JP2004509314A - 材料の乾燥方法およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明は材料の乾燥システムに関するものであり、周囲から隔離された乾燥用空間に被乾燥材料を配置して、この空間にて、負圧と電極（１）によって生成される高周波電磁界とによって乾燥を行なわせる。本発明で用いる乾燥用空間は、乾燥バッチ単位のフィルムパッケージ（２）であり、これは、装置の他の部分とは実質的に別個であって、外部電極（１）で生成される電磁界に曝すことができる。乾燥用空間として機能するフィルムパッケージは、ノズル（５， １２）を含み、乾燥期間中、パッケージをノズルから装置（６）に管で接続して、材料から出る水分を除去することができる。

Description

【０００１】
本発明は、周囲から隔離された空間において負圧と電極で生成される高周波電磁界とによって材料を乾燥させる材料の乾燥方法およびシステムに関する。
【０００２】
負圧および高周波加熱を用いて材料の複数回の乾燥を短縮しようとする乾燥技術がある。これらの乾燥方式は、様々なタイプの固定高圧容器と、乾燥させる材料を外部圧へ排出させる様々なシステムを使用する。これらの従来技術方式では、高周波電界を発生する電極は通常、高圧容器に取り付けられている。この公知の方式の固定構造では、様々な大きさおよび形状の部材のために、乾燥システムの融通性が制限され、また容易に移動できない重い組立体が構成されてしまう。
【０００３】
公開された米国特許第４４６６１９８号には、乾燥させる材料を剛性構造の高圧容器ではなく可撓性カバー内に囲繞し、これに第１の電極を取り付け第２の電極はカバーの外に置く乾燥システムが記載されている。乾燥させる材木からの水分をカバーから第１の電極を通して導出する。この公開されたシステムは、以前の乾燥システムより軽く移動が容易な方式であるが、その欠点は、依然として乾燥用空間が固定していることである。すなわち、カバーは、その下部が下方電極に取り付けられ、電極とは別個に移動させることはできない。そこで、乾燥させる材料は乾燥用空間に配置して、乾燥終了後、それから取り出し、したがってこの方式では、乾燥させる材料を電極を通して連続的に流したり、または乾燥後、材料を閉鎖された乾燥用空間に貯留しておくことができない。
【０００４】
本発明の目的は、上述の問題点を解決する乾燥方法および乾燥システムを開発することである。本発明の目的は、独立請求項に記載の事項を特徴とする方法およびシステムによって達成される。本発明の好ましい実施例は、従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明の基礎は、乾燥バッチ単位のフィルムパッケージを乾燥用空間として使用し、このフィルムパッケージは、装置の他の部分とは実質的に別個にすることにある。 乾燥中、負圧をフィルムパッケージ内に与え、外部電極で生成した電磁界にパッケージ内の材料を曝す。乾燥期間中、フィルムパッケージから水分を除去する装置にパッケージを可動ホースを通して接続する。乾燥後、フィルムパッケージは乾燥システムから除去し、貯蔵または移送中、材料の保護にこれを使用できる。
【０００６】
本発明のシステムでは、次のような利点がある。すなわち、システムが単純で軽く、乾燥バッチ単位のフィルムパッケージを移動でき、これによって、フィルムパッケージ内に包装された材料バッチを連続的に、または段階的に、電極の有効領域を通して搬送することができる。フィルムパッケージで形成された乾燥用空間が乾燥バッチ単位であり、装置の他の部分から分離されているので、材料は、乾燥後もフィルムパッケージ内に貯蔵され、移送、貯蔵または水分の均等化もできる。本発明の方法による工程で乾燥し包装された製品は、使用に供するまで、微生物を損傷することなく保持される。本発明のシステムはまた、屋外使用に適しているという利点もある。これは、本システムの個々の部品を移動したり、搬送手段へ組み込むことが容易であるためである。本発明の乾燥システムはまた、様々な大きさおよび形状の材料部材に合わせることも容易である。これは、従来技術と違って、被乾燥部材の寸法が乾燥用空間で制限されないからである。本発明のシステムの他の利点は、測定が容易なことであるが、これは、測定を妨げる固定で重い構体によって被乾燥材料が囲繞されていないためである。
【０００７】
以下に、添付図面を参照して好ましい実施例によって本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１は、３つの乾燥工程ａないしｃを示す。 第１の工程ａでは、材料４をフィルムパッケージ２内に囲繞する。フィルムパッケージ２は、高周波電界に適した材料からなる気密封止パッケージである。フィルムパッケージの形状は、被乾燥物のそれに対応することができる。フィルムパッケージの材料は、プラスチック、熱可塑性樹脂またはゴムでよい。フィルムパッケージの壁厚を選択して、圧力差によって生じ適用例に応じた負荷に対する耐性を与え、移送および貯蔵により設定されるどのような基準にも適合するようにする。被乾燥材料４は、フィルムパッケージ２において、好ましくは被乾燥材料とパッケージが互いに接触しないようにし、これによって乾燥させる材料からの水分の除去を可能にする。各表面の接触は、発泡材、または網体もしくはラスなどの構体等の充填材３を被乾燥材料とフィルムパッケージの内表面との間に使用して、防ぐことができる。フィルムパッケージはまた、展延させて、必要な空間がフィルムの外表面と被乾燥材料との間に残るようにすることもできる。 被乾燥材料が多孔性または空洞を含む場合、フィルムと被乾燥材料との間に空き空間は不要である。
【０００９】
工程ｂにおいて、フィルムパッケージは、電極１の間に入れられ、フィルムパッケージにおけるノズル５によってフィルムパッケージを装置６に接続して、負圧を生成し、水または水蒸気を除去する。装置６はまた、乾燥に必要な他の自動機能を実行し、ノズルの導孔を通して様々な測定値のサンプリングを行なうこともできる。装置６およびフィルムパッケージにおけるノズル５は、ホース８を通して接続され、ホースがフィルムパッケージとともに高周波電界内で移動できるようになっている。このホース系は、複数に分岐して、１台の装置６を使用して数個のフィルムパッケージ２を乾燥させるようにしてもよい。フィルムパッケージにおけるノズル５は、装置に対して堅固なバイヨネット接続を形成し、パッケージを容易にまたは自動的に装置６に対して着脱させるようにしてもよい。電磁界を生成する電極１は円盤状部材に形成され、これは、ホースが接続されたままのフィルムパッケージを電極の発生する磁界内に入れることができるように配置されている。本乾燥システムは、ホースを有するフィルムパッケージを固定電極の有効領域へ乾燥に適した速度で段階的または連続的に通過させるように、配設することができる。他の構成例は、電極を固定フィルムパッケージに対して移動させ、必要な電磁界をパッケージまたはその一部に向けるものである。また本乾燥システムは、フィルムパッケージおよび電極の両方が適切な速度で移動するように、または両要素を同じ位置に固定的に配設することも可能である。本乾燥システムの上述したすべての方式は、電極の有効領域の大きさを被乾燥フィルムパッケージの大きさおよび形状に応じて変えて、実現することもできる。複数個のフィルムパッケージを乾燥させる場合、これらを電磁界内に順次および／または群単位で入れてもよく、自動機能を本システムに加えて、乾燥させるフィルムパッケージを接続したり切り離したりすることもできる。
【００１０】
最終工程ｃにおいて、フィルムパッケージ２を装置６から切り離し、電極の有効領域から取り去る。被乾燥材料はここで、密封フィルムパッケージもまま移送し、貯蔵することができる。必要により、乾燥後、被乾燥材料をフィルムパッケージ内に残し、乾燥後も水分を均等化することも可能である。後に気体または蒸気をフィルムパッケージのノズルを通してフィルムパッケージから除去してもよく、または必要により、気体または液体をパッケージに加えて被乾燥材料を処理することもできる。
【００１１】
図２は、１つの好適な実施例を示し、これは、乾燥中、フィルムパッケージ２が被乾燥材料で充填されたフィルム管１０からなるものである。被乾燥材料４は、管状空間１０内へ給送される。電極１の間に設けられた乾燥用空間２は、プレス１１によって形成される。装置６は、図１におけると同様に乾燥用空間２に接続されている。しかし出口１２のみが図２に示されている。 参照符号１３は、乾燥用空間２に接続された他の可能な入口を示し、これは、測定用、または気体および液体を乾燥用空間に入れるためのものである。プレス１１は、好ましくは縫合装置および切断装置も含み、乾燥後、乾燥用空間２を切り離して別のパッケージに入れることができる。
【００１２】
図３は、本発明のシステムの第２の実施例を示す。 これは、フィルムパッケージ１７の形状が管状であり、乾燥用空間１７を一時的に複数の区分に分割する封止装置１８も含んでいる。フィルムパッケージの一部分Ｘはそこで、実際の乾燥位置として機能し、この部分は基本的に、電極１の有効電界内にあり、水分除去装置６に接続されている。この実施例では、フィルムパッケージは、好ましくは剛性壁を有し、封止装置が配設されて、フィルムパッケージを各区分に限定するとともに、乾燥させる材料４を次々と各区分へ移す。参照符号１３は、乾燥用空間Ｘに接続された他の可能な入口を示し、これは、測定用、または気体および液体を乾燥用空間に入れるものである。この区分された乾燥用空間は、フィルムパッケージ全体を電極の有効電界に配置するのが困難な場合、または被乾燥材料を段階的に乾燥させる必要がある場合に、有利である。自動材料入出力装置を、フィルムパッケージの端部に配設することもでき、これによって、被乾燥材料流を連続的にすることができる。管状フィルムパッケージを環状構造にしてもよく、その場合、被乾燥材料はフィルムパッケージ内で巡回し、１区分の被乾燥材料が定期的に乾燥位置Ｘに来る。
【００１３】
本発明の乾燥方法およびシステムでは、必要な測定が従来技術の方式より容易に行なえる。これは、被乾燥材料を高周波電界に置く際、固定の気密構体で囲繞しないためである。高周波電界を励起後、被乾燥材料の温度および湿度を、たとえば赤外線ゲージおよび無線周波電界測定によって容易に測定できる。フィルムパッケージが軽いので、被乾燥材料の質量を、たとえばパッケージを搬送するコンベヤによって乾燥工程を制御する目的で、測定することができる。
【００１４】
本発明の乾燥システムによれば、個々の被乾燥材料物または適当な乾燥バッチに分割された大量の被乾燥材料を乾燥させることが可能になる。本システムは、とくに木材を乾燥させるために開発されたが、チップ、鋸屑、野菜製品、食品、粒状物、粉末または生産工程で製造された材料などの他の固体を乾燥させるのにも、同様に良好に使用できる。フィルムパッケージ自体を任意の形状の部材または材料バッチに用いることができ、電極の大きさおよび位置は、被乾燥材料の包装サイズおよび形状に応じて任意に変えることができる。本発明のシステムは、液体製品の濃縮工程に代わる経済的な方式である。
【００１５】
本発明の基本思想を多くの様々な方法で実現することが当業者に容易なことは、明らかである。したがって、本発明およびその実施例は、上述の各例に限定されず、特許請求の範囲内で変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の材料乾燥方法を示す。
【図２】
本発明のシステムの実施例を示す。
【図３】
本発明のシステムの第２の実施例を示す。

Claims (13)

1. 周囲から隔離された空間において負圧と電極（１）で生成される高周波電磁界とによって材料（４）を乾燥させる材料の乾燥方法において、該方法は、
   −被乾燥材料（４）を別の乾燥用空間（２）に給送し、
   −乾燥期間中、該乾燥用空間（２）を前記電極（１）の有効領域内に入れ、水分を除去する装置（６）に接続し、
   −乾燥後、前記乾燥用空間（２）を乾燥装置から切り離して、別個の部分とすることを特徴とする材料の乾燥方法。
2. 周囲から隔離された空間に材料（４）を乾燥させるように配置し、該乾燥を負圧と電極（１）で生成される高周波電磁界とによって行なわせる材料の乾燥システムにおいて、該システムは、
   −別のフィルムパッケージ（２）であって、電極（１）の有効領域内に出し入れすることができる乾燥用空間と、
   −前記フィルムパッケージ（２）に乾燥期間中、接続可能な水分除去装置（６）とを含むことを特徴とする材料の乾燥システム。
3. 請求項２に記載のシステムにおいて、前記乾燥用空間は、電極（１）の有効電界に適したフィルムパッケージ（２）をフィルム管（１０）から分けて、被乾燥材料（４）を充填することによって形成されることを特徴とする乾燥システム。
4. 請求項２に記載のシステムにおいて、前記フィルムパッケージは、ノズル（５， １２）を含み、前記乾燥期間中、該フィルムパッケージ（２）を前記ノズルから前記装置（６）に接続して、前記材料から出る水分を除去するように構成されていることを特徴とする乾燥システム。
5. 請求項２に記載のシステムにおいて、前記水分除去装置（６）は、負圧を生成する動作モードを有することを特徴とする乾燥システム。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載のシステムにおいて、乾燥後、前記フィルムパッケージ（２）を貯蔵および移送に使用するように配置することを特徴とする乾燥システム。
7. 請求項２ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、前記フィルムパッケージ（２）と前記被乾燥材料（４）との間には、前記フィルムが該被乾燥材料（４）へ押圧されるのを防ぐように配設された別の材料（３）があることを特徴とする乾燥システム。
8. 請求項２ないし７のいずれかに記載のシステムにおいて、前記被乾燥材料（４）を含むフィルムパッケージ（２）が１つ以上、固定電極（１）の間を通過するように配置されることを特徴とする乾燥システム。
9. 請求項２ないし７のいずれかに記載のシステムにおいて、 前記電極（１）は、被乾燥材料（４）を含む１つ以上のフィルムパッケージ（２）に対して移動するように配設されていることを特徴とする乾燥システム。
10. 請求項２ないし９のいずれかに記載のシステムにおいて、前記フィルムパッケージの形状は、前記被乾燥材料の形状に対応していることを特徴とする乾燥システム。
11. 請求項２に記載のシステムにおいて、前記乾燥用空間（１７）は管状であり、封止装置（１８）によって複数の区分に分割され、少なくとも１つの区分（Ｘ）は、前記乾燥期間中、前記電極（１）の有効電界内にあって前記水分除去装置（６）に接続されるように配置されることを特徴とする乾燥システム。
12. 請求項１１に記載のシステムにおいて、前記被乾燥材料（４）は、前記乾燥用空間（１７）内において前記区分（Ｘ）を通過するように配置されることを特徴とする乾燥システム。
13. 前記請求項のいずれかに記載のシステムにおいて、前記被乾燥材料は木材であることを特徴とする乾燥システム。

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