JPH0638029B2 - 穀物乾燥機運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は穀物乾燥機運転制御装置に係り、特に穀物の含
水率を検出して穀物乾燥機を運転すると共に穀物が所定
の乾燥状態となった時点で前記穀物乾燥機を停止させる
穀物乾燥機運転制御装置に関する。

［従来の技術］ 穀物乾燥機へ供給される熱風の温度は制御初期状態の場
合には高温又は低温の大風量とされ、乾燥後期には低温
又は高温の小風量とされて、穀物の過乾燥を防止してい
る。

また、穀物乾燥機では、熱風供給による乾燥開始前に乾
燥終了時の穀物の含水率を設定しておき、水分計で穀物
を定期的にサンプリングして含水率を自動計測し、この
含水率が前記設定値以下となった場合には乾燥機による
乾燥を自動的に停止するようになっている。また、タイ
マにより所定時間運転させ、前記所定時間経過後に自動
停止させることも可能となっている。

自動停止された穀物はテンパリング（停止乾燥）が行な
われ、穀物の水分交換（水分の多い穀物から水分が蒸発
し、水分の少ない穀物へは水分が吸収される作用）によ
り穀物の胴割れが防止される等、仕上り状態が向上され
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、含水率が設定値となったか、あるいはタ
イマで乾燥機が自動停止された後になされる穀物のテン
パリングの際、穀物が密に収容されているため水分交換
効率が低下して、穀物の仕上り状態が悪化することにな
る。

このため、乾燥停止時に送風機のみ連続して作動させて
穀物の水分むらを取り除くことが考えられているが、乾
燥部にある穀物は送風機からの風を受けやすく、貯留部
にある穀物はこの風が受けにくいので、乾燥機内の穀物
が送風機から受ける風の条件（温度や湿度）が異なり、
確実に穀物の水分むらを除去することはできない。

本発明は上記事実を考慮し、乾燥機の停止後の穀物を含
水率を均一化して仕上り状態を向上させることが可能な
穀物乾燥機運転制御装置を得ることが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る穀物乾燥機運転制御装置では、穀物を所定
の経路で循環させる穀物循環手段と、前記穀物を乾燥さ
せるための熱風を発生させ穀物循環経路へ供給する熱風
発生手段と、前記穀物を循環系により所定の速度で循環
させながら熱風発生手段で発生する熱風により穀物を乾
燥させる穀物通常乾燥制御手段と、穀物の循環経路途中
に設けられ穀物を適宜サンプリングして含水量を検出す
る含水率検出手段と、前記含水率検出手段で検出された
穀物の含水率が目標含水率となった時点で前記穀物通常
乾燥手段による乾燥制御を休止させる通常乾燥休止手段
と、前記通常乾燥休止手段の作動によって前記熱風発生
手段が停止された状態で前記循環系により循環される穀
物の循環速度を前記所定の速度よりも低速として循環さ
せる休止乾燥制御手段と、を有している。

［作用］ 本発明によれば、穀物を穀物乾燥機へ張り込み、穀物通
常乾燥制御手段によって熱風発生手段及び穀物循環手段
を作動させる。これにより、穀物は、所定の経路を循環
されながら、熱風を浴びて乾燥される。

ここで、穀物の循環経路の適宜位置には含水率検出手段
が配設されており、循環される穀物の一部をサンプリン
グして穀物の含水率を検出する。この検出された含水率
が目標含水率となった時点で通常乾燥休止手段では、熱
風発生手段による熱風の供給を停止する。これに続き、
休止乾燥制御手段では、穀物循環手段による穀物の循環
速度を通常乾燥時の速度よりも遅くする。

すなわち、穀物の循環のみを示すと、第６図に示される
如く、通常の乾燥処理時には所定の速度で循環され（ス
テップ２００とステップ２０２の繰に返し制御）、所定
の乾燥状態となると（ステップ２００での肯定判定）、
休止乾燥制御手段により前記熱風発生手段を停止させる
と共に穀物の循環速度を低速とし（ステップ２０４）、
貯留された穀物を低速で循環させる。

これにより、穀物は低速で循環のみが継続され、穀物の
含水率の均一化を図ることができる。すなわち、サンプ
リングされた含水率は、所謂平均的な含水率であり、全
体としては、この検出された含水率よりも高い穀物や低
い穀物が存在する。これを、低速循環させることによっ
て、穀物間での水分の授受を促進し、含水率の均一化を
図っている。

［実施例］ 第１図には本発明に適用される循環式穀物乾燥機１０の
一例が示されている。

この循環式穀物乾燥機１０は、上部の貯留部１２と下部
の乾燥部１４とを備えている。乾燥部１４には網状壁面
で仕切られた流下路１６が形成されており、貯留部１２
の穀物が流下して通るようになっている。隣り合う流下
路１６の間には交互に熱風室１８、排風室２０が形成さ
れている。熱風室１８には第２図にも示されている操作
盤１９の電源スイツチ２３、作業選択スイツチ３１及び
運転スイツチ２１の操作により作動する熱風発生手段と
してのバーナ１５及び吸引フアン１７により熱風が送ら
れ、熱風室１８から流下路１６を通って排風室２０側へ
流れるようになっている。このバーナ１５及び吸引フア
ン１７の運転時間はプログラムタイマ設定部２５で所望
の時間に設定することができるようになっている。さら
に、乾燥部の熱風温度は温度設定ツマミ２７で設定で
き、熱風温度はほぼ一定に保持できるようになってい
る。この熱風により、流下路１６内の穀物が乾燥され
る。

また、乾燥機外周部にはＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）
変換器４５を介してマイクロコンピユータ３８へ接続さ
れた温度センサ４６が取り付けられ、外気の温度が検出
されるようになっている。さらに、この温度センサ４６
の近傍には湿度センサ４７も取り付けられ、外気の湿度
が検出され、その検出値がＡ／Ｄ変換器４８を介してマ
イクロコンピユータ３８へ供給されるようになってい
る。マイクロコンピユータ３８では、この温度センサ４
６及び湿度センサ４７に基づいて、乾燥機内へ供給する
熱風の温度を制御している。

運転スイツチ２１の近傍には停止スイツチ２９が並設さ
れ、この停止スイツチ２１の操作で乾燥機１０を完全停
止させることができるようになっており、この場合、乾
燥機１０を運転させるための初期データ（穀物の含水
率、乾燥機１０内の温度及び湿度等）の全てがリセツト
されるようになっている。

以下に穀物の循環系について説明する。流下路１６の下
端開口部にはロータリバルブ２２が近設されており、乾
燥された穀物を下ホツパ２４内へ落下させるようになっ
ている。下ホツパ２４の底部にはスクリユコンベア２６
が設けられており、穀物をバケツトコンベア２８の下部
へ供給するようになっている。この穀物はバケツトコン
ベア２８により貯留部１２の上方で持ち上げられ、回転
式均分機３０上に落下されるようになっている。回転式
均分機３０上の穀物は遠心力を受けて貯留部１２内へ落
下し、蓄積された穀物の上表面はすじばち状となってい
る。すなわち、穀物は一定の間隔（循環速度Ｖ_１）で循
環されるようになっている。穀物の適正な単位循環時間
は穀物の種類によって、それぞれ異なっており、穀物切
り換えスイツチ３３により、乾燥する穀物に合わせて循
環時間が設定できるようになっている。

バケツトコンベア２８の下部には含水率検出装置３２が
配設され、穀物をすくい上げるバケツト本体２８Ａの反
転時に穀物の一部が含水率検出装置３２内へと案内され
て含水率Ｇｉが検出されるようになっている。

含水率検出装置３２では、サンプリングされた穀物の含
水率Ｇｉを所定時間（本実施例では１時間）毎に計測し
てその値をＡ／Ｄ変換器３６を介してマイクロコンピユ
ータ３８（第１図参照）へ供給するようになっている。
乾燥機１０を停止させるための乾燥終了時の穀物含水
率、すなわち目標含水率設定値Ｇａは含水率設定ツマミ
３６の操作により設定され、その設定値がマイクロコン
ピユータ３８へ供給されるようになっている。マイクロ
コンピユータ３８ではこの目標含水率設定値Ｇａと穀物
の含水率Ｇｉとが一致した時点で乾燥機１０を停止させ
ると共にこの停止時点の穀物の含水率Ｇｉを記憶するよ
うになっている。

ここで、乾燥機１０の停止状態とは、前記バーナ１５と
吸引フアン１７のみの停止を示し、循環系は停止されな
いように、マイクロコンピユータ３８で制御している。
マイクロコンピユータ３８には穀粒切り換えスイツチ３
３の操作で定められた通常の循環速度Ｖ_１よりも低速の
循環速度Ｖ_２が記憶されており、乾燥機１０の運転停止
時にはこの循環速度Ｖ_２で循環されるようになってい
る。

この場合、循環系の全ての構成部品（ロータリバルブ２
２、スクリユコンベア２６、バケツトコンベア２８、回
転式均分機３０等）を変更するようになっている。な
お、循環速度を低速（Ｖ_２）とする場合、例えばロータ
リバルブの開放時間を短くしたり、スクリユコンベア２
８のみの速度を低速としたりする等循環系の一部を制御
するようにしてもよい。

含水率Ｇｉの測定値は逐次マイクロコンピユータ３８へ
供給され、乾燥時間に基づいてテーブル化して記憶する
こともできるようになっている。従って、このマイクロ
コンピユータ３８では必要に応じて任意の乾燥時間にお
ける穀物の乾減率ｍを第４図に示す時間ａ及び含水差ｂ
で演算したり、含水率Ｇｉの測定値の振れ幅ｒを演算し
て、今後の穀物乾燥の予想曲線を得ることができるよう
になっている。

ここで、第４図に示される如く、マイクロコンピユータ
３８では目標含水率Ｇａよりも若干高い設定値Ｇｂが算
出され、穀物の含水率Ｇｉがこの設定値Ｇｂを超える
と、サンプリング間隔が２０分とされるようになってい
る。マイクロコンピユータ３８はドライバ４０を介して
表示器４２へ含水率を出力するようになっている。表示
器４２は次の表示値が供給されるまで前回の表示値を保
持して表示するようになっている。なお、この表示器４
２では、切り換えスイツチ４３の操作で乾燥機内の温度
や乾燥残時間等を表示させることもできるようになって
いる。

ここで、乾燥機１０には乾燥機再起動スイツチ４４が設
置され、乾燥機停止後の再起動スイツチ４４の押圧で乾
燥機１０は再度運転が再開されるようになっている。こ
の再起動スイツチ４４は穀物の含水率が穀物の放置によ
り高くなり、再度目標含水率Ｇａまで乾燥させる場合に
適用されるスイツチである。また、乾燥機１０は前記含
水率設定ツマミ３６の含水率低側操作による目標含水率
変更時でも乾燥機１０は運転が再開されるようになって
いる。

この、乾燥機１０の再起動は前記運転停止時に記憶され
た穀物の含水率に基づいて再開されるようになってお
り、乾燥機内の温度、湿度等の設定条件は初期条件のま
ま適用され、バーナ出力も乾燥機停止時の出力と同等の
出力（高温又は低温の小風量）で点火されるようになっ
ている。

以下に本実施例の作用を第３図のフローチヤートに従い
説明する。

まず、ステツプ１００で運転スイツチ２１がオンとされ
ると、ステツプ１０１で穀物の含水率等のデータがイニ
シヤライズされる。次にステツプ１０２でプログラムタ
イマ２５で設定された乾燥機運転時間を読み込み、次い
でステツプ１０３で設定された目標含水率Ｇａを読み込
む。これらの読み込みが終了すると、ステツプ１０４へ
進みバーナ１５及び吸引フアン１７が作動され、次いで
ステツプ１０５で循環系の循環速度Ｖ_１が読み出され
る。この場合、穀物切り換えスイツチ３３で選択した穀
物に最も適した値がマイクロコンピユータ３８で演算さ
れ、読み出される。循環速度Ｖ_１が読み出されると、次
にステツプ１０６へ移行し、循環系であるロータリバル
ブ２２、スクリュコンベア２６、バケツトコンベア２
８、回転式均分機３０が作動し、穀物は前記循環速度Ｖ
_１で循環される。

次に、この乾燥運転状態が継続された状態で所定時間毎
にステツプ１０７へ移行して穀物の含水率Ｇｉが読み込
まれ、ステツプ１０８へ移行する。

ステツプ１０８ではステツプ１０２で設定した時間にな
ったか否かを判断し設定時間未到達の場合はステツプ１
１０へ移行し目標含水率Ｇａと測定含水率Ｇｉとが比較
される。またステツプ１０８で設定時間が経過したと判
断されるとステツプ１１９へ移行する。また、ステツプ
１１０で穀物の含水率Ｇｉが目標含水率Ｇａとなった場
合にもステツプ１１９へ移行する。

ステツプ１１０で穀物の含水率Ｇｉが目標含水率Ｇａ未
到達の場合は、ステツプ１１２へ移行し表示制御を行な
った後、ステツプ１１４へ移行する。

ステツプ１１４では作業の選択スイツチ３１が切り換わ
ったか否かが判断され、切り換わっている場合はステツ
プ１１５で乾燥機１０のバーナ１５及び吸引フアン１７
だけでなく循環系の運転も停止され、ステツプ１１８へ
移行してそれに応じた別作業制御が行なわれる。作業選
択スイツチ３１が切り換わっていない場合はステツプ１
１６へ移行し停止スイツチ２９の作動状態が判別され
る。停止スイツチ２９が作動していない場合はステツプ
１０３へ移行して乾燥制御が継続され、停止スイツチ２
９が作動している場合は乾燥機１０は停止され、全ての
データがクリアされる。

第４図には穀物の乾燥制御状態の一例が示されており、
含水率の測定値Ｇａよりはるかに大きい場合には、１時
間毎にサンプリングして含水率が測定される。含水率が
Ｇｂ以下になった場合には、過乾燥を防止するため、短
時間間隔、例えば２０分おきに含水率が測定される。

また、乾燥機１０は乾燥運転初期時では熱風が高温又は
低温の大風量で供給され、運転後期では高温又は低温の
小風量で供給される。従って、穀物の過乾燥が防止され
ると共に容易に穀物の含水率Ｇｉをほぼ目標含水率Ｇａ
とすることができる。

次にステツプ１０８又はステツプ１１０からステツプ１
１９へ移行した場合、バーナ１５及び吸引フアン１７は
停止されるが、循環系はその作動が継続される。次のス
テツプ１２０では循環速度Ｖ_２が読み出され、次いでス
テツプ１２１で循環速度がこのＶ_２に切り変る。循環速
度Ｖ_２は前記循環速度Ｖ_１に比べ極端に遅い速度とされ
ている。すなわち、一応所定の乾燥状態に仕上った穀物
を極めて遅い速度で循環させている。

これにより、乾燥機１０内に貯留された穀物は撹拌され
ることになり、水分の多い穀物から水分が蒸発しやすく
なる。また、この蒸発した水分は水分の少ない穀物へ吸
収されるので、水分むらがなくなり、乾燥停止中に均一
化された穀物を得ることができる。

次に、ステツプ１２２では目標含水率Ｇａは記憶された
まま再度目標含水率をＧｃとして読み込む。次にステツ
プ１２４へ移行し記憶された目標含水率Ｇａと改めて設
定された目標含水率Ｇｃに変化があるか否かが判断さ
れ、目標含水率Ｇｃが目標含水率Ｇａよりも高く設定さ
れた場合と変化がない場合には、乾燥機１０を再起動さ
せる必要がないと判断し、ステツプ１２６へ移行する。
ステツプ１２６では乾燥機１０の再起動スイツチ４４の
作動状態が判断されこの再起動スイツチ４４がオン（例
えば穀物の放置によって穀物の含水率Ｇｉが高くなり、
再度目標含水率Ｇａへと戻したい時にオン）の場合はス
テツプ１２８へ移行し、オフの場合はステツプ１２２へ
移行する。

また、ステツプ１２４で目標含水率Ｇｃが目標含水率Ｇ
ａよりも低く設定された場合にも乾燥機１０を再起動さ
せる必要があると判断されるステツプ１２８へ移行す
る。

ステツプ１２８では新たにタイマの設定時間が読み込ま
れステツプ１３７へ移行し目標含水率Ｇｃが新たな目標
含水率Ｇａとされた後、ステツプ１０４へ移行し乾燥運
転が再開する。

ここで、ステツプ１１９でバーナ１５及び吸引フアン１
７が停止された場合に運転停止時の穀物の含水率Ｇｉは
消去されておらず、記憶されたままの状態であるので乾
燥機１０は運転停止時に継続された条件に基づいて運転
が再開されることになる。

従って、乾燥機１０は最大出力で運転が再開することが
なく、過乾燥による穀物の胴割れ等の不良が生じること
はない。

また、乾燥機１０の設定時間のタイムアツプ又は目標含
水率到達では完全に停止されず、所謂ポーズ状態で保持
されるので、穀物乾燥状態の微調整が容易となり、乾燥
効率が向上されると共に製品の品質も向上される。

なお、本実施例でタイマ制御と比較制御とを併用して乾
燥機１０の運転制御を行なったが、タイマを連続とすれ
ば含水率による比較制御のみでの制御が可能である。ま
た、穀物を循環系により低速で循環させる制御をする場
合、バーナ１５と共に吸引フアン１７を停止させたが、
この吸引フアン１７は作動を続けさせるように制御して
もよい。

また、マイクロコンピユータ３８で前述の乾減率ｍや振
れ幅ｒを乾燥機１０の再起動時に演算し、再乾燥におけ
る予想データ（予想曲線）を得、これを再乾燥後の含水
率Ｇｉと比較するようにすれば、穀物の温度むらによる
異常出力を判別でき、再起動直後に乾燥運転が停止され
るといった不具合が生じない。

さらに、本実施例に適用された乾燥機１０は上記のよう
なロータリバルブ２２や回転式均分機３０を備えた所謂
大型乾燥機であるが、本発明は第５図に示されるような
所謂小型乾燥機５０にも適用できる。この小型乾燥機５
０は流下路５２の下部にはスクリュコンベア５４のみが
設けられている。乾燥部５６で乾燥された穀物は、この
スクリュウコンベア５４によってバケツトコンベア５８
の下部へと搬送され、バケツトコンベア５８で貯留部６
０の上方へ持ち上げられた後、貯留部６０へ排出して循
環されるようになっている（第５図矢印Ａ参照）。天板
６２にはジヤンプ台６４が取り付けられバケツトコンベ
ア５８から勢いよく排出される穀物の一部はこのジヤン
プ台６４を介して貯留部６０へ至るので（第５図矢印Ｂ
参照）、穀物は貯留部６０の上層面へ略均等に落ちるこ
とになる。

従って、このような小型乾燥機５０に本発明を適用する
場合は、ジヤンプ台６４を有効に作用させるため、バケ
ツトコンベア５８の速度は速い方が好ましいので、運転
停止時にはスクリュコンベア５４のみの速度を変更する
ようにする。このようにすれば、穀物は乾燥停止時に低
速（Ｖ_２）で循環され、穀物の水分の均一化が計れる。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る穀物乾燥機運転制御装置
では、乾燥機の停止後の穀物の含水率を均一化して仕上
り状態を向上させることができるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は穀物乾燥の内部構造を示す正面図、第２図は操
作盤の正面図、第３図は本実施例に係る乾燥制御のフロ
ーチヤート図、第４図は乾燥制御による含水率特性の一
例を示す時間−含水率特性図、第５図は他の実施例に係
る小型乾燥機の正面図、第６図は本発明の作用を説明す
るフローチヤートである。 １０……乾燥機、 １９……操作盤、 ３２……含水率検出装置、 ３６……含水率設定ツマミ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】穀物を所定の経路で循環させる穀物循環手
   段と、 前記穀物を乾燥させるための熱風を発生させ穀物循環経
   路へ供給する熱風発生手段と、 前記穀物を循環系により所定の速度で循環させながら熱
   風発生手段で発生する熱風により穀物を乾燥させる穀物
   通常乾燥制御手段と、 穀物の循環経路途中に設けられ穀物を適宜サンプリング
   して含水量を検出する含水率検出手段と、 前記含水率検出手段で検出された穀物の含水率が目標含
   水率となった時点で前記穀物通常乾燥手段による乾燥制
   御を休止させる通常乾燥休止手段と、 前記通常乾燥休止手段の作動によって前記熱風発生手段
   が停止された状態で前記循環系により循環される穀物の
   循環速度を前記所定の速度よりも低速として循環させる
   休止乾燥制御手段と、 を有する穀物乾燥機運転制御装置。