JP6739821B1 - 真空乾燥装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】対象物を、短時間かつ確実に真空乾燥させる。【解決手段】対象物10が内包する水分に対してキャビテーションを起こさせることにより水分を爆縮(Ip)させるとともに衝撃波(Sw)を発生させ、当該衝撃波によって対象物10に微細な空隙を形成し、真空ポンプ3による対象物10の真空乾燥を促進させる真空乾燥方法であって、対象物10を出し入れ可能な真空乾燥容器2に対象物10を収容し、真空ポンプ3によって真空乾燥容器2の内部を真空吸引しながら、真空乾燥容器2に設けられるとともに開閉可能に構成された空気流入弁4を開閉して真空乾燥容器2の内部に空気を送り込んだり止めたりする工程を、予め設定されたタイミングで繰り返すことにより、対象物10に対してキャビテーションを起こさせる。【選択図】図1

Description

本発明は、真空乾燥装置に関する。
真空を用いた乾燥技術において、従来は、オイル式真空ポンプを使用する技術、フリーズドライ製法、ブロアーポンプを使用する技術に大別される。
オイル式真空ポンプを使用する乾燥は、高真空で完全気化を条件とし、その条件の下では、対象物を加熱して気化させる必要があるが、その気化温度は真空度によって異なり、例えば、40〜70℃位に加熱してから完全気化させる。
また、木材等の乾燥技術として、30〜100KWの高周波で、35〜50℃に加熱してから真空気化して乾燥させる高周波減圧乾燥と、70℃以下の加熱と真空気化を繰り返す低温高真空乾燥があり、そのいずれも、1気圧の、5〜10%位の比較的低い真空(P=−0.095〜−0.09Mpa位)である。
フリーズドライ製法は、食品等を凍結(フリージング)させてから真空状態に置いて、水分を昇華(乾燥)させる技術であり、酵素や微生物の作用を抑制する効果があり、1気圧の、5〜10%位の比較的低い真空(P=−0.095〜−0.09Mpa位)である。
ブロアーポンプを使用する技術は、ファンのみで負圧化させるもので、掃除機、ブロアー等と同様、低真空(P=0.02〜−0.03Mpa位)に限られる。
なお、特許文献1において、低菌化された香辛料の製造方法が提案される。その香辛料の製造方法は、気密容器内に原料香辛料を入れ、容器内を絶対圧で、2〜20kPa以下に減圧した後、80〜140℃の水蒸気を導入し、5〜120秒の時間で蒸気殺菌した後、容器内が絶対圧で、5〜20kPaになるまで真空乾燥を行い、さらに、常温〜80℃の温度で、15〜300分間の通気乾燥を行うものである。
また、特許文献2において、スナック食品の製造方法が提案される。そのスナック食品の製造方法は、複数のカットされた又は形成された食品片の表面をコーティングするために1以上の酵素を含む溶液に食品片を浸け、その後、食品片の表面のあらゆる酵素を不活性化するのに十分な時間、複数の食品片をブランチングして、その後に食品片が初期水分量を有しており、その初期水分量を、約0.5〜10重量%の最終水分量まで低減するものである。
特開2006−115752号公報 特開2011−229543号公報
しかしながら、従来のように、容器に収容された対象物を、真空ポンプによって単に真空吸引するのみでは、真空乾燥させる対象物を乾燥させるまでに時間がかかり、また、時間をかけても、対象物の含水比を思うように下げるのが難しいという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、対象物を、短時間かつ確実に真空乾燥させることである。
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、対象物を構成する無数の細胞が内包する水分に対してキャビテーションを起こさせることにより前記水分を爆縮させるとともに衝撃波を発生させ、当該衝撃波によって前記対象物に微細な空隙を形成し、真空ポンプによる前記対象物の真空乾燥を行うための真空乾燥装置であって、
前記対象物を出し入れ可能な真空乾燥容器と、
前記真空乾燥容器に接続され、当該真空乾燥容器の内部を常温で真空吸引する前記真空ポンプと、
前記真空乾燥容器に接続されるとともに開閉可能に構成され、前記真空乾燥容器の内部に空気を送り込むための空気流入弁と、
前記空気流入弁の開閉動作をタイマー制御するタイマー制御部と、を備えており、
前記真空乾燥容器は、筒状に形成された容器本体と、前記容器本体に収納された前記対象物に対して電磁波を照射する複数のマグネトロンと、を有しており、
前記タイマー制御部は、前記真空ポンプによって前記真空乾燥容器の内部の真空吸引を行っている最中に、予め設定されたタイミングで前記空気流入弁の開閉動作を制御することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の真空乾燥装置において、
前記真空乾燥容器における前記容器本体の筒壁に、前記容器本体の内部と外部とを連通する管状の吸引部と、前記空気流入弁と、が一体に設けられおり、
前記空気流入弁は、前記容器本体の内部に空気を送り込むための電磁弁であり、
前記吸引部には、前記真空ポンプから伸びる吸引管が接続されており、
電磁弁である前記空気流入弁には、前記タイマー制御部が通信可能に接続されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項に記載の真空乾燥装置において
前記真空乾燥容器は複数であり、
前記真空ポンプは一つであり、
前記吸引管は、前記複数の真空乾燥容器の個数分だけ分岐し、前記容器本体における前記吸引部にそれぞれ接続されていることを特徴とする。
本発明によれば、真空乾燥容器に収容された対象物を、短時間かつ確実に真空乾燥させることができる。
本発明に係る真空乾燥装置の一例を示す図である。 本発明に係る真空乾燥方法を説明する図である。 本発明に係る真空乾燥装置の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。
〔真空乾燥装置について〕
図1において符号1は、真空乾燥装置を示す。この真空乾燥装置1は、水分を内包した対象物10を真空乾燥させる(含水比を下げる)ためのものである。そして、対象物10を出し入れ可能な真空乾燥容器2と、真空乾燥容器2に接続された真空ポンプ3と、真空乾燥容器2に設けられた空気流入弁4と、空気流入弁4に接続されたタイマー制御部5と、対象物10に対して電磁波を照射する電磁波発生部6,7と、を備える。
真空乾燥容器2は、筒状(本実施形態においては円筒状)に形成された容器本体20を有する。容器本体20における筒壁には、容器本体20の内部と外部とを連通する管状の吸引部20aが一体に設けられており、当該吸引部20aには、後述する吸引管3aが接続される。
また、容器本体20の内部には、対象物10が載せられて支持される支持部20bが一体に設けられている。
容器本体20の長さ方向両端部は開口しており、いずれか一方の開口を、対象物10の出し入れ口として利用することができる。
容器本体20における長さ方向一端部には、第一フランジ20cが一体に設けられ、長さ方向他端部には、第二フランジ20dが一体に設けられている。
容器本体20における長さ方向一端部側の開口は、第一フランジ20cと略等しい直径に設定された第一蓋21によって閉塞でき、長さ方向他端部側の開口は、第二フランジ20dと略等しい直径に設定された第二蓋22によって閉塞できる。
なお、第一フランジ20cと第一蓋21、第二フランジ20dと第二蓋22は、複数のボルト及びナットによって強固に連結されている。
真空ポンプ3は、水封式エルモ型真空ポンプである。水封式エルモ型真空ポンプは、ケーシングにファンを内蔵したもので、ケーシングに吸引口及び吐出口が備えられている。円柱型のファンは、そのファン中心を、円筒型のケーシングに対してケーシング中心に対し20〜30mm程度偏心させて組み込まれており、吸引口に吸引管3aが接続されている。また、吸引管3aは、容器本体20の吸引部20aに接続されている。そして、このような水封式エルモ型真空ポンプは、ケーシングに対するファンの偏心ローリング回転によって、真空乾燥容器2の内部からスチームを、吸引管3aを介して吸引口よりケーシング内に真空吸引して、吐出口から吐出する。
さらに、ケーシングの内部には水が封入されている。すなわち、ケーシングの底部に循環水路が接続されて、この循環水路の先端は、大容量で放熱性に優れる冷却用水槽に満たされた循環水の内部に導入されている。したがって、ケーシングに対するファンの偏心ローリング回転によって、冷却用水槽の循環水は、循環水路から真空吸引されて、吐出口から空気中の水分が吐出されるようになっている。
空気流入弁4は、容器本体20の内部に空気を送り込むための電磁弁(電子バルブともいう)であり、容器本体20の筒壁に一体に設けられている。そして、容器本体20の内部と外部とを連通して空気を流入させる管状の流入口と、当該流入口を開閉する弁体と、を備える。
タイマー制御部5は、空気流入弁4と通信可能に接続されており、空気流入弁4における弁体の開閉動作を制御する制御信号を、予め設定されたタイミングで送信可能となっている。弁体の開閉動作を制御し、弁体を動作さて流入口を開放することで外部の空気が容器本体20の内部に送り込まれ、弁体を動作させて流入口を閉塞することで容器本体20の内部に空気が流入しないようにすることができる。
弁体の開閉動作を制御するタイミングは、様々な種類のパターンに設定することが可能となっており、本実施形態においては、所定の時間が経過した時に弁体を動作させて流入口を開放し、更に所定の時間が経過した時に弁体を動作させて流入口を閉塞する動作を繰り返すパターンが採用されている。ただし、これに限られるものではなく、その他のパターンでもよい。
電磁波発生部6,7は、第一蓋21に取り付けられた第一電磁波発生部6と、第二蓋22に取り付けられた第二電磁波発生部7と、を備えている。また、これらの電磁波発生部6,7は、電磁波を照射する照射部6a,7aを有する。なお、本実施形態における電磁波発生部6,7としては、電磁波としてマイクロ波を照射するマグネトロンが採用されている。
電磁波発生部6,7を第一蓋21と第二蓋22に取り付けるために、第一蓋21及び第二蓋22には、照射部6a,7aが嵌め込まれる開口部が形成されているものとする。また、照射部6a,7aは第一蓋21及び第二蓋22に対して溶接等により接合されており、その接合箇所には、電磁波が外部に漏れることを防ぐための遮蔽手段が適宜設けられているものとする。
なお、空気流入弁4のうち弁体よりも容器本体20側には、電磁波(マイクロ波)の外部への漏れを防ぐとともに外部からの空気の流入を可能とするための金網(遮蔽手段)が設けられてもよい。
以上のように構成された真空乾燥装置1は、水封式エルモ型の真空ポンプ3により高真空(P=−0.85〜−0.95Mpa位)で真空乾燥容器2の内部を真空吸引して、水を1700倍の低温水蒸気に膨張させ、真空ポンプ3の内部に封入された水を循環水として冷却して使用するため、低温高スチーム(雲)で吸引しても、Q=50(l/min)位までは真空可能で凍結せず、かつ、加熱せずとも、対象物10の気化乾燥ができる。
すなわち、対象物10を出し入れ可能な真空乾燥容器2に水封式エルモ型の真空ポンプ3を接続し、その真空ポンプ3に循環水路を介して冷却用水槽内の循環水を接続したため、真空乾燥容器2の内部に対象物10を投入して、真空ポンプ3の駆動により真空乾燥容器2の内部を常温で真空吸引することで、低温水蒸気で吸引し、対象物10を常温真空乾燥することができる。これにより、加熱装置や冷凍装置を用いずに、対象物10を常温で真空乾燥して低コストに提供することができる。
また、この真空乾燥装置1によって真空乾燥される対象物10は、食品・野菜・果物・木材・米・穀物等のような有機物(有機化合物)であり、植物・動物を含む生物(生命体)に由来する。そして、自然な状態において、図2に示すような細胞壁11を有するとともに、細胞壁11によって囲まれた細胞内腔12には自由水13が存在し、かつ、細胞壁11には結合水が存在するものを指す。
したがって、金属のような無機物(無機化合物)は対象物10ではなく、特に、真空乾燥装置1は、金属製品などに付着した有機溶媒や洗浄液等の特殊な液体を乾燥させるために用いられるものではない。
〔真空乾燥方法について〕
次に、以上のような構成の真空乾燥装置1によって対象物10を真空乾燥する方法について説明する。なお、ここでは、対象物10として木材を採用する。
まず、第一蓋21(第二蓋22でもよい)は、複数のボルト及びナットによって、真空乾燥容器2における容器本体20に連結され、第二蓋22(第一蓋21でもよい)は、容器本体20に連結されずに、容器本体20が開口された状態となっている。この状態のときに、当該開口から対象物10を容器本体20内に収容する。そして、対象物10を収容した後は、第二蓋22を、複数のボルト及びナットによって容器本体20に連結する。
対象物10を収容した後(収容する前でもよい)は、空気流入弁4の開閉動作のタイミングをタイマー制御部5に設定しておく。
その後、水封式エルモ型の真空ポンプ3を稼働させて容器本体20内の真空吸引を開始するとともにタイマー制御部5による空気流入弁4の制御も開始する。
タイマー制御部5は、空気流入弁4を、所定の時間が経過した時に弁体を動作させて流入口を開放し、更に所定の時間が経過した時に弁体を動作させて流入口を閉塞する動作を、所定時間繰り返すように制御する。すなわち、真空ポンプ3によって容器本体20の内部を真空吸引しながら(真空吸引を止めずに)、空気流入弁4を開閉して容器本体20の内部に空気を送り込んだり止めたりする工程を、タイマー制御部5によって、予め設定されたタイミングで繰り返す。
さらに、真空ポンプ3によって容器本体20の内部を真空吸引しながら、第一電磁波発生部6及び第二電磁波発生部7によって、容器本体20内部の対象物10に対して電磁波を照射する。すなわち、対象物10は、マグネトロンによるマイクロ波を受けることとなる。
そして、容器本体20の内部を真空吸引しながら、空気流入弁4を開閉することで、容器本体20の内部は、真空状態(大気よりも低圧な状態)から、急激に大気圧に戻ることになる。容器本体20の内部を真空状態にすると水分は沸騰して蒸気になるが、その際にキャビティ(気泡)が発生する。その時に、真空状態の容器本体20の内部に外から空気を入れることで気泡圧壊、すなわちキャビテーションが起きる。キャビテーションとは、気泡が爆縮した直後に崩壊して外側に向かって衝撃波を発生する現象を指しており、衝撃波は、水の場合、1ミクロンあたり1000〜10000気圧もの圧力に匹敵し、金属であっても壊食(エロージョン)を引き起こすことができる。
すなわち、容器本体20の内部を真空吸引しながら、空気流入弁4を開閉することで、図2に示すように、対象物10が内包する水分(水蒸気を含む)に対してキャビテーション(気泡圧壊)を起こさせ、当該水分を爆縮(矢印Ip参照)させるとともに衝撃波(矢印Sw参照)を発生させる。
対象物10が内包する水分は、対象物10を構成する無数の細胞における一つ一つの細胞内腔12に存在する自由水13と、細胞壁11に存在する結合水と、を含んでいる。自由水13の場合は、通常の真空吸引でも水蒸気化させて吸引できる。結合水の場合は、細胞壁11に入り込んでおり、キャビテーションによる衝撃力が作用することで、細胞壁11のうち結合水が入り込んだ場所に対して微細な空隙(穴、水みち)を形成することができる。つまり、細胞壁11には、無数の微細な空隙が形成されることとなる。このように微細な空隙が形成されることで、当該微細な空隙は水の通り道として機能し、細胞壁11に入り込んだ結合水は、細胞壁11から抜けやすくなるため、真空ポンプ3によって真空吸引しやすくなり、対象物10の真空乾燥が促進される。
外部から空気を流入させている最中も、真空ポンプ3によって容器本体20の内部の真空吸引を行うので、対象物10から出る水分は継続して吸引されることとなる。
なお、図2において、含水率(U)≧30%の場合、細胞壁11は結合水が飽和した状態となっており、細胞内腔12には自由水13が存在する。木材としては多くの水分を含んでおり、好適とは言えない。
含水率(U)≒30%(繊維飽和点)の場合、細胞内腔12には自由水13は存在しないものの、細胞壁11は結合水が飽和した状態となっている。木材としては多くの水分を含んでおり、好適とは言えない。
0<含水率(U)≦30%の場合、細胞壁11には結合水が存在するが飽和はしていない状態となっている。木材として好適と言える。本実施形態における真空乾燥方法では、木材である対象物10を、このような状態にすることができる。
また、第一電磁波発生部6及び第二電磁波発生部7によって、容器本体20内部の対象物10に対して電磁波を照射すると、細胞内腔12に存在する自由水13はもちろんのこと、細胞壁11に存在する結合水も、電磁波(マイクロ波)の影響を受けて、その水分子が回転(分子間振動)を起こして発熱する(なお、マグネトロンを利用した電子レンジの場合、水分子は、1秒間に24億5000万回の回転が起きる)。これにより、自由水13及び結合水は蒸発していき、真空ポンプ3によって真空吸引される。すなわち、第一電磁波発生部6及び第二電磁波発生部7によって対象物10が内包する水分を加熱しつつ、水封式エルモ型の真空ポンプ3によって対象物10の常温真空乾燥(常温での気化乾燥)を行い、これにより、対象物10の真空乾燥が促進される。
以上のようにして、真空乾燥装置1によって対象物10を真空乾燥することができる。なお、本実施形態においては、2台の電磁波発生部6,7を用いたが、1台でもよいし、3台以上でもよい。また、電磁波発生部6,7による電磁波の照射は、電磁波の漏れを確実に防ぐため、空気流入弁4における流入口が開放されているときに一旦停止させてもよい。
次に、真空乾燥装置1の用途例を以下に説明する。
「用途例1」牛肉等への用途
1)牛肉(例えばユッケやレバ刺し)を真空殺菌で常温処理し、生も風味を残したまま真空パックに入れて食卓まで送り、店では加工せずにテーブルの上で真空パックを解放して食する安全な方法である。
2)生肉で宇宙食のようにドライにして真空パックで海外等へ軽重量で送り、現地で加水して、100%還元して食することが可能になる。
「用途例2」生野菜等
1)生野菜・果物・魚類のドライ食品
さつまいも等はドライにしてそのままで良い味を出せる。
2)味付けダシのトラップ
イカやアスパラ、わらび、イモ等を生で醤油味やだし汁の真空トラップで新しい二次食品への加工が可能になる。
3)果物のトラッピング
例えば、リンゴにみかんの果汁を真空トラップして、新しい果物としての加工が可能になる。
4)ドライフラワー
花を真空でドライにすると、生の色合いがそのまま残り、生花のようなドライフラワーができる。
「用途例3」木材
1)乾燥
上記の「〔真空乾燥方法について〕」で説明した方法のとおりに真空乾燥を行うことで、間伐材、木材を、8時間で含水比15%程度まで乾燥させることができる。なお、キャビテーションを起こさせない単なる真空吸引のみで乾燥を行った場合、3か月以上の期間を要し、それでも含水比50%をクリアできない。
間伐材はストーブ用の燃料として早期に出荷できる。
2)溶剤のトラップ
木材への接着剤や色材等の溶剤の真空トラップが均一にでき、新しい材質や変色木材ができる。
3)酢酸のトラップ
木材への酢酸の真空トラップにより、含水比を下げて、水分を受け付けなくすることができる。その酢酸を真空トラップした木材を、塗装することなく、そのもので建材として使用できる。また、酢酸を真空トラップした木材は、シロアリ等を寄せ付けない特長がある。
「用途例4」米・穀物
貯蔵用サイロを真空乾燥容器2として用い、軽油を使用せずに、貯蔵用サイロ内を真空にすることで、全体を均一に、含水比を低減することができ、胴割れすることなく、米・穀物の真空乾燥ができる。
「用途例5」有機繊維の染技術
真空トラップ技術を用いると、藍染に代表されるような浸透技術と異なり、多工程の作業を簡素化でき、有機繊維を短期で染めることができる。
真空乾燥容器2の中で一度水分、空気を細胞内外から除去し、染料を真空乾燥容器2の中に真空状態で注入し、適当な水分量まで真空乾燥容器2で乾燥すれば完了する。
「用途例6」陶芸技術への応用
粘性土を真空乾燥容器2で乾燥すれば、加熱する訳ではないので、溶剤等の色がそのまま残り、多種多様な色合いの原色が残る陶芸品ができる。
「用途例7」木炭への応用
真空乾燥と蒸す技術を応用すれば、新しい木炭が開発できる。
本実施の形態によれば、真空ポンプ3によって真空乾燥容器2の内部を真空吸引しながら、空気流入弁4を開閉して真空乾燥容器2の内部に空気を送り込んだり止めたりする工程を、予め設定されたタイミングで繰り返すことにより、対象物10に対してキャビテーションを起こさせ、その衝撃力が作用することで、対象物10の細胞壁11に微細な空隙を形成することができる。これにより、細胞内腔12に存在する自由水13はもちろんのこと、細胞壁11に入り込んだ結合水は、真空ポンプ3によって真空吸引しやすくなり、対象物10の真空乾燥が促進されるので、対象物10を、短時間かつ確実に真空乾燥させることができる。
また、真空乾燥容器2に収容された対象物10の真空乾燥作業中に、対象物10に対して電磁波発生部6,7から電磁波を照射するので、対象物10における細胞内腔12に存在する自由水13はもちろんのこと、細胞壁11に存在する結合水も、電磁波(マイクロ波)の影響を受けて発熱して蒸発し、真空ポンプ3によって真空吸引されやすくなる。これにより、対象物10を、より一層、短時間かつ確実に真空乾燥させることができる。
〔変形例〕
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、変形例について説明する。以下に挙げる変形例は可能な限り組み合わせてもよい。また、以下の各変形例において、上述の実施形態と共通する要素については、共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。
〔変形例1〕
本変形例における真空乾燥装置1は、複数の真空乾燥容器2と、これら複数の真空乾燥容器2に接続され、当該複数の真空乾燥容器2の内部を一まとめに真空吸引する一つの真空ポンプ3と、を備える。各真空乾燥容器2には、空気流入弁4(タイマー制御部5付き)や電磁波発生部6,7が適宜設けられている。
すなわち、真空ポンプ3における吸引管3aが、真空乾燥容器2の個数分だけ分岐しており、分岐した吸引管3aの先端が、容器本体20における吸引部20aに接続された状態となっている。
また、複数の真空乾燥容器2は、上下方向及び横方向に複数の収納スペースが形成された収納棚に収納されている。つまり、複数の収納スペースそれぞれに真空乾燥容器2が収納されている。
本変形例によれば、一つの真空ポンプ3によって、複数の真空乾燥容器2の内部を一まとめに真空吸引するので、より多くの数の対象物10を、いっぺんに真空乾燥させることができる。
また、複数の真空乾燥容器2が収納棚に収納されていれば、複数の真空乾燥容器2を設置するために場所を取らないので、省スペース化を図ることができる。
以上により、事業化への展開がしやすくなる。
〔変形例2〕
本変形例における真空乾燥装置30は、移動手段であるミキサー車31がベースとなっており、ミキサー車31におけるドラム32が、本変形例における真空乾燥容器となっている。なお、真空乾燥容器であるドラム32に収容する対象物としては、米やその他の穀物が好適に採用される。その他、例えばウッドチップなどのように粒状のものが収容しやすい。
ドラム32は、後端部に対象物を投入する投入口を備え、投入口は、蓋部32aによって密閉可能となっている。
また、ドラム32は、軸部32bを回転軸にして回転するものであり、ミキサー車31を後面から見た場合に、反時計回りに回転させると内部に対象物を収容したまま攪拌でき、時計回りに回転させると、樋部32cを通じて外部に排出することができる。
ドラム32にも、上記の実施形態における真空乾燥容器2と同様に、吸引部20a、空気流入弁4(タイマー制御部5付き)が設けられているものとする。また、電磁波発生部も適宜設けられる。
ミキサー車31の荷台には、ドラム32の他に、真空ポンプ3と、循環水路によって真空ポンプ3と接続された冷却用水槽33と、バッテリー34と、動力盤35と、が設置されている。
冷却用水槽33は、大容量で放熱性に優れる水が貯留されており、水封式エルモ型の真空ポンプ3における循環水として利用される。
バッテリー34は、本変形例においては荷台に設置されているが、ミキサー車31のバッテリーを用いてもよいし、荷台に積んだバッテリー34をミキサー車31のバッテリーとして用いてもよい。
動力盤35は、バッテリー34の電力を、真空乾燥装置30の各部に供給するためのものであり、真空乾燥装置30の各部への通電をオンオフできる。
本変形例によれば、移動手段であるミキサー車31がベースとなっているので、真空乾燥装置30を、様々な場所に移動させることができる。すなわち、様々な場所で、対象物の真空乾燥を行うことができる。
また、ドラム32を回転させれば、収容された対象物を攪拌することができるので、対象物を、ムラなく真空乾燥させることができる。
1 真空乾燥装置
2 真空乾燥容器
20 容器本体
20a 吸引部
20b 支持部
20c 第一フランジ
20d 第二フランジ
21 第一蓋
22 第二蓋
3 真空ポンプ
3a 吸引管
4 空気流入弁
5 タイマー制御部
6 第一電磁波発生部
7 第二電磁波発生部
10 対象物
11 細胞壁
12 細胞内腔
13 自由水
14 結合水
30 真空乾燥装置
31 ミキサー車
32 真空乾燥容器
32a 蓋部
32b 軸部
32c 樋部
33 冷却用水槽
34 バッテリー
35 動力盤

Claims (3)

  1. 対象物を構成する無数の細胞が内包する水分に対してキャビテーションを起こさせることにより前記水分を爆縮させるとともに衝撃波を発生させ、当該衝撃波によって前記対象物に微細な空隙を形成し、真空ポンプによる前記対象物の真空乾燥を行うための真空乾燥装置であって、
    前記対象物を出し入れ可能な真空乾燥容器と、
    前記真空乾燥容器に接続され、当該真空乾燥容器の内部を常温で真空吸引する前記真空ポンプと、
    前記真空乾燥容器に接続されるとともに開閉可能に構成され、前記真空乾燥容器の内部に空気を送り込むための空気流入弁と、
    前記空気流入弁の開閉動作をタイマー制御するタイマー制御部と、を備えており、
    前記真空乾燥容器は、筒状に形成された容器本体と、前記容器本体に収納された前記対象物に対して電磁波を照射する複数のマグネトロンと、を有しており、
    前記タイマー制御部は、前記真空ポンプによって前記真空乾燥容器の内部の真空吸引を行っている最中に、予め設定されたタイミングで前記空気流入弁の開閉動作を制御することを特徴とする真空乾燥装置。
  2. 前記真空乾燥容器における前記容器本体の筒壁に、前記容器本体の内部と外部とを連通する管状の吸引部と、前記空気流入弁と、が一体に設けられおり、
    前記空気流入弁は、前記容器本体の内部に空気を送り込むための電磁弁であり、
    前記吸引部には、前記真空ポンプから伸びる吸引管が接続されており、
    電磁弁である前記空気流入弁には、前記タイマー制御部が通信可能に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の真空乾燥装置
  3. 前記真空乾燥容器は複数であり、
    前記真空ポンプは一つであり、
    前記吸引管は、前記複数の真空乾燥容器の個数分だけ分岐し、前記容器本体における前記吸引部にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項2に記載の真空乾燥装置。
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KR102535257B1 (ko) * 2022-05-12 2023-05-26 군산대학교산학협력단 신재생에너지 발전기능을 구비한 진공 마이크로파 건조 방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5512325A (en) * 1978-07-07 1980-01-28 Hiyougo Izumi High temperature vacuum drying method
JPH09133462A (ja) * 1995-11-02 1997-05-20 Yasujima:Kk 木材乾燥方法及び木材乾燥装置
US5676989A (en) * 1996-03-29 1997-10-14 The University Of British Columbia Production of chips
CN2539947Y (zh) * 2002-05-07 2003-03-12 张庆玉 真空热流低温脱水干燥保鲜装置
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EP1933639B1 (en) 2005-10-04 2016-08-17 JimmyAsh LLC Methods of making snack food products and products made thereby
JP2009180440A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Toyota Motor Corp 乾燥装置および乾燥方法
KR101655128B1 (ko) * 2015-04-01 2016-09-08 주식회사 티피에스 다목적 목재 건조장치 및 건조방법
CN206760723U (zh) * 2017-03-21 2017-12-19 延安大学 一种果蔬快速干燥机

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