乾燥装置
【課題】本発明は、乾燥時間を短縮し、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、味の良い乾物を製造できる乾燥装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の乾燥装置は、小魚等の被乾燥物を収容し複数のセイロ６が整列して配設されると共に、各セイロ６内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室２ｂと、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室２ａと、湿り空気を加熱する熱交換器５と、ファン３と、循環路４と、循環する空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁１０と、を備え、混合室２ａでは湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も１５％〜３０％に調整され、かつ、セイロ乾燥室２ａにおいては、循環される湿り空気がセイロ６の整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ６内で減速されることを最も主要な特徴とする。
【解決手段】本発明の乾燥装置は、小魚等の被乾燥物を収容し複数のセイロ６が整列して配設されると共に、各セイロ６内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室２ｂと、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室２ａと、湿り空気を加熱する熱交換器５と、ファン３と、循環路４と、循環する空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁１０と、を備え、混合室２ａでは湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も１５％〜３０％に調整され、かつ、セイロ乾燥室２ａにおいては、循環される湿り空気がセイロ６の整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ６内で減速されることを最も主要な特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿り空気の湿度と温度をそれぞれ独立して制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環するための乾燥用の熱風を作り出すと共に、セイロ乾燥室の流路断面内にセイロを整列して配置し、上記熱風を、各セイロ内を横断するように流して、内部に減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用することでこの期間には小魚等の表面温度を少なくとも３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保って、高効率の乾燥を行い、乾燥時間を短縮し、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮できる乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
３０年前から現在に至るまで、煮干し、ちりめんなどの小魚等の乾物物を加工する乾燥装置は、３６℃から４０℃の熱風を小魚等にあてて、乾かすのが一番良いとされてきた（例えば特許文献１参照）。このため、現在の乾燥装置で加工する場合でも、時間は最低でも１２時間から１５時間以上かけて乾かすしかないものであった。２０℃くらいの冷風で乾燥する方法もあるが、さらに長時間かけて乾燥する必要があった。
【０００３】
しかし、この温度域である３８℃〜４５℃、また、湿度４０％以上は腐敗菌が活性化する温度域であり、ある意味、魚を腐敗させながら乾燥するというのに近いものであった。従来の乾燥装置では、セイロを重ねて熱風を当てても、平均して当たらないため広い設置場所が必要であった。セイロとセイロの間に熱風が通過するための通路を設けて均一に通過するようにしなければ乾燥にばらつきが生じ（乾燥むら）、腐敗が生じていた。
【０００４】
また、従来、煮干し、ちりめんなどの小魚等を加工する場合、ボイルするのに９５℃から９８℃のお湯に最低でも２分３０秒から３分２０秒浸し、その後、上述の乾燥方法で乾かしている。このため熱湯が小魚等に浸透してその熱変性が進み、旨味成分等の有用成分は分解し、熱湯の中に抜けてしまっていた。場合によっては有用成分の３／４近くが抜け出てしまうっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９６６５６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】森康夫、一色尚次、河田治男共著「熱力学概論」養賢堂、昭和４３年４月２０日、ｐ．１４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、従来の乾燥装置では、ボイル後に急激な乾燥を行うと、小魚等からの水分の抜け方にむらができ、商品価値がなくなるため、通常１２時間から１５時間以上の長い時間をかけて自然乾燥に近い状態で均一に乾燥させなければならなかった。このため加工コストがきわめて大きくなるという問題があった。
【０００８】
このように従来の乾燥装置は乾燥時間がかかりすぎるため、小魚は腐敗しながら乾燥が進むという問題点を有している。また、早く乾かすために３６℃から４０℃という温度を４０℃以上に上げると、出来上がった製品はボロボロに折れて、商品価値が半減する。旨み成分やその他の有用成分が失われ、タンパク質が変性し、色、味、食感等を損ね、食品としての品質が損なわれる。
【０００９】
このため、乾燥時間を短縮し、小魚等の腐敗や変色などにより品質を損なうことがなく、ボイル時間を短縮でき、味の良い乾物を製造できる乾燥装置が望まれている。
【００１０】
そこで、本発明は、乾燥時間を短縮し、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる乾燥装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の乾燥装置は、小魚等の被乾燥物を収容し複数の開口が型枠の側面に開けられた複数のセイロが整列して配設されると共に、各セイロ内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室と、セイロ乾燥室入口に出口が連通され、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室と、混合室に設けられ循環するための湿り空気を加熱する熱交換器と、セイロ乾燥室において被乾燥物から水分を蒸発させた後の湿り空気を循環するファンと、ファンと混合室を接続する循環路と、循環路に設けられて循環する湿り空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁と、排気弁の下流側に位置する循環路または混合室に設けられた外気取り入れ口と、を備え、混合室では湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も湿り空気の排気量に従って１５％〜３０％に調整され、かつ、セイロ乾燥室においては、循環される湿り空気がセイロの整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ内で減速され、この湿り空気と被乾燥物との温度差、湿度差によって被乾燥物を乾燥させることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の乾燥装置は、乾燥時間を短縮することができ、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における乾燥装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における乾燥装置のセイロの側面図
【図３】本発明の実施の形態１における乾燥装置の乾燥過程の様子の説明図
【図４】本発明の実施の形態１における乾燥装置の状態変化を示す湿り空気線図
【図５】本発明の実施の形態１における乾燥装置の運転のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１における乾燥装置の制御構成の説明図
【図７】（ａ）従来の乾燥装置に搬入する台車に載せたセイロの説明図、（ｂ）本発明の実施の形態１の乾燥装置１に搬入する台車に載せたセイロの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の発明は、小魚等の被乾燥物を収容し複数の開口が型枠の側面に開けられた複数のセイロが整列して配設されると共に、各セイロ内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室と、セイロ乾燥室入口に出口が連通され、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室と、混合室に設けられ循環するための湿り空気を加熱する熱交換器と、セイロ乾燥室において被乾燥物から水分を蒸発させた後の湿り空気を循環するファンと、ファンと混合室を接続する循環路と、循環路に設けられて循環する湿り空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁と、排気弁の下流側に位置する循環路または混合室に設けられた外気取り入れ口と、を備え、混合室では湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も湿り空気の排気量に従って１５％〜３０％に調整され、かつ、セイロ乾燥室においては、循環される湿り空気がセイロの整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ内で減速され、この湿り空気と被乾燥物との温度差、湿度差によって被乾燥物を乾燥させることを特徴とする乾燥装置である。この構成によって、乾燥時間を短縮することができ、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる。
【００１５】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、セイロ内では、湿り空気が開口で絞られて流入して膨張し、減速された状態で被乾燥物から水分を蒸発させ、再び絞られて流出することを特徴とする請求項１記載の乾燥装置である。この構成によって、最も魚等の腐敗や変色が少なく、効果的に味の良い乾物を製造できる。
【００１６】
本発明の第３の発明は、第２の発明において、混合室において被乾燥物を乾燥するための空気の湿度が相対湿度１５％に調整されることを特徴とする乾燥装置である。この構成によって、最も魚等の腐敗や変色がなく、かつ排気弁を湿度制御して循環する空気の湿度を７０％に保つことで自動的に調整され、味の良い乾物を製造できる。
【００１７】
本発明の第４の発明は、第２の発明において、循環路に設けられ、ファンにより吐出されて循環する空気が相対湿度７０％を越えると、空気の一部を排気弁によって外部に排気することを特徴とする乾燥装置である。この構成によって、混合室の空気の湿度を自動的に調整でき、低コストで、味の良い乾物を製造できる。
【００１８】
（実施の形態１）
【００１９】
本発明の実施の形態１における乾燥装置の原理を説明する。図１は本発明の実施の形態１における乾燥装置の構成図、図２はセイロを側面からみた斜視図を示す。なお、本発明において、小魚等の被乾燥物とは、しらす干しや煮干しをつくるための、水産物をボイル（煮沸）した高水分含有の有機物である。乾燥前のボイル加工品である。
【００２０】
図１に示すように、乾燥装置１内には混合室２ａ（混合室エリア）が設けられており、循環中の高温の湿り空気と外気とを混合して加熱することによって高温に加熱し、高温・高圧・低相対湿度の熱風（温度７０℃〜９０℃、例えば圧力４００ｋＰａ〜６００ｋＰａ［Ｇ］（静圧），相対湿度１５％〜３０％）をつくる。外気を高温に加熱して循環中の湿り空気に混合するのでもよい。このようにしてつくられた高温・高圧・低相対湿度の熱風をセイロ乾燥室２ｂ（乾燥エリア）に導き、セイロ乾燥室２ｂ内に搬入された台車７に積まれたセイロ６の被乾燥物（ボイルした小魚等）を乾燥させる。［Ｇ］はゲージ圧であることを示す。セイロ６は台車７で、ボイルした小魚等を載せた状態でセイロ乾燥室２ｂ内に搬入され、流れ方向に整列して配設されている。
【００２１】
セイロ乾燥室２ｂは熱風が流れ込む方向に混合室２ａにその入口と混合室２ａの出口を連通させて隣接して設けられる。混合室２ａで形成された高温・高圧・低相対湿度の熱風（温度７０℃〜９０℃、相対湿度１５％〜３０％）を、セイロ乾燥室２ｂ内の各セイロ６の存在で均等量に分流し、各セイロ６内を横断的に流し、セイロ６の小魚等の乾燥を行う。ファン３の吸込み口の圧力（静圧）は、圧力−５０ｋＰａ〜−１００ｋＰａ［Ｇ］などの負圧になるから、小魚等の当初の恒率乾燥期間は、セイロ乾燥室２ｂやセイロ６内で低温・低圧・高相対湿度の空気（当初より低温の例えば４０℃〜９０℃、表面温度３０℃〜７０℃、セイロの列数による各列ごとに中間圧力、相対湿度１００％の飽和湿り空気）が形成される。セイロ６内ではボイルされた小魚等の全体が表面温度３０℃〜４０℃という温度を保たれながら、水分が蒸発され、飽和湿り空気にまで乾燥させる。この期間が過ぎると、被乾燥物の表面温度は３６℃〜４０℃から次第に高温に上昇するため、減率乾燥期間になり、乾燥された小魚等がボロボロになり、品質を低下させることになるから、水分の排出により湿り空気の相対湿度が１００％から７０％程度になってきたら乾燥処理を終えるのが適当である。
【００２２】
水分を奪った後の湿り空気は、ファン３ａによって循環路４を送られ、循環中に一部が排出されて（空気と共に水蒸気が一部捨てられる）、等量の外気が補填され、再び混合室２ａに戻って加熱される。再び高温・高圧・低相対湿度になった熱風は、再度乾燥に供される。加熱は外気を高温に加熱してから循環中の湿り空気と混合してもよいし、混合した湿り空気を混合中にあるいは混合後に加熱してもよい。
【００２３】
なお、セイロ乾燥室２ｂにおいて恒率乾燥期間を利用できる環境をつくり、高相対湿度になった湿り空気の一部を外部に排出し（一部の空気と水蒸気を捨てて）、捨てた空気を外部から補填し、湿度を最適な１５％〜３０％の湿度に制御した７０℃以上の熱風によって、恒率乾燥期間には被乾燥物の表面温度を少なくとも３０℃〜４０℃の温度に保持しながら乾燥させるという発想は、従来の乾燥装置の場合、全く考えられない発想であった。
【００２４】
つまり、従来の乾燥装置において７０℃以上の熱風を強制循環させるのは、局所的に乾燥が進んだ部分と未乾燥の部分を形成するのが不可避で、乾燥むらを生じさせてボロボロになった既乾燥部分と未乾燥の部分とを生じ品質を低下させてしまうのである。このため従来の熱風の温度は３６℃〜４０℃で乾燥するのが常識であり、７０℃以上の熱風を循環させて乾燥させるのは、実機では決してありえない、使用不可の技術であった。また、循環型の乾燥装置でなく通風型乾燥装置にすると、自然乾燥でない限り燃料費が膨大となってしまうし、この場合も高温になるため熱による品質不良（ボロボロ化し旨みの低下）は避けられない。自然乾燥させるのでは乾燥時間がかかりすぎる。
【００２５】
このように、従来の乾燥装置は、自然乾燥か、または乾いた空気の温度を３６℃〜４０℃に保って通風して乾燥させるのが基本であり、温度と湿度をそれぞれ独立に最適値にコントロールして乾燥させるものではなかった。そして、仮に所定時間内に大量の熱風を送って強制的に通風乾燥しようとすると、熱風の当たる部分と当たらない部分が生じ、この２つの部分の間で乾燥むらが避けられなかった。
【００２６】
これに対し、実施の形態１は次のような新しい知見に基づいている。これは、腐敗菌が死滅する７０℃〜９０℃の温度、相対湿度１５％〜３０％の湿り空気をつくり、この高温、低相対湿度の湿り空気をセイロ６の存在、整列で均等量に分配し、セイロ６の開口での絞り、膨張、再絞りをすることで、セイロ６の内部に減速流れを形成し、この減速された流れを利用して、恒率乾燥期間にある被乾燥物と空気の接触時間を長くし、セイロ６の内部またはセイロ乾燥室２ｂを１つの、あるいはほぼ並行して進行する１つの乾燥の場とすれば、ほぼ一様な乾燥の場を提供することができ、被乾燥物の表面温度を少なくとも恒率乾燥期間には３０℃〜４０℃に保持でき、腐敗を生じさせず、品質の劣化を起こさせない、という知見である。
【００２７】
本発明者は、この知見に基づき、乾燥装置に工夫を施し、一部外気と入れ替えながら湿り空気との混合を行って温度７０℃〜９０℃、相対湿度１５％〜３０％の湿り空気をつくり、これを循環させる形態の乾燥装置とし、複数のセイロ６をセイロ乾燥室内２ｂ内に流れ方向に整列して配設し、各セイロの配列分布で内部を横断する流れの量をほぼ同等量に分流し、またセイロ間隙にも後列に送るための適当量を流し、分流された湿り空気はセイロ６内に噴出させ（セイロ６を横断するとき、開口で絞られ、その後内部で膨張し、減速される）、さらにセイロ６の出口で再び絞られる。最終的にはファン３の吸い込み口において、負圧になる。セイロ６内では、温度７０℃〜９０℃、相対湿度１５％〜３０％の湿り空気がゆっくりした流速、乱流状態で満遍なく小魚等に接触し（魚個体間だけでなく多数のセイロ、複数のセイロの積み重ねの列があるときはセイロの列間でもほぼ均等に）、恒率乾燥期間には大きな湿度差、温度差、圧力差で乾燥させる、高速、高効率、旨みを保持できる乾燥方法となる。腐敗菌が存在しない湿り空気を循環することになるため、乾燥むらと腐敗を防ぐことができ、乾燥物の品質の劣化を防止できる。
【００２８】
ここで実施の形態１のセイロ６の型枠の側面には、図２に示すように比較的小さな開口６ａ（通気孔）が多数形成されて、セイロ６の内部と外側空間を連通させている。そして、セイロ６はセイロ乾燥室２ｂの流路断面内の流れに沿って複数整然と配設され、流れ方向に複数列、これと直交する方向に複数列、多段のセイロを配置して、空気が各セイロ６を横断するように流している。例えば、流れ方向２列×直交方向２列×４０段のようになる。湿り空気は各セイロ６の配列の存在により、各セイロで一様になるように分流される。均等量とは一様に各セイロ６の存在（整列）で分流された流量のことで、実用的にみたときに、均一な流量だけでなく、均一量といえるようなほぼ同じ程度の流量を含む流量のことである。なお、多数の小さな開口６ａを通してだけの流れは流体抵抗が大きく、流れにくくなるため、上流側、下流側各列、各段のセイロ６内を空気が円滑に流れるようにするため、各段のセイロ６間に少し間隙を開けて積み上げ、間隙を含め、流れを適度な流量配分で分流させる。セイロ１列の場合などの場合は、このような間隙を設けなくてもよいが、隙間なく単純に積み上げられた場合は、流れにくく乾燥時間がかかりすぎ、燃料費もかさむ。
【００２９】
そして、セイロ６の型枠の側面における開口率は１０％〜３０％程度であり、底面を含んだ場合のセイロ全体では、開口率は５０％程度である。なお、型枠の底面の開口数は多いが、底面の開口を介して上下セイロへの流れはあまりなく、互いに同等量流れると考えられるから、熱風のセイロ乾燥室２ｂにおける圧力損失は流れの方向を考えればよい。２列後のセイロ６がある場合など、セイロ枠型側面の開口面積と同程度の開口面積を付与するように各段のセイロ６間に少し間隙を開けて積み上げ、適度な流量配分で分流させるのがよい。各段のセイロ６の間に、間隙を設けて積み重ねた場合、セイロ乾燥室２ｂ内の流れは間隙を直接流れるものと、開口６ａを通してセイロ６内部を横断するものとに分かれる。セイロ６の列が１列だけの場合には、０または小間隙を選べばよいが、２列以上のセイロ６を設ける場合は、下流の列にも空気を分配するため、適度の間隙として直接流れるようにする。従って上流側の列のセイロ６段間の間隙を下流側の列のセイロ６段間の間隙より相対的に大きくし、上流から下流にかけてそれぞれ徐々に段間の間隙を狭めるのがよい。ただ、実用上は作業性の点で、列数を考慮して段間間隙は等間隔にするのがよい。
【００３０】
このようにセイロ６の上下方向の間隙を管理することにより、セイロ乾燥室２ｂ内に配置した複数列、多段のセイロ６において、乾燥速度、乾燥品質の空間的な差がなく、被乾燥物をほぼ均等に乾燥させることができる。セイロ６内は恒率乾燥期間に乾燥速度がほぼ一定に保たれるが、この恒率乾燥期間を利用し、かつ、間隙の管理を行うことにより、乾燥物の品質を格段に向上させることができる。
【００３１】
実施の形態１の場合、混合室２ａの温度７０℃、相対湿度１５％の湿り空気は、隣設して設けられた熱交換器５（エロフィン熱交換器）の加熱作用でつくられる。上述した、被乾燥物の乾燥速度が一定化する恒率乾燥期間には、セイロ乾燥室２ｂの下流側の列のセイロ６内部では、セイロ乾燥室２ｂでの流体抵抗が高く、しかもファン３の吸込み口内が負圧になるため、この下流側の位置のセイロ６内も負圧に保たれ、恒率乾燥期間には、セイロ乾燥室２ｂがほぼ乾燥するまで、この負圧のままで、例えば温度は３０℃、相対湿度は１００％に保たれる。ファン吸込み口内が負圧、混合室２ａ内の圧力が高圧であるから、各セイロ６内はこの両圧の中間圧力に近い値になる。セイロ６の列の数により、列の数だけ階段状の形態で徐々に圧力が低下する。セイロ乾燥室２ｂの上流（入口）側と下流（出口）側の間には圧力差が生じ、上流側は正圧、下流側は負圧になる。
【００３２】
セイロ６が１つの乾燥の場になって乾燥の局所的単位となる。セイロ６に複数の列がある場合は、局部的に均一な乾燥の単位となるセイロ６が、セイロ乾燥室２ｂに配列されて集合した状態になる。上述したように、セイロ６の段方向の間隙を管理すれば、恒率乾燥期間には局所的単位となる各セイロ６内をほぼ一様な速度で乾燥させることができるため、この期間には、高温の上流側の方がやや早めに飽和湿り空気になる傾向はあるが、全体としてみればセイロ乾燥室２ｂ内もほぼ均一な１つの乾燥の場となる。セイロ６を挟んだ両室間の温度差と圧力差により、混合室２ａの温度７０℃の湿り空気は、乾燥装置１の外部とは熱の授受はない状態でセイロ乾燥室２ｂ（収納した魚の温度は３０℃）の内部に向かってファン３により吸引され、セイロ６の小魚等へ伝熱できる。高温の分子の運動は低温の分子より平均自由工程が長く、また圧力差も設けられているため、セイロ６を挟んでセイロ６内では高圧側から低圧側へ流体粒子が運動を開始し、減速された流れが形成される。
【００３３】
この流れの中で、ボイルした小魚等の水分が気化してセイロ６内を流動中の空気の中に拡散され、飽和蒸気となる。従来の乾燥装置は、小魚等の温度と温度差が小さい熱風を大量に流すことにより小魚等に含まれる水分を気化させて乾燥させるが、実施の形態１の乾燥装置１は、混合室２ａ−セイロ乾燥室２ｂ間（セイロ乾燥室２ｂ内部）に大きな温度差を形成し、恒率乾燥期間には、各セイロ６内において小魚等の表面温度（３０℃）、表面湿度（相対湿度１００％）と、混合室２ａからの高温（例えば７０℃）、低相対湿度（例えば相対湿度１５％）の湿り空気との間の、大きな温度差、湿度差による大きな物質移動により、各セイロ６内をほぼ一様な速度で高速に乾燥させることができる。
【００３４】
また、ファン３の吸い込み口内を大気圧以下の負圧とし、負圧下のセイロ６内の流体粒子の膨張・拡散運動で、このセイロ６内での状態変化に伴う熱伝達を高効率のものとし、小魚等の被乾燥物に熱をほぼ均等に加えることができる。
【００３５】
流体粒子は高温の混合室２ａ（混合・畜圧エリア）の熱風が分流されて、通気孔６ａを通してセイロ６内部に噴出し、流体粒子がセイロ６内をゆっくり流動する流れとなるため（Ｒｅ数は小さくなる）、内部での流体抵抗は十分に小さく、空気はセイロ６内に満遍なくかつ円滑に流れて流出する。空気の熱拡散率αは２１ｍｍ２／ｓ程度であり、以上の流動により混合室２ａからセイロ乾燥室２ｂの被乾燥物に熱が移動し伝熱していく。なお、熱拡散率をαとすると、温度Ｔ、時間ｔとして、温度変化は∂Ｔ／∂ｔ＝α△Ｔとなる。
【００３６】
熱交換器５がエロフィン熱交換器を使用している場合、ボイラ（図示しない）で発生した水蒸気を熱交換器５に流し、混合室２ａに補充する外気または混合室２ａ内部の湿り空気と熱交換を行うことにより混合室２ａでの湿り空気を７０℃まで加熱する。湿度は温度とは別に制御される。なお、温度はこの実施例において説明する７０℃に限らず、７０℃〜９０℃でも同様である。湿度が温度と無関係に１５％に制御された７０℃の空気は、セイロ６に収容された小魚等の被乾燥物を加熱し、これを乾燥する。そして、被乾燥物の恒率乾燥期間を利用し、その表面温度、湿度と、混合室２ａからの高温、低相対湿度の湿り空気との間の、大きな温度差、湿度差によって水分を蒸発させる。小魚等の表面温度が３６℃〜４０℃を越えるようなことはない。従って、実施の形態１の乾燥装置１は、従来の乾燥装置のように４０℃近辺の大量の空気を通風して、小魚等の被乾燥物に接触させて、温度制御と風量で乾燥させるような乾燥方式ではない。
【００３７】
本発明は、いわば、被乾燥物の恒率乾燥期間を利用し、セイロ６において速度の遅い流体粒子の運動を起こし、表面と湿り空気との間の大きな温度差、湿度差によって水分を蒸発させる乾燥方式であり、このために循環させる湿り空気をつくり、水分を外部に排出する必要があるため、湿度を熱とをそれぞれ独立して制御する。ガスの状態変化は不可逆変化（いわゆるポリトロープ変化）となる。
【００３８】
続いて、セイロ６が多段、複数列、配設された場合の乾燥の様子を説明する。高温、低湿度の熱風がセイロ乾燥室２ｂを横断することにより、先ず、セイロ乾燥室２ｂの上流側の第１列（混合室２ａ近傍）における各段のセイロ６の温度が上昇する。この熱がセイロ６内のボイルされた小魚等に含まれる水分を気化し、この近傍（第１列）を相対湿度１００％にする。このとき、このセイロ６から下流側の第２列以降の位置のセイロ６の温度はまだ相対湿度１００％には至っていない、１００％よりやや低い湿度のままである。第２列以降のセイロ６内の温度上昇は時間的に遅れるが、その後熱流束が到達して、離れた位置のセイロ６も温度が徐々に上昇する。そして第２列以降の位置のセイロ６内の小魚等の水分も順次気化し、相対湿度１００％を実現する。
【００３９】
従って、セイロ乾燥室２ｂの全セイロ６が全部相対湿度１００％になるまで、小魚等の表面は通過する空気の湿球温度、すなわち例えば３０℃に保持される。この期間が恒率乾燥期間になる。つまりこの間の乾燥速度は一定になる。言い換えるとセイロ乾燥室２ｂ内のセイロ６全部の小魚等が表面温度３０℃、相対湿度１００％になるまで、全体の小魚等の恒率乾燥期間は続き、温度上昇は遅れる。早く乾燥した部分と未乾燥の部分が共存する状態の場合、早く乾燥した小魚表面においてはその後ここの乾燥が所定の期間更に進むことはなく、未乾燥の部分が乾燥されるまで待機状態になる。セイロ乾燥室２ｂ内全体が１つのまとまった変化を示す乾燥の場になる。つまり、乾燥が遅れた部分が乾燥の遅れを取り戻すように選択的に水分を奪われ、セイロ６全体さらには全セイロの小魚等の表面が３０℃、セイロ乾燥室２ｂが相対湿度１００％になると、小魚等個体の表面温度（後述の乾球温度）が上がり始め、この時点になると乾燥速度が徐々に減少する（減率乾燥期間）。できるだけ恒率乾燥期間を利用すれば、セイロ６の位置、小魚等のセイロ６内部の位置によって、乾燥レベルに差（乾燥むら）が起きないことを意味する。すなわち、乾燥物の品質を向上させることができる。
【００４０】
ところで、このような乾燥むらを無くすことができるのは、湿度と温度をそれぞれ独立に制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環させるための乾燥用の湿り空気を作り出し、セイロ乾燥室の流路断面内に複数整列、配置したセイロ内を、上記熱風を横断するように流して、セイロ内部では減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用して小魚等の表面温度を少なくとも３６℃〜４０℃以下の好適な温度、例えば３０℃に保ちながら、高効率の各セイロほぼ同時進行の高速乾燥を行うからである。従来のような通風乾燥の方法を使ったのでは、流れが通過する領域と流れが通過しない領域がはっきり分かれて形成され、流れが通過しない領域では流れが通過する領域よりも乾燥せず、先に乾燥した部分では乾燥が進み、局所的に高温になって、乾燥がばらばらに進行する。乾いた熱風が十分に流れた領域では小魚等はボロボロ状態になり、主流が流れなかった領域では水分が残り、乾燥物の品質をおとすことになる。
【００４１】
さて、セイロ乾燥室２ｂのセイロ６はそれぞれ４０枚程度が多段に積まれ、台車７上に積み重ねられる。ただ、セイロ６段間には少し間隙を開けて配置する。１列の場合には間隙無しもありえる。できれば上流の列から下流の列にかけて徐々に段間の間隙を狭めるのがよい。しかし、実施の形態１のように上流、下流の台車７間で間隙に差は設けないのも、作業性の点から好適である。この台車７は入口８を通して乾燥装置１内部に搬入され、セイロ乾燥室２ｂに複数列（台車７が複数台）配置される。そして湿り空気は循環路４を通して循環され、湿り空気の湿度が閾値（後述するように７０％）を越えると、その一部（実施の形態１の場合流量の１／２）が排気弁１０を開放することにより系外に排出される。そして、排気弁１０の下流側に位置する循環路４または混合室２ａ、あるいはこの混合室２ａの熱交換器５に設けられた空気取り入れ口９から等量の乾いた空気が補充され、結果として余分な水分が棄てられ、循環する空気の湿度が下がる。
【００４２】
なお、図１において、混合室２ａには温度センサ１２が設けられており、空気の温度制御に用いられる。また、湿度センサ１３ａが循環路４に設けられて、湿り空気の湿度制御に用いられ、場合によっては湿度センサ１３ｂが混合室２ａに設けられて、混合室２ａ内部の空気の湿度調整に利用される。湿度と温度をそれぞれ独立に制御するためである。これらは後述する。
【００４３】
さて、上記恒率乾燥期間が過ぎると、減率乾燥期間となる。この期間に乾燥速度は下がっていき、小魚等の表面は通過する空気の乾球温度に近づいていく。すなわち、恒率乾燥期間には、小魚等の表面温度は３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保たれているが、減率乾燥期間となると、セイロ６内、セイロ乾燥室２ｂ内は、混合室２ａ側からファン３側に至る熱拡散率αに基づいて混合室２ａ−セイロ乾燥室２ｂ間に温度勾配が形成されるようになり、減率乾燥期間にはこの温度勾配に従って各小魚等の表面温度は温度上昇する。セイロ６内では流れは遅くなっているので、最終的にはセイロ乾燥室２ｂの全体が大体７０℃近くの温度になる。これにより小魚等の最適含水率（つまり限界含水率）になるまで熱風を循環させ、乾燥させる。
【００４４】
図３はこの乾燥過程の様子を模式的に説明する図面である。混合室２ａの湿り空気の状態は、温度ｔ（ｔ＝７０℃）、絶対湿度ｘ１（Ｋｇ／Ｋｇ）、エンタルピｉ１であり、空気はセイロ乾燥室２ｂに流入すると温度ｔ’（ｔ’＝３０℃）の水分を（ｘ２−ｘ１）だけ気化し、相対湿度１００％として、ファン室に吐出される。ここで温度ｔ’は断熱飽和温度である。セイロ乾燥室２ｂを流出するときの湿り空気の状態は温度ｔ’、絶対湿度ｘ２（Ｋｇ／Ｋｇ）、エンタルピｉ２である。なお、実際の飽和温度は、図４のように若干低くなり、少し絶対湿度ｘ２を低下させる。
【００４５】
図３においては、セイロ乾燥室２ｂ内が模式的に１つの空間、乾燥の場とされ、セイロ６の列、段が記載されていないが、各段のセイロ６の間隙管理をすることにより、各列の差が小さくなり、局所的単位である各セイロ６内の環境がほぼ同等の乾燥の場になり、これらを集合したセイロ乾燥室２ｂも局所的な差の少ないほぼ１つの乾燥の場になる。各セイロ６内の乾燥物をほぼ同時、ほぼ均等に乾燥させることができる。
【００４６】
ところで、水蒸気の分圧をｐｗ、水蒸気の飽和圧力をｐｗｓとすると、相対湿度φはφ＝ｐｗ／ｐｗｓと表せる。そして絶対湿度ｘは、湿り空気の比重量と乾き空気の比重量の比から、以下の（式１）という関係がある。
【００４７】
（式１）
ｘ＝０．６２２×φｐｗｓ／（ｐ−φｐｗｓ）
【００４８】
ここで、ｐは全圧である。また、ｐｗ／ｐ＝ｘ／（０．６２２＋ｘ）とも表すことができる。
【００４９】
また、図３の構成において、乾湿球温度計を使って測定した場合、湿球温度が温度ｔ’、乾球温度が温度ｔに相当し、湿球温度ｔ’における水蒸気の飽和圧力をｐ’ｗｓ（ｍｍＨｇ）、全圧をｐ（ｍｍＨｇ）とすると、温度ｔの湿り空気中の水蒸気の分圧ｐｗ（ｍｍＨｇ）は、次の（式２）で与えられる（非特許文献１など参照）。
【００５０】
（式２）
ｐｗ＝ｐ’ｗｓ−（ｐ−ｐ’ｗｓ）（ｔ−ｔ’）／（１５６０−１．３ｔ’）
【００５１】
つまり、図３において、湿り空気がセイロ乾燥室２ｂを流出するときの水蒸気の分圧ｐｗ（ｍｍＨｇ）は、３０℃における飽和圧力がｐ’ｗｓ＝３１．８２（ｍｍＨｇ）、ｔ＝７０℃、ｔ’＝３０℃として、温度ｔの湿り空気中の水蒸気の分圧ｐｗ（ｍｍＨｇ）は（式３）で表されることになる。
【００５２】
（式３）
ｐｗ＝３２．６５７−０．０２６３×ｐ
【００５３】
ここで、実施の形態１におけるセイロ乾燥室２ｂにおける全圧ｐは、セイロ６を配設したことによる流体抵抗による損失によって下がるため、セイロ６を配設しない場合と比較して、セイロ乾燥室２ｂを流出するときの湿り空気の水蒸気の分圧ｐｗを上昇させ、絶対湿度ｘを増やせることが分かる。そしてセイロ６をセイロ乾燥室２ｂ内に配設することにより、混合室２ａからセイロ乾燥室２ｂ内の各セイロ６内部への流れが起き、この流れにより図４の状態変化が形成される。
【００５４】
図４の湿り空気線図によれば、図３の構成における状態変化はＡ点（温度７０℃、相対湿度１５％）からＢ点（例えば温度３０℃、相対湿度１００％）にかけての直線的な変化となる。この湿り空気の状態変化は、湿球温度一定の線にほぼ沿って断熱飽和温度ｔ’（実際にはＢ’）にまで変化する変化である。ここで、Ａ点が７０℃のような高い温度であるために、水分が水蒸気になるＡ点→Ｂ点の絶対湿度差（ｘ２−ｘ１）は従来と比較して大きな値をもつことができる。このように温度７０℃に調整され、相対湿度も排気弁１０による排気量に従って１５％に調整された空気によって小魚等は乾燥される。なお、例えばボイルした小魚等の乾燥のように水分が４０％等の高い含水率である場合、温度は７０℃だけでなく、７０℃〜９０℃に調整した場合でも基本的に同様になる。相対湿度は１５％だけでなく排気量に従って１５％〜３０％としても乾燥できる。ただ、湿り空気が９０℃を越えると品質劣化が起きる。また、相対湿度３０％を越えると乾燥時間が長くなる。そして、相対湿度１５％より低く調整されると小魚等の表面近くの乾燥が進み過ぎるようになる。できれば７０℃、１５％とするが小魚等の傷みが少なくなる。
【００５５】
ところで、図４のＡ点→Ｂ点の絶対湿度差（ｘ２−ｘ１）はセイロ乾燥室２ｂ内（あるいは各セイロ６内）において気化した水蒸気（水分）の量に相当する。減率乾燥期間となる前の、恒率乾燥期間に相対湿度１００％となった湿り空気は、図１のファン３によって循環路４を送られて、一部が排気弁１０を通して循環路４から排出され、残余部分の湿り空気が外気（例えば加熱されて１００℃、相対湿度５％程度、雨天時４０％程度）と混合され、湿度制御、温度制御により相対湿度１５％、温度７０℃の加熱された循環用の湿り空気に再調整される。減率乾燥期間になると、循環する湿り空気の相対湿度は徐々に低下する。これが３０％以下になると、しらす等の乾燥物の品質を下げる。
【００５６】
なお、熱風を戻す循環路４において、少し温度低下が起こるような場合は、図４に図示はしないが、図４の飽和空気線に沿って絶対湿度、温度が降下し、この線上の例えばＣ点（図示しない。例えば温度２５℃と飽和空気線の交点であり、相対湿度１００％）にまで冷却される。乾燥装置において、循環路４の排気弁１０から循環空気の一部が排出されて加熱された外気の混合が行われることにより、Ｃ点からＡ点（減率乾燥期間になると、図示はしないが同一温度で少し絶対湿度が低下したＡ’’点）に状態変化する。これによって起点のＡ点にほぼ戻る。このＡ’’点は、熱風の循環と一部排出にともなって減率乾燥期間において徐々に絶対湿度、相対湿度が降下していく点である。従って、循環路４で僅かに温度低下が発生する場合はＡ→Ｂ→Ｃ→Ａ（減率乾燥期間にはＡはＡ’’）の三角形類似の状態変化の変化するサイクルを描き、このＣ→Ａ（Ａ’’）間における一部の湿り空気の排出により、小魚等から除湿した水分が乾燥装置１の系外へ排出される。これに対し、温度低下が発生しない断熱的な場合はＡ→Ｂ→Ａ（減率乾燥期間にはＡはＡ’’）のような線分上を交互に動く状態変化となる。Ｂ→Ａ（Ａ’’）間の状態変化の際に排気弁１０から循環中の湿り空気の一部の水分が系外へ排出される。減率乾燥期間になると、Ｂ’’を循環中の湿り空気を示す点であるとすると、Ａ’’→Ｂ’’→Ｃ→Ａ’’となり、三角形類似の少しずつＡ’’が変化するサイクルは小さくなる。温度低下が発生しない場合はＡ（Ａ’’）←→Ｂ’’間の交互の線分に沿って往復する変化する状態変化となる。
【００５７】
従来の乾燥装置は、３６℃から４０℃の熱風を魚に当てて、熱で長時間かけて乾かすのが一番良いとされてきた。ここで例えば相対湿度１５％の空気で熱風循環型の乾燥装置を考えると、Ａ’点（温度３６℃から４０℃、湿度１５％）→Ｂ点（温度３０℃、湿度１００％）のようになる。Ａ’点→Ｂ点の絶対湿度差（ｘ２−ｘ１）は、Ａ’点が３６℃から４０℃の温度であるために、乾燥装置１の系外への水分の排出量は小さな値になる。従来の乾燥装置では長時間にわたって大量の熱風を流さないと乾燥できないことが分かる。そして従来の乾燥装置で乾燥させた場合には、主流と接触する付近では局所的に大きな絶対湿度差が得られるが、流れの剥離領域や小魚等の深層部など、他の位置では、絶対湿度差が大きくならず、また、長時間熱風に接触する小魚等の表面付近はいち早く乾燥してボロボロになり、熱風が回りきらない部分では水分が残存して品質をおとす。このためボロボロになる前に熱風の循環を止めざるをえず、全体的からするとどうしてもＡ’点→Ｂ点に近い関係にならざるをえない。また腐敗が進み易い。また、通風型の乾燥装置は、使用環境で様々に変化するが、平均的には湿度５％〜４０％の空気を利用することになり、膨大な乾燥時間が必要になる。しかも省エネルギー、コスト、腐敗の観点から問題を残す。
【００５８】
しかしながら、本発明の実施の形態１における乾燥装置１は、小魚等は腐敗せず、乾燥物の品質を損なわない温度にまで湿り空気の温度を高くし（ここでは７０℃）、小魚等の温度との温度差を大きくする（ここでは４０℃差）。恒率乾燥期間を利用し、高温、低湿度の湿り空気を使った大きな温度差と大きな湿度差とし、セイロ６内では流れを減速し、長時間ほぼ均等に熱を加える。
【００５９】
加えて、セイロ６を配設したことによる流体抵抗による損失によって全圧が下がるため、セイロ６を配設しない場合と比較して、セイロ乾燥室２ｂを流出するときの水蒸気の分圧を上げ、これにより、乾燥装置１から多量の水分を効果的に排出する。温度差、湿度差を大に、かつ、セイロ６を配設したことで大きな状態変化を起こし、図４においてＡ点→Ｂ点の乾燥を実現する。そして、水分の排出に当たっては、乾燥装置１からφ≧７０％の場合は湿り空気の１／２の量を外部（系外）に排出し、残りの１／２に新たな乾き空気の量１／２を加えて、乾燥のための空気の循環を繰り返し、乾燥させるものである。
【００６０】
以下、φ＝７０％を閾値にして、湿度制御することにより、混合室２ａの湿り空気を７０℃、相対湿度１５％に制御することが可能であることを詳細に説明する。循環して混合室２ａに導かれる湿り空気の重量をＧ（Ｋｇ）とすると、循環路４内を流れる湿り空気の量はＧ（１＋ｘ）であり、φ≧７０％の場合、Ｇ（１＋ｘ）／２が外部に排出され、残りのＧ（１＋ｘ）／２が混合室２ａに導入される。さらに混合室２ａには、Ｇ／２の乾き空気が導入される。従って、Ｇ（１＋ｘ／２）となる。
【００６１】
ここで、（式１）を考慮し、さらに循環路４内を流れる湿り空気の水蒸気の分圧ｐｗは大体ｐｗ＝３２（ｍｍＨｇ）を考慮すると、閾値φ＝０．７の場合には、ｘ＝０．０１８９であり、ｘ＝０．０１８９／２＝０．０９４４（Ｋｇ／Ｋｇ）となる。
【００６２】
相対湿度φはｐｗ／ｐ＝ｘ／（０．６２２＋ｘ）で表されるから、循環路４内を流れる湿り空気の湿度がφ＝７０％とすると、このときの混合室２ａ内の相対湿度φはφ＝１５％になる。つまり、ｘ＝０．０９４４であるから、ｐｗ／ｐ＝０．０９４４／０．２２９４＝０．１５（＝１５％）となり、混合室２ａの湿り空気を排気すると共に湿度制御することにより相対湿度１５％に保てることになる。排気量の選択・調整に従って、混合室２ａの湿り空気の湿度を１５％〜３０％にすることは容易である。また、閾値としてはφ＝６０％〜８０％の範囲からφを選ぶのが良い。ただ、φ＝７０％が好適である。
【００６３】
乾燥装置１を運転開始して、予備乾燥が行われた後の循環路４内の恒率乾燥期間はφ＞７０％となるから、排気弁１０のＯＮ−ＯＦＦを続けることで混合室２ａ内の相対湿度は１５％に保たれる。その後、減率乾燥期間になると、φ≦７０％になり、混合室２ａ内の相対湿度φも１５％から低下する。さらに乾燥が進み、φ＜３０％になると、これ以上の乾燥は製品の品質を下げるので、乾燥を停止する必要がある。
【００６４】
図５は以上説明した相対湿度φによる運転のフローチャートである。運転開始後、混合室２ａ内の空気の温度が７０℃であるか否が判定され、熱交換器５をＯＮ−ＯＦＦすることで７０℃に温度制御される（ｓｔｅｐ１）
【００６５】
次に循環路４内の湿り空気の相対湿度φがφ＞７０％か否かが判定され（ｓｔｅｐ２）、７０％より高ければ排気弁１０が開かれて湿り空気の一部が排出され（ｓｔｅｐ３）、７０％以下になったら排気弁１０が閉止される（ｓｔｅｐ４）。これと共に棄てた量と等量の乾き空気が空気取り入れ口９から補充される。
【００６６】
さらにφ＜３０％になったか否かが判定され（ｓｔｅｐ５）、３０％以上であれば運転を継続し、３０％より低ければファン３、熱交換器５の運転を停止する（ｓｔｅｐ６）。
【００６７】
図６は実施の形態１の乾燥装置の制御構成を示す。乾燥装置１の運転は制御部１１で制御される。制御部１１はハードウェアとしてＣＰＵを備え、記憶部からプログラムを読み出して機能実現手段として機能する。混合室２ａには温度センサ１２が設けられ、温度を検出し、制御部１１で７０℃に温度制御する。
【００６８】
同様に、循環路４またはファン３などに湿度センサ１３ａが設けられており、湿り空気の相対湿度φを検出する。φ＞７０％の場合は、排気弁１０を開いて排気し、３０℃≦φ≦７０℃の場合は排気弁１０を閉止して運転を続け、φ＜３０％になったら運転を停止する。実施の形態１の場合、混合室２ａには湿度センサ１３ｂも設けられており、内部を相対湿度φ＝１５％を保つのに供されている。なお、循環路４のφを７０％に湿度制御してφ＞７０％の場合に湿り空気の１／２を排気する構成であれば、φを７０％に保つ湿度制御で湿度φ＝１５％に保つことができる。
【００６９】
このように本発明の実施の形態１の乾燥装置においては、従来の乾燥装置と異なり、湿度と温度をそれぞれ独立して制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環するための乾燥用の熱風を作り出すと共に、セイロ乾燥室の流路断面内にセイロを複数整列して配置し、上記熱風を各セイロ内を横断するように流して、内部に減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用することで小魚等の表面温度を少なくともこの期間には３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保ちながら、高効率の乾燥を行うことにより、乾燥時間の短縮に成功することができる。温度７０℃〜９０℃の部位では腐敗菌が生存できないため、小魚等が腐敗を起こす前に、従来よりも短時間で乾燥させることができる。このよう乾燥の場合、乾燥時間は４時間程度で済み、小魚の腐敗、変色もなく、ボイル時間も短縮されて、製品としても味の良い、最高の乾燥製品ができる。
【００７０】
（実施例１）
【００７１】
被乾燥物
ボイル後のマイワシ １トン
含水率 ４０％
乾燥装置
長さ ３０００ｍｍ
横幅 １５００ｍｍ
高さ ２０００ｍｍ
乾燥時間 ４時間
水分蒸発量 ６００リットル
ファン室
ファン １１ｋＷ×２基
湿り空気温度 ７０℃〜９０℃（４時間の全工程変化）
吸込み圧力 −５０ｋＰａ［Ｇ］
流量 ８０００ｍ３／ｈ
吐出圧力 ６００ｋＰａ
セイロ乾燥室
長さ １６００ｍｍ
横幅 １５００ｍｍ
高さ ２０００ｍｍ
被乾燥物表面温度 ３０℃〜７０℃（４時間の全工程変化）
湿り空気湿度 ２５％〜１００％（４時間の全工程変化）
セイロ ４０枚×４列（流れ方向に縦２列×横２列）
セイロ間隙 ５ｍｍ
混合室
湿り空気温度 ７０℃〜９０℃
空気圧力 ６００ｋＰａ［Ｇ］
相対湿度 １５％
エロフィン熱交換器
長さ ４００ｍｍ
横幅 １５００ｍｍ
【００７２】
従来の乾燥装置の場合は、乾燥時間がかかりすぎるため、小魚は腐敗が進行しながら乾燥してしまうようなことが生じた。そして、従来の装置で早乾燥温度を上げると、出来上がった乾燥物はボロボロに折れてしまい、商品価値は半減した。従来のように低温で乾燥する場合は、乾燥に時間がかかり、十分にボイルしないと腐敗菌が残存してしまうためである。この時間は２分３０秒から３分２０秒のボイルが標準的である。
【００７３】
しかし、実施の形態１の乾燥装置１の場合は、乾燥時間の短縮ができるため、ボイル時間の短縮が可能になる。実施の形態１のボイル時間は、９５℃のお湯に５０秒だけ浸してボイルするだけですみ、従来の１／３にボイル時間が短縮される。
【００７４】
以上説明した実施の形態１の乾燥装置１と、従来の乾燥装置の比較した（表１）を示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
なお、上記（表１）には掲載していないが、セイロ６を配設したことと高い熱伝達を利用するため、従来の１／２程度の能力でよく、風量が１／２でよいから台数も１／２にすることができる。乾燥装置は設置面積をとるものであったが、設置面積も１／２になる。ランニングコストも１／２になる。
【００７７】
また、本実施の形態１と従来とでは、乾燥装置内のセイロ乾燥室に搬入するセイロの数にも大きな差が生じる。図７（ａ）は従来の乾燥装置に搬入する台車に載せたセイロである。台車に載せたセイロ６全体の高さは１８５０ｍｍで、２０００ｍｍの高さの乾燥装置では、熱風を流す通路が大きな幅１４（隙間）となり、１８枚しかセイロは積み重ねられない。つまり、空気の流通する通路の幅１４の方がセイロ６の型枠の高さより若干高い関係にある。
【００７８】
これに対し、本実施の形態１の場合は大きな隙間を設けないで台車に積み重ねることができる。図７（ｂ）は本発明の実施の形態１の乾燥装置１に搬入する台車に載せたセイロ６である。台車に載せたセイロ６全体の高さは、従来と同様に１８５０ｍｍであるが、熱風を流す通路の幅１４は不要か、あるいは小間隙５ｍｍ程度〜２０ｍｍ程度であって、４０枚積み重ねることができる。これは、セイロ６の多数の開口６ａを通して熱風がセイロ６内で膨張運動を起こし、セイロ６ごとに入口で絞られ、膨張し、出口で再絞りを行うことにより、減速され、被乾燥物の表面と接触時間を長くで、大きな温度差、大きな湿度差を利用して高伝熱効率の乾燥が行えるからであり、各セイロ内の被乾燥物を均等に乾かすことができる。しかも作業性が高くなる。なお、間隙を管理すれば、セイロ間をセイロ内で短絡した流れは形成されず空間的にみて流体抵抗は低下する。
【００７９】
そして、重要なことは、全セイロ６内の魚の全部が相対湿度１００％になるまでは（つまり恒率乾燥期間）、小魚等の表面は流れる空気の湿球温度、すなわち３０℃に保たれることである。全体が３０℃、湿度１００％になるまで、小魚等の温度上昇を自然に遅らせることができ、セイロの位置や小魚等の配置によって乾燥むらが生じるようなことがなく、乾燥製品の品質を損なうことがない。
【００８０】
また、実施の形態１の乾燥装置は、同じ枚数のセイロ６を台車７に載せるとしたら、従来の乾燥装置の台車の約１／２の台車の台数があればよい。そして、ボイル時間は、従来と比較して１／３程度ですみ、乾燥時間と燃料費も従来と比較して１／３程度になる。乾燥装置の設置面積は約１／２になる。乾燥する製品の量が２倍であるから、作業性がよく、人件費も従来に比べ１／２程度になる。
【００８１】
このように本発明の実施の形態１における乾燥装置は、従来の乾燥装置と異なり、湿度と温度をそれぞれ独立して制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環するための乾燥用の熱風を作り出すと共に、セイロ乾燥室の流路断面内にセイロを複数整然と配置し、上記熱風を各セイロ内を横断するように流して、内部に減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用することで小魚等の表面温度を少なくともこの期間には３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保ちながら、高効率の乾燥を行うことにより、乾燥時間の短縮に成功することができるものである。温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環用熱風と、温度３０℃、相対湿度１００％のボイルした小魚等との間で、４０℃以上の温度差、最大７０％の湿度差をつけ、かつ熱風がセイロ内部を横断するとき減速させ、セイロを低流体抵抗で円滑なまとまった１つの乾燥の場として、含有水分の蒸発量を増し、乾燥時間の短縮を可能にしたものである。
【００８２】
ボイル時間も、９５℃のお湯に５０秒ほど浸すだけなので、従来の１／３程度に短縮される。ボイル時間が短いと、お湯に溶けだすうまみ成分、つまり味の損失が少なく、製品の味向上に大きく寄与する。乾燥装置の構造もきわめて簡素な構造となる。
【００８３】
そして、乾燥の質を変更できる。従来の乾燥装置だと、ボイルした魚の乾燥は、腐敗を進行させる原因を内在させていた。しかし、実施の形態１における乾燥装置は、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％の熱風を当てることで、腐敗菌が死滅し、腐敗が起きる前に乾燥を終了させることができる。また、７０℃以上という高温乾燥により、乾燥時間を４時間以下に短縮できるものである。腐敗もなく、短時間乾燥した乾物は旨みが閉じ込められ、味が下がることなく、製品の品質が向上する。
【００８４】
つまり、実施の形態１の乾燥装置は、乾燥時間を短縮することができ、小魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、煮干し、ちりめんなど小魚等を乾物させる乾燥装置に適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 乾燥装置
２ａ 混合室
２ｂ セイロ乾燥室
３ ファン
４ 循環路
５ 熱交換器
６ セイロ
６ａ 通気孔
７ 台車
８ 入口
９ 空気取り入れ口
１０ 排気弁
１１ 制御部
１２ 温度センサ
１３ａ 湿度センサ
１３ｂ 湿度センサ
１４ 幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿り空気の湿度と温度をそれぞれ独立して制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環するための乾燥用の熱風を作り出すと共に、セイロ乾燥室の流路断面内にセイロを整列して配置し、上記熱風を、各セイロ内を横断するように流して、内部に減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用することでこの期間には小魚等の表面温度を少なくとも３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保って、高効率の乾燥を行い、乾燥時間を短縮し、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮できる乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
３０年前から現在に至るまで、煮干し、ちりめんなどの小魚等の乾物物を加工する乾燥装置は、３６℃から４０℃の熱風を小魚等にあてて、乾かすのが一番良いとされてきた（例えば特許文献１参照）。このため、現在の乾燥装置で加工する場合でも、時間は最低でも１２時間から１５時間以上かけて乾かすしかないものであった。２０℃くらいの冷風で乾燥する方法もあるが、さらに長時間かけて乾燥する必要があった。
【０００３】
しかし、この温度域である３８℃〜４５℃、また、湿度４０％以上は腐敗菌が活性化する温度域であり、ある意味、魚を腐敗させながら乾燥するというのに近いものであった。従来の乾燥装置では、セイロを重ねて熱風を当てても、平均して当たらないため広い設置場所が必要であった。セイロとセイロの間に熱風が通過するための通路を設けて均一に通過するようにしなければ乾燥にばらつきが生じ（乾燥むら）、腐敗が生じていた。
【０００４】
また、従来、煮干し、ちりめんなどの小魚等を加工する場合、ボイルするのに９５℃から９８℃のお湯に最低でも２分３０秒から３分２０秒浸し、その後、上述の乾燥方法で乾かしている。このため熱湯が小魚等に浸透してその熱変性が進み、旨味成分等の有用成分は分解し、熱湯の中に抜けてしまっていた。場合によっては有用成分の３／４近くが抜け出てしまうっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９６６５６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】森康夫、一色尚次、河田治男共著「熱力学概論」養賢堂、昭和４３年４月２０日、ｐ．１４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、従来の乾燥装置では、ボイル後に急激な乾燥を行うと、小魚等からの水分の抜け方にむらができ、商品価値がなくなるため、通常１２時間から１５時間以上の長い時間をかけて自然乾燥に近い状態で均一に乾燥させなければならなかった。このため加工コストがきわめて大きくなるという問題があった。
【０００８】
このように従来の乾燥装置は乾燥時間がかかりすぎるため、小魚は腐敗しながら乾燥が進むという問題点を有している。また、早く乾かすために３６℃から４０℃という温度を４０℃以上に上げると、出来上がった製品はボロボロに折れて、商品価値が半減する。旨み成分やその他の有用成分が失われ、タンパク質が変性し、色、味、食感等を損ね、食品としての品質が損なわれる。
【０００９】
このため、乾燥時間を短縮し、小魚等の腐敗や変色などにより品質を損なうことがなく、ボイル時間を短縮でき、味の良い乾物を製造できる乾燥装置が望まれている。
【００１０】
そこで、本発明は、乾燥時間を短縮し、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる乾燥装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の乾燥装置は、小魚等の被乾燥物を収容し複数の開口が型枠の側面に開けられた複数のセイロが整列して配設されると共に、各セイロ内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室と、セイロ乾燥室入口に出口が連通され、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室と、混合室に設けられ循環するための湿り空気を加熱する熱交換器と、セイロ乾燥室において被乾燥物から水分を蒸発させた後の湿り空気を循環するファンと、ファンと混合室を接続する循環路と、循環路に設けられて循環する湿り空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁と、排気弁の下流側に位置する循環路または混合室に設けられた外気取り入れ口と、を備え、混合室では湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も湿り空気の排気量に従って１５％〜３０％に調整され、かつ、セイロ乾燥室においては、循環される湿り空気がセイロの整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ内で減速され、この湿り空気と被乾燥物との温度差、湿度差によって被乾燥物を乾燥させることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の乾燥装置は、乾燥時間を短縮することができ、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における乾燥装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における乾燥装置のセイロの側面図
【図３】本発明の実施の形態１における乾燥装置の乾燥過程の様子の説明図
【図４】本発明の実施の形態１における乾燥装置の状態変化を示す湿り空気線図
【図５】本発明の実施の形態１における乾燥装置の運転のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１における乾燥装置の制御構成の説明図
【図７】（ａ）従来の乾燥装置に搬入する台車に載せたセイロの説明図、（ｂ）本発明の実施の形態１の乾燥装置１に搬入する台車に載せたセイロの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の発明は、小魚等の被乾燥物を収容し複数の開口が型枠の側面に開けられた複数のセイロが整列して配設されると共に、各セイロ内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室と、セイロ乾燥室入口に出口が連通され、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室と、混合室に設けられ循環するための湿り空気を加熱する熱交換器と、セイロ乾燥室において被乾燥物から水分を蒸発させた後の湿り空気を循環するファンと、ファンと混合室を接続する循環路と、循環路に設けられて循環する湿り空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁と、排気弁の下流側に位置する循環路または混合室に設けられた外気取り入れ口と、を備え、混合室では湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も湿り空気の排気量に従って１５％〜３０％に調整され、かつ、セイロ乾燥室においては、循環される湿り空気がセイロの整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ内で減速され、この湿り空気と被乾燥物との温度差、湿度差によって被乾燥物を乾燥させることを特徴とする乾燥装置である。この構成によって、乾燥時間を短縮することができ、魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる。
【００１５】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、セイロ内では、湿り空気が開口で絞られて流入して膨張し、減速された状態で被乾燥物から水分を蒸発させ、再び絞られて流出することを特徴とする請求項１記載の乾燥装置である。この構成によって、最も魚等の腐敗や変色が少なく、効果的に味の良い乾物を製造できる。
【００１６】
本発明の第３の発明は、第２の発明において、混合室において被乾燥物を乾燥するための空気の湿度が相対湿度１５％に調整されることを特徴とする乾燥装置である。この構成によって、最も魚等の腐敗や変色がなく、かつ排気弁を湿度制御して循環する空気の湿度を７０％に保つことで自動的に調整され、味の良い乾物を製造できる。
【００１７】
本発明の第４の発明は、第２の発明において、循環路に設けられ、ファンにより吐出されて循環する空気が相対湿度７０％を越えると、空気の一部を排気弁によって外部に排気することを特徴とする乾燥装置である。この構成によって、混合室の空気の湿度を自動的に調整でき、低コストで、味の良い乾物を製造できる。
【００１８】
（実施の形態１）
【００１９】
本発明の実施の形態１における乾燥装置の原理を説明する。図１は本発明の実施の形態１における乾燥装置の構成図、図２はセイロを側面からみた斜視図を示す。なお、本発明において、小魚等の被乾燥物とは、しらす干しや煮干しをつくるための、水産物をボイル（煮沸）した高水分含有の有機物である。乾燥前のボイル加工品である。
【００２０】
図１に示すように、乾燥装置１内には混合室２ａ（混合室エリア）が設けられており、循環中の高温の湿り空気と外気とを混合して加熱することによって高温に加熱し、高温・高圧・低相対湿度の熱風（温度７０℃〜９０℃、例えば圧力４００ｋＰａ〜６００ｋＰａ［Ｇ］（静圧），相対湿度１５％〜３０％）をつくる。外気を高温に加熱して循環中の湿り空気に混合するのでもよい。このようにしてつくられた高温・高圧・低相対湿度の熱風をセイロ乾燥室２ｂ（乾燥エリア）に導き、セイロ乾燥室２ｂ内に搬入された台車７に積まれたセイロ６の被乾燥物（ボイルした小魚等）を乾燥させる。［Ｇ］はゲージ圧であることを示す。セイロ６は台車７で、ボイルした小魚等を載せた状態でセイロ乾燥室２ｂ内に搬入され、流れ方向に整列して配設されている。
【００２１】
セイロ乾燥室２ｂは熱風が流れ込む方向に混合室２ａにその入口と混合室２ａの出口を連通させて隣接して設けられる。混合室２ａで形成された高温・高圧・低相対湿度の熱風（温度７０℃〜９０℃、相対湿度１５％〜３０％）を、セイロ乾燥室２ｂ内の各セイロ６の存在で均等量に分流し、各セイロ６内を横断的に流し、セイロ６の小魚等の乾燥を行う。ファン３の吸込み口の圧力（静圧）は、圧力−５０ｋＰａ〜−１００ｋＰａ［Ｇ］などの負圧になるから、小魚等の当初の恒率乾燥期間は、セイロ乾燥室２ｂやセイロ６内で低温・低圧・高相対湿度の空気（当初より低温の例えば４０℃〜９０℃、表面温度３０℃〜７０℃、セイロの列数による各列ごとに中間圧力、相対湿度１００％の飽和湿り空気）が形成される。セイロ６内ではボイルされた小魚等の全体が表面温度３０℃〜４０℃という温度を保たれながら、水分が蒸発され、飽和湿り空気にまで乾燥させる。この期間が過ぎると、被乾燥物の表面温度は３６℃〜４０℃から次第に高温に上昇するため、減率乾燥期間になり、乾燥された小魚等がボロボロになり、品質を低下させることになるから、水分の排出により湿り空気の相対湿度が１００％から７０％程度になってきたら乾燥処理を終えるのが適当である。
【００２２】
水分を奪った後の湿り空気は、ファン３ａによって循環路４を送られ、循環中に一部が排出されて（空気と共に水蒸気が一部捨てられる）、等量の外気が補填され、再び混合室２ａに戻って加熱される。再び高温・高圧・低相対湿度になった熱風は、再度乾燥に供される。加熱は外気を高温に加熱してから循環中の湿り空気と混合してもよいし、混合した湿り空気を混合中にあるいは混合後に加熱してもよい。
【００２３】
なお、セイロ乾燥室２ｂにおいて恒率乾燥期間を利用できる環境をつくり、高相対湿度になった湿り空気の一部を外部に排出し（一部の空気と水蒸気を捨てて）、捨てた空気を外部から補填し、湿度を最適な１５％〜３０％の湿度に制御した７０℃以上の熱風によって、恒率乾燥期間には被乾燥物の表面温度を少なくとも３０℃〜４０℃の温度に保持しながら乾燥させるという発想は、従来の乾燥装置の場合、全く考えられない発想であった。
【００２４】
つまり、従来の乾燥装置において７０℃以上の熱風を強制循環させるのは、局所的に乾燥が進んだ部分と未乾燥の部分を形成するのが不可避で、乾燥むらを生じさせてボロボロになった既乾燥部分と未乾燥の部分とを生じ品質を低下させてしまうのである。このため従来の熱風の温度は３６℃〜４０℃で乾燥するのが常識であり、７０℃以上の熱風を循環させて乾燥させるのは、実機では決してありえない、使用不可の技術であった。また、循環型の乾燥装置でなく通風型乾燥装置にすると、自然乾燥でない限り燃料費が膨大となってしまうし、この場合も高温になるため熱による品質不良（ボロボロ化し旨みの低下）は避けられない。自然乾燥させるのでは乾燥時間がかかりすぎる。
【００２５】
このように、従来の乾燥装置は、自然乾燥か、または乾いた空気の温度を３６℃〜４０℃に保って通風して乾燥させるのが基本であり、温度と湿度をそれぞれ独立に最適値にコントロールして乾燥させるものではなかった。そして、仮に所定時間内に大量の熱風を送って強制的に通風乾燥しようとすると、熱風の当たる部分と当たらない部分が生じ、この２つの部分の間で乾燥むらが避けられなかった。
【００２６】
これに対し、実施の形態１は次のような新しい知見に基づいている。これは、腐敗菌が死滅する７０℃〜９０℃の温度、相対湿度１５％〜３０％の湿り空気をつくり、この高温、低相対湿度の湿り空気をセイロ６の存在、整列で均等量に分配し、セイロ６の開口での絞り、膨張、再絞りをすることで、セイロ６の内部に減速流れを形成し、この減速された流れを利用して、恒率乾燥期間にある被乾燥物と空気の接触時間を長くし、セイロ６の内部またはセイロ乾燥室２ｂを１つの、あるいはほぼ並行して進行する１つの乾燥の場とすれば、ほぼ一様な乾燥の場を提供することができ、被乾燥物の表面温度を少なくとも恒率乾燥期間には３０℃〜４０℃に保持でき、腐敗を生じさせず、品質の劣化を起こさせない、という知見である。
【００２７】
本発明者は、この知見に基づき、乾燥装置に工夫を施し、一部外気と入れ替えながら湿り空気との混合を行って温度７０℃〜９０℃、相対湿度１５％〜３０％の湿り空気をつくり、これを循環させる形態の乾燥装置とし、複数のセイロ６をセイロ乾燥室内２ｂ内に流れ方向に整列して配設し、各セイロの配列分布で内部を横断する流れの量をほぼ同等量に分流し、またセイロ間隙にも後列に送るための適当量を流し、分流された湿り空気はセイロ６内に噴出させ（セイロ６を横断するとき、開口で絞られ、その後内部で膨張し、減速される）、さらにセイロ６の出口で再び絞られる。最終的にはファン３の吸い込み口において、負圧になる。セイロ６内では、温度７０℃〜９０℃、相対湿度１５％〜３０％の湿り空気がゆっくりした流速、乱流状態で満遍なく小魚等に接触し（魚個体間だけでなく多数のセイロ、複数のセイロの積み重ねの列があるときはセイロの列間でもほぼ均等に）、恒率乾燥期間には大きな湿度差、温度差、圧力差で乾燥させる、高速、高効率、旨みを保持できる乾燥方法となる。腐敗菌が存在しない湿り空気を循環することになるため、乾燥むらと腐敗を防ぐことができ、乾燥物の品質の劣化を防止できる。
【００２８】
ここで実施の形態１のセイロ６の型枠の側面には、図２に示すように比較的小さな開口６ａ（通気孔）が多数形成されて、セイロ６の内部と外側空間を連通させている。そして、セイロ６はセイロ乾燥室２ｂの流路断面内の流れに沿って複数整然と配設され、流れ方向に複数列、これと直交する方向に複数列、多段のセイロを配置して、空気が各セイロ６を横断するように流している。例えば、流れ方向２列×直交方向２列×４０段のようになる。湿り空気は各セイロ６の配列の存在により、各セイロで一様になるように分流される。均等量とは一様に各セイロ６の存在（整列）で分流された流量のことで、実用的にみたときに、均一な流量だけでなく、均一量といえるようなほぼ同じ程度の流量を含む流量のことである。なお、多数の小さな開口６ａを通してだけの流れは流体抵抗が大きく、流れにくくなるため、上流側、下流側各列、各段のセイロ６内を空気が円滑に流れるようにするため、各段のセイロ６間に少し間隙を開けて積み上げ、間隙を含め、流れを適度な流量配分で分流させる。セイロ１列の場合などの場合は、このような間隙を設けなくてもよいが、隙間なく単純に積み上げられた場合は、流れにくく乾燥時間がかかりすぎ、燃料費もかさむ。
【００２９】
そして、セイロ６の型枠の側面における開口率は１０％〜３０％程度であり、底面を含んだ場合のセイロ全体では、開口率は５０％程度である。なお、型枠の底面の開口数は多いが、底面の開口を介して上下セイロへの流れはあまりなく、互いに同等量流れると考えられるから、熱風のセイロ乾燥室２ｂにおける圧力損失は流れの方向を考えればよい。２列後のセイロ６がある場合など、セイロ枠型側面の開口面積と同程度の開口面積を付与するように各段のセイロ６間に少し間隙を開けて積み上げ、適度な流量配分で分流させるのがよい。各段のセイロ６の間に、間隙を設けて積み重ねた場合、セイロ乾燥室２ｂ内の流れは間隙を直接流れるものと、開口６ａを通してセイロ６内部を横断するものとに分かれる。セイロ６の列が１列だけの場合には、０または小間隙を選べばよいが、２列以上のセイロ６を設ける場合は、下流の列にも空気を分配するため、適度の間隙として直接流れるようにする。従って上流側の列のセイロ６段間の間隙を下流側の列のセイロ６段間の間隙より相対的に大きくし、上流から下流にかけてそれぞれ徐々に段間の間隙を狭めるのがよい。ただ、実用上は作業性の点で、列数を考慮して段間間隙は等間隔にするのがよい。
【００３０】
このようにセイロ６の上下方向の間隙を管理することにより、セイロ乾燥室２ｂ内に配置した複数列、多段のセイロ６において、乾燥速度、乾燥品質の空間的な差がなく、被乾燥物をほぼ均等に乾燥させることができる。セイロ６内は恒率乾燥期間に乾燥速度がほぼ一定に保たれるが、この恒率乾燥期間を利用し、かつ、間隙の管理を行うことにより、乾燥物の品質を格段に向上させることができる。
【００３１】
実施の形態１の場合、混合室２ａの温度７０℃、相対湿度１５％の湿り空気は、隣設して設けられた熱交換器５（エロフィン熱交換器）の加熱作用でつくられる。上述した、被乾燥物の乾燥速度が一定化する恒率乾燥期間には、セイロ乾燥室２ｂの下流側の列のセイロ６内部では、セイロ乾燥室２ｂでの流体抵抗が高く、しかもファン３の吸込み口内が負圧になるため、この下流側の位置のセイロ６内も負圧に保たれ、恒率乾燥期間には、セイロ乾燥室２ｂがほぼ乾燥するまで、この負圧のままで、例えば温度は３０℃、相対湿度は１００％に保たれる。ファン吸込み口内が負圧、混合室２ａ内の圧力が高圧であるから、各セイロ６内はこの両圧の中間圧力に近い値になる。セイロ６の列の数により、列の数だけ階段状の形態で徐々に圧力が低下する。セイロ乾燥室２ｂの上流（入口）側と下流（出口）側の間には圧力差が生じ、上流側は正圧、下流側は負圧になる。
【００３２】
セイロ６が１つの乾燥の場になって乾燥の局所的単位となる。セイロ６に複数の列がある場合は、局部的に均一な乾燥の単位となるセイロ６が、セイロ乾燥室２ｂに配列されて集合した状態になる。上述したように、セイロ６の段方向の間隙を管理すれば、恒率乾燥期間には局所的単位となる各セイロ６内をほぼ一様な速度で乾燥させることができるため、この期間には、高温の上流側の方がやや早めに飽和湿り空気になる傾向はあるが、全体としてみればセイロ乾燥室２ｂ内もほぼ均一な１つの乾燥の場となる。セイロ６を挟んだ両室間の温度差と圧力差により、混合室２ａの温度７０℃の湿り空気は、乾燥装置１の外部とは熱の授受はない状態でセイロ乾燥室２ｂ（収納した魚の温度は３０℃）の内部に向かってファン３により吸引され、セイロ６の小魚等へ伝熱できる。高温の分子の運動は低温の分子より平均自由工程が長く、また圧力差も設けられているため、セイロ６を挟んでセイロ６内では高圧側から低圧側へ流体粒子が運動を開始し、減速された流れが形成される。
【００３３】
この流れの中で、ボイルした小魚等の水分が気化してセイロ６内を流動中の空気の中に拡散され、飽和蒸気となる。従来の乾燥装置は、小魚等の温度と温度差が小さい熱風を大量に流すことにより小魚等に含まれる水分を気化させて乾燥させるが、実施の形態１の乾燥装置１は、混合室２ａ−セイロ乾燥室２ｂ間（セイロ乾燥室２ｂ内部）に大きな温度差を形成し、恒率乾燥期間には、各セイロ６内において小魚等の表面温度（３０℃）、表面湿度（相対湿度１００％）と、混合室２ａからの高温（例えば７０℃）、低相対湿度（例えば相対湿度１５％）の湿り空気との間の、大きな温度差、湿度差による大きな物質移動により、各セイロ６内をほぼ一様な速度で高速に乾燥させることができる。
【００３４】
また、ファン３の吸い込み口内を大気圧以下の負圧とし、負圧下のセイロ６内の流体粒子の膨張・拡散運動で、このセイロ６内での状態変化に伴う熱伝達を高効率のものとし、小魚等の被乾燥物に熱をほぼ均等に加えることができる。
【００３５】
流体粒子は高温の混合室２ａ（混合・畜圧エリア）の熱風が分流されて、通気孔６ａを通してセイロ６内部に噴出し、流体粒子がセイロ６内をゆっくり流動する流れとなるため（Ｒｅ数は小さくなる）、内部での流体抵抗は十分に小さく、空気はセイロ６内に満遍なくかつ円滑に流れて流出する。空気の熱拡散率αは２１ｍｍ２／ｓ程度であり、以上の流動により混合室２ａからセイロ乾燥室２ｂの被乾燥物に熱が移動し伝熱していく。なお、熱拡散率をαとすると、温度Ｔ、時間ｔとして、温度変化は∂Ｔ／∂ｔ＝α△Ｔとなる。
【００３６】
熱交換器５がエロフィン熱交換器を使用している場合、ボイラ（図示しない）で発生した水蒸気を熱交換器５に流し、混合室２ａに補充する外気または混合室２ａ内部の湿り空気と熱交換を行うことにより混合室２ａでの湿り空気を７０℃まで加熱する。湿度は温度とは別に制御される。なお、温度はこの実施例において説明する７０℃に限らず、７０℃〜９０℃でも同様である。湿度が温度と無関係に１５％に制御された７０℃の空気は、セイロ６に収容された小魚等の被乾燥物を加熱し、これを乾燥する。そして、被乾燥物の恒率乾燥期間を利用し、その表面温度、湿度と、混合室２ａからの高温、低相対湿度の湿り空気との間の、大きな温度差、湿度差によって水分を蒸発させる。小魚等の表面温度が３６℃〜４０℃を越えるようなことはない。従って、実施の形態１の乾燥装置１は、従来の乾燥装置のように４０℃近辺の大量の空気を通風して、小魚等の被乾燥物に接触させて、温度制御と風量で乾燥させるような乾燥方式ではない。
【００３７】
本発明は、いわば、被乾燥物の恒率乾燥期間を利用し、セイロ６において速度の遅い流体粒子の運動を起こし、表面と湿り空気との間の大きな温度差、湿度差によって水分を蒸発させる乾燥方式であり、このために循環させる湿り空気をつくり、水分を外部に排出する必要があるため、湿度を熱とをそれぞれ独立して制御する。ガスの状態変化は不可逆変化（いわゆるポリトロープ変化）となる。
【００３８】
続いて、セイロ６が多段、複数列、配設された場合の乾燥の様子を説明する。高温、低湿度の熱風がセイロ乾燥室２ｂを横断することにより、先ず、セイロ乾燥室２ｂの上流側の第１列（混合室２ａ近傍）における各段のセイロ６の温度が上昇する。この熱がセイロ６内のボイルされた小魚等に含まれる水分を気化し、この近傍（第１列）を相対湿度１００％にする。このとき、このセイロ６から下流側の第２列以降の位置のセイロ６の温度はまだ相対湿度１００％には至っていない、１００％よりやや低い湿度のままである。第２列以降のセイロ６内の温度上昇は時間的に遅れるが、その後熱流束が到達して、離れた位置のセイロ６も温度が徐々に上昇する。そして第２列以降の位置のセイロ６内の小魚等の水分も順次気化し、相対湿度１００％を実現する。
【００３９】
従って、セイロ乾燥室２ｂの全セイロ６が全部相対湿度１００％になるまで、小魚等の表面は通過する空気の湿球温度、すなわち例えば３０℃に保持される。この期間が恒率乾燥期間になる。つまりこの間の乾燥速度は一定になる。言い換えるとセイロ乾燥室２ｂ内のセイロ６全部の小魚等が表面温度３０℃、相対湿度１００％になるまで、全体の小魚等の恒率乾燥期間は続き、温度上昇は遅れる。早く乾燥した部分と未乾燥の部分が共存する状態の場合、早く乾燥した小魚表面においてはその後ここの乾燥が所定の期間更に進むことはなく、未乾燥の部分が乾燥されるまで待機状態になる。セイロ乾燥室２ｂ内全体が１つのまとまった変化を示す乾燥の場になる。つまり、乾燥が遅れた部分が乾燥の遅れを取り戻すように選択的に水分を奪われ、セイロ６全体さらには全セイロの小魚等の表面が３０℃、セイロ乾燥室２ｂが相対湿度１００％になると、小魚等個体の表面温度（後述の乾球温度）が上がり始め、この時点になると乾燥速度が徐々に減少する（減率乾燥期間）。できるだけ恒率乾燥期間を利用すれば、セイロ６の位置、小魚等のセイロ６内部の位置によって、乾燥レベルに差（乾燥むら）が起きないことを意味する。すなわち、乾燥物の品質を向上させることができる。
【００４０】
ところで、このような乾燥むらを無くすことができるのは、湿度と温度をそれぞれ独立に制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環させるための乾燥用の湿り空気を作り出し、セイロ乾燥室の流路断面内に複数整列、配置したセイロ内を、上記熱風を横断するように流して、セイロ内部では減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用して小魚等の表面温度を少なくとも３６℃〜４０℃以下の好適な温度、例えば３０℃に保ちながら、高効率の各セイロほぼ同時進行の高速乾燥を行うからである。従来のような通風乾燥の方法を使ったのでは、流れが通過する領域と流れが通過しない領域がはっきり分かれて形成され、流れが通過しない領域では流れが通過する領域よりも乾燥せず、先に乾燥した部分では乾燥が進み、局所的に高温になって、乾燥がばらばらに進行する。乾いた熱風が十分に流れた領域では小魚等はボロボロ状態になり、主流が流れなかった領域では水分が残り、乾燥物の品質をおとすことになる。
【００４１】
さて、セイロ乾燥室２ｂのセイロ６はそれぞれ４０枚程度が多段に積まれ、台車７上に積み重ねられる。ただ、セイロ６段間には少し間隙を開けて配置する。１列の場合には間隙無しもありえる。できれば上流の列から下流の列にかけて徐々に段間の間隙を狭めるのがよい。しかし、実施の形態１のように上流、下流の台車７間で間隙に差は設けないのも、作業性の点から好適である。この台車７は入口８を通して乾燥装置１内部に搬入され、セイロ乾燥室２ｂに複数列（台車７が複数台）配置される。そして湿り空気は循環路４を通して循環され、湿り空気の湿度が閾値（後述するように７０％）を越えると、その一部（実施の形態１の場合流量の１／２）が排気弁１０を開放することにより系外に排出される。そして、排気弁１０の下流側に位置する循環路４または混合室２ａ、あるいはこの混合室２ａの熱交換器５に設けられた空気取り入れ口９から等量の乾いた空気が補充され、結果として余分な水分が棄てられ、循環する空気の湿度が下がる。
【００４２】
なお、図１において、混合室２ａには温度センサ１２が設けられており、空気の温度制御に用いられる。また、湿度センサ１３ａが循環路４に設けられて、湿り空気の湿度制御に用いられ、場合によっては湿度センサ１３ｂが混合室２ａに設けられて、混合室２ａ内部の空気の湿度調整に利用される。湿度と温度をそれぞれ独立に制御するためである。これらは後述する。
【００４３】
さて、上記恒率乾燥期間が過ぎると、減率乾燥期間となる。この期間に乾燥速度は下がっていき、小魚等の表面は通過する空気の乾球温度に近づいていく。すなわち、恒率乾燥期間には、小魚等の表面温度は３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保たれているが、減率乾燥期間となると、セイロ６内、セイロ乾燥室２ｂ内は、混合室２ａ側からファン３側に至る熱拡散率αに基づいて混合室２ａ−セイロ乾燥室２ｂ間に温度勾配が形成されるようになり、減率乾燥期間にはこの温度勾配に従って各小魚等の表面温度は温度上昇する。セイロ６内では流れは遅くなっているので、最終的にはセイロ乾燥室２ｂの全体が大体７０℃近くの温度になる。これにより小魚等の最適含水率（つまり限界含水率）になるまで熱風を循環させ、乾燥させる。
【００４４】
図３はこの乾燥過程の様子を模式的に説明する図面である。混合室２ａの湿り空気の状態は、温度ｔ（ｔ＝７０℃）、絶対湿度ｘ１（Ｋｇ／Ｋｇ）、エンタルピｉ１であり、空気はセイロ乾燥室２ｂに流入すると温度ｔ’（ｔ’＝３０℃）の水分を（ｘ２−ｘ１）だけ気化し、相対湿度１００％として、ファン室に吐出される。ここで温度ｔ’は断熱飽和温度である。セイロ乾燥室２ｂを流出するときの湿り空気の状態は温度ｔ’、絶対湿度ｘ２（Ｋｇ／Ｋｇ）、エンタルピｉ２である。なお、実際の飽和温度は、図４のように若干低くなり、少し絶対湿度ｘ２を低下させる。
【００４５】
図３においては、セイロ乾燥室２ｂ内が模式的に１つの空間、乾燥の場とされ、セイロ６の列、段が記載されていないが、各段のセイロ６の間隙管理をすることにより、各列の差が小さくなり、局所的単位である各セイロ６内の環境がほぼ同等の乾燥の場になり、これらを集合したセイロ乾燥室２ｂも局所的な差の少ないほぼ１つの乾燥の場になる。各セイロ６内の乾燥物をほぼ同時、ほぼ均等に乾燥させることができる。
【００４６】
ところで、水蒸気の分圧をｐｗ、水蒸気の飽和圧力をｐｗｓとすると、相対湿度φはφ＝ｐｗ／ｐｗｓと表せる。そして絶対湿度ｘは、湿り空気の比重量と乾き空気の比重量の比から、以下の（式１）という関係がある。
【００４７】
（式１）
ｘ＝０．６２２×φｐｗｓ／（ｐ−φｐｗｓ）
【００４８】
ここで、ｐは全圧である。また、ｐｗ／ｐ＝ｘ／（０．６２２＋ｘ）とも表すことができる。
【００４９】
また、図３の構成において、乾湿球温度計を使って測定した場合、湿球温度が温度ｔ’、乾球温度が温度ｔに相当し、湿球温度ｔ’における水蒸気の飽和圧力をｐ’ｗｓ（ｍｍＨｇ）、全圧をｐ（ｍｍＨｇ）とすると、温度ｔの湿り空気中の水蒸気の分圧ｐｗ（ｍｍＨｇ）は、次の（式２）で与えられる（非特許文献１など参照）。
【００５０】
（式２）
ｐｗ＝ｐ’ｗｓ−（ｐ−ｐ’ｗｓ）（ｔ−ｔ’）／（１５６０−１．３ｔ’）
【００５１】
つまり、図３において、湿り空気がセイロ乾燥室２ｂを流出するときの水蒸気の分圧ｐｗ（ｍｍＨｇ）は、３０℃における飽和圧力がｐ’ｗｓ＝３１．８２（ｍｍＨｇ）、ｔ＝７０℃、ｔ’＝３０℃として、温度ｔの湿り空気中の水蒸気の分圧ｐｗ（ｍｍＨｇ）は（式３）で表されることになる。
【００５２】
（式３）
ｐｗ＝３２．６５７−０．０２６３×ｐ
【００５３】
ここで、実施の形態１におけるセイロ乾燥室２ｂにおける全圧ｐは、セイロ６を配設したことによる流体抵抗による損失によって下がるため、セイロ６を配設しない場合と比較して、セイロ乾燥室２ｂを流出するときの湿り空気の水蒸気の分圧ｐｗを上昇させ、絶対湿度ｘを増やせることが分かる。そしてセイロ６をセイロ乾燥室２ｂ内に配設することにより、混合室２ａからセイロ乾燥室２ｂ内の各セイロ６内部への流れが起き、この流れにより図４の状態変化が形成される。
【００５４】
図４の湿り空気線図によれば、図３の構成における状態変化はＡ点（温度７０℃、相対湿度１５％）からＢ点（例えば温度３０℃、相対湿度１００％）にかけての直線的な変化となる。この湿り空気の状態変化は、湿球温度一定の線にほぼ沿って断熱飽和温度ｔ’（実際にはＢ’）にまで変化する変化である。ここで、Ａ点が７０℃のような高い温度であるために、水分が水蒸気になるＡ点→Ｂ点の絶対湿度差（ｘ２−ｘ１）は従来と比較して大きな値をもつことができる。このように温度７０℃に調整され、相対湿度も排気弁１０による排気量に従って１５％に調整された空気によって小魚等は乾燥される。なお、例えばボイルした小魚等の乾燥のように水分が４０％等の高い含水率である場合、温度は７０℃だけでなく、７０℃〜９０℃に調整した場合でも基本的に同様になる。相対湿度は１５％だけでなく排気量に従って１５％〜３０％としても乾燥できる。ただ、湿り空気が９０℃を越えると品質劣化が起きる。また、相対湿度３０％を越えると乾燥時間が長くなる。そして、相対湿度１５％より低く調整されると小魚等の表面近くの乾燥が進み過ぎるようになる。できれば７０℃、１５％とするが小魚等の傷みが少なくなる。
【００５５】
ところで、図４のＡ点→Ｂ点の絶対湿度差（ｘ２−ｘ１）はセイロ乾燥室２ｂ内（あるいは各セイロ６内）において気化した水蒸気（水分）の量に相当する。減率乾燥期間となる前の、恒率乾燥期間に相対湿度１００％となった湿り空気は、図１のファン３によって循環路４を送られて、一部が排気弁１０を通して循環路４から排出され、残余部分の湿り空気が外気（例えば加熱されて１００℃、相対湿度５％程度、雨天時４０％程度）と混合され、湿度制御、温度制御により相対湿度１５％、温度７０℃の加熱された循環用の湿り空気に再調整される。減率乾燥期間になると、循環する湿り空気の相対湿度は徐々に低下する。これが３０％以下になると、しらす等の乾燥物の品質を下げる。
【００５６】
なお、熱風を戻す循環路４において、少し温度低下が起こるような場合は、図４に図示はしないが、図４の飽和空気線に沿って絶対湿度、温度が降下し、この線上の例えばＣ点（図示しない。例えば温度２５℃と飽和空気線の交点であり、相対湿度１００％）にまで冷却される。乾燥装置において、循環路４の排気弁１０から循環空気の一部が排出されて加熱された外気の混合が行われることにより、Ｃ点からＡ点（減率乾燥期間になると、図示はしないが同一温度で少し絶対湿度が低下したＡ’’点）に状態変化する。これによって起点のＡ点にほぼ戻る。このＡ’’点は、熱風の循環と一部排出にともなって減率乾燥期間において徐々に絶対湿度、相対湿度が降下していく点である。従って、循環路４で僅かに温度低下が発生する場合はＡ→Ｂ→Ｃ→Ａ（減率乾燥期間にはＡはＡ’’）の三角形類似の状態変化の変化するサイクルを描き、このＣ→Ａ（Ａ’’）間における一部の湿り空気の排出により、小魚等から除湿した水分が乾燥装置１の系外へ排出される。これに対し、温度低下が発生しない断熱的な場合はＡ→Ｂ→Ａ（減率乾燥期間にはＡはＡ’’）のような線分上を交互に動く状態変化となる。Ｂ→Ａ（Ａ’’）間の状態変化の際に排気弁１０から循環中の湿り空気の一部の水分が系外へ排出される。減率乾燥期間になると、Ｂ’’を循環中の湿り空気を示す点であるとすると、Ａ’’→Ｂ’’→Ｃ→Ａ’’となり、三角形類似の少しずつＡ’’が変化するサイクルは小さくなる。温度低下が発生しない場合はＡ（Ａ’’）←→Ｂ’’間の交互の線分に沿って往復する変化する状態変化となる。
【００５７】
従来の乾燥装置は、３６℃から４０℃の熱風を魚に当てて、熱で長時間かけて乾かすのが一番良いとされてきた。ここで例えば相対湿度１５％の空気で熱風循環型の乾燥装置を考えると、Ａ’点（温度３６℃から４０℃、湿度１５％）→Ｂ点（温度３０℃、湿度１００％）のようになる。Ａ’点→Ｂ点の絶対湿度差（ｘ２−ｘ１）は、Ａ’点が３６℃から４０℃の温度であるために、乾燥装置１の系外への水分の排出量は小さな値になる。従来の乾燥装置では長時間にわたって大量の熱風を流さないと乾燥できないことが分かる。そして従来の乾燥装置で乾燥させた場合には、主流と接触する付近では局所的に大きな絶対湿度差が得られるが、流れの剥離領域や小魚等の深層部など、他の位置では、絶対湿度差が大きくならず、また、長時間熱風に接触する小魚等の表面付近はいち早く乾燥してボロボロになり、熱風が回りきらない部分では水分が残存して品質をおとす。このためボロボロになる前に熱風の循環を止めざるをえず、全体的からするとどうしてもＡ’点→Ｂ点に近い関係にならざるをえない。また腐敗が進み易い。また、通風型の乾燥装置は、使用環境で様々に変化するが、平均的には湿度５％〜４０％の空気を利用することになり、膨大な乾燥時間が必要になる。しかも省エネルギー、コスト、腐敗の観点から問題を残す。
【００５８】
しかしながら、本発明の実施の形態１における乾燥装置１は、小魚等は腐敗せず、乾燥物の品質を損なわない温度にまで湿り空気の温度を高くし（ここでは７０℃）、小魚等の温度との温度差を大きくする（ここでは４０℃差）。恒率乾燥期間を利用し、高温、低湿度の湿り空気を使った大きな温度差と大きな湿度差とし、セイロ６内では流れを減速し、長時間ほぼ均等に熱を加える。
【００５９】
加えて、セイロ６を配設したことによる流体抵抗による損失によって全圧が下がるため、セイロ６を配設しない場合と比較して、セイロ乾燥室２ｂを流出するときの水蒸気の分圧を上げ、これにより、乾燥装置１から多量の水分を効果的に排出する。温度差、湿度差を大に、かつ、セイロ６を配設したことで大きな状態変化を起こし、図４においてＡ点→Ｂ点の乾燥を実現する。そして、水分の排出に当たっては、乾燥装置１からφ≧７０％の場合は湿り空気の１／２の量を外部（系外）に排出し、残りの１／２に新たな乾き空気の量１／２を加えて、乾燥のための空気の循環を繰り返し、乾燥させるものである。
【００６０】
以下、φ＝７０％を閾値にして、湿度制御することにより、混合室２ａの湿り空気を７０℃、相対湿度１５％に制御することが可能であることを詳細に説明する。循環して混合室２ａに導かれる湿り空気の重量をＧ（Ｋｇ）とすると、循環路４内を流れる湿り空気の量はＧ（１＋ｘ）であり、φ≧７０％の場合、Ｇ（１＋ｘ）／２が外部に排出され、残りのＧ（１＋ｘ）／２が混合室２ａに導入される。さらに混合室２ａには、Ｇ／２の乾き空気が導入される。従って、Ｇ（１＋ｘ／２）となる。
【００６１】
ここで、（式１）を考慮し、さらに循環路４内を流れる湿り空気の水蒸気の分圧ｐｗは大体ｐｗ＝３２（ｍｍＨｇ）を考慮すると、閾値φ＝０．７の場合には、ｘ＝０．０１８９であり、ｘ＝０．０１８９／２＝０．０９４４（Ｋｇ／Ｋｇ）となる。
【００６２】
相対湿度φはｐｗ／ｐ＝ｘ／（０．６２２＋ｘ）で表されるから、循環路４内を流れる湿り空気の湿度がφ＝７０％とすると、このときの混合室２ａ内の相対湿度φはφ＝１５％になる。つまり、ｘ＝０．０９４４であるから、ｐｗ／ｐ＝０．０９４４／０．２２９４＝０．１５（＝１５％）となり、混合室２ａの湿り空気を排気すると共に湿度制御することにより相対湿度１５％に保てることになる。排気量の選択・調整に従って、混合室２ａの湿り空気の湿度を１５％〜３０％にすることは容易である。また、閾値としてはφ＝６０％〜８０％の範囲からφを選ぶのが良い。ただ、φ＝７０％が好適である。
【００６３】
乾燥装置１を運転開始して、予備乾燥が行われた後の循環路４内の恒率乾燥期間はφ＞７０％となるから、排気弁１０のＯＮ−ＯＦＦを続けることで混合室２ａ内の相対湿度は１５％に保たれる。その後、減率乾燥期間になると、φ≦７０％になり、混合室２ａ内の相対湿度φも１５％から低下する。さらに乾燥が進み、φ＜３０％になると、これ以上の乾燥は製品の品質を下げるので、乾燥を停止する必要がある。
【００６４】
図５は以上説明した相対湿度φによる運転のフローチャートである。運転開始後、混合室２ａ内の空気の温度が７０℃であるか否が判定され、熱交換器５をＯＮ−ＯＦＦすることで７０℃に温度制御される（ｓｔｅｐ１）
【００６５】
次に循環路４内の湿り空気の相対湿度φがφ＞７０％か否かが判定され（ｓｔｅｐ２）、７０％より高ければ排気弁１０が開かれて湿り空気の一部が排出され（ｓｔｅｐ３）、７０％以下になったら排気弁１０が閉止される（ｓｔｅｐ４）。これと共に棄てた量と等量の乾き空気が空気取り入れ口９から補充される。
【００６６】
さらにφ＜３０％になったか否かが判定され（ｓｔｅｐ５）、３０％以上であれば運転を継続し、３０％より低ければファン３、熱交換器５の運転を停止する（ｓｔｅｐ６）。
【００６７】
図６は実施の形態１の乾燥装置の制御構成を示す。乾燥装置１の運転は制御部１１で制御される。制御部１１はハードウェアとしてＣＰＵを備え、記憶部からプログラムを読み出して機能実現手段として機能する。混合室２ａには温度センサ１２が設けられ、温度を検出し、制御部１１で７０℃に温度制御する。
【００６８】
同様に、循環路４またはファン３などに湿度センサ１３ａが設けられており、湿り空気の相対湿度φを検出する。φ＞７０％の場合は、排気弁１０を開いて排気し、３０℃≦φ≦７０℃の場合は排気弁１０を閉止して運転を続け、φ＜３０％になったら運転を停止する。実施の形態１の場合、混合室２ａには湿度センサ１３ｂも設けられており、内部を相対湿度φ＝１５％を保つのに供されている。なお、循環路４のφを７０％に湿度制御してφ＞７０％の場合に湿り空気の１／２を排気する構成であれば、φを７０％に保つ湿度制御で湿度φ＝１５％に保つことができる。
【００６９】
このように本発明の実施の形態１の乾燥装置においては、従来の乾燥装置と異なり、湿度と温度をそれぞれ独立して制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環するための乾燥用の熱風を作り出すと共に、セイロ乾燥室の流路断面内にセイロを複数整列して配置し、上記熱風を各セイロ内を横断するように流して、内部に減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用することで小魚等の表面温度を少なくともこの期間には３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保ちながら、高効率の乾燥を行うことにより、乾燥時間の短縮に成功することができる。温度７０℃〜９０℃の部位では腐敗菌が生存できないため、小魚等が腐敗を起こす前に、従来よりも短時間で乾燥させることができる。このよう乾燥の場合、乾燥時間は４時間程度で済み、小魚の腐敗、変色もなく、ボイル時間も短縮されて、製品としても味の良い、最高の乾燥製品ができる。
【００７０】
（実施例１）
【００７１】
被乾燥物
ボイル後のマイワシ １トン
含水率 ４０％
乾燥装置
長さ ３０００ｍｍ
横幅 １５００ｍｍ
高さ ２０００ｍｍ
乾燥時間 ４時間
水分蒸発量 ６００リットル
ファン室
ファン １１ｋＷ×２基
湿り空気温度 ７０℃〜９０℃（４時間の全工程変化）
吸込み圧力 −５０ｋＰａ［Ｇ］
流量 ８０００ｍ３／ｈ
吐出圧力 ６００ｋＰａ
セイロ乾燥室
長さ １６００ｍｍ
横幅 １５００ｍｍ
高さ ２０００ｍｍ
被乾燥物表面温度 ３０℃〜７０℃（４時間の全工程変化）
湿り空気湿度 ２５％〜１００％（４時間の全工程変化）
セイロ ４０枚×４列（流れ方向に縦２列×横２列）
セイロ間隙 ５ｍｍ
混合室
湿り空気温度 ７０℃〜９０℃
空気圧力 ６００ｋＰａ［Ｇ］
相対湿度 １５％
エロフィン熱交換器
長さ ４００ｍｍ
横幅 １５００ｍｍ
【００７２】
従来の乾燥装置の場合は、乾燥時間がかかりすぎるため、小魚は腐敗が進行しながら乾燥してしまうようなことが生じた。そして、従来の装置で早乾燥温度を上げると、出来上がった乾燥物はボロボロに折れてしまい、商品価値は半減した。従来のように低温で乾燥する場合は、乾燥に時間がかかり、十分にボイルしないと腐敗菌が残存してしまうためである。この時間は２分３０秒から３分２０秒のボイルが標準的である。
【００７３】
しかし、実施の形態１の乾燥装置１の場合は、乾燥時間の短縮ができるため、ボイル時間の短縮が可能になる。実施の形態１のボイル時間は、９５℃のお湯に５０秒だけ浸してボイルするだけですみ、従来の１／３にボイル時間が短縮される。
【００７４】
以上説明した実施の形態１の乾燥装置１と、従来の乾燥装置の比較した（表１）を示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
なお、上記（表１）には掲載していないが、セイロ６を配設したことと高い熱伝達を利用するため、従来の１／２程度の能力でよく、風量が１／２でよいから台数も１／２にすることができる。乾燥装置は設置面積をとるものであったが、設置面積も１／２になる。ランニングコストも１／２になる。
【００７７】
また、本実施の形態１と従来とでは、乾燥装置内のセイロ乾燥室に搬入するセイロの数にも大きな差が生じる。図７（ａ）は従来の乾燥装置に搬入する台車に載せたセイロである。台車に載せたセイロ６全体の高さは１８５０ｍｍで、２０００ｍｍの高さの乾燥装置では、熱風を流す通路が大きな幅１４（隙間）となり、１８枚しかセイロは積み重ねられない。つまり、空気の流通する通路の幅１４の方がセイロ６の型枠の高さより若干高い関係にある。
【００７８】
これに対し、本実施の形態１の場合は大きな隙間を設けないで台車に積み重ねることができる。図７（ｂ）は本発明の実施の形態１の乾燥装置１に搬入する台車に載せたセイロ６である。台車に載せたセイロ６全体の高さは、従来と同様に１８５０ｍｍであるが、熱風を流す通路の幅１４は不要か、あるいは小間隙５ｍｍ程度〜２０ｍｍ程度であって、４０枚積み重ねることができる。これは、セイロ６の多数の開口６ａを通して熱風がセイロ６内で膨張運動を起こし、セイロ６ごとに入口で絞られ、膨張し、出口で再絞りを行うことにより、減速され、被乾燥物の表面と接触時間を長くで、大きな温度差、大きな湿度差を利用して高伝熱効率の乾燥が行えるからであり、各セイロ内の被乾燥物を均等に乾かすことができる。しかも作業性が高くなる。なお、間隙を管理すれば、セイロ間をセイロ内で短絡した流れは形成されず空間的にみて流体抵抗は低下する。
【００７９】
そして、重要なことは、全セイロ６内の魚の全部が相対湿度１００％になるまでは（つまり恒率乾燥期間）、小魚等の表面は流れる空気の湿球温度、すなわち３０℃に保たれることである。全体が３０℃、湿度１００％になるまで、小魚等の温度上昇を自然に遅らせることができ、セイロの位置や小魚等の配置によって乾燥むらが生じるようなことがなく、乾燥製品の品質を損なうことがない。
【００８０】
また、実施の形態１の乾燥装置は、同じ枚数のセイロ６を台車７に載せるとしたら、従来の乾燥装置の台車の約１／２の台車の台数があればよい。そして、ボイル時間は、従来と比較して１／３程度ですみ、乾燥時間と燃料費も従来と比較して１／３程度になる。乾燥装置の設置面積は約１／２になる。乾燥する製品の量が２倍であるから、作業性がよく、人件費も従来に比べ１／２程度になる。
【００８１】
このように本発明の実施の形態１における乾燥装置は、従来の乾燥装置と異なり、湿度と温度をそれぞれ独立して制御して、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環するための乾燥用の熱風を作り出すと共に、セイロ乾燥室の流路断面内にセイロを複数整然と配置し、上記熱風を各セイロ内を横断するように流して、内部に減速流れをつくり、小魚等の恒率乾燥期間を利用することで小魚等の表面温度を少なくともこの期間には３６℃〜４０℃以下の好適な温度に保ちながら、高効率の乾燥を行うことにより、乾燥時間の短縮に成功することができるものである。温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％という条件の循環用熱風と、温度３０℃、相対湿度１００％のボイルした小魚等との間で、４０℃以上の温度差、最大７０％の湿度差をつけ、かつ熱風がセイロ内部を横断するとき減速させ、セイロを低流体抵抗で円滑なまとまった１つの乾燥の場として、含有水分の蒸発量を増し、乾燥時間の短縮を可能にしたものである。
【００８２】
ボイル時間も、９５℃のお湯に５０秒ほど浸すだけなので、従来の１／３程度に短縮される。ボイル時間が短いと、お湯に溶けだすうまみ成分、つまり味の損失が少なく、製品の味向上に大きく寄与する。乾燥装置の構造もきわめて簡素な構造となる。
【００８３】
そして、乾燥の質を変更できる。従来の乾燥装置だと、ボイルした魚の乾燥は、腐敗を進行させる原因を内在させていた。しかし、実施の形態１における乾燥装置は、温度７０℃〜９０℃、湿度１５％〜３０％の熱風を当てることで、腐敗菌が死滅し、腐敗が起きる前に乾燥を終了させることができる。また、７０℃以上という高温乾燥により、乾燥時間を４時間以下に短縮できるものである。腐敗もなく、短時間乾燥した乾物は旨みが閉じ込められ、味が下がることなく、製品の品質が向上する。
【００８４】
つまり、実施の形態１の乾燥装置は、乾燥時間を短縮することができ、小魚等の腐敗や変色がなく、ボイル時間も短縮でき、低コストで、作業性がよく、味の良い乾物を製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、煮干し、ちりめんなど小魚等を乾物させる乾燥装置に適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 乾燥装置
２ａ 混合室
２ｂ セイロ乾燥室
３ ファン
４ 循環路
５ 熱交換器
６ セイロ
６ａ 通気孔
７ 台車
８ 入口
９ 空気取り入れ口
１０ 排気弁
１１ 制御部
１２ 温度センサ
１３ａ 湿度センサ
１３ｂ 湿度センサ
１４ 幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小魚等の被乾燥物を収容し複数の開口が型枠の側面に開けられた複数のセイロが整列して配設されると共に、各セイロ内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して前記被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室と、
前記セイロ乾燥室入口に出口が連通され、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室と、
前記混合室に設けられ循環するための湿り空気を加熱する熱交換器と、
前記セイロ乾燥室において前記被乾燥物から水分を蒸発させた後の湿り空気を循環するファンと、
前記ファンと前記混合室を接続する循環路と、
前記循環路に設けられて循環する湿り空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁と、
前記排気弁の下流側に位置する循環路または前記混合室に設けられた外気取り入れ口と、を備え、
前記混合室では湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も前記湿り空気の排気量に従って１５％〜３０％に調整され、かつ、前記セイロ乾燥室においては、循環される湿り空気が前記セイロの整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ内で減速され、この湿り空気と前記被乾燥物との温度差、湿度差によって前記被乾燥物を乾燥させることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記セイロ内では、湿り空気が前記開口で絞られて流入して膨張し、減速された状態で前記被乾燥物から水分を蒸発させ、再び絞られて流出することを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記混合室において前記被乾燥物を乾燥するための空気の湿度が相対湿度１５％に調整されることを特徴とする請求項２記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記循環路に設けられ、前記ファンにより吐出されて循環する空気が相対湿度７０％を越えると、前記空気の一部を前記排気弁によって外部に排気することを特徴とする請求項２記載の乾燥装置。
【請求項１】
小魚等の被乾燥物を収容し複数の開口が型枠の側面に開けられた複数のセイロが整列して配設されると共に、各セイロ内部に低相対湿度、高温の湿り空気を流して前記被乾燥物を乾燥させるセイロ乾燥室と、
前記セイロ乾燥室入口に出口が連通され、循環されてきた湿り空気の一部を外気と入れ替えて混合する混合室と、
前記混合室に設けられ循環するための湿り空気を加熱する熱交換器と、
前記セイロ乾燥室において前記被乾燥物から水分を蒸発させた後の湿り空気を循環するファンと、
前記ファンと前記混合室を接続する循環路と、
前記循環路に設けられて循環する湿り空気の一部をその湿度が高くなった時排気する排気弁と、
前記排気弁の下流側に位置する循環路または前記混合室に設けられた外気取り入れ口と、を備え、
前記混合室では湿り空気が温度７０℃〜９０℃に調整されると共に相対湿度も前記湿り空気の排気量に従って１５％〜３０％に調整され、かつ、前記セイロ乾燥室においては、循環される湿り空気が前記セイロの整列によってセイロごとに均等量に分流され、各セイロ内で減速され、この湿り空気と前記被乾燥物との温度差、湿度差によって前記被乾燥物を乾燥させることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記セイロ内では、湿り空気が前記開口で絞られて流入して膨張し、減速された状態で前記被乾燥物から水分を蒸発させ、再び絞られて流出することを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記混合室において前記被乾燥物を乾燥するための空気の湿度が相対湿度１５％に調整されることを特徴とする請求項２記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記循環路に設けられ、前記ファンにより吐出されて循環する空気が相対湿度７０％を越えると、前記空気の一部を前記排気弁によって外部に排気することを特徴とする請求項２記載の乾燥装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０７８５２（Ｐ２０１２−１０７８５２Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４５６４（Ｐ２０１１−２０４５６４）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（５９３１９００５４）有限会社丸忠設備工業 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（５９３１９００５４）有限会社丸忠設備工業 (5)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]