JP2019027726A - Dehumidifying dryer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、被乾燥物を収容した乾燥庫内の空気を除湿することにより、当該被乾燥物を乾燥する除湿乾燥装置に関し、特に野菜や果物などを概ね10%以下の含水率まで乾燥するのに適した上記装置に関するものである。 The present invention relates to a dehumidifying and drying apparatus that dehumidifies the air in a drying cabinet that contains a material to be dried, and in particular, dries vegetables and fruits to a moisture content of approximately 10% or less. The present invention relates to the above-mentioned apparatus suitable for the above.
除湿乾燥装置は、ヒートポンプ型の空気冷却機を用いて被乾燥物を収容した乾燥庫の空気(庫内空気)の相対湿度を低下させることにより、被乾燥物内の水分の蒸発を促進して乾燥を行うものである。食品の除湿乾燥装置では、衛生上の理由から庫内空気に外気が混入するのを避ける必要がある。 The dehumidifying and drying device promotes the evaporation of moisture in the object to be dried by reducing the relative humidity of the air in the drying chamber (air in the container) containing the object to be dried using a heat pump type air cooler. Drying is performed. In the dehumidifying and drying apparatus for food, it is necessary to avoid the outside air from being mixed into the air in the cabinet for hygienic reasons.
食品の除湿乾燥装置には、冷媒の蒸発温度(露点)が−5〜−15℃の空気冷却機(通常、除湿機と称されてといる装置。以下「除湿機」と言う。)が広く利用されている。図5に示すように、庫内空気Aを除湿機の蒸発器25にのみ通過させて循環すると、湿度が低下すると共に庫内温度も低下する。そこで、庫内温度を所望の温度に保持するために、庫内空気Aの循環路にヒータ27を設けている。この構造の除湿乾燥装置は、構造がシンプルで装置コストが安く、庫内温度の制御も容易である。
As a dehumidifying and drying apparatus for food, there are widely used air coolers (generally referred to as dehumidifiers, hereinafter referred to as “dehumidifiers”) having an evaporation temperature (dew point) of refrigerant of −5 to −15 ° C. It's being used. As shown in FIG. 5, when the internal air A is passed through only the
一方、室内の空気を除湿機に吸引し、除湿機の蒸発器と凝縮器とを直列に通過して、全量を室内に吹き戻す構造の除湿機も提案されている。この構造では、除湿機の運転により、室内の温度が上昇する。特許文献1には、空気流路にこの温度上昇を防止する水冷式の予冷用冷却器を設けた除湿機が示されている。
On the other hand, a dehumidifier having a structure in which indoor air is sucked into a dehumidifier, passes through an evaporator and a condenser of the dehumidifier in series, and blows back the entire amount into the room has been proposed. In this structure, the room temperature rises due to the operation of the dehumidifier.
除湿機単体の除湿乾燥装置は、庫内空気の相対湿度を20%前後までを限度に、被乾燥物を乾燥してゆくことができる。庫内空気の相対湿度をこれより低い湿度、例えば10%以下にしたいときは、除湿機と共に蒸発温度が除湿機より低い、例えば−25℃に設定した空気冷却機(以下、「冷凍機」と言う。)を設けている。冷凍機を設けた除湿乾燥装置では、庫内空気を冷凍機の蒸発器にのみ通過させ、冷凍機の凝縮器を外気で冷やすことにより、除湿機の運転による庫内空気の温度上昇を抑制することができるが、空気冷却機を2台設けねばならないので、装置コストが高くなるという問題がある。 The dehumidifying / drying device of the single dehumidifier can dry the object to be dried by limiting the relative humidity of the internal air to about 20%. When the relative humidity of the internal air is to be lower than this, for example, 10% or less, an air cooler (hereinafter referred to as “refrigerator”) whose evaporating temperature is lower than that of the dehumidifier, for example, −25 ° C. Say). In a dehumidifying and drying device equipped with a refrigerator, the internal air passes only through the evaporator of the refrigerator, and the condenser of the refrigerator is cooled by outside air, thereby suppressing the temperature rise of the internal air due to the operation of the dehumidifier However, since two air coolers must be provided, there is a problem that the apparatus cost increases.
本願発明者は、除湿機と冷凍機を設けた食品の除湿乾燥装置において、冷凍機の凝縮器を通過する空気を庫内空気と外気とにダンパで切り換えることにより、庫内の温度を調整する技術を特許文献2で提案している。しかし特許文献2で提案した構造は、装置コストの問題の他に、ダンパの切り換え時に外気が庫内空気に混入するという問題があった。
The inventor of the present application adjusts the temperature in the refrigerator by switching the air passing through the condenser of the refrigerator to the indoor air and the outside air with a damper in the dehumidifying and drying apparatus for food provided with the dehumidifier and the refrigerator. A technique is proposed in
また、特許文献3には、工場などの室内に設置する除湿機の構造として、図6に示すように、1個の蒸発器25と協働する凝縮器を3個26a、26b、26cに分割して、2個の凝縮器26a、26bを室内空気を通過させる系内凝縮器とし、他の1個26cを系外に設置した除湿機が提案されており、系外凝縮器26cは、水冷又は外気で冷やすことが示されている。そして、系内の凝縮器26a、26bと系外の凝縮器26cに送る冷媒の割合を制御することにより、室内温度を制御するとしている。
Further, in Patent Document 3, as a structure of a dehumidifier installed in a room such as a factory, as shown in FIG. 6, a condenser that cooperates with one
果実などの食品を粉末にするときは、含水率を10%以下にしないと粉末にできない。また、糖分の多い食品や酸味の強い食品は、30〜50℃という比較的高い温度で乾燥させるのが望ましい。蒸発温度が−5℃〜−15℃の除湿機を用い、その蒸発器25のみを庫内空気の循環路に配置して除湿による庫内温度の低下をヒータ27で抑制して所望の庫内温度を維持する図5に示した構造の除湿乾燥装置は、野菜や果物の含水率を20%程度までにしか乾燥することができない。被乾燥物の含水率を10%以下にできる除湿乾燥装置としては、除湿機と冷凍機との2台の空気冷却機を用いる構造が一般的である。しかし、この構造は、装置コストが高価になるという問題がある。特許文献3に記載の除湿機は、循環空気の相対湿度を20%以下にできるとされているが、循環空気の相対湿度を20%以下にしても、被乾燥物の含水率を10%以下にすることは困難である。また、特許文献3記載の除湿機では、複数の凝縮器を設けて、それぞれの凝縮器に流す冷媒の量を調整するので、装置構造及び温度制御が複雑になり、装置コストが高くなる。
When making foods such as fruits into powder, it cannot be made into powder unless the water content is 10% or less. Moreover, it is desirable to dry foods with high sugar content or foods with strong acidity at a relatively high temperature of 30 to 50 ° C. A dehumidifier having an evaporation temperature of −5 ° C. to −15 ° C. is used, and only the
装置コストの上昇を抑えて被乾燥物の含水率を10%以下にまで乾燥することができる除湿乾燥装置としては、図5に示す従来一般的な除湿乾燥装置の除湿機を露点温度の低い冷凍機に変更することが考えられる。しかし、この構造は、装置を比較的安価に提供できるが、高温での乾燥を行おうとすると、庫内温度を高温に維持するためにヒータの消費電力が大きくなり、ランニングコストが高くなるという問題が起こる。 As a dehumidifying and drying apparatus capable of reducing the moisture content of an object to be dried to 10% or less while suppressing an increase in apparatus cost, the conventional dehumidifying and drying apparatus shown in FIG. 5 is a freezer having a low dew point temperature. It is possible to change to a machine. However, this structure can provide the device at a relatively low cost. However, when drying is performed at a high temperature, the power consumption of the heater increases to maintain the internal temperature at a high temperature, and the running cost increases. Happens.
この発明は、被乾燥物の含水率を10%以下にまで乾燥することが可能で、比較的高い温度で乾燥を行う場合でもヒータの消費電力を抑制することができる、構造が簡単で庫内温度の制御も容易な省エネ型の除湿乾燥装置を得ることを課題としている。 This invention can dry the moisture content of the material to be dried to 10% or less, and can suppress the power consumption of the heater even when drying at a relatively high temperature. An object of the present invention is to obtain an energy-saving dehumidifying and drying apparatus that can easily control the temperature.
この発明の除湿乾燥装置は、外気を遮断した状態で乾燥庫内の空気を循環して当該庫内空気の相対湿度を低下させることにより、乾燥庫内の被乾燥物を乾燥させる除湿乾燥装置である。 The dehumidifying and drying apparatus according to the present invention is a dehumidifying and drying apparatus that dries an object to be dried in a drying cabinet by circulating the air in the drying cabinet with the outside air blocked to reduce the relative humidity of the air in the cabinet. is there.
この発明の除湿乾燥装置は、外気から遮断された庫内空気の循環路2(2a、2b、2c)にバイパス路3(3a、3b、3c)を設け、空気冷却機Cの凝縮器6(6、6a、6b)を流れる冷媒をバイパス路3を流れる庫内空気aと外気Bとで冷却し、被乾燥物の種類毎による庫内温度の調整を庫内空気の循環路に設けたヒータ7によって調整するようにした。 In the dehumidifying and drying apparatus of the present invention, the bypass path 3 (3a, 3b, 3c) is provided in the circulation path 2 (2a, 2b, 2c) of the internal air that is blocked from outside air, and the condenser 6 ( 6, 6 a, 6 b) is a heater in which the refrigerant flowing through the bypass passage 3 is cooled by the internal air a and the external air B, and the internal temperature is adjusted in the internal air circulation path according to the type of the object to be dried. 7 to adjust.
凝縮器6を通る冷媒の冷却に必要な空気の約7割を庫内空気の循環路2から分岐した庫内空気aを通して循環路に戻し、3割を外気Bで冷却する。ヒータ7の省エネになる。バイパス空気と外気の割合は、庫内空気領域3bと外気領域8にそれぞれ配置した冷却用ファン9a、9bの回転数制御により調整できる。また、被乾燥物の種類などによる乾燥温度の調整は、ヒータ7の通電量により行う。
About 70% of the air necessary for cooling the refrigerant passing through the
空気冷却機として、露点温度が−25℃程度の冷凍機を用いることにより、果物や野菜を乾燥するときの被乾燥物の含水率を10%まで乾燥することができる。更に、高温乾燥や常温乾燥での変色を防止するため、窒素ガスや炭酸ガス雰囲気で乾燥することを可能にする。窒素ガスや炭酸ガスは比重が大きいので、乾燥庫の上方から空気を抜きながら入れると庫内を置換できる。 By using a refrigerator having a dew point temperature of about −25 ° C. as the air cooler, the moisture content of the object to be dried when drying fruits and vegetables can be dried to 10%. Furthermore, in order to prevent discoloration at high temperature drying or room temperature drying, it is possible to dry in a nitrogen gas or carbon dioxide atmosphere. Nitrogen gas and carbon dioxide gas have a large specific gravity, so the inside of the cabinet can be replaced by removing air from above the drying cabinet.
この発明の装置では、外気Bと遮断されたバイパス路3に蒸発器5を通過して除湿冷却された庫内空気Aの一部aを循環させて冷凍機の凝縮器6で循環する庫内空気の一部aを昇温させることにより、蒸発器5を通過した庫内空気の温度低下を抑制し、その上でヒータ7で庫内温度を所望の温度に維持するようにしているので、被乾燥物を比較的高温雰囲気で乾燥させる場合でもヒータ7の消費電力を少なくすることができ、高温乾燥時におけるランニングコストの上昇を抑えることができる。
In the apparatus of the present invention, a part of the internal air A that has been dehumidified and cooled by passing through the
そして、冷凍機の凝縮器6を外気領域8と庫内空気領域3bとにまたがって配置することにより、装置構造が複雑になったり、庫内温度の制御が複雑になったりするのを避けることができる。凝縮器6は、外気通路側8とバイパス路側3bとに分割して設けた場合でも冷媒は分割した凝縮器に全量が直列で流れ、冷媒通路に分岐路や流量調整弁を設ける必要がなく、装置構造が複雑になるのを防止することができる。
Then, by arranging the
以下、図1〜4を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1は、この発明の除湿乾燥装置のブロック図で、中空矢印A、aは、庫内空気の流れを示し、中実矢印Bは、外気の流れを示す。5は冷凍機Cの蒸発器、6は凝縮器、21はコンプレッサー、22は膨張弁である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a dehumidifying and drying apparatus according to the present invention, in which hollow arrows A and a indicate the flow of internal air, and solid arrows B indicate the flow of outside air. 5 is an evaporator of the refrigerator C, 6 is a condenser, 21 is a compressor, and 22 is an expansion valve.
庫内空気Aの循環路2(2a、2b、2c)には、バイパス路3(3a、3b、3c)が設けられている。乾燥庫1、庫内空気Aの循環路2及びバイパス路3は、外気Bと遮断されている。庫内空気Aは、ファン14により、被乾燥物、冷凍機Cの蒸発器5、ヒータ7を経由して循環する。蒸発器5を通過した庫内空気Aの一部aがバイパス路3aに流入し、冷凍機の凝縮器6、6aが配置された庫内空気領域3bを通って戻り流路2bに戻る。
The bypass path 3 (3a, 3b, 3c) is provided in the circulation path 2 (2a, 2b, 2c) of the internal air A. The
冷凍機の凝縮器6の配置空間は、気密の仕切壁10で庫内空気aが流れる領域3bと外気Bが流れる領域8とに区画されている。凝縮器6は、図3に示すように、1個の凝縮器6を配置した領域を、気密の仕切壁10で庫内空気領域3bと外気領域8とに区画した構造とすることもできるし、図4に示すように、物理的には2個6a、6bに分割してそれぞれを気密の仕切壁10で区画した庫内空気領域3bと外気領域8とに配置して両者3b、8に冷媒を直列に流すようにすることもできる。
The arrangement space of the
図2は、この発明の除湿乾燥装置の1実施例を具体的に示した断面側面図である。乾燥庫1には、床面にターンテーブル11が設けられており、当該ターンテーブル上に被乾燥物を載置する棚12が設けられている。ターンテーブル11を回転させながら被乾燥物を乾燥することにより、棚12に搭載した被乾燥物を満遍なく乾燥することができる。
FIG. 2 is a sectional side view specifically showing one embodiment of the dehumidifying and drying apparatus of the present invention. The drying
乾燥庫1は、天井13及びファン14を支持する隔壁15によって区画され、天井13の上部空間は、庫内空気の戻り流路2bとされ、隔壁15の図の右側の空間2cは、ファン14の吸入空間とされている。乾燥庫1のファン14の反対側には、冷凍機の蒸発器5が配置されている。戻り流路2bにはヒータ7が設けられている。
The drying
庫内空気が蒸発器5を通過して戻り流路2bに流入する部分にバイパス流路の流入ダクト3aと流出ダクト3cとが開口している。流入ダクト3aに流入した庫内空気aは、冷凍機C内の凝縮器6を配置した庫内空気領域3b(図3、4参照)を通って流出ダクト3cから戻り流路2bへと流れる。
An
冷凍機Cの凝縮器6を通過する冷媒は、外気Bとバイパス路3を流れる庫内空気aとによって冷却される。庫内温度を30〜50℃にして被乾燥物の乾燥を行う場合は、凝縮器6を流れる冷媒が庫内空気:外気=7:3の割合で冷却される程度の庫内空気をバイパス路3に導くのが適当である。バイパス路3を流れる庫内空気の量は、凝縮器6に冷却空気を送る庫内側と外気側とのファン9a、9b(図3、4参照)の回転数制御により調整することができる。バイパス路を通過した庫内空気は、通過しなかった庫内空気と合流して戻り流路2bを流れ、補助ヒータ7で加温されて再び乾燥庫1へと流入する。
The refrigerant passing through the
この発明の除湿乾燥装置では、蒸発器5を通過することによって奪われた熱量の7割程度がバイパス流路を流れる庫内空気によって回収される。そのため蒸発器5を通過することによる庫内空気の温度低下を抑制することができ、補助ヒータ7の通電量を調整することにより、少ない電気量で庫内温度を比較的高い所望温度に維持することができ、かつ露点温度の低い空気冷却装置(冷凍機)を用いることによって、被乾燥物の含水率を10%程度まで乾燥することができる。この場合には、乾燥初期の乾燥を促進するために、除湿機を付設することも可能である。
In the dehumidifying and drying apparatus according to the present invention, about 70% of the heat deprived by passing through the
食品を高温で乾燥すると、酸化によって色や風味が損なわれることがある。このような問題が生ずるおそれがあるときは、乾燥庫1内の空気を窒素ガスや炭酸ガスで置換して乾燥を行うとよい。窒素ガスや炭酸ガスは、空気より重いので、装置の天井から排気ファン16で庫内空気を引き出しながら装置の底部から窒素ガスや炭酸ガスをゆっくりと供給すれば、庫内空気を窒素ガスや炭酸ガスで置換することができる。
When food is dried at high temperatures, color and flavor may be impaired by oxidation. When such a problem may occur, drying may be performed by replacing the air in the drying
従って、食品を酸化させることなく高温乾燥したい場合には、除湿乾燥装置の天井に排気ファン16と排気ファンを設けた排気路を密閉する蓋17とを設け、除湿乾燥装置の底部付近に窒素ボンベや炭酸ガスボンベと接続する密閉蓋付きのガス導入口18を設けておけばよい。
Therefore, when it is desired to dry the food at a high temperature without being oxidized, the
2(2a、2b、2c) 循環路
3(3a、3b、3c) バイパス路
6(6、6a、6b) 凝縮器
7 ヒータ
8 外気領域
9a、9b 冷却用ファン
a 庫内空気
B 外気
C 空気冷却機
2 (2a, 2b, 2c) Circulation path 3 (3a, 3b, 3c) Bypass path 6 (6, 6a, 6b)
Claims (3)
当該循環路の途中に設けたバイパス路と、このバイパス路から遮断された外気通路とを備え、前記空気冷却装置の凝縮器が前記バイパス路と外気通路とにまたがって配置されている、除湿乾燥装置。 A drying cabinet that accommodates an object to be dried, an air cooler that dehumidifies the air in the drying cabinet, a circulation path and a fan that circulates the air in the warehouse, and a heater provided in the circulation path, In the dehumidifying and drying apparatus for the object to be dried, the evaporator of the air cooler is arranged in the circulation path,
Dehumidification drying comprising a bypass path provided in the middle of the circulation path and an outside air passage cut off from the bypass path, and a condenser of the air cooling device is disposed across the bypass path and the outside air passage. apparatus.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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CN111912074A (en) * | 2019-05-07 | 2020-11-10 | 维谛技术有限公司 | Air conditioning system, air conditioning control method and device |
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2017
- 2017-08-02 JP JP2017149648A patent/JP2019027726A/en active Pending
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