JPH1156093A

JPH1156093A - 低温貯蔵装置

Info

Publication number: JPH1156093A
Application number: JP22638797A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Miyazaki; 馨一宮崎; Takehisa Mizutani; 壮尚水谷; Naoki Hashimoto; 直樹橋本; Takeshi Okuya; 毅奥矢
Original assignee: SEIBUTSUKEI TOKUTEI SANGYO GIJUTSU KENKYU SUISHIN KIKO; Yokogawa Electric Corp
Current assignee: SEIBUTSUKEI TOKUTEI SANGYO GIJUTSU KENKYU SUISHIN KIKO; Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】季節に応じた冷却運転をすることで保存して
いる穀物の品質劣化が少なく、かつエネルギー効率の高
い低温貯蔵装置を提供すること。【解決手段】円筒形の構造材製サイロの側壁に設けら
れた側壁ジャケット１０と、底部に設けられた取出口２
２を有する円錐状の下部ジャケット２０と、頭部に設け
られた投入口３２を有する蓋部ジャケット３０とを有す
るサイロ部と、この側壁ジャケットの側壁に設けられた
側壁温度計４２と、この側壁ジャケットと下部ジャケッ
トに対して、冷媒を供給するポンプ手段５０とを有する
低温貯蔵装置において、前記サイロの中心軸方向に設置
された中央部温度計４４と、この蓋部ジャケットのサイ
ロ内部側に設置された蓋部温度計４６と、これら側壁温
度計、中央部温度計、蓋部温度計のうち最大温度を表示
するものを選択して当該サイロの測定温度とする最高温
度抽出部７０と、この最高温度抽出部の測定温度が設定
温度となるように前記ポンプ手段を制御する制御手段７
２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、米、小麦、小豆、
大豆、トウモロコシ等の穀類やペレット等の食品加工品
を保存する低温貯蔵装置に関し、特に屋外設置のサイロ
の季節毎に最適な制御を行う改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】低温貯蔵装置は、例えば本出願人の提案
にかかる特開平８−３５７５３号公報に開示されている
ように、冬季に取り込んだ雪あるいは氷塊を貯える氷室
を備えたシステムが知られている。このような装置にお
いて、貯蔵庫には屋外設置型のスチールサイロが用いら
れており、別途建設される雪氷庫から冷風を供給して貯
蔵庫の内部を摂氏２〜５度の低温に保持することが行わ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
北海道であれば、冬場には氷点下数十度まで気温が低下
するので、サイロの冷却水が凍結する恐れがあり、また
気温が氷点下以下であれば格別低温倉庫とする必要性も
ないことから、冷却水はサイロのジャケットから抜かれ
る。他方、夏場であれば外気温は夜でも摂氏２０度程度
あり、終日冷却運転の必要がある。春秋には、昼は冷却
運転の必要があるものの、夜には外気温の低下によって
冷却運転をする必要性がなくなったり、或いは寒気団の
侵入によって冷却水の凍結する恐れがあった。

【０００４】また、穀物の種類によっても、冷却運転の
態様が相違する。例えば、国内産の米を保存する場合に
は、サイロに格納されるのは晩秋であり、サイロ内部の
温度も低下していることから、格別予冷をする必要性は
ない。これに対して、オーストラリア産の米であれば夏
場に入庫することから、予めサイロ内部や米自体を予冷
しておかなければ、保存温度である摂氏５度以下まで冷
却するのに多大な時間を要すると共に、温度が低下する
までの品質劣化が著しいという課題があった。

【０００５】本発明は上述の課題を解決したもので、季
節に応じた冷却運転をすることで保存している穀物の品
質劣化が少なく、かつエネルギー効率の高い低温貯蔵装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の請求項１の低温貯蔵装置は、円筒形の構造
材製サイロの側壁に設けられた側壁ジャケット１０と、
底部に設けられた取出口２２を有する円錐状の下部ジャ
ケット２０と、頭部に設けられた投入口３２を有する蓋
部ジャケット３０とを有するサイロ部と、この側壁ジャ
ケットの側壁に設けられたサイロ内側壁温度計４２と、
この側壁ジャケットと下部ジャケットに対して、冷媒を
供給するポンプ手段５０とを有する低温貯蔵装置におい
て、前記サイロの中心軸方向に設置された中央部温度計
４４と、この蓋部ジャケットのサイロ内部側に設置され
た蓋部温度計４６と、これらサイロ内側壁温度計、中央
部温度計、蓋部温度計のうち最大温度を表示するものを
選択して当該サイロの測定温度とする最高温度抽出部７
０と、この最高温度抽出部の測定温度が設定温度となる
ように前記ポンプ手段を制御する制御手段７２とを備え
ている。

【０００７】本発明の請求項１では、スチール等の構造
材製サイロは、側壁ジャケット１０と、下部ジャケット
２０と、蓋部ジャケット３０で構成されており、投入口
３２より穀物をサイロに投入して、取出口より穀物を取
り出す。サイロ内部の温度制御は、最高温度抽出部によ
りサイロ内側壁温度計、中央部温度計、蓋部温度計のう
ち最大温度を表示するものを選択して、設定値になるよ
うにポンプ手段を運転している。

【０００８】この場合、請求項２のように、サイロに穀
物が収容された状態において、サイロ内側壁温度計と中
央部温度計は近傍の穀物温度を含んで測定し、蓋部温度
計はサイロ内部の穀物表面と蓋部ジャケットとの空隙温
度を測定するとよい。サイロ内側壁温度計と中央部温度
計は、サイロ内部の穀物の温度分布を測定する。蓋部温
度計は、サイロに穀物を収容しても空隙が全くなくなる
まで充填するわけではないので、穀物よりも比熱の低い
空隙温度を測定することで、穀物の温度変動を事前に把
握できる。

【０００９】また、請求項３のように、最高温度抽出部
の測定温度として、夏場にはサイロ内側壁温度計若しく
は蓋部温度計の測定値が選択される構成にする。穀物の
熱容量の関係で、温度上昇は中央部温度計よりも周辺の
サイロ内側壁温度計若しくは蓋部温度計で先に現れるの
で、これを検出に用いる。

【００１０】次に、本発明の請求項４の低温貯蔵装置
は、円筒形の構造材製サイロの側壁に設けられた側壁ジ
ャケット１０と、底部に設けられた取出口２２を有する
円錐状の下部ジャケット２０と、頭部に設けられた投入
口３２を有する蓋部ジャケット３０と、このサイロ部の
中央に設けられた冷水パイプを有するサイロ部と、この
側壁ジャケットの側壁に設けられたサイロ内側壁温度計
４２と、この側壁ジャケット、下部ジャケット、冷水パ
イプに対して、冷媒を供給するポンプ手段５０とを有す
る低温貯蔵装置において、前記サイロの中心軸方向に設
置された中央部温度計４４と、この蓋部ジャケットのサ
イロ内部側に設置された蓋部温度計４６と、これらサイ
ロ内側壁温度計、中央部温度計、蓋部温度計のうち最大
温度を表示するものを選択して当該サイロの測定温度と
する最高温度抽出部７０と、この最高温度抽出部の測定
温度が設定温度となるように前記ポンプ手段を制御する
制御手段７２とを備えている。

【００１１】本発明の請求項４では、スチール等の構造
材製サイロは、側壁ジャケット１０と、下部ジャケット
２０と、蓋部ジャケット３０と、冷水パイプ３６とを冷
却用に有しており、サイロ内部で穀物が自己発熱した
り、又は投入時の条件により中央部温度計の測定値が最
大値となるような場合にも、冷水パイプを用いて適切に
対処できる。この場合、請求項５のように、冷水パイプ
をサイロの中心軸を中心として複数本配置すると、サイ
ロの中心部に位置する穀物を均一に冷却することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例を示す低温貯蔵装置の構
成図である。図において、サイロは円筒周面を形成する
側壁ジャケット１０と、サイロの底部に設けられた下部
ジャケット２０と、サイロの頭部に設けられた蓋部ジャ
ケット３０との３部分で構成されている。

【００１３】温度計には、側壁ジャケット１０に設けら
れたサイロ内側壁温度計４２と、サイロの中央に装着さ
れた中央部温度計４４と、蓋部ジャケット３０の穀物と
の空隙に設けられた蓋部温度計４６がある。ポンプ５０
は，側壁ジャケット１０、下部ジャケット２０、冷水パ
イプ３６に対して、雪氷庫から供給された冷水を供給す
る。好ましくは、蓋部ジャケット３０にも冷水を供給す
るとよい。最高温度抽出部７０は、サイロ内側壁温度計
４２、中央部温度計４４、蓋部温度計４６の測定値のう
ち最高の測定値を取り出す。ポンプ制御部７２は、最高
温度抽出部７０で取り出した最高の測定値が設定温度以
下となるようにポンプ５０の稼働状態を制御する。

【００１４】図２は、サイロの具体的な構造を示す正面
断面図である。図において、側壁ジャケット１０は、円
筒形の構造材製サイロの側壁に設けられたもので、ここ
では中心に対して４分割して円筒周面を形成している。
下部ジャケット２０は、サイロの底部に設けられた取出
口２２を有する円錐状のもので、円錐の角度は１００度
になっている。蓋部ジャケット３０は、サイロの頭部に
設けられたもので、投入口３２を有する。例えば、サイ
ロとして５０ｔ型の場合には、高さ９ｍ、内径４ｍ程度
として、全溶接構造のスチールサイロにするとよい。構
造材としては、鋼、ステンレス鋼、アルミニューム合
金、チタン合金、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が
用いられる。冷水パイプ３６は、内径の大きいサイロの
中央付近に設けられたもので、例えばサイロの中心軸を
中心として３〜８本程度を円周上に配置する。

【００１５】側壁ジャケット１０等で、もし冷水の漏れ
が生じるとサイロに収容された穀物に対して悪い影響を
あたえる。そこで、漏れ防止のための材料検査、開先／
仮組検査、溶接検査、浸透探傷試験等の被破壊検査、水
圧試験等を行う。また、サイロ内部は摂氏５度程度に保
持する必要があるのに対して、サイロは屋外に設置する
ため風水害の影響を直接受ける。そこで、サイロの外表
面には温度の影響を緩衝するための断熱材を設置して、
冷却に用いる雪の貯蔵量を少なくする必要がある。そこ
で、ポリスチレンフォーム、発泡ウレタン、グラスウー
ル等の断熱材を蓋部ジャケット３０に装着して、蓋部ジ
ャケット３０を冷却しなくても必要なサイロ内部温度を
維持する。

【００１６】中央貫通パイプ６０は、サイロの中心軸に
設けられているもので、中央部温度計４４が取り付けら
れている。蓋部サンプリング口３４は、サイロの上段並
びに中段の穀物試料を取り出すのに用いる。下部サンプ
リング口６２は、サイロの下段の穀物試料を取り出すの
に用いる。ベース板６４は、サイロを設置するのに用い
る基礎である。

【００１７】図３は、温度計や湿度計の配置状態の説明
図で、（Ａ）はサイロの正面図、（Ｂ）はサイロの平面
図である。ここでは、側壁ジャケット＃１〜＃４毎にサ
イロ内側壁温度計４２は、サイロ内部の上段に〜、
サイロ内部の中段に〜、サイロ内部の下段に〜(1
2)が設けられている。また、下部ジャケット２０に底板
に温度計(13)〜(14)が設けられている。また、サイロ外
部の側壁ジャケット＃１〜＃４毎にサイロ外の側壁温度
計として、(15)〜(18)が設けられている。下部ジャケッ
ト２０の外側に温度計(19)が設けられている。サイロ中
央の温度計として、上段には温度計(20)〜(21)が設けら
れ、中段には温度計(22)〜(23)が設けられ、下段には温
度計(24)〜(25)が設けられている。サイロ中央の湿度計
として、上段には湿度計(27)〜(28)が設けられ、中段に
は湿度計(29)〜(30)が設けられ、下段には湿度計(31)〜
(32)が設けられている。蓋部ジャケット３０のサイロ空
隙の温度計として(26)、湿度計として(33)が設けられて
いる。

【００１８】このように構成された装置においては、サ
イロ外部の側壁ジャケット＃１〜＃４毎のサイロ外の側
壁温度計(15)〜(18)を用いて太陽の輻射方向を定めると
よい。また、サイロ内部の側壁温度計〜(14)、(20)〜
(25)を用いて、サイロ内部の温度が均一になるように側
壁ジャケット＃１〜＃４や下部ジャケット２０に対する
冷水流量を制御する。この場合の制御は、太陽の輻射量
による比例制御を用いるとよい。すると、経済運転と温
度分布の均一化が達成できる。

【００１９】また、蓋部ジャケット３０のサイロ空隙は
温度計(26)によって測定されており、外気温や熱輻射に
よってサイロの頂部に温度上昇が発生しているときは、
側壁ジャケット＃１〜＃４や下部ジャケット２０に対す
る冷水流量を制御してサイロ内部の穀物温度上昇を未然
に防止する。サイロ中央の温度計〜(12)によってサイ
ロ中央部の穀物に温度上昇のあるときは、冷水パイプ３
６に冷水を流して冷却を行う。

【００２０】図４は、各季節における側壁温度計４２、
中央部温度計４４、蓋部温度計４６の測定値の例を説明
する図である。北海道では、冬場には最高気温が氷点下
以下しか到達しない真冬日も珍しくない。ここでは、サ
イロの中心部の穀物温度を示す中央部温度計４４は、−
１０度と安定している。これに対して、サイロの側壁や
蓋部等の外気に近い部位では、夜間の気温低下に依存し
て側壁温度計４２と蓋部温度計４６は、−２０度程度に
なる。このような季節では、穀物にあっては氷点下に冷
却されても品質に問題は生じないから、冷却の必要性は
なくなる。そこで、ポンプ等の凍結防止のために水冷を
している側壁ジャケット＃１〜＃４、下部ジャケット２
０、冷水パイプ３６の水抜きをするのが好ましい。

【００２１】春の３月になると、サイロの中心部の穀物
温度を示す中央部温度計４４は、−１０度と冷えたまま
であるが、サイロの側壁や蓋部等の外気に近い部位で
は、０度程度に温度が上昇してくる。４月になると、サ
イロの中心部の穀物温度を示す中央部温度計４４も１度
程度に暖まり、サイロの側壁や蓋部等の外気に近い部位
では、４度程度に温度が上昇してくる。この頃になる
と、ポンプ等の凍結の恐れも少なくなるので、雪氷庫を
用いたサイロの冷却の準備を開始する。

【００２２】５月になると、サイロの中心部の穀物温度
を示す中央部温度計４４は６度程度に暖まり、サイロの
側壁温度計４２は６度、蓋部温度計４６は８度に温度が
上昇してくる。最高温度抽出部７０は、蓋部温度計４６
の測定値をプロセス値ＰＶとして選択し、ポンプ５０の
運転を行い、サイロの冷却を開始する。すると、側壁ジ
ャケット＃１〜＃４に近いサイロの側壁温度計４２は４
度の設定値に低下するが、サイロの中心部の穀物温度を
示す中央部温度計４４は時定数の関係で６度のままであ
るが、段々と設定温度たる４度に低下してゆく。夏場の
場合は、図示していないが、終日冷却運転をするので、
４度に近い値で安定している。なお、冷却パイプ３６に
冷却水を通水する場合には、サイロの中心部の穀物温度
を示す中央部温度計４４の指示値も迅速に低下する。

【００２３】また、夏場にオーストラリア米等を備蓄す
るため、サイロに搬入する場合にも、冷却パイプ３６に
よりサイロ内部の予冷や米麦の冷却を迅速に行うことが
できるので、側壁ジャケット＃１〜＃４や下部ジャケッ
ト２０のみで冷却する場合に比較して便利である。

【００２４】なお、上記実施例においては冬から初夏に
かけての季節別の運転を説明したが、晩夏から初冬にか
けても同様に説明できる。すなわち、秋になると北海道
産の新米が収穫されるので、これをサイロに投入する必
要が生じる。サイロで保存するためには脱穀や乾燥等の
作業を予め完了する必要があるため、時期は１０月頃と
なる。米をサイロに投入したのち、冷却が行われるが、
冬が近くなると冷却水が凍結する恐れがあるため水抜き
を行って、次の春を待つ。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、サイロ内部の温度制御は、最高温度抽出部に
より側壁温度計、中央部温度計、蓋部温度計のうち最大
温度を表示するものを選択して、設定値になるようにポ
ンプ手段を運転しているので、冷却運転の開始時やサイ
ロへの穀物投入時のように温度分布が設定値に安定して
いない場合にも、迅速に設定値まで冷却することができ
る。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、サイロに穀
物が収容された状態において、側壁温度計と中央部温度
計は近傍の穀物温度を含んで測定し、蓋部温度計はサイ
ロ内部の穀物表面と蓋部ジャケットとの空隙温度を測定
する。側壁温度計と中央部温度計は、サイロ内部の穀物
の温度分布を測定する。蓋部温度計は、サイロに穀物を
収容しても空隙が全くなくなるまで充填するわけではな
いので、空隙温度を測定することで、夏場の日射による
影響を評価する。請求項３の発明によれば、最高温度抽
出部の測定温度として、夏場には側壁温度計若しくは蓋
部温度計の測定値が選択される構成にする。穀物の熱容
量の関係で、温度上昇は中央部温度計よりも周辺の側壁
温度計若しくは蓋部温度計で先に現れるので、これを検
出に用いる。

【００２７】次に、請求項４の発明によれば、冷水パイ
プを設けてサイロ中央部の穀物も冷却するようにしてい
るので、側壁ジャケット＃１〜＃４や下部ジャケット２
０のみで冷却する場合に比較して、冷却が迅速に行われ
る。請求項５の発明によれば、冷水パイプをサイロの中
心軸を中心として複数本配置すると、サイロの中心部に
位置する穀物を均一に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す低温貯蔵装置の構成図
である。

【図２】サイロの具体的な構造を示す正面断面図であ
る。

【図３】温度計や湿度計の配置状態の説明図である。

【図４】各季節における側壁温度計４２、中央部温度計
４４、蓋部温度計４６の測定値の例を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１０側壁ジャケット２０下部ジャケット３０蓋部ジャケット４２側壁温度計４４中央部温度計４６蓋部温度計５０ポンプ７０最高温度抽出部７２ポンプ制御部

フロントページの続き (72)発明者水谷壮尚東京都武蔵野市中町２丁目９番32号横河電機株式会社内 (72)発明者橋本直樹東京都武蔵野市中町２丁目９番32号横河電機株式会社内 (72)発明者奥矢毅東京都武蔵野市中町２丁目９番32号横河電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形の構造材製サイロの側壁に設けられ
た側壁ジャケット（１０）と、底部に設けられた取出口
（２２）を有する円錐状の下部ジャケット（２０）と、
頭部に設けられた投入口（３２）を有する蓋部ジャケッ
ト（３０）とを有するサイロ部と、この側壁ジャケットの側壁に設けられたサイロ内側壁温
度計（４２）と、この側壁ジャケットと下部ジャケットに対して、冷媒を
供給するポンプ手段（５０）とを有する低温貯蔵装置に
おいて、前記サイロの中心軸方向に設置された中央部温度計（４
４）と、この蓋部ジャケットのサイロ内部側に設置された蓋部温
度計（４６）と、これらサイロ内側壁温度計、中央部温度計、蓋部温度計
のうち最大温度を表示するものを選択して当該サイロの
測定温度とする最高温度抽出部（７０）と、この最高温度抽出部の測定温度が設定温度となるように
前記ポンプ手段を制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする低温貯蔵装置。
【請求項２】前記サイロに穀物が収容された状態におい
て、サイロ内側壁温度計と中央部温度計は近傍の穀物温
度を含んで測定し、蓋部温度計はサイロ内部の穀物表面
と蓋部ジャケットとの空隙温度を測定することを特徴と
する請求項１記載の低温貯蔵装置。
【請求項３】前記最高温度抽出部の測定温度として、夏
場にはサイロ内側壁温度計若しくは蓋部温度計の測定値
が選択されることを特徴とする請求項２記載の低温貯蔵
装置。
【請求項４】円筒形の構造材製サイロの側壁に設けられ
た側壁ジャケット（１０）と、底部に設けられた取出口
（２２）を有する円錐状の下部ジャケット（２０）と、
頭部に設けられた投入口（３２）を有する蓋部ジャケッ
ト（３０）と、このサイロ部の中央に設けられた冷水パ
イプ（３６）を有するサイロ部と、この側壁ジャケットの側壁に設けられたサイロ内側壁温
度計（４２）と、この側壁ジャケット、下部ジャケット、冷水パイプに対
して、冷媒を供給するポンプ手段（５０）とを有する低
温貯蔵装置であって、前記サイロの中心軸方向に設置された中央部温度計（４
４）と、この蓋部ジャケットのサイロ内部側に設置された蓋部温
度計（４６）と、これらサイロ内側壁温度計、中央部温度計、蓋部温度計
のうち最大温度を表示するものを選択して当該サイロの
測定温度とする最高温度抽出部（７０）と、この最高温度抽出部の測定温度が設定温度となるように
前記ポンプ手段を制御する制御手段（７２）と、を備えることを特徴とする低温貯蔵装置。
【請求項５】前記冷水パイプは、前記サイロの中心軸を
中心として複数本配置されたことを特徴とする請求項４
記載の低温貯蔵装置。