説明

ヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置

【課題】本発明は、ヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施例によれば、圧縮機、主凝縮器、主蒸発器を介して冷媒が循環するようになっているヒートポンプシステムにより乾燥が行われ、主凝縮器及び主蒸発器が内部に備えられ、熱交換が行われる乾燥装置本体、及び、乾燥装置本体の内部に形成され、乾燥対象物の乾燥が行われる乾燥室を包含し、ヒートポンプシステムには、乾燥装置本体の外部に備えられ、圧縮機と主凝縮器との間で選択的に連結されるように構成され、乾燥装置本体内の温度が減少するようにする補助凝縮器が含まれていることを特徴とするヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乾燥装置に関するものであって、詳述すれば、凝縮器、蒸発器を介した熱交換により、乾燥装置内の乾燥対象物を乾燥し、乾燥装置内の温度が設定温度以上に上昇することを防止し、熱を多く必要とする乾燥対象物の場合、乾燥に必要な熱を充分に供給することができるように調節し得ることはもちろん、乾燥効率を極大化することができる多目的乾燥装置に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、産業化に伴って人口増加及び集中による各種生活ごみを始めとして生ごみの排出が急増している。そして、生ごみ又は有機性廃棄物は、多量の水分を含有しており、こうした生ごみは、含有している水分のため、高重量となり、処理が難しくなるばかりでなく、時間が経つにつれ腐敗し、悪臭を伴うなど、環境汚染の原因となった。また、こうした状態で焼却すると、環境有害物質が生じると共に、埋め立ての場合も土壌汚染の原因となるので、その処理が非常に困難となる。
【0003】
このような生ごみ処理の一環として、多様な類型の乾燥装置が用いられており、こうした乾燥装置にはヒートポンプシステムでの熱交換を介して飲食物又は農水産物などを乾燥後、排出するようになっている装置がある。
【0004】
但し、このような乾燥装置の使用において、ヒートポンプシステムの凝縮器における温度上昇に起因して過熱が発生し、乾燥装置に問題を惹き起こす虞があり、投入される飲食物などが比較的に熱を多く必要とする場合、一般構造のヒートポンプシステムによっては、乾燥装置内に充分な熱を供給することができないため、好適な乾燥が難しい。
【0005】
また、乾燥装置が作動すると、投入される乾燥対象物の量や乾燥度などの変動によって、蒸発器の温度が氷点以下に下降し、水分が結氷するといった問題が生じる。この場合、乾燥用空気の円滑な循環が不可能であり、熱交換機表面の結氷により伝熱効率が減少し、ひいては乾燥装置としての機能を喪失してしまうことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明は、前述したような従来の問題点等を解消するために案出されたものであって、本発明の一実施例は、乾燥装置内部の温度が設定温度以上に上昇することを防止し、乾燥対象物が比較的多くの熱を必要とする場合、乾燥装置内へ熱を充分供給することができ、極めて優れた乾燥効率を奏し得る乾燥装置に係る。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の望ましい一実施例は、圧縮機、主凝縮器、主蒸発器を介して冷媒が循環するようになっているヒートポンプシステムにより乾燥が行われ、主凝縮器及び主蒸発器が内部に備えられ、熱交換が行われる乾燥装置本体、及び、乾燥装置本体の内部に形成され、乾燥対象物の乾燥が行われる乾燥室を包含し、且つ、ヒートポンプシステムには、乾燥装置本体の外部に備えられ、圧縮機と主凝縮器との間で選択的に連結されるように構成され、乾燥装置本体内の温度が減少するようにする補助凝縮器が含まれていることを特徴とするヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置が提供される。
【発明の効果】
【0008】
前述したように、本発明の一実施例によれば、第一に、乾燥装置内に形成され、凝縮熱で乾燥対象物を加熱する主凝縮器の他に、乾燥装置外部に補助凝縮器を具備するように構成することによって、乾燥装置内部の温度が設定温度以上に上昇することを防止できる。
第二に、主蒸発器と直列に連結される補助蒸発器を具備するように構成し、この補助蒸発器を介して乾燥装置外部の熱を吸収して供給するようにすることによって、比較的に多くの熱を必要とする乾燥対象物を適宜に乾燥し得る。
第三に、ヒートポンプシステムを複数具備し、このようなヒートポンプシステムにより順次的に乾燥が行われるようにすることによって、乾燥効果の増大が図れる。
第四に、蒸発器上の圧力を測定する差圧スイッチにより除霜弁が駆動するように構成することによって、乾燥装置の結氷を防止することができる。
第五に、乾燥室内部に多段に構成されている移送手段と乾燥空気の流れを介して乾燥効率を倍加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した回路図である。
【図2】本発明の他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した部分回路図である。
【図3】本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目乾燥装置を示した回路図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した回路図である。
【図5A】本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置に使用される圧縮加工装置を簡略化して示した正面から見た断面図である。
【図5B】本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置に使用される圧縮加工装置を簡略化して示した側面から見た断面図である。
【図6A】本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置に使用されるパンチング装置及び乾燥装置の概略を示した図面である。
【図6B】図6Aに示したパンチング装置の平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本発明の一実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した回路図である。
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1は、圧縮機110、主凝縮器120、主蒸発器130を介して冷媒が循環するようになっているヒートポンプシステムにより乾燥が行われ、前記主凝縮器120及び主蒸発器130が内部に備えられ、熱交換が行われる乾燥装置本体10、及び、前記乾燥装置本体10の内部に形成され、乾燥対象物の乾燥が行われる乾燥室20を包含し、前記ヒートポンプシステムには、前記乾燥装置本体10の外部に備えられ、前記圧縮機110と主凝縮器120との間で選択的に連結されるように構成され、前記乾燥装置本体10の内部の温度が減少するようにする補助凝縮器120aが包含されている。
【0011】
前記ヒートポンプシステムは、前記主凝縮器120及び主蒸発器130を包含し、これを通じて熱交換が行われる。
図1には、本発明の一実施例による前記ヒートポンプシステムの概略的な回路が示されているが、その構成を注意してみると、先ず、前記圧縮機110の前後に前記圧縮機110の吐出圧を調節する高圧スイッチ211と、前記圧縮機110上の吸入圧を調節する低圧スイッチ212がそれぞれ備えられている。
【0012】
前記圧縮機110と主凝縮器120との間には油分離機220が設けられている。前記圧縮機110が作動するためにはオイルを必要とするが、オイルが冷媒と共に混ぜ合わされて排出されると、前記圧縮機110内のオイル量が減少し、フィルタードライヤー240に影響を与える可能性があるので、冷媒とオイルを分離し、オイルを再び圧縮機110に送る手段が必要となり、前記油分離機220により行われる。
【0013】
次いで、前記主凝縮器120が連結され、前記圧縮機110による高温高圧の冷媒が前記主凝縮機120により凝縮することになる。この際、前記主凝縮器120を通じて熱交換が行われると、凝縮熱が発生し、周囲の空気を加熱することになる。
【0014】
前記主凝縮器120を通った冷媒は、受液器230、フィルタードライヤー240を次々と通過する。前記受液器230は、前記主凝縮器120を通じて凝縮された冷媒を一時保管し、前記主蒸発器130に必要な冷媒を供給する。前記フィルタードライヤー240では、冷媒に含まれている異物及び水分を除去する。
【0015】
それから、冷媒は、膨張弁250を経て前記主蒸発器130を通過する。前記主蒸発器130では、冷媒が気化しながら、周辺空気の除湿が行われる。前記主蒸発器130を経た低温低圧の冷媒は、前記圧縮機110に再び供給され、循環することになる。
【0016】
前記主凝縮器120と主蒸発器130は、前記乾燥装置本体10の内部に位置し、前記乾燥装置本体10の内部空気を高温乾燥の状態で前記乾燥室20に供給するようにする。
【0017】
前記乾燥装置本体10の内部には前記乾燥室20が形成されており、前記乾燥装置本体10内部にて乾燥対象物を乾燥せしめるための空気が流れる。前記乾燥室20は、乾燥対象物が投入され、乾燥され、移送されるための空間であり、前記乾燥装置本体10の内部が区分けされることにより空間を形成する。前記乾燥室20では、一定方向に高温乾燥の空気が循環し、図1に示したように、前記乾燥室20の下側から流入された高温乾燥の空気が上側に移動し、乾燥対象物を乾燥せしめ、次いで前記乾燥室20の上部を介して通り抜けるようになっている。
【0018】
前記ヒートポンプシステムには、前記補助凝縮器120aが包含されており、該補助凝縮器120aは、前記乾燥装置本体10の外部に備えられ、前記圧縮機110と主凝縮器120との間で選択的に連結されるように構成されている。
【0019】
前記補助凝縮器120aは、常時作動するように構成されているものではなく、本発明の乾燥装置内の温度を低くしたい場合に用いられる。したがって、前記補助凝縮器120aは、前記圧縮機110と主凝縮器120との間で連結されるが、後述する第1、2バルブ140a、140bを通じて必要に応じて選択的に使用し得るように構成されている。
【0020】
前記補助凝縮器120aは、前記乾燥装置本体10の内部温度が設定温度以上に上昇することを防止する。前記圧縮機110を経た冷媒は、前記主凝縮器120に到達する前に前記補助凝縮器120aを通るようになっており、前記乾燥装置本体10の外部に備えられている前記補助凝縮器120aを介して外部との熱交換が先に行われるので、前記主凝縮器120では相対的に低い熱が生じることになり、前記乾燥装置本体10内部の温度を低くすることが可能となる。
【0021】
図2は、本発明の他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した部分回路図である。
【0022】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記ヒートポンプシステムは、少なくとも二つ以上設けられ、それぞれが個別に駆動する。前記乾燥室20は、前記ヒートポンプシステムの個数に応じて備えられ、連続して配設され、前記乾燥室20に沿って順次に乾燥が行われるように構成されている。
【0023】
前記ヒートポンプシステムは複数個設けられており、本発明の乾燥装置に用いられる。各ヒートポンプシステムは、互いに同じ構造を有しており、各ヒートポンプシステムを構成する主凝縮器120と主蒸発器130を介して乾燥に用いられる空気が個別に供給される。
【0024】
図2には、二つの前記ヒートポンプシステムを備えた形態の回路図を示しているが、前記ヒートポンプシステムを連続して二つ以上配設し得ることはもちろんである。また、前記ヒートポンプシステムは、図1に示したヒートポンプシステムと同じ構造を有しているため、構成の一部を省略している。
【0025】
前記乾燥室20は、前記ヒートポンプシステムと同数設けられている。前記乾燥室20は連続して配設されており、前記乾燥室20を通じて順次に乾燥が行われるようにする。前記乾燥室20ごとに乾燥のための空気が供給されるようになっており、前記ヒートポンプシステムは、個別的にそれぞれの前記乾燥室20に乾燥空気を供給する。図2に示した前記乾燥室20のうち、上側に位置している乾燥室20で1次乾燥が行われ、次いで乾燥対象物が下側に位置している乾燥室20に移動し、そこで2次乾燥がさらに行われる。乾燥対象物の水分含有量の程度や処理対象物の供給速度などによっては、一つのヒートポンプシステム及び乾燥室のみで充分な乾燥を期待し難い場合が発生するので、本発明では、前記ヒートポンプシステム及び乾燥室を複数個連続して配設し、好適な乾燥を行えるようにした。
【0026】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記圧縮機110と主凝縮器120との連結ラインには第1バルブ140aが備えられ、前記補助凝縮器120aは、前記第1バルブ140aと並列に連結され、前記補助凝縮器120aの連結ラインには第2バルブ140bが備えられる。
【0027】
前記補助凝縮器120aは、前記圧縮機110と主凝縮器120との間で選択的に連結され、前記補助凝縮器120aを通じた冷媒の循環を任意に制御することができるが、これは、前記第1バルブ140a及び第2バルブ140bにより行われる。
【0028】
前記第1バルブ140aは、前記圧縮機110と前記主凝縮器120とを繋ぐライン上に設けられることにより、前記ラインを通じた冷媒の循環有無を制御する。
【0029】
前記補助凝縮器120aと第2バルブ140bは互いに直列に連結されており、前記補助凝縮器120a及び第2バルブ140bは、前記第1バルブ140aと並列に連結される。
【0030】
一般に、即ち、前記乾燥装置本体10の内部に高温の空気を供給したい場合は、前記第1バルブ140aは開放し、前記第2バルブ140bを閉鎖することにより、前記主凝縮器120を通じてのみ冷媒の循環が行われるようにする。これと違って、前記乾燥装置本体10内部の温度を低くしたい場合は、前記第1バルブ140aを閉鎖し、前記第2バルブ140bを開放することにより、前記補助凝縮器120aを経て前記主凝縮器120へと冷媒が供給されるようにする。このように構成することによって、冷媒が前記補助凝縮器120aを選択的に通過するようにすることができる。
【0031】
図3は、本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した回路図である。
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記第1バルブ140aは、ソレノイドバルブからなり、前記第2バルブ140bは、ソレノイドバルブ又はチェックバルブからなる。
【0032】
図1は、前記第1バルブ140a及び第2バルブ140bがソレノイドバルブからなっている回路図を示しており、図3は、前記第2バルブ140bがチェックバルブからなっている回路図を示している。
【0033】
前記第1バルブ140a及び第2バルブ140bは、前記補助凝縮器120aの作用有無を制御するためのものであって、ソレノイドバルブからなるようにすることによって、容易に制御を行うことができる。
【0034】
前記第2バルブ140bは、チェックバルブから構成することができる。
前記第2バルブ140bをチェックバルブから形成する場合、冷媒の流れ方向を考慮し、前記圧縮機110から前記主凝縮器120の方向に開放されるように形成する。また、チェックバルブから構成される前記第2バルブ140bは、図3に示したように、前記補助凝縮器120aと前記主凝縮器120との間に設けられることが望ましい。
【0035】
前記第1バルブ140aをソレノイドバルブから構成し、前記第2バルブ140bをチェックバルブから構成する場合、前記第1バルブ140aを開放せしめ、前記第1バルブ140aを介して流れた冷媒が前記第2バルブ140b(チェックバルブ)の後方にまで供給され、前記第2バルブ140bの後方の圧力が第2バルブ140bの前方の圧力より高くなり、前記第2バルブ140bは遮断される。
【0036】
また、前記第1バルブ140aを閉鎖する場合には、冷媒は、前記第2バルブ140bを通じて伝えられ、前記補助凝縮器120aを通るようになっている。
【0037】
このように、前記第1バルブ140aは、ソレノイドバルブからなり、前記第2バルブ140bはチェックバルブからなるように構成することによって、前記第1バルブ140aのみを制御し、前記補助凝縮器120aの使用有無を調整することができる。
【0038】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記ヒートポンプシステムは、前記乾燥装置本体10の外部に備えられ、前記主凝縮器120と主蒸発器130との間で選択的に連結されるように構成され、前記乾燥装置本体10の内部の温度を上昇せしめる補助蒸発器130aをさらに包含して構成される。
【0039】
前記補助蒸発器130aは、常時、作動するように構成されているものではなく、本発明の乾燥装置内部の温度を上昇させたい場合に用いられる。したがって、前記補助蒸発器130aは、前記主凝縮器120と主蒸発器130とを繋ぐライン上に連結されるが、第3、4バルブ140dを介して必要に応じて選択的に使用されるようになっている。
【0040】
前記補助蒸発器130aは、前記乾燥装置本体10の内部へ比較的大きい熱の供給を必要とする乾燥対象物が投入された際に使用される。この場合、前記圧縮機110から生じる圧縮熱のみでは不足し、 前記補助蒸発器130a を介して熱の供給が充分に行われる。前記主凝縮器120を経た冷媒は、前記補助蒸発器130aを先に通ることになっており、前記乾燥装置本体10の外部に配設の前記補助蒸発器130aを通じて外部との熱交換が先に行われるので、本発明の乾燥装置1内部の温度上昇に必要な熱を供給することができる。
【0041】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記主凝縮器120と主蒸発器130との連結ラインには第3バルブ140cが備えられ、前記補助蒸発器130aは、前記第3バルブ140cと並列に連結され、前記補助蒸発器130aの連結ラインには第4バルブ140dが備えられる。
【0042】
前記補助蒸発器130aは、前記主凝縮器120と主蒸発器130との間で選択的に連結され、前記補助蒸発器130aを通じた冷媒の循環を任意に制御することができるが、これは、前記第3バルブ140c及び第4バルブ140dにより行われる。
【0043】
前記第3バルブ140cは、前記主凝縮器120と前記主凝縮器130とを繋ぐライン上に設けられ、前記ラインを通じた冷媒の循環有無を制御する。前記第3バルブ140cは、前記主蒸発器130の直ぐ前に設けられることが望ましい。
【0044】
前記補助蒸発器130aと第4バルブ140dは互いに直列に連結され、前記補助蒸発器130a及び第4バルブ140dは、前記第3バルブ140cと並列に連結される。
【0045】
通常、即ち、前記乾燥装置本体10の内部に通常の空気を供給したい場合は、前記第3バルブ140cを開放し、前記第4バルブ140dを閉鎖することにより、前記主蒸発器130を通じてのみ冷媒の循環が行われるようにする。これと違って、前記乾燥装置本体10の内部にさらに多い熱を供給したい場合は、前記第3バルブ140cを閉鎖し、前記第4バルブ140dを開放せしめ、前記補助蒸発器130aを経て前記主蒸発器130に冷媒が供給されるようにする。このように構成することによって、冷媒が前記補助蒸発器130aを選択的に通過するようにすることができる。
【0046】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記第3バルブ140cはソレノイドバルブから構成され、前記第4バルブ140dは、ソレノイドバルブ又はチェックバルブから構成される。
【0047】
図1は、前記第3バルブ140c及び第4バルブ140dがチェックバルブから構成されている回路図を示しており、図3は、前記第4バルブ140dがチェックバルブから構成されている回路図を示している。
【0048】
前記第3バルブ140c及び第4バルブ140dは、前記補助蒸発器130aの作用有無を制御するためのものであって、ソレノイドバルブから構成することにし、容易に制御を行うことができる。
【0049】
前記第4バルブ140dは、前記第2バルブ140bと同じくチェックバルブから構成することができる。
【0050】
前記第4バルブ140dをチェックバルブから構成する場合にも、冷媒の流れ方向を考慮し、前記主凝縮器120から前記主蒸発器130の方向に開放されるように構成する。また、チェックバルブから構成された前記第4バルブ140dも、図3に示したように、前記補助蒸発器130aと前記主蒸発器130との間に形成されることが望ましい。
【0051】
前記第3バルブ140cをソレノイドバルブ、前記第4バルブ140dをチェックバルブから形成する場合にも、前記補助凝縮器140bの場合と同じく前記第3バルブ140aのみを制御し、前記補助蒸発器130aの使用有無を調整することができる。
【0052】
図4は、本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置を示した回路図である。
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記補助凝縮器120a又は補助蒸発器130aにおける熱交換は、空気又は水によりなされる。
【0053】
前記補助凝縮器120a又は補助蒸発器130aを通じた熱交換は、図1に示したように、前記補助凝縮器120aと補助蒸発器130aのファンモータを作動し、室外空気との熱交換を行うように構成することができる。これと違って、図3に示したように、地下水、廃水などから前記補助凝縮器120a、補助蒸発器130aを通じて熱交換が行われるように成すことができる。
【0054】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1は、前記主蒸発器130の入口と出口との差圧によって作動する差圧スイッチ150、及び前記差圧スイッチ150と連動し、結氷を防止する除霜弁160をさらに包含して構成される。
【0055】
前記差圧スイッチ150は、前記主蒸発器130の入口と出口との圧力を感知することができるようになっている。結氷のない場合は、前記主蒸発器130の入口と出口の差圧が小さく、結氷のある場合は、差圧が大きくなるが、この差圧により前記差圧スイッチ150を作動させ、連動して作動される前記除霜弁160により除霜が行われるようにする。前記除霜弁160が開かれると、高温のガスが供給され、除霜が行われる。
【0056】
本発明の乾燥装置1が作動すると、投入される乾燥対象物の量や乾燥度などの変動により、前記主蒸発器130の温度が氷点以下に下降し、水分が結氷することがあり得る。この場合、乾燥用空気の循環が難しく、前記主蒸発器130の表面の結氷により伝熱の効率が減少し、乾燥装置1の機能発揮が不可能となる。したがって、前記差圧スイッチ150と除霜弁160を介して前記主蒸発器130上の結氷を効果的に防止することができる。
【0057】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記乾燥室20の上側には投入口21が形成され、下側には排出口22が形成され、内部には乾燥対象物を順次的に移送するための移送装置30が備えられており、前記移送装置30は、前記排出口22の方向に傾くように傾斜状態に配置され、前記乾燥室20の内部を通る空気の循環方向は、前記乾燥室20の内部にて乾燥対象物の移動方向に対向するようになっている。
【0058】
前記乾燥室20の上側には、乾燥対象物の投入のための前記投入口21が形成されており、乾燥済みの乾燥対象物は、前記排出口22を介して排出される。
【0059】
前記乾燥室20の内部には、乾燥対象物を移送させるための前記移送装置30が備えられており、前記移送装置30は、図1に示したようにコンベヤベルトから構成することが可能である。
【0060】
図1に示したように、前記乾燥装置本体10の内部には前記乾燥室20が形成されており、前記乾燥室20と区分される空間が形成される。前記主凝縮器120により熱を吸収した高温の空気は、前記乾燥室20の外壁を回って前記乾燥室20の内部に供給されることになるが、前記乾燥室20の下側から流入され、上側に排出されることになる。前記乾燥室20の上側から下側に移動する乾燥対象物の方向と前記乾燥室20の内部を通過する乾燥空気の流れ方向とが対向するようにすることにより、乾燥対象物を充分に乾燥させることができる。
【0061】
前記移送装置30は、前記排出口22の方向に傾くように傾斜状態に配置される。前記移送装置30で前記排出口22に隣接している部分は乾燥対象物が前記移送装置30に止まる最後の場所であり、前記乾燥室20の最下側に該当する。前記乾燥室20の内部に供給される高温乾燥な空気は、乾燥が起こるほど、つまり上方に移動するほど、じめじめした空気となる。したがって、このように形成することによって、乾燥対象物が前記乾燥室20から排出される時、循環空気のうち、湿度が最も低い方から排出されるようにすることができ、乾燥状態が最も優秀な状態で排出されるようにすることができる。
【0062】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記移送装置30は、多段からなると共に上下に配置され、前記各段の移送装置30は、長さ又は移送速度を互いに異にして構成される。
【0063】
図1に示したように、前記移送装置30は、複数個に分けて構成され、互いに上下に配置することにより多段から構成される。多段からなる前記移送装置30にて乾燥対象物が移動するようにすることによって、前記乾燥室20の内部で充分な時間をかけて乾燥が行われるようにすることができる。
【0064】
前記乾燥室20の内部で、乾燥対象物は、投入されて排出される時まで、継続して乾燥されるので、重量及びボリュームが一定速度で減少することになるが、前記移送装置30が一体になっている場合は、前記移送装置30の速度を一定に維持しながら、乾燥状態に関係せず、同じ速度で乾燥対象物を移送することになるので、完全に乾燥されるためには前記移送装置30の長さが長くなり、本発明の乾燥装置1のサイズも大きくなる。
【0065】
したがって、前記移送装置30を多段に構成し、各段の前記移送装置30の長さ又は移送速度を乾燥対象物の乾燥状態及び重量に応じて異なるように構成することによって、迅速な乾燥が行われると共に、省スペースが可能となる。
【0066】
図5Aと図5Bは、本発明の他の実施例によるヒートポンプシステムを利用した多目的乾燥装置に用いられる圧縮加工装置を簡略化して示した正面から見た断面図及び側面から見た断面図である。
【0067】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、図1等に示す前記投入口21の上側には乾燥対象物を圧縮したり、フィレット状又は麺状に加工する圧縮加工装置40が設けられる。
【0068】
前記圧縮加工装置40は、前記乾燥室20の投入口21の上側に形成されており、乾燥対象物を乾燥が容易な形態に変形して投入するための装置である。
【0069】
前記圧縮加工装置40は、上部が広く開口してあるホッパー41、乾燥対象物の円滑な投入を可能となるようにする加圧羽根42、前記加圧羽根42を回転させるモータ43、及び乾燥対象物をフィレット状又は麺状に加工することができる加工ローラー44からなる。
【0070】
前記モータ43は、減速ギアモータからなり、前記加圧羽根42を低速に回転させる。前記加圧羽根42は、スクリュー状に若干傾斜して構成されており、前記モータ43の回転により乾燥対象物を前記加工ローラー44の方向に圧縮する。
【0071】
乾燥対象物のうち、粘性の大きい材料は、その粘性に起因して、乾燥時、空気の浸透が難しいため、乾燥速度が遅くなってしまい、乾燥が非効率的である。したがって、前記のような圧縮加工装置40により、粘性の大きい乾燥対象物を圧縮し、フィレット状又は麺状に加工し、前記乾燥室20に投入されるようにすることから、高効率の乾燥が行われるようにすることができる。
【0072】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1において、前記排出口22のうちの最下流に形成の前記排出口22には、排出される乾燥対象物を粉砕するための粉砕機50が設けられる。
【0073】
前記排出口22を介して排出される乾燥対象物は、水分が除去された状態ではあるものの、そのとおり収集して処理するには、乾燥対象物が占めるボリュームにより、不都合を与える虞がある。したがって、前記粉砕機50を通じて乾燥対象物を粉砕することにより、排出ボリュームをさらに減らすことができるので、処理に容易に対処することができる。
【0074】
図6Aは、本発明のさらに他の実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置に使用されるパンチング装置及び乾燥装置の概略を示した図面である。
【0075】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1には、前記投入口21の上部に隣接して備えられ、乾燥対象物に気孔を形成することができるパンチング装置60が形成される。
【0076】
乾燥対象物として皮付きの果物や野菜などのように原型その通り投入される場合、乾燥対象物の内部にまで空気が流通しにくいため、乾燥が不充分となり得る。したがって、このような乾燥対象物が投入される場合には、前記パンチング装置60を介して気孔を形成することによって、好適な乾燥を行える。
【0077】
図6Aに示したように、前記投入口21に隣接してコンベヤベルトが備えられており、前記パンチング装置60は、前記コンベヤベルトの上側に位置する。前記コンベヤベルトを介して前記投入口21の方に移送される乾燥対象物に前記パンチング装置60を用いて連続して気孔を形成することができる。
【0078】
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置1は、前記パンチング装置60の後方に位置し、乾燥対象物を一定量ずつ供給し得るように構成されている供給装置70をさらに包含する。
【0079】
前記供給装置70は、乾燥対象物の供給ラインにおいて前記パンチング装置20の後方に位置し、乾燥対象物を一定量ずつ供給するようになっている。
【0080】
図6Aは、前記供給装置70を示している。前記供給装置70をよく見ると、仕切りが形成されているドラム状の回転体が前記コンベヤベルトの上側に位置するが、前記回転体の仕切りにより乾燥対象物の移動量が一定部分阻止されることになり、再び一定量ずつ供給することになる。前記供給装置70は、前記コンベヤベルトを通じて前記パンチング装置60に一定量の乾燥対象物を供給するようになっている。
【0081】
図6Bは、図6Aに示したパンチング装置60の平面図(a)、正面図(b)、側面図(c)を示した図面である。
本発明の望ましい実施例によるヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置において、前記パンチング装置60は、ケース61、両端が前記ケース61に組み付けられて回動する少なくとも一つ以上のクランク軸62、前記クランク軸に連結される支持板63、前記支持板63の下側に垂直に組み付けられる複数個のパンチングピン64を包含して構成される。
【0082】
前記ケース61は、前記パンチング60の本体をなす。
前記クランク軸62は、少なくとも一つ以上備えられ、前記ケース61に支持されるように組み合わされる。前記クランク軸62の回転により前記支持板63及びパンチングピン64は、一定の円を描きながら上下に移動し、前記パンチングピン64は、燥対象物を刺し、気孔を形成するようになっている。
【0083】
前記クランク軸62は、一つからなり得るが、二つから構成されるものが望ましい。この場合、前記クランク軸62が回動しないと、前記支持板63及びパンチングピン64も固定位置に止まることになる。前記クランク軸62には、前記支持板63が連結されており、前記クランク軸62を二つ以上形成する場合、前記支持板63は、前記クランク軸62により支えられ、水平を維持することができ、前記パンチングピン64も一定方向に乾燥対象物を刺すことができるようにする。
【0084】
前記支持板63は、広い板状になっており、前記クランク軸62に連結され、前記パンチングピン64がその底面にて下方に固定結合される。前記支持板63は、前記クランク軸62の回転時にも一定方向に向かうことができるように、前記クランク軸62と支持板63は、ベアリングなどにより連結されるようになっている。
【0085】
前記パンチングピン64は、複数個からなり、前記支持板63に堅固に固定され、前記クランク軸62の回転に応じて上下に移動しながら、コンベヤベルト上を移動する乾燥対象物に連続して気孔を形成する。
【符号の説明】
【0086】
1 ヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置
10 乾燥装置本体
20 乾燥室
21 投入口
22 排出口
30 移送装置
40 圧縮加工装置
41 ホッパー
42 加圧羽根
43 モータ
44 加工ローラー
50 粉砕機
60 パンチング装置
61 ケース
62 クランク軸
63 支持板
64 パンチングピン
70 供給装置
110 圧縮機
120 主凝縮器
120a 補助凝縮器
130 主蒸発器
130a 補助蒸発器
140a、140b 第1、2バルブ
140c、140d 第3、4バルブ
150 差圧スイッチ
160 除霜弁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機、主凝縮器、主蒸発器を介して冷媒が循環するようになっているヒートポンプシステムにより乾燥が行われ、
前記主凝縮器及び主蒸発器が内部に備えられ、熱交換が行われる乾燥装置本体、及び、
前記乾燥装置本体の内部に形成され、乾燥対象物の乾燥が行われる乾燥室を包含し、
前記ヒートポンプシステムには、前記乾燥装置本体の外部に備えられ、前記圧縮機と主凝縮器との間で選択的に連結されるように構成され、前記乾燥装置本体の内部温度が減少するようにする補助凝縮器が包含されていることを特徴とするヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項2】
前記ヒートポンプシステムは、少なくとも二つ以上備えられ、個別的に駆動され、
前記乾燥室は、前記ヒートポンプシステムの個数に応じて備えられ、連続して配設され、前記乾燥室に沿って順次に乾燥が行われるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項3】
前記圧縮機と主凝縮器との連結ラインには第1バルブが備えられ、
前記補助凝縮器は、前記第1バルブと並列に連結され、
前記補助凝縮器の連結ラインには第2バルブが備えられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項4】
前記第1バルブは、ソレノイドバルブからなり、前記第2バルブは、ソレノイドバルブ又はチェックバルブからなることを特徴とする請求項3に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項5】
前記ヒートポンプシステムには、前記乾燥装置本体の外部に備えられ、前記主凝縮器と主蒸発器との間で選択的に連結されるように構成され、前記乾燥装置本体の内部温度を上昇せしめる補助蒸発器がさらに包含されて構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項6】
前記主凝縮器と主蒸発器との連結ラインには第3バルブが備えられ、
前記補助蒸発器は、前記第3バルブと並列に連結され、
前記補助蒸発器の連結ラインには、第4バルブが備えられていることを特徴とする請求項5に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項7】
前記第3バルブは、ソレノイドバルブからなり、前記第4バルブは、ソレノイドバルブ又はチェックバルブからなることを特徴とする請求項6に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項8】
前記補助凝縮器又は補助蒸発器における熱交換は、空気又は水により成されることを特徴とする請求項5に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項9】
前記主蒸発器の入口と出口との差圧により作動する差圧スイッチ、及び
前記差圧スイッチと連動し、結氷を防止する除霜弁がさらに包含されてなされることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項10】
前記乾燥室の上側には投入口が形成され、下側には排出口が形成され、内部には乾燥対象物を順次的に移送させる移送装置が備えられ、
前記移送装置は、前記排出口方向に傾くように傾斜して配設され、
前記乾燥室内部を通る空気の循環方向は、前記乾燥室内部で乾燥対象物の移動方向に対向するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項11】
前記移送装置は多段からなり、上下に配置され、前記各段の移送装置は、長さ又は移送速度を互いに異にして形成されていることを特徴とする請求項10に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項12】
前記投入口の上側には、乾燥対象物を圧縮したり、フィレット状又は麺状に加工する圧縮加工装置が備えられていることを特徴とする請求項10に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項13】
前記排出口のうち、最下側に形成されている前記排出口には、排出される乾燥対象物を粉砕する粉砕機が形成されていることを特徴とする請求項10に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項14】
前記投入口の上部に隣接して位置し、
乾燥対象物に気孔を形成することができるパンチング装置が備えられていることを特徴とする請求項10に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項15】
前記パンチング装置の後方に位置し、乾燥対象物を一定量ずつ供給するようになっている供給装置をさらに包含することを特徴とする請求項14に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。
【請求項16】
前記パンチング装置は、ケース、両端が前記ケースに結合されて回動する少なくとも一つ以上のクランク軸、前記クランク軸に連結される支持板、前記支持板の下側に垂直に結合された複数個のパンチングピンを包含して構成されることを特徴とする請求項14に記載のヒートポンプシステムを用いた多目的乾燥装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5A】
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【図5B】
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【図6A】
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【図6B】
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【公開番号】特開2010−169378(P2010−169378A)
【公開日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−125234(P2009−125234)
【出願日】平成21年5月25日(2009.5.25)
【出願人】(509145989)
【出願人】(509146001)
【出願人】(509146012)
【Fターム(参考)】