(57)【要約】【課題】  機械的な脱ぷ粒及び割れ粒の発生を避け、できるだけ短時間で種子の水分量を７〜１０％程度に低下させる。【解決手段】  種子の温度上昇を早めるために乾燥開始からの一定時間は熱風温度が６０℃以上８０℃未満の高温の熱風を前記通風乾燥部に供給する熱風供給工程と、熱風供給工程の間は前記穀物タンクから前記通風乾燥部に通過する種子の量を所定よりも少なくし、かつ、前記通風乾燥部における前記種子の滞留時間を所定よりも長くするよう循環量を制御する循環量制御工程と、前記穀物タンクに設けた穀温検出部により種子の穀温を検出し、当該穀温が一定温度に到達したら前記高温熱風供給工程により供給されている熱風温度を下げる熱風温度制御工程とを備えた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に穀物を貯留する穀物タンクと、下部に通風乾燥部を有する機体と、この機体と前記穀物タンクとの間を循環させる揚穀機とを備えた循環式穀物乾燥機を利用し、種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法であって、
前記種子の乾燥中の一定時間は熱風温度が６０℃以上８０℃未満の熱風を前記通風乾燥部に供給する熱風供給工程を備えたことを特徴とする種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法。
【請求項２】
前記熱風供給工程の間は、前記穀物タンクから前記通風乾燥部に通過する種子の量を所定よりも少なくし、かつ、前記通風乾燥部における前記種子の滞留時間を所定よりも長くするよう循環量を制御する循環量制御工程を備えてなる請求項１記載の種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法。
【請求項３】
前記穀物タンクに設けた穀温検出部により種子の穀温を検出し、当該穀温が一定温度に到達したら前記熱風供給工程により供給されている熱風温度を下げる熱風温度制御工程を備えてなる請求項１又は２記載の種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法。
【請求項４】
前記穀温が４５℃以上に到達したら熱風温度を下げる請求項３記載の種子を温湯消毒する前に事前乾燥する方法。
【請求項５】
前記熱風供給工程は、乾燥中の３０分乃至２時間の間に６０℃以上８０℃未満の熱風を前記通風乾燥部に供給してなる請求項１から４のいずれかに記載の種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法。
【請求項６】
上部に穀物を貯留する穀物タンクと、下部に通風乾燥部を有する機体と、この機体と前記穀物タンクとの間を循環させる揚穀機とを備えた種子を循環させながら温湯消毒する前に事前に乾燥する装置であって、
前記種子を温湯消毒用に事前乾燥する際は、前記種子の乾燥中の一定時間は熱風温度が６０℃以上８０℃未満の高温の熱風を前記通風乾燥部に供給するとともに、前記穀物タンクから前記通風乾燥部に通過する種子の量を所定よりも少なくし、かつ、前記通風乾燥部における前記種子の滞留時間を所定よりも長くし、さらに、前記穀物タンクに設けた穀温検出部により種子の穀温を検出し、当該穀温が一定温度に到達したら前記熱風温度を下げる制御手段を設けたことを特徴とする種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水稲種子（種籾）を温湯消毒するための温湯消毒設備に設置され、種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水稲の種子（以下、「種子」という。）の温湯消毒において、種子の高温耐性を高めるため、種子を温湯に浸漬する前に水分含量を７〜１０％に低下させることが効果的であるとの知見のもと、本出願人らは温湯処理工程に先立って乾燥処理工程を設ける手法を提案している（例えば、特許文献１，２参照）。
ところで、種子乾燥を行うに当たっては、農家用の小型の循環式穀物乾燥機を用いて通風乾燥することが考えられる。食用米を乾燥する循環式穀物乾燥機の場合、一般的に乾燥速度制御が採用されている。すなわち、収穫直後など籾の水分が３０〜２３％と高水分の領域では、乾減率を、例えば、１．０〜１．４［％／ｈｒ］程度に乾燥速度を速くし、籾が乾燥されて水分が２３〜１５％と低水分の領域となったときは、乾減率を、例えば、０．６〜０．９［％／ｈｒ］程度に変更して乾燥速度を遅くし、過乾燥による胴割れ粒が発生しないような制御を行っている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
しかし、上記特許文献３記載の循環式穀物乾燥機の場合、収穫直後など水分３０％程度の籾を水分１４％程度まで乾燥するのに要する時間は、１５〜１７時間と長時間化する傾向にある。このため、循環式穀物乾燥機内を籾が循環する回数も必然的に増え、スクリューコンベアやバケットコンベアなどの搬送部により籾が循環される際に籾殻が剥がれた脱ぷ粒や、籾の一部が欠損した割れ粒などの損傷米を生じるおそれが高くなる。
【０００４】
そして、後工程の温湯処理工程において、胴割れ粒を温湯に浸漬して温湯消毒することは種子の発芽率にほとんど影響しない反面、脱ぷ粒や割れ粒を温湯に浸漬して温湯消毒することは温湯が粒の内部に浸入することで発芽能に影響を受け、種子の発芽率が著しく低下することになる。
【０００５】
つまり、前工程にある乾燥処理工程においては、胴割れ粒が生じることはあまり問題視されないが、機械的な脱ぷ粒や割れ粒の発生は避けなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１４６７７５号公報
【特許文献２】特開２０１７−３８５３５号公報
【特許文献３】特公平８−３３２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点にかんがみ、機械的な脱ぷ粒及び割れ粒の発生を避け、できるだけ短時間で種子の水分量を７〜１０％程度に低下させることのできる、種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法およびその装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、上部に穀物を貯留する穀物タンクと、下部に通風乾燥部を有する機体と、この機体と前記穀物タンクとの間を循環させる揚穀機とを備えた循環式穀物乾燥機を利用し、種子を温湯消毒する前に事前に乾燥する方法であって、
前記種子の乾燥中の一定時間は熱風温度が６０℃以上８０℃未満の高温の熱風を前記通風乾燥部に供給する熱風供給工程と、を備える、という技術的手段を講じた。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、前記熱風供給工程の間は、前記穀物タンクから前記通風乾燥部に通過する種子の量を所定よりも少なくし、かつ、前記通風乾燥部における前記種子の滞留時間を所定よりも長くするよう循環量を制御する循環量制御工程を備えるとよい。
【００１０】
そして、前記穀物タンクに設けた穀温検出部により種子の穀温を検出し、当該穀温が一定温度に到達したら前記熱風供給工程により供給されている熱風温度を下げる熱風温度制御工程を備えるとよい。
【００１１】
さらに、前記熱風供給工程は、乾燥開始から３０分乃至２時間の間で行われるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、種子の乾燥開始からの一定時間は熱風温度が６０℃以上８０℃未満の高温の熱風を前記通風乾燥部に供給する熱風供給工程を備えている。
【００１３】
これにより、熱風供給工程による高温熱風乾燥によって、乾燥開始から一定時間（例えば、２時間まで）の乾燥速度は高速領域（例えば、乾減率１．２［％／ｈｒ］）となる。また、熱風供給工程の間は、前記穀物タンクから前記通風乾燥部に通過する種子の量を所定よりも少なくし、かつ、前記通風乾燥部における前記種子の滞留時間を所定よりも長くする循環量制御工程を備えている。これにより、種子の循環量の減少によってスクリューコンベアやバケットコンベアなどの搬送部により種子が循環される回数が減る。換言すれば、高温熱風乾燥と循環量の減少とによって乾燥速度を高速領域に移行させるとともに、機械的な脱ぷ粒及び割れ粒の発生を避け、できるだけ短時間で種子の水分量を７〜１０％程度に低下させることが可能となるのである。
【００１４】
そして、穀温検出部により種子の穀温を検出し、穀温が一定温度以上（例えば、４５℃以上）となると、品質に悪影響を及ぼさないよう、熱風温度を下げる制御が行われる。熱風温度を下げた場合であっても、平均で０．９［％／ｈｒ］といった乾燥速度が維持でき、短時間乾燥に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】循環式穀物乾燥機の概略正面図である。
【図２】循環式穀物乾燥機の概略一部側面図である。
【図３】循環式穀物乾燥機の制御ブロック図である。
【図４】操作盤の正面図である。
【図５】制御フローチャートである。
【図６】図６（ａ）は熱風温度と穀温のタイムチャートであり、図６（ｂ）は排風用の吸引ファンの回転数のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について説明する。本発明は、水稲の種子の温湯消毒において、高温耐性を高めるため、種子を温湯に浸漬する前に水分含量を７〜１０％に低下させることが効果的であるとの知見のもと、本出願人らは温湯処理工程に先立って乾燥処理工程を設けること（特許文献１の図１参照）を前提としている。その事前乾燥装置は、上部に穀物を貯留する穀物タンク、下部に通風乾燥部を有する機体と、この機体の前面側に立設するバケットエレベータとを備えた、周知の循環式穀物乾燥機を利用することができる。
【００１７】
循環式穀物乾燥機１の全体構成を図１に基づいて説明する。循環式穀物乾燥機１は、上部の穀物タンク２とその下部の通風乾燥部３とを備え、その前面側には揚穀機としてバケットエレベータ４を立設するとともに背面側には吸引ファン５を設ける。
【００１８】
前記通風乾燥部３内の略中心位置には、前記通風乾燥部３の前面側から背面側にわたって多孔板６ａ，６ａにより熱風室６が形成され、前記熱風室６を挟んで一対の穀物乾燥室７が設けられる。前記熱風室６の一端部（前面側）はバーナ等を備えた熱風発生部１４（図２参照）に連通させ、その他端部は熱風が吹き抜けないように閉塞される。また、前記一対の穀物乾燥室７の上端は前記穀物タンク２の底部に接続され、その下端部は互いに内側に傾斜させて合流させ、該合流部に長尺状の繰出バルブ８を横設する。
【００１９】
前記一対の穀物乾燥室７の各外側壁は多孔板７ａ，７ａで形成し、それらの外側はそれぞれ排風室９となす。前記排風室９の一端側（背面側）は前記吸引ファン５に連通されるとともに、その他端側（前面側）は外気が侵入しないように閉塞される。
【００２０】
前記一対の排風室９の底面には漏斗状の集穀板１０が設けられ、その中央底部には下部スクリューコンベア１１が横設され、該下部スクリューコンベア１１の搬送終端部は前記バケットエレベータ４の下部供給口（図示せず）に連結される。前記バケットエレベータ４上部の吐出口は、前記穀物タンク２の天板に横設した上部スクリューコンベア１２に接続される。前記上部スクリューコンベア１２の搬送終端部には分散盤１３が垂設される。
【００２１】
前記通風乾燥部３の前面側の底部には本機用モータ１５が設けられる。前記本機モータ１５と前記下部スクリューコンベア１１とがプーリ及びVベルト（図示せず）によって連動連結されるとともに、前記本機モータ１５と前記バケットエレベータ４の下部軸プーリ（図示せず））とが連動連結される。さらに、前記バケットエレベータ４の上部軸プーリ（図示せず）と前記上部スクリューコンベア１２のプーリ（図示せず）とが連動連結され、前記上部スクリューコンベア１２と前記分散盤１３とはベベルギア（図示せず）によって連動連結される。
【００２２】
前記通風乾燥部３の前面側には前記繰出バルブ８を駆動させるバルブ用モータ１６が設けられる（図２参照）。該バルブ用モータ１６と前記繰出バルブ軸（図示せず）に軸着するスプロケット（図示せず）とはチェーン等によって連動連結され、断続的に前記繰出バルブ８を回動させて穀物乾燥室７内の穀物を排出する。
【００２３】
前記穀物タンク２の天板には該穀物タンク２内の塵埃を排出するための排塵ファン１７が設けられることがあり、この場合は排塵ファン用モータ１８が設けられる。
【００２４】
図１、図２に示すように、前記バーナ等を備えた熱風発生部１４には、該熱風発生部からの熱風温度を検知する熱風温度センサ１９が設けられるとともに、前記穀物タンク２内には、前記熱風発生部１４によって加温された穀物の温度を検知する穀温センサ２０が設けられる。そして、前記熱風発生部１４を内装する筐体上部に、制御部２１（図２参照）が設けられる。
【００２５】
図３の制御ブロック図に示すように、前記制御部２１には、信号入力機器として、前記熱風温度センサ１９、前記穀温センサ２０、バケットエレベータ４に付設された水分計２２を設け、制御部２１はこれらの検出信号を受けるとともに、図４に示す操作盤２３上に設けたスイッチ類からの入力信号を受ける。そして制御部２１は、バーナ等を備えた熱風発生部１４、吸引ファン５を駆動する吸引ファンモータ２４、該吸引ファンモータの回転数を調節するインバータ２５、繰出バルブ８を駆動するバルブ用モータ１６、バルブ用モータの回転数を調節するインバータ２６、バケットエレベータ４を駆動するモータ等の動力等の出力機器を接続し、信号入力機器からの信号やスイッチ類からの入力信号に応じてこれらの出力機器の動作を制御する。
【００２６】
図４は制御部に設けられる操作盤２３の正面図である。操作盤２３は、電源の入・切をする電源スイッチ２７、張込量を設定する張込量スイッチ２８、品種を設定する品種スイッチ２９、乾燥対象の穀物の種類を設定する穀物設定スイッチ３０が設けられる。
前記穀物設定スイッチ３０には選択肢として、食用穀物となる麦モード、籾モードのほか、種子の温湯消毒用の事前乾燥モードの３種類が設けられる。これにより、各選択肢に応じたそれぞれの乾燥モードの乾燥制御パターンが選択可能となる。
符号３１は水分計を使った自動水分計運転とするか、タイマー運転とするか、夜間自動運転とするかを設定する水分・タイマースイッチであり、符号３２は熱風温度、穀物水分、運転残時間等を順次表示するモニタ表示部であり、符号３３は表示部３２の表示を切り換えるモニタスイッチであり、符号３４は張込運転を行うときに押す張込スイッチであり、符号３５は送風運転を行うときに押す送風スイッチであり、符号３６は乾燥運転を行うときに押す乾燥スイッチであり、符号３７は排出運転を行うときに押す排出スイッチであり、符号３８は各運転を停止するときに押す停止スイッチである。
【００２７】
上記構成の循環式穀物乾燥機１の運転制御について図５のフロー図に基づいて説明する。
まず、循環式穀物乾燥機１の穀物タンク２及び通風乾燥部２に穀物を張込み（ステップＳ１）、その作業の終了に続いて、穀物選定スイッチ３０の設定位置が、種子事前乾燥モードであるか否かの判定が行われる（ステップＳ２）。
穀物選定スイッチ３０の設定位置が、種子事前乾燥モードでない（ステップＳ２のＮｏ）場合、食用穀物の乾燥が行われ、穀物選定スイッチ３０が麦モードであるか又は籾モードであるかの確認が行われる（ステップＳ３）。そして、操作者がステップＳ４の目標水分値、張込量設定を行なえば、例えば、籾モードのときに、過乾燥による胴割れ粒が発生しないような乾燥速度制御プログラム（収穫直後など籾の水分が３０〜２３％と高水分の領域では、乾減率を、例えば、１．０〜１．４［％／ｈｒ］程度に乾燥速度を速くし、籾が乾燥されて水分が２３〜１５％と低水分の領域となったときは、乾減率を、例えば、０．６〜０．９［％／ｈｒ］程度に変更する。）の呼び出しが行われる。そして、乾燥スイッチ３６をＯＮとすれば（ステップＳ５）、上記制御プログラムを実行するように熱風発生部１４が制御される。
【００２８】
乾燥を開始してから１５〜１７時間程度経過すれば目標水分に到達したか否かが判断され（ステップＳ６）、目標水分に達していれば乾燥運転が終了する（ステップＳ７）。
【００２９】
一方、穀物選定スイッチ３０の設定位置が、種子事前乾燥モードである（ステップ２のＹｅｓ）場合、種子の温湯消毒用の事前乾燥の乾燥運転が行われる。そして、操作者がステップＳ８の目標水分値、張込量設定を行い、乾燥スイッチ３６をＯＮとすれば（図５のステップＳ９）、例えば、種子の事前乾燥に適した乾燥制御プログラムの呼び出しが行われて乾燥作業が実行される。これを図６を参照して説明する。図６（ａ）は、種子事前乾燥モードに設定したときの熱風発生部の熱風温度制御と穀温を示すタイムチャートであり、図（ｂ）は、排風用の吸引ファンの回転数のタイムチャートである。
【００３０】
種子事前乾燥モードでは、種子の温度上昇を早めるために乾燥開始からの一定時間（例えば、３０分から２時間の間）は熱風温度が６０℃以上８０℃未満の高温の熱風が供給される（図５のステップＳ１０）。熱風温度は６０℃以上が望ましい。しかし、８０℃を超えると種子の品質に悪影響を及ぼすおそれがあるため、６０℃以上８０℃未満とする温度範囲を設定するのがよい。熱風は熱風生成部１４（図２参照）から送給されるとともに、熱風温度は熱風温度センサ１９（図２参照）によって監視され、穀温は穀温センサ２０（図２参照）によって監視される。乾燥開始から一定時間（図６（ａ）のＴ１1の領域）は熱風温度が６０℃以上８０℃未満に保たれるように制御される。また、乾燥開始から一定時間（図６（ｂ）のＴ１の領域）は排風用の吸引ファン５の回転数が高回転（例えば、１８００ｒｐｍ）に保たれるように制御される。さらに、繰出バルブ８の穀物の繰出し量を所定量（食用穀物となる麦モード、籾モード）よりも少なくし、穀物乾燥室７での穀物の滞留時間を所定量（食用穀物となる麦モード、籾モード）よりも長くするようバルブ用モータ１６の回転速度を制御する。
【００３１】
これにより、高温熱風乾燥の効果によって、乾燥開始から２時間まで（図６（ａ）のT1の領域）の乾燥速度は、例えば、１．２［％／ｈｒ］と高速領域となる。そして、穀温センサ２０によって検知された穀温が一定温度以上（例えば、４５℃以上）となると（図５のステップＳ１１）、品質に悪影響を及ぼさないよう、熱風温度を徐徐に下げる制御が行われる（図５のステップＳ１２、図６（ａ）のT2の領域）。また、排風用の吸引ファン５の回転数が低回転（例えば、１３５０ｒｐｍ）に保たれるように制御される。このとき、乾燥開始から４時間半を経過した（図６（ａ）のT1、T2の領域）の乾燥速度は、例えば、平均で０．９［％／ｈｒ］といった速度となる。その後、熱風温度を４０℃に一定値に制御するとともに（図６（ａ）のT3の領域）、穀温も４０℃に収束するよう制御する。
【００３２】
図６（ａ）を参照して従来の乾燥制御と本実施形態の乾燥制御とを比較する。従来の乾燥制御は、乾燥開始から熱風温度を４０℃（図６（ａ）の符号N1）と一定温度に保持して乾燥を開始する。これに伴う穀温（図６（ａ）の符号K1）の上昇は緩やかであり、乾燥開始から4時間程度経過したときに熱風温度と同じ４０℃に到達する。これに対し、本実施形態の乾燥制御は、乾燥開始から２時間までは熱風温度が６０℃以上８０℃未満の高温の熱風（図６（ａ）の符号N2）を供給する。これにより、穀温（図６（ａ）の符号K2）は、急上昇し、乾燥開始から２時間で４５℃以上となる。
【００３３】
そして、乾燥速度を比較すれば、従来の乾燥制御では、乾燥速度が０．４〜０．６［％／ｈｒ］であり、出発原料の水分１４．５％の種子を水分７〜１０％程度に乾燥するのに１７．５時間程度の長時間を要していた。これに対し、本実施形態の乾燥制御では、乾燥速度が０．８〜１．０[％／ｈｒ]となり、出発原料の水分１４．５％の種子を水分７〜１０％程度に乾燥するのに８〜８．５時間程度の約半減するに至った。
【００３４】
乾燥を開始してから８〜８．５時間程度経過すれば目標水分に到達したか否かが判断され（図５のステップＳ１３）、目標水分に達していれば乾燥運転が終了する（図５のステップＳ１４）。
【００３５】
以上のように、本発明の実施態様においては、種子の温度上昇を早めるために乾燥開始からの一定時間（は熱風温度が６０℃以上８０℃の高温の熱風を供給し、穀温が一定温度以上となると、熱風温度を徐徐に下げる制御を行うと、乾燥速度を、例えば、平均０．８〜１．０[％／ｈｒ]にすることを実現でき、従来の乾燥時間を半減させることが可能となる。
【００３６】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、水稲種子（種籾）を温湯消毒するための温湯消毒設備における事前乾燥に有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１  循環式穀物乾燥機
２  穀物タンク
３  通風乾燥部
４  バケットエレベータ
５  吸引ファン
６  熱風室
６ａ  多孔板
７  穀物乾燥室
７ａ  多孔板
８  繰出バルブ
９  排風室
１０  集穀板
１１  下部スクリューコンベア
１２  上部スクリューコンベア
１３  分散盤
１４  熱風発生部
１５  本機用モータ
１６  バルブ用モータ
１７  排塵ファン
１８  排塵ファン用モータ
１９  熱風温度センサ
２０  穀温センサ
２１  制御部
２２  水分計
２３  操作盤
２４  吸引ファンモータ
２５  インバータ
２６  インバータ
２７  電源スイッチ
２８  張込量スイッチ
２９  品種スイッチ
３０  穀物設定スイッチ
３１  水分・タイマースイッチ
３２  モニタ表示部
３３  モニタスイッチ
３４  張込スイッチ
３５  送風スイッチ
３６  乾燥スイッチ
３７  排出スイッチ
３８  停止スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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