JP7315196B2 - 針葉樹の葉の組織液抽出方法 - Google Patents

Description

本願発明は、減圧式（真空式）の乾燥装置を使用した蒸留法によって針葉樹の葉の組織液を得る方法に関するものである。ここに、組織液とは、被処理物（葉）の組織（細胞）を構成する液体のことであり、組織水、生体水、細胞水と呼ぶこともできる。

減圧すると沸点が低下することを利用して、処理容器の内部を減圧及び加温することによって、被処理物の組織液を効率良く蒸発させて冷却・液化（蒸留）し、組織液を取り出すことが行われている。

その例として特許文献１には、ウコンの根茎に含まれる組織液を蒸留によって抽出して保湿剤を得るにおいて、圧力（真空度）が９８～９３ｋＰａで温度が２５～４０℃の状態で蒸留工程を行うことが開示されている。

他方、特許文献２には、組織水と酵素とを含む生物由来液の獲得方法として、２５～４５℃の温度域で１０ｋＰａ以下の圧力に維持することにより、酵素を失活させることなく抽出することが開示されている。

特許第５５３５５３９号公報 特開２０１８－７６５４号公報

さて、真空蒸留法では、真空度が高いほど沸点は低くなるため、蒸留効率は向上する。しかるに、特許文献１は９８ｋＰａよりも高い真空度は想定していないため、蒸留効率の向上に限度がある。他方、特許文献２は酵素を含んだ組織液の獲得を目的としているため、圧力の上限（真空度の下限）を１０ｋＰａ（－９１．３ｋＰａ）に設定しているが、活性酵素の獲得を目的としない場合は、このような圧力（真空度）での運転では蒸留効率が悪くなって、経済性に劣ることが有り得る。

また、蒸留能率は処理容器の内部の温度に比例して高くなるが、特許文献１，２のように蒸留工程での処理容器の内部温度を２５～４０℃に設定していると、設定温度が低すぎて蒸留効率が悪化する場合が想定される。つまり、特許文献１，２は、特定の被処理物を対象にしており、様々な性状の被処理物を広くカバーできているとは言い難い。

また、処理容器は容量が大きいと単位時間当たりの処理能力が大きくなるが、蒸気取出口は１箇所であるため、両特許文献に記載されている横型処理容器では、大型化すると被処理物に対する真空吸引作用にムラが生じて、効率的な抽出が阻害されるおそれがある。つまり、被処理物を攪拌しても、蒸気取出口に近い部分には吸引作用が強く作用するが、蒸気取出口から遠い部分への吸引作用は弱くなる現象が生じるおそれがあり、このため、抽出にムラが生じて蒸留能率が低下することが懸念される。

更に、被処理物の組織液はそれぞれ固有の有効成分を有しており、複数種類の有効成分が一体化することによって更に優れた作用を持つことが考えられるが、特許文献１は、その趣旨に基づいて生ウコンという単一種類のものを原料にしている一方、特許文献２は、処理できる物は多々記載しているが、実際の運転で処理するのは１種類であると解され、このため、複数種類の組織液の持つ有効成分を一度に享受できるには至っていない。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明は、
「被処理物を乾燥させる乾燥装置と、前記乾燥装置を減圧する減圧装置と、前記乾燥装置と減圧装置とを繋ぐ回収管路と、前記回収管路の中途部に配置されていて蒸気を冷却・凝縮させて組織液を生成する熱交換器と、生成された組織液を溜める製品タンクと、を備えている」
という液体抽出装置を使用して針葉樹の葉から組織水を抽出する方法に関するものであり、請求項１のとおり、
「前記乾燥装置は、上向きに開口した投入口を有すると共に内部には水平姿勢の軸心周りに回転する回転体が配置されて更に内部が減圧及び加温される処理容器を備えて、前記回転体は破砕部材と攪拌部材とを備えており、前記処理容器の内部で被処理物を破砕・攪拌しながら減圧下で加温することによって被処理物の組織水を蒸発させて、発生した蒸気を前記熱交換器によって冷却・凝縮させて組織水を生成し、生成された組織水を前記製品タンクに回収するものであり、
前記処理容器の内部は温水が充満した加温空間で覆われていて、前記加温空間の下部にヒータが配置された補助室を下方に膨れた状態に設けており、
前記処理容器による乾燥及び前記熱交換器による冷却・蒸留の工程が、前記ヒータを制御して前記処理容器の内部温度を６０～７０℃の範囲に維持しつつ、前記処理容器の内部の真空度を－９８ｋＰａよりも真空側に高く維持した状態で行われる」
という構成になっている。

本願発明の展開例として請求項２では、
「前記処理容器は、前記投入口が下向きに開口するように反転可能であり、抽出工程が終了してから前記処理容器を反転させることによって処理済みの被処理物が下方に排出される」
という構成になっている。

請求項３の発明も請求項１の展開例であり、
「前記処理容器のうち前記回転体の軸心方向から見て一方の端部に蓋付きの取り出し口を設けており、抽出工程が終了してから取り出し口を開口させて処理済みの被処理物が外部に排出される」
という構成になっている。

本願発明において、被処理物として、杉、檜、栂、アスナロ、ヒバ、松又は他の針葉樹の１種又は複数種の葉が使用されている。

本願発明は、蒸留工程での処理容器の真空度を－９８ｋＰａよりも真空側に高く維持した状態で行うものであるが、処理容器の内部をこのような高真空に維持することにより、蒸発を促進して組織液の抽出能率を大幅に向上できる。なお、このような高真空は、水エゼクタを使用した減圧装置によっても実現できるし，真空ポンプを使用した減圧装置によっても実現できる。

本願発明は、蒸留工程を６０～７０℃の範囲で行うものであり、このような温度域で行うことにより、被処理物に含まれている液体（組織液）の蒸発を促進して、蒸留能率を格段に向上できる。

樹木は、おおまかには針葉樹と広葉樹とに大別されるが、檜や杉等の針葉樹の葉に含まれている組織液には、消臭作用や殺菌作用、芳香作用を持つものがある。そして、針葉樹の葉は硬いため組織液を抽出しにくいが、本願発明では、従来技術に比べて高真空・高温で蒸留するため、組織が高い針葉樹の葉からも組織液を効率良く抽出できる。具体的には、檜の葉からは、ヒノキチオールを含有する消臭機能液体を抽出できる一方、杉の葉からは殺菌性・防虫性に優れた液体を抽出できる。栂、ヒバ、アスナロ、松などの葉も有効成分を含んでいると期待される。

さて、我が国の植林地の大半は杉と檜を中心にした針葉樹であるが、山林従事者の高齢化などの問題から間伐が遅れており、山林の荒廃が問題になっている。また、安価な外材との競争力の低下も、山林荒廃の一因になっている。しかるに、本願発明では、廃棄物である葉を有効利用して高い経済的価値を付与できるものであり、林業の振興と山村の活性化に大きく貢献できると期待される。

本願発明では、被処理物として複数種類の原料の混合物を使用できる。

例えば、杉の葉と檜の葉とを混合するというように異種原料を混合できる。

本願発明に使用する装置の配置ブロック図である。 本願発明に使用する第１実施形態の乾燥装置の斜視図である。 第１実施形態の乾燥装置の正面図である。 図３の IV-IV視断面図である。 （Ａ）は図４の IVA-IVA視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ視断面図、（Ｃ）は破砕部材４４の別例図、（Ｄ）は破砕部材が固定刃の箇所に移行している状態での図４の IVC-IVC視方向から見た図、（Ｅ）は（Ｄ）のＥ－Ｅ視断面図である。 参考例の正面図である。 参考例の要部の縦断正面図である。 （Ａ）は図７の VIIIA-VIIIA視平断面図、（Ｂ）は要部の斜視図、（Ｃ）は図７の VIIIC-VIIIC視断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ－Ｄ視図、（Ｅ）は（Ｄ）のＥ－Ｅ視図、（Ｆ）は図７の VIIIF-VIIIF視断面図である。 第２実施形態を示す図で、（Ａ）は外観の斜視図、（Ｂ）は大まかな縦断正面図である。 （Ａ）は図９に示した回転体の詳細図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ視断面図である。

(1).液体抽出装置（組織液回収システム）の概要
次に、本願発明に使用する装置を図面に基づいて説明する。まず、液体抽出装置の概要を図１に基づいて説明する。

液体抽出装置は、被処理物を乾燥させる乾燥装置（乾燥機）１と、乾燥装置１を減圧する減圧装置２と、乾燥装置１と減圧装置（真空発生源）２とを繋ぐ回収管路３と、回収管路３の中途部に配置されていて蒸気を凝縮液化させる熱交換器４と、生成された組織液を溜める製品タンク５とを備えている。

回収管路３は乾燥装置１と減圧装置２とを繋いでおり、その中途部に熱交換器４と製品タンク５とが、熱交換器４を上流側にした状態で配置されている。熱交換器４は、プレート状やパイプ状の冷却エレメントの内部を冷却水が通過する水冷式であり、冷却水は、ポンプ６を備えた冷却水循環路７により、冷却水タンク８から供給されてチラー等の冷却器（放熱器）９に送られ、冷却器９で降温されてから熱交換器４を経由して、冷却水タンク８に戻る。冷却水タンク８には、吸水管１０と排水管（オーバーフロー管）１１とが接続されている。

減圧装置２として、本例では水エゼクタ方式のものを使用している。すなわち、減圧装置２は、水タンク１２と、水タンク１２の水を圧送ポンプ１３によって循環させる循環管路１４とを有しており、循環管路１４の中途部にエゼクタ１５を挿入して、エゼクタ１５の終端部に回収管路３の始端を接続している。本例の減圧装置２は、－９８ｋＰａ以上の高真空を実現できる。

本例では、冷却水循環路７のうち冷却器９よりも下流側の部位が、減圧装置２の水タンク１２を経由している。すなわち、冷却水循環路７に、水タンク１２の内部において蛇行した熱交換部７ａを設けて、水タンク１２の水を冷却している。これにより、エゼクタ１５に作用する水の昇温を防止して、気泡の発生を防止することにより、減圧効果の向上を図っている。

図１において符号１６で示すのはドレン管、符号１７で示すのは殺菌機能等を供えたフィルタである。なお、減圧装置２は、水エゼクタ方式には限らず、空気エゼクタ、蒸気エゼクタ、真空ポンプなどの様々な構造のものを使用できる。

第１実施形態の乾燥装置１は横型であり、処理容器１８の内部に、攪拌機能と破砕機能とを有する回転体１９が、水平軸心回りに回転するように配置されている。以下、図２～５を参照して、乾燥装置１の詳細を説明する。

(2).乾燥装置の基本構造
図２に示すように、乾燥装置１は、上面に角形の投入口１８ｄを設けた処理容器１８と、処理容器１８を支持する左右の支持フレーム２０を有している。処理容器１８の左右両端面に中心軸２１が設けられており、中心軸２１が軸受け２２を介して支持フレーム２０で支持されている。そして、中心軸２１に大径スプロケット２３が固定されている一方、支持フレーム２０の下部に反転用モータ２４を配置して、反転用モータ２４に設けた小径スプロケット２５と大径スプロケット２３とにチェーン２６を巻き掛けている。

従って、反転用モータ２４を駆動することにより、処理容器１８は、投入口１８ｄを上向きにした姿勢と下向きにした姿勢とに反転させることができ、投入口１８ｄを下向きにすると、乾燥した被処理物を取り出すことができる。なお、反転手段としては、ギア機構等の他の伝動機構も採用できる。また、処理容器１８を反転式とすることに代えて、処理容器１８の底部に被処理物Ｗの取り出し口を設けてもよい。この場合、取り出し口は、ヒンジ方式の蓋や着脱式の蓋で塞ぐことができる。

投入口１８ｄは、蓋２７によって塞がれる。図示していないが、蓋２７はヒンジ手段によって処理容器１８の上面に回動自在に連結されており、油圧シリンダやエアシリンダ、電磁シリンダなどの駆動手段によって開閉することができる（手動開閉式に構成することも可能である。）。蓋２７には、厚い透明板よりなる覗き窓２８を設けている。

図３に示すように、中心軸２１は、筒体２９及びフランジ３０を介して処理容器１８の端面に固定されており、筒体２９の内部に、回転体１９を構成する回転軸３１の端部が配置されている。回転軸３１の端部は、処理容器１８の端板に軸受けを介して回転自在に保持されており、反転用モータ２４に近い側の筒体２９に回転用モータ３２を固定して、傘歯車機構やウォームギア機構なの伝動機構を介して回転軸３１を回転させるようになっている。

図４に示すように、処理容器１８は、外板３４及び内板３５、両者の間に位置した中間板３６を有しており、内板３５の内面は、回転軸３１の軸心方向から見て円弧状になっている。従って、処理容器１８の内面は、その全体が円弧部になっている。また、外板３４と中間板３６の間は断熱材が配置された断熱層３７と成して、内板３５と中間板３６との間は加温空間３８と成している。加温空間３８には温水が通される。

加温空間３８に温水を通すにおいて、処理容器１８の下部に、加温空間３８と連通した補助室３９を形成し、補助室３９にヒータ４０を配置している。加温空間３８にヒータ４０を配置することも可能である。加温空間３８と補助室３９とを連通させるには、中間板３６に多数の***や連通穴を空けたらよい。

(3).回転体
図３，４から理解できるように、回転体１９を構成する回転軸３１のうち左右端部に設けたボス部に、互いに逆方向に向いた一対ずつの第１及び第２アーム４２，４３が固定されており、一対の第１アーム４２に板状の破砕部材４４を固定し、一対の第２アーム４３に板状の攪拌部材４５を固定している。

破砕部材４４はステンレス板のような金属板からなっていて、処理容器１８の内部の全長近くに亙って延びており、第１アーム４２に固定されたビーム４６にボルト４７で固定されている。そして、破砕部材４４に、外向きに開口した切り欠き部４８を断続的に形成している一方、処理容器１８のうち回転軸３１よりも下方の部位でかつ破砕部材４４が下向き動する部位に、破砕部材４４の切り欠き部４８が通過する板状の固定刃４９を配置している。

破砕部材４４の先端は角張っているが、図５（Ｃ）に示すように、回転方向の後ろ側の面を傾斜させて、先端部を鋭角に形成してもよい。いずれにしても、被処理物Ｗは、処理容器１８と破砕部材４４との間の隙間や、切り欠き部４８と固定刃４９との間の隙間に挟圧されて、細かく破砕されていく。

攪拌部材４５は例えば硬質樹脂板からなっており、破砕部材４４と同様に、ビーム４６にボルト４７で固定されている。また、攪拌部材４５にも、固定刃４９から逃がすための切り欠き部５０を形成している。但し、攪拌部材４５は樹脂製であるため、破砕機能は備えていない。図５（Ｂ）（Ｅ）の比較から判るように、攪拌部材４５の軸方向の長さは破砕部材４４よりも短くなっているが、破砕部材４４の同様の長さに設定してもよい。攪拌部材４５の先端を処理容器１８の内周面に当接させる（摺接させる）ことにより、処理容器１８にこびりついた被処理物を掻き落とすことも可能である。

攪拌部材４５は、ステンレス板のような金属板で製造することも可能であるし、本体を金属板で形成して、先端部のみを合成樹脂製としたり、全体をステンレス板のような金属板で製造して、処理容器１８の内面に当接又は近接する部位に、樹脂等からなる磨耗抑制層を形成することも可能である。攪拌部材４５の全体又は先端部を板ばね等の弾性金属板製として、先端を処理容器１８の内面に弾性に抗して当てるといったことも可能である。

図３，４に示すように、処理容器１８の上端部に、処理容器１８の内部で発生した蒸気を取り出す蒸気取り出し口５１が開口しており、蒸気取り出し口５１に回収管路３の終端が接続されている。

(4).まとめ
以上の構成において、被処理物Ｗを投入口１８ｄから処理容器１８に投入してから、減圧装置２によって処理容器１８の内部を減圧すると共に適度な温度に加温しつつ、回転体１９を駆動して被処理物Ｗを攪拌しつつ破砕していくことにより、被処理物Ｗを速やかに乾燥させることができる。処理容器１８の内部で発生した蒸気は、既述のとおり、熱交換器４によって凝縮して液体となり、液体（組織水）は製品タンク５に貯留される。

また、被処理物Ｗは、破砕部材４４によって処理容器１８の内面に押し付けられて小片化・小粒化していくと共に、固定刃４９と破砕部材４４とによる挟圧作用によっても小片化・小粒化していく。従って、被処理物Ｗは、小片化・小粒化して表面積を増大させながら攪拌されていくのであり、これにより、乾燥能率（抽出能率）を向上できる。また、本例の減圧装置２は－９８ｋＰａ以上の高真空を実現できるため、乾燥能率を更に向上できる。

また、回転体１９に破砕部材４４しか存在しない場合は、被処理物Ｗが破砕部材４４によって処理容器１８に過剰に押し付けられて、被処理物Ｗが処理容器１８の内面にこびりついてしまうことがあるが、本例のように破砕部材４４と攪拌部材４５とを周方向に分離して設けると、被処理物Ｗが処理容器１８の内面に過剰に押し付けられることを防止して、こびり付きの現象を防止して攪拌作用を向上できる。

図４に一点鎖線で示すように、一対のアーム４２，４３のうちいずれか一方又は両方に、その基端と先端との間に位置した攪拌部材４５を設けることも可能である。また、本例では一対ずつのアーム４２，４３を互いに逆方向に向くように配置したが、３対のアームを三ツ矢状に配置して、一対又は２対に攪拌部材４５を設けたり、４対のアームを十字状に配置して、攪拌部材４５と破砕部材４４とを９０度間隔で配置するといったことも可能である。

更に、アーム４２，４３は回転軸３１に一対ずつ設けているが、１本の破砕部材４４及び攪拌部材４５に対応して１本ずつとしたり、３対以上としたりすることも可能である。また、アーム４２，４３を丸棒や丸パイプのように棒材やパイプ材で構成することも可能であるし、本例のように板材で構成する場合、図５（Ｆ）に示すように、軸心に対して捩じった姿勢と成すことも可能である。（Ｆ）の場合は、被処理物Ｗを軸方向に移動させることができるため、被処理物Ｗの攪拌機能を更に向上できる。

処理容器１８の温度が高いほど乾燥効率は高くなるが、被処理物Ｗから組織液を回収する場合は、被処理物Ｗの耐熱温度を考慮して、被処理物Ｗの内部温度をできるだけ高く設定したらよい。被処理物Ｗが例えば花びらやハーブのような軟弱原料であって組織液の変質温度が低い場合は、４０℃以下（３０～４０℃程度）程度が好ましいが、本願発明のように檜の葉や杉の葉、栂の葉や楠の葉のような針葉樹の葉のように組織液の耐熱温度が高い場合は、６０℃程度でも運転可能である。

すなわち、針葉樹の葉は硬いので、特に温度は高めであってよいと云える。

敢えて述べるまでもないが、被処理物Ｗから液体を抽出する場合、抽出した液体のみが有用物になる場合と、乾燥した被処理物Ｗも有用別として価値がある場合とがある。

破砕部材４４は板状の形態であるため、攪拌機能も有している。従って、攪拌部材４５と破砕部材４４との両方の攪拌による攪拌作用により、被処理物Ｗをまんべんなく掻き上げできるため、被処理物Ｗに真空をまんべん無く作用させて、効率良く乾燥させることができる（組織液を効率良く抽出できる。）。

実施形態のように加温手段として温水を使用すると、比熱が大きいため、被処理物Ｗを速やかに加温して運転の立ち上がり速度を速くできると共に、温度の安定性にも優れている。

いずれにしても、図示例のように処理容器１８の外層を断熱層３７で構成すると、室内への放熱を抑制できるため、熱効率を向上できると共に空調コストも抑制できる。

被処理物Ｗとして植物の葉を使用する場合、枝を含まない葉のみを使用してもよいが、枝の外径が３，４ｍｍ以内であれば、枝付きであっても差し支えない。檜の葉の場合、細い枝が付いていても、１０ｃｍ程度の長さであれば使用できる。もとより、枝を全く含まない状態での使用は好ましい。葉を、例えば数センチの大きさに裁断して使用することも可能である。杉の葉は細長くて細い枝から分岐しているが、細い枝が付いていてもよいし、細い枝が複数本繋がっている状態でも使用可能である。

(5).参考例の乾燥装置（図６～８）
次に、図６～８に基づいて、参考例の縦型乾燥装置１を説明する。この乾燥装置の処理容器１８は、上窄まり部１８ａと下窄まり部１８ｂと両者の間に位置したストレート筒部１８ｃとを有しており、ソロバン玉のような外観になっている。上窄まり部１８ａには投入口１８ｄを設けており、投入口１８ｄはハッチ状の蓋２７で塞がれている。蓋２７は手動式であって略水平方向に回動するが、上下回動式に構成することも可能である。

上窄まり部１８ａの上端にはヘッダー５３が上フランジ板５４を介して固定されており、ヘッダー５３の上端に回収管路３の始端が接続されている。また、処理容器１８は、上窄まり部１８ａに固定されたブラケット５５を介して左右の支持フレーム２０に支持されている。左右の支持フレーム２０は、その下部が補強フレーム５６で連結されている。

図７に示すように、処理容器１８は、外板３４と内板３５とを有していて、両者の間に加温空間３８が形成されている。第１実施形態のように、加温空間３８の外側に断熱層３７を形成することも可能である。

図７に示すように、処理容器１８の内部には、回転体１９の要素として、処理容器１８の中心線回りに回転する縦型回転軸５７が配置されている。縦型回転軸５７の上端部は上フランジ板５４に軸受けを介して回転自在に保持されている一方、縦型回転軸５７の下端部は、図６に示すように、処理容器１８の底板５８に軸受け５９を介して回転自在に保持されている。回転体１９の下端部は軸受け５９の下方に突出しており、この下向き突出部に設けたスプロケット６０に、図示しないモータで駆動されるチェーンが巻き掛けられている。

処理容器１８の底部はストレート筒１８ｅになっている。また、底板５８のうち縦型回転軸５７から外れた対称部位に、乾燥した被処理物Ｗの取り出し口６１ａと掃除用穴６１ｂとが形成されており、これらは、下方から嵌脱できる蓋６２ａ，６２ｂで塞がれている。従って、蓋６２ａ，６２ｂを取り外すと、乾燥した被処理物Ｗを取り出したり、内部の掃除（例えば水洗い）を行うことができる。

本例では、回転体１９は、既述の縦型回転軸５７を基本要素として、縦型回転軸５７に、上から順に、第１～第４のアーム６３～６６が筒型ボス６７を介して固定されている。第１アーム６３及び第３アーム６５と、第２アーム６４及び第４アーム６６とは互いに逆方向を向いている。

各アーム６３～６６は丸棒材からなっていて、それぞれ、先端に向けて低くなるように傾斜しており、先端は処理容器１８の下窄まり部１８ｂに向かっている。そして、第１～第３アーム６３，６４，６５の先端に、処理容器１８の下窄まり部１８ｂに近接した破砕部材４４を固定し、第３アーム６５の中途部は第４アーム６６の先端とに、板状の攪拌部材４５を固定している。破砕部材４４の中間部には、切り欠き部４８を形成している。処理容器１８に、切り欠き部４８が通過する固定刃を突設してもよい。切り欠き部４８は必ずしも必要はないが、設ける場合は、複数形成してもよい。

図８（Ｄ）（Ｅ）に示すように、図７や図８（Ａ）では攪拌部材４５はおおまかにしか表示していないが、攪拌部材４５をアーム６６の先端に固定する場合、平坦部６８に当て板６９を溶接で固定し、当て板６９に攪拌部材４５をボルト７０で固定している。破砕部材４４の固定構造も同様である。

図８（Ｂ）から理解できるように、破砕部材４４は、概ね上下方向に長い姿勢でありつつ、回転方向に向かって低くなるように傾斜している。従って、破砕部材４４も、被処理物Ｗを上向きに掻き上げる攪拌機能を備えている。

他方、攪拌部材４５は、図８（Ｂ）（Ｃ）から理解できるように、回転方向に向かって低くなるように傾斜していると共に、アーム６５，６６の軸心方向から見ても、回転方向に向かって低くなるように傾斜している。このため、被処理物Ｗの掬い上げ機能に優れている。

図８（Ｆ）のとおり、縦型回転軸５７の下端には筒型ボス６７が固定されており、筒型ボス６７に、処理容器１８の底板５８に近接するように板状の下攪拌部材７１を固定している。下攪拌部材７１を、下に行くに従って回転方向前方にずれるように傾斜させることにより、その回転によって被処理物Ｗが斜め上向きに押し上げられるように設定している。下攪拌部材７１は、軸心を挟んだ両側に１枚ずつ配置しているが、３枚の下攪拌部材７１を三ツ矢状に配置したり、４枚の下攪拌部材７１を十文字状に配置したりすることも可能である。

この例の乾燥装置では、処理容器１８の下部は下窄まりテーパ部１８ｂになっているため、被処理物Ｗは、処理容器１８の底部に集まってくる。すなわち、被処理物Ｗは、処理容器１８の下に行くに従って密度が高くなる傾向を呈する。このため、攪拌部材４５と破砕部材４４とによって、被処理物Ｗを効率よく掻き上げることができる。

また、本例では、破砕部材４４はその機能からして処理容器１８の内面に近接して配置されるが、本例の攪拌部材４５は、処理容器１８の内面からかなり離れた部位に配置されているため、被処理物Ｗは、その全体がまんべんなく攪拌される。従って、被処理物Ｗの全体を減圧環境下に晒して、効率よく乾燥させることができる。

つまり、被処理物Ｗは、処理容器１８の内周部においては破砕部材４４によって破砕機能を受けつつ攪拌されて、縦型回転軸５７に寄った部位では攪拌部材４５によって攪拌作用を受けるのであり、このダブル効果により、被処理物Ｗはまんべんなく攪拌される。更に、下攪拌部材７１を設けているため、被処理物Ｗの一部が処理容器１８の底に溜まったままになる現象を防止できる。

アーム６３，６４，６５，６６の本数は、処理容器１８の大きさに等に応じて任意に設定できる。この例でも、アーム６３，６４，６５，６６は三ツ矢状や十文字状などに配置することが可能である。また、アーム６３，６４，６５，６６を段違い状に配置すると攪拌機能や破砕機能に優れるが、処理容器１８の容積が小さい場合は、例えば、逆向き姿勢の２本のアームを同じ高さに配置すると言ったことも可能である。

本例では、処理容器１８の底に被処理物Ｗの取り出し口６１を設けているため、乾燥した被処理物Ｗの回収が容易である。被処理物Ｗをコンベヤで投入口１８ｄから投入し、取り出し口６１から落下した被処理物Ｗをコンベヤで搬出するといったことも可能である。

(6).第３例の乾燥装置
次に、図９，１０に示す第２実施形態の乾燥装置１を説明する。第２実施形態の乾燥装置１は、横型で反転しない固定式である。

この乾燥装置１は、第１実施形態と同様に、処理容器１８は断熱層３７と温水用の加温空間３８とを備えており、軸心方向から見てＵ形になっている。従って、処理容器１８は、略下半部が円弧部になっている。本例の乾燥装置１は容量が数十リットルの小型であり、処理容器１８は、Ｌ形のコーナー支柱７３と化粧板７４とから成るケーシング７５の内部に配置されている。処理容器１８とケーシング７５とが天板７６を共有しており、処理容器１８は、天板７６に吊支したような状態になっている。図示していないが、処理容器１８には、蒸気の排出口が開口している。

第１例では回転軸３１は処理容器１８を貫通して長く延びていたが、この第２実施形態では、回転軸は、処理容器１８の一端部に第１軸受け７７を介して回転自在に保持された第１回転軸７８と、処理容器１８の他端部に第２軸受け７９を介して回転自在に保持された第２回転軸８０とに分離しており、第２回転軸８０がモータ３２によって駆動されている。モータ３２はケーシング７５の内部に配置されている。

この例では、処理容器１８の一端面の下部に、乾燥した被処理物Ｗを取り出すための取り出し口８１を設け、処理容器１８の外面には、被処理物Ｗの取り出しをガイドするシュート８２を設けている。取り出し口８１は、運転中は蓋８３で塞がれている。

この実施形態の回転体１９は、既述の第１及び第２の回転軸７８，８０と、これら各回転軸７８，８０に固定された三ツ矢状の回転ブラケット８４とを有している。従って、一対の回転ブラケット８４は、それぞれ３本のアーム部８４ａ，８４ｂ，８４ｃを供えており、２対のアーム部８４ａ，８４ｂに板状の破砕部材４４を固定して、一対のアーム部８４ｃに板状の攪拌部材４５を固定している。

この場合、破砕部材４４は、処理容器１８の内面に向いた先端を尖らせたカッター仕様になっているが、攪拌部材４５は、破砕部材４４と同じ部材を仕様しつつ、先端の向きを回転方向に向けている。従って、攪拌部材４５は、その先端が尖っているが破砕機能は供えておらず、攪拌機能しか供えていない。

破砕部材４４及び攪拌部材４５の両端には一対のブラケット部８５が溶接によって固定されており、ブラケット部８５がボルト８６によってアーム部８４ａ～８４ｃに固定されている。また、破砕部材４４及び攪拌部材４５はアーム部８４ａ～８４ｃの外側にも位置しているが、外側に位置した短い部分と内側に位置した長い部分とは分離している。従って、一直線に延びる破砕部材４４及び攪拌部材４５は、それぞれ３つのパーツで構成されている。もとより、破砕部材４４及び攪拌部材４５とも、全体を１本の部材で構成してもよい。

この例では、回転軸７８，８０は繋がっておらず、回転体１９は一種のカゴ型になっている。このため、人が内部を掃除するに当たって手を差し込み易い。従って、掃除を容易に行える。また、処理容器１８の内部での被処理物Ｗの流動性も高くなっている一方、回転体１９は、２本の破砕部材４４と１本の攪拌部材４５とを有しており、攪拌部材４５は、被処理物Ｗを回転軸心の方向に掻き上げる機能を供えているため、被処理物Ｗは処理容器１８の内部がまんべんなく掻き上げられる。

また、攪拌部材４５は、傾斜面８７を有する破砕部材４４を共用しているが、攪拌部材４５としての使用では、傾斜面８７が回転方向に向くように配置している。このため、被処理物Ｗを回転軸心側に移動させる機能に優れている。

本例では、３対のアーム部８４ａ～８４ｃを破砕部材用と攪拌部材用とに使い分けたが、各アーム部８４ａ～８４ｃの先端には破砕部材４４を固定して、基端と先端との間の中途部に攪拌部材４５を固定するといった使い方も可能である。更に、破砕部材４４、必ずしも刃物状に形成する必要はないのであり、第１実施形態と同様に、先端を角張らせることも可能である。更に、攪拌部材４５を合成樹脂製として、これを処理容器１８の内周面に近接又は摺接させることも可能である。

回転ブラケット８４は円板状であってもよいが、三ツ矢状のように複数のアーム部８４ａ～８４ｃが分離した形態を採用すると、回転ブラケット８４を挟んだ左右両側への被処理物Ｗの移動がスムースに行われるため、攪拌機能を向上できる利点がある。第２実施形態においても、第１実施形態の固定刃４９を設けることが可能である。この場合は、破砕部材４４には切り欠き部４８を形成することになる。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、他にも様々に具体化できる。

本願発明は、針葉樹の葉の組織液の抽出方法に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ 乾燥装置
２ 減圧装置
３ 回収管路
４ 熱交換器
１５ エゼクタ
１８ 処理容器
１８ｄ 投入口
１９ 回転体
２１ 中心軸
３１ 回転軸
３８ 加温空間
３９ 補助室
４０ ヒータ
４４ 破砕部材
４５ 攪拌部材
４９ 固定刃
８１ 取り出し口
８３ 蓋

Claims (3)

1. 被処理物を乾燥させる乾燥装置と、前記乾燥装置を減圧する減圧装置と、前記乾燥装置と減圧装置とを繋ぐ回収管路と、前記回収管路の中途部に配置されていて蒸気を冷却・凝縮させて組織液を生成する熱交換器と、生成された組織液を溜める製品タンクと、を備えている液体抽出装置を使用して針葉樹の葉から組織水を抽出する方法であって、
   前記乾燥装置は、上向きに開口した投入口を有すると共に内部には水平姿勢の軸心周りに回転する回転体が配置されて更に内部が減圧及び加温される処理容器を備えて、前記回転体は破砕部材と攪拌部材とを備えており、前記処理容器の内部で被処理物を破砕・攪拌しながら減圧下で加温することによって被処理物の組織水を蒸発させて、発生した蒸気を前記熱交換器によって冷却・凝縮させて組織水を生成し、生成された組織水を前記製品タンクに回収するものであり、
   前記処理容器の内部は温水が充満した加温空間で覆われていて、前記加温空間の下部にヒータが配置された補助室を下方に膨れた状態に設けており、
   前記処理容器による乾燥及び前記熱交換器による冷却・蒸留の工程が、前記ヒータを制御して前記処理容器の内部温度を６０～７０℃の範囲に維持しつつ、前記処理容器の内部の真空度を－９８ｋＰａよりも真空側に高く維持した状態で行われる、
   針葉樹の葉の組織液抽出方法。
2. 前記処理容器は、前記投入口が下向きに開口するように反転可能であり、抽出工程が終了してから前記処理容器を反転させることによって処理済みの被処理物が下方に排出される、
   請求項１に記載した針葉樹の葉の組織液抽出方法。
3. 前記処理容器のうち前記回転体の軸心方向から見て一方の端部に蓋付きの取り出し口を設けており、抽出工程が終了してから取り出し口を開口させて処理済みの被処理物が外部に排出される、
   請求項１に記載した針葉樹の葉の組織液抽出方法。

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