JP6063257B2 - ヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法 - Google Patents

Description

本発明は流動層乾燥機や回転ドラム式乾燥機等の連続式熱風乾燥装置を具えた乾燥システムに関するものであり、特に高温の乾燥気体が必要とされる乾燥機を乾燥システム全体としてエネルギー効率良く運転することのできるヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法に係るものである。

近時、環境保全の取り組みが盛んになってきており、更にいわゆる省エネの観点から、乾燥装置において熱源としてヒートポンプユニットを適用することが試みられている。
具体的には、いわゆるバンド乾燥機に対して、フロン系の冷媒を使用したヒートポンプユニットが適用された装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。

ところで前記バンド乾燥機は、被処理物が乾燥室内に配されたネットコンベヤ等の軌道上を移動する際に、乾燥気体と接触して乾燥が行われるものであり、ネットコンベヤを多段に具えることにより、長時間での処理が可能とされたものである。
一方、比較的短時間で処理が行われる流動層乾燥機や回転ドラム式乾燥機等の連続式熱風乾燥装置においては、その熱源にヒートポンプユニットを適用することは現実的ではなかった。

具体的には流動層乾燥機等にあっては、被処理物の乾燥機内での滞留時間（処理時間）が短く、更に乾燥初期の段階で高温の乾燥気体が必要とされるため、フロン系の冷媒を使用したヒートポンプでは得られる熱風の温度が５０℃程度であり、短時間で乾燥するのに必要な温度が得られないことから、乾燥機を大型化する等して対応する必要があり、効率的な運転をすることができず、かえってコスト上昇を招いてしまうこととなるのである。

そこで本出願人は、連続式熱風乾燥装置に対して高温の乾燥気体を供給するための機器としてヒートポンプユニットを適用することを可能にするとともに、乾燥システム全体としてのエネルギー効率が高く、更に高エネルギー効率で安定した運転を行うことのできる、新規なヒートポンプユニットと昇温装置とを具えた乾燥システムを開発し、既に特許出願に及んでいる（特許文献２参照）。
そして本出願人は、その後もこの種のヒートポンプユニットを具えた乾燥システムの研究・開発を継続しており、特に乾燥排ガスに含まれる熱を有効に利用することに着目した。
もちろん熱風乾燥装置から排出される乾燥排ガス中の熱を回収して有効利用することは広く行われているが、系全体での省エネルギー効果が期待できない場合もあった。
すなわち、乾燥排ガスの温度が、乾燥装置に供給される乾燥気体の温度よりも大幅に低下しない場合には（例えば蒸発量が少ない場合や熱処理を行う場合）、多くの熱量を回収することができるため、系全体としての省エネルギーに貢献することができる。
一方、被処理物と乾燥気体との接触効率が良い、流動層乾燥機や回転通気式乾燥機等の連続式熱風乾燥装置においては、乾燥排ガスの温度が、乾燥装置に供給される乾燥気体の温度よりも大幅に低下してしまうため（例えば１６０℃→９０℃）、系全体として大きな省エネルギー効果が得られるものではなく、乾燥排ガス中の熱回収は通常、行われていなかった。

特許第３９５７６５２号公報 特願２００９−４０６９９

本発明はこのような背景からなされたものであって、連続式熱風乾燥装置に対して高温の乾燥気体を供給するための機器としてヒートポンプユニットを適用することにより、乾燥システム全体としてのエネルギー効率が高く、更に高エネルギー効率で安定した運転を行うことのできる乾燥システムにおいて、乾燥排ガスから回収した熱を有効活用することにより、更なるエネルギー効率の向上を実現することのできる、新規なヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法の開発を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法は、乾燥機と、この乾燥機に乾燥気体を供給するための給気機構とを具えた乾燥システムの運転において、前記乾燥機は連続式の熱風乾燥機である、流動層乾燥機、流動層造粒乾燥機、回転ドラム式乾燥機、バンド乾燥機あるいは気流乾燥機であって、また前記給気機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、更に前記給気機構には、ヒートポンプユニットにより昇温された乾燥気体を、更に昇温するための昇温装置が具えられて成るものであり、前記乾燥機から排気された乾燥排ガス中の熱を、外気がヒートポンプユニットによって昇温され、昇温装置による昇温が行われる前の乾燥気体に排熱回収機構を用いて取り込むことにより７４〜１４９℃とし、昇温装置において乾燥気体の昇温に必要とされる熱エネルギーを減少させ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することを特徴として成るものである。

また請求項２記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、乾燥排ガスの一部を乾燥気体に合流されることにより、乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、ヒートパイプによって回収し、その後、乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項４記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、熱交換器を用いて乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項５記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、乾燥排ガスの一部を乾燥気体に合流されることにより乾燥気体に取り込むものであり、且つ乾燥排ガス中の熱を、熱交換器を用いて乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、乾燥機から排気された乾燥排ガス中の熱を、乾燥機に投入する前の乾燥気体に取り込むことにより、ヒートポンプユニットと乾燥機との間に設けられる、乾燥気体の昇温装置において必要とされる熱エネルギーを減少させ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することができる。

また請求項２記載の発明によれば、乾燥排ガスに含まれる熱を、乾燥排ガスとともに直接、乾燥気体に取り込むことができ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することができる。

更にまた請求項３記載の発明によれば、乾燥排ガスに含まれる熱を、ヒートパイプによって高効率で乾燥気体に取り込むことができ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することができる。

更にまた請求項４記載の発明によれば、乾燥排ガスに含まれる熱を、熱交換器によって高効率で乾燥気体に取り込むことができ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することができる。

更にまた請求項５記載の発明によれば、乾燥排ガスに含まれる熱を、乾燥排ガスとともに直接、乾燥気体に取り込むとともに、熱交換器によって高効率で乾燥気体に取り込むことができ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することができる。

本発明を実施するための乾燥システムを、排熱回収機構として戻し管路を用いて構成した実施例を示すブロック図である。 本発明を実施するための乾燥システムを、排熱回収機構としてヒートパイプを用いて構成した実施例を示すブロック図である。 本発明を実施するための乾燥システムを、排熱回収機構として熱交換器を用いて構成した実施例を示すブロック図である。 本発明を実施するための乾燥システムを、排熱回収機構として戻し管路及び熱交換器を用いて構成した実施例を示すブロック図である。 本発明を実施するための乾燥システムを、昇温装置として直火炉を用いて構成した実施例を示すブロック図である。

本発明を実施するためのヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの形態は、一例として以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

本発明を実施するためのヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムＳ（以下、乾燥システムＳと称す）は、乾燥機１と、この乾燥機１に乾燥気体Ｄを供給するための給気機構とを具えて成るものである。具体的には、乾燥機１並びに給気機構を構成するヒートポンプユニット２、昇温装置５及び排熱回収機構６が主要要素として具えられる。
なお乾燥気体Ｄとは、外気Ｄ０が昇温された状態の乾燥気体Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・を総称するものである。
また乾燥システムＳは、乾燥機１として熱風乾燥機が適用されるものであり、乾燥機１内での被処理物Ｈの滞留時間（処理時間）が短く、更に乾燥初期の段階で高温の乾燥気体Ｄが必要とされる連続式の乾燥機１による乾燥処理を、ヒートポンプユニット２を用い、エネルギー効率が高く、更に安定した状態で行うことができるようにしたものである。
以下、排熱回収機構６の構成を異ならせた実施例毎に説明を行う。

〔排熱回収機構として戻し管路を用いた実施例〕（図１参照）
まず前記乾燥機１は熱風乾燥機の一例である連続式の流動層乾燥機が適用される。この乾燥機１は、筐体１０内を乾燥のための処理空間とするものであり、処理空間を上下に分割するように設けられた通気板１１の下方から乾燥気体Ｄが供給され、通気板１１上に位置する被処理物Ｈに流動層を形成させながら乾燥を行うものである。
このため筐体１０の下部には、一例として二箇所に給気口１２が形成され、また前方（図１中、左側）上部には投入口１３が形成され、更に後方（図１中、右側）上部には排気口１４が形成され、更に後方且つ通気板１１よりも上方の個所に接続されるダクト１０ａに対して排出口１５が形成される。
また乾燥機１の周辺機器として、吹込ファン１６び排気ファン１７が具えられるものであり、これらの接続状態については後程、詳しく説明する。

なおこの実施例では、前記通気板１１の中程に堰板１１ａが設けられ、ある程度乾燥の進んだ被処理物Ｈがこの堰板１１ａを乗り越えて次の乾燥段階に移行するような構成が採られるようにした。
またこの実施例では、乾燥機１として流動層乾燥機が採用されたが、流動層造粒乾燥機、バンド乾燥機あるいは気流乾燥機等、他の熱風乾燥機を採用することもできる。

次に前記ヒートポンプユニット２について説明すると、このものは、凝縮器２１と、膨張弁２２と、蒸発器２３と、圧縮機２４とを具えてヒートポンプサイクルを形成するものであり、一例として二酸化炭素を冷媒とするものが採用される。なお前記冷媒として二酸化炭素を採用することにより、ヒートポンプユニット２で昇温される乾燥気体Ｄの温度を高くすることができるものである。因みに現状では、二酸化炭素を冷媒としたヒートポンプユニット２が、乾燥気体Ｄの温度を高くすることができるものとして実用化されているが、今後、他の冷媒を用いた同等の性能を有するヒートポンプユニット２が実用化された場合には、これを採用することもできる。
なお個々の給気口１２に対してそれぞれ専用のヒートポンプユニット２を接続するようにしてもよい。

また前記昇温装置５は図１に示すように、一例としてプレートフィン式の熱交換器５０を主要部材として構成されるものであり、この熱交換器５０の内部には、複数の放熱フィン５１が側周に具えられたパイプ５２が配されている。そしてパイプ５２内を通過する流体（蒸気等）と、放熱フィン５１に接する流体（乾燥気体Ｄ１）との間で熱交換が行われる。なお前記パイプ５２への蒸気等の流入量は調節弁５４によって調節され、これにより乾燥気体Ｄ１の昇温度が調節される。
なお昇温装置５としては図５に示すような直火炉５５を採用することも可能であり、これについては後程詳しく説明する。

そして図１に示すように、前記乾燥機１、ヒートポンプユニット２及び昇温装置５を組み合わせて乾燥システムＳ１が構成されるものであり、昇温装置５の入力側に吹込ファン１６が接続される。
更に前記乾燥機１から排気された乾燥排ガスＤ４中の熱を、乾燥機１に投入する前の乾燥気体Ｄ１に取り込むための排熱回収機構６が構成されるものであり、この実施例では排気口１４から排出される乾燥排ガスＤ４の一部を、戻し管路６１を通じて乾燥気体Ｄ１に合流させることにより、乾燥排ガスＤ４中の熱を乾燥気体Ｄ１に取り込むようにして構成される。
このため前記戻し管路６１は、乾燥機１の排気口１４に接続される管路と、ヒートポンプユニット２と昇温装置５（熱交換器５０）との間に接続される管路との間に設けられる。
なお前記戻し管路６１には、ダンパ６１ａを具えることにより、乾燥排ガスＤ４の流量を調整できるようにした。

本発明を実施するための乾燥システムＳ１は、一例として上述したように構成されるものであり、以下、その作動態様とともに本発明の「ヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法」について説明する。
初めに被処理物Ｈの乾燥に寄与する乾燥気体Ｄの流れについて説明する。なお乾燥気体Ｄとは昇温された外気Ｄ０を総称するものであり、外気Ｄ０がヒートポンプユニット２によって昇温された状態のものを乾燥気体Ｄ１と称する。またこの乾燥気体Ｄ１に乾燥機１から排気された乾燥排ガスＤ４中の熱が取り込まれた状態のものを乾燥気体Ｄ２と称する。更にまたこの乾燥気体Ｄ２が昇温装置５によって昇温されたものを乾燥気体Ｄ３と称する。
また前記乾燥気体Ｄ３は、乾燥機１内において被処理物Ｈに作用するものであり、その後、乾燥排ガスＤ４として排気口１４から排気される。

そして乾燥システムＳ１が起動されると、まず外気Ｄ０（一例として２０℃）が吹込ファン１６により取り込まれ（５７８５ｋｇ−ｄｒｙａｉｒ／ｈ）、次いでヒートポンプユニット２における凝縮器２１において昇温されて乾燥気体Ｄ１となる。
次いで乾燥気体Ｄ１には、戻し管路６１から乾燥排ガスＤ４（７０７１ｋｇ−ｄｒｙａｉｒ／ｈ）が混入されて乾燥気体Ｄ２となる。
次いで乾燥気体Ｄ２は、熱交換器５０において昇温され、乾燥気体Ｄ３となって給気口１２から乾燥機１内に送り込まれる。

そして乾燥機１に対して供給された食品原料等の被処理物Ｈは、乾燥気体Ｄ３によって流動層が形成されるとともに、水分等の揮発分が除去される。
やがて被処理物Ｈは、乾燥の進行とともに自重が軽くなり、堰板１１ａを乗り越えて所望の乾燥状態となって排出口１５から外部に排出される。
一方、被処理物Ｈに作用した後の乾燥気体Ｄ３は温度が低下し、乾燥排ガスＤ４となって排気口１４から乾燥機１の外部に排気される。
そしてダンパ６１ａの開度に応じた量の乾燥排ガスＤ４（全量の３０〜５０％）が戻し管路６１に取り込まれ、ここからヒートポンプユニット２と熱交換器５０との間に接続される管路に送られ、ここで乾燥気体Ｄ１に混入されることとなる。
なお定常状態となったときの乾燥気体Ｄの温度は一例として、乾燥気体Ｄ１が９０℃、乾燥気体Ｄ２が８７．６℃、乾燥気体Ｄ３が１７０℃、乾燥排ガスＤ４が８７．２℃となる。

なお前記ダンパ６１ａの開度は、適宜温度センサによって乾燥気体Ｄ１の温度を測定し、この測定値に基づいて調節するようにすることが好ましい。
また前記調節弁５４の開度は、適宜温度センサによって乾燥気体Ｄ３の温度を測定し、この測定値に基づいて調節されるようにすることが好ましい。
このように本発明によれば、乾燥気体Ｄ１に対して乾燥排ガスＤ４中の熱を、乾燥排ガスＤ４とともに直接取り込むことにより、乾燥気体Ｄ１よりも熱量が多い乾燥気体Ｄ２とすることができ、このものを更に昇温する熱交換器５０の負荷が、仮に乾燥気体Ｄ１を戻し管路６１を利用しないで直接昇温する場合に比べて減少するため、乾燥システムＳ１全体のエネルギー効率を向上することができる。

〔排熱回収機構としてヒートパイプを用いた実施例〕（図２参照）
次いで排熱回収機構６としてヒートパイプ６２を用いた実施例について説明する。この実施例で示す乾燥システムＳ２は図２に示すように、図１で示した実施例における戻し管路６１をヒートパイプ６２に置き換えて構成されるものであり、その他の構成要素については同様のものとした。
ここで前記ヒートパイプ６２は、熱伝導性が高い材質からなるパイプ６２ａ中に揮発性の液体（作動液）を封入したものであり、パイプ６２ａの一端に吸熱素子６２ｂが具えられ、他端に放熱素子６２ｃが具えられることにより、吸熱素子６２ｂによる作動液の蒸発（潜熱の吸収）と、放熱素子６２ｃによる作動液の凝縮（潜熱の放出）のサイクルを発生させて熱を移動することのできる部材である。
そしてこの実施例で示す乾燥システムＳ２においては、乾燥機１の排気口１４に接続される管路に吸熱素子６２ｂが設けられ、またヒートポンプユニット２と昇温装置５（熱交換器５０）との間に接続される管路に放熱素子６２ｃが設けられる。そしてこのような構成が採られることにより、乾燥排ガスＤ４中の熱は、作動液を媒介して乾燥気体Ｄ１に取り込まれることとなる。

またこの実施例では、外気Ｄ０がヒートポンプユニット２によって昇温された状態のものを乾燥気体Ｄ１と称する。またこの乾燥気体Ｄ１に、乾燥機１から排気された乾燥排ガスＤ４中の熱が取り込まれた状態のものを乾燥気体Ｄ２と称する。更にまたこの乾燥気体Ｄ２が昇温装置５によって昇温されたものを乾燥気体Ｄ３と称する。
そして前記乾燥気体Ｄ３が乾燥機１内において被処理物Ｈに作用するものであり、その後、乾燥排ガスＤ４として排気口１４から排気され、更に乾燥排ガスＤ４からヒートパイプ６２によって熱が回収されて温度が低下するものであり、乾燥排ガスＤ５として外部に排気される。
そして乾燥システムＳ２が起動されると、まず外気Ｄ０（一例として２０℃）が吹込ファン１６により取り込まれ、次いでヒートポンプユニット２における凝縮器２１において昇温されて乾燥気体Ｄ１となる。
次いで乾燥気体Ｄ１には、ヒートパイプ６２により熱が供給されて昇温され、乾燥気体Ｄ２となる。
次いで乾燥気体Ｄ２は、熱交換器５０において昇温され、乾燥気体Ｄ３となる。
そして乾燥気体Ｄ３は、給気口１２から乾燥機１内に送り込まれ、被処理物Ｈに作用してこのものを乾燥させ、温度が低下した状態で排気口１４から乾燥排ガスＤ４として排出される。
乾燥排ガスＤ４はヒートパイプ６２における吸熱素子６２ｂによって熱が奪われ、温度の低下した乾燥排ガスＤ５となって外部に排出される。
なお定常状態となったときの乾燥気体Ｄの温度は一例として、乾燥気体Ｄ１が６０℃、乾燥気体Ｄ２が７４℃、乾燥気体Ｄ３が１６０℃、乾燥排ガスＤ４が８８．９℃、乾燥排ガスＤ５が７０℃となる。
このように本発明によれば、乾燥気体Ｄ１に対して乾燥排ガスＤ４中の熱を取り込むことにより、乾燥気体Ｄ１よりも温度が高い乾燥気体Ｄ２とすることができ、このものを更に昇温する熱交換器５０の負荷が、仮に乾燥気体Ｄ１をヒートパイプ６２を利用しないで直接昇温する場合に比べて減少するため、乾燥システムＳ２全体のエネルギー効率を向上することができる。

〔排熱回収機構として熱交換器を用いた実施例〕（図３参照）
次いで排熱回収機構６として熱交換器６３を用いた実施例について説明する。この実施例で示す乾燥システムＳ３は図３に示すように、外気Ｄ０がヒートポンプユニット２によって昇温されて乾燥気体Ｄ１となり、この乾燥気体Ｄ１が昇温装置５（熱交換器５０）によって昇温される前の段階で、乾燥排ガスＤ４中の熱を乾燥気体Ｄ１に取り込むように構成されるものである。
具体的には、乾燥機１の排気口１４に接続される管路に熱交換器６３が設けられ、この熱交換器６３と、ヒートポンプユニット２における凝縮器２１の出力側との間が管路で接続され、更に熱交換器６３の出力側と、熱交換器５０の入力側との間が管路で接続されて構成されるものである。

そして乾燥システムＳ３が起動されると、まず外気Ｄ０（一例として２０℃）が吹込ファン１６により取り込まれ、次いでヒートポンプユニット２における凝縮器２１において昇温されて乾燥気体Ｄ１となる。
次いで乾燥気体Ｄ１は、熱交換器６３において乾燥排ガスＤ４中の熱を取り込み、乾燥気体Ｄ２となる。
次いで乾燥気体Ｄ２は、熱交換器５０において昇温され、乾燥気体Ｄ３となる。
そして乾燥気体Ｄ３は、給気口１２から乾燥機１内に送り込まれ、被処理物Ｈに作用してこのものを乾燥させ、温度が低下した状態で排気口１４から乾燥排ガスＤ４として排出される。
次に乾燥排ガスＤ４は熱交換器６３において熱が奪われ、温度の低下した乾燥排ガスＤ５となって外部に排出される。
なお定常状態となったときの乾燥気体Ｄの温度は一例として、乾燥気体Ｄ１が６０℃、乾燥気体Ｄ２が８０〜１３０℃、乾燥気体Ｄ３が１８０℃、乾燥排ガスＤ４が１００〜１５０℃、乾燥排ガスＤ５が６０〜８０℃となる。
このように本発明によれば、乾燥気体Ｄ１に対して乾燥排ガスＤ４中の熱を取り込むことにより、乾燥気体Ｄ１よりも温度が高い乾燥気体Ｄ２とすることができ、このものを更に昇温する熱交換器５０の負荷が、仮に乾燥気体Ｄ１を熱交換器６３を利用しないで直接昇温する場合に比べて減少するため、乾燥システムＳ３全体のエネルギー効率を向上することができる。

〔排熱回収機構として戻し管路及び熱交換器を用いた実施例〕（図４参照）
次いで排熱回収機構６として戻し管路６１及び熱交換器６３を用いた実施例について説明する。この実施例で示す乾燥システムＳ４は図４に示すように、図３に示した乾燥システムＳ３に対して、戻し管路６１を追加した構成となっている。
具体的には、乾燥機１の排気口１４と熱交換器６３との間に接続される管路と、熱交換器６３と昇温装置５（熱交換器５０）との間に接続される管路との間に、戻し管路６１が設けられる。
なお前記戻し管路６１にダンパ６１ａを具えることにより、乾燥排ガスＤ５の流量を調整できるようにした。

そして乾燥システムＳ４が起動されると、まず外気Ｄ０（一例として２０℃）が吹込ファン１６により取り込まれ、次いでヒートポンプユニット２における凝縮器２１において昇温されて乾燥気体Ｄ１となる。
次いで乾燥気体Ｄ１は、熱交換器６３において乾燥排ガスＤ５中の熱を取り込み、乾燥気体Ｄ２となる。
次いで乾燥気体Ｄ２には、ダンパ６１ａの開度に応じた量の乾燥排ガスＤ５が混入され、乾燥気体Ｄ２１となる。
次いで乾燥気体Ｄ２１は熱交換器５０において昇温され、乾燥気体Ｄ３となる。
そして乾燥気体Ｄ３は、給気口１２から乾燥機１内に送り込まれ、被処理物Ｈに作用してこものを乾燥させ、温度が低下した状態で排気口１４から乾燥排ガスＤ５として排出される。
次いで乾燥排ガスＤ５は、ダンパ６１ａの開度に応じて分流され、その一部が熱交換器６３において熱が奪われ、温度の低下した乾燥排ガスＤ６となって外部に排出される。また残りの乾燥排ガスＤ５は上述したように戻し管路６１を通じて乾燥気体Ｄ２に混入される。
なお定常状態となったときの乾燥気体Ｄの温度は一例として、乾燥気体Ｄ１が６０℃、乾燥気体Ｄ２が８０〜１３０℃、乾燥気体Ｄ２１が９８〜１４９℃、乾燥気体Ｄ３が１８０℃、乾燥排ガスＤ５が１００〜１５０℃、乾燥排ガスＤ６が６０〜８０℃となる。
このように本発明によれば、乾燥気体Ｄ１に対して乾燥排ガスＤ５中の熱を取り込むとともに、乾燥気体Ｄ２に対して乾燥排ガスＤ５中の熱を取り込むことにより、乾燥気体Ｄ１よりも温度が高い乾燥気体Ｄ２１とすることができ、このものを更に昇温する熱交換器５０の負荷が、仮に乾燥気体Ｄ１を熱交換器６３及び戻し管路６１を利用しないで直接昇温する場合に比べて減少するため、乾燥システムＳ４全体のエネルギー効率を向上することができる。

〔昇温装置として直火炉を用いた実施例〕
また上述した複数の実施例においては、昇温装置５として熱交換器５０を採用したが、昇温装置５として直火炉５５を採用することもできる。
具体的には図５に示す実施例は、図１に示した乾燥システムＳ１の熱交換器５０を、直火炉５５に置き換えた乾燥システムＳ５を示すものである。
更に外部に排気される前の乾燥排ガスＤ４、Ｄ５、Ｄ６に含まれる熱を回収してもよく、この場合、例えば熱交換器６４を用いて熱を水Ｗに移動させ、更にこの水Ｗをタンク６５に貯留するとともに、ヒートポンプユニット２における蒸発器２３の熱源とすることにより、更なるエネルギー効率の向上を図ることもできる。

Ｓ 乾燥システム
Ｓ１ 乾燥システム
Ｓ２ 乾燥システム
Ｓ３ 乾燥システム
Ｓ４ 乾燥システム
Ｓ５ 乾燥システム
１ 乾燥機
１０ 筐体
１０ａ ダクト
１１ 通気板
１１ａ 堰板
１２ 給気口
１３ 投入口
１４ 排気口
１５ 排出口
１６ 吹込ファン
１７ 排気ファン
２ ヒートポンプユニット
２１ 凝縮器
２２ 膨張弁
２３ 蒸発器
２４ 圧縮機
５ 昇温装置
５０ 熱交換器
５１ 放熱フィン
５２ パイプ
５４ 調節弁
５５ 直火炉
６ 排熱回収機構
６１ 戻し管路
６１ａ ダンパ
６２ ヒートパイプ
６２ａ パイプ
６２ｂ 吸熱素子
６２ｃ 放熱素子
６３ 熱交換器
６４ 熱交換器
６５ タンク
Ｄ 乾燥気体
Ｄ０ 外気
Ｄ１ 乾燥気体
Ｄ２ 乾燥気体
Ｄ２１ 乾燥気体
Ｄ３ 乾燥気体
Ｄ４ 乾燥排ガス
Ｄ５ 乾燥排ガス
Ｄ６ 乾燥排ガス
Ｈ 被処理物
Ｗ 水

Claims (5)

1. 乾燥機と、この乾燥機に乾燥気体を供給するための給気機構とを具えた乾燥システムの運転において、
   前記乾燥機は連続式の熱風乾燥機である、流動層乾燥機、流動層造粒乾燥機、回転ドラム式乾燥機、バンド乾燥機あるいは気流乾燥機であって、
   また前記給気機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、
   更に前記給気機構には、ヒートポンプユニットにより昇温された乾燥気体を、更に昇温するための昇温装置が具えられて成るものであり、
   前記乾燥機から排気された乾燥排ガス中の熱を、外気がヒートポンプユニットによって昇温され、昇温装置による昇温が行われる前の乾燥気体に排熱回収機構を用いて取り込むことにより７４〜１４９℃とし、
   昇温装置において乾燥気体の昇温に必要とされる熱エネルギーを減少させ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向上することを特徴とするヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法。
   
2. 前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、乾燥排ガスの一部を乾燥気体に合流されることにより、乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法。
   
3. 前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、ヒートパイプによって回収し、その後、乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法。
   
4. 前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、熱交換器を用いて乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法。
   
5. 前記排熱回収機構は、乾燥排ガス中の熱を、乾燥排ガスの一部を乾燥気体に合流されることにより乾燥気体に取り込むものであり、且つ乾燥排ガス中の熱を、熱交換器を用いて乾燥気体に取り込むように構成されたものであることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプユニットと排熱回収機構とを具えた乾燥システムの運転方法。

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