(57)【要約】【課題】強制循環式恒温槽を用いた水分率・含水率測定用乾燥機では物質の水分を完全に除去して絶乾状態とする為に４〜２４時間という長時間を要し、且つ安定した絶乾状態を得る事が困難である。【解決手段】乾燥機の水分加熱源として高周波振動子を用いる事により、物質中に含まれる水の分子運動を促進させ、省エネルギー且つ短時間にて水の温度上昇を蒸発温度まで促進させる。更に乾燥機にキャリアガス導入口を設ける事により、物質中から蒸発した水分を乾燥機外へ速やかに排出し乾燥機内の水分圧の上昇を抑え、水分の蒸発を容易にし、絶乾状態までの時間を短縮させるものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質中の水分蒸発のエネルギー源として高周波振動子を用いて水の分子運動を励起する事により物質中から水の発散を促進させ、短時間で絶乾状態にさせる事を目的とした高周波乾燥機。
【請求項２】
前記乾燥機に物質から蒸発した水分を強制的に排除し乾燥効率を向上するため、ドライキャリアガスの導入口とガス流量調整弁及びガス流量計を設けた構造を持つ事を特徴とする、高周波乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物質中の水分率や含水率を試験、評価する際に使用する試験用乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水分率や含水率を試験、評価、計測する場合にはＪＩＳ　Ａ１２０３　「土の含水比試験方法」、ＪＩＳ　Ａ１１２５「骨材の含水率試験方法及び含水率に基づく表面水率の試験方法」、ＪＩＳ　Ａ１１６１「気泡コンクリートのかさ比重、含水率、吸水率および圧縮強度試験方法」、ＪＩＳ　Ｋ００６８「化学製品の水分測定方法」、ＪＩＳ　Ｌ１９０３「羽毛試験方法」、ＪＩＳ　Ｐ８１２７「紙及び板紙−水分試験方法−乾燥器による方法」では加熱雰囲気を１０５±２℃から１１０±５℃に設定し被測定物中の水分を蒸発させ重量が恒量となった時点を水分が除去された状態として、水分率を求めるように設定されている。
【０００３】
製品の品質確認を行なう個々の水分率、含水率計測作業場においてはＪＩＳに記されている方法に準じて物質中の水分率を求め、工程品質管理の一貫としている。
【０００４】
この時に用いる乾燥機は強制循環式恒温槽（図１）であり、物質および物質中に含まれる水の加熱は電気ヒータ（１１）による空気加熱を行い乾燥炉内の空気温度を所定の温度に制御する構造となっており、物質の水分蒸発の機構は空気熱伝導及び、乾燥炉壁面からの輻射熱により、物質内に含まれる水が蒸発する為の温度となり、物質中から離脱するものである。
【０００５】
つまり、物質中に含まれる水の蒸発は熱伝導による水の温度上昇により気化温度まで達した水が蒸発する機構となっている。
更に、乾燥機は強制循環式恒温槽であることから、空気加熱を主とし、機内は出来る限りの密閉状態を維持出来る構造となっており、この結果、物質中から蒸発した水分が、乾燥機内の雰囲気から除去される事が無く、この結果乾燥機内の水分圧が高くなり、物質中の水分の蒸発を妨げる作用をし、物質の絶乾状態になるまでの、時間を多く必要としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＪＩＳに準じた手法により水分率、含水率を求めるには、水分の蒸発により恒量が得られるまでに数回のくり返し計量作業により必然的に生じる乾燥機内の雰囲気開放の結果でも４時間から２４時間の長時間を必要とし、製品工程品質管理上、作業の障害となっている。
【０００７】
本発明した乾燥機を用いる事により、物質の水分除去が容易となり、短時間で絶乾状態を容易に得る事が出来、正確な水分率、含水率を求める事が可能となる。
【０００８】
この水分を物質中から蒸発・除去するために使用しているエネルギー源は乾燥機の電気ヒータ等の、空気伝熱による物質中の水分加熱、乾燥機壁面からの輻射熱による物質中の水分加熱により、水分温度を蒸発温度まで加熱し蒸発、除去を行なっている為に、長時間を必要としている。
【０００９】
本発明による、高周波加熱装置（図２）を使用することにより、物質中の水分を短時間で蒸発させる事が出来、製品加工時間に即した水分率の確認が可能となり、製品品質管理上、有効な試験装置となりうる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来技術の問題点を解決する手段として水分の加熱方法として、空気伝熱による方法、乾燥器壁面からの輻射熱による物質に含まれる水の温度上昇による蒸発発散方法でなく、全く異なった機構により物質中の水分を蒸発、発散させる乾燥機である。
【００１１】
この方法は物質中に含まれる水の分子に直接高周波を照射し、水の分子運動を活発化させ、運動エネルギーが液体から気体に移行するまでの十分なエネルギーを供給しこの運動エネルギーの力により物質中から水を蒸発、発散をさせるものである。
【００１２】
高周波振動子（２１）から水の分子に直接高周波により、蒸発発散の為のエネルギーを供給する為、エネルギー損失が熱伝導に比べ大幅に効率が優れ、少量のエネルギー且つ短時間にて蒸発発散が可能となった。
【００１３】
更には、乾燥機内の温度を恒温に保つ必要が無くなる事により、物質中から蒸発した水分を乾燥キャリアガスを強制的に乾燥機内へ流入する事によりキャリアガスの排出と共に乾燥機外へ排出させ水分の蒸発を促進させることが可能となった。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下に、本発明の高周波乾燥機とこの高周波乾燥機を用いた羽毛の水分率測定事例を示す。
【００１５】
【実施例１】
本発明の高周波乾燥機の構造（図２）は、高周波振動子を用いた乾燥機にキャリアガス導入口（２５）を設けキャリアガス流入量の流量を調整できる弁（２７）と、量を確認できる流量計（２８）を設置する。
【００１６】
羽毛の水分率を計る場合には秤量瓶を空のまま計量（Ａ）し、その秤量瓶に水分率を求める羽毛を採取し計量（Ｂ）する。　その後、羽毛の入った計量済み秤量瓶を本発明の高周波乾燥機へキャリアガス導入口（２５）からキャリアガスとしてドライ窒素ガスを３リットル毎分流している高周波乾燥機のターンテーブル（２３）上に置く。　高周波乾燥機の設定を操作部（２４）にて出力を１０００Ｗに設定し、加熱時間を５〜１０分間に設定し、加熱、乾燥する。
加熱終了後、常温までの冷却を促進させる為、冷却デシケータへ乾燥済み秤量瓶を移し、常温になるまで放置する。その後、乾燥済み秤量瓶の蓋を閉じ秤量（Ｃ）する。
【００１７】
この乾燥時間が、絶対乾燥であることを確認する為、再度乾燥済み秤量瓶を高周波乾燥機のターンテーブル（２３）上に置き、１０００Ｗ、５〜１０分間の設定で加熱する。
加熱終了後、冷却デシケータへ乾燥済み秤量瓶を移し、常温まで放置後、秤量（Ｄ）する。
【００１８】
このときに使用する、秤量瓶の材質はガラス製が最も好ましい。
高周波乾燥機の耐熱容器として、磁器製、ポリプロピレン製が挙げられるが、これらの材質を使用した容器を使用すると恒量値を得る事が困難である。
【００１９】
【発明の効果】
電熱式加熱方式の強制循環式恒温槽を用いた水分除去を行なう場合には、物質の絶乾状態を得る為に要する時間は４時間から２４時間を必要とするが、高周波式乾燥機を用いる事により正確な絶乾状態は１０〜２０分間で得られ、水分率、含水率の試験時間が１／１２から１／７２に短縮し作業性が大幅に向上する。
【００２０】
更に、絶乾状態にする為のエネルギー使用量も大幅に削減され、試験用光熱経費の削減にも大きく寄与する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電熱式強制循環式恒温槽模式図
【図２】本発明の高周波式乾燥器模式図
【符号の説明】
１１　電気ヒータ
１２　強制循環用ファン
１３　槽内循環用空気孔
１４　操作盤
２１　高周波振動子
２２　高周波発振波出口
２３　ターンテーブル
２４　操作盤
２５　キャリアガス導入口
２６　キャリアガス閉鎖弁
２７　キャリアガス流量調整弁
２８　キャリアガス流量計
２９　キャリアガス排出口
【図１】
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【図２】
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