JP3200715B2

JP3200715B2 - 穀物の乾燥方法およびその装置

Info

Publication number: JP3200715B2
Application number: JP31626992A
Authority: JP
Inventors: 悟赤田; 節夫笹木
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 2001-08-20
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JPH06147756A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は穀物の乾燥貯留装置に使
用される乾燥装置の除湿器の処理風量を一定にして風量
制御を簡略化し、市販の除湿器の使用を可能にした穀物
の乾燥方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】穀物として以下収穫米を例にして説明す
る。現在において、収穫米の市場性を改革する一つの手
段として収穫米処理施設の建設費を低減し、農家一戸当
たりの収穫米処理施設の使用単価を低減することが指導
されている。また一方において、この市場性を改革する
要件として、収穫米処理施設としては、米の品質を保証
しなければならない。

【０００３】上記米の品質とは、貯留時における収穫米
のかび、食味、胴割れ、籾摺り時における玄米の肌ずれ
等をいう。そして、米の水分が多く、かつ、長期間貯留
するとかびが発生し、また、乾燥のし過ぎいわゆる過乾
燥になると食味の低下および胴割れが発生し、また、水
分が多いと肌ずれが起きて食味が低下する。したがっ
て、米の含有水分は米の品質に大きく影響する。また、
米自体は生き物であるので温度が高いと米の呼吸が活発
になって米内部のエネルギを消費（以下穀物の劣化とい
う）して米の品質が低下し、また、温度が高いと微生物
の繁殖が活発になってかび発生を引き起こし米の品質を
低下させるので、貯留されている米の温度自体も米の品
質に大きく影響する。

【０００４】そこで、農林水産省では収穫米の含有水分
を調整維持し収穫米の品質を保つための風量基準とし
て、収穫米（穀物の種類）の含有水分および貯留日数に
対して貯留米の単位重量当たりの風量が決められてい
る。これを安全限界風量比という。したがって、この安
全限界風量比を満たしておれば、例えば水分24％である
10ton の収穫米を三日間貯留しても安全であるという具
合に判定されることになる。

【０００５】さて、従来の乾燥装置を図６および図７に
示して説明する。従来にあっては除湿器１の除湿効率を
維持し処理効率をよくする目的で、外気の条件に応じて
除湿器１の処理風量を制御するようにしていた。例えば
雨天での外気には大量の水分を含んでおりこの水分は容
易に露点に達するので、その水分の除去が容易であるこ
とから除湿器１の処理風量を多くすることができ、ま
た、晴天時で外気が含んでいる水分が比較的低い時には
その水分が露点に達するのは容易ではなく、その水分の
除去が困難であるので、処理風量を少なくするといった
具合に外気条件により除湿器１の処理風量を制御し除湿
器の除湿効率を維持しつつ外気条件に応じて処理できる
最大風量の処理いわゆる処理効率を上げるようにしてい
た。

【０００６】このような制御を可能にするために、除湿
器１の空気出口ダクト８と送風機２の空気吸い込みダク
ト７とを接合し、外気の吸い込みは除湿器１の外気吸い
込み口からのみ吸い込むようにした状態で除湿器１と送
風機２とが接続されている。そして、除湿器１に吸引さ
れた一次空気11は蒸発器５および凝縮器６を通過する間
に除湿され、一方二次空気吸引口９からダンパ10により
流量調節されて二次空気12が吸引され、前記除湿された
一次空気11と二次空気12とが送風機２内で混合されて送
風機２の空気吐出口13から吐出され、図示省略の穀物貯
留ビンに供給されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しょうとする課題】上記従来例において、
除湿器１の空気出口ダクト８と送風機２の空気吸い込み
ダクト７とを接合し、外気条件に合わせて除湿器１の処
理風量を制御するようにしていたので次の通りの問題が
ある。

【０００８】先ず、この問題を説明するに当たり図５を
用いて一次空気量と二次空気量との風量バランスについ
て説明する。除湿器１で除湿した一次空気と除湿されな
い二次空気とを混合し所定の温度と湿度にした空気を送
風機２により各貯留ビン３に供給する。

【０００９】すなわち、必要な風量G3は一次空気量G1と
二次空気量G2とを合計した風量であり、この必要な風量
G3は貯留ビン３に貯留される穀物４の最大含有水分、外
気の条件（例えば雨天時の外気）および貯留ビン３に貯
留される穀物４の最大貯留量（これらの条件は穀物の乾
燥貯留に最も厳しい条件である）により決められる安全
限界風量比から求められ、これにより穀物の品質が保証
される。

【００１０】また、一方において穀物４の積み高さＨが
高くなるほど穀物４内を通る空気の抵抗が増すので、送
風機２の性能曲線から積み高さＨが最大のときには風量
G3は最小となり、積み高さＨが最小のときに風量G3は最
大となる。また、除湿器内を通過する空気流速が速や過
ぎると蒸発器で結露した水分が空気流に乗って運ばれて
除湿器の除湿効率が実質的に低下するので、除湿器内の
空気流速は通常２から５ m／sec にしなければならな
い。

【００１１】そして、送風機は収穫米の品質保証の観点
から乾燥貯留に最も厳しい条件である穀物の積み高さＨ
が最大のとき（風量が最小のとき）に安全限界風量比を
満足する必要風量G3が得られる性能を有する機種が選定
される。具体的に解り易い数値例を仮定して説明する
と、安全限界風量比から求められる穀物の積み高さＨが
最も高い時（最小風量）の風量G3MIN ＝300 m³／min の
性能を有する送風機が決定され、この送風機の性能曲線
から穀物の積み高さＨが最も低い時（最大風量）の風量
G3MAX ＝500 m³／min が決定される。

【００１２】そこで、従来は除湿器の処理風量を制御し
て除湿器の処理能力を最大限発揮するようにしていたの
で、上記数値例で言えば雨天時にG3MAX ＝500 m³／min
の風量の処理ができ、かつ、除湿器内を通過する風速が
２から５ m／sec になるような除湿器が必要であり、そ
して、雨天時には除湿器を通過する風量が多くなるよう
に外気条件に合わせて制御し、例えば除湿器での処理風
量を300 m³／min にし不足分の200 m³／min の風量は二
次空気で補うようにしている。このように、最大風量が
処理できる空気の通過面積持った大きさの除湿器が必要
であったので、熱交換器が大型化し高価な除湿器になる
と共に、除湿器の処理風量を制御するので除湿器は各条
件に合わせてその都度設計しなければならず、市販の除
湿器の使用ができなくなって高価な除湿器となり、農家
一戸当たりの施設利用単価が高くなるという問題があ
る。

【００１３】そして、除湿器で処理する風量は外気条件
および穀物の積み高さにより変化するので、除湿器の処
理風量を制御するためには高価なコンピュータを使用し
た制御装置が必要になり、農家一戸当たりの施設利用単
価が高くなるという問題がある。

【００１４】また、上記問題の原因は除湿器の処理風量
を制御することにあることから、除湿器の処理風量を一
定にすればよいのであるが、従来例にあっては除湿器１
の空気出口ダクト８と送風機２の空気吸い込みダクト７
とが接合されているので次の通りの問題がある。すなわ
ち、除湿器の処理風量を一定にするためには収穫米の品
質保証の観点から乾燥貯留に最も厳しい条件である穀物
の積み高さＨが最大のとき（風量が最小のとき）に安全
限界風量比を満足する風量を実質的に除湿効率が最もよ
い状態で処理できるように除湿器の空気通過面積を決定
し、熱交換器の大きさが決定されなければならない。

【００１５】そこで上記のように具体的に解り易い数値
例を仮定して説明すると、先ず安全限界風量比から求め
られる穀物の積み高さＨが最も高い時（最小風量）の風
量G3MIN ＝300 m³／min の性能を有する送風機が決定さ
れ、この送風機の性能曲線から穀物の積み高さＨが最も
低い時（最大風量）の風量G3MAX ＝500 m³／min が決定
される。

【００１６】そして、風量G3MIN ＝300 m³／min 全量を
除湿器で処理すればよいのであるが、除湿器を通過する
風速が速くなって実質的な除湿効率が低下するので、除
湿器で最も効率よく処理できる風量G1＝100 m³／min を
求め不足分風量200 m³／minを二次空気で補うようにす
る。したがって、二次空気量の変動幅は積み高さが最も
低い時の二次空気量（G2＝G3−G1の式から）は400 m³／
min となり、積み高さが最も高い時の二次空気量G2は20
0 m³／min となる。

【００１７】そこで、この大量の二次空気（400 m³／mi
n ）を除湿器内の空気流速を２から５ m／sec にするに
必要な低い吸引圧力でもって二次空気吸引口９から吸引
するためには二次空気吸引口９の流路面積を相当に大き
なものにしなければならず、これに合わせて除湿器の外
形寸法が必要以上に大きくなるという問題がある。

【００１８】本発明は穀物の品質を保証し、かつ、二次
空気吸引口を小さくして除湿器の処理風量を一定にする
ことにより処理風量の制御を簡略化し、市販の除湿器の
使用を可能にして農家一戸当たりの使用単価を低減した
穀物の乾燥方法および装置を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る乾燥方法は、除湿器で除湿した一次空気
と除湿器で除湿しない三次空気との合計風量が乾燥用空
気の最低風量になるように一定にし、穀物の積み高さに
応じて変化する風量を二次空気により調節して最低風量
から最大風量までを制御することを特徴とし、

【００２０】この方法を実施するための装置として、除
湿器で除湿した空気と除湿器で除湿しない外気とを混合
した乾燥用空気を送風機にて穀物の貯留ビンに供給して
穀物を貯留乾燥するための穀物の乾燥装置において、前
記外気を二次空気と三次空気に分離し、前記除湿器の空
気出口と前記送風機の空気吸い込み口との間に隙間を設
けて該三次空気を吸引するための三次空気吸引風路を形
成すると共に、該二次空気の吸引口を別に設け該二次空
気吸引口に風量調節用ダンパを設けたことを特徴とする
ものである。

【００２１】

【作用】本発明はこのように構成したので、次の通りの
作用がある。すなわち、除湿器で除湿した空気と外気と
を混合してなる乾燥用空気の外気を二次空気と三次空気
に分離し、前記除湿器の空気出口と前記送風機の空気吸
い込み口との間に隙間を設けて形成した三次空気吸引風
路から三次空気を吸入すると共に、二次空気の吸引口を
別に設け該二次空気吸引口に風量調節用ダンパを設けて
二次空気量の調節をするようにして、除湿器で除湿した
一次空気と除湿器で除湿しない三次空気との合計風量が
乾燥用空気の最低風量になるように一定にし、穀物の積
み高さに応じて変化する風量を二次空気により調節して
最低風量から最大風量までを制御するようにしたので、
穀物の積み高さにより変化する必要風量の風量制御は二
次空気吸引口に設けたダンパの開度を調整することによ
り行えばよいので、必要風量の風量制御を簡略化するこ
とが可能になる。

【００２２】そして更に、三次空気は除湿器の空気出口
と送風機の空気吸い込み口との間に形成した隙間を通し
て吸引するので、除湿器内の圧力（または空気流速）の
変動が緩和され、かつ、除湿器内での一次空気の偏流が
緩和されて上記必要風量の制御を更に簡略化することが
可能になる。また、最低必要風量を一次空気量と三次空
気量の合計風量にすることにより、二次空気量を少なく
することができ、二次空気の吸引口を小さくすることが
可能になって上記制御の応答性がよくなり上記制御をよ
り容易にすることが可能になる。

【００２３】このように、最低必要風量が一次空気量と
三次空気量の合計風量として一定にすることにより、必
要風量の制御が二次空気の風量制御のみで行うことがで
きるので、高価なコンピュータ制御は必要でなく、か
つ、除湿器の処理風量が一定であるので、市販の除湿器
の使用が可能になる。

【００２４】また、送風機の吸引口に除湿器の空気出口
ダクトを差し込んだ状態で間接的に接続しているので、
送風機の振動が除湿器に伝わらないことから強度上の特
別な配慮は必要でなく、かつ、送風機との接続が間接的
であるので送風機の形式が変わっても接続をすることが
できて送風機に対し汎用性を持たせることができ、構造
の面からも市販の除湿器を使用することが可能になる。

【００２５】

【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。本
実施例の正面を示す図１および平面を示す図２において
本発明にかかる方法を実施するための装置について説明
すると、除湿器１と送風機２は送風機２の吸引口７に除
湿器１の空気出口ダクト14を差し込んだ状態で間接的に
接続されている。そして、図３に示すように送風機２の
吸引口７と除湿器14の空気出口14との間には隙間を設
け、三次空気風路16が形成されている。また、除湿器１
を送風機２側に離間接近可能なように移動できるように
なっており、三次空気15の吸引風量の調整ができるよう
になっている。あるいは、送風機２の吸引口７または除
湿器１の空気出口ダクト14のいずれかにスライドダクト
を設けて両者間の差し込み量を調整するようにしてもよ
い。９は二次空気吸引口、10は二次空気12の風量を調節
するためのダンパである。

【００２６】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。図１に示した実施例を適用した乾燥貯
留装置全体を模式図で示した図４において、先ず一次空
気量G1、二次空気量G2、必要空気量G3および三次空気量
G4の風量バランスについて説明する。必要空気量G3は外
気条件（雨天などの最悪時の条件）、穀物の最大含有水
分および最大貯留量（積み高さＨが最大）の乾燥貯留に
とって最も厳しい条件における安全限界風量比から求め
られる。このように、乾燥貯留にとって最も厳しい条件
で必要風量G3を求め安全限界風量比を満たすことにより
穀物の品質が保証されることになる。

【００２７】そこで先ず、穀物４の積み高さＨが最大の
時の風量G3MIN ＝一次風量G1＋三次風量G4になるように
除湿器１を決定する。すなわち、除湿器１で除湿された
空気と除湿されない三次空気とが混合して、所定の温度
と湿度になるように一次空気量G1と三次空気量G4との混
合比率を求め、かつ、除湿器１を通過する空気流速と市
販されている除湿器の仕様、例えばコンプレッサ10馬力
で処理風量が 100m³／min といった具合に規格化されて
いるので、実質的に最も除湿効率のよい条件に合わせて
除湿器１を選定する。これにより、除湿器１で処理され
る一次空気量G1と三次空気量G4が確定される。三次空気
量G4の設定は図１において除湿器１を送風機２側に移動
し、送風機２の吸い込み口７に差し込まれる除湿器１の
空気出口14の差し込み量の調整により行われ、三次空気
量G4を調整後除湿器１を固定し、三次空気量G4が常時一
定になるようにする。次に、積み高さＨが最も低く必要
空気量G3が最大の時にはその最大必要風量G3MAX ＝一次
空気量G1＋二次空気量G2＋三次空気量G4になるように二
次空気量G2を決定する。

【００２８】これを最も理解し易い単純な具体的数値例
をもって説明すると、積み高さＨが最も高い時（最小風
量）の必要最小風量G3MIN ＝ 300m³／min ，送風機２の
性能曲線から決まる積み高さが最も低い時（最大風量）
の最大必要風量G3MAX ＝500m³／min ，除湿器で処理す
る風量（積み高さが最大の時）G1＝100 m³／min とした
ときに、三次空気量G4は 200m³／min であり、二次空気
量G2は最大200 m³／min となる。

【００２９】このように、除湿器１と送風機２の空気吸
い込み口７との間に隙間を設けて三次空気吸引風路16を
形成し、三次空気15を吸入するようにしたので、最大必
要風量G3MAX は一次空気量G1、二次空気量G2および三次
空気量G4の合計になるようにし、最低必要風量G3MIN 時
には二次空気量G2をゼロにして一次空気量G1と三次空気
量G4の合計風量が最低風量G3MIN になるようにすること
ができ、除湿器１の処理風量を一定にすることが可能に
なる。

【００３０】風量バランスは以上の通りであるが、実際
の乾燥方法は次のとおりである。先ず前提として、収穫
米の品質は乾燥貯留にとって最も厳しい条件で必要風量
G3を求め安全限界風量比を満たすことにより穀物の品質
が保証されている。そして、収穫米の刈り入れ状況ある
は長期乾燥貯留において籾摺り出荷状況などにより収穫
米の積み高さＨが変動し、これに伴い送風機２の性能曲
線に応じて必要風量G3が変動する。

【００３１】そこで、除湿器１で処理する一次空気11の
一次空気量G1および三次空気風路16から吸引する三次空
気量G4を一定にすることにより、上記必要風量G3の変化
に伴う風量制御は二次空気吸引口９に設けたダンパ10の
開度を調整することにより行えばよいので、必要風量G3
の風量制御を簡略化することが可能である。

【００３２】例えば、この必要風量G3の風量制御の具体
的な一態様として、収穫米の積み高さＨの変化により変
る送風機２の吐出圧力の変動に追従して除湿器１内の圧
力（または空気流速）が変動するので、この除湿器１内
の圧力（または空気流速）を検出し、この除湿器１内の
圧力または風速が一定になるようにダンパ10の開度を制
御することにより、必要風量G3の風量制御をすることが
可能になる。

【００３３】そして更に、三次空気15は除湿器１と送風
機２の空気吸い込み口７との間に形成した隙間を通して
吸引するので、除湿器内１の圧力（または空気流速）の
変動が緩和され、かつ、除湿器１内での一次空気11の偏
流が緩和されて上記必要風量G3の制御を更に簡略化する
ことが可能になる。また、最低必要風量G3MIN を一次空
気量G1と三次空気量G4の合計風量にすることにより、二
次空気量G2を少なくすることができ、二次空気の吸引口
９を小さくすることが可能になって上記制御の応答性が
よくなり上記制御をより容易にすることが可能になる。

【００３４】このように、最低必要風量G3MIN が一次空
気量G1と三次空気量G4の合計風量として一定にすること
により、必要風量G3の制御が二次空気G2の風量制御のみ
で行うことができるので、高価なコンピュータ制御は必
要でなく、かつ、除湿器１の処理風量が一定であるの
で、市販の除湿器の使用が可能になる。

【００３５】また、送風機２の吸引口７に除湿器１の空
気出口ダクト14を差し込んだ状態で間接的に接続してい
るので、送風機２の振動が除湿器１に伝わらないことか
ら強度上の特別な配慮は必要でなく、かつ、送風機２と
の接続がこのように間接的であるので送風機２の形式が
変わっても接続をすることができて送風機に対し汎用性
を持たせることができ、構造の面からも市販の除湿器を
使用することが可能になる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、除湿
器で除湿した空気と外気とを混合してなる乾燥用空気の
外気を二次空気と三次空気に分離し、除湿器の空気出口
と送風機の空気吸い込み口との間に隙間を設けて形成し
た三次空気吸引風路から三次空気を吸入すると共に、別
に設けた二次空気吸引口に風量調節用ダンパを設けて二
次空気量の調節をするようにして、除湿器で除湿した一
次空気と除湿器で除湿しない三次空気との合計風量が乾
燥用空気の最低風量になるように一定にし、穀物の積み
高さに応じて変化する風量を二次空気により調節して最
低風量から最大風量までを制御するようにしたので、穀
物の積み高さにより変化する必要風量の風量制御は二次
空気吸引口に設けたダンパの開度を調整することにより
行えばよく必要風量の風量制御を簡略化することができ
る。

【００３７】そして更に、三次空気は除湿器の空気出口
と送風機の空気吸い込み口との間に形成した隙間を通し
て吸引するので、除湿器内の圧力（または空気流速）の
変動が緩和され、かつ、除湿器内での一次空気の偏流が
緩和されて上記必要風量の制御を更に簡略化することが
できる。また、最低必要風量を一次空気量と三次空気量
の合計風量にすることにより、二次空気量を少なくする
ことができ、これにより二次空気の吸引口を小さくする
ことが可能になって上記制御の応答性がよくなり上記制
御をより容易にすることができる。

【００３８】このように、最低必要風量が一次空気量と
三次空気量の合計風量として一定にすることにより、必
要風量の制御が二次空気の風量制御のみで行うことがで
きるので、高価なコンピュータ制御は必要でなく、か
つ、除湿器の処理風量が一定であるので、市販の除湿器
を使用することができる。

【００３９】また、送風機の吸引口に除湿器の空気出口
ダクトを差し込んだ状態で間接的に接続しているので、
送風機の振動が除湿器に伝わらないことから強度上の特
別な配慮は必要でなく、かつ、送風機との接続が間接的
であるので送風機の形式が変わっても接続をすることが
できて送風機に対し汎用性を持たせることができ、構造
の面からも市販の除湿器を使用することができる。そし
てまた、二次空気量を少なくすることができるので、二
次空気の吸引口を小さくし除湿器の外形を小型化するこ
とができる。

【００４０】このように、市販の除湿器の使用が可能に
なり、かつ、制御装置を簡略化して安価な乾燥装置を得
ることができるので、農家一戸当たりの施設利用単価を
安くすることができ、また、乾燥貯留にとって最も厳し
い条件で安全限界風量比を満足する風量を設定すること
ができるので、穀物の品質を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の右側面図である。

【図４】図１における乾燥装置を適用した穀物の乾燥貯
留装置の全体を示す模式図である。

【図５】従来例の穀物の乾燥貯留装置の全体を示す模式
図である。

【図６】従来の乾燥装置の正面図である。

【図７】図６の平面図である。

【符合の説明】

１除湿器２送風機３貯留ビン７送風機の空気吸引口９二次空気吸引口 11 一次空気 12 二次空気 14 除湿器の空気出口 15 三次空気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｂ０１Ｄ 53/26 Ｂ０１Ｄ 53/26 ＡＢ０２Ｂ 1/02 Ｂ０２Ｂ 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】除湿器で除湿した一次空気と除湿器で除
湿しない三次空気との合計風量が乾燥用空気の最低風量
になるように一定にし、穀物の積み高さに応じて変化す
る風量を二次空気により調節して最低風量から最大風量
までを制御することを特徴とする穀物の乾燥方法。
【請求項２】除湿器で除湿した空気と除湿器で除湿し
ない外気とを混合した乾燥用空気を送風機にて穀物の貯
留ビンに供給して穀物を貯留乾燥するための穀物の乾燥
装置において、前記外気を二次空気と三次空気に分離
し、前記除湿器の空気出口と前記送風機の空気吸い込み
口との間に隙間を設けて該三次空気を吸引するための三
次空気吸引風路を形成すると共に、該二次空気の吸引口
を別に設け該二次空気吸引口に風量調節用ダンパを設け
たことを特徴とする穀物の乾燥装置。