JP2004138367A

JP2004138367A - マグネトロン乾燥装置

Info

Publication number: JP2004138367A
Application number: JP2002305756A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nagano; 長野　正治; Toru Mizushima; 水島　徹
Original assignee: NAGANO DENKI KK
Current assignee: NAGANO DENKI KK
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】乾燥後の被乾燥物の含水率を極めて低くすることが可能なマグネトロン乾燥装置を提供する。
【解決手段】被乾燥物を無端のベルト１５ｃ上に担持して搬送するベルトコンベヤ１５と、ベルトコンベヤ１５の一区間の上方から電磁波を照射するマグネトロン６と、ベルトコンベヤ１５におけるマグネトロン６による電磁波が照射される区間において、ベルトコンベヤ１５のベルト１５ｃ上方の空気を吸引排気する排気手段９とを備えた。
【選択図】　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネトロンによる電磁波の照射によって被乾燥物を乾燥するマグネトロン乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子レンジ等に多用されているマグネトロンを乾燥装置に応用したマグネトロン乾燥装置が研究開発されつつある。かかるマグネトロン乾燥装置としては、従来、例えば特許文献１〜４に記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１，２に記載のマグネトロン乾燥装置は、ベルトコンベヤのベルト上に食品を粉砕したミンチを載せて搬送し、搬送中にマグネトロンによってミンチに電磁波を照射して乾燥させる構成としたものである。
【０００４】
また、特許文献３，４に記載のマグネトロン乾燥装置は、木材を移送コンベヤにより木材をマグネトロンの下部に搬入した後、車輪によって木材を回転させながら、マグネトロンにより木材に電磁波を照射して木材を乾燥させる構成としたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２５３８６２号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７５６７５号公報
【特許文献３】
特開２００１−３４７５０６号公報
【特許文献４】
特開２００１−３４７５０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マグネトロンによりミンチや木材等の被乾燥物に電磁波を照射して加熱した場合、被乾燥物に含有される水分が蒸発して、被乾燥物の周囲の空気の水蒸気圧が上昇する。一方、電磁波照射による加熱では、被乾燥物は加熱されるものの、被乾燥物の周囲の空気は、被乾燥物から発生する水蒸気により加熱されるのみであり、温度の上昇はあまり生じない。従って、上記従来のマグネトロン乾燥装置では、被乾燥物の周囲の空気の飽和水蒸気圧は低いままであるため、被乾燥物から生じた水蒸気は、再び被乾燥物の表面で結露し、充分な乾燥が行われにくいという問題があった。
【０００７】
また、ベルトコンベヤ上部の空気の水蒸気圧が高くなると、ベルトコンベヤ上部を取り囲んで設けられるケーシング表面において空気が冷やされ、当該ケーシング表面において結露を生じる。この結露した水が、ベルトコンベヤ上を搬送される被乾燥物上に滴下して、被乾燥物が再び湿るため、乾燥がうまく行われないという問題もあった。
【０００８】
更に、被乾燥物の周囲の空気の水蒸気圧が高くなると、被乾燥物からの水分の蒸発が抑制されるため、被乾燥物の乾燥速度が遅くなるという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、被乾燥物表面やベルトコンベヤ上部のケーシング表面等における結露を防止して被乾燥物を効率よく短時間で乾燥することが可能なマグネトロン乾燥装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、乾燥後の被乾燥物の含水率を極めて低くすることが可能なマグネトロン乾燥装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマグネトロン乾燥装置は、被乾燥物を無端のベルト上に担持して搬送するベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤの一区間において被乾燥物に電磁波を照射するマグネトロンと、前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間において、前記ベルトコンベヤのベルト上部の空気を吸引排気する排気手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、ベルトコンベヤ上で搬送される被乾燥物は、マグネトロンによる電磁波照射によって昇温し、内部に含有される水分が蒸発する。これに伴って、被乾燥物の周囲の空気の湿度は上昇する。しかし、被乾燥物の周辺の空気は、排気手段によって強制的に吸引排気されるため、被乾燥物の周辺の空気の水蒸気圧が飽和水蒸気圧に達するのが防止される。従って、被乾燥物上に結露が生じることが防止され、被乾燥物の乾燥が効率よく行われる。
【００１３】
また、被乾燥物はベルトコンベヤ上に担持された状態で乾燥される。従って、被乾燥物は常にベルトコンベヤ上の多量の空気に暴気された状態にあり、被乾燥物に含有される水分がベルトコンベヤ上の空気に逃げやすい。従って、被乾燥物の乾燥を速めることができる。
【００１４】
また、排気手段は、ベルトコンベヤの上方の空気を吸引によって排気するため、ベルトコンベヤの上方の気流が速い。そのため、被乾燥物の上方の天井部材等において結露しにくいため、結露した水滴が再び被乾燥物に滴下して被乾燥物が再び湿ることを防止できる。
【００１５】
更に、排気手段は吸引排気を行っているため、ベルトコンベヤのベルト上部の気圧は、外部の大気圧より低くなる。すなわち、ベルトコンベヤのベルト上部は負圧状態となる。そのため、ベルトコンベヤのベルト上部の空気がマグネトロン乾燥装置から漏洩することを防止できる。従って、例えば、被乾燥物が鶏糞、牛糞等の悪臭を発生するものである場合にも、悪臭がマグネトロン乾燥装置から漏洩することを防止することができるため、悪臭による公害の発生が防止される。
【００１６】
ここで、前記排気手段は、前記ベルコトンベヤ上の空気中の水蒸気圧が、飽和水蒸気圧以下となるように吸引排気する必要がある。被乾燥物から蒸発した水蒸気が、再び被乾燥物の表面に結露することを防止するためである。なお、この際の排気速度については、被乾燥物の含水率、ベルトコンベヤ上の空洞の大きさ等を考慮して、適当な値に調整される。
【００１７】
また、本発明においては、前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間の下流側から空気を送気する送気手段を具備することができる。
【００１８】
これにより、電磁波の照射により被乾燥物から水分が蒸発して、ベルトコンベヤ上の空気に水蒸気が供給されても、マグネトロンによる電磁波が照射される区間の下流側から空気が供給されるため、ベルトコンベヤ上の空気の水蒸気圧の上昇は抑制される。そのため、ベルトコンベヤ上の空気の水蒸気圧が飽和水蒸気圧まで達することをより効果的に防止することができ、被乾燥物に再結露することがより完全に防止される。従って、被乾燥物の乾燥が促進される。
【００１９】
更に、マグネトロンによる電磁波が照射される区間の湿った空気が、その区間の下流側に流れ出すことが防止される。従って、電磁波照射加熱によって乾燥した被乾燥物が、再び湿った空気の水分を吸収して湿ることが防止される。
【００２０】
また、ベルトコンベヤ上のマグネトロンによる電磁波が照射される区間を通過した被乾燥物は、送気手段によって送気される空気によって急冷される。そのため、乾燥された被乾燥物は、急速に温度が下がることで水分を吸収しにくい状態となる。したがって、乾燥された被乾燥物が、再びベルトコンベヤ上の空気中の水蒸気を吸収することが防止される。
【００２１】
また、本発明においては、前記被乾燥物が担持された前記ベルトコンベヤのベルトの下方から、前記被乾燥物を加熱する加熱手段を具備することができる。
【００２２】
これにより、被乾燥物及びその周囲の空気は、加熱手段によって加熱状態とされる。そのため、被乾燥物の温度が高いために、被乾燥物に含有される水分は気化しやすくなり、また、被乾燥物の周囲の空気の飽和水蒸気圧は大きくなる。従って、被乾燥物からの水分の蒸発が促進され、また、被乾燥物の周囲の空気の水蒸気が、被乾燥物の表面に再結露されることが防止される。
【００２３】
特に、ベルトコンベヤに担持された被乾燥物の下部は、水蒸気が逃げにくいため、表面に露出した被乾燥物に比べて乾燥が遅れる傾向にあるが、加熱手段によって被乾燥物の下部が加熱されるため、被乾燥物の下部も満遍なく乾燥させることが可能となる。
【００２４】
ここで、前記加熱手段は、前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間のみを加熱するように構成することができる。これにより、電磁波が照射される区間では乾燥が促進され、当該区間を通過した後は被乾燥物が早期に冷却されるため、乾燥後の被乾燥物が再び湿気を吸収しにくくなる。
【００２５】
また、本発明においては、前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間の上流側に、前記ベルトコンベヤのベルト上面と所定の間隔をおいて設置され、前記ベルトコンベヤ上に堆積された被乾燥物の高さを一定の高さに敷き均す敷均板を具備することができる。
【００２６】
マグネトロンにより照射される電磁波の強度は、放射点からの距離の二乗に比例して減衰する。そこで、敷均板により被乾燥物をベルトコンベヤ上に薄く均一の高さに敷き均すことで、電磁波による被乾燥物の加熱を均一に行い、均一に乾燥することができる。また、これにより、被乾燥物をベルトコンベヤ上の空気に充分に暴気することができるため、加熱された被乾燥物から蒸発した水蒸気が、ベルトコンベヤ上の空気に逃げやすく、被乾燥物の乾燥を効率よく行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の側面図、図２は本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の平面図、図３は本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の縦断面図、図４は本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の横断面図である。
【００２９】
図１〜４において、マグネトロン乾燥装置１は、電磁波をシールドするための電磁波シールド板で構成された筐体２の内部に、ベルトコンベヤ１５，１６が内部に設置された乾燥物搬送通路を構成する縦長のケーシング３，４が、上下２段に設けられている。
【００３０】
そして、上部のケーシング３の上面の一端部側には、被乾燥物をベルトコンベヤ１５上に投入するための被乾燥物投入ホッパー５が設けられており、被乾燥物投入ホッパー５の上部の筐体２には、開閉蓋２ａが設けられている。作業者は、この開閉蓋２ａを開けて、被乾燥物投入ホッパー５内に被乾燥物を投入することができる。尚、以下、この被乾燥物投入ホッパー５が設置された側を「前側」、その反対側を「後側」という。
【００３１】
また、ケーシング３の上面の中央部付近から後側にかけて、２４個のマグネトロン６が左右２列に配設されている。そして、これらの各マグネトロン６の電磁波照射口は、ケーシング３の上面に接続されている。さらに、ケーシング３のマグネトロン６が配設された区間におけるケーシング３の上面中央には、ケーシング３の内部の空気を吸引排気するための排気口７が１列に６個設けられている。この排気口７には排気管８が接続されており、更に、排気管８は排気ブロア９に接続されている。
【００３２】
ケーシング３の上面のマグネトロン６が配設された区間の後側には、左右２個の送気口１０が設けられている。この送気口１０には、送気管１１が接続されており、更に、送気管１１は送気ブロア１２に接続されている。
【００３３】
また、ケーシング３のマグネトロン６が配設された区間におけるケーシング３の左右側面には、それぞれ、ケーシング３の外部から内部に空気を取り入れるための空気取入口１３が、ケーシング３の長手方向に一列に配列して６個設けられている。
【００３４】
一方、下部のケーシング４の下面の前側下方には、乾燥物収容容器１４が設置されている。
【００３５】
ケーシング３の内部に設けられたベルトコンベヤ１５は、ケーシング３内部の前側と後側とに水平に配設された２つのプーリ１５ａ，１５ｂの間に掛架された無端のベルト１５ｃを有している。上側に位置するベルト１５ｃの下面には、金属板１５ｄが設けられており、ベルト１５ｃが被乾燥物の重みで撓むことを防止している。更に、金属板１５ｄの下面には、ヒータ１５ｅが配設されており、金属板１５ｄを加熱する。
【００３６】
同様に、ケーシング４の内部に設けられたベルトコンベヤ１６は、ケーシング４内部の前側と後側とに水平に配設された２つのプーリ１６ａ，１６ｂの間に掛架された無端のベルト１６ｃを有している。上側に位置するベルト１６ｃの下面には、金属板１６ｄが設けられており、ベルト１６ｃが被乾燥物の重みで撓むことを防止している。尚、この金属板１６ｄには、ヒータは設けられていない。
【００３７】
被乾燥物投入ホッパー５は、後側側面の下部に敷均板５ａが設けられており、その下端部は、ベルトコンベヤ１５のベルト１５ｃ上面と所定の間隔をおいて設置されている。これにより、後側側面板の敷均板５ａは、ベルトコンベヤ１５上に堆積された被乾燥物の高さを一定の高さに敷き均す。なお、敷均板５ａの下端とベルトコンベヤ１５の上面との間隔は調整することができるように構成されており、被乾燥物の種類に応じて、敷均板５ａの下端とベルトコンベヤ１５の上面との間隔を適度の間隔に調整できる。これにより、被乾燥物が敷均板５ａに引っかかるのを防止して、被乾燥物の搬送をスムーズにすることができる。
【００３８】
ケーシング３の下面の後側には開口部３ａが形成されており、開口部３ａと対向するケーシング４の上面には、開口部４ａが形成されている。ベルトコンベヤ１５により搬送された被乾燥物は、開口部３ａ，４ａを通って、ケーシング４内のベルトコンベヤ１６のベルト１６ｃ上に落下する。尚、開口部４ａには、落下した被乾燥物をベルト１６ｃ上からこぼれ落ちないように誘導するための傾斜板４ｂが設けられている。
【００３９】
以上のように構成された本実施形態に係るマグネトロン乾燥装置において、以下、その動作を説明する。
【００４０】
まず、作業者は、開閉蓋２ａを開けて、被乾燥物投入ホッパー５に被乾燥物を投入する。この場合、被乾燥物は、おから、酒粕、焼酎糟、ビール糟、調理残滓、残飯、魚アラ、貝殻、蟹殻、クズ野菜、果実、汚泥ケーキ、畜肉、内蔵、獣糞、畜糞、鶏糞、豚糞等の粉粒体状、泥状、又は不定形状のものである。
【００４１】
投入された被乾燥物は、ベルトコンベヤ１５のベルト１５ｃにより後側に向かって搬送されるが、この際、敷均板５ａにより、ベルト１５ｃ上の被乾燥物は一定の高さに敷き均される。
【００４２】
マグネトロン６が設置された区間に搬送された被乾燥物は、マグネトロン６により電磁波が照射され、昇温する。それに伴い、被乾燥物に含まれる水分が蒸発し、ベルト１５ｃ上部の空気中に蒸散する。従って、ベルト１５ｃ上部の空気の水蒸気圧が上昇する。しかし、湿度が上昇した空気は、排気口７から排気ブロア９によって強制的に吸引排気されるため、ベルト１５ｃの上部の空気の水蒸気圧は、常に飽和水蒸気圧以下に保たれる。従って、被乾燥物から蒸散した水蒸気が、再び被乾燥物の表面やケーシング３の内部で結露することが防止される。このとき、乾燥した空気は、空気取入口１３及び送気口１０から供給される。
【００４３】
また、ベルト１５ｃは、その下部から、金属板１５ｄを介してヒータ１５ｅにより加熱される。これにより、ベルト１５ｃ上に担持された被乾燥物及びその周囲の空気は加熱される。そのため、被乾燥物に含有される水分は気化しやすくなる。また、被乾燥物の周囲の空気の飽和水蒸気圧は大きくなるため、湿度が低下し、被乾燥物の乾燥が促進される。更に、被乾燥物の下部が加熱されるため、被乾燥物の下部も満遍なく乾燥させることが可能となる。
【００４４】
更に、ベルトコンベヤ１５上におけるマグネトロン６による電磁波照射がされる区間よりも下流側から、送気口１０を通して送気ブロア１２により乾燥した空気が送気されるため、ベルト１５ｃ上部の空気は、ベルトコンベヤ１５の搬送方向の下流側から上流側に向かって流れる。そのため、上記電磁波照射区間にある湿った空気が、その下流側に流れ出すことが防止されるため、乾燥後の被乾燥物が湿った空気の湿気を吸収することが防止される。更に、送気口１０の下部では、加熱乾燥された被乾燥物が、乾燥した冷たい空気に暴気されるため、被乾燥物は乾燥したまま急速に冷却される。一般に、冷却された被乾燥物は、加熱状態にある場合に比べて湿気を吸収しにくいため、これにより、乾燥後の被乾燥物の含水量を極めて小さくすることができる。
【００４５】
上述のような乾燥処理が終わった被乾燥物は、開口部３ａ，４ａを通って、ケーシング４内に落下し、傾斜板４ａに当たって、ベルトコンベヤ１６のベルト上に移送される。そして、ベルトコンベヤ１６上を搬送されながら、さらに常温まで冷却される。そして、ベルトコンベヤ１６によりケーシング４の前側まで搬送された乾燥した被乾燥物は、乾燥物収容容器１４内に投入される。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被乾燥物の周辺の空気を排気手段によって吸引排気することにより、被乾燥物上に結露が生じることが防止され、被乾燥物の乾燥を効率よく行うことができる。従って、マグネトロンに印可する電力も節減することができ、省電力化を図ることが可能となる。
【００４７】
また、結露等がなく被乾燥物が充分に乾燥されるため、乾燥後の被乾燥物の含水率を極めて低くすることが可能となり、高品質の被乾燥体を得ることが可能となる。
【００４８】
また、被乾燥物周辺の空気の循環がよくなるため、被乾燥物の乾燥速度が速くなる。従って、乾燥に要する時間が短縮され、工業ベースでの大量の乾燥処理が可能となる。
【００４９】
また、送気手段によって、ベルトコンベヤにおけるマグネトロンによる電磁波が照射される区間の下流側から空気を送気することで、被乾燥物に再結露することをより完全に防止することができる。また、電磁波による加熱区間にある湿った空気が、その下流側に流れ込むことがないため、乾燥された被乾燥物が再び湿気を吸収することが防止され、含水率の極めて低い乾燥物を得ることができる。更に、一般に、被乾燥物は加熱状態では空気中の湿気を吸収しやすいが、送気手段によって送気される空気によって急冷することで、乾燥された被乾燥物は、即座に湿気を吸収しにくい状態とされる。従って、含水率の極めて低い乾燥物を得ることができる。
【００５０】
また、加熱手段により、ベルトコンベヤのベルトの下方から加熱することで、被乾燥物及びその周囲の空気が加熱されるため、被乾燥物からの水分の蒸発が促進され、また、被乾燥物の周囲の空気の水蒸気が、被乾燥物の表面に再結露されることが防止される。従って、乾燥速度をより速めることができるとともに、被乾燥物の乾燥後の含水率をより低くできる。さらには、被乾燥物の下部も満遍なく乾燥させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るマグネトロン乾燥装置の横断面図である。
【符号の説明】
１　マグネトロン乾燥装置
２　筐体
２ａ　開閉蓋
３，４　ケーシング
３ａ，４ａ　開口部
４ｂ　傾斜板
５　被乾燥物投入ホッパー
５ａ　敷均板
６　マグネトロン
７　排気口
８　排気管
９　排気ブロア
１０　送気口
１１　送気管
１２　送気ブロア
１３　空気取入口
１４　乾燥物収容容器
１５，１６　ベルトコンベヤ
１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ　プーリ
１５ｃ，１６ｃ　ベルト
１５ｄ，１６ｄ　金属板
１５ｅ　ヒータ

Claims

被乾燥物を無端のベルト上に担持して搬送するベルトコンベヤと、
前記ベルトコンベヤの一区間において被乾燥物に電磁波を照射するマグネトロンと、
前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間において、前記ベルトコンベヤのベルト上部の空気を吸引排気する排気手段と、
を備えたことを特徴とするマグネトロン乾燥装置。
前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間の下流側から空気を送気する送気手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載のマグネトロン乾燥装置。
前記被乾燥物が担持された前記ベルトコンベヤのベルトの下方から、前記被乾燥物を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のマグネトロン乾燥装置。
前記ベルトコンベヤにおける前記マグネトロンによる電磁波が照射される区間の上流側に、前記ベルトコンベヤのベルト上面と所定の間隔をおいて設置され、前記ベルトコンベヤ上に堆積された被乾燥物の高さを一定の高さに敷き均す敷均板
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一記載のマグネトロン乾燥装置。