(57)【要約】【課題】本発明の課題は、錘着地時の下限センサが働く時に錘が幾分か滑るため、上昇時に下限センサが離れるのに時間がかかることを考慮し、下限センサ異常検出時間を上限センサ異常検出時間よりも長く設定することで解消し、異常検出の信頼性向上並びに誤動作防止を図ることにある。【解決手段】本発明は、穀物を張り込む穀物貯留室（１０）内の上部に、張込量センサ錘（２１ｗ）を吊り下げ支持する吊り下げロープ（２１ｒ）と、この吊り下げロープ（２１ｒ）を巻き上げ及び巻き下げするために回転する巻取ドラム（２２）を備えて穀物の張込量を自動検出する張込量検出装置において、張込量センサ錘（２１ｗ）の上限センサ異常検出時間（Ｔｕ）と張込量センサ錘上昇時の下限センサ異常検出時間（Ｔｄ）をそれぞれ個別に設定して設け、少なくとも下限センサ異常検出時間（Ｔｄ）は、上限センサ異常検出時間（Ｔｕ）よりも長く設定してあることを特徴とする。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物を張り込む穀物貯留室（１０）内の上部に、張込量センサ錘（２１ｗ）を吊り下げ支持する吊り下げロープ（２１ｒ）と、この吊り下げロープ（２１ｒ）を巻き上げ及び巻き下げするために回転する巻取ドラム（２２）を備えて穀物の張込量を自動検出する張込量検出装置を設け、張込量センサ錘（２１ｗ）の上限センサ異常検出時間（Ｔｕ）と張込量センサ錘上昇時の下限センサ異常検出時間（Ｔｄ）をそれぞれ個別に設定して設け、少なくとも下限センサ異常検出時間（Ｔｄ）は、上限センサ異常検出時間（Ｔｕ）よりも長く設定してあることを特徴とする乾燥機の穀物張込量検出装置。
【請求項２】
センサ錘下降時のセンサ錘下降時の回転パルスとセンサ錘上昇時の回転パルスをそれぞれ測定可能に設定し、下降時の回転パルス数と上昇時の回転パルス数との差が所定値以上の場合にセンサ異常判定を行うように構成してあることを特徴とする請求項１記載の乾燥機の穀物張込量検出装置。
【請求項３】
センサ異常判定時は、張込量検出値の少ない側の検出値で行えるように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乾燥機の穀物張込量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀物乾燥機の貯留室内に張込まれた穀物の張込量を検出する穀物張込量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の穀物貯留室内の穀物の張込量検出装置は、錘を吊り下げ支持するワイヤロープと、このワイヤロープを巻き上げ及び巻き下げするために回転する巻取ドラムとを備え、この巻取ドラムの回転回数をカウントする回転カウント手段と、錘の所定の基準位置と穀物の張込面との間を錘が移動するのに要した巻取ドラムの回転回数のカウント信号から穀物の張込高さ位置を検出するとともに穀物の張込量を算出する制御処理部と、ワイヤロープを巻き上げたときに錘が所定の基準位置に到達したことを検出する基準ポジションセンサとを備え、穀物張込量の検出動作開始時に巻取ドラムが巻き上げ動作を行い、巻き上げ開始から所定のカウント範囲内で前記基準ポジションセンサの検出信号が無い場合に異常判定を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０７００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の穀物張込量検出装置においては、張込量自動検出行程として、センサ下降出力時に、上限センサが離れ、錘が着地すると、下限センサが作用する。その後、センサ上昇出力し、下限センサが離れ、上端に達すると、上限センサが作用する。そこで、センサ下降時、上限センサは直ぐに離れるのが正常であるが、逆に、着地時の下限センサが作用する時は、錘が幾分か張込穀物の傾斜面を滑るため、上昇時に下限センサが作用するのに時間がかかる。また、下降時の上限センサ異常検出時間が長いと、錘が長めに垂れ下がり、そのまま放置されると、乾燥時の穀物及び機械損傷の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の本発明は、穀物を張り込む穀物貯留室（１０）内の上部に、張込量センサ錘（２１ｗ）を吊り下げ支持する吊り下げロープ（２１ｒ）と、この吊り下げロープ（２１ｒ）を巻き上げ及び巻き下げするために回転する巻取ドラム（２２）を備えて穀物の張込量を自動検出する張込量検出装置を設け、張込量センサ錘（２１ｗ）の上限センサ異常検出時間（Ｔｕ）と張込量センサ錘上昇時の下限センサ異常検出時間（Ｔｄ）をそれぞれ個別に設定して設け、少なくとも下限センサ異常検出時間（Ｔｄ）は、上限センサ異常検出時間（Ｔｕ）よりも長く設定してあることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の本発明は、請求項１において、センサ錘下降時の回転パルスとセンサ錘上昇時の回転パルスをそれぞれ測定可能に設定し、下降時の回転パルス数と上昇時の回転パルス数との差が所定値以上の場合にセンサ異常判定を行うように構成してあることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２において、センサ異常判定時は、張込量検出値の少ない側の検出値で行えるように構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の本発明によると、下限センサ異常検出時間は長めにとり、下降時の上限センサ異常検出時間は短めにとることで、異常検出が確実に行えて信頼性向上につながり、誤動作を未然に防止することができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によると、センサ下降、上昇時の回転パルス数を各々測定し、両パルス数を比較することで、測定異常判定を行い、張込量センサの正確性を高め、乾燥制御並びに乾燥性能の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明によると、請求項１又は請求項２記載の作用効果を奏するものでありながら、異常判定時は張込量検出値の少ない側の検出値で行うので、安全側として安定した乾燥制御を行うことができ、乾燥性能を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】乾燥機の内部構成を示す縦断側面図
【図２】乾燥機の内部構成を示す正面図
【図３】操作盤の見取図
【図４】張込計の要部斜視図
【図５】張込計の動作説明図
【図６】張込計の斜視図
【図７】張込計の側面図
【図８】穀物張込制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１、図２において、穀物を熱風乾燥する乾燥機１は、箱型構成の上段部に穀物を貯留する貯留室１０を、下段部にその穀物を受けて循環乾燥する乾燥手段である乾燥部１１を構成する。
【００１３】
乾燥機１の前側は、乾燥部１１から穀物を上送するバケットコンベヤ式の昇降機２と、熱風を発生させる加熱手段であるバーナー４を内設した加熱室５と、乾燥作業を操作する各種スイッチおよび表示部を備える操作盤６とを備えるほか、乾燥機１の天井側は昇降機２で上送した穀物を機内まで搬送する搬送装置３を備える。乾燥機１の後側には機内の熱風を吸引排出する排気ファン７を設け、機体１の側面には、穀物を投入する投入口やレベル窓８を設けている。
【００１４】
機体各部について詳細に説明すれば、昇降機２にはサンプル穀物の水分を検出する水分計９と機体１内の穀物を機外に排出する穀物排出口１８をそれぞれ設けている。
貯留室１０の上部にはラセンによる搬送装置３によって搬送された穀物を貯留室１０内に均一に拡散する拡散羽根１２と、穀物の張込面の高さ位置を検出して張込量を検出する張込量検出装置２０とを備えている。乾燥部１１はバーナー４で発生させた熱風が通過する熱風室１３と、貯留室１０から穀物が流下する流下通路１４と、排気ファン７の吸引作用を受ける排風室１５とから構成される。
【００１５】
流下通路１４の下端部には流下通路１４を流下した穀物を所定量ずつ繰り出す定量繰出手段としてのロータリバルブ１６を設け、このロータリバルブ１６の下方にはロータリバルブ１６で繰り出された穀物を受けて昇降機２に搬送する下部ラセン１７を設けている。
【００１６】
操作盤６については、図３に示すように、張込開始スイッチＳＷ０、通風開始スイッチＳＷ１、乾燥開始スイッチＳＷ２、排出開始スイッチＳＷ３、停止スイッチＳＷ４等からなる作業スイッチ、乾燥設定スイッチＳＷ６、水分設定スイッチＳＷ７、張込量設定スイッチ、水分設定スイッチＳＷ８等の設定スイッチ、機器状況を表示する各種数値の表示部６ｓ、６ｔ等を備えている。また、操作盤６内には一連の運転制御をする制御処理部を備えている。
【００１７】
次に、乾燥作業について説明する。
作業者は張込開始スイッチＳＷ０を操作して機体側部の投入口に穀物を投入していく。投入された穀物は下部ラセン１７に供給され昇降機２まで搬送され、昇降機２から搬送装置３を経て貯留室１０に供給される。穀物の投入終了後、乾燥開始スイッチＳＷ２を操作すると燃焼バーナ４が作動し、熱風が熱風室１３に供給される。一方、ロータリバルブ１６も駆動を開始し、流下通路１４を流下する穀物を順次下部ラセン１７に繰り出していく。熱風室１３に供給された熱風は網目壁で形成された流下通路１４を透過して穀物を加熱乾燥しつつ、排風室１５側に吸引されて排出される。
【００１８】
上記張込量検出装置２０について詳細に説明すると、図４及び図５に示すように、錘２１ｗを吊り下げて穀物の張込面に接触しうる長さの吊り下げロープ２１ｒと、この吊り下げロープ２１ｒを巻取るための巻取ドラム２２とから構成される。吊り下げロープ２１ｒには、その張力の強弱を検出するテンションレバー２３と、吊り下げロープ２１ｒの巻取基準位置を錘２１ｗによって検出するポジションレバー２４とを設ける。テンションレバー２３およびポジションレバー２４は、支軸２６によって回動可能に支持し、それぞれの動作検出用のリミットスイッチ２３ｓ、２４ｓを付設してテンションセンサ２３ｓ、基準ポジションセンサ２４ｓを構成する。巻取ドラム２２は正逆転駆動するモータ２２ｍで回転駆動する構成とすると共に、巻取ドラム２２にはその回転量を回転パルスでカウントするためのマグネット２２ｓを設ける。そして、巻取ドラム２２の近傍にはマグネット２２ｓを検出する回転センサ２２ｋを設けている。
【００１９】
張込検出装置２０による穀物の張込高さ位置を計測する方法は、基準の巻取り位置から巻取ドラム２２を回動して吊り下げロープ２１ｒを繰り出し、錘２１ｗが穀物の張込面ｈに到達することによってロープ２１ｒの張力が低下するので、その張力変化によるテンションレバー２３の回動がリミットスイッチ２３ｓを介して検出信号に変換される。その間の巻取ドラム２２の回転量により求められる張込高さ位置から貯留量を換算により得ることができる。計測の後は、錘２１ｗの干渉によるポジションレバー２４の検出動作と対応する基準の巻取り位置までロープ２１ｒを巻き上げ、錘２１ｗがその高さ位置で保持される。
【００２０】
次に、発明の要部の上限センサ異常検出時間Ｔｕと下限センサ異常検出時間Ｔｄについて説明する。
張込量センサの錘２１ｗが下降開始時の上限センサ異常検出時間Ｔｕと張込量センサの錘２１ｗが上昇開始時の下限センサ異常検出時間Ｔｄはそれぞれ個別に設定している。具体的には下降開始時の上限センサ２４ｓ異常検出時間Ｔｕより上昇開始時の下限センサ異常検出時間Ｔｄを永く設定する（Ｔｄ＞Ｔｕ）。
【００２１】
その理由は、下降開始時は、錘２１ｗが直ぐにポジションレバー２４から離れるため上限センサ２４ｓが直ぐに検出できるため、比較的短時間で、上限センサ２４ｓの異常を検出・判定できるのに対し、上昇開始時は、下降時の穀物面ｈ着地時に錘２１ｗが穀物面ｈを幾分か滑ってロープ２１ｒが緩んでいるため、上昇開始時に錘２１ｗが穀物面ｈを離れてロープ２１ｒが張ってテンションレバー２３が動作して下限センサ２３ｓが検出するまでに時間がかかる場合があるため、下限センサ２３ｓの異常を検出するまでに比較的長時間要する場合があるためである。
【００２２】
次に図８に基づいて説明する。
張り込み作業終了後に張込量センサによる測定が開始される。
張込量センサの錘２１ｗの下降開始（Ｓ1）に伴い、上限センサ２４ｓが上昇開始から設定時間Ｔｕ内に錘２１ｗの下降を検出しない（Ｓ２）と張込量センサの異常を判定する（Ｓ３）。
【００２３】
そして、錘２１ｗが下降して穀粒面ｈに当接すると、テンションレバー２３が動作し、下限センサ２３ｓがこれを検出する（Ｓ４）。このとき、下降開始から設定時間Ｚ内に下限センサ２３ｓが検出をしない（Ｓ５）と張込量センサ異常と判定する（Ｓ５）。なお、設定時間Ｚとは錘２１ｗが張込穀物位置を測定しうる下降位置に到達するまでに要する時間のことで、これを超えて下降することによるロータリバルブ１６に錘２１ｗが巻き込まれるのを防止するためのものである。
【００２４】
下限センサ２３ｓの検出後、錘２１ｗは上昇を開始する（Ｓ６）が、上昇開始から設定時間Ｔｄ内に下限センサが錘２１ｗが穀物面ｈから離れたことを検出しない（Ｓ７）と張込量センサ異常と判定する（Ｓ３）。
【００２５】
そして、錘２１ｗが上昇してポジションレバー２４に当接して上限センサ２４ｓがこれを検出する（Ｓ８）と錘２１ｗが初期位置に戻ったことを検出する。
このとき、上昇開始から設定時間Ｔ内に上限センサ２４ｓが検出しない（Ｓ９）と張込量センサ異常を判定する（Ｓ３）。なお、設定時間Ｔとは最下降位置から初期位置まで上昇するのに要する時間のことで、無用にモータ２２ｍの駆動を継続してモータ２２ｍ等の損傷を防止するためである。
【００２６】
錘２１ｗが初期位置に戻ると、下降時と上昇時それぞれの回転センサ２２ｋによる回転パルスから張込穀物の高さ位置を検出して張込量を演算する。
前記検出部２２ｓは、センサ錘下降（モータ２２ｍ正転）時の回転パルス数とセンサ錘上昇（モータ２２ｍ逆転）時の回転パルス数をそれぞれ回転センサｋとマグネット２２ｓで測定可能に設定してあり、下降時の回転パルス数と上昇時の回転パルス数との差が所定値以上の場合にセンサ異常判定を行うように構成している。
【００２７】
センサ錘２１ｗが下降して穀粒張込面に着地検出した時と、上昇して上端検出した時の回転パルス測定値が異なる場合がある。これは、下降して着地検出する時に、錘２１ｗが幾分穀物の傾斜面を滑って検出する場合と、また、ロープ２１ｒの巻く過程でたくれたような状態となる場合がある。
【００２８】
要するに、上昇時と下降時の回転パルス数の差が設定値以下の場合は、上昇時と下降時の回転パルスの平均値を張込量（Ｓ１１）とし、上昇時と下降時の回転パルス数の差が設定値以上の場合にはセンサ異常と判定する。
【００２９】
また、センサ異常判定時は、センサ下降時の回転パルスとセンサ上昇時それぞれの回転パルス測定値からそれぞれ換算した張込量検出値のうち、少ない方の回転パルスから換算した張込量を実質張込量検出値とするよう構成する（Ｓ１２）。これによれば、安全側として、張込量検出値は少ない側で制御することになるので、安定した制御が可能となり、過乾燥を防止し、乾燥性能の低下を防止することができる。また、下降、上昇時の張込量検出値を各々求め、測定値から換算した張込量検出値の演算値（例えば、平均値）を実質張込量検出値とするよう構成することもできる。これによれば、張込量検出の精度が向上し、乾燥性能の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態の張込量自動検出装置において、センサ下降時の回転パルスＡとセンサ上昇時の回転パルスＢをそれぞれ測定し、パルスＡ＞パルスＢとし、乾燥速度設定値を補正（例えば、はやい→ややはやい→ふつう→ややおそい）し、乾燥運転時は、その乾燥速度設定値となるよう乾燥速度制御するよう構成することもできる。センサ錘が下降して着地検出した時と、上昇して上端検出した時の回転パルス測定値が異なる場合があり、これは、下降して着地検出する時に、錘が幾分か滑って検出する場合である。穀物の安息角がきつい場合はこのような状態となり、乾燥機内の穀物流れが悪く、バルブ充填率が少ないため循環量が少なくなる問題がある。本例のような上記構成によれば、乾燥速度を落すことで、ゆっくり乾燥し、水分ムラ低減、水分停止精度向上等の乾燥性能を向上させることができる。
【００３１】
また、上記センサ下降時の回転パルスＡとセンサ上昇時の回転パルスＢをそれぞれ測定し、パルスＡ＞パルスＢとした構成において、循環時の循環量を補正（バルブ駆動時間＋α）するよう構成することもできる。これによっても上記のような問題点を解消し、循環量を増やすことで、安息角に影響されない循環量制御が行え、安定した乾燥性能維持が可能となる。
【００３２】
次に、張込量検出装置の上限、下限（スイッチ）センサの異常検出手段について詳述する。
張込量の検出にあたり、錘２１ｗが上限位置から測定のため下降に転ずると、正常なら上限センサ２４ｓはＯＦＦしなければならない。この下降始めの短い時間か、下端での下限位置〜上昇に転じるまでの一定時間内に上限センサ２４ｓの接点状態を確認し、上下限センサの組合せ上ありえないものは異常とする。要するに、下降し下端で停止時〜上昇に転じるまでに上限センサが上限を検出していないことを確認する。又は、下降開始後、上限センサがＯＦＦすることを確認する。上記状態で上限センサが上限を検出していると上限センサ異常を報知する。この状況で上限センサの異常を判定しないと、上昇に転じたら直ぐに上限での検出になり、張込量としては最大値を検出し、このまま制御すると設定温度は高くなり、胴割れが発生する。かかる問題点は上記構成により解消することができる。
【００３３】
乾燥機のルーフ上から錘を下降させ穀粒張込面までの距離を測定することで、張込量を測定する張込量検出装置の安全制御に関して説明すると、上限・下限を検出するスイッチの接点を常時閉（リード線が切れたら開）とする。測定時に穀粒張込面に到達後、巻き上げる時に下限スイッチがＯＦＦ（回路上は閉クローズ）することを確認する構成とする。
【００３４】
従来のこの種装置の制御では、上限、下限とも常時開タイプとしていたが、各スイッチやリード線、コネクタの不接合〔断線〕が有った場合、上限スイッチは常に上限を検出しており、途中で錘が垂れていても巻き上げないことになり、ロープを損傷させるおそれがあった。また、下限スイッチにおいては、ロープを降ろしていっても下限の検出ができず、最大下降限度まで降ろすため、ロープがたるみ、もつれたり、引っ掛ったりするおそれがあった。更に、点検時においては下降動作をさせると停止スイッチを押すまで、下降動作を継続し、終端までロープを繰り出した後、逆巻きして上限まで戻ってくるような不具合も発生した。本例では、上記のような構成にすることで、かかる不具合が解消される。ネズミ害による断線、不注意によるコネクタ接続忘れがあっても、不具合が検出でき損傷を防止できる。
【００３５】
次に、張込量自動検出による設定温度の制御手段について説明する。
従来の乾燥機は、貯留部に設けられた張込量確認窓のレベルにあわせて張込量を数段階に設定し、この張込量の設定で対応する穀物種での基本熱風温度を決定している。開発中の張込量検出装置は、このレベル窓に合致し且つより細かい精度の良い張込量を検出すべく、レベル値では０．１単位での検出ができる程度にしている。レベル窓の目視では、複数の窓位置にある数字にセットするレベルではあるが、張込量を自動検出することで、例えば、従来レベル「３」とセットしていたのを、レベル「３．３」とか中間での自動検出、設定が可能となった。これによれば、従来に比し、より張込量に合致した熱風温度に設定され、これにより乾燥速度の精度がよいものとなる。
【００３６】
例：従来のレベル「３」の張込量設定では４０℃の熱風に設定されていたものが、レベル「３．３」では４１℃とか４２℃とかに自動設定されていることになる。ここで、熱風温度で３℃異なると、乾燥速度は０．１％／ｈｒ程度異なるレベルになる。
【００３７】
また、レベル「３」で４０℃、レベル「４」で４５℃を基本設定温度としている場合、張込量自動検出でレベル「３．３」の場合、単純に比率計算では４１．５℃に設定することになる。温度検出制御精度を考慮して４２℃に設定してもよい。この４１．５℃とした場合、レベル「３」設定で４０℃とした場合に比し、０．０５％／ｈ程度早く乾燥でき、乾燥速度「ふつう」で０．７％／ｈ、「ややはやい」で０．８％／ｈとしている。これは僅かな温度差ではあるが、丁度この中間にあたる。速度的には変わってきて制御精度としてより向上するもとなる。
【００３８】
少量張込時の張込量検出装置の検出値表示例について説明する。
乾燥機の天井から錘２１ｗを降りして穀物張込面ｈまでの距離により張込量を測定する方式のもので、網部より上まで張込むのを基本とし、これ以上の張込量に対し、熱風温度を設定し、乾燥をほぼ同じ速度になるよう熱風温度テーブルを作成している。通常より少ない張込量（乾燥網部又はそれより下部）では、排穀時に網の部分が邪魔になり、均一に張込まれない。又、バーナーの燃焼限界の問題もあり、間欠燃焼としているが、このような少量時は一律若しくは２段程度のレベルで燃焼量（間欠燃焼時間）を決める。
【００３９】
上記状況時の張込量の検出は精度が悪いので、通常の最小量（レベル窓で確認できる最小量）以下は一律「０」とする（２段階とする場合は０．０５）。
通常の最小レベルを「１」とし、０→１までは０．１刻みで手動設定は可能とする（１以上での張込量自動検知を０．１刻みとしたものにあわせる）。
【００４０】
０→１間はどのレベルが手動設定されても同一制御若しくは２段階レベルの制御とする（０→０．５までは２時間ＯＮ、４時間ＯＦＦ、０．５→１未満は２時間ＯＮ、２時間ＯＦＦ）
自動検出では、網部にかかる量の検出は、高さ方向に対し、張込量はリニアではない。又、配穀が均一にならないので、検出誤差が大きくなる。このため、自動では「０」若しくは「０．５」（２段階とした場合）とするが、手動設定では「０．３」の入力は可能である。この場合、張込量はレベル窓からは見えなく信頼に足るものではないので、この間で設定された量は、最小量の「０」又は「０．５」（２段階にした場合）に割り振り制御することで、操作と制御を成り立たせる。また、このときの張込重量の表示は、０→０ｋｇ、０．１→１００ｋｇ、０．９→９００ｋｇ（籾の場合）と表示する。
【符号の説明】
【００４１】
１０    貯留室
２０    張込量検出装置
２１ｒ  ワイヤロープ
２１ｗ  錘
２２    巻取ドラム
２２ｍ  モータ（張込量センサ）
２２ｓ  検出部（回転パルス）
Ｔｕ    上限センサ異常検出時間
Ｔｄ    下限センサ異常検出時間
【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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