JP6592818B2 - High temperature hot air dryer - Google Patents
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Description
本発明は、空気サイクル式冷却を用いた高温熱風乾燥装置に関する。特に、熱風を用いて乾燥した直後に冷却する必要がある食品、医薬品、海産物等を乾燥するのに適する。 The present invention relates to a high-temperature hot air drying apparatus using air cycle cooling. In particular, it is suitable for drying foods, pharmaceuticals, marine products and the like that need to be cooled immediately after drying with hot air.
食品や医薬品、海産物等を乾燥する際には、熱風を用いて乾燥し変質防止のため直後に冷却するのが望ましいことは知られており、それらを行うためには、乾燥のための熱風発生装置と、冷却のための冷却装置とが必要とされている。 When drying foods, pharmaceuticals, marine products, etc., it is known that it is desirable to dry with hot air and immediately cool to prevent deterioration. To do so, hot air is generated for drying. There is a need for a device and a cooling device for cooling.
そのような乾燥のための熱風を発生するためには、空気を加熱する必要があり、空気の加熱源としては電気ヒーターやスチームヒーター等が用いられている。 In order to generate such hot air for drying, it is necessary to heat air, and an electric heater, a steam heater, or the like is used as the air heating source.
また、前記電気ヒーターやスチームヒーター等を用いずに、代替フロンやCO2を冷媒としたヒートポンプサイクルを構成した熱源を利用して熱風を発生する装置も公知である。 In addition, an apparatus that generates hot air using a heat source that constitutes a heat pump cycle that uses alternative chlorofluorocarbon or CO2 as a refrigerant without using the electric heater or the steam heater is also known.
また、空気サイクルによる冷却と排熱を熱源に利用した空気調和装置も提案されている(特許文献1参照)。 In addition, an air conditioner using cooling and exhaust heat by an air cycle as a heat source has been proposed (see Patent Document 1).
CO2ヒートポンプサイクルを構成した熱源を利用して熱風を発生する装置では120℃以上の高温熱風を得ることはできないし、高温熱風を、従来の電気ヒーターで得る装置では電力消費量が多くなる。そして、特許文献1記載の技術では、前記熱風を用いた乾燥には温度が低く不適である。また、熱風乾燥には、例えば外気温度などに影響されず、高温の空気を安定的に発生させる必要もある。
A device that generates hot air using a heat source that constitutes a CO2 heat pump cycle cannot obtain high-temperature hot air of 120 ° C. or higher, and a device that obtains high-temperature hot air with a conventional electric heater increases power consumption. And in the technique of
本発明は、熱風を用いた乾燥に適する高温の空気を安定的に発生させることに加えて、1台の装置で加熱機能と冷却機能を同時に作用させ、少ない電力で運転できる高温乾燥装置を提供することを目的とする。 In addition to stably generating high-temperature air suitable for drying using hot air, the present invention provides a high-temperature drying apparatus that can operate with less power by simultaneously operating a heating function and a cooling function with one apparatus. The purpose is to do.
請求項1の発明は、圧縮機と、膨張機と、前記圧縮機と前記膨張機との間に設けられ前記圧縮機の出口部からの空気を前記膨張機の入口部に第1空気として流す第1空気通路部及び外気を第2空気として流す第2空気通路部を有する空気対空気熱交換器とから構成される空気サイクル式冷却装置を有し、前記第2空気を被乾燥室に導き乾燥に利用する高温熱風乾燥装置であって、前記圧縮機の入口部に接続され前記圧縮機に外気を導く第1入口通路と、前記膨張機の出口部に接続され前記膨張機の出口部からの空気を排気する第1出口通路と、前記第2空気通路部の上流端に接続され前記第2空気通路部に外気を導入する第2入口通路と、前記第2空気通路部の下流端に接続され前記第2空気を前記被乾燥室に導く第2出口通路と、前記第1入口通路に設けられた混合手段と、前記第2出口通路に設けられた分流手段と、前記分流手段と前記混合手段とを接続する分流通路とを備え、前記分流手段によって前記第2出口通路を流れる空気の一部を、前記分流通路を通じて前記混合手段に供給して前記混合手段において外気と混合し、加温空気として前記圧縮機に供給する構成とされていることを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、空気対空気熱交換器の第2空気通路部において吸熱して高温となった第2空気の一部が、混合手段に供給されて外気と混合され、外気より高い温度の加温空気となって圧縮機に供給され、圧縮により昇温されたより高温の空気が前記空気対空気熱交換器の第1空気通路部に送られる。よって、第1空気通路部の第1空気と熱交換された第2空気通路部の第2空気は熱風乾燥に適する高温となり、被乾燥室に送られ、乾燥用として有効に利用される。 According to this configuration, a portion of the second air that has absorbed heat in the second air passage portion of the air-to-air heat exchanger and has reached a high temperature is supplied to the mixing means and mixed with the outside air, and has a higher temperature than the outside air. Heated air is supplied to the compressor, and hotter air heated by compression is sent to the first air passage portion of the air-to-air heat exchanger. Therefore, the 2nd air of the 2nd air passage part heat-exchanged with the 1st air of the 1st air passage part becomes high temperature suitable for hot air drying, is sent to a drying room, and is used effectively for drying.
このとき、分流手段を制御して、分流通路を通じて混合手段に送られる高温の第2空気の混合量を調節することができるので、外気温度が変化しても、混合手段において一定温度の加温空気とすることが行える。よって、圧縮機から吐出される空気温度も一定となり、乾燥に用いる高温の第2空気の温度を一定温度に制御できるので、熱風を用いた乾燥に適する高温の空気を安定的に発生させることが可能となり、安定した熱風乾燥を実現することができる。 At this time, since the amount of the high-temperature second air sent to the mixing means through the flow dividing passage can be controlled by controlling the flow dividing means, even if the outside air temperature changes, the mixing means can apply a constant temperature. It can be warm air. Therefore, the temperature of the air discharged from the compressor is also constant, and the temperature of the high-temperature second air used for drying can be controlled to a constant temperature, so that high-temperature air suitable for drying using hot air can be stably generated. It becomes possible, and stable hot air drying can be realized.
このように空気サイクル式冷却装置を用いることで圧縮機が消費した駆動力を膨張機で回収することができるため、少ない電力で運転することができる。また、同時発生の冷風で乾燥直後の冷却が可能となるので、そのような冷却に利用すれば、さらにシステム効率を向上させることが可能となる。1台の装置で加熱機能と冷却機能を同時に作用させることができるので、少ない電力で運転することができる。 As described above, since the driving force consumed by the compressor can be recovered by the expander by using the air cycle type cooling device, it can be operated with less electric power. Moreover, since cooling immediately after drying is possible with the cold air generated at the same time, the system efficiency can be further improved if it is used for such cooling. Since the heating function and the cooling function can be simultaneously actuated by one apparatus, it is possible to operate with less electric power.
この場合、請求項2に記載のように、前記第1入口通路であって前記混合手段の上流側に設けられる入口ダンパーと、前記第1入口通路であって前記混合手段の下流側に設けられる圧縮機入口温度センサと、前記圧縮機入口温度センサ及び前記入口ダンパーに連係される第1外気流入量制御手段とをさらに備え、前記第1外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口温度センサによって検知した温度が、設定温度より小さい場合には前記入口ダンパーの開度が小さくなる方向に、前記設定温度より大きい場合には前記入口ダンパーの開度が大きくなる方向にそれぞれ前記入口ダンパーを制御するものである、構成とすることが望ましい。ここで、「設定温度」は、被乾燥室の要求内容に応じて、予め設定される一定の温度である。
In this case, as described in
このようにすれば、圧縮機入口温度センサによって検知した圧縮機入口温度に応じて入口ダンパーの開度が制御され、圧縮機入口温度が設定温度に維持される方向に入口ダンパーの開度が制御される。これにより、圧縮機入口温度が設定温度を維持するように、混合手段での、外気の混合割合が制御される。 In this way, the opening degree of the inlet damper is controlled according to the compressor inlet temperature detected by the compressor inlet temperature sensor, and the opening degree of the inlet damper is controlled in the direction in which the compressor inlet temperature is maintained at the set temperature. Is done. Thereby, the mixing ratio of the outside air in the mixing means is controlled so that the compressor inlet temperature maintains the set temperature.
請求項3に記載のように、前記第1入口通路であって前記混合手段の下流側に設けられる圧縮機入口圧力センサをさらに備え、前記第1外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口圧力センサにも連係され、前記圧縮機入口圧力センサによって検知した圧力が、設定圧より大きい場合には前記入口ダンパーの開度が大きくなる方向に、前記設定圧より小さい場合には前記入口ダンパーの開度が小さくなる方向にそれぞれ前記入口ダンパーを制御するものである、ことが望ましい。 The compressor inlet pressure sensor may be further provided on the downstream side of the mixing unit in the first inlet passage, and the first outside air inflow amount control unit may include the compressor inlet pressure. It is also linked to a sensor, and when the pressure detected by the compressor inlet pressure sensor is larger than a set pressure, the opening degree of the inlet damper is increased, and when the pressure is smaller than the set pressure, the inlet damper is opened. It is desirable that each of the inlet dampers is controlled in the direction of decreasing the degree.
このようにすれば、入口ダンパーの開度を制御して、圧縮機にかかる、余分な負荷を抑制することができる。 If it does in this way, the opening degree of an entrance damper can be controlled and the extra load concerning a compressor can be controlled.
請求項4に記載のように、前記圧縮機入口温度センサ及び前記分流手段に連係される第2外気流入量制御手段をさらに備え、前記第2外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口温度センサによって検知された温度が前記設定温度より低い場合は前記分流通路を流れる第2空気の流量を増やす方向に、前記設定温度より高い場合は、前記分流通路を流れる第2空気の流量を減らす方向に前記分流手段を制御するものである、構成とすることが望ましい。
5. The apparatus according to
このようにすれば、圧縮機入口温度に応じて、分流手段を制御することで混合手段での第2空気の混合量が制御され、圧縮機入口温度が設定温度を維持する方向に制御される。 If it does in this way, the amount of 2nd air mixing in a mixing means will be controlled by controlling a diversion means according to compressor inlet temperature, and it will be controlled in the direction where compressor inlet temperature maintains preset temperature. .
請求項5に記載のように、前記第2外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口圧力センサにも連係され、前記圧縮機入口圧力センサによって検知した圧力が前記設定圧より大きい場合には、前記分流通路を流れる第2空気の流量を増やす方向に前記分流手段を制御するものである、構成とすることが望ましい。 According to a fifth aspect of the present invention, the second outside air inflow control means is also linked to the compressor inlet pressure sensor, and when the pressure detected by the compressor inlet pressure sensor is larger than the set pressure, It is desirable that the diversion unit be controlled in a direction to increase the flow rate of the second air flowing through the diversion passage .
このようにすれば、分流手段を制御して、圧縮機にかかる、余分な負荷を抑制することができる。 If it does in this way, a diversion means can be controlled and the extra load concerning a compressor can be controlled.
請求項6に記載のように、前記空気対空気熱交換器の第1空気通路部と前記膨張機の入口部との間に、第1空気対水熱交換器の空気通路部を配置している、構成とすることもできる。 The air passage portion of the first air-to-water heat exchanger is disposed between the first air passage portion of the air-to-air heat exchanger and the inlet portion of the expander. It can also be set as the structure.
このようにすれば、第1空気対水熱交換器による冷却水を利用して、より低温の空気を得ることができる。 If it does in this way, cooler air can be obtained using the cooling water by the 1st air to water heat exchanger.
請求項7に記載のように、前記第2出口通路の、前記分流手段の下流に第2空気対水熱交喚器の空気通路部を配置している、構成とすることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, the air passage portion of the second air-to-water heat exchanger can be arranged downstream of the diversion means in the second outlet passage.
このようにすれば、高温の第2空気を用いて第2空気対水熱交喚器による供給水を加熱し、温水として利用することができる。 If it does in this way, the supply water by a 2nd air-to-water heat exchanger can be heated using high temperature 2nd air, and it can utilize as warm water.
請求項7に記載のように、前記被乾燥室からの排気ダクトに排気熱回収熱交換器の第1通路部を配置し、前記排気熱回収熱交換器の第2通路部を前記第1入口通路に配置している、構成とすることができる。 The first passage portion of the exhaust heat recovery heat exchanger is disposed in the exhaust duct from the drying chamber, and the second passage portion of the exhaust heat recovery heat exchanger is connected to the first inlet. It can be set as the structure arrange | positioned in the channel | path.
このようにすれば、排気熱回収熱交換器を利用して排気熱を第1入口通路から導入する外気に回収できるので、外気の温度を効率よく高めることができる。 In this way, exhaust heat can be recovered to the outside air introduced from the first inlet passage using the exhaust heat recovery heat exchanger, and thus the temperature of the outside air can be efficiently increased.
この発明は、分流手段を制御して、分流通路を通じて混合手段に送る高温の第2空気の混合量を調節し、外気温度が変化しても、混合手段において一定温度の空気とすることができるので、圧縮機から吐出される空気温度も一定に維持することができ、被乾燥室に送り乾燥に用いる高温の第2空気の温度を一定温度に制御することも容易に行え、安定した高温熱風乾燥を実現できる。 According to the present invention, by controlling the diverting means and adjusting the mixing amount of the high-temperature second air sent to the mixing means through the diversion passage, even if the outside air temperature changes, the mixing means can make the air at a constant temperature. As a result, the temperature of the air discharged from the compressor can be kept constant, the temperature of the high-temperature second air that is sent to the drying chamber and used for drying can be easily controlled to a constant temperature, and a stable high temperature Hot air drying can be realized.
また、高温の空気を安定して発生させるとともに、空気サイクル式冷却装置が本来持っている冷風を発生させる機能も利用することで、1台の装置で加熱機能と冷却機能とを同時に作用させるので、少ない電力で運転することが可能となり、省エネを図ることができる。 In addition, by using the function to generate high-temperature air stably and to generate the cold air that the air cycle type cooling device originally has, the heating function and the cooling function can be operated simultaneously with one device. Therefore, it is possible to operate with less electric power and to save energy.
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態である空気サイクル式冷却を利用した高温乾燥装置の機器配置例を示したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of equipment arrangement of a high-temperature drying apparatus using air cycle cooling which is an embodiment of the present invention.
高温乾燥装置は、空気サイクル冷却回路である第1系統S1と、熱風発生回路である第2系統S2とを有する。 The high-temperature drying apparatus has a first system S1 that is an air cycle cooling circuit and a second system S2 that is a hot air generation circuit.
第1系統S1は、圧縮機21と、空気対空気熱交換器30と、膨張機22とを順に接続してなり、空気冷却サイクル動作を行う空気冷却サイクル回路を構成している。
The first system S1 is configured by connecting the
この第1系統S1は、圧縮機21に空気(外気)を取入れる第1入口通路23と、膨張機22から空気を排出する第1出口通路24とを有し、第1入口通路23の途中に混合器50(混合手段)が、第1出口通路24の途中に除湿器55がそれぞれ配置されている。
The first system S1 includes a
一方、第2系統S2は、外気を第2空気として空気対空気熱交換器30へ送風する送風機45と、熱交換器30からの高温の第2空気を分流する分流弁22(分流手段)とを有する。そして、送風機45が途中に設けられた第2入口通路23が熱交換器30の第2空気入口側に、分流弁44が途中に設けられた第2出口通路24が熱交換器30の第2空気出口側にそれぞれ接続されている。
On the other hand, the second system S2 includes a
分流弁44は、熱交換器30からの高温の第2空気の一部を、分流通路43を通じて混合器50に供給する。混合器50は、外気と高温の第2空気とを混合して、圧縮機21に供給される空気温度を高める役割をなしている。一方、高温の第2空気の残部を、第2出口通路42を通じて図示しない被乾燥室(被加熱室)へ導く構成とされている。そして、前記被乾燥室では、高温の空気を利用した熱風乾燥が行われる。
The diversion valve 44 supplies a part of the hot second air from the
圧縮機21には、高速モーター28が連結され、膨張機22とも連結されている。そして、圧縮機21は、高速モーター28の駆動力と、膨張機22で空気が膨張する際の膨張仕事とによって駆動される。
A
空気対空気熱交換器30には、第1空気通路部31(第1系統S1の高圧放熱側通路)と第2空気通路部32(第2系統S2の低圧吸熱側通路)とが区画形成されている。第1空気通路部31の一端が圧縮機21に、他端が膨張機22にそれぞれ接続され、内部を第1空気が流れる。第2空気通路部32の一端に、途中に送風機45を有する第2入口通路41が、他端に、途中に分流弁44を有する第2出口通路42がそれぞれ接続され、内部を第2空気が流れる。そして、この空気対空気熱交換器30は、第1空気通路部31の第1空気と第2空気通路部32の第2空気とを熱交換させ、これによって第2空気を加熱するように構成されている。よって、送風機45によって第2入口通路41を通じて外気を取入れ、熱交換器30の第2空気通路部32へ送風することにより、高温空気の第2空気を得ることができる。
The air-to-
除湿器55は、膨張機22からの低温の第1空気中に含まれる水分などを除去する役割をなし、除湿器55に接続された第1出口通路24を通じて低温の第1空気を、例えば被冷却室へ導き、冷却に利用することができる。
The dehumidifier 55 serves to remove moisture and the like contained in the low temperature first air from the
第1入口通路23は、混合器50の上流側に入口ダンパー25が設けられ、この第1ダンパー25の上流側に第1外気温度センサ1が設けられている。また、混合器50の下流側には、圧縮機入口温度センサ2と圧縮機入口圧力センサ3とが順に設けられている。そして、第1出口通路24は、除湿器55の下流側に冷却風温度センサ4が設けられている。
The
送風機45の上流側に第2外気温度センサ5が設けられ、第2出口通路42は、分流弁44の上流側に高温空気温度センサ6が設けられている。
The second outside
次に、前記装置の制御系による制御を、図2に沿って詳細に説明する。 Next, control by the control system of the apparatus will be described in detail with reference to FIG.
高速モーター28は高速モーター回転数選択手段10によって駆動制御され、また、送風機45は送風機回転数選択手段11によって駆動制御される。高速モーター回転数選択手段10や送風機回転数選択手段11は、第1及び第2外気温度センサ1,5によって検知した温度と、被乾燥室及び/又は被冷却室で要求される条件とに応じて、予め設定されている回転数が選択され、その回転数でもって高速モーター28や送風機45が回転される。つまり、外気温度や被乾燥室及び/又は被冷却室で要求される条件に応じて、高速モーター28や送風機45の回転数がマップ上に予め設定されており、要求とセンサ等の条件に対応した回転数をマップから選択して行うようにしているが、手動で行ってもよい。
The
圧縮機入口温度センサ2及び入口ダンパー25は第1外気流入量制御手段12に連係され、この第1外気流入量制御手段12によって、圧縮機入口温度センサ2によって検知される圧縮機入口温度に応じて第1ダンパー25の開度が調整される。つまり、圧縮機入口温度センサ2によって検知した圧縮機入口温度が設定温度(被乾燥室の要求内容に応じて、予め設定される一定の温度)より小さい場合には、入口ダンパー25の開度が小さくなる方向に入口ダンパー25が制御され、第1入口通路23が絞られ、外気流入量が少なくなるようにされる。これにより、混合器50での、温度が低い外気の混合割合が少なくされ、圧縮機入口温度が高くなるように制御される。一方、前記圧縮機入口温度が前記設定温度より大きい場合には入口ダンパー25の開度が大きくなる方向に入口ダンパー25が制御され、第1入口通路23が広げられ、外気流入量が大きくなるようにされる。これにより、混合器50での、温度が低い外気の混合割合が多くされ、圧縮機入口温度が低くなるようにに制御される。
The compressor
圧縮機入口温度センサ3及び分流弁44には第2外気流入量制御手段13が連係され、圧縮機入口温度センサ3によって検知された圧縮機入口温度が前記設定温度より低い場合は、分流通路43を流れる高温第2空気の流量を増やす方向に分流弁44が制御される一方、前記圧縮機入口温度が前記設定温度より高い場合は、分流通路43を流れる高温第2空気の流量を減らす方向に分流弁44が制御される。
The compressor
このように、第1外気流入量制御手段12及び第2外気流入量制御手段13によって、入口ダンパー25の開度及び分流通路43を流れる高温第2空気の流量が圧縮機21の入口温度が前記設定温度に維持されるように制御されるので、圧縮機21の入口温度が前記設定温度を含む一定温度範囲内に維持され、その結果圧縮機21の出口温度も一定温度範囲内に維持される。
Thus, the first outside air inflow control means 12 and the second outside air inflow control means 13 allow the opening degree of the
また、第1外気流入量制御手段12や第2外気流入量制御手段13は、圧縮機入口圧力センサ3にも連係され、圧縮機入口圧力センサ3によって検知した圧縮機入口圧力が、設定圧(圧縮機性能によって許容されている設定値)より大きい場合には、入口ダンパー25の開度が大きくなる方向に入口ダンパ−25が制御され、また、分流通路43を流れる第2空気の流量を増やすように分流弁44が制御される。これにより、第2空気が多く混合器50に流れ、圧縮機入口圧力が設定圧力に近づく方向に制御され、圧縮機21の吸い込み抵抗が少なくされる。ここで、圧縮機21の吸込量は回転数で決まってしまうので、それ以上の第2空気は送風機45により加圧されているから、開いている入口ダンパー25より外気側へ逃げていくことになる。 このままでは、前記設定温度より高くなるので、分流弁44を制御して、分流通路43を流れる第2空気の流量を減らし、圧縮機入口圧力が設定圧力に近づけることになる。
The first outside air inflow control means 12 and the second outside air inflow control means 13 are also linked to the compressor
なお、第1及び第2外気温度センサ1,5は、いずれも外気の温度を検知するものであるが、圧縮機入口温度が上昇し第1入口通路23において入口ダンパー25より第2空気が逆流したとき、第1外気温度センサ1による検知温度が、第2外気温度センサ5の検知温度よりも高くなる。それが長く続く場合には、制御不良か圧縮機の停止が原因となっていると考えられるので、高速モーター28や送風機45を停止させるなどのシステム保護が図られる。
The first and second outside
上記装置によれば、第1系統S1では、第1入口通路23から外気が混合器50に入り、混合器50に取入れられた第2系統S2からの高温の第2空気と混合された加温空気を第1空気として、圧縮機21に供給される。圧縮機21では混合加温された第1空気が圧縮され、温度及び圧力が上昇して空気対空気熱交換器30に入って高圧放熱側通路31を流れ、低圧吸熱側通路32の第2空気と熱交換して冷却される。冷却された第1空気は膨張機22で膨張し、第1空気の温度及び圧力が低下する。そして低温となった第1空気は除湿器55で水分を除去後、第1出口通路24を通って被冷却室に供給される。また、空気の膨張を利用することにより、膨張機22にて高速モーター28の駆動力の回収を行うことができる。
According to the above apparatus, in the first system S <b> 1, the outside air enters the
第2系統S2では、第2入口通路23から外気が第2空気として取入れられ、送風機45から熱交換器30へ供給され低圧吸熱側通路32を流れ、高圧放熱側通路31の第1空気と熱交換を行う。この熱交換によって第2空気は温度が上昇し高温となり、分流弁44によって第2出口通路24と分流通路43とに分流される。分流通路43へ分流された高温の第2空気は混合器50へ供給され、第1空気の加温のために用いられ、第2出口通路24へ分流された高温の第2空気は、被乾燥室へ供給され、被乾燥室での乾燥に用いられる。
In the second system S2, outside air is taken in as second air from the
分流弁44は、熱交換器30からの高温の第2空気を、混合器50への流れと、第2出口通路24を通じての流れとに分流するので、混合器50へ導く量と、第2出口通路24から被乾燥室へ導く流量を、第2外気流入量制御手段13により調節することができる。これらの量は外気温度が変化しても圧縮機21の入口温度が一定温度になるように自動制御され、調節される。その結果、圧縮機21の出口温度は一定温度に維持される。
Since the diverter valve 44 divides the hot second air from the
また、外気を取入れる第1入口通路23の途中に、第1外気流入量制御手段12にて開度が制御される入口ダンパー25を配置しているので、混合器50への、外気の取入れ量を調節することができる。また、空気対空気熱交換器30によって加熱された第2空気が、分流通路43を通じて混合器50に取り入れられる。そして、2カ所から導入される空気を効率よく混合させる装置を備えた混合器50内で外気と第2空気の高温空気とを混合して外気温度より高い温度の余熱空気を接続により圧縮機21に取入れることができる。
Moreover, since the
このように前記装置によれば、第1系統S1の低温冷風の供給と同時に第2系統S2から高温の熱風を利用することにより、1台の装置で加熱機能と冷却機能を同時に作用させることができるので、少ない電力で運転することができる。
(実施形態2)
図3に示すように、図1に示す装置(基本システム)において、空気対空気熱交換器30の第1空気通路部31と膨張機22の入口部との間に、第1空気対水熱交換器35の空気通路部を配置して、より低温の空気を得ることができる。
Thus, according to the said apparatus, a heating function and a cooling function can be made to act simultaneously by one apparatus by utilizing a hot hot air from 2nd system | strain S2 simultaneously with supply of the low temperature cold wind of 1st system | strain S1. Because it can, it can be operated with less power.
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 3, in the apparatus (basic system) shown in FIG. 1, the first air-to-water heat is provided between the first air passage portion 31 of the air-to-
図1での空気対空気熱交換器30では外気の第2空気によって冷却される第1空気の温度が外気温度以下にはならないので、膨張機22によって低下する温度に限界がある。そこで空気対水熱交換器31の空気通路部を、空気対空気熱交換器30の第1空気通路部31と膨張機22の入口部との間に配置して膨張機22に入る第1空気の温度を冷却水36によって下げる。これにより、膨張機22の出口温度よりも低くすることができる。また、この冷却水温度(流量)を調節することにより、圧縮機21の出口温度を一定に保ちながら(すなわち第2系統S2の熱風温度一定に保ちながら)、膨張機22からの低温冷風温度を調節することができるので、各種用途(冷房、冷蔵、冷凍等)に利用することが可能である。
(実施形態3)
図4の実施形態3は、図3に示す装置の変形例で、さらに、第2系統S2の第2出口通路42の、分流手段44の下流に第2空気対水熱交喚器60の空気通路部を配置しているもので、高温の第2空気を用いて供給水65を加熱し、温水として利用するものである。
In the air-to-
(Embodiment 3)
尚、供給水65と第2空気の熱交換量によって、第2出口通路42からの第2空気に保有する温熱風も利用することも可能である。
(実施形態4)
図5は、図3に示す装置の応用例を示すものである。第1空気の低温冷風と同時発生した第2空気の高温熱風の供給先を横型連続流動層乾燥装置70(被乾燥室)とし、空気の高温熱風を乾燥用としたものである。横型連続流動層乾燥装置70からの排気ダクト71に排気熱回収熱交換器80の第1通路部を配置し、排気熱回収熱交換器80の第2通路部を第1入口通路23に配置している。なお、第1空気の低温冷風の供給先は、横型連続流動層冷却装置75(被冷却室)とされている。
It is also possible to use hot air held in the second air from the second outlet passage 42 depending on the amount of heat exchange between the
(Embodiment 4)
FIG. 5 shows an application example of the apparatus shown in FIG. The supply source of the high-temperature hot air of the second air generated simultaneously with the low-temperature cold air of the first air is the horizontal continuous fluidized bed drying apparatus 70 (the room to be dried), and the high-temperature hot air of the air is used for drying. A first passage portion of the exhaust heat
排気熱回収熱交換器80を利用して排気熱を第1入口通路23から導入する外気に回収できるので、外気の温度を効率よく高めることができる。
Since exhaust heat can be recovered to the outside air introduced from the
従来の場合は、乾燥用に高温熱風を発生させる熱風発生装置(ヒーター等)と、冷却用に低温冷風を発生させる冷却装置が必要であるが、本発明の装置では1台の装置で、乾燥用の空気と冷却用の空気とを発生させることができるので、省スペース効果と省エネルギー効果を併せて得ることができる。 Conventionally, a hot air generator (heater or the like) that generates high-temperature hot air for drying and a cooling device that generates low-temperature cold air for cooling are required. Since air for cooling and air for cooling can be generated, a space saving effect and an energy saving effect can be obtained together.
S1 第1系統(空気サイクル冷却回路)
S2 第2系統(熱風発生回路)
1 第1外気温度センサ
2 圧縮機入口温度センサ
3 圧縮機入口圧力センサ
4 冷却風温度センサ
5 第2外気温度センサ
6 第2高温空気温度センサ
10 高速モーター回転数選択手段
11 送風機回転数選択手段
12 第1外気流入量制御手段
13 第2外気流入量制御手段
21 圧縮機
22 膨張機
23 第1入口通路
24 第1出口通路
25 入口ダンパー
28 高速モーター
30 空気対空気熱交換器
31 高圧放熱側通路
32 低圧吸熱側通路
35 第1空気対水熱交換器
36 冷却水
41 第2入口通路
42 第2出口通路
43 分流通路
44 分流弁(分流手段)
45 送風機
50 混合器(混合手段)
55 除湿器
60 第2空気対水熱交換器
65 供給水
70 横型連続流動層乾燥装置
71 排気ダクト
75 横型連続流動層冷却装置
80 排気熱回収熱交換器
S1 1st system (air cycle cooling circuit)
S2 Second system (hot air generation circuit)
DESCRIPTION OF
45
55
Claims (8)
前記圧縮機の入口部に接続され前記圧縮機に外気を導く第1入口通路と、
前記膨張機の出口部に接続され前記膨張機の出口部からの空気を排気する第1出口通路と、
前記第2空気通路部の上流端に接続され前記第2空気通路部に外気を導入する第2入口通路と、
前記第2空気通路部の下流端に接続され前記第2空気を前記被乾燥室に導く第2出口通路と、
前記第1入口通路に設けられた混合手段と、
前記第2出口通路に設けられた分流手段と、
前記分流手段と前記混合手段とを接続する分流通路とを備え、
前記分流手段によって前記第2出口通路を流れる空気の一部を、前記分流通路を通じて前記混合手段に供給して前記混合手段において外気と混合し、加温空気として前記圧縮機に供給する構成とされていることを特徴とする高温熱風乾燥装置。 A compressor, an expander, a first air passage portion provided between the compressor and the expander, and air flowing from the outlet portion of the compressor as first air to the inlet portion of the expander and the outside air High-temperature hot-air drying having an air-cycle type cooling device including an air-to-air heat exchanger having a second air passage portion for flowing air as second air, and leading the second air to a drying chamber and using it for drying A device,
A first inlet passage connected to an inlet of the compressor and leading outside air to the compressor;
A first outlet passage connected to an outlet portion of the expander and exhausting air from the outlet portion of the expander;
A second inlet passage connected to the upstream end of the second air passage portion for introducing outside air into the second air passage portion;
A second outlet passage connected to a downstream end of the second air passage portion and guiding the second air to the drying chamber;
Mixing means provided in the first inlet passage;
A diversion means provided in the second outlet passage;
A diversion passage connecting the diversion means and the mixing means,
A part of the air flowing through the second outlet passage by the diversion means is supplied to the mixing means through the diversion passage, mixed with outside air in the mixing means, and supplied to the compressor as warm air; A high-temperature hot-air drying apparatus characterized by being made.
前記第1入口通路であって前記混合手段の下流側に設けられる圧縮機入口温度センサと、
前記圧縮機入口温度センサ及び前記入口ダンパーに連係される第1外気流入量制御手段とをさらに備え、
前記第1外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口温度センサによって検知した温度が、設定温度より小さい場合には前記入口ダンパーの開度が小さくなる方向に、前記設定温度より大きい場合には前記入口ダンパーの開度が大きくなる方向にそれぞれ前記入口ダンパーを制御するものである、請求項1記載の高温熱風乾燥装置。 An inlet damper provided on the upstream side of the mixing means in the first inlet passage;
A compressor inlet temperature sensor provided in the first inlet passage and downstream of the mixing means;
A first outside air inflow control means linked to the compressor inlet temperature sensor and the inlet damper;
When the temperature detected by the compressor inlet temperature sensor is smaller than a set temperature, the first outside air inflow amount control means decreases the opening degree of the inlet damper, and when the temperature is larger than the set temperature, The high-temperature hot-air drying apparatus according to claim 1, wherein the inlet damper is controlled in a direction in which the opening degree of the inlet damper increases.
前記第1外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口圧力センサにも連係され、前記圧縮機入口圧力センサによって検知した圧力が、設定圧より大きい場合には前記入口ダンパーの開度が大きくなる方向に、前記設定圧より小さい場合には前記入口ダンパーの開度が小さくなる方向にそれぞれ前記入口ダンパーを制御するものである、請求項2記載の高温熱風乾燥装置。 A compressor inlet pressure sensor provided on the downstream side of the mixing means in the first inlet passage;
The first outside air inflow control means is also linked to the compressor inlet pressure sensor, and when the pressure detected by the compressor inlet pressure sensor is larger than a set pressure, the opening degree of the inlet damper is increased. Furthermore, the high temperature hot air drying apparatus of Claim 2 which controls the said inlet damper in the direction where the opening degree of the said inlet damper becomes small when smaller than the said setting pressure.
前記第2外気流入量制御手段は、前記圧縮機入口温度センサによって検知された温度が前記設定温度より低い場合は前記分流通路を流れる第2空気の流量を増やす方向に、前記設定温度より高い場合は、前記分流通路を流れる第2空気の流量を減らす方向に前記分流手段を制御するものである、請求項3記載の高温熱風乾燥装置。 A second outside air inflow control means linked to the compressor inlet temperature sensor and the diversion means;
When the temperature detected by the compressor inlet temperature sensor is lower than the set temperature, the second outside air inflow control means is higher than the set temperature in a direction to increase the flow rate of the second air flowing through the diversion passage. 4. The high-temperature hot air drying apparatus according to claim 3 , wherein the diversion unit is controlled to reduce the flow rate of the second air flowing through the diversion passage.
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