JPS59232082A - 葉たばこの乾燥法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、葉たばこの循環バμり乾燥において、乾葉゛
の品質が良好で、乾燥時間が最短となる乾燥法およびそ
の装置に関するものである。

従来のパμり乾燥においては、乾燥前半の黄変湿球温度
を適温に設定して葉温をほぼ一定値に保持し、乾湿法温
度差を黄変率に対応して指定することによシ、乾燥速度
を調節し、次いで乾燥後半の乾固期においては、反応の
過剰進行による稀変および高温による赤変を防止しなか
ら葉肉および中骨を乾固させるために、所定の熱風温度
が指定されている。

第１ｆｉに従来の黄色種用乾燥スケジューμ表の一例を
示す。表に示す湿球温度は葉種別に指定され、菜種は上
葉、中葉、木葉および大葉に区別される。

（葉たばこの乾燥特性は、乾燥開始時の葉たばこ重量に
対する乾燥中の葉たばこの重量比の変化曲線で示される
。黄色種の標準的な乾燥経過を第１図に示す。図の黄変
率曲線の増加率は、乾燥開始直後が最大で、乾燥進行と
ともに減少して行く。

この黄変率の値は乾燥中における作業者の観察によって
定めるが、この黄変期間に要する時間は従来の実績では
５０〜５５時間の範囲に入っておシ、乾燥工程別の違い
は少ない。

しかしながら、乾燥工程におけるＮ量比曲線を見ると、
第１図に示したように、工程別に多くの曲線が存在し、
全乾燥時間も９０〜１４０時間の範囲に変動しているこ
とが実績で示されている。これは葉たばこが農産品であ
るために材料の乾燥特性が乾燥工程ごとに異なるためで
ある。このために黄変率に対して乾燥室流入熱風の乾湿
法温度を指定する従来の乾燥方法では、全乾燥時間の変
動が大きく、結果として葉たばこの品質低下と熱経済上
の損失を招いている。

本発明はこの欠点を改めるために、葉たばこの乾燥運転
中に乾燥材料の重量比を測定し、乾燥前半の黄変期では
、重量比測定値が各黄変率に対し予め定められた重量比
基準値になるように熱風乾湿球温度を選定して乾燥速度
を調節しながら乾燥を行い、乾燥後半の乾固期間では、
重量比測定値に対し予め定められた乾燥室流入熱風の乾
湿法温度に設定して乾燥を行うことを要旨とする乾燥方
法およびその装置を提案したものである。

以下、本発明の乾燥法を具体化した一実施例を説明する
。

まず、乾燥運転中の葉たばこの重量比測定法について説
明する。従来は乾燥機内の葉たばこ材料の一部を試験材
として指定し、必要に応じて乾燥中に室外に取り出して
重量変化を測定して重量比を求め、その値を全体の重量
比として示す試験材方式と、乾燥中における乾燥機全体
重量の変化を重量計で測定して重量比を求める全重量方
式があるが、試験材方式は乾燥中に乾燥室外に取９出す
ため、葉たばこのような高水分の農産品では大きな誤差
が生じやすく、全重量方些は技術、費用の両面からその
適用は試験乾燥等に限定され、一般の乾燥作業に直ちに
採用できる重量比測定、鳩がな本発明による重量比測定
法について説明すると、第２図に示すように、乾燥室流
入熱風１０は乾燥室１において葉たばこ３からの蒸発水
分を得て乾燥室流出熱風１１となり、その一部は排気１
２となってダンパ９より外部に排出され、それに対応し
て排気１２よシも低温、低湿度の外気が吸気１３として
流入して換気が行われる。この換気において蒸発水分に
相当する水蒸気が外気に排出されるが、同時に生じる熱
量損失によシ循環熱風の温度が低下するので、加熱器６
によシ循環熱風を加熱し、再び乾燥室流入熱風１０の状
態となる。

乾燥室流入熱風１０の乾球温度および湿球温度は乾燥経
過に従って階段状に変化するように設定し、各階ではこ
の２点の温度は自動温度調節器によシ乾球温度はバーナ
装置５のオン・オフ制御で、湿球温度はダンパ９の開閉
制御によシ常に設定値になるように一定に調節される。

乾燥機内の循環熱風は上記のような状態で換気を行い加
熱されている。ので、熱風循環経路に従つ式を作シ、そ
れらを連立して解けば乾燥室流入熱風の乾湿法温度が一
定の区分時間中における水分蒸発量計算式を理論的に求
めることができる。故にこの式を用いて計算した区分時
間中の水分蒸発量と区分時間の積の値を乾燥開始以降に
ついて合計すれば、乾燥開始以降の全水分蒸発量の値を
求めることができる。

即ち乾燥開始以降の全水分蒸発量Ｗｗ　（ｋｇ）の算出
は、ｈｎ＝ｉ乾燥区分時間ｎ　；　１，２．８−−−（
ｈ）　、Ｗｎを各ｈｎｌｃおける水分蒸発量ｎ　；　１
，２．８　・・・（Ｋｇ／ｈ）、Ｗｒを循、環熱風量（
Ｋｇ／ｈ　）、Ｘａを外気絶対湿度（Ｋｇ八へ）、Ｘｃ
を乾燥室流入熱孤絶対湿度ＣＫｇ／に−ｇ　）、Ｈａを
外気比！　ン９　／ｌ／ビ（ＫＪ／Ｋｇ）、Ｈｅ　ｆ乾
燥室流入熱風比エンタルピ（Ｌｌ／Ｋｇ）、Ｑｈを循環
熱風受熱量（ＫＪ／ｈ）、Ｑｆを循環ファン動力（ＫＪ
／ｈ）、Ｑｓを放散熱量（ＫＪ／ｈ）とすれば Ｗｗ＝ΣＷｎ　ｈｎ　＝Ｗ＋ｈｔ　十Ｗ２ｈ２　＋　・
・ユ（ｎ；１，２．８・・・）（ｋｇ）　　（２） （７） Ｃ＝Ｂ（１＋、。＞　（’＋”　ｗ、　’　１＋Ｘｃ　
）＋Ｂ　（Ｘ’　”ａ　））Ｘｃ−ＸａＡ １−１−ＸｃＨ Ｑｈ＋Ｑｆ−Ｑｓ Ｉ（ｃ　−Ｈ，ａ　−Ｑｓ　／Ｗｒ の式を用いれば可能となる。

箱型乾燥機における乾燥室流入熱風の乾湿法温度は乾燥
経過に従い指定温度に設定されるので、結果としては階
段状の温度変化を示し、温度設定値の変更は入力による
。乾燥区分時間ｈｎは乾湿法温度が一定の区間に必要に
応じて設定するので、−階段時間が最大値となる。循環
熱風量ｗｒは循環ファン特性表よシ求める。外気絶対湿
度Ｘａ　、乾燥室流入熱風絶対湿度Ｘｃ、外気比エンタ
ルピ出および乾燥室流入熱風比エンタルピＨａは外気お
よび流入熱風に対する乾湿法温度計１６．１７．１４．
１５の測定値よシ公知の計算式で求める。外気温度は一
定時間々隔で測定した値の平均値を用い、流入熱風温度
は測定値のかわシに設定値を用いる（８） ことができる、循環熱風受熱量Ｑｈは燃料消費量および
加熱器熱効率よシ求める。燃料消費量は流量計１８で計
測し、加熱器熱効率は性能試験による。ファン動力Ｑｆ
はファン特性表より求める。放散熱量Ｑｓは断熱壁放散
熱量と床面地中放散熱量の和となる。断熱壁放散熱量は
断熱壁の熱通過率、乾燥室内熱風と外気の温度差および
壁面積の積よシ求める。床面地中放散熱量線土壌の温度
伝導度、熱伝導度、比熱および比重量の物性値と、外気
温度、乾燥室流入熱風乾球温度、床面積および乾燥経過
時間を関数とする実験式で計算することができる。

ぶよの説明で明らかなように、各区分時間の水分蒸発量
の値をその区分時間の燃料消費量、外気および乾燥室流
入熱風の乾湿法温度の５点の計測値と設定値より計算で
求め、その値と区分時間の積より区分時間中の水分蒸発
量の重量を求め、乾燥開始以降の水分蒸発量を合計して
乾燥開始よりその時点までの全水分蒸発量を求め、原料
重量を従って、以上述べた重量比の測定方法により、前
記した水分蒸発量計算式を後記する中央演算処理装置（
９下ＣＰＵという）１９に内蔵することによシ、乾燥中
の棄たばこ３の重量比を容易に測定することができる。

次に第２表により本発明による黄色種用の乾燥法につい
て説明する。まず葉種別に最適の湿球温度を選定し、次
に乾湿法温度差コラム＆１に従い温度差１・５°Ｃより
乾燥に入る。黄変率が表の値４０％になった時に前記し
た方法により重量比を測定し、その値が表の重量比基準
値９７％よシ大きい場合には、乾燥速度を大きくするた
めに、測定値と基準値との差異に応じて次のステップか
らコラム煮２〜黒４のうち最適なナンバーのものに移行
する。

つまり、コラム＆２に移行した場合にはその指示に従い
温度差を８°Ｃにする。蒸発速度を小さくする場合は逆
にコラム轟を下げる。もしコラム嵐１を使用中に蒸発速
度を下げる必要ができた場合行う。このようにして黄変
完了時の重量比が５０％になるようにする。

黄変が完了し乾固期間に入ると、重量比を測定し、その
測定値が第２表に示す重量比基準値に達したときには、
その基準値に対応して定められた湿球温度と乾球温度と
を熱風として設定して操作を行うが、乾固期間の後半で
は重量比の値が小さくなり測定誤差が大きくなるので、
葉の萎縮状態、　　　　　から乾燥状態を推定し、手に
よる葉の破砕状況で　゛乾固状態を確認する従来の方法
を併用すれば効果的である。

以上の説明で明らかなように、第２表に示す乾燥スケジ
ュール表に従った乾燥は原料条件に係わりなく、各乾燥
ステップごとの葉たばこの重量比が基準値と一致するよ
うに進行するので、適宜のスケジュール表を用意してそ
れ処従って乾燥を行えば１．全ての乾燥工程において例
えば第１図に示す全乾燥時間１１０時間の重量比曲線を
持たせることが自在になる。つマリ、第２表の乾燥スケ
ジュール表の内容を品種及び菜種に対し理想的に設定し
ておけば、葉たばこを標準時間で乾燥できるので、乾燥
時間の過不足による品質低下や熱経済上の損失を防止す
ることができる。

次に、この実施例の葉たばこの乾燥法によシ運転される
循環式ぺμり乾燥装置を第２図によって説明する。乾燥
室１の内部に葉たばこ３を吊下して循環ファン８をまわ
し、バーナ装置５を点火して加熱器６を介して循環熱風
全加熱する。ダンパ９はサーボモータまたはパルスモー
タ等の可逆モータによシ開閉駆動されるもので、湿った
乾燥室流出熱ｍ１１の一部を排気１２として排出し、乾
いた外気を吸気１３として導入し、循環熱風の湿度を調
節する。熱風温度調節器兼重量比計２２を構成する計算
手段としてのＣＰＵ１９には前記したｉｔ比を算出する
ための計算式が内蔵され、検出手段としての燃料計１８
、熱風の乾球温度計１４と湿球温度計１５、外気の乾球
温度計１６と湿球温度計１１の合計５点の計測値を入力
して、各乾燥区分時間ごとの蒸発量を計算することによ
シ重量比の値を表示器２１に表示する。そして、入力手
段としてのキーボード２０からＣＰＵ１　ｇに対して、
第２表に従い選定した湿球温度及び乾球温度差の設定値
をそれぞれ入力すれば、それらの設定値と熱風乾球温度
計１４及び熱風湿球温度計１５の計測値との比較値によ
り前者はバーナ制御器２３、後者はダンパ制御器２４に
対し制御信号を出力して、バーナ装置５及びダンパ９を
それぞれ作動制御することによシ、熱風の乾湿法温度を
自動的に設定値に保持する。このようにして、乾燥中の
葉たばこの重量比測定値を第２表に示す重なお、第２図
において４は燃料タンクを示す。

本発明の乾燥方法及びその装置は、以上述べたように莱
たばこの乾燥経過が適正にな勺、原料条件に係わシなく
乾燥時間が均一化するとともに、温度制御を自動的に行
なうことができるという効果があるので、乾燥の品質が
良好になシ熱経済性及び操作性においてもすぐれた結果
をもたらすものである。なお、本発明の方法は黄色種以
外の各品種にも適合するように設定することができる。

また、前記した実施例では燃料タンク４とバーナ装置５
との間の送、油経路上に燃料消費量を計測するための燃
料計１８を設けたが、バーナ装置５の構成を次に述べる
ように変更すれば、バーナ装置５自体に燃料消費量の検
出手段全内蔵させることができる。

すなわち、第８図に示す本発明の変更例ではバーナ装置
５が、前記バーナ制御器２３に接続されたバーナコント
ロールリレー２８と、そのバーナコントロールリレー２
８によシ入切される電磁ポポンプ２９の通電時間を検出
するための時間検出器３４とから構成されている。そし
て、燃焼オン信号を受けたリレー２８が直ちにファン３
３を動かし、同時に電極棒３１に通電して着火スパーク
を開始させ、この状ａｉ’ｉ１０秒間継続して着火前の
通風を行った後に電磁ポンプ２９に通電し、噴霧ノズ／
ｌ／３０よシ燃料を噴霧させ着火スパークにより燃焼を
行わせる。したがって、バーナ装置５はこのように作動
するから、時間検出器３４にてリレー２８よシミ磁ポン
プ２９への通電時間を検出するとともに、指定された乾
燥区分時間中の通電時間を計算し、その結果を前記ＣＰ
Ｕ１！１に出力すれば、その通電時間と予め入力された
単位通電時間のバーナ噴霧量の検定値との積によシ、乾
燥区分時間中のバーナ噴霧量ｌＣＰＵ１９において容易
に計算することができる。

以上の方法によれば、燃料消費量を検出するた１　　　
　　めに特別に燃料計１８を設置する必要がない、なお
、第８図において３２は前記リレー２８に結線された炎
検出器であり、また、第２図と向一番号は前記実施例と
同一な部材を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第」図は従来の葉たばこの乾燥経過を示すグラフ、第２
図は本発明を具体化した一実施例を示す乾燥装置の構成
説明図、第８図は本発明の一変更熱風乾球温度計１４、
熱風湿球温度計１５、外気乾球温度計１６、外気乾球温
度計１７、燃料計１８、ＣＰＵ１９、キーボード２０、
表示器２１、熱風温度調節器兼重量比針２２、バーナコ
ントロールリレー２８、電磁ポンプ２９、時間検出器３
４゜ 特許出願人　　用野通彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　箱型熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変および乾固
   させるようにした葉たばこの循環バルク乾燥において、
   葉たばこの乾燥開始時の重量に対する黄変期間中および
   乾固期間中の重量比をそれぞれ測定し、黄変期間中には
   この期間中の重量比測定値が黄変率に対応して定めた重
   量比基準値となるように、前記乾燥室流入熱風の乾湿球
   温度を選定するとともに、乾固期間中にはこの期間中の
   重量比測定値に対応して設定した乾湿球温度を乾燥室流
   入熱風の温度とすることを特徴とした葉たばこの乾燥法
   。 ２　箱型熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変および乾固
   させるようにした葉たばこの循環バルク乾燥において、
   燃料消費量、乾燥室流入熱風および外気の乾湿球温邸ヲ
   それぞれ検出する検出手段と、水分蒸発量を求めること
   によシ、葉たばこの乾燥開始時の重量に対する黄変期間
   中および乾固期間中の重量比をそれぞれ計算する計算手
   段と、その計算手段に付設され前記重量比計算値を適宜
   の数値で表示する表示手段と、前記計算手段に付設され
   前記重量比計算値と葉たばこの黄変率に対応する重量比
   基準値との差異に基づいて乾燥室流入熱風の乾湿球温□
   □□選定値を前記計算手段に入力するための入力手段と
   、前記計算手段に連結され乾燥室流入熱風の乾湿法温度
   選定値と前記検出値との比較値を前記計算手段から入力
   して、前記燃料消費量および換気量をそれぞれ制御する
   ための制御信号を出力するバーナ制御器およびダンパ制
   御器とを設けたことを特徴とする葉たばこ乾燥装置。