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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120541
(43)【公開日】2024-09-05
(54)【発明の名称】穀粒乾燥機
(51)【国際特許分類】
   F26B 17/14 20060101AFI20240829BHJP
   F26B 25/00 20060101ALI20240829BHJP
【FI】
F26B17/14 B
F26B25/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023027396
(22)【出願日】2023-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】000000125
【氏名又は名称】井関農機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003834
【氏名又は名称】弁理士法人新大阪国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】二宮 伸治
(72)【発明者】
【氏名】森川 英昭
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 廉
【テーマコード(参考)】
3L113
【Fターム(参考)】
3L113AA07
3L113AB02
3L113AC04
3L113BA03
3L113CA03
3L113DA11
(57)【要約】
【課題】本発明は、穀粒の乾減率を均等にして全穀粒の水分率を一律にすることが課題である。
【解決手段】機体の側部に設ける昇降機11で穀粒を送り揚げる上部移送装置108と穀粒拡散装置111で貯留部1に溜める穀粒乾燥機において、機体の底部四隅に設ける穀粒重量計測センサユニットYの重量センサ31が計測する穀粒の重量で貯留部1への穀粒溜まりの偏りを検出し、上部移送装置108の放出位置と穀粒拡散装置111を前後に移動制御して穀粒溜まりを均平化することを特徴とする穀粒乾燥機とする。
【選択図】図15
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機体の側部に設ける昇降機(11)で穀粒を送り揚げる上部移送装置(108)と穀粒拡散装置(111)で貯留部(1)に溜める穀粒乾燥機において、機体の底部四隅に設ける穀粒重量計測センサユニット(Y)の重量センサ(31)が計測する穀粒の重量で貯留部(1)への穀粒溜まりの偏りを検出し、上部移送装置(108)の放出位置と穀粒拡散装置(111)を前後に移動制御して穀粒溜まりを均平化することを特徴とする穀粒乾燥機。
【請求項2】
機体の側部に設ける昇降機(11)で穀粒を貯留部(1)に送り揚げ、穀粒流下室(6)を流下して加熱循環しながら穀粒を乾燥する穀粒乾燥機において、機体の底部四隅に設ける穀粒重量計測センサユニット(Y)の重量センサ(31)が計測する穀粒の重量が張込量の確認用の内部点検窓側より確認される重量と比べて重い場合、穀粒流下室(6)を流下する穀粒の加熱温度を低く設定することを特徴とする穀粒乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、穀粒を貯留部に溜めて過熱部を循環させながら乾燥する穀粒乾燥機に関する。
【背景技術】
【0002】
穀粒乾燥機は、特許文献1に記載されている。この穀粒乾燥機は、機体の底部四隅に設けた重量センサで貯留部に溜まる穀粒の重量を計測するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2021-148373号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
穀粒乾燥機は、穀粒を所定の乾減率(時間当たりの水分減少率)で乾燥するようにしているが、貯留部に溜まる滞留量に偏りがあると均一な乾減率で乾燥することが出来ない。
【0005】
本発明は、穀粒の乾減率を均等にして全穀粒の水分率を一律にすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
【0007】
請求項1の発明は、機体の側部に設ける昇降機11で穀粒を送り揚げる上部移送装置108と穀粒拡散装置111で貯留部1に溜める穀粒乾燥機において、機体の底部四隅に設ける穀粒重量計測センサユニットYの重量センサ31が計測する穀粒の重量で貯留部1への穀粒溜まりの偏りを検出し、上部移送装置108の放出位置と穀粒拡散装置111を前後に移動制御して穀粒溜まりを均平化することを特徴とする穀粒乾燥機とする。
【0008】
請求項2の発明は、機体の側部に設ける昇降機11で穀粒を貯留部1に送り揚げ、穀粒流下室6を流下して加熱循環しながら穀粒を乾燥する穀粒乾燥機において、機体の底部四隅に設ける穀粒重量計測センサユニットYの重量センサ31が計測する穀粒の重量が張込量の確認用の内部点検窓側より確認される重量と比べて重い場合、穀粒流下室6を流下する穀粒の加熱温度を低く設定することを特徴とする穀粒乾燥機とする。
【発明の効果】
【0009】
請求項1の発明で、機体の底部四隅に設けた重量センサ31が計測する重量が一部で軽いとその貯留部1における穀粒の溜りが少ない判断し、上部移送装置108の放出位置をその少ない位置に移動することで穀粒の溜りを均平化して穀粒流下乾燥時の乾減率を均等化することが出来る。
【0010】
請求項2の発明で、乾燥機の張込量の確認用の内部点検窓側は、手動で乾燥機の張込量を設定する時に利用するが、内部点検窓側に重量が偏ると乾燥設定温度を高めに設定する可能性があるため、自動制御においては低めに補正することで適正な温度設定に対応する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の実施の形態における穀物乾燥機の外観正面図である。
図2】同穀物乾燥機の外観斜視図である。
図3】正面から見た同穀物乾燥機の内部を示す図である。
図4】同穀物乾燥機の上部パネルを説明する図である。
図5】同穀物乾燥機の中部パネルを示す図である。
図6】同穀物乾燥機の外観側面図である。
図7】同穀物乾燥機の土台部Dの一部を示す斜視図である。
図8】同穀物乾燥機の土台部Dの一部を示す斜視図である。
図9】同穀物乾燥機の土台部Dの拡大斜視図である。
図10】同穀物乾燥機の土台部Dの分解斜視図である。
図11】同穀物乾燥機の側断面図である。
図12】同穀物乾燥機の穀粒循環機構の分解図である。
図13】同穀物乾燥機の上部移送装置の断面図である。
図14】同穀物乾燥機の上部移送装置の底面図である。
図15】同穀物乾燥機の制御ブロック図である。
図16】正面から見た同穀物乾燥機の内部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
【0013】
本発明の実施の形態の穀物乾燥機について説明する。
【0014】
図1図2図3図16に示すように、穀粒を収容する箱体状の穀粒乾燥機Tの内部には、貯留室とも呼ばれる貯留部1と、穀物を乾燥する乾燥部2と、乾燥部2を通過した穀物が集まる集穀部3を設ける。そして、穀粒乾燥機Tは貯留部1を形成する上部パネルJと、乾燥部2を形成する中部パネルCと、集穀部3を形成する土台部Dから構成している。
【0015】
乾燥部2にはバーナケース4内の燃焼バーナ105で生成される熱風が通過する熱風室5と、穀粒が流下する穀粒流下室6と、熱風室5から穀粒流下室6を通過した熱風を排風ファン7の吸引により排風として通過する排風室8を設ける。なお、熱風室5にサーキュレータを設けて熱風を攪拌すると良い。
【0016】
穀粒流下室6の下端部には穀粒を集穀部3へ繰り出すロータリバルブ15を設け、集穀部3には穀物を搬送する下部ラセン9と、下部ラセン9へ穀粒を案内する傾斜板10を設ける。
【0017】
図2に示すように、穀粒乾燥機Tの穀物収容体の前方には、下部ラセン9で搬送された穀物を揚穀する昇降機11とバーナケース4と制御部17を内蔵する操作盤16を設ける。操作盤16には、乾燥運転及び制御に必要な各種スイッチや設定スイッチ、乾燥の進捗状況等を表示する液晶表示部18を備える。昇降機11の上部から穀粒乾燥機Tの穀物収容体の天井部には、穀物を貯留部1へ搬送する上部ラセン12を設ける。図2の符号13は燃料タンクで、土台部Dの斜め前方に設けている。
【0018】
図11は、穀粒乾燥機Tの内部示す側断面図である。
【0019】
機体上部の貯留部1から乾燥部2の穀粒流下室6を流下させながら、燃焼バーナ105の燃焼と排風ファン7とにより生成される熱風を乾燥部2で吹き当てて乾燥し、傾斜板10の下部に送られた穀粒は、貯留部1にリサイクルされて循環するように構成されている。なお、以下の説明においては、図11における右方を前方、左方を後方とする。
【0020】
貯留部1の上方には、昇降機11によって、機体下部から上部へと揚上搬送された穀粒を、貯留部1の前後へ搬送する、上部搬送装置とも呼ばれる上部移送装置108が設けられている。上部移送装置108は、スクリューコンベア式の上部ラセン12と、上部ラセン12を回転自在に内装した上部移送戸樋110を備えている。上部移送装置108の下部には、上部ラセン12から穀粒を受けて、貯留部1内に拡散供給する穀粒拡散装置111が設けられている。
【0021】
また、穀粒を乾燥する熱風室5内には、遠赤外線放射体132が配置されている。図に示されるように、遠赤外線放射体132は、燃焼バーナ105と対向する位置に配置され、遠赤外線放射体132から放射される遠赤外線によっても穀粒の乾燥を促進させるよう構成されており、遠赤外線放射体132の先端部には遠赤外線放射体132内を通過した熱風を熱風室133に排出する熱風排出口132aが形成されている。
【0022】
図12は、穀粒循環機構の分解斜視図である。乾燥部2の穀粒出口には、正逆に回転しながら所定量の穀粒を穀粒流下室6に流下させるロータリバルブ15及びロータリバルブ15を駆動するロータリバルブモータ15aが設けられている。ロータリバルブ15から繰り出された穀粒は、下部ラセン9によって昇降機11下部へと搬送される。
【0023】
昇降機11は、下部ラセン9によって搬送された穀粒を、機体下部から上部へと揚上搬送する。また、昇降機11内の上部への搬送路の途中には昇降機11のバケットから落下する穀粒を取り込んで水分値を測定する水分検出装置107aが設けられており、昇降機11の上部には穀粒を機外に排出するための排出シャッタ107bが設けられている。
【0024】
昇降機11の上部側には、上部移送装置108内に設けられた上部ラセン12が接続されており、上部ラセン12によって、穀粒が昇降機11の上部から貯留部1の上方へ搬送される。貯留部1の上方へ搬送された穀粒は、後述する穀粒拡散装置111に供給された後、貯留部1内に拡散供給される。また、上部ラセン12の近傍には、搬送する穀粒に混じる藁屑等を吸引排出する排塵機109aが設けられている。
【0025】
図13は、上部ラセン12及び穀粒拡散装置111の要部の断面図であり、図14は、上部ラセン12及び穀粒拡散装置111の要部の底面図である。図13に示されるように、上部ラセン12の上部移送戸樋110の内部には、穀粒を昇降機11から貯留部1の上方へと搬送する上部ラセン12が回転自在に内装されており、上部移送戸樋110の下部には、上部ラセン12によって搬送された穀粒の供給を受け、これを貯留部1内に拡散供給する穀粒拡散装置111が設けられている。また、上部移送戸樋110の底面には、上部ラセン12の長手方向に沿って、所定幅の開口110aが設けられており、この開口110aから、上部ラセン12によって搬送された穀粒が流下して、穀粒拡散装置111に供給可能となっている。
【0026】
穀粒拡散装置111は上部移送装置108から供給された穀粒を貯留部102内に落下供給する穀粒供給部材112と、上部移送戸樋110の下部に設けられ、かつ、上部ラセン12の長手方向に沿って前後にスライド可能に設けられたスライド部材114と、穀粒供給部材112を支持するとともにスライド部材114に上下回動可能に連結された上下動部材113と、スライド部材114のスライド動作にしたがって、伸縮しながらスライド部材114の後方の開口110aを覆う伸縮部材115を備えている。また、穀粒供給部材112及び上下動部材113は、スライド部材114とともにスライドするように構成されている。
【0027】
図13図14に示されるように、穀粒供給部材112は、開口110aから流下した穀粒を案内しながら貯留部1へと落下供給する穀粒案内板112aと、上下動部材113に固定され、電動式リンク機構によって、穀粒案内板112aを左右に首振り動作可能とする左右首振り機構112bとを備えている。
【0028】
穀粒案内板112aは、貯留部102に穀粒を落下供給する傾斜面を有する正面視矩形の傾斜板112a1と、傾斜板112a1の左右両側から立ち上がるように設けられた左右の側板112a2を備えており、流下する穀粒を案内して穀粒案内板112aの前端から落下供給可能となっている。
【0029】
穀粒案内板112aの後端部は、左右首振り機構112bとともに上下動部材113の前端部に取り付けられており、かつ、穀粒案内板112aが軸Kを中心として左右に回動自在となるように軸支されている。これにより、図14に示されるように、左右首振り機構112bの駆動制御によって、穀粒案内板112aは、上部ラセン12と平行な軸線に対して左右にそれぞれ所定の回動角度β(例えば、30度~45度程度)の範囲で周期的に往復回動運動させることが可能となっている。その結果、穀粒案内板112a上を側板112a2に案内されながら流下する穀粒は、穀粒案内板112aの左右首振り運動に応じて、左右に拡散されて貯留部102に落下供給される。これにより、貯留部102内の左右方向に均一な張り込みが可能となる。
【0030】
なお、図14中の位置(c)における穀粒案内板112aは、左右首振り動作における中央位置を示しており、位置(r)は、右方に首振りした状態、位置(l)は左方に首振りした状態を示している。
【0031】
上下動部材113は、スライド部材114に対して、穀粒供給部材112を上下動可能とするために、穀粒供給部材112とスライド部材114との間に設けられた部材である。
【0032】
上下動部材113は、図示しない蝶番機構によりスライド部材114に対して上下に回動動作可能に連結され、かつ、断面略凹状に形成された上下動板113aと、スライド部材114の前端部に取り付けられ、電動式のクランク機構によって、上下動板113aを上下に回動して首振り動作可能とする、上下動機構とも呼ばれる上下首振り機構113bを備えている。これにより、上下動部材113は、これにより、上下動板113aは、スライド部材114との連結部分を支点として回動し、上部移送戸樋110の下部から離反するようにして水平状態から下方へと首振り動作が可能となっている。
【0033】
また、上下動板113aの前端部には穀粒供給部材112が支持されているため、上下動部材113の回動動作に応じて、穀粒供給部材112も上下に回動して首振り動作可能に構成されている。これにより、上下動部材113は、上下首振り機構113bの駆動制御により、穀粒供給部材112を、水平状態から下方に所定の傾斜角度α(例えば、45度)の範囲で上下に首振り動作可能となっており、かつ、穀粒供給部材112の傾斜角度αの範囲は、後述する制御部17の制御によって、任意に変更調節可能となっている。これにより、穀粒拡散装置111は、穀物の種類や性状に応じて、傾斜板112a1の傾斜角度を変更し、貯留部102の前後方向における穀粒の拡散の距離を調節することができる。その結果、貯留部102への穀粒の衝突を好適に防止しながら、貯留部102の前後方向に均一な拡散供給が可能となっている。なお、図示しないポテンショメータによって、穀粒供給部材112の傾斜角度は検出可能となっている。なお、上下動板113aが傾斜時しているとき、穀粒は、上下動板113a上を通過して、穀粒供給部材112の穀粒案内板112aに供給されるように構成されている。
【0034】
スライド部材114は、上部移送戸樋110の底面にスライド可能に取り付けられた矩形板状部材であるスライド板114aと、スライド板114aに連結され、貯留部102の天井面に固定されたアクチュエータ114bとを備えている。このアクチュエータ114bは、後述する制御部17の駆動制御可能に構成されており、アクチュエータ114bの駆動によって、スライド部材114を、上部移送戸樋110の下部において、上部ラセン12の長手方向に沿って、前後にスライドすることが可能となっている。なお、スライド部材114の上面は、開口110aを覆い、スライド部材114の上方から穀粒が流下することがないように構成されている。
【0035】
また、これにより、スライド部材114のスライド板114aの前端部と連結された上下動部材113及び上下動部材113に取り付けられた穀粒供給部材112は、スライド部材114のスライドとともに、上部ラセン12の長手方向に沿って、前後にスライド可能に構成されている。また、アクチュエータ114bの駆動によるスライド板114aの移動位置は、図示しないポテンショメータによって、検出可能となっている。このような構成により、穀粒拡散装置111は、前後に穀粒供給部材112を移動し、これにより、穀粒の貯留部102への落下供給位置を前後に移動して、穀粒を前後に拡散供給可能に構成されており、穀粒供給部材112の前後移動は、後述する制御部17の制御可能に構成されている。
【0036】
スライド部材114の後部には、スライド部材114のスライド動作にしたがって伸縮し、スライド部材114の後方の開口110aで排塵機109aを覆う伸縮部材115が連結されている。この伸縮部材115は、上面が開放された断面略凹状の板材を入れ子状に重ね合わせて伸縮自在に構成されたテレスコピックカバー構造を有しており、スライド部材114の後端と連結されて、スライド部材114の後方の開口110aを覆い、スライド部材111cの後方から穀粒が流下することを防止する。なお、この伸縮部材115は、弾性部材を断面略凹状に形成した蛇腹によって構成することもできる。
【0037】
図15は、穀粒乾燥機Tの制御部17の制御ブロック図である。穀粒乾燥機Tの運転を制御する制御部17の入力側には、外気温度センサ121、熱風温度センサ122、水分検出装置107a、張込量検出センサ123、燃焼バーナ105の着失火検出を行う炎検出装置124、張り込みスイッチ125、通風スイッチ126、乾燥スイッチ127、停止スイッチ128、設定スイッチ129、ポテンショメータ130、重量センサ31が接続され、各種情報を取得可能となっている。出力側には、燃焼バーナ105、排風ファン131、昇穀機モータ107c、ロータリバルブモータ134a、下部ラセンモータ135a、上下首振り機構113b、左右首振り機構112b、アクチュエータ114b、遠赤外線放射体132が制御可能に接続されている。
【0038】
本発明の制御では、機体四隅の重量センサ31が計測する重量を所定の換算によって貯留部1の穀粒溜り具合として読み込み、穀粒溜まりに偏りがあるとアクチュエータ114bを駆動して穀粒供給部材112の位置を前後に移動して溜まりに偏りが生じないようにしたり、穀粒の溜った位置から穀粒流下室6に流下する穀粒を加熱する遠赤外線放射体132の加熱温度を他よりも2~3℃程度低く制御したりする。
【0039】
乾燥機の張込量の確認用の内部点検窓側は、手動で乾燥機の張込量を設定する時に利用するが、内部点検窓側に重量が偏ると乾燥設定温度を高めに設定する可能性がある。この状態は、張込時の乾燥機の拡散が不良であるが、乾燥を継続すると拡散は均一になっていく可能性がある。しかし張込時では、張込速度のバラツキ等で均一に拡散することが出来ず、乾燥機の張込量の確認用の内部点検窓側に偏ってしまう可能性が高い。この場合、設定温度を高く設定してしまう場合も想定される。重量計を装備する乾燥機では、ユーザの設定温度に対して、測定された重量が少ない場合は安全を考慮し、自動で設定温度を下げる安全制御が備わっている。
【0040】
図4から図8に示すように、土台部Dは下部枠体20と傾斜板10と上部枠体21を備える。上部枠体21及び下部枠体20は平面視で前後左右を枠形状に形成している。下部枠体20の前部及び上部枠体21の前部を前支柱22で連結し、下部枠体20及び上部枠体21の側部を中支柱23で連結し、下部枠体20と上部枠体21の後部を後支柱24で連結する。傾斜板10の上部は上部枠体21の側部に連結し、傾斜板10の下部は下部枠体20の前部及び後部に連結する。傾斜板10の下部の外面と中支柱23の内側下部を左右方向に延びる補強体25で連結する。傾斜板10の外側から中支柱23にかけて空間部26を形成している。
【0041】
下部枠体20の外周に沿ってフランジ部27を形成する。フランジ部27の前部には調節具用孔28を形成している。また、下部枠体20の四隅の下面にはそれぞれキャスタ29を取り付けている。キャスタ29は穀物乾燥機の組み立て時に土台部Dを設置位置まで移動させるためのものである。
【0042】
図9図10に示すように、穀粒重量計測センサユニットYは、土台部Dの四隅の下部枠体20の荷重を直接受ける上部プレート30及びこの上部プレート30の下面に重量センサ31、該重量センサ31取り付けの取付ボルト32a、と受座金32bを介してボルト頭部を有するナット32cを挿入する挿入孔36aを形成した支持台36で重量センサ31の基部側31bを取り付け、重量センサ31には支持脚35等を備えてユニット化している。角柱状の重量センサ31は防水仕様のビーム型またはせん断型ロードセル形態とされ、ロードセル本体31aの基部側31bは、取付ボルト32aを貫通して受座金32b及びナット32cで締結され、ロードセル本体31aの先端側の検知部31cは、高さ調節機構34で支持される構成である。重量センサ31は、ロードセル本体31aの検知部31c側には円形の貫通部31dを形成し、その周辺にロードセル本体31aの歪を検出する歪ゲージ(図示せず)を配設している。この検出歪は制御部17に出力され、押圧力が演算される。
【0043】
高さ調節機構34は、ロードセル本体31aの先端部に形成した螺合孔31eに螺合固定する固定筒状体34aと、この固定筒状体34a下端側に螺合する接地体34bとからなり、接地部を円盤状とした接地体34b側にはナット34cを形成してスパナ等の工具を嵌合し得る構成とし、接地体34b側を正逆転することによって、上下高さ調整可能に構成される。
【0044】
前記重量センサ31のロードセル本体31aの上面は、基部側31bが高く検知部31c側が低い段差31fに形成している。したがって、上部プレート30下面に重量センサ31を固定する状態において、上部プレート30下面とロードセル本体31a上面との間に所定の隙間を有することとなり、ロードセル本体31aの検知部31cのせん断力乃至曲げモーメントの作用力に伴う歪を許容するよう構成している。
【0045】
なお、張込開始から,エレベータ負荷検出が所定以上か、所定時間積算(張込能力よりレベル窓到達変化を判定)で所定時間後か、に水分測定を行うよう構成し、各水分測定値のデ-タにより,貯留部1の溜りレベル毎の水分データ(水分値、水分ムラ有無、水分ばらつき値)をナンバリングデータ化する。
【0046】
例えば、張込量2には、「重量1000kg、水分値25%、水分ムラ無、水分ばらつきレベル3」、続いて張込量3では、「重量1500kg、水分値22%、水分ムラ無、水分ばらつきレベル4」等の情報が格納される。
【0047】
このナンバリング化にて、乾燥機のタンク内の層の状態が推定できるため、ロータリバブルの左右の回転制御を変更する等の制御に利用することが可能である。
【0048】
またデータを操作盤16に表示する、乾燥速度の調整、次工程の籾摺り予定に応じて設定水分率を変更へも拡大利用することも可能である。
【0049】
乾燥速度の調整について説明する。初回循環回数の所定回数までは乾燥設定値を維持し、初期水分ムラ値により、乾燥速度設定値を所定値下げるようにし、以降は初期水分ムラ値により、所定循環回数毎に乾燥速度設定値を戻すよう構成する。この制御により、初回循環回数2回までで、乾燥タンク内の温度を安定させることができる。
【0050】
具体的には、初期水分ムラ検出値が大であれば、初回循環回数2回以降、算出循環回数分3回毎に、「乾燥速度設定-2段」、「乾燥速度設定-1段」、「乾燥速度設定」と戻す。また別の場合では、初期水分ムラ検出値が中であれば、初回循環回数2回以降、算出循環回数分2回毎に、「乾燥速度設定-1段」、「乾燥速度設定」と戻す。このような制御を行う。
【0051】
次工程の籾摺り予定に応じて設定水分率を変更について説明する。
【0052】
次工程の籾摺り作業を乾燥終了後、例えば、1日以内に行うよう選択設定されている場合は、未熟米・しいなデ-タをカット(整粒のみ)した水分算出とし、そうでない場合は、未熟米・しいなデ-タを含んだ水分算出とするよう構成する。
【0053】
この2実施例も初期張込時にナンバリング化を行うことで、ムラが発生しやすい時は、乾燥の事前対応と、後工程である籾摺り対応することに利用できる。
【符号の説明】
【0054】
Y 穀粒重量計測センサユニット
1 貯留部
11 昇降機
31 重量センサ
108 上部移送装置
111 穀粒拡散装置
図1
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