JPH11148777A

JPH11148777A - 被乾燥体の乾燥方法およびそのための乾燥装置

Info

Publication number: JPH11148777A
Application number: JP31378897A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kiyokawa; 川晋清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】乾燥操作終了の見極めを被乾燥体固有の平衡
含水率に基づいて行い、効率よく乾燥操作を行う。【解決手段】乾燥室５１内の空気を強制的に取り込ん
で再度該乾燥室５１内に空気を戻す第１のファン７３ｂ
と、該第１のファン７３ｂから放出される空気を平均加
熱するための赤外線ヒータ７３ａとを備えた加熱循環経
路７３と、乾燥室５１内に外部の空気を導入するための
給気手段５６と、乾燥室５１内の空気を外部に排出する
ための排出手段５７と、空調室５２内に配設されるとと
もに該空調室５２内の空気を強制的に循環させる第２の
ファン７４を備えた室外空気循環経路と、乾燥室５１内
で上記被乾燥体を収容するための可搬式ラック１５と、
上記被乾燥体の重量を測定し、検出する測定検出部２
と、測定検出部２の検出結果に基づいて、第１のファン
７３ｂ、第２のファン７４、給気手段５６および排気手
段５７の各動作を制御する制御部１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線ヒータによ
り平均加熱して断熱構造の乾燥室内で被乾燥体を、該被
乾燥体の重量を測定しながら乾燥させる被乾燥体の乾燥
方法および乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アジ、サバなどの干物を始め
として、リンゴ、バナナ、パイナップルなどの果物また
は菜っ葉、ネギなど農産物の乾燥体が製造され、市場に
食品として供されている。

【０００３】このような乾燥体を得るための従来の乾燥
方法では、例えば図１３に示したように、被乾燥体１０
０が収納された乾燥室２００の側方にボイラー等の加熱
手段３００を配置し、この加熱手段３００から発生させ
た熱風あるいは温風を、乾燥室２００内に送出させる一
方、この乾燥室２００内の空気を冷却室４００内に導入
し、該冷却室４００内で乾燥室２００から導いた空気を
冷却および除湿し、この除湿処理された空気を、再度加
熱手段３００を通して乾燥室２００内に送出している。
また、前記冷却室４００内で除湿処理された一部の空気
はそのまま乾燥室２００内に送出している。すなわち、
従来のシステムでは、空気を循環させて乾燥体を製造し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各被乾燥体
は、外部の条件、すなわち温度、湿度が定まるとそれに
対応する一定の含水率で平衡する。この含水率は、各種
の被乾燥体により特有の値であり、平衡含水率と呼ばれ
ている。

【０００５】被乾燥体は、この平衡含水率より低い含水
率になるまで乾燥させることができないため、被乾燥体
の含水率が平衡含水率に達したときに乾燥操作を終了さ
せることが、乾燥効率の観点から望ましい。

【０００６】しかし、上記のような従来の被乾燥体の乾
燥装置では、乾燥操作が被乾燥体の含水率を測定しない
で行われており、乾燥操作終了の見極めは経験上得られ
る知識に基づいて行われていた。

【０００７】また、乾燥操作において、加熱手段３００
から供給される温風等で乾燥室２００内の温度を上昇さ
せ、この熱で被乾燥体１００の表面から水分を乾燥させ
るので、乾燥の始めから乾燥体を得るまでの間に多数の
日数がかかっていた。したがって、たとえ新鮮なものか
ら乾燥体を製造したものであっても、乾燥体を製造する
過程で被乾燥体が酸化してしまい、鮮度が低下してしま
うという問題もあった。

【０００８】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
ものであり、乾燥操作終了の見極めを被乾燥体固有の平
衡含水率に基づいて行うことが可能であり、乾燥過程で
被乾燥体の鮮度が低下しないような被乾燥体の乾燥方法
および乾燥装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る被乾燥体の
乾燥方法は、上述した問題を解決するために、赤外線ヒ
ータにより平均加熱して断熱構造の乾燥室内で被乾燥体
を、該被乾燥体の重量を測定しながら乾燥させる被乾燥
体の乾燥方法であって、上記乾燥室内の空気を赤外線ヒ
ータ近傍を通過させて加熱循環させる加熱工程と、上記
上記加熱工程にて被乾燥体の重量が減少して第一の所定
値に達したか否かを判別する第一の判別工程と、上記第
一の判別工程にて上記被乾燥体の重量が上記第一の所定
値に達したと判別された後、上記乾燥室内に外部の空気
を導入する一方、該乾燥室内の空気を外部に排出し、該
乾燥室内で空気の導入側から排出側に空気流を生じさせ
るとともに、上記乾燥室内の空気を上記赤外線ヒータ近
傍を通過させて加熱循環させる乾燥工程と、上記乾燥工
程にて被乾燥体の重量がさらに減少して第二の所定値に
達したか否かを判別する第二の判別工程と、上記第二の
判別工程にて上記被乾燥体の重量が上記第二の所定値に
達したと判別された後、乾燥動作を停止する停止工程と
を有し、上記第一の所定値および上記第二の所定値は、
上記被乾燥体に応じて決定されることを特徴としてい
る。

【００１０】上記乾燥工程は、減圧下で行われることが
好ましい。また、本発明に係る被乾燥体の乾燥装置は、
被乾燥体が収納される断熱構造の乾燥室と、該乾燥室内
の温度を調節するための空調領域とを有する被乾燥体の
乾燥装置において、上記乾燥室内の空気を強制的に取り
込んで再度該乾燥室内に空気を戻す第一の循環手段と、
該第一の循環手段から放出される空気を平均加熱するた
めの赤外線ヒータとを備えた加熱循環経路と、上記乾燥
室に連通するとともに、該乾燥室内に外部の空気を導入
するための給気手段と、上記乾燥室に連通するととも
に、該乾燥室内の空気を外部に排出するための排気手段
と、上記空調領域内に配設されるとともに該空調領域内
の空気を強制的に循環させる第二の循環手段を備えた室
外空気循環経路と、上記乾燥室内で上記被乾燥体を収容
するための収容手段と、上記被乾燥体の重量を測定し、
検出する測定検出手段と、上記測定検出手段の検出結果
に基づいて、上記第一の循環手段、上記第二の循環手
段、上記給気手段および上記排気手段の各動作を制御す
る制御手段とを備えることを特徴としている。

【００１１】また、上記制御手段は、上記測定検出手段
からの測定結果から上記被乾燥体の重量を算出する算出
部と、上記算出部からの算出結果が第一の所定値に達し
たか否かを判別する第一の判別部と、上記第一の判別部
から上記算出結果が上記第一の所定値に達した旨の判別
結果が出力されるまでは上記第一の循環手段および上記
第二の循環手段の動作をオン制御し、この判別結果が出
力された後、上記給気手段および上記排気手段の動作を
さらにオン制御する第一の制御部と、上記算出部からの
算出結果が第二の所定値に達したか否かを判別する第二
の判別部と、上記第二の判別部から上記算出結果が上記
第二の所定値に達した旨の判別結果が出力されると上記
第一の循環手段、上記第二の循環手段、上記給気手段お
よび上記排気手段の動作をオフ制御する第二の制御部と
を備え、上記第一の所定値および上記第二の所定値は、
上記被乾燥体に応じて決定されることが好ましい。

【００１２】また、上記乾燥室内が、常時減圧状態に維
持されることが好ましい。また、上記収容手段は、上記
被乾燥体を並べるトレイを載置した台車であることが好
ましい。

【００１３】また、上記測定検出手段は、上記収容手段
を配置する床に配設されるとともに、上記被乾燥体を収
容した収容手段の重量を測定する測定手段と、上記測定
手段からの測定結果を検出するとともに、この検出結果
に基づいて上記制御手段で処理されるデータを生成する
検出手段とを有することが好ましい。

【００１４】あるいは、上記測定検出手段は、上記収容
手段に配設されるとともに、上記被乾燥体の重量を直接
測定する測定手段と、上記測定手段からの測定結果を検
出するとともに、この検出結果に基づいて上記制御手段
で処理されるデータを生成する検出手段とを有すること
も好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る被乾燥体の乾燥方法および乾燥装置の具体的な態
様について説明する。

【００１６】図１は、上記被乾燥体の乾燥装置の一具体
的態様における断面図、図２は、図１のII−II方向の概
略矢視図、図３は、図１の乾燥装置の概略斜視図、図４
は、図１の乾燥装置の加熱循環経路周りの構成を示す概
略図である。なお、図２〜図４まででは、説明の便宜
上、後述の制御部１などを省略してある。

【００１７】上記被乾燥体の乾燥方法を適用した乾燥装
置は、図１〜図３に示すように、被乾燥体が収納される
断熱構造の乾燥室５１と、該乾燥室５１内の温度を調節
するための空調室５２とを有する被乾燥体の乾燥装置に
おいて、乾燥室５１内の空気を強制的に取り込んで再度
該乾燥室５１内に空気を戻す第一の循環手段である第１
のファン７３ｂと、該第１のファン７３ｂから放出され
る空気を平均加熱するための赤外線ヒータ７３ａとを備
えた加熱循環経路７３と、乾燥室５１に連通するととも
に、該乾燥室５１内に外部の空気を導入するための給気
手段５６と、乾燥室５１に連通するとともに、該乾燥室
５１内の空気を外部に排出するための排出手段５７と、
空調室５２内に配設されるとともに該空調室５２内の空
気を強制的に循環させる第二の循環手段である第２のフ
ァン７４を備えた室外空気循環経路と、乾燥室５１内で
上記被乾燥体を収容するための収容手段である可搬式ラ
ック１５と、上記被乾燥体の重量を測定し、検出する測
定検出部２と、測定検出部２の検出結果に基づいて、上
記第１のファン７３ｂ、上記第２のファン７４、上記給
気手段５６および上記排気手段５７の各動作を制御する
制御部１とを備えることを特徴としている。

【００１８】また、乾燥室５１内は常時減圧状態に維持
されることが好ましい。図１〜図３において、乾燥装置
５０は、長さＡが２９４０ｍｍ、幅Ｂが１１９０ｍｍ、
高さＣが３６３２ｍｍ程の断熱構造の大型な筺体形状を
有しており、さらに周囲を断熱材で囲繞した乾燥室５１
が画成されており、乾燥室５１内には出入口５３を介し
て出入りできるようになっている。そして、乾燥室５１
内には、図示していないが２つの可搬式ラック１５が対
向するように収容され、これらの可搬式ラック１５は、
後述する一対の隔壁８５、８６に当接するように配置さ
れている。なお、図３では、出入口５３を該乾燥装置５
０の手前側のみに設けたが、図示されない反対側にも設
けておくことが可能であることは勿論である。

【００１９】乾燥室５１の天井部上方には、空調室５２
が設けられている。また、空調室５２には、該空調室５
２と乾燥室５１の全体の空気を循環するための第二のフ
ァン７４が収容され、これにより乾燥装置５０全体の空
気を循環させる室外空気循環経路が構成されている。

【００２０】一方、乾燥室５１には、図３に示すよう
に、給気手段５６と排気手段５７とが別々に接続されて
おり、給気手段５６の給気口５６ａは、乾燥室５１の一
方の側部に設けられた第１側部室５１ａの下方に開口し
ている。また、排気手段５７の排気口５７ａは、乾燥室
５１の第２側部室５１ｂの下方に開口している。

【００２１】また、給気手段５６は、屋外の新鮮な空気
を乾燥室５１内に導入するためのものであって、順次連
結されるエアフィルタ５６ａ、配管５８ａ、ブロワー５
９および配管５８ｂ、５８ｃ、５８ｄを備え、ブロワー
５９によって、配管５８ａおよび５８ｂ、５８ｃ、５８
ｄを介して屋外の新鮮な空気を乾燥室５１内に導入し、
乾燥室５１内に気流を発生させるようになっている。す
なわち、屋外の空気は、エアフィルタ５８ａから、後述
する制御部１からの制御信号に基づいて、ブロワー５９
で吸引され、吸引された空気は、配管５８ｄを介して乾
燥室５１内に供給され、該乾燥室５１内では例えば図１
の矢印Ｄで示される方向で流れるようになっている。

【００２２】一方、排気手段５７は、乾燥室５１内の被
乾燥体の乾燥によって加湿された加湿空気を屋外に排出
するもので、順次連結されるエアフィルタ６０ａ、配管
６３ａ、ブロワー６０および配管６３ｂ、６３ｃ、６３
ｄを備えており、乾燥室５１内の加湿空気は、後述する
制御部１からの制御信号に基づいて、ブロワー６０によ
って、乾燥室５１内の排気口５７ａより配管６３ｄ、６
３ｃ、６３ｂ、６３ａを介して屋外に排出されるように
なっている。

【００２３】また、乾燥室５１内の一方の側部には、隔
壁８５を設けることにより第１側部室５１ａが、他方の
側部には隔壁８６を設けることにより第２側部室５１ｂ
がそれぞれ形成され、これらの第１側部室５１ａおよび
第２側部室５１ｂは、それらの隔壁８５、８６に設けた
多数の開口９１、９２を介して乾燥室５１内に連通し、
さらに、上方の空調室５２とも連通している。

【００２４】これにより、第２のファン７４で循環され
る加熱空気は、例えば図１の矢印Ｃで示すように流さ
れ、再び空調室５２内に戻されるようになっている（室
外空気循環経路（ユニット循環経路））。この場合、第
２のファン７４は、図示しない制御盤によって制御され
ており、後述する制御部１からオン制御の信号が出力さ
れているときに、乾燥室５１内の循環風量が足りなくな
ると、例えば８０００〜１２００ｍ³/Ｈ程度まで、乾燥
室５１内の空気流量を増加させることができるようにな
っている。

【００２５】また、乾燥室５１の天井部に画成された加
熱循環経路７３には、赤外線ヒータ７３ａが配設されて
いる。このように赤外線ヒータ７３ａを用いると、乾燥
室５１内では、床付近にある被乾燥体も効率的に乾燥す
ることができる。

【００２６】赤外線ヒータ７３ａから照射される照射線
は、赤外線より好ましくは遠赤外線であって、望ましく
は０．８μｍより長い波長、さらに望ましくは０．８μ
ｍを超え１２μｍ以下の波長を有する赤外線を照射する
ようになっている。この赤外線ヒータ７３ａを有する加
熱循環経路７３の構造は、図４に示すように、底壁７３
ｄを構成する母材７６にセラミック溶射層７７が溶射さ
れている。そして、母材７６の背面には、加熱手段７８
が配置され、外側がケーシング７９で覆われている。

【００２７】この場合、母材７６は、例えば２ｍｍ厚さ
のＡｌ板であり、セラミック溶射層７７の厚さは１０〜
７０ミクロン程度である。ただし、母材７６を構成する
部材には、特に限定はなくセラミック溶射の母材として
使用することのできる材料であればステンレスなど他の
材料を用いても良い。また、パンチングプレート等の多
孔板を用いて、この孔を空気通路としても良い。

【００２８】また、前記セラミックは、１種類の原料で
ある必要はなく、種々の原料を混合した組成物であって
よい。使用しうる原料には特に限定はないが、赤外線を
多く放射するセラミックとしては、例えばジルコニア、
マグネタイト、アルミナ、ジルコン、鉄、クロム、マン
ガンなどの複合酸化物などが挙げられる。

【００２９】なお、セラミックの溶射は、通常プラズマ
溶射ガンによって行なう。このプラズマ溶射ガンは、１
万℃以上の超高温プラズマアーク炎を作り、これに粉末
とした原料を送り込み、マッハ１〜２などの高速ジェッ
ト噴流中で融解させながら対象母材表面に原料を叩きつ
けてセラミック層を形成するものである。

【００３０】このような赤外線ヒータ７３ａを用いる
と、床面からの高さが２．５メートルで、この高さでの
温度が例えば３７℃であるとき、赤外線ヒータ７３ａの
稼動から１０分程で所定の３７℃に到達する。また、床
付近の温度は、これより高く、４１℃付近にあり、これ
により乾燥室５１内では、床付近にある被乾燥体も効率
的に乾燥することができる。

【００３１】また、このような赤外線ヒータ７３ａを使
用することにより、高い赤外線放射効率により少ない投
入エネルギーで被乾燥体の表面のみならず中心部からも
水分を放出させることができる。従って、コスト的にも
安価で内部まで効果的に乾燥させることができる。

【００３２】また、加熱循環経路７３には、図１および
図４に示すように、第１のファン７３ｂが設けられてい
る。この第１のファン７３ｂは、乾燥室５１内の空気を
加熱循環させるものであり、これによって、室内空気循
環経路（加熱循環経路）が構成されている。

【００３３】この加熱循環経路７３のような室内空気循
環経路を設けることによって、乾燥室５１内の空気を赤
外線ヒータ７３ａの熱（通常、赤外線ヒータ７３ａの近
傍で３００〜４００℃にもなっている）で加熱して循環
できるので、乾燥室５１全体の被乾燥体を均一に乾燥で
きるとともに、赤外線ヒータ７３ａによって加熱空気が
殺菌されることになる。したがって、被乾燥体が食品な
どの場合には、長期保存が可能であるとともに、安全性
が向上することになる。

【００３４】なお、乾燥室５１内で好ましく乾燥できる
ものとしては、茹でた菜っ葉、ほうれん草、キャベツ、
もやしなどの農産物、ワカメ、ヒジキなどの海産物、バ
ナナ、リンゴ、パイナップル、パパイヤ、柿などの果物
があり、特に水分や糖分が多く粘着し易いものを好まし
く乾燥させることができる。

【００３５】勿論、工業製品、例えば洗浄後の集積回路
（ＩＣ）チップ、大規模集積回路（ＬＳＩ）チップなど
の乾燥にも適用することができる。さらに、他の分野と
しては、水を多量に含んだ化石などを乾燥する場合に良
好である。

【００３６】本態様による被乾燥体の乾燥装置５０が上
記のように構成されているが、以下にその作用について
説明する。乾燥室５１内では、給気手段５６、排気手段
５７および赤外線ヒータ７３ａは、後述するような方法
により制御されており、これにより全体の空調がなされ
ている。これにより、屋外の新鮮な空気が、給気手段５
６のブロワー５９で吸引されて乾燥室５１内に供給され
る。

【００３７】一方、乾燥室５１内の被乾燥体の乾燥によ
って加湿された加湿空気は、排気手段５７のブロワー６
０によって、乾燥室５１内の排気口５７ａにより配管６
３ｄ、６３ｃ、６３ｂ、６３ａを介して屋外に排出され
る。

【００３８】これにより、この乾燥室５１内に気流が発
生する。この際、乾燥室５１内は、減圧状態、例えば大
気圧より３ｍｂ以上、好ましくは１０ｍｂ以上低い気圧
に維持される。

【００３９】また、乾燥室５１内で被乾燥体の乾燥によ
って加湿された空気は、ファン７４によって空調室５２
を通る室外空気循環経路（ユニット循環経路）によって
循環されている。

【００４０】一方、乾燥室５１内では、赤外線ヒータ７
３ａの稼働により、天井から被乾燥体が吸収しやすい赤
外線が放射されている。さらに、乾燥室５１内の空気
は、第１のファン７３ｂによって、加熱循環経路７３を
介して赤外線ヒータ７３ａによって加熱殺菌されて乾燥
室５１に循環される。

【００４１】このように、本態様によれば、乾燥室５１
内が赤外線により略均一に加熱され、かつ、室内が排気
手段５７により常に減圧され、さらには被乾燥体が収容
されている付近に水平方向の空気流が生じているので、
どの位置にある被乾燥体であっても速やかにかつ略均一
に乾燥することができる。

【００４２】また、本態様によれば、加湿空気を冷却す
るのではなく、その加湿空気を外部に放出してしまうの
で、従来のように冷却するためのエネルギーが必要でな
い。しかも赤外線で短時間で乾燥させるので、乾燥体の
製造コストが低くなる。

【００４３】なお、本態様では、赤外線ヒータ７３ａを
乾燥室５１の天井に配設しているが、この赤外線ヒータ
７３ａは天井に限らず、左右の壁面に配設してもよい。
また、ここでは、給気手段５６および排気手段５７を上
部に設けているが、これに代え、下部に設けてもよい。
また、給気口５６ａおよび排気口５７ａの数などは本態
様に何ら限定されない。また、このようなシステムは、
大型なものから小型なものまで、種々変更可能である。

【００４４】また、上記の乾燥装置５０を一つのユニッ
トと考え、このユニットを上下方向に多段に配置した
り、図５に示すように、横方向に直列に延ばしていくこ
ともできる。なお、上下方向に多段に配設する際には、
例えば、３段に配置する場合には、一番上のユニットを
６０℃、二番目のユニットを５０℃、三番目のユニット
を４０℃とし、乾燥の程度に応じてユニットの設定温度
を調整すればよい。

【００４５】ここで、効率よく被乾燥体を乾燥させるた
めに第１のファン７３ｂ、第２のファン７４、給気手段
５６および排気手段５７の動作を制御する、本発明の被
乾燥体の乾燥方法について説明する。

【００４６】上記乾燥方法の説明に先立って、被乾燥体
の乾燥特性について図６を参照して説明する。なお、図
６は被乾燥体の含水率と、乾燥速度との関係を示すグラ
フである。

【００４７】乾燥は、一般に図６に示すように、被乾燥
体予熱期間Ｉ、恒率乾燥期間II、減率乾燥期間III の三
期間に区分される。被乾燥体予熱期間Ｉは、投入された
被乾燥体が湿球温度まで上昇する期間であり、時間的に
も比較的短く、この間の水分変化は小さい。なお、この
湿球温度は被乾燥体固有の値である。

【００４８】恒率乾燥期間IIは、周囲からの伝熱速度と
被乾燥体表面からの蒸発速度が釣り合った動的平衡状態
にある期間であり、被乾燥体の温度は近似的に乾燥用の
熱風の湿球温度に保たれ、かつ、この期間中乾燥速度Ｒ
は一定である。なお、恒率乾燥期間IIが終了する時点の
含水率ｗ₃を特に限界含水率と呼ぶ。

【００４９】減率乾燥期間III は、含水率ｗ₃から含水
率ｗ₂まで被乾燥体を乾燥させる期間であり、ここでは
被乾燥体の含水率が減少するにしたがって被乾燥体内部
の水分移動抵抗が増大し、乾燥速度Ｒが徐々に小さくな
る。なお、含水率ｗ₂は被乾燥体外部のある特定の条
件、すなわち温度、湿度に対応して平衡するときの含水
率で、特に平衡含水率と呼ばれる。

【００５０】ただし、恒率乾燥期間IIおよび減率乾燥工
程III は、実際には連続しており、本明細書においては
これらの期間をまとめて乾燥工程と呼んでいる。なお、
平衡含水率は乾燥方法に関係なく被乾燥体特有の値であ
るのに対し、限界含水率は乾燥方法に依存して変化する
温度である。したがって、平衡含水率に達するまで乾燥
させる際に、この限界含水率が小さくなるような乾燥方
法であるものほど、恒率乾燥期間IIが長くとれ、しかも
減率乾燥期間にて減少させるべき含水率が小さくなって
相対的に減率乾燥期間が短くなり、結果的に乾燥工程に
掛かる時間が短くなるため、乾燥効率のよい乾燥方法と
いえる。

【００５１】また、図７は、本発明の乾燥方法における
被乾燥体の重量の経時的変化を示すグラフである。な
お、ここで被乾燥体の重量の変化においては、該被乾燥
体を乾燥させる過程で含水率の減少にしたがって減少す
る変化が支配的であると仮定している。

【００５２】図７において、被乾燥体予熱期間Ｉは被乾
燥体の重量が初期値から値Ｍ₁まで変化する期間であ
り、恒率乾燥期間IIは上記重量が値Ｍ₁から値Ｍ₃まで
変化する期間であり、減率乾燥期間III は上記重量が値
Ｍ₃から値Ｍ₂まで変化する期間である。

【００５３】図７によれば、重量が値Ｍ₁になるまで乾
燥室内の空気を加温して被乾燥体を加温し、重量が値Ｍ
₁から値Ｍ₂になるまで乾燥室内の空気を加温するとと
もに、該乾燥室内で熱風の気流を生じさせ、熱風との接
触面積を大きくすることで、値Ｍ₃または含水率ｗ₃、
すなわち限界含水率を小さくできるため、被乾燥体の乾
燥を効率よく行うことができる。

【００５４】このような乾燥を可能とする本発明の乾燥
方法は、図８に示すように、赤外線ヒータ７３ａにより
平均加熱して断熱構造の乾燥室５１内で被乾燥体を、該
被乾燥体の重量を測定しながら乾燥させる被乾燥体の乾
燥方法であって、上記乾燥室内の空気を赤外線ヒータ７
３ａ近傍を通過させて加熱循環させる加熱工程（ステッ
プＳ２）と、上記上記加熱工程にて被乾燥体の重量が減
少して第一の所定値に達したか否かを判別する第一の判
別工程（ステップＳ３）と、上記第一の判別工程にて上
記被乾燥体の重量が上記第一の所定値に達したと判別さ
れた後、上記乾燥室５１内に外部の空気を導入する一
方、該乾燥室５１内の空気を外部に排出し、該乾燥室５
１内で空気の導入側から排出側に空気流を生じさせると
ともに、上記乾燥室５１内の空気を上記赤外線ヒータ７
３ａ近傍を通過させて加熱循環させる乾燥工程（ステッ
プＳ４）と、上記乾燥工程にて被乾燥体の重量がさらに
減少して第二の所定値に達したか否かを判別する第二の
判別工程（ステップＳ５）と、上記第二の判別工程にて
上記被乾燥体の重量が上記第二の所定値に達したと判別
された後、乾燥動作を停止する停止工程（ステップＳ
６）とを有し、上記第一の所定値および上記第二の所定
値は、上記被乾燥体に応じて決定されることを特徴とし
ている。

【００５５】なお、図８では、乾燥重量Ｍ_tを有する台
車（後述する可搬式ラック１５）に被乾燥体を載置して
乾燥させる乾燥方法の具体例を挙げる。なお、各工程の
動作に関連する部材については、図１の乾燥装置の対応
する部材を具体例として挙げる。

【００５６】図８において、ステップＳ１では、被乾燥
体の乾燥を行うに際し初期設定が行われる。具体的に
は、上記台車の乾燥重量値Ｍ_t、乾燥室５１内の状態を
切り換える時期の基準である値Ｍ₁、Ｍ₂の値を設定し
ておく。

【００５７】ステップＳ２は、被乾燥体を加熱する加熱
工程であり、ここでは先ず第１のファン７３ｂ、第２の
ファン７４および赤外線ヒータ７３ａをオン状態にし
て、乾燥室５１内の空気を加温し（ステップＳ１１）、
所定時間間隔で被乾燥体を載置した台車の重量を測定し
（ステップＳ１２）、得られた測定重量Ｍ’から被乾燥
体の重量値Ｍ（＝Ｍ’−Ｍ_t）を算出し（ステップＳ１
３）、ステップＳ３に進む。

【００５８】ステップＳ３は、第一の判別工程であり、
ここでは値Ｍが値Ｍ₁に達したか否かが判別される。こ
の判別結果がＮＯ、すなわち値Ｍが値Ｍ₁に達していな
い、すなわち被乾燥体の重量値が値Ｍ₁よりも大である
と判別された場合、ステップＳ２の各工程を繰り返す。
また、この判別結果がＹＥＳ、すなわち値Ｍが値Ｍ₁に
達したと判別された場合、ステップＳ４に進む。

【００５９】ステップＳ４は、被乾燥体を乾燥させる乾
燥工程であり、ここでは第１のファン７３ｂ、第２のフ
ァン７４および赤外線ヒータ７３ａに加えて、給気手段
５６および排気手段５７をオン状態にして、乾燥室５１
内の空気を加温するとともに気流を発生させ（ステップ
Ｓ２１）、所定時間間隔で被乾燥体を載置した台車の重
量を測定し（ステップＳ２２）、得られた測定重量Ｍ’
から被乾燥体の重量値Ｍ（＝Ｍ’−Ｍ_t）を算出し（ス
テップＳ２３）、ステップＳ５に進む。

【００６０】ステップＳ５は、第二の判別工程であり、
ここでは値Ｍが値Ｍ₂に達したか否かが判別される。こ
の判別結果がＮＯ、すなわち値Ｍが値Ｍ₂に達していな
い、すなわち被乾燥体の重量値が値Ｍ₂よりも大である
と判別された場合、ステップＳ４の各工程を繰り返す。
また、この判別結果がＹＥＳ、すなわち値Ｍが値Ｍ₂に
達したと判別された場合、ステップＳ６に進む。

【００６１】ステップＳ６は、乾燥動作を停止させる停
止工程であり、ここでは第１のファン７３ｂ、第２のフ
ァン７４、赤外線ヒータ７３ａ、給気手段５６および排
気手段５７の全てをオフ状態にして乾燥装置の動作を停
止させる。こうして、上記乾燥方法による乾燥動作を終
了する。

【００６２】なお、加熱工程および乾燥工程において、
通常各部材はオン／オフ制御を行うだけで十分である
が、特に第２のファン７４については図１では図示され
ない制御盤にて例えば回転数を制御すると、乾燥室５１
内の空気を効率よく加温させながら循環させることがで
きるため、より効率的である。

【００６３】このような乾燥方法は、図１に示すよう
に、制御部１、測定検出部２およびＲＯＭ８を用いて実
現することができる。また、各部材の動作について、対
応する図８のステップ番号を括弧内に示す。

【００６４】すなわち、図１において、制御部１は、後
述する算出部３、第１のコンパレータ４、第１の制御部
５、第２のコンパレータ６、第２の制御部７およびＲＡ
Ｍ９を有し、測定検出部２の検出結果に基づいて、上記
第１のファン７３ｂ、上記第２のファン７４、上記給気
手段５６および上記排気手段５７の各動作を制御する。

【００６５】測定検出部２は、例えば可搬式ラック１５
を配置する床に配設されるとともに、上記被乾燥体を収
容した可搬式ラック１５の重量Ｍ’を測定する測定部８
０と、測定部８０からの測定結果を検出するとともに、
この検出結果に基づいて制御部１で処理されるデータを
生成する検出部８１とを有している。なお、重量値Ｍ’
に関する検出データは算出部３に送られる。

【００６６】算出部３は、測定検出部２の検出データに
基づいて被乾燥体の重量Ｍを算出（ステップＳ１３、２
３）する。すなわち、ＲＡＭ９には予め可搬式ラック１
５の乾燥重量Ｍ_tに関するデータを取り込んでおき、上
記検出データとしての値Ｍ’を用いて、（Ｍ’−Ｍ_t）
を行い、得られたデータを値Ｍとして第１のコンパレー
タ４および第２のコンパレータ６に送る。

【００６７】第１のコンパレータ４は、算出部３からの
算出結果である値Ｍが第一の所定値である値Ｍ₁に達し
たか否かを判別（ステップＳ３）する。なお、値Ｍ₁は
上述したように被乾燥体ごとに決定される値であって、
例えばＲＯＭ８から入力される。ここでは、値Ｍと値Ｍ
₁との大小関係を比較し、Ｍ＜Ｍ₁となったときに判別
データを第１の制御部５および第２のコンパレータ６に
送る。

【００６８】第１の制御部５は、第１のコンパレータ４
から上記判別データが出力されるまでは第１のファン７
３ｂ、第２のファン７４および赤外線ヒータ７３ａの動
作をオン制御（ステップＳ１１）ための制御信号を各部
に送る。また、この判別データが出力された後には、さ
らに給気手段５６および排気手段５７の動作をオン制御
（ステップＳ２１）するための制御信号が各部に送られ
る。なお、各部の制御は、ＲＯＭ８からのプログラムデ
ータに基づいて行われる。

【００６９】第２のコンパレータ６は、第１のコンパレ
ータ４からの上記判別データの出力に基づいて動作開始
し、算出部３からの算出結果である値Ｍが第二の所定値
である値Ｍ₂に達したか否かを判別（ステップＳ５）す
る。なお、値Ｍ₂は上述したように被乾燥体ごとに決定
される値であって、例えばＲＯＭ８から入力される。こ
こでは、値Ｍと値Ｍ₂との大小関係を比較し、Ｍ＜Ｍ₂
となったときに判別データを第２の制御部７に送る。

【００７０】第２の制御部７は、第２のコンパレータ６
からの上記判別データが出力されると第１のファン７３
ｂ、第２のファン７４、赤外線ヒータ７３ａ、給気手段
５６および排気手段５７の動作をオフ制御（ステップＳ
６）するための制御信号が各部に送られる。なお、各部
の制御は、ＲＯＭ８からのプログラムデータに基づいて
行われる。

【００７１】このように、制御部１を構成することで、
乾燥開始後、第１のファン７３ｂ、第２のファン７４お
よび赤外線ヒータ７３ａがオンになり、乾燥室５１内の
空気が加熱される被乾燥体予熱期間Ｉに入る。図７にお
いて、時間ｔ₁になったところで、第１のファン７３
ｂ、第２のファン７４および赤外線ヒータ７３ａに加え
て、さらに給気手段５６および排気手段５７の動作が開
始され、乾燥室５１内が被乾燥体予熱期間Ｉから恒率乾
燥期間IIに入る。また、時間ｔ₃になったところで恒率
乾燥期間IIから減率乾燥期間III に自動的に入り、時間
ｔ₂になったところで、第１のファン７３ｂ、第２のフ
ァン７４、赤外線ヒータ７３ａ、給気手段５６および排
気手段５７の動作を停止して、乾燥操作が終了する。

【００７２】ここでは、測定検出部２の構成として測定
部８０を床に配設する構成を挙げて説明したが、図９に
示すように、上記測定部８０の代わりに、台車側測定部
８０ａおよび乾燥室側測定部８０ｂを、それぞれ可搬式
ラック１５の下方および乾燥室の下方に互いに着脱可能
に配設し、可搬式ラック１５を所定の位置に配置した後
に互いに電気的に接続して用いるように構成してもよ
い。このように構成することで、被乾燥体の重量の変化
を直接モニタすることが可能になる。

【００７３】なお、図１の具体例では複数の可搬式ラッ
ク１５の重量を測定して、全被乾燥体の重量を検出する
ように構成したが、これに限定されることはなく、複数
の可搬式ラック１５の一部、例えば一台分の被乾燥体の
重量を検出するように測定検出部２を構成してもよい。

【００７４】また、図９の具体例では複数の可搬式ラッ
ク１５の内、一台分の被乾燥体の重量を検出するように
構成したが、こちらもこれに限定されることはなく、可
搬式ラック１５の内任意の台数あるいは全台数分の被乾
燥体の重量を検出するように重量測定を行う各可搬式ラ
ック１５の下方に台車側測定部８０ａを配設してもよ
い。

【００７５】何れの場合においても、第１のコンパレー
タ４に比較基準値として送る値Ｍ₁および第２のコンパ
レータ６に同様に送る値Ｍ₂として、検出する被乾燥体
の個数に相当する値をそれぞれ選択し、ＲＯＭ８より各
コンパレータに送るようにすることは勿論である。

【００７６】本乾燥装置で用いられる可搬式ラック１５
は、被乾燥体を載置できるものであれば特に限定される
ものではなく、例えば図１０に示すように上記被乾燥体
を並べるトレイを有する被乾燥体ユニット４１を載置し
た台車が挙げられる。

【００７７】この被乾燥体ユニット４１は、例えば図１
１に示すように、リンゴ、バナナなどの被乾燥体が並べ
られる平板状のトレイ部材４２と、このトレイ部材４２
の下方に配置される案内部材４３とからなるもので、ト
レイ部材４２には、空気流通用の多数の孔４４が形成さ
れている。この孔４４の開口率は、例えば２０％である
が、これ以上あるいはこれ以下であっても良く、被乾燥
体の種類によって設定することができる。また、このト
レイ部材４２の上側に形成された開口端面には、フラン
ジ４５が形成され、このフランジ４５は、後述の可搬式
ラック１５の側壁に平行に配置される棚板部４６に引っ
掛けられる。

【００７８】一方、案内部材４３は、上端面が開口した
略箱形状に形成されており、上記トレイ部材４２と同様
に開口端面にフランジ４７が形成されている。さらに、
この案内部材４３の一側面には、空気を引き込むための
開口である空気導入口４８が形成され、この空気導入口
４８を形成した壁部４８ａの下端は遮蔽板部４９を構成
しており、垂下して形成されている。

【００７９】このようなトレイ部材４２は、パンチプレ
ート等の多孔板から形成しても良く、また、多数の孔４
４は底面のみならず側面に形成されていても良い。この
ようにトレイ部材４２および案内部材４３からなる被乾
燥体ユニット４１は、図１２に示すように、側方の空気
導入口４８から空気が送られてくると、その空気はトレ
イ部材４２と案内部材４３との間の限定された空間部１
０内に導入され、その後トレイ部材４２に形成された孔
４４から上方に排出される。これにより、トレイ部材４
２上に載置されたリンゴチップなどの被乾燥体１１は、
この空気を直接受けることになる。したがって、リンゴ
あるいは、茹でた菜っ葉などを乾燥している場合には、
この菜っ葉に直接空気が接触してこれらを浮き上がらせ
るように作用するので、乾燥途中で被乾燥体が周囲に付
着してしまうことが防止される。また、乾燥速度が早め
られる。

【００８０】図１０に戻り、このような被乾燥体ユニッ
ト４１を備えた可搬式ラック１５は、下部にキャスター
１７が配設されることにより走行自在に形成されてい
る。また、この可搬式ラック１５の側板１６、１６に
は、図１１に示した棚板部４６が両側方に所定間隔置き
に平行に配設されている。

【００８１】このような可搬式ラック１５に対し、被乾
燥体ユニット４１は、棚板部４６に先ず案内部材４３を
係止させ、その上にトレイ部材４２を係止させることに
より、２枚の側板１６間に所定間隔置きに多段に設置さ
れている。このように、ラック１５には被乾燥体ユニッ
ト４１が着脱自在に設置されているので、必要に応じて
上側のトレイ部材４２のみを取り出すことができ、被乾
燥体の出し入れに便利である。

【００８２】

【発明の効果】本発明に係る被乾燥体の乾燥方法および
乾燥装置によれば、乾燥操作収量の見極めを、経験上得
られる知識に基づいて行うのではなく、重量を測定しな
がら乾燥を行うことで、被乾燥体固有の平衡含水率に基
づいて効率的に行うことが可能になる。

【００８３】また、赤外線ヒータを用いて加温した空気
を用いて、乾燥室内に気流を生じさせて、この気流を用
いて被乾燥体の乾燥を行うことで、より少ないエネルギ
ーで被乾燥体の表面のみならず中心部からも水分を放出
させることができるため、コスト的にも安価で、かつ、
被乾燥体を内部まで効率的に乾燥させることができる。

【００８４】さらに、乾燥操作の結果、乾燥室内で生じ
た加湿空気を冷却するのではなく、外部に放出するよう
にするため、冷却に係るエネルギーが不要となり、コス
トが低減される。また、短時間にて乾燥できるため、特
に被乾燥体が食品などの場合には、被乾燥体の酸化から
の問題が生じる虞もなく、長期保存が可能になるととも
に安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る被乾燥体の乾燥装置の一
具体的態様を示す模式図である。

【図２】図２は、図１においてII−II方向の概略矢視図
である。

【図３】図３は、上記乾燥装置の概略斜視図である。

【図４】図４は、上記乾燥装置の加熱循環経路内を示す
拡大断面図である。

【図５】図５は、上記乾燥装置の他の具体的態様の上面
図である。

【図６】図６は、被乾燥体の含水率と乾燥速度との関係
を示すグラフである。

【図７】図７は、被乾燥体の乾燥時間と重量との関係を
示すグラフである。

【図８】図８は、本発明に係る被乾燥体の乾燥方法の一
具体的態様を説明するフローチャートである。

【図９】図９は、上記乾燥装置のさらに別の具体的態様
を示す模式図である。

【図１０】図１０は、上記乾燥装置で用いられる収容手
段の一具体例である台車の破断斜視図である。

【図１１】図１１は、上記収容手段に用いられるトレイ
の分解斜視図である。

【図１２】図１２は、上記トレイを組付けたときの断面
図である。

【図１３】図１３は、従来の被乾燥体の乾燥装置を示す
模式図である。

【符号の説明】

１制御部２測定検出部３算出部４第１のコンパレータ５第１の制御部６第２のコンパレータ７第２の制御部１５可搬式ラック４１被乾燥体ユニット５０乾燥装置５１乾燥室５２空調室５６給気手段５７排出手段７３加熱循環経路７３ａ赤外線ヒータ７３ｂ第１のファン７４第２のファン８０測定部８１検出部８０ａ台車側測定部８０ｂ乾燥室側測定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線ヒータにより平均加熱して断熱構
造の乾燥室内で被乾燥体を、該被乾燥体の重量を測定し
ながら乾燥させる被乾燥体の乾燥方法であって、上記乾燥室内の空気を赤外線ヒータ近傍を通過させて加
熱循環させる加熱工程と、上記上記加熱工程にて被乾燥体の重量が減少して第一の
所定値に達したか否かを判別する第一の判別工程と、上記第一の判別工程にて上記被乾燥体の重量が上記第一
の所定値に達したと判別された後、上記乾燥室内に外部
の空気を導入する一方、該乾燥室内の空気を外部に排出
し、該乾燥室内で空気の導入側から排出側に空気流を生
じさせるとともに、上記乾燥室内の空気を上記赤外線ヒ
ータ近傍を通過させて加熱循環させる乾燥工程と、上記乾燥工程にて被乾燥体の重量がさらに減少して第二
の所定値に達したか否かを判別する第二の判別工程と、上記第二の判別工程にて上記被乾燥体の重量が上記第二
の所定値に達したと判別された後、乾燥動作を停止する
停止工程とを有し、上記第一の所定値および上記第二の所定値は、上記被乾
燥体に応じて決定されることを特徴とする被乾燥体の乾
燥方法。
【請求項２】上記乾燥工程は、減圧下で行われること
を特徴とする請求項１に記載の被乾燥体の乾燥方法。
【請求項３】被乾燥体が収納される断熱構造の乾燥室
と、該乾燥室内の温度を調節するための空調領域とを有
する被乾燥体の乾燥装置において、上記乾燥室内の空気を強制的に取り込んで再度該乾燥室
内に空気を戻す第一の循環手段と、該第一の循環手段か
ら放出される空気を平均加熱するための赤外線ヒータと
を備えた加熱循環経路と、上記乾燥室に連通するとともに、該乾燥室内に外部の空
気を導入するための給気手段と、上記乾燥室に連通するとともに、該乾燥室内の空気を外
部に排出するための排気手段と、上記空調領域内に配設されるとともに該空調領域内の空
気を強制的に循環させる第二の循環手段を備えた室外空
気循環経路と、上記乾燥室内で上記被乾燥体を収容するための収容手段
と、上記被乾燥体の重量を測定し、検出する測定検出手段
と、上記測定検出手段の検出結果に基づいて、上記第一の循
環手段、上記第二の循環手段、上記給気手段および上記
排気手段の各動作を制御する制御手段とを備えることを
特徴とする被乾燥体の乾燥装置。
【請求項４】上記制御手段は、上記測定検出手段から
の検出結果から上記被乾燥体の重量を算出する算出部
と、上記算出部からの算出結果が第一の所定値に達したか否
かを判別する第一の判別部と、上記第一の判別部から上記算出結果が上記第一の所定値
に達した旨の判別結果が出力されるまでは上記第一の循
環手段および上記第二の循環手段の動作をオン制御し、
この判別結果が出力された後、上記給気手段および上記
排気手段の動作をさらにオン制御する第一の制御部と、上記算出部からの算出結果が第二の所定値に達したか否
かを判別する第二の判別部と、上記第二の判別部から上記算出結果が上記第二の所定値
に達した旨の判別結果が出力されると上記第一の循環手
段、上記第二の循環手段、上記給気手段および上記排気
手段の動作をオフ制御する第二の制御部とを備え、上記第一の所定値および上記第二の所定値は、上記被乾
燥体に応じて決定されることを特徴とする請求項３に記
載の被乾燥体の乾燥装置。
【請求項５】上記乾燥室内が、常時減圧状態に維持さ
れることを特徴とする請求項３または４に記載の被乾燥
体の乾燥装置。
【請求項６】上記収容手段は、上記被乾燥体を並べる
トレイを載置した台車であることを特徴とする請求項３
または４に記載の被乾燥体の乾燥装置。
【請求項７】上記測定検出手段は、上記収容手段を配置する床に配設されるとともに、上記
被乾燥体を収容した収容手段の重量を測定する測定手段
と、上記測定手段からの測定結果を検出するとともに、この
検出結果に基づいて上記制御手段で処理されるデータを
生成する検出手段とを有することを特徴とする請求項３
または４に記載の被乾燥体の乾燥装置。
【請求項８】上記測定検出手段は、上記収容手段に配設されるとともに、上記被乾燥体の重
量を直接測定する測定手段と、上記測定手段からの測定結果を検出するとともに、この
検出結果に基づいて上記制御手段で処理されるデータを
生成する検出手段とを有することを特徴とする請求項３
または４に記載の被乾燥体の乾燥装置。