JPS5981488A - 冷凍機と熱交換器による乾燥システム - Google Patents
冷凍機と熱交換器による乾燥システムInfo
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- JPS5981488A JPS5981488A JP57193072A JP19307282A JPS5981488A JP S5981488 A JPS5981488 A JP S5981488A JP 57193072 A JP57193072 A JP 57193072A JP 19307282 A JP19307282 A JP 19307282A JP S5981488 A JPS5981488 A JP S5981488A
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- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
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- F26B21/08—Humidity
- F26B21/086—Humidity by condensing the moisture in the drying medium, which may be recycled, e.g. using a heat pump cycle
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- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/001—Heating arrangements using waste heat
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ１産業上の利用分野
本発明は、庫体内に収納した、穀類（米、麦、豆など）
その他の農産物（干いも、しいたけ、煙草、薬草など）
、海産物、木材、等々のものを、比較的高温（例、６０
〜８０℃内外）で効率的に乾燥する乾燥装置に係るもの
であり、 除湿作用に優れた冷凍機を応用してその構成機器を特殊
配設すると共に、これに熱交換器を特定の循環経路の企
図のもとに組合せて構成した、特に、この種従来の乾燥
装置と異なり、庫内の乾燥空気を高温に保ちつ＼、冷凍
装置を理想状態で長期間連続運転可能としたことを最大
の特長とするものである。
その他の農産物（干いも、しいたけ、煙草、薬草など）
、海産物、木材、等々のものを、比較的高温（例、６０
〜８０℃内外）で効率的に乾燥する乾燥装置に係るもの
であり、 除湿作用に優れた冷凍機を応用してその構成機器を特殊
配設すると共に、これに熱交換器を特定の循環経路の企
図のもとに組合せて構成した、特に、この種従来の乾燥
装置と異なり、庫内の乾燥空気を高温に保ちつ＼、冷凍
装置を理想状態で長期間連続運転可能としたことを最大
の特長とするものである。
ｂ１従来技術の欠点
イ）、近時、冷凍機が空気中の湿気を除湿乾燥する能力
に優れている点に着目して、冷凍機を冒頭記載のような
各種物品の乾燥装置として利用する例が増えつ＼あるが
、それらは全て単純に冷凍機そのものを乾燥庫の内、外
に設置して、庫内空気を吸入し冷却除湿乾燥し、この乾
燥空気を電気ヒーターまたは凝縮器等で適宜加温して庫
内へ戻して行っている。
に優れている点に着目して、冷凍機を冒頭記載のような
各種物品の乾燥装置として利用する例が増えつ＼あるが
、それらは全て単純に冷凍機そのものを乾燥庫の内、外
に設置して、庫内空気を吸入し冷却除湿乾燥し、この乾
燥空気を電気ヒーターまたは凝縮器等で適宜加温して庫
内へ戻して行っている。
口）、而して、上記の如く、冷凍機をそのま＼の状態で
使用した場合、確かに除湿効果に優れ、まだ、冷却乾燥
した空気をヒーター等で温度上昇するのも容易であるが
、この庫内空気温度は後記の理由からして３０〜４０℃
位が限界であって、よって、比較的低温（３０〜４０℃
内外）の乾燥には冷凍機も長期間連続運転しても損（ｌ
、−ｆる恐れもなく、有効な乾燥装置と言えるものであ
る。
使用した場合、確かに除湿効果に優れ、まだ、冷却乾燥
した空気をヒーター等で温度上昇するのも容易であるが
、この庫内空気温度は後記の理由からして３０〜４０℃
位が限界であって、よって、比較的低温（３０〜４０℃
内外）の乾燥には冷凍機も長期間連続運転しても損（ｌ
、−ｆる恐れもなく、有効な乾燥装置と言えるものであ
る。
）、ところが、現実において、上述被乾燥物の理想的な
乾燥に必要とされる温度は上記よりも高温の６０〜８０
℃内外が長期間連続的に得られることであって、上記記
載の従来装置の温度では低すぎてあまり効果がないこと
が明らかである。
乾燥に必要とされる温度は上記よりも高温の６０〜８０
℃内外が長期間連続的に得られることであって、上記記
載の従来装置の温度では低すぎてあまり効果がないこと
が明らかである。
それでは、ヒーター等を強力にして庫内温度を目的高温
（６０〜８０℃）まで上昇したらどうなるか。
（６０〜８０℃）まで上昇したらどうなるか。
この場合、温度を上昇することは簡単であるが、その高
温庫内空気がそのま５冷凍機に吸い込まれると（特に従
来装置は本発明の如く、冷凍機への吸込空気量を制限す
ることなく、無制限に吸入している。）、蒸発器の冷却
能力を遥かに上回るため冷却機能が低下し、冷却しき九
々い高温空気がそのま＼凝縮器へ至って、また加熱され
、従って庫内温度は上昇するが、除湿効果は低下し、蒸
発器の高温化から圧縮器がオーバーロードとなって、冷
凍機全体が能力限界を越え、電力ばかり消費してついに
は冷凍機を損傷するような状態となる。
温庫内空気がそのま５冷凍機に吸い込まれると（特に従
来装置は本発明の如く、冷凍機への吸込空気量を制限す
ることなく、無制限に吸入している。）、蒸発器の冷却
能力を遥かに上回るため冷却機能が低下し、冷却しき九
々い高温空気がそのま＼凝縮器へ至って、また加熱され
、従って庫内温度は上昇するが、除湿効果は低下し、蒸
発器の高温化から圧縮器がオーバーロードとなって、冷
凍機全体が能力限界を越え、電力ばかり消費してついに
は冷凍機を損傷するような状態となる。
二）、ちなみに、通常、冷凍機がその能力を有効に発揮
しつ＼長期間連続運転し得るだめには、自ずから条件が
あり、蒸発器に吸入される空気の適正温度は約４０℃以
下であって、それ以上の高温となると−Ｊ二記の状態と
なる。
しつ＼長期間連続運転し得るだめには、自ずから条件が
あり、蒸発器に吸入される空気の適正温度は約４０℃以
下であって、それ以上の高温となると−Ｊ二記の状態と
なる。
そしてまた、蒸発器による除湿は、比較的低い温度（３
０〜４０℃以下）の空気が吸入されて冷却された（例、
０〜５℃位まで）場合にその空気の結露点との温度差（
例、３０〜３５℃）が大きいほど結露水滴付着が効果的
に行われる。ところが、高温（上側、６０〜８０℃内外
）空気がそのオ＼吸入されると、冷却による温度低下は
行われても（例、６０〜ｂ ℃）、まだその温度差は大であっても、低下温度自体が
高温（４０℃）であると、殆んど結露が生じない、従っ
て除湿が行われないのである。
０〜４０℃以下）の空気が吸入されて冷却された（例、
０〜５℃位まで）場合にその空気の結露点との温度差（
例、３０〜３５℃）が大きいほど結露水滴付着が効果的
に行われる。ところが、高温（上側、６０〜８０℃内外
）空気がそのオ＼吸入されると、冷却による温度低下は
行われても（例、６０〜ｂ ℃）、まだその温度差は大であっても、低下温度自体が
高温（４０℃）であると、殆んど結露が生じない、従っ
て除湿が行われないのである。
Ｃ１本発明の目的及び特徴
上述被乾燥物を乾燥するために乾燥装置を使用する１易
合は、該装置を昼夜をゎかだず２４時間中そして一年中
休みなしの連続運転して使用するのが通常であシ、従来
の石油燃焼エネルギーを利用する燃焼熱乾燥装置では、
ランニングコスト等を。
合は、該装置を昼夜をゎかだず２４時間中そして一年中
休みなしの連続運転して使用するのが通常であシ、従来
の石油燃焼エネルギーを利用する燃焼熱乾燥装置では、
ランニングコスト等を。
別としてそれが可能であったが、上記冷凍装置方式の乾
燥装置で主装置たる冷凍機が少々の連続運転でオーバー
ロードとなってしまうようでは、業務用乾燥装置として
は全く問題にならないものであって、如何にして乾燥用
の庫内空気を６０〜８０℃内外の高温に保ち乍ら、冷凍
機をオーバーロードにならない状態で長期間連続運転可
能とするかｙ最大の課題とされてきたものである。
燥装置で主装置たる冷凍機が少々の連続運転でオーバー
ロードとなってしまうようでは、業務用乾燥装置として
は全く問題にならないものであって、如何にして乾燥用
の庫内空気を６０〜８０℃内外の高温に保ち乍ら、冷凍
機をオーバーロードにならない状態で長期間連続運転可
能とするかｙ最大の課題とされてきたものである。
そこで、本発明は、冷凍機をその能力の範囲内で無理な
く長期間連続稼動するには、どうしたらよいかという点
に的をしほり、その必要条件として、まず第一に蒸発器
に高温のま＼の庫内空気を直接大量に吸入させないこと
であるのを発見し、第１に、庫内空気を蒸発器へ吸入す
る以前に、冷凍機の能力をフルに発揮できる適正温度（
例、４０℃以下）まで予じめ低下させること。
く長期間連続稼動するには、どうしたらよいかという点
に的をしほり、その必要条件として、まず第一に蒸発器
に高温のま＼の庫内空気を直接大量に吸入させないこと
であるのを発見し、第１に、庫内空気を蒸発器へ吸入す
る以前に、冷凍機の能力をフルに発揮できる適正温度（
例、４０℃以下）まで予じめ低下させること。
第２に、大量の庫内空気を蒸発器へ無制限に吸入するこ
となく、吸入空気量を制限すること＼し、まず、第１の
点は、熱交換器を蒸発器と加熱器（凝縮器または電気ヒ
ーターなど）の間に介在設置して、庫内高温空気（例、
６０℃内外）をまず熱交換器を通し熱交換により温度低
下（例、４０℃以下）してから蒸発器へ通し、蒸発器で
冷却（例、０〜５℃内外）除湿乾燥された空気を同じ熱
交換器を通し熱交換（前記庫内空気を蒸発器で冷却され
た空気と熱交換して温度低下すると共に、蒸発器で冷却
さｔした空気を庫内空気と熱交換して加温する熱交換作
用）して、蒸発器へ吸入される庫内空気を適正温度まで
低下することによって解決し、 第２の点は、前記熱交換器へはその吸気口からのみ、庫
内空気の一部を制限的に取入れることによって解決した
ものである。
となく、吸入空気量を制限すること＼し、まず、第１の
点は、熱交換器を蒸発器と加熱器（凝縮器または電気ヒ
ーターなど）の間に介在設置して、庫内高温空気（例、
６０℃内外）をまず熱交換器を通し熱交換により温度低
下（例、４０℃以下）してから蒸発器へ通し、蒸発器で
冷却（例、０〜５℃内外）除湿乾燥された空気を同じ熱
交換器を通し熱交換（前記庫内空気を蒸発器で冷却され
た空気と熱交換して温度低下すると共に、蒸発器で冷却
さｔした空気を庫内空気と熱交換して加温する熱交換作
用）して、蒸発器へ吸入される庫内空気を適正温度まで
低下することによって解決し、 第２の点は、前記熱交換器へはその吸気口からのみ、庫
内空気の一部を制限的に取入れることによって解決した
ものである。
ｉ・、本発明のシステム構成及び実施構成例即ち、本発
明は、圧縮器Ａ１蒸発器Ｂ１凝縮器Ｃルシーバータンク
、アラキュムレ−ター及ヒ膨張弁等からなる既存構成の
冷凍機を応用して被乾燥物を収納した庫内空気の除湿乾
燥を行い、もって、被乾燥物を乾燥する乾燥方式におい
て・ドアｌを備えた断熱パネル２等で構成した断熱密閉
構成の庫体３内空気の一部を、吸気ファン８等による適
宜の吸気若しくは送気手段にて、熱交換器Ｄ→蒸発器Ｂ
→同一熱交換器Ｄり加熱器Ｃ′（凝縮器ｃ−またけ電気
ヒーターなど）の順に通過せしめ、 もって、高温庫内空気（例、６０℃内外）を熱交換器り
を通し熱交換して冷凍機能力の適温に温度低下（例、４
０℃以下）したのち蒸発器Ｂを通して冷却（例、０〜５
℃内外）除湿乾燥し、この蒸発器Ｂを通って冷却乾燥さ
れた空気を前記熱交換器りを通し熱交換（前記高温庫内
空気（例、６０℃内外）を温度低下（例、４０℃以下）
すると共に、蒸発器りを通った冷却乾燥空気（例、０〜
５℃内外）を加温（例、２０〜３０℃内外）する熱交換
作用。）を行い、この加温空気を加熱器Ｃ′を通して目
的庫内温度（６０〜８０℃内外）に温度上昇して、再び
庫体３内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収納し
た被乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交換器
Ｃｚ：上１＃如乾燥システムである。
明は、圧縮器Ａ１蒸発器Ｂ１凝縮器Ｃルシーバータンク
、アラキュムレ−ター及ヒ膨張弁等からなる既存構成の
冷凍機を応用して被乾燥物を収納した庫内空気の除湿乾
燥を行い、もって、被乾燥物を乾燥する乾燥方式におい
て・ドアｌを備えた断熱パネル２等で構成した断熱密閉
構成の庫体３内空気の一部を、吸気ファン８等による適
宜の吸気若しくは送気手段にて、熱交換器Ｄ→蒸発器Ｂ
→同一熱交換器Ｄり加熱器Ｃ′（凝縮器ｃ−またけ電気
ヒーターなど）の順に通過せしめ、 もって、高温庫内空気（例、６０℃内外）を熱交換器り
を通し熱交換して冷凍機能力の適温に温度低下（例、４
０℃以下）したのち蒸発器Ｂを通して冷却（例、０〜５
℃内外）除湿乾燥し、この蒸発器Ｂを通って冷却乾燥さ
れた空気を前記熱交換器りを通し熱交換（前記高温庫内
空気（例、６０℃内外）を温度低下（例、４０℃以下）
すると共に、蒸発器りを通った冷却乾燥空気（例、０〜
５℃内外）を加温（例、２０〜３０℃内外）する熱交換
作用。）を行い、この加温空気を加熱器Ｃ′を通して目
的庫内温度（６０〜８０℃内外）に温度上昇して、再び
庫体３内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収納し
た被乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交換器
Ｃｚ：上１＃如乾燥システムである。
而して、次に、上記本発明システムの実施例としての乾
燥装置の構成につき説明すれば、断熱構成の・・ウジン
グを内に、冷凍機の一部たる蒸発器りと凝縮器Ｃを、両
者間に適宜構成の熱交換器りを介在して設置し、 該熱交換器ｌ）の−側に吸気口Ｓを設けると共に他側と
蒸発器Ｂの前面との間に通気路６を設け、また、凝縮器
Ｃの後方に排気ロアを設けて、除湿加熱ユニ・ノドＥを
構成し、 該除湿加熱ユニットＥを断熱密閉構成の乾燥庫体３の内
部または外部に適宜設置し、例えばユニットＥ内の熱交
換器りと凝縮器Ｃ間に設置した吸気ファンｇ等による適
宜の吸気若しくは送気手段にて庫内空気の一部を庫体３
内→該ユニツ）Ｈの吸気ロＳ→熱交換器り→通路乙→蒸
発器Ｂ→熱交換器り→凝縮器Ｃ→排気ロア→庫体３内の
順に循環流して、庫内収納の被乾燥物の乾燥を行うよう
にしたものである。
燥装置の構成につき説明すれば、断熱構成の・・ウジン
グを内に、冷凍機の一部たる蒸発器りと凝縮器Ｃを、両
者間に適宜構成の熱交換器りを介在して設置し、 該熱交換器ｌ）の−側に吸気口Ｓを設けると共に他側と
蒸発器Ｂの前面との間に通気路６を設け、また、凝縮器
Ｃの後方に排気ロアを設けて、除湿加熱ユニ・ノドＥを
構成し、 該除湿加熱ユニットＥを断熱密閉構成の乾燥庫体３の内
部または外部に適宜設置し、例えばユニットＥ内の熱交
換器りと凝縮器Ｃ間に設置した吸気ファンｇ等による適
宜の吸気若しくは送気手段にて庫内空気の一部を庫体３
内→該ユニツ）Ｈの吸気ロＳ→熱交換器り→通路乙→蒸
発器Ｂ→熱交換器り→凝縮器Ｃ→排気ロア→庫体３内の
順に循環流して、庫内収納の被乾燥物の乾燥を行うよう
にしたものである。
なお、図示例は、ユニットＥを庫体３内に設置したもの
であるが、上記の如くユニットＥを庫体３外部、例えば
天板上に載置しても、その吸気口Ｓと排気ロアを庫体３
内部と連通ずれば、全く同様である。
であるが、上記の如くユニットＥを庫体３外部、例えば
天板上に載置しても、その吸気口Ｓと排気ロアを庫体３
内部と連通ずれば、全く同様である。
冷凍機の他の構成機器、例えば圧縮器Ａ１ し・ノーバ
ータンク、アソキュムレーター等ハ、コ、二、ソ器Ｂ前
面へ通す高温庫内空気と、蒸発器Ｂを通った冷却空気と
を熱交換するだけのものであるから、既存構成の所謂熱
交換器であれば可であり−Ｃ１その具体的構成は全く任
意であるが、例えば、全体をアルミ製として、小間隔に
平行した多数枚のフィン状薄板を貫通して、多数本の細
管を縦方向と横方向に交叉して設置したものなどが考え
られる。
ータンク、アソキュムレーター等ハ、コ、二、ソ器Ｂ前
面へ通す高温庫内空気と、蒸発器Ｂを通った冷却空気と
を熱交換するだけのものであるから、既存構成の所謂熱
交換器であれば可であり−Ｃ１その具体的構成は全く任
意であるが、例えば、全体をアルミ製として、小間隔に
平行した多数枚のフィン状薄板を貫通して、多数本の細
管を縦方向と横方向に交叉して設置したものなどが考え
られる。
また、Ｃ″は凝縮器で庫体外に設置し、ユニ、ノドＥ内
の凝縮器Ｃが主に空気加温用の加熱用として作用する場
合に、冷凍機本来の凝縮作用を主に行わしめる。
の凝縮器Ｃが主に空気加温用の加熱用として作用する場
合に、冷凍機本来の凝縮作用を主に行わしめる。
庫体３内は、乾燥効率を良くするために、乾燥物載置棚
９の周囲を網目板１０その他で区画し、通風路ｌ／を形
成し、また環流ファンｌユを設置するなどして、庫内空
気が庫内全体を万遍なく環流し、高温乾燥空気が被乾燥
物にむらなく接触して、均一な乾燥が行われるように設
ける。
９の周囲を網目板１０その他で区画し、通風路ｌ／を形
成し、また環流ファンｌユを設置するなどして、庫内空
気が庫内全体を万遍なく環流し、高温乾燥空気が被乾燥
物にむらなく接触して、均一な乾燥が行われるように設
ける。
ｅ１本発明の結論としての効果
上記のシステム構成及び作用において、本発明は蒸発器
には冷凍機の長期間連続運転に支障のない適Ｗ温度の庫
内空気が適量ずつ供給されるとと＼なり、該空気が蒸発
器で効率的に除湿乾燥されて通過したのち熱交換器を通
って加温され、この加温空気が後方の加熱器（凝縮器ま
たは電気ヒーターなど）によって目的庫内空気温度まで
加熱上昇されて庫内へ供給されこの高温乾燥空気が庫内
空気に混入して庫内空気全体を乾燥化、高温化してもっ
て、被乾燥物を効果的に乾燥し、その庫内空気の一部が
再び上記ユニットに吸入されて、上記循環を繰り返すと
と＼なり、 よって、庫内乾燥空気を高温に保ちつ＼長期間連続の冷
凍機運転を行っても冷凍機が損傷する恐れなく続行可能
な、従来にない、極めて優れた特徴がある。
には冷凍機の長期間連続運転に支障のない適Ｗ温度の庫
内空気が適量ずつ供給されるとと＼なり、該空気が蒸発
器で効率的に除湿乾燥されて通過したのち熱交換器を通
って加温され、この加温空気が後方の加熱器（凝縮器ま
たは電気ヒーターなど）によって目的庫内空気温度まで
加熱上昇されて庫内へ供給されこの高温乾燥空気が庫内
空気に混入して庫内空気全体を乾燥化、高温化してもっ
て、被乾燥物を効果的に乾燥し、その庫内空気の一部が
再び上記ユニットに吸入されて、上記循環を繰り返すと
と＼なり、 よって、庫内乾燥空気を高温に保ちつ＼長期間連続の冷
凍機運転を行っても冷凍機が損傷する恐れなく続行可能
な、従来にない、極めて優れた特徴がある。
また、本発明システムは、前記のように庫内空気だけを
循環流せしめ、外部からの空気取り入れも、排出も一切
行わず、排出するのは除湿によりドレンバイブから庫外
へ排出する水分だけである。
循環流せしめ、外部からの空気取り入れも、排出も一切
行わず、排出するのは除湿によりドレンバイブから庫外
へ排出する水分だけである。
従って、冷凍機の熱エネルギーを、前記熱交換器応用に
よる革新的な熱交換作用と相俟って、全て庫内で利用し
て、極めて省エネ効率がよく、まだ、ランニングコスト
も安く抑えうる特徴がある。
よる革新的な熱交換作用と相俟って、全て庫内で利用し
て、極めて省エネ効率がよく、まだ、ランニングコスト
も安く抑えうる特徴がある。
第１図は本発明システム構成の説明図、第２図は実施例
乾燥装置の縦断正面図、第３図は天板を切除した平面図
である。 付号、Ａ・・・圧縮器、Ｂ・・・蒸発器、Ｃ、Ｃ／／
、、・凝縮器、Ｃ′・・・加熱器、Ｄ・・・熱交換器、
Ｅ・・・除湿加熱ユニット、 ｌ・・・ドア、ユ・・・断熱パネル、３・・・庫体、ψ
・・・／％ウジング、５・・・吸気口、６・・・通路、
７・・・排気１］、ざ・・・吸気ファン、９・・・被乾
燥物載置棚、１０・・・網目板、／ｌ・・・通風路、／
２・・・環流ファン。 第１図 第り図 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年９月２２１１ 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和６１年 特 許 願第１９３０γ２号３、 補正
をする者 ４ｆ件との関係 特許出願人 ４、代理人 ６、 補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の全部及び、図面の全部。 明 細 書 １、発明の名称 冷凍機と熱交換器による乾燥システム ２、特許請求の範囲 （１）、既存構成の各種冷凍機を応用して被乾燥物を収
納した庫内空気の除湿乾燥を行い、もって、被乾燥物を
乾燥する乾燥方式において、庫内空気の一部を、適宜の
吸気若しくは送気手段にて、熱交換器→蒸発器（冷却器
）→同一熱交換器→加熱器の順に通過せしめ、 もって、高温高湿庫内空気を熱交換器を通し熱交換して
冷凍機能力の適温に温度低下したのち蒸発器（冷却器）
を通して冷却除湿乾燥し、この蒸発器（冷却器）を通っ
て冷却乾燥された空気を前記熱交換器を通し熱交換（前
記高温高湿庫内空気を冷却乾燥空気で温度低下すると共
に、蒸発器（冷却器）を通った冷却乾燥空気を高温高湿
庫内空気で加温する熱交換作用。）を行い、この加温空
気を加熱器を通して目的庫内温度に温度上昇して、再び
庫内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収納した被
乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交換器によ
る乾燥システム。 （２）、既存構成の各種冷凍機を応用して被乾燥物を収
納した庫内空気の除湿乾燥を行い、もって、被乾燥物を
乾燥する乾燥方式において、庫内空気の一部を、適宜の
吸気若しくは送気手段にて、熱交換器→蒸発器（冷却器
）→同一熱交換器の順に通過せしめ、 もって、高湿庫内空気を熱交換器を通し熱交換して温度
低下したのち蒸発器（冷却器）を通して冷却除湿乾燥し
、この蒸発器（冷却器）を通って冷却乾燥された空気を
前記熱交換器を通し熱交換（前記高湿庫内空気を冷却乾
燥空気で温度低下すると共に、蒸発器（冷却器）を通っ
た冷却乾燥空気を庫内空気で加温する熱交換作用。）を
行い、この加温乾燥空気を再び庫内へ戻して、上記空気
循環によって庫内に収納した被乾燥物の乾燥を行うよう
にした、冷凍機と熱交換器による乾燥システム。 （３）、特許請求の範囲第１項記載の冷凍機と熱交換器
による乾燥システムにおいて、ノ・ウジング内に、蒸発
器（冷却器）と加熱器を、両者間に適宜構成の熱交換器
を介在して設置し、該熱交換器の一側に吸気口を設ける
と共に他側と蒸発器（冷却器）の前面との間に通気路を
設け、また、加熱器の後方に排気口を設けて、除湿加熱
ユニットを構成した、冷凍機と熱交換器による乾燥シス
テム。 （４）、特許請求の範囲第２項記載の冷凍機と熱交換器
による乾燥システムにおいて、ノ・ウジング内に、蒸発
器（冷却器）と適宜構成の熱交換器を設置し、該熱交換
器の一側に吸気口を設けると共に他側と蒸発器（冷却器
）の前面との間に通気路を設け、また、熱交換器の後方
に排気口を設けて、除湿加熱ユニットを構成した、冷凍
機と熱交換器による乾燥システム。 （５）、特許請求の範囲第１項及び第２項記載の冷凍機
と熱交換器による乾燥システムにおいて、除湿加熱ユニ
ットを乾燥庫の内部または外部に適宜設置し、適宜の吸
気若しくは送気手段にで庫内空気の一部を庫内→該ユニ
ットの吸気口→熱交換器→通路→蒸発器（冷却器）→熱
交換器→（加熱器）→排気口→庫内の順に循環流して、
庫内収納の被乾燥物の乾燥を行うようにした冷凍機と熱
交換器による乾燥システム。 ３、発明の詳細な説明 ■）、産業上の利用分野 本発明は、庫体内に収納した、主として、穀類（米、麦
、豆など）その他の農産物（干いも、［７いたけ、煙草
、薬草など）、海産物、木材、等々のものを、特に比較
的高温（例、６０・〜８０Ｃ内外）で効率的に乾燥する
乾燥システムに係るものであり、また、比較的低温（例
、５〜１５ｃ内外）乃至常温（例１５〜４０ ｔｌ’内
外）でも効率的な乾燥を行い得る乾燥システムに係るも
のであり、除湿作用に優れた各種冷凍機を応用してその
構成機器を特殊配設すると共に、これに熱交換器を特定
の循環経路を形成する企図のもとに組合せて構成した、
特に、この種従来の乾燥装置と異なシ、庫内の乾燥空気
を高温に保ちつ＼、しかも冷凍機を理想状態で長期間連
続運転可能としたことを最大の特長とするものである。 頂、従来技術の欠点 イ）、近時、冷凍機が空気中の湿気を除湿乾燥する能力
に優れている点に着目して、冷凍機を冒頭記載のような
各種物品の乾燥装置として利用する例が増えつ＼あるが
、それらは全て単純に冷凍機そのものを乾燥庫の内、外
に設置して、庫内空気を吸入し冷却除湿乾燥し、この乾
燥空気を電気ヒーターまたは凝縮器等で適宜加温して庫
内へ戻して行っている。 口）、而して、上記の如く、冷凍機をそのま＼の状態で
使用した場合、確かに除湿効果に優れ、また、冷却乾燥
した空気をヒーター等で温度上昇するのも容易であるが
、この庫内空気温度は後記の理由からして３０〜４（Ｉ
’位が限界であって、よって、比較的低温（３０〜４０
ｔｌｌ’内外）の乾燥には冷凍機・も長期間連続運転し
ても損傷する恐れもなく、有効な乾燥装置と言えるもの
である。 ハ）、ところが、現実において、上述被乾燥物の理想的
な乾燥に必要とされる温度は上記よりも高温の６０〜８
０Ｃ内外が長期間連続的に得られることであって、上記
記載の従来装置の温度では低すぎてあまシ効果がないこ
とが明らかである。 それでは、ヒーター等を強力にして庫内温度を目的高温
（６０〜８０Ｃ）まで上昇したらどうなるか。 この場合、温度を上昇することは簡単であるが、その高
温庫内空気がその″！＼冷凍機に吸い込まれると（特に
従来装置は、本発明が庫内空気の一部を供給するように
して冷凍機への吸込空気量を制限しているのと異な９、
無制限に吸入している。）、蒸発器の冷却能力を遥かに
上回るため冷却機能が低下し、冷却しきれない高温空気
がそのま＼凝縮器へ至って、また加熱され、従って庫内
温度は上列するが、除湿効果は低下し、蒸発器の高温化
から圧縮器がオーバーロードとなって、冷凍機全体が能
力限界を越え、電力ばかり消費してついには冷凍機を損
傷するような状態となる。 二）、ちなみに、通常、冷凍機がその能力を有効に発揮
しつ＼長期間連続運転し得るためには、自ずから条件が
あり、蒸発器に吸入される空気の適正温度は約４０ Ｃ
以下であって、それ以上の高温となると上記の状態とな
る。 そしてまた、蒸発器による除湿は、比較的低い温度（３
０〜４０ ｃ以下）の空気が吸入されて冷却された（例
、０〜５０位まで）場合にその空気の結露点との温度差
（例、３０〜３５″Ｃ）が大きいほど結露水滴付着（除
湿）が効果的に行われる。ところが、高温（上側、６０
〜８０Ｃ内外）空気がそのま＼吸入されると、冷却によ
る温度低下は行われても（例、６０〜８０ Ｃ→４０Ｃ
）、またその温度差は犬であっても、低下温度自体が高
温（４０ｔ？）であると、殆んど結露が生じない、従っ
て除湿が行われないのである。 冊）、本発明の目的及び特徴 イ）、上述被乾燥物を乾燥するために乾燥装置を使用す
る場合は、該装置を昼夜をわかたず２４時間中そして一
年中休みなしの連続運転して使用するのが通常であり、
従来の石油燃焼エネルギーを利用する燃焼熱乾燥装置で
は、ランニングコスト等を別としてそれが可能であった
が、上記冷凍装置方式の乾燥装置で主装置たる冷凍機が
少々の連続運転でオーバーロー」 の高温に保ち乍ら、冷凍機をオーバーロートにならない
状態で長期間連続運転可能とするかが最大の課題とされ
てきたものである。 そこで、本発明は、冷凍機を゛その能力の範囲内で無理
なく長期間連続稼動するには、とうしたらよいかと込う
点に的をしぼり、その必要条件として、まず第一に蒸発
器（冷却器）に高温のま＼の庫内空気を直接大量に吸入
させないことであるのを発見した。 （なお、本発明において、「蒸発器」は既存構成の各種
冷凍機における冷却器部分、即ち、圧縮式冷凍機、吸収
式冷凍機その他の各穏冷凍機における蒸発器、冷却コイ
ル、冷却管、ユニットクーラー等を意味するものである
から、「蒸発器Ｊ若しくは「冷却器」と表現しても同義
であり、よって、以下単にＦ蒸発器」と略記する。） そこで、第１に、庫内空気を蒸発器へ吸入する以前ζこ
、冷凍機の能力をフルに発揮できる適正温度（例、４０
ｔｌ’以下）まで予じめ低下させること。 第２に、大量の庫内空気を蒸発器へ無制限に吸入するこ
となく、吸入空気量を制限するとと＼し、 まず、第１の点は、熱交換器を蒸発器と加熱器（凝縮器
または電気ヒーターなど）の間に介在設置して、庫内高
温空気（例、８０Ｃ内外）をまず熱交換器を通し熱交換
により温度低下（例、１ｃ〜３もＣ以下）してから蒸発
器へ通し、蒸発器で冷却（例、５〜１５′ｃ内外）除湿
乾燥された空気を同じ熱交換器を通し熱交換（前記庫内
空気を蒸発器で冷却された空気と熱交換換作用）して、
蒸発器へ吸入される庫内空気を適正温度寸で低下するこ
とによって解決し、第２の点は、前記熱交換器へはその
吸気口からのみ、庫内空気の一部を制限的に取入れるこ
とによって解決したものである。 口）、尚、本発明は上記の如く、高温（庫内温度６０〜
８０Ｃ内外）における長期間連続乾燥運転を主たる目的
とするものであるが、そればかりでなく、当然の享年ら
、従来装置の如く低温（５〜１ｓｔ？内外）乃至常温（
１５〜４０ｒ内外）の連続乾燥運転も可能である。 この場合、加熱器を設置せず、蒸発器と熱交換器の相方
−作用だけで連続乾燥運転が可能であるが、加熱器（凝
縮器または適宜のヒーター）を設置しこれをコン］・ロ
ールすることによって微妙な温度調節を行いうるもので
ある。 また、加熱器を除湿加熱ユニット内に設置せず、庫内な
ど適宜位置に設置することも考えられる。 Ｍ１本発明システムの実施例母４；本発明ンステムをそ
の実施例につき説明すれば、圧縮器Ｎ１蒸発器Ｂ％凝縮
器Ｃルシーバータンク、ア。 キュｊムレーター及び膨張弁等からなる圧縮式ｌ冷凍機
や、吸収式冷凍機その他の既存構成の各種冷凍機を応用
して被乾燥物を収納した庫内空気の除湿乾燥を行い、も
って、被乾燥物を乾吸気ファン８等による適宜の吸気若
しくは送気手段にて、熱交換器Ｄ→蒸発器Ｂ→同一熱交
換器Ｄり加熱感Ｃ′（凝縮器Ｃまたは電気ヒーター（１
９々ど、なお、加熱器Ｃ′は設置しない場合もある。）
を熱交換器りを通し熱交換して冷凍機能力の適温に温度
低下（例、２！５〜３ｂＣ以下）したのち蒸発器・１３
を通して冷却（例、５〜＋６ ｔ？円内外除湿乾燥し、
この蒸発器Ｂを通って冷却乾燥された空気を前記熱交換
器りを通し熱交換（前記高温庫内空気（例、６ｏ〜８ｏ
ｒ内外）を温度低下（例、２５〜３Ｉ３Ｃ以下）する
と共に、蒸発器りを通った冷却乾燥空気（例、ち〜１５
ｒ内外）を加温（例、３５〜ｔｙｏ ｒ内外）する熱
交換作用。）を行い、この加温空気を加熱器Ｃ′を通し
て目的庫内温度（６０〜８０ｒ内外）に温度上昇して、
再び庫体３内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収
納した被乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交
換器による乾燥システムである。尚、加熱器Ｃ′をシス
テムに加えない場合もあるが、その場合の目的庫内温度
は５〜４０Ｃ内外である。 而して、次に、上記本発明ツツケ〒寄＝Ｓ、、＝施例に
つき説明すれば、 断熱構成のハウジング４内に１．冷凍機の一部たる蒸発
器Ｉ３と凝縮器Ｃを、両者間に適宜構成の熱交換器りを
介在して設置し、 該熱交換器Ｄ′Ｊ、）−側に吸気口５を設けると共に他
側と蒸発器Ｂの前面との間に通気路６を設け、また、凝
縮器Ｃ（加熱器Ｃ／） の後方に排気ロアを設けて、
除湿加熱ユニノ１−Ｅｉ構成し、該除湿加熱ユニ７ ＋
−Ｅを断熱密閉構成の乾燥庫体３の内部または外部に適
宜設置し、例えば、ユニットＥ内の熱交換器りと凝縮器
Ｃ（加熱器Ｃ′）間に設置 した吸気ファン８等による
適宜の吸気若しくは送気手段にて庫内空気の一部を庫体
３内→該ユニツトＥの吸気ロ５→熱交換器Ｄ→通気路６
→蒸発器Ｂ→熱交換器Ｄ→凝縮器Ｃ（加熱器Ｃ／ ）→
排気ロア→庫体３内の順に循環流して、庫内収納の被乾
燥物の乾燥を行うようにしたものである。 なお、加熱器Ｃ′の一例としての上記凝縮器Ｃは、前述
の如く、主として低温乃至常温の乾燥システムの場合に
は設置しない場合もあり、また、ユニット（システム）
内に設置せず庫内側する場合も、そのどちらか一方だけ
を設置する場合もある。 また、図示例は、ユニットＥを庫体３内の天井部ｌこ設
置した電のであるが、第５図の如くユニットＥを庫体３
の外部、例えば天板上または側面等に設置しても、また
庫体と分離して設置しても、その吸気口５と排気ロアを
庫体３内部と連通ずれば、全く同様である。 冷凍機の他の構成機器、例えば圧縮式冷凍機における圧
縮器Ａルシーバータンク、アノキュムレ−ター及び、補
助凝縮器ｃ〃等は、ユニットＥに近接々続して庫体３の
天板上等に適宜設置する。 熱交換器りは、上記の如く、吸気口５から蒸発器Ｂ前面
へ通す高温庫内空気と、蒸発器Ｂを通った冷却空気とを
熱交換する＃妙会ものであるから、既存構成の所謂熱交
換器であれば可であって、その具体的構成は全く任意で
あるが、例えば、第６図示のものは、小間隔に平行した
波形を形成した多数枚の薄いアルミ波形板１３ａ１１３
ｂを、中間に仕切平板１４を介して、直角方向に交互に
交叉積層して方形ブロック状に構成した熱交換器りの実
施例である。そして、１５は仕切平板１４の突出端辺を
僅かに下向き角度に曲成した露切シ舌片であり、熱交換
冷却により生じた結露水が各下部の通気口を塞がないで
下方へ王台良く滴下するようにしたものである。 また、Ｃ“は補助凝縮器でユニット外に適宜設置し、ユ
ニットＥ内の凝縮器Ｃが主に空気加温用の加熱用として
作用する場合に、冷凍機本来の凝縮作用の不足を補うこ
とを主に行わしめる。 庫体３内は、例えば乾燥効率を良くするために、乾燥物
載置棚９の周囲を網目板１０その他で区画し、通風路１
１を形成し、また環流ファン１２を設置するなどして、
庫内空気が庫内全体を万遍なく環流し、高温乾燥空気が
被乾燥物にむらなく接触して、均一な乾燥が行われるよ
うに設ける。 第７図は１、」二記実施例（冷凍機・−２００Ｖ、 ｔ
、５ＫＷ、２ＨＰ。 乾燥庫内容積約４．３ ｎＬ″）における、乾燥庫内の
温度上昇とその所安時間の関係を示す図である（但し、
無負荷時）。はソ常温の２１位から１時間弱で８０Ｃに
達し、それ以後は８０〜８５ｔＺ”で継続する。現時点
では８０〜８１を保持させノンスト７フ。 で１０日間以上運転しても、冷凍機に何ら悪影響が表わ
れなかった。 また、当然乍ら、冷凍機の能プハ庫体容積の大小及び、
庫内に被乾燥物を入れて負荷を加えた場合には数値は変
ってくる。 第８図は、同じく上記実施例において、熱交換器りを中
心とした各位置（第１図示）における温度変化を示す図
であり、これによって、本発明システムの熱交換器によ
る熱交換が如何に効果的に行われているかを容易に理解
し得る（但し、無負荷時）。尚、第１図に示す各位置は
下記の通りである。 （イ）・・・吸気口５、熱交換器入口（即ち、庫内温度
）。 （ロ）・・・（イ）から熱交換器りを通って出た位置（
熱交換−冷却）。 （ハ）・・・（ロ）から蒸発器Ｂを通って出た位置（冷
却）。 に）・・・（ハ）から熱交換器りを通って出た位置（熱
交換−加温）。 （ホ）・・・に）から凝縮器Ｃを通って出た位置（加温
）。 （へ）・・・排気ロア、（ホ）から電気ヒーターを通っ
て出た位置（加温−庫内温度）。 第９図は、負荷実験例として、上記実施例において、毛
布片（例、１０×１００ｍのもの数１０枚）に水を吸わ
せて、水兵合計１００ Ｋｌとしたものを、乾燥庫３内
の棚９上にはソ均等に並べた場合における、庫内温度、
庫内湿度及び除湿水量（蒸発器Ｂ、熱交換器りによる冷
却作用時の結露水滴をドレンで庫外へ排出した水量）の
経時変化を表わす図である。 この場合も、加熱器Ｃ′から庫内へ排出される温度は８
０υ内外であるが、被乾燥物（含水毛布片）に触れて温
度低下するため当初・１ｏｔＴ位から次第に上昇しく１
５時間経過で５５Ｃ位）、毛布片が完全に乾燥する時点
（約２０時間経過）には７０〜８０Ｃに達する。 また、この図から、庫内湿度が経時間に低下する様かは
つきυわかるが、それ以上に顕著なのは除湿排出水量の
多さであり、特に５時間経過〜１０時間経過あたシでは
、毎時６０００ ＣＣ以上の水が一庫外に排出されてお
り、これは、本発明システムが非常に強力、効果的な除
湿能力を有していることを証明しているものである。 ■）、本発明の効果 上記のシステム構成及び作用において、本発明は蒸発器
（冷却器）には冷凍機の長期間連続運転に支障のない適
正温度の庫内空気が適１ずつ供給されること５なシ、該
空気が蒸発器（冷力器）で効率的に除湿乾燥されて通過
したのち熱交換器を通って加温され、この加温空気が後
方の加熱器（凝縮器または電気ヒーターなど、その設置
を省略することもある。）によって目的庫内空気温度ま
で加熱上昇されて庫内へ供給されこの高温乾燥空気が庫
内空気に混入して庫内空気全体を乾燥化、高温化しても
って、被乾燥物を効果的に乾燥し、その庫内空気の一部
が再び上記ユニットに吸入されて、上記循環を繰シ返す
とと＼なり、 よって、庫内空気を高温に保ちつ＼長期間連続の冷凍機
運転を行っても冷凍機が損傷する恐れなく続行可能な、
従来にない、極めて優れた特徴がある。 また、本発明システムは、庫内空気だけを循環流せしめ
、外部からの空気取り入れや、排出を行わず、排出する
のは除湿によりドレンパイプから庫外へ排出する水分だ
けとなし得るので、この場合には、冷凍機のエネルギー
を、前記熱交換器応用による革新的な熱交換作用と相俟
って、全て庫内で利用して、極めて省エネ効率がよく、
また、ランニングコストも安く抑えうる特徴もある。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明システム（特許請求の範囲第１項記載）
の説明図、第２図は本発明システム（特許請求の範囲第
２項記載）の説明図、第３図は本発明システムの実施例
の縦断正面図、第４図はその天板を切除した平面図、第
５図は庫体に対する除湿加温ユニットの設置位置の例を
示す図で、（１）は庫体内側部、（ｉｉ）は庫体外の天
板上、（ｉｉｉ）は庫体外の側壁部、（ｉｖ）は庫体と
分離して設置した状態を示す、第６図は熱交換器の一実
施例の斜視図及び一部拡大断面図、第７図は実施例にお
ける庫内温度上昇と時間の関係を示す図、第８図は本発
明システムの各位置の実施例における温度変化（熱交換
器による熱交換を中心とした）を示す図、第９図は実施
例において負荷を加えた場合の庫内温度、庫内湿度及び
除湿水量の経時変化を示す図である。 付号、 Ａ・・圧縮器、 Ｂ・・・蒸発器（冷却器
）Ｃ′ ・加熱器（Ｃ、Ｃ／／・・・凝縮器、 Ｃ１２
・・電気ヒーター）、１）・・・熱交換器、Ｅ・・・除
湿加熱ユニット、１・・・ドア、 ２・・・断熱パネ
ル、 ３・・・庫体、４・・・ハウジング。 ５・
・・吸気口、 ６・・・通気路、７・・・排気［１，
８・・・吸気ファン、 ９・・・被乾燥物載置棚、
１０・・・網目板、 １１・・・通風路、 １２・・・
環流ファン、 １３ａ、１３ｂ・・・アルミ波形板、
１４・・・仕切平板、 １５・・・露切り舌片。 出願人 株式会社省熱学研究所 第３図 第手図
乾燥装置の縦断正面図、第３図は天板を切除した平面図
である。 付号、Ａ・・・圧縮器、Ｂ・・・蒸発器、Ｃ、Ｃ／／
、、・凝縮器、Ｃ′・・・加熱器、Ｄ・・・熱交換器、
Ｅ・・・除湿加熱ユニット、 ｌ・・・ドア、ユ・・・断熱パネル、３・・・庫体、ψ
・・・／％ウジング、５・・・吸気口、６・・・通路、
７・・・排気１］、ざ・・・吸気ファン、９・・・被乾
燥物載置棚、１０・・・網目板、／ｌ・・・通風路、／
２・・・環流ファン。 第１図 第り図 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年９月２２１１ 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和６１年 特 許 願第１９３０γ２号３、 補正
をする者 ４ｆ件との関係 特許出願人 ４、代理人 ６、 補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の全部及び、図面の全部。 明 細 書 １、発明の名称 冷凍機と熱交換器による乾燥システム ２、特許請求の範囲 （１）、既存構成の各種冷凍機を応用して被乾燥物を収
納した庫内空気の除湿乾燥を行い、もって、被乾燥物を
乾燥する乾燥方式において、庫内空気の一部を、適宜の
吸気若しくは送気手段にて、熱交換器→蒸発器（冷却器
）→同一熱交換器→加熱器の順に通過せしめ、 もって、高温高湿庫内空気を熱交換器を通し熱交換して
冷凍機能力の適温に温度低下したのち蒸発器（冷却器）
を通して冷却除湿乾燥し、この蒸発器（冷却器）を通っ
て冷却乾燥された空気を前記熱交換器を通し熱交換（前
記高温高湿庫内空気を冷却乾燥空気で温度低下すると共
に、蒸発器（冷却器）を通った冷却乾燥空気を高温高湿
庫内空気で加温する熱交換作用。）を行い、この加温空
気を加熱器を通して目的庫内温度に温度上昇して、再び
庫内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収納した被
乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交換器によ
る乾燥システム。 （２）、既存構成の各種冷凍機を応用して被乾燥物を収
納した庫内空気の除湿乾燥を行い、もって、被乾燥物を
乾燥する乾燥方式において、庫内空気の一部を、適宜の
吸気若しくは送気手段にて、熱交換器→蒸発器（冷却器
）→同一熱交換器の順に通過せしめ、 もって、高湿庫内空気を熱交換器を通し熱交換して温度
低下したのち蒸発器（冷却器）を通して冷却除湿乾燥し
、この蒸発器（冷却器）を通って冷却乾燥された空気を
前記熱交換器を通し熱交換（前記高湿庫内空気を冷却乾
燥空気で温度低下すると共に、蒸発器（冷却器）を通っ
た冷却乾燥空気を庫内空気で加温する熱交換作用。）を
行い、この加温乾燥空気を再び庫内へ戻して、上記空気
循環によって庫内に収納した被乾燥物の乾燥を行うよう
にした、冷凍機と熱交換器による乾燥システム。 （３）、特許請求の範囲第１項記載の冷凍機と熱交換器
による乾燥システムにおいて、ノ・ウジング内に、蒸発
器（冷却器）と加熱器を、両者間に適宜構成の熱交換器
を介在して設置し、該熱交換器の一側に吸気口を設ける
と共に他側と蒸発器（冷却器）の前面との間に通気路を
設け、また、加熱器の後方に排気口を設けて、除湿加熱
ユニットを構成した、冷凍機と熱交換器による乾燥シス
テム。 （４）、特許請求の範囲第２項記載の冷凍機と熱交換器
による乾燥システムにおいて、ノ・ウジング内に、蒸発
器（冷却器）と適宜構成の熱交換器を設置し、該熱交換
器の一側に吸気口を設けると共に他側と蒸発器（冷却器
）の前面との間に通気路を設け、また、熱交換器の後方
に排気口を設けて、除湿加熱ユニットを構成した、冷凍
機と熱交換器による乾燥システム。 （５）、特許請求の範囲第１項及び第２項記載の冷凍機
と熱交換器による乾燥システムにおいて、除湿加熱ユニ
ットを乾燥庫の内部または外部に適宜設置し、適宜の吸
気若しくは送気手段にで庫内空気の一部を庫内→該ユニ
ットの吸気口→熱交換器→通路→蒸発器（冷却器）→熱
交換器→（加熱器）→排気口→庫内の順に循環流して、
庫内収納の被乾燥物の乾燥を行うようにした冷凍機と熱
交換器による乾燥システム。 ３、発明の詳細な説明 ■）、産業上の利用分野 本発明は、庫体内に収納した、主として、穀類（米、麦
、豆など）その他の農産物（干いも、［７いたけ、煙草
、薬草など）、海産物、木材、等々のものを、特に比較
的高温（例、６０・〜８０Ｃ内外）で効率的に乾燥する
乾燥システムに係るものであり、また、比較的低温（例
、５〜１５ｃ内外）乃至常温（例１５〜４０ ｔｌ’内
外）でも効率的な乾燥を行い得る乾燥システムに係るも
のであり、除湿作用に優れた各種冷凍機を応用してその
構成機器を特殊配設すると共に、これに熱交換器を特定
の循環経路を形成する企図のもとに組合せて構成した、
特に、この種従来の乾燥装置と異なシ、庫内の乾燥空気
を高温に保ちつ＼、しかも冷凍機を理想状態で長期間連
続運転可能としたことを最大の特長とするものである。 頂、従来技術の欠点 イ）、近時、冷凍機が空気中の湿気を除湿乾燥する能力
に優れている点に着目して、冷凍機を冒頭記載のような
各種物品の乾燥装置として利用する例が増えつ＼あるが
、それらは全て単純に冷凍機そのものを乾燥庫の内、外
に設置して、庫内空気を吸入し冷却除湿乾燥し、この乾
燥空気を電気ヒーターまたは凝縮器等で適宜加温して庫
内へ戻して行っている。 口）、而して、上記の如く、冷凍機をそのま＼の状態で
使用した場合、確かに除湿効果に優れ、また、冷却乾燥
した空気をヒーター等で温度上昇するのも容易であるが
、この庫内空気温度は後記の理由からして３０〜４（Ｉ
’位が限界であって、よって、比較的低温（３０〜４０
ｔｌｌ’内外）の乾燥には冷凍機・も長期間連続運転し
ても損傷する恐れもなく、有効な乾燥装置と言えるもの
である。 ハ）、ところが、現実において、上述被乾燥物の理想的
な乾燥に必要とされる温度は上記よりも高温の６０〜８
０Ｃ内外が長期間連続的に得られることであって、上記
記載の従来装置の温度では低すぎてあまシ効果がないこ
とが明らかである。 それでは、ヒーター等を強力にして庫内温度を目的高温
（６０〜８０Ｃ）まで上昇したらどうなるか。 この場合、温度を上昇することは簡単であるが、その高
温庫内空気がその″！＼冷凍機に吸い込まれると（特に
従来装置は、本発明が庫内空気の一部を供給するように
して冷凍機への吸込空気量を制限しているのと異な９、
無制限に吸入している。）、蒸発器の冷却能力を遥かに
上回るため冷却機能が低下し、冷却しきれない高温空気
がそのま＼凝縮器へ至って、また加熱され、従って庫内
温度は上列するが、除湿効果は低下し、蒸発器の高温化
から圧縮器がオーバーロードとなって、冷凍機全体が能
力限界を越え、電力ばかり消費してついには冷凍機を損
傷するような状態となる。 二）、ちなみに、通常、冷凍機がその能力を有効に発揮
しつ＼長期間連続運転し得るためには、自ずから条件が
あり、蒸発器に吸入される空気の適正温度は約４０ Ｃ
以下であって、それ以上の高温となると上記の状態とな
る。 そしてまた、蒸発器による除湿は、比較的低い温度（３
０〜４０ ｃ以下）の空気が吸入されて冷却された（例
、０〜５０位まで）場合にその空気の結露点との温度差
（例、３０〜３５″Ｃ）が大きいほど結露水滴付着（除
湿）が効果的に行われる。ところが、高温（上側、６０
〜８０Ｃ内外）空気がそのま＼吸入されると、冷却によ
る温度低下は行われても（例、６０〜８０ Ｃ→４０Ｃ
）、またその温度差は犬であっても、低下温度自体が高
温（４０ｔ？）であると、殆んど結露が生じない、従っ
て除湿が行われないのである。 冊）、本発明の目的及び特徴 イ）、上述被乾燥物を乾燥するために乾燥装置を使用す
る場合は、該装置を昼夜をわかたず２４時間中そして一
年中休みなしの連続運転して使用するのが通常であり、
従来の石油燃焼エネルギーを利用する燃焼熱乾燥装置で
は、ランニングコスト等を別としてそれが可能であった
が、上記冷凍装置方式の乾燥装置で主装置たる冷凍機が
少々の連続運転でオーバーロー」 の高温に保ち乍ら、冷凍機をオーバーロートにならない
状態で長期間連続運転可能とするかが最大の課題とされ
てきたものである。 そこで、本発明は、冷凍機を゛その能力の範囲内で無理
なく長期間連続稼動するには、とうしたらよいかと込う
点に的をしぼり、その必要条件として、まず第一に蒸発
器（冷却器）に高温のま＼の庫内空気を直接大量に吸入
させないことであるのを発見した。 （なお、本発明において、「蒸発器」は既存構成の各種
冷凍機における冷却器部分、即ち、圧縮式冷凍機、吸収
式冷凍機その他の各穏冷凍機における蒸発器、冷却コイ
ル、冷却管、ユニットクーラー等を意味するものである
から、「蒸発器Ｊ若しくは「冷却器」と表現しても同義
であり、よって、以下単にＦ蒸発器」と略記する。） そこで、第１に、庫内空気を蒸発器へ吸入する以前ζこ
、冷凍機の能力をフルに発揮できる適正温度（例、４０
ｔｌ’以下）まで予じめ低下させること。 第２に、大量の庫内空気を蒸発器へ無制限に吸入するこ
となく、吸入空気量を制限するとと＼し、 まず、第１の点は、熱交換器を蒸発器と加熱器（凝縮器
または電気ヒーターなど）の間に介在設置して、庫内高
温空気（例、８０Ｃ内外）をまず熱交換器を通し熱交換
により温度低下（例、１ｃ〜３もＣ以下）してから蒸発
器へ通し、蒸発器で冷却（例、５〜１５′ｃ内外）除湿
乾燥された空気を同じ熱交換器を通し熱交換（前記庫内
空気を蒸発器で冷却された空気と熱交換換作用）して、
蒸発器へ吸入される庫内空気を適正温度寸で低下するこ
とによって解決し、第２の点は、前記熱交換器へはその
吸気口からのみ、庫内空気の一部を制限的に取入れるこ
とによって解決したものである。 口）、尚、本発明は上記の如く、高温（庫内温度６０〜
８０Ｃ内外）における長期間連続乾燥運転を主たる目的
とするものであるが、そればかりでなく、当然の享年ら
、従来装置の如く低温（５〜１ｓｔ？内外）乃至常温（
１５〜４０ｒ内外）の連続乾燥運転も可能である。 この場合、加熱器を設置せず、蒸発器と熱交換器の相方
−作用だけで連続乾燥運転が可能であるが、加熱器（凝
縮器または適宜のヒーター）を設置しこれをコン］・ロ
ールすることによって微妙な温度調節を行いうるもので
ある。 また、加熱器を除湿加熱ユニット内に設置せず、庫内な
ど適宜位置に設置することも考えられる。 Ｍ１本発明システムの実施例母４；本発明ンステムをそ
の実施例につき説明すれば、圧縮器Ｎ１蒸発器Ｂ％凝縮
器Ｃルシーバータンク、ア。 キュｊムレーター及び膨張弁等からなる圧縮式ｌ冷凍機
や、吸収式冷凍機その他の既存構成の各種冷凍機を応用
して被乾燥物を収納した庫内空気の除湿乾燥を行い、も
って、被乾燥物を乾吸気ファン８等による適宜の吸気若
しくは送気手段にて、熱交換器Ｄ→蒸発器Ｂ→同一熱交
換器Ｄり加熱感Ｃ′（凝縮器Ｃまたは電気ヒーター（１
９々ど、なお、加熱器Ｃ′は設置しない場合もある。）
を熱交換器りを通し熱交換して冷凍機能力の適温に温度
低下（例、２！５〜３ｂＣ以下）したのち蒸発器・１３
を通して冷却（例、５〜＋６ ｔ？円内外除湿乾燥し、
この蒸発器Ｂを通って冷却乾燥された空気を前記熱交換
器りを通し熱交換（前記高温庫内空気（例、６ｏ〜８ｏ
ｒ内外）を温度低下（例、２５〜３Ｉ３Ｃ以下）する
と共に、蒸発器りを通った冷却乾燥空気（例、ち〜１５
ｒ内外）を加温（例、３５〜ｔｙｏ ｒ内外）する熱
交換作用。）を行い、この加温空気を加熱器Ｃ′を通し
て目的庫内温度（６０〜８０ｒ内外）に温度上昇して、
再び庫体３内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収
納した被乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交
換器による乾燥システムである。尚、加熱器Ｃ′をシス
テムに加えない場合もあるが、その場合の目的庫内温度
は５〜４０Ｃ内外である。 而して、次に、上記本発明ツツケ〒寄＝Ｓ、、＝施例に
つき説明すれば、 断熱構成のハウジング４内に１．冷凍機の一部たる蒸発
器Ｉ３と凝縮器Ｃを、両者間に適宜構成の熱交換器りを
介在して設置し、 該熱交換器Ｄ′Ｊ、）−側に吸気口５を設けると共に他
側と蒸発器Ｂの前面との間に通気路６を設け、また、凝
縮器Ｃ（加熱器Ｃ／） の後方に排気ロアを設けて、
除湿加熱ユニノ１−Ｅｉ構成し、該除湿加熱ユニ７ ＋
−Ｅを断熱密閉構成の乾燥庫体３の内部または外部に適
宜設置し、例えば、ユニットＥ内の熱交換器りと凝縮器
Ｃ（加熱器Ｃ′）間に設置 した吸気ファン８等による
適宜の吸気若しくは送気手段にて庫内空気の一部を庫体
３内→該ユニツトＥの吸気ロ５→熱交換器Ｄ→通気路６
→蒸発器Ｂ→熱交換器Ｄ→凝縮器Ｃ（加熱器Ｃ／ ）→
排気ロア→庫体３内の順に循環流して、庫内収納の被乾
燥物の乾燥を行うようにしたものである。 なお、加熱器Ｃ′の一例としての上記凝縮器Ｃは、前述
の如く、主として低温乃至常温の乾燥システムの場合に
は設置しない場合もあり、また、ユニット（システム）
内に設置せず庫内側する場合も、そのどちらか一方だけ
を設置する場合もある。 また、図示例は、ユニットＥを庫体３内の天井部ｌこ設
置した電のであるが、第５図の如くユニットＥを庫体３
の外部、例えば天板上または側面等に設置しても、また
庫体と分離して設置しても、その吸気口５と排気ロアを
庫体３内部と連通ずれば、全く同様である。 冷凍機の他の構成機器、例えば圧縮式冷凍機における圧
縮器Ａルシーバータンク、アノキュムレ−ター及び、補
助凝縮器ｃ〃等は、ユニットＥに近接々続して庫体３の
天板上等に適宜設置する。 熱交換器りは、上記の如く、吸気口５から蒸発器Ｂ前面
へ通す高温庫内空気と、蒸発器Ｂを通った冷却空気とを
熱交換する＃妙会ものであるから、既存構成の所謂熱交
換器であれば可であって、その具体的構成は全く任意で
あるが、例えば、第６図示のものは、小間隔に平行した
波形を形成した多数枚の薄いアルミ波形板１３ａ１１３
ｂを、中間に仕切平板１４を介して、直角方向に交互に
交叉積層して方形ブロック状に構成した熱交換器りの実
施例である。そして、１５は仕切平板１４の突出端辺を
僅かに下向き角度に曲成した露切シ舌片であり、熱交換
冷却により生じた結露水が各下部の通気口を塞がないで
下方へ王台良く滴下するようにしたものである。 また、Ｃ“は補助凝縮器でユニット外に適宜設置し、ユ
ニットＥ内の凝縮器Ｃが主に空気加温用の加熱用として
作用する場合に、冷凍機本来の凝縮作用の不足を補うこ
とを主に行わしめる。 庫体３内は、例えば乾燥効率を良くするために、乾燥物
載置棚９の周囲を網目板１０その他で区画し、通風路１
１を形成し、また環流ファン１２を設置するなどして、
庫内空気が庫内全体を万遍なく環流し、高温乾燥空気が
被乾燥物にむらなく接触して、均一な乾燥が行われるよ
うに設ける。 第７図は１、」二記実施例（冷凍機・−２００Ｖ、 ｔ
、５ＫＷ、２ＨＰ。 乾燥庫内容積約４．３ ｎＬ″）における、乾燥庫内の
温度上昇とその所安時間の関係を示す図である（但し、
無負荷時）。はソ常温の２１位から１時間弱で８０Ｃに
達し、それ以後は８０〜８５ｔＺ”で継続する。現時点
では８０〜８１を保持させノンスト７フ。 で１０日間以上運転しても、冷凍機に何ら悪影響が表わ
れなかった。 また、当然乍ら、冷凍機の能プハ庫体容積の大小及び、
庫内に被乾燥物を入れて負荷を加えた場合には数値は変
ってくる。 第８図は、同じく上記実施例において、熱交換器りを中
心とした各位置（第１図示）における温度変化を示す図
であり、これによって、本発明システムの熱交換器によ
る熱交換が如何に効果的に行われているかを容易に理解
し得る（但し、無負荷時）。尚、第１図に示す各位置は
下記の通りである。 （イ）・・・吸気口５、熱交換器入口（即ち、庫内温度
）。 （ロ）・・・（イ）から熱交換器りを通って出た位置（
熱交換−冷却）。 （ハ）・・・（ロ）から蒸発器Ｂを通って出た位置（冷
却）。 に）・・・（ハ）から熱交換器りを通って出た位置（熱
交換−加温）。 （ホ）・・・に）から凝縮器Ｃを通って出た位置（加温
）。 （へ）・・・排気ロア、（ホ）から電気ヒーターを通っ
て出た位置（加温−庫内温度）。 第９図は、負荷実験例として、上記実施例において、毛
布片（例、１０×１００ｍのもの数１０枚）に水を吸わ
せて、水兵合計１００ Ｋｌとしたものを、乾燥庫３内
の棚９上にはソ均等に並べた場合における、庫内温度、
庫内湿度及び除湿水量（蒸発器Ｂ、熱交換器りによる冷
却作用時の結露水滴をドレンで庫外へ排出した水量）の
経時変化を表わす図である。 この場合も、加熱器Ｃ′から庫内へ排出される温度は８
０υ内外であるが、被乾燥物（含水毛布片）に触れて温
度低下するため当初・１ｏｔＴ位から次第に上昇しく１
５時間経過で５５Ｃ位）、毛布片が完全に乾燥する時点
（約２０時間経過）には７０〜８０Ｃに達する。 また、この図から、庫内湿度が経時間に低下する様かは
つきυわかるが、それ以上に顕著なのは除湿排出水量の
多さであり、特に５時間経過〜１０時間経過あたシでは
、毎時６０００ ＣＣ以上の水が一庫外に排出されてお
り、これは、本発明システムが非常に強力、効果的な除
湿能力を有していることを証明しているものである。 ■）、本発明の効果 上記のシステム構成及び作用において、本発明は蒸発器
（冷却器）には冷凍機の長期間連続運転に支障のない適
正温度の庫内空気が適１ずつ供給されること５なシ、該
空気が蒸発器（冷力器）で効率的に除湿乾燥されて通過
したのち熱交換器を通って加温され、この加温空気が後
方の加熱器（凝縮器または電気ヒーターなど、その設置
を省略することもある。）によって目的庫内空気温度ま
で加熱上昇されて庫内へ供給されこの高温乾燥空気が庫
内空気に混入して庫内空気全体を乾燥化、高温化しても
って、被乾燥物を効果的に乾燥し、その庫内空気の一部
が再び上記ユニットに吸入されて、上記循環を繰シ返す
とと＼なり、 よって、庫内空気を高温に保ちつ＼長期間連続の冷凍機
運転を行っても冷凍機が損傷する恐れなく続行可能な、
従来にない、極めて優れた特徴がある。 また、本発明システムは、庫内空気だけを循環流せしめ
、外部からの空気取り入れや、排出を行わず、排出する
のは除湿によりドレンパイプから庫外へ排出する水分だ
けとなし得るので、この場合には、冷凍機のエネルギー
を、前記熱交換器応用による革新的な熱交換作用と相俟
って、全て庫内で利用して、極めて省エネ効率がよく、
また、ランニングコストも安く抑えうる特徴もある。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明システム（特許請求の範囲第１項記載）
の説明図、第２図は本発明システム（特許請求の範囲第
２項記載）の説明図、第３図は本発明システムの実施例
の縦断正面図、第４図はその天板を切除した平面図、第
５図は庫体に対する除湿加温ユニットの設置位置の例を
示す図で、（１）は庫体内側部、（ｉｉ）は庫体外の天
板上、（ｉｉｉ）は庫体外の側壁部、（ｉｖ）は庫体と
分離して設置した状態を示す、第６図は熱交換器の一実
施例の斜視図及び一部拡大断面図、第７図は実施例にお
ける庫内温度上昇と時間の関係を示す図、第８図は本発
明システムの各位置の実施例における温度変化（熱交換
器による熱交換を中心とした）を示す図、第９図は実施
例において負荷を加えた場合の庫内温度、庫内湿度及び
除湿水量の経時変化を示す図である。 付号、 Ａ・・圧縮器、 Ｂ・・・蒸発器（冷却器
）Ｃ′ ・加熱器（Ｃ、Ｃ／／・・・凝縮器、 Ｃ１２
・・電気ヒーター）、１）・・・熱交換器、Ｅ・・・除
湿加熱ユニット、１・・・ドア、 ２・・・断熱パネ
ル、 ３・・・庫体、４・・・ハウジング。 ５・
・・吸気口、 ６・・・通気路、７・・・排気［１，
８・・・吸気ファン、 ９・・・被乾燥物載置棚、
１０・・・網目板、 １１・・・通風路、 １２・・・
環流ファン、 １３ａ、１３ｂ・・・アルミ波形板、
１４・・・仕切平板、 １５・・・露切り舌片。 出願人 株式会社省熱学研究所 第３図 第手図
Claims (2)
- （１）、既存構成の冷凍機を応用して被乾燥物を収納し
た・庫内空気の除湿乾燥を行い、もって、被乾燥物を乾
燥する乾燥方式において、 断熱密閉構成の庫内空気の一部を、適宜の吸気若しくは
送気手段にて、熱交換器→魚発署→同一熱交換器→加熱
器の順に通過せしめ、もって、高温庫内空気を熱交換器
を通し熱交換して冷凍機能力の適温に温度低下したのち
蒸発器を通して冷却除湿乾燥し、この１発２ｇを通って
冷却乾燥された空気を前記熱交換器を通し熱交換（前記
高温庫内空気を温度低下すると共に、蒸発器を通った冷
却乾燥空気を加温する熱交換作用。）を行い、この加温
空気を加熱器を通して目的庫内温度に温度上昇して、再
び庫内へ戻して、上記空気循環によって庫内に収納した
被乾燥物の乾燥を行うようにした、冷凍機と熱交換器ｔ
ｚｌｋＩＸ←寿乾燥システム。 - （２）、断熱構成の・・ウジング内に、冷凍機の一部だ
る蒸発器と凝縮器を、両者間に適宜構成の熱交換器を介
在して設置し、該熱交換器の一側に吸気口を設けると共
に他側と蒸発器の前面との間に通気路を設け、また、凝
縮器の後方に排気口を設けて、除湿加熱ユニットを構成
し、該除湿加熱ユニットを断熱密閉構成の乾燥庫の内部
または外部に適宜設置し、適宜の吸気若しくは送気手段
にて庫内空気の一部を庫内→該ユニットの吸気ロ→熱交
換器→通路→蒸発器→熱交換器→凝縮器→排気ロ→庫内
の順に循環流して、庫内収納の被乾燥物の乾燥を行う、
特許請求の範囲第１項記載の発明における、冷凍機と熱
交換器＆ｚ！、）；’＋耕＃乾燥装置。 ・（３）、断
熱構成のハウジング内に、冷凍機の一部たる蒸発器と凝
縮器を、両者間に適宜構成の熱交換器を介在して設置し
、該熱交換器の一側に吸気口を設けると共に他側と蒸発
器の前面との間に通気路を設け、まだ、凝縮器の後方に
排気口を設けた、特許請求の範囲第１項及び第２゛項記
載の発明における、冷凍機と熱交換器（１１九’Ｌ ％
承乾燥システム及び、乾燥装置の、除湿加熱ユニ ）
ト。
Priority Applications (14)
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| JP57193072A JPS5981488A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 冷凍機と熱交換器による乾燥システム |
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ID=16301733
Family Applications (1)
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| JP57193072A Pending JPS5981488A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 冷凍機と熱交換器による乾燥システム |
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