JP3657327B2

JP3657327B2 - 遠赤外線放射装置および乾燥機

Info

Publication number: JP3657327B2
Application number: JP26369895A
Authority: JP
Inventors: 興太郎久保田; 勝柏嵜; 友彦市川; 和成造賀; 博之田代
Original assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd; Satake Corp
Current assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd; Satake Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JPH0979748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱風を通過させる風胴を備えた遠赤外線放射装置と、これを用いた主として穀類の乾燥に用いる乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
循環型の穀類乾燥機（特開昭５６−８２３７２号公報、特開昭５７−１２４６８０号公報等）では、上方にホッパー部を、下部に熱風乾燥路および循環のための送穀機、揚穀機を配置し、ホッパー部に定量の穀類を張り込んだ後、ホッパー部の下部から穀類を所定の流速で熱風乾燥路に通過させ、再びホッパー部に戻すという循環が繰り返される。熱風乾燥路では、穀粒表層部の水分が除去されると共に、ホッパー部で穀粒内部の水分を表層側に移動させて均一化するテンパリングが行われ、穀粒の水分が平衡を保ちながら徐々に減少される。これによって、急激な乾燥による穀粒の変質や胴割れが防止されている。
【０００３】
熱風乾燥路にはバーナーと送風機からなる熱風供給装置から、乾燥した熱風が供給されるが、被乾燥物である穀類に損傷を与えないように、バーナー燃焼で作った高温熱を外気で薄めて適温にしている。また、乾燥用熱風の半分程度は穀類を乾燥させずにそのまま排出されてしまうので、エネルギー効率が低い。しかも、熱風を直接穀類に浴びせると、穀類に胴割れ等の被害が発生しやすいという欠点がある。
【０００４】
一方、遠赤外線を利用する穀類乾燥方法もある。この方法では、遠赤外線放射装置の加熱された風胴筒表面から放射される遠赤外線を穀類に吸収させて乾燥するのであるが、電磁波が直接穀類に吸収されてほとんどの熱エネルギーが穀類の乾燥に用いられるので、エネルギー効率が良く、穀類の損傷も少ない。
【０００５】
しかしながら、従来の遠赤外線放射装置における風胴筒は、バーナーと送風機などからなる熱風発生装置に接続されている熱風供給側の表面温度が高く、排風側は比較的低い。このため、穀類に照射される遠赤外線のエネルギー量が場所によってムラになり、乾燥ムラが生じるばかりか、一部高温部分では穀類に過剰なエネルギーが照射されるので、穀類の変質や胴割れ等の被害が発生することがあった。
【０００６】
以上のことは、穀類の乾燥に限らず、急激な乾燥が適さない被乾燥物の乾燥一般について観測できることである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、遠赤外線の放射量が風胴筒の長手方向にほぼ均一な遠赤外線放射装置の提供およびこの遠赤外線放射装置を利用した乾燥ムラのない乾燥機の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
〔遠赤外線放射装置〕
一端を熱風供給側、他端を排風側とした風胴筒において、熱風供給側寄りの外周に外筒を非接触状に嵌挿し、これによって風胴筒の高温となる熱風供給側部分からの遠赤外線を外筒でいったん受け止め、外筒から調整された遠赤外線を改めて放射させることによって、遠赤外線放射装置全体として遠赤外線の放射量分布を均一化する。
【０００９】
風胴筒の排風側寄りの内部に通風抵抗板を配置し、これによって、風胴筒内部の熱風の流れを調整し、風胴筒の表面部に対する熱風からの熱伝導をほぼ等しくし、遠赤外線放射装置全体として遠赤外線の放射量分布を均一化することもある。
遠赤外線の放射分布を均一化するために、外筒と通風抵抗板の双方を利用することは好ましい。
【００１０】
〔乾燥機〕
被乾燥物の通路に前記の構成を備えた遠赤外線放射装置を配置し、穀粒が吸収する遠赤外線のエネルギーを乾燥に利用する。
被乾燥物の通路を横切る熱風乾燥路と組み合わせ、また、遠赤外線放射装置における風胴筒の排風を熱風乾燥路に接続することがある。
被乾燥物の通路に予備加熱部と乾燥部を備え、予備加熱部に遠赤外線放射装置を配置することがある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、竪型循環式の穀類乾燥機１の全体構造を示し、箱形の機体２の内部が上部の予備加熱部３と下部の乾燥部４に区画され、乾燥部４の下方にはスクリューコンベアなどの送穀機５が配置されている。機体２の外方には揚穀機６が配置されて、前記の送穀機５から送られた穀粒を再び予備加熱部３に送り上げるようになっている。
【００１２】
予備加熱部３は、下部の中央部に遠赤外線放射装置７が機体２の前壁８と後壁９間に水平に横架され（図１）、その上方に前後方向の断面で逆Ｖ字形となる笠形に広がって配置された分流体１０と左右の側壁から張出した案内体１１によって、予備加熱部３の下部は２つのホッパー部１２（ａ，ｂ）に形成されている。分流体１０は穀粒が抜け出ない程度の孔を全面に設けた多孔の鋼板、あるいは多孔のない鋼板で形成されている。
【００１３】
予備加熱室３の上部は広く一体の空間で、前記揚穀機６の吐出口に連通しており、天井部に散穀体１３が配置されている。散穀体１３はモーターによって駆動回転される。
【００１４】
乾燥部４は、予備加熱室３の下部に空間的に連続して形成されており、下部中央部に機体２の前壁８から後壁９に渡って横架された筒状の熱風路１４とその下方両側に配置された筒状の排風路１５（ａ，ｂ）を有している。符号１６，１７は分流体である。
【００１５】
熱風路１４の下半部壁面１８（ａ，ｂ）と排風路１５の内部側壁面１９（ａ，ｂ）は多孔の鋼板で形成され、熱風路１４の下半部壁面１８ａと排風路１５の内部側壁面１９ａ、同様に下半部壁面１８ｂと内部側壁面１９ｂは狭い間隔をもって平行に配置され、熱風乾燥路２０（ａ，ｂ）を構成している。
熱風乾燥路２０（ａ，ｂ）は中央下方に向かって傾斜され、それぞれの下端に羽根車等の定量送りだし装置２１が配置されている。
【００１６】
乾燥部４の上部は広く一体の空間で、上方に遠赤外線放射装置７が露出されている。
乾燥部４の下方はホッパー形状に構成されて、その底部の中央に前記の送穀機５が配置されている。
【００１７】
遠赤外線放射装置７は（図４）、風胴筒２２と第１、第２の外筒２３、２４、通風抵抗板２５およびバーナー２６と送風機２７からなる熱風発生装置２８で構成されており、熱風発生装置２８は機体２の外部に配置されると共に風胴筒２２の一端に接続され、風胴筒２２の他端（排風側）は風路２９を通じて前記の熱風路１４の一端（熱風供給側）に接続されている。また、第１、第２の外筒２３，２４は風胴筒２２の熱風供給側寄りの外周に相互に非接触状に嵌挿され、第１の外筒２３は第２の外筒２４より長く、第２の外筒２４は第１の外筒２３の熱風供給側寄りに位置している。
【００１８】
通風抵抗板２５は風胴筒２２の排風側寄りの内部に配置され、風胴筒内部の通風路断面の約２０〜５０％を遮断できる面積を備えている。
【００１９】
風胴筒２２、外筒２３，２４および通風抵抗板２５はステンレスを素材としており、風胴筒２２と外筒２３，２４には、加熱によって高い効率で遠赤外線を放射する素材（アルミナ系、シリカ系、チタニア系セラミックス）の粉末を顔料とした塗料（例えばオキツモ社製高効率輻射塗料Ｂ−６００）が塗布されている。この塗料は風胴筒２２の表面温度が３００〜６００℃に加熱されると、その表面から波長が２．９〜５．０μｍの遠赤外線をほぼ均一に放射する。そして、穀粒はこの領域の遠赤外線を良く吸収する特性がある。
【００２０】
図１において、符号３０は排風ファンであり、排風路１５（ａ，ｂ）の末端に取付けられている。
【００２１】
稼働状態の穀粒乾燥機１では（図２）、予備加熱部３に張り込まれた穀粒が分流体１０と案内体１１に誘導されてホッパー部１２（ａ，ｂ）を徐々に下方へ移動する。この間および、ホッパー部１２（ａ，ｂ）を通過して乾燥部４の上部に堆積している間に、穀粒は遠赤外線放射装置７が放射している遠赤外線を吸収して、そのエネルギーにより穀粒の温度が内部から上昇する。
【００２２】
遠赤外線放射装置７の熱風発生装置２８は稼働しており、熱風が風胴筒２２に供給される。このとき、風胴筒２２は、風胴筒２２を通過する熱風の熱量変化の関係で、どうしても熱風供給側が高く、排風側が低い表面温度分布となる。しかし、風胴筒２２の熱風供給側外周には外筒２３，２４が嵌装されているので、外筒２３，２４が風胴筒２２の高温部からの遠赤外線を受けとり、改めて自らが遠赤外線を放射する格好となる。また、外筒２３，２４は風胴筒２２に対しておよび相互に非接触の状態、すなわち、空気層を有して嵌装されているので、風胴筒２２の高温部からのエネルギーは拡散し、外筒２３，２４の表面温度は、風胴筒２２の高温部よりも低くなる。
【００２３】
このため、空気層の厚さや外筒２３，２４の長さを調節することで、この部分の遠赤外線放射量を風胴筒２２の他の部分とほぼ同じ量に調整することができる。特に高温となる部分には、第１の外筒２３に対する第２の外筒２４のように外筒を相互に非接触で多重とすることで対処することができる。なお、多重とする外筒のそれぞれの長さは、温度調節に応じて任意に選定すれば良く、同じ長さの場合もあれば、風胴筒２２に近い側の外筒（第１の外筒２３）がそれよりも外側に嵌装される外筒（第２の外筒２４）よりも短いこともある。
【００２４】
風胴筒２２の表面温度分布は、風胴筒２２の排風側寄り内部に配置された通風抵抗板２５によっても調整することができる。すなわち、通風抵抗板２５によって風胴筒内部の熱風は、通風抵抗体２５により乱流が生じ攪拌されて、風胴筒２２の壁面に対する熱伝導時間が長くなるので、風胴筒２２の表面温度を通風抵抗体２５付近で上昇させることができる。
【００２５】
なお、風胴筒２２の表面温度分布の調整は、前記のように外筒２３，２４あるいは通風抵抗体２５のそれぞれでもできるが、双方を組み合わせることが好ましい。
いずれにしても、外筒２３，２４、通風抵抗板２５は風胴筒表面の温度を均一化するための手段である。
【００２６】
乾燥部４に移動した穀粒は、分流体１６，１７にしたがって熱風乾燥路２０（ａ，ｂ）に誘導され、ここをゆっくりと下方へ移動する。この間に熱風路１４から排風路１５（ａ，ｂ）へ熱風乾燥路２０（ａ，ｂ）を横断して吹き抜ける熱風（温度調整されている）によって水分が除去される。このとき、穀粒は遠赤外線放射装置７によって内部に至るまで予備加熱されて内部水分の移動が活発になっており、かつ、内部水分が表層部まで均一に移動しているので、熱風による乾燥効率は通常の場合よりも高い。また、穀粒毎にもムラの少ない乾燥が行われる。
【００２７】
熱風路１４には、遠赤外線放射装置７の風胴筒２２から、遠赤外線放射装置７としての排風が風路２９を通じて供給され、熱風乾燥路２０の水分を含んだ排風は排風路１５（ａ，ｂ）を通じて排風ファン３０に吸引され、外部に排出される。この方式は、遠赤外線放射装置７の廃熱を有効に利用できると共に熱風路１４に供給する熱風の温度の調節量も少なくなるので、熱効率が通常の熱風乾燥に比較して高くなる。
【００２８】
熱風乾燥路２０（ａ，ｂ）を通過した穀粒は、送穀機５の部分に集められ、送穀機５で揚穀機６に送られ、再び予備加熱部３に移送される。この循環が、所定の含水率になるまで行われる。
【００２９】
この実施形態のように、機体２の上部に遠赤外線放射装置７による予備加熱部３を、下部に熱風乾燥路２０を備えた乾燥部４を配置する構成にすると、既存の熱風乾燥機を利用してその貯穀室上部に遠赤外線放射装置７を配置するだけで済むため経済的である。また、遠赤外線放射装置７を貯穀室上部に配置すると、下方に鋼板等の遠赤外線の輻射に邪魔となる物が少なく、遠赤外線を効率良く利用することができる。
【００３０】
なお、熱風乾燥を行わずに、遠赤外線の照射のみによって穀類（被乾燥物）を乾燥させることも可能である。
【００３１】
図５〜図８は、遠赤外線放射装置７に関する他の実施形態を示し、風胴筒２２の排風側に副筒３１の一端が接続され、風胴筒２２と平行に配置されている。副筒３１の他端は風路２９を介して熱風路１４の一端に接続されている。
【００３２】
この実施形態では、熱風発生装置２８が前壁８側に位置するが（図６）、副筒３１が発散する熱量を風胴筒２２からの遠赤外線の作用に合わせて補助的に利用することができる。
副筒３１も風胴筒２２と同様にステンレス製で少なくとも外周面に高効率の遠赤外線放射塗料が塗布されることがある。
【００３３】
図７には、副筒３１を備えた遠赤外線放射装置７において、風胴筒２２の内部に通風抵抗板２５が見えている。また、図８には外筒２３，２４が見えている。以上は実施形態の例であって、熱風発生装置の熱源はバーナー以外の電熱を利用するものであっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１、請求項５に記載の構成によれば、外筒あるいは通風抵抗板によって、遠赤外線放射装置が発する遠赤外線の量を風胴筒の長手方向にほぼ均一とすることができる。
請求項２に記載の構成によれば、外筒と通風抵抗体との組み合わせによって、遠赤外線放射装置が発する遠赤外線の量を風胴筒の長手方向に、より精密に均一とすることができる。
【００３５】
請求項３、請求項４に記載の構成によれば、風胴筒の高温部に対して簡単な構造で適切に対処することができ、遠赤外線放射装置が発する遠赤外線の量を風胴筒の長手方向にほぼ均一とすることができる。
請求項６の構成によれば、遠赤外線の放射量が増大され、穀粒に対して効率良く作用させることができる。
【００３６】
請求項７に記載の構成によれば、副筒が発する熱量を風胴筒が発する遠赤外線の作用に補助的に作用させることができ、乾燥作業などを効率良く行うことができる。
請求項８に記載の構成によれば、被乾燥物を穏やかに乾燥して、熱風乾燥に比べ、被乾燥物を変質させたり、損傷してしまう危険が少ない。
【００３７】
請求項９に記載の構成によれば、熱効率の良い乾燥機を得ることができる。
請求項１０に記載の構成によれば、遠赤外線による被乾燥物の全体的な予備加熱と熱風乾燥による強制的な水分除去作用との組み合わせで、被乾燥物を効率良く乾燥することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】穀類乾燥装置の一部破断側面図
【図２】穀類乾燥装置の縦断面図
【図３】穀類乾燥装置の正面図
【図４】遠赤外線放射装置の側面図
【図５】遠赤外線放射装置の平面図（他の実施形態）
【図６】穀類乾燥装置の一部破断側面図（他の実施形態）
【図７】図５におけるＡ−Ａ線に沿った矢視方向の断面図
【図８】図５におけるＢ−Ｂ線に沿った矢視方向の断面図
【符号の説明】
１穀類乾燥機
２機体
３予備乾燥部
４乾燥部
５送穀機
６揚穀機
７遠赤外線放射装置
８前壁
９後壁
１０分流体
１１案内体
１２（ａ，ｂ）ホッパー部
１３散穀体
１４熱風路
１５（ａ，ｂ）排風路
１６分流体
１７分流体
１８（ａ，ｂ）下半部壁面
１９（ａ，ｂ）内部側壁面
２０（ａ，ｂ）熱風乾燥路
２１定量送り出し装置
２２風胴筒
２３第１の外筒
２４第２の外筒
２５通風抵抗板
２６バーナー
２７送風機
２８熱風発生装置
２９風路
３０排風ファン
３１副筒

Claims

一端を熱風供給側、他端を排風側とした風胴筒と風胴筒の熱風供給側寄りの外周に非接触状に嵌挿された外筒を備え、外筒を温度均一化手段としていることを特徴とした遠赤外線放射装置。
一端を熱風供給側、他端を排風側とした風胴筒と風胴筒の熱風供給側寄りの外周に非接触状に嵌挿された外筒および風胴筒の排風側寄りの内部に配置された通風抵抗板を備え、外筒と通風抵抗板を温度均一化手段としていることを特徴とした遠赤外線放射装置。
外筒が、風胴筒の熱風供給側寄りの外周に相互に非接触状に多重に嵌装されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された遠赤外線放射装置。
外筒が、風胴筒本体の熱風供給側寄りの外周に非接触状に嵌装された第１の外筒と、第１の外筒の熱風供給側寄りの外周に非接触状に嵌装された第２の外筒を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載された遠赤外線放射装置。
一端を熱風供給側、他端を排風側とした風胴筒と風胴筒の排風側寄りの内部に配置された通風抵抗板とからなり、通風抵抗板を温度均一化手段としていることを特徴とした遠赤外線放射装置。
少なくとも風胴筒の外面に、高い効率で遠赤外線を放射する塗料が塗布されていることを特徴とした請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の遠赤外線放射装置。
風胴筒の排風側に副筒が接続され、風胴筒と平行に配置されていることを特徴とした請求項１〜請求項６のいずれか一つに記載された遠赤外線放射装置。
被乾燥物の通路に請求項１〜請求項７に記載するいずれか一つの遠赤外線放射装置が配置されていることを特徴とした乾燥機。
被乾燥物の通路に請求項１〜請求項７に記載するいずれか一つの遠赤外線放射装置が配置されると共に、被乾燥物の通路を横切る熱風乾燥路が形成されており、遠赤外線放射装置における風胴筒の熱風供給側に熱風発生装置が接続され、風胴筒の排風側が熱風乾燥路に接続されていることを特徴とした乾燥機。
被乾燥物の通路に予備加熱部と乾燥部を備え、予備加熱部は前後方向の断面で逆Ｖ字型となる笠形に広がって配置された分流体と左右の側壁から張出した案内体とで形成されたホッパー部を有し、笠形をした分流体の内側に請求項１〜７のいずれか一つに記載の遠赤外線放射装置が配置され、乾燥部に熱風乾燥路が形成されていることを特徴とした乾燥機。