JPS62425B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は真空乾燥装置に関し、特に、高周波
を照射するオーブン内における真空容器内で品物
を真空乾燥することにより、減圧に起因した品物
の気化潜熱による喪失温度を高周波の誘電加熱に
より補つて、品物の温度変化を一定範囲内に維持
し、以て温度変化による品物の性状変化を防止し
つつ乾燥するとともに、品物の真空容器への挿入
やそこからの取り出しを容易にする。 〔従来の技術〕 従来、品物の乾燥は加熱乾燥、凍結乾燥、真空
乾燥等の各種手段が採用されてはいるが、いずれ
も乾燥効率を高めるためには温度の変化を大にす
る必要がある。しかしながら、品物の種類によつ
ては、この乾燥時の温度変化によりその性状が変
化することを余儀なくされる。例えば、鶏卵の乾
燥は約０℃〜63℃の温度範囲内で乾燥しないと、
そのタンパク質が変性する。即ち、０℃以下では
繊維状に変化し、また63℃を超えると熱凝固す
る。また生野菜に多く含まれるビタミン類も、特
にビタミンＣは熱に弱い性質を有するため加熱乾
燥には不向きである。さらに、他の食品について
は加熱又は凍結による温度変化により性状が変化
する品物があり、これらをその性状が変化しない
一定の温度範囲内でしかも短時間乾燥をすること
は従来困難であつた。またこのような処理をする
オーブン装置の品物の出し入れはオーブン本体側
面の扉を開閉して行わなければならないので面倒
であつた。 そこで、この発明者は、真空乾燥における気化
潜熱による品物の温度低下を、高周波の誘電加熱
を利用して防止し、以て品物の温度を一定範囲内
に維持するようにし、しかも品物の挿入取り出し
を容易にした。 而して、この発明の目的は、品物の温度を一定
範囲に維持して該品物を乾燥することにあり、ま
た、品物が食品である場合には、乾燥された食品
に加水することにより乾燥前の食品と同様の食品
を得ることができるように乾燥することにあり、
さらに、品物の挿入、取り出しを容易にすること
にある。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明の真空乾燥装置は、高周波発振器に連
絡される給電口を臨ませたオーブン内に、真空源
に連絡され且つ品物を収容する真空容器を備えた
ものであつて、該真空容器は、品物を載置して移
動する下部分と、これに気密に被せる上部分との
着脱自在な組合せからなり、前記上部分分はオー
ブン内に常備するとともに、前記下部分は、相互
に同一構造のものの複数を、回転軸に取付けられ
たリンク機構により旋回及び上下動可能に支持さ
れてオーブン下側を通る各移動テーブルに個別に
設置し、さらに、前記オーブン下側に、前記移動
テーブルの下側から移動テーブルとともに前記下
部分をオーブン内の前記上部分に向けて進退させ
る昇降装置を設置してなる。 〔作用〕 オーブンの下側には移動テーブルに個別に設置
された複数の下部分が周回するようになつてお
り、品物を載置した下部分がオーブン下側に至る
と、昇降装置が下部分を上昇させて、これを上部
分に結合させることにより、真空容器が合体され
る。真空容器は真空源に連絡されているため内部
が減圧され、かつオーブンの誘電加熱により内部
品物が加熱されて、品物は加熱と減圧との処理を
受けて乾燥される。 前記過熱と減圧との関係は、真空乾燥における
気化潜熱による品物の温度低下を、高周波の誘電
過熱を利用して防止する関係にあり、以て品物の
温度を一定範囲内に維持しつつ真空乾燥するた
め、品物の温度変化に起因して性状の変化を生じ
させることなく乾燥できる。 所定の乾燥が終了すると、真空容器の下部分は
移動テーブルとともに昇降装置により下降された
うえ、回転軸の回転とこれに基づくリンク機構の
旋回とによつてオーブン下側から周回軌道を取り
出し位置へ向けて移動されると同時に、次に乾燥
される品物が次の下部分に載置された状態でオー
ブン下側に至つて前記と同様に乾燥に付される。
乾燥終了後の前記品物は、回転軸とリンク機構と
によつて順次周回されて取り出し位置に至ると下
部分から取り出され、空いた下部分には、これか
ら乾燥される新たな品物が載置されて、回転する
装置によつてオーブン下側に向けて周回する。 （実施例） 次に、この発明を図示実施例にしたがつて説明
する。 機台７上には、高周波発振器１とオーブン３と
が載置され、両者は導波管８により連絡されて該
導波管８先端の給電口２がオーブン３内に臨む。
給電口２の近傍には、図示しないが、電波撹拌翼
が臨み、また電波反射板等も必要に応じて装着さ
れる。 オーブン３内には、真空源４たる真空モータに
連絡され、且ち内部に乾燥対象たる品物を収容す
る真空容器５を備える。この真空容器５は、上部
分５ａと下部分５ｂとから形成され、それぞれ分
離可能に構成される。即ち、上部分５ａは、底な
しの容器であり、下部に鍔９を有し、且つ下端面
にはＯリング１０が装着される。下部分５ｂは、
上部分５ａの底をなし、移動テーブル１１上にス
タンド１２を介して固着される。 オーブン３の底部は、前記下部分５ｂよりやや
大きく、且つ上部分５ａの鍔より小さく開口さ
れ、ここから下部分５ｂがオーブン３内に出入り
するよう構成され、且つ移動テーブル１１はオー
ブン３の前記開口より大きく構成されて、該開口
を外側より覆う。オーブン３の底部と移動テーブ
ル１１との間には、チヨークフランジ１３が形成
されるとともに、該底部下面には、コンタクトフ
インガー２１が設けられ、これらにより電波漏洩
の防止をする。 移動テーブル１１の下面からスタンド１２内を
通つて真空容器５内へはその下部分５ｂから吸引
パイプ１４の先端が臨む。該吸引パイプの下端
は、真空源４に連結されるフレキシブルパイプ１
５との継手１６が形成される。該継手１６は吸引
パイプ１４とフレキシブルパイプ１５との両対向
端部にそれぞれフランジが形成され、両フランジ
間にＯリング１７が介在する構造となる。 移動テーブル１１は、機台７下に設けられた垂
直な回転軸１８に平行リンク機構１９を介して連
結されて、昇降及び回転軌道における水平移動、
さらにこの両者の複合された運動が可能に構成さ
れる。これにより真空容器５の下部分５ｂが、オ
ーブン３内で上部分５ａと結合する位置と、オー
ブン３外で該下部分５ｂに載置された品物を交換
する位置との間で移動自在となる。２０はストツ
プリングであつて、平行リンク機構１９が一定以
下に下降しないように制御する。また、移動テー
ブル１１は平行リンク機構１９に上下方向に揺動
可能に枢着されるが、移動テーブルは常時水平状
態を維持するように固着してもよい。かかる移動
テーブル１１は平行リンク機構１９とともに回転
軸１８に複数設けることが望ましい。図示した例
は、それぞれ２組設けたが、これ以上の数を回転
方向に等間隔に設けてもよい。 オーブン３の下方には、移動テーブル１１を上
昇させるエレベータ２２を設ける。エレベータ２
２は、この発明を構成する昇降装置をなすもので
あつて、前記フレキシブルパイプ１５の上端を支
持し、垂直なシリンダ装置２３によりガイド２４
に沿つて昇降する。フレキシブルパイプ１５の上
端は、エレベータ２２にスプリング２５により弾
支され、且つエレベータ２２上面には別のスプリ
ング２６が装着されて、該スプリング２６の上端
で移動テーブル１１をその下面から押圧する。 フレキシブルパイプ１５は、除湿装置６を介し
て真空源４に連絡される。除湿装置６は、第３図
に示すように、水分を凍結させて除湿する構造を
有する。即ち、下端にＯリングを備えた外箱２７
内にフインを有する冷却筒２８を備え、前記真空
容器５内の空気を、外箱２７内を通過させて吸引
することにより、その含有水分を冷却筒２８に付
着凍結させて除去し、ここで除湿された空気を真
空源４で吸引する。冷却筒２８には、不凍液から
なる冷却水を循環させ、該冷却水は冷却機２９に
連結された冷却槽３０内において、氷点下に冷却
される。除湿装置６は図示しないが複数設けら
れ、この複数がフレキシブルパイプ１５及び冷却
槽３０に並列に連結される。そして、各除湿装置
６間でバルブ操作により作動除湿装置６を切り換
えて、その間に、他の被作動除湿装置６の凍結水
分を除去する。この凍結水分の除去は、外箱２７
を外してなす。除湿装置６は他の構成を採用する
ことも可能であるが、真空源４の吸引能力を低下
させない程度に除湿する装置を採用する。 また前記真空容器５には、その上部分５ａに気
圧調整弁３１が設けられ、真空容器５内の圧力が
一定以上に減圧されないように調整する。即ち、
第４図に示すように、スリツト３２が形成された
枠体３３の座３４に球３５がスプリング３６によ
り押圧され、該スプリング３６による押圧の程度
をボルト３７にり調整する。ボルト３７の頭部３
７ａは、径が大になつており、枠体３３の肉厚内
に形成された通路３８から流入する外気を、前記
頭部３７ａ裏面に当てて、真空容器５内に分散さ
せ、以て、真空容器５内の換気をすると同時に該
容器５内の圧力を調整する。第４図において右側
が真空容器５の内側である。 なお、真空容器５は、高周波を透過して該高周
波により加熱されない材質を用いる、例えば、フ
ツ素樹脂、アクリル樹脂等がこれである。また、
気圧調整弁３１は高周波により加熱される材質を
用いて、スリツト３２から急速流入する空気の含
有水分が凍結し、弁の機能を低下させることを防
止する。そのために、例えば鉄その他の金属を用
いる。３９は、回転軸１８に固着されたスプロケ
ツトで、駆動モータ４０の回転を減速機４１によ
り減速させて該スプロケツト３９に伝達する。 而して回転軸１８の間欠回転により平行リンク
機構１９に取付けられた移動テーブル１１がオー
ブン３下方に至つたときに、エレベータ２２が上
昇してエレベータ２２のフプリング２６が当接し
移動テーブル１１を押し上げる。このときは、す
でに移動テーブル１１に取付けられた下部分５ｂ
上には乾燥対象の品物が載置されている。エレベ
ータ２２が移動テーブル１１を押し上げるときに
は、継手１６により吸引パイプ１４とフレキシブ
ルパイプ１５とは連結されている。移動テーブル
１１が押し上げられると、オーブン３内にあり且
つ該オーブン３の底部に鍔９が係止されていた真
空容器５の上部分５ａに、下部分５ｂが当接して
真空容器５が構成され、且つ真空容器５全体がテ
ーブルスタンド１２の高さだけ押し上げられ、移
動テーブル１１がオーブン３底部に接して、該オ
ーブン３の底部を覆い、以てオーブン３は閉鎖さ
れる。 真空容器５内は真空源４の作動により減圧され
る。したがつて真空容器５内の品物は減圧により
沸点が低下して沸騰し、その含有水分は蒸発する
この蒸発時には、一般的には、気化潜熱により品
物の温度が低下するが、この装置においては、高
周波発振器１により高周波が照射されるから、そ
の誘電加熱により、前記気化潜熱による喪失温度
を補うため、品物の温度低下はない。高周波の照
射時間は、品物によつて適当な時間とし、過熱し
ないようにする。従つて、間欠的な照射手段や、
出力の調整をなす。例えば、鶏卵の乾燥であれ
ば、そのタパク質が変性しない０℃〜63℃の温度
範囲に保つ。 真空容器５内の圧力は、気圧調整弁３１により
予め設定しておく。この実施例の気圧調整弁３１
によれば、ボルト３７の回転により、スプリング
３６による球３５の座３４への押圧力を調整して
おく。これにより、真空容器５内が所定以下の圧
力になる場合は、気圧調整弁３１のスリツト３２
及び通路３８を経て外気が急速に流入して圧力は
所定の通り維持される。このとき、流入する外気
は、ボルト３７の頭部３７ａ裏面に当たつて真空
容器５内に分散する。この外気分散により真空容
器５内の蒸気は吸引パイプ１４内に吸引されるた
め、蒸気の存在を起因とする高周波エネルギによ
る可視光の発生を防止する。 真空源４により吸引された空気は吸引パイプ１
４からフレキシブルパイプ１５を経て除湿装置６
内を通過するときに除湿される。除湿装置６の冷
却筒２８により空気が冷却され、もつて含有水分
は該冷却筒２８に表面に結露し直ちに凍結され
る。除湿装置６から出て真空源４に吸引される空
気は除湿されているため、真空源４の機能が水分
によつて低下することはない。 かくして、真空容器５内で真空乾燥が終了する
とエルベータ２２は下降する。この下降初期には
真空容器５は上部分５ａと下部分５ｂとが結合し
たまま、上部分５ａの鍔９がオーブン３底部の上
面に係止されるまで下降する。さらに、エレベー
タ２２が下降すると真空容器５の下部分５ｂは上
部分５ａから離れて下降を続け、移動テーブル１
１の下降限界に至つて下降を停止する。エレベー
タ２２はさらに下降して停止する。 ついで移動テーブル１１は回転軸１８の回転及
び平行リンク機構１９により、オーブン下方から
他へ移動せられ、これに代わつて他の移動テーブ
ル１１がオーブン下方へ移動せられて、前記のよ
うに上昇され、該移動テーブル１１上の真空容器
５下部分５ｂに載置された品物を乾燥する。前記
オーブン下方から他へ移動させられた移動テーブ
ル１１の真空容器５下部分５ｂには乾燥された品
物が載置されているから、これを乾燥前の品物と
交換する。 なお、この装置は前記作動を逐次的になすよう
に電気的及び機械的に構成される。このように移
動テーブル１１にて、品物は真空容器５の下部分
５ｂの上に載置されたままオーブン３の下から挿
入、取り出しされるものであつて、その操作が容
易、簡単である。 −実験例− 高周波発振器に連絡される給電口を臨ませたオ
ーブン内に、真空源に連絡され且つ品物を収容す
る真空容器を備えた真空乾燥装置で鶏卵を乾燥さ
せた実験例を説明する。 出力4.2kW、周波数2450MHzの高周波を照射す
るオーブン内に、擬似負荷として水約５を入
れ、真空ポンプに連絡した真空容器内に、鶏卵を
卵黄と卵白に分けシヤーレに入れて個別に収容
し、該真空容器を前記オーブン内の入れた。そし
て真空容器を減圧するとともに高周波照射を行つ
た。高周波の照射は間欠照射とし、約２秒の照射
と約４秒のの休止を繰り返した。 この実験データが別表である。この別表によれ
ば、例えば最上段のデータは、卵黄18.5ｇを試料
とした。卵黄は重量の約50％が水分とされるか
ら、この場合の含有水分は9.25ｇである。そして
真空容器内の真空度を31mmHgにして、高周波の
前記間欠照射を70回繰り返した。この間欠照射は
約２秒照射と約４秒の休止であるから、１回が約
６秒である。従つて420秒、即ち７分間の高周波
照射と真空乾燥をした。この乾燥後の卵黄の重量
は11.0ｇであるから7.5ｇの水分が蒸発したこと
になる。してみると含有水分9.25ｇ中の7.5ｇが
蒸発したので、その乾燥率は81％である。乾燥終
了時の卵黄の温度は47℃であつた。 この乾燥が開始されると間もなく卵黄は沸騰
し、気泡の発生とその破裂をブツブツと繰り返し
てペースト状となり、次第に気泡の発生が減少し
て、乾燥終了後時には、干涸らびた状態でシヤー
レの内面にへばり付いた。色彩は乾燥前と略同一
か、やや色濃くなつた。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように、この発明によれば、
真空乾燥における気化潜熱による品物の温度低下
を、高周波の誘電過熱を利用して防止し、以て品
物の温度を一定範囲内に維持しつつ真空乾燥する
ため、品物の温度変化に起因する性状の変化を生
じることなく乾燥できる。従つて品物が食品であ
る場合には、加水することにより乾燥前と同様の
食品を得ることができる効果がある。 さらにこの発明によれば、品物を真空容器の下
部分に載置したままオーブンの下側から出し入れ
することができるから、品物の供給、乾燥、取り
出しの各工程の連続的な処理が可能になるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は全体の正面図、第２図は第１図の要部拡大
図、第３図は除湿装置の説明図、第４図は気圧調
整弁の拡大断面図である。 １……高周波発振器、２……給電口、３……オ
ーブン、４……真空源、５……真空容器、５ａ…
…上部分、５ｂ……下部分、６……除湿装置、１
１……移動テーブル、１８……回転軸、１９……
平行リンク機構、２２……エレベータ（昇降装
置）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高周波発振器に連絡される給電口を臨ませた
   オーブン内に、真空源に連絡され且つ品物を収容
   する真空容器を備えたものであつて、該真空容器
   は、品物を載置して移動する下部分と、これに気
   密に被せる上部分との着脱自在な組合せからな
   り、前記上部分はオーブン内に常備するととも
   に、前記下部分は、相互に同一構造のものの複数
   を、回転軸に取付けられたリンク機構により旋回
   及び上下動可能に支持されてオーブン下側を通る
   各移動テーブルに個別に設置し、さらに、前記オ
   ーブン下側に、前記移動テーブルの下側から移動
   テーブルとともに前記下部分をオーブン内の前記
   上部分に向けて進退させる昇降装置を設置したこ
   とを特徴とする真空乾燥装置。