JP5765007B2 - 穀物乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、排風循環式の穀物乾燥機に関する。

特許文献１には、排風ファンから排出された排風を戻し筒を経て再度熱風と混合して熱風室に乾燥風として供給する技術が記載されている。

特開２００９−１０９１３７号公報

排風には塵埃が含まれていることが多く、戻し筒内に塵埃が滞留する場合がある。本願発明は戻し筒内の塵埃を除去することを課題とする。

この発明は、かかる技術的課題を解決するために次のような技術的手段を構成した。すなわち、請求項１の発明では、
燃焼バーナで生成した乾燥風を穀物に作用させる乾燥室と、乾燥風を機外に排出する排風ファンと、乾燥室内の塵埃を吸引して排出する排塵ファンと、排風ファンで排出された排風を乾燥室に戻す戻し筒と、戻し筒側に案内する排風と機外に排出する排風の割合を調節する排風調節体とを設け、
燃焼バーナ停止後、排塵ファン及び排風ファンが駆動状態で、排風を略全量機外に排出する姿勢に排風調節体を調節する熱除去工程を行い、次いで、機外に排出する排風よりも戻し筒に戻す排風の割合を多くする姿勢に排風調節体を調節する塵埃除去工程を行なった後、排塵ファン及び排風ファンを停止する制御を行う制御部を設けることを特徴とする穀物乾燥機とする。

請求項２記載の発明では、請求項１の発明において、穀物の水分値及び有無を検出する水分計を設け、穀物の排出運転時に排塵ファンと排風ファンと循環機構を駆動させ、水分計がサンプル穀物を取り込まなくなると穀物無しと判定し、塵埃除去工程を行い、排出運転を停止する制御を行うことを特徴とする。

本願発明においては、乾燥運転の終了後に排風ファンの駆動により、燃焼バーナが冷却されると共に、熱を機外に排出する熱除去工程を行った後に、塵埃除去工程を行う。そして、塵埃除去工程で戻し筒内から除去された塵埃は乾燥室に排出され、排塵ファンで吸引されて機外に排出される。
これにより、塵埃除去工程を行ない、戻し筒内の塵埃を除去することで、塵埃が戻し筒内に堆積することを防止出来る。
また、排出運転時に、塵埃除去工程を行なうことができる。

穀物乾燥機の全体の外観を説明する斜視図 穀物乾燥機の下部の外観を説明する斜視図 穀物乾燥機の下部の内部を説明する斜視図 穀物乾燥機の下部の内部を説明する正面図 燃焼バーナ及び放射体を説明する斜視図 排風ファン及び戻し通路を説明する斜視図 排風ファン及び戻し通路を説明する側面図 ブロック図 平面から見た排風と熱風の流れを示す図 フローチャート フローチャート 操作盤図

本発明の穀物乾燥機について、図面に基づいて説明する。
穀物乾燥機は、機体の上部で穀物を貯留する貯留部１から穀物を受けつつ一定速度で下端から繰出しながら乾燥する穀物乾燥部２と、この穀物乾燥部２で乾燥した穀物を集めて機体前側の昇降機３に移送するための集穀部４とを設ける。そして貯留部１に張り込まれた穀物は穀物乾燥部２で乾燥されて集穀部４の下部ラセン４ａから昇降機３及び上部搬送装置５を経て再度貯留部１に供給されるいわゆる循環機構を備え、外観が箱体状の穀物乾燥機の構成である。そして、本実施の形態では、後述する燃焼バーナ７側を前側（前面）、排風ファン６側を後側（背面）と呼び、昇降機３には穀物の水分を測定する水分計８を設けている。

また、上部搬送装置５には貯留部１及び穀物乾燥部２内の塵埃を吸引して排出する排塵ファン９を取り付けている。
穀物乾燥機の動作制御は、システム構成図を図８に示すように、操作盤Ｄ内に内蔵される制御部Ｆの入力側には、外気温度センサＴＡ、外気湿度センサＨＡ、熱風温度センサＮＡ、水分計８等の信号を入力し、これらの状態に応じて機器制御可能に、燃焼バーナ７、排風ファン６、切替弁を構成する第一調節弁３３と第二調節弁３２等の構成機器を出力側に接続する。

穀物乾燥機の操作盤Ｄには張込スイッチ４２、通風スイッチ４３、乾燥スイッチ４４、排出スイッチ４５、停止スイッチ４６と清掃スイッチ４７を設ける。また、乾燥条件等を表示・設定する表示画面４８と、熱風温度や水分値や乾燥残時間等を表示する表示灯４９を設けている。

穀物乾燥部２については、機体の前面板１０ａと背面板１０ｂとの間に左右の穀物流下通路１１を設け、それぞれの穀物流下通路１１を挟むように、左右の外側の熱風室１２と中央の排風室１３とを形成する。左右の穀物流下通路１１は、熱風が透過可能な網材構成の穀物通路であり、上端部を貯留部１と連通し、それぞれ左右内側方向に傾斜して構成し、両下端部を合流し定量繰出弁４０を設けて下方の集穀部４に臨む構成である。また、左右の穀物流下通路１１によって囲まれた排風室１３は、頂部を山形とする左右の傾斜ガイド部１３ａによって両流れに形成する正面視略菱形の構成とする。１６は中間排風路である。

正面視円筒状の燃焼バーナ７は燃焼盤７ａから機体後方に向かって燃焼炎Ｎを吹出すものであり、その周囲を機体前側に外気吸入口１４ａを形成するバーナケース１４で覆われている。バーナケース１４と機体の前面板１０ａとの間には、燃焼バーナ７で生成した熱風と、排風ファン６から戻された戻し排風が通過する通過通路を形成する熱排風通過ケース１５を設ける。

熱排風通過ケース１５は燃焼バーナ７と対向する側に開口部１５ａを設ける。また、前面板１０ａの左右中央部、即ち、燃焼バーナ７や開口部１５ａに対向する位置に、正面視略菱形状で機体前側に向かって角錐状で排風室１３側を空洞に形成する放射体１７を設ける。放射体１７の左右中心線と燃焼バーナ７の左右中心線は同じ左右中心線Ｈで略重なる構成としている。

機体の前面板１０ａの左右両側部にはそれぞれ、熱風室１２と連通するよう開口する上熱風供給口１８及び下熱風供給口１９と、後述する熱風室１２内を通過する戻し筒２７の排出口２０を形成している。

戻し筒２７の排出口２０の上位置には上熱風供給口１８を設け、戻し筒２７の排出口２０の下位置には下熱風供給口１９を設ける。戻し筒２７の排出口２０と上熱風供給口１８との間には左右に延びる上仕切体２１を設け、戻し筒２７の排出口２０と下熱風供給口１９との間には左右に延びる下仕切体２２を設ける。

そして、熱排風通過ケース１５内には上熱風供給口１８に供給する熱風が通過する上熱風通過通路２３と、戻し筒２７の排出口２０から排出された戻し排風が通過する戻し排風通過通路２４と、下熱風供給口１９に供給する熱風が通過する下熱風通過通路２５とを上下段方向に並行して形成する。

また、上熱風通過通路２３及び下熱風通過通路２５の通過始端側と戻し排風通過通路２４の通過終端側を開放状態とし、該開放側近傍、すなわち放射体１７の近傍に、戻し筒２７の排出口２０から排出された戻し排風と燃焼バーナ７で生成した熱風とが混合しながら通過する混合通路２６を設ける。

次に、機体後側の構成について説明する。
排風排出部Ｔは、背面板１０ｂから機体外側に排風ダクト３０を突出して設け、排風ダクト３０の上部に循環ダクト３１を連結するとともに、排風ダクト３０から前方に連通して背面板１０ｂから機体内側に向かって排風室１３に導入筒６ａを張出し、これをファン胴として固定翼６ｃと回転翼６ｂを取付けることにより排風ファン６を排風室１３内に張出すように構成する。また、導入筒６ａの上部にファンモータ６１を配置し、背面側に伝動ベルト６２を設けて回転翼６ｂを駆動する。

この伝動ベルト６２は、外付けのファンモータ６１によって回転翼６ｂを駆動することから、伝動ベルト６２が排風ファン６のファン胴を貫通するための開口からの排風漏れが避けられないが、ファンモータ６１が排風ファン６と一体的に排風室１３に内設されることから、外気に対する排風漏れを生じることなく、外付けのファンモータ６１による簡易なファン駆動部を構成することができる。

排風ダクト３０内には第一調節弁３３を設けて循環ダクト３１を上方に連通し、この循環ダクト３１には第二調節弁３２を内設して両者を連動調節可能に構成する。循環ダクト３１は中央部から左右に分岐し、熱風室１２の背面板１０ｂを切り欠いた戻り排風入口３５を形成する。そして、戻り排風入口には戻し筒２７の後端を対向する構成とするとともに、戻し筒２７の周囲に隙間部分Ｒを形成する。なお、戻し筒２７の前端部と前面板１０ａとの接続部は隙間は無い構成としている。

そして、第一調節弁３３は第一調節弁調節モータ３３ｍでその開度を調節し、第二調節弁３２は第一調節弁調節モータ３２ｍでその開度を調節する構成であり、この２つの調節弁３２，３３で排風ファン６で排出された排風を機体外側に排出案内する割合と循環ダクト３１側に案内する割合を調節している。

例えば、排風を全て機体外側に排出するときには第二調節弁３２を全閉とすると共に、第一調節弁３３を全開とし、排風のほとんどを機体内側に戻すときには第一調節弁３３を全閉とし第二調節弁３２を全開とする。なお、第一調節弁３３と第二調節弁とを合わせた総称を排風調節体と呼ぶ。

また、排風ファン６やファンモータ６１、伝動ベルト６２の取付けおよびメンテナンスのために、上記循環ダクト３１は着脱可能に構成する。本実施の形態では、着脱する部材は図示しないが、ノブボルト等で着脱可能としており、また、循環ダクト３１と第二調節弁３２及び第二調節弁調節モータ３２ｍは一体構成としている。

この循環ダクト３１によって覆われる範囲の背面板１０ｂに排風室１３の形状の開口Ｗを形成し、かつ、左右の傾斜ガイド部１３ａを支持して前面板３ａに至る左右のフレーム１３ｂ、１３ｂに沿って背面板１０ｂから左右のガイドレール６３を設け、この左右のガイドレール６３によってモーターベースを吊るようにしてファンモータ外付けの排風ファン６を出し入れ可能に支持する。

上記構成の機体後側の構成の特徴について以下説明する。
穀物乾燥部３の通風流線を表す作用平面図を図９に示すように、穀物乾燥部３の排風室１３内に導入筒６ａを張り出し、この導入筒６ａをファン胴とする排風ファン６を排風室１３の内部に張り出して構成することにより、背面側への排風ダクト３０の突出量が抑えられることから、穀物流下通路１３の必要寸法を確保しつつ、機体全長の短縮化が可能となる。また、循環ダクト３１を備える場合についても、背面板１０ｂから循環ダクト３１の構成に必要な最小限度の突出寸法増加で済むことから、機体の全長寸法を抑えてコンパクトに構成することができる。

この場合において、穀物流下通路１３を通過した排風が排風室１３の中央部に突出した位置から吸引されることから、穀物流下通路１３，１３の乾燥作用が平均化されるので、上記穀物乾燥機は、穀物流下通路１３，１３における穀物通過位置による乾燥斑を少なくすることができ、均一な乾燥が可能となる。

その他の技術的な特長点をまとめると、以下のとおりである。
第１に、排風室１３は、頂部を左右の傾斜ガイド部１３ａによって山形に形成するとともに、それぞれの下部に穀物流下通路１３，１３を形成し、これら左右の穀物流下通路１３，１３の間に排風ファン６を配置してその上部の左右の傾斜ガイド部１３ａの間に駆動用のファンモータ６１を配置することにより、傾斜ガイド部１３ａによって挟まれる空間に外付けのファンモータ６１が収容されることから、無駄なスペースを生かして簡易な構成の乾燥装置をコンパクトに構成することができる。

第２に、ファンモータ６１は、背面板１０ｂの内方に配置するとともに、排風ダクト３０の排出側から分流する循環ダクト３１を着脱可能に設けて熱風室１２に戻し可能に構成するとともに、循環ダクト３１によって覆われる範囲内の背面板１０ｂに排風室１３の開口Ｗを形成し、ファンモータ６１のモーターベースを左右のガイドレール６３で支持することにより、ファンモータ外付けの排風ファン６を背面板１０ｂの開口から滑り込ませるようにして容易に組付けができ、また、特段の点検蓋を要することなく、循環ダクト３１を取外すだけで、背面板１０ｂの開口Ｗからファンモータ６１と伝動ベルト６２のメンテナンスが可能となる。

次に、穀物乾燥機の作用・効果について説明する。
燃焼バーナ５が燃焼を開始すると熱風が生成され、排風ファン６の吸引作用により、熱風は放射体１７により左右上下方向に分散されながら、熱排風通過ケース１５内の混合通路２６から左右の上熱風通過通路２３と下熱風通過通路２５に分散して供給され、上熱風供給口１８と下熱風供給口１９から熱風室１２にそれぞれ供給される。

熱風室１２に供給された熱風は穀物流下通路１１に充填している穀物間を通過して排風室１３に流入し、排風ファン６により排風ダクト３０に排出される。排風ダクト３０に排出された排風は、第一調節弁３３と第二調節弁３２により機外に排出する排風と、循環ダクト３１から戻し筒２７を経て熱排風通過ケース１５内に戻す排風との割合を調節する。

循環ダクト３１から戻し筒２７を経て戻し筒２７の排出口２０から戻し排風通過通路２４に排出された戻し排風は、混合通路２６で熱風と混合され、上熱風通過通路２３あるいは下熱風通過通路２５を経て上熱風供給口１８あるいは下熱風供給口１９からそれぞれ熱風室１２に供給される。

なお、放射体１５は燃焼炎Ｎの熱に晒されることで、排風室１３内に遠赤外線Ｅが照射され、穀物流下通路１１内の穀物に作用され、熱風室１２から穀物流下通路１１側に供給された熱風の作用とあいまって穀物の乾燥が促進される。

排風（戻し排風）は循環ダクト３１から戻し筒２７及びを経て機体前側の熱排風通過ケース１５を経て熱風室１２に供給されるものと、戻し筒２７の後端部周囲にある熱風室１２の隙間部分Ｒから熱風室１２の後ろ側に供給されるものがある。

熱風は機体前側の熱排風通過ケース１５を経て熱風室１２に供給される排風（戻し排風）と、熱風室１２の後ろ側の隙間部分Ｒから供給される排風（戻し排風）の作用で、熱風室１２の前後中央側に多く引き寄せられる。そのため、熱風が機体内全体に平均化されて分布しやすくなり、熱風室１２内の温度分布が良好になり、また、排風との混合が良好になり、穀物流下通路１３，１３における穀物通過位置による乾燥斑を少なくすることができ、均一な乾燥が可能となる。

また、図４に示すように、下熱風供給口１９の開口面積を上熱風供給口１８の開口面積より大きく構成すると共に、上仕切体２１を下仕切体２２より機体中央内側に向かって長く延びる構成としている。そのため、下熱風供給口１９に多くの熱風が入り込むことで、正面視で下広がりに構成する熱風室１２全体に熱風または熱風と排風の混合風を均等に分散して供給することで熱風室１２内の温度分布が良好にすることができる。

この実施の形態の穀物乾燥機の制御の概要について、以下説明する。
通常の穀物乾燥では穀物に単に燃焼バーナ７で燃焼した熱を与える。しかしながら、高速で乾燥しようとして単に必要以上の高熱を与えると、穀物表面のみの乾燥が進み、穀物内部の乾燥が進まず、穀物表面と内部の水分差によるひずみで胴割れが生じる。そこで、高熱を与えると共に水分を与えることで穀物周辺の湿気を保たせ、高熱を与えて穀温を上昇させ除去する水分の絶対量を増やすと共に穀物表面から水分が蒸発し難くしている。そこで、本実施の形態では熱と水分を持つ排風を穀物に供給し、穀物に与える水分を穀物から蒸発した水分を再利用する。

そして、戻す排風量は排風に含まれる湿度から算出される排風絶対湿度に基づいて制御する。すなわち適正な排風絶対湿度になるように排風調節対を調節して、戻し排風の割合、すなわち乾燥風として再利用する排風の供給量を制御する。

なお、適正な排風絶対湿度の排風量を供給するには、適正な排風絶対湿度と穀物の水分値との間には相関関係があるため、水分計８で測定する穀物水分値に対応する排風絶対湿度を含む排風量を供給する。

次に、フローチャートに沿って乾燥運転の概要について説明する。
張込スイッチ４２を押して昇降機３に設ける投入口（図示せず）に穀物を投入すると穀物は、昇降機３及び上部搬送装置５を経て貯留部１に張り込まれる。

乾燥スイッチ４４を押すと燃焼バーナ７が燃焼を開始し、穀物が循環を開始する。排風調節体で機外に排出する排風と戻し筒２７側に戻す排風の割合を調節しながら排風循環式の乾燥運転がなされる。穀物の水分値が設定水分値（例えば１４％）に到達すると燃焼バーナ７が停止する。そして排風ファン６と排塵ファン９と穀物の循環機構を駆動する燃焼バーナ冷却工程を設定時間（例えば１０分）行なうが、このとき、排風調節体は排風を戻し筒２７側に戻さず、略全量機外に排出する姿勢になるよう調節する。この工程により、燃焼バーナ７が冷却されると共に、熱が機外に排出される。燃焼バーナ冷却工程の後、排風調節体は排風を戻し筒２７側に多く戻す姿勢になるように調節する塵埃除去工程を行なう。これにより、排風が戻し筒２７内を通過することで、戻し筒２７内の塵埃を排風で除去する。除去された塵埃は熱風室１２に排出され、排塵ファン９で吸引されて機外に排出される。塵埃除去工程が終了すると装置全てが停止して運転が終了する。

次に乾燥運転終了した穀物を排出する運転の概要について説明する。
排出スイッチ４５を押すと排風ファン６、排塵ファン９及び循環機構が駆動を開始し、穀物は下部ラセン４ａから昇降機３を経て排出筒５０から排出される。このとき、水分計８が昇降機３を揚穀する穀物からサンプル穀物を取り込み穀物有りを検出しているが、サンプル穀物を取り込まなくなると穀物無しと判定する。穀物が無くなると、前述の塵埃除去工程を開始する。すなわち、排風調節体を排風を戻し筒２７側に多く戻す姿勢になるように調節する。そして、設定時間経過後に装置各部は全停止する。なお、乾燥運転時の塵埃除去工程の終了後、及び排出運転時の塵埃除去工程の終了後のいずれの場合にも排風調節体は排風を戻し筒２７側に多く戻す姿勢になるように調節する。

排出運転の終了後に清掃スイッチ４７を押すと、前述の塵埃除去工程を行なえる。なお、清掃スイッチ４７は張込・通風・乾燥・排出の各運転中には操作しても行なえないようにすることで誤操作を防止することができる。

２ 乾燥室（穀物乾燥部）
６ 排風ファン
７ 燃焼バーナ
９ 排塵ファン
２７ 戻し筒
４７ 清掃スイッチ
Ｄ 操作盤
Ｆ 制御部

Claims (2)

1. 燃焼バーナで生成した乾燥風を穀物に作用させる乾燥室と、乾燥風を機外に排出する排風ファンと、乾燥室内の塵埃を吸引して排出する排塵ファンと、排風ファンで排出された排風を乾燥室に戻す戻し筒と、戻し筒側に案内する排風と機外に排出する排風の割合を調節する排風調節体とを設け、
   燃焼バーナ停止後、排塵ファン及び排風ファンが駆動状態で、排風を略全量機外に排出する姿勢に排風調節体を調節する熱除去工程を行い、次いで、機外に排出する排風よりも戻し筒に戻す排風の割合を多くする姿勢に排風調節体を調節する塵埃除去工程を行なった後、排塵ファン及び排風ファンを停止する制御を行う制御部を設けることを特徴とする穀物乾燥機。
2. 穀物の水分値及び有無を検出する水分計を設け、穀物の排出運転時に排塵ファンと排風ファンと循環機構を駆動させ、水分計がサンプル穀物を取り込まなくなると穀物無しと判定し、塵埃除去工程を行い、排出運転を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の穀物乾燥機。

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