JP5420375B2 - 除湿装置 - Google Patents
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Description
このような除湿装置では、上記吸着体に上記乾燥ホッパー内を通過して排気される水分を含んだガスを通過させることで、該吸着体内の吸着剤によって水分を吸着してガスを除湿処理する除湿処理工程を実行し、その除湿処理した処理ガスを、上記乾燥ホッパーへ向けて供給する構成とされている。
また、上記除湿装置では、上記除湿処理工程実行後の吸着体に、高温に加熱した再生用加熱ガスを通過させることで、該吸着体内の吸着剤の水分を脱離(分離)させる加熱再生工程が実行される。さらに、この加熱再生工程実行後の吸着体に、該吸着体内における吸着剤の水分の吸着能力を高めるために、再生用冷却ガスを通過させることで、該吸着体内の吸着剤を冷却する冷却再生工程が実行される。
例えば、下記特許文献1では、吸着体を加熱再生するための再生用加熱ガスの加熱に、加熱再生工程実行中の吸着体を通過したガスの排熱を利用して省エネルギー化を図る構成とした湿りガスの乾燥装置が提案されている。
特に、冷却再生ゾーンでは、加熱再生ゾーンにおいて高温に昇温され、水分が脱離された吸着体に再生用冷却ガスが導入されるため、この冷却再生ゾーンを通過した冷却再生排気ガスは、比較的、高温となる。本発明によれば、この比較的、高温の冷却再生排気ガスと、加熱再生ゾーンを通過した加熱再生排気ガスとによって、加熱再生ゾーンに導入する再生用加熱ガスを効果的に予備昇温させることができる。
このような構成とすれば、3系統のガス(冷却再生排気ガス、加熱再生排気ガス、及び再生用加熱ガス)を熱交換器において互いに区分して通過させ、熱交換を行うことができる。このように3系統のガスを互いに区分して通過させることで、比較的、露点の低い冷却再生排気ガスと、比較的、露点の高い加熱再生排気ガスとが混合されることがない。
この結果、この露点の低い冷却再生排気ガスを、ガス循環ラインの合流部及び分配部を介して、吸着体の冷却再生ゾーンに導入し、再生用冷却ガスとして吸着体の冷却再生に利用することができる。従って、例えば、外気を再生用冷却ガスとして冷却再生ゾーンに導入するものと比べて、吸着体の冷却再生を効果的に実行することができる。
このような構成とすれば、上記3系統のガスを並列的に通過させる構造となり、熱交換器をコンパクトにできる。
また、複数の内管を螺旋状に撚り合わせて外管内に配置することで、外管内を送風される再生用加熱ガスと、内管外周面との伝熱面積を効率的に増大させることができるとともに、これら複数の内管内、及びその外周を送風される各ガスが螺旋状に送風されるので、これらのガスの乱流作用によって熱伝達率を向上させることができ、熱交換効率を効果的に向上させることができる。
さらに、このような構成によれば、例えば、複数の内管を外管内にジグザグに折り曲げて配したようなものと比べて、各管内を送風される各ガスの圧力損失を小さくすることができる。
このような構成とすれば、内管を、熱伝導率の良好なステンレスやアルミニウム、銅管等の金属製のものとした場合にも撚り合わせ易く、かつ、波形管の各山が伝熱面積を拡大させるフィンとして機能し、熱交換効率をより効率的に向上させることができる。
このような構成とすれば、乾燥ホッパーに向けて供給するガスの除湿処理と、吸着体の一部の加熱再生と、吸着体の一部の冷却再生とを、並列的かつ連続的に実行することができ、安定した露点の処理ガスを乾燥ホッパーに向けて供給することができる。
図1〜図4は、本実施形態に係る除湿装置を説明するための説明図である。
尚、図1においては、ガス(輸送空気を含む)や粉粒体材料を流通させる各ライン(ガス管路、粉粒体材料輸送管路など)を、実線及び破線にて模式的に示している。
ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、或いは金属材料や半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
ホッパー本体41の上部には、ホッパー本体41内に貯留される粉粒体材料の材料レベルを検出するための材料センサー(レベル計)47と、ホッパー本体41内に貯留された粉粒体材料層中を通過したガスを排出する排気口45とが設けられている。
尚、この加熱ヒータ46で加熱されてホッパー本体41内に導入される加熱された処理ガスの温度は、粉粒体材料の種類や初期水分率、ホッパー本体41の容量や排出量等に応じて、適宜、設定可能であるが、80℃〜160℃程度としてもよい。
この捕集器48において、空気輸送される粉粒体材料を捕集し、一時的に貯留して、捕集器48の下方に設けられた材料投入バルブ42を開放させることにより、粉粒体材料がホッパー本体41内に順次投入される。
このようなホッパー本体41への粉粒体材料の投入は、例えば、ホッパー本体41の下端部の材料排出部43からの粉粒体材料の排出に伴い、ホッパー本体41における粉粒体材料の貯留レベルが低下し、材料センサー47の材料無し信号が出力された際に、材料投入バルブ42を開放させることで行うようにしてもよく、また、ホッパー本体41内の粉粒体材料の貯留量が概ね一定量となるように、粉粒体材料の投入タイミング及び投入量等を制御するようにしてもよい。つまり、ホッパー本体41内に積層状態で貯留されている粉粒体材料を、所定の温度及び水分率となるまで加熱乾燥処理し、最下層にあるものから順次排出して、新たな粉粒体材料を排出した量に応じて上方の捕集器48から投入するものとしてもよい。
この材料輸送ライン3の輸送空気源としては、上記した捕集器48に材料を空気輸送するために吸引ライン4に接続される輸送空気源に、切り替え弁等を介して接続することで、その輸送空気源を共用するようにしてもよく、別途、専用の輸送空気源を設けるようにしてもよい。また、輸送態様としては、吸引による負圧作用によって輸送する態様としてもよく、或いは、圧縮空気を供給して粉粒体材料を圧送する態様としてもよい。
さらに、ガス循環ライン10のガス帰還ライン12またはガス供給ライン11を送気されるガスを分岐させて、その比較的、露点の低いガスを、材料排出部43から排出された粉粒体材料の輸送用空気として利用するようにしてもよい。これによれば、ホッパー本体41において加熱乾燥処理された粉粒体材料を、外気等で輸送する場合と比べて、輸送時における粉粒体材料の吸湿等を防止することができる。
また、上記のような粉粒体材料の投入及び排出は、ホッパー本体41内の貯留量がある程度の貯留量となるように、連続的或いは間歇的になされるものとしてもよい。
または、上記のような態様に代えて、ホッパー本体41内に貯留された粉粒体材料の全量を十分に加熱乾燥した後、全量を次工程に向けて排出して供給し、再び、ホッパー本体41に満状態となるまで粉粒体材料を貯留して、加熱乾燥を行うような態様としてもよい。
ガス帰還ライン12には、乾燥ホッパー40から排気されたガスの温度を検出する温度検出手段としての温度センサー12cと、該ガスに含まれる粉塵や塵埃、揮発物質、オイル等を捕捉するフィルタ12dと、水冷式や空冷式等の冷却器12eと、三方継手等からなる合流部16とが、吸着塔20に向けてこの順に配設されている。
温度センサー12cの検出温度は、ホッパー本体41において加熱乾燥処理される粉粒体材料の加熱乾燥の処理度合いを示し、この検出温度が所定の第1温度を超えたときに、加熱ヒータ46及びホッパー本体41への処理ガスの供給を停止させ、次いで、所定の第2温度を下回ったとき、乃至は所定時間経過すれば、加熱ヒータ46を起動させ、処理ガスの供給を開始させるような制御を実行するようにしてもよい。
冷却器12eは、乾燥ホッパー40から排気されるガスの温度が、比較的、高温である場合に、後記するメインブロワー18の保護のためや、後記する吸着体を構成する吸着塔20の水分の吸着能力を向上させるため(或いは、低下させないため)に設けられており、例えば、ガス帰還ライン12を通過するガスの温度が、40℃〜70℃以下程度となるように、該ガスを冷却する。このような冷却器12eは、乾燥ホッパー40から排気されるガスの温度が、上記程度の温度よりも低い場合には、配設しないようにしてもよい。或いは、ガス帰還ライン12の温度センサー12cの検出温度に基づいて、当該冷却器12eをCPU等の制御手段によって、ON/OFF制御するようにしてもよい。
また、冷却器12eの配設箇所としては、図例のように、ホッパー本体41の排気口45と、合流部16との間に限られず、合流部16の下流側(吸着塔20側)で、メインブロワー18の上流側に配設する態様としてもよい。
この合流部16の下流側のガス帰還ライン12には、ガス循環ライン10を送気されるガスを循環させて送風するメインブロワー(送風器)18と、三方継手等からなる分配部17とが吸着塔20に向けて、この順に配設されている。
ガス帰還ライン12は、分配部17において除湿側分岐ライン12aと、再生側分岐ライン12bとに分岐され、これら各分岐ライン12a,12bは、除湿装置1の吸着塔20に接続されている。
吸着塔20は、吸着剤を有したハニカムロータ(除湿ロータ)21と、その上下両端に配設された蓋体24,24と、ハニカムロータ21の回転軸22を蓋体24,24に対して回転させる駆動モータ23とを備えたハニカム式の除湿ユニットとされている。
ここに、ハニカム状とは、多数のガス流通路を構成する中空筒状セルの形状が、蜂の巣状に六角形状とされたものに限られず、例えば、該中空筒状セルの形状が、菱形状や、円筒形状、リブを平行に連続させたリブ形状、または、これら以外の形状、若しくは、三角形や四角形などの他の多角形状等、どのようなものでもよい。
また、ハニカムロータ21に使用される吸着剤としては、シリカゲル、チタニウムシリカゲル、リチウムクロライド、合成ゼオライト(商品名モレキュラシーブ)などが挙げられるが、固体のもので、水分の吸着が可能で、かつ後記する再生用加熱ガスの通過による再生(水分の脱離)が可能なものであれば、どのようなものでもよい。
また、蓋体24,24には、ハニカムロータ21を、除湿処理ゾーン26、加熱再生ゾーン27、及び冷却再生ゾーン28に、区分けする区画形成手段を構成する仕切壁25が設けられている。仕切壁25は、ハニカムロータ21の回転軸22を中心にして、遠心方向に向けて3つ設けられており、本実施形態では、除湿処理ゾーン26、加熱再生ゾーン27、及び冷却再生ゾーン28の容積割合が、それぞれ5:2:1となるように形成されている。
尚、蓋体24は、上下一対として図示の下側の蓋体24にも上側の蓋体24に形成された3つの仕切壁25に対応させて、同様の3つの仕切壁25が設けられている。
また、上記のようなハニカム式の除湿ユニットの更なる具体的構成についての詳述は省略するが、例えば、実開昭60−115526号公報、実開平1−167318号公報、実開平2−13994号公報に開示があるハニカム式の除湿ユニットを本実施形態に適用してもよい。
加熱再生ゾーン27の上流側(図示上側の蓋体24)には、加熱再生ライン13が接続され、この加熱再生ゾーン27の下流側(図示下側の蓋体24)には、加熱再生排気ライン15が接続されている。
冷却再生ゾーン28の上流側(図示下側の蓋体24)には、ガス帰還ライン12の再生側分岐ライン12bが接続され、この冷却再生ゾーン28の下流側(図示上側の蓋体24)には、冷却再生ガス帰還ライン14が接続されている。
また、温度センサー13aにおいて、再生加熱ヒータ29を通過したガスの温度を検出し、この検出温度に基づいて、CPU等の制御手段によって再生加熱ヒータ29のON/OFF制御或いはPID制御等の通電の制御がなされる。
尚、再生加熱ヒータ29で加熱されて加熱再生ゾーン27に導入される再生用加熱ガスの温度は、水分を吸着した吸着剤から水分を脱離可能な温度とすればよく、例えば、180℃〜240℃程度としてもよい。
加熱再生排気ライン15は、加熱再生ゾーン27を通過した加熱再生排気ガスを、熱交換器30に導入し、熱交換器30から排気された加熱再生排気ガスを、装置外に排出する構成とされている。
除湿処理ゾーン26には、ホッパー本体41内に貯留された粉粒体材料を通過することで水分を含んだガスが、ガス帰還ライン12に配設されたメインブロワー18の駆動により、フィルタ12d、冷却器12e、合流部16、及び分配部17を通過し、除湿側分岐ライン12aを介して導入される。
除湿処理ゾーン26に導入されたガスは、そこに位置するハニカムロータ21内の吸着剤が配されたガス流通路を通過して、吸着剤により水分が吸着され、除湿済みの処理ガスとして、ガス供給ライン11に向けて送気される(除湿処理工程)。
加熱再生ゾーン27では、加熱再生ライン13を経て加熱された再生用加熱ガスが導入され、水分を吸着した吸着剤が加熱乾燥されて、吸着剤の再生(水分の脱離)がなされる(加熱再生工程)。
加熱再生ゾーン27で加熱再生されたハニカムロータ21内の吸着剤は、ハニカムロータ21の回転に伴い、冷却再生ゾーン28に至る。
冷却再生ゾーン28では、再生用冷却ガスが導入され、加熱再生された吸着剤の冷却再生がなされる(冷却再生工程)。
上記のように、乾燥ホッパー40から排気されたガス、及びハニカムロータ21の除湿処理ゾーン26及び冷却再生ゾーン28を通過したガスは、乾燥ホッパー40と除湿装置1の吸着塔20との間を循環する構成とされている。
このように、本実施形態に係る粉粒体材料の除湿乾燥システムAでは、吸着塔20のハニカムロータ21で除湿処理した処理ガスを、ホッパー本体41へ供給し、粉粒体材料の加熱乾燥処理が行えるので、例えば、ホッパー本体内に、加熱ヒータで加熱した外気を直接導入して粉粒体材料を乾燥する乾燥装置と比べて、加熱ヒータの小型化(低電力化)が図れたり、乾燥時間を短縮化したりできる。すなわち、本実施形態によれば、ハニカムロータ21で除湿処理されて露点が低くなった処理ガスを、ホッパー本体41に向けて供給するようにしているので、ホッパー本体41において、効率的に粉粒体材料の加熱乾燥を行うことができる。
尚、本実施形態では、除湿乾燥させるガスとして空気を適用しているが、これに限らず、水分を含んだ気体、例えば、窒素、水素、アルゴンなどのガスを除湿乾燥させて、乾燥ホッパーへ導入し、粉粒体材料の加熱乾燥を行うようにしてもよい。
また、ガス供給ライン11を介してホッパー本体41へ向けて送気される処理ガスの温度や露点は、加熱乾燥処理する粉粒体材料の種類や初期水分、ホッパー本体41の容量、加熱ヒータ46及びメインブロワー18の出力(すなわち、風量)、ハニカムロータ21の形状等に応じて、適宜、設定される。
特に、一定の低水分率とする要望が高い合成樹脂ペレット等を加熱乾燥処理する場合には、除湿された処理ガスの露点が、例えば、−10℃〜−60℃程度、好ましくは、−40℃〜−50℃となるようにしてもよい。
この熱交換器30には、再生ブロワー19の駆動により取り込まれた外気を送風する加熱再生ライン13と、加熱再生ゾーン27を通過した加熱再生排気ガスを送風する加熱再生排気ライン15と、冷却再生ゾーン28を通過した冷却再生排気ガスを送風する冷却再生ガス帰還ライン14とが互いに独立的に接続されており、この熱交換器30は、これら各ライン13,14,15の一部を構成するように、これらの途中部位に配設されている。
尚、加熱再生ライン13に導入する再生用加熱ガスとしては、外気に限られず、湿度等の調整されたコンプレッサーエアーや、その他、上記同様のガスとしてもよい。
熱交換器30は、図2に示すように、再生ブロワー19を介して取り込んだ外気を再生用加熱ガスとして通過させる外管31と、この外管31内に配された複数本(図例では三本)の内管32,33,33と、これら外管31及び内管32,33,33の両端31a,32a,33a(図3(d)も参照)に配設され、これら各管31,32,33と各ライン(管路)13,14,15とを接続する接続部35,35とを備えている。
尚、図2では、三本の内管32,33,33のそれぞれの一部を、破線、一点鎖線、及び二点鎖線でそれぞれ示している。
外管31は、図3(c)に示すように、中空円筒形状とされており、この外管31としては、耐熱性を有した合成樹脂系材料から製された耐圧性のある樹脂ホースや、金属製パイプ等としてもよい。或いは、ガラスクロス等の強化繊維シートに、シリコンゴムを含浸、コーティングし、さらに補強ワイヤーで補強した耐熱補強ホースとしてもよい。
尚、図3(a)、(b)では、外管31及び断熱材34の図示を省略し、図3(c)では、接続部35の図示を省略している。
また、外管31としては、後記する内管と同様、波形管を採用するようにしてもよい。
このような波形状内管32,33としては、図例のような波形状の各山を一山づつ成形した、いわゆるアニュラーチューブに限られず、螺旋状に連続成形された、いわゆるスパイラルチューブとしてもよく、その他、可撓性を有し、複数本を螺旋状に容易に撚り合わせられるものであれば、どのようなものを適用するようにしてもよい。
これら波形状内管32,33は、図2及び図3(c)に示すように、外管31内で螺旋状に互いに撚り合わせられるとともに、その撚り合わせられた複数の波形状内管32,33の外郭周面が、外管31の内周面に、近接乃至は当接して配されており、図例では、それぞれの波形状内管32,33を右巻きに二回巻いた構成としている(図3(d)も参照)。
尚、図3(d)では、波形状内管32,33の両端部を実線で示し、中間部位における山部及び谷部を結んだ各外郭線を、二点鎖線で示している。
また、内管としては、本実施形態のような波形管に限られず、ストレート管(チューブまたはホース)としてもよい。
これら外管31及び波形状内管32,33の各内径は、これら各管31,32,33内を送風される各ガス(再生用加熱ガス、冷却再生排気ガス、及び加熱再生排気ガス)の風量に応じて適宜、設定可能である。
また、外管31の内径は、これら三本の波形状内管32,33,33を外管31内に配した状態で、これら波形状内管32,33,33の外周と当該外管31の内周とで形成される、加熱再生ライン13の一部を構成する再生用加熱ガス通過空間(図3(c)参照)と、上記二本の波形状内管33,33の内周に形成される加熱再生排気ガス通過空間とが略同程度となるように形成している。
また、この円筒状ブロック体35の一方の開口(外方側開口)は、加熱再生ライン13に接続される接続管39を有した蓋体38によって気密的に封止される一方、他方の開口(内方側開口)が互いに対向し、この他方の開口側に、上記した各管31,32,33が接続されている。
尚、図4では、図2における図示左側の接続部35を示しているが、他方の接続部も同様の構成である。
また、図4(b)、(c)では、上記した蓋体38の図示を省略している。
この仕切底壁50の略中央には、加熱再生ライン13に連通する再生用加熱ガス通過部51が開設されている。
また、この仕切底壁50の内方側面には、図4(a)、(b)に示すように、上記した三本の波形状内管32,33,33がそれぞれ接続される三本の接続筒52,53,53が内方側に向けて立設されている。これら各接続筒52,53,53の外周と、仕切底壁50の内方側に形成された内周壁58とによって、当該円筒状ブロック体35の内方側開口側に、上記再生用加熱ガス通過空間の一部を形成し、再生用加熱ガス通過部51を介して、当該熱交換器30の外管31内周と、接続管39とが連通される。
これら接続筒52,53,53のうち、図示上側の一本の接続筒52に、冷却再生排気ガス通過用の波形状内管32が接続され、図示下側の二本の接続筒53,53のそれぞれに、加熱再生排気ガス通過用の各波形状内管33,33が接続される。
この区画壁59により、当該円筒状ブロック体35の外方側開口側には、再生用加熱ガス通過部51と、一本の接続筒52に連通する冷却再生排気ガス通過空間54と、二本の接続筒53,53に連通する加熱再生排気ガス通過空間55とが区画形成されている。
円筒状ブロック体35における外方側部の外周には、冷却再生排気ガス通過空間54に連通する接続孔56と、加熱再生排気ガス通過空間55に連通する接続孔57とが開設されている。
これら接続孔56,57に、上記した接続管36,37のそれぞれが連通接続される。
この際、蓋体38と接続部35の外方側端部との間に、シリコン系体耐熱接着剤を介して発泡シリコン等からなるシール材(ガスケット)を設けるようにしてもよい。
また、波形状内管32,33を螺旋状に巻く態様としては、図3(d)に示すように、棒状の巻き用芯材5に対して、波形状内管32,33を、一本づつ、螺旋状に巻回することで行うようにしてもよい。そして、三本の波形状内管32,33を巻き用芯材5に対して螺旋巻きした後、この巻き用芯材5とともに、外管31内に挿入し、これら各管31,32,33の両端31a,32a,33aを一対の接続部35,35に接続するようにしてもよい。この接続前或いは一方を接続した後、巻き用芯材5を除去するようにすればよい。
また、これら各管31,32,33の各端部31a,32a,33aの内周面と、接続部35の内方側端部外周面及び各接続筒52,53の外周面との間に、シリコン系耐熱接着剤を介在させ、気密的に接着固定するようにしてもよい。また、このように接続された各管31,32,33の外周を、ジュビリーバンド等の締付具6で締め付けて固定するようにしてもよい。
すなわち、再生ブロワー19によって取り込まれた再生用加熱ガスとしての外気は、熱交換器30上流側の加熱再生ライン13を経て、一方(図2における左側)の接続部35から熱交換器30内に導入され、上記した外管31の内周等により形成される上記再生用加熱ガス通過空間を送気されて、他方(図2における右側)の接続部35から熱交換器30下流側の加熱再生ライン13に導出される。
また、吸着塔20の加熱再生ゾーン27を通過した加熱再生排気ガスは、熱交換器30上流側の加熱再生排気ライン15を経て、上記他方の接続部35から熱交換器30内に導入され、上記した加熱再生排気ガス通過空間55及び加熱再生排気ガス通過用の波形状内管33,33等を送気されて、上記一方の接続部35から熱交換器30下流側の加熱再生排気ライン15に導出される。
つまり、本実施形態では、熱交換器30内をそれぞれ通過する、冷却再生排気ガス及び加熱再生排気ガスの通過方向と、再生用加熱ガスの通過方向とが互い逆向きとなるように、各ライン13,14,15を接続した向流型としている。
これら各ガスの熱交換器30の入口側及び出口側の各温度は、当該熱交換器30の容量や、乾燥ホッパー40から排気されて冷却再生ゾーン28に導入されるガス(再生用冷却ガス)の温度、加熱再生ライン13に取り込むガス(外気)の温度、加熱再生ゾーン27に導入される再生用加熱ガスの設定温度、ハニカムロータ21の容量等、種々の要因に依存するが、上述のような構成とすることで、再生用加熱ガスを効率的に予備昇温させることができる。
一方、冷却再生ゾーン28を通過した冷却再生排気ガスの温度は、加熱再生ゾーン27において高温に昇温されるとともに、水分が脱離されたハニカムロータ21内を通過するので、また、図例に示すように、吸着塔20における再生用加熱ガス通過方向と再生用冷却ガス通過方向とが互いに逆方向であることも相俟って、比較的、高温となり、160℃〜200℃程度となる。
これら加熱再生排気ガス及び冷却再生排気ガスが熱交換器30内に導入され、上記外気と熱交換がなされる。熱交換器30を通過した加熱再生排気ガスは、60℃〜100℃程度となり、装置外に排出され、熱交換器30を通過した冷却再生排気ガスは、110℃〜150℃程度となる。一方、熱交換器30を通過した再生用加熱ガスとしての外気は、これら加熱再生排気ガス及び冷却再生排気ガスによって昇温され、80℃〜110℃程度となる。
また、本実施形態では、熱交換器30を、上記した3系統のガスを互いに区分して通過させる構造とし、外管31と、この外管31内に螺旋状に撚り合わせられて配された複数の内管32,33,33とを備えたものとしているので、3系統のガスを並列的に通過させる構造となり、コンパクトにできる。
また、このような構成によれば、例えば、複数の内管を外管内にジグザグに折り曲げて配したようなものと比べて、各管内を送風される各ガスの圧力損失を小さくすることができる。
さらにまた、熱交換器30内をそれぞれ通過する、冷却再生排気ガス及び加熱再生排気ガスの通過方向と、再生用加熱ガスの通過方向とが互いに逆向きとなるように、各ライン13,14,15を接続して、向流形式で熱交換するようにしているので、熱交換効率をより効率的に向上させることができる。
また、外管内に配する内管の本数は、冷却再生排気ガスと加熱再生排気ガスとが混合しないよう、互いに区分して通過させ得るように二本以上とすればよい。
さらに、上記した接続部の区画壁によって互いに区画される空間容積を変更可能なように、区画壁を移動可能乃至は複数位置に取付可能な構成としてもよい。これによれば、接続される内管の本数、及び各管を送気される各ガスの風量等に応じて、区画壁を移動させたり、取付位置を変更したりすることができる。
さらにまた、熱交換器の外管及び各内管は、図例のようにそれぞれ円筒形状とされたものに限られず、両方または一方が角筒形状とされたものとしてもよい。
さらに、本実施形態では、複数本の内管を、螺旋状に撚り合わせて外管内に配した熱交換器を例示しているが、このような態様に限られない。例えば、外管内に複数本の内管を、外管の軸方向に沿って略直線状に配したり、各内管をジグザグ形状に折り曲げて配するような態様としてもよい。
さらには、外管と内管とを略平行(螺旋状乃至は直線状)に配する態様に代えて、複数の内管を外管に対して直交させる直交型のものとしてもよい。
或いは、複数枚のプレートで仕切られた各空間に、各ガスを導入して熱交換を行うようなプレート型の熱交換器や、シェルアンドチューブ型の熱交換器、クロスフィン型熱交換器等、種々の熱交換方式の熱交換器の採用が可能である。
さらに、熱交換器に導入する冷却再生排気ガス及び加熱再生排気ガスの放熱を防止するために、熱交換器の上流側の冷却再生ガス帰還ライン及び加熱再生排気ラインのそれぞれ管路外周にも上記同様の断熱材を被覆するようにしてもよい。
このような多塔式のものでは、上記した各ラインと各吸着塔との切り替えを、切り替え弁により行うものや、各ラインに対して各吸着塔を回転させて、各ラインと各吸着塔とを順次、循環させて連通させるものがあるが、上記除湿処理工程と、上記加熱再生工程と、上記冷却再生工程とが、並列的に実行可能なもの、すなわち、3塔以上の吸着塔を備えたものとしてもよい。
このような多塔式の除湿ユニットとしては、例えば、特開昭60−132622号公報に開示がある。
または、複数のハニカムロータ式吸着塔を備えた構成としてもよい。例えば、複数のハニカムロータ式吸着塔を前記各ラインに対して並列的に配する構成としてもよい。この場合は、複数のハニカムロータのそれぞれのゾーンに対して、各ラインを分岐させることで本発明を適用することが可能である。
10 ガス循環ライン
11 ガス供給ライン(ガス循環ライン)
12 ガス帰還ライン(ガス循環ライン)
12a 除湿側分岐ライン(ガス循環ライン)
12b 再生側分岐ライン(ガス循環ライン)
13 加熱再生ライン
14 冷却再生ガス帰還ライン(ガス循環ライン)
16 合流部
17 分配部
20 吸着塔(吸着体)
21 ハニカムロータ(ハニカム状円筒体)
22 回転軸
24 蓋体(区画形成手段)
25 仕切壁(区画形成手段)
26 除湿処理ゾーン
27 加熱再生ゾーン
28 冷却再生ゾーン
29 再生加熱ヒータ(加熱器)
30 熱交換器
31 外管
32,33 波形状内管(波形管、内管)
40 乾燥ホッパー
Claims (5)
- 粉粒体材料を貯留し、乾燥させる乾燥ホッパーに、ガス循環ラインを介して接続される吸着体を備え、該乾燥ホッパー内を通過して排気されるガスを除湿処理し、除湿処理した処理ガスを、該乾燥ホッパーに向けて供給する除湿装置であって、
前記吸着体は、前記乾燥ホッパーから排気されたガスを通過させる除湿処理ゾーンと、加熱器を配した加熱再生ラインを介して導入される再生用加熱ガスを通過させる加熱再生ゾーンと、加熱再生された後に再生用冷却ガスを通過させる冷却再生ゾーンとを備え、
前記加熱再生ラインにおける前記加熱器の上流側には、前記冷却再生ゾーンを通過した冷却再生排気ガス、及び前記加熱再生ゾーンを通過した加熱再生排気ガスと、前記加熱器に導入される再生用加熱ガスとを互いに区分して通過させ、これら冷却再生排気ガス及び加熱再生排気ガスの熱エネルギーを利用して、前記再生用加熱ガスを昇温させる熱交換器が設けられていることを特徴とする除湿装置。 - 請求項1において、
前記熱交換器は、前記冷却再生排気ガスと、前記加熱再生排気ガスとを互いに区分して通過させる構造とされており、
前記ガス循環ラインには、前記乾燥ホッパーから排気されたガスと、前記熱交換器を通過した前記冷却再生排気ガスとを合流させる合流部と、この合流部を経て送風されるガスを、前記吸着体の除湿処理ゾーン及び冷却再生ゾーンに分配させる分配部とが設けられていることを特徴とする除湿装置。 - 請求項2において、
前記熱交換器は、前記再生用加熱ガスを通過させる外管と、この外管内に螺旋状に撚り合わせられて配されるとともに、前記冷却再生排気ガス及び前記加熱再生排気ガスをそれぞれ通過させる複数の内管とを備えていることを特徴とする除湿装置。 - 請求項3において、
前記複数の内管は、波形管であることを特徴とする除湿装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項において、
前記吸着体は、多数のガス流通路を軸方向に有したハニカム状円筒体と、この円筒体の両端部に設けられ、該円筒体の回転軸を中心にして、この円筒体を、前記除湿処理ゾーン、前記加熱再生ゾーン、及び前記冷却再生ゾーンに区分けする区画形成手段とを備えていることを特徴とする除湿装置。
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