(57)【要約】【課題】収穫穀粒が貯留室に張り込まれた際に貯留層別に生じる縦方向の水分ムラを所定幅内に収束して均一水分によるの高品質の穀粒乾燥が可能となる穀粒乾燥機を提供する。【解決手段】穀粒循環乾燥機は、乾燥部（３）、穀粒循環機構（５）等により、目標水分まで乾燥する熱風乾燥制御から通風循環によって冷却する通風循環制御によって運転を終了する制御部（１９）を備えて構成され、上記通風循環制御は、貯留穀粒を積層状に区分した所定の層区分と対応する間隔で水分値を測定する層別測定を行い、この層別測定によって得られた全層に及ぶ水分分布幅が所定の基準範囲内に収束するまで通風循環を続行するものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留室（２）に積層状に張込まれた貯留穀粒を熱風乾燥させる乾燥部（３）と、この穀粒を循環させる穀粒循環機構（５）と、循環乾燥による穀粒の水分が目標水分に達するまで処理する熱風乾燥制御によって穀粒を乾燥処理し、この熱風乾燥制御に続いて通風下で穀粒を循環しつつ順次冷却処理する通風循環制御によって運転を終了する制御部（１９）とを備えた穀粒循環乾燥機において、
上記通風循環制御は、貯留穀粒を積層状に区分した所定の層区分と対応する間隔で水分値を測定する層別測定を行い、この層別測定によって得られた全層に及ぶ水分分布幅が所定の基準範囲内に収束するまで通風循環を続行することを特徴とする穀粒循環乾燥機。
【請求項２】
前記通風循環制御は、層別測定を続行するとともに、その測定の都度、最新の測定値を含む新たな全層分布について収束の判定を行うことを特徴とする請求項１記載の穀粒循環乾燥機。
【請求項３】
貯留室（２）に積層状に張込まれた貯留穀粒を熱風乾燥させる乾燥部（３）と、この穀粒を循環させる穀粒循環機構（５）と、循環乾燥による穀粒の水分が目標水分に達するまで処理する熱風乾燥制御によって穀粒を乾燥処理し、この熱風乾燥制御に続いて通風下で穀粒を循環しつつ順次冷却処理する通風循環制御によって運転を終了する制御部（１９）とを備えた穀粒循環乾燥機において、
上記熱風乾燥制御は、貯留穀粒を積層状に区分した所定の層区分と対応する間隔で水分値を測定する層別測定を行い、この層別測定によって得られた熱風乾燥制御の終了時点の全層に及ぶ水分分布幅が所定の基準範囲内に収束されるのに必要な収束循環時間を経過するまで通風循環制御を続行することを特徴とする穀粒循環乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯留室に張込まれた穀粒を循環させつつ乾燥部で順次熱風乾燥する穀粒乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、塔型構成の機体内でその上部配置の貯留室に張込まれた穀粒を循環させつつ熱風乾燥する穀粒乾燥機が知られている。この穀粒乾燥機は、貯留室から流動供給される穀粒が、乾燥部の乾燥用通路を繰出弁により一定の流動速度で流動下降する際に、バーナによる燃焼熱風を浴びせることによって穀粒を順次循環乾燥するものである。
【０００３】
この循環乾燥においては、水分差のある収穫穀粒が順次張込まれてできる貯留穀粒の層区分別の水分変化幅が解消しきれないことから、その解決のために、特許文献１に示すように、左右に２つの繰出弁を設け、両者の流動速度に差をつけて左右を異なるタイミングで循環することにより、貯留穀粒の層区分が崩れて混合が促進されることから、貯留穀粒の層別の水分変化幅を小さく抑えることができる。
【特許文献１】特開平１０−１９４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記乾燥部を通過する穀粒は、左右で異なる流動速度により燃焼熱風を浴びる時間の相違に応じた乾燥作用を受けることから、結果として左右の穀粒の間で乾燥の程度に差を生じることとなり、新たな水分のバラツキを招いて品質上の問題を生じる。
【０００５】
解決しようとする問題点は、収穫穀粒が貯留室に張り込まれた際に貯留層別に生じる縦方向の水分ムラを所定幅内に収束して均一水分による高品質の穀粒乾燥が可能となる穀粒乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、貯留室に積層状に張込まれた貯留穀粒を熱風乾燥させる乾燥部と、この穀粒を循環させる穀粒循環機構と、循環乾燥による穀粒の水分が目標水分に達するまで処理する熱風乾燥制御によって穀粒を乾燥処理し、この熱風乾燥制御に続いて通風下で穀粒を循環しつつ順次冷却処理する通風循環制御によって運転を終了する制御部とを備えた穀粒循環乾燥機において、上記通風循環制御は、貯留穀粒を積層状に区分した所定の層区分と対応する間隔で水分値を測定する層別測定を行い、この層別測定によって得られた全層に及ぶ水分分布幅が所定の基準範囲内に収束するまで通風循環を続行することを特徴とする。
【０００７】
上記穀粒循環乾燥機は、熱風乾燥制御により目標水分に達するまで順次乾燥処理し、続く通風循環制御について全層の水分分布幅が所定の基準範囲内に収束するまで続行した上で、穀温が所定値まで下がったときに終了する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項の構成において、前記通風循環制御は、層別測定を続行するとともに、その測定の都度、最新の測定値を含む新たな全層分布について収束の判定を行うことを特徴とする。
上記穀粒循環乾燥機は、通風循環制御において層別測定のタイミングの都度、最新の全層分布データによって収束が判定される。
【０００９】
請求項３に係る発明は、貯留室に積層状に張込まれた貯留穀粒を熱風乾燥させる乾燥部と、この穀粒を循環させる穀粒循環機構と、循環乾燥による穀粒の水分が目標水分に達するまで処理する熱風乾燥制御によって穀粒を乾燥処理し、この熱風乾燥制御に続いて通風下で穀粒を循環しつつ順次冷却処理する通風循環制御によって運転を終了する制御部とを備えた穀粒循環乾燥機において、上記熱風乾燥制御は、貯留穀粒を積層状に区分した所定の層区分と対応する間隔で水分値を測定する層別測定を行い、この層別測定によって得られた熱風乾燥制御の終了時点の全層に及ぶ水分分布幅が所定の基準範囲内に収束されるのに必要な収束循環時間を経過するまで通風循環制御を続行することを特徴とする。
上記穀粒循環乾燥機は、穀粒が目標水分に達するまで熱風乾燥を行い、その間の水分値の層別測定によって得られた熱風乾燥終了時の全層の水分分布と対応する収束循環時間を確保した上で冷却のための通風循環される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明による穀粒乾燥機は、熱風乾燥制御により目標水分に達するまで順次乾燥処理し、続く通風循環制御について全層の水分分布幅が所定の基準範囲内に収束するまで続行する通風循環制御を設けたことから、乾燥穀粒の水分ムラを抑えることができる。
【００１１】
請求項２の発明による穀粒乾燥機は、請求項１の効果に加え、通風循環制御において層別測定のタイミングの都度、最新の全層分布データによって収束の判定を行うことから、水分ムラを高精度で判定することができる。
【００１２】
請求項３の発明による穀粒乾燥機は、穀粒が目標水分に達するまで熱風乾燥を行い、その間の水分値の層別測定によって得られた熱風乾燥終了時の全層の水分分布幅が、所定の基準範囲内になるまでに必要な時間について通風循環を行うことから、乾燥穀粒の水分ムラを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
穀粒乾燥機は、その縦断側面図を図１に示すように、機体の内部に上から貯留室２、乾燥部３、集穀室４の順に形成し、機体外壁に沿って設けた昇降機５をはじめとする穀粒循環機構の駆動によって穀物を循環させながら、バーナ６の燃焼により発生する熱風を吸引ファン７で吸引することにより乾燥部３で浴びせて乾燥する公知の形態である。
【００１４】
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には穀粒破砕型の水分計２０を配置して測定指令に応じて単粒水分値を測定する。
【００１５】
バーナ６、吸引ファン７、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制御される。即ち、操作盤１２には、その制御盤見取図を図２に示すように、各種設定操作のためのタッチスイッチを表示した液晶形態の表示部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。
【００１６】
内蔵の制御部は操作盤１２のスイッチ情報や乾燥機機体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。
【００１７】
上記構成の穀粒乾燥機について、その運転制御の大要を説明する。
上記穀粒乾燥機は、貯留室２に張込まれた穀粒を乾燥部３に循環しつつ乾燥熱風を供給する乾燥循環により乾燥目標水分まで順次乾燥処理した後に所定の条件で通風循環する後述の運転制御部１９を備えて構成される。この運転制御部１９は、熱風乾燥制御で穀粒水分が目標値に近づいた時点で貯留室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層別測定を行い、この層別測定によって得られた張込穀粒の縦方向水分値分布である全層分布からその水分ムラの程度を把握し、この水分ムラが穀粒の循環混合によって所定幅内に収束されるまで、穀温低下を条件に通風下で循環する通風循環を行う。
【００１８】
図３は上記制御のための制御システム構成図を示し、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、水分ムラ測定スイッチ２１、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１３等がある。
【００１９】
（制御処理）
上記制御のための詳細な運転制御は、図４のフローチャート（１）に示すように、穀粒の張込に続いて熱風循環を開始し（Ｓ１）、目標の設定水分の近傍（図例は１．５ポイント内）になった時点（Ｓ２）で層別測定によって水分ムラを測定（Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ）し、目標水分に達すると熱風循環を停止（Ｓ４ａ、Ｓ４ｂ）し、続けて、熱風循環停止時の全層分布の水分ムラが収束するまでの間について、層別測定の都度、水分ムラの判定によって通風循環を続行（Ｓ５ａ〜Ｓ５ｃ）した後、穀温低下をもって通風循環を終了（Ｓ６ａ、Ｓ６ｂ）する。
【００２０】
（水分ムラ判定）
上記における水分ムラは、例えば、図５の穀粒貯留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分布である全層分布に基づいて判定する。各層区分の水分の測定は、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６の測定回数の区分図表例に従い、穀粒が一巡する間の所要時点で水分測定をする層別測定による。
【００２１】
この層別測定によって得られる層別水分値は、張込穀粒量がＬＶ９で測定回数が９回の例について説明すると、図７の層別測定と全層分布の推移の図表例に示すように、各層につき標本３２粒の測定水分値の平均値を各層区分ＬＶ１〜ＬＶ９の代表水分値とする全層分布についてその最大水分幅によってムラ差を算出し、収束基準値（例えば、０．５ポイント）と対比して収束を判定する。この収束判定は、層別測定の都度、最新の代表水分値を追加して前回の全層分布を順送りした新たな全層分布について行う。
【００２２】
上記層別測定によるムラ判定により、穀粒循環乾燥機は、熱風乾燥制御により目標水分に達するまで順次乾燥処理し、続く通風循環制御について全層の水分分布幅が所定の基準範囲内に収束するまで続行した上で、穀温が所定の温度に下がったときに終了するように運転制御することから、乾燥穀粒の水分ムラが抑えられた冷却穀粒について籾摺り工程に円滑に移行することができる。
【００２３】
（別の制御処理）
次に、穀粒乾燥機の別の制御処理について説明すると、図８のフローチャート（２）に示すように、水分ムラが大きい場合は、前述の通風循環（Ｓ５ａ〜Ｓ５ｃ）に代え、図６の循環時間の図表例に基づいて得られる水分ムラの解消に必要な時間について通風循環（Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ）を行うことによっても、前記同様に、乾燥穀粒の水分ムラが抑えられた冷却穀粒とすることができて籾摺り工程に円滑に移行することができる。
【００２４】
（水分ムラ表示）
また、水分ムラ表示の具体的な制御構成について説明すると、仕上がり後の通風制御中の画面に「水分ムラ検出」のスイッチ２１を設け、または、通風制御中に自動的に水分ムラを検出し、その他に、乾燥後に設定できる冷却通風（籾摺り時の肌ズレなどを防止する目的）に水分ムラ検出を行い、その測定結果による仕上がり穀物の状態をグラフなどで分かり易く表示し、一粒ずつのバラツキの表示を含め、その収束見通しも追加表示可能に構成する。
【００２５】
このようにスイッチでグラフ表示することにより、特に大型の乾燥機において、７反くらいの異なった圃場から収穫した穀物を一緒に張込んで乾燥する場合に、水分差が大きいと乾燥仕上がりまでに水分差が収束せずに水分ムラが残るので、その改善のためのムラ取り制御を乾燥工程に織り込むことによる問題、すなわち乾燥終了まで長時間を要するという問題を解消することができ、従来通りの標準モードで乾燥し、仕上がったものに水分ムラがどの程度あるか、また、水分ムラに対する必要な処置のために水分ムラの状態を把握することができる。
【００２６】
（通風循環制御）
通風循環制御の構成は、熱風乾燥の終了後に通風冷却を行い、冷却中に穀温、水分ムラを検出し、規定範囲内に収まっていることを確認後に停止し、収まっていない場合は通風循環を継続し、順次、水分ムラを検出していき、収まった時点で停止し、その状況を表示するように制御構成することにより、結果的に仕上げ後に冷却して停止することから、ムラ取り制御を選択した場合であっても、仕上がり時の確認に基づいて水分ムラが解消され、高品質の仕上げが可能となる。
【００２７】
また、水分自動停止のための移動平均処理や、バーナー制御等の乾燥制御に伴う制御負荷が比較的少ないことから、多くのリソースをムラ取りの制御処理に振り向けることができるので、乾燥後の通風循環で継続的に水分ムラを取得することによって常に状態を監視することができる。
【００２８】
また、乾燥工程終了に続く冷却工程として上記通風循環制御を組み込むことにより、熱風乾燥中に層別測定して水分ムラを取り除く「ムラ取り乾燥」を含め、「標準」「予約」「休止」「断続」等の各種の乾燥運転モードについて、状況に応じた適用が可能となる。
【００２９】
（水分ムラ解消制御）
水分ムラ解消の具体的な運転制御の構成として、上記通風冷却制御の適用のための「水分ムラ」スイッチ２１を設けて水分ムラを測定しつつ状態を表示し、また、別個に「ムラ取り」スイッチ２２を設け、上記測定の結果を表示することにより、オペレータの判断で、必要であればスイッチを操作することで水分ムラを連続して測定し、表示し、規定内に到達したら自動停止または手動停止するように制御処理を構成する。
【００３０】
上記制御処理は、水分ムラ検出後にムラ取りに移行することにより、ムラ取り時間を算出した上でその結果の循環時間終了後の最終１循環で最後の仕上げ水分ムラ状態（バラツキ）などを測定して表示することから、連続測定とした場合の水分計による穀粒粉砕量の増加を回避でき、従来のような部分的な水分が要求水分近くなっているかどうかの確認にとどまらず、１循環分の水分を測定し、グラフにより目視化することによって状況が把握でき、また、水分ムラが大きい場合はムラ取りスイッチ２２を押すことで水分ムラを収束することができる。このように、実際に仕上がった結果を表示することとなるので、排出工程による乾燥穀粒の取出しの前の最終確認としていずれの乾燥モードの結果からでも有効となる。
【００３１】
（循環量制御）
次に、循環量制御について説明する。
循環型乾燥機では、貯留部、乾燥部、搬送部があり、１循環毎に乾燥部における除水と貯留部におけるテンパリング（穀物内の水分移行、水分バラツキの収束）を行うことによって乾燥を進め、仕上がり停止間際に乾燥部を通過した穀物と、貯留部に留まっている穀物とは、乾燥部で乾燥した分の水分差が発生することから、その水分差を小さくするために、乾燥が進むと（少なくとも乾燥終了近く）では循環量（循環速度）を増やして同一穀物が乾燥部に留まる時間を短くするように循環量制御を行う。
【００３２】
例えば、乾燥速度が０．８％／ｈで乾燥して１循環に１時間を要すると、乾燥部を通過した穀物と、通過していない穀物はその前の水分値が同じとすると０．８％の差が生じるので、これを倍速の１循環に３０分で循環すると０．４％の差になり、水分差を縮めることができる。
【００３３】
（データ表示）
次に、データ表示について説明する。
一般に乾燥停止後に欲しい情報として、穀温、水分ムラ、水分バラツキ、水分値そのもの等があり、その表示のための液晶などの文字表示できる表示器を備えるものにあっては多くの有用な情報を表示することができることから、熱風乾燥で停止水分に到達すると冷却通風循環（少なくとも１循環）する機能を備え、その冷却中に機内全体の水分ムラを張込量に対応し複数ブロックの水分データとして取得、及び穀温をＩＱ運転（張込）で提案の穀温冷却（外気温＋５℃）を行い、上記の取得データを全停止後に任意項目のみを選択表示できるように、モニター１３に各項目の表示選択スイッチを設ける。
【００３４】
一例として、水分が設定値に達すると設定水分（目標とする水分値）を表示し、バーナを消火し、通風循環して冷却工程に入り、この工程において、穀温を監視しており、１循環後の穀温が外気温度＋５℃未満になっていなければ、なるまで通風循環を継続する。また、この冷却での１循環中に水分ムラのデータを取得し、他のデータと合わせて各項目別の表示スイッチが押されると、グラフ（水分ムラや水分バラツキ）や文字で表示する。穀温などは、水分ムラ同様に、機内の位置に対応する穀温としてグラフ表示することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】穀粒乾燥機の縦断側面図
【図２】コントロールボックスの制御盤見取図
【図３】制御システム構成図
【図４】フローチャート（１）
【図５】貯留穀粒の層別区分例
【図６】張込量と対応する測定回数および循環時間の区分図表例
【図７】層別測定と全層分布の推移の図表例
【図８】フローチャート（２）
【符号の説明】
【００３６】
２      貯留室
２ａ    張込量測定器
３      乾燥部
４      集穀室
５      昇降機
６      バーナ
７      吸引ファン
１２    操作盤
１３    表示部
１９    運転制御部
２０    水分計
２１    水分ムラ測定スイッチ
【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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【図７】
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【図８】
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