JPH09138071A

JPH09138071A - 電池プレートの乾燥装置及び方法

Info

Publication number: JPH09138071A
Application number: JP8086806A
Authority: JP
Inventors: Ralph G Tiegel; ジー．ティーゲルラルフ; Paul C Wegner; シー．ウェグナーポール
Original assignee: GERU Manufacturing CO T; T-GERU Manufacturing CO; Tiegel Manufacturing Co
Current assignee: GERU Manufacturing CO T; T-GERU Manufacturing CO; Tiegel Manufacturing Co
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1997-05-27
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JP3679190B2

Abstract

(57)【要約】【課題】乾いたチャージされた電池プレートを製造す
るための改良装置と方法を提供する。【解決手段】プレートを載せたバスケット１４の上方
と下方の温度、そしてまた機械から出てくる水の温度を
注意深く監視し、そして乾燥の熱効率を最高にし且つ乾
燥用ガスの温度を上げるのに必要なエネルギーを最小に
するような流量と温度で冷却水を導入する。この機械
は、乾燥用空気に水滴が導入されないように構成及び制
御される。機械への酸素の漏れ込みは最小限にされ、空
気の酸素含有量が監視される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乾いたチャージさ
れた電池プレート（ｃｈａｒｇｅｄｂａｔｔｅｒｙ
ｐｌａｔｅ）を製造するための手段と方法の改良に関
し、詳しく言えば前もってチャージされた電池プレート
群を乾燥させるための装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
が関係する従来技術は、１９６８年１２月３日付けで発
行されたＴｉｅｇｅｌらの米国特許第３４１３７２８号
明細書に最もよく説明されている。従来技術の図１、２
及び３には、この機械とそれを使用する方法が図示され
ている。それらの図面とその米国特許明細書を参照すれ
ば、運転時には扉１３が開かれ、そして電池プレートの
群が入ったバスケット２０を乾燥室１８へ下ろすことが
認められる。閉じるときに、扉１３はシールを維持する
ためその周囲がガスケットに当てられる。

【０００３】遠心ファン４１が燃焼室３８から高温の燃
焼ガスを受け取り、そしてそれを吸入空気と混合して、
次いでこれを傾斜した面に沿って図に示した矢印の方向
にチャージされたプレートへ吹きつける。この高温空気
はバスケットを通り抜け、それから支持手段１９を通り
抜けて、そらせ手段２８を通って冷却室２５へ進む。こ
の冷却室内では、スプレーノズル２７が空気へ水を吹き
つける。そらせ板２８は、このスプレーからのミストが
空気流の上流へ逆戻りするのを防ぐように設計される。

【０００４】水を同伴した高温空気は時計回りの方向に
流れ続けて、ミストエリミネータ３９を通過し、これは
水滴を物理的に除去するワイヤースクリーンの形態をし
ている。次いでそれは集合・予備混合室３７に再び入っ
て、ファン４１を通って吸入空気の一部となる。排気ダ
クト４４には、正圧を見かけ上維持するためダンパー弁
４７が設けられる。集合・予備混合室３７の圧力は大気
圧より高いと述べられている。吸入空気は、ダクト４３
の排気ガスの温度で制御されると想像される。

【０００５】この米国特許明細書には、その方法の形態
において、その発明は一般に、チャージされた電池又は
プレートを乾燥室に入れる工程、実質的に酸素を含まな
い高湿度の低温空気を実質的に酸素を含まない高温燃焼
ガスと混合することで実質的に酸素を含まない乾燥用ガ
スの流れを供給する工程、そしてこの乾燥用ガスの流れ
を乾燥させようとする電池プレートの入った乾燥室を通
過させる工程を含むと述べられている。また、それに
は、乾燥用ガスはチャージされた電池プレートに損傷を
与えるのを避けるため比較的低温であるべきであり、好
ましくは約２００°Ｆ（９３℃）以下であるべきであっ
て、好ましい範囲は約１００°Ｆ（３８℃）〜２５０°
Ｆ（１２１℃）であり、好ましくは温度は１７０〜１８
５°Ｆ（７７〜８５℃）の範囲に調節されると述べられ
ている。この特許明細書には、装置は所望なら１８０°
Ｆ（８２℃）で正確に調節することができると述べられ
ている。

【０００６】この種の従来技術の機械は、米国カリフォ
ルニア州ＢｅｌｍｏｎｔのＴｉｅｇｅｌＭａｎｕｆａ
ｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙにより製造及び販売さ
れている。現実には、Ｔｉｅｇｅｌ乾燥機は１８０°Ｆ
（８２℃）以下で運転されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、乾
いたチャージされたプレートを製造するための大いに改
良された装置と方法を提供するために、この機械を概念
的にも構造的にも再設計した。

【０００８】本発明の本質は、熱の形でのエネルギーの
投入を装置と方法の両方により制御して、最大限の熱効
率を提供することである。熱は、主としてプレートを乾
燥させるために使用され、そして最小限、凝縮過程のた
め熱（温度）を喪失した空気を再加熱するのに使用され
る。従来技術においては、Ｔｉｅｇｅｌ機械により例示
されるような装置と方法は余りにも多量の、すなわち必
要とされるものより多くの冷却を使用していた。その機
械はスプレーノズルを使用し、また非常に冷たい水を使
用していた。スプレーノズルは、熱を素早く伝えるだけ
でなくてプレートへ運ばれてそれらを乾燥させるのに要
する時間を長引かせることで問題をも引き起こす、表面
積の大きな水滴を生じさせた。このことから、機械を高
温にするためにより一層多くの熱量が必要とされてい
た。

【０００９】この方法によれば、熱はプレートから水分
を除去するのに使用され、また温度をおよそ１５７°Ｆ
（６９℃）から２００°Ｆ（９３℃）まで戻すのに使用
される。従来技術のＴｉｅｇｅｌ法では、熱はプレート
から水分を除去しそしてプロセス空気温度を１２０°Ｆ
（４９℃）から１８０°Ｆ（８２℃）にするのに使われ
ていた。

【００１０】この新しい方法では、プレートを乾燥させ
るのに使われる熱は空気の温度を２００°Ｆ（９３℃）
からおよそ１６０°Ｆ（７１℃）に低下させる。追加の
３度は空気から水分を除去するため冷却するのに利用さ
れる。それから、それはプロセス温度の２００°Ｆ（９
３℃）まで戻される。この３度はわずかな損失に過ぎ
ず、すなわちわずかな不効率に過ぎない。それはプレー
トから水分を蒸発させるのに寄与しないので損失として
定義される。本発明によれば、装置と方法は４０度の温
度を有効な仕事に変えるために利用し、そして３度は有
効な仕事を行わない。こうして、熱効率はおよそ９０％
になる。

【００１１】実際問題として、Ｔｉｅｇｅｌ機械では乾
燥工程の間に１８０°Ｆ（８２℃）から１６０°Ｆ（７
１℃）になり、次いでその工程の空気を冷却する部分の
間に１６０°Ｆ（７１℃）から１２０°Ｆ（４９℃）に
なった。このように、従来技術の機械では４０度の温度
降下があって、これはむだになったエネルギーであっ
た。その熱効率は、６０度の全エネルギー消費量に対し
て２０度が有効な仕事用であり、４０度がむだになった
仕事用であった。従って、その熱エネルギー効率は２０
を６０で割って、すなわち３３％であった。

【００１２】更に、Ｔｉｅｇｅｌ機械では水分をプレー
トへ再導入させていたから、その機械はプレートを乾燥
させるのに長時間を要した。実際の試験において、新し
い機械が要する時間はＴｉｅｇｅｌ機械により使用され
る時間の３倍ほど速くなる。このように、熱効率の比較
を基にして、従来技術のＴｉｅｇｅｌ機械は１１％の相
対的な熱効率を有する。従来技術の乾燥機との違いの一
部は次のとおりである。

【００１３】１．スプレーノズルがなく、液滴を介して
プロセスへ水を再導入しないことを意味する。２．ミストエリミネータがなく、背圧が低下することを
意味する。３．そらせ板がなく、背圧が低下することを意味する。４．より高い熱効率。５．より乾燥されたプレート。６．プレートの酸素レベルがより低下。７．プレートの所望水分レベルへの自動乾燥。８．煙突に可動ダンパーがない。９．フレオン温度計（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｕｌ
ｂ）がない。１０．インサートオーブン。１１．改良されたフレームロッド。１２．自動パイロット。１３．自動装入／爆発扉。

【００１４】この新しい乾燥機の主な利点は次のとおり
である。１）運転費が低下し、それはおおよそ次のようになろ
う。

【００１５】

【表１】

【００１６】本発明の方法は３倍速いので、年間の機械
当たりの総節約経費は２１，３８４．００ドルになろ
う。

【００１７】２）より高い信頼性。プレートに入りそしてプレートから出てゆく温度を測定
して、乾燥度を測定することができる。戻り温度の検出
器が、再加熱前の空気から十分な水分を除去するのに冷
却水の流量が適切であるかどうか及び／又は冷却水の温
度が十分低いかどうかを定量する。これは、乾燥工程を
通してちょうど適当な量の冷却を利用するのを可能にす
る。

【００１８】冷却塔を使用する場合には、流量を増加し
ても十分な冷却がなされずもっと低い温度が必要とされ
る場合にだけファンを回す。もう一つの方法は、高温の
水を冷却塔からやって来る低温の水と自動的に混合する
ことである。

【００１９】３）より安全な機械装入用の扉は、旧式の機械におけるように横に開くとい
うよりも上に開く爆発扉である。更に、装入扉は一対の
空気シリンダー（おのおののわきに一つずつ位置する）
で開閉される。これは扉が自由にぱっと開くのを防止す
る。

【００２０】火炎の監視はマイクロプロセッサの制御下
で行われ、それはフレームロッドが火炎の喪失を検出す
ると扉を開く。従って、扉は爆発条件が作りだされる前
に開かれる。従来は、火炎が消えると燃焼ガスと空気が
両方とも即座に止められていた。これは、可燃性のガス
がまだ炉内にあるため事故が起きるもとになっていた。
従って、酸素が火室（ｆｉｒｅｂｏｘ）に拡散した場合
には、爆発又は発火が起きることがあった。これは、十
分長く待つだけで、あるいは爆発もしくは装入扉を開く
ことで起きることがあった。

【００２１】Ｔｉｅｇｅｌ機械は、実際のところ空気を
素早く遮断するために特別なソレノイドを有する。新し
いアプローチはガスを止め、そして可燃性ガスが火室に
蓄積する機会を持つ前に火室を空気で洗い流す。これ
は、燃焼空気を全開になるまで開くことによりなされ
る。同時に、装入扉を開いて爆発のために不可欠な封じ
込めをなくす。

【００２２】４）多くの部品をなくすことによる保守の
減少新しい機械には次に掲げる部品がない。・ミストエリミネータスクリーン：硬水の地域では、
このスクリーンにカルシウムが堆積して、これは毎年塩
酸に浸して取り除かなくてはならないであろう。水又は
カルシウムが蓄積することでミストエリミネータがフラ
ッディングを起こすかどうかを指示するために圧力スイ
ッチが設けられていた。

【００２３】・ダンパー：これは時間がたつうちに動
かなくなることがあった。従来技術の機械にはやはりこ
のための検出器があった。新しい機械には排気ダンパー
がなく、直径が制限されているため正の背圧を維持する
短い排気口のみがある。

【００２４】・スプレーノズル：詰まり、腐食し、又
は摩滅するスプレーノズルがない。

【００２５】・圧力調整器：流量を制御するのに圧力
調整器は不要である。これは電動式の弁でなされる。

【００２６】・そらせ板：新しい冷却工程では水滴が
形成されないため必要ない。

【００２７】・何が故障したかを同定するための故障発
見器：ガス又は燃焼空気がなくなると警告灯が点灯す
る新しい火炎制御のために、故障発見器は必要ない。

【００２８】・別個の爆発扉：別個の爆発扉又は爆発
扉指示計スイッチがない。装入扉が二重の働きをする。

【００２９】・装入扉ラッチ：ボックス圧力が１５イ
ンチ水柱（３８１ｍｍ水柱）から１．２５〜２．５イン
チ水柱（３１．８〜６３．５ｍｍ水柱）の範囲まで低下
するため、装入扉のラッチがない。圧力は酸素の流入を
防ぐため正でなくてはならない。扉を開く空気シリンダ
ーがプレートを乾燥する間の扉の閉鎖を維持する働きも
する。

【００３０】・パイロットボタン：機械が自動的にパ
イロットを確立するので、パイロットボタンあるいは手
動ガス弁がない。

【００３１】５）その他の特徴本発明の新しいインサートオーブンは二つの部分を持
ち、いずれか一方又は両方を時間で取り替えることがで
きる。古い機械は、古いレンガをたたきこわし、再びレ
ンガを積んで、そしてセメントを養生させることを必要
とした。この処理は数日から、労働者を容易に手配でき
なければ数週間を要することがあった。

【００３２】古い機械は温度を監視するのに、時には漏
れることがある水銀球を使用した。新しい機械は熱電対
プローブを使用する。

【００３３】新しい送風機の低い風速は２０ｍｐｈ未満
であり、そのため装入用の扉は主送風機を運転してパー
ジ中に開いたままであることができる。

【００３４】自動冷却制御装置が冷却の必要を満たすた
めに冷却塔ポンプ及び／又はファンを自動的に回す。

【００３５】バスケットを持ち上げるためのＯＳＨＡ要
件を満たす装入用高さがより少ない。

【００３６】機械を運転するのに必要な構成機器がより
小さく、例えば次のとおりである。

【００３７】

【表２】

【００３８】６）プロセスの改良点：新しい乾燥機は同
じ乾燥時間をはるかに少ないエネルギーで達成する。

【００３９】Ｔｉｅｇｅｌの米国特許は、二つの間違っ
た仮定を含んでいる。第一に、スプレーノズルが供給す
る表面積の大きな水滴では、空気を水分を除去するのに
十分冷却することができるだけである。その上、それ
は、ある一定の点を超えて空気を冷却すると高温の水を
作る熱をむだにし、且つ乾燥プロセスを有意に促進しな
いことを認めなかった。スプレーノズルは多くの問題を
生じさせ、そしてその解決策は一層多くの電力需要を生
じさせた。機械の後方から機械の前方へ流れる水の薄膜
で冷却するだけで、同じ乾燥を達成することができる。
この水が余りに速く流れると乾燥時間は短くなるどころ
か長くなるということも分かった。

【００４０】水滴が作られないので、何もプレートの周
りに吹きつけられることがなく、プレートへ再導入され
ることがない。スプレーノズルで作られる水滴を処理す
るのに必要な全ての構成機器、例えばミストエリミネー
タやそらせ板といったようなものが取り除かれた。

【００４１】背圧は１５インチ（３８１ｍｍ）から２．
５インチ（６３．５ｍｍ）に低下した。原型の機械は、
新しい高流量・低圧の設計を取り入れた。バスケット
は、強度を維持しながら送風の妨害をなくすよう再設計
された。これで、圧力を１．２５インチ（３１．８ｍ
ｍ）まで、なお一層低下させた。所定の流量を流すのに
必要とされる馬力は、背圧（静圧）の３乗とともに変化
する。従って、背圧が２倍になると、同じ流量について
必要とされる馬力は４倍増加する。

【００４２】使用される空気流量で、空気は２００°Ｆ
（９３℃）でプレートに入りそして１６０°Ｆ（７１
℃）で出てゆく。出口温度が１６０°より高く上昇する
と、それは残っている水分の量が非常にわずかであり又
は冷却が不十分であることを意味する。プレートを通過
する前後の空気中にはちょうどそれだけの水分がある。
温度が１５０°Ｆ（６６℃）よりはるかに低い場合に
は、空気は非常に乾いているが、水分の大部分はプレー
トから出てゆく前にプレート上に再凝縮するので乾燥は
ゆっくりになる。

【００４３】高温の燃焼空気と混合させるため送風機に
再び入る直前の空気の温度は、約１５３〜１５７°Ｆ
（６７〜６９℃）であるべきである。これは、空気から
の水分の除去が適切であることを示す。

【００４４】冷却水の出口水温が１４０°Ｆ（６０℃）
である場合、乾燥時間の有意の増加が認められる。その
温度が１１５°Ｆ（４６℃）又はほぼこの温度である場
合には、冷却はちょうど十分である。そのほかの場合に
は、まさに冷却能力と熱のむだである。従って、機械に
出入りする冷却水温とその流量を測定することにより、
水によって乾燥機から出てゆく熱の量を求めることがで
きる。実験によると、入りの温度は８５°Ｆ（２９℃）
で出の温度は１１５°Ｆ（４６℃）であって、出てゆく
水を１１５°Ｆ（４６℃）に保持するため水の流量を調
整すると、平均してこれは１０ガロン／分（ｇｐｍ）
（２．３ｍ³／ｈ）になる。これは、水への約１４０，
０００Ｂｔｕ／ｈ（１４８ＭＪ／ｈ）の熱移動になる。

【００４５】ここまでの説明と添付の図面を参照してな
される以下の説明から明らかになるように、次に述べる
ものも本発明に係るものである。それらは、液滴が形成
されない水の流下薄膜での冷却、高いプレート品質を維
持しながらエネルギーを効率的に使用するのを保証する
乾燥、そして保守の時間を減らし、且つ、オーブンの両
方の部分を不必要に交換しなくてはならない代わりに要
求された部分だけの交換を可能にするインサートオーブ
ン、である。

【００４６】

【発明の実施の形態】図面を参照すれば、本発明は、図
４〜９に示された構造要素を含み、すなわち本発明の装
置には、ステンレス鋼製のハウジング１０（側壁を取り
除いて図４に示される）があり、これには乾燥させよう
とするチャージされた電池プレートの群を入れたバスケ
ット１４を乾燥させるためにそれを通して乾燥室に下ろ
すことができる開口のためのクロージャーを提供する扉
１２がある。乾燥室１６の後部には、後部から乾燥室１
６へ図示した矢印Ａの方向に高温空気を進ませるため
の、１７で一般的に示された送風機がある。また、２１
で一般的に示された加熱器がある。バスケットの下方に
は、好ましくはステンレス鋼の、上部ベッド２４を有す
るもう一つの室２２があり、そしてこの上部ベッドは室
２２内で側面から側面へ達しているがハウジング１０の
正面から背面へは達していない。水は、このベッドの上
端部２３から入口配管２６を通して導入される。

【００４７】上方ベッドの下方に配置され、図４に示し
たようにこの上方ベッドの前方へ延びる下方ベッド２９
もある。この下方ベッドにも、３２で一般的に示された
その上端部の配管３０により水が導入される。これらの
ベッドのおのおのを横切って、ステンレス鋼のベッド２
４及び２９にそれぞれ溶接された長手の底部を有する複
数のアングルストリップ３４、３６が配置され、それに
より図５にはっきりと示されたようにそれらの間に３５
で一般的に示された平らな流路が形成される。

【００４８】これらのベッドのおのおのの底へりを横切
って、もう一つのアングル形状部材３１、４０が図４と
図５に示されたようにそれぞれ配置される。

【００４９】配管２６と３０はそれぞれベッド２４と２
９の幅全体に沿って走り、そしてこれらの配管には水を
導入するための複数の孔がある。水が飛び散るのを減ら
すために、これらの孔はそれぞれ平らなウェブ４２、４
３に連絡し、そのためこれらの配管を通して導入された
水は飛び散ることなく平らなウェブを流れ落ちてベッド
の上面へ下りる。

【００５０】運転時には、空気が室１６から室２２へ進
むと、標準的にそれは傾斜したベッド２４、２９の上の
方へ水を吹き払おうとし、そして実際には、これらの傾
斜は、結局は水がベッド上に蓄積してそのため静水頭が
空気が水を上の方へ吹き払う力を克服するような角度に
される。最も好ましくは、空気と水との接触が「波頭
（ｗｈｉｔｅｃａｐ）」を生じさせるよりほんの少し
少なくなるような速度で水を導入し空気を移動させる。
望まれるのは、水の粒子を空気に同伴させないでおくこ
とである。アングル部材は、ベッド自体がそうであるよ
うに、水が図４の部材３１及び４０に沿って集まりそし
て、例えば図５で５０、５２、５４及び５６により一般
的に示されたスペース又はスロットにおけるように、壁
４６及び４８に一番近いへりから出ていくように配置及
び配列される。水の流量と上記のスペースは、水が滝の
ように落下するよりも側面を単純に流れ下りるように設
計され、且つ寸法が決められる。滝は望ましくない水の
飛散と空気への同伴のもとになろう。水は図４に示され
たようにトラフ５８に集められ、そして重力によってこ
れを出て水溜め（図示せず）へ入り、そしてポンプで冷
却塔へ戻されてその後機械へ再導入される。

【００５１】流水の二つのベッドは、向流の温度勾配の
ために、平らなベッド自体よりもはるかに大きな伝熱面
積を作りだすことが認められよう。

【００５２】スプレーノズルを除去することは風速をよ
り速くすることができることを意味する、ということも
認められよう。

【００５３】室全体が保温され、そしてこれはより高い
温度で運転するのを可能にし、従って従来技術の装置の
乾燥時間を減らすのを可能にする。

【００５４】長いフィン、あるいはアングル部材３４、
３６は、水をずっと制御されたままにし、すなわち送風
機を回したときにそれを進路からそれさせないでおき、
かくしてベッド上の表面を濡れたままにしておく。

【００５５】アングル部材の下部の５１で一般的に示さ
れたスロットが、各流路から水が出てゆくのを可能にす
る。

【００５６】次に加熱及び送風機の集成装置を説明する
と、加熱室７８（図５）はいくつかの口を除いて全ての
側面を断熱される。火室の内壁６０（図５）内には加熱
された空気が含まれ、この内壁はそれを火室加熱室７８
のほぼ中央へ流し、そしてそこではそのうちの一部分が
図５で６１で一般的に示された口に向かって移動し続け
る。残りは壁６０の周りを回って流されて、６４で一般
的に示された口を通って出てゆく。加熱された空気は室
６６（図７）に進み、そこから吸引されて１７で一般的
に図示されたツインローター送風機の６８及び７０で一
般的に図示された吸引口に入る。

【００５７】この送風機は、７２で一般的に示されたオ
リフィスを通して空気を吹き出す。パネル７４及び７６
が室１６を形成しているハウジングの側壁と上部とに結
合して、空気をプレートの上部へ導入するための拡張室
を形成している。

【００５８】より多量の空気を用いることが可能ではあ
るが、空気は機械の閉鎖ループ内にとどまる傾向があ
る。従来技術では、そらせ板が空気を機械の外へそらせ
がちであった。従って、可燃性ガスを導入する前の準備
中に前面の上扉を閉じておかなくてはならなかった。そ
のため、ガス漏れと人間の誤りのためにパージすること
が必要であった。従来技術において機械を無負荷運転し
ているとき、パージ時間は２分であった。本発明の機械
でのパージ時間はおよそ２０秒である。この機械では、
それを稼働させそしてそれをその予め設定した時間４容
積の空気で洗い流すことが行うことの全てである。機械
はより遅い速度になるよう設定され、そのため運転員が
開始ボタンを押すと燃焼してプロセスを開始させること
ができる。扉が閉じると、主送風機が回り、乾燥プロセ
スが始まる。

【００５９】この機械は、プレートより下方の温度を熱
電対８８（図４）で測定する。それが１３５°Ｆ（５７
℃）（それより低いとプレートからの蒸発が不十分であ
る）になったら、水がおよそ７５°Ｆ（２４℃）で流入
し始める。

【００６０】プレートへ進む空気の温度は、熱電対８６
（図４）で測定される。これらの温度が接近すると、プ
レートは乾いている。標準的に、プレートがほぼ乾く点
では１０°Ｆ（５．６℃）の差がある。これは調節する
ことができる。これは、機械がプレートは乾いていると
見なして停止する熱的な「無制御（ｒｕｎａｗａ
ｙ）」を防止する。

【００６１】熱電対９０によって、出てくる水の温度が
１１５〜１２０°Ｆ（４６〜４９℃）で測定される。こ
の読み取り値は水を調節するのに、従って冷却流量を調
節するのに利用される。

【００６２】蒸発のプロセスは３５〜４０°Ｆ（１９〜
２２℃）の熱を引き出す。プレートから出てくる水は、
先に述べたように凝縮されて冷却水中に入り、冷却塔へ
送られる。

【００６３】プレートが乾燥すると、機械は停止して
「待機」状態になり、この状態ではパイロットランプが
まだ点灯している。次いで、扉が自動的に開く。

【００６４】最も好ましい態様では、従来技術を上回る
多数の改良点がある。例えば、フレームロッド１０８に
石英管１１０をかぶせてそれを高温に、すなわち２１２
°Ｆ（１００℃）より高く保持し、それにより電気接地
を妨げるであろう凝縮を防止する。図９を参照のこと。

【００６５】排気ガス出口の煙突８９（図４）を、送風
機の駆動軸に接近した機械の後部の近くに、すなわち一
番圧力の低い箇所に配置する。こうして、この箇所での
排気ガスは「ゼロ」の圧力に近く、それに対して送風機
の外周部での圧力は水柱１．５インチ（３．８ｍｍ）で
ある。これに関連して、排気煙突を上部に配置する場合
には、軸のところでは−１．５インチ（−３．８ｍｍ）
となり、空気を吸引しかねないことが注目される。従来
技術では、排気煙突はスプレーノズルのすぐ後の側面で
あって、ミストエリミネータ前の主送風機の吸引側にあ
る。従来技術の機械の詰まりが起きる箇所では、圧力低
下も起きる。これは従来技術の機械の中に更に一層負の
圧力を生じさせ、従って煙突は、圧力が負にならないの
を確実にするため上部にバランスウェイト付きのダンパ
ー（従来技術の図１の４７参照）を必要とした。また、
この機械はそれを停止するための検出器も必要とした。

【００６６】本発明では、圧力は火室で正確に読み取ら
れ、こうして機械は火室が負圧になっているかどうかを
検出する。そうなっていれば、機械は自動的に消化す
る。

【００６７】ゼロガバナが、ガスと空気を混合するため
マノメーターに接続される。

【００６８】従来技術の機械の後部の爆発扉がなくなっ
ているので、これは、扉の回りで空気の漏れがある限り
において問題であった従来技術の後部扉のシールもなく
す。それは、追加の酸素が入って処理される製品に損傷
を与えることを意味しよう。

【００６９】機械は、全部の酸素が燃焼されるように１
００％の完全な比率でバーナーを運転するように設計さ
れる。これは、空気が外部から吸引されない限り可能で
ある。従って、機械が負圧にならないように圧力を維持
することが必要である。

【００７０】これを助けるために、前面の上扉の周りに
エアシールを設け、そしてこれは扉のわきの空気シリン
ダーにより隣接する上部の壁に対して気密に保持され
る。これらの空気シリンダーは、シールを維持するため
に扉を引っ張り下げた状態を保持する。

【００７１】フレームロッドが火炎のないことを示した
場合には前面の扉が開くように制御装置を設定する。

【００７２】従来技術のインボードベアリングは、送風
機のアウトボードベアリング７９（図６）と取り替えら
れており、かくしてそれらの寿命が延びている。

【００７３】従来技術では、水の吐出しはインプットか
ら６インチ（１５２．４ｍｍ）であった。本発明の機械
では、それはアウトプットから機械の特定部分を進む。

【００７４】この乾燥機のいくつかの顕著な特徴は次の
とおりである。従来技術と比較して送風機で使用される
エネルギーは１／６である。

【００７５】水の冷却のためのスプレーノズルがなく、
ミストエリミネータがない。高温の湿った空気はベッド
の水の薄膜（フィルム）と直接接触し、そしてこれがそ
れを冷却し且つ凝縮させて、凝縮した水分はこの薄膜に
補足される。

【００７６】水薄膜の限られた表面積のために、プレー
トからやって来る高温ガスは過度に冷却されず、それに
より冷却水とバーナーの両方の負荷を軽減する。

【００７７】水は、所定の温度、例えば１３５°Ｆ（５
７℃）に達するまで流されない。流量は、サイクルの終
了時（除去すべき水分がほんのわずかであるとき）には
水がほとんど流れなくなるまで調節して低下させること
ができ、そして出口水温は最も好ましくは１１５°Ｆ
（４６℃）未満にならない。

【００７８】朝に機械を動かす。扉は既に開いている。
炉のためのプロセス送風機を、バーナーの空気投入口の
バタフライ弁を開けて最高速度にし、機械から可燃性ガ
スを自動的におよそ２０秒間パージする。次いで、バタ
フライ弁を低火力の位置まで閉じ、主プロセス送風機を
回し、そして次に約１５秒間パイロットガスを流し同時
に点火用変圧器を作動させる。うまく点火したら、プレ
ートを装入することができる。それをひねると、主炎が
大きくなる。およそ５秒後に、運転員は装入扉を自動的
に閉じる開始ボタンを押すことができる。約１０秒後に
主炎は完全になる。次いで、温度が１８０°Ｆ（８２
℃）より高くなるまで処理を続け、それから水を流す。
これは、乾燥用ガスを不必要に冷却することなく製品を
速やかに加熱するのを可能にする。その時点で、水は乾
燥雰囲気から抜き出され、そしてこれを有効湿球温度が
上昇し始めておよそ１７０°Ｆ（７７℃）になるまで続
ける。そこから、温度は急速に上昇して、これから製品
にプロセス空気の冷却の原因になる水分が残っていない
ことが示される。プレートの下方のプロセス空気が１７
６°Ｆ（８０℃）に達したなら、プレートは乾燥したと
見なされるが、とは言え実際のところはその幅を変える
ことができる。次いで、プロセスを自動的に停止し、そ
して装入扉を開いて運転員が製品を取り出せるようにす
る。

【００７９】この乾燥プロセスは、乾燥温度と湿球温度
との差で制御される。高温の湿り空気が水分を含有して
いる限りは、水の薄膜と乾燥用ガスとの間に並外れた熱
移動がある。製品から水が除去されたなら、空気は乾燥
し、そして水の薄膜上での実際の熱移動は極めて限られ
たものになる。

【００８０】煙突は湿潤な部分から、機械の低圧の部分
である送風機の入口に接近した領域に移されている。煙
突を上昇する高温空気の量を減らすようにオリフィスが
配置される。実際には、排気ガスの温度は乾燥用エレメ
ントの下方のガスよりわずかに低い。煙突８９は、室内
に正圧を生じさせる固定式の径違いのオリフィスを含ん
でいる。

【００８１】エネルギーの変換に関する限り、以下の事
柄に注意されたい。プレートへの入熱の速度は、プレー
トを横切る空気の温度と流量に支配される。空気又は水
蒸気の熱容量は１°Ｆの温度変化当たり約０．０１４４
Ｂｔｕ／ｆｔ³（９６６Ｊ／ｍ³・℃）である。例え
ば、１ｆｔ³（０．０２８３ｍ³）の空気を１０°Ｆ
（５．６℃）昇温するのには０．１４４Ｂｔｕ（１５２
Ｊ）のエネルギーを要する。

【００８２】ところが、液体の水を１ｆｔ³の水蒸気に
変えるためには３７Ｂｔｕ（３９ｋＪ）を必要とする。
これは２５６倍多量のエネルギーである。従って、水を
蒸気にあるいは液を蒸気に変えるプロセスが伝熱プロセ
スを支配する。１００％水蒸気で飽和された空気の温度
の少しの低下は、エネルギーがたくさん移動することに
なる。例えば、水蒸気で飽和した１ｆｔ³の空気で温度
が１５５°Ｆ（６８℃）から１５０°Ｆ（６６℃）に変
化すると、空気１ｆｔ³（０．０２８３ｍ³）当たり
１．３４Ｂｔｕ（１．４１Ｊ）が放出される。１００％
水蒸気で飽和されていない空気に同じ熱量を移動させる
ためには、空気１ｆｔ³（０．０２８３ｍ ³）当たり９
３°Ｆ（５２℃）の温度変化が必要であろう。

【００８３】これを念頭において、空気の熱容量がプレ
ートから水を蒸発させるのに使用される場合にはプレー
トの上方と下方とで大きな温度差が存在すると理論化さ
れる。それに対して、１００％相対湿度の空気ははるか
に小さい変化で多量の凝縮エネルギーを放出するので、
プレートから出てくる水蒸気を凝縮させるための空気の
温度差ははるかに小さい。

【００８４】乾燥機のエネルギープロファイルは、室内
の条件を参照して理解することができる。送風機の下方
において、１５５°Ｆ（６８℃）、１００％相対湿度の
空気が火室から出てくる高温の空気と混合される。その
結果得られた空気は２００°Ｆ（９３℃）、３５％相対
湿度の空気となって送風機を出て、室１６に送られる。
バスケットの直ぐ下の室２２では、より高い相対湿度で
１６０°Ｆ（７１℃）となる。空気が水の上を室２２の
後部へ移動するにつれて、１５５°Ｆ（６８℃）、１０
０％相対湿度の空気になる。

【００８５】同じ量のエネルギーが移動するとしても、
最初のプレートでの蒸発のプロセスは２５〜３５°Ｆ
（１４〜１９℃）の変化を必要とし、二番目の凝集のプ
ロセスはわずかに２〜７°Ｆ（１〜４℃）の変化を必要
とするということに注目されたい。空気を介して移動す
る全エネルギーは、空気の温度変化に比例する。必要な
全再加熱量は、これらの範囲の合計に等しい。

【００８６】最後の検討事項は主送風機の空気流量であ
る。波頭が生じるとプレートに再導入される水滴が現れ
るので、これは波頭が生じる速度に制限される。

【００８７】風速計で冷却用のベッドを通り過ぎる空気
の速度を測定し、空気速度が一定のままであるようにイ
ンペラの速度を変える。これは、常に可能な限り速く乾
燥させることができることを意味する。機械の負荷が軽
い場合には、送風機はよりゆっくり運転される。プレー
トが詰められると、それはより速く運転される。

【００８８】プレートへ入る空気の温度とプレートから
出てゆく空気の温度との差がある一定の点より低くなる
と、プレートが乾いたことが示される。出口水温を１１
５°Ｆ（４６℃）（実験的に決められた温度）で一定に
保つことによって、上述の自動式の乾燥温度差を検出す
ることができる。これは、冷却水が冷た過ぎる場合に温
度が自動乾燥差に決してならない従来技術と大いに異な
る。他方で、水を余りにも絞りすぎると、温度の読み取
り値は実際にはそうでないときにプレートが乾いている
と指示した。これは非常に活性の環境において非常に少
量の水分を測定しているためであると理論付けされる。

【００８９】従来技術のＴｉｅｇｅｌ機械には火室を取
り囲む断熱材がなかった。これは、火室の近くのプレー
トが火室からの輻射熱と高温空気の両方で加熱されてい
たのでプレートの不均一な加熱をもたらしていた。こう
して、火室の近くのプレートは、最高の乾燥速度のため
には熱くなり過ぎ、そして遠く離れたプレートは冷たく
なり過ぎた。従って、Ｔｉｅｇｅｌ機械は最も好ましい
運転温度として１８０°Ｆ（８２℃）を推奨していた
が、本発明では火室を断熱することの結果として２００
°Ｆ（９３℃）の乾燥温度を推奨することが可能であ
る。これは、Ｔｉｅｇｅｌ乾燥機よりも２０°Ｆ（１１
℃）高いプロセス温度を可能にし、かくして変質又は自
己発火の問題なしにプレートをより速く乾燥するのを可
能にする。

【００９０】火室の構成の分解図を図８に示す。この図
において、火室は別個の部分で作られていて、それらは
集成され且つ断熱処理されて、そして次にステンレス鋼
のスリーブ１００に滑入されていることが認められよ
う。火室のこれらの部分は、インプット部１０２、ガス
ケット１０４、及び末端部１０６を含み、全てがプレキ
ャストされた耐熱性材料製である。これらの部分は一緒
に集成され、絶縁材（断熱材）（図示せず）でくるまれ
て、次いで図５に集成された状態で示されたようにスリ
ーブに滑入される。この図では、絶縁材が６２で示され
ている。

【００９１】インプット部には、フレームロッド１０８
（図９）がある。フレームロッドの一部分は細長い中空
の石英管１１０で覆われている。フレームロッドを作用
させるにはそれにＡＣ２５０ボルトを印加するものとす
る。火炎から出てくる火炎内のガスはアース（ｇｒｏｕ
ｎｄ）であると見なされる。火炎が点火されると、それ
はガスを電離させ、そしてワイヤーはアース面に比べて
表面積が非常に小さいのでそれは半整流回路になる。こ
の不完全な整流作用が監視されるものである。それがＡ
Ｃ（交流）波になると、監視回路は自動的にそれをはね
つけてガスの管路を遮断する。従来の技術においては、
標準的に行われていたのは上端部の磁器絶縁材が水分で
濡らされて、これが次いでアースと高電圧との間に回路
を形成するというものであった。交流が整流されず、従
ってガスの管路は遮断されなかった。この石英管によっ
て、本発明の発明者は漏れ経路を長くした。

【００９２】火室の他方の端部には、１１１で一般的に
示された孔があって、それを通して、図１１の拡大図に
示された酸素検出器１１２が取りつけられる。このよう
な検出器は酸素と一酸化炭素の両方に対して非常に敏感
である。雰囲気中に一酸化炭素が存在していると、電圧
の読み取り値は急速に上昇する。６０ｍＶの読み取り値
で、０％の酸素を得ることができる。

【００９３】同様の酸素検出器１１４が、送風機の軸線
の近くに口を開けた管１１５の端部で、煙突８９（図
４）にも設けられる。酸素含有量を測定するために、試
料採取管１１５はこの煙突の底部に達しており、そして
検出器１１４に至るまで通じている。これは、送風機１
７の軸線の近くに位置し従って最も負の圧力を感知する
ので、可能性のある一番悪い読み取り値を与える。

【００９４】熱的無制御の場合の排気ガスの温度を検出
するために、煙突８９の上部の孔にもう一つの検出器１
１６が取りつけられる。この箇所において、それは高温
の排気ガスを検出して機械を停止させる。

【００９５】煙突８９の位置と設計は、図１の煙突４４
の位置と図４の煙突８９のそれを見れば分かるように、
従来技術において示されたものから変更されている。煙
突は送風機／熱の入口から遠ざけられている。更に、１
１８で一般的に示された絞られた開口が、火室７８から
の熱の入口からやはり遠い方に向けて設けられている。
この絞られた開口１１８は、バーナーからやって来る高
温ガスを同伴しないように配置される。この絞られた開
口と配置は、監視装置１１６が熱的無制御の誤った読み
取り値を拾い上げるのを防止する。

【００９６】これらの検出器を使用するのはプロセスを
監視するためである。検出器１１２と１１４は自動のガ
ス排気監視装置で使用されている標準的な部品である。

【００９７】このプロセスにおける一つの工程は、水蒸
気で飽和した空気がプレートから去ってゆくにつれて空
気から水を除去することである。水蒸気の除去速度はプ
レートを去ってゆく水蒸気と同様の速さでなければなら
ない。それが遅過ぎると、空気が水で飽和されてくるの
で、乾燥プロセスが遅くなり、結局は停止する。新しい
機械はこの工程において全く異なるアプローチを採用し
ている。凝縮により不十分な量の水蒸気を除去するのに
小さな温度降下が必要とされるだけである。このほかの
どのような空気の冷却も実りのないことである。このよ
うに、この新しい機械は蒸発の平衡を維持するためにち
ょうど十分の冷却を使用する。８０〜８５°Ｆ（２７〜
２９℃）で導入されそして１１０〜１１５°Ｆ（４３〜
４６℃）で出てゆく水の流下薄膜が並外れて適切である
ことが見いだされた。唯一の要件は、全ての空気を同様
な量だけ冷却することが必要であることである。そうで
ないと、高温空気は冷えて水分を凝縮せず、かくして雑
多な結果を生じさせよう。従って、最も好ましくは、機
械は乾燥速度を更に向上させるために中途に別の流下液
膜を含むべきである。

【００９８】流量は、乾燥機からの水出口温度を１１５
°Ｆ（４６℃）保つために調節される。このプロセスに
みがきをかけるためには、プレートを去ってくる空気の
温度が１３５°Ｆ（５７℃）より高くなるまで冷却を開
始しない。それより低い温度では、プレートは有意量の
水分を放出するのに十分熱くならない。乾燥サイクルの
開始時での冷却は、プロセス温度になるまでにより長く
かかるので乾燥時間を増加させるだけである。冷却水の
調節された流量もプロセス温度になるまでの時間を減少
させ、そして乾燥度のより正確な測定を可能にする。従
って、プレートはちょうど十分乾燥される。歴史的に、
プレートは確実にするために常に過剰に乾燥されてい
た。湿り過ぎのプレートは、そっくりもう一度作製し、
洗浄し、そして乾燥させなくてはならなかった。

【００９９】従来技術においては、最後の少しの水分を
除去するのに乾燥サイクル時間の半分以上を要してい
た。これは、冷却用のスプレーノズルからの水滴が乾燥
されるプレートに絶えず再導入されていたためであっ
た。新しい乾燥機は、まず第一に水滴を決して生じさせ
ない。流下する水の薄膜は冷却パンにくっついて離れな
い。新しい乾燥機において水滴を作るための唯一の方法
は、「波頭」を作るのに十分速く空気を移動させること
である。従って、流量が増加すると、「波頭」が生じる
ことによって乾燥時間が現実に長くなることがある。こ
のように、空気速度は「波頭」が生じないように設定さ
れる。

【０１００】新しい乾燥機は、三分の一の時間で、水分
含有量が半分の製品を製造する。これは、部分的に、乾
燥される製品の周りに吹きつけられてそれに再導入され
かねない水滴を乾燥機で生じさせないことによって達成
される。更に、酸化鉛含有量も半分に低下されることが
認められた。このことから、品質の優れた負のプレート
が得られる。このより少ない酸化鉛量は、より速い乾
燥、より気密な漏れのないオーブン、そして低燃焼速度
で燃焼する「オン（ｏｎ）」空気／ガス比の結果であ
る。新しい乾燥機はまた、ゼロガバナに関連しておおよ
そ大気圧を使用することでこれを達成する。このおおよ
その大気圧はほとんど変化せず、ゼロガバナは水柱０．
５インチ（１２．７ｍｍ）未満の圧力差でガスを正確に
供給し続けることができる。理想的には、バーナーミキ
サーでのガス圧力は燃焼室の圧力に等しいことが要望さ
れよう。ガス供給管路の制御装置又はガバナはこれを監
視し、そしてそれを制御する。古い乾燥機は水柱３イン
チ（７６．２ｍｍ）より大きい差圧を必要とした。ダン
パーが閉じた位置ではりつくと、この機械は非常にたく
さんのガスを送って爆発条件を作りだした。

【０１０１】装入用の扉は爆発扉でもあるので、また送
風機の軸はフランジ型のアウトボードベアリングに取り
つけられるので、酸素の二つの主要な侵入源がなくなっ
たいる。通常、酸素は、圧力が最も低くてシールが不完
全な主送風機の軸を通して吸引されよう。新しい乾燥機
は、ちょうど主インペラの軸のところに排気口を有す
る。これは、ダンパーの必要をなくし、火室をほぼ大気
圧で運転するのを可能にする。これはまた、特に低い燃
焼速度において、非常に正確な「オン」レシオ燃焼をも
たらす。

【０１０２】この機械は、以下に掲げる理由から使用者
にとってより有利である。１．自動パイロット。運転員が機械を動かすと、乾燥機
は自動的に、装入扉を開け、主送風機（１０，０００ｃ
ｆｍ（１７ｍ³／ｈ））を回し、そして燃焼バタフライ
弁を開けて３０秒未満で可燃性ガスをオーブン全体から
パージする。パージサイクルの完了後、それは自動的に
主送風機を停止させ、そしてバタフライ弁を低燃焼（ｌ
ｏｗｆｉｒｅ）にする。これが行われると、パイロッ
トが自動的に点火される。防湿製のフレームロッドアセ
ンブリは、湿分による誤った火炎欠如信号を防止する。
点火がうまくいったら、緑の準備完了ライトが点灯す
る。乾燥機は、まさに一つのスイッチをひねるとプレー
トを処理する準備ができている。

【０１０３】２．自動処理。プレート処理するために、
運転員はそれらを乾燥機に入れて処理開始ボタンを押
す。次いで、装入扉が自動的に閉じるにつれて、バーナ
ーは高燃焼（ｈｉｇｈｆｉｒｅ）になる。装入扉が完
全に閉じられると、主送風機が自動的に稼働する。白い
ライトが点灯して、プレートが乾いたこと、そして装入
扉が３０秒以内に開くことを運転員に知らせ、プレート
が取り出す用意のできたことを指示する。乾燥機はプレ
ートがいつ十分に乾くのかを常に知っているので、時計
を設定する処理はない。運転員はボタンを押すことでプ
レートを乾燥させることができる。操作する主ガス弁の
ハンドルがなく、あるいは閉じる爆発扉がなく、あるい
はラッチをかける装入扉がない。

【０１０４】３．自動乾燥／自動冷却。これらの特徴は
一緒に機能して、プレートを毎回同じレベルの乾燥度ま
で可能な限り速く乾燥させる。それらは冷却及びガス消
費量をありのままの最小限に保つ。「自動乾燥」はプレ
ートが乾燥する正確な時点を決定し、「自動冷却」は湿
分がプレートを離れるにつれてそれを除去するのにちょ
うど十分な冷却を提供する。冷却は、プレートから出て
くる湿分の量が低下するにつれて減らされる。自動乾燥
は、乾燥時間を増加させることでバスケットのまずい充
填を自動的に補償する。それはまた、製品タイプの変更
も調整する。運転員は、「自動乾燥」の設定点を変える
ことで望みの乾燥度のレベルを選ぶことができる。最高
の生産速度が常に達成される。適切な乾燥時間を推測す
ることはない。

【０１０５】４．グループ乾燥からカセット又はラック
乾燥に変更したときの背圧の違いを補償するために送風
機の速度を自動的に調整する。風速は常に、波頭が生じ
る速度の直ぐ下にある。これは更に、乾燥されているも
のの乾燥速度を最大にする。

【０１０６】５．コントロールボックスがプロセス空気
温度、排気煙突温度、「自動乾燥」温度及び水出口温度
を表示し、運転員が機械を停止することなくプレートを
処理しながら例えば冷却の不足といったような性能低下
を検出して修正するのを可能にする。これは不必要な製
品の損失をなくす。冷却塔の状態も指示される。

【０１０７】６．白いライトが点灯して、装入扉が２０
秒以内に開くことを運転員に警告する。

【０１０８】７．静かな機械である。工場のバックグラ
ウンドノイズを３ｄＢ（デシベル）上回るに過ぎない。

【０１０９】８．低プロファイルの機械である。装入用
の入口を完全に通り抜けるためのバスケットの底のレベ
ルは、地面レベルから５０インチ（１２７０ｍｍ）未満
である。

【０１１０】より高いユーティリティー効率。１．電力：３．０ｋＷ２．ガス：２５０，０００Ｂｔｕ／ｈｒ（２６３ＭＪ
／ｈｒ）３．水：４２０ガロン／ｈｒ（１．６ｍ³／ｈｒ）

【０１１１】乾燥速度が３倍に上昇すると、これらのユ
ーティリティーは１．０ｋＷ、８３，０００Ｂｔｕ／ｈ
ｒ（８８ＭＪ／ｈｒ）、１４０ガロン／ｈｒ（０．５ｍ
³／ｈｒ）に等しくなる。

【０１１２】保守により都合のよい機械。１．清掃するミストエリミネータがない。２．摩滅し又は詰まるスプレーノズルがない。３．くっつく排気口ダンパーがない。４．外部に取りつけられる主送風機ベアリング。５．レンガを積み直すことがない。インサート式の火室
モジュール。６．保守する爆発扉シールがない。７．故障検出ボックスがない。８．校正あるいは交換するフレオン温度計がない。９．塗装がない。全ての固定部品は３１６ステンレス
鋼。１０．バスケットそらせ板がない。１１．保守するバスケットシールがない。１２．保守する爆発扉がない。１３．湿分と火室材料でゼロガバナを詰まらせるゼロガ
バナフィードバックチューブがない。１４．ファンベルトがない。

【０１１３】添付の乾湿球温度図（図１０）から分かる
ように、より高い温度、すなわち１８０°Ｆ（８２℃）
にすると乾燥空気に入り込むことができる湿気の量は極
めて急速に上昇するので、この機械ははるかに効率的で
あると更に理論付けされる。それは実質的に対数関数で
あって、およそ１３０〜１２０°Ｆ（５４〜４９℃）に
低下するにつれて平らになる。この点より下での冷却は
非常に限られた目的に役立つ。蒸気状態から液体状態へ
の変化は同じ温度で起こり、従って３°Ｆ（１．７℃）
の変化はたくさんのエネルギーを水に渡すことができ
る。

【０１１４】かいつまんで言えば、空気に十分な湿分を
含有させそしてそれを不必要な冷却をせずにその湿分を
凝縮させるのに十分なだけ冷却するために、温度が十分
高い空気が要求される。明らかなように、１７３°Ｆ
（７８．３℃）から１７０°Ｆ（７６．７℃）への温度
の低下は、乾燥空気１ポンド（０．４５４ｋｇ）当たり
０．４８ポンド（０．２１８ｋｇ）の水から０．４３ポ
ンド（０．１９５ｋｇ）未満まで湿度を変化させよう。
これは温度が１３０°Ｆ（５４℃）の場合の２．５倍の
差に匹敵し、その場合には乾燥空気１ポンド（０．４５
４ｋｇ）当たりおよそ０．１４ポンド（０．０６４ｋ
ｇ）の水が１３０°Ｆ（５４℃）で乾燥空気１ポンド
（０．４５４ｋｇ）当たりおよそ０．１２ポンド（０．
０５４ｋｇ）の水に低下するに過ぎない。このように、
プロセスと機械は効率を上昇させるために１７３°Ｆ
（７８℃）の領域で運転する。これから、従来技術にお
いてはそれらは、プレートが２２０°Ｆ（１０４℃）を
超える温度になって変質しないように空気温度を低下さ
せなくてはならなかったことが分かる。発明者らは、本
質的に１９８〜２００°Ｆ（９２〜９３℃）で均一に乾
燥することができる。

【０１１５】この装置の最大の用途と効率は、バスケッ
トとそれらを出し入れする方法及び手段を再設計するこ
とにより更に増加した。図４と図５は立面図と平面図で
バスケットを示している。各バスケット１４は、内部レ
ッジ１２０を有する開放のフレームからなり、このレッ
ジの上に断面が本質的に長方形の一連の管状構造体１２
２が配置される。上面１２４には、それを横切るのこぎ
り歯状の切り込みのあるプラスチックストリップがあ
る。これらののこぎり歯状の切り込みは電池プレートの
長手方向の間隔を一定に保つために使用される。管状構
造体１２２は、いろいろな幅の電池プレートを収容する
ためにバスケットのレッジ１２０に沿って動かすことが
できる。当業者には、電池プレートにはそれらから伸び
るタブがあること、そしてこれらのタブをプレートの間
隔をあけるため個々ののこぎり歯状の切り込み内に配置
することができることが理解される。バスケットの各端
部にはそれに溶接された断面が丸いステンレス鋼の逆Ｖ
字状のワイヤー部材１２６があり、このＶ字の直立した
頂点は実質的にバスケットの中心線上に位置する。バス
ケットを引き出すためには、それに溶接された二つのフ
ック状部材１３０、１３２を有する棒１２８をバスケッ
トの一番外側のへりとハウジング１０の内側の側壁との
間に下ろす。次いで、このロッドを、バスケット１４の
Ｖ字状のハンドルのそれぞれの頂点にフックがかかるよ
うに９０°回転させて上方へ持ち上げる。一番上のフッ
クが最初にかかって一番上のバスケットを持ち上げ始め
てから下のフックがかかって下のバスケットを持ち上げ
るように、フックは直立したＶ字の頂点よりも間隔を離
して配置される。このバスケットの設計は、空気の流動
を助けるばかりでなく、標準的寸法の容器に配置するこ
とができるプレートの数を最大にするのも助ける。更
に、バスケットは、棒１２８が下におりてフック状の部
材にかかるための隙間がわずかだけであるような寸法に
される。これもまた、実際のところバスケットが取り出
し時にねじれず、つかえない点でバスケットの取り出し
を助ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の米国特許第３４１３７２８号明細書
に記載された機械の垂直断面を示す、この米国特許明細
書からの図であって、これは実質的に図２の１−１線と
矢印により指示された平面での断面図である。

【図２】内部の部品を図示するためカバーを取り除いた
図１に示した機械の２−２線断面図である。

【図３】これらの従来技術の図に示された装置における
チャージされた電池プレートの配置を一層詳しく説明す
る拡大断面図である。

【図４】本発明による機械の、図１と同様の垂直断面図
である。

【図５】従来技術の図２示したのと同様に見た、部分断
面上面図である。

【図６】図４と反対側から見た外部側面図である。

【図７】図５の７−７線断面図である。

【図８】図５に示した火室を構成する装置の一部分の分
解斜視図である。

【図９】図５に示したフレームロッドを構成する装置の
一部分の拡大図である。

【図１０】乾湿球温度図である。

【図１１】酸素検出器を構成する装置の一部分の拡大図
である。

【符号の説明】

１０…ハウジング１２…扉１４…バスケット１６…乾燥室１７…送風機２１…加熱器２４、２９…ベッド３４、３６…アングルストリップ３５…流路５１…スロット５８…トラフ７８…加熱室８６、８８、９０…熱電対８９…煙突１０８…フレームロッド１１２、１１４…酸素検出器１１５…試料採取管１１６…監視装置１１８…絞られた開口１２０…レッジ１２８…棒１３０、１３２…フック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（ａ）〜（ｅ）を含む、チャージ
された電池プレートを乾燥させるための装置。（ａ）内部に正のガス圧力を維持することができるハウ
ジング（ｂ）乾燥させようとする電池プレートをガスが当該プ
レートの先へ進むのを可能にする位置で指示するための
手段を有する、上記ハウジング内の乾燥室（ｃ）上述のように上記プレートの先へ上記ガスを吹き
つけ、それらから湿分を除去することにより当該プレー
トを乾燥させるために設けられた送風手段へ、実質的に
酸素を含まない乾燥した高温ガスを供給するための、上
記ハウジング内の燃焼室（ｄ）冷却水の流動シートを供給して、上記プレートの
ところから出てくるガスと接触させ且つ上述の乾燥中に
当該プレートから除去された湿分を凝縮させるための手
段（ｅ）熱が主として上記プレートを乾燥させるのに利用
されそして上記ガスから湿分が凝縮することにより熱を
失ったガスを再加熱するのに最小限か利用されるように
上記ハウジング内の温度を制御することによって、当該
装置のプレート乾燥の熱効率を最大にし且つ乾燥用ガス
の温度を上げるのに必要なエネルギーを最小にするため
の手段
【請求項２】前記燃焼室が取り外しのできる複数のイ
ンサートを含むケーシングを有する火室を含む、請求項
１記載の装置。
【請求項３】前記取り外しのできるインサートが互い
に間隔をあけて前記ハウジングの壁の近くにある二つの
排気口に前記乾燥した高温空気を流す連通した室を提供
するように形成されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】前記インサートがそれらの間にスペーサ
ーを含み、これらのインサートとスペーサーが前記火室
のケーシングから絶縁されている、請求項２記載の装
置。
【請求項５】前記火室がフレームロッドを有し、この
フレームロッドがその周囲を取り巻いて伸びてその長さ
のうちのより大きな部分を覆う石英管を備えている、請
求項２記載の装置。
【請求項６】前記火室に酸素検出器が通じている、請
求項２記載の装置。
【請求項７】空気の流れに対し向流方向に流れる水の
シートを供給するための前記手段が、当該水を重力で供
給するための角度をつけて前記ハウジング内で前記プレ
ートより下方に位置する少なくとも一つのベッドを含
み、このベッドがその別個のウェブへ当該水を導くフィ
ンを有する、請求項１記載の装置。
【請求項８】前記水が飛び散ることなく前記ベッド上
を滑らかに流れるように、直立したウェブに連絡する複
数の孔を有するヘッダー管により当該ベッドの上部に沿
って水が導入される、請求項７記載の装置。
【請求項９】前記ベッドが止め壁で終えており、そし
て当該ベッドと前記ウェブから水を出させるため前記フ
ィンにスロットが設けられている、請求項７記載の装
置。
【請求項１０】前記水がトラフに排出され、そしてこ
のトラフに、そこから出てゆく水の温度を測定するため
温度検出器が配置されている、請求項７記載の装置。
【請求項１１】前記送風手段が前記ハウジングに外部
で取りつけられたベアリングにより支持された軸に取り
つけられた送風機を含む、請求項１記載の装置。
【請求項１２】前記ハウジング内で前記プレートのそ
れぞれ上方と下方に配置された熱電対を含む、当該プレ
ートの上方と下方の温度を測定するための手段を備えて
なる、請求項１記載の装置。
【請求項１３】前記送風手段が前記燃焼室から出てく
る高温ガスの下流に位置する軸線に取りつけられた少な
くとも一つの送風機を含み、そしてこの送風機の軸線の
後部に煙突が備えられ、この煙突の下端部に前記燃焼室
から出てくる高温ガスから遠い方の前記ハウジングの後
部に口を開けるように配置された絞られた開口がある、
請求項１記載の装置。
【請求項１４】前記ハウジングの後部の前記煙突の上
部に温度検出手段が設けられている、請求項１３記載の
装置。
【請求項１５】一端がほぼ前記送風手段の軸線の平面
で当該装置に通じそして他端が前記煙突の外部の端部に
連絡している中空の管が前記煙突内にあり、そして当該
ハウジングの外部の上記他端に酸素検出器が取りつけれ
ている、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】前記乾燥させようとする電池プレート
を支持するための手段が、当該プレートを保持するため
調節して動かすことのできるラックがその上に配置され
るレッジを有する少なくとも一つのバスケットを含む、
請求項１記載の装置。
【請求項１７】前記ラックがのこぎり歯状の切り込み
をつけた上面を有する、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】前記バスケットが固定して取りつけら
れた逆Ｖの字状の棒を含むハンドルを有し、且つ、当該
バスケットを前記ハウジング内に下ろし又は当該バスケ
ットを当該ハウジングから取り出すため上記のＶ字状の
ハンドルにかけるための取り出し手段が備えられてい
る、請求項１６記載の装置。
【請求項１９】前記下ろし又は取り出すための手段が
少なくとも一つのフックを有する棒を含み、この棒が、
前記ハウジングの内壁と前記バスケットの外壁との間に
適合し、そこに挿入されるように、そして挿入されたな
ら、取り出しの際にそれが前記ハンドルの前記Ｖ字状の
部分にかかるよう回転するように配置され且つ寸法を定
められている、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】当該装置で複数のバスケットが使用さ
れ、そして前記取り出し手段のフックがお互いどうし、
当該取り出し手段の棒を回転させて引き上げるときに上
方のフックが上方のバスケットのハンドルのＶ字状部分
にかかってから下方のフックが下方のバスケットのハン
ドルのＶ字状部分にかかるように、当該バスケットを互
いに積み重ねたときに当該Ｖ字状のハンドルの垂直方向
の間隔よりも大きい間隔をあけている、請求項１９記載
の装置。
【請求項２１】前記室へバスケットを下ろすのを可能
にするため前記ハウジングに口を開けるための、及び当
該装置が乾燥プロセスで機能するのを可能にするため閉
じるための扉手段を備えてなり、当該扉手段がその一端
に沿って蝶番で動く扉を有し、且つ当該扉を作動させる
ためそれと当該ハウジングとに取りつけられた１以上の
ピストン及びシリンダー装置を有する、請求項１記載の
装置。
【請求項２２】前記扉手段が、当該装置が処理機能を
果たしている間酸素が漏れ込むのを防ぐため前記ハウジ
ングと接合するその端部の周囲にシールを備えた扉を有
する、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】下記の工程を含む、チャージされた電
池プレートの乾燥方法。チャージされたプレートを乾燥室に入れる工程当該プレートを乾燥させるため相対的に低湿度の実質的
に酸素を含まない乾燥用ガスの流れを供給して当該プレ
ートの先へ進ませる工程当該プレートを乾燥させるためそれらを通り越してきた
ガスをこのガスへ水滴を導入することなく当該ガスに対
して向流の方向に流れる水のシートの表面上を通過させ
ることにより、当該ガスから水を凝縮させる工程熱が主として上記プレートを乾燥させるのに利用されそ
して当該方法における上記凝縮工程のために熱を失った
ガスを再加熱するのに最小限か利用されるように当該プ
ロセス内の温度差を維持する工程
【請求項２４】前記プロセス内の温度差を維持する工
程が、前記乾燥用ガスが前記プレートを通り越す前に当
該ガスの温度を測定する工程、当該乾燥用ガスが前記プ
レートを通り越した後の当該ガスの温度を測定する工
程、装置から出てくる水の温度を測定する工程、そして
これらの測定値により前記水のシートの温度と流量を調
整する工程を含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】前記出てくる水の温度を１１５〜１２
０°Ｆ（４６〜４９℃）の範囲、最も好ましくは１１５
°Ｆ（４６℃）に維持する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】前記水のシートの表面上でのガス流量
を「波頭」を生じさせる速度未満になるように調整す
る、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】前記機械内での熱的な無制御を、送風
機室内の高温ガスを当該機械内の送風機の軸線に接近し
た絞られた開口を通過させそしてそのガスの温度を当該
装置の外部で読むことによりそのガスの温度を検出する
ことによって防止する、請求項２３記載の方法。
【請求項２８】前記乾燥用ガスを限られた領域内で加
熱し、そして当該ガス中の酸素含有量を当該限られた領
域で測定してこの限られた領域から出す、請求項２３記
載の方法。
【請求項２９】前記プレートを加熱及び乾燥する方法
が、当該プレートを最初に可燃性ガスをパージされた閉
鎖した領域に閉じ込め、そしてこの閉鎖された領域内の
空気を温度が１８０°Ｆ（８２℃）より高い温度に達す
るまで加熱し、それから前記水のシートを導入すること
を含む、請求項２３記載の方法。
【請求項３０】前記ガスが前記プレートを通り越して
からそれに水滴を実質的に導入することなく当該チャー
ジされたプレートを乾燥させるために当該装置を運転す
るための手段が設けられている、請求項１記載の装置。
【請求項３１】前記水のシートが前記プレートからや
って来るガスに対して向流の方向に流れる、請求項１記
載の装置。
【請求項３２】前記プレートからやって来る前記ガス
を接触させるため複数の水のシートが供給される、請求
項１記載の装置。
【請求項３３】下記の工程を含む、チャージされた電
池プレートの乾燥方法。チャージされたプレートを乾燥室に入れる工程当該プレートから湿分を除去することによりそれを乾燥
させるため相対的に低湿度の実質的に酸素を含まない乾
燥用ガスの流れを供給して当該プレートの先へ進ませる
工程当該プレートを乾燥させるためそれらを通り越してきた
ガスを冷却水の流動するシートの表面上を通過させるこ
とにより、当該ガスから湿分を凝縮させる工程上記プレートの上方と下方の温度、そしてまた凝縮した
水の水温を注意深く監視し、そして乾燥の熱効率を最高
にし且つ上記乾燥用ガスの温度を上げるのに必要なエネ
ルギーを最小にするように、熱が主として上記プレート
を乾燥させるのに利用されそして上記凝縮のために熱を
失ったガスを再加熱するのに最小限か利用されるような
流量と温度で冷却水を導入する工程
【請求項３４】前記水が前記プレートからやって来る
ガスの流れの方向に対して向流の方向に流れる、請求項
３３記載の方法。
【請求項３５】前記プレートを通り越したガスに水滴
を実質的に導入することなく実施される、請求項３３記
載の方法。