JP3914566B2 - 粉粒体材料の除湿乾燥装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックや医薬品や加工食品などの原材料である粉粒体材料を除湿乾燥する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の粉粒体材料の除湿乾燥装置としては、図５に示す如きものが知られている。
【０００３】
この図５に示された除湿乾燥装置は、乾燥ブロワー０１と、ハニカム状に形成し低速で回転する円柱状又は円筒状のローターからなる除湿ユニット０２と、除湿ユニット０２で除湿されたガス（一般に空気）を加熱する乾燥ヒーター０３と、加熱されたガスを乾燥ブロワー０１によって送り込んで粉粒体材料を乾燥するための乾燥ホッパー０４と、乾燥ホッパー０４の排気口０５から前記乾燥ブロワー０１との間に設けたフィルター０６と水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７とを備え、これらの各構成要素を順次に配管で結んで除湿循環ライン０８としている。また、再生フィルター０１０と、再生ブロワー０１１と、再生ヒーター０１２と、前記除湿ユニット０２とを備え、これらの各構成要素を順次に配管で結んで再生ライン０１３としている。前記除湿循環ライン０８は除湿ユニット０２の除湿ゾーン０２１と、再生ライン０１３は除湿ユニット０２の再生ゾーン０２２と、それぞれ連通されている。
【０００４】
前記水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７には、水源に接続した給水管０７１や冷却水を循環する配管０７２、冷却水を循環するポンプ（図示せず）などが必要である。
【０００５】
なお、図５で、符号０９は乾燥ブロワー０１の吐出口と除湿ユニット０２との間の除湿ライン０８より分岐しかつ冷却ゾーン０２３と連通された冷却ラインであって、該冷却ライン０９の他端は除湿循環ライン０８のうち乾燥ホッパー０４の排気口０５と切替弁０３０との中途箇所に接続されている。乾燥ホッパー０４の材料出口０４１と輸送先ホッパー０３２の材料入口０３３との間には材料輸送管０３４が接続され、輸送先ホッパー０３２の材料出口０３５と前記切替弁０３０との間には吸引管０３６が接続されている。従って、切替弁０３０を開にして乾燥ブロワー０１を稼働すると、輸送先ホッパー０３２は吸引管０３６を介して吸引されて、乾燥ホッパー０４内の材料が材料輸送管０３４を介して輸送先ホッパー０３２内に吸引供給されるようになっている。
【０００６】
上記従来例の除湿乾燥装置は、除湿循環ライン０８を閉鎖循環方式として、乾燥ホッパー０４の排気口０５から排出される排熱を回収するようにして乾燥ヒーター０３の加熱エネルギーを少なくできるようにしているため、エネルギー効率上からみて望ましいものである。また、閉鎖循環方式の除湿循環ライン０８において乾燥ブロワー０１の吸込側に前記水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７を設けているため、この水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７が乾燥ブロワー０１の耐熱温度の上限値（通常は６０°Ｃ〜８０°Ｃ位である。この数値に限定されない。）以下に温度を下げるので、該乾燥ブロワー０１が高温から保護される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７は、前述したように水冷式で上記構造を採っているので、次のような欠点があった。
【０００８】
（１） 水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７には配管を介して水道水や貯水タンクなどから冷却水を引き込む必要があった。しかも、この冷却水からは配管内に水あかや腐食が生じ易く、それを除去する対応策を必要とした。
【０００９】
（２） 水源に接続した給水管０７１や冷却水を循環する配管０７２等の配管のほか、その他の冷却水用の工場設備が必要であった。このように配管やその他の多くの構成部品を必要としてコストが高価となっていた。
【００１０】
（３） 上記水冷式の冷却器（アフタークーラー）０７から発生する排熱を利用する工夫は採られていず、省エネルギー対策上からは今一歩劣るものであった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、乾燥ホッパーから排出される排気ガスを外気と熱交換して、授受された熱エネルギーの一部を除湿ユニットの吸着材を再生させる再生エネルギーとして再利用するとともに、乾燥ブロワー及び再生ブロワーを高温から保護する。また除湿循環ラインの一部と再生ラインの一部とには空冷式熱交換器をまたがって設けることによって、上記従来例の水冷式の冷却器（アフタークーラー）の有する諸欠点を解消し、簡単な構成の粉粒体材料の除湿乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒体材料の除湿乾燥装置は、乾燥ブロワーと除湿ユニットと乾燥ヒーターと乾燥ホッパーとで除湿循環ラインを形成し、この除湿循環ラインで得られた除湿乾燥ガスで前記乾燥ホッパーに収納された粉粒体材料を乾燥するとともに、少なくとも再生ブロワーと再生ヒーターと前記除湿ユニットとで再生ラインを形成し、この再生ラインで得られた再生ガスで前記除湿ユニットの吸着材を再生するようにしてなり、
前記乾燥ホッパーの排気口から乾燥ブロワーの吸気口に至るまでの除湿循環ラインの一部と、再生ブロワーの吸気口に至るまでの上流側の再生ラインの一部とには、乾燥ホッパーの排気口から排出される排気ガスと外気とを熱交換する一基の空冷式熱交換器を跨がっ て設け、この空冷式熱交換器は、外管と、該外管内に嵌挿された内管とからなる二重管で構成されており、該空冷式熱交換器で授受された熱エネルギーの一部を前記再生ラインに導入するようにした粉粒体材料の除湿乾燥装置において、
前記空冷式熱交換器の内管の一端には外気取入口を形成するとともに、内管の他端部及び外管の他端部には、除湿循環ラインに接続される第１分岐管と再生ラインに接続される第２分岐管とを有する筒状継手を接続し、内管の外周面と外管の内周面とで形成される環状空間の入口は乾燥ホッパーの排気口と連通するとともに、環状空間の出口は第１分岐管と連通する一方、前記内管の出口は第２分岐管と連通し、前記内管と外管とで熱交換されたガスは、第１分岐管から除湿循環ラインへ、第２分岐管から再生ラインへ供給されるようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
ところで、乾燥ホッパーから排出される排気ガスの熱エネルギーを除湿循環ラインと再生ラインで再利用する場合に、同排気ガスの温度が乾燥ブロワーの耐熱温度を超えている状態で、同排気ガスを乾燥ブロワーに通すとそのブロワーの故障の原因となる。
【００１４】
そこで、乾燥ホッパーから排出された排気ガスを、外気と熱交換して、授ける側の高温の排気ガスを外気で冷却してから例えば該乾燥ブロワーの吸気口より上流の除湿循環ラインに供給することで、乾燥ブロワーが高温から保護される。また熱交換器で加熱されたガスを再生ブロワーの吸気口に至るまでの再生ラインに供給して、下流に設けた再生ヒーターにより、除湿ユニットの吸着材（吸着素子）に蓄積された水分を蒸発するのに最適な温度まで加熱してから、除湿ユニットの再生ゾーンへ供給する。これによって、乾燥ホッパーから排出される排気ガスの熱エネルギーを再利用することで、再生ヒーターの加熱熱量が節約できるとともに、上記乾燥ブロワーを耐熱温度上限値以上の高温から保護することができる。
【００１５】
ここで、空冷式熱交換器としては、除湿循環ラインや再生ラインを構成する配管より大径の内管と、この内管の全外周を鞘状に覆いかつ該内管より大径とした外管との二重管からなるものが好ましい。この内管と外管は熱交換するための冷却面積を大きくするために、いずれもできるだけ大径の方が望ましい。
【００１６】
空冷式熱交換器の材質は、特に限定しないが、耐熱性に富むもので、ステンレススチールなどの金属などが好ましい。また空冷式熱交換器が前述した如く内管及び外管からなる二重管の場合には、いずれとも耐熱性に富み屈曲し易い材質のものがよい。
【００１７】
排気ガスと外気とを空冷式熱交換器で熱交換して授受された熱エネルギーの一部は、再生ブロワーの吸気口に至るまでの再生ラインへ導入してから、除湿ユニットの再生ゾーンへ通過させ、再生ゾーン（吸着材）における再生のための熱エネルギーとして再利用する。なお、乾燥ブロワーの吐出口と除湿ユニットとの間に接続された分岐管を介して除湿ユニットに設けた冷却ゾーンへも通して、該排気ガスの熱エネルギーの再利用を図ることもできる。
【００１８】
【作用】
本発明の粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、乾燥ホッパーから排出される排気ガスを外気と熱交換すると、乾燥ホッパーの排気口で例えば１００°Ｃ〜１５０°Ｃ（この数値に限定されない）あった授ける側の高温の排気ガスは、常温の外気により乾燥ブロワーの耐熱温度の上限値より以下（例えば６０〜８０°Ｃ。この数値に限定されない。）に冷却される。一方、受ける側の常温の外気は、前記高温の排気ガスの熱を奪うことにより、再生ブロワーの耐熱温度の上限値以下（例えば６０〜８０°Ｃ、この数値に限定されない。）の範囲内で昇温される。
【００１９】
授受された熱エネルギーの一方（例えば授熱側）を前記再生ブロワーの吸気口に至るまでの前記再生ラインに導入して、同排気ガスの熱エネルギーを除湿ユニットの吸着材に対する再生エネルギーとして利用することにより、再生ヒーターの加熱熱量を少なくでき省エネとなる。
【００２０】
そして、本発明の粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、前記乾燥ホッパーの排気口から乾燥ブロワーの吸気口に至るまでの除湿循環ラインの一部と、再生ブロワーの吸気口に至るまでの上流側の再生ラインの一部とには、乾燥ホッパーの排気口から排出される排気ガスと外気とを熱交換する一基の空冷式熱交換器を跨がって設け、該空冷式熱交換器で授受された熱エネルギーの一部を前記再生ラインに導入することにより、前述した作用効果が達成できる。
【００２１】
内外両管からなる空冷式熱交換器は、内管の一端側の外気取入口から導入した常温の外気は他端側に至る間において昇温される一方、内管の外周面と外管の内周面とで形成された環状空間へ導入される乾燥ホッパーからの前記排気ガスは、上記内管の外周面と外管の内周面とによる放熱面積が大きいので、外気との熱交換による冷却効果が向上される。しかも、前記環状空間と内管で熱交換されたガスは、前記内外の二重管の他端部で筒状継手によって簡単に接続されて除湿循環ライン又は再生ラインへ区画して供給される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて以下に説明する。
図１は全体のフロー図、図２は図１における空冷式熱交換器の拡大断面図、図３は外管の一例を示す一部分の斜視図である。
【００２３】
１は合成樹脂成形材料や加工食品材料等の除湿乾燥すべき粉粒体を収容する乾燥ホッパーである。この乾燥ホッパー１には乾燥ブロワー２の吐出口２ｂとハニカム式の除湿ユニット３と乾燥ヒーター４とをガス給気管５により順次接続して除湿循環ラインａを形成するとともに、ガス給気管５の出口５ａは前記乾燥ホッパー１内に臨ませている。乾燥ブロワー２からの外気を除湿ユニット３の除湿ゾーン（イ）に貫流して吸着材（ハニカム素子）（図示せず）により脱湿してから乾燥ヒーター４で所望温度まで加熱し、この加熱された除湿乾燥ガスを前記給気管５の出口５ａから乾燥ホッパー１内に供給し、該除湿乾燥ガスで乾燥ホッパー１内の粉粒体材料（図示せず）を乾燥する。図１で符号６はフィルターである。
【００２４】
乾燥ホッパー１内の粉粒体材料を乾燥する際に発生した排気ガスは、乾燥ホッパー１の排気口１ａから後で詳述する空冷式熱交換器３０及び該空冷式熱交換器３０に接続したガス導管７を経て、前記乾燥ブロワー２に戻るようにしてある。前記ガス導管７は、一端を前記空冷式熱交換器３０の他端部と接続するとともに、他端を前記乾燥ブロワー２の吸込口２ａと接続している。従って、前記空冷式熱交換器３０とガス導管７とは前記ガス給気管５と気密に接続され閉鎖型の除湿循環ラインａを形成している。
【００２５】
ハニカム式の除湿ユニット３は、周知の如く、円柱又は円筒状等のハニカムロータを有し、少なくとも除湿ゾーン（イ）と吸着材を再生する再生ゾーン（ロ）とが形成されている。図１では前述した除湿ゾーン（イ）及び再生ゾーン（ロ）のほかに冷却ゾーン (ハ) が形成されている。このハニカム式の除湿ユニット３の具体的構成は、例えば本願出願人が実用新案登録出願した実開昭６０ー１１５５２６号公報に示したものが挙げられる。
【００２６】
冷却ゾーン (ハ) には、ガス給気管５における乾燥ブロワー２の吐出口２ｂとハニカム式の除湿ユニット３との間で分岐した分岐管５ｂから空気等のガスが通されるように分岐管５ｂの末端５ｃを方向切換弁８に接続して循環型の冷却ラインｃを形成しており、この場合の方向切換弁８は３方向弁を使用する。この冷却ラインｃとしては、図１において、一点鎖線で示すように分岐管５ｂの末端５ｃ１をガス導管７の方向切換弁８より上流側に接続することもできるし、また分岐管５ｂの末端５ｃ２を同図で２点鎖線で示すように、方向切換弁８とフィルター９間のガス導管７に接続することもできる。
【００２７】
ハニカム式の除湿ユニット３の吸着材を再生するための再生ゾーン（ロ）には、乾燥ホッパー１の排気口１ａから前記空冷式熱交換器３０を経て再生用のガス導管１２が接続されており、このガス導管１２には下流側に向けて再生ブロワー１０と再生ヒーター１１と除湿ユニット３が順次に接続されている。すなわち、乾燥ホッパー１の排気口１ａに接続した空冷式熱交換器３０と、再生ブロワー１０と、再生ヒーター１１及び除湿ユニット３とは再生ラインｂを形成する。この再生ラインｂで得られた再生ガスで除湿ユニット３の再生ゾーン（ロ）に臨む吸着材を再生する。
【００２８】
空冷式熱交換器３０は、乾燥ホッパー１の排気口１ａから乾燥ブロワー２の吸気口２ａに至るまでの除湿循環ラインａの一部と、再生ブロワー１０の吸気口１０ａに至るまでの上流側の再生ラインｂの一部とに跨がって設けてある。この空冷式熱交換器３０は、乾燥ホッパー１の排気口１ａから排出される排気ガスと外気とを熱交換するもので、該空冷式熱交換器３０で授受された熱エネルギーの一部を前記再生ラインｂに導入するようにしてある。この空冷式熱交換器３０について以下に詳述する。
【００２９】
この実施形態における空冷式熱交換器３０は、大別して、外管３１と、該外管３１内に嵌挿された内管３２とからなる二重管で構成されている。
【００３０】
外管３１は、大別して、Ｔ字状管３３からなる第１外管３１ａと、外管本体３６を形成する第２外管３１ｂとからなっている。Ｔ字状管３３たる第１外管３１ａは、耐熱性や耐腐食性や熱伝導性等の良好な金属などの材質からなるものが好ましく、かつ垂直部３３ａと水平部３３ｂとで一体に形成しており、垂直部３３ａの下端は乾燥ホッパー１の排気口１ａと溶接３４や嵌合等の他の結合方式により結合してある。また、Ｔ字状管３３の水平部３３ｂの一端からは内管３２の一部を構成する第１内管３２ａが嵌挿してある。
【００３１】
外管本体３６を形成する第２外管３１ｂの材質は、特に限定しないが、耐熱性や耐腐食性や熱伝導性等を考慮して、鉄やアルミニウムやガラスクロス等を用いることができるが、耐屈曲性を考慮して、ステンレス薄板、アルミ薄板、特殊コーティングしたガラスクロスなどを用いるのが好ましい。前記ステンレス薄板、アルミ薄板、特殊コーティングしたガラスクロスを用いた場合には、図３に示すように、外周面にスパイラル状の凹溝４６を形成し、図１及び図２に示す如く折り曲げできるようにしたものが好ましい。
【００３２】
第２外管３１ｂの一端３７は第１外管３１ａの他端３８を嵌挿してから、その重合部の外側をバンド３９で締付けて固定している。そして、この第２外管３１ｂの少し後部の上部を略９０度折り曲げ逆Ｌ字状となるようにしている。
【００３３】
前記第１内管３２ａの他端３２ａ２には、内管３２の残部を構成し、かつ略逆Ｌ字状の第２内管３２ｂの一端３２ｂ１が結合してある。図２では第１内管３２ａの他端３２ａ２を第２内管３２ｂの一端３２ｂ１内部に嵌挿して結合しているが、図示しないがフランジ連結や帯金（バンド）による連結などで結合することもできる。
【００３４】
第１内管３２ａは、一端にフランジ部３２ａ１を連結しているとともに、該フランジ部３２ａ１に外気取入口３５を有するフィルター３５ａを設け、外気が外気取入口３５を通ってから第２内管３２ｂ内へ通されるようになっており、また前記フランジ部３２ａ１はＴ字状管３３たる第１外管３１ａの一端開口縁部に密着されるようになっている。
【００３５】
前述したように、内管３２を構成する第１内管３２ａ及び第２内管３２ｂは、前記外管３１を構成する第１外管３１ａ及び第２外管３１ｂの内部に接することなく嵌挿されている。すなわち、内管３２（第１内管３２ａと第２内管３２ｂ）の外周面３２１と外管３１（第１外管３１ａと第２外管３１ｂ）の内周面３１１との間には環状空間Ｓが長手方向に形成されている。そしてこの環状空間Ｓの入口Ｓ１は乾燥ホッパー１の排気口１ａと連通されている。
【００３６】
環状空間Ｓの出口側は開口され、この開口部に外筒５３と第２分岐管５２兼用の内筒５４からなる筒状継手５０が接続されている。
【００３７】
すなわち、前記筒状継手５０は、図２に示されているように、外筒５３の側壁５３ａの適所には第２分岐管５２を兼用するエルボ状内筒５４を挿通する透孔５３ｂを形成しているとともに、エアフィルター５６を接続する短管５５を設けており、該外筒５３の底板５３ｃの中央部には第１分岐管５１と連通する透孔５３ｄを形成してある。
【００３８】
内管３２及び外管３１の他端部と内筒５４及び筒状継手５０との取り付けは、エルボ状内筒５４を筒状継手５０の外筒５３に形成した透孔５３ｂに嵌挿した後に、内管３２の第２内管３２ｂの他端部４１にエルボ状の内筒５４の上端部を外嵌合しながら、外管３１の第２外管３１ｂの他端部４０に外筒５３の上端部を内嵌合する。その後に、該筒状継手５０の外周に突設した突片（図示せず）を別設の枠体（図示せず）にねじ止めする。また、第２外管３１ｂの他端部４０の外周には外筒５３との重合部分にバンド５７を締め付けて固定する。なお、バンド５７による固定方法に代えて、第２外管３１ｂの他端部４０の下端に外向きフランジ（図示せず）を形成するとともに、外筒５３の上端部に上記外向きフランジと同一大きさの外向きフランジ（図示せず）を形成し、両外向きフランジをボルト・ナット又はバンドで固定する周知のフランジ連結方法を採ることもでき、その他適宜設計変更することができる。
【００３９】
図２で、第１分岐管５１と第２分岐管５２（内筒５４の末端側がこれを兼ねる）の先端側には雄ねじ部５１ａ、５２ａが形成され、ガス導管７又はガス排気管１２と螺着される。内管３２の外周面３２１と外管３１の内周面３１１とで形成される環状空間Ｓの入口Ｓ１は乾燥ホッパー１の排気口１ａと連通するとともに、該環状空間Ｓの出口Ｓ２は第１分岐管５１と連通する。一方、内管３２の第２内管３２ｂの出口は第２分岐管５２と連通する。
【００４０】
この実施形態の外管３１と内管３２とは上述した構成を採っているので、乾燥ホッパー１の排気口１ａから排出された高温（例えば１２０°Ｃ〜１５０°Ｃ、この数値に限定されない。）の排気ガスは、前記環状空間Ｓの入口Ｓ１から出口Ｓ２に至るまでに、外管３１の外方の外気及び内管３２（３２ａ、３２ｂ）へ通される外気と熱交換されて冷却され低温（例えば６０°Ｃ〜８０°Ｃ、この数値に限定されないが、乾燥ブロワー２の耐熱温度の上限値以下の温度になる。）となる。従って、前記環状空間Ｓの出口Ｓ２から排出される低温となった排気ガスは、透孔５３ｄ、第１分岐管５１、ガス導管７及びフィルター９を通って乾燥ブロワー２の吸気口２ａ等の除湿循環ラインａへ送られるが、上述のように低温となっているため、同乾燥ブロワー２を高温によるトラブルから確実に保護すると共に、排気ガスの再利用により乾燥ヒーター４の熱エネルギーが節約できる。
【００４１】
一方、外気取入口３５から導入された常温の外気は、第１内管３２ａから第２内管３２ｂの出口に至るまでに、前記環状空間Ｓの入口から送られた高温の排気ガスと熱交換されて昇温（例えば６０°Ｃ〜８０°Ｃ、この数値に限定されないが、再生ブロワー１０の耐熱温度の上限値以下の温度となるように設定されている。）される。従って、内管３２の出口から排出される昇温されたガスは、筒状継手５０に接続された内筒５４、第２分岐管５２及びガス導管１２を経て再生ブロワー１０の吸気口１０ａへ送られるが、この場合の昇温されたガスの温度は、前述したように再生ブロワー１０の耐熱温度の上限値以下の温度であるため、再生ブロワー１０を高温によるトラブルから確実に保護するとともに、排気ガスの再利用により再生ヒーター１１の加熱エネルギーが少なくできる。
【００４２】
前記再生ブロワー１０の吐出口１０ｂから通された低温となったガスは、再生ヒーター１１により所望温度まで加熱されてから、除湿ユニット３の再生ゾーン（ロ）へ通されて吸着材（図示せず）を脱湿し再生し、その再生ガスは機外へ排出する。図１で符号１３は再生温調用のサーモスタットである。
【００４３】
乾燥ブロワー２の吐出口２ｂから送られたガスは、除湿ユニット３の除湿ゾーン（イ）で脱湿された後に、乾燥ヒーター４で再び所望温度（必要とされる粉粒体材料の加熱温度、例えば１２０°Ｃ〜１５０°Ｃ、この数値に限定されない。）まで加熱され、その高温のガスをガス給気管５の出口５ａから乾燥ホッパー１内に送り、同乾燥ホッパー１内に収納されている粉粒体材料（図示せず）を乾燥する。
【００４４】
上述したように、空冷式熱交換器３０を外管３１と内管３２の二重管構造とするとともに、内外両管３２、３１の他端部に内筒５４及び筒状継手５０を介して第１分岐管５１と第２分岐管５２とを設けることによって、空冷式熱交換器３０で熱交換されたガスを、第１分岐管５１を経て乾燥ブロワー２の吸気口２ａへ、または第２分岐管５２を経て再生ブロワー１０の吸気口１０ａへ導入して、除湿ユニット３の除湿ゾーン（イ）または再生ゾーン（ロ）へ通すようにしているものである。
【００４５】
本実施形態における除湿乾燥装置においては、空冷式熱交換器３０で熱交換されたガスは除湿ユニット３の冷却ゾーン (ハ) へも通されるようにしてある。
【００４６】
すなわち、前述したように、乾燥ブロワー２の吐出口２ｂとハニカム式の除湿ユニット３との間におけるガス給気管５より分岐した分岐管５ｂを除湿ユニット３の冷却ゾーン (ハ) に連通し、その分岐管５ｂの末端５ｃを方向切換弁８に接続し、方向切換弁８から乾燥ブロワー２の吐出口２ｂまでを除湿循環ラインａのガス導管７を共用した循環型の冷却ラインｃとしている。
【００４７】
そこで、乾燥ブロワー２と除湿ユニット３を稼働して、第１分岐管５１から乾燥ブロワー２までのガス導管７の流路と前記冷却ラインｃの流路とが開となるように方向切換弁８を開くと、空冷式熱交換器３０で熱交換されて冷却されたガスは、前記第１分岐管５１、ガス導管７、方向切換弁８、フィルター９、乾燥ブロワー２及び分岐管５ｂを経て、除湿ユニット３の冷却ゾーン (ハ) を冷却する。この場合、前記熱交換されたガスは冷却ラインｃだけでなく除湿循環ラインａへも循環され、除湿ユニット３の冷却ゾーン (ハ) と除湿ゾーン（イ）の両方がガスにより冷却または除湿される。
【００４８】
図１で、符号６０は輸送先ホッパーである。６２は吸引管であって、一端を輸送先ホッパー６０に他端を方向切換弁８に接続してあり、方向切換弁８が吸引管６２の流路のみを開放している時に乾燥ブロワー２の稼働により、前記輸送先ホッパー６０内を吸引して、前記乾燥ホッパー１内の乾燥済みの材料を出口１ｂに接続した材料輸送管６１を介して吸引輸送する。１５は除湿ユニット３における各ゾーン（イ）、（ロ）、 (ハ) を仕切るための仕切板である。６３は輸送先ホッパー６０内の材料が供給される合成樹脂成形機などの受部である。
【００４９】
なお、図１において、除湿ユニット３はモーター（図示せず）によって例えば１時間当たり３回転（この回転数に限定されない。）とゆっくりと連続運転される。また、符号６６は乾燥ホッパー１の天板部に設け継手管６７と材料輸送管６１間に接続した配管である。６８はレベル計である。
【００５０】
本発明の粉粒体材料の除湿乾燥方法を図１と図２に従って以下に説明する。
先ず、除湿循環ラインａの管路が開放されるように方向切換弁８を開き、乾燥ブロワー２と再生ブロワー１０を起動すると、乾燥ブロワー２からの空気（ガス）は除湿ユニット３の除湿ゾーン（イ）で脱湿された後に、乾燥ヒーター４で加熱されて、得られた除湿乾燥ガスで乾燥ホッパー１に収納された粉粒体材料を乾燥する。
【００５１】
この乾燥ホッパー１内で粉粒体材料を乾燥して高温となりかつ水分を含んだ排気ガスは、乾燥ホッパー１の排気口１ａより下流側に設けた空冷式熱交換器３０によって、乾燥ブロワー２の耐熱温度の上限値以下の温度となるように、常温の外気と熱交換される。この熱交換により授受された熱エネルギーの一部は、前述したように、再生ブロワー１０の吸気口１０ａに至るまでの再生ラインｂへ導入されてから、除湿ユニット３の再生ゾーン（ロ）へ通過させ、再生ゾーン（吸着材）（ロ）における再生のための熱エネルギーとして再利用される。
【００５２】
なお、筒状継手５０は、図１及び図２で示した構造のものに限らず適宜設計変更することができる。例えば、図４に示すような筒状継手５０を用いることもできる。この図４の筒状継手５０は、図２の場合と同様に外筒５３と内筒５４とからなる点では共通するが、内外両筒５４、５３の形状が少し異なっている。
【００５３】
すなわち、外筒５３の側壁５３ａには、第２分岐管５２と連通する透孔５３ｂを形成しているとともに、図２と同様の短管５５を接続している。また、外筒５３の底板５３ｃには図２と同様の第１分岐管５１と連通接続される透孔５３ｄが形成されている。また外筒５３の上端部は外管３１の下端部とバンド等の締結部材５８で結合されている。
【００５４】
内筒５４は図２の如きエルボ状ではなく円筒状のものであって、この下端部を外筒５３の底板５３ｃに溶接等によって立設しており、該内筒５４の上端部を内管３２の下端部とバンド等の締結部材５９で結合している。この場合の第２分岐管５２は外筒５３の透孔５３ｂの外周縁部に溶接等によって接続している。また第１分岐管５１は外筒５３の透孔５３ｄの外周縁部には溶接等によって接続している。
【００５５】
図１、図２及び図４のいずれの場合でも、筒状継手５０が耐熱性の合成樹脂製のときには、上記第１分岐管５１及び第２分岐管５２は溶接等で接続することなく、一体成形することもできる。
【００５６】
前記実施形態の粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、乾燥ホッパーから排出される排気ガスを外気と熱交換して乾燥ブロワーの耐熱温度の上限値以下の温度とし、前記熱交換により授受された熱エネルギーの一部を再生ブロワーの吸気口に至るまでの再生ラインに導入するようにしているから、前記熱交換により授受された熱エネルギーの一部を除湿ユニットの吸着材を再生させる熱エネルギーとして再利用できるため、再生ヒーターの熱量が少なくでき省エネに寄与できる。
また、前記排気ガスと外気と熱交換して授受される熱エネルギーは、乾燥ブロワーの耐熱温度の上限値以下の温度としているから、この再利用される熱エネルギーを除湿循環ライン又は再生ラインに導入しても、乾燥ブロワー及び再生ブロワーが耐熱温度以上の熱により故障されるようなことがなくなる。
【００５７】
さらに、この除湿乾燥装置によれば、乾燥ホッパーの排気口から乾燥ブロワーの吸気口に至るまでの除湿循環ラインの一部と、再生ブロワーの吸気口に至るまでの上流側の再生ラインの一部とには、乾燥ホッパーの排気口から排出される排気ガスと外気とを熱交換する一基の空冷式熱交換器を跨がって設け、この空冷式熱交換器は、外管と、該外管内に嵌挿された内管とからなる二重管で構成されており、該空冷式熱交換器で授受された熱エネルギーの一部を前記再生ラインに導入するようにしているから、一基の空冷式熱交換器によって、乾燥ブロワーと再生ブロワーの両方がその耐熱温度以上の高温から保護されるとともに、前記排気ガスの熱交換により乾燥ヒーターと再生ヒーターの熱量を少なくできるという、効果が簡単な構成で達成できる。
また、乾燥ホッパーから排出される排気ガスを外気と熱交換してブロワーの耐熱温度の上限値以下の温度となるように授受された熱エネルギーを低温又は昇温して再利用するために空冷式熱交換器を設けているので、従来の水冷式の冷却器（アフタークーラー）を設けたものに比べて、冷却水やその配管等の工場設備が不要となるばかりか、冷却水による配管の水あか除去作業等も不要となる。
【００５８】
さらにまた、外管と内管の二重管からなる簡単な構造の空冷式熱交換器が提供できるとともに、従来の水冷式の冷却器（アフタークーラー）の場合の如く冷却水やは配管等を必要としないので、装置的に安価となる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の除湿乾燥装置によれば、空冷式熱交換器の内管と外管とで熱交換されたガスは、第１分岐管から除湿循環ラインへ、第２分岐管から再生ラインへ供給されるようしてあり、第１分岐管から除湿循環ラインへ供給される排気ガスは低温となっているため、乾燥ブロワーを高温によるトラブルから確実に保護すると共に、排気ガスの再利用により乾燥ヒーターの熱エネルギーが節約できる。また、第２分岐管から再生ラインへ供給される排気ガスは再生ブロワーの耐熱温度の上限値以下の温度であるため、再生ブロワーを高温によるトラブルから確実に保護するとともに、排気ガスの再利用により再生ヒーターの加熱エネルギーが少なくできる。
なお、上記空冷式熱交換器を図１に示した除湿乾燥装置に使用して、本願発明者が実験したところによれば、乾燥ホッパーから排出された排気ガスの熱量の２０〜４０％が、除湿ユニットの除湿・再生及び冷却の熱エネルギーとして回収でき、省エネに寄与できた。除湿乾燥装置のランニングコストが安価となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態例の全体のフロー図である。
【図２】 図１における空冷式熱交換器の拡大断面図である。
【図３】 外管の一例を示す一部分の斜視図である。
【図４】 筒状継手の変形例を示す断面図である。
【図５】 従来例の粉粒体材料の除湿乾燥装置の全体のフロー図である。
【符号の説明】
１ 乾燥ホッパー
１ａ 排気口
２ 乾燥ブロワー
２ａ 吸気口
２ｂ 吐出口
３ 除湿ユニット
４ 乾燥ヒーター
５ ガス給気管
５ｂ 分岐管
７ ガス導管
８ 方向切換弁
１０ 再生ブロワー
１０ａ 吸気口
１０ｂ 吐出口
１１ 再生ヒーター
１２ ガス導管
３０ 空冷式熱交換器
３１ 外管
３１ａ 第１外管
３１ｂ 第２外管
３２ 内管
３２ａ 第１内管
３２ｂ 第２内管
３５ 外気取入口
３５ａ フィルター
３６ 外管本体
５０ 筒状継手
５１ 第１分岐管
５２ 第２分岐管
５３ 外筒
５４ 内筒
ａ 除湿循環ライン
ｂ 再生ライン
ｃ 冷却ライン
Ｓ 環状空間
イ 除湿ゾーン
ロ 再生ゾーン
ハ 冷却ゾーン

Claims (1)

1. 乾燥ブロワー２と除湿ユニット３と乾燥ヒーター４と乾燥ホッパー１とで除湿循環ラインａを形成し、この除湿循環ラインａで得られた除湿乾燥ガスで前記乾燥ホッパー１に収納された粉粒体材料を乾燥するとともに、少なくとも再生ブロワー１０と再生ヒーター１１と前記除湿ユニット３とで再生ラインｂを形成し、この再生ラインｂで得られた再生ガスで前記除湿ユニット３の吸着材を再生するようにしてなり、
   前記乾燥ホッパー１の排気口１ａから乾燥ブロワー２の吸気口２ａに至るまでの除湿循環ラインａの一部と、再生ブロワー１０の吸気口１０ａに至るまでの上流側の再生ラインｂの一部とには、乾燥ホッパー１の排気口１ａから排出される排気ガスと外気とを熱交換する一基の空冷式熱交換器３０を跨がって設け、この空冷式熱交換器３０は、外管３１と、該外管３１内に嵌挿された内管３２とからなる二重管で構成されており、該空冷式熱交換器３０で授受された熱エネルギーの一部を前記再生ラインｂに導入するようにした粉粒体材料の除湿乾燥装置において、
   前記空冷式熱交換器３０の内管３２の一端には外気取入口３５を形成するとともに、内管３２の他端部４１及び外管３１の他端部４０には、除湿循環ラインａに接続される第１分岐管５１と再生ラインｂに接続される第２分岐管５２とを有する筒状継手５０を接続し、内管３２の外周面３２１と外管３１の内周面３１１とで形成される環状空間Ｓの入口Ｓ１は乾燥ホッパー１の排気口１ａと連通するとともに、環状空間Ｓの出口Ｓ２は第１分岐管５１と連通する一方、前記内管３２の出口は第２分岐管５２と連通し、前記内管３２と外管３１とで熱交換されたガスは、第１分岐管５１から除湿循環ラインａへ、第２分岐管５２から再生ラインｂへ供給されるようにしてあることを特徴とする粉粒体材料の除湿乾燥装置。

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