JPS6145480B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、除湿型熱風乾燥方法とその装置に関
するもので、特に、衣類等の被乾燥物を乾燥する
際の乾燥時間の短縮と乾燥効率の向上とを図つた
ものである。

従来の熱風乾燥方法とその問題点を第１図及び
第２図により説明する。第１図はブロツク構成
図、（ただし従来構成には破線で示した前処理器
１３０は含まれていない）、第２図は湿り空気線
図である。乾球温度T₁（℃）で絶対湿度がx₁
（ｇ／Kg）、エンタルピがi₁（KCal／Kg）の状態
（第２図の）の供給空気１０をヒータ１００で
加熱して温度T₄、エンタルピi₄の状態（）の熱
風１１にして乾燥室１１０に入れ、乾燥室内の被
乾燥物を乾燥する。この時、外部からの熱の出入
はないため、空気状態は第２図の等エンタルピ線
（i₄）で作動し、温度がT₅に下がると共に湿度がx₅
に上がつた状態（）の湿風１２となつて、フア
ン１２０により外部へ排出される。この場合の乾
燥速度Ｖ（ｇ／min）とヒータ１００での必要熱
量Ｑ（KCal／min）は、熱風量をＧ（Kg／min）
として Ｖ＝Ｇ×（x₅−x₁）＝Ｇ×Δｘ …(1) Ｑ＝Ｇ×（i₄−i₁）＝Ｇ×Δｈ …(2) で表わされる。上式で明らかなように、乾燥速度
Ｖを上げるには、熱風量Ｇと湿度差Δｘを大きく
する必要があり、湿度差Δｘを大きくする手段と
して、第１図に破線で示す、前処理器１３０の設
置が考えられる。前処理としては、(a)ヒータ等で
予熱し熱風１１のエンタルピをi₄′に上げることに
より湿度差をΔx′に上げる方法（→′→
′）、(b)圧縮冷凍機等で冷却除湿して供給空気１
０のエンタルピをi₁″に、湿度をx₁″にそれぞれ下
げて（″）、湿度差をΔx″に上げる方法（→
″→″→）、(c)塩化リチウム等の吸湿剤で除
湿して供給空気１０のエンタルピはそのままで、
湿度のみx₁下げ（）、湿度差をΔｘに上
げる方法（→→→）がある。しか
し、(a)の方法ではエンタルピ差が（i₄′−i₁）と増
大し、(2)式よりヒータ１１の入熱量Ｑが増大する
問題点があり、(b)の方法では、冷凍機等の電力が
必要になると共に、冷却により供給空気１０のエ
ンタルピがi″₁へ下がりエンタルピ差Δｉが大き
くなつてヒータ１１の入熱量Ｑも増大する問題点
がある。(c)の方法は、(b)と異なり除湿操作が等エ
ンタルピなので、ヒータ１１の入熱量Ｑは増大し
ないが、用いる吸湿剤の再生にヒータ等が必要に
なるという問題点がある。

本発明の目的は、供給空気を吸湿剤等で除湿し
て乾燥速度を上げると同時に、その吸湿剤の再生
に用いた熱も有効に回収させることにより、乾燥
速度が速くてしかも省エネルギー型とすることの
できる除湿型熱風乾燥方法とその装置を提供する
にある。

本発明の特徴は、上記目的を達成するために、
被乾燥物に供給する空気を除湿剤により除湿する
除湿工程と、除湿剤の再生を高温高湿ガスにより
行なう再生工程と、再生に使用した後のガスより
供給空気側に熱回収すると共にガス中の水分を除
去する回収工程とを含む方法とするにあり、さら
に上記方法を実施するために、被乾燥物に供給す
る空気を除湿剤により除湿する除湿器と、上記除
湿剤の再生を高温高湿ガスにより行なう再生器
と、再生に使用した後のガスより熱回収すると共
にガス中の水分を凝縮させて除去するコンデンサ
と、上記再生用ガスの加熱を行なう再生用ヒータ
と、再生用ガスを上記再生器、コンデンサ及び再
生用ヒータの間で閉リープ状に循環させるフアン
とを備え、供給空気を上記再生器及びコンデンサ
を介して被乾燥物側に供給する構成とするにあ
る。

即ち、本発明は、乾燥速度促進法として、前述
した(c)の塩化リチウム等の吸湿剤やシリカゲル等
の吸着剤による除湿法が、(b)の冷却除湿法に比べ
て、除湿の際にエンタルピが変化せずに温度が上
がり、湿度のみが下がる有利さがあることに着目
し、(b)方法での前記した問題点（ヒータ等を別に
必要とする点）を下記の方法で解決したものであ
る。

まず吸湿剤等の再生に必要な熱量の低減方法と
して、再生に用いた空気からの熱回収があるが、
その空気は、湿度が高く、温度が低いいわゆる質
の悪い熱エネルギーであることから、ほとんど回
収できないことを種々の実験より確認した。そこ
で、本発明は、再生に用いた熱を回収するには、
再生操作を閉ループにして、その湿度をさらに高
くすると同時に温度を高くして、いわゆる質の良
い熱エネルギーにしておくことにより、それから
の熱回収を可能にしたものである。

以下本発明の実施例を図面により説明する。

第３図は本発明を説明するための一実施例ブロ
ツク構成図、第４図はその操作説明用の湿り空気
線図である。第３図において、第１図に示した前
処理器１３０として、供給空気１０の除湿する除
湿器２００と、除湿に用いた除湿剤を高温高湿ガ
スで再生する再生器２１０と、再生用熱風２０を
発生する再生用ヒータ２３０と、再生用熱風を閉
ループ状に循環させるフアン２４０と、再生に用
いた熱を供給空気側へ回収するコンデンサ２２０
とが設置される。

以下具体的に、供給空気１０の温度T₁が30
℃、絶対湿度x₁が18.8ｇ／Kgの時の実験結果を基
に説明する。条件として、ヒータの全入力が
1120W、供給風量が81Kg／ｈ、再生風量が28Kg／
ｈ、除湿量Δｘが５ｇ／Kgの時の恒率乾燥期間の
結果を第４図の湿り空気線図に、乾燥は→→
→→として、再生ループは→→→
として示す。なお、従来方法も→′→とし
て示してある。

まず、供給空気１０が除湿器２００で除湿さ
れ、湿度x₂が13.8ｇ／Kgへ下がると同時に、温度
T₂が等エンタルピ変化により42℃へ上昇し（
→）、乾燥風１３となる。この乾燥風１３がコ
ンデンサ２２０で、再生用湿熱風２１により、熱
を回収し、温度T₃が61℃まで上昇して乾温風１
４となり、この乾温風１４がヒータ１００で加熱
されて温度91℃の乾熱風１１′となり、乾燥室１
１０内の被乾燥物を乾燥した後、湿度x₅が35.4
ｇ／Kg、温度T₅が37℃の湿風１２となつて、フ
アン１２０により排出される（第４図の→→
→）。

一方、除湿器２００の除湿剤は、再生用ヒータ
２３０で湿度が高い状態で加熱された、温度T₆
が99℃、湿度X₆が87.5ｇ／Kgの再生熱風２０によ
り、再生器２１０で加熱再生され、再び除湿器２
００に戻る。再生熱風２０は、その時、除湿剤に
熱を与えると同時に水分をとり、温度T₇は66℃
に下がり、湿度x₇は102.5ｇ／Kgへ上昇して（
→）、湿熱風２１となる。この湿熱風２１は再
生用のフアン２４０によりコンデンサ２２０へ導
びかれ、ここで除湿器２００を通過してきた乾温
風１３により冷却され、温度低下と共に水分２３
も（凝縮）除去されて、温度T₈は52℃へ、湿度
x₈は87.5ｇ／Kgへと下がると同時に、この顕熱
（温度低下分の熱量）と潜熱（水分除去分の熱
量）が、乾温風１３へ完全に回収される（→
）。コンデンサ２２０を出た再生温風２２は、
再生用ヒータ２３０により、コンデンサ２２０で
失つた熱量分（第１図のi₇−i₈分）だけ加熱さ
れ、再び再生熱風２０となつて再生器２１０へ送
り込まれて循環回路を形成す このように、除湿剤の再生に用いる熱量は、再
生器２１０の出口の湿熱風２１の状態が高湿高温
状態（）であるため、コンデンサ２２０で供給
空気側の乾温風１３に完全に回収できると同時
に、再生用の湿熱風２１から水分も除去できるこ
とになり、再び再生用空気として利用でき、再生
ループでの熱のロスは全くないことになる。

本実施例と従来方法とを比較してみる。従来方
式では第４図の操作は→′→となる。つま
り、供給空気１０は、そのままヒータ１００で加
熱され温度が78℃の′まで加熱される。従来方
式での状態′の熱風１１と、本実施例での状態
の乾熱風１１′とは、ヒータ入力及び風量が等
しく、かつ本実施例では再生熱量も全て回収でき
るから、(2)式のエンタルピ差は等しくなり、従つ
て１１と１１′のエンタルピはi₄と等しく、本実
施例の１１′の方が温度T₄が高く、湿度x₄が低い
状態になる。本実施例によれば、除湿することに
より、絶対湿度差x₅−x₁が21.6ｇ／Kgで、従来方
式の場合の16.6ｇ／Kgより大きく、(1)式より乾燥
速度Ｖが29.1ｇ／minと従来方式の場合の22.4
ｇ／minより、約30％大きくなる。

なお、上記実施例では除湿量を５ｇ／Kgである
として説明したが、この除湿量を増すことによ
り、さらに乾燥速度Ｖを向上させることができ、
場合によつては供給空気側のヒータ１００を省略
することが可能となる。

第５図は本発明の他の実施例を示すブロツク構
成図で、除湿器２００とコンデンサ２２０の設置
場所を、第３図実施例の場合と逆にしたものであ
り、第５図実施例によつても同じ効果を生じ、除
湿剤性能の向上により、コンデンサ性能向上及び
小形化に有利な構成である。

本発明によれば、ヒータ入力を増すことなく、
供給空気の湿度を下げることができることによ
り、乾燥速度を向上させることができ、同じ乾燥
能力の場合はそのヒータ入力を低減させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のブロツク構成図、第２図はそ
の湿り空気線図、第３図は本発明の一実施例ブロ
ツク構成図、第４図はその湿り空気線図、第５図
は本発明の他の実施例ブロツク構成図である。 １０……供給空気、１１……熱風、１１′……
乾熱風、１３，１４……乾温風、１００……ヒー
タ、１１０……乾燥室、２００……除湿器、２１
０……再生器、２２０……コンデンサ、２３０…
…再生用ヒータ、２４０……再生用のフアン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被乾燥物に供給する空気を除湿剤により除湿
   する除湿工程と、除湿剤の再生を高温高湿ガスに
   より行なう再生工程と、再生に使用した後のガス
   より供給空気側に熱回収すると共にガス中の水分
   を除去する回収工程とを含むことを特徴とする除
   湿型熱風乾燥方法。 ２ 被乾燥物に供給する空気を除湿剤により除湿
   する除湿器と、上記除湿剤の再生を高温高湿ガス
   により行なう再生器と、再生に使用した後のガス
   より熱回収すると共にガス中の水分を凝縮させて
   除去するコンデンサと、上記再生用ガスの加熱を
   行なう再生用ヒータと、再生用ガスを上記再生
   器、コンデンサ及び再生用ヒータの間で閉ループ
   状に循環させるフアンとを備え、供給空気を上記
   再生器及びコンデンサを介して被乾燥物側に供給
   することを特徴とする除湿型熱風乾燥装置。