JPH07101150B2 - 真空乾燥装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ばら状材料を乾燥するために用いられる真空
乾燥装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

例えば、特公昭55−30195号公報に記載される連続真空
乾燥装置に於いては、中央筒体の外周に螺旋状の部品移
送用トラックが巻回固定されており、この下方にねじり
振動駆動部を配設させた所謂振動スパイラルエレベータ
が用いられており、この全体がタンクで被覆されてお
り、このタンク内を真空状態にして上記ねじり振動駆動
部の駆動により螺旋状トラックを乾燥すべきばら状材料
を移送させ、そのトラックの上端部に至ると、ほゞ
“く”の字形に延在する分岐管がその上端側で上記タン
クから外方に突出しており、再び下端部が該タンク内に
挿入されている。このために分岐管のタンク外部への導
出及びタンク内への導入のために、タンク内の真空を維
持するために真空シールを必要とする。この“く”の字
形の分岐管内には切換えダンパが配設されており、所望
の程度にばら状材料が乾燥されるとこの切換えダンパを
開放することにより上記スパイラルトラックの上端から
この分岐管に導かれた材料は切換えダンパの切換えによ
り、外部へと排出するようにしている。従ってこの切換
えダンパから外部に排出するために於いてもタンク内の
真空度を維持するために下流側に種々の真空シール装置
を用いなければならない。

上記従来の装置に於いては更に乾燥すべきばら状材料を
密閉タンク内の振動スパイラルエレベータのトラックの
下端部に供給するために供給管がタンク内にシール装置
を介して固定されている。このように従来の装置におい
ては各所に於いて真空シール装置を必要とし、部品点数
を多くするばかりでなく、装置全体のコストを大巾に上
昇させている。更に、所謂振動スパイラルエレベータ全
体が密閉タンクで被覆されており、ねじり振動駆動部の
構成は特に明示されていないが一般に一対の振動電動機
が用いられる。この振動電動機は公知のように誘導電動
機の回転軸の両端にアンバランスウエイトを設けてお
り、この回転によりそれぞれの振動電動機が遠心力を発
生しこの一対の振動電動機が同一の電源に接続されても
それぞれ異なるスリップを生じるはずであるが所謂同期
化力が作用してねじり振動力を発生するようにしてい
る。然るに振動電動機は公知のように回転軸を両端部で
支持するために軸受や或いは回転部に於いて円滑な回転
を保障するためにグリースや油或いは、場合によっては
冷却用の油などを貯蔵させている。このようなねじり振
動駆動部を真空下に置いた場合には特にその駆動ととも
にこれを長時間続けるとコイル熱などにより全体が高温
となり、従って真空中に油やグリースのガスが放出し真
空度を悪化させるばかりでなく、乾燥すべき材料が食品
の場合にはこれを汚染し、その品質を低下させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ねじり振動駆動部
の真空下における悪影響を防止するとともに乾燥すべき
ばら状材料が食品のような場合でも、この品質を低下さ
せることなく乾燥させることができる真空乾燥装置を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 減圧下にある密閉タンク内でらせん状トラック上でねじ
り振動によりばら状材料を移送し、かつ循環させること
により乾燥させるようにした真空乾燥装置において、ね
じり振動駆動部は大気内に配設し、前記らせん状トラッ
クの上端部に開口を形成し、該開口に下方へと延びるガ
イドシュートを接続し、該ガイドシュートの下端は前記
らせん状トラックの下端部にのぞんでおり、前記ねじり
振動駆動部のねじり振動力を受ける前記密閉タンク内に
おいてのみ前記らせん状トラック上でばら状材料を前記
らせん状トラックの前記開口及び前記ガイドシュートを
介して前記らせん状トラックの下端部に落下させること
により、循環させて乾燥させるようにし、かつ、前記密
閉タンクの下端部に、前記ねじり振動によるばら状材料
の移送方向に関し下流側に材料排出開口を形成し、該材
料排出開口を気密に閉じるゲート板を設け、乾燥済の前
記ばら状材料は前記ゲート板を開放させて前記ねじり振
動により前記材料排出開口を通って外部に排出されるこ
とを特徴とする真空乾燥装置によって達成される。

〔作用〕

ねじり振動駆動部は密閉タンク内とは絶縁し、大気内に
配設されているので、駆動と共に高温となって油やグリ
ースのガスが放出されても密閉タンク内の真空を低下さ
せることはない。また、密閉タンク内にあるばら状材料
が汚染されることもない。更に、真空下において、ばら
状材料をらせん状トラック上及びガイドシュート上の昇
降の繰り返しによって密閉タンク内で循環させることに
より、材料全体を均一に攪拌し一様にかつ迅速に乾燥さ
せる。さらに、乾燥済のばら状材料をねじり振動に伴う
遠心力により、密閉タンクの下端部に配設された材料排
出開口から外部に排出させる。

〔実 施 例〕

以下、本発明の実施例による循環式真空乾燥装置につい
て図面を参照して説明する。

第１図乃至第４図は第１実施例を示す。これら図に於い
て循環式真空乾燥装置は全体として（１）で示され、真
空乾燥部（２）とねじり振動駆動部（３）とから成る。
真空乾燥部（２）はその底部に固定された防振用コイル
ばね（７）を介して基台（８）上に立設された支柱
（６）に支持されている。又、振動駆動部（３）は真空
乾燥部（２）の底壁部に垂下して固定された駆動部取付
板（４）と、垂直軸に関し相反する方向に一定の角度で
傾斜させて駆動部取付板（４）の両面に固定される一対
の振動電動機（5a）（5b）とから成る。振動電動機（5
a）（5b）は公知の如く、誘導電動機の回転軸の両端に
ほぼ半円形の重錘を固定したものであり、これを駆動す
ると半円形の重錘の遠心力により振動力を発生する。
又、垂直軸に対し相反する方向に一定の角度を傾斜させ
て固定されているため垂直軸の回りにねじり振動力を発
生する。これにより真空乾燥部（２）はねじり振動可能
となっている。

次に真空乾燥部（２）の詳細について説明する。

真空乾燥部（２）においてはほぼ円筒状の本体（９）の
内周壁面に断面がほぼＵ字状のトラック（10）が螺旋状
に巻回して固定されており、中心部に形成された空間に
は筒体（12）が本体（９）の底面に例えば溶接により固
定されて配設されている。そして筒体（12）の周りに電
気ヒータのコイル（11）が巻回されている。図示せずと
もこのコイル（11）には電源が接続されているものとす
る。又、加熱源はコイル（11）のみでなくトラック（1
0）の第３図に示すように底面のほぼ全域にも連続して
加熱ヒータ（20）が配設されている。

上述のように構成されるトラック（10）の上端部に開口
（60）を形成し、この開口（60）にトラック10の上端部
からトラック10の下端部へ材料を導くためのガイドシュ
ート（13）が一体的に固定されており、ガイドシュート
（13）の下端部にはその取り付けを安定にするため本体
（９）の底面に固定された支柱（14）により支持されて
いる。又、本体（９）の下端部には供給排出開口（21）
が形成され、これにシール部材（23）を介してゲート板
（22）がボルト（24）により固定されており、ここより
材料の供給、排出を行う。本体（９）の上方開口は、リ
ング状のシール板（25）を介して円形の蓋（15）により
覆われ、その外周縁部に於いてボルト（26）により本体
（９）に固定されている。このようにして本体（９）内
は密閉状態におかれるが、蓋（15）には一対ののぞき窓
（16）（17）が設けられていて、これには透明のプラス
チック板が取り付けられており、本体（９）内の材料の
流れや乾燥状態を肉眼で観察し得るようになっている。
又、蓋（15）には二つの孔（27）（28）が設けられてお
り、一方の孔（27）には真空ゲージ（18）が取り付けら
れており、本体（９）内の真空度を検知するようになっ
ている。又、他方の孔（28）にはフレキシブルなパイプ
（19）が接続されており、これは図示せずとも電磁弁を
介して真空ポンプに接続されている。真空ポンプ且つ電
磁弁の開放により、本体（９）内は真空にされるように
なっている。

本発明の実施例による真空乾燥装置は以上のように構成
されるが、次にこの作用について説明する。

図示せずとも本体（９）の螺旋状トラック（10）の下流
側端部近傍には、乾燥すべき粉体（コーヒー豆）が貯蔵
されている。又、図示しない真空ポンプによってパイプ
（19）を介し本体（９）内は所定の減圧下におかれてい
るものとする。真空ゲージ（18）によって所定の減圧下
になっているかどうかを検知し、所定の減圧下で一対の
振動電動機（5a）（5b）を駆動する。これによりねじり
振動力が発生し、コイルばね（７）で支持されている本
体（９）は公知のねじり振動を起し、乾燥すべき材料は
螺旋状のトラック（10）上をこれに沿って移送される。
この移送途上に於いて筒体（12）の外周に巻回されたコ
イル（11）とトラック（10）の底壁部に配設されたヒー
タ（20）により、材料は加熱される。又、真空状態によ
り材料の含有水分の蒸発が促進され更に蒸発潜熱がコイ
ル（11）とヒータ（20）により補給されるため尚一層効
率よく材料は加熱され且つ乾燥される。更に材料が螺旋
状トラック（10）上を移送され、その上端部にまで達す
ると、開口（60）に材料が落下し、この開口（60）に接
続されたガイドシュート（13）を通ってこのトラック
（10）の下方端部に戻される。そして材料は再びねじり
振動力により螺旋状トラック（10）上を上昇していくと
ともに上述の真空、加熱により乾燥作用を受けて乾燥し
ていく。よって材料は乾燥作用を受けながら、螺旋状ト
ラック（10）上とガイドシュート（13）上で昇降を繰り
返し、本体（９）内を循環する。このとき減圧下で材料
の移送が行われるため、大気中で同一の振幅で同一の振
動数でねじり振動力を与えて移送する場合よりもより大
きな移送速度で移送される。従って循環速度を大きくし
て、加熱、乾燥作用を行うことができる。又、材料の循
環移送により、材料全体が攪拌されるので、効率のよい
加熱、乾燥作用を行うことが可能である。

所定時間、加熱、乾燥を行った後本体（９）の下方に配
設されたゲート板（22）をボルト（24）を外すことによ
り取り除く。これにより本体（９）内を循環している材
料が再びトラック（10）に沿って上方に移送される前に
供給排出開口（21）より本体（９）の外部に材料が排出
される。尚、図示しないが供給排出開口（21）にはガイ
ドシュートを取り付け可能とする。本体（９）内から材
料がすべて排出され空になると、導入用のガイドシュー
トを介して供給排出開口（21）よりねじり振動力を与え
ながら新しく乾燥すべき材料を本体（９）内に供給す
る。供給排出開口（21）を通って供給された材料はねじ
り振動力により螺旋状のトラック（10）を昇っていき遂
には、本体（９）内に所要のレベルまで充填される。充
填された後、ゲート板（22）をボルト（24）によって取
付け、上述の如く本体（９）内で乾燥すべき材料は加
熱、乾燥作用を受けながら本体（９）内を循環する。

以上、本発明の実施例の作用を説明したが、次にこの効
果について説明する。

真空中の振動による材料の移送であるので、上述の如く
大気中のねじり振動の移送に比べて同一の振動力であっ
てもその移送速度は大きく、その乾燥効率は高い。又、
螺旋状トラック（10）上及びガイドシュート（13）上の
循環移送仮定において、材料がまんべんに攪拌されるの
と同時に、トラック（10）の底面部に配設された加熱ヒ
ータ（20）及び筒体（12）の外周に巻回されたコイル
（11）により、材料が加熱されるので、材料全体を効率
良く、一様に乾燥させることができる。更に、真空中の
加熱乾燥であるので上述の移送速度の向上と相まって大
気中の加熱乾燥と比べてより一層乾燥効率を上げること
が可能である。更に、ねじり振動により発生する遠心力
により、本体（９）内の乾燥された材料は全て供給排出
開口（21）から外部へと排出されるので、次の乾燥すべ
き材料との入れ換えを容易に、かつ確実に行うことがで
きる。

振動電動機内にはベアリングにグリース、コイルにはワ
ニスが塗布されているため、長時間運転することにより
振動電動機が加熱すると電動機内よりガスが放出され
る。従来は振動電動機も含めて真空中に配設されていた
ため、この放出ガスにより真空度が悪化し且つ乾燥すべ
き材料に蒸着し、場合によっては材料の品質を劣化させ
てしまう、又は加熱、乾燥作用を低下することにもなっ
ていた。しかしながら本実施例によれば、振動電動機
（5a）（5b）は大気中に配設されているため、加熱、乾
燥すべき材料とは断絶されているため、以上のような欠
点はない。

第５図及び第６図は第２実施例による循環式真空乾燥装
置（31）を示すものであり、これも第１実施例の装置と
同様に真空乾燥部とねじり振動駆動部とによって構成さ
れる。第２実施例に於いて第１実施例と異なる点は加熱
用ヒータを真空室外部に配設したことである。よって以
下にその構成を説明する。又、第１実施例と対応する部
分は同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。

真空乾燥部（32）は円筒状の本体（33）の内周壁面に断
面がほぼＵ字状のトラック（38）が螺旋状に巻回して固
定されており、中心部に形成された空間には円筒体（3
6）が本体（33）の底面に気密に固定されており、本体
（33）と円筒体（36）とによって形成されるリング形状
の上方開口は、リング状のシール板（25）を介してリン
グ形状の蓋（35）により覆われ、その外周縁部に於いて
ボルト（26）により本体（33）に固定されており、円筒
体（36）のフランジ部（36a）も同様にシール板を介し
て蓋（35）の内周縁部にボルトにより固定されている。
よって本体（33）の筒状の壁と円筒体（36）と蓋（35）
によりドーナツ形状の真空室（気密室）が構成され、こ
のドーナツ形状の真空室内に螺旋状トラック（38）が配
設されている。トラック（38）の上端部には開口（61）
が設けられ、この開口（61）に材料をトラック（38）の
下方に導くためのガイドシュート（39）が一体的に固定
されている。又、本体（33）の下方部には第１実施例と
同様に供給排出開口（21）が形成され、これにシール部
材（23）を介してゲート板（22）がボルト（24）により
固定されており、ここより材料の供給、排出を行う。
又、蓋（35）には第１実施例と同様にのぞき窓（16）
（17）、真空ゲージ（18）、電磁弁を介して真空源に接
続されるパイプ（19）が配設されている。又、加熱用の
コイル（34）が本体（33）の外周壁に巻回され、他の加
熱用コイル（37）は円筒体（36）の内方側にコイル支持
体（40）に巻回され配設される。コイル支持体（40）の
フランジ部（40a）は蓋（35）にボルトにより固定され
ている。よって、コイル（34）（37）は真空室外部に配
設されている。

次に、以上のように構成される循環式真空乾燥装置（3
1）の作用と効果について説明する。尚、材料を真空室
内で循環させる作用は第１実施例と同様であるので、加
熱方法について説明する。第１実施例と同様に真空状態
と加熱によって材料は乾燥作用を受けながら、螺旋状ト
ラック（38）上とガイドシュート（39）上で昇降を繰り
返し、本体（33）内を循環する。しかし第１実施例に於
いては加熱手段である加熱用のコイルとヒータが真空室
内に設置されていたため、コイルやヒータが加熱状態に
あると、それらを構成する電線の絶縁材よりガスが放出
され、そのガスにより乾燥すべき材料の品質が劣化して
しまうおそれがある。第２実施例に於いては加熱手段で
あるコイル（34）（37）が真空室外部に配設されている
ため、乾燥すべき材料に対し純粋に熱のみを与え、放出
ガスを与えることがない。よってより高い品質の乾燥さ
れた材料を得ることが可能となる。

第７図は本発明の第３実施例による真空乾燥装置（50）
を示すものであるが、図に於いて第１図乃至第６図に対
応する部分については同一の符号を付しその詳細は省略
する。

即ち、以上の実施例では本体が円筒状であり、この内周
壁面に螺旋状のトラックが巻回し、固定されたが、本実
施例によれば円筒状の筒対（55）が密閉タンクとして用
いらえ減圧下におかれるのであるが、この内部に所謂振
動スパイラルエレベータの螺旋状トラック部分のみが減
圧下に置かれるようになっている。そしてねじり振動駆
動部全体は大気内に配設されている。このねじり振動駆
動部の上端部に固定された中央円筒（51）が密閉タンク
（55）内に位置し、この外周に公知のように螺旋状のト
ラック（52）が巻回固定されている。そしてこの上端部
から上記螺旋状トラック（52）の下端、即ち上り口（52
a）に臨むように配設されている。従って材料給排口か
らあるレベルまで投入された材料はねじり振動駆動部の
駆動により螺旋状トラック（52）を上昇していくのであ
るが、その上端からガイドシュート（53）を通って、上
り口（52a）へと落下し、以下、循環を繰り返すことに
より真空乾燥を行えることは上述の実施例と同様であ
り、且つタンク（55）の外周に加熱用コイル（54）が取
り付けられているためにこのコイルからの悪影響も防止
することができる。その他の作用効果については上述実
施例と同様であるので省略する。

以上、本発明の各実施例について説明したが、勿論本発
明はこれらに限定されることなく本発明の技術的思想に
基づいて種々の変形が可能である。

例えば、以上の実施例ではねじり振動駆動部として一対
の振動電動機が用いられたが、これに限ることなく、例
えば電磁石を用いこれをベース上に固定し密閉タンクと
ベースを等角度間隔で傾斜配設された板ばねにより結合
して、所謂、電磁石型ねじり振動駆動部を用いるように
してもよい。その他公知のねじり振動駆動部を用い得る
ことは明らかである。

又、以上の実施例では真空内における乾燥を促進させる
ために加熱源をタンクの内及び／又は外に配設したが、
これを省略してもよい。

又、以上の実施例では材料をタンク内に供給するため
に、又、これから排出するために共通の給排口が用いら
れたが、これに代えて供給口及び排出口を別途設けても
よい。このために密封手段（真空シール）を一つ余計に
必要とするが、これでも従来の装置と比べると、はるか
に密閉手段の数を減少させることができ、装置全体のコ
ストを低下させることができる。

又、以上の第１及び第２実施例では密閉タンク内周壁面
に螺旋状トラックを形成しここを材料を上昇させ、トラ
ック上端の開口からガイドシュートによりトラック下端
に導いて循環させるようにし、又、第３実施例に於いて
は密閉タンク内に公知の振動スパイラルエレバータの中
央円筒部に巻回された螺旋状トラックのみを配設させる
ようにし、密閉タンク内周壁面にはトラックを形成しな
かったが、第７図の構成に於いて更に密閉タンクの内周
壁面に第１及び第２実施例と同様に螺旋状のトラックを
形成し、ここをも共通のねじり振動駆動部により移送さ
せるようにして、その循環効率を更に上昇させるように
してもよい。

更に、第３実施例に於いては所謂中央円筒体（51）が用
いられ、この外周に螺旋状トラック（52）が巻回された
が、この中央円筒体（51）の上端部を開口とし、この開
口内に螺旋状トラック（52）の上端から移送される材料
を導入して垂直にここを落下させて、円筒体（51）の外
周に巻回される螺旋状トラック（52）の下端部に導くよ
うにしてもよい。即ち、第７図に於けるガイドシュート
（53）を省略することができる。

又、以上の実施例では密閉タンクは不透明体とし蓋にの
ぞき窓を形成したが、密閉タンク全体を透明材料で形成
し外から、いかなる位置に於いても観察し得るようにし
てもよい。例えば、耐高熱用のガラスで形成させるよう
にしてもよい。

又、以上の実施例では真空加熱乾燥によりバッチ式に行
い、所望の乾燥度が得られれば給排口より外方へ排出す
ることのみを説明したが一般には加熱されたばら状材
料、特に食品等に於いてはこれを冷却する必要がある。
このために給排口にフレキシブルな管を接続し、これを
冷却用装置に導くようにしてもよい。

又、以上の実施例では加熱源を用いる場合には電気ヒー
タとして説明したが、これに代えて遠赤外線を用いるよ
うにしてもよい。この場合には例えば螺旋状のトラック
の側壁部に遠赤外線の発射材料を貼着するようにするか
或いはこのトラックの上方に同じく螺旋状に延在する遠
赤外線発射材を取り付けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の真空乾燥装置によればねじり
振動駆動部を大気的に配設するようにしたので、これか
ら発生する放出ガスによる悪影響を乾燥すべきばら状材
料に及ぼすことはなく、又、密閉タンク内の真空度を低
下させるということもなく、又、螺旋状トラック上端部
に設けられた開口に接続されたガイドシュートにより、
材料がトラック下端部へ導かれ、材料を密閉タンク内で
のみ確実に循環出来るようにしたので、材料を全体にわ
たって攪拌させ、迅速にかつ一様に乾燥させることがで
き、従来のように真空シールを多数必要とすることなく
装置コストを大巾に低下させることができる。又、乾燥
すべきばら状材料の品質を保障して乾燥することができ
る。更に又、減圧下に於いて振動により移送されるので
ばら状材料の品質によっては、その移送速度を同一のね
じり振動条件で、更に大きくすることができる。更に、
乾燥済のばら状材料はねじり振動に伴う遠心力を受けて
材料排出開口から強制的に外部へと排出されるので、乾
燥済ばら状材料を密閉タンク内に残存させることなく、
確実に外部への排出させることができ、次の乾燥すべき
ばら状材料との入れ換えを容易に、かつ確実に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による真空乾燥装置の側面
図、第２図は同平面図、第３図は第１図におけるIII−I
II線方向断面図、第４図は第３図におけるIV−IV線方向
断面図、第５図は本発明の第２実施例による真空乾燥装
置の部分破断側面図、第６図は第５図におけるVI−VI線
方向断面図、及び第７図は本発明の第３実施例による真
空乾燥装置の部分破断側面図である。 尚、図において （１）（31）（50）……真空乾燥装置 （３）……ねじり振動駆動部 （10）（38）（52）……トラック （13）（39）（53）……ガイドシュート （60）（61）……開口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減圧下にある密閉タンク内でらせん状トラ
   ック上でねじり振動によりばら状材料を移送し、かつ循
   環させることにより乾燥させるようにした真空乾燥装置
   において、ねじり振動駆動部は大気内に配設し、前記ら
   せん状トラックの上端部に開口を形成し、該開口に下方
   へと延びるガイドシュートを接続し、該ガイドシュート
   の下端は前記らせん状トラックの下端部にのぞんでお
   り、前記ねじり振動駆動部のねじり振動力を受ける前記
   密閉タンク内においてのみ前記らせん状トラック上でば
   ら状材料を前記らせん状トラックの前記開口及び前記ガ
   イドシュートを介して前記らせん状トラックの下端部に
   落下させることにより、循環させて乾燥させるように
   し、かつ、前記密閉タンクの下端部に、前記ねじり振動
   によるばら状材料の移送方向に関し下流側に材料排出開
   口を形成し、該材料排出開口を気密に閉じるゲート板を
   設け、乾燥済の前記ばら状材料は前記ゲート板を開放さ
   せて前記ねじり振動により前記材料排出開口を通って外
   部に排出されることを特徴とする真空乾燥装置。
2. 【請求項２】前記密閉タンクは筒状であって、この内周
   壁面に前記らせん状トラックを巻回、固定させ、該らせ
   ん状トラックの底面部のほぼ全域にわたって加熱ヒータ
   を配設した請求項（１）に記載の真空乾燥装置。