JPH08128782A - 穀物乾燥機における異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単なる熱風温度異常に頼らずに精度の高い異
常検出を行わせる。 【構成】 穀物に熱風を供給しながら乾燥する乾燥機に
おいて、風量の大小を検出する風量検出手段からの検出
風量とバーナの燃料供給量とから算出される加温度と、
熱風温度検出手段からの検出温度とを比較し、これらの
比較値が予め設定された許容温度差値よりも大きいか否
かを知って、適正燃焼状態にあるか否かを判定しようと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は穀物乾燥機における異
常検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
乾燥温度制御はバーナへの燃料供給量により行われ、適
正熱風温度であるか否かは熱風室における熱風温度検出
センサの検出に基づくものであった。ところで、熱風室
は前後に長く形成されるのが常であり、熱風温度検出を
複数個所で行いつつそれらの平均値で熱風温度を制御す
る形態が通常であるが、熱風の流れが特異なポイントを
有する場合にはこれの発見に至らずに、上記平均値に影
響されて適正な熱風温度管理ができず、ひいては乾燥む
らの発生，穀物品質の低下を来すおそれがある。

【０００３】あるいはバーナへの燃料供給系統には何ら
異常検出手段を設けられないのが普通であって燃焼の安
定や失火対策に配慮が少ない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の欠点を
解消しようとするもので、穀物に熱風を供給しながら乾
燥する乾燥機において、風量の大小を検出する風量検出
手段からの検出風量とバーナの燃料供給量とから算出さ
れる加温度と、熱風温度検出手段からの検出温度とを比
較し、これらの比較値が予め設定された許容温度差値よ
りも大きいか否かによって異常表示する穀物乾燥機にお
ける異常検出方法の構成とする。

【０００５】

【発明の作用効果】風量の大小を検出し、そのときの燃
料供給量とよりバーナ熱風によって加温される量を知
り、熱風温度検出手段による実際温度との比較によって
許容範囲にあるか否かが判定されることとなる。風量の
大小や燃料供給量との関係で温度上昇すべき量を正確に
予測しながら実際の加温量と比較することができるか
ら、熱風室における温度分布異常や燃料供給系統の異常
を早期に発見でき、穀物乾燥における品質低下等の弊害
を防止しうる。

【０００６】

【実施例】この発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。１は穀物乾燥機の機枠で、この機枠内には上部から
貯留タンク２、乾燥室３、集穀室４を縦設し、このうち
乾燥室３は、バ−ナ５を有するバーナ胴に通じる熱風室
６と吸引ファン７を有するファン胴に通じる排風室８と
の間に穀物流下通路９，９を形成してなり、各流下通路
９，９の下部に設ける繰出バルブ１０，１０の一定回転
により所定量毎に流下する穀物に熱風を浴びせて乾燥す
る構成である。

【０００７】上記機枠１外部には集穀室４の一側に集め
た穀物を貯留タンク２に揚上還元する昇穀機１１を立設
する。この昇穀機１１は内部上下一対の駆動プーリ１２
と被動プーリとの間にバケットベルト１３を巻回する構
成であり、集穀室４下部に横設する下部移送螺旋１４に
より一側に移送された乾燥穀物を掬い上げ上部に移送で
きる構成としている。この昇穀機１１で掬われ上部で投
てきされる穀物は、投げ口開口部１５を介して上部移送
螺旋１６を設ける移送樋１７の始端側に案内される。
尚、移送螺旋１６で水平移送される穀物は貯留タンク２
の中央上部に配設する回転拡散盤１８に案内され、貯留
タンク２内に拡散落下される構成としている。

【０００８】前記昇穀機１１、上部及び下部移送螺旋１
４，１６からなる穀物循環系は、昇穀機１１枠の上部側
壁に固定する昇降機モ−タ１９により回転連動する。該
モ−タ１９駆動軸には２本の駆動ベルト２０，２１をも
って上部移送螺旋１６の軸２２と昇穀機１１のバケット
ベルト１３を巻回する前記駆動プーリ１２の軸２３を直
接回転連動する。

【０００９】上記昇穀機１１の適宜高さの位置における
側壁２４には、バケットベルト１３の往行程イと復行程
ロとの左右間隔部以内に対応すべく取込口２５を設ける
と共に、この取込口２５の下側部には水分計２６を着脱
自在に設けている。水分計２６は例えば一対の電極ロー
ル間でサンプル粒の１粒を圧砕しながらその抵抗値を電
気的処理して穀粒水分値に換算する公知の構成である。

【００１０】前記バーナ５は、気化型バーナ形態であ
り、送風筒２７，の正面側に燃焼筒２８を接続し、該送
風筒２７にはバーナモータ２９を設け、前後に突出する
モータ軸３０の一方には逆円錐形状の拡散体３１を設
け、かつこの拡散体３１上面には気化筒３２を逆向きに
配設している。なおこの気化筒３２の解放側端部周面に
は微粒化燃料案内用のガイド体３３を延長状に設けてい
る。一方モータ軸３０他端突出側には送風筒２７背面側
に開口する空気導入口２７ａから燃焼用空気を導入すべ
きファン３４を軸支している。３５は燃焼筒２８の中心
部側に固定して設けられる送風筒、３６は燃焼筒２８に
嵌合される燃焼盤で、同心状に複数のガス噴出孔３７，
３７…を有する。燃焼筒２８は正面視において一部に膨
出部を形成し、当該膨出部に一対の電極部からなる点火
手段としてのイグナイタ３８を設ける。このイグナイタ
３８はノズル３９から供給される灯油の微粒化燃料に着
火できる構成としている。４０は炎の有無を検知できる
フレームロッドで、着・失火判定手段の検出部を構成す
るものである。上記送風筒２７背面側の空気導入口２７
ａの外周にはエアフィルタ４１を設けてある。

【００１１】上記バーナ５は、断面が方形の案内風胴４
２入り口部に脚部４３と取っ手兼用の接続部４４とで固
定されるもので、これら案内風胴４２とともに、前記熱
風室６に通じるバーナ胴４５に装着される構成である。
上記構成の気化バーナ５は、上記案内風胴４２の下側台
座部下面に設ける電磁ポンプ４６の駆動によって燃料と
しての灯油が供給されイグナイタ３８の通電による点火
で着火燃焼される構成であるが、この電磁ポンプ４６に
よる燃料供給量は予め設定する設定温度との関係で大供
給と小供給の２段に切替できる構成である。また、バー
ナ５は間歇燃焼形態とし、熱風温度センサ４７からの検
出熱風温度と当該設定温度とを比較しその差により電磁
ポンプ４６のオンタイムｔを変更制御し、熱風温度が設
定温度の所定範囲内になるよう制御される。なお、上記
間歇燃焼の周期は一定Ｔ（例えばＴ＝１５０秒）とし、
オンタイムｔを変更できる構成である。更に電磁ポンプ
４６への大供給または小供給指令信号はバーナモータ２
９にも出力され、予め設定した大小２段の回転数ｎ₁，
ｎ₂（ｎ₁＞ｎ₂）を選択すべく出力される。

【００１２】即ち予め設定した設定温度と外気温度との
関係で、必要加温度が決定されるが、この加温量が大き
いときは燃料供給を大供給（Ｈ）にし、逆に小さいとき
は燃料供給を小供給（Ｌ）とすべく電磁ポンプ４６に大
小供給指令出力される。更に、微妙な温度調節は各燃料
供給状態下での燃焼周期Ｔに対するオンタイムｔの長短
に委ねられる（図９）。

【００１３】熱風温度は、電磁ポンプ４６のオン−オフ
時に関わらず上記熱風温度センサ４７から所定微小時間
間隔で測定される検出値を平均化処理して求められ、上
記のように制御されるオンタイムによって実際の熱風温
度がどのようになっているかを確認しながら次回オンタ
イムを決定するためにフィードバック制御している。図
７は制御ブロック図であり、前記バーナ胴４５内に設け
るコントローラ４８の制御部４９には、操作盤５０に配
設した張込・乾燥・排出・停止の各モードスイッチ５
１，５２，５３，５４、穀物種類，仕上水分，張込量の
各設定スイッチ５５，５６，５７、乾燥時間設定のため
の増・減スイッチ５８，５９等の入力信号のほか、前記
水分計２６，フレームロッド４０，熱風温度センサ４
７，外気温度センサ６０，風量センサ６１等の各種検出
信号を入力する。一方出力信号としては、前記昇降機モ
ータ１９，繰出バルブ用モータ６２等の循環系駆動モー
タ駆動信号、バーナ５駆動信号等がある。なお、バーナ
駆動信号は、電磁ポンプ４６のオン／オフ信号、及び大
小供給（Ｈ／Ｌ）信号、バーナモータ２９の回転数指令
信号、イグナイタ３８通電信号等がある。上記の制御部
は、予め設定記憶される設定温度と熱風温度センサ４７
で検出される平均熱風温度Ｔｂとを比較し、その差を小
にすべく周期的にオンされる電磁ポンプ４６のオンタイ
ムｔを長短に変更制御する。なお、加温量の大小に基づ
いてその量が所定値より大きいときは電磁ポンプ４６の
大供給（Ｈ）信号出力側に、又所定値以下では電磁ポン
プ４６の小供給（Ｌ）信号出力側にするものである。

【００１４】上記風量センサ６１は、バーナ５本体上部
に吊り下げ状態で設けられ、外気風導入に伴って熱風室
６側に傾くことができる構成であり、その変位角度θの
大小によって制御部４９では風量の大小を区別できるも
のとしている。この制御部４９は次の機能を併せ有す
る。即ち、風量センサ６１からの変位角度θを所定時間
間隔で検出しながら、現在風量Ｗを検出する。前記オン
タイムｔの値からバーナ５への燃料供給量Ｖを換算す
る。次いでこれら風量Ｗと燃料供給量Ｖとから実際の加
温度Ｔ₁を算出する。尚、加温度Ｔ₁は、Ｔ₁＝ｋ・Ｖ／
Ｗ（ただしｋは換算係数）で求められる。次いで、外気
温度センサ６０からの検出値Ｔａを加えて実質加温度Ｔ
₀を求める。

【００１５】この実質加温度Ｔ₀と上記熱風温度値Ｔｂ
とを比較し、その差値が予め設定してある許容温度差ε
の範囲であるか否かを判定する。許容温度差εの範囲を
維持していないときは、温度分布異常であるか又は電磁
ポンプ４６等燃料供給系統に異常があるものと推定さ
れ、表示部６３に警報信号が出力される。

【００１６】６４，６４は張込量検出センサで、機体天
井部から拡散盤１８をはさんで対称位置に吊持され、途
中所定間隔毎に穀物の作用を受けて導体を通電可能なら
しめる導体部６４ａ，６４ａ…を有し、当該導体部の通
電状態を検出してどの高さまで穀物張込されているかを
検出できる構成であるが、この上部端近傍に導電ゴム６
５，６５を配設し、拡散盤１８の回転によって放射方向
に飛散する穀物を受ける構成となし、両導電ゴム６５，
６５の検出状況によって拡散状況を推測し、経験的に得
られる飛散状況から大きく外れたときには異常による警
報信号を出力する構成である。また、異常の際、回転拡
散盤１８の軸６６上部に独立的に設ける駆動モータ６７
に制御信号を出力し回転数を大小に変更できる形態とす
ることもできる。

【００１７】７０は張込ホッパである。上例の作用につ
いて説明する。張込ホッパ７０から昇穀機１１を利用し
て貯留タンク２に所定量の穀物を張り込む。次いで穀物
種類、仕上水分等を設定して乾燥作業を開始する。貯留
タンク２内の穀物は乾燥室３を流下しながら熱風を浴
び、集穀室４に至る。熱風を受けた穀物は下側の移送螺
旋で一側に移送され昇穀機１１で揚穀され、上部移送螺
旋１６に引き継がれ再び貯留タンク２内に至り、暫くの
間調質作用を受ける。

【００１８】このような行程を繰り返し予め設定した仕
上水分値に達すると乾燥終了するものである。上記の乾
燥にあたり、バーナ５は電磁ポンプ４６からの供給燃料
にイグナイタ３８で点火することにより燃焼するもので
ある。即ち、バーナモータ２９の回転にともなうファン
３４回転で燃焼用空気が導入され、一方ノズル３９から
の燃料は、拡散体３１に衝突しながらそれの高速回転に
よって微粒化され、気化筒３２内周面に沿って移行しガ
イド体３３で案内されつつイグナイタ３８で点火され
る。その後は燃焼火炎によるふく射熱で気化筒３２内周
面を移行する微粒化燃料はガス化され燃焼盤３６裏面に
至り、ここから表面側に噴出され青火で燃焼する。

【００１９】上記電磁ポンプ４６の燃料供給は、加温量
で決定されるＨ／Ｌ信号のいずれかに選択された後、一
定周期Ｔ毎にオン／オフ制御されるが、燃料供給時間と
してオンタイムｔは検出熱風温度と設定温度との関係に
よって長短に制御されるものである。オンタイムｔの制
御について、上記においては、検出熱風温度と設定温度
との関係で決定する構成としたが、更にその具体的構成
として、周期Ｔの間の熱風温度を算出しこれをある設定
した値と比較し、設定値より大のときはオンタイムを短
く逆に設定値より小のときはオンタイムを長くするもの
である。こうして単に設定値を越えればバーナをオフ
し、当該設定値以下となればバーナをオンする形態に比
較して、周期を一定にするから熱風温度の平均値の算出
が容易でありひいては制御も容易である。また、燃焼時
間を一定以上に確保し易く燃焼状態が安定しすすの発生
やバーナのオン／オフ回数の推定も容易となって性能面
での維持管理も容易である。なお周期Ｔの具体的設定に
あたっては、周期Ｔの整数倍が流下通路９，９を流れる
時間に略沿うよう、乾燥を均一に行うことができ品質を
維持できる。

【００２０】適正燃焼に入ると、風量は定期的にチェッ
クされ、その変位角度θが制御部４９に入力される。例
えば図１０におけるｂ位置にあるものとすると、風量は
適正風量（同図ａ）よりも１０％低いと判定され、風量
が例えばＷ’ｍ³／秒であり、このときの電磁ポンプ４
６のオンタイムｔ’による換算燃料供給量Ｖ’とより、
加温度Ｔ₁’が算出される。

【００２１】加温度Ｔ₁’＝ｋ・Ｖ’／Ｗ’ 次いで、外気温度センサ６０からの検出値Ｔａ’を加え
て実質加温度を求める。 実質加温度Ｔ₀’＝Ｔ₁’＋Ｔａ’（℃） この実質加温度Ｔ₀’とそのときの熱風温度値Ｔｂ’と
を比較し、その差値が予め設定してある許容温度差ε’
の範囲であるか否かを判定し、この許容温度差ε’の範
囲を維持していないとき（│Ｔｂ’−Ｔ₀’│＞ε’）
は、温度分布異常であるか又は電磁ポンプ４６等燃料供
給系統に異常があるものと推定され、表示部６３に警報
信号が出力される（図１１）。

【００２２】上記と同様に風量センサがｃ位置の３０％
風量不足状態においても同様に処理するとよい。なお、
図中ｄ位置では風量０の状態であり、通常どおり直ちに
異常警報を要する。上記実施例では、バーナ５は間歇燃
焼形態をとったが、連続燃焼形態でもよく、同等の効果
を奏する。また、熱風温度センサ４７を複数個所に設け
てその平均化処理を行なう場合において、特定位置に異
常がある場合等に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】乾燥機全体正面図である。

【図２】乾燥機本体の断面図である。

【図３】バーナ設置構成の拡大図である。

【図４】バーナ単体の側断面図である。

【図５】バーナ単体の正面図である。

【図６】分解斜視図である。

【図７】制御ブロック図である。

【図８】操作盤面の正面図である。

【図９】タイムチャートである。

【図１０】風量センサの説明図である。

【図１１】フローチャートである。

【符号の説明】

１…機枠、２…貯留タンク、３…乾燥室、４…集穀室、
５…バーナ、６…熱風室、７…吸引ファン、８…排風
室、９，９…穀物流下通路、１０，１０…繰出バルブ、
１１…昇穀機、１２…駆動プーリ、１３…バケットベル
ト、１４…下部移送螺旋、１５…投げ口開口部、１６…
上部移送螺旋、１７…移送樋、１８…回転拡散盤、１９
…昇降機モ−タ、２０，２１…駆動ベルト、２２…上部
移送螺旋軸、２３…駆動プーリ軸、２４…側壁、２５…
取込口、２６…水分計、２７…送風筒、２８…燃焼筒、
２９…バーナモータ、３０…モータ軸、３１…拡散体、
３２…気化筒、３３…ガイド体、３４…ファン、３５…
送風筒、３６…燃焼盤、３７…ガス噴出孔、３８…イグ
ナイタ、３９…ノズル、４０…フレームロッド、４１…
エアフィルタ、４２…案内風胴、４３…脚部、４４…接
続部、４５…バーナ胴、４６…電磁ポンプ、４７…熱風
温度センサ、４８…コントローラ、４９…制御部、５０
…操作盤、５１…張込スイッチ、５２…乾燥スイッチ、
５３…排出スイッチ、５４…停止スイッチ、５５…穀物
種類設定スイッチ、５６…仕上水分設定スイッチ、５７
…張込量設定スイッチ、５８，５９…増・減スイッチ、
６０…外気温度センサ、６１…風量センサ、６２…繰出
バルブ用モータ、６３…表示部、６４…張込量検出セン
サ、６５…導電ゴム、６６…拡散盤軸、６７…駆動モー
タ、７０…張込ホッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穀物に熱風を供給しながら乾燥する乾燥
   機において、風量の大小を検出する風量検出手段からの
   検出風量とバーナの燃料供給量とから算出される加温度
   と、熱風温度検出手段からの検出温度とを比較し、これ
   らの比較値が予め設定された許容温度差値よりも大きい
   か否かによって異常表示する穀物乾燥機における異常検
   出方法。