(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物の貯留タンク部と、
該貯留タンク部から流下した穀物を熱風通風して乾燥する乾燥部と、
該乾燥部における穀物を排出する排出部と、
該排出部から排出された穀物を昇降機及び前記貯留タンク部の上部の上部横搬送手段を介して貯留タンク部に還流する還流部と、
穀物水分を測定する穀物水分測定部と、
該穀物水分測定部で測定された穀物水分値が設定水分値になるまで乾燥運転等を制御するとともに、熱風乾燥運転、送風運転及び調質運転の運転切換を制御する運転制御部と、
を備えた循環式穀物乾燥機において、
前記運転制御部は、現在の外気条件で送風運転したときの予測乾減率ｄＶを常に演算し、該予測乾減率ｄＶが所定値以上の場合に前記穀物の乾燥が進行すると判断して送風運転への運転切換えを行うことを特徴とする循環式穀物乾燥機。
【請求項２】
前記運転制御部は、前記予測乾減率ｄＶが所定値未満の場合、穀物水分値が所定値より大きいか否かを判定し、前記穀物水分値が所定値より大きいときには乾減率を小さくした熱風乾燥運転に切換え、前記穀物水分値が所定値より小さいときには調質運転に切換える請求項１に記載の循環式穀物乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、籾（もみ）や麦などの穀物を乾燥する循環式穀物乾燥機に係り、特に、乾燥運転の際の低燃費化、省エネ化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、循環式穀物乾燥機において、穀物を乾燥する際に、熱風を生成するバーナーの灯油燃料の消費量を低減することを目的としたものが知られている（特許文献１）。この特許文献１に記載のものは、乾燥運転の途中に前記バーナー等を全停止する休止運転（調質運転）を任意時間行い、この休止運転の間に燃焼しない分だけの灯油量を低減するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３２６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のものは、前記休止運転する間にバーナー等を停止して燃料消費量を低減する効果はある。しかし、休止運転する条件としては、乾燥開始後、穀物水分値が２０％以下まで低下し、かつ、外気温度が一番低い深夜から朝方の時間帯に限って行なうものであり、穀物水分値が２０％まで乾燥されるまでの時間及び前記外気温度の低い時間帯以外のときには、何ら燃料消費量を低減する手段が講じられていないものであった。
そこで、本願発明は上記問題点にかんがみ、灯油燃料の消費量をより低減して省エネルギー化を図った循環式穀物乾燥機を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の循環式穀物乾燥機は上記課題を解決するため、
穀物の貯留タンク部と、
該貯留タンク部から流下した穀物を熱風通風して乾燥する乾燥部と、
該乾燥部における穀物を排出する排出部と、
該排出部から排出された穀物を昇降機及び前記貯留タンク部の上部の上部横搬送手段を介して貯留タンク部に還流する還流部と、
穀物水分を測定する穀物水分測定部と、
該穀物水分測定部で測定された穀物水分値が設定水分値になるまで乾燥運転等を制御するとともに、熱風乾燥運転、送風運転及び調質運転等の運転切換を制御する運転制御部と、
を備えた循環式穀物乾燥機において、
前記運転制御部は、現在の外気条件で送風運転したときの予測乾減率ｄＶを常に演算し、該予測乾減率ｄＶが所定値以上の場合に前記穀物の乾燥が進行すると判断して送風運転への運転切換えを行う、という技術的手段を講じた。
【０００６】
【０００７】
また、前記運転制御部は、前記予測乾減率ｄＶが所定値未満の場合、穀物水分値が所定値より大きいか否かを判定し、前記穀物水分値が所定値より大きいときには乾減率を小さくした熱風乾燥運転に切換え、前記穀物水分値が所定値より小さいときには調質運転（休止運転）に切換えるとよい。これにより、休止運転（全停止）によって、排風機の駆動停止による電力使用量の低減の省エネ効果も得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の循環式穀物乾燥機は、乾燥運転開始後に、現在の外気条件（温度、湿度等）で送風運転したときの予測乾減率ｄＶを常に演算し、該予測乾減率ｄＶが所定値以上の場合に穀物の乾燥が進行すると判断してバーナー燃焼を行わない外気による送風運転に切換えるようにした。これにより、外気温度や外気湿度の外気条件が変化した場合においても、常に、乾燥が進行するような外気条件であるか否かを監視しながら送風運転への切換えを行うので、送風運転の選択・切換えが的確であり、灯油燃料の消費量を低減して省エネルギー化を図ることができ、また、穀物乾燥の進行が確保されて高水分等の穀物においてカビ等を生じさせることがなく品質的にも安全な乾燥が行える。そして、本発明の循環式穀物乾燥機は、従来の穀物乾燥機のような運転切換えする際の時間的制限を受けることがないので、灯油燃料の消費量を低減する省エネ効果を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の循環式穀物乾燥機における前方斜視図を示す。
【図２】本発明の循環式穀物乾燥機における後方斜視図を示す。
【図３】本発明の循環式穀物乾燥機における正面縦断面図を示す。
【図４】本発明の運転制御部におけるブロック図を示す。
【図５】本発明における省エネ乾燥運転プログラムのフロー図を示す。
【図６（ａ）】本発明の省エネ乾燥運転プログラムに関係する計算式の一覧表を示す。
【図６（ｂ）】本発明の省エネ乾燥運転プログラムに関係する計算例１を示す。
【図６（ｃ）】本発明の省エネ乾燥運転プログラムに関係する計算例２を示す。
【図７】本発明の省エネ乾燥運転プログラムに関係する予測除水量Ｗと送風空気吸水可能量Ｅの関係を表すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明における循環式穀物乾燥機１の前方側斜視図であり、図２は同上の後方側斜視図であり、図３は同上の正面側から見た縦断面図である。循環式穀物乾燥機１は、穀物を貯留する貯留部２、乾燥風を通風して穀物の乾燥を行う乾燥部３及び前記通風を受けた穀物を機外に取り出す取出部４を重設して構成し、さらに、前記取出部４には、取り出された穀物を前記貯留部２に還流する穀物還流手段５を接続する。該穀物還流手段５とは昇降機５ａ及び上部搬送部５ｂのことを指す。前記上部搬送部５ｂの搬送終端部には、貯留部２内に臨ませた穀物分散装置５ｃを配設する。前記貯留部２は天井壁や側壁によって囲んで形成する。前記乾燥部３は機体中央に横設した熱風胴６と、該熱風胴６の両側に横設され、有孔壁により形成された乾燥室（穀物流下通路）７，７と、該乾燥室７の各側方に横設した排風胴８，８とを有する。そして、熱風胴６の一端開口部には熱風を供給するように熱風発生手段（バーナー）９が接続される。該熱風発生手段９により生成された熱風は、熱風胴６、乾燥室７，７及び排風胴８，８を通風し、排風胴８，８の排風口に接続される排風機１０の吸引作用によって機外に排風される。なお、乾燥部３の機体を形成する側壁には穀物を張り込むための開閉蓋３ａが備えてある。
【００１１】
前記取出部４は、前記左右の乾燥室７，７の下端が交わる中央位置に横設されたロータリーバルブ１１と、該ロータリーバルブ１１の下方に位置して穀物を集穀する漏斗状の集穀板（ダッシュボード）１３，１３と、該集穀板１３，１３の下部の下部搬送部１２とから構成される。そして、前記ロータリーバルブ１１から繰出された穀物は前記下部搬送部１２に集穀されて機外に搬出されるようになっている。なお、前記下部搬送部１２の搬送終端側は前記昇降機５ａの搬送始端側と接続し、搬出された穀物が前記昇降機５ａに搬送されるようになっている。また、前記昇降機５ａの側部には公知の穀物水分計１５が配設されている。符号１４は、循環式穀物乾燥機の運転を制御する運転制御部である。
【００１２】
次に、前記運転制御部１４の構成について詳細に説明する。図４は運転制御部１４の一例を示すブロック図である。運転制御部１４は、中央演算部（以下「ＣＰＵ」という）１９を構成するとともに、該ＣＰＵ１９とそれぞれ電気的に接続した入出力回路（以下「Ｉ／Ｏ」という）２０、書き込み専用の記憶部２１（以下「ＲＯＭ」という）及び書き込み・読み込み兼用記憶部２２（以下「ＲＡＭ」という）とから構成される。前記Ｉ／Ｏ２０には乾燥運転ボタンや張込運転ボタン、張込量設定ダイヤル及び仕上げ水分値設定ダイヤル等からなる各種運転操作ボタン２３が電気的に接続されている。この運転操作ボタン２３には、通常の乾燥運転ボタンや送風運転ボタンのほか、本発明に関する省エネ乾燥運転モードボタンを備えている。このほか前記Ｉ／Ｏ２０には、前記穀物水分計１５や熱風発生手段９、前記昇降機５ａやロータリーバルブ１１などの各モータ（図示せず）を駆動させる動力系駆動回路２４、乾燥運転条件等を入力設定するための入力設定部１８のほか、後述する外気温度センサー１６及び外気湿度センサー１７を電気的に接続してある。また、運転制御部１４には時計機能も備えてある。
【００１３】
また、前記運転制御部１４には、該運転制御部１４の近傍などの任意の箇所に、外気温度センサー１６及び外気湿度センサー１７が配設してあり、これら外気温度センサー１６及び外気湿度センサー１７は前述のように運転制御部１４に検出信号を送るようにしてある。
【００１４】
前記運転制御部１４のＲＯＭ２１には、本発明の特徴構成である、いわゆる省エネ乾燥運転プログラムの一例が記憶してある（図５のフロー図参照）。
【００１５】
作用：
次に、上記構成の循環式穀物乾燥機１の作用を説明する。循環式穀物乾燥機１は、本発明の省エネ乾燥運転を開始する前に、前記入力設定部１８から乾燥仕上水分値や穀物の張込量等を入力設定するとともに、この外の設定条件を入力設定する。そして、この後、前記運転操作ボタン２３の省エネ乾燥運転モードボタンを押すことによって、前記運転制御部１４による前記省エネ乾燥運転プログラムの実行が開始される。なお、穀物はあらかじめ張り込み済みとする。
【００１６】
ステップ１、２：
前記省エネ乾燥運転モードボタン（運転操作ボタン２３）を押して前記省エネ乾燥運転プログラムを実行開始する。該省エネ乾燥運転プログラムを実行開始すると、まず、循環式穀物乾燥機１の循環系である前記穀物還流手段５やロータリーバルブ１１、下部搬送部１２等が駆動し運転が開始される。
【００１７】
ステップ３：
前記外気温度センサー１６及び外気湿度センサー１７により外気温度及び外気湿度を測定して各値を読み込む。
【００１８】
ステップ４：
次に、前記外気温度値と外気湿度値を基にして外気飽和水蒸気圧及び外気水蒸気圧を例えば、図６（ａ）に示した計算式によって求め、次いで、該外気飽和水蒸気圧と外気水蒸気圧を基にして外気絶対湿度Ｃ及び外気飽和絶対湿度Ｄも求める。そして、該外気絶対湿度Ｃと外気飽和絶対湿度Ｄの差を演算し、そのときの外気条件において送風乾燥（送風運転）した場合に、１ｋｇの外気が今後吸水可能な吸水量である送風空気吸水可能量Ｅを求める。これらの演算についても、図６（ａ）に示した計算式によって求めることができる。
【００１９】
ステップ５：
次に、現在、調質運転中であるか否かを判定する。前記省エネ乾燥運転プログラム開始直後の当該ステップ６の判断においては、調質運転（休止運転）のほか、熱風乾燥運転（バーナー燃焼と送風）及び外気による送風運転（送風乾燥：送風のみ）はまだ実行されていないので、次のステップ６に進む。一方、調質運転中であるときにはステップ９に進む。
【００２０】
ステップ６：
前記穀物水分計１５で穀物水分を測定して値を読み込む。
【００２１】
ステップ７、８：
前記測定水分値が、前記乾燥仕上水分値となっているか否かを判断し、前記乾燥仕上水分値となっていれば乾燥を終了し、一方、前記乾燥仕上水分値に未到達であれば、次のステップ９に進む。
【００２２】
ステップ９：
このステップでは、送風乾燥（送風運転）時における予測除水量Ｗと予測乾減率ｄＶを求める。前記予測除水量Ｗは、そのときの外気条件において送風乾燥（送風運転）した場合の１時間当たりに除水される水分量の予測値である。前記予測除水量Ｗは、図７に示したように、現在の外気条件に基づいて求めた前記送風空気吸水可能量Ｅ（ステップ４で算出済み）との関係において比例の相関がある。このため、前記予測除水量Ｗは、前記送風空気吸水可能量Ｅとの関係において実験的に図６（ａ）に示した関係式（計算式）を適宜作成し、これにより求めるようにするとよい。このとき図６（ａ）において、予測除水量Ｗの計算式における係数は単なる一例である。また、前記送風空気吸水可能量Ｅについては、図７に示したように、穀物水分値（籾水分）の高・低において変化し、また、穀物の張込量等に応じて適宜決定する送風量Ｑによっても変化するので、これらの項目も考慮に入れて前記予測除水量Ｗは求める必要がある。
【００２３】
一方、前記予測乾減率ｄＶは、現在の外気条件において送風乾燥（送風運転）した場合の１時間当たりに乾燥される乾減率の予測値である。前記予測乾減率ｄＶの計算は、例えば、図６（ｂ）の計算例１に示したように、まず、現在の外気条件に基づいて求めた上記予測除水量Ｗを考慮に入れ、１時間後の推定籾水分（推定穀物水分）Ｙ＝２３．７％を求め、次いで、測定水分値２４％から２３．７％を引き算することにより、計算例１の場合、予測乾減率ｄＶは０．３％／ｈとして求めることができる。また、図６（ｃ）の計算例２についても同様に予測乾減率ｄＶを求めることができる。
【００２４】
ステップ１０：
このステップは、ステップ９で求めた前記予測乾減率ｄＶが所定の乾減率以上か否かを判定して、現在の外気条件において送風乾燥（送風運転）した場合の乾燥作用の進行程度を予測し、送風乾燥するか否かについて判断する。前記予測乾減率ｄＶが例えば０．２％／ｈ以上である場合には、送風運転しても現在の外気条件において乾燥作用の進行が確保されることが予測されるため、ステップ１１に進んで送風乾燥（送風運転）を開始する。一方、前記予測乾減率ｄＶが０．２％／ｈ未満の場合には、ステップ１２に進む。
【００２５】
ステップ１１：
このステップでは、送風乾燥（送風運転）の実行が開始される。該送風運転は、前記バーナー９を燃焼することなく、前記排風機１０の作用によって循環式穀物乾燥機１の正面側から外気を吸引して前記乾燥室７を流下する穀物に通風させる運転である。このため、当該送風運転を行っている間は、前記バーナー９を駆動しないので灯油燃料が消費されず、省エネルギーな乾燥が進行なされる。また、このとき、送風運転を行っても前記予測乾減率ｄＶが０．２％／ｈ以上であるので、穀物が高水分であっても穀物にカビ等を生じさせることなく乾燥させることができ、穀物品質にも安全な乾燥を進行することができる。
【００２６】
ステップ１２：
このステップでは、前記ステップ６で測定した穀物水分値が１８％未満か否かを判断すし、穀物水分値が１８％よりも低い場合はステップ１３に進んで調質運転（停止運転）を行なう一方、穀物水分値が１８％よりも高い場合はステップ１４に進んで熱風乾燥運転を行なう。
【００２７】
ステップ１３：
このステップでは調質運転を行なう。該調質運転は、循環式穀物乾燥機１の循環系である前記穀物還流手段５やロータリーバルブ１１等の駆動を停止し、また、前記排風機１０も駆動停止し、前記貯留部２において穀物が調質（テンパリング）される。当該調質運転により、バーナー９の燃焼及び送風機１０の駆動が共に停止するので、灯油消費量の低減及び電力使用量の低減による省エネ効果を奏する。
【００２８】
ステップ１４：
このステップでは熱風乾燥運転を行なう。該熱風乾燥運転は、前記バーナー９を駆動し、灯油の燃焼量等を抑えながら比較的低温の熱風を生成し、前記乾燥室７を流下する穀物に通風し、低速（乾減率を小さめ）で穀物乾燥を行なう運転である。これにより、高水分の乾燥穀物にカビ等を生じさせることがないように、燃焼量等を抑えた低燃費による熱風生成によって安全な乾燥を進行することができる。
【００２９】
以上のステップにより、本発明の省エネ乾燥運転プログラム（図５）は、現在の外気条件を監視しながら、バーナー燃焼をできるだけ行わないで省エネ効果（灯油燃料の消費量を低減）を得る目的で、送風乾燥（ステップ１１）、調質運転（全停止運転、ステップ１３）及び熱風乾燥（低速・ゆっくり、前記ステップ１４）のいずれかの運転に切換える。そして、この後、前記ステップ３に戻って、上記と同様の判断・処理が、穀物水分値が乾燥仕上水分値になるまで繰り返し行なわれる。これにより、外気温度や外気湿度の外気条件が変化した場合においても、随時、前記送風乾燥した場合の前記予測乾減率ｄＶを求め、送風乾燥するか又はその他の運転をするかを的確に判断して運転が行われる。このため、常に、乾燥が進行するような外気条件であるか否かを監視しながら送風運転への切換えを的確に行い、灯油燃料の消費量を削減して省エネルギー運転を図り、乾燥穀物の品質を低下しない安全な乾燥が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、本発明の循環式穀物乾燥機により、現在の外気条件に基づいて送風乾燥した場合に乾燥作用が進行するか否かを常に判断しながら送風運転への切換えを行うようにしたので、高水分の穀物においても品質に悪影響を及ぼすことなく安全な乾燥が行なえ、また、灯油燃料の消費量を低減した省エネルギーな乾燥が行えるようになる。
【符号の説明】
【００３１】
１  循環式穀物乾燥機
２  貯留部
３  乾燥部
３ａ  開閉蓋
４  取出部
５  穀物還流手段
５ａ  昇降機
５ｂ  上部搬送部
５ｃ  穀物分散装置
６  熱風胴
７  乾燥室
８  排風胴
９  熱風発生手段（バーナー）
１０  排風機
１１  ロータリーバルブ
１２  下部搬送部
１３  集穀板
１４  運転制御部
１５  穀物水分計
１６  外気温度センサー
１７  外気湿度センサー
１８  入力設定部
１９  中央演算部（ＣＰＵ）
２０  入出力回路（Ｉ／Ｏ）
２１  書き込み専用記憶部（ＲＯＭ）
２２  書き込み・読み込み兼用記憶部（ＲＡＭ）
２３  運転操作ボタン
２４  動力系駆動回路
【図１】
0005545816.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005545816.tif 000006
【図６（ａ）】
0005545816.tif 000007
【図６（ｂ）】
0005545816.tif 000008
【図６（ｃ）】
0005545816.tif 000009
【図７】
0005545816.tif 000010