JP2019533795A - 出口誘導プレート付きペレット乾燥機 - Google Patents

Abstract

ハウジング（２）と、流体により流されたペレットを供給するための入口（３０）と、乾燥ペレット及び前記流体を排出するための２つの別々の出口（３，１０）と、スクリーン（５）に囲まれ、前記スクリーン（５）による流体の加速及び遠心分離のためのブレードロータ（４）とを備えるペレット乾燥機（１）が提供される。前記スクリーン（５）の上端（３７）の上方に設けられた前記乾燥ペレットの前記出口（１０）は、前記スクリーン（５）から半径方向外向きに離れている前記ハウジング（２）の側面（１６）の頂部（９）に向かう開口（３５）と、前記ロータ（４）の中心軸（１２）に対して鋭角（β）で前記開口に取り付けられている出口ダクト（３６）とを備える。湾曲した出口誘導プレート（４０）が、前記スクリーンの上端（３７）と前記出口ダクト（３６）との間の移行領域（４１）で、前記ハウジング（２）の内側に設けられ、前記誘導プレート（４０）は、前記スクリーン（５）の上方の中央位置から前記出口開口（３５）を通って前記出口ダクト（３６）内に延びる。【選択図】図２

Description

本出願は、２０１６年１０月１４日に出願され、同時係属中の米国特許出願第１５／２９３，９２７号の優先権を有するものであり、これにより優先権を主張する。

本開示は、概してペレット乾燥機に関し、より詳細にはペレット出口を備えるペレット乾燥機に関する。

垂直型及び水平型の両方の遠心ペレット乾燥機は、最新の技術において周知であり、外側のハウジングと、ハウジング内に配置されたスクリーンと、スクリーン内の流体とペレットとのスラリーを移動させるためスクリーンに取り付けられたブレードロータ（つまり、ブレード付きのロータ）とを備え、スクリーンを通しての流体の排出を可能にする。スラリー入口は、流体用及び乾燥ペレット用の２つの出口と共に設けられる。垂直型の遠心ペレット乾燥機は、ガラ・インダストリーズ・インコーポレイテッド（Gala Industries, Inc.）に所有されている、米国特許第３，４５８，９４５号、第４，５６５，０１５号、第４，８９６，４３５号、及び第５，２４５，３４７号で開示されている。このような乾燥機の運転では、乾燥機のロータシャフトが乾燥機から上方に延びて、ブレードロータと接続されている状態で、ハウジング上端にあるブロワとしての排気ファンが乾燥機の内部に直接接続（連通）する。そのため、ブロワのファンとブレードロータとは、同じモータにより駆動される。ブロワは、ペレット排出出口ダクト内に乾燥空気の向流（countercurrent flow）を作り出す。

このようなペレット乾燥機の１つの課題は、スクリーンの端部とハウジングの垂直端部に近い内壁の側面にある出口開口との間の移行エリア（transition area）で、様々な量のペレットが跳ね返されているので、前述の出口ダクトを通るペレットの排出を最適化することである。このペレットの跳ね返りは、ブレードロータのモータのメインの回転速度に関して生じている。このメインの回転速度は、ブレードロータのブレードによるペレットの上方への加速に関して最適化されたものであるが、それは同時に、メインのブロワにより上方に加速されたペレットに対して向流の方向に供給される乾燥空気の向流の量を決定（左右）しており、ペレットの上向きの加速の最適化と、最適化された空気流によるペレットの乾燥の最適化との両方を満たす方法でバランスをとることが困難である。事実、ハウジングの垂直端部の近くに位置する出口開口に到達しなかったために再利用しなければならないペレットが存在している。

米国特許第３，４５８，９４５号明細書 米国特許第４，５６５，０１５号明細書 米国特許第４，８９６，４３５号明細書 米国特許第５，２４５，３４７号明細書

本発明の目的は、垂直型のペレット乾燥機の乾燥ペレットの生産性を向上させることである。本発明の別の目的は、スクリーンからペレット乾燥機のペレット出口に向かうペレットについて、スクリーンの端部とハウジングの垂直端部（vertical end）に近い内壁の側面の出口開口との間の移行領域（transition region）での、ペレット片のいかなる堆積も避け、その後の移行領域でのペレットの凝集も避けることである。本発明のさらなる目的は、ペレット乾燥機の乾燥エリアへのペレットの跳ね返りを最小限にすることである。さらに別の目的は、いかなる追加の床面積、追加の支持構造を必要とせず、それにより全体的なコストを削減する、上述の目的に合致した遠心ペレット乾燥機を提供することである。本発明のさらなる目的は、ペレット乾燥機のメンテナンスコストを削減し、メンテナンス周期（間隔）を長くすることである。本発明のさらに別の目的は、ペレットのメインの流れ方向と逆方向の向流空気、特にペレット出口に入る向流空気を、乾燥機のハウジングの下方を流れるように付加的な誘導をすることである。

これらの目的は、独立請求項１の主題（内容）及び従属項の特徴により解決される。さらに、本発明の他の望ましい特性及び特徴は、添付の図面、上述の技術分野、及び背景と併せて、後述する詳細な説明及び添付の特許請求の範囲から明らかになるだろう。

代表的な実施形態によれば、ペレット乾燥機は、ハウジングと、流体で流されたペレット（fluid flushed pellets）を供給するための入口及び乾燥ペレット及び前記流体を排出するための２つの別々の出口と、垂直ブレードロータとを備え、前記垂直ブレードロータは、該垂直ブレードロータを囲むスクリーンによる流体の遠心分離及び該垂直ブレードロータのブレードによるペレットの垂直方向の加速及び分離（vertical acceleration and separation）を行うためのものであり、乾燥ペレットの前記出口は、前記スクリーンの上端の上方に設けられており、前記スクリーンから半径方向外向きに離れている前記ハウジングの内側の円筒形の側面において前記ハウジングの頂部に向かう開口と、前記開口に接続された出口ダクトとを備え、前記出口ダクトは、前記垂直ブレードロータの中心軸に対して鋭角で前記開口に取り付けられており、湾曲した形状の出口誘導プレートが、前記スクリーンの前記端部と前記出口ダクトとの間の移行領域において、前記ハウジングの内側で前記ハウジングの前記頂部の近くに設けられ、前記出口誘導プレートは、前記スクリーンの上方中央位置から前記出口開口を通って前記出口ダクト内に延びている。

本開示は、以下の図面と併せて後述される。図面中の同様の符号は同様の構成要素を示す。

本発明の実施形態に係るペレット乾燥機の断面図。 図１に示す本発明の実施形態に係るペレット乾燥機の側面図。

図を参照して、図１及び図２は、本発明の一実施形態による垂直型の遠心ペレット乾燥機１の２つの異なるビューを示す。ペレット乾燥機１は、任意の適切な方法で支持された、概ね円筒形の形状である垂直ハウジング２を備える。流体で流されるペレットを供給するため、ペレットと流体とのスラリーは、図２に示されるスラリー入口３０を通ってペレット乾燥機１に入り、傾斜しており一部がスクリーンとなっている管（partially screened tube）３２の形状である流体セパレータ３１に衝突する。流体セパレータ３１は、ペレットを偏向させ、大部分の流体が管３２のスクリーン３３を通り抜け、ハウジング２の第１出口３から排出される。

残留した水分及び流体は、図１で示される、垂直に配置されたブレードロータ４とハウジング２内でブレードロータ４を取り囲んでいる中央の分離用スクリーン５とによってその残留した水分及び流体に加えられた遠心力により、ペレットから分離される。ブレードロータ４のブレード６は、ハウジング２の側方外側頂部１５に取り付けられた吸気ブロワ１８の連続的な乾燥空気の下方への流れに対して、ペレットを上方に加速する。したがって、乾燥ペレットがハウジング２の内側頂部９に近い第２出口１０に向かって加速されて排出されると共に、遠心分離された流体はスクリーン５を通り、スクリーン５の外側であるハウジング２の第１出口３へと排出され得る。ブレードロータ４は、このブレードロータ４のための１本の中心軸１２を備えたハウジング２の外側頂部８の中心に取り付けられた１つのモータ１１によって駆動されて、回転速度を提供する。

図２に示されるように、湾曲した形状の出口誘導プレート４０が、ハウジング２内であって、ハウジング２の内側頂部９に近接して、図１で示されるスクリーン５の端部３７と出口ダクト３６との間の移行領域４１に設けられている。出口誘導プレート４０は、スクリーン５の上方中央位置から出口開口３５を通り、出口ダクト３６の中へ延びている。誘導プレート４０は、スクリーン５の上端３７上方の乾燥ペレットのため、ハウジング２の第２出口１０に設けられている。出口ダクト３６が、ロータ４の垂直な中心軸１２に対して鋭角βで開口３５に取り付けられているため、誘導プレート４０は、スクリーン５の端部３７と出口ダクト３６との間の移行領域４１を滑らかにし、ペレットを出口ダクト３６へ滑らかに誘導する。

それゆえに、スクリーン５の端部３７と、ハウジング２の垂直端部に近接する、内壁の側面１６の出口開口３５との間の移行領域４１でのいかなるペレット片の集積、それに続く、スクリーン５からペレット乾燥機１のペレット出口ダクト３６へ向かう移行領域（transition range）４１でのペレットの凝集が回避される。さらに、ペレット乾燥機１の乾燥エリアへのペレットの跳ね返りは最小限に抑えられる。加えて、このペレット乾燥機１は、いかなる追加の床面積、追加の支持構造を必要とせず、そのため全体的なコストを削減する。さらに、ペレット乾燥機１のメンテナンス周期を延ばすことが可能であり、そのため、メンテナンスコストを減らすことができる。出口誘導プレートはさらに、出口ダクト３６内に入ってさらに乾燥機のハウジング２内へと移動する空気の向流の流れの方向に影響を及ぼす。

本発明の別の実施形態では、出口誘導プレート４０の長さ方向の断面は、中央部分に平坦な輪郭（flattened contour）を有し、出口ダクト３６に向かって次第に増大する湾曲した形状（curved profile）を有する。この出口ダクト３６に向かって次第に増大する湾曲した形状は、ペレット乾燥機１の乾燥領域（drying region）に向かうペレットの跳ね返りの回避をサポートする。

本発明のさらなる実施形態では、出口誘導プレート４０の幅方向の断面は、中央部分に平坦な輪郭を有し、出口開口３５に向かって滑らかに湾曲した形状を有する。この出口開口３５に向かって滑らかに湾曲した形状は、ペレット乾燥機１の乾燥領域に向かうペレットの跳ね返りの回避をサポートする。

さらに、出口誘導プレート４０は、金属合金、特に、耐腐食性のあるアルミニウム青銅製である。本発明の別の実施形態では、腐食（コロージョン）及び浸食（エロ−ジョン）に対して抵抗性のあるステンレス鋼を出口誘導プレート４０に適用する。

出口誘導プレート４０は、少なくともその内側の凹曲面上に摩耗保護を備えてもよい。

さらに、出口誘導プレート４０は、迅速な切り離し機構（quick disconnect features）によって固定してもよく、その容易な交換を可能にする。

上述した本発明の実施形態の詳細な説明は、例示及び説明の目的で示されているが、網羅（制限列挙）的であること、または開示された本発明に限定されることを意図していない。出願時に知られている同等物及び予測可能な同等物を含み、特許請求の範囲に記載された発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの変形例及び修正例は、当業者にとって明らかであるだろう。前記実施形態は、本発明の原理そして実際の応用を最もよく説明するために、かつ、考えられる特定の用途に適するように様々な変更を加えた様々な実施形態について当業者が本発明を理解することを可能とするために、選択され、記載された。

１・・・遠心ペレット乾燥機
２・・・垂直ハウジング
３・・・流体のための、ハウジングの第１出口
４・・・ブレードロータ
５・・・中央スクリーン
６・・・ブレードロータのブレード
７・・・スリーブ
８・・・ハウジングの外側頂部
９・・・ハウジングの内側頂部
１０・・・ペレットのための、ハウジングの第２出口
１１・・・モータ
１２・・・ロータの中心軸
１３・・・ロータカップリングのためのハウジング
１６・・・ハウジングの内側表面
３０・・・スラリー入口
３１・・・セパレータ
３２・・・部分的にスクリーンを有する管(一部がスクリーンである管）
３３・・・管の傾斜したスクリーン
３５・・・出口開口
３６・・・ペレットの出口ダクト
３７・・・スクリーン端部
４０・・・誘導プレート
４１・・・移行領域
β・・・出口ダクトの鋭角

Claims (7)

1. ハウジング（２）と、
   流体により流されたペレットを供給するための入口（３０）及び乾燥ペレット及び前記流体を排出するための２つの別々の出口（３，１０）と、
   自身（４）を囲むスクリーン（５）による流体の遠心分離及び自身（４）のブレード（６）によるペレットの垂直方向の加速及び分離のためのブレード付き垂直ロータ（４）と
   を備え、
   乾燥ペレットのための前記出口（１０）は、
   前記スクリーン（５）の上端（３７）の上方に設けられており、
   前記スクリーン（５）から半径方向外向きに離れている前記ハウジング（２）の内側の円筒形の側面（１６）において前記ハウジング（２）の頂部（９）に向かう開口（３５）と、前記開口（３５）に接続された出口ダクト（３６）とを備え、
   前記出口ダクト（３６）は、前記垂直ブレードロータ（４）の中心軸（１２）に対して鋭角（β）で前記開口（３５）に取り付けられている、ペレット乾燥機（１）において、
   湾曲した形状の出口誘導プレート（４０）が、前記スクリーン（５）の前記端部（３７）と前記出口ダクト（３６）との間の移行領域（４１）において、前記ハウジング（２）の内側で前記ハウジング（２）の前記頂部（９）の近くに設けられ、前記出口誘導プレート（４０）は、前記スクリーン（５）の上方中央位置から前記出口開口（３５）を通って前記出口ダクト（３６）内に延びていることを特徴とするペレット乾燥機（１）。
2. 出口誘導プレート（４０）の長さ方向の断面は、中央部分に平坦な輪郭を有し、出口ダクト（３６）に向かって次第に増大する湾曲した形状を備えることを特徴とする、請求項１に記載のペレット乾燥機（１）。
3. 出口誘導プレート（４０）の幅方向の断面は、中央部分に平坦な輪郭を有し、出口開口（３５）に向かって滑らかに湾曲した形状を備えることを特徴とする、請求項１に記載のペレット乾燥機（１）。
4. 出口誘導プレート（４０）は、金属合金製であることを特徴とする、請求項１に記載のペレット乾燥機（１）。
5. 出口誘導プレート（４０）は、ステンレス鋼製であることを特徴とする、請求項１に記載のペレット乾燥機（１）。
6. 出口誘導プレート（４０）は、少なくとも下側の凹曲面に摩耗保護を備えることを特徴とする、請求項１に記載のペレット乾燥機（１）。
7. 出口誘導プレート（４０）は、迅速な切り離し機構によって固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のペレット乾燥機（１）。

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