(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物をチャンバ内に入れて、被乾燥物を加熱乾燥させる乾燥機であって、
前記被乾燥物を入れる前記チャンバを囲む周壁の外側に所定の空隙をもって形成される断熱部と、
該断熱部に連結され、該断熱部の空隙に対して気体を充填して断熱部を高熱伝導状態とする気体充填処理と前記断熱部の空隙から気体を排気して真空にして断熱部を高断熱状態とする真空処理とを行う真空処理手段と
を有することを特徴とする乾燥機。
【請求項２】
前記真空処理手段は、断熱部内から気体を排気して断熱部内を真空状態にする真空ポンプと、断熱部内を大気に連通して気体を断熱部内に導入する気体導入手段とを有することを特徴とする請求項１記載の乾燥機。
【請求項３】
前記気体導入手段は、前記断熱部内を前記真空ポンプに連通させるとともに、断熱部内を真空ポンプから切り離して、大気に連通させる弁およびパイプ手段を有することを特徴とする請求項２記載の乾燥機。
【請求項４】
前記真空チャンバは、直方体であり、前記断熱部は、当該直方体の上面および背面の外側にまたは直方体の前面および下面を除く左右両側面、背面および上面の外側に形成されていることを特徴とする請求項１および３のいずれか１項に記載の乾燥機。
【請求項５】
前記断熱部は、前記直方体の上面および背面の外側にまたは当該直方体の前面を除く左右両側面、背面および上面の外側毎に別々に独立して形成されていることを特徴とする請求項４記載の乾燥機。
【請求項６】
前記断熱部内に送風して、断熱部内の温度を下降させる送風手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の乾燥機。
【請求項７】
前記送風手段は、送風する気体を冷却する冷却手段を有することを特徴とする請求項６記載の乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば金属加工部品などのような被乾燥物をチャンバ内に入れて加熱乾燥する乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空乾燥機は、被乾燥物を真空チャンバ内に入れてから真空ポンプで真空チャンバ内の空気を排気して真空チャンバを真空状態にしてから、ヒータなどで真空チャンバを加熱し、真空チャンバ内の被乾燥物を真空加熱乾燥させている。
【０００３】
真空チャンバ内で被乾燥物を真空加熱乾燥した後、真空チャンバ内が高温状態にある間は、真空チャンバ内を真空状態に保持して大気に開放しないことが必要であるので、真空チャンバ内の温度が室温に戻るまでは、被乾燥物の真空加熱乾燥処理が終了したとしても、真空チャンバ内をすぐに大気に開放して、真空チャンバから被乾燥物をすぐに取り出すことはできない。従って、真空加熱乾燥した被乾燥物が入ったままの真空チャンバを高温状態から徐々に降温、すなわち温度を下降させて、真空チャンバ内の温度が室温に戻るまで待ち、真空チャンバ内の温度が室温に戻った後、真空チャンバ内の気圧を大気圧に戻し、それから被乾燥物を真空チャンバから取り出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２０９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した真空乾燥機において、真空チャンバを例えば冷蔵庫などで使用されているウレタンフォーム等などからなる発泡断熱材などのような断熱効率の高い断熱材で囲んで真空チャンバを加熱処理すれば、真空チャンバを加熱している間、真空チャンバから熱が外部に消散することが少なくなって、真空チャンバは効率的に短時間で加熱でき、真空チャンバの加熱時間を短縮できるが、一方真空チャンバを断熱効率の高い断熱材で囲むと、真空チャンバ内の温度が下降し難くなって、真空チャンバの温度が室温に戻るまで非常に長い時間がかかり、全体の真空加熱乾燥処理時間も長くなり、真空加熱乾燥処理を効率的に短時間で行うことができないという問題がある。
【０００６】
一方、上述したウレタンフォーム等などからなる発泡断熱材などの他に、断熱材としては、天然系繊維、石綿などの鉱物系ウールなどがあるが、これらは、ガスを排出するというアウトガスや塵肺に対するパーティクルなどの問題がある。
【０００７】
また、真空断熱と断熱材を組み合わせた方式では、ガスバリア容器内に芯材を充填し、容器内を真空にしてガスバリア容器を密閉封止しているが、この方式は、リークの問題の他に、耐熱温度が芯材に依存するなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、真空チャンバを高い断熱効率で加熱できるとともに、この加熱された真空チャンバを効率的に短時間で降温でき、真空加熱乾燥処理を短時間で効率的に行うことができる乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため、請求項１記載の乾燥機は、被乾燥物をチャンバ内に入れて、被乾燥物を加熱乾燥させる乾燥機であって、前記被乾燥物を入れる前記チャンバを囲む周壁の外側に所定の空隙をもって形成される断熱部と、該断熱部に連結され、該断熱部の空隙に対して気体を充填して断熱部を高熱伝導状態とする気体充填処理と前記断熱部の空隙から気体を抜き真空にして断熱部を高断熱状態とする真空処理とを行う真空処理手段とを有することを要旨とする。
【００１０】
請求項１記載の乾燥機では、被乾燥物を入れるチャンバを囲む周壁の外側に所定の空隙をもって断熱部を形成し、この断熱部の空隙に対して気体を充填して断熱部を高熱伝導状態としたり、断熱部の空隙から気体を抜き真空にして断熱部を高断熱状態とするため、被乾燥物を加熱する場合には断熱部を高断熱状態にし、被乾燥物を高温状態から降温する場合には断熱部を高熱伝導状態することにより被乾燥物の真空加熱乾燥処理を短時間で効率的に行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の乾燥機は、前記真空処理手段が、断熱部内から気体を排気して断熱部内を真空状態にする真空ポンプと、断熱部内を大気に連通して気体を断熱部内に導入する気体導入手段とを有することを要旨とする。
【００１２】
請求項２記載の乾燥機では、真空ポンプにより断熱部内から気体を排気して断熱部内を真空状態にし、気体導入手段で断熱部内を大気に連通して気体を断熱部内に導入するため、比較的簡単な構成で断熱部を高断熱状態または高熱伝導状態にすることができ、被乾燥物の真空加熱乾燥処理を短時間で効率的に行うことができる。
【００１３】
請求項３記載の乾燥機は、前記気体導入手段が、前記断熱部内を前記真空ポンプに連通させるとともに、断熱部内を真空ポンプから切り離して、大気に連通させる弁およびパイプ手段を有することを要旨とする。
【００１４】
請求項３記載の乾燥機では、弁およびパイプにより断熱部内を真空ポンプに連通させたり、または断熱部内を真空ポンプから切り離して大気に連通させるため、弁およびパイプという比較的簡単で安価な部材で構成でき、経済化および小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項４記載の乾燥機は、前記チャンバが、直方体であり、前記断熱部が、当該直方体の上面および背面の外側にまたは直方体の前面および下面を除く左右両側面、背面および上面の外側に形成されていることを要旨とする。
【００１６】
請求項４記載の乾燥機では、チャンバが直方体であり、断熱部は、直方体の上面および背面の外側にまたは直方体の前面および下面を除く左右両側面、背面および上面の外側に形成されている。
【００１７】
請求項５記載の乾燥機は、前記断熱部が、前記直方体の上面および背面の外側にまたは直方体の前面および下面を除く左右両側面、背面および上面の外側毎に別々に独立して形成されていることを要旨とする。
【００１８】
請求項５記載の乾燥機では、断熱部が直方体の上面および背面の外側にまたは直方体の前面および下面を除く左右両側面、背面および上面の外側毎に別々に独立して形成されているため、チャンバに収納される被乾燥物に応じて高断熱状態または高熱伝導状態とする断熱部を選択することができる。
【００１９】
請求項６記載の乾燥機は、前記断熱部内に送風して、断熱部内の温度を下降させる送風手段を有することを要旨とする。
【００２０】
請求項６記載の乾燥機では、送風手段により断熱部内に送風して、断熱部内の温度を下降させるため、チャンバの降温処理を効率的に短時間で行うことができる。
【００２１】
請求項７記載の乾燥機は、前記送風手段が、送風する気体を冷却する冷却手段を有することを要旨とする。
【００２２】
請求項７記載の乾燥機では、送風手段は送風する気体を冷却して送風しているため、チャンバの降温処理を更に効率的に短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被乾燥物を入れるチャンバを囲む周壁の外側に所定の空隙をもって断熱部を形成し、この断熱部の空隙に対して気体を充填して断熱部を高熱伝導状態としたり、断熱部の空隙から気体を抜き真空にして断熱部を高断熱状態とするので、被乾燥物を加熱する場合には断熱部を高断熱状態にし、被乾燥物を高温状態から降温する場合には断熱部を高熱伝導状態することにより被乾燥物の真空加熱乾燥処理を短時間で効率的に行うことができる。
【００２４】
また、本発明によれば、真空ポンプにより断熱部内から気体を排気して断熱部内を真空状態にし、気体導入手段により断熱部内を大気に連通して気体を断熱部内に導入するので、比較的簡単な構成で断熱部を高断熱状態または高熱伝導状態にすることができ、被乾燥物の真空加熱乾燥処理を短時間で効率的に行うことができる。
【００２５】
更に、本発明によれば、弁およびパイプにより断熱部内を真空ポンプに連通させたり、または断熱部内を真空ポンプから切り離して、大気に連通させるので、弁およびパイプという比較的簡単で安価な部材で構成でき、経済化および小型化を図ることができる。
【００２６】
本発明によれば、送風手段により断熱部内に送風して、断熱部内の温度を下降させるので、チャンバの降温処理を効率的に短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係わる乾燥機の本体を示す正面図である。
【図２】図１に示した乾燥機の本体およびその制御機器と制御装置の構成を示す構成説明図である。
【図３】図１および図２に示した乾燥機の処理手順を真空チャンバおよび断熱部の状態をもって説明する説明図である。
【図４】図１および図２に示す乾燥機の作用を示すフローチャートである。
【図５】図１および図２に示す乾燥機における各部の温度および気圧の変化およびヒータの動作を示すグラフである。
【図６】図１および図２に示す乾燥機における各構成要素の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図１および図２に示す本実施形態の乾燥機における処理の短縮時間を従来の乾燥機と比較して示すグラフである。
【図８】図１および図２に示す乾燥機における各部の温度を実際的な温度変化曲線で示すとともに、気圧の変化およびヒータの動作を示す図５と同様なグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態に係わる乾燥機の本体およびその制御機器の構成を示す構成説明図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係わる乾燥機の本体およびその制御機器の構成を示す構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態(以下、実施形態と称する)を説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係わる乾燥機の本体を示す正面図である。同図に示す乾燥機１は、チャンバ内を真空にすることが可能な、いわゆる真空乾燥機であって、本体がほぼ直方体の構造に形成され、その内部には真空チャンバ３が設けられ、この真空チャンバ３内に被乾燥物９が入れられている。なお、ここでは乾燥機１は、本体がほぼ直方体であるものとして説明するが、円柱体等であっても構わない。
【００３０】
被乾燥物９は、複数の棚受６にそれぞれ支持された複数の棚７の中の１つの棚７の上に載置されている。なお、図１に示す乾燥機１は、被乾燥物９を真空加熱乾燥させるための真空ポンプ、ヒータ、送風機、それらの制御装置などを備えているが、これらは例えば乾燥機１の直方体の本体の背面側などに設けられていて、図１では簡単化のため図示されていない。
【００３１】
上述したように乾燥機１の真空チャンバ３内に入れられた被乾燥物９を真空加熱乾燥させるには、まず真空チャンバ３内を真空にしてから、真空チャンバ３内を加熱し、真空加熱乾燥後、真空チャンバ３内の温度が室温に戻るまで待ち、それから真空チャンバ３内の気圧を大気圧に戻し、真空加熱乾燥した被乾燥物９を真空チャンバ３から取り出す。
【００３２】
また更に、前記真空チャンバ３の外周部には、真空チャンバ３を囲む周壁の外側に所定の空隙をもって断熱部５が設けられている。この断熱部５は、真空状態にして高断熱状態にすることができ（すなわち、真空処理）、これにより真空チャンバ３を外部から熱的に遮断し真空チャンバ３の熱が外部に放散しないようにして、真空チャンバ３の加熱を促進し、真空チャンバ３の迅速な加熱を可能とするとともに、また一方で気体、本実施形態では空気を充填して高熱伝導状態とすることができ（すなわち、気体（空気）充填処理）、これにより真空チャンバ３の前記加熱による熱を熱伝導状態となった断熱部５を介して外部に放出し、真空チャンバ３の降温、すなわち真空チャンバ３内の温度の下降を促進し、真空チャンバ３内の温度を迅速に室温に戻すことを可能にするという真空熱遮断機能と空気充填熱伝導機能の２つの機能を有している。
【００３３】
また、真空チャンバ３の内側の側壁部および天井には、ヒータ４５が取り付けられ、このヒータ４５により真空チャンバ３内を加熱し得るようになっている。
【００３４】
図２は、図１に示した乾燥機１の本体および真空ポンプ、電磁弁、送風機、パイプなどの制御機器やそれらの制御装置の構成を示す構成説明図である。なお、この真空ポンプ、電磁弁、送風機、パイプなどやそれらの制御装置は、上述したように、乾燥機１の直方体の本体の例えば背面側や下側などに設けられているものである。
【００３５】
図２に示すように、乾燥機１は、前記直方体の本体に加えて、真空ポンプ１１、この真空ポンプ１１にパイプを介して連結されている複数の電磁弁１５、１９、２３、２５、送風機３３、気圧センサ４１、４３およびこれらを点線で示すように制御する制御装置４７を有する。
【００３６】
真空ポンプ１１は、パイプ１３を介して真空チャンバ用電磁弁１５および連結用電磁弁１９のそれぞれの一端側に接続されている。真空チャンバ用電磁弁１５の他端側は、パイプ１７を介して真空チャンバ３内に延出し、これにより真空ポンプ１１により真空チャンバ３内の気体、本実施形態では空気を排気し、真空チャンバ３内を真空状態にすることができるようになっている。
【００３７】
また、連結用電磁弁１９の他端側は、パイプ２１を介して断熱部用電磁弁２３および吸排気口用電磁弁２５のそれぞれの一端側に接続されている。断熱部用電磁弁２３の他端側は、パイプ２４を介して断熱部５内に延出し、これにより真空ポンプ１１により断熱部５内の空気を排気し、断熱部５内を真空状態にすることができるようになっている。更に、吸排気口用電磁弁２５の他端側は、パイプ２７を介して当該パイプ２７の端部の吸排気口２７ａに接続され、この吸排気口２７ａを介して真空チャンバ３および断熱部５内の空気を排気したり、空気を入れるようになっている。なお、真空ポンプ１１は、パイプ２９を介して外部に排気するようになっている。
【００３８】
更に、断熱部５は、パイプ３１を介して送風機３３の一端側に接続され、送風機３３の他端側は、パイプ３５を介して当該パイプ３５の端部の吸気口３５ａに接続され、この吸気口３５ａから送風機３３を介して外部の空気を断熱部５内に送り込むようになっている。
【００３９】
また更に、真空チャンバ３および断熱部５内には、それぞれ気圧センサ４１および４３が連結され、気圧センサ４１および４３によりそれぞれ真空チャンバ３および断熱部５内の気圧、すなわち真空チャンバ３および断熱部５内が真空状態になったかや大気圧状態にあるかなどを検知するようになっている。なお、上述した真空ポンプ１１、複数の電磁弁１５、１９、２３、２５、送風機３３および気圧センサ４１、４３は、点線で示すように、制御装置４７に接続され、当該制御装置４７で制御されるとともに、気圧センサ４１、４３でそれぞれ検知された真空チャンバ３および断熱部５内の気圧の情報は、逐次、制御装置４７に送り込まれるようになっている。そして、制御装置４７は、気圧センサ４１、４３からの情報に基づいて各部を制御するようになっている。
【００４０】
次に、図３に示す処理手順説明図および図４に示すフローチャートを参照して、本実施形態の乾燥機１の処理の全体的流れについて説明する。なお、図３は、乾燥機の処理手順を真空チャンバ３、断熱部５およびヒータ４５の状態で概略的に示す説明図である。
【００４１】
まず、処理開始時には、図３の（ａ）に示すように、棚７の上に被乾燥物９が載置されている真空チャンバ３およびその周囲を囲む断熱部５のそれぞれの内部は、大気圧状態にあり、ヒータ４５は、オフ状態にあるが、ここで処理を開始すると（図３の（ａ）および図４のステップＳ１００）、前記真空ポンプ１１が作動して、後述するように所定の電磁弁が開放または閉塞し、パイプを介して真空チャンバ３および断熱部５内の空気を吸排気口２７ａから排気し、これにより真空チャンバ３および断熱部５内の気圧の減少が開始し（減圧開始）、真空チャンバ３および断熱部５内の気圧は徐々に減少していく（図３の（ｂ）およびステップＳ１１０）。
【００４２】
そして、容量の小さな断熱部５が真空状態に先に到達し（図３の（ｃ）およびステップＳ１２０）、それから少し遅れて、真空チャンバ３が真空状態に到達する（図３の（ｄ）およびステップＳ１３０）。上述したように断熱部５を真空状態にすることにより、真空チャンバ３に対する断熱効果を高め、真空チャンバ３の熱が外部に放出することが抑制され、真空チャンバ３内の温度を迅速に上昇することが可能となる。
【００４３】
上述したようにして、断熱部５および真空チャンバ３が両方とも真空状態に到達すると、制御装置４７によりヒータ４５が駆動され、ヒータ４５により真空チャンバ３内の加熱が開始する（図３の（ｄ）およびステップＳ１３０）。ヒータ４５による真空チャンバ３内の加熱が開始すると、真空チャンバ３内の加熱による温度が所望の温度になって加熱が終了したか否かが判定される（ステップＳ１４０）。
【００４４】
ヒータ４５による真空チャンバ３内の加熱による温度が所望の温度に達してない場合には、同じ加熱処理を継続的に行うが（ステップＳ１４０のＮｏ）、真空チャンバ３内の温度が所望の温度に達して、加熱処理が終了した場合には（ステップＳ１４０のＹｅｓ）、ヒータ４５をオフにして、ヒータ４５による加熱を終了するとともに、断熱部５の減圧を停止して、断熱部５を大気に開放し、送風機３３により断熱部５内への送風を開始する（図３の（ｅ）およびステップＳ１５０）。
【００４５】
なお、断熱部５内への送風は、制御装置４７により送風機３３を駆動し、この送風機３３の動作により外部の空気をパイプ３５を介して吸気口３５ａから吸引し、パイプ３１から断熱部５内に空気を送り込むことにより行われる。このように断熱部５内に空気を送り込むことにより、断熱部５は、真空状態から空気充填状態になり、真空状態の断熱効果が失われ、空気層による熱伝導率の高い状態となり、真空チャンバ３内の温度を迅速に外部に放出し、真空チャンバ３内の温度を迅速に低減することが可能となる。
【００４６】
このようにヒータ４５をオフにして、真空チャンバ３内の加熱を終了するとともに、断熱部５を大気に開放し、送風機３３により断熱部５内に送風することにより、真空チャンバ３内は降温して冷却されるが、この時の真空チャンバ３内の温度を監視し、真空チャンバ３内が常温まで冷却され、この冷却が終了したか否かが判定される（ステップＳ１６０）。
【００４７】
冷却が終了していない場合には、冷却終了まで同じ動作を繰り返すが（ステップＳ１６０のＮｏ）、冷却が終了すると、真空ポンプ１１の動作を停止して、真空チャンバ３内の減圧を停止し大気に開放するとともに、送風機３３による送風を停止し（図３の（ｆ）およびステップＳ１７０）、処理を終了する（ステップＳ１８０）。以上のようにして、真空チャンバ３内に入れられた被乾燥物９は、真空加熱乾燥処理される。
【００４８】
次に、図５に示す温度気圧変化グラフおよび図６に示すタイミングチャートを参照して、本実施形態の乾燥機１の詳細な動作について説明する。
【００４９】
なお、図５は、横軸に時間を取り、上側に真空チャンバ３内の温度を時間の変化に対して示し、下側に真空チャンバ３および断熱部５内の気圧（大気圧〜真空）を時間の変化に対して示すとともに、ヒータ４５のオン、オフ動作を時間の変化に対して示しているグラフである。また、図６は、気圧センサ４１、４３の検知した気圧（大気圧〜真空）、真空ポンプ１１、ヒータ４５、送風機３３のオン、オフ作動状態、各電磁弁１５、１９、２３、２５の開および閉状態を時間の変化に対して示しているタイミングチャートである。
【００５０】
図５および図６においては、まず時刻ｔ０およびそれ以前において各電磁弁１５、１９、２３、２５が閉じて停止状態にある乾燥機１は、作動開始すると、まず真空チャンバ用電磁弁１５、連結用電磁弁１９、断熱部用電磁弁２３が開き、真空ポンプ１１が作動する。真空ポンプ１１が作動すると、真空チャンバ３内の空気がパイプ１７、真空チャンバ用電磁弁１５、パイプ１３を介して真空ポンプ１１により吸引され、真空ポンプ１１を介してパイプ２９から排気され、これにより真空チャンバ３内の気圧は真空状態に向かって徐々に減少する。
【００５１】
また、断熱部５も同様に、断熱部５内の空気は、パイプ２４、断熱部用電磁弁２３、パイプ２１、連結用電磁弁１９、パイプ１３を介して真空ポンプ１１により吸引され、真空ポンプ１１を介してパイプ２９から排気され、これにより断熱部５内の気圧も真空状態に向かって徐々に減少する。
【００５２】
時刻ｔ１になって、断熱部５内の気圧を検知していた気圧センサ４３がオン（真空）となって、断熱部５内の気圧が真空状態に到達したことを検出する。
【００５３】
続いて少し遅れた時刻ｔ２において、真空チャンバ３内の気圧を検知していた気圧センサ４１がオン（真空）となって、真空チャンバ３内の気圧が真空状態に到達したことを検出すると、ヒータ４５が制御装置４７により駆動制御され、ヒータ４５は、真空チャンバ３内を加熱開始し、真空チャンバ３内の温度は、図５の上側の温度変化曲線の時刻ｔ２から示すように、徐々に上昇する。この場合において、真空チャンバ３の周囲の断熱部５は、上述したように、真空状態にあるので、高い断熱効果をもって、真空チャンバ３の周囲を熱的に保護し、加熱されつつある真空チャンバ３内の温度が外部に漏出することを抑制し、真空チャンバ３内の温度を急速に上昇させるように補助している。
【００５４】
なお、ヒータ４５による真空チャンバ３内の加熱は、真空チャンバ３内の温度があまりにも急激に上昇しすぎないようにある程度の温度に達した後は、オン、オフのパルス制御しながら加熱するようになっているが、図５および図６では、ヒータ４５の動作は、途中からパルス制御されていることがわかる。
【００５５】
時刻ｔ３において、上述するようにヒータ４５で加熱されていた真空チャンバ３内が所定の温度で所定時間、加熱され、被乾燥物に対する真空加熱乾燥が完了すると、ヒータ４５は、制御装置４７の制御によりオフとなり、真空チャンバ３内に対する加熱を停止する。
【００５６】
また、時刻ｔ３において、真空チャンバ３内に対する加熱を停止した後、真空チャンバ３内を降温させるに当たり、断熱部５内を真空状態から外部の大気に開放して降温させるために、連結用電磁弁１９をオフとし、吸排気口用電磁弁２５をオンとして、断熱部５内をパイプ２４、断熱部用電磁弁２３、パイプ２１、吸排気口用電磁弁２５、パイプ２７、吸排気口２７ａを介して外部に連通させ、大気に開放する。断熱部５内が大気に開放されると、断熱部５内の気圧は、図５の気圧を示すグラフの時刻ｔ３以降で示すように真空状態から昇圧開始し、時刻ｔ４において大気圧となる。なお、時刻ｔ３では、断熱部５内の気圧を検知する気圧センサ４３は、大気圧を検知し、オフ（大気圧）となっている。
【００５７】
また、上述したように、時刻ｔ３においては、連結用電磁弁１９をオフとし、吸排気口用電磁弁２５をオンとして、断熱部５内をパイプ２４、断熱部用電磁弁２３、パイプ２１、吸排気口用電磁弁２５、パイプ２７、吸排気口２７ａを介して外部に連通させると同時に、送風機３３を制御装置４７により駆動して、送風機３３からパイプ３１を介して吸気口３５ａからの外部の空気を断熱部５内に送風し、これにより送風機３３からの外部の空気で断熱部５内を冷却しながら送風機３３からの空気を吸排気口２７ａから排出して、断熱部５内を冷却し、真空チャンバ３内の温度を図５の温度を示すグラフの時刻ｔ３から降温させる。
【００５８】
時刻ｔ３において、降温開始した真空チャンバ３内の温度は、断熱部５内の気圧が大気圧に達し、断熱部５内が空気で満たされる頃の時刻ｔ４までは、比較的鈍いゆっくりとして速度で下降するが、時刻ｔ４以降は、断熱部５内への空気の充満による断熱部５の高熱伝導状態により真空チャンバ３内の温度は急速に低下し、時刻ｔ５において常温まで冷却される。
【００５９】
時刻ｔ５において、真空チャンバ３内が常温まで冷却されると、真空ポンプ１１および送風機３３の動作を制御装置４７の制御により停止するとともに、断熱部用電磁弁２３を閉じ、連結用電磁弁１９を開いて、真空チャンバ３内をパイプ１７、真空チャンバ用電磁弁１５、パイプ１３、連結用電磁弁１９、パイプ２１、吸排気口用電磁弁２５、パイプ２７、吸排気口２７ａを介して大気に開放する。
【００６０】
時刻ｔ５において、真空チャンバ３内が大気に開放されると、真空チャンバ３内の気圧は、図５の気圧を示すグラフの時刻ｔ５で示すように徐々に上昇し、時刻ｔ６において大気圧となり、真空チャンバ３内の被乾燥物９に対する真空加熱乾燥処理は完了する。このように真空加熱乾燥処理が完了すると、真空チャンバ用電磁弁１５、連結用電磁弁１９、吸排気口用電磁弁２５を閉塞して処理をすべて終了する。
【００６１】
上述した本実施形態の乾燥機１においては、真空チャンバ３内の加熱に当たっては、真空チャンバ３の外側の断熱部５を真空ポンプ１１で真空状態に設定して断熱部５の断熱性能を高めてから、ヒータ４５で真空チャンバ３内を加熱するので、真空チャンバ３内の加熱中に真空チャンバ３内の熱が外側から外部に放散されることが防止され、真空チャンバ３内を効率的に短時間で加熱できることに加えて、真空チャンバ３内を降温させる場合には、断熱部５内に送風機３３から空気を送り込み、断熱部５内を空気で充満して断熱部５の熱伝導率を高めるため、外部の冷えた温度が断熱部５を介して真空チャンバ３に伝達し、真空チャンバ３内の降温を短時間で効率的に行うことができ、乾燥機１の全体の真空加熱乾燥処理を著しく短縮することができる。
【００６２】
なお、真空ポンプ１１、電磁弁１５、１９、２３、２５、送風機３３、各パイプは、断熱部５内に空気を充填して断熱部５を高熱伝導状態とする空気充填処理と断熱部５内の空気を抜き真空にして断熱部を高断熱状態とする真空処理とを行う真空処理手段を構成するものである。また、電磁弁１５、１９、２３、２５および各パイプは、断熱部５内を大気に連通して空気を断熱部５内に導入する空気導入手段を構成しているものである。
【００６３】
図７は、上述した本実施形態の乾燥機１の全体の真空加熱乾燥処理の短縮を従来の乾燥機と比較して示すグラフである。なお、図７は、上側に従来の乾燥機の特性として横軸の時間に対する真空チャンバ３内の温度と気圧の変化を示し、下側に本実施形態（本発明）の乾燥機１の特性として横軸の時間に対する真空チャンバ３内の温度と気圧の変化および断熱部５内の気圧の変化を示しているグラフであるが、下側の本実施形態の乾燥機１の特性は、図５で説明したものと同じである。
【００６４】
図７に示すように、本実施形態の乾燥機１では、ヒータ４５をオフとして真空チャンバ３内の降温を開始してから、真空チャンバ３内の気圧が大気圧に戻って乾燥機１の真空加熱乾燥処理が終了するまでの時間は、時刻ｔ３から時刻ｔ６までであるのに対して、従来の乾燥機では、ヒータをオフとして真空チャンバ内の降温を開始してから、真空チャンバ内の気圧が大気圧に戻って乾燥機の真空加熱乾燥処理が終了するまでの時間は、時刻ｔ３から時刻ｔ７までであって、本実施形態の乾燥機１に比較して、ほぼ二倍の時間がかかり、処理時間がかなり長いことが分かる。なお、両者とも、処理を開始してから、ヒータをオフとして真空チャンバ内の降温を開始するまでの時間は同じである。
【００６５】
図８は、図５に示したグラフにおいて、真空チャンバ３内の温度変化を実際的な曲線で示すようにしたグラフであって、その他の内容、すなわち真空チャンバ３と断熱部５内の気圧変化およびヒータ４５のオン、オフ動作は図５と同じである。
【００６６】
図８に示すグラフは、図５において真空チャンバ３内の温度変化を示す曲線における角部を直線的に描くのではなく、実際の温度変化のようにカーブを描くように示しているものであり、その他の表現は、図５と同じであり、その説明は省略する。すなわち、真空チャンバ３内の実際の温度変化は、ヒータ４５で加熱したり、ヒータ４５の加熱を停止したり、真空チャンバ３内を大気に開放したような温度変化点において直線的に変化するのでなく、カーブを描くように湾曲的に徐々に変化するものであるので、図８のグラフは、そのように真空チャンバ３内の温度変化を描いたものである。
【００６７】
なお、本実施形態の乾燥機１では、断熱部５は、真空チャンバ３を囲む周壁の外側に形成されているが、具体的には、例えば前記直方体の前面および下面を除く左右両側面、背面および上面の外側に形成されたり、または直方体の上面および背面の外側にのみ形成されてもよいものであるとともに、またこのように各面の外側に形成された断熱部５は、それぞれ別々に独立して形成されてもよいものであり、別々に独立して形成することにより、真空チャンバに収納される被乾燥物に応じて高断熱状態または高熱伝導状態とする断熱部を選択することができる。
【００６８】
また、前記送風機３３は、送風手段を構成するものであるが、この送風手段には、送風する空気を冷却する冷却手段を設けて、冷却した空気を送風してもよい。このように冷却した空気を送風することにより、真空チャンバの降温処理を更に効率的に短時間で行うことができる。
【００６９】
図９は、本発明の他の実施形態に係わる乾燥機の本体およびその制御機器の構成を示す構成説明図である。なお、図９は、図２に対応する図であるが、図９では、制御装置４７、気圧センサ４１、４３は図示せず、省略している。
【００７０】
図９に示す乾燥機１００は、図２に示した乾燥機１において４個の真空チャンバ用電磁弁１５、連結用電磁弁１９、断熱部用電磁弁２３、吸排気口用電磁弁２５の代わりに２個の三方弁である真空チャンバ用三方弁５１と断熱部用三方弁５３を使用した点が異なるのみであり、その他の構成および作用は図２と同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
真空チャンバ用三方弁５１および断熱部用三方弁５３は、それぞれ気体または流体が通過する３個の出入口を有し、この３個の出入口をそれぞれ個別に閉塞および開放し得る例えば球体などからなる３個の弁５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび弁５３ａ、５３ｂ、５３ｃをそれぞれ有している。
【００７２】
そして、真空チャンバ用三方弁５１は、弁５１ａがパイプ１３を介して前記真空ポンプ１１に接続され、弁５１ｂがパイプ１７を介して真空チャンバ３内に連通し、弁５１ｃがパイプ２２を介して断熱部用三方弁５３の弁５３ｂに接続されている。
【００７３】
また、断熱部用三方弁５３は、弁５３ａがパイプ２４を介して断熱部５内に連通し、弁５３ｂがパイプ２２を介して真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ｃに接続され、弁５３ｃがパイプ２７を介して吸排気口２７ａに接続されている。
【００７４】
以上のように構成される乾燥機１００において、真空ポンプ１１によって真空チャンバ３内および断熱部５内の空気を排気して、真空チャンバ３内および断熱部５内を真空状態にするには、真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ａ、弁５１ｂ、弁５１ｃおよび断熱部用三方弁５３の弁５３ａ、弁５３ｂを開放し、断熱部用三方弁５３の弁５３ｃを閉塞する。そして、このように各弁を設定した後、真空ポンプ１１を作動させることにより、真空チャンバ３内の空気は、パイプ１７、真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ｂ、弁５１ａ、パイプ１３を介して真空ポンプ１１により吸引され、真空ポンプ１１からパイプ２９を介して排気され、これにより真空チャンバ３内は真空状態になり、一方断熱部５内の空気も、パイプ２４、断熱部用三方弁５３の弁５３ａ、弁５３ｂ、パイプ２２、真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ｃ、弁５１ａ、パイプ１３を介して真空ポンプ１１により吸引され、真空ポンプ１１からパイプ２９を介して排気され、これにより断熱部５内も真空状態になる。
【００７５】
上述したように、真空チャンバ３内および断熱部５内が真空状態になった後は、ヒータ４５の加熱および加熱停止などを図１および図２の実施形態の乾燥機１で説明したと同様に行うことになる。
【００７６】
一方、ヒータ４５により加熱が終了した後、断熱部５内の空気の真空ポンプ１１による吸引を停止し、断熱部５内を大気に開放するには、真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ｃおよび断熱部用三方弁５３の弁５３ｂを閉塞し、断熱部用三方弁５３の弁５３ｃを開放することにより、断熱部５内は、パイプ２４、断熱部用三方弁５３の弁５３ａ、弁５３ｃ、パイプ２７、吸排気口２７ａを介して大気に開放され、これにより断熱部５内には空気が入って、断熱部５内の温度は低下し、高断熱状態から高熱伝導状態に変化し、また断熱部５内の温度の低下とともに真空チャンバ３内の温度も低下し始める。なお、断熱部５内が上述したように大気に開放されるとともに、送風機３３により送風が行われることは先に説明した実施形態の乾燥機１と同様である。
【００７７】
このようにした、真空チャンバ３内の温度が低下して常温まで冷却された後、真空ポンプ１１の動作を停止するとともに、真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ｃおよび断熱部用三方弁５３の弁５３ｂを開放し、真空チャンバ３内をパイプ１７、真空チャンバ用三方弁５１の弁５１ｂ、弁５１ｃ、断熱部用三方弁５３の弁５３ｂ、弁５３ｃ、パイプ２７、吸排気口２７ａを介して大気に開放し、真空チャンバ３内の減圧を開始して、大気圧まで戻し、これにより被乾燥物９の真空加熱乾燥処理を完了するが、上述した真空チャンバ用三方弁５１および断熱部用三方弁５３の動作以外の動作は、上述した先に説明した実施形態の乾燥機１の動作と同じである。
【００７８】
上述したように、図９に示した他の実施形態の乾燥機１００においては、前記実施形態の乾燥機１の作用効果に加えて、４個の電磁弁１５が２個の三方弁、すなわち真空チャンバ用三方弁５１と断熱部用三方弁５３に代わって、数が低減しているので、その低減分、経済化が図られているとともに、これらの機器を配設するスペースも低減し、小型化を図ることができる。
【００７９】
図１０は、本発明の別の実施形態に係わる乾燥機の本体およびその制御機器の構成を示す構成説明図である。なお、図１０は、図９と同様に図２に対応する図であるが、図１０でも、制御装置４７、気圧センサ４１、４３は図示せず、省略している。
【００８０】
図１０に示す乾燥機２００は、図９に示した乾燥機１００において送風機３３の代わりにチラ―６１を使用した点が異なるのみであって、その他の構成および作用は、同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
前記チラ―６１は、循環冷却手段であり、断熱部５内の空気を循環冷却し、すなわち断熱部５内の空気を吸引して、冷却し、また断熱部５内に戻すという循環冷却処理を行い、これにより断熱部５内を急速に冷却し、ひいては断熱部５を介して真空チャンバ３内を高温状態から短時間で急速に冷却し、常温に戻すようにしている。なお、チラ―６１によって断熱部５内の空気を冷却するに当たっては、送風機３３で断熱部５内に送風する場合と同様に、また前記実施形態の乾燥機１で説明したように、断熱部５内は、大気に開放されて、空気が断熱部５内に入っているものであり、この空気をチラ―６１が循環冷却する。
【００８２】
従って、チラ―６１は、２本のパイプ６３および６５を介して断熱部５内に連通している。そして、チラ―６１は、一方のパイプ６３で断熱部５内の空気を吸引して、チラ―６１内で冷却し、それからパイプ６５を介して断熱部５内に戻すという循環冷却処理を行い、断熱部５内の空気を冷却する。このように断熱部５内の空気を冷却することにより、真空チャンバ３内の温度を断熱部５で奪い取り、真空チャンバ３内の温度を短時間で急速に下降させる。
【００８３】
上述した本実施形態の乾燥機２００では、先の実施形態の乾燥機における送風機３３の代わりにチラ―６１を使用しているため、断熱部５内の温度を急速に下降させ、ひいては真空チャンバ３内の温度を短時間で急速に下降させることができ、乾燥機２００の真空加熱乾燥処理を全体的に短時間で迅速に行うことができる。
【００８４】
なお、上記においては、気体として、空気を例に説明したが、被乾燥物、あるいは温度の制御管理内容によって、窒素、酸素、あるいは二酸化炭素等の任意の気体を適宜用いることができる。
【００８５】
以上、複数の実施形態を挙げて本発明を説明したが、前記各実施形態は一例であり、特許請求の範囲に記載される発明の範囲は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更できるものである。
【符号の説明】
【００８６】
1  乾燥機
3  真空チャンバ
５  断熱部
６  棚受
７  棚
９  被乾燥物
１１  真空ポンプ
１３、１７、２１、２４、２７、２９、３１、３５、６３、６５  パイプ
１５  真空チャンバ用電磁弁
１９  連結用電磁弁
２３  断熱部用電磁弁
２５  吸排気口用電磁弁
２７ａ  吸排気口
３３  送風機
３５ａ  吸気口
４５  ヒータ
４７  制御装置
５１  真空チャンバ用三方弁
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  弁
５３  断熱部用三方弁
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ  弁
６１  チラ―
６３、６５  パイプ
【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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