JPS61281939A - 連続式乾燥機内における被乾燥物の含水率測定方法 - 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、連続式乾燥機において乾燥中の布、糸等の繊
維素材やセメント、砂糖等の粉状体その他の被乾燥物の
含水率を測定する方法に関する。

［従来の技術］ 上記のような繊維素材や粉状体を洗浄した後、所定の含
水率に達するまで乾燥させる際には、乾燥不足や過乾燥
とならないように含水率を逐次測定しなければならない
。従来、そのような含水率測定方法としては、■赤外線
を用いた方法、および■電気伝導率の変化を用いた方法
がある。■の方法は、近赤外領域の水分吸収波長の光を
被乾燥物に照射してその反射してくる光と被乾燥物に照
射しない光とのエネルギー比から水分の量を求めて含水
率を算出するものである。また、■の方法は、被乾燥物
に含まれる水分の量によって被乾燥物の電気抵抗値が変
化することを用いて含水率を測定するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の方法は被乾燥物に含まれている水
分の量を光のエネルギー比や電気抵抗値から換算して求
めるため、被乾燥物の種類ごとに較正する必要がある。

このためには、被乾燥物の種類ごとに、含水率が既知の
サンプルを何点か作製して光のエネルギー比や電気抵抗
値と含水率との関係を予め測定しておかなければならな
い。また上記の方法では、点測定または局部測定しかで
きないため、被乾燥物全体の平均的な含水率を知るため
には、何点かを測定しなければならない。このように、
測定前および測定時に多くの手数を要するため、材質や
形態等が異なる種々の物を乾燥しその含水率を測定する
場合には特に実用性に乏しいという欠点があった。また
、■の赤外線による方法は、光学系装置が必要であるの
で費用がかかり、■の電気抵抗値の測定による方法は、
接触方式であるため、粉粒状の物は測定が困難である等
、適用範囲が限られているという欠点もあった。

したがって本発明の目的は、連続式乾燥機によって乾燥
中の被乾燥物の含水率を、その材質や形態にかかわらず
、容易に逐次測定することができる方法を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明においては、連続式乾燥機により乾燥中の被乾燥
物の含水率を次のようにして測定する。

まず、乾燥機による乾燥前の含水率、および被乾燥物の
完全乾燥状態における移動方向の単位長さ当りの重量、
すなわち、水分が全く含まれていない状態での単位長さ
当りのｍＭを求めておく。被乾燥物の乾燥前の含水率は
、例えば繊維の場合は、乾燥前の工程、すなわち、洗浄
して絞りを行なう際の絞り機の種類および繊維の種類に
よって決っている（つまり、８０％の絞り機を用いたと
きには乾燥前の含水率は８０％となる）。被乾燥物の完
全乾燥状態における重量は、繊維の場合は、予め繊維の
種類ごとにＪＩＳで定められた方法により乾燥させて、
単位長さ当りの重量を求めて表に記録しておく。

また、この完全乾燥状態における重量は、被乾燥物の乾
燥前の含水率とそのｆｆ１ｌとを測定して計算によって
も求めることができる。これらの乾燥前の含水率および
完全乾燥状態における単位長さ当りの重量の求め方は被
乾燥物の種類によって異なるが、上記した繊維の場合の
ように前工程によって簡単に求まる場合が多い。

連続式乾燥機による被乾燥物の乾燥開始後、乾燥機の給
気および排気の絶対湿度を測定する。

そして、これらの測定値と給気および排気のそれぞれの
Ｊｉｆｆｉとから、乾燥機にもち込まれる水分量および
乾燥機から排出される水分量を求める。さらに、これら
の水分量の差、前記乾燥前の含水率、前記完全乾燥状態
における単位長さ当りの重量および被乾燥物の移動速度
から被乾燥物の含水率を算出する。

［作　用］ 本発明の方法は、給気の絶対湿度は乾燥機に給入される
大気に含まれる水分の開に対応し、排気の絶対湿度は大
気がらもちこまれた水分の量と乾燥によって被乾燥物か
ら排出された水分の同との合計に対応していることを利
用したものであり、乾燥機における水分収支を計算する
ことによって被乾燥物から排出された水分の闇を求める
ものである。すなわち、給気の絶対湿度とその風量から
乾燥機にもち込まれる水分量が求められ、排気の絶対湿
度とその風量から乾燥機から排出される水分量が求めら
れる。これらの水分量の差が被乾燥物から排出された水
分の量となる。そして、被乾燥物の完全乾燥状態におけ
る単位長さ当りの重量と被乾燥物の移動速度とから単位
時間当りに乾燥された被乾燥物の完全乾燥状態における
重過が求められ、前記前記被乾燥物から排出された水分
量と乾燥前金水率とを用いて乾燥中の被乾燥物の含水率
が算出される。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図に本発明を実施するために使用する装置を示す。

図において、（１）は連続式乾燥機であり、（２）は乾
燥室、（３）は温度コントロール装置を備えた加熱フィ
ン、（４）は熱風を乾燥室（２）に送るファンであり、
（５）は供給管である。

（６）は大気を乾燥室（２）内に導入するための給気口
、（１）は乾燥室（２）から湿潤空気を排出する排気ダ
クトである。給気口（６）および排気ダクト（７）には
、絶対湿度計（８）（９）が備えられており、これらの
湿度計（８）（９）によって乾燥室（２）に給入される
大気の絶対湿度および乾燥室（２）から排出される湿潤
空気の絶対湿度を測定することができ、これらの測定値
は、電気信号として出力される。また、排気ダクト（７
）には、乾燥機から排出される湿潤空気の温度および風
速を測定するために温度計（１０）および風速計（１１
）が備えられており、これらによる測定値も電気信号と
して出力される。本実施例において、絶対湿度計（８）
（９）としてはジルコニア式酸素計を応用した絶対湿度
計、風速計（１１）としては高温用風速計が用いられて
いる。（２０）は被乾燥物であり、矢印の方向に移動す
る。本実施例においては、長尺状の繊維素材（ウール１
００％　）を被乾燥物として測定する場合について説明
する。

（１２）は各計器（８）　（９）　（１０）　（１１）
から測定値を入力してその測定値および入力部（１３）
から入力されたデータを用いて演算処理を行なう演算部
であり、主としてＣＰＵＳＲＯＭ、ＲＡＭから構成され
たマイクロコンピュータが用いられている。入力部（丁
３）としてはキーボードが用いられ、演算部（１２）に
被乾燥物の乾燥前の含水率、被乾燥物の完全乾燥状態に
おける単位長さ当りの重量（以下、絶乾時の重Ｍと呼ぶ
）および被乾燥物の移動速度等のデータを入力すること
ができる。（１４）は演算部（１２）によって算出され
た含水率を表示する表示部であり。ＣＲＴディスプレイ
、その他の表示パネルが用いられる。

演算部（１２）は、絶対湿度計（８）、（９）、温度計
（１０）、風速計（１１）による測定値、および入力部
（１３）によって入力されたデータを用いて以下に示す
方法で被乾燥物の含水率を算出する。

ここで、含水率ρ１を次式で定義する。

（ｋ　ａ　／　ｋ　ＩＪ’）　　・・・■被乾燥物の絶
乾時の単位長さ当りの重量をＷ（ｋｏ　／ｍ）　、乾燥
前の含水率をρ。（％）、乾燥機（１）における給気の
絶対湿度をＸ。（ｋ　Ｑ　／　ｋ　Ｃ１’）、排気の絶
対湿度をｘ　１（ｋａ／ｋｏ’）　、排気の風犠をＱ　
（ｋａ／分）、被乾燥物の移動速度をＳ（ｍ７分）とす
ると、 ρ１−ρｏ−１００ｘ （ｘ　　−ｘ□　）　　・Ｑ／　（ｗ−ｓ）　　（％）
−■となる。ここで、絶対湿度は１　ｋｏの乾燥空気と
共存する水蒸気の質量をｋｇ単位で表わしたものである
。本実施例においては、排気ｆｆｌ聞Ｑは、温度計（１
０）および風速計（１１）によって測定された温度Ｔ（
Ｋ）および風速Ｖ（ｍ７分）と、排気ダクト（７）の断
面積Ｓ（ｍ２）とを用いて次式から求められる。

Ｑ　−ｖ　ｘ　Ｓ　ｘ　　１．３ｘ　−（ｋａ／分）　
　　・（５）ココテ、１．３　（ｋ（＋／ｍ３）　ハ、
０℃、１ａｔ１１．：おける空気密度である。

ね　以下、長尺状の繊維素材の乾燥を行ないつつその含
水率を測定する場合について具体的な数値を用いて説明
する。繊維素材は乾燥前の工程として、水洗後、マング
ル絞り処理が行なわれる。マングル絞り処理が行なわれ
たｍ雑木林の含水率ρ。は一定であり、ここでは８０％
とする。繊維素材の単位長さ当りの絶乾時の重量は、Ｊ
ＩＳＮＡ格で定められた方法により繊維素材の種類ごと
に予め測定して管理表に記録しておく。

被乾燥物の移動速度をｓ＝１４（ｍ７分）、単位長さ当
りの絶乾時の重量をｗ　＝　２５０ｘ　１ｏ−３（ｋｌ
ｌ／ｍ）とする。ここでは、給気口（６）にお【プる絶
対湿度はＸ□　＝１０Ｘ１０−３（ｋＭｋｏ″）、排気
の絶対湿度はｘ　　＝　５５ｘ　１０＝　（ｋｑ／　ｋ
ｌｊ’）　、風速はｖ−４８０（ｍ７分）、温度はＴ＝
　３７３Ｋ　（１００℃）と測定された。排気ダクト（
７）の断面積を８−０．１２　　（ｍ２）とすると０式
より、排気風量Ｑは、 Ｑ＝　　４８０Ｘ　　Ｏ，１２Ｘ　　１．３Ｘ２７３／
３７３＝５４．８　（ｋＯ／分） となる。したがって０式より ρ１＝８０−　１００Ｘ （５５−１０）　ｘ　１０””ｘ　５４．８／　（０，
２５ｘ　１４）−９，５（％） となる。

実際の測定では乾燥室（２）に備えられた絶対湿度計（
８）、（９）　、温度計（１０）および風速計（１１）
による測定値は常時演算部（１２）に入力されており、
被乾燥物の含水率が連続的に算出されているので、この
含水率に基づいて、被乾燥物の含水率が所定の値になる
ように、乾燥機（１）の処理速度、すなわち被乾燥物の
移動速度、または乾燥機（１）の設定温度を調節し、過
乾燥および乾燥不足を防止することができる。

なお、入力部（１３）として記憶装置を用い、その記憶
装置に被乾燥物の種類ごとに、絶乾時の単位良さ当りの
重量および乾燥前の含水率等のデータを記憶させておき
、演算部（１２）より適宜取り出して演算するように構
成することもできる。

なお、含水率を次式で定義した場合には、含水率ρ１は
以Ｆのようにして求められる。

すなわち、給気および排気の絶対湿度と排気および給気
のそれぞれの風量とから、上記と同様にして被乾燥物に
含まれる水分のｆｆ１ｆｆｉを求め、さらに、その重量
と被乾燥物の絶乾時の単位長さ当りの重量および被乾燥
物の移動速度とから被乾燥物の重量を算出する。

発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の測定方法は、連続式乾燥
機における給気および排気の絶対湿度を測定することに
よって、乾燥により被乾燥物から排出された水分の量を
求め、事前に求められた被乾燥物の完全乾燥状態におけ
る単位長さ当りの小母等から含水率を算出するものであ
るので、被乾燥物の種類が異なっても較正の必要がなく
、どのような材質、形態のものであっても、容易かつ正
確に被乾燥物全体の平均的な含水率を測定することがで
き、しかも安価に実施できる。したがって求められた含
水率に応じて連続式乾燥機の設定温度または被乾燥物の
移動速度を調節することにより、被乾燥物の過乾燥およ
び乾燥不足を°防止することができ、同時に品質管理精
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するための装置の一例を
示す概略図である。 符号の説明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、連続式乾燥機によって乾燥中の被乾燥物の含水率を
   測定する測定方法において、被乾燥物の乾燥前の含水率
   と被乾燥物の完全乾燥状態における単位長さ当りの重量
   を求めておき、前記乾燥機による被乾燥物の乾燥開始後
   、乾燥機の給気および排気の絶対湿度を測定して、これ
   らの測定値と給気および排気のそれぞれの風量とから、
   乾燥機にもち込まれる水分量および乾燥機から排出され
   る水分量を求め、これらの水分量の差、前記乾燥前の含
   水率、前記完全乾燥状態における単位長さ当りの重量お
   よび被乾燥物の移動速度から被乾燥物の含水率を算出す
   ることを特徴とする連続式乾燥機内における被乾燥物の
   含水率測定方法。