JPH0682158A - 乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥処理の終了時を的確に検出することがで
きる乾燥処理装置を提供すること。 【構成】 被乾燥物１を収納する被乾燥物収納部２と、
収納された被乾燥物１を加熱するヒーター５と、被乾燥
物収納部２の外部に設けられ、加熱により被乾燥物１か
ら発生する水蒸気を凝縮液化させる凝縮部３と、被乾燥
物収納部２を回転させるモーター１５と、凝縮部３側面
に設けられ、水蒸気の温度変化量を検出するための第二
温度検出器１０と、その第二温度検出器１０の検出結果
に基づき、被乾燥物１の乾燥処理を終了させる制御手段
３１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は食品、工業材料、生ご
み、産業廃棄物等の被乾燥物を処理する乾燥処理装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、乾燥処理装置は加熱源の種類に
より、燃焼熱を用いる方式、マイクロ波を用いる方式、
電気ヒーターを用いる方式等が挙げられる。ここで燃焼
熱を用いる乾燥処理装置はガス燃料、液体燃料等を用い
るため、装置全体が複雑で大型になり、安全性にも難点
がある。マイクロ波を用いる乾燥処理装置はマイクロ波
が被乾燥物中の水分に選択的に吸収されるため、含水率
の高い被乾燥物の乾燥処理には適しているが、安全性、
制御性にやや難点がある。これらに対し、電気ヒーター
を用いる乾燥処理装置は安全性、制御性が優れており、
装置としても小型、低コスト化を図りやすい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電気ヒーターを用いる乾燥処理装置にも以下
に示すような課題がある。すなわち、ヒーターによって
被乾燥物を加熱する場合、被乾燥物から水蒸気を発生さ
せるためにヒーター周囲の温度を１００℃以上に設定し
過熱蒸気とする必要があるが、この状態で加熱し続ける
と、乾燥が終了しても温度変化が少なく（ほぼヒーター
の設定温度のまま）、乾燥終了時を検出することが困難
となる。従って、乾燥処理の終了時を的確に検出できな
ければ、加熱コストが無駄になるだけでなく、被乾燥物
に焦げを発生させることになり、非衛生的である。

【０００４】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、乾燥処理の終了時を的確に検出することができる乾
燥処理装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、被
乾燥物を収納する被乾燥物収納部と、収納された被乾燥
物を加熱する加熱手段と、被乾燥物収納部の外部に設け
られ、加熱により被乾燥物から発生する水蒸気を液化さ
せる液化手段と、被乾燥物収納部を移動させる駆動手段
と、加熱手段から所定距離隔てた位置に配置され、水蒸
気の温度変化量を検出するための温度変化量検出手段
と、その温度変化量検出手段の検出結果に基づき、被乾
燥物の乾燥処理を終了させる乾燥処理制御手段とを備え
た乾燥処理装置である。

【０００６】請求項４の本発明は、被乾燥物を収納する
被乾燥物収納部と、収納された被乾燥物を加熱する加熱
手段と、被乾燥物収納部の外部に設けられ、加熱により
被乾燥物から発生する水蒸気を液化させる液化手段と、
被乾燥物収納部を移動させる駆動手段と、加熱手段近傍
の位置に配置され、水蒸気の温度を検出するための温度
検出手段と、その温度検出手段の検出結果に基づき、加
熱手段の出力を制御し、その出力の減少率に基づき被乾
燥物の乾燥処理を終了させる乾燥処理制御手段とを備え
た乾燥処理装置である。

【０００７】

【作用】本発明は、被乾燥物収納部が被乾燥物を収納
し、加熱手段が収納された被乾燥物を加熱し、液化手段
が被乾燥物から発生する水蒸気を液化させ、駆動手段が
被乾燥物収納部を移動させ、温度変化量検出手段が水蒸
気の温度変化量を検出し、その検出結果に基づき、乾燥
処理制御手段が被乾燥物の乾燥処理を終了させる。

【０００８】また、温度検出手段が水蒸気の温度を検出
し、その検出結果に基づき、乾燥処理制御手段が加熱手
段の出力を制御し、その出力の減少率に基づき被乾燥物
の乾燥処理を終了させる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１０】（実施例１）図１は、本発明にかかる実施
例１の乾燥処理装置の断面図である。すなわち、乾燥処
理装置には、被乾燥物１を収納する被乾燥物収納部２が
設けられ、その外側には被乾燥物１から発生する水蒸気
を凝縮、液化するための凝縮部３が設けられている。本
実施例では被乾燥物収納部２として内部を減圧した金属
性の容器を用い、又、被乾燥物収納部２の内面にはテフ
ロンコーティングが施されている。凝縮部３の上部には
凝縮部蓋４が設けられ、凝縮部蓋４の内側面にはヒータ
ー５が設置されている。凝縮部蓋４は開閉可能なように
ヒンジ６により凝縮部３上端部に連結され、凝縮部蓋４
の下面周囲には、被乾燥物１から発生する水蒸気７がも
れないように蓋パッキン８が設けられ、又、ヒーター５
近傍には温度を検出するための第一温度検出器９が取り
付けられている。更に、被乾燥物収納部２と凝縮部３側
面の間に存在する水蒸気７の温度を検出するための第二
温度検出器１０が凝縮部３側面に取り付けられている。
図１から明らかなように、第一温度検出器９は第二温度
検出器１０よりも（水蒸気７が流れる流路に沿って）被
乾燥物１に近い位置に配置されている。又、凝縮部３の
外部には、その外面を空冷するための送風ファン１１が
送風ファン支持具１２により取り付けられている。前述
の第二温度検出器１０が温度変化量検出手段を構成して
いる。

【００１１】一方、被乾燥物収納部２の下部には、着脱
可能な接続部１４が設けられ、その接続部１４には回転
軸１３が連結されている。回転軸１４は凝縮部３の底面
部に設けられた回転軸受け２０に支持され、端部は接続
軸受け１７によりモーター１５のモーター軸１６に連結
されている。又、モーター１５は凝縮部３の底面部に設
けられたモーター支持具１８に取り付けられている。本
実施例では、回転軸１４を鉛直面に対して約４５度傾斜
させているが、傾斜角度は４０〜９０度が望ましい。
又、凝縮水１９がモーター１５側へもれないように回転
軸１３と回転軸受け２０の間には、Ｏリング２１が設け
られている。更に、凝縮部３の底面内部には、回転軸１
３を支持するために支持筒２２が設置されている。又、
被乾燥物収納部２の上端部には、被乾燥部収納部２が回
転するときの回転補助具として、凝縮部３の内面に接す
るコロ２８が設けられ、被乾燥物収納部２の上部には開
口部の内径を小さくするように内容器リング２４が設け
られている。凝縮部３の下端部には凝縮水流出部２５が
設けられ、凝縮水流出部２５には下向きに凝縮水排出通
路２９が取り付けられている。凝縮水排出通路２９の途
中には、被乾燥物１から発生するガス（臭気を含む）を
吸引するために、ガス吸引管２７が連結されている。ガ
ス吸引管２７にはガス中の臭気などを吸着するための触
媒装置２８が連結され、その触媒装置２８にはガスを吸
引するための吸気ファン２６が連結されている。

【００１２】また、第一温度検出器９及び第二温度検出
器１０の出力は乾燥処理制御手段である制御手段３１に
接続され、制御手段３１の出力はヒーター５及びモータ
ー１５等に接続されている（ヒーター５及びモーター１
５以外の接続は図示省略）。

【００１３】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００１４】まず、凝縮部蓋６を開けて被乾燥物１を被
乾燥物収納部２に投入した後、凝縮部蓋６を閉じる。次
にヒーター５を作動させると、加熱されたヒーター５周
囲の空気が被乾燥物１を加熱し始める。被乾燥物１の温
度が上昇すると、やがて水蒸気７が発生して被乾燥物１
は乾燥していく。このとき、制御手段３１は被乾燥物１
に近い方の第一温度検出器９の温度が所定温度になるよ
うにヒーター出力を制御し、被乾燥物１の焦げを防止し
ながら乾燥処理を継続する。乾燥終了時に近づくと水蒸
気量が減少するため、被乾燥物１から遠い方の第二温度
検出器１０により検出される温度が変化（低下）する。
この温度の変化量が所定量以上になった時に、制御手段
３１は乾燥処理を終了させる。このようにして、焦げを
発生させることなく、乾燥終了時を的確に検出すること
が可能となる。

【００１５】一方、ヒーター５とともに送風ファン１１
も作動させ、凝縮部３の外面を空冷する。凝縮部３の外
面を空冷することにより、被乾燥物１から発生した水蒸
気７の大半を凝縮部３の内面で結露させ凝縮水１９と
し、凝縮部３下端部の凝縮水流出部２５から排出する。
凝縮水流出部２５からは下水道の経路に詰まりが発生す
るような固形分は排出されないため、環境に悪影響を与
えることがない。又、被乾燥物１から発生するガス（臭
気を含む）は吸気ファン２６により吸引することによっ
て、触媒装置２８を通過させ臭気を除去した後、吸気フ
ァン２６の下流側に排出する。

【００１６】また、ヒーター５、送風ファン１１ととも
にモーター１５も作動させ、被乾燥物収納部２を傾斜さ
せた状態で回転させることにより、被乾燥物１を撹はん
するとともに回転により被乾燥物収納部２内の過熱蒸気
の対流を促進し、ヒーター５の熱を有効に被乾燥物１に
伝え、被乾燥物１の乾燥を均一化することができる。こ
の回転による効果は回転軸１３を鉛直面に対して４０〜
９０度、傾斜させた場合が顕著である。

【００１７】一般に、凝縮性能を高めようとして凝縮部
３外面の空冷を強化すると、被乾燥物１からの放熱損失
が増大しやすいが、被乾燥物収納部２を断熱容器とする
ことにより、凝縮性能の向上と高効率化を両立させるこ
とが可能となる。

【００１８】ここで制御手段３１は、被乾燥物１に近い
方の第一温度検出器９の温度が１００〜１３０℃になる
ようにヒーター出力を制御し、被乾燥物１から遠い方の
第二温度検出器１０の温度変化量が５０℃以上になった
時に乾燥処理を終了させることにより、焦げを発生させ
ることなく、乾燥率（処理後の水分減少量／処理前の含
水量）を高めることが可能となる。又、被乾燥物１近傍
の温度を１３０℃以下にすることにより、被乾燥物１が
塩素系プラスチックごみの場合でも塩素を発生させるこ
となく、乾燥処理を行なうことができる。

【００１９】なお、上記実施例では、第一温度検出器９
を加熱手段であるヒーター５の近傍に配置し、第二温度
検出器１０を被乾燥物収納部２と凝縮部３との間に配置
したが、第一温度検出器９を被乾燥物収納部２内に配置
させることにより、応答性の優れた制御、終了検出を行
なうことができる。

【００２０】また、上記実施例ではヒーターは１個で構
成したが、これに限らず、複数個で構成してもよい。そ
の場合、ヒーター出力制御用として温度検出器の個数を
増やしても良い。

【００２１】（実施例２）図２は、本発明にかかる実施
例２の乾燥処理装置の断面図である。図において、実施
例１と異なる点は、（第一）温度検出器９のみ設けてい
る点と、制御手段３１の制御方法が、温度検出器９の検
出温度に基づきヒーター５の出力を制御し、そのヒータ
ー５の出力の変化に基づいて乾燥処理を終了させる点で
ある。ここで温度検出器９の位置を限定する必要はない
が、被乾燥物１に近い方が検出応答性は高い。又、温度
検出器９が温度検出手段を構成している。

【００２２】動作については実施例１とほぼ同様である
が、実施例１と異なり、実施例２では温度検出器９のみ
で乾燥処理の制御、終了検出を行なう。乾燥処理の進行
に伴い、被乾燥物１から発生する水蒸気７の温度が上昇
する。そこで、温度検出器９の温度が所定温度になるよ
うにヒーター５の出力を制御し、被乾燥物１の焦げを防
止しながら、乾燥処理を継続する。その後、乾燥終了時
に近づくと水蒸気量が減少するため、ヒーター５の消費
電力値が減少する。特にヒーター５を加熱源としている
と、乾燥終了時近傍では被乾燥物１の表面が硬化して断
熱層を形成し、被乾燥物１の内部に熱が伝わり難くなる
ため、処理直後に比較してヒーター５の消費電力値は著
しく減少する。したがって、ヒーター５の消費電力値の
減少率が所定率以上になった時に乾燥処理を終了させる
ことにより、焦げを発生させることなく、乾燥終了時を
的確に検出することができる。

【００２３】また、温度検出器９の検出温度が１００〜
１３０℃になるようにヒーター５の出力を制御し、ヒー
ター５の消費電力値の減少率が５０％以上になった時に
乾燥処理を終了させることにより、焦げを発生させるこ
となく、乾燥率を高めることが可能となる。

【００２４】（実施例３）図３は、本発明にかかる実施
例３の乾燥処理装置の断面図である。図３において、実
施例１と異なる点は、凝縮部蓋４の内面に被乾燥物１か
ら発生する水蒸気などを対流させるための対流ファン３
０が設けられている点である。本実施例では対流ファン
３０を環状のヒーター５の内側に設置したが、設置場所
を限定する必要はない。なお、図３では制御手段を省略
している。

【００２５】動作については実施例１とほぼ同様である
が、ヒーター５とともに対流ファン３０を作動させるこ
とにより、被乾燥物１の上方から水蒸気７を撹はんし被
乾燥物１への対流熱伝達特性を向上させることができる
ため、乾燥処理時間を著しく短縮することが可能とな
る。対流ファン３０の作動により、被乾燥物収納部２内
の水蒸気温度は均一化されるが、被乾燥物１の乾燥が終
了しても被乾燥物収納部２内での温度変化は少ない。し
たがって、被乾燥物１に近い方の第一温度検出器９の検
出温度が所定温度になるようにヒーター５の出力を制御
して乾燥処理を継続し、乾燥終了時の水蒸気量の減少に
より、被乾燥物１から遠い方の第二温度検出器１０の検
出温度変化（低下）量が所定量以上になった時に乾燥処
理を終了させることにより、焦げを発生させることな
く、乾燥終了時を的確に検出することが可能となる。

【００２６】なお、上記実施例では、いずれも被乾燥物
収納部２の移動に回転を利用し、駆動手段にモーター１
６を用いたが、これに限らず、被乾燥物１や過熱蒸気を
撹伴できればよく、例えば移動に振動を利用し、駆動手
段に振動装置などを用いてもよい。

【００２７】また、上記実施例では、いずれも断熱性部
材に内部を減圧した金属性の容器でできた円筒状断熱容
器３を用いたが、これに限らず、他の断熱部材を用いて
もよい。あるいは又、特になくてもよい。

【００２８】また、上記実施例では、いずれも加熱手段
に通常のヒーターを用いたが、これに限らず、例えばセ
ラミックスヒーター、赤外線ランプ等を用いてもよい。

【００２９】また、上記実施例では、いずれも被乾燥物
収納部２に断熱容器を用いたが、これに代えて、被乾燥
物収納部２を通常の容器とし、その容器と凝縮部３との
間に断熱部材を配置するように構成してもよい。

【００３０】また、上記実施例では、制御手段３１を専
用のハードウェアにより構成したが、これに代えて、同
様の機能をコンピュータを用いてソフトウェア的に構成
してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、加熱手段から所定距離隔てた位置に配置され、
水蒸気の温度変化量を検出するための温度変化量検出手
段と、その温度変化量検出手段の検出結果に基づき、被
乾燥物の乾燥処理を終了させる乾燥処理制御手段とを備
えているので、乾燥処理の終了時を的確に検出すること
ができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる実施例１の乾燥処理装置の断面
図である。

【図２】本発明にかかる実施例２の乾燥処理装置の断面
図である。

【図３】本発明にかかる実施例３の乾燥処理装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ 被乾燥物 ２ 被乾燥物収納部 ３ 凝縮部（液化手段） ５ ヒーター（加熱手段） ９ 第一温度検出器 １０ 第二温度検出器 １１ 送風ファン １５ モーター（駆動手段） ３０ 対流ファン ３１ 制御手段（乾燥処理制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被乾燥物を収納する被乾燥物収納部と、
   収納された前記被乾燥物を加熱する加熱手段と、前記被
   乾燥物収納部の外部に設けられ、加熱により前記被乾燥
   物から発生する水蒸気を液化させる液化手段と、前記被
   乾燥物収納部を移動させる駆動手段と、前記加熱手段か
   ら所定距離隔てた位置に配置され、前記水蒸気の温度変
   化量を検出するための温度変化量検出手段と、その温度
   変化量検出手段の検出結果に基づき、前記被乾燥物の乾
   燥処理を終了させる乾燥処理制御手段とを備えたことを
   特徴とする乾燥処理装置。
2. 【請求項２】 温度変化量検出手段の配置位置は、前記
   被乾燥物収納部と前記液化手段との間であることを特徴
   とする請求項１記載の乾燥処理装置。
3. 【請求項３】 温度変化量検出手段の検出結果は、温度
   変化量が５０℃以上であることを特徴とする請求項１記
   載の乾燥処理装置。
4. 【請求項４】 被乾燥物を収納する被乾燥物収納部と、
   収納された前記被乾燥物を加熱する加熱手段と、前記被
   乾燥物収納部の外部に設けられ、加熱により前記被乾燥
   物から発生する水蒸気を液化させる液化手段と、前記被
   乾燥物収納部を移動させる駆動手段と、前記加熱手段近
   傍の位置に配置され、前記水蒸気の温度を検出するため
   の温度検出手段と、その温度検出手段の検出結果に基づ
   き、前記加熱手段の出力を制御し、その出力の減少率に
   基づき前記被乾燥物の乾燥処理を終了させる乾燥処理制
   御手段とを備えたことを特徴とする乾燥処理装置。
5. 【請求項５】 駆動手段は、前記被乾燥物収納部を回転
   させるものであって、その回転軸が傾斜していることを
   特徴とする請求項１又は４記載の乾燥処理装置。
6. 【請求項６】 出力の減少率は、５０％以上であること
   を特徴とする請求項１記載の乾燥処理装置。
7. 【請求項７】 被乾燥物収納部は、断熱容器であること
   を特徴とする請求項１又は４記載の乾燥処理装置。
8. 【請求項８】 更に、被乾燥物の上方に対流ファンが設
   けられていることを特徴とする請求項１又は４記載の乾
   燥処理装置。