JP2010185624A - 通気式回転乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物が滞留して変質を引き起こすデッドスペースがなく、リフタの目視確認や清掃など容易なメンテナンス性に優れ、円筒体の外にこぼれ落ちる被処理物を低減できる装置の開発を技術課題とした。
【解決手段】円周状に配列された棒状体と、当該棒状体の両側に当該棒状体を連結する円筒板により構成された円筒体の内側に、断面が三角状の山形を成すリフタが具えられ、当該リフタの掻上げ面には通気孔がなく、反対側の面にのみ通気孔を具え、円筒体の開放端を排気経路としたことを特徴とする通気式回転乾燥機により、被処理物の変質を起こすデッドスペースを解消し、リフタの目視確認や清掃などが容易なメンテナンス性が確保でき、被処理物のこぼれ落ちを低減することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は被処理物の乾燥を行う通気式回転乾燥に関するものであり、熱の加わる円筒体の周面部への被処理物の残留を解消しメンテナンス性を向上させると共に、円筒体の外部への被処理物のこぼれ落ちを低減できる通気式回転乾燥機に係るものである。

図８に示すように、通気式回転乾燥機１´は、箱体６´に囲まれた円筒体２´を適宜な速度で回転させ、本円筒体２´に投入された被処理物Ｗ´をリフタ３´で攪拌しつつ、熱風Ｇ１´を円筒体２´の周面部から供給して乾燥を行うものである。
ここで筒状体２´は、通気孔Ｈ´の明けられた厚板のロール成形と溶接により形成されたもので、通気孔Ｈ´を通して熱風Ｇ１´が円筒体２´の内部に供給される。

本円筒体２´の厚板は、通気孔Ｈ´が穿孔された状態で、投入される被処理物の重量を支え、且つ、被処理物を含めた円筒体の回転を担うので、通常５ｍｍ以上から十数ｍｍの板厚である。
本通気孔Ｈ´は、孔加工の経済的合理性を鑑み、孔の径は少なくとも板厚寸法以上の直径寸法を加工寸法として通常採用される。
また、前記通気式回転乾燥機１´は、リフタ３´により被処理物Ｗ´の攪拌を行うため、比較的分散性の高い粉粒状や繊維状の被処理物が適している。
本リフタ３´の断面は、図８に示すように、例えば三角状の山形である。また、リフタ３´の板厚は通常０．５ｍｍから３．０ｍｍの薄板であり、熱風Ｇ１´を吹き出すために全面に多数の通気孔が明けられている。この通気孔の径も経済的合理性により板厚寸法と同じ直径寸法である。また、リフタ３´は円筒体２´の内面全体を囲うように具えられており、これは被処理物Ｗ´が円筒体２´と直接接しないようにするためでもある。もしも直接接した場合、円筒体２´の通気孔Ｈ´から被処理物Ｗ´が多量にこぼれ落ちる。
このように通気式回転乾燥機１´は、大きな通気孔の明いた円筒体２´と、小さな通気孔の明いた薄板のリフタ３´から成り、被処理物Ｗ´の乾燥を行う。

しかしながら、被処理物Ｗ´は往々にして粒度にばらつきがあるため、リフタ３´の通気孔が小さくとも、この通気孔を通過するものがある。この通過した被処理物Ｗ´は、そのまま円筒体２´の通気孔Ｈ´から円筒体２´の外にこぼれ落ちるわけではなく、いくらかがリフタ３´と円筒体２´の成すデッドスペースＳ´に溜まる。
特に、被処理物Ｗ´が熱に敏感な物質であると、前記デッドスペースＳ´で長時間に渡り熱風Ｇ１´を受けて変質し、その後円筒体２´の回転により、逆にリフタ３´の通気孔を通過して中に戻り、正規な乾燥を受けて正常な品質の被処理物Ｗ´に混入することがあった。あるいは、融解してリフタ３´の通気孔を塞ぐことがあった。
そこで、前記デッドスペースＳ´に滞留する被処理物Ｗ´を取除く作業を行うには、リフタ３´を取り外さなければならず、またそれを目視確認することもできなかった。清掃後は、リフタ３´を取り付ける作業が必要であった。

一方、供給された熱風Ｇ１´は、被処理物Ｗ´と接触した後排気ガスＧ２´となるが、図８に示すように、円筒体２´の周面の上方からリフタ３´を通過して通常排気される。
この時、攪拌された被処理物Ｗ´の一部は排気ガスＧ２´に同伴されるので、このような排気経路からも前記デッドスペースＳ´に被処理物Ｗ´が溜まることがあった。

久保田濃監修、「乾燥装置」財団法人省エネルギーセンター、昭和６０年１１月２０日発行、ｐ．４４

本発明はこのような背景を認識して成されたものであり、被処理物が滞留して変質を引き起こすデッドスペースのない円筒体であると共に、リフタの目視確認が容易に行え、清掃や洗浄作業が容易でメンテナンス性に優れ、円筒体の外にこぼれ落ちる被処理物を低減できる装置の開発を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の通気式回転乾燥機は、円筒体の周面から熱風が供給され、円筒体の内部に断面が三角状の山形を成すリフタを具え、当該リフタが通気孔を具えた通気式回転乾燥機において、
前記円筒体が、円周状に配列された棒状体と、当該棒状体の両側に当該棒状体を連結する円筒板により構成された円筒体であることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の通気式回転乾燥機は、前記要件に加え、前記リフタは、被処理物を掻上げる面とは反対側の面にのみ通気孔を具えたことを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の通気式回転乾燥機は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記円筒体の被処理物を排出する側の開放端に排気ガスを通過させることを特徴として成るものである。
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。

まず請求項１記載の発明によれば、リフタの通気孔を通過した被処理物は、一時的に棒状体の表面に載ったとしても、回転しているのですぐに円筒体の外にこぼれ落ち、熱風に長時間晒されることがない。よって、被処理物は変質してリフタの通気孔を塞いだり、円筒体の中に戻る恐れがない。
また、円周状に配列された棒状体の配置間隔が広いため、リフタを棒状体側から容易に目視でき、清掃や洗浄も容易に行うこができる。

また請求項２記載の発明によれば、リフタの被処理物を掻上げる側の面に通気孔がないので、掻上げ時にこの面から被処理物が通気孔を通過することがない。よって、円筒体の外にこぼれ落ちる被処理物を低減できる。
加えて、被処理物を掻上げる側とは反対側の面にしか通気孔がないため、通気孔からの熱風の突出速度を早くでき、攪拌作用を促進させ、乾燥効率を高める効果がある。

また請求項３記載の発明によれば、従来のようにリフタの通気孔を経由して排気しないので、排気ガスに同伴されて通気孔を通過して円筒体の外に被処理物がこぼれ落ちることがなく、製品化効率を高める効果がある。

本発明の通気式回転乾燥機の外形を示す側面図である。 本発明の通気式回転乾燥機の投入端側から見た外形図である。 本発明の通気式回転乾燥機の開放端側から見た外形図であり、一部切欠き断面を図示している。 （ａ）は本発明の通気式回転乾燥機の図２のＹ−Ｙ断面図であり、一部円筒体の外面を図示している。（ｂ）は、棒状体及び円筒板のみを一部描いた斜視による模式図である。 本発明の通気式回転乾燥機の図１のＸ−Ｘ断面図である。 本発明の通気式回転乾燥機の図５の一部を拡大した図である。 本発明の通気式回転乾燥機の、投入端側に円錐体を具える場合の断面図である。 発明の背景で述べた従来の通気式回転乾燥機における断面図である。

本発明の通気式回転乾燥機の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、本実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において技術的改変を加えることも可能である。

以下、本発明である通気式回転乾燥機の形態に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例である通気式回転乾燥機１の外形図であり、このものは円筒体２の投入端２４から投入された被処理物Ｗを、図５に示すように、回転する円筒体２のリフタ３（３１）により攪拌しながら、熱風Ｇ１を円筒体２の周面から供給して乾燥し、乾燥した被処理物Ｗを円筒体２の開放端２５から排出するものである。
また、供給する熱風Ｇ１は、被処理物Ｗと接触した後排気ガスＧ２となり、本排気ガスＧ２は円筒体２内を開放端２５に向けて移動し、出口室８の上部から排気されるものである。

まず円筒体２について説明すると、このものは図５に示すように、適宜の間隔を空けて円周状に配列された棒状体２１と、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、これら棒状体２１の両側に、これら棒状体２１を連結する円筒板２２と円筒板２３により固定して、全体として見ると円筒状の外形を成すものである。ここで棒状体２１は一例としてパイプである。
本棒状体２１は、平板状のリング体４によっても互いに連結される。本リング体４は、少なくとも後述する仕切板６３の位置に合せて具えられる。また、リング体４は、図６に示すように、内側はリフタ３１の三角状の山形に内接する形状であり、外側は円筒板２２（２３）の外径に等しい円形を成している。

本円筒体２の内部には、図５に示すように、断面が三角状の山形のリフタ３１が円周上に一例として連続的に具えられている。
また、図６に示すように、リフタ３１の回転方向を向く面３１ａには通気孔がなく、その反対の面３１ｂには通気孔Ｈが具えられている。
本実施例のリフタ３１は板厚が１ｍｍの薄板であり、通気孔Ｈの直径も経済的に合理的な板厚寸法と同じ直径寸法を採用した。

隣接するリフタ３１の間には隔壁５が具えられ、本隔壁５のリフタ３１側の部分でリフタ３１を固定し、その反対側の隔壁端５１は円筒板２２（２３）の外径に等しい位置にあり、これはまた前記リング体４の外径に等しい位置でもある。本隔壁５とリング体４は連結され、外観上はいわゆる格子状を呈している。
また、リフタ３１は、図４に示すように、円筒板２２と円筒板２３の間に渡り具えられる。

本実施例では、図５に示すように、リフタ３１の一つの山形の範囲に一本の棒状体２１を配して成るが、通気式回転乾燥機１を運転するのに支障のない範囲で本数を減じてかまわない。また逆に、本発明の技術的思想の範囲において増やしてもかまわない。また、棒状体２１に中実棒、角パイプ、あるいは角棒を用いてもかまわないが、清掃等におけるメンテナンス性や、装置の経済性から本実施例の丸パイプが好ましい。
以上の構成により、円筒体２の外側からはリフタ３１の面を容易に目視することができ、被処理物Ｗが溜まるデッドスペースがないので、後述する箱体６の点検口６４から容易にこの部分の清掃や洗浄等のメンテナンスが行える。

一方、図４に示すように、円筒板２２の内側にはリフタ３２が具えられ、本リフタ３２は通気孔のない平板から成り、リフタ３１と連続性を保つように断面形状と配列が同じである。リフタ３２は投入端２４まで具えられ、また、リフタ３１と本リフタ３２との境界にリング体４を具えることにより、本リフタ３２、投入端２４、円筒板２２及びリング体４で囲まれた空間は被処理物Ｗがその内部に侵入しない構造を成している。
尚、リフタ３２の代わりに、図７に示すように、通気孔のない板を円錐状にロールして成る円錐体２８を設けてもかまわない。

一方、図４に示すように、円筒板２３の内側にはリフタ３３が具えられ、本リフタ３３は通気孔のない平板から成り、リフタ３１と連続性を保つように断面形状と配列が同じである。また、開放端２５には堰板２６が具えられ、本堰板２６はリフタ３３と円筒板２３に連結している。
本堰板２６には、図３に示すように、乾燥した被処理物Ｗを排出するように切欠部２６ａが設けられており、本切欠部２６ａには円筒体２内での被処理物Ｗの滞留量を調整するための排出調整板２７が具えられている。本排出調整板２７は、堰板２６に取付け・取外し可能に具えられている。尚、切欠部２６ａに面するリフタ３３の端部には、図示しないが、蓋板が具えられる。
そして、図４に示すように、リフタ３１と本リフタ３３との境界にリング体４を具え、リフタ３３、堰板２６、円筒板２３、上記蓋板及びリング体４で囲まれた空間には被処理物Ｗが侵入することがない。

一方、投入端２４には投入口２４ａが具えられ、本投入口２４ａに投入装置７１を挿通し、被処理物Ｗが円筒体２内に投入される。
一方、開放端２５は出口室８により囲繞され、本出口室８の上部には排気ガスＧ２を排気する排気口８１が具えられている。また、出口室８の下部には移送装置７２が具えられ、開放端２５から排出される被処理物Ｗが移送される。
尚、本実施例では、投入装置７１と移送装置７２にスクリュコンベヤを採用した。
また、図示していないが、排気口８１にはダクトにより接続された排気ファンが具えられ、排気ガスＧ２は排気ファンに吸引される。

一方、円筒体２には、円筒板２２の一部から円筒板２３の一部に渡り囲繞する箱体６が具えられている。本箱体６には熱風吹込口６１が具えられ、図示していないが、本熱風吹込口６１にはダクトが接続され、当該ダクトには熱風発生源からの熱風Ｇ１が供給される。
本箱体６の熱風吹込口６１とは反対側に、円筒体２や箱体６内部を点検するための点検口６４が具えられている。
また、円筒体２が箱体６を挿通している部分には、図示していないが、シールが具えられ、円筒体２の回転を妨げずに箱体６の外部と内部を遮断している。
また、箱体６の下部には回収装置７３が具えられ、円筒体２からこぼれ落ちた被処理物Ｗを、本回収装置７３で回収し、図示していない被処理物Ｗの回収設備に移送される。
尚、本実施例では回収装置７３にスクリュコンベヤを採用した。

また、箱体６の内部には、図５に示すように、シール板６２が円筒体２の左側面と下面の２箇所に具えられ、本シール板６２はシール板部６２ａとシール板部６２ｂから成る。シール板部６２ｂは、円筒板２２（２３）の外径よりも若干外側の同心円位置上にある湾曲した板であり、隔壁端５１から隣の隔壁端５１までを覆う以上の湾曲長さを有している。

また、箱体６の内部には、両隣の熱風吹込口６１間に仕切板６３が具えられ、本仕切板６３、シール板部６２ａ及び箱体６により囲まれた空間を作り、また、シール板部６２ｂにより、この空間が面している円筒体２の周面に熱風Ｇ１が集中して供給される。
尚、本実施例では熱風吹込口６１は３箇所であるが、被処理物Ｗの性状に合せて１箇所の場合もあり、逆に増やす場合もある。また、各熱風吹込口６１に供給する熱風Ｇ１の温度や風量は、被処理物Ｗの性状に合せて各熱風吹込口６１毎に適宜変えることができる。

一方、箱体６の外側の円筒板２３の外周面上にはタイヤ９１とスプロケット９２ａが具えられ、円筒板２２にはタイヤ９１が具えられている。さらに本タイヤ９１を支えるように基台Ｂに支持ローラＲが軸支され、円筒体２は回転自在に載置される。そして、スプロケット９２ａと、基台Ｂに載置された駆動モータＭにはスプロケット９２ｂが具えられ、チェーン９３とを巻回することで円筒体２を回転する。回転方向は、図５に示すように、開放端２５側から見て時計回りである。

本発明の通気式回転乾燥機１は、一例として上述のように構成されるものであり、以下その作動態様について説明する。
まず円筒体２を回転させ、熱風吹込口６１から熱風Ｇ１を供給し、次いで被処理物Ｗを投入装置７１により円筒体２に投入する。被処理物Ｗは、円筒体２の回転とリフタ３２の攪拌作用によりリフタ３１の領域に送られ、リフタ３１の攪拌作用を受けつつ、面３１ｂの通気孔３１ｃら吹き出す熱風Ｇ１と接触し、乾燥される。
ここで被処理物Ｗの円筒体２内の滞留量は、図５に示すように、熱風Ｇ１が供給される領域のリフタ３１の範囲で攪拌運動が主に生じるように排出調整板２７で調整される。

この攪拌運動が起きている領域では、被処理物Ｗは面３１ａで掻上げられる。被処理物Ｗは往々にして粒度にばらつきがあるので、面３１ａに通気孔３１ｃがあると、熱風Ｇ１が脈動して一時的に突出風速が減じる時に通気孔３１ｃを被処理物Ｗが通過する。
そこで面３１ａを通気孔３１ｃのない構成にすれば、この面から被処理物Ｗが円筒体２の外にこぼれ落ちることはない。またこれによれば、面３１ａから吹き出す分の熱風Ｇ１を、面３１ｂから吹き出させることになるので、通気孔３１ｃからの突出風速が早くなり、より確実に面３１ｂからのこぼれ落ちを防ぐと共に、攪拌作用を強めて乾燥効率を向上する効果がある。

一方、被処理物Ｗの投入量が一時的に増加して滞留量が増し、攪拌運動の起きていない領域まで被処理物Ｗが達する運転状況が起り得る。あるいは、通気孔３１ｃからの熱風Ｇ１の吹き出しにより、被処理物Ｗが攪拌運動の起きていない領域に弾き飛ばされる運転状況が起り得る。攪拌運動の起きていない領域とは、具体的には熱風Ｇ１が集中して供給されていない領域であり、このため通気孔３１ｃからの熱風Ｇ１の吹き出しがなく、通気孔３１ｃを被処理物Ｗが通過し易い。

このようにして通気孔３１ｃを通過する被処理物Ｗは、そのまま円筒体２の外にこぼれ落ちたり、隔壁５の面に載ったり、あるいは棒状体２１の表面に載るが、回転しているので、いずれも短時間の内に円筒体２の外にこぼれ落ち、回収装置７３により移送される。よって被処理物Ｗは熱風Ｇ１に長時間晒されることがないので、変質して通気孔３１ｃを塞ぐことがなく、また、通気孔３１ｃを再び通過して円筒体２の内側に戻ることがない。また、被処理物Ｗを変質なく回収もできる。

また一方、被処理物Ｗと接触した熱風Ｇ１は排気ガスＧ２となり、排気ファンの吸引作用により開放端２５に向けて移動するが、被処理物Ｗは激しい攪拌作用で動いているので排気ガスＧ２に同伴され易い。従来は、図８に示すように、円筒体２の周面から供給された熱風が、円筒体２の断面方向を短距離移動して円筒体２の外に排気されるので、排気ガスＧ２に同伴されて円筒体２の外にこぼれ落ちる被処理物Ｗが多かった。しかし、本発明によれば、排気ガスＧ２に同伴されるほとんどの被処理物Ｗは、開放端２５に向けて長距離を移動するので、途中で失速して円筒体２の滞留部分に大部分が戻る。このように排気ガスＧ２の排気経路が開放端２５を経由するので、被処理物Ｗの製品化効率が向上した。

リフタ３１の領域を経た被処理物Ｗは、リフタ３３に移動し、攪拌作用を受けながら開放端２５に達し、排出調整板２７を乗り越え、乾燥した被処理物Ｗとして排出される。
以上のように本発明によれば、被処理物Ｗを滞留させて変質を引き起こすデッドスペースのない円筒体であると共に、リフタの目視確認が容易に行え、清掃や洗浄作業が容易でメンテナンス性に優れ、品質が良く高い製品化効率で乾燥運転が行える通気式回転乾燥機が提供できる。

本発明は被処理物の乾燥に供する通気式回転乾燥機としたが、熱風の代わりに高い湿度の風や蒸気を供給して被処理物Ｗを加湿する通気式回転加湿機として用いたり、あるいは、温度の高い被処理物Ｗに冷風を供給して冷却を行う通気式回転冷却機として用いても、品質良く、製品化効率の高い運転のできる装置として利用可能である。

１ 通気式回転乾燥機
２ 円筒体
２１ 棒状体
２２ 円筒板
２３ 円筒板
２４ 投入端
２４ａ 投入口
２５ 開放端
２６ 堰板
２６ａ 切欠部
２７ 排出調整板
２８ 円錐体
３ リフタ
３１ リフタ
３１ａ 面
３１ｂ 面
３１ｃ 通気孔
３２ リフタ
３３ リフタ
４ リング体
５ 隔壁
５１ 隔壁端
６ 箱体
６１ 熱風吹込口
６２ シール板
６２ａ シール板部
６２ｂ シール板部
６３ 仕切板
６４ 点検口
７１ 投入装置
７２ 移送装置
７３ 回収装置
８ 出口室
８１ 排気口
９１ タイヤ
９２ａ スプロケット
９２ｂ スプロケット
９３ チェーン
Ｗ 被処理物
Ｍ 駆動モータ
Ｇ１ 熱風
Ｇ２ 排気ガス
Ｂ 基台
Ｒ 支持ローラ
Ｈ´ 通気孔
Ｓ´ デッドスペース

Claims (3)

1. 円筒体の周面から熱風が供給され、円筒体の内部に断面が三角状の山形を成すリフタを具え、当該リフタが通気孔を具えた通気式回転乾燥機において、
   前記円筒体が、円周状に配列された棒状体と、当該棒状体の両側に当該棒状体を連結する円筒板により構成された円筒体であることを特徴とする通気式回転乾燥機。
2. 前記リフタは、被処理物を掻上げる面とは反対側の面にのみ通気孔を具えたことを特徴とする請求項１記載の通気式回転乾燥機。
3. 前記円筒体の被処理物を排出する側の開放端に排気ガスを通過させることを特徴とする請求項１または２記載の通気式回転乾燥機。

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