JP2007078274A - Vacuum dryer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空乾燥装置に係わり、特に、乾燥のための熱消費を少なくすることにより、大気中への熱の放出を減少させるような真空乾燥装置に関する。 The present invention relates to a vacuum drying apparatus, and more particularly to a vacuum drying apparatus that reduces heat release to the atmosphere by reducing heat consumption for drying.
レストランや飲食店から排出される生ゴミは、ほとんど焼却されているが、水分を多く含むために、焼却炉の燃焼温度が下がり、ダイオキシンが発生しやすいなどの問題がある。また、これらの生ゴミを家畜の飼料にする場合には、そのままでは嵩張るので、乾燥して飼料に再生する必要がある。 Garbage discharged from restaurants and restaurants is mostly incinerated, but because it contains a lot of moisture, there are problems such as the combustion temperature of the incinerator being lowered and dioxins being easily generated. In addition, when these raw garbage is used as livestock feed, it is bulky as it is, so it must be dried and regenerated into feed.
従来からの乾燥装置は、重油やメタンガスなどの燃料を燃焼して得た高温の熱風を吹き込み、その熱で水分を蒸発させるものや、乾燥炉全体を加熱したり、電気ヒーターを乾燥炉の内部に設置して被乾燥物を加熱したりするものであった。 Conventional drying equipment blows high-temperature hot air obtained by burning fuels such as heavy oil and methane gas, evaporates moisture with that heat, heats the entire drying furnace, and installs an electric heater inside the drying furnace. The object to be dried is installed in the apparatus.
このような乾燥装置は、被乾燥物を高温に加熱するので、食品の栄養素が壊れてしまい、家畜の飼料用としても好ましくない。 Since such a drying apparatus heats an object to be dried to a high temperature, the nutrients of the food are broken, which is not preferable for livestock feed.
したがって、乾燥装置本体内を真空に近く減圧すると、100 ℃以下の低温で水を沸騰させることができるので、粉乳製造機等の特別な食品の乾燥装置として、低温で食品から水分を蒸発させて乾燥できる真空乾燥装置が用いられている。しかし、乾燥装置本体内を真空に近く減圧し、水分が蒸発するときに、蒸発熱を必要とするので、被乾燥物に熱を与える必要がある。もし、熱を与えなければ、被乾燥物と水分の温度が下がり、水分が凍結してしまう。水が凍結すると、蒸発が極端に遅くなり乾燥できなくなる。そこで、電気ヒーターなどで加熱して被乾燥物の温度が下がらないようにしている。 Therefore, if the inside of the drying device is reduced to a vacuum close to 100 ° C, water can be boiled at a low temperature of 100 ° C or less. A vacuum drying apparatus capable of drying is used. However, when the inside of the drying apparatus is depressurized close to a vacuum and the moisture evaporates, heat of evaporation is required, so it is necessary to heat the object to be dried. If heat is not applied, the temperature of the material to be dried and the moisture will drop and the moisture will freeze. When water freezes, evaporation becomes extremely slow and drying becomes impossible. Therefore, the temperature of the object to be dried is not lowered by heating with an electric heater or the like.
このように、従来の乾燥装置では、多くの熱を消費し、それを大気中に放出するので、環境にとっても好ましくなく、装置の運転費用も嵩むことになる。 Thus, since the conventional drying apparatus consumes a lot of heat and releases it to the atmosphere, it is not preferable for the environment and the operating cost of the apparatus increases.
このような熱消費を減らし、燃料代を低減するために、ヒートポンプ装置を用いて大気に放出する熱を回収しようとする装置が開示されている。（特許文献１および特許文献２を参照）しかし、これらの方法は、ヒートポンプ装置と排気ガスとの間に熱交換器を必要とするので、排気中の熱を十分に利用できない。 In order to reduce such heat consumption and reduce fuel costs, an apparatus is disclosed that attempts to recover heat released to the atmosphere using a heat pump device. However, since these methods require a heat exchanger between the heat pump device and the exhaust gas, the heat in the exhaust gas cannot be sufficiently utilized.
本発明の目的は、被乾燥物と水分が持っている熱を、さらに十分に利用し、大気に排出する熱をさらに減少させることができる真空乾燥装置を提供することである。
従来の真空乾燥装置では、被乾燥物を加熱しなければ、乾燥速度が非常に遅くなるので、電気ヒーターまたは、燃料を燃やして生じた高温の蒸気や温水の熱で加熱していた。乾燥時に発生する水蒸気は大気に排出していた。したがって、多量のエネルギー消費と環境の悪化を招いていた。 In the conventional vacuum drying apparatus, if the object to be dried is not heated, the drying speed is very slow. Therefore, the heat is heated by the electric heater or the heat of hot steam or hot water generated by burning the fuel. Water vapor generated during drying was discharged to the atmosphere. Therefore, a large amount of energy is consumed and the environment is deteriorated.
また、ヒートポンプ装置を用いて排熱の一部を回収する装置も提案されているが、水蒸気を含んだ排気中の熱の一部を回収するのみで、水蒸気の持つ潜熱の回収は不十分であった。また、熱の回収は熱交換器を通じて行うので、熱効率も十分ではなかった。 In addition, a device that recovers a part of the exhaust heat using a heat pump device has been proposed, but only a part of the heat in the exhaust gas containing steam is recovered, and the recovery of the latent heat of the steam is insufficient. there were. Moreover, since heat is recovered through a heat exchanger, the heat efficiency is not sufficient.
本発明では、以上のような問題を解決し、乾燥速度を高め、排気中の熱、特に水蒸気が持つ潜熱を効率よく十分に回収し、大気中への熱の放出を極力減少させて、環境の悪化を防止するような真空乾燥装置を提供することを目的とする。 In the present invention, the problems as described above are solved, the drying speed is increased, the heat in the exhaust gas, particularly the latent heat of water vapor, is efficiently and sufficiently recovered, and the release of heat to the atmosphere is reduced as much as possible. An object of the present invention is to provide a vacuum drying apparatus that prevents the deterioration of the above.
請求項１の発明は、被乾燥物を入れる乾燥装置本体と、前記乾燥装置本体内の水蒸気を含むガスを排出して乾燥装置本体内を減圧する排気手段と、排出した前記水蒸気を含むガスを圧縮する手段とを備え、圧縮されて温度が上昇した前記水蒸気を含むガスを利用して、前記被乾燥物を加熱する真空乾燥装置である。 The invention of claim 1 includes a drying apparatus main body for putting an object to be dried, an exhaust means for discharging a gas containing water vapor in the main body of the drying apparatus to depressurize the inside of the drying apparatus main body, and a gas containing the discharged water vapor. A vacuum drying device that heats the material to be dried using the gas containing the water vapor that has been compressed and the temperature of which has been increased.
乾燥装置本体内の水蒸気を含むガスを排出して乾燥装置本体内を減圧することにより、水の沸点が低くなって乾燥装置本体内の水が蒸発する。この排出した水蒸気を含むガスを断熱圧縮することにより、ガスの温度が上昇し、沸点も上昇する。このような圧縮したガスの熱を乾燥装置本体に設置した熱交換器を介して被乾燥物に与えると、乾燥装置本体内の水の蒸発がさらに促進される。 By discharging the gas containing water vapor in the main body of the drying apparatus and reducing the pressure in the main body of the drying apparatus, the boiling point of the water becomes lower and the water in the main body of the drying apparatus evaporates. By adiabatically compressing the discharged gas containing water vapor, the temperature of the gas increases and the boiling point also increases. If the heat | fever of such compressed gas is given to a to-be-dried material via the heat exchanger installed in the drying apparatus main body, evaporation of the water in a drying apparatus main body will be accelerated | stimulated further.
以上のように、ヒーターや温水などの特別な熱源を必要とせず、効率よく、速やかに乾燥を行うことができ、大気中に排出される熱も少なくなるという効果がある。 As described above, a special heat source such as a heater or hot water is not required, and drying can be performed efficiently and quickly, and there is an effect that less heat is discharged into the atmosphere.
請求項２の発明は、上記請求項１の発明に加えて、さらにヒートポンプ装置を備え、大気中の熱または、前記排気手段および／または前記圧縮する手段で発生する熱を利用して、前記被乾燥物を加熱する真空乾燥装置である。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, a heat pump device is further provided, and the object to be covered is obtained by utilizing heat in the atmosphere or heat generated by the exhausting means and / or the compressing means. This is a vacuum drying device for heating the dried product.
前記被乾燥物の温度が極端に低い場合には、前記の圧縮したガスの熱では、前記被乾燥物を十分加熱できないことがある。また、前記の熱交換器の効率は100％ではないので、利用されないで排出される部分があり、若干の熱を補充する必要があることもある。 When the temperature of the object to be dried is extremely low, the heat of the compressed gas may not sufficiently heat the object to be dried. In addition, since the efficiency of the heat exchanger is not 100%, there are portions that are discharged without being used, and it may be necessary to replenish some heat.
このような場合、ヒートポンプ装置により、大気中に排出されていた前記排気手段および／または圧縮する手段で発生する熱を回収する。または、大気中から回収してもよい。このような真空乾燥装置により、ヒーターや温水などの特別な熱源を必要とせず、効率よく、速やかに乾燥を行うことができ、大気中に排出される熱も少なくなるという効果がある。 In such a case, the heat generated by the exhaust means and / or the compressing means exhausted into the atmosphere is recovered by a heat pump device. Or you may collect | recover from air | atmosphere. With such a vacuum drying apparatus, a special heat source such as a heater or hot water is not required, and drying can be performed efficiently and quickly, and the heat discharged into the atmosphere is reduced.
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、さらに被乾燥物の一部を採取する手段と、前記採取する手段により採取した被乾燥物を加熱する手段と、乾燥した被乾燥物を集積する手段とを備えた空乾燥装置である。 In addition to the invention of claim 1 or 2, the invention of claim 3 further includes means for collecting a part of the object to be dried and means for heating the object to be dried collected by the means for collecting. And an air drying apparatus provided with a means for accumulating dried objects to be dried.
被乾燥物が多量にある場合、全体を乾燥させて取り出すには長時間を有する場合がある。本発明によれば、被乾燥物の一部を採取し、その部分を効率よく乾燥し、所定の場所に集積してゆくことにより、乾燥装置を停止させることなく、乾燥した被乾燥物を随時取り出すことができる。すなわち、本発明による装置は、被乾燥物が連続的に供給され、乾燥されたものが連続的に取り出される装置である。 When there are a large amount of objects to be dried, it may take a long time to dry and take out the whole. According to the present invention, a part of the object to be dried is collected, the part is efficiently dried, and accumulated in a predetermined place, so that the dried object to be dried can be obtained at any time without stopping the drying device. It can be taken out. That is, the apparatus according to the present invention is an apparatus in which an object to be dried is continuously supplied and a dried product is continuously taken out.
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までに記載された発明に加えて、被乾燥物を微細化する手段を有する真空乾燥装置である。 The invention of claim 4 is a vacuum drying apparatus having means for refining the material to be dried in addition to the inventions described in claims 1 to 3.
被乾燥物を微細化することにより、被乾燥物の表面積が増大するので、水の蒸発が促進され乾燥速度が速くなるという効果がある。 By miniaturizing the material to be dried, the surface area of the material to be dried is increased, so that the evaporation of water is promoted and the drying speed is increased.
本発明による真空乾燥装置は、ヒーターや温水などの特別な熱源を必要とせず、効率よく、速やかに乾燥を行うことができ、大気中に排出される熱も少なくなるという効果がある。また、構造的にも簡単で取り扱いが容易であり、占有スペースも小さく、様々な被乾燥物を乾燥できる効果がある。 The vacuum drying apparatus according to the present invention does not require a special heat source such as a heater or hot water, and can be efficiently and quickly dried, and has the effect that less heat is discharged into the atmosphere. In addition, the structure is simple and easy to handle, the occupied space is small, and various objects to be dried can be dried.
本発明による真空乾燥装置は、外部に特別な熱源を持たないで、被乾燥物に内蔵された熱エネルギーを有効に活用して被乾燥物を乾燥させるものである。即ち、排出ドレーン放熱エネルギーを回収し、排出温度は全て外気またはワークの温度以下にして潜熱・顕熱とも全て回収利用することにある。以下に実施例によって本発明による真空乾燥装置の構成とその機能を説明する。 The vacuum drying apparatus according to the present invention dries the object to be dried by effectively utilizing the heat energy incorporated in the object to be dried without having a special heat source outside. That is, the exhausted drain heat radiation energy is recovered, and the exhaust temperature is set to be equal to or lower than the temperature of the outside air or the work to recover and use all the latent heat and sensible heat. The configuration and function of the vacuum drying apparatus according to the present invention will be described below with reference to examples.
図１に、本発明による真空乾燥装置を説明するための概略図を示す。図１において、１は微細化された被乾燥物を入れる容器である。被乾燥物は水に懸濁しており、スラリー状になっている。被乾燥物を微細化するのは、図示されない別の装置で行ってもよく、被乾燥物が入っている容器１に微細化装置（図示しない）を設置しても良い。２は真空乾燥装置本体で、バルブ５を通して被乾燥物が導入される。導入された被乾燥物11が適当な量になるように、バルブ５で調節される。 FIG. 1 is a schematic view for explaining a vacuum drying apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a container for storing a fine material to be dried. The material to be dried is suspended in water and is in the form of a slurry. The object to be dried may be refined by another apparatus (not shown), or a refinement apparatus (not shown) may be installed in the container 1 containing the object to be dried. Reference numeral 2 denotes a vacuum drying apparatus main body through which a material to be dried is introduced through a valve 5. The valve 5 is adjusted so that the introduced material to be dried 11 becomes an appropriate amount.
３は真空乾燥装置本体２の中を減圧するための真空ポンプである。４は真空ポンプ３で排出された水蒸気を含むガスを導くコイル状の熱交換器である。８は一方向バルブで、真空ポンプから排出されたガスが真空ポンプ側に逆流しないようにしている。７はドレインバルブであり、真空ポンプ３の吐出圧で排出されたガスを圧縮するときの圧力調整を行うとともに、水蒸気が凝縮されて生じた蒸留水を水回収容器10に導く。ここで、排出されたガスを圧縮する方法としては、別途ガス圧縮用のポンプを設けても良い。 3 is a vacuum pump for depressurizing the inside of the vacuum dryer main body 2. A coil-shaped heat exchanger 4 guides a gas containing water vapor discharged from the vacuum pump 3. A one-way valve 8 prevents the gas discharged from the vacuum pump from flowing back to the vacuum pump side. A drain valve 7 adjusts the pressure when compressing the gas discharged with the discharge pressure of the vacuum pump 3, and guides distilled water generated by condensation of water vapor to the water recovery container 10. Here, as a method of compressing the exhausted gas, a gas compression pump may be provided separately.
６は乾燥されたものを取り出すためのバルブである。真空乾燥装置本体２の中の被乾燥物11が乾燥されると、バルブ６を開放して、乾燥物を容器９に導入する。 6 is a valve for taking out what was dried. When the material to be dried 11 in the vacuum drying apparatus main body 2 is dried, the valve 6 is opened and the dried material is introduced into the container 9.
被乾燥物が食物の生ゴミの場合は、乾燥されて取り出されたものは、家畜の飼料などに再利用される。また、被乾燥物が下水や河川に貯まった汚泥のようなものであれば、乾燥されて取り出されたものは、肥料として利用される。さらに、おがくずなどの産業廃棄物の場合には、建材などに活用される。 In the case where the material to be dried is food waste, the dried product is reused for livestock feed. Also, if the material to be dried is something like sludge stored in sewage or rivers, the dried material is used as fertilizer. Furthermore, in the case of industrial waste such as sawdust, it is used for building materials.
次に、本発明による真空乾燥装置の機能について説明する。 Next, the function of the vacuum drying apparatus according to the present invention will be described.
常温の被乾燥物11が真空乾燥装置本体２の中に導入され、真空ポンプ３を稼働させると、真空乾燥装置本体２の中が減圧される。真空乾燥装置本体２の中の圧力が低下すると、水の沸点が低下するので、被乾燥物11に含まれる水分が蒸発を始める。このとき、水１ｋｇ当たり550 kcalの蒸発熱を奪うために、被乾燥物11の温度が低下する。このまま続けると、被乾燥物11の温度が氷点下になり、水が凍結してしまい、水の蒸発はほとんどなくなって乾燥が停止する。 When an object to be dried 11 at normal temperature is introduced into the vacuum drying device main body 2 and the vacuum pump 3 is operated, the inside of the vacuum drying device main body 2 is depressurized. When the pressure in the vacuum drying apparatus main body 2 decreases, the boiling point of water decreases, so that the water contained in the material to be dried 11 starts to evaporate. At this time, since the heat of vaporization of 550 kcal per 1 kg of water is taken, the temperature of the material to be dried 11 is lowered. If this is continued, the temperature of the object to be dried 11 becomes below freezing point, the water freezes, the water is hardly evaporated, and the drying is stopped.
したがって、被乾燥物11を加熱する必要がある。そのために、真空ポンプ３で排出した水蒸気を含むガスを、真空ポンプ３の吐出圧で圧縮する。例えば、＋１ｋｇ/ｃｍ２の吐出圧で圧縮すれば、排出したガスの温度を80〜120 ℃上昇できる。このガスをコイル状の熱交換器４に導くことにより、被乾燥物11が加熱され、ガスの温度は低下する。このとき、ガスに含まれる水蒸気は凝縮されて液体の水になる。また、水蒸気が液体の水になるときに、約300 kcal/kg の潜熱を放出するので、この熱も被乾燥物11を加熱するのに利用される。乾燥が終了すると、バルブ６を開放して、乾燥物を容器９に導入する。 Therefore, it is necessary to heat the object to be dried 11. For this purpose, the gas containing water vapor discharged by the vacuum pump 3 is compressed by the discharge pressure of the vacuum pump 3. For example, if it compresses with the discharge pressure of +1 kg / cm < 2 >, the temperature of the discharged | emitted gas can be raised 80-120 degreeC. By guiding this gas to the coiled heat exchanger 4, the object to be dried 11 is heated, and the temperature of the gas is lowered. At this time, the water vapor contained in the gas is condensed into liquid water. Further, when the water vapor becomes liquid water, latent heat of about 300 kcal / kg is released, and this heat is also used to heat the object to be dried 11. When the drying is completed, the valve 6 is opened and the dried product is introduced into the container 9.
本発明による真空乾燥装置は、ヒーターや温水などの特別な熱源を必要とせず、効率よく、速やかに乾燥を行うことができ、大気中に排出される熱も少なくなるという効果がある。また、構造的にも簡単で取り扱いが容易であり、ヒーターなどの熱源がないので、占有スペースも小さくなる。 The vacuum drying apparatus according to the present invention does not require a special heat source such as a heater or hot water, and can be efficiently and quickly dried, and has the effect that less heat is discharged into the atmosphere. In addition, the structure is simple and easy to handle, and since there is no heat source such as a heater, the occupied space is reduced.
図２に、本発明による真空乾燥装置の第２の実施例を示す。図２における符号は、実施例１で説明した真空乾燥装置と同様な部分または同様な機能を有するものは同一の符号である。 FIG. 2 shows a second embodiment of the vacuum drying apparatus according to the present invention. The same reference numerals in FIG. 2 denote the same parts or the same functions as those in the vacuum drying apparatus described in the first embodiment.
本発明による真空乾燥装置の趣旨は、実施例１で示した発明に、さらにヒートポンプ装置を加えることにより、排熱を有効に利用して、乾燥を促進させようとするものである。 The purpose of the vacuum drying apparatus according to the present invention is to promote drying by effectively using exhaust heat by adding a heat pump apparatus to the invention shown in the first embodiment.
図２において、12はヒートポンプ装置である。ヒートポンプ装置12で圧縮された熱媒体は断熱圧縮により温度が上昇し、熱交換器15に導かれる。熱媒体としては、一般に用いられているフロンガス、二酸化炭素ガス、アンモニアガスなどを用いることができる。熱交換器15で被乾燥物11に熱を与えた熱媒体は、膨張弁14で断熱膨張し、温度が下がって液化する。液化した熱媒体は、真空ポンプ３の冷却器13で、真空ポンプ３が発熱する熱を奪って気化し、真空ポンプ３を冷却する。気化した熱媒体は再びヒートポンプ装置12に戻って圧縮される。このように熱媒体が循環することによって、真空ポンプ３の熱を回収して被乾燥物11に熱を与えることができる。 In FIG. 2, 12 is a heat pump device. The heat medium compressed by the heat pump device 12 rises in temperature due to adiabatic compression and is guided to the heat exchanger 15. As the heat medium, commonly used Freon gas, carbon dioxide gas, ammonia gas, or the like can be used. The heat medium that has given heat to the object to be dried 11 by the heat exchanger 15 is adiabatically expanded by the expansion valve 14 and is liquefied as the temperature decreases. The liquefied heat medium is vaporized by removing heat generated by the vacuum pump 3 by the cooler 13 of the vacuum pump 3 to cool the vacuum pump 3. The vaporized heat medium returns to the heat pump device 12 and is compressed again. As the heat medium circulates in this manner, the heat of the vacuum pump 3 can be recovered and the object to be dried 11 can be given heat.
ヒートポンプ装置の熱回収効率については、熱媒体と発熱体との温度差が大きいほど効率が高くなるので、大気から熱を回収するよりも、この場合は、発熱する真空ポンプやヒートポンプ装置自身のポンプやモータなどの熱を回収するのが効率的である。 Regarding the heat recovery efficiency of the heat pump device, the greater the temperature difference between the heat medium and the heating element, the higher the efficiency. In this case, rather than recovering heat from the atmosphere, the vacuum pump that generates heat or the pump of the heat pump device itself It is efficient to recover heat from the motor and motor.
本発明による真空乾燥装置は、被乾燥物の温度が低い場合でも、ヒーターや温水などの特別な熱源を必要とせず、真空ポンプやヒートポンプ装置自身の発する熱を利用して、効率よく、速やかに乾燥を行うことができ、大気中に排出される熱も少なくなるという効果がある。また、構造的にも簡単で取り扱いが容易であり、ヒーターなどの熱源がないので、占有スペースも小さくなる。 The vacuum drying apparatus according to the present invention does not require a special heat source such as a heater or hot water even when the temperature of an object to be dried is low, and uses the heat generated by the vacuum pump or the heat pump apparatus itself efficiently and promptly. Drying can be performed, and there is an effect that less heat is discharged into the atmosphere. In addition, the structure is simple and easy to handle, and since there is no heat source such as a heater, the occupied space is reduced.
図３と図４に、本発明による真空乾燥装置の第３の実施例を示す。本発明による真空乾燥装置の趣旨は、被乾燥物の一部を採取して、その部分を乾燥し、集積することで、乾燥装置を停止させることなく、乾燥した被乾燥物を随時取り出すことができる。すなわち、本発明による装置は、被乾燥物が連続的に供給され、乾燥されたものが連続的に取り出される装置である。 3 and 4 show a third embodiment of the vacuum drying apparatus according to the present invention. The purpose of the vacuum drying apparatus according to the present invention is to collect a part of the object to be dried, dry the part and accumulate it, so that the dried object can be taken out at any time without stopping the drying apparatus. it can. That is, the apparatus according to the present invention is an apparatus in which an object to be dried is continuously supplied and a dried product is continuously taken out.
被乾燥物は微細化されスラリー状になっており、容器101に入っている。102は真空乾燥装置本体で、バルブ105を通して被乾燥物が導入される。真空乾燥装置本体102の内部は、側面から見た概略図を、図４に示すように、仕切板126で仕切られている。前記被乾燥物はその一方に導入される。導入量は、透明の連通管123により監視でき、バルブ105で調節できる。 The material to be dried is refined into a slurry and is contained in the container 101. Reference numeral 102 denotes a vacuum drying apparatus main body through which a material to be dried is introduced through a valve 105. The interior of the vacuum drying apparatus main body 102 is partitioned by a partition plate 126 as shown in FIG. The material to be dried is introduced into one of them. The amount introduced can be monitored by a transparent communication pipe 123 and can be adjusted by a valve 105.
120は上側チューブドラムで、モータ122により回転駆動される。121は下側チューブドラムで、被乾燥物111に浸っていて、回転できるようになっている。上側チューブドラム120と下側チューブドラム121との間には、複数の簾ワイヤ124が張られている。簾ワイヤ124は、上側チューブドラム120の回転によって下側チューブドラム121とともに回転する。125は、乾燥物を簾ワイヤ124から掻き落とす櫛状の掻き取り器である。 Reference numeral 120 denotes an upper tube drum, which is rotationally driven by a motor 122. Reference numeral 121 denotes a lower tube drum, which is immersed in an object to be dried 111 and can be rotated. A plurality of scissors wires 124 are stretched between the upper tube drum 120 and the lower tube drum 121. The saddle wire 124 rotates with the lower tube drum 121 by the rotation of the upper tube drum 120. Reference numeral 125 denotes a comb-like scraper that scrapes dry matter from the scissors wire 124.
103は真空乾燥装置本体２の中を減圧するための真空ポンプである。108は一方向バルブで、真空ポンプから排出されたガスが真空ポンプ側に逆流しないようにしている。107はドレインバルブであり、真空ポンプ103の吐出圧で排出されたガスを圧縮するときの圧力調整を行うとともに、水蒸気が凝縮されて生じた蒸留水を水回収容器110に導く。ここで、排出されたガスを圧縮する方法としては、別途ガス圧縮用のポンプを設けても良い。 103 is a vacuum pump for depressurizing the inside of the vacuum drying apparatus main body 2. A one-way valve 108 prevents the gas discharged from the vacuum pump from flowing back to the vacuum pump side. Reference numeral 107 denotes a drain valve that adjusts the pressure when compressing the gas discharged by the discharge pressure of the vacuum pump 103 and guides distilled water generated by condensing water vapor to the water recovery container 110. Here, as a method of compressing the exhausted gas, a gas compression pump may be provided separately.
上側チューブドラム120と下側チューブドラム121には、熱交換器（図示されない）があり、圧縮された排出ガスが導入され、バルブ107を通じて排出される。 The upper tube drum 120 and the lower tube drum 121 have a heat exchanger (not shown), and compressed exhaust gas is introduced and discharged through a valve 107.
112はヒートポンプ装置である。ヒートポンプ装置112で圧縮された熱媒体は断熱圧縮により温度が上昇し、上側チューブドラム120にある熱交換器（図示されない）に導かれる。114は膨張弁で、熱媒体を断熱膨張させて液化させる。113は真空ポンプ103の冷却器である。 112 is a heat pump device. The temperature of the heat medium compressed by the heat pump device 112 rises due to adiabatic compression, and is guided to a heat exchanger (not shown) in the upper tube drum 120. 114 is an expansion valve, which adiabatically expands the heat medium to liquefy it. 113 is a cooler of the vacuum pump 103.
次に、本発明による真空乾燥装置の機能について説明する。 Next, the function of the vacuum drying apparatus according to the present invention will be described.
真空ポンプ103を稼働させると、真空乾燥装置本体102の中が減圧される。真空乾燥装置本体102の中の圧力が低下すると、水の沸点が低下するので、被乾燥物111に含まれる水分が蒸発を始める。モータ122を駆動して上側チューブドラム120を回転させると、簾ワイヤ124が回転し、被乾燥物111の一部が簾ワイヤ124に付着して、上側チューブドラム120の部分に移動する。 When the vacuum pump 103 is operated, the inside of the vacuum drying apparatus main body 102 is depressurized. When the pressure in the vacuum drying apparatus main body 102 decreases, the boiling point of water decreases, so that the moisture contained in the material to be dried 111 starts to evaporate. When the motor 122 is driven to rotate the upper tube drum 120, the wrinkle wire 124 rotates, and a part of the material to be dried 111 adheres to the wrinkle wire 124 and moves to the upper tube drum 120 portion.
一方、真空ポンプ103で排出した水蒸気を含むガスを、真空ポンプ103の吐出圧で圧縮すると、ガスの温度が80〜120 ℃上昇する。このガスを上側チューブドラム120と下側チューブドラム121の熱交換器に導入することにより、簾ワイヤ124付着した被乾燥物が加熱され乾燥が促進される。 On the other hand, when the gas containing water vapor discharged by the vacuum pump 103 is compressed with the discharge pressure of the vacuum pump 103, the temperature of the gas rises by 80 to 120 ° C. By introducing this gas into the heat exchangers of the upper tube drum 120 and the lower tube drum 121, the material to be dried attached to the ridge wire 124 is heated and drying is promoted.
また、ヒートポンプ装置112により、真空ポンプ103の冷却器113を通じて熱を回収し、その熱を上側チューブドラム120に装着した熱交換器（図示されない）で簾ワイヤ124に付着した被乾燥物を加熱する。 Further, heat is recovered by the heat pump device 112 through the cooler 113 of the vacuum pump 103, and the heat to be dried attached to the straw wire 124 is heated by a heat exchanger (not shown) mounted on the upper tube drum 120. .
簾ワイヤ124に付着した乾燥物はドラムの回転とともに下方に移動して、櫛状の掻き取り器125に触れると掻き落とされて、集積槽127に集積する。この集積した乾燥物は、バルブ106を開いて容器109に取り出すことができる。 The dry matter adhering to the reed wire 124 moves downward as the drum rotates, and is scraped off when it touches the comb-shaped scraper 125 and accumulates in the accumulation tank 127. The accumulated dry matter can be taken out into the container 109 by opening the valve 106.
この実施例では、被乾燥物を粉末になるほどに微細化してあるので、簾ワイヤ124に付着して移動できるが、被乾燥物がもう少し大きめの固形物であれば、ワイヤにスプーン状のものを鱗のように取り付けてもよい。また、ワイヤはベルト状のものでもよい。 In this embodiment, since the material to be dried is made fine enough to become powder, it can be adhered to and moved on the wire 124, but if the material to be dried is a slightly larger solid, a spoon-shaped wire is used. You may attach like a scale. Further, the wire may be in the form of a belt.
このようにして、被乾燥物の一部を採取して、その部分を効率よく乾燥し、所定の場所に集積してゆくことにより、乾燥装置を停止させることなく、乾燥した被乾燥物を随時取り出すことができる。すなわち、多量の被乾燥物があっても、ヒーターや温水などの特別な熱源を必要とせず、真空ポンプやヒートポンプ装置自身の発する熱を利用して、連続的に、効率よく、速やかに乾燥を行うことができ、大気中に排出される熱も少なくなるという効果がある。 In this way, by collecting a part of the object to be dried, drying the part efficiently and accumulating it in a predetermined place, the dried object to be dried can be obtained at any time without stopping the drying device. It can be taken out. In other words, even if there is a large amount of material to be dried, a special heat source such as a heater or hot water is not required, and the heat generated by the vacuum pump or heat pump device itself is used for continuous, efficient, and quick drying. It can be performed, and there is an effect that less heat is discharged into the atmosphere.
１、101 被乾燥物容器
２、102 真空乾燥装置本体
３、103 真空ポンプ
４ 熱交換器
５，６，７、105、106、107 バルブ
８，108 一方向バルブ
11、111 被乾燥物
12、112 ヒートポンプ装置
120 上側チューブドラム
121 下側チューブドラム
124 簾ワイヤ
125 掻き取り器
126 仕切板
127 集積槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 To-be-dried object container 2,102 Vacuum drying apparatus main body 3,103 Vacuum pump 4 Heat exchanger 5,6,7,105,106,107 Valve 8,108 One-way valve
11, 111 to be dried
12, 112 Heat pump device
120 Upper tube drum
121 Lower tube drum
124 簾 wire
125 scraper
126 divider
127 Accumulation tank
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