JP6417918B2 - Grain dryer - Google Patents
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Description
本発明は、穀物乾燥機に関する。 The present invention relates to a grain dryer.
循環式穀物乾燥機において、乾燥運転中に水分検出部の検出水分値が低下するに伴い所定の水分値になった時点毎に排出バルブの穀物循環速度を速くすると共に、熱風発生部を制御して乾燥部に供給する熱風の温度を段階的に低くし乾減率を徐々に小さくするものは、特許文献1により公知である。
In the circulation type grain dryer, the grain circulation speed of the discharge valve is increased at each time when the moisture value detected by the moisture detector decreases during the drying operation, and the hot air generator is controlled.
循環式穀物乾燥機では乾燥運転の進行に伴い穀物の嵩密度が高くなり穀物間を通過する風量が順次低下するが、穀物種類により嵩密度の低下割合が異なる。そこで、本発明は、循環式穀物乾燥機において乾燥運転の進行に伴う穀物種類の個々の嵩密度の減少に対応して熱風温度を減少し乾燥終了付近の熱風温度を適正化し、種々の穀物種類の乾燥を適正にしようとするものである。 In the circulation type grain dryer, the bulk density of the grains increases with the progress of the drying operation, and the air volume passing between the grains gradually decreases. However, the rate of reduction of the bulk density differs depending on the grain type. Therefore, the present invention reduces the hot air temperature corresponding to the decrease in individual bulk density of the grain type as the drying operation proceeds in the circulation type grain dryer, optimizes the hot air temperature near the end of drying, It is intended to properly dry the.
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。 The present invention takes the following technical means in order to solve this problem .
請求項1記載の発明は、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出する排風ファン(10)と、穀物の水分値を測定する水分計(53)と、乾燥運転を制御する制御部(S)を備えた穀物乾燥機において、乾燥運転の進行に伴い測定水分値が低下するに従い燃焼バーナ(7)の燃焼量を順次低下させ、且つ、これに並行して張り込み量が多いほど乾燥運転の進行に伴う燃焼バーナ(7)の燃焼量の低下割合を大きくする制御手段を前記制御部(S)に付加したことを特徴とする穀物乾燥機とする。
The invention according to
請求項2記載の発明は、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出する排風ファン(10)と、穀物の水分値を測定する水分計(53)と、乾燥運転を制御する制御部(S)を備えた穀物乾燥機において、乾燥穀物種類を設定する穀物設定スイッチ(41)を設け、乾燥運転の進行に伴い測定水分値が低下するに従い燃焼バーナ(7)の燃焼量を順次低下させ、且つ、これに並行して燃焼量の低下割合を小麦よりも大麦の低下割合を大きくする制御手段を前記制御部(S)に付加したことを特徴とする穀物乾燥機とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、豆類または蕎麦の乾燥運転時には燃焼バーナ(7)の前記燃焼量の低下割合を大麦や小麦に比較して小さくする制御手段を前記制御部(S)に付加したことを特徴とする請求項2記載の穀物乾燥機とする。
The invention according to
請求項1記載の発明は、特許請求の範囲の特徴構成に基づき、乾燥作業が進行すると張り込み量が多いほど穀物の嵩密度が高くなり穀物間を通過する風量が低下するが、燃焼バーナ(7)の燃焼量をその分低くすることにより、乾燥終了付近の熱風温度を適正化し穀物を適正に乾燥することができる。
The invention according to
請求項2記載の発明は、特許請求の範囲の特徴構成に基づき、乾燥運転が進行すると小麦よりも大麦の嵩密度が高くなるが、燃焼バーナ(7)の燃焼量低下割合を小麦よりも大麦を大きくすることにより、乾燥作業終了付近の熱風温度を適正化し小麦と大麦の乾燥を適正にすることができる。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項2の発明の前記効果に加えて、特許請求の範囲の特徴構成に基づき、乾燥運転の進行に伴う嵩密度の変化が大麦,小麦より少ない豆類,蕎麦については燃焼バーナ(7)の燃焼量の低下割合を大麦,小麦よりも小さくすることにより、乾燥終了付近の熱風温度を適正化し、豆類や蕎麦を適正に乾燥することができる。
In addition to the above-mentioned effect of the invention of
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。 As embodiment of this invention, it demonstrates below based on a grain dryer.
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。
Inside the
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。
In front of the
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。
At the top of the
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19a,19aを設け、穀物流下通路19a,19aの外側には排風室8を設ける。
A
穀物流下通路19a,19a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。
A
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The exhaust
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。
In the exhaust
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。
The far-
次に、操作盤Uについて説明する。 Next, the operation panel U will be described.
操作パネルについて説明する。 The operation panel will be described.
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。
On the front side of the operation panel U in which the control unit S is built, operation switches such as a
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。
A hot air
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。
Next, combustion control and drying control by the exhaust
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、図3に示すように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。
The
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。 Combustion capacity is constant, and the drying temperature is constant at a high temperature when always combusted. However, since the grain dryer needs to change and control the necessary drying temperature according to the amount of grain and the outside air temperature, drying is performed by intermittent combustion in which the combustion process and the combustion stop process are performed at a set time (for example, 1 minute) cycle. Control the temperature. That is, the lower the target drying temperature, the shorter the combustion process time in one cycle (for example, 30 seconds), and the longer the combustion stop process time in one cycle (for example, 30 seconds). The higher the target drying temperature, the longer the combustion process time in one cycle (for example, 45 seconds) and the shorter the combustion stop process time (for example, 15 seconds).
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37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で乾燥対象穀物を設定し、乾燥速度設定スイッチ42で乾燥速度を設定する。
The drying operation will be described. When the operator operates the
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19a,19a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。
Next, when the drying
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。
The exhaust
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。
In the present embodiment, even when the exhaust
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。
As described above, the
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。
When the combustion process is shifted to the combustion stop process during the drying operation, the exhaust
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。
The drying control of the present embodiment is to supply the drying heat amount and moisture contained in the exhaust air to the grain, thereby suppressing moisture evaporation from the surface of the grain, and the supplied amount of heat acts on the inside of the grain. Even if the grain temperature rises rapidly and the moisture transfer in the grain is promoted, the moisture gradient does not rise rapidly, and the cracking of the grain does not easily occur. Therefore, in order to prevent the occurrence of shell cracks due to a sudden drop in the grain temperature during the combustion stop process, the amount of exhaust air returned to the
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。
The
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。
The
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。 Hereinafter, the effect which the grain dryer of this Embodiment show | plays is demonstrated.
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。
The exhaust
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。
Further, by attaching the left and right end portions of the exhaust
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。
Further, the exhaust
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。
In addition, by forming a large number of
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。
The exhaust
次に、種々の穀物種類に対応した乾燥制御について説明する。 Next, drying control corresponding to various grain types will be described.
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出する排風ファン10と、穀物水分値を測定する水分計53と、乾燥運転を制御する制御部Sと、穀物循環移送手段を備えた循環式穀物乾燥機には、穀物種類に応じた次のような制御手段を備えている。
A
制御部Sには、図11に示すように、乾燥運転の進行に伴い穀物の測定水分値が低下するに従い燃焼バーナ7の燃焼量に例えば所定の係数を乗じて順次減少させる。なお、測定水分値の低下に従い燃焼バーナ7の燃焼量を減少させるにあたり、乾燥運転開始から所定時間経過後(例えば4時間経過後)から例えば1時間当たり3%ずつ低下させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 11, the control unit S sequentially decreases the combustion amount of the
そして、前記制御に並行して、図13に示すように、乾燥運転時の外気温度が高い場合には乾燥運転の進行に伴う燃焼バーナ7の燃焼量の低下の割合を大きくし(例えば、外気温度が20度Cの場合には1時間当たり2%低下させる)、外気温度が低い場合には燃焼バーナ7の燃焼量の低下割合を小さくする(例えば、外気温度が10度Cの場合には、1時間当たり1%低下させる)。
In parallel with the control, as shown in FIG. 13, when the outside air temperature during the drying operation is high, the rate of decrease in the combustion amount of the
前記構成によると、外気温度が高いほど乾燥運転の進行に伴い穀物の嵩密度が高くなり穀物間を通過する風量が低下するが、燃焼バーナ7の燃焼量を外気温度が高い場合には大きく低下させ、低い場合には小さく低下させることにより、乾燥終了付近の熱風温度を適正化し穀物を適正に乾燥することができる。 According to the above configuration, the higher the outside air temperature, the higher the bulk density of the grains and the lower the amount of air passing between the grains as the drying operation proceeds. When the temperature is low, the temperature can be reduced to a small value, so that the hot air temperature near the end of drying can be optimized and the grain can be properly dried.
また、乾燥運転の進行に伴い測定水分値が低下するに従い、図11の制御基準線56aに沿うように燃焼バーナ7の燃焼量を順次低下させる。そして、これに並行して、張り込み量が多い場合には、乾燥運転の進行に伴い図15の急傾斜の制御基準線56iに沿うように燃焼バーナ7の燃焼量の低下割合を大きくし、張り込み量が少ない場合には、図15の緩傾斜の制御基準腺56jに沿うように燃焼バーナ7の燃焼量の低下割合を小さする。
Further, as the measured moisture value decreases with the progress of the drying operation, the combustion amount of the
すなわち、例えば、穀物張り込み量が20石の場合には、1時間の乾燥運転進行毎に1%低下させ、30石の場合には1時間の乾燥運転進行毎に2%低下させ、40石の場合には1時間の乾燥運転進行毎に3%低下させる。 That is, for example, when the amount of grain is 20 stones, it is reduced by 1% for every hour of drying operation, and when it is 30 stones, it is reduced by 2% for every hour of drying operation. In some cases, decrease by 3% for every hour of drying operation.
前記構成によると、穀物乾燥運転の進行に伴い張り込み量が多いほど穀物間を通過する風量が多く低下するが、張り込み量が多いほど燃焼バーナ7の燃焼量の低下割合を大きくし、張り込み量が少ないほど低下割合を低くすることにより、穀物張り込み量の多少にかかわらず乾燥終了付近の熱風温度を適正化し穀物を適正に乾燥することができる。
According to the above-described configuration, the amount of air passing between the grains decreases as the amount of tension increases as the grain drying operation proceeds, but the rate of decrease in the combustion amount of the
また、前記穀物設定スイッチ41により大麦,小麦の穀物種類を設定した場合には、乾燥運転の進行に伴い測定水分値が低下するに従い前記のように燃焼バーナ7の燃焼量を低下させる。そして、これと並行して、図14に示すように燃焼量を低下調節するにあたり、大麦の場合には急傾斜の制御基準腺56eに沿うように低下割合を大きくし、小麦の場合には緩傾斜の制御基準線56gに沿うように低下割合を小さくするようにしている。
In addition, when the barley and wheat grain types are set by the
前記構成によると、乾燥運転の進行に伴い小麦よりも大麦の嵩密度が高くなるが、燃焼バーナ7の燃焼量低下割合を大麦を大きくし小麦を小さくすることにより乾燥終了付近の熱風温度を適正化し、小麦,大麦を適正に乾燥することができる。 According to the above configuration, the bulk density of barley becomes higher than wheat as the drying operation progresses. And wheat and barley can be dried appropriately.
また、大豆,蕎麦の乾燥をする場合には、図14に示すように燃焼バーナ7の燃焼量の低下割合を大麦,小麦の制御基準線56e,56gのように大きくし、大豆,蕎麦の低下割合を制御基準線56hのように小さくする。
In addition, when drying soybeans and buckwheat, as shown in FIG. 14, the reduction rate of the combustion amount of the
前記構成によると、乾燥運転の進行に伴い嵩密度の変化が大麦,小麦より少ない豆類,蕎麦については燃焼バーナ7の燃焼量の低下割合をこれらより小さくすることにより、乾燥終了付近の熱風温度を適正化し豆類,蕎麦を適正に乾燥することができる。
According to the above configuration, with respect to barley, beans less than wheat, and buckwheat with the progress of the drying operation, the reduction rate of the combustion amount of the
2 貯留室
3 乾燥室
7 燃焼バーナ
10 排風ファン
14 熱風室
41 穀物種類設定スイッチ
43 熱風温度検出センサ
44 外気温度検出センサ
53 水分計
56 制御基準線
S 制御部
2
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