(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023117261
(43)【公開日】2023-08-23
(54)【発明の名称】処理装置及び熱媒体発生装置
(51)【国際特許分類】
F24C 1/00 20060101AFI20230816BHJP
A23L 5/10 20160101ALI20230816BHJP
A23F 5/48 20060101ALN20230816BHJP
B01D 11/00 20060101ALN20230816BHJP
A23F 3/42 20060101ALN20230816BHJP
A47J 27/04 20060101ALN20230816BHJP
【ＦＩ】
F24C1/00 340Z
A23L5/10 A
A23F5/48
B01D11/00
A23F3/42
A47J27/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022019883
(22)【出願日】2022-02-10
(71)【出願人】
【識別番号】521381495
【氏名又は名称】株式会社ＪＲＳ
(74)【代理人】
【識別番号】110002790
【氏名又は名称】Ｏｎｅ ｉｐ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】磯谷 豊
(72)【発明者】
【氏名】長門 貴
【テーマコード（参考）】
4B027
4B035
4B055
4D056
【Ｆターム（参考）】
4B027FB17
4B027FB28
4B027FP79
4B027FQ09
4B027FR05
4B035LC16
4B035LP01
4B035LP03
4B035LP59
4B035LT01
4B055AA22
4B055BA03
4B055BA34
4B055CB08
4B055DB12
4B055GB03
4B055GB20
4B055GC03
4D056AB14
4D056AC24
4D056CA22
4D056CA40
(57)【要約】
【課題】熱媒体の流量、温度、湿度の夫々を単独でコントロールして多様な熱処理が可能な処理装置及び熱媒体発生装置を提供する。
【解決手段】本発明による処理装置は、気流を生成する気流生成手段と、熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、液滴を生成する液滴生成手段と、被処理物を収容する収容室と、を備え、前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される。
【選択図】図１
【解決手段】本発明による処理装置は、気流を生成する気流生成手段と、熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、液滴を生成する液滴生成手段と、被処理物を収容する収容室と、を備え、前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、
被処理物を収容する収容室と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、
前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、
前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される、処理装置。
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、
被処理物を収容する収容室と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、
前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、
前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される、処理装置。
【請求項2】
前記気流を冷却する冷却手段をさらに備える、請求項１に記載の処理装置。
【請求項3】
さらに、前記熱媒体の状態を監視する監視手段を備え、
前記監視手段は、前記熱媒体の流量、温度及び湿度の少なくとも一つを監視する、請求項１又は請求項２に記載の処理装置。
前記監視手段は、前記熱媒体の流量、温度及び湿度の少なくとも一つを監視する、請求項１又は請求項２に記載の処理装置。
【請求項4】
さらに、前記監視手段で監視した熱媒体の状態に基づいて、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する制御手段を備える、請求項３に記載の処理装置。
【請求項5】
前記監視手段は前記被処理物の状態を監視し、
前記制御手段は、前記被処理物の状態に基づき、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、請求項４に記載の処理装置。
前記制御手段は、前記被処理物の状態に基づき、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、請求項４に記載の処理装置。
【請求項6】
前記制御手段は、前記被処理物の製造履歴に基づいて、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、請求項４又は請求項５に記載の処理装置。
【請求項7】
前記熱媒体で処理された被処理物を処理した後の水分を前記液滴生成手段に帰還する帰還手段を備える、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項8】
前記冷却手段は前記熱媒体を冷却し、
前記熱媒体と、前記冷却手段によって冷却された熱媒体とを選択可能に導出する切替手段をさらに備える、請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の処理装置。
前記熱媒体と、前記冷却手段によって冷却された熱媒体とを選択可能に導出する切替手段をさらに備える、請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項9】
前記収容室の後段に配置され、前記熱処理により生成された香気成分を回収する香気成分回収手段をさらに備える、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項10】
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成される、熱媒体発生装置。
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成される、熱媒体発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、処理装置及び熱媒体発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、高温高湿度の熱媒体により食品等を熱処理する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－７７６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような熱媒体を生成する際には飽和水蒸気を加熱して過熱水蒸気とするため、水蒸気中の水分量は元の飽和水蒸気中の水分量のままであり、相対的に熱媒体の湿度は下がる。このように、熱媒体の流量、温度、湿度の夫々を所望の値にコントロールするのは難しい。
【0005】
本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、熱媒体の流量、温度、湿度の夫々を単独でコントロールして多様な熱処理が可能な処理装置及び熱媒体発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、
被処理物を収容する収容室と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、
前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、
前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される、処理装置である。
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、
被処理物を収容する収容室と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、
前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、
前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される、処理装置である。
【0007】
その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、熱媒体の流量、温度、湿度の夫々を単独でコントロールして多様な熱処理が可能な処理装置及び熱媒体発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明は、たとえば以下のような構成を備える。
【0011】
[項目１]
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、
被処理物を収容する収容室と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、
前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、
前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される、処理装置。
[項目２]
前記気流を冷却する冷却手段をさらに備える、項目１に記載の処理装置。
[項目３]
さらに、前記熱媒体の状態を監視する監視手段を備え、
前記監視手段は、前記熱媒体の流量、温度及び湿度の少なくとも一つを監視する、項目１又は項目２に記載の処理装置。
[項目４]
さらに、前記監視手段で監視した熱媒体の状態に基づいて、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する制御手段を備える、項目３に記載の処理装置。
[項目５]
前記監視手段は前記被処理物の状態を監視し、
前記制御手段は、前記被処理物の状態に基づき、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、項目４に記載の処理装置。
[項目６]
前記制御手段は、前記被処理物の製造履歴に基づいて、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、項目４又は項目５に記載の処理装置。
[項目７]
前記熱媒体で処理された被処理物を処理した後の水分を前記液滴生成手段に帰還する帰還手段を備える、項目１乃至項目６の何れか一つに記載の処理装置。
[項目８]
前記冷却手段は前記熱媒体を冷却し、
前記熱媒体と、前記冷却手段によって冷却された熱媒体とを選択可能に導出する切替手段をさらに備える、項目１乃至項目７の何れか一つに記載の処理装置。
[項目９]
前記収容室の後段に配置され、前記熱処理により生成された香気成分を回収する香気成分回収手段をさらに備える、項目１乃至項目８の何れか一つに記載の処理装置。
[項目１０]
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成される、熱媒体発生装置。
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、
被処理物を収容する収容室と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成され、
前記熱媒体は、前記気流により前記収容室に案内され、
前記収容室において、前記被処理物は前記熱媒体により熱処理される、処理装置。
[項目２]
前記気流を冷却する冷却手段をさらに備える、項目１に記載の処理装置。
[項目３]
さらに、前記熱媒体の状態を監視する監視手段を備え、
前記監視手段は、前記熱媒体の流量、温度及び湿度の少なくとも一つを監視する、項目１又は項目２に記載の処理装置。
[項目４]
さらに、前記監視手段で監視した熱媒体の状態に基づいて、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する制御手段を備える、項目３に記載の処理装置。
[項目５]
前記監視手段は前記被処理物の状態を監視し、
前記制御手段は、前記被処理物の状態に基づき、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、項目４に記載の処理装置。
[項目６]
前記制御手段は、前記被処理物の製造履歴に基づいて、前記気流生成手段、前記熱発生手段及び前記液滴生成手段の少なくとも一つを制御する、項目４又は項目５に記載の処理装置。
[項目７]
前記熱媒体で処理された被処理物を処理した後の水分を前記液滴生成手段に帰還する帰還手段を備える、項目１乃至項目６の何れか一つに記載の処理装置。
[項目８]
前記冷却手段は前記熱媒体を冷却し、
前記熱媒体と、前記冷却手段によって冷却された熱媒体とを選択可能に導出する切替手段をさらに備える、項目１乃至項目７の何れか一つに記載の処理装置。
[項目９]
前記収容室の後段に配置され、前記熱処理により生成された香気成分を回収する香気成分回収手段をさらに備える、項目１乃至項目８の何れか一つに記載の処理装置。
[項目１０]
気流を生成する気流生成手段と、
熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する熱発生手段と、
液滴を生成する液滴生成手段と、を備え、
前記液滴は、前記雰囲気の作用により加熱されて熱媒体が生成される、熱媒体発生装置。
【0012】
＜実施の形態の詳細＞
本発明の一実施形態に係る処理装置１００の一例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
本発明の一実施形態に係る処理装置１００の一例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0013】
本実施形態において、熱媒体とは、加熱され若しくは冷却された蒸気を含む空気を意味する。本実施形態においては、熱媒体とは、特に高温・高湿度の空気を意味することがある。
【0014】
被処理物は、本実施形態に係る処理装置１００において処理対象となる物であり、例えば、茶葉、珈琲豆、アーモンド及びナッツ等の種実類等の焙煎によって熱処理する食材が挙げられる。被処理物は、コオロギ等の昆虫やその他の動物、花、ハーブ等の上記以外の植物であってもよい。
【0015】
本実施形態に係る処理装置１００は、例えば、従来、焙煎によって熱処理する被処理物を、その被処理物に適した及び／又は所望の食材を得るために熱媒体の流量、温度、湿度等を夫々単独でコントロールすることによって、多様な熱処理を可能とするものである。
【0016】
＜処理装置の構成＞
図１は、本実施形態に係る処理装置１００の一例を示す図である。図中矢印は気流、熱媒体及び／又は水分の流れを示す。図１に示されるように、本実施形態の処理装置１００は、ブロア（気流生成手段）１１０と、ヒータ（熱発生手段）１２０と、ノズル（気流生成手段）１３０と、収容室１４０と、熱交換器・コンデンサ１５０と、チラー３１０と、香気成分回収部４１０とを有することができる。その他、処理装置１００は、制御部（制御手段）２００（図２参照）、監視手段としての流量センサ１６０、温度センサ１７０、湿度センサ１８０、非処理物監視センサ１９０（図２参照）、図示しない排気手段、帰還手段、切替手段等を有することができる。
図１は、本実施形態に係る処理装置１００の一例を示す図である。図中矢印は気流、熱媒体及び／又は水分の流れを示す。図１に示されるように、本実施形態の処理装置１００は、ブロア（気流生成手段）１１０と、ヒータ（熱発生手段）１２０と、ノズル（気流生成手段）１３０と、収容室１４０と、熱交換器・コンデンサ１５０と、チラー３１０と、香気成分回収部４１０とを有することができる。その他、処理装置１００は、制御部（制御手段）２００（図２参照）、監視手段としての流量センサ１６０、温度センサ１７０、湿度センサ１８０、非処理物監視センサ１９０（図２参照）、図示しない排気手段、帰還手段、切替手段等を有することができる。
【0017】
ブロア１１０は外気を取り込み、気流を生成する。ヒータ１２０は、熱を発生させて加熱された雰囲気を生成する。ノズル１３０は、水や水溶液の液滴を生成する。収容室１４０は、処理対象である被処理物を収容する。
【0018】
熱交換器・コンデンサ１５０は、収容室１４０に案内された熱媒体を図示しないポンプ（排気手段）で強制吸引して外部に排出する機能を備える。チラー３１０は、気流を冷却する手段であり、熱媒体を冷却する構成とすることもできる。
【0019】
香気成分回収部４１０は、収容室１４０の後段に配置され、収容室１４０から排出される気流に含まれる熱処理により生成された香気成分を回収する。
【0020】
監視手段としての流量センサ１６０、温度センサ１７０、湿度センサ１８０は、例えば収容室１４０内、又は収容室１４０外に設けられ、被処理物を熱処理する熱媒体の状態を監視する。流量センサ１６０は、収容室１４０に収容された処理対象である被処理物に案内される熱媒体の流量（例えば、単位時間当たりの流量）を計測することにより監視する。温度センサ１７０は、被処理物に案内される熱媒体の温度を計測することにより監視する。湿度センサ１８０は、被処理物に案内される熱媒体の湿度を計測することにより監視する。非処理物監視センサ１９０は、収容室１４０内の被処理物の処理状態を監視する。
【0021】
排気手段は、熱媒体を排気する。制御部２００（図２参照）は、熱媒体の状態や、被処理物の状態及び／又は被処理物の製造履歴に基づき、ブロア１１０、ヒータ１２０、ノズル１３０及び排気手段の少なくとも一つを制御する。
【0022】
帰還手段（図示せず）は、熱媒体で処理された被処理物を処理した後の水分をノズル１３０に帰還する。切替手段（図示せず）は、熱媒体と、チラー３１０によって冷却された熱媒体とを選択可能に導出する。
【0023】
図２は、本実施形態に係る処理装置１００の制御について説明する図である。制御部２００は、収容室１４０に案内される熱媒体の温度、流量、水分を制御する手段である。
【0024】
制御部２００は、吸引力制御部２４０と、送風力制御部２５０と、ヒータ制御部２６０と、液滴制御部２７０と、中央制御部２８０と、を備える。
【0025】
吸引力制御部２４０は、熱交換器・コンデンサ１５０内の図示しないポンプの吸引力を制御する。送風力制御部２５０は、ブロア１１０の送風力を制御する。ヒータ制御部２６０、ヒータ１２０の出力を制御する。液滴制御部２７０はノズル１３０で生成する液滴の量及び／又は大きさを制御する。これらの制御部２４０、２５０、２６０、２７０は、中央制御部２８０によって制御される。
【0026】
中央制御部２８０は、各センサ１６０、１７０、１８０、１９０からの出力に基づいて、各制御部２４０、２５０、２６０、２７０をそれぞれ制御する。例えば、中央制御部２８０は、流量センサ１６０の監視結果に基づいて、被処理物に案内される熱媒体の流量を制御するために、吸引力制御部２４０及び／又は送風力制御部２５０を制御する。また、中央制御部２８０は、処理対象である被処理物に案内される熱媒体の流量を監視し、熱媒体の流量を変える場合は、吸引力制御部２４０の制御及び送風力制御部２５０の制御の一つまたは複数を組み合わせて行う。
【0027】
中央制御部２８０は、温度センサ１７０の監視結果に基づいてヒータ制御部２６０を制御する。また、温度は風量の影響を受けるため、中央制御部２８０は、温度センサ１７０の監視結果に基づいて被処理物に案内される熱媒体の流量を制御するように吸引力制御部２４０及び／又は送風力制御部２５０を制御する。
【0028】
中央制御部２８０は、処理対象である被処理物に案内される熱媒体の温度を監視し、熱媒体の温度を変える場合は、吸引力制御部２４０の制御、送風力制御部２５０の制御、ヒータ制御部２６０の制御及び液滴制御部２７０の制御の一つまたは複数を組み合わせて行う。例えば、熱媒体の温度を高くする場合は、ヒータ１２０の出力を上げ、液滴の量を少なくし及び／又は液滴の大きさを小さくするように制御する。
【0029】
中央制御部２８０は、湿度センサ１８０の監視結果に基づいて液滴制御部２７０を制御する。また、湿度は風量の影響を受けるため、中央制御部２８０は、湿度センサ１８０の監視結果に基づいて被処理物に案内される熱媒体の流量を制御するように吸引力制御部２４０及び／又は送風力制御部２５０を制御する。
【0030】
中央制御部２８０は、処理対象である被処理物に案内される熱媒体の湿度を監視し、熱媒体の湿度を変える場合には、吸引力制御部２４０の制御、送風力制御部２５０の制御、ヒータ制御部２６０の制御及び液滴制御部２７０の制御の一つまたは複数を組み合わせて行う。例えば、熱媒体に含まれる水分を多くする場合は、熱媒体の温度を高くするようにヒータ制御部２６０を制御し、液滴の量を多くし及び／又は液滴の大きさを大きくするように液滴制御部２７０を制御する。また、熱媒体に含まれる水分を多くする場合は、気流の流量を調整するために送風力制御部２５０を制御し、液滴の量を多くし及び／又は液滴の大きさを大きくするように液滴制御部２７０を制御する。
【0031】
＜処理装置による処理＞
ノズル１３０で生成した液滴はヒータ１２０で生成した雰囲気の作用により所望温度に加熱され、これにより高温で、かつ液滴の気化により液滴の蒸気を含む熱媒体が生成される。生成された熱媒体は、ブロア１１０で生成された気流により、熱媒体として収容室１４０内の被処理物に案内された後に、収容室１４０から排出される。
ノズル１３０で生成した液滴はヒータ１２０で生成した雰囲気の作用により所望温度に加熱され、これにより高温で、かつ液滴の気化により液滴の蒸気を含む熱媒体が生成される。生成された熱媒体は、ブロア１１０で生成された気流により、熱媒体として収容室１４０内の被処理物に案内された後に、収容室１４０から排出される。
【0032】
収容室１４０において、被処理物は発生された熱媒体により熱処理される。ここで、熱媒体は水分を多く含む空気であり、水分量の多い空気はエンタルピーが高く、熱伝達率が高いことから、熱媒体が被処理物内部の水分の内部拡散を促進し、これにより被処理物を効率よく熱処理することが可能となる。
【0033】
本実施形態では、ブロア１１０、ヒータ１２０、ノズル１３０とを分けて別手段とし、熱媒体の流量、温度、湿度の３つの条件を夫々単独でコントロールすることから、所望の流量、温度、湿度による多様な熱処理が可能となる。例えば、上記の従来技術では、熱の発生源であるバーナから大量の気流が生成され、気流と熱が渾然一体となって被処理物に到達する。この場合、被処理物に当てる熱媒体の流量を調整するためには、バーナの火力を調整したり、被処理物を通過した熱媒体の強制排気で対応する必要がある。しかしながら、気流調整に伴ってバーナの火力も変わるため、例えば、温度を一定にして被処理物に当てる熱媒体を変えるような制御は難しい。熱媒体を生成する場合、所謂ボイラーを用いる場合には飽和水蒸気を加熱して過熱水蒸気とするため、水蒸気中の水分量は元の飽和水蒸気中の水分量のままであり、相対的に熱媒体の湿度は下がる。これに対し、本実施形態においては、ブロア１１０、ヒータ１２０、ノズル１３０とを分けて別手段とし、熱媒体は加熱された雰囲気を液滴に作用させることにより、任意の水蒸気量の過熱水蒸気とすることができる。これにより、幅広い水蒸気量（相対湿度）の加熱蒸気の熱媒体を発生させることが可能となり、特に、これまでは難しかった、高温でも水蒸気量が１００％に近い高湿度の蒸気を作ることが可能となる。
【0034】
また、本実施形態においては、ブロア１１０、ヒータ１２０、ノズル１３０とを分けて別手段としていることから、得られる熱媒体は、加熱時間の調整が容易であり、熱処理を一定温度に維持することができる。さらに、本実施形態においては、熱媒体は伝熱量の制御が可能となり、幅広い温度帯において伝熱量を大きくすることができる。また、相対温度を調整して乾燥速度を調整することができる。また、液滴のみに対してヒータ１２０で加熱された雰囲気を作用させるため、水の熱容量分だけエネルギー効率がよくなる。さらに、本実施形態においては、熱媒体の流量、温度、湿度の夫々を単独でコントロールすることで熱処理の効率化がはかれることから、従来法と同等の熱処理を従来よりも短時間で行うことが可能となる。また、熱媒体の温度を高くすることもできることから、被処理物を炭化させることなく短時間で熱処理することが可能となる。
【0035】
さらには、本実施形態においては、熱媒体の加熱時間、加熱温度、加熱湿度によって熱媒体の性質を変えることが可能であるため、同一の非処理物から性質の異なる素材を生み出すことができる。例えば、茶葉や珈琲豆の焙煎を行うだけでなく、熱媒体の条件を変えることで、茶葉や珈琲豆からタンパク質や後述のように香気成分を抽出するだけでなく、カフェインやその他の成分を抽出することも可能となる。
【0036】
また、本実施形態においては、流量センサ１６０、温度センサ１７０、湿度センサ１８０により、被処理物を処理する熱媒体の流量、温度及び湿度に基づいて、熱媒体の生成及び熱媒体の流量を制御するため、処理対象に好適な熱処理が可能となる。また、非処理物監視センサ１９０により、被処理物の処理状況に応じた熱処理が可能になる。
【0037】
本実施形態において、帰還手段により、熱媒体で処理される処理対象を処理したあとの水分をノズル１３０に帰還して液滴を生成させるようにした場合には、被処理物を処理したあとの水分を効率よく使用することができる。また、被処理物を処理したあとの水分には香気その他の成分が含まれているため、この成分を使用して液滴を生成すれば香気その他の成分を含む熱媒体を生成し、被処理物の風味付けや香付け等が可能となる。
【0038】
また、本実施形態において、熱交換器・コンデンサ１５０とチラー３１０により収容室１４０に収容された被処理物を冷却する冷却工程を行う場合には、図示しない切替手段により加熱工程から冷却工程への切り替えを行う。ブロア１１０で生成された気流はチラー３１０を介して収容室１４０に導入されたのちに排出される。収容室１４０に収容される被処理物を冷却する目的は、例えば、被処理物にヒートショックを与えるためである。また、本実施形態において、チラー３１０からの気流を熱交換器・コンデンサ１５０を介してノズル１３０後段に供給するバルブを設けてもよい。チラー３１０の気流をノズル１３０後段に供給する目的は、例えば、収容室１４０に供給する熱媒体を冷却し、熱媒体の温度を目的温度に素早く収束させるためである。
【0039】
香気成分回収部４１０により被処理物から排出される気流に含まれる香気成分を回収する工程を実施する場合には、例えば、加熱工程と冷却工程とを切替手段により切り替えて実施する。例えば、高温で茶葉を火入れするときに水分を多く含む高いエンタルピーを有する熱媒体を茶葉に当てると香気が強くなる。収容室１４０で茶葉に対して高温高湿度の熱媒体を当てることにより生成される香気を直接若しくは熱交換器・コンデンサ１５０を介して香気成分回収部４１０に案内して香気を回収する。これにより、本実施形態により被処理物の処理により発生した香気成分の回収が可能となる。
【0040】
なお、熱交換機・コンデンサ１５０から排出される水蒸気の一部をノズル１３０に還流可能に構成し、香気成分回収部４１０で回収した香気成分を蒸留する場合には、ノズル１３０から供給される高温高湿の気流を利用して蒸発させ、チラー３１０から供給される冷気を利用して凝縮して溜出液として取り出すことができる。これにより、処理装置内で生成される高温の熱媒体と低温の熱媒体を効率よく利用しながら香気成分を抽出液として取り出すことができる。
【0041】
本実施形態において、熱媒体で処理される処理対象の製造履歴に基づいて、ブロア１１０、ヒータ１２０、ノズル１３０の少なくとも一つを制御するようにしてもよい。この場合には、処理対象の製造履歴に基づいて処理条件を設定することができる。また、本実施形態において、外部環境に基づいて、ブロア１１０、ヒータ１２０、ノズル１３０の少なくとも一つを制御するようにしてもよい。この場合には、処理対象を処理するときの外部環境に基づいて処理条件を設定することができる。
【0042】
なお、本実施形態において、熱媒体の性質を変える場合には、ノズル１３０から生成する液滴となる水や水溶液の性質を変えることによっても行うことができる。例えば、水や水溶液のｐＨを変えたり、水溶液に含まれる塩を異なるものとしてもよい。また、熱処理する前に被処理物を前処理することもできる。
【0043】
以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【0044】
１００ 処理装置
１１０ ブロア（気流生成手段）
１２０ ヒータ（熱発生手段）
１３０ ノズル（気流生成手段）
１４０ 収容室
１５０ 熱交換器・コンデンサ
１６０ 流量センサ（監視手段）
１７０ 温度センサ（監視手段）
１８０ 湿度センサ（監視手段）
１９０ 非処理物監視センサ（監視手段）
２００ 制御装置（制御手段）
２４０ 吸引力制御部
２５０ 総風力制御部
２６０ ヒータ制御部
２７０ 液滴制御部
２８０ 中央制御部
３１０ チラー（冷却手段）
４１０ 香気成分回収部（香気成分回収手段）
１１０ ブロア（気流生成手段）
１２０ ヒータ（熱発生手段）
１３０ ノズル（気流生成手段）
１４０ 収容室
１５０ 熱交換器・コンデンサ
１６０ 流量センサ（監視手段）
１７０ 温度センサ（監視手段）
１８０ 湿度センサ（監視手段）
１９０ 非処理物監視センサ（監視手段）
２００ 制御装置（制御手段）
２４０ 吸引力制御部
２５０ 総風力制御部
２６０ ヒータ制御部
２７０ 液滴制御部
２８０ 中央制御部
３１０ チラー（冷却手段）
４１０ 香気成分回収部（香気成分回収手段）
【図1】
【図2】