JPH04281178A - 真空乾燥処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空乾燥処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来真空乾燥処理装置として図２に示す
ように電気ヒーター等の加熱装置２０を備え、かつ断熱
材２１で保温した耐圧密閉容器状の乾燥器１に真空ポン
プ２２を接続したものがある。

【０００３】このものは、真空ポンプ２２で乾燥器１内
を減圧して乾燥器１内における水の沸点を下げることに
より、乾燥器１内に収容した被乾燥物の水分を蒸発させ
て乾燥させるものであり、その際の蒸発に必要な熱エネ
ルギーを加熱装置２０によって供給している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら乾燥器の上
部空間が蒸発した水蒸気で充満して飽和状態になると、
それ以上は蒸発しなくなり、沸騰も止まってしまうため
、上記、従来の真空乾燥処理装置では、蒸発した水蒸気
を排出するために乾燥作業中真空ポンプを作動させ続け
る必要があり、そのため加熱装置により供給される熱エ
ネルギーは大気中に放散されることになり、エネルギー
の無駄な消費となっている。

【０００５】本発明は従来技術が有する上記問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とする処は熱エネルギー
の無駄な消費がない真空乾燥処理装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の真空乾燥処理装置では、耐圧密閉容器状の乾
燥器と、乾燥器上部より取り出されて大気に解放される
水蒸気排出通路と、水蒸気排出通路途中に介設された水
封式真空ポンプと、熱媒を循環流動させる熱媒循環路と
、冷媒を循環流動させる冷媒循環路と、乾燥器に設けら
れ熱媒循環路を流れる熱媒の熱を乾燥器内の被乾燥物と
熱交換して被乾燥物を加熱する乾燥器加熱用熱交換器と
、水蒸気排出通路の水封式真空ポンプより上流側におい
て水蒸気排出通路を通る水蒸気の廃熱を冷媒循環路を流
れる冷媒に回収させて水蒸気を凝縮する廃熱回収器と、
ヒートポンプと、ヒートポンプで発生する温熱を熱媒循
環路を流れる熱媒と熱交換する凝縮器と、ヒートポンプ
で発生する冷熱を冷媒循環路を流れる冷媒と熱交換する
蒸発器とを備えるものである。

【０００７】

【作用】以上のように構成した真空乾燥処理装置にあっ
ては、乾燥器内部で発生した水蒸気の大部分は凝縮され
て容積を小さくし、若干水蒸気が混ざったドレン水とし
て排出される。

【０００８】また乾燥器内部で蒸発のために消費した熱
エネルギーは水蒸気の廃熱から回収してリサイクルされ
る。そして、ドレン水に混ざって排出される水蒸気によ
り放散される分の熱はヒートポンプのコンプレッサーの
冷却熱が加わることによりカバーされ、熱の収支バラン
スが保たれる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図中１は耐圧密閉容器状に構成された乾燥器、１
１はヒートポンプ式チラーユニットであり、乾燥器１に
は被乾燥物を投入する投入口１２と乾燥物を取り出す排
出口１３が設けられると共に乾燥を促進させるために被
乾燥物を攪拌する攪拌装置１４と補助加熱装置１５が装
備されている。

【００１０】攪拌装置１４はスクリュー１４ａ　とこれ
を回転駆動するモーター１４ｂ　からなり、上記スクリ
ュー１４ａ　は下方の被乾燥物を上方に持ち上げて乾燥
器１側壁内周面に沿って落下させることができるように
、周縁が乾燥器１の側壁内周面と若干間隔を有し、しか
も上方に延びるに従ってその間隔が漸増するように形成
されている。補助加熱装置１５については後述する。

【００１１】また、乾燥器１は上部から水蒸気排出通路
２が取り出されると共に側壁部に水ジャケット６が設け
られる。

【００１２】上記水蒸気排出通路２は端末が大気に開放
されており、中途部には廃熱回収器７と水封式真空ポン
プ３が介設される。

【００１３】水ジャケット６には循環ポンプ１６を介装
する熱媒循環路４が接続される。従って水ジャケット６
は循環流動する熱媒を乾燥器１と熱交換して乾燥器１を
加熱する乾燥器加熱用熱交換器を構成する。尚、上記熱
媒は温水である。

【００１４】廃熱回収器７は乾燥器１と水封式真空ポン
プ３との間において水蒸気排出通路２に設けられ、内部
に水蒸気排出通路２を蛇行状に通すと共に循環ポンプ１
７を介装する冷媒循環路５を接続する。

【００１５】水封式真空ポンプ３は円形ケーシングと該
ケーシング内に偏心して取り付けられた羽根車とにより
本体を構成してケーシング内に適当量の水を入れた従来
周知の構造形態を有し、羽根車を回転させると水が遠心
力によりケーシングと同心の円形状の水膜を作り、これ
により水膜と隣接する羽根と羽根とによって密閉された
空間が生じ、羽根車が回転するにしたがって空間が容積
変化して、吸入、圧縮、排出を連続的に行うものである
。

【００１６】一方、前記ヒートポンプ式チラーユニット
１１はフロン等の冷媒を封入した閉塞循環管路にコンプ
レッサー８ａとキャピラリーチューブ８ｂを介装したヒ
ートポンプ８に、その冷媒の流動方向においてコンプレ
ッサー８ａとキャピラリーチューブ８ｂの間に凝縮器９
、キャピラリーチューブ８ｂとコンプレッサー８ａの間
に蒸発器１０を備えており前記熱媒循環路４が上記凝縮
器９内を、冷媒循環路５が蒸発器１０内を夫々貫通して
設けられる。

【００１７】而して、斯る真空乾燥処理装置は乾燥器１
内に例えば、生ゴミ等の被乾燥物を入れて密閉し、水封
式真空ポンプ３を駆動させ、乾燥器１内を水の沸点が外
気温と同等になるまで減圧して、ヒートポンプ８のコン
プレッサー８ａを駆動させると、ヒートポンプ８がキャ
ピラリーチューブ８ｂの部分の通過抵抗によりコンプレ
ッサー８ａとキャピラリーチューブ８ｂの間では高圧と
なり冷媒の凝縮が起こって温度が上昇し、キャピラリー
チューブ８ｂとコンプレッサー８ａの間では低圧となっ
て冷媒の蒸発が起こり温度が低下する。

【００１８】上記ヒートポンプ８で発生する冷熱をチラ
ーユニット１１の蒸発器１０において冷媒循環路５を循
環流動する水と熱交換して水の熱を吸収し水を冷却する
と共にヒートポンプ８の温熱をチラーユニット１１の凝
縮器９で熱媒循環路４を循環流動する温水と熱交換して
温水を加熱する。

【００１９】上記チラーユニット１１の凝縮器９で加熱
された温水は乾燥器加熱用熱交換器６へ流れて乾燥器１
を加熱し、その加熱エネルギーにより乾燥器１内部の被
乾燥物を温めて水分を蒸発させる。

【００２０】これにより乾燥器１内の蒸気圧力が高まり
、乾燥器１内の水蒸気は水封式真空ポンプ３の作動と相
俟って水蒸気排出通路２へ吸引される。

【００２１】一方、チラーユニット１１の蒸発器１０で
冷却された冷水は廃熱回収器７へ流れて、水蒸気排出通
路２を流れる水蒸気から廃熱を回収してこれを凝縮する
。

【００２２】これにより水蒸気は容積を小さくされ水封
式真空ポンプ３を介してドレン水として排出される。従
って、乾燥器１内部において蒸発が連続的に起こり被乾
燥物が乾燥する。

【００２３】この装置にあっては乾燥器１はその加熱の
ためにヒートポンプ８の温熱を水と熱交換して間接的に
利用し、廃熱回収器７は水蒸気の廃熱回収及び凝縮のた
めにヒートポンプ８の冷熱を水と熱交換して間接的に利
用する。即ち、乾燥器１内部で蒸発のために消費した熱
エネルギーは廃熱回収器７で回収され、ヒートポンプ８
で元の乾燥器１へ戻され、リサイクル利用される。

【００２４】尚、上記ドレン水には若干水蒸気が混在す
るため、このドレン水に混ざって排出される水蒸気の熱
は放散されることになるが、その分はコンプレッサー８
の冷却熱が加わるので、熱の収支バランスがとれ、ガス
バーナーや電気ヒーター等の加熱装置で熱を補給しなく
ても運転は可能である。

【００２５】ただし、乾燥の最終段階において、被乾燥
物をカラッと乾燥させる必要がある場合には前記補助加
熱装置１５を使用する。

【００２６】この補助加熱装置１５は遠赤外線を発生す
るチューブ型ガスバーナーであり、上記の場合以外にも
冬場において運転初期の段階で冷水の温度が低すぎて運
転不能になることを防ぐため一時的に使用する場合もあ
る。

【００２７】補助加熱装置１５を併用すると乾燥器１と
廃熱回収器７へ送り込まれる熱エネルギーのバランスが
崩れるためファン等からなる補助放熱器（図示せず）を
熱媒循環路４に設けて余分の熱を放出するようになす。

【００２８】尚、多量の汁気を含む生ゴミ等のように被
乾燥物によっては水気だけを除去すれば生乾きで良いも
のもあり、そのような物の乾燥に使用する乾燥装置にお
いては上記補助加熱装置１５は敢えて装備する必要はな
い。

【００２９】以上説明した本発明真空乾燥処理装置はど
のようなものの乾燥にも使用可能であるが、比較的低温
で、かつ短時間で乾燥を行いたい場合に好適であり、特
に生ゴミの処理装置及び洗濯物乾燥装置として使用する
ときに非常に有効である。

【００３０】即ち、本発明装置を用いて生ゴミを処理す
れば、 １．低温で乾燥するため、乾燥後直ちにポリ容器等に入
れることが出来、回収が容易である。 ２．水分が無いため軽くなる。 ３．装置内部が真空に近い状態であるため腐敗が起らず
、衛生的である。 ４．薬品等を使用しないため、回収したゴミは肥料や飼
料として再利用も可能であると共に焼却も容易である。 ５．蒸発され取り除かれる水分は言わば蒸留水であるの
で、そのまま放流しても水質汚染の心配がない。 等の優れた効果が有る。

【００３１】また、この装置を用いて洗濯物を乾燥すれ
ば、 １．低温で乾燥するので乾燥により布地を傷める恐れが
ない。 ２．従来の洗濯物乾燥装置に比べて乾燥に要する時間を
大幅に短縮でき、効率的である。 ３．水蒸気を放散しないので、排気筒等を設ける必要が
ない。等の利点がある。

【００３２】

【効果】本発明は上記のように構成したから、エネルギ
ーを大気中に放散して無駄に消費することがなく非常に
経済的である。

【００３３】また被乾燥物から蒸発した水蒸気は廃熱回
収器で凝縮して容積を小さくするので、水封式真空ポン
プの排水効率が高くなり、小型のポンプを用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す真空乾燥処理装置の概
略構成図。

【図２】従来の真空乾燥処理装置の一例を示す概略構成
図。

【符号の説明】

１　　　　乾燥器　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２　　　　水蒸気排出通路 ３　　　　水封式真空ポンプ　　　　　　　　　　　　
４　　　熱媒循環路５　　　　冷媒循環路　　　　　　
　　　　　　　　　　　　６乾燥器加熱用熱交換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　耐圧密閉容器状の乾燥器と、乾燥器上
   部より取り出されて大気に開放される水蒸気排出通路と
   、水蒸気排出通路途中に介設された水封式真空ポンプと
   、熱媒を循環流動させる熱媒循環路と、冷媒を循環流動
   させる冷媒循環路と、乾燥器に設けられ熱媒循環路を流
   れる熱媒の熱を乾燥器内の被乾燥物と熱交換して被乾燥
   物を加熱する乾燥器加熱用熱交換器と、水蒸気排出通路
   の水封式真空ポンプより上流側において水蒸気排出通路
   を通る水蒸気の廃熱を冷媒循環路を流れる冷媒に回収さ
   せて水蒸気を凝縮する廃熱回収器と、ヒートポンプと、
   ヒートポンプで発生する温熱を熱媒循環路を流れる熱媒
   と熱交換する凝縮器と、ヒートポンプで発生する冷熱を
   冷媒循環路を流れる冷媒と熱交換する蒸発器とを備える
   ことを特徴とする真空乾燥処理装置。