JP2008008530A - 遠赤外線乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠赤外線ヒータによる乾燥物の内部からの水分の発散及びその表面からの蒸発という特質を最大限に活かし、どのような乾燥物でも確実に乾燥物を乾燥できるようにする。
【解決手段】遠赤外線乾燥装置は、乾燥物を収納する乾燥室５と、この乾燥室５に収納された乾燥物を加熱する遠赤外線ヒータ２と、乾燥室５内の空気を循環する循環ファン４と、乾燥室５内に外気を給気するよう乾燥室５の壁に設けられた給気ユニットと、乾燥室５の外に水蒸気と共に乾燥室５内の空気を排気する排気ユニットとを有する。そして、乾燥物を載せるスノコ１２をぼぼ水平に配置すると共に、循環ファン４を乾燥室５内でほぼ水平方向に空気を送るように設置したものである。より具体的には、循環ファン４は、ほぼ水平に配置したスノコ１２の間に空気を送るよう上下のスノコ１２の間に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、水分を含む含水物を遠赤外線ヒータによる加熱とファンによる空気の循環により、室内にて乾燥する遠赤外線乾燥装置に関し、特に遠赤外線ヒータで加熱された乾燥室内を換気しながら遠赤外線の照射により乾燥物から内部発散した水蒸気を絶えず乾燥室から排出し、その分外気を乾燥室内に給気しながら乾燥する方式の遠赤外線乾燥装置に関する。

乾燥室内の換気をしながら、同乾燥室内に設置した遠赤外線ヒータを使用して乾燥物を乾燥する装置としては、例えば特開２００２−６７００７号公報に記載されたものが知られている。この乾燥装置は、乾燥室内に遠赤外線ヒータを設置し、この遠赤外線ヒータで乾燥室内に搬入した乾燥物を加熱し、乾燥する。乾燥室内は、天井に設けた循環ファンにより内部の空気を循環すると共に、乾燥室に設けた給気ファン、排気ファンまたは搬入室の外気吸気口とにより、内部の空気を強制換気する。

遠赤外線ヒータにより乾燥物に遠赤外線を照射すると、乾燥物の内部から水分が発散され、この水分が乾燥物の表面に移動し蒸発する。このため、乾燥中に乾燥物の内部と表面との水分含有量の差が小さく、いわゆる水分傾斜（水分勾配）が小さく、乾燥物の表面のみが乾燥されてしまうことなく、内部から表面まで満遍なく乾燥出来る利点がある。

乾燥物の平衡含水率、すなわち乾燥物から水分が蒸発せず、なお且つ乾燥物が吸湿もしない状態の乾燥物の含水率は、乾燥物の温度とその周囲の湿度に依存する。乾燥物から水分を蒸発させ、乾燥するには、乾燥物をその平衡含水率以上の温度あるいはその湿度以下にすることが必要である。

前述の遠赤外線ヒータにより乾燥物に遠赤外線を照射した行う乾燥は、安定した乾燥を行えるものの、特に乾燥物がスラッジ状のような極めて含水率が高く、粘度の高い乾燥物を乾燥するときは、乾燥物の内部での空気の流通が悪いため、遠赤外線ヒータで乾燥物を内部から加熱しても、乾燥物の内部からの水分の発散がしにくく、乾燥効率が悪い。

このような理由から、例えばスラッジ状のような含水率の高く、粘度の高い乾燥物を乾燥する場合にあっては、乾燥時間が長くかかることがある。また、乾燥物を乾燥した後の乾燥室内からの水蒸気の排出にも手数がかかるという問題があった。
特開２００５−３０８３４０号公報 特開２００２−６７００７号公報 特開２０００−１８００６０号公報 特開平１１−１４８７７７号公報

本発明は、前記従来の遠赤外線乾燥装置における課題に鑑み、遠赤外線ヒータによる乾燥物の内部からの水分の発散及びその表面からの蒸発という特質を最大限に活かすため、乾燥物を載せるスノコと乾燥室内の空気の循環をする循環ファンとを最適に配置し、どのような乾燥物でも確実に乾燥物を乾燥できる遠赤外線乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明では、前記の目的を達成するため、乾燥室５内に遠赤外線ヒータ２を設置し、この遠赤外線ヒータ２で乾燥物を加熱し、乾燥物の内部から水分を発散させて蒸発する。このとき、乾燥物を載せるスノコ１２を乾燥室５内に横置きとし、循環ファン４でこのスノコ１２に載せた乾燥物の表面に沿って空気を送りながら乾燥を行う。

すなわち、本発明による遠赤外線乾燥装置は、乾燥物を収納する乾燥室５と、この乾燥室５に収納された乾燥物を加熱する遠赤外線ヒータ２と、乾燥室５内の空気を循環する循環ファン４と、乾燥室５内に外気を給気するよう乾燥室５の壁に設けられた給気ユニットと、乾燥室５の外に水蒸気と共に乾燥室５内の空気を排気する排気ユニットとを有する。そして、乾燥物を載せるスノコ１２をぼぼ水平に配置すると共に、循環ファン４を乾燥室５内でほぼ水平方向に空気を送るように設置したものである。より具体的には、循環ファン４は、ほぼ水平に配置したスノコ１２の間に空気を送るよう上下のスノコ１２の間に配置する。

スノコ１２の載せた乾燥物を遠赤外線ヒータ２により加熱すると、乾燥物の内部にまで浸透した熱により、乾燥物からはその内部から水分が蒸発し、発散する。このとき、ぼぼ水平に配置したスノコ１２に乾燥物を載せ、このスノコ１２の上面に沿って循環ファン４により空気を送ることにより、乾燥物の表面に発散した水蒸気が空気により除かれ、乾燥物の表面の空気が絶えず入れ替わる。これにより、乾燥物の内部から表面に至る深さ方向の水分傾斜（水分勾配）を大きくとることが出来、内部から水分を効率的に発散することが可能となる。

さらに本発明による遠赤外線乾燥装置では、乾燥物を載せるスノコ１２をその先端が下方に向けて回転するよう回転自在に設けている。また、乾燥室５の乾燥物回収容器１８を挿入可能としている。乾燥室５の底部は熱が逃げないように予め塞いでおくが、乾燥終了時に乾燥室５の底を開くと共に、図３に二点鎖線で示すように、スノコ１２をその先端下方に向けて回転することにより、スノコ１２に載った乾燥物を乾燥物回収容器１８に落とし込み、回収することが出来る。

以上説明した通り、本発明による遠赤外線乾燥装置では、例えばスラッジ状の乾燥物のように、内部へ空気が流通しにくい乾燥物であっても、その内部から表面の水分傾斜を大きくとることが出来るので、効率的な乾燥が可能になる。これにより、含水量の多いスラッジ状の乾燥物であっても、短時間に容易に乾燥することが出来る。

本発明では、乾燥物を載せるスノコ１２を乾燥室５内に横置きし、循環ファン４でこのスノコ１２に載せた乾燥物の表面に沿って空気を送りながら乾燥を行うことにより、スラッジ等のように、内部に空隙が少なく、含水量が多い乾燥物でも、確実に乾燥出来るようにするものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。

図２〜図４は、本発明による遠赤外線乾燥装置装置の一例である。
この乾燥装置は、外形寸法が幅７８０ｍｍ、奥行き６８０ｍｍ、高さ１，６５０ｍｍ程度のハウジング１の中に構成されている。このハウジング１はその前面に開閉自在な扉３を有している。また、乾燥室５の下には、乾燥物回収容器１８を挿入可能としている。以下の説明では、このハウジング１の扉３がある方が前方、その反対側が後方として説明する。

ハウジング１の扉３に面した中央部分に乾燥室５が設けられており、この乾燥室５の中に乾燥物を載せたスノコ１２を横置きにして設置し、このスノコ１２の上の乾燥物を乾燥する。乾燥時には、乾燥室５の底部から熱が逃げないように、底板２２で塞いでおく。
扉３に面して乾燥室５の左側の後部に排気ゾーン７が、左側の前部に電装ボックス配置ゾーン１１が、その間に給気ゾーン６が設けられている。これらの吸気ゾーン６、排気ゾーン７及び電装ボックス配置ゾーン１１は、仕切板１６により仕切られている。さらに、扉３に面して乾燥室５の右側には排気誘導ゾーン９が設けられている。

図１は、乾燥物を載せるスノコ１２を示しており、同図（ａ）が平面図、同図（ｂ）が正面図である。これらの図に示すように、スノコ１２は、８段前後が積み重ねたものが一つのユニットとして取り扱われる。このスノコ１２は、図２〜図４に示す乾燥室５の中に搬入され、２組のスノコ１２のユニットが横に対となって並べられた状態で、例えば３段のスノコ１２のユニットが上下に間隔を置いてほぼ水平方向に乾燥室５の中に設置される。これらのスノコ１２のユニットは、乾燥室５の前面に設けられた扉３を開けて乾燥室５の中に搬入し、設置する。

図３に示すように、スノコ１２のユニットは、左右一対のものが上下に間隔をおいて数段設置されるが、そのスノコ１２にユニットは二点鎖線で示すように、その先端が適時下方に回転出来るようになっている。もちろん、乾燥時はスノコ１２のユニットは図２と図３に示すように、ほぼ水平の姿勢を維持する。

乾燥室５の図２〜４において左側に設けられた給気ゾーン６の天井には、給気ユニットとして給気グリル１３と温度調整用の給気ファン１４とが設けられている。この給気ゾーン６より奥側の排気ゾーン７の上部背面壁に排気ユニットとして排気ファン１７が設けられている。

さらに、手前の電装ボックス配置ゾーン１１の天井には排気ファン１５が設けられている。この電装ボックス配置ゾーン１１の前壁には給気口１０が設けられている。そしてこの電装ボックス配置ゾーン１１の中には電装ボックス２１が設けられており、この電装ボックス２１には、電源回路、コントローラ、操作盤等が設けられている。前記の排気ファン１５と給気口１０は、この電装ボックス２１が高温にならないように電装ボックス配置ゾーン１１に外気を通して冷却するものである。

乾燥室５には各スノコ１２より高い位置に給気ゾーン６から乾燥室５に向けて空気を送る循環ファン４が設けられている。この循環ファン４は、各スノコ１２の表面上に沿ってスノコ１２を設置した乾燥室５の中央に向けてほぼ水平方向に空気を送り、乾燥室５内の空気を循環させるものである。図示の実施例では、３段のスノコ１２のユニットが上下に間隔を置いてほぼ水平方向に乾燥室５の中に設置されているので、循環ファン４は、それぞれのスノコ１２のユニットより高い位置に３つ設けられている。

乾燥室５内の前記の循環ファン４を設けた給気ゾーン６と反対側の排気誘導ゾーン９の側壁には、スノコ１２を設置した乾燥室５に向けて遠赤外線を放射する遠赤外線ヒータ２が設けられている。図示の実施例では、縦に長い遠赤外線ヒータ４が排気誘導ゾーン９の前後に間隔を置いて２基設けられているが、このような配置に限られるものではない。少なくとも、その遠赤外線ヒータ２の高さは、乾燥室５内に設置したスノコ１２の全体をカバーする必要はある。

乾燥室５及び排気誘導ゾーン９は、乾燥室５の上部で通じており、下部は途中仕切壁により仕切られている。
さらに、ハウジング１の天板の上には、オゾン発生機８が搭載されている。このオゾン発生機８により、乾燥室５内にオゾンが供給される。

次に、この遠赤外線乾燥装置の乾燥動作について説明する。
まず、扉３を開いて、乾燥室５の中に乾燥物を載せたスノコ１２を搬入し、セットする。既に述べた通り、スノコ１２は８段前後が積み重ねたものが一つのユニットとして取り扱われ、２組のスノコ１２のユニットが横に対となって並べられた状態で、例えば３段のスノコ１２のユニットが上下に間隔を置いてほぼ水平方向に乾燥室５の中に設置される。

スノコ１２を搬入し、セットした後、遠赤外線ヒータ２に通電し、同ヒータ２で乾燥室５を加熱する。乾燥室５の加熱温度は最高で５５℃前後である。乾燥室５の温度が定常状態に入ったところで、排気ファン１５、１７を駆動することにより、給気グリル１３から給気ゾーン６に外気を導入する。そして、循環ファン４を駆動することで、この空気を図３に矢印で示すように、スノコ１２の上の載った乾燥物の表面に沿って乾燥室５に空気を送る。

スノコ１２の上に載った乾燥物は、遠赤外線ヒータ２により加熱されるため、内部から水蒸気が蒸発し、乾燥物の表面へと発散する。図３に示すように、この蒸気は、前記の空気の流れと共に移動し、乾燥室５から排気誘導ゾーン９を抜け、さらに遠赤外線ヒータ２の熱により排気誘導ゾーン９を上昇する。そして、同排気誘導ゾーン９の上部から乾燥室５の上部を抜けて排気ゾーン９に流れ、排気ファン１７から強制排気される。このため、乾燥物の表面は常に湿度が低く維持されるので、乾燥物はその内部と表面との湿度勾配が大きく維持され、乾燥が促進される。
また、オゾン発生機８により乾燥室５内にオゾンが送られ、乾燥室５内は常に消毒された状態になる。これにより、乾燥物の腐敗が防止され異臭の発生等を抑える。

乾燥が完了したら、乾燥室５の底板２２の下に乾燥物回収容器１８を挿入する。既に述べた通り、乾燥室５の底部は熱が逃げないように底板２２で予め塞いでおくが、乾燥終了時に乾燥室５の底板２２を取り除いて開くと共に、図３に二点鎖線で示すように、スノコ１２をその先端下方に向けて回転することにより、スノコ１２に載った乾燥物を乾燥物回収容器１８に落とし込まれ、乾燥物が乾燥物回収容器１８に回収される。

なお、乾燥室５内の温度の調整は、遠赤外線ヒータ２への通電のオンオフに加え、温度調整用の給気ファン１４の駆動のオンオフによっても行う。図示はしてないが、乾燥室５の中には温度計を設け、この温度計による温度測定値により、電装ボックス配置ゾーン１１に設けた電装ボックス２１に内蔵したコントローラにより行う。この電装ボックス２１には運転の開始・停止をするスイッチ類や温度設定ダイヤル等の操作盤としての機能も有する。

本発明の一実施例による遠赤外線乾燥装置において乾燥物を載せるスノコを示す平面図と正面図である。 本発明の一実施例による遠赤外線乾燥装置を示す一部横断平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施例による遠赤外線乾燥装置を示す正面図である。

符号の説明

２ 遠赤外線ヒータ
４ 循環ファン
５ 乾燥室
１２ スノコ
１３ 給気グリル
１７ 排気ファン
１８ 乾燥物回収容器

Claims (3)

1. 乾燥物を収納する乾燥室（５）と、この乾燥室（５）に収納された乾燥物を加熱する遠赤外線ヒータ（２）と、乾燥室（５）内の空気を循環する循環ファン（４）と、乾燥室（５）内に外気を給気するよう乾燥室（５）の壁に設けられた給気ユニットと、乾燥室（５）の外に水蒸気と共に乾燥室（５）内の空気を排気する排気ユニットとを有する遠赤外線乾燥装置において、乾燥物を載せるスノコ（１２）をぼぼ水平に配置すると共に、循環ファン（４）を乾燥室（５）内でほぼ水平方向に空気を送るように設置したことを特徴とする遠赤外線乾燥装置。
2. 循環ファン（４）は、ほぼ水平に配置したスノコ（１２）の間に空気を送るよう上下に離したスノコ（１２）の間に配置したことを特徴とする遠赤外線乾燥装置。
3. 乾燥物を載せるスノコ（１２）をその先端が下方に向けて回転するよう回動自在に設け、乾燥室（５）のスノコ（１２）の下に乾燥物回収容器（１８）を挿入可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の遠赤外線乾燥装置。

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