JPS58187783A

JPS58187783A - 穀物乾燥機に於ける熱風制御方法

Info

Publication number: JPS58187783A
Application number: JP7197082A
Authority: JP
Inventors: 薫木下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1983-11-02
Also published as: JPS618353B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は籾、麦等の穀物の熱風乾燥を行う穀物乾燥機
に於いて、穀物の単位時間あたりの水分蒸発量を一定に
保ちながら熱風制御を行う熱風制御方法に関する。

従来の乾燥機では、第１図（４）のＡのように、穀物に
与える熱風の温度Ｔを乾燥中一定に保持する熱風制御、
または、同図（４）のＢに示すように、高含有水分時に
熱風温度Ｔを高くし、また低含有水分時に低くする熱風
制御が行われている。このような熱風制御における、穀
物の含水率から停止含水率に至るまでの、含水率−乾燥
時間のグラフの一例を同図（６）に示す。このグラフか
られかるように、これらの熱風制御は、一定時間に穀物
の含水率が低減する割合、すなわち乾減率を乾燥初期に
高くシ、徐々に低減していく方法によっている。

このよう、如乾減率を徐々に低減していく、従来の熱風
制御では、乾燥過程において、穀物からの水分蒸発量が
異なっている。例えば、従来の乾燥機によって初期含水
率２５％の籾１００Ｋｆを１４％まで乾燥する場合、含
水率が２５％から２４％まで変わるときには約Ｉ　Ｋ９
の水分が蒸発するが、１５％から１４％に変わるときに
は約０．８８に７の水分が蒸発する。しかしながら、乾
燥過程前半に水分蒸発量が多いことから、穀物粒内の含
有水分分布量に関し内部と表面近くで大きい差を生じ、
そしてこの大きい含有水分分布差のために穀物粒内の内
部応力差が拡大され、胴割れなどの品質低下を生じるこ
とになった。また、乾燥過程前半に生じたこの含有水分
分布の勾配は乾燥過程後半にて熱風温度を大幅に下げて
もほとんど解消されないためにその勾配の履歴が乾燥過
程後半にまで影響を及ぼすことになり、胴割れなどの発
生を防ぐのが困難となっていた。

この発明は上述の点に鑑み、胴割れなどの品質低下を起
こすことなく穀物の熱風乾燥を行える、穀物乾燥機に於
ける熱風制御方法の提供を目的とする。

この発明は、所定の穀物量に於いて単位時間あたりの水
分蒸発量が一定になる、穀物の含水率一時間の乾燥曲線
をあらかじめ求めておき、その穀物の測定含水率が、そ
の乾燥曲線から決まるそのときの含水率に一致するよう
に穀物に与える熱風熱量を制御することを特徴とする。

そしてこの発明の熱風制御原理を一熱風制御例にしたが
って説明する。

第２図（均に示す乾燥曲線Ｃは所定の穀物量において、
単位時間あたりの水分蒸発量が乾燥過程を通じて一定に
なるように含水率を変化させた乾燥実験結果に基づいて
得られたものである。この乾燥曲線Ｃは、破線りによっ
て示す、初期含水率θ。

から停止含水率θ４に至るまで乾減率を一定にして行う
熱風制御に比べ、穀物の含水率の値がつねにその熱風制
御の場合より高いことを表している。

すなわち、この乾燥曲線Ｃによれば乾減率は乾燥時間の
経過に伴い徐々に大きくなっている。したがって、この
乾燥曲線Ｃに追随して穀物の含水率θが変わるように熱
風熱量を制御すれば、乾燥過程を通じて水分蒸発量を一
定に保持しつつ穀物を熱風乾燥することができる。

熱風熱量の制御は、例えば熱風温度を制御パラメータと
し熱風発生装置への供給燃料量、送風量などを変化させ
ることによシ行える。熱風温度のてよって乾燥曲線Ｃに
含水率変化を追随させることができる。すなわち、時刻
ｔで含水率θ□になつたとき、熱風温度は′ｒｏからＴ
□に上昇し、同様に時刻ｔ２で含水率が０２に、また時
刻ｔ３で含水率が０３になれば熱風温度がそれぞれＴｏ
からＴ２．Ｔ２からＴ３　に上昇し、乾減率が高められ
ていく。このようにして、熱風乾燥過程を通じて水分蒸
発量を一定に保持し得る熱風制御を行うことができる。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第３図は、この発明に係る熱風制御方法を適用した穀物
乾燥機の乾燥部の要部構造を示す模式構造図、第４図は
同穀物乾燥機の制御ブロック図である。貯溜槽１に張り
込まれた穀物２は循環装置３と、ロータリバルブ４．５
およびスクリューコンベア６の搬送作用によって、貯油
槽ｌから乾燥通路７．８と搬送路９を経て再び貯溜槽Ｉ
Ｋ搬送される。穀物２はこのように循環されながら順次
乾燥通路７．８で熱風発生装置１０から与えられる熱風
ａ、ｂによって乾燥され、再び貯溜槽１内に搬送される
。この熱風発生装置１０は、内部にバーナと送風機を有
し、バーナの燃焼により穀物に熱風を与える。このバー
ナに燃料タンク１３から燃料供給路の燃料供給用パイプ
１４を通じて燃料が供給される。したがって、熱風熱量
は燃料供給量と送風量の両方で変えられる。捷だ、この
バイブ１４の途中に、供給路を開閉する電磁ブｊｌｌと
、パルス駆動で燃料を供給する電磁ポンプ１２とが配設
されている。

また、電磁弁１１は図示しない制御手段によって燃焼時
に開かれ・る。更に、図示しないが、」ユ記バーナを点
火する点火用ヒータ、ヒータ用燃料供給路および点火用
電磁弁も配設されている。

そして、貯溜槽ｌ内に穀物２の含水率を検出する水分計
１５が取り付けられ、また、ｒＬ燥連通路７８には熱風
発生装置１０からの熱風の温度を検出する熱風上ンサ１
６が設けられている。

第４図に示すように、この穀物乾燥機の制御部を構成す
るマイクロコンピュータは、演算、制御を実行するＣＰ
Ｕ２０、ＣＰＵ２０での実行手順を記憶するＲＯＭ２１
、演算中に必要なソークレジスタを含み演算に用いるテ
ークを記憶するＲＡＭ２２、およびこれらとパスライン
を介して接続されたｌ１０（インターフェイス）２３．
２４を有する。ｌ１０２３には、Ａ／Ｄ変換器２５゜表
示装置２８および切換スイッチ２７が接続され、またｌ
１０２４には、電磁ポンプ１２の駆動回路、熱風発生装
置１０のバーナ点火装置３０等の各種駆動回路が接続さ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換器２５にマルチプレクサ２６
を介して水分計１５．熱風上ンサ１６．停止含水率設定
ボリューム３１および穀物量設定ボリューム３２が接続
される。

ＲＯＭ２１には、後述するように、ＲＡＭ２２に記憶さ
れた含水率一時間の乾燥曲線に追随するよう熱風温度を
第２図（４）のように膜鳴的に制御し、水分計１５によ
る測定含水率が停止含水率になるまで熱風乾燥を実行す
るブロクリムが記憶されている。また、ＲＡＭ２２には
、第５図に示すように、初期含水率、停止含水率、穀物
の含水率、熱風温度および穀物量の制御パラメータを記
憶するパラメータ領域ＰＩ−Ｐ５．穀物量毎の乾燥曲線
データを記憶するテーブル領域ＴＩなどが含まれている
。上記熱風温度は熱風センサ１６により測定された、熱
風発生装置１０が発生する熱風の温度であり、その熱風
熱量を制御するだめの制御パラメータになる。上記初期
含水率は燃焼状愚になったとき水分計１５を起動して得
られる測定含水率の値である。また上記停止含水率は停
止含水率設定ボリューム３１に、よって選択的に設定さ
れる値である。更に、パラメータ領域Ｐ５には、穀物置
設°定ボリューム３２によって設定される穀物の張込量
の値が記憶される。

乾燥曲線に関するデータは、前記第２図（８）の乾燥曲
線Ｃのように、所定の穀物量において、単位時８あたり
の水分蒸発量が乾燥過程を通じて一定になるように含水
率を変化させた含水率一時間の乾燥曲線をあらかじめ実
験によって得たものであり、穀物量に応じたテーブルと
してテーブル領域Ｔ１に記憶される。穀物が多品種のと
きは、品種毎に穀物量に応じた乾燥曲線データが記憶さ
れる。

また、表示装置２８には、切換スイッチ２７の切換動作
により穀物の含水率、穀物量、熱風温度の値が順に表示
される。なお、切換スイッチ２７゜表示装置２８．停止
含水率設定ボリューム３１および穀物量設定ボリューム
３２は図示しない操作パネルに配設される。

このような構成において、第６図のフローチャートに示
す熱風乾燥制御が行われる。

まず、停止含水率設定ボリューム３１および穀物量設定
ボリューム３２によって停止含水率θ４゜穀物量が設定
される（ステップｎｌ＋以下ステップｎｉをｎｉという
。）。つぎに、設定された穀物量に対し、ＲＡＭ、２２
のテーブル領域Ｔ１の乾燥曲線データを検索し、熱風温
度の制御値を決定する。例えば第２図の）の乾燥曲線Ｃ
が検索されたならば、第２図（イ）のように、乾燥時間
の経過に伴い段階的に切り換える熱風温度ＴＯ〜Ｔ３の
値が設定される（ｎ２）。この熱風温度決定により、ま
ず設定熱風温度ＴがＴＯに初期設定され、熱風発生装ｆ
ｔｌ０が作動する（ｎ３．ｎ４）。熱風発生後１０分経
過したとき、水分計１５による測定含水率θが初期含水
率θ。より小さい所定の含水率θ□に達しているか否か
判定され、達しているとき設定熱風温度はＴｌ（＞ＴＯ
）に切り換えられる（ｎ５〜ｎ７）。

また、１ｏ分間隔で測定含水率θが０１より小さい所定
の含水率θ２に達しているが否が判定され、達している
ときは設定熱風温度はＴ１からＴ２（ンＴＩ）に切シ換
えられる（ｎ８〜ｎｘｏ　）。更に、測定含水率θが０
３（〈θ２）に達したとき、設定熱風温度はＴ２からＴ
３（＞Ｔ２）に切り換えられる（ｎｉｌ−ｎｌａ）。

そして、測定含水率θが停止含水率θ４になったとき熱
風発生装置１０の駆動を停止して熱風乾燥を終了する（
ｎ１４〜１１６）。このようにして熱風温度が含水率の
低下とともに段階的に上げられることにより、乾減率が
徐々に上昇するから乾燥曲線Ｃに追随して水分蒸発量一
定という条件を満たしながら熱風乾燥を行うことができ
る。また、前記熱風制御原理に基づき、乾燥過程を通じ
て穀物粒内の含有水分の分布が均一化されるから、特に
乾燥過程前半で含有水分の分布勾配が非常に小さくなり
、胴割れなどが全く発生しない。そして、ｒＬ燥過程前
半では熱風温度を低くできるから穀物湯度が急激に上昇
せず、それ故食味等の品質低下を起こすことなく熱風乾
燥を行える。

以上のようにこの発明に係る熱風＄り両方法にょれば、
熱風乾燥刺程を通じて穀物の水分蒸発祉を一定に保持し
得るから、胴割れなどの品質低Ｆを起こすことなく、穀
物を高品質に熱風乾燥できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱風制御方法を説明するための図、同図
穴は熱風温度−乾燥時聞図、同図ｇ３）は含水率−乾燥
時間図である。第２図はこの発明における熱風制御の原
理を説明するための図、同図（イ）は熱風温度−乾燥時
間図、同図ＣＢ）は含水率−乾燥時間図、第３図はこの
発明に係る熱風制御方法を適用した穀物乾燥部の要部構
造を示す模式構造図、第４図は同穀物乾燥機の制両部を
示す制御ブロック図、第５図は同制御のＲＡＭ２２の記
憶領域を示す図、第６図は同穀物乾燥機による熱風乾燥
制御動作を示すフローチャートである。１０・・・熱風発生装置、１５・・・水分計、１６・・
・熱風センサ、２０・・・ＣＰＵ、２１・・・ＲＯＭ、
２２・・・ＲＡＭ０出願人　辰本餡弘

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の穀物量に於いて単位時間あたりの水分蒸発
量が一定になる、穀物の含水率一時間の乾燥曲線をあら
かじめ求めておき、その穀物の測定含水率が、前記乾燥
曲線から決まるそのときの含水率に一致するように穀物
に与える熱風熱量を制御する１、穀物乾燥機に於ける熱
風制御方法。