JP4769917B2 - Dehumidification drying system - Google Patents
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Description
本願発明は、温室内に配置された籾、麦又は大豆のような農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させる除湿乾燥システムに関するものである。 The present invention relates to a dehumidifying and drying system for dehumidifying and drying dried products such as farm products and processed foods such as straw, wheat, and soybeans disposed in a greenhouse.
水分の多い籾を長時間放置したり堆積したりすると、カビ等の働きで籾がヤケ米(発酵米)になって品質低下を招くため、収穫後の籾については乾燥処理を行うのが一般的である。 If the moist rice is left standing or accumulated for a long time, the rice cake becomes burnt rice (fermented rice) due to the action of mold, etc., causing quality degradation. Is.
かかる乾燥処理を行うための装置の例として特許文献1には、熱風(乾燥風)式の乾燥装置の構成が開示されている。特許文献1の乾燥装置は、籾を収容するための上向き開口略箱型のコンテナと、外気を加熱して熱風を生成するための加温機と、当該加温機からの熱風をコンテナ内に強制的に導入するための送風ユニットとを備えている。この場合、加温機から送風ユニットを介してコンテナ内に送り込まれた熱風にて、コンテナ内の籾は加熱乾燥する。加温機は化石燃料の燃焼にて外気を加熱し熱風を発生させるタイプのものである。
しかし、前記特許文献1のように化石燃料の燃焼にて熱風を発生させる方式では、大量の籾を乾燥処理するのに高価な化石燃料をたくさん消費しなければならないから、ランニングコストが嵩んで不経済であるという問題があった。
However, in the method of generating hot air by burning fossil fuel as in
しかも、熱風を用いての乾燥処理では、籾の乾燥速度が極めて速い(乾燥時間が短くて済む)ため、必要以上に籾が乾燥するいわゆる過乾燥に陥り易く、その結果、米の食味が悪化するという問題を招くおそれがあった。また、籾の乾燥速度が極めて速いことに起因して、籾の表層と内部との水分差が大きくなり易く、胴割れ米やひび割れ米が増加するという問題を招くおそれもあった。すなわち、前記特許文献1のような熱風式の乾燥装置では、籾(米)の品質及び食味を良好な状態に維持するのが難しいという問題があった。
Moreover, in the drying process using hot air, the drying speed of the koji is extremely fast (the drying time is short), so that the koji is easily dried more than necessary, and the rice taste deteriorates as a result. There was a risk of causing problems. Further, due to the extremely high drying speed of the koji, the difference in moisture between the surface layer and the inside of the koji is likely to increase, and there is a possibility of causing the problem of increased body cracked rice and cracked rice. That is, in the hot air type drying apparatus as in
そこで、本願発明は以上のような問題を解消した除湿乾燥システムを提供することを技術的課題とするものである。 Therefore, the present invention has a technical problem to provide a dehumidifying and drying system that solves the above problems.
この技術的課題を解決するため、請求項1の発明は、温室内に配置された農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させる除湿乾燥システムであって、少なくとも、前記被乾燥物を収容するためのコンテナと、当該コンテナ内に前記温室内の空気を強制的に導入するための送風ユニットと、前記温室内の換気を行うための換気ファンと、前記温室内の雰囲気湿度を検出するための湿度センサと、この湿度センサの制御情報に基づいて前記換気ファン及び前記送風ユニットの作動を制御する制御手段とを備えているというものである。
In order to solve this technical problem, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載した除湿乾燥システムにおいて、前記制御手段は、前記温室外の外気湿度が低いときに用いる低湿モードと前記外気湿度が高いときに用いる高湿モードとのうちいずれか一方を、前記湿度センサの制御情報に基づいて選択し、前記低湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を増加させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を減少させる一方、前記高湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を減少させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を増加させるように制御するというものである。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項2に記載した除湿乾燥システムにおいて、前記温室内の空気を乾燥させるための乾燥手段を備えており、前記制御手段は、前記低湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高く且つ前記換気ファンの送風量が所定の大量送風量に達した場合と、前記高湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より低く且つ前記換気ファンの送風量が所定の少量送風量に達した場合とには、前記乾燥手段を作動させるように制御するというものである。 According to a third aspect of the present invention, in the dehumidifying and drying system according to the second aspect of the present invention, the dehumidifying and drying system includes a drying unit for drying the air in the greenhouse, and the control unit includes When the atmospheric humidity of the greenhouse is higher than the target humidity and the ventilation fan has reached a predetermined large volume of ventilation, the atmospheric humidity in the greenhouse is lower than the target humidity and the ventilation fan is running during the high humidity mode. When the amount of blast air reaches a predetermined small amount of blast air, the drying means is controlled to operate.
請求項4の発明は、請求項2又は3に記載した除湿乾燥システムにおいて、前記温室内の雰囲気温度を検出するための温度センサと、前記雰囲気温度に対応した前記目標湿度を予め記憶させた記憶手段とを備えており、前記制御手段は、前記温度センサの制御情報に基づいて、前記記憶手段から適正な前記目標湿度を取得するように制御するというものである。
The invention according to
請求項5の発明は、請求項1〜4のうちいずれかに記載した除湿乾燥システムにおいて、前記コンテナ及び前記送風ユニットは前記温室内から取り外し可能な構成になっているというものである。 A fifth aspect of the present invention is the dehumidifying and drying system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the container and the blower unit are configured to be removable from the greenhouse.
請求項1の発明によると、少なくとも、被乾燥物を収容するためのコンテナと、当該コンテナ内に温室内の空気を強制的に導入するための送風ユニットと、前記温室内の換気を行うための換気ファンと、前記温室内の雰囲気湿度を検出するための湿度センサと、この湿度センサの制御情報に基づいて前記換気ファン及び前記送風ユニットの作動を制御する制御手段とを備えているので、前記換気ファンの駆動にて前記温室内に取り込まれる外気の湿度を有効利用することによって、前記コンテナ内の被乾燥物を乾燥処理できる(適切な水分量に調節できる)から、従来の熱風式のものに比べて、無駄な燃料の消費を効果的に防止できる。このため、除湿乾燥システム全体ではランニングコストが抑制され、極めて経済的であるという効果を奏する。
According to the invention of
請求項2の構成によると、前記温室外の外気湿度が低いときの低湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量が増加し、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量が減少する一方、前記外気湿度が高いときの高湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量が減少し、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量が増加する。
According to the configuration of
このように、前記換気ファンによる外気の単位時間当りの導入量を、外気の湿度状況及び目標とする籾の水分量に応じて変更調節できるから、外気を利用した被乾燥物の除湿乾燥制御を効率よく適切に実行できるという効果を奏する。 In this way, the amount of outside air introduced by the ventilation fan per unit time can be changed and adjusted according to the humidity condition of the outside air and the target moisture content of the soot, so dehumidification drying control of the object to be dried using outside air can be performed. The effect is that it can be executed efficiently and appropriately.
請求項3の構成によると、前記低湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高く且つ前記換気ファンの送風量が所定の大量送風量に達した場合と、前記高湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より低く且つ前記換気ファンの送風量が所定の少量送風量に達した場合とには、前記温室内の空気を乾燥させるための乾燥手段が作動するので、ランニングコストを抑制しつつも、乾燥性能を低下させることなく効率のよい被乾燥物の乾燥処理が行えるという効果を奏する。
According to the configuration of
請求項4の構成によると、前記温室内の雰囲気温度を検出するための温度センサの制御情報に基づいて、前記雰囲気温度に対応した前記目標湿度を予め記憶させた記憶手段から適正な前記目標湿度を取得するので、乾燥処理したい穀物に関する目標湿度のデータを前記記憶手段に記憶させておけば、種々の穀物についての除湿乾燥制御を効率よく円滑に実行できるという効果を奏する。
According to the structure of
請求項5の構成によると、前記コンテナ及び前記送風ユニットが前記温室内から取り外し可能な構成になっているので、これらを不使用時に前記温室内から撤去すれば、当該温室を育苗や園芸栽培等の種々の用途に利用できる。従って、前記温室を周年に亘って利用でき、その利用範囲が広がるという効果を奏する。
According to the structure of
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面(図1〜図7)に基づいて説明する。図1は温室の概略平面図、図2はコンテナの一部切り欠き斜視図、図3はコントローラの機能ブロック図、図4は除湿乾燥制御のフローチャート、図5は低湿モード制御の態様を示すフローチャート、図6は高湿モード制御の態様を示すフローチャート、図7は高温防止制御の態様を示すフローチャートである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings (FIGS. 1 to 7). 1 is a schematic plan view of a greenhouse, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a container, FIG. 3 is a functional block diagram of a controller, FIG. 4 is a flowchart of dehumidification drying control, and FIG. 5 is a flowchart showing a mode of low humidity mode control. FIG. 6 is a flowchart showing an aspect of high humidity mode control, and FIG. 7 is a flowchart showing an aspect of high temperature prevention control.
図1に示すように、本実施形態の温室1は、多数本の支柱とフレームとにより骨組が構成されている。温室1の側壁には、複数の側窓2と出入り用の扉3とが開閉可能に設けられている。この側壁に隣接した2つの側壁には、温室1内の換気を行うための換気ファン4がそれぞれ取り付けられている。また、扉3のある側壁と向かい合った側壁には、開閉用のシャッター5が設けられている。温室1内の天井側には、白色灯や水銀灯等の照明具が複数個配置されている(図示せず)。温室1の一側壁のうち扉3の近傍箇所には、制御手段の一例であるコントローラ7(図3参照)等を有する制御盤6が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の除湿乾燥システムは、籾、麦又は大豆のような農作物や加工食品等の被乾燥物を送風にて除湿・乾燥させるためのものであり、被乾燥物としての籾を収容するためのコンテナ8と、当該コンテナ8内に温室1内の空気を強制的に導入するための送風ユニット9と、温室1内の空気を除湿するための除湿機10と、温室1内の空気を温めるための加温機11と、前述した一対の換気ファン4と、温室1内の雰囲気温度を検出するためのIC型等の温度センサ12(図3参照)と、温室1内の雰囲気湿度を検出するためのインピーダンス変化型等の湿度センサ13(図3参照)と、制御盤6内のコントローラ7(図3参照)とを備えている。除湿機10及び加温機11は、特許請求の範囲に記載した乾燥手段に相当する。なお、乾燥手段としては、除湿機10と加温機11とのうちいずれか一方でもあればよい。
The dehumidifying and drying system according to the present embodiment is for dehumidifying and drying a dried product such as farm products and processed foods such as straw, wheat, and soybean, and for storing the dried product as a dried product.
図1に示すように、温室1の床面には、2本1組のレール14がその長手方向と平面視で交差する方向に適宜間隔を開けて並列状に並ぶように複数列敷設されており(本実施形態では3組)、各組のレール14上に、複数個のコンテナ8がレール14の長手方向に沿って移動可能に載置されている(本実施形態では1組のレール14につき5個)。
As shown in FIG. 1, a plurality of rows of
コンテナ8は上向き開口略箱型に形成されたものである。図2に示すように、コンテナ8の内部には目の細かい網状の通気床板15が張設されており、この通気床板15の存在にて、コンテナ8内が上側の籾収容室16と下側のエアチャンバ室17とに区画されている。従って、籾収容室16とエアチャンバ室17とは通気床板15の網目を介して連通している。
The
本実施形態では、籾収容室16に対して収穫後の籾が袋詰め等することなく直接投入される。このため、籾収容室16の一側下部には、籾収容室16内の籾を排出するための横長の排出口18が形成されている。この排出口18は開閉式のカバー体19で塞がれている。エアチャンバ室17の一側壁には、外部からエアチャンバ室17内に空気を導入するための導入口20が形成されている。
In this embodiment, the harvested straw is directly put into the
なお、コンテナ8の底面には、フォークリフトのフォーク爪(図示せず)を差し込むための一対の爪差し込み部21と、各組のレール14上を転動可能に走行する車輪22とが設けられている。
The bottom surface of the
送風ユニット9は各組のレール14に対応して設けられており(1組のレール14につき1台)、各組のレール14における並び方向の一側方に当該レール14と平行状に延びるように配置された送風ダクト23と、この送風ダクト23内に空気を送り込むための送風ファン24とを備えている。送風ファン24は送風ダクト23の一端部(図1で扉3のある側壁に近い箇所)に設けられている。送風ダクト23の他端部は閉塞されている。
The
各送風ダクト23には、これと対応するレール14側の側面に、平面視でレール14に向けて突出した分岐ダクト25が複数本設けられている(本実施形態では5本)。
Each
詳細は図示していないが、各分岐ダクト25は、その突出方向(送風ダクト23の長手方向と交差する方向)に沿って伸縮可能に構成されていると共に、これを伸長した状態に付勢する付勢手段を備えている。また、本実施形態の除湿乾燥システムには、コンテナ8が分岐ダクト25に接近及び離間するときに分岐ダクト25をコンテナ8から遠ざかるように短縮動させ、コンテナ8がその導入口20を分岐ダクト25に対峙させた対峙位置にあるときに分岐ダクト25がコンテナ8に当接するように伸長動するのを許容する規制手段を備えている。
Although not shown in detail, each
この場合、各組のレール14に沿って移動するコンテナ8のコーナ部が分岐ダクト25に接触すると(近傍位置に到達すると)、分岐ダクト25は付勢手段の付勢力に抗してコンテナ8から遠ざかる方向に短縮し、コンテナ8の移動を妨げない。更に移動を進めたコンテナ8が対峙位置に到達すると、付勢手段による分岐ダクト25の伸長動が許容され、分岐ダクト25の先端口がコンテナ8における導入口20の箇所に密接する。これにより、コンテナ8のエアチャンバ室17と分岐ダクト25とが連通接続される。更にコンテナ8の移動を進めれば、コンテナ8が対峙位置からずれるため、分岐ダクト25は再びコンテナ8から遠ざかる方向に短縮する。
In this case, when the corner portion of the
従って、本実施形態では、コンテナ8を各組のレール14に沿って移動させるだけで、コンテナ8と分岐ダクト25とをワンタッチ的に連通接続できる。
Therefore, in this embodiment, the
なお、送風ユニット9自体も、コンテナ8と同様に、温室1内から取り外し可能な構成となっている。
Note that the
除湿機10は、送風ユニット9と同様に各組のレール14に対応して設けられていて、各送風ダクト23の一端部に連通接続されている。除湿機10にて除湿された空気は、送風ファン24を駆動させることにより、送風ダクト23及び各分岐ダクト25を介して各コンテナ8のエアチャンバ室17内に送り込まれ、エアチャンバ室17から通気床板15の網目を通って籾収容室16内に流入する。そして、この空気は籾間を流通してコンテナ8の上面開口から再び温室1内に排出される。
The
一方、加温機11は、送風ユニット9や除湿機10とは異なり、温室1内に1台のみ単独で配置されている。加温機11にて温められた温室1内の空気は、除湿機10を経由して送風ダクト23内に取り込まれることになる。なお、除湿機10及び加温機11も、温室1内から取り外し可能な構成のものである。
On the other hand, unlike the
本実施形態では、温度や湿度等の栽培環境の状態量を検出するための温度センサ12及び湿度センサ13は各分岐ダクト25内に取り付けられており、これら2種類のセンサ12,13は制御盤6内にあるコントローラ7の入力インターフェイスに接続されている(図3参照)。なお、温度センサ12及び湿度センサ13はいずれも、温室1内の適宜箇所に配置されていればよい。
In this embodiment, the
制御盤6内のコントローラ7は、温度センサ12及び湿度センサ13の制御情報に基づいて換気ファン4及び送風ユニット9を作動させて、コンテナ8に収容された籾の除湿乾燥制御を実行するものであり、各種演算処理を実行する中央処理装置26(CPU)の他、制御プログラムやデータを記憶させるための読出し専用メモリ27(ROM)、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるための随時読み書き可能メモリ28(RAM)、タイマ機能としてのクロック、センサやアクチュエータ等との間でデータ(制御情報)のやり取りをするための入出力インターフェイス等を備えている(図3参照)。
The
コントローラ7のROM27には、コンテナ8に供給される空気の雰囲気温度T(送風温度、単位:K)と、目標とする雰囲気湿度h(目標湿度、単位:%)との関係を示す関係式又は制御マップが予め記憶されている。本実施形態のROM27は特許請求の範囲に記載した記憶手段に相当する。
In the
本実施形態では、一定の温度・湿度条件の雰囲気下に物質を放置すると、この物質の水分量は前述の温度・湿度条件に対応した一定値になるという平衡水分に関する知見を参考にして、Chen−Clayton式に基づいた関係式を作成している。 In this embodiment, when a substance is left in an atmosphere of a constant temperature / humidity condition, the moisture content of the substance becomes a constant value corresponding to the temperature / humidity condition described above. A relational expression based on the -Clayton expression is created.
この場合の関係式としては、
h=exp{−f1・Tg1・exp(−f2・Tg2・M)}
が採用されている。ここで、f1、f2、g1、g2はいずれも穀物の種類に応じたパラメータであり、実験等により求められる。Mは穀物の平衡水分(目標とする水分量、単位:%)である。
As a relational expression in this case,
h = exp {−f1 · T g1 · exp (−f2 · T g2 · M)}
Is adopted. Here, all of f1, f2, g1, and g2 are parameters according to the type of grain, and are obtained by experiments or the like. M is the equilibrium water content of the grain (target water content, unit:%).
なお、送風温度Tと目標湿度hとの対のデータを、テーブルマップとしてコントローラ7のROM27に記憶させるようにしてもよい。
In addition, you may make it memorize | store the data of a pair of the ventilation temperature T and the target humidity h in ROM27 of the
コントローラ7の入力インターフェイスには、前述した2種類のセンサ12,13の他、除湿乾燥システム全体の電源を入り切り操作するメインスイッチやキーボード等を有する入力部29や、警報ブザー30等がそれぞれ接続されている。これら入力部29及び警報ブザー30は制御盤6に設けられている。
In addition to the two types of
また、出力インターフェイスには、一対の換気ファン4、3組の送風ファン24及び除湿機10、並びに1台の加温機11等がそれぞれ接続されている。
In addition, a pair of
次に、図4〜図7に示すフローチャートを参照しながら、コントローラによる除湿乾燥制御の一例について説明する。ここで、コンテナ8内の籾の平衡水分M(目標とする水分量)や後述する設定時間TM0に関するデータは、ROM27に記憶させたり、設定器(図示せず)の操作にてコントローラ7のRAM28に記憶させたりして、予め設定しておく。
Next, an example of dehumidifying and drying control by the controller will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Here, the equilibrium water content M (target water content) of the soot in the
まず、図4に示す除湿乾燥制御のスタートに続き、各送風ユニット9の送風ファン24を回転駆動させる(ステップS1)。次いで、換気ファン4を両方とも最大駆動周波数(最大送風量に対応する)で適宜時間だけ回転駆動させてから(ステップS2)、湿度センサ13の検出情報(制御情報)から得られた計測湿度H1を読み込む(ステップS3)。本実施形態では、換気ファン4の最大駆動周波数は60Hz、その駆動時間は5分間に設定されている。また、湿度センサ13は各送風ダクト23に5個ずつあるので、計測湿度H1としては、各湿度センサ13での計測湿度の平均値を採用している。
First, following the start of the dehumidifying and drying control shown in FIG. 4, the
それから、換気ファン4を両方とも最小駆動周波数(最小送風量に対応する)で適宜時間だけ回転駆動させたのち(ステップS4)、湿度センサ13の検出情報(制御情報)から得られた計測湿度H2を読み込む(ステップS5)。本実施形態では、換気ファン4の最小駆動周波数は30Hz、その駆動時間は5分間に設定されている。また、この場合も、計測湿度H2としては、各湿度センサ13での計測湿度の平均値を用いている。
Then, both of the
次いで、換気ファン4を最大駆動周波数で回転駆動させたときの計測湿度H1が換気ファン4を最小駆動周波数で回転駆動させたときの計測湿度H2より小さいか否かを判別する(ステップS6)。
Next, it is determined whether or not the measured humidity H1 when the
最大駆動周波数での計測湿度H1が最小駆動周波数での計測湿度H2より小さい場合というのは、換気ファン4の駆動にて温室1内に取り込まれた外気の湿度が低いとき(例えば冬季等)を意味しており、逆に、最大駆動周波数での計測湿度H1が最小駆動周波数での計測湿度H2以上である場合というのは、外気の湿度が高いとき(例えば梅雨時期、夏季等)を意味している。
The case where the measured humidity H1 at the maximum drive frequency is smaller than the measured humidity H2 at the minimum drive frequency is when the humidity of the outside air taken into the
そこで、最大駆動周波数での計測湿度H1が最小駆動周波数での計測湿度H2より小さいと判断したときは(S6:YES)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(本実施形態では45Hz)に変更したのち(ステップS7)、低湿モード制御を実行する(ステップS8)。
Therefore, when it is determined that the measured humidity H1 at the maximum drive frequency is smaller than the measured humidity H2 at the minimum drive frequency (S6: YES), the drive rotation speed of the
一方、最大駆動周波数での計測湿度H1が最小駆動周波数での計測湿度H2以上であると判断したときは(S6:NO)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(本実施形態では45Hz)に変更したのち(ステップS9)、高湿モード制御を実行する(ステップS10)。
On the other hand, when it is determined that the measured humidity H1 at the maximum drive frequency is greater than or equal to the measured humidity H2 at the minimum drive frequency (S6: NO), the drive rotational speed of the
低湿モード制御又は高湿モード制御の実行中、又はこれら制御の1サイクルが完了した後は、コントローラ7に内蔵されたクロックにて送風ファン24の回転駆動開始時からカウントしている計測時間TM1が設定時間TM0を経過したか否かを判別する(ステップS11)。本実施形態の設定時間TM0は4時間に設定されている。
During the execution of the low-humidity mode control or the high-humidity mode control, or after one cycle of these controls is completed, the measurement time TM1 counted from the start of the rotational driving of the
計測時間TM1が設定時間TM0未満であると判断したときは(S11:NO)、このまま待機するために再びステップS11に戻る。計測時間TM1が設定時間TM0以上であると判断したときは(S11:YES)、除湿乾燥制御の実行を再開するためにステップS1に戻る。すなわち、除湿乾燥制御の実行中は、設定時間TM0が経過するたびに低湿モード制御か高湿モード制御かの選択をするのである。 When it is determined that the measurement time TM1 is less than the set time TM0 (S11: NO), the process returns to step S11 again to wait as it is. When it is determined that the measurement time TM1 is equal to or longer than the set time TM0 (S11: YES), the process returns to step S1 to resume execution of the dehumidifying and drying control. That is, during the execution of the dehumidifying and drying control, the low humidity mode control or the high humidity mode control is selected every time the set time TM0 elapses.
ステップS8の低湿モード制御は例えば図5に示す手順で実行される。すなわち、はじめに、温度センサ12の検出情報(制御情報)から得られた送風温度Tと、湿度センサ13の検出情報から得られた送風湿度Hと、目標とする籾の平衡水分Mとを読み込む(ステップS12)。温度センサ12は、湿度センサ13と同様に、各送風ダクト23に対して5個ずつあるので、送風温度Tとしては、各温度センサ12での計測温度の平均値を用いている。送風湿度Hも、各湿度センサ13での計測湿度の平均値である。低湿モード制御の実行中は、この読み込みが2分間隔で行われるように設定されている。
The low-humidity mode control in step S8 is executed by the procedure shown in FIG. 5, for example. That is, first, the blowing temperature T obtained from the detection information (control information) of the
次いで、ステップS12で読み込まれた送風温度Tと、籾の平衡水分Mと、コントローラ7のROM27に予め記憶された関係式又は制御マップとから、目標とする雰囲気湿度h(目標湿度)を求める(ステップS13)。
Next, a target atmospheric humidity h (target humidity) is obtained from the blowing temperature T read in step S12, the equilibrium moisture M of the soot, and the relational expression or control map stored in advance in the
次いで、ステップS12で読み込まれた送風湿度Hから目標湿度hを引いた値が2%以上であるか否かを判別する(ステップS14)。 Next, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the target humidity h from the air blowing humidity H read in step S12 is 2% or more (step S14).
送風湿度Hから目標湿度hを引いた値が2%以上であると判断したときは(S14:YES)、未だ送風湿度Hが高くてコンテナ8内の籾の水分量が多い状態であるから、次いで、現在の換気ファン4の駆動周波数が最大駆動周波数(60Hz)であるか否かを判別する(ステップS15)。
When it is determined that the value obtained by subtracting the target humidity h from the blast humidity H is 2% or more (S14: YES), since the blast humidity H is still high and the moisture content of the soot in the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最大駆動周波数ではないと判断したときは(S15:NO)、換気ファン4の駆動周波数を適宜上昇させ(ステップS16)、低湿度である外気の単位時間当りの導入量を増やしてから、ステップS12に戻る。ステップS16において換気ファン4が停止中であれば、当該換気ファン4を最小駆動周波数(30Hz)で回転駆動させる。本実施形態では、換気ファン4の駆動周波数の上昇幅が5Hzに設定されている。
When it is determined that the current drive frequency of the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最大駆動周波数であると判断したときは(S15:YES)、これ以上、低湿度外気の単位時間当りの導入量を増やせないので、次いで、除湿機10が駆動中か否かを判別する(ステップS17)。
When it is determined that the current drive frequency of the
除湿機10が停止中であると判断したときは(S17:NO)、除湿機10を駆動させたのち(ステップS18)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS19)、ステップS12に戻る。
When it is determined that the
除湿機10が駆動中であると判断したときは(S17:YES)、次いで、加温機11が駆動中か否かを判別する(ステップS20)。
When it is determined that the
加温機11が停止中であると判断したときは(S20:NO)、加温機11を駆動させたのち(ステップS21)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS22)、ステップS12に戻る。
When it is determined that the warming
加温機11が駆動中であると判断したときは(S20:YES)、除湿機10及び加温機11が両方とも駆動中であるから、作業者の注意を喚起するために警報ブザー30を鳴動させ(ステップS23)、ステップS12に戻る。警報ブザー30の鳴動は、除湿機10及び加温機11とのうち少なくとも一方が停止するまで継続する設定になっている。
When it is determined that the warmer 11 is being driven (S20: YES), since both the
ステップS14に戻り、送風湿度Hから目標湿度hを引いた値が2%未満であると判断したときは(S14:NO)、次いで、目標湿度hから送風湿度を引いた値が2%以上であるか否かを判別する(ステップS24)。 Returning to step S14, when it is determined that the value obtained by subtracting the target humidity h from the blowing humidity H is less than 2% (S14: NO), then, the value obtained by subtracting the blowing humidity from the target humidity h is 2% or more. It is determined whether or not there is (step S24).
目標湿度hから送風湿度Hを引いた値が2%未満であると判断したときは(S24:NO)、送風湿度Hは目標湿度hに近い値であるものの、コンテナ8内の籾の水分量を平衡水分M以下に確実に落ち着かせるために、ステップS12に戻って低湿モード制御を継続する。
When it is determined that the value obtained by subtracting the blowing humidity H from the target humidity h is less than 2% (S24: NO), the blowing humidity H is a value close to the target humidity h, but the moisture content of the soot in the
目標湿度hから送風湿度Hを引いた値が2%以上であると判断したときは(S24:YES)、送風湿度Hが目標湿度hより低くてコンテナ8内の籾の水分量が平衡水分Mの値に近いとみなせるから、次いで、現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数(30Hz)であるか否かを判別する(ステップS25)。
When it is determined that the value obtained by subtracting the blowing humidity H from the target humidity h is 2% or more (S24: YES), the blowing humidity H is lower than the target humidity h and the moisture content of the soot in the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数ではないと判断したときは(S25:NO)、換気ファン4の駆動周波数を適宜下降させ(ステップS26)、低湿度である外気の単位時間当りの導入量を減らしてから、ステップS12に戻る。本実施形態では、換気ファン4の駆動周波数の下降幅も5Hzに設定されている。
When it is determined that the current driving frequency of the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数であると判断したときは(S25:YES)、これ以上、低湿度外気の単位時間当りの導入量を減らせないので、次いで、加温機11が停止中か否かを判別する(ステップS27)。
When it is determined that the current drive frequency of the
加温機11が駆動中であると判断したときは(S27:NO)、加温機11を停止させたのち(ステップS28)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS29)、ステップS12に戻る。
When it is determined that the warmer 11 is being driven (S27: NO), the warmer 11 is stopped (step S28), and then the drive rotation speed of the
加温機11が停止中であると判断したときは(S27:YES)、次いで、除湿機10が停止中か否かを判別する(ステップS30)。
When it is determined that the warmer 11 is stopped (S27: YES), it is then determined whether or not the
除湿機10が駆動中であると判断したときは(S30:NO)、除湿機10を停止させたのち(ステップS31)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS32)、ステップS12に戻る。
When it is determined that the
除湿機10が停止中であると判断したときは(S30:YES)、次いで、作業者の注意を喚起するために警報ブザー30を鳴動させてから(ステップS33)、換気ファン4及び送風ファン24も停止させ(ステップS34)、低湿モード制御の1サイクルを完了しリターンする。
When it is determined that the
ステップS10の高湿モード制御は例えば図6に示す手順で実行される。すなわち、はじめに、温度センサ12の検出情報から得られた送風温度Tと、湿度センサ13の検出情報から得られた送風湿度Hと、目標とする籾の平衡水分Mとを読み込む(ステップS35)。送風温度Tとしては、5個ある温度センサ12での計測温度の平均値を用いている。送風湿度Hも、各湿度センサ13での計測湿度の平均値である。高湿モード制御の実行中も、この読み込みが2分間隔で行われるように設定されている。
The high humidity mode control in step S10 is executed, for example, according to the procedure shown in FIG. That is, first, the blowing temperature T obtained from the detection information of the
次いで、ステップS35で読み込まれた送風温度Tと、籾の平衡水分Mと、コントローラ7のROM27に予め記憶された関係式又は制御マップとから、目標とする雰囲気湿度h(目標湿度)を求める(ステップS36)。
Next, the target atmospheric humidity h (target humidity) is obtained from the blowing temperature T read in step S35, the equilibrium water content M of the soot, and the relational expression or control map stored in advance in the
次いで、ステップS35で読み込まれた送風湿度Hから目標湿度hを引いた値が2%以上であるか否かを判別する(ステップS37)。 Next, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the target humidity h from the ventilation humidity H read in step S35 is 2% or more (step S37).
送風湿度Hから目標湿度hを引いた値が2%以上であると判断したときは(S37:YES)、未だ送風湿度Hが高くてコンテナ8内の籾の水分量が多い状態であるから、次いで、現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数(30Hz)であるか否かを判別する(ステップS38)。
When it is determined that the value obtained by subtracting the target humidity h from the blowing humidity H is 2% or more (S37: YES), the blowing humidity H is still high and the amount of moisture in the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数ではないと判断したときは(S38:NO)、換気ファン4の駆動周波数を適宜下降させ(ステップS39)、高湿度である外気の単位時間当りの導入量を増やしてから、ステップS35に戻る。ステップS39において換気ファン4が停止中であれば、当該換気ファン4を最高駆動周波数(60Hz)で回転駆動させる。本実施形態では、換気ファン4の駆動周波数の下降幅が5Hzに設定されている。
When it is determined that the current driving frequency of the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数であると判断したときは(S38:YES)、これ以上、高湿度外気の単位時間当りの導入量を減らせないので、次いで、除湿機10が駆動中か否かを判別する(ステップS40)。
When it is determined that the current drive frequency of the
除湿機10が停止中であると判断したときは(S40:NO)、除湿機10を駆動させたのち(ステップS41)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS42)、ステップS34に戻る。
When it is determined that the
除湿機10が駆動中であると判断したときは(S40:YES)、次いで、加温機11が駆動中か否かを判別する(ステップS43)。
When it is determined that the
加温機11が停止中であると判断したときは(S43:NO)、加温機11を駆動させたのち(ステップS44)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS45)、ステップS34に戻る。
When it is determined that the warming
加温機11が駆動中であると判断したときは(S43:YES)、次いで、除湿機10又は加温機11が適宜時間(本実施形態では10分間)以上駆動しているか否かを判別する(ステップS46)。除湿機10又は加温機11が適宜時間以上駆動していないときは、そのままステップS35に戻る。
When it is determined that the warmer 11 is being driven (S43: YES), it is then determined whether or not the
除湿機10又は加温機11が適宜時間以上駆動しているときは、作業者の注意を喚起するために警報ブザー30を鳴動させ(ステップS47)、ステップS35に戻る。警報ブザー30の鳴動は、除湿機10及び加温機11とのうち少なくとも一方が停止するまで継続する設定になっている。
When the
ステップS37に戻り、送風湿度Hから目標湿度hを引いた値が2%未満であると判断したときは(S37:NO)、次いで、目標湿度hから送風湿度を引いた値が2%以上であるか否かを判別する(ステップS48)。 Returning to step S37, when it is determined that the value obtained by subtracting the target humidity h from the blowing humidity H is less than 2% (S37: NO), then, the value obtained by subtracting the blowing humidity from the target humidity h is 2% or more. It is determined whether or not there is (step S48).
目標湿度hから送風湿度Hを引いた値が2%未満であると判断したときは(S48:NO)、送風湿度Hは目標湿度hに近い値であるものの、コンテナ8内の籾の水分量を平衡水分M以下に確実に落ち着かせるために、ステップS35に戻って高湿モード制御を継続する。
When it is determined that the value obtained by subtracting the ventilation humidity H from the target humidity h is less than 2% (S48: NO), the ventilation humidity H is a value close to the target humidity h, but the moisture content of the soot in the
目標湿度hから送風湿度Hを引いた値が2%以上であると判断したときは(S48:YES)、送風湿度Hが目標湿度hより低くてコンテナ8内の籾の水分量が平衡水分Mの値に近いとみなせるから、次いで、現在の換気ファン4の駆動周波数が最大駆動周波数(60Hz)であるか否かを判別する(ステップS49)。
When it is determined that the value obtained by subtracting the blowing humidity H from the target humidity h is 2% or more (S48: YES), the blowing humidity H is lower than the target humidity h and the moisture content of the soot in the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最大駆動周波数ではないと判断したときは(S49:NO)、コンテナ8内の籾の水分量が平衡水分M以下に落ち着くか否かを確認するために、換気ファン4の駆動周波数を適宜上昇させ(ステップS50)、高湿度である外気の単位時間当りの導入量を増やしてから、ステップS35に戻る。本実施形態では、換気ファン4の駆動周波数の上昇幅も5Hzに設定されている。
When it is determined that the current drive frequency of the
現在の換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数であると判断したときは(S49:YES)、これ以上、高湿度外気の単位時間当りの導入量を増やせないので、次いで、加温機11が停止中か否かを判別する(ステップS51)。
When it is determined that the current drive frequency of the
加温機11が駆動中であると判断したときは(S51:NO)、加温機11を停止させたのち(ステップS52)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS53)、ステップS35に戻る。
When it is determined that the warmer 11 is being driven (S51: NO), the warmer 11 is stopped (step S52), and then the drive rotation speed of the
加温機11が停止中であると判断したときは(S51:YES)、次いで、除湿機10が停止中か否かを判別する(ステップS54)。
When it is determined that the warmer 11 is stopped (S51: YES), it is then determined whether or not the
除湿機10が駆動中であると判断したときは(S54:NO)、除湿機10を停止させたのち(ステップS55)、換気ファン4の駆動回転数を中程度の値(45Hz)に変更して(ステップS56)、ステップS35に戻る。
When it is determined that the
除湿機10が停止中であると判断したときは(S54:YES)、次いで、作業者の注意を喚起するために警報ブザー30を鳴動させてから(ステップS57)、換気ファン4及び送風ファン24も停止させ(ステップS58)、高湿モード制御の1サイクルを完了しリターンする。
When it is determined that the
以上の制御によると、換気ファン4の駆動にて温室1内に取り込まれる外気の湿度を有効利用することによって、コンテナ8内の籾を乾燥処理できる(適切な水分量に調節できる)から、従来の熱風式のものに比べて、無駄な燃料の消費を効果的に防止できる。このため、除湿乾燥システム全体ではランニングコストが抑制され、極めて経済的である。もちろん、温室1による内部空気の昇温効果が籾の乾燥処理の高効率化に貢献していることはいうまでもない。
According to the above control, by effectively using the humidity of the outside air taken into the
本実施形態では、温室1内に取り込まれる外気の湿度が低い場合(低湿モード)において送風湿度Hが目標湿度hより高ければ、換気ファン4の駆動周波数(送風量)が増加し、送風湿度Hが目標湿度hより低ければ、換気ファン4の駆動周波数(送風量)が減少する。一方、外気の湿度が高い場合(高湿モード)において送風湿度Hが目標湿度hより高ければ、換気ファン4の駆動周波数(送風量)が減少し、送風湿度Hが目標湿度hより低ければ、換気ファン4の駆動周波数(送風量)が増加する。
In the present embodiment, when the humidity of the outside air taken into the
このように、換気ファン4による外気の単位時間当りの導入量を、外気の湿度状況及び目標とする籾の水分量に応じて変更調節できるから、外気を利用した籾の除湿乾燥制御を効率よく適切に実行できるのである。
In this way, the amount of outside air introduced by the
また、前述した通り、外気の湿度を利用して籾の除湿乾燥制御を実行するから、自然乾燥に極めて近い状態でコンテナ8内の籾を乾燥処理でき、過乾燥や胴割れ米等の発生を防止できる。このため、籾(米)の品質及び食味を良好な状態に維持できるのである。
In addition, as described above, the dehumidification drying control of the cocoon is performed using the humidity of the outside air, so that the cocoon in the
しかも、低湿モードの実行中に送風湿度Hが目標湿度hより高く且つ換気ファン4の駆動周波数が最大駆動周波数(最大送風量)に達した場合(ステップS18及びS22参照)や、高湿モードの実行中に送風湿度Hが目標湿度hより低く且つ換気ファン4の駆動周波数が最小駆動周波数(最小送風量)に達した場合(ステップS41及びS44参照)に、除湿機10や加温機11を作動させるので、ランニングコストを抑制しつつも、乾燥性能を低下させることなく効率のよい籾の乾燥処理が行えるのである。
In addition, when the low humidity mode is executed, the ventilation humidity H is higher than the target humidity h and the driving frequency of the
さらに、本実施形態では、温度センサ12の検出情報から得られた送風温度Tに基づいて、コントローラ7のROM27に予め記憶された関係式又は制御マップから適正な目標湿度hを取得できるから、乾燥処理したい穀物に関する関係式又は制御マップをROM27に予め記憶させておけば、種々の穀物についての除湿乾燥制御を効率よく円滑に実行できる。
Furthermore, in this embodiment, since the appropriate target humidity h can be acquired from the relational expression or control map stored in advance in the
本実施形態では、コンテナ8、送風ユニット9、除湿機10及び加温機11が温室1内から取り外し可能な構成になっているので、これらを不使用時に温室1内から撤去すれば、当該温室1を育苗や園芸栽培等の種々の用途に利用できる。従って、温室1を周年に亘って利用でき、その利用範囲が広がるという効果も奏する。
In this embodiment, since the
なお、本実施形態は、除湿乾燥制御の実行中に、図7のフローチャートに示す高温防止制御を適宜時間間隔で割り込み実行する設定になっている。 In this embodiment, during the execution of the dehumidifying and drying control, the high temperature prevention control shown in the flowchart of FIG. 7 is set to be interrupted at appropriate time intervals.
この高温防止制御では、まず、ステップS12又はステップS35で読み込まれた送風温度Tが35℃より高いか否かを判別する(ステップS59)。送風温度Tが35℃以下であると判断したときは(S59:NO)、そのまま図4のステップS2に戻る。 In this high temperature prevention control, first, it is determined whether or not the blowing temperature T read in step S12 or step S35 is higher than 35 ° C. (step S59). When it is determined that the blowing temperature T is 35 ° C. or less (S59: NO), the process directly returns to step S2 in FIG.
送風温度Tが35℃より高いと判断したときは(S59:YES)、換気ファン4を最大駆動周波数(60Hz)で駆動させたのち(ステップS60)、作業者の注意を喚起するために警報ブザー30を鳴動させる(ステップS61)。この鳴動は、送風温度が30℃未満になって、図4のステップS2に戻るまで継続する設定になっている。
When it is determined that the air blowing temperature T is higher than 35 ° C. (S59: YES), after the
次いで、加温機11が駆動中か否かを判別する(ステップS62)。加温機11が停止中であると判断したときは(S62:NO)、後述するステップS64へ移行する。加温機11が駆動中であると判断したときは(S62:YES)、加温機11を停止させる(ステップS63)。 Next, it is determined whether or not the warmer 11 is being driven (step S62). When it is determined that the warmer 11 is stopped (S62: NO), the process proceeds to step S64 described later. When it is determined that the warmer 11 is being driven (S62: YES), the warmer 11 is stopped (step S63).
次いで、ステップS64において、再び温度センサ12の検出情報から得られた送風温度Tを読み込み、次いで、送風温度Tが30℃未満か否かを判別する(ステップS65)。送風温度Tが30℃以上であると判断したときは(S65:NO)、このまま待機するために再びステップS65に戻る。送風温度Tが30℃未満であると判断したときは(S65:YES)、高温防止制御を終了して図4のステップS2に戻るのである。
Next, in step S64, the blowing temperature T obtained from the detection information of the
かかる制御により、籾(米)の品質及び食味をより良好な状態に維持でき、籾の乾燥処理に高い効果を発揮できるのである。 By such control, the quality and taste of rice bran (rice) can be maintained in a better state, and a high effect can be exhibited in the drying treatment of rice bran.
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば記憶手段としては、ROM27以外に、例えば記憶内容を書き換え得るEEPROM等の不揮発性メモリでもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. For example, as the storage means, in addition to the
1 温室
4 換気ファン
7 制御手段としてのコントローラ
8 コンテナ
9 送風ユニット
10 乾燥手段としての除湿機
11 乾燥手段としての加温機
12 温度センサ
13 湿度センサ
14 レール
15 通気床板
16 籾収容室
17 エアチャンバ室
20 導入口
23 送風ダクト
24 送風ファン
25 分岐ダクト
27 記憶手段としてのROM
DESCRIPTION OF
Claims (5)
少なくとも、前記被乾燥物を収容するためのコンテナと、当該コンテナ内に前記温室内の空気を強制的に導入するための送風ユニットと、前記温室内の換気を行うための換気ファンと、前記温室内の雰囲気湿度を検出するための湿度センサと、この湿度センサの制御情報に基づいて前記換気ファン及び前記送風ユニットの作動を制御する制御手段とを備えている、
除湿乾燥システム。 A dehumidifying and drying system that dehumidifies and dries dried items such as farm products and processed foods placed in a greenhouse by blowing air,
At least a container for accommodating the material to be dried, a blower unit for forcibly introducing air in the greenhouse into the container, a ventilation fan for ventilating the greenhouse, and the greenhouse A humidity sensor for detecting the atmospheric humidity of the inside, and a control means for controlling the operation of the ventilation fan and the blower unit based on control information of the humidity sensor,
Dehumidification drying system.
前記低湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を増加させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を減少させる一方、
前記高湿モードの実行中において、前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高い場合には前記換気ファンの送風量を減少させ、前記雰囲気湿度が前記目標湿度より低い場合には前記換気ファンの送風量を増加させるように制御する、
除湿乾燥システム。 The control means selects one of a low humidity mode used when the outside air humidity outside the greenhouse is low and a high humidity mode used when the outside air humidity is high based on control information of the humidity sensor,
During execution of the low-humidity mode, if the atmospheric humidity in the greenhouse is higher than the target humidity, the ventilation rate of the ventilation fan is increased, and if the ambient humidity is lower than the target humidity, the ventilation rate of the ventilation fan While reducing
During execution of the high humidity mode, if the atmospheric humidity in the greenhouse is higher than the target humidity, the air flow rate of the ventilation fan is decreased, and if the atmospheric humidity is lower than the target humidity, the ventilation fan is sent. Control to increase the air volume,
Dehumidification drying system.
前記制御手段は、前記低湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より高く且つ前記換気ファンの送風量が所定の大量送風量に達した場合と、前記高湿モードの実行中に前記温室内の雰囲気湿度が目標湿度より低く且つ前記換気ファンの送風量が所定の少量送風量に達した場合とには、前記乾燥手段を作動させるように制御する、
請求項2に記載した除湿乾燥システム。 Further comprising a drying means for drying the air in the greenhouse,
The control means includes a case where the atmospheric humidity in the greenhouse is higher than a target humidity during the execution of the low-humidity mode and the ventilation amount of the ventilation fan reaches a predetermined large amount of ventilation, and the execution of the high-humidity mode. When the atmospheric humidity in the greenhouse is lower than the target humidity and the air blowing amount of the ventilation fan reaches a predetermined small amount of air blowing, the drying means is controlled to operate.
The dehumidifying and drying system according to claim 2.
前記制御手段は、前記温度センサの制御情報に基づいて、前記記憶手段から適正な前記目標湿度を取得するように制御する、
請求項2又は3に記載した除湿乾燥システム。 A temperature sensor for detecting the ambient temperature in the greenhouse; and storage means for storing the target humidity corresponding to the ambient temperature in advance.
The control means controls to acquire the appropriate target humidity from the storage means based on the control information of the temperature sensor.
The dehumidifying and drying system according to claim 2 or 3.
請求項1〜4のうちいずれかに記載した除湿乾燥システム。
The container and the blower unit are configured to be removable from the greenhouse.
The dehumidifying and drying system according to any one of claims 1 to 4.
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