説明

循環式穀物乾燥機

【課題】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。
【解決手段】 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に基づいて、該予測乾減率dVが所定値以上の場合には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、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。さらに、従来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。

【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、乾燥運転を低燃費に行なって省エネルギー化すること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、乾燥運転の途中で、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】
しかしながら、上記特許文献1のものは、前記休止運転する間に燃料消費量を低減する効果はあるが、休止運転を行うのは、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なので、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。このため、燃料消費量を更に低減して省エネ効果のある手段の開発が望まれていた。
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バケット式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、運転中に、そのときの外気条件で送風運転したときの予測乾減率dVを演算し、該予測乾減率dVに基づい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】
また、前記運転制御部は、前記予測乾減率dVが所定値以上の場合に送風運転に切換えるとよい。
【0007】
さらに、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に基づいて、該予測乾減率dVが所定値以上の場合には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、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。さらに、従来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の前方上方から見た斜視図、図2は同後方上方から見た斜視図、図3は同正面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は中央に横設した熱風胴6と、該熱風胴6の両側に横設した穀物流下通路(乾燥室)7と、更に該乾燥室7の各側方に横設した排風胴8とを有する。そして更に、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を接続する。該熱風発生手段9から熱風胴6に供給された熱風は、熱風胴6、乾燥室7及び排風胴8のそれぞれに形成した有孔板を通風し、排風胴8の排風口に接続して設けた排風機10の吸引作用によって機外に排風されるように構成する。なお、乾燥部3における側板には張込用の開閉蓋3aが備えてある。
【0011】
前記取出部4は、前記左右の穀物流下層7の下端が交わる中央位置に横設したロータリーバルブ11と、該ロータリーバルブ11の下方位置に横設した下部搬送部12と、該下部搬送部12の両側部に横設した漏斗状の集穀板(ダッシュボード)13とから構成し、前記ロータリーバルブ11から繰出された穀物が前記下部搬送部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が配設してある。
【0012】
次に、前記循環式穀物乾燥機1の運転を制御する運転制御部14を説明する。該運転制御部14の一例を図4にブロック図で示す。該運転制御部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)とから構成する。そしてさらに、前記I/O20に電気的に接続した、乾燥運転ボタンや張込運転ボタン、張込量設定ダイヤル、仕上げ水分値設定ダイヤル等からなる運転操作ボタン23も構成する。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る。このほか前記I/O20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と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(図5)の一例が記憶してある。
【0015】
作用:
次に、前記循環式穀物乾燥機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、乾燥原料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で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分圧を例えば、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分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、さらに、該外気絶対湿度Cと外気飽和絶対湿度Dとに基づいて、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)、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を考慮に入れて1時間後の推定籾重量(推定穀物重量)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

【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バケット式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、運転中に、そのときの外気条件で送風運転したときの予測乾減率dVを演算し、該予測乾減率dVに基づい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が所定値以上の場合に送風運転に切換える請求項1に記載の循環式穀物乾燥機。
【請求項3】
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2に記載の循環式穀物乾燥機。

【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(a)】
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【図6(b)】
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【図6(c)】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−153808(P2011−153808A)
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−17301(P2010−17301)
【出願日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【出願人】(000001812)株式会社サタケ (223)
【出願人】(000144898)株式会社山本製作所 (144)
【Fターム(参考)】