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乾燥装置

国内特許コード P020000331
整理番号 Y00-P028
掲載日 2003年5月27日
出願番号 特願2000-131632
公開番号 特開2001-317874
登録番号 特許第3843697号
出願日 平成12年4月28日(2000.4.28)
公開日 平成13年11月16日(2001.11.16)
登録日 平成18年8月25日(2006.8.25)
発明者
  • 小倉 裕直
出願人
  • 国立大学法人千葉大学
発明の名称 乾燥装置
発明の概要 ケミカルヒートポンプを利用して、電気エネルギーを殆ど必要としない乾燥装置を提供するものである。 乾燥部11 に対して、高温側反応器12a ,13a をそれぞれ接続し、所定の時間間隔で交互に蓄熱過程及び放熱過程で動作する二つのケミカルヒートポンプ12 ,13 と、放熱過程で動作する第一のケミカルヒートポンプの低温側反応器13b ,12b に対して、蓄熱過程で動作する第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器12a ,13a を切換え接続する切換え手段15 と、第一のケミカルヒートポンプの高温側反応器から乾燥部を通って第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器まで気体を循環させる送風手段14 とを含むように、乾燥装置10 を構成する。この発明によれば、第一のケミカルヒートポンプ及び第二のケミカルヒートポンプは、所定時間間隔で交互に放熱過程及び蓄熱過程で動作するので、所謂増熱モードにより、蓄熱過程で蓄熱された熱エネルギーが、放熱過程及び蓄熱過程で高温熱を生成することになり、乾燥部に供給される空気の加熱効率が向上するとともに、時間経過による加熱効率の低下が抑制され得ることになる。従って、従来の単純に外気をボイラー等により加熱して高温乾燥空気を乾燥部に供給する乾燥装置と比較して、二つのケミカルヒートポンプの蓄熱・昇温モードを利用するとともに、乾燥部からの排気の熱エネルギーを再利用することによって、消費エネルギーを大幅に削減することができることに加え、環境汚染物質を使用することなく、省エネルギーを実現することができる。
従来技術、競合技術の概要
従来、乾燥プロセスを有する各種装置において、乾燥プロセスは、多くの熱エネルギーを必要とする高エネルギー負荷操作になっている。このため、エネルギー使用量を抑制するための一つの手段として、機械式圧縮ヒートポンプを使用した乾燥装置が知られている。
【0003】
このような機械式圧縮ヒートポンプを使用した乾燥装置は、例えば図5に示すように構成されている。
図5において、乾燥装置1は、乾燥すべき対象物が収容される乾燥部2に対して、機械式圧縮ヒートポンプ3を接続して、空気循環機4によりヒートポンプ3から乾燥した空気を乾燥部2内に送り込み、乾燥部2からの湿った空気をヒートポンプ3に循環させるようにしている。
【0004】
上記機械式圧縮ヒートポンプ3は、図示の場合、冷媒蒸発部3aと冷媒凝縮部3bとを備えており、冷媒蒸発部3aが冷媒の気化熱により冷却を行なうとともに、冷媒凝縮部3bが冷媒の凝縮熱により加熱を行なう。
【0005】
このような構成の乾燥装置1によれば、ヒートポンプ3が外部から供給される電気エネルギーにより動作することにより、空気循環機4により乾燥部2から戻される湿った空気を、冷媒蒸発部3aによって冷却して、空気内に含まれる水分を凝結させ、さらに冷媒凝縮部3bで加熱することにより、空気を乾燥させて、再び乾燥部2内に送り込むようになっている。
産業上の利用分野
本発明は、乾燥プロセスを有する各種装置で使用される乾燥装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 乾燥すべき対象物が収容される乾燥部と、
それぞれが低温側反応器と乾燥部に接続された高温側反応器とを有し放熱過程で動作する第一のケミカルヒートポンプ及び蓄熱過程で動作する第二のケミカルヒートポンプと、
二のケミカルヒートポンプの高温側反応器から第一のケミカルヒートポンプの低温側反応器に対して空気を送出するように切換え接続する切換え手段と、
第一のケミカルヒートポンプの高温側反応器から乾燥部を通って第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器まで気体を循環させる送風手段と、を備えていて、
乾燥部内で対象物からの水分を吸収し温度降下した空気が、蓄熱過程で動作する第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器内に送られ、
第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器で空気の持つ熱エネルギーが蓄熱されて冷却された空気は、切換え手段を介して、放熱過程で動作する第一のケミカルヒートポンプの低温側反応器内に導入され、
第一のケミカルヒートポンプの低温側反応器を通過した空気は、該低温側反応器にて吸熱されてから、第一のケミカルヒートポンプの高温側反応器内に導入され、
第一のケミカルヒートポンプの高温側反応器を通過した空気は、該高温側反応器にて加熱されてから、再び乾燥部内に供給され、
第一のケミカルヒートポンプと第二のケミカルヒートポンプとが所定の時間間隔で交互に蓄熱過程及び放熱過程で動作することを特徴とする、乾燥装置。
【請求項2】前記第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器が、不足する熱エネルギーを外部から供給されることを特徴とする、請求項1に記載の乾燥装置。
【請求項3】前記第一のケミカルヒートポンプの低温側反応器が、不足する熱エネルギーを外部から供給されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の乾燥装置。
【請求項4】外部から供給される熱エネルギーが、常温空気により与えられることを特徴とする、請求項2又は3に記載の乾燥装置。
【請求項5】前記第一のケミカルヒートポンプの高温側反応器からの気体が外部からの空気と混合されて乾燥部に供給されることを特徴とする、請求項1から4の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項6】前記第二のケミカルヒートポンプの高温側反応器からの気体の少なくとも一部が、外部に排出されることを特徴とする、請求項1から5の何れかに記載の乾燥装置。
産業区分
  • 加熱冷却
  • 省エネルギー
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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