JP2011177134A - Device for producing malted rice, performing air conditioning control by using temperature gradient difference - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置に関し、より詳しくは、麹の培養床が設けられた製麹室へ送風を行う送風手段と、該送風手段による送風量、送風温度を制御する空調制御手段とを備えた温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置に関する。 The present invention relates to a koji making apparatus that performs air conditioning control using a temperature gradient difference, and more specifically, a blowing means that blows air to a koji making room provided with a koji culture bed, a blowing amount by the blowing means, and a blowing temperature. The present invention relates to a iron making apparatus that performs air conditioning control using a temperature gradient difference provided with an air conditioning control means for controlling the air conditioning.
麹原料に微生物を接種させて培養を行う製麹装置において、発酵中における麹の温度調節には、空調装置による空調空気の送風と、手入装置による麹堆積層の攪拌とがある。
前記空調空気の送風による麹の温度調節には、送風量の調節、送風温度の調節があり、また間接的には送風湿度の調節がある。
送風量と送風温度とにより麹の温度調節を自動的に行う技術として、当初は製麹時間の経過に対して送風量や送風温度を予め固定的に定めた固定パターンで制御するものが多かった。
一方、最近は、目標とする麹温度と測定された麹温度との差に応じて送風量や送風温度を調整する技術が、本願出願人が開示した下記特許文献1をはじめとして、あれこれ開示されている。
In a koji making apparatus that inoculates a koji raw material with microorganisms, koji temperature control during fermentation includes blowing of conditioned air by an air conditioner and stirring of a koji deposit layer by a care device.
The temperature adjustment of the soot by the blowing of the conditioned air includes the adjustment of the blowing amount, the adjustment of the blowing temperature, and indirectly the adjustment of the blowing humidity.
As a technology for automatically adjusting the temperature of the soot according to the air volume and the air temperature, there are many techniques that initially control the air volume and the air temperature in a fixed pattern with respect to the elapse of the iron making time. .
On the other hand, recently, a technique for adjusting the air flow rate and the air temperature according to the difference between the target soot temperature and the measured soot temperature has been disclosed, including the following Patent Document 1 disclosed by the present applicant. ing.
しかしながら、上記特許文献1等に示す従来技術にあっては、空調空気の送風量や送風温度を、測定時における測定麹温度と目標麹温度との温度差のみに基づいて調整するだけであることから、麹温度の調整を速やかに、また精度よく行うことができない問題があった。
即ち、麹は自らが発酵に伴って発熱し、且つその発熱量が経時的に変化する。従って同じ測定麹温度あっても、発熱量が大きい場合はその後に急激に麹温度が上昇する傾向を保有しており、一方、発熱量が小さい場合はその後の麹温度の上昇は僅かに止まるという傾向を保有している。
上記従来技術においては、このような麹自体の発熱特性を十分考慮した空調制御が行われておらず、設定された麹温度に対して実際の麹温度を速やかに、精度よく、確実に修正することができないという問題があった。
However, in the prior art described in Patent Document 1 and the like, the air flow rate and the air temperature of the conditioned air are only adjusted based on the temperature difference between the measured soot temperature and the target soot temperature at the time of measurement. Therefore, there is a problem that the soot temperature cannot be adjusted promptly and accurately.
That is, the koji itself generates heat during fermentation, and the amount of heat generated changes with time. Therefore, even with the same measured soot temperature, if the calorific value is large, the soot temperature will tend to increase rapidly thereafter, while if the calorific value is small, the subsequent soot temperature rise will stop slightly. Has a trend.
In the above-described prior art, such air conditioning control that sufficiently considers the heat generation characteristics of the soot itself is not performed, and the actual soot temperature is corrected quickly, accurately, and reliably with respect to the set soot temperature. There was a problem that I could not.
そこで本発明は上記従来技術の問題点を解決し、麹自体の発熱量の経時的変化の傾向をも取り入れた麹温度制御ができ、よって目標とする設定麹温度に対して速やかに、精度よく、安定して測定麹温度を近似させることができる温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置の提供を課題とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and can perform soot temperature control that incorporates the tendency of the heat generation amount of the soot itself to change over time, and thus quickly and accurately with respect to the target set soot temperature. An object of the present invention is to provide a steelmaking apparatus that performs air-conditioning control using a temperature gradient difference that can stably approximate the temperature of a measuring soot.
上記課題を達成する本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、製麹室内に1乃至複数の培養床を設けると共に前記製麹室へ送風を行う送風手段と、該送風手段による送風量と送風温度とを少なくとも制御する空調制御手段とを備え、前記空調制御手段は、前記培養床で培養される麹の経時的な温度変化を予め設定してこれを設定麹温度曲線として記憶し、経時的に測定される測定麹温度と前記設定麹温度曲線とから、培養中の各時点において、両者の温度差に対応する標準送風量と標準送風温度とを採用すると共に前記測定麹温度の温度勾配と前記設定麹温度曲線の温度勾配との温度勾配差を演算し、且つ該温度勾配差に基づいて前記標準送風量と標準送風温度との何れか一方若しくは両方にそれぞれ一定の修正を加えることで、培養中の各時点における実送風量と実送風温度を決定する構成としてあることを第1の特徴としている。
また本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、上記第1の特徴に加えて、空調制御手段は、温度勾配差とそれに伴う送風量修正について予め行った実験により知得し且つ記憶した実験式を用いて、該実験式に前記温度勾配差をあてはめることにより送風量修正係数を培養中の各時点で演算し、得られた送風量修正係数をその時点での標準送風量に乗じて実送風量を決定する構成としてあることを第2の特徴としている。
また本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、上記第1又は第2の特徴に加えて、空調制御手段による標準送風量の決定は、測定麹温度と設定麹温度との温度差に対応して、測定麹温度毎に決定する構成としてあることを第3の特徴としている。
また本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、上記第3の特徴に加えて、標準送風量は、測定麹温度が設定麹温度以下の温度領域にある場合は予め設定した基底送風量とし、測定麹温度が設定麹温度よりも一定温度以上高い第2高温領域以上にある場合は予め設定した最高送風量とし、それらの間の第1高温領域ではPID制御による中間送風量とすることを第4の特徴としている。
また本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、上記第1〜第4の何れかの特徴に加えて、空調制御手段は、測定麹温度と設定麹温度との差に応じてそれぞれ予め設定された標準修正温度値を記憶し、該標準修正温度値を前記設定麹温度に加えることで培養中の各時点での前記標準送風温度とし、また空調制御手段は、温度勾配差とそれに伴う送風温度修正について予め行った実験により知得し且つ記憶した実験式とを用いて、該実験式に前記温度勾配差をあてはめることにより送風温度修正係数を培養中の各時点で演算し、得られた送風温度修正係数をその時点での標準修正温度値に乗じて実修正温度値を決定すると共に、該実修正温度値を前記設定麹温度に加えることで培養中の各時点における実送風温度を決定する構成としてあることを第5の特徴としている。
また本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、上記第5の特徴に加えて、標準修正温度値は、設定麹温度及びその上下一定範囲にある第1温度領域では0とし、第1温度領域の外側にある第2温度領域では、第1温度領域との境界温度から測定麹温度を差し引いた値とし、前記第2温度領域の外側の第3温度領域では、第1温度領域と第2温度領域との境界温度から第2温度領域と第3温度領域との境界温度を差し引いた値とすることを第6の特徴としている。
また本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は、上記第2〜第6の何れかの特徴に加えて、送風量修正係数及び送風温度修正係数は、温度勾配差を麹の経時的な培養ステージ毎の実験式にあてはめることで、麹の経時的な培養ステージ毎に演算される構成としてあることを第7の特徴としている。
The iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference of the present invention that achieves the above-described problems is provided with one or a plurality of culture beds in the iron making room and air blowing to the iron making room, and the air blowing Air conditioning control means for controlling at least the air flow rate and the air temperature by the means, wherein the air conditioning control means presets the time-dependent temperature change of the koji cultured in the culture bed and sets this as a set koji temperature curve As the measurement temperature measured over time and the set temperature curve, the standard air flow rate and the standard air temperature corresponding to the temperature difference between them are adopted at each time point during the culture and the measurement is performed. Calculating a temperature gradient difference between the temperature gradient of the soot temperature and the temperature gradient of the set soot temperature curve, and based on the temperature gradient difference, either one or both of the standard air blowing amount and the standard air blowing temperature is constant. Make corrections , And the first, characterized in that it is constituted to determine the actual air volume and the actual blowing temperature at each time point during culture.
In addition to the first feature described above, the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to the present invention can obtain the air-conditioning control means through experiments performed in advance on the temperature gradient difference and the air flow correction associated therewith. Then, using the stored empirical formula, the air flow rate correction coefficient is calculated at each time point during the culture by applying the temperature gradient difference to the empirical formula, and the obtained air flow rate correction coefficient is obtained as the standard feed rate at that time. The second feature is that the actual air flow rate is determined by multiplying the air flow rate.
In addition to the first or second feature, the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to the present invention determines the standard air flow rate by the air-conditioning control means, and determines the measured soot temperature and the set soot temperature. The third feature is that the temperature is determined for each measurement soot temperature corresponding to the temperature difference.
In addition to the third feature described above, in the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to the present invention, the standard air flow rate is set in advance when the measured soot temperature is in the temperature range below the set soot temperature. If the measured soot temperature is above the second high temperature region that is higher than the set soot temperature by a certain temperature or higher, the preset maximum air flow rate is used. In the first high temperature region between them, the intermediate feed by PID control is used. The fourth characteristic is that the air volume is set.
Further, in addition to any one of the first to fourth features, the air conditioning control means for the air conditioning control unit that performs the air conditioning control using the temperature gradient difference according to the present invention is configured to detect the difference between the measured soot temperature and the set soot temperature. In response, the preset standard correction temperature value is stored, and the standard correction temperature value is added to the set temperature to obtain the standard blast temperature at each time point during the culture. Using the empirical formula obtained and memorized in advance for the difference and the blast temperature correction associated therewith, the blast temperature correction coefficient is calculated at each time point during the culture by applying the temperature gradient difference to the empirical formula. The actual correction temperature value is determined by multiplying the standard correction temperature value at that time by the obtained blast temperature correction coefficient, and the actual correction temperature value is added to the set salmon temperature, so that Configuration to determine the actual air temperature and And a fifth characteristic in that are.
In addition to the fifth feature described above, the iron making device that performs air conditioning control using the temperature gradient difference according to the present invention has a standard correction temperature value of 0 in the set temperature and the first temperature range within the upper and lower fixed ranges. In the second temperature region outside the first temperature region, a value obtained by subtracting the measured soot temperature from the boundary temperature with the first temperature region, and in the third temperature region outside the second temperature region, the first temperature region A sixth feature is that a value obtained by subtracting the boundary temperature between the second temperature region and the third temperature region from the boundary temperature between the temperature region and the second temperature region is used.
Moreover, the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to the present invention, in addition to any one of the above second to sixth features, the air flow rate correction coefficient and the air temperature correction coefficient indicate the temperature gradient difference. A seventh feature is that the calculation is performed for each culturing stage of the sputum over time by applying the empirical formula for each culturing stage over time.
請求項1に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置において、空調制御手段は、麹培養中の各時点で、測定麹温度と予め記憶した設定麹温度曲線との温度差に対応する標準送風量と標準送風温度を採用する。また空調制御手段は、麹培養中の各時点で、測定麹温度の温度勾配と設定麹温度曲線の温度勾配との勾配差を演算する。
前記測定麹温度の温度勾配は、その時点における麹の実際の発熱量の大小の程度を示すことができる値である。また設定麹温度曲線の温度勾配は、その時点における麹の発熱量の変化の程度を示す値である。この両者の温度勾配の差が大きいということは、その時点における麹の実際の発熱量と予想発熱量との差が大きく、その後に続く測定麹温度の変化に対する影響が両者において大きく異なるということである。従って測定麹温度と設定麹温度曲線との温度差に対応する標準送風量と標準送風温度とだけで単純に送風調整するだけでは、麹温度の調整が十分にはできないのである。
請求項1に記載された本発明の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、空調制御手段は、測定麹温度と設定麹温度との温度勾配差に基づいて前記標準送風量と標準送風温度との何れか一方若しくは両方にそれぞれ一定の修正を加えることで、培養中の各時点における実送風量と実送風温度を決定する構成としてあるので、培養中の麹自体の発熱量の経時的変化の傾向をも取り入れた麹温度制御ができ、よって直後の麹温度の変化に対する先読み制御を含めて、目標とする設定麹温度に対して速やかに、精度よく、安定して測定麹温度を近似させることができる。
In the iron making apparatus which performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 1, the air-conditioning control means adjusts the temperature difference between the measured salmon temperature and the preset salmon temperature curve stored in advance at each time point during salmon culture. Use the corresponding standard air flow and standard air temperature. The air-conditioning control means calculates a difference in gradient between the temperature gradient of the measured soot temperature and the temperature gradient of the set soot temperature curve at each time point during sputum culture.
The temperature gradient of the measured soot temperature is a value that can indicate the magnitude of the actual calorific value of the soot at that time. The temperature gradient of the set soot temperature curve is a value indicating the degree of change in the amount of heat generated by the soot at that time. The difference in temperature gradient between the two is large because the difference between the actual calorific value and the expected calorific value of the soot at that time is large, and the effect on the subsequent change in the measured soot temperature is greatly different between the two. is there. Therefore, it is not possible to sufficiently adjust the soot temperature by simply adjusting the air flow using only the standard air flow and the standard air temperature corresponding to the temperature difference between the measured soot temperature and the set soot temperature curve.
According to the iron making apparatus for performing air conditioning control using the temperature gradient difference according to the first aspect of the present invention, the air conditioning control means is configured to perform the standard feeding based on the temperature gradient difference between the measured soot temperature and the set soot temperature. Since it is configured to determine the actual air flow rate and the actual air temperature at each time point during culture by adding a certain correction to either or both of the air flow and the standard air temperature, the heat generation of the cocoon itself during the culture麹 Temperature control that incorporates the tendency of changes in quantity over time can be performed, and therefore, it is possible to measure quickly, accurately, and stably with respect to the target set 先 temperature, including read-ahead control for changes in 麹 temperature immediately after.麹 The temperature can be approximated.
請求項2に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、上記請求項1に記載の構成による作用効果に加えて、空調制御手段は、麹培養中の各時点において、温度勾配差を実験式にあてはめることで送風量修正係数を演算し、その送風量修正係数を標準送風量に乗じることで実送風量を決定する。実験式は、温度勾配差とそれに伴う送風量修正について予め行った実験により知得したものであるので、実際の麹培養により即した式を得ることができる。よってこれに温度勾配差をあてはめることにより、より実際の麹培養に即した送風量修正係数を得ることができる。そしてこの送風量修正係数を標準送風量に乗じることで、麹の発熱状態及びその変化が加味され、より実際の麹培養に即した送風量である実送風量でもって、麹の温度を速やかに且つ精度よく、安定して調整することができる。
また請求項3に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、上記請求項1又は2に記載の構成による作用効果に加えて、空調制御手段による標準送風量の決定は、測定麹温度と設定麹温度との温度差に対応して、測定麹温度毎に決定する構成としてあるので、
麹の発熱傾向を加味する項目である温度勾配差を用いて実送風量を演算する元となる標準送風量そのものの値が、測定麹温度と設定麹温度との温度差に対応した適切な値に決められ、よって全体としてより実際の麹培養に即した、きめ細やかな送風量制御ができる。
According to the iron making apparatus that performs air conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 2, in addition to the operational effects of the configuration according to claim 1, the air conditioning control means is provided at each time point during the cultivation of the koji. The air flow rate correction coefficient is calculated by applying the temperature gradient difference to the empirical formula, and the actual air flow rate is determined by multiplying the air flow rate correction coefficient by the standard air flow rate. Since the empirical formula is obtained by an experiment performed in advance on the temperature gradient difference and the air flow correction associated therewith, it is possible to obtain a formula that is more suitable for actual anther culture. Therefore, by applying a temperature gradient difference to this, it is possible to obtain a blowing rate correction coefficient that is more suitable for actual anther culture. By multiplying the standard air flow rate by this air flow rate correction coefficient, the heat generation state of the koji and its changes are taken into account, and the temperature of the koji is quickly adjusted with the actual air flow rate that is more suitable for actual koji culture. In addition, it can be adjusted accurately and stably.
According to the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 3, in addition to the operational effects of the configuration according to claim 1 or 2, the standard air flow rate is determined by the air-conditioning control means. Corresponds to the temperature difference between the measured soot temperature and the set soot temperature, and is determined for each measured soot temperature.
The value of the standard air flow rate itself that is used to calculate the actual air flow rate using the temperature gradient difference, which takes into account the heat generation tendency of the firewood, is an appropriate value corresponding to the temperature difference between the measured firewood temperature and the set firewood temperature. Therefore, as a whole, fine air flow control that is more suitable for actual koji culture can be performed.
また請求項4に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、上記請求項3に記載の構成による作用効果に加えて、標準送風量は、測定麹温度が設定麹温度以下の温度領域にある場合は基底送風量とされ、測定麹温度が設定麹温度よりも一定温度以上高い第2高温領域以上にある場合は最高送風量とされ、それらの間の第1高温領域ではPID制御による中間層風量とされる。
送風量の調整による麹温度の調整は、送風温度の調整による麹温度の調整に比べて麹の生育に及ぼす悪影響が一般に少ない。
測定麹温度が設定麹温度以下である場合は基底送風量を標準送風量として用いる。基底送風量は、麹の生育(麹による発熱)を抑制することがなく且つ製麹室の撹拌による均温化に適した送風量とする。この基底送風量は予め実験等により定めておくことができる。
また第1高温領域は、送風量の調整のみで、送風温度を調整することなく、麹温度の調整が行える温度領域とする。この第1高温領域は予め実験等により定めておくことができる。
また第2高温領域は、送風量の調整のみでは麹温度の調整が難しくなる温度領域、即ち前記第1高温領域の上の領域とする。この第2高温領域は予め実験等により定めておくことができる。
請求項4に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、以上の如く、温度領域を設定麹温度以下の温度領域と、第1高温領域と、第2高温領域の3つの領域に区分し、設定麹温度以下の温度領域では基底送風量で、第1高温領域ではPID制御による中間送風量で、第2高温領域以上では最高送風量で送風を行う構成としているので、麹温度の一次調整を比較的簡単な送風量調整により行うことができると共に、送風温度調整による麹温度の調整の程度を減じて、麹の良好な生育を確保することができる。
According to the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to
The adjustment of the cocoon temperature by adjusting the air flow rate generally has less adverse effects on the growth of the cocoon than the adjustment of the cocoon temperature by adjusting the blast temperature.
When the measured soot temperature is equal to or lower than the set soot temperature, the base airflow rate is used as the standard airflow rate. The base air blowing amount is set to an air blowing amount that does not suppress the growth of the cocoon (heat generation by the cocoon) and is suitable for temperature equalization by stirring in the cocoon making room. This base air blowing amount can be determined in advance by experiments or the like.
Further, the first high temperature region is a temperature region in which the soot temperature can be adjusted only by adjusting the air flow rate without adjusting the air blowing temperature. This first high temperature region can be determined in advance by experiments or the like.
The second high temperature region is a temperature region in which it is difficult to adjust the soot temperature only by adjusting the air flow rate, that is, a region above the first high temperature region. This second high temperature region can be determined in advance by experiments or the like.
According to the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to
請求項5に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、上記請求項1〜4の何れかの構成による作用効果に加えて、空調制御手段は、測定麹温度と設定麹温度との差に応じてそれぞれ予め設定された標準修正温度値を記憶する。そして空調制御手段は前記標準修正温度値を設定麹温度に加えることで、培養中の各時点での前記標準送風温度とする。また空調制御手段は、麹培養中の各時点において、温度勾配差を実験式にあてはめることで送風温度修正係数を演算する。そして送風温度修正係数を前記標準修正温度値に乗じることで、その時点での実修正温度値を決定する。実験式は、温度勾配差とそれに伴う送風温度修正について予め行った実験により知得したものであるので、実際の麹培養により即した送風温度修正係数及び実修正温度値を得ることができる。空調制御手段は、実修正温度値を前記設定麹温度に加えることで実送風温度を決定する。
請求項5に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、麹培養中における各時点での測定麹温度と設定麹温度との温度差のみならず、測定麹温度と設定麹温度との温度勾配差により培養中の麹自体の発熱量の経時的変化の傾向をも取り入れた送風温度調整による麹温度制御ができ、麹温度変化の先読み制御を含めて、目標とする設定麹温度に対して速やかに、精度よく、安定して測定麹温度を近似させることができ。
According to the iron making apparatus that performs air conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 5, in addition to the operational effect of any of the configurations of claims 1 to 4, the air conditioning control means includes a measured soot temperature and A standard correction temperature value preset in accordance with the difference from the set soot temperature is stored. Then, the air conditioning control means adds the standard correction temperature value to the set salmon temperature, thereby obtaining the standard air blowing temperature at each time point during the culture. The air-conditioning control means calculates the blowing temperature correction coefficient by applying the temperature gradient difference to the empirical formula at each time point during the sputum culture. Then, the actual correction temperature value at that time is determined by multiplying the standard correction temperature value by the blowing temperature correction coefficient. Since the empirical formula is obtained from an experiment performed in advance on the temperature gradient difference and the accompanying air temperature correction, the air temperature correction coefficient and the actual corrected temperature value can be obtained in conformity with the actual koji culture. The air conditioning control means determines the actual blowing temperature by adding the actual corrected temperature value to the set soot temperature.
According to the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 5, not only the temperature difference between the measured salmon temperature and the set salmon temperature at each time point during salmon culture, The temperature of the cocoon itself during cultivation can be controlled by adjusting the blast temperature, taking into account the tendency of the calorific value of the cocoon itself to change over time due to the temperature gradient difference from the set temperature of the cocoon. The measurement temperature can be approximated quickly, accurately and stably with respect to the set temperature.
請求項6に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、上記請求項5の構成による作用効果に加えて、標準修正温度値は、設定麹温度及びその上下一定範囲にある第1温度領域では0としている。この第1温度領域は、麹温度が設定麹温度に対して近傍にあり、送風温度による調整を行う必要のない領域として設定される。この第1温度領域は予め実験等により定めることができる。
また標準修正温度値は、第2温度領域では第1温度領域との境界温度から測定麹温度を差し引いた値としている。この第2温度領域は麹の品質を徐々に悪くする温度領域である。この第2温度領域では、測定麹温度と第1温度領域との境界温度との差分を標準修正温度値として、緩やかな送風温度調整を行うのである。第2温度領域は予め実験等により定めることができる。
また標準修正温度値は、第2温度領域の外側の第3温度領域では、第1温度領域と第2温度領域との境界温度から第2温度領域と第3温度領域との境界温度を差し引いた値としている。この第3温度領域では麹の品質を悪化させる温度領域である。従って測定麹温度がこの領域にある場合には、できるだけ速やかに第2温度領域方向へ向けて温度修正をしていく必要がある。ただし、測定麹温度が設定麹温度から大きくズレているからといって、送風温度を急激に大きく増減することは、麹育成における悪影響が大きく、好ましくない。よって第3温度領域では、例え測定麹温度が第2温度領域の外側に大きく離れた値となっている場合であっても、第2温度領域の幅に相当する温度差分をもって標準修正温度値とする。これによって送風温度の過度の変更を制限し、麹育成への悪影響を避けつつ空調調整を行うのである。第3温度領域は予め実験等により定めることができる。
According to the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 6, in addition to the function and effect of the structure of claim 5, the standard correction temperature value is the set soot temperature and a certain range above and below it. It is set to 0 in the first temperature range. This first temperature region is set as a region in which the soot temperature is close to the set soot temperature and does not need to be adjusted by the blowing temperature. This first temperature region can be determined in advance by experiments or the like.
The standard corrected temperature value is a value obtained by subtracting the measured soot temperature from the boundary temperature with the first temperature region in the second temperature region. This second temperature region is a temperature region that gradually deteriorates the quality of the soot. In the second temperature region, the blast temperature adjustment is performed with the difference between the measured soot temperature and the boundary temperature between the first temperature region as the standard correction temperature value. The second temperature region can be determined in advance by experiments or the like.
The standard correction temperature value is obtained by subtracting the boundary temperature between the second temperature region and the third temperature region from the boundary temperature between the first temperature region and the second temperature region in the third temperature region outside the second temperature region. Value. This third temperature region is a temperature region that deteriorates the quality of the soot. Therefore, when the measured soot temperature is in this region, it is necessary to correct the temperature in the direction of the second temperature region as quickly as possible. However, even if the measured soot temperature is greatly deviated from the set soot temperature, it is not preferable to drastically increase or decrease the air blowing temperature because the adverse effect on the soot growing is great. Therefore, in the third temperature range, even if the measured soot temperature is a value that is far away from the outside of the second temperature range, the standard corrected temperature value and the temperature difference corresponding to the width of the second temperature range are obtained. To do. This restricts excessive changes in the blast temperature and adjusts the air conditioning while avoiding adverse effects on cocoon growing. The third temperature region can be determined in advance by experiments or the like.
請求項7に記載の温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置によれば、上記請求項2〜6の何れかの構成による作用効果に加えて、送風量修正係数及び送風温度修正係数は、温度勾配差を麹の経時的な培養ステージ毎の実験式にあてはめることで、麹の経時的な培養ステージ毎に演算される構成としてあるので、
培養される麹の発熱量の経時的な変化特性に応じて、経時的な培養ステージ毎に適正な送風量修正係数、送風温度修正係数を用いて空調を行うことができ、より良好できめ細かい製麹を行うことができる。
According to the iron making apparatus that performs air-conditioning control using the temperature gradient difference according to claim 7, in addition to the function and effect of any of the above-described configurations of claim 2 to 6, the blowing amount correction coefficient and the blowing temperature correction coefficient Since the temperature gradient difference is applied to the empirical formula for each culturing stage of the sputum over time, it is configured to be calculated for each culturing stage of the sputum over time,
Depending on the time-dependent changes in the calorific value of the sputum cultivated, air conditioning can be performed using an appropriate air flow correction coefficient and air temperature correction coefficient for each culture stage over time. You can make a trap.
以下の図面を参照して、本発明に係る温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置を説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。 With reference to the following drawings, the iron making apparatus which performs air-conditioning control using the temperature gradient difference which concerns on this invention is demonstrated, and it uses for an understanding of this invention. However, the following description does not limit the invention described in the claims of the present invention.
先ず図1を参照し、本発明に係る温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置は製麹室10を有する。製麹室10内には、例えば円盤形状の培養床11が設けられている。培養床11上に麹原料が積層され、微生物が接種されることで麹が培養される。本実施形態では培養床11を1段(1つ)で設けているが、複数段(複数)を設けてもよい。培養床11は製麹室10内に水平状態に設けられており、且つ水平方向に回転する構成とすることで、培養床11の均質性を確保している。前記麹原料は搬送機12によって培養床11に運ばれる。また培養床11上の麹堆積層は必要に応じて攪拌機13によって攪拌される。
First, referring to FIG. 1, a iron making apparatus that performs air-conditioning control using a temperature gradient difference according to the present invention has a
前記製麹室10への送風は、送風手段20によって、製麹室10の下部の送風口14から吹き込まれ、培養床11を下方から上方に抜け、上方の排気口15から排出されるように構成されている。
前記送風手段20は、ダクト21、ダンパー22、送風ファン23、及び温度調節部24を有する。製麹室10への送風はダクト21を介して行う。製麹室10の排気口15から排気された空気はダンパー22を介して外部へ排出され、或いは送風ファン23側へ循環される。また外部空気がダンパー22を介して取り入れられる。勿論、送風手段20はこれらダクト21、ダンパー22、送風ファン23、温度調節部24によるものに限定されるものではない。製麹室10に送風を行うことができる機構を備えたものであればよい。
送風温度の増減は、本実施形態では、ダンパー22の調節により、製麹室10から循環される空気と外部から取り入れられる空気とによって行われる。また前記温度調節部24においても送風温度の増減が行われる。また送風量の増減は送風ファン23により行われる。
The air to the
The air blowing means 20 includes a
In the present embodiment, the air temperature is increased / decreased by the air circulated from the
前記送風手段20による送風量と送風温度の制御は、空調制御手段である空調コントローラ30により行う。
空調コントローラ30は、記憶部、演算部、比較部を備えたコンピュータを内蔵する。
空調コントローラ30による制御に必要な温度情報は、麹温度を検出する麹温度センサー16、送風温度を検出する送風温度センサー17により取得する。また必要に応じて製麹室10からの排気温度を検出する排気温度センサー25、外部空気の温度を検出する外気温度センサー26、その他の温度センサーを設けて、空調コントローラ30に温度情報を入力するようにしてもよい。
空調コントローラ30による制御に必要な送風量情報は、送風ファン23の回転数、或いは送風ファン23の出力から得ることができる。しかし風量センサーを送風口14付近に設けて、送風量情報を入力するようにしてもよい。
空調コントローラ30からの制御指令は、送風手段20の送風ファン23、ダンパー22、温度調節部24に対して行われる。送風ファン23は前記空調コントローラ30からの送風量制御指令に基づいて所定の送風量を実現する。またダンパー22と温度調節部24は前記空調コントローラ30からの送風温度制御指令に基づいて所定の送風温度を実現する。
Control of the air volume and the air temperature by the air blowing means 20 is performed by an
The
The temperature information necessary for control by the
The air volume information necessary for the control by the
A control command from the
空調コントローラ30には、培養床11で培養される麹の経時的な温度変化を予め設定して、これを設定麹温度(SeKT)曲線として記憶させておく。設定麹温度曲線は、麹培養育成において目標とする麹の経時的温度変化を表す曲線として、予め多数の実験を経て設定されるものである。図2に設定麹温度曲線の一例を示す。この例は醤油製造における製麹の設定麹温度曲線の例を示し、培養される麹の発熱量の経時的な変化特性に応じて、第1〜第5の培養ステージ(ST1〜ST5)に区分されている。
The air-
空調コントローラ30は、麹培養中の各時点において、麹温度センサー16によって得られる測定麹温度(MeKT)の温度勾配(MeKG)と、対応する各時点において設定麹温度(SeKT)曲線の温度勾配(SeKG)との温度勾配差(ΔG)を演算する。
前記温度勾配差(ΔG)は例えば次の式1で演算することができる。
The
The temperature gradient difference (ΔG) can be calculated by the following equation 1, for example.
ΔG(℃/min)={(MeKT0−MeKT−10)−(SeKT0−SeKT−10)}÷10・・・・式1
ここで、
ΔG(℃/min):麹培養各時点での測定麹温度と設定麹温度との温度勾配差
MeKT0:現在の測定麹温度
MeKT−10:10分前の測定麹温度
SeKT0:現在の設定麹温度
SeKT−10:10分前の設定麹温度
ΔG (° C./min)={(MeKT 0 −MeKT −10 ) − (SeKT 0 −SeKT −10 )} ÷ 10 ··· Equation 1
here,
ΔG (° C./min): Temperature gradient difference between the measured cocoon temperature and the set cocoon temperature at each time point of culturing MeKT 0 : current measured cocoon temperature MeKT −10 : measured
上記式1では、測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)とのそれぞれにおいて、各10分間の温度変化を温度勾配(G)としてとらえ、測定麹温度(MeKT)の温度勾配(MeKG)と設定麹温度(SeKT)の温度勾配(SeKG)差を1分あたりの温度勾配差(ΔG)として演算している。勿論、測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との温度変化をみる時間単位は必ずしも10分間とする必要はない。5分間や1分間、その他の時間間隔を単位として採用することができる。例えば図2の第1培養ステージ(ST1)や第5培養ステージ(ST5)のように、製麹初期や製麹後半の温度変化の少ないステージでは、5分間以上の間隔をおいて温度を測定し、演算を行うようにすることができる。また第2〜第4培養ステージ(ST2〜ST4)では、麹の発熱が激しくなるため、1分間前後の間隔で温度を測定して、演算を行うようにしてもよい。なお、測定麹温度(MeKT)は連続的に測定されるが、任意の時間間隔で温度差を算出し、温度勾配差(ΔG)を演算することができる。
また上記式1では、1分当たりの温度勾配差(ΔG)を演算したが、単位は1分に限定するものではない。1秒、30秒、5分、10分、その他の時間を単位として温度勾配差(ΔG)を演算してもよい。
In the above equation 1, the temperature change (MeKT) of the measured soot temperature (MeKT) is considered as the temperature gradient (G) in each of the measured soot temperature (MeKT) and the set soot temperature (SeKT). And the temperature gradient (SeKG) difference between the set soot temperature (SeKT) and the temperature gradient difference (ΔG) per minute. Of course, the time unit for measuring the temperature change between the measured soot temperature (MeKT) and the set soot temperature (SeKT) is not necessarily 10 minutes. Other time intervals can be adopted as a unit, such as 5 minutes or 1 minute. For example, at the stage where the temperature change in the early stage or the latter half of the iron making is small, such as the first culture stage (ST1) and the fifth culture stage (ST5) in FIG. 2, the temperature is measured at intervals of 5 minutes or more. , Can be operated. Moreover, in the 2nd-4th culture stage (ST2-ST4), since the heat | fever of a sputum becomes intense, you may make it calculate by measuring temperature at intervals around 1 minute. Although the measured soot temperature (MeKT) is continuously measured, a temperature difference can be calculated at an arbitrary time interval to calculate a temperature gradient difference (ΔG).
In the above formula 1, the temperature gradient difference (ΔG) per minute is calculated, but the unit is not limited to one minute. The temperature gradient difference (ΔG) may be calculated in units of 1 second, 30 seconds, 5 minutes, 10 minutes, or other time.
空調コントローラ30は、麹培養中の各時点において、麹温度センサー16によって得られる測定麹温度(MeKT)と同時刻における設定麹温度(SeKT)との差に対応して、標準送風量(SWQ)と標準送風温度(SWT)とを採用する。
空調コントローラ30は、麹培養中の各時点において、前記標準送風量(SWQ)に送風量修正係数(WQF)を乗じることで、標準送風量(SWQ)に必要な修正を加えて、培養中の各時点での実送風量(RWQ)を演算し、送風量制御を行う。
前記送風量修正係数(WQF)は、麹培養中の各時点において、前記温度勾配差(ΔG)を予め記憶している実験式(式2)にあてはめる(代入)ことで演算することができる。
一方、空調コントローラ30は、麹培養中の各時点において、前記標準送風温度(SWT)と、送風温度修正係数(WTF)を用いて、標準送風温度(SWT)に必要な修正を加えて、培養中の各時点での実送風温度(RWT)を演算し、送風温度制御を行う。
The air-
The air-
The air flow rate correction coefficient (WQF) can be calculated by applying (substituting) the temperature gradient difference (ΔG) to the empirical equation (Equation 2) stored in advance at each time point during sputum culture.
On the other hand, the air-
前記標準送風量(SWQ)は、測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との温度差(ΔT)に対応して、予め定めたものを空調コントローラ30の記憶部に記憶させておく。
そして測定麹温度(MeKT)が得られた時点で、その測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との温度差(ΔT)を演算し、その差に応じた標準送風量(SWQ)を記憶の中から採用し、決定する。
The standard air flow rate (SWQ) is stored in the storage unit of the
When the measured soot temperature (MeKT) is obtained, the temperature difference (ΔT) between the measured soot temperature (MeKT) and the set soot temperature (SeKT) is calculated, and the standard air flow rate (SWQ) corresponding to the difference is calculated. Is adopted from the memory and determined.
図3を参照して、予め定められて記憶部に記憶される標準送風量(SWQ)について説明する。
図3において、設定麹温度(SeKT)曲線は、図2における第2培養ステージ(ST2)の設定麹温度(SeKT)曲線を想定して描いている。測定麹温度(MeKT)曲線は培養中の各時点において麹温度が実際に測定されていくことで描かれていくことになる。図3では測定麹温度(MeKT)曲線を仮想的に表している。
前記設定麹温度(SeKT)に対して高温側に第1高温境界温度(HT1)、第2高温境界温度(HT2)を予め設定している。そして設定麹温度(SeKT)を超えて第1高温境界温度(HT1)までの温度領域を第1高温領域、第1高温境界温度(HT1)を超えて第2高温境界温度(HT2)までの温度領域を第2高温領域、第2高温境界温度(HT2)を超える温度領域を第3高温領域としている。
一方、設定麹温度(SeKT)に対して低温側に第1低温境界温度(LT1)、第2低温境界温度(LT2)を予め設定している。そして設定麹温度(SeKT)未満で第1低温境界温度(LT1)までの温度領域を第1低温領域、第1低温境界温度(LT1)未満で第2低温境界温度(LT2)までの温度領域を第2低温領域、第2低温境界温度(LT2)未満の温度領域を第3低温領域としている。
With reference to FIG. 3, the standard ventilation volume (SWQ) which is predetermined and stored in the storage unit will be described.
In FIG. 3, the set salmon temperature (SeKT) curve is drawn assuming the preset salmon temperature (SeKT) curve of the second culture stage (ST2) in FIG. The measured sputum temperature (MeKT) curve is drawn by actually measuring the sputum temperature at each time point during the culture. In FIG. 3, a measured soot temperature (MeKT) curve is virtually represented.
A first high temperature boundary temperature (HT1) and a second high temperature boundary temperature (HT2) are set in advance on the high temperature side with respect to the set soot temperature (SeKT). The temperature range from the set soot temperature (SeKT) to the first high temperature boundary temperature (HT1) is the first high temperature region, the temperature from the first high temperature boundary temperature (HT1) to the second high temperature boundary temperature (HT2). The region is the second high temperature region, and the temperature region exceeding the second high temperature boundary temperature (HT2) is the third high temperature region.
On the other hand, the first low temperature boundary temperature (LT1) and the second low temperature boundary temperature (LT2) are preset on the low temperature side with respect to the set soot temperature (SeKT). The temperature range from the set soot temperature (SeKT) to the first low temperature boundary temperature (LT1) is defined as the first low temperature range, and the temperature range from the first low temperature boundary temperature (LT1) to the second low temperature boundary temperature (LT2) is defined. A temperature region below the second low temperature region and the second low temperature boundary temperature (LT2) is defined as a third low temperature region.
本実施形態では、標準送風量(SWQ)は、基底送風量(BWQ)と中間送風量(MdWQ)と最高送風量(MxWQ)として構成される。
測定麹温度(MeKT)が設定麹温度(SeKT)以下の領域にある場合、即ち設定麹温度(SeKT)を含み、第1低温領域、第2低温領域、第3低温領域にある場合には、予め定めた基底送風量(BWQ)を標準送風量(SWQ)とする。
また測定麹温度(MeKT)が第1高温領域にある場合には、一般的な比例制御(PID制御)による中間送風量(MdWQ)を標準送風量(SWQ)とする。
また測定麹温度(MeKT)が第2高温領域以上にある場合には、予め定めた最高送風量(MxWQ)を標準送風量(SWQ)とする。
In the present embodiment, the standard air volume (SWQ) is configured as a base air volume (BWQ), an intermediate air volume (MdWQ), and a maximum air volume (MxWQ).
When the measured soot temperature (MeKT) is in the region below the set soot temperature (SeKT), that is, including the set soot temperature (SeKT) and in the first low temperature region, the second low temperature region, and the third low temperature region, The predetermined base airflow rate (BWQ) is set as the standard airflow rate (SWQ).
When the measured soot temperature (MeKT) is in the first high temperature region, the intermediate air flow rate (MdWQ) based on general proportional control (PID control) is set as the standard air flow rate (SWQ).
In addition, when the measured soot temperature (MeKT) is equal to or higher than the second high temperature region, the predetermined maximum blowing amount (MxWQ) is set as the standard blowing amount (SWQ).
前記送風量修正係数(WQF)は、麹培養中の各時点において、前記温度勾配差(ΔG)を予め記憶している実験式(式2)にあてはめて演算する。
WQF=ΔG(℃/min)×10(min/℃)+1・・・・式2
ここで、
WQF:送風量修正係数
ΔG(℃/min):温度勾配差
The air flow rate correction coefficient (WQF) is calculated by applying the temperature gradient difference (ΔG) to the experimental equation (Equation 2) in which the temperature gradient difference (ΔG) is stored in advance at each time point during sputum culture.
WQF = ΔG (° C./min)×10 (min / ° C.) + 1 ··· Formula 2
here,
WQF: Airflow correction coefficient ΔG (° C / min): Temperature gradient difference
実送風量(RWQ)は、前記演算された送風量修正係数(WQF)と標準送風量(SWQ)とを乗じて次の式3のように演算される。
RWQ=WQF×SWQ・・・・式3
ここで、
RWQ:実送風量
WQF:送風量修正係数
SWQ:標準送風量(基底送風量(BWQ)、中間送風量(MdWQ)、最高送風量(MxWQ)
The actual air flow rate (RWQ) is calculated as the following Expression 3 by multiplying the calculated air flow rate correction coefficient (WQF) and the standard air flow rate (SWQ).
RWQ = WQF × SWQ ... Formula 3
here,
RWQ: Actual air flow rate WQF: Air flow rate correction coefficient SWQ: Standard air flow rate (basic air flow rate (BWQ), intermediate air flow rate (MdWQ), maximum air flow rate (MxWQ)
今、例えば培養中のある時点で、温度勾配差(ΔG)が0.05(℃/min)である場合は、送風量修正係数WQFは1.5となる。従って実送風量(RWQ)は標準送風量(SWQ)の1.5倍となる。また温度勾配差(ΔG)が−0.05(℃/min)である場合は、送風量修正係数WQFは0.5となる。従って実送風量(RWQ)は標準送風量(SWQ)の0.5倍となる。
制御コントローラ30は、培養中の各時点において、演算された実送風量(RWQ)となるように送風手段20を制御する。
Now, for example, when the temperature gradient difference (ΔG) is 0.05 (° C./min) at a certain point in time during the culture, the blowing rate correction coefficient WQF is 1.5. Accordingly, the actual blown amount (RWQ) is 1.5 times the standard blown amount (SWQ). Further, when the temperature gradient difference (ΔG) is −0.05 (° C./min), the air flow rate correction coefficient WQF is 0.5. Accordingly, the actual blown amount (RWQ) is 0.5 times the standard blown amount (SWQ).
The
前記送風量修正係数(WQF)を演算するための前記実験式(式2)は、温度勾配差(ΔG)とそれに伴う必要且つ適切な送風量修正(設定麹温度に近づけるための送風量修正)について、予め行った実験により適切なものを知得することができる。勿論、実験式(式2)は上述した式に限定されるものではなく、より適切な送風量修正係数(WQF)を得られる他の実験式が知得できれば、それに代えることができる。 The empirical formula (Formula 2) for calculating the air flow rate correction coefficient (WQF) is the temperature gradient difference (ΔG) and necessary and appropriate air flow rate correction (air flow rate correction for approaching the set soot temperature). With respect to the above, it is possible to know an appropriate one through experiments conducted in advance. Of course, the empirical formula (Formula 2) is not limited to the formula described above, and can be replaced if another empirical formula that can obtain a more appropriate air flow correction factor (WQF) can be obtained.
一方、実送風温度(RWT)を演算するための標準となる前記標準送風温度(SWT)は、測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との温度差(ΔT)に対応して、予め定めたものを空調コントローラ30の記憶部の記憶させておく。
そして測定麹温度(MeKT)が得られた時点で、その測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との差(ΔT)が演算され、その差(ΔT)に応じた標準送風温度(SWT)が記憶された中から採用されて、決定される。
本実施形態では、標準送風温度(SWT)は、麹培養中における各時点での設定麹温度(SeKT)と標準修正温度値(SMT)により、次の式4で表される。ここで、標準修正温度値(SMT)は測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との差に応じて予め設定されて空調コントローラ30に記憶される。
SWT=SeKT+SMT・・・・式4
ここで、
SWT:標準送風温度
SeKT:麹温度測定時点での設定麹温度
SMT:麹温度測定時点での標準修正温度値
On the other hand, the standard ventilation temperature (SWT), which is a standard for calculating the actual ventilation temperature (RWT), corresponds to the temperature difference (ΔT) between the measured soot temperature (MeKT) and the set soot temperature (SeKT), A predetermined one is stored in the storage unit of the
When the measured soot temperature (MeKT) is obtained, the difference (ΔT) between the measured soot temperature (MeKT) and the set soot temperature (SeKT) is calculated, and the standard ventilation temperature ((T) corresponding to the difference (ΔT) is calculated. SWT) is selected from the stored values and determined.
In the present embodiment, the standard blast temperature (SWT) is expressed by the
SWT = SeKT + SMT (4)
here,
SWT: Standard ventilation temperature SeKT: Set temperature at the time of soot temperature measurement SMT: Standard correction temperature value at the time of soot temperature measurement
前記標準修正温度値(SMT)は、本実施形態では、図3を参照して、設定麹温度(SeKT)及びその上下一定範囲にある第1温度領域、即ち前記第1高温領域と第1低温領域からなる第1温度領域では、値を0とする。
また標準修正温度値(SMT)は、第1温度領域の外側にある第2温度領域では、第1温度領域との境界温度から測定麹温度(MeKT)を差し引いた値とする。即ち、
第2高温領域では、
標準修正温度値(SMT)=第1高温境界温度(HT1)−測定麹温度(MeKT)
第2低温領域では、
標準修正温度値(SMT)=第1低温境界温度(LT1)−測定麹温度(MeKT)
また標準修正温度値(SMT)は、第2温度領域の外側にある第3温度領域では、第1温度領域と第2温度領域との境界温度から第2温度領域と第3温度領域との境界温度を差し引いた値とする。即ち、
第3高温領域では、
標準修正温度値(SMT)=第1高温境界温度(HT1)−第2高温境界温度(HT2)
第3低温領域では、
標準修正温度値(SMT)=第1低温境界温度(LT1)−第2高温境界温度(LT2)
In the present embodiment, the standard corrected temperature value (SMT) refers to a set temperature (SeKT) and a first temperature region within a certain range above and below, ie, the first high temperature region and the first low temperature, with reference to FIG. In the first temperature region composed of regions, the value is 0.
The standard corrected temperature value (SMT) is a value obtained by subtracting the measured soot temperature (MeKT) from the boundary temperature with the first temperature region in the second temperature region outside the first temperature region. That is,
In the second high temperature region,
Standard correction temperature value (SMT) = first high temperature boundary temperature (HT1) −measured soot temperature (MeKT)
In the second low temperature region,
Standard correction temperature value (SMT) = first low temperature boundary temperature (LT1) −measured soot temperature (MeKT)
The standard corrected temperature value (SMT) is a boundary between the second temperature region and the third temperature region from the boundary temperature between the first temperature region and the second temperature region in the third temperature region outside the second temperature region. The value is obtained by subtracting the temperature. That is,
In the third high temperature region,
Standard corrected temperature value (SMT) = first high temperature boundary temperature (HT1) −second high temperature boundary temperature (HT2)
In the third low temperature region,
Standard corrected temperature value (SMT) = first low temperature boundary temperature (LT1) −second high temperature boundary temperature (LT2)
以上でわかるように、第1高温領域と第1低温領域では、標準修正温度値(SMT)は0であるので、標準送風温度(SWT)は設定麹温度(SeKT)となる。第2高温領域及び第3高温領域では、標準修正温度値(SMT)は負の値となる。従って標準送風温度(SWT)は設定麹温度(SeKT)よりも低温となる。第2低温領域及び第3低温領域では、標準修正温度値(SMT)は正の値となる。従って標準送風温度(SWT)は設定麹温度(SeKT)よりも高温となる。 As can be seen from the above, since the standard correction temperature value (SMT) is 0 in the first high temperature region and the first low temperature region, the standard blowing temperature (SWT) is the set soot temperature (SeKT). In the second high temperature region and the third high temperature region, the standard correction temperature value (SMT) is a negative value. Therefore, the standard ventilation temperature (SWT) is lower than the set soot temperature (SeKT). In the second low temperature region and the third low temperature region, the standard correction temperature value (SMT) is a positive value. Therefore, the standard ventilation temperature (SWT) is higher than the set soot temperature (SeKT).
前記第1高温領域と第1低温領域からなる第1温度領域は、麹温度が設定麹温度(SeKT)に対して近傍にあり、送風温度による調整を行う必要のない領域として設定される。この第1温度領域の範囲、即ち第1高温境界温度(HT1)の値、第1低温境界温度(LT1)の値は予め実験等に基づいて定める。
ただし、第1高温領域は設定麹温度(SeKT)より少し高めの温度となるので、PID制御による中間送風量(MdWQ)による送風量の増加調整で穏やかに麹温度を設定麹温度(SeKT)に調整してゆく。
一方、送風量は第1低温領域では基底送風量(BWQ)としている。第2、第3低温領域を含めて、麹温度が設定麹温度(SeKT)以下の領域では、送風量を増加して麹温度を下げる必要はなく、むしろ基底の送風量として、通風による通気性、均温化は最低限として図るものの、麹の発酵による温度上昇の成り行きにまかせるのが好ましい。基底送風量(BWQ)は培養室の大きさや麹培養層の規模等に応じて予め実験等に基づいて決定する。
前記第2高温領域と第2低温領域からなる第2温度領域は、送風量の調整だけでは麹温度の調整が難しくなる温度領域として設定されている。この第2温度領域、即ち第2高温境界温度(HT2)、第2低温境界温度(LT2)も予め実験等に基づいて定める。
この第2温度領域では、測定麹温度(MeKT)と第1高温境界温度(HT1)、或いは測定麹温度(MeKT)と第1低温境界温度(LT1)との差分を標準修正温度値(SMT)として、大きな温度修正による麹培養への悪影響を防止しながら、送風温度調整による穏やかな麹温度調整を行っている。
前記第3高温領域と第3低温領域からなる第3温度領域は、麹の品質を悪化させる温度領域である。従って麹温度の調整をできるだけ速やかに修正してゆくのが好ましい。しかしながら、設定麹温度(SeKT)からのズレが大きいからといって、送風温度を急激に大きく増減することは、麹育成における悪影響が大きく、好ましくない。よって第3温度領域では、例え測定麹温度(MeKT)が第2温度領域の外側に大きく離れた値となっている場合であっても、第2温度領域の幅に相当する温度差分をもって標準修正温度値(SMT)としている。これによって送風温度の過度の変更を制限し、麹育成への悪影響を避けつつ速やかに空調調整を行うこととしているのである。第3温度領域は、第2温度領域、即ち第2高温境界温度(HT2)や第2低温境界温度(LT2)が決まると自動的に決まる。
なお麹温度が第2高温領域以上に上昇した場合は、送風量を最高送風量(MxWQ)とすることで、麹堆積層周りに蓄積されている熱を速やかに放散し、麹が自己発熱によって死滅したりするようなことを予防するようにしている。最高送風量(MxWQ)も培養室(製麹室10)の大きさや麹培養層の規模等に応じて予め実験等に基づいて決定することになる。
The first temperature region composed of the first high temperature region and the first low temperature region is set as a region where the soot temperature is close to the set soot temperature (SeKT) and does not need to be adjusted by the blowing temperature. The range of the first temperature region, that is, the value of the first high temperature boundary temperature (HT1) and the value of the first low temperature boundary temperature (LT1) are determined based on experiments and the like in advance.
However, since the first high temperature region is slightly higher than the set soot temperature (SeKT), the soot temperature is gently adjusted to the set soot temperature (SeKT) by adjusting the increase in the air flow rate by the intermediate air flow rate (MdWQ) by PID control. I will adjust it.
On the other hand, the blast volume is the base blast volume (BWQ) in the first low temperature region. In areas where the soot temperature is less than or equal to the set soot temperature (SeKT), including the second and third low temperature areas, there is no need to increase the air flow rate and lower the soot temperature. Although soaking is minimized, it is preferable that the temperature rise due to fermentation of koji. The basal ventilation rate (BWQ) is determined based on experiments in advance according to the size of the culture chamber, the scale of the anther culture layer, and the like.
The second temperature region composed of the second high temperature region and the second low temperature region is set as a temperature region in which it is difficult to adjust the soot temperature only by adjusting the air flow rate. The second temperature region, that is, the second high temperature boundary temperature (HT2) and the second low temperature boundary temperature (LT2) are also determined based on experiments and the like in advance.
In this second temperature region, the measured soot temperature (MeKT) and the first high temperature boundary temperature (HT1), or the difference between the measured soot temperature (MeKT) and the first low temperature boundary temperature (LT1) is the standard corrected temperature value (SMT). As described above, gentle sputum temperature adjustment is performed by adjusting the blast temperature while preventing adverse effects on sputum culture due to large temperature corrections.
A third temperature region comprising the third high temperature region and the third low temperature region is a temperature region that deteriorates the quality of the soot. Therefore, it is preferable to correct the soot temperature adjustment as quickly as possible. However, because the deviation from the set soot temperature (SeKT) is large, it is not preferable to increase / decrease the air blowing temperature abruptly because the adverse effect on soot growth is great. Therefore, in the third temperature range, even if the measured soot temperature (MeKT) is far away from the second temperature range, the standard correction is performed with a temperature difference corresponding to the width of the second temperature range. The temperature value (SMT) is used. This restricts excessive changes in the blast temperature, and promptly adjusts the air-conditioning while avoiding adverse effects on cocoon growing. The third temperature range is automatically determined when the second temperature range, that is, the second high temperature boundary temperature (HT2) and the second low temperature boundary temperature (LT2) are determined.
If the soot temperature rises above the second high temperature region, the maximum air flow rate (MxWQ) is used to quickly dissipate the heat accumulated around the soot deposition layer. I try to prevent things like being killed. The maximum blast volume (MxWQ) is also determined in advance based on experiments or the like according to the size of the culture chamber (steaming chamber 10), the scale of the koji culture layer, and the like.
空調コントローラ30は、演算した上記温度勾配差(ΔG)を予め記憶している実験式(式5)にあてはめて、麹培養の各時点において、送風温度修正係数(WTF)を演算する。そしてこの送風温度修正係数(WTF)と標準修正温度値(SMT)とから実修正温度値(RMT)を演算する。そして更にこの実修正温度値(RMT)を前記設定麹温度(SeKT)に加えることで、麹培養の各時点での実送風温度(RWT)を演算、決定する。
The air-
前記送風温度修正係数(WTF)は、麹培養中の各時点において、前記温度勾配差(ΔG)を予め記憶している実験式(式5)にあてはめて演算する。
WTF=ΔG(℃/min)×50(min/℃)・・・・式5
ここで、
WTF:送風温度修正係数
ΔG(℃/min):温度勾配差
The blast temperature correction coefficient (WTF) is calculated by applying to the experimental equation (Equation 5) in which the temperature gradient difference (ΔG) is stored in advance at each time point during sputum culture.
WTF = ΔG (° C./min)×50 (min / ° C.)... Formula 5
here,
WTF: ventilation temperature correction coefficient ΔG (° C./min): temperature gradient difference
実修正温度値(RMT)は、前記演算された送風温度修正係数(WTF)と標準修正温度値(SMT)とを乗じて次の式6のように演算される。
RMT=WTF×SMT・・・・式6
ここで、
RMT:実修正温度値
WTF:送風温度修正係数
SMT:標準修正温度値
The actual corrected temperature value (RMT) is calculated as the following Expression 6 by multiplying the calculated blowing temperature correction coefficient (WTF) and the standard corrected temperature value (SMT).
RMT = WTF × SMT...
here,
RMT: Actual correction temperature value WTF: Blowing temperature correction coefficient SMT: Standard correction temperature value
実送風温度(RWT)は次の式7で演算される。
RWT=SeKT+RMT・・・・式7
ここで、
RWT:実送風温度
SeKT:設定麹温度
RMT:実修正温度値
The actual ventilation temperature (RWT) is calculated by the following equation (7).
RWT = SeKT + RMT (7)
here,
RWT: Actual ventilation temperature SeKT: Set soot temperature RMT: Actual correction temperature value
前記実験式(式5)は、温度勾配差(ΔG)とそれに伴う送風温度修正について予め実験を行うことにより適切なものを得る。勿論、実験式(式5)は上述した式に限定されるものではなく、より適切な修正が行える式が知得できれば、それを採用することができる。 The empirical formula (Formula 5) is appropriately obtained by conducting an experiment in advance with respect to the temperature gradient difference (ΔG) and the accompanying air temperature correction. Of course, the empirical formula (Formula 5) is not limited to the formula described above, and if an formula that can be corrected more appropriately is known, it can be adopted.
以上により実送風温度(RWT)が麹培養中の各時点で得られると、制御コントローラ30は、送風温度がその実送風温度(RWT)となるように、実送風量(RWQ)の制御と共に、送風手段20を制御する。
As described above, when the actual ventilation temperature (RWT) is obtained at each time point during the cultivation of the anther, the
図4のフローチャートを参照して、空調制御手段である空調コントローラ30による送風制御を説明する。
麹の培養が開始されると、空調コントローラ30は、製麹装置の各部に配置された温度センサー(16、17、25、26)から一定時間が経過する毎(ステップS1でイエス)に温度情報を入力する(ステップS2)。そして、その時点での測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)を確定する(ステップS3)。
次に空調コントローラ30は、その時点での測定麹温度(MeKT)と設定麹温度(SeKT)との温度差(ΔT)を演算し(ステップS4)、これによって対応する標準送風量(SWQ)と標準修正温度値(SMT)を記憶部の記憶から採用して決定する(ステップS5、S6)。
更に空調コントローラ30は、その時点における測定麹温度(MeKT)の温度勾配(MeKG)と設定麹温度(SeKT)の温度勾配(SeKG)との温度勾配差(ΔG)を算する(ステップS7)。そして温度勾配差(ΔG)と実験式(式2、式5)を用いて送風量修正係数(WQF)を演算し(ステップS8)、送風温度修正係数(WTF)を演算する(ステップS9)。
更に空調コンロトーラ30は、得られた送風量修正係数(WQF)を用いて、標準送風量(SWQ)とから実送風量(RWQ)を演算する(ステップS10)。
また空調コンロトーラ30は、得られた送風温度修正係数(WTF)を用いて、標準修正温度値(SMT)とから実修正温度値(RMT)を演算し(ステップS11)、更に実修正温度値(RMT)と設定麹温度(SeKT)とから実送風温度(RWT)を演算する(ステップS12)。
空調コンとローラ30は、以上により実送風量(RWQ)と実送風温度(RWT)が得られると、その実送風量(RWQ)と実送風温度(RWT)とになるように送風手段20に対して制御指令を出力する。
With reference to the flowchart of FIG. 4, the ventilation control by the air-
When the cultivation of the koji is started, the
Next, the air-
Further, the
Further, the air-
In addition, the
When the actual air flow (RWQ) and the actual air temperature (RWT) are obtained as described above, the air-conditioning controller and the
なお上記実験式2や実験式5は、図2に示す設定麹温度(SeKT)曲線の経時的な各培養ステージ(ST1〜ST5)或いは更に細分化された培養ステージ毎に定めるようにしてもよい。各培養ステージ毎にそれぞれ適切な実験式を用いることで、培養ステージ毎に適切な送風量修正係数(WQF)と送温度修正係数(WTF)を得ることができ、更にこれに基づいて実送風量と実送風温度を得て、培養ステージ毎により適切な空調制御を行うことができる。 The above experimental formula 2 and experimental formula 5 may be determined for each culture stage (ST1 to ST5) with time of the set temperature (SeKT) curve shown in FIG. 2 or for each further subdivided culture stage. . By using an appropriate empirical formula for each culture stage, it is possible to obtain an appropriate air flow rate correction coefficient (WQF) and a feed temperature correction factor (WTF) for each culture stage, and based on this, the actual air flow rate And the actual air temperature can be obtained, and appropriate air conditioning control can be performed for each culture stage.
前記培養ステージ毎の実験式は、培養ステージ毎に領域係数(STF)を得て、この領域係数(STF)を用いて実験式2や実験式5を修正することで得ることができる。
前記領域係数(STF)は実験やその他による経験値を適用することができる。
例えば、ある培養ステージの領域係数(STF)がSTFxとして得られた場合、その培養ステージにおける送風量修正係数(WQFx)は次の式2−1で得ることができる。
WQFx=ΔG(℃/min)×10(min/℃)×STFx+1・・・・式2−1
ここで、
WQFx:ある培養ステージにおける送風量修正係数
ΔG(℃/min):温度勾配差
STFx:ある培養ステージにおける領域係数
また送風温度修正係数(WTFx)は次の式5−1で得ることができる。
WTFx=ΔG(℃/min)×50(min/℃)×STFx・・・・式5−1
ここで、
WTF:ある培養ステージにおける送風温度修正係数
ΔG(℃/min):温度勾配差
STFx:ある培養ステージにおける領域係数
The empirical formula for each culture stage can be obtained by obtaining a region coefficient (STF) for each culture stage and correcting the experimental formula 2 and the experimental formula 5 using the region coefficient (STF).
The area coefficient (STF) can be an experimental value or an experimental value.
For example, when the area coefficient (STF) of a certain culture stage is obtained as STFx, the air flow rate correction coefficient (WQFx) in that culture stage can be obtained by the following equation 2-1.
WQFx = ΔG (° C./min)×10 (min / ° C.) × STFx + 1.
here,
WQFx: Air flow rate correction coefficient at a certain culture stage ΔG (° C./min): Temperature gradient difference STFx: Area coefficient at a certain culture stage Further, the air temperature correction coefficient (WTFx) can be obtained by the following equation 5-1.
WTFx = ΔG (° C./min)×50 (min / ° C.) × STFx... Formula 5-1
here,
WTF: Blowing temperature correction coefficient at a certain culture stage ΔG (° C./min): Temperature gradient difference STFx: Area coefficient at a certain culture stage
前記領域係数(STF)は0.01〜2の間の値として設定する。しかし麹の種類やその他、麹培養の条件により、範囲を変動してもよい。
領域係数(STF)を予め領域毎に設定しておくことにより、共通の実験式(式2)(式5)を用いて、これに温度勾配差(ΔG)と領域係数(STF)を適用することで、容易、簡単に培養ステージ毎の送風量修正係数(WQF)と送風温度修正係数(WTF)を演算して得ることができ、容易、簡単に培養領域毎の送風制御を行うことができる。
The region coefficient (STF) is set as a value between 0.01 and 2. However, the range may vary depending on the type of sputum and other sputum culture conditions.
By setting the region coefficient (STF) in advance for each region, the temperature difference (ΔG) and the region coefficient (STF) are applied to this using the common empirical formula (Formula 2) (Formula 5). Thus, it is possible to easily and simply calculate and obtain the air flow rate correction coefficient (WQF) and air temperature correction coefficient (WTF) for each culture stage, and air flow control for each culture region can be easily and easily performed. .
本発明は温度勾配差を用いて空調制御を行う製麹装置として、麹を用いた食品製造等の分野において産業上利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be industrially used in the field of food production using rice cake as a steelmaking device that performs air conditioning control using a temperature gradient difference.
10 製麹室
11 培養床
12 搬送機
13 撹拌機
14 送風口
15 排気口
16 麹温度センサー
17 送風温度センサー
20 送風手段
21 ダクト
22 ダンパー
23 送風ファン
24 温度調節部
25 排気温度センサー
26 外気温度センサー
30 空調コントローラ
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