JP4168204B2

JP4168204B2 - 穀粒乾燥機

Info

Publication number: JP4168204B2
Application number: JP2003281962A
Authority: JP
Inventors: 伸治二宮; 啓市宮崎; 憲樹能丸; ▲れい▼二小條; 永井　　隆
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: JP2005049027A

Description

この発明は、穀粒循環形態の穀粒乾燥機に関する。

被乾燥穀粒は、乾燥室下方に設ける繰出バルブの回転によって所定に流下し、その間に熱風室から排風室に向けて流通する乾燥熱風を浴びて乾燥される。穀粒乾燥は所定水分値に至るまでゆっくりと乾燥させて穀粒品質確保を図るが、乾燥終期においては、高い水分の穀粒に比較すると品質劣化し難いため、該劣化をしない程度に乾燥速度を速めて乾燥終了させようとする。つまり乾燥中の穀粒水分の検出値が低くなるに従って、熱風温度を上げながら循環速度を速くし、所定の乾減率を確保する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

又、集穀室の集穀オーガを駆動するモータの駆動電流値が所定値以上に所定時間継続すると、繰出バルブの繰出速度を所定時間分遅い速度に変更する。搬送手段（集穀オーガ）の負荷の状況により繰出速度を低下して搬送手段の負荷を軽減する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−１２２３８１号公報特開２００１−２４１８４６号公報

穀粒循環形態の穀粒乾燥機では、この穀粒の循環が停止すると乾燥むらを生じたり、過乾燥となり易い。又、このような循環が行われ難い場合において乾燥を停止させることとすると、乾燥能率、及び効率等が著しく低下することとなる。この発明は、循環の出発位置にある乾燥室下の繰出バルブの回転状況をチェックしながら、この繰出バルブ回転に多少の異変を生じたとしても、直ちに乾燥を停止しないで、乾燥作用をできるだけ継続させながら、この繰出バルブ回転の異常検出精度を高めて、繰出異常を判定させたり、乾燥停止を行わせて、安全で効率的な乾燥制御を行わせるものである。

請求項１に記載の発明は、貯留室（１）から乾燥室（２）を経て流下される穀粒を受けて集穀室（３）へ繰出す繰出バルブ（４）を、所定の周期時間（Ｔ）毎に正回転と逆回転とを交互に繰返し駆動して、集穀室（３）に繰り出された穀粒を昇穀機（１０）で貯留室（１）に循環させながら乾燥する穀粒乾燥機において、前記所定の周期時間（Ｔ）内に規定回転数（ｎ）が検出されたときは循環運転を継続し、検出されないときは詰り異常を判定して表示部（５２）に表示し、繰出バルブ（４）の駆動を停止する構成とし、乾燥作用中に前記詰り異常を判定したときには繰出バルブ（４）の駆動を停止してからパージ停止による乾燥停止を行い、乾燥作用中以外のときは即時停止する構成とし、昇穀機（１０）には穀粒を取込み水分を検出する水分計（２４）を設け、水分計（２４）は昇穀機（１０）が穀粒の昇穀循環を行なっているかを否かの検出を行い、穀粒が循環していなければ異常として繰出バルブ（４）の駆動を停止する構成としたことを特徴とする穀粒乾燥機とする。

請求項２に記載の発明は、繰出バルブ（４）が正回転及び逆回転で連続して異常検出を行なうと繰出バルブ（４）の駆動を停止する構成としたことを特徴とする請求項１記載の穀粒乾燥機とする。

請求項１に記載の発明は、穀粒の繰出バルブ４による繰出は、穀粒の状態や、種類等によって異なることがあるが、繰出バルブ４は正回転と逆回転を所定の周期時間Ｔ毎に交互に繰返すため、わら屑や異物等の混入や、高水分比による詰りやブリッジ現象を少くして、繰出を円滑に行なわせることができる。

そして、穀粒の状態等による過負荷や、運転条件としてバルブモータのばらつきやトルク不足や、石礫等の異物混入による回転不良を検出すると乾燥を停止することができる。
また、乾燥中に水分計２４を一定時間毎に駆動して穀粒の循環の有無を検出させて、穀粒が循環していなければ異常として停止させる。これにより繰出バルブ４等の駆動異常の検出精度を高めることができる。又、集穀オーガ８の伝動ベルト切れ等による穀粒の循環不良があっても、これを検出して異常判定により運転停止させるものであるから、過乾燥穀粒をなくして品質劣化を防止でき、乾燥作業の継続性を高めることができる。

請求項２に記載の発明は、正転側回転から逆転側回転あるいは逆転側回転から正転側回転への以降によっては、詰り現象が回避できる場合もあるから、単発の異常検出のみならず、少なくとも２回以上の異常検出をもって上記詰り現象回避が見込まれない状態となって、異常検出精度を向上する。

何らかの原因によって回転速度が変化したようなときでも、むやみに細かく異常判定したり、乾燥運転を停止することなく、運転を継続させて、繰出バルブの異常判定の機会を制限、限定して異常検出精度を高く維持し、安全性を高め、的確で安定した乾燥制御を維持できる穀粒乾燥装置を実現した。

図例の穀粒乾燥機は、箱形の乾燥框７の略上半部を貯留室１とし、この下半部に乾燥室２や、集穀室３等を形成し、この集穀室３の中央下部に設けられる集穀オーガ８の一端部と、貯留室２上方の上部オーガ９との間にわたって、乾燥框７の正面壁に沿って昇穀機１０を連設している。乾燥室３は、左右両側部に通風孔を形成の内外通風板１１、１２を平行状に設け、正面視でＶ字形態に構成し、これら左右の乾燥室３間に熱風室１３を形成し、外側部にＶ字形態の集穀室３と集穀板１４を設ける。該乾燥室２の上部には正面視でＷ字形態の案内板１５を設けて漏斗形態に構成して、貯留室２を流下される穀粒を左右の乾燥室２へ流下案内する。

前記乾燥框７の正面壁にはバーナ１６を設けて、熱風を前記熱風室１３内へ吹込むことができる。又、背面壁には、前記左右の集穀室３に連通する排風路１７を形成し、排風機１８を連通させる。１９は熱風室１３内に沿わせて設けた遠赤外線放射装置で、左右一対の半筒形板２０からなり、上下の対向縁部間には適宜の間隔部２１、２２を形成している。バーナ１６による熱風を左右一対の半筒形板２０間の通風路２５に沿って送風することにより、遠赤外線輻射熱を発生させる。この遠赤外線輻射熱を乾燥室２等を流下する穀粒に当てることによって穀粒乾燥する。２３は上部オーガ９から供給される穀粒を受けて回転拡散する拡散盤である。２４は前記昇穀機１０の途中位置に設けた水分計で、一定時間間隔毎に揚穀中の一部の穀粒を取込みしながら水分を検出すると共に、昇穀穀粒の有無を検出することができる。前記正面視でＶ字形断面形態の乾燥室２下端繰出口２６部に沿って前後方向にわたる繰出バルブ４を軸２８装する。この繰出バルブ４は、背面壁側に設けられる正逆回転電動モータ２７によって駆動される。繰出バルブ４は、円筒形態の一部に軸２８に沿う方向に所定幅のバルブ口２９を形成し、回転により上側の乾燥室２内に対向すると穀粒を流入させ、下側の集穀室３側に対向するとこの穀粒を流出させて、穀粒の繰出を行わせる。３０はバルブ軸２８の両端部を軸受けする軸受プレートで、乾燥框７の正面壁、背面壁等に取付ける。モータ２７の軸３１はバルブ軸２８の先端にソケット嵌合させて連動できる。このバルブ軸２８にはマグネット３２を固定し、このマグネット３２の回転外周の一部背面壁側には電磁コイルを有したリードスイッチ３３を設け、これらマグネット３２とリードスイッチ３３でバルブ回転センサ３４を構成する。又、このモータ２７は正回転及び逆回転可能で、繰出バルブ４を正方向へ回転したり逆方向へ回転することができる。

前記乾燥制御のためにコントローラ４０の入力側には、穀粒を乾燥室２や貯留室１に張込むための張込スイッチ４２、乾燥室２に通風させるための通風スイッチ４３、バーナ１６で燃焼させた熱風を乾燥室２へ送風して乾燥する乾燥スイッチ４４、乾燥後の穀粒を機外へ排出させる排出スイッチ４５、及び乾燥運転を停止するための停止スイッチ４６等を設けている。又、水分計２４等の水分検出手段や、穀粒流れ検出手段、外気温度検出手段４７、及び熱風温度検出手段４８等を設けている。又、コントローラ４０の出力側には、前記繰出バルブ４を駆動するためのバルブモータ２７や、集穀オーガ８、上部オーガ９、及び昇穀機１０等の穀粒循環搬送系の各モータ４９、バーナ１６モータやポンプ等の燃焼系出力５０、排風機１８等の吸引ファンモータ５１、及び、液晶の表示部５２等を設けている。

又、前記乾燥框７の正面壁部には、コントロールボックス３６が設けられて、前記各スイッチ４２、４３、４４、４５、４６、及び表示部５２等を操作版３５に配置する。この表示部５２には熱風温度や、水分、及び乾燥の残時間等をデジタル表示できる。３７は乾燥作用を緊急的に停止するための緊急停止スイッチ、３８は穀粒の張込量を設定するための張込量設定目盛、３９は穀粒水分設定目盛、４１は乾燥速度を設定する乾燥設定目盛、５３、５４はタイマ設定スイッチである。その他乾燥穀粒の状態を表示するための水分のばらつきランプ５５や、未熟米の混合状態を表示する未熟米ランプ５６等が配置される。乾燥作業は、張り込みスイッチ４７をＯＮして穀粒を貯留室１等に収容したのち、乾燥スイッチ４４や通風スイッチ４３、集穀オーガ８等のスイッチをＯＮして、バルブモータ２７の回転によって乾燥室２の穀粒が集穀室３へ繰出されて循環されることによって行なわれる。

前記繰出バルブ４の回転数は、バルブ回転センサ３４によって、リードスイッチ３３のＯＮによりパルス形態の信号出力がされて、これをカウントすることによって行なわれる（図１）。バルブモータ２７の正回転駆動と逆回転駆動は所定の周期時間Ｔとして出力されるように設定され、各周期時間Ｔ内の繰出バルブ４の規定回転数ｎは、例えばｎ＝４回転として設定される。この各周期時間Ｔ内に規定回転数ｎの正回転、又は逆回転が検出されるときの各実測定の周期時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、正常の繰出が行なわれる状態を示すが、規定回転数ｎに達しないとき（検出回転数＝０〜３回転）は繰出の異常状態となる。即ち、何らかの原因乃至事由で繰出バルブ４が回転停止の状態にあるか、回転速度が低下状態にあることを示す。このように周期時間Ｔ内の繰出バルブ４の回転数が規定回転数ｎよりも少ないときは、更にこの周期時間Ｔをαだけ延長して監視時間とするが、この監視時間αにおいても規定回転数ｎの検出に達しないときは異常となる。そして、このような異常状態が連続して２回検出されるときは異常と判定されて処理される。

このような繰出バルブ４の駆動停止する要因として、穀粒の状態等による過負荷はもとより、運転条件としてバルブモータ２７のばらつきやトルク不足等がある。又、繰出バルブ４の回転不良として、この繰出口２６部における穀粒漏れ防止ラバー、乃至シール等の咬み込みや、石礫等の異物混入等がある。この場合は、繰出バルブ４の回転が遅くなるか、又は１回転目乃至１周期時間では停止が検出されても２回転目乃至２周期時間では解消されて回転されることがある。このため一定の周期時間Ｔに対して、バルブモータ２７のトルク低下等の要因による回転速度の低下を考慮した時間（例えばα＝１０秒）を加算することができる。

ここで、繰出バルブ４の駆動処理制御は図３に示す制御フローに従って行なわれる。繰出バルブ４の正回転されるときは正回転ルーチンＦに従い、逆回転されるときは逆回転ルーチンＲに従う。これらいずれのルーチンＦ，Ｒにおいても、ステップ１〜５、及びステップ６等を経て処理される。所定の周期時間Ｔ内にバルブ回転センサ３４が規定回転数ｎ＝４回転を検出すると（ステップ１）、次行程の繰出バルブ４の駆動を逆回転方向へセットして（ステップ２）、繰出バルブ４を回転させて乾燥運転を継続することができる。そのステップ１で規定回転数ｎ＝４回転を検出できないときは、更に監視時間αを延長して、これが経過するまでに規定回転数ｎを検出したか否かをみて（ステップ３）、この間に検出されるとステップ２に至って、次行程の逆回転の駆動処理に移るが、これら規定回転数ｎを検出しないときは、今回の異常として、前回の異常検出の有無と照合する（ステップ４）。ここで、前回に異常検出が無いときは次行程のバルブ駆動を逆回転にセットするが、前回に異常検出があるときは、今回の異常検出と合わせて連続２回の異常検出が継続するものであるから、繰出バルブ４による繰出に詰まり等の重大な異常があるものと判定して、その旨を表示部５２に表示して、繰出バルブ４の駆動を停止し（ステップ６）、乾燥作用中のときは長時間をかけて徐々に乾燥停止（パージ停止）し、乾燥中以外のときは即時停止する（ステップ５）。又、前記ステップ３において、監視時間αを設けないで、単に周期時間Ｔ内の規定回転数ｎが検出されないで、異常検出が連続して２回続いたとき（ステップ４）、バルブ異常と判定する（ステップ５）こともできる（後記の図１０参照）。

次に、図９について上例と異なる点は、前記繰出バルブ４の駆動制御の周期時間Ｔを、規定回転数ｎの実測によって自動的に乃至手動的に設定するものである。乾燥運転開始時に、バルブ回転センサ３４により繰出バルブ４が１回転に要する時間、即ち出力ＯＮからバルブ回転センサ３４ＯＮまでの時間を測定する（ステップ１）。この時間によって詰り異常判定のための監視時間ｔを補正するものである。この監視時間ｔによって規定回転数ｎを検出するための周期時間Ｔを設定する（ステップ２）。このような監視時間ｔの設定により前記のような周期時間Ｔにおける規定回転数ｎの検出により異常処理を行なうことができると共に（ステップ３）、１回転に要する時間の測定して、その後の運転時の詰り判定をも行わせることができる（ステップ４）。このように、運転時の条件における回転時間の測定により監視時間を決めることにより、適切な異常判定が可能になる。

次に、図１０について、前記特に図３の作用と異なる点は、水分計２４により穀粒の流れを検出させて、繰出バルブ４回転の異常判定を制御させるものである。制御フロー行程において、正回転及び逆回転ルーチンＦ、Ｒの各ステップ１〜５と、ステップ６は図３の場合と同じであるが、次のステップ７〜９が異なる。即ち、水分計２４の読込みや（ステップ７）、この水分計２４による昇穀機１０の穀粒の昇穀循環が行われているか否かの検出を行ない（ステップ８）、これによって穀粒循環のないときは異常として運転の停止処理を行わせる（ステップ９）。又、この場合は、周期時間Ｔ内において繰出バルブ４が規定回転数ｎあったかどうかで異常判定が行われている。乾燥中に水分計２４を一定時間毎に駆動して穀粒の循環の有無を検出させて、穀粒が循環していなければ異常として停止させる。これにより繰出バルブ４等の駆動異常の検出精度を高めることができる。又、集穀オーガ８の伝動ベルト切れ等による穀粒の循環不良があっても、これを検出して異常判定により運転停止させるものであるから、過乾燥穀粒をなくして品質劣化を防止でき、乾燥作業の継続性を高めることができる。このような循環有無の検出は、前記水分計２４に代えて昇穀機１０、集穀オーガ８、又は上部オーガ９等の穀粒搬送の有無を直接検出する搬送センサを設けることができる。

次に、図１１、図１２について、前記バルブ回転センサ３４の取付構成に関し、コ字状断面のブラケット５５を介在させてバルブモータ２７を乾燥框７の背面壁部に取付け、このブラケット５５内でモータ軸３１をバルブ軸２８に連結し、バルブ回転センサ３４を設ける。このブラケット５５の前側は左右両側のリブ５６をボルト５７締めで乾燥框７面に固定する。このブラケット５５の後側面にモータ２７をボルト５８締めで取付ける。モータ軸３１とバルブ軸２８との先端部はこのブラケット５５内にのぞませて、カップリングジョイント５９を嵌合させて一体回転するように連結する。前記バルブ回転センサ３４のマグネット３２は、このカップリングジョイント５９に設けられる。このブラケット５５の上下開放部には開閉可能にして取付けられる、上、下カバー６０、６１をボルト６２、６３締めで取付け、この上カバー６０にリードスイッチ３３が取付けられて、該マグネット３２とによってバルブ回転センサ３４を構成する。又、このリードスイッチ３３は下カバー６１側に取付ける形態とすることもできる。６４はリードスイッチ３３のカプラーである。６５は繰出口２６の左右両側縁に設けたシールで、通風板１２の下端部に取付けられて、繰出バルブ４の回転周面に摺接される。

次に、図１３〜図１５については、前記繰出口２６の左右両側縁に沿って設けられる繰出バルブ４のバルブシール６５において、ウレタン樹脂材、又はゴム材等の弾性材から形成される帯状のバルブシール６５の基部に沿って、台形乃至方形状断面の取付部６６を形成し、このバルブシール６５の取付部６６を、前記通風板１２を取付ける乾燥フレーム６７側のシールホルダ６８に形成される差込溝６９に嵌合させて取付けできる。又、この差込溝６９に対するバルブシール６５の差し込み形態によって摩耗時等のバルブシール６５交換も簡単にできる。又、このシールホルダ６８は、差込溝６９部を形成するために、板金状の板縁７０、７１を鋸歯目状に上下に交互に折り曲げて先端をフック状に形成し、これら板縁７０、７１間に前記差込溝６９を形成する。板縁７０は長くし、板縁７１は短く形成し、これらの間には適宜間隔の切欠き部７２を形成している。このような差込溝６９の構成では簡単であり、両板縁７０、７１のかしめによってバルブシール６５の取付部を挾持することができ、抜外れ難く、安定した取付構成とすることができる。

次に、図１６については、前記操作盤３５の各操作部にＬＥＤランプ７３を設けて、乾燥運転中の燃焼状態や、休止中、パージ中の区別がこのランプ７３点灯で視認できるようにしたものである。特に乾燥スイッチ４４のＯＮ後の運転中であることと、燃焼出力されていることを併用認識できるようにする。乾燥スイッチ４４のＯＮ後から燃焼出力するまでは、ランプ７３を連続点灯とし、燃焼出力中は、燃料のＯＮ時間により点滅させるように構成する。

前記操作盤３５の各スイッチや表示項目にはＬＥＤランプが設けられて、作業中の各事項を点灯表示するようにしている。このうち乾燥スイッチ４４のランプ７３は、運転中連続点灯したり、点滅点灯して、作業状態を区別して表示する。この連続点灯では、乾燥スイッチ４４のＯＮ後、バーナ１６燃料用の制御ポンプ出力まで、タイマユニットによる乾燥運転休止中、及び、ポストパージ中等を表示する。又、点滅点灯では、該制御ポンプ出力中を表示する。この制御ポンプのオンタイムにより、一定の周期で点灯時間を数段階に分けて表示するように区分表示できる。

繰出バルブの駆動状態を示す回転センサによる検出タイムチャート。その乾燥制御の概略ブロック図。その一部繰出バルブの駆動制御フローチャート。その繰出バルブ部の分解斜視図。その穀粒乾燥機の正面図。その側断面図。その一部遠赤外線放射装置部の斜視図。そのコントロールボックスの正面図。一部別実施例を示す繰出バルブ駆動制御のフローチャート。一部別実施例を示す繰出バルブ駆動制御のフローチャート。一部別実施例を示すバルブモータ取付部の側面図。その背面図。一部別実施例を示す繰出バルブ部の正面図。そのバルブシール部の拡大正面図。そのシールホルダ部の側面図と、一部の拡大図、その正断面図。一部別実施例を示す操作部の正面図。

符号の説明

１貯留室
２乾燥室
３集穀室
４繰出バルブ
Ｔ周期時間
ｎ規定回転数
α 監視時間

Claims

貯留室（１）から乾燥室（２）を経て流下される穀粒を受けて集穀室（３）へ繰出す繰出バルブ（４）を、所定の周期時間（Ｔ）毎に正回転と逆回転とを交互に繰返し駆動して、集穀室（３）に繰り出された穀粒を昇穀機（１０）で貯留室（１）に循環させながら乾燥する穀粒乾燥機において、
前記所定の周期時間（Ｔ）内に規定回転数（ｎ）が検出されたときは循環運転を継続し、検出されないときは詰り異常を判定して表示部（５２）に表示し、繰出バルブ（４）の駆動を停止する構成とし、
乾燥作用中に前記詰り異常を判定したときには繰出バルブ（４）の駆動を停止してからパージ停止による乾燥停止を行い、乾燥作用中以外のときは即時停止する構成とし、
昇穀機（１０）には穀粒を取込み水分を検出する水分計（２４）を設け、水分計（２４）は昇穀機（１０）が穀粒の昇穀循環を行なっているかを否かの検出を行い、穀粒が循環していなければ異常として繰出バルブ（４）の駆動を停止する構成としたことを特徴とする穀粒乾燥機。
繰出バルブ（４）が正回転及び逆回転で連続して異常検出を行なうと繰出バルブ（４）の駆動を停止する構成としたことを特徴とする請求項１記載の穀粒乾燥機。