(57)【要約】【課題】省エネルギー性を向上させた乾燥装置、乾燥装置の制御方法、および乾燥装置の制御装置を提供する。【解決手段】  被乾燥物Ｄが送風により乾燥される複数の乾燥室１ａ〜１ｃを備え、複数の乾燥室１ａ〜１ｃのそれぞれには、乾燥室１ａ〜１ｃに導入する気体量を調整する気体量調整手段２ａ〜２ｃと、気体量調整手段２ａ〜２ｃが導入した気体を加熱する加熱手段３ａ〜３ｃと、が接続され、複数の乾燥室１ａ〜１ｃは、気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成され、複数の乾燥室１ａ〜１ｃにおいて、気体の最下流側の乾燥室１ｃから、気体の最上流側の乾燥室１ａに向けて被乾燥物Ｄを搬送する搬送手段Ｃを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物が送風により乾燥される複数の乾燥室を備え、
前記複数の乾燥室のそれぞれには、
前記乾燥室に導入する気体量を調整する気体量調整手段と、
前記気体量調整手段が導入した気体を加熱する加熱手段と、が接続され、
前記複数の乾燥室は、気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成され、
前記複数の乾燥室において、気体の最下流側の乾燥室から、気体の最上流側の乾燥室に向けて被乾燥物を搬送する搬送手段を備えることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記複数の乾燥室のうち、気体の最下流側の乾燥室の排出側には、気体の相対湿度を測定する湿度センサが設けられ、
前記気体の最上流側の乾燥室に接続された外気量調整手段は、前記湿度センサにより測定された相対湿度が所定の値となるように外気を導入するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記複数の乾燥室のそれぞれには、気体の温度を測定する温度センサが設けられ、
前記複数の乾燥室のそれぞれに接続された加熱手段は、各乾燥室の温度センサにより測定された温度が所定の値となるように気体を加熱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記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記温度センサが、前記複数の乾燥室の排出側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項３記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記所定の値の温度が、気体の最下流側の乾燥室の温度が一番高く設定され、気体の上流側の乾燥室となるに連れて徐々に低い温度となるように設定されていることを特徴とする請求項３又は４記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記乾燥室から排出された気体の少なくとも一部を、当該乾燥室に再度導入する循環ダクトを有することを特徴とする請求項１〜５いずれか一項記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記複数の乾燥室のそれぞれには、室内圧力調整手段がさらに設けられ、
前記複数の乾燥室は、前記気体の上流側の乾燥室の室内圧力が、前記気体の下流側の乾燥室の室内圧力以上に調整されるとともに、
前記気体の最下流側の乾燥室の室内圧力が、乾燥装置外部の圧力より高くなるように調整されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか一項記載の乾燥装置。
【請求項８】
複数の乾燥室を備え、
気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成され、
前記複数の乾燥室において、気体の最下流側の乾燥室から、気体の最上流側の乾燥室に向けて被乾燥物を搬送する搬送手段を備える乾燥装置の制御装置において、
気体の最下流側の乾燥室から排出された気体の湿度に基づいて、前記気体の最上流側の乾燥室に導入する外気の量を制御する気体量制御部を有することを特徴とする乾燥装置の制御装置。
【請求項９】
前記乾燥装置の各乾燥室の温度に基づいて、各乾燥室の温度が所定の温度となるように、各乾燥室の気体の温度を制御する加熱温度制御部を有することを特徴とする請求項８記載の乾燥装置の制御装置。
【請求項１０】
前記乾燥装置の各乾燥室の温度が、各乾燥室の排出側の温度であることを特徴とする請求項９記載の乾燥装置の制御装置。
【請求項１１】
前記加熱温度制御部は、前記各乾燥室の温度を、気体の最下流側の乾燥室の温度を一番高く設定し、気体の上流側の乾燥室となるに連れて徐々に低い温度となるように制御することを特徴とする請求項９または１０記載の乾燥装置の制御装置。
【請求項１２】
複数の乾燥室を備え、
気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成され、
前記複数の乾燥室において、気体の最下流側の乾燥室から、気体の最上流側の乾燥室に向けて被乾燥物を搬送する搬送手段を備える乾燥装置を制御装置で制御する乾燥装置の制御方法において、
気体の最下流側の乾燥室から排出された気体の湿度に基づいて、前記気体の最上流側の乾燥室に導入する外気の量を制御することを特徴とする乾燥装置の制御方法。
【請求項１３】
前記乾燥装置の各乾燥室の温度に基づいて、各乾燥室の温度が所定の温度となるように、各乾燥室の気体の温度を制御することを特徴とする請求項１２記載の乾燥装置の制御方法。
【請求項１４】
前記乾燥装置の各乾燥室の温度が、各乾燥室の排出側の温度であることを特徴とする請求項１３記載の乾燥装置の制御方法。
【請求項１５】
前記各乾燥室の温度を、気体の最下流側の乾燥室の温度を一番高く設定し、気体の上流側の乾燥室となるに連れて徐々に低い温度となるように制御することを特徴とする請求項１３又は１４記載の乾燥装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被乾燥物に気体を接触させることにより被乾燥物に含まれる水分・溶剤や、被乾燥物に付着している水滴・溶剤などを乾燥除去する乾燥装置、乾燥装置の制御方法、およびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品などの水分含有率の低下、または工業製品の溶媒や純水での洗浄工程後の乾燥のためには、一般的に熱風乾燥が採用されている。熱風乾燥は、被乾燥物を乾燥室内に配置し、高温の空気を被乾燥物に吹きつけることで、空気の熱で水分・溶剤を蒸発・飛散させる方法である。
【０００３】
このような熱風乾燥において、シート状や管状に加工された長尺の樹脂や紙などを乾燥させる場合には、乾燥装置内部において、被乾燥物を走行させながら乾燥する装置が利用されている。例えば、搬送手段上に載置した長尺の被乾燥物を、複数の乾燥室内を連続して走行させるとともに、被乾燥物の走行方向とは反対方向に熱風を流す乾燥装置がある。複数の乾燥室を有する乾燥装置では、乾燥室のそれぞれに熱風供給管および排出管を設けることにより、多くの熱風を被乾燥物に当てて乾燥効率を向上させる工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３７５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱風乾燥においてさらに乾燥効率を向上させるには、被乾燥物に供給される熱風の風速を上げたり、熱風の湿度を下げたりすることが効果的である。熱風の湿度を下げる場合には、空気を加熱する方法や空気を除湿する方法がある。しかし、複数の乾燥室を設けた場合には、各乾燥室において、熱風の風速を上げるための送風手段、熱風の加熱手段、又は熱風の除湿手段をそれぞれ設ける必要が生じる。しかも、各乾燥室に設けられたこれらの手段のそれぞれを同等に運転することになり、運転コストが増加する。従って、省エネルギー化がなされた経済的な乾燥装置が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、省エネルギー性を向上させた乾燥装置、乾燥装置の制御方法、および乾燥装置の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の乾燥装置は、次の構成を有することを特徴とする。
【０００８】
（１）被乾燥物が送風により乾燥される複数の乾燥室を備え、前記複数の乾燥室のそれぞれには、前記乾燥室に導入する気体量を調整する気体量調整手段と、前記気体量調整手段が導入した気体を加熱する加熱手段と、が接続され、前記複数の乾燥室は、気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成され、前記複数の乾燥室において、気体の最下流側の乾燥室から、気体の最上流側の乾燥室に向けて被乾燥物を搬送する搬送手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
（２）前記複数の乾燥室のうち、気体の最下流側の乾燥室の排出側には、気体の相対湿度を測定する湿度センサが設けられ、前記気体の最上流側の乾燥室に接続された外気量調整手段は、前記湿度センサにより測定された相対湿度が所定の値となるように外気を導入するように構成されていても良い。
【００１０】
（３）前記複数の乾燥室のそれぞれには、気体の温度を測定する温度センサが設けられ、
前記複数の乾燥室のそれぞれに接続された加熱手段は、各乾燥室の温度センサにより測定された温度が所定の値となるように気体を加熱するように構成されていても良い。
【００１１】
（４）前記温度センサが、前記複数の乾燥室の排出側にそれぞれ設けられていても良い。
【００１２】
（５）記所定の値の温度が、気体の最下流側の乾燥室の温度が一番高く設定され、気体の上流側の乾燥室となるに連れて徐々に低い温度となるように設定されていても良い。
【００１３】
（６）前記乾燥室から排出された気体の少なくとも一部を、当該乾燥室に再度導入する循環ダクトを有していても良い。
【００１４】
（７）前記複数の乾燥室のそれぞれには、室内圧力調整手段がさらに設けられ、前記複数の乾燥室は、前記気体の上流側の乾燥室の室内圧力が、前記気体の下流側の乾燥室の室内圧力以上に調整されるとともに、前記気体の最下流側の乾燥室の室内圧力が、乾燥装置外部の圧力より高くなるように調整されていても良い。
【００１５】
なお、上記の各形態は、乾燥装置の制御方法、および乾燥装置の制御装置の発明としても捉えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、省エネルギー性を向上させた乾燥装置、乾燥装置の制御方法、および乾燥装置の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる乾燥装置の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる乾燥装置の制御装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる制御フローを示すフローチャートである。
【図４】従来の乾燥装置の要部における気体の状態を示す構成図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる乾燥装置の要部における気体の状態を示す構成図であり、加熱手段の下流側に温度センサを設置した例を示す。
【図６】従来の乾燥装置の年間エネルギーを試算するための気体の状態を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる乾燥装置の年間エネルギーを試算するための気体の状態を示す説明図であり、加熱手段の下流側に温度センサを設置した例を示す。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる乾燥装置の要部における気体の状態を示す構成図であり、乾燥室の排出側に温度センサを設置した例を示す。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる乾燥装置の年間エネルギーを試算するための気体の状態を示す説明図であり、乾燥室の排出側に温度センサを設置した例を示す。
【図１０】本発明の第３の実施形態にかかる乾燥装置の要部における気体の状態を示す構成図であり、加熱手段の下流側に温度センサを設置した例を示す。
【図１１】本発明の第３の実施形態にかかる乾燥装置の要部における気体の状態を示す構成図であり、乾燥室の排出側に温度センサを設置した例を示す。
【図１２】被乾燥物の乾燥態様の概念をグラフ化した説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態にかかる乾燥装置の年間エネルギーを試算するための気体の状態を示す説明図であり、加熱手段の下流側に温度センサを設置した例を示す。
【図１４】本発明の第３の実施形態にかかる乾燥装置の年間エネルギーを試算するための気体の状態を示す説明図であり、乾燥室の排出側に温度センサを設置した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
［１．構成］
［１．１  乾燥装置の概要構成］
以下、本発明に係る乾燥装置の実施形態について、図１に一例を示して説明する。以下の説明では、乾燥装置Ｘに外気が導入される側を気体の上流側と、乾燥装置Ｘから気体が排出される側を気体の下流側と表現する。乾燥装置Ｘは、被乾燥物Ｄが送風により乾燥される複数の乾燥室１ａ〜１ｃを備える。なお、本実施形態では、乾燥室の数を３室としているが、２室以上であれば良い。
【００１９】
複数の乾燥室１ａ〜１ｃのそれぞれには、乾燥室１ａ〜１ｃに導入する気体量を調整する気体量調整手段２ａ〜２ｃと、気体量調整手段２ａ〜２ｃが導入した気体を加熱する加熱手段３ａ〜３ｃと、が接続されている。複数の乾燥室１ａ〜１ｃは、気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成されている。また、乾燥装置Ｘは、複数の乾燥室１ａ〜１ｃにおいて、気体の最下流側の乾燥室１ｃから、気体の最上流側の乾燥室１ａに向けて被乾燥物Ｄを搬送する搬送手段Ｃを備える。
【００２０】
なお、本実施形態における被乾燥物Ｄとしては、例えば、シート状や管状に加工された長尺の樹脂や紙などが考えられる。しかし、乾燥装置Ｘは、物体に含有される水分および／又は溶剤および物体に付着した水分および／又は溶剤乾燥するものであり、乾燥対象はこれらに限定されない。
【００２１】
乾燥装置Ｘは、例えば被乾燥物Ｄが食品の場合には、その食品が含む水分含有率を低下させるために用いられる。また、例えば被乾燥物Ｄが工業製品の場合には、溶媒や純水で洗浄された工業製品を乾燥させるために用いられる。すなわち、以下では、被乾燥物Ｄの水分を乾燥させるものを例に説明するが、被乾燥物Ｄの溶剤を乾燥させる態様を含むものである。
【００２２】
［１．２  乾燥装置の構成］
乾燥装置Ｘの複数の乾燥室１ａと１ｂは、連通口を介して隣接するように設けられている。同様に、乾燥室１ｂと１ｃは、連通口を介して隣接するように設けられている。乾燥装置Ｘの気体の最上流側となる乾燥室１ａの一側面には、被乾燥物Ｄの搬出口Ｏが設けられている。また、気体の最下流側となる乾燥室１ｃの一側面には、被乾燥物Ｄの搬入口Ｉが設けられている。
【００２３】
搬入口Ｉと搬出口Ｏを介して、載置された被乾燥物Ｄを通過搬送する搬送手段Ｃが設けられている。すなわち、搬送手段Ｃは、気体の最下流側の乾燥室１ｃから、乾燥室１ｂを介して、気体の最上流側の乾燥室１ａに向けて被乾燥物Ｄを搬送する。搬送手段Ｃとしては、例えばベルトコンベア等の搬送装置を用いることができる。また、シート状の被乾燥物Ｄを乾燥する場合には、乾燥室１ａ〜１ｃ間を走行するように、芯材に巻回されたシートを搬入口Ｉから送り出し、搬出口Ｏでシートを芯材に巻き取る搬送装置としてもよい。すなわち、乾燥室１ａ〜１ｃにおいて、連続して被乾燥物Ｄを搬送可能な装置であれば、どのような装置を用いても良い。
【００２４】
乾燥室１ａ〜１ｃには、それぞれ給気口と排気口とが設けられている。乾燥室１ａの給気口に一端が接続されているダクトは、乾燥室１に加熱された気体を供給する給気ダクト４ａである。給気ダクト４ａの他端は乾燥装置Ｘの外部に連通され、外気導入口となっている。給気ダクト４ａの外気導入口側には、乾燥装置Ｘに導入する外気の気体量を調整する外気量調整手段Ａ１が設けられている。外気量調整手段Ａ１は、乾燥装置Ｘに気体を導入する導入ダンパＡ１ａおよび送風機Ａ１ｂを含む。
【００２５】
導入ダンパＡ１ａは、開閉度が変わることにより、給気ダクト４ａに導入される外気の気体量を調整するモーターダンパである。送風機Ａ１ｂは、導入した外気を、乾燥室１ａ方向に流すファンである。なお、被乾燥物の水分および／又は溶剤を乾燥させる気体であれば、導入する気体は外気でなくとも良い。
【００２６】
外気両調整手段Ａ１の下流側には、乾燥室１ａに導入する気体量を調整する気体量調整手段２ａと、気体量調整手段２ａが導入した気体を加熱する加熱手段３ａが接続されている。乾燥室１ａの排気口には、乾燥室１ｂに加熱された気体を供給する給気ダクト４ｂの一端が接続されている。給気ダクト４ｂには、気体量調整手段２ｂと加熱手段３ｂが設けられている。給気ダクト４ｂの他端は、乾燥室１ｂの給気口に接続されている。このように構成することで、気体の上流側の乾燥室１ａから排出された気体が、気体量調整手段２ｂと加熱手段３ｂを介して、気体の下流側の乾燥室１ｂに導入されることとなる。
【００２７】
乾燥室１ｂの排気口には、乾燥室１ｃに加熱された気体を供給する給気ダクト４ｃの一端が接続されている。給気ダクト４ｃには、気体量調整手段２ｃと加熱手段３ｃが設けられている。給気ダクト４ｃの他端は、乾燥室１ｃの給気口に接続されている。このように構成することで、気体の上流側の乾燥室１ｂから排出された気体が、気体量調整手段２ｃと加熱手段３ｃを介して、気体の下流側の乾燥室１ｃに導入されることとなる。
【００２８】
気体量調整手段２ａ〜２ｃは、各乾燥室１ａ〜１ｃに気体を導入する送風機を用いることができる。送風機は、気体を加熱手段３ａ〜３ｃ方向に流すように構成されている。また、送風機の回転数を制御することにより、各乾燥室１ａ〜１ｃに導入する気体の量を制御しても良い。なお、外気量調整手段Ａ１、気体量調整手段２ａ〜２ｃは、後述する制御装置Ｙの気体量調整手段駆動部２１に接続されている。
【００２９】
加熱手段３ａ〜３ｃは、導入された気体を所定の温度に加熱するものであり、例えば蒸気式や電気式などの加熱装置を用いることができる。なお、加熱部３ａ〜３ｃは、後述する制御装置Ｙの加熱手段駆動部３１に接続されている。
【００３０】
乾燥室１ｃの排気口には、乾燥室１ｃ内の気体を排出する排気ダクト４ｄが接続されている。排気ダクト４ｄの他端は乾燥装置Ｘの外部に連通され、気体の排出口となっている。排気ダクト４ｄには、排気量調整手段Ａ２が設けられている。排気量調整手段Ａ２は、排出ダンパＡ２ａと送風機Ａ２ｂを含む。
【００３１】
排出ダンパＡ２ａは開閉度が変わることにより、乾燥装置Ｘに導入される外気の気体量に見合うように、乾燥室１ｃから排出される気体の量を調整するモーターダンパである。また、送風機Ａ２ｂは、乾燥室１ｃから排出された気体を乾燥装置Ｘの外部方向に流すファンである。なお、送風機Ａ２ｂの風量制御により排出される気体量を制御出来る場合には、排出ダンパＡ２ａは必ずしも設ける必要はない。また、この気体量調整手段Ａ２は、後述する制御装置Ｙの気体量調整手段駆動部２１に接続されている。
【００３２】
図１において点線で示すダクトは、乾燥室１ａ〜１ｃから排出された気体の一部を、それぞれの乾燥室１ａ〜１ｃに戻すための循環ダクト５ａ〜５ｃである。具体的には、循環ダクト５ａは、外気量調整手段Ａ１の下流側において給気ダクト４ａに接続されており、乾燥室１ａから排出された気体の一部を乾燥室１ａに戻すように構成されている。循環ダクト５ｂおよび５ｃも、それぞれ給気ダクト４ｂおよび４ｃに接続されており、乾燥室１ｂおよび１ｃから排出された気体の一部を乾燥室１ｂおよび１ｃにそれぞれ戻すように構成されている。
【００３３】
循環ダクト５ａ〜５ｃには、ダンパ６ａ〜６ｃがそれぞれ設けられている。ダンパ６ａ〜６ｃは、開閉度を制御することにより、乾燥室１ａ〜１ｃの室内圧力の差が調整される。例えば、気体量調整手段２ａにより乾燥室１ａに導入される気体量を一定とした状態で、ダンパ６ａの開閉度を調整し、ダンパ６ａを少し閉じる。そうすると、乾燥室１ａに導入された気体が排出されにくくなり、その結果、乾燥室１ａの室内圧力は陽圧となる。
【００３４】
同様に、ダンパ６ｂおよび６ｃの開閉度を調整することにより、乾燥室１ｂおよび１ｃの室内圧力が陽圧となる。また、気体の上流側となる乾燥室１ａの室内圧力が、気体の下流側となる乾燥室１ｂの室内圧力以上に調整されることが好ましい。同様に、気体の上流側となる乾燥室１ｂの室内圧力が、気体の下流側となる乾燥室１ｃの室内圧力以上に調整されることが好ましい。また、気体の最下流側の乾燥室１ｃの室内圧力が、乾燥装置Ｘの外部の圧力以上に高くなるように、ダンパ６ａが調整されても良い。
【００３５】
気体の最下流側の乾燥室１ｃの排出側には、気体の相対湿度を測定する湿度センサＨが設けられている。湿度センサＨは、後述する制御装置Ｙの気体量制御部２００に接続されている。湿度センサＨは、絶対湿度と温度を測定し、相対湿度に変換する構成としてもよい。また、相対湿度を測定する代わりに、被乾燥物Ｄの含水率を求める構成としても良い。本実施形態では、説明の便宜上、湿度センサＨは相対湿度を測定するもの、および除去対象を水分として説明する。
【００３６】
また、加熱手段３ａ〜３ｃの下流側には、加熱手段３ａ〜３ｃを通過した気体の温度を測定する温度センサＴが設けられている。温度センサＴは、後述する制御装置の加熱温度制御部３００に接続されている。温度センサＴは、乾燥室１ａ〜１ｃ内の温度を測定する構成としても良い。また、被乾燥物Ｄ自体の温度をサーモグラフィ等により測定する構成とすることもできる。
【００３７】
［１．３  制御装置の構成］
制御装置Ｙは、図２に示すように、乾燥装置Ｘの温度センサＴと湿度センサＨに接続されている。制御装置Ｙは、これらのセンサの値に基づいて乾燥装置Ｘの動作を制御することができる。制御装置Ｙは、具体的には、入力部１０１や出力部１０２が接続された、ＣＰＵやメモリを含み所定のプログラムで動作するコンピューターや専用の電子回路で構成されている。この制御装置Ｙは、気体量制御部２００、加熱温度制御部３００、気体量調整手段駆動部２１、加熱手段駆動部３１を含む。
【００３８】
気体量制御部２００には、気体量制御部２００からの制御信号に従って外気量調整手段Ａ１、気体量調整手段２ａ〜２ｃ、および排気量調整手段Ａ２を駆動する気体量調整手段駆動部２１が接続されている。また、加熱温度制御部３００には、加熱温度制御部３００からの制御信号に従って加熱手段３ａ〜３ｃを駆動する加熱手段駆動部３１が接続されている。
【００３９】
入力部１０１には、オペレーターからの情報入力を受け入れる入力装置と、入力された情報を制御装置Ｙに通知するインターフェースが含まれる。この入力部１０１は、例えばオペレーターが乾燥装置Ｘへの操作要求や、設定値の変更を入力する手段である。入力装置としては、例えば、タッチパネル(出力部１０２の表示装置に設置されているものを含む）、マウス、およびキーボードなどを用いることができる。
【００４０】
出力部１０２には、制御装置Ｙからの情報を出力するインターフェースと、出力された情報に基づいてオペレーターに操作内容の確認や選択をさせる画面を表示する表示装置が含まれる。この出力部１０２は、例えば乾燥装置Ｘの状態を一覧や図で示したり、システムやオペレーターの操作に対する警報を表示する手段である。表示装置としては、例えば、液晶表示パネルなどの表示画面を持つディスプレイを用いることができる。
【００４１】
［１．３．１  気体量制御部の構成］
気体量制御部２００は、湿度センサＨの測定値に基づいて、乾燥装置Ｘの外気量調整手段Ａ１を制御する処理部である。気体量制御部２００は、設定湿度記憶部２０１、湿度比較部２０２、および気体量条件決定部２０３を含む。なお、気体量制御部２００は、気体量調整手段２ａ〜２ｃ、排気量調整手段Ａ２についても制御することができる。
【００４２】
設定湿度記憶部２０１は、外気量調整手段Ａ１を制御する基準となる相対湿度を記憶する手段である。具体的には、設定湿度記憶部２０１には、被乾燥物Ｄに応じた所定の相対湿度が記憶されている。つまり、所定の相対湿度は、一定の風量および風速の基で、被乾燥物Ｄを目標の乾燥度合いまで乾燥することができる相対湿度であり、被乾燥物Ｄの水分除去量によって決定される。所定の相対湿度は、予め被乾燥物Ｄに応じた相対湿度を設定湿度記憶部３０１に記憶しておく。
【００４３】
湿度比較部２０２は、例えば複数の数値を比較して、数値の大小の判定や数値の差を判定する処理部である。より具体的には、湿度比較部２０２は、図示しないＡ／Ｄ変換部によりデジタル信号化された湿度センサＨの測定値と設定湿度記憶部２０１に記憶されている相対湿度値とを比較し、比較結果を気体量条件決定部２０３に出力する。
【００４４】
気体量条件決定部２０３は、湿度比較部２０２から出力された比較結果を受け取り、比較結果に基づいて外気量調整手段Ａ２が導入する外気の気体量条件を求める処理部である。気体量条件決定部２０３は、乾燥室１ａ内の相対湿度が設定された相対湿度となるように外気量調整手段Ａ２を制御する条件を気体量調整手段駆動部２１に出力する。同様に、気体量条件決定部２０３は、気体量調整手段２ａ〜２ｃ、排気量調整手段Ａ２についても制御する条件を決定する。
【００４５】
［１．３．２  加熱温度制御部の構成］
加熱温度制御部３００は、温度センサＴの測定値に基づいて、乾燥装置Ｘの加熱手段３ａ〜３ｃを制御する処理部である。具体的には、加熱温度制御部３００は、設定温度記憶部３０１、温度比較部３０２、および加熱条件決定部３０３を含む。
【００４６】
設定温度記憶部３０１は、加熱手段３ａ〜３ｃを制御する基準となる温度を記憶する手段である。具体的には、設定温度記憶部３０１には、乾燥装置Ｘおよび被乾燥物Ｄに応じた所定の温度が、それぞれの加熱手段３ａ〜３ｃについて記憶されている。所定の温度とは、予め設定温度記憶部３０１に記憶されている乾燥装置Ｘの設備全体の耐熱温度および被乾燥物Ｄの耐熱温度から決定されるものである。例えば、乾燥装置Ｘの耐熱温度が２００℃であり、被乾燥物Ｄの耐熱温度が１２５℃である場合であれば、１２５℃未満の気体が被乾燥物Ｄに当たるように、所定の温度を設定する。
【００４７】
前述の通り、温度センサＴは、加熱手段３ａ〜３ｃの下流側に設けられている。このような構成では、乾燥装置Ｘの耐熱温度が２００℃であり、被乾燥物Ｄの耐熱温度が１２５℃である場合、例えば１２０℃の気体を得るように加熱手段３ａ〜３ｃを制御することができる。所定の温度は、被乾燥物Ｄの含水率等を考慮のうえ、適宜決定される。
【００４８】
また、所定の温度は、被乾燥物Ｄに当たる気体の温度が耐熱温度未満かつできるだけ高い温度となるように設定されている。つまり、所定の温度は、乾被乾燥物Ｄに当たる気体の温度が燥装置Ｘおよび被乾燥物Ｄの性能や品質に影響が無い温度かつ、耐熱温度側の高温に設定されている。具体的には、被乾燥物Ｄに当たる気体の温度が、測定誤差や応答遅れの観点から、耐熱温度より５〜２０℃低い温度となるような所定の温度が設定されていればよい。例えば耐熱温度が１２５℃である場合には、被乾燥物Ｄに当たる気体の温度が１０５〜１２０℃となるように、供給する気体の温度が設定されていることが好ましい。
【００４９】
温度比較部３０２は、例えば複数の数値を比較して、数値の大小の判定や数値の差を判定する処理部である。具体的には、温度比較部３０２は、図示しないＡ／Ｄ変換部によりデジタル信号化された温度センサＴの測定値と、設定温度記憶部３０１に記憶されている加熱手段３ａ〜３ｃを通過した気体の設定温度とを比較し、比較結果を加熱条件決定部３０３に出力する。
【００５０】
加熱条件決定部３０３は、温度比較部３０２から出力された比較結果を受け取り、比較結果に基づいて、加熱手段３ａ〜３ｃの加熱条件を求める処理部である。具体的には、加熱条件決定部３０３は、乾燥室１ａ〜１ｃを通過した気体が設定温度記憶部２０１に記憶された設定温度となるように加熱手段３ａ〜３ｃの加熱温度である加熱条件を決定する。なお、決定された加熱条件は加熱部制御手段３１に出力される。
【００５１】
［２．作用］
［２．１  乾燥装置の動作］
以上のような構成を有する本実施形態の乾燥装置Ｘの動作を、以下に説明する。図１に示すように、被乾燥物Ｄは搬送装置Ｃにより搬送され、乾燥装置Ｘの乾燥室１ａ〜１ｃに導入される。乾燥室１ａ〜１ｃは、加熱された気体によって、搬送された被乾燥物Ｄを乾燥する。ここでは、まず気体の流れに沿って、本実施形態の乾燥装置Ｘの動作のみを説明する。
【００５２】
外気量調整手段Ａ１の導入ダンパＡ１ａは、所定の量の外気を導入するように開状態に制御されている。送風機Ａ１ｂは、所定の量の外気を気体量調整手段２ａ側に流すように、回転数が制御されている。気体量調整手段２ａは、乾燥室１ａにある一定量の気体を導入するように、回転数を保って運転されている。気体量調整手段２ａの上流側には、循環ダクト５ａが接続されており、循環ダクト５ａを介して乾燥室１ａから排出された気体の一部が、気体量調整手段２ａに導入される。給気ダクト４ａにおいて、気体量調整手段２ａは、導入された外気と循環された気体を加熱手段３ａ側に流す。そして、加熱手段３ａは、気体を所定の温度に加熱する。給気ダクト４ａは、加熱された気体を、供給口から乾燥室１ａに供給する。
【００５３】
同様に、気体量調整手段２ｂは、乾燥室１ｂにある一定量の気体を導入するように、回転数を保って運転されている。給気ダクト４ｂにおいて、気体量調整手段２ｂは、乾燥室１ａ側から導入された気体と循環ダクト５ｂを介して循環された気体を、加熱手段３ｂ側に流す。そして、加熱手段３ｂは、気体を所定の温度に加熱する。給気ダクト４ｂは、加熱された気体を、供給口から乾燥室１ｂに供給する。
【００５４】
気体量調整手段２ｃも同様に動作し、乾燥室１ｂの気体と循環された気体を給気ダクト４ｃに導入し、加熱手段３ｃ側に気体を流す。そして、加熱手段３ｃは、気体を所定の温度に加熱し、加熱された気体は、吸気ダクト４ｃを介して、給気口から乾燥室１ｃに供給される。
【００５５】
乾燥室１ａ〜１ｃにおいて、一定風量の加熱された気体は被乾燥物Ｄに供給される。このように供給された気体により被乾燥物Ｄは乾燥される。搬送装置Ｃは、乾燥室１ａ〜１ｃを通過することにより乾燥された被乾燥物Ｄを乾燥装置Ｘの外部に搬送する。乾燥室１ａ〜１ｃ内の気体は、被乾燥物Ｄの乾燥に伴って、等エンタルピー変化として温度が下がり、相対湿度が上がる。そうすると、外気量調整手段Ａ１の導入ダンパＡ１ａの開状態が制御され、さらに気体を導入して、加熱された気体を乾燥室１ａに供給する。この動作により、乾燥室１ｃから排出された気体の相対湿度が所定の相対湿度となるように調整する。
【００５６】
また、乾燥室１ｃ内の気体を、排気口を介して排気ダクト４ｄに導入し、乾燥装置Ｘの外部に排出する。この場合、排気量調整手段Ａ２の排出ダクトＡ２ａの開閉度により、排出される気体の量が調整される。また、送風機Ａ２ｂは一定の回転数を保って運転され、排出ダンパＡ２ａを通過した気体は、送風機Ａ２ｂが乾燥装置Ｘの外部側に流して排出する。なお、上記の動作説明では、被乾燥物Ｄの熱容量、温度変化、および乾燥装置Ｘ外への熱収支は考慮せず記載しているが、実際の運転ではこれらを考慮して気体量および温湿度が設定される。
【００５７】
［２．２  制御フロー］
次に、制御装置Ｙの制御フローを、図３を参照しつつ説明する。制御装置Ｙは、湿度センサＨの測定値が所定の相対湿度となるように気体量調整手段２ａを制御し、温度センサＴの測定値が所定の温度となるように加熱部３ａ〜３ｃを制御する。
【００５８】
ここでは、耐熱温度が１２５℃の被乾燥物Ｄを乾燥させる場合を一例として説明する。この場合、例えば、制御装置Ｙにおいて、設定湿度記憶部２０１には所定の相対湿度４％が、設定温度記憶部３０１には所定の温度１００℃がそれぞれ記憶されている。
【００５９】
乾燥装置Ｘの運転が開始されると、気体量制御部２００は、導入ダンパＡ１ａを開状態に制御して、給気ダクト４ａに例えば外気を導入する。この外気は、送風機Ａ１ｂおよび気体量調整手段２ａを介して、乾燥室１ａ側に送られる。また、加熱温度制御部３００は、乾燥室１ａの温度センサＴの測定値が所定の値である１００℃となるように、加熱手段３ａを制御する（ステップＳ０１）。
【００６０】
具体的には、加熱温度制御部３００の温度比較部３０２には、接続されている乾燥室１ａの温度センサＴによって検出された測定値が伝達される（ステップＳ０２）。温度比較部３０２は、予め設定温度記憶部３０１に記憶されている所定の設定温度を読み出し、温度センサＴの測定値と比較して、比較結果を加熱条件決定部３０３に出力する。
【００６１】
加熱条件決定部３０３は、この比較結果に基づいて、加熱手段３ａを通過した気体の温度が１００℃となるように加熱手段３ａを制御するための加熱条件を決定する。加熱条件決定部３０３は、決定した加熱条件を加熱手段駆動部３１に出力して加熱手段３ａを制御する。従って、加熱手段３ａは、加熱手段３ａを通過した気体の温度が１００℃となるように、導入された気体を加熱することとなる。
【００６２】
また、気体量制御部２００の湿度比較部２０２には、接続されている乾燥室１ｃの湿度センサＨによって検出された測定値が伝達される（ステップＳ０２）。湿度比較部２０２は、予め設定湿度記憶部２０１に記憶されている所定の湿度を読み出し、湿度センサＨの測定値と比較して、比較結果を気体量条件決定部２０３に出力する。
【００６３】
気体量条件決定部２０３は、この比較結果に基づいて、相対湿度が４％となるように導入する気体量条件を決定する。気体量条件決定部２０３は、決定した気体量条件を気体量調整手段駆動部２１に出力して導入ダンパＡ１ａの開閉度を制御する。従って、導入ダンパＡ１ａは、乾燥室１ｃ内の気体の相対湿度が４％となるように、外気を導入することとなる。
【００６４】
例えば、徐々に加熱手段３ａの加熱温度を増加させるのであれば、温度センサＴの測定値が１００℃に到達しない場合（ステップＳ０３のＮＯ）、加熱手段３ａにおける加熱温度を上昇させて、気体の加熱を続ける。
【００６５】
一方、乾燥室１ａの温度センサＴの測定値が１００℃に到達した場合（ステップＳ０３のＹＥＳ）、加熱温度制御部３００は、下流側の乾燥室１ｂの温度が、所定の値（１００℃）に到達したか否かを確認する。乾燥室１ｂの温度センサＴの測定値が１００℃に到達しない場合（ステップＳ０４のＮＯ）、加熱手段３ｂにおける加熱温度を上昇させて、気体の加熱を続ける。なお、加熱温度制御部３００の動作は、上記と同様である。また、最下流側の乾燥室１ｃの温度についても、同様の処理を行う。
【００６６】
一方、乾燥室１ｂおよび１ｃの温度センサＴの測定値が所定の温度に到達した場合（ステップＳ０４のＹＥＳ）、気体量制御部２００は、湿度センサＨの測定値が４％に到達したか否かを確認する。湿度センサＨの測定値が相対湿度４％に到達しない場合（ステップＳ０５のＮＯ）、気体の導入および加熱を続ける。このとき、相対湿度が４％に到達するまでは、気体量制御部２００が導入ダンパＡ１ａの開度を大きくするように制御して、導入する外気の気体量を増加させる。
【００６７】
湿度センサＨの測定値が４％に到達した場合（ステップ０５のＹＥＳ）、被乾燥物Ｄが乾燥室１ａ〜１ｃに搬送され、被乾燥物Ｄの乾燥が開始される（ステップＳ０６）。そうすると、被乾燥物Ｄの乾燥が進むにつれて、乾燥室１ａ〜１ｃ内の相対湿度が上昇する。従って、被乾燥物Ｄの乾燥時においても、加熱温度制御部３００は、温度センサＴの測定値が１００℃になるように加熱手段３ａ〜３ｃの制御を行い、また、気体量制御部２００は、湿度センサＨの測定値が４％を維持するように導入ダンパＡ１ａを制御する（ステップＳ０７〜ステップＳ１０）ことを、一定量の被乾燥物Ｄにおいて所望の乾燥状態が達成されるまで、すなわち、所望の水分除去量が達成されるまで断続的に行う。
【００６８】
［３．温湿度設定例］
以上のように動作する本実施形態の乾燥装置Ｘにおける温湿度の設定の一例を、従来例と比較して説明する。図４は、従来の乾燥装置の要部における気体の状態を示し、図５は本実施形態の乾燥装置Ｘにおいて、加熱手段の下流側に温度センサを設置した場合の、乾燥装置Ｘの要部における気体の状態を示す。
【００６９】
被乾燥物Ｄの乾燥は、４つの乾燥室１ａ〜１ｄを用いて行うものとする。導入される外気は、温度３３．９℃、相対湿度６０．７％とし、最大負荷時の気体の状態について算出した。乾燥室１ａ〜１ｄにおいて、乾燥に必要な気体量を３３０００ｋｇ’／ｈとして、従来の乾燥装置および本実施形態の乾燥装置Ｘにおいて、被乾燥物Ｄを同等に乾燥させるための温湿度の設定例を、具体的な数値を示して解説する。
【００７０】
なお、説明の簡略化のため、図４および５では乾燥室１ａ〜１ｄ以外の符号を省略して示す。また、図４および５の乾燥装置では、熱交換器を設けて、排気される気体の顕熱と、導入される気体の顕熱を交換する構成としている。これにより、排気される気体の顕熱を導入される気体の加熱に用いることができるので、省エネルギー性が向上されている。
【００７１】
（１）従来の乾燥装置
図４に示す従来の乾燥装置では、各乾燥室１ａ〜１ｄに供給される気体の温度が、１００℃となるように制御されている。また、乾燥室１ａ〜１ｄのそれぞれには、絶対湿度２０．３ｇ／ｋｇ’の外気が、１１０００ｋｇ’／ｈずつ導入される。従って、乾燥装置全体としては、合計４４０００ｋｇ’／ｈの外気が乾燥装置に導入される。
【００７２】
各乾燥室１ａ〜１ｄは独立しており、それぞれの乾燥室１ａ〜１ｄから排出された気体のうち、２２０００ｋｇ’／ｈが各乾燥室に循環されて、導入された１１０００ｋｇ’／ｈの外気と混合され、加熱手段に導入される。従来では、以上のようにして各乾燥室１ａ〜１ｄにおいて乾燥に必要な気体量３３０００ｋｇ’／ｈを得ていた。また、乾燥室１ａ〜１ｄに循環されない分の気体が、各乾燥室から１１０００ｋｇ’／ｈずつ排出される。以上より、従来では、乾燥装置に導入される外気、又は乾燥装置から排出される気体量は、４４０００ｋｇ’／ｈであった。
【００７３】
（２）本実施形態の乾燥装置−加熱手段の下流側に温度センサを設置した例
図５に示す本実施形態の乾燥装置Ｘでは、気体の最下流側の乾燥室１ｄの排出側に設けられた湿度センサＨの値が、相対湿度で７．９％となるように制御されている。また、温度センサＴは、各加熱手段の下流側に設けられており、各温度センサの値が、それぞれ１００℃となるように制御されている。
【００７４】
乾燥室１ａには、相対湿度６０．７％の外気が、外部より２９４１０ｋｇ’／ｈ導入される。乾燥室１ｂ〜１ｄには、上流側の乾燥室から排出された気体が、２９４１０ｋｇ’／ｈ導入される。従って、循環ダクトを介して乾燥室１ａ〜１ｄに循環される気体量は、３５９０ｋｇ’／ｈとなる。以上の前提において、乾燥装置Ｘの要部における気体条件を算出した。
【００７５】
外部から導入された相対湿度６０．７％、気体量２９４１０ｋｇ’／ｈの気体は、乾燥室１ａから循環された相対湿度３．５％、気体量３５９０ｋｇ’／ｈの気体と混合され、加熱手段に導入される。加熱手段で加熱された気体は、相対湿度３．２％、気体量３３０００ｋｇ’／ｈの気体となり、乾燥室１ａに導入される。
【００７６】
乾燥室１ａ内の被乾燥物Ｄは、乾燥室１ｂ〜１ｄを既に通過し乾燥が進んだ状態である。すなわち、製品含水率は目標含水率をほぼ達成している状態である。乾燥室１ａでは２５ｋｇ／ｈの水分が除去され、乾燥室１ａから排出される気体の相対湿度は３．５％となる。乾燥室１ａから排出された気体は、３５９０ｋｇ’／ｈが乾燥室１ａに循環され、２９４１０ｋｇ’／ｈが乾燥室１ｂに導入される。
【００７７】
乾燥室１ａから排出された相対湿度３．５％、気体量２９４１０ｋｇ’／ｈの気体は、乾燥室１ｂから排出された相対湿度４．６％、気体量３５９０ｋｇ’／ｈの気体と混合され加熱手段に導入される。加熱手段で加熱された気体は、相対湿度は３．４％、気体量３３０００ｋｇ’／ｈの気体となり、乾燥室１ｂに導入される。乾燥室１ｂ内の被乾燥物Ｄは、乾燥室１ａよりも含水率が高い。従って、乾燥室１ｂでは７５ｋｇ／ｈの水分が除去され、気体の湿度は高くなり、相対湿度４．６％の気体が乾燥室１ｂから排出される。
【００７８】
乾燥室１ｃでも、上記のような気体の循環および加熱が行われる。被乾燥物Ｄは気体の最下流側から導入されるため、下流側の乾燥室ほど被乾燥物Ｄの含水率は高い。従って、下流側の乾燥室１ｃでは、１５０ｋｇ／ｈの水分が除去され、排出される気体の絶対湿度は徐々に高くなる。乾燥室１ｃから排出された相対湿度６．８％、気体量２９４１０ｋｇ’／ｈの気体は、乾燥室１ｄから排出された相対湿度７．９％、気体量３５９０ｋｇ’／ｈの気体と混合されて加熱され、相対湿度４．５％の気体となって乾燥室１ｄに導入される。
【００７９】
乾燥室１ｄでは、１５０ｋｇ／ｈの水分が除去され、相対湿度７．９％の気体が乾燥室１ｄから排出される。乾燥室１ｄから排出された気体のうち３５９０ｋｇ’／ｈは乾燥室１ｄに循環され、気体量２９４１０ｋｇ／ｈの気体が乾燥装置Ｘの外部に排出される。以上より、乾燥装置Ｘに導入される外気、又は乾燥装置から排出される気体量は、２９４１０ｋｇ’／ｈであった。
【００８０】
図５からも明らかな通り、被乾燥物Ｄが最後に搬入される乾燥室１ａからは、最も乾いた気体が排出される。一方、被乾燥物Ｄが最初に搬入される乾燥室１ｄからは、最も湿った空気が排出される。従って、上記の通り、被乾燥物Ｄが最後に搬入される乾燥室１ａを気体の上流側とし、水分の少ない気体を給気する。そして、乾燥室１ａから排出された気体を、気体の下流側の乾燥室、すなわちより湿った状態の乾燥室に導入することで、乾燥装置Ｘに導入された気体を有効に活用している。
【００８１】
［４．効果］
以上のような本実施形態の効果は、以下の通りである。
（１）本実施形態の乾燥装置Ｘの効果を従来の乾燥装置と比較して説明する。図４および５に示した温湿度設定と同様の装置条件で、導入する外気を年間の平均温湿度（温度１６．１℃、相対湿度７６．２％）の外気として、乾燥装置の年間の使用エネルギー量を計算した。図６は、導入する外気を年間の平均温湿度の外気とした場合の、従来の乾燥装置の要部における気体の状態を示し、図７は、導入する外気を年間の平均温湿度の外気とした場合の、本実施形態の乾燥装置Ｘの要部における気体の状態を示す。図７では加熱手段の下流側に温度センサを設置した例を示している。
【００８２】
図６に示す従来の乾燥装置において、蒸気式の加熱手段を用いた場合、各加熱手段により加熱される温度の合計は８２．０℃となる。従って、年間の使用エネルギー量は、６５８４６００ｋＷｈとなり、加熱に使用する蒸気量は、１１４２８ｔｏｎ／年となる。
【００８３】
一方、図７に示す本実施形態では、複数の乾燥室は、気体の上流側の乾燥室から排出された気体が、気体の下流側の乾燥室に順次導入されるように構成されている。すなわち、相対湿度が低い上流側の乾燥室の気体を、相対湿度が高い下流側の乾燥室に導入し、乾燥装置Ｘに導入された気体を有効に活用している。従って、図８に示す本実施形態の乾燥装置Ｘにおいて、蒸気式の加熱手段を用いた場合、各加熱手段により加熱される温度の合計は４８．３℃となる。従って、年間の使用エネルギー量は、３８７８４９０ｋＷｈとなり、加熱に使用する蒸気量は、６８２０ｔｏｎ／年となる。以上より、本実施形態の乾燥装置Ｘは、省エネルギー性を向上させることができる。
【００８４】
（２）本実施形態では、気体の最下流側の乾燥室１ｃの排出側に湿度センサＨを設け、相対湿度が所定の値となるように外気を導入している。全ての乾燥室１ａ〜１ｃを通過した後の気体において所望の湿度が得られている場合、途中の乾燥状態も的確であると推定することができる。従って、各乾燥室１ａ〜１ｃの全てに湿度センサＨを設ける必要がなくなる。また、乾燥室１ｃの湿度が所定の値である場合には、導入する外気の量を減少させることができるため、省エネルギー性を向上させることができる。
【００８５】
（３）本実施形態では、乾燥室１ａ〜１ｃから排出された気体の少なくとも一部を、乾燥室１ａ〜１ｃに再度導入する導入ダクト５ａ〜５ｃを有している。乾燥室１ａ〜１ｃから排出された気体を循環させることにより、導入する外気量を増やすことなく、乾燥室１ａ〜１ｃに導入する気体量を一定に保つことができる。従って、省エネルギー性を向上させることができる。
【００８６】
（４）本実施形態では、乾燥室１ａ〜１ｃのそれぞれには、室内圧力調整手段６ａ〜６ｃが設けられ、乾燥室１ａ〜１ｃは、気体の上流側の乾燥室の室内圧力が、気体の下流側の乾燥室の室内圧力以上になるように調整されるとともに、気体の最下流側の乾燥室１ｃの室内圧力が、乾燥装置Ｘ外部の圧力以上になるように調整されている。従って、湿度が高い下流側の乾燥室内の気体が、湿度が低い上流側の乾燥室に連通口を介して混入することがない。また、乾燥装置Ｘ外部の気体が、乾燥室１ａの搬出口Ｏや乾燥室１ｃの搬入口Ｉを介して乾燥装置Ｘ内部に混入することがない。従って、各乾燥室１ａ〜１ｃの相対湿度を適正に保つことができ、省エネルギー性を向上させることができる。
【００８７】
［第２の実施形態］
［１.構成］
第２の実施形態の乾燥装置Ｘの構成は、基本的には第１の実施形態と同様である。ただし、図８に示す通り、温度センサＴが各乾燥室１ａ〜１ｄの排出側に設けられている。このような構成では、加熱条件決定部３０３は、乾燥室１ａ〜１ｄを通過した気体の温度が１００℃となるように加熱手段を制御するための加熱条件を決定する。従って、加熱手段は、乾燥室１ａ〜１ｄを通過した気体の温度が１００℃となるように、導入された気体を加熱することとなる。
【００８８】
以上のような構成では、乾燥装置Ｘの耐熱温度が２００℃であり、被乾燥物Ｄの耐熱温度が１０５℃である場合、例えば１１１℃の気体を得るように加熱手段を制御することができる。乾燥室１ｄには、含水率の高い被乾燥物Ｄが搬入される。従って、乾燥室１ｄ内の相対湿度は高くなる。このような乾燥室１ｃに、被乾燥物Ｄの耐熱温度を上回る１１１℃の気体を供給したとしても、気化熱により、実際に被乾燥物Ｄに当たる気体の温度は１０５℃未満となる。なお、温度センサＴを制御するための温度は、被乾燥物Ｄの含水率等を考慮のうえ、適宜決定される。
【００８９】
［２.温湿度設定例］
図８に示す本実施形態の乾燥装置Ｘでは、気体の最下流側の乾燥室１ｄの排出側に設けられた湿度センサＨの値が、相対湿度で７．９％となるように制御されている。また、温度センサＴは、各乾燥室の排出側に設けられており、各温度センサの値が、それぞれ１００℃となるように制御されている。乾燥室１ａには、相対湿度６０．７％の外気が、外部より１２０８０ｋｇ’／ｈ導入される。乾燥室１ｂ〜１ｄには、上流側の乾燥室から排出された気体が、１２０８０ｋｇ’／ｈ導入される。従って、循環ダクトを介して乾燥室１ａ〜１ｄに循環される気体量は、２０９２０ｋｇ’／ｈとなる。以上の前提において、乾燥装置Ｘの要部における気体条件を算出した。
【００９０】
外部から導入された相対湿度６０．７％、気体量１２０８０ｋｇ’／ｈの気体は、乾燥室１ａから循環された相対湿度３．５％、気体量２０９２０ｋｇ’／ｈの気体と混合され、加熱手段に導入される。加熱手段で加熱された気体は、相対湿度３．２％、気体量３３０００ｋｇ’／ｈの気体となり、乾燥室１ａに導入される。
【００９１】
気体の供給、循環、排出および各乾燥室における水分除去量については、上記実施形態の加熱手段の下流側に温度センサを設置した例と同様となる。ただし、各乾燥室から排出された気体のうち、気体量２０９２０ｋｇ’／ｈの気体がその乾燥室に循環され、気体量１２０８０ｋｇ’／ｈの気体が次の乾燥室に供給される。なお、乾燥室１ｄの場合には、気体量１２０８０ｋｇ’／ｈの気体が乾燥装置Ｘの外部に排出される。以上より、乾燥装置Ｘに導入される外気、又は乾燥装置から排出される気体量は、１２０８０ｋｇ’／ｈであった。
【００９２】
図８の例では、各温度センサの値が、それぞれ１００℃となるように制御されている。従って、各乾燥室に供給される気体の温度は、乾燥室１ａでは１０２．０℃、乾燥室１ｂでは１０５．８℃、乾燥室１ｃでは１１１．４℃、乾燥室１ｄでは１１１．２℃となっている。例えば、被乾燥物Ｄの耐熱温度が１００℃である場合、図８の例のように構成すると、耐熱温度より高い温度の気体が供給されていても、気化熱により、実際に被乾燥物Ｄに当たる気体の温度は１００℃未満となる。すなわち、上記の実施形態の加熱手段の下流側に温度センサを設置した例と比べて、より高温の気体を乾燥室に導入して、被乾燥物Ｄを破損することなく乾燥している。
【００９３】
［３．効果］
本実施形態では、温度センサが各乾燥室の排出側に配置され、温度センサＴの値が所定の温度となるように制御されている。図９に示す通り、図８の温湿度設定と同様の条件で、導入する外気を年間の平均温湿度（温度１６．１℃、相対湿度７６．２％）の外気として、年間の使用エネルギーを計算した。本実施形態の乾燥装置Ｘにおいて、蒸気式の加熱手段を用いた場合、各加熱手段により加熱される温度の合計は４２．０℃となる。従って、年間の使用エネルギー量は、３３７２６００ｋＷｈとなり、加熱に使用する蒸気量は、５９３１ｔｏｎ／年となる。以上より、本実施形態の乾燥装置Ｘは、省エネルギー性をさらに向上させることができる。
【００９４】
このように温度センサＴが排出側に設けられている場合には、給気された気体が被乾燥物Ｄの乾燥に供された後の温度が所定の温度となるように加熱手段が給気温度を設定することとなる。加熱手段が加熱した後の温度に基づいて制御する場合、実際の乾燥室の温度が必要以上に低くなっている可能性がある。しかし、温度センサＴを排出側に設けた場合には、乾燥室の実際の温度に基づいた制御を行うことができるため、効率良く乾燥を行うことができる。従って、被乾燥物Ｄの品質を劣化させることなく、効率良く乾燥を行うことができる。
【００９５】
［第３の実施形態］
［１.構成］
第３の実施形態の乾燥装置Ｘの構成は、基本的には第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。ただし、乾燥装置Ｘの制御装置Ｙにおいて、設定温度記憶部３０１に記憶される所定の温度が、気体の最下流側の乾燥室の温度が一番高く設定され、気体の上流側の乾燥室となるに連れて徐々に低い温度となるように設定されている。例えば、４つの乾燥室１ａ〜１ｄを設けた場合、乾燥室１ｄの温度＞乾燥室１ｃの温度＞乾燥室１ｂの温度＞乾燥室１ａの温度となるように設定することができる。
【００９６】
ただし、複数の乾燥室の全てにおいて徐々に低い温度となるように設定することに限らず、複数の乾燥室のうちいくつかの乾燥室において同じ温度設定としてもよい。すなわち、気体の最下流側の乾燥室の温度が一番高く設定され、気体の最上流側の乾燥室の温度が一番低く設定されていれば良い。
【００９７】
図１０に示す例では、温度センサＴは、各加熱手段の下流側に設けられている。また、図１１に示す例では、温度センサＴは、各乾燥室の排出側に設けられている。設定温度記憶部３０１は、各温度センサの温度として、乾燥室１ａでは１０５．０℃、乾燥室１ｂでは１１０℃、乾燥室１ｃおよび１ｄでは１２０．０℃を記憶している。なお、被乾燥物Ｄの耐熱温度は１２５℃であると仮定している。従って、１２０℃以下の気体が被乾燥物Ｄに当たることが好ましい。
【００９８】
［２.作用］
図１０の例では、乾燥室１ａでは１０５．０℃、乾燥室１ｂでは１１０℃、乾燥室１ｃおよび１ｄでは１２０．０℃の気体が各乾燥室に導入される。図１１の例では、排出された気体の温度が所定の値となるように、乾燥室１ａでは１０７．０℃、乾燥室１ｂでは１１５．７℃、乾燥室１ｃでは１３０．９℃、乾燥室１ｄでは１３０．３℃の気体が各乾燥室に導入される。
【００９９】
以上のような乾燥装置Ｘによる、被乾燥物Ｄの乾燥態様の概念をグラフ化したものを図１２に示す。乾燥室１ｄに導入された被乾燥物Ｄは含水率が高い。そのため、給気温度を被乾燥物Ｄの耐熱温度を考慮した上で、できるだけ高い温度である１２０℃以上の気体を導入しても、乾燥室１ｄの温度は、耐熱温度を下回る。乾燥室１ｃでは、被乾燥物Ｄの乾燥が徐々に進む一方、含水率は比較的高いままである。従って、乾燥室１ｃでは、給気温度を例えば被乾燥物Ｄの耐熱温度程度に高くしても、乾燥室１ｃ内の温度は耐熱温度以上となることはない。
【０１００】
この原理を利用して、本実施形態では、気体の下流側の乾燥室１ｃおよび１ｄの温度を、他の乾燥室１ａ、１ｂより高く設定している。なお、乾燥室１ｃおよび１ｄへの給気温度および室内温度が、被乾燥物Ｄの耐熱温度より高くても、乾燥時における被乾燥物Ｄの温度が耐熱温度未満であれば、室内温度が被乾燥物Ｄの耐熱温度を超える温度となるように給気温度を上昇させても良い。このように制御する場合には、サーモグラフィにより被乾燥物Ｄの温度を直接測定することが好ましい。
【０１０１】
乾燥室１ｃにおいて、被乾燥物Ｄの含水率が限界含水率に到達する。そうすると、給気された気体の温度が下がらなくなり、乾燥室１ｃ内の温度が上昇し始める。従って、乾燥室１ｂにおいても給気温度を１２０℃以上に維持し続けると、乾燥室１ｂ内の温度が被乾燥物Ｄの耐熱温度にまで上昇してしまう可能性がある。従って、乾燥室１ｂでは、室内温度が１２０℃以下となるように、設定温度を１１０℃とする。乾燥室１ｂでも、被乾燥物Ｄの乾燥は進み、被乾燥物Ｄの含水率は平衡含水率に近い値となる。そして、被乾燥物Ｄの含水率がほぼ平衡含水率となっている乾燥室１ａでは、設定温度を１０５℃として乾燥を行う。
【０１０２】
［３.効果］
以上のような本実施形態では、上記の実施形態に加えて、さらに以下の効果を奏する。本実施形態では、気体の最下流側の乾燥室の温度が一番高く設定され、気体の上流側の乾燥室となるに連れて徐々に低い温度となるように設定されている。従って、被乾燥物Ｄの含水率が比較的高い乾燥室１ｃおよび１ｄでは、より高温の気体を供給することで、乾燥速度を速め効率よく被乾燥物Ｄの乾燥を進めることができる。
【０１０３】
また、図１０および１１に示した温湿度設定と同様の条件で、導入する外気を年間の平均温湿度（温度１６．１℃、相対湿度７６．２％）の外気として、乾燥装置の年間の使用エネルギー量を計算した。図１３では加熱手段の下流側に温度センサを設置した例を示し、図１４では乾燥室の排出側に温度センサを設置した例を示す。
【０１０４】
図１３に示す本実施形態の乾燥装置Ｘにおいて、蒸気式の加熱手段を用いた場合、各加熱手段により加熱される温度の合計は３８．２℃となる。従って、年間の使用エネルギー量は、３０６７４６０ｋＷｈとなり、加熱に使用する蒸気量は、５３９４ｔｏｎ／年となる。以上より、本実施形態の乾燥装置Ｘは、省エネルギー性を向上させることができる。
【０１０５】
図１４に示す本実施形態の乾燥装置Ｘにおいて、蒸気式の加熱手段を用いた場合、各加熱手段により加熱される温度の合計は３５．６℃となる。従って、年間の使用エネルギー量は、２８５８６８０ｋＷｈとなり、加熱に使用する蒸気量は、５０２７ｔｏｎ／年となる。以上より、本実施形態の乾燥装置Ｘは、省エネルギー性を向上させることができる。
【０１０６】
［その他の実施の形態］
（１）上記の実施形態では、湿度センサＨが相対湿度を測定するものとして説明したが、湿度センサＨとしては飽和度を測定するセンサを用いても良い。すなわち、飽和度センサを用いることで、乾燥室１ａを通過した気体の飽和度に基づいて乾燥装置Ｘを制御し、被乾燥物Ｄに含まれる/付着している水分・溶剤を除去しても良い。湿度センサＨは、相対湿度又は飽和度に加え、被乾燥物Ｄ自体の含水率を測定するセンサが含まれ、乾燥対象に応じて適宜選択可能である。
【０１０７】
（２）上記の実施形態では、湿度センサＨの値が所定の値である場合に、導入する気体量を減少させることができるとした。しかし、導入する気体量を一定としたまま、被乾燥物Ｄの搬送スピードを早くしても良い。このように制御した場合には、乾燥効率を向上させることができる。
【０１０８】
（３）上記の実施形態では、気体の最下流側の乾燥室の排出側に湿度センサＨを設けることとした。しかし、気体の最上流側の乾燥室の排出側に湿度センサＨを設け、相対湿度が所定の値となるように外気を導入しても良い。このように構成することで、被処理物Ｄが最後に搬入される乾燥室１ａにおいて所望の湿度となっているかを確認することができる。すなわち、被乾燥物Ｄの最終的な乾燥状態を確認することが出来る。また、乾燥室１ａの湿度が所定の値である場合には、導入する外気の量を減少させることができるため、省エネルギー性を向上させることができる。なお、気体の最下流側と最上流側の乾燥室の排出側に、それぞれ湿度センサＨを設ける構成としてもよい。この場合の制御は、それぞれのセンサＨの値が、所定値を満足するように制御される。
【０１０９】
（４）上記の実施形態において決定される加熱手段３ａ〜３ｃの加熱条件や、気体量調整手段２ａ〜２ｃの気体量条件は、例えば加熱手段の種類や乾燥室の容量などの乾燥装置Ｘの構成に加え、被乾燥物Ｄの水分除去量に基づいて、適宜設定される。その他にも、これらの条件は、系外への気体の漏れ、搬送装置Ｃが乾燥室１ａ〜１ｄ内で被乾燥物Ｄを搬送する時間、搬送装置Ｃの熱容量に基づいて計算される熱損失等、種々の条件を加味して決定されるものであり、乾燥装置Ｘの設置状況に応じて適宜変更可能である。
【０１１０】
（５）上記の実施形態では、風量および風速を一定とする条件で、相対湿度を用いて被乾燥物Ｄの乾燥度を調整するように、乾燥装置Ｘを制御する例を説明した。ただし、風量および風速を変化させ、その変化を考慮した上で相対湿度を設定する構成としてもよい。すなわち、相対湿度が上昇した際に、風量を大きくすることで、相対湿度を減少させても良い。
【符号の説明】
【０１１１】
Ａ１  外気量調整手段
Ａ２  排気量調整手段
１ａ〜１ｄ  乾燥室
２ａ〜２ｃ  気体量調整手段
３ａ〜３ｃ  加熱手段
４ａ〜４ｃ  給気ダクト
４ｄ  排気ダクト
５ａ〜５ｃ  循環ダクト
６ａ〜６ｃ  ダンパ
Ｄ  被乾燥物
Ｔ  温度センサ
Ｈ  湿度センサ
２１  気体量調整手段駆動部
３１  加熱手段駆動部
１０１  入力部
１０２  出力部
２００  気体量制御部
２０１  設定湿度記憶部
２０２  湿度比較部
２０３  気体量条件決定部
３００  加熱温度制御部
３０１  設定温度記憶部
３０２  温度比較部
３０３  加熱条件決定部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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