中央部に配設している回転拡散板１８の回転速度を張込量に応じて変更するように構成する。即ち、例えばインバータ付きモータにより回転拡散板１８の回転数を無段階に調節できるようにする。張込量検出装置ＳＥ６の検出張込量、あるいは、張込量設定スイッチＳＷ６の設定張込量の大小に応じて、コントローラ４１の拡散モータ回転数変更手段により、張込量小のときには低速回転に切り換え、張込量大のときには高速回転に切り換える。また、張込スイッチＳＷ１をＯＮした張込作業時には、コントローラ４１からの指令により、モータを高速回転に切り換えて比較的速く回転させ、満量張込時に穀粒上面が均一になるようにする。

従来装置は張込量にかかわらず、また、張込作業、乾燥作業にかかわらず、回転拡散板１８を同一回転速度で回転させていた。そこで、回転数を低く設定すると、張込量が大のときには穀粒表面が均一にならず、満量まで張り込みできないという不具合が発生していた。また、回転数を速く設定すると、飛散穀粒が貯溜室２の側壁にあたり、騒音が大きくなるという不具合があった。しかし、前記構成によると、騒音を低減しながら能率的に張込作業や乾燥作業をすることができる。

次に、バーナ５の燃焼量制御について説明する。
コントローラ４１のバーナ駆動信号は、燃料供給用電磁ポンプ（図示省略）のＯＮ／ＯＦＦ信号及び大小供給信号、バーナ気化筒モータ（図示省略）の回転数指令信号、バーナファンモータ（図示省略）の回転数指令信号により、燃料供給量、燃焼空気供給量及び気化筒回転数を同調制御し、液体燃料を気化燃焼させている。そして、バーナ５の燃焼量制御は、燃料供給用電磁ポンプの作動を制御パルスのＯＮ／ＯＦＦの比率により上下限値を設定し、その範囲で燃焼量制御を行ない、燃料の吐出量が少なすぎる際の風により吹き消されるのを防止し、また、多すぎると赤火燃焼でカーボンが発生するなどの不具合を防止している。

しかしながら、燃料ポンプ自体の流量誤差や経年変化による流量変動があり、最低吐出量の燃焼制御を行なっても、十分に燃焼量が下がらず、赤火燃焼を正常な青火燃焼に調整できないことがある。

そこで、この実施形態では、燃焼用空気を送るバーナファンモータの回転数を基準とし、燃料供給用電磁ポンプの吐出量制御パルスの上下限を調整し、燃焼量を調整するものである。

バーナ５が最小燃焼量まで下方調節ができないと、燃焼量が多くなり過ぎ、穀粒が胴割れなどの品質劣化をする怖れがあり、少量張込乾燥では特に品質劣化が進行する。しかし、バーナファンモータの回転数に基づく燃焼風量に対して燃料供給用電磁ポンプの制御パルスを下方に調節し、燃料吐出量を減らすことにより、最小燃焼時の赤火燃焼を防止して正常な青火燃焼に調整することができる。

また、燃料供給用電磁ポンプの燃料吐出量を検出し、規定範囲外の吐出量であっても、全調整範囲に対して所定範囲内ならば、操作パネルのスイッチ操作により、コントローラ４１の制御範囲を補正できるようにしてもよい。例えば、最小吐出のオンタイム信号が５ｍＳｅｃである場合に、４ｍＳｅｃまで吐出量の下限調節を可能にするものである。

前記構成によると、ポンプの経年変化により吐出量が変化しても、コントローラ４１側の制御範囲を補正することしより適正燃焼にすることができ、バーナ５を交換するという高価な支出を回避することができる。

穀粒乾燥機の切断側面図 穀粒乾燥機の切断正面図 操作盤の正面図 制御ブロック図 フローチャート 穀粒乾燥機の切断正面図 水分値の測定状態を示す図 穀粒乾燥機の正面図 張込穀粒量検出手段の側面図

符号の説明

１ 穀粒乾燥機
２ 貯溜室
３ 乾燥室
４ 集穀室
５ バーナ
６ 熱風室
７ 吸引排気ファン
８ 排風室
９ 穀粒流下通路
１０ 繰出バルブ
２６ 水分計
４１ 熱風温度制御手段（コントローラ）
４１ 乾燥速度制御手段（コントローラ）
４１ 断続運転制御手段
ＳＷ７，ＳＥ６ 張込穀粒量設定検出手段

Claims (1)

1. 張込穀粒を貯溜する貯溜室（２）と、燃焼量を制御可能なバーナ（５）と、該バーナ（５）の燃焼により発生した熱風の通過する熱風室（６）と、該熱風室（６）からの熱風が流れ穀粒が流下する穀粒流下通路（９）と、該穀粒流下通路（９）を通過した熱風を吸引して排風として機外に排出する吸引排気ファン（７）と、張込穀粒量を手動で設定する張込量設定スイッチ（ＳＷ７）あるいは張込穀粒量を自動で検出する張込穀粒量検出手段（ＳＥ６）と、外気温度を検出する外気温度センサ（ＳＥ１）と、前記排風の温度を検出する排風温度センサ（ＳＥ３）と、穀粒の水分値を測定する水分センサ（ＳＥ５）とを設ける穀粒乾燥機において、
   張込穀粒量検出手段（ＳＥ６）で検出あるいは張込量設定スイッチ（ＳＷ７）で設定した張込穀粒量が設定量以上の場合には、張込穀粒量や乾燥速度に基づいてバーナ（５）の燃焼量を制御する通常乾燥制御を行ない、
   張込穀粒量検出手段（ＳＥ６）で検出あるいは張込量設定スイッチ（ＳＷ７）で設定した張込穀粒量が設定量以下の場合には、設定以下の燃焼量でバーナ（５）の燃焼を行なう燃焼工程とバーナ（５）の燃焼を停止する休止工程とを設定時間毎に行なう少量乾燥制御を行なう構成とし、
   前記通常乾燥制御時には穀粒の温度を排風温度センサ（ＳＥ３）の測定値から演算した値とし、
   前記少量乾燥制御時には穀粒の温度を外気温度センサ（ＳＥ１）の測定値に設定値を加えた値とすることを特徴とする穀粒乾燥機。

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