JPH06300441A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、厨芥、あるいは食品、工業材料等
を乾燥する小型で簡便な装置に関するもので、乾燥速度
を速くする目的である。 【構成】 濡れたものを入れる蒸発部と、蒸発部を囲む
凝縮部を設けた構成。蒸発部の上方に設けたヒータとフ
ァンの熱風で乾燥し、被乾燥物を間欠的にかくはんす
る。蒸発部と凝縮部の間に断熱層を設けて被乾燥物のか
くはん性を改善した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厨芥、食品菜等の炭水
化物やタンパク質を含むものを乾燥する小型で簡便な装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、腐敗防止を目的とした乾燥処理
は、食品の保存法として広く行われてきた。例えば、赤
外線乾燥、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、減圧乾燥、噴霧
乾燥等がある。いずれも大型のものに適し、本発明の狙
いである小型の装置に技術的に応用し難いものが多い。

【０００３】最も小型のもので実用化されているもの
は、電気を用いて衣類を乾燥する衣類乾燥機である。こ
れは衣類を水平軸で回転するドラムに入れ、熱風で乾燥
するものである。衣類は熱劣化しやすいので熱風の温度
は７０℃以下としなければならないが、この温度では水
は沸騰しないため、熱風を乾燥したものとすることが必
要である。このため送風機で外気を取入れヒータで加熱
して相対湿度を低下させた空気で衣類を乾燥する。蒸発
した水蒸気を含む空気は器具外に放出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
構成では、食品や生ごみのような塊状のものを速く乾燥
できないという課題があった。本発明はこのような従来
の装置の課題を解決するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は次の構成とした。被乾燥物を入れる有底の
蒸発部と、蒸発部の周囲に設けた凝縮部と、蒸発部の上
方に形成された蒸発部と凝縮部の連通部と、凝縮部の下
部に形成された蒸気と凝縮水の排出孔と、蒸発部と凝縮
部の間に形成された断熱層と、蒸発部の上方に設けたヒ
ータとファンから成る熱風発生手段と、被乾燥物を間欠
的にかくはんするかくはん手段を有するものである。

【０００６】また、かくはん手段として、被乾燥物を入
れる傾斜回転する蒸発部と、前記蒸発部を収納する凝縮
部と、前記蒸発部の周囲に形成された断熱層と、前記被
乾燥物の加熱手段と、前記蒸発部の底部中央に回転自在
に設けた粉砕手段と、前記蒸発部の内壁に設けた粉砕手
段の係止部を有する構成が考えられる。

【０００７】また、本発明の装置を便利にする構成とし
て、被乾燥物を入れる蒸発部と、前記蒸発部を着脱自在
に収納する凝縮部と、前記蒸発部の周囲に形成された断
熱層と、前記蒸発部の上方に設けた被乾燥物の加熱手段
と、前記蒸発部の下方に着脱自在に水容器を設けた乾燥
装置が考えられる。

【０００８】

【作用】大気圧下で魁状の被乾燥物の内部の液体を迅速
に気化するには沸点以上の温度で加熱する必要がある。
沸点以上で加熱すると発生した蒸気は蒸気圧によって蒸
発部から出て行くので、衣類乾燥器のような送風機が不
要となる。しかも、蒸気圧が高いために凝縮しやすいの
で、凝縮部を設ければ蒸気は液体になり、外部に臭気を
含む蒸気を排出しない。本発明では、被乾燥物を容器に
いれて上方から１００℃以上の水蒸気熱風で乾燥するも
のであるが、表面の被乾燥物よりも下部のものが、乾燥
されにくい。このため、被乾燥物のかくはん手段を設け
たものである。加熱しながら連続的にかくはんすると、
食品は粘着性を持ち、塊状に丸まる。これは、食品を加
熱するとでんぷん質のα化のように粘着性が増えるもの
があるからである。また、含水率が７５〜４０％の範囲
では固形分の濃度が高まり、特に粘着力は大きくなる。
このため、かくはんしないで、被乾燥物の上層表面を含
水率４０％以下に乾燥させて、粘着性を低下させた後
に、かくはん動作する。底部の含水率の高い被乾燥物の
中に、この表面乾燥したものが入るが、粘着力が少ない
ため塊状になりにくい。再びかくはんを停止したまま湿
った上層を乾燥することを繰り返すものである。

【０００９】さまざまの形状と重量のものを混合かくは
んすると、重量が大きく形状が小さいものが下層に、軽
くかつ大きいものが上層になり易い。また、回転混合の
場合は遠心力で回転軸から遠い方向に重い被乾燥物は移
動し易い。このため重いものの乾燥が遅くなる傾向が生
じる。強度のかくはんを与えれば、このような現象は軽
減されるが、強度のかくはんは前述のように団子を作り
乾燥に対して逆効果である。餅つき器やマッシュポテト
を想像すれば理解できることである。

【００１０】このような状態で、蒸発部の下部と側面の
温度が低下すると、そこに行き易い重い被乾燥物、多く
の場合、含水率の高い被乾燥物の乾燥はますます遅くな
る。すなわち、上部の被乾燥物はますます軽くなり、熱
風の届かない下部の被乾燥物はますます重くなる。結果
的にかくはんしても、上部に軽い被乾燥物が常に浮き上
がる傾向が大きくなって、混合が困難となる。本発明
は、間欠的なかくはんと共に、蒸発部の側面と底面を断
熱して、その場所に存在頻度の高い重い被乾燥物の温度
低下を防止したものである。重い被乾燥物でも、たまに
は上部に運ばれ乾燥するが、冷えていなければ乾燥の極
端な低下が防止できる。この手段によって、被乾燥物の
密度差に起因する難混合性が改善され、弱い間欠かくは
んでも混合性は改善される。蒸発部は凝縮部によって囲
まれていることも、蒸発部の側面の温度低下を防止して
いる。蒸発部は直接外気に触れずに、凝縮熱によって保
温されているからである。このような蒸発部の側面と底
面の温度低下を防止する手段は、前述のようにかくはん
性を高めると共に、この部分の壁面にへばり付いたまま
の被乾燥物の乾燥度を悪くしない効果もある。

【００１１】また、傾斜回転する蒸発部の底部中央に回
転自在に設けた粉砕手段と、蒸発部の内壁に設けた粉砕
手段の係止部を有するものでは、蒸発部で上部に浮いた
被乾燥物を細かくして下部に沈めるため、乾燥時間が速
くなるものである。

【００１２】

【実施例】本発明による第１の実施例の要部縦断面図を
図１に示す。１は含水性の被乾燥物２を入れる蒸発部。
蒸発部１は周囲に断熱部３を有する。断熱部３は耐熱性
の（発泡）プラスチック材料、セラミック系材料、ある
いはそれらの複合材料等と金属とから成る断熱材で構成
することもできるが、断熱性とコンパクト性から真空断
熱が最も好ましい。蒸発部１は凝縮部４と上部で連通し
ている。凝縮部４の上部には被乾燥物２を出し入れする
ための蓋５が設けられている。蓋５の中央の蒸気ガイド
部６は蒸発部１と反対方向に凹部を有する円筒状のもの
である。蒸気ガイド部６の上部に位置するモータ７で回
転する蒸気ファン８が設けられている。蒸気ガイド部６
と蒸気ファン８の回転外周の間の空間に蒸気温度を少な
くとも１００℃以上に加熱するヒータ９が設けられてい
る。蒸気温度を温度検知部１０で検知し、ヒータ９の通
電量を制御して所定の温度にする。

【００１３】蒸気ガイド部６には断熱層１１が、蒸気フ
ァン８とヒータ９の下方には複数の開口を有するごみよ
け板１２が、蒸発部１の下部には被乾燥物２のかくはん
板１３とその駆動部１４が、凝縮部４の近傍には凝縮部
４の冷却ファン１５が設けられている。また、凝縮部４
の下部には凝縮水の排水管１６、排水管１６の下方に排
水受け１７が設けられている。さらに、凝縮部４の下流
の排気管１８には触媒部１９が設けられ、触媒部１９に
は酸化のための触媒、例えば白金族金属触媒をハニカム
状のセラミックに担持した触媒２０が設けられている。
ヒータ２１は触媒２０の中を貫通して触媒２０を活性化
温度である３００℃以上に加熱する。触媒部１９の末端
に吸排口２２が設けられている。

【００１４】次に動作について説明する。まず蓋５を開
放して中に被乾燥物２を投入し、蓋５を閉める。以下加
熱操作に移る。ヒータ９と蒸気ファン８に通電し、熱風
を発生させて被乾燥物２の加熱を開始する。被乾燥物２
は上部から加熱され、水蒸気が発生し始める。温度検知
部１０が１００℃を超えると蒸発部１内は水蒸気で充満
するため、水蒸気の相対湿度を下げるため温度検知部１
０の温度を１００℃以上、例えば１３０℃とし、水蒸気
を乾き水蒸気の状態にしなければならない。この乾き水
蒸気が蒸気ファン８でかくはんされ、被乾燥物２を効果
的に乾燥する。

【００１５】被乾燥物２の上部が乾燥すると、この乾燥
した部分の断熱性が高いため、内部の加熱は遅くなり、
水蒸気の発生は減少する。ここで、駆動部１４の動作も
開始する。生鮮食品の場合通常、含水率は８０％前後で
ある。これが、７５％の平均含水率になるまでは、表面
にも水分が十分あるのでかくはんは不要である。駆動部
１４は被乾燥物２をかくはん板１３でかくはんするが、
かくはん手段はミキサーの様な回転羽でもよく、振動で
あっても良い。新たに上部に現れた被乾燥物２は水分が
多いので再び蒸気を出し始める。表面の乾燥は極めて速
く約３０秒から２分で乾燥速度は減少する。この間隔に
対して被乾燥物２に１〜１０回転のかくはんを与える。
かくはんが少ない場合は乾燥が遅くなり、多すぎた場合
は湿った被乾燥物２が団子状となり、団子の内部の乾燥
は不可能となる。乾燥した表面を持つ被乾燥物は粘着力
がない。またこれを含む団子状の被乾燥物となっても、
かくはんによって乾燥部分で割れて分散し易い。かくは
ん時間はかくはん停止時間のより長く設定することはで
きない。表面乾燥時間が不足して団子状となるからであ
る。また、乾燥終了に近付くと被乾燥物２は軽くなり、
飛散しやすいものとなる。ごみよけ板１２はこのごみを
取り除くが、かくはん時にファン１２を停止すればほこ
りの飛散が少なくなり、ファン８やヒータ９を汚損しな
い。

【００１６】加熱により発生した水蒸気は蒸発部１の上
方より凝縮部４の上方に流出し、凝縮しつつ凝縮部４を
流下する。約１００℃で気化した水蒸気は同温度で気化
する臭気成分を含有する。したがって、水蒸気が室温ま
で冷却された場合、この凝縮水に含まれる臭気成分の割
合は、水蒸気に含まれていた臭気成分の割合と同一であ
る。すなわち発生した臭気もほとんど凝縮水とともに排
水管１６から装置外へ流出させることができる。

【００１７】乾燥が進行し、平均含水率が４０％となる
と、生鮮食品は相互に粘着力を失うので、連続かくはん
として乾燥速度を速める。すなわち、７５％まではかく
はんは停止、７５％〜４０％までは間欠、４０％以下は
連続としている。

【００１８】凝縮部４の凝縮熱は蒸発部１を外部から保
温する作用を持つ。凝縮部４の上部で蒸気は１３０℃の
乾き蒸気であり、中部では凝縮熱を発生しつつ１００℃
を保ち、下部では４０℃の霧状の飽和水蒸気となる。一
方、被乾燥物２の温度は１００℃ないし塩類を含んでも
１０５℃までであるので、蒸気は少なくとも中部までの
被乾燥物２を保温している。さらに断熱部３はこの保温
効果を高めている。被乾燥物２の中で水分が多く重いも
のは蒸発部１の底部にあるが、保温されているために温
度低下し難く、かくはんされて上部に現れたときに蒸発
できる温度を維持している。また、蒸発部１の壁面にこ
びり付いた被乾燥物２の温度も高いために、上部からか
くはんされた１３０℃の乾燥した被乾燥物２に触れて乾
燥しやすい状態を維持する。

【００１９】この凝縮部４で凝縮しきれなかった少量の
水蒸気と臭気成分は排気管１８を介して、脱臭部１９へ
と送られ、同部で脱臭後に機外へ排気されるためほぼ無
臭となる。脱臭部１９の触媒２０はヒータ２１で反応開
始温度まで加熱されているので、有機成分を無臭とす
る。脱臭部１９を通過する水蒸気量は少ないので、活性
炭や酸化触媒を用いたときも水分被毒は起こらず、脱臭
性能は向上する。

【００２０】次に請求項５，６に基づく第２の実施例を
図２と共に説明する。傾斜回転する蒸発部１の底部に立
設した軸２３の上端に、回転自在にハンマー２４が設け
られている。ハンマー２４の先端はかくはん板を兼ねた
係止部２５によって持ち上げられて回転する。ハンマー
２４が１８０度回転し先端が上部になると、重力で１８
０度回転する。ハンマー２４の先端は重い金属が好まし
い。この時、係止部２５と反対側のかくはん板１３は蒸
発部１の下側となっているが、勢いよく回転落下するハ
ンマー２４はかくはん板１３の上方を回り、間にはさま
れた被乾燥物２を粉砕する。さらに蒸発部１が１８０度
回転する間は、ハンマー２４は自重で垂下したままであ
る。再び、係止部２５が下部に来るとハンマー２４を持
ち上げ始める。このような方法で軽くてかさばる被乾燥
物を、底部に沈み易いものにして、乾燥を妨害しないよ
うにするものである。

【００２１】請求項６は凝縮器またはそれと相関する部
分の温度検出部２６によって、凝縮部４の温度を一定に
保つ発明である。すなわち加熱初期や外気温の低いとき
は冷却ファン１５を停止して置くと、凝縮部４の過度の
冷却とそれに伴う蒸発部１の冷却は防止できる。請求項
５、６は請求項１の熱源がヒータとファンである場合
は、前述の乾燥速度の改善効果が得られるが、熱源がマ
イクロ波である場合は、別の効果が顕著となる。ハンマ
ーでは被乾燥物が細かくなって体積が減少する効果、冷
却ファン１５の制御では熱効率の向上と氷点下以下での
凝縮部４の凍結の回避である。

【００２２】図３は請求項７に基づく第３の実施例を示
すものである。凝縮部４の下部が水容器２７となってい
る。水容器２７には排水バルブ２８が設けられている。
このような構成では排水処理が容易である。また、水容
器２７の中に蓋５を通して別個の水タンクを出し入れし
ても良いものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記のように極めて簡単な構成
で、生ごみや食品を均一に素早く乾燥できる。また、処
理中の臭気発生も少なく、熱効率に優れた小型の乾燥装
置を提供することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における乾燥装置の縦断面図

【図２】本発明の第２の実施例における乾燥装置の断面
図

【図３】本発明の第３の実施例における乾燥装置の縦断
面図

【符号の説明】

１ 蒸発部 ２ 被乾燥物 ３ 断熱層 ４ 凝縮部 ８ 蒸気ファン ９ ヒータ １３ かくはん板 １４ 駆動部 ２４ ハンマー ２５ 係止部 ２７ 水タンク

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被乾燥物を入れる有底の蒸発部と、前記
   蒸発部の周囲に設けた凝縮部と、前記蒸発部の上方に形
   成された前記蒸発部と前記凝縮部の連通部と、前記凝縮
   部の下部に形成された凝縮水の排出孔と、前記蒸発部と
   前記凝縮部の間に形成された断熱層と、前記蒸発部の上
   方に設けたヒータとファンから成る熱風発生手段と、前
   記被乾燥物を間欠的にかくはんするかくはん手段を有す
   る乾燥装置。
2. 【請求項２】 前記かくはん手段のかくはん停止時間を
   かくはん動作時間より長く設定した請求項１記載の乾燥
   装置。
3. 【請求項３】 かくはん手段の動作時は熱風発生手段を
   停止し、前記かくはん手段の停止時は前記熱風発生手段
   を動作させる請求項１記載の乾燥装置。
4. 【請求項４】 乾燥過程の初期はかくはん手段を停止、
   乾燥過程の末期は前記かくはん手段を連続、中間過程の
   みを間欠とした請求項１記載の乾燥装置。
5. 【請求項５】 被乾燥物を入れる回転する有底の蒸発部
   と、前記蒸発部を収納する凝縮部と、前記蒸発部の周囲
   に形成された断熱層と、前記被乾燥物の加熱手段と、前
   記蒸発部の底部中央に回転自在に軸支されたハンマー
   と、前記蒸発部の内壁に設けた前記ハンマーの係止部
   と、前記係止部と反対方向に設けられた前記ハンマーを
   係止しないかくはん板を有する乾燥装置。
6. 【請求項６】 被乾燥物を入れる蒸発部と、前記蒸発部
   を収納する凝縮部と、前記蒸発部の周囲に形成された断
   熱層と、前記被乾燥物の加熱手段と、前記凝縮器の冷却
   手段と、前記凝縮器またはそれと相関する部分の温度検
   出部を有し、前記温度が所定の温度以上で前記冷却手段
   が動作する乾燥装置。
7. 【請求項７】 被乾燥物を入れる蒸発部と、前記蒸発部
   の周囲に設けた凝縮部と、前記蒸発部の周囲に形成され
   た断熱層と、前記被乾燥物の加熱手段と、前記凝縮部の
   下方が水容器である乾燥装置。