(57)【要約】【課題】乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成せずに乾燥庫に設置でき、真空乾燥装置の乾燥庫内で乾燥される被乾燥物の重量を測定する重量測定装置を提供する。【解決手段】本発明の重量測定装置１１は、被乾燥物Ａが真空乾燥装置１の乾燥庫２内で乾燥され、この被乾燥物の重量を測定する重量測定装置１１であって、真空乾燥装置の乾燥庫の内部に配置されるフレーム体２４と、フレーム体の上面部に配置された測定部２６であって、この測定部により被乾燥物Ａを収容したトレイ２０の重量を測定する測定部２６とを有する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物が真空乾燥装置の乾燥庫内で乾燥され、この被乾燥物の重量を測定する重量測定装置であって、
上記真空乾燥装置の上記乾燥庫の内部に配置されるフレーム体と、
上記フレーム体の上面部に配置された測定部であって、この測定部により上記被乾燥物を収容したトレイの重量を測定する上記測定部とを有することを特徴とする重量測定装置。
【請求項２】
上記トレイは、上記乾燥庫内の棚上に配置され、上記フレーム体は、上記トレイと上記棚との間に配置される、請求項１に記載の重量測定装置。
【請求項３】
上記トレイは、上面視で四角形状に形成され、
上記フレーム体は、上記トレイの送り方向に沿って延びる第１フレームと、上記第１フレームと対向して配置され且つ上記トレイの送り方向に沿って延びる第２フレームと、上記第１フレームと上記第２フレームとの間を接続する１又は複数の第３フレームとを備え、
上記測定部は、上記第１フレーム及び上記第２フレームの上面部に配置される、請求項２に記載の重量測定装置。
【請求項４】
上記フレーム体の上記第１フレーム、上記第２フレーム、上記第３フレームのそれぞれの高さは、上記トレイの高さよりも小さい、請求項３に記載の重量測定装置。
【請求項５】
上記フレーム体は、上記棚から取り外し可能に配置される、請求項２乃至４の何れか１項に記載の重量測定装置。
【請求項６】
上記棚は、上記被乾燥物を収容した上記トレイを載せた状態で上記乾燥庫の内外に移動可能であると共に上記被乾燥物の乾燥を行う際には上記乾燥庫内に収容される運搬車に複数形成されている、請求項２乃至５の何れか１項に記載の重量測定装置。
【請求項７】
上記測定部は、圧縮型ロードセルを備えている、請求項１乃至６の何れか１項に記載の重量測定装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の上記重量測定装置と、
上記乾燥庫と、
上記乾燥庫から気体を排出する真空ポンプと、を備えている、真空乾燥装置。
【請求項９】
上記重量測定装置は、上記乾燥庫の外側に設けられた計測部を備え、上記重量測定装置の上記計測部と上記測定部とは上記乾燥庫の扉に形成された経路を介して電気的に接続される、請求項８に記載の真空乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量測定装置、及び重量測定装置を備えた真空乾燥装置に係り、特に、真空乾燥装置の乾燥庫内に収容された被乾燥物の重量を測定する重量測定装置、及びこの重量測定装置を備えた真空乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に示すように、真空乾燥装置の乾燥室内に収容された被乾燥材料の重量を測定する吊り下げ式の秤量装置が知られている。この吊り下げ式の秤量装置は真空乾燥装置の乾燥室の外側に平秤室を設け、平秤室から延びるロッドが乾燥室内に延ばされ、乾燥室内においてロッドが秤量用トレイの秤量部と接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭５５−２１２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来の吊り下げ式の秤量装置を乾燥庫に取付けて乾燥庫内の被乾燥物を測定しようとする場合には、乾燥庫に吊り下げ式の秤量装置を取付ける際に吊り下げ式の秤量装置の吊り下げ機構を乾燥庫の外部から内部まで通す比較的大きな径の取付開口を乾燥庫に形成する必要があった。よって、内部が真空にされる乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成することになり、乾燥庫の耐真空強度が低下されるという問題があった。
【０００５】
また、重量が測定される被乾燥物の測定対象数が増加される場合には、乾燥庫に取付ける秤量装置の個数が増加される必要がある。よって、乾燥庫に形成される取付開口の数が増加され、乾燥庫の耐真空強度が低下されるという問題があった。
【０００６】
また、乾燥庫の入口の扉近傍の領域に秤量装置を設置しようとするためには、乾燥庫の扉近傍の領域に比較的大きな径の取付開口が形成される必要がある。しかしながら、乾燥庫の扉近傍の形状や耐真空強度が保てなくなり、内部に真空に維持することも困難となる恐れがあるため、乾燥庫の扉近傍の領域に比較的大きな径の取付開口を形成しにくいという問題があった。
【０００７】
また、乾燥庫に秤量装置を設置しようとするためには、乾燥庫に比較的大きな径の取付開口が形成される必要があり、乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成すれば乾燥庫の耐真空強度が低下される。このような乾燥庫の取付開口は乾燥庫の製作時点で設ける必要があるため、既存の乾燥庫に秤量装置を後から簡単に取り付けることができないという問題があると共に不要となる場合に秤量装置を乾燥庫から簡単に取り外すことができないという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、真空乾燥装置の乾燥庫内で乾燥される被乾燥物の重量を測定する重量測定装置を、乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成せずに乾燥庫に設置できることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、被乾燥物が真空乾燥装置の乾燥庫内で乾燥され、この被乾燥物の重量を測定する重量測定装置であって、上記真空乾燥装置の上記乾燥庫の内部に配置されるフレーム体と、上記フレーム体の上面部に配置された測定部であって、この測定部により上記被乾燥物を収容したトレイの重量を測定する上記測定部とを有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、フレーム体が上記真空乾燥装置の上記乾燥庫の内部に配置され、測定部が上記フレーム体の上面部に配置され且つ上記被乾燥物を収容した上記トレイを載せるようになっている。これにより、従来の吊り下げ式の秤量装置を乾燥庫に取付けようとする場合のように、吊り下げ式の秤量装置の吊り下げ機構を乾燥庫の外部から内部まで通す比較的大きな径の取付開口を乾燥庫に形成する必要を無くすことができる。本発明によれば、真空乾燥装置の乾燥庫内で乾燥される被乾燥物の重量を測定する重量測定装置を、乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成せずに乾燥庫に設置できるので、乾燥庫の耐真空強度を低下させることを防ぐことができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記トレイは、上記乾燥庫内の棚上に配置され、上記フレーム体は、上記トレイと上記棚との間に配置される。
このように構成された本発明においては、トレイは、乾燥庫内の棚上に配置され、フレーム体は、トレイと棚との間に配置されることができる。よって、フレーム体及び測定部をトレイが配置される棚上に簡単に配置することができ、トレイに収容された被乾燥物の重量を比較的簡単に測定することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、上記トレイは、上面視で四角形状に形成され、上記フレーム体は、上記トレイの送り方向に沿って延びる第１フレームと、上記第１フレームと対向して配置され且つ上記トレイの送り方向に沿って延びる第２フレームと、上記第１フレームと上記第２フレームとの間を接続する１又は複数の第３フレームとを備え、上記測定部は、上記第１フレーム及び上記第２フレームの上面部に配置される。
このように構成された本発明においては、重量測定装置のフレーム体を比較的簡単な構造により形成することができる。また、本発明によれば、フレーム体は、真空乾燥装置の乾燥庫内においてトレイが配置される棚上に、トレイと棚との間に比較的簡単に配置されることができる。よって、フレーム体及び測定部をトレイが配置される棚上により簡単に配置することができ、トレイに収容された被乾燥物の重量をより簡単に測定することができる。さらに、本発明によれば、フレーム体を比較的簡単な構造により形成することにより、重量測定装置の運搬や設置が容易となるので、既存の乾燥庫に重量測定装置を後からより簡単に取り付けることができると共に不要となる場合には重量測定装置をより簡単に乾燥庫から取り外すことができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、上記フレーム体の上記第１フレーム、上記第２フレーム、上記第３フレームのそれぞれの高さは、上記トレイの高さよりも小さい。
このように構成された本発明においては、フレーム体の第１フレーム、第２フレーム、第３フレームのそれぞれの高さは、トレイの高さよりも小さいので、トレイが配置される棚上に、トレイと棚との間に比較的簡単に配置されることができる。また、本発明によれば、既存の棚の間隔を変更せずにフレーム体がトレイと棚との間に比較的簡単に配置されることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、上記フレーム体は、上記棚から取り外し可能に配置される。
このように構成された本発明においては、フレーム体は、棚から取り外し可能に配置されるので、トレイが配置される棚上に、トレイと棚との間に比較的簡単に配置されることができる。さらに、本発明によれば、既存の乾燥庫に重量測定装置を後からより簡単に取り付けることができると共に不要となる場合には重量測定装置をより簡単に乾燥庫から取り外すことができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、上記棚は、上記被乾燥物を収容した上記トレイを載せた状態で上記乾燥庫の内外に移動可能であると共に上記被乾燥物の乾燥を行う際には上記乾燥庫内に収容される運搬車に複数形成されている。
このように構成された本発明においては、フレーム体は、乾燥庫の内外に移動可能であると共に被乾燥物の乾燥を行う際には乾燥庫内に収容される運搬車に形成されている棚上に配置されることができる。よって、フレーム体及び測定部を運搬車の棚上に簡単に配置することができ、トレイに収容された被乾燥物の重量を比較的簡単に測定することができる。
また、本発明によれば、運搬車の複数の棚にトレイが配置される場合に、個々のトレイにおける被乾燥物の重量が測定できる。さらに、運搬車に複数のトレイが配置される場合に、被乾燥物の重量を測定したい位置にあるトレイに対し重量測定装置を取付けることにより、運搬車中のトレイの位置に応じたトレイ内の被乾燥物の重量変化を測定することができる。
これに対し、従来の吊り下げ式の秤量装置を乾燥庫に取付けようとする場合には、吊り下げ式の秤量装置が運搬車の棚上の個々のトレイを吊り下げて測定することが難しいため、吊り下げ式の秤量装置は運搬車を吊り下げて重量を測定することとなる。このため、従来においては、運搬車に複数のトレイが配置される場合に、個々のトレイにおける被乾燥物の重量を測定することが難しいという問題がある。本発明によれば、このような問題を解決し、個々のトレイにおける被乾燥物の重量が測定できる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、上記測定部は、圧縮型ロードセルを備えている。
このように構成された本発明においては、測定部は、圧縮型ロードセルを備えているので、測定部がフレーム体の上面部に配置され且つ被乾燥物を収容したトレイを載せて重量を測定することができる。また、本発明によれば、測定部が比較的小型に形成されることができ、フレーム体及び測定部は、真空乾燥装置の乾燥庫内においてトレイが配置される棚上に、トレイと棚との間に配置されることができる。さらに、本発明によれば、測定部が圧縮型ロードセルを備え、真空乾燥装置の乾燥庫の内部における温度及び真空の環境において配置できるフレーム体及び測定部が実現されることができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、上記重量測定装置と、上記乾燥庫と、上記乾燥庫から気体を排出する真空ポンプと、を備えている。
このように構成された本発明においては、重量測定装置のフレーム体及び測定部は、真空乾燥装置の乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成せずに、乾燥庫の内部に設置されることができ、真空乾燥装置の乾燥庫内に収容された被乾燥物の重量を測定することができる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、上記重量測定装置は、上記乾燥庫の外側に設けられた計測部を備え、上記重量測定装置の上記計測部と上記測定部とは上記乾燥庫の扉に形成された経路を介して電気的に接続される。
このように構成された本発明においては、重量測定装置の計測部が乾燥庫の外側に設けられている場合にも、計測部と上記測定部とは上記乾燥庫の扉に形成された経路を介して電気的に接続される。これにより、乾燥庫の扉以外の部分に配線用の開口を形成せずに、計測部と測定部とを電気的に接続することができる。よって、乾燥庫の耐真空強度を低下させることを防ぐことができる。また、計測部を乾燥庫の外側に設けることができ、比較的簡単に重量測定装置を形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の重量測定装置によれば、真空乾燥装置の乾燥庫内で乾燥される被乾燥物の重量を測定する重量測定装置を、乾燥庫に比較的大きな径の取付開口を形成せずに乾燥庫に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による重量測定装置を備えている真空乾燥装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による重量測定装置を備えている真空乾燥装置の乾燥庫の概略断面図である。
【図３】図２の乾燥庫の正面図である。
【図４】図２の乾燥庫の扉を開いた状態で、乾燥庫の内部を示す正面図である。
【図５】図２の乾燥庫の内部に配置されるトロリーを、トレイが１つだけ棚に配置されている状態において斜め前方から見た斜視図である。
【図６】図２の乾燥庫の内部に配置されるトロリーの概略正面図である。
【図７】図２の乾燥庫の内部に配置されるトロリーを右側面から見た概略側面図である。
【図８】図２のトロリーに配置されるトレイの斜視図である。
【図９】図２のトロリーに配置されるトレイの内側に配置される内側トレイの斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態による重量測定装置の斜視図である。
【図１１】図１０の重量測定装置の上面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って見た断面図である。
【図１３】図１０の重量測定装置のフレーム体及び測定部にトレイが載せられている状態を説明する断面模式図である。
【図１４】本発明の一実施形態による重量測定装置がトロリーの棚上に配置され、被乾燥物Ａ中の水分が、加熱棚８の熱Ｂを受けながら、昇華される状態を示す断面模式図である。
【図１５】本発明の一実施形態による重量測定装置のフレーム体の上にトレイが載せられる様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による重量測定装置を備えている真空乾燥装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による重量測定装置を備えている真空乾燥装置の概略構成図であり、図２は本発明の一実施形態による重量測定装置を備えている真空乾燥装置の乾燥庫の概略断面図であり、図３は図２の乾燥庫の正面図である。
図１及び図２に示すように、真空乾燥装置１は、食品や医薬品等の原材料液である被乾燥物Ａ（図１３参照）を凍結乾燥により所定の含水率になるまで乾燥させて製品とする凍結乾燥装置である。被乾燥物Ａは、凍結前の液体の状態では、例えば、卵スープ等の具材を含む液体である。被乾燥物Ａは、凍結乾燥のため乾燥庫２内に搬入される時点においては冷凍装置（図示せず）により凍結された固体の状態となっている。
【００２１】
真空乾燥装置１は、被乾燥物Ａを内部に収容した状態で被乾燥物Ａを乾燥させる乾燥庫２と、乾燥庫２に収容された被乾燥物Ａから発生する水蒸気を凝結捕集するコールドトラップ４と、乾燥庫２から気体を排出する真空ポンプ６と、乾燥庫２内に配置される加熱棚８と、乾燥庫２内で被乾燥物Ａを乾燥させる工程を実行させる制御部１０と、乾燥庫２内に収容された被乾燥物Ａの重量を測定する重量測定装置１１（図４及び図１１参照）を備えている。
【００２２】
図１乃至図３に示すように、乾燥庫２は、内部に乾燥室を形成する。乾燥庫２は、円筒形状に形成され、真空（概ね真空の状態を含む、以下同じ）に耐えられるような強度の耐圧構造に形成されている。本実施形態においては、「真空」の用語には概ね真空の状態が含まれる。
乾燥庫２は、その内部にトロリー１４が配置できるように形成されている。乾燥庫２は、扉１２側から奥側のコールドトラップ４側まで、トロリー１４が複数台並んで配置できるような比較的長い長さに形成される。例えば、乾燥庫２はトロリー１４を６台以上、例えば６台乃至１０台収容する長さに形成される。乾燥庫２は、トロリー１４が配置される領域と、コールドトラップ４が配置される領域とを区画できるような区画壁１６を備えている。区画壁１６は、制御部１０と電気的に接続され、制御部１０によって開閉制御される。また、乾燥庫２は、開閉可能な扉１２を備え、扉１２は、乾燥庫２の入口をシールし、乾燥庫２の内部を真空状態に保つことができる。また、扉１２を開放した状態で、トロリー１４を乾燥庫２の外部から内部まで移動することができる。
以下、本発明の一実施形態における説明において、乾燥庫２の扉１２側を前側とし、乾燥庫２の扉１２から見て奥側を後側とし、乾燥庫２を前側から見て右側を右側とし、前側から見て左側を左側として説明する。
【００２３】
コールドトラップ４は、乾燥庫２内の後部に配置され、水蒸気を凝結捕集するようになっている。コールドトラップ４の近傍領域に、真空ポンプ６と乾燥庫２とを連通する排気管１７が接続される。コールドトラップ４は、制御部１０と電気的に接続され、制御部１０によって制御される。
【００２４】
真空ポンプ６は、乾燥庫２内が所定の圧力以下となるように空気を排気させる。真空ポンプ６は、制御部１０と電気的に接続され、制御部１０によって制御される。
【００２５】
加熱棚８は、乾燥庫２の内部且つ左右方向の側部側から内側に向かって横向きに延びると共に乾燥庫２の前側から後側に向かって延びている。加熱棚８は、ほぼ水平な板状に形成され、上下方向において、概ね平行に多数並んで配置されている。
【００２６】
制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、メモリに記憶された所定の制御プログラム等に基づいて乾燥庫２内で被乾燥物Ａを乾燥させる工程を制御する機能を有する。
【００２７】
次に、図２、図４乃至図７を参照して、本発明の一実施形態による真空乾燥装置１の乾燥庫２内に配置されるトロリー１４について説明する。
図４は図２の乾燥庫の扉を開いた状態で、乾燥庫の内部を示す正面図であり、図５は、図２の乾燥庫の内部に配置されるトロリーを、トレイが１つだけ棚に配置されている状態において斜め前方から見た斜視図であり、図６は、図２の乾燥庫の内部に配置されるトロリーの概略正面図であり、図７は、図２の乾燥庫の内部に配置されるトロリーを右側面から見た概略側面図である。
図５においては、トロリー１４の構造を分かりやすく示すため、重量測定装置１１が配置されていない状態で、１つのトレイ２０が１つの棚１８上に配置されている様子が示されている。図６及び図７においては、それぞれ異なる位置の１つの棚１８に重量測定装置１１がトレイ２０と共に配置されている様子が例示されている。重量測定装置１１はいずれの棚１８に配置されてもよく、同時に複数の棚１８に配置されてもよい。また、図６及び図７における他の全ての棚１８においては重量測定装置１１が配置されずに被乾燥物Ａを収容したトレイ２０が配置されている。図６及び図７において、トレイ２０は全て同様の形状であるので、外形のみを簡略化して示している。
【００２８】
トロリー１４は、被乾燥物Ａを収容したトレイ２０を載せた状態で乾燥庫２の内外に移動可能であると共に被乾燥物Ａの乾燥を行う際には乾燥庫２内に収容された状態となる運搬車である。トロリー１４は、乾燥庫２の内部の天井側に配置される軌道１５及び乾燥庫２の外部の天井近くに配置される軌道１５に沿って移動できる。トロリー１４は、被乾燥物Ａを収容したトレイ２０をほぼ水平に支持しながら載せる棚１８を備えている。トロリー１４は、トレイ２０を棚１８上に載せた状態でほぼ水平に移動できる。
【００２９】
図５に示すように、トロリー１４は、右前側区画１４ａ、左前側区画１４ｂ、右後側区画１４ｃ、左後側区画１４ｄのそれぞれにおいて、縦方向に複数段の棚１８を形成している。棚１８はほぼ水平に配置され、縦方向にほぼ平行に並んで配置される。
【００３０】
図７に示すように、棚１８は、トレイ２０の前後方向の幅よりもわずかに大きく形成され、棚１８の上にトレイ２０が載せられるようになっている。また、図５乃至図７に示すように、棚１８は、左右方向に延びる第１支持部３４と、第１支持部３４と平行に延びる第２支持部３６とを備えている。第１支持部３４及び第２支持部３６はほぼ水平に延びている。第１支持部３４は、縦方向に延びる第１縦板３４ａと、第２支持部３６側に横向きに延びる第１横板３４ｂとを備えている。第１縦板３４ａ及び第１横板３４ｂは、トロリー１４の側面から見てＬ字形状の断面を形成している。第２支持部３６は、縦方向に延びる第２縦板３６ａと、第１支持部３４側に横向きに延びる第２横板３６ｂとを備えている。第２縦板３６ａ及び第２横板３６ｂは、トロリー１４の側面から見てＬ字形状の断面を形成している。第１縦板３４ａと第２縦板３６ａとの間の幅は、トレイ２０の前後方向の幅よりもわずかに大きく形成され、トレイ２０は、第１縦板３４ａと第２縦板３６ａとの間に配置される。トレイ２０の第１支持部３４側の第１辺２０ａは第１横板３４ｂにより下方から支持され、第２支持部３６側の第２辺２０ｂは第２横板３６ｂにより下方から支持される。よって、トレイ２０はほぼ水平な姿勢で支持される。棚１８は、各段につき同様の構造で形成されている。例えば、図５に示すように、トロリー１４の左前側区画１４ｂにおいて、１段目の棚１８ａの真上の位置に２段目の棚１８ｂが形成され、２段目の棚１８ｂの真上の位置に３段目の棚１８ｃが形成されている。
なお、変形例として、棚１８を備えたトロリー１４は、台車を形成し、乾燥庫２内を移動可能であってもよい。また、別の変形例として、棚１８を備えたトロリー１４は、移動可能に構成されず、乾燥庫２内に備え付けられている固定棚により形成されていてもよい。
【００３１】
次に、図５乃至図９を参照して、本発明の一実施形態におけるトロリー１４に配置されるトレイ２０について説明する。
図８は、図２のトロリーに配置されるトレイの斜視図であり、図９は、図２のトロリーに配置されるトレイの内側に配置される内側トレイの斜視図である。
【００３２】
トロリー１４の棚１８には被乾燥物Ａを収容したトレイ２０が配置される。トレイ２０は、棚１８の手前側から奥側まで送り方向に送り込むように配置される。トレイ２０の第１辺２０ａ及び第２辺２０ｂは送り方向に延びているので、トレイ２０を送り方向に送る又は引き出す際には、第１辺２０ａ及び第２辺２０ｂが第１横板３４ｂ及び第２横板３６ｂに沿って送る又は引き出される。トレイ２０は、比較的浅い深さの箱状に形成されている。トレイ２０は、上面視で四角形状に形成されている。トレイ２０は、アルミ等の金属により形成される。トレイ２０の内側には、トレイ２０とほぼ同じ深さの内側トレイ２２が配置される。内側トレイ２２は、比較的小さい四角形の小区画に区切られている。内側トレイ２２は、樹脂により形成される。内側トレイ２２の小区画内に被乾燥物Ａが充填された状態で、内側トレイ２２はトレイ２０の内側に配置され、このトレイ２０がトロリー１４の棚１８に載せられる。トロリー１４は、多数の棚１８にそれぞれトレイ２０が配置された状態で、乾燥庫２内に収容され、被乾燥物Ａの乾燥が行われる。
【００３３】
次に、図１０乃至図１４を参照して、本発明の一実施形態による真空乾燥装置１の重量測定装置１１について説明する。
図１０は、本発明の一実施形態による重量測定装置の斜視図であり、図１１は、図１０の重量測定装置の上面図であり、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って見た断面図であり、図１３は、図１０の重量測定装置のフレーム体及び測定部にトレイが載せられている状態を説明する断面模式図であり、図１４は、本発明の一実施形態による重量測定装置がトロリーの棚上に配置され、被乾燥物Ａ中の水分が、加熱棚８の熱Ｂを受けながら、昇華される状態を示す断面模式図であり、図１５は、本発明の一実施形態による重量測定装置のフレーム体の上にトレイが載せられる様子を示す斜視図である。
【００３４】
重量測定装置１１は、乾燥工程中に乾燥庫２が密閉されている状態において乾燥庫２内に収容された被乾燥物Ａの重量を測定する。
図１０及び図１１に示すように、重量測定装置１１は、真空乾燥装置１の乾燥庫２の内部に配置されるフレーム体２４と、フレーム体２４の上面部分に配置され且つ被乾燥物Ａを収容したトレイ２０を載せる測定部２６と、乾燥庫２の外側に設けられた計測部３８とを備える。
【００３５】
フレーム体２４は、真空乾燥装置１の乾燥庫２内においてトレイ２０が配置される棚１８上に、トレイ２０と棚１８との間に配置される。フレーム体２４は、上面視で四角形の枠状構造体を形成する。フレーム体２４は、トレイ２０の左右方向に延びる第１辺２０ａに沿って延びる第１フレーム２８と、第１辺２０ａと対向する第２辺２０ｂに沿って延びる第２フレーム３０と、第１フレーム２８と第２フレーム３０との間を接続する１又は複数の第３フレーム３２とを備えている。第１フレーム２８は、トレイ２０の送り方向に沿って延びている。第２フレーム３０は、第１フレーム２８と対向して配置され且つトレイ２０の送り方向に沿って延びている。第１フレーム２８と、第２フレーム３０とがほぼ平行に延びている。第１フレーム２８は、トレイ２０の第１辺２０ａを下方から支持する。第２フレーム３０は、トレイ２０の第２辺２０ｂを下方から支持する。第１フレーム２８は、第１横板３４ｂにより下方から支持される。第２フレーム３０は、第２横板３６ｂにより下方から支持される。よって、フレーム体２４は、トレイ２０用の棚１８に、棚１８の構造を変更せずに、配置されることができる。フレーム体２４は、棚１８上に載せられた状態でさらにトレイ２０を上に載せるように形成されている。フレーム体２４は、棚１８上に簡易に載せられて配置されるので、棚１８から取り外し可能に配置されている。フレーム体２４は、既存のトロリー１４の棚１８上に簡易に載せられて取付けられることができると共に、棚１８上に取付けられた状態から簡易に取外すことができる。
【００３６】
図１１に示すように、第３フレーム３２は、第１フレーム２８と第２フレーム３０との間において２本の平行なフレームを形成し、第１フレーム２８と第２フレーム３０とを安定して接続している。なお、第３フレーム３２は、第１フレーム２８と第２フレーム３０とを接続できる１又は複数の接続形状、例えばＸ形状、板状等の他の形状の接続部材であってもよい。
【００３７】
図１２に示すように、フレーム体２４の第１フレーム２８、第２フレーム３０、第３フレーム３２のそれぞれの高さＨ１は、トレイ２０の高さＨ２よりも小さい。
【００３８】
図１０乃至図１２に示すように、測定部２６は、第１フレーム２８及び第２フレーム３０の上面部分に配置される。測定部２６は、第１フレーム２８及び第２フレーム３０の上面部分において、合計して少なくとも３つ以上配置される。例えば、測定部２６は、第１フレーム２８の両端部及び中間部、第２フレーム３０の両端部及び中間部に配置され、すなわち合計して６つ配置される。測定部２６を６つ配置することで、トレイ２０の前後左右への荷重の偏りの影響を比較的小さくすることができ、トレイ２０の荷重を比較的正確に測定することができる。
【００３９】
測定部２６は、圧縮型ロードセルを備えている。測定部２６は、荷重、圧力その他の物理量を受けて変形する歪部に取付けられたひずみゲージを備え、ひずみゲージにより、これらの物理量を電気量としての電気信号に変換し、その電気信号を計測部３８に伝達する。よって、測定部２６は、測定部２６の上面にトレイ２０を載せてトレイ２０の荷重を測定することができる。測定部２６は、トレイ２０及び内側トレイ２２と共に被乾燥物Ａの重量を測定する。測定部２６が圧縮型ロードセルを備え、棚１８に載せた状態で真空乾燥装置１の乾燥庫２の内部における温度及び真空の環境において配置できるフレーム体２４及び測定部２６が実現されることができる。
【００４０】
測定部２６は、第１フレーム２８及び第２フレーム３０の上面部分に埋め込まれるように配置される。よって、測定部２６が第１フレーム２８及び第２フレーム３０の上面部分から突出する高さを抑制することができ、フレーム体２４及び測定部２６は、真空乾燥装置１の乾燥庫２内においてトレイ２０が配置される予定の棚１８上に、トレイ２０と棚１８との間に追加的に簡単に配置されることができる。測定部２６は、ケーブル２７を介して計測部３８と電気的に接続されている。
【００４１】
図１３及び図１４に示すように、トレイ２０及び内側トレイ２２が測定部２６に載せられている。乾燥庫２内で被乾燥物Ａを乾燥させる工程においては、乾燥庫２内は減圧され真空にされる。内側トレイ２２に収容されている被乾燥物Ａ中の水分は、上下の加熱棚８の熱Ｂを受けながら、昇華され、水蒸気として排気される。よって、被乾燥物Ａの重量が軽くなる。測定部２６は、被乾燥物Ａの重量を測定することができると共に被乾燥物Ａの重量の経時変化を測定することもできる。
なお、図７及び図１４に示すように、重量測定装置１１を配置しない棚１８においては、フレーム体２４と測定部２６とが配置されないのみであり、トレイ２０が棚１８の第１横板３４ｂ及び第２横板３６ｂ上に配置される。被乾燥物Ａを乾燥させる工程は同様に実行される。
【００４２】
図３及び図１０に示すように、計測部３８は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、メモリに記憶された所定の制御プログラム等に基づいて測定部２６によりトレイ２０及び被乾燥物Ａの荷重を測定させる機能を有する。計測部３８は、制御部１０と電気的に接続され、制御部１０によって制御される。重量測定装置１１の計測部３８と測定部２６とは乾燥庫２の扉１２に形成された経路を介して電気的に接続される。扉１２に形成された小窓１３（図３参照）にケーブル２７を乾燥庫２の内部から外部まで通し且つ乾燥庫２の内部と外部とを密封する構造が形成される。よって、乾燥庫２の管体に穴を形成することなく、比較的容易に重量測定装置１１を乾燥庫２内に配置することができる。さらに、既存の乾燥庫２に重量測定装置１１を後からより簡単に取り付けることができると共に不要となる場合には重量測定装置１１を乾燥庫２からより簡単に取り外すことができる。
なお、制御部１０が計測部３８の機能を有することにより、計測部３８が省略され、測定部２６は、ケーブル２７を介して乾燥庫２の外側に設けられた制御部１０に接続されていてもよい。また、測定部２６は、無線方式により計測部３８と電気的に接続されていてもよい。この場合には、小窓１３を通すケーブル２７の経路も省略することができる。
【００４３】
次に、図１５を参照して、本発明の一実施形態による重量測定装置１１の設置工程について説明する。
先ず、重量測定装置１１を準備する工程が実行される。
また、重量測定装置１１を準備する工程と前後して、内側トレイ２２内の被乾燥物Ａが凍結されている状態のトレイ２０を準備する工程が実行される。
さらに、重量測定装置１１のフレーム体２４の第１フレーム２８の上に、トレイ２０の第１辺２０ａが載せられると共に、第２フレーム３０の上に、トレイ２０の第２辺２０ｂが載せられる。トレイ２０には内側トレイ２２が配置され、内側トレイ２２内に被乾燥物Ａが配置されている。フレーム体２４の上にトレイ２０を載せた状態で、トレイ２０をフレーム体２４の奥まで押し込み、トレイ２０がフレーム体２４の上にセットされた状態となる。なお、測定部２６はフレーム体２４とほぼ一体に形成されているので、トレイ２０とフレーム体２４との位置関係により説明し、トレイ２０と測定部２６との位置関係の説明を省略する。
【００４４】
次に、図６及び図７に示すように、乾燥庫２の外部において、トレイ２０及びフレーム体２４を、トロリー１４の任意の棚１８上に載せる。このとき、トレイ２０を単独で棚１８に載せるときと同様の動作により比較的簡単にトレイ２０及び重量測定装置１１のフレーム体２４を、トロリー１４の棚１８上に載せることができる。なお、トロリー１４の棚１８上に先にフレーム体２４を配置し、フレーム体２４上に後からトレイ２０を載せてもよい。
【００４５】
図２及び図４に示すように、トレイ２０及び重量測定装置１１のフレーム体２４がトロリー１４の棚１８上に配置されている状態で、トロリー１４を乾燥庫２の外部から乾燥庫２の内部に移動させる。フレーム体２４をトレイ２０の下部に配置した状態であっても、トレイ２０及びフレーム体２４の高さが比較的抑制されている。よって、棚１８上のトレイ２０及びフレーム体２４が、加熱棚８の間に、ほぼ水平に挿入されることができる。フレーム体２４を配置した状態のままトロリー１４を乾燥庫２の奥に進めることができる。トロリー１４を任意の位置に配置した状態で測定部２６から延びるケーブル２７を計測部３８に接続する。このようにして、重量測定装置１１の設置工程が実行される。
【００４６】
重量測定装置１１の設置工程においては、重量測定装置１１を、任意のトロリー１４に配置することができる。例えば、取付開口を形成しにくい乾燥庫２の扉１２の近傍領域にあるトロリー１４に重量測定装置１１を配置することができる。
また、重量測定装置１１を、トロリー１４の任意の位置の棚１８に配置することができる。例えば、重量測定装置１１を、被乾燥物Ａの乾燥の比較的進みにくい領域である排気管１７から遠い領域に配置できる。また、例えば、重量測定装置１１を、被乾燥物Ａの乾燥の比較的進みにくい扉１２側の上部又は下部の領域にある棚１８に配置し、被乾燥物Ａの乾燥の比較的進みにくいトレイ２６における被乾燥物Ａの重量が測定できる。乾燥庫２がトロリー１４を６台以上収容できるような、例えば１５ｍ以上の前後方向の長さに形成される場合、上述のような領域における被乾燥物Ａの乾燥の進みにくさが顕著となるため、重量測定装置１１が被乾燥物Ａの重量を測定して、被乾燥物Ａの乾燥の状態を確認できる。
さらに、重量測定装置１１を、乾燥庫２内に多数配置することができる。重量測定装置１１を、乾燥庫２内に多数配置したとしても、乾燥庫２に比較的大きな径の取付開口を多数形成せず開口を省略した状態で重量測定装置１１を設置できる。よって、重量測定装置１１を配置する数を増加させたとしても、乾燥庫２の耐真空強度を低下させることを防ぐことができる。また、重量測定装置１１は、従来の吊り下げ式の秤量装置のような複雑な吊り下げ機構を必要としないため、比較的簡単に多数配置することができる。
乾燥庫２内に被乾燥物Ａ及び重量測定装置１１を載せたトロリー１４が収納され、扉１２が密閉されると、次に、制御部１０は、乾燥庫２内で被乾燥物Ａを乾燥させる工程を実行する。
【００４７】
上述した本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、フレーム体２４が真空乾燥装置１の乾燥庫２の内部に配置され、測定部２６がフレーム体２４の上面部に配置され且つ被乾燥物Ａを収容した上記トレイを載せるようになっている。これにより、従来の吊り下げ式の秤量装置を乾燥庫２に取付けようとする場合のように、吊り下げ式の秤量装置の吊り下げ機構を乾燥庫２の外部から内部まで通す比較的大きな径の取付開口を乾燥庫２に形成する必要を無くすことができる。本発明によれば、真空乾燥装置１の乾燥庫２内で乾燥される被乾燥物Ａの重量を測定する重量測定装置１１を、乾燥庫２に比較的大きな径の取付開口を形成せずに乾燥庫２に設置できるので、乾燥庫２の耐真空強度を低下させることを防ぐことができる。
また、本発明によれば、重量測定装置１１のフレーム体２４及び測定部２６は、乾燥庫２に比較的大きな径の取付開口を形成せずに真空乾燥装置１の乾燥庫２内に配置されるので、重量測定装置１１を配置する数を増加させたとしても、乾燥庫２の耐真空強度を低下させることを防ぐことができる。
さらに、本発明によれば、乾燥庫２に比較的大きな径の取付開口を形成せずに重量測定装置１１を設置できるので、開口を形成しにくい乾燥庫２の扉近傍領域にも重量測定装置１１を設置することができる。
さらに、本発明によれば、乾燥庫２に比較的大きな径の取付開口を形成せずに重量測定装置１１を設置できるので、既存の乾燥庫２に重量測定装置１１を後から簡単に取り付けることができると共に不要となる場合に重量測定装置１１を乾燥庫２から簡単に取り外すことができる。
【００４８】
また、本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、トレイ２０は、乾燥庫２内の棚１８上に配置され、フレーム体２４は、トレイ２０と棚１８との間に配置されることができる。よって、フレーム体２４及び測定部２６をトレイ２０が配置される棚１８上に簡単に配置することができ、トレイ２０に収容された被乾燥物Ａの重量を比較的簡単に測定することができる。
【００４９】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、重量測定装置１１のフレーム体２４を比較的簡単な構造により形成することができる。また、本発明によれば、フレーム体２４は、真空乾燥装置１の乾燥庫２内においてトレイ２０が配置される棚１８上に、トレイ２０と棚１８との間に比較的簡単に配置されることができる。よって、フレーム体２４及び測定部２６をトレイ２０が配置される棚１８上により簡単に配置することができ、トレイ２０に収容された被乾燥物Ａの重量をより簡単に測定することができる。さらに、本発明によれば、フレーム体２４を比較的簡単な構造により形成することにより、重量測定装置１１の運搬や設置が容易となるので、既存の乾燥庫２に重量測定装置１１を後からより簡単に取り付けることができると共に不要となる場合には重量測定装置１１をより簡単に乾燥庫２から取り外すことができる。
【００５０】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、フレーム体２４の第１フレーム２８、第２フレーム３０、第３フレーム３２のそれぞれの高さは、トレイ２０の高さよりも小さいので、トレイ２０が配置される棚１８上に、トレイ２０と棚１８との間に比較的簡単に配置されることができる。また、本発明によれば、既存の棚１８の間隔を変更せずにフレーム体２４がトレイ２０と棚１８との間に比較的簡単に配置されることができる。
【００５１】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、フレーム体２４は、棚１８から取り外し可能に配置されるので、トレイ２０が配置される棚１８上に、トレイ２０と棚１８との間に比較的簡単に配置されることができる。さらに、本発明によれば、既存の乾燥庫２に重量測定装置１１を後からより簡単に取り付けることができると共に不要となる場合には重量測定装置１１をより簡単に乾燥庫２から取り外すことができる。
【００５２】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、フレーム体２４は、乾燥庫２の内外に移動可能であると共に被乾燥物Ａの乾燥を行う際には乾燥庫２内に収容されるトロリー１４に形成されている棚１８上に配置されることができる。よって、フレーム体２４及び測定部２６をトロリー１４の棚１８上に簡単に配置することができ、トレイ２０に収容された被乾燥物Ａの重量を比較的簡単に測定することができる。
また、本発明によれば、トロリー１４の複数の棚１８にトレイ２０が配置される場合に、個々のトレイ２０における被乾燥物Ａの重量が測定できる。さらに、トロリー１４に複数のトレイ２０が配置される場合に、被乾燥物Ａの重量を測定したい位置にあるトレイ２０に対し重量測定装置１１を取付けることにより、トロリー１４中のトレイ２０の位置に応じたトレイ２０内の被乾燥物Ａの重量変化を測定することができる。
これに対し、従来の吊り下げ式の秤量装置を乾燥庫２に取付けようとする場合には、吊り下げ式の秤量装置がトロリー１４の棚１８上の個々のトレイ２０を吊り下げて測定することが難しいため、吊り下げ式の秤量装置はトロリー１４を吊り下げて重量を測定することとなる。このため、従来においては、トロリー１４に複数のトレイ２０が配置される場合に、個々のトレイ２０における被乾燥物Ａの重量を測定することが難しいという問題がある。本発明によれば、このような問題を解決し、個々のトレイ２０における被乾燥物Ａの重量が測定できる。
【００５３】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１によれば、測定部２６は、圧縮型ロードセルを備えているので、測定部２６がフレーム体２４の上面部に配置され且つ被乾燥物Ａを収容したトレイ２０を載せて重量を測定することができる。また、本発明によれば、測定部２６が比較的小型に形成されることができ、フレーム体２４及び測定部２６は、真空乾燥装置１の乾燥庫２内においてトレイ２０が配置される棚１８上に、トレイ２０と棚１８との間に配置されることができる。さらに、本発明によれば、測定部２６が圧縮型ロードセルを備え、真空乾燥装置１の乾燥庫２の内部における温度及び真空の環境において配置できるフレーム体２４及び測定部２６が実現されることができる。
【００５４】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１を備えた真空乾燥装置１によれば、重量測定装置１１のフレーム体２４及び測定部２６は、真空乾燥装置１の乾燥庫２に比較的大きな径の取付開口を形成せずに、乾燥庫２の内部に設置されることができ、真空乾燥装置１の乾燥庫２内に収容された被乾燥物Ａの重量を測定することができる。
【００５５】
さらに、本発明の一実施形態による重量測定装置１１を備えた真空乾燥装置１によれば、重量測定装置１１の計測部が乾燥庫２の外側に設けられている場合にも、計測部と上記測定部２６とは上記乾燥庫２の扉に形成された経路を介して電気的に接続される。これにより、乾燥庫２の扉以外の部分に配線用の開口を形成せずに、計測部と測定部２６とを電気的に接続することができる。よって、乾燥庫２の耐真空強度を低下させることを防ぐことができる。また、計測部を乾燥庫２の外側に設けることができ、比較的簡単に重量測定装置１１を形成することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１      ：真空乾燥装置
２      ：乾燥庫
６      ：真空ポンプ
１１    ：重量測定装置
１２    ：扉
１８    ：棚
２０    ：トレイ
２４    ：フレーム体
２６    ：測定部
２８    ：第１フレーム
３０    ：第２フレーム
３２    ：第３フレーム
３８    ：計測部
Ａ      ：被乾燥物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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