JP2010091162A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の構成が複雑化しないようにすることができ、且つ動力源などのエネルギー消費をなるべく抑えるように、動力部分を省略化することにより、低コストで対象物を乾燥させることができる乾燥装置を提供する。
【解決手段】湿気を含む被乾燥物１３を乾燥させる乾燥装置１０において、上面が開口した開口部１４を有し、被乾燥物１３が収納される収納部１１と、収納部１１の下端部に形成されたエア吹き込み口１６に接続され、収納部１１内にエアを吹き込んで乾燥させるとともに、乾燥した被乾燥物１３をエアの力によって上昇させる送風機１２と、収納部１１の上部壁面に形成され、エアによって乾燥した被乾燥物１３を噴出させる被乾燥物噴出口１８とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、湿気を含む被乾燥物を乾燥させる乾燥装置に関する。

食品残渣を肥料にしたり、あるいは堆肥を製造する時など、水分を多く含む物を乾燥させる必要が生じる場合がある。
例えば、堆肥を製造する場合、家畜の糞尿と藁などを混ぜ、加熱することによって細菌の作用によって十分に発酵させる必要がある。発酵させるにあたっては、水分が多すぎても細菌の活動が不活発となるので、堆肥の水分をとばし、有る程度乾燥させる装置が必要である。

一方、食品製造業においても、おからや、リンゴの絞りかす等の水分を多く含んだ食品残渣をどのように処理するかが大きな問題となっている。
水分を含んだままであると腐敗しやすく、また焼却処分等する場合にも水分が含まれていると燃焼しにくい。また、加熱して乾燥させることで、そのまま細菌の作用に発酵させて飼料や肥料に生成することもある。
そこで、このような食品残渣を乾燥させるための装置が従来より知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開平１−１１２９７２号公報 特開昭５３−１１７７３号公報

上述した特許文献１に記載された従来の乾燥装置においては、熱風を吹き出す熱風炉と、被乾燥物を攪拌させる攪拌機が設けられている。このような構造では、装置全体が複雑化するとともに熱風を生成したり、攪拌機を動作させるためのエネルギー源が必要であるためイニシャルコストおよびランニングコストの双方が高コストとなってしまうという課題がある。

また、特許文献２に記載された従来の乾燥装置においては、脱水機、前乾燥する貯蔵ホッパー、乾燥機、加熱空気の発生機およびこれらの各装置間において食品残渣を運搬する運搬装置が必要である。このような構成によっても、装置全体が複雑化するとともに熱風を生成したり、攪拌機を動作させたり、運搬装置を動作させるためのエネルギー源が必要であるため、やはりイニシャルコストおよびランニングコストの双方が高コストとなってしまうという課題がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、装置全体の構成が複雑化しないようにすることができ、且つ動力源などのエネルギー消費をなるべく抑えるように、動力部分を省略化することにより、低コストで対象物を乾燥させることができる乾燥装置を提供することにある。

本発明にかかる乾燥装置によれば、湿気を含む被乾燥物を乾燥させる乾燥装置において、上面が開口した開口部を有し、被乾燥物が収納される収納部と、収納部の下端部に形成されたエア吹き込み口に接続され、収納部内にエアを吹き込んで被乾燥物を乾燥させるとともに、吹き込んだエアの力で乾燥した被乾燥物を収納部内で上昇させる送風機と、収納部の上部壁面に形成され、エアによって乾燥した被乾燥物を噴出させる被乾燥物噴出口とを具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、被乾燥物の乾燥および乾燥した被乾燥物の取り出しを全てエアの力だけで行うので、装置全体が複雑化せず、またエネルギー消費を抑えて低コストで対象物の乾燥を行える。

また、前記収納部は、下端部のエア吹き込み口から上端部の被乾燥物噴出口に向けて上方が大径となるように、側壁が傾斜して設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、乾燥した被乾燥物がエアの力によって上昇しやすくなり、被乾燥物噴出口からの被乾燥物の噴出が容易となる。

さらに、前記収納部の開口部の端縁は、上方に向けて内径が窄まるように傾斜して形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、エアによって上昇した被乾燥物が開口部からは噴出させないようにして、確実に被乾燥物噴出口から噴出させることができる。

なお、前記被乾燥物噴出口は、上下方向にわたって複数箇所設けられていることを特徴としてもよい。
このようにすれば、乾燥の度合いによって噴出する口を変えられるので、選別機としての機能も有することとなる。すなわち、乾燥が進めばその分重量が軽くなるので、より上部にある噴出口から被乾燥物が噴出し、あまり乾燥が進んでいない被乾燥物においては重量がそれほど軽くならずあまり上昇しないので、下部の噴出口から噴出させるようにすることができる。

また、前記収納部内には、被乾燥物を撹拌する撹拌装置が設けられていることを特徴としてもよい。

さらに、前記撹拌装置を回転駆動するモータが設けられていることを特徴としてもよい。
なお、前記撹拌装置は、送風機からのエアを受けて回転駆動することを特徴とすれば、駆動源を設けなくともよく、エネルギー消費の削減と低コストにより寄与することができる。

なお、前記収納部は、鉛直方向に対して傾斜していることを特徴としてもよい。
この構成によれば、エアの力だけで乾燥させた被乾燥物の上昇が容易になる。

さらに、前記収納部内には、前記開口部から落下して収納される被乾燥物を収納部内で拡散するため、下部に向けて大径となる円錐状の拡散部が設けられていることを特徴としてもよい。

本発明の乾燥装置によれば、装置全体の構造を複雑化せずにすみ、またエネルギー消費量を削減できるので、イニシャルコストおよびランニングコストを低減させることができる。

以下、本発明にかかる好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１に乾燥装置の側面図を、図２に断面図を、図３に平面図を示す。
乾燥装置１０は、内部に被乾燥物１３が収納されるほぼ円筒形の収納部１１と、収納部１１の下端部に接続された送風機１２とを有している。なお、本実施形態における被乾燥物１３の例としては、家畜の糞尿と藁とを混ぜた堆肥を挙げることができる。

乾燥装置１０は、収納部１１内に収納された被乾燥物１３を送風機１２から送り込まれるエアにあてて乾燥させる。乾燥した被乾燥物１３は重量が軽くなるので、エアが収納部１１内で上昇することに伴って上昇する。
送風機１２としては、いわゆる高圧ファンと称されるものを用いたが、送風機１２の出力などは収納部１１の容量に基づいて適宜決定すればよい。また、本実施形態では、送り込むエアの温度は通常の外気温程度であって、特に温風を発生させるようにはしていない。温風を発生させるには何らかの加熱手段が必要となってしまい、コストがかかるためである。

図３に示したように、送風機１２の収納部１１への接続は、吹き込んだエアが収納部１１の内壁面に沿って回転するように設けられる。したがって、収納部１１の円の周方向に平行または平行に近くなるようにエアが吹き込まれる角度でエアの吹き込み口１６が形成されるとよい。
被乾燥物１３は、このように収納部１３の内壁面に沿って回転するエアの回転流に乗った場合には、エアの回転流によって遠心力により水分がとばされ、さらに乾燥が促進されるという作用も有する。

また、このような収納部１１の上面は、開口した開口部１４として形成されている。開口部１４の機能としては、送風機１２によって吹き込まれたエアを排出させるとともに、収納部１１内に被乾燥物１３を収納させるために形成されているものである。
この開口部１４の周縁は、側面が上方に向かって徐々に窄まって内径が徐々に小径となるように、すなわち外壁面がテーパ状に形成されている。このように開口部１４の周縁を上方に向かうにしたがって徐々に小径となる構造としたので、エアによって上昇してきた被乾燥物１３が開口部１４から外部へ噴出してしまうことを防止する。

エアによって上昇してきた被乾燥物１３は、被乾燥物噴出口１８から収納部１１の外部へ噴出する。被乾燥物噴出口１８は、内径が徐々に小径となる開口部１４の周縁よりも下方に設けられる。このようにすることで、上昇した被乾燥物１３は、徐々に小径となる開口部１４の周縁よりも上方へ移動しないように押さえ込まれ、確実に被乾燥物噴出口１８から噴出する。

なお、被乾燥物噴出口１８も、収納部１１の内壁面に沿って回転するエアが噴出しやすいように、円周に沿って周方向に平行または平行に近い状態で形成するとよい。
また、被乾燥物噴出口１８の収納部１１の内側を開閉可能な扉２０を設けてもよい。扉２０は、エアの進行方向に対して下流側に収納部内壁面と回動可能に取り付けるヒンジ部２１によって開閉可能である。このように、エアの進行方向に対して下流側にヒンジ部２１が設けられていることによって、エアの風圧によって扉２０が開き、被乾燥物１３が被乾燥物噴出口１８から外部へ噴出する。

また、被乾燥物噴出口１８としては、図２に示すように外方へ突出するような形状ではなく、単に収納部１１の外壁面に開口した部位が形成されているだけであってもよい。

（第２の実施形態）
乾燥装置の第２の実施形態について図４，図５に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施形態の収納部１１は、平面視は円形であるが、側面視すると上方に向かうにしたがって内径が徐々に大径となるように、すなわち収納部１１の外壁面は逆テーパ状に形成されている。

このように、収納部１１の内径を上方に向かうにしたがって徐々に大径となるようにしたので、収納部１１内に吹き込まれたエアが収納部１１の内壁面に沿って回転運動をしたとき、回転運動に伴う遠心力によって傾斜した内壁面に沿ってエアが上昇しやすくなる。すなわち、エアによって被乾燥物１３も上昇させやすくすることができる。

また、被乾燥物噴出口１８は、収納部１１の内径が最も大径となっている部位の近傍（すなわち、内径が徐々に小径となる開口部１４の周縁よりも下方）に設けられる。このようにすることで、上昇した被乾燥物１３は、徐々に小径となる開口部１４の周縁よりも上方へ移動しないように押さえ込まれ、確実に被乾燥物噴出口１８から噴出する。

（第３の実施形態）
続いて、乾燥装置の第３の実施形態を図６，図７に基づいて説明する。
なお、上述した第1の実施形態および第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施形態の乾燥装置１０は、被乾燥物噴出口が上下方向に亘って複数箇所に設けられている。

図６では、上下方向にわたって３箇所に被乾燥物噴出口１８ａ，１８ｂ，１８ｃが設けられている。
３箇所の噴出口のうち、最上部の被乾燥物噴出口１８ａは、徐々に小径となる開口部１４の周縁の直下に設けられており、この位置まで上昇してきた被乾燥物１３を外部へ噴出する。また、収納部１１において送風機１２からのエアが吹き込まれる位置よりもやや上方に、最下部の被乾燥物噴出口１８ｃが設けられている。そして、最上部の被乾燥物噴出口１８ａと最下部の被乾燥物噴出口１８ｃとの中間には、中間部の被乾燥物噴出口１８ｂ設けられている。

また、上下方向にわたって複数箇所に設けられた被乾燥物噴出口１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、図５に示すように、平面視するとそれぞれ異なる位置に配置されるようにする。
このような構成にすることで、異なる高さの被乾燥物噴出口から噴出した被乾燥物１３は、異なる場所に落下するので、異なる高さの被乾燥物噴出口から噴出した被乾燥物１３が外部で混ざってしまわないようにすることができる。

このような構成を採用することによって、被乾燥物１３の乾燥度合いによって、異なる被乾燥物噴出口から被乾燥物１３を噴出させることができる。つまり、より乾燥した物は水分が抜けて重量が軽くなるので、上方の被乾燥物噴出口から噴出し、乾燥度合いが低い物は水分の重量だけ重く、あまり上昇しないために下方の被乾燥物噴出口から噴出される。
このため、本実施形態の乾燥装置１０は、被乾燥物１３が噴出した位置により、乾燥度合いを確認できる被乾燥物１３の選別機としても機能する。

（第４の実施形態）
続いて、乾燥装置の第４の実施形態を図８，図９に基づいて説明する。
なお、上述した第1の実施形態〜第３の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施形態の乾燥装置１０は、収納部１１内に被乾燥物１３を撹拌する撹拌装置２５が設けられている点に特徴がある。

撹拌装置２５は、収納部１１内に設置されたモータ２６と、モータ２６の回転軸２７に取り付けられ、モータ２６の駆動によって回転する回転羽根２８を備えている。回転羽根２８には、下方に向けて突出する突部２９が複数設けられ、レーキ状に形成するとよい。
回転羽根２８は、水平方向に複数本配置されており、水平面内で回転することで被乾燥物を撹拌する。

なお、本実施形態では、モータ２６の代わりに回転軸２７が単にフリー回転するように設けてもよい。これによれば、送風機１２から吹き込まれたエアが回転羽根２８に当接し、このエアの力によって、回転羽根２８が駆動源無しで回転する。

また、本実施形態では、図９に示すように、円錐状の拡散部３０を、撹拌装置２５の上方に設けてもよい。
拡散部３０は、下部に向けて大径となるように設けられた傘状の部材であって、収納部１１の開口部１４から被乾燥物１３を収納するときに、収納部１１内で確実に拡散させるために設けられているものである。

被乾燥物１３を収納部１１内に収納させる際には、搬送用パイプ３２等を用いて被乾燥物１３を収納部１１内に収納させるが、搬送用パイプ３２の吐出側出口を、拡散部３０の中心の上方に配置し、拡散部３０の中心に被乾燥物１３を落下させる。すると、拡散部３０の傾斜に沿って被乾燥物１３が拡散部３０の径方向に分散して落下する。このため、被乾燥物１３が収納部１１内で1箇所に固まらないようにすることができ、乾燥時においてより好適に乾燥させることができる。

拡散部３０は、モータ２６の回転軸２７に取り付けられ、モータ２６の回転駆動により回転羽根２８と一緒に回転するようにしてもよい。このようにすれば、被乾燥物１３も収納部１１内でさらに偏りなく収納させることができる。
また、モータ２６を具備せずに、エアの力のみで回転する回転羽根２８を有している場合は、回転羽根２８の回転軸２７に拡散部３０を取り付け、エアの力で回転羽根２８と共に回転させるようにしてもよい。

なお、このような拡散部３０は、撹拌装置２５を備えた構成のみに設けるのではなく、撹拌装置２５を備えていない構成に設けてもよい。

（第５の実施形態）
次に、乾燥装置の第５の実施形態を図１０に基づいて説明する。
なお、上述した第1の実施形態〜第４の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施形態では、収納部１１全体が水平面に対して傾斜して形成されている。この収納部１１は、被乾燥物１３が収納させる収納空間が鉛直方向に対して傾斜しているので、被乾燥物１３も傾斜して上昇する。

このような構成によれば、回転するエアの力で被乾燥物が上昇しやすくなり、乾燥後の被乾燥物を確実に外部へ噴出させることができると考えられる。

本発明の乾燥装置は、農場や牧場などで堆肥を作る際に用いても良いし、あるいは食品加工工場等において食品残渣を処理する際に用いても良い。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

乾燥装置の第１の実施形態の外観構成を示す側面図である。 乾燥装置の第１の実施形態の内部構成を示す側面からの断面図である。 乾燥装置の第１の実施形態の平面図である。 乾燥装置の第２の実施形態の側面からの断面図である。 乾燥装置の第２の実施形態の平面図である。 乾燥装置の第３の実施形態の側面からの断面図である。 乾燥装置の第３の実施形態の平面図である。 乾燥装置の第４の実施形態の側面からの断面図である。 第４の実施形態の他の例を示す側面からの断面図である。 乾燥装置の第５の実施形態の側面からの断面図である。

符号の説明

１０ 乾燥装置
１１ 収納部
１２ 送風機
１３ 被乾燥物
１４ 開口部
１６ 吹き込み口
１８ 被乾燥物噴出口
２０ 扉
２１ ヒンジ部
２５ 撹拌装置
２６ モータ
２７ 回転軸
２８ 回転羽根
２９ 突部
３０ 拡散部
３２ 搬送用パイプ

Claims (9)

1. 湿気を含む被乾燥物を乾燥させる乾燥装置において、
   上面が開口した開口部を有し、被乾燥物が収納される収納部と、
   収納部の下端部に形成されたエア吹き込み口に接続され、収納部内にエアを吹き込んで被乾燥物を乾燥させるとともに、吹き込んだエアの力で乾燥した被乾燥物を収納部内で上昇させる送風機と、
   収納部の上部壁面に形成され、エアによって乾燥した被乾燥物を噴出させる被乾燥物噴出口とを具備することを特徴とする乾燥装置。
2. 前記収納部は、下端部のエア吹き込み口から上端部の被乾燥物噴出口に向けて上方が大径となるように、側壁が傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記収納部の開口部の端縁は、上方に向けて内径が窄まるように傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
4. 前記被乾燥物噴出口は、上下方向にわたって複数箇所設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の乾燥装置。
5. 前記収納部内には、被乾燥物を撹拌する撹拌装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の乾燥装置。
6. 前記撹拌装置を回転駆動するモータが設けられていることを特徴とする請求項５記載の乾燥装置。
7. 前記撹拌装置は、送風機からのエアを受けて回転駆動することを特徴とする請求項５記載の乾燥装置。
8. 前記収納部は、鉛直方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項記載の乾燥装置。
9. 前記収納部内には、前記開口部から落下して収納される被乾燥物を収納部内で拡散するため、下部に向けて大径となる円錐状の拡散部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項記載の乾燥装置。

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