JPH0721381B2 - 真空ベルト乾燥機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は真空ベルト乾燥機に関するものであり、更に詳
しくは液状、スラリー状もしくはペースト状の原材料を
真空乾燥し、顆粒状の乾燥製品として取出すための真空
ベルト乾燥機の原材料供給装置に関するものである。

従来の技術 近年、食生活の多様化に伴って数多くの種類の加工食品
材料やインスタント食品が市販されている。このような
食品加工分野に於いては、消費者が製品を調理素材とし
て使用する場合の溶解性と即席性を所定の水準に維持す
ると共に、最終製品に品質の低下と成分の変質を伴わな
い復元性を付与する目的で、多種の常圧乾燥装置や真空
乾燥装置が使用されている。このような乾燥装置のなか
でも調理素材たる製品の溶解性を良好な水準に維持する
ことが比較的容易である点に着目され、真空乾燥装置の
使用分野が急速に増大しつつある。汎用の真空乾燥装置
としては、噴霧乾燥機や凍結乾燥機が知られているが、
前者は乾燥コストが安価である反面、製品の溶解性と品
質の保持性能あるいは成分変化の防止性能が幾分劣り、
後者は氷結、昇華工程を採用していることに起因して構
造の複雑化や乾燥コストの高騰という問題点を付随せし
めている。ここに於いて、上記噴霧乾燥機や凍結乾燥機
に認められている実用上の問題点の解決手段として、真
空ベルト乾燥機の開発が要請されるに至った。真空ベル
ト乾燥機は、真空容器内に加熱ゾーンとベルト搬送装置
を設け、液状、スラリー状、もしくはペースト状をなす
食品材料を無端搬送ベルト上に薄膜状に供給し、該無端
搬送ベルトの回動によって食品材料を加熱ゾーンに導
き、比較的低温の乾燥条件下で真空乾燥を施すように構
成されている。この際、ベルト上に薄膜状を呈して載置
された食品材料には内部に含有されている水分の激しい
蒸発現象が生起し、前記食品材料は膨化すると共に内部
に多数の通気孔を形成し、多孔質の中間製品としてクラ
ッシャーに送り出される。このように真空ベルト乾燥機
は、慣用の噴霧乾燥機や凍結乾燥機の代替技術手段とし
て次第にその有用性が認識されつつある。

発明が解決しようとする問題点 真空ベルト乾燥機は、品質の保持性能、成分変化の防止
性能、あるいは乾燥コストの低減性に於いて、公知の噴
霧乾燥機や凍結乾燥機を大幅に上廻る性能を発揮するこ
とができるが、乾燥処理を施すべき食品材料の多様化に
対応するためには構造ならびに機能上更に改良を要する
点が少なくない。

例えば、スラリー状もしくはペースト状に調合された食
品原材料の供給に際し、慣用の原材料供給装置に於いて
は、原材料吐出ノズルが略一定の揺動速度で首振り運動
をしながら、無端搬送ベルト上に原材料を載置して行く
ので、第４図に示すように首振り運動の方向変換点に前
記原材料の重疊部分が形成される。このように他の部分
に比較して厚みの大きな重疊部分を形成しながら無端搬
送ベルト上に載置された原材料に、厚みの薄い他の部分
と同一の加熱条件に従って乾燥処理を施すと、前記厚み
の増加によって重疊部分の乾燥効果が低下し、乾燥不良
に起因する変質等の問題が発生する。反面、上記重疊部
分に適合するように加熱温度を高めに設定すると、厚み
の薄い他の部分が過剰乾燥状態に陥り、これに伴い品質
の低下や変質等の問題が発生する。

本発明の主要な目的は、在来の真空ベルト乾燥機に認め
られた上記の如き問題点を解消し得る、構造の簡易性と
乾燥機能の安定性を備えた真空ベルト乾燥機を提供する
ことにある。

問題点を解決するための手段 斯かる目的に鑑みて本発明は、液状、スラリー状もしく
はペースト状に調合された原材料を真空乾燥し、顆粒状
の乾燥製品として取出すための真空ベルト乾燥機に於い
て、真空容器（18）内に回動自在に架装された無端搬送
ベルト（１）の原材料導入側上面に、モータ（32）の回
転軸に原材料の吐出ノズル（３）の振巾を検知するため
の近接スイッチ（33）（34）と、振巾検知によって原材
料の吐出ノズル（３）の首振り運動の方向を変換するた
めの正逆回転減速機（35）を連設した揺動速度制御機構
（４）を介して回転アーム（２）及び吐出ノズル（３）
を上記搬送ベルト（１）の上面と所定の間隔を置いて揺
動自在に支持した原材料供給装置（５）を配設し、上記
吐出ノズル（３）の首振り運動により原材料を無端搬送
ベルト（１）上に蛇行載置する真空ベルト乾燥機を要旨
とするものである。

作用 液状、スラリー状もしくはペースト状に調合された加工
食品の原材料は、原材料供給装置（５）の重疊防止機能
により、無端搬送ベルト（１）上に載置厚みの増大した
重疊部分を形成することなく蛇行トレースを画きながら
薄膜状に供給され、この状態で無端ベルト（１）の恒速
移動によって乾燥・冷却装置（８）で真空乾燥され、こ
の後、プレクラッシャー（11）ならびにメインクラッシ
ャー（15）によって顆粒状に粉砕され、真空ロック機構
（16）を有する製品取出しチャンバー（17）から回分方
式で系外に取出される。

実施例 第１図は本発明装置の全体構造を例示する一部分を断面
にした正面図であり、第２図は原材料供給装置の部分縦
断面図である。また第３図および第４図は、無端搬送ベ
ルト上に供給された原材料の蛇行トレースを例示する平
面図である。

第１図に於いて真空容器（18）の本体には、公知の真空
ポンプ（19）、コールドトラップ（20）、ならびにチラ
ーユニット（21）からなる真空発生装置（28）が配設さ
れており、該真空発生装置を作動させることによって原
材料の乾燥時に真空容器（18）の内部に10Torr前後の真
空度を保持し得るように構成されている。

一方、真空容器（18）の内部には、無端搬送ベルト
（１）の移動経路に原材料供給側から製品送出側に向か
って、内部に熱水の流路を形成してなる第１乃至第３の
加熱プレート（6a）、（6b）、（6c）と、内部に冷却水
の流路を形成してなる冷却プレート（７）が順次配設さ
れており、これに対応して前記加熱プレートと冷却プレ
ートによって構成された真空乾燥装置（８）に所定温度
に調整された熱水ならびに冷却水を供給するため、前記
真空容器の本体（18）には、熱水循環ライン加熱器とし
て機能する公知のチューブ式もしくはプレート式熱交換
器（22）、エアー加圧により熱水の循環を促進する膨張
タンク（23）、ならびに温度制御回路（図示省略）に接
続された循環ポンプ（24）からなる加熱媒体と冷却媒体
の循環装置が接続されている。

無端搬送装置は、基本的にはモータ（図示省略）、ドラ
イブローラ（26）、ドリブンローラ（27）、ならびに合
成繊維糸条、例えばポリエステル繊維糸条の編織布を無
端状に接続してなるメッシュベルト（１）から構成され
ており、該メッシュベルトを前記ドライブローラ（26）
とドリブンローラ（27）に巻回してなる駆動系を構成す
ることによって、0.05乃至0.5m/minの搬送速度を有する
恒速搬送装置を形成している。メッシュベルト（１）
は、無端搬送装置に要求される一般的な特性を考慮し、
強度、摩擦係数、耐熱性および伝熱性に優れた合成繊維
糸条の編織布から製作するが、本発明装置に於いては真
空乾燥された中間製品の剥離性、織目や編目からの原材
料や中間製品の洩れ防止性、ならびに洗浄性を所定の水
準に維持するためポリエステルのマルチフィラメントヤ
ーンの織成布から無端搬送ベルトを製作している。尚、
メッシュベルト（１）は、上記の要求特性に鑑みて、シ
リコンやポリテトラフルオルエチレン等の樹脂で表面処
理を施すことが望ましい。

原材料供給装置（５）は、前記無端搬送ベルト（１）の
移動経路の最も上流側に配設されており、ノズル（３）
の揺動速度制御機構（４）としてモータ（32）の回転軸
には、第２図に見られるようにノズル（３）の振幅を検
知するための２組の近接スイッチ（33）、（34）、なら
びに該近接スイッチ（33）、（34）の振幅検知によって
ノズル（３）の首振り運動の方向を変換するための正逆
回転減速機（35）が連設されている。このような揺動速
度制御機構（４）を介して回転アーム（２）およびノズ
ル（３）は、メッシュベルト（１）の上面と所定の間隔
を置いて揺動自在に支持されており、原料タンク（36）
内に貯溜されている原材料は、該原料タンクに接続され
た原料供給バルブ（37）を介してノズル（３）に到達
し、該ノズルの首振り運動により液状、スラリー状もし
くはペースト状態を呈したままメッシュベルト（１）上
に蛇行載置される。

本発明装置に於いては、蛇行した供給トレースの折り返
し点に原材料の重複供給部分、つまり、重疊配置に起因
する厚みの増大部分が発生することを防止するため、前
記２組の近接スイッチ（33）、（34）によってノズル
（３）の首振りストロークの方向変換点が検出されたと
き、揺動速度制御機構（４）の正逆回転減速機（35）を
一時的に停止させ、第３図に示すように、メッシュベル
ト（１）の端縁部に供給された原材料に、メッシュベル
ト（１）の回動とノズル（３）の一時的な静止との組合
せによる複合的な供給トレース、即ち、メッシュベルト
（１）の端縁部近傍に於いて原材料にメッシュベルト
（１）の長手方向を指向した供給トレースが与えられる
ように蛇行供給トレースの形態を制御している。

更に本発明装置に於いては、前記正逆回転減速機（35）
の減速比をメッシュベルト（１）の走行速度に対して調
節することによって、第４図に示す在来の供給トレース
を画く場合にも、蛇行した供給トレースの折り返し点に
原材料の重疊配置に起因する厚みの増大部分が殆ど発生
しない原材料の蛇行形態を取得することができる。

一方、無端搬送ベルトによって形成された真空乾燥経路
には、メッシュベルト（１）の下面に沿って熱水流路を
内蔵した加熱プレート（6a）、（6b）、（6c）と、冷却
水流路を内蔵した冷却プレート（７）からなる熱水循環
式の真空乾燥・冷却装置（８）が配置されている。

第１の加熱プレート（6a）によって構成された第Ｉ加熱
ゾーンに導入された薄膜状の原材料は多量の水分を含ん
でいるが、加熱プレート（6a）内を流れる高温の熱水か
ら伝達された熱エネルギーによって原材料が乾燥され、
表面と内部で同時に水分の蒸発が始まるため、薄膜状に
延展された原材料は激しく膨化しながら真空乾燥を施さ
れる。この第Ｉ加熱ゾーンは、恒率乾燥状態に保持され
ているから、原材料自身の温度は殆ど上昇せず、原材料
は保有水分の略半分を蒸発させた状態で後続の第II加熱
ゾーンに送り出される。

第II加熱ゾーンを形成する第２の加熱プレート（6b）内
には、前記第１の加熱プレート（6a）内に供給される熱
水よりも稍低温の熱水が導入されており、原材料は恒率
乾燥によって保有水分の大部分を蒸発させる。このため
原材料の膨化厚さと表面形状は殆ど変化せず、原材料の
表面は多少硬化すると共に原材料自身の温度も上昇し始
める。この第II加熱ゾーンに於いては、原材料の熱伝導
率が多少低下するので、加熱プレート（6b）内に導入す
る熱水の温度を第Ｉ加熱ゾーンよりも少し低目に設定
し、且つ、熱流束も幾分小さくなるように乾燥処理条件
を調節する。斯くして原材料は、含有水分の略90パーセ
ントを蒸発せしめた状態で第II加熱ゾーンから後続の第
III加熱ゾーンに送り出される。

第３の加熱プレート（6c）によって形成された第III加
熱ゾーンに導入された原材料は、前記第Ｉ加熱ゾーンな
らびに第II加熱ゾーンよりも更に低い水分保有量を有
し、膨化現象を伴うことなく最終水分率迄緩やかに真空
乾燥される。即ち、第III加熱ゾーンに於いては原材料
は減率乾燥され、表面を硬化させると共にそれ自体の温
度を上昇せしめる。この第III加熱ゾーンに於いては、
原材料の熱伝導率が大幅に低下するので、前記第Ｉ加熱
ゾーンおよび第II加熱ゾーンよりも加熱プレート（6c）
内に導入すべき熱水の温度を更に低く設定し、小さな熱
流束の作用下に原材料に真空乾燥を施し後続の冷却ゾー
ンに送り出す。

冷却ゾーンに送り込まれた原材料は、冷却プレート
（７）内に導入された低温の水によって冷却され、原材
料自身の温度を低下させると共にその硬度を増大させ、
これによって中間製品の剥離性向上ならびに吸湿性減少
に好適な最終乾燥状態を取得する。このようにして真空
下に加熱・冷却された中間製品、即ち膨化製品は、多孔
質ケーキとなり、メッシュベルト（１）上に供液形状に
対応したトレースを残しながら無端搬送経路の終端に到
達する。無端搬送経路の終端に到達した中間製品は、メ
ッシュベルト（１）の反転部から突出した状態で前記プ
レクラッシャー（11）の剪断刃（10）の上下動により一
次粉砕され、次いで回転ブレードとメッシュ金網（何れ
も図示省略）から構成されたメインクラッシャー（15）
によって二次粉砕される。斯くして得られた顆粒状の製
品は、真空ロック機構（16）を有する製品取出しチャン
バー（17）内に落下し、回分方式で系外に取出される。

発明の効果 以上の説明から理解し得る如く、本発明装置を採用する
ことによって、液状、スラリー状もしくはペースト状に
調合された加工食品の原材料は、吐出ノズルの首振り運
動の方向変換点に於いて無端搬送ベルト上に重疊部分を
発生せしめることなく蛇行配置され、該無端搬送ベルト
の全面に亘って略均一の延展厚みを維持することができ
る。従って、本発明装置によれば、真空乾燥区間の全域
に亘って均一な加熱・冷却条件が持続され、在来の真空
乾燥装置を使用した場合に比較して、加工食品の品質向
上に特筆すべき効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体構造を例示する一部分を断面
にした正面図であり、第２図は原材料供給装置の部分縦
断面図である。また第３図および第４図は、無端搬送ベ
ルト上に供給された原材料の蛇行トレースを例示する平
面図である。 （１）…無端搬送ベルト、（２）…回転アーム、（３）
…原材料の吐出ノズル、（４）…揺動速度制御機構、
（５）…原材料供給装置、（18）…真空容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液状、スラリー状もしくはペースト状に調
   合された原材料を真空乾燥し、顆粒状の乾燥製品として
   取出すための真空ベルト乾燥機に於て、 真空容器内に回動自在に架装された無端搬送ベルトの原
   材料導入側上面に、 モータの回転軸に原材料の吐出ノズルの振巾を検知する
   ための近接スイッチと、振巾検知によって原材料の吐出
   ノズルの首振り運動の方向を変換するための正逆回転減
   速機を連設した揺動速度制御機構を介して回転アーム及
   び吐出ノズルを上記搬送ベルトの上面と所定の間隔を置
   いて揺動自在に支持した原材料供給装置を配設し、上記
   吐出ノズルの首振り運動により原材料を無端搬送ベルト
   上に蛇行載置することを特徴とする真空ベルト乾燥機。