JP6137469B2

JP6137469B2 - 穀物乾燥機

Info

Publication number: JP6137469B2
Application number: JP2013110949A
Authority: JP
Inventors: 二宮　伸治; 伸治二宮
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-05-27
Also published as: JP2014228256A

Description

本発明は、乾燥部のバーナー制御によって餅籾を乾燥する穀物乾燥機に関するものである。

特許文献１の穀物乾燥機は、バーナーの燃焼と穀物循環の制御を行う制御部により、穀物の循環に伴う混合効果に基づき、張込まれた穀物層の水分むらの収束を図る内容が記載されている。

特許第５１０４２８６号公報

餅籾の乾燥の場合、うるち籾と異なるのは表面を白化させる必要がある。良好な白化するためには前述の穀物層毎の水分むらや個々の穀粒毎の水分バラツキが小さいほうが望ましい。

本発明は、うるち籾の乾燥に加え、餅米に特有の白化を伴う餅籾の乾燥を良好に行うことを可能とする穀物乾燥機を提供することにある。

請求項１に係る発明は、張込量設定手段と、張込層別の水分分布測定手段と、張込量および測定水分分布に応じて穀物の循環混合による水分ムラ収束に要する予定循環時間（Ｈ）を算出する循環時間算出手段と、この循環時間算出手段で算出した予定循環時間（Ｈ）で目標水分値（Ｍset）に到達する乾燥速度を選択して穀物を乾燥循環制御する水分ムラ収束モードとを備える穀物乾燥機において、
前記循環時間算出手段は、水分ムラの程度を示す水分むら係数（Ｘ）と、穀物種別ごとに設定され、穀物の乾燥しやすさを示す穀物定数（Ａ）とから、下記数１の算式を用いて穀物の循環回数（Ｒ）を算出した後、下記数１の算式によって得られた循環回数（Ｒ）と、穀物の張込量（Ｗ）と、穀物乾燥機の循環能力（Ｂ）とを用いた下記数２の算式を用いて、予定循環時間（Ｈ）を算出可能に構成するとともに、餅籾についての予定循環時間（Ｈ）を、うるち籾に設定された穀物定数（Ａ）または穀物乾燥機の循環能力（Ｂ）の設定値を所定値減算して算出することで、うるち籾の予定循環時間（Ｈ）よりも割増して算出するように構成され、さらに、
機外に排風を排出するための排風排出部に、前記排風排出部から機外に排出される流出排風と、機内に戻して循環される戻し排風との割合を調節する排風調節手段を設け、
水分ムラ収束モードにおいて餅籾を乾燥制御する際は、前記排風調節手段により、水分ムラの量に応じて戻し排風の量が少なくなるように調節するとともに、目標水分値（Ｍset）から所定の水分範囲に到達したときは、予め設定された設定時間の間、穀物の循環及び乾燥を停止するように構成されたことを特徴とする穀物乾燥機。

請求項２に係る発明は、請求項１において、水分ムラ収束モードによる乾燥速度は、餅籾の乾燥について、設定速度以下の範囲に限定することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、前記水分ムラ収束モードは、制御下限の乾燥速度による乾燥循環に要する乾燥時間（Ｈ３）が前記予定循環時間（Ｈ）に満たない場合に、不足する時間（ｋ）を通風で穀物を循環制御する通風循環制御を行う構成とし、この通風循環制御を行うタイミングを、うるち籾については設定水分値とし、餅籾については任意に設定可能とすることを特徴とする。

請求項１に係る発明により、穀物乾燥機は、張込まれた穀物量とその水分分布に対応した予定循環時間（Ｈ）を満たす乾燥速度で乾燥循環処理を行い、餅籾乾燥の場合は、うるち籾よりも比較的長めの予定循環時間（Ｈ）とすることにより、うるち籾より混ざり難く、かつ、白化させる必要がある餅籾について、水分ムラを収束し易く白化を促進させることができる。また、水分ムラ収束モードにおける餅籾の乾燥制御では、排風調節手段により、水分ムラの量に応じて戻し排風の量が少なくなるように調節することで、穀物循環回数を最適にして水分ムラ解消促進の最適化を図ることができる。さらに、目標水分値（Ｍset）から所定の水分範囲に到達したときは、予め設定された設定時間の間、穀物の循環及び乾燥を停止することにより、穀物の水分の移行を促進させ、水分バラツキを低減し、乾燥終了後の餅籾の白化の促進を図ることができる。

請求項２に係る発明により、請求項１の効果に加え、餅籾乾燥の場合について、水分ムラ収束モードによる乾燥速度を設定速度以下の範囲に限定することにより、燃焼循環時間が長くなり、穀物間の水分移行を促進させ、穀物の水分むら及び水分バラツキの解消を促進させ、ひいては白化を促進させることができる。

請求項３に係る発明により、請求項１又は請求項２の効果に加え、制御下限の乾燥速度による乾燥循環に要する乾燥時間（Ｈ３）が前記予定循環時間（Ｈ）に満たない場合に、不足する時間（ｋ）を通風で穀物を循環制御する通風循環制御を行う構成とし、この通風循環制御を行うタイミングを、うるち籾については設定水分値とし、餅籾については任意に設定可能とすることで、餅籾の品種や地域等の個別条件による多様な処理パターンに対応することができる。

本発明の実施形態にかかる穀物乾燥機全体の内部構造の斜視図図１の穀物乾燥機の乾燥部と集穀部の構成の内部斜視図図１の穀物乾燥機の外部構成を含めた乾燥部と集穀部の構成図図１の穀物乾燥機の排風排出部の要部背面斜視図図１の穀物乾燥機の排風排出部の要部縦断面図図１の穀物乾燥機の乾燥部の通風流線を表す平面図乾燥設定例を示す操作盤見取図制御構成ブロック図フローチャート（１）水分むら層の区分例測定回数区分の設定データ例一巡測定と関係水分値のデータ例水分むら層の一巡測定値の例示グラフフローチャート（２）フローチャート（３）フローチャート（４）

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
図１には本発明の実施形態にかかる穀物乾燥機１全体の内部構造の斜視図を示す。図１は貯留部２から上の部分を乾燥部３から分離して持ち上げた状態を示し、本体の長手方向を前後方向、短手方向を左右方向とする。また図２には、この穀物乾燥機１の乾燥部３と集穀部４の構成の内部斜視図を、図３には、外部構成を含めた乾燥部３と集穀部４の構成図を示す。

穀物乾燥機１は、その内部に上から貯留部２、乾燥部３、集穀部４の順に形成し、その外周部に設けた昇穀機７の駆動によって穀粒を循環させながら、燃焼バーナ５の燃焼と排風ファン６とにより発生する熱風を乾燥部３で穀粒に浴びせて乾燥する、いわゆる循環式の穀物乾燥機である。乾燥部３の穀粒出口には正逆に回転しながら所定量の穀粒を流下させるロータリバルブ１４を備え、その繰出し穀粒を昇穀機７に通じる集穀部４の下部螺旋１５に受け、昇穀機７の上部側に接続する上部螺旋８で貯留部２の拡散盤（不図示）に供給することにより、張込み穀粒が貯留部２内全面に均一に堆積貯留される。

本体の前側でかつ乾燥部３の左右中央位置に、スリット状の外気取り入れ口５０を正面側に多数形成したバーナケース４０を取り付け、該バーナケース４０内には燃焼バーナ５を収容配置する。この燃焼バーナ５の燃焼盤面は本体と対向するよう載置する。合わせて本体の後側には乾燥部３の左右中央位置に排風ファン６を設ける。

本体の前側でバーナケース４０に隣接する位置には穀粒を揚穀する昇穀機７を設け、本体の上部には、移送螺旋を内装し昇穀機７で揚穀した穀粒を貯留部２に搬送する上部螺旋８及び上部螺旋８で搬送中の穀粒に混入する藁屑等の夾雑物を吸引除去する吸塵ファン９を設ける。また穀粒の水分を検出する水分計１０を昇穀機７に取り付け設定時間毎に揚穀中の穀物のうちサンプル穀物を取り込み単粒毎の電気抵抗値を検出することにより水分値を算出する。

乾燥部３には、機体の前面板３ａと背面板３ｂとの間に左右の穀粒流下通路１３，１３を架設し、それぞれの穀粒流下通路１３、１３を挟むように、左右外側の熱風室１１、１１と、中央の排風室１２とを形成する。熱風室１１は、燃焼バーナ５で生成した乾燥熱風が通過し、排風室１２は左右中央部で排風ファン６と連通している。穀粒流下通路１３の下端部には穀粒を集穀部４に繰出すロータリバルブ１４を設け、ロータリバルブ１４の回転により貯留部２の穀粒が順次通過する構成である。

図４には本発明の実施形態にかかる穀物乾燥機１の排風排出部の要部背面斜視図を、図５には排風排出部の要部縦断面図を、図６には乾燥部３の通風流線を表す平面図を示す。

排風排出部は、背面板３ｂから箱体外側に排風ダクト２０を突出して設け、排風ダクト２０の上部に排風供給ダクト２１を連結するとともに、排風ダクト２０から前方に連通して背面板３ｂから箱体内側に向かって排風室１２にファン胴６ａを張出し、固定板６ｃとファン羽根６ｂを取付けることにより排風ファン６をその先端が排風室１２内に張出すように構成する。また、ファン胴６ａの上部にファンモータ６ｄを配置し、背面側に伝動ベルト６ｅを設けてファン羽根６ｂを駆動する。

ファンモータ６ｄが排風ファン６と一体的に排風室１２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６ｄによる簡易なファン駆動部を構成することができる。また、このファンモータ６ｄは回転数調節手段である後述のファン用インバータ７３により回転数を調節することができる構成としている。

排風ファン６は断面円形のファン胴６ａ内部に、軸流式のファン羽根６ｂと、ファン羽根６ｂで発生させる排風に圧力を与える固定板６ｃとを内装し、排風ファン６の排風排出側には断面円形の排風ダクト２０を連結している。このように本発明にかかる穀物乾燥機１は排風ファン６からの排風の一部を循環させ、再度穀物乾燥に利用する構成を備える。

排風を循環させる構成に付いて説明する。排風ファン６からの排風は、機外に排出する流出排風と、熱風室側に循環する戻し排風とに分けられ、排風ダクト２０内には流出排風と戻し排風との割合を調節する排風調節手段である第一調節弁２３を設けると共に、排風供給ダクト２１の排風入口には排風供給ダクト２１内に供給される戻し排風の量を調節する第二調節弁２２を設ける。第一調節弁２３と第二調節弁２２は横軸心の回動軸２３ａ及び回動軸２２ａでそれぞれ回動する構成とし、このうち回動軸２３ａには第一調節弁駆動モータ２５を連結し、回動軸２２ａにも第二調節弁駆動モータ２６を連結している。そして排風供給ダクト２１から戻りダクト２７に流入する戻し排風量は制御装置１７で適宜調節する。

排風供給ダクト２１は、排風ファン６の上部から左右両側に亘って設け、戻し排風を左右両側に分散する。排風戻し手段を構成する戻りダクト２７は左右の熱風室１１内を前後方向に沿って備える筒形状の通路で、本実施の形態では円状に形成しており、排風ファン６から排出される排風の一部を熱風室１１側に戻す。

本体とバーナケース４０の間には熱排風通過ケース４３を備える。そして、戻りダクト２７の一端と熱排風通過ケース４３とを連通する構成とし、戻りダクト２７から戻された戻し排風は熱排風通過ケース４３で燃焼バーナ５で生成される熱風と混合する。

次に燃焼バーナ５で生成した熱風が排風ファン６の吸引作用を受けて乾燥熱風として熱風室１１から流下通路１３の穀粒に作用した後、一部戻し排風となって戻りダクト２７を経て、熱排風通過ケース４３で熱風と混合して熱風室１１に供給されるまでの過程について説明する。

燃焼バーナ５で生成した熱風はバーナケース４０から熱風室１１に供給される。熱風室１１内の熱風は多数のスリット（図示省略）を形成する穀粒流下通路１３を流下する穀粒内を通過し、穀粒に作用して水分を奪って排風室１２に排出され、排風ファン６にて排風ダクト２０に排風として排出される。

排風ダクト２０内の排風は第一調節弁２３及び第二調節弁２２の開度の制御により適宜必要な量の戻し排風を戻りダクト２７を通じて熱排風通過ケース４３に供給され、燃焼バーナ５により生成した熱風と混合して供給される。

上記構成により、排風ファン６からの戻し排風を、燃焼バーナ５で生成した熱風と混合して熱風室１１に供給することによって、燃焼バーナ５から供給する熱風に排風中の熱が加わり、穀粒流下通路１３の穀粒にその熱を適切に作用させることができ短時間で穀温を適切な温度にまで上昇させることができる。これにより、穀粒内部また穀粒間の水分移行が活発にすることができ、穀粒の胴われを防止しながら高速乾燥をすることができる。また穀粒流下通路１３の穀粒に作用する熱風の絶対湿度が高くなるので、穀粒表面からの気化量を抑止することができ、この点でも穀粒の胴われを防止することができる。

また、穀粒中の水分の気化を抑止するものとして、穀粒から一旦除去した水分を戻して穀粒に与えるため、新たに加湿された加湿水分除去のための余分な燃焼が不要で燃料効率を高くすることができる。

（制御概要）
上記構成の穀物乾燥機１は、運転操作用の操作盤１６と機器制御用の制御装置１７とを備えることにより、貯留部２に張込まれた穀粒を乾燥部３、集穀部４、昇穀機７の順に穀粒を循環させながら、使用者が設定した乾燥速度に沿って乾燥部３に乾燥熱風を供給し、穀物水分値の変動幅を一定の範囲に抑えるようにして乾燥目標水分まで順次乾燥処理する。

（操作盤）
操作盤１６は、乾燥設定例を示す操作盤の見取図を図７に示すように、タッチパネル式の表示部５１を設け、この表示部５１の下縁に沿って張込・通風・乾燥・排出の各運転の押しボタン形態のスイッチ６１〜６４、及び停止スイッチ６５を配置して構成する。これらスイッチ６１〜６４の運転に関連する設定事項は「設定」のスイッチ操作により表示部５１を介して表示することができ、図例では、ムラ取り通風循環の補充タイミングを１６．０％、目標水分値を１４．０％、穀種を「餅籾」、乾燥速度を「おそい」とする乾燥運転条件の「設定」を表し、また、表示部５１の項目毎のタッチ操作により、可能な範囲の変更操作を可能とする。

（制御装置）
図８は制御装置１７による穀物乾燥システムの制御構成ブロック図を示し、制御装置１７には、操作盤１６のスイッチ類６１〜６５からの設定情報のほか、水分計１０の検出情報、昇降機７の投げ出し部における穀粒検出情報、熱風温度検出情報等が入力される。一方、燃焼バーナ５の燃焼系信号、例えば燃料供給信号，その流量制御信号、あるいは上下移送螺旋８，１５、昇降機７、ロータリバルブ（繰出バルブ）１４等の穀粒循環系モータ制御信号、排風ファン６のモータ制御信号、操作盤１６の表示画面５１への表示出力等がある。

制御装置１７は操作盤１６のスイッチ情報や各機器に配設したセンサ類からの検出情報等を受けて所定の演算処理により、バーナ燃焼量の制御、穀粒循環系の起動・停止制御、表示部５１の表示内容制御等を行う。上記操作盤１６のスイッチ類は、張込・通風・乾燥・排出の各設定のほか、穀物種類、乾燥目標の設定水分（仕上げ水分）、張込量、タイマ増・減等を設定できる。

上記構成の穀粒乾燥機１について、その乾燥制御の大要を説明する。
上記穀粒乾燥機は、貯留部２内に張込まれた穀粒を循環しつつ設定の乾燥速度に沿って乾燥部３に乾燥熱風を供給する乾燥循環運転により乾燥目標水分まで順次乾燥処理する制御装置１７を備えて構成され、この制御装置１７は、貯留部２の張込み穀粒を１循環させる間に張込量に応じた複数回の異なるタイミングで穀粒の水分値を測定する一巡測定を行い、この一巡測定によって得られた張込み穀粒の縦方向水分値分布からその水分むらの程度を把握し、この水分むらを穀粒の循環によって所定幅内に収束するために要する予定循環時間を算出し、この予定循環時間にで乾燥目標水分に到達するために対応する乾燥速度により乾燥循環運転を行う。

上記制御装置１７により、張込み穀粒の一巡測定によって得られた縦方向の水分むらに基づき、その収束に要する予定循環時間が算出され、この予定循環時間に対応する乾燥速度で乾燥目標水分まで乾燥循環運転をすることから、水分むらの解消に必要な循環時間に応じて乾燥目標水分まで適切な運転制御が行われ、乾燥の仕上がりと同時に水分むらの収束が可能となる。

また、制御装置１７は、予定循環時間Ｈが最緩速の乾燥速度によって定まる最緩速乾燥時間Ｈ３を越える場合に、両時間の差を補充循環のための通風循環時間Ｋとしてこの通風循環時間について通風状態で穀粒を循環する通風循環運転を行う。

この場合、最緩速の乾燥循環運転によって乾燥目標水分値まで乾燥され、その後に継続する通風循環時間に及ぶ通風循環運転を合わせた循環動作によって必要な循環時間が確保されることから、穀粒が乾燥目標に近い乾燥状態で乾燥時間を長くできない場合でも、過乾燥を招くことなく、循環運転によって水分むらの収束が可能となる。

そのほか、穀粒水分が乾燥目標水分に近い場合の運転制御として、制御装置１７は、乾燥循環運転開始後に水分値の一巡測定を行い、この一巡測定によって得られた張込み穀粒の縦方向水分値分布Ｍｎからその水分むらの程度を把握し、この水分むらを穀粒の循環によって所定幅内に収束するために要する予定循環時間Ｈを算出する構成とし、前記一巡測定中に目標とする設定水分値Ｍset以下の水分を測定したら残りの測定を通風循環運転の状態で行ない、また、必要により、通風循環運転中の一巡測定の後、その平均処理による全体としての水分Ｍｓが目標とする設定水分値Ｍsetを越える場合には予定循環時間Ｈの乾燥熱風による乾燥循環運転を行ない、他方、上記水分Ｍｓが目標とする設定水分値Ｍsetを越えない場合には予定循環時間Ｈの通風による通風循環運転を行なう。

このように、穀粒中に乾燥目標に達した層を測定した場合には、即時、通風循環運転をすることにより、部分的な過乾燥を防止しつつ、水分むらの状態を把握することができ、また、上記基準で乾燥循環運転をすることにより、未乾燥及び過乾燥を防止しつつ、水分むらを収束しながら迅速に乾燥することができる。

次に、上記構成の穀粒乾燥機における制御装置１７の制御処理について、フローチャートに沿って説明する。
うるち籾についての乾燥制御は、図９のフローチャート（１）に示すように、穀粒の張込停止時点で張込量を検出（Ｓ１，Ｓ２）した上で乾燥運転を開始する。乾燥運転は、モータ、バーナー類の起動（Ｓ３）の後、張込量に応じた水分むら測定回数（Ｓ４）を算出し、貯留部２の張込み穀粒の水分むらの測定（Ｓ５）を行う。

水分むらは、例えば、図１０の水分むら層の区分例のように、貯留部２の縦方向に積み重なる層別の水分値分布によって把握される。各層の水分の測定は、張込量に応じて設定した図１１の測定回数区分の設定データ例に従い、穀粒が一巡する間の所要時点で水分測定をする一巡測定により、貯留部２の張込み穀粒を機体内で１循環することによって測定することができる。

この一巡測定によって得られる層別水分値は、張込量がＬＶ１０で測定回数が１２回（ＬＶ１は３箇所測定する）の例について説明すると、図１２の一巡測定と関係水分値のデータ例および図１３の例示グラフに示すように、各層につき標本３２粒の測定水分値の平均を各層の平均水分値Ｍｎとし、これら各測定区分の層ＬＶ１〜ＬＶ１０それぞれの水分値Ｍ１〜Ｍ１０を検出し、さらに各層平均水分値の平均を張込穀粒全体の初期平均水分値（Ｍｓ）として検出する。そして、これら各測定区分の層ＬＶ１〜ＬＶ１０による水分値Ｍ１〜Ｍ１０の分布状態から、その水分むらを所定範囲内に収束するために必要な混合循環時間としての予定循環時間Ｈを算出（Ｓ６〜Ｓ８）する。

予定循環時間Ｈについて詳細に説明すると、まず、堆積層別の水分むら層個々の水分値Ｍ１，Ｍ２，…および初期平均水分Ｍｓとの差（Ｍ１−Ｍｓ），（Ｍ２−Ｍｓ）…をそれぞれ算出（Ｓ６）する。そして、連続して隣接する層の総和の絶対値が一番大きい数字、すなわち、上記「差」のデータ並びについて同符号で隣接している範囲の和を算出し、これら各範囲の「和」の絶対値について一番大きいものを水分むら係数Ｘとする。
この場合、層番号をｎ＝１，２，…とする一般形表示で表すと、個々の層ＬＶｎの水分値Ｍｎについて、同符号の連続範囲の（Ｍｎ−Ｍｓ）の和は絶対値で最大となる値である。この水分むら係数Ｘは、水分むらの程度を把握するための指標の一例である。

この水分むら係数Ｘと穀物種別と対応して得られる穀物定数Ａ（例えば、籾は１．４、小麦は２）とから、次の算式Ｘ／Ａ^Ｒ＜０．０１を満たす循環回数Ｒを算出（Ｓ７）し、この循環回数Ｒと張込量Ｗ、循環能力Ｂによって予定循環時間Ｈを算出（Ｓ８）する。

次いで、図１４のフローチャート（２）に示すように、「ふつう」「ややおそい」「おそい」の３区分の予定乾燥速度α１〜α３として、乾燥時間Ｈ１〜Ｈ３を一般形表示式Ｈｎ＝（Ｍｓ−Ｍset）／αｎによって算出（Ｓ１１）し、予定循環時間Ｈが各区分の乾燥時間Ｈｎに含まれる場合は区分の判定（Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｃ）に従ってフロー４による「通常設定の乾燥」〜「おそい設定による乾燥」の乾燥処理（Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃ）を行い、予定循環時間Ｈが最緩の乾燥速度α３である「おそい」で乾燥した乾燥時間Ｈ３の長さ以上であれば、必要な混合循環時間を補う補充循環のための通風循環時間Ｋ＝Ｈ−Ｈ３を算出（Ｓ１４）して補充循環のためのフロー３の処理に移行する。

フロー３の補充循環のための処理については、図１５のフローチャート（３）に示すように、現時点水分Ｍsgが所定値（例えば、１８％）になるまで熱風乾燥してバーナー消火（Ｓ２１，Ｓ２２）をし、続いて通風循環時間Ｋについて通風循環モードで運転（Ｓ２３、Ｓ２４）し、続く熱風乾燥（Ｓ２５）によって現時点水分Ｍsgが設定水分値Ｍsetになるとバーナー消火（Ｓ２６，Ｓ２７）をして熱風乾燥を終了する。

続いて、一巡測定により所定の水分むらになるまで通風運転を継続（Ｓ２８〜Ｓ３０）した後、穀温と対応して算出される冷却時間、または、穀温が気温に近づくまで経過（Ｓ３１，Ｓ３２）した時に、張込量検出装置付きの場合は仕上がり量を検出して表示（Ｓ３３）し、また、水分バラツキ収束予測時間を算出して表示（Ｓ３４）する。

フロー４の乾燥処理については、図１６のフローチャート（４）に示すように、乾燥速度別の乾燥設定によって乾燥処理（Ｓ４１）をし、現時点水分Ｍsgが設定水分値Ｍsetになると、以下はフロー３と同様にバーナー消火（Ｓ４２、Ｓ４３）をして熱風乾燥を終了し、その後、所定の水分むらになるまで通風運転を継続（Ｓ４３〜Ｓ４６）した後、冷却時間、または、穀温が気温に近づくまで経過（Ｓ４７，Ｓ４８）した時に、仕上がり量を検出して表示（Ｓ４９）し、また、水分バラツキ収束予測時間を算出して表示（Ｓ５０）する。
なお、本実施の形態の水分むらとは穀物層毎の水分の差を指し、水分バラツキとは個々の穀粒間の水分の差を指している。

以下において、本実施形態の乾燥制御の具体例について説明する。
穀粒乾燥機の循環能力Ｂ（トン／時間）が７．５（トン／時間）で、張込量Ｗが籾が６トン、目標とする設定水分値Ｍsetを１４．５％とする。そして、図１２の水分検出結果になったとする。そこで、各層のＬＶ１からＬＶ１０の各層別平均値と全体の初期平均水分値Ｍｓである２２．１との差を算出すると下記の通りとなる。

ＬＶ１
−２．１
ＬＶ１
−０．８
ＬＶ１
＋１．５
ＬＶ２
＋１．９
ＬＶ３
＋０．８
ＬＶ４
−１．６
ＬＶ５
−１．９
ＬＶ６
＋２．２
ＬＶ７
＋０．９
ＬＶ８
＋１．７
ＬＶ９
−１．６
ＬＶ１０
−１．４

ここで、水分むら係数Ｘは連続して隣接する層の総和の絶対値が一番大きい数字であるＬＶ１（＋１．５）とＬＶ２（＋１．９）とＬＶ３（＋０．８）の総和の絶対値４．２となる。すなわち、このあたりの層のむらが一番大きいと判断し、この大きな水分むらを収束するだけの循環時間を算出すれば他の層の水分むらも収束できるとするものである。

そして、前述のＸ／Ａ^Ｒ＜０．０１のＸとＡにそれぞれ数値を入れると
４．２／１．４^Ｒ＜０．０１となり循環回数Ｒ＝１７（回）となる。
さらに、水分むらを収束するための予定循環時間Ｈは
Ｈ＝Ｒ×Ｗ／Ｂとなり、Ｈ＝１７×６／７．５＝１３．６となる。

図１４のフローチャートに記載する式（Ｍｓ−Ｍset）／αにより各乾燥速度α１〜α３で乾燥した場合の予定循環時間Ｈ１〜Ｈ３を算出する。すなわち、通常の乾燥速度α１（乾減率０．７％）の場合にはＨ１は（２２．１−１４．５）／０．７＝１０．８となり、やや遅い乾燥速度α２（乾減率０．６％）の場合にはＨ２＝１２．６となり、遅い乾燥速度α３（乾減率０．５％）の場合にはＨ３＝１５．２となり、本実施の形態では遅い乾燥速度α３で乾燥する。

ここで、仮に水分むらを収束する予定循環時間Ｈが１６．８（時間）と算出された場合、すなわち、「おそい」乾燥速度α３で乾燥しても水分むらを収束するだけの時間に到達しない場合には予定循環時間Ｈから乾燥予定循環時間Ｈ３の差の１．５時間を通風循環時間Ｋとすることで水分むらを収束させる。なお、この通風循環時間Ｋは設定水分値（１８％）まで到達したときに一旦燃焼バーナ５を消火した後に設定している（Ｓ２３，Ｓ２４）。

（餅籾処理）
次に、餅籾の取扱いについて説明する。
餅籾はうるち籾より混合抵抗が大きく、その一様混合のためにうるち籾より長い時間（約１割増し）の穀物循環を要することから、前掲の図９のフローチャートの第８の処理ステップにおける予定循環時間Ｈを割増し算出する餅籾用の制御モードを設ける。例えば、うるち籾の循環能力が７トンの乾燥機の場合に餅籾は６．３トンで算出し、または、循環回数の算出に使用する穀物定数をうるち籾がＡとすると、餅籾はＡ―０．２とし、餅籾に適したムラ取り制御の乾燥速度判定を行うことにより、餅米特有の白化が可能となり、ムラ取り制御の品種適応性を向上することができる。また、餅籾の乾燥では、ムラ取り乾燥を行うとともに、「おそい」〜「ややおそい」の低速の範囲内に乾燥速度を限定することにより、もち米の白化に適合した乾燥制御を構成することができる。

このように、穀物乾燥機は、張込まれた穀物量とその水分分布に対応した予定循環時間Ｈを満たす乾燥速度で乾燥循環処理を行い、餅籾乾燥の場合に、うるち籾の予定循環時間Ｈの割増しによる餅籾用の予定循環時間を満たす乾燥速度を適用することにより、うるち籾より混ざり難い餅籾について、うるち籾より長時間の乾燥循環処理によって餅籾の白化を促進しつつ乾燥することができる。また、餅籾乾燥の場合について、乾燥速度が設定速度以下の範囲に限定することにより、燃焼運転での循環時間が長くなり、餅籾がよく混合されると共に、餅籾間の水分移行を促進させ、餅籾の水分むら及び穀粒間の水分バラツキの解消を促進させ、ひいては白化を促進させることができる。
なお、張込みに係る穀物量は、張込量設定手段である手動設定または自動計測によって取得され、穀物乾燥機の構成に対応して適用される。また、水分分布は、水分分布測定手段である一巡測定によって取得される。

また、乾燥循環時間が予定循環時間Ｈを満たさない場合に、うるち籾の取扱いについては、乾燥循環時間の任意の水分値に到達すると、通風循環時間Ｋを行うように予め設定しておくことを操作盤にて可能に構成する。また、目標とする設定水分値Ｍsetに到達した後に通風循環時間Ｋを行うように設定することも可能である。これにより、餅籾品種や地域等の個別条件による多様な処理パターンに対応することができる。
なお、餅籾の場合には、目標とする設定水分値Ｍsetから所定の水分範囲（例えば目標水分値＋１．５％以内）に到達すると循環及び乾燥（燃焼・通風）を停止する休止工程を設定時間入れるように設定しても良い。休止工程により、穀物の水分の移行を促進させ、水分バラツキを低減し、乾燥終了後の餅籾の白化の促進を図ることができる。

排風混合循環用の調節弁２３を有する排風循環型乾燥機においては、一巡測定による水分測定データ等による水分ムラを収束するために、餅籾について、他の穀物種類に比して乾燥速度を所定値高く（標準より一段上げる）するように構成し、排風循環の戻し量を所定量多め（弁を閉めぎみ）に調節する高速乾燥モードを設け、胴割れや砕米を最小限に抑えつつ、他の穀物種類より短時間で乾燥させることにより、乾燥機の稼働サイクルを短くして生産性を上げることができる。また、上記ムラ取り乾燥制御においては、水分ムラの量に応じて排風循環の戻し量補正を少なめ（弁を開きぎみ）に調節することで、穀物循環回数を最適にして水分ムラ解消促進の最適化を図ることができる。

また、排風循環型乾燥機により水分測定値から計算される乾燥速度で乾燥制御する場合は、乾燥初期は乾燥速度設定値により調節弁２３を所定位置に調節し、その後は水分測定値から求めた乾燥速度計算値あるいは設定温度の乾燥速度補正値により、調節弁２３を補正調節する。例えば、乾燥初期に「おそい」〜「はやい」の５段階の乾燥速度と対応して調節弁２３を７０％〜３０％の５段階とし、その後、乾燥速度制御の補正温度＋１℃〜−１℃に対応して調節弁２３位置を約−２％〜＋２％補正調節する。このように、乾燥速度設定と乾燥速度計算値により、排風循環の調節弁制御を簡潔化することができる。

１穀物乾燥機
１７制御装置
Ｈ予定循環時間
Ｈ３最緩速乾燥時間
Ｋ通風循環時間
Ｍset 目標水分値

Claims

張込量設定手段と、張込層別の水分分布測定手段と、張込量および測定水分分布に応じて穀物の循環混合による水分ムラ収束に要する予定循環時間（Ｈ）を算出する循環時間算出手段と、この循環時間算出手段で算出した予定循環時間（Ｈ）で目標水分値（Ｍset）に到達する乾燥速度を選択して穀物を乾燥循環制御する水分ムラ収束モードとを備える穀物乾燥機において、
前記循環時間算出手段は、水分ムラの程度を示す水分むら係数（Ｘ）と、穀物種別ごとに設定され、穀物の乾燥しやすさを示す穀物定数（Ａ）とから、下記数１の算式を用いて穀物の循環回数（Ｒ）を算出した後、下記数１の算式によって得られた循環回数（Ｒ）と、穀物の張込量（Ｗ）と、穀物乾燥機の循環能力（Ｂ）とを用いた下記数２の算式を用いて、予定循環時間（Ｈ）を算出可能に構成するとともに、餅籾についての予定循環時間（Ｈ）を、うるち籾に設定された穀物定数（Ａ）または穀物乾燥機の循環能力（Ｂ）の設定値を所定値減算して算出することで、うるち籾の予定循環時間（Ｈ）よりも割増して算出するように構成され、さらに、
機外に排風を排出するための排風排出部に、前記排風排出部から機外に排出される流出排風と、機内に戻して循環される戻し排風との割合を調節する排風調節手段を設け、
水分ムラ収束モードにおいて餅籾を乾燥制御する際は、前記排風調節手段により、水分ムラの量に応じて戻し排風の量が少なくなるように調節するとともに、目標水分値（Ｍset）から所定の水分範囲に到達したときは、予め設定された設定時間の間、穀物の循環及び乾燥を停止するように構成されたことを特徴とする穀物乾燥機。
水分ムラ収束モードによる乾燥速度は、餅籾の乾燥について、設定速度以下の範囲に限定することを特徴とする請求項１記載の穀物乾燥機。
前記水分ムラ収束モードは、制御下限の乾燥速度による乾燥循環に要する乾燥時間（Ｈ３）が前記予定循環時間（Ｈ）に満たない場合に、不足する時間（ｋ）を通風で穀物を循環制御する通風循環制御を行う構成とし、この通風循環制御を行うタイミングを、うるち籾については設定水分値とし、餅籾については任意に設定可能とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の穀物乾燥機。