JP4524373B2 - Grain drying apparatus and method - Google Patents
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Description
この発明は、穀物乾燥装置及び方法に関するものであり、さらに詳しくは、大豆を乾燥調整するのに好適な穀物乾燥装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a grain drying apparatus and method, and more particularly, to a grain drying apparatus and method suitable for adjusting the drying of soybeans.
一般に、穀物、例えば大豆は、その水分が18%以下で収穫された場合には、ネット袋やフレコンバック等に入れて風通しの良いところに貯蔵することができるが、18%以上の高水分大豆や15%以下に仕上げ乾燥する場合には、大型循環式汎用乾燥機、角ビン、丸ビンと呼ばれる大型の循環併用の通風乾燥装置、静置型乾燥機、大豆の乾燥調整に対応した循環式汎用乾燥機、遠赤外乾燥機等が用いられていた。 In general, cereals such as soybeans can be stored in a well-ventilated place in net bags or flexible containers when they are harvested at a moisture content of 18% or less. When finishing and drying to 15% or less, large circulation general-purpose dryers, square bottles, large-scale circulation ventilation dryers called round bottles, stationary dryers, and circulation general-purpose dryers that support soybean drying adjustment Dryers, far-infrared dryers and the like have been used.
しかしながら、従来の大型循環式汎用乾燥機や大型の循環併用の通風乾燥装置にあっては、共同乾燥施設に設置されていることが多いため、使用コストや作業者の労働コストがかかってしまうという問題があった。また、施設処理能力によっては待ち時間がかかるという問題や、収穫摘期に収穫することができないことがあるという問題もある。
また、従来の静置型乾燥機にあっては、大豆を約1mぐらいの堆積厚とし、その底部から堆積大豆層に向かって通風するように構成されているため、一回の処理量が少ないうえに大豆の搬入、搬出の手間が掛かったり、水分の不均一が生じるため天地変えを必要とするという問題があった。
However, conventional large-scale general-purpose dryers and large-scale circulation-use ventilation dryers are often installed in common drying facilities, which means that the use costs and labor costs of workers are incurred. There was a problem. In addition, there is a problem that it takes a waiting time depending on the facility processing capacity and there is a problem that it is not possible to harvest in the harvesting period.
In addition, conventional stationary dryers have a soybean thickness of about 1 m and are configured to ventilate from the bottom toward the accumulated soybean layer, which reduces the amount of processing at one time. In addition, there are problems that it takes time and labor to carry soybeans in and out, and it requires unevenness because of uneven moisture.
また、従来の循環式汎用乾燥機、遠赤外乾燥機にあっては、ハンドリングが容易であり、しかも一般的に転作大豆を作っている米作農家が大抵所有しているため収穫適期に大豆が収穫可能となるものの、もともと米麦用のテンパリング乾燥として乾燥機体内部に縦一列に配置された下部の乾燥層から上部のテンパリング層(乾燥休止層)に向かって排出バルブ、スクリュコンベアやバケットエレベータ等の搬送装置により大豆を搬送して乾燥機体内部を循環させるように構成されている。そのため、大豆乾燥にも対応できるように大豆乾燥モード、つまり搬送速度を落としたり大豆用の水分計を具備する等の改良が施されていても、乾燥層で温風にさらされた大豆は、その種皮が乾燥により張って裂皮しやすくなっているところに搬送装置による搬送過程で衝撃を受けてしまうため、裂皮粒が発生し易いという問題があった。特に、煮豆用の種皮が薄い大粒大豆にあっては、乾燥によるしわや裂皮、機体の循環装置による機械的損傷が多く発生してしまうという問題がある。
なお、上記した問題を解決するために、例えば、特許文献1〜9には様々な大豆の乾燥装置や方法が提案されているが、まだ問題を充分に解決するには至っていない。
In addition, conventional circulating general-purpose dryers and far-infrared dryers are easy to handle, and are generally owned by rice farmers who generally produce rotated soybeans. Can be harvested, but the evacuation valve, screw conveyor and bucket elevator from the lower drying layer arranged in a vertical line inside the dryer body to the upper tempering layer (drying pause layer) as tempering drying for rice wheat It is comprised so that soybean may be conveyed with the conveying apparatuses, such as, and the inside of a dryer body may be circulated. For this reason, soybeans exposed to warm air in the dry layer, even if improvements such as a soybean drying mode, that is, a reduced conveyance speed or a moisture meter for soybeans, are applied so as to support soybean drying, Since the seed coat is stretched by drying and is easily cracked, the seed coat is subjected to an impact in the transport process by the transport device, so that there is a problem that crack grains are easily generated. In particular, large soybeans with thin seed coats for boiled beans have a problem that wrinkles and cracks due to drying and mechanical damage due to the circulating device of the aircraft frequently occur.
In order to solve the above-mentioned problems, for example, various soybean drying apparatuses and methods have been proposed in
そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、乾燥機体内部に堆積された穀物、特に大豆の乾燥調整を良好に行うこと、裂皮粒や機械的な損傷粒等の発生を低減化すること、個人農家に好適であること等が可能な穀物乾燥装置及び方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is intended to satisfactorily adjust the drying of grains, particularly soybeans, accumulated in the dryer body. It is an object of the present invention to provide a grain drying apparatus and method capable of reducing the occurrence of skin grains, mechanically damaged grains, and the like and being suitable for individual farmers.
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、少なくとも直方体形状或いは円柱状に形成された乾燥機体内部に通風可能に堆積された穀物層を乾燥するための穀物乾燥装置であって、前記穀物層の表面層の上方から前記穀物層に向かって加温或いは非加温の外気を通風可能とする温風通風手段と、前記乾燥機体内部の空気を前記穀物層の深層よりも下方から外部に排出する吸引式通風手段と、前記穀物層の深層の穀粒を表面層に搬送して前記穀物層の表面層の穀粒を深層に向かって流下移動させる搬送手段と、前記搬送手段による前記穀粒の循環時に、前記穀物層の表面層の上方に設けられた温度センサの検出値に基づいて前記温風通風手段と前記吸引式通風手段とを同時に稼働、停止させるサーモスタットとを備え、前記温風通風手段は、前記乾燥機体外部に設けられた間接加熱方式ヒータと、前記間接加熱式ヒータから送風された加温或いは非加温の外気を前記機体内部に導くための導管部と、前記導管部を介して機体内部に導入された通風空気が直接穀物にあたるのを回避するための遮蔽板とを備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記目的を達成するため請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記乾燥機体は、大豆乾燥に応じた搬送速度、穀温計、水分計を有する循環式汎用乾燥機体であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in addition to the configuration of the invention described in
上記目的を達成するため請求項3に記載の発明は、請求項1もしくは請求項2に記載の発明の構成に加えて、前記温風通風手段は、前記乾燥機体内部の下部に設けられたバーナと、前記バーナが生成した加温空気を前記乾燥機体内部の上部に導く導管部とを備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記目的を達成するため請求項4に記載の発明は、請求項1もしくは請求項2に記載の発明の構成に加えて、前記温風通風手段は、電気ヒータであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記目的を達成するため請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記温風通風手段からの通風空気は、前記穀粒の子実水分と外気温湿度とに応じて、品種ごとの種皮の水分裂皮特性から乾燥による裂皮を生じる前記通風空気の平衡水分が求められ、この求められた前記通風空気の平衡水分に基づいて加温上限温度が設定されていることを特徴とする。
The invention according to
上記目的を達成するため請求項6に記載の発明は、少なくとも直方体形状或いは円柱状に形成された乾燥機体内部に通風可能に堆積された穀物層を乾燥するための穀物乾燥方法であって、前記穀物層の表面層の上方から前記穀物層に向かって加温或いは非加温の外気を通風する温風通風工程と、前記乾燥機体内部の空気を前記穀物層の深層よりも下方から外部に排出する排気工程と、前記穀物層の深層の穀物を表面層に搬送して前記穀物層の表面層の穀物を深層に向かって流下移動させる搬送工程と、前記搬送工程による前記穀粒の循環時に、前記穀物層の表面層の上方に設けられた温度検出手段の検出値に基づいて前記温風通風工程と前記吸引式通風工程とを同時に稼働、停止させる乾燥調整工程とを有し、前記温風通風工程において、前記穀物層の表面層の上方から導入される外気は、直接穀物にあたるのを回避するための遮蔽板に向かって通風されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、温風通風手段からの通風空気は、穀物層の表面層から深層に向けて通風するため、穀物層の表面層の穀粒の種皮側に含まれる水分をムラなく蒸発させると共に穀物層全体をゆっくりと乾燥させる。そして、種皮側が乾燥した穀粒は、穀物層の深層の穀粒が搬送手段により次々と表面層に搬送されるのに従って深層へ向かって徐々に流下移動すると共に、流下移動している間に、穀粒内部の水分が種皮側に吸い取られて穀粒内部と種皮側との水分が平衡化して乾燥による歪みが緩和する。そして、穀物層の深層に達した穀粒は、搬送手段により表面層に搬送される。ここでまた穀粒の種皮側の乾燥が行われ、これが繰り返される。これにより、穀粒は、従来のように、種皮側が乾燥により張って裂皮しやすくなった状態で搬送装置により搬送されるのではなく、穀粒内部と種皮側との水分が平衡化して乾燥による歪みが緩和した状態で搬送装置により搬送されるので、搬送装置による衝撃を受けても損傷し難くなり、その結果、裂皮粒や機械的な損傷粒の発生を大幅に低減することができて、乾燥機体内部に堆積された穀粒、特に大豆の乾燥調整を良好に行うことができるようになる。しかも、温風通風手段からの通風空気を無駄なく穀粒の乾燥に利用できるので省エネルギである。 According to the first aspect of the present invention, since the ventilation air from the warm air ventilation means is ventilated from the surface layer of the grain layer toward the deep layer, moisture contained in the seed coat side of the grain of the surface layer of the grain layer Evaporate the water evenly and slowly dry the entire grain layer. And the grain dried on the seed coat side gradually moves down toward the deep layer as the grains in the deep layer of the grain layer are successively transferred to the surface layer by the transfer means, and while moving down, The moisture inside the grain is absorbed by the seed coat side, the moisture inside the grain and the seed coat side is equilibrated, and distortion caused by drying is alleviated. And the grain which reached the deep layer of the grain layer is conveyed to a surface layer by a conveyance means. Here again, the seed coat side of the grain is dried, and this is repeated. As a result, the grain is not transported by the transport device in a state where the seed coat side is stretched by drying and is easily cracked, as in the past, but the moisture inside the grain and the seed coat side is balanced and dried. Since it is transported by the transport device in a state where the distortion caused by is reduced, it is difficult to damage even if it is subjected to an impact by the transport device, and as a result, the generation of cracked grains and mechanically damaged grains can be greatly reduced. Thus, it is possible to satisfactorily adjust the drying of the grains, particularly soybeans, accumulated in the dryer body. And since the ventilation air from a warm air ventilation means can be utilized for drying of a grain without waste, it is energy-saving.
請求項2に記載の発明によれば、乾燥機体には、大豆乾燥に応じた搬送速度を有する循環式汎用乾燥機体が用いられる。これにより、請求項1に記載の発明の作用効果に加えて、既存の乾燥機体を用いることにより製作コストを大幅に低減することができる。さらに、大豆乾燥に応じているため、設定水分や大豆水分計等が使えるので取扱いが便利であるうえに、搬送速度が低速なため裂皮粒や機械的な損傷粒の発生がより低減化されるので、個人農家に好適な穀物乾燥装置を提供することができる。
According to invention of
請求項3乃至請求項5に記載の発明によれば、温風通風手段は、乾燥機体外に設けられた間接加熱方式ヒータとそのヒータから排気された加温空気を乾燥機体内に導くための導管部及び遮蔽板との組み合わせ、或いは、乾燥機体内部に設けられたバーナ及び導管部の組み合わせ、或いは電気ヒータのいずれかが用いられて構成される。これにより、請求項1もしくは請求項2に記載の発明の作用効果に加えて、乾燥機体の構造を大幅に変更することなく温風通風手段を容易に乾燥機体に取り付けることができる。しかも、既存の乾燥機体にも低コストに適用することができる。According to invention of
請求項6に記載の発明によれば、通風空気の平衡水分、つまり、穀粒の子実水分と平衡となる水分ベースの相対湿度が正確に求められるので、穀粒の種皮が内部水分に比較して乾きすぎないように通風空気の湿度が調整される。そして、温風通風手段によって裂皮を発生させない温度に調温された通風空気が乾燥機体内部の上部から下部に向けて通風される。これにより、請求項3に記載の発明の作用効果に加えて、しわ粒、裂皮粒の発生をより低く抑えることができて、穀物、特に大豆の良質な乾燥調整を容易、且つ効率的に行うことができるようになる。According to the sixth aspect of the present invention, since the equilibrium moisture of the ventilation air, that is, the moisture-based relative humidity that is in equilibrium with the grain moisture of the grain is accurately determined, the seed coat of the grain is compared with the internal moisture. Therefore, the humidity of the ventilation air is adjusted so that it does not dry out too much. And the ventilation air adjusted to the temperature which does not generate a crack by a warm air ventilation means is ventilated from the upper part inside a dryer body toward the lower part. Thereby, in addition to the action and effect of the invention according to
請求項7に記載の発明によれば、加温或いは非加温の外気が穀物層の表面層から深層に向けて通風するため、穀物層の表面層の穀粒の種皮側に含まれる水分がムラなく蒸発すると共に穀物層全体がゆっくりと乾燥する。そして、種皮側が乾燥した穀粒は、穀物層の深層の穀粒が次々と表面層に搬送されるのに従って深層へ向かって徐々に流下移動すると共に、流下移動している間に、穀粒内部の水分が種皮側に吸い取られて穀粒内部と種皮側との水分が平衡化して乾燥による歪みが緩和する。そして、穀物層の深層に達した穀粒は表面層に搬送される。ここでまた穀粒の種皮側の乾燥が行われ、これが繰り返される。これにより、穀粒は、従来のように、種皮側が乾燥により張って裂皮しやすくなった状態で搬送されるのではなく、穀粒内部と種皮側との水分が平衡化して乾燥による歪みが緩和した状態で搬送されるので、搬送工程で衝撃を受けても損傷し難くなり、その結果、裂皮粒や機械的な損傷粒の発生を大幅に低減することができて、乾燥機体内部に堆積された穀粒、特に大豆の乾燥調整を良好に行うことができるようになる。しかも、通風空気を無駄なく穀粒の乾燥に利用できるので省エネルギである。 According to the seventh aspect of the invention, since the heated or non-heated outside air is ventilated from the surface layer of the grain layer toward the deep layer, the moisture contained in the seed coat side of the grain of the surface layer of the grain layer is increased. Evaporates evenly and the entire grain layer dries slowly. The grain dried on the seed coat side gradually moves down toward the deep layer as the grains in the deep layer of the grain layer are conveyed to the surface layer one after another. Is absorbed by the seed coat side, and the moisture inside the grain and the seed coat side is equilibrated and the distortion caused by drying is alleviated. And the grain which reached the deep layer of the grain layer is conveyed to the surface layer. Here again, the seed coat side of the grain is dried, and this is repeated. As a result, the grain is not transported in a state in which the seed coat side is stretched by drying and is easily cracked as in the past, but the moisture inside the grain and the seed coat side is balanced and distortion due to drying is caused. Since it is transported in a relaxed state, it becomes difficult to be damaged even if it receives an impact in the transport process . As a result, the generation of cracked grains and mechanically damaged grains can be greatly reduced, and the inside of the dryer body It becomes possible to satisfactorily adjust the drying of the deposited grains, particularly soybeans. In addition, energy can be saved because the ventilation air can be used to dry the grains without waste.
乾燥機体内部の穀物層を上方から下方、すなわち表面層から深層にかけて加温或いは非加温の通風空気を通風させるように構成すると共に、この乾燥機体に既存の循環式汎用乾燥機体を用いることによって、穀物のなかでも特に大豆を乾燥調整するのに好適な穀物乾燥装置が低コストに実現した。 By configuring the grain layer inside the dryer body from above to below, that is, from the surface layer to the deep layer, to pass the heated or non-heated ventilation air, and by using the existing general circulation dryer for this dryer body A grain drying apparatus suitable for drying and adjusting soybeans, among other grains, has been realized at low cost.
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は、本発明が適用された循環式汎用乾燥機体の模式図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a circulating general-purpose dryer body to which the present invention is applied.
まず、本発明が適用された循環式汎用乾燥機体について図1を用いて説明する。循環式汎用乾燥機体(以下、乾燥機体という)1は、少なくとも直方体形状或いは円柱状に形成された乾燥機体1内部に通風可能に堆積された穀物層を通風空気により乾燥するためのものであって、穀物層の表面層よりも上方位置から下方の穀物層に向かって加温或いは非加温の外気を通風させる温風通風装置2と、乾燥機体1内部の空気を穀物層の深層よりも下方位置から機体外部に排出する吸引式通風装置3と、穀物層の深層の穀粒を表面層に搬送して穀物層の表面層の穀粒を深層に向かって流下移動させる搬送装置4とを備えて構成されている。なお、図中の矢印は、空気の流れを示している。
First, a circulating general-purpose dryer body to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. A circulation general-purpose dryer body (hereinafter referred to as a dryer body) 1 is for drying a grain layer, which is deposited inside the
詳述すると、乾燥機体1は、少なくとも搬送速度を落とし、穀温計、大豆用の水分計等(図示せず)を備えた大豆乾燥モードを有する循環式汎用乾燥機体であって、その内部、つまり従来の循環式汎用乾燥機体のテンパリング層に相当する部位には、図1に示されるように、穀物層、つまり穀粒を張り込んで通風による乾燥調整を行うための堆積層部5が設けられている。この堆積層部5の上方側に形成された上部空間6は穀粒が張り込まれることがない空間であって、その上部空間6には、堆積層部5に向かって加温或いは非加温の外気(以下、通風空気という)を通風可能とする温風通風装置2が設けられている。
More specifically, the
温風通風装置2は、乾燥機体1外部に設けられた間接加熱方式ヒータとしてのジェットヒータ(石油ジェットヒータ)7と、このジェットヒータ7によって加熱送風された通風空気を乾燥機体1内部の上部空間6に導くための導管部としてのフレキシブルダクト8と、このフレキシブルダクト8を介して上部空間6に導入された通風空気が表面層の穀粒に直接あたるのを回避するための板状の遮蔽板9とを備えて構成されている。
The
ジェットヒータ7は、吸入した外気をバーナで急速加熱して排気するものであって、サーモスタット10による温度制御(ON−OFF制御)がなされるようになっている。サーモスタット10には、リレー接点方式の温度設定が可能な電子サーモスタットが用いられており、ジェットヒータ7の温度設定をデジタル値で行うコントロール部11と、このコントロール部11により温度制御したい部分の温度を検知する検知手段としての温度センサ12とを備えて構成されている。そして、コントロール部11は、乾燥機体1の前面パネルに取り付け固定されていると共に、温度センサ12は、表面層の穀粒(大豆)にあたる実際の通風空気温度が検出できるように、フレキシブルダクト8を介して上部空間6に送風された通風空気があたる位置、例えば、堆積層部5の表面から約50cm程度上方の内壁面に取り付けられている。
The
コントロール部11のリレー出力は、乾燥機体1の下部に設けられた吸引式通風装置3をON−OFF制御する電磁開閉器(図示せず)のリレー接点に直列に接続されていると共に、この電磁開閉器のリレー接点はジェットヒータ7のサーモスタット用コネクタ(図示せず)に接続されている。これにより、ジェットヒータ7と吸引式通風装置3とは、サーモスタット10の温度設定に応じて同時にON−OFF制御されるようになっている。
The relay output of the
フレキシブルダクト8はアルミ製とされ、その一端部は、ジェットヒータ7の排気口に接続されていると共に、他端部は、乾燥機体1の上面部の点検口13に取り付けられた筒状の接続用ソケット14に内嵌された状態で接続されている。この接続用ソケット14の下面側には遮蔽板9が図示しない手段により吊設されている。これにより、ジェットヒータ7によって加温された外気(通風空気)は、フレキシブルダクト8の他端部、つまり堆積層部5の上方から下方に向かって通風される。その際、通風空気は、遮蔽板9により穀粒に直接あたらないように風向が変えられると共に温度センサ12によって温度検出され、その検出値はサーモスタット10のコントロール部11に入力されて、吸引式通風装置3とジェットヒータ7とのON−OFF制御に供されるようになっている。
The
堆積層部5の底部側には、穀粒を非通過とし空気のみを通気させる通気床(図示せず)が配設されていると共に、この堆積層部5には、深層の穀粒を表面層に搬送して、表面層の穀粒を深層に向かって流下移動させる搬送装置4が設けられている。この搬送装置4は、堆積層部5に堆積された穀粒を深層から繰り出すための排出バルブ(図示せず)と、この排出バルブにより繰り出された穀粒を側方に向かって搬出するスクリュコンベア(図示せず)と、スクリュウコンベアによって搬出された穀粒を機体上部に向かって搬送すると共に上部空間6から堆積層部5に向かって落下させるバケットエレベータ15とを備えて構成されている。そして、穀物としての大豆を乾燥調整する場合、搬送速度は、約2.5時間で1順させる低速モード(毎分22リットル程度の大豆乾燥モード)とし、大豆をゆっくりと循環させるようになっている。
On the bottom side of the deposited
堆積層部5の下方側、つまり従来の循環式汎用乾燥機体の乾燥層に相当する部位には、図1に示されるように、乾燥機体1内部の空気を外部に排出する吸引式通風装置3が設けられている。この吸引式通風装置3は、乾燥機体1内部の空気を吸引して機体外部に排出する排気通風ファン16を備えている。そして、この排気通風ファン16をON−OFF制御する図示しない送風リレー接点は、コントロール部11のリレー接点と直列に接続されていると共に、ジェットヒータ7のリレーコネクタ(図示せず)とも接続されている。
なお、従来の乾燥層に設けられているバーナの空気吸込口はビニール等で閉塞しておく。
As shown in FIG. 1, a suction
The air inlet of the burner provided in the conventional dry layer is closed with vinyl or the like.
このように、本装置は、既存の循環式汎用乾燥機に外部接点でON−OFF制御が可能なジェットヒータ7及び排気通風ファン16、リレー接点のサーモスタット10を付設すると共に、循環式汎用乾燥機の水分計やハンドリングの利便性を利用しながら堆積層部5の表面層から深層に向かって通風空気を堆積層部5表面の大豆に直接あたらないように通気させるように構成されている。このため、既存の循環式汎用乾燥装置に大幅な変更を加えることなく大豆を良好に乾燥調整することが可能とされている。
As described above, the present apparatus is provided with the existing circulation general-purpose dryer with the
次に、本発明における大豆の水分に合わせた通風空気の温湿度の具体的調整方法について図2〜7を用いて説明する。図2は、大豆の子実水分と温湿度とを変えた裂皮粒発生の試験データ、図3〜7は、同例における大豆の水分に合わせた通風空気の温湿度の具体的調整方法に用いられる図表である。 Next, a specific method for adjusting the temperature and humidity of the ventilating air according to the moisture content of soybean in the present invention will be described with reference to FIGS. Fig. 2 shows test data for the generation of cracked grains in which the seed moisture and temperature / humidity of soybean are changed, and Figs. 3 to 7 show the specific adjustment method of the temperature / humidity of the ventilation air according to the moisture of soybean in the same example. It is a chart used.
乾燥による裂皮粒の発生は、図2に示されるように、大豆の子実水分に対する通風空気の湿度が主に関係しており、裂皮粒の発生が多い場合には、0.5時間以内に発生割合の70%以上の発生がある。これにより、大豆の子実の平均水分と種皮の水分との差により種皮に歪みが生じ、限界を超えたときに裂皮が生じることが判明した。裂皮粒の発生を防止するには、周囲の空気の湿度を調整して裂皮が生じないストレスの限界値を水分ごとに推定して、水分に対する空気の温湿度条件を求めてやればよい。そこで、本発明における大豆の水分に合わせた通風空気の温湿度の具体的調整方法としては、次に示す(1)〜(4)に示したうち何れかが選択的に用いられる。 As shown in FIG. 2, the generation of cracked grains due to drying is mainly related to the humidity of the ventilation air with respect to the seed moisture of soybean. Within 70% of the occurrence rate. As a result, it was found that the seed coat was distorted due to the difference between the average moisture of the soybean seed and the moisture of the seed coat, and a crack was generated when the limit was exceeded. In order to prevent the formation of cracked grains, it is only necessary to adjust the humidity of the surrounding air to estimate the limit value of stress that does not cause cracking for each moisture, and to determine the temperature and humidity conditions of the air against moisture . Therefore, as a specific method for adjusting the temperature and humidity of the ventilation air according to the moisture of soybean in the present invention, any one of the following (1) to (4) is selectively used.
(1)乾燥中の種皮の水分とその水分における裂皮発生の限界歪み量とを推定し、その種皮の水分と外気の湿度とに対する加温上限温度を示すように予め作成された図3に基づいて加温上限温度を求める。
この図3に示されるように、水分が18%前後のツルムスメでは、外気温10〜15℃、湿度55%での通風温度は20〜25℃程度であることが判る。
(1) Fig. 3 was prepared in advance to estimate the moisture content of the seed coat during drying and the amount of limit strain for the generation of fissures in the moisture content, and to show the upper limit temperature for the moisture content of the seed coat and the humidity of the outside air. Based on this, the heating upper limit temperature is obtained.
As shown in FIG. 3, it can be seen that in Tsurume, which has a moisture content of around 18%, the ventilation temperature at an outside air temperature of 10 to 15 ° C. and a humidity of 55% is about 20 to 25 ° C.
(2)しわ粒、裂皮粒の発生を低く抑えるための大豆の子実水分ごとの通風空気の相対湿度限界を示すように予め作成された図4に基づいて求める。
この図4に示されるように、例えば、大豆(品種はタチナガハ)の子実水分が20%で穀温が20℃のときには44%以上、水分が18%であれば32%以上の湿度の通風空気を通風する必要があることが判る。さらに、循環式では30分に5分の割で間欠的に循環させるのが好ましい。また、品種によっては裂皮し易い品種やエンレイなどのように裂皮しにくい品種もあり、2〜3%の範囲で調整するのが望ましい。なお、静置式に適用する場合には、表示されている数値に5%加えた値を用いて湿度調整する。
(2) It calculates | requires based on FIG. 4 prepared beforehand so that the relative humidity limit of the ventilation air for every grain moisture of soybean for suppressing generation | occurrence | production of a wrinkle grain and a crack grain may be shown low.
As shown in FIG. 4, for example, soybean (variety is Tachinagaha) has a seed moisture of 20% and a grain temperature of 44% or more when the grain temperature is 20 ° C, and a ventilation of 32% or more if the moisture is 18%. It turns out that it is necessary to ventilate the air. Further, in the circulation type, it is preferable to circulate intermittently at a rate of 5 minutes every 30 minutes. In addition, some varieties are easily ruptured and some are difficult to rupture, such as Enlay, and it is desirable to adjust within a range of 2-3%. In addition, when applying to a stationary type, humidity adjustment is performed using the value added 5% to the displayed numerical value.
(3)大豆の裂皮限界の空気の温湿度を図5の限界平衡水分表から求めると共に、図6の平衡水分(図中にあっては実線で示す)に対する温湿度曲線(破線)から、通風空気の下限の相対湿度を決定し、外気の温湿度からどのくらい加温できるかを求める。
図5は、単粒層乾燥で裂皮粒発生割合を10%と15.9%(裂皮限界の歪みの分布を正規分布としたときの(平均値−分散)以下の割合)としたときの子実粒水分と通風平衡相対湿度との関係を示したものである。但し、図5中の○は、測定に用いたタチナガハ、△は、他のタチナガハ、エンレイ。水分が22%の大豆の場合の外気の平衡水分は13.5%くらいになる。大豆の水分が下がるに従い、裂皮限界の平衡水分が下がり、湿度の低い空気を通風することが可能になることが判る。
図6は、空気の温湿度と大豆の平衡水分とを示す大豆乾燥用空気線図、図7は、湿り空気線図上に表した子実粒水分に平衡する相対湿度曲線、及び蒸れと裂皮の危険領域を示した線図ある。例えば、図7に示されるように、外気の温湿度の状態がA点(温度18℃、湿度80%)で大豆の水分が22%の場合、外気の限界の平衡水分は13.5%となり、B点まで加温できることが判る。しかし、静置式に用いる場合は、通風出口側では、等エンタルピー線にほぼ沿う形で吸湿、温度降下がおこり、温度は21℃、湿度は22%と平衡に近い90%くらいになり、蒸れ危険域になるのでB’点が加温限界になることが判る。水分が18%以下の場合は、通風下層でも湿度はその水分と平衡する湿度以下になるので、裂皮限界の平衡水分の湿度まで下げられることが判る。
(3) While calculating the temperature and humidity of the soybean crack limit air from the limit equilibrium moisture table of FIG. 5, from the temperature and humidity curve (dashed line) for the equilibrium moisture of FIG. 6 (shown by a solid line in the figure), Determine the relative humidity of the lower limit of the ventilation air and determine how much it can be heated from the temperature and humidity of the outside air.
FIG. 5 shows a case where the generation rate of the cracked grains is 10% and 15.9% (the ratio of (average value−dispersion) or less when the distribution of strain at the limit of the cracked surface is a normal distribution) in the single-layer drying. This shows the relationship between the grain water content and the ventilation equilibrium relative humidity. In FIG. 5, ◯ indicates Tachinagaha used for the measurement, and Δ indicates other Tachinagaha and Enlay. In the case of soybeans with a moisture content of 22%, the equilibrium moisture of the outside air is about 13.5%. It can be seen that as the water content of soybeans decreases, the equilibrium water content at the limit of fissure decreases and it becomes possible to ventilate air with low humidity.
FIG. 6 is an air diagram for drying soybeans showing the temperature and humidity of air and the equilibrium moisture of soybeans, and FIG. 7 is a relative humidity curve that balances with the grain moisture shown on the wet air diagram, and steaming and cracking. It is the diagram which showed the danger area | region of the skin. For example, as shown in FIG. 7, when the temperature and humidity of the outside air is point A (
(4)大豆の品種、子実水分、外気温湿度を入力すると加温温度の上限を計算するように予め作成されたダイアログ型式のプログラムに基づいて加温上限温度を求める。
ここで、大豆の品種がツルムスメの場合、プログラムによる数値計算によって通風空気の加温上限温度を求める手順について説明する。
まず、大豆種皮の裂皮限界ひずみεcの推定近似曲線f(Ms)は、数式(1)で示される。
εc =f(Ms)=a*Ms^2+b*Ms+c (1)
但し、^は、べき乗の演算子、Ms;種皮水分、a=3.516、b=0.863、c=0.1279
(4) The heating upper limit temperature is obtained based on a dialog-type program prepared in advance so as to calculate the upper limit of the heating temperature when soybean varieties, grain moisture, and outside air temperature / humidity are input.
Here, when the soybean variety is Tsurume, a procedure for obtaining the heating upper limit temperature of the ventilation air by numerical calculation by a program will be described.
First, an estimated approximate curve f (Ms) of the crack limit strain εc of soybean seed coat is expressed by Equation (1).
εc = f (Ms) = a * Ms ^ 2 + b * Ms + c (1)
However, ^ is a power operator, Ms; seed coat moisture, a = 3.516, b = 0.863, c = 0.1279
子実水分Mv、種皮水分Msのときに種皮に生じるひずみεsは、次の数式(2)で示される。
εs=(1+λMv)/(1+λMs)−1 (2)
但し、λ;水分線膨張係数(λ=0.6d.b.^-1)
種皮水分Msは、外気に対して平衡になる大豆子実水分Meに近似できるので、数式(2)は次の数式(3)のように示される。
εs=(1+λMv)/(1+λMs)−1≦(1+λMv)/(1+λMe)−1 (3)
The strain εs generated in the seed coat when the seed moisture Mv and the seed coat moisture Ms are expressed by the following equation (2).
εs = (1 + λMv) / (1 + λMs) −1 (2)
However, λ: Moisture linear expansion coefficient (λ = 0.6d.b. ^-1)
Since the seed coat water Ms can be approximated to the soybean seed water Me that is in equilibrium with the outside air, the equation (2) is expressed as the following equation (3).
εs = (1 + λMv) / (1 + λMs) −1 ≦ (1 + λMv) / (1 + λMe) −1 (3)
数式(1)、(3)に応じてεc=εsとなるMs(≒Mce;裂皮限界の外気の平衡水分)をNewton-Rapson(ニュートン・ラプソン)法により求める。
外気の絶対湿度Ha(或いは水蒸気圧PHa)は加温しても一定として、大豆の平衡水分Eq(Mce,tH)=RHから水蒸気圧PH=RH*P(tH)を求め、PH=PHaとなる加温温度tHをNewton-Rapson法により求める。
ExcelのVB Editorを利用してユーザ定義関数、或いはマクロを作製し、(Mv,t,tw)或いは(Mv,t,RH)から、加温温度tHを算出する。
但し、P(tH);飽和蒸気圧、t;外気温
以上、ツルムスメの場合の加温上限温度の算出手順について説明した。
In accordance with Equations (1) and (3), Ms where εc = εs (≈Mce; equilibrium moisture of outside air at the limit of the fissure) is obtained by the Newton-Rapson method.
Assuming that the absolute humidity Ha (or water vapor pressure PHa) of the outside air is constant even when heated, the water vapor pressure PH = RH * P (tH) is obtained from the equilibrium water content Eq (Mce, tH) = RH of soybean, and PH = PHa Is determined by the Newton-Rapson method.
A user-defined function or macro is created using Excel VB Editor, and the heating temperature tH is calculated from (Mv, t, tw) or (Mv, t, RH).
However, P (tH): saturated vapor pressure, t: outside temperature Above, the calculation procedure of the heating upper limit temperature in the case of Tsurume is described.
なお、これら図3〜7やプログラムは、乾燥機体1を各種制御するための図示しない操作部に内蔵されたCPUのROMに記憶格納するのが好ましいが、この形態に限られたものではなく、例えば、携帯型のノートパソコンの記憶装置部に記憶格納させておき、このノートパソコンを用いて算出した加温上限温度を乾燥機体1の操作部から入力するように構成することも可能である。
In addition, although these FIGS. 3-7 and a program are preferably memorize | stored in ROM of CPU built in the operation part which is not illustrated for controlling the drying
また、本発明の温風通風装置2は、上記した構成に限られたものではなく、例えば、乾燥機体1内部の下部に設けられたバーナ(火炉)が加熱生成した通風空気をダクトにより乾燥機体1の上部空間6に導くように構成したり、或いは、乾燥機体1内部の点検口付近に電気式の遠赤外線ヒータや温風ヒータを取り付ける構成としてもよい。
Moreover, the warm
上述した方法を用いて求めた加温温度となるようにジェットヒータ7によって加温された通風空気(温風)を乾燥機体1上部から下方の堆積層部5に向けて通風し、堆積層部5に約8割程度に張り込んだ大豆(ツルムスメ、初期水分18.5%、初期重量2350kg、平均堆積高さ1.3m)を約2.5時間で一順する低速の搬送モード(約22L/min)でゆっくり循環させながら乾燥調整を行う試験を行った。
Ventilation air (warm air) heated by the
その試験結果は、図8〜10に示されるように、まず、乾燥機体1の排気通風ファン16とジェットヒータ7とのON−OFF状態は、図8の下方の0−1で示されるように、正味稼動時間は約16時間であった。なお、夜間における機器の稼動は停止した。また、乾燥調整を行っている間は、ジェットヒータ7等の運転間隔は、約12〜15分であり、そのうちジェットヒータ7等がONになっている時間は約4分程度であった。また、乾燥機体1内部の上部における空気温度平均25℃、約15時間、平均乾減率0.26%/hで、乾燥による裂皮発生は0、機械的損傷粒の増加量は0.35%以下でほとんどなく、水分14.6%のほぼ均一な水分の大豆に仕上げることができた。これは、乾燥機体1内部の上方から加温した通風空気を通風するため表面層から乾燥させていき、約2.5時間経過してスクリュコンベアで排出される深層にあっては乾燥による種皮にかかる歪みが緩和されており、このため搬送装置4による衝撃を受けても損傷粒の発生が防止される。さらに、乾燥機体1内部の上方から下方に向けて通風させた通風空気は、深層よりも下方側の排気通風ファン16によって機体外部に吸引排気されるため、無駄なく熱エネルギが使用されて堆積層部5の穀粒全体がゆっくりと乾燥する。
As shown in FIGS. 8 to 10, the test results are as follows. First, the ON / OFF state of the
その後、ある農家が所有する汎用乾燥機にサーモスタット温度調節付きの石油ジェットヒータを付設して約20tの大豆(ツルムスメ)の乾燥調整を上記とほぼ同様な手法を用いて行った。その結果は、乾燥による裂皮は見られず、機械的損傷増加も0.2%以下であった。 Thereafter, an oil jet heater with thermostat temperature control was attached to a general-purpose dryer owned by a farmer, and the drying adjustment of about 20 tons of soybean (Tsurumume) was performed using a method similar to the above. As a result, no cracks due to drying were observed, and the increase in mechanical damage was 0.2% or less.
以上述べたように本発明によれば、温風通風装置2からの通風空気は、堆積層部5の表面層から深層に向けて通風するため、堆積層部5の表面層の穀粒の種皮側に含まれる水分をムラなく蒸発させると共に堆積層部5全体をゆっくりと乾燥させる。そして、種皮側が乾燥した穀粒は、堆積層部5の深層の穀粒が搬送装置4により次々と表面層に搬送されるのに従って深層へ向かって徐々に流下移動すると共に、流下移動している間に、穀粒内部の水分が種皮側に吸い取られて穀粒内部と種皮側との水分が平衡化して乾燥による歪みが緩和する。そして、堆積層部5の深層に達した穀粒は、搬送装置4により表面層に搬送される。ここでまた穀粒の種皮側の乾燥が行われ、これが繰り返される。これにより、穀粒は、従来のように、種皮側が乾燥により張って裂皮しやすくなった状態で搬送装置4により搬送されるのではなく、穀粒内部と種皮側との水分が平衡化して乾燥による歪みが緩和した状態で搬送装置4により搬送されるので、搬送装置4による衝撃を受けても損傷し難くなり、その結果、裂皮粒や機械的な損傷粒の発生を大幅に低減することができて、乾燥機体1内部に堆積された穀粒、特に大豆の乾燥調整を良好に行うことができるようになる。しかも、温風通風装置2からの通風空気を無駄なく穀粒の乾燥に利用できるので省エネルギである。
As described above, according to the present invention, the ventilating air from the
さらに、本発明によれば、乾燥機体1には、大豆乾燥に応じた循環式汎用乾燥機体が用いられる。これにより、既存の乾燥機体を用いることにより製作コストを大幅に低減することができる。さらに、大豆乾燥に応じているため、設定水分や大豆水分計等が使えるので取扱いが便利であるうえに、裂皮粒や機械的な損傷粒の発生がより低減化されるので、個人農家に好適な穀物乾燥装置を提供することができる。
Furthermore, according to this invention, the circulation type general-purpose dryer body according to soybean drying is used for the
また、本発明によれば、通風空気の平衡水分、つまり、穀粒の子実水分と平衡となる水分ベースの相対湿度が正確に求められるので、穀粒の種皮が内部水分に比較して乾きすぎないように通風空気の湿度が調整される。そして、温風通風装置2によって裂皮を発生させない温度に調温された通風空気が乾燥機体1内部の上方から下方に向かって通風される。これにより、しわ粒、裂皮粒の発生をより低く抑えることができて、穀物、特に大豆の良質な乾燥調整を容易、且つ効率的に行うことができるようになる。
In addition, according to the present invention, since the equilibrium moisture of the ventilation air, that is, the moisture-based relative humidity that is in equilibrium with the grain moisture of the grain, is accurately determined, the seed coat of the grain is dried compared to the internal moisture. The humidity of the ventilation air is adjusted so that it is not too much. And the ventilation air temperature-controlled by the warm
さらにまた、本発明によれば、温風通風装置2は、乾燥機体1外部に設けられたジェットヒータ7とそのジェットヒータ7から排気された加温空気を乾燥機体1内部に導くためのフレキシブルダクト8及び遮蔽板9との組み合わせ、或いは、乾燥機体内部に設けられたバーナ及びダクトの組み合わせ、或いは電気ヒータのいずれかが用いられて構成される。これにより、乾燥機体1の構造を大幅に変更することなく温風通風装置2を容易に乾燥機体1に取り付けることができる。しかも、既存の乾燥機体にも低コストに適用することができる。
Furthermore, according to the present invention, the
なお、本発明は、大豆乾燥モードを有する従来の循環式汎用乾燥機のみに適用されるものではなく、例えば、従来使用されている静置型乾燥機にも適用できるのは勿論であり、また、新たな循環式汎用乾燥機として構成することもできる。 The present invention is not only applicable to conventional circulation general-purpose dryers having a soybean drying mode, and can be applied to, for example, conventionally used stationary dryers, It can also be configured as a new circulation general-purpose dryer.
1 循環式汎用乾燥機体
2 温風通風装置
3 吸引式通風装置
4 搬送装置
5 堆積層部
7 ジェットヒータ(間接加熱方式ヒータ)
8 フレキシブルダクト(導管部)
9 遮蔽板
10 サーモスタット
12 温度センサ(温度検出手段)
DESCRIPTION OF
8 Flexible duct (conduit part)
9 Shield plate
10 Thermostat
12 Temperature sensor (temperature detection means)
Claims (6)
前記穀物層の表面層の上方から前記穀物層に向かって加温或いは非加温の外気を通風可能とする温風通風手段と、
前記乾燥機体内部の空気を前記穀物層の深層よりも下方から外部に排出する吸引式通風手段と、
前記穀物層の深層の穀粒を表面層に搬送して前記穀物層の表面層の穀粒を深層に向かって流下移動させる搬送手段と、
前記搬送手段による前記穀粒の循環時に、前記穀物層の表面層の上方に設けられた温度センサの検出値に基づいて前記温風通風手段と前記吸引式通風手段とを同時に稼働、停止させるサーモスタットとを備え、
前記温風通風手段は、前記乾燥機体外部に設けられた間接加熱方式ヒータと、前記間接加熱式ヒータから送風された加温或いは非加温の外気を前記機体内部に導くための導管部と、前記導管部を介して機体内部に導入された通風空気が直接穀物にあたるのを回避するための遮蔽板とを備えていることを特徴とする穀物乾燥装置。 A grain drying device for drying a grain layer that is deposited so as to be able to ventilate inside a dryer body formed in at least a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape,
Hot air ventilation means for allowing warm air or non-heated outside air to flow from above the surface layer of the grain layer toward the grain layer;
Suction type ventilation means for discharging the air inside the dryer body to the outside from below the deep layer of the grain layer;
Conveying means for conveying the grain of the deep layer of the grain layer to the surface layer and moving the grain of the surface layer of the grain layer toward the deep layer,
A thermostat for simultaneously operating and stopping the warm air ventilation means and the suction type ventilation means based on a detection value of a temperature sensor provided above the surface layer of the grain layer when the grain is circulated by the conveying means. It equipped with a door,
The warm air ventilation means includes an indirect heating method heater provided outside the dryer body, a conduit portion for guiding heated or non-heated outside air blown from the indirect heating heater to the inside of the machine body, A grain drying apparatus comprising: a shielding plate for avoiding direct ventilation air introduced into the airframe through the conduit portion directly against the grain.
前記穀物層の表面層の上方から前記穀物層に向かって加温或いは非加温の外気を通風する温風通風工程と、
前記乾燥機体内部の空気を前記穀物層の深層よりも下方から外部に排出する排気工程と、
前記穀物層の深層の穀物を表面層に搬送して前記穀物層の表面層の穀物を深層に向かって流下移動させる搬送工程と、
前記搬送工程による前記穀粒の循環時に、前記穀物層の表面層の上方に設けられた温度検知手段の検出値に基づいて前記温風通風工程と前記吸引式通風工程とを同時に稼働、停止させる乾燥調整工程とを有し、
前記温風通風工程において、前記穀物層の表面層の上方から導入される外気は、直接穀物にあたるのを回避するための遮蔽板に向かって通風されることを特徴とする穀物乾燥方法。 A grain drying method for drying a grain layer deposited so as to be able to ventilate inside a dryer body formed in a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape,
A warm air ventilation process for ventilating warm or non-heated outside air from above the surface layer of the grain layer toward the grain layer;
An exhaust process for discharging the air inside the dryer body to the outside from below the deep layer of the grain layer;
A conveying step of conveying the grains in the deep layer of the grain layer to the surface layer and moving the grains in the surface layer of the grain layer down to the deep layer;
During the circulation of the grain by the transporting step, the hot air ventilation step and the suction type ventilation step are simultaneously operated and stopped based on the detection value of the temperature detection means provided above the surface layer of the grain layer. have a dry and adjustment process,
In the hot air ventilation process, fresh air is introduced from above the surface layer of the grain layer are cereals drying wherein the Rukoto is ventilated towards the shield plate to avoid hitting directly cereals.
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