专利名称：干燥系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及干燥系统，本发明具体涉及下述的封闭式干燥系统，其中，能量效率高，并且可降低周围环境的影响，该系统采用压缩制冷循环。
背景技术：
过去进行的晒干、风干，是最简便的干燥方法，如可防止腐败，虽然品质高，但是由于必须要求较宽大的场所和较长的时间，还受到天气的影响，故难于在工业上实施。由于在加热式的干燥装置和热干燥装置中均实现包含水蒸气的高温的排气，故浪费极多的能量。在较高的减压下进行干燥的装置存在制造和运转成本的问题，在容易处理的方面存在问题。
于是，象JP特开平11-63818号文献(
图1)所公开的那样，在减压下干燥，或象JP特开平11-197395号文献(图1)所公开的那样，提出了下述的干燥装置的专利申请的方案，其中，通过压缩制冷循环的蒸发器，对水分进行冷凝，通过冷凝器，对水分冷凝后的低湿空气进行再加热，这样，有效地利用能量。这些方案即使在外附已批量生产的带有再加热功能的水分冷凝装置的情况下，仍可实现。按照该方式，由于热从已加热的低湿空气传递给被干燥处理物，故在基本上被干燥处理物的温度低于空气温度，无法充分地实现空气与被干燥处理物的接触的场合，变暖而较轻的相对湿度非常低的空气游荡徘徊，在被干燥处理物与蒸发器之间循环，水分冷凝效率极差。于是，虽然可用于衣物、木材等的能与空气充分地接触的被干燥处理物，但是，不适合从膏状变为粉末状这样的被干燥处理物。
虽然会容易想到将在压缩制冷循环中的—者中排出的热量用于加热的方法，但是，实际上，这样的尝试完全失败的较大障碍在于下述的方面。
1.由于不具有适合风量的控制机构，故不能够有效地使用制冷循环的能力，另外，如果被干燥处理物的水分变少，具有被干燥处理物的水分的空气的相对湿度降低，则水分冷凝效率大大降低。
2.由于不能够控制系统内的热平衡，故本身不能够使冷冻循环正常地连续运转。或者，热平衡的控制所必需的机构复杂，难于按照切实可行的成本制造。
3.由于不能够调整对被干燥处理物进行加热的热量，故无法确保较高的品质。
4.由于未同时采用提高单位时间的水分蒸发量的机构，故不能够以实用的效率使用制冷循环的能力。关于促进蒸发的机构，人们认为有多种，就任一种或全部类型来说，只要不具有仅仅与制冷循环的能力对应的水分蒸发能力，则该装置就无法发挥实用性。
发明的公开方案于是，本发明的目的在于提供一种新的、有用的干燥系统，该干燥系统解决上述的课题，大幅度地降低消耗能量，并且极大地抑制向系统之外的排放热量。
本发明人通过实施上述问题的各种应对措施，在下述方面取得了成功，即，以实用方式提供一种干燥装置，该干燥装置采用在过去认为不可能投入实用的压缩制冷循环，对被干燥处理物进行加热。
权利要求1所述的发明涉及一种封闭式的干燥系统，该干燥系统采用压缩制冷循环部，在该压缩制冷循环部中，通过冷却剂循环通路，将压缩机，蒸发器，冷凝器，膨胀阀等连接，其特征在于该干燥系统包括加热用冷凝器和调整用冷凝器，该加热用冷凝器和调整用冷凝器按照2个上述的冷凝器分开的方式设置，该加热用冷凝器将冷凝器的热量供给插入处理槽内的含水性的被干燥处理物，由此，使上述被干燥处理物的水分蒸发，产生湿空气，该调整用冷凝器可将排放热量排放到系统之外，进行排放热量的调整；蒸发器，该蒸发器通过冷却，从上述湿空气中，去除水蒸气；冷却剂循环通路，该冷却剂循环通路将冷却剂，从上述压缩机，通过上述加热用冷凝器，送给上述调整用冷凝器。
权利要求2所述的发明涉及权利要求1所述的干燥系统，其特征在于该系统还包括空气循环机构，该空气循环机构使空气在被干燥处理物和蒸发器之间循环；检测机构，该检测机构检测通过上述蒸发器之前的湿空气的温度和湿度；风量调整机构，该风量调整机构根据通过上述检测机构获得的温度和湿度的信息，按照水分冷凝量最大的方式，调整通过上述蒸发器的湿空气的风量。
权利要求3所述的发明涉及权利要求1或2所述的干燥系统，其特征在于按照与将冷却剂从压缩机，供向加热用冷凝器的冷却剂供给通路并列的方式，设置第2冷却剂供给通路，该第2冷却剂供给通路将冷却剂直接供给调整用冷凝器，在该第2冷却剂供给通路的途中，安装有流量调节阀，紧接在上述调整用冷凝器之后，设置有膨胀阀。
权利要求4所述的发明涉及权利要求1～3中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于其设置有加热热量调整机构，该加热热量调整机构通过改变压缩机的转数，改变送给加热用冷凝器的冷却剂的流量的方式，调整加热用冷凝器的排放热量。
权利要求5所述的发明涉及权利要求1～4中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于热量从处理槽的底板下，供向处理槽内的被干燥处理物。
权利要求6所述的发明涉及权利要求1～5中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于该系统设置有被干燥处理物的搅拌机构；热传导辅助机构，该热传导辅助机构以物理方式，与处理槽、上述搅拌机构分离开。
权利要求7所述的发明涉及权利要求1～6中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于在处理槽的内部，设置有被干燥处理物的搅拌机构和破碎细分机构。
权利要求8所述的发明涉及权利要求1～7中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于装入处理槽内的被干燥处理物为含水性有机物。
权利要求9所述的发明涉及权利要求1～8中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于该系统还包括再加热器，该再加热器通过冷却剂供给通路，与加热用冷凝器串联，对处理槽内的空气进行再次加热；检测机构，该检测机构检测压缩机的排出管的冷却剂温度；再加热热量调整机构，该再加热量调整机构根据上述检测机构检测的温度信息，调整上述再加热器的加热热量。
权利要求10所述的发明涉及权利要求1～9中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于冷却方式采用直接冷却方式，间接冷却方式中的任何一种，按照该直接冷却方式，蒸发器设置于处理槽内部，通过膨胀阀减压的冷却剂流入上述蒸发器中，进行处理槽内的冷却，按照该间接冷却方式，设置有冷却器，该冷却器以可进行热交换的方式与蒸发器连接，设置于处理槽内部，通过使第1盐水在上述蒸发器和冷却器之间循环，进行处理槽内的冷却，加热方式采用直接加热方式，间接加热方式中的任何一种，按照该直接加热方式，加热用冷凝器设置于处理槽的底板下，通过压缩机加压的冷却剂流入上述加热用冷凝器，对处理槽内的被干燥处理物进行加热，按照该间接加热方式，设置有加热器，该加热器按照可进行热交换的方式与加热用冷凝器连接，该加热器设置于处理槽的底板下，通过使第2盐水在上述加热用冷凝器和加热器之间循环，对处理槽内的被干燥处理物进行加热。
权利要求11所述的发明涉及权利要求10所述的干燥系统，其特征在于采用间接冷却方式和间接加热方式，干燥系统的压缩制冷循环部和具有处理槽等的处理部以可分离的方式构成。
权利要求12所述的发明涉及一种构成权利要求11所述的干燥系统的处理部。
权利要求13所述的发明涉及权利要求10所述的干燥系统，其特征在于该系统采用直接冷却方式，间接冷却方式中的任何一种与间接加热方式，处理槽由处理槽主体和空气流路构成，该空气流路在两端侧以可分离的方式与上述处理槽主体连接，在该空气流路中，设置有蒸发器或冷却器，在由压缩制冷循环部和具有处理槽等的处理部形成的系统整体中，上述压缩制冷循环部和空气流路，与在上述处理部中除了上述空气流路以外的主要组成部以可分离的方式构成。
权利要求14所述的发明涉及一种构成权利要求13所述的干燥系统的主要组成部。
在本发明的干燥系统中，由于可不仅用于压缩制冷循环的冷却侧，而且还同时用于其加热侧，故消耗能量大幅度地降低，特别是在调整用冷凝器的排放热量小的场合，极大地抑制向系统之外的排放热量。通常在压缩制冷循环中，伴随运转条件而不同，但是相对1个单位的电力输入，获得3个单位的冷却能力，在作为热泵获得的加热侧，获得1+3＝4个单位的加热能力。仅仅着眼于冷却的成绩系数COP为3个程度，但是，在加热侧，形成4个单位的加热能力，由此，在还同时用于加热侧的系统中，相对1个单位的电气输入，可同时采用3个单位的冷却能力和4个单位的加热能力，这样，实际使用上的COP为7，可期待较高的节能效果。
在电加热器，气体燃烧器等的急速高速干燥系统中，表面被硬化或变焦，无法充分地去除被干燥处理物的内部的水分，或者，使包含蛋白质或糖类等的被干燥处理物变质，然而，按照本发明的干燥系统，由于采用制冷循环的冷凝温度，可在将被干燥处理物和处理槽内的温度保持在常温(0～60℃)的同时，进行运转，故没有前述那样的不利情况。比如，在压缩制冷循环的冷凝压力为2.0MPa的场合，在冷却剂为R2时，冷凝温度为50℃，在冷却剂为R407C时，冷凝温度在45.6～50.3℃的范围内。
另外，按照本发明的干燥系统，即使在于常温下干燥的情况下，通过同时采用空气循环机构，搅拌机构，破碎细分机构等，在蒸发速度按照最大限度提高的状态，进行干燥，由此，干燥时间较短。
此外，臭气不排到系统之外。由于在多数场合，有机物伴有特有的臭气，故本发明的干燥系统特别适合于含水率较高的有机物的干燥。
根据上面所述，本发明的干燥系统称得上从经济性，环境方面来说优良的系统。
然而，在本发明中，虽然权利要求2以后的方案从技术上对权利要求1的发明进行了限定，但是，由于根据这些限定，在干燥系统中，确认有显著的技术效果，故在下面针对每项权利要求进行说明。
按照权利要求2，不仅可提高纯水分冷凝量，提高干燥系统的运转效率，而且可在干燥作业的结束时刻，冷却到非常低的露点温度，实现水分冷凝，可最终形成含水率较低的高品质的干燥处理物。
按照权利要求3，通过设置第2冷却剂供给通路，可在平时，适当地调整压缩制冷循环内的热平衡。
按照权利要求4，可调整加热用冷凝器的排放热量，即，供给被干燥处理物的热量。
按照权利要求5，可以良好的效率将从加热用冷凝器排放的热量供给被干燥处理物。
按照权利要求6，通过同时采用搅拌机构和热传递辅助机构，底板的热量可确实在没有不均匀的情况下，快速地传递给被干燥处理物(W)的整体。
按照权利要求7，通过同时采用搅拌机构和破碎细分机构，可提高蒸发速度。其结果是，可有效地灵活使用压缩制冷循环，并且可最终形成含水率较低的高品质的干燥处理物。
按照权利要求9，即使在处理槽内的相对湿度降低，蒸发器的性能降低的情况下，由于设置有再加热器，故仍使处理槽内的空气温度提高，由此，谋求蒸发器的性能恢复，这样，可提高被干燥处理物的最终阶段的除湿效率。
按照权利要求11～14，干燥系统的压缩制冷循环部按照可与干燥系统分离的方式构成，压缩制冷循环部可采用通用件。
附图的简要说明图1为本发明的第1实施例的干燥系统的示意图。
图2为图1的干燥系统的热量的移动循环的说明图。
图3为图1的干燥系统的控制系统的说明图。
图4为本发明的第2实施例的干燥系统的示意图。
图5为本发明的第3实施例的干燥系统的示意图。
图6为本发明的第4实施例的干燥系统的示意图。
图7为本发明的第5实施例的干燥系统的示意图。
图8为本发明的第6实施例的干燥系统的示意图。
图9为本发明的第7实施例的干燥系统的示意图。
图10为本发明的第8实施例的干燥系统的示意图。
用于实施发明的优选形式参照图1，图2，图3的图面对本发明的第1实施例进行描述。
图1为第1实施例的干燥系统的整体的示意图，图2为干燥系统的热移动循环的说明图，图3为控制系统的说明图。
在本实施例中，被干燥处理物(W)为含水性有机物的有代表性的茶叶渣。
干燥系统1主要由压缩冷冻循环部2和处理槽5构成。该干燥系统1采用直接冷却方式，直接加热方式。
首先对压缩冷冻循环部2的组成和动作进行描述。
标号7表示冷却剂循环通路，从上游侧起，依次设置有压缩机9、加热用冷凝器11、调整用冷凝器13、膨胀阀15、蒸发器17，在冷却剂循环通路7中，可液化的冷却剂沿实线的箭头循环。
从压缩机9排出的高温高压的冷却剂从冷却剂循环通路7中通过，流入加热用冷凝器11，通过冷却剂冷凝时的发热，对被干燥处理物(W)进行加热，从包含水分的被干燥处理物(W)，产生水蒸气。按照下述方式构成，该方式为通过加热用冷凝器11液化的冷却剂流过调整用冷凝器13，进一步使其液化，流入膨胀阀15，其压力降低，形成低温低压的冷却剂，流入蒸发器17。该蒸发器17设置于引导通路18的内部，通过该引导通路18的湿空气通过蒸发器17。处理槽5内的高湿度的空气在蒸发器17的表面上冷凝，下落到引导通路18的底部，形成水，从靠里侧的排出通路(图中未示出)，排到系统之外。通过蒸发器17气化的冷却剂返回到压缩机9中。
压缩机9为容量可变型的压缩机，特别是在象干燥系统1启动时那样，被干燥处理物(W)的温度低的场合，如果增加压缩机9的转数，增加容量，则具有从压缩机9排出的冷却剂的流量增加，使加热用冷凝器11的加热量增加，提高干燥系统1的加速性的效果。
加热用冷凝器11由热传导性的管(钢制)构成，该管按照盘绕的方式接触地布置在处理槽5的底板下。
调整用冷凝器13(带有送风风扇14)设置于处理槽5的外部，在冷却剂的流量增加的场合，被干燥处理物(W)的温度上升，未充分获得冷却剂的过冷却度的场合，对于下述的情况是有效的，该情况指通过外气温度，促进冷却剂的液化，在膨胀阀15前的状态，形成液态冷却剂，使冷却剂的循环稳定，并且控制压缩制冷循环的冷凝压力，控制加热用冷凝器11的温度。
图2为干燥系统1的热量的移动循环的说明图。该循环由空气的热的移动和冷却剂的热的移动的组合构成。
图3为控制系统的组成的说明图。
该系统按照后述的传感器组的信号象图3所示的那样，输入到处理部101(由CPU、存储器、I/O接口等构成)中的方式构成。电源电路103与处理部101和螺杆25等的驱动电路105连接，如果从电源电路103，向处理部101供给电流，则按照存储于存储器中的程序，对信号进行处理，对规定的驱动电路105进行控制。控制器107由处理部101、电源电路103和驱动电路105构成。
下面给出处理槽5的结构和动作。
标号25表示搅拌机构的螺杆，该螺杆25设置于接近处理槽5的底板上面的部分。该螺杆25由与马达26连接的轴27以及安装于轴27上的多个叶片29构成。
该轴27平行地设置于处理槽5的底板上。叶片29按照下述的角度安装于轴27上，该角度指使在轴27旋转时，被干燥处理物(W)和后述的破碎辅助件31沿一定方向，在处理槽中环绕，在底板面附近受到加热的水分容易蒸发的被干燥处理物(W)和破碎辅助件31从底板上，向上方移动的角度。各叶片29的前端由软质的树脂形成，前端的旋转轨道按照与处理槽5的底板面重合的方式设计。
作为破碎细分机构的破碎材料31由高硬度的陶瓷球体构成。该破碎材料31投入到处理槽5的内部。
另外，由于破碎材料31未与螺杆25连接，故通过螺杆25的动作，任意地运动，与被干燥处理物(W)碰撞，磨碎，由此，对被干燥处理物(W)进行细分处理，同时，增加被干燥处理物(W)和低湿空气之间的接触面积，促进水蒸气的排放。
此外，由于破碎材料31由热传导性较高的陶瓷构成，故其还起热传导辅助机构的功能。
标号33表示作为空气循环机构的吹风机，该吹风机33按照向下方，吹入通过蒸发器17后的低湿空气的方式构成。于是，如果使吹风机33动作，则形成空白的箭头所示的那样的，槽内空气的循环通路。即，槽内空气在被干燥处理物(W)(的表面)与蒸发器17之间循环。另外，由于通过调整吹风机33的动作条件，调整通过蒸发器17的湿空气的风量，故吹风机33还起风量调整机构的功能。
还有，由于去除通过蒸发器17的空气中的水分，故该空气当然形成达到饱和水蒸气量的富余量较多的低湿空气。
标号35表示喷水器，该喷水器35设置于蒸发器17的上方。水从喷水器35，向蒸发器17喷洒。
单位时间的蒸发量与水分冷凝量相互形成制约因素，任何的较少者确定干燥系统1整体的性能。
为了增加蒸发量，在提高单位表面积的蒸发量的同时，有效地扩大于低湿空气的接触表面积。提高单位表面积的蒸发量的因素包括3个(1)减少空气的水蒸气；(2)提高空气的温度，增加饱和水蒸气量；(3)提高被干燥处理物中的水蒸气压力。空气再加热方式为提高(1)和(2)的方式，本发明的方法使(1)，(3)提高。按照本发明，作为(1)的措施，通过吹风机33，快速地置换包含蒸发水分的空气和相对湿度较低的空气，作为(3)的措施，对被干燥处理物(W)和破碎材料31进行加热，增加被干燥处理物(W)中和破碎材料31的表面的水分的水蒸气压力。
如果螺杆25旋转，则叶片29转动，对被干燥处理物(W)和破碎材料31进行搅拌。此时，由于叶片29的前端的旋转轨道按照与处理槽5的底板面重合的方式设计，故与处理槽5的底板面接触的被干燥处理物(W)均通过叶片29捞起，将被干燥处理物(W)运送到上方，使与低湿空气的接触机会增加。另外，完全地将低温的被干燥处理物(W)运送到处理槽5的底面上，伴随与加热用冷凝器11的温度差的扩大，促进热的移动。
通过加热用冷凝器11，冷却剂的热量转移到处理槽5的底板上，另外，实质上不通过空气，直接转移到被干燥处理物(W)上。该被干燥处理物(W)通过螺杆25充分地搅拌，另外，破碎材料31也起热传递的辅助件的作用，由此，底板的热量确实在没有不均匀的情况下，快速地传递给被干燥处理物(W)的整体。
另外，在将被干燥处理物(W)与破碎材料31混合而投入后，如果螺杆25旋转，则破碎材料31通过任意地运动，将被干燥处理物(W)磨碎的破碎作用，对被干燥处理物(W)进行细分处理，该被干燥处理物(W)中的水分渗出，位于被干燥处理物(W)的表层或其附近。这对于增加蒸发量来说是非常有效的。
此外，由于具有破碎材料31，故在被干燥处理物(W)之间，形成空隙，并且被干燥处理物(W)中的水分还移动到破碎材料31的表面上。于是，处理槽5内的低湿空气也从破碎材料31的表面，形成水蒸气而转移，破碎材料31具有与实质上扩大被干燥处理物(W)与低湿空气接触的面积的场合相同的效果。
为了增加被干燥处理物(W)和破碎材料31与低湿空气的接触机会，提高螺杆25的转数的方式也是有效的。但是，在进行相当大程度的干燥，形成粉末的时刻，高旋转的效果降低，为了防止粉末的飞散，进行降低螺杆25的转数的控制。
按照槽内空气的循环通路，向被干燥处理物(W)，吹入远未到达饱和水蒸气量的低湿空气。连续地运送被干燥处理物(W)上的空气，将低湿空气不断底供给到被干燥处理物(W)上，连续地实现水分的蒸发。
被干燥处理物(W)中的水分具有充分的热量，与低湿空气接触，实现蒸发。蒸发所采用的热量在水蒸气中，形成潜热，保持在这里。
此时，如果在常规运转下，通过螺杆25和破碎材料31的破碎作用与蒸发促进作用，充分地促进水分的蒸发，则在干燥以某种程度进行之前生成的湿空气的相对湿度变为100％，或接近该值。
蒸发的水分，即，包含水蒸气的湿空气沿槽内空气的循环通路，运送到蒸发器17，从而，被去除潜热之后，水蒸气变为冷凝的水分。接着，该水分从排水通路(drain)，排到处理槽5之外。去除水蒸气，即，水分冷凝的低湿空气再次吹向被干燥处理物(W)。
图1中的空白箭头中的白圈表示水蒸气。象根据箭头所示的那样，由于通过蒸发器17后的空气为低湿空气，故其不包含水蒸气(白圈)，但是，伴随在被干燥处理物(W)上的行进，水蒸气(白圈)的量增加，形成湿空气。接着，在包含充分的水蒸气后，将其运送到蒸发器17，于是，去除水分(即，白圈消失)，再次形成低湿空气。
下面对作为检测机构的传感器系统的结构和控制动作进行描述。
传感器A检测在槽内空气即将通过蒸发器17之前的湿空气的湿度和温度。根据来自传感器A的相对湿度、温度信息和基于它们而计算的绝对湿度，按照水分冷凝量为最大的方式，调整吹风机33的风量，即，通过蒸发器17的湿空气的风量。这是传感器A的最重要的作用。
在干燥系统1的压缩制冷循环的冷却能力一定时，如果慢慢地提高风量，则水分冷凝量缓慢增加，在某值时为最大，然后，急速地降低(其中，在水分冷凝前的湿空气的相对湿度为100％的场合，越增加风量，水分冷凝量越大。)。即，由于水分冷凝量伴随风量而变化，风量过大，过小，水分冷凝量均减少，故必须按照水分冷凝量为最大的方式对风量进行控制，以便最大限度地灵活使用压缩制冷循环的能力。水分冷凝量为最大的风量在水分冷凝前的湿空气的温度与湿度等的条件下变化。如果对这些条件进行运算，则可推算出水分冷凝量为最大的风量。
由于在干燥作业的最大程度之前，被干燥处理物(W)中包含的水分较多，故湿空气的相对湿度变化到100％或接近该值。于是，为了最大限度地提高总的水分冷凝量，增加吹风机33的风量。另外，如果干燥进行，被干燥处理物(W)中包含的水分变少，则由于湿空气的相对湿度也降低，故为了将水蒸气的温度降低到露点温度，进行水分冷凝，则逐渐地减小吹风机33的风量。其结果是，不仅可使总的水分冷凝量增加，而且可在干燥作业结束的时刻，冷却到非常低的露点温度，实现水分冷凝，可最终形成含水率低的高品质的干燥处理物。
此外，根据由传感器A获得的处理槽5内的相对湿度、温度信息和基于它们而计算的绝对湿度，调整螺杆25的旋转速度。如果相对湿度低于规定值，则增加螺杆25的旋转速度，以便促进水分的蒸发。如果相对湿度低于减速的规定值，则减小螺杆25的旋转速度。这样做的原因在于如果干燥进行，由于被干燥处理物(W)形成粉末，故在螺杆25的旋转速度较大时，该被干燥处理物(W)飞散，但是，妨碍水分的蒸发。此外，减小压缩机9的容量，降低干燥能力，花费时间地进行最终干燥。通过象这样，调整容量，则即使在打算形成被干燥处理物(W)的含水率非常低的状态的情况下，仍可有效地并且经济地使干燥系统运转。
如果干燥进一步进行，槽内空气的绝对湿度达到对应于材料的性质而设定的规定值，则停止压缩制冷循环部2的整体的动作，使处理槽5内的螺杆25与吹风机33的动作停止。由此，可自动地判断干燥作业的结束。
传感器B检测被干燥处理物(W)的温度，按照根据传感器B的温度信息，对调整用冷凝器13的风扇14进行操作，使从加热用冷凝器11供向被干燥处理物(W)的热量变化，使被干燥处理物(W)的温度为规定值的方式进行控制。在该第1实施例中，由于加热用冷凝器11和调整用冷凝器13串联，故如果对调整用冷凝器13的风扇14进行操作，则压缩制冷循环的冷凝温度产生变化，这样，可使从加热用冷凝器11供向被干燥处理物(W)的热量产生变化。
如果在干燥系统1中，仅仅连接加热用冷凝器11，设置该冷凝器，则被干燥处理物(W)的温度不断地上升，无法确保最终结果的品质。如果为过高的温度，则被干燥处理物从其单位结构体的周边部，急剧地对其进行干燥，其结果是，内部未发生变化，而仅仅表面硬化，在严重的场合，因高温和热的不均匀分布，使表面变焦。在这样水分封闭于内部的场合，即使在表面干爽、外表看来已干燥的情况下，伴随时间的推移，真菌的发生、腐败的原因进一步加剧，故谈不上可经受长期保存的品质。另外，如果其温度超过被干燥处理物(W)的变性温度，则被干燥处理物(W)的功能性受到损害。
于是，为了形成品质高的干燥物，对应于原料的特征，对加热的温度上限进行控制的方式是不可缺少的。
传感器C检测膨胀阀15之前的冷却剂温度，根据传感器C的温度信息，通过PID控制，对调整用冷凝器13的风扇14的旋转速度进行调整，将多余的热量排到系统之外，对压缩制冷循环的温度进行控制。
标准的膨胀阀前温度的设定在冷却剂为R22的场合，为45℃左右，在为R407的场合，为38℃左右。
在干燥系统1的常规运转中，被干燥处理物(W)中的水分蒸发量和蒸发器17的水分冷凝量均衡，在水分冷凝时排放，转移到冷却剂中的潜热的热量与水分从被干燥处理物(W)和破碎材料31发生气化时所使用的热量相同，保持平衡。此外，由于只要使压缩机9和螺杆25动作，将作为连续产生的焦耳热的压缩机发生原热与螺杆发生原热携带到系统的内部，故通过调整用冷凝器13，排出与其相当的热量。
在干燥系统1的运转开始后，由于被干燥处理物(W)的温度较低，故促进冷却剂的冷凝，制冷循环的冷凝器的温度降低，从加热用冷凝器11，供给被干燥处理物(W)的热量也变少。压缩制冷循环的运转没有特别的问题，但是，在这样的场合，如果提高压缩机9的转数，增加冷却剂流量，由于压缩制冷循环的冷凝器的温度提高，故加热的速度提高。另外，即使在调整用冷凝器13的风扇14的转数为0(零)，不放热的情况下，仍可使加热的速度提高，但是，提高压缩机9的转数的方式更加有效。
使被干燥处理物(W)的温度较快地上升的原因还包括螺杆发生热源等。
传感器D检测蒸发器17的入口侧冷却剂的温度，传感器E检测蒸发器17的出口侧冷却剂的温度。在后者的温度与前者的温度之间的差小于规定值的场合，蒸发器17伴随结冰等情况而造成功能不全，进行除霜动作。除霜动作为使压缩机9停止，或将水从喷水器35，喷洒到蒸发器17，或使吹风机33完全动作中的全部或任何一个的方式。
下面通过图4，对第2实施例的干燥系统41进行描述。图4为干燥系统41的整体的示意图，与图1的干燥系统1相同的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
在该干燥系统41中，按照与从压缩机9，向加热用冷凝器11供给冷却剂的冷却剂供给通路(冷却剂循环通路7)并列的方式设置将冷却剂直接供向调整用冷凝器13的第2冷却剂供给通路(旁路)43，在该第2冷却剂供给通路43上，安装有流量调节阀45。在即使几乎不使被干燥处理物(W)的温度上升，仍良好的场合，如果增加流量调节阀45的开度，由于从压缩机9排出的冷却剂的大部分流向调整用冷凝器13，故加热用冷凝器11的加热量变小，可抑制被干燥处理物(W)的温度的上升。
传感器F检测压缩机9的排出管的冷却剂温度。根据来自该传感器F的温度信息，实现流量调节阀45的开闭。
下面通过图5，对第3实施例的干燥系统51进行描述。
图5为干燥系统51的整体的示意图，与图1的干燥系统1相同的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
该干燥系统51的特征在于设置有再加热部52。从压缩机9排出的高温高压的冷却剂从冷却剂循环通路7流过，进入加热用冷凝器11，冷却剂冷凝而液化，将热量提供给被干燥处理物(W)。串联于加热用冷凝器11之后的再加热部52的再加热器55对与蒸发器17接触后的空气进行加热。该再加热器55可通过设置于再加热用冷却剂供给通路53上的流量调节阀54，56，对加热量进行控制。在压缩机9的排出管上，安装有温度传感器F。
再加热器55为作为冷凝器的风扇型热交换器，在下面给出该热交换器的使用方法。最初，流量调节阀54完全关闭，流量调节阀56打开。处理槽5内的被干燥处理物(W)在最初，包含大量的水分，但是，伴随压缩制冷循环的运转，因加热用冷凝器11的发热，在处理槽5的内部产生大量的水蒸气。此时，可通过调整用冷凝器13的风扇14的控制，调整用冷凝器13的排放热量变化，使加热用冷凝器11的加热温度变化。
为了急速地对被干燥处理物(W)进行加热，按照下述方式进行控制，该方式为停止调整用冷凝器13的风扇14，将压缩制冷循环的制冷剂冷凝热量全部地从加热用冷凝器11，供向处理槽5内部的被干燥处理物(W)。通过蒸发器17，对产生大量的水蒸气的处理槽5内部的空气进行冷却，使水分液化，由此，可实现被干燥处理物(W)的干燥。象前述那样，由于处于完全地使用压缩制冷循环的加热用冷凝器11的热量和蒸发器17的热量的状态，故表示能量效率的COP为7，实现效率良好的运转。如果被干燥处理物(W)的干燥充分地进行，来自被干燥处理物(W)的水分的排放量变少，则处理槽5内部的空气的湿度降低。其结果是，蒸发器17的除湿功能也降低，压缩制冷循环的低压压力降低。
由于压缩制冷循环的低压压力的降低造成压缩机9的排出管的温度降低，故可根据来自安装于压缩机9的排出管上的传感器F的温度信息，检测温度降低的时刻。
如到达该状况，则即使在通过加热用冷凝器11提供热量的情况下，仍无法使处理槽5内部空气温度上升，由此，打开流量调节阀54，冷却剂还流向再加热器55。通过这样构成，处理槽5内部的空气温度上升，即，蒸发器17的入口侧的空气温度上升，由此，压缩制冷循环的低压压力恢复，蒸发器17的性能恢复。其结果是，通过对被干燥处理物(W)进一步的除湿处理，可期待能增加干燥的程度的效果。
另外，在第3实施例中，在设置传感器F的场合，处理槽5内的相对湿度传感器A既可采用，也可不采用。其原因在于由于处理槽5内部的相对湿度的状况由压缩制冷循环的运转的状态反映，故根据来自传感器F的控制信号，进行是否使再加热器52运转的判断。
下面通过图6，对第4实施例进行描述。
图6为干燥系统61的整体的示意图，与图1的干燥系统1相同的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
在该干燥系统61中，采用间接冷却加热方式。
在第1盐水循环通路67中，设有冷却器69和作为压送机构的循环泵72。冷却器69设于处理槽5内部。该第1盐水循环通路67和压缩制冷循环的蒸发器65按照可进行热交换的方式连接，构成间接冷却器63。作为第1盐水和冷却剂的热交换器，比如，热交换效率良好的板式热交换器等的整体紧凑，故其具有实用性。如果驱动循环泵72，则第1盐水(不冻液)循环，通过蒸发器65冷却的第1盐水流向处理槽5内部的冷却器69，对通过引导通路18的空气进行冷却除湿处理。
在第2盐水循环通路75中，设置有加热器77和作为压送机构的循环泵78。该加热器77设置于处理槽5的底板下。该第2盐水循环通路75和压缩制冷循环的加热用冷凝器74按照可进行热交换的方式连接，构成间接冷却器73。作为冷却剂的热交换器，比如，与蒸发器65的场合相同，热交换效率良好的板式热交换器等的整体紧凑，故其具有实用性。如果驱动循环泵78，则第2盐水(不冻液)循环，通过蒸发器74冷却的第2盐水流向加热器77，对被干燥处理物(W)进行加热，产生水蒸气。
第1盐水和第2盐水不直接连接，即可为相同的物质，也可为不同的温度。在盐水中，还包含热水、凉水。
间接冷却部63和间接加热部73，与处理槽5和设置于该处理槽5中的部件一起构成处理部，但是，第1盐水循环通路67和第2盐水循环通路75是与压缩机9，蒸发器65，加热用冷凝器74和膨胀阀15通过冷却剂循环通路连接的压缩制冷循环部81分离的，由此，可与处理部分离。
另外，控制器107安装于压缩制冷循环部81侧。
象这样，按照分别可分离的方式构成处理部和压缩制冷循环部81，由此，具有下述的优点。
(1)可将压缩制冷循环部81相对处理部，切断分离开，单独地进行制造维修。
如果蒸发器65进入处理槽的内部，则容易腐蚀，难于维修，但是，在本实施例中，没有这样的不利情况。
(2)通过使连接部(蒸发器65，加热用冷凝器74)的规格统一，可将压缩制冷循环部81与各种设计形式的装置主体连接。于是，可提高压缩制冷循环部81的方便性，并且可降低制造成本。
(3)由于可根据在压缩制冷循环部81侧检测的信息，控制驱动电路105，故具有干燥系统61的控制的动作确认，维修容易的优点。
下面通过图7，对第5实施例进行描述。
图7为干燥系统83的整体的示意图，与图6的干燥系统61相同的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
该干燥系统83的特征在于与第3实施例相同，设置再加热部84。
标号85表示分支通路，该分支通路85的两端在加热器7的下游侧与第2盐水循环通路75连接。再加热器87设置于处理槽5中。另外，设置有作为压送机构的循环泵88。通过形成这样的方案，与第3实施例相同，可对被干燥处理物(W)进一步的除湿处理，由此，可期待能增加被干燥处理物(W)的干燥程度的效果。此外，与图6的第4实施例相同，形成压缩制冷循环部81可与干燥系统83分离开这样的方案，故照原样具有上述(1)，(2)和(3)的优点。
下面通过图8，对第6实施例进行描述。
图8为干燥系统91的整体的示意图。与图1的干燥系统1相同的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
在该干燥系统91中，形成处理槽主体93的槽壁95通过与加热用冷凝器11相同的材料形成的中空结构。该处理槽主体93为通过盖97开闭的结构。标号99表示空气流路，该空气流路99的中间部分沿横向延伸，两端侧按照通过改变方向，向下方延伸的方式，分别与盖97连接。在该空气流路99中，设置有蒸发器17。
螺杆25为纵向型，其结构与在干燥系统1中设置的相同。
标号100表示送风机，如果驱动该送风机100，则形成沿箭头方向循环的空气的流通通路。另外，在该干燥系统91中，破碎材料31不投入到处理槽主体93的内部。
从压缩机9排出的冷却剂在槽壁95的内部流动，对处理槽主体93的内部的被干燥处理物(W)进行加热。从槽壁95排出的冷却剂进入调整用冷凝器13，通过膨胀阀15减压，进入蒸发器17。
在该干燥系统91中，产生湿空气的部位(处理槽主体93的内部)与产生干燥空气的部位(蒸发器17的附近)通过空气流路99分离，由此，可以良好的效率将湿空气变为干燥空气，另外，将干燥空气变为湿空气。
下面通过图9对第7实施例进行描述。
图9为干燥系统104的示意图，其以干燥系统91(图8)为基础，象干燥系统61(图6)那样，采用间接冷却方式，间接加热方式。于是，与上述实施例(图8，图6)的各组成部分相对应的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
2个空气流路98的一端与盖97连接，这2个空气流路98的另一端的法兰102与空气流路99的两端的法兰密封连接，构成空气通路。
在第7实施例中，由于空气流路99和空气流路98可分离，故也可通过在压缩制冷循环部81中，添加空气流路99，冷却器69等的方式(即，形成主要组成部)，与处理槽主体部93分离开。
下面通过图10对第8实施例进行描述。
图10为干燥系统105的示意图，其以干燥系统104(图9)为基础，象干燥系统61(图8)那样，采用直接冷却方式。于是，与上述实施例(图9，图8)的各组成部分相对应的组成部分采用同一标号，省略对其的描述。
以上对本发明的实施例进行了描述，但是，本发明的具体结构不限于该实施例，即使具有不脱离本发明的实质的范围内的设计变更的情况下，其仍包含于本发明中。
比如，压缩机也可为容量固定式。在此场合，通过间歇运转(on/off)，调整容量。在处理槽为小型的场合，被干燥处理物的最终的含水率不那么低的场合，也可通过容量固定式来应对。
流量调节阀也可为ON/OFF式的电磁阀。在此场合，通过间歇运转(on/off)，调整移动到加热用冷凝器中的热量。
破碎材料的热传递率越高越好，可采用金属，陶瓷球。木质类是不好的，但是，其中，竹类较好。
被干燥处理物也可不限于有机物。
本发明的干燥系统也可在水的气化温度下降，促进气化的减压环境下使用。在为了可抵抗减压，对处理槽进行耐压设计的方面，仅仅通过添加极限压力低的泵，吹风机或排出器等的减压机构，系统便动作。但是，在减压机构与排水口连接，将冷凝水分随时地排到系统外的场合，为了将冷凝的水分与空气一起排出，减压机构必须选定不对水分的处理造成妨碍的类型。
也可改变第2实施例设计的一部分，通过ON/OFF式的电磁阀，调整送给再加热器的冷却剂流量。另外，还可通过散热器，构成再加热器，通过该散热器的工作/不工作，对处理槽5内部的空气进行加热。
产业上的应用可能性按照本发明的干燥系统，消耗能量大大降低，并且极大地抑制热量向系统之外的排放。于是，从经济性和环境方面来说是优良的。
另外，按照可将具有控制部的压缩制冷循环部与装置主体分离开的方案，由于相应的装置主体可广泛地使用一个压缩制冷循环部，故方便性良好。另外，具有可大量地生产压缩制冷循环部的优点。
权利要求
1.一种封闭式的干燥系统，该干燥系统采用压缩制冷循环部，在该压缩制冷循环部中，通过冷却剂循环通路，将压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等连接，其特征在于该干燥系统包括加热用冷凝器和调整用冷凝器，该加热用冷凝器和调整用冷凝器按照2个上述的冷凝器分开的方式设置，该加热用冷凝器将冷凝器的热量供给插入处理槽内的含水性的被干燥处理物，由此，使上述被干燥处理物的水分蒸发，产生湿空气，该调整用冷凝器可将排放热量排放到系统之外，进行排放热量的调整；蒸发器，该蒸发器通过冷却，从上述湿空气中去除水蒸气；冷却剂循环通路，该冷却剂循环通路将冷却剂从上述压缩机通过上述加热用冷凝器送给上述调整用冷凝器。
2.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于该系统还包括空气循环机构，该空气循环机构使空气在被干燥处理物和蒸发器之间循环；检测机构，该检测机构检测通过上述蒸发器之前的湿空气的温度和湿度；风量调整机构，该风量调整机构根据通过上述检测机构获得的温度和湿度的信息，按照水分冷凝量最大的方式，调整通过上述蒸发器的湿空气的风量。
3.根据权利要求1或2所述的干燥系统，其特征在于按照与将冷却剂从压缩机供向加热用冷凝器的冷却剂供给通路并列的方式，设置第2冷却剂供给通路，该第2冷却剂供给通路将冷却剂直接供给调整用冷凝器，在该第2冷却剂供给通路的途中，安装有流量调节阀，紧接在上述调整用冷凝器之后，设置有膨胀阀。
4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于其设置有加热热量调整机构，该加热热量调整机构通过改变压缩机的转数，改变送给加热用冷凝器的冷却剂的流量的方式，调整加热用冷凝器的排放热量。
5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于热量从处理槽的底板下供向处理槽内的被干燥处理物。
6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于该系统设置有被干燥处理物的搅拌机构；热传导辅助机构，该热传导辅助机构以物理方式与处理槽以及上述搅拌机构分离开。
7.根据权利要求1～6中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于在处理槽的内部，设置有被干燥处理物的搅拌机构和破碎细分机构。
8.根据权利要求1～7中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于装入处理槽内的被干燥处理物为含水性有机物。
9.根据权利要求1～8中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于该系统还包括再加热器，该再加热器通过冷却剂供给通路与加热用冷凝器串联，对处理槽内的空气进行再次加热；检测机构，该检测机构检测压缩机的排出管的冷却剂温度；再加热热量调整机构，该再加热量调整机构根据上述检测机构检测的温度信息，调整上述再加热器的加热热量。
10.根据权利要求1～9中的任何一项所述的干燥系统，其特征在于冷却方式采用直接冷却方式、间接冷却方式中的任何一种，按照该直接冷却方式，蒸发器设置于处理槽内部，通过膨胀阀减压的冷却剂流入上述蒸发器中，进行处理槽内的冷却，按照该间接冷却方式，设置有冷却器，该冷却器以可进行热交换的方式与蒸发器连接，设置于处理槽内部，通过使第1盐水在上述蒸发器和冷却器之间循环，进行处理槽内的冷却；加热方式采用直接加热方式、间接加热方式中的任何一种，按照该直接加热方式，加热用冷凝器设置于处理槽的底板下，通过压缩机加压的冷却剂流入上述加热用冷凝器中，对处理槽内的被干燥处理物进行加热，按照该间接加热方式，设置有加热器，该加热器按照可进行热交换的方式与加热用冷凝器连接，该加热器设置于处理槽的底板下，通过使第2盐水在上述加热用冷凝器和加热器之间循环，对处理槽内的被干燥处理物进行加热。
11.根据权利要求10所述的干燥系统，其特征在于采用间接冷却方式和间接加热方式，干燥系统的压缩制冷循环部和具有处理槽等的处理部以可分离的方式构成。
12.一种构成权利要求11所述的干燥系统的处理部。
13.根据权利要求10所述的干燥系统，其特征在于该系统采用直接冷却方式、间接冷却方式中的任何一种与间接加热方式，处理槽由处理槽主体和空气流路构成，该空气流路在两端侧以可分离的方式与上述处理槽主体连接，在该空气流路中，设置有蒸发器或冷却器，在由压缩制冷循环部和具有处理槽等的处理部形成的系统整体中，上述压缩制冷循环部和空气流路，与在上述处理部中除了上述空气流路以外的主要组成部以可分离的方式构成。
14.一种构成权利要求13所述的干燥系统的主要组成部。
全文摘要
采用压缩制冷系统，冷凝器分为调整用冷凝器(13)和加热用冷凝器(11)，该调整用冷凝器(13)可将热量排放到系统之外，进行排放热量的调整，该加热用冷凝器(11)通过将热量供给装入处理槽(5)的内部的含水性的被干燥处理物，使被干燥处理物(W)中的水分蒸发，产生湿空气。通过蒸发器(17)，将水蒸气的冷凝热量作为冷却剂的热量而回收，通过加热用冷凝器(11)排放该已回收的热量，将其用于被干燥处理物(W)中的水分的气化热，通过调整用冷凝器(13)，将剩余的热量排到系统之外。
文档编号F26B21/04GK1761852SQ20048000717
公开日2006年4月19日 申请日期2004年3月16日 优先权日2003年3月19日
发明者小锅彰久, 黑部功 申请人:株式会社绿静寿