JP5011983B2 - 穀粒乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、穀粒乾燥機に関するものである。

特許文献１には、張込穀粒量が少量の場合に燃焼装置をＯＮ・ＯＦＦ制御する技術が開示されている。
特開平７−２９４１２７号公報

近年、農業の大規模化で農作業機の大型化が進んでいるが、その一方で農家毎の小口の穀粒乾燥処理の要望も強くなっている。
しかしながら、穀粒乾燥機は設定量以上の穀粒を張り込む必要があり、小口毎の少量の穀粒を乾燥処理する場合に、設定量以下の張込穀粒量で乾燥作業を行なうと乾燥室の穀粒流下通路に穀粒が堆積されず、熱風室から排出した熱風の内の一部が穀粒に作用されること無く熱風室近傍に備える熱風温度センサに直接作用することで、熱風温度センサの検出の精度が低下し、適正なバーナの燃焼制御ができなくなってしまう。

本発明は、小口の少量の穀粒を乾燥するときにも安定した乾燥作業を行なうことを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１記載の発明においては、張り込んだ穀粒を貯留する貯留室（１）と、燃焼量を制御可能なバーナ（７）と、バーナ（７）で発生させた熱風が通過する熱風室（９）と、熱風室（９）内の熱風が流下する穀粒に作用する穀粒通路（１１）と、該穀粒通路（１１）を通過した熱風を吸引する吸引ファン（１２）と、遠赤外線放射体（６）と、張込穀粒量を設定する張込穀粒量設定手段（２６）とを設けた穀粒乾燥機において、前記穀粒張込量が設定量以下の場合にバーナ（７）の燃焼量を固定に制御し、バーナ（７）が燃焼する乾燥工程と、バーナ（７）と吸引ファン（１２）とが停止する休止工程を、設定水分値に到達するまで設定時間毎に交互に行うこととする。

請求項１記載の発明においては、穀粒張込量が設定量以下の場合にバーナ（７）の燃焼量を固定に制御することで、熱風温度センサによるバーナ（７）の燃焼量を制御に頼ることなく安定した乾燥工程を行なうことができる。
また、この休止工程の間、穀粒内部の水分が順次穀粒表面側に移行して穀粒乾燥を促進することができる。また、休止工程中は吸引ファン（１２）を停止する構成とすることで、遠赤外線放射体（６）の温度を低下させ難くすることで、休止工程中の穀粒の温度を低下させ難くすることができ、前述の穀粒内部の水分が順次穀粒表面側に移動する水分移行作用を促進することができる。

本発明を実施するための最良の形態の一つとして、穀粒乾燥機について詳細に説明する。
１は穀物乾燥装置の機枠で、内部には貯留室２、乾燥室３、集穀室４の順に積み重ねられ、外部に設ける昇降機５の駆動によって穀物を循環させながら、集穀室４部に設けた遠赤外線放射体６による放射熱、及び遠赤外線放射体６からの排熱風を浴びせて乾燥する構成である。

上記遠赤外線放射体６は、集穀室４内にあって、一端をバーナ７に対向し、断面方形状を呈し左右壁面及び下面に遠赤外線放射塗料を塗布するもので、集穀室４の穀粒流下板８面を流下する穀粒に遠赤外線放射熱を浴びせるよう構成している。該遠赤外線放射体６上面からの排熱気は機体後部側及び前部側から導入する外気と混合しながら上位の乾燥室３における熱風室９ａ，９ｂ，９ｂから排風室１０，１０を流通して傾斜状にかつ通気可能に形成する穀粒通路１１，１１…を横断する構成である。

なお、該乾燥室３の背面側には吸引ファン１２を備えて上記熱風流通に寄与すべく構成する点は公知の構成と同様である。なお、機体背面におけるダクト１３を介して中央熱風室９ａの熱風を左右側熱風室９ｂ，９ｂに供給すべく構成されている。１４は遠赤外線放射体６の上部に配設する屋根型の排塵板で、上部側からの塵埃の放射体６への落下を防止しながら、排熱風と外気との上記混合風を左右側から迂回して上方に案内する案内部とする。

１５，１５は繰り出しバルブで正逆に回転しながら所定量の穀物を流下させる。１６は上記昇降機５に通じる下部移送装置、１７は昇降機５上部側に接続する上部移送装置で、貯留室２上部の拡散盤１８に穀物供給できる。バーナ７や穀物循環機構等は、乾燥制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶するメモリを備えるコンピュータによって行なわれる。即ち、操作盤１９には液晶形態の表示部２０を設け、該表示部２０の下縁に沿って５個の押しボタン形態の張込スイッチ２１・通風スイッチ２２・乾燥スイッチ２３・排出スイッチ２４及び停止スイッチ２５を配設している。これらスイッチのほか、最小張込量ＬＶ１〜最大張込量ＬＶ１０及び最小張込量以下の張込量ＬＶ０．５を選択して設定できる張込量設定スイッチ２６、穀物種類に対応させた乾燥設定スイッチ２７、停止水分設定スイッチ２８等を備える。２９は緊急停止スイッチである。

図６は制御ブロック図を示し、上記操作盤１９を有する制御ボックスに内蔵するコンピュータの演算制御部３１には上記スイッチ類からの設定情報のほか、水分計３２検出情報、昇降機５の投げ出し部に設ける穀物流れ検出器３３の穀物検出情報、熱風室８近傍に設ける熱風温度センサ６０の検出情報、外気温度検出器３４の検出情報、外気湿度検出器３５の検出情報等が入力される。

一方出力情報としては、バーナ７の燃焼系３７信号、例えば燃料供給信号，その流量制御信号、あるいは上下移送装置１５，１６の各移送螺旋，昇降機５，繰出バルブ１５等の穀物循環系モータとしての繰出バルブモータ３８・昇降機駆動モータ３９制御信号、吸引ファン１２モータ制御信号，各表示部２０への表示出力等がある。

昇降機５はバケット式で、無端ベルト４０に多数のバケット４１，４１…を取り付け、外周を側壁５ａにより覆った構造で、バケット４１により集穀室４より出る穀粒を掬い上げて上昇し貯留室２へと運ぶ構成である。昇降機５の側壁５ａの正面内側に、一粒式水分計３２の図外穀粒取り込み部の前縁をバケット用無端ベルト４０のバケット４１の近くまで差し込んで設置し、側壁５ａの内側で、穀粒取り込み部下方に、図外穀粒送り螺旋の始端部をのぞませる。

水分計３２には、一対の電極ロールを備え、穀粒を一粒毎に圧砕しながらその電気抵抗値を水分電圧に換算して水分値を算出する公知の構成であり、水分測定用の制御部を備えており、この制御部では所定粒数（本実施の形態では３２粒ずつ）の換算水分値を平均処理して平均水分値を出力する構成とし各種乾燥制御あるいは表示出力するものである。

次に、乾燥作業について図１に基づいて説明する。
張込スイッチ２１を押すと昇降機５と上部移送装置１７と拡散盤１８が駆動を開始し、穀粒張込口（図示せず）に張り込まれた穀粒は昇降機５で揚穀され、乾燥室３の穀粒通路１１及び貯留室２に順次張り込まれる。

張込作業が終了したら張込量設定スイッチ２６で張込穀粒量を設定するが、まず、図１１に示すように張込穀粒量が最低乾燥張込量以下の場合にＬＶ０．５を張込量設定スイッチ２６で設定する。

乾燥スイッチ２３を押すと乾燥作業は開始され、繰り出しバルブ１５が穀粒通路１１の穀粒を集穀室４に向かって繰り出すと共に、バーナ７の燃焼を開始する。
集穀室４に繰り出された穀粒は穀粒流下板８を流下しながらバーナ７の燃焼で温められた遠赤外線放射体６の放射熱を浴びながら穀粒流下板８を流下して下部移送装置１６に供給される。

そして、下部移送装置１６で昇降機５に移送され再度貯留室２及び乾燥室１１に循環供給される。このとき昇降機５で揚穀されているときに水分計３２が所定粒数ずつのサンプル穀粒を設定時間毎に取り込み水分値を演算する。

バーナー７は燃焼量を固定にした状態で燃焼を行なう。
すなわち、最低乾燥張込量以下である少量の張込穀粒量で乾燥作業を行なうと穀粒通路１１に穀粒が堆積されず、熱風室９ａ，９ｂから穀粒通路１１に通過した熱風の一部ｈが穀粒に作用しないで乾燥室３に排出され、熱風室９ａ，９ｂ近傍に備える熱風温度センサ６０に作用することで、熱風温度センサ６０の温度検出の精度が低下し、適正な熱風温度センサ６０の検出結果に基づくバーナ７の燃焼制御ができなくなってしまう。バーナ７の燃焼量を固定にした状態で燃焼をすることで、安定した燃焼をおこなうことができる。

この最低乾燥張込量以下の乾燥工程時の燃焼量は所定以下の燃焼量乃至最小燃焼量のいずれかで固定して燃焼するのが良い。すなわち、張込穀粒量が少ないため、燃焼量を抑えることで急激な乾燥による穀粒の胴割れ等の不具合を低減させることができるためである。

そして、設定時間（例えば１時間）乾燥工程を行なうと、バーナ７と繰り出しバルブ１５を停止して休止工程に入る。この休止工程の間、穀粒内部の水分が順次穀粒表面側に移行して穀粒乾燥を促進することができる。また、この休止工程中は循環しないことで少量の穀粒が多く循環することによる脱ぷ等の穀粒の損傷を低減することができる。

また、休止工程中は吸引ファン１２を停止する構成とすることで、遠赤外線放射体６の温度を低下させ難くすることで、休止工程中の穀粒の温度を低下させ難くすることができ、前述の穀粒内部の水分が順次穀粒表面側に移動する水分移行作用を促進することができる。

休止工程を設定時間（例えば１時間）行なうと再度乾燥工程を再開し、設定水分になるまで乾燥工程と休止工程とが交互に繰り返される。
穀粒が設定水分に到達して乾燥作業を終了してバーナ７を停止した場合は、前述の休止工程とは異なり、バーナ７の停止後吸引ファン１２を設定時間（例えば２０分）駆動して遠赤外線放射体６の冷却の促進を図る構成としている。

次に、通常乾燥張込量（ＬＶ１〜ＬＶ１０）における乾燥作業について説明すると、ＬＶ１〜ＬＶ１０いずれかを張込量設定スイッチ２６で設定して乾燥スイッチ２３を押すと、バーナ７は乾減率や外気温度センサ３４の検出結果や張込穀粒量（ＬＶ１〜ＬＶ１０）等に基づいて燃焼量を制御される。そして、設定水分に到達するまで連続して乾燥工程を行なう。

次に、最低乾燥張込量以下の乾燥工程時の水分計３２の水分測定について図８に基づいて説明する。
少量の張込穀粒量においても一回の所定粒数（３２粒）の水分測定で全ての穀粒の水分を判断するよりも、穀粒層（Ｓ１〜Ｓ４）毎の水分のバラツキを検出できるのが穀粒の水分状態をより精密に把握することができるため望ましい。

通常の張込穀粒量（ＬＶ１〜ＬＶ１０）の場合には図８の（イ）に示すとおり、３２粒ずつ水分計９に取り込む水分測定を、穀粒が乾燥機内を一回循環するまでの時間に設定時間間隔毎に行なう。そして、図８の（イ）の場合には一回循環するまでの時間に４回の水分測定を行なう。そのため、穀粒層（Ｓ１〜Ｓ４）毎の水分のバラツキ具合を測定することができる。

なお、一回の循環とは穀粒通路１１にある穀粒が集穀室４から下部移送装置１６、昇降機５、上部移送装置１７の循環工程を経て拡散盤１８から貯留室を経て再度穀粒通路１１に戻るまでの時間をいう。

一方、最低乾燥張込量（ＬＶ０．５）の場合には一回循環するまでの時間が短いため、図８（ロ）に示すように約１３０粒の穀粒を連続して水分計３２に取り込み水分を測定し、それを後で取り込み順に四回分（一回分約３２粒）に分割し、水分値をそれぞれ演算して表示する構成とする。すなわち、所定回数分の水分測定に必要な穀粒の粒数合計を連続して水分計３２に取り込み、それを取り込み順に所定回数で所定粒数毎に割って、該所定粒数のそれぞれの水分値を演算・表示するものである。

本構成により、少量の張込穀粒量の場合でも穀粒層（Ｓ１〜Ｓ４）毎の水分のバラツキを検出でき、作業者に有効な穀粒品質情報を提供できる。
なお、ここで記載している穀物層（Ｓ１〜Ｓ４）とは厳密に層として区別しているのではなく、便宜上おおよその層として認識するものである。

図７は張込穀粒量を自動に設定できる張込量検出センサ７０を備えている場合の乾燥制御である。
張込量検出センサは７０は紐７０ａと紐７０ａで錘７０ｂを吊り下げる構成で、張り込み作業終了後、錘７０ｂを降ろして張込穀粒の上面に当接したことを検出し、張込穀粒の上面の高さ位置から張込穀粒量を検出する構成である。張込量を検出したら後は図１の流れと同様である。

乾燥作業の工程のフローチャート 穀粒乾燥機の操作盤図 側面から見た穀粒乾燥機の内部を示す図 正面から見た穀粒乾燥機の内部を示す図 背面から見た穀粒乾燥機を示す図 ブロック図 乾燥作業の工程のフローチャート 水分計の測定間隔を示すタイムチャート 一回の水分測定結果を示すグラフ 穀粒層毎の水分値を示す図 通常乾燥張込量・最低乾燥張込量・穀粒層を示す図

１ 貯留室
７ バーナ
９ 熱風室
１１ 穀粒通路
１２ 吸引ファン
２６ 張込穀粒量設定スイッチ

Claims (1)

1. 張り込んだ穀粒を貯留する貯留室（１）と、燃焼量を制御可能なバーナ（７）と、バーナ（７）で発生させた熱風が通過する熱風室（９）と、熱風室（９）内の熱風が流下する穀粒に作用する穀粒通路（１１）と、該穀粒通路（１１）を通過した熱風を吸引する吸引ファン（１２）と、遠赤外線放射体（６）と、張込穀粒量を設定する張込穀粒量設定手段（２６）とを設けた穀粒乾燥機において、
   前記穀粒張込量が設定量以下の場合にバーナ（７）の燃焼量を固定に制御し、
   バーナ（７）が燃焼する乾燥工程と、バーナ（７）と吸引ファン（１２）とが停止する休止工程を、設定水分値に到達するまで設定時間毎に交互に行うことを特徴とする穀粒乾燥機。

Images