JPH0329381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は食品乾燥器特に麺類乾燥器に関する。

従来技術とその問題点： 麺類は、小麦粉・塩などを原料とし、通常、混
捏、圧延、麺線切出し、乾燥、截断、包装などの
諸工程を経て製品となる。本考案はこれらのう
ち、乾燥工程に使用される乾燥器に関係し、以下
そうめんを例にとり説明する。

そうめんの乾燥は古来天日乾燥によつていた
が、近年天候に依存する天日乾燥に代わつて燃料
を使用した人工乾燥も行われるようになつた。

すなわち、燃料として、いおう、燐などの不純
物の含量の少ない、LNG、LPG、LBG、ナフサ
などの炭化水素油を完全燃焼させて空気と混合
し、適宜温度に調節して、直接乾燥室に送入し、
作業者が直接乾燥室内に入り、必要な作業を行う
方式が一般的に使用される傾向にある。

しかしながら、この方式の場合、燃料中に含ま
れる水素が、燃焼により水蒸気に変化し、乾燥室
内の湿度を上昇させる。実際には、乾燥室内で、
そうめんの乾燥により生じる水蒸気がこれに加わ
るので、湿度はさらに上昇し、乾燥速度を維持す
るためには、高温度、例えば、70〜80℃を用いな
ければならず、そのため、作業者の健康を害し、
そうめんの品質を落とす傾向がある（乾燥速度が
乾料表面の含湿率、乾料の平衡含湿率、雰囲気気
体の温度と湿度（比較湿度）に左右されることは
よく知られている。）。乾燥室内の湿度を下げるた
めに換気量を増加すると、エネルギー効率を下げ
る。

次に乾燥室内に人間がはいつて作業するために
は、乾燥室内に直接送入する燃焼空気は、燃料が
完全燃焼しており、NOX、COなどが可及的に少
ないものでなければならない。NOX、COなどを
下げる有効な方法として、燃焼の際の空気比を上
げる（例えば空気比1.7程度にする。）のが有効な
ことは公知である。しかしながら空気比が同じで
あつても、燃焼装置内での局部的空気比が異なつ
ておれば、低空気比の場所で、温度上昇が起こ
り、NOX、COなどが発生し、また炭素粒が生成
し、作業者の健康を損い、特に眼に対し顕著な悪
影響を与える。

問題を解決する手段： 本発明の燃焼装置では、LNG、LPG、LBG、
ナフサなどを燃焼して燃焼ガスを作るに際し、水
平方向の各位置でのガスの滞留時間（上昇速度）
を可及的に一定ならしめ、いわゆる死域の減少を
図る。そのため、水平断面円形（鉛直線を中心と
する回転筒面、ビール樽状が好ましいがこれに拘
らない。）の側壁を持つ燃焼室とし、燃焼室から
煙道への燃焼ガスの通路を複数とする（通路は多
いほど良い。実用的には、２〜７で鉛直中心線に
対し対称配置する。）。

この燃焼装置で、燃料の使用量に応じて、燃焼
空気量が変化し、空気比をほぼ一定に保ち得るこ
とは言うまでもない。

高温の燃焼ガスを乾燥室の作業温度に下げるた
め、別源の空気を、流量調節可能に、燃焼ガス
に、上記燃焼ガス通路より燃焼ガス流れについて
下流で供給する。混合ガスが実質的に均一温度に
なるように混合域を設ける。

食品乾燥器（乾燥室）は、混合域の混合ガスを
受入れ、麺類の乾燥の結果、気化した水分により
湿度が増加した乾燥室内ガスを外部に排出する。
乾燥室内に温度測定部と湿度測定部を設け、環境
判断に供する。

本発明の乾燥器の乾燥室は、人が乾燥室に入り
作業し得ることを前提にしており、そのため、乾
燥室の温度には、おのずから上限があり、夏季と
冬季における乾燥室加熱熱量に大差を生ずる。

よつて、燃焼装置は、燃料燃焼量の変化に対応
し得るため、その実施態様として、複数バーナー
を使用し、それぞれのバーナーがほぼ一定の空気
比で燃焼し得るように、それぞれのバーナーに近
接して二次空気供給口を設けており（一次空気は
燃焼に先立ち、燃料に混合される。）、外気温度に
応じて、燃焼バーナー数を増減する。

作 用： 燃焼装置の燃焼室の上部に、燃焼ガスが排出す
る通路を複数設置することにより、燃焼室で、ガ
スの停滞する部域が減り、水平断面各部分のガス
上昇速度が、均一化する。

バーナーを複数にし、外気温度に応じ、使用バ
ーナー数を変え、かつ、各バーナーの空気比がほ
ぼ一定になるように、調整しておくことにより、
負荷に応じ、燃焼室水平断面での各位置で、均一
の空気比が維持できる。

乾燥室内での麺類の乾燥には、食品表面の含湿
率、乾燥室の温度、湿度が重要なフアクターとな
る（温度と湿度から比較湿度すなわち飽和湿度を
１とした湿度が計算できる。）。

乾燥速度を分類して、恒率乾燥（乾料表面が完
全に濡れている場合）、減率乾燥一段（乾料表面
が部分的に濡れており、乾料内部から毛細管現象
で表面へ水分が移動する場合）、減率乾燥二段
（乾料表面が乾燥しており、内部水分が、Fickの
法則により表面に拡散する場合）が知られている
が、食品乾燥の場合、減率乾燥二段は考慮する必
要がない。周知のとおり恒率乾燥の場合、気相の
温度が高温でも乾料表面温度は湿球温度に近い温
度を維持し、減率乾燥期間に入つて、乾燥が進む
につれて、乾料の表面温度が上昇する。すなわ
ち、乾燥の進んだ食品は、変質を起こす温度以下
に維持する必要があり、また、その温度で乾燥が
続行できる程度に低湿度でなければならない。

かくして、回分操業の乾燥器では、乾燥初期に
おいては高温雰囲気で、したがつて高湿度であつ
ても比較湿度が低く、乾燥可能で、別源空気の使
用量を少なくして、また、乾燥の末期では、雰囲
気温度を下げ、別源空気の使用量を増加し、湿度
を下げて（したがつて比較湿度を下げ）、乾燥操
作を行うべきであり、そのため、１バツチの乾燥
操作中で、燃料使用量、別源空気の使用量を変化
させなければならない。

さらに、気節的気温の変化により燃料の使用量
に格段の差が生じる。

これらのことから、燃料使用量が変化しても、
一定した組成のクリーンな燃焼ガスが効率よく作
らなければならないのである。

実施例 １ 第１図に示した燃焼装置１０において、鉛直円
筒状側壁１１を有する燃焼室１２は、その上部に
多数の燃焼ガス通路１３ａを有し、燃焼ガスは、
これら通路に分かれて上部の煙道１４へ移動す
る。通路群１３ａは、燃焼室上壁１３に、前記円
筒状側壁の中心軸に対し対称に、穿設されてお
り、その孔径は、燃焼室１２を上昇するガスが、
燃焼室の水平方向断面の各位置で等速度になるよ
う、試行錯誤により決定される。上壁１３は耐火
煉瓦のせり構造のもので良いが、いわゆるシエル
アンドチユーブ型熱交換構造のチユーブ側を通路
群とし、シエル側に、燃焼用空気、または、乾燥
装置２０の乾燥枠群２１内のガスを通して熱交換
させると、燃焼効率、熱効率を向上させる効果が
ある。

燃焼室下部に複数のバーナー１５ａからなる燃
焼器１５が設置されている。特に第３図、第４図
から明らかなように、一次空気と混合した燃料
が、各バーナーで可及的均一な空気比で燃焼する
ために、一次空気を含んだ燃料の噴出口と二次空
気の噴出口とが適宜配置されている。この種配置
で好ましい結果が得られるが、配置方法はこの実
施例に拘らない。（なお、燃焼用空気を、先づ一
次空気として爆発限界を外れる範囲で添加してお
き、二次空気を添加して燃焼させる燃焼方式を採
用することにより、均一な燃焼が行われることは
周知のとおりである。）。燃焼ガスに対し、別源空
気が、ダンパー１７ａにより（いずれも第５図参
照）、流量調節可能に添加混合される。この場合、
両者の混合域は、ガス分配管２３内容積である。

第５図（立面図断面図）、第６図（平面断面図
に示した乾燥装置２０内には、複数の麺類（そう
めん）の乾し枠（切り出したそうめんをループ状
に形成し、水平棒をループに通し、懸架して乾燥
に供する桿）２１ａが水平方向に配設してあり、
乾燥枠群２１の下部には、多孔仕切板２２を介
し、または直接加熱するための、複数（普通多
数）の燃焼ガス噴出口２３ａを持つ燃焼ガス分配
管２３が設けられており、乾燥室２４に燃焼ガス
が水平面について平均化した流量で供給される。
間接加熱器２５は、乾燥室２４内水平方向での温
度差が小さくなるように、乾燥室２４の下部に適
宜這設され、煙突２９から外部に放出される。ダ
ンパー２６ａ，２６ｂは、燃焼ガスを直接加熱
用、間接加熱用に分配するため、ダンパー２７
ａ，２７ｂは乾燥室内の温度（第６図の図上、
上、下部位の温度）を均等化するために使用され
る。これらダンパーが周知手段で自動化できるこ
とは言うまでもない。軸流送風機型の攪拌機２８
は、乾燥室２４の上部に適宜複数基設けられ、例
えば、温ガスが側壁近くを上昇し、中央部を下降
するように攪拌し、乾燥室２４内の上部温度（一
般に高い。）下部温度（一般に低い。）の差を減ら
すのに役立つ。

乾燥室内ガスのガス流れを逆方向にしても同様
の攪拌効果が得られるので、攪拌機２８の送風方
向に拘らない。

スタツク３０は、ダンパー３０ａを有し、乾燥
室２４内の湿度が所定値を維持するために、乾燥
室内のガスを排出する。排出分に応じた、新しい
燃焼ガスと別源空気との混合ガスが乾燥室２４内
に進入して混合し、湿度が下がる。湿度は適当な
範囲にあるが、室内温度が低い場合、間接加熱器
２５を用いて、乾燥室２４内の温度を上昇させ
る。

実施例 ２ 本実施例は、実施例１に比べて、乾燥室を燃焼
ガスにより間接加熱する機能を欠くが、燃焼装置
を改良することにより、乾燥装置を変えずに、湿
度調整を可能にするものである。

第７図において、燃焼室１２が、鉛直線を中心
とする回筒筒面（Surface of revolution）状側
壁を有し、上壁１３に、鉛直中心線に対様な複数
の通路１３ａを有し、燃焼器１５が複数のバーナ
ー１５ａを含む点は、実施例１と同様である。た
だし、燃焼室が、煙道筒１４Ａに囲まれ、燃焼室
１２と、煙道筒１４Ａと形成される環状煙道１４
Ｂが設けてあり、燃焼ガスは燃焼室上壁１３を通
過した後、燃焼室鉛直中心線と同心の配管１６ａ
から進入する別源空気と混合し、環状煙道部を主
混合域として均一化された後、乾燥装置２０に供
給される。燃焼ガスは別源空気と混合して降温す
るので、煙道筒１４Ａから外部への放熱が少い効
果がある。

乾燥装置２０は、実施例１の場合と異なり、混
合ガスの送入が、乾燥室上部に設置したガス分配
管２３を介して行われるが、乾燥室内でのガス分
配管の位置は、重要な問題ではない。

なお、実施例１、同２ともに、燃焼装置への燃
料・燃焼用空気の供給、別源空気の供給を押込み
型とし、排風機を用いていない。そのため、燃焼
装置の中は、若干外圧より高くなつている（乾燥
室の排気用スタツクは、該室上部に設置されてお
り、ドラフト作用があるので、ほぼ外圧と同じで
ある。）。

もち論、例えば実施例２で、煙道筒１４Ａの下
流に排風機を設置し、例えば、別源空気を吸入型
で行うことも可能で、これらの変型に拘らない。

乾燥室２４内に、温度・湿度の測定装置を設
け、乾料である麺類の含水率（乾き度）に適し
た、乾燥温度・湿度を、乾燥理論に経験を加えて
算出し、算出湿度に一致させるため、スタツク３
０のダンパーを調節して、排気量を変化させ、排
気量に応じた量の燃焼ガスと別源空気量を、前記
算出した所望温度に調節して、乾燥室２４に供給
することは、実施例２の装置で可能であり、実施
例１の装置では、乾燥室２４を燃焼ガスで間接加
熱することにより、燃焼ガス中の水蒸気による湿
度上昇を防止でき、また、燃焼ガス中のNOXそ
の他有害ガスの乾燥室への送入を防止することが
できる。

発明の効果： 本発明は、乾燥室内の温度・湿度を独立に調整
することができ、また同室内で、作業員が作業し
得るように、NOX、COなどの発生量を抑制し得
る乾燥装置であつて、乾燥室加熱用燃焼ガスの全
部を乾燥室に送入することなく、一部を乾燥室の
間接加熱用に用いることにより、さらに、NOX、
COなどの減少、温度湿度の独立調整を有効に行
うことができる。

また燃焼装置が、燃焼室内での燃焼が、ほぼ一
定の空気比で行われ、燃焼室内での燃焼ガスの滞
留時間がほぼ均一になるよう構成されているの
で、燃焼装置でのNOX、COなどの発生も少な
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃焼装置の概略構造を示す断
面立面図、第２図はその２−２における矢視断面
図で、複数のガス通路を示す。第３図は、第１図
の燃焼器部（点線内）の拡大詳細図である。第４
図は第３図の４−４における矢視断面図で、図中
黒に塗りつぶしたマルは燃料と一次空気との混合
物の噴出口、白マルは二次空気の噴出口である。
第５図は乾燥装置の概略構造を示す立断面図、第
６図は第５図の６−６における矢視断面図で、間
接加熱器の配設例を示す。第７図は、本発明の他
の実施例の概略構造を示す立断面図である。 １０……燃焼装置、１１……燃焼室側壁、１２
……燃焼室、１３ａ……ガス通路、１４……煙
道、１４Ａ……煙道筒、１４Ｂ……環状煙道、１
５……バーナー、１６……ブロワー、１７……別
源空気入口、２０……乾燥装置、２１……乾燥枠
壁、２１ａ……麺類乾し枠、２４……乾燥室、２
５……間接加熱器、２８……攪拌機、２９……煙
突、３０……スタツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼装置の燃焼室で燃料を燃焼させ、燃焼ガ
   スを、別源の空気と混合して、食品乾燥室に供給
   し、供給ガス量に見合うガス量を該乾燥室から排
   出して、乾燥室の温度と湿度とを調節する食品乾
   燥器において： 燃焼装置が、鉛直中心線に対称な筒状の側壁を
   持つ燃焼室と、該燃焼室の上部において、燃焼ガ
   スを排出するための複数の燃焼ガス通路とを含
   み、燃焼量が可変であり； 空気入口が、複数の燃焼ガス通路から、ガス流
   れについて下流に、流量調節可能に設置され； 燃焼ガスと空気との混合域が温度測定可能に設
   けられ； 乾燥室が、混合ガスの受入れ部と室内ガスの排
   出部と、湿度測定部と温度測定部とを持つ；こと
   を特徴とする食品乾燥器。 ２ 燃焼ガス通路が、側壁の鉛直中心線に対称な
   ２〜７の通路からなる特許請求の範囲第１項に記
   載の食品乾燥器。 ３ 空気入口が、燃焼室の鉛直中心線のほぼ直上
   にあり、燃焼ガスと空気との混合物が燃焼室の側
   壁の外部を取巻く環状ダクト状混合域を下降し
   て、該側壁を通して燃焼室から伝わる熱により加
   熱され、乾燥室に導入される特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の食品乾燥器。 ４ 燃焼装置の燃焼器が、それぞれ、燃料と一次
   空気との混合物を噴出する噴出口と、該噴出口の
   近辺に設置された二次空気の噴出口とを有し、ほ
   ぼ一定した空気比で燃焼し得る複数のバーナーか
   らなる特許請求の範囲第１項から第３項のいずれ
   か１に記載の食品乾燥器。 ５ 乾燥室内の湿度測定値が所望値になるよう
   に、空気入口から入る空気を自動制御する特許請
   求の範囲第１項から第４項のいづれか１に記載の
   食品乾燥器。 ６ 乾燥室内の測定温度が所望値になるように燃
   焼装置の燃料燃焼量を自動制御する特許請求の範
   囲第１項から第５項のいづれか１に記載の食品乾
   燥器。 ７ 燃焼ガスの一部を、乾燥室内の間接熱交換器
   に導入して、乾燥室の間接加熱を行い、他部を特
   許請求の範囲第５項または第６項に記載の構成と
   する食品乾燥器。