JP2023033989A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥槽内における被乾燥物をより良く循環させることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる乾燥装置を提供する。【解決手段】乾燥装置１０における乾燥槽１１の底面部１５は、その中央を貫通した回転軸２０周りを頂端として周壁部１２に向かって下り傾斜する円錐状のテーパー面１５ａを備えている。回転巻上羽根２１Ａは、回転軸２０に一端が取り付けられた掻取腕部３０の他端より連続して延びる基羽根２２Ａからなる。掻取腕部３０は、乾燥槽１１の底面部１５におけるテーパー面１５ａに沿って一端から他端へ傾斜して延び、該テーパー面１５ａ上の被乾燥物を掻き取り可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、縦型の円筒形状の乾燥槽内に投入した被乾燥物を巻き上げつつ、乾燥槽の周壁部の内面に押し付けて乾燥させる乾燥装置に関する。

従来より、粒状、粉末状、液状、塊状等と種々様々な被乾燥物を乾燥させる乾燥装置が知られている。特に本出願人は、サイクロンフィンと呼ばれる独自の羽根の開発により、理想の乾燥条件を実現することができる乾燥装置を既に提案している（例えば特許文献１，２参照）。

この乾燥装置は、縦型の円筒形状の乾燥槽内に投入された被乾燥物が、回転軸に取り付けられた回転巻上羽根をなす複数の基羽根の回転により巻き上げられるように構成されている。かかる構成では、回転巻上羽根が回転すると、被乾燥物が遠心力によって乾燥槽内壁の伝熱面に薄膜状に押し付けられ、後から巻き上げられる被乾燥物が先に巻き上げられた被乾燥物を上方へ押し上げる作用と相俟って、被乾燥物を乾燥させることができる。

また、本出願人は、乾燥装置の乾燥効率を高めるために、乾燥槽の底面上に位置する被乾燥物を、螺旋回転羽根を回転軸に支持する掻取羽根によって掻き上げるように工夫した構成も既に提案している（例えば特許文献３参照）。かかる構成では、掻取羽根が回転すると、乾燥槽の略水平な底面部上の被乾燥物が掻き取られて乾燥槽内壁側へ移動し、螺旋回転羽根上にすくい上げることができる。

特許第２８４０６３９号公報 特許第２９５８８６９号公報 実用新案登録３００１１０６号公報

前述した特許文献１，２に記載された乾燥装置に、特許文献３に記載の構成、すなわち掻取羽根を組み合わせることが考えられる。しかしながら、掻取羽根により、乾燥槽の略水平な底面部上の被乾燥物を掻き取って、基羽根の始端が位置する乾燥槽内壁側まで移動させるには、掻取羽根の回転による遠心力だけでは限界があった。

よって、この種の乾燥装置では、従来よりも乾燥効率をより高めるために、被乾燥物をより良く循環させるためのさらなる工夫が希求されていた。特に、乾燥槽の底面部上に溜まる被乾燥物を、いっそう効率良く回転巻上羽根に載せるための改良が重要な課題となっていた。

本発明は、前述したような従来の技術が有する問題点に着目してなされたものであり、乾燥槽内における被乾燥物をより良く循環させることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる乾燥装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明の一態様は、
縦型の円筒形状をなし被乾燥物が投入される乾燥槽と、該乾燥槽内で鉛直軸心に沿って延びる回転軸に設けられた回転巻上羽根と、を有する乾燥装置において、
前記乾燥槽の底面部は、その中央を貫通した前記回転軸周りを頂端として周壁部に向かって下り傾斜する円錐状のテーパー面を備え、
前記回転巻上羽根は、前記回転軸に一端が取り付けられた掻取腕部の他端より連続して延びる基羽根からなり、
前記掻取腕部は、前記乾燥槽の底面部における前記テーパー面に沿って一端から他端へ傾斜して延び、該テーパー面上の被乾燥物を掻き取り可能に構成されたことを特徴とする。

本発明に係る乾燥装置によれば、乾燥槽内における被乾燥物をより良く循環させることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる。

本実施形態に係る乾燥装置の内部構造を示す縦断面図である。 図１のＡ－Ａ線矢視図である。 図１のＢ－Ｂ線矢視図である。 本実施形態に係る乾燥装置の乾燥槽の底面部の要部を示す縦断面図である。 図３のＣ－Ｃ線断面図である。 本実施形態に係る乾燥装置の掻取腕部および回転巻上羽根の基羽根を示す平面図である。 本実施形態に係る乾燥装置の掻取腕部を拡大して示す平面図である。 本実施形態に係る乾燥装置の使用時の被乾燥物の様子を示す説明図である。

以下、図面に基づき、本発明を代表する実施形態を説明する。
図１に示すように、乾燥装置１０の主要部をなす乾燥槽１１は、縦型の円筒形状に構成されている。この乾燥槽１１の内部に投入する被乾燥物は、生ゴミ、残飯、食品残滓、汚泥、スラッジ、家畜糞尿等と多岐に渡り、その形態も、粒状、粉末状、液状、塊状等、種々様々で、水分含量も多様である。本乾燥装置１０は、何れの種類の被乾燥物にも対応可能である。

＜乾燥槽１１について＞
図１に示すように、乾燥槽１１の周壁部１２の内面は、加熱手段からの熱を被乾燥物に伝える伝熱面１２ａとなっている。ここで加熱手段は、例えば、乾燥槽１１の外周を囲むように形成したジャケット１３と、このジャケット１３に連結され、ジャケット１３内に蒸気を送り込むボイラー（図示省略）とを備えている。ジャケット１３には図示省略したが、蒸気をジャケット１３内に導く蒸気流入部と、蒸気をジャケット１３外に排出する蒸気排出部が設けられている。

加熱手段の他の例として、蒸気の代わりに熱風をジャケット１３内に送り込むように構成したり、あるいは、ジャケット１３内に収容した熱媒体と、ジャケット１３の外周に配設した電気ヒーターとから構成しても良い。すなわち、電気ヒーターからの熱を熱媒体を介して伝熱面１２ａに伝えるものである。さらに構成を簡略化して、ジャケット１３の外周に配設した電気ヒーターの熱を伝熱面１２ａに直接伝えるようにしても良い。このように加熱手段には種々のものが考えられる。

乾燥槽１１の内部に被乾燥物を供給したり外部に排出する構成も様々であり、例えば、乾燥槽１１の上面部１４の一部に開閉可能な供給口（図示省略）を設けて、この供給口より被乾燥物を内部に投入すると良い。一方、乾燥槽１１の底面部１５付近に開閉可能な排出口（図示省略）を設けて、この排出口より乾燥済みの被乾燥物を外部に排出すると良い。かかる構成によれば、全ての工程が終了するまで、途中で被乾燥物の供給ないし排出を行わないバッチ式の処理を行うものとなる。

あるいは、図示省略したが、乾燥槽１１の底面部１５付近の周壁部１２に供給管を接続して、被乾燥物を供給管より乾燥槽１１内に供給する一方、上面部１４付近の周壁部１２に排出管を接続して、乾燥物を排出管より外部に排出するように構成しても良い。かかる構成によれば、被乾燥物の供給を区切って、間欠的に乾燥物を得るバッチ式の処理だけでなく、被乾燥物を連続的に供給すると共に乾燥物を連続的に排出する連続式の処理も可能となる。

＜＜底面部１５＞＞
図４に示すように、乾燥槽１１の底面部１５は、その中央を貫通した次述の回転軸２０周りを頂端として、該頂端から周壁部１２に向かって下り傾斜する円錐状のテーパー面１５ａを備えている。ここでテーパー面１５ａが水平面に対して傾斜する角度θ１は、例えば１５度に設定されている。なお、テーパー面１５ａの傾斜角度θ１は、１５度に限定されることはなく、適宜定め得る設計事項である。

底面部１５のうち、周壁部１２の内面、すなわち伝熱面１２ａに接続する周縁側は、所定幅で略水平に周回する環状の水平周縁部１５ｂをなしている。底面部１５のテーパー面１５ａは、回転軸２０周りの頂端から水平周縁部１５ｂの内周縁にかけて形成されている。水平周縁部１５ｂの外周縁は、周壁部１２の伝熱面１２ａに直交する状態で連なっている。なお、底面部１５は、乾燥槽１１を下から支える脚部（図示省略）によって、設置床面より上方に離隔して支持される。

＜回転軸２０について＞
図１に示すように、乾燥槽１１内には、その鉛直軸心に沿って延びる回転軸２０が配設されている。回転軸２０は、乾燥槽１１の上面部１４と底面部１５の中心を貫通した状態で軸支されている。回転軸２０の上端部は、乾燥槽１１の上面部１４の中央上方に配設された電動モータ１８に動力伝達可能に連結されている。一方、回転軸２０の下端部は、乾燥槽１１の底面部１５の頂端下方に配設された軸受部１９に回転可能に軸支されている。

回転軸２０には、回転巻上羽根２１が設けられている。回転軸２０は、電動モータ１８の駆動により回転駆動し、回転巻上羽根２１は、回転軸２０と同期して回転するように設定されている。なお、電動モータ１８は、上面部１４の上方ではなく底面部１５の下方に配設するように構成しても良い。

＜回転巻上羽根２１について＞
本乾燥装置１０では、最下段の回転巻上羽根２１Ａの上側に、さらに別の回転巻上羽根２１Ｂが回転軸２０に設けられている。このように本乾燥装置１０では、回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂが、全部で２段の構成となっているが、回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂの数や配置は、乾燥槽１１の高さや寸法に応じて適宜定め得る設計事項である。なお、回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂを総称するときは、単に回転巻上羽根２１と表記する。

＜＜最下段の回転巻上羽根２１Ａ＞＞
図１に示すように、回転巻上羽根２１Ａは、それぞれ回転軸２０を中心に螺旋状に延びる複数の基羽根２２Ａからなり、本実施形態では３枚の基羽根２２Ａを備えている。各基羽根２２Ａは、それぞれ回転軸２０に一端が取り付けられた掻取腕部３０の他端より連続して延びるように支持されている。なお、掻取腕部３０は、各基羽根２２Ａと共に回転巻上羽根２１Ａをなす構成と見なして良い。基羽根２２Ａ～２２Ｂを総称するときは、単に基羽根２２と表記する。

掻取腕部３０は、詳しくは後述するが、回転軸２０を中心として複数が放射状に並んでいる。本実施形態では、回転巻上羽根２１Ａをなす３枚の基羽根２２Ａに合わせて、３つの掻取腕部３０を備えている。各掻取腕部３０の他端に、それぞれ基羽根２２Ａが個別に支持されている。各基羽根２２Ａは、同一形状に形成されており、位相が略１２０度ずれた状態で乾燥槽１１内の下側から上側にかけて螺旋状に延びている。

図３に示すように、各基羽根２２Ａは、それぞれ平面視で乾燥槽１１の底面部１５のうち水平周縁部１５ｂ上に沿って円周方向に延び、被乾燥物を掻取腕部３０の他端に連なる始端から載せて終端まで移動させつつ巻き上げ可能な平坦面２３を備えている。この平坦面２３は、回転方向Ｒと逆方向に向かって、始端から終端にかけて斜め上方に螺旋状に延びるように形成されている。すなわち、各基羽根２２Ａは、被乾燥物を平坦面２３上に載せて巻き上げつつ、遠心力Ｐ（図８参照）によって乾燥槽１１の伝熱面１２ａに押し付けるように構成されている。

各基羽根２２Ａの平坦面２３の外周端と前記伝熱面１２ａとの間には、各基羽根２２Ａの回転を許容するクリアランスＵ（図８参照）が形成されている。なお、クリアランスＵは、基羽根２２Ａの始端から終端にかけて一定である必要はなく、例えば、基羽根２２Ａの回転方向Ｒと逆方向に向かって次第に広くなるように設定しても良い。各基羽根２２Ａは、前記回転軸２０に放射状に取り付けられた掻取腕部３０の他端より連続して延びるように支持されている。

また、各基羽根２２Ａの終端寄りの途中箇所は、回転軸２０に放射状に固定された補助腕部２６に支持されている。ここで補助腕部２６の先端は、各基羽根２２Ａにおける平坦面２３の裏側に固定されている。なお、補助腕部２６は、被乾燥物を巻き上げる作用を果たすものではなく、単に各基羽根２２Ａの先端を支持して補強できる構造であれば足りるが、被乾燥物の巻き上げ作用に干渉しないように細幅状に構成すると良い。

＜＜掻取腕部３０＞＞
図１に示すように、掻取腕部３０は、乾燥槽１１の底面部１５におけるテーパー面１５ａに沿って一端から他端にかけて傾斜して延び、該テーパー面１５ａ上の被乾燥物を掻き取り可能に構成されている。詳しくは図４および図７に示すように、掻取腕部３０は、回転軸２０より直線形状に延びる板状に形成されている。

図７に示すように、掻取腕部３０は、回転軸２０の軸心２０ａと直交する線Ｌが延びる半径方向と平行ではなく、回転軸２０の軸心２０ａから回転巻上羽根２１Ａの回転方向Ｒ側へずれた位置を通る中心線３１を有している。ここで掻取腕部３０の中心線３１が前記線Ｌと交差する角度θ３は、例えば１０度に設定されている。なお、掻取腕部３０の中心線３１と前記線Ｌとの交差角度θ３は、１０度に限定されることはなく、適宜定め得る設計事項である。

掻取腕部３０は、平面視で回転巻上羽根２１Ａの回転方向Ｒ側の一辺に前記中心線３１に対して平行となる前端縁３２を備えている。前端縁３２は、掻取腕部３０が回転したときに被乾燥物に最初に当たる部位である。掻取腕部３０により、乾燥槽１１の底面部１５におけるテーパー面１５ａ上の被乾燥物が掻き取られ、基羽根２２Ａの平坦面２３上に載せられるように構成されている。

また、掻取腕部３０の前端縁３２に連なる基羽根２２Ａの始端には、回転巻上羽根２１Ａの回転方向Ｒ側へ突出した突出片２４が設けられている。突出片２４は、基羽根２２Ａが始端より延び上がる回転方向Ｒと逆方向ではなく、掻取腕部３０の前端縁３２と同様に回転方向Ｒ側で略三角形の舌片状に突出している。ここで突出片２４は、基羽根２２Ａの始端の一部ではなく、掻取腕部３０の他端の一部として捉えても良い。

図５に示すように、掻取腕部３０の前端縁３２には、昇りテーパー３２ａが形成されている。昇りテーパー３２ａは、掻取腕部３０が回転したときに、乾燥槽１１の底面部１５上の被乾燥物をすくい上げやすくするための形状である。ここで乾燥槽１１の底面部１５におけるテーパー面１５ａに対する昇りテーパー３２ａの傾斜角度θ２は、例えば４５度に設定されている。なお、昇りテーパー３２ａの傾斜角度θ２は、４５度に限定されることはなく、適宜定め得る設計事項である。

さらに、基羽根２２Ａの突出片２４にも、前記前端縁３２と同様な昇りテーパーが形成されている。ここで突出片２４は、乾燥槽１１の底面部１５のうち水平周縁部１５ｂ上に沿うものであるが、水平周縁部１５ｂに対する傾斜角度も、前記前端縁３２と同様に例えば４５度に設定すると良い。なお、突出片２４の具体的な形状は、図示した略三角形の舌片状に限定されるものではないが、突出片２４における昇りテーパーは、前記掻取腕部３０の前端縁３２と連なる側に形成されている。

本実施形態の掻取腕部３０は、その前端縁３２の昇りテーパー３２ａを除いて平板状であるため、底面部１５のテーパー面１５ａに密に沿わせるとなると、前端縁３２をテーパー面１５ａに接近させる一方、前端縁３２と反対側の後端縁はテーパー面１５ａより若干浮くように離れる。ここで掻取腕部３０を、特にテーパー面１５ａに沿う裏面側の断面形状を湾曲させるように構成しても良い。

＜＜２段目の回転巻上羽根２１Ｂ＞＞
図１に示すように、２段目の回転巻上羽根２１Ｂにおける各基羽根２２Ｂは、最下段の基羽根２２Ａよりも全長が短く形成されている。図２に示すように、回転巻上羽根２１Ｂの各基羽根２２Ｂの平坦面２３は、平面視で３６０度の円周範囲内の長さで細幅形状に延び、かつ平面視で同一円周上に並ぶ隣り合う基羽根２２Ｂ同士の平坦面２３が始端から終端にかけて円周方向に互いに重ならない長さに設定されている。なお、各基羽根２２Ｂの平坦面２３の外周端と前記伝熱面１２ａとの間にも、前記各基羽根２２Ａの場合と同様に回転を許容するクリアランスＵ（図８参照）が形成されている。

各基羽根２２Ｂは、回転軸２０に放射状に固定された支持腕部２７の先端に始端が連結されている。ここで支持腕部２７は、前記掻取腕部３０の代わりに、回転軸２０の軸方向と直交する平面上に展開するように配され、それぞれが対応する高さ位置にある基羽根２２Ｂを支持している。本実施形態では、基羽根２２Ｂと支持腕部２７とは一体成形されたものであり、一枚の金属板を裁断して曲げ加工することにより構成されている。また、各基羽根２２Ｂの終端寄りの途中箇所は、前記基羽根２２Ａと同様に補助腕部２６の先端に支持されている。

＜乾燥装置１０の作用＞
次に、本実施形態に係る乾燥装置１０の作用について説明する。
図１において、乾燥槽１１の上面部１４にある供給口より被乾燥物を投入する。そして、電動モータ１８を駆動して、回転軸２０をＲ方向へ回転させる。同時に、ボイラーからジャケット１３内に蒸気を導入して、伝熱面１２ａを加熱する。乾燥槽１１内に投入された被乾燥物は、乾燥槽１１の底面部１５上で、回転軸２０の回転に伴い回転する掻取腕部３０によって掻き取られ、同期して回転する回転巻上羽根２１Ａの各基羽根２２Ａの始端へすくい上げられる。

乾燥槽１１の底面部１５は、回転軸２０周りを頂端として周壁部１２に向かって下り傾斜する円錐状のテーパー面１５ａを備えている。そして、各基羽根２２Ａを支える掻取腕部３０は、底面部１５におけるテーパー面１５ａに沿って傾斜して延びている。従って、底面部１５上の被乾燥物には、テーパー面１５ａに沿って滑り落ちるように乾燥槽１１内の伝熱面１２ａに向かわせる重力も作用する。

このような乾燥槽１１の底面部１５上で、回転軸２０と共に回転する掻取腕部３０の前端縁３２に当たった被乾燥物は、掻き取られながら前端縁３２の昇りテーパー３２ａを乗り上げて、乾燥槽１１内の伝熱面１２ａ側に移動する。底面部１５の水平周縁部１５ｂに到達した被乾燥物は、回転巻上羽根２１Ａの各基羽根２２Ａの始端より平坦面２３に載せられる。従って、被乾燥物は底面部１５上に残留することなく、掻取腕部３０による掻き取り作用と、テーパー面１５ａにおける重力によっても、各基羽根２２Ａの始端まで効率良く移動させることができる。

特に、本実施形態によれば、図７に示すように、掻取腕部３０は、回転軸２０の軸心２０ａから回転巻上羽根２１Ａの回転方向Ｒ側へずれた位置を通る中心線３１を有し、この中心線３１に対して平行となる前端部３２を備える。これにより、掻取腕部３０が回転したときに、前端縁３２に当たった被乾燥物は、前端縁３２に沿って周壁部１２の伝熱面１２ａへ移動しやすくなる。

しかも、掻取腕部３０の前端縁３２に連なる基羽根２２Ａの始端に、回転巻上羽根２１Ａの回転方向Ｒ側へ突出した突出片２４を備える。これにより、前記前端縁３２に沿って乾燥槽１１の伝熱面１２ａ側へ移動してきた被乾燥物を、突出片２４ですくうようにして基羽根２２Ａの平坦面２３に載せやすい。すなわち、掻取腕部３０によって、乾燥槽１１の底面部１５上の被乾燥物を容易に各基羽根２２Ａ上に導くことができる。

そして、回転巻上羽根２１Ａの回転により、被乾燥物は各基羽根２２Ａごとに、始端から終端に向かい、平坦面２３上を回転方向Ｒと逆方向へ巻き上げられて上昇する。このとき、図８に示すように、平坦面２３上の被乾燥物は、遠心力Ｐによって乾燥槽１１内の伝熱面１２ａに薄膜状に押し付けられる。ここで平坦面２３は、伝熱面１２ａに沿って螺旋状に延び、かつ外周端は伝熱面１２ａとの間にクリアランスＵが保たれる。よって、回転巻上羽根２１Ａは、被乾燥物に単に衝撃を与えることなく、被乾燥物への巻き上げ作用と、伝熱面１２ａへの押し付け作用を効果的に発揮することができる。

図８に示すように、伝熱面１２ａに薄膜状に押し付けられた被乾燥物は、一側で伝熱面１２ａに接触する面を有すると共に、他側で乾燥槽１１内の空間の空気と接触する蒸発面を有する。そして、伝熱面１２ａに接触した被乾燥物は、伝熱面１２ａからの熱により、その場である程度の水分蒸発が起こる。伝熱面１２ａへの接触時の水分蒸発によって含水率が低くなった被乾燥物は、含水率の高い被乾燥物と入れ換わるようにして蒸発面に移動する。

蒸発面に移動した被乾燥物は、空気に晒されることでさらに水分蒸発が進むことになる。また、被乾燥物は、伝熱面１２ａ側から蒸発面へ移動すると同時に、各基羽根２２Ａによる巻き上げ作用により、後から巻き上げる被乾燥物が先に巻き上げた被乾燥物を連続的に押し、被乾燥物は伝熱面１２ａに沿って上昇していく。つまり、被乾燥物は、伝熱面１２ａから蒸発面へ移動しつつ、伝熱面１２ａに沿って巻き上がり、上昇しつつ乾燥することになる。

さらに、回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂが上下に複数段あることにより、各段ごとに被乾燥物を巻き上げつつ、薄膜状に伝熱面１２ａに押し付け、後から巻き上げる被乾燥物で先に巻き上げた被乾燥物を一段上まで押すように上昇させる。ここで最下段の基羽根２２Ａは、２段目の基羽根２２Ｂに比べて長い寸法であるため、最初は乾燥槽１１の底面部１５に多く溜まる被乾燥物に対して、いっそう大きな巻き上げ力を付与することができる。

これにより、最下段の回転巻上羽根２１Ａから２段目の回転巻上羽根２１Ｂまで、被乾燥物を連続して乾燥しつつ順次上昇させることができ、乾燥槽１１の縦方向における伝熱面１２ａ全面を有効に活用することになり、縦型の利点を生かした非常に高い乾燥効率を確実に実現することができる。

ここで重要となるのが、複数段の回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂにおける上下間の間隔である。本実施形態の乾燥装置１０のように、各回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂの間隔を広めに採れば、伝熱面１２ａの有効面積を最大限に使用することができ、よりいっそう乾燥効率を高めることが可能となる。なお、各回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂの間隔が、図示した比率よりも大きくなりすぎると、２段目の回転巻上羽根２１Ｂへ被乾燥物がうまく受け渡されず、上昇が途中で止まってしまう虞がある。

他に例えば、図示省略したが、複数段の回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂにおける上下間の間隔は、回転巻上羽根２１Ａの各基羽根２２Ａの終端からその一段上の回転巻上羽根２１Ｂの各基羽根２２Ｂの始端までの寸法が、例えば、各基羽根２２Ａ～２２Ｂの平坦面２３の最外周端を結ぶ円直径（以下、単に直径とする）の０～１５％となる比率に定めても良い。

これにより、最下段の回転巻上羽根２１Ａから最上段の回転巻上羽根２１Ｂに亘り、各段ごとに被乾燥物を均一な薄膜状に伝熱面１２ａに押し付け、しかも、最適な時間を経て順次上昇させることが可能となる。このような比率の範囲内で被乾燥物の具体的な種類に応じて、各段の回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂにおける上下間の間隔の寸法を適宜定めると良い。かかる間隔を本実施形態のように広めに採れば、伝熱面１２ａの有効面積を最大限に使用することができ、乾燥効率を高めることが可能となる。

さらに、前記間隔の値と同様に重要となるのが、各段の回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂにおける上下間の基羽根２２Ａ～２２Ｂの相対的な配置である。かかる配置は、上下間における各基羽根２２Ａ～２２Ｂが平面視で所定角度ずつ位相がずれて、回転方向Ｒと逆方向に延びる多重（本実施の形態では３重）の螺旋階段状に並ぶように配設されている。このような多重の螺旋階段状な構成により、先ずは最下段の基羽根２２Ａと掻取腕部３０により乾燥槽１１の底面部１５よりすくい上げられた被乾燥物は、遠心力で伝熱面１２ａに薄膜状に押し付けられつつ、上方の２段目の基羽根２２Ｂの始端にすくい上げられる。

すなわち、乾燥槽１１内に投入された被乾燥物は、最下段の回転巻上羽根２１Ａから上方の回転巻上羽根２１Ｂに向かって、それぞれの基羽根２２Ａ～２２Ｂが断続的に連なる多重螺旋階段を昇るようにして順次移動しつつ乾燥される。また、２段目以降の回転巻上羽根２１Ｂの回転により、被乾燥物に上昇力と遠心力Ｐを補充することができる。このように、乾燥槽１１の縦方向の伝熱面１２ａ全面を有効に活用することが可能となり、縦型の利点を生かした非常に高い乾燥効率を確実に実現することができる。

［本発明の構成と作用効果］
以上、本発明の各種実施形態について説明したが、本発明は前述した各種実施形態に限定されるものではない。前述した各種実施形態から導かれる本発明について、以下に説明する。

［１］先ず、本発明は、
縦型の円筒形状をなし被乾燥物が投入される乾燥槽１１と、該乾燥槽１１内で鉛直軸心に沿って延びる回転軸２０に設けられた回転巻上羽根２１と、を有する乾燥装置１０において、
前記乾燥槽１１の底面部１５は、その中央を貫通した前記回転軸２０周りを頂端として周壁部１２に向かって下り傾斜する円錐状のテーパー面１５ａを備え、
前記回転巻上羽根２１は、前記回転軸２０に一端が取り付けられた掻取腕部３０の他端より連続して延びる基羽根２２からなり、
前記掻取腕部３０は、前記乾燥槽１１の底面部１５における前記テーパー面１５ａに沿って一端から他端へ傾斜して延び、該テーパー面１５ａ上の被乾燥物を掻き取り可能に構成されたことを特徴とする。

このような構成により、乾燥槽１１に投入された被乾燥物は、乾燥槽１１の底面部１５上において、テーパー面１５ａに沿って滑り落ちるように周壁部１２に向かうことになる。よって、底面部１５上の被乾燥物を、掻取腕部３０の回転による掻き取り作用や遠心力Ｐも相俟って、周壁部１２に沿った位置まで重力により効率良く移動させることができ、回転巻上羽根２１の基羽根２２上に容易に導くことができる。

［２］また、本発明では、
前記乾燥槽１１の底面部１５のうち前記周壁部１２の内面に連なる周縁側は、所定幅で略水平に周回する水平周縁部１５ｂをなし、
前記底面部１５のテーパー面１５ａは、前記回転軸２０周りの頂端から前記水平周縁部１５ｂの内周縁にかけて形成されたことを特徴とする。

このように、乾燥槽１１の底面部１５の周縁側を略水平な水平周縁部１５ｂとしたことにより、掻取腕部３０の他端と、これに連なる基羽根２２の始端とを、水平周縁部１５ｂに沿わせた略水平な状態で配置することができる。これにより、被乾燥物を各基羽根２２の始端に容易に載せることが可能となる。

［３］また、本発明では、
前記掻取腕部３０は、前記回転軸２０を中心として複数が放射状に並び、それぞれ前記回転軸２０から前記水平周縁部１５ｂの内周縁まで延び、
各掻取腕部３０の他端に、それぞれ前記回転巻上羽根２１をなす基羽根２２が個別に支持され、各基羽根２２は、それぞれ平面視で前記水平周縁部１５ｂ上に沿って円周方向に延び、被乾燥物を始端から載せて終端に移動させつつ巻き上げ可能な平坦面２３を備え、
各基羽根２２は、それぞれの平坦面２３が、回転方向と逆方向に向かい始端から終端にかけて斜め上方に螺旋状に延びることを特徴とする。

このような構成により、複数の掻取腕部３０ごとに底面部１５のテーパー面１５ａ上の被乾燥物を掻き取ることができる。また、複数の基羽根２２ごとに、被乾燥物を平坦面２３の始端から終端へと巻き上げつつ、遠心力により周壁部１２の内面に薄膜状に押し付け、かつ螺旋状に連続して効率良く上昇させることができる。

［４］また、本発明は、
前記回転巻上羽根２１Ａの上側に、さらに別の回転巻上羽根２１Ｂが前記回転軸２０に沿って間隔をあけて１段以上設けられ、
前記乾燥槽１１の底面部１５の間近に配された最下段の回転巻上羽根２１Ａを除く２段目以降の回転巻上羽根２１Ｂは、前記回転軸２０に一端が取り付けられた支持腕部２７の他端より連続して延びる基羽根２２Ｂからなり、
前記回転軸２０の回転により、複数段の回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂごとに、被乾燥物は各基羽根２２Ａ～２２Ｂの平坦面２３上を始端から終端へ移動しつつ巻き上げられ、かつ遠心力Ｐにより前記周壁部１２の内面に薄膜状に押し付けられながら上段の回転巻上羽根２１Ｂへ順次上昇するように構成されたことを特徴とする。

このように、回転巻上羽根２１Ａ～２１Ｂが上下に複数段あることにより、各段ごとに被乾燥物を巻き上げつつ、薄膜状に周壁部１２の内面に押し付け、後から巻き上げる被乾燥物で先に巻き上げた被乾燥物を一段上まで押すように上昇させることができる。これにより、最下段の回転巻上羽根２１Ａから最上段まで、被乾燥物を連続して乾燥しつつ順次上昇させることができ、乾燥槽１１の縦方向における周壁部１２の内面全体を有効に活用することになり、高い乾燥効率を確実に実現することができる。

［５］また、本発明は、
前記掻取腕部３０は、前記回転軸２０の軸心から前記回転巻上羽根２１の回転方向側へずれた位置を通る中心線３１を有し、該中心線３１に対して平行となる前端縁３２を備え、該前端縁３２に連なる前記基羽根２２の始端に、前記回転巻上羽根２１の回転方向Ｒ側へ突出した突出片２４を備えることを特徴とする。

このような構成により、乾燥槽１１の底面部１５上における被乾燥物は、従来に比べて早期に掻き取られて各基羽根２２の平坦面２３上に載せられることが確認された。これにより、被乾燥物の乾燥槽１１内での上下の循環が良好に行われ、乾燥効率を上げやすくなり、この種の乾燥装置１０の前述した利点をより良く発揮させることが可能となる。

［６］また、本発明は、
前記掻取腕部３０の前端縁３２および前記基羽根２２の突出片２４に、昇りテーパー３２ａが形成されたことを特徴とする。

このような昇りテーパー３２ａを形成したことにより、被乾燥物をすくい上げやすくなり、ごく小さな粒状の被乾燥物や流動状の被乾燥物であっても、確実に掻き取ることが可能となる。

以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、本実施形態の乾燥槽１１は、全体的に寸胴の円筒形であるが、他に例えば、乾燥槽１１の上面部１４から底面部１５に向かって横断面積が漸次縮径する逆円錐台形に構成しても良い。

また、本実施形態では、回転巻上羽根２１は上下２段に配置されているが、回転巻上羽根２１の具体的な数や配置は、乾燥槽１１の高さや寸法に応じて、１段のみ、あるいは本実施形態のように２段、さらには３段以上として構成しても良い。さらに、本実施形態では、回転巻上羽根２１は３つの基羽根２２を備えた３重螺旋に構成されているが、基羽根２２を１つだけ備えた構成でもよく、また２つ、あるいは４つ以上の基羽根２２を備えるように構成しても良い。

本発明の乾燥装置においては、様々な種類の被乾燥物に対応可能であり、特に、固形物や半固形物を含む被乾燥物や粘性の強い被乾燥物であっても、効率良く乾燥させることが可能な乾燥装置として幅広く利用することができる。

１０…乾燥装置
１１…乾燥槽
１２…周壁部
１２ａ…伝熱面
１３…ジャケット
１４…上面部
１５…底面部
１５ａ…テーパー面
１５ｂ…水平周縁部
１８…電動モータ
２０…回転軸
２１Ａ，２１Ｂ…回転巻上羽根
２２Ａ，２２Ｂ…基羽根
２３…平坦面
２４…突出片
２６…補助腕部
２７…支持腕部
３０…掻取腕部
３１…中心線
３２…前端縁
３２ａ…昇りテーパー

Claims (5)

1. 縦型の円筒形状をなし被乾燥物が投入される乾燥槽と、該乾燥槽内で鉛直軸心に沿って延びる回転軸に設けられた回転巻上羽根と、を有する乾燥装置において、
   前記乾燥槽の底面部は、その中央を貫通した前記回転軸周りを頂端として周壁部に向かって下り傾斜する円錐状のテーパー面を備え、
   前記回転巻上羽根は、前記回転軸に一端が取り付けられた掻取腕部の他端より連続して延びる基羽根からなり、
   前記掻取腕部は、前記乾燥槽の底面部における前記テーパー面に沿って一端から他端へ傾斜して延び、該テーパー面上の被乾燥物を掻き取り可能に構成されたことを特徴とする乾燥装置。
2. 前記乾燥槽の底面部のうち前記周壁部の内面に連なる周縁側は、所定幅で略水平に周回する水平周縁部をなし、
   前記底面部のテーパー面は、前記回転軸周りの頂端から前記水平周縁部の内周縁にかけて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記掻取腕部は、前記回転軸を中心として複数が放射状に並び、それぞれ前記回転軸から前記水平周縁部の内周縁まで延び、
   各掻取腕部の他端に、それぞれ前記回転巻上羽根をなす基羽根が個別に支持され、各基羽根は、それぞれ平面視で前記水平周縁部上に沿って円周方向に延び、被乾燥物を始端から載せて終端に移動させつつ巻き上げ可能な平坦面を備え、
   各基羽根は、それぞれの平坦面が、回転方向と逆方向に向かい始端から終端にかけて斜め上方に螺旋状に延びることを特徴とする請求項２に記載の乾燥装置。
4. 前記回転巻上羽根の上側に、さらに別の回転巻上羽根が前記回転軸に沿って間隔をあけて１段以上設けられ、
   前記乾燥槽の底面部の間近に配された最下段の回転巻上羽根を除く２段目以降の回転巻上羽根は、前記回転軸に一端が取り付けられた支持腕部の他端より連続して延びる基羽根からなり、
   前記回転軸の回転により、複数段の回転巻上羽根ごとに、被乾燥物は各基羽根の平坦面上を始端から終端へ移動しつつ巻き上げられ、かつ遠心力により前記周壁部の内面に薄膜状に押し付けられながら上段の回転巻上羽根へ順次上昇するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の乾燥装置。
5. 前記掻取腕部は、前記回転軸の軸心から前記回転巻上羽根の回転方向側へずれた位置を通る中心線を有し、該中心線に対して平行となる前端縁を備え、該前端縁に連なる前記基羽根の始端に、前記回転巻上羽根の回転方向側へ突出した突出片を備えることを特徴とする請求項３または４に記載の乾燥装置。

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