JPS62721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は噴霧乾燥の方法および装置、さらに
詳しくは、感熱性食品のような製品を衛生的（ま
たは清潔な）条件下で噴霧乾燥する方法および装
置に関するものである。

優れた噴霧装置、特に併用する噴霧装置と空気
流制御装置は、低温で効果的かつ急速な加熱を行
なつて製品の有害な過熱を排除する。

本発明の噴霧乾燥装置および噴霧乾燥法は、先
行の乾燥法および乾燥装置、例えば本出願人によ
る米国特許第3648753号に記載の乾燥法およびそ
の装置の改良である。該特許に開示の乾燥装置は
乾燥空気流および製品の噴霧化を制御する装置を
含む。本発明は後述の優れた乾燥装置の使用によ
り極めて優れた乾燥をすることができる。

特に、この優れた乾燥装置は多数の噴霧ノズル
の所に配置される管状の空気分配板（または配気
板）を備える。これらの要素は相互におよび望ま
しい全空気流制御装置並びに空気乾燥室と共に最
低の乾燥温度で迅速かつ均一な製品を生成する。

従つて、本発明の目的は食料品を含む感熱製品
用の優れた噴霧乾燥法および噴霧乾燥装置を提供
することである。

さらに、本発明の目的は、最低温度で均一かつ
効果的な噴霧乾燥作用をもたらす優れた空気流制
御をする噴霧乾燥装置を提供することである。

さらに、本発明の目的は製品汚染の機会を最少
にする優れた噴霧乾燥装置を提供することであ
る。

さらに、本発明の目的は一定寸法の乾燥装置に
対して最高の生産量を有する噴霧乾燥装置を提供
することである。

さらに、本発明の目的は噴霧乾燥装置用の優れ
た空気分配板（または配気板）を提供することで
ある。

さらに、本発明の目的は高密度の製品を噴霧乾
燥する方法および装置を提供することである。

本発明のその他の目的は以下に記載する望まし
い実施態様の説明から明らかになるであろう。

優れた噴霧乾燥法およびその方法を第１〜第３
図に示す。以下に記載する噴霧乾燥装置１は適当
なプラントに設置されるが、乾燥工程に用いる空
気は戸外から供給し戸外へ戻すことが望ましい。
このために、噴霧乾燥装置１は乾燥空気を供給す
るために該装置の建物３の外側へ伸びる細長の空
気入口２を有する。同様に、細長の空気出口４が
適当な排気管によつて噴霧乾燥装置１の吐出端部
へ連結される。この装置１は、入口２からの空気
の温度を適当な自動温度制御下で所望の乾燥温度
に上げる加熱器５を内蔵する。空気は適当なダク
ト７で空気加熱器５へ接続される送風機６によつ
て加熱器５へ送られる。空気入口２は、粗フイル
ターおよび空気流のろ過に商業的に使用される型
で流入空気から全汚染物質の99.97％の量を除去
できる高効率の絶体フイルターを含むフイルタ
ー・ハウジング８を内蔵している。

空気加熱器５は加熱コイル９（第３図）を使
用、或いは油やガスのような適当な燃料を用いる
直接または間接加熱炉５を使用することができ
る。

加熱された空気は配気板１０を介して乾燥装置
１の乾燥室１１へ通じる空気流マニホルド１３へ
送られる。多数の噴霧ノズル１２は配気板１０に
取り付ける。これらノズルは調節自在の流体供給
装置１４を介して乾燥せんとする液体の適当な供
給源２３に連結している。配気板１０および関連
噴霧ノズル１２の構造および操作の詳細は後述す
る。

乾燥室１１は排出端１５で終わり空気流からの
乾燥または粉末化した製品の除去を完了し、分離
された空気を空気出口４へ送る。乾燥された製品
は乾燥室１１の床に落下しそしてドラグ装置１６
により空気流の方向にある排出室１５の底部へ移
送される。水平オーガ１７が乾燥品を除去用オー
ガ１８へ運び、オーガ１８は乾燥粉末を振動ふる
い１９へ送る。

空気流中に残る乾燥製品の最終除去は出口フイ
ルター２０で行なう。望ましいフイルター脈動型
の袋フイルターである。これら市販のフイルター
は多数の袋フイルター２１を空気出口に配置す
る。空気は袋２１を通過して空気出口４を排出す
る。乾燥室１１の床２２に落下しなかつた乾燥粉
末は全て袋２１の外表面に蓄積する。この粉末
は、別の空気供給源から空気を袋２１の内側へ圧
入して袋を膨張させることによつて袋から周期的
に除去される。この空気の逆流および袋２１の膨
張は袋に蓄積した粉末を全て乾燥室１１の排出端
１５の床２２へノツクし、そこから粉末は前述の
ドラグ装置１６およびオーガ１７により除去され
る。

ドラグ装置１６は乾燥室底部２２の隅のスプロ
ケツト２５に装着の一対の衛生的ステンレス鋼チ
エーンを備える。チエーン２４は適当な電動装置
２６で駆動して室底部２２に沿つた細長のドラツ
キング・フライト２７を移動し乾燥粉末を出口オ
ーガ１７へ運ぶ。フライト２７はアルミニウムの
ような金属またはプラスチツクである。支持棒２
８は低摩擦プラスチツク製のフライト支持パツド
２９と係合するように配置する。

空気を分配する配気板１０は微粒化製品と加熱
乾燥空気とを効果的に混合する。噴霧化製品粉末
を加熱空気に最大かつ均一にさらす空気流が必要
である。最適のさらしが高効率の乾燥作用をもた
らし、それによつて比較的低温の乾燥温度を利用
して感熱食品または他の製品の熱損傷を防ぐ。

本発明による配気板１０は乾燥室の空気流入端
部をほぼ全部カバーし、そして前進空気流を乾燥
室１１へその側壁３０、天井３１および床２２に
対しほぼ平行に向ける。配気板１０には多数の製
品噴霧化ノズル１２を取り付ける。これらノズル
は供給装置１４を介して液体製品供給源２３へ連
結している。噴霧化ノズル１２の各々は比較的大
きなオリフイスまたは空気ノズル３２を越えて配
気板１０の下流側に取り付ける。空気ノズル３２
は空気を比較的高速度、すなわち噴霧化ノズルか
らの粉末を捕捉して粉末乾燥の開始およびその大
部分を完了する速度で噴霧化ノズル１２の後方ま
で送る。

また、配気板１０は多数の一般に均一な間隔を
有する比較的小さい空気ノズル３４を含む。これ
らノズルは大きいノズル３２からの前記高速の空
気を囲む空気流中に低速の空気を通す。これらの
低速空気流は配気板１０周辺のゾーンにおける高
速空気のバツクフローまたはバツクラツシユを抑
制し最終的にはさらに下流で高速空気と混合して
粉末乾燥作用の最終段階における粉末を乾燥す
る。高速流および低速流の全体および連合作用が
比較的長い乾燥時間で噴霧化製品粉末の均一乾燥
をもたらし、それによつて乾燥工程に使用する空
気の温度を最低にすることができる。例えば、ノ
ズル３２からの高速空気をノズル３４からの低速
空気が取り囲んでいる、この低速空気は最終的に
は下流側で高速空気と混合する。高速空気がスプ
レーを捕捉し乾燥の主役をする。低速空気は高速
空気およびスプレーのバツクラツシユを抑えそし
て最終的には高速空気およびスプレーと混合して
噴霧化粒子の最終段階の乾燥をする。これは粉末
の均一乾燥をもたらしかつ十分な乾燥時間で低温
乾燥を可能にする。

また、前述の加熱制御空気乾燥は製品を比較的
高密度にすることがわかつた。その密度の改良
は、例えば他の噴霧乾燥法による製品の密度が
0.30〜0.45であるのに対して、本発明法によるも
のは約0.50の比重となる。製品密度の増加は加工
製品のパツケージ寸法を小さくする。この高密度
化は噴霧化粉末が乾燥前に塊状化する傾向が少な
いためと考えられる。これはまた優れた空気流の
制御および部分乾燥粉末のバツクフローまたはバ
ツクラツシユ（これらは粉末を一緒にさせ低密度
の塊を形成さす）の排除に起因する。

配気板１０の図示実施態様は４個の噴霧ノズル
１２を利用している、ここで小空気ノズル３４の
直径は約２インチ（5.1cm）そして大ノズル３２
の直径は約12インチ（30.5cm）である。小ノズル
３４の長さは約６インチ（15.2cm）そして大ノズ
ル３２の長さは約２フイート（60cm）である。こ
の大小ノズルの配列は噴霧ノズル周辺の空気流を
制御するのみならず、それは乾燥室１１の側壁３
０、天井３１および床２２に平行な加熱空気流を
提供する。空気流は大ノズル３２から１〜２フイ
ート下流側に存在する。この空気流の速度は小空
気ノズル３４から下流側の空気流の速度の10倍で
ある。

配気板１０から、例えば12フイート（約3.66
ｍ）下流側に離れた地点における室１１の横断面
を通過する空気流は乾燥空気の混合過程の結果そ
の横断面全体に比較的均一である。

前述の空気制御は個々の空気ノズルの形を変え
ることによつて改良される。第６および第７図に
示すように、各空気ノズル３２と３４は丸型また
はフレア型の空気出口３７と３８を有する、それ
らは出口における乾燥製品の形成（または蓄積）
を防ぎ、また各空気ノズル３２，３４からの空気
流の望ましい広がり（または発散）を提供する。
前記ノズル３２および３４の満足なフレアは約1/
４インチ（0.64cm）の半径をもつた出口３７およ
び３８によつて提供される。各ノズル３２および
３４は一定間隔の前板３５および後板３６に溶接
或いは他の方法で装着される。

４個のノズル１２と４個の大空気ノズル３２を
有する前記板１０の如き典型的な配気板は板１０
に均一な間隔をもつた約300個の小空気ノズル３
４を備えることができる。各ノズル３２および３
４の上流側または空気流入部は後板３６の外側へ
曲がつた窓縁３９へ溶接或いは他の方法で固着す
る。

大ノズル３２および小ノズル３４を通る空気の
相対流量はさらに小ノズル３４上に穴あき板４０
を付加することによつて調節することができる。
任意の板４０における窓の数および寸法を選定し
てノズル３４の空気流量を所望のものに下げる。

以上の記載から、低温乾燥が望ましい食料品を
含む粉末製品を乾燥するのに特に有用な優れた空
気乾燥装置が提供されることがわかる。乾燥空気
流の制御を含む優れた乾燥法は最終粉末製品の密
度を高くして最終製品の体積を減じて効率的な加
工および包装を提供する。

本発明の意図および範囲を逸脱することなく、
かつその利点を犠牲にすることなく、ここに記載
した部品の形状、構造および配置に種々の変化が
可能であることは明白である。また、ここに記載
した事項は全て説明のためであつて限定を意図す
るものでないことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による優れた噴霧乾燥法および
装置の操作の流れ図；第２図は本発明による噴霧
乾燥装置の望ましい実施態様の正面図；第３図は
第２図に示す噴霧乾燥装置の平面図；第４図は第
２図の線２−２についての配気板の縦断面図；第
５図は第４図の線５−５についての縦断面図；第
６図は配気板の拡大部分斜視図；第７図は第６図
の線７−７についての配気板の縦断面図；第８図
は製品除去用ドラグ装置を示す斜視図；そして第
９図は第８図の線９−９についての水平断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平板部材と； 該平板部材に一定の間隔をもつて装着され、空
   気を比較的高速度で通す複数の第１の細長、円筒
   形、管状ノズル３２と； 前記平板部材全体に均一な間隔をもつて装着さ
   れ、前記第１のノズル３２を囲み、空気を低速度
   で通す比較的短くかつ小直径を有する複数の第２
   の細長、管状ノズル３４と； 前記第１および第２のノズルが、それらノズル
   の軸を前記平板部材に直角に配置する構成と； 前記第１のノズル３２の空気出口を越えて装着
   された液体アトマイザー１２と； 前記第１のノズルの空気出口端において、前記
   第２のノズルからの空気流をフレア状にさせる手
   段３７から成り、 水平に配置された空気供給マニホルド１３と、
   平らな上下壁３１，２２および側壁３０を有する
   乾燥室１１との間に配置され、前記乾燥室の壁に
   平行な空気流を通し、最初は複数の高速平行流と
   複数の比較的低速の平行流の流れパターンを提供
   し、しかる後に均一な速度を有する単一の混合、
   平行流動空気流を提供することを特徴とする噴霧
   乾燥装置用空気分配板１０。