JPS58217183A - 穀類等の材料乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、その上もしくはその中の水分を調整すべき材
料に対して空気その他の適当な気体を循環させることに
よる、乾燥その他の水分調整操作に関わるものである。

比較的乾燥した空気を用いてこれが接触する面から水分
を抽出する方法は工業分野その他乾燥処理分野で採用さ
れている。空気の乾燥能力はその温度及び含有水分のみ
から決定され、乾燥操作は、最適の乾燥熱効率を得るよ
うに精密に熱調整することにより行われている。

しかしながら熱効率は重要であるけれども第一の配慮は
製品の質について行わなければならず、本発明は、乾燥
空気の乾燥能率の調整は製品の品質にとってもつとも重
要であるという状況にもとづいて（もとより必ずしもこ
れに限られるものではない）案出されたものである。

本発明の一つの局面においては、材料上或いは材料中に
気体を通過させる時に材料上或いは材料中の水分を調整
する方法であって、気体の比エンタルピーがその乾燥ポ
テンシャルと独立に調整されるようにした方法が提供さ
れる。乾燥能力についての比エンタルピーの値は、気体
の温度及び水分含量を監視し、必要により熱及び水分を
加えることにより調整される。

本発明方法は材料の乾燥、或いは材料上或いは材料中の
水分の調整量の保持の分野（二連用されうる。

本発明の別の局面においては、材料上或いは材料中に気
体を通過させる時に材料上或いは材料中の水分を調整す
る装置であって、気体の比エンタルピーを、その乾燥エ
ンタルピーとは独立に調整する手段を有する装置が提供
される。

熱及び水分の添加は、好ましくは、温度及び水分含量を
表示する信号により自動的に調整される。

次に本発明を、いくつかの、本発明を限定するものでは
ない実施例と関連しつつ、また、空気を循環させること
により材料を乾燥させる装　　−置を図式的に説明する
図面−葉に関連しつつ、更に詳細に説明する。

本発明を限定するものではない実施例において乾燥させ
るべき材料はグリーン麦芽からなり、これは、所定値よ
りもエンタルピーの増大変化及び乾燥速度が大きくなっ
た場合には損傷を受けやすい。麦芽の最初の水分含量は
４５％でありこの含量を例えば４％に減少させることが
要求されている。

例として、周囲雰囲気の温度は１５℃であり露点が１０
℃であるとする。この場合、乾燥処理が夜間も継続する
とすると、水分は露点Ｏ℃に低下し、また同様に０℃に
まで低下した麦芽の温度は朝には３℃に戻る。

本例において乾燥方法は、簡単のため、三つの特徴的な
段階からなるように記載する。もとより実際にはこれら
の各段階はある程度相互に重複している。

図面に示すように乾燥装置は、乾燥させるべき材料（本
例の場合グリーン麦芽）のある量を収容する至（２）を
有する。空気はファンく８）により入口（６）を通じて
至（２）へ導入され、材料（４）中を通過して空気は出
口〈１０）から排７気され、開口（１２）から外気中に
排出されるか或いは枝管（１４）を経由して再循環のた
めファン（８）に戻る。弁（１６）は外気中に排出され
る量と再循環する空気の量との比率を調整する。

ファン（８）から入口（６）までの経路で、空気をヒー
ター（１８）により加熱することができる。混合ユニッ
ト（２０）もまたファン（８）と入口く６）との間の経
路に設けられており、弁（２４）により調整される水分
人口（２２）を通じて蒸気或いは液体水の形の水分を導
入するのが便利なようになっている。

ファン（８）により生ずる空気流の速度は制御器（２６
）によって調整され、ファンの排気側において枝管（１
４）からの再循環空気では不十分である場合には弁（３
０）を経由に入口（２８〉から空気が導入される。入口
（２８）から導入された空気は通常湿った外気であるが
、ある条件下では比較的或いは完全に乾燥した空気であ
ってよい。

装置中を循環する空気の温度ｔは、種々の位置でセンサ
ー（ＴＩ　）　　（Ｔ２　）　　（Ｔ３　）及び（Ｔ４
）により測定される。循環空気の水分含量ｍは同様に対
応する位置で水分計（Ｍｌ）（Ｍ２　）　　（Ｍ３　）
及び（Ｍ４）により測定される。

先ず乾燥の第一工程において外気がファン（８）により
入口（２８）から弁（３０）を通じて導入され、加熱ユ
ニット（ヒーター）（１８）により加熱され、混合ユニ
ット（２０）中で所望程度に湿分を与えられて望ましい
エンタルピー及び乾燥ポテンシャルを付与され、次いで
入口（６）を経由して室（２）の中の材料（４）中に導
入される。

最初の段階が継続すると、導入された空気のエンタルピ
ーが徐々に増加する一方、材料（４）に損傷を与えない
ように乾燥ポテンシャルが調整される。

材料（４）が温められることにより材料中の水分の蒸発
量が増加する。しかし空気の比エンタルピーは増加する
が、この例においては空気の乾燥能力は増加しない。こ
の段階は種々に変化させることができ、別の例において
は乾燥能力は増加するが、増大する比エンタルピーとは
一致しない。

これは通常の乾燥、例えば温度が１５℃で露点が１０℃
である外気を、麦芽を通す前に単に温めるだけの方法と
は対照的である。この場合、夜間には露点は０℃に低下
し、この条件下では乾燥工程を十分に調整することがで
きず、製品の損傷が生じうる。

比エンタルピーとは独立に乾燥能力を調整することは、
室へ入る空気の中へ、センサー（Ｍｌ）により発せられ
る信号（ｍｌ）により調整され量の水分を導入すること
により実施される。

導入される水分は大気中のものであってもよく、再循環
空気中のもの或いはこの段階で混合ユニット（２０）に
射入されたものであってもよく、導入された空気中の水
分含量信号は、弁（１６）　　（２４）　　（３０）を
制御するために使用される。

従って第一段階或いは第一工程は、乾燥を伴うことのな
い材料の漸次的な加熱と共に進行する。出口（１０）を
経由して室〈２）から排気される空気は、再循環のため
に使用されるか或いは外部へ排出される。この工程はセ
ンサー（Ｍ３）及び（Ｔ３）により記録される状態が一
定値に達するまで、或いは材料（４）内部の所定域にお
ける状態が一定値に達したとセンサー（Ｍ２）が及び（
Ｔ２）に決定されるまで継続する。実際上、材料（４）
を通る空気の温度及び水分含量は種々レベルで一連の探
針により決定されるのであり、図面に示したセンサー（
Ｔ２）及び（Ｍ２）にはこのような探針の代表例と考え
られるべきである。

本発明による乾燥法の第２段階は自由乾燥の一種である
。比エンタビ−は更に増加するが、空気の乾燥能力も、
この方°法及び材料についての必要性、例えば製品の熱
効率或いは安全のために必要な要件に対応して増加しう
る。なお、この要件は本発明方法の全工程を通じて変動
するものであることが理解されるべきである。

この段階において乾燥能力の増加はなお、比エンタビ−
の増加とは独立して制御される。排出される空気の少く
ともいくらかは本方法を実施している間、適宜再循環し
ており、弁（２４）による水分の注入は適当に調節され
る。例外的な条件下では乾燥空気が入口（２８）から導
入される。弁制御のために使用されるデータは従って暫
くは、導入空気と再循環空気の両方の水分含量を表示す
る信号を含む。

自由乾燥工程の間においては、蒸発冷却は一般的には、
製品の温度が導入空気の値まで上昇しないことを意味す
る。逆に、探針（Ｔ２）により測定さる製品の温度が、
（Ｍ２）により決定されるように材料中の空気の水分含
量が増加することなく、上昇しはじめる時には、自由乾
燥の終了が示され第三工程即ち水分の除去が自由乾燥時
の場合はどに継続しない限定された乾燥工程が始まる。

この段階においては材料の水分含量は典型的な場合７％
であり、この値を所望する４％にまで減少させるために
は、空気の乾燥ポテンシャルを増加させ、工程時間を短
縮して行うことが好都合である。これは次の工程：即ち
、 （イ）　ヒーター（１８）の作動により循環空気中の温
度を上昇させる一方、その水分含量はそのままに維持し
； （ロ）　温度をそのままに維持し、一方入口（２８）か
ら乾燥空気を導入することにより水分含量を減少させ、
或いは、 （ハ）　調整器（２６）により温度、水分含量及び循環
空気の流動速度を変化させることにより実施する。

上記の例（おいては操作の三つの段階について相互の差
が極めて明瞭な状態で説明したけれども、実際にはある
程度の乾燥が最初から生ずる限り、自由乾燥段階は第一
段階と一体的に進行する。それにもかかわらず空気の乾
燥能力は比エンタルピーと共に、但しこれと独立的に制
御される。

自由乾燥工程が、材料の水分含量が所望レベルに減少す
るまで継続すると、第三工程は勿論省かれる。

上述の例はバッチ乾燥の一つであって、三段階の乾燥工
程−相互に画然としているが重複している−が同じ空間
域で、しかし別々のく明瞭に分かれているか重複してい
る）時間に生ずる形式である。しかしながら本発明は連
続工程についても同様に適用できるのであって、この場
合、材料の一部は第一ゾーンにおける第一工程の処理を
受け、次いで第二及び第三工程の処理条件下にある第二
及び第三ゾーンに順次移動する。材料は三つのゾーンに
連続的に進行する。

この連続法においては、夫々のゾーンの中間的なゾーン
を設け、これら中間ゾーンには各工程間の中間的な条件
を与えることにより、バッチ法における各工程が重複す
る場合と同様な効果があげられる。

本発明は、基本的に乾燥方法と関連して説明しており、
この分野の応用が主たる用途と考えられる。しかしなが
ら果物或いは野菜等の産物の保蔵においては、空気その
他の気体を循環させつつ、産物中の水分含量をそのまま
に保持するか或いはかえって増加させるようにするので
あり、本発明はこのような適用にも及ぶことが理解され
るべきである。

再度繰り返すが、本発明の説明は主として材料内部の水
分含量の調整と関連して行われたけれども、本発明は材
料表面上の水分含量の調整についても適用されることが
理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

図面は、材料中に空気を循環させることにより材料を乾
燥させるためのシステムを説明するための説明図である
。 図中番号（２）は材料収容室、（４）は材料、（６）は
至入口、（８）はファン、（１０）は室出口、（１２）
は外部への排出口、（１４）は枝管、（１６）は弁、（
１８）はヒーター、（２ｏ）は混合ユニット、（２２）
は水分入口、（２４）は水分入口制御弁、（２６）はフ
ァン制御器、（２８）は空気入口、（３０）は空気人口
弁、（Ｔ１）（Ｔ２　）　　（Ｔ３　）及び（Ｔ４）は
温度センサー、（Ｍ＋　）（Ｍ２　）（Ｍ３　）及び（
Ｍ４）は水分計である。 特許出願人　　　モイスチャー　コントロールアンド　
メジャメント　　リミテッド 特許庁長官　　　若　　杉　　和　　夫　　　殿（特許
庁審査官　　　　　　　　　　殿）１、事件の表示 昭和５８年特許願第８９９００号 ２、発明の名称 材料中の水分を調整する方法及び装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　特　許　出　願　人メジャ
メント　リミテッド ５、補正命令の日付（自発補正） 昭和　　年　　月　　日 ■優先権証明書及びその表紙要訳を提出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　材料上或いは材料中に気体を通過させる時に材料上
   或いは材料中の水分を調整する方法であって、気体の比
   エンタルピーがその乾燥ポテンシャルと独立に調整され
   るようにしたことを特徴とする方法。 ■　特許請求の範囲第１項記載の方法であって、前記独
   立的な調整を、気体の温度及び水分含量を監視し、必要
   により熱及び水分を加えることにより実施することを特
   徴とする方法。 ■　特許請求の範囲第２項記載の方法であって、気体の
   露点が水分含量の尺度として監視されることを特徴とす
   る方法。 ■　特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項記載の方
   法であって、乾燥条件を種々変更することができ、条件
   の変更が予測可能でありかつ完全に調整可能であるよう
   にしたことを特徴とする方法。 ■　材料の乾燥に適用することを特徴とする特許請求の
   範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ■　材料上或いは材料中に気体を通過させる時に材料上
   或いは材料中の水分を調整する装置であって、気体の比
   エンタルピーを、その乾燥エンタルピーとは独立に調整
   する手段を有することを特徴とする装置。 ■　特許請求の範囲第６項記載の装置であって、前記調
   整する手段が、気体の温度及び水分含量を監視する手段
   、及び前記監視結果にもとづき熱及び水分を気体に添加
   する手段とをふくんでなることを特徴とする装置。 ■　材料の乾燥に適用することを特徴とする特許請求の
   範囲第６〜７項のいずれかに記載の装置。