JP2017133759A - 穀物乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】分割張込の際の煩雑な操作を要することなく、次の張込までの穀物の蒸れ等の問題を解消することにより、単一の機体で麦を含む各種穀物の適正乾燥を可能とする汎用的な穀物乾燥機を提供する。【解決手段】穀物乾燥機(１)は、昇降機(２)によって貯留部(１０)に張込まれた穀物を乾燥部(１１)で順次熱風乾燥しつつ、前記貯留部(１０)に戻す乾燥循環運転と、前記乾燥部(１１)で通風乾燥する通風循環運転とを切替えて籾の乾燥を制御可能に構成され、前記昇降機(２)に水分計(９)を付帯して張込時の水分値を計測し、搬送穀物が尽きた時に、貯留部(１０)の張込を停止するとともに、張込まれた穀物の水分値が別途設定による基準水分値以上の場合について前記通風循環運転に移行制御し、また、前記基準水分値は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より低い水分値に切替え可能に構成することにより、複数種類の穀物に適用可能とするものである。【選択図】図１

Description

本発明は、張込穀物を受ける貯留部を備えて穀物を循環乾燥する循環式穀物乾燥機に関する。

収穫籾を貯留部に張込んで循環乾燥する先行特許文献１に示す穀物乾燥機は、貯留部の規定量の張込みまでの分割張込作業において、張込を一時的に中断して次の張込までの間に、貯留部の堆積籾が高水分の場合に蒸れを招くことから、張込の中断の都度、張込運転を停止して通風循環運転に切替え操作することにより、籾の蒸れを解消して乾燥品質の低下を回避することができる。

特許第５２９３００４号公報

しかしながら、麦の乾燥の際は、張込運転を停止して通風循環運転に切替えても、高水分状態で貯留部で長時間の堆積が続くと、籾と相違して高水分の麦が穀物圧力によって固着し、通風循環運転によっても貯留部に張り付いて蒸れ防止が不十分となるのみならず、循環不良や乾燥ムラを招くことがあり、また、通風循環運転の長時間化によっても、麦の表面損傷を招くこととなり、乾燥品質の確保が困難であった。

本発明の目的は、分割張込の際の煩雑な操作を要することなく、次の張込までの間の穀物堆積に伴う水分による各種穀物の蒸れ等の問題を解消することにより、単一の機体で麦を含む各種穀物の適正乾燥を可能とする汎用的な穀物乾燥機を提供することにある。

請求項１に係る発明は、昇降機(２)によって貯留部(１０)に張込まれた穀物を乾燥部(１１)で順次熱風乾燥しつつ、前記昇降機(２)を含む循環手段によって前記貯留部(１０)に戻す乾燥循環運転と、前記乾燥部(１１)で通風乾燥する通風循環運転とを切替えて籾の乾燥制御可能に構成した循環式穀物乾燥機において、前記昇降機(２)に搬送穀物の水分値を計測する水分計(９)を付帯して前記貯留部(１０)に穀物を搬送しつつ水分値を計測し、この水分値によって搬送穀物の途絶が判定された時に、前記昇降機(２)による前記貯留部(１０)の張込を停止するとともに、前記貯留部(１０)に張込まれた穀物の水分値が別途設定による基準水分値(Ａ)以上の場合について前記通風循環運転に移行制御し、また、前記基準水分値(Ａ)は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より低い基準水分値(Ａ１)に切替え可能に構成してなることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記通風循環運転は、前記貯留部(１０)への張込停止時から別途設定による基準待機時間(Ｂ)の経過後に開始制御可能に構成し、この基準待機時間(Ｂ)は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より短い基準待機時間(Ｂ１)に切替え可能に構成してなることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明において、前記通風循環運転は、別途設定による基準継続時間(Ｃ)の経過によって停止制御可能に構成し、この基準継続時間(Ｃ)は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より長い基準継続時間(Ｃ１)に切替え可能に構成してなることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに係る発明において、前記循環手段の循環速度を変速制御可能に構成し、前記計測水分値が別途設定による減速水分値(Ｄ)以上の範囲について、前記通風循環運転の循環速度を減速制御することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに係る発明において、前記通風循環運転は、別途選択により、前記通風循環運転を規制制御することを特徴とする。

請求項１に係る発明により、循環式穀物乾燥機は、穀物を貯留部(１０)に張込むと、搬送穀物の途絶の判定によって昇降機(２)が停止し、搬送中に計測された水分値が基準水分値(Ａ)以上であれば、張込停止後に通風循環が開始されて高水分穀物の蒸れを防止でき、この場合、基準水分値(Ａ)の切替えに応じて、麦乾燥に適合する籾より低い基準水分値(Ａ１)によって通風循環運転に移行することで、貯留部内への麦の付着を低減して麦乾燥に適合して張込み後の蒸れが防止できるので、籾乾燥と麦乾燥のそれぞれの乾燥機を要することなく、別種穀物について、それぞれの乾燥品質を確保できることから、一台の乾燥機体の汎用化が可能となる。

請求項２に係る発明により、請求項１に係る発明の効果に加え、循環式穀物乾燥機は、貯留部(１０)への穀物張込が停止すると、通風循環運転が、その後の基準待機時間(Ｂ)の経過によって開始され、この場合、基準待機時間(Ｂ)の切替えに応じて、籾より短い麦乾燥に適する基準待機時間(Ｂ１)によって通風循環運転に移行可能であることから、麦乾燥の場合の貯留部内への付着を低減して張込み後の蒸れを効果的に防止することができる。

請求項３に係る発明により、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、循環式穀物乾燥機は、通風循環運転を基準継続時間(Ｃ)の経過時に停止し、この基準継続時間(Ｃ)は切替えが可能で、籾より長い麦乾燥に適する基準継続時間(Ｃ１)の設定が可能であることから、麦乾燥の場合の貯留部内への付着を低減して張込み後の蒸れをさらに効果的に防止することができる。

請求項４に係る発明により、請求項１から請求項３までのいずれかに係る発明の効果に加え、穀物の水分値が別途設定による減速水分値(Ｄ)以上の範囲で通風循環運転の循環速度が標準より減速制御されることから、高水分状態における循環による損傷を低減して蒸れを抑えることができる。

請求項５に係る発明により、請求項１から請求項４までのいずれかに係る発明の効果に加え、循環式穀物乾燥機は、穀物を貯留部(１０)に張込むと、選択に対応して、搬送穀物の途絶の判定によって昇降機(２)が停止したまま、次の張込まで待機することから、豆の乾燥の場合に、循環に伴う損傷が抑えられて品質確保が可能となる。

麦の乾燥制御のフローチャート 穀粒乾燥機の内部構成を示す内部透視正面図 図２の穀粒乾燥機の内部構成を示す機体縦断面図 操作盤の見取図

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。

穀物乾燥機は、昇降機２によって貯留部１０に張込まれた穀物を乾燥部１１で順次熱風乾燥しつつ、上記昇降機２を含む循環手段によって貯留部１０に戻す乾燥循環運転と、同様にして乾燥部１１で通風乾燥する通風循環運転とを切替え可能に構成することにより、以下に述べる分割張込制御により、籾に限定されることなく、各種穀物の乾燥を開始することができる。

分割張込制御について詳細に説明すると、その制御フローチャートを図１に示すように、張込作業の都度、第一の制御処理ステップ（以下において、「Ｓ１」の如く略記する。）において、張込運転スイッチの操作による張込運転の開始から所定時間間隔で水分計９により穀物水分値を測定する。

水分計９による測定水分値に基づく張込穀物の途絶の判定（Ｓ２）によって張込運転を停止（Ｓ３）するとともに、張込穀物の水分値判定（Ｓ４）を行い、別途設定による基準水分値Ａ未満であれば、次の張込作業まで待機し、また、基準水分値Ａ以上の場合は、別途設定の基準待機時間Ｂの経過を待って乾燥部１１で通風乾燥する通風循環運転を開始（Ｓ５）して所定の基準継続時間Ｃの経過後に通風循環運転を停止（Ｓ６、Ｓ７）し、この間において、循環モータの負荷電流に基づいて循環負荷が所定の設定値内（Ｓ６ａ）であることを条件に通風循環運転を継続し、また、循環負荷が穀物張込に相当する所定の設定値以上になると、通風循環運転から張込運転（Ｓ１）を再開するように張込制御を構成することにより、次の張込作業に対応することができる。

（通風循環開始）
上述の分割張込作業において、張込運転停止後の通風循環運転の開始条件である基準水分値Ａは、籾の場合は高く（例えば３０％以上）、また、麦の基準水分値Ａ１は籾より低く（例えば２７％以上）、また、張込運転停止から通風循環運転の開始までの基準待機時間Ｂは、籾の場合は長く（例えば１時間）、麦の基準待機時間Ｂ１は籾より短く（例えば、３０分）し、または、待機時間を両者共通（例えば、３０分）とし、穀物種別に対応した制御パラメータの切替えにより、特に、高水分の麦の分割張込作業における貯留部１０内の貼り付きを防止して蒸れの問題を解消するとともに、機体内循環による麦の損傷を最小限に抑えて適正な乾燥品質を確保することができる。

上記制御構成において、通風循環運転に入る前に通風スイッチを操作した場合に上記制御をキャンセルすることにより、作業者の介入による乾燥運転を可能に構成することができる。

また、大豆の乾燥については、その水分値に関わらず、張込停止後の通風循環運転を規制することにより、裂皮や割れの増大を抑えて乾燥品質劣化を防止し、乾燥性能を向上することができる。

（通風循環終了）
また、通風循環運転の継続時間が、籾について３０分、麦について、籾より長い１時間を上記運転の終了条件とし、または、穀物圧力による固着を生じない水分値、例えば、籾について２５％以上、麦について籾より低い２２％以上となることを上記運転の終了条件とすることにより、穀物圧力による貯留部１０内の固着防止、循環不良あるいは乾燥ムラの防止が可能となり、作業性の向上および乾燥性能を向上させることができる。

（循環負荷検出）
穀物搬送系における従来の循環監視は、検出間隔が長い水分計９によることから、循環不良検出に遅れが生じることがあり、対応遅れを招くという問題があり、その解決のために、昇降機２のモータ負荷電流により、循環不良に即時対応が可能となる。

詳細には、搬送系が正常循環の場合は、乾燥終了までの間について、昇降機２のモータ負荷電流の変動が一定の範囲内となる知見に基づき、乾燥初期において、昇降機２のモータ負荷電流の複数個の検出値から平均値αを求め、その後の乾燥中に、水分計９による穀物循環監視が正常範囲内（１粒測定は遅延気味）である場合において、負荷電流検出値が上記平均値αから所定電流値（例えば、２Ａ）以下まで低下すると、搬送系不良（穀物詰まりが生じて昇降機２による穀物の汲み上げができなくなった）と判断し、異常報知するとともに、異常処理（異常によるパージ停止）する制御を設ける。

このように、モータ負荷電流の連続監視によって搬送系の不良の即時判定が可能となり、搬送系の穀物やゴミの詰まりに対して適切な処置が行えるので、火災防止および穀物品質劣化防止が可能となる。また、電流値の低下傾向を監視することで、判定精度を向上することができる。

（循環減速制御）
穀物水分が高い場合は、通常の搬送速度で穀物を循環させると、穀物品質低下（脱ぷ、圧損等）の原因となるという問題があることから、穀物水分の程度により、穀物循環時の搬送系の回転数を調節ことによって、上記問題を解決することができる。

詳細には、汎用乾燥機としてインバータにより搬送系の回転数を変更可能とする機構を装備し、穀物一循環分の水分測定データ等により水分ムラ値を算出して通風循環運転に自動移行する穀物乾燥機において、張込穀物が途絶えてから穀物の水分ムラ値を判断し、過大な水分ムラを解消するために通風循環を行う制御について、穀物種類により、所定の減速水分値Ｄ（例えば、損傷率が懸念される高水分域となる小麦３８％、籾２８％）に低下するまでは、インバータにより搬送系の回転数を遅くし、減速水分値Ｄ未満となれば、インバータにより搬送系の回転数を標準に戻す制御を設ける。

このように、張込に続く通風循環において、穀物循環時に穀物水分の程度により、搬送系の回転数を調節制御することで、穀物品質の劣化防止が可能となり、また、乾燥時においては、搬送速度と乾燥速度との関係を崩さない範囲で適用することができる。

（機体構成）
次に、上記制御構成の穀物乾燥機の機体構成例について説明する。
図２、図３は、それぞれ、穀粒乾燥機のフレーム構成を示す正面図、機体縦断面図である。
穀粒乾燥機は、塔型構成の箱体１の上段部に穀粒を貯留する貯留室からなる貯留部１０を、下段部にその穀粒を受けて流動乾燥する乾燥手段である乾燥部１１を構成する。

箱体１の前側は、乾燥部１１から穀粒を上送するバケットコンベヤ等による昇降機２と、熱風を発生させる熱風供給手段であるバーナー４を内設した加熱室５と、乾燥機を運転操作する各種スイッチおよび表示部を備える操作盤６等を備えるほか、箱体１の天井側は昇降機２で上送した穀粒を箱体１の中央まで搬送する排塵機３ａ付きの搬送装置３を備える。箱体１の後ろ側には排気口８を形成し、箱体１内の熱風を吸引排出する排気手段である排気ファン７を設け、箱体１の側面には、穀粒を投入する投入口（不図示）を開閉可能に構成する。

機体各部について詳細に説明すると、昇降機２には穀粒の水分を検出する水分計９と箱体１内の穀粒を機外に排出する穀粒排出口１８とをそれぞれ設ける。貯留部１０の上部にはラセンによる搬送装置３によって搬送された穀粒を貯留部１０の空間内に均一に拡散する拡散羽根１２とを備えている。

乾燥部１１はバーナー４で発生させた熱風が通過する熱風室１３と、貯留部１０から穀粒が流下する網目壁で形成された流下通路１４，１４と、排気ファン７と連通してその吸引作用を受ける排風室１５とから構成される。

流下通路１４の下端部には流下通路１４にある穀粒を所定量ずつ繰り出す流量調節手段としてのロータリバルブ１６を設け、このロータリバルブ１６の下方にはロータリバルブ１６で繰り出された穀粒を受けて昇降機２に搬送する下部ラセン１７を設けている。

操作盤６については、図４の見取図に示すように、張込開始スイッチ、乾燥開始スイッチ、排出開始スイッチ、停止スイッチ等の作業スイッチ、運転状況を表示する各種数値の表示部Ｄ等を備えている。また、操作盤６内には一連の運転制御をする制御部を備えている。この制御部により、乾燥部１１は、貯留部１０から受けた穀粒を流量調節手段１６によって所定流量で流動させつつ熱風供給手段４から熱風を受けて穀粒を流動乾燥する。また、制御部には、蕎麦を乾燥するための蕎麦乾燥制御処理を構成し、操作盤６のスイッチＳの操作によって通常乾燥と蕎麦乾燥をモード切換可能に構成する。

（通常乾燥制御）
通常乾燥モードによる籾等の乾燥作業は、操作盤６の張込開始スイッチを操作すると循環搬送系が稼動し、機体側部の投入口に穀粒を投入することにより穀粒は下部ラセン１７を介して昇降機２まで搬送され、昇降機２から搬送装置３を経て貯留部１０に張込み供給される。穀粒の投入終了後、乾燥開始スイッチを操作すると燃焼バーナ４が作動し、熱風が熱風室１３に供給される。一方、ロータリバルブ１６も駆動を開始し、熱風室１３に供給された熱風は流下通路１４の網目壁を透過して穀粒を加熱乾燥しつつ、排風室１５側に吸引されて排出される。流下通路１４の穀粒は乾燥作用を受けつつ流下し、順次、下部ラセン１７、昇降機２、搬送装置３を経て貯留部１０に戻される。水分計９に従って乾燥終了まで穀粒循環による乾燥処理を繰り返す。

（技術的意義）
上述の構成による穀物乾燥機の技術的意義についてまとめると、次のとおりである。

循環式穀物乾燥機１は、昇降機２によって貯留部１０に張込まれた穀物を乾燥部１１で順次熱風乾燥しつつ、昇降機２を含む循環手段によって貯留部１０に戻す乾燥循環運転と、乾燥部１１で通風乾燥する通風循環運転とを切替えて籾の乾燥制御可能に構成した循環式穀物乾燥機において、昇降機２に搬送穀物の水分値を計測する水分計９を付帯して貯留部１０に穀物を搬送しつつ水分値を計測し、この水分値によって搬送穀物の途絶が判定された時に、昇降機２による貯留部１０の張込を停止するとともに、貯留部１０に張込まれた穀物の水分値が別途設定による基準水分値Ａ以上の場合について通風循環運転に移行制御し、また、基準水分値Ａは、麦乾燥に適合して別途設定した籾より低い基準水分値Ａ１に切替え可能に構成する。

上記構成により、循環式穀物乾燥機は、穀物を貯留部１０に張込むと、搬送穀物の途絶の判定によって昇降機２が停止し、搬送中に計測された水分値が基準水分値Ａ以上であれば、張込停止後に通風循環が開始されて高水分穀物の蒸れを防止でき、この場合、基準水分値Ａの切替えに応じて、麦乾燥に適合する籾より低い基準水分値Ａ１によって通風循環運転に移行することで、貯留部内への麦の付着を低減して麦乾燥に適合して張込み後の蒸れが防止できるので、籾乾燥と麦乾燥のそれぞれの乾燥機を要することなく、別種穀物について、それぞれの乾燥品質を確保できることから、一台の乾燥機体の汎用化が可能となる。

また、通風循環運転は、貯留部１０への張込停止時から別途設定による基準待機時間Ｂの経過後に開始制御可能に構成し、この基準待機時間Ｂは、麦乾燥に適合して別途設定した籾より短い基準待機時間Ｂ１に切替え可能に構成することにより、貯留部１０への穀物張込が停止すると、通風循環運転が、その後の基準待機時間Ｂの経過によって開始され、この場合、基準待機時間Ｂの切替えに応じて、籾より短い麦乾燥に適する基準待機時間Ｂ１によって通風循環運転に移行可能であることから、麦乾燥の場合の貯留部内への付着を低減して張込み後の蒸れを効果的に防止することができる。

また、通風循環運転は、通風循環運転は、別途設定による基準継続時間Ｃの経過によって停止制御可能に構成し、この基準継続時間Ｃは、麦乾燥に適合して別途設定した籾より長い基準継続時間Ｃ１に切替え可能に構成することにより、通風循環運転を基準継続時間Ｃの経過時に停止し、この基準継続時間Ｃは切替えが可能で、籾より長い麦乾燥に適する基準継続時間Ｃ１の設定が可能であることから、麦乾燥の場合の貯留部内への付着を低減して張込み後の蒸れをさらに効果的に防止することができる

また、循環手段の循環速度を変速制御可能に構成し、計測水分値が別途設定による減速水分値Ｄ以上の範囲について、通風循環運転の循環速度を減速制御することにより、穀物の水分値が別途設定による減速水分値Ｄ以上の範囲で通風循環運転の循環速度が標準より減速制御されることから、高水分状態における循環による損傷を低減して蒸れを抑えることができる。

また、穀物乾燥機は、別途選択により、通風循環運転を規制制御可能に構成することにより、穀物を貯留部１０に張込むと、選択に対応して、搬送穀物の途絶の判定によって昇降機２が停止したまま、次の張込まで待機することから、豆の乾燥の場合に、循環に伴う損傷が抑えられて品質確保が可能となる。

１ 循環式穀物乾燥機
２ 昇降機
９ 水分計
１０ 貯留部
１１ 乾燥部
Ａ 基準水分値
Ａ１ 基準水分値（麦）
Ｂ 基準待機時間
Ｂ１ 基準待機時間（麦）
Ｃ 基準継続時間
Ｃ１ 基準継続時間（麦）
Ｄ 減速水分値

Claims (5)

1. 昇降機(２)によって貯留部(１０)に張込まれた穀物を乾燥部(１１)で順次熱風乾燥しつつ、前記昇降機(２)を含む循環手段によって前記貯留部(１０)に戻す乾燥循環運転と、前記乾燥部(１１)で通風乾燥する通風循環運転とを切替えて籾の乾燥制御可能に構成した循環式穀物乾燥機において、
   前記昇降機(２)に搬送穀物の水分値を計測する水分計(９)を付帯して前記貯留部(１０)に穀物を搬送しつつ水分値を計測し、この水分値によって搬送穀物の途絶が判定された時に、前記昇降機(２)による前記貯留部(１０)の張込を停止するとともに、前記貯留部(１０)に張込まれた穀物の水分値が別途設定による基準水分値(Ａ)以上の場合について前記通風循環運転に移行制御し、また、前記基準水分値(Ａ)は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より低い基準水分値(Ａ１)に切替え可能に構成してなることを特徴とする循環式穀物乾燥機。
2. 前記通風循環運転は、前記貯留部(１０)への張込停止時から別途設定による基準待機時間(Ｂ)の経過後に開始制御可能に構成し、この基準待機時間(Ｂ)は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より短い基準待機時間(Ｂ１)に切替え可能に構成してなることを特徴とする請求項１に記載の循環式穀物乾燥機。
3. 前記通風循環運転は、別途設定による基準継続時間(Ｃ)の経過によって停止制御可能に構成し、この基準継続時間(Ｃ)は、麦乾燥に適合して別途設定した籾より長い基準継続時間(Ｃ１)に切替え可能に構成してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の循環式穀物乾燥機。
4. 前記循環手段の循環速度を変速制御可能に構成し、前記計測水分値が別途設定による減速水分値(Ｄ)以上の範囲について、前記通風循環運転の循環速度を減速制御することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の循環式穀物乾燥機。
5. 前記通風循環運転は、別途選択により、前記通風循環運転を規制制御することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の循環式穀物乾燥機。