JP5644933B1 - 農作物用乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、排風戻し機構の構成を簡単にするものでありながら、排風ファンの後方への突出長さを短くすることを課題とする。【解決手段】熱風を生成する燃焼バーナ（７）と、熱風が通過する熱風室（１４）と、熱風室（１４）内の熱風を吸引して機外に排風として排出する排風ファン（１０）を備え、該排風ファン（１０）で排出した排風を熱風室（１４）に戻す排風戻しダクト（１１）を備える農作物用乾燥機において、排風ファン（１０）は回転翼（２０）と、回転翼（２０）の回転で排出される排風を整流する固定翼（２１）を備える構成とし、排風ファン（１０）に排風戻しダクト（１１）を取り付ける構成とし、固定翼（２１）に排風を排風戻しダクト（１１）側に案内する排風案内板（２２）を取り付けることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、穀物や野菜等の農産物を乾燥する農産物乾燥機に関する。

特許文献１には乾燥室(熱風室)から排風ファンで排出した排風を、再度乾燥室内に戻すことで排風に含まれる熱を乾燥作用に再利用する農作物用乾燥機が開示されている。

特許第５２６７６３４号

特許文献１の排風戻し機構は第一調節板と第二調節板の連動により戻し排風量を調節するものであった。そのため、構成が複雑で、かつ、第一調節板が排風ファンの機外排出側に設けるため、機体後方の長さが長くなり、乾燥機の設置面積が広くなるという欠点がある。

本発明は、排風戻し機構の構成を簡単にするものでありながら、排風ファンの後方への突出長さを短くすることを課題とする。

本発明は、かかる課題を解決するために次のような技術的手段を講ずる。
請求項１記載の発明は、熱風を生成する燃焼バーナと、熱風が通過する熱風室と、熱風室内の熱風を吸引して機外に排風として排出する排風ファンを備え、該排風ファンで排出した排風を熱風室に戻す排風戻しダクトを備える農作物用乾燥機において、
排風ファンは回転翼と、回転翼の回転で排出される排風を整流する固定翼を備える構成とし、排風ファンに排風戻しダクトを取り付ける構成とし、固定翼に排風を排風戻しダクト側に案内する排風案内板を取り付け、
固定翼は放射状に設定間隔で設け、排風案内板は一端を固定翼に取り付け、他端を隣接する固定翼に取り付け、
排風戻しダクトは排風ファンの上面に連結され、排風案内板は排風ファンの上部に設ける固定翼に取り付けることを特徴とする農作物用乾燥機とする。

請求項２記載の発明は、排風案内板には複数の排風通過孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の農作物用乾燥機とする。

請求項１記載の発明は、簡単な構成で回転翼から排出された排風を排風戻しダクトに案内することができる。また、排風ファンの後方への突出長さを抑制することができ、農作物用乾燥機の設置がし易くなる。

また、排風案内板の取り付け構成を強固にすることができる。
また、効果的に排風を排風戻しダクトに案内することができる。
請求項２記載の発明は、排風の一部を排風戻しダクトに案内することができる。排風を排風戻しダクトに案内しない場合には排風を円滑に機外に排出することができる。

正面から見た乾燥機の内部を示す図 穀物乾燥機の背面図 側面から見た乾燥機の内部を説明する図 背面から見た排風案内体の拡大図 排風ファン１０の斜視図 排風ファン１０の内部を示す図 タイムチャート ブロック図 操作盤図 側面から見た排風案内体の位置及び作用を示す図

本発明の実施の形態として、穀物乾燥機に基づいて以下説明する。
箱体１の内部には上部から穀物を貯留する貯留室２と、穀物を乾燥する乾燥室３を設ける。

箱体１の前方には穀物を揚穀する昇降機５と、バーナケース６を設け、バーナケース６内に熱風を生成する燃焼バーナ７を設ける。箱体１の後方には排風室８と連通する排風ダクト９を設け、排風ダクト９の後面に排風ファン１０を設ける。排風ファン１０の上面には排風戻しダクト１１の一端を連結し、排風戻しダクト１１の他端を箱体１に連結する。排風戻しダクト１１の排風流入口１２は排風ファン１０の内部と連通し、排風供給口１３は熱風室１４と連通する構成である。

箱体１の上部には昇降機５で揚穀された穀物を横搬送する上部ラセン１５を設ける。
乾燥室３の左右中央部には熱風室１４を設け、熱風室１４内部には遠赤外線放射体１６を設けている。熱風室１４の左右両側には穀物が流下する穀物流下通路１９を設け、穀物流下通路１９の外側には排風室８を設ける。

穀物流下通路１９の下端部には穀物を繰り出すロータリバルブ１７を設け、ロータリバルブ１７の下方には穀物を昇降機５へ搬送する下部ラセン１８を設ける。
バーナケース６は外気を取り入れる外気導入用のスリット６ａを多数形成している。燃焼バーナ７は間欠燃焼をするガンタイプのバーナを搭載している。

排風ファン１０は外筒２４内に横軸心の回転軸２０ａにより回転する回転翼２０と、回転翼２０から排出された排風を整流する固定翼２１と、内筒２５と、回転翼２０により排出された排風の一部を排風戻しダクト１１側に案内する排風案内板２２を設ける。固定翼２１は回転翼２０の後方に位置し、捻れ形状の排風の整流面を左右両側に備え、背面視で放射状に設定間隔で多数設ける。固定翼２１の外端は外筒２４に取り付け、固定翼２１の内端は内筒２５に取り付ける。内筒２５と固定翼２１は、回転翼２０により発生させる風に圧力をかけることで、熱風の吸引能力を向上させるためのものである。

排風案内板２２は隣接する固定翼２１の間に、後上がり傾斜姿勢に設ける。排風案内板２２の前端は排風流入口１２の下方に位置する構成とし、排風案内板２２の後端は排風流入口１２の後端よりも後方に位置する構成である。排風案内板２２の一端を固定翼２１の一方の整流面に取り付け、他端を隣接する固定翼２１の対向面に取り付ける。すなわち、排風案内板２２と固定翼２１とは交差する方向に取り付ける構成である。排風案内板２２は上部の固定翼２１に設ける。そして、排風戻しダクト１１の左右幅の範囲の固定翼２１に設けている。排風案内板２２は固定翼２１の上下方向の略中央に取り付けている。そのため、隣り合う排風案内板２２の取り付け位置の位相が異なる。

排風案内板２２には排風通過孔、実施例では多数のスリット２２ａを形成している。スリット２２ａは他にも丸孔や角孔等、形状はいろいろ考えられる。
排風戻しダクト１１内には排風戻しダクト１１内に流入する排風量を調節する排風調節弁２６を設ける。排風調節弁２６は排風調節弁モータ２７で横軸心に回動可能に構成する。排風戻しダクト１１は、排風ファン１０の上面から上下方向に延びる第一ダクト部１１ａと、第一ダクト部１１ａの上端部と箱体１の背面とを接続する第二ダクト部１１ｂとから構成し、第一ダクト部１１ａ内に排風調節弁２６を設ける。第二ダクト部１１ｂは前広がりに開口面積を大きくする構成としている。

遠赤外線放射体１６は第一円筒部３０と、該第一円筒部３０から折り返す第二円筒部３１を一体的に構成し、第一円筒部３０と第二円筒部３１は共に中空状に形成される。第一円筒部３０の前端の開口部を燃焼バーナ７と対向する構成とし、第二円筒部３１の前端の開口部を左右側に向けている。

次に、操作盤Ｕについて説明する。
操作パネルについて説明する。
制御部Ｓを内蔵する操作パネルＵの正面側には、張込スイッチ３２・通風スイッチ３３・乾燥スイッチ３４・排出スイッチ３５・停止スイッチ３６の運転スイッチを設けている。また、乾燥運転中の熱風温度・測定水分値・乾燥運転の終了までの残時間を順次表示する運転表示パネル４５を設けている。また、張込量を設定するための張込量スイッチ３７・到達目標水分値を設定する水分設定スイッチ３８・張込量スイッチ３７及び水分設定スイッチ３８の設定数値を表示する設定表示パネル３９、設定表示パネル３９の設定値を変更する数値増減スイッチ４０を設けている。また、乾燥対象の穀物種類を設定する穀物設定スイッチ４１・乾燥速度を設定する乾燥速度設定スイッチ４２を設けている。

熱風室１４内の温度を検出する熱風温度検出センサ４３、外気温度を検出する外気温度センサ４４を設けている。
次に、燃焼制御と排風調節弁２６による乾燥制御について説明する。

本実施の形態の燃焼バーナ７はいわゆるガンタイプバーナであり、バーナ用送風ファン５２で風を供給し、燃料タンク（図示せず）からポンプ５０で繰り出した燃料をノズル（図示せず）から噴霧し、イグナイタ５１で発火させて燃焼するバーナである。

燃焼能力は一定であり、常時燃焼すると乾燥温度は高温で一定となる。しかしながら、穀物乾燥機は穀物の張込量や外気温度によって必要な乾燥温度を変更制御する必要があるので、燃焼工程と燃焼停止工程を設定時間（例えば１分）の周期で行う間欠燃焼により乾燥温度を制御する。すなわち、目標とする乾燥温度が低い程、１周期における燃焼工程時間を短くし（例えば３０秒）、１周期における燃焼停止工程時間を長く（例えば３０秒）する。目標とする乾燥温度が高い程、１周期における燃焼工程時間を長く（例えば４５秒）し、燃焼停止工程時間を短く（例えば１５秒）する。

乾燥運転について説明すると、オペレータが張込スイッチ３２を操作すると昇降機５及び上部ラセン１５が駆動して張込穀物を順次、貯留室２内に張込む。そして、張込運転が終了すると、オペレータは張込量スイッチで張込穀粒量を設定し、水分設定スイッチ３８で到達目標水分値（例えば１４％）を設定し、穀物設定スイッチ４１で対象穀物を設定し、乾燥速度設定スイッチ４２で乾燥速度を設定する。

次に、乾燥スイッチ３４を操作すると乾燥運転が開始され、ロータリバルブ１７、下部ラセン１８、昇降機５、上部ラセン１５の循環系が駆動を開始すると共に、燃焼バーナ７が燃焼を開始する。燃焼バーナ７で生成される熱風は排風ファン１０の吸引作用で遠赤外線放射体１６の内部を通過し、第二円筒部３１の前端の開口部から熱風室１４に流入する。そして、熱風室１４から網体で形成される穀物流下通路１９内に流入し、穀物に作用する。そして、穀物から水分を奪った熱風は排風室８へ流入し、次いで排風ダクト９を経て排風ファン１０により機外方向へ排風として排出される。熱と水分を帯びた排風の一部は排風戻しダクト１１を経て熱風室１４に供給され、乾燥作業に利用される。穀物は熱風と、遠赤外線放射体１６から発生する遠赤外線の作用と、排風戻しダクト１１から戻された排風により乾燥作用を受ける。

排風調節弁２６は設定された張込量及び乾燥速度と、水分計５３で測定される穀物水分値、外気温度等の条件に基づいて調節動作がなされる。例えば、乾燥初期には穀温を上昇させるべく排風を排風戻しダクト１１側へ戻す割合を高くし、乾燥運転の継続により、水分計５３で測定される水分値が低下するにつれて排風戻しダクト１１側へ戻す割合を徐々に低下させ、到達目標水分値に近づくとほとんど全ての排風を機外に排出するように排風調節弁２６を制御する。

本実施の形態では、排風調節弁２６が全開状態の場合、すなわち、最も多くの排風量を排風戻しダクト１１を経て熱風室１４に供給した場合でも、排風が排風案内板２２のスリット２２ａを通過したり、排風案内板２２を取り付けていない部分の固定翼２１の間を通過するため、熱風室１４に供給される排風の割合は全排風量の約４割である。

燃焼バーナ７は、前述の通り、燃焼工程と燃焼停止工程を設定時間毎の周期（１分）で行う。
乾燥運転中に、燃焼工程から燃焼停止工程に移行すると、排風を熱風室１４に戻す量を増加する側に補正するよう排風調節弁２６を制御する。そして、当該燃焼停止工程の終了までに排風調節弁２６を前回の燃焼工程時の位置に戻す制御を行う。

本実施の形態の乾燥制御は、排風に含まれる乾燥熱量と水分を穀物に供給することで、穀粒表面からの水分蒸発を抑止し、供給される熱量が穀粒内部に作用することで、穀温が急激に上昇して穀粒中の水分移行が促進されても水分勾配が急激に高くならず、穀物の胴割れが発生し難くするものである。そのため、燃焼停止工程中の急激な穀温の低下による胴割れの発生を防止するため、燃焼工程停止中は熱風室１４に戻す排風量を増加させ、乾燥熱量と水分を更に付与することで穀温を維持し、胴割れを防止することができる。

本実施の形態のポンプ５０は繰り出し能力が一定のポンプを１つ備える構成であるが、別実施例として２つのポンプを設け、２つのポンプの使い分けで高温と低温を調節することもできる。すなわち、目標とする乾燥温度が高温域の場合には２つのポンプを使用し、目標とする乾燥温度が低温域の場合には１つのポンプを使用する。

本実施の形態の排風ファン１０及び排風戻しダクト１１は排風ダクト９の左右中央部から左右一側に偏倚する構成としている。そして、排風供給口１３が箱体１の左右中央部に形成される構成である。このため、組み立て時に排風ダクト９の組付け方向を上下反対にすることで排風ファン１０を左右他側に偏倚させること、すなわちオフセットすることも可能である。これにより、穀物乾燥機の設置場所に応じて排風ファン１０を所望の場所に設置することができる。

以下、本実施の形態の穀物乾燥機の奏する効果について説明する。
本実施の形態の排風案内板２２により、簡単な構成で回転翼２０から排出された排風の一部を排風戻しダクト１１に案内することができる。また、箱体後方に突出する排風ファン１０の長さが長くならないので穀物乾燥機の設置をし易くすることができる。

また、排風案内板２２の左右両端部を隣接する固定翼２１の左右側面、すなわち排風の整流面に取り付けることで、排風案内板２２の取り付け構成を強固にすることができる。
また、排風案内板２２は上部に設ける固定翼２１に取り付けることで、排風を集中的に上方の排風戻しダクト１１に案内することができ、また、排風調節弁２６を全閉にして排風を排風戻しダクト１１に案内しないときには、排風案内板２２を設けていない下部の固定翼２１間からも排風が排出されるので排風の機外排出を阻害することを少なくすることができる。

また、排風案内板２２には多数のスリット２２ａを形成することで、排風の一部を排風戻しダクトに案内することができながら、排風による排風案内板２２への圧力が低減し、騒音を小さくすることができる。また、排風調節弁２６を全閉にして排風を排風戻しダクト１１に案内しない場合には排風を円滑に機外に排出することができる。

排風案内板２２は隣接する固定翼２１の間に、後上がり傾斜姿勢に設け、排風案内板２２の前端は排風流入口１２の下方に位置する構成とし、排風案内板２２の後端は排風流入口１２の後端よりも後方に位置する構成にすることで、排風を効率良く排風戻しダクト１１へ案内すると共に、排風による排風案内板２２への圧力が低減し、騒音を小さくすることができる。

７ 燃焼バーナ
１０ 排風ファン
１１ 排風戻しダクト
１４ 熱風室
２０ 回転翼
２１ 固定翼
２２ 排風案内板
２２ａ 排風通過孔

Claims (2)

1. 熱風を生成する燃焼バーナと、熱風が通過する熱風室と、熱風室内の熱風を吸引して機外に排風として排出する排風ファンを備え、該排風ファンで排出した排風を熱風室に戻す排風戻しダクトを備える農作物用乾燥機において、
   排風ファンは回転翼と、回転翼の回転で排出される排風を整流する固定翼を備える構成とし、排風ファンに排風戻しダクトを取り付ける構成とし、固定翼に排風を排風戻しダクト側に案内する排風案内板を取り付け、
   固定翼は放射状に設定間隔で設け、排風案内板は一端を固定翼に取り付け、他端を隣接する固定翼に取り付け、
   排風戻しダクトは排風ファンの上面に連結され、排風案内板は排風ファンの上部に設ける固定翼に取り付けることを特徴とする農作物用乾燥機。
2. 排風案内板には複数の排風通過孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の農作物用乾燥機。

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