(57)【要約】【課題】一定の温度条件下において短時間で効率よく乾燥可能な減圧乾燥装置および減圧乾燥方法を提供する。【解決手段】被乾燥物９０を収容する容器２０に、真空ポンプ５０により容器２０内の空気を強制的に排気する排気路５２と、絞り弁６０を介して外気を容器２０内に供給する供給路６４を設ける。容器２０内の湿度が被乾燥物９０からの水分蒸発が鈍化する所定値未満のときは、供給路６４からの外気の供給量が真空ポンプ５０による排気量より少なくなるよう絞り弁６０の開口量を絞り減圧乾燥状態をとり、容器２０内の湿度が所定値以上のときは、供給路６４からの外気の供給量が真空ポンプ５０による排気量より多くなるよう絞り弁６０を大きく開放して強制換気状態をとる。それとともに、容器２０内の温度に基づいて、容器２０内の温度を一定に保つように遠赤外線ヒータ３０の出力強度を調整する。【選択図】図１
2008107051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物を内部に収容して乾燥する容器と、遠赤外線を放射して前記容器内を加熱する遠赤外線ヒータと、前記容器内の温度を検知する温度検知手段と、前記容器に連通し前記容器内の空気を排気する排気路と、前記排気路に配設され前記容器内の空気を強制的に排気する排気手段と、前記容器に連通し開口量を調節可能な絞り弁を介して外気を前記容器内に供給する供給路と、前記容器内の湿度を検知する湿度検知手段とを備え、
前記温度検知手段により検出された温度に基づいて、前記容器内の温度を一定に保つように前記遠赤外線ヒータの出力強度が調整されており、
前記湿度検出手段により検出された湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値未満のときは、前記供給路から前記容器内へ供給される外気の供給量が前記排気手段での排気量より少なくなるよう前記絞り弁の開口量を絞った減圧乾燥状態をとり、
前記湿度検出手段により検出された湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値以上のときは、前記供給路から前記容器内へ供給される外気の供給量が前記排気手段での排気量より多くなるよう前記絞り弁を大きく開放した強制換気状態をとることを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減圧乾燥装置であって、
前記温度検知手段は、前記被乾燥物の表面温度を検知し、該温度検知手段により検出された前記被乾燥物の表面温度に基づいて前記被乾燥物の表面温度を一定に保つように前記遠赤外線ヒータの出力強度が調整されていることを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の減圧乾燥装置であって、
前記供給路は、前記容器内に供給する外気を除湿する除湿フィルタを備えていることを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の減圧乾燥装置であって、
前記容器は被乾燥物を載置する上下複数段の棚部を有し、
前記温度検出手段と、前記遠赤外線ヒータとが、前記各棚部のそれぞれに対応して配設されており、前記各棚部の温度検出手段の検知温度によって、これに対応する前記各棚部の温度検知手段と同一棚部の各遠赤外線ヒータの出力強度を調整することを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項５】
容器の内部に収容された被乾燥物を減圧下で遠赤外線ヒータにより加熱して乾燥させる減圧乾燥方法であって、
前記容器内に外気を供給するとともに前記容器内の空気を排気し、前記容器内への外気の供給量を前記容器内の空気の排気量より少なくする減圧乾燥工程と、
前記容器内への外気の供給量を増加させることにより、前記容器内への外気の供給量を前記容器内の空気の排気量よりも多くする強制換気工程と、を有し、
前記容器内の温度を温度検知手段により検出し、該温度検知手段による検出温度に基づき前記遠赤外線ヒータの出力強度を調整して前記容器内の温度を一定に保ちながら、前記容器内の湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値未満のときは、前記減圧乾燥工程が行われ、前記容器内の湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値以上のときは、前記強制換気工程が行われることを特徴とする減圧乾燥方法。
【請求項６】
請求項５に記載の減圧乾燥方法であって、
前記温度検出手段により前記被乾燥物の表面温度を検知し、該被乾燥物の表面温度に基づいて、前記被乾燥物の表面温度を一定に保つように前記遠赤外線ヒータの出力強度を調整することを特徴とする減圧乾燥方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の減圧乾燥方法であって、
前記容器内に供給する外気を予め除湿することを特徴とする減圧乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法に関する。より具体的には、減圧下で遠赤外線により被乾燥物を加熱乾燥させる減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
減圧下で遠赤外線により被乾燥物を加熱乾燥させると、減圧することにより水の沸点が下がるため低温条件下で乾燥可能であるともに、遠赤外線により減圧下でも効率よく被乾燥物を加熱可能である。このような乾燥方法は、従来から乾物食品の製造など様々な産業分野で利用されている。
【０００３】
減圧下で遠赤外線ヒータにより乾燥室内を加熱して被乾燥物を乾燥する従来技術としては、例えば、特許文献１がある。特許文献１の減圧乾燥装置は、真空ポンプで乾燥室内を排気して減圧しながら、温風を乾燥室内に導入することにより乾燥室内を加熱し、更に遠赤外線ヒータにより乾燥室内を加熱して被乾燥物の乾燥を促進することができる。被乾燥物が乾燥して水分が減少すると被乾燥物の湿度低下を検知して遠赤外線ヒータによる加熱を弱めることにより乾燥室内の温度を低下させて被乾燥物が過乾燥するのを防ぐことができる。その一方で、被乾燥物が乾燥するにしたがって温度が低下して乾燥効率が悪くなるのを防ぐために、被乾燥物の温度が低下すると減圧状態を解除して一気に温風を取り込み、その温風で被乾燥物を加熱することにより効率よく乾燥させるように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、減圧された乾燥室内を遠赤外線ヒータにより加熱してアジ、サバなどを乾燥させる乾燥システムが開示されている。この乾燥システムでは、乾燥室に給気しながらその給気量よりも大幅に多く排気することにより常時減圧状態を維持するとともに、乾燥室内の温度を温度センサで検知して遠赤外線ヒータの出力強度を調整する。この乾燥システムによれば、乾燥室内に給気しながら排気することにより、減圧状態を保ちながら空気を循環させて乾燥を促進することができる。また、温度センサで乾燥室内の温度を検知して遠赤外線ヒータの出力強度を調整するため乾燥室内の温度を一定に保つことができる。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８０２７５０号公報
【特許文献２】特許第２９９２８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
遠赤外線により被乾燥物を加熱すると、減圧下でも被乾燥物を効率よく加熱することができる。しかしながら、被乾燥物を効率よく加熱可能であるにも関わらず、密封された乾燥室内で乾燥させると被乾燥物から水分が蒸発して乾燥室内の湿度が上昇し、被乾燥物から水分が蒸発しにくくなり乾燥効率が低下するという問題があった。従来このような問題を解決するために、上記特許文献２に記載の乾燥システムにおいては、乾燥室内に給気するとともに乾燥室内の加湿された空気を排気して減圧状態を保ちながら空気を循環させている。しかしながら、その空気の循環量は一定であり、空気の循環量が少なければ乾燥開始直後等の被乾燥物からの水分の蒸発が活発なとき等に湿度が上昇して多湿状態となっても速やかに排出することができず、水分が蒸発しにくくなる場合がある。したがって、乾燥効率が十分に向上しているとは言い難い。多湿状態の空気を速やかに排出するために空気の循環量の多い状態に保つことも考えられるが、減圧状態を保ったまま給気量と排気量とを大きくする必要があり、多大なエネルギーを要するため省エネルギーの観点から好ましくない。また、上記特許文献２に記載の乾燥システムでは、乾燥室内の空気を常時循環させているものの、乾燥室内に供給する空気が除湿されていない場合には、被乾燥物からの水分の蒸発を十分に活発化することができず効率よく乾燥できない可能性がある。
【０００７】
ところで、食品は一定以上の温度に加熱されるとグルタミン酸、イノシン酸、ヒスチジン、クレアチン等に代表される旨み成分や種々の香り成分等が揮発して減少し、その食品本来の風味が損なわれる不具合が生じたり、あるいはビタミン等の栄養成分が分解されて栄養価が低下する不具合が生じる場合がある。このような不具合を防ぐために、低温条件下で遠赤外線により食品を加熱乾燥可能な減圧乾燥方法が用いられている。しかしながら、遠赤外線により食品を加熱する減圧乾燥方法は原理上低温条件下で乾燥可能であるにも関わらず、実際には食品本来の風味が失われたり、栄養価が低下する等の不具合がしばしば生じていた。その不具合の原因は、遠赤外線はいわゆる電磁波であり、食品に遠赤外線を照射することにより食品中の分子が振動して食品自体が発熱状態となるため、乾燥装置内の温度とは無関係に食品の温度が上昇していたことにあった。
【０００８】
上記特許文献１に記載の減圧乾燥装置によれば、被乾燥物の湿度が低下すると過乾燥を防ぐために遠赤外線ヒータによる加熱を弱めて乾燥室内の温度を下げるように構成されているものの、被乾燥物自体の温度は制御されていない。また、上記特許文献２に記載の乾燥システムでは、温度センサで乾燥室内の温度を検知して遠赤外線ヒータの出力強度を調整して乾燥室内の温度を一定に保つことができるものの、被乾燥物自体の温度は制御されていない。したがって、食品を乾燥させた場合、その食品自体の温度が一定以上に上昇するのを抑制するのは困難であるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、一定の温度条件下において短時間で効率よく乾燥可能な減圧乾燥装置および減圧乾燥方法を提供することにある。更に、被乾燥物の表面温度を制御するとともに、短時間で効率よく乾燥可能な減圧乾燥装置および減圧乾燥方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の減圧乾燥装置および減圧乾燥方法は、上記課題を達成するために以下の手段をとる。
【００１１】
先ず第１の発明は、被乾燥物を内部に収容して乾燥する容器と、遠赤外線を放射して前記容器内を加熱する遠赤外線ヒータと、前記容器内の温度を検知する温度検知手段と、前記容器に連通し前記容器内の空気を排気する排気路と、前記排気路に配設され前記容器内の空気を強制的に排気する排気手段と、前記容器に連通し開口量を調節可能な絞り弁を介して外気を前記容器内に供給する供給路と、前記容器内の湿度を検知する湿度検知手段とを備え、前記温度検知手段により検出された温度に基づいて、前記容器内の温度を一定に保つように前記遠赤外線ヒータの出力強度が調整されており、前記湿度検出手段により検出された湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値未満のときは、前記供給路から前記容器内へ供給される外気の供給量が前記排気手段での排気量より少なくなるよう前記絞り弁の開口量を絞った減圧乾燥状態をとり、前記湿度検出手段により検出された湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値以上のときは、前記供給路から前記容器内へ供給される外気の供給量が前記排気手段での排気量より多くなるよう前記絞り弁を大きく開放した強制換気状態をとることを特徴とする減圧乾燥装置である。
【００１２】
この第１の発明の減圧乾燥装置によれば、先ず、温度検知手段により検出された温度に基づいて遠赤外線ヒータの出力強度を調整するため、容器内の温度を一定に保つことができる。また、減圧乾燥状態において、容器内に外気を供給しながら容器内の空気を排気して常時一定量通気することにより、容器内の湿度上昇を緩慢にして被乾燥物から水分が蒸発しやすい状態をできるだけ長く保つことができる。それにより容器内の温度を一定に保った状態においても効率よく被乾燥物を乾燥させることができる。更に、減圧乾燥状態において容器内の湿度が所定値以上に上昇した場合であっても、絞り弁を大きく開放して強制換気状態へ切り替わることにより容器内の加湿された空気を外気で置き換えることができる。それにより、直ちに容器内の湿度を下げて被乾燥物から水分が蒸発しやすい状態へと戻すことができる。したがって、容器内の温度を一定に保つとともに、被乾燥物を短時間で効率よく乾燥することができる。
【００１３】
次に第２の発明は、上記第１の発明に記載の減圧乾燥装置であって、前記温度検知手段は、前記被乾燥物の表面温度を検知し、該温度検知手段により検出された前記被乾燥物の表面温度に基づいて前記被乾燥物の表面温度を一定に保つように前記遠赤外線ヒータの出力強度が調整されていることを特徴とする減圧乾燥装置である。
【００１４】
この第２の発明の減圧乾燥装置によれば、被乾燥物の表面温度に基づいて遠赤外線ヒータの出力強度が調整されることにより、容器内の空気の温度に関わらず被乾燥物自体の表面温度を一定に保つことができる。したがって、被乾燥物の温度が上昇しすぎて旨み成分や香り成分を損なうことがない。
【００１５】
次に第３の発明は、上記第１又は第２の発明に記載の減圧乾燥装置であって、前記供給路は、前記容器内に供給する外気を除湿する除湿フィルタを備えていることを特徴とする減圧乾燥装置である。
【００１６】
この第３の発明の減圧乾燥装置によれば、除湿フィルタにより容器内へ供給する外気を除湿することにより、容器内の空気を乾いた外気に置き換えることができ、容器内の湿度上昇をより緩慢にすることができる。それにより、より短時間で効率よく被乾燥物を乾燥させることができる。
【００１７】
次に第４の発明は、上記第１から第３の発明のうちいずれか１項に記載の減圧乾燥装置であって、前記容器は被乾燥物を載置する上下複数段の棚部を有し、前記温度検出手段と、前記遠赤外線ヒータとが、前記各棚部のそれぞれに対応して配設されており、前記各棚部の温度検出手段の検知温度によって、これに対応する前記各棚部の温度検知手段と同一棚部の各遠赤外線ヒータの出力強度を調整することを特徴とする減圧乾燥装置である。
【００１８】
この第４の発明の減圧乾燥装置によれば、遠赤外線ヒータの出力強度が、その遠赤外線ヒータが遠赤外線を放射する対象である同一棚部に載置された被乾燥物の表面温度に基づいて調整されるため、各棚ごとに確実に被乾燥物の温度を一定に保つことができる。それにより、載置位置の高さに因らず被乾燥物の表面温度を確実に一定に保つことができる。
【００１９】
次に第５の発明は、容器の内部に収容された被乾燥物を減圧下で遠赤外線ヒータにより加熱して乾燥させる減圧乾燥方法であって、前記容器内に外気を供給するとともに前記容器内の空気を排気し、前記容器内への外気の供給量を前記容器内の空気の排気量より少なくする減圧乾燥工程と、前記容器内への外気の供給量を増加させることにより、前記容器内への外気の供給量を前記容器内の空気の排気量よりも多くする強制換気工程と、を有し、前記容器内の温度を温度検知手段により検出し、該温度検知手段による検出温度に基づき前記遠赤外線ヒータの出力強度を調整して前記容器内の温度を一定に保ちながら、前記容器内の湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値未満のときは、前記減圧乾燥工程が行われ、前記容器内の湿度が前記被乾燥物からの水分蒸発が鈍化する所定値以上のときは、前記強制換気工程が行われることを特徴とする減圧乾燥方法である。
【００２０】
この第５の減圧乾乾燥方法によれば、先ず、容器内の温度を温度検知手段で検出し、その検出温度に基づき遠赤外線ヒータの出力強度を調整するため、容器内の温度を一定に保つことができる。また、減圧乾燥工程において、減圧するとともに、容器内に外気を供給しながら容器内の空気を排気して常時一定量通気することにより、容器内の湿度上昇を緩慢にして被乾燥物から水分が蒸発しやすい状態を保つことができる。更に、減圧乾燥工程において容器内の湿度が所定値以上に上昇した場合には、強制換気工程へ切り替えることにより容器内の加湿された空気を外気で置き換えることができる。それにより、直ちに容器内の湿度を下げ、被乾燥物から水分が蒸発しやすい状態へと戻すことができる。したがって、容器内の温度を一定に保つとともに、被乾燥物を短時間で効率よく乾燥することができる。
【００２１】
次に第６の発明は、上記第５の発明に記載の減圧乾燥方法であって、前記温度検出手段により前記被乾燥物の表面温度を検知し、該被乾燥物の表面温度に基づいて、前記被乾燥物の表面温度を一定に保つように前記遠赤外線ヒータの出力強度を調整することを特徴とする減圧乾燥方法である。
【００２２】
この第６の減圧乾燥方法によれば、被乾燥物の表面温度に基づいて遠赤外線ヒータの出力強度を調整することにより、容器内の空気の温度に関わらず被乾燥物自体の表面温度を一定に保つことができる。
【００２３】
次に第７の発明は、上記第５又は第６の発明に記載の減圧乾燥方法であって、前記容器内に供給する外気を予め除湿することを特徴とする減圧乾燥方法である。
【００２４】
この第７の減圧乾燥方法によれば、容器内に供給する外気を予め除湿することにより、容器内の空気を乾いた外気に置き換えることができ、容器内の湿度上昇をより緩慢にすることができる。それにより、より短時間で効率よく被乾燥物を乾燥させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の減圧乾燥装置および減圧乾燥方法によれば、一定の温度条件下において短時間で効率よく被乾燥物を乾燥させることができる。更に、被乾燥物の表面温度を一定に保ちながら短時間で効率よく乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、図１〜図６を参照しながら第１実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の減圧乾燥装置１０は、被乾燥物９０を内部に収容する容器２０を備えている。容器２０には、遠赤外線を放射して被乾燥物９０を加熱する遠赤外線ヒータ３０と、被乾燥物９０の表面温度を検知する温度センサ４０ａと、容器２０内の湿度を測定する湿度計７０と、容器２０内の圧力を測定する圧力計２２が配されている。また、この容器２０には、容器２０内の空気を排気する排気路５２と、容器２０内に外気を供給する供給路６４とがそれぞれ別経路として設けられている。排気路５２は真空ポンプ５０に接続しており、真空ポンプ５０が作動することにより容器２０内の空気を強制的に排気することができる。供給路６４は、気流の上手側から順に除湿フィルタ６２と絞り弁６０とを備えており、除湿フィルタ６２で外気を除湿し、その除湿された外気を絞り弁６０の開口量を調節しながら容器２０内へ供給することができる。この減圧乾燥装置１０は制御コンピュータ１２を備えており、この制御コンピュータ１２により遠赤外線ヒータ３０、真空ポンプ５０及び絞り弁６０の動作が、温度センサ４０ａ、湿度計７０及び圧力計２２の測定結果に基づいて自動制御される。なお、本実施形態の温度センサ４０ａは本発明の温度検知手段に相当し、本実施形態の真空ポンプ５０は本発明の排気手段に相当する。
【００２７】
図２に示すように、容器２０は、中空な円柱形状であり、円柱形状の軸方向が水平な状態で脚部材１６により底上げされて台車１４上に設置されている。容器２０は、円柱形状の軸方向の一端は閉口しており、他端は開口している。その開口はヒンジ構造２４ａにより開閉可能な蓋２４で塞がれている。容器２０の内部には被乾燥物９０を載置する３段のトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃが配されている。このトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃが本発明の棚部に相当する。トレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃは長尺な板状であり、図４に示すようにその長手方向の両端がクランク状に折り曲げられてクランク部位８３ａ、８３ｂ、８３ｃが形成されている。容器２０内には、複数の支柱８０に水平に接合されたバー部材８４ａ、８４ｂ、８４ｃが配されており、バー部材８４ａ、８４ｂ、８４ｃにクランク部位８３ａ、８３ｂ、８３ｃが摺動可能に係合してトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃが容器２０内に設置される。したがって、図３に示すように、トレー部材８２ａ（８２ｂ、８２ｃ）は、被乾燥物９０を載置したまま摺動させて出入することができる。容器２０は脚部材１６により底上げされているのに加え、蓋２４がヒンジ構造２４ａにより取っ手２４ｄを持って水平に回動させて容易に開閉可能となってため、作業者は腰を屈めたり、台に上ったりすることなく蓋２４を開けてトレー部材８２ａ（８２ｂ、８２ｃ）を出入することができる。なお、図示しないが、容器２０だけでなく制御コンピュータ１２も台車１４上に設置されており、台車１４により減圧乾燥装置１０一体として容易に移動可能となっている。
【００２８】
容器２０には、供給路６４が容器２０の軸方向の一側方の上部に、排気路５２が容器２０の軸方向の他側方の下部において、それぞれ容器２０の内部に連通して形成されている。排気路５２は真空ポンプ５０に接続しており、真空ポンプ５０を作動させることにより容器２０内の空気を強制的に排気することができる。なお、この減圧乾燥装置１０では、停止時にドレン排出可能なドレンバルブ５４を排気路５２に分岐して設けている。供給路６４は絞り弁６０を備えており、絞り弁６０の開口量を調節しながら容器２０内へ外気を供給することができる。また、供給路６４は、絞り弁６４より気流上手側にシリカゲル等の吸湿剤が充填された除湿フィルタ６２を備えており、この除湿フィルタ６２により外気中の水分を吸着して除湿し、除湿された外気として容器２０内に供給することができる。この減圧乾燥装置１０では、絞り弁６０を開口して真空ポンプ５０を作動させることにより容器２０内に除湿された外気を供給することができる。この減圧乾燥装置１０は、絞り弁６０の開口量を調整して外気の供給量を変化させて減圧乾燥状態と強制換気状態とを切り替えることができる。容器２０は、内部の湿度を測定する湿度計７０を備えており、この湿度計７０により検出された容器２０内の湿度に基づいて減圧乾燥状態と強制換気状態との切り替えが行われる。
【００２９】
減圧乾燥装置１０は、容器２０内の湿度が、被乾燥物９０からの水分の蒸発が鈍化する所定値未満のときは減圧乾燥状態をとる。減圧乾燥状態とは、真空ポンプ５０を作動させるとともに、外気の供給量よりも排気量が多くなるよう絞り弁６０の開口量を狭くした状態である。すなわち、容器２０内に外気を供給しながら、その供給量よりも多量の空気を容器２０から排気することにより、容器２０に通気すると同時に減圧した状態のことである。この減圧乾燥状態では、絞り弁６０の開口量を絞った状態で真空ポンプ５０により容器２０内の空気を排気することにより容器２０内の圧力を下げる。容器２０には容器２０内の圧力を測定する圧力計２２が備えられており、圧力計２２で測定された容器２０内の圧力に基づいて絞り弁６０の開口量が微調整されて容器２０内の圧力を所定の減圧条件で略一定に保つことができる。
【００３０】
減圧乾燥装置１０は、容器２０内の湿度が、被乾燥物９０からの水分の蒸発が鈍化する所定値以上のときは強制換気状態をとる。強制換気状態とは、真空ポンプ５０を作動させるとともに、真空ポンプ５０による排気量より外気の供給量が多くなるよう絞り弁６０を大きく開放した状態である。すなわち、絞り弁６０を大きく開放して容器２０多量の外気を一気に供給して容器２０内を迅速に換気する状態のことである。
【００３１】
以下、図６を参照しながら減圧乾燥状態と強制換気状態との切り替えについて、より具体的に説明する。図６は減圧乾燥装置１０で被乾燥物９０を乾燥させた場合について、（Ａ）は容器２０内の湿度の挙動を示しており、（Ｂ）は圧力の挙動を示している。なお、図６（Ｂ）中に示すａ１、ａ２、ａ３、ａ４は減圧乾燥状態に対応しており、ｂ１、ｂ２、ｂ３は強制換気状態に対応している。減圧乾燥状態と強制換気状態との切り替えは、被乾燥物９０からの水分蒸発が鈍化する湿度に対応して決められた所定の湿度となったときに行われ、例えば、湿度８０％で行われる。減圧乾燥装置１０は、はじめに減圧乾燥状態（ａ１）をとる。すなわち絞り弁６０の開口量を絞り、容器２０内の気圧を０．１〜０．２気圧まで減圧して略一定とする。容器２０内が０．１〜０．２気圧まで減圧されることにより水の沸点が約４６〜６０℃まで低下するため被乾燥物９０から水分が蒸発しやすい状態となる。被乾燥物９０から水分が蒸発すると容器２０内の空気が加湿され湿度が上昇するにしたがい水分が蒸発しにくくなるが、この減圧乾燥装置１０は、減圧乾燥状態において容器２０内の加湿された空気を真空ポンプ５０により排気しながら除湿された外気を供給して一定量の空気を容器２０内に通気することにより湿度上昇を緩慢にすることができる。しかしながら、このはじめの減圧乾燥状態（ａ１）においては、被乾燥物９０は水分を多量に含むため、排気量を上回る極めて多量の水分が一気に蒸発して容器２０内の湿度が短時間で上昇する。湿度が８０％以上となると、絞り弁６０が大きく開放されて強制換気状態（ｂ１）へ切り替えられる。真空ポンプ５０で容器２０内の湿度の高い空気を排気するとともに、絞り弁６０が大きく開放されることにより容器２０内の圧力が上昇して排気量より多量の除湿された外気が容器２０内に一気に供給される。これより、容器２０内の空気が短時間で除湿された外気に置き換えられ、容器２０内の湿度は急激に低下する。容器２０内の湿度が低下したら、再び絞り弁６０の開口量が絞られて減圧乾燥状態（ａ２）へ切り替えられる。容器２０内の気圧が低下すると被乾燥物９０から再び活発に水分が蒸発して容器２０内の湿度が上昇する。湿度が８０％以上となると再び絞り弁６０が大きく開放されて強制換気状態（ｂ２）へ切り替えられ、以降同様に減圧乾燥状態（ａ３）、強制換気状態（ｂ３）を経る。減圧乾燥状態と強制換気状態とを繰り返すことにより、被乾燥物９０中の水分が減少すると水分の蒸発量も減少し、２回目、３回目の減圧乾燥状態（ａ２、ａ３）では次第に容器２０内の湿度上昇が緩やかとなる。その後４回目の減圧乾燥状態（ａ４）では、容器２０内で空気が加湿される速度を上回ってその加湿された空気が排気されるため容器２０内の湿度は低く略一定に保たれる。なお、ここでは減圧乾燥状態と強制換気状態との切り替えを容器２０内の湿度が８０％のときに行う場合を例示したが、本発明の「水分蒸発が鈍化する所定値」とは、湿度８０％に限らず適宜設定することができ、湿度７０〜９０％の範囲内で設定するのが好ましい。
【００３２】
なお、絞り弁６０の開閉は、通常は制御コンピュータ１２により自動制御され、減圧乾燥状態と強制換気状態とが切り替えられるが、手動開閉も可能に形成されている。例えば、蓋２４に形成された覗き窓２４ｃから被乾燥物９０の状態を観察し、必要に応じて絞り弁６０の開口量を手動で変更し、外気の供給量を変更することもできる。
【００３３】
減圧乾燥装置１０は、上記のように、減圧乾燥状態と強制換気状態とを切り替えながら、被乾燥物９０の表面温度を制御することができる。以下、被乾燥物９０の表面温度の制御について説明する。
【００３４】
図１に示す遠赤外線ヒータ３０は、図２および図４に示すように、被乾燥物９０を載置する３段のトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃのそれぞれの上部において遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃとして配設されている。この遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃは織布中に電熱線が全面的に配された毛布状であり、容器２０内に水平に設けられた複数の支持棒８５ａ、８５ｂ、８５ｃ上にそれぞれ支持されている。各遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、トレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの上方全体を覆うように配設されて、直下のトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃに載置された被乾燥物９０に対して遠赤外線を照射して被乾燥物９０を加熱する。
【００３５】
温度センサ４０ａは、複数の被乾燥物９０のうち少なくとも一つに対して表面温度を測定することができるように配設される。この温度センサ４０ａは、図５に示すように被乾燥物９０に接触せずに対象の被乾燥物９０の表面温度を測定するいわゆる非接触式の温度センサであり、被乾燥物９０より発生放射される赤外線を検知してその被乾燥物９０の表面温度を測定することができる。温度センサ４０による検出温度は制御コンピュータ１２に送信され、その検出結果に基づいて被乾燥物９０の表面温度を一定に保つように遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの出力強度が調整される。ここで一定とは、被乾燥物９０の表面温度が全く変化しないことを意味しているのではなく、変化しても直ちに是正するように作用することにより、変化の小さいことを意味している。例えば、減圧乾燥装置１０が強制換気状態をとり、容器２０内に一気に外気が供給されると被乾燥物９０の表面温度が低下する場合があるが、その場合は遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの出力強度を上昇させることにより、被乾燥物９０の表面温度を上昇させて元に戻す。また、減圧乾燥状態が長時間続くと被乾燥物９０の表面温度が上昇する場合があるが、その場合は遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの出力強度を低下させて被乾燥物９０の表面温度の上昇を抑制する。このように、減圧乾燥装置９０は、被乾燥物９０の表面温度の検出結果に基づき、常時遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの出力強度を調整することにより、被乾燥物９０の表面温度を一定値に戻すよう作用している。
【００３６】
以上の構成の減圧乾燥装置１０によれば、以下の作用効果を有する。
先ず第１に、減圧乾燥状態において減圧するとともに、容器２０内に外気を供給しながら排気することで容器２０内に気流を形成し、これによって容器２０内の加湿された空気を連続的に排気するため、容器２０内の湿度上昇を抑制して被乾燥物９０から水分が蒸発しやすい状態を保つことができる。
第２に、減圧乾燥状態において容器２０内の湿度上昇を抑制したにもかかわらず湿度が所定値以上に上昇した場合であっても、強制換気状態へ切り替わることにより直ちに容器２０内の加湿された空気を外気で置き換えることができる。それにより、速やかに容器２０内の湿度を下げ、被乾燥物９０から水分が蒸発しやすい状態へと戻すことができる。
第３に、容器２０内に供給する外気を除湿することにより、減圧乾燥状態及び強制換気状態においては容器２０の空気を除湿された外気に置き換えることが可能であり、容器２０内の湿度上昇をより緩慢にすることができる。
第４に、供給路６４が容器２０の一側方の上部に形成されており、供給路６４とは離間して他側方の下部において形成されているため、減圧乾燥状態および強制換気状態において容器２０内の隅々まで気流を発生させて通気することができる。それにより容器２０内の湿度のばらつきを抑制することができる。
第５に、被乾燥物９０の表面温度に基づいて遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの出力強度が調整されることにより、容器２０内の空気の温度に関わらず被乾燥物９０自体の表面温度を一定に保つことができる。
第６に、遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃが被乾燥物９０を載置するトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの上方全体を覆うように配設されているため、被乾燥物９０の載置位置に因らず確実に遠赤外線を照射することができる。そのため、異なる位置に載置された被乾燥物９０の表面温度のばらつきを抑制することができる。また、被乾燥物９０を載置しているトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの上方の遠赤外線ヒータ３０ａ、３０ｂ、３０ｃのみを作動させればよく、被乾燥物９０の載置されていないトレー部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃを不必要に加熱することがない。したがって、エネルギーコストの削減することができる。
第７に、温度センサ４０ａが被乾燥物９０に接触せずに被乾燥物９０の表面温度を測定するため、温度センサ４０ａが温度検出可能な位置範囲内に被乾燥物９０を設置すればよく設置が容易である。また、被乾燥物９０が衛生に保たれるとともに、温度センサ４０も被乾燥物９０により汚染されない。
【００３７】
減圧乾燥装置１０は、上記の作用効果を奏することにより、被乾燥物９０の表面温度を予め設定した温度にて表面温度を一定に保つとともに、より低温で表面温度を設定した場合であっても、容器２０内を被乾燥物９０から水分の蒸発しやすい低湿度環境とすることによって被乾燥物９０を効率よく乾燥させることができる。したがって、食品等の所定以上の温度に加熱されると本来の特性が失われる被乾燥物を乾燥させるときに特に有利に作用することができる。被乾燥物９０が食品である場合、加熱により旨み成分や種々の香り成分等が揮発して減少してその食品本来の風味が損なわれる不具合や、あるいはビタミン等の栄養成分が分解されて栄養価が低下する不具合が生じやすい。しかしながら、これらの不具合が生じない温度範囲で表面温度一定に保つことにより、不具合を生じさせずに効率よく乾燥させることができる。食品を乾燥させる場合、食品の種類により含まれる旨み成分等が異なるものの、一般に３５〜４５℃の範囲内において表面温度を略一定に保つのが好ましい。食品の表面温度を３５〜４５℃の低温で保っても、容器２０内の圧力が０．１〜０．２気圧のとき水の沸点は約４６〜６０℃であるから食品を効率よく乾燥させることが可能である。例えば、ゆずは、特有の香りを有し生では香辛料としての調味料として用いられるが、高温になると香り成分が分解されるため従来の乾燥方法では水で戻しても香りを再現させるのは困難であった。しかしながら、本実施形態の減圧乾燥装置１０を用いて表面温度を３５〜４５℃に保ちながら乾燥させることにより、香り成分を分解させずに乾燥させることが可能である。この方法でゆずの皮を乾燥させてパウダー状にすれば、お菓子や吸い物の香料添加剤として用いることができ、従来廃棄処分されていたゆずの皮を有効利用することが可能となる。また、表面温度は、食品に含まれる旨み成分等に対応して食品の種類毎に設定すればより好ましい。例えば、主な旨み成分としてグルタミン酸を含有するふかひれは３５〜３８℃、主な旨み成分としてグアニル酸を含有するしいたけは４０〜４３℃、旨み成分として各種アミノ酸を含む味噌は３５〜３８℃の範囲内で表面温度を一定に保つことにより本来の旨みを損なうことなく乾燥させることができる。このとき、容器２０内の圧力は、水が沸騰しない程度まで下げるとより効率よく乾燥させることができ、各食品の表面温度と容器２０内の圧力の最も好ましい条件は以下のとおりである。例えば一例として、ふかひれは３５〜３８℃、０．１〜０．１５気圧、しいたけは４０〜４３℃、０．１〜０．２気圧、味噌は３５〜３８℃、０．１〜０．１５気圧とするのが好ましい。
なお、この減圧乾燥装置１０は上記の食品以外に、魚貝類、海藻類、アスパラガスなどの野菜、ネギなどの香味野菜、山菜、果物など種々の食品について、本来の風味や栄養価を損なうことなく乾燥させることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
以下、図７を参照しながら第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態の減圧乾燥装置１０について温度制御に係る構造のみを変更したものである。変更を要しない部分については説明を省略する。
図７に示すように、容器１２０の内部には被乾燥物１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃを載置する３段のトレー部材１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃが配設されており、各トレー部材１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃの上方に遠赤外線ヒータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが配設されている。遠赤外線ヒータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃはそれぞれ直下に載置された被乾燥物１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃに対して遠赤外線を照射する。この点については上記実施形態１と同じである。第２の実施形態に係る減圧乾燥装置では、３段のトレー部材１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃのそれぞれに対応する温度センサ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃが支柱１８０に取付けられている点で異なっている。各トレー部材の上方に備えられた遠赤外線ヒータの出力強度は、そのトレー部材に対応して設けられた温度センサによる被乾燥物の表面温度の測定結果に基づいて調整される。具体的には、上段のトレー部材１８２ａに対応する遠赤外線ヒータ１３０ａの出力強度は、同じ上段のトレー部材１８２ａに対応する温度センサ１４０ａによって検知される被乾燥物１９０ａの表面温度に基づいて調整される。中段および下段についても同様であり、中段のトレー部材１８２ｂに対応する遠赤外線ヒータ１３０ｂの出力強度は、同じ中段のトレー部材１８２ｂに対応する温度センサ１４０ｂによって検知される被乾燥物１９０ｂの表面温度に基づいて調整され、下段のトレー部材１８２ｃに対応する遠赤外線ヒータ１３０ｃの出力強度は、同じ下段のトレー部材１８２ｃに対応する温度センサ１４０ｃによって検知される被乾燥物１９０ａの表面温度に基づいて調整される。
【００３９】
この第２実施形態の減圧乾燥装置によれば、上記第１実施形態の減圧乾燥装置の作用効果に加えて以下の作用効果をも奏する。
遠赤外線ヒータの出力強度が、その遠赤外線ヒータが遠赤外線を放射する対象である同一棚部（トレー部材１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ）に載置された被乾燥物の表面温度に基づいて調整されるため、各棚部ごとに確実に被乾燥物の温度を一定に保つことができる。それにより、容器１２０内で暖められた空気が対流して棚部の高さ位置により空気の温度が異なる場合であっても、載置位置の高さに因らず確実に被乾燥物の表面温度を確実に一定に保つことができる。
【００４０】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行なうことができる。
例えば、温度センサ（温度検出手段）は、非接触式の温度センサに限定されず、被乾燥物の表面に接触して被乾燥物の表面温度を検出する接触式の温度センサを用いてもよい。接触式の温度センサを用いる場合は、被乾燥物が乾燥により収縮した場合でも常時被乾燥物の表面を測定可能とするのが好ましく、例えば、図８に示すような接触式の温度センサ４０ｂを用いることができる。この温度センサ４０ｂは、温度検知部４２と、検出部４３とからなり、棒状の温度検知部４２の先端が被乾燥物９０に接触することにより被乾燥物９０の表面温度を検知し、検出部４３で電気信号として温度を検出して制御コンピュータ１２に送信する。
【００４１】
接触式の温度センサ４０ｂは、例えば図８に示すように、取付部材４４に固定されて、支柱８０等容器２０の内部に取付けられる。取付部材４４は、温度センサ４０ｂを固定するための固定部位４５と、支柱８０に取付けるためのブラケット４９と、固定部位４５とブラケット４９とを連結する支持棹４８からなる。固定部位４５は、土台板４５ａと、ヒンジ４５ｂと、可動部材４５ｃと、引張コイルバネ４５ｄとからなり、温度センサ４０ｂは、可動部材４５ｃに取付けられる。可動部材４５ｃは長尺形状であり、その長尺方向の一端部がヒンジ４５ｂにより土台板４５ａに回転可能に取付けられており、且つ、下面は引張コイルバネ４５ｃを介して土台板４５ａの上面と連結している。したがって、可動部材４５ｃは引張コイルバネ４５ｃにより土台板４５ａに近接する方向へ付勢されており、引張コイルバネ４５ｃの弾性力に抗して回転変位可能となっている。温度センサ４０ａは検出部４３において可動部材４５ｃに固定されて支持される。支持棹４８は、湾曲させて自在に角度を変更することができ、且つその変更した角度姿勢を維持することのできる。温度センサ４０ａは、支持棹４８の角度を調整することにより温度検知部４２が被乾燥物９０の表面に接触するように位置決めされる。このとき、温度センサ４０ｂを支持する可動部材４５ｃが引張コイルバネ４５ｄの弾性力に抗して変位して引張コイルバネ４５ｄが伸張した状態となるように支持棹４８の角度を調整する。この様に位置決めすることにより可動部材４５ｃおよび可動部材４５ｃに固定された温度センサ４０ａは、引張コイルバネ４５ｄが収縮する方向に付勢され、温度検知部４２は、被乾燥物９０の上面に接触して下向きに付勢された状態となる。したがって、図８において二点鎖線で示すように、被乾燥物９０が乾燥により収縮して被乾燥物９０の高さが変化した場合であっても、被乾燥物９０の高さの変化に追従して可動部材４５ｃが引張コイルバネ４５ｄの弾性力により変位するとともに温度センサ４０ｂも変位する。それにより温度検知部４２は常時被乾燥物９０の表面に接触して表面温度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係る減圧乾燥装置の模式図である。
【図２】第１実施形態に係る減圧乾燥装置の正面図を一部断面で示した図である。
【図３】第１実施形態に係る減圧乾燥装置の平面図である。
【図４】図２に示す減圧乾燥装置の（４）−（４）線断面図である。
【図５】第１実施形態に係る減圧乾燥装置に用いる非接触式の温度センサの正面図である。
【図６】（Ａ）は第１実施形態に係る減圧乾燥装置の容器内の湿度と時間の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は第１実施形態に係る減圧乾燥装置の容器内の圧力と時間の関係を示すグラフである。
【図７】第２実施形態に係る減圧乾燥装置の図３に対応する断面図である。
【図８】接触式の温度センサの正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  減圧乾燥装置
１２  制御コンピュータ
２０  容器
２２  圧力計
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  遠赤外線ヒータ
４０ａ、４０ｂ    温度センサ
５０  真空ポンプ
５２  排気路
５４  ドレンバルブ
６０  絞り弁
６２  除湿フィルタ
６４  供給路
７０  湿度計
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ  トレー部材
９０  被乾燥物
１２０      容器
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ  遠赤外線ヒータ
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ  温度センサ
１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ  トレー部材
１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃ  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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