JP2008089235A - 加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多量の微細な粉粒体でも均一に加熱処理することができる構造の加熱処理装置を提供する。
【解決手段】処理室の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に粉粒体を高温気体とともに噴射することで、粉粒体が高温気体とともに処理室の内部を旋回する。粉粒体と高温気体との移動方向が相反しないので、高温気体による粉粒体の挙動を均一とすることができる。従って、多量の微細な粉粒体でも均一に加熱処理することができる。しかも、処理室がサイクロン機構として機能するので、処理室とは別個に専用のサイクロン機構を用意しなくとも、高温気体と粉粒体とを良好に分離することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉粒体を加熱処理するための加熱処理装置に関し、特に、高温気体で粉粒体を撹拌して加熱処理する加熱処理装置に関する。

現在、高温気体で粉粒体を撹拌して加熱処理する加熱処理装置が、食品からなる粉粒体の殺菌や乾燥などに利用されている。このような加熱処理装置の一従来例を図７を参照して以下に説明する。

ここで例示する加熱処理装置１０は、軸心方向が上下方向と略平行な円筒形の処理室１１が形成されている処理装置本体１２と、所定温度の高温気体Ｇを生成する気体生成部１３と、処理室１１の内部に上方から粉粒体Ｐを導入する粉粒体導入機構１４と、処理室１１の内部に下方から高温気体Ｇを導入する気体導入機構１５と、を有する。

より詳細には、処理室１１の底部には、気体導入機構１５により高温気体Ｇが導入される多数の開口孔が形成されている。その開口孔が処理室１１の軸心を中心に一方に回転する方向に傾斜している。

なお、処理室１１の上端には、高温気体Ｇの排気管１６も配管されている。この排気管１６にはサイクロン機構１７も挿入されている。また、処理装置本体１２の底部側方には、粉粒体Ｐの搬出口１８も形成されており、この搬出口１８には開閉扉１９も設置されている。

この加熱処理装置１０では、処理室１１に下面から導入される高温気体Ｇが旋回する。そこに上方から粉粒体Ｐが導入される。このため、旋回しながら上方に噴射される高温気体Ｇにより粉粒体Ｐは撹拌されながら加熱処理される。

なお、加熱処理された粉粒体Ｐは、開閉扉１９の開放により処理室１１の底部から外部に搬出される。また、処理室１１に導入された高温気体Ｇは上部の排気管１６により外部に排気される。このとき、排気される高温気体Ｇに混入している粉粒体Ｐは、サイクロン機構１７により円心分離される。

現在、上述のような加熱処理装置として各種の提案がある(例えば、特許文献１、２参照)。
特公昭４７−４９８５４号公報 特開２００１−２７６５９号公報

上述した加熱処理装置１０では、旋回しながら上方に噴射される高温気体Ｇにより粉粒体Ｐを撹拌する。一方、この粉粒体Ｐは重力により落下しようとする。このため、粉粒体Ｐと高温気体Ｇとの移動方向が相反する。従って、高温気体Ｇによる粉粒体Ｐの挙動が不均一となる。このため、多量の微細な粉粒体Ｐが均一に加熱処理されないことがある。

また、上述のように粉粒体Ｐを撹拌した高温気体Ｇを処理室１１の上方から排気するため、その排気される高温気体Ｇに多量の粉粒体Ｐが混入する。そこで、この混入した粉粒体Ｐを高温気体Ｇから分離するために専用のサイクロン機構１７を必要としている。

さらに、上述の加熱処理装置１０では、処理装置本体１２とサイクロン機構１７とが別個に形成されて排気管１６で連結されている。このため、特に粉粒体Ｐが微粉末の場合、排気管１６の内部に粉粒体Ｐが付着する。

しかも、上述のサイクロン機構１７でも高温気体Ｇと粉粒体Ｐとを完全に分離することは困難である。このため、サイクロン機構１７から排気される高温気体Ｇを、さらにバグフィルタ(図示せず)などに通過させる必要がある。しかし、このように処理装置本体１２とサイクロン機構１７とバグフィルタとを別個に形成すると、装置全体の構造が複雑となって占有面積も増大する。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、粉粒体を均一に加熱処理することができ、専用のサイクロン機構を必要とすることなく粉粒体と高温気体とを良好に分離することができる加熱処理装置を提供するものである。

本発明の加熱処理装置は、粉粒体を加熱処理するための加熱処理装置であって、軸心方向が上下方向と略平行な回転体状の処理室が形成されている処理装置本体と、所定温度の高温気体を生成する気体生成部と、処理室の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に粉粒体を高温気体とともに噴射する粉粒体導入機構と、を有する。

従って、本発明の加熱処理装置では、回転体状の処理室の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に噴射されることにより、粉粒体が高温気体とともに処理室の内部を旋回する。このため、粉粒体と高温気体との移動方向が相反せず、処理室がサイクロン機構として機能する。

なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。

また、本発明で云う高温とは、いわゆる常温よりも充分に高く加熱した温度であり、粉粒体の加熱処理に利用される所定範囲の温度を意味している。同様に、高湿とは、通常の雰囲気より充分に高く加湿した湿度であり、粉粒体の加熱処理に利用される所定範囲の湿度を意味している。

本発明の加熱処理装置では、回転体状の処理室の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に噴射されることにより、粉粒体が高温気体とともに処理室の内部を旋回する。
このため、粉粒体と高温気体との移動方向が相反しないので、高温気体による粉粒体の挙動を均一とすることができる。従って、多量の微細な粉粒体でも均一に加熱処理することができる。しかも、処理室がサイクロン機構として機能するので、処理室とは別個に専用のサイクロン機構を用意しなくとも、高温気体と粉粒体とを良好に分離することができる。

本発明の実施の一形態を図１ないし図６を参照して以下に説明する。ただし、本実施の形態に関して前述した一従来例と同一の部分は、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略する。

本実施の形態の加熱処理装置１００は、粉粒体Ｐを加熱処理する。このため、加熱処理装置１００は、図２に示すように、軸心方向が上下方向と略平行な回転体状の処理室１１１が形成されている処理装置本体１１０と、所定温度の高温気体Ｇを生成する気体生成部１２０と、処理室１１１の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に粉粒体Ｐを高温気体Ｇとともに噴射する粉粒体導入機構１３０と、処理室１１１の内周面に接線と略平行かつ略水平で粉粒体導入機構１３０と同一の回転方向に高温気体Ｇのみを噴射する気体噴射機構１４０と、を有する。

より詳細には、処理装置本体１１０は、処理室１１１の上部が円筒形で下部が下方に先鋭な円錐形に形成されている。この処理室１１１の先鋭な下端には粉粒体Ｐの搬出口１１２が形成されており、そこに開閉扉１１３が設置されている。

また、気体生成部１２０は、周囲の空気を吸入して加熱するとともに加湿することにより、高湿な高温気体Ｇを生成する。この気体生成部１２０は、例えば、貯留した水の表面にバーナーにより火炎を３０°〜４５°の角度で噴射することにより、１５０℃〜２５０℃の高湿な高温気体Ｇを生成する(図示せず)。なお、このような気体生成部１２０は、例えば、特開平８−１９６４２４号公報に開示されている。

図２に示すように、気体生成部１２０には、粉粒体導入機構１３０の送気管１３１がブロア１３２を経由して配管されている。さらに、気体生成部１２０には、気体噴射機構１４０の送気管１４１もブロア１４２を経由して配管されている。

ただし、粉粒体導入機構１３０の送気管１３１には、粉粒体Ｐを導入するホッパ１３３が連結されている。また、気体噴射機構１４０の送気管１４１は三本に分岐されている。

そして、上述の粉粒体導入機構１３０の送気管１３１と気体噴射機構１４０の三本の送気管１４１とが、図１ないし図３に示すように、処理室１１１の円筒形の上部の内周面に、上方から下方まで螺旋状に順番に位置している。

また、加熱処理装置１００は、図２に示すように、処理装置本体１１０の上端にフィルタユニット１５０が設置されている。このフィルタユニット１５０は、回転体状の内周面が処理室１１１と略同径かつ略同軸状で処理装置本体１１０の上方に配置されているバグフィルタ１５１を有する。

より詳細には、図４ないし図６に示すように、フィルタユニット１５０は、バグフィルタ１５１を内側から支持する円筒状の支持ケージ１５２と、バグフィルタ１５１の外周面に直径方向にパルスジェットＪを噴射するジェット噴射機構１６０と、を有する。

支持ケージ１５２は、上下に配置された一対の円環部材１５３と、これらの円環部材１５３に立設された複数の支柱部材１５４と、からなる。ジェット噴射機構１６０は、より大径の一対の円環部材１６１，１６２と、これらの円環部材１６１，１６２に立設された複数の送気管１６３と、からなる。

このため、ジェット噴射機構１６０の複数の送気管１６３は、支持ケージ１５２に支持されたバグフィルタ１５１の外周面に対向する位置に配列されている。そして、その複数の送気管１６３には、バグフィルタ１５１の外周面に対向する位置に各々複数の噴射孔１６４が形成されている。

さらに、ジェット噴射機構１６０の下方の円環部材１６２は中空に形成されており、複数の送気管１６３と内部で連通している。さらに、円環部材１６２には、図２に示すように、パルスジェットＪを生成するジェット生成部１７０が配管されている。

このジェット生成部１７０は、周囲の空気を吸入して高圧に加圧するコンプレッサ１７１、加圧された高圧空気を蓄積するコンデンサ１７２、蓄積された高圧空気を放出するリリースバルブ１７３、リリースバルブ１７３を定期的に動作させるタイマ装置１７４、を有する。

なお、図４ないし図６に示すように、ジェット生成部１７０の送気管１７５は四本に分岐されており、ジェット噴射機構１６０の下方の円環部材１６２に接線と略平行な方向に等間隔に配管されている。

上述のような構成において、本実施の形態の加熱処理装置１００では、加熱処理する粉粒体Ｐが、高温気体Ｇとともに処理室１１１の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に噴射されることで、粉粒体Ｐが高温気体Ｇとともに処理室１１１の内部を旋回する。

このため、粉粒体Ｐと高温気体Ｇとの移動方向が相反しないので、高温気体Ｇによる粉粒体Ｐの挙動を均一とすることができる。従って、多量の微細な粉粒体Ｐでも均一に加熱処理することができる。

特に、処理装置本体１１０の処理室１１１が円筒形に形成されている。このため、粉粒体Ｐが高温気体Ｇとともに円滑に旋回することができ、旋回しながら徐々に下方に移動することができる。

しかも、この処理室１１１の下部は下方に先鋭な円錐形に形成されており、その下端には搬出口１１２が形成されている。このため、処理室１１１の上部への噴射による高温気体Ｇの旋回の下部での速度低下を防止することができる。しかも、加熱処理された粉粒体Ｐを簡単かつ確実に搬出することができる。

さらに、処理室１１１には、粉粒体導入機構１３０とともに複数の気体噴射機構１４０が配管されている。このため、複数の箇所から処理室１１１に噴射される高温気体Ｇにより、粉粒体Ｐを良好に旋回させつつ加熱処理することができる。

しかも、図１ないし図３に示すように、粉粒体導入機構１３０と三つの気体噴射機構１４０とが、処理室１１１の軸心方向と円周方向とで分散された位置に配置されている。このため、円筒形の処理室１１１の内部全域で高温気体Ｇにより粉粒体Ｐを均等に旋回させることができ、処理室１１１の内部全域で高温気体Ｇにより粉粒体Ｐを均等に加熱処理することができる。

特に、気体噴射機構１４０が粉粒体導入機構１３０より下方に位置している。このため、前述のように徐々に落下する粉粒体Ｐを、高温気体Ｇにより良好に旋回させながら加熱処理することができる。

さらに、粉粒体導入機構１３０と三つの気体噴射機構１４０とが、処理室１１１の内周面に上方から下方まで螺旋状に順番に配管されている。このため、上述のように徐々に落下する粉粒体Ｐを、円筒形の処理室１１１の内部全域で高温気体Ｇにより均等に旋回させながら均等に加熱処理することができる。

しかも、気体生成部１２０は、高湿な高温気体Ｇを生成する。このため、高温気体Ｇから粉粒体Ｐに熱エネルギを良好に伝達させることができ、粉粒体Ｐを高効率に加熱処理することができる。

さらに、処理室１１１がサイクロン機構として機能する。このため、処理室１１１とは別個に専用のサイクロン機構を用意しなくとも、高温気体Ｇと粉粒体Ｐとを良好に分離することができる。

しかも、処理装置本体１１０の上端には、回転体状の内周面が処理室１１１と略同径かつ略同軸状のバグフィルタ１５１が設置されている。このため、処理室１１１の内部での高温気体Ｇの旋回を阻害することなく、排気される高温気体Ｇから粉粒体Ｐを良好に回収することができる。

特に、円筒形のバグフィルタ１５１の内部でも高温気体Ｇが旋回するので、バグフィルタ１５１の内周面に粉粒体Ｐが付着しにくい。さらに、バグフィルタ１５１の外周面には、ジェット噴射機構１６０により直径方向にパルスジェットＪが噴射される。

このため、バグフィルタ１５１の内周面に粉粒体Ｐが付着しても、これがパルスジェットＪにより容易に排除される。しかも、この排除された粉粒体Ｐは必然的に処理室１１１に落下するので、バグフィルタ１５１から排除した粉粒体Ｐを専用の機構で回収する必要がない。

しかも、処理装置本体１１０とバグフィルタ１５１とが一体に形成されており、これらを別個に設置して排気管で連結する必要がない。このため、排気管の内部に粉粒体Ｐが付着するようなこともなく、全体の構造が簡単で占有面積を削減することができる。

また、バグフィルタ１５１は支持ケージ１５２により内側から支持されている。このため、上述のように外周面にパルスジェットＪが噴射されても形状を良好に維持することができる。

特に、支持ケージ１５２の支柱部材１５４とジェット噴射機構１６０の送気管１６３とが互い違いの位置に配置されている。このため、支柱部材１５４によりバグフィルタ１５１が張架されている位置にパルスジェットＪを噴射することができ、バグフィルタ１５１から粉粒体Ｐを良好に剥離させることができる。

しかも、ジェット噴射機構１６０はタイマ装置１７４により定期的にパルスジェットＪを噴射する。このため、バグフィルタ１５１から粉粒体Ｐを自動的に定期的に剥離させることができる。

なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では処理室１１１の上部が円筒形で下部が円錐形であることを例示した。

しかし、処理室１１１の全体が円筒形や円錐形に形成されていてもよい。さらに、処理室の全体が球形に形成されていることや、下部が半球形などに形成されていることも不可能ではない。

また、全体的に粉粒体と高温気体との旋回を阻害しない回転体状に形成されていればよいので、例えば、平面形状が十二角形となる形状などに形成されていてもよい(何れも図示せず)。

また、上記形態ではジェット噴射機構１６０がタイマ装置１７４により定期的にパルスジェットＪを噴射することを例示した。しかし、当然ながら、手動操作などでジェット噴射機構１６０を動作させてもよく、加熱処理と連動した所定のタイミングなどにジェット噴射機構１６０を動作させてもよい。

本発明の実施の形態の加熱処理装置の要部の構造を示す斜視図である。 加熱処理装置の全体構造を示す模式図である。 加熱処理装置の要部の構造を示す二面図である。 フィルタユニットの要部の組立構造を示す分解斜視図である。 フィルタユニットの組立構造を示す分解斜視図である。 フィルタユニットの構造を示す模式的な平面図である。 一従来例の加熱処理装置の全体構造を示す模式図である。

符号の説明

１０ 加熱処理装置
１１ 処理室
１２ 処理装置本体
１３ 気体生成部
１４ 粉粒体導入機構
１５ 気体導入機構
１６ 排気管
１７ サイクロン機構
１８ 搬出口
１９ 開閉扉
１００ 加熱処理装置
１１０ 処理装置本体
１１１ 処理室
１１２ 搬出口
１１３ 開閉扉
１２０ 気体生成部
１３０ 粉粒体導入機構
１３１ 送気管
１３２ ブロア
１３３ ホッパ
１４０ 気体噴射機構
１４１ 送気管
１４２ ブロア
１５０ フィルタユニット
１５１ バグフィルタ
１５２ 支持ケージ
１５３ 円環部材
１５４ 支柱部材
１６０ ジェット噴射機構
１６１，１６２ 円環部材
１６３ 送気管
１６４ 噴射孔
１７０ ジェット生成部
１７１ コンプレッサ
１７２ コンデンサ
１７３ リリースバルブ
１７４ タイマ装置
１７５ 送気管
Ｇ 高温気体
Ｊ パルスジェット
Ｐ 粉粒体

Claims (10)

1. 粉粒体を加熱処理するための加熱処理装置であって、
   軸心方向が上下方向と略平行な回転体状の処理室が形成されている処理装置本体と、
   所定温度の高温気体を生成する気体生成部と、
   前記処理室の内周面に接線と略平行かつ略水平な方向に前記粉粒体を前記高温気体とともに噴射する粉粒体導入機構と、
   を有する加熱処理装置。
2. 前記処理室の内周面に接線と略平行かつ略水平で前記粉粒体導入機構と同一の回転方向に前記高温気体のみを噴射する気体噴射機構を、さらに有する請求項１に記載の加熱処理装置。
3. 前記気体噴射機構が前記粉粒体導入機構より下方に位置している請求項２に記載の加熱処理装置。
4. 前記粉粒体導入機構と複数の前記気体噴射機構とが前記処理室の軸心方向と円周方向との少なくとも一方で分散された位置に配置されている請求項３に記載の加熱処理装置。
5. 前記処理室の内周面に上方から下方まで螺旋状に前記粉粒体導入機構と複数の前記気体噴射機構とが順番に位置している請求項４に記載の加熱処理装置。
6. 前記気体生成部は、高湿な前記高温気体を生成する請求項１ないし５の何れか一項に記載の加熱処理装置。
7. 前記処理室が円筒状に形成されている請求項１ないし６の何れか一項に記載の加熱処理装置。
8. 回転体状の内周面が前記処理室と略同径かつ略同軸状で前記処理装置本体の上方に配置されているバグフィルタを、さらに有する請求項１ないし７の何れか一項に記載の加熱処理装置。
9. 前記バグフィルタの外周面に直径方向にパルスジェットを噴射するジェット噴射機構を、さらに有する請求項８に記載の加熱処理装置。
10. 前記バグフィルタが円筒状に形成されている請求項１ないし９の何れか一項に記載の加熱処理装置。

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