JPH06101966A

JPH06101966A - 低温減圧乾燥機

Info

Publication number: JPH06101966A
Application number: JP17977093A
Authority: JP
Inventors: Kimio Sakamoto; 公生坂本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1994-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】乾燥室の完全密閉性が要求されずその製作コ
ストが廉価で、また短い時間で乾燥でき、しかも乾燥後
の食品の味、色の変化が少なく、自然の風味や色合いを
残し、商品の歩留りが良く、更に、食品の乾燥を自動制
御で行う。【構成】密閉状の乾燥室２に循環ファン６とヒーター
５を設け、乾燥室２の外部に一部区間で並列の吸入管１
３と吸出管１０とを配設し、排気ファン１２と減圧ファ
ン１２とを並列の吸出管１０にそれぞれ並列に設け、外
気流入量調整弁１４と室圧調整弁１５とを並列の吸入管
１３にそれぞれ並列に設け、乾燥室２内の室圧、湿度及
び温度を検出する気圧センサー１７、湿度センサー１８
及び温度センサー１９を取り付け、各センサーの検出情
報を入力情報として受け取り、且つ循環ファン６、ヒー
ター５、排気ファン１１、減圧ファン１２、外気流入量
調整弁１４及び室圧調整弁１５を制御する制御機構２０
を設けた構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水分を含んだ食品を
乾燥する乾燥機に係り、特に、余り乾燥温度を上げるこ
となく、しかもそれ程減圧することなく食品を乾燥し
て、食品の風味、色合いなどを損なうことのない低温減
圧乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水分を含んだ食品を乾燥する方式
としては、一般に冷風乾燥、熱風乾燥及び真空乾燥が知
られており、また、これらに使用される冷風乾燥機、熱
風乾燥機、真空乾燥機なども実用に供されている。

【０００３】冷風乾燥は食品に自然風を当てて、食品か
らの水分の蒸発を促進させる方式で、食品の品質が変化
しにくい利点がある。これに対して、熱風乾燥は食品に
熱風を当てて、食品からの水分の蒸発を冷風に比べて更
に促進させる方式で、冷風乾燥に比べて短い時間で乾燥
させる利点がある。

【０００４】また、真空乾燥は、食品を真空室に入れて
内部の空気を抜いて真空状態にして、食品から水分を急
速に蒸発させて乾燥させる方式で、非常に短時間で乾燥
させることができる特徴を備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た冷風乾燥では、乾燥時間が非常に長くなり、乾燥時間
がかかるために大量に乾燥させる必要があり、このため
広い乾燥スペースを必要とする欠点がある。また、熱風
乾燥では、乾燥食品が熱によって色、味などが変わり、
又硬くなり、その商品価値が下がる欠点がある。

【０００６】更に、真空乾燥では、真空のために食品の
細胞組織が分解され易く、乾燥食品の味、色などが変わ
り、その商品価値が下がる欠点がある。加えて、真空乾
燥機は完全密閉状態に製作する必要があり、装置コスト
が高くなる欠点のある。

【０００７】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、乾燥室の完全密閉性が要求されずその
製作コストが廉価で、また短い時間で乾燥でき、しかも
乾燥後の食品の味、色の変化が少なく、自然の風味や色
合いを残し、商品の歩留りが良く、更に、食品の乾燥を
自動制御で行うことのできる低温減圧乾燥機を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、密閉状の乾燥室の内部に、室
内の空気を循環させる循環ファンと室内の循環中の空気
を温めるヒーターを設け、乾燥室内の空気を吸い出す吸
出口と室内に外気を流入する吸入口とを設け、乾燥室の
外部に吸入管と吸出管とを配設し、他端が外気流入口と
なる吸出管の一端を上記吸出口に接続し、他端が外気流
入口となる吸入管の一端を上記吸入口に接続し、上記吸
出管を途中で一部区間を２つに分岐して並列にし、乾燥
室内の空気を吸い出して外気と交換する排気ファンと、
乾燥室内の空気を吸い出して室圧を下げる減圧ファンと
を並列の吸出管にそれぞれ並列に設け、上記吸入管を途
中で一部区間を２つに分岐して並列にし、上記排気ファ
ンと連動して乾燥室内の交換される空気量を調整する外
気流入量調整弁と、上記減圧ファンと連動して乾燥室内
の室圧を調整する室圧調整弁とを並列の吸入管にそれぞ
れ並列に設け、乾燥室内の室圧、湿度及び温度を検出す
る気圧センサー、湿度センサー及び温度センサーを乾燥
室内にそれぞれ取り付け、各センサーの検出情報を入力
情報として受け取り、且つ循環ファン、ヒーター、排気
ファン、減圧ファン、外気流入量調整弁及び室圧調整弁
を制御する制御機構を設けた構成よりなるものである。

【０００９】ここで、好ましい態様として、排気ファン
及び減圧ファンの下流側の吸出管の途中に、吸入管に戻
るバイパス管を配設接続し、制御機構で制御される切換
弁をバイパス管と吸出管の接続部に設け、バイパス管の
途中に除湿機を設けてもよい。また、外気流入口に冷凍
機を接続してもよい。更に、吸出管から排出される室内
の温かい空気の熱を利用して、外気流入口から流入する
外気を温める熱交換器を設けてもよい。更にまた、乾燥
室外の気圧、湿度及び温度を検出する気圧センサー、湿
度センサー及び温度センサーを乾燥室外にそれぞれ取り
付け、食品の水分含有率を直に検出する食品水分検出セ
ンサーを乾燥室内に設け、各センサーを制御機構に接続
してもよい。

【００１０】また、請求項２の発明は、密閉状の乾燥室
の内部に、室内の空気を循環させる循環ファンと室内の
循環中の空気を温めるヒーターを設け、乾燥室内の空気
を吸い出す吸出口と室内に外気を流入する吸入口とを設
け、乾燥室の外部に吸入管と吸出管とを配設し、他端が
外気流入口となる吸出管の一端を上記吸出口に接続し、
他端が外気流入口となる吸入管の一端を上記吸入口に接
続し、乾燥室内の空気を吸い出して外気と交換すると共
に室圧を下げる機能を備えた排気減圧ファンを吸出管に
に設け、上記排気減圧ファンと連動して乾燥室内の交換
される空気量と室圧を調整する外気流入量調整弁を吸入
管に設け、乾燥室内の室圧、湿度及び温度を検出する気
圧センサー、湿度センサー及び温度センサーを乾燥室内
にそれぞれ取り付け、各センサーの検出情報を入力情報
として受け取り、且つ循環ファン、ヒーター、排気減圧
ファン及び外気流入量調整弁を制御する制御機構を設け
た構成よりなるものである。

【００１１】ここで、好ましい態様として、排気減圧フ
ァンの下流側の吸出管の途中に、吸入管に戻るバイパス
管を配設接続し、制御機構で制御される切換弁をバイパ
ス管と吸出管の接続部に設け、バイパス管の途中に除湿
機を設けてもよい。また、外気流入口に冷凍機を接続し
てもよい。更に、吸出管から排出される室内の温かい空
気の熱を利用して、外気流入口から流入する外気を温め
る熱交換器を設けてもよい。更にまた、乾燥室外の気
圧、湿度及び温度を検出する気圧センサー、湿度センサ
ー及び温度センサーを乾燥室外にそれぞれ取り付け、食
品の水分含有率を直に検出する食品水分検出センサーを
乾燥室内に設け、各センサーを制御機構に接続してもよ
い。

【００１２】

【作用】以上のような構成を有するこの発明は、次のよ
うに作用する。すなわち、低温減圧乾燥機に乾燥用の食
品を乾燥物収納棚に収納して扉を閉じ、制御機構に入力
されている制御プログラムから該当する食品の制御プロ
グラムを選択し実行すると、制御機構は、気圧センサ
ー、湿度センサー、温度センサーなどで検出された情報
に基づいて、ヒーター、循環ファン、排気ファン、減圧
ファン、外気流入量調整弁、室圧調整弁などを適切に制
御して、乾燥室の室圧を徐々に下げ、又室温を徐々に上
げて、食品の乾燥を開始させ、食品の乾燥度に応じて室
圧や室温を更に徐々に上げながら、食品の味、色合いな
どの変化を起こさせることなく、食品の乾燥を更に促進
させるように作用する。

【００１３】

【実施例】以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発
明をより具体的に説明する。

【００１４】〔第１実施例〕ここで、図１（Ａ）は低温
減圧乾燥機の内部平面図、図１（Ｂ）は低温減圧乾燥機
の内部側面図、図２（Ａ）は低温減圧乾燥機の他例の内
部平面図、図２（Ｂ）は低温減圧乾燥機の他例の一部切
欠内部側面図、図３は減圧用吸出入経路の系統図、図４
は制御機構の系統図、図５及び図６は室圧、温度の変化
と時間経過による乾燥変化を示す関係図である。

【００１５】図において、低温減圧乾燥機１は半真空状
態でしかも低温で食品を乾燥する装置である。低温減圧
乾燥機１の本体内部には、密閉状の乾燥室２に形成され
ており、乾燥室２の一端には出入口２ａが開口され、出
入口２ａには扉３が外側から取り付けられている。乾燥
室２の内部の中央には可動仕切板４が出入口２ａ側から
奥側に向けて設けられていて、乾燥室２内は可動仕切板
４で左右に仕切られている。可動仕切板４は後述する乾
燥物収納棚を収納する場合に必要に応じて移動できるよ
うに取り付けられている。

【００１６】可動仕切板４の前後両端には端部仕切板４
ａがそれぞれ設けられている。各端部仕切板４ａは前後
方向に設けられた可動仕切板４に対してそれぞれ斜め方
向に設けられている。即ち、可動仕切板４の前端の端部
仕切板４ａは出入口２ａから遠ざかる方向の斜めに取り
付けられ、可動仕切板４の後端の端部仕切板４ａは出入
口２ａ側に向けて斜めに取り付けられ、両端の端部仕切
板４ａは可動仕切板４の中央を中心として点対称になっ
ている。又、各端部仕切板４ａは蝶番４ｂによって可動
仕切板４の両端に取り付けられている。なお、図２に図
示するように端部仕切板４ａを可動仕切板４の直線延長
線状に配置してもよい。

【００１７】ヒーター５は例えば電気、蒸気、ガスなど
を熱源として乾燥室２内の室温を上げる機能を果たすも
ので、各端部仕切板４ａの先端部から乾燥室２の壁面ま
でその延長直線上に連接して設けられている。各ヒータ
ー５も前後方向に設けられた可動仕切板４に対してそれ
ぞれ斜め方向に設けられている。ヒーター５は水平に取
り付けられており、又各ヒーター５は上下方向に一定の
隙間を開けて複数配設されている。ヒーター５は後述す
る制御機構によって制御されて、上下に配置されたヒー
ター５の間を通過する空気を温めることによって室温を
あげるようになっている。なお、図２に図示するように
ヒーター５を可動仕切板４に対して直角になるように配
置してもよい。

【００１８】循環ファン６は室内の空気を可動仕切板４
によって左右に仕切られた乾燥室２内を循環させて、室
内に空気の流れを生じさせて食品の乾燥を促進させると
共に、室内の圧力、温度、湿度に均一する機能を果たす
ものである。循環ファン６は斜めに取り付けられたヒー
ター５と可動仕切板４とのなす角度が内角となる側の前
方にそれぞれ取り付けられている。循環ファン６は上下
方向に複数配設されていて、後述する制御機構によって
制御される。

【００１９】可動仕切板４を挟んでその左右側には移動
式の乾燥物収納棚７が収納されている。乾燥物収納棚７
は多段式になっていて乾燥させる食品が収納されてい
る。左右の各乾燥物収納棚７は上記の循環ファン６の下
流側に位置していて、循環ファン６によって送風される
空気によって乾燥される。

【００２０】吸出口８は乾燥室２内の空気を吸い出すた
めの出口で、乾燥室２内に収納された各乾燥物収納棚７
の下流側の天井側にそれぞれ形成されている。吸入口９
は乾燥室２内に外気を吸入するための入口で、乾燥室２
内に設けられた各ヒーター５の上流側の床面側にそれぞ
れ形成されている。各吸入口９は床面側から室内高さの
３分の１程度の高さの位置にその入口がなるように床面
から上向きに延設されている。なお、吸入口９は図２に
図示するように天井から下向きに延設された配管の側面
に一定間隔で形成するようにしてもよい。

【００２１】低温減圧乾燥機１の本体の外側の上面には
吸出管１０が配設されている。吸出管１０の一端は上記
の吸出口８に連通しており、他端は外気に通じる排出口
１０ａになっていて、吸出口８から吸い出された空気は
吸出管１０を流れて排出口１０ａから外気に放出され
る。この吸出管１０は途中で一部区間が２つに分岐して
並列通路になっていて、並列通路上の吸出管１０には排
気ファン１１と減圧ファン１２がそれぞれ並列に接続さ
れている。また、排気ファン１１と減圧ファン１２の下
流側の吸出管１０内には逆流を防ぐ逆止弁１０ｂがそれ
ぞれ設けられている。

【００２２】排気ファン１１は専ら乾燥室２内の湿度の
高い空気を湿度の低い外気と交換する機能を果たすもの
で、その排出能力が例えば毎分30ｍ³の高出力低速回転
のファンが使用されている。また、使用される排気ファ
ン１１は乾燥室２内の気圧を少し下げる性能も有してお
り、絶対真空（＝−10,000mmAq）に対して、−500 〜−
600 mmAq程度、つまり絶対真空の５％〜６％程度下げる
能力を備えている。この排気ファン１１は後述する制御
機構によって制御される。

【００２３】減圧ファン１２は専ら乾燥室２内の空気を
吸い出して室内の気圧を下げる機能を果たすもので、減
圧能力は絶対真空（＝−10,000mmAq）に対して、−５,0
00mmAq程度、つまり絶対真空の50％程度下げる能力を備
えており、その排出能力が例えば毎分２ｍ³の低出力高
速回転のファンが使用されている。この減圧ファン１２
は後述する制御機構によって制御される。

【００２４】また、低温減圧乾燥機１の本体の外側の上
面には吸入管１３が配設されている。吸入管１３の一端
は前記の吸入口９に連通しており、他端は外気に通じる
外気流入口１３ａになっていて、外気流入口１３ａから
流入した外気は吸入管１３を流れて吸入口９から乾燥室
２内に吸入される。この吸入管１３は途中で一部区間が
２つに分岐して並列通路になっていて、並列通路上の吸
入管１３には外気流入量調整弁１４と室圧調整弁１５が
それぞれ並列に設けられている。

【００２５】外気流入量調整弁１４は前記の排気ファン
１１と連動して乾燥室２内の交換される空気量を調整す
る機能を果たす。また、室圧調整弁１５は前記の減圧フ
ァン１２と連動して乾燥室２内の気圧を調整する機能を
果たす。外気流入量調整弁１４及び室圧調整弁１５は共
に排気ファン１１及び減圧ファン１２と同様に後述する
制御機構によって制御される。

【００２６】吸入管１３の外気流入口１３ａ側には熱交
換器１６が設けられており、この実施例では吸入管１３
が熱交換器１６に接続されて、熱交換器１６上に外気流
入口１３ａが形成されている。また、この熱交換器１６
は前記の排出口１０ａ側の吸出管１０の外周に外装して
設けられていて、吸出管１０から排出される室内の温か
い空気の熱を利用して、外気流入口１３ａから流入する
外気を温める機能を果たし、出来るだけ温かい外気を乾
燥室２内に供給して乾燥の効率を高めると共にヒーター
５の負担の軽減を図っている。

【００２７】乾燥室２の内部には、室内の気圧、湿度及
び温度を検出する気圧センサー１７、湿度センサー１８
及び温度センサー１９がそれぞれ配置されている。これ
らの各センサー１７，１８，１９は制御機構２０に接続
されていて、検出された室内の気圧、湿度及び温度の各
情報は制御機構２０に送られるようになっている。

【００２８】制御機構２０は、前記の各ヒーター５、循
環ファン６、排気ファン１１、減圧ファン１２、外気流
入量調整弁１４、室圧調整弁１５を制御するもので、例
えばパソコンなどが使用され、上記の気圧センサー１
７、湿度センサー１８及び温度センサー１９からの情報
に基づいてこれらを制御して、乾燥室２内の乾燥状態を
最適な状況に誘導する機能を果たす。

【００２９】制御機構２０には予め、乾燥する食品に対
応した何通りかの乾燥用の制御パターンが入力されてい
て、使用者はその制御パターンの一つを選択するのみ
で、後は自動的にその制御パターンに沿って自動的に乾
燥が行われる。なお、独自の乾燥用の制御情報を入力し
て、これに基づいて乾燥させることもできるようになっ
ている。制御機構２０に支持情報を入力する制御盤２１
が低温減圧乾燥機１の外側の扉３の隣に設けられてい
る。

【００３０】また、乾燥室２の外部には、室外の気圧、
湿度及び温度を検出する気圧センサー２２、湿度センサ
ー２３及び温度センサー２４が必要に応じてそれぞれ配
置される。これらの各センサー２２，２３，２４は室内
に配置された上記の各センサー１７，１８，１９と同様
に制御機構２０に接続されていて、検出された室外の気
圧、湿度及び温度の各情報は制御機構２０に送られるよ
うになっている。

【００３１】更に、乾燥物収納棚７に収納された食品の
乾燥状態を直に検出する食品水分検出センサー２５が設
けられている。食品水分検出センサー２５のセンサーの
先端部分が食品内に挿入されていて、食品の乾燥状態を
直に検出することができるようになっている。食品水分
検出センサー２５も上記の各センサーと同様に制御機構
２０に接続されていて、検出された食品の乾燥状態の情
報は制御機構２０に送られるようになっている。

【００３２】次に上記第１実施例の構成に基づく動作に
ついて以下説明する。低温減圧乾燥機１の扉３を開け
て、乾燥用の食品、例えば肉類、魚類又は野菜類を乾燥
物収納棚７に収納して、扉３を閉じる。低温減圧乾燥機
１には乾燥を自動制御する制御機構２０が設けられてお
り、制御機構２０には食品に応じて予め気圧、湿度、温
度、時間などの制御プログラムが入力されているので、
この中から該当する食品の制御プログラムを選択する。
選択の実行は扉３の隣に設けられている制御盤２１を通
じて行われる。

【００３３】乾燥用食品の制御プログラムの選択が実行
されると、タイマーによって所定時間になると或いは選
択の実行と同時に、制御機構２０は排気ファン１１を作
動させ、また、循環ファン６も作動させ、乾燥室２内に
空気の流れを生じさせて、乾燥物収納棚７に収納された
食品からの水分の蒸発を促進させる。更に、制御機構２
０はヒーター５も室内が或る温度よりも低い場合には作
動させる。食品が入れられた乾燥室２内は密閉状である
ため、食品から蒸発する水分によって、乾燥室２内の湿
度は急激にあがり、80％〜99％程度の湿度になるため、
排気ファン１１によって乾燥室２内の湿度の高い空気を
湿度の低い外気と交換させる。

【００３４】排気ファン１１が作動すると、乾燥室２内
の空気は、天井側に設けられた吸出口８から吸出管１０
内に吸引され、吸出管１０を流れて排気ファン１１を通
過し、熱交換器１６内を通過して排出口１０ａから外部
に排出される。排気ファン１１によって、乾燥室２内の
空気が排出されると、外気が外気流入口１３ａから熱交
換器１６を通過して吸入管１３に入る。外気は熱交換器
１６を通過中に、熱交換器１６を通過して排出される空
気の熱を一部吸収して温められる。

【００３５】熱交換器１６で温められた外気は吸入管１
３を通過して吸入口９から乾燥室２内に流入して、乾燥
室２内の湿度の高い空気は湿度の低い外気と順次交換さ
れて、乾燥室２内と湿度は外気の湿度と同レベルまで下
がる。制御機構２０は、低温減圧乾燥機１の外部に設け
た湿度センサー２３からの情報と、室内に設けた湿度セ
ンサー１８からの情報に基づいて、乾燥室２内と湿度が
外気の湿度と同レベルまで下がったと判断すると、排気
ファン１１の作動を停止させ、又外気流入量調整弁１４
を閉じ、減圧ファン１２を作動させる。

【００３６】外部に湿度センサー２３が設置されていな
い場合には、制御機構２０は一定時間経過すると又は或
る値まで湿度が下がると、排気ファン１１の作動を停止
させ、又外気流入量調整弁１４を閉じ、減圧ファン１２
を作動させるようになっている。なお、排気ファン１１
の作動中、減圧ファン１２も作動させるように制御プロ
グラムを設定していてもよい。

【００３７】減圧ファン１２を作動させると、乾燥室２
内の空気は、天井側に設けられた吸出口８から吸出管１
０内に吸引され、吸出管１０を流れて減圧ファン１２を
通過し、熱交換器１６内を通過して排出口１０ａから外
部に排出されて、乾燥室２内の室圧は徐々に下がる。乾
燥室２内の室圧が徐々に下がるにしたがって、食品から
の水分の蒸発が促進されて、低圧の乾燥室２内の湿度は
上昇する。

【００３８】乾燥室２内の湿度が或る値まで上昇する
と、湿度センサー１８からの情報に基づいて制御機構２
０は排気ファン１１を作動させて、湿度の低い外気を導
入して、湿度の高い室内の空気を吸出口８、吸出管１０
及び排出口１０ａを通じて排出して乾燥室２内から一掃
する。そして、乾燥室２内の湿度が或る値まで下がる
と、湿度センサー１８からの情報に基づいて制御機構２
０は排気ファン１１を停止させる。

【００３９】乾燥室２内の湿度が下がると、食品から乾
燥が促進されて、室内の湿度が上昇する。室内の湿度が
或る値まで上昇すると、再び、排気ファン１１を作動さ
せて湿度の低い外気を導入して、湿度の高い室内の空気
を一掃する。以下、同様な動作を繰り返しながら、食品
の乾燥を行うのである。

【００４０】そして、食品水分検出センサー２５からの
情報により食品の水分含有率が所定値以下になると、制
御機構２０は乾燥を終了させる。食品水分検出センサー
２５を使用していない場合には、所定時間経過すると制
御機構２０は乾燥を終了させる。なお、排気ファン１１
の作動中、減圧ファン１２は停止するが、その間も減圧
ファン１２を作動させるように制御プログラムを設定し
ていてもよい。

【００４１】乾燥室２内の室圧の調整は、室圧調整弁１
５によって行われる。減圧ファン１２は一定の出力で作
動しており、室圧調整弁１５によって乾燥室２内に流入
する空気量を調整して、乾燥室２内の室圧を調整する。
乾燥室２の室圧は気圧センサー１７によって検出され、
その情報は制御機構２０に送られる。制御機構２０では
送られてきた情報に基づいて室圧調整弁１５を制御し
て、乾燥室２内の室圧を制御プログラムに沿った気圧に
制御する。

【００４２】一般に気圧を低くすると、水分の蒸発が促
進されるが、食品の乾燥の場合には気圧が低過ぎると問
題がある。即ち、急激に気圧を下げると、食品の表面が
急激に膨張して細胞組織が破壊され易く、食品の味、色
の変化を生じて、商品価値が下がる不都合がある。従っ
て、乾燥初期においては乾燥室２の室圧を一気に下げ
ず、食品の水分蒸発が進むにしたがって、段階的に徐々
に下げるのがよい。

【００４３】このため、図５に図示するように、乾燥室
２の室圧を例えば大気圧から先ず大気圧の10％減の気圧
（−1000mmAq）まで下げて１時間程度その室圧を維持
し、その後に大気圧の20％減の気圧（−2000mmAq）まで
下げて１時間程度その室圧を維持し、以後同様の方法で
大気圧の30％減の気圧（−3000mmAq）、大気圧の40％減
の気圧（−4000mmAq）まで段階的に乾燥室２の室圧を下
げて行き、又最低室圧も食品の味、色の変化を生じない
ない程度の気圧、例えば大気圧の40％〜50％減の気圧
（−4000〜−5000mmAq）程度に抑えるように制御プログ
ラムは設定されている。また、例えば図６に図示するよ
うな制御もある。

【００４４】乾燥室２内の室圧を減圧ファン１２を使用
して下げているとき、食品からの水分の蒸発を更に促進
させるために、乾燥室２内の温度を室圧の変化に対応さ
せてヒーター５を利用して所定の温度まで徐々に上げ
る。即ち、乾燥室２内では、循環ファン６によって室内
の空気は循環しているが、循環する空気は室内の２ヶ所
に設けられたヒーター５を通過中に温められる。

【００４５】一般に温度を高くすると、水分の蒸発が促
進されるが、食品の乾燥の場合には温度が高過ぎると問
題がある。即ち、食品の乾燥は、表面より水分の蒸発が
始まるのが普通であるが、急激に温度を上昇させると、
食品の表面だけが急激に乾燥硬化して細胞組織が破壊さ
れ、内部の水分は蒸発しにくくなる。

【００４６】また、食品では、水分含有量が多い場合に
は、乾燥硬化する温度が低く、水分が蒸発し始めて水分
含有量が下がってくると、乾燥硬化する温度が高くなる
性質がある。従って、食品の水分含有量が多い乾燥初期
においては急に温度を上げず、常温に近い30度Ｃからス
タートし、食品の水分蒸発が進むにしたがって、乾燥室
２の温度を上げるのがよい。

【００４７】このため、図５に図示するように、乾燥室
２の温度を例えば室温から先ず30度Ｃまで上げて１時間
程度その温度を維持し、その後に40度Ｃまで上げて１時
間程度その温度を維持し、以後同様の方法で50度Ｃ、55
度Ｃ、60度Ｃまで段階的に乾燥室２の温度を上げて行
き、又最高温度も食品の細胞組織が破壊されない程度の
温度、例えば60度Ｃ程度に抑えるように制御プログラム
は設定されている。乾燥室２の温度の上昇は制御機構２
０が温度センサー１９からの情報に基づいてヒーター５
の発熱量を高めることによって達成される。また、例え
ば図６に図示するような制御もある。

【００４８】上記第１実施例の低温減圧乾燥機１は、食
品の乾燥用としての本来の使用方法の他に、解凍機とし
ての利用方法もある。即ち、乾燥室２の室温を常温に保
ったままで、室圧を例えば−5000mmAqまで下げると、室
内の常温の熱が食品の表面及び内部まで急速に伝わって
解凍を促進させる働きがある。

【００４９】〔第２実施例〕図７は減圧用吸出入経路の
系統図、図８は制御機構の系統図である。前記第１実施
例の低温減圧乾燥機１では、外気を取り入れているた
め、外気に含まれる水分により、乾燥室２内の湿度を10
％以下の湿度にすることは不可能であり、食品の乾燥率
をゼロに近い状態にすることはできない。そこで、第２
実施例では、前記第１実施例の低温減圧乾燥機１に、切
換弁２６、除湿機２７及びバイパス管２８を更に設ける
ことにより、食品の乾燥率を更に高めるようにした装置
である。なお、これ以外の構成は前記第１実施例と同一
であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

【００５０】即ち、第２実施例の低温減圧乾燥機１で
は、排気ファン１１及び減圧ファン１２の下流側の吸出
管１０の途中に吸入管１３に戻るバイパス管２８が配設
されている。切換弁２６がバイパス管２８の一端と吸出
管１０の接続部に設けられており、バイパス管２８の一
端は切換弁２６を介して吸出管１０に接続され、他端は
吸入管１３に接続されている。このバイパス管２８の途
中には除湿機２７が設けられている。切換弁２６の制御
は制御機構２０によって行われる。

【００５１】次に上記第２実施例の構成に基づく動作に
ついて以下説明する。前記第１実施例で説明したような
動作で食品の乾燥が進み、食品の水分含有率が或る値に
下がると、食品水分検出センサー２５からの情報により
制御機構２０はその状態を読み取り、制御機構２０は切
換弁２６を切り換える。食品水分検出センサー２５を使
用していない場合には、所定時間経過すると制御機構２
０は切換弁２６を切り換える。

【００５２】切換弁２６が切り換えられると、これまで
閉じていたバイパス管２８と吸出管１０とが開く一方
で、これまで開いていた吸出管１０と排出口１０ａ側の
吸出管１０とは閉じる。これにより、吸出管１０と吸入
管１３とは切換弁２６及びバイパス管２８を通じて連通
状態になる。

【００５３】このため、吸出口８から吸出管１０に吸引
排出された乾燥室２内の湿気を含んだ空気は、バイパス
管２８に入り、バイパス管２８の途中に設けられた除湿
機２７によってその水分が除去される。水分が除去され
た乾いた空気は吸入管１３に入り、吸入口９から再び乾
燥室２内に流入し、乾燥室２内を循環する。これが連続
して行われることによって、乾燥室２内の湿度が下が
り、食品の乾燥が更に促進されて、水分含有率の少ない
乾燥食品を生成することができる。

【００５４】上記第２実施例の低温減圧乾燥機１は前記
第１実施例の低温減圧乾燥機１と同様に、食品の乾燥用
としての本来の使用方法の他に、解凍機としての利用方
法もある。即ち、乾燥室２の室温を常温に保ったまま
で、室圧を例えば−5000mmAqまで下げると、室内の常温
の熱が食品の表面及び内部まで急速に伝わって解凍を促
進させる働きがある。

【００５５】〔第３実施例〕図９は減圧用吸出入経路の
系統図、図１０は制御機構の系統図である。前記第１実
施例及び第２実施例の低温減圧乾燥機１では、外気を取
り入れているため、真夏時のように外気の温度が非常に
高いとき、これをそのまま乾燥室２内に取り入れると、
密閉された乾燥室２の室温も非常に高くなる。ところ
で、乾燥初期の食品には水分が多量に含まれているの
で、密閉された乾燥室２の室温が余り高いと、乾燥する
前に食品が腐敗などを生じることがある。

【００５６】そこで、第３実施例では、前記第２実施例
の低温減圧乾燥機１に、冷凍機２９を更に設けることに
より、真夏時のように外気の温度が高い場合には、乾燥
室２内に取り入れる外気を冷凍機２９で冷やしてから乾
燥室２内に入れることで、乾燥初期に食品の腐敗の発生
を防ぎながら乾燥できるようにした装置である。なお、
第３実施例では熱交換器１６は省略されているが、これ
以外の構成は前記第２実施例と同一であるので、同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００５７】即ち、第３実施例の低温減圧乾燥機１で
は、外気流入口１３ａに冷凍機２９が接続されており、
外気流入口１３ａに入る外気は冷凍機２９で冷やされて
から入るようになっている。冷凍機２９は制御機構２０
に接続されており、冷凍機２９は制御機構２０により自
動制御される。制御機構２０は温度センサー２４で外気
の温度を検出し、又温度センサー１９で乾燥室２内の室
温を検出し、乾燥室２内に入れられている食品の種類に
応じて、乾燥初期の腐敗などが生じない室温に下げる。
特に、この場合には、食品を乾燥室２に入れる前に、乾
燥室２の室温を下げておく。

【００５８】また、冷凍機２９が設けられている場合に
は、乾燥室２の室圧を下げながら冷凍機２９を作動させ
ると、急速冷凍が可能となり、冷凍時間を短くでき、冷
凍機としての全く別の利用の仕方もある。

【００５９】〔第４実施例〕図１１は減圧用吸出入経路
の系統図、図１２は制御機構の系統図である。前記第１
実施例、第２実施例及び第３実施例の低温減圧乾燥機１
では、室圧を徐々に下げてかなり低圧することで食品の
乾燥の促進を図っているが、食品の種類によっては乾燥
する場合に余りに室圧が低いと乾燥後の味や色艶が劣化
する食品がある。特に、生の肉類の場合がそうである。
生の肉類では、過度に室圧を下げると、生の肉類の表面
に油がにじみ出て、乾燥後の生の肉類の色艶や味などが
劣化する欠点がある。なお、室圧が−600 mmAq程度より
も高い場合にはこのような欠点は現れない。

【００６０】そこで、第４実施例では、前記第１実施
例、第２実施例及び第３実施例の低温減圧乾燥機１の何
れにも設けられている減圧ファン１２及び室圧調整弁１
５を取り除き、また、吸出管１０及び吸入管１３の一部
区間の並列通路を取り除き、そして、排気ファン１１に
代えて減圧機能を備えた排気減圧ファン３０が使用され
た簡易型の装置からなっている。

【００６１】第４実施例の減圧機能を備えた排気減圧フ
ァン３０は減圧ファンの能力を一部備えているものに限
定され、排気減圧ファン３０は乾燥室２内の大気圧を１
％〜６％程度下げる能力を備えていることが必要であ
る。第４実施例の低温減圧乾燥機１は生の肉類の乾燥専
門用として使用される。

【００６２】前記第１実施例で説明したように、第１実
施例で使用される排気ファン１１は乾燥室２内の気圧を
少し下げる性能も有しており、絶対真空（＝−10,000mm
Aq）に対して、−500 〜−600 mmAq程度、つまり絶対真
空の５％〜６％程度下げる能力を備えている。このた
め、第１実施例で使用される排気ファン１１は減圧機能
を備えた排気減圧ファン３０としてそのまま使用でき
る。

【００６３】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、前記第１
実施例においては、食品水分検出センサー２５が設けら
れ、又低温減圧乾燥機１の外部に気圧センサー２２、湿
度センサー２３、温度センサー２４が設けられている場
合で説明したが、必要に応じて省略してもよい。同様
に、吸出管１０の排出口１０ａ側と吸入管１３の外気流
入口１３ａ側に熱交換器１６が設けられている場合で説
明したが、必要に応じて省略してもよい。

【００６４】また、前記第２実施例においては、熱交換
器１６、気圧センサー２２、湿度センサー２３、温度セ
ンサー２４及び食品水分検出センサー２５を必要に応じ
て省略してもよい。

【００６５】また、前記第３実施例においては、気圧セ
ンサー２２、湿度センサー２３、温度センサー２４及び
食品水分検出センサー２５並びに切換弁２６、除湿機２
７とバイパス管２８を必要に応じて省略してもよい。

【００６６】また、前記第４実施例においては、気圧セ
ンサー２２、湿度センサー２３、温度センサー２４及び
食品水分検出センサー２５並びに切換弁２６、除湿機２
７とバイパス管２８、冷凍機２９を必要に応じて省略し
てもよい。また、逆に熱交換器１６を設けてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、請求項
１，２の発明に係る低温減圧乾燥機によれば、食品を乾
燥する場合、乾燥室の室圧は低い方でも精々半真空圧程
度で乾燥するため、ほぼ完全真空圧状態で乾燥する真空
乾燥機に比べて、装置の完全密閉性などが厳密に要求さ
れないので、製作が容易となり、その製作コストも低く
抑えることができる。

【００６８】しかも、食品を乾燥する場合、乾燥室の室
圧は低い方でも精々半真空圧程度で乾燥するため、ほぼ
完全真空圧状態で乾燥する従来の真空乾燥機に比べて、
乾燥食品の細胞組織の分解が少ないので、乾燥後の食品
の味、色の変化が少なく、自然の風味や色合いを残し、
真空乾燥機を使用して乾燥させたものに比べて、商品の
歩留りが良い。

【００６９】更に、低温乾燥であるため、熱風乾燥に比
べて、熱による食品の味、色、硬化などが殆どなく、商
品価値が下がるおそれも殆どない。また、冷風乾燥に比
べて短い時間で、しかも、減圧乾燥であるので常圧乾燥
に比べて乾燥による食品の縮みが小さく、無理なくソフ
トに乾燥させることができる。

【００７０】そのうえ、低温減圧乾燥機による食品の乾
燥は、制御機構によって乾燥状態を自動制御することが
でき、しかも、各種のセンサーからの入力情報に基づき
ながら乾燥状態を制御するので最適な乾燥を行うことが
できる。

【００７１】また、請求項２の発明の場合には、請求項
１の発明に比べて、部品数が少なくて済み、その分構造
が簡単となり、製造コストも廉価することができる。

【００７２】また、請求項３又は請求項４のように、排
気ファン及び減圧ファンの下流側の吸出管の途中に、又
は排気減圧ファンの下流側の吸出管の途中に、吸入管に
戻るバイパス管を配設接続し、制御機構で制御される切
換弁をバイパス管と吸出管の接続部に設け、バイパス管
の途中に除湿機を設けた場合には、乾燥室内の湿度をゼ
ロに近い状態まで下げることができ、これによって、食
品の乾燥率を更に高めることができる。

【００７３】また、請求項５のように、外気流入口に冷
凍機を接続した場合には、真夏時のように暑いときに、
乾燥室内の温度が非常に高くなるのを防ぎ、乾燥開始前
又は乾燥初期に食品が腐敗し始めるのを防ぐことができ
ると共に、室圧を下げながら冷凍することにより急速冷
凍を達成することもでき、急速冷凍装置としても使用す
ることができる。

【００７４】また、請求項６のように、吸出管から排出
される室内の温かい空気の熱を利用して、外気流入口か
ら流入する外気を温める熱交換器を設けた場合には、ヒ
ーターの負担を軽減でき、燃費を下げることができる。

【００７５】また、請求項７のように、乾燥室外の気
圧、湿度及び温度を検出する気圧センサー、湿度センサ
ー及び温度センサーを乾燥室外にそれぞれ取り付け、食
品の水分含有率を直に検出する食品水分検出センサーを
乾燥室内に設け、各センサーを制御機構に接続した場合
には、乾燥室の外部の環境情報を制御機構に知らせるこ
とができ、又食品の正確な乾燥状況を制御機構に知らせ
ることができ、これによって、制御機構はより的確な情
報に基づいて低温減圧乾燥機の制御をより的確に行うこ
とができる等、極めて新規的有益なる効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の第１実施例を示す低温減圧
乾燥機の内部平面図である。（Ｂ）はこの発明の第１実
施例を示す低温減圧乾燥機の内部側面図である。

【図２】（Ａ）は第１実施例の低温減圧乾燥機の他例の
内部平面図である。（Ｂ）は第１実施例の低温減圧乾燥
機の他例の一部切欠内部側面図である。

【図３】この発明の第１実施例を示す減圧用吸出入経路
の系統図である。

【図４】この発明の第１実施例を示す制御機構の系統図
である。

【図５】この発明の第１実施例を示す室圧、温度の変化
と時間経過による乾燥変化を示す関係図である。

【図６】この発明の第１実施例を示す室圧、温度の変化
と時間経過による乾燥変化を示す関係図である。

【図７】この発明の第２実施例を示す減圧用吸出入経路
の系統図である。

【図８】この発明の第２実施例を示す制御機構の系統図
である。

【図９】この発明の第３実施例を示す減圧用吸出入経路
の系統図である。

【図１０】この発明の第３実施例を示す制御機構の系統
図である。

【図１１】この発明の第４実施例を示す減圧用吸出入経
路の系統図である。

【図１２】この発明の第４実施例を示す制御機構の系統
図である。

【符号の説明】

１低温減圧乾燥機２乾燥室２ａ出入口３扉４可動仕切板４ａ端部仕切板４ｂ蝶番５ヒーター６循環ファン７乾燥物収納棚８吸出口９吸入口１０吸出管１０ａ排出口１０ｂ逆止弁１１排気ファン１２減圧ファン１３吸入管１３ａ外気流入口１４外気流入量調整弁１５室圧調整弁１６熱交換器１７気圧センサー１８湿度センサー１９温度センサー２０制御機構２１制御盤２２気圧センサー２３湿度センサー２４温度センサー２５食品水分検出センサー２６切換弁２７除湿機２８バイパス管２９冷凍機３０排気減圧ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉状の乾燥室の内部に、室内の空気を
循環させる循環ファンと室内の循環中の空気を温めるヒ
ーターを設け、乾燥室内の空気を吸い出す吸出口と室内
に外気を流入する吸入口とを設け、乾燥室の外部に吸入
管と吸出管とを配設し、他端が外気流入口となる吸出管
の一端を上記吸出口に接続し、他端が外気流入口となる
吸入管の一端を上記吸入口に接続し、上記吸出管を途中
で一部区間を２つに分岐して並列にし、乾燥室内の空気
を吸い出して外気と交換する排気ファンと、乾燥室内の
空気を吸い出して室圧を下げる減圧ファンとを並列の吸
出管にそれぞれ並列に設け、上記吸入管を途中で一部区
間を２つに分岐して並列にし、上記排気ファンと連動し
て乾燥室内の交換される空気量を調整する外気流入量調
整弁と、上記減圧ファンと連動して乾燥室内の室圧を調
整する室圧調整弁とを並列の吸入管にそれぞれ並列に設
け、乾燥室内の室圧、湿度及び温度を検出する気圧セン
サー、湿度センサー及び温度センサーを乾燥室内にそれ
ぞれ取り付け、各センサーの検出情報を入力情報として
受け取り、且つ循環ファン、ヒーター、排気ファン、減
圧ファン、外気流入量調整弁及び室圧調整弁を制御する
制御機構を設けたことを特徴とする低温減圧乾燥機。
【請求項２】密閉状の乾燥室の内部に、室内の空気を
循環させる循環ファンと室内の循環中の空気を温めるヒ
ーターを設け、乾燥室内の空気を吸い出す吸出口と室内
に外気を流入する吸入口とを設け、乾燥室の外部に吸入
管と吸出管とを配設し、他端が外気流入口となる吸出管
の一端を上記吸出口に接続し、他端が外気流入口となる
吸入管の一端を上記吸入口に接続し、乾燥室内の空気を
吸い出して外気と交換すると共に室圧を下げる機能を備
えた排気減圧ファンを吸出管にに設け、上記排気減圧フ
ァンと連動して乾燥室内の交換される空気量と室圧を調
整する外気流入量調整弁を吸入管に設け、乾燥室内の室
圧、湿度及び温度を検出する気圧センサー、湿度センサ
ー及び温度センサーを乾燥室内にそれぞれ取り付け、各
センサーの検出情報を入力情報として受け取り、且つ循
環ファン、ヒーター、排気減圧ファン及び外気流入量調
整弁を制御する制御機構を設けたことを特徴とする低温
減圧乾燥機。
【請求項３】排気ファン及び減圧ファンの下流側の吸
出管の途中に、吸入管に戻るバイパス管を配設接続し、
制御機構で制御される切換弁をバイパス管と吸出管の接
続部に設け、バイパス管の途中に除湿機を設けた請求項
１記載の低温減圧乾燥機。
【請求項４】排気減圧ファンの下流側の吸出管の途中
に、吸入管に戻るバイパス管を配設接続し、制御機構で
制御される切換弁をバイパス管と吸出管の接続部に設
け、バイパス管の途中に除湿機を設けた請求項２記載の
低温減圧乾燥機。
【請求項５】外気流入口に冷凍機を接続した請求項１
又は２記載の低温減圧乾燥機。
【請求項６】吸出管から排出される室内の温かい空気
の熱を利用して、外気流入口から流入する外気を温める
熱交換器を設けた請求項１又は２記載の低温減圧乾燥
機。
【請求項７】乾燥室外の気圧、湿度及び温度を検出す
る気圧センサー、湿度センサー及び温度センサーを乾燥
室外にそれぞれ取り付け、食品の水分含有率を直に検出
する食品水分検出センサーを乾燥室内に設け、各センサ
ーを制御機構に接続した請求項１又は２記載の低温減圧
乾燥機。