JP5359592B2

JP5359592B2 - 穀物乾燥機

Info

Publication number: JP5359592B2
Application number: JP2009147509A
Authority: JP
Inventors: 正史弓立; 伸治二宮
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-06-22
Also published as: JP2011002204A

Description

本発明は、貯留室に張込まれた穀粒を乾燥部に循環させて乾燥目標の設定水分値まで順次熱風乾燥する穀粒乾燥機に関するものである。

特許文献１に示すように、貯留室に張込まれた穀粒を乾燥部に循環させて設定水分値まで順次熱風乾燥する穀粒乾燥機において、貯留室に張込まれた穀粒層別の水分ムラ状態を解消する運転制御部を備えた穀粒乾燥機が知られている。この穀粒乾燥機は、貯留室に張込まれた穀粒層別の水分ムラ状態を捕捉し、この水分ムラを解消するための混合循環時間を確保して熱風乾燥することにより、乾燥目標の設定水分まで順次乾燥処理するとともに、水分ムラを穀粒の循環によって所定幅内に収束することができる。

詳細には、設定水分値までの乾燥循環運転に必要な乾燥時間が上記混合循環時間を越える場合は、乾燥循環運転の終了までに、すでに水分ムラが収束され、また、乾燥循環運転のための最緩速の乾燥速度によって定まる最緩速乾燥時間（Ｈ３）が上記混合循環時間（Ｈ）に満たない場合には、混合循環時間（Ｈ）を補うための両時間の差である補充循環時間について、バーナ（６）を消火した通風状態で穀粒を循環する通風循環による補充循環運転を乾燥循環運転の途中の所定の水分値に達した時点で行うことにより、高精度で水分ムラを把握できる高水分域の穀粒について効率よく水分ムラを抑えながら乾燥処理することができる。

特開２００８−２９８３２４号公報

しかしながら、上記穀粒乾燥機においては、通風循環による補充循環運転を行う場合に、その後の熱風乾燥を再開する際のバーナの着火不良を起こすリスクが高くなる結果、長時間に及ぶ無人運転を行う穀粒乾燥機の信頼性に影響を与えるという問題があった。

本発明の目的は、高水分域の穀粒について効率よく水分ムラを抑えて乾燥処理するために、バーナ再着火時の着火不良リスクを回避して、乾燥運転の途中における安定した補充循環運転を行うことができる穀粒乾燥機を提供することにある。

請求項１に係る発明は、乾燥循環運転により、貯留室に張込まれた穀粒を穀粒乾燥部に循環してバーナの乾燥熱風により穀粒乾燥を行い、その開始に際して張込み穀粒の１循環に及ぶ水分値測定による層別水分値の水分ムラを所定幅内に収束するために必要な混合循環時間を算出し、この混合循環時間について乾燥循環運転を行う運転制御部を備える穀粒乾燥機において、上記運転制御部は、設定水分値まで最緩速の乾燥速度で乾燥循環運転するための最緩速乾燥時間が上記混合循環時間に満たない場合に、乾燥循環運転によって所定の水分値に達した時点から、混合循環時間を補うための両時間の差である補充循環時間について、バーナの燃焼維持に必要な最小燃焼状態で穀粒を循環する最小燃焼運転をすることを特徴とする。

上記穀粒乾燥機は、１循環に及ぶ水分値測定によって得られた水分ムラの程度により、補充循環を要する場合において、乾燥循環運転の途中の所定の水分値に達した時点から、バーナの燃焼維持に必要な最小燃焼状態で穀粒を循環した後に、乾燥循環運転を再開する。

請求項１の発明の穀粒乾燥機は、１循環に及ぶ水分値測定によって得られた水分ムラの程度により、補充循環を要する場合において、乾燥循環運転の途中の所定の水分値に達した時点から、バーナの燃焼維持に必要な最小燃焼状態で穀粒を循環した後に、乾燥循環運転を再開することから、バーナーの火力調節のみによって、補充循環運転を含む乾燥循環運転を行うことができるので、水分ムラ解消のための補充循環運転を要する場合において、常にバーナの燃焼が維持されることに伴い、バーナーの再着火時の着火不良を起こすリスクを排した上で、高水分域の穀粒について効率よく水分ムラを抑えながら乾燥処理することが可能となる。

穀物乾燥機の正面図穀物乾燥機の側断面図コントロールボックスの制御盤見取図制御構成ブロック図フローチャート（１）水分むら層の区分例測定回数区分の図表例一巡測定と関係水分値の図表例水分むら層の一巡測定値の例示グラフフローチャート（２）フローチャート（３）フローチャート（４）対象穀粒区分図層別代表水分の測定事例追い乾燥の制御フローチャート

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
穀物乾燥機は、その正面図および側断面図をそれぞれ図１、図２に示すように、その機枠１の内部に上から貯留室２、熱風乾燥部３、集穀室４の順に形成し、その外周部に設けた昇降機５の駆動によって穀物を循環させながら、バーナ６の燃焼と吸引ファン７とにより発生する熱風を熱風乾燥部３で浴びせて乾燥する公知の形態である。熱風乾燥部３の穀粒出口には正逆に回転しながら所定量の穀物を流下させる繰出しドラム８を備え、その繰出し穀粒を昇降機５に通じる集穀室４の下部移送装置９に受け、昇降機５の上部側に接続する上部移送装置１０で貯留室２の拡散盤１１に供給することにより、張込み穀粒が貯留室２の全面に均一に堆積貯留される。貯留室２に設けた張込量測定器２ａは、張込み穀粒の堆積上面高さ位置を測定することにより張込量を把握することができる。また、昇降機５には、穀粒水分を測定する水分計２０、乾燥後の穀粒を排出するスロワ２１を設ける。

バーナ６および昇降機５をはじめとする穀粒循環機構等は、運転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１２には、その制御盤見取図を図３に示すように、液晶形態の表示部１３を設け、この表示部１３の下縁に沿って押しボタン形態のスイッチ１４〜１７、及び停止スイッチ１８を配置して構成する。これらスイッチ１４〜１７はその機能が表示部１３に表示されるもので、図例では、順に、張込・通風・乾燥・排出の各運転用スイッチとして機能し、表示部１３の画面変更に従って異なる機能を具備せしめ得る構成である。

内蔵の制御部は操作盤１２のスイッチ情報や乾燥機機枠１各部に配設したセンサ類からの検出情報等を受けて所定の演算処理により、バーナ燃焼量の制御，穀粒循環系の起動・停止制御，表示部１３の表示内容制御等を行う。上記操作盤１２のスイッチ類は、張込・乾燥・排出・通風の各設定のほか、穀物種類、乾燥目標の設定水分（仕上げ水分）、張込量、タイマ増・減等を設定できる。

上記構成の穀物乾燥機について、その運転制御の大要を説明する。
上記穀物乾燥機は、貯留室２に張込まれた穀粒を循環しつつ設定の乾燥速度に沿って熱風乾燥部３に乾燥熱風を供給する乾燥循環運転により設定水分まで順次乾燥処理する後述の運転制御部１９を備えて構成される。
通常の乾燥制御モードでは、目標とする水分値と張込穀粒量が入力し、乾燥速度（はやい・おそい等）を選択すると、自動的に乾燥時間が設定され、乾燥開始後、設定時間毎（例えば３０分毎）に水分計２０で設定粒数（例えば３２粒）を取り込み水分値を測定し、目標とする水分値に達すると自動停止する。
それに対して例えば、異なる圃場から収穫した穀粒を順次張り込んだ場合に異なる水分の穀粒層が積み重なり層毎に水分ムラが生じる場合に、それを解消するために水分ムラ解消モードを設けている。以下水分ムラ解消モードについて説明する。
この運転制御部１９は、貯留室２の張込み穀粒を１循環させる間に張込量に応じた複数回の異なるタイミングで穀粒の水分値を測定する一巡測定を行い、この一巡測定によって得られた張込み穀粒の縦方向水分値分布からその水分ムラの程度を把握し、この水分ムラを穀粒の循環によって所定幅内に収束するために要する混合循環時間を算出し、この混合循環時間で設定水分に至る乾燥速度により乾燥循環運転を行う。

上記運転制御部１９により、張込み穀粒の一巡測定によって得られた縦方向の水分ムラに基づき、その収束に要する混合循環時間が算出され、この混合循環時間について設定水分まで乾燥循環運転をすることから、水分ムラの解消に必要な循環時間に応じて設定水分まで適切な運転制御が行われ、乾燥の仕上がりと同時に水分ムラの収束が可能となる。

また、運転制御部１９は、混合循環時間Ｈが最緩速の乾燥速度によって定まる最緩速乾燥時間Ｈ３を越える場合に、両時間の差を補うための補充循環時間Ｋとしてこの補充循環時間Ｋについてバーナー６の燃焼維持に必要な最小燃焼量による低温通風状態で穀粒を循環する最小燃焼運転を行う。

この場合、最緩速の乾燥循環運転によって設定水分値まで乾燥され、その後に継続する補充循環時間Ｋに及ぶ最小燃焼運転を合わせた循環動作によって必要な循環時間が確保されることから、穀粒が乾燥目標に近い乾燥状態で乾燥時間を長くできない場合でも、過乾燥を招くことなく、循環運転によって水分ムラの収束が可能となる。

そのほか、穀粒水分が設定水分に近い場合の運転制御として、運転制御部１９は、乾燥循環運転開始後に貯留室２の張込み穀粒を１循環させる間に張込量に応じた複数回の異なるタイミングで穀粒の水分値を測定する一巡測定を行い、この一巡測定によって得られた張込み穀粒の縦方向水分値分布Ｍｎからその水分ムラの程度を把握し、この水分ムラを穀粒の循環によって所定幅内に収束するために要する混合循環時間Ｈを算出する構成とし、前記一巡測定中に目標とする設定水分値Ｍｓｅｔ以下の水分を測定したら残りの測定を最小燃焼運転の状態で行ない、また、必要により、最小燃焼運転中の一巡測定の後、その平均処理による全体としての水分Ｍｓが目標とする設定水分値Ｍｓｅｔを越える場合には混合循環時間Ｈの乾燥熱風による乾燥循環運転を行ない、目標とする設定水分値Ｍｓｅｔを越えない場合には混合循環時間Ｈの通風による最小燃焼運転を行なう。

このように、張込穀粒中に乾燥目標に達した層を測定した場合には測定中最小燃焼運転をすることにより、部分的な過乾燥を防止しつつ、水分ムラの状態を把握することができ、また、上記基準で乾燥循環運転をすることにより、未乾燥及び過乾燥を防止しつつ、水分ムラを収束しながら迅速に乾燥することができる。

以下において上記運転制御について詳細に説明する。
図４は上記制御のための制御構成ブロック図を示し、上記操作盤１２を有する制御ボックスに内蔵する運転制御部１９には上記スイッチ類からの設定情報のほか、水分計２０の検出情報、昇降機５の投げ出し部における穀粒検出情報、熱風温度検出情報等が入力される。一方出力情報としては、バーナ６の燃焼系信号、例えば燃料供給信号，その流量制御信号、あるいは上下移送螺旋１０，９、昇降機５、ロータリバルブ（繰出バルブ）８等の穀粒循環系モータ制御信号、吸引ファン７のモータ制御信号、操作盤１２への表示出力等がある。

（制御処理）
次に、上記構成の穀物乾燥機における運転制御部１９の制御処理について、フローチャートに沿って説明する。
穀物乾燥機の運転制御は、図５のフローチャート（１）に示すように、穀粒の張込停止時点で張込量を検出（Ｓ１，Ｓ２）した上で乾燥運転を開始する。乾燥運転は、モータ、バーナー類の起動（Ｓ３）の後、張込量に応じた水分ムラ測定回数（Ｓ４）を算出し、貯留室２の張込み穀粒の水分ムラの測定（Ｓ５）を行う。

水分ムラは、例えば、図６の水分ムラ層の区分例のように、貯留室２の縦方向に積み重なる層別の水分値分布によって把握される。各層の水分の測定は、貯留室２の張込み穀粒を機体内で１循環することによって測定することができるので、張込量に応じて設定した図７の測定回数区分の図表例に従い、穀粒が一巡する間の所要時点で水分測定をする一巡測定による。

この一巡測定によって得られる層別水分値は、張込穀粒量がＬＶ１０で測定回数が１２回（ＬＶ１は３箇所測定する）の例について説明すると、図８の一巡測定と関係水分値の図表例および図９の例示グラフに示すように、各層につき標本３２粒の測定水分値の平均を各層の平均水分値Ｍｎとし、これら各測定区分の層ＬＶ１〜ＬＶ１０それぞれの水分値Ｍ１〜Ｍ１０を検出し、さらに各層平均水分値の平均を張込穀粒全体の初期平均水分値（Ｍｓ）として検出する。そして、これら各測定区分の層ＬＶ１〜ＬＶ１０による水分値Ｍ１〜Ｍ１０の分布状態から、その水分ムラを所定範囲内に収束するために必要な混合循環のための時間としての混合循環時間Ｈを算出（Ｓ６〜Ｓ８）する。

混合循環時間Ｈについて詳細に説明すると、まず、堆積層別の水分ムラ層個々の水分値Ｍ１，Ｍ２，…および初期平均水分Ｍｓとの差（Ｍ１−Ｍｓ），（Ｍ２−Ｍｓ）…をそれぞれ算出（Ｓ６）する。そして、連続して隣接する層の総和の絶対値が一番大きい数字、すなわち、上記「差」のデータ並びについて同符号で隣接している範囲の和を算出し、これら各範囲の「和」の絶対値について一番大きいものを水分ムラ係数Ｘとする。
この場合、層番号をｎ＝１，２，…とする一般形表示で表すと、個々の層ＬＶｎの水分値Ｍｎについて、同符号の連続範囲の（Ｍｎ−Ｍｓ）の和は絶対値で最大となる値である。この水分ムラ係数Ｘは、水分ムラの程度を把握するための指標の一例である。

この水分ムラ係数Ｘと穀物種別と対応して得られる穀物定数Ａ（例えば、籾は１．４、小麦は２）とから、次の算式Ｘ／Ａ^Ｒ＜０．０１を満たす循環回数Ｒを算出（Ｓ７）し、この循環回数Ｒと張込量Ｗ、循環能力Ｂによって混合循環時間Ｈを算出（Ｓ８）する。

次いで、図１０のフローチャート（２）に示すように、「ふつう」「ややおそい」「おそい」の３区分の予定乾燥速度α１〜α３として、乾燥時間Ｈ１〜Ｈ３を一般形表示式Ｈｎ＝（Ｍｓ−Ｍｓｅｔ）／αｎによって算出（Ｓ１１）し、混合循環時間Ｈが各区分の乾燥時間Ｈｎに含まれる場合は区分の判定（Ｓ１２ａ〜Ｓ１２ｃ）に従ってフロー４による「通常設定の乾燥」〜「おそい設定による乾燥」の乾燥処理（Ｓ１３ａ〜Ｓ１３ｃ）を行い、混合循環時間Ｈが最緩の乾燥速度α３である「おそい」で乾燥した乾燥時間Ｈ３の長さ以上であれば、必要な混合循環時間Ｈを補うための補充循環時間Ｋ＝Ｈ−Ｈ３を算出（Ｓ１４）して補充循環運転のフロー３の処理に移行する。

フロー３の補充循環運転の処理については、図１１のフローチャート（３）に示すように、現時点水分Ｍｓｇが目標までの間に設定した所定値（例えば、１８％）になるまで熱風乾燥（Ｓ２１）した時点でバーナー６を最小燃焼量モード（Ｓ２２）とし、混合循環時間が熱風乾燥時間を超える余りの時間Ｋについて継続（Ｓ２３）し、次いで、熱風乾燥（Ｓ２４）によって現時点水分Ｍｓｇが設定水分値Ｍｓｅｔになるとバーナー消火（Ｓ２５，Ｓ２６）により熱風乾燥を終了する。

フロー４の乾燥処理については、図１２のフローチャート（４）に示すように、乾燥速度別の乾燥設定によって乾燥処理（Ｓ４１）をし、現時点水分Ｍｓｇが設定水分値Ｍｓｅｔになった時点でバーナー消火（Ｓ４２、Ｓ４３）をして熱風乾燥を終了する。

上記の一連の制御処理について、具体例によって説明する。
穀物乾燥機の循環能力Ｂ（トン／時間）が７．５（トン／時間）で、張込穀粒量Ｗが籾が６トン、目標とする設定水分値Ｍｓｅｔを１４．５％とする。そして、図８の水分検出結果になったとする。そこで、各層のＬＶ１からＬＶ１０の各層別平均値と全体の初期平均水分値Ｍｓである２２．１との差を算出すると下記の通りとなる。

ＬＶ１ −２．１
ＬＶ１ −０．８
ＬＶ１＋１．５
ＬＶ２＋１．９
ＬＶ３＋０．８
ＬＶ４ −１．６
ＬＶ５ −１．９
ＬＶ６＋２．２
ＬＶ７＋０．９
ＬＶ８＋１．７
ＬＶ９ −１．６
ＬＶ１０ −１．４

ここで、水分ムラ係数Ｘは連続して隣接する層の総和の絶対値が一番大きい数字であるＬＶ１（＋１．５）とＬＶ２（＋１．９）とＬＶ３（＋０．８）の総和の絶対値４．２となる。すなわち、このあたりの層のむらが一番大きいと判断し、この大きな水分ムラを収束するだけの循環時間を算出すれば他の層の水分ムラも収束できるとするものである。

そして、前述のＸ／Ａ^Ｒ＜０．０１のＸとＡにそれぞれ数値を入れると
４．２／１．４^Ｒ＜０．０１となり循環回数Ｒ＝１７（回）となる。
さらに、水分ムラを収束するための混合循環時間Ｈは
Ｈ＝Ｒ×Ｗ／Ｂとなり、Ｈ＝１７×６／７．５＝１３．６となる。

図１０のフローチャートに記載する式（Ｍｓ−Ｍｓｅｔ）／αにより各乾燥速度α１〜α３で乾燥した場合の混合循環時間Ｈ１〜Ｈ３を算出する。すなわち、通常の乾燥速度α１（乾減率０．７％）の場合にはＨ１は（２２．１−１４．５）／０．７＝１０．８となり、やや遅い乾燥速度α２（乾減率０．６％）の場合にはＨ２＝１２．６となり、遅い乾燥速度α３（乾減率０．５％）の場合にはＨ３＝１５．２となり、本実施の形態では遅い乾燥速度α３で乾燥する。

ここで、仮に水分ムラを収束する混合循環時間Ｈが１６．８（時間）と算出された場合、すなわち、「おそい」乾燥速度α３で乾燥しても水分ムラを収束するだけの時間に到達しない場合には、混合循環時間Ｈから乾燥混合循環時間Ｈ３の差の１．５時間を補充循環時間Ｋとすることで水分ムラを収束させる。なお、この補充循環時間Ｋは設定水分値（１８％）まで到達したときに一旦バーナ６を最小燃焼まで落とし後に設定（図１１のＳ２２，Ｓ２３）し、その間のバーナーの燃焼を維持する。

このようにして、一巡測定によって得られた水分ムラの程度により、補充循環を要する場合において、乾燥循環運転の途中の所定の水分値に達した時点から、バーナの燃焼維持に必要な最小燃焼状態で穀粒を循環した後に、乾燥循環運転を再開することから、バーナーの火力調節のみによって、補充循環運転を含む乾燥循環運転を行うことができるので、上記穀物乾燥機は、水分ムラ解消のための補充循環運転を要する場合において、常にバーナの燃焼が維持されることに伴い、バーナーの再着火時の着火不良を起こすリスクを排した上で、高水分域の穀粒について効率よく水分ムラを抑えながら乾燥処理することが可能となる。

（水分ムラ取り運転）
上述の水分ムラ取り制御は、水分ムラ除去乾燥スイッチ２２による選択可能な追加機能として構成することができる。例えば、穀物乾燥機の予約運転際に、２２：００に停止し、翌朝７：００に再起動を設定し、水分ムラ取り機能をオンしておくと、乾燥運転の際に水分ムラ取り制御を行う。ただし、騒音防止に必要な時間は停止し、それ以外の運転中に乾燥設定はあくまで希望ととらえ、制御上の可能な範囲で実施し、場合により通風運転に移行するように構成する。

（対象穀粒）
水分ムラ制御で混合する場合に使用する水分値は、全粒を対象に算出する。
通常の乾燥制御モードのでは、水分測定時、未熟米、青米、不稔粒など水分が他の粒と明らかに離れているものは、図１３の対象穀粒区分図に示すように、ある程度の閾値でカットして残りの整粒の平均値を水分値とすることにより、安定した籾水分を算出する構成としている。
一方、水分ムラ制御モードでは、機内全体の水分ムラを検出し、ムラ取り制御する場合に用いるための各層ごとの水分値を測定するときには、上記と異なり、未熟米、青米なども混合過程で排除しないで整粒とあわせて平均した水分値を測定水分値とする。これは、特に高水分値の青米等が周囲の穀粒に影響を与えるので、各層の水分ムラの実態を把握するために、実態に即した水分値を必要とするためである。もちろん水分ムラ制御モードでも各層の水分値を測定する以外に乾燥中設定時間毎に測定する水分値については上下の閾値でカットして残りの整粒の平均値を水分値とする。

例えば、未熟米が多く、極端に水分が高い場合は、混合過程でその周囲の穀粒の水分を上げる側に作用しつつ均一化される。停止水分としては、そのような未熟米は籾摺り後の選別で除去されるものが殆どで、停止用の算出からは、ある程度除去した方が仕上がり精度がよいため、その除去式は、複数の計算式（水分計システム設定により変更可能）を選択可能に構成する例がある。

しかし、この場合の水分ムラでは、その除去は不要で、混合過程に影響を与えるという観点から、全粒平均でなくとも、より除去率の低いレベルでの算出や、こういった算出式の変更に左右されない水分値とする必要がある。

（再乾燥制御）
刈り遅れや水分ムラがあり再乾燥する場合は、少なくとも２周回程度を循環してから再乾燥して仕上げる。例えば、設定水分が１５％で平均すいぶん１５．５％程度の籾を４トン張込み、一部に１６．５％の部分があったとすると、制御しないがこのままでは１周回以内の循環で停止する見込みで、水分ムラが一部に残ることになることから、このような状況では通風循環を２周回程度行い、混合を図ってから乾燥仕上げを行うので、水分ムラを残さないで制御することができる。

（ムラ取り乾燥）
水分検知装置を有し、１周回分の水分測定データ等により水分ムラを値を算出し、乾燥制御する乾燥機においては、水分ムラが大きく、通風して穀物をまぜなければならない場合に、従来は、通風循環処理を水分ムラ度合いにより算出した時間について通風を行う際に、１循環の水分ムラ平均値と水分設定値の差が少ないと、乾燥途中の穀物温度が上がっていないため、水分ムラ、水分ばらつきの収束の効果が少ないというという問題があった。

この問題の解決のために、乾燥中（例えば、１８〜２０％近傍）で、ムラ検出値により最小燃焼で混合循環運転する場合に、乾燥途中の混合循環に移行するタイミングを１周回の水分ムラ平均値と水分設定値との差により変更するように制御部を構成する。これにより、ムラ取り乾燥の性能を向上し、次工程段取りへの影響を軽減し、ユーザー満足度を向上させることができる。

（繰出し制御）
従来のムラ取り制御では、ロータリバルブの駆動周期は変更せず、その循環回数のみで混合に要する運転時間を算出し、制御していたが、ムラが大きい場合は、ムラ取りに時間を要し、乾燥を遅くするか通風時間を追加するなど、トータルの乾燥時間を長くする必要があった。

その解決のために、混合時間を積極的に短くする方策として、１周回の水分ムラとして層別代表水分を測定し、この測定結果より、図１４の測定事例に示すように、水分層の境目が次回に巡ってくる時間を算出し、この算出タイミングより鋤くし前に、ロータリバルブの駆動周期を片方向に長く回転（概ね、通常の３倍程度に回転周期を長く）するように制御部を構成する。

すなわち、水分が大きく変わるポイントでロータリバルブの駆動周期を変更することにより混合の促進を図る。水分層の境目が、複数部位にある場合は複数回（２回、４回）行う。図例の場合は、水分の変わるポイントは、平均水分との上下の境目である。なお、この制御を行う場合は通風循環に移行して行うこともある。

（別構成例）
別の構成例として、乾燥途中の１８％程度で、もう一度水分ムラデータを取り直した上でロータリバルブ周期を変えることにより、混合を促進することができる。
すなわち、乾燥開始時にバルブの運転周期を変えるようにした場合には、水分が安定しておらず、水分バラツキなどで取得データの精度が悪いことから、ロータリバルブの運転制御（水分ムラ制御）においては、ある程度乾燥が進み、水分が安定してくる１８％程度のところで、再度、張込量、水分ムラデータを取り直し、そのデータに基づき、ロータリバルブの制御（回転周期を長くする）を行うことにより混合を促進することができる。この場合のロータリバルブの周期を変えるタイミングは、前記同様に、水分層の変化のポイントである。

詳細には、乾燥初期に取得した水分ムラデータによってムラ大と判定された時に、ムラ取り制御で乾燥運転制御を行っておき（乾燥速度変更、途中での通風循環設定など）、水分が１８％に到達した時点で、再度、張込量、水分ムラを取り直し、その結果によりバルブの循環周期を変えるなどの処置を乾燥開始時の制御パターンからこの時点で修正を加える。

一般的に１８％程度まで乾燥が進むと安定してくるので、水分ムラの測定精度が向上し、また、１８％から通常の仕上げ水分１５％まで３％となり、以降の混合による収束を推定する局面でも、試験によるデータからの算出精度の向上が期待できる。

（表示制御）
乾燥仕上がり時の水分ムラ、水分バラツキなどの品質情報を取得しようと思っても、乾燥がいつ終わるかは事前に確定しないので、例えば、５分後に水分ムラを測定開始することにはならないことから、仕上がり前（水分設定＋１．５％程度）から測定した水分データを水分ムラ最大張込量相当を順次最新データに更新しながら記憶していき、乾燥停止時に測定した張込量データでデータ整理して表示する。

詳細には、乾燥終了間際（例えば、水分設定値＋１．５％程度）になると、測定した水分値を最大張込量相当の回数分（籾では１１回、麦では１３回）記憶し、順次更新していき最新データとしておき、停止時に張込量を測定し、１周回分の回数が何回分か算出し、この回数で記憶データを整理して乾燥仕上がり時の水分ムラ、水分バラツキデータとする。このデータにより、仕上がり時の水分ムラのグラフ、バラツキのグラフを作成して表示する。

（ムラ取り制御）
機内全体の水分を１循環にわたり測定し、その結果で水分ムラ取り制御を行うムラ取り制御の制御精度を向上するために、まづ、（１）ムラ取り制御でムラが大きく、途中で最小燃焼量に抑えて混合する場合は、この混合循環中の乾減率を０．３％／Ｈ程度として算出し、運転時間を算出する。また、（２）上記とは別項目であるが、及び又は、水分補正を設定している場合には、水分補正を含めて算出する。

上記（１）については、極端に水分ムラが大きいと、混合循環時間が長く、無視できない量の水分低減となる場合があり（例えば、７Ｈｒ混合循環すると２％程度進む）、その分、乾燥終了までの時間が計算より短くなってムラが残る場合がある。また、（２）については、例えば、ー０．５％の補正を設定していると０．５％分早く停止し（算出はあくまで設定水分）、この場合では１時間早く停止することとなる。このような問題を上記制御により回避して制御精度を向上することができる。

（ムラ取り精度）
ムラ取り制御における混合循環による混合性の良し悪しを、穀物種類のみならず、枝梗の程度、ごみ類の混入率などの安息角に影響を与える要素を加えることにより、ムラ取り精度を向上することができる。

詳細には、穀物種類により性状が異なり、混合性も異なることから、この差異を穀物定数として予測算出時に用いるとともに、その他にも、枝梗の付着具合や蒸れなどによる流動性、ごみ類の混入の程度によって影響を受けるので、（１）混合性に影響を与える穀物の条件を混合性について５段階の選択式とし、標準を３として前後で選ぶように構成する（例えば、倒伏したもの、枝梗が長い、ごみ草の混入が多い等、分かり易く表現するようにしてもよい）。（２）上記の混合性の選択値を従来のムラ取り制御における穀物定数（例えば、籾は１．４、小麦は１．８）を補正する値として使用する。

上記の如く取扱うことにより、混合に影響を与える物理特性としての安息角を入力値とすることは困難であることから、この安息角に差を生じる要因として、枝梗の長さ、ごみ類の混入の程度により表現し、混合性の良し悪しの程度を決める手段とすることによって算出精度の向上を図り、従来の如くの穀物性状のみの考慮による場合に計算どおりに混合されない事態を回避して、予定どおりの範囲内に水分ムラを収束させることができる。

（追加乾燥運転制御）
次に、追加乾燥モードについて説明する。
乾燥運転により乾燥が仕上がった時点で更に追い乾燥を行う場合のために、追加乾燥スイッチ３１による追い乾燥の専用モードを設ける。この追い乾燥の専用モードは、そのフローチャートを図１５に示すように、追加乾燥スイッチ３１の操作により開始され、追加乾燥水分Ｙ（例えば、あと０．５％）の設定（Ｓ５１）を行い、次いで、張込量穀粒量の測定（Ｓ５２）と１周回分の通風循環とともに層別測定Ｍｎによる水分ムラ測定（Ｓ５３ａ，Ｓ５３ｂ）を行う。

この水分ムラが設定範囲内（上記の例では、全層平均水分値から±０．５％の範囲内）であることについての当否判定（Ｓ５４）により、該当する場合、すなわち、追加乾燥による設定水分値が水分ムラの範囲外の場合は、その設定水分値まで熱風乾燥によって循環乾燥（Ｓ５５ａ〜Ｓ５５ｃ）を行う。また、非該当の場合、すなわち、追加乾燥の設定水分値が水分ムラの範囲内の場合は、その設定水分値まで通風循環をした上で終了（Ｓ５６ａ〜Ｓ５６ｃ）する。このような追加乾燥運転制御により、追加乾燥における過乾燥を防止することができる。

上記の場合において、熱風による循環乾燥は、１周回分の穀粒循環を単位として循環乾燥し、設定水分値に到達した場合に、その周回分の循環動作が終了した時点で乾燥を停止することにより、熱風乾燥による新たな水分ムラを抑えた上で、目的の水分値に仕上げることができる。

また、通風循環においては、層別水分測定を継続して水分ムラデータを取得することにより、開始時とその後の経過に応じて変化する水分ムラを表示し、仕上がり時において、水分ムラデータおよび全層平均による水分値について、開始時と仕上がり時のデータを同時に表示する。
この追加乾燥モードは前述の通常の乾燥制御モードで目標水分値に到達してから行なうこともできるし、水分ムラ制御モードで乾燥を行なった後で、作業者が自分の所有する水分計で測定したときにもう少し追い乾燥を行いたいと考えたときに利用するようにしても良い。すなわち、通常の乾燥制御モードの後で追加乾燥モードを行なうことで水分ムラを解消しながら追い乾燥を行なえる。また、水分ムラ制御モードの後で追加乾燥制御モードを行なうことで、水分ムラ制御モードで水分ムラを低減して目標水分値に到達した状態で、さらに追い乾燥を行なったときに新たな水分ムラの発生を防止することができる。

（穀温管理）
次に、穀温管理による乾燥制御について説明する。
検出穀温がその上限値を超えたときに設定温度を下げる場合において、従来は、１循環を越える程度に定めた時間（約１時間）の経過を待って設定調節していたので、張込量が少ない場合は、その間の複数回の循環により、場合によってはリミット値より高い穀温状態が長く続くケースがあり、十分な穀温管理ができないという問題があった。

そこで、張込量測定装置等による張込量と乾燥機の循環能力とによって算出される穀物の１循環時間を単位とする時間間隔で、設定温度の調節を可能とするように制御部を構成する。例えば、循環能力が７．５トン／ｈ、張込量が３０００ｋｇであれば、１循環時間が２４分となるので、穀温リミット値を３８℃に設定しており、３９℃を検出したときは設定穀温を１℃下げ、その２４分後の穀温がまだ３８℃を越えているときは、設定穀温を更に１℃下げる。
上記の制御構成とすることによって設定変更毎の結果をフィードバックでき、１循環後の穀温検出により更に下げるか否か判断することから、穀温制御の精度が上がり、穀物品質の向上につながる。

（袋取り排出）
次に、乾燥穀粒の排出の際の袋取り作業について説明する。
自動排出シャッタが付いている乾燥機においては、特に種子などの排出時にコンバイン袋等による袋取りで行うためには、途中で排出を止められないので排出運転をその都度停止する必要があり、すなわち、３０ｋｇ程度の袋に受ける場合に、その排出量を見計らって停止スイッチの操作で全体を停止させ、次の袋を準備して再起動する操作を繰り返す必要があった。また、ロータリバルブの駆動中に排出シャッタのみ開閉しても、排出中はシャッタ部に常に穀粒が有るので、シャッタが閉まりきらずに穀粒が漏れるおそれがあり、さらに、３０ｋｇに対応してシャッタを閉める時間もわからず、量が不安定となる問題があった。

そこで、タッチパネル液晶を設けた制御盤を有するものに、排出時の設定に袋取りの項目を設けて袋取りスイッチ３２とし、この袋取りの設定により、例えば、３０ｋｇ相当のロータリバルブ繰出しにより、一旦、ロータリバルブからの繰出しを止めるように制御部を構成する。

具体的には、排出の設定において袋取りを選択すると、３０ｋｇ相当の繰出時間でロータリバルブ回転を停止させる。
あくまで乾燥機は起動させておき、ここで、液晶パネル上の「シャッタ開」のためのスイッチを押すと、次回の３０ｋｇ相当の時間でロータリバルブを駆動後停止動作をする。

このように、排出時の設定に袋取り排出設定を設け、３０ｋｇ相当のロータリバルブ繰り出しで一旦ロータリバルブを停止し、次回排出で上記同様に３０ｋｇ相当の繰出しをすることにより、大型機の場合であっても、種子などを袋に取り出す際に、周囲にこぼすことなく、容易に作業することが可能となる。

（袋数表示）
一粒水分計および文字表示可能なモニタを備えた乾燥機において、測定または推定による仕上量を籾摺り後の玄米袋数で表示し、また、仕上間近の水分測定により、未熟粒不稔粒率を算出することで、整米袋数、くず米袋数を表示する。

詳細には、仕上がり間近に測定した一粒水分計の多数個データより、未熟粒と整粒とを平均水分と個別粒との差異幅により識別してその比率を算出し、仕上げ時に測定した張込量または初期水分と初期張込量から算出される仕上げ時の張込量から仕上げ時の玄米重量を算出（籾重量×０．８）し、乾燥終了時またはそれ以降に、玄米重量による仕上げ玄米の袋数を算出表示し、又は及び、未熟粒と整粒の上記比率により整玄米袋数とくず米袋数に分離して袋数を表示する。

この計算処理は、一粒水分計で３２粒を水分測定し、水分分布を算出する計算処理の過程において、平均水分との差により、高水分である未熟粒と低水分である被害粒（不稔粒）との比により、未熟粒被害粒比率を算出し、仕上げ重量を按分して３０ｋｇ単位の袋数に換算することにより算出することができる。

このように、仕上がり量が、重量の表示ではなく、玄米の袋数に換算して表示されることから、特に、従来は、整米袋数とくず米袋数は、籾摺りが終わるまで分からなかったことから、袋の準備のために便利である。

（ファン設定）
穀物乾燥機は、ユーザ宅に設置時に電源容量などの関係で、排出時にファンの入切ができる設定が従来よりあり、スロワ２１（オプション）を付ける時は、ファンを駆動しない設定としてそれを不揮発メモリーに記憶し、次回の使用時にもこの設定を参照してファンを駆動しないような使用方法を行っている。また、スロワ２１を付けないときでも、同じように、他の排出用の装置駆動用に電源が要る場合などでファンを駆動しないこともある。

このように、標準的な排風ファンの取扱として、電源の都合上、非スロワ機ではファン入、スロワ機ではファン切に設定されており、この場合において、ファン「切」でスロワ２１を使うと埃が出るので、以下のように、電源に余裕が有れば「入」とするために、設定と記憶を不揮発メモリの使用量を少なくして行う。

本案は、スロワ有無どちらでもファンの駆動の入り切りを可能にし、かつ、最小のメモリーでできるようにしたものである。
（１）スロワが付いているか否かを自動で検出できる機能（ハーネスの特定部をショート）を設ける。
（２）スロワ無しの場合で電源を入れてファン「入」「切」のどちらかを選択し、不揮発メモリーに書き込み、次回の使用時もその状態で使用できる構成。
このときにメモリーには０または１を記憶する。
（３）逆に上記の状態でスロワを付けた場合は、スロワ付きと判定し、その時のファン駆動有無を判定するメモリー値を２または３としておく。
（４）上記（２）で「入」と設定しメモリーに０が記憶されており、その後スロワを付けたときには、スロワの装着有無を判定し、このファン駆動有無の判定を上記（３）の２ないし３以外は設定されていないとして出荷初期値である駆動しないで設定する。

（異常処理）
文章を表示するモニターを備えたもので、異常発生時に異常報知のみならず、対応する「点検」も実施できる構成のものにおいて、その「点検」中に新たに異常が発生した場合は、その新たな異常に対する「点検」を実施することで、一旦処理を終えて保存状態に戻すように構成することにより、簡易な再点検の表示によって異常処理対応の多重ループに陥るリスクを回避することができる。

２貯留室
３穀粒乾燥部
６バーナー
１９運転制御部
Ｍｎ層別水分値
Ｍｓｅｔ設定水分値
Ｈ混合循環時間
Ｈ３低速乾燥時間
Ｋ補充循環時間

Claims

乾燥循環運転により、貯留室（２）に張込まれた穀粒を穀粒乾燥部（３）に循環してバーナ（６）の乾燥熱風により穀粒乾燥を行い、その開始に際して張込み穀粒の１循環に及ぶ水分値測定による層別水分値（Ｍｎ）の水分ムラを所定幅内に収束するために必要な混合循環時間（Ｈ）を算出し、この混合循環時間（Ｈ）について乾燥循環運転を行う運転制御部（１９）を備える穀粒乾燥機において、
上記運転制御部（１９）は、設定水分値（Ｍｓｅｔ）まで最緩速の乾燥速度で乾燥循環運転するための最緩速乾燥時間（Ｈ３）が上記混合循環時間（Ｈ）に満たない場合に、乾燥循環運転によって所定の水分値に達した時点から、混合循環時間（Ｈ）を補うための両時間の差である補充循環時間（Ｋ）について、バーナ（６）の燃焼維持に必要な最小燃焼状態で穀粒を循環する最小燃焼運転をすることを特徴とする穀粒乾燥機。