JP3576518B2

JP3576518B2 - 流動層式乾燥装置

Info

Publication number: JP3576518B2
Application number: JP2001319633A
Authority: JP
Inventors: 浩司三輪; 達雄新倉; 耕垣貞
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: CN1172150C; KR20030032826A; KR100471099B1; JP2003130545A; CN1412510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体内に供給された処理物を流動ガスによって流動させて流動層を形成することにより乾燥させる流動層式乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流動層式乾燥装置は、装置本体内の床部に設けられた分散板から高温の流動ガス（通常は空気）を高速で噴出することにより、装置本体内に供給された処理物を流動させて流動層を形成し、この流動層において処理物を分散させるとともに高温の流動ガスと接触させて乾燥させるものである。このような流動層式乾燥装置は、可動部分が少なくて構造が簡単であり、保守点検および運転が容易であるとともに、装置はコンパクトにまとまって据付面積が小さく、安価であり、しかも他の乾燥装置と比較して熱容量係数が大きく、広い範囲にわたる粒度、比重の処理物の乾燥が可能であるため、種々の処理物の乾燥処理に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような流動層式乾燥装置では、上述のように流動ガスによる流動によって処理物が分散されて乾燥させられるため、比較的水分含有量が大きな処理物や付着性の強い処理物の乾燥処理を行う場合には、供給された処理物が十分に分散されずに凝集したところで表面のみが乾燥させられて塊状となり、そのまま流動層の底部に沈下してしまうという問題があった。そして、このように処理物が塊状となって流動層底部に沈下して滞留してしまうと、流動ガスの噴出が妨げられるのは勿論、流動ガスによる処理物の流動自体がなされなくなって流動層が形成されなくなり、従って処理物を乾燥させることも出来なくなってしまうおそれがある。その一方で、このような問題を解決するのに、上記流動ガスの流量（風量）を大幅に増大させることにより、流動層底部に滞留した塊状の処理物を移動させることも可能ではあるが、この流動ガスの風量を大きくしすぎると流動層において流動している通常の粒子が飛散してしまうため、このような風量の増加によって塊状の処理物を移動させるにも限度がある。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、水分含有量の大きな処理物や付着性の強い処理物を乾燥させる場合でも、処理物が塊状となってしまってその流動が妨げられるような事態を、流動ガスの風量を増大させることなく防ぐことが可能な流動層式乾燥装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の乾燥装置は、装置本体内に供給された処理物を流動ガスによって流動させて流動層を形成することにより乾燥させる流動層式乾燥装置であって、上記装置本体に、上記流動層において上記処理物を撹拌する撹拌手段を備え、上記撹拌手段は、垂直方向に延びる回転軸に取り付けられて回転可能とされた撹拌羽根であって、上記回転軸は、上記流動層の上部から底部に向けて延びるように配設され、上記回転軸の下端に、櫛歯状の羽根を設けたことを特徴とする。従って、このような流動層式乾燥装置において、上記装置本体内の流動層に供給された処理物は、たとえ表面だけが乾燥されて塊状となっても、上記撹拌手段によって撹拌されることにより、塊自体が破砕されて分散させられるとともに、この塊の表面の乾燥した部分が流動ガスや流動する処理物の粒子によって解砕されて内部が露出し、この露出した部分が流動ガスによって乾燥させられてまた解砕されるという過程を繰り返すうちに微細化されるので、流動ガスの流量すなわち風量を増大させたりせずとも、処理物が塊状のまま流動層底部に沈下して分散板上に堆積することがなく、従って分散板からの流動ガスの噴出が妨げられることもなく、供給された処理物を確実に流動させて乾燥させることができる。ここで、塊状となった処理物は、装置本体内への処理物の供給口から下方に沈下しようとするので、本発明の乾燥装置では、上記撹拌手段を、この装置本体内への処理物の供給口の下方において流動層の底部に設けることにより、かかる塊状の処理物を確実に解砕することが可能となる。
【０００６】
また、この撹拌手段は、上記装置本体内に挿入された回転軸に取り付けられて回転可能とされる撹拌羽根とするのが、構造上簡略である。特にこの場合、上記回転軸を、上記流動層の上部から底部に向けて延びるように配設すれば、装置本体のシール構造も簡略化することができる。さらに、この場合には、回転軸の下端側では処理物が撹拌されずに滞留しやすくなってしまうため、この回転軸の下端に櫛歯状の羽根を設けることにより、処理物を解砕しつつ回転軸の下端側から排出するのが望ましい。さらにまた、上記撹拌羽根を、その回転方向側を向く面が回転方向後方側に向かうに従い上方に傾斜した傾斜面とされるとともに回転方向後方側を向く面が垂直とされた断面直角三角形状とすれば、回転方向側の傾斜面によって塊状の処理物をより確実に解砕しつつ上方に向けて分散させて流動させることができるとともに、回転方向後方側を向く面に処理物が付着したりするのを防ぐことができる。
【０００７】
一方、本発明の乾燥装置においては、装置本体内に保持されて流動層を形成する処理物の量を、該装置本体に供給される上記流動ガスの圧力と上記流動層内における流動ガスの圧力との差圧に基づいて制御することにより、この装置本体内に形成される流動層の安定化を図ることができ、処理物を確実に所定の水分含有量にまで乾燥させて処理することが可能となる。ここで、上記装置本体における処理物の排出口に排出手段として振動コンベアを接続し、この排出手段による処理物の排出量を上記差圧に基づいて調整可能とすることにより、装置本体内に保持されて流動層を形成する上記処理物の量を制御するようにすれば、この処理物の保持量の制御が容易であるとともに、例えば装置本体への処理物の供給量を調整するのに比べ、この処理物の水分含有量が変動したり塊状となり易くなったりするのを防ぐことができる。また、上記装置本体内の横断面積を、上記流動層の底部よりも上部の方が大きくなるようにすれば、この流動層の上部に形成されるフリーボード部の容積を大きく確保することができて、装置本体から流動ガスとともに排出される処理物の量を低減することができる。さらに、上記装置本体に、該装置本体内に洗浄液を噴射可能な洗浄手段を備えれば、当該乾燥装置の運転終了時や処理物の種類が変わるときなどの該装置本体内の洗浄を容易に行うことが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１ないし図６は、本発明の流動層式乾燥装置の一実施形態を示すものである。このうち、図１は、本実施形態の流動層式乾燥装置とその周辺装置を示す概略図であり、この図１に示すように、当該流動層式乾燥装置の装置本体１内には、その下部に分散板２が水平に配設されて、この分散板２の下側に流動ガス（高温の空気）Ａが供給される加圧室３が形成されるとともに、分散板２よりも上側の装置本体１の側壁１Ａには、スクリュウコンベア等の処理物Ｂの供給手段４に接続される供給口５が設けられており、この供給口５から装置本体１内に供給された処理物Ｂが、加圧室３から分散板２を介して噴出される上記流動ガスＡによって分散されつつ流動させられることにより、分散板２上の装置本体１内には流動層Ｃが形成される。なお、このような流動層Ｃは、その底部側（分散板２側）の処理物Ｂが比較的高い濃度で流動する濃厚層部（デンスベッド部）Ｄとその上部の処理物Ｂが比較的低い濃度で浮遊する希薄層部（フリーボード部）Ｅとから構成される。
【０００９】
ここで、本実施形態の装置本体１は、その内部の水平方向に沿った横断面が、図３に示すように一端側（図１ないし図３において左側）が半円状をなすとともに他端側（図１ないし図３において右側）が該半円に滑らかに連なってこの他端側に延びる長方形状をなす前方後円形状とされており、上記加圧室３も含めた当該装置本体１の下端から上方に分散板２を越えて装置本体１の高さの半分程度またはそれ以上までは、このような断面形状が一定寸法のまま分散板２を越えて上方に延びるように形成される一方、これよりも上部では上方に向けて、上記側壁１Ａが全周に亙って上向き外側に傾斜させられることによって横断面が上記形状と相似形を維持したまま断面積が増大するように広げられ、次いでこうして下部よりも一回り広げられた横断面のまま一定の寸法・形状で上方に延ばされた後、上記とは逆に側壁１Ａが上向き内側に傾斜させられて横断面が上記下部と略同等の寸法・形状にされて、やはり前方後円形状をなす水平な天井部１Ｂに至るように形成されている。そして、上記流動層Ｃは、このうち分散板２から上の断面形状が一定寸法とされた部分に上記濃厚層部Ｄが、またこれよりも上側部分に上記希薄層部Ｅが概ね配設されるように形成されており、従って装置本体１内の横断面積は、流動層Ｃの底部よりも上部の方が大きくなるようにされている。
【００１０】
また、上記供給口５は、図２に詳細に示すように、装置本体１の上記横断面における半円の一端側の突端にあって上向き外側に傾斜した部分の上記側壁１Ａに形成されている。従って、供給口５は、装置本体１内に形成される流動層Ｃのうち上記濃厚層部Ｄの上の希薄層部Ｅとの境界部分近傍に開口することとなる。一方、横断面においてこの供給口５とは反対には、上記長方形の他端側の短辺部分の中央に、乾燥処理された処理物Ｆの排出口６が形成されている。ただし、この排出口６は、本実施形態では上記分散板２の直上に位置するように形成されている。さらに、この排出口６には排出管７を介して排出手段８が接続されており、この排出手段８は排出口６から排出管７を介して排出される乾燥処理物Ｆの排出量を調整可能なものとされており、本実施形態では振動コンベアが用いられている。また、上記排出口６には排出管７側から進退可能とされて該排出口６に密着することによりこの排出口６を液密に封止するダンパー６Ａが備えられている。このダンパー６Ａは、後述するように装置本体１内を洗浄する際に洗浄液が流れ出るのを防ぐほか、処理物Ｂの装置本体１内への初期投入時に処理物Ｂが未乾燥のまま排出口６から排出されるのを防止するのにも用いられる。さらにまた、装置本体１の上記天井部１Ｂには該装置本体１内から排出される排ガスＧの排気口９が設けられており、この排気口９から排出された排ガスＧは、図示されないサイクロン等の集塵手段によって排ガスＧとともに排出された処理物Ｂの乾燥粒子が回収された後、周知の排ガス処理手段によって処理されて排出される。
【００１１】
そして、この装置本体１には、その上記天井部１Ｂ上にモータおよび減速機等からなる回転駆動手段１０が設けられていて、この回転駆動手段１０の回転軸１１は、その軸線Ｏを垂直にして下向きに天井部１Ｂを気密かつ回転自在に貫通し、装置本体１内に形成される流動層Ｃをその上部の希薄層部Ｅから底部の濃厚層部Ｄに向けて延びて、その下端が上記分散板２の直上近傍に達するように延長されており、この回転軸１１の下端部には上記軸線Ｏに対する径方向外周側に延びる撹拌羽根１２が取り付けられていて、回転駆動手段１０により回転軸１１を介して回転可能とされたこの撹拌羽根１２によって本実施形態における撹拌手段１３が構成されている。ここで、回転軸１１は、その上記軸線Ｏが装置本体１の横断面の上記一端側がなす半円の中心を通るように配設されて、上記回転駆動手段１０によってこの軸線Ｏ回りに図中に符号Ｔで示す回転方向に回転可能とされており、従ってこの回転軸１１の分散板２直上に位置した上記下端部に取り付けられる撹拌羽根１２は、やはり分散板２の直上にあってその回転軌跡が上記横断面における一端側の半円と同軸で径が僅かに小さい円をなし、すなわちこの一端側の側壁１Ａに設けられる上記供給口５の下方に位置して、流動層Ｃの底部つまり上記濃厚層部Ｄの底部に配設されることとなる。
【００１２】
さらに、上記撹拌手段１３は、図４ないし図６に示すように回転軸１１の下端部に取り付けられる複数（本実施形態では４つ）の上記撹拌羽根１２…によって構成されている。これらの撹拌羽根１２…は、互いに同形同大のものであって、回転軸１１の下端部にキー嵌合によって該回転軸１１と一体回転可能に取り付けられたブラケット１４の外周に、周方向に等間隔に、かつ軸線Ｏ方向上方から見た平面視においては図５に示すように軸線Ｏに対する半径方向に外周側に向けて略真っ直ぐ延びるように配設されている。また、個々の撹拌羽根１２は、図４に示すようにブラケット１４側の根元部１５が外周側に向かうに従い下方に向けて傾斜させられるとともに、これよりも外周側の羽根部１６が上記根元部１５に対して屈曲させられて、軸線Ｏに直交する平面方向すなわち水平面方向に延びるようにされている。そして、この羽根部１６は図６に示すように、その回転方向Ｔ側を向く面が回転方向Ｔの後方側に向かうに従い上方に傾斜した傾斜面１６Ａとされるとともに、回転方向Ｔの後方側を向く面が垂直面１６Ｂとされ、また下方を向く面が軸線Ｏに垂直な水平面１６Ｃとされた断面直角三角形状とされており、さらにこの水平面１６Ｃから上記傾斜面１６Ａと垂直面１６Ｂとが交差する羽根部１６の上縁部までの高さと、垂直面１６Ｂから傾斜面１６Ａと水平面１６Ｃとが交差する羽根部１６の回転方向Ｔ側の端縁部までの幅とは、いずれも外周側に向かうに従い漸次小さくなるようにされている。
【００１３】
また、上記ブラケット１４よりも下の回転軸１１の下端には、さらに櫛歯状の羽根１７が設けられている。この羽根１７は、その本体１７Ａが細長い略長方形の平板状をなしていて軸線Ｏを含む平面上に位置し、この本体１７Ａの長手方向が周方向に隣接する撹拌羽根１２，１２の間を軸線Ｏに対する直径方向に延びるように、回転軸１１の下端に取り付けられて一体に回転可能とされている。そして、この羽根１７の本体１７Ａの上記直径方向に延びる下端縁には、図４に示すように先端が鋭角とされた二等辺三角形状の櫛歯１７Ｂが多数この直径方向に並ぶように形成されており、これらの櫛歯１７Ｂ…の先端（下端）の軸線Ｏ方向の位置は、撹拌羽根１２の羽根部１６の上記水平面１６Ｃと略同じとされている。なお、これら羽根１７の櫛歯１７Ｂ…の先端および撹拌羽根１２の水平面１６Ｃの位置は、該羽根１２，１７が分散板２と干渉せず、また分散板２との間の処理物Ｂの噛み込みなどによっても羽根１２，１７の回転が干渉を受けない範囲で、できるだけ小さく設定される。また、羽根１７の軸線Ｏからの半径方向の長さは、撹拌羽根１２の上記根元部１５の半径方向の長さよりも長くされている。
【００１４】
一方、装置本体１内には、該装置本体１内に洗浄液Ｈを噴射可能な洗浄手段１８が備えられている。本実施形態では、この洗浄手段１８は、装置本体１内の上記天井部１Ｂの裏面に設けられていて、上記回転軸１１から撹拌手段１３としての撹拌羽根１２…を洗浄する第１の洗浄手段１８Ａと、装置本体１の側壁１Ａ内面を洗浄する第２の洗浄手段１８Ｂとから構成されている。このうち、第１の洗浄手段１８Ａは、先端にスプレーノズルが取り付けられた直管状の洗浄管が、天井部１Ｂ上に立設された上記回転駆動手段１０の周囲から回転軸１１に向けて上記軸線Ｏに交差する方向に斜めに天井部１Ｂを気密に貫通するように設けられてなり、この洗浄管に供給された水等の洗浄液Ｈが上記スプレーノズルから回転軸１１および撹拌羽根１２…に向けて噴射可能とされている。また、上記第２の洗浄手段１８Ｂは、上記天井部１Ｂの裏面に、この天井部１Ｂがなす上記前方後円形よりもやや小さな相似の前方後円形をなす枠形の洗浄管が水平に取り付けられ、この洗浄管には周方向に多数のスプレーノズルが少なくとも外周側を向くように取り付けられていて、やはり天井部１Ｂを気密に貫通する接続管を介して該洗浄管に供給される水等の洗浄液Ｈが、上記スプレーノズルから側壁１Ａ内面に向けて噴射可能とされている。
【００１５】
さらにまた、図１に示すように装置本体１には、この装置本体１の上記加圧室３に供給された流動ガスＡの圧力を検出する圧力計等の供給圧力検出手段１９と、この加圧室３から分散板２を通して噴出させられた流動ガスＡによる上記流動層Ｃの圧力を検出する圧力計等の流動圧力検出手段２０とが備えられており、このれらの圧力検出手段１９，２０によって検出された加圧室３内の流動ガスＡの圧力検出結果と装置本体１内の流動層Ｃの圧力検出結果とは、コンピュータ等の圧力演算制御手段２１に送られて処理され、その差圧に基づいて装置本体１内に保持されて流動層Ｃを形成する処理物Ｂの量が制御されるように成されている。より具体的に本実施形態では、上記演算制御手段２１が図１に示すように、装置本体１の乾燥処理物Ｆの排出口６に排出管７を介して連結された振動コンベア等の排出手段８に接続されて、装置本体１に備えられたこの排出手段８による乾燥処理物Ｂの排出量が制御可能とされており、供給手段４による装置本体１への処理物Ｂの供給量は一定としたまま、排出手段８による排出量を抑えることで装置本体１内の処理物Ｂの保持量が増大させられ、逆に排出量を増大させることで保持量を低減することができるようになされている。
【００１６】
従って、このように構成された流動層式乾燥装置および該乾燥装置による乾燥方法においては、まず装置本体１内に形成される上記流動層Ｃにおいて処理物Ｂを撹拌する撹拌手段１３が該装置本体１に備えられているので、この装置本体１内の流動層Ｃに供給手段４によって供給された処理物Ｂは、流動層Ｃによって流動されて分散させられるとともに、上記撹拌手段１３によっても撹拌される。このため、たとえ供給された処理物Ｂの水分含有量が高かったり付着性が強かったりして、この処理物Ｂが凝集して流動層Ｃによる流動だけでは十分に分散させられずに表面だけが乾燥した塊状になったとしても、この塊状の処理物Ｂ自体が撹拌手段１３によって破砕されたり、撹拌された塊状の処理物Ｂ同士が衝突したりして分散させられるとともに、該処理物Ｂの乾燥した表面に流動ガスＡや流動層Ｃにおいて流動する処理物Ｂの粒子が衝突することによって、この表面が解砕させられてその内部が露出させられ、これがまた撹拌されつつ乾燥させられて解砕されるといったことが繰り返されて、上記塊状の処理物Ｂは小さく分散させられて乾燥させられてゆく。
【００１７】
よって、上記構成の乾燥装置および乾燥方法によれば、分散板２を介しての流動ガスＡの装置本体１内への流量を増大させたりせずとも、このように処理物Ｂが塊状のまま内部が十分に乾燥されなくなるような事態を防ぐことができるとともに、この塊状となった処理物Ｂが流動層Ｃの底部に沈下して滞留することによりこの底部の分散板２からの流動ガスＡの噴出が遮られたりして流動層Ｃの形成自体が妨げられるような事態を防止することができ、これらにより装置本体１に供給された処理物Ｂを確実に乾燥させることが可能となる。しかも、撹拌手段１３によって流動層Ｃの処理物Ｂが撹拌されることにより、特にこの流動層Ｃの上記濃厚層部Ｄにおける上記横断面において該撹拌手段１３が設けられた部分では処理物Ｂの分散の均一化を図ることができ、これによって処理物Ｂを偏り無く均一に乾燥させることができるので、排出される乾燥処理物Ｆにおいてその乾燥度に偏りが生じたりするのを防ぐことができ、すなわち均一な乾燥度の乾燥処理物Ｆを提供することが可能となる。
【００１８】
また、上述のように水分含有量や付着性が高い処理物Ｂは、装置本体１の供給口５から供給手段４によって供給されると、そのまま塊状となってすぐに流動層Ｃの底部に沈下し、従ってこの供給口５の下方において滞留しやすいのに対し、本実施形態の乾燥装置では、上記撹拌手段１３がこの装置本体１内への処理物Ｂの供給口５の下方において流動層Ｃの底部に設けられており、従って本実施形態の乾燥方法では、装置本体１内に供給された処理物Ｂを、この装置本体１内への該処理物Ｂの供給口５の下方における上記流動層Ｃの底部において撹拌することとなる。このため、このように塊状となって供給口５の下方の流動層Ｃ底部に沈下した処理物Ｂを、確実かつ速やかに撹拌して解砕し、細かく分散させることが可能となるので、本実施形態によれば、このような塊状の処理物Ｂが長く滞留して流動層Ｃの形成に支障を来したり、沈下した塊状処理物Ｂが撹拌されないまま排出されてしまったりするのを防ぐことができ、より確実な処理物Ｂの乾燥を促すことができる。
【００１９】
さらに、この撹拌手段１３として本実施形態では、装置本体１内に挿入された回転軸１１に取り付けられて回転可能とされる撹拌羽根１２が用いられており、最も簡略な構造で、しかしながら確実に処理物Ｂを撹拌して解砕することが可能である。しかも、この撹拌手段１３において、上記回転軸１１は、装置本体１の天井部１Ｂに設けられた回転駆動手段１０から該天井部１Ｂを気密に貫通して、上記流動層Ｃの上部から底部に向けて延びるように配設されており、従って装置本体１内に回転軸１１を貫通させる部分のシールも、流動層Ｃの圧力が最も低くなるこの天井部１Ｂにおいて１ヶ所だけに設ければよく、従ってシール構造の簡略化を図りながらも、装置本体１内に供給された処理物Ｂが排出口６や排気口９以外から外部に漏れ出てしまうような事態も防止することが可能となる。加えて、本実施形態の装置本体１はその横断面が、上記供給口５が設けられる一端側が半円状をなしていて、この半円の中心に回転軸線Ｏが交差するように回転軸１１が垂直に設けられており、従って撹拌羽根１２は装置本体１の供給口５側の側壁１Ａ内周に沿うように回転させられるので、該横断面においても供給された処理物Ｂの滞留を確実に防いで撹拌解砕することが可能である。
【００２０】
さらにまた、本実施形態では、このような撹拌手段１３において、その上記回転軸１１の下端に櫛歯状の羽根１７が設けられている。しかるに、この回転軸１１の下端側部分は、該回転軸１１の回転軸線Ｏの近傍であって、この軸線Ｏからの半径が小さい分、回転数が同じであっても外周側と比べて回転速度は小さいために撹拌効果も小さく、しかも本実施形態では撹拌羽根１２が根元部１５から羽根部１６にかけて折れ曲がった形状であるので、分散板２との間に空間が生じることともなって、塊状の処理物Ｂが滞留しやすくなってしまう部分であるが、そのような部分に撹拌羽根１２とは別にかかる羽根１７を設けることにより、この回転軸１１の下端側部分と分散板２とに間に滞留する上記塊状処理物Ｂを、羽根１７下端の櫛歯１７Ｂによって粉砕しながら掻き出すようにして排除することができ、こうして排除された処理物Ｂをその外周側の回転する撹拌羽根１２によって撹拌してさらに解砕することができるので、本実施形態によれば、塊状処理物Ｂの滞留を一層確実に防いで、より安定した流動層Ｃの形成と処理物Ｂの均一な乾燥とを促すことが可能となる。
【００２１】
また、本実施形態では、処理物Ｂの撹拌を行う撹拌羽根１２が、その羽根部１６の回転方向Ｔ側を向く面が回転方向Ｔ後方側に向かうに従い上方に傾斜した傾斜面１６Ａとされるとともに、回転方向Ｔの後方側を向く面が垂直面１６Ｂとされた断面直角三角形状とされており、従って撹拌羽根１２の回転方向Ｔ側では、処理物Ｂが、上記傾斜面１６Ａと水平面１６Ｃとが交差する端縁部の断面鋭角をなすエッジによって集中的な衝撃を受け、あるいは切り裂かれるようにして破砕されて分散させられるとともに、この傾斜面１６Ａに乗り上げた処理物Ｂは撹拌羽根１２の回転に伴い上方に跳ね上げられて撹拌されることとなるので、より効率的な処理物Ｂの撹拌と解砕とを図ることができる。その一方で、撹拌羽根１２の回転方向Ｔ後方側は、垂直面１６Ｂによってその面積が小さくされ、しかもこれが垂直に配設されているので、処理物Ｂが付着することが少なく、当該乾燥装置の運転終了時や処理物Ｂの品種の変更時等に付着した処理物Ｂを除去するのが容易であり、また付着した処理物Ｂによって回転駆動手段１０の駆動力が増大を余儀なくされたりするような事態を防止することが可能である。また、このように撹拌羽根１２を断面直角三角形状とすれば、図６に示すように垂直面１６Ｂと水平面１６Ｃとを断面Ｌ字のアングル材で形成するとともに、これに傾斜面１６Ｃとなる板材を取り付ければ当該撹拌羽根１２を形成することができ、その製造が容易であるととともに、撹拌羽根１２に高い強度を与えることができるという利点も得られる。
【００２２】
なお、本実施形態の乾燥装置では、このように撹拌手段１３としての撹拌羽根１２が断面直角三角形状をなすように形成されているが、例えば装置本体１が比較的小型である場合などにはそれほど高い強度は必要とされないので、図７に示す撹拌手段１３の変形例のように、撹拌羽根２２を軸線Ｏからその半径方向に延びる長方形の板状に形成し、かつこの撹拌羽根２２を上記傾斜面１６Ａと同様に回転方向Ｔ後方側に向かうに従い上方に向かうように傾斜させるようにしてもよい。また、上記実施形態やこの変形例では、撹拌羽根１２，２２を回転軸１１の下端部に１段のみ設けているが、軸線Ｏ方向に複数段の撹拌羽根１２，２２を設けるようにしてもよい。さらに、上記櫛歯状の羽根についても、図８に示す変形例の羽根２３のように、その本体２３Ａの下端に形成される多数の櫛歯（ただし、この変形例では下端側に向かうに従い先細りとなる台形状をなしている。）２３Ｂ…を、この図８の（イ）に示すように軸線Ｏの両側で外周側に向かうに従い回転方向Ｔの後方側に向けて傾斜させることにより、回転軸１１の下端側部分に滞留した処理物Ｂは、この回転軸１１の回転に伴う羽根２３の回転によって外周側へと掃き出されるようにして排除されるので、この処理物Ｂを一層確実に排出することができる。また、この櫛歯状の羽根１７，２３についても、複数段設けるようにしてもよい。
【００２３】
一方、本実施形態の乾燥装置および乾燥方法では、装置本体１の分散板２より下の加圧室３に供給された流動ガスＡの圧力を検出する供給圧力検出手段１９が備えられるとともに、分散板２よりも上の装置本体１内には流動層Ｃ内の流動ガスＡの圧力を検出する流動圧力検出手段２０が備えられており、これらの検出手段１９，２０による検出結果から両圧力の差圧に基づいて、上記演算制御手段２１によって排出手段８を制御することにより、装置本体１内に保持されて流動層Ｃを形成する処理物Ｂの保持量が制御可能とされている。従って、上記差圧が大きくなった場合には排出手段８の排出量を増やして装置本体１内の処理物Ｂの保持量を低減し、逆に差圧が小さくなった場合には排出手段８による排出量を抑えて保持量を増大させることにより、流動層Ｃを形成する処理物Ｂの量と流動ガスＡの圧力との関係を一定に保つことが可能となり、装置本体１内に形成される流動層Ｃの安定化を図ることが可能となり、これにより確実に所定の水分含有量まで乾燥させられた処理物Ｆを装置本体１から排出して使用に供することが可能となる。
【００２４】
ところで、このように装置本体１内に所定の保持量（層厚）の処理物Ｂを保持して流動層Ｃを形成するには、本実施形態のように差圧を制御する場合と、装置本体内の排出口側に堰板等を設けてオーバーフロー制御を行う場合とが考えられる。しかしながら、後者の場合において塊状となった処理物がそのまま排出口側に移動してしまうと、この塊が堰板によって堰き止められて全く排出されず、上述のように流動層が形成されなくなってしまうおそれがある。そこで、これに対して本実施形態では、このように差圧による制御方式を採用することにより、堰板等を設けることなく保持量を制御し、処理物Ｂが塊状のまま排出口６側に移動した場合にはこれを容易に排出可能として、流動層Ｃの形成をより確実としている。なお、こうして排出口６から塊状の処理物Ｂが排出された場合でも、排出手段８の後段に篩装置等の分級手段を設けることにより、かかる塊を乾燥した処理物の粒子から容易に取り除くことができる。
【００２５】
また、本実施形態では、このように上記差圧に基づいて排出手段８による乾燥処理物Ｆの排出量を制御することにより、装置本体１内の処理物Ｂの保持量を制御するようにしているが、これとは逆に例えば排出手段８による乾燥処理物Ｆの排出量は一定としたまま、供給手段４による装置本体１内への処理物Ｂの供給量を制御することによっても、この装置本体１内の処理物Ｂの保持量を制御することは可能である。しかしながら、このように供給量を制御する場合においては、例えば差圧が大きくなって保持量を減らすために供給量を制限したとき、供給手段４内に長く保持されることによって処理物Ｂの水分含有量が変動したり塊状になりやすくなってしまったりするおそれがあるので、本実施形態では排出手段８を制御するようにしている。勿論、排出手段８と供給手段４の双方を制御するようにしてもよい。また、本実施形態ではこの排出手段８として振動コンベアが用いられており、その振動量を調節することによって容易かつ確実に排出量を調整可能であるので、上述の差圧に基づく処理物Ｂの保持量の制御も容易かつ確実に行うことができるという利点も有する。ただし、振動コンベア以外の排出手段を用いることも勿論可能である。
【００２６】
さらに、本実施形態の装置本体１は、その内部の横断面積が、供給口５の下端辺りまでの下部に対してこれよりも上部の該装置本体１の側壁１Ａ内周の横断面が一回り大きくされることにより、この装置本体１内に形成される流動層Ｃの底部よりも上部の方が大きくなるようにされている。従って、この装置本体１内の下部に形成される上記流動層Ｃの濃厚層部Ｄよりも、上部に形成される希薄層部（フリーボード部）Ｅの方が容積が大きく確保されるので、この希薄層部Ｅにおける流動ガスＡの圧力をより低減することが可能となり、該希薄層部Ｅに浮遊する処理物Ｂの粒子が流動ガスＡの排気Ｇとともに排気口９から排出されるのを抑えることができて、上記集塵手段から先の排ガス処理手段において処理される処理物量を低減し、乾燥処理物Ｆの歩留まりの向上を図ることができる。また、こうして装置本体１内上部における流動ガスＡの圧力が低減されることにより、本実施形態においてはこの装置本体１上部の天井部１Ｂを貫通する上記回転軸１１のシール構造の一層の簡略化を図ることも可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態ではこの装置本体１内の横断面が、上述のように一端側が半円状とされるとともに他端側がこれに滑らかに連なる長方形状とされた前方後円形とされているが、例えばこれを図９に示す変形例のように、一端側と他端側との間の両側の側壁１Ａ内面に壁部２４を立設してくびれ部を形成し、このくびれ部よりも一端側すなわち処理物Ｂの供給口５側ではこの横断面が略円形をなすようにするとともに、他端側すなわち排出口６側はこの一端側に幅狭の通路を介して連通するようにしてもよい。このような構成を採用した場合には、塊状の処理物Ｂが撹拌手段１３の設けられた一端側において十分に撹拌されて解砕されるので、塊状のまま他端側に移動して排出されるのが一層確実に防がれ、当該乾燥装置における乾燥処理物Ｆの歩留まりのさらなる向上を図ることができる。
【００２８】
さらにまた、本実施形態では、上記装置本体１に、該装置本体１内に洗浄液Ｈを噴射可能な洗浄手段１８が備えられており、当該乾燥装置の運転終了時や処理物Ｂの種類が変更となるときなどに、この洗浄手段１８によって洗浄液Ｈを噴射させることにより、装置本体１内を人手によらずに容易に洗浄することができ、処理物Ｂ変更のために要する時間の短縮や作業者の労力等の軽減を図ることができる。しかも、本実施形態では、この洗浄手段１８が、上記回転軸１１から撹拌手段１３としての撹拌羽根１２…に向けて洗浄液Ｈを噴射可能な第１の洗浄手段１８Ａと、装置本体１の内周に向けて洗浄液Ｈを噴射可能な第２の洗浄手段１８Ｂとを備えており、このうち第１の洗浄手段１８Ａからは回転軸１１や撹拌羽根１２に集中的に洗浄液Ｈを吹きかけて処理物Ｂを洗い流すことができる。その一方で、第２の洗浄手段１８Ｂは、その形状が天井部１Ｂと相似とされ、すなわち側壁１Ａ内面の横断面形状に応じた形状に形成されているので、装置本体１の側壁１Ａ内面に満遍なく均等に洗浄液Ｈを吹きかけて洗浄することができ、従って本実施形態ではより効率的かつ確実な洗浄を図ることができる。なお、この洗浄中は排出口６のダンパー６Ａが閉塞されて、洗浄液Ｈが排出管７から流れ出るのが防がれる。また、装置本体１内下部に流れ落ちた洗浄液Ｈは、例えば加圧室３の底から抜き出されて排出され、さらに洗浄後は高温の流動ガスＡだけを供給することにより装置本体１内部を乾燥させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、その装置本体に流動層において処理物を撹拌する撹拌手段を備えて、処理物を撹拌しつつ乾燥することにより、たとえ水分含有量の大きな処理物や付着性の強い処理物を乾燥させる場合でも、流動ガスの流量を増大させたりすることなく、処理物が塊状となってしまってその流動が妨げられるたりするのを防ぎ、確実かつ安定した処理物の乾燥を図ることが可能となる。また、この撹拌手段を装置本体内への処理物の供給口の下方において流動層の底部に設けて処理物を撹拌することにより、一層確実な塊状の処理物の撹拌による解砕を促してその乾燥を図ることができる。
【００３０】
また、この撹拌手段を、装置本体内に挿入された回転軸に取り付けられて回転可能とされる撹拌羽根とすることにより、当該撹拌手段の構造の簡略化を図ることができ、さらにこの回転軸を、上記流動層の上部から底部に向けて延びるように配設すれば、この回転軸の貫通部における装置本体のシール構造も簡略化することができ、装置本体内からの処理物の漏出を防ぎつつも、より低廉な乾燥装置を提供することができる。さらに、この回転軸の下端に櫛歯状の羽根を設けることにより、この下端側における処理物の滞留を防ぐことができ、また、撹拌羽根を、回転方向側の傾斜面と回転方向後方側の垂直面とを備えた断面直角三角形状とすることにより、塊状の処理物をより確実な撹拌、解砕を促しつつ、撹拌羽根への処理物の付着を防ぐことができる。
【００３１】
一方、装置本体内の処理物の保持量を、装置本体に供給される流動ガスと流動層内の流動ガスとの差圧に基づいて制御することにより、流動層の安定化を図って確実に所定の水分含有量にまで乾燥された処理物を提供することが可能となる。特に、この保持量を、排出手段としての振動コンベアによる乾燥処理物の排出量を調整することで制御すれば、処理物の供給量を調整する場合のように供給される処理物の水分含有量が変化したり塊状となり易くなったりすることもない。また、装置本体内の横断面積を流動層の底部より上部の方が大きくなるようにすることで、流動ガスの排気とともに排出される処理物の量を低減して乾燥処理物の歩留まりの向上を図ることができ、さらに装置本体に洗浄液を噴射可能な洗浄手段を備えることにより、装置本体内の洗浄を容易に行って処理物の種類の変更時間の短縮や作業者の労力の軽減を図り、一層効率的な乾燥処理を促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図である（供給口５や撹拌手段１３の位置は簡略化されている。）。
【図２】図１に示す実施形態の装置本体１の縦断面図である。
【図３】図２におけるＹＹ横断面図である。
【図４】図１に示す実施形態に備えられる撹拌手段１３の拡大側面図である。
【図５】図４に示す撹拌手段１３の軸線Ｏ方向上方からの平面図である。
【図６】図５におけるＺＺ断面図である。
【図７】撹拌手段１３の変形例の撹拌羽根２２を示す側面図である。
【図８】変形例の櫛歯状の羽根２３を示す（イ）軸線Ｏ方向下方からの底面図、（ロ）側面図である。
【図９】装置本体１の変形例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１装置本体
２分散板
３加圧室
４処理物Ｂの供給手段
５供給口
６排出口
８乾燥処理物Ｆの排出手段
１１回転軸
１２，２２撹拌羽根
１３撹拌手段
１６Ａ傾斜面
１６Ｂ垂直面
１７，２３櫛歯状の羽根
１８洗浄手段
１９供給圧力検出手段
２０流動圧力検出手段
２１演算制御手段
Ａ流動ガス
Ｂ処理物
Ｃ流動層
Ｆ乾燥された処理物
Ｈ洗浄液
Ｏ回転軸１１の回転軸線
Ｔ回転軸１１の回転方向

Claims

装置本体内に供給された処理物を流動ガスによって流動させて流動層を形成することにより乾燥させる流動層式乾燥装置であって、上記装置本体には、上記流動層において上記処理物を撹拌する撹拌手段が備えられ、上記撹拌手段は、垂直方向に延びる回転軸に取り付けられて回転可能とされた撹拌羽根であって、上記回転軸は、上記流動層の上部から底部に向けて延びるように配設され、上記回転軸の下端には、櫛歯状の羽根が設けられていることを特徴とする流動層式乾燥装置。
上記装置本体は、その内部の水平方向に沿った横断面が、一端側が半円状をなすとともに他端側が該半円に滑らかに連なってこの他端側に延びる長方形状をなす前方後円形状とされており、上記処理物の供給口は、上記装置本体の横断面における半円の一端側の突端にある一方、横断面においてこの供給口とは反対には、上記長方形の他端側の短辺部分の中央に、乾燥処理された処理物の排出口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流動層式乾燥装置。
上記装置本体は、その内部の水平方向に沿った横断面が、一端側が半円状をなすとともに他端側が該半円に滑らかに連なってこの他端側に延びる長方形状をなす前方後円形状とされ、さらにこれら一端側と他端側との間の両側の側壁内面には壁部が立設されてくびれ部が形成され、このくびれ部よりも一端側では上記横断面が略円形をなすようにされるとともに、他端側はこの一端側に幅狭の通路を介して連通されており、上記処理物の供給口は、上記装置本体の横断面における半円の一端側の突端にある一方、横断面においてこの供給口とは反対には、上記長方形の他端側の短辺部分の中央に、乾燥処理された処理物の排出口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流動層式乾燥装置。
上記回転軸は、その軸線が上記装置本体の横断面の上記一端側がなす半円の中心を通るように配設されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の流動層式乾燥装置。
上記装置本体には、該装置本体内に洗浄液を噴射可能な洗浄手段が備えられており、この洗浄手段は、上記装置本体内の天井部の裏面に設けられていて、上記回転軸から上記撹拌手段としての撹拌羽根を洗浄する第１の洗浄手段と、上記装置本体の側壁内面を洗浄する第２の洗浄手段とから構成され、上記第２の洗浄手段においては、上記天井部の裏面に、この天井部がなす上記前方後円形よりもやや小さな相似の前方後円形をなす枠形の洗浄管が水平に取り付けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の流動層式乾燥装置。