(57)【要約】      （修正有）【課題】被乾燥物を処理槽内で乾燥する時、被乾燥物の水分量が略４０％以下となった時に発生する被乾燥物有機体が固着し、乾燥処理がスムーズに進まなくなる点や乾燥度が進んだ時に処理槽空気中に浮遊物が舞い上がる点を解決する除湿型乾燥システムを提供する。【解決手段】固着は、被乾燥有機体が、水素結合で結合し、複数の水素結合により強力な結合力を発揮することに由来していると分析し、この水素結合を解くための方法、水分付加によって解決するようにした。固着が始まった時点で、被乾燥物の撹拌処理に負荷がかかり水分蒸発のスピードが低下することに注目し、これらを検出して自動的に水分付加し、この固着を解消するようにした。また浮遊物は、微細な有機体が、核になって水素結合によって作られたと考え、ここでも蒸発水分を浮遊物に当接させることで、浮遊物の解消を図った。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿型の乾燥システムに於いて、被乾燥有機物を投入する処理槽、該処理槽を加温する加温装置、該処理槽内にあって、該被乾燥有機物を撹拌する撹拌装置を備え、該被乾燥有機物を該撹拌装置によって有機体と水で構成される液状に変換し  該加温装置によって水分蒸発させ、水分量を略４０％以下にした時、該処理槽内面に固着する該有機体を、水分添加によって、該固着を解き、水分量略３０％以下の粉体として回収することを可能としたことを特徴とする除湿型の乾燥システム。
【請求項２】
前記水分添加に使用する水分は、前記液状体から水分蒸発させた水分を回収し利用することを特徴とする特許請求の範囲第１項に示した除湿型の乾燥システム。
【請求項３】
除湿型の乾燥装置に於いて、処理槽、撹拌装置、該処理槽の加温装置、該処理槽内の空気の吸引口と吸引装置、該吸引した該空気を冷却し結露した水分を除去する除湿装置、該除湿した空気を再び該処理槽に戻す送風装置と送風口、該処理槽内を少なくとも二つに区切る仕切り部材を備え、該処理槽に投入した被乾燥有機物から蒸発する水分が、該仕切部材によって遮切られ、該有機物の乾燥固着の解除に利用するように構成したことを特徴とする除湿型の乾燥装置。
【請求項４】
有機物の乾燥システムに於いて、被乾燥有機物を投入する処理槽、該処理槽内に投入された被乾燥有機物の水分量が低下した時に始まる該被乾燥有機物の水素結合による該処理槽への固着や該処理槽空気中への浮遊を、水分添加によって解消させるように構成したことを特徴とする有機物の乾燥システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、除湿型乾燥システムと除湿型乾燥装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】  乾燥は、有機物の保存、保管、運搬に欠かせない方法であり、古来から様々な方法で行われて来た。天日や日陰で時間をかけて、１００度以上の熱風をかけて乾燥する方法などが開発されて来たが乾燥物の栄養や酵素力価を考えて特許文献１のような常温域で乾燥できる乾燥システムや乾燥装置も開発されて来た。
【特許文献１】  特許第３６９０２２４号
【０００３】  特許文献１では、常温域で被乾燥物から水分を蒸発させ、蒸発水分を空気とともに処理槽の系外に運び、冷却結露して除湿し、除湿した空気を再び処理槽内に戻し、蒸発水分を担持するという処理を繰り返すことにより、被乾燥物の水分を暫減して行く方式が示され、この冷却結露に際して、ヒートポンプを活用し、冷却の一方で発生する熱を、処理槽の加温に利用することが示されていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  除湿型の乾燥装置に於いては、大方の場合、被乾燥有機物は、処理槽内に備えられた攪拌装置で、撹拌粉砕され、有機物を有機体と水分に分解し液状体とするように構成されている。蒸発した水分は、たとえば、特許文献１で示した乾燥装置で、時間の経過と共に暫時除去されて行くはずが、有機物の水分量、正確には、「水分」と「水分プラス有機体」との比率が約４０％以下になると、有機体の処理槽内壁への固着が始まり、水分蒸発にブレーがかかると共に、撹拌に大きな負荷が生ずる。また水分量の低下に伴い有機物が、処理槽内の空気中に舞い上がり浮遊物となり、排気口を詰まらせる要因になることもあった。
【０００５】  そこで本願では、この水分量約４０％付近に始まる有機体の固着現象を解明し、固着を解き、さらに水分量の減少を計り、該被乾燥有機物を水分量約３０％以下にすることが目的である。また前記浮遊物を除去する事が目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  一定の水分比率での有機体の固着という現象を、食材のもやしを例にとって追いかけてみた。図２は除湿型乾燥装置の処理槽の一実施例であり、（２）と（４）は処理槽の側面壁、（６）は底面、（８）は撹拌軸、（１０）は撹拌翼である、（１２）は加温装置である  この処理槽内にもやしを投入し、撹拌し加温しつつ水分を蒸発させて行く。
【０００７】  図３は、図２の処理槽  （２）（４）（６）に、もやしを投入した後の様子を順次図３（ａ）〜図（ｆ）へと追いかけ、図示したものである、図３（ａ）では撹拌後、粉砕されたもやしは液状になり有機体である繊維が浮遊している。この状態で水分蒸発が進むと  図３（ｂ）のように全体の水分量が減ってくる。さらに水分蒸発が進むと図３（ｃ）のように、有機体が団子状になって結合し、撹拌によってこの団子が細かく砕かれると、図３（ｄ）のように見た目でも細かくなり図３（ｅ）のように有機体が処理槽の側面（２）（４）そして底面（６）に結合体（１４−１，１４−２，１４−３）として固着するようになる。この状態で、撹拌軸（８）を回転させるためには負荷が増大し駆動エネルギーも増加し水分蒸発スピードが低下し、乾燥度を進めるために、時間がかかることになる。この図３（ｅ）の状態から、さらに乾燥を進めると、図３（ｆ）のように固着状態から解かれて粉々の粉末状の乾燥体となる。またこのときに図３（ｄ）、図３（ｅ）、図３（ｆ）の各段階で、有機物が、粉となって処理槽内の空気中に舞い上がり、浮遊物となることもある。
【０００８】  「水分」対「有機体プラス水分」の比率は図３（ｂ）で約１００対１００、図３（ｃ）から、図３（ｄ）への過程で約６６対１００、つまり水分量約４０％、図３（ｅ）で３５対１００位となり、水分量が約２５％以下になると、この固着から解かれ粉体となる。
【０００９】  この現象は、和紙の製造工程に於ける現象と非常に似ている。紙製造の段階で、紙料から脱水の過程でセルロースが接近すると水の表面張力で繊維同士が接近し、水の蒸発によってますます繊維同士が接近し水酸基と水酸基の間で、水素結合と呼ばれる結合が発生し、これが紙の強度を高める。その上さらに乾燥を受けるとセルロースから水が除かれ繊維本来の柔軟な硬さに戻り、弾性を持った紙の組織ができる。
【００１０】  もやしが撹拌、粉砕され液状化し、繊維が浮遊している状態図３（ａ）から、水分を蒸発させて行くと、繊維間が接近し引き寄せられ、結合し団子状となる図３（ｃ）、さらに乾燥を受ける繊維同士が水素結合し、図３（ｅ）のように固着状態となる。水素結合は１つ１つは力が弱いが、幾つも水素結合によって紙が強度を保つように強力な固着状態を保つことになる。
【００１１】  図２、図３で見た強力な固着力が、紙のつよさと同様水素結合で形成されているとしたら紙がそうであるように、水の介入によって水素結合は簡単に切断され、結合が弱まりバラバラになることが想定された。
【００１２】  そこで本願では、乾燥が進み水分量が約４０％以下で現象する有機体の固着力が、水素結合によるものであると想定し、水の介入、水分を与えることにより、この固着力を解消させる方法を考えた。この場合舞い上がった有機物が、結合され浮遊物を構成するときにも、水素結合が働いていると考えられ、同様の処理で解決を図った。
【発明の効果】
【００１３】  本願発明による除湿型の乾燥システムを用いれば、被乾燥物の水分量が約４０％以下に乾燥した時にも、被乾燥物の有機体の固着による負荷の増大や蒸発スピードの低下の問題を解決でき、水分量約３０％以下の乾燥物を入手することが、容易にできるようになった。本発明によるシステムを使えば消費電力が削減でき必要馬力も少なくでき、処理装置のコストと乾燥にいたる運転管理コストを低下することができる。
【００１４】  本願発明により、その他の有機物の乾燥システムや装置についても水分量が少なくなり、水素結合による固着や浮遊物が生ずるものについて、水素結合による固着や結合を水分を供給することで解消することができ、応用範囲は広く、効果が大きい。たとえば従来は、約４０％位しか水分量を減らすことができなかった物を、それ以上に乾燥できる効果がある。
【発明の具体的な説明】
【００１５】  図１は本発明による除湿型の乾燥システムに基づく乾燥装置の実施例である。（２０）は処理槽、（２２）は撹拌軸、（２４）は撹拌翼、（２６）は処理槽（２０）を加温する加温部材、（２８）は排出フアン、（３０）は冷却・除湿装置、（３２）は吸引ファン、（３４）はヒートポンプ、（３６）（３８）はヒートポンプ（３４）から冷却除湿装置（３０）に冷媒を送り戻す管路、（４０）（４２）はヒートポンプ（３４）から暖められた冷媒を加温部材（２６）に送り戻す管路、（４４）は処理槽（２０）に投入された被乾燥有機物から蒸発する水分を、一部遮断し、結露として処理槽（２０）内に戻すための水分処理部材である
【００１６】  図１の除湿型の乾燥措置の処理槽（２０）に大量生産して売れ残ったもやし、お茶の出がらしなどの被乾燥有機物を投入し、乾燥処理すると、次の順序で乾燥を進めることになる。
▲１▼被乾燥物を撹拌軸（２２）を回転し、撹拌翼（２４）によって撹拌、粉砕する。
▲２▼処理槽（２０）内は被乾燥物の有機体が浮遊する、液状物となる。
▲３▼処理槽（２０）は加温部材（２６）で加温されて液状物から水分が蒸発する。
▲４▼蒸発した水分を含む空気は、排出フアン（２８）によって冷却・除湿装置（３０）に運ばれここで冷却され結露し、除湿される。
▲５▼除湿された空気は、吸引フアン（３２）によって再び処理槽（２０）内に戻され蒸発水分を担持、排出フアン（２８）から冷却・除湿装置（３０）に送られ除湿を繰り返す。
▲６▼図１で示した乾燥装置の場合、ヒートポンプ（３４）を使用し、冷却・除湿装置（３０）を冷やす一方で発生する熱で加温部材（２６）を加温する極めて合理的な手法を使用している。
【００１７】  この乾燥装置を働かせ、水分量を順次削減してゆくと、水分量が約４０％切ると図２及び図３で示したように処理槽（２０）内に有機体の固着が始まる。そして固着部分に撹拌翼（２４）が引っ掛かり負荷が増大する。また固着によって水分蒸発が遮られ水分蒸発のスピードが極端に低下することになるが図１の乾燥装置ではこれらの変化、変動を検出し水分処理部材（４４）が働き、この固着を解消するようにしている。
【００１８】  図４は図１の水分処理部材（４４）が、作動し働いた時の概略図である。この水処理部材（４４）が図のように処理槽（２０）の側面壁に貼り付いていた状態から撹拌軸の負荷量の変化によって、蒸発する水分を遮るように下がると、蒸発する水分がこの水分処理部材（４４）の裏側で方向を変え、側面壁に当接し、固着部が分解する。もしくは裏側で、結露し、水が落ち、落ちた水によって、水素結合していた固着部が解消するのである。
【００１９】  撹拌軸（２２）を作動させるときの負荷変動の検出と、検出することによって、水分を補給し固着を解消するようにする検出機構は一例として図５のように考えることができる。（４６）は負荷量、（４８）は負荷の変動の検出機構で、固着状態が始まった時、負荷がどの様に変化するかを検出する。（５０）は変動の検出により水分を供給するための作動機構、（５２）は作動機構が働くことによる水分供給する機構である。
【００２０】  固着による変化は、撹拌軸（２２）の変化を検出してもよいし水分蒸発のスピード、結露する水分量など検出によっても良い。また水分供給（５２）は実際に水や水蒸気を吹きかける方式をとっても良いし、図１のように遮蔽部材によって結露させ、その滴下する水によって固着状態を解くようにしてもよい。
【００２１】  図６は、図４と異なる水分処理部材を使用したときの事例を示したものである。ここでは、水分処理部材は、処理槽の側面壁から突き出すように作動する。図６（ａ）は作動前で、図６（ｂ）は、作動後を表す図の概略図である。（５４）は、処理槽、（５６）は側面壁、（５８）は、水分処理部材である。
【００２２】  ここでは図５の負荷検出機構で、作動機構（５２）が働くと、図６（ａ）の水分処理機構（５８）が中心部に向かって図６（ｂ）のように伸び、そこでの水分蒸発の流れを転換させる。蒸発した水分が、上方に行くことなく、側面方向に向かい、固着部と当接するようになる。
【００２３】  このように蒸発する水分の流れを変更させるとその時点で別の流れが出来て、水分を多く含むところとそうでない所との濃淡が出来る。この濃淡を造る事によって空気中に舞い上がる浮遊物の水素結合を分解する事も可能である。
【００２４】  本願発明の具体例として以上、除湿型乾燥装置の一実施例を、図１として例示したが、本願発明の要点は除湿型乾燥装置を使用し、従来にない、乾燥レベル、水分量が約４０％以下にしたとき、発生する固着、水素結合による固着を解消させるために、そうした状態になったとき水を補給することによって水素結合を解くと言う点にある、従ってそのような除湿型乾燥システムとしても提案するするものである。
【００２５】  たとえば、常温域から約５０℃以下の領域で有機物を乾燥処理する乾燥システムや処理装置を用いた時、有機物の水分量が約４０％近辺で水素結合による固着が生じたときにも応用できることはもちろんである。
なお本願明細書で示した内容はあくまで一実施例であり本願発明は、実施例にとらわれるものではない。
【００２６】本発明による除湿型乾燥システムや除湿型乾燥装置を使用すれば、有機性廃棄物の減容化処理だけでなく、有機性資源の乾燥粉を作製するに当たって常温域での乾燥処理による様々な優位点、栄養価が損なわれない、酵素力価を生かすことができ、産業上の利用価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】は、本願発明による除湿型乾燥装置の１実施例の概略構成図である。
【図２】は、本発明が解決課題とした被乾燥物の水分量が略４０％付近で始まる有機体の固着を説明するための処理槽の概略図ある。
【図３】は、概略図［図２］を使って、被乾燥物の水分量の暫減に基づく有機体の変化を図３（ａ）から図３（ｆ）に示した図である。
【図４】、は［図１］に示した水分処理部材の概略図である。
【図５】は、除湿型乾燥システムや乾燥装置に於いて、固着状態を撹拌時の負荷量の変化を検出し、水分供給を行うための仕組図。
【図６】は［図１］に示した水分処理部材の別の概略図である。
【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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