CN102049178B - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现吸附体的加热再生时的节能的除湿装置。除湿装置(1)具备吸附塔(20)，该吸附体(20)具有：使从料斗干燥机(40)排出的气体通过的除湿处理区域(26)；使经由配设了加热器(29)的加热再生通道(13)导入的再生用加热气体通过的加热再生区域(27)；以及加热再生后使再生用冷却气体通过的冷却再生区域(28)，在所述加热再生通道的所述加热器的上游侧设置热交换器(30)，该热交换器(30)使通过了所述冷却再生区域的冷却再生排气以及通过了所述加热再生区域的加热再生排气与导入到所述加热器的再生用加热气体相互分区通过，利用这些冷却再生排气和加热再生排气的热量，使所述再生用加热气体升温。

Description

除湿装置

技术领域

本发明涉及一种与料斗干燥机连接的气体除湿装置，该料斗干燥机用于储存粉粒体材料并对该材料进行干燥。

背景技术

以往，已知有一种具备吸附体的除湿装置，该吸附体经由气体循环通道与储存粉粒体材料并对该材料进行干燥的料斗干燥机连接。

在这种除湿装置中执行如下的除湿处理工程，即，使通过上述料斗干燥机内部后排出的含有水分的气体通过上述吸附体，从而借助该吸附体内的吸附剂吸附水分，对气体进行除湿处理，然后，将该进行了除湿处理后的处理气体供给上述料斗干燥机。

并且，在上述除湿装置中执行如下的加热再生工序，即，使加热到高温的再生用加热气体通过执行了上述除湿处理工序之后的吸附体，从而脱去(分离)该吸附体内的吸附剂的水分。此外，还执行如下的冷却再生工序，即，为了提高该吸附体内的吸附剂的水分吸附能力，使再生用冷却气体通过该执行了加热再生工序之后的吸附体，从而冷却该吸附体内的吸附剂。

如上所述，除湿装置的吸附体需要使加热到高温的再生用加热气体通过来进行加热再生，从节能的观点出发需要进行改善。

例如，在下述专利文献1中提出了如下的湿气干燥装置，即在用于对吸附体进行加热再生的再生用加热气体的加热中，利用在执行加热再生工序时通过吸附体的气体的排热，从而实现节能。

专利文献1：日本特开平8-238414号公报

但是，在加热再生工序中，由于向对气体进行了除湿处理之后的吸附了水分的吸附体导入气体，所以该气体的热量大部分被吸附体夺去。其结果，通过了该吸附体的气体的温度变得较低，为进行加热再生而赋予给导入到吸附体的气体的热量减少，从节能的观点出发，需进一步进行改善。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种能够实现对吸附体进行加热再生时的节能的除湿装置。

为了达到上述目的，涉及本发明的除湿装置，其具备经由气体循环通道与储存粉粒体材料并对该材料进行干燥的料斗干燥机连接的吸附体，对通过料斗干燥机内后排出的气体进行除湿处理，将进行了除湿处理的处理气体向所述料斗干燥机供给，其特征在于，所述吸附体具备：使从所述料斗干燥机排出的气体通过的除湿处理区域；使经由配设了加热器的加热再生通道导入的再生用加热气体通过的加热再生区域；以及加热再生后使再生用冷却气体通过的冷却再生区域，在所述加热再生通道的所述加热器的上游侧设置热交换器，该热交换器使通过了所述冷却再生区域的冷却再生排气以及通过了所述加热再生区域的加热再生排气与导入到所述加热器的再生用加热气体相互分区通过，利用这些冷却再生排气和加热再生排气的热量，使所述再生用加热气体升温。

通过这种结构，在加热再生通道的加热器的上游侧，能够借助冷却再生排气和加热再生排气使导入到加热再生区域的再生用加热气体升温。因此，能够减少对导入到加热再生区域的再生用加热气体进行加热的加热器的功耗，能够实现节能化。

尤其，由于在冷却再生区域中，向在加热再生区域升高到高温、并脱去了水分的吸附体导入再生用冷却气体，所以通过了该冷却再生区域的冷却再生排气的温度变得比较高。根据本发明，能够借助该比较高温的冷却再生排气和通过了加热再生区域的加热再生排气，有效地对导入到加热再生区域的再生用加热气体进行预升温。

在本发明中，所述热交换器可以构成为使所述冷却再生排气和所述加热再生排气相互分区通过的结构。该情况下，可以在所述气体循环通道上设置合流部和分配部，所述合流部将从所述料斗干燥机排出的气体和通过了所述热交换器的所述冷却再生排气合流，所述分配部将经由所述合流部输送的气体分配给所述吸附体的除湿处理区域和冷却再生区域。

根据这种结构，能够使3系统的气体(冷却再生排气、加热再生排气、以及再生用加热气体)在热交换器中相互分区通过，进行热交换。像这样通过使3系统的气体相互分区通过，从而不会使露点比较低的冷却再生排气与露点比较高的加热再生排气混合。

其结果，能够将该露点比较低的冷却再生排气经由气体循环通道的合流部和分配部导入到吸附体的冷却再生区域，作为再生用冷却气体，用于吸附体的冷却再生。因此，与例如将外气作为再生用冷却气体导入到冷却再生区域的除湿装置相比，能够有效地执行吸附体的冷却再生。

在具备上述使3系统的气体相互分区通过的热交换器的除湿装置中，所述热交换器具备：外管，其使所述再生用加热气体通过；以及多根内管，多根内管在所述外管内捻合成螺旋状地配设，且使所述冷却再生排气和所述加热再生排气分别通过。

根据这种结构，能够使上述3系统的气体并行通过，能够使热交换器小型化。

并且，通过将多根内管捻合成螺旋状地配置于外管内，从而能够有效地增大在外管内输送的再生用加热气体与内管的外周面之间的传热面积，并且在这些多根内管内以及在其外周输送的气体以螺旋状输送，所以通过这些气体的湍流作用，能够提高热传热效率，能够有效提高热交换效率。

并且，根据这种结构，与例如在外管内将多根内管来回折弯地配置的方式相比，能够减小在各管内输送的各气体的压力损失。

在具备上述的将多根内管配设于外管内的热交换器的除湿装置中，所述多根内管可以采用波纹管。

根据这种结构，即使在由传热率良好的不锈钢、铝、铜管等金属制造的管的情况下，也容易进行捻合，且波纹管的各峰起到增大传热面积的散热片的作用，能够进一步有效提高热交换率。

并且，在本发明中，所述吸附体具备：蜂窝状圆筒体，其在轴向上具有多个气体流通路；以及分区形成单元，其设置于所述圆筒体的两端部，以所述圆筒体的旋转轴为中心，将所述圆筒体划分为所述除湿处理区域、所述加热再生区域、以及所述冷却再生区域。

根据这种结构，能够并行进行向料斗干燥机供给处理气体的除湿处理、吸附体的部分加热再生处理、吸附体的部分冷却再生处理，所以能够将露点稳定的处理气体提供给料斗干燥机。

发明效果

涉及本发明的除湿装置通过采用上述结构，从而能够实现对吸附体进行加热再生时的节能。

附图说明

图1是示意性地示出粉粒体材料的除湿干燥系统的一例的概要结构图，该除湿干燥系统具备涉及本发明的除湿装置的一实施方式。

图2是示意性地示出该除湿装置所具备的热交换器的一例的概要主视图。

图3(a)是图2的概要左侧视图，(b)是图2的概要右侧视图，(c)是与图2的X1-X1线箭头对应的概要放大纵剖面图，(d)是用于说明该热交换器的组装例的一例的概要说明图。

图4(a)是与图3(a)的X2-X2线箭头对应的概要放大纵剖面图，(b)是与(a)的Y1线箭头对应的概要放大纵剖面图，(c)是与(a)的Y2线箭头对应的概要放大纵剖面图。

附图标记说明

1除湿装置；10气体循环通道；11气体供给通道(气体循环通道)；12气体返回通道(气体循环通道)；12a除湿侧分支通道(气体循环通道)；12b再生侧分支通道；13加热再生通道；14冷却再生气体返回通道(气体循环通道)；16合流部；17分配部；20吸附塔(吸附体)；21蜂窝转子(蜂窝状圆筒体)；22旋转轴；24盖体(分区形成单元)；25分隔壁(分区形成单元)；26除湿处理区域；27加热再生区域；28冷却再生区域；29再生加热器(加热器)；30热交换器；31外管；32、33波纹状内管(波纹管、内管)；40料斗干燥机

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施方式。

图1～图4是用于说明涉及本实施方式的除湿装置的说明图。

另外，在图1中，用实线或虚线示意性地示出使气体(包括输送空气)或粉粒体材料流通的各通道(气体管道、粉粒体材料输送管道等)。

如图1所示，涉及本实施方式的除湿装置1经由气体循环通道10与料斗干燥机40连接，该除湿装置1和料斗干燥机40构成粉粒体材料的除湿干燥系统A。

在此，上述粉粒体材料是指粉体·颗粒状的材料，也包括微小薄片状或短纤维片状、碎片状的材料等。

并且，作为上述材料，还可以采用树脂颗粒、树脂纤维片等合成树脂材料、或者金属材料或半导体材料、木质材料、药品材料、食品材料等。

气体循环通道10采用将料斗干燥机40和除湿装置1连通连接的方式设置，具备气体返回通道12和气体供给通道11，该气体返回通道12将从料斗干燥机40排出的气体输送给除湿装置1，该气体供给通道11将经除湿装置1进行了除湿处理的处理气体输送给料斗干燥机40。

料斗干燥机40具备：料斗主体41，其下部形成为倒圆锥状、上部形成为圆筒状，储存从上方依次投入的粉粒体材料；收集器48，其经由材料投入阀42与料斗主体41的上端部连接；以及材料排出部43，其设置于料斗主体41的下端部。

在料斗主体41的上部设置有：材料传感器(高度针)47，其用于检测储存于料斗主体41内的粉粒体材料的材料高度；以及排气口45，其用于将通过了储存于料斗主体41的粉粒体材料层内部的气体排出。

并且，在料斗主体41内的下方部上设置有吐出口44，该吐出口44将经由气体供给通道11供给的处理气体吐出到料斗主体41。该吐出口44配置于俯视图成圆形的料斗主体41的俯视图大致中心，将经由气体供给通道11输送来的气体均匀地分散并供给到料斗主体41内。

在气体供给通道11上朝向料斗主体41的方向上依次设置有：作为露点检测单元的露点传感器11a，其检测在除湿装置1中进行了除湿处理的处理气体的露点；加热器46，其将经由除湿装置1输送来的处理气体加热到预定温度；以及作为温度检测单元的温度传感器11b，其检测通过了该加热器46的处理气体的温度。根据该温度传感器11b的检测温度，通过CPU等控制单元进行加热器46的接通/断开控制或PID控制等的通电控制。

另外，利用该加热器46进行加热并导入到料斗主体41内的处理气体的温度根据粉粒体材料的种类或初始含水率、料斗主体41的容量或排出量等适当设定，可以设定为80℃～160℃左右。

在设置于料斗主体41的上端部的收集器48上连接有材料输送通道2和抽吸通道4，该材料输送通道2用于输送来自材料箱(未图示)等的材料，该抽吸通道4抽吸收集器48内的空气。

在该收集器48中，收集用空气输送来的粉粒体材料，进行临时储存，打开设置于收集器48下方的材料投入阀42，从而将粉粒体材料依次投入到料斗主体41内。

这种向料斗主体41的粉粒体材料的投入例如采用如下方式，即，随着从料斗主体41的下端部的材料排出部43排出粉粒体材料，料斗主体41中的粉粒体材料的储存高度下降，当材料传感器47输出无材料信号时，打开材料投入阀42，从而投入材料，并且，也可以控制粉粒体材料的投入时机和投入量等，使得料斗主体41内的粉粒体材料的储存量大致达到恒定量。即，对以层积状态储存于料斗主体41内的粉粒体材料进行加热干燥处理，直到处于预定的温度和含水率，从位于最下层的粉粒体材料依次排出，根据排出的新粉粒体材料的量，从上方的收集器48投入粉粒体材料。

设置于料斗主体41的下端部的材料排出部43上连接有材料输送通道3，该材料输送通道3将在料斗主体41中进行了加热干燥处理的粉粒体材料用空气输送到下一处理工序(树脂成形机、临时储存料斗、加工机等(未图示))。

作为该材料输送通道3的输送空气源，可以在为了向上述收集器48用空气输送材料而与抽吸通道3连接的输送空气源上，经由切换阀等进行连接，从而能够共用该输送空气源，另外，也可以设置专用的输送空气源。并且，作为输送方式，可以通过抽吸产生的负压作用来进行输送，或者，通过供给压缩空气来加压输送粉粒体材料。

此外，还可以使在气体循环通道10的气体返回通道12或气体供给通道11中输送的气体分支，将露点较低的气体作为从材料排出部43排出的粉粒体材料的输送用空气利用。由此，与采用外气等输送在料斗主体41中进行了加热干燥处理的粉粒体材料的情况相比，能够防止输送时粉粒体材料吸湿等。

此外，将从材料排出部43排出的粉粒体材料输送给下一处理工序的方式不限于空气输送方式，也可以采用将该料斗干燥机40的材料排出部43设置于树脂成形机等加工机的材料投入口上的方式。

并且，上述的粉粒体材料的投入和排出可以采用连续方式或间歇方式，使得料斗主体41内的储存量维持某一程度的储存量。

或者，替代上述方式，对储存于料斗主体41内的粉粒体材料的全部量进行充分加热干燥之后，将全部量排出并供给到下一工序，再次在料斗主体41中储存粉粒体材料，直到满状态，然后进行加热干燥。

在料斗干燥机40中用于粉粒体材料的加热干燥处理的气体从料斗主体41的排气口45排出，经由与该排出口45连接的气体返回通道12输送到除湿装置1。

在气体返回通道12上朝向吸附塔20依次配设有：作为温度检测单元的温度传感器12c，其检测从料斗干燥机40排出的气体的温度；过滤器12d，其捕获该气体中含有的粉尘或尘埃、挥发物质、油等；水冷式或空冷式等冷却器12e；以及三口接头等的合流部16。

温度传感器12c的检测温度表示在料斗主体41中进行加热干燥处理的粉粒体材料的加热干燥的处理程度，可以根据检测温度如下进行控制，当该检测温度超过预定的第1温度时，停止向加热器46和料斗主体41供给处理气体，接着，低于预定的第2温度时，或者经过预定时间时，起动加热器46，开始供给处理气体。

作为过滤器12d，可以采用由捕获旋风式粉尘等的过滤器和捕获挥发物质等的气体过滤器多段配设而成的过滤器。

冷却器12e是为了在从料斗干燥机40排出的气体温度比较高的情况下保护后述的主吹风机18、并提高后述的构成吸附体的吸附塔20的水分吸附能力(或不使其下降)而设置的，例如，对通过气体返回通道12的气体进行冷却，使得该气体温度在40℃～70℃以下。在从料斗干燥机40排出的气体的温度比上述范围的温度低时，也可以不配置冷却器12e。或者，根据气体返回通道12的温度传感器12c的检测温度，由CPU等控制单元控制该冷却器的接通/断开。

并且，作为冷却器12e的配设位置，不限于图中所示的、料斗主体41的排气口45和合流部16之间，也可以配设于处在合流部16的下游侧(吸附塔20侧)、且在主吹风机18的上游侧的位置。

合流部16上连接有冷却再生气体返回通道14，该冷却再生气体返回通道14输送通过了后述的除湿装置1的吸附塔20的冷却再生区域28的冷却再生排气。在该合流部16中，使从料斗干燥机40排出的气体与冷却再生排气合流，经由气体返回通道12将这些合流的气体输送给吸附塔20。

在该合流部16的下游侧的气体返回通道12上朝向吸附塔20依次设置有：主吹风机(送风器)18，其使经由气体循环通道10输送的气体循环而进行送风；以及由三方接头等构成的分配部17。

气体返回通道12在分配部17上分支为除湿侧分支通道12a和再生侧分支通道12b，这些各分支通道12a、12b与除湿装置1的吸附塔20连接。

除湿装置1具备：吸附塔20，其对从料斗干燥机40经由气体返回通道12输送来的气体进行除湿处理；与该吸附塔20连接的加热再生通道13；以及配设在该加热再生通道13上的热交换器30。

吸附塔20是蜂窝式除湿单元，具备：具有吸附剂的蜂窝转子(除湿转子)21；配设在蜂窝转子21的上下两端的盖体24、24；以及使蜂窝转子21的旋转轴22相对于盖体24、24进行旋转的驱动电动机23。

蜂窝转子21例如以通过陶瓷纤维等纤维状材料沿旋转轴22方向(气体通过方向)形成多个气体流通路的方式形成蜂窝状圆筒体，使形成该蜂窝状圆筒体的气体流通路的隔壁含浸或者捕获用于吸附水分的吸附剂。

在此，蜂窝状是指，构成多个气体流通路的中空筒状单元的形状为类似蜂巢的六角形状，但不限于此，例如，该中空筒状单元的形状还可以形成为菱形状、圆筒形状、将加强筋平行连接的加强筋形状，或者除此之外的三角形、四边形等其他多边形状等。

该蜂窝转子21以旋转轴22为中心沿图示顺时针方向(中空箭头方向)自由旋转，例如，以每小时的旋转数为几圈～几十圈左右的低速连续地旋转驱动。

并且，作为在蜂窝转子21中使用的吸附剂，可以举出硅胶、钛硅胶、锂氯化物、合成沸石(商品名モレキユラシ一ブ)等，吸附剂只要为固体、且能够吸附水分、而在使后述的再生用加热气体通过后进行再生(脱去水分)即可，可以采用任意材料。

在配设于蜂窝转子21的上下两端上的盖体24、24上设置有从与吸附塔20连接的各通道导入气体的导入口和向各通道导出气体的导出口。

并且，盖体24、24上设置有构成分区形成单元的分隔壁25，该分隔壁25将蜂窝转子21划分为除湿处理区域26、加热再生区域27、以及冷却再生区域28。分隔壁25以蜂窝转子21的旋转轴22为中心朝向离心方向设置，且设置有3个，在本实施方式中，除湿处理区域26、加热再生区域27、以及冷却再生区域28的容积比例分别为5∶2∶1。

盖体24相对于装置主体成固定状态，蜂窝转子21相对于盖体24旋转，通过形成在盖体24上的3个分隔壁25将蜂窝转子21划分为相互处于气密状态的上述3个区域(zon)。

另外，盖体24存在上下一对，在图示下侧的盖体24上也与形成于上侧的盖体24的3个分隔壁25对应地设置有相同的3个分隔壁25。

并且，对于上述的蜂窝式除湿单元的更具体的结构的详细情况进行省略，例如可以将在日本实开昭60-115526号公报、日本实开平1-167318号公报、日本实开平2-13994号公布中公开的蜂窝式除湿单元应用到本实施方式中。

在除湿处理区域26的上游侧(图示下侧的盖体24)连接有上述气体返回通道12的除湿侧分支通道12a，在该除湿处理区域26的下游侧(图示上侧的盖体24)连接有上述的气体供给通道11。

在加热再生区域27的上游侧(图示上侧的盖体24)连接有加热再生通道13，在该加热再生区域27的下游侧(图示下侧的盖体24)连接有加热再生排气通道15。

在冷却再生区域28的上游侧(图示下侧的盖体24)连接有气体返回通道12的再生侧分支通道12b，在该冷却再生区域28的下游侧(图示下侧的盖体24)连接有冷却再生气体返回通道14。

在加热再生通道13上，从上游侧端的过滤器19a朝向吸附塔20，依次配设有：再生吹风机19，其经由过滤器19a引入装置外的空气；后述的热交换器30；再生加热器29，其将通过该加热再生通道13输送来的气体加热到预定温度；以及作为温度检测单元的温度传感器13a，其检测通过了该再生加热器29的气体温度。

该加热再生通道13如下构成，通过再生吹风机19的驱动，经由过滤器19a引入外气，如后所述，在热交换器30中进行升温，此外，利用再生加热器29进行加热，生成再生用加热气体，将该生成的再生用加热气体导入到蜂窝转子21的加热再生区域27。

并且，在温度传感器13a中，检测通过了再生加热器29的气体的温度，根据该检测温度，通过CPU等控制单元进行再生加热器29的接通/断开控制或PID控制等的通电控制。

另外，利用再生加热器29进行加热并导入到加热再生区域27的再生用加热气体的温度只要为能够从吸附了水分的吸附剂脱去水分的温度即可，例如可以设置为180℃～240℃。

冷却再生气体返回通道14将通过了冷却再生区域28的冷却再生排气导入到热交换器30，将从热交换器30排出的冷却再生排气输送给上述的合流部16。

加热再生排气通道15将通过了加热再生区域27的加热再生排气导入到热交换器30，将从热交换器30排出的加热再生排气排出到装置外。

在采用上述结构的吸附塔20中如下进行朝向料斗干燥机40供给处理气体的除湿处理和蜂窝转子21的再生处理。

借助配设于气体返回通道12的主吹风机18的驱动，使因通过储存于料斗主体41内的粉粒体材料而含有水分的气体通过过滤器12d、冷却器12e、合流部16、以及分配部17，经由除湿侧分支通道12a导入到除湿处理区域26。

导入到除湿处理区域26的气体通过位于除湿处理区域26的蜂窝转子21内的配置了吸附剂的气体流通路，借助吸附剂吸附水分，作为经除湿的处理气体，输送给气体供给通道11(除湿处理工序)。

在除湿处理区域26中吸附了水分的蜂窝转子21内的吸附剂，伴随蜂窝转子21的旋转，到达加热再生区域27。

在加热再生区域27中导入经由加热再生通道13加热的再生用加热气体，吸附了水分的吸附剂被加热干燥，进行吸附剂的再生(脱去水分)(加热再生工序)。

在加热再生区域27中进行了加热再生的蜂窝转子21的吸附剂，伴随蜂窝转子21的旋转，到达冷却再生区域28。

在冷却再生区域28中导入再生用气体，对进行了加热再生的吸附剂进行冷却再生(冷却再生工序)。

在本实施方式中，从料斗干燥机40排出并经由气体返回通道12输送的气体与经由冷却再生气体返回通道14输送的气体(冷却再生排气)在合流部16合流，该合流气体的一部分被气体返回通道12的下游侧的分配部17分配，经由再生侧分支通道12b导入冷却再生区域28，构成再生用冷却气体。即，在本实施方式中，不是导入外气等来进行冷却，而是利用与外气相比露点低、在气体循环通道10中循环输送的气体的一部分，进行蜂窝转子21的一部分(冷却再生区域28)的冷却再生。由此，能够有效执行蜂窝转子21内的吸附剂的冷却再生。

经由上述冷却再生工序而进行了冷却再生的蜂窝转子21内的吸附剂，伴随蜂窝转子21的旋转，到达除湿处理区域26，之后采用与上述相同的方式进行除湿处理工序、加热再生工序、冷却再生工序。

像这样从料斗干燥机40排出的气体、以及通过了蜂窝转子21的除湿处理区域26以及冷却再生区域28的气体在料斗干燥机40和除湿装置1的吸附塔20之间进行循环。

像这样，在涉及本实施方式的粉粒体材料的除湿干燥系统A中，能够将在吸附塔20的蜂窝转子21中进行了除湿处理的处理气体提供给料斗主体41，进行粉粒体材料的加热干燥处理，所以例如与在料斗主体内直接导入经加热器加热的外气来干燥粉粒体材料的干燥装置相比，能够实现加热器的小型化(低功耗化)，能够缩短干燥时间。即，根据本实施方式，能够将在蜂窝转子21中进行了除湿处理而露点降低的处理气体提供给料斗主体41，所以能够在料斗主体41中有效进行粉粒体材料的加热干燥。

并且，通过连续旋转蜂窝转子21，能够并行进行处理气体的除湿处理、蜂窝转子21的部分加热再生处理、蜂窝转子21的部分冷却再生处理，所以能够将露点稳定的处理气体提供给料斗主体41。

另外，在本实施方式中，作为进行了除湿干燥的气体应用空气，但不限于此，也可以对含有水分的气体、例如氮气、氢气、氩气等气体进行除湿干燥，导入到料斗中，进行粉粒体材料的加热干燥。

并且，经由气体供给通道11输送给料斗主体41的处理气体的温度和露点根据进行加热干燥处理的粉粒体材料的种类、初始水分、料斗主体41的容量、加热器46以及主吹风机18的功率(即，风量)、蜂窝转子21的形状等适当设定。

尤其，对恒定低含水率的期望高的合成树脂颗粒等进行加热处理时，经除湿的处理气体的露点可以设定为例如-10℃～-60℃左右，优选-40℃～-50℃左右。

在上述加热再生工序中，为了进行蜂窝转子21的加热再生，如上所述需要导入比较高温(例如，180℃～240℃左右)的再生用加热气体，在本实施方式中，在加热再生通道13上设置热交换器30，该热交换器30在再生加热器29的上游侧对导入到加热再生区域27的再生用加热气体进行预升温。

在该热交换器30上相互独立地连接有：输送通过再生吹风机19的驱动而引入的外气的加热再生通道13；输送通过了加热再生区域27的加热再生排气通道15；以及输送通过了冷却再生区域28的冷却再生排气的冷却再生返回通道14，该热交换器30配设于各通道13、14、15的中途部位上，以构成这些通道的一部分。

即，在本实施方式中，在热交换器30中，使通过了冷却再生区域28的冷却再生排气、通过了加热再生区域27的加热再生排气、以及导入到再生加热器29的再生用加热气体(外气)相互分区通过，利用这些冷却再生排气和加热再生排气的热能，使再生用加热气体(外气)升温。

另外，作为导入到加热再生通道13的再生用加热气体，不限于外气，还可以采用调整了湿度等的压缩空气及其他与上述相同的气体。

接着，根据图2～图4，说明该热交换器30的具体结构。

如图2所示，热交换器30具备：外管31，使经由再生吹风机19引入的外气作为再生用加热气体通过；配设在该外管31内的多根(图例中为三根)的内管32、33、33；以及连接部35、35，其配设于这些外管31和内管32、33、33的两端31a、32a、33a(参见图3(d))，将这些各管31、32、33和各通道(管路)13、14、15连接。

另外，图2中，分别用虚线、点划线、以及双点划线来表示三根内管32、33、33。

在外管31的外周以包覆该外管31的方式设置绝热材34。作为该绝热材34，可以使用聚氨酯泡沫等各种泡沫类(发泡类)绝热材和玻璃棉等纤维类绝热材、合成树脂或橡胶等树脂类绝热材。或者，例如，采用多孔质的聚氨酯泡沫、硅等的粉末或玻璃纤维等的纤维材形成芯材，用气体阻隔性金属膜等包装材包装该芯材上，进行真空抽吸，从而形成的真空绝热材等。

如图3(c)所示，外管31形成为中空圆筒形状，作为该外管31，可以采用由具有耐热性的合成树脂类材料制作的耐压性树脂软管或金属制管等。或者，在玻璃布(Glass-cloth)等强化纤维薄片上含浸硅树脂橡胶，进行涂布，进一步用加强线进行了加强的耐热加强软管。

另外，在图3(a)、(b)中，省略外管31和绝热材34的图示，在图3(c)中，省略连接部35的图示。

并且，作为外管31，与后述的内管相同，可以采用波纹管。

各内管32、33与外管31相同，分别形成为中空圆筒形状，如上所述，可以采用由具有耐热性的合成树脂类材料制作的、具有耐压性的树脂软管、金属制管等。在本实施方式中，使用由传热性良好的不锈钢、铝、铜等金属材料制作成波纹状的可挠性管(corrugate tube，波纹管)。

作为这种波纹状内管32、33，不限于图示的、将波纹状的各峰一个一个成形的、所谓环形管(annular type)，还可以采用连续成形为螺旋状的所谓螺旋管(spiral tube)，除此之外，只要是具有可挠性、且容易将多根捻合成螺旋状的管，也均可使用。

如图2和图3(c)所示，这些波纹状内管32、33，在外管31内相互捻合成螺旋状，并且该捻合的多根波纹状内管32、33的外周面与外管31的内周面接近或者抵接，在图例中，将各个波纹状内管32、33向右向卷绕两圈(参见图3(d))。

另外，在图3(d)中，用实线表示波纹状内管32、33的两端部，用双点划线表示将中间部位的峰部和谷部连接的各外轮廓线。

并且，作为内管，不限于本实施方式的波纹管，还可以采用直管(tube或软管)。

如图2和图3(c)所示，在这些多个波纹状内管32、33、33之中的一根波纹状内管(图2和图3(c)中图示上侧的内管)与冷却再生气体返回通道14连接，以构成输送通过了冷却再生区域28的冷却再生排气的冷却再生气体返回通道14的一部分。并且，如图2和图3(c)所示，剩下的两根波纹状内管33、33与加热再生气体返回通道15连接，以构成输送通过了加热再生区域27的加热再生排气的加热再生气体返回通道15的一部分。

这些外管31和波纹状内管32、33的各内径可以根据在这些各管31、32、33内输送的各气体(再生用加热气体、冷却再生排气、以及加热再生排气)的风量来适当设定。

在本实施方式中，如上所述，吸附塔20的除湿处理区域26、加热再生区域27、以及冷却再生区域28的容积比例分别为5∶2∶1左右，所以分别通过加热再生区域27和冷却再生区域28的风量的比例为2∶1。因此，将各波纹状内管32、33、33的内径设置为大致相同，如上所述，将一根用于通过冷却再生排气，两根用于通过加热再生排气。

并且，外管31的内径形成为，在将这些三根波纹状内管32、33、33配置于外管31内的状态下，这些波纹状内管32、33、33的外周与该外管31的内周形成的、构成加热再生通道13的一部分的再生用加热气体通过空间(参见图3(c))和形成于上述两根波纹状内管33、33内周的加热再生排气通过空间大致相同。

如图2和图3(a)、(b)所示，连接部35、35分别由形成为相同形状的一对圆筒状块体35、35构成，在该圆筒状块体35的外周面上设置有：与冷却再生气体返回通道14连接的连接管36；以及与加热再生排气通道15连接的连接管37。

并且，该圆筒状块体35的一个开口(外侧开口)被具有与加热再生通道13连接的连接管39的盖体38气密地密封，另一开口(内侧开口)相互对置，在该另一开口侧连接有上述的各管31、32、33。

作为这些一对连接部35、35，如图2所示，只要能够将用于输送作为再生用加热气体的外气且位于该热交换器30的上游侧和下游侧的加热再生通道13与由外管31的内周和各波纹状内管32、33、33的外周形成的空间(上述再生用加热气体通过空间)气密地连接，并将用于输送冷却再生排气且位于该热交换器30的上游侧和下游侧的冷却再生气体返回通道14与一根波纹状内管32气密地连通，并将用于输送加热再生排气且位于该热交换器30的上游侧和下游侧的加热再生排气通道15与两根波纹状内管33、33气密地连通即可，没有特别限制。

接着，根据图4，说明一对连接部35、35的具体结构的一例。

另外，在图4中示出了图2中图示左侧的连接部35，另一个连接部的结构也相同。

并且，在图4(b)、(c)中省略上述的盖体38的图示。

作为连接部的圆筒状块体35如上所述形成为两端部(内侧端部和外侧端部)开口的大致中空圆筒形状，在该圆筒状块体35的轴向大致中间部位设置有分隔底壁50，其划分出内侧开口侧和外侧开口侧。

在分隔底壁50的大致中央开设有与加热再生通道13连通的再生用加热气体通过部51。

并且，如图4(a)、(b)所示，在该分隔底壁50的内侧面上朝向内侧立设有分别与上述的三根波纹状内管32、33、33连接的三根连接筒52、53、53。通过这些各连接筒52、53、53的外周和形成于分隔底壁50的内侧的内周壁58，在该圆筒状块体35的内侧开口侧形成上述再生用加热气体通过空间的一部分，经由再生用加热气体通过部51，将该热交换器30的外管31内周与连接管39连通。

在这些连接筒52、53、53之中的图示上侧的一根连接筒52上连接有用于使冷却再生排气通过的波纹状内管33，图示下侧的两根连接筒53、53上分别连接有用于使加热再生排气通过的各波纹状内管33、33。

并且，如图4(a)、(c)所示，在分隔底壁50的外侧面，朝向外侧立设划分壁59，该划分壁59将再生用加热气体通过部51、一根连接筒52的外侧开口、以及两根连接筒53、53的外侧开口相互划分开。

通过该划分壁59，在该圆筒状块体35的外侧开口侧划分形成再生用加热气体通过部51、与一根连接筒52连通的冷却再生排气通过空间54以及与两根连接筒53、53连通的加热再生排气通过空间55。

在圆筒状块体35的外侧部的外周设有：与冷却再生排气通过空间54连通的连接孔56；以及与加热再生排气通过空间55连通的连接孔57。

在这些连接孔56、57上分离连接上述的连接管36、37。

在安装该热交换器30时，在各连接部35上连接固定连接管36、37，在外侧开口上固定具有连接管39的盖体38，用盖体38将外侧开口密封。

此时，可以在盖体38与连接部35的外侧端部之间通过硅类耐热粘合剂设置由发泡硅等形成的密封材(垫圈)。

并且，作为将波纹状内管33、33卷成螺旋状的方式，如图3(d)所示，可以在棒状的卷绕用芯材5上，将波纹状内管33、33一根一根卷绕成螺旋状。而且，也可以将三根波纹状内管32、33螺旋卷绕在卷绕用芯材5上之后，与该卷绕用芯材5一起插入到外管31内，使这些各管31、32、33的两端31a、32a、33a与一对连接部35、35连接。只要在连接前或连接一方之后，除去卷绕用芯材5即可。

在将各管31、32、33连接到一对连接部35、35上时，首先，将波纹状内管32、33、33的各端部32a、33a、33a外嵌到一个连接部35的各连接筒52、53、53上进行连接，接着，在该一个连接部35的内侧端部外周外嵌外管31的端部31a进行连接。此外，另一侧也可以采用相同方式连接。

并且，在这些各管31、32、33的各端部31a、32a、33a的内周面与连接部35的内侧端部外周面以及各连接筒52、53的外周面之间设置硅类耐热粘合剂，气密地粘合固定。并且，用管子卡箍(Jubilee band)等紧固件6将这样连接的各管31、32、33的外周紧固固定。

在采用上述方式与各通道13、14、15连接的热交换器30中，如下所述，在各通道13、14、15内输送的各气体通过热交换器30，进行各气体的热交换。

即，通过再生吹风机19引入的作为再生加热气体的外气经由热交换器30的上游侧的加热再生通道13，从一个(图2中左侧)连接部35导入到热交换器30内，在由上述的外管31的内周等形成的上述再生用加热气体通过空间进行送气，从另一个(图2中右侧)连接部35导出到热交换器30下游侧的加热再生通道13内。

并且，通过了吸附塔20的冷却再生区域28的冷却再生排气经由热交换器30上游侧的冷却再生气体返回通道14，从上述另一个连接部35导入到热交换器30内，在上述的冷却再生排气通过空间54和用于使冷却再生排气通过的波纹状内管32等中进行输送，从上述一个连接部35导出到热交换器30下游侧的冷却再生气体返回通道14。

并且，通过了吸附塔20的加热再生区域27的加热再生排气经由热交换器30上游侧的加热再生排气通道15，从上述另一个连接部25导入到热交换器30内，在上述的加热再生排气通过空间55和用于使加热再生排气通过的波纹状内管33、33等中进行输送，从上述一个连接部35导出到热交换器30下游侧的加热再生排气通道15。

即，在本实施方式中，采用了以使分别通过热交换器30的、冷却再生排气和加热再生排气的通过方向与再生用加热气体的通过方向相反的方式连接各通道13、14、15的对流型。

像这样，导入到热交换器30的各气体在热交换器30中相互交换热能，然后从热交换器30导出。

这些各气体的热交换器30的入口侧和出口侧的各温度取决于该热交换器30的容量、从料斗干燥机40排出并导入到冷却再生区域28的气体(再生用冷却气体)的温度、引入到加热再生通道13的气体(外气)的温度、导入到加热再生区域27的再生用加热气体的设定温度、蜂窝转子21的容量等各种因素，然而通过采用上述结构，能够将再生用加热气体有效地预备升温。

例如，再生用冷却气体的温度为40℃～60℃左右，外气温度为20℃左右，再生用加热气体的设定温度为180℃～220℃左右的情况下，通过了加热再生区域27的加热再生排气因被吸附了水分的吸附剂夺去了热能，所以温度在100℃～140℃左右。

另一方面，由于通过了冷却再生区域28的冷却再生排气的温度在加热再生区域27升温到高温，通过脱去了水分的蜂窝转子21内，加之，如图所示，吸附塔20的再生用加热气体通过方向与再生用冷却气体通过方向相互为反方向，所以达到较高的温度，达到160℃～200℃左右。

这些加热再生排气和冷却再生排气被导入到热交换器30内，与上述外气进行热交换。通过了热交换器30的加热再生排气的温度下降至60℃～100℃左右，排出到装置外，而通过了热交换器30的冷却再生排气上升到110℃～150℃左右。另一方面，通过了热交换器30的作为冷却再生排气的外气被这些加热再生排气和冷却再生排气升温，达到80℃～110℃左右。

如上所述，根据涉及本实施方式的除湿装置1，通过在加热再生通道13上以上述方式设置热交换器30，从而能够将导入到加热再生区域27的再生用加热气体预升温，能够减小在下游侧对再生用加热气体进行加热的再生加热器29的耗电，能够实现节能化。

并且，在本实施方式中，将热交换器30形成为使上述3系统的气体相互分区通过的结构，具备外管31和捻合成螺旋状地配置在该外管31内的多根内管32、33、33，所以能够实现3系统气体并行通过的结构，能够实现小型化。

尤其，通过将多根内管32、33捻合成螺旋状地配置于外管31内，从而能够有效地增大在外管31内输送的再生用加热气体与内管32、33的外周面之间的传热面积，并且在这些多根内管32、33内以及在其外周输送的气体以螺旋状输送，所以通过这些气体的湍流作用，能够提高热传热效率，能够有效提高热交换效率。

并且，根据这种结构，例如，与在外管内将多根内管来回折弯地配置的方式相比，能够减小在各管内输送的各气体的压力损失。

此外，由于将这些多个内管32、33形成为波纹状，所以像本发明这样，即使在由传热率良好的不锈钢、铝、铜管等金属制造的管的情况下，如上所述，也容易进行捻合，且波纹状内管32、33的各峰起到增大传热面积的散热片的作用，能够进一步有效提高热交换率。

并且，由于以使分别通过热交换器30内的、冷却再生排气和加热再生排气的通过方向与再生用加热气体的通过方向相互成逆向的方式，连接各通道13、14、15，以对流形式进行热交换，所以能够进一步提高热交换效率。

另外，在本实施方式中，作为热交换器，举出了根据通过的冷却再生排气和加热再生排气的风量，设置了能够大致均等地分配风量的同一内径的多个内管的例子，但是也可以采用在外观内配置内径根据风量而不同的管(例如，一根细径的冷却再生排气通过用的内管、一根粗径的加热再生排气通过用的内管等)。

并且，配置于外管内的内管根数只要在两根以上即可，以便冷却再生排气和加热再生排气不混合而分别通过。

此外，为了能够变更通过上述连接部的划分壁相互划分的空间容积，可以使划分壁移动或者安装在多个位置。由此，能够根据连接的内管的根数以及在各管内输送的各气体的风量等，使划分壁移动或变更安装位置。

另外，热交换器的外管和内管不限于图示的圆筒形状，双方或一方可形成为角筒形状。

并且，不限于如上所述以对流形式进行热交换，也可以采用使在热交换器内输送的各气体的输送方向相同的并流型。

此外，在本实施方式中举出了将多根管捻合成螺旋状而配置于外管内的热交换器，但不限于这种方式。例如，可以采用在外管内沿着外管的轴向成大致直线状地配置多根内管的方式，或将各内管来回折弯地配置的方式。

此外，替代将外管和内管大致成平行(螺旋状或者直线状)配置的方式，也可以采用使多根内管垂直于外管的垂直型。

并且，作为将上述3系统的气体相互分区通过的热交换器，不限于如图所示的使3系统的气体并行通过的例子，例如，也可以采用如下结构，即，作为双重管结构，在使再生用加热气体通过的外管内，串联配置使冷却再生排气通过的内管和使加热再生排气通过的内管。

或者，也可以采用在被多张刮板分隔的各空间内导入各气体以进行热交换的板式热交换器、套管式热交换器、交叉散热片式热交换器等各种热交换方式的热交换器。

并且，在本实施方式中，举出了采用如下方式的例子，即，使冷却再生排气与料斗干燥机的排出气体合流，将该合流气体的一部分用作再生用冷却气体，在气体循环通道内循环。但是，也可以采用如下方式，即，与再生用加热气体相同地从装置外引入再生用冷却气体，将冷却再生排气排出到装置外。该情况下，可以采用如下的热交换器，即，将露点比较高的加热再生排气和露点比较低的冷却再生排气在热交换器或者其上游侧混合，利用这些冷却再生排气和加热再生排气的热能，对再生用加热气体进行升温。在这种情况下，可以采用单纯的双重管结构的热交换器，也可以采用上述的各种热交换器。

并且，为了防止通过热交换器而进行了升温的再生用加热气体(外气)的散热以及通过再生加热器而被加热的再生用加热气体的散热，可以在热交换器的下游侧以及再生加热器的下游侧的加热再生区域的管路外周包覆与上述相同的绝热材。

此外，为了防止导入到热交换器的冷却再生排气和加热再生排气的散热，还可以在热交换器的上游侧的冷却再生气体返回通道和加热再生排气通道的各个管路外周包覆与上述系统的绝热材。

另外，在本实施方式中，作为具备蜂窝式除湿单元的除湿装置，举出了具有一个蜂窝转子的吸附塔，但不限于此，例如，还可以采用具有多个吸附塔的多塔式除湿单元。该情况下，各吸附塔可以采用与上述相同的含浸或者捕获了吸附剂的蜂窝状结构体，或者，填充硅胶等颗粒状吸附剂。

在这种多塔式除湿单元中，可以采用切换阀将上述的各通道和各吸附塔之间的切换，使各通道相对于各吸附塔进行旋转，将各通道和各吸附塔依次旋转连通，可以采用能够并行执行上述除湿处理工序、上述加热再生工序、上述冷却再生工序的除湿单元，即具有3个以上吸附塔的除湿单元。

作为这种多塔式除湿单元，在例如日本特开昭60-132622号公报中有所公开。

即，在本实施方式中采用了如下结构，使分别与除湿处理区域、加热再生区域以及冷却再生区域对应地设置的吸附塔具有1个蜂窝转子，伴随蜂窝转子转动，分隔壁相对于蜂窝转子进行相对移动，从而各区域依次移动，并行执行对处理气体进行除湿处理的除湿处理工序、对蜂窝转子的一部分进行加热再生的加热再生工序、对蜂窝转子的一部分进行冷却再生的冷却再生工序。另一方面，在上述的多塔式除湿单元中，采用切换阀来切换上述各通道和各吸附塔，或使各吸附塔相对于各通道进行旋转，从而使得各吸附塔分别依次构成各区域，在这种多塔式除湿单元中，也能够并行地执行对处理气体进行除湿处理的除湿处理工序、对吸附塔进行加热再生的加热再生工序、以及对吸附塔进行冷却再生的冷却再生工序。

在采用这种结构构成的多塔式除湿装置中，与本实施方式中采用的具备蜂窝式吸附塔的除湿装置相比，在露点的恒定性方面较差，然而通过应用本发明，能够得到大致相同的效果。

或者，也可以采用具备多个蜂窝转子吸附塔的结构。例如，将多个蜂窝转子式吸附塔与所述各通道并联配置。该情况下，通过对多个蜂窝转子的各个区域，分支各通道，从而能够应用本发明。

Claims (4)

1.一种除湿装置，其具备经由气体循环通道与储存粉粒体材料并对该材料进行干燥的料斗干燥机连接的吸附体，对通过所述料斗干燥机内后排出的气体进行除湿处理，将进行了除湿处理的处理气体向所述料斗干燥机供给，

其特征在于，

所述吸附体具备：使从所述料斗干燥机排出的气体通过的除湿处理区域；使经由配设了加热器的加热再生通道导入的再生用加热气体通过的加热再生区域；以及加热再生后使再生用冷却气体通过的冷却再生区域，

在所述加热再生通道的所述加热器的上游侧设置热交换器，该热交换器使通过了所述冷却再生区域的冷却再生排气以及通过了所述加热再生区域的加热再生排气与导入到所述加热器的再生用加热气体相互独立通过，利用这些冷却再生排气和加热再生排气的热量，使所述再生用加热气体升温；

在所述气体循环通道上设置有合流部和分配部，所述合流部将从所述料斗干燥机排出的气体和通过了所述热交换器的所述冷却再生排气合流，所述分配部将经由所述合流部输送的气体分配给所述吸附体的除湿处理区域和冷却再生区域。

2.根据权利要求1所述的除湿装置，其特征在于，

所述热交换器具备：

外管，其使所述再生用加热气体通过；以及

多根内管，多根内管在所述外管内捻合成螺旋状地配设，且使所述冷却再生排气和所述加热再生排气分别通过。

3.根据权利要求2所述的除湿装置，其特征在于，

所述多根内管为波纹管。

4.根据权利要求1～3的任意一项所述的除湿装置，其特征在于，

所述吸附体具备：

蜂窝状圆筒体，其在轴向上具有多个气体流通路；以及

分区形成单元，其设置于所述圆筒体的两端部，以所述圆筒体的旋转轴为中心，将所述圆筒体划分为所述除湿处理区域、所述加热再生区域、以及所述冷却再生区域。