JP2008298333A - 回転式乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転槽の内部に被乾燥物を収容し、回転槽を回転させつつ、回転槽の周壁を加熱して被乾燥物を乾燥させるような乾燥機において、周壁に熱的損傷を招きにくくし、また、被乾燥物全般の乾燥を効率的に行うことができるようにする。
【解決手段】 固定中空軸２周りに回転可能なドラム状の回転槽５を外槽１２と内槽１３の二重筒構造にし、外槽１２と内槽１３の壁面で囲まれる空間部に、若干の隙間ｃを持たせた容量の水または油等の液体１４を充填し、この液体１４をシーズヒータ１８で加熱しながら回転槽５を回転させ、同時に、固定中空軸２を通して回転槽内部の空気の給排気を行いながら被乾燥物を乾燥させることで、周壁全般の温度を均一化させ、周壁の熱的損傷を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば生ごみ等を処理する際、生ごみ等を乾燥させたり、炭化処理するようなときに好適な回転式乾燥機に関する。

従来、例えば生ごみを処理する装置として、本出願人の提案に係る生ごみ処理機（特許文献１参照。）のような技術が知られており、この技術では、横幅より縦幅の方が長い縦長の円筒型ドラムを使用し、ドラム内に生ごみや微生物を収容するとともに、ドラムの外面にヒータ線を巻きつけてドラムの周壁を加熱し、ドラムの縦軸を垂直面内で回転させることにより、生ごみが団子状になるのを防止しつつ分解処理するようにしている。
実用新案登録第３１１８３６９号公報

ところが、上記のような技術の場合、回転槽の外面に直接ヒータを巻きつけて側壁を加熱しているため、周壁のヒータ接触部が熱的損傷を起こし易く、また、ヒータを外面に巻きつける場合には位置的な制約が多くなるため、ヒータが巻きつけられていない位置の生ごみには熱が伝達しにくく、生ごみ全般の乾燥を効率的に行うことが難しいという問題があった。
また、特に内部攪拌しながらヒータで加熱するような方式の場合、ヒータで加熱する箇所が過加熱状態となりやすいという問題があった。
一方、槽を回転させないで固定状態で使用する乾燥機として、槽を二重構造とし、内槽に被乾燥物を収容し、外槽と内槽の壁面で囲まれる空間部に加熱した流動体を充填して、水流ポンプ等で循環させるような方式が採用されることあるが、被乾燥物が回転しないため熱移動が悪く、熱伝達効率も非常に悪いため、悪臭発生の原因となっていた。

そこで本発明は、回転槽の周壁に熱的損傷を招きにくくするとともに、過加熱状態を防止し、また、生ごみ等の被乾燥物全般の乾燥や、炭化処理を効率的に行うことができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、ドラム状の回転槽の内部に被乾燥物を収容し、回転槽の中間胴部を水平に貫く回転軸周りに回転槽を回転させるとともに、回転槽の周壁を加熱することにより内部の被乾燥物を乾燥させるようにした回転式乾燥機において、前記回転槽を外槽と内槽の二重筒構造とし、外槽と内槽の壁面で囲まれる空間部内に、若干の隙間を持たせた容量の液体を充填するとともに、この液体を加熱するためのシーズヒータを内装するようにした。

このように、回転槽を二重筒構造とし、外槽と内槽の壁面で囲まれる空間部に、若干の隙間を持たせた容量の液体を充填し、この液体をシーズヒータで加熱するようにすれば、回転槽が回転する途中で液体が攪拌され、液体全体の温度がより均一となり、周壁全般の温度を均一に保持することができる。また周壁に直接ヒータが接触しないため周壁が設定温度以上になることはなく、熱的損傷を招きにくい。
また、回転槽の中間胴部を水平に貫く回転軸周りに回転させれば、ドラム状の回転槽のドラム軸が垂直面内で回転することになり、被乾燥物の攪拌効果が高まる。
ここで外槽と内槽の壁面で囲まれる空間部に充填される液体としては、１００℃程度までの加温で十分であれば、水でもよいが、例えば炭化炉として使用する時のように１００℃以上の加温が必要な場合は、油等を使用することが好ましい。
また、液体充填部分は可能なかぎり回転槽の周壁全域に設けるようにするが、被乾燥物の投入口や払出口や、回転軸の貫通箇所等において液体を充填するのが適当でない箇所などは必ずしも液体を充填する必要はない。
また、被乾燥物としては、生ごみに限られず、一般に乾燥を必要とするものであれば何でもよい。

また本発明では、前記回転槽の回転軸を中空軸とし、この中空軸を利用して回転槽内部の空気の給排を行うようにした。
このように回転槽の内部の空気を給排気することで、乾燥を効率的に行うことができる。
なお、このように空気を給排気する場合は、乾燥機を生ごみ処理のための生ごみ処理機に適用するのに好適であり、生ごみ処理機として、生ごみを含まれる水分を除去するようにすれば、例えば、その後の運搬やその他の処理等がし易くなる。

なお、本発明に係る回転式乾燥機を炭化炉して使用する場合、回転軸を左右一対設け、少なくとも一方側の回転軸を中空軸にするとともに、この中空軸から回転槽内部で発生したガスを真空ポンプで吸引し、他方側の回転軸を封鎖すればよい。
この場合、真空炭化炉による真空炭化を連続的に行うためには、真空引きする回転軸とは異なる他方側の中空回転軸から被乾燥物を供給するようにし、この他方側の中空回転軸に、空気の流入を遮断する遮断機構を設けるようにする。

回転槽の周壁を加熱して、内部に収容した被乾燥物を乾燥させるような乾燥機において、回転槽を外槽と内槽の二重筒構造にし、外槽と内槽の壁面で囲まれる空間部に、若干の隙間を持たせた容量の液体を充填し、この液体を加熱するようにすることで、周壁全般の温度が均一となり効率的に乾燥させることができ、しかも周壁の熱的損傷を防止できる。
そして、中空の回転軸を通して回転槽内部の空気の給排気を行えば、乾燥効率を一層高めることができ、この場合は生ごみ処理機に適用すれば好適である。
また、炭化炉として使用する場合は、少なくとも一方側の回転軸を中空軸とし、この中空軸から真空引きするとともに、他方側の回転軸を封鎖すればよく、この際、連続的に炭化処理するには、他方側の回転軸も中空軸とし、この他方側の中空軸から被乾燥物を供給するとともに、この他方側の中空軸に、空気を遮断する遮断機構を設ければよい。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係る回転乾燥機を生ごみ処理機に適用した構成例の説明図、図２は図１のＡ−Ａ方向から見た側面図、図３は図１のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。

本発明に係る回転乾燥機は、本実施例では生ごみから水分を奪って取り扱いを容易にするような生ごみ処理機に適用され、この生ごみ処理機は、ドラム状の回転槽の内部に生ごみを収容した後、回転槽を回転させることで生ごみの分散と攪拌を行い、生ごみが団子状に固まるのを防止しつつ、効果的に乾燥させることができるようにされている。

そこで、まず、生ごみ処理機の概要について、図１乃至図３に基づき説明する。
本生ごみ処理機は、例えば食堂や厨房等で毎日発生する残飯処理等に有効な装置として構成され、図１に示すように、左右一対の支持柱１の上部にそれぞれ水平に固定され且つ中空の固定中空軸２と、各固定中空軸２に対して軸受３を介して回転自在に保持される回転筒４と、各回転筒４と一体に結合される円筒ドラム型の回転槽５を備えており、前記各回転筒４は両者の軸線が一致した状態で、円筒ドラム型の回転槽５の中間胴部を貫いた状態で回転槽５に結合されている。このため、回転槽５は、前記それぞれの固定中空軸２周りに回転自在にされている。

そして、一方側の回転筒４には、回転槽５を固定中空軸２周りに回転駆動するための回転駆動源６の駆動力伝達機構の一部が連結され、また、回転槽５の周壁は、加熱手段７によって回転槽５内部を加熱できるようにされている。

また、前記左右の固定中空軸２は、回転槽５内の空気を給排気するために利用されており、一方側の固定中空軸２に給気管８が連結されるとともに、他方側の固定中空軸２に排気管９が連結されている。また、それぞれの固定中空軸２の槽内側では、延出端部を上方に折り曲げて、上端開口部を円錐形のカバーで覆っている。これは、回転槽５内の異物が上方から落下した場合に、これを破砕して大きな固まりができないようにするためと、固定中空軸２の内部に異物が入り込むのを防止するためである。

そして、ドラム状の回転槽５のドラム軸方向の一端側（図１の上方）には、生ごみを投入するための投入口１１が設けられて通常時は蓋で封鎖されるとともに、回転槽５は、後述するように、外槽１２と内槽１３の二重筒構造とされ、外槽１２の壁面と内槽１３の壁面との間には、水や油等の液体１４が充填されている。

前記回転駆動源６の出力軸には、駆動ギヤ１５が取り付けられるとともに、その上方の回転筒４には、被動ギヤ１６が取り付けられており、駆動ギヤ１５と被動ギヤ１６との間には、動力伝達チェーン１７が巻回されている。そして、回転駆動源６の回転を回転筒４を通して回転槽５に伝達できるようにされている。

前記回転槽５内部を加熱するための加熱手段７は、外槽１２と内槽１３の壁面の間に充填される液体１４と、この液体１４を加熱するための任意数のシーズヒータ１８と、このシーズヒータ１８に電力を供給するための電力供給機構１９を備えており、この電力供給機構１９は、図２に示すように、被動ギヤ１６取付け側の回転筒４とは反対側の回転筒４に固着される回転板２１と、この回転板２１に取り付けられる二本の導電性リング２２ａ、２２ｂと、各導電性リング２２ａ、２２ｂに摺接することのできる導電性ブラシ２３ａ、２３ｂを備えており、導電性ブラシ２３ａ、２３ｂは不図示の保持部材に取り付けられて保持されるとともに、各導電性リング２２ａ、２２ｂとシーズヒータ１８とが不図示の電気配線で接続されている。

そして、シーズヒータ１８を介して液体１４の温度を所定温度範囲に加熱するようにされている。
また、液体１４の充填量は、外槽１２と内槽１３の壁面で囲まれる全空間部の容量に対して若干の隙間ｃを持たせた量にするとともに、本実施例では、回転槽５の投入口１１の部分は二重構造にしておらず、また回転筒４との連結箇所についても、シール上の問題から液体１４を充填していない。
なお、液体１４の充填量に隙間ｃを持たせる訳は、回転槽５が回転する時の液体１４の攪拌効果を高め、回転槽５周壁の温度を全般的により均一化するためである。

以上のような生ごみ処理機の作用等について説明する。
例えば食堂や厨房等で発生する残飯や野菜屑等の生ごみを回転槽５の投入口１１から投入し、投入口１１を封鎖した後、給気管８から回転槽５の内部に空気を供給しつつ回転槽５を回転させ、同時に、シーズヒータ１８を介して外槽１２と内槽１３の壁面で囲まれる空間部に充填される液体１４（本実施例では、空間容量の７０％程度に水を充填）を加熱する。

すると、液体１４は外槽１２と内槽１３の壁面で囲まれる空間部内に一杯に充填されている訳ではなく、隙間ｃをもって充填されているため、回転槽５の回転によって攪拌され、シーズヒータ１８が局部的に配置されているだけの場合でも液体１４全体の温度が均一に加熱される。
なお、この際、必要に応じて給気管８から送られる空気を加熱するようにしてもよく、生ごみから蒸発する水分を、排気管９から排出させる。

また、ドラム状の回転槽５はドラム軸が垂直面内で回転するため、内部の生ごみの攪拌効果が高く、生ごみが大きな塊に固まるような不具合がなく、効果的に乾燥させることができる。

以上のような要領により、本発明では、回転槽５の周壁に液体を使用し、この液体を加熱することで内部の被乾燥物を乾燥させるようにしたため、より効率的に乾燥させることができ、また、回転槽５の外面に直接ヒータ線を巻きつける場合のような熱的損傷を防ぐことができる。

次に、回転槽５を炭化炉として使用する場合の要領について説明する。
この場合は、図１の給気管８を封鎖し、排気管９側から真空ポンプ（不図示）により吸引する。また、外槽１２と内槽１３の壁面で囲まれる空間部内に液体１４としての油を充填し、例えば２００〜４００℃範囲程度の所定温度に加熱する。すると、回転槽５の内部に収容した被乾燥物は炭化を始め、回転槽５内部に発生する一酸化炭素や水分等のガスは排気管９から吸引され、しかも、回転槽５による攪拌効果も高いため、効率的に炭化させることができる。しかも、ヒータを使用して加熱する場合のような過加熱がなく、危険性も少ない。

また、連続して炭化処理する場合、給気管８側の中空軸２内部にスクリューコンベア等を設け、その上流の開口部に、例えば潜水艦の二重ハッチのような二重部屋構造の空気遮断機構を設け、空気の流入を遮断しつつ、被乾燥物を投入できるようにする。
そして、スクリューコンベア等を通して被乾燥物を回転槽５内に連続的に投入しつつ真空ポンプを作動させて炭化処理すれば、効率的に炭化処理することができる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、シーズヒータ１８の配置数等は一例である。

回転槽の内部に被乾燥物を収容し、回転槽の周壁を加熱して内部に被乾燥物を乾燥させる際、より効率的に乾燥させることができ、しかも周壁の熱的損傷を招きにくいため、特に生ごみの処理や炭化処理などに効果的である。

本発明に係る回転乾燥機を生ごみ処理機に適用した構成例の説明図 図１のＡ−Ａ方向から見た側面図 図１のＢ−Ｂ方向から見た断面図

符号の説明

２…固定中空軸、４…回転筒、５…回転槽、７…加熱手段、１２…外槽、１３…内槽、１４…液体、１８…シーズヒータ、ｃ…隙間。

Claims (5)

1. ドラム状の回転槽の内部に被乾燥物を収容し、回転槽の中間胴部を水平に貫く回転軸周りに回転槽を回転させるとともに、回転槽の周壁を加熱することにより内部の被乾燥物を乾燥させるようにした回転式乾燥機であって、前記回転槽を外槽と内槽の二重筒構造とし、外槽と内槽の壁面で囲まれる空間部内に、若干の隙間を持たせた容量の液体を充填するとともに、この液体を加熱するためのシーズヒータを内装したことを特徴とする回転式乾燥機。
2. 前記回転軸を中空軸とし、この中空軸を利用して回転槽内部の空気の給排気を行うことを特徴とする請求項１に記載の回転式乾燥機。
3. 前記乾燥機を生ごみ処理のための生ごみ処理機に適用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転式乾燥機。
4. 前記回転軸は左右一対設けられており、少なくとも一方側の回転軸を中空軸にするとともに、この中空軸から回転槽内部で発生したガスを真空ポンプで吸引し、他方側の回転軸を封鎖して真空炭化炉として適用することを特徴とする請求項１に記載の回転式乾燥機。
5. 前記真空炭化炉による真空炭化を連続的に行うため、真空引きする回転軸とは異なる他方側の中空回転軸から被乾燥物を供給し、この他方側の中空回転軸に、空気の流入を遮断する遮断機構を設けることを特徴とする請求項４に記載の回転式乾燥機。

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