JPS61271032A - 吸着剤の脱湿再生方法とその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、合成ゼオライトやシリカゲル等の吸着剤を脱
湿再生する方法とその装置に関する。

（従来の技術） 空気やその他のガスの除湿処理に利用される合成ゼオラ
イト等の吸着剤は、その吸湿効果を上げるために、吸湿
が成る程度進むと脱湿して再生することにより再度使用
するというサイクルを繰り返すのが一般的な利用の形態
である。

そして、この吸着剤を脱湿再生するのに、従来は加熱し
た空気などの高温ガスを吸着剤に吹き込むことにより行
なっていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、上記従来のものによれば、吸着剤に熱風を接
触させるものであるから、加熱効果が上がらず再生時間
が長くかかり、また除湿装置の稼動率も悪くなるので、
これを補うために装置が大型になりコストが増大すると
いう欠点を有していた。更に熱風送風のための機構も大
型のものが必要になり、ますます装置の大型化を招いて
いた。

本発明は、従来例における前記問題点に鑑みなされたも
のであって、前述の吸着剤の脱湿再生時間の短縮、均一
な脱湿再生が可能で、装置の小型化並びに環境改善にも
寄与し得る吸着剤の脱湿再生方法とその装置の提供を目
的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本第１発明の吸着剤の脱湿再生方法は、合成ゼオライト
等の吸着剤を高周波誘電加熱により脱湿再生させること
を特徴とするものである。

また本第２発明の吸着剤の脱湿再生装置は、吸着剤を収
容する収容容器と、この収容容器に付設され前記吸着剤
にマイクロ波を照射するマグネトロンと、該吸着剤の収
容層中にガスを貫流させるガス貫流手段と、上記収容容
器に形成した冷却用ガス導入口及び冷却用ガス排出口と
を備えたことを特徴とするものであり、マグネトロンか
ら照射されるマイクロ波で誘電加熱された吸着剤より発
生する蒸発水分などの気体を、前記貫流ガスと共に容器
外に排出すると共に、脱湿再生後には該吸着剤に冷却ガ
スを供給し、これにより吸着剤の脱湿再生を行なうよう
にしてなるものである。

（実施例１） 本発明の第１の実施例を、第１図に基き以下に説明する
。

第１図は本発明の吸着剤の脱湿再生方法を適用するため
の装置の概略を示す縦断面図であって、合成ゼオライト
等の吸着剤（１）を収容する収容容器（２）の上部には
、導波管（３）を介してマグネトロン（４）が取り付け
られている。

上記収容容器（２）は円筒形状をなし、その内空部には
上下の仕切材（５１，（５１で仕切った吸着剤収容層（
６）が形成される一方、収容容器（２）の上層部周壁に
はガス導入口（７）が、また下層部周壁にはガス排出口
（８）がそれぞれ開口され、これらがガス導入口（７）
及びガス排出口（８）はガス貫流手段を構成しており、
このガス貫流手段に空気などの除湿すべきガスを通すこ
とにより該ガスを脱湿し、この脱湿されたガスはガス排
出口（８）より収容容器（２）外へ排出するようにして
いる。そして前記ガス導入口（７）およびガス排出口（
８）は、吸着剤（１）を前述のマグネトロン（４）によ
るマイクロ波で加熱して脱湿再生後に、コンプレッサ等
による断熱膨張作用で得た冷却ガスまたは冷却処理され
ないそのままの大気により、該吸着剤を冷却するための
冷却用ガス導入口（９）又は冷却用ガス排出口αのとし
て兼用させてある。

また、冷却用ガス導入口（９）は前記コンプレッサによ
る断熱膨張作用で得られる冷却ガス用配管と接続してあ
る。つまりコンプレッサの高圧エアを大気に開放したと
きに生じる冷風エアをガス導入口（７）（冷却用ガス導
入口（９））より収容容器（２）内に導入するようにし
ている。

なお、冷却用ガス導入口（９）と冷却用ガス排出口０傷
とは、前記実施例ではガス導入口（７）及びガス排出口
（８）と兼用しているが、かかる構成に限定されるもの
ではなく、他の個所にそれぞれ設けてもよい。

前記収容容器（２）は、マグネトロン（４）より照射さ
れるマイクロ波が収容容器（２）外に漏出しないように
、マイクロ波遮断効果があり、かつ導入されるガスの漏
洩も許さない金属その他の素材により形成されている。

また前記吸着剤収容層（６）を仕切る仕切材＋５＋）　
ｔｓ＋のうち、上部仕切材（５）は、例えばセラミック
通気体、マイカ通気体、ガラス通気体、プラスチック通
気体などの、ガスおよびマイクロ波の透過を許容する素
材で形成し、下部仕切材（５）はガスのみ透過する素材
で形成してなり、収容容器（２）の円筒軸心を中心にし
て上向きに突出する円錐形状に形成され、これにより導
入されたガスが整流されて被加熱体の全域を均等に貫流
するように構成されている。また、このような構成によ
り、マイクロ波の照射される吸着剤の表層面積を大きく
すると共に、被加熱体の層厚Ｈ２を小さくして、その照
射効果が上がるように工夫されている。なお、前記上下
両仕切材＋５１．　＋５１は実施例のように円錐形状に
限らず適宜設計変更できる。第１図において、αυはガ
ス排出口（８）を流れるガスの温度を検知する温度セン
サであり、その検知温度が所定値まで上昇するとマグネ
トロン（４）の出力を切り加熱防止を図るように構成さ
れている。

以上の構成の装置による吸着剤（１）の吸着剤脱湿再生
方法は次のようにして行なわれる。

収容容器（２）内の吸着剤収容層（６）に収容された吸
着剤（１）は、マグネトロン（４）の発振駆動によりマ
イクロ波の照射を受ける。これにより吸着剤（１）は誘
電加熱されてその含有水分が蒸発する。

一方、これに並行してプロワ（図示せず）の駆動が行な
われ、これにより図示しないコンプレッサ等で得られた
冷却ガス、またはそのままの大気がガス導入口（７）（
冷却用ガス導入口（９））より収容容器（２）内に導入
され、導入ガスは収容容器（２）内の上層部より吸着剤
収容層（６）の全域を均等に貫流し、収容容器（２）内
の下層部よりガス排出口（８）を経て収容容器（２）外
に排出される。この導入ガスの流れにより上記誘電加熱
に伴い発生した蒸発水分などの気体は収容容器（２）外
に除去され、吸着剤（１）の再生すなわち脱水処理が効
率よく行われるものである。

また導入ガスは吸着剤収容層（６）の吸着剤（１）を冷
却してガス排出口（８）（冷却用ガス排出口Ｑｌ　）よ
り排出するから、吸着剤の脱湿再生時間が短縮されるな
どの利点をもつ。

なお、上記のような吸着剤（１）の再生は、乾燥対象原
料に乾燥処理用の熱風を供給する乾燥ラインの前段にお
いて、熱風の吸湿に使用された吸着剤（１）をバッチ方
式あるいは連続方式により再生するといった状況のもと
で行なわれるのが一般的であるので、この場合は前記収
容容器（２）内に導入するガスとして上記乾燥ラインの
熱風を利用することも可能である。

（実施例２） 本発明の第２の実施例を、第２図に基いて以下に説明す
る。

第２図は本発明の吸着剤の脱湿再生方法を適用するため
の別の装置の概略を示す縦断面図であって、収容容器（
至）は円筒状の回転体＋２０と、この回転体Ｑυを覆う
外装カバー＠とで構成され、外装カバー（２）の−側部
には導波管（至）を介してマグネトロン（至）が取り付
けられ、マグネトロン（至）の発するマイクロ波が回転
体なりの周壁を透過してその内空部に照射されるように
構成されている。

回転体Ｑυの軸心に揃えて形成された上開口部（２１ａ
）および下開口部（２１ｂ）は、軸受（ハ）、　ｅｓを
介して外装カバー（社）に対し回転可能に支承されると
共に、上記支承部にはマイクロ波の漏洩を防ぎ、且つガ
ス体を通気せしめるシールを施し、上開口部（２１ａ）
　はガス導入口■に、また下開口部（２１ｂ）　はガス
排出口（２）にそれぞれ連通させてある。そして前記ガ
ス導入口−及びガス排出口（至）は、前記実施例と同様
に冷却ガス貫流用の冷却用ガス導入口（至）及び冷却用
ガス排出口（至）を兼用している。

上記回転体ＱＢの軸部を構成する上開口部（２１ａ）は
、スプロケットａυ、チェーンｏ乃、一方クラッチ（３
３ａ）を介して可逆モータ（ロ）に連結され、可逆モー
タ（至）の所定方向への駆動により回転体Ｑυが回転す
るように構成されている０回転体＋２１）の周壁部はマ
イクロ波の透過を許容する素材で形成され、この回転体
Ｑｕの内空部には、回転体＋２１）と同心状に配置され
た内筒体（至）および上下の仕切材ａｍ、ａｍで仕切ら
れた吸着剤収容層（ロ）が形成されている。上記仕切材
（至）は、金網などガスの透過を許容し、かつ吸着剤の
収容可能な素材により形成されている。

また上記内筒体（至）は、その上端部が円錐形に形成さ
れ、この円錐形上端部の整流作用により、ガス導入０鰭
、上開口部（２１ａ）を経て導入されるガスが吸着剤収
容層−の全域を均等に貫流するように構成されている。

可逆モータ（ロ）には、前記一方クラッチ（３３ａ）　
　と逆向きの回転を許容する別の一方クラッチ（３３ｂ
）が設けられ、この一方クラッチ（３３ｂ）よりチェー
ンｏ呻、スプロケット（至）を介して前記と同様の構成
をなす別の装置が、可逆モータ（ロ）の逆回転により回
転駆動するように構成されて、これにより２つの装置を
１つの可逆モータ（ロ）で交互に切り替え駆動できるよ
うにされている。

なお、この実施例の吸着剤の脱湿再生装置は、２つ構成
したのを示したが、１つでもよいし、３つ以上でもよい
、また複数構成した場合のそれぞれの収容容器を回転駆
動する手段などは図示のものに限らず適宜設計変更でき
る。

この装置による高周波誘電加熱の場合、マグネトロンに
）からのマイクロ波の照射は、回転体Ｑυを回転させな
がら行なわれる。そのため、吸着剤収容層（２）は全周
に亘って順次マイクロ波に繰り返し照射されることにな
り、加熱が均等になる。また、マイクロ波の照射方向に
対する吸着剤収容層■の層厚として、均等加熱が保証さ
れる許容最大値Ｈ８の２倍の層厚が実質的に許容される
ことにもなり、加熱効率の向上に寄与するものである。

マイクロ波照射による誘電加熱によって被加熱体である
吸着剤＋１）より蒸発する水分などの気体は、前記実施
例と同様に、ガス導入口■から導入されたガスまたは冷
却されたガスによりガス排出口１２勾より収容容器（至
）外に除去される。

本実施例では吸着剤収容層（ロ）はドーナツ状に形成し
ているが、均一加熱を保証する層厚が確保される限りに
おいて、前記内筒体ｏｓ１を省略した構成としても良く
、その他の形状でもよく任意である。

（実施例３） 本発明の第３の実施例を、第３図および第４図に基いて
以下に説明する。

第３図は本発明の吸着剤の脱湿再生方法を適用するため
の更に別の装置の縦断面図であって、収容容器■はドー
ナツ状の円筒形状で、第４図に水平断面図で示すように
収容容器−の内空部は仕切壁（４１）、　（４，１）に
より複数の区域（図では２つの区域（イ）、（ロ））に
区分されると共に、各区域（イ）、（ロ）には吸着剤！
１）を収容する吸着剤収容層（４２ａ）　、　（４２ｂ
）が、またその上下にはガス導入口（４７）　、　（４
７ａ）、およびガス排出口（４８）　、　（４８ａ）が
それぞれ形成されている。このガス導入口（４７）　、
　（４７ａ）及びガス排出口（４８）　、　（４８ａ）
は、前述の各実施例と同様に、冷却用ガス導入口（４９
）、及び冷却用ガス排出口（５０）を兼用している。

一方、上記収容容器−の軸心部空間には、上端にマグネ
トロン（４４）を設置した有底円筒状の導波管（４３）
が、モータ（４５）により回転駆動し得るように嵌挿さ
れている。上記導波管（４３）は、マグネトロン（４４
）が直接固定されている上半部（４３ａ）　　と、収容
容器■内に回転可能に嵌め込まれる下半部（４３ｂ）　
　とから成り、下半部（４３ｂ）の周壁には収容容器−
の前記区域（イ）、（ロ）の１区分に対応し得る開口部
（４３ｃ）が形成されている。

また上記導波管（４３）の下半部（４３ｂ）はマイクロ
波の透過を阻止する素材で、収容容器＠場の内周壁はマ
イクロ波の透過を許容しガスの透過を阻止する素材でそ
れぞれ形成されている。これにより導波管（４３）の下
半部（４３ｂ）の開口部（４３ｃ）より照射されるマイ
クロ波は収容容器−の内周壁を透過して吸着剤収容層（
４２ａ）　、　（４２ｂ）に達する一方、収容容器■内
に導入されるガスが導波管（４３）側に漏れ−るのを防
止している。

上記吸着剤収容層（４２ａ）　、　（４２ｂ）　はガス
の透過を許容する金網などの素材から成る仕切材（５１
）、　（５１）で上下を仕切ることにより形成されてい
る。

この装置による吸着剤（１）の高周波誘電加熱方法は次
のようにして行なわれる。

モータ（４５）を回転制御して導波管（４３）の下半部
（４３ｂ）の開口部（４３ｃ）を収容容器−の一方の区
域（イ）の吸着剤収容層（４２ａ）に向けた状態でマグ
ネトロン（４４）を発振駆動すると、マイクロ波は開口
部（４３ｃ）より上記区域（イ）の吸着剤収容層（４２
ａ）に向けて照射される。これにより吸着剤（１）は誘
電加熱され、これに伴ない発生した蒸発水分などの気体
は、この区域（イ）のガス導入口（４７）より導入され
吸着剤収容層（４２ａ）を貫流するガスと共にガス排出
口（４８）より排出され、吸着剤（１）の脱湿が果たさ
れる。この間、収容容器■内の他方の区域（ロ）にはマ
イクロ波は及ばず、ここでは加熱は行なわれない。

次に導波管（４３）の下半部（４３ｂ）をモータ（４５
）の回転制御により半回転させて、その開口部（４３ｃ
）を収容容器■内の他方の区域（ロ）に向けた状態で、
この区域に収容されている吸−着剤（１）の加熱乾燥が
行なわれる。この間、先に脱湿乾燥された区域（イ）に
は、実際にプラスチック成形材料その他の乾燥材料の乾
燥に供される乾燥ラインの熱風が送られ、ここで再生済
みの吸着剤（１）により熱風の除湿が行なわれる。

以上のように、収容容器−の２つの区域によって乾燥ラ
インの熱風の除湿と吸着剤（１）の再生とを交互に繰り
返すことにより、効率の良い乾燥処理が行なわれるもの
である。

上記実施例では収容容器■内を２つの区域（イ）、（ロ
）に分けた場合について説明したが、その区分数は３つ
以上としてもよいことはもちろ゛んである。また、たと
えば収容容器■内を３つの区域に分け、各区域に対して
除湿、冷却、再生を順次繰り返し担わせるようにしても
良い、即ち、この場合には導波管（４３）の下半部（４
３ｂ）の開口部（４３ｃ）が対向して誘電加熱の行なわ
れる区域が吸着剤（１）の脱湿の行なわれる再生区域で
、この再生を先に終えた区域が乾燥ラインの熱風の除湿
を行なう除湿区域となり、再生前の区域が冷却区域とな
る。これにより、熱風の除湿に供されて高温となった吸
着剤（１）が一旦冷やされて露点が降下し、再生時の脱
水効果が向上するものである。なお、この場合の冷却区
域では、そのガス導入口より冷却ガスが導入される。

なお、この実施例３において、マイクロ波導波管（４３
）に形成する開口部（４３ｃ）の具体的構成、および該
開口部を回動可能になす具体的構成は、図示のものに限
らず任意である。

（発明の効果） 以上のように、本第１発明の高周波誘電加熱により吸着
剤を脱湿再生する方法によれば、吸着剤の再生時間を大
幅に短縮でき、その再生も絶乾状態まで処理することが
出来る。

また、本第２発明の吸着剤の脱湿再生装置は、吸着剤を
収容する収容容器と、この収容容器に付設され前記吸着
剤にマイクロ波を照射するマグネトロンと、該吸着剤の
収容層中にガスを貫流させるガス貫流手段と、上記収容
容器に形成した冷却用ガス導入口及び冷却用ガス排出口
とを備えたものであるから、ガスの導入は発生した蒸発
水分などの気体を器外に排除するに足りる少量で良く、
しかも収容容器には冷却用ガス導入口及び冷却用ガス排
出口を形成してここより冷却ガスを貫流する構成として
いるから、したがって従来例のように熱風の導入によっ
て吸着剤を脱湿すると共に、冷凍機や冷風装置による冷
却によって吸着剤を脱湿再生するものに比べ、吸着剤の
脱湿再生の構成が大幅に縮小され、装置全体のコンパク
ト化を図ることができ、装置の稼動に要するエネルギも
大幅に低減でき、環境改善にも寄与し得るなどの効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の概略を示す縦断面図、
第２図は本発明の第２の実施例の概略を示す縦断面図、
第３図は本発明の第３の実施例の概略を示す縦断面図、
第４図はその水平断面図である。 （１３・・・吸着剤、＋２１．　Ｈ，ｌ１）・・・収容
容器、（４１，（２４゜（４４）・・・マグネトロン、
（６１、０？）　、　（４２ａ）　、　（４２ｂ）　−
吸着剤収容層、 ！９１．１２１．　（４９）・・・冷却用ガス導入口、
α傳、　＠、　（５０）・・・冷却用ガス排出口。 第４図 手続補正書（自発） 昭和６０年１２月７日 ２、　発明の名称 吸着剤の脱湿再生方法とその装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　　所　　　大阪市南区谷町６丁目５番２６号名　　
称　　　株式会社　松　井　製　作　所代表者　　松　
井　　　　治 ４、代理人 住　　所〒５５０大阪市西区西本町１丁目１２番１９号
（１）明細書の第６頁第５行と第６行との間に下記の文
言を挿入する。 記 「　また、この実施例では、ガスの導入は収容容器（２
）の上層部周壁に設けたガス導入口（７）より行ってい
るが、マグネトロン（４）の導波管（３）より導入する
こともできる。この場合の導波管（３）は収容容器（２
）の一部を構成することになる。」 （２）　　明細書の第７頁第５行に「できる、第１図」
とあるを「できる、また上下両仕切板（５）、（５）の
うち、上部の仕°切板（５）は設けない構成も採りうる
。第１図」と補正する。 以上

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸着剤を高周波誘電加熱により脱湿再生させるこ
   とを特徴とする吸着剤の脱湿再生方法。
2. （２）吸着剤を収容する収容容器と、この収容容器に付
   設され前記吸着剤にマイクロ波を照射するマグネトロン
   と、該吸着剤の収容層中にガスを貫流させるガス貫流手
   段と、上記収容容器に形成した冷却用ガス導入口及び冷
   却用ガス排出口とを備えたことを特徴とする吸着剤の脱
   湿再生装置。
3. （３）前記冷却用ガス導入口及び冷却用ガス排出口とは
   、前記ガス貫流手段のガス導入口及びガス排出口と兼用
   させてある特許請求の範囲第（２）項記載の吸着剤の脱
   湿再生装置。
4. （４）前記冷却用ガス導入口はコンプレッサによる断熱
   膨張作用で得られる冷却ガス用配管と接続してある特許
   請求の範囲第（２）項または第（３）項記載の吸着剤の
   脱湿再生装置。
5. （５）前記収容容器は回動可能に構成してある特許請求
   の範囲第（２）項ないし第（４）項のいずれかに記載の
   吸着剤の脱湿再生装置。
6. （６）前記マグネトロンのマイクロ波導波管の一部また
   は前部には開口部が形成されていると共に、該開口部は
   回動可能に構成してある特許請求の範囲第（２）項ない
   し第（４）項のいずれかに記載の吸着剤の脱湿再生装置
   。