JPH043879A - 乾燥装置 - 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　厨芥　古紙　し風　食品等の可燃性の材料を
対象とした簡便な乾燥装置に関すム従来の技術 被乾燥物の水分が溶液や結合水になっている厨芥　古枇
　し風　食品等の乾燥を力学的な分離手段で行うことは
困難で、加熱乾燥を用いることが多（−加熱乾燥のため
へ　被処理物が保有する水分の潜熱相当の熱量をこれに
伝えなければならない力（この伝熱手段として代表的な
ものは熱風のような対流熱利用と赤外線のような輻射熱
利用がある。

従来の乾燥装置はこれらの伝熱手段を用い被処理物の水
分を気化させ、水蒸気を放出するものであっ九　このう
ち赤外線は塗膜や開いた魚のような平面的な形状のもの
の処理には適している力（立体的な形状のものを乾燥す
ると、乾燥むらや表面の焦げが生じ易く可燃性の被処理
物には向かないものであった また　減圧下で真空乾燥する場合も熱源として輻射熱が
多く用いられる力丈　急速に乾燥しようとすれば輻射の
当たる部分と、当たらない部分とで乾燥むらが生じ易い
点は同じであも 本発明の対象とする被処理物は一般に不特定の形状をし
ており、この様な輻射熱を利用するときは被処理物をあ
らかじめ粉砕・切断・圧縮等の前処理をしておく必要が
あるため装置は大型のものとなりやす（ｔ これに対して、熱風を熱源とした乾燥装置では輻射によ
るものほど乾燥むらができないので、そのままの形状で
乾燥することが可能で簡便な装置となム 発明が解決しようとする課題 このように熱風乾燥は比較的均一に被処理物を乾燥する
力交　温度を高くし急速に乾燥すると可燃性の被処理物
が発火したり、焦げたりする。従って有機物の分解する
温度以下で乾燥しなければならない力（低温過ぎれば乾
燥時間がかかりすぎる問題がある。

したがって、有機物の分解する温度より低い適当な温度
の大風量の熱風を用いて被処理物を乾燥する手段がとら
れム　すなわ板　風速を上げて被処理物との熱伝達を改
善し　かつ被処理物の雰囲気の湿度を低下させて乾燥を
促進する方式が従来より一般的であａ このような方式では乾燥後の排出空気の熱と乾燥前の空
気の熱交換器を設は熱回収によって運転コストの低減が
図られていも しかし　低温で風量の大きい空気の熱回収効率が悪く、
大型の熱交換器が必要となるものである。

燃焼で乾燥する場合大熱量が容易に得られ　かつ燃料費
が比較的安いのでこの欠点が大きな不利益にならないこ
ともある力交　電力を用いる乾燥装置で（よ　エネルギ
ーコストが高くなり、装置も大型になるため実用的な乾
燥装置を実現することは困難であっち 課題を解決するための手段 上記従来の問題点を解決するために本発明で用いる技術
的手段ζ戴　被乾燥物の加熱手段を有する被乾燥物の収
納部と、被乾燥物の気化した水分を吸着する不燃性吸着
材および、前記吸着材の加熱手段を有する吸着部と、前
記収納部と前記吸着部と送風機との間に設けた内部循環
経路と、前記吸着部に外部空気を循環する外部空気供給
経路を設け、乾燥時は前記内部循環経路に空気を循環さ
せつつ前記被乾燥物を前記被乾燥物の加熱手段と前記吸
着部の発生する熱で加熱乾燥し　前記吸着材の乾燥再生
時は前記外部空気供給経路に空気を供給しつつ前記吸着
材の加熱手段で吸着材を再生する構成とし九 また　前記吸着部の空気の流れ方向を被乾燥物乾燥時と
吸着材乾燥時で逆とし吸着材の乾燥再生時間を短縮しれ また　乾燥時に前記被乾燥物を所定の温度に保った数　
被乾燥物の流れの上流に熱風温度検知部を設（す、この
温度を一定となるよう熱風循環風量を制御し乾燥時間を
早めへ また　前記熱風温度検知部の温度と、循環風量と、被乾
燥物加熱ヒータの消費電力により、吸着熱の発生を判断
し　前記温度検知部へ吸着熱の影響がなくなったことで
乾燥終了を判断する機能を設は九 また　吸着部の流れ方向下流に吸着部温度検知部を儲け
、前記吸着部温度検知部の温度が乾燥再生用熱風の温度
に略等しくなったことで吸着材の乾燥再生の終了を判断
する機能を設は丸さらに　乾燥再生時の脱臭のたへ　外
部空気供給経路の末端に触媒を設け、前記外部空気供給
経路の上流の外部空気と、前記外部空気供給経路の下流
の排気との熱交換部を設は臭気の防止と熱利用効率の改
善を図っていも 作用 本発明においては　排出水蒸気の有する潜熱が吸着材で
熱回収され　熱の有効利用を図ることができる。また　
低温大風量の循環乾燥空気で被乾燥物を焦がさないで短
期間で乾燥できる。したがって、小型で簡便な実用的な
乾燥装置を実現できる。

実施例 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。第
１図においてｌは厨芥、食品等の被乾燥物であム　被乾
燥物１は収納部２の扉３より格子板４上に投入されてい
る。ゼオライトのような不燃焼性の吸着材５は吸着部６
の格子板７上に載せられている。吸着材５の量は被乾燥
物１の全水分を吸着する量より多い量が入れられている
。循環用の送風機８の流れ方向上流（以下単に上流・下
流とする）は吸着部６に　下流は収納部２に内部循環経
路９、　ｌＯと接続し　収納部２の下流は吸着部６の上
流と内部循環経路１１で接続している。

内部循環経路ＩＯの中に通電により発熱する乾燥用ヒー
タ１２が設けられている。空気は矢印Ａの方向に循環し
ている。

吸着部６の上部に再生用の送風機１３、再生用ヒータ１
４が設けられている。流れ方向は矢印Ｂである。また　
吸着部６の下部に排気管１５が設けである。バルブ１６
、１７、１８が流路の切り替えのため設けである。さら
に断熱材１９で装置が覆われている。

また　収納部２には温度検知部２０、吸着部には温度検
知部２１が設けられている。　　また　バルブ１７の近
傍に排気浄化用の触媒２２が設けられている。

次に動作について詳述する。乾燥時はバルブ１８は阻　
バルブ１６・１７が附　送風機８を運転し　送風機１３
は停止している。このような状態でヒータ１２に通電す
ると、熱風が被乾燥物ｌに当たり、乾燥が始まる。熱風
の温度は温度検知部２０によっ、て検知され　有機物が
分解しない２００℃以下の温度になるように調節されて
いる。この熱で被乾燥物ｌは乾燥し始へ　湿度を含んだ
空気が吸着部６へ循環する。

あらかじ数　乾燥させである吸着材５は水分を吸着し吸
着熱を発生ずも　したがって吸着部６人口で低弘　高湿
度の循環空気は吸着部６出口では高温で乾燥した空気に
変わっている。乾燥し昇温した空気が収納室２へ再び供
給されるたぬ　被乾燥物ｌは更に乾燥を早めより多い水
分を蒸発する。

この水分は再び吸着部６で吸着熱を発生し　加速度的に
循環熱量を増加させ被乾燥物ｌの乾燥を早める。

１　Ｋｇの水分を気化するため６００Ｋｃａｌの熱が必
要である力（吸着材たとえばゼオライトは同量の水蒸気
を吸着すると吸着熱を約１０００Ｋｃａ１発生する。し
たがって、この系全体での発熱は水Ｉ　Ｋｇ移動する毎
に１０００Ｋｃａｌと６００Ｋｃａｌの差４００Ｋｃａ
ｌとなる。結果的にこの４００Ｋｃａｌとヒータ１２の
発熱量が系内に蓄熱されつづける。

吸着材は一般的特性として温度が高くなると吸着量が減
少する傾向があるた敷　吸着材５の温度上昇には一定の
限界が認められる。ゼオライトを用いた本実施例での限
界温度は約１５０℃である。

この限界温度は装置の断熱状態や水分の発生速度で変化
する力交　吸着材５はそれ自身の温度を吸着量を減少す
ることでバランスさせ、このバランスのとれる以上の水
分はスリップさせるため循環空゛気温を異常昇温させる
ことはなく、被乾燥物ｌを分解したり、発火させたりす
ることはない。

前述の熱量差４００Ｋｃａｌはこの限界温度に系全体が
達するまでの昇温と、この装置に不可避的に生ずる放熱
を補しく　この系が限界温度を保つため消費される。も
し完璧な断熱がされていたら（ありえないが）系全体の
温度上昇によって吸着は途中で停止し単なる蒸し器とな
ム 断熱設計の程度によってはこの放熱損失をヒータ１２の
熱で補う必要もあり、また逆に吸着部６に放熱手段を付
加することが必要となる場合もある。

この限界温度が維持できる範囲で循環空気を増加させれ
ば被乾燥物ｌへの熱伝達は良くなり、かつ被乾燥物ｌ内
の空気は乾燥するので乾燥速度は早くなる。しかし　過
度に風量を増加させれば放熱は大きくなり温度低下を招
く。この送風機８の適切なコントロールは温度検知部２
０の信号に応じて行われる。

乾燥が進み被乾燥物１の含水量が低下すると、気化量は
減少し吸着部６の温度は低下する。この温度低下も温度
検知部２０で検出される力丈　この時なるべく高い温度
を維持するため循環送風量を減少させる。

被乾燥物ｌの乾燥終了は温度検知部２０の温度が元の温
度まで、すなわち吸着熱のない場合の温度に戻ったこと
で検知される。

この状態で乾燥段階は終了し　吸着材５を再生乾燥する
段階となる。バルブ１８鼠　バルブ１６１７Ｋ　　送風
機８停止　送風機１３運転の状態とし　ヒータ１２は停
止　ヒータ１４は通電状態とすム　この様な状態で外部
の空気は送風機１３で取り入れられ　ヒータＩ４で高温
乾燥空気となり吸着部６を通りバルブ１７より矢印Ｂ方
向へ排出される。排気に含まれる臭気は触媒２２で浄化
されている。この場合空気量は前述の送風機８より少量
でよしも　なぜならば吸着材５はペレット状で空気との
接触がよく乾燥しやすく、かつこの風量が多いと不必要
な空気顕熱が装置外に放出されるからである。

また　吸着材５は不燃性であるので高温少量の耐熱限界
温度の熱風（例えばゼオライトで５００℃）で急速に乾
燥再生できる。乾燥再生の終了は温度検知部２１の温度
が熱風の温度にほぼ等しくなることで判断される。

乾燥再生のため吸着材５は水吸着量ＩＫｇあたり１００
０Ｋｃａｌの吸熱をする。すなわち乾燥再生終了時は吸
着材５は１０００Ｋｃａｌの吸着界面蓄熱を有している
。

すなわち第一段階で被乾燥物を中低温の大熱量の高速循
環気で急速に乾燥し　その水分を不燃性の吸着材５へ移
動し　第２段階で吸着材５を高温の空気で急速に乾燥再
生すム　そして、この第２段階で蓄熱された状態の吸着
材５の熱量が第一段階で大熱量の発生に利用されるもの
である。

また　吸着部５の空気の流れ方向を被乾燥物ｌの乾燥時
と吸着材５の乾燥時で逆とし吸着材５の乾燥再生時間を
短縮していも すなわ板　乾燥再生前の吸着材５は入方向の上流から含
湿している力（これを乾燥再生するときＡ方向に高温再
生空気を流すと、水分は順次吸脱着を繰り返しつつＡ方
向に流れ時間がかかると共へ　放熱が激く電気料金が高
くなる。これに対して乾燥再生時は流れ方向をＢ方向と
した場合、最も下流に含湿状態の吸着材があるのですみ
やかに乾燥再生が終了する。

次へ　第２図とともに本発明の異なる実施例につき説明
する。第２図において大１図と共通する素子には同一番
号を付し　一部説明を省略する。

送風機１３とヒータ１４の間に空気予熱経路２３を設け
、この空気予熱経路２３の周囲を触媒２２の下流の排気
経路２４とし空気予熱部２５としている。

ここで、吸着部６の乾燥再生時にバルブ１８［Ａバルブ
１６・１７１Ａ　　送風機８停止　送風機１３運転の状
態とＬ　ヒータ１２は停止　ヒータ１３は通電状態とす
ム この様な状態で外部の空気は送風機１３で取り入れられ
　空気予熱部２５で排気の熱と熱交換し高温化する。本
発明では再生用の送風は少量でよく、かつ不燃性の吸着
材５の脱着温度は高温であるので小型の空気予熱部２５
で排気熱の回収は効果的に行われる。ヒータ１４の通電
量はこのため減少し運転コストは大幅に改善される。ま
た　乾燥再生時間の短縮も可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば　熱の有効利用を図ること
ができ、また　被乾燥物を焦がさないで短期間で乾燥で
き、小型で簡便な実用的な乾燥装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の縦断面図　第２図は本発明
の異なる実施例の縦断面図である。 １・・被乾燥懺　２・・収納部、６・・５吸着部、８・
・送風機、１２・・ヒー久　１４・・ヒー久　２２・・
触払　２５・・空気予ｐ４ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被乾燥物の収納部と、被乾燥物の加熱手段と、被乾
   燥物の気化した水分を吸着する不燃性の吸着材を有する
   吸着部と、前記吸着材の加熱手段と、前記収納部と前記
   吸着部と送風機との間に設けた内部循環経路と、前記吸
   着部に外部空気が循環する外部空気供給経路を設け、被
   乾燥物の乾燥時は前記被乾燥物の加熱手段と前記吸着部
   の発生する吸着熱で昇温した被乾燥物の発火温度以下の
   空気を前記内部循環経路に循環させ、かつ前記吸着材の
   乾燥再生時は前記吸着材の加熱手段で発生した被乾燥物
   の発火温度以上の高温空気を前記外部空気供給経路に供
   給し吸着材を乾燥再生する乾燥装置。 ２）外部空気供給経路を通って吸着部を流れる空気の流
   れ方向を前記内部循環経路を通って吸着部を流れる空気
   の流れ方向と逆方向とした請求項１の乾燥装置。 ３）乾燥時に前記被乾燥物を所定の温度に保つため、被
   乾燥物の流れの上流に温度検知部を設け、この温度を一
   定とする内部循環経路の風量制御を行う請求項１記載の
   乾燥装置。 ４）温度検知部の温度変化より、吸着熱の発生量を求め
   、この減少で乾燥終了を判断する機能を有する請求項１
   記載の乾燥装置。 ５）吸着部の流れ方向下流に吸着部温度検知部を設け、
   前記吸着部温度検知部の温度が乾燥再生用熱風の温度に
   略等しくなったことで吸着材の乾燥再生の終了を判断す
   る機能を有する請求項１記載の乾燥装置。 ６）外部空気供給経路の排出部に脱臭用の触媒を設けた
   請求項１記載の乾燥装置。 ７）外部空気供給経路の上流の外部空気と、前記外部空
   気供給経路の下流の排気との熱交換部を設けた請求項１
   記載の乾燥装置。