JP2000241075A - 粉粒体加熱乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉粒体を十分に加熱乾燥することができ、そ
れにより粉粒体を加熱殺菌・不純物除去して再生できる
粉粒体加熱乾燥装置を提供すること。 【解決手段】 粉粒体加熱乾燥装置Ｄは、傾斜した筒心
廻りに回転する回転筒７に、回転筒７内に加熱空気を送
る加熱空気供給手段９が連結され、回転筒７の上端部に
回転筒７内に粉粒体を搬入する搬入部２が連結されてい
る装置であって、中央部分に貫通孔を有するリング体６
が、そのリング面を回転筒７の筒心と略直角の方向に沿
わせた配置で回転筒７の内周面に固設されるとともに、
リング体６のリング面上に、回転筒７の回転により粉粒
体を回転筒７内の上方に掬い上げて貫通孔へ落下させる
掬い上げ翼５が立設された構成にしてある。加熱空気供
給手段９は回転筒７の下端部に連結され、かつ、回転筒
７内を通過した加熱空気が回転筒７上端部の排気管２０
から排出されるようになっていて、回転筒７内を流下す
る粉粒体との間でいわゆる向流接触する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、砂、セメ
ントなどの粉粒体を加熱乾燥して再生するための粉粒体
加熱乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、公園などの砂場において、犬や猫
などの糞尿やゴミの混入などによる砂汚染が注目されて
いる。かかる砂汚染は、公園の砂場がまだ口に手を運び
やすい幼い子供達の遊び場所であることから深刻な問題
となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように汚染された
砂を加熱処理するものとしては、例えば横置き回転円筒
炉などが知られている。しかしながら、砂などのように
比較的サラサラとした感触の粉粒体は、横置き回転円筒
炉内で回転加熱処理中であっても円筒炉の内面底部に滞
留しているだけで、炉内に散在せず効率よく加熱殺菌さ
れない。一方、回転円筒炉が傾斜配置されて回転する場
合、粉粒体は円筒炉内を傾斜方向に滑り落ち短時間で円
筒炉から搬出されてしまう。そのため、十分な時間をか
けて粉粒体を加熱殺菌できないという問題がある。

【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、粉粒体を十分に加熱乾燥するこ
とができ、それにより粉粒体を加熱殺菌・不純物除去し
て再生することのできる粉粒体加熱乾燥装置の提供を目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る粉粒体加熱乾燥装置は、傾斜した筒心
廻りに回転する回転筒に、当該回転筒内に加熱空気を送
る加熱空気供給手段が連結され、回転筒の上端部に当該
回転筒内に粉粒体を搬入する搬入部が連結されている粉
粒体加熱乾燥装置であって、中央部分に貫通孔を有する
リング体が、当該リング面を回転筒の筒心と略直角の方
向に沿わせた配置で回転筒の内周面に固設されるととも
に、前記リング体のリング面上に、回転筒の回転により
粉粒体を回転筒内の上方に掬い上げて貫通孔へ落下させ
る掬い上げ翼が立設された構成にしてある。

【０００６】また、前記の構成における加熱空気供給手
段が回転筒の下端部に連結され、かつ、回転筒内を通過
した加熱空気が回転筒の上端部から排出される構成とさ
れたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態
に係る粉粒体加熱乾燥装置を要部断面で示す側面図、図
２は図１における粉粒体加熱乾燥装置のＡ−Ａ線矢視図
である。各図において、本実施形態の粉粒体加熱乾燥装
置Ｄは、水平方向から筒心Ｅが角度θ（図４参照、例え
ばθ＝２０度）だけ傾斜した円筒状の回転筒７と、回転
筒７内で筒心Ｅ方向に適宜のピッチＰ（例えば１５０ｍ
ｍ）で配置された複数段のリング体６，６，・・・と、
各リング体６のリング面６ａ上に立設された複数枚の掬
い上げ翼５，５，・・・とを、主要構成としている。

【０００８】回転筒７は長さが例えば１３００ｍｍで、
内径Ｂが例えば３０４ｍｍに形成されていて（図４参
照）、外周面に２枚の駆動用円板４，４が周設されてい
る。駆動用円板４，４は回転筒７を筒心Ｅ廻りに回転さ
せる駆動伝達機能のみならず、回転筒７からの高熱が駆
動系に伝達されないようにする放熱機能も有している。
回転筒７の上端部に配備される外蓋筒１９は、架台２１
上に立設された外筒固定枠２６に固定支持されていて、
砂Ｓ（粉粒体の例）を回転筒７内に投入するための搬入
部２が連結されている。

【０００９】回転筒７の下端部に配備される外蓋筒１１
は、架台２１上に立設された外筒固定枠１３に固定支持
されていて、加熱乾燥後の砂Ｓを機外に排出するための
排出管１２が連結されている。この外蓋筒１１には回転
筒７内の加熱乾燥室２７を加熱するバーナなどから成る
加熱空気供給手段９（例えば、能力２５万ＫＪ／時の灯
油バーナを使用）が取り付けられている。加熱空気供給
手段９のノズル９ａは外蓋筒１１内の燃焼室８を臨んで
配置されている。外蓋筒１１内には燃焼室８からの砂Ｓ
を排出管１２へ導くガイド板１０が配備されている。こ
れら外蓋筒１９，１１と回転筒７の両端部周面との間
は、高温に耐えるセラミックガスケット製のシールパッ
キング３により回転摺動可能に密封されている。

【００１０】リング体６，６，・・・は外径Ｂａ（図３
参照）が例えば３０４ｍｍに設定されていて、それぞれ
のリング面６ａが回転筒７の筒心Ｅと直交するように配
置され、溶接などによりそれぞれ回転筒７の内周面全周
にわたり密着固定されている。リング体６の中央部分に
は、砂Ｓを次下段へ落下移動させるとともに加熱空気供
給手段９からの燃焼ガス（加熱空気）を上向きに流通さ
せる円形の貫通孔２２が穿設されている。貫通孔２２の
孔径Ｃは、例えば２００ｍｍに設定されている。

【００１１】傾斜したリング体６のリング面６ａ上に
は、筒心Ｅを中心として放射状に配置された例えば８枚
の掬い上げ翼５，５，・・・が溶接などにより固設され
ている。掬い上げ翼５は筒心Ｅ方向から見て断面Ｌ字状
に形成され、例えば縦辺５０ｍｍ×下辺４０ｍｍ×奥行
４５ｍｍの寸法に設定されている。掬い上げ翼５は、そ
の下辺部が貫通孔２２の接線方向（図３の水平線Ｈ方向
参照）からリング体６の回転方向下流側に向けて角度φ
ぶん下向きに傾いて配置されている。これにより、掬い
上げ翼５が回転筒７内の下部に位置するときは砂Ｓを掬
い上げやすく、上部に位置するときは砂Ｓを落下させや
すくするようにしてある。

【００１２】次に、回転筒７の駆動系について説明す
る。架台２１上の前後に立設された軸受固定脚１５，１
５にはそれぞれ軸受１４，１４が配備されている。これ
らの軸受１４，１４には駆動軸１７が軸支されている。
駆動軸１７の先端に取付けられたプーリ１８と伝動ベル
ト２３およびモータプーリ２４を介して駆動連結された
減速機付きのモータ２５により、駆動軸１７が回転駆動
されるようになっている。但し、前記のプーリおよび伝
動ベルトの代わりに、スプロケットおよびチェーンを用
いても構わない。２本の駆動軸１７，１７の前後には左
右１対の駆動輪１６，１６，１６，１６がそれぞれ軸着
されている。これらの駆動輪１６，１６，１６，１６は
駆動用円板４，４を載置し転動させ、回転筒７を例えば
１２ＲＰＭ程度で回転させるようになっている。尚、図
２のように回転筒７が時計廻りの場合、少なくとも図中
右側の駆動軸１７を駆動させるようにし、図中左側の駆
動軸１７は従動軸としても構わない。

【００１３】この粉粒体加熱乾燥装置Ｄにおいて、回転
筒７の内径Ｂ：リング体６の貫通孔２２内径Ｃ：リング
体６のピッチＰ＝約２．０：約１．２：約１．０の条件
下に設定されている場合、回転筒７の筒心Ｅの傾斜角度
θは１７〜２５度程度に設定するのが好ましい。回転筒
７の傾斜角度θが１７度を下回るほど緩やかであると、
掬い上げ翼５により掬い上げられた砂Ｓの一部が同じ段
のリング体６上に戻り全量が次の段に移行しないことが
ある。他方、傾斜角度θが２５度を上回るほど傾き過ぎ
ていると、掬い上げ翼５により掬い上げられて貫通孔２
２を落下した砂Ｓの一部が次段のリング体６を飛び越
え、それよりも下方のリング体６まで到達することとな
り好ましくない。尚、上述の構成における寸法、設置個
数、形成などの条件は本発明の理解を容易にするための
例示に過ぎず、本発明はこれらの条件に限定されない。

【００１４】引続き、上記した構成の粉粒体加熱乾燥装
置Ｄによる砂Ｓの加熱乾燥動作について説明する。先
ず、モータ２５を起動して回転筒７を回転駆動させ、加
熱空気供給手段９に点火する。すると、燃焼室８内で燃
焼した燃焼ガスが回転筒７内を上昇し筒内雰囲気を昇温
加熱したのち排気管２０から機外へ排気される。予熱
後、砂場などの汚染した砂Ｓ（例えば平均粒径０．５〜
２．５ｍｍ）をホッパ１に供給する。すると、砂Ｓは搬
入部２を通り管先端２ａ近傍の回転筒７内上部に導入さ
れる（導入部分Ｔ）。

【００１５】そうして、導入部分Ｔの砂Ｓは周回する掬
い上げ翼５により回転筒７内の上方に持ち上げられる。
尚、導入部分Ｔの砂Ｓは掬い上げ翼５により持ち上げら
れた分だけ搬入部２からの自然落下により補給される。
そこで、図３に示すように、掬い上げ翼５が周回軌跡の
落下開始点Ｑ１に達すると、砂Ｓが掬い上げ翼５および
リング体６上から滑落し、貫通孔２２を通って次段の加
熱乾燥室２７に落下する。そうして、掬い上げ翼５に持
ち上げられた砂Ｓは掬い上げ翼５が周回軌跡の落下終了
点Ｑ２に達するまで落下幅Ｌの間で落下する。因みに、
図４において、砂Ｓの落下領域は図中の符号Ｒで示して
ある。この貫通孔２２を通過する際に、砂Ｓは高温の燃
焼ガスと向流接触して例えば４００℃程度に加熱され
る。

【００１６】従って、この粉粒体加熱乾燥装置Ｄによれ
ば、砂Ｓは掬い上げ・落下を繰り返しながら燃焼ガスに
よって加熱処理され、最終段のリング体６の貫通孔２２
を通過して燃焼室８に導かれ、ここで約９００℃の火炎
先端により強熱される。その後、砂Ｓは排出管１２を経
て機外へ排出され、再生砂として例えば元の砂場へ戻さ
れる。因みに、粉粒体加熱乾燥装置Ｄは、毎分１９リッ
トルの砂Ｓを加熱乾燥処理することができる。また、こ
の粉粒体加熱乾燥装置Ｄでは、砂Ｓと燃焼ガスが貫通孔
２２において向流接触するので、砂Ｓの加熱乾燥、殺
菌、不純物除去などを熱効率よく行うことができる。

【００１７】尚、上記の実施形態では、砂Ｓと加熱空気
とを向流接触させた例を示したが、本発明はそれに限ら
ず、加熱空気供給手段を搬入部２近傍の外筒１９に連結
して砂Ｓと加熱空気とを並流接触させるようにしてもよ
い。また、排気管２０の途中にサイクロン集塵機（図示
省略）を設けてもよい。そして、ホッパ１への砂Ｓの供
給は、高圧空気による圧送によったり、あるいはスパイ
ラル押出搬送機などによっても構わない。

【００１８】そして、加熱空気供給手段９近傍の外蓋筒
１１に２次空気供給管２８（図１中の２点鎖線で示し
た）を取り付ければ、粉粒体加熱乾燥装置Ｄを例えば８
００℃以上の焼却炉として使用できる。その場合は、モ
ミガラや木くずなどの粉粒体を焼却することができる。
また、上記では汚染砂を処理する例を示したが、本発明
の粉粒体加熱乾燥装置は砂以外に、例えばセメントの２
次焼き、石灰、砂利、バラスなどの焼成、破砕セメント
や土壌の再生、水切りヘドロの乾燥・焼却などに利用す
ることもできる。

【００１９】更に、モータ２５をインバータや変速機な
どにより駆動制御するようにして、回転筒７の回転数を
調整可能な構成としてもよい。それにより、処理すべき
粉粒体の乾燥具合や焼成具合を調整することができる。
例えば、バーナの火力が一定である場合に回転筒７の回
転数を速くすれば、多量の粉粒体を殺菌可能な低温（例
えば、１５０℃程度）でマイルドに加熱乾燥処理でき
る。あるいは、バーナの火力を強くするとともに回転筒
７の回転数を速くすれば、多量の粉粒体を高温で処理す
るといったこともできる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る粉粒体
加熱乾燥装置によれば、粉粒体を繰り返し掬い上げては
落下させながら高温の加熱空気に晒すようになっている
ので、粉粒体を十分に加熱乾燥することができる。これ
により、粉粒体が加熱殺菌されたり或いは含まれていた
不純物が焼却除去されて、浄化再生された粉粒体を得る
ことができる。

【００２１】また、粉粒体の搬入部が回転筒の筒上端に
連結され、加熱空気供給手段が回転筒の筒下端に連結さ
れている場合は、回転筒内を落下する粉粒体に対し加熱
空気供給手段からの加熱空気が回転筒内を上向きに流通
する、いわゆる向流接触を行うので、熱効率がよく、粉
粒体を確実に加熱乾燥させて殺菌、不純物除去を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る粉粒体加熱乾燥装置
を要部断面で示す側面図である。

【図２】図１における粉粒体加熱乾燥装置のＡ−Ａ線矢
視図である。

【図３】リング体および掬い上げ翼の回転動作を前方か
ら見た説明図である。

【図４】リング体および掬い上げ翼による砂運搬動作を
側面から見た一部断面を含む説明図である。

【符号の説明】

Ｄ 粉粒体加熱乾燥装置 ２ 搬入部 ５ 掬い上げ翼 ６ リング体 ６ａ リング面 ７ 回転筒 ９ 加熱空気供給手段 ２２ 貫通孔 Ｅ 筒心 Ｓ 砂（粉粒体） θ 角度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜した筒心廻りに回転する回転筒に、
   当該回転筒内に加熱空気を送る加熱空気供給手段が連結
   され、回転筒の上端部に当該回転筒内に粉粒体を搬入す
   る搬入部が連結されている粉粒体加熱乾燥装置であっ
   て、中央部分に貫通孔を有するリング体が、当該リング
   面を回転筒の筒心と略直角の方向に沿わせた配置で回転
   筒の内周面に固設されるとともに、前記リング体のリン
   グ面上に、回転筒の回転により粉粒体を回転筒内の上方
   に掬い上げて貫通孔へ落下させる掬い上げ翼が立設され
   ていることを特徴とする粉粒体加熱乾燥装置。
2. 【請求項２】 加熱空気供給手段が回転筒の下端部に連
   結され、かつ、回転筒内を通過した加熱空気が回転筒の
   上端部から排出される構成とされていることを特徴とす
   る請求項１に記載の粉粒体加熱乾燥装置。