(57)【要約】【課題】  乾燥ガスの生成に要するコスト及び排気ガスの脱臭に要するコストを低減することにより、乾燥設備全体のランニングコストを低減することのできる、新規なＶＯＣ排出に対応した乾燥設備の開発を技術課題とした。【解決手段】外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ２を生成し、乾燥ガスＧ２を乾燥機２に対して供給して被乾燥物の乾燥を行い、乾燥機２から排出された排気ガスＧ３を脱臭装置４によって脱臭し、更に脱臭装置４から排出される脱臭済ガスＧ５と、乾燥機２から排出された排気ガスＧ３との間で熱交換を行うための熱交換器６が具えられ、排気ガスＧ３を高温排ガスＧ４として脱臭装置４に供給することができるように構成された乾燥設備１において、前記脱臭装置４は触媒４６ｂを具えたものであり、また前記外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ２を生成する手段には、ヒートポンプ式熱風発生装置５が具えられていることを特徴として成る。【選択図】図１
2014119132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を昇温して乾燥ガスを生成し、この乾燥ガスを乾燥機に対して供給して被乾燥物の乾燥を行い、乾燥機から排出された排気ガスを脱臭装置によって脱臭し、更に脱臭装置から排出される脱臭済ガスと、前記乾燥機から排出された排気ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器が具えられ、排気ガスを高温排ガスとして脱臭装置に供給することができるように構成された乾燥設備において、前記脱臭装置は触媒を具えたものであり、また前記外気を昇温して乾燥ガスを生成する手段には、ヒートポンプ式熱風発生装置が具えられていることを特徴とするＶＯＣ排出に対応した乾燥設備。
【請求項２】
前記ヒートポンプ式熱風発生装置と乾燥機との間に、加熱装置が具えられていることを特徴とする請求項１記載のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備。
【請求項３】
前記外気を昇温して乾燥ガスを生成する手段として、前記脱臭済ガスと排気ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器の後段に具えられた熱交換器が適用されていることを特徴とする請求項１記載のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品や塗装品の乾燥等に用いられる、ＶＯＣ排出に対応した乾燥設備に関するものであり、特に乾燥ガスの生成に要するコスト及び排気ガスの脱臭に要するコストを低減することのできるＶＯＣ排出に対応した乾燥設備に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば缶入り飲料の缶等の表面に、塗料を用いてロゴマーク、商品情報等の塗装や表面処理を施し、このものの乾燥処理を行う際には、図４に示すような乾燥設備１′が用いられている。
この装置は、熱風炉３′によって外気Ｇ０′を２００℃程度に昇温して生成された乾燥ガスＧ２′を、乾燥機２′に対して供給し、乾燥機２′内において被乾燥物の乾燥を行うように構成されたものである。
また前記乾燥機２′から排気される排気ガスＧ３′には、塗料等から揮発した臭気成分等のＶＯＣ（揮発性有機化合物）が含まれており、このため乾燥設備１′には、排気ガスＧ３′を、７５０℃以上の高温で燃焼させて臭気成分等のＶＯＣ成分の酸化（無害化）を行って脱臭するための脱臭装置４′が具えられる。
そしてこのような乾燥設備１′の運転にあたっては、脱臭装置４′から排出される脱臭済ガスＧ５′の排気経路に熱交換器６′を設け、この熱交換器６′において脱臭済ガスＧ５′中の熱を排気ガスＧ３′に取り込むことにより脱臭装置４′（乾燥設備１′）の燃料消費量を低減することが試みられている。
ちなみに図４に示した乾燥設備１′は、排気ガスＧ３′をすべて外部に排気する、いわゆるワンパスフローの形態が採られたものであって、乾燥機２′から排出された排気ガスＧ３′と被乾燥物との再度の接触が好ましくない塗装品に限らず食品等の乾燥処理に供されるものである。
【０００３】
更に図５に示す乾燥設備１０′は、前記図４に示した乾燥設備１′における熱風炉３′を省略し、熱交換器６′から排出される低温脱臭済ガスＧ６′の排気経路に熱交換器８′を設け、この熱交換器８′において低温脱臭済ガスＧ６′中の熱を外気Ｇ０′に取り込むことにより、２００℃程度の乾燥ガスＧ２′を生成することにより乾燥設備１０′の燃料消費量を低減することを試みたものである。
ちなみに図５に示した乾燥設備１０′は、低温脱臭済ガスＧ６′の一部を外気Ｇ０′と熱交換して乾燥ガスＧ２′とする、いわゆるワンパスフローの形態が採られたものであって、乾燥機２′から排出された排気ガスＧ３′と被乾燥物との再度の接触が問題がない、食品や塗装品等の乾燥処理に供されるものである。
【０００４】
そして本出願人は、このような乾燥設備のランニングコストの低減を図るため、ヒートポンプによって昇温された外気を乾燥ガスとして乾燥機に供給するように構成された装置を案出し、既に特許出願に及んでいる（特許文献１参照）。
しかしながら特許文献１に記載された装置は、脱臭装置から排出された排気ガスにおいて熱回収を図るように構成されたものではなく、排気ガスの脱臭に要するコストを低減することについて考慮されたものではないため、乾燥設備全体の省エネルギーの観点からは更なる改善を行う余地が残されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−７８５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、乾燥ガスの生成に要するコスト及び排気ガスの脱臭に要するコストを低減することにより、乾燥設備全体のランニングコストを低減することのできる、新規なＶＯＣ排出に対応した乾燥設備の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備は、外気を昇温して乾燥ガスを生成し、この乾燥ガスを乾燥機に対して供給して被乾燥物の乾燥を行い、乾燥機から排出された排気ガスを脱臭装置によって脱臭し、更に脱臭装置から排出される脱臭済ガスと、前記乾燥機から排出された排気ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器が具えられ、排気ガスを高温排ガスとして脱臭装置に供給することができるように構成された乾燥設備において、前記脱臭装置は触媒を具えたものであり、また前記外気を昇温して乾燥ガスを生成する手段には、ヒートポンプ式熱風発生装置が具えられていることを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備は、前記請求項１記載の要件に加え、前記ヒートポンプ式熱風発生装置と乾燥機との間に、加熱装置が具えられていることを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備は、前記請求項１記載の要件に加え、前記外気を昇温して乾燥ガスを生成する手段として、前記脱臭済ガスと排気ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器の後段に具えられた熱交換器が適用されていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１０】
まず請求項１記載の発明によれば、脱臭装置における脱臭済ガスの温度を、直接燃焼式の脱臭装置を用いる場合に比べて低くすることができ、この結果、脱臭装置における燃料消費量を低減することができる。また外気の昇温を、電気エネルギーによって稼働されるヒートポンプによって行うため、燃料による外気の昇温や電気ヒータによる外気の昇温に比べてランニングコストを削減することができる。
【００１１】
更にまた請求項２記載の発明によれば、加熱装置には、ヒートポンプ式熱風発生装置によって昇温された外気（高温外気）が供給れるため、加熱装置における燃料消費量あるいは電力消費量を低減してランニングコストを削減することができる。
【００１２】
更にまた請求項３記載の発明によれば、乾燥ガスの生成に直接的な燃料の使用を要しないため、乾燥設備全体での燃料消費量を低減してランニングコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の乾燥設備であって、外気を昇温して乾燥ガスを生成する手段として熱風炉が具えられた実施例を示すブロック図である。
【図２】形態を異ならせた二種の脱臭素子を示す斜視図である。
【図３】本発明の乾燥設備であって、外気を昇温して乾燥ガスを生成する手段として脱臭済ガスと排気ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器の後段に具えられた熱交換器が採用された実施例を示すブロック図である。
【図４】既存の乾燥設備を示すブロック図である。
【図５】構成を異ならせた既存の乾燥設備を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備の形態は、一例として以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００１５】
本発明のＶＯＣ排出に対応した乾燥設備１、１０（以下、乾燥設備１、１０と称する。）は、例えば食品の乾燥処理、あるいは塗料によって塗装された物品等の乾燥処理を行うための装置である。
そしてその基本構成は図１、３に示されるように、外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ２を生成し、この乾燥ガスＧ２を乾燥機２に対して供給して被乾燥物の乾燥を行い、乾燥機２から排出された排気ガスＧ３を脱臭装置４によって脱臭し、更に脱臭装置４から排出される脱臭済ガスＧ５と、前記乾燥機２から排出された排気ガスＧ３との間で熱交換を行い、乾燥機２から排出された排気ガスＧ３を昇温して高温排ガスＧ４とした状態で脱臭装置４に供給することができるものとされている。
また前記脱臭装置４は、脱臭機能を有する触媒４６ｂを具えたものである。
更にまた外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ２を生成する手段として、ヒートポンプ式熱風発生装置５が設置されている。
【００１６】
そして本発明の乾燥設備１、１０は上述した構成を基本構成とするものであるが、外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ１を生成する手段として、異なる機構を採用することができるものであり、以下、それぞれの機構が採用された乾燥設備１、１０毎に、乾燥設備１、１０の構成及び作動態様について説明する。
【００１７】
〔乾燥ガスの昇温に熱風炉が適用された実施例〕
初めに外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ１を生成する手段として、図１に示すように加熱装置として熱風炉３が適用された実施例について説明する。ちなみに図１に示した乾燥設備１は、排気ガスＧ３をすべて外部に排気する、いわゆるワンパスフローの形態が採られたものであって、乾燥機２から排出された排気ガスＧ３と被乾燥物との再度の接触が好ましくない食品や塗装品等の乾燥処理に供されるものである。
まず前記乾燥機２は、一例として連続式箱型乾燥機（バンド乾燥機）が採用されるものであり、被乾燥物の投入口２１及び排出口２２が解放状態で形成された乾燥室２０と、前記投入口２１から乾燥室２０内を通過して排出口２２にまで至るベルトコンベヤ等の搬送装置２３とが具えられることにより、この搬送装置２３に載置された状態で投入口２１から乾燥室２０内に進入する被乾燥物の連続的な乾燥処理が可能に構成された乾燥機である。
【００１８】
また前記乾燥室２０に、上部の複数箇所（一例として三箇所）に給気口２４が形成され、更に上部の複数箇所（一例として二箇所）には排気口２５が形成される。
なお前記乾燥機２としては、回転通気乾燥機、流動層乾燥機等を採用することもできる。
【００１９】
次に前記熱風炉３は、一例として炉本体３０とバーナ３１とを具えて構成され、バーナ３１における燃料の燃焼によって、炉本体３０内に供給される気体の温度を上昇させるように構成されたものである。また炉本体３０には給気口３２及び排気口３３が形成されている。なお加熱装置としては、前記熱風炉３に代えて電気ヒータ炉を用いるようにしてもよい。
【００２０】
次に前記脱臭装置４は、予熱炉４０と、触媒ユニット４５とを具えて構成されるものである。
まず前記予熱炉４０はバーナ４１を具えて成るものであり、バーナ４１によって燃料を燃焼させて発生した熱によって、給気口４２から予熱炉４０内に供給される気体の温度を上昇させ、排気口４３から排出するように構成されたものである。
また前記触媒ユニット４５は、その内部に脱臭素子４６（支持基材４６ａに触媒４６ｂが担持されたもの。）が具えられて成るものであり、予熱炉４０における排気口４３と、触媒ユニット４５における給気口４７とが接続される。
そしてこのように構成された脱臭装置４によれば、給気口４７から触媒ユニット４５内に供給された気体は、臭気成分が触媒４６ｂと接触することにより、臭気成分が有機物性の物質（ＶＯＣ）であれば触媒４６ｂが有する触媒作用によって低温酸化され、ＣО2 、Ｈ2 О等に変化することとなり、脱臭された状態で排気口４８から排気されるものである。
【００２１】
なお前記支持基材４６ａとしては、一例として図２（ａ）に示すように、ハニカム状のセラミックスが採用されるものであり、触媒４６ｂとしての酸化セリウム粉末等と水とバインダーとを混合して調製されたスラリーに対し、前記支持基材４６ａを浸漬させ、その後、乾燥、焼成することにより、支持基材４６ａの表面に触媒４６ｂが担持された脱臭素子４６が形成される。
また前記酸化セリウム粉末（淡黄色粉末）を、バインダーとともに水で混練し、乾燥、焼成して得られたペレット状の脱臭素子４６Ｐを用いることもできる。この場合、脱臭素子４６Ｐは図２（ｂ）に示すように、フレーム４６ｄに金網４６ｃが張設されて成るケージに収容された状態で触媒ユニット４５内に配されることとなる。
【００２２】
次に前記ヒートポンプ式熱風発生装置５は、ヒートポンプユニットを具えて成るものであり、蒸発器５１と、膨張弁５２と、凝縮器５３と、圧縮機５４とを具えてヒートポンプサイクルを形成するものであり、一例として二酸化炭素を冷媒とするものが採用される。なお前記冷媒として二酸化炭素を採用することにより、ヒートポンプ式熱風発生装置５で昇温された高温外気Ｇ１の温度を、最大で１２０℃程度とすることができるものである。因みに現状では、二酸化炭素を冷媒としたヒートポンプユニットが実用化されているが、今後、他の冷媒を用いた同等の性能を有するヒートポンプユニットが実用化された場合には、これを採用することもできる。
そして前記蒸発器５１に対しては  １０〜３５℃の熱源水Ｗが供給されるものであり、図示は省略するが、このための配管、ポンプ等が具えられる。ヒートポンプ式熱風発生装置５では、この熱源水Ｗの保有する熱を熱回収することになる。
【００２３】
また前記熱交換器６は、筐体６０内に管路６１が配され、管路６１内を通過する流体と、管路６１の外側を流れる流体との間で熱交換を行う機器である。そして筐体６０に給気口６２、排気口６３、給気口６４及び排気口６５が形成されるものであり、給気口６４及び排気口６５は前記管路６１の両端に接続される。
【００２４】
そしてこれら乾燥機２、熱風炉３、脱臭装置４、ヒートポンプ式熱風発生装置５、熱交換器６が、図１に示すように適宜の管路で接続されて乾燥設備１が構成されるものであり、まず、前記ヒートポンプ式熱風発生装置５における凝縮器５３と、熱風炉３における給気口３２との間が管路によって接続されるものであり、この管路にブロワ７が設置される。また熱風炉３における排気口３３と、乾燥機２における給気口２４との間が管路によって接続され、更に排気口２５と、熱交換器６における給気口６２との間が管路によって接続される。更にまた熱交換器６における排気口６３と、脱臭装置４における給気口４２との間が管路によって接続され、更に排気口４８と、熱交換器６における給気口６４との間が管路によって接続される。そして熱交換器６における排気口６５には、ブロワ９が接続される。
【００２５】
本発明の乾燥設備１は、一例として上述したように構成されるものであり、以下、その作動態様について説明する。
まず被乾燥物の投入に先立って、ヒートポンプ式熱風発生装置５、ブロワ７、脱臭装置４及びブロワ９が起動されるものであり、外気Ｇ０はヒートポンプユニット２０によって昇温されて高温外気Ｇ１となる。
次いで高温外気Ｇ１は、次に起動される熱風炉３によって更に昇温されて乾燥ガスＧ２となる。
次いで乾燥ガスＧ２は、給気口２４から乾燥室２０内に供給され、乾燥室２０から排気されて排気ガスＧ３となる。
次いで排気ガスＧ３は、熱交換器６において、脱臭済ガスＧ５との間で熱交換を行って温度が上昇し、高温排ガスＧ４となる。
次いで高温排ガスＧ４は、脱臭装置４において脱臭処理が施されて脱臭済ガスＧ５となるものであり、この際、バーナ４１により昇温される。
次いで脱臭済ガスＧ５は、熱交換器６において、排気ガスＧ３との間で熱交換を行って温度が低下し、低温脱臭済ガスＧ６となって外部に排気される。
【００２６】
そして乾燥設備１の状態が安定した時点で被乾燥物が乾燥機２に投入されるものであり、定常時の各気体の温度の一例を以下に示す。
外気          Ｇ０：  ２０℃
高温外気      Ｇ１：  ８０℃
乾燥ガス      Ｇ２：２００℃
排気ガス      Ｇ３：１５０℃
高温排ガス    Ｇ４：３５０℃
脱臭済ガス    Ｇ５：５００℃
低温脱臭済ガスＧ６：３００℃
【００２７】
上述したような乾燥設備１の運転において、２０℃の外気Ｇ０を、被乾燥物の乾燥処理に要求される２００℃の乾燥ガスＧ２とするために、ヒートポンプ式熱風発生装置５においては電気がエネルギー源とされ、熱風炉３においては燃料がエネルギー源とされている。
尚、熱源水Ｗのエネルギーも乾燥設備１に利用されることになるが、これは熱源水Ｗの熱が蒸発器５１での熱交換作用により冷媒の蒸発潜熱として回収され、その冷媒が圧縮機５４により昇温昇圧された後、凝縮器５３での熱交換作用により冷媒が凝縮することで外気Ｇ０に熱エネルギーが与えられて８０℃の高温外気Ｇ１となるものである。この熱源水Ｗの保有する１０〜３５℃の熱エネルギーは、熱源水Ｗとして例えば他の設備から廃棄される廃水が利用されるため、このエネルギーはランニングコストには通常は無関係である。従って、乾燥設備１において乾燥ガスＧ２を生成するためのランニングコストは、圧縮機５４で消費される電気エネルギーと熱風炉３で消費される燃料の合計に基づくものとなる。また、他の設備の廃水の温度が前記熱源水Ｗの温度より低い場合であっても、乾燥設備１であれば、低温脱臭済ガスＧ６の保有する熱エネルギーを熱交換器などを用いて廃水に与え、当該廃水を熱源水Ｗとして利用することができる。
【００２８】
一方、図４に示した従来手法の乾燥設備１′においては、２０℃の外気Ｇ０′を、同様に２００℃の乾燥ガスＧ２′とするために、熱風炉３′において燃料のみがエネルギー源とされ、これがランニングコストとなる。
このように、ランニングコストには無関係な熱源水のエネルギーを外気Ｇ０の昇温に利用できる乾燥設備１は、ヒートポンプ式熱風発生装置５の電気エネルギーと熱風炉３で消費される燃料の合計がランニングコストとなり、乾燥設備１′の熱風炉３′が必要とするランニングコストよりも低いランニングストを実現することが可能となるものである。
ちなみに、熱風炉３′の代わりに電気ヒータを用いたとしても、本乾燥設備１の方が低いランニングストを実現することが可能となるものである。
【００２９】
また本発明の乾燥設備１における脱臭装置４では、乾燥設備１′の脱臭装置４′と同等レベルの脱臭能力を得る条件として、脱臭装置４の予熱炉４０によって３５０℃の高温排ガスＧ４を５００℃程度に昇温する必要がある。これにより、触媒素子４６による脱臭が確実に行われるものであり、結果として５００℃程度の脱臭排ガスＧ５が得られることとなる。つまり、乾燥設備１では、３５０℃の高温排ガスＧ４を５００℃に昇温、すなわち温度差１５０℃分を昇温することになる。
一方、図４に示した従来手法の乾燥設備１′においては、４５０℃の高温排ガスＧ４を直接燃焼式により脱臭処理して、７５０℃の脱臭排ガスＧ５が得れることとなるため、４５０℃の高温排ガスＧ４′を７５０℃に昇温、すなわち温度差３００℃分を昇温することになる。つまり、乾燥設備１であれば、乾燥設備１′よりも高温排ガスの昇温の程度を低く抑えることができるので、その分の燃料が削減できることになる。
【００３０】
このように本発明の乾燥設備１は、脱臭装置４における燃料消費量を、従来手法における脱臭装置４′における燃料消費量よりも少なくすることができるため、脱臭装置４として触媒４６ｂを具えたものを採用することにより、ランニングコストの低減を実現することが可能となるものである。
そして本発明の乾燥設備１は、前記ヒートポンプ式熱風発生装置５によるコストダウン効果と、触媒４６ｂを具えた脱臭装置４によるコストダウン効果とが相まって、大幅なランニングコストの低減を実現することが可能となるものである。
【００３１】
このようなコストダウン効果を明確にするために、図４に示した乾燥設備１′と、図１に示した本発明の乾燥設備１とを、同一の被乾燥物を処理するような運転を行った場合の、ＬＰＧ使用量、電気使用量、ＬＰＧ変動費、電気変動費、年間削減額、年間削減率の試算結果を下表１に示す。
なお本発明の乾燥設備１については、高温外気Ｇ１の温度を８０℃とし、更に触媒の温度（実質的に脱臭排ガスＧ５の温度）を５００℃とした場合の試算を行った。
また他の試算条件は、ＬＰＧ（５０００ｈ／年、１００円／ｋｇ、１．９６ｋｇ／ｍ3 、３．００ｔ‐ＣＯ2 ／ｔ）、電気（１４円／ｋＷｈ、０．４１７ｋｇ‐ＣＯ2 ／ｋＷｈ（中部電力）、負荷率７０％）とした。
表１の結果から解るように、本発明の乾燥設備１では、変動費の年間削減率を２１％とする試算結果が得られた。
【００３２】
【表１】
2014119132.tif 000003
【００３３】
また原油換算した場合のエネルギー消費量を、一般財団法人省エネルギーセンターのホームページにて公開されている、使用量の暫定計算表（熱・電合算）を用いて試算し、表２に示した。
この結果、原油換算削減率は年間１９％となる試算結果が得られた。
【００３４】
【表２】
2014119132.tif 000004
【００３５】
更にまたＣＯ2 排出量を、環境省のホームページにて公開されている、算定・報告・公表制度による算定方法・排出係数一覧を用いて試算し、表３に示した。
この結果、ＣＯ2 排出量削減率は年間１７％となる試算結果が得られた。
【００３６】
【表３】
2014119132.tif 000005
【００３７】
〔乾燥ガスの昇温に熱交換器が適用された実施例〕
次に外気Ｇ０を昇温して乾燥ガスＧ２を生成する手段として、脱臭済ガスＧ５と排気ガスＧ３との間で熱交換を行うための熱交換器６の後段に具えられた熱交換器８が適用された実施例について説明する。
なお図３に示す乾燥設備１０は、図１に示した乾燥設備１の熱風炉３を削除し、熱交換器６の次段に、熱交換器６と同様に構成された熱交換器８を配置し、この熱交換器８を高温外気Ｇ１を昇温する手段として用いるものである。このため乾燥機２、脱臭装置４、ヒートポンプ式熱風発生装置５、熱交換器６（熱交換器８）、ブロワ７（ブロワ９）については、前出のものと同様の機器が用いられるものであり、個々の機器についての説明はここでは省略する。
なお前記乾燥機１としては、回転通気乾燥機、流動層乾燥機等を採用することもできる。
【００３８】
この実施例で示す乾燥設備１０は図３に示すように、まず、ヒートポンプ式熱風発生装置５における凝縮器５３と、熱交換器８に給気口８２との間が管路によって接続されるものであり、この管路にブロワ７が設置される。また熱交換器８における排気口８３と、乾燥機２における給気口２４との間が管路によって接続され、更に排気口２５と、熱交換器６における給気口６２との間が管路によって接続される。更にまた熱交換器６における排気口６３と、脱臭装置４における給気口４２との間が管路によって接続され、更に排気口４８と、熱交換器６における給気口６４との間が管路によって接続される。更に熱交換器６における排気口６５と熱交換器８における給気口８４との間が管路によって接続される。そして熱交換器８における排気口８５には、ブロワ９が接続される。
ちなみに図３に示した乾燥設備１０は、低温脱臭排ガスＧ６の一部を外気Ｇ０と熱交換して乾燥ガスＧ２とする、いわゆるワンパスフローの形態が採られたものであって、乾燥機２から排出された排気ガスＧ３と被乾燥物との再度の接触が好ましくない食品や塗装品等の乾燥処理に供されるものである。
【００３９】
この実施例で示す本発明の乾燥設備１０は、一例として上述したように構成されるものであり、以下、その作動態様について説明する。
まず被乾燥物の投入に先立って、ヒートポンプ式熱風発生装置５、ブロワ７、脱臭装置４及びブロワ９が起動されるものであり、外気Ｇ０はヒートポンプ式熱風発生装置５によって昇温されて高温外気Ｇ１となる。
次いで高温外気Ｇ１は熱交換器８において、低温脱臭済ガスＧ６との間で熱交換を行って昇温されて乾燥ガスＧ２となる。
次いで乾燥ガスＧ２は、給気口２４から乾燥室２０内に供給され、乾燥室２０から排気されて排気ガスＧ３となる。
次いで排気ガスＧ３は、熱交換器６において、脱臭済ガスＧ５との間で熱交換を行って温度が上昇し、高温排ガスＧ４となる。
次いで高温排ガスＧ４は、脱臭装置４において脱臭処理が施されて脱臭済ガスＧ５となるものであり、この際、バーナ４１により高温排ガスＧ４が昇温される。
次いで脱臭済ガスＧ５は、熱交換器６において、排気ガスＧ３との間で熱交換を行って温度が低下し低温脱臭済ガスＧ６となる。
続いて低温脱臭済ガスＧ６は熱交換器８において、高温外気Ｇ１との間で熱交換を行って温度が低下し、低温脱臭済ガスＧ７となって外部に排気される。
【００４０】
そして乾燥設備１の状態が安定した時点で被乾燥物が乾燥機２に投入されるものであり、定常時の各気体の温度の一例を以下に示す。
外気            Ｇ０：  ２０℃
高温外気        Ｇ１：  ８０℃
乾燥ガス        Ｇ２：２００℃
排気ガス        Ｇ３：１５０℃
高温排気ガス    Ｇ４：３５０℃
脱臭済ガス      Ｇ５：５００℃
低温脱臭済ガス  Ｇ６：３５０℃
低温脱臭済ガス  Ｇ７：２３０℃
【００４１】
上述したような本発明の乾燥設備１０の運転において、２０℃の外気Ｇ０を、８０℃の高温外気Ｇ１とするために、ヒートポンプ式熱風発生装置５により、通常例えば他の設備から廃棄される１０〜３５℃の廃水の熱エネルギーが、乾燥設備１にて述べたのと同様に、ヒートポンプ式熱風発生装置５により回収され、凝縮器５３での熱交換作用により外気Ｇ０に熱エネルギーが与えられて８０℃の高温外気Ｇ１とされる。更に高温外気Ｇ１が熱交換器８において昇温され、２００℃の乾燥ガスＧ２とされている。
ここで、ヒートポンプ式熱風発生装置５により消費されるエネルギーは、圧縮機５４で消費される電気エネルギーであり、これがランニングコストとなる。
尚、他の設備の廃水の温度が本熱源水Ｗの温度より低い場合であっても、乾燥設備１０における低温脱臭済ガスＧ７の保有する熱エネルギーを熱交換器などを用いて廃水に与え、当該廃水を熱源水Ｗとして利用することができる。
【００４２】
一方、図５に示した従来手法の乾燥設備１′においては、２０℃の外気Ｇ０′を、同様に２００℃の乾燥排ガスＧ２′とするために、熱交換器８′における熱交換が行われるのみであって、見かけ上のエネルギー消費が伴われていない。
しかしながら本発明の乾燥設備１０においては、脱臭装置４において、３５０℃の高温排ガスＧ４を５００℃の脱臭済ガスＧ５（温度差＋１５０℃）とするような燃焼が行われる一方、乾燥設備１０′においては、脱臭装置４′において、３５０℃の高温排ガスＧ４′を７５０℃の脱臭済ガスＧ５′（温度差＋４００℃）とするような燃焼が行われる。
したがって脱臭装置４′における燃料消費量は、温度差４００℃分を昇温させるために用いられるので、温度差１５０℃分を昇温させるだけで済む脱臭装置４における燃料消費量よりも多くなるので、脱臭装置４′の方がランニングコストは高いものになっている。
そして本発明の乾燥設備１０におけるヒートポンプ式熱風発生装置５の圧縮機５４と脱臭装置４の合計のランニングコストは、乾燥設備１０′の脱臭装置４′でのランニングコストよりも低コストとなっており、このため同様の条件で乾燥処理を行う場合には、乾燥設備１０の構成を採ることによりランニングコストのコストダウンを実現することが可能となるものである。
このように本発明の乾燥設備１０は、前記ヒートポンプ式熱風発生装置５と、触媒４６ｂを具えた脱臭装置４及び熱交換器６、８とを組合せることで、直接的な燃料の使用を要しないことに加え、乾燥設備１０全体として従来にない大幅なコストダウンを実現することが可能となるものである。
【００４３】
つまり図５に示した乾燥設備１０′は、脱臭済ガスＧ５′の温度を７５０℃以上とすることにより、乾燥ガスＧ２′の温度を２００℃以上とすることができるものである。このため乾燥設備１０′において、脱臭装置４′として触媒４６ｂを具えたものを適用した場合、バーナ４１′（出願時に図５中の符号４１′を追加します）の燃焼を４００℃の脱臭済ガスＧ５′が得られるような燃焼としたときには、熱交換器６′における排気ガスＧ３′の昇温及び熱交換器８′における低温脱臭済ガスＧ６′の昇温が十分に行われず、乾燥ガスＧ２′の温度が所望の２００℃に遠く及ばないため、所望の乾燥操作を実施することができない。
尚、以上の実施例では排気ガスＧ３や脱臭済ガスＧ５、Ｇ６、Ｇ７が再び被乾燥物と接触することが好ましくない食品や塗装品等を前提としてワンパスフローによる乾燥設備１、１０を説明したが、これらのガスが再び被乾燥物と接触しても被乾燥物の品質に劣化を生じなければ、これらのガスを循環して利用するいわゆる循環フローによる乾燥設備１、１０にも本発明を適用することができる。
ちなみに、図１あるいは図３に示した二点鎖線が、脱臭済ガスＧ６あるいはＧ７を被乾燥物の乾燥に利用する循環フローを形成するための管路である。この循環フローを採用することにより更なるランニングコストの削減が可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
１      乾燥設備
１０    乾燥設備
２      乾燥機
２０    乾燥室
２１    投入口
２２    排出口
２３    搬送装置
２４    給気口
２５    排気口
３      熱風炉
３０    炉本体
３１    バーナ
３２    給気口
３３    排気口
４      脱臭装置
４０    予熱炉
４１    バーナ
４２    給気口
４３    排気口
４５    触媒ユニット
４６    脱臭素子
４６Ｐ  脱臭素子
４６ａ  支持基材
４６ｂ  触媒
４６ｃ  金網
４６ｄ  フレーム
４７    給気口
４８    排気口
５      ヒートポンプ式熱風発生装置
５１    蒸発器
５２    膨張弁
５３    凝縮器
５４    圧縮機
６      熱交換器
６０    筐体
６１    管路
６２    給気口
６３    排気口
６４    給気口
６５    排気口
７      ブロワ
８      熱交換器
８０    筐体
８１    管路
８２    給気口
８３    排気口
８４    給気口
８５    排気口
９      ブロワ
Ｇ０    外気
Ｇ１    高温外気
Ｇ２    乾燥ガス
Ｇ３    排気ガス
Ｇ４    高温排ガス
Ｇ５    脱臭済ガス
Ｇ６    低温脱臭済ガス
Ｇ７    低温脱臭済ガス
Ｗ      熱源水
【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５】
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