JP2006300443A

JP2006300443A - 乾燥処理機

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Publication number: JP2006300443A
Application number: JP2005124567A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Matsuo; 吉人松尾
Original assignee: AGURIKKUSU KK
Current assignee: AGURIKKUSU KK
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-04-22
Also published as: JP4474321B2

Abstract

【課題】乾燥処理機で使用する水の量を低減して乾燥処理に要する費用を低減すること。
【解決手段】本発明では、処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有する乾燥処理機において、前記液化装置は、水蒸気から液体化された水を前記冷却水供給装置の冷却水として再利用するように構成することにした。特に、前記液化装置は、前記乾燥装置の処理容器の直上部に水蒸気に含有される粉塵を分離して前記処理容器の内部へ落下させる粉塵分離装置を有し、また、水蒸気を冷却するための冷却装置の上部と前記粉塵分離装置とを連通管で連通連結するとともに、この連通管の中途部にフィルターを交換自在に配設することにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有する乾燥処理機に関するものであり、特に、液化装置の構成に関するものである。

従来より、乾燥処理機は、水分を含有した原料や廃棄物を加熱して乾燥させるために利用されている。この乾燥処理機は、処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有していた。

そして、従来の乾燥処理機では、投入装置によって被処理物を乾燥装置へ投入し、乾燥装置及び加熱装置を一定時間稼動させた後、乾燥装置から被処理物を全て排出し、その後、さらに別の被処理物を投入装置から乾燥装置へと投入して、被処理物の乾燥処理を行っていた。

また、従来の乾燥処理機では、被処理物を乾燥させた際に乾燥装置の内部で水蒸気が生成されるため、この水蒸気を液化装置で液体化させた後に、その液体化された水を下水道へ排水処理していた（たとえば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１０６２７７号公報

ところが、上記従来の乾燥処理機では、乾燥処理によって生じた水蒸気を液体化して排水処理する一方で、液化装置に冷却水供給装置から冷却水を供給しており、この冷却水が蒸発などによって減少したときには、新規に冷却水を冷却水供給装置に補充するようにしていた。

そのため、従来の乾燥処理機では、乾燥処理に使用する水の使用量が多くなってしまい、乾燥処理に要する費用が増大していた。

特に、液化装置で液体化された水は、何ら有効に利用されること無く無駄に排出されていた。

そこで、請求項１に係る本発明では、処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有する乾燥処理機において、前記液化装置は、水蒸気から液体化された水を前記冷却水供給装置の冷却水として再利用するように構成することにした。

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記液化装置は、前記乾燥装置の処理容器の直上部に水蒸気に含有される粉塵を分離して前記処理容器の内部へ落下させる粉塵分離装置を有することにした。

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項２に係る本発明において、前記液化装置は、水蒸気を冷却するための冷却装置の上部と前記粉塵分離装置とを連通管で連通連結するとともに、この連通管の中途部にフィルターを交換自在に配設することにした。

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る本発明では、処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有する乾燥処理機において、液化装置は、水蒸気から液体化された水を冷却水供給装置の冷却水として再利用するように構成することにしているため、乾燥処理によって生成された水蒸気を有効利用することができて、乾燥処理に要する水の使用量を低減することができるので、乾燥処理に要する費用を低減させることができる。

また、請求項２に係る本発明では、液化装置は、乾燥装置の処理容器の直上部に水蒸気に含有される粉塵を分離して処理容器の内部へ落下させる粉塵分離装置を有することにしているために、水蒸気を液体化して冷却水として再利用される水に粉塵が含有されてしまうのを未然に防止することができ、冷却水供給装置の故障や熱交換率の低減を防止することができる。

また、請求項３に係る本発明では、液化装置は、水蒸気を冷却するための冷却装置の上部と粉塵分離装置とを連通管で連通連結するとともに、この連通管の中途部にフィルターを交換自在に配設することにしているために、フィルターが粉塵分離装置の下流側に位置するので、フィルターの交換頻度を低減させることができるとともに、フィルターが乾燥処理機の上部に配置されるので、フィルターの交換作業を容易化させることができる。

本発明に係る乾燥処理機は、処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置へ被処理物を投入する投入装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有している。

さらに、乾燥処理機は、乾燥装置、加熱装置、及び投入装置を制御するための制御装置と、乾燥装置の内部の被処理物の重量を検出するための重量検出装置とを有している。

そして、制御装置は、重量検出装置で検出された重量が予め設定した所定重量よりも小さくなった場合に、投入装置から乾燥装置へ被処理物を投入するように投入装置を断続して制御するようにしている。

そのため、乾燥処理機では、被処理物を自動的に連続して乾燥処理することができ、被処理物の乾燥処理に要する労力や時間を低減することができる。

また、制御装置は、重量検出装置で検出された重量が予め設定した所定重量に達するまでの時間を計測し、この時間が予め設定した所定時間よりも長い場合に、乾燥装置から被処理物を排出するように乾燥装置を制御するようにしている。

そのため、乾燥処理機では、連続して乾燥処理する際の処理時間の増大を未然に防止することができる。

また、液化装置は、水蒸気から液体化された水を冷却水供給装置の冷却水として再利用するように構成している。

そのため、乾燥処理機では、乾燥処理によって生成された水蒸気を有効利用することができて、乾燥処理に要する水の使用量を低減することができるので、乾燥処理に要する費用を低減させることができる。

また、液化装置は、乾燥装置の処理容器の直上部に水蒸気に含有される粉塵を分離して処理容器の内部へ落下させる粉塵分離装置を有している。

そのため、乾燥処理機では、水蒸気を液体化して冷却水として再利用される水に粉塵が含有されてしまうのを未然に防止することができ、冷却水供給装置の故障や熱交換率の低減を防止することができる。

さらに、液化装置は、水蒸気を冷却するための冷却装置の上部と粉塵分離装置とを連通管で連通連結するとともに、この連通管の中途部にフィルターを交換自在に配設している。

そのため、乾燥処理機では、フィルターが粉塵分離装置の下流側に位置するので、フィルターの交換頻度を低減させることができるとともに、フィルターが乾燥処理機の上部に配置されるので、フィルターの交換作業を容易化させることができる。

以下に、本発明に係る乾燥処理機の具体的な構造及び制御方法について図面を参照しながら説明する。

乾燥処理機１は、被処理物の乾燥を行う乾燥装置２と、この乾燥装置２の内部を加熱する加熱装置３と、乾燥装置２に被処理物を投入する投入装置４と、乾燥装置２の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置５と、この液化装置５に冷却水を供給する冷却水供給装置６と、各装置2〜6の駆動を制御する制御装置７とで構成している。

各装置2〜7の具体的な構造について説明すると、乾燥装置２は、図１〜図３に示すように、基台８の上部に横長円筒状の処理容器９を載設し、この処理容器９に撹拌装置10を配設している。

処理容器９は、図１〜図４に示すように、中央部にフランジ11を形成した前後一対の円板状の側壁12,13の間に円筒状の外周壁14を取付けるとともに、外周壁14の内側に円筒状の内周壁15を取付けて、内周壁15の内側に被処理物を乾燥させるための乾燥処理空間16を形成するとともに、外周壁14と内周壁15との間に乾燥処理空間16を加熱するための水蒸気を流す水蒸気流路17を形成している。この水蒸気流路17は、内周壁15の外周面に形成した仕切壁18によって前後に７区画に区分けされている。

また、処理容器９は、上部に乾燥処理空間16に連通するフランジ19,20,21を前後に間隔をあけて取付けるとともに、左右側部に７区画に区分けされた水蒸気流路17に連通する流入用フランジ22と流出用フランジ23とを取付けている。これらのフランジ19〜23のうちのフランジ19には投入装置４の開閉蓋機構24が取付けられ、フランジ20には液化装置５が取付けられ、フランジ21には観察窓25が形成され、流入用フランジ22及び流出用フランジ23には加熱装置３が連通連結されている。

さらに、処理容器９は、前側壁12の下部に被処理物を排出するための排出用フランジ26を形成しており、この排出用フランジ26には開閉蓋機構27が取付けられている。

撹拌装置10は、図１〜図４に示すように、処理容器９の中央部に中空状の回動軸28を回動自在に取付け、この回動軸28の前端部に加熱装置３に通じる流入口29を形成するとともに、回動軸28の中途部に中空状の撹拌翼30〜39を回動軸28の中空部に連通連結させた状態で取付け、さらには、回動軸28の後端部に加熱装置３に通じる流出口40を形成している。なお、前側から1,2,4,6,8番目の撹拌翼30,31,33,35,37の先端部は断面平行四辺形状とし、前側から3,5,7,9,10番目の撹拌翼32,34,36,38,39の先端部は断面三角形状としており、回動軸28を右回転させた場合だけ撹拌翼30〜39によって被処理物が排出用フランジ26から外部へと排出されるようにしている。

また、撹拌装置10は、基台８に駆動モータ41を載設し、この駆動モータ41の駆動軸42に駆動スプロケット43を取付け、一方、回動軸28の後端部に従動スプロケット44を取付け、これらの駆動スプロケット43と従動スプロケット44との間に伝動チェーン45を巻回している。

次に、加熱装置３について説明すると、加熱装置３は、図６に示すように、ボイラー46で生成した水蒸気を流入用フランジ22を介して処理容器９の水蒸気流路17へ供給することによって処理容器９の内部の乾燥処理空間16を外側から加熱するようにしている。

また、加熱装置３は、ボイラー46で生成した水蒸気を流入口29を介して回動軸28及び撹拌翼30〜39の中空部へも供給することによって処理容器９の内部の乾燥処理空間16を内側から加熱するようにしている。

次に、投入装置４について説明すると、投入装置４は、図６に示すように、スパイラルコンベア47の投入部に被処理物を貯留する投入ホッパー48を取付けるとともに、スパイラルコンベア47の排出部に排出口49を形成し、この排出口49の直下方に処理容器９に取付けた開閉蓋機構24を配置している。

次に、液化装置５について説明すると、液化装置５は、図１〜図３及び図５に示すように、処理容器９に設けたフランジ20の直上部に粉塵分離装置50を取付ける一方、基台８の上部の処理容器９の側方位置に直立円筒状の冷却装置51を取付け、これら粉塵分離装置50と冷却装置51の上部間に連通管52を架設し、この連通管52の中途部にフィルター装置53を取付けている。

また、液化装置５は、冷却装置51に分離タンク54を介して真空ポンプ55を取付け、この真空ポンプ55で処理容器９の内部を減圧するとともに、処理容器９の内部で被処理物の乾燥処理中に発生した水蒸気を吸引し、この水蒸気を冷却装置51で冷却して液体化するようにしている。

粉塵分離装置50は、上方へ向けて拡径した中空状の下側ケース56の上部に円筒状の上側ケース57を連設し、下側ケース56の内壁と上側ケース57の内壁下部に一連のスパイラル状の翼体58を形成している。

そして、粉塵分離装置50は、処理容器９の内部で発生した水蒸気をスパイラル状の翼体58に沿って流動させ、水蒸気に含有される粉塵を遠心力によって分離し、水蒸気を下流側の冷却装置51へと流し、一方、粉塵を処理容器９の内部へ落下させるようにしている。

また、フィルター装置53は、流入口用フランジ59と流出口用フランジ60との間にフィルター収容ケース61を形成し、このフィルター収容ケース61の上部開口からフィルター62を着脱自在に収容できるようにしている。

また、冷却装置51は、円筒状の上部蓋体63と下部蓋体64との間に円筒状の本体65を取付け、この本体65の内部に水蒸気を流すための複数本のパイプ66を取付けるとともに、本体65の下部に流入口用フランジ67を形成し、本体65の上部に流出口用フランジ68を形成して、流入口用フランジ67から流入した冷却水が本体65の内部でパイプ66に沿って流れて流出口用フランジ68から流出するようにしている。

これにより、冷却装置51は、パイプ66を流れる水蒸気を冷却水によって冷却して液体化するようにしている。

次に、冷却水供給装置６について説明すると、冷却水供給装置６は、図６に示すように、冷却装置51の流入口用フランジ67と流出口用フランジ68との間にクーリングタワー69と循環ポンプ70とを介設し、この循環ポンプ70によって冷却水を循環しながら冷却装置51へ供給するようにしている。

ここで、上記の乾燥処理機１では、図６に示すように、冷却装置51で水蒸気を液体化した水を真空ポンプ55によって冷却水供給装置６のクーリングタワー69へ供給するようにしている。

このように、上記構成の乾燥処理機１では、水蒸気から液体化された水を冷却水供給装置６の冷却水として再利用するように液化装置５を構成している。

そのため、乾燥処理機１は、乾燥装置２において乾燥処理によって生成された水蒸気を冷却水として有効に再利用することができて、乾燥処理に要する水の使用量を低減することができるので、乾燥処理に要する費用を低減させることができる。

特に、上記構成の乾燥処理機１では、乾燥装置２の処理容器９の直上部に水蒸気に含有される粉塵を分離して処理容器９の内部へ落下させる粉塵分離装置50を設けているために、水蒸気を液体化して冷却水として再利用される水に粉塵が含有されてしまうのを未然に防止することができ、冷却水供給装置６の故障や熱交換率の低減を防止することができる。

しかも、上記構成の乾燥処理機１では、水蒸気を冷却するための冷却装置51の上部と粉塵分離装置50とを連通管52で連通連結するとともに、この連通管52の中途部にフィルター62を交換自在に配設しているために、フィルター62が粉塵分離装置50の下流側に位置するので、フィルター62の交換頻度を低減させることができ、また、フィルター62が乾燥処理機１の上部に配置されるので、フィルター62の交換作業を容易化させることができる。

次に、基台８について説明すると、図１に示すように、矩形板状の上下一対の基板71,72の間に重量検出装置（ロードセル）73を介設している。この重量検出装置73では、処理容器９の内部に被処理物が存在していない状態を基準として、処理容器９の内部の被処理物の重量を検出するようにしている。

次に、制御装置７について説明すると、図７に示すように、制御装置７には、乾燥装置２の開閉蓋機構27及び駆動モータ41と、加熱装置３のボイラー46と、投入装置４の開閉蓋機構24及びスパイラルコンベア47と、液化装置５の真空ポンプ55と、冷却水供給装置６の循環ポンプ70と、基台８の重量検出装置73が接続されている。

そして、制御装置７は、被処理物の乾燥処理を１回毎に個別に行うバッチ処理（図８参照。）と、被処理物を連続して乾燥処理する連続処理（図９及び図10参照。）とを選択的に行うようにしている。

バッチ処理では、制御装置７は、まず、開閉蓋機構24,27を閉塞状態とするとともに、ボイラー46を駆動して処理容器９の内部を所定の温度まで加熱する。

次に、制御装置７は、開閉蓋機構24を開放状態とし、スパイラルコンベア47を駆動して被処理物を処理容器９の内部に新規投入し、その後、開閉蓋機構24を閉塞状態とする。

次に、制御装置７は、駆動モータ41を駆動して被処理物を撹拌しながら乾燥させ、真空ポンプ55を駆動して処理容器９の内部を減圧し、循環ポンプ70を駆動して液化装置５で水蒸気を液体化し、液体化された水を真空ポンプ55からクーリングタワー69へと供給する。

次に、制御装置７は、図８に示すように、重量検出装置73で検出した重量が予め設定した一定重量まで被処理物の重量が減少した場合に、真空ポンプ55と循環ポンプ70の駆動を停止し、開閉蓋機構27を開放状態とし、駆動モータ41を逆回転させることによって被処理物を処理容器９の外部に排出する。

その後、被処理物の乾燥処理を行う場合には、上記したバッチ処理を繰り返して行う。

一方、連続処理では、制御装置７は、まず、開閉蓋機構24,27を閉塞状態とするとともに、ボイラー46を駆動して処理容器９の内部を所定の温度まで加熱する。

次に、制御装置７は、図９に示すように、重量検出装置73で検出した重量が予め設定した所定重量まで被処理物の重量が減少した場合に、開閉蓋機構24を開放状態とし、スパイラルコンベア47を駆動して被処理物を処理容器９の内部に再投入し、その後、開閉蓋機構24を閉塞状態とする。

その後、制御装置７は、上記処理を連続して複数回繰り返して行い、最後に真空ポンプ55と循環ポンプ70の駆動を停止し、開閉蓋機構27を開放状態とし、駆動モータ41を逆回転させることによって被処理物を処理容器９の外部に排出する。

このように、連続処理では、制御装置７が、重量検出装置73で検出された重量が予め設定した所定重量よりも小さくなった場合に、投入装置４から乾燥装置２へ被処理物を投入するように投入装置４を断続して制御している。

そのため、乾燥処理機１は、被処理物を自動的に連続して乾燥処理することができ、被処理物の乾燥処理に要する労力や時間を低減することができる。

また、連続処理を行うと、前回の乾燥処理によって乾燥された被処理物が残留しているために、被処理物の重量が所定重量にまで達するのに要する時間が徐々に長くなり、結果として連続して被処理物を乾燥処理するのに要する処理時間が増大してしまうおそれがある。

そこで、制御装置７は、図10に示すように、重量検出装置73で検出された重量が予め設定した所定重量に達するまでの時間を計測しておき、この時間が予め設定した所定時間よりも長い場合には、所定回数連続して乾燥処理させる前であっても乾燥装置２から被処理物を排出するように乾燥装置２を制御している。

これにより、乾燥処理機１では、連続して乾燥処理する際の処理時間の増大を未然に防止することができる。

本発明に係る乾燥処理機を示す正面図。同平面図。同側面図。乾燥装置を示す断面図。液化装置を示す断面図。乾燥処理機を示すブロック図。制御装置を示すブロック図。乾燥処理機のバッチ処理の説明図。乾燥処理機の連続処理の説明図。乾燥処理機の連続処理の説明図。

符号の説明

１乾燥処理機２乾燥装置
３加熱装置４投入装置
５液化装置６冷却水供給装置
７制御装置８基台
９処理容器 10 撹拌装置
11 フランジ 12,13 側壁
14 外周壁 15 内周壁
16 乾燥処理空間 17 水蒸気流路
18 仕切壁 19,20,21 フランジ
22 流入用フランジ 23 流出用フランジ
24 開閉蓋機構 25 観察窓
26 排出用フランジ 27 開閉蓋機構
28 回動軸 29 流入口
30〜39 撹拌翼 40 流出口
41 駆動モータ 42 駆動軸
43 駆動スプロケット 44 従動スプロケット
45 伝動チェーン 46 ボイラー
47 スパイラルコンベア 48 投入ホッパー
49 排出口 50 粉塵分離装置
51 冷却装置 52 連通管
53 フィルター装置 54 分離タンク
55 真空ポンプ 56 下側ケース
57 上側ケース 58 翼体
59 流入口用フランジ 60 流出口用フランジ
61 フィルター収容ケース 62 フィルター
63 上部蓋体 64 下部蓋体
65 本体 66 パイプ
67 流入口用フランジ 68 流出口用フランジ
69 クーリングタワー 70 循環ポンプ
71,72 基板 73 重量検出装置

Claims

処理容器の内部に撹拌翼を配設して被処理物を撹拌しながら乾燥させる乾燥装置と、この乾燥装置の内部を加熱する加熱装置と、乾燥装置の内部で生成された水蒸気を液体化する液化装置と、この液化装置に冷却水を供給する冷却水供給装置とを有する乾燥処理機において、
前記液化装置は、水蒸気から液体化された水を前記冷却水供給装置の冷却水として再利用するように構成したことを特徴とする乾燥処理機。
前記液化装置は、前記乾燥装置の処理容器の直上部に水蒸気に含有される粉塵を分離して前記処理容器の内部へ落下させる粉塵分離装置を有することを特徴とする請求項１に記載の乾燥処理機。
前記液化装置は、水蒸気を冷却するための冷却装置の上部と前記粉塵分離装置とを連通管で連通連結するとともに、この連通管の中途部にフィルターを交換自在に配設したことを特徴とする請求項２に記載の乾燥処理機。