JP2012032139A - Drying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乾燥装置に係り、特に、乾燥室内で被乾燥物の円滑な撹はん及び移送がなされ、熱效率が高く、安全性が改善された乾燥装置に関するものである。 The present invention relates to a drying apparatus, and more particularly to a drying apparatus in which an object to be dried is smoothly stirred and transferred in a drying chamber, has high thermal efficiency, and has improved safety.
乾燥装置は、熱風、過熱蒸気、電気及び電磁波などを用いて被乾燥物を直接または間接的に加熱して、被乾燥物に含まれている水分や溶剤などを除去する装置で、乾燥可能な被乾燥物には、農水産物、加工食品類、湿潤状態の鉱物質類、産業体の最終製品、飲食廃棄物、畜糞及びスラッジなどがあり、その他種々の被乾燥物を乾燥することができる。 A drying device is a device that directly or indirectly heats the material to be dried using hot air, superheated steam, electricity or electromagnetic waves, etc., and removes moisture or solvent contained in the material to be dried. Examples of dry matter include agricultural and marine products, processed foods, wet minerals, final products of industrial bodies, food waste, livestock dung, sludge, and the like. Various other dry matter can be dried.
乾燥装置の乾燥方式は、直接加熱式と間接加熱式とに区別され、間接加熱式とは、被乾燥物が滞留する乾燥室と熱媒体が循環する熱媒体循環室とから構成され、伝導熱を用いて被乾燥物を加熱することから被乾燥物と熱媒体とが直接接触しない乾燥方法のことをいい、直接加熱式とは、加熱された空気、過熱蒸気などのような熱媒体と被乾燥物とが直接接触して水分を蒸発させる乾燥方法のことをいう。 The drying method of the drying apparatus is classified into a direct heating type and an indirect heating type. The indirect heating type is composed of a drying chamber in which an object to be dried stays and a heat medium circulation chamber in which a heat medium circulates, and conducts heat. This means that the object to be dried and the heat medium are not in direct contact with each other because the object to be dried is heated using the direct heating method, and the direct heating type means that the heat medium such as heated air, superheated steam, etc. This is a drying method in which moisture is evaporated by direct contact with the dried product.
従来の乾燥装置は、スクリュー乾燥機、薄膜乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、多段(複層)乾燥機を含め、種々の装置がある。特に、円筒形のドラムを横方向に設置してドラム自体を回転させ、このドラムの内部で熱媒体と被乾燥物とが直接接触したり間接接触したりして乾燥がなされる回転式乾燥機を取り上げて説明すると、重量が大きく、被乾燥物を収容する乾燥室に該当するドラム自体を回転させるので、駆動部の容量が大きく、動力の消耗が大きすぎる他、被乾燥物の撹はんが円滑に行えない。また、ドラムの内面に被固形物がくっつき、くっついた被乾燥物が過乾燥され、過乾燥された被乾燥物は容易に粉塵化し、乾燥用熱風と混合される場合は爆発につながる恐れがあり、また、間接乾燥方式では、ドラムの内面に付着した被固形物によって熱伝導効率が低下する。特に、直径が相対的に小さく、奥行きが長いドラムを横方向に設置するため、敷地を多く取るという不具合がある。 Conventional drying apparatuses include various apparatuses including a screw dryer, a thin film dryer, a fluidized bed dryer, a rotary dryer, and a multistage (multi-layer) dryer. In particular, a rotary dryer in which a cylindrical drum is installed in a horizontal direction to rotate the drum itself, and the heating medium and the object to be dried are in direct contact or indirect contact with each other inside the drum. In the explanation, the weight is large and the drum itself corresponding to the drying chamber for storing the object to be dried is rotated, so that the capacity of the drive unit is large and the power consumption is too large. Cannot be performed smoothly. In addition, solid matter sticks to the inner surface of the drum, the stuck dry matter is overdried, and the overdried dry matter is easily pulverized and may cause explosion if mixed with hot air for drying. In addition, in the indirect drying method, the heat conduction efficiency is lowered by the solid matter attached to the inner surface of the drum. In particular, since a drum having a relatively small diameter and a long depth is installed in the lateral direction, there is a problem that a lot of site is taken.
しかし、従来の乾燥装置のうち、乾燥室の内部で被乾燥物を撹はん及び移送し、被乾燥物を熱媒体と直接または間接接触させるレーキが設置された乾燥装置は、乾燥室自体を横方向に長く設置して回転させる回転式乾燥機に比べて、駆動部が小さく、所要動力が少なく、敷地が少なくかかるため、狭い国土の国に適合している他、重量の小さいレーキによって撹はんがなされるので所要動力が少ない。 However, among the conventional drying apparatuses, a drying apparatus equipped with a rake that stirs and transfers the object to be dried inside the drying chamber and directly or indirectly contacts the object to be dried with the heat medium is not suitable for the drying chamber itself. Compared to a rotary dryer that is installed and rotated in the horizontal direction, the drive unit is small, requires less power, and requires less site. Less power is required because it is made.
特に、複数個の乾燥室が複層に重なって構成された多段乾燥装置を挙げて説明すると、乾燥室を上下方向に2室以上の多段とし、乾燥室の内部にそれぞれレーキを設置して被乾燥物を撹はん及び乾燥し、被乾燥物が重力によって上部乾燥室から下部乾燥室に落下移動しながら乾燥されるので、横方向に長く設置される回転型乾燥機に比べて所要敷地が少なくてすみ、国土の狭い国に適合している他、重量の小さい撹はん手段によって撹はんがなされるので、所要動力が少なく、撹はんが円滑に行える(例えば、「特許文献1」参照)。 In particular, a multi-stage drying apparatus having a plurality of drying chambers stacked in multiple layers will be described. The drying chamber is divided into two or more multi-stages in the vertical direction, and a rake is installed inside the drying chamber. The dried product is stirred and dried, and the material to be dried is dried while moving from the upper drying chamber to the lower drying chamber by gravity, so the required site is larger than that of a rotary dryer installed long in the horizontal direction. In addition to being suitable for a country with a small land area, it is agitated by a stirring means with a small weight, so that it requires less power and can be stirred smoothly (for example, “Patent Document 1”). "reference).
しかしながら、従来の多段乾燥装置(例えば、「特許文献1」参照)等において被乾燥物の撹はん及び移送に用いれるレーキは、回転軸とレーキとが固定された構造とされているから、レーキと乾燥室の床が摩耗すると、レーキと乾燥室の床との間にスキ間ができ、このスキ間に一部の被乾燥物が付着して移送されずに固着してしまい、結局としては過度に乾燥されて粉塵化することがある。また、従来方式の多段乾燥装置のうち、乾燥室と乾燥室との間に熱媒体循環室が設置された間接乾燥方式では、このスキ間に付着した被乾燥物が、乾燥室と熱媒体循環室間の熱伝導を遮断するから、乾燥効率(単位熱量当たりに蒸発した水分量)を低下させる。付着した被乾燥物が有機性のものである場合、過乾燥されて粉塵化すると高温で爆発し、安全上の問題につながることもある。また、天井面にも被乾燥物が付着することがあり、天井面に付着した被乾燥物も過乾燥されて粉塵化し、間接乾燥方式では熱伝導率を低下させるので、周期的に内部を清掃しなければならず、管理し難いという不具合もあった。 However, the rake used for stirring and transferring the object to be dried in a conventional multistage drying apparatus (for example, see “Patent Document 1”) has a structure in which the rotating shaft and the rake are fixed. If the rake and the drying chamber floor wear, there is a gap between the rake and the drying chamber floor. May become excessively dry and dusty. Moreover, in the indirect drying method in which the heat medium circulation chamber is installed between the drying chamber and the drying chamber among the conventional multi-stage drying apparatuses, the material to be dried adhered between the skies is separated from the drying chamber and the heat medium circulation. Since the heat conduction between the chambers is cut off, the drying efficiency (the amount of water evaporated per unit of heat) is reduced. If the material to be dried is organic, it can explode at high temperatures if it is overdried and dusted, which can lead to safety problems. In addition, objects to be dried may also adhere to the ceiling surface, and the objects to be dried adhered to the ceiling surface are overdried and dusted, and the indirect drying method reduces the thermal conductivity, so the interior is periodically cleaned. There was also a problem that it was difficult to manage.
また、間接乾燥方式の乾燥装置は、熱媒体循環室の床面と天井面に積もる異物を除去する機能がないから、加熱空気、熱水または過熱蒸気などのような熱媒体に含まれている粉塵が長時間にわたって付着や堆積したり、蒸気または熱水によってスケール(Scale)が付着して熱伝導効率が低下するという問題点があり、改善が要求される。 Further, since the indirect drying type drying apparatus does not have a function of removing foreign substances accumulated on the floor surface and ceiling surface of the heat medium circulation chamber, it is included in a heat medium such as heated air, hot water or superheated steam. There is a problem that dust adheres or accumulates over a long period of time, or scale (scale) adheres due to steam or hot water, resulting in a decrease in heat conduction efficiency, and improvement is required.
本発明は上記問題点を解消するために案出されたもので、その目的は、乾燥室の内部で被乾燥物の撹はん及び移送が円滑になされ、粉塵発生が少なく、爆発の危険が軽減し、熱伝導率及び乾燥効率に優れ、乾燥時間が短縮し、所要の敷地面積及び動力が小さく、汚染物質の排出をよくコントロールできる乾燥装置を提供することにある。 The present invention has been devised to solve the above problems, and its purpose is to facilitate the stirring and transfer of the object to be dried inside the drying chamber, to reduce dust generation, and to prevent explosion. An object of the present invention is to provide a drying apparatus that can reduce, have excellent thermal conductivity and drying efficiency, reduce drying time, require a small site area and power, and can control pollutant discharge well.
上記目的を達成するための本発明による乾燥装置は、被乾燥物を加熱して乾燥する乾燥室と、前記乾燥室の内部に設置され、被乾燥物を撹はん及び移送するレーキと、前記レーキに回転力を伝達する回転軸と、前記回転軸を介して前記レーキを回転させる駆動部と、前記乾燥室に直接または間接的に熱が供給されるように熱を発生させる加熱器と、を含んでなる。前記回転軸とレーキとが互いに結合した状態でもレーキが回転軸に沿って摺動(Sliding)できるように、前記レーキのハブに設けられた回転軸挿入口と前記回転軸とは所定の間隔で離間され、前記回転軸の回転力がレーキに伝達されてレーキが回転できるように、前記回転軸挿入口と回転軸は、楕円形、角形、歯車形のような、非円形の断面の形状を有し、互いに対応する形状に成形されて、前記レーキのブレードによって被乾燥物を撹はん及び移送すると同時に、前記レーキの自重によって前記レーキのブレードが乾燥室の床面に密着してスクレイピング(Scraping)することで床面に異物または被乾燥物がくっつくのを防止するように構成した。 In order to achieve the above object, a drying apparatus according to the present invention comprises a drying chamber for heating and drying an object to be dried, a rake installed in the drying chamber for stirring and transferring the object to be dried, A rotating shaft that transmits a rotational force to the rake, a drive unit that rotates the rake via the rotating shaft, and a heater that generates heat so that heat is directly or indirectly supplied to the drying chamber; Comprising. The rotation shaft insertion port provided in the hub of the rake and the rotation shaft are spaced at a predetermined interval so that the rake can slide along the rotation shaft even when the rotation shaft and the rake are coupled to each other. The rotary shaft insertion port and the rotary shaft have a non-circular cross-sectional shape such as an elliptical shape, a square shape, and a gear shape so that the rotational force of the rotary shaft is transmitted to the rake so that the rake can rotate. The rake blades are stirred and transferred by the blades of the rake, and at the same time, the rake blades are brought into close contact with the floor surface of the drying chamber and scraped ( (Scraping) to prevent foreign matters or to-be-dried objects from sticking to the floor surface.
また、本発明による乾燥装置は、乾燥室に熱を伝導するために熱媒体が循環する熱媒体循環室の内部にもレーキを設置し、レーキの自重によってレーキのブレードが熱媒体循環室の床面に密着して床面を円滑にスクレイピングして異物を除去できるようにすることで、熱媒体循環室から乾燥室への熱伝導が良くなるようにした。 The drying apparatus according to the present invention also has a rake installed inside the heat medium circulation chamber in which the heat medium circulates in order to conduct heat to the drying chamber, and the blades of the rake are placed in the floor of the heat medium circulation chamber by its own weight. The heat transfer from the heat medium circulation chamber to the drying chamber is improved by allowing the foreign matter to be removed by smooth scraping the floor surface in close contact with the surface.
また、本発明による乾燥装置は、前記レーキのブレードが乾燥室または熱媒体循環室の床面にさらに密着して床面が強くスクレイピングされるように、前記レーキに弾性力を加える支持用弾性体をさらに含み、前記支持用弾性体は、ばねまたは板ばねの形状であり、形状記憶合金で構成した。 Further, the drying apparatus according to the present invention provides a support elastic body that applies elastic force to the rake so that the blade of the rake is further closely attached to the floor surface of the drying chamber or the heat medium circulation chamber and the floor surface is strongly scraped. The supporting elastic body has a shape of a spring or a leaf spring, and is made of a shape memory alloy.
また、本発明による乾燥装置は、前記乾燥室と熱媒体循環室の天井面をスクレイピングできる天井用のレーキを設置し、前記天井用のレーキのブレードが天井面に密着するように前記天井用のレーキに弾性力を加える支持用弾性体をさらに含むことで、天井面から粉塵や異物を除去できるようにした。 Further, the drying apparatus according to the present invention is provided with a ceiling rake capable of scraping the ceiling surface of the drying chamber and the heat medium circulation chamber, and the ceiling rake blade is in close contact with the ceiling surface. By further including a supporting elastic body that applies elastic force to the rake, dust and foreign substances can be removed from the ceiling surface.
また、本発明による乾燥装置は、前記レーキのブレードが乾燥室または熱媒体循環室の床面にさらに密着して床面を強くスクレイピングするように前記レーキに重量を加える質量体をさらに含む。 In addition, the drying apparatus according to the present invention further includes a mass body that adds weight to the rake so that the blades of the rake are further in close contact with the floor surface of the drying chamber or the heat medium circulation chamber to strongly scrape the floor surface.
また、本発明による乾燥装置は、前記レーキの回転軸挿入口及び前記回転軸挿入口に挿入される回転軸が、楕円形、多角形または歯車形のいずれかの断面形状を有することとした。 In the drying apparatus according to the present invention, the rotation shaft insertion port of the rake and the rotation shaft inserted into the rotation shaft insertion port have an elliptical, polygonal, or gear-shaped cross-sectional shape.
また、本発明による乾燥装置は、被乾燥物または熱媒体を撹はん及び循環させたり、被乾燥物と熱媒体を混合及び循環させる一つ以上のインペラ及び垂直ブレードをさらに含み、前記垂直ブレードは、前記レーキ、前記天井用のレーキ、前記インペラに突出するように構成した。 The drying apparatus according to the present invention further includes one or more impellers and vertical blades for stirring and circulating the material to be dried or the heat medium, and mixing and circulating the material to be dried and the heat medium, and the vertical blade. Is configured to protrude from the rake, the ceiling rake, and the impeller.
また、本発明による乾燥装置は、複数個の乾燥室、または乾燥室と熱媒体循環室を上下に重ねて構成された多段乾燥装置とすることで、乾燥効率を改善し、所要の敷地面積を減少させた。 Further, the drying apparatus according to the present invention is a multi-stage drying apparatus configured by stacking a plurality of drying chambers, or a drying chamber and a heat medium circulation chamber, so that drying efficiency is improved and a required site area is reduced. Decreased.
また、本発明による乾燥装置の加熱器は、前記乾燥室から排気される排気ガスまたは前記熱媒体循環室から流出される熱媒体の一部または全部を燃焼させるように構成し、悪臭原因物質や粉塵を燃焼させる。また、本発明による乾燥装置は、集塵器、熱交換器、吸着施設及び洗浄器のうち少なくとも一つをさらに含んでなり、前記乾燥室または前記加熱器から排気される排気ガスまたは前記熱媒体循環室から流出される熱媒体の一部または全部は、前記集塵器、熱交換器、吸着施設及び洗浄器のうち少なくとも一つを経て汚染物質が除去されたり熱エネルギーが回収されるようにし、かつ、前記乾燥室で乾燥完了した被乾燥物を前記加熱器で燃焼させることによって乾燥用熱源の調達を容易にした。 Further, the heater of the drying apparatus according to the present invention is configured to burn part or all of the exhaust gas exhausted from the drying chamber or the heat medium flowing out of the heat medium circulation chamber, Burn dust. The drying apparatus according to the present invention further includes at least one of a dust collector, a heat exchanger, an adsorption facility, and a cleaning device, and exhaust gas exhausted from the drying chamber or the heater or the heat medium. Part or all of the heat medium flowing out from the circulation chamber is removed through the at least one of the dust collector, the heat exchanger, the adsorption facility, and the cleaning device so that contaminants can be removed and thermal energy can be recovered. In addition, the heat source for drying can be easily procured by burning the object to be dried in the drying chamber with the heater.
一方、本発明の他の側面による乾燥装置は、被乾燥物を加熱して乾燥する乾燥室と、前記乾燥室の内部に設置され、被乾燥物を撹はん及び移送するレーキと、前記レーキに回転力を伝達する回転軸と、前記回転軸を介して前記レーキを回転させる駆動部と、前記レーキに突出して構成された一つ以上の垂直ブレードと、前記乾燥室に直接または間接的に熱が供給されるように熱を発生させる加熱器と、を含んでなる。前記垂直ブレードは、被乾燥物を掻き回して水分蒸発可能な表面積を広くし、熱媒体との接触面積を増大させて乾燥時間を短縮させ、且つ、被乾燥物の移送をより円滑にさせる等、レーキの機能を補完することができる。 On the other hand, a drying apparatus according to another aspect of the present invention includes a drying chamber for heating and drying a material to be dried, a rake installed in the drying chamber for stirring and transferring the material to be dried, and the rake. A rotating shaft that transmits a rotational force to the driving device, a drive unit that rotates the rake via the rotating shaft, one or more vertical blades that protrude from the rake, and directly or indirectly to the drying chamber. And a heater for generating heat so that heat is supplied. The vertical blade stirs the object to be dried to increase the surface area capable of evaporating moisture, increases the contact area with the heat medium to shorten the drying time, and makes the object to be dried more smoothly transferred, etc. The rake function can be complemented.
また、本発明による乾燥装置は、前記乾燥室の天井面をスクレイピングできる天井用のレーキを設置することによって乾燥室の天井面から粉塵や異物を除去することができる。 Moreover, the drying apparatus according to the present invention can remove dust and foreign substances from the ceiling surface of the drying chamber by installing a ceiling rake capable of scraping the ceiling surface of the drying chamber.
また、本発明による乾燥装置は、前記乾燥室の床面及び天井面のうち少なくとも一方に一つ以上のブラシを設置し、駆動部によって駆動される回転軸によって前記ブラシが回転作動しながら前記床面または天井面から異物や粉塵などを除去できるようにした。 In the drying apparatus according to the present invention, at least one brush is installed on at least one of a floor surface and a ceiling surface of the drying chamber, and the brush rotates while being rotated by a rotating shaft driven by a driving unit. It was made possible to remove foreign matter and dust from the surface or ceiling surface.
また、本発明による乾燥装置は、被乾燥物または熱媒体を撹はん及び循環させたり、被乾燥物と熱媒体を混合及び循環させる一つ以上のインペラをさらに含む。また、前記垂直ブレードは、前記インペラにも突出して構成することができる。 The drying apparatus according to the present invention further includes one or more impellers that stir and circulate a material to be dried or a heat medium, and mix and circulate the material to be dried and a heat medium. In addition, the vertical blade may be configured to protrude from the impeller.
また、本発明による乾燥装置は、間接乾燥方式の乾燥室に熱を伝導するために熱媒体が循環する熱媒体循環室の内部にも、前記垂直ブレード、インペラ、ブラシ、天井用のレーキ、天井用ブラシのうち少なくとも一つを組み合わせて設置することによって、熱媒体循環室の床面または天井面から粉塵や異物が除去されるようにし、熱媒体の循環が円滑になされ、前記熱媒体循環室から乾燥室へと熱伝導が円滑になされるようにした。 The drying apparatus according to the present invention also includes the vertical blade, the impeller, the brush, the rake for the ceiling, and the ceiling inside the heat medium circulation chamber in which the heat medium circulates in order to conduct heat to the indirect drying type drying chamber. By installing at least one of the brushes for use in combination, dust and foreign matter can be removed from the floor or ceiling surface of the heat medium circulation chamber, and the heat medium can be smoothly circulated. Heat conduction from the air to the drying chamber.
また、本発明による乾燥装置は、複数個の乾燥室、または複数個の乾燥室と熱媒体循環室を上下に重ねて構成された多段乾燥装置とすることで、乾燥効率を改善させ、所要の敷地面積を減少させた。 In addition, the drying apparatus according to the present invention is a multi-stage drying apparatus in which a plurality of drying chambers or a plurality of drying chambers and a heat medium circulation chamber are vertically stacked to improve drying efficiency, The site area was reduced.
また、本発明による乾燥装置の加熱器は、前記乾燥室から排気される排気ガスまたは前記熱媒体循環室から流出される熱媒体の一部または全部を燃焼させることで、悪臭原因物質や粉塵が燃焼されるようにした。 In addition, the heater of the drying apparatus according to the present invention burns part or all of the exhaust gas exhausted from the drying chamber or the heat medium flowing out of the heat medium circulation chamber, so that odor-causing substances and dust are generated. It was made to burn.
また、本発明による乾燥装置は、集塵器、熱交換器、吸着施設及び洗浄器のうち少なくとも一つをさらに含んでなり、前記乾燥室または前記加熱器から排気される排気ガスまたは前記熱媒体循環室から流出される熱媒体の一部または全部は、前記集塵器、熱交換器、吸着施設及び洗浄器のうち少なくとも一つを経て汚染物質が除去されたり熱エネルギーが回収されるようにし、前記乾燥室で乾燥完了した被乾燥物を前記加熱器で燃焼させることによって、乾燥用熱源の調達をより容易にさせ、暖房用及び産業用などに利用可能にした。 The drying apparatus according to the present invention further includes at least one of a dust collector, a heat exchanger, an adsorption facility, and a cleaning device, and exhaust gas exhausted from the drying chamber or the heater or the heat medium. Part or all of the heat medium flowing out from the circulation chamber is removed through the at least one of the dust collector, the heat exchanger, the adsorption facility, and the cleaning device so that contaminants can be removed and thermal energy can be recovered. In addition, by burning the object to be dried in the drying chamber with the heater, it becomes easier to procure a heat source for drying, and it can be used for heating and industrial purposes.
以上のように構成された本発明による乾燥装置は、乾燥室の内部で被乾燥物の撹はん及び移送が円滑になされ、粉塵が少なく発生し、安全性が改善され、熱伝導率及び乾燥効率に優れ、乾燥時間が短縮し、所要の敷地面積と動力が小さく、汚染物質の排出がよく統制され、農水産物、加工食品類、湿潤状態の鉱物質類、飲食廃棄物またはスラッジなどのような様々な物質の乾燥に用いることができる。 The drying apparatus according to the present invention configured as described above is capable of smoothly stirring and transferring the material to be dried inside the drying chamber, generating less dust, improving safety, heat conductivity and drying. High efficiency, reduced drying time, small required site area and power, well controlled emission of pollutants, such as agricultural and marine products, processed foods, wet minerals, food waste or sludge Can be used to dry a variety of materials.
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明に係る乾燥装置の好適な実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a drying apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明による直接乾燥方式の乾燥装置を示す概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a direct drying type drying apparatus according to the present invention.
図1では、フレーム100が設置され、該フレーム100によって内部に空間が区画され、区画された内部空間は乾燥室10をなす。乾燥室10には、外部と連通して被乾燥物が乾燥室10の内部に搬入されるようにする投入口130と、乾燥済みの被乾燥物を外部に排出するための排出口140がそれぞれ形成されている。
In FIG. 1, a
投入口130には、被乾燥物を乾燥室の内部に投入する投入装置400が連結され、排出口140には乾燥済みの被乾燥物を乾燥室の外部に取り出す取り出し装置500が連結される。投入装置400及び取り出し装置500には、乾燥室10の気密維持に有利なスクリューコンベヤー形態の装置が主に用いられるが、これに限定されず、様々な形態の投入装置及び取り出し装置を使用することができる。
An
一方、乾燥室10には、熱風または過熱蒸気などの熱媒体が供給されて被乾燥物と直接接触するように熱媒体が流入し、流出される流路が設けられて、乾燥室10は外部の熱媒体加熱器300と連通し、加熱器300では熱媒体を加熱して所定の温度まで上昇させて乾燥室10の内部に供給することができる。
On the other hand, the drying
乾燥室10には、被乾燥物を撹はん及び流動させる一つ以上のレーキ30または支持用弾性体50に支持される天井用のレーキ60が設置され、レーキ30,60には回転軸40によって回転力が伝達される。回転軸40は駆動部20に連結され、駆動部20からの回転動力を乾燥室10の床面に配置されるレーキ30または天井面に配置される天井用のレーキ60に伝達する。駆動部20は、主に、電気モーターと減速器(Reducer)とが結合してなり、駆動部20及び回転軸40は必要によって単一個が配置されることもでき、複数個が配置されることもできる。
In the drying
そして、乾燥室10の床面とレーキ30が摩耗しても、レーキのブレードと乾燥室の床との間にスキ間ができず、レーキの自重、レーキに付加された質量体(図示せず)または支持用弾性体(図示せず)の弾性によってレーキが乾燥室の床面に密着するようにした。また、乾燥室10の天井面にも天井用のレーキ60を設置し、支持用弾性体50の弾性によってレーキを天井面に密着させて天井面をスクレイピング(Scraping)させることで、天井面の異物を除去するようにした。
Even if the floor surface of the drying
また、回転軸40には撹はん用インペラ80をさらに設置して、熱媒体を掻き回す。すなわち、撹はん用インペラ80は、被乾燥物と接触して温度の下がった熱媒体と上部側における高温の熱媒体とを入れ替えたり、被乾燥物を掻き回して被乾燥物の熱に曝される表面積を広くして水分蒸発速度を向上させるとともに、上部熱媒体と接触して乾燥された被乾燥物と下部床面側における水分含量の高い被乾燥物とを入れ替え、乾燥効率を向上させる。
Further, a stirring
図2は、本発明による間接乾燥方式の乾燥装置を示す概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing an indirect drying type drying apparatus according to the present invention.
図2では、乾燥室10の上部、下部及び側部のうちの少なくとも一方には熱媒体循環室70をさらに設置し、この熱媒体循環室に熱風、熱水または過熱蒸気などのような熱媒体を循環させることで、乾燥室10に投入されている被乾燥物へと熱を伝導させる間接乾燥方式の乾燥装置が示されている。この乾燥室10には、図1における乾燥装置と同様に、インペラ80、レーキ30、及び支持用弾性体50に支持される天井用のレーキ60を設置することができる。
In FIG. 2, a heat
また、熱媒体循環室70には、床面及び天井面から粉塵やスケールを除去及び移送する、レーキ30、及び支持用弾性体50に支持される天井用のレーキ60とを設置することができる。したがって、除去された粉塵やスケールの破片などはレーキ30によって床面に沿って収集及び移送され、床面の一側に設けられた排出口71から外部に排出されることができる。この排出口71にはホッパーまたは漏斗などの形状を有する収集部を配置し、粉塵やスケールの破片などが一定量集まると排出用バルブを開いて間欠的に排出することによって、常時開放による熱媒体の過流出を防止することができる。
Further, in the heat
また、熱媒体循環室70では、回転軸40にインペラ80を取り付けて熱媒体を混合することによって、乾燥室10へと伝導する熱量を増大させることができる。
In the heat
次に、レーキ30及び天井用のレーキ60と回転軸40との構成を、図3A乃至図6Hを参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図3A乃至図3Cは、本発明によるレーキ及び回転軸の実施例を示す斜視図である。ここで、図3A及び図3Bには、理解を助けるために、レーキ30と回転軸40とが結合される前の斜視図を示し、図3Cには、レーキの回転軸挿入口32に回転軸40が挿入されて結合された斜視図を示す。
3A to 3C are perspective views showing an embodiment of a rake and a rotating shaft according to the present invention. 3A and 3B are perspective views before the
レーキ30は、ハブ31、回転軸挿入口32及び1枚以上のブレード33で構成される。ブレード33は自重により乾燥室10の床面に密着され、ブレード33は所定の質量を有する様々な形状とすることができ、一つのレーキを構成するブレードは、図3A及び図3Cに示すように1枚にしても良く、図3Bに示すように2枚にしても良いが、必要によってより、更に多い枚数のブレードを一つのレーキ30に選択的に適用することもできる。
The
図3Aのように、1枚のブレード33が設けられたレーキにしても良く、図3Bのように、一つのハブ31に2枚のブレード33が設けられて偏心型に製作されたレーキが、1本の回転軸40に1個または複数個設置されるようにしても良い。
As shown in FIG. 3A, a rake provided with one
図3Bに示すように、2枚以上のブレード33が、重心がレーキの中心部であるハブ31側に位置するようにハブ31に連結されて一体として構成されたレーキ30は、床面が平坦でない、または、レーキが傾いて製作された場合は、ブレード全体が均一に床面に密着し難い構成である。これに対し、図3Aに示すように、一つのハブ31に一つのブレード33が設置されて、重心がブレード側に偏心したレーキは、床面にブレードが確実に密着し、このようなレーキを1本の回転軸に複数個設置する場合にも、それぞれのレーキのブレード33が床面に確実に密着するから、床面を円滑にスクレイピングすることができる。
As shown in FIG. 3B, the
一方、レーキの回転軸挿入口32が回転軸40に圧入、溶接、ボルト締めなどの方式で固定結合した場合は、摩耗などによって乾燥室の床面とブレードとの間にスキ間ができる場合があるので、レーキは、回転軸40に沿って重力によって下部に移動して自重によって床面に密着するものとすることが好ましい。
On the other hand, when the rake rotary
したがって、レーキは、回転軸40に固定結合されるよりは、回転軸挿入口32の内周面と回転軸40の外周面との間に所定の間隔を有するように遊嵌され、回転軸40に沿って上下に摺動(Sliding)可能にする。このため、ブレード33は自重により床面に密着し、摩耗が発生してもスキ間ができず、適切な荷重で床面を掻きながら被乾燥物を撹はん及び移送することができる。このように、回転軸挿入口32の内周面と回転軸40の外周面との間に遊びがあるとともに回転軸40及び回転軸挿入口32の断面が円形である場合、回転軸40はレーキを回転させずに空回転するから、回転力の伝達が不可能になる。したがって、レーキの回転軸挿入口と回転軸はそれぞれ円形以外の、互いに対応する楕円形、多角形、歯車形等から選択された形状に成形することで、レーキが回転軸に沿って上下摺動するとともに、回転軸が空回転せずにレーキとともに回転して動力が伝達されるようになる。
Accordingly, the rake is loosely fitted so as to have a predetermined interval between the inner peripheral surface of the rotary
また、図3Bに示すように、レーキの上部側の回転軸40には、撹はん用のインペラ80を設置することによって、熱媒体または被乾燥物を撹はんまたは混合して乾燥効率を改善させることができる。インペラのブレードは、垂直板材、傾斜板材、または遠心型、軸流型、斜流型などのような既存の撹はん器と流体機械に適用する形態のいずれをも用いることができ、以下のいかなる実施例においても、図面に表示されているか否かによらず、回転軸にインペラをさらに構成することができる。
In addition, as shown in FIG. 3B, the rotating
図3Bでは、インペラ80の下部面に1本以上の下方に突出した垂直ブレード90をさらに構成しており、この垂直ブレードはインペラの上部面に構成することもできる。図3Cは、レーキのブレード33に1本以上の上方に突出した垂直ブレード90をさらに構成した実施例である。
In FIG. 3B, one or more downwardly projecting
これらの垂直ブレードは被乾燥物を掻き回すことで、水分が蒸発しうる表面積を広くし、熱媒体との接触面積を増大させる等、乾燥効率を向上させ、乾燥時間を短縮できる。図面における表示の有無によらず、以下に説明される全てのレーキの上部面、天井用のレーキの下部面、及びインペラの上部面または下部面に、垂直ブレードを構成できることは勿論、インペラの上部面及び下部面に同時に構成することもできる。 These vertical blades can improve the drying efficiency and shorten the drying time by, for example, increasing the surface area where moisture can evaporate and increasing the contact area with the heat medium by stirring the object to be dried. Of course, vertical blades can be constructed on the upper surface of all the rakes described below, the lower surface of the ceiling rake, and the upper or lower surface of the impeller, regardless of the presence or absence of indication in the drawings. The surface and the lower surface can be formed simultaneously.
また、垂直ブレード90は、棒形、角棒形、板材形、短冊板材を撚ってなるスクリュー形など、様々な形態のものとすることができる。
Further, the
図4A乃至図4Eは、回転軸とレーキハブに設けられる回転軸挿入口の様々な例を示す平面図である。 4A to 4E are plan views showing various examples of the rotary shaft insertion port provided in the rotary shaft and the rake hub.
回転軸40は、断面の形状を基準に、楕円形40a、多角形40b、歯車形40c、40d、40eとすることができる。また、回転軸挿入口32は、回転軸40の断面形状にそれぞれ対応する形状である楕円形32a、多角形32b、歯車形32c、32d、32eに成形する。また、図6A乃至図6Hなどで後述される天井用のレーキの回転軸挿入口62も、回転軸40の形状に対応して断面の形状をそれぞれ楕円形32a、多角形32b、歯車形32c、32d、32eのうちのいずれかとする。一方、回転軸挿入口32と回転軸40の断面形状は、図4A乃至図4Eに示す形状に制限されず、レーキ30が回転軸40に沿って上下摺動可能であると同時に、回転軸の回転力がレーキに伝達されうる非円形の形状であればいずれの形状にすることもでき、これらも本発明の範囲に含まれ、天井用のレーキ60にも同様の適用が可能である。
The
図5A乃至図5Eは、支持用弾性体及び質量体が配置されるレーキを示す斜視図である。 5A to 5E are perspective views showing a rake in which a supporting elastic body and a mass body are arranged.
所定の体積及び質量を有する被乾燥物が連続して移動する状態でレーキ30の自重のみで床面を円滑に掻くことには限界があり、これを解消するために、より強く乾燥室の床面にレーキ30を密着させるように、支持用弾性体50の弾性力を利用したり、質量体53を追加して該質量体の荷重を利用したりすることができる。図5A乃至図5Eでは、このような支持用弾性体50または質量体53が配置されたレーキ30を例示している。
There is a limit to smoothly scratching the floor surface with only the weight of the
支持用弾性体50は、コイルばねや板ばねなどの如き弾性力を提供できる様々な形状及び材料のいずれかとすれば良く、支持用弾性体50の両端部は、回転軸とレーキ30にそれぞれ支持されるか、または、回転軸40に固設された支持用部材52とレーキ30にそれぞれ支持されることができる。したがって、レーキの自重に支持用弾性体50の弾性による反撥力が加えられるので、ブレード33は乾燥室の床面にさらに強く密着することができる。
The supporting
図5Aでは、複数個のコイルばねが設置されてなる支持用弾性体50を示している。
FIG. 5A shows a supporting
図5Bは、回転軸40を取り囲むようにして設けられたコイルばね形状の支持用弾性体50の例である。この場合、両端が支持されるのでコイルばねが曲がったり離脱することなく安定的に装着されることができる。
FIG. 5B is an example of a coil spring-shaped support
図5Cでは、支持用弾性体50を板ばねで構成した実施例であり、基本概念は図5Aと同様である。
FIG. 5C shows an embodiment in which the supporting
図5Dは、回転軸40に固定されたインペラ80に支持用弾性体50を支持させた実施例で、このインペラによって熱媒体または被乾燥物を掻き回したり混合したりすることができ、支持用部材を省いて済む。図面における表示の有無によらず、このようにレーキ30及び天井用のレーキ60に弾性力を加える弾性体50を支持する支持用部材52はインペラ80に取り替えることができる。
FIG. 5D is an embodiment in which the supporting
また、乾燥室10または熱媒体循環室70の天井が高くない場合は、支持用弾性体50の上端部を、乾燥室10または熱媒体循環室70の天井面に直接支持させることもできる。
Further, when the ceiling of the drying
図5Eは、質量体53をさらに構成した実施例で、回転軸40が挿通するように設置された質量体53によってレーキ30のハブ31の部分に重力が加えられるようにしたものである。ここでは、理解を助けるために、未組み立て状態の斜視図を示した。
FIG. 5E is an embodiment in which the
この質量体53は、図5Eに示すようにレーキ30と別に構成しても良いが、レーキ30と一体として構成しても良い。また、この質量体53は、ハブ31の上部に設置することもでき、レーキ30の各ブレード33の上部に設置し、図3Cに示すような垂直ブレード90兼用の質量体とすることもできる。
The
また、質量体53の上部にインペラを設置してインペラの荷重が追加されるように構成することによって、質量体の材料を節約することもできる。
Moreover, the material of a mass body can also be saved by installing an impeller in the upper part of the
図6A乃至図6Hは、本発明による天井用のレーキの実施例を示す斜視図である。本発明において、レーキは、乾燥室及び熱媒体循環室の床面を掻く床面用のレーキ30と天井面を掻く天井用のレーキ60とからなり、床面用のレーキ30に関する説明は上述したので以下では省略する。
6A to 6H are perspective views showing an embodiment of a ceiling rake according to the present invention. In the present invention, the rake includes a
天井用のレーキ60が回転軸に固定されて天井面に密着するように設置されると、該レーキの自重によって下部に垂れたり天井面またはブレード面が摩耗してスキ間ができるので、ブレードが天井面を確実にスクレイピング(scraping)できないという問題が生じる。
When the
したがって、天井用のレーキ60のハブ61にも、上記の床面用のレーキ及び回転軸と同様に、中心部に回転軸40が挿入されるように回転軸挿入口62が形成され、該回転軸挿入口62及び回転軸40は、天井用のレーキが回転軸に沿って摺動でき、同時に回転動力が伝達されるように円形以外の形状に成形した。このような回転軸40及び回転軸挿入口62の様々な形状は、図4A乃至図4Eに例示した通りである。すなわち、回転軸40は、楕円形40a、多角形40b、歯車形40c、40d、40eの断面の形状とすることができる。また、天井用のレーキの回転軸挿入口62も、回転軸40の断面形状にそれぞれ対応する形状に成形しなければならない。回転軸挿入口62と回転軸40の断面形状は互いに摺動できるとともに回転力が伝達されうる形状であれば、図4A乃至図4Eに示す形状に制限されることなく適用されることができ、それらも本発明の範囲に含まれる。
Accordingly, the
上記のように、床面用のレーキ30は自重により床面に密着することができる。しかし、天井用のレーキ60は、みずからは天井に密着せず、却って自重によって床に落下するので、支持用弾性体50によって弾性力を加えて天井面に密着させなければならない。
As described above, the
支持用弾性体50は、コイルばねまたは板ばねとすることができ、上端部は天井用のレーキ60を支持し、下端部は、回転軸40、回転軸に結合された支持用部材52、回転軸に結合されたインペラ80、床面用のレーキ30、または床面に支持されることができる。
The supporting
図6Aは、天井用のレーキ60が、回転軸40に固定された支持用部材52に支持されるとともに、回転軸が挿通しているコイルばね形状の支持用弾性体50によって支持される実施例を示している。
FIG. 6A shows an embodiment in which a
図6Bは、回転軸40に固着された支持用部材52に支持されたコイルばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60のブレード63がそれぞれ支持される実施例を示している。
FIG. 6B shows an embodiment in which the
図6Cは、床面用のレーキ30に支持されるとともに回転軸40が挿通しているコイルばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60が直接支持される実施例を示している。
FIG. 6C shows an embodiment in which the
また、図6Cは、この天井用のレーキ60のブレードの下面に、垂直ブレード90が設けられた例を示しており、図面における表示の有無によらず、いずれの天井用のレーキにもこの垂直ブレードを構成することができる。
FIG. 6C shows an example in which a
図6Dは、回転軸40に固着された支持用部材52に支持される板ばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60が支持される実施例を示している。
FIG. 6D shows an embodiment in which the
図6Eは、床面用のレーキ30に支持された板ばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60が直接支持される実施例を示している。
FIG. 6E shows an embodiment in which the
図6Fは、回転軸40に固定されたインペラ80のハブに支持されるとともに回転軸40が挿通しているコイルばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60が支持される実施例を示している。
FIG. 6F shows an embodiment in which a
図6Gは、回転軸40に固定されたインペラ80のハブの上下部にそれぞれ支持されるとともに、回転軸40が挿通している2つのコイルばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60が支持され、また、コイルばね形状の支持用弾性体50の弾性によって床面用のレーキ30が床面に密着される実施例を示している。なお、他の図面における支持用部材52も、図6F及び図6Gのようにインペラ80に取り替えることができる。
FIG. 6G illustrates a
図6Hは、レーキ30に荷重を加える質量体53に支持されるとともに、回転軸40が挿通しているコイルばね形状の支持用弾性体50によって天井用のレーキ60が支持される実施例を示している。質量体53の荷重と支持用弾性体50の弾性力によって床面とレーキ30とをより密着させることができる。
FIG. 6H shows an embodiment in which the
ちなみに、支持用弾性体50は、乾燥作業中には高温に露出され、乾燥作業が中断すると常温に冷却される加熱と冷却の過程が繰り返され、稼動と非稼動時における温度差が大きく、材料の疲労度が大きい。したがって、支持用弾性体50は、常温で変形されても高温で原状に回復できる形状記憶合金からなることが好ましい。
Incidentally, the supporting
図7は、本発明による多段乾燥装置を示す概念図である。 FIG. 7 is a conceptual diagram showing a multistage drying apparatus according to the present invention.
本発明による乾燥装置の乾燥室は、図1のように単層構造にすることもでき、図7に示すように、複数個の乾燥室が上下に重なった多層構造にすることもできる。投入装置400によって最上層の乾燥室10aに被乾燥物を投入すると、投入された被乾燥物は、レーキ30の回転によって最上層の乾燥室10aの床面上で撹はん及び移動され、最上層の乾燥室10aの床面の一側に形成された移送口120を通って下層の乾燥室10bに段階的に落下及び側面移動を反復しながら、最下層の乾燥室10fを経て排出口140から排出され、全体として栓流(Plug Flow)形態の乾燥がなされる。したがって、本発明による乾燥装置によれば、従来の完全混合型に類似した回転式乾燥装置に比べて、乾燥室の容量と乾燥時間が短縮され、乾燥効率が向上し、多段に高く設置することで、狭い面積でも乾燥室の所要容量を十分に確保することができるので敷地活用上において経済的である。
The drying chamber of the drying apparatus according to the present invention can have a single-layer structure as shown in FIG. 1, or a multilayer structure in which a plurality of drying chambers are vertically stacked as shown in FIG. When the material to be dried is put into the
乾燥室10a,10b,10c,10d,10e,10fには、上述した本発明による様々な形態のレーキ30、天井用のレーキ60、回転軸40、支持用弾性体50、インペラ80、垂直ブレード90の全部または一部を選択的に組み合わせて設置することができ、このような多段乾燥装置は、一つの駆動部20及び回転軸40を用いて複数個の乾燥室に設置された複数個のレーキ及びインペラなどを同時に駆動させることができるので、装置の構成面においても有利である。
The drying
図7の実施例では、最上層の乾燥室10aに投入した被乾燥物を、最下層の乾燥室10fから取り出す。また、熱風、過熱蒸気などのような熱媒体は、最上層の真下の乾燥室10bに流入させ、最下層の乾燥室10fの真上の乾燥室10eから排出させることで、最上層の乾燥室10aと最下層の乾燥室10fには熱媒体が直接流入せず、間接乾燥がなされ、残りの乾燥室10b,10c,10d,10eでは直接乾燥がなされる。したがって、大気と接触する外フレーム100の最上部の天井面と最下部の床面には熱媒体が直接流入しないので、大気中に伝導される熱損失を低減させることができる。しかし、本発明の乾燥装置は、これに限定されず、外フレーム100の断熱機能を充分に確保することで、熱媒体を最上層の乾燥室に流入させ、最下層の乾燥室から排出させることもできる。
In the embodiment of FIG. 7, the material to be dried put into the
図7の実施例では、直接乾燥方式による多段乾燥装置を示しているが、図2に示すような、乾燥室と乾燥室との間に熱媒体循環室が設置される間接乾燥方式による多段乾燥装置としても良い。また、図7では、6段の乾燥室及び3列の回転軸40を有する多段乾燥装置を示しているが、これに限定されず、2段以上の乾燥室と1列以上の回転軸40を組み合わせた様々な形態の多段乾燥装置を構成することができる。
In the embodiment of FIG. 7, a multi-stage drying apparatus using a direct drying method is shown. However, as shown in FIG. 2, a multi-stage drying using an indirect drying method in which a heat medium circulation chamber is installed between the drying chamber and the drying chamber. It is good also as an apparatus. FIG. 7 shows a multi-stage drying apparatus having six stages of drying chambers and three rows of rotating
図8は、本発明による乾燥装置における被乾燥物、熱媒体及び排気ガスの流れと装置構成を示す概念図である。 FIG. 8 is a conceptual diagram showing the flow of the object to be dried, the heat medium, and the exhaust gas and the apparatus configuration in the drying apparatus according to the present invention.
運送手段などによって搬入された被乾燥物は、投入装置400を介して乾燥室10に投入され、乾燥室で熱媒体と直接または間接的に接触して乾燥された被乾燥物は、取り出し装置500によって乾燥室から取り出されて外部に搬出されたり、燃焼可能な被乾燥物の場合は、加熱器300で燃焼されて乾燥用熱源として用いられ、その剰余分は産業用、暖房用などの熱源として用いることができる。
An object to be dried carried in by a transporting means or the like is input to the drying
乾燥室で被乾燥物に熱を伝達してから流出された熱風、過熱蒸気などのような熱媒体は、その一部または全部を加熱器300で燃焼させることで熱媒体中の揮発性有機物などを焼却及び奪取したり、燃焼用の空気として用いることができる。
The heat medium such as hot air and superheated steam that has flowed out after transferring heat to the object to be dried in the drying room is burned partly or entirely by the
また、乾燥室から流出された熱媒体の一部または全部は、加熱器300で直接加熱されたり、加熱器から排気される高温の排気ガスと熱交換器700で熱交換されて再加熱されることができる。この過程で、熱交換器700には熱媒体と加熱器300の排気ガスに含まれた粉塵が堆積することがあり、これを防止するために、熱媒体と排気ガスはそれぞれサイクロン(Cyclone)集塵器などのような集塵器600a,600bを通過することが好ましい。また、熱交換器700で優先的に熱媒体に熱を伝達した加熱器の排気ガスには相当な残熱があり、熱效率を改善するために、熱交換器700aをさらに設置して、排気ガスの残熱を、加熱器300に供給される空気の予熱に利用することができる。
Further, part or all of the heat medium flowing out from the drying chamber is directly heated by the
熱交換済みの加熱器300の排気ガスには、粉塵や悪臭誘発物質及びその他汚染物質が含まれることがあり、特に、農水産物、スラッジなどのような有機物などと直接接触した熱媒体を燃焼させた加熱器の排気ガスに含まれる粉塵、悪臭、硫黄酸化物、窒素酸化物などのような汚染物質の除去のために、バグフィルター(Bag Filter)集塵器、電気集塵器などのような集塵器600、水またはアルカリ性溶液などのような薬液を用いて排気ガスを洗浄する洗浄器(Gas Scrubber)900、または汚染物質を活性炭などで吸着する吸着器800などを含んで乾燥装置を構成することが好ましい。
The exhaust gas of the
図8の実施例では、直接乾燥方式による被乾燥物と熱媒体及び加熱器から排気されたガスの流れを例示したが、これに限定されず、集塵器、熱交換器、洗浄器、吸着器のうちの少なくとも一装置が設けられた様々な流れの形態とすることができ、間接乾燥方式による乾燥装置を構成したり、加熱器の熱風を用いて被乾燥物を直接または間接乾燥する乾燥装置を構成することもできる。 In the embodiment of FIG. 8, the flow of the gas to be dried by the direct drying method, the heat medium, and the gas exhausted from the heater is illustrated. However, the present invention is not limited to this, It can be in the form of various flows provided with at least one device of the oven, constitute a drying device by an indirect drying method, or dry by directly or indirectly drying an object to be dried using hot air of a heater An apparatus can also be constructed.
一方、図9は、本発明のさらに他の実施例による乾燥装置の直接乾燥方式の乾燥装置を示す概念図である。 On the other hand, FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a direct drying drying apparatus for a drying apparatus according to still another embodiment of the present invention.
図9では、フレーム100が設置され、該フレーム100によって内部に空間が区画され、区画された内部空間は乾燥室10をなし、この乾燥室10には、外部と連通して被乾燥物が乾燥室10の内部に搬入されるようにする投入口130と、乾燥済みの被乾燥物が外部に排出されるようにする排出口140とがそれぞれ形成されている。
In FIG. 9, a
投入口130には、被乾燥物を乾燥室の内部に投入する投入装置400が連結され、排出口140には、乾燥済みの被乾燥物を乾燥室の外部に取り出す取り出し装置500が連結される。投入装置400と取り出し装置500には、乾燥室10の気密維持に有利なスクリューコンベヤー形態の装置が主に用いられるが、これに限定されず、様々な形態の投入装置及び取り出し装置を使用することができる。
An
一方、乾燥室10には、熱風または過熱蒸気などの熱媒体が供給されて被乾燥物と直接接触するように熱媒体が流入し、流出される流路が設けられて、乾燥室10は外部の熱媒体加熱器300と連通し、加熱器300では熱媒体を加熱して所定の温度まで上昇させて乾燥室10の内部に供給することができる。
On the other hand, the drying
乾燥室10には、被乾燥物を撹はん及び流動させる一つ以上のレーキ30または天井用のレーキ60が回転軸40に連結設置され、回転軸40は駆動部20と連結されて回転動力を受け、乾燥室10の床面に位置するレーキ30または天井面に位置する天井用のレーキ60に回転動力を伝達する。駆動部20は主に電気モーターと減速器(Reducer)とが結合されてなり、駆動部20及び回転軸40は、必要に応じて、単一個が配置されても良く、複数個が配置されても良い。
In the drying
また、回転軸40には撹はん用インペラ80をさらに設置して熱媒体を掻き回す。すなわち、撹はん用インペラ80は、被乾燥物と接触して温度の下がった熱媒体と上部側における高温の熱媒体とを入れ替えたり、被乾燥物を掻き回して被乾燥物の表面積を広くして水分蒸発速度を向上させるとともに、熱媒体と接触して乾燥された被乾燥物と水分含量の相対的に高い被乾燥物とを入れ替えて乾燥効率を増大させ、乾燥済みの被乾燥物の水分含量を均一にさせることができる。
Further, a stirring
ここで、レーキ30、天井用のレーキ60及びインペラ80のうち少なくとも一方には、垂直ブレード90を突出構成することができる。垂直ブレード90は、被乾燥物を掻き回して水分蒸発可能な表面積を広くし、熱媒体との接触面積を増大させる等、乾燥効率を増大させ、乾燥時間を短縮できる。図面における表示の有無によらず、以下に説明される全てのレーキの上部面、天井用のレーキの下部面、インペラの上部面及び下部面のうちの少なくとも一面には、一つ以上の垂直ブレードを構成することができる。
Here, a
図10は、本発明のさらに他の実施例による間接乾燥方式の乾燥装置を示す概念図である。 FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an indirect drying type drying apparatus according to still another embodiment of the present invention.
図10には、乾燥室10の上部、下部及び側部のうちの少なくとも一方には熱媒体循環室70をさらに設置し、この熱媒体循環室に熱風、熱水または過熱蒸気などのような熱媒体を循環させることで、乾燥室10に投入されている被乾燥物へと熱を伝導させる間接乾燥方式の乾燥装置が示されている。この乾燥室10には、図9における乾燥室と同様に、インペラ80、レーキ30、天井用のレーキ60、垂直ブレード90などを設置することができる。
In FIG. 10, a heat
また、熱媒体循環室70には、床面及び天井面のうちの少なくとも一方には、粉塵やスケールを除去及び移送する、レーキ及び天井用のレーキを設置することができ、さらには、床面と天井面を掃いて異物を除去できる床面用のブラシ30aと天井用ブラシ60aのうち少なくとも一方を設置することができる。
In addition, in the heat
このレーキやブラシによって除去された粉塵やスケールの破片などは、床面用のレーキ30やブラシ30aによって床面に沿って収集及び移送され、床面の一側に設けられた排出口71から外部に排出されることができる。この排出口にはホッパーまたは漏斗などの形状を有する収集部を配置し、粉塵やスケールの破片などが一定量集まると排出用バルブ71を開いて間欠的に排出することによって、常時開放による熱媒体の過流出を防止することができる。
Dust and scale debris removed by the rake and brush are collected and transported along the floor surface by the
また、熱媒体循環室70の内部においても回転軸40にインペラ80を設置し、回転するインペラによって熱媒体が混合及び循環させることによって、乾燥室10へと伝導される熱量を増大させる。
Also, the
図3Cを参照して本発明のさらに他の実施例による乾燥装置のレーキ及び垂直ブレードの実施例を説明する。これは、床面用のレーキ30のブレード33に、上方に突出した1本以上の垂直ブレード90をさらに構成した実施例であり、この垂直ブレードは、垂直方向に設置されたり、ブレードに傾斜して設置されて、被乾燥物の内部の他に表面も掻き回すことで、水分が蒸発しうる表面積を広くし、被乾燥物の内部にまで熱媒体が接触できるように粗く空間を形成して被乾燥物と熱媒体との接触面積を増大させる等、乾燥効率を増大させ、乾燥時間も短縮させることができる。図面における表示の有無によらず、以下に説明される全てのレーキの上部面、天井用のレーキの下部面、インペラの上部面及び下部面のうちの少なくとも一面に上記の垂直ブレードを構成することができる。
With reference to FIG. 3C, an embodiment of a rake and vertical blade of a drying apparatus according to still another embodiment of the present invention will be described. This is an embodiment in which one or more
また、垂直ブレード90は、棒形、角棒形、スクリュー(Screw)形、板材形、短冊板材を撚ってなるツイスト形、棒材などに複数個の板材が交差してジグザグ(Zig−Zag)に付着された形状、複数個の軸流または斜流型の回転翼が1列に積層されて溶接されたり連結棒に組み立てられた形状などのように、被乾燥物の表面と内部まで掻き回して撹はん及び混合できるいかなる形状及び構成にすることもでき、それらも本発明の範囲に含まれる。
In addition, the
図11は、本発明のさらに他の実施例による天井用のレーキ及び垂直ブレードを示す斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view showing a rake for a ceiling and a vertical blade according to still another embodiment of the present invention.
天井用のレーキ60は、乾燥室または熱媒体循環室の天井面に密着するように回転軸40に連結設置され、回転作動しながら天井面に付着される被乾燥物、粉塵、スケール、異物などを除去することによって、粉塵爆発の危険を軽減し、乾燥効率を増大させることができる。熱の伝達を阻害する異物を除去し、熱伝導率を改善して、乾燥効率の向上及び乾燥時間の短縮を図ることができ、間接乾燥方式においてより有用である。
The
また、天井用のレーキ60のブレード63には一つ以上の垂直ブレード90が床に向かって垂直にまたは傾斜して突出した構成にすることができる。このような懸垂形態の垂直ブレードは、被乾燥物の表面から下部まで掻き回して、水分が蒸発しうる表面積を広くし、被乾燥物の内部まで熱媒体が接触しうるように粗く空間を形成して被乾燥物と熱媒体との接触面積を増大させる等、乾燥効率を増大させ、乾燥時間も短縮できる。また、垂直ブレード90は、その形状に特別な限定はなく、棒形、角棒形、板材形、短冊板材を撚ってなるスクリュー形などのように、図3B及び図3Cで例示した様々な形態に成形して適用することができる。
Further, the
図12は、本発明のさらに他の実施例によるインペラを示す斜視図である。 FIG. 12 is a perspective view showing an impeller according to still another embodiment of the present invention.
図12は、回転軸40に撹はん用インペラ80を設置することによって、熱媒体または被乾燥物を撹はん及び混合して乾燥効率を改善する実施例を示している。インペラのブレードは、板材、縦長の平板材または遠心流型、軸流型、斜流型などのような既存の撹はん器と流体機械などに適用するインペラ形態のいずれのものも用いることができる。平板材で構成されたインペラの場合、パドル(Paddle)型撹はん器などのように、回転軸と平板材とがなす設置角度は、0〜180℃の範囲にすることができる。本発明によるいずれの実施例においても、図面における表示の有無によらず、この実施例のように回転軸にインペラをさらに構成することができる。
FIG. 12 shows an embodiment in which a heating impeller or an object to be dried is stirred and mixed to improve the drying efficiency by installing a stirring
図3Bを参照してインペラ及び垂直ブレードの実施例について説明すると、同図では、インペラ80の下部面に垂直方向にまたは傾斜して突出した1本以上の垂直ブレード90を例示しているが、これらの垂直ブレードはインペラの上部面に構成しても良く、上部面及び下部面の両方に構成しても良い。
Referring to FIG. 3B, an embodiment of an impeller and a vertical blade will be described. In the figure, one or more
このインペラに設置される垂直ブレードは、被乾燥物の表面から下部まで掻き回して、水分が蒸発しうる表面積を広くし、被乾燥物の内部まで熱媒体が接触するように粗く空間を形成して被乾燥物と熱媒体との接触面積を増大させる等、乾燥効率を増大させ、乾燥時間も短縮できる。この垂直ブレードの形状及び構成は図3B及び図3Cで説明した通りである。 The vertical blade installed on this impeller is swirled from the surface of the object to be dried to widen the surface area where moisture can evaporate, and forms a rough space so that the heat medium contacts the inside of the object to be dried. It is possible to increase the drying efficiency and shorten the drying time by increasing the contact area between the object to be dried and the heat medium. The shape and configuration of this vertical blade are as described in FIGS. 3B and 3C.
ただし、図3Bでは、垂直ブレード90とインペラ80とが別の構成により示しているが、垂直ブレード90とインペラ80とを一体として構成することもできる。
However, in FIG. 3B, the
図13は、本発明のさらに他の実施例によるブラシ及び天井用ブラシを示す斜視図である。 FIG. 13 is a perspective view showing a brush and a ceiling brush according to still another embodiment of the present invention.
乾燥室または熱媒体循環室の内部回転軸には、床面用のブラシ30aと天井用のブラシ60aのうちの少なくとも一方が設置されて、天井面及び床面から異物を除去することができる。ブラシ30a,60aは、撹はん力を大きく要しない熱媒体循環室に主に適用され、粉塵爆発の危険を軽減させ、異物の累積による熱伝導率の低下を防止することができる。
At least one of the
ブラシは、高温に耐えられる合成樹脂糸、金属糸、伸縮性の糸状体または伸縮後復元力に優れた板状の素材からなることができる。 The brush can be made of a synthetic resin yarn that can withstand high temperatures, a metal yarn, a stretchable filamentous material, or a plate-like material having excellent restoring force after stretching.
図14は、本発明のさらに他の実施例による多段乾燥装置を示す概念図である。 FIG. 14 is a conceptual diagram showing a multistage drying apparatus according to still another embodiment of the present invention.
本発明による乾燥装置の乾燥室は、図9または図10のように単層構造にしても良く、図14のように複数個の乾燥室を上下に重ねた多層構造にしても良い。投入装置400を介して最上層の乾燥室10aに被乾燥物を搬入すると、搬入された被乾燥物は、レーキ30の回転によって最上層の乾燥室10aの床面上で撹はん及び移動され、最上層の乾燥室10aの床面の一側に形成された移送口120から真下の乾燥室10bに段階的に落下及び側面移動を反復しながら、最下層の乾燥室10fを経て排出口140から排出されて、全体として栓流(Plug Flow)形態の乾燥がなされる。したがって、従来の完全混合型に類似した回転式乾燥装置に比べて、乾燥室の容量と乾燥時間が短縮し、乾燥効率が向上し、多段に高く設置すると狭い面積でも乾燥室の所要容量を十分に確保することができ、敷地面において経済的である。
The drying chamber of the drying apparatus according to the present invention may have a single layer structure as shown in FIG. 9 or FIG. 10, or may have a multilayer structure in which a plurality of drying chambers are vertically stacked as shown in FIG. When an object to be dried is carried into the
乾燥室10a,10b,10c,10d,10e,10fには、上記した本発明による様々な形態のレーキ30、天井用のレーキ60、回転軸40、ブラシ30a、天井用ブラシ60a、インペラ80、垂直ブレード90のうちの全部または一部を選択的に組み合わせて設置することができ、多段乾燥装置は、一つの駆動部20と回転軸40を用いて複数個の乾燥室に設置された複数個のレーキとインペラなどを同時に駆動させることができるので、装置の構成面においても有利である。
The drying
図14の実施例では、最上層の乾燥室10aに投入した被乾燥物を、最下層の乾燥室10fから取り出す。また、熱風、過熱蒸気などのような熱媒体は、最上層の真下の乾燥室10bに流入させ、最下層の乾燥室10fの真上の乾燥室10eから排出させることによって、最上層の乾燥室10aと最下層の乾燥室10fには熱媒体が直接流入せず、間接乾燥がなされ、残りの乾燥室10b,10c,10d,10eでは直接乾燥がなされる。したがって、大気と接触する外フレーム100の最上部の天井面と最下部の床面には熱媒体が直接流入しないから、大気中に伝導される熱損失を減少させることができる。しかし、これに限定されず、外フレーム100の断熱機能を充分に確保することで、熱媒体は最上層の乾燥室に流入させ、最下層の乾燥室から流出させることもできる。
In the example of FIG. 14, the material to be dried put into the
図14の実施例では、直接乾燥方式による多段乾燥装置を例示しているが、図10に示すような、乾燥室と乾燥室との間に熱媒体循環室が設置される間接乾燥方式による多段乾燥装置としても良い。また、図14では、6段の乾燥室及び3列の回転軸40を有する多段乾燥装置を示しているが、これに限定されず、2段以上の乾燥室と1列以上の回転軸40を組み合わせた様々な形態の多段乾燥装置を構成することができる。
In the embodiment of FIG. 14, a multi-stage drying apparatus using a direct drying method is illustrated. However, as shown in FIG. 10, a multi-stage drying apparatus using a heat medium circulation chamber is provided between the drying chamber and the drying chamber. A drying device may be used. FIG. 14 shows a multistage drying apparatus having six stages of drying chambers and three rows of rotating
図15は、本発明のさらに他の実施例による乾燥装置における被乾燥物、熱媒体及び排気ガスの流れと装置構成を示す概念図である。 FIG. 15 is a conceptual diagram showing the flow of the object to be dried, the heat medium, and the exhaust gas and the apparatus configuration in a drying apparatus according to still another embodiment of the present invention.
運送手段などによって搬入された被乾燥物は、投入装置400を介して乾燥室10に投入され、乾燥室で熱媒体と直接または間接的に接触して乾燥された被乾燥物は、取り出し装置500によって乾燥室から取り出されて外部に搬出されたり、燃焼可能な被乾燥物の場合は、加熱器300で燃焼されて乾燥用熱源として用いられ、その剰余分は産業用、暖房用などの熱源として用いることができる。
An object to be dried carried in by a transporting means or the like is input to the drying
乾燥室で被乾燥物に熱を伝達してから流出された熱風、過熱蒸気などのような熱媒体は、その一部または全部を加熱器300で燃焼させることで熱媒体中の揮発性有機物などを焼却及び奪取したり、燃焼用の空気として用いることができる。また、乾燥室から流出された熱媒体の一部または全部は、加熱器300で直接加熱されたり、加熱器から排気される高温の排気ガスと熱交換器700で熱交換されて再加熱されることができる。この過程で、熱交換器700には熱媒体と加熱器300の排気ガスに含まれた粉塵が堆積することがあり、これを防止するために、熱媒体と排気ガスはそれぞれサイクロン(Cyclone)集塵器などのような集塵器600a,600bを通過することが好ましい。また、熱交換器700で優先的に熱媒体に熱を伝達した加熱器の排気ガスには相当な残熱があり、熱效率を改善するために、熱交換器700aをさらに設置して、排気ガスの残熱を、加熱器300に供給される空気の予熱に利用することができる。
The heat medium such as hot air and superheated steam that has flowed out after transferring heat to the object to be dried in the drying room is burned partly or entirely by the
熱交換済みの加熱器300の排気ガスには、粉塵や悪臭誘発物質及びその他汚染物質が含まれることがあり、特に、農水産物、スラッジなどのような有機物などと直接接触した熱媒体を燃焼させた加熱器の排気ガスに含まれる粉塵、悪臭、硫黄酸化物、窒素酸化物などのような汚染物質の除去のために、バグフィルター(Bag Filter)集塵器、電気集塵器などのような集塵器600、水またはアルカリ性溶液などのような薬液を用いて排気ガスを洗浄する洗浄器(Gas Scrubber)900、または汚染物質を活性炭などで吸着する吸着器800などを含んで乾燥装置を構成することが好ましい。
The exhaust gas of the
図15の実施例では、直接乾燥方式による被乾燥物と熱媒体及び加熱器から排気されたガスの流れを例示したが、これに限定されず、集塵器、熱交換器、洗浄器、吸着器のうちの少なくとも一装置が設けられた様々な流れの形態とすることができ、間接乾燥方式による乾燥装置を構成したり、加熱器の熱風を用いて被乾燥物を直接または間接乾燥する乾燥装置を構成することもできる。 In the embodiment of FIG. 15, the flow of the gas to be dried by the direct drying method, the heat medium, and the gas exhausted from the heater is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the dust collector, the heat exchanger, the cleaning device, the adsorption It can be in the form of various flows provided with at least one device of the oven, constitute a drying device by an indirect drying method, or dry by directly or indirectly drying an object to be dried using hot air of a heater An apparatus can also be constructed.
以上では実施例及び添付の図面に基づいて本発明を詳細に説明してきた。しかし、以上の実施例及び図面によって本発明の範囲が制限されることはなく、本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲に記載された内容によって定められるべきである。 The present invention has been described in detail with reference to the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention should be defined by the contents described in the appended claims.
10a 乾燥室(最上層)
10b 乾燥室
10c 乾燥室
10d 乾燥室
10e 乾燥室
10f 乾燥室(最下層)
20 駆動部
30 レーキ(床用)
40 回転軸
50 支持用弾性体
60 レーキ(天井用)
80 インペラ
100 フレーム
120 移送口
130 投入口
140 排出口
300 熱媒体加熱器
400 投入装置
500 取り出し装置
10a Drying room (top layer)
20
40 Rotating
80
Claims (11)
前記乾燥室の内部に設置され、ハブに連結されたブレードの回転によって被乾燥物を撹はんするレーキと、
前記レーキの回転軸挿入口に挿入されて回転力を伝達する回転軸と、
前記回転軸を介して前記レーキを回転させる駆動部と、
前記乾燥室に直接または間接的に熱が供給されるように熱を発生させる加熱器と、
を含み、
前記回転軸の外周面と前記回転軸挿入口の内周面とは、前記レーキが前記回転軸に沿って摺動可能なように離隔した遊嵌状態で配置され、相互対応する形状の非円形を有し、前記レーキのブレードは、前記乾燥室の天井面または床面に接触してスクレイピングすることを特徴とする乾燥装置。 A drying chamber for heating and drying the object to be dried;
A rake installed inside the drying chamber and stirred by the rotation of a blade connected to a hub;
A rotary shaft that is inserted into the rotary shaft insertion port of the rake and transmits a rotational force;
A drive unit for rotating the rake via the rotating shaft;
A heater that generates heat such that heat is supplied directly or indirectly to the drying chamber;
Including
The outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the rotating shaft insertion port are arranged in a loosely-fitted state so that the rake can slide along the rotating shaft, and have non-circular shapes corresponding to each other. And the rake blade scrapes in contact with the ceiling surface or floor surface of the drying chamber.
内部に熱媒体が循環し、前記乾燥室に熱を伝導する熱媒体循環室と、
前記乾燥室または前記熱媒体循環室の天井面または床面に接触してブラッシングするブラシと、
前記ブラシに回転力を伝達する回転軸と、
前記回転軸を介して前記ブラシを回転させる駆動部と、
前記乾燥室に直接または間接的に熱が供給されるように熱を発生する加熱器と、
を含むことを特徴とする乾燥装置。 A drying chamber for heating and drying the object to be dried;
A heat medium circulation chamber in which a heat medium circulates and conducts heat to the drying chamber;
A brush that brushes in contact with a ceiling surface or a floor surface of the drying chamber or the heat medium circulation chamber;
A rotating shaft that transmits rotational force to the brush;
A drive unit for rotating the brush via the rotation shaft;
A heater that generates heat such that heat is supplied directly or indirectly to the drying chamber;
A drying apparatus comprising:
前記乾燥室の内部に設置され、被乾燥物を撹はんするレーキと、
前記レーキに回転力を伝達する回転軸と、
前記回転軸を介して前記レーキを回転させる駆動部と、
前記乾燥室に直接または間接的に熱が供給されるように熱を発生させる加熱器と、
前記レーキから軸方向に突出された複数の垂直ブレードと、
を含むことを特徴とする乾燥装置。 A drying chamber for heating and drying the object to be dried;
A rake installed inside the drying chamber for stirring the material to be dried;
A rotating shaft for transmitting a rotational force to the rake;
A drive unit for rotating the rake via the rotating shaft;
A heater that generates heat such that heat is supplied directly or indirectly to the drying chamber;
A plurality of vertical blades protruding axially from the rake;
A drying apparatus comprising:
前記乾燥室の内部に設置され、前記乾燥室の天井面または床面に接触してスクレイピングしつつ被乾燥物を撹はんするレーキと、
前記レーキの回転軸挿入口に挿入されて回転力を伝達する回転軸と、
前記回転軸に連結されて回転し、被乾燥物または熱媒体を撹はん、混合及び循環させるインペラと、
前記回転軸を介して前記レーキを回転させる駆動部と、
前記乾燥室に直接または間接的に熱が供給されるように熱を発生させる加熱器と、
を含むことを特徴とする乾燥装置。 A drying chamber for drying by heating the object to be dried with a heat medium;
A rake that is installed inside the drying chamber and agitates the material to be dried while scraping in contact with the ceiling surface or floor surface of the drying chamber;
A rotary shaft that is inserted into the rotary shaft insertion port of the rake and transmits a rotational force;
An impeller coupled to the rotating shaft and rotating to stir, mix and circulate a material to be dried or a heat medium;
A drive unit for rotating the rake via the rotating shaft;
A heater that generates heat such that heat is supplied directly or indirectly to the drying chamber;
A drying apparatus comprising:
前記乾燥室または前記加熱器から排気される排気ガスは、前記集塵器、熱交換器、吸着施設または洗浄器のうち少なくとも一つに流動する請求項1、請求項6、請求項7又は請求項9のいずれかに記載の乾燥装置。 Further comprising at least one of a dust collector, a heat exchanger, an adsorption facility or a scrubber;
The exhaust gas exhausted from the drying chamber or the heater flows into at least one of the dust collector, the heat exchanger, the adsorption facility, or the cleaning device. Item 10. The drying device according to any one of Items 9.
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