JP3924692B2 - 循環型穀物乾燥機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は循環型穀物乾燥機の制御装置に係り、特に制御手段によって、乾燥初期には穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ、穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに、乾燥終期には穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御することができ、循環の運転時間、つまり循環量の変更と高水分時の乾燥初期温度の変更によって高速乾燥を実現することができる循環型穀物乾燥機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
循環型穀物乾燥機は、外気温度や水分（穀物内に含有されるもの）を測定する各種測定手段からの測定信号を制御手段に入力し、乾燥運転時の穀温を所定値に維持すべく制御するとともに、循環モータを駆動する循環モータ駆動手段や熱風の温度を調整する熱風温度調整手段を制御し、穀物を循環させつつ乾燥させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の循環型穀物乾燥機の制御装置においては、張り込み量、つまり穀物乾燥機に投入される穀物量と外気温度とによって乾燥運転時の穀温の所定値を予め設定し、乾燥運転の初期から終期まで一定した所定値によって乾燥運転を行っている。
【０００４】
また、前記穀物乾燥機の循環量においては、前記張り込み量たる穀物量によって決定される運転モード、つまり循環モータのオン時間で乾燥運転を行っていた。
【０００５】
この結果、穀物乾燥機における乾燥運転は、運転状態を一定として行われることとなり、乾燥運転に汎用性がなく、改善が望まれていた。
【０００６】
また、前記穀物乾燥機においては、穀物の温度を測定する穀温測定手段を設けたものもある。
【０００７】
しかし、従来の穀物乾燥機において、穀温測定手段は、乾燥運転中の穀物の温度を測定し、穀物の温度が必要以上に上昇した際に、熱風温度を低下させる場合にのみ使用されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、各種測定手段からの測定信号を入力して乾燥運転時の穀温を所定値に維持すべく制御する制御手段を有する循環型穀物乾燥機の制御装置において、穀物乾燥機の乾燥部出口部分にこの乾燥部出口から繰り出される穀物の温度を測定する穀温測定手段を設け、循環モータを駆動する循環モータ駆動手段を設けるとともに熱風の温度を調整する熱風温度調整手段を設け、前記穀物乾燥機の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし乾燥初期には前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ前記循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と前記熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに乾燥終期には前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ前記第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、乾燥初期には、前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ制御手段によって前記循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と前記熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに、乾燥終期には、前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ制御手段によって前記第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御し、穀物乾燥機の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし、制御手段によって、乾燥初期には前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ、循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ、穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに、乾燥終期には前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ、第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御することができ、循環の運転時間、つまり循環量の変更と高水分時の乾燥初期温度の変更によって高速乾燥を実現している。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図７はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は循環型穀物乾燥機である。
【００１２】
この循環型穀物乾燥機２は、図２に示す如く、上部からの図示しない貯留部と、乾燥部４と、集穀部６とを有するとともに、図示しない揚穀機によって穀物を揚上し、上部搬送手段（図示せず）による貯留部の上方中央部位まで穀物を搬送し、貯留部中に均分落下させ、乾燥部４を経て、集穀部６に導き、図示しない下部搬送手段により排出し、再び揚穀機により揚上するという循環を繰り返しつつ、この間に穀物の乾燥を行うものである。
【００１３】
前記乾燥部４は、多孔板や網部材からなる通風部材８により仕切られて上下に伸びる流穀路１０を設け、この流穀路１０の側面に隣接する熱風路１２及び排風路１４を設けている。
【００１４】
このとき、図２に示す如く、前記乾燥部４内の両側及び中央部位に計３個の排風路１４を設け、これらの排風路１４間に２個の熱風路１２を設ける。
【００１５】
また、前記流穀路１０の下部の前記集穀部６に繰出バルブ１６を設けるとともに、この繰出バルブ１６に前記流穀路１０からの穀物を案内する案内樋１８を設け、案内樋１８下方且つ前記繰出バルブ１６下方に穀物を前記下部搬送手段に導く集穀樋（図示せず）を設けている。
【００１６】
前記穀物乾燥機２は、図３に示す如く、乾燥制御を行う制御手段２０を有している。
【００１７】
そして、この制御手段２０の入力側に、標準や食味、高速等の乾燥運転状態を指定する乾燥方法指定手段２２と、張り込み量、つまり穀物乾燥機に投入される穀物量を測定する穀物量測定手段２４と、外気温度を測定する外気温度測定手段２６と、穀物の温度を測定する穀温測定手段２８と、水分（穀物内に含有されるもの）を測定する水分測定手段３０とを夫々接続して設けるとともに、出力側には、図示しない駆動モータを駆動する駆動モータ駆動手段３２と、バーナ等の熱源の熱風温度を調整する熱風温度調整手段３４と、風量を調整する風量調整手段３６とを接続して設ける。
【００１８】
前記制御手段２０は、各種測定手段からの測定信号を入力して乾燥運転時の穀温を所定値に維持すべく制御する機能を有している。
【００１９】
このとき、前記穀温測定手段２８を穀物乾燥機２の乾燥部４出口部分に設け、穀物乾燥機２の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし、乾燥初期には前記穀温測定手段２８によって穀物の温度を測定しつつ、前記循環モータ駆動手段３２による循環モータのオン時間と前記熱風温度調整手段３４による熱風温度とを変化させ穀温を第１所定値、例えば３６度に維持すべく制御するとともに、乾燥終期には前記穀温測定手段２８によって穀物の温度を測定しつつ、前記第１所定値たる３６度よりも大なる第２所定値、例えば３８度に維持すべく制御する機能を前記制御手段２０に付加して設ける構成とする。
【００２０】
詳述すれば、前記穀温測定手段２８は、図２に示す如く、穀物乾燥機２の乾燥部４出口部分、つまり前記流穀路１０下部且つ繰出バルブ１６近傍に設けられ、流穀路１０を経て繰出バルブ１６によって繰り出される穀物の温度を測定するものである。
【００２１】
前記制御手段２０は、穀物乾燥機２の乾燥運転行程を、例えば３分割、つまり乾燥初期と乾燥中期と乾燥終期とに分割した状態とする。
【００２２】
そして、乾燥初期、すなわち運転率２０％以上の場合には、前記循環モータ駆動手段３２による循環モータのオン時間を減少させるとともに、前記熱風温度調整手段３４による熱風温度を上昇させ、穀温を３６度に維持すべく熱風温度と風量とを制御する。
【００２３】
なお、運転率は、循環モータのオン時間と循環モータのオフ時間とで決定される。このとき、最小の運転率を１０％とし、穀温の測定できない状態を補助している。前記循環モータの運転状態は、図４（ａ）に示す如く、循環モータのオン時間と循環モータのオフ時とが略同一である状態を「標準」とし、図４（ｂ）に示す如く、循環モータのオン時間を減少させ且つ循環モータのオフ時を増加させた状態を「循環減少」とし、図４（ｃ）に示す如く、循環モータのオン時間を増加させ且つ循環モータのオフ時を減少させた状態を「循環増加」としている。
【００２４】
また、乾燥中期には、穀温が３６度以上となった際に移行するものであり、この乾燥中期においては、循環モータのオン時間を漸次大（最大は連続状態）とし、穀温に応じて熱風や循環量を増減させ、穀温を制御する。
【００２５】
更に、水分測定による水分が、停止設定水分である設定値＋１％未満となった際に乾燥終期に移行することとなり、この乾燥終期には、乾燥速度を計算するとともに、外気温度等から穀温設定を更に大、すなわち３６度よりも２度高い３８度に設定する。
【００２６】
次に図１のメインの制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００２７】
穀物量測定手段２４による穀物量（１００）と外気温度測定手段２６による外気温度（１０１）との夫々の測定信号を前提条件として、乾燥スタート（１０２）、つまり制御用プログラムがスタートする。
【００２８】
水分測定手段３０による水分測定（１０４）を行い、水分が、停止設定水分である設定値に１をプラスした値未満であるか否かの判断（１０６）を行う。
【００２９】
この判断（１０６）がＮＯの場合には、穀温測定手段２８による穀温測定（１０８）に移行させるとともに、判断（１０６）がＹＥＳの場合には、穀温測定手段２８による穀温測定（１１０）に移行させる。
【００３０】
そして、穀温測定手段２８による穀温測定（１０８）の後、穀温が３６度未満であるか否かの判断（１１２）を行い、この判断（１１２）がＮＯの場合には、循環量をそのまま（１１４）、つまり現状維持の状態として、穀温測定手段２８による穀温測定（１０８）に戻り、判断（１１２）がＹＥＳの場合には、循環量を減少（１１６）させて、穀温測定手段２８による穀温測定（１０８）に戻る。
【００３１】
上述の穀温測定手段２８による穀温測定（１１０）の後には、穀温が３８度未満であるか否かの判断（１１８）を行い、この判断（１１８）がＮＯの場合には、循環量をそのまま（１２０）、つまり現状維持の状態として、穀温測定手段２８による穀温測定（１１０）に戻り、判断（１１８）がＹＥＳの場合には、循環量を減少（１２２）させて、穀温測定手段２８による穀温測定（１１０）に戻る。
【００３２】
また、図５の乾燥初期用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００３３】
前記穀物乾燥機２の乾燥運転行程の乾燥初期においては、図５に示す如く、前提条件として、穀物量測定手段２４による穀物量や外気温度測定手段２６による外気温度の測定信号及び乾燥方法指定手段２２による高速指定信号とし、乾燥初期がスタート（２０２）する。
【００３４】
このスタート（２０２）は、温度、循環速度を標準とした運転開始状態の乾燥スタートである。
【００３５】
なお、循環サイクルタイムを１５秒とする通常とは、図５に示す如く、５秒の循環モータのオフ時間と１０秒の循環モータのオン時間とからなり、６７％と開示される。
【００３６】
次に、水分測定手段３０による水分測定（２０４）を行い、水分が、停止設定水分である設定値に２をプラスした値以上（例えば、停止１５．５％、現在水分２４％）である場合に、穀温測定手段２８による穀温測定（２０６）を行う。
【００３７】
そして、穀温が３６度未満の場合には、熱風１ランクアップ（２０８）を行う。つまり、熱風１ランクアップ（２０８）とは、前記熱風温度調整手段３４による熱風温度を１ランクだけアップさせ、穀温を３６度に維持すべく熱風温度を制御するものである。
【００３８】
また、運転率１０％で循環制御を止めるべく制御されており、このような状態において、循環量１ランク減（２１０）を行う。この循環量１ランク減（２１０）とは、前記循環モータ駆動手段３２による循環モータのオン時間を１ランクだけ減少させ、穀温を３６度に維持すべく風量とを制御する。
【００３９】
熱風及び循環量のランク変更の後に、水分測定間隔が３０分以内か否かの判断（２１２）を行い、この判断（２１２）がＮＯの場合には、水分測定手段３０による水分測定（２０４）に戻り、判断（２１２）がＹＥＳの場合には、穀温測定手段２８による穀温測定（２０６）に戻る。
【００４０】
上述した乾燥初期は、穀温が３６度以上となるまで繰り返し行われる。この乾燥初期においては、高速乾燥を実施するために、穀温を素早く上昇させるものであり、高水分領域にて循環速度、つまり循環量を落とし、熱風路で穀物の温度を十分に上昇させ、水分の蒸発を促進させている。
【００４１】
更に、図６の乾燥中期用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００４２】
穀温が３６度以上となり、乾燥初期から乾燥中期に移行した際には、水分測定手段３０による水分測定（３０２）を行い、水分が、停止設定水分である設定値に２をプラスした値以上である場合に、穀温測定手段２８による穀温測定（３０４）を行う。
【００４３】
この穀温測定（３０４）において、穀温が３６度未満の場合には、熱風１ランクアップ状態を継続させる処理（３０６）に移行するとともに、穀温がヒステリシスを勘案した３７度以上の場合には、熱風１ランクダウン（３０８）を行い、前記熱風温度調整手段３４による熱風温度を標準に戻す。なお、熱風温度を標準以下には下げない。また、穀温が３６度以上且つ３７度未満の間において、現状の制御状態が継続される。
【００４４】
そして、この熱風１ランクダウン（３０８）の後に、循環量１ランクアップ（３１０）を行う。この循環量１ランクアップ（３１０）とは、前記循環モータ駆動手段３２による循環モータのオン時間を１ランクだけ増加させ、穀温を３６度に維持すべく風量とを制御するものであり、この処理の後に水分測定手段３０による水分測定（３０２）に戻る。
【００４５】
また、上述の熱風１ランクアップ状態を継続させる処理（３０６）に移行した際には、現状の熱風１ランクアップ状態を継続させ、循環量（３１２）に移行させる。この循環量（３１２）においては、運転率が１０％以上であれば１ランクダウンさせ、反対に、運転率が１０％未満であれば現状状態を継続させることとし、処理の後に水分測定手段３０による水分測定（３０２）に戻る。
【００４６】
更にまた、図７の乾燥後期用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００４７】
乾燥中期から乾燥終期に移行する際には、水分測定手段３０による水分測定（４０２）を行い、水分測定（４０２）による水分が、停止設定水分である設定値＋１％未満となった場合に、乾燥中期から乾燥終期に移行させる。
【００４８】
そして、外気温度測定手段２６による外気測定（４０４）を行い、乾燥速度の計算（４０６）に移行させる。
【００４９】
この乾燥速度の計算（４０６）において、乾燥速度が０．５％／ｈ以上である場合には、乾燥中期と同様の制御とし、乾燥速度が０．５％／ｈ未満である場合には、穀温測定手段２８による穀温測定（４０８）を行う。
【００５０】
この穀温測定（４０８）において、穀温が３８度以上である場合には、乾燥中期と同様の制御とし、穀温が３８度未満である場合には、循環量 減（４１０）に移行させ、循環量を１ランクダウンさせる。この処理（４１０）の後に、水分測定手段３０による水分測定（４０２）に戻る。
【００５１】
これにより、穀物乾燥機２の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし、前記制御手段２０によって、乾燥初期には前記穀温測定手段２８によって穀物の温度を測定しつつ、前記循環モータ駆動手段３２による循環モータのオン時間と前記熱風温度調整手段３４による熱風温度とを変化させ、穀温を第１所定値、例えば３６度に維持すべく制御するとともに、乾燥終期には前記穀温測定手段２８によって穀物の温度を測定しつつ、前記第１所定値たる３６度よりも大なる第２所定値、例えば３８度に維持すべく制御することができ、循環の運転時間、つまり循環量の変更と高水分時の乾燥初期温度の変更によって高速乾燥を実現することができ、実用上有利であるとともに、穀物乾燥機２の汎用性を大とし得る。
【００５２】
また、前記制御手段２０のプログラムの変更のみで対処することが可能であることにより、余分な設備が不要となり、構成が複雑化する惧れがなく、コストを低廉に維持し得て、経済的に有利である。
【００５３】
更に、循環の運転時間、つまり循環量の変更を、前記循環モータ駆動手段３２による循環モータのオン時間の変更によって容易に行うことができ、操作性が良好である。
【００５４】
更に、前記穀物乾燥機２の乾燥部４出口部分に前記穀温測定手段２８を設けたことにより、流穀路１０を経て繰出バルブ１６によって繰り出される穀物の温度を穀温測定手段２８によって正確に測定することができ、この測定した数値の信頼性が大となり、制御全体の信頼性をも向上し得るものである。
【００５５】
更にまた、前記制御手段２０において、穀物乾燥機２の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥中期と乾燥終期とに３分割したことにより、乾燥初期における高速運転を実施することができるとともに、乾燥中期においては穀温によって高速運転と通常運転とを切換制御することができ、より細かな乾燥制御を実現し得て、実用上有利である。
【００５６】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００５７】
例えば、この発明の実施例においては、穀物乾燥機の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥中期と乾燥終期とに３分割する構成としたが、穀物乾燥機の乾燥運転行程を４分割以上に分割し、より一層細かな乾燥制御を実現する構成とすることも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、循環型穀物乾燥機の制御装置において、穀物乾燥機の乾燥部出口部分にこの乾燥部出口から繰り出される穀物の温度を測定する穀温測定手段を設け、循環モータを駆動する循環モータ駆動手段を設けるとともに熱風の温度を調整する熱風温度調整手段を設け、穀物乾燥機の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし乾燥初期には穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに乾燥終期には穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御する制御手段を設けたので、穀物乾燥機の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし、制御手段によって、乾燥初期には穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ、循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ、穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに、乾燥終期には穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ、第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御することができ、循環の運転時間、つまり循環量の変更と高水分時の乾燥初期温度の変更によって高速乾燥を実現することができ、実用上有利であるとともに、穀物乾燥機の汎用性を大とし得る。また、前記制御手段のプログラムの変更のみで対処することが可能であることにより、余分な設備が不要となり、構成が複雑化する惧れがなく、コストを低廉に維持し得て、経済的に有利である。更に、循環の運転時間、つまり循環量の変更を、前記循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間の変更によって容易に行うことができ、操作性が良好である。更にまた、前記穀物乾燥機の乾燥部出口部分に穀温測定手段を設けたことにより、乾燥部出口から繰り出される穀物の温度を穀温測定手段によって正確に測定することができ、この測定した数値の信頼性が大となり、制御全体の信頼性をも向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す循環型穀物乾燥機のメインの制御用フローチャートである。
【図２】循環型穀物乾燥機の概略構成図である。
【図３】循環型穀物乾燥機のブロック図である。
【図４】循環モータの運転状態を示し、（ａ）は循環モータの標準の運転状態を示す図、（ｂ）は循環モータの循環減少の運転状態を示す図、（ｃ）は循環モータの循環増加の運転状態を示す図である。
【図５】循環型穀物乾燥機の乾燥初期用フローチャートである。
【図６】循環型穀物乾燥機の乾燥中期用フローチャートである。
【図７】循環型穀物乾燥機の乾燥後期用フローチャートである。
【符号の説明】
２ 循環型穀物乾燥機
４ 乾燥部
６ 集穀部
８ 通風部材
１０ 流穀路
１２ 熱風路
１４ 排風路
１６ 繰出バルブ
１８ 案内樋
２０ 制御手段
２２ 乾燥方法指定手段
２４ 穀物量測定手段
２６ 外気温度測定手段
２８ 穀温測定手段
３０ 水分測定手段
３２ 駆動モータ駆動手段
３４ 熱風温度調整手段
３６ 風量調整手段

Claims (1)

1. 各種測定手段からの測定信号を入力して乾燥運転時の穀温を所定値に維持すべく制御する制御手段を有する循環型穀物乾燥機の制御装置において、穀物乾燥機の乾燥部出口部分にこの乾燥部出口から繰り出される穀物の温度を測定する穀温測定手段を設け、循環モータを駆動する循環モータ駆動手段を設けるとともに熱風の温度を調整する熱風温度調整手段を設け、前記穀物乾燥機の乾燥運転行程を乾燥初期と乾燥終期とを含む少なくとも２分割した乾燥運転行程とし乾燥初期には前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ前記循環モータ駆動手段による循環モータのオン時間と前記熱風温度調整手段による熱風温度とを変化させ穀温を第１所定値に維持すべく制御するとともに乾燥終期には前記穀温測定手段によって穀物の温度を測定しつつ前記第１所定値よりも大なる第２所定値に維持すべく制御する制御手段を設けたことを特徴とする循環型穀物乾燥機の制御装置。

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