ヒートポンプについて / ヒートポンプ乾燥機, 汚泥乾燥機, 高含水率廃棄物乾燥機

ヒートポンプとは、熱エネルギーを燃焼から取り出す代わりに、熱を移動させることによって熱エネルギーを取り出すシステムを指します。例えば、エアコンのように気体を強制的に膨張・蒸発、圧縮・凝縮させながら循環させて熱交換を行い、その気体の熱エネルギーを利用している装置、システムです。
この熱の移動が水などを汲み上げるポンプに似ていることから、ヒートポンプと呼ばれていますが、石油などの化石燃料を燃焼し熱エネルギーを得る熱利用の方法と比較すると、非常に効率が良く、省エネルギー化が出来る上、CO²の排出も少ないため環境負荷が低く大きく期待されています。

このヒートポンプは、ボイル・シャルルの法則と熱力学の第２法則が大きく係わっています。
ボイルの法則とは温度が一定であれば、一定量の気体の圧力と体積の積は常に一定であり、シャルルの法則とは圧力が一定であれば、一定量の気体の体積は絶対温度に正比例の関係であると定義付けられています。これら２つの法則を１つにまとめたものがボイル・シャルルの法則で、端的に表現すると「気体は圧力が大きくなると温度は上昇し、圧力が小さくなると温度は低下する。」となります。
一方、熱力学の第２法則は熱移動については「熱は熱いものから冷たいものへ移動するが、その逆は成立しない。」と定義付けられています。

下記にヒートポンプのエアコンの簡単なフローを示しています。
エアコンは低温でのシステムですが非常に高い温度のヒートポンプシステムの構築は困難です。例えば、蒸気タービンでは発電機を回す発電所で使用する蒸気には非常に大きな圧力なため温度が高くヒートポンプでの対応は難しいのですが、熱源として使用する蒸気圧力が0.7Mpa以下であるKENKI DRYER であればヒートポンシステムの対応は可能です。

蒸気（飽和蒸気）でのヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER とは、乾燥熱源である蒸気を利用した自己熱再生乾燥システムです。
蒸気ヒートポンプの工程は、KENKI DRYER で加熱乾燥に利用した蒸気を膨張弁での断熱膨張により圧力は低下し、蒸気内の水分は蒸発、気化し周辺の熱を吸収し蒸気温度は下降します。その蒸気を次の工程の熱交換器で熱移動することによりさらに蒸発、気化させ蒸気圧力を低下させます。十分に蒸発、気化が行われ圧力が下げられた蒸気は次の圧縮工程へ進みます。
圧縮工程の圧縮機で蒸気を断熱圧縮を行うことで、圧力は上昇しそれに伴い凝縮、液化し温度は上昇します。その蒸気の水分を除去した上で KENKI DRYER へ投入します。KENKI DRYER はその投入された蒸気を熱源として利用、加熱乾燥という熱移動を行うことで、蒸気はさらに十分に凝縮、液化され膨張弁へ進みます。この工程を繰り返します。

ヒートポンプ乾燥機

乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った４つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。

乾燥機構

熱源 蒸気