JPH0233593A - 乾燥炉制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、食品、薬品等の製品を所定の水分率まで乾燥
させるための乾燥炉制御における制御性の改善に関する
。

（従来の技術） 第２図に基づいて従来技術の一例を説明する。

１は乾燥炉、２は乾燥炉内にバッチ的に投入される食品
、薬品等の被乾燥製品、１０１は乾燥炉下部に形成され
た温風導入管路、１０２は乾燥炉上部に形成された排気
管路である。

温風は、大気Ａを送風機３で吸引し、蒸気ＳＴが供給さ
れるヒータ４により加熱して作られる。

５は蒸気の供給管路の途中に挿入された開閉弁である。

６は炉内の温度センサーであり、Ｐ■はその測定値であ
る。７は温度調節計であり、測定値ＰＶと設定値Ｓ■の
偏差に比例しなデユーティサイクルのオンオフ操作出力
ＭＶを発信して開閉弁５を駆動し、温風温度を設定値に
調節する。

８はタイマー手段であり、温度制御を持続する時間ｔが
オペレータによりセットされる。Ｃは調節計から送風機
３に供給される起動／停止制御信号である。

（発明が解決しようとする課題） このような乾燥炉制御の構成では乾燥度制御を温度設定
値ＳＶとタイマーのセット時間ｔにより決定しており、
製品の乾燥度を直接測定して管理する装置は、高温にお
いて水分を測定するセンサーが実用化されていないため
に実現されていない。

一部、造粒乾燥機等の場合、製品を定時間ごとにサンプ
リングして、重量変化を測定する方法もあるが、特殊製
品が対象となり一般的ではなく、設備も必要になる。

従って、従来技術では次の点が問題となる。

■製品の乾燥度合いをオペレータの経験に基づく温度、
タイマー時間設定にゆだねているために、製品の仕上が
りにバラツキがあり、一定品質を維持することがむずか
しい。

■温度の最適設定がむずかしく、高めに設定することに
よるエネルギーロスがかなり大きい。

■夏、冬による大気中の水分差、製品の最初の水分量の
バラつき等により、温度設定、タイマーセットを一々変
更しなくてはならず、操作が煩雑であると同時に設定ミ
スによるロット不良が発生する危険が大きい。

本発明はこのような問題点を解消した乾燥炉制御装置の
提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の構成上の特徴は、大気を加熱した温風を乾燥炉
に供給し、被乾燥製品より水分を奪って大気に排出させ
る乾燥炉において、上記温風の風量及び水分量の測定値
に基づいて演算される持ち込み水分量と上記風量及び上
記排出空気の水分量の測定値に基づいて演算される排出
水分量の差で与えられる蒸発水分量の演算手段と、この
蒸発水分量を積算する蒸発水分量積算手段と、被乾燥製
品重量設定値及び含水率設定値に基づいて演算される製
品初期水分量、上記蒸発水分量積算値、上記被乾燥製品
重量設定値に基づいて製品の現在含水率を演算して上記
温風の温度調節手段を駆動すると共に乾燥度設定値との
差を監視して乾燥終了信号を発信する乾燥度制御手段と
を具備せしめた点にある。

（作用） 蒸発水分量の演算手段は、乾燥炉に供給される温風の風
量及び水分量の測定値に基づいて演算される持ち込み水
分量と、風量及び排出空気の水分量の測定値に基づいて
演算される排出水分量との差を、’ｉｉｊ！する。

この蒸発水分量は蒸発水分量積算手段により積算され、
バッチスタートから現在までの蒸発水分量が演算される
。

乾燥度制御手段は、被乾燥製品重量設定値及び含水率設
定値に基づいて演算される製品初期水分量、蒸発水分量
積算値、被乾燥製品重量設定値に基づいて製品の現在含
水率を演算し、温風の温度調節手段を駆動すると共に乾
燥度設定値との差を監視して乾燥終了信号を発信する。

（実施例） 第１図に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図で説明した要素と同一要素には同一符号を付して
説明を省略し、本発明の特徴部についての説明を追加す
る。

９は乾燥度制御装置であり、各センサーからの測定値、
オペレータによる設定値を入力して温度調節計７への設
定値Ｓｖの供給並びに送風８３への起動／停止制御信号
Ｃを発信する。

１０は大気Ａの温度センサーで、測定値Ｔ。が制御装置
、９に入力される。１１は大気Ａ湿度センサーで、この
場合は安価な相対湿度センサーで実現され、相対湿度Ｒ
（％）が制御装置９に入力される。

１２は送風機３の出力側に設けられた流量センサーであ
り、差圧式又は渦式の流量センサーで実現され、風量の
測定値Ｑ　（Ｎｉ３／Ｈ）が制御装置９に入力される。

１３は排気Ａ−の湿度センサー　１４は湿度変換器であ
り、高温における絶対湿度の測定が可能なジルコニア式
の湿度センサーで実現され、その測定値ｒ（％ｖＯ［）
が制御装置９に入力される。

制御装置９において、９０１は大気Ａの温度測定値Ｔ。

に基づいてその温度における基準体積の飽和水分ｉＨ（
にｇ／ｈ　３）を関数演算する折れ線関数演算手段であ
る。

９０２は持ち込み水分量ｗ−（にｇ／Ｎｎ　３）の演Ｎ 算手段であり、相対湿度測定＆！ｉＲ（％）と飽和水分
量Ｈ５に基づいて、 ””ＩＮ＝Ｈｓ　・Ｒ／１００　　　　　　　　　　（
１＞を演算して発信する。

９０３は湿度変換器１４からの測定値ｒを入力して絶対
湿度ｒｏ（にｇ７にｇ）に変換するノンリニア補正手段
である。

９０４はこの信号ｒ”０に定数αｏ（＝１．２９３）を
乗算した排出水分量ｗ−（にｇ／Ｎ１５）を、ＯＵＴ ”０ｔｌＴ”ａＯ°ｒ　ｏ　　　　　　　　　　　（２
）で演算し発信する。

９０５は蒸発水分ｉＷ　　　（にｑ／　Ｉｔ　）の演算
手段ＵＴ であり、演算出力Ｗ゛　、演算出力Ｗ−、風ＩＮ　　　
　　　　　０ＵＴ ｉ、ｌｌＮ！Ｉ定値Ｑ（Ｎｉ３／旧を入力し、Ｗ　　　
　＝（Ｗ−〜Ｗ−）　　・Ｑ　　　　　（３）０１１Ｔ
　　　　　　　　ＯＵＴ　　　　　　　ＩＮを演算して
出力する。この蒸発水分量は単位時間当たりの蒸発水分
量であり、乾燥バッチのスタートからの蒸発数分量はこ
の時間積分値で表される。

９０６は蒸発水分量積算手段であり、（３）式のＷ　　
　（Ｋｇ／Ｈ）に比例した周波数の積算パルス００丁 発信部９０６　　とパルスカウンタ部９０６ｂよりなり
、乾燥バッチのスタートから現在までの蒸発水分量積算
値Ｗ　　（にｇ）を発信する。

ＯＵＴ ９０７はバッチスタート時の製品初期水分量の演算手段
であり、投入された被乾燥製品の製品重量設定値Ｍ（に
ｇ）及び製品含水率設定値Ｗ（％）を入力して製品初期
水分量Ｗ（にｇ）を、ｗ　＝Ｍ　−Ｗ／　１００　　　
　　　　　　　　　　（４）で演算して発信する。

９０８は製品の現在の含水率（乾燥度）ｗ（％）の演算
手段であり、製品重量設定値Ｍ、蒸発水分量積算値Ｗ　
　、製品初期水分量Ｗを入力して、ＯＵＴ ｗ　　＝　（（ｗ−Ｗ　　　）／（Ｍ−Ｗ　　　））　
・１０００ＵＴ　　　　　　０ＵＴ を演算して発信する。

９０９は温風温度設定手段であり、含水率（乾燥度）Ｗ
゛（％）と乾燥度設定ｆＩｉｗ。　（％）を入力して比
較し、この差に基づいてプログラムされる温度設定値Ｓ
■を温度調節計７に供給する。

９１０は終了判定手段であり、９０９と同様に、含水率
（乾燥度）Ｗ−（％）と乾燥度設定値Ｗ。

（％）を入力して比較し、ＶＶ　−＝ＶＶ　ｏで、送風
機３に停止制御信号Ｃを発信する。

乾燥度の演Ｘ値ｗ−（％）は他の測定信号と共に必要に
応じて指示計により指示させることができる。

大気の湿度センサー１１は安価な相対湿度計を使用する
実施例を示したが、排気の湿度センサー１３と同様の絶
対湿度センサーを用いることが可能であり、その場合は
ノンリニア補正のみで持ち込み水分量”’ＩＮを求める
ことができる。

以上説明した実施例は、バッチ式の乾燥炉に適用したも
のであるが、連続式の乾燥炉であっても乾燥終了信号の
処理を除けば同様に適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、■乾燥炉内の製
品の乾燥度を直接、高精度で演算して求めることができ
る。

■炉の運転が演算された乾燥度をベースに実行されるた
めに、制御性が改善されて製品の品質が向上し、不良率
の大幅な低下を図ることができる。

■乾燥の終点が明確に把握することができるので、乾燥
プロセスの時間短縮を図ることができる。

■無駄な加熱が避けられるので、エネルギー消費の節減
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は従来技
術の一例を示す構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大気を加熱した温風を乾燥炉に供給し、被乾燥製品より
   水分を奪って大気に排出させる乾燥炉において、上記温
   風の風量及び水分量の測定値に基づいて演算される持ち
   込み水分量と上記風量及び上記排出空気の水分量の測定
   値に基づいて演算される排出水分量の差で与えられる蒸
   発水分量の演算手段と、この蒸発水分量を積算する蒸発
   水分量積算手段と、被乾燥製品重量設定値及び含水率設
   定値に基づいて演算される製品初期水分量、上記蒸発水
   分量積算値、上記被乾燥製品重量設定値に基づいて製品
   の現在含水率を演算して上記温風の温度調節手段を駆動
   すると共に乾燥度設定値との差を監視して乾燥終了信号
   を発信する乾燥度制御手段とよりなる乾燥炉制御装置。