JP3814899B2

JP3814899B2 - 穀物乾燥貯蔵施設における穀物張込制御装置

Info

Publication number: JP3814899B2
Application number: JP33508696A
Authority: JP
Inventors: 健二上野
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: JPH10160342A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、穀物乾燥貯蔵施設において、荷受けした穀物を複数の穀物乾燥貯蔵槽に張込む際に、荷受けした穀物の水分率とその重量を測定し、その結果からそれぞれの穀物乾燥貯蔵槽に張込む重量を決定し、投入装置を制御して最適量の穀物を張込む張込制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
収穫直後の生籾は水分率が２５％前後あり、そのまま長時間通風せずに堆積すると変質しやすいため、収穫後に水分率を１５．５％程度まで乾燥する必要がある。
このため撹拌貯留ビンと称する穀物乾燥貯蔵槽には、床面に多数の孔を設けて通気性の良い構造とし、貯蔵中の穀物に床下から通風して乾燥する方法が取られている。その際、貯留ビン内の穀物を撹拌混合して、貯留ビン内全体で穀物の乾燥度を均質にしている。
【０００３】
ところが、穀物の荷受け状態により、貯留ビンには一度に乾燥処理能力一杯に張込まれるとは限らず、１日の間でも数回に亙って張込むことがあり、貯留ビン内の穀物を乾燥した後に新たに未乾燥の生籾を張込む場合がある。
後から張込む未乾燥の生籾については、貯留ビンの乾燥処理能力から経験上定めた穀物の堆積高さ分だけその貯留ビンに張込み、所定の水分率に達してから、さらに同じ堆積高さ分を張込んで逐次乾燥を繰り返す方法を取っている。
しかし穀物（生籾）は、荷受け時や荷受け先ごとに水分率が異なり、張込む穀物の堆積高さ分を一律に設定すると、乾燥し過ぎや乾燥不完全になり、品質を損なうことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、予め張込む穀物の重量と水分率を測定して、その穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力に見合うだけの新たに張込む穀物の重量を決定し、乾燥能力を越える残余の穀物を別の穀物乾燥貯蔵槽に張込んで、各穀物乾燥貯蔵槽にそれぞれ最適量の穀物を張込むことにより、過剰な張込みに起因する品質低下を回避することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、穀物乾燥貯蔵槽に張込む穀物の張込み重量を測定する張込み重量測定手段と、前記穀物乾燥貯蔵槽に張込む穀物の水分率を測定する水分率測定手段と、張込み重量測定手段が測定した重量及び水分率測定手段が測定した水分率にもとづいて、乾燥負荷を算出し累積する積算手段と、前記積算手段で算出累積した累積値と、対象とする穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力と比較する比較手段と、前記比較手段での比較の結果、累積値が対象とする穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力を上回ったときに、張込み先を他の穀物乾燥貯蔵槽に移す投入量制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を実施した穀物乾燥貯蔵施設の形態例を図に示して説明する。
図１は複数の貯留ビンを配列した穀物乾燥貯蔵施設の建屋の正面断面図で、図２はその側面断面図である。
１は穀物乾燥貯蔵施設の建屋で、その外壁と屋根部分を角波状の鉄板で覆い、その内側に断熱材を貼付けて保温構造とする。建屋１の内部を仕切壁２により仕切り、複数の貯留ビン３を形成する。
【０００７】
貯留ビン３の床板４には穀物が落下しないような大きさの通気孔５を多数開口して通気性に富む構造とする。
床板４の一隅に穀物の排出口６を形成し、排出口６の直下には穀物排出装置を設け、乾燥した穀物を前後方向に伸びる排出用コンベア７により後方に移送し、その終端のホッパ８ａから次の処理作業場に移送する。
さらに床板４の下方に導風路９を形成し、乾燥送風装置２５（図示せず）により導風路９に乾燥空気（常温または常温プラス５〜１０℃）或いは除湿空気（湿度６０％常温プラス５℃程度）を送り、導風路９から床板４を通して貯留ビン３内の穀物に吹出し穀物を乾燥する。
貯留ビン３の上方には、後方からほぼ中央まで伸びる張込コンベア１１と、その下方に、張込コンベア１１のホッパ８ｂを中心として前後方向に移動する移動コンベア１２と、移動コンベア１２の両端に放散部１３を設けて、穀物投入装置２１を形成する。
【０００８】
荷受けした穀物は、張込コンベア１１より貯留ビン３の中央に運ばれ、先端のホッパ８ｂを経て移動コンベア１２に流れ、移動コンベア１２の前後の終端に設けた放散部１３から下方の貯留ビン３に投下される。
移動コンベア１２は張込コンベア１１のホッパ８ｂを中心に前後方向に移動し、移動方向に合わせてコンベアベルトの進行方向を定め、張込コンベア１１の移動方向先端の放散部１３から穀物を張込み、順次それぞれの貯留ビン３に穀物を供給する。
【０００９】
図３は移動台の構成を示す正面図、図４はその平面図である。
図１および図２に示すように、建屋１の上部側壁と仕切壁２に沿って前後方向に伸びるレール１０を左右に一対設け、このレール１０上に移動台動輪１４を載せて移動台１５を支持する。
移動台１５上に移動台移動装置２３を搭載する。２７ａは移動台移動装置２３のモータ、２８ａはモータの回転方向変換器で、モータ２７ａの回転中心の方向を９０度変換して移動台動輪１４の回転軸２９に動力を伝え、移動台１５をレール１０に沿って前後方向に移動する。
さらに移動台１５上には、左右方向に断面山型のスライドレール３０を一対設け、台車動輪１７をスライドレール３０の上に載せて台車１６を支持する。
台車１６上には台車移動装置２４を搭載し、回転方向変換器２８ｂによりモータ２７ｂの回転中心の方向を９０度変換して回転軸２２に動力を伝え、台車１６の４つの台車動輪１７を回転して台車１６をスライドレール３０に沿って左右方向に移動する。
台車１６上には、撹拌棒回転装置３１を設け、台車１６から下方に懸垂した一対の撹拌棒３２を回転自在に連結し、撹拌棒３２の下端を自由端として貯留ビン３内にのぞませる。
撹拌棒３２はその外周に螺旋状に突出した羽根を形成し、回転により貯留ビン３内の穀物を上方に移動する。
【００１０】
貯留ビン３に撹拌棒３２を懸垂した状態で、荷受けされた穀物を穀物投入装置２１により貯留ビン３に張込み、乾燥空気を導風路９から床板４を通して貯留ビン３の底部に吹き込み、撹拌棒回転装置３１により撹拌棒３２を回転して穀物を撹拌し、台車移動装置２４と移動台移動装置２３により貯留ビン３内を移動してまんべんなく撹拌することにより、穀物をむらなく乾燥することができる。
あらかじめ、制御盤２６（図示せず）に移動台１５と台車１６の走行をコントロールする走行パターンを設定して記憶し、移動台移動装置２３、台車移動装置２４、撹拌棒回転装置３１、さらに制御盤２６に設けた複数のタイマ等により、走行パターンに従って撹拌棒３２を移動することができる。
穀物を貯留ビン３内に張込む際に、撹拌棒３２や移動台１５が移動コンベア１２の放散部１３と重ならないように、張込み時に撹拌棒３２や移動台１５を退避させる方法が取られているが、図１および図２に示すように放散部１３から散布された穀物は中心付近に集中して山を成し、乾燥空気は張込みの少ない周辺部分から噴出し、周辺部分の穀物の乾燥を早め、中心部は周辺部分に比して乾燥が遅れる問題が生じ、均一に乾燥することができなかった。
この対応として、図５および図６に示すように移動台１５を中心部から外れた前後方向の一側に退避させた状態で、撹拌棒３２を回転しながら台車１６のみを左右方向へ往復移動し、放散部１３と重なることなく、放散部１３の下に山型に集中した穀物の山を崩して平らにして張込みの少ない周辺部分に運び、導風路９から噴出する乾燥空気を有効に利用し、穀物を均一に乾燥することができる。
【００１１】
図７は本発明を実施する制御システムのブロック図で、荷受け時の穀物の重量を計測する重量測定装置１８と、その水分率を計測する水分測定装置１９と、あらかじめ貯留ビン３の容量、乾燥後の水分率、乾燥空気温度、貯留ビンの乾燥処理能力等の基礎データを入力する制御情報入力装置２０と、これら入力されたデータにより穀物投入装置２１、撹拌棒回転装置３１、移動台移動装置２３、台車移動装置２４を制御する制御盤２６から構成する。
制御盤２６は、入力された荷受け時の穀物の重量とその水分率から乾燥負荷を算出し累積する積算機能と、累積値と対象とする貯留ビン３の乾燥処理能力と比較する比較機能を設け、同累積値が乾燥処理能力を上回った時に、他の貯留ビン３に移るようにする。
【００１２】
図８および図９は本発明の張付制御装置の張込みプログラムのフローチャートで、図８は順次複数の農家から荷受される穀物を、まとめて１つの貯留ビン３に張込む場合の張込みプログラムを示し、図９は荷受された順に１つの貯留ビン３に張込む場合の張込みプログラムを示す。
以下、穀物張込みプログラムのフローチャートを説明する。
【００１３】
張込みプログラム１複数の搬入先から異なった水分率の穀物が荷受され、１つの貯留ビン３に張込み乾燥する場合。
図８において、初めに制御盤２６に制御情報入力装置２０（例えばキーボード等）から、乾燥空気の温度、湿度、乾燥能力等の制御条件を入力する。ここで、貯留ビン３の容量を５０トンとする。
収穫された穀物は平均２５％の水分率を示し、長期間貯留するには１５．５％の水分率まで乾燥する。急激な乾燥は穀物の胴割れや焼付きを生じるため、一定時間（例えば９５時間）かけて１５．５％の水分率まで下げる。
平均水分率２５％から１５．５％に一定時間（例えば９５時間）かけて乾燥するには、０．１％／ｈの乾燥を行うことになる。この乾燥を行うには、張込んだ穀物の堆積厚みに応じて乾燥空気の温度・湿度と風量を調整する。
乾燥空気の温度をあまり高くすると穀物の胴割れを生じる危険があり、主として風量の増加および湿度調整して、１時間当りの乾燥度α（０．１％／ｈ）を維持する。
貯留ビン３の乾燥能力として、荷受する穀物の水分率とその水分率における品質保持に必要な風量比および乾燥送風装置２５の風量とから計算できる投入可能な重量の積Ａ（２５％×１０ｔ）とする（ST-1）。
ついで、制御盤２６に、乾燥負荷Ｗ、荷受け重量ｗｎ、荷受け時の水分率ｈｎをそれぞれ初期設定する。（ST-2）
最初に荷受した穀物の重量ｗ₁と、その水分率ｈ₁を計測し、その値を制御盤２６に読込み（ST-3）（ST-4）、演算手段により、
乾燥負荷Ｗ＝Ｗ₀＋ｗ₁・ｈ₁
を求め（ST-5）、乾燥負荷Ｗと乾燥能力Ａの差を求める（ST-6）。
乾燥負荷Ｗが乾燥能力Ａの範囲内の場合、引き続きカウンタｎを＋１して（ST-7）、再度（ST-3）に戻り、次に荷受した穀物の重量ｗ２と、その水分率ｈ２を計測し、その値を制御盤２６に読込み、乾燥負荷Ｗが乾燥能力Ａを上回るまでこのルーチンを繰り返す。
乾燥負荷Ｗが乾燥能力Ａを上回った時に、乾燥負荷Ｗと乾燥能力Ａの差Ｒを求め（ST-8）、この差Ｒを次の貯留ビン３へ張込む（ST-9）。
【００１４】
このプログラムの実施例として、貯留ビン３の乾燥能力を２５０％ｔとし、水分率２５％の穀物２ｔ、２７％の穀物３ｔ、２６％の穀物２ｔ、２７％の穀物３ｔが荷受けする場合を説明する。
荷受けされた全穀物の重量は合計で１０ｔで、貯留ビン３の乾燥可能な投入重量内であるが、乾燥負荷は、それぞれ５０％ｔ、８１％ｔ、５２％ｔ、８１％ｔ、その累積は２６４％ｔとなり、乾燥能力２５０％ｔを上回り、乾燥するには投入量が過大となり、所定時間内で均等に乾燥することができないばかりでなく、品質の保持が難しくなる。
差１４％ｔ即ち最後の荷受け分の水分率２７％の穀物０．５２ｔは過剰投入となり、従ってこの穀物０．５２ｔを他の貯留ビン３に張り込む。
【００１５】
張込みプログラム２複数の搬入先から時間をあけて荷受けされた場合。
図９において、制御盤２６に制御情報入力装置２０から、乾燥空気の温度・湿度、乾燥能力、１時間当りの乾燥度α（０．１％／ｈ）等の制御条件を入力する（ST-1）。
ついで、制御盤２６に張込みプログラム１と同様に、変数Ｗ、ｗｎ、ｈｎ、Ｈ、をそれぞれ初期設定する（ST-2）。
最初に荷受した穀物の重量ｗ１と、その水分率ｈ１を計測し、その値を制御盤２６に読込み（ST-3）（ST-4）、演算手段により、
平均水分率Ｈ₁＝〔（Ｈ₀−αｔ）Ｗ₀＋ｈ₁・ｗ₁〕／（Ｗ₀＋ｗ₁）
を求め（ST-5）、ついで、
乾燥負荷Ｗ₁＝Ｗ₀＋ｗ₁・Ｈ₁
を求め（ST-6）、乾燥負荷Ｗと乾燥能力Ａを比較し（ST-7）、乾燥負荷Ｗが乾燥能力Ａの範囲内の時は、引き続きカウンタｎを＋１（ST-8）し、（ST-3）に戻り、次に荷受した穀物の重量ｗ２と、その水分率ｈ２を計測し、その値を制御盤２６に読込み、乾燥負荷Ｗが乾燥能力Ａを上回るまで繰り返し、上回った時に、乾燥負荷Ｗと乾燥能力Ａの差Ｒを求め（ST-9）、この差Ｒを次の貯留ビン３へ張込む（ST-10 ）。
【００１６】
以上のプログラムの実施例として、水分率２５％の穀物２ｔ、３時間後に２７％の穀物３ｔ、ついで３時間後に２６％の穀物２ｔ、さらに３時間後に２７％の穀物３ｔが荷受けされた場合について説明する。
最初に張込まれた２７％の穀物３ｔと撹拌して、平均水分率Ｈは２６．０８％となる。以下同様に、６時間後には水分率２５．７８％となり、張込まれた２６％の穀物２ｔと撹拌して、平均水分率Ｈは２５．８４％となる。
９時間後には水分率２５．５４％となり、張込まれた２７％の穀物２．６３ｔと撹拌して、平均水分率Ｈは２５．９４％となる。
この状態で貯留ビン３は乾燥処理能力一杯になり、残りの０．３７ｔを他の貯留ビン３へ張り込む。以後平均水分率１５．５％となるまで乾燥度０．１％／ｈの乾燥を続け、規定水分に到達すると通風を終了してそのまま穀物を保存する。以上の実施例の説明で明らかなように、あらかじめ、乾燥空気の温度・湿度、単位時間当りの乾燥度、荷受けする穀物の水分率、各貯留ビンの乾燥能力とそのときの乾燥負荷、荷受けの頻度とその間隔を想定して、制御条件をテーブル化し、このテーブルを制御盤２６に記憶し、貯留ビン３に張込む穀物の重量と水分率から、張込む穀物の制限や、乾燥空気の温度・湿度制御と風量調整を簡単に設定することができ、品質の安定した穀物の貯留を行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明では、穀物乾燥貯蔵槽に張込む穀物の重量を張込み重量測定手段により、穀物乾燥貯蔵槽に張込む穀物の水分率を水分率測定手段によりそれぞれ測定し、それぞれの手段で測定した重量と水分率にもとづき積算手段で乾燥負荷を算出し累積し、比較手段で、積算手段で算出累積した累積値と、対象とする穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力と比較し、比較の結果、累積値が対象とする穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力を上回ったときに、張込み先を他の穀物乾燥貯蔵槽に移す投入量制御手段を備えることにより、複数の穀物乾燥貯蔵槽に最適量の穀物を張込むことができる。
従って、水分率の異なる穀物が順次荷受けされる場合にも、その重量と水分率を測定して投入装置制御部に送り、投入装置制御部により投入装置を制御して最適量の穀物を各穀物乾燥貯蔵槽に張込むことができる。
また、水分率の異なる穀物が、時間をあけて順次荷受けされる場合（穀物乾燥貯蔵槽内の穀物を乾燥した後、新たに未完走の穀物を張込むなどの場合）でも、重量とその水分率を測定し、投入装置制御部により投入装置を制御することにより、各穀物乾燥貯蔵槽に張込むことができ、品質の安定した穀物の貯留を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】穀物乾燥貯蔵施設の建屋の正面断面図である。
【図２】同側面断面図である。
【図３】本発明の移動台の構成を示す側面図である。
【図４】同移動台の平面図である。
【図５】穀物投入中の台車の移動状態を示す平面図である。
【図６】貯留ビンの穀物の堆積状態を示す側面図である。
【図７】本発明の張込制御装置のブロック図である。
【図８】本発明の張込制御装置の第１のフローチャートである。
【図９】本発明の張込制御装置の第２のフローチャートである。
【符号の説明】
１建屋
２仕切壁
３貯留ビン
４床板
５通気孔
６排出口
７排出用コンベア
８ホッパ
９導風路
１０レール
１１張込コンベア
１２移動コンベア
１３放散部
１４移動台動輪
１５移動台
１６台車
１７台車動輪
１８重量測定装置
１９水分測定装置
２０制御情報入力装置
２１穀物投入装置
２２回転軸
２３移動台移動装置
２４台車移動装置
２５乾燥送風装置
２６制御盤
２７モータ
２８回転方向変換器
２９回転軸
３０スライドレール
３１撹拌棒回転装置
３２撹拌棒

Claims

穀物乾燥貯蔵槽を複数基備え、これらに荷受け穀物を張込む穀物投入装置を穀物乾燥貯蔵槽の上部に設置すると共に、穀物乾燥貯蔵槽の底部には穀物を槽外に取り出す穀物排出装置を設置し、
各穀物乾燥貯蔵槽内には外周に螺旋羽根を備えた撹拌棒を懸下する一方、穀物乾燥貯蔵槽の床面を通気性のよい構造として床下より槽内に送風し、
前記撹拌棒を回転して穀物を上下に撹拌し、前後左右に攪拌棒を移動しながら乾燥貯蔵する穀物乾燥貯蔵施設において、
前記穀物乾燥貯蔵槽に張込む穀物の張込み重量を測定する張込み重量測定手段と、
前記穀物乾燥貯蔵槽に張込む穀物の水分率を測定する水分率測定手段と、
前記張込み重量測定手段が出力する重量信号及び前記水分率測定手段が出力する水分率信号にもとづいて、乾燥負荷を算出し累積する積算手段と、
前記積算手段で算出累積した累積値と、対象とする穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力と比較する比較手段と、
前記比較手段での比較の結果、累積値が対象とする穀物乾燥貯蔵槽の乾燥処理能力を上回ったときに、張込み先を他の穀物乾燥貯蔵槽に移す投入量制御手段と、
を備え、複数基の各穀物乾燥貯蔵槽にそれぞれ最適量の穀物を張込むことを特徴とする張込制御装置。