JPH0334916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は真空ベルト乾燥機に関するものであ
り、更に詳しくは液状、スラリー状もしくはペー
スト状の原料を真空乾燥し、顆粒状の乾燥製品と
して取出すための真空ベルト乾燥機の製品粉砕装
置に関するものである。 従来の技術 近年、食生活の多様化に伴つて数多くの種類の
加工食品材料やインスタント食品が市販されてい
る。このような食品加工分野に於いては、消費者
が製品を調理素材として使用する場合の溶解性と
即席性を所定の水準に維持すると共に、最終製品
に品質の低下と成分の変質を伴わない復元性を付
与する目的で、各種の常圧乾燥装置や真空乾燥装
置が使用されている。このような乾燥装置のなか
でも調理素材たる製品の溶解性を良好な水準に維
持することが比較的容易である点に着目され、真
空乾燥装置の使用分野が急速に増大しつつある。
汎用の真空乾燥装置としては、噴霧乾燥機や凍結
乾燥機が知られているが、前者は乾燥コストが安
価である反面、製品の溶解性と品質の保持性能あ
るいは成分変化の防止性能が幾分劣り、後者は氷
結・昇華工程を採用していることに起因して構造
の複雑化や乾燥コストの高騰という問題点を付随
せしめている。ここに於いて、上記噴霧乾燥機や
凍結乾燥機に認められている実用上の問題点の解
決手段として、真空ベルト乾燥機の開発が要請さ
れるに至つた。真空ベルト乾燥機は、真空容器内
に加熱ゾーンとベルト搬送装置を設け、液状、ス
ラリー状、もしくはペーストをなす食品材料を無
端搬送ベルト上に薄膜状に供給し、該無端搬送ベ
ルトの回動によつて食品材料を加熱ゾーンに導
き、比較的低温の乾燥条件下で真空乾燥を施すよ
うに構成されている。この際、ベルト上に薄膜状
を呈して載置された食品材料には内部に含有され
ている水分の激しい蒸発現象が生起し、前記食品
材料は膨化すると共に内部に多数の通気孔を形成
し、多孔質の中間製品としてクラツシヤーに送り
出される。このように真空ベルト乾燥機は、慣用
の噴霧乾燥機や凍結乾燥機の代替技術手段として
次第にその有用性が認識されつつある。 発明が解決しようとする問題点 真空ベルト乾燥機は、品質の保持性、成分変化
の防止性、あるいは乾燥コストの低減性に於い
て、公知の噴霧乾燥機や凍結乾燥機を大幅に上廻
る性能を発揮することができるが、乾燥処理を施
すべき食品材料の多様化に対応するためには構造
ならびに機能上更に改良を要する点が少なくな
い。 例えば、前記無端搬送手段の終端部には普通、
回転ブレード等の中間製品の粉砕装置が設けられ
ているが、このような粉砕装置を一段だけ配置し
ただけでは粉砕能力が不足する場合があり、これ
に対応するため乾燥速度、即ち無端搬送手段によ
る中間製品の搬送速度を遅くする等の方策が講じ
られていた。しかしながら、上記の如き乾燥時間
の増大は、過剰乾燥による製品の変質や生産性の
低下等の別の障害の発生原因となる場合があり、
反面、乾燥速度が速すぎると最終製品の粒径が大
きくなり、真空ベルト乾燥機から取出された顆粒
状製品を大気圧下で微粉砕しなければならない。
このような大気圧解放下の微粉砕は、時により吸
湿による製品の変質や真空乾燥工程の稼働率の低
下等の更に重大な障害を引起こす。 本考案の主要な目的は、在来の真空ベルト乾燥
機に認められた上記の如き問題点を解消し得る、
構造の簡易性と粉砕機能の安定性を具備した真空
ベルト乾燥機を提供することにある。 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、液状、スラ
リー状、もしくはペースト状に調合された原材料
を真空乾燥し、顆粒状の乾燥製品として取出すた
めの真空ベルト乾燥機にに於いて、真空容器内に
回動自在に架装された無端搬送ベルトの原材料排
出端に、流体圧シリング機構と剪断刃からなるプ
レクラツシヤーを配設すると共に、このプレクラ
ツシヤーの下方に、回転刃とその周囲を略半周に
亘つて囲繞するメツシユ金網からなるメインクラ
ツシヤーを多段配置し、このメインクラツシヤー
に於ける前記乾燥製品の導入側から排出側に向か
つて、メツシユ金網の網目間隔が漸減し、且つ、
回転刃の回転数ならびに回転方向に沿つて測つた
歯幅が漸増する多段粉砕機構を構成した真空ベル
ト乾燥機を提供するものである。 作 用 液状、スラリー状、もしくはペースト状に調合
された加工食品の原材料は、無端搬送ベルト上に
延展された状態で真空乾燥され、この後プレクラ
ツシヤー、ならびに回転刃とその周囲を略半周に
亘つて囲繞するメツシユ金網からなる多数構造の
メインクラツシヤーによつて段階的に粉砕され、
顆粒状の製品として真空ロツク機構を具えた製品
取出チヤンバー内に落下し、回分方式で系外に取
出される。 実施例 第１図は、本発明装置の全体構造を例示する一
部分を断面にした正面図である。また、第２図乃
至第４図は、本発明装置の要部構造の説明図であ
る。 第１図に於いて真空容器１８の本体には、公知
の真空ポンプ１９、コールドトラツプ２０、なら
びにチラーユニツト２１からなる真空発生装置２
８が配設されており、この真空発生装置を作動す
ることによつて原材料の乾燥時に真空容器の本体
１８内は10Torr前後の真空度を保持する 一方、真空容器１８の内部には、無端搬送ベル
ト１の移動経路に原材料供給側から製品送出側に
向かつて、内部に熱水の流路を形成してなる第１
乃至第３の加熱プレート６ａ，６ｂ，６ｃと、内
部に冷却水の流路を形成してなる冷却プレート７
が順次配設されており、これに対応して前記加熱
プレートと冷却プレートによつて構成された真空
乾燥装置８に所定温度に調整された熱水ならびに
冷却水を供給するため、前記真空容器１８の本体
には、熱水循環ライン加熱器として機能する公知
のチユーブ式もしくはプレート式熱交換器２２、
エアー加圧により熱水の循環を促進する膨張タン
ク２３、ならびに温度制御回路（図示省略）に接
続された循環ポンプ２４からなる加熱媒体と冷却
媒体の循環装置が接続されている。 無端搬送装置は、第２図に見られるように基本
的にはモータ（図示省略）、ドライブローラ２６、
ドリブンローラ２７、ならびに合成繊維糸条、例
えばポリエステル繊維糸条の編織布を無端状に接
続してなるメツシユベルト１から構成されてお
り、このメツシユベルトを前記ドライブローラ２
６とドリブンローラ２７に巻回してなる駆動系を
構成することによつて0.05乃至0.5ｍ／minの搬送
速度を有する恒速搬送装置を形成している。メツ
シユベルト１は、無端搬送装置に要求される一般
的な特性を考慮し、強度、摩擦係数、耐熱性およ
び伝熱性に優れた合成繊維糸条の編織布から製作
するが、本発明装置に於いては真空乾燥された中
間製品の剥離性、織目や編目からの原材料や中間
製品の洩れ防止性、ならびに洗浄性を所定の水準
に維持するため、ポリエステルのマルチフイラメ
ントヤーンの織成布から無端搬送ベルトを製作し
ている。尚、メツシユベルト１は、上記の要求特
性に鑑みて、シリコンやポリテトラフルオルエチ
レン等の樹脂で表面処理を施すことが望ましい。 原材料供給装置５のノズル３からメツシユベル
ト１上に供給された加工食品の原材料は、恒速移
動するメツシユベルト上に延展した状態で真空容
器１８内を移動し、この間に熱水循環式の真空乾
燥・冷却装置８によつて真空乾燥処理を施こされ
る。 第１の加熱プレート６ａによつて構成された第
１加熱ゾーンに導入された薄膜状の原材料は多量
の水分を含んでいるが、加熱プレート６ａ内を流
れる高温の熱水から伝達される熱エネルギーによ
つて原材料が乾燥され表面と内部で同時に水分の
蒸発が始まるため、薄膜状に延展された原材料は
激しく膨化しながら真空乾燥を施される。この第
加熱ゾーンは恒率乾燥状態に保持されているか
ら、原材料自身の温度は殆ど上昇せず、原材料は
保有水分の略半分を蒸発させた状態で後続の第
加熱ゾーンに送り出される。 第加熱ゾーンを形成する第２の加熱プレート
６ｂ内には、前記第１の加熱プレート６ａ内に供
給される熱水よりも稍低温の熱水が導入されてお
り、原材料は恒率乾燥によつて保有水分の大部分
を蒸発させる。このため原材料の膨化厚さと表面
形状は殆ど変化せず、原材料の表面は多少硬化す
ると共に原材料自身の温度も上昇し始める。この
第加熱ゾーンに於いては、原材料の熱伝導率が
多少低下するので、加熱プレート６ｂ内に導入す
る熱水の温度を第加熱ゾーンよりも少し低目に
設定し、且つ、熱流束も幾分小さくなるように乾
燥処理条件を調節する。斯くして原材料は、含有
水分の略90パーセントを蒸発せしめた状態で第
加熱ゾーンから後続の第加熱ゾーンに送り出さ
れる。 第３の加熱プレート６ｃによつて形成された第
加熱ゾーンに導入された原材料は、前記第加
熱ゾーンならびに第加熱ゾーンよりも更に低い
水分保有量を有し、膨化現象を伴うことなく最終
水分率迄緩やかに真空乾燥される。即ち、第加
熱ゾーンに於いては、原材料は減率乾燥され、表
面を硬化させると共にそれ自体の温度を上昇せし
める。この第加熱ゾーンに於いては原材料の熱
伝導率が大幅に低下するので、前記第加熱ゾー
ンおよび第加熱ゾーンよりも加熱プレート６ｃ
内に導入すべき熱水の温度を更に低く設定し、小
さな熱流束の作用下に原材料に真空乾燥を施し後
続の冷却ゾーンに送り出す。 冷却ゾーンに送り込まれた原材料は、冷却プレ
ート７内に導入された低温の水によつて冷却さ
れ、原材料自身の温度を低下させると共にその硬
度を増大させ、これによつて中間製品の剥離性向
上ならびに吸湿性減少に好適な最終乾燥状態を取
得する。このようにして真空下に加熱・冷却され
た中間製品、即ち膨化製品は、多質ケーキとな
り、メツシユベルト１上に供液形状に対応したト
レースを残しながら無端搬送経路の終端に到着す
る。 ここに於いて、前記無端搬送経路の終端には、
第２図に見られるように流体圧シリンダ機構９
と、この流体圧シリンダ機構の往復動ピストン３
８に固設された剪断刃１０からなるプレクラツシ
ヤー１１が設けられている。従つて、無端搬送経
路の終端に到達した中間製品は、メツシユベルト
１の反転部から突出した状態で前記剪断刃１０の
上下動により一次粉砕され、本体下部出口ダクト
３９内へ多孔質ケーキの破砕片として落下する。
尚、無端搬送経路の終端には、上方から下方に回
転しながら反転したメツシユベルト１の表面か
ら、付着している残存ケーキを剥離するためのス
クレーバー４０が設けられている。スクレーバー
４０は第３図に例示するように、真空容器１８の
本体に固設された支持ブラケツト４１にルーロン
軸受４９を介して回転自在に支承されたシヤフト
４２、このシヤフトから延びるアーム４３，４４
に刃押えプレート４５を介して固定されたフツ素
樹脂製のケーキ掻取りブレード４６、このケーキ
掻取りブレード４６の刃先をメツシユベルト１に
対し弾性的に押し付けるため、前記アーム４３と
支持ブラケツト４１の基端部を支持するベースプ
レート４７との間に懸架された引張りスプリング
４８から構成されており、ケーキ掻取りブレード
４６をメツシユベルト１の反転部の稍下方で前記
引張りスプリング４８による付勢下にメツシユベ
ルトの略全幅に亘つて押し付けることによつて残
存ケーキをメツシユベルト１の表面から剥離す
る。 一方、前記プレクラツシヤー１１の下方に位置
する本体下部出口ダクト３９内には、第４図に示
すように付設されたモータ（図示少略）によつて
異なつた速度で回転駆動されるシヤフト５１ａ，
５１ｂ，５１ｃに、支持プレート５２ａ，５２
ｂ，５２ｃを介して固定されたフツ素樹脂製のプ
レート形回転刃１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、この
回転刃の回動経路の下方略半周を囲繞するように
回転刃１３ａ，１３ｂ，１３ｃの刃先と所定の間
隔を置いて配設されたメツシユ金網１４ａ，１４
ｂ，１４ｃからなるメインクラツシヤー１５が設
けられている。本発明に係る多段構造のメインク
ラツシヤー１５に於いては、乾燥製品の導入側か
ら排出側に向かつてメツシユ金網１４ａ，１４
ｂ，１４ｃの網目を漸次密にすると共に、回転刃
１３ａ，１３ｂ，１４ｂの回転数ならびに回転方
向に沿つて測つた刃幅W₁，W₂，W₃を漸次増大
させることによつて多段粉砕機構を構成してい
る。 プレクラツシヤー１１によつて一次粉砕された
中間製品、つまり多孔質ケーキの破砕片は、前記
多段粉砕機構を具えたメインクラツシヤー１５に
導入され、回転刃１３ａ，１３ｂ，１３ｃの回転
によつて所定の網目寸法を有するメツシユ金網１
４ａ，１４ｂ，１４ｃに圧接され、二次粉砕され
た顆粒として真空ロツク機構１６を具えた製品取
出チヤンバー１７内に落下し、真空状態保持下に
貯溜される。 下記第１表に前記多段構造のメインクラツシヤ
ー１５を構成する回転刃１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
ならびにメツシユ金網１４ａ，１４ｂ，１４ｃの
寸法的特性を例示する。

【表】 本実施例に於ける回転刃１３ａ，１３ｂ，１３
ｃの刃幅は、第１段階乃至第３段階の何れに於い
ても同一であるが、代替手段としてシヤフト５１
ａ，５１ｂ，５１ｃに固着する回転刃の刃数を乾
燥製品の導入側から排出側に向かつて漸増させる
ことによつて、メツシユ金網１４ａ，１４ｂ，１
４ｃと回転刃１３ａ，１３ｂ，１３ｃの間に形成
される粉砕域の長さを段階的に増大させ、これに
よつて金網メツシユおよび回転刃回転数の漸増と
共働する多段粉砕機構を形成している。 一方、真空ロツク機構１６は、製品取出しチヤ
ンバー１７と、その上部に設けられた第１のエア
ロツク弁５３と、製品取出しチヤンバー１７の下
部に設けられた第２のエアロツク弁５４とによつ
て構成されており、更に必要に応じて、製品の吸
湿または酸化防止手段として、チツ素ガス等の不
活性ガスの供給弁を製品取出しチヤンバー１７に
付設している。 顆粒状に粉砕された製品は、第１のエアロツク
弁５３を開き第２のエアロツク弁５４を閉じるこ
とによつて真空状態に維持されている製品取出し
チヤンバー１７内に貯溜されるが、製品の収納量
が予め決められた水準に到達した時点で第１のエ
アロツク弁５３を閉じ、且つ、第２のエアロツク
弁５４を開いて製品取出しチヤンバー１７内の真
空状態を解除し、大気圧下で製品の取出し作業を
開始する。この製品の取出し作業が終了した時点
で真空容器１８の本体に洗浄処理を施し、この
後、第１のエアロツク弁５３と第２のエアロツク
弁５４を操作して製品取出しチヤンバー１７内を
真空状態に復元させ、同時に前記真空ポンプ１
９、コールドトラツプ２０、ならびにチラーユニ
ツト２１からなる真空発生装置２８を起動して前
記真空容器の本体１８内の真空度を真空乾燥処理
の再開に必要な所定の水準に調整する。この状態
で前記同様の運転要領に従つて真空乾燥・冷却装
置８による乾燥条件を調整して原材料の真空乾燥
作業を再開する。 以上、本発明の好適な実施態様を図面の例示に
基づいて説明したが、本発明の要旨は、このよう
な例示説明によつて限定解釈されらるべきもので
はなく、特許請求の範囲に特定された基本的構成
要件に基づく種々の応用例を包含することができ
る。例えば、上記メインクラツシヤー１５を２段
あるいは４段以上の多段粉砕装置として構成した
り、製品取出しチヤンバー１７の容量が大きい場
合に、製品取出しチヤンバーから真空容器１８内
にに系外からの空気が流入するのを防止するた
め、製品取出しチヤンバー１７の専用の第２の真
空発生装置を設たりすることができる。更に仕掛
銘柄の変更に際し真空容器１８の内部を殺菌した
り洗浄したりするためのスチーム加熱殺菌装置や
洗浄装置を付設することができる。尚、本発明の
実施に際し前記真空ポンプ１９、コールドトラツ
プ２０、チラーユニツト２１、ならびに真空乾
燥・冷却装置８等の容量は、真空度ならびに乾燥
度の保持だけでなく、真空容器１８の本体内部の
結露防止機構をも考慮して決定することが望まし
い。 更に本発明の応用例として、複数段の無端搬送
ベルト１，１……を真空容器１８の内部に架装し
複数の乾燥段を具えた真空ベルト乾燥機を構成す
ることもできる。 発明の効果 以上の説明から理解し得る如く、本発明装置に
於いては、無端搬送手段の終端部にプレクラツシ
ヤーと、複数段の回転刃とメツシユ金網から構成
された多段構造のメインクラツシヤーとを設け、
これを真空乾燥・冷却装置と供働させることによ
つて、粒径調節の容易な、且つ、粉砕負荷の漸減
機能を具えた顆粒化粉砕装置を構成している。本
発明装置を使用することによつて、粒径の揃つた
最終商品、例えば即席コーヒー、粉末スープ、粉
末みそ等の顆粒状加工食品を安定した負荷分担条
件に従つて製造することができる。 斯しくて、本発明に係る真空ベルト乾燥機は、
在来装置に認められた粉砕時の過負荷や粒径の不
均一等の欠点を全面的に解消し得るものとして、
加工食品の品質向上ならびに製造コストの低減に
特筆すべき効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体構造を例示する一部
分を断面にした正面図である。第２図乃至第４図
は、本発明装置の要部構造の説明図である。 １……無端搬送ベルト、９……流体圧シリンダ
機構、１０……剪断刃、１１……プレクラツシヤ
ー、１３ｎ……回転刃、１４ｎ……メツシユ金
網、１５……メインクラツシヤー、１６……真空
ロツク機構、１７……製品取出しチヤンバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液状、スラリー状、もしくはペースト状に調
   合された原材料を真空乾燥し、顆粒状の乾燥製品
   として取出すための真空ベルト乾燥機に於いて、
   真空容器内に回動自在に架装された無端搬送ベル
   トの原材料排出端に、流体圧シリング機構と剪断
   刃からなるプレクラツシヤーを配設すると共に、
   このプレクラツシヤーの下方に、回転刃とその周
   囲を略半周に亘つて囲繞するメツシユ金網からな
   るメインクラツシヤーを多段配置し、このメイン
   クラツシヤーに於ける前記乾燥製品の導入側から
   排出側に向かつて、メツシユ金網の網目間隔が漸
   減し、且つ、回転刃の回転数ならびに回転方向に
   沿つて測つた歯幅が漸増する多段粉砕機構を構成
   したことを特徴とする真空ベルト乾燥機。