(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傍熱式の真空乾燥装置であって、
厨芥等の被乾燥物を収容する乾燥容器と、
前記乾燥容器で発生する蒸気を排出するために前記乾燥容器に接続されるダイヤフラム式の真空ポンプと、
温水を発生する温水発生装置と、
前記乾燥容器と前記温水発生装置とを温水が循環するように接続し、前記温水発生装置で発生された温水を前記乾燥容器に付与する温水循環回路とを備え、
前記真空ポンプには空気を供給するための流入管が接続され、前記流入管にその開閉制御される電磁弁が設けられ、前記電磁弁は、通常運転時では閉状態であり、所定時間経過すると開となるように制御される、真空乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、真空乾燥装置に関し、特に厨芥等の被乾燥物を収容加熱し、その水分を蒸発させて乾燥させる真空乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
厨芥等の被乾燥物を収容した乾燥容器を真空に減圧して沸点を下げる一方、ヒートポンプを用いて、その温熱により乾燥容器を加熱して被乾燥物より水分を蒸発させると共にこの蒸発した水分をヒートポンプで発生する冷熱により凝縮した水に戻し、この水分を装置外に排出する真空乾燥装置が知られている。
【０００３】
図３は、このような真空乾燥装置の概略構成を示した図である。
図を参照して、真空乾燥装置は、大きくは厨芥等の被乾燥物が収容される密閉容器状の乾燥容器２０１と、乾燥容器２０１に蒸気排出管１１を介して接続される凝縮器２０３と、ヒートポンプ式チラーユニット等からなる冷温熱発生装置２０５と、凝縮器２０３及び蒸気排出管１１を介して乾燥容器２０１の内部を真空状態にするための真空ポンプ３３とから構成される。尚、乾燥容器２０１の底部には攪拌駆動部６９に接続された攪拌アーム及びスクレーパ（図示せず）が取付けられている。
【０００４】
冷温熱発生装置２０５は圧縮機１９を中心として、凝縮ユニット２１と、膨張弁２３と、蒸発ユニット２５とから構成され、各々その中に例えばフロン等の冷媒が封入される冷媒管３０１ａ〜３０１ｄによって相互に接続されている。蒸発ユニット２５の出口と凝縮器２０３の入口には往き冷水管２０７ａが接続され、蒸発ユニット２５の入口と凝縮器２０３の出口には戻り冷水管２０７ｂが接続されており、戻り冷水管２０７ｂにはポンプ２７が設置され、ポンプ２７の上流側には膨張タンク１３が、その下流側には水流スイッチ２８が取付けられている。
【０００５】
一方、凝縮ユニット２１の出口と乾燥容器２０１の入口とには往き温水管２０９ａが接続され、凝縮ユニット２１の入口と乾燥容器２０１の出口とには戻り温水管２０９ｂが接続されている。戻り温水管２０９ｂには膨張タンク１５が設置され、その下流側には水流スイッチ３０３とファンクーリングユニット１７が取付けられている。又、凝縮器２０３の下部にはポンプ３１が取付けられ、その下流に凝縮器２０３に設けられた水位検知器３９と連動して開閉する電磁弁３７が取付けられている。更に、油回転式の真空ポンプ３３は、逆止弁３４を介して排気管３６によって凝縮器２０３に接続され、その下流側には排出ベント３５が設けられている。
【０００６】
以下この従来の真空乾燥容器の動作について簡単に説明する。
被乾燥物が乾燥容器２０１に収容され乾燥処理が開始されると、真空ポンプ３３がＯＮとなり、乾燥容器２０１の内部の水蒸気を含んだ空気を蒸気排出管１１及び凝縮器２０３を介して排出する。これによって、乾燥容器２０１内部は負圧になり、その沸点が下がり被乾燥物からの水分が蒸発し易い状態となる。尚、運転が開始されると、乾燥容器内に取付けられた攪拌アームが攪拌駆動部６９によって回転し、被乾燥物を攪拌してその水蒸気の発生を促進する。
【０００７】
一方、冷温熱発生装置２０５では圧縮機１９が動作を開始し、冷媒の圧縮、凝縮、膨張、蒸発の各工程により、蒸発ユニット２５においては、ポンプ２７の動作によって往き冷水管２０７ａおよび戻り冷水管２０７ｂを循環する水に対して冷熱を与える。この冷熱は凝縮器２０３において乾燥容器２０１から、蒸気排出管１１を介して流入する水蒸気を冷やし、そこで凝縮させる。この凝縮水は、水位検知器３９によって所定水位が検知されると、電磁弁３７を”開”としてポンプ３１を所定時間駆動することによって装置外に排出される。又、凝縮ユニット２１においては、ポンプ２９の動作によって往き温水管２０９ａおよび戻り温水管２０９ｂを循環する水に対して温熱を与える。この温熱は乾燥容器２０１において被乾燥物を熱し、水分の蒸発を促進する。このようにして、従来の真空乾燥装置は厨芥等の被乾燥物を加熱乾燥してその水分を除去している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の真空乾燥装置では、いわゆるヒートポンプと呼ばれる冷温熱発生装置を使用して、温熱及び冷熱を発生させて被乾燥物の水分の蒸発と蒸発した水蒸気を凝縮させていた。従って、冷温熱発生装置と凝縮器とを必ず必要とするため、コスト的には有利とは言えなかった。又、これらの装置や機器を設置するためのスペースを多く必要とすることにもなる。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コスト的に有利でかつ装置の設置面積の効率化を図る乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる乾燥装置は、傍熱式の真空乾燥装置であって、厨芥等の被乾燥物を収容する乾燥容器と、前記乾燥容器で発生する蒸気を排出するために前記乾燥容器に接続されるダイヤフラム式の真空ポンプと、温水を発生する温水発生装置と、前記乾燥容器と前記温水発生装置とを温水が循環するように接続し、前記温水発生装置で発生された温水を前記乾燥容器に付与する温水循環回路とを備え、前記真空ポンプには空気を供給するための流入管が接続され、前記流入管にその開閉制御される電磁弁が設けられ、前記電磁弁は、通常運転時では閉状態であり、所定時間経過すると開となるように制御されるものである。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上説明したとおり、乾燥容器で発生する蒸気がダイヤフラム式の真空ポンプで排出され、温水発生装置で温水が発生されるので、凝縮器及び冷温熱発生装置を不要とし、コスト的及び設置面積的にとって有利な真空乾燥装置となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一参考例による真空乾燥装置の構成を示した図である。
図を参照して、真空乾燥装置は、大きくは厨芥等の被乾燥物が収容される密閉容器状の乾燥容器２０１と、乾燥容器２０１に逆止弁７７が組み込まれた蒸気排出管１１を介して接続される真空ポンプ３３と、温水を発生するための温水発生装置４１とから構成される。
【００１３】
真空ポンプ３３は水封式のポンプであり、受水タンク５５と真空ポンプ３３との間には封液回路７３が接続される。封液回路７３には、循環ポンプ７１及び水流スイッチ７５が組み込まれる。真空ポンプ３３の出口側配管は、循環回路５７と排水管６７とに分岐され、排水管６７は電磁弁６１を介して排水溝に向かう。一方、循環回路５７は電磁弁５９を介して受水タンク５５に接続される。受水タンク５５には、電磁弁８１を介して給水管６３が接続され、又手動バルブを組み込んだ排水菅６５がその下方部に取付けられる。
【００１４】
温水発生装置４１はガスバーナ式の温水発生装置であり、その内部の下部にはバーナ４３が設置され、バーナ４３の上方部にはコイル式の熱交換部４５が取付けられる。バーナ４３にはガスが供給されるガス管４７が接続され、ガス管４７にはガスの遮断、供給を制御するための電磁弁４９と供給ガス圧を制御するための圧力スイッチ５１とバーナ４３におけるガスの燃焼量を制御するためのバーナ制御部５３とが各々組み込まれている。
【００１５】
乾燥容器２０１と温水発生装置４１とは、往き温水管２０９ａ及び戻り温水管２０９ｂによって接続されている。往き温水管２０９ａは温水発生装置４１の熱交換部４５の出口側に接続され、戻り温水管２０９ｂはポンプ２９及び水流スイッチ３０３が組み込まれて温水発生装置４１の熱交換部４５の入口側に接続される。尚、ポンプ２９の入口側の戻り温水管２０９ｂには膨張タンク１５が接続されている。
【００１６】
以下、この真空乾燥容器の動作について説明する。
被乾燥物が乾燥容器２０１に収容され、乾燥処理が開始されると、ポンプ２９がＯＮとなり往き温水管２０９ａ及び戻り温水管２０９ｂに充填された水が、乾燥容器２０１の下部の熱交換部と温水発生装置４１の熱交換部４５とを介して循環する。一方、電磁弁４９が”開”となって供給されたガスは、圧力スイッチ５１によって所定圧力に減圧されてバーナ４３に供給される。供給されたガスはバーナ制御部５３によって所定の燃焼量となるように制御されて燃焼し、熱交換部４５内の循環水を加熱して温水として往き温水管２０９ａに送り出す。往き温水管２０９ａを介して乾燥容器２０１に流入した温水は、乾燥容器２０１の底面を熱して被乾燥物に含まれている水分の蒸発を促進する。尚、往き温水管２０９ａ及び戻り温水管２０９ｂ内の水が加熱されて体積が増加した分は、膨張タンク１５によって吸収される。ここで、バーナ制御部５３は、乾燥処理の季節や被乾燥物の処理量等に応じてバーナ４３の燃焼量を制御して、乾燥容器２０１に与える温熱の量を制御するものである。
【００１７】
温水発生装置４１からの温水によって加熱されて被乾燥物から蒸発した水蒸気は、従来のように凝縮器を経由することなく、蒸気排出管１１を通して真空ポンプ３３によって直接吸引される。真空ポンプ３３は、水封式であるので、吸引された水蒸気はそのまま、又は封液にその一部を凝縮させた状態で封液水と共に排出される。ここで、真空ポンプ３３が発生する真空度は、封液の温度が高くなると低下するので、循環ポンプ７１の出口側の封液回路７３の温度が所定温度以上（例えば夏季）になっている場合、温調器７９によって電磁弁５９が”閉”となり、真空ポンプ３３からの排出液は受水タンク５５に戻さず、電磁弁６１を介して装置外に排出される。この場合、真空ポンプ３３のための封液は、給水管６３から連続的に供給される水（例えば水道水に直結して供給する）を封液として真空ポンプ３３に付与する。尚、電磁弁６１は全開と半開との間に制御されており、夏季のような場合には全開となり、他の季節等では半開状態となり、いずれにしても常時真空ポンプ３３からの排出液は外部に放出される。
【００１８】
一方、循環ポンプ７１の出口側の封液回路７３の温度が所定温度未満（例えば冬期）である場合、温調器７９によって電磁弁５９は”開”となり、真空ポンプ３３からの排出液の一部は循環回路５７から受水タンク５５に戻され、封液として封液回路７３を循環する。このようにして、封液の消費量を削減する。尚、この場合でも真空ポンプ３３からの排出液を全て循環させると、真空ポンプ３３による真空度が低下するので、一部のみ封液回路に戻すようにしている。そのため、電磁弁６１は少なくとも完全に”閉”状態にならないように制御されている。
【００１９】
尚、上記参考例では、真空ポンプ３３の封液のための冷却装置を有さない構成としたが、真空ポンプ３３による真空度を十分に確保し、かつ安定させるためには、例えば、封液回路を循環回路としてクーリングタワーやクーリングユニット等の冷却装置をこの循環回路に別途設ける構成が好ましい。
【００２０】
図２は、この発明の実施例による真空乾燥装置の構成を示した図である。
図を参照して、真空ポンプ回りの構成のみが先の参考例と異なっており、他の構成は先の参考例と同様であるのでその説明は繰り返さない。
この実施例では、真空ポンプ８３として先の参考例における水封式ではなく、ダイヤフラム式の真空ポンプを採用している。真空ポンプ８３は蒸気排出管１１に逆止弁７７を介して接続する。真空ポンプ８３と逆止弁７７との間には、真空ポンプ８３に空気を供給するための空気バラスト用の流入管９１が接続され、その流入側から供給空気量を制御するためのオリフィス８９とその開閉がコンピュータ制御される電磁弁８７と供給される空気の水分を除去するためのフィルタ８５とが各々接続されている。
【００２１】
通常運転時では、電磁弁８７は”閉”状態であり、流入管９１を通して空気は供給されておらず、真空ポンプ８３には乾燥容器２０１から排出される空気に含まれた水分が真空ポンプ８３の吸入回路に溜ってくる。そこで、所定時間経過すると、電磁弁８７が”開”となり、水分が除去された空気が真空ポンプ８３に供給される。これによって吸入回路に溜った水分は供給された大量の空気によってミスト状態になり、供給空気と共に外部に排出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例による真空乾燥装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施例による真空乾燥装置の構成を示す図である。
【図３】従来の真空乾燥装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
４１  温水発生装置
８３  ダイヤフラム式真空ポンプ
８５  フィルタ
８７  電磁弁
８９  オリフィス
９１  流入管
２０１  乾燥容器
２０９ａ  往き温水管
２０９ｂ  戻り温水管
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
0003612120.tif 000002
【図２】
0003612120.tif 000003
【図３】
0003612120.tif 000004