JP2022159738A - Dryer and manufacturing method for dried residue - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、乾燥装置及び乾燥残渣の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a drying apparatus and method for producing dried residue.
特許文献1は、茶滓、コーヒー滓などの飲料滓に対して熱風の旋回流を吹きつけることにより当該飲料滓を乾燥させる乾燥炉を開示している。
ところで、特許文献1は麦茶についても言及している(段落0002,0005参照)。しかしながら、麦茶滓は、水分を含むことにより麦に含まれる澱粉質が溶出し、澱粉質が粘着剤となって麦同士がくっつき合い、粘性の高い塊となってしまうので、極めて乾燥が困難である。そのため、特許文献1には記載がないが、麦茶の乾燥のためには高温(例えば300℃以上)の熱風の供給を要するというのが一般的な知見であった。しかも、そのような高温の熱風を生成するためには、乾燥装置が大がかりとなったり、燃料の消費量が増加したりすることから、麦茶等の比較的粘性が高い飲料滓(本明細書において、「高粘性飲料滓」と称することがある。)を処理するために高コスト化を招く懸念がある。
By the way,
そこで、本開示は、高粘性飲料滓を低コストで乾燥させることが可能な乾燥装置及び当該高粘性飲料滓を乾燥して得られる乾燥残渣の製造方法を説明する。 Accordingly, the present disclosure describes a drying apparatus capable of drying highly viscous beverage residue at low cost and a method for producing dried residue obtained by drying the highly viscous beverage residue.
例1.乾燥装置の一例は、高粘性飲料滓が投入される入口部と、乾燥処理された高粘性飲料滓が排出される出口部とを含む乾燥部と、入口部から乾燥部に高粘性飲料滓を投入するように構成された投入部と、入口部から出口部へと乾燥部内を流動する高粘性飲料滓に対して熱風を供給するように構成された供給部とを備える。供給部からの熱風の流速は、供給部の熱風の吹出口において26m/sec以上となるように設定されている。この場合、比較的大きな流速の熱風が高粘性飲料滓に吹き付けられる。そのため、高粘性飲料滓を構成する粒子間に熱風が入り込んでいき、粒子同士が熱風によって引き剥がされつつ乾燥が促進される。そのため、高温の熱風を生成することなく、高粘性飲料滓を構成する粒子同士がくっつき合う前に乾燥が行われる。すなわち、比較的大きな流速の熱風によって各粒子の表面を乾燥させ、粒子同士がくっついて塊となることを阻害することができる。したがって、高粘性飲料滓を低コストで乾燥させることが可能となる。 Example 1. An example of a drying apparatus includes a drying section including an inlet section into which highly viscous beverage residues are introduced, an outlet section through which dried highly viscous beverage residues are discharged, and highly viscous beverage residues being delivered from the inlet section to the drying section. An input section configured to input and a supply section configured to supply hot air to highly viscous beverage residues flowing through the drying section from the inlet section to the outlet section. The flow velocity of the hot air from the supply unit is set to be 26 m/sec or more at the hot air outlet of the supply unit. In this case, hot air with a relatively high flow velocity is blown onto the highly viscous beverage residue. Therefore, the hot air enters between the particles that make up the highly viscous beverage residue, and the particles are separated from each other by the hot air, thereby promoting drying. Therefore, the drying takes place before the particles that make up the highly viscous beverage residue stick to each other without generating hot air at high temperatures. That is, it is possible to dry the surface of each particle with hot air having a relatively high flow rate, thereby preventing the particles from sticking together to form lumps. Therefore, it becomes possible to dry highly viscous beverage residues at low cost.
例2.乾燥装置の他の例は、高粘性飲料滓が投入される入口部と、乾燥処理された高粘性飲料滓が排出される出口部とを含む乾燥部と、入口部から乾燥部に高粘性飲料滓を投入するように構成された投入部と、入口部から出口部へと乾燥部内を流動する高粘性飲料滓に対して熱風を供給するように構成された供給部とを備える。供給部からの熱風の流速は、高粘性飲料滓の表面において22m/sec以上となるように設定されている。この場合、例1と同様の作用効果が得られる。 Example 2. Another example of a drying apparatus includes a drying section including an inlet section into which highly viscous beverage residues are introduced, an outlet section through which dried highly viscous beverage residues are discharged, and a highly viscous beverage from the inlet section to the drying section. An input section configured to input the residue and a supply section configured to supply hot air to the highly viscous beverage residue flowing through the drying section from the inlet to the outlet. The flow velocity of the hot air from the supply section is set to 22 m/sec or more on the surface of the highly viscous beverage residue. In this case, effects similar to those of Example 1 are obtained.
例3.例1又は例2の装置において、供給部の熱風の吹出口と高粘性飲料滓の表面との離間距離が0cm~18cmに設定されていてもよい。この場合、熱風が比較的至近距離から高粘性飲料滓に吹き付けられる。そのため、高粘性飲料滓を構成する粒子同士が熱風によってより引き剥がされやすくなる。したがって、高粘性飲料滓の乾燥をより促進させることが可能となる。 Example 3. In the apparatus of Example 1 or Example 2, the distance between the hot air outlet of the supply unit and the surface of the highly viscous beverage residue may be set to 0 cm to 18 cm. In this case, hot air is blown onto the highly viscous beverage residue from a relatively close range. Therefore, the particles forming the highly viscous beverage dregs are more easily separated from each other by the hot air. Therefore, it becomes possible to accelerate the drying of the highly viscous beverage residue.
例4.例1~例3のいずれかの装置において、供給部は、高粘性飲料滓の表面に略直交する方向から、高粘性飲料滓に対して熱風を供給するように構成されていてもよい。この場合、熱風による風圧が高粘性飲料滓に効果的に作用する。そのため、高粘性飲料滓を構成する粒子同士が熱風によってより引き剥がされやすくなる。したがって、高粘性飲料滓の乾燥をより促進させることが可能となる。 Example 4. In the apparatus of any one of Examples 1 to 3, the supply section may be configured to supply hot air to the highly viscous beverage residue from a direction substantially perpendicular to the surface of the highly viscous beverage residue. In this case, the wind pressure from the hot air effectively acts on the highly viscous beverage residue. Therefore, the particles forming the highly viscous beverage dregs are more easily separated from each other by the hot air. Therefore, it becomes possible to accelerate the drying of the highly viscous beverage residue.
例5.例1~例4のいずれかの装置において、供給部は、高粘性飲料滓に対して300℃以下の熱風を供給するように構成されていてもよい。この場合、比較的低温の熱風により高粘性飲料滓の乾燥を行えるので、熱風の生成に用いる燃料の消費が抑制される。そのため、高粘性飲料滓をより低コストで乾燥させることが可能となる。 Example 5. In the apparatus of any one of Examples 1-4, the supply section may be configured to supply hot air of 300° C. or less to the highly viscous beverage residue. In this case, the high-viscosity beverage residue can be dried with relatively low-temperature hot air, so consumption of fuel used for generating hot air is suppressed. Therefore, it becomes possible to dry the highly viscous beverage residue at a lower cost.
例6.例1~例5のいずれかの装置において、供給部は、高粘性飲料滓に対して80℃以上の熱風を供給するように構成されていてもよい。この場合、高速の熱風と相俟って、この程度の低温でも高粘性飲料滓の水分が蒸発する。そのため、熱風の生成に用いる燃料の消費がいっそう抑制される。したがって、高粘性飲料滓をさらに低コストで乾燥させることが可能となる。 Example 6. In the apparatus of any one of Examples 1-5, the supply section may be configured to supply hot air of 80° C. or higher to the highly viscous beverage residue. In this case, the high-speed hot air evaporates the water content of the highly viscous beverage residue even at such a low temperature. Therefore, consumption of fuel used for generating hot air is further suppressed. Therefore, it becomes possible to dry the highly viscous beverage residue at a lower cost.
例7.例1~例6の装置において、供給部から供給される熱風の熱源は工場排熱であってもよい。この場合、高粘性飲料滓の乾燥のために排熱を有効利用することが可能となる。 Example 7. In the apparatuses of Examples 1 to 6, the heat source of the hot air supplied from the supply unit may be exhaust heat from the factory. In this case, the exhaust heat can be effectively used for drying the highly viscous beverage residue.
例8.例1~例7のいずれかの装置において、投入部は、入口部から乾燥部に連続的に高粘性飲料滓を投入するように構成されていてもよい。この場合、高粘性飲料滓の乾燥を連続的に行えるので、多量の高粘性飲料滓を効率的に乾燥することが可能となる。 Example 8. In the apparatus of any of Examples 1-7, the input section may be configured to continuously input the high viscosity beverage residue from the inlet section to the drying section. In this case, since the highly viscous beverage residue can be dried continuously, it is possible to efficiently dry a large amount of highly viscous beverage residue.
例9.例1~例8のいずれかの装置は、乾燥部内の温度を測定するように構成された測定部と、測定部によって測定された温度に基づいて、供給部から供給される熱風と高粘性飲料滓との熱交換量を制御するように構成された制御部とをさらに備えていてもよい。ところで、高粘性飲料滓の状態(例えば、水分率、形態など。より具体的には、乾燥処理前の高粘性飲料滓の水分率、乾燥処理中の高粘性飲料滓の水分率、乾燥処理中の高粘性飲料滓が塊になっているか否かなど。)に応じて、乾燥部内の温度が変化する。これは、高粘性飲料滓の状態が異なると、高粘性飲料滓の乾燥に要する熱エネルギーも変化するためである。そのため、乾燥部内の温度測定を介して間接的に推定される高粘性飲料滓の状態に基づいて、供給部から供給される熱風と高粘性飲料滓との熱交換量を調節することにより、高粘性飲料滓をより効率的に乾燥することが可能となる。なお、本明細書において、「水分率」とは、各粒子において、粒子の総重量に対する水分の重量の割合をいう。 Example 9. The apparatus of any one of Examples 1 to 8 includes a measuring unit configured to measure the temperature in the drying unit, and hot air supplied from the supplying unit and a highly viscous beverage based on the temperature measured by the measuring unit. A control unit configured to control the amount of heat exchange with the slag may be further provided. By the way, the state of highly viscous beverage lees (for example, moisture content, morphology, etc.). The temperature in the drying section changes depending on whether the highly viscous beverage dregs are agglomerated, etc.). This is because the heat energy required for drying the highly viscous beverage residue varies depending on the state of the highly viscous beverage residue. Therefore, by adjusting the amount of heat exchange between the hot air supplied from the supply section and the highly viscous beverage lees, based on the state of the highly viscous beverage lees indirectly estimated through temperature measurement in the drying section, Viscous beverage residues can be dried more efficiently. As used herein, the term "moisture content" refers to the ratio of the weight of water to the total weight of particles in each particle.
例10.例9の装置において、測定部は、出口部又はその近傍の温度を出口温度として測定するように構成されており、制御部は、測定部によって測定された出口温度に基づいて、供給部からの熱風の流速を制御するように構成されていてもよい。ところで、乾燥処理前の高粘性飲料滓の水分率(本明細書において、「処理前水分率」と称することがある。)が高い場合には、高粘性飲料滓が乾燥するまでにより多くの熱エネルギーを要する。そのため、熱風と高粘性飲料滓との熱交換量が多くなるので、乾燥部の出口部又はその近傍の出口温度が低くなる傾向にある。一方、処理前水分率が低い場合には、高粘性飲料滓が乾燥するまでにそれほど熱エネルギーを要しない。そのため、熱風と高粘性飲料滓との熱交換量が少なくなるので、乾燥部の出口部又はその近傍の出口温度が高くなる傾向にある。これらのことから、出口温度を測定することにより、処理前水分率を推定可能である。したがって、測定された温度が低い場合には熱風の流速を大きくし、測定された温度が高い場合には熱風の流速を小さくすることにより、処理前水分率に応じて適切な流速にコントロールされた熱風が乾燥部内に供給される。その結果、処理前水分率が把握できない場合には、高粘性飲料滓を十分に乾燥するために、熱風の流速が過大に設定される傾向にあるが、例10によれば、そのような場合と比較して、高粘性飲料滓を低コストで乾燥させることが可能となる。 Example 10. In the apparatus of Example 9, the measuring unit is configured to measure the temperature at or near the outlet as the outlet temperature, and the control unit determines the temperature of the outlet from the supply unit based on the outlet temperature measured by the measuring unit. It may be configured to control the flow velocity of the hot air. By the way, when the moisture content of the highly viscous beverage residue before drying treatment (in this specification, it may be referred to as the "pre-treatment moisture content") is high, more heat is required until the highly viscous beverage residue is dried. Requires energy. Therefore, the amount of heat exchanged between the hot air and the highly viscous beverage dregs increases, and the outlet temperature at or near the outlet of the drying section tends to be low. On the other hand, when the moisture content before treatment is low, not much heat energy is required until the highly viscous beverage residue is dried. As a result, the amount of heat exchanged between the hot air and the highly viscous beverage residue is reduced, and the outlet temperature at or near the outlet of the drying section tends to be high. From these facts, the moisture content before treatment can be estimated by measuring the outlet temperature. Therefore, when the measured temperature is low, the hot air flow rate is increased, and when the measured temperature is high, the hot air flow rate is decreased, so that the flow rate is controlled appropriately according to the moisture content before treatment. Hot air is supplied into the drying section. As a result, when the moisture content before treatment cannot be determined, the hot air flow rate tends to be set too high in order to sufficiently dry the highly viscous beverage residue. It is possible to dry highly viscous beverage residues at a low cost compared to .
例11.例9又は例10の装置において、測定部は、入口部又はその近傍の温度を入口温度として測定するように構成されており、制御部は、測定部によって測定された入口温度に基づいて、供給部からの熱風の流速、供給部からの熱風の温度及び投入部による乾燥部への高粘性飲料滓の投入量からなる群から選択される少なくとも一つのパラメータを制御するように構成されていてもよい。ところで、高粘性飲料滓の乾燥が十分でなく、高粘性飲料滓を構成する粒子同士がくっつき合い塊になってしまうと、水分が蒸発し難くなるので、乾燥部の入口部又はその近傍の入口温度が低下してしまう傾向にある。そのため、入口温度を測定することにより、乾燥処理中における高粘性飲料滓の水分率(本明細書において、「処理中水分率」と称することがある。)を推定可能である。したがって、入口温度が低くなった場合には、熱風の流速を大きくするか、熱風の温度を高くするか、乾燥部への高粘性飲料滓の投入量を少なくすることにより、高粘性飲料滓の乾燥が促進される。その結果、乾燥部の入口部又はその近傍の温度測定を介して間接的に推定される処理中水分率に基づいて、高粘性飲料滓をより効率的に乾燥することが可能となる。 Example 11. In the apparatus of Example 9 or Example 10, the measuring section is configured to measure the temperature at or near the inlet section as the inlet temperature, and the control section controls the supply based on the inlet temperature measured by the measuring section. At least one parameter selected from the group consisting of the flow rate of hot air from the unit, the temperature of the hot air from the supply unit, and the amount of high-viscosity beverage residue supplied to the drying unit by the input unit may be controlled. good. By the way, if the highly viscous beverage residue is not sufficiently dried and the particles that make up the highly viscous beverage residue stick to each other to form lumps, it becomes difficult for the water to evaporate. The temperature tends to drop. Therefore, by measuring the inlet temperature, it is possible to estimate the moisture content of the highly viscous beverage residue during the drying process (herein sometimes referred to as the "in-process moisture content"). Therefore, when the inlet temperature becomes low, it is necessary to increase the flow velocity of the hot air, raise the temperature of the hot air, or reduce the amount of the highly viscous beverage residue fed to the drying section. Accelerates drying. As a result, highly viscous beverage residues can be dried more efficiently based on the in-process moisture content, which is indirectly estimated via temperature measurements at or near the inlet of the drying section.
例12.例11の装置において、制御部は、測定部によって測定された入口温度が所定の閾値を下回った場合に、供給部からの熱風の流速を大きくするように構成されていてもよい。この場合、乾燥部への高粘性飲料滓の投入量を変えることなく、比較的応答性の高い熱風の流速が制御される。そのため、高粘性飲料滓の処理量を維持しつつ、高粘性飲料滓をより効率的に乾燥することが可能となる。 Example 12. In the apparatus of Example 11, the control unit may be configured to increase the flow velocity of the hot air from the supply unit when the inlet temperature measured by the measurement unit is below a predetermined threshold. In this case, the flow velocity of the hot air with relatively high responsiveness is controlled without changing the input amount of the highly viscous beverage residue to the drying section. Therefore, it becomes possible to dry the highly viscous beverage residue more efficiently while maintaining the throughput of the highly viscous beverage residue.
例13.例12の装置において、制御部は、測定部によって測定された入口温度が閾値よりも小さい別の閾値を下回った場合に、供給部からの熱風の温度を大きくするように構成されていてもよい。この場合、高粘性飲料滓の乾燥を促進するために熱風の流速が過大となることが抑制される。そのため、高粘性飲料滓の乾燥に要するエネルギー量が少なくなるので、高粘性飲料滓をより効率的に乾燥することが可能となる。 Example 13. In the apparatus of Example 12, the control unit may be configured to increase the temperature of the hot air from the supply unit if the inlet temperature measured by the measurement unit falls below another threshold value that is less than the threshold. . In this case, the flow velocity of the hot air is prevented from becoming excessively high in order to promote the drying of the highly viscous beverage residue. Therefore, the amount of energy required for drying the highly viscous beverage residue is reduced, so that the highly viscous beverage residue can be dried more efficiently.
例14.例13の装置において、制御部は、測定部によって測定された入口温度が、別の閾値よりも小さいさらに別の閾値を下回った場合に、投入部による乾燥部への高粘性飲料滓の投入量を少なくするように構成されていてもよい。この場合、例13の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 14. In the apparatus of Example 13, the control unit controls the amount of high-viscosity beverage residue input by the input unit to the drying unit when the inlet temperature measured by the measuring unit falls below a further threshold value which is smaller than the other threshold value. may be configured to reduce the In this case, effects similar to those of the device of Example 13 can be obtained.
例15.乾燥残渣の製造方法の一例は、乾燥部の入口部から高粘性飲料滓を投入することと、入口部から乾燥部の出口部に向けて乾燥部内を流動する高粘性飲料滓に対して、供給部から熱風を供給することにより、高粘性飲料滓を乾燥させることとを含む。供給部からの熱風の流速は、供給部の熱風の吹出口において26m/sec以上となるように設定されている。この場合、例1の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 15. An example of a method for producing a dry residue is to feed the highly viscous beverage residue from the inlet of the drying section, and supply and drying the highly viscous beverage residue by supplying hot air from the unit. The flow velocity of the hot air from the supply unit is set to be 26 m/sec or more at the hot air outlet of the supply unit. In this case, effects similar to those of the device of Example 1 are obtained.
例16.乾燥残渣の製造方法の他の例は、乾燥部の入口部から高粘性飲料滓を投入することと、入口部から乾燥部の出口部に向けて乾燥部内を流動する高粘性飲料滓に対して、供給部から熱風を供給することにより、高粘性飲料滓を乾燥させることとを含む。供給部からの熱風の流速は、高粘性飲料滓の表面において22m/sec以上となるように設定されている。この場合、例2の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 16. Another example of the method for producing the dried residue is to feed the highly viscous beverage residue from the inlet of the drying section, and to the highly viscous beverage residue flowing in the drying section from the inlet toward the outlet of the drying section. and drying the highly viscous beverage residue by supplying hot air from the supply. The flow velocity of the hot air from the supply section is set to 22 m/sec or more on the surface of the highly viscous beverage residue. In this case, effects similar to those of the device of Example 2 can be obtained.
例17.例15又は例16の方法において、供給部の熱風の吹出口と高粘性飲料滓の表面との離間距離が0cm~18cmに設定されていてもよい。この場合、例3の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 17. In the method of Example 15 or Example 16, the distance between the hot air outlet of the supply unit and the surface of the highly viscous beverage residue may be set to 0 cm to 18 cm. In this case, effects similar to those of the device of Example 3 are obtained.
例18.例15~例17のいずれかの方法において、高粘性飲料滓を乾燥させることは、高粘性飲料滓の表面に略直交する方向から、高粘性飲料滓に対して熱風を供給することを含んでいてもよい。この場合、例4の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 18. In the method of any of Examples 15-17, drying the highly viscous beverage residue comprises supplying hot air to the highly viscous beverage residue in a direction substantially perpendicular to the surface of the highly viscous beverage residue. You can In this case, effects similar to those of the device of Example 4 can be obtained.
例19.例15~例18のいずれかの方法において、高粘性飲料滓を乾燥させることは、高粘性飲料滓に対して300℃以下の熱風を供給することを含んでいてもよい。この場合、例5の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 19. In the method of any of Examples 15-18, drying the highly viscous beverage residue may include supplying hot air at 300° C. or less to the highly viscous beverage residue. In this case, effects similar to those of the device of Example 5 can be obtained.
例20.例15~例19のいずれかの方法において、高粘性飲料滓を乾燥させることは、高粘性飲料滓に対して80℃以上の熱風を供給することを含んでいてもよい。この場合、例6の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 20. In the method of any of Examples 15-19, drying the highly viscous beverage residue may include supplying hot air at 80° C. or higher to the highly viscous beverage residue. In this case, effects similar to those of the device of Example 6 are obtained.
例21.例15~例20のいずれかの方法において、高粘性飲料滓を乾燥させることは、工場排熱を熱源とする熱風を高粘性飲料滓に対して供給することを含んでいてもよい。この場合、例7の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 21. In the method of any of Examples 15-20, drying the highly viscous beverage residue may include supplying hot air generated from factory waste heat to the highly viscous beverage residue. In this case, effects similar to those of the device of Example 7 are obtained.
例22.例15~例21のいずれかの方法において、高粘性飲料滓を投入することは、入口部から乾燥部に連続的に高粘性飲料滓を投入することを含んでいてもよい。この場合、例8の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 22. In the method of any of Examples 15-21, introducing the highly viscous beverage residue may include continuously introducing the highly viscous beverage residue from the inlet section to the drying section. In this case, effects similar to those of the device of Example 8 can be obtained.
例23.例15~例22のいずれかの方法は、熱風による高粘性飲料滓の乾燥中に乾燥部内の温度を測定することと、測定された温度に基づいて、供給部から供給される熱風と高粘性飲料滓との熱交換量を制御することとをさらに含んでいてもよい。この場合、例9の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 23. The method of any one of Examples 15 to 22 includes measuring the temperature in the drying section during drying of the highly viscous beverage residue with hot air, and based on the measured temperature, the hot air supplied from the supply section and the high viscosity and controlling the amount of heat exchanged with the beverage residue. In this case, effects similar to those of the device of Example 9 are obtained.
例24.例23の方法において、乾燥部内の温度を測定することは、出口部又はその近傍の温度を出口温度として測定することを含み、熱交換量を制御することは、測定された出口部又はその近傍の出口温度に基づいて、供給部からの熱風の流速を制御することを含んでいてもよい。この場合、例10の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 24. In the method of Example 23, measuring the temperature in the drying section includes measuring the temperature at or near the outlet as the outlet temperature, and controlling the amount of heat exchange is measured at or near the outlet controlling the flow rate of the hot air from the supply based on the outlet temperature of the. In this case, effects similar to those of the device of Example 10 are obtained.
例25.例24の方法において、乾燥部内の温度を測定することは、入口部又はその近傍の温度を入口温度として測定することを含み、熱交換量を制御することは、測定された入口部又はその近傍の入口温度に基づいて、供給部からの熱風の流速、供給部からの熱風の温度及び乾燥部への高粘性飲料滓の投入量からなる群から選択される少なくとも一つのパラメータを制御することを含んでいてもよい。この場合、例11の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 25. In the method of Example 24, measuring the temperature in the drying section includes measuring the temperature at or near the inlet as the inlet temperature, and controlling the amount of heat exchange is performed at or near the measured inlet At least one parameter selected from the group consisting of the flow rate of hot air from the supply section, the temperature of hot air from the supply section, and the amount of high-viscosity beverage dregs input to the drying section is controlled based on the inlet temperature of may contain. In this case, effects similar to those of the device of Example 11 can be obtained.
例26.例25の方法において、熱交換量を制御することは、測定された入口部又はその近傍の入口温度が所定の閾値を下回った場合に、供給部からの熱風の流速を大きくすることを含んでいてもよい。この場合、例12の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 26. In the method of Example 25, controlling the amount of heat exchange comprises increasing the flow rate of hot air from the supply when the measured inlet temperature at or near the inlet falls below a predetermined threshold. You can In this case, effects similar to those of the apparatus of Example 12 can be obtained.
例27.例26の方法において、熱交換量を制御することは、測定された入口部又はその近傍の入口温度が閾値よりも小さい別の閾値を下回った場合に、供給部からの熱風の温度を大きくすることを含んでいてもよい。この場合、例13の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 27. In the method of Example 26, controlling the amount of heat exchange increases the temperature of the hot air from the supply when the measured inlet temperature at or near the inlet falls below another threshold less than the threshold. may include In this case, effects similar to those of the device of Example 13 can be obtained.
例28.例27の方法において、熱交換量を制御することは、測定された入口部又はその近傍の入口温度が、別の閾値よりも小さいさらに別の閾値を下回った場合に、乾燥部への高粘性飲料滓の投入量を少なくすることを含んでいてもよい。この場合、例14の装置と同様の作用効果が得られる。 Example 28. In the method of Example 27, controlling the amount of heat exchange is such that if the measured inlet temperature at or near the inlet falls below yet another threshold that is less than another threshold, high viscosity to the drying section It may also include reducing the amount of beverage residue input. In this case, effects similar to those of the device of Example 14 can be obtained.
本開示に係る乾燥装置及び乾燥残渣の製造方法によれば、高粘性飲料滓を低コストで乾燥させることが可能となる。 According to the drying apparatus and method for producing dried residue according to the present disclosure, it is possible to dry highly viscous beverage residues at low cost.
以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 In the following description, the same reference numerals will be used for the same elements or elements having the same functions, and redundant description will be omitted.
[乾燥システムの構成]
図1及び図2を参照して、飲料滓Dの乾燥システム1の一例について説明する。乾燥システム1は、発電プラント2と、乾燥装置10とを備える。
[Configuration of drying system]
An example of the
発電プラント2は、制御部Ctrの指示に基づいて動作し、燃料、原料、他のプラントの排熱等を用いて発電するように構成されている。発電プラント2は、例えばコジェネレーションシステムであり、ガスタービン、蒸気タービン等の発電システムと、当該発電機からの排熱を回収するように構成された排熱回収システムとを含んでいてもよい。
The
発電プラント2は、発電プラント2の運転に伴い生じた排熱、すなわち工場排熱を熱風として乾燥装置10に供給するように構成されている。排熱回収システムで熱回収された後の熱風(例えば、80℃~250℃程度)が、乾燥装置10に供給されてもよい。排熱回収システムで熱回収される前の熱風(例えば、250℃~300℃程度)が、乾燥装置10に供給されてもよい。
The
乾燥装置10は、発電プラント2からの熱風を利用して、投入された飲料滓Dを乾燥するように構成されている。飲料滓Dは、飲料が抽出された後の抽出滓をいい、例えば、茶滓、コーヒー滓などを含む。茶滓は、例えば、麦茶、玄米茶、烏龍茶、緑茶などの抽出滓を含む。このうち、例えば麦茶は、水分を含むことにより麦に含まれる澱粉質が溶出し、図3(a)に示されるように、粘性の高い塊Mとなりうる。乾燥装置10は、このような麦茶等の比較的粘性が高い粘性飲料滓(高粘性飲料滓)も乾燥の対象とする。すなわち、本明細書において、飲料滓Dは、高粘性飲料滓を含む。なお、図3において、符号Gは、飲料滓Dを構成する個々の粒子である。粒子Gの径は、例えば、0.5mm~10mm程度であってもよい。
The drying
乾燥装置10は、投入部20と、乾燥部30と、回収部40と、給気部B1(供給部)と、排気部B2と、測定部S1,S2と、制御部Ctrとを含む。
The drying
投入部20は、飲料滓Dを乾燥部30に投入するように構成されている。投入部20は、例えば、飲料滓Dを貯留する貯留タンク21と、貯留タンク21から供給された飲料滓Dを乾燥部30に搬送するスクリューコンベア22と、貯留タンク21内の飲料滓Dをスクリューコンベア22に供給するフィーダ(図示せず)とを含んでいてもよい。スクリューコンベア22及びフィーダは、制御部Ctrからの指示に基づいて動作可能に構成されていてもよい。投入部20は、乾燥部30に対して連続的に飲料滓Dを投入してもよいし、断続的に飲料滓Dを投入してもよい。投入部20は、同一の種類の飲料滓Dを乾燥部30に投入してもよいし、一の種類の飲料滓Dを乾燥部30に投入した後に他の種類の飲料滓Dを乾燥部30に投入してもよいし、複数の種類の飲料滓Dが混合された混合滓を乾燥部30に投入してもよい。
The
乾燥部30は、投入部20から投入された飲料滓Dに熱風を供給して乾燥するように構成されている。乾燥部30は、図1及び図2に例示されるように、ロータリーキルンであってもよい。乾燥部30は、本体部31と、入口部32と、出口部33と、供給管35(供給部)とを含む。
The drying
本体部31は、入口部32から出口部33に向けて飲料滓Dが流動するように構成された筐体である。本体部31は、例えば筒状を呈していてもよい。乾燥部30がロータリーキルンである場合、本体部31は、円筒状を呈しており、その中心軸周りに回転可能に構成されていてもよい。
The
入口部32は、飲料滓Dの流動方向において本体部31の上流端部に配置されている。入口部32内には、スクリューコンベア22の下流端部が挿入されている。出口部33は、飲料滓Dの流動方向において本体部31の下流端部に配置されている。
The
供給管35は、本体部31内を流動する飲料滓Dに対して熱風を供給するように構成されている。供給管35は、主管36と、複数の分岐管37とを含む。主管36は、本体部31の中心軸に沿って延びるように本体部31内に配置されている。
The
複数の分岐管37は、主管36と物理的且つ流体的に接続されている。複数の分岐管37は、主管36の長手方向(延在方向)に対して交差する方向に延びている。複数の分岐管37は、主管36の延在方向(軸方向)において異なる位置に配置されている。複数の分岐管37は、図2に例示されるように、主管36の長手方向から見て主管36の中心軸に関して異なる角度で配置されていてもよい。この場合、複数の分岐管37は、同じ角度の分岐管37が主管36の延在方向(軸方向)において隣り合わないように、配置されていてもよい。
A plurality of
複数の分岐管37は、例えば、第1の分岐管37aと、主管36の中心軸に関して第1の分岐管37aとは異なる角度で配置された第2の分岐管37bと、主管36の中心軸に関して第1の分岐管37a及び第2の分岐管37bとは異なる角度で配置された第3の分岐管37cとを含んでいてもよい。この場合、第1の分岐管37aは、例えば、主管36から鉛直下方に沿って延びていてもよい。第2の分岐管37bは、例えば、主管36の回転方向を正とし且つ第1の分岐管37aを基準としたときに、主管36の中心軸に関して+10°~+50°程度傾いていてもよい。第3の分岐管37cは、例えば、主管36の回転方向を正とし且つ第1の分岐管37aを基準としたときに、主管36の中心軸に関して+40°~+80°程度傾いていてもよい。
The plurality of
分岐管37の吹出口OLの向きは、本体部31内を流動する飲料滓Dの表面と交差していてもよいし、図2に例示されるように、本体部31内を流動する飲料滓Dの表面と略直交していてもよい。この場合、分岐管37の吹出口OLから吐出される熱風は、主管36の径方向であって、本体部31内を流動する飲料滓Dの堆積方向(厚さ方向)に沿って流れる。分岐管37の吹出口OLと飲料滓Dの表面との離間距離は、乾燥対象の飲料滓Dの性質に応じて適宜設定しうるが、例えば0cm~18cm程度であってもよい。
The direction of the outlet OL of the
分岐管37から飲料滓Dに供給される熱風の温度は、例えば、300℃以下であってもよいし、250℃以下であってもよいし、200℃以下であってもよい。分岐管37から飲料滓Dに供給される熱風の温度は、80℃以上であってもよいし、100℃以上であってもよいし、120℃以上であってもよい。
The temperature of the hot air supplied from the
回収部40は、出口部33から排出された乾燥後の飲料滓Dを回収するように構成されている。回収部40は、出口部33の下流側(例えば下方)に配置されている。回収部40は、例えば、乾燥後の飲料滓Dを貯留可能なタンクを含んでいてもよい。
The collecting
給気部B1は、制御部Ctrの指示に基づいて動作し、発電プラント2からの熱風を、供給管35を通じて本体部31内に供給するように構成されている。給気部B1は、例えば送風ブロアであってもよい。給気部B1は、分岐管37の吹出口OLにおける熱風の流量が26m/sec以上となるように、熱風を供給管35に供給してもよい。給気部B1は、分岐管37から供給された熱風の流量が飲料滓Dの表面において22m/sec以上となるように、熱風を供給管35に供給してもよい。
The air supply unit B<b>1 operates based on an instruction from the control unit Ctr, and is configured to supply hot air from the
排気部B2は、制御部Ctrの指示に基づいて動作し、乾燥部30内の熱を出口部33から排気するように構成されている。排気部B2は、例えば排気ブロアであってもよい。
The exhaust section B2 is configured to operate based on an instruction from the control section Ctr and exhaust the heat in the
測定部S1,S2は、乾燥部30内の温度を測定し、その温度データを制御部Ctrに送信するように構成されている。測定部S1,S2は、例えば、熱電対等の温度センサであってもよい。乾燥部30内の温度は、飲料滓Dの乾燥状態(例えば、処理前水分率、処理中水分率など)に応じて変化する。これは、飲料滓Dの状態が異なると、飲料滓Dの乾燥に要する熱エネルギーも変化するためである。換言すれば、測定部S1,S2によって乾燥部30内の温度を測定することにより、乾燥部30内の飲料滓Dの状態を推定することが可能となる。
The measurement units S1 and S2 are configured to measure the temperature inside the drying
測定部S1は、乾燥部30内において、入口部32又はその近傍に配置されていてもよい。図1に例示されるように、測定部S1は、入口部32又はその近傍として、本体部31の上流側の端部(例えば、最も上流側に位置する分岐管37の近傍)に配置されていてもよい。この場合、測定部S1は、本体部31の上流側の端部の温度(入口温度)を測定し、その温度データを制御部Ctrに送信する。
The measuring section S1 may be arranged at or near the
測定部S2は、乾燥部30内において、出口部33又はその近傍に配置されていてもよい。図1に例示されるように、測定部S2は、出口部33に配置されていてもよい。この場合、測定部S2は、本体部31の下流側の端部の温度(出口温度)を測定し、その温度データを制御部Ctrに送信する。
The measuring section S2 may be arranged at or near the
制御部Ctrは、発電プラント2、投入部20、給気部B1及び排気部B2を制御するように構成されている。制御部Ctrは、例えばコンピュータ等のコントローラであってもよい。
The control unit Ctr is configured to control the
制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて、分岐管37から飲料滓Dに供給される熱風と飲料滓Dとの熱交換量を制御するように構成されていてもよい。例えば、制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて給気部B1を制御して、分岐管37から飲料滓Dに供給される熱風の流速(単に「熱風の流速」ということがある。)を制御してもよい。この場合、一例として、制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて、送風ブロアの送風量を制御してもよい。
The control unit Ctr may be configured to control the amount of heat exchange between the beverage residue D and the hot air supplied from the
制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて発電プラント2を制御して、分岐管37から飲料滓Dに供給される熱風の温度(単に「熱風の温度」ということがある。)を制御してもよい。この場合、一例として、制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて、発電プラント2の発電量を制御してもよい。
The control unit Ctr controls the
制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて投入部20を制御して、投入部20から乾燥部30への飲料滓Dの投入量(単に「飲料滓Dの投入量」ということがある。)を制御してもよい。この場合、一例として、制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて、フィーダの搬送速度を制御してもよい。
The control unit Ctr controls the
ところで、飲料滓Dの粒子G同士がくっつき合い塊になってしまうと、水分が蒸発し難くなることがある。特に、高粘性飲料滓の場合には、自身に含まれる澱粉質の影響で、粘性の高い塊となってしまうので、水分が蒸発し難くなる傾向が強い。そのため、乾燥部30の入口部32又はその近傍の温度(入口温度)が低くなる傾向にある。この性質に鑑みて、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データに基づいて、処理中水分率を推定することができる。
By the way, when the particles G of the beverage dregs D stick to each other to form lumps, it may become difficult to evaporate water. In particular, in the case of highly viscous beverage dregs, the starch contained in the dregs makes them highly viscous masses, so there is a strong tendency for water to evaporate with difficulty. Therefore, the temperature (inlet temperature) at or near the
そこで、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データに基づいて、熱風の流速、熱風の温度及び飲料滓Dの投入量のいずれか一つ以上の要素を制御してもよい。例えば、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が相対的に低下したと判断した場合には、塊が生ずる可能性が高まったので、給気部B1を制御して熱風の流速を増加させてもよいし、発電プラント2を制御して熱風の温度を上昇させてもよいし、投入部20を制御して飲料滓Dの投入量を低下させてもよい。
Therefore, the control unit Ctr may control one or more of the flow velocity of the hot air, the temperature of the hot air, and the amount of the beverage dregs D input based on the temperature data received from the measuring unit S1. For example, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 has relatively decreased, it is likely that lumps will form, so the control unit Ctr controls the air supply unit B1 to generate hot air. The flow velocity may be increased, the temperature of the hot air may be increased by controlling the
別の例では、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が所定の閾値T1を下回ったと判断した場合には、給気部B1を制御して熱風の流速を増加させてもよい。また、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が、閾値T1よりも低い別の閾値T2を下回ったと判断した場合には、発電プラント2を制御して熱風の温度を上昇させてもよい。さらに、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が、閾値T2を下回ったと判断した場合、あるいは、閾値T2よりも低い別の閾値T3を下回ったと判断した場合には、投入部20を制御して飲料滓Dの投入量を低下させてもよい。
In another example, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 is below the predetermined threshold value T1, the control unit Ctr may control the air supply unit B1 to increase the flow velocity of the hot air. good. Further, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 is lower than the threshold value T2, which is lower than the threshold value T1, the control unit Ctr controls the
閾値T1は、60℃程度であってもよいし、80℃程度であってもよい。閾値T2は、50℃程度であってもよいし、70℃程度であってもよい。閾値T3は、40℃程度であってもよいし、60℃程度であってもよい。 The threshold T1 may be approximately 60 degrees Celsius or approximately 80 degrees Celsius. The threshold T2 may be about 50 degrees Celsius or about 70 degrees Celsius. The threshold T3 may be about 40 degrees Celsius or about 60 degrees Celsius.
また、熱風の温度、熱風の流速及び飲料滓Dの投入量が制御されておらず略一定であるとの状態において、処理前水分率が高い場合には、飲料滓Dが乾燥するまでにより多くの熱エネルギーを要する。そのため、熱風と飲料滓Dとの熱交換量が多くなるので、乾燥部30の出口部33又はその近傍の温度(出口温度)が低くなる傾向にある。一方、熱風の温度、熱風の流速及び飲料滓Dの投入量が制御されておらず略一定であるとの状態において、処理前水分率が低い場合には、飲料滓Dが乾燥するまでにそれほど熱エネルギーを要しない。そのため、熱風と飲料滓Dとの熱交換量が少なくなるので、乾燥部30の出口部33又はその近傍の温度(出口温度)が高くなる傾向にある。この性質に鑑みて、制御部Ctrは、測定部S2から受信した温度データに基づいて、処理前水分率を推定することができる。
Further, in a state where the temperature of the hot air, the flow velocity of the hot air, and the amount of the beverage residue D are not controlled and are substantially constant, when the moisture content before treatment is high, more water is added until the beverage residue D is dried. of heat energy is required. Therefore, the amount of heat exchanged between the hot air and the beverage dregs D increases, and the temperature (outlet temperature) at or near the
そこで、制御部Ctrは、測定部S2から受信した温度データに基づいて、熱風の流速を制御してもよい。例えば、制御部Ctrは、測定部S2から受信した温度データの値が相対的に低下したと判断した場合には、処理前水分率の高い飲料滓Dが乾燥部30内に投入されているので、給気部B1を制御して、熱風の流速を増加させてもよい。一方、制御部Ctrは、測定部S2から受信した温度データの値が相対的に上昇したと判断した場合には、処理前水分率の低い飲料滓Dが乾燥部30内に投入されているので、給気部B1を制御して、熱風の流速を低下させてもよい。
Therefore, the control unit Ctr may control the flow velocity of the hot air based on the temperature data received from the measuring unit S2. For example, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measuring unit S2 has relatively decreased, the beverage residue D having a high pre-treatment moisture content has been put into the drying
[作用]
以上の例によれば、分岐管37からの熱風の流速は、吹出口OLにおいて26m/sec以上となるように設定されうる。あるいは、分岐管37からの熱風の流速は、飲料滓Dの表面において22m/sec以上となるように設定されうる。これらの場合、比較的大きな流速の熱風が飲料滓Dに吹き付けられる。そのため、図3(b)に概略的に示されるように、飲料滓Dを構成する粒子G間に熱風が入り込んでいき、粒子G同士が熱風によって引き剥がされつつ乾燥が促進される。そのため、高温の熱風を生成することなく、飲料滓Dを構成する粒子G同士がくっつき合う前に乾燥が行われる。すなわち、比較的大きな流速の熱風によって各粒子Gの表面を乾燥させ、粒子G同士がくっついて塊Mとなることを阻害することができる。したがって、高粘性飲料滓を含む飲料滓Dを低コストで乾燥させることが可能となる。
[Action]
According to the above example, the flow velocity of the hot air from the
以上の例によれば、吹出口OLと飲料滓Dの表面との離間距離が0cm~18cmに設定されうる。この場合、熱風が比較的至近距離から飲料滓Dに吹き付けられる。そのため、飲料滓Dを構成する粒子G同士が熱風によってより引き剥がされやすくなる。したがって、高粘性飲料滓を含む飲料滓Dの乾燥をより促進させることが可能となる。 According to the above example, the distance between the outlet OL and the surface of the beverage residue D can be set to 0 cm to 18 cm. In this case, hot air is blown to the beverage dregs D from a relatively close range. Therefore, the particles G constituting the beverage dregs D are more easily separated from each other by the hot air. Therefore, it is possible to further accelerate the drying of the beverage residue D including the highly viscous beverage residue.
以上の例によれば、分岐管37は、飲料滓Dの表面に略直交する方向から、飲料滓Dに対して熱風を供給するように構成されうる。この場合、熱風による風圧が飲料滓Dに効果的に作用する。そのため、飲料滓Dを構成する粒子G同士が熱風によってより引き剥がされやすくなる。したがって、高粘性飲料滓を含む飲料滓Dの乾燥をより促進させることが可能となる。
According to the above example, the
以上の例によれば、飲料滓Dに対して80℃以上の熱風が分岐管37から供給されうる。この場合、吹出口OLにおいて26m/sec以上(飲料滓Dの表面において22m/sec以上)という高速の熱風と相俟って、この程度の低温でも飲料滓Dの水分が蒸発する。そのため、熱風の生成に用いる燃料の消費がいっそう抑制される。したがって、高粘性飲料滓を含む飲料滓Dをさらに低コストで乾燥させることが可能となる。
According to the above example, hot air of 80° C. or higher can be supplied to the beverage residue D from the
以上の例によれば、飲料滓Dに対して300℃以下の熱風が分岐管37から供給されうる。この場合、比較的低温の熱風により飲料滓Dの乾燥を行えるので、熱風の生成に用いる燃料の消費が抑制される。そのため、高粘性飲料滓を含む飲料滓Dをより低コストで乾燥させることが可能となる。
According to the above example, hot air of 300° C. or less can be supplied to the beverage residue D from the
以上の例によれば、分岐管37から供給される熱風の熱源は工場排熱(発電プラント2からの排熱)でありうる。この場合、高粘性飲料滓を含む飲料滓Dの乾燥のために排熱を有効利用することが可能となる。
According to the above example, the heat source of the hot air supplied from the
以上の例によれば、投入部20は、乾燥部30の入口部32から本体部31内に連続的に飲料滓Dを投入するように構成されうる。この場合、飲料滓Dの乾燥を連続的に行えるので、多量の飲料滓Dを効率的に乾燥することが可能となる。
According to the above example, the
以上の例によれば、制御部Ctrは、測定部S1,S2から受信した温度データに基づいて、分岐管37から飲料滓Dに供給される熱風と飲料滓Dとの熱交換量を制御するように構成されうる。この場合、乾燥部30内の温度測定を介して間接的に推定される飲料滓Dの状態に基づいて、分岐管37から供給される熱風と飲料滓Dとの熱交換量を調整することにより、飲料滓Dをより効率的に乾燥することが可能となる。
According to the above example, the control unit Ctr controls the amount of heat exchange between the hot air supplied from the
以上の例によれば、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データに基づいて、熱風の流速、熱風の温度及び飲料滓Dの投入量のいずれか一つ以上の要素を制御するように構成されうる。この場合、乾燥部30の入口部32又はその近傍の温度測定を介して間接的に推定される処理中水分率に基づいて、飲料滓Dをより効率的に乾燥することが可能となる。
According to the above example, the controller Ctr controls one or more of the flow velocity of the hot air, the temperature of the hot air, and the amount of the beverage lees D thrown in based on the temperature data received from the measuring unit S1. can be configured to In this case, the beverage residue D can be dried more efficiently based on the in-process moisture content indirectly estimated through temperature measurement at or near the
以上の例によれば、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が所定の閾値T1を下回ったと判断した場合には、給気部B1を制御して熱風の流速を増加させうる。この場合、乾燥部30への飲料滓Dの投入量を制御することなく、比較的応答性の高い熱風の流速が制御される。そのため、飲料滓Dの処理量を維持しつつ、飲料滓Dをより効率的に乾燥することが可能となる。
According to the above example, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 is below the predetermined threshold value T1, it controls the air supply unit B1 to increase the flow velocity of the hot air. sell. In this case, the flow velocity of the hot air with relatively high responsiveness is controlled without controlling the amount of the beverage dregs D fed into the drying
また、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が、閾値T1よりも低い別の閾値T2を下回ったと判断した場合には、発電プラント2を制御して熱風の温度を上昇させてもよい。さらに、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が、閾値T2を下回ったと判断した場合、あるいは、閾値T2よりも低い別の閾値T3を下回ったと判断した場合には、投入部20を制御して飲料滓Dの投入量を低下させうる。これらの場合、飲料滓Dの乾燥を促進するために熱風の流速が過大となることが抑制される。そのため、飲料滓Dの乾燥に要するエネルギー量が少なくなるので、飲料滓Dをより効率的に乾燥することが可能となる。
Further, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 is lower than the threshold value T2, which is lower than the threshold value T1, the control unit Ctr controls the
以上の例によれば、制御部Ctrは、測定部S2から受信した温度データに基づいて、熱風の流速を制御するように構成されうる。この場合、処理前水分率に応じて適切な流速にコントロールされた熱風が乾燥部30内に供給される。そのため、異なる水分率を有する複数の飲料滓Dが投入されるような場合に備えて、飲料滓Dの乾燥を優先させるために熱風の流速を過大に設定しておく必要がなくなる。したがって、各種の飲料滓Dを乾燥させる際のコストを抑制することが可能となる。
According to the above example, the control unit Ctr can be configured to control the flow velocity of the hot air based on the temperature data received from the measuring unit S2. In this case, hot air is supplied into the drying
[試験結果]
ここで、上述した乾燥装置10の例を用いて、熱風の流速及び熱風の温度をそれぞれ変化させながら、高粘性飲料滓である麦茶滓が乾燥するかどうかの試験を行った。具体的には、以下の条件1~11で試験を行った。
[Test results]
Here, using the example of the drying
・条件1
吹出口OLにおける熱風の流速 36.0m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 32.0m/sec
熱風の温度 100℃
・条件2
吹出口OLにおける熱風の流速 32.1m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 28.1m/sec
熱風の温度 100℃
・
Flow velocity of hot air at outlet OL 36.0 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 32.0 m/sec
・
Flow velocity of hot air at outlet OL 32.1 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 28.1 m/sec
・条件3
吹出口OLにおける熱風の流速 30.0m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 26.0m/sec
熱風の温度 90℃
・条件4
吹出口OLにおける熱風の流速 30.7m/sec
(粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 26.7m/sec
熱風の温度 150℃
・条件5
吹出口OLにおける熱風の流速 30.2m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 26.2m/sec
熱風の温度 150℃
・Condition 3
Flow velocity of hot air at outlet OL 30.0 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 26.0 m/sec
Hot air temperature 90℃
・Condition 4
Flow velocity of hot air at outlet OL 30.7 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of viscous beverage residue) 26.7 m/sec
・Condition 5
Flow velocity of hot air at outlet OL 30.2 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 26.2 m/sec
・条件6
吹出口OLにおける熱風の流速 30.8m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 26.8m/sec
熱風の温度 230℃
・条件7
吹出口OLにおける熱風の流速 27.5m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 23.5m/sec
熱風の温度 300℃
・Condition 6
Flow velocity of hot air at outlet OL 30.8 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 26.8 m/sec
Hot air temperature 230℃
・Condition 7
Flow velocity of hot air at outlet OL 27.5 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 23.5 m/sec
・条件8
吹出口OLにおける熱風の流速 25.0m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 21.0m/sec
熱風の温度 150℃
・条件9
吹出口OLにおける熱風の流速 25.0m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 21.0m/sec
熱風の温度 230℃
・条件10
吹出口OLにおける熱風の流速 21.4m/sec
(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速) 17.4m/sec
熱風の温度 500℃
・Condition 8
Flow velocity of hot air at outlet OL 25.0 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 21.0 m/sec
・Condition 9
Flow velocity of hot air at outlet OL 25.0 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 21.0 m/sec
Hot air temperature 230℃
・
Flow velocity of hot air at outlet OL 21.4 m/sec
(Flow velocity of hot air on surface of highly viscous beverage dregs) 17.4 m/sec
試験結果を図4に示す。図4によれば、条件1~7の場合(図4の○参照)、麦茶滓が乾燥できていたことが確認された。すなわち、吹出口OLにおける熱風の流速が26m/sec以上(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速が22m/sec以上)のときに、麦茶滓が乾燥できていたことが確認された。一方、条件8~10の場合(図4の●参照)、麦茶滓の乾燥が十分でなかった。すなわち、吹出口OLにおける熱風の流速が26m/sec未満(高粘性飲料滓の表面における熱風の流速が22m/sec未満)のときに、麦茶滓の乾燥が十分でなかった。
The test results are shown in FIG. According to FIG. 4, it was confirmed that the barley tea residue was dried in the cases of
[変形例]
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。
[Modification]
The disclosure herein should be considered illustrative and not restrictive in all respects. Various omissions, substitutions, modifications, etc. may be made to the above examples without departing from the scope and spirit of the claims.
(1)図5に例示されるように、乾燥部30は、流動層乾燥機であってもよい。この場合、水平方向に延びるように多孔板38(例えば、金属網)が本体部31内に配置されており、給気部B1からの熱風が本体部31の下方から吹き込まれてもよい。これにより、多孔板38上を上流側から下流側に流動する飲料滓Dに対して、多孔板38の貫通孔から吹き出された熱風が直ちに吹き付けられる。すなわち、熱風の吹出口となる多孔板38の貫通孔と飲料滓Dとの離間距離は、略0cmである。なお、多孔板38の厚さは、例えば0.3cm~1cm程度であってもよい。
(1) As illustrated in FIG. 5, the drying
(2)制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が所定の閾値T1を下回ったと判断した場合には、発電プラント2を制御して熱風の温度を上昇させてもよいし、投入部20を制御して飲料滓Dの投入量を低下させてもよい。この場合、入口部32又はその近傍の温度(入口温度)が所定の閾値T1以上であるときには、入口部32又はその近傍の温度(入口温度)に基づく制御が行われない。すなわち、塊が生ずる可能性が低い状況において、入口部32又はその近傍の温度(入口温度)に基づく制御が省略される。したがって、乾燥装置10の運転の省エネ化を図ることが可能となる。
(2) When the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 is below the predetermined threshold value T1, the control unit Ctr may control the
(3)以上の例では、制御部Ctrは、測定部S1から受信した温度データの値が所定の閾値T1を下回ったと判断した場合には、給気部B1を制御して熱風の流速を増加させ、さらに、測定部S1から受信した温度データの値が閾値T2を下回ったと判断した場合には、投入部20を制御して飲料滓Dの投入量を低下させうる。この場合において、測定部S1から受信した温度データの値が閾値T3を下回ったと制御部Ctrが判断した場合に、制御部Ctrは、発電プラント2を制御して熱風の温度を上昇させてもよい。
(3) In the above example, when the control unit Ctr determines that the value of the temperature data received from the measurement unit S1 is below the predetermined threshold value T1, it controls the air supply unit B1 to increase the flow velocity of the hot air. Furthermore, when it is determined that the value of the temperature data received from the measuring unit S1 is below the threshold value T2, the
(4)処理前水分率は、飲料滓Dの種類に応じた値をとる傾向にある。例えば、コーヒー滓の処理前水分率は60%程度であり、緑茶滓の処理前水分率は80%程度である。そのため、飲料滓Dの種類に適した熱風の流速が存在する。したがって、投入される飲料滓Dの種類が予め判明している場合には、当該飲料滓Dの種類に適した流速で熱風が分岐管37から供給されてもよい。換言すれば、飲料滓Dの種類と、それに適した熱風の流速とが一対一で対応するテーブルを制御部Ctrが記憶しておき、実際に投入された飲料滓Dの種類に対応する熱風の流速を当該テーブルに基づいて制御部Ctrが選択してもよい。
(4) The moisture content before treatment tends to take a value according to the type of the beverage residue D. For example, coffee grounds have a moisture content of about 60% before treatment, and green tea grounds have a moisture content of about 80% before treatment. Therefore, there is a flow velocity of hot air suitable for the type of beverage dregs D. Therefore, if the type of the beverage residue D to be introduced is known in advance, the hot air may be supplied from the
あるいは、投入される飲料滓Dの種類が予め判明している場合には、当該飲料滓Dの種類に適した流速及び温度の熱風が分岐管37から供給されてもよい。換言すれば、飲料滓Dの種類と、それに適した熱風の流速及び温度とが一対一で対応するテーブルを制御部Ctrが記憶しておき、実際に投入された飲料滓Dの種類に対応する熱風の流速及び温度を当該テーブルに基づいて制御部Ctrが選択してもよい。
Alternatively, if the type of beverage residue D to be fed is known in advance, hot air having a flow rate and temperature suitable for the type of beverage residue D may be supplied from the
(5)分岐管37の吹出口OLの向きは、本体部31内を流動する飲料滓Dの表面と略平行であってもよい。この場合、分岐管37の吹出口OLから吐出される熱風は、本体部31内を流動する飲料滓Dの表面に沿って流れる。
(5) The direction of the outlet OL of the
(6)測定部S2から受信した温度データに基づく給気部B1の制御が行われているが、測定部S1から受信した温度データに基づく給気部B1、発電プラント2又は投入部20の制御が行われていない場合、飲料滓Dの種類によっては、飲料滓Dの乾燥が十分に促進されない可能性がありうる。この傾向は、高粘性飲料滓の場合に特に顕著である。例えば、処理前水分率の低い高粘性飲料滓が投入されると、出口部33又はその近傍における温度(出口温度)が上昇するので、制御部Ctrは、給気部B1を制御して、熱風の流速を低下させる。しかし、熱風の流速が低下しすぎると、粘性の高い塊Mが生じやすくなる。乾燥部30内に塊Mが生ずると、上述のとおり、乾燥部30の入口部32又はその近傍の温度(入口温度)が低くなる。一方、塊Mから水分が蒸発し難いので、塊Mと熱風との間で熱交換が促進されないまま(熱風の熱エネルギーがそれほど消費されないまま)塊Mが乾燥部30の上流にとどまる。そのため、排気部B2によって出口部33から排気が行われていることと相俟って、乾燥部30の出口部33又はその近傍の温度(出口温度)が高くなる。そうすると、制御部Ctrは、給気部B1を制御して、熱風の流速をますます低下させることとなる。そこで、測定部S2から受信した温度データに基づく給気部B1の制御と、測定部S1から受信した温度データに基づく給気部B1、発電プラント2又は投入部20の制御との双方が実行されてもよい。この場合、測定部S2から受信した温度データに基づく給気部B1の制御をメインで実行し、測定部S1から受信した温度データに基づく給気部B1、発電プラント2又は投入部20の制御を補助的に実行してもよい。あるいは、測定部S1から受信した温度データに基づく給気部B1、発電プラント2又は投入部20の制御をメインで実行し、測定部S2から受信した温度データに基づく給気部B1の制御を補助的に実行してもよい。なお、上記のような事情がない場合には、どちらか一方の制御が実行されてもよい。
(6) The air supply unit B1 is being controlled based on the temperature data received from the measurement unit S2, but the air supply unit B1, the
(7)上記の例では、乾燥システム1が発電プラント2を含んでおり、発電プラント2からの排熱が乾燥装置10に供給されていたが、乾燥装置10に供給される熱は、発電プラント2からの排熱に限定されない。すなわち、乾燥システム1は、発電プラント2以外の装置又は設備(例えば、対象物を燃焼させる燃焼装置、対象物を乾燥させる乾燥室など)を備えるものであってもよい。したがって、乾燥装置10に供給される熱は、発電プラント2からの排熱、発電しないプラントからの排熱、燃焼器からの排熱、乾燥室からの排熱、専用の燃焼器で生成する熱などを含んでいてもよい。
(7) In the above example, the
(8)上記の例では、乾燥部30の供給管35が、主管36から延びる複数の分岐管37を含んでいたが、複数の分岐管37を含んでいなくてもよい。すなわち、主管36の周面に複数の貫通孔が設けられており、複数の貫通孔から飲料滓Dに向けて熱風が吹き出されてもよい。複数の貫通孔は、例えば、主管36の周面のうち複数の分岐管37に対応する位置に設けられていてもよい。
(8) In the above example, the
1…乾燥システム、2…発電プラント、10…乾燥装置、20…投入部、30…乾燥部、31…本体部、32…入口部、33…出口部、35…供給管(供給部)、37…分岐管、B1…給気部(供給部)、B2…排気部、Ctr…制御部、D…飲料滓(高粘性飲料滓)、OL…吹出口、S1,S2…測定部。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記入口部から前記乾燥部に前記高粘性飲料滓を投入するように構成された投入部と、
前記入口部から前記出口部へと前記乾燥部内を流動する前記高粘性飲料滓に対して熱風を供給するように構成された供給部とを備え、
前記供給部からの熱風の流速は、前記供給部の熱風の吹出口において26m/sec以上となるように設定されている、乾燥装置。 a drying section including an inlet section into which highly viscous beverage residues are introduced and an outlet section through which the dried highly viscous beverage residues are discharged;
an input section configured to input the highly viscous beverage residue from the inlet section into the drying section;
a supply section configured to supply hot air to the highly viscous beverage residue flowing in the drying section from the inlet section to the outlet section;
The drying apparatus, wherein the flow velocity of the hot air from the supply section is set to be 26 m/sec or more at the hot air outlet of the supply section.
前記入口部から前記乾燥部に前記高粘性飲料滓を投入するように構成された投入部と、
前記入口部から前記出口部へと前記乾燥部内を流動する前記高粘性飲料滓に対して熱風を供給するように構成された供給部とを備え、
前記供給部からの熱風の流速は、前記高粘性飲料滓の表面において22m/sec以上となるように設定されている、乾燥装置。 a drying section including an inlet section into which highly viscous beverage residues are introduced and an outlet section through which the dried highly viscous beverage residues are discharged;
an input section configured to input the highly viscous beverage residue from the inlet section into the drying section;
a supply section configured to supply hot air to the highly viscous beverage residue flowing in the drying section from the inlet section to the outlet section;
The drying device, wherein the flow velocity of the hot air from the supply section is set to 22 m/sec or more on the surface of the highly viscous beverage residue.
前記測定部によって測定された温度に基づいて、前記供給部から供給される熱風と前記高粘性飲料滓との熱交換量を制御するように構成された制御部とをさらに備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の装置。 a measuring section configured to measure the temperature in the drying section;
and a control unit configured to control the amount of heat exchange between the hot air supplied from the supply unit and the high-viscosity beverage residue based on the temperature measured by the measurement unit. 9. Apparatus according to any one of clauses 8 to 9.
前記制御部は、前記測定部によって測定された前記出口温度に基づいて、前記供給部からの熱風の流速を制御するように構成されている、請求項9に記載の装置。 The measuring unit is configured to measure a temperature at or near the outlet as an outlet temperature,
10. The device according to claim 9, wherein the control section is configured to control the flow rate of hot air from the supply section based on the outlet temperature measured by the measurement section.
前記制御部は、前記測定部によって測定された前記入口温度に基づいて、前記供給部からの熱風の流速、前記供給部からの熱風の温度及び前記投入部による前記乾燥部への前記高粘性飲料滓の投入量からなる群から選択される少なくとも一つのパラメータを制御するように構成されている、請求項9又は10に記載の装置。 The measuring unit is configured to measure a temperature at or near the inlet as an inlet temperature,
Based on the inlet temperature measured by the measurement unit, the control unit controls the flow rate of hot air from the supply unit, the temperature of hot air from the supply unit, and the high-viscosity beverage to the drying unit by the input unit. 11. Apparatus according to claim 9 or 10, adapted to control at least one parameter selected from the group consisting of the amount of slag input.
前記入口部から前記乾燥部の出口部に向けて前記乾燥部内を流動する前記高粘性飲料滓に対して、供給部から熱風を供給することにより、前記高粘性飲料滓を乾燥させることとを含み、
前記供給部からの熱風の流速は、前記供給部の熱風の吹出口において26m/sec以上となるように設定されている、乾燥残渣の製造方法。 introducing highly viscous beverage dregs from the inlet of the drying section;
drying the highly viscous beverage residue by supplying hot air from a supply unit to the highly viscous beverage residue flowing in the drying unit from the inlet toward the outlet of the drying unit. ,
A method for producing a dry residue, wherein a flow velocity of hot air from the supply unit is set to be 26 m/sec or more at a hot air outlet of the supply unit.
前記入口部から前記乾燥部の出口部に向けて前記乾燥部内を流動する前記高粘性飲料滓に対して、供給部から熱風を供給することにより、前記高粘性飲料滓を乾燥させることとを含み、
前記供給部からの熱風の流速は、前記高粘性飲料滓の表面において22m/sec以上となるように設定されている、乾燥残渣の製造方法。 introducing highly viscous beverage dregs from the inlet of the drying section;
drying the highly viscous beverage residue by supplying hot air from a supply unit to the highly viscous beverage residue flowing in the drying unit from the inlet toward the outlet of the drying unit. ,
The method for producing dry residue, wherein the flow rate of hot air from the supply unit is set to be 22 m/sec or more on the surface of the highly viscous beverage residue.
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