JP2001227869A - 乾燥装置 - Google Patents

乾燥装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成を簡単にし、別途の熱源を用いず、外気
温度が低い場合、乾燥能力が低下しないようにした乾燥
装置を提供する。 【解決手段】 乾燥室と循環通路が隔壁で区画され、前
記循環通路が隔板で区画され、前記循環通路の外壁の上
下部と隔板にダンパーが設けられる乾燥箱と、前記隔壁
の上下部に熱風供給通路と排気通路が設けられ、熱風供
給通路に凝縮器が設けられ、蒸発器が大気に露出される
ように設けられるヒートポンプシステムと、前記排気通
路の乾燥室側と蒸発器の吸入側に蒸発部と凝縮部が配置
されるヒートパイプ群とから構成されることを特徴とす
る乾燥装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は乾燥装置に関する
もので、より詳しくはヒートポンプシステムを用いる乾
燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、農産物、水産物、畜産物
などの貯蔵容易性または輸送の便利性を図るために、乾
燥装置が使用されており、その熱源としては化石燃料、
電気、太陽熱、ヒートポンプシステムなどが使用されて
いる。前記ヒートポンプシステムは冷凍サイクルを逆に
運転する方式で、外気を熱源として用いるものであるの
で、乾燥時、外気温度が低下するにしたがって、蒸発器
での冷媒の蒸発効率が低下して、その熱量に欠けるた
め、これの改善のために多くの研究が行われている。そ
の一例として、日本国実公昭４９−１８９２７号公報に
は、冷媒サイクル中に室外熱交換器と二台の室内熱交換
器を設けて、冷房運転時には前記室内熱交換器の一台を
蒸発器として作用するようにして冷媒を蒸発させるとと
もに、ほかの一台を閉鎖し、暖房運転時には室外熱交換
器を蒸発器として作用するようにするとともに、二台の
室内熱交換器をすべて凝縮器として作用するようにする
ことで、室内空気を加熱する空気調和機が開示されてお
り、日本国特開昭５４−４５９４９号公報には、暖房サ
イクル中に冷媒加熱器を設け、暖房運転時にだけ蒸発器
の機能を行うようにすることで、圧縮機で圧縮された高
温・高圧の冷媒ガスを室内熱交換器で凝縮、液化して室
内を暖房した後、冷媒液を冷媒加熱器で強制的に蒸発さ
せることにより、暖房能力が低下しないようにした冷暖
房装置が開示されている。
【０００３】しかしながら、前者のものは、暖房時、凝
縮器として作用する二台の室内熱交換器で室内空気を加
熱するとき、圧縮機の熱源を用いなければならないた
め、圧縮機の容量を大きくするので、設備費および維持
費が高くかかり、室内に二台の室内熱交換器を設置する
ので、室内の占有面積が大きくなって、室内空間の活用
に制限を受け、また暖房運転時、外気温度が低い場合、
室外熱交換器に結霜現象が発生して伝熱効率が低下する
ため、冷媒の蒸発効率が低下して熱量の不足現象が発生
する。また後者のものは冷房運転時、冷媒を冷媒加熱器
で強制的に蒸発させるので暖房能力が低下せず、除霜が
不要なものであると開示しているが、その冷媒加熱器の
具体的な技術手段が記載されておらず、前記冷媒加熱器
は冷媒サイクルの構成上、体積が小さくて設置の容易な
電熱により加熱するものと推定するしかないので、それ
では維持費が高くかかるという問題点があるものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は前記の問題
点に鑑みてなされたもので、構成を簡単化し、別途の熱
源を用いなく、外気温度が低いとき、乾燥能力が低下し
ない乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するため、乾燥室と循環通路が隔壁で区画され、前記
循環通路が隔板で区画され、前記循環通路の外壁の上下
部と隔板にダンパーが設けられる乾燥箱と、前記隔壁の
上下部に熱風供給通路と排気通路が設けられ、熱風供給
通路に凝縮器が設けられ、蒸発器が大気に設けられるヒ
ートポンプシステムと、前記排気通路の乾燥室側と蒸発
器の吸入側に蒸発部と凝縮部が配置されるヒートパイプ
群とから構成したことを特徴とする乾燥装置である。ま
たこの発明は乾燥室と循環通路が隔壁で区画され、前記
循環通路が隔板で区画され、前記循環通路の外壁の上下
部と隔板にダンパーが設けられる乾燥箱と、前記隔壁の
上下部に熱風供給通路と排気通路が設けられ、熱風供給
通路に凝縮器が設けられ、蒸発器が大気に設けられるヒ
ートポンプシステムと、前記蒸発器がバイパスされるよ
うにして前記排気通路に設けられる蒸発器兼用除湿器
と、前記蒸発器兼用除湿器の乾燥室側と蒸発器の吸入側
に蒸発部と凝縮部が配置されるヒートパイプ群とから構
成されることを特徴とする乾燥装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第一実施例の内
部を示す断面図であり、図２はこの第一実施例のヒート
パイプ群（１８）の側面図である。図において（１）は
乾燥箱で、前記乾燥箱（１）は乾燥室（２）と循環通路
（３）を隔壁（４）で画成し、前記循環通路（３）の中
央を隔板（５）で区画し、循環通路（３）の外壁の上下
と隔板（５）にダンパー（６），（６’），（７）を設
け、前記隔壁（４）の上下には熱風供給通路（８）と排
気通路（９）を設け、前記乾燥室（２）の上部と側面
に、前記熱風供給通路（８）に連結される熱風供給ダク
ト（１０）を設け、ファン（１１），（１１’），（１
１”）を設け、乾燥室（２）の側壁には開閉門（図示せ
ず）を設けたものである。（１２）はヒートポンプシス
テムで、このヒートポンプシステム（１２）は圧縮機
（１３）、凝縮器（１４）、減圧機構（１５）および蒸
発器（１６）を順に導管（１７）で直列で連結し、圧縮
機（１３）と蒸発器（１６）は大気に露出させて取り付
け、凝縮機（１４）は前記熱風供給通路（８）に設けた
ものである。
【０００７】（１８）はヒートパイプ群で、前記ヒート
パイプ群（１８）は、内部に蒸留水、アルコール、液体
アンモニアなどの作動流体を真空で充填し、凝縮部（２
１）の下方にバルブ（図示せず）を設けた直線状のヒー
トパイプ（１９）の蒸発部（２０）と凝縮部（２１）に
フィン（２２）を設けるとともに、固定片（２３）で平
行に配置することで、前記蒸発部（２０）は前記排気通
路（９）の乾燥室（２）側に、凝縮部（２１）は蒸発器
（１６）の吸入側に設けたものである。前記ヒートパイ
プ群（１８）は、直線状のヒートパイプ（１９）に関し
て説明したが、これに限定されずループ状のヒートパイ
プにも構成することができる。またヒートパイプ群（１
８）は、蒸発器（１６）の吸入側一面にだけ配置したも
のを例示したが、蒸発器（１６）の吸入側三面にも配置
することができるものである。（２４）は蒸発器用吸入
ファンである。
【０００８】以上のようなこの発明の第一実施例は、乾
燥室（２）に被乾燥物を貯蔵した後、ダンパー（６），
（６’）は閉鎖するとともに、ダンパー（７）は開放
し、ヒートパイプ（１９）に取り付けられたバルブを閉
鎖し、圧縮機（１３）を駆動させると、圧縮機（１３）
で圧縮された高温・高圧の冷媒ガスは凝縮器（１４）で
凝縮、液化され、その凝縮熱はファン（１１），（１
１’），（１１”）により熱風供給通路（１０）を経由
して乾燥室（２）に吐き出されて被乾燥物を乾燥した
後、隔壁（４）の下部に設けられた排気通路（９）と循
環通路（３）を通じて再び凝縮器（１４）に循環される
ものである。一方、凝縮器（１４）で凝縮、液化された
冷媒液は減圧機構（１５）で減圧された後、蒸発器（１
６）で大気を熱源としてガス化蒸発して圧縮機（１３）
に流入されるサイクルを繰り返すもので、この際にヒー
トパイプ群（１８）の機能は停止されるものである。
【０００９】前記のようなサイクルをしながら被乾燥物
を乾燥するとき、外気の温度が低くなると、蒸発器（１
６）での冷媒液の蒸発は外気温度の低下に比例してその
蒸発効率が低下して乾燥能力の不足現象が発生する。こ
のように乾燥能力に欠ける場合には、ヒートパイプ（１
９）に設けられたバルブを開放して、ヒートパイプ群
（１８）の機能を発揮させると、乾燥室（２）の排気通
路（９）に排出される排気熱によりヒートパイプ群（１
８）の蒸発部（２０）を加熱し、この蒸発部（２０）で
加熱、蒸発された作動流体は凝縮部（２１）に上昇して
凝縮された後、蒸発部（２０）に下降しながら加熱され
るサイクルを繰り返し、前記凝縮部（２１）の凝縮熱が
吸入ファン（２４）により蒸発器（１６）を通過すると
き、冷媒の蒸発を促進させることにより、蒸発器（１
６）での冷媒の蒸発が良好になるため、外気温度が低い
場合にも乾燥能力が低下せず、そしてヒートパイプ群
（１８）の凝縮部（２１）の凝縮熱により、蒸発器（１
６）に結霜しないため、冷媒の蒸発効率が良好になるも
のである。
【００１０】このように乾燥機能を行うと、被乾燥物か
ら水分が蒸発して熱風に湿気が含まれる。この際にダン
パー（７）を閉鎖するとともに、ダンパー（６），
（６’）を開放することで、排気通路（９）に排出され
る多湿な熱風を大気を経由させながら除湿し、そして外
気がヒートパイプ群（１８）の凝縮部（２１）で予熱さ
れるとともに、蒸発器（１６）を経由しながら除湿され
た後、前記大気により除湿された熱風とともに、凝縮器
（１４）に吸入されることにより、乾燥効率が増大され
るものである。
【００１１】図３はこの発明の第二実施例の内部を示す
断面図で、第一実施例と同一技術手段には同一符号を施
し、その具体的な説明は省略してある。第二実施例は第
一実施例の凝縮器（１４）の導管（１７）の出口に、蒸
発器（１６）をバイパスする蒸発器兼用除湿器（２６）
と減圧機構（２５）を、導管（１７’）で連結して蒸発
器兼用除湿器（２６）を前記排気通路（９）に設け、導
管（１７）から導管（１７’）を分岐するとき、その分
岐部に三方バルブ（２７）を設けたものである。以上の
ようなこの発明の第二実施例においては、ダンパー
（６），（６’）を閉鎖するとともにダンパー（７）は
開放し、三方バルブ（２７）は冷媒液が導管（１７）側
に流れるように操作して、蒸発器兼用除湿器（２６）の
機能を停止させ、圧縮機（１３）を駆動させると、圧縮
機（１３）で圧縮された高温・高圧の冷媒ガスは第一実
施例と同一機能を行いながら、被乾燥物を乾燥するもの
である。この場合にも前記第一実施例と同様にヒートパ
イプ群（１８）の機能は停止される。
【００１２】このような乾燥機能を行う場合、熱風に湿
気が多く含まれているか、雨天時などには、三方バルブ
（２７）を冷媒液が導管（１７’）側に流れるように操
作して、蒸発器（１６）の機能を停止させ、湿気が多く
含まれた熱風を蒸発器兼用除湿器（２６）を通過させる
と、冷媒液が熱風により蒸発されるので、蒸発効率が良
好であり、また熱風に含まれた湿気が除湿され、熱風が
大気に放出されないため乾燥効率を良好に維持すること
ができるものである。そして湿気が多量含有された被乾
燥物を乾燥する場合にも、前記のような蒸発器兼用除湿
器（２６）の機能を維持しながらダンパー（７）を閉鎖
するとともにダンパー（６），（６’）を開放して、湿
気の含まれた熱風を大気により除湿し、ヒートパイプ群
（１８）の機能を発揮して、外気を吸入ファン（２４）
によりヒートパイプ群（１８）の凝縮部（２１）と蒸発
器（１６）を経由させて予熱および除湿した後、前記大
気により除湿された熱風とともに凝縮器（１４）に吸入
させることにより、除湿および乾燥効率が良好になるも
のである。
【００１３】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明は、ヒー
トポンプシステムにより被乾燥物を乾燥させるとき、蒸
発器の吸入側と排気通路の乾燥室側にヒートパイプ群の
凝縮部と蒸発部を配置し、その凝縮熱を大気熱源に加え
て蒸発器に供給することにより、外気温度が低い場合に
も別途の熱源を使用しなくても、蒸発器での冷媒液の蒸
発が良好になるため、乾燥能力が低下せず乾燥効率が向
上するものである。また請求項２に記載の発明は、乾燥
室の排気通路に蒸発器兼用除湿器を設けることにより、
請求項１記載の発明の効果に加えて、冷媒液の蒸発効率
が良好になり、除湿時に熱風が大気に放出されないた
め、乾燥効率を良好に維持し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施例の断面図。
【図２】この発明の第一実施例のヒートパイプ群の側面
図。
【図３】この発明の第二実施例の断面図。
【符号の説明】
（１） 乾燥箱 （２） 乾燥室 （６），（６’），（７） ダンパー （８） 熱風供給通路 （９） 排気通路 （１４） 凝縮器 （１６） 蒸発器 （１８） ヒートパイプ群 （２６） 蒸発器兼用除湿器 （２７） 三方バルブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】乾燥室と循環通路が隔壁で区画され、前記
    循環通路が隔板で区画され、前記循環通路の外壁の上下
    部と隔板にダンパーが設けられる乾燥箱と、前記隔壁の
    上下部に熱風供給通路と排気通路が設けられ、熱風供給
    通路に凝縮器が設けられ、蒸発器が大気に設けられるヒ
    ートポンプシステムと、前記排気通路の乾燥室側と蒸発
    器の吸入側に蒸発部と凝縮部が配置されるヒートパイプ
    群とから構成されることを特徴とする乾燥装置。
  2. 【請求項２】乾燥室と循環通路が隔壁で区画され、前記
    循環通路が隔板で区画され、前記循環通路の外壁の上下
    部と隔板にダンパーが設けられる乾燥箱と、前記隔壁の
    上下部に熱風供給通路と排気通路が設けられ、熱風供給
    通路に凝縮器が設けられ、蒸発器が大気に設けられるヒ
    ートポンプシステムと、前記蒸発器がバイパスされるよ
    うにして前記排気通路に設けられる蒸発器兼用除湿器
    と、前記蒸発器兼用除湿器の乾燥室側と蒸発器の吸入側
    に蒸発部と凝縮部が配置されるヒートパイプ群とから構
    成されることを特徴とする乾燥装置。
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