JP2002019880A - 回転ドラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的に内容物の排出を可能とする回転ドラ
ム装置を提供する。 【解決手段】 ほぼ円柱形状に形成され回転駆動される
回転槽２１を備える乾燥ドラム装置２０において、回転
槽２１の周面には、長さ方向に沿ってスライドしながら
開閉するスライドハッチ２７、２７が設けられ、前記長
さ方向に軸方向を一致させて回転槽２１の周面近傍に設
けられた移動用シャフト４３、４３、４３、４３と、移
動用シャフト４３、４３…に沿って移動可能である開閉
リング４０と、開閉リング４０を移動用シャフト４３、
４３…の軸方向に平行に駆動し、制御ユニットで制御さ
れるエアシリンダ４１、４１とを備え、スライドハッチ
２７、２７は開閉リング４０に固定され、エアシリンダ
４１、４１は開閉リング４０をスライドハッチ２７、２
７の開閉範囲に対応する距離分駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転駆動される
ドラム型の容器を備える回転ドラム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種粉体や粒状物質の乾燥や混
合、あるいは液状物の混合などの処理のために回転ドラ
ム装置が利用されている。例えば、生ゴミを微生物によ
り分解処理し、これにより得られる分解処理物を肥料等
に利用する生ゴミリサイクルシステムにおいても、分解
処理物の乾燥のために回転ドラム装置が利用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の回転
ドラム装置では、乾燥等の処理を終えた後、回転を停止
し、手動でハッチを開けて処理物を排出させる構成とな
っていた。上記生ゴミリサイクルシステムのような回転
ドラム装置を組み込んだシステムやプラントでは、各種
装置を電気的に制御し、一連の作業を自動的に連続で行
うことが多い。しかし、回転ドラム装置が手動で処理物
を排出させる構造であると、回転ドラム装置からの排出
作業のために、自動制御の流れを止めなければならず、
また人手を要することにもなり、著しく作業効率が低下
するという課題があった。

【０００４】本発明の課題は、人手を介さず効率的に内
容物の排出を可能とする回転ドラム装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、たとえば図２、図３に示
すように、ほぼ円柱形状に形成され、円形の断面に直交
する中心線を中心に回転駆動されるドラム型の容器（回
転槽２１）を備える回転ドラム装置（乾燥ドラム装置２
０）において、ドラム型の容器の周面には、前記中心線
にほぼ平行する方向にスライドしながら開閉するスライ
ドハッチ（２７、２７）が設けられ、ドラム型の容器の
周面近傍に前記中心線に平行するように設けられた軸部
材（移動用シャフト４３、４３、４３、４３）と、軸部
材に沿って移動可能である移動部材（開閉リング４０）
と、移動部材を軸部材に平行する方向に駆動し、電気的
に制御される駆動手段（エアシリンダ４１、４１）とを
備え、スライドハッチは、移動部材に固定され、駆動手
段は、移動部材をスライドハッチの開閉範囲に対応する
距離分、駆動することを特徴とする。

【０００６】請求項１に記載の発明によれば、電気的に
制御される駆動手段によって、移動部材を軸部材に平行
する方向に駆動すると、移動部材に固定されたスライド
ハッチも軸方向にスライドし駆動されるので、これによ
りスライドハッチは自動的に開閉される。よって、人手
を介さずにハッチを開けて回転ドラム内の内容物を排出
させることができるようになる。したがって、本発明の
回転ドラム装置を、自動化された各種システムに組み込
んだ場合、従来のように手動で内容物の排出を行う回転
ドラム装置に比べて、飛躍的にシステム全体の作業効率
を向上させることができる。

【０００７】ここで、電気的に制御される駆動手段とし
ては、例えば電磁弁で制御されるエアシリンダやオイル
シリンダ、またはモーターなどが挙げられる。シリンダ
であればピストンロッドに、モーターであればモーター
軸に、移動部材を直接または間接的に接続すればよい。
また、移動部材は軸部材に沿って移動可能であればよ
く、移動部材を軸部材が貫通していてもよいし、軸部材
の外側または内側において移動部材が摺動可能に当接す
るような構造でもよい。

【０００８】さらに、移動部材の形状は特に限定され
ず、直線的な棒状や板状でもよいし、ドラムの形状に沿
うように断面円弧状の棒状や板状でもよい。あるいは、
請求項２に記載の発明のようであってもよい。すなわ
ち、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転ド
ラム装置において、移動部材は、ドラム型の容器の周面
を囲むようにリング状に形成され、駆動手段は、ドラム
型の容器の回転時にのみ移動部材を駆動可能であること
を特徴とする。

【０００９】請求項２のように、移動部材をリング状に
形成することで、ドラム型容器の回転時には移動部材全
体に遠心力がかかる。これにより、回転停止時には重力
を要因として生じていた摩擦力が、回転時には小さくな
りより小さい力で駆動することができるようになる。よ
って、駆動手段の駆動力をある程度抑えて、回転時のみ
移動部材を駆動可能に構成することができる。そして、
請求項２のように回転時に移動部材を駆動、つまりスラ
イドハッチを開閉するのであれば、回転ドラム装置の動
作を全く止めずにドラムの内容物を排出させるので、よ
り一層効率的な排出作業が可能となる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の回転ドラム装置において、駆動手段による移
動部材の駆動量は、ドラム型の容器の内容物が所定量排
出されるように、制御されることを特徴とする。

【００１１】回転ドラム装置を自動化システム内に組み
込む場合、排出量が調節できないと、内容物の排出を行
った後の次工程を一定の処理速度で進めることができな
いが、請求項３に記載の発明によれば、駆動手段による
移動部材の駆動量は、ドラム型の容器の内容物が所定量
排出されるように制御されるので、排出量がコントロー
ルされる。この点においても回転ドラム装置を自動化さ
れたシステムに好適に組み込むことができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の回転ドラム装置において、スライドハ
ッチは複数設けられていることを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、スライド
ハッチが複数設けられていることから、ドラム型容器が
１回転する間に複数回排出することが可能となる。さら
に複数のスライドハッチの開け口を比較的せまく設計す
れば、１回に排出される量を所定量内に抑えることで
き、短いインターバルで断続的に所定量ずつ排出させる
ことが可能となり、排出量を一定の速度に制御しやすく
なり、自動化されたシステムに好適に組み込むことがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１には、本発明の回転ド
ラム装置の一例としての乾燥ドラム装置が設けられた生
ゴミ処理システムを示した。まず図１の生ゴミ処理シス
テムについて説明する。生ゴミ処理システム１は、生ゴ
ミを微生物により発酵分解処理し、土壌改良材等に好適
な組成物を回収するものである。図１の生ゴミ処理シス
テム１では、図示しない制御ユニットによって全ての装
置の電気的な動作が制御されるようになっている。

【００１５】図１において、家庭等より収集された生ゴ
ミは、投棄ピット２に捨てられ、ベルトコンベアー３を
介して、上昇スパイラルコンベアー４により上方に搬送
されて、破砕機５に投入される。生ゴミは、破砕機５で
細かく破砕された後、ベルトコンベアー６により搬送さ
れて、発酵分解槽７に投入される。さらに、この発酵分
解槽７に微生物を混合し、ここで微生物により生ゴミを
発酵分解処理する。発酵分解槽７内には、モータ７ｂで
駆動される攪拌羽７ａが設けられ内部を常に攪拌するよ
うになっている。また、熱交換器８より発酵分解槽７に
対して温風あるいは熱風を送りながら発酵分解槽７内の
温度を適宜コントロールすることで、発酵分解を促進し
たり、好ましくない雑菌を殺菌する。発酵分解槽７の上
部には排気管１０が取り付けられ、発生したガスを外部
に放出するようになっている。なお、投棄ピット２、破
砕機５、及び排気管１０から排出された汚水は、汚水処
理機１１において処理される。

【００１６】発酵分解槽７で所定時間発酵分解処理され
た生ゴミ（以下、生ゴミ処理物）は、ベルトコンベアー
９により搬送され投入ホッパー２２を介して乾燥ドラム
装置２０に送られ、ここで熱風乾燥される。乾燥ドラム
装置２０については後述する。乾燥ドラム装置２０で乾
燥された処理物は、ベルトコンベアー１２によってバケ
ットコンベアー１３に搬送され、バケットコンベアー１
３からサイロ１４に投入される。生ゴミ処理物は、サイ
ロ１４から所定量ずつ排出され、袋１５に袋詰めされる
ようになっている。この袋詰めされた最終組成物Ｓは、
土壌改良材や肥料などに好適に用いることができるもの
である。

【００１７】次ぎに、本発明の回転ドラム装置としての
乾燥ドラム装置２０について説明する。図２は乾燥ドラ
ム装置２０の側面図であり、図３は乾燥ドラム装置２０
の回転槽２１の背面図であり、図４は乾燥ドラム装置２
０を上方より見たときの一部平面図である。乾燥ドラム
装置２０は、回転槽２１、投入ホッパー２２、駆動モー
ター２３、オイルバーナー２４、開閉リング４０、エア
シリンダ４１、４１などから主に構成される。

【００１８】回転槽（ドラム型の容器）２１は、図２に
示すように直径が一定の胴部２１ｆを有し、胴部２１ｆ
から端部に向かってやや細くなるように形成された円柱
形状のドラムである。具体的な大きさは、特に限定され
ず生ゴミ処理システム１の処理能力に応じて決めればよ
いが、例えば生ゴミ処理システム１の処理能力が１日２
０ｔ程度である場合、回転槽２１は直径３ｍ、長さ９ｍ
のものを用いる。回転槽２１は、固定の本体フレーム３
６（全体は図示しない）に囲まれている。本体フレーム
３６には荷重ローラー３７、３７が固定されており、回
転槽２１の両端部の周縁部２１ａ、２１ｂは、この荷重
ローラー３７、３７に滑らかに当接した状態で下方から
支持されている。

【００１９】周縁部２１ａによって囲まれている円形の
後部２１ｃ側は、本体フレーム３６に固定された固定板
３５によって被われるように支持されている。さらに、
固定板３５と後部２１ｃには開口が形成され、この開口
に押し込みスクリュー３０の排出口３０ａが嵌合してい
る。この押し込みスクリュー３０とその上部に設置され
ている投入ホッパー２２は連通しており、前述のように
投入ホッパー２２に投入された生ゴミ処理物は押し込み
スクリュー３０に送られる。押し込みスクリュー３０内
のスクリューはギヤードモーター３１によって駆動され
ると、生ゴミ処理物を回転槽２１方向に押し出すように
なっている。

【００２０】周縁部２１ｂによって囲まれている円形の
前部２１ｄには円形に突出している円形突出部２１ｅが
形成され、この円形突出部２１ｅにスプロケットギア２
５が固定されている。このスプロケットギア２５の下方
には、図２に示すように駆動モーター２３が設けられ、
このモーター２３の回転軸２３ａに駆動ギア２６が固定
されている。駆動ギア２６とスプロケットギア２５には
図示しないチェーンが掛け渡されている。したがって、
駆動モーター２３により駆動ギア２６が回転駆動される
と、前記チェーンを介してスプロケットギア２５が回転
し、回転槽２１は、長さ方向（図２左右方向）に平行す
る中心線を中心に回転する。また、前部２１ｄ及び円形
突出部２１ｅには開口が形成され、この開口にオイルバ
ーナー２４の熱風吹き出し口２４ａが嵌合している。回
転槽２１内部に押し込まれた生ゴミ処理物は、回転槽２
１の回転によって十分に攪拌されながら、オイルバーナ
ー２４により熱風乾燥される。なお、回転槽２１から発
生した水分やガスは排気管１６（図１）を介して排出さ
れる。

【００２１】回転槽２１の周面には、図２、図３に示す
ように、乾燥後の生ゴミ処理物を排出するためのスライ
ドハッチ２７、２７が、ほぼ対向する位置に設けられて
いる。スライドハッチ２７、２７は、回転槽２１の長さ
方向にスライドすることによって開閉されるもので、全
開した状態でも生ゴミ処理物が一度に排出され過ぎない
ような大きさに設計されている。これらスライドハッチ
２７、２７は、後述する開閉リング４０にボルト固定さ
れている。一方、図３に示すように、回転槽２１の周面
には、シャフトブラケット４２、４２、４２、４２が周
方向に沿ってほぼ等間隔で固定されている。これら４つ
のシャフトブラケット４２は、図２に示すように、回転
槽２１の胴部２１ｆの両端部に１組ずつ設けられてい
る。そして、両端部に対向するように設けられた４組の
シャフトブラケット４２、４２に移動用シャフト４３、
４３、４３、４３が固定されている。回転槽２１を被う
環状の開閉リング（移動部材）４０は、移動用シャフト
４３…をスライド移動可能なスライドベアリング４４に
貫通された状態で取り付けられている。

【００２２】さらに回転槽２１の近傍には、図２〜図４
に示すように、本発明の駆動手段として、本体フレーム
３６に固定されたエアシリンダ４１、４１が設けられて
いる。各エアシリンダ４１の出力であるピストンロッド
４１ａは、移動用シャフト４３、４３…にほぼ平行する
方向に出没可能である。ピストンロッド４１ａは、開閉
リング４０を挟む回転自在な移動ローラー４５、４５、
４５、４５を支持するローラー支持板４６に固定された
三角形状のロッド支持板４７に固定支持されている。し
たがって、エアシリンダ４１、４１のピストンロッド４
１ａ、４１ａが作動すると、ロッド支持板４７、ローラ
ー支持板４６、移動ローラー４５…を介して開閉リング
４０が移動用シャフト４３、４３…に沿って移動する。

【００２３】エアシリンダ４１、４１は、前記制御ユニ
ットによって制御される電磁弁（図示せず）により作動
するようになっており、この電磁弁は制御ユニットから
の入力信号に応じて比例制御が可能なもので、各エアシ
リンダ４１のピストンロッド４１ａの作動タイミングや
ストローク長さがコントロールされるようになってい
る。これにより、スライドハッチ２７、２７が開くタイ
ミングあるいはスライドハッチ２７、２７の開放時のス
ライド量が制御されるようになっている。また、エアシ
リンダ４１、４１のストローク可動範囲は、スライドハ
ッチ２７、２７の開閉に必要な移動距離に対応するよう
に設定されている。

【００２４】上記構成を有する乾燥ドラム装置２０で
は、エアシリンダ４１、４１の停止時には、開閉リング
４０およびスライドハッチ２７、２７は図２の実線の状
態にある。そして、駆動モーター２３の作動により回転
槽２１が回転した状態で、エアシリンダ４１、４１のピ
ストンロッド４１ａ、４１ａが図２の左方に移動する
と、開閉リング４０もスライドベアリング４４ととも
に、移動用シャフト４３、４３、４３、４３に沿って移
動し、これにより開閉リング４０に固定されているスラ
イドハッチ２７、２７がスライドして開けられ（図２の
仮想線の状態）、生ゴミ処理物が排出される。前記電磁
弁がＯＦＦになると、ピストンロッド４１ａ、４１ａが
図２の右方に戻り、開閉リング４０も元に戻りスライド
ハッチ２７、２７も閉まる。

【００２５】なお、スライドハッチ２７、２７は、回転
槽２１の回転時にのみ開き、停止時にはエアシリンダ４
１、４１が動作できないようになっている。回転槽２１
の回転停止時には、重力にしたがってスライドベアリン
グ４４と移動用シャフト４３、４３…は接することにな
り、各移動用シャフト４３とスライドベアリング４４は
わずかな遊びの分、スライドベアリング４４の内周面の
上部において移動用シャフト４３と接触し、このとき開
閉リング４０を移動させようとしても、摩擦力が大き
く、動かすことができない。

【００２６】一方、回転時には、開閉リング４０には遠
心力がかかり、スライドベアリング４４と移動用シャフ
ト４３間の遊び分は周方向に均一化され摩擦力が小さく
なり、停止時よりも小さい力で移動可能となる。言い換
えれば、停止時に開閉リング４０を駆動する駆動力はな
いが、回転時には開閉リング４０を駆動できる程度の駆
動力を発揮するエアシリンダ４１、４１を選択したこと
で、開閉リング４０の駆動機構を省力化している。

【００２７】以上の乾燥ドラム装置２０によれば、前記
制御ユニットに制御されるエアシリンダ４１、４１によ
って、開閉リング４０を移動用シャフト４３、４３…に
沿って駆動すると、スライドハッチ２７、２７が自動的
に開閉される。したがって、人手を介さずにハッチを開
き、回転槽２１の生ゴミ処理物を排出させることがで
き、生ゴミ処理システム１全体として、従来のように手
動で内容物の排出を行う回転ドラム装置を使用する場合
に比べて、作業効率を向上させることができる。

【００２８】また、開閉リング４０をリング状に形成す
ることで、回転槽２１の回転時に開閉リング４０には遠
心力がかかる。これにより、停止時には重力を要因とし
て生じていた摩擦力が、回転時には小さくなり、開閉リ
ング４０をより小さい力で移動させることができる。よ
って、比較的駆動力の小さいエアシリンダ４１、４１を
使用することによって省力化を図りながらも確実に回転
時のみスライドハッチ２７、２７を開けることができ
る。そして、このように回転時にのみスライドハッチ２
７、２７を開けるので、乾燥ドラム装置２０の動作を全
く止めずに内容物を排出させることになり、生ゴミ処理
システム１として一連の流れを止める必要がなくなり作
業効率が著しく向上する。

【００２９】さらに、従来の回転ドラム装置のように手
動で排出作業を行う場合には、排出量の調節はそれほど
重要ではない。しかし、本発明のように自動的に排出作
業を行う場合には、排出量が調節できないと、生ゴミ処
理物の排出を行った後の次工程を一定の処理速度で進め
ることができないので、重要な問題である。本実施の形
態の乾燥ドラム装置２０では、エアシリンダ４１、４１
の駆動量は制御ユニットにより制御されることから、ス
ライドハッチ２７、２７のスライド量を調節することが
でき、排出量をコントロールすることができる。また、
２個のスライドハッチ２７、２７は、全開しても生ゴミ
処理物が排出されすぎないような大きさに設計されてい
ることから、１回に排出される量を所定量内に抑えつ
つ、短いインターバルで断続的に排出させることが可能
となり、生ゴミ処理物を次の袋詰め作業に好適なように
一定の速度で排出する。

【００３０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることはなく、本発明に係る回転ドラム装置は、生ゴミ
処理システムだけでなく、例えば各種化学品の合成プラ
ントや処理システムにおける乾燥や混合処理に使用され
るものであってもよい。また、上記実施の形態では、エ
アシリンダを２個設け回転時のみハッチを開閉できる構
成としたが、エアシリンダの数は適宜変更可能である。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、電気的
に制御される駆動手段によって、移動部材を軸部材に平
行する方向に駆動すると、移動部材に固定されたスライ
ドハッチも軸方向にスライドし駆動されるので、これに
よりスライドハッチは自動的に開閉される。よって、人
手を介さずにハッチを開けて回転ドラム内の内容物を排
出させることができるようになる。したがって、本発明
の回転ドラム装置を、自動化された各種システムに組み
込んだ場合、従来のように手動で内容物の排出を行う回
転ドラム装置に比べて、飛躍的にシステム全体の作業効
率を向上させることができる。

【００３２】請求項２のように、移動部材をリング状に
形成することで、ドラム型容器の回転時には移動部材全
体に遠心力がかかる。これにより、回転停止時には重力
を要因として生じていた摩擦力が、回転時には小さくな
りより小さい力で駆動することができるようになる。よ
って、駆動手段の駆動力をある程度抑えて、回転時のみ
移動部材を駆動可能に構成することができる。そして、
請求項２のように回転時に移動部材を駆動、つまりスラ
イドハッチを開閉するのであれば、回転ドラム装置の動
作を全く止めずにドラムの内容物を排出させるので、よ
り一層効率的な排出作業が可能となる。

【００３３】請求項３に記載の発明によれば、駆動手段
による移動部材の駆動量は、ドラム型の容器の内容物が
所定量排出されるように制御されるので、排出量がコン
トロールされ、自動化されたシステムに好適に組み込む
ことができる。

【００３４】請求項４に記載の発明によれば、スライド
ハッチが複数設けられていることから、ドラム型容器が
１回転する間に複数回排出することが可能となる。さら
に複数のスライドハッチの開け口を比較的せまく設計す
れば、１回に排出される量を所定量内に抑えることで
き、短いインターバルで断続的に所定量ずつ排出させる
ことが可能となり、排出量を一定の速度に制御しやすく
なり、自動化されたシステムに好適に組み込むことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転ドラム装置の一例としての乾燥ド
ラム装置が設けられた生ゴミ処置システムの概略構成を
示す図である。

【図２】乾燥ドラム装置を示す側面図である。

【図３】図２の乾燥ドラム装置を構成する回転槽の背面
図である。

【図４】図２の乾燥ドラム装置のエアシリンダと開閉リ
ングの接続構造を示す図である。

【符号の説明】

１ 生ゴミ処理システム ２０ 乾燥ドラム装置（回転ドラム装置） ２１ 回転槽（ドラム型の容器） ２２ 投入ホッパー ２３ 駆動モーター ２４ オイルバーナー ２７、２７ スライドハッチ ４０ 開閉リング（移動部材） ４１、４１ エアシリンダ（駆動手段） ４２、４２、４２、４２ シャフトブラケット ４３、４３、４３、４３ 移動用シャフト（軸部材） ４４、４４ スライドベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E070 AA03 AB04 AB11 AB21 AB25 DA01 GA02 GA05 GA11 HA05 HB09 HD01 HF01 QA20 RA02 RA30 VA30 3L113 AA06 AC01 AC36 AC68 BA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ円柱形状に形成され、円形の断面に直
   交する中心線を中心に回転駆動されるドラム型の容器を
   備える回転ドラム装置において、 ドラム型の容器の周面には、前記中心線にほぼ平行する
   方向にスライドしながら開閉するスライドハッチが設け
   られ、 ドラム型の容器の周面近傍に前記中心線に平行するよう
   に設けられた軸部材と、 軸部材に沿って移動可能である移動部材と、 移動部材を軸部材に平行する方向に駆動し、電気的に制
   御される駆動手段とを備え、 スライドハッチは、移動部材に固定され、 駆動手段は、移動部材をスライドハッチの開閉範囲に対
   応する距離分、駆動することを特徴とする回転ドラム装
   置。
2. 【請求項２】移動部材は、ドラム型の容器の周面を囲む
   ようにリング状に形成され、 駆動手段は、ドラム型の容器の回転時にのみ移動部材を
   駆動可能であることを特徴とする請求項１に記載の回転
   ドラム装置。
3. 【請求項３】駆動手段による移動部材の駆動量は、ドラ
   ム型の容器の内容物が所定量排出されるように、制御さ
   れることを特徴とする請求項１または２に記載の回転ド
   ラム装置。
4. 【請求項４】スライドハッチは複数設けられていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転ドラ
   ム装置。