KR100395166B1

KR100395166B1 - 예열공정을 수반하는 입상물 건조방법 및 입상물 건조장치

Info

Publication number: KR100395166B1
Application number: KR10-2000-0001359A
Authority: KR
Inventors: 사따께사또루; 리우호우큉; 구니노부마꼬또; 오리하시게이스께
Original assignee: 가부시끼가이샤 사따께
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2003-08-19
Also published as: TW442644B; CN1180218C; CN1263248A; JP3743547B2; US6223451B1; BR0000052A; JP2000266466A; AU1015500A; KR20000053463A; AU762184B2

Abstract

예열의 온도를 고온으로 확보할 수 있음과 동시에 건조풍을 소정의 온도로 설정할 수 있고, 보다 안전하고 고속도로 건조할 수 있는 입상물 건조수단을 값싸게 제조할 수 있는 입상물 건조장치의 제공을 과제로 한다.

저장부 (2) 와 건조부 (7) 및 취출부 (10) 를 구비하여 순차 중설(重設)하고, 저장부 (2) 에는 횡설(橫設))한 복수의 통풍관으로 이루어지는 가열부 (13) 와, 상기 가열부 (13) 의 시단에 접속한 열발생장치 (14) 와, 상기 가열부 (13) 의 종단과 건조부 (7) 의 송풍로를 연통하는 연통로 (16) 와, 건조부의 공기 배출로로에 접속한 공기 배출장치 (20) 와, 상기 연통로 (16) 에는 외부 공기를 받아들이는 개구부 (17) 를 구비하고, 건조풍을 검출하는 온도검출기 (21) 와 상기 열발생장치 (14) 를 제어장치 (22) 를 통하여 연락하여, 상기 건조부 (7) 에 도입되는 건조풍이 소정온도가 되도록 상기 열발생장치 (14) 를 제어한다.

Description

예열공정을 수반하는 입상물 건조방법 및 입상물 건조장치 {METHOD AND APPARATUS FOR DRYING GRANULAR OBJECTS INVOLVING PRE-HEATING PROCESS}

본 발명은, 입상물을 건조풍에 노출시켜 건조하는 입상물 건조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 입상물을 건조풍에 노출시키기 전에 미리 입상물을 승온시키는 기구를 구비한 입상물 건조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

입상물을 건조풍에 노출시켜 건조하는 방법은, 버너와 팬 등에 의하여 고온의 건조풍을 만들고, 이 건조풍에 입상물을 반복하여 노출시켜 건조하는 것이 일반적이었으나, 건조시간의 단축과 건조에 수반되는 입상물의 변질의 방지를 목적으로 하여, 입상물을 예열하는 수법, 즉 입상물의 내부온도를 미리 상승시키고 나서 건조풍에 노출시키는 수법이 주목되게 되었다. 예열을 위하여 원적외선을 이용한 건조기의 일예로서, 일본 특허 제 2789279 호 공보를 들 수 있다.

상기 특허공보에 개시되는 원적외선 발생기를 구비한 곡물건조방법 및 그 장치는, 일단 그 목적을 달성하고 있으나, 건조실에 원적외선 발생기를 설치하는 구성이기 때문에, 원적외선 발생기의 설치 공간만큼, 건조장치 그 자체의 대형화를 피할 수 없었다. 즉, 기본적으로 원적외선 발생기를 건조장치내에 설치하여 복사열의 효과를 얻기 위해서는, 그에 상응하는 공간을 필요로 하는 것은 자명하다. 지금까지 소형화를 지향하여, 곡물을 건조풍에 노출시키는 건조실도 축소되고 개량되어온 건조장치에 있어서는, 원적외선 발생기의 도입은 장치의 소형화의 장해가 되는 것이었다.

원적외선 발생기를 이용하지 않고 미리 입상물을 예열하는 수법으로는, 일본 공개특허공보 소 58-187779 호, 일본특허공보 60-8434 호, 일본 공개특허공보 소 62-9174 호 등에 그 기술이 개시되어 있음을 알수 있다. 일본공개특허공보 소 58-187779 와 일본특허공보 소 60-8434 호에 개시된 기술은, 열풍로와 건조실에 각각 별개의 열원을 설치하고, 그것을 제어해야만 하며, 복수의 열원을 이용하는 것과 그 제어로, 장치는 경제적인것이라 말할 수 없는 것이었다.

또, 일본 공개특허공보 소 62-9174 호에 개시된 기술은, 버너에 의하여 발생한 열풍을 공기 배출기의 흡인에 의하여 직접 열풍로실에 공급하여 곡물에 대한 예열을 실시하고, 그 후, 열풍을 열풍로실로부터 열풍안내실을 통하여 건조가 이루어지는 열풍실로 공급하는 방식을 택하고 있다. 예열과 건조를 위한 열풍이 하나의 열원 (버너) 으로 실현되고 있음과 동시에, 곡물의 예열이 저장실의 하방에서 이루어지는 구성이기 때문에, 상기 특허 제 2789279 호와 같이 건조장치를 대형화하지 않는 점에서 이 기술은 우수하다고 말할 수 있다.

한편, 이 경우의 온도제어는, 곡물을 건조시키는 건조실에서의 건조풍 온도 (40℃ 전후) 를 기준으로 이루어져야 하는데, 열풍로실에서 단순히 열풍안내실을 통하여 그대로 열풍실로 연통하고 있을 뿐인 구성이기 때문에, 열풍안내실에서의 열손에 의하여 열풍의 온도가 다소 저하하는 것을 고려한다고 해도, 건조풍온도로서 적절한 온도까지는 저하할 수 없기 때문에, 열원인 버너의 열풍온도 그 자체를 낮출수밖에 없었다. 그 결과, 곡물과의 접촉에 의하여 곡물의 온도를 상승시키는 열풍로실을, 예열에 충분히 기여할때까지 고온으로 하는 것이 불가능하였다.

입상물을 건조하는데 있어서, 입상물을 건조풍에 노출시키기 전에 미리 예열하여 입상물 그 자체의 온도를 소정의 온도로 유지해두는 것이, 입상물을 안전하면서 또 더욱 고속으로 건조하기 위하여 불가결하다는 것이 명확해지고, 그것을 위한 다양한 기술개발이 이루어져 왔으나, 아직 이 과제는 달성되지 못하고 있다. 본 발명은, 지금까지의 건조기의 소형화 지향을 고려하면서, 예열의 온도를 고온으로 확보할 수 있음과 동시에 건조풍을 소정의 온도로 설정할 수 있고, 더욱 안전하면서 또한 고속으로 입상물을 건조할 수 있는 입상물 건조수단을 값싸게 제조할 수 있는 건조방법과 그 장치의 제공을 기술적 과제로 한다.

도 1 은, 본 발명을 실시한 순환식 곡물건조장치의 일부를 파단한 정면도.

도 2 는, 본 발명을 실시한 순환식 곡물건조기의 일부를 파단한 측면도.

도 3 은, 본 발명을 실시한 순환식 곡물건조기의 건조실의 평단면도.

도 4 는, 본 발명을 실시한 순환식 곡물건조기의 제어블럭도.

도 5 는, 제어장치에서의 곡물 장입량을 기준으로 한 소정 온도설정의 플로우 챠트.

도 6 은, 제어장치에서의 곡물수분값에 의거한 소정 온도변경의 플로우챠트.

도 7 은, 버너장치를 대상으로 한 제어장치의 제어 플로우챠트.

도 8 은, 버너장치를 나타내는 블럭도.

도 9 는, 버너장치의 제어 플로우챠트.

도 10 은, 통풍관의 내부구조를 나타낸 확대 사시단면도.

도 11 은, 통풍관의 내부구조의 다른 실시예를 나타낸 확대 사시단면도.

도 12 는, 외부공기 흡입구 개폐장치의 확대단면도.

도 13 은, 외부공기 흡입구 개폐장치의 확대사시도.

* 도면의 부호에 대한 간단한 설명 *

1: 순환형 곡물건조장치

2: 저장탱크

3: 송풍로

4: 공기 배출로

5: 곡물 유출관

6: 유공판(有孔板)

7: 건조실 곡물

8: 밸브

9: 스크류 컨베이어

10: 취출부

11: 버킷 컨베이어

12: 통풍관

13: 가열부

14: 버너장치

15: 전단 공기로

16: 후미 공기로

17: 외부공기 도입구

18: 수분 검출장치

20: 공기 배출팬

21: 온도 검출 센서

22: 제어장치

23: A/D 변환회로

24: A/D 변환회로

25: 모터 구동회로

26: 버너 구동회로

27: 외부공기 흡입구 개폐장치

28: 버너팬

29: 입력부

30: 개폐판

31: 회동축

32: 아암

33: 축

34: 모터

35: 지지체

36: 광검출소자

37: 연료펌프

38: 밸브

39: 점화 트랜스

40: 연료탱크

41: 외부공기 온도센서

42: A/D 변환회로

45: 저항판

46: 분출구

본 발명은, 입상물을 저장하는 저장공정과, 상기 저장공정을 거쳐 흘러내리는 입상물을 내부에 가열공기를 도입하는 통풍관의 외측에 접촉시켜서 가열하는 가열공정과, 상기 통풍관에서 배출되는 열풍에 외부공기를 받아들여 혼합하여 건조풍을 생성하는 건조풍 생성공정과, 상기 가열공정에 의하여 가열되고 나서 흘러내리는 입상물을 상기 건조풍에 직접 노출시킴으로써 입상물을 건조시키는 건조공정과, 상기 건조공정을 거쳐 흘러내리는 입상물을 취출하는 취출공정을 구비하는 입상물 건조방법으로 한다.

입상물을 건조하기 위하여, 저장공정과 건조공정의 사이에 가열공정을 구비하였기때문에, 입상물의 중심부와 표면부의 온도를 균일하게 할 수 있고, 이후의 건조공정에서 건조를 위한 열풍에 노출시켰을 때 입상물내에서 변형이 발생하기 어렵기 때문에, 건조에 의한 입상물의 손상을 저감시킬 수 있을뿐 아니라, 지금까지보다 건조속도를 고속화할 수 있다. 또한 가열공정에서 배출되는 열풍과 외부공기를 혼합시켜 열풍온도를 저하시킨 열풍인 건조풍을 건조공정에 도입할 수 있으므로, 가열공정에서의 열풍온도를 비교적 높게 해도, 외부공기를 받아들임으로써 충분히 저온으로 하여 건조에 적당한 건조풍 온도로 할 수 있다. 상기 가열공정은 저장공정에 설치할 수도 있기 때문에, 가열공정을 위한 추가 공간 혹은 부피를 요하지 않고 실현가능하다.

또, 건조풍의 온도가 소정온도가 되도록, 건조공정의 건조풍의 온도를 검출하고, 그 검출온도에 의거하여 상기 가열공정에서의 가열공기의 온도를 제어하도록 하였기 때문에, 외부공기 도입에 의하여 행하는 가열공기로부터 건조에 적당한 건조풍으로의 전환에 있어서, 건조풍이 고온이 되는 기계 외부의 주위온도 등의 외적조건이 발생해도, 가열공기의 온도를 제어함으로써 건조풍은 안정된 건조풍온도를 유지할 수 있다.

가열공정에는, 흘러내리는 입상물 중에 열풍의 일부를 도입하여, 입상물을 열풍에 노출시키는 공정을 구비함으로써, 입상물의 건조에 있어서 입상물 온도를 적정 온도로 승온시키는 것이 더욱 가속되므로, 건조초기부터 입상물의 온도를 승온시킬 수 있고, 건조의 고속화가 촉진된다. 또 건조공정에 부가하여 가열공정에서 열풍이 공급됨으로써, 종래의 건조공정만에 의한 건조에 부가하여 가열공정에 의한 적극적인 가열이 실행되기 때문에, 가열공정과 건조공정에 의하여 고효율의 건조공정으로 할 수 있다. 즉 건조장치를 대형화하지 않고 소형화 경향의 목적에 맞는데다가, 실질적으로 건조효율을 높일 수 있다.

이상의 흘러내리는 입상물중에 열풍의 일부를 도입하는 건조방법은, 입상물내로의 열풍의 도입량을 변경하기 위하여, 도입되는 외부공기량을 증감시키는 외부공기조절공정을 구비하는 것이다. 외부공기 조절공정에 의하여 외부공기의 도입량이 감소되도록 변경되면, 외부공기의 도입량의 감소에 수반되는 공기의 부족분이, 가열공정의 열풍의 일부 증가분으로서 보충되어 입상물중에 도입된다. 즉, 입상물중에 도입되는 열풍의 일부 양이 외부공기 도입량의 감소에 수반되어 증가하게 된다. 이것으로써, 가열공정에서의 입상물 부분으로 도입되는 열풍은 증가하여, 가열공정의 입상물을 더욱 빠르게 승온시킬 수 있다. 더욱 효과적으로 실시하려면, 건조초기의 단계, 예컨대 장입된 입상물 전체가 대략적으로 가열되는 동안에 있어서만 이 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 입상물 전체의 온도를 더욱 빨리 고속건조에 적합한 온도로 할 수 있고, 그 후에는 외부공기를 통상대로 도입함으로써, 입상물 전체를 더욱 고속으로 건조시킬 수 있다.

본 발명에 의한 적합한 실시예를 도 1 ∼ 도 4 에 의하여 설명한다. 여기서는, 입상물로서 곡물의 건조를 행하기 위한 순환형 곡물건조장치를 일예로 설명한다. 곡물건조장치 (1) 는, 장치의 상부로부터 순차적으로, 건조대상이 되는 곡물을 저장하기 위한 저장탱크 (2) 와, 송풍로 (3) 와 공기 배출로 (4) 및 상기 저장탱크 (2) 에 접속한 곡물 유출관 (5) 이, 전측 (A) 과 후측 (B) 에 걸쳐서 배치된 복수의 유공판 (有孔板) (6) 으로 구분되어 형성된 건조실 (7) 과, 건조실 (7) 의 유공판 (6) 에 접속되어 경사진 무공판 (無孔板) (5a) 을 통하여 곡물을 간헐적으로 배출시키는 로터리 밸브 (8) 와 배출한 곡물을 횡반송하는 스크류 컨베이어 (9) 로 이루어지는 취출부 (10) 가 중설(重設) 되어 구성된다. 또한 취출부 (10) 와 저장탱크 (2) 는 버킷 (bucket) 컨베이어 (11) 로 접속되어 있다. 그 결과, 곡물은 저장탱크 (2) 로부터 건조실 (7) 로, 그리고 건조실 (7) 에서 취출부 (10) 를 거쳐 버킷 컨베이어 (11) 에 의하여 재차 저장탱크 (2) 에 투입되는 동작이 순환적으로 반복되는 구성으로 되어있다.

상기 저장탱크 (2) 는, 그 하방에 복수의 통풍관 (12) 을 전후 방향으로 가설하여 형성된 가열부 (13) 를 구비하고 있다. 곡물건조장치 (1) 의 건조실 (7) 의 전측 (A) 에는, 등유를 연료로 하여 연소하는 버너장치 (14) 가 설치되어 있고, 버너장치 (14) 에서 발생하는 열은 열풍으로서, 직접 복수의 통풍관 (12) 의 전측 (A)(시단) 에서 통풍관 (12) 으로 도입되도록 전단 공기로 (15) 를 통하여 열로가 접속되어 있다. 통풍관 (12) 의 후측 (B) (종단) 은 후미 공기로 (16) 를 통하여 건조실 (7) 의 송풍로 (3) 에 접속되어 있다. 후미 공기로 (16) 에는 외부공기 도입구 (17) 가 개설되어 있다. 또한, 곡물 건조장치 (1) 의 후측 (B) 에는 공기 배출팬 (20) 이 구비되고, 공기 배출팬 (20) 은 공기배출로 (4) 와 그 풍로가 접속되어 있다. 후미 공기로 (16) 가 건조실 (7) 과 접속하는 부분에는 건조풍 온도를 측정하기 위한 온도검출센서 (21) 가 설치되어 있고, 상기 센서는 제어장치 (22) 를 통하여 버너장치 (14) 와 접속되어 있다. 그리고 통풍관 (12) 의 배치를 전후 방향으로 횡설한 실시예로 하였으나, 좌우방향으로 횡설하거나, 또는 전후방향과 좌우방향을 조합하여 가열부 (13) 로 하는 것 등 자유이며, 본 실시예로 한정되지 않는다.

도 4 에서 나타내는 제어블록도의 제어장치 (22) 는, 상기 건조실 (7) 에 도입되는 건조풍이 소정온도 (40℃ 정도) 가 되도록, 상기 버너장치 (14) 를 제어하는 것이다. 제어부 (22) 의 I/O 포트 (22a) 에는, 조작스위치를 구비한 입력부 (29) 의 신호와, A/D 변환회로 (23) 를 통한 건조풍의 온도센서 (21) 의 신호와, A/D 변환회로 (24) 를 통한 수분검출장치 (18) 의 신호와, A/D 변환회로 (42) 를 통한 외기온도 센서 (41) 의 신호가 각각 입력되어 있다. 또, I/O 포트 (22a) 로부터는, 버너장치 (14) 와 모터구동회로 (25) 를 향하여 신호가 출력되고 있다. 이 모터구동회로 (25) 는, 취출부 (10) 의 구동모터 (25b) 와 버킷 컨베이어 (11) 의 구동모터 (25c) 와 공기 배출팬 (20) 의 구동모터 (25a) 및 외부공기 흡입구 개폐모터 (34) 의 기동과 정지를 행하는 것이다. 제어장치 (22) 는, 비교연산처리를 행하는 CPU (22b) 를 중심으로, 여기에 접속된, 상기 I/O 포트 (22a) 와, 제어프로그램 및 온도·수분값 등의 설정값이 기억된 판독전용메모리 (이하「ROM」이라고 함) (22c), 및 입력부에서 입력되는 장입량 및 선택된 값, 연산결과를 기억하는 판독 기록 메모리 (이하 「RAM」이라고 함) (22d) 를 구비하고 있다. CPU (22b) 는, 입력부 (29) 와 온도센서 (21) 와 수분검출장치 (18) 및 외부공기온도 센서 (41) 의 신호를 감시함과 동시에, 입력부 (29) 로부터의 각 신호에 의거하여 각부에 제어신호를 출력하고, 대응하는 기기를 작동시킨다.

입력부 (29) 에는, 장입량을 설정하기 위한 장입설정 스위치 (29a), 최종 수분값을 설정하기 위한 수분설정 스위치 (29b), 장입을 개시하는 장입버튼 (29c), 건조를 개시하는 건조버튼 (29d) 및 곡물을 배출하는 배출버튼 (29e) 등을 구비하고 있다. 제어장치 (22) 는, 입력부 (29) 에서 장입버튼 (29c) 을 누른 신호를 받으면, 취출부 모터 (25b) 와 버킷 컨베이어모터 (25c) 및 팬모터 (25a) 를 구동하도록, 모터구동회로 (25) 를 향하여 제어신호를 출력한다. 또, 제어장치 (22) 는, 입력부 (29) 로부터 배출버튼 (29e) 을 누른 신호를 받으면, 버킷 컨베이어모터 (25c) 와 취출부 모터 (25b) 및 팬모터 (25a) 를 구동하도록, 모터 구동회로 (25) 를 향하여 제어신호를 출력한다.

건조에 있어서는, 저장탱크 (2) 로의 장입량을 장입설정 스위치 (29a) 에 의하여 설정하고, 최종 수분값을 수분설정 스위치 (29b) 에 의하여 설정하며, 이 설정한 값은 RAM (22d) 에 기억되고, 그 후 건조개시 스위치 (29d) 가 투입된다. 이와같이 하여 건조개시 신호를 제어장치 (22) 가 받아들이면, ROM (22c) 내에 기억된 프로그램에 따라서 취출부 모터 (25b) 와 버킷 컨베이어모터 (25c) 및 팬모터 (25a) 를 구동하도록, 모터구동회로 (25) 를 향하여 제어신호가 출력됨과 동시에, 버너장치 (14) 를 향하여 연소신호가 출력된다. 계속해서 도 5 를 참조하여 설명하는 다음과 같은 프로그램이 진행된다.

도 5 에 있어서, 건조개시시에 저장탱크 (2) 로의 장입량 (N) 은 제어장치 (22) 의 RAM (22d) 에 기억된다 (스텝 501). 이 장입량 (N) 에 대하여 설정된 초기의 소정온도가 미리 ROM (22c) 내에 기억되어 있고, 장입량 (N) 에 응한 초기소정온도를 선택하여 RAM (22d) 에 기억시킨다. 즉, 스텝 (502) 에 의하여, 장입량 (N) 이 2000 ㎏ 이상이라고 판단되면, 외부공기 온도 센서 (41) 에서 검출되는 외부공기 온도에 대하여, 외부공기 온도 ＋ 55℃ 를 초기 소정온도로서 기억한다. 스텝 (503) 에 의하여 장입량 (N) 이 2000 ㎏ 미만, 1500 ㎏ 이상으로 판단되었을때는, 외부공기 온도 ＋ 40 ℃ 를 소정온도로서 기억한다. 마찬가지로 스텝 (504) 에 의하여 입력량이 1500 ㎏ 미만, 1000 ㎏ 이상으로 판단되었을 때는, 외부공기 온도 ＋ 30 ℃ 를 초기소정온도로서 기억한다. 스텝 (504) 에 의하여, 1000 ㎏ 미만 (단 최저 장입량 이상)이라고 판단되었을 때는, 외부공기 온도 ＋ 20 ℃ 를 초기소정온도로서 기억한다. 여기서는 스텝 (504)의 외부공기 온도 ＋ 20 ℃ 를 초기의 소정온도로 한 경우 (A) 의 일예를 나타낸다. 그 밖의 (B)∼(D) 에 대해서도, 예컨대 다음 표 1 에 나타내는 온도를, 외부공기 온도 센서 (41) 로 검출되는 외부공기 온도에 부가하여, 그 온도를 초기소정온도 (T₀) 로서 사용한다.

소정온도

장입량＼검출수분	21％	17％	15％
(D)	2000	＋55	＋30	＋10
(C)	1500	＋40	＋15	＋10
(B)	1000	＋30	＋15	＋5
(A)	1000 미만	＋20	＋7	＋5

초기의 소정온도로 열풍온도를 결정하여 건조를 개시하는데, 곡물의 건조가 진행됨에 따라서 저하하는 곡물수분값에 응하여 소정온도를 저하시키도록 되어 있다. 즉 건조중의 곡물수분을 검출하면서 그 수분값에 응하여 소정온도를 저하시키도록, 수분값과 온도를 미리 설정하여 ROM (22c) 에 기억시키고 있다. 따라서 장입량 (N) 에 응하여 선택되는 것은, 소정온도 (외부공기 온도 ＋ 20℃) 와 스텝 (505) 에 나타낸 소정온도를 전환하기 위한 제 1 내지 제 3 수분값과, 도 6 에 나타내는 이 수분값일 때에 대응하여 전환하는 소정온도 (외부공기 온도 ＋ α℃) 이며, 이들이 ROM (22c) 으로부터 판독되어 RAM (22d) 에 기억된다. 또, 여기서 제 3 수분값에 해당하는 수분값은 입력부 (29) 에서 입력되어 RAM (22c) 에 기억된 완료 수분값으로서 된다. 이 경우, ROM (22c) 에 기억되어 있는 값은 일단 15 ％ 로 해두고, ROM (22c) 에서 RAM (22d) 으로 판독된 제 3 수분값과 입력부 (29) 에서 입력된 완료 수분값을 비교하여 상이한 경우에는 입력부 (29) 에서 입력된 완료 수분값을 우선하여 값을 교체하여 RAM (22d) 의 제 3 수분값으로서 기억한다.

이와같이 건조개시와 함께 장입량 (N) 에 응하여 소정온도가 설정되면, 설정된 소정온도에 응하여 도 6 에 나타내는 제어가 이루어진다. 우선 RAM (22d)에 설정한 카운트를 0 으로 리세트한다. I/O 포트 (22a) 를 통하여 얻어지는 수분 검출장치 (18) 의 신호를 스텝 (601) 에서 예컨대 10 분 간격으로 정기적으로 검출하고, 이 곡물 수분값 (M) 을 스텝 (602) 에서 제 1 수분값의 21 ％ 와 비교하고, 곡물 수분값이 21％ 이상이면, 제어장치 (22) 의 RAM (22d) 에 기록되어 있는 소정온도 (T_O) 를 외부공기 온도 ＋ 20 ℃ 인체로 유지한다. 또 스텝 (603) 에 의하여, 곡물 수분값 (M) 이 21 ％ 미만, 17％ 이상으로 판단되면, 제어장치 (22) 의 RAM (22d) 에 기억되어 있는 소정온도 (To) 가 외부공기 온도 ＋ 7℃ 로 변경된다. 또한, 스텝 (604) 에 의하여, 곡물 수분값 (M) 이 17％ 미만, 15％ 이상으로 판단되면, 제어장치 (22) 의 RAM (22d) 에 기억되어 있는 소정온도 (To) 가 외부공기 온도 ＋ 5℃ 로 변경된다.

스텝 (604) 에서 수분값이 15 ％ 미만이라고 판단되었을 때는, 스텝 (601) 에서의 수분검출 전에 RAM (22d) 으로 설정되어 있는 카운터에 스텝 (605) 에서 "1" 이 기억되고, 다시 스텝 (601) 에서 수분값 검출부터 반복된다. 이와 같이, 곡물 수분값이 변화할 때마다 제어장치 (22) 의 소정온도 (To) 가 변경되므로, 곡물 수분값에 응하여 곡물에 최적인 건조풍 온도에 의하여 건조가 진행된다. 마지막으로 스텝 (606) 에 있어서, 15 ％ 미만이 3 회 검출되었다고 하면, 건조가 완료한 것으로 판단하여 종료한다. 종료시에는 제어장치 (22) 로부터 버너장치 (14) 에 종료신호가 출력되고, 임의의 지연시간을 두고 취출부 모터 (25b) 를 정지하도록 모터구동회로 (25) 에 신호가 출력되고, 또한 소정의 지연시간을 두고 버킷 컨베이어모터 (25c) 와 팬모터 (25a) 가 정지하도록 모터 구동회로 (25) 에 신호가 출력된다. 그리고 설정된 프로그램의 수분값 및 소정온도, 건조종료의 타이밍 및 온도, 수분설정의 간격 등은, 곡물 및 건조장치가 사용되는 지역 ·조건 등에 응하여 자유롭게 변경되어야 하는 것이다.

도 7 을 참조하여, 온도센서 (21) 에 의하여 검출된 온도에 의거하여 버너장치 (14) 의 제어방법을 설명한다. 제어장치 (22) 의 ROM (22c) 에는, 도 7 에 나타내는 제어 플로우가 기억되어있고, 상술하였듯이 스텝 (701) 에 의하여 RAM (22d) 에 기억된 소정온도 (To) 를 기준으로하여, 스텝 (702) 에서 온도검출센서 (21) 로 검출한 건조풍온도 (T) 와 비교하여, 건조풍온도 (T) 가 소정온도 (To) 보다 높을때는, 스텝 (703) 에 의하여 제어장치 (22) 로부터 버너장치 (14) 로 연료공급량을 저감시키는 신호를 출력한다. 또, 건조풍온도 (T) 가 소정온도 (To) 보다 낮을때는 스텝 (704) 에 의하여 제어장치 (22) 로부터 버너장치 (14) 로 연료 공급량을 증가시키는 신호를 출력한다. 스텝 (705) 에 의하여 건조풍 온도 (T) 와 소정온도 (To) 가 일치한 경우에는 신호는 출력되지 않고, 반복 건조풍온도 (T) 의 검출이 행해진다. 이 제어는, 스텝 (706) 에서, 상술한 제어장치 (22) 내에서 발생하는 정지신호에 의하여 정지한다.

도 7 의 제어 플로우에 의하여 발생한 신호는, 제어장치 (22) 의 I/O 포트 (22a) 를 통하여 도 8 에 나타내는 버너장치 (14) 의 구동회로 (26) 에 입력된다. 도 8 에 나타나듯이, 버너장치 (14) 에는, 구동회로 (26) 를 중심으로 하여, 버너팬 (28) 과 광검출소자 (36) 와 연료펌프 (37) 와 개폐밸브 (이하 「밸브」라고함)(38) 및 점화트랜스 (39) 가 접속되어 있다. 제어장치 (22) 로부터 신호가 입력되면, 구동회로 (26) 는 버너팬 (28) 을 구동하여, 연료펌프 (37) 와 밸브 (38) 및 점화트랜스 (39) 를 작동시킨다. 연료탱크 (40) 가 접속되어 있는 연료펌프 (37) 는, 이 연료탱크 (40) 에서 일정한 연료를 밸브 (38) 에 계속 보내도록 작동하고, 구동회로 (26) 에 의하여 밸브 (38) 의 개폐시간을 변화시킴으로써 연료분출량을 증감한다. 밸브 (38) 의 근방에는 점화트랜스 (39) 의 전극이 대향하여 설치되고, 밸브 (38) 의 개폐에 의하여 분출하는 연료에 점화하여 연소시킨다. 버너팬 (28) 은, 그 송풍작용에 의하여, 연소에 의하여 발생하는 열풍을 송출시키는 것이다. 이 구동회로 (26) 에는 제어장치 (22) 에서 입력되는 신호에 응하여, 구성부의 구동정지와 밸브 (38) 의 개폐를 제어하는 로직회로를 삽입할 수도 있고, 구동회로 (26) 에 CPU 및 ROM 을 삽입하여 구성할 수도 있다.

버너장치 (14) 의 연소는, 구동회로 (26) 에 삽입된 도 9 에 나타나는 제어 플로우에 따라서 처리된다. 버너장치 (14) 에서는, 제어장치 (22) 로부터 상기 신호가 입력되면 구동회로 (26) 에 편입된 로직에 의거하여, 스텝 (901) 에 의하여 버너팬 (28) 을 구동하여, 밸브 초기값을 P 로하여 연료펌프 (37) 를 구동하고, 밸브 (38) 를 초기치 (P) 로 개폐구동함과 동시에 점화트랜스 (39) 의 작동을 구동한다. 광검출소자 (36) 에 의하여 점화가 확인되면 점화트랜스 (39) 를 정지한다. 이와같이 하여 버너장치 (14) 를 점화한 후에, 스텝 (902) 에 의하여 제어장치 (22) 로부터의 연료증감의 신호를 받으면, 스텝 (903) 에 의하여 연료신호의 증감이 판단된다. 저감신호이면, 스텝 (904) 에 의하여 밸브 (38) 의 열려있는 시간 (P) 을 감소시켜 연료공급량을 감소시킨다. 밸브 (38) 는 일정시간에서의 밸브의 열려있는 시간 (P), 예컨대 P=40ms 를, 1 스텝 2ms 씩 감소시키는 것으로 연료분출량을 감소시켜 연소량을 저하시킴으로써 열풍온도를 저하시킨다.

또 버너장치 (14) 에서는, 스텝 (903) 에 의하여 연료신호의 증감이 증가신호라고 판단되면, 스텝 (905) 에 의하여 밸브 (38) 의 열려있는 시간 (P) 을 증가시켜 연료분출량을 증가시킨다. 밸브 (38) 는 일정시간에서의 밸브의 열려있는 시간 (P), 예컨대 P=40ms 를, 2 ms 씩 상승시키는 것으로 연료공급량을 증가시켜 연소량을 증가시킴으로써 열풍온도를 상승시킨다. 그리고, 버너장치 (14) 는, 스텝 (906) 에 있어서, 제어장치 (22) 내에서 발생하는 정지신호인 예컨대 건조종료신호의 유무가 판단되고, 만일 정지신호가 있다고 판단되면, 연료펌프 (37) 와 밸브 (38) 를 정지하고, 이어서, 소정의 지연시간 후, 스텝 (907) 에 의하여 버너팬 (28) 을 정지하여 버너장치 (14) 를 소화시킨다. 그리고 밸브 (38) 의 열려있는 시간의 증감폭 (1 스텝) 은 임의로 설정할 수 있는 것이다.

이상의 구성에서의 열풍 및 건조풍의 흐름을, 도 1 ∼ 도 3 으로 되돌아가 설명한다. 버너장치 (14) 의 작동과 공기 배출팬 (20) 의 흡인에 의하여, 버너장치 (14) 에 의하여 발생하는 열풍은, 예컨대 100 ℃ 정도가 되어 직접 가열부 (13) 의 통풍관 (12) 에 도입되고, 통풍관 (12) 은 이 열풍으로 가열된다. 해당 가열부 (13) 를 통과한 열풍은 후미의 공기로 (16) 에 도입되고, 공기 배출팬 (20) 의 흡인에 의하여 외부공기 도입구 (17) 로부터 받아들여지는 외부공기와 혼합됨으로써, 40 ℃ 정도의 건조풍이 된다. 이 건조풍은 후미의 공기로 (16) 로부터송풍로 (3) 로 도입되고, 송풍로 (3) 에서 공기 배출로 (4) 로 통풍될 때 곡물 유출관 (5) 에서 흘러내리는 곡물로부터 수분을 빼앗아 공기 배출로 (4) 로 빠져나가 공기 배출팬 (20) 에 의하여 수분을 함유한 상태에서 장치 (1) 외로 공기를 배출한다.

곡물은, 저장탱크 (2) 로부터 건조실 (7) 로 흘러내릴 때, 그 사이에 위치하는 가열부 (13) 에 있어서 통풍관 (12) 과 직접 접촉함으로써 가열된다. 가열된 곡물은, 건조실 (7) 의 곡물 유출관 (5) 을 흘러내리면서 건조풍에 노출되어 수분을 빼앗기면서 취출부 (10) 의 로터리 밸브 (8) 의 작동으로 건조실 (7) 로부터 배출된다. 배출된 곡물은 스크류 컨베이어 (9) 에 의하여 횡반송된 후, 버킷 컨베이어 (11) 에 의하여 저장탱크 (2) 로 재투입된다. 이와 같이 곡물은, 저장탱크 (2), 가열부 (13), 건조실 (7), 취출부 (10) 의 경로를 설정수분값이 될 때까지 순환하는 것이다.

또 상술하였듯이, 가열부 (13) 의 뒤에 설치된 외부공기 도입구 (17) 로부터 외부공기를 도입하도록 하고 있기 때문에, 건조에 요구되는 온도와는 상관없이, 버너장치 (14) 에 의하여 발생하고, 가열부 (13) 에 도입되는 열풍은 100 ℃ 정도의 고온으로 할 수 있다. 즉, 가열부 (13) 의 통풍관 (12) 을 충분히 고온으로 할 수 있기 때문에, 흘러내리는 중에 통풍관 (12) 과 접촉하는 곡물의 온도를 적정 온도로 승온시킬 수 있을뿐 아니라, 이 고온의 열풍은 그 후 외부공기와 혼합되기 때문에, 열풍이 고온이어도 건조풍에 적합한 저온의 건조풍으로 충분히 활용할 수 있는 것이 된다. 즉 가열부 (13) 는 건조풍의 온도를 고려하지 않고 충분히 고온으로 가열할 수 있다.

여기서 곡물의 온도에 착안하면, 가열부에서 예열된 곡물내의 온도는, 곡물 중심부와 곡물 표면부와의 곡물 온도가 균일해짐으로써, 중심부와 곡물 표면부내와의 변형이 발생하지 않으므로 동체가 분할되는 등의 장해가 발생하지 않고, 건조실 (7) 에서 건조풍에 노출됨으로써 용이하면서 또한 안전하게 수분을 빼앗긴다. 이 건조실 (7) 에서의 건조풍의 온도는 곡물 수분값이 저하함에 따라서 저하시키는 것이며, 그 제어범위는 예컨대 40℃ ∼ 30℃ 이다.

이상의 건조풍의 흐름은, 송풍로 (3) 에서 곡물 유출관 (5) 을 거쳐 공기 배출로 (4) 로 빠져나가는 것을 전제로 설명하였으나, 후미의 공기로 (16) 와 공기 배출팬 (20) 외의 요소로의 접속을 변경함으로써, 반대로 공기 배출로 (4) 에서 곡물 유출관 (5) 을 통하여 통풍로 (3) 로 빠져나가도록 할 수도 있다. 즉, 중요한 것은, 가열부 (13) 를 통과한 후의 곡물이 건조풍에 노출되는 것이며, 건조풍의 흐름은, 도시한 본 실시예로 한정되는 것은 아니다.

가열부 (13) 의 통풍관 (12) 내에는, 도 10 에 나타나듯이 열풍을 지그재그화 시키는 저항판 (45) 이 설치되어 있다. 통풍관 (12) 의 단면형태와 저항판 (45) 의 형태는 도 10 으로 한정되는 것은 아니고, 도 11 과 같은 형태라도 되고, 특히 통풍관 (12) 의 단면 형태는, 곡물입자가 원활하면서 또한 균등하게 흘러내리는 형상이면 된다. 저항판 (45) 의 형상도 통풍관 전체가 균일하게 가열되도록 열풍이 통과하는 형상이면 된다.

또, 가열부 (13) 의 통풍관 (12) 에는 열풍의 일부 (1 ％ 정도) 를 분출하는분출구 (46) 를 구비할 수 있다. 이 통풍관 (12) 의 분출구 (46) 로부터 열풍의 일부를 흘러내리는 곡물중에 직접 분출시키면, 곡물의 승온작용은 더욱 향상된다. 열풍온도가 80℃ ∼ 100℃ 정도이면, 통풍관 (12) 에 의한 가열과 분출구 (46) 에서 분출하는 열풍에 의하여 주위의 온도는 50℃ ∼ 70℃ 정도가 된다. 이때 곡물에 대한 장해가 걱정되지만, 건조실 (7) 과 달리 가열부 (13) 에서는 공기의 이동이 작고 곡온을 승온시키는 것에 머물러, 이곳에서 건조작용은 발생하지 않기 때문에, 급격한 건조에 수반되는 동체 분할 등의 장해는 발생하지 않는다.

또, 이와같이 분출구 (46) 에서 열풍의 일부를 흘러내리는 곡물중에 분출시키면, 통풍관 (12) 주위의 곡물온도를 상승시키면서 건조실 (7) 까지 곡물이 흘러내리게 되므로, 곡물온도의 상승을 포함한 실질적인 건조는, 가열부 (13) 에서 건조실 (7) 의 사이에서도 이루어지게 되고, 건조실 (7) 이 실질적으로 확대한 것과 동등한 작용이 얻어진다. 게다가, 건조실이 확대되어도 가열부 (13) 는 저장탱크 (2) 에 설치되어 있기 때문에, 저장탱크 (2) 와 건조실 (7) 모두 구조상의 확대는 없고, 건조실 (7) 의 확대에 수반하여 장치가 대형화하는 일은 없으므로, 건조장치의 실질적 소형화와 함께 건조의 고속화가 가능해진다.

도 12 및 도 13 에 의하여 외부공기 흡입구 개폐장치 (27) 에 대하여 설명한다. 회동축 (31) 에 착설된 개폐판 (30) 을 회동자재로 함으로써, 외부공기 도입구 (17) 를 개폐가능하게 하고 있다. 개폐판 (30) 에는 아암 (32) 이 설치되고, 아암 (32) 의 근방에는, 도 12 의 상하방향으로 축 (33) 을 구동가능하게 한 모터 (34) 가 설치되어 있다. 이 모터 (34) 의 축 (33) 하방측에는, 상기 아암 (32) 의 슬롯 (43) 에 유동 가능하게 끼우는 지지체 (35) 가 고착되어 있고, 모터 (34) 의 구동으로 지지체 (35) 가 상하동함으로써 아암 (32) 을 상하동시켜, 아암 (32) 의 동작에 의하여 개폐판 (30) 이 개폐하여 외부공기 도입구 (17) 를 개폐하는 것이다.

또한 외부공기 흡입구 개폐장치 (27) 의 작동에 의한 외부공기 도입구 (17) 의 작용에 대하여 설명한다. 외부공기 도입구 (17) 의 개구면적은, 공기 배출팬 (20) 의 흡인풍량을 보충하는 풍량을 확보하는 정도의 개구를 요한다. 즉, 가열부 (13) 의 통풍관 (12) 에서 배출되는 풍량과 외부공기 도입구 (17) 에서 흡인되는 풍량과의 합계풍량이 공기 배출팬 (20) 의 흡인풍량과 거의 일치하도록 외부공기 흡입구 개폐장치 (27) 에 의하여 개구면적을 일정하게 해두는 것이 기본적인 작동이다. 이 기본의 개구면적을 설정해 두는 것으로, 통상은, 외부공기 흡입구 개폐장치 (27) 는 작동하지 않는다.

그러나, 외부공기 흡입구 개폐장치 (27) 는 다음의 경우에 작동시키는 경우가 있다. 즉, 건조초기의 고수분역 혹은 장입시에 있어서, 건조 준비로서 건조 곡물 온도를 시급히 상승시키기 위해서는 대량의 건조풍에 노출시키는 것 보다도, 열풍에 접촉시켜 곡물 온도를 상승시키는 것이 효율적인 것으로부터, 외부공기 흡입구 개폐장치 (27) 를 동작시켜 외부공기 도입구 (17) 를 닫도록 개폐판 (30) 을 회동시킨다. 이렇게 하면, 외부공기 도입구 (17) 로부터의 도입풍량이 부족하기 때문에, 부족한 풍량은 통풍관 (12) 에 설치된 분출구 (46) 로부터 통풍관 (12) 의 열풍을 곡물내로 도입하는 것으로 보충된다. 즉, 상술하였듯이,흘러내리는 곡물내에 가열부 (13) 에서 열풍이 새어나와, 주위의 곡물의 가온을 촉진하는 것이 된다. 이 공정은 곡온을 신속하게 상승시키기 위해서이며, 이 열풍을 장시간에 걸쳐서 작용시키지 않고, 투입된 곡물이 1 순환 내지 2 순환하는 정도가 적당하다. 건조초기에 있어서 제어장치 (22) 에 입력되는 장입량에 응한 1 순환 내지 2 순환분의 기간만큼, 외부공기 도입구 (17) 의 개구면적을 좁게하는 공정을 제어장치 (22) 의 프로그램에 삽입하는 것으로, 이들의 작업은 간단히 자동화된다. 물론 수동조작에 의하여 실행할 수도 있다.

제어장치 (22) 에 입력부 (29) 로부터 건조신호가 입력되면, 상술한 건조에서의 제어에 부가하여, 외부공기 흡입구 개폐모터 (34) 를 작동시켜 외부공기 흡입구를 닫도록 모터구동회로 (25) 에 신호를 출력한다. 이 신호는 건조신호가 입력되는 것과 거의 동시에 출력하도록 프로그램해두거나, 수분검출장치 (18) 에 의한 수분값을 검출하여, 예컨대 그 검출값이 20％ 이상이면 신호를 출력하도록 프로그램하여 외부공기 흡입구 개폐모터 (34) 를 작동시키도록 한다.

본 발명에서는, 지금까지의 건조기의 소형화 지향을 고려하면서, 가열용 열풍과 건조용 건조풍을 같은 풍로에서 접속하고, 열풍과 외부공기를 혼합하여 건조풍을 만들어내도록 한 것으로, 종래의 예열의 온도를 고온으로 확보할 수 있다.

예열의 열풍온도에 관계없이 건조풍을 소정의 온도로 설정할 수 있기 때문에, 예열의 효과와 함께 보다 안전하게 고속도로 건조할 수 있다. 또, 예열을 행하는 가열부분을 저장탱크에 설치하는 것으로, 원적외선 장치와 같은 가열을 위한 공간을 별도로 설치할 필요는 없다.

열풍의 일부를 입상물에 직접 닿게 하였기 때문에, 입상물에 손상을 주지않는 가열이 효율적으로 이루어지고, 입상물의 내외를 더욱 빨리 승온시킬 수 있고, 건조의 고속화를 더욱 촉진시킬 수 있다.

외부공기 도입량을 가감할 수 있으므로, 가열부분에서의 입상물내로의 열풍의 일부의 직접공급량이 제어되고, 가열의 속도를 조정할 수 있는 것으로부터, 입상물에 응한 가열의 열풍 도입량을 변경할 수 있고, 가열도 다종의 입상물에 대응가능하게 된다.

Claims

입상물을 소정의 수분값이 될 때까지 건조하는 방법으로, 상기 방법은, 입상물을 저장하는 저장공정과,

상기 저장공정을 거쳐 흘러내리는 입상물을, 내부에 가열공기를 도입한 통풍관의 외측에 접촉시켜서 가열하는 가열공정과,

상기 통풍관에서 배출되는 열풍에 기계 외부로부터 받아들인 공기를 혼합하여 건조풍을 생성하는 건조풍 생성공정과,

상기 가열공정에 의하여 가열되어 흘러내리는 입상물을, 상기 건조풍에 직접 노출시킴으로써 입상물의 수분을 빼앗아 건조시키는 건조공정과,

상기 건조공정을 거쳐 흘러내리는 입상물을 취출하는 취출공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 입상물 건조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방법은 또한, 취출공정에 의하여 취출된 입상물을 상기 저장공정에 귀환시키는 귀환공정을 가지고, 입상물의 수분값이 소정의 값이될때까지 상기 각 공정이 반복하여 실행되는 것을 특징으로 하는 입상물 건조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 건조공정에서의 건조풍의 온도가 소정온도가 되도록, 건조공정에서의 건조풍의 온도를 검출하고, 그 검출값에 의거하여 상기 가열공정에서의 가열공기의 온도가 제어되는 것을 특징으로 하는 입상물 건조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 가열공정은, 흘러내리는 입상물중에 가열공기의 일부를 직접 도입하고, 입상물을 가열공기에 직접 노출시키는 것을 특징으로 하는 입상물 건조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 건조풍 생성공정에서, 기계 외부로부터 받아들이는 공기의 양이 조절되는 것을 특징으로 하는 입상물 건조방법.
제 5 항에 있어서, 상기 건조풍 생성공정에서, 기계 외부로부터 받아들이는 공기의 양이 운전초기단계에 있어서는 소정량보다 적게 조절되고, 정상운전시에는 소정량이 되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 입상물 건조방법.
입상물을 소정의 수분값이 될 때까지 건조하는 장치로서, 상기 장치는, 입상물을 저장하는 저장부와,

가열공기를 발생하는 열발생부와,

상기 저장부의 하방에 위치하여, 횡설(橫設)한 복수의 통풍관의 일단에 상기 열발생부에서 생성된 가열공기를 도입함으로써, 상기 저장부에서 흘러내리는 입상물을 가열하는 가열부와,

상기 가열부의 통풍관의 타단에서 배출되는 열풍과 기계 외부로부터 받아들이는 공기를 혼합하여, 건조를 위한 건조풍을 생성하는 건조풍 생성부와,

상기 가열부를 거쳐 가열된 입상물이 공급되는 건조실을 가지고, 상기 건조실의 일단에 상기 건조풍 생성부에 의하여 생성된 건조풍을 도입함으로써, 입상물을 건조풍에 직접 노출시켜 건조시키는 건조부와,

상기 건조부의 건조실의 타단에 접속되어, 수분을 함유한 건조풍을 기계 외부로 흡인배기하는 공기 배출부와,

상기 건조부의 하방에 위치하여, 상기 건조실로부터 입상물을 취출하는 취출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 입상물 건조장치.
제 7 항에 있어서, 상기 장치는 또한, 상기 취출부에서 취출한 입상물을 상기 저장부로 귀환시키기 위한 귀환수단을 갖는 것을 특징으로 하는 입상물 건조장치.
제 7 항에 있어서, 상기 장치는 또한, 상기 건조풍 생성부가 생성하는 건조풍의 온도를 검출하는 온도검출부와, 상기 온도검출부가 접속된 제어부를 구비하고, 상기 건조풍 생성부가 생성하는 건조풍의 온도가 소정의 온도가 되도록, 상기 온도검출부의 검출온도에 의거하여, 상기 제어부가 상기 열발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 입상물 건조장치.
제 7 항에 있어서, 상기 가열부의 통풍관의 내부에는, 도입된 가열공기의 흐름을 지그재그 형상으로 하기 위한 복수개의 저항판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 입상물 건조장치.
제 7 항에 있어서, 상기 가열부의 통풍관에는, 도입된 가열공기의 일부를 통풍관 외측에 분출하기 위한 분출구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 입상물 건조장치.
제 7 항에 있어서, 상기 건조풍 생성부는, 기계 외부로부터 받아드리는 공기의 양을 조절하기 위한 외부공기 조절장치를 갖는 것을 특징으로 하는 입상물 건조장치.