JP2003083679A - 乾燥炉 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 紙片を結合剤と共に混練して加圧成形した板
材は大量の水分を含んでいる。この板材を効果的に乾燥
する。 【解決手段】 ブロア４ａで吸込んだ空気と還流蒸気を
ドライヤー４ｂで加熱し、加熱乾燥した熱風を炉体２０
内へ送り、型枠１７内の成形材を加熱する。またヒータ
７によっても加熱し、大量に発生する蒸気を排気ダクト
１３から放出する。上部の排気口１２から一部排出する
と共に一部を配管１０，１０ａでブロア４ｂへ還流す
る。還流量は主として排気口１２、空気取入口１１に備
えるダンパで加減する。配管１０，１０ａに水分分離サ
イクロン２１を介装し、還流蒸気を除湿する。
材は大量の水分を含んでいる。この板材を効果的に乾燥
する。 【解決手段】 ブロア４ａで吸込んだ空気と還流蒸気を
ドライヤー４ｂで加熱し、加熱乾燥した熱風を炉体２０
内へ送り、型枠１７内の成形材を加熱する。またヒータ
７によっても加熱し、大量に発生する蒸気を排気ダクト
１３から放出する。上部の排気口１２から一部排出する
と共に一部を配管１０，１０ａでブロア４ｂへ還流す
る。還流量は主として排気口１２、空気取入口１１に備
えるダンパで加減する。配管１０，１０ａに水分分離サ
イクロン２１を介装し、還流蒸気を除湿する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は細断された紙片を結
合剤と混練して加圧成形した板材を乾燥する乾燥炉に関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来特許第３１４０４４１号に示される
ように故紙を細断して結合剤と共に混練し、これを板状
に加工して乾燥し板材を得ることが提案されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述の技術は故紙から
板材を形成するのにきわめてすぐれている。本発明は上
述の技術を更に向上する効果を生ずる乾燥炉を提供する
ことを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は細断された紙片を結合剤と混練して加圧成形をした板
材を乾燥する乾燥炉において、ほぼ密閉された中空六面
体であって周囲に設けられ内部の蒸気を排出する蒸気排
出ダクトを有する炉体と、炉体へ送るための加熱媒体を
加熱する加熱手段と、加熱媒体の加熱手段の入口に加熱
媒体を送り込み、加熱された加熱媒体を加熱手段の出口
から送り出して炉体へ給送するための送風機と、炉体上
部と送風機の吸込口を連結する還流配管と、還流配管に
介装され還流配管を流れる蒸気を除湿する除湿手段と、
還流配管に設けられ炉体上部から排出した蒸気の一部を
外部へ排出するためのダンパーを備えた排気口と、送風
機の吸込口近くにおいて還流配管に設けられ外気を吸込
む吸気ダンパーを有する空気取入口と、炉体内に設けら
れた板材を夫々載置する複数の棚と、棚の両側に配設さ
れた電気抵抗発熱体と、を有し、加熱媒体の対流による
加熱と電気抵抗発熱体による直接加熱とにより板材を加
熱して発生した蒸気の一部を排出ダクトで排出すると共
に、更に蒸気の一部を除湿して還流することを特徴とす
る乾燥炉である。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。 【０００６】図１から図６は乾燥炉を示す。図１から図
３は三面図であって、図１は、全体を示す正面図、図２
は右側面図、図３は平面図である。図４は図１のＢ−Ｂ
−Ｃ−Ｃ断面図を示す。図５は図１のＤ−Ｄ断面図、図
６は図１のＡ−Ａ断面図である。 【０００７】（全体構成）本発明の実施の形態の乾燥炉
は細断された紙片を結合剤と混練して加圧成形をした板
材を乾燥する乾燥炉において、ほぼ密閉された中空六面
体であって周囲に設けられ内部の蒸気を排出する蒸気排
出ダクトを有する炉体と、炉体へ送るための加熱媒体を
加熱する加熱手段であるヒータと、加熱媒体の加熱手段
の入口に加熱媒体を送り込み、加熱された加熱媒体を加
熱手段の出口から送り出して炉体へ給送するための送風
機であるブロアーと、炉体上部と送風機の吸込口を連結
する還流配管としての耐熱配管と、還流配管に設けられ
炉体上部から排出した蒸気の一部を外部へ排出するため
のダンパーを備えた排気口と、還流配管である耐熱配管
に介装され耐熱配管を流れる加熱媒体の蒸気を除湿する
除湿手段であり、復水器の一形態であるサイクロンと送
風機の吸込口近くにおいて還流配管に設けられ外気を吸
込む吸気ダンパーを有する空気取入口と、炉体内に設け
られた板材を夫々載置する複数の棚と、棚の両側に配設
された電気抵抗発熱体であるコイルファンヒータと、を
有し、加熱媒体の対流による加熱と電気抵抗発熱体によ
る直接加熱とにより板材を加熱して発生した蒸気の一部
を排出ダクトで排出すると共に、残りの蒸気を再生器で
乾燥し、乾燥熱風を還流する乾燥炉である。 【０００８】上記構成において、本発明の実施の形態で
は成形材を加熱するための加熱媒体として空気を用いて
ホットドライヤーで加熱し、この加熱媒体を炉体に送
り、炉体中の成形材を加熱すると成形材に含まれる水分
が水蒸気となって大量に発生する。この大量に発生した
蒸気を炉体周囲より外部へ放出すると共に発生蒸気を加
熱媒体の還流に載せて水分分離サイクロンまで運び、前
記水分分離サイクロンで水分と加熱媒体に分離する。こ
の方法により、大量に水分を含む被加熱材から効率よく
水分を奪い、迅速に炉外へ排出するので、短時間で炉内
温度を上昇させることができる。 【０００９】（乾燥炉）図１、図２、図３、図７に示す
ように乾燥炉の炉体２０の正面には左右に両開き扉１，
２を夫々有する中空の六面体であり、架台３の上に設置
されている。乾燥炉の下にはホットドライヤー４が配置
してある。炉体２０の背面は開口を有しない背板であ
る。ホットドライヤー４はブロアー４ａとヒーター４ｂ
から構成され、ブロアー４ａで発生させた空気の流れを
ヒータ４ｂで加熱することにより熱風を作り出す装置で
ある。ヒーター４ｂは筐体内に電気抵抗発熱体を内蔵し
たものでホットドライヤーコントロールパネル４ｅによ
って温度制御される。ホットドライヤー４の乾燥熱風吐
出口４ｃは、Ｔ形分岐管５に接続してある。前記Ｔ形分
岐管５の二つの出口は、図４に示すように乾燥炉底面２
０ａにある二つの乾燥熱風取入口６にそれぞれ接続して
いる。 【００１０】図５、図７に示すように、乾燥炉の右側の
側板２０ｂの内壁と左側の側板２０ｃの内壁に沿ってそ
れぞれ３本のコイルフィンヒータ７を夫々水平に設置
し、図６、図７に示すように、乾燥炉内の中央にも３本
のコイルフィンヒータ７を設置してある。ここでコイル
フィンヒータ７は電気抵抗発熱体を熱源としている。 【００１１】図７に示すように、乾燥炉の天面２０ｄの
中央部には、排気開口８が設置されこの排気開口８にＴ
形分岐管９が接続されている。 【００１２】Ｔ形分岐管９の一方の開口は流量調節可能
なダンパーを有する蒸気の排気口１２を介して大気中へ
開かれており、他方の開口は耐熱配管１０，１０ａの一
端に接続されている。耐熱配管１０，１０ａの他端は送
風機として設けたブロアー４ａの吸込口４ｄに連結され
ている。耐熱配管１０，１０ａには水分分離サイクロン
２１が介装されている。即ち、一端がＴ形分岐管９に連
結された耐熱配管１０の他端は水分分離サイクロン２１
の吸入口に連結され、水分分離サイクロン２１の排出口
は、耐熱配管１０ａを介してブロアー４ａの吸入口４ｄ
に連通している。 【００１３】吸込口４ｄの近くで耐熱配管１０には吸込
量調整用のダンパー付の空気口１１が設けてある。吸込
口４ｄは耐熱配管１０ａに通ずると共に、一部が外気に
対して開口している。また、吸込口４ｄは直接外気を取
り込むものでダンパーが付設されており、吸込量を調節
する。そこで還流された加熱媒体から蒸気を取り除いた
後の乾燥熱風７０％と新らたに取り入れた外気３０％の
割合で作られた空気が前記吸込口４ｄに吸い込まれる。 【００１４】また、炉体２０の左右の側壁２０ｂ，２０
ｃには、蒸気排出ダクト１３が設けてある。 【００１５】炉体２０の内部に図７に示すように上下方
向に並んでいる６段の乾燥棚１４が２列あり、同時に１
２枚の成形材１６の乾燥ができる。 【００１６】また、両開扉１，２を設け片側宛開くこと
で開度を小さくして成形材１６を出し入れする時の開口
部の面積を小さくすることにより、成形材１６の出し入
れの際の炉体２０内の温度降下を小さくしている。そし
て、炉体２０の中の空間は物理的に区切られてはいない
が、中央にコイルフィンヒータ７を設けることにより熱
的に区切られた空間を形成している。例えば、両開き扉
１を開けて成形材１６の出入れ作業をしている時でも、
右側の乾燥棚１４で行なわれている乾燥工程はその影響
を小さくできる。なぜならば、開放した扉１を開放した
開口から流入した外気が中央のコイルフィンヒータ７に
よって冷気が右室内へ行くことは抑制され熱的にほぼ遮
断されるからである。 【００１７】また、炉体２０の中央部分を物理的に左右
を区切らないことにより、乾燥熱風が乾燥炉内全体を循
環できる利点を残すことができる。 【００１８】不図示の温度制御装置は、乾燥炉内に設け
た温度センサ（不図示）と乾燥炉外に設けた温度調節計
（不図示）により、乾燥炉内を設定した温度に保つ機能
を持っている。 【００１９】（乾燥台）図９は前工程において用いた加
圧成形型１７である。この成形型１７は型枠１７ｅの中
に上型１７ａ、下型１７ｂを挿入したものである。図９
では上型１７ａの下側に下型１７ｂがあり見えない。 【００２０】成形材１６を型１７（図９参照）と一緒に
図８に示す治具、すなわち乾燥台１５と合体させて、乾
燥炉に入れる。成形材１６をはさんだ状態の成形型１７
の断面を図１０に示す。図１０は、図８に示した乾燥台
１５と、成形材１６をはさんだ成形型上型１７ａ、下型
１７ｂを合体させた状態を示した断面図である。乾燥前
の状態である成形材１６は、もろく崩壊し易いので、図
１０に図示した乾燥台１５上に成形材を入れた成形型１
７を置いた状態にして乾燥炉に入れ、一次乾燥を行な
う。 【００２１】図８に示すように、乾燥台１５は熱風が成
形材１６に当たるように多数の穴１５ａがあいたステン
レス鋼製の板で上面１５ｂ及び側面１５ｃをつくってあ
る。前記乾燥台１５には型枠１７ｅを保持するために、
段差面１５ｄを設けてある。 【００２２】ここで、図１０に示すように、段差面１５
ｄから上の多孔板部１５ｅは平面投影が四角形で型枠１
７ｅが丁度、ゆるく嵌まる大きさであり、多孔板部１５
ｅの高さは型枠１７ｅの高さより低い。そこで、成形型
１７で成形されたまま、脱水後の成形材１６は成形型１
７から取り外すことなく、乾燥台１５の多孔板部１５ｅ
の外周に型枠１７ｅの内周を嵌め込むと、上下型１７
ａ，１７ｂに挟持された成形材１６は上下型１７ａ，１
７ｂと共に多孔板部１５ｅの上面１５ｂ上に残る。この
際、上型１７ａは型枠１７ｅに嵌合したままである。 【００２３】故紙から再生材、例えば吸音板あるいは遮
音板を製造する過程において、故紙を撹拌混合して得ら
れた材料を成形型に流し込み、固形分を結合剤中に均質
に分散させた後、圧縮して脱水する。 【００２４】圧縮脱水した成形材を成形材１６とする。
成形材１６を成形型１７にはさみ込んだまま、乾燥台１
５にはめ込み、両開き扉１あるいは両開き扉２を開けて
乾燥棚１４の上に設置後、開けた扉を閉じる。この時、
炉体２０内はホットドライヤー４とコイルフィンヒータ
７によって予めある設定温度、例えば２００℃に加熱さ
れている。 【００２５】前記両開き扉１と両開き扉２を閉じた状態
である時間、例えば、３０分間放置する。これを一次乾
燥という。この間、不図示の温度制御装置が乾燥炉内の
温度を設定温度で保持している。前述した一次乾燥時間
を短縮するためには、成形材１６を乾燥炉に入れる間、
両開き扉１又は２を開放することによる乾燥炉内の温度
降下を少くすることと、温度降下した乾燥炉内の温度を
設定温度に戻すための所要時間の短縮が求められる。本
発明の実施の形態では、乾燥台１５を治具として用い
て、出し入れの作業時間を短かくして前記温度降下を少
なくするとともに乾燥台１５の素材を板材とすることに
より熱容量を小さくすることによっても前記温度降下を
少なくしている。また、前述した、設定温度に戻すため
の所要時間の短縮には、ホットドライヤー４とコイルフ
ィンヒータ７を併用することによって対処している。 【００２６】乾燥炉に入れた成形材１６からは、水分が
蒸発して、前記乾燥炉内は、水蒸気で充満するが、ブロ
アー４ａによって熱風が前記乾燥炉内に送り込まれてい
るため、蒸気排出ダクト１３から大部分の水蒸気が乾燥
炉外へ排気される。 【００２７】ここで、乾燥炉内の空気の流れについて説
明する。図７に示すように、ホットドライヤー４の吐出
口４ｃから送り出された熱風の流れイは、Ｔ形分岐管５
によって流れロと流れハに分かれる。それぞれの流れ
ロ、ハは乾燥炉の底面２０ａの左右に設けた熱風取入口
６へ導かれ、乾燥炉内で図４に示す格子状の乾燥棚１４
を通りぬける上方へ向う流れニと流れホになる。この上
方への流れニ、ホが乾燥棚１４を通過する時、乱流とな
って乾燥棚１４間に入り込み乾燥棚１４の上に乾燥台１
５と共に置かれた成形材１６から水分を蒸発させ、蒸発
した水蒸気をこの上方への流れニ，ホの中に取り込む。
上方への流れニ，ホは乾燥炉の炉体２０の天面２０ｄ下
で夫々が水平方向の流れヘ，トと、流れチ，リに分かれ
る。水平方向の流れリはー部下降流れルを経由して、左
側の蒸気排出ダクト１３をとおる流れワとなり乾燥炉外
へ排出される。同様に天面２０ｄ下の横方向の側板２０
ｂへ向う流れヘも、ー部下降流れヌを経由して右側の蒸
気排出ダクト１３をとおる流れヲとなり乾燥炉外へ排出
される。上記上方向の流れホ、ニから横方向炉体中央部
へ方向を変えた流れト，チ，へ，リは一緒になり上方及
び下方への流れヨ，カに分かれる。下方への流れカは乾
燥炉内を下降し、底面２０ａに達し、横方向に流れ、上
向きの流れ、ホ，ニに合流する。上向きの流れヨは、Ｔ
形分岐管９によって、排気の流れタと還流のための流れ
レに分かれる。流れタは、乾燥炉外へ排出される。流れ
レは耐熱配管１０を介して、水分分離サイクロン２１の
分離槽２１ａの円筒内面２１ｄの接線方向から、前記分
離槽２１ａの内部に導かれる。分離槽２１ａの中央には
図７に示すように耐熱配管１０ａが存在する為、流れレ
は前記排気管２１ｃの外面と分離槽２１ａの円筒内面２
１ｄで囲まれた空間を螺旋状に流れる流れラになる。流
れラによって遠心力が発生し、その遠心力によって流れ
ラに含まれている蒸気が分離され、排気管２１ｃの外面
や円筒内面２１ｄに衝突し、凝縮し水滴となって付着す
る。 【００２８】ここで、水分分離サイクロン２１はジャケ
ット２２で覆われており、ジャケット２２と水分分離サ
イクロン２１の間には冷風が流れている。冷風発生機２
３（冷風の発生原理については後述する）で作られた冷
風は、供給口２３ａからダクト２４を通って入口２２ａ
からジャケット２２に入り、ジャケット２２の内面と水
分分離サイクロン２１の外面との隙間を通って出口２２
ｂから外気へ放出される。水分分離サイクロン２１の外
面は、当該冷風により冷却されるので、流れラが水分分
離サイクロン２１の円筒内面２１ｄや円錐内面２１ｂに
接触したときに水蒸気から水滴になり易くなる。従っ
て、冷風発生機２３とダクト２４とジャケット２２によ
り、水分分離サイクロン２１の復水性能を向上させるこ
とができる。 【００２９】また、その他の構成例としては冷風発生機
２３やジャケット２２を使わず水分分離サイクロン２１
の外表面に銅パイプを螺旋状に半田付けまたは溶着し、
銅パイプに冷却水を流すことにより、水分分離サイクロ
ン２１の外表面の温度を下げて水蒸気の凝縮効率を高め
る方法もある。 【００３０】更に、ブロアー４ａの回転数を低速にして
流れラの流速を下げることにより、水蒸気を含む流れラ
が水分分離サイクロン２１の内部に滞留する時間を長く
することによって、更に水蒸気の凝縮効率を向上させ短
時間で乾燥炉内部の温度を回復させる方法を選択するこ
ともできる。但し、流れラの流速を下げた場合、水分分
離サイクロン本来の機能である遠心力による水蒸気の分
離という作業効率が低下する。従って、流れラの流速値
は相反する二つの効率に影響を与えるので、総計として
水蒸気の凝縮効率が最も良い流れラの流速値を採用する
ことになる。 【００３１】このようにして、円筒内面２１ｄや排気管
２１ｃの外面に付着した水滴は、前記円筒内面や排気管
２１ｃの外面を伝って、円錐内面２１ｂに至り、更に前
記円錐内面２１ｂを伝ってドレン溜まり２１ｇに到達す
る。ドレン溜り２１ｇに貯留されたドレンは、バルブ２
１ｅを開くことにより、ドレン配管２１ｆを通って排出
される。 【００３２】上述のように、蒸気が分離された流れラ
は、排気管２１ｃを通る流れムになり、排気管２１ｃに
連結された耐熱配管１０ａに導かれ、流れソになる。空
気取入口１１によって、流れソに流れツが合流し流れネ
となる。ただし排気口１２と空気口１１の各ダンパの開
度によって流れツは逆に排気となる。流れネは、ブロア
ー４ａの吸込口を通過する際に、外気からの流れナと合
流してホットドライヤー４の吸込口４ｄに吸込まれる。 【００３３】前述した一次乾燥は成形材１６を型１７に
はさんだ状態で行なったが、次の二次乾燥は、成形材１
６を型１７からはずして行なう。一次乾燥を終えた型１
７を乾燥炉から取り出す。表面が乾燥した成形材１６を
型１７からはずす。次に乾燥炉内の温度を下げて、例え
ば１５０℃にして、前記成形材１６を乾燥棚１４上に直
接置き、ある時間、例えば、３０分程度放置する。次に
乾燥炉内の温度をさらに下げて、例えば、１００℃にし
てある時間、例えば成形材１６を８ｍｍの板厚の吸音板
に仕上げようとするのならば、１時間程度放置すると乾
燥工程が終了する。 【００３４】このように二次乾燥工程においては乾燥温
度を徐々に下げて乾燥させることで、表面を焦がさず、
可能な限り短時間で成形材を乾燥して再生材、例えば、
吸音板や遮音板を製造できる。 【００３５】上述したように本発明の乾燥炉によって成
形材１６に含まれる水分は、還流する加熱媒体に運ばれ
て、一部は前記加熱媒体と一緒に蒸気排出ダクトより炉
外へ運び出され、残りは水分分離サイクロンによってド
レンとして抽出され排出される。 【００３６】（冷風発生機）本発明の構成要素である冷
風発生機２３を図１１で具体的に説明する。機械式の圧
縮式冷凍機である冷風発生機２３は、冷媒圧縮機２５、
凝縮器３０、減圧弁２９、蒸発器２７という四つの主要
部分から構成される。まず、冷媒が蒸発器２７で気化し
て、気化熱によって周囲の空気から熱を吸収する。気化
した冷媒は冷媒配管２６ａを通って冷媒圧縮機２５に導
かれ圧縮されて高温となる。この高温高圧の冷媒は冷媒
配管２６ｂを通って、ファン３１で冷却される凝縮器３
０に入り、熱を奪われ凝縮されて液体に戻る。液体に戻
った冷媒は冷媒配管２６ｃを通って減圧弁２９へ導か
れ、減圧弁２９で冷媒の圧力を調整され気化温度を設定
される。気化温度を設定された冷媒が冷媒配管２６ｄを
通って蒸発器２７に導かれる。こうしたサイクル（冷凍
サイクル）を持続することによって、蒸発器を−３０℃
程度まで冷却することができる。 【００３７】従って、気化熱によって熱を吸収された蒸
発器２７周辺の空気は送風ファン２８によって空気の流
れ、つまり冷風となり、供給口２３ａから送り出され
る。 【００３８】 【発明の効果】本発明の乾燥炉は、被乾燥材が水分を多
量に含んでいる場合、効率よく前記水分を水蒸気に変え
て迅速に乾燥炉外へ排出し、短時間で乾燥できる。 【００３９】従って、故紙から再生紙例えば、吸音板あ
るいは、遮音板を製造する過程において、成形材を乾燥
するための製造装置として特に有効である。
合剤と混練して加圧成形した板材を乾燥する乾燥炉に関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来特許第３１４０４４１号に示される
ように故紙を細断して結合剤と共に混練し、これを板状
に加工して乾燥し板材を得ることが提案されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述の技術は故紙から
板材を形成するのにきわめてすぐれている。本発明は上
述の技術を更に向上する効果を生ずる乾燥炉を提供する
ことを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は細断された紙片を結合剤と混練して加圧成形をした板
材を乾燥する乾燥炉において、ほぼ密閉された中空六面
体であって周囲に設けられ内部の蒸気を排出する蒸気排
出ダクトを有する炉体と、炉体へ送るための加熱媒体を
加熱する加熱手段と、加熱媒体の加熱手段の入口に加熱
媒体を送り込み、加熱された加熱媒体を加熱手段の出口
から送り出して炉体へ給送するための送風機と、炉体上
部と送風機の吸込口を連結する還流配管と、還流配管に
介装され還流配管を流れる蒸気を除湿する除湿手段と、
還流配管に設けられ炉体上部から排出した蒸気の一部を
外部へ排出するためのダンパーを備えた排気口と、送風
機の吸込口近くにおいて還流配管に設けられ外気を吸込
む吸気ダンパーを有する空気取入口と、炉体内に設けら
れた板材を夫々載置する複数の棚と、棚の両側に配設さ
れた電気抵抗発熱体と、を有し、加熱媒体の対流による
加熱と電気抵抗発熱体による直接加熱とにより板材を加
熱して発生した蒸気の一部を排出ダクトで排出すると共
に、更に蒸気の一部を除湿して還流することを特徴とす
る乾燥炉である。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。 【０００６】図１から図６は乾燥炉を示す。図１から図
３は三面図であって、図１は、全体を示す正面図、図２
は右側面図、図３は平面図である。図４は図１のＢ−Ｂ
−Ｃ−Ｃ断面図を示す。図５は図１のＤ−Ｄ断面図、図
６は図１のＡ−Ａ断面図である。 【０００７】（全体構成）本発明の実施の形態の乾燥炉
は細断された紙片を結合剤と混練して加圧成形をした板
材を乾燥する乾燥炉において、ほぼ密閉された中空六面
体であって周囲に設けられ内部の蒸気を排出する蒸気排
出ダクトを有する炉体と、炉体へ送るための加熱媒体を
加熱する加熱手段であるヒータと、加熱媒体の加熱手段
の入口に加熱媒体を送り込み、加熱された加熱媒体を加
熱手段の出口から送り出して炉体へ給送するための送風
機であるブロアーと、炉体上部と送風機の吸込口を連結
する還流配管としての耐熱配管と、還流配管に設けられ
炉体上部から排出した蒸気の一部を外部へ排出するため
のダンパーを備えた排気口と、還流配管である耐熱配管
に介装され耐熱配管を流れる加熱媒体の蒸気を除湿する
除湿手段であり、復水器の一形態であるサイクロンと送
風機の吸込口近くにおいて還流配管に設けられ外気を吸
込む吸気ダンパーを有する空気取入口と、炉体内に設け
られた板材を夫々載置する複数の棚と、棚の両側に配設
された電気抵抗発熱体であるコイルファンヒータと、を
有し、加熱媒体の対流による加熱と電気抵抗発熱体によ
る直接加熱とにより板材を加熱して発生した蒸気の一部
を排出ダクトで排出すると共に、残りの蒸気を再生器で
乾燥し、乾燥熱風を還流する乾燥炉である。 【０００８】上記構成において、本発明の実施の形態で
は成形材を加熱するための加熱媒体として空気を用いて
ホットドライヤーで加熱し、この加熱媒体を炉体に送
り、炉体中の成形材を加熱すると成形材に含まれる水分
が水蒸気となって大量に発生する。この大量に発生した
蒸気を炉体周囲より外部へ放出すると共に発生蒸気を加
熱媒体の還流に載せて水分分離サイクロンまで運び、前
記水分分離サイクロンで水分と加熱媒体に分離する。こ
の方法により、大量に水分を含む被加熱材から効率よく
水分を奪い、迅速に炉外へ排出するので、短時間で炉内
温度を上昇させることができる。 【０００９】（乾燥炉）図１、図２、図３、図７に示す
ように乾燥炉の炉体２０の正面には左右に両開き扉１，
２を夫々有する中空の六面体であり、架台３の上に設置
されている。乾燥炉の下にはホットドライヤー４が配置
してある。炉体２０の背面は開口を有しない背板であ
る。ホットドライヤー４はブロアー４ａとヒーター４ｂ
から構成され、ブロアー４ａで発生させた空気の流れを
ヒータ４ｂで加熱することにより熱風を作り出す装置で
ある。ヒーター４ｂは筐体内に電気抵抗発熱体を内蔵し
たものでホットドライヤーコントロールパネル４ｅによ
って温度制御される。ホットドライヤー４の乾燥熱風吐
出口４ｃは、Ｔ形分岐管５に接続してある。前記Ｔ形分
岐管５の二つの出口は、図４に示すように乾燥炉底面２
０ａにある二つの乾燥熱風取入口６にそれぞれ接続して
いる。 【００１０】図５、図７に示すように、乾燥炉の右側の
側板２０ｂの内壁と左側の側板２０ｃの内壁に沿ってそ
れぞれ３本のコイルフィンヒータ７を夫々水平に設置
し、図６、図７に示すように、乾燥炉内の中央にも３本
のコイルフィンヒータ７を設置してある。ここでコイル
フィンヒータ７は電気抵抗発熱体を熱源としている。 【００１１】図７に示すように、乾燥炉の天面２０ｄの
中央部には、排気開口８が設置されこの排気開口８にＴ
形分岐管９が接続されている。 【００１２】Ｔ形分岐管９の一方の開口は流量調節可能
なダンパーを有する蒸気の排気口１２を介して大気中へ
開かれており、他方の開口は耐熱配管１０，１０ａの一
端に接続されている。耐熱配管１０，１０ａの他端は送
風機として設けたブロアー４ａの吸込口４ｄに連結され
ている。耐熱配管１０，１０ａには水分分離サイクロン
２１が介装されている。即ち、一端がＴ形分岐管９に連
結された耐熱配管１０の他端は水分分離サイクロン２１
の吸入口に連結され、水分分離サイクロン２１の排出口
は、耐熱配管１０ａを介してブロアー４ａの吸入口４ｄ
に連通している。 【００１３】吸込口４ｄの近くで耐熱配管１０には吸込
量調整用のダンパー付の空気口１１が設けてある。吸込
口４ｄは耐熱配管１０ａに通ずると共に、一部が外気に
対して開口している。また、吸込口４ｄは直接外気を取
り込むものでダンパーが付設されており、吸込量を調節
する。そこで還流された加熱媒体から蒸気を取り除いた
後の乾燥熱風７０％と新らたに取り入れた外気３０％の
割合で作られた空気が前記吸込口４ｄに吸い込まれる。 【００１４】また、炉体２０の左右の側壁２０ｂ，２０
ｃには、蒸気排出ダクト１３が設けてある。 【００１５】炉体２０の内部に図７に示すように上下方
向に並んでいる６段の乾燥棚１４が２列あり、同時に１
２枚の成形材１６の乾燥ができる。 【００１６】また、両開扉１，２を設け片側宛開くこと
で開度を小さくして成形材１６を出し入れする時の開口
部の面積を小さくすることにより、成形材１６の出し入
れの際の炉体２０内の温度降下を小さくしている。そし
て、炉体２０の中の空間は物理的に区切られてはいない
が、中央にコイルフィンヒータ７を設けることにより熱
的に区切られた空間を形成している。例えば、両開き扉
１を開けて成形材１６の出入れ作業をしている時でも、
右側の乾燥棚１４で行なわれている乾燥工程はその影響
を小さくできる。なぜならば、開放した扉１を開放した
開口から流入した外気が中央のコイルフィンヒータ７に
よって冷気が右室内へ行くことは抑制され熱的にほぼ遮
断されるからである。 【００１７】また、炉体２０の中央部分を物理的に左右
を区切らないことにより、乾燥熱風が乾燥炉内全体を循
環できる利点を残すことができる。 【００１８】不図示の温度制御装置は、乾燥炉内に設け
た温度センサ（不図示）と乾燥炉外に設けた温度調節計
（不図示）により、乾燥炉内を設定した温度に保つ機能
を持っている。 【００１９】（乾燥台）図９は前工程において用いた加
圧成形型１７である。この成形型１７は型枠１７ｅの中
に上型１７ａ、下型１７ｂを挿入したものである。図９
では上型１７ａの下側に下型１７ｂがあり見えない。 【００２０】成形材１６を型１７（図９参照）と一緒に
図８に示す治具、すなわち乾燥台１５と合体させて、乾
燥炉に入れる。成形材１６をはさんだ状態の成形型１７
の断面を図１０に示す。図１０は、図８に示した乾燥台
１５と、成形材１６をはさんだ成形型上型１７ａ、下型
１７ｂを合体させた状態を示した断面図である。乾燥前
の状態である成形材１６は、もろく崩壊し易いので、図
１０に図示した乾燥台１５上に成形材を入れた成形型１
７を置いた状態にして乾燥炉に入れ、一次乾燥を行な
う。 【００２１】図８に示すように、乾燥台１５は熱風が成
形材１６に当たるように多数の穴１５ａがあいたステン
レス鋼製の板で上面１５ｂ及び側面１５ｃをつくってあ
る。前記乾燥台１５には型枠１７ｅを保持するために、
段差面１５ｄを設けてある。 【００２２】ここで、図１０に示すように、段差面１５
ｄから上の多孔板部１５ｅは平面投影が四角形で型枠１
７ｅが丁度、ゆるく嵌まる大きさであり、多孔板部１５
ｅの高さは型枠１７ｅの高さより低い。そこで、成形型
１７で成形されたまま、脱水後の成形材１６は成形型１
７から取り外すことなく、乾燥台１５の多孔板部１５ｅ
の外周に型枠１７ｅの内周を嵌め込むと、上下型１７
ａ，１７ｂに挟持された成形材１６は上下型１７ａ，１
７ｂと共に多孔板部１５ｅの上面１５ｂ上に残る。この
際、上型１７ａは型枠１７ｅに嵌合したままである。 【００２３】故紙から再生材、例えば吸音板あるいは遮
音板を製造する過程において、故紙を撹拌混合して得ら
れた材料を成形型に流し込み、固形分を結合剤中に均質
に分散させた後、圧縮して脱水する。 【００２４】圧縮脱水した成形材を成形材１６とする。
成形材１６を成形型１７にはさみ込んだまま、乾燥台１
５にはめ込み、両開き扉１あるいは両開き扉２を開けて
乾燥棚１４の上に設置後、開けた扉を閉じる。この時、
炉体２０内はホットドライヤー４とコイルフィンヒータ
７によって予めある設定温度、例えば２００℃に加熱さ
れている。 【００２５】前記両開き扉１と両開き扉２を閉じた状態
である時間、例えば、３０分間放置する。これを一次乾
燥という。この間、不図示の温度制御装置が乾燥炉内の
温度を設定温度で保持している。前述した一次乾燥時間
を短縮するためには、成形材１６を乾燥炉に入れる間、
両開き扉１又は２を開放することによる乾燥炉内の温度
降下を少くすることと、温度降下した乾燥炉内の温度を
設定温度に戻すための所要時間の短縮が求められる。本
発明の実施の形態では、乾燥台１５を治具として用い
て、出し入れの作業時間を短かくして前記温度降下を少
なくするとともに乾燥台１５の素材を板材とすることに
より熱容量を小さくすることによっても前記温度降下を
少なくしている。また、前述した、設定温度に戻すため
の所要時間の短縮には、ホットドライヤー４とコイルフ
ィンヒータ７を併用することによって対処している。 【００２６】乾燥炉に入れた成形材１６からは、水分が
蒸発して、前記乾燥炉内は、水蒸気で充満するが、ブロ
アー４ａによって熱風が前記乾燥炉内に送り込まれてい
るため、蒸気排出ダクト１３から大部分の水蒸気が乾燥
炉外へ排気される。 【００２７】ここで、乾燥炉内の空気の流れについて説
明する。図７に示すように、ホットドライヤー４の吐出
口４ｃから送り出された熱風の流れイは、Ｔ形分岐管５
によって流れロと流れハに分かれる。それぞれの流れ
ロ、ハは乾燥炉の底面２０ａの左右に設けた熱風取入口
６へ導かれ、乾燥炉内で図４に示す格子状の乾燥棚１４
を通りぬける上方へ向う流れニと流れホになる。この上
方への流れニ、ホが乾燥棚１４を通過する時、乱流とな
って乾燥棚１４間に入り込み乾燥棚１４の上に乾燥台１
５と共に置かれた成形材１６から水分を蒸発させ、蒸発
した水蒸気をこの上方への流れニ，ホの中に取り込む。
上方への流れニ，ホは乾燥炉の炉体２０の天面２０ｄ下
で夫々が水平方向の流れヘ，トと、流れチ，リに分かれ
る。水平方向の流れリはー部下降流れルを経由して、左
側の蒸気排出ダクト１３をとおる流れワとなり乾燥炉外
へ排出される。同様に天面２０ｄ下の横方向の側板２０
ｂへ向う流れヘも、ー部下降流れヌを経由して右側の蒸
気排出ダクト１３をとおる流れヲとなり乾燥炉外へ排出
される。上記上方向の流れホ、ニから横方向炉体中央部
へ方向を変えた流れト，チ，へ，リは一緒になり上方及
び下方への流れヨ，カに分かれる。下方への流れカは乾
燥炉内を下降し、底面２０ａに達し、横方向に流れ、上
向きの流れ、ホ，ニに合流する。上向きの流れヨは、Ｔ
形分岐管９によって、排気の流れタと還流のための流れ
レに分かれる。流れタは、乾燥炉外へ排出される。流れ
レは耐熱配管１０を介して、水分分離サイクロン２１の
分離槽２１ａの円筒内面２１ｄの接線方向から、前記分
離槽２１ａの内部に導かれる。分離槽２１ａの中央には
図７に示すように耐熱配管１０ａが存在する為、流れレ
は前記排気管２１ｃの外面と分離槽２１ａの円筒内面２
１ｄで囲まれた空間を螺旋状に流れる流れラになる。流
れラによって遠心力が発生し、その遠心力によって流れ
ラに含まれている蒸気が分離され、排気管２１ｃの外面
や円筒内面２１ｄに衝突し、凝縮し水滴となって付着す
る。 【００２８】ここで、水分分離サイクロン２１はジャケ
ット２２で覆われており、ジャケット２２と水分分離サ
イクロン２１の間には冷風が流れている。冷風発生機２
３（冷風の発生原理については後述する）で作られた冷
風は、供給口２３ａからダクト２４を通って入口２２ａ
からジャケット２２に入り、ジャケット２２の内面と水
分分離サイクロン２１の外面との隙間を通って出口２２
ｂから外気へ放出される。水分分離サイクロン２１の外
面は、当該冷風により冷却されるので、流れラが水分分
離サイクロン２１の円筒内面２１ｄや円錐内面２１ｂに
接触したときに水蒸気から水滴になり易くなる。従っ
て、冷風発生機２３とダクト２４とジャケット２２によ
り、水分分離サイクロン２１の復水性能を向上させるこ
とができる。 【００２９】また、その他の構成例としては冷風発生機
２３やジャケット２２を使わず水分分離サイクロン２１
の外表面に銅パイプを螺旋状に半田付けまたは溶着し、
銅パイプに冷却水を流すことにより、水分分離サイクロ
ン２１の外表面の温度を下げて水蒸気の凝縮効率を高め
る方法もある。 【００３０】更に、ブロアー４ａの回転数を低速にして
流れラの流速を下げることにより、水蒸気を含む流れラ
が水分分離サイクロン２１の内部に滞留する時間を長く
することによって、更に水蒸気の凝縮効率を向上させ短
時間で乾燥炉内部の温度を回復させる方法を選択するこ
ともできる。但し、流れラの流速を下げた場合、水分分
離サイクロン本来の機能である遠心力による水蒸気の分
離という作業効率が低下する。従って、流れラの流速値
は相反する二つの効率に影響を与えるので、総計として
水蒸気の凝縮効率が最も良い流れラの流速値を採用する
ことになる。 【００３１】このようにして、円筒内面２１ｄや排気管
２１ｃの外面に付着した水滴は、前記円筒内面や排気管
２１ｃの外面を伝って、円錐内面２１ｂに至り、更に前
記円錐内面２１ｂを伝ってドレン溜まり２１ｇに到達す
る。ドレン溜り２１ｇに貯留されたドレンは、バルブ２
１ｅを開くことにより、ドレン配管２１ｆを通って排出
される。 【００３２】上述のように、蒸気が分離された流れラ
は、排気管２１ｃを通る流れムになり、排気管２１ｃに
連結された耐熱配管１０ａに導かれ、流れソになる。空
気取入口１１によって、流れソに流れツが合流し流れネ
となる。ただし排気口１２と空気口１１の各ダンパの開
度によって流れツは逆に排気となる。流れネは、ブロア
ー４ａの吸込口を通過する際に、外気からの流れナと合
流してホットドライヤー４の吸込口４ｄに吸込まれる。 【００３３】前述した一次乾燥は成形材１６を型１７に
はさんだ状態で行なったが、次の二次乾燥は、成形材１
６を型１７からはずして行なう。一次乾燥を終えた型１
７を乾燥炉から取り出す。表面が乾燥した成形材１６を
型１７からはずす。次に乾燥炉内の温度を下げて、例え
ば１５０℃にして、前記成形材１６を乾燥棚１４上に直
接置き、ある時間、例えば、３０分程度放置する。次に
乾燥炉内の温度をさらに下げて、例えば、１００℃にし
てある時間、例えば成形材１６を８ｍｍの板厚の吸音板
に仕上げようとするのならば、１時間程度放置すると乾
燥工程が終了する。 【００３４】このように二次乾燥工程においては乾燥温
度を徐々に下げて乾燥させることで、表面を焦がさず、
可能な限り短時間で成形材を乾燥して再生材、例えば、
吸音板や遮音板を製造できる。 【００３５】上述したように本発明の乾燥炉によって成
形材１６に含まれる水分は、還流する加熱媒体に運ばれ
て、一部は前記加熱媒体と一緒に蒸気排出ダクトより炉
外へ運び出され、残りは水分分離サイクロンによってド
レンとして抽出され排出される。 【００３６】（冷風発生機）本発明の構成要素である冷
風発生機２３を図１１で具体的に説明する。機械式の圧
縮式冷凍機である冷風発生機２３は、冷媒圧縮機２５、
凝縮器３０、減圧弁２９、蒸発器２７という四つの主要
部分から構成される。まず、冷媒が蒸発器２７で気化し
て、気化熱によって周囲の空気から熱を吸収する。気化
した冷媒は冷媒配管２６ａを通って冷媒圧縮機２５に導
かれ圧縮されて高温となる。この高温高圧の冷媒は冷媒
配管２６ｂを通って、ファン３１で冷却される凝縮器３
０に入り、熱を奪われ凝縮されて液体に戻る。液体に戻
った冷媒は冷媒配管２６ｃを通って減圧弁２９へ導か
れ、減圧弁２９で冷媒の圧力を調整され気化温度を設定
される。気化温度を設定された冷媒が冷媒配管２６ｄを
通って蒸発器２７に導かれる。こうしたサイクル（冷凍
サイクル）を持続することによって、蒸発器を−３０℃
程度まで冷却することができる。 【００３７】従って、気化熱によって熱を吸収された蒸
発器２７周辺の空気は送風ファン２８によって空気の流
れ、つまり冷風となり、供給口２３ａから送り出され
る。 【００３８】 【発明の効果】本発明の乾燥炉は、被乾燥材が水分を多
量に含んでいる場合、効率よく前記水分を水蒸気に変え
て迅速に乾燥炉外へ排出し、短時間で乾燥できる。 【００３９】従って、故紙から再生紙例えば、吸音板あ
るいは、遮音板を製造する過程において、成形材を乾燥
するための製造装置として特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乾燥炉の正面図である。
【図２】乾燥炉の右側面図である。
【図３】乾燥炉の平面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ−Ｃ−Ｃ断面平面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ断面側面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ断面側面図である。
【図７】乾燥機の正面断面図である。
【図８】乾燥台の斜視図である。
【図９】成形型の斜視図である。
【図１０】成形材をはさんだ成形型をはめ込んだ乾燥台
の部分断面側面図である。 【図１１】冷風発生機の冷風発生原理を示す線図であ
る。 【符号の説明】 １…両開き扉 ２…両開き扉 ３…架台 ４…ホッドドライヤー ４ａ…ブロアー ４ｂ…ドライ
ヤー ４ｃ…吐出口 ４ｄ…吸込口 ４ｅ…コントロールパネル ５…Ｔ形分岐管 ６…取入口 ７…コイルフィンヒータ ８…排気開口 ９…Ｔ形分岐管 １０…耐熱配管 １１…空気取入口 １２…排気口 １３…蒸気排出ダクト １４…乾燥棚 １５…乾燥台 １５ａ…穴 １５ｂ…上面 １５ｃ…側
面 １５ｄ…段差面 １５ｅ…多孔板部 １６…成形材 １７…型 １７ａ…上型 １７ｂ…下型 ２０…炉体 ２０ａ…底面 ２０ｂ…右側の側壁 ２０
ｃ…左側の側壁 ２０ｄ…天面 ２１…水分分離サイクロン ２１ａ…分離槽 ２１ｂ…
円錐内面 ２１ｃ…排気管 ２１ｄ…円筒内面 ２１ｅ
…バルブ ２１ｆ…ドレン管 ２２…ジャケット ２２ａ…入口 ２２ｂ…出口 ２３…冷風発生機 ２３ａ…供給口 ２４…ダクト ２５…冷媒圧縮機 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…冷媒配管 ２７…蒸発器 ２８…送風ファン ２９…減圧弁 ３０…凝縮器 ３１…ファン イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ，ト，チ，リ，ヌ，ル，ヲ，
ワ，カ，ヨ，タ，レ，ソ，ツ，ネ，ナ，ラ，ム…熱風の
流れ方向
の部分断面側面図である。 【図１１】冷風発生機の冷風発生原理を示す線図であ
る。 【符号の説明】 １…両開き扉 ２…両開き扉 ３…架台 ４…ホッドドライヤー ４ａ…ブロアー ４ｂ…ドライ
ヤー ４ｃ…吐出口 ４ｄ…吸込口 ４ｅ…コントロールパネル ５…Ｔ形分岐管 ６…取入口 ７…コイルフィンヒータ ８…排気開口 ９…Ｔ形分岐管 １０…耐熱配管 １１…空気取入口 １２…排気口 １３…蒸気排出ダクト １４…乾燥棚 １５…乾燥台 １５ａ…穴 １５ｂ…上面 １５ｃ…側
面 １５ｄ…段差面 １５ｅ…多孔板部 １６…成形材 １７…型 １７ａ…上型 １７ｂ…下型 ２０…炉体 ２０ａ…底面 ２０ｂ…右側の側壁 ２０
ｃ…左側の側壁 ２０ｄ…天面 ２１…水分分離サイクロン ２１ａ…分離槽 ２１ｂ…
円錐内面 ２１ｃ…排気管 ２１ｄ…円筒内面 ２１ｅ
…バルブ ２１ｆ…ドレン管 ２２…ジャケット ２２ａ…入口 ２２ｂ…出口 ２３…冷風発生機 ２３ａ…供給口 ２４…ダクト ２５…冷媒圧縮機 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…冷媒配管 ２７…蒸発器 ２８…送風ファン ２９…減圧弁 ３０…凝縮器 ３１…ファン イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ，ト，チ，リ，ヌ，ル，ヲ，
ワ，カ，ヨ，タ，レ，ソ，ツ，ネ，ナ，ラ，ム…熱風の
流れ方向
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２６Ｂ 23/06 Ｆ２６Ｂ 23/06 Ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 細断された紙片を結合剤と混練して加圧
成形をした板材を乾燥する乾燥炉において、 ほぼ密閉された中空六面体であって周囲に設けられ内部
の蒸気を排出する蒸気排出ダクトを有する炉体と、 炉体へ送るための加熱媒体を加熱する加熱手段と、 加熱媒体の加熱手段の入口に加熱媒体を送り込み、加熱
された加熱媒体を加熱手段の出口から送り出して炉体へ
給送するための送風機と、 炉体上部と送風機の吸込口を連結する還流配管と、 還流配管に介装され還流配管を流れる蒸気を除湿する除
湿手段と、 還流配管に設けられ炉体上部から排出した蒸気の一部を
外部へ排出するためのダンパーを備えた排気口と、 送風機の吸込口近くにおいて還流配管に設けられ外気を
吸込む吸気ダンパーを有する空気取入口と、 炉体内に設けられた板材を夫々載置する複数の棚と、 棚の両側に配設された電気抵抗発熱体と、 を有し、加熱媒体の対流による加熱と電気抵抗発熱体に
よる直接加熱とにより板材を加熱して発生した蒸気の一
部を排出ダクトで排出すると共に、更に蒸気の一部を除
湿して還流することを特徴とする乾燥炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273421A JP2003083679A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 乾燥炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273421A JP2003083679A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 乾燥炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083679A true JP2003083679A (ja) | 2003-03-19 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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