JPH0633936B2 - 穀物乾燥機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般に穀物乾燥機に関し、特に被乾燥穀粒の特
質に応じて自動的に乾燥時間の設定を行なう穀物乾燥機
に関する。

［従来技術及びその問題点］ 穀物乾燥機は、一般に、自動／手動水分計が機内循環す
る穀粒をサンプリングして該穀粒の含水率を測定し、該
測定結果に従って乾燥機燃焼系を制御して熱風温度、乾
燥時間等を調整するとともに、駆動系のみを駆動して通
風乾燥作業をも行なう。

ところで上記のごとき構成の乾燥機を使用した乾燥作業
は、全体として綿密な乾燥計画の下に実施されるのが一
般的であり、一行程に要する乾燥時間幅を被乾燥穀粒の
胴割れの難易に応じて大幅に可変することは乾燥計画全
体として大きな狂いを生ずることとなる。そのため従来
においては予め乾燥を施す穀粒の種類毎に胴割れや表皮
のシワ等の発生が防止可能な乾燥時間を設定しておき、
該設定した乾燥時間を穀粒の種類別に割り振って乾燥作
業を実施していた。しかしながら同一種類の穀粒であっ
ても初期含水率に大きなバラツキがある場合などは、一
律に乾燥時間が設定されてしまうため穀粒の胴割れ、表
皮のシワ等の発生を防止することは困難であった。そこ
で穀粒の品質低下を招来する胴割れ等の発生を極力防止
するとともに乾燥計画に則した乾燥時間の設定が可能な
考案が従来より種々提案されてきた。例えば自動水分計
で測定した穀粒の初期含水率と張込量や穀粒種類等に応
じて自動的熱風温度、乾燥時間の初期設定を行なった
後、乾燥途中でサンプリングした穀粒の含水率が所定値
（例えば２２％）に達すると該穀粒の種類、特質に応じ
て前記熱風温度を可変し初期設定した乾燥時間を調整す
る方法などもその１つである。

しかしながら上記のごとき考案においては、乾燥途中で
の穀粒の含水率が予め設定されている所定値に達したと
きに初期設定した熱風温度を新たに設定した熱風温度に
可変することとしているため、同一種類の穀粒であって
も初期含水率の相違により乾燥開始から前記所定含水率
に達するまでの時間が相違せざるを得ない。そのため初
期設定した熱風温度での乾燥作業から被乾燥穀粒の特質
等に応じて可変した熱風温度で行なう乾燥作業へと移行
する時間にバラツキが多く能率的な乾燥作業が困難であ
るばかりでなく、胴割れ等穀粒の品質低下の原因を除去
できないという諸問題があった。そのうえ初期設定した
熱風温度を急激に可変することにより乾燥機のバーナ燃
焼系の燃焼状態が不安定になるという別の問題点があっ
た。

［目的］ 従って本発明は従来の技術の上記問題点を改善するもの
で、その目的は、胴割れ等の穀粒の品質低下の原因を除
去することが可能で胴割れの難易における乾燥特性に応
じた適正温度を目標値として能率的な乾燥作業を行なう
ことができ、乾燥機のバーナ燃焼系の燃焼状態が不安定
になることをも防止することが可能な穀物乾燥機を提供
することにある。

［構成］ 上記目的を達成するための本発明の特徴は、被乾燥穀粒
の乾燥機内への張込量及び該穀粒の種類に応じて熱風温
度を設定する手段と、穀粒の胴割れの難易における乾燥
特性に応じて設定された複数の熱風温度値データを記憶
する記憶手段と、乾燥機内の実際熱風温度を検知する手
段とを有し、乾燥作業開始から所定時間が経過したこと
を認識したときに、熱風温度設定手段によって設定され
た第１の熱風温度設定値を前記データの中から被乾燥穀
粒の胴割れの難易における乾燥特性に応じて選択した第
２の熱風温度設定値に切換えるとともに、該第２の熱風
温度設定値を目標値として該目標値と前記検知手段とか
ら与えられる検出値との差分を演算し該差分を徐々に解
消すべく燃焼制御を行なう演算手段を設けたごとき穀物
乾燥機にある。

［作用］ 上記のごとき構成において、乾燥作業開始時に穀粒の乾
燥機内への張込量及び該穀粒の種類に応じて初期設定し
た熱風温度を第１の目標値として熱風温度制御を行な
う。これとともに乾燥作業開始時から所定時間経過後は
穀粒の胴割れの難易における乾燥特性に応じて設定され
ている複数の熱風温度値データの中から被乾燥穀粒の種
類、特質に応じた１つのデータを選択し、該選択した熱
風温度値を第２の目標値として検出値との差分を演算し
該差分を次第に小さくするようにして乾燥作業を継続す
るものである。

［実施例］ 以下図面により本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の第１〜第４の実施例に従う穀物乾燥機
の全体斜視図、第２図は本発明の第１〜第４の実施例に
従うブロック図、第３図は本発明の第１〜第４の実施例
に従う穀物乾燥機の熱風温度値をパラメータとして成立
する乾燥時間と含水率との乾燥特性の関係を示した図、
第４図、第５図は本発明の第４の実施例に従う穀物乾燥
機の熱風温度の制御方法示した図である。

まず本発明に従う第１の実施例について説明する。

第１図において、乾燥機１は図示しないコントロールユ
ニットを内蔵する操作ボックス３と、バーナ燃焼系５と
を有している。操作ボックス３はバーナ燃焼系５への燃
料供給量を複数段階に設定するための燃料設定装置７、
調節完了スイッチ９、乾燥機１内に外気通風を供給する
ファンの回転数を調節するファン調節装置１１、調節ラ
ンプ１３、及び乾燥スイッチ、張込量スイッチ、穀物種
類スイッチ、目標含水率設定スイッチ等の操作スイッチ
１５を備えている。

バーナ燃焼系５は、乾燥機１の機壁に取り付けられた燃
料タンク１７、該タンク１７と電磁ポンプ１９及び電磁
バルブ２１を介して燃焼室２３と連通する燃料管２５、
及びファン（図示しない）等の外気通風を供給する手段
を備え内部に前記燃焼室２３を有する通風筒２７とで構
成されている。前記電磁ポンプ１９又は電磁バルブ２１
は少なくともそのいずれか１方が前記コントロールユニ
ット（図示しない）から出力される燃料供給量制御パル
ス信号によって開／閉駆動され燃料タンク１７から流入
する燃料量を制御する。本発明に従う実施例において
は、後述するように電磁バルブ２１の方を所謂オンタイ
ム制御することとした。第２図は前述した操作ボックス
３に内蔵されているコントロールユニットのブロック図
を示したもので、マイクロコンピュータ１０は、ＣＰＵ
１０１、メモリ１０３、入力ポート１０５、入力ポート
１０７、出力ポート１０８、出力ポート１０９を有す
る。

ＣＰＵ１０１は、算術論理演算及び比較演算を行なう。
ＣＰＵ１０１の入力情報は、デジィタル入力回路５９、
入力ポート１０５及びＡ／Ｄ変換回路６１、入力ポート
１０７を介して与えられる。デジィタル入力回路５９を
介してＣＰＵ１０１に与えられる情報には乾燥目標温度
設定情報即ち熱風温度設定情報６３、安全センサ情報６
５、操作情報６７がある。熱風温度設定情報（ＴＣ）６
３は、乾燥機１内の穀粒循環系（図示しない）を循環す
る被乾燥穀粒の種類及び張込量に応じて目盛をセットす
ることで目標熱風温度（ＴＣ）が自動的に設定される目
標熱風温度設定ツマミ６９から出力される。安全センサ
情報６５は、例えばエレベータモータ、上部ラセン、ロ
ータリバルブ及び下部ラセン等乾燥機駆動系の駆動状況
を検出する駆動系安全センサ群７１と、点火ヒータ、燃
料供給ポンプ（即ち電磁ポンプ）等乾燥機燃焼系の駆動
状況を検出する燃焼系安全センサ群７３とから出力され
る。操作情報６７は、乾燥機モータの起動／停止や点火
等を行なったり目標含水率の設定等を行なうための操作
スイッチ１５から与えられる。

Ａ／Ｄ変換回路１１を介してＣＰＵ１０１に与えられる
情報には、乾燥機内実際温度検出センサ即ち熱風温度検
出センサ７９から出力される乾燥機１内の実際熱風温度
（ＴＢ）情報８１と、外気温度検出センサ８３から出力
される外気温度（ＴＡ）情報８５及び自動水分計８７か
ら出力される穀粒の含水率情報８９とがある。

ＣＰＵ１０１から与えられる乾燥機燃焼系の駆動指令信
号は、出力ポート１０９、デジィタル出力回路１１１を
介して燃料供給ポンプ１９、燃料供給電磁バルブ２１、
気化筒モータ３７の駆動回路（図示しない）と点火ヒー
タ３５へ各々与えられる。ＣＰＵ１０１から与えられる
乾燥機駆動系の駆動指令信号は、アナログ出力回路１１
３を介してファンモータ２９の駆動回路（図示しない）
へ与えられる。

メモリ１０３は制御プログラム等を内蔵し、又必要デー
タを記憶する。メモリ１０３が記憶するデータは、例え
ば第３図にて図示するごとき乾燥作業開始から所定時間
が経過したときに穀粒の胴割れの難易における乾燥特性
に応じて複数設定され夫々残りの乾燥時間が選択的に決
定される熱風温度値をパラメータとした乾燥特性のデー
タがある。

ＣＰＵ１０１は、以下に述べる機能を有する。目標熱
風温度設定ツマミ６９から出力された被乾燥穀粒の種類
及び張込量に基づく目標熱風温度設定情報（ＴＣ）６３
をデジィタル入力回路５９、入力ポート１０５を介して
取り込み、該情報をメモリ１０３に格納する。熱風温
度検出センサ７９から出力された実際熱風温度（ＴＢ）
情報８１をＡ／Ｄ変換回路６１、入力ポート１０７を介
して取り込む。外気温度検出センサ８３から出力され
た外気温度（ＴＡ）情報８５をＡ／Ｄ変換回路６１、入
力ポート１０７を介して取り込む。で取り込んだ実
際熱風温度（ＴＢ）情報８１とで取り込んだ目標熱風
温度設定情報（ＴＣ）６３との間の差温をＴＣ−ＴＢの
算式を用いて演算する。乾燥作業開始から所定時間が
経過したことを認識すると被乾燥穀粒の胴割れの難易に
おける乾燥特性に応じてメモリ１０３に格納されている
前記複数の熱風温度値データ（第３図にて図示）の中か
ら１つを選択し、以後は該選択に基づいた熱風温度制御
に移行する。これにより乾燥作業開始時に設定された乾
燥時間は可変される。で選択した熱風温度値を目標
値として該目標値と熱風温度検出センサ７９から出力さ
れる温度情報（ＴＢ）８１との差分を逐次演算し、該演
算結果に基づいて燃料供給電磁バルブ２１へ出力する制
御パルス信号のオンタイム時間幅、ファンモータ２９へ
の駆動指令信号を可変する。

上記構成の制御動作を主に第３図を併用して説明する。

乾燥作業開始に先立ち、オペレータは被乾燥穀粒の種類
及び張込量に従って目標熱風温度設定ツマミ６９を所定
の目盛にセットする。ＣＰＵ１０１は、該設定ツマミ６
９から与えられる（ＴＣ）設定情報６３と操作スイッチ
１５から点火に関する操作情報６７が与えられたことを
認識するとこれら情報に基づいて燃料供給電磁バルブ２
１に出力する制御パルス信号のオンタイム時間幅を可変
する。ＣＰＵ１０１は、熱風温度検出センサ７９から与
えられる実際熱風温度（ＴＢ）情報８１を逐次取り込み
前記（ＴＣ）設定情報６３との比較演算に基づいて電磁
バルブ２１に出力する制御パルス信号のオンタイム時間
幅を調整する。このようにして乾燥作業開始時から予め
設定された所定時間が経過するまでの間、ＣＰＵ１０１
は乾燥作業開始時に設定された（ＴＣ）設定情報６３を
目標値として熱風温度制御を継続する。ＣＰＵ１０１
は、前記所定時間が経過したことを認識するとメモリ１
０３より第３図にて図示するごとき熱風温度値をパラメ
ータとした乾燥特性のデータを呼び出す。ＣＰＵ１０１
は、被乾燥穀粒の種類、特質等に応じた胴割れの難易に
よる熱風温度の乾燥特性曲線、、、、…の中か
らいずれか１つの曲線を選択する。例えば被乾燥穀粒が
特に胴割れしやすい籾であるときは曲線、胴割れしや
すい籾であるときは曲線、普通の籾であるときは曲線
、胴割れしにくい籾であるときは曲線を夫々選択す
ることとなる。前記〜の曲線中、最も熱風温度が低
く乾燥時間の長いものは曲線であり、最も熱風温度が
高く乾燥時間の短いものは曲線である。

ＣＰＵ１０１は上述した曲線〜の中から１つの曲線
を選択した後は、該曲線が示す乾燥特性に応じた熱風温
度値を目標値として熱風乾燥作業を継続することとな
る。即ち乾燥作業が完了するまでの間は検出センサ７９
から与えられる熱風温度（ＴＢ）情報８１を前記目標値
に徐々に一致させるべく電磁バルブ２１へ出力する制御
パルス信号のオンタイム時間幅を可変することとなる。

以上説明したように本発明に従う第１の実施例によれ
ば、被乾燥穀粒の乾燥機内への張り込み時に該穀粒の張
込量や種類に応じて自動的に熱風温度が初期設定され乾
燥作業開始から所定時間の経過とともに、前記初期設定
された熱風温度値が該穀粒の胴割れの難易における乾燥
特性に応じた別の熱風温度値に切換えられ、該切換えら
れた温度値を目標値として徐々に実際熱風温度を目標値
に近づけるべく燃焼制御をすることとしたので、オペレ
ータが手間のかかる熱風温度設定をする必要のない乾燥
機を提供することができる。

次に本発明に従う第２の実施例について説明する。本実
施例と前記第１の実施例との相違は、切換え後の乾燥特
性に応じた熱風温度値を目標値とし該目標値に実際熱風
温度値を一致せしめるべく自動水分計８７から逐次与え
られる含水率情報８９に基づいてＣＰＵ１０１が徐々に
燃焼制御をする点にある。

本発明に従う第３の実施例について説明する。

本実施例においては、ＣＰＵ１０１が前記第２の実施例
における自動水分計８７から与えられる含水率情報８９
のバラツキを補正するために、所定時間内に与えられる
複数の含水率情報８９の平均値を演算することとしたも
のである。

上記のごとき平均値を演算する方法としては、例えば移
動平均法や以下に説明する一時フィルタ法などがある。
一時フィルタ法は以下のごとき算式によって行なわれ
る。

ｓｎ＝４ｓ（ｎ−１）＋Ｍｓｎ／５ ｓｎ：ｎ回目の測定値による計算含水率 ｓ（ｎ−１）：ｎ−１回目（前回）の計算含水率 Ｍｓｎ：ｎ回目の測定値 ｎ＝１，２，３，… Ｍｓ_１＝Ｍｓ_１ すなわちＣＰＵ１０１は、上記計算含水率と、前記第１
の実施例で設定された切換え後の熱風温度の乾燥特性曲
線〜によって決定される含水率との差分を求め、該
差分を解消すべく実際熱温度を徐々に設定熱風温度曲線
に近づけるべく燃焼制御を行なうものである。

本発明に従う第４の実施例について説明する。

本実施例においては第４図及び第５図にて図示するごと
く切換え後の熱風温度値を目標値として実際熱風温度を
該目標値に近づけるべく燃焼制御を行なうに際して切換
え後の熱風温度の乾燥特性曲線〜によって決定され
る含水率と測定含水率との差分を求め、該差分を解消す
べく実際熱風温度を自動水分計８７が含水率を測定する
毎に熱風温度に関しては±２℃程度、燃料供給量に関し
ては数ml程度の微小な補正を行なうこととしたものであ
る。

上記のごとく燃焼制御を行なうことによって、急激な熱
風温度の可変によって生ずるバーナ燃焼系のハンチング
を防止できる。

［効果］ 以上説明したように本発明によれば、乾燥特性に応じた
第２の熱風温度設定値を目標値として該目標値と検出さ
れた実際熱風温度値との差分を演算し該差分を徐々に解
消すべく燃焼制御を行なうこととしたので、胴割れ等穀
粒の品質低下の原因を除去することが可能で能率的な乾
燥作業を行なうことができ、しかも乾燥機のバーナ燃焼
系の燃焼状態が不安定になることも防止可能な穀物乾燥
機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１〜第４の実施例に従う穀物乾燥機
の全体斜視図、第２図は本発明の第１〜第４の実施例に
従うブロック図、第３図は本発明の第１〜第４の実施例
に従う穀物乾燥機の熱風温度値をパラメータとして成立
する乾燥時間と含水率との乾燥特性の関係を示した図、
第４図、第５図は本発明の第４の実施例に従う穀物乾燥
機の熱風温度の制御方法を示した図である。 １……穀物乾燥機、２９……ファンモータ ２１……燃料供給電磁バルブ ６９……目標熱風温度設定ツマミ、１０１……ＣＰＵ １０３……メモリ ７９……熱風温度検出センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被乾燥殻粒の乾燥機内への張込量及び該殻
   粒の種類に応じて熱風温度を設定する手段と、殻粒の胴
   割れの難易における乾燥特性に応じて設定された複数の
   熱風温度値データを記憶する記憶手段と、乾燥機内の実
   際熱風温度を検知する手段とを有し、乾燥作業開始から
   所定時間が経過したことを認識したときに、熱風温度設
   定手段によって設定された第１の熱風温度設定値を前記
   データの中から被乾燥殻粒の胴割れの難易における乾燥
   特性に応じて選択した第２の熱風温度設定値に切換える
   とともに、該第２の熱風温度設定値を目標値として該目
   標値と前記検知手段とから与えられる検出値との差分を
   演算し該差分を徐々に解消すべく燃焼制御を行なう演算
   手段を設けたことを特徴とする穀物乾燥機。