JP6724561B2 - 穀物乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、穀物乾燥機に関する。

特許文献１には、水分計と重量計を備えた穀物乾燥機が記載されている。

この穀物乾燥機は目標水分値に到達したことを水分計で検出すると乾燥運転が終了するが、乾燥運転中は重量計により、乾燥速度を調節している。

特開昭６１−２１３４８１号公報

水分計は、張込穀物の水分値が高いと、穀物の水分バラツキ大きい場合が多く水分測定精度が低下するため、水分計に基づく乾燥制御の精度も低下する。

本発明は、乾燥制御の精度を向上させることを課題とする。

かかる課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
穀物を張り込む貯留室と、穀物を乾燥する乾燥室と、張込穀物の重量を検出する重量計（１２）と、穀物の水分を検出する水分計（１１）を備える穀物乾燥機において、
張込穀物の水分値が設定値より高い場合には、重量計（１２）に基づく乾燥運転を行い、
重量計（１２）による乾燥運転を行った後に、張込穀物の水分値が設定水分値に到達すると、水分計（１１）に基づく乾燥運転に切り換る制御部（Ｓ）を備え、
穀物の張込運転をするための張込スイッチ（２０）と、穀物を通風しながら循環運転させるための通風スイッチ（２１）と、穀物の乾燥運転を行う乾燥スイッチ（２２）と、乾燥運転終了後に張込穀物を機外に排出する排出運転を行う排出スイッチ（２３）を設け、
排出スイッチ（２３）の操作に基づく排出運転中に、水分計（１１）が設定時間サンプル穀物を採取できないことを検出すると、排出する穀物が無いと判定し、排出運転を自動的に停止し、
該排出運転の停止情報を制御部（Ｓ）で記憶し、次の張込運転の際に張込スイッチ（２０）を操作すると、重量計（１２）のデータをリセットし、以後の張込スイッチ（２０）を操作した場合には、重量計（１２）の重量データは加算され、
運転中の各種情報を表示する画面（２８）を設け、
張込運転時には比較的短い設定間隔で重量計（１２）による測定データを画面（２８）に表示し、
排出運転時には、張込運転より長い設定時間の間隔で重量計（１２）による測定データを画面（２８）に表示し、
乾燥運転時には、乾燥運転中の各種情報の表示と、重量計（１２）による測定データの表示が切り替わると共に、排出運転より長い設定時間の間隔で重量計（１２）による測定データを画面（２８）に表示することを特徴とする穀物乾燥機とする。

これにより、穀物水分の高い乾燥初期の乾燥運転は重量計に基づく乾燥運転を行い、乾燥運転が進行し、設定水分値以下になると、水分計に基づく乾燥運転に切り換るので、乾燥開始から目標水分値まで安定した乾燥運転ができる。
また、重量データも張込運転・乾燥運転・排出運転毎に適切なタイミングで表示されることができる。オペレータが最も重量表示を頻繁に見る必要のある張込運転時に、オペレータは張込重量を見ながら次に行うコンバイン等の収穫の作業工程を判断することができる。

請求項２記載の発明は、
張込運転中に、穀物を循環運転させる循環機構（J）を駆動する駆動モータ（１９）の負荷電流値が穀物の搬送を判断できる負荷電流値を示しているにもかかわらず、重量計（１２）の重量測定データの増加が少ない場合には重量計（１２）の異常と判定することを特徴とする請求項１記載の穀物乾燥機とする。

請求項３記載の発明は、
目標とする水分値を設定する目標水分設定手段を備え、乾燥運転により、前記目標とする水分値に到達して乾燥運転が停止した後、追い乾燥運転のために乾燥運転を行う時には、重量計に基づく乾燥運転を行うことを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の穀物乾燥機とする。

追い乾燥運転は、もう少し水分値を低くしたい場合に用いるので、重量計に基づく運転を行うことで、精度の高い運転制御を行うことができる。

請求項４記載の発明は、
追い乾燥運転時には、追い乾燥運転における追い乾燥用目標水分値と乾燥運転終了時の水分値の差の分の水分が減少すると追い乾燥運転を停止する制御を行うことを特徴とする請求項４記載の穀物乾燥機とする。

追い乾燥で除去する必要のある水分量を演算したうえで乾燥させることができる。

本発明により、精度の高い乾燥運転を行うことができる。

穀物乾燥機の斜視図 側面から見た穀物乾燥機の内部を説明する図 正面から見た穀物乾燥機の内部を説明する図 循環機構を示す図 操作盤図 昇降機に取り付けられている水分計の内部を説明する図 水分値と乾燥運転時間及び穀物重量と乾燥運転時間の関係を示すグラフ 図７のグラフを表にした図 フローチャート ブロック図

本発明の実施の形態の穀物乾燥機について説明する。

箱体Ｈ内に穀物を貯留する貯留室１と、穀物を乾燥する乾燥室２を設ける。乾燥室２は燃焼バーナ１７による熱風が通過する熱風室３と、熱風及び穀物が通過する流下通路４と流下通路４を通過した熱風が排風ファン５で吸引される排風室６を設ける。

乾燥室２の下部には、乾燥室２内の穀物を繰り出すロータリバルブ７を設け、ロータリバルブ７の下方には、穀物を正面側に移送する下部ラセン８を設ける。箱体Ｈの正面側には穀物を揚穀するバケット９ａ式の昇降機９を設け、箱体Ｈの上部には昇降機９で揚穀された穀物を貯留室１へ移送する上部ラセン１０を設ける。上部ラセン１０の移送終端側には穀物を貯留室１内に拡散する拡散羽根を設ける。本実施の形態では下部ラセン８と、昇降機９と、上部ラセン１０と、拡散羽根１５と、ロータリバルブ７の駆動により穀物を循環させる循環式の穀物乾燥機であり、前述の循環させるための部材を総称して循環機構Jと呼ぶ。

昇降機９にはバケット９ａから毀れた穀物を収容し、水分値を測定する水分計１１を設ける。水分計１１は一対の圧砕ロール１１ａで穀物を圧砕して水分を測定する。

箱体Ｈの底部には重量計１２を設ける。重量計１２は箱体Ｈの四隅に設け、張込穀物の張込重量を検出可能に構成する。具体的には例えばロードセルを利用する。

箱体Ｈの正面側には制御部Ｓを内蔵する操作盤１３を設ける。操作盤１３には、昇降機９の取り付ける張込ホッパ１４に張り込んだ穀物を昇降機９及び上部ラセン１０で貯留室１に移送する張込運転をするための張込スイッチ２０と、排風ファン５と循環機構Jを駆動して穀物を通風しながら循環運転させるための通風スイッチ２１と、燃焼バーナ１７と排風ファン５と循環機構Jを駆動して穀物の乾燥運転を行う乾燥スイッチ２２と、乾燥運転終了後に循環機構Jを駆動すると共に、昇降機９の上部の排出シャッタ１６を排出側に切り換えて張込穀物を機外に排出する排出運転を行う排出スイッチ２３を設ける。

また、張込運転、通風運転、乾燥運転、排出運転を停止させる停止スイッチ２４を設ける。

また、目標とする水分値を設定する目標水分設定スイッチ２５と、乾燥速度を設定する乾燥速度設定スイッチ２６と、穀物品種を設定する穀物品種設定スイッチ２７を画面２８に設ける。重量計１２による乾燥運転から水分計１１による乾燥運転に切り換る設定水分値を変更するための設定水分値調節スイッチ３０
また、画面２８は、前述の目標水分値等の乾燥運転条件を設定する画面と、乾燥運転中の各種情報を表示する画面に切換え可能に構成している。

また、特に乾燥運転中に表示が必要な熱風温度・水分値・残り乾燥運転時間を交互に表示するインジケータ式の表示器２９を設ける。

次に、乾燥運転について説明する。

オペレータが乾燥条件を設定して、乾燥スイッチ２２をＯＮすると、燃焼バーナ及び循環機構Jが駆動を開始し、穀物は循環しながら乾燥室２で熱風に晒され乾燥運転が開始する。

本実施の形態では、穀物品種は籾で、目標水分値は１５％で、乾燥速度は「はやい（乾減率１．０％／ｈ）」とする。そして重量計１２で測定した張込穀物量を５０００Ｋｇとする。また、乾燥運転開始時に水分計１１で測定した水分値は２５％とする。

図７及び図８は穀物重量と乾燥運転時間、及び水分値と乾燥運転時間の関係を示す一例である。そして、前述の目標水分値と乾燥速度と穀物重量と乾燥運転開始時の水分値（初期水分値）が制御部Ｓに入力されると、図７のような水分値と乾燥運転時間の基準線（イ）と、穀物重量と乾燥運転時間の基準線（ロ）が作成され、当該基準線に沿った乾燥運転がなされる。なお、基準線の基になる各種データは予め制御部Ｓにいわゆるテーブルデータとして設定されている。

水分計１１は、穀物水分値が高いと穀物水分のバラツキが大きいため測定精度が低下する。そのため、乾燥運転開始時に張込穀物の水分値が設定水分値以上の場合の乾燥運転は、水分計１１による水分値データを設定時間毎に画面２８に表示するが、乾燥運転は重量計１２の重量データに基づいて行う。そして設定水分値に到達すると、穀物水分のバラツキが小さくなり水分計１１の測定精度が良好になるため、水分計１１による水分値データに基づく乾燥運転に切り換る。本実施の形態では前記設定水分値を１８％に設定している。

すなわち、穀物が１８％に到達するまでは重量計１２の重量データに基づく乾燥運転を行う（基準線（ロ）に沿う乾燥制御を行う）。そして、１８％に到達すると、水分計１１に基づく乾燥運転に切り換る（基準線（イ）に沿う乾燥制御に切り換る）。そして、目標水分値に到達するまで乾燥運転が継続される。

目標水分値である１５％まで到達すると、燃焼バーナ１７は停止し、設定時間（例えば２０分）通風運転による燃焼バーナ１７及び穀物を冷却する冷却運転（いわゆるポストパージ）が行われる。

オペレータが、乾燥運転終了時の穀物の状態から、さらに、もう少し乾燥させたいと判断したら、追い乾燥運転を行う。この場合には、目標水分設定スイッチ２５で追い乾燥用目標水分値（例えば１４％）を設定し、再び乾燥スイッチ２２をＯＮすると追い乾燥運転が開始する。追い乾燥運転は、乾燥運転終了時の水分値と追い乾燥用目標水分値の差から除去する水分量を演算し、重量計１２に基づく乾燥制御がなされる。すなわち、重量計１２が目標とする重量（本実施の形態では図８の４４８５ｋｇ）を検出すると追い乾燥運転は停止する。追い乾燥運転で、水分計１１に基づく乾燥運転を行うと、水分計１１は張込穀物全体の中のあるポイントにおける水分値を測定するため、張込穀物の層毎の水分値に斑やバラツキが大きいと、追い乾燥運転後すぐに１４％を測定して乾燥運転が停止することにより張込穀物全体の乾燥状態が不十分になったり、水分計１１が１４％を測定するまで必要以上長い運転時間要することで過乾燥になることを防止するためである。

また、従来のタイマーに基づく追い乾燥運転によるとオペレータの勘に頼るためオペレータの意図する乾燥ができないという欠点があったが、重量計１２に基づく乾燥を行うことで、除去する必要にある水分量を乾燥させることができる。また、通常の乾燥運転の終了時の水分値と追い乾燥用目標水分値との差から追い乾燥で除去する必要のある水分量を演算したうえで乾燥させることができるので精度の高い乾燥制御を行うことができる。

乾燥運転又は追い乾燥が終了した後、オペレータが排出スイッチ２３を操作すると排出運転がなされ、貯留室１及び乾燥室２内の穀物は循環機構Jの駆動により、昇降機９から排出シャッタ１６を介して機外に排出される。水分計１１では昇降機９で搬送される穀物からサンプル穀物を採取し、穀物有、即ち排出運転であることを判定する。そして、排出する穀物が無くなり、水分計１１が設定時間（例えば２分）サンプル穀物を採取できないことを検出すると、排出する穀物が無いと判定し、排出運転を自動的に停止する。もちろん、オペレータが停止スイッチ２４を操作して停止させても良い。

次に、重量計１２による特徴的な構成を説明する。

重量計１２の測定及び表示のタイミングについて説明する。

画面２８には、各種データが表示されるので、重量データも張込運転・乾燥運転・排出運転毎に適切なタイミングで表示されることが望ましい。オペレータが最も重量表示を頻繁に見る必要のある工程は張込運転時である。オペレータは張込重量を見ながら次に行うコンバイン等の収穫の作業工程を判断するためである。そのため、張込運転時には最も頻繁に重量計１２による測定データを表示する（例えば１０秒毎、又はリアルタイムで表示しても良い）。

次に、オペレータが重量表示を見る必要がある工程は、排出運転である。排出運転時には、オペレータが排出完了までの残時間を推定するために残りの穀物重量を見るためである。もっとも、張込運転よりは見る頻度は小さいので張込運転よりは長い間隔で表示する（例えば３０秒毎）。

乾燥運転中は、オペレータが穀物乾燥機の前に居ないことが多いため、重量表示の間隔は長くても差し支えない（例えば１０分毎）。

このように、重量計１２の測定及び表示のタイミングを運転の工程毎に可変することで適切なタイミングで測定及び表示ができる。

次に、張込運転時の重量計１２の特徴について説明する。

前述の排出運転の自動停止又は、オペレータの停止による排出停止情報を制御部Ｓで記憶しておく。そして、次の張込運転の際に張込スイッチ２０を操作すると、重量計１２のデータをリセットする。本来、排出運転終了後には穀物が無いので重量計１２はゼロになるはずだが、実際には、穀物や塵埃等が箱体Ｈ内に残留している場合が多い。そのため、次回の乾燥運転の張込時には、重量計１２をリセットして重量測定を行うことで、実際の張込穀物の重量を測定することができる。張込運転中には、水分計１１が昇降機９で搬送される穀物からサンプル穀物を採取し、穀物有、即ち張込運転であることを判定する。通常、張込運転は、穀物を収穫する毎に張り込むので、１回の張込運転では張込運転は終了せず、複数回の張込運転を行う。この場合に、１回目の張込運転を終了すると、オペレータは停止スイッチ２４を操作して張込運転を停止する。そして、次に収穫した穀物を張り込む２回目の張込運転を行うために、張込スイッチ２０を操作した場合には、重量計１２の重量データは加算され、リセットしない。すなわち、水分計１１で張込運転中に穀物有を検出すると、以後の張込スイッチ２０の操作では重量計１２の重量データをリセットせず、前回測定した重量に加算される。これにより、オペレータは通常の張込運転で適切に重量測定を行うことができる。

また、電源を入れた時に重量計１２で測定した時に、設定以上の重量（例えば１０ｋｇ）を検出した時には、残留物が残っている旨を画面に表示しても良い。

残留物とは、例えば、下部ラセン８や上部ラセン１０、ロータリバルブ７や昇降機９に残留する穀物や、排風室３に残留する塵埃がある。

また、張込運転中に、循環機構Jを駆動する駆動モータ１９の負荷電流値が穀物の搬送を判断できる負荷電流値を示しているにもかかわらず、重量計１２の重量データの増加が少ない場合には重量計１２の異常、又は設置不備と判定することができる。

１ 貯留室
２ 乾燥室
１１ 水分計
１２ 重量計
２５ 目標水分設定スイッチ
３０ 設定水分値設定手段
Ｓ 制御部

Claims (4)

1. 穀物を張り込む貯留室と、穀物を乾燥する乾燥室と、張込穀物の重量を検出する重量計（１２）と、穀物の水分を検出する水分計（１１）を備える穀物乾燥機において、
   張込穀物の水分値が設定値より高い場合には、重量計（１２）に基づく乾燥運転を行い、
   重量計（１２）による乾燥運転を行った後に、張込穀物の水分値が設定水分値に到達すると、水分計（１１）に基づく乾燥運転に切り換る制御部（Ｓ）を備え、
   穀物の張込運転をするための張込スイッチ（２０）と、穀物を通風しながら循環運転させるための通風スイッチ（２１）と、穀物の乾燥運転を行う乾燥スイッチ（２２）と、乾燥運転終了後に張込穀物を機外に排出する排出運転を行う排出スイッチ（２３）を設け、
   排出スイッチ（２３）の操作に基づく排出運転中に、水分計（１１）が設定時間サンプル穀物を採取できないことを検出すると、排出する穀物が無いと判定し、排出運転を自動的に停止し、
   該排出運転の停止情報を制御部（Ｓ）で記憶し、次の張込運転の際に張込スイッチ（２０）を操作すると、重量計（１２）のデータをリセットし、以後の張込スイッチ（２０）を操作した場合には、重量計（１２）の重量データは加算され、
   運転中の各種情報を表示する画面（２８）を設け、
   張込運転時には比較的短い設定間隔で重量計（１２）による測定データを画面（２８）に表示し、
   排出運転時には、張込運転より長い設定時間の間隔で重量計（１２）による測定データを画面（２８）に表示し、
   乾燥運転時には、乾燥運転中の各種情報の表示と、重量計（１２）による測定データの表示が切り替わると共に、排出運転より長い設定時間の間隔で重量計（１２）による測定データを画面（２８）に表示することを特徴とする穀物乾燥機。
2. 張込運転中に、穀物を循環運転させる循環機構（J）を駆動する駆動モータ（１９）の負荷電流値が穀物の搬送を判断できる負荷電流値を示しているにもかかわらず、重量計（１２）の重量測定データの増加が少ない場合には重量計（１２）の異常と判定することを特徴とする請求項１記載の穀物乾燥機。
3. 目標とする水分値を設定する目標水分設定手段を備え、乾燥運転により、前記目標とする水分値に到達して乾燥運転が停止した後、追い乾燥運転のために乾燥運転を行う時には、重量計に基づく乾燥運転を行うことを特徴とする請求項１から請求項２いずれかに記載の穀物乾燥機。
4. 追い乾燥運転時には、追い乾燥運転における追い乾燥用目標水分値と乾燥運転終了時の水分値の差の分の水分が減少すると追い乾燥運転を停止する制御を行うことを特徴とする請求項３記載の穀物乾燥機。

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