JP5750881B2 - 穀物乾燥機 - Google Patents

Description

この発明は、籾類と豆類を乾燥する穀物乾燥機に関する。

特許文献１には、乾燥室を通風して穀粒を乾燥して排出される乾燥排風を、再度熱風室に戻して乾燥室へ戻し、水分と熱を同時に穀粒に与えて乾燥する方法が記載されている。

特開２００７ー１０２４７号公報（第３頁、図１）。

この乾燥機を籾以外に豆の乾燥にも適用しようとすることを課題とする。

請求項１に記載の発明は、乾燥風を熱風室（１）から穀粒の流下する乾燥室（２）を通して排風室（３）へ流しながら、この乾燥室（２）の流下穀粒を燃焼バーナ（１３）により乾燥し、水分センサで検出する水分値が設定水分値になると乾燥終了する穀粒乾燥機において、前記排風室（３）に流出する排風を吸引する吸引ファン（２４）と、吸引ファン（２４）で吸引されて排出された排風を熱風室（１）へ戻す戻し風ダクト（２７）と、戻し風ダクト（２７）に戻す排風量を調節する排風調節弁（４）とを設け、籾を乾燥する籾乾燥モード（Ｂ）と豆を乾燥する豆乾燥モード（Ａ）とを選択可能に構成し、水分センサで検出する籾と豆が同じ水分値の場合に、豆乾燥モード（Ａ）が籾乾燥モード（Ｂ）より乾燥中の乾燥室（２）内の絶対湿度が高くなるように排風調節弁（４）を調節制御し、籾乾燥モード（Ｂ）時は、設定水分値近傍になると排風調節弁（４）による制御を停止し、排風調節弁（４）を設定時間毎に排風を機外へ排出する開側への調節を行い、設定水分値に到達すると排風調節弁（４）の全開調節を行い、次いで、燃焼バーナ（１３）を停止して冷却するポストパージ工程を経て乾燥運転を終了する制御を行い、豆乾燥モード（Ａ）時は、設定水分値に到達するまで排風調節弁（４）による制御を行い、設定水分値に到達すると、排風調節弁（４）の全閉調節を行い、次いで、燃焼バーナ（１３）を停止して冷却するポストパージ工程を経て乾燥運転を終了する制御を行うことを特徴とする穀粒乾燥機とする。

請求項１に記載の発明は、豆乾燥モード（Ａ）が籾乾燥モード（Ｂ）より乾燥中の乾燥室（２）内の絶対湿度が高くなるように排風調節弁（４）を調節制御する。すなわち、豆・籾の水分値が同じ場合には、豆のほうが水分を多く戻せるように、排風調節弁４によって排風を戻す割合を、籾乾燥モードＢ時よりも豆乾燥モードＡ時を多くするように制御する。従って、籾と比較して皺や胴割れのし易い豆類の乾燥の際に比較的多目の水分を乾燥室（３）に戻すことで、胴割れや皺を生じ難くすることができる。
また、乾燥終了後、籾乾燥モード（Ｂ）においては、排風調節弁（４）が全開の状態にすることで、乾燥室（２）内の熱気（暖気）を機外に排出し易く、穀温を下げ易くする。又、豆乾燥モード（Ａ）においては、排風調節弁（４）が全閉の状態にすることで、乾燥室（２）内の熱気（暖気）が機外に排出され難く、穀温が高い状態のため、豆粒同士の水分移行が活発になりやすく、均一な水分値にすることができる。

穀粒乾燥機の平断面図。 排風調節弁の配置側断面図。 乾燥室部の正断面図。 熱風室部の斜視図。 乾燥制御一部の戻し風制御のブロック図。 籾乾燥モードの制御フローを示すフローチャート。 豆乾燥モードの制御フローを示すフローチャート。 乾燥モードと水分値と絶対湿度の関係を示すグラフ 穀粒を乾燥槽に供給する構成を示す図

図面に基づいて、略箱形の乾燥槽６は、底部中央部に前後方向に沿って集穀樋７と、オーガ８を設け、この集穀樋７の左右両側に傾斜板９を設けて、上側の乾燥室４、及び繰出バルブ５から繰出される穀粒を受けて、集穀樋７へ流下案内する。

この乾燥室２は、正面視Ｖ字状の断面形態として、左右両側を多数の通風孔を形成した目抜き形態の網板で形成し、このＶ字状形態の乾燥室２間の間隔部において乾燥槽６幅の中央部に位置する排風室３を形成し、この左右両側のＶ字状乾燥室２の外側部において、下側部の傾斜板９との間に熱風室１を設けて、この熱風室１の下端部の集穀樋７上側に前記繰出バルブ５をのぞませて集穀搬送する形態としている。

前記左右乾燥室２間の中央部排風室３の前側部にバーナ１３を有した熱風供給室２９を配置し、この中央部排風室３の後側部に吸引ファン２４を有する排風ダクト２０を連通して設ける。前記排風室３の前側部の熱風供給室２９は左右両側の熱風室１の前端部に連通して、バーナ１３で生成される熱風を各左右の熱風室１へ供給する形態である。前記乾燥槽６の後側部に配置の吸引ファン２４の駆動によって、前記排風室３の後端部に連通の排風ダクト２０の吹出口１９から機外へ排風するもので、各乾燥室２を通風して加熱乾燥する乾燥風を吸引して機外へ排風する形態である。

前記繰出バルブ５は、Ｖ字状乾燥室２の下端部に沿って設け、繰出バルブ５のモータＭ３駆動による回転によって、乾燥室２内の穀粒を適宜速度で流下させる。各乾燥室２の上端を穀粒の張込貯留される貯留室１０に連通させて、この貯留室１０に収容した穀粒を各乾燥室２へ分流させながら乾燥作用を受けさせる。前記乾燥槽６の正面側には、バーナ１３、コントローラ１４、及び昇穀機１１等を設ける。

この昇穀機１１は、前記集穀樋７の前端から送出される穀粒を揚穀して、上部オーガ１５を有する供給樋１６へ搬送する構成とし、この供給樋１６の終端を、乾燥槽６の中央部に配置の拡散盤１８上にのぞませて、搬送供給する穀粒を貯留室２に拡散供給する。昇穀機１１の途中には、穀粒の一部を採取しながら穀粒水分値を計測する水分センサ（図示せず）を設ける。この昇穀機１１の上部には、駆動用モータＭ２を設ける。

この乾燥機は、前記コントローラ１４の入力側に、張込スイッチＳＷ１、乾燥スイッチＳＷ２、排出スイッチＳＷ３、停止スイッチＳＷ４、吸引ファンモータＭ１を駆動する送風スイッチＳＷ５等を設け、この張込スイッチＳＷ１をＯＮすることにより、昇穀機１１モータＭ２、オーガ８モータＭ６等を駆動して、前記昇穀機１１に供給して、この昇穀機１１から搬送供給される穀粒を、供給樋１６を経て拡散盤１８へ搬送して、貯留室１０へ供給して張込む。

又、前記乾燥スイッチＳＷ１をＯＮすることにより、バーナ１３のモータＭ４を駆動し、吸引ファン２４モータＭ１を駆動して、バーナ１３による燃焼風を各乾燥室２を横断するように流して吸引ファン２４の排風ダクト２０から機外へ排出させる。又、このとき乾燥室４下端の繰出バルブ３モータＭ３を駆動して、乾燥室２内の流下する穀粒の繰出速度を制御することができる。前記排出スイッチＳＷ３は、穀粒乾燥作用を完了したとき、この排出スイッチＳＷ３のＯＮによって、昇穀機１１で揚穀された乾燥完了後の穀粒を機外へ取り出すものである。停止スイッチＳＷ４は、前記各部のモータＭ１〜Ｍ６等の駆動を停止させるものである。

乾燥機による穀粒乾燥作業は、張込スイッチＳＷ１の操作により穀粒の張込供給を行わせる。穀物種類や、設定水分に基づいて、乾燥スイッチＳＷ２の操作により、バーナ１３が燃焼され、吸引ファン２４が駆動されて、乾燥室２に熱風が送風され、この乾燥室内の穀粒が繰出バルブ５の駆動によって繰出されながら加温乾燥される。この乾燥によって水分センサで検出する穀粒の水分値が目的の設定値に低下するとバーナ１３や、昇穀機１等を停止して、循環乾燥作用を停止する。

前記乾燥槽６の背部に配置の吸引ファン２４の排風筒２０が、排風室３の背面に連通されて、吹出口１９を機外へ開口させている。この排風筒２０の吹出口１９側には第一調節弁２６を設けて、吸引ファン２４による排風の一部を上側の第一戻しダクト１７へ案内し、この第一戻しダクト１７に第二調節弁２５でさらに戻し風量を調節する。第一調節弁２６と第二調節弁２５とで構成する排風調節弁４によって戻し排風の風量を調節制御して、左右の熱風室１内に沿って配置の第二戻しダクト２７に案内送風する形態である。

第二戻しダクト２７に戻し風を送らないときは、第一調節弁２６を全開にして吸引ファン２４による吸引排風を全て吹出口１９から機外へ排風させると共に、第二調節弁２５を閉鎖して、排風を熱風室１へ戻さないようにする。又、排風を熱風室１へ戻したいときは、前記第一調節弁２６を適度に閉じ側の開度に設定し、第二調節弁２５を適度の開度に開くことによって、この第一戻しダクト１７と第二戻しダクト２７を通して熱風室１へ排風を戻しすることができる。これら第二調節弁２５と第一調節弁２６とによる排風調節弁４の排風調節制御は、予めコントローラ１４に設定しているソフトプログラムに従って行わせるもので、乾燥穀物の種類や、乾燥開始時の有する穀粒の内部湿度等によって乾燥方法が決まり、この各乾燥制御に従って適切な排風の戻しを行わせるものである。

前記のように乾燥室２を通して乾燥した排風は、吸引ファン２０、及び排風筒２０を経て機外へ排風されるが、前記排風調節弁４によって、この排風の一部を第二戻しダクト２７を介して熱風供給室２９へ戻して、バーナ１３から供給される熱風と混合して再度熱風室１へ送風することができる。このとき、第二戻しダクト２７は熱風室１の内部に敷設するため、この熱風室１の熱風によって加温されて、保温状態に維持されて、効率的な乾燥を行うことができる。又、この第二戻しダクト２７を乾燥槽６の機体内部に敷設して外部に露出、乃至突出しない形態として、構成を簡潔化している。

この左右の第二戻しダクト２７の前端の吹出口２８を、前記バーナ１３から供給される乾燥槽６正面部の熱風供給室２９に開口連通させている。この吹出口２８から熱風供給室２９に戻された排風は、バーナ１３から供給される熱風と共に合流されて、左右の各熱風室１へ案内されて、乾燥室２へ乾燥風として供給される。

前記籾乾燥モードＢにおける排風調節弁４の制御は、図６のような行程で行われる。通常は排風調節弁４を全開として、吸引ファン２４で吸引排風する乾燥風を全て排風筒２０の吹出口１９から機外へ排出するが、高速乾燥を行うときにように籾粒の胴割れを発生するおそれのあるような場合は、高温度と共に水分湿度を付与しながら乾燥することによって、胴割現象の少い乾燥を行わせるもので、排風調節弁４の開閉制御によって、一旦乾燥作用を行った熱と水分を有した排風を利用して乾燥させるものである。このとき、籾粒に供給する排風量は、排風に含まれる湿度から算出される排風絶対湿度に基づいて制御される。前記第一調節弁２６、及び排風制御弁４を調節制御して、適正な排風絶対湿度になる
ように排風量の戻し量をコントローラ１４から出力制御して調節する。

乾燥開始直後は、第一調節弁２６は開いて第二調節弁２５は閉じて、排風を吹出口１９から機外へ排出させて、塵埃を熱風室１へ戻さないようにする（ステップＳ１）。このようにして乾燥機の供給張込籾が最初の一循環行程が経過すると、排風絶対湿度に基づく戻し調節弁４等の制御を行わせて乾燥し（Ｓ２）、籾粒が設定水分値（例えば１４、５％）に近づくと、戻し排風を除々に下げて穀温の急激な低下による胴割れを防止する（Ｓ３）。このときの籾乾燥モードＢにおける排風量の戻し量ＱＢは約４０％程度の割合になるように設定して、前記排風調節弁４を調節制御する。

このようにして籾乾燥が設定水分値に到達すると、排風調節弁４の制御を停止したり、更に開制御して、目標の設定水分値に達すると、排風調節弁４を全開（Ｓ４）にして、バーナ１３を停止して（Ｓ５）、乾燥機全体を停止する。

籾粒は、設定水分値に近づく（＋１、５％）と、排風調節弁４の制御を終了して、排風調節弁４を少しづつ開方向に移動して、乾燥終了時に全開とする。そして、乾燥終了後に早く籾摺作業を行うために、排風調節弁４を開けて穀温を下げる。

豆乾燥モードＡにおける排風調節弁４の制御は、図７のような流れで行われる。この場合、前記排風調節弁４によって戻される排風量の戻し量ＱＡは約５０％程度として、籾乾燥モードＢにおける戻し排風量ＱＢよりも多くするように設定している。

又、豆粒の乾燥が設定水分値に到達して（Ｓ３）、排風調節弁４に全閉する（Ｓ４）ことによって、豆粒の水分移行を促進するための穀温を維持することができるが、豆粒の設定水分値に到達するまでの間、排風調節弁４による制御を行って、乾燥終了後に全閉とする。

排風調節弁４は、豆乾燥モードＡ時、籾乾燥モードＢ時のいずれにおいても乾燥室２内の絶対湿度（ｇ/ｍ３）が豆・籾の水分センサによる検出水分値と対応するように排風調
節弁４を調節制御する。

図８に示すように、豆と籾が同じ水分値の場合を比較すると、豆乾燥モードＡ時の乾燥室２の絶対湿度が籾乾燥モードＢ時の乾燥室２の絶対湿度が高くなるように排風調節弁４を制御する。すなわち、豆乾燥モードＡにおける戻し風量ＱＡを、籾類を乾燥するときの籾乾燥モードＢにおける戻し風量ＱＢよりも大きくして豆乾燥モード時Ａに多くの水分を戻るように調節制御する。そのため、籾に比べ比較的皺や胴割れのし易い豆類については比較的多くの水分を与えながら乾燥することで皺や胴割れ粒を低減することができる。

なお、図８の排風戻し無しの乾燥モードＣとは、排風調節弁４の制御を行なわず排風を全て機外に排出する制御である。本実施の形態の豆乾燥モードＡと籾乾燥モードＢはいずれも排風の熱を再利用して高速で乾燥するモードを指すが、排風戻し無しの乾燥モードＣは排風を再利用しない通常速度で乾燥する。Ａ〜Ｃの乾燥モードは作業者がスイッチで所望のモードに選択できるものとする。

穀粒乾燥機においては、バーナで加熱した熱風を、熱風室１から乾燥室２を通して排風室３へ流しながら、この乾燥室２を流下する穀粒を加温させながら乾燥させる。この乾燥室２を流下する穀粒は乾燥風を受けることによって加温されて含有水分の拡散を促進されて乾燥作用を受ける。そして、排風室３へ排出される排風を排風調節弁４によって、熱風室１へ戻して再度乾燥風として乾燥室２へ循環送風することによって、この戻り排風の熱風温度と、この排風に含まれる水分（湿度）とを穀粒の乾燥に再利用して、乾燥の効率化
を図る。

豆類の乾燥作業時は、この戻し風量ＱＡを、前記籾の乾燥作業時の戻し風量ＱＢよりも同じ水分値においては大きくするように設定しているため、豆類の乾燥では、戻し風量ＱＡによって比較的多い水分と高温度の乾燥風を受けて乾燥作用が行われる。

又、水分センサがあらかじめ設定する水分値に到達したことを検出すると、バーナの燃焼を停止し、乾燥終了する。乾燥終了時に、籾乾燥モードＢにおいては設定値以上の開度から全開の範囲のいずれかの状態で停止し、豆乾燥モードＡにおいては設定値以下を開度から全閉の範囲のいずれかの状態で停止する。

前記のように籾乾燥モードＢと豆乾燥モードＡでは、排風室３に排風された乾燥風を再度熱風室１へ循環させて乾燥風として再利用させるための排風調節弁４を開度変更制御するが、この開度変更制御のためには予め基準値として一定の設定値を設定しておく。

乾燥終了後、籾乾燥モードＢにおいては、前記設定以上の開度から全開の範域の状態で停止することで、乾燥室２内の熱気（暖気）を機外に排出し易く、穀温を下げ易くする。又、豆乾燥モードＡにおいては、前記設定値以下の開度から全閉の範囲の状態で作動することにより、乾燥室２内の熱気（暖気）が機外に排出され難く、穀温が高い状態のため、豆粒同士の水分移行が活発になりやすく、均一な水分値にすることができる。

１ 熱風室
２ 乾燥室
３ 排風室
４ 排風調節弁
２７ 第二戻しダクト
Ａ 豆乾燥モード
Ｂ 籾乾燥モード
ＱＡ 戻し風量
ＱＢ 戻し風量

Claims (1)

1. 乾燥風を熱風室（１）から穀粒の流下する乾燥室（２）を通して排風室（３）へ流しながら、この乾燥室（２）の流下穀粒を燃焼バーナ（１３）により乾燥し、水分センサで検出する水分値が設定水分値になると乾燥終了する穀粒乾燥機において、
   前記排風室（３）に流出する排風を吸引する吸引ファン（２４）と、吸引ファン（２４）で吸引されて排出された排風を熱風室（１）へ戻す戻し風ダクト（２７）と、戻し風ダクト（２７）に戻す排風量を調節する排風調節弁（４）とを設け、
   籾を乾燥する籾乾燥モード（Ｂ）と豆を乾燥する豆乾燥モード（Ａ）とを選択可能に構成し、
   水分センサで検出する籾と豆が同じ水分値の場合に、豆乾燥モード（Ａ）が籾乾燥モード（Ｂ）より乾燥中の乾燥室（２）内の絶対湿度が高くなるように排風調節弁（４）を調節制御し、
   籾乾燥モード（Ｂ）時は、設定水分値近傍になると排風調節弁（４）による制御を停止し、排風調節弁（４）を設定時間毎に排風を機外へ排出する開側への調節を行い、設定水分値に到達すると排風調節弁（４）の全開調節を行い、次いで、燃焼バーナ（１３）を停止して冷却するポストパージ工程を経て乾燥運転を終了する制御を行い、
   豆乾燥モード（Ａ）時は、設定水分値に到達するまで排風調節弁（４）による制御を行い、設定水分値に到達すると、排風調節弁（４）の全閉調節を行い、次いで、燃焼バーナ（１３）を停止して冷却するポストパージ工程を経て乾燥運転を終了する制御を行うことを特徴とする穀粒乾燥機。

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