JP2009183896A - 円錐型混合乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転翼の軸に対する被処理物の付着を確実に防止することのできる新規な円錐型混合乾燥機の開発を技術課題とした。
【解決手段】 逆円錐状の処理槽２内に具えられた回転翼２８によって被処理物Ｗの混合、破砕、乾燥の各処理のいずれか一つまたは複数の処理を行う装置において、前記回転翼２８の軸２５は、その内部に熱媒が循環可能に構成されていることを特徴として成るものであり、軸２５内を循環する熱媒によって軸２５の温度を常時所望の高温に維持することができ、軸２５に対して結露が生じてしまうのを回避して、軸２５に対する被処理物Ｗの付着を確実に回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は逆円錐状の処理槽内に具えられた回転翼によって被処理物の混合、破砕、乾燥の各処理のいずれか一つまたは複数の処理を行う装置に関するものであって、特に回転翼の軸に対する処理物の付着を確実に防止することのできる円錐型混合乾燥機に係るものである。

円錐型混合乾燥機１′は図４に示すように、逆円錐状の処理槽２′内に具えられた回転翼２８′によって被処理物Ｗの混合、破砕、乾燥のうちのいずれか一つまたは複数を行う装置である。
そしてこの装置の運転に際しては、処理槽２′の内壁に対して被処理物Ｗが付着してしまうため、回転翼２８′の軸２５′を通じて支持杆等より内壁部分に蒸気Ｓ等を吹き付け、付着物を除去するといったことが行われている（例えば特許文献１、２参照。）。

ところで前記軸２５′の下部においては被処理物Ｗの品温が上昇しており結露が発生しないため、また撹拌されている被処理物Ｗが常時軸２５′に接触しながら更新されるため、被処理物Ｗの付着は生じにくくなっているものの、軸２５′の上部においては結露が生じ、舞い上がった微細な被処理物Ｗが付着して固まってしまうことがある。
すなわち、前記回転翼２８′の軸２５′は蒸気Ｓ等の通過経路となってはいるものの、蒸気Ｓ等は処理槽２′の内壁に付着した被処理物Ｗの除去を行うことを目的としたものであり、軸２５′内を通過する蒸気Ｓによって軸２５′の温度を上昇させて結露を防止するといった配慮は成されていなかった。
因みに上記特許文献に記載されているように処理槽２′内に蒸気Ｓを噴出させる手法が採られた場合には、蒸気Ｓが処理槽２′内に供給されるため、処理槽２′内に生じる凝縮水により乾燥効率の低下を招いてしまったり、真空排気系の能力低下を引き起こしてしまうこともあり、これらの効率低下と、付着物の発生による処理効率の低下とのトレードオフを考慮して各種運転条件を設定する必要がある。

特開２００１−３４３７８５公報 特開２０００−１７６２７１公報

本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、回転翼の軸に対する被処理物の付着を確実に防止することのできる新規な円錐型混合乾燥機の開発を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の円錐型混合乾燥機は、逆円錐状の処理槽内に具えられた回転翼によって被処理物の混合、破砕、乾燥の各処理のいずれか一つまたは複数の処理を行う装置において、前記回転翼の軸は、その内部に熱媒が循環可能に構成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、軸内を循環する熱媒によって軸の温度を常時所望の高温に維持することができ、軸に対して結露が生じてしまうのを回避して、軸に対する被処理物の付着を確実に回避することができる。

また請求項２記載の円錐型混合乾燥機は、前記要件に加え、前記回転翼の軸は、外管内に内管が挿通状態とされた二重管構造が採られて成るものであり、
前記外管は下端部が底板によって閉塞されて成り、
一方、前記内管は下端部が開放されているとともに、開口部が前記外管における底板の上方に位置するように配されて構成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、外管と内管との間に供給される熱媒によって外管の温度を上昇させることができる。特に熱媒として蒸気を用いた場合には、蒸気の凝縮によって放出される熱によって外管を効果的に加熱することができるとともに、底部に溜まった凝縮水をサイフォン効果によって内管内を上昇させて回収するこができ、熱媒の循環を円滑且つ確実に実現することが可能となる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

本発明によれば、軸内を循環する熱媒によって軸の温度を常時所望の高温に維持することができ、軸に対して結露が生じてしまうのを回避して、軸に対する被処理物の付着を確実に回避することができ、被処理物の混合、破砕、乾燥を効率的に行うことが可能となる。

以下本発明の円錐型混合乾燥機について、図示の実施例に基づいて説明するものであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

図中符号１で示すものが本発明の円錐型混合乾燥機であって、このものは処理槽２内に投入された被処理物Ｗを混合、加熱することにより、被処理物Ｗから発生した凝縮性ガス（水蒸気）を排気して、前記被処理物Ｗの混合、破砕、乾燥の処理のいずれか一つまたは複数の処理を行うための装置である。そして所定の処理が施された後の被処理物Ｗは、前記処理槽２の下方に連通させて設けられた排出装置３によって外部に排出されることとなる。

まず前記処理槽２について説明するとこのものは、上下面を開口した中空逆円錐台状部と円筒状部とを組み合わせて形成した処理槽内板２０の外側ほぼ全域に対して、適宜の間隔をあけて同様の形状のジャケット外体２１を配して成るものである。そして、これら処理槽内板２０及びジャケット外体２１の上部開口部を天板２２によって塞ぐことにより、前記処理槽内板２０の内部空間を乾燥処理のための処理空間とする。また天板２２に対しては投入口２２ａ及び排気口２２ｂが形成される。
なお前記処理槽２を構成する処理槽内板２０の形状については、最上部の半径を、最下部の半径の２．５倍以下に設定することが、処理槽２内下部での被処理物Ｗの移動速度を確保し、混合効率の向上及び排出不良の解消を図る上で好ましい。
また前記処理槽内板２０の下部開口部を排出口２３とするものであり、この排出口２３を囲繞するようにフランジＦを具える。

また前記処理槽内板２０とジャケット外体２１との間には適宜ジャマ板２４を設けることにより両部材の連結を図るとともに温水、蒸気、油等の熱媒の循環経路を形成するものである。また前記ジャケット外体２１の上部に流入管２１ａを取り付け、一方、ジャケット外体２１の下部に流出管２１ｂを取り付けるとともに、これら流入管２１ａ及び流出管２１ｂに対して図２に示すような蒸気供給装置５を具えた熱媒循環機構が接続される。
なお円錐型混合乾燥機１が混合または破砕のみを目的とするものである場合には、このような加熱のための構成を省略してもよい。また処理槽２内を減圧させて乾燥を行う場合には、排気口２２ｂの後段側にコンデンサ、真空ポンプ等の補器類を設けるものとする。

そして前記処理槽２内には平面視ほぼ中央に軸２５が配されるとともに、この軸２５には適宜の支持杆を用いて螺旋状の回転翼２８が二本、位相を１８０°異ならせて取り付けられる。なおこの回転翼２８については、一本のみとしたり、その軌道の一部を除去して軌道を不連続なものとした、いわゆるパドル型と称されるものを用いてもよい。

ここで前記軸２５は、その内部に熱媒が循環可能に構成されるものであり、一例として図１に拡大して示すように、外管２５ａ内に内管２５ｂが挿通状態とされた二重管構造が採られる。更に前記外管２５ａは下端部が底板２５ｃによって閉塞され、一方、前記内管２５ｂは下端部が開放されているとともに、開口部２５ｄが前記外管２５ａにおける底板２５ｃの上方に位置するように配されて構成される。
なお前記外管２５ａと内管２５ｂとの間に断熱材を設けるようにしてもよい。
そしてこのような軸２５は、天板２２を貫くとともにロータリージョイント２６に接続されるものであり、このロータリージョイント２６における供給口２６ａと外管２５ａとが連通状態とされ、また排出口２６ｂと内管２５ｂとが連通状態とされる。
更に前記天板２２上にはモータＭ及び減速機２７が具えられるとともに、その動力は駆動ベルト等により軸２５に伝達される。

次に前記排出装置３について説明すると、このものは図１に示すように上下面を開口した逆円錐台状のケーシング３０の上面開口部に底部仕切板３１を具えるとともに、この底部仕切板３１に開口部３２が形成され、更にこの開口部３２を閉鎖するための蓋体３３が具えられて成るものである。

本発明の円錐型混合乾燥機１は一例として上述したような構造を有するものであり、以下、この装置の作動態様について説明する。
まず蒸気発生装置５から、ジャケット外体２１における流入管２１ａ及びロータリージョイント２６における供給口２６ａに熱媒としての蒸気Ｓを供給する。なお蒸気Ｓの他に、温水、油等の液体や空気等の気体を熱媒として用いてもよい。
前記蒸気Ｓはジャケット外体２１において処理槽内板２０とジャケット外体２１との間の空間を満遍なく通過する過程で、処理槽内板２０を通じて被処理物Ｗを加熱するとともに凝縮し、凝縮水Ｃとなって流出管２１ｂから排出される。

一方、ロータリージョイント２６において蒸気Ｓは、外管２５ａと内管２５ｂとの間を通過する過程で外管２５ａを加熱するものであり、特に蒸気Ｓの凝縮によって放出される熱によって外管２５ａを内側から効果的に加熱するため、外管２５ａの外周面に結露が発生するのを確実に防止する。
そして凝縮した蒸気Ｓは凝縮水Ｃとなって底板２５ｃ上に溜まり、供給口２６ａから順次供給される蒸気Ｓの圧力によるサイフォン効果によって開口部２５ｄを通じて内管２５内を上昇し、やがて排出口２６ｂから排出され、蒸気供給装置５に戻される。

次いでモータＭを起動して回転翼２８を回転させながら、被処理物Ｗを投入口２２ａから処理槽２内に投入すると、図１に示すように、処理槽２内においては回転翼２８が被処理物Ｗ全体に循環流を起こさせるものであり、被処理物Ｗは螺旋状の回転翼２８に案内されながら処理槽内板２０の内壁に沿って上昇することとなる。
やがて処理槽２の上部に達した処理物Ｗは、中央部に落下するものであり、以降このような経路を循環しながら破砕されると同時に均等に加熱され、混合、破砕、乾燥等の処理が施されることとなる。

このとき、軸２５の下部においては被処理物Ｗの品温が上昇しており結露が発生しないため、また撹拌されている被処理物Ｗが常時軸２５に接触しながら更新されるため、被処理物Ｗの付着は生じにくくなっている。
一方、軸２５の上部においては、撹拌されている被処理物Ｗが常時、軸２５に接触するようなことがないため、結露が生じた場合には微細な被処理物Ｗが付着して固まってしまうことがある。
しかしながら本発明の円錐型混合乾燥機１にあっては、蒸気Ｓ等の熱媒によって特に軸２５の上部ほど下部に比べてより高温に加熱されるため、結露の発生を引き起こしてしまうことがなく、処理物Ｗの付着を効果的に回避することができるものである。

その後所定時間が経過した後、回転翼２８を回転させたまま、蓋体３３を開口部３２から離反させて開口部３２を開放状態として処理物Ｗの排出が行われる。

〔他の実施例〕
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下のような実施例を採ることもできる。
図３に示す実施例は、温水や油等、比熱の高い熱媒を用いる場合に採り得るものであり、この場合、循環による熱媒の温度低下、すなわち供給口２６ａから供給される熱媒の温度と、排出口２６ｂから排出される熱媒の温度との差が少ないため採り得る構成である。
まず図３（ａ）に示した実施例は、管状の軸２５の内部を仕切板２５ｅによって二空間に分けたものであり、底板２５ｃの上方部分を二空間の連通部とした実施例である。
また図３（ｂ）に示した実施例は、管状の軸２５の内部に循環管２５ｆをコイル状に設けたものであり、往路と復路とが交互に接するように配置した実施例である。

本発明の円錐型混合乾燥機を一部拡大して示す縦断側面図である。 本発明の円錐型混合乾燥機及び周辺機器を示す骨格図である。 軸における熱媒の循環構造の他の実施例を示す縦断側面図である。 背景技術で述べた円錐型混合乾燥機を示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 円錐型混合乾燥機
２ 処理槽
２０ 処理槽内板
２１ ジャケット外体
２１ａ 流入管
２１ｂ 流出管
２２ 天板
２２ａ 投入口
２２ｂ 排気口
２３ 排出口
２４ ジャマ板
２５ 軸
２５ａ 外管
２５ｂ 内管
２５ｃ 底板
２５ｄ 開口部
２５ｅ 仕切板
２５ｆ 循環管
２６ ロータリージョイント
２６ａ 供給口
２６ｂ 排出口
２７ 減速機
２８ 回転翼
３ 排出装置
３０ ケーシング
３１ 底部仕切板
３２ 開口部
３３ 蓋体
５ 蒸気供給装置
Ｃ 凝縮水
Ｆ フランジ
Ｍ モータ
Ｓ 蒸気
Ｗ 被処理物

Claims (2)

1. 逆円錐状の処理槽内に具えられた回転翼によって被処理物の混合、破砕、乾燥の各処理のいずれか一つまたは複数の処理を行う装置において、前記回転翼の軸は、その内部に熱媒が循環可能に構成されていることを特徴とする円錐型混合乾燥機。
2. 前記回転翼の軸は、外管内に内管が挿通状態とされた二重管構造が採られて成るものであり、前記外管は下端部が底板によって閉塞されて成り、一方、前記内管は下端部が開放されているとともに、開口部が前記外管における底板の上方に位置するように配されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の円錐型混合乾燥機。

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