JPH07114956B2 - 粒状物質の調質をする方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は粒状物質を調質するための装置に関するもので
あり、さらに具体的にいえば、粉にした穀物や鉱物など
の粒子を圧縮または押出しする前に垂直な配置で均質に
処理する温度と湿度またはその両方を調節する装置に関
するものである。

従来の技術 ここでいう物質の調質は、物質を処理液体にさらす広い
意味の処置を含んでいる。物質は、動物性、鉱物性及び
植物性の産物の合成物またはそれらの一つの合成物であ
つてもよい。処理流体は、加熱もしくは冷却もしくは加
湿もしくは乾燥またはそれらの組合せに適応する蒸気も
しくは気体またはそれらの組合せから成つていてもよ
い。多くの場合に、処理流体は、通常粒状形態になつて
いる物質に熱を与えて、その分子構造を変えるか、また
は圧縮や押出しなどの次の操作のために粒状物質を潤滑
性を大きくする。この点で処理流体からの熱はまた、別
の状況では費消される電気的動力の代りをするエネルギ
ーの源でもある。そのとき処理流体によつて粒状物質内
に発生するか粒状物質に付着する水分は、潤滑剤として
働く。これらの考慮事項は、従来の技術全体を通じての
物質の調質において広くゆきわたつた含みをもつてい
た。

上述のことの例には穀物などの粒状物質を調理するため
の調質装置またはそのような物質をペレツト化する前に
加熱及び加湿をする調質装置がある。そのような装置は
従来技術にいくらでもある。これらのプロセスの多く
は、水平な蒸気調質容器とその中でのボイラ蒸気の直接
交換を組込んでいる。通常、粒状物質の流路及び蒸気の
流れ体積と保持時間は、最も重要な運転パラメータであ
る。水平な蒸気室の中での被加熱粒子とボイラ蒸気との
間の接触は、一般に成りゆきにまかせたやり方で行われ
る。商売上の穀物処理の場合には、ボイラからの蒸気が
普通蒸気容器内に排出され、その容器の中を通して種々
の穀物や微量成分を強制的に移動させる。その容器内に
射出された蒸気は、中で穀物に凝縮して穀物をあらかじ
め選定した条件に加熱し、加湿する。蒸気の発生そのも
ののほかに処理において適正な調理温度、保持時間及び
均質性をどうするかという点に問題が生じた。これはま
たペレツト化などの圧縮や押出し処理の前に動物性、鉱
物性または植物性産物から成る粒状物質の調質について
もあてはまる。

有機及び無機の両方の物質に対する蒸気容器の先行技術
は、蒸気を煙草の葉、穀物、小麦粉、ビタミン、動物飼
料を加熱するなど多くの目的に用いた昔の技術にさかの
ぼる。上述のように、動物飼料として用いられる穀物
は、ペレツト化などをする前に栄養価と共に動物による
消化性を向上させるために蒸気で処理されることが多
い。ペレツト化は、植物性産物のほかに種々の形の粒状
物質に対して関連する物質の取扱い、貯蔵及び輸送を含
む若干の理由で行われている。ペレツト化は、微量成分
の沈澱または「吹飛び」を防止し、動物性、鉱物性及び
植物性合成物における密度変動によつてよく生じる層化
を抑止する。

通常、圧縮及び押出しをする前に粒状物質を加熱または
加湿するのに蒸気を必要とする。これは調理及びペレツ
ト化のために粉にした穀物に特にあてはまる。穀物は、
蒸気の中で加熱されて水分の度合いがペレツト化を容易
にするあらかじめ選定したパラメータに調節される。一
般に、この装置に入る穀物は、粉にされていて、ビタミ
ンやミネラルと混合され、比較的乾燥している。この合
成物は、周囲温度で11ないし12％の水分をもつているこ
とが多い。乾燥して温度の低い合成物は、ペレツト化の
段階の間より多くのエネルギーを必要とし、もちろんエ
ネルギー消費は、効率的な運転には重要である。

従来の蒸気方式調質装置は、混合物の水分含有量と粉に
した穀物合成物の温度を約89℃（190゜F）にできるだけ
近く上げる。これは、選択した度合いの熱と水分を必要
とする次に続くペレツト化段階と共に澱粉利用率などの
既定の消化性特性を改良する。もちろん、少しの穀物を
もそれをこがす程熱くしたりまたは粒子の「ごみ」また
は微量成分に普通見出されるビタミン添加物を破壊する
ほど熱くならないことを確実にすることが必要である。
また、穀物が湿り過ぎないことも重要である。あいに
く、生蒸気水平移動装置の場合、湿つた製品を作ること
なく直接ボイラ装置によつて作ることのできる最大の実
際の穀物温度上昇は、約66℃（120゜F）である。従つ
て、入つてくる穀物が27℃（80゜F）以上になつている
ときだけ、適当なボイラが93℃（200゜F）の穀物を作る
ことができる。他の時には、そして特に冬期には、約71
℃（160゜F）ないし82℃（180゜F）の穀物温度が最大で
ある。このような多量の蒸気を発生するのに必要なエネ
ルギー量もまた非常に重要である。同様に、この穀物を
蒸気にさらす保持時間は、重要で水平型装置においては
水平ユニツトをカスケードにつなぐことを必要とするこ
とが多い。

他の従来の穀物処理装置は、蒸気と空気を組合せて導入
する装置で、ペレツト化やフレーク化または同様の処理
の前に水分を調整する必要の提案していた。例えば、ボ
ス（Boss）の米国特許第1,185,622号は、食物を形成す
る物質を調質する1916のプロセスを教えている。ボスの
特許は、そのような粒状物質に水分を加えるか、それか
ら水分をとるかのいずれかによつて吸湿的に調節される
ような方法での穀物などの水分処理を開示している。こ
れらの装置は、効率的なペレツト化に必要な程度に穀物
が一様な含水特性をもつている状態に穀物を調製するの
に有用である。そのような製品は、より一様にかつ効率
的にペレツト化され、遂には与えられた量で、より短い
時間内で、より多きな栄養的体力作り効果をもつて消化
される。例えば、大量のビタミン含有量を含む「微量成
分」は、処理中に失われてはならない。従来技術の穀物
の調質技術における目標は、必要に応じて材料を膨潤さ
せたり、収縮させたり、湿らせたり、または乾燥させた
りするために、水分または他の物質を作用される材料へ
送つたりその材料から引出すことのできる処理「流体」
と装置を上記技術のために提供することであつた。この
終りの結果をいろいろに変えるために、ボスの特許に最
初に示されたような種々の加熱及び流れ形態で空気と蒸
気を用いた。この従来技術は、穀物をよりよくペレツト
化するために処理するように、穀物を制御されたより高
い温度と水分量まで加熱することを考えていない。さら
に重要なことは、世界中にわたる大量の穀物使用に必要
なペレツト化操作のために穀物を効率的に取扱う機能的
問題を考えていない。

蒸熱装置におけるさらに進んだ従来の穀物処理技術は、
一般に処理の前に、簡単な蒸気による加湿の昔ながらの
原理についての改良を一般に含んでいた。例えば、スポ
ールデイング（Spaulding）の米国特許第1,574,210号
は、穀物などを蒸熱する方法と装置を開示している。こ
のようにして垂直蒸気室が開示されている。スポルデイ
ングの蒸気室は、穀物をそらせるための重力で下がつて
角度を成して配置されたバツフルを用いている。穀物が
降下する間に穀物の蒸熱操作を行うために蒸気供給口が
設けられている。ヘンソン（Henson）の米国特許第1,17
4,721号は、穀物が処理室に入る前に蒸気と蒸気によつ
て加熱された空気の流れとを用いることによつて穀物な
どに水分を与える改良した方法を開示している。水分が
処理室に入る前に空気を伴つた蒸気を導入することによ
つて穀物に加えられる。ヘンソンの特許は、さらに空気
の水分含有量を測定する湿度計を用いることを教えてい
る。混合処理室の内部に送られる穀物が、穀物に凝縮す
る傾向のある蒸気と接触する。このようにして、処理室
を通過する物質に付着する水分量を与えられたデータか
ら計算できる。そのような装置はまた、蒸気と空気の混
合物の代りに用いられる生蒸気で作動する。被凝縮性空
気または気体が処理された穀物の上に「短絡」流路を作
つて、動作効率を非常に悪くする可能性のある水平型蒸
気容器の場合は、必ずしもそうではない。

これらの従来の蒸気装置は、ある流れ形状で種々の種類
の穀物から水分を除いたり、それらに水分を加えたりす
るのに有効であるということが示された。あいにく、ボ
イラ蒸気を用いる予備ペレツト化装置に多くの問題があ
る。一様でない流れ、等しくない加熱、及び限られた保
持時間がペレツト化する前の粉餌の適当な調質に重要で
ある。これはまた、動物性、鉱物性及び植物性の合成物
を含む粒状物質の多くの合成物についてあてはまる。穀
物や微量成分に与えらえる熱と水分の度合もまた一般に
上述のような生のデータ測定の不足しているすべての経
験的なやり方では、制御または限定するのが難しい。普
通の従来の装置は、単に微量成分の損失を効果的に防止
していなかつたり、または粒子に加えられる熱または以
下で述べるように調質される物質が蒸気の熱にさらされ
る時間を制御することを考えていない。

蒸気室装置とは別に、調質技術の進歩は、蒸気そのもの
の種々の面の制御の問題を扱つた。これらの面は、粒状
物質へ水分を加えることと、粒状物質の中にある微量成
分の混合物の制御との両方を含んでいる。蒸気室内の蒸
気は、エネルギー源として働き、適当に用いられるとき
結合剤として働くこともある。例えば、ウイツト（Witt
e）の米国特許第4,024,288号は、植物性生材料を含む油
を調質する粒状物質を処理する方法を示している。ウイ
ツトの特許において、生材料を処理するために空気と蒸
気が用いられている。そのような装置において、空気が
非凝縮性なので、二、三の問題が生じることがある。熱
交換器からきて次に空気と混合される過熱蒸気の利用
は、ウイツトの特許に開示されて図示されており、生材
料を蒸気と高温空気の槽に浸す有効な手段開示してい
る。この槽を出てゆく材料は、次に高温空気熱交換器か
ら出る空気によつて乾燥される。蒸気によつて加熱する
ときに有効であるが、ウイツトは、生の材料が加熱され
て達する温度を殆ど超えないように制御を維持し、所望
の温度と水分の量に達するために二つの別々の流体流れ
を必要とする。この装置は、特に前述の「機能的」問題
に向けるには適していない。

コモリ（Comolli）の米国特許第4,249,909号は、なお湿
つた炭素質材料を乾燥する段階的プロセスを開示してい
るなおもう一つの技術的進歩である。段階的乾燥方法
は、隙石炭に含まれる炭化水素の毛細管作用によって吸
上げて、水分の認め得る再吸収とその結果生ずる加熱と
自然発火を防止するのに十分なほど乾燥した石炭製品の
表面を密封できるようにする。コモリの方法は、この特
定の用途に対して開発されたものであり、そうすること
において蒸気処理装置における技術の現場においてなさ
れた進歩を明らかにした。これらの進歩は、一部分は分
圧などの蒸気の種々のパラメータを限定して制御する努
力に認めることができる。混合物の温度において混合物
の体積内にある各成分だけによつて加えられる圧力を分
圧という。分圧は、混合物内にある一つの成分のモル分
率に正比例している。しかし、分布を制御するためには
適当な処理室を設けて、その処理室を通過する粒状物質
を均等に分布されて調質することが必要である。これら
の面は上に説明され受入れできる調質装置を受入れでき
ない調質装置との間の重要な差を含んでいる。

従つて、穀物などの粒状物質を普通に蒸気で処理する温
度、何年にもわたる著しき技術的発展の領域であつたこ
とがわかるであろう。動物性、鉱物性植物性製品並びに
食料品のための加湿、過熱媒体としての蒸気の利点は、
最終製品を選択的に制御できる場合、同様に有用なこと
がある。穀物のような細胞湿物質の普通の処理プロセス
は、一般に生蒸気を加熱媒体の単独の要素としてまたは
加湿プロセスのための空気もしくは同様の非凝縮性気化
と組合せて用いている。上述のように、そのようなプロ
セスは、普通ペレツト化する前に効力を最大にするのに
必要な精密な方法で穀物を効果的に処理できない。例え
ば、比水分量、熱吸収及び最終穀物温度をペレツト化を
確実かつ有効にする一様なやり方で得なければならな
い。

普通の装置が市場のこのような要求を満たすことができ
ない理由は、物質の各セクションを等しい時間の間選択
した条件までエネルギー消費を最小にして処理して与え
られた量の穀物または他の粒状合成物を均等かつ均質に
処理できないからである。もちろんエネルギー消費は重
要であり、熱エネルギーまたは運動エネルギーの付加量
は、運転の実行可能性を支配している。多くの例におい
ては、粒状物質は、種々の形式の穀物や飼料の添加物の
ブレンドにおけるように混合されなければならない。そ
のような粒子を混合する基本的構造は幾つかある。粒子
の移動度を大きくする運動が均一性をもたらすことので
きる拡散的混合を促進する。そのような結果を与える機
械には、タンブラー、リボンミキサー、垂直スクリユー
ミキサー、すり棒ミキサー、単一及び２連回転ミキサー
がある。従つて、処理流体を用いるとき、混合装置が物
質の均一な調質に必要である。穀物と蒸気のような処理
流体との混合が一般に従来の構成における水平方式にお
いて起る。この構成によると大量のエネルギーを消費す
ることになる。穀物処理に用いられる直接燃焼式蒸気発
生器からの蒸気は、煙道ガスを含み、煙道ガスは水平容
器構成において、「短絡回路」流路を作り、それで効力
を減じ、粒子の再分布と、終いにはエネルギー損失と非
均質な調質とを促進する。

ほとんどの普通の予備ペレツト化処理装置は、中を粒状
物質が通る一つ以上の水平なビン（蓋付きの大きな容
器）を備えている。蒸気パイプがそのビンの中に挿入さ
れて、そこから排出された蒸気がビンを通過する粒子を
加熱して加湿するのに用いられる。都合の悪いことに、
ビンの中の粒子の流路の体積とその最終的調湿は、上述
のように制限されている。従つて蒸気処理容器は、適当
な予備ペレツト化処理の一体要素であり、普通の技術
は、一般に中を通る蒸気または粒状物質の流れを適当に
制御することに向かつていなかつた。

従つて、粒状合成物が一様に通過する処理容器に射出さ
れる有効な加熱媒体によつて穀物などの粒状物質を選択
した温度または湿度に調質する装置を設けることによつ
て従来技術の問題を克服することが利点になるであろ
う。本発明の装置は、そのような操作を行うのに粒状物
質を概念的混合平面（装置が作動中、ステータ及び回転
するパドルの作用によって粒状物質がステータ又はパド
ル部分に板状の集合状態を形成する。このとき粒状物質
によって形成される平面は、実在の平面ではないので、
これを概念的平面と呼び、粒状物質と処理流体の混合が
行われるものを概念的混合平面という。）を確立してい
る一連の回転パドルで一様に中を通過させる排出手段が
中に設けられている直立型容器と共同して蒸気発生器な
どを用いる。物質に供給される熱と水分またはそのどち
らかの量は、蒸気発生器の燃料燃焼速度または加圧によ
つて蒸気発生器で制御できるが、一方保持時間は、合成
物が容器と種々の混合平面を通過するために許されてい
る時間によつて制御できる。従つて、調質は、消費エネ
ルギーを少なくし、かつ貴重な微量成分を閉じ込めたま
ま完了できる。

発明の概要 本発明は、垂直型処理容器を備えた粒状物質処理装置に
関する。さらに詳しくいえば、発明の一つの面は、粒子
を垂直に配置し、処理流体で調質する改良した粒状物質
処理装置を備えている。容器が設けられ、それは一般に
加熱媒体である処理流体を排出する手段を備えている。
加熱媒体は、本明細書では例示のために容器内にある粒
状物質と微量成分を加熱及び加湿するのに適した蒸気と
して記載されている。しかし、処理流体は、加熱もしく
は冷却もしくは加湿もしくは乾燥またはそれらの組合せ
に適した蒸気もしくは気体またはそれらの組合せから成
つていてもよいことに注意すべきである。この改良品
は、粒状物質が下向きに通過するのに適したほぼ垂直に
配置された円筒形容器と処理流体を容器の中に上向きの
流れとして射出する手段を備えている。この組立体は、
粒状物質と加熱媒体、すなわち蒸気、との間の向流係合
とほぼ一様な時間間隔の間複数の確立された概念的混合
平面を横切つて行われるそれらの一様な混合を容易にす
る。粒状物質と蒸気との間の均質でほぼ垂直な向流流れ
を維持する手段が設けられている。均質な流れを維持す
る手段は、容器の中に伸び出て粒状物質を介して回転す
る複数のパドルとパドルの各セクシヨン間に配置されて
概念的混合平面を確立する複数のステータを備えてい
る。この構成は、上昇要素と下降要素との間の均質な混
合を与える。ほぼ垂直な容器をそれから蒸気が事実上排
出しないように密閉する手段も設けられている。

もう一つの面においては、粒状物質は、粉にした穀物と
微量成分から成つている。上述の密封手段は、容器の上
方に配置されて、中にある穀物を蒸気が逃げないように
しながら送り出す穀物入力エアロツク装置を備えてい
る。密閉手段は、さらに、中にある蒸気の圧力を事実上
そのまま保ちながら容器から穀物を制御したやり方で排
出できるようにする穀物排出エアロツクを備えている。
サージビンは、さらに処理前の貯蔵された穀物の量を制
御する穀物高さ指示手段を備えている。サージビンは、
さらに、容器と液体でつながつていて、容器とサージビ
ンとの間において穀物の流れを絞る下側くびれ領域を構
成されている。

なおもう一つの面において、複数の回転パドルは、それ
らの間に配置された一連のステータをもち、容器内に取
付けられた垂直軸に取付けられている。各パドルは、垂
直軸は回転軸に対して角度を成した表面を有する複数の
食い違い羽根を備えている。容器の下側領域に配置され
たパドルは、穀物粒子をそれの下向き流れに抗して上向
きに推進してふわりとさせ、均質な混合平面を確立し、
処理流体との相互作用を完全に一様にする手段を与える
ために角度を付けられている。ステータは、一連のパド
ルセクシヨンと粒子運動領域を分離することによつて相
互作用が一様になることを容易にし、それによつてそこ
を通る蒸気が局部流れをする傾向をなくす。混合が均質
にならないとき、あらかじめ定めた蒸気の流路ができ
て、効率を著しく低下させる可能性がある。上側パドル
は、軸に固着され穀物、ちり及び微量成分を穀物の流れ
に下向きに推進するために容器に対して下向きに角度を
付けられ、さらに穀物と蒸気の相互作用の一様さを保
つ。このことは動物性、植物性または鉱物性物質の粒状
物質合成物について等しくあてはまる。角度のついたパ
ドルを支持する軸は、円筒形容器内の中央に配置され、
さらに容器の下に配置され蒸気を容器内に吹込んでいる
間軸を回転する駆動手段を備えている。ステータは、容
器の壁領域によつてパドルセクシヨンの間に支持されて
いる。容器内の穀物排出手段は、容器の下側領域に接続
されて、降下流れの加熱された穀物を容器からそれの外
向きかつ下向きに運ぶ角度のついた流れチヤネルを備え
ている。このようにして、排出は、パドル軸のための駆
動手段の中心を離れたところにあり、さらに容器内の蒸
気圧力を維持するエアロツク穀物排出装置を備えてい
る。

なおこのほかの面において、本発明は穀物を加熱して加
湿するために容器内に射出する蒸気と非凝縮気体を作る
蒸気発生器と共同する上述の装置を備えている。この容
器はさらに蒸気発生器の非凝縮性気体を動作中容器から
吐き出す手段を備えている。非凝縮性気体のための排出
装置は、容器の上側領域に流れを連絡する形で結合され
た前記上側領域から非凝縮性気体を受ける遠心粒子／蒸
気分離装置を備えている。ころ分離装置はまた動作中容
器の上側領域から集められた穀物及び粒状物質を排出す
る穀物送り出し手段に接続されている。

図面の簡単な説明 本発明をさらに完全に理解するため及び本発明のこのほ
かの目的と利点のために、以下の添付図面と関連して行
う以下の説明を参照することができる。

第１図は、処理流体が中で射出されているほぼ垂直な容
器内にある粒状物質の調質を示す本発明の方法と装置の
１実施例の図解的斜視図であり、 第２図は、第１図の容器の側立面断面図であり、 第３図は、複数のステータが中に配置され蒸気デユフユ
ーザが周りに配置されているように構成された本発明の
調質容器の別の実施例の側立面断面図であり、 第４図は、ステータが中に置かれているのを示す第３図
の第４−４に沿つてとつた第３図の容器の平面断面図で
ある。

詳細な説明 まず第１図を参照すると、本発明の原理に従つて構成さ
れた粒状物質調質装置10の一つの実施例が示されてい
る。調質装置10は、垂直な処理容器12と処理流体発生装
置14を備えている。上述のように、処理流体は、蒸気も
しくは気体またはそれらの組合せにすることができる。
例としてここに図示した処理流体発生装置14は前述の組
合せ、すなわち蒸気と非凝縮性気体を発生する直接燃焼
式蒸気発生器を備えている。蒸気発生器は、容器を備
え、その中で燃料と酸化剤が燃され、水が蒸気と非凝縮
性気体を作るために前記の組合せ生成物に加えられる。
処理容器12は、円筒形室16、上側エアロツク送り装置1
7、及び下側エアロツク排出装置18を備えている。穀物
のような粒状物質が、室16に接続されて連続的な物質の
流れを与える上側サージビン20から出てくる。粒状物質
は、室16の側壁24に沿つて取付けられた導管22を通つて
中に排出される蒸気にさらされる。回転体、すなわちパ
ドル装置23がステータ装置223と組合わされて蒸気と粒
状物質の複数の概念的混合平面を確立する。これは明確
に定まつた蒸気の流路をなくし、穀物、蒸気及び非凝縮
性気体の混合物の均一性を保つ。ここに示した装置で、
穀物のような粒状物質のペレツト化前の選択された加熱
と液体成分の調整を行うことができる。この場合に、結
果は、処理流体発生装置14によつて作られる凝縮性気体
と非凝縮性気体の混合物を含む処理流体によつて与えら
れる。このような温度調節は、費用に対して最も効率よ
く、より効率的であるとともに、穀物のような粒状物質
を少ないエネルギー消費でより均質な方法で圧縮及び押
出しするための準備をする高い生産性の方法であるとい
うことが示された。

なお第１図を参照すると、ここに示された処理流体発生
装置14は、直接燃焼式蒸気発生器15と送風機25を備えて
いる。蒸気発生機15は、以下に説明する無数の利点を与
える。蒸気発生器15への入力は、送風機または圧縮機25
によつて供給され、送風機においては、取入れ空気26が
蒸気発生器15の中で加熱されて蒸気発生器によつて発生
された蒸気と非凝縮性気体とに混合される。処理流体発
生装置14は、導管22を通して高温気体流れ28を排出す
る。空気マニホルド32の蓋となつているフイルタスクリ
ーン34を通して送風機25に引込まれ、吸気管30を通して
方向を変えられる。送風機25は、処理流体発生装置14の
関連の要素をも支持することのできる支持架台36に取付
けられている。次に送風機は、空気排出導管38を通して
蒸気発生器に接続されている。蒸気発生器15に入る空気
は、中で起る燃焼のための酸化剤を供給し、燃焼は、蒸
気の生成における蒸発相以上で中に供給される水の温度
を上げるための熱を発生する。給水導管39は、蒸気発生
器15の本体40に接続されるように示されている。水は、
前記燃焼によつて気体され、排気導管42を通して排出さ
れ、排気導管42の下流には下流にある排出導管22に継手
フランジ46によつて接続されている。

第１図に示した蒸気発生器15の動作は、本発明の譲受人
に譲渡された米国特許出願第589,260号及び第766,640号
に述べられ、図示された蒸気発生器に従つて行われるの
が好ましい。これらの蒸気発生器装置においては、化学
量論的混合物が本発明の原理に従つて有効に動作できる
高温気体混合物を含む蒸気と非凝縮性気体とのほぼ純粋
な排気を作る。蒸気と非凝縮性気体の前記混合物が室16
を通過するとき、サージビン20及びそれの上側領域を通
して入れられる穀物47や微量成分などの粒状物質がそれ
らの栄養価を向上して前記混合物を圧縮、押出しまたは
ペレツト化のために準備するために有効に加熱され、加
湿される。加熱された穀物と添加された物質は、室16を
通過して室16の下に接続され、均質な水分と熱の処理を
行うエアロツク排出装置18を通して排出される。このよ
うにして穀物及び微量成分は、経済的に効率的で生産に
関して有効な方法で蒸気及び非凝縮性気体で有効に処理
される。室16の中の複数の概念的混合平面を横切る穀物
47の移動と蒸気発生器15の混合比と燃焼パラメータの両
方を制御することによつて以下に説明するように選択的
に制御できる調理温度、圧力及び水分量をもつた極めて
均質な処理装置が与えられる。

なお第１図を参照すると、本発明の原理に従つて種々の
処理流体及び粒状物質47の温度の読みを積分し、調質装
置10の動作を制御する制御装置50が設けられている。従
つて、温度センサ52が吸気マニホルド32の中に配置され
てセンサ線53によつて制御装置50に接続されている。同
様に、送風機または圧縮機25の動作が制御装置50に接続
された制御線54によつて制御される。燃料が制御装置50
に制御線60によつて接続された制御弁58によつて調節さ
れる燃料線56によつて蒸気発生器15に与えられる。蒸気
発生器15の運転パラメータは、制御線64によつて制御装
置50に接続されたセンサ配列62によつて監視される。温
度排出媒体28が導管42の中に配置されてセンサ線67によ
つて制御装置50に接続されたセンサ66によつて監視され
る。穀物47などの粒状物質の温度は、同様にエンサ線69
によつて制御装置50に接続されたセンサ68によつて監視
される。導管39を通つて蒸気発生器15へ流れる水は、制
御装置50によつて制御でき、制御線71によつて制御装置
50に接続されている弁70によつて調整される。従つて、
室16を通過する穀物47は、上流の蒸気発生装置14の中の
選択的に制御できるパラメータによつて作られたのちに
処理流体96として室16の中を上方に向かつてしみ通る蒸
気と非凝縮性気体28にさらされる。従つて、穀物47が室
16内の一連の概念的混合平面を通つて移動する時間の長
さは、空気ロツク排出装置18の作動を通じて選択的に制
御できる。この特定の実施例の空気ロツク排出装置18
は、制御線80を介して制御装置50に接続されている回転
ゲート弁装置75から成つている。第１図のエアロツク排
出装置18の制御と図は、例示のためにだけ示されてい
る。1985年８月15日に出願され本発明の譲受人に譲渡さ
れた米国特許出願第766,640号に述べられている穀物容
器などもまたここで用いることができる。最後に、排出
された穀物82の温度は、センサ線86によつて制御装置50
に接続されているエアロツク排出装置18の下に置かれた
センサ84によつて監視できる。このようにして制御装置
50を本発明の原理に従つて調質装置10の運転の監視と制
御に用いることができる。

次に第２図を参照すると、本発明の原理に従つて構成さ
れた垂直型粒状物質処理室16の一つの実施例の拡大側面
立面断面図が示されている。ここに示した処理室16の特
定の実施例は、本発明の方法と装置における前記質の一
実施例に過ぎないことに注意する必要がある。パドル装
置23は、中央軸102とそれに取付けた複数のパドル104か
ら成るパドル軸組立体100で構成されている。パドル104
は、一方から他方へ流さ方向と回転方向の両方にジグザ
グに並べられて、あらかじめ選択したピツチで構成され
ている。下側パドル104は、粒状物質に渦を巻かせてそ
れを上向き方向に押進め、上側パドル104は、蒸気と物
質を下向きに推進する。パドル104の回転は、軸102のす
ぐ下に配置されて軸102をあらかじめ選定した速度で回
転する歯車箱108に接続されたモータ106によつて与えら
れる。このようにして、室16を通つて降下する穀物47の
ような粒状物質をパドル104の回転領域を定める種々の
概念的混合平面147に沿って上方にふわりとさせて推進
でき、それによつて蒸気と非凝縮性気体96などの上昇す
る処理流体が粒状物質と完全にかつ均質に混合される。

なお第２図を参照すると、室または容器16は、さらに前
記複数のパドルのいくつかのものの間にパドルに縦に沿
つて配置された複数のステータ224から成るステータ装
置223を構成されている。各ステータ224は、室16の側壁
に固着キヤツプまたは隔壁225によつて固着される。ス
テータ224は、室16の中で互いに直径方向に反対に配置
され、概念的「逆渦巻」平面226を定める。ステータの
概念的平面226は、図面に示されているように前記パド
ル104の配列の間に室16に縦に沿つて配置されている。
このようにして、粒状物質のパドル装置23による回転と
推進は、渦を巻く粒状物質が室16を通つて連続模様にな
るのを防止するためにセグメントに分割される。そのよ
うな条件は、そこを通る「あらかじめ定めた蒸気の路」
を作ることができる。この用語は、蒸気が抵抗の低い流
路を「見出す」条件を記載するのに用いられる。ステー
タ224がなければ、この「あらかじめ定めた路」は、外
向きに渦を巻いている物質のために室16の中心領域に通
常はある。ステータ224は、本質的には、とびとびのパ
ドルセクシヨンの間にある粒状物質の運動を阻止して粒
状物質を中心に押し戻し、さらに室を上向きに通過する
定まつた蒸気流路のできるのを抑止する両方を行なう
「逆渦巻」の概念的平面を作る。

本発明の原理によれば、次に、蒸気の上昇流れは、粒状
物と均質に相互作用するが、それをステータ224が効果
的に果している。ステータ224がないと、ある状況と状
態のもとでは、パドル装置23によつて誘導された粒状物
質の竜巻的渦を生じさせる可能性がある。これが起る
と、蒸気は室16全体を通じて上向きに局部流れを作るこ
とができ、上述のように非均質な相互作用と調質をもた
らす。ステータ224の位置決めは、さらに上に定めた種
々の概念的混合平面147を上向きに横切る粒状物質をふ
つくらさせる動作と推進動作をとびとびに区分するのを
容易にする。従つて、パドル104の回転領域は、ステー
タの概念的平面を226の間の蒸気の局部流れの抑止効果
を最大にするのに十分に小さな軸方向のセクシヨンの形
で設けられる。

例だけの目的であるが、室または容器16をステンレス鋼
などで構成できることに注意する必要がある。一つのそ
のような構成において、パドル組立体100は、15の個別
パドル部材104で構成されていたが、正確な数は規制し
ていない。粒状物質調質装置10のこの構成において、パ
ドルは、穀物を上向きにふわふわさせるために30゜のピ
ツチで取付けられた61cm（24in）長さのもので構成され
た。さらに再びこゝで引用されるように、最も上のパド
ル104は、粒状物質を下向き方向に強制するために下向
きのピツチで取付けられるのが好ましい。図面に示され
ているように、パドル104は、互いに角度的にずらされ
ており、一つの実施例においては、120゜のずれを含ん
でいた。この構成において3.05m（10ft）で構成された
室16の中に設置されたパドル装置100でペレツト化する
ための穀物マツシユが用意された。パドル装置100は、2
00rpmの速度と0.105Kg f/cm²（1.5psi）の上記圧力で運
転された。

なお第２図を参照すると、蒸気と非凝縮性気体のような
処理流体が導管22を通して室16中に噴射され、室の中で
室16の側壁に取付けられた一つ以上の蒸気ノズル90によ
つて分散される。蒸気ノズル90は、蒸気噴射手段の１例
にすぎず、様々な蒸気噴射マニホルドまたは装置のどれ
をも用いることができる。ここで例示したパドル装置10
0の利用と概念的平面147に沿うふわりさせる作用は、蒸
気と粒状物質の均質な混合を容易にする。上述のよう
に、物質は動物性、鉱物性または植物性の種々のもので
あつてもよい。用語「粒状」は、同様にペレツト、、石
などのほかにほこり、顕微鏡的粒子を含む多様な寸法の
どれについてもいう。物質の構成と寸法のこの広い範囲
は、室16が垂直な向きをとつておりパドル装置100が複
数の均質な混合平面を中に確立していることによつて可
能である。従つて、蒸気を室16に精密に吹込むことは、
多くの従来の構成におけるほど重要でない。ノズル90か
ら上に上がる蒸気は、最も下側の回転パドル104及び概
念的混合平面147に係合して平等にその周りに分散した
状態になる。結果として生ずる上昇蒸気96は、パドルの
回転によつてできる多数の概念的平面147とステータ223
の概念的平面226を通り抜け続けて、一様な状態または
模様で降下粒状物質47と均質な相互作用をする。もちろ
ん、圧力と温度は、各概念的平面147ごとに室16の内部
の垂直な位置によつて変動する。模様は、穀物、微量成
分及びちりの形状などの特定な構成要素に対して選択で
きる。なお、蒸気発生装置14からの非凝縮性気体が概念
的平面147及び226を通つて上方にしみ出ることは、非凝
縮性気体がより重い穀物47を変位させるので、パドル10
4の回転に対して抵抗の少ない媒体を作る。従つて、処
理流体の中に非凝縮性気体があることは、エネルギー消
費を低減させ、これが装置の効率を大きくする。従つ
て、処理流体からの熱が混合平面147の中でさらに均質
に加えられて、エネルギー消費をさらに小さくする。エ
アロツク排出装置18とパドル装置100との構成によつ
て、それらを通過する粉にした穀物や微量成分などが一
様に分配され、かつ垂直または水平のいずれかの形態の
従来の蒸気加湿室において非常によく見られたような凝
集や、局部流れを起こしたりしない。ここでのエアロツ
クを通して流れをそらしたり蒸気を処理する方法は、穀
物の加熱に対するエネルギー消費を制御して、効果的に
最大にする。従つて、熱を室16の中の粒状物質にエネル
ギー消費コストがずつと高い次のペレツト化の前に加え
ることができる。上述のように、熱は、電気動力の代り
のエネルギーの源であり、粒状物質の潤滑性を大きくす
ることができる。これはペレツト化ダイス型が穀物の中
の水分によつて潤滑される場合、ペレツト化の次の段階
がずつと効率的になるので穀物の調質に重要な手段であ
る。穀物が適正に調質されていなければ、トン価格が50
％以上も落ちる可能性がある。同様に、水分が多すぎる
と同じ程度にきびしい問題を生ずる可能性があるので、
本発明はペレツト化する前に粒状物質に温度と水分また
はそのどちらかの度会を確立する手段を提供する。

なお第２図を参照すると、排出装置のエアロツク排出装
置18の一つが示されており、排出装置には作動すると一
様に加熱され加湿された穀物を室16から取除く排出弁75
が設けられている。上述のように、米国特許願第766,64
0号に記載された単一または多量のガーナ（穀物計量容
器）装置を同様に用いてもよい。どちらのやり方でも、
蒸気96の大部分がペレツト化などの圧縮と押出し操作の
前に室16を通過する粒状物質、ちり及び微量成分と均質
に相互作用するようにさらすために室16の内部を一様に
強制的に上昇させられる。ここで示したように微量成分
とちりを蒸気96で上方に推進することは、さらに加湿段
階におけるそれらの相互作用と混合を強める。粉にした
穀物を調質するとき、微量成分と穀物のちりは、排出装
置18を通過する前に強制的に凝集させられる。上側付近
107における室16の最も上の高さに達するちりと微量成
分またはそのいずれかが最も上のパドル104に係合する
が、そのパドルは細かな粒子と微量成分のその下を通る
粒子47の混合物の中に下向きに推進するために下向きの
ピツチで構成されているのが好ましい。下向きに偏向し
ているパドル104を用いることは、パドルのすぐれた堅
ろう性のために、粉にした穀物の微量成分やペレツト化
前の混合物内の微量成分を保持することにおいて非常に
有用であるということが示された。ペレツト化された混
合物の価値は、前記微量成分が高いビタミン含有量をも
ち、多くの従来の蒸気処理と加湿処理の間にビタミンが
除かれる傾向にあるので、前記微量成分を均一に含んで
いるかどうかに大部分依存していることに注意する必要
がある。しかし、すべての微量成分と穀物のちり粒子を
閉じ込めることをさらに確実にするためには、以下に述
べる他の支援装置をここで用いる。

次に第３図を参照すると、本発明の室16とステータ装置
223の略図的側立面断面図が示されている。ここに示さ
れているように、パドル装置23は、個々のステータ224
の並び方と取付けをより明瞭に示すために取除かれた。
ステータ224が取付け隔壁またはキヤツプ225によつて室
16の外壁に固着されていることがわかるであろう。キヤ
ツプ225は、組立を容易にするためにねじ式に取付けら
れる端をもつたパイプセクシヨンを溶接することができ
る。キヤツプ225は、各ステータ224を概念的平面226に
沿つてほぼ平行に間隔をあけた関係で室16の中に固着で
きる。この特定の実施例においては、蒸気デイフユーザ
229Aも下側領域に示されている。蒸気を室16の中に吹込
む方法と装置のこの代替の実施例においては、第１図に
示すように導管22と流れで連絡している外側カウリング
230が設けられている。外側カウリング230は、蒸気が穴
あきデイフユーザ板231を通して一杯になつて室16の中
に均等に入る環状領域233を与える。デイフユーザ板231
は、円筒形であつてもよく、蒸気が環状領域233から室1
6の中に均等に流れることができて、中の粒状物質と係
合することができるようにする複数の穴232を含んでい
るのが好ましい。この特定の実施例においては、導管2
2、流れカウリング230及び軸取付部材228、229の両方に
対する構造的形態が例示的に示されている。前記中央式
パドル装置23の回転運動を支える上部軸取付部材228及
び下部軸取付部材229が室16に対して同心円的配置で見
られる。

次に第４図を参照すると、第３図の線４−４に沿つてと
つた第３図の室16の平面断面図が示されている。ステー
タ224は、キヤツプまたは固着隔壁225によつて室16の壁
の外側に固定されているのが示されている。上述のよう
に、ステータ224を取付ける一つの方法は、ステータ224
の羽根を溶接などによつて固着するねじ付パイプとヘツ
ドを設けることである。このようにして、ステータ224
とキヤツプまたは固着隔壁225はパイプセクシヨンから
はずして、室16から取除くことができる。これによつて
パドル装置23を修理または取付けのために室16から持上
げることができる。

なお第４図を参照すると、各ステータ224は、室16の反
対側に配置されたステータ224と大体平行に間隔をあけ
た関係に位置を調整されて室16を横切る概念的混合平面
226を確立する。前記概念的平面226を両立するために、
各ステータ224は、キヤツプ225と室16を通過する直径線
243に対してある角度240をなして取付けられる。ステー
タ224は、直径線242に沿つて終る長さのものであり、直
径線242は、角度240が始まる直径線243に大体直交して
いる。この平面図でさらにわかるように、流れデイフユ
ーザカウリング230は、ステータのこのほかの例示及び
構成においては、ステータ224の下方に配置されてい
る。これはデイユーザ板231の構成の一つの実施例に過
ぎないことを理解すべきである。

ここに説明したステータ224の利用は、第２図に示され
た概念的平面147を分割することによつて前記ステータ
を組入れていない装置にまさる非常にはつきりした進歩
を与える。これらのステータ224は、粒状物質が回転パ
ドル104に対して渦巻流れをするのを前記ステータの上
方と下方で阻止する。粒状物質が阻止されると、それは
ステータ224に角度240がついているため、室16の中心に
向つて押戻される。粒増物質のステータ224の上方と下
方における逆渦巻と粒状物質を通る蒸気の局部流れを防
止するのに30度程度の角度が実施可能で有効であること
が見出された。ステータ224は、第２図では各ステータ2
24の間に二つのパドルしか示されていないが、一つの配
列から成る任意の数のパドル104の間におくことができ
ることに注意する必要もある。

本発明は、蒸気と非凝縮性気体または煙道ガスが室また
は容器16の中に送られる型の蒸気発生器を用いるのに特
に適している。これらの気体は、概念的平面147の中の
パドルの回転と粒状物質との相互作用の一様性を容易に
する。しかし、そのような装置は吸収されない非凝縮性
気体を排出する必要がある。従つてセパレータ流路112
が前記煙道ガスを集めるためと中にある貴重なちりの隠
れている粒子を付随して集めるために設けられている。
上側デフレクタパドル104を通つてくる非凝縮性気体と
共に上昇するこれらの粒子は室または容器16の最も上の
領域107に流れが連絡する形で固定されているセパレー
タ管路112に集められる。セパレータ管路112の反対端11
4は、中を通つて流れる気体蒸気から粒子を効果的に分
離する渦流セパレータ装置116などに流れで連絡する形
で接続されている。渦流セパレータ装置116は、穀物工
業において種々のプロセス段階に普通に用いられる確立
された従来の設計のものである。普通の渦流セパレータ
は、セパレータ管路112から吹込まれる気体と係合する
高速度シリンダを組込んでおり、それによつて粒子を穀
物処理装置の中に遠心力で入れて下向きに向きを変え、
一方「洗浄された」蒸気を出口118を通して排出でき
る。本発明においては渦流セパレータ装置116は、入口
送りスクリユー120の先端に示されて取付けられ、入口
送りスクリユー120は、エアロツク装置122で密封されて
つながつている。ここに示されている送りエアロツク装
置122は、特に貯蔵ピン（図示なし）から送られる穀物
を受けるのに適している。従つて、穀物、微量成分及び
ちりは、エアロツク122を通つて上部サージビン20の中
に入れられる。サージビン20は、室16の中での連続的な
操作と処理に必要な穀物47などの粒状物質のあらかじめ
選択した高さを維持しながら流れを容易にするためにテ
ーパの付いた形で形成されている。穀物の高さを指示す
る手段を与えるインジゲータ128がサージビン20に取付
けられている。インジゲータ128は、同様に第１図に示
した制御線129によつて制御装置50に接続されている。
従つて、穀物47のサージビン20の中への注入は、制御装
置50を介してインジケータへの応答によつて制御され
る。インジケータ128とサージビン20を利用すること
は、本質的かつ自然に従来技術において普通である。し
かし、本発明においてはサージビン20はさらに室16の上
側領域107の近くにくびれた領域130を備えている。くび
れた領域130は、蒸気と非凝縮性気体96の上昇流れと共
に穀物47の降下流れに対して閉そく送りを与える。この
ようにして蒸気と非凝縮性気体96は、セパレータ管路11
2を通つて排出されなければ、室16の内部に強制的に残
される。

次に第１、２、３及び４図を組合せて参照すると、本発
明の組立体が室16の内部にある任意の粒状物質の選択さ
れた加熱と液体成分の制御のために温度の調節のできる
装置を用いていることがわかる。この制御は、前述の複
数の概念的混合平面147と226及び質16の中のエンタルピ
ー、分圧及び露点を介して処理流体と粒子の均質な混合
によつて行われる。室16の中のエンタルピー、分圧及び
露点の制御は、本発明の譲受人に譲渡されここで参照さ
れている1984年３月13日出願の米国特許願第589,260号
に最も明らかに開示されて説明されている。ここに示し
たもののような閉じた装置に上部及び下部エアロツクと
そこを通る均質な粒子及び処理流体の流れのための手段
とを与えることによつて、前記パラメータは、粒子の調
質における効率を最大にするために調節できる。従つ
て、均質な加熱、冷却、加湿及び乾燥が多様な物質の任
意のもので可能である、本発明の調質装置10は、そのよ
うな動作を蒸気発生装置14などの処理流体発生装置を調
質室16及びパドル組立体100と共に用いることによつて
与える。蒸気発生装置14の場合は、加熱の速度は、燃料
の燃焼速度によつて制御され、粒状物質内に発生される
水分含有量と最大温度は、容器または室16内の凝縮性蒸
気との分圧の露点を介して制御できる。回転パドル10
4、ステータ224及び混合平面147と226を用いることによ
つて中のエンタルピー、分圧及び露点のあらかじめ選択
した均質性と一様な分布を容易にする。上述のように、
これらのパラメータは、室16の垂直高さに沿つて流れの
逆流コース全体にわたつて変化する。次に、分圧と露点
は、蒸気発生器内の流体の流量と非凝縮性気体の余分の
量の導入と調質装置10が動作する全圧またはそのいずれ
かによつて決められる。本発明のエアロツク送りと排出
装置及び帰還セパレータ管路112を用いることによつ
て、調質装置全体を高度、温度及び製品処理の要求条件
における変動に対して加圧できる 動作について説明すると、本発明の容器または室16と粒
状物質装置10は、穀物などの粒状物質の処理におけるエ
ネルギー消費を減らす点で有効であるとわかつた。垂直
室16に縦に沿つて配置された渦巻の概念的平面147と、
室16の中に配置されたパドルとステータの配列によつて
作られる逆渦巻概念的平面226の両方を用いた本発明の
粒状物質調質装置10は、動物飼料に用いられるすりつぶ
した穀物混合物であるマツシユの温度調節と水分調節に
必要なエネルギーの量を著しく減らした。ここで説明し
た方法と装置の一つの試験において、１時間当り203,61
0kcal（808.000BTU）を１時間当り11.56トンの質量流量
に用いた。結果として生ずるエネルギー消費はマツシユ
の１トン当り約17.640kcal（70000BTU）であると確証さ
れた。これは、普通の処理の消費割合にまさる著しい減
少である。マツシユの１トン当り52.920kcal（210,000B
TU）の程度の普通の処理の消費割合が等価な水分と温度
の調質処理に対して普通である。この理由で本発明の方
法と装置を用いることは、従来の技術に優る大きな利点
を与え、かつエネルギーの節約を大いに増進することが
わかるであろう。回転パドル104の間に配置されたステ
ータ234によつて与えられる逆渦巻混合平面が質16を通
つて上昇する温度と水分の処理流体96の均質な相互作用
を大いに容易にすることに注意する必要がある。上述の
ように、パドルとステータの形態は、多くの従来の形態
において普通に作られるであろう低圧領域を通る処理流
体蒸気の望ましくない閉じ込められた局部流れを防止す
る。蒸気が粒状物質との均質な相互作用なしで上向きに
局部流れすることができるとき、多量のエネルギーが失
われて、より多くの処理時間が粒状物質を一様に処理す
るのに必要である。本発明は、ここで説明したように従
来のこれらの問題を克服し垂直な向流形態において動物
性、鉱物性また植物性物質の処理に著しい利点を与え
る。

従つてこの粒状物質調質装置10による従来技術に優る技
術的進歩は、容易に縦に沿つて配置された渦巻と逆渦巻
回転平面の両方を用いる垂直向流形態において動物性、
鉱物性または植物性のいろいろの粒状物質の温度と水分
またはそのどちらかの調節をする手段を含んでいること
が分る。従来の装置と異り、一連の均質な概念的混合平
面147、226が室16に設けられて。上述の蒸気発生装置14
によつて非常に多数の制御パラメータを与えるのを容易
にしている。そのような調質は、任意の粒状物質合成物
を最小のエネルギーで圧縮し、押出すことを実行可能に
する。パドルが垂直方式で蒸気発生器の煙道ガスと一緒
に回転することは実際には、粒状物質が概念的平面内で
集まる非凝縮性気体領域を上向きに通つて「ふわりとさ
せる」ことによつて小さな抵抗で生ずる。従つて本発明
の動作と構成は前述の説明から明らかであると思われ
る。図示して説明した方法と装置は、好ましいものとし
て特徴づけられたが、種々の変更と改変を以下の請求の
範囲に定められた本発明の精神と範囲からそれることな
く作ることができることは明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭59−25623（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4077841（ＵＳ，Ａ)

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調質されるべき粒状物質を選択した温度と
   水分の度合またはそのどちらかを制御するために一つの
   室の内部で処理流体にさらす型式の粒状物質を調質する
   改良した装置において、 側壁を有する垂直室と、 粒状物質を前記垂直室の上側領域に供給して垂直室を通
   る降下流れを作る手段と、 前記粒状物質を前記室の下側領域から排出する手段と、 前記粒状物質と混合させるために前記処理流体を前記室
   の中に噴射する手段と、 前記粒状物質と前記処理流体との間にほぼ直角な均質な
   向流を維持する手段とを備え、前記向流を維持する前記
   手段は、前記粒状物質を通って回転するのに適応した複
   数のパドルと前記複数のパドルの中のいくつかのパドル
   の間に前記垂直室に縦に沿って複数の渦巻及び逆渦巻の
   概念的混合平面を確立するように配置されて前記処理流
   体と前記粒状物質の間の相互作用を均質にするのを容易
   にする複数のステータとを備えている粒状物質の調質装
   置。
2. 【請求項２】前記向流を維持する前記手段がさらに前記
   パドルが固着され横方向に伸びており前記室内の前記粒
   状物質を通して回転するのに適応したほぼ垂直な軸をさ
   らに備え、前記ステータが前記室の前記側壁に固着され
   て、前記複数のパドルのいくつかの間で前記室の中に伸
   びている請求の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】前記室の下側と中間領域に配置された前記
   パドルが前記室内の前記処理流体と均質な混合物を確立
   するために粒状物質の降下流れに抗して上方に粒状物質
   を推進するために角度をつけられており、前記パドル間
   に配置された前記ステータが粒状物質が係合して前記室
   の中心に向って粒状物質を推進するために前記室の直径
   に対して角度を付けられている請求の範囲第２項に記載
   の装置。
4. 【請求項４】前記室の上側領域で前記軸に固着された少
   なくとも一つのパドルが前記粒状物質を前記室内に下向
   きに推進するために下向きに角度をつけられている請求
   の範囲第３項に記載の装置。
5. 【請求項５】被調質粒状物質と処理流体とを受入れるた
   めのもので、前記被調質粒状物質の中を通って回転でき
   る複数のパドルと、前記パドルの中の若干個のものの間
   に配置された複数のステータを備えた垂直な室内で、前
   記被調質粒状物質を前記処理流体にさらして選択した温
   度及び水分の量又はそれらのいずれかを制御する型式の
   粒状物質を調質する方法において、 粒状物質を前記垂直室の上側領域に供給する工程と、 前記粒状物質が前記垂直室を通って降下できるようにす
   る工程と、 前記処理流体を前記垂直室に前記垂直室の下部から噴射
   する工程と、 前記処理流体を前記垂直室内の前記粒状物質と混合する
   工程と、 前記パドルを前記垂直室内で前記降下する粒状物質を通
   して回転し、前記粒状物質を前記パドルで渦を巻かせか
   つ複数の概念的混合平面を中に確立する工程と、 前記複数のパドルのいくつかのものからくる前記渦巻粒
   状物質を阻止して前記渦巻粒状物質を前記室の中心に向
   って推進する工程と、 前記粒状物質と前記処理流体との間に前記複数のパドル
   によって定められた前記概念的混合平面を通してほぼ垂
   直な均質な向流を維持する工程と、 前記粒状物質を前記垂直室の下側領域から排出する工程
   と、 を備えることを特徴とする粒状物質を調質する方法。
6. 【請求項６】一つの室を備え、その室が穀物をその中に
   供給する手段と、穀物を通過させる通路と、穀物を排出
   する排出口とを備えると共に、前記室に蒸気を噴射して
   前記室内の穀物と微量成分を加熱し加湿する手段を有
   し、穀物とその微量成分をペレット化する前に熱と水分
   で調質する改良した穀物処理装置において、穀物が中を
   通って制御された垂直の降下をするのに適した側壁を有
   するほぼ垂直に配置された処理室と、蒸気を前記室の中
   に前記室の下部から噴射して前記室を通して向流上昇流
   れを作りかつ前記穀物と蒸気をほぼ一様な時間の間前記
   室の中で均質に混合する手段と、前記穀物と蒸気との間
   にほぼ垂直で均質な向流を維持する手段とを備え、前記
   向流を維持する前記手段がほぼ垂直な軸と前記軸に固着
   され前記穀物を通して回転するように横方向に軸から伸
   びる複数のパドルと前記複数のパドルのいくつかのもの
   の間に配置されて均質な穀物と蒸気の概念的混合平面を
   確立する複数のステータと前記ほぼ垂直な室を密封して
   蒸気が前記室から排出するのを事実上防止する手段とを
   備えていることを特徴とする穀物処理装置。
7. 【請求項７】前記密封手段が前記室の頂上に配置されて
   穀物を前記室の中に供給し蒸気が前記室から逃げるのを
   防止する穀物供給エアロック装置を備えている請求の範
   囲第６項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記密封手段がさらに前記室内の蒸気の圧
   力の存在を事実上維持しながら穀物の前記室からの制御
   された排出を可能にする穀物排出エアロックを備えてい
   る請求の範囲第６項に記載の装置。
9. 【請求項９】前記室がさらに前記室の上側領域に流れで
   連絡する形で接続されて前記室に流入する穀物のあらか
   じめ定めた供給量を受け入れておくのに適応したサージ
   ピンを備えている請求の範囲第６項記載の装置。
10. 【請求項１０】前記サージピンがさらにその中に貯蔵さ
    れた穀物の体積を制御する穀物レベル指示手段を備え、
    前記穀物処理装置が前記穀物レベルを維持する中央手段
    を備えている請求の範囲第９項に記載の装置。
11. 【請求項１１】前記サージピンはさらに前記室と流れで
    流通している下側くびれ領域を構成されて前記室に入る
    穀物の供給量をしぼる請求の範囲第10項記載の装置。
12. 【請求項１２】前記複数のパドルがさらに前記回転軸に
    対して角度のついた表面を有する複数の羽根を備え、前
    記容器の下部及び中間領域に配置された前記パドルが渦
    を巻いた均質な混合平面を確立するように穀物粒子をそ
    れの降下流れに対して上向きに渦を作って推進し、かつ
    穀物粒子の中を通るあらかじめ定めた蒸気流路をなく
    し、前記容器の上側領域において前記軸に固着された少
    なくとも一つのパドルが穀物と微量成分とそれらの混合
    物を前記穀物の流れの中に下向きに推進して前記穀物と
    蒸気の相互作用の一様性を維持するように角度をつけら
    れている請求の範囲第６項に記載の装置。
13. 【請求項１３】前記ステータが前記室の壁に固着されて
    前記複数のパドルのいくつかのものの間に前記室の中に
    伸びて前記複数のパドルからの穀物の前記渦巻のセクシ
    ョンを阻止して前記渦巻混合平面の間に逆向きの渦巻穀
    物混合平面を確立する請求の範囲第12項に記載の装置。
14. 【請求項１４】前記複数のパドルの間に配置された前記
    ステータが前記室のそれを通過する直径に対して角度が
    つけられ渦巻穀物に係合してそれを前記室の中心に向っ
    て推進し、さらに前記室を通るあらかじめ定めた蒸気流
    路をなくす請求の範囲第13項に記載の装置。
15. 【請求項１５】前記ステータは前記室の前記壁に取外し
    可能に固着されて、前記複数のパドルのいくつかのもの
    の間にほぼ平行に間隔をあけた関係で室の中に伸び、前
    記穀物処理装置の組立を容易にするために前記容器から
    取除くのに適応されている請求の範囲第14項に記載の装
    置。
16. 【請求項１６】前記蒸気噴射手段がさらに前記室に噴射
    して前記穀物の加熱と加湿を行う蒸気と非凝縮性気体を
    発生する蒸気発生器を備え、前記湿がさらに前記室から
    非凝縮性気体を吐出す手段を備えている請求の範囲第６
    項に記載の装置。
17. 【請求項１７】前記非凝縮性気体の前記吐出し手段が前
    記室の上側領域に第１の点で流れを連絡する形で接続さ
    れて前記室から非凝縮性気体と穀物粒子を受け、第２の
    点で前記穀物供給手段に接続されて動作中に前記室の前
    記上側領域から集められた穀物と粒状物質を排出する遠
    心力粒子／蒸気分離装置を備えている請求の範囲第16項
    に記載の装置。