JP6068826B2 - 乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム - Google Patents

乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム Download PDF

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本発明は流動層乾燥機等の乾燥装置が具えられた乾燥システムに関するものであり、特に春から秋にかけての時季のように外気の湿度が高い条件下であっても、所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に且つ低コストにて得ることのできる乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムに係るものである。
流動層乾燥機等が具えられた乾燥システムの設計上の留意点としては、広範な材料の処理が可能であること、乾燥品品質の安定性に優れていること、省エネルギー性に優れていること等が挙げられる。
まず広範な材料の処理の観点からは、いわゆるワンパスタイプの装置を採用することが好ましい。これはワンパスタイプの装置は、昇温機構によって昇温された外気を乾燥空気として乾燥機に供給し、被乾燥物を乾燥することにより水分が含まれた乾燥空気を外部に排気する構成に因むものである。一方、水分が含まれた乾燥空気を除湿機構によって除湿した後、再度昇温して乾燥空気として供する循環タイプの装置の場合には、排気に含まれる揮発成分等の除湿機構への付着や腐食作用が懸念されるため、揮発成分が含まれる被乾燥物の処理には適していない。
次に前記乾燥品品質の安定性の観点からは、前記ワンパスタイプの装置において、外気を除湿することなく乾燥空気とした場合には、春から秋にかけて特に外気の湿度が高い条件下では乾燥品の水分が高くなってしまうことがある。このため除湿機構を設けるのが好ましいが、秋から春にかけては除湿機構の稼働率が極めて低くなり、通年での費用対効果が低くなるため、その導入が見送られるケースが多いのが実情である。
また例えば前記流動層乾燥機には、流動室内において乾燥処理が施された被乾燥物を、流動室内の別区画において冷却するタイプのものがあるが、この場合、冷却風として用いられる外気の湿度が高いときには、冷却及び乾燥が不十分なものとなってしまうことがあった。
次に前記省エネルギー性の観点からは、既に広く試みられているようにフローの中で排熱を再利用することや、熱源にヒートポンプユニットを適用することが好ましい。
また前記除湿機構としては、除湿のために駆動エネルギーを要しない点でデシカント除湿機を採用することも、省エネルギーの観点からは好ましいことである。
そして上述した種々の観点から、季節変動の影響を受けることがなく、且つ広範な材料を処理するためには、やはりワンパスタイプを前提として乾燥システムを構成することが合理的であり、そのような乾燥システムとしては既に種々の試みがなされているものの、必ずしも技術的追求がされきれていなかった。
たとえば乾燥装置にヒートポンプユニットを適用することが試みられており、一例としてデシカント除湿機とヒートポンプユニットと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)。この特許文献1に開示された装置は、昇温機構によって昇温されたるとともに、除湿された空気を乾燥空気として乾燥機に供給し、被乾燥物を乾燥することにより水分が含まれた乾燥空気を除湿した後、再度昇温して乾燥空気として供する循環タイプの装置であるため、上述したように揮発成分が含まれる被乾燥物の処理に適したものではない。
またこの特許文献1に開示された装置におけるヒートポンプユニットは、明細書中に詳しい記載は成されていないものの、冷媒として二酸化炭素を用いて乾燥空気の温度を120℃程度とすることができるものを適用できることは当業者であれば理解できるものである。そして特許文献1には、デシカント除湿機により除湿された気体が、ヒートポンプユニットにおける凝縮器において昇温される構成が示されている。
しかしながら上述したようなヒートポンプユニットにあっては、40℃以上の被昇温気体を凝縮器に供給することはできない。例えば35℃の空気をデシカント除湿機により除湿した場合、除湿された空気の温度は水分吸着熱により50℃程度となるため、特許文献1に示された装置構成は、高い熱効率で高温の乾燥空気を生成するヒートポンプの適用を考慮した実使用上の運転条件が考慮されたものではなかった。
特開2010−197035号公報
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とが具えられて成る、乾燥空気ワンパス式の乾燥システムにおいて、前記昇温機構に適用されるヒートポンプユニットを好適且つ低ランニングコストで運転することができ、特に春から秋にかけての時季のように外気の湿度が高い条件下であっても、所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に且つ低コストにて得ることのできる新規な乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムの開発を技術課題としたものである。
すなわち請求項1記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムは、乾燥機と、この乾燥機に乾燥空気を供給するための給気機構とが具えられた乾燥システムにおいて、前記給気機構は、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とを具えることにより、外気の昇温、除湿を行うように構成されて成るものであり、また前記昇温機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を、前記給気機構内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水中に熱を取り込むことができるように構成され、且つ、前記除湿機構は、冷却除湿器を具えて構成されたものであり、この冷却除湿器における冷熱源として、前記ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を供するものであり、更に前記給気機構には、冷却除湿器により冷却・除湿された外気を乾燥機における冷却エリアに通じる給気口に供給し被乾燥物の冷却を行うための機構と、冷却除湿器により冷却・除湿された外気をヒートポンプユニットにおける凝縮器によって昇温した後、乾燥機における乾燥エリアに通じる給気口に供給して被乾燥物の乾燥を行うための機構とが具えられていることを特徴として成るものである。
また請求項2記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムは、乾燥機と、この乾燥機に乾燥空気を供給するための給気機構とが具えられた乾燥システムにおいて、前記給気機構は、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とを具えることにより、外気の昇温、除湿を行うように構成されて成るものであり、また前記昇温機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を、前記給気機構内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水中に熱を取り込むことができるように構成され、且つ、前記除湿機構は、デシカント除湿機を具えて構成されたものであり、このデシカント除湿機によって除湿された外気を前記ヒートポンプユニットにおける凝縮器に供給するにあたって、その温度を低下させるための冷却器が具えられて成り、この冷却器における冷熱源として、前記ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を供するものであることを特徴として成るものである。
また請求項3記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムは、乾燥機と、この乾燥機に乾燥空気を供給するための給気機構とが具えられた乾燥システムにおいて、前記給気機構は、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とを具えることにより、外気の昇温、除湿を行うように構成されて成るものであり、また前記昇温機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を、前記給気機構内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水中に熱を取り込むことができるように構成され、且つ、前記除湿機構は、デシカント除湿機を具えて構成されたものであり、前記ヒートポンプユニットにおける凝縮器によって昇温された外気をこのデシカント除湿機によって除湿するように構成され、デシカント除湿機の除湿素子の再生に供された熱風の温度を低下させるための冷却器が具えられて成り、この冷却器における冷熱源として、前記ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を供する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記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムは、前記請求項2または3記載の要件に加え、前記給気機構には、冷却器により冷却された外気を乾燥機に供給し、被乾燥物の冷却を行うための機構が具えられていることを特徴として成るものである。
更にまた請求項5記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムは、前記請求項1、2、3または4記載の要件に加え、前記給気機構には、昇温機構により昇温されるとともに、除湿機構により除湿された外気を、更に昇温するための昇温装置が具えられていることを特徴として成るものである。
更にまた請求項6記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムは、前記請求項1、2、3、4または5記載の要件に加え、前記ヒートポンプユニットは、二酸化炭素を冷媒とする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、乾燥製品の水分が季節変動することなく一定の品質に保つことができる。またヒートポンプユニットの熱源を、給気機構内における他の構成要素から得ることができ、この熱によって外気を昇温することが可能となるため、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
また熱源水の温度を高めることにより、ヒートポンプユニットにおける熱源水側(蒸発器側)の温度と、外気を昇温する側(凝縮器側)の温度との差が小さくなり、この結果、乾燥システム全体のエネルギー効率が向上し、低ランニングコストでの運転が可能となる。
更にまた乾燥空気ワンパス方式が採られるため、揮発性成分が含まれた被乾燥物を扱うことができる。
更にまた、ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水によって外気を冷却すると、除湿を行うと同時に熱源水に熱を取り込むことができるため、この熱をヒートポンプユニットにおいて外気の昇温に用いることにより、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
更にまたヒートポンプユニットから生じる冷熱源の冷熱エネルギーを乾燥システムに利用することができ、被乾燥物を冷却した状態で乾燥機から乾燥品として取り出すことができるので、熱を保有したまま乾燥機から取り出される乾燥品に生じ易い品質の劣化を抑制できる。
更にまた乾燥機から取り出した後に別途の冷却装置で乾燥品を冷却する場合と比較し、ヒートポンプユニットの冷熱エネルギーを利用するので、乾燥システムをよりエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
また請求項2記載の発明によれば、乾燥製品の水分が季節変動することなく一定の品質に保つことができる。またヒートポンプユニットの熱源を、給気機構内における他の構成要素から得ることができ、この熱によって外気を昇温することが可能となるため、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
また熱源水の温度を高めることにより、ヒートポンプユニットにおける熱源水側(蒸発器側)の温度と、外気を昇温する側(凝縮器側)の温度との差が小さくなり、この結果、乾燥システム全体のエネルギー効率が向上し、低ランニングコストでの運転が可能となる。
更にまた乾燥空気ワンパス方式が採られるため、揮発性成分が含まれた被乾燥物を扱うことができる。
更にまたヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水によって、デシカント除湿機において除湿され水分吸着熱により昇温された状態となっている外気を冷却することにより、熱源水に熱を取り込むことができるため、この熱をヒートポンプユニットにおいて外気の昇温に用いることにより、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
更にまたデシカント除湿機において除湿された外気は、水分吸着熱により昇温された状態となっているが、これをヒートポンプユニットの許容温度以下に降温することができ、ヒートポンプユニットを良好な条件で運転することが可能となる。
また請求項3記載の発明によれば、乾燥製品の水分が季節変動することなく一定の品質に保つことができる。またヒートポンプユニットの熱源を、給気機構内における他の構成要素から得ることができ、この熱によって外気を昇温することが可能となるため、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
また熱源水の温度を高めることにより、ヒートポンプユニットにおける熱源水側(蒸発器側)の温度と、外気を昇温する側(凝縮器側)の温度との差が小さくなり、この結果、乾燥システム全体のエネルギー効率が向上し、低ランニングコストでの運転が可能となる。
更にまた乾燥空気ワンパス方式が採られるため、揮発性成分が含まれた被乾燥物を扱うことができる。
更にまたヒートポンプユニットには常温の外気が供給され、この外気の昇温が行われるため、ヒートポンプユニットを良好な条件で運転することが可能となる。
更にまたデシカント除湿機の除湿素子の再生に供された熱風を冷却することにより、熱源水に熱を取り込むことができるため、この熱をヒートポンプユニットにおいて外気の昇温に用いることにより、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
更にまた請求項4記載の発明によれば、ヒートポンプユニットから生じる冷熱源の冷熱エネルギーを乾燥システムに利用することができ、被乾燥物を冷却した状態で乾燥機から乾燥品として取り出すことができるので、熱を保有したまま乾燥機から取り出される乾燥品に生じ易い品質の劣化を抑制できる。また乾燥機から取り出した後に別途の冷却装置で乾燥品を冷却する場合と比較し、ヒートポンプユニットの冷熱エネルギーを利用するので、乾燥システムをよりエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
更にまた請求項5記載の発明によれば、ヒートポンプユニットにより昇温された乾燥空気を、更に熱風乾燥機に求められる温度まで昇温することができる。このため、高温の乾燥空気が必要とされる乾燥機を適用した乾燥システムを構成することが可能となり、この乾燥システムを用いてエネルギー効率の高い運転を行うことができる。
更にまた請求項6記載の発明によれば、二酸化炭素を冷媒とすることにより、ヒートポンプユニットで昇温される乾燥空気の温度を100〜120℃と高くすることができ、乾燥システムをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
除湿機構として冷却除湿器が具えられて構成された本発明の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムを示すブロック図である。 除湿機構としてデシカント除湿機が具えられて構成された本発明の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムを示すブロック図である。 除湿機構としてデシカント除湿機が具えられ且つ除湿素子の再生に供された熱風から熱を回収するように構成された本発明の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムを示すブロック図である。
本発明の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムの形態は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。
本発明の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システムS(以下、乾燥システムSと称する。)は、乾燥機1と、この乾燥機1に乾燥空気Adを供給するための給気機構2とが具えられて成るものである。そして前記給気機構2は、外気A0を昇温するための昇温機構3と、外気A0を除湿するための除湿機構5とを具えることにより、外気A0の昇温、除湿を行うように構成されて成るものである。また前記昇温機構3はヒートポンプユニット30を具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニット30における蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水Wを、前記給気機構2内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水W中に熱を取り込むことができるように構成されている。
なお本発明の乾燥システムSは、被乾燥物を乾燥することにより乾燥空気Adには水分が含まれた乾燥排気ガスを生じるが、再生して循環使用することなく、外部に排気するワンパスタイプの構成が採られるものである。
また外気A0以外にも、外気A0相当の温度と湿度の気体であれば、例えば窒素ガス等を乾燥システムSの処理対象とすることができるものである。
以下、構成を異ならせた乾燥システムS毎に説明する。
〔実施例1〕
まず図1に示す乾燥システムSは、前記除湿機構5として冷却除湿器51が具えられて構成されたものであり、冷却除湿器51における冷熱源として、前記ヒートポンプユニット30における蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水Wを供するように構成されたものである。
まず乾燥システムSの構成要素について詳しく説明すると、前記乾燥機1は、一例として流動層乾燥機が適用されるものであり、この装置は、流動室10内の一区画において乾燥処理が施され被乾燥物を、流動室10内の別区画において冷却した後、排出するタイプの装置である。このため筐体内部に流動室10が形成され、この流動室10内にほぼ水平に設けられた通気板11上に堰板12が立設されており、この堰板12が通気板11上の空間を乾燥エリアと冷却エリアとに区画するものである。
そして流動室10内に投入口15から被乾燥物Hを投入するとともに、給気口13から乾燥空気Adを導入すると、通気板11上には被乾燥物Hの流動層が形成されるものであり、被乾燥物Hは徐々に水分を奪われた後、堰12を乗り越えて冷却エリアに移動することとなる。そして被乾燥物は給気口14から導入される冷却済空気Acによって冷却され、やがて排出口17から外部に取り出される。
一方、乾燥空気Ad及び冷却済空気Acは排気口16から外部に排気される。
次に昇温機構3に具えられるヒートポンプユニット30について説明すると、この機器は除湿空気Ahを昇温して昇温空気Atとするためのものであり、凝縮器31と、膨張弁32と、蒸発器33と、圧縮機34とを具えてヒートポンプサイクルを形成するものである。なおこの実施例では一例として二酸化炭素を冷媒とするものが採用されるものであり、ヒートポンプユニット30において昇温された昇温空気Atの温度を100〜120℃程度とすることができるものである。因みに二酸化炭素以外にも、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30が実用化された場合には、これを採用することもできる。なお図中においては、ヒートポンプユニット30の熱源水Wの流路を二重線で示す一方、外気A0の流路を単線で示すようにした。
次に除湿機構5としての冷却除湿器51について説明すると、この機器は、外気A0を除湿して除湿空気Ahとするためのものであり、この実施例では一例としてフィンチューブ熱交換器、空冷式熱交換器、直接接触式熱交換器等が採用される。
次に昇温装置6について説明すると、この機器は、昇温空気Atを更に昇温して乾燥空気Adとするためのものであり、この実施例では一例としてフィンチューブ熱交換器、電気ヒータ、直火炉等が採用される。
次に排熱回収器7について説明すると、この機器は、熱源水Wを昇温するためのものであり、この実施例では一例としてフィンチューブ熱交換器、プレート式熱交換器等が採用される。
そしてこれらの機器は図1に示すように接続されるものであり、ブロワ等(図示省略)によって吸引された外気A0(35℃)は、初めに冷却除湿器51において低温熱源水W2との間で熱交換を行って温度が低下することにより除湿され、除湿空気Ah(20〜25℃)としてヒートポンプユニット30に送られる。なお除湿空気Ahの一部は乾燥機1における給気口14に冷却済空気Acとして供給され、被乾燥物Hの冷却に供される。
次いで除湿空気Ahはヒートポンプユニット30の凝縮器31において、冷媒との間で熱交換を行って温度が上昇され、昇温空気At(100〜120℃)として昇温装置6に送られる。
次いで昇温空気Atは昇温装置6において、ボイラー蒸気あるいは直火炉で生成された熱風等との間で熱交換を行って温度が上昇され、乾燥空気Ad(130℃以上)として乾燥機1における給気口13に供給され、被乾燥物の乾燥に供される。
そして乾燥機1においては、被乾燥物は乾燥空気Adの作用によって乾燥され、次いで冷却済空気Acによって冷却された後、所望の水分値の乾燥品となって排出されるものである。この際、冷却済空気Acは春から秋にかけての時季のように、外気A0の湿度が高い条件下であっても低湿度とされるため、所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に得ることが可能となる。
ここで前記ヒートポンプユニット30において供される熱源水Wの熱サイクルについて説明すると、蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した低温熱源水W2(10〜15℃)は、冷却除湿器51において冷熱源として供されるものであり、この際、低温熱源水W2には外気A0の熱が取り込まれて高温熱源水W1(20℃)となる。そして高温熱源水W1は、タンク8を経由して再びにヒートポンプユニット30における蒸発器33に送られ、除湿空気Ahの昇温に供されるものである。このため所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に且つ低コストにて得ることができる。
なお熱源水の熱が不足する場合には、排熱回収器7において、乾燥システムSまたは周辺機器の排ガス、スクラバ水等から熱源水Wに熱が取り込まれるようにしたり、タンク8に排温水を供給することにより補うことができる。このため乾燥システムS全体のエネルギー効率の向上により、更なる低ランニングコストでの運転が可能となる。
〔実施例2〕
次に図2に示す乾燥システムSについて説明する。この乾燥システムSは、前記除湿機構5としてデシカント除湿機52が具えられて構成されたものであり、このデシカント除湿機52によって除湿された外気A0を前記ヒートポンプユニット30に供給するにあたって、その温度をヒートポンプユニット30の動作に適した温度域にまで低下させるための冷却器9が具えられて成るものである。そしてこの冷却器9における冷熱源として、前記ヒートポンプユニット30における蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水Wを供するように構成されたものである。
因みにこのような構成は、図1に示した乾燥システムSにおける冷却除湿器51の前段にデシカント除湿機52を位置させるとともに、冷却除湿器51を冷却器9として機能させるように改変して実現することができるものである。
なおヒートポンプユニット30にあっては、被昇温気体(ここでは外気A0)の温度が高い場合、ヒートポンプユニット30の運転効率が低下するなどの影響があるので、ヒートポンプユニット30の動作に適した温度に調整した状態で、被昇温気体(外気A0)をヒートポンプユニット30に導入するものである。
ここで前記デシカント除湿機52について説明すると、このものはゼオライト、活性炭、シリカゲル等の除湿剤が収容されて成る除湿素子521に被除湿気体を通過させることにより除湿を行うものである。そして水分を吸着した除湿素子521は、ブロワ等(図示省略)によって供給される熱風により再生されるものであり、この熱風を生成するための熱交換器522が具えられ、前記除湿素子521を回転させることにより、水分を吸着した除湿剤を熱風に晒して再生が行われるように構成されている。なお除湿素子521の再生に用いられた熱風を、昇温装置6、排熱回収器7の熱源として用いることができる。
なお、熱交換器522は、一例として、フィンチューブ熱交換器、プレート式熱交換器等が採用される。もちろん熱交換器522の代わりに電気ヒータ等で外気A0を加熱しても構わない。
そしてブロワ等(図示省略)により吸引された外気A0(35℃)は初めにデシカント除湿機52において除湿され、水分吸着熱により昇温された状態の除湿空気Ah(50℃)となって冷却器9に送られる。
冷却器9において除湿空気Ahは、蒸発器33から排出された低温熱源水W2との間で熱交換を行って温度が低下し、冷却済空気Ac(40℃以下)としてヒートポンプユニット30に送られる。なお冷却済空気Acの一部は乾燥機1における給気口14に供給され、被乾燥物の冷却に供される。
次いでヒートポンプユニット30の凝縮器31において冷却済空気Acは、冷媒との間で熱交換を行って温度が上昇され、昇温空気At(100〜120℃)として昇温装置6に送られる。
次いで昇温装置6において昇温空気Atは、ボイラー蒸気あるいは直火炉で生成された熱風等との間で熱交換を行って温度が上昇され、乾燥空気Ad(130℃以上)として乾燥機1における給気口13に供給され、被乾燥物の乾燥に供される。
そして乾燥機1においては、被乾燥物は乾燥空気Adの作用によって乾燥され、次いで冷却済空気Acによって冷却された後、所望の水分値の乾燥品となって排出されるものである。この際、冷却済空気Acは春から秋にかけての時季のように、外気A0の湿度が高い条件下であっても低湿度とされるため、所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に得ることが可能となる。
ここで前記ヒートポンプユニット30において供される熱源水Wの熱サイクルについて説明すると、蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した低温熱源水W2(10〜15℃)は、前述のように冷却器9において冷熱源として供されるものであり、この際、低温熱源水W2には除湿空気Ahの熱が取り込まれて昇温されることとなる(20℃)。
そして冷却器9において昇温され高温熱源水W1は、タンク8を経由して再びにヒートポンプユニット30における蒸発器33に送られ、冷却済空気Acの昇温に供されるものである。このため所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に且つ低コストにて得ることができる。
〔実施例3〕
次に図3に示す乾燥システムSについて説明する。この乾燥システムSは、ヒートポンプユニット30によって昇温された外気A0をデシカント除湿機52によって除湿するように構成され、デシカント除湿機52の除湿素子521の再生に供された熱風(吸湿空気Ar)の温度を低下させるための冷却器523が具えられて成り、この冷却器523における冷熱源として、前記ヒートポンプユニット30における蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水Wを供するように構成されたものである。
因みにこのような構成は、図1に示した乾燥システムSにおけるヒートポンプユニット30と昇温装置6との間にデシカント除湿機52を位置させるとともに、冷却除湿器51を除湿素子521の再生を行った吸湿空気Arを冷却するための冷却器523として機能させ、更にヒートポンプユニット30における凝縮器31に直接、外気A0を供給するようにして改変して実現することができるものである。
そしてブロワ等(図示省略)により吸引された外気A0(35℃)は初めにヒートポンプユニット30の凝縮器31において、冷媒との間で熱交換を行って温度が上昇され、昇温空気At(60〜80℃)としてデシカント除湿機52に送られる。
昇温空気Atはデシカント除湿機52において除湿され、水分吸着熱により昇温された状態の除湿空気Ah(100〜120℃)となって昇温装置6に送られる。
除湿空気Ahは昇温装置6において、ボイラー蒸気あるいは直火炉で生成された熱風等との間で熱交換を行って温度が上昇され、乾燥空気Ad(130℃以上)として乾燥機1における給気口13に供給され、被乾燥物の乾燥に供される。
そして乾燥機1においては、被乾燥物は乾燥空気Adの作用によって乾燥され、次いで詳しくは後述する冷却済空気Acによって冷却された後、所望の水分値の乾燥品となって排出されるものである。
ここで前記ヒートポンプユニット30において供される熱源水Wの熱サイクルについて説明すると、蒸発器33において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した低温熱源水W2(10〜15℃)は、前述のように冷却器523において冷熱源として供されるものであり、この際、低温熱源水W2には吸湿空気Arの熱が取り込まれて昇温されることとなる(20℃)。一方、吸湿空気Arは温度が低下した状態で排気されるが、一部あるいは全部を冷却済空気Acとして乾燥機1の給気口14に導入し、乾燥された被乾燥物の冷却に用いることもできる。
そして冷却器523において昇温された高温熱源水W1は、タンク8を経由して再びヒートポンプユニット30における蒸発器33に送られ、外気A0の昇温に供されるものである。このため所望の乾燥状態とされた乾燥品を安定的に且つ低コストにて得ることができる。
またこのように、ヒートポンプユニット30には常温の外気A0が供給され、この外気A0の昇温が行われるため、ヒートポンプユニット30を良好な条件で運転することが可能となる。
更にまたデシカント除湿機52の除湿素子521は、外気A0を熱交換器522により加熱されて、吸湿した除湿素子521に導入されることで、除湿素子521が除湿され、除湿素子521は再び昇温空気Atの除湿に供せられる。
なお、熱交換器522には、一例として、フィンチューブ熱交換器、プレート式熱交換器等が採用される。もちろん熱交換器522の代わりに電気ヒータ等で外気A0を加熱しても構わない。
除湿素子521からの水分を取り込んだ吸湿空気Arは冷却器523に導入され、吸湿空気Arは冷却されて冷却済空気Acとなる。
冷熱源として熱交換器522に供給された低温熱源水W2は高温熱源水W1となり、熱源水Wに熱を取り込むことができるため、この熱をヒートポンプユニット30において外気A0の昇温に用いることにより、乾燥システムSをエネルギー効率の高い状態で運転することができる。
S 乾燥システム
1 乾燥機
10 流動室
11 通気板
12 堰板
13 給気口
14 給気口
15 投入口
16 排気口
17 排出口
2 給気機構
3 昇温機構
30 ヒートポンプユニット
31 凝縮器
32 膨張弁
33 蒸発器
34 圧縮機
5 除湿機構
51 冷却除湿器
52 デシカント除湿機
521 除湿素子
522 熱交換器
523 冷却器
6 昇温装置
7 排熱回収器
8 タンク
9 冷却器
A0 外気
Ac 冷却済空気
Ad 乾燥空気
Ah 除湿空気
Ar 吸湿空気
At 昇温空気
H 被乾燥物
W 熱源水
W1 熱源水
W2 熱源水

Claims (6)

  1. 乾燥機と、この乾燥機に乾燥空気を供給するための給気機構とが具えられた乾燥システムにおいて、前記給気機構は、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とを具えることにより、外気の昇温、除湿を行うように構成されて成るものであり、また前記昇温機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を、前記給気機構内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水中に熱を取り込むことができるように構成され、
    且つ、前記除湿機構は、冷却除湿器を具えて構成されたものであり、この冷却除湿器における冷熱源として、前記ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を供するものであり、
    更に前記給気機構には、
    冷却除湿器により冷却・除湿された外気を乾燥機における冷却エリアに通じる給気口に供給し被乾燥物の冷却を行うための機構と、
    冷却除湿器により冷却・除湿された外気をヒートポンプユニットにおける凝縮器によって昇温した後、乾燥機における乾燥エリアに通じる給気口に供給して被乾燥物の乾燥を行うための機構とが具えられていることを特徴とする乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム。
  2. 乾燥機と、この乾燥機に乾燥空気を供給するための給気機構とが具えられた乾燥システムにおいて、前記給気機構は、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とを具えることにより、外気の昇温、除湿を行うように構成されて成るものであり、また前記昇温機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を、前記給気機構内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水中に熱を取り込むことができるように構成され、
    且つ、前記除湿機構は、デシカント除湿機を具えて構成されたものであり、このデシカント除湿機によって除湿された外気を前記ヒートポンプユニットにおける凝縮器に供給するにあたって、その温度を低下させるための冷却器が具えられて成り、この冷却器における冷熱源として、前記ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を供するものであることを特徴とする乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム。
  3. 乾燥機と、この乾燥機に乾燥空気を供給するための給気機構とが具えられた乾燥システムにおいて、前記給気機構は、外気を昇温するための昇温機構と、外気を除湿するための除湿機構とを具えることにより、外気の昇温、除湿を行うように構成されて成るものであり、また前記昇温機構はヒートポンプユニットを具えて成るものであり、且つ、このヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を、前記給気機構内における他の構成要素の冷熱源として供することにより、この熱源水中に熱を取り込むことができるように構成され、
    且つ、前記除湿機構は、デシカント除湿機を具えて構成されたものであり、前記ヒートポンプユニットにおける凝縮器によって昇温された外気をこのデシカント除湿機によって除湿するように構成され、デシカント除湿機の除湿素子の再生に供された熱風の温度を低下させるための冷却器が具えられて成り、この冷却器における冷熱源として、前記ヒートポンプユニットにおける蒸発器において冷媒との間で熱交換を行うことにより温度が低下した熱源水を供するものであることを特徴とする乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム。
  4. 前記給気機構には、冷却器により冷却された外気を乾燥機に供給し、被乾燥物の冷却を行うための機構が具えられていることを特徴とする請求項2または3記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム。
  5. 前記給気機構には、昇温機構により昇温されるとともに、除湿機構により除湿された外気を、更に昇温するための昇温装置が具えられていることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム。
  6. 前記ヒートポンプユニットは、二酸化炭素を冷媒とするものであることを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の乾燥空気の除湿機構が具えられた乾燥システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103727771B (zh) * 2013-12-17 2015-12-23 天津市国民制药机械有限公司 高温热泵沸腾干燥机
CN105318707B (zh) * 2015-07-13 2018-09-14 潘亚平 一种多功能烘干除湿装置及其烘干除湿方法
KR101693287B1 (ko) * 2015-08-21 2017-01-05 주식회사 티이애플리케이션 복합 건조 시스템
KR101726322B1 (ko) * 2015-08-26 2017-04-14 한국생산기술연구원 마이크로파 건조기 배열(排熱)을 이용하는 히트펌프 건조기와 이를 이용하는 건조방법
BR112019010151A2 (pt) * 2016-11-18 2019-09-17 Gea Process Eng A/S drying system and method for integrating a heat pump assembly that operates with a primary fluid in a drying plant

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5049495B2 (ja) * 2006-01-19 2012-10-17 株式会社前川製作所 木材の人工乾燥方法及びシステム
JP2010185649A (ja) * 2009-01-15 2010-08-26 Omron Corp 熱風供給装置および熱風供給方法
JP5723132B2 (ja) * 2010-10-06 2015-05-27 中電プラント株式会社 洗濯乾燥機

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