JP2004147648A - 乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は全自動海苔抄製乾燥機における海苔・水混合比を調整するための抜取検査用乾燥機を得ようとするものである。
【解決手段】 マイクロ波照射部２を下部に持つレンジ本体１において、簀５に抄製した海苔６’等の被加熱乾燥物６をマイクロ波加熱と送風を併用して乾燥するため、レンジ本体１の背面から内部に給気してマイクロ波加熱により水蒸気圧が上昇した空気を前面から排気するように送風し、レンジ本体１内部に背面からの給気を被加熱乾燥物６の近傍に導くダクト１０を設けて、被加熱乾燥物６とレンジ底面１６の間に通路１２があり被加熱乾燥物６の上下に送風が可能としたバッチ式構造を特徴とする乾燥機。
【選択図】 図１

Description

本発明は、海苔等の食品・廃棄物・薬物・含水率が高い試料を、マイクロ波と送風を併用して加熱・乾燥させる乾燥機に関するものである。

板海苔の自動乾燥機は1時間当り約5,000〜10,000枚の海苔を90分程度で乾燥するが、抄き重量のばらつきは海苔の商品価値の低下となり、乾燥工程の初期及び途中で、海苔簀を抜き取り短時間乾燥で重量検査して、乾燥前の海苔と水の調合割合（混合割合）の調整をすることが一般的に行われている。

海苔簀を抜き取りして短時間乾燥する従来の乾燥機は、海苔を抄いてスポンジ脱水した簀を回転装置に取付けて回転させ遠赤外線ヒーター加熱と送風を行なう外部加熱方式なので、乾燥時間に10分から15分を要していた。

マイクロ波は誘電加熱の原理により被加熱物（誘電体）自身が発熱体となる内部加熱方式であり、国内で一般的に使用されているマイクロ波発振周波数２，４５０MHzにおいては特に水のマイクロ波損失係数が大きく海苔細胞内外の水分にマイクロ波電力を効率良く吸収し直接内部加熱することができる。簀を抜き取りして短時間乾燥する乾燥機へのマイクロ波の応用及び考案は見当たらない。

海苔を２枚のコンベヤに挟み込んで連続的に海苔を装置内に供給してマイクロ波照射する考案があるが、海苔の加熱収縮に対して問題があった（例えば特許文献１）。

又電子レンジを利用し食器や生ゴミをバッチ式で乾燥しているが、板海苔等の加熱収縮に対応し難いという問題がった（例えば特許文献２，３）。

特開昭５４−２３１５７号（図１、明細書の実施例） 特開平２−１５７５２４号（図１、明細書の実施例） 特開２００１−２９６０２８号（図１、発明の属する技術分野）

マイクロ波による海苔細胞内外の水分を直接内部加熱する内部乾燥と、熱風送風による海苔表面の飽和蒸気を排気する外部乾燥を併用することで、従来の遠赤外線ヒーター加熱と送風を行なう外部加熱方式の乾燥時間の半分以下で急速乾燥する乾燥方法及びその装置を提供するものである。

海苔等の被加熱乾燥物の乾燥をミクロ的に見れば、マイクロ波電力の吸収、送風速度、及び、送風空気と被加熱乾燥物表面の蒸気圧の差を大きくすることで、乾燥速度を速くすることを目的とする。

マクロ的に見れば、被加熱乾燥物の場所による乾燥ムラ（海苔においては縮みやしわの原因となる）を均一化のために、マイクロ波電力分布と送風量の場所的な均一化を目的とする。また、簀取付機構を持つ被加熱物取付部品により簀の変形を抑えることで、被加熱物の縮みとしわ（加熱収縮）を抑制することを目的とする。簀と被加熱乾燥物の間の水分乾燥を、被加熱乾燥物と簀の上下に送風することで促進することを目的とする。

被加熱乾燥物の乾燥が進み湿式水分率が低下すると被加熱乾燥物へのマイクロ波電力の吸収量が少なくなり、水に対してマイクロ波損失係数が小さいが誘電体であるガラス等をレンジ底板に用いることで、レンジ底板へのマイクロ波電力の吸収量が増えて温度上昇し、その発熱した熱量を乾燥に利用することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は
第１にマイクロ波照射部を下部に持つレンジ本体において、簀に抄製した海苔等の被加熱乾燥物をマイクロ波加熱と送風を併用して乾燥するため、レンジ本体の背面から内部に給気してマイクロ波加熱により水蒸気圧が上昇した空気を前面から排気するように送風し、レンジ本体内部に背面からの給気を被加熱乾燥物近傍に導くダクトを設けて、被加熱乾燥物とレンジ底面の間に通路があり被加熱乾燥物の上下に送風が可能としたバッチ式構造を特徴とする乾燥機、
第２に上記第１発明記載の乾燥機であって、被加熱物取付部品はレンジ本体前面からの出し入れと簀の脱着が可能で、簀の下への通気出入り空間と簀取付機構を持つ被加熱物取付部品を有する乾燥機、
第３に上記第１発明記載の乾燥機であって、レンジ本体内の被加熱乾燥物の上部位置に、側壁と合成樹脂板を介して電気的絶縁して取付けられ、該合成樹脂板と両側壁との間の空間でマイクロ波が通過可能な金属製マイクロ波反射板を設けた乾燥機、
第４に上記第１発明記載の乾燥機であって、マイクロ波加熱終了後、送風時間を制御する乾燥機、
第５に上記第１発明記載の乾燥機であって、マイクロ波照射によるレンジ底板の発熱した熱量を乾燥に利用する乾燥機、
第６に上記第１又は第２発明記載の乾燥機であって、マイクロ波反射板が送風ダクトを兼用する乾燥機、
第７に上記第１又は第２発明記載の乾燥機であって、複数の小透孔を持つマイクロ波反射板を用いて小透孔からの通気が可能である乾燥機、
第８に上記第１又は第２発明記載の乾燥機であって、送風をヒーター加熱し熱風とすることで、少風量で飽和蒸気圧（湯気発生）以下で排気することを可能とした乾燥機、
第９に上記第１発明記載の乾燥機であって、マイクロ波照射部を、レンジ本体の側壁もしくは天井面に設けた乾燥機、
第１０に上記第２発明記載の被加熱物取付部品であって、簀引掛爪による取付機構を樹脂同士の溶接接着で組み立ててなる乾燥機、
によって構成される。

従って、マイクロ波による海苔細胞内外の水分を直接内部加熱する内部乾燥と、熱風送風による海苔表面の飽和蒸気を排気する外部乾燥を併用することで、従来の遠赤外線ヒーター加熱と送風を行なう外部加熱方式の乾燥時間の半分以下で急速乾燥でき、海苔の重量検査に要する時間が短縮され、板海苔乾燥における乾燥前の海苔と水の調合の調整をすることで抄き重量のばらつきが少ない生産が可能となる。

被加熱乾燥物の乾燥を均一化するため、送風においては、レンジ本体内横方向の送風の広がりを小さくするため、レンジ本体内部幅寸法に対しレンジ本体背面給気口の横幅の比率を０．５以上にする。また、背面給気口は電波漏れ防止のためパンチングメタルを使用するので、送風量を増すために背面給気口の面積は広くして内部ダクト集風板で風路を狭めて被加熱物近傍の風速を増すと同時に内部ダクト集風板に傾斜をつけることで簀の下に送風可能にし、乾燥速度を速くすることを可能とした。さらに、ヒーターによる給気温度の上昇とマイクロ波加熱により、送風空気と被加熱乾燥物表面の水蒸気圧の差を大きくすることで、乾燥速度を速くした。

金属製マイクロ波反射板を設け、送風が上下方向に広がるのを抑制する内部ダクトを設け、マイクロ波加熱終了後は送風時間を設ける制御方法を行なうことで、海苔等の被加熱乾燥物の厚みのばらつき、マイクロ波電力分布のばらつき、送風速度のばらつき、被加熱乾燥物の近傍で送風の水蒸気圧が上流より下流の方が上昇すること、以上が原因となる場所による乾燥ムラを小さくすることが可能となった。

海苔は抄製した時に簀の隙間に入り込んでいるので、簀取付機構を持つ被加熱物取付部品により簀の変形を抑えることで、乾燥による被加熱物の縮みとしわが板海苔の自動乾燥機と同等の品質で乾燥できる。

海苔を抄いてスポンジ脱水した海苔の水分量は１枚当り約５０gであり、乾燥後３g前後になる。被加熱乾燥物の乾燥が進み水分率が低下すると被加熱乾燥物へのマイクロ波電力の吸収量が少なくなり、水に対してマイクロ波損失係数が小さいが誘電体であるガラス等をレンジ底板に用いることで、レンジ底板へのマイクロ波電力の吸収量が増えて温度上昇し、その発熱した熱量を簀下の送風温度上昇に利用することで乾燥効率を向上することができる。

本発明により、板海苔を電子レンジで加熱乾燥する場合、マイクロ波と送風を併用することで短時間で効率的に乾燥することが可能となった。

図１は本発明の実施例を示す乾燥機の概略断面図である。レンジ本体１は直方体形状で内面の材質はマイクロ波を反射する金属製であり、レンジ底面１６はマイクロ波が通過可能な耐熱製ガラス等を用いる。マグネトロン３で発生したマイクロ波は、導波管４を通りマイクロ波照射部２にある回転式電波散乱アンテナ(図示なし)で散乱され、底面の下にあるマイクロ波照射部２からレンジ本体１の内部へ照射される構造である。

簀５の上に乗せた海苔６’等の被加熱乾燥物６（簀５より面積が小さい）をマイクロ波加熱と送風を併用して乾燥するため、外気をレンジ本体背面のファン７で外ダクト８の内部を通り、背面給気口９の複数の小透孔２０’からレンジ本体１の内部に送風される。背面給気口９は電波漏れ防止のため、0.8〜3mmの径の小透孔２０’を持つパンチングメタルを用いる。また、レンジ本体１内の横方向の送風の広がりを小さくするため、レンジ本体１内部の幅寸法に対しレンジ本体背面給気口９の横幅の比率を０．５以上にする。

背面給気口９からレンジ本体１に給気された空気は、内部ダクト集風板１０で（図１（イ）図）又は直接（図５（イ）図）風路が被加熱乾燥物６近傍に導かれ、簀５の上側通路１１と下側通路１２に分かれて流れ、被加熱乾燥物６の前面から0.8〜3mm径の小透孔２０’を複数持つ金属製の前面排気口１３又は天井面１”に形成した上面排気口１３”より外気へ排気する。

前面排気口１３はヒンジまたはシャッター機構により開閉可能な前面開閉板１３’に設けられ、被加熱乾燥物６を出し入れできる構造である。

被加熱物取付部品１４と内部ダクト集風板１０と内部送風ダクト１５と簀５の材質は、ポリプロピレンまたはポリエチレンまたはテフロン（登録商標）等の水と比べて誘電体損失が小さい材質を用いる。

図３は、海苔等の被加熱乾燥物６と簀５を被加熱物取付部品１４の簀取付機構１７に取付けた状態を示す。板海苔抄きに用いられる簀５は、一般にひごを横糸で編んだ長方形形状であり、板海苔の自動乾燥機では海苔を水に攪拌させ簀５の上に4角形状に海苔６’を抄くと水は簀５のひごの隙間から流れ落ち、スポンジで海苔６’をプレス脱水した後、重量検査のため簀５を抜き取り、被加熱物取付部品１４に取付けて本発明の乾燥機に入れ乾燥する。

図３（イ）（ロ）図の被加熱物取付部品１４と簀５の間には、簀５の下に送風するため下側通路入口１２’と下側通路出口１２”の空間を設けている。

図３（イ）図の簀取付機構１７の実施の一例は、簀５のひごの間に差込み可能な板または楕円状断面形状の爪であり、簀５を４ヶ所で脱着可能に取付け、爪は被加熱乾燥物６の乾燥時の収縮力で変形しない強度を持つ。簀取付機構１７の爪の材質は、被加熱物取付部品１４と同材質であり、被加熱物取付部品１４と樹脂同士の溶接接着で組み立てる。図３（ハ）図の簀取付機構１７の爪は、被加熱物取付部品１４に溝２４を設けて差し込んで溶接接着２３するとさらに取付け強度が増す。図３（ニ）図は、被加熱取付部品１４の側面に簀取付機構１７”を溶接接着２３した例である。

簀取付機構１７’は、被加熱物取付部品１４の外側４ヶ所（他３ヶ所は対象な位置であり図示せず）に爪を取付けた状態である。図３（ロ）図は、簀５のひごの向きを風の流れ方向に向けて取付ける場合であり、簀取付機構１７”は簀５のひごの間に差込み取付ける。ガイド１８は、簀５のたるみを防止し、簀５の下側通路１２の風量をガイド１８の間隔を出入口で変化させることで下側通路１２の中央部と端の風量が調整可能である。同様に、図３（イ）図でもガイド１８を設けることが可能である。

外ダクト８の途中にはヒーター１９を設け、ファン７で吸込んだ空気を温度上昇し、ヒーター加熱しない場合と比べ風量を少なくしても前面排気口１３から湯気を発生させずに排気することができる。上側通路１１の上部には内部送風ダクト１５を設けることで、上側通路の送風が簀５の下流で上方向に拡散するのを抑制して簀５上の風速低下を抑えることも可能である。

図２の金属製マイクロ波反射板２０は、レンジ本体１の側壁と樹脂製の反射板取付部品２１を介して電気的絶縁して取付ける。反射板取付部品２１は図４（イ）図のように例えば棒状であり、マイクロ波反射板２０とは樹脂ネジ等で締結する。

マイクロ波照射部２の径が被加熱乾燥物６より小さく、被加熱乾燥物６が板海苔６’等の４角形で四隅や周辺の乾燥速度が遅い場合は、マイクロ波照射部２から照射されたマイクロ波は、被加熱乾燥物６で一部は吸収され通過したマイクロ波はマイクロ波反射板２０で反射し、被加熱乾燥物６の四隅や周辺に反射波が多く当たり、被加熱乾燥物６のマイクロ波電力の吸収と乾燥速度の均一化が図られる。

図４（イ）図の上視図のようにマイクロ波反射板２０とレンジ本体１の間には、マイクロ波が通過できる空間を設け、側壁と天井で反射したマイクロ波が再度マイクロ波反射板２０の下の被加熱乾燥物６を通過するように反射が繰り返す。

図４（ロ）図のマイクロ波反射板２０は、中央部にd1が60mm（マイクロ波の半波長）以上の透孔２０”を開け、被加熱乾燥物６の中央部の乾燥速度を周辺部と同等にする。図４（ハ）図のマイクロ波反射板２０は、図４（イ）（ロ）図の丸形状を８角形形状にした例である。マイクロ波反射板２０は、平板だけではなく電波散乱のための凹凸や反射角度を調整するための湾曲形状や傾斜を設けたり、１枚でなく４つ葉のような４枚分割等の複数配置が考えられ、被加熱乾燥物６の厚さのばらつき、形状、性状に合わせて反射板の形状は変える。

図１ではマイクロ波反射板２０と内部送風ダクト１５とを２重配置しているが、マイクロ波反射板２０は内部送風ダクト１５を兼用することができる。マイクロ波反射板２０は、複数の径0.8〜8mmの小透孔２０’を持たせて通気が可能にし、マイクロ波反射板２０上部の空気と混ざることで湿度が低くなり乾燥速度を速くする。また、被加熱乾燥物６の近傍の送風の水蒸気圧が送風の上流より下流の方が上昇するのを抑制できる。

マイクロ波はレンジ本体１内部で反射を繰り返すので、マイクロ波照射部２はレンジ本体１の側壁もしくは天井面に設けることも可能であるが、被加熱物取付部品１４がターンテーブル等を用いて回転できない場合は、照射部出口にはスターラファン等の回転式電波散乱アンテナ(図示なし)を設けて電波を散乱させることが望ましい。

被加熱乾燥物６の乾燥が進み水分率が低下すると被加熱乾燥物６へのマイクロ波電力の吸収量が少なくなり、ガラス等のレンジ底面６へのマイクロ波電力の吸収量が増えて温度上昇し、その発熱した熱量を簀５下の送風温度上昇に利用することで乾燥効率を向上することができる。

マイクロ波加熱終了後は、タイマー設定による送風時間を設ける制御方法を行なうことで、被加熱乾燥物６の場所による水分率のばらつきが少なくなり、レンジ本体１から取出して外気中で重量検査する時の吸湿による重量変化が少ないので、安定した重量検査がすみやかに行なえる。

簀５は通気性のある網目状のものでも同様な効果が得られた。また、簀５の間から流れ落ちるような流動性の高い被加熱乾燥物の場合は、皿状の容器に入れ本発明の乾燥機でバッチ式乾燥ができる。

（イ）図は本発明の乾燥機を示す縦断面図、（ロ）図は（イ）図の一部拡大図である。 図１（イ）図Ａ−Ａ線による正面図である。 （イ）（ロ）図は海苔抄製簀及びその取付機構を示す斜視図である。 （イ）（ロ）（ハ）図はマイクロ波反射板の形状を示す平面図である。 （イ）図は本発明の実施例の縦断側面図、（ロ）図は（イ）図Ｂ−Ｂ線による正面図である。

符号の説明

１ レンジ本体
１’ 側壁
１” 天井面
２ マイクロ波照射部
５ 簀
６ 被加熱乾燥物
６’ 海苔
１０ 内部ダクト集風板
１２ 通路
１４ 被加熱物取付部品
１５ 送風ダクト
１６ レンジ底板
１９ ヒーター
２０ 金属製マイクロ波反射板
２０’ 小透孔
２１ 反射板取付部品

Claims (10)

1. マイクロ波照射部を下部に持つレンジ本体において、簀に抄製した海苔等の被加熱乾燥物をマイクロ波加熱と送風を併用して乾燥するため、レンジ本体の背面から内部に給気してマイクロ波加熱により水蒸気圧が上昇した空気を前面から排気するように送風し、レンジ本体内部に背面からの給気を被加熱乾燥物近傍に導くダクトを設けて、被加熱乾燥物とレンジ底面の間に通路があり被加熱乾燥物の上下に送風が可能としたバッチ式構造を特徴とする乾燥機。
2. 請求項１記載の乾燥機であって、被加熱物取付部品はレンジ本体前面からの出し入れと簀の脱着が可能で、簀の下への通気出入り空間と簀取付機構を持つ被加熱物取付部品を有する乾燥機。
3. 請求項１記載の乾燥機であって、レンジ本体内の被加熱乾燥物の上部位置に、側壁と合成樹脂板を介して電気的絶縁して取付けられ、該合成樹脂板と両側壁との間の空間でマイクロ波が通過可能な金属製マイクロ波反射板を設けた乾燥機。
4. 請求項１記載の乾燥機であって、マイクロ波加熱終了後、送風時間を制御する乾燥機。
5. 請求項１記載の乾燥機であって、マイクロ波照射によるレンジ底板の発熱した熱量を乾燥に利用する乾燥機。
6. 請求項１又は２記載の乾燥機であって、マイクロ波反射板が送風ダクトを兼用する乾燥機。
7. 請求項１又は２記載の乾燥機であって、複数の小透孔を持つマイクロ波反射板を用いて小透孔からの通気が可能である乾燥機。
8. 請求項１又は２記載の乾燥機であって、送風をヒーター加熱し熱風とすることで、少風量で飽和蒸気圧（湯気発生）以下で排気することを可能とした乾燥機。
9. 請求項１記載の乾燥機であって、マイクロ波照射部を、レンジ本体の側壁もしくは天井面に設けた乾燥機。
10. 請求項２記載の被加熱物取付部品であって、簀引掛爪による取付機構を樹脂同士の溶接接着で組み立ててなる乾燥機。

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