JPH08308731A - 気流加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉粒状原料の過熱水蒸気等による気流加熱処
理を、効果的に、効率的に行なう。 【構成】 内側の加熱管３０と、加熱管の外周を囲橈
し、加熱管外周と内周との間に空間を維持して設けられ
た外側のジャケット４０とからなり、ジャケットと加熱
管との間に間接的加熱媒体を流し、且つ前記加熱管内に
加圧加熱流体を流し、粉粒状原料をこの加圧加熱流体と
ともに加熱管内を移送し、この粉粒状原料を加熱処理す
るようにした気流加熱処理装置５０で、加熱管外周に
は、伝熱用のフィン３３…を設けた気流加熱処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、香辛料、穀物等の粉粒
状原料を、過熱水蒸気等の加圧加熱媒体で移送しつつ、
加熱処理するのに適する気流加熱処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】粉粒状原料を、加熱殺菌、加熱変性等を
目的として、過熱水蒸気等の加圧加熱媒体で、加熱しつ
つ気流移送する加熱処理装置は従来から知られている。

【０００３】従来開示されている技術として、 ．特公昭４６−３４７４７号公報「気流加熱方式によ
る膨化食品製造法及び装置」が開示されている。この技
術は、気流加熱管の周囲をジャケットで覆い、ジャケッ
ト内にスーパーヒータの排気ガスを流す。この技術によ
れば、内側の気流加熱管内の温度低下を抑制し、加温、
保温効果がある。

【０００４】又他の開示技術として、 ．特公平５−５３号公報「加熱処理方法及び装置」が
開示されている。この技術は、旋回流方式の気流加熱管
の周囲をジャケットで覆い、ジャケット内に飽和水蒸
気、高温ガス、高温水等を流したり、電気ヒータで囲う
もので、前記したと同様の効果がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術におい
て、前記の技術は、スーパーヒータの負荷が小さいと
きには、排気ガスの温度が低温となり、加温可能な高圧
ガスを得ることができない場合がある。又排気ガスを利
用するので、排気ガスの温度コントロールが困難であ
る。

【０００６】前記の技術は、旋回流で気流加熱処理を
行なうので、熱伝導は効率的になされるが、被加熱物質
の原形の保持が必要なものには適しない。又粉粒体を処
理する場合、旋回流発生機に粉粒体が付着し、加熱管が
閉塞にいたることもあり、メンテナンス等を考慮した場
合、加熱管内には機器を設置しないほうが望ましい。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
べくなされたもので、加熱管外周に加温等の目的でジャ
ケットを設けた気流加熱処理装置において、加熱管の外
周を通る加熱媒体の加熱管への熱伝達を効率良く、効果
的に行なわせ、加熱管の原料供給部から排出部までの気
流による原料の加熱処理温度を処理温度に適する温度に
維持させ、気流加熱処理を効率的に、効果的に実行し得
るように本発明をなしたものである。

【０００８】従って、本発明の目的とする処は、粉粒状
原料の過熱水蒸気等による気流加熱処理を、効果的に、
効率的に行ない得るようにした、気流加熱処理装置を提
供することにある。又本発明は、以上を簡素な構造で効
果的に実現し得るようにした、気流加熱処理装置を提供
することをも目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段は、請求項１として、内側の加熱管と、この加
熱管の外周を囲橈し、この加熱管外周と内周との間に空
間を維持して設けられた外側のジャケットとからなり、
このジャケットと加熱管との間に間接的加熱媒体を流
し、且つ前記加熱管内に加圧加熱流体を流し、粉粒状原
料をこの加圧加熱流体とともに加熱管内を移送し、この
粉粒状原料を加熱処理するようにした気流加熱処理装置
において、前記加熱管外周には、伝熱用のフィンを設け
た気流加熱処理装置である。

【００１０】又請求項２としては、前記伝熱用のフィン
は、加熱管外周に放射状に複数設け、且つ加熱内管の軸
方向略々全長に亘るように設けた気流加熱処理装置であ
る。

【００１１】更に請求項３としては、伝熱用フィンの外
端部と、前記ジャケット内周との間には、隙間を設けた
気流加熱処理装置である。

【００１２】

【作用】請求項１では、加熱管外周に伝熱フィンを設け
たので、加熱管外周に囲橈するように設けたジャケット
と、加熱管外周との間に供給される加熱媒体の加熱管へ
の熱伝導は、伝熱フィンを介してなされるので、加熱管
への伝熱効率は極めて良好なものが得られ、長い加熱管
系路を流れる加圧加熱媒体の加温を効果的に行なうこと
ができる。

【００１３】請求項２では、前記伝熱フィンを加熱管周
に、複数放射状に、且つ加熱管の軸方向の略々全長に亘
り設けたので、加熱管への伝熱効率の向上が図れる。

【００１４】請求項３では、伝熱フィンとジャケット内
周との間に隙間を設けたので、ジャケット内を流れる加
熱媒体の抵抗が減少し、加熱媒体の円滑な流通、伝熱フ
ィンへの円滑な伝熱作用が行なえる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付した図面に従
って説明する。図１は本発明にかかる気流加熱処理装置
の要部の破断斜視図、図２は接続部の縦断側面図、図３
は図２の３―３線断面図、図４は図２の４−４線断面
図、図５は気流加熱処理システムの一例の全体を示す説
明的模式図である。

【００１６】本発明を実施した気流加熱処理システムの
一例を、図５に模式図として示す。図の左側のホッパー
付定量フィーダー１から粉粒状原料をコンベヤ２上に供
給する。原料は、例えば香辛料、穀物等を粉砕した粉粒
体等で、これ等を殺菌、加熱変性等のため気流移送しつ
つ加熱処理する。

【００１７】コンベヤ２の下流側の端部から原料は投入
ホッパー３に投入され、ホッパー３から投入高圧ロータ
リーバルブ４を介して、本発明にかかる気流加熱処理装
置５０の加熱管３０内に投入される。加熱管３０内に
は、高圧の加熱媒体、例えば１〜６気圧程度の高圧の過
熱水蒸気流が供給され、図の右方向に加熱管３０内を過
熱水蒸気は流れ、加熱管内に供給された原料を下流方向
に気流移送し、且つ過熱水蒸気で加熱処理する。

【００１８】加熱管３０は図では太線で模式的に示した
が、詳細には後述する。加熱管外周には、この外周を囲
橈するように太径の管状のジャケット４０で囲み、前記
ロータリーバルブ４直下の熱風出口５から熱風は下流側
に送られる。前記加熱管３０、及びジャケット４０と
で、気流加熱処理装置５０を構成する。ジャケット４０
は加熱管３０外周を囲みつつ、加熱管３０の下流の高圧
サイクロン６の外周チャンバ２３に接続され、過熱水蒸
気とともに移送される原料は、加熱管３０内の移送過程
で加熱処理され、前記サイクロン６に移送される。

【００１９】サイクロン６の直下には排出用高圧ロータ
リーバルブ７が設置され、原料はロータリーバルブ７か
ら大気圧下に排出され、蒸気分離用ブロワー８、蒸気分
離用エアヒータ９、蒸気分離用エアフィルター１０の系
路１１に原料は投入される。爾後、原料は蒸気分離用サ
イクロン１２で同伴した水蒸気を分離し、ロータリーバ
ルブ１３を介して冷却輸送系路１４に投入さる。冷却輸
送系路１４は、上流に冷却輸送ブロワー１５、冷却輸送
用エアヒータ１６、冷却輸送用エアフィルター１７を備
える。

【００２０】水分を除去し、冷却された加熱処理済み原
料は、製品捕集用サイクロン１８に移送され、ロータリ
ーバルブ１９を介して排出され、加熱処理済みの製品を
得る。

【００２１】ところで、加熱管３０内を流れた高圧過熱
水蒸気は、前記高圧サイクロン６で原料と分離され、過
熱蒸気循環系路２０に送られ、いわゆるスーパーヒータ
と称される蒸気再加熱ヒータ２１で再加熱され、蒸気循
環ブロワー２２で前記原料投入ホッパー３直下の加熱管
３０の最上流部に送られ、以上を循環する。

【００２２】ところで、前記した高圧サイクロン６の周
囲をチャンバ２３で囲み、チャンバ２３の上端部を前記
したジャケット４０の端部に連通、接続する。又チャン
バ２３の下端部を、熱風循環系路下流側部２４に連通、
接続し、これの上流側に、例えば、電気ヒータや上記エ
ロフィンヒーターの如き、熱風再加熱ヒータ２５を連
通、接続する。

【００２３】熱風再加熱ヒータ２５は、直下の上流部に
熱風循環ブロワー２６を備え、このブロワー２６は、熱
風循環系路上流側部２７に連通、接続され、熱風循環系
路上流側部２７上流端部は、前記ロータリーバルブ４直
下の熱風出口５に連通、接続されている。従って、ジャ
ケット４０、チャンバ２３、熱風循環系路２４，２７、
熱風再加熱ヒータ２５、熱風循環ブロワー２６で、熱風
の循環系路を構成する。

【００２４】以上において、本発明にかかる気流加熱処
理装置５０を詳細に説明する。加熱管３０は、所定径の
鋼管等の長いパイプ材３１で構成され、所定長さを有
し、端部にはフランジ部３２を備える。パイプ材３１
は、複数のものを、軸方向に連通するように接続し、図
２のようにパイプ材３１、１３１の突き合せ端部のフラ
ンジ部３２，３２をパッキン６１介在させてボルト６
２、ナット６３で結合する。

【００２５】加熱管３０のパイプ材３１の外周は、図
１、図３で明らかなように、加熱管３０に対し充分に太
径のパイプ状ジャケット４０で囲橈し、ジャケット４０
は加熱管３０に対して同心的に配置する。図１は加熱管
３０、ジャケット４０の中間部の一部を破断して理解し
易いように斜視図で示したもので、ジャケット４０は太
径のパイプ材４１で構成され、これの結合端部は、ラッ
パ状に拡径する。この拡径部４１ａの端部にフランジ部
４２を設け、図２のように、結合する相手のジャケット
４０のパイプ材１４１対向端部に形成した、対称形状の
拡径部４１端部に設けたフランジ部４２と突き合せ、パ
ッキン６４、ボルト６５、ナット６６で結合する。この
結合部は、内側の加熱管３０，３０のパイプ材３１，１
３１の結合部と軸方向でラップする部位とする。

【００２６】加熱管３０の本体をなすパイプ材３１の外
周３１ａと、ジャケット４０の本体をなすパイプ材４１
の内周４１ａ間には、図３、図４に示すように、同心円
状にリング状の空間Ｓを形成する。パイプ材３１の外周
３１ａには、伝熱フィン３３…を一体的に径方向外方に
突設する。伝熱フィン３３…長い薄板状部材で構成さ
れ、フィン３３…は、等角間隔で、放射状に設け、実施
例では等角間隔で１２枚設置した。

【００２７】伝熱フィン３３…は、加熱管３０の本体を
なすパイプ材３１の略々全長に亘り、軸方向に直線状に
設置され、前記した結合部の部分だけ、結合の都合上除
外した。伝熱フィン３３…は、基部をパイプ材３１外周
３１ａに溶接等して結合、一体化した。

【００２８】又伝熱フィン３３…の先端部３３ａと、外
側のジャケット４０のパイプ材４１の内周４１ａとの間
には、フィン３３…の先端部３３ａが接触することな
く、ある程度の隙間Ｃを確保するように設定する。この
隙間Ｃの確保で、加熱管３０とジャケット４０との間の
空間を流れる熱風の流通抵抗をなるべく減少させ、熱風
の流通を円滑に行なわせることができる。

【００２９】ところで、加熱管３０のジャケット４０内
での支持であるが、図２、図４に示すように、加熱管３
０の軸方向の両端部寄り部分の２ヵ所に、図４に示すよ
うに放射状に支持脚部材３４…を突設し、これの先端部
の弧状脚片３４ａをジャケットのパイプ材４１の内周４
１ａに当接させ、加熱管３０をジャケット４０内に支持
させた。支持脚３４…は、熱風の流通抵抗を減少し得る
ように、前後２ヵ所とし、且つ薄板状のものを用いた。

【００３０】以上の加熱管３０のパイプ材３１内の中空
部で、原料の気流加熱移送通路を構成し、既述のよう
に、この中空通路３５内を粉粒状原料とともに、高圧
（１〜６気圧）の過熱水蒸気（１２０°Ｃ〜２６０°Ｃ
程度）の如き高圧加熱媒体を流し、原料を加熱処理しつ
つ、加圧加熱媒体の気流で気流移送する。この高圧過熱
水蒸気の流れ、及びこれにより気流移送される原料の流
れを図１の矢印ａで示した。

【００３１】一方、外側のジャケット４０と、内側の加
熱管３０との間に供給される熱風は、図５の矢印ｂの如
く上流側系路２４、チャンバ２３を通って下流側系路を
なすジャケット４０、加熱管３０間の空間Ｓ内を流れ
る。

【００３２】熱風は、内外のジャケット４０、加熱管３
０との間の空間Ｓを流れる際、熱風は空間Ｓ内に配置さ
れた加熱管３０の外周に接触して流れ、加熱管表面を加
熱する。これと併せて、熱風は伝熱フィン３３…にも接
触する。この熱風の伝熱フィン３３…表面への接触で、
熱風により伝熱フィンは加熱され、これの熱エネルギー
は伝熱フィン３３…を介して加熱管３０に伝達されるこ
ととなる。

【００３３】従って、熱風の熱エネルギーは、加熱管３
０そのもの、これと一体化された伝熱フィン３３…を介
して加熱管３０に伝達されることとなり、加熱管３０の
熱風による間接的な加熱効果は、効率的に、効果的にな
される。従って、加熱管３０内を移送され、加熱処理さ
れる原料への加熱処理は、加熱管３０の効果的な、効率
的な加熱効果と併せ、相乗作用で効果的、効率的になさ
れることとなる。

【００３４】従って、原料の気流加熱処理は、加熱管３
０の始点から終点まで、高温に保持され、且つ加熱媒体
の更なる間接的な加熱状態下におかれ、間接的な加熱
も、前記のように効果的、効率的になされ、効率的な、
効果的な気流加熱処理がなされる。

【００３５】ところで、上記した熱風による加熱管３０
の加熱による原料の間接的な加熱であるが、原料を過熱
水蒸気で加熱する際、下流方向にゆくに従って該水蒸気
の温度が低下する傾向にある。本発明の装置では、ジャ
ケット４０と加熱管３０との間に供給される熱風は、加
熱管３０への熱風による加熱と併せ、伝熱フィン３３…
を介して効率的に、効果的に、加熱管への熱風による伝
熱がなされ、加熱管３０内の加熱媒体、原料を積極的に
加熱することが可能となり、前記した欠点を解消するこ
とができる。

【００３６】このため、気流加熱処理システムにおい
て、効果的な、効率的な、原料の気流移送加熱処理を実
行することができる。

【００３７】以上実施例を説明したが、本発明を実施す
るか気流加熱処理システムは、実施例に限られるもので
はなく、又加熱管３０、ジャケット４０の接続機構等
は、実施例に限られず任意である。

【００３８】

【発明の効果】以上で明らかなように本発明によれば、
加熱管内に過熱水蒸気等の高圧加熱媒体を流し、これに
粉粒状原料を供給して気流移送しつつ加熱処理するシス
テムにおいて、気流加熱処理装置を、原料、加熱媒体が
流れる加熱管と、これの外周を囲むようにジャケットを
設け、ジャケットと加熱管間に熱風の如き加熱媒体を流
して間接的な加熱を行なうようにする際、加熱管の外周
に伝熱フィンを設けたので、間接加熱媒体の熱は、加熱
管外周とともに伝熱フィンを介して効果的に、効率的に
加熱管に伝達される。

【００３９】この結果、加熱管の間接加熱は効果的に、
効率的になされ、加熱管内を流れる加熱媒体、原料を、
その系路全般に亘って高温に維持し、原料の加熱処理を
効果的に、円滑に、確実に行ない、良好な加熱処理製品
を得ることができる。又加熱管内には機器類が設置され
ていないので、原料、加熱媒体の流れが阻害されること
がなく、円滑な加熱気流移送が行なえ、特に破壊が望ま
しくない香辛料等の粉粒状原料を処理するのに有効であ
る。

【００４０】又本発明は、加熱管の前記伝熱フィンを、
加熱管外周に、放射状に、軸方向の略々全長に亘って設
けたので、加熱管の高い加熱効果が得られ、加熱管の気
流加熱系路を、効果的に、効率的に加熱することができ
る。

【００４１】更に本発明は、伝熱フィンを設けるに際
し、伝熱フィンの先端部と外周のジャケット内周との間
に隙間を設けたので、熱風等の間接的加熱媒体の流通抵
抗を減少することができ、効果的、効率的な間接的加熱
を行なう上で好ましい。そして、伝熱フィン先端部が外
側のジャケットと接触していないので、伝熱フィンから
のジャケットを通じた放熱が無く、これ亦効果的な、効
率的な間接的加熱が行なえる。

【００４２】又本発明は、以上を内外に配置した加熱
管、ジャケットからなる気流加熱処理装置において、加
熱管の外周に伝熱フィンを設置するという簡素な構成で
上記した多大の効果が得られ、構造簡素に、効果的な、
効率的な気流加熱処理装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる気流加熱処理装置の要部の破断
斜視図

【図２】接続部の縦断側面図

【図３】図２の３―３線断面図

【図４】図２の４−４線断面図

【図５】気流加熱処理システムの一例の全体を示す説明
的模式図

【符号の説明】

３０…加熱管、 ３３…伝熱フィン、 ４０…ジャケッ
ト、 Ｓ…加熱管とジャケットとの間の空間、 Ｃ…伝
熱フィンとジャケットとの間の隙間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺山 正典 千葉県野田市野田339番地 キッコーマン 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側の加熱管と、この加熱管の外周を囲
   橈し、この加熱管外周と内周との間に空間を維持して設
   けられた外側のジャケットとからなり、このジャケット
   と加熱管との間に間接的加熱媒体を流し、且つ前記加熱
   管内に加圧加熱流体を流し、粉粒状原料をこの加圧加熱
   流体とともに加熱管内を移送し、この粉粒状原料を加熱
   処理するようにした気流加熱処理装置において、 前記加熱管外周には、伝熱用のフィンを設けた、 ことを特徴とする気流加熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記伝熱用のフィンは、加熱管外周に放
   射状に複数設け、且つ加熱管の軸方向の略々全長に亘る
   ように設けた請求項１記載の気流加熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記伝熱用フィンの外端部と、前記ジャ
   ケット内周との間には、隙間を設けた請求項１記載の気
   流加熱処理装置。