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公開番号2023141362
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-10-05
出願番号2022047649
出願日2022-03-23
発明の名称蓄熱付き温風乾燥システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人
主分類F26B 21/00 20060101AFI20230928BHJP(乾燥)
要約【課題】蓄熱損失を減らして有効利用される熱量を増やすことができ、被乾燥物を効率的に乾燥させることができる、装置および方法を提供する。
【解決手段】被加熱ガスと水分量が被加熱ガスよりも高い熱源ガスとの間で熱交換を行って被加熱ガスを暖め、蓄熱運転時に、熱交換の行われた被加熱ガスを蓄熱材に接触させ、蓄熱材に接触させたガスを系外に抜き出し、放熱運転時に、熱交換の行われていない被加熱ガスを蓄熱材に接触させ、蓄熱材に接触させたガスを被乾燥物を収容した乾燥室に供給し、乾燥室から排出されたガスの全部若しくは一部を熱交換の行われていない被加熱ガスに混ぜる、ことを含む、被乾燥物を乾燥させる方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄熱材を収容してなる反応器、
被乾燥物を収容できる乾燥室、
被加熱ガスを反応器に流入させるように構成された第１供給ライン、
熱源ガスを反応器に流入させるように構成された第３供給ライン、
反応器から系外にガスを流出させるように構成された第１排出ライン、
反応器から乾燥室にガスを移送するように構成された第１移送ライン、
乾燥室から系外にガスを流出させるように構成された第２排出ライン、
乾燥室から排出されるガスを移送し、反応器に流入するガスに混ぜるように構成された第１戻りライン、および
蓄熱運転時に、第３供給ラインおよび第１排出ラインを開き、第１供給ラインおよび第１移送ラインを閉じるように、且つ
放熱運転時に、第３供給ラインを閉じ、第１供給ライン、第１移送ラインおよび第１戻りラインを開くように構成された、バルブシステムを
を具有する、
乾燥装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
蓄熱材を収容してなる反応器、
被乾燥物を収容できる乾燥室、
被加熱ガスと熱源ガスとの間で熱交換を行うように構成された熱交換器、
熱交換の行われていない被加熱ガスを反応器に流入させるように構成された第１供給ライン、
熱交換の行われた被加熱ガスを反応器に流入させるように構成された第２供給ライン、
反応器から系外にガスを流出させるように構成された第１排出ライン、
反応器から乾燥室にガスを移送するように構成された第１移送ライン、
乾燥室から系外にガスを流出させるように構成された第２排出ライン、
乾燥室から排出されるガスを移送し、反応器に流入するガスに混ぜるように構成された第１戻りライン、および
蓄熱運転時に、第２供給ラインおよび第１排出ラインを開き、第１供給ラインおよび第１移送ラインを閉じるように、且つ
放熱運転時に、第２供給ラインを閉じ、第１供給ライン、第１移送ライン及び第１戻りラインを開くように構成された、バルブシステム
を具有する、
乾燥装置。
【請求項３】
蓄熱材を収容してなる反応器、
被乾燥物を収容できる乾燥室、
被加熱ガスと水分量が被加熱ガスよりも高い熱源ガスとの間で熱交換を行うように構成された熱交換器、
熱交換の行われていない被加熱ガスを反応器に流入させるように構成された第１供給ライン、
熱交換の行われた被加熱ガスを反応器に流入させるように構成された第２供給ライン、
熱交換の行われた熱源ガスを反応器に流入させるように構成された第３供給ライン、
反応器から系外にガスを流出させるように構成された第１排出ライン、
反応器から乾燥室にガスを移送するように構成された第１移送ライン、
乾燥室から系外にガスを流出させるように構成された第２排出ライン、
乾燥室から排出されたガスを移送し、反応器に流入するガスに混ぜるように構成された第１戻りライン、および
蓄熱運転時に、第２供給ラインおよび第１排出ラインを開き、第１供給ライン、第１移送ラインおよび第３供給ラインを閉じるように、且つ
放熱運転時に、第２供給ラインを閉じ、第１供給ライン、第３供給ライン、第１移送ライン及び第１戻りラインを開くように構成された、バルブシステム
を具備する、
乾燥装置。
【請求項４】
熱交換の行われた被加熱ガスを乾燥室に流入させるように構成された第２移送ラインをさらに具備する、請求項２または３に記載の乾燥装置。
【請求項５】
被加熱ガスと水分量が被加熱ガスよりも高い熱源ガスとの間で熱交換を行って被加熱ガスを暖め、
蓄熱運転時に、熱交換の行われた被加熱ガスを蓄熱材に接触させ、蓄熱材に接触させたガスを系外に抜き出し、
放熱運転時に、熱交換の行われていない被加熱ガスを蓄熱材に接触させ、蓄熱材に接触させたガスを被乾燥物の収容された乾燥室に供給し、乾燥室から排出されたガスの全部若しくは一部を熱交換の行われていない被加熱ガスに混ぜる、
ことを含む、
被乾燥物を乾燥させる方法。
【請求項６】
熱交換の行われた被加熱ガスを被乾燥物の収容された乾燥室に供給する、ことをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
放熱運転時に、蓄熱材に接触させたガスが被乾燥物を収容した乾燥室の要求物性を満たさない間、蓄熱材に接触させたガスを系外に抜き出す、ことをさらに含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
放熱運転時に、蓄熱材に接触させたガスが被乾燥物を収容した乾燥室の要求物性を満たさない間、蓄熱材に接触させたガスを、蓄熱材に再び接触させる、ことをさらに含む、請求項５または６に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱付き温風乾燥システムに関する。より詳細に、本発明は、蓄熱損失を減らして有効利用される熱量を増やすことができ、被乾燥物を効率的に乾燥させることができる、装置および方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
化学蓄熱装置は、間接熱交換方式と直接熱交換方式とに大別される。
間接熱交換方式の化学蓄熱装置は、反応材が充填された反応器と、水などの作動流体を貯蔵する蒸発/凝縮器とからなり、反応器内に熱交換器が設けられていて熱媒体との間で熱交換が行われる。作動流体は圧力差を推進力として、反応器と蒸発/凝縮器との間を移動する。
直接熱交換方式の化学蓄熱装置は、反応材が充填された反応器のみからなり、反応器内に熱媒体を通して反応材との間で直接に熱交換が行われる。
直接熱交換方式の化学蓄熱装置は、間接熱交換方式の化学蓄熱装置に比べて、放熱操作時に取り出せる温度が低いが、蓄熱量および熱効率が高く、設備コストが低い。直接熱交換方式の化学蓄熱装置において、大気を熱媒体に利用することは、運転コストのさらなる低下に繋がる。しかし、大気は、季節、気候などによって温度、湿度が変化する。装置の安定的な運転のために、大気の温度および湿度を所望の値に調節することが必要である。
【０００３】
エネルギーの有効利用および運転コスト低減の観点から化学蓄熱装置の種々の利用法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、化学蓄熱材の水和発熱反応により反応生成物を生成する放熱過程、および前記反応生成物の脱水吸熱反応によって前記化学蓄熱材と水蒸気とを生成する蓄熱過程を有するケミカルヒートポンプを備える燃焼設備において、水素原子を含む燃料を燃焼するバーナが設けられた炉と、前記バーナの燃焼により生じた前記炉の内部の排ガスを排気する排気ラインと、前記化学蓄熱材が収容された反応容器と、前記排気ラインから分岐し前記反応容器の前記化学蓄熱材を貫通するように配置され弁が介設された第１取出ラインと、前記排気ラインから分岐して前記排ガスを前記反応容器に導入可能に配置され弁が介設された第２取出ラインとを備え、前記第２取出ラインの弁を開弁し、前記第２取出ラインに流入した前記炉の排ガスに含まれる水蒸気と前記化学蓄熱材との水和反応により反応生成物と熱を生成させて前記熱を放熱し、前記第１取出ラインの弁を開弁し、前記第１取出ラインに流入した前記炉の排ガスの熱を前記化学蓄熱材の反応生成物に吸熱させて前記化学蓄熱材を生成するように蓄熱することを特徴とする燃焼設備を開示している。
【０００５】
特許文献２は、硫化ナトリウムの水和・脱水反応を利用した化学蓄熱で物質の脱水ないし乾燥を行う乾燥法において、水和に要する水分の少なくとも一部に該物質中の含有水分を宛てることを特徴とする化学蓄熱による乾燥法を開示している。
【０００６】
特許文献３は、加熱により水蒸気を放出しながら蓄熱するとともに吸湿により放熱する蓄熱材と、洗濯槽に供給する温風を生成するとともに、前記蓄熱材に蓄熱させる熱を生じさせる電気ヒータとを備え、乾燥運転時、予め蓄熱された前記蓄熱材の放熱により生じた熱、及び、前記電気ヒータで生じた熱の双方の熱によって生じた温風を前記洗濯槽に送風することで洗濯物を乾燥することを特徴とする洗濯乾燥機を開示している。この洗濯乾燥機は、乾燥運転時に洗濯槽からの高湿空気を前記蓄熱材に接触させることで前記放熱を行い、蓄熱材との接触により除湿されるとともに放熱により昇温して生成した温風を前記洗濯槽に供給する循環風路を備えるようである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１３－１０８６９７号公報
特開昭６３－６７９４号公報
特開２０２１－１８０８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、大気の温度および湿度に関わらず、蓄熱損失を減らして有効利用される熱量を増やすことができ、被乾燥物を効率的に乾燥させることができる、装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく検討した結果、以下のような態様を包含する本発明を完成するに至った。
【００１０】
〔１〕蓄熱材を収容してなる反応器、
被乾燥物を収容できる乾燥室、
被加熱ガスを反応器に流入させるように構成された第１供給ライン、
熱源ガスを反応器に流入させるように構成された第３供給ライン、
反応器から系外にガスを流出させるように構成された第１排出ライン、
反応器から乾燥室にガスを移送するように構成された第１移送ライン、
乾燥室から系外にガスを流出させるように構成された第２排出ライン、
乾燥室から排出されるガスを移送し、反応器に流入するガスに混ぜるように構成された第１戻りライン、および
蓄熱運転時に、第３供給ラインおよび第１排出ラインを開き、第１供給ラインおよび第１移送ラインを閉じるように、且つ
放熱運転時に、第３供給ラインを閉じ、第１供給ライン、第１移送ラインおよび第１戻りラインを開くように構成された、バルブシステムを
を具有する、
乾燥装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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