JP4287888B2

JP4287888B2 - 縦型乾燥機

Info

Publication number: JP4287888B2
Application number: JP2007069425A
Authority: JP
Inventors: 哲郎池田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: JP2008232471A

Description

本発明は、お茶の葉、たばこの葉、お菓子、米等の被乾燥物を縦方向（上下方向）に移動させながら乾燥させる縦型乾燥機に関する。

従来、乾燥機としては、ロータリーキルン等に見られるように、被乾燥物を横方向に移動させながら乾燥させる横型乾燥機が一般的である。

しかし、ロータリーキルン等の横型乾燥機では、管壁に被乾燥物が打ち付けられたり、被乾燥物どうしが衝突したりすることにより、被乾燥物が破壊されて被乾燥物の本来の形態が失われ、被乾燥物の品質が低下するという問題がある。また、横型乾燥機では被乾燥物を直線的に横方向に移動させながら乾燥させるため、その乾燥能力を向上させるには乾燥機を横方向に長くする必要があり、乾燥機が大型化し、かつ広い設置スペースが必要であるという問題もある。

これに対して、特許文献１には、被乾燥物を縦方向（上下方向）に移動させながら乾燥させる縦型乾燥機が開示されている。この特許文献１の縦型乾燥機は、スクリューコンベアを利用して被乾燥物を下から上に移動させるようにしている。

このように乾燥機を縦型にすると設置スペースの問題は解消されるが、特許文献１のようにスクリューコンベアを利用する方式では、その乾燥能力を向上させるには乾燥機を縦方向に長くする必要があり、乾燥機が大型化するという問題は依然として残されている。

また、スクリューコンベアを利用すると、これによって被乾燥物が圧縮されるので、被乾燥物が破壊されて被乾燥物の本来の形態が失われ、被乾燥物の品質が低下するという問題も依然として残されたままである。
特開２００１−３４７２４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、被乾燥物を破壊することなく乾燥することができ、しかも乾燥能力を低下させることなく小型化が可能で、設置スペースも小さくて済む縦型乾燥機を提供することにある。

本発明は、縦型の乾燥炉と、複数の板部材が連なった状態で無端状に移動する搬送装置と、この搬送装置を駆動する駆動装置とを備える縦型乾燥機において、前記搬送装置の各板部材は、無端状の１本の第１ベルト部材に連結部を介して前記第１ベルト部材の軸線周りに回転可能に取り付けられるとともに、各板部材の一端にはフックが設けられ、前記駆動装置は、前記搬送装置の各板部材のフックに係合可能なフックを備え、この駆動装置のフックの一端は、無端状の１本の第２ベルト部材に連結部を介して前記第２ベルト部材の軸線周りに回転可能に取り付けられ、前記駆動装置のフックは、その移動経路の途中に設置された駆動機構によって駆動されることにより、移動経路に沿って移動し、前記乾燥炉の上部近傍において、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材に設けられたフックとが係合することにより、前記駆動装置のフックの移動に伴い、前記搬送装置の各板部材が移動し、前記搬送装置の板部材は前記乾燥炉に入ると被乾燥物を受け取り、前記乾燥炉内では被乾燥物を載せた状態で上から下に螺旋状に移動し、前記搬送装置の板部材は、前記乾燥炉の下端部近傍において前記第１ベルト部材の軸線周りに回転し、これによって、板部材上の被乾燥物が払い出されるとともに、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材に設けられたフックとの係合が解除され、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材は、前記乾燥炉を出ると別々の移動経路に沿って移動し、それぞれの移動経路の途中でそれぞれ第１ベルト部材と第２ベルト部材の軸線周りに回転し、前記乾燥炉の上部近傍において、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材に設けられたフックとが再度係合することを特徴とするものである。

このように本発明では、被乾燥物は、搬送装置を構成する板部材の上に載せられた状態で乾燥炉内を移動するので、被乾燥物は破壊されることなく、そのままの状態で乾燥され、品質が低下することもない。また、被乾燥物を載せた板部材は、乾燥炉内では縦方向に螺旋状に移動するので、同じ高さの乾燥炉であっても、乾燥炉内を直線的に移動させる場合に比べて乾燥時間を長くすることができるので、乾燥能力を低下させることなく小型化が可能である。

本発明によれば、被乾燥物を破壊することなく乾燥することができ、しかも乾燥能力を低下させることなく小型化が可能で、設置スペースも小さくて済む

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の縦型乾燥機の全体構成を示す。

同図に示す縦型乾燥機は、縦型の乾燥炉１０と、この乾燥炉１０内を移動する搬送装置３０と、この搬送装置３０を駆動する駆動装置５０を主要な構成とする。なお、図１において、乾燥炉１０は縦断面で示しているが、搬送装置３０と駆動装置５０についてはその構成をわかりやすくするために斜め上から見た状態で示している。

乾燥炉１０は、円筒形の乾燥炉本体１１の内部にセラミックスヒータ１２を配置した赤外線加熱方式の乾燥炉である。セラミックスヒータ１２は縦方向に４分割されており、各セラミックスヒータ１２ａ〜１２ｄはフィードフォワード制御とフィードバック制御の組み合わせによって制御されている。具体的には、図示しない被乾燥物の水分量を測定するために乾燥炉１０に設置された赤外線水分計１３ａ〜１３ｅによる水分測定値（被乾燥物の乾燥度合）に基づいて、被測定物の最終水分量（赤外線水分計１３ｅによる水分測定値）が目標水分量範囲となるように、各セラミックスヒータ１２ａ〜１２ｄの出力を制御する。より具体的には、乾燥炉本体１０内に被乾燥物を搬入する搬入用コンベア１４の上方近傍に設置された赤外線水分計１３ａで測定した初期水分量に基づき、各セラミックスヒータ１２ａ〜１２ｄのフィードフォワード制御を行う。また、乾燥炉本体１１内に配置された赤外線水分計１３ｂ〜１３ｄで測定した水分量、及び乾燥炉本体１１から被乾燥物を搬出する搬出用コンベア１５の出側上方近傍に設置された赤外線水分計１３ｅで測定した最終水分量に基づき、各セラミックスヒータ１２ａ〜１２ｄのフィードバック制御を行う。なお、これらのセラミックスヒータ１２ａ〜１２ｄのフィードフォワード制御及びフィードバック制御は、乾燥炉１０に付帯する図示しない制御装置によって行う。

乾燥炉本体１１の内壁には、その最も内側に赤外線の反射効率を高め、乾燥効率を高めるためにアルミニウム製の反射板１６が設置されており、その外側に断熱材１７及び防音材１８が設けられている。また、乾燥炉本体１１内には、その天井部分に照明ランプ１９が設置され、側壁近傍に炉内のメンテナンス等のために作業者が使用する梯子２０が設置されている。さらに、乾燥炉本体１１には、その上部に被乾燥物を炉内に受け入れるための受入口２１が設けられており、下部に外気を取り入れる通気口２２が設けられている。乾燥炉本体１１上部の受入口２１は排気口の役割も担っている。

搬送装置３０は、複数の板部材３１が連なった状態で無端状（エンドレス）に移動するように構成されており、板部材３１は、乾燥炉１０内に入ると、搬入用コンベア１４で搬送されて受入口２１から受け入れられる被乾燥物を受け取り、この被乾燥物を載せた状態で、上から下に螺旋状に移動する。その後、板部材３１は乾燥炉１０の下端部近傍で９０°回転し、これによって板部材３１上の被乾燥物は搬出用コンベア１５に払い出され、乾燥炉１０外に搬出される。

図２は、乾燥炉１０内の上部における搬送装置３０と駆動装置５０の要部を示し、図３は、搬送装置３０自体の縦断面を示す。

搬送装置３０は、複数の板部材３１を１本のベルト部材３２に連結部３３を介して取り付けることにより構成されている。各板部材３１は連結部３３による連結によって、ベルト部材３２の軸線周りに回転可能となっているが、ベルト部材３２と連結部との嵌合部の寸法を調整することにより、特別の外力が作用しない限りは、ベルト部材３２に対して一定の姿勢を保持するようになっている。

また、各板部材３１の一端にはかぎ状のフック３４が設けられており、このフック３４が乾燥炉１０内で駆動装置５０のフック５１と係合することで、駆動装置５０の駆動に伴い、各板部材３１が移動する。なお、実施例では、乾燥炉１０内での各板部材３１の移動を円滑にするため、各板部材３１の移動経路に沿って、ガイドフレーム３５とガイドレール３６を乾燥炉１０内に設けている。ガイドフレーム３５は各板部材３１の外側面を支持するように配置され、断面Ｌ字状に形成されている。ガイドレール３６は、各板部材３１の下面を支持するように配置され、上方が開口する断面コ字状のフレーム部材３６ａ内にガイドボール３６ｂを装着することによって構成されている。このガイドボール３６ｂ上を各板部材３１が滑動することにより、各板部材３１が円滑に移動する。

一方、駆動装置５０は、複数のフック５１の一端を１本のベルト部材５２に連結部５３を介して取り付けることにより構成されている。連結部５３は、フック５１の一端をピンによってベルト部材５２に連結するように構成されており、これによって各フック５１は、ベルト部材５２の軸線周りに回転可能となっている。ただし、連結部５３のピンとフック５１との連結部分の寸法を調整することにより、特別の外力が作用しない限りは、フック５１はベルト部材５２に対して一定の姿勢を保持するようになっている。

図１に戻ってさらに駆動装置５０を説明すると、駆動装置５０は、複数のフック５１がベルト部材５２に連結され連なった状態で無端状（エンドレス）に移動する。そして、駆動装置５０の各フック５１は、その移動経路の途中に設置された駆動機構５４によって駆動される。

図４は駆動機構５４の詳細を示す。駆動機構５４は、駆動モータ５４ａと、この駆動モータ５４ａによって駆動する駆動ベルト５４ｂと、この駆動ベルト５４ｂに所定間隔で取り付けられた係合突起５４ｃとを備える。そして、この係合突起５４ｃが移動する過程で、ベルト部材５２に固定された係合片５４ｄと係合することで、ベルト部材５２が駆動され、これに伴いフック５１が移動する。

以上の構成において、図１及び図２で説明したように、乾燥炉１０内の上部で駆動装置５０のフック５１と搬送装置３０のフック３４とが係合することで、駆動装置５０の駆動に伴い、搬送装置３０の各板部材３１が移動する。駆動装置５０のフック５１を連結したベルト部材５２は、乾燥炉１０内に固定されたガイド円柱５５の外周面に沿って、上から下に螺旋状に移動するようになっており、これに伴って、各板部材３１は乾燥炉１０内を上から下に螺旋状に移動するように駆動される。実施例では、ガイド円柱５５の外周面に、駆動装置５０のベルト部材５２の移動経路に沿ってガイド溝を形成し、このガイド溝に沿って駆動装置５０のベルト部材５２を移動させるようにしており、これによって駆動装置５０のベルト部材５２が円滑かつ確実に螺旋状に移動できるようにしている。

搬送装置３０の各板部材３１が被乾燥物を載せた状態で乾燥炉１０内を移動する際には、前記のフック３４とフック５１とが係合した状態で移動するが、板部材３１が乾燥炉１０の下端部近傍まで到達すると、板部材３１上の被乾燥物を搬出用コンベア１５上に払い出すために、板部材３１をベルト部材３２周りに９０°回転させる。板部材３１がベルト部材３２周りに回転可能であることは、先に図３で説明したとおりであり、板部材３１をベルト部材３２周りに回転させる機構としては、図示していないが、例えば、プッシャーで板部材３１の一端を押すなどの機構を採用できる。

乾燥炉１０の下端部近傍で板部材３１がベルト部材３２周りに９０°回転すると、前記のフック３４とフック５１との係合が解除され、搬送装置３０の板部材３１と駆動装置５０のフック５１とは、別々の移動経路に沿って移動する。

板部材３１は、被乾燥物の払い出しのために９０°回転した後、再度、９０°回転してもとの姿勢に戻り、水平方向に移動する。その後、図１に示すように、コーナー部Ａの直前で９０°回転し、コーナー部Ａを通過したのちに、さらに９０°回転する。その後、垂直方向に上昇し、コーナー部Ｂの直前で９０°回転し、コーナー部Ｂを通過したのちに、さらに９０°回転する。その後、水平方向に移動し、乾燥炉１０内に入る。なお、各コーナーＡ、Ｂで板部材３１をベルト部材３２周りに９０°回転させるためには、前述のとおり、プッシャーで板部材３１の一端を押すなどの機構を採用できる。

一方、駆動機構５０のフック５１は、乾燥炉１０の下端部近傍で板部材３１側のフック３４との係合が解除されたのち水平方向に移動し、図１に示すように、コーナー部Ｃの直前でベルト部材５２周りに９０°回転し、コーナー部Ｃを通過する。その後、垂直方向に上昇し、コーナー部Ｄを通過した後に、ベルト部材５２周りに９０°回転する。その後、水平方向に移動し、乾燥炉１０内に入る。なお、フック５１がベルト部材５２周りに回転可能であることは、先に図２で説明したとおりであり、フック５１をベルト部材５２周りに回転させる機構としては、板部材３４の場合と同様に、プッシャーでフック５１の先端を押すなどの機構を採用できる。

以上のような移動経路をたどることにより、駆動機構５０のフック５１及び板部材３１側のフック３４は、乾燥炉１０内にその上部から入るときには、互いに向かい合う位置関係となり、係合可能となる。

なお、図１では、乾燥炉１０の上部及び下部において、板部材３１及びフック５１が出入りする部分の開口部を省略しているが、当然、乾燥炉１０には、板部材３１及びフック５１が出入りする部分に開口部を設ける。

本発明の縦型乾燥機の全体構成を示す。本発明の縦型乾燥機の乾燥炉内上部における搬送装置と駆動装置の要部を示す。搬送装置の縦断面を示す。駆動装置における駆動機構の詳細を示す。

符号の説明

１０乾燥炉
１１乾燥炉本体
１２、１２ａ〜１２ｄセラミックスヒータ
１３ａ〜１３ｅ赤外線水分計
１４搬入用コンベア
１５搬出用コンベア
１６反射板
１７断熱材
１８防音材
１９照明ランプ
２０梯子
２１受入口
２２通気口
３０搬送装置
３１板部材
３２ベルト部材
３３連結部
３４フック
３５ガイドフレーム
３６ガイドレール
３６ａフレーム部材
３６ｂガイドボール
５０駆動装置
５１フック
５２ベルト部材
５３連結部
５４駆動機構
５４ａ駆動モータ
５４ｂ駆動ベルト
５４ｃ係合突起
５４ｄ係合片
５５ガイド円柱

Claims

縦型の乾燥炉と、複数の板部材が連なった状態で無端状に移動する搬送装置と、この搬送装置を駆動する駆動装置とを備える縦型乾燥機において、
前記搬送装置の各板部材は、無端状の１本の第１ベルト部材に連結部を介して前記第１ベルト部材の軸線周りに回転可能に取り付けられるとともに、各板部材の一端にはフックが設けられ、
前記駆動装置は、前記搬送装置の各板部材のフックに係合可能なフックを備え、この駆動装置のフックの一端は、無端状の１本の第２ベルト部材に連結部を介して前記第２ベルト部材の軸線周りに回転可能に取り付けられ、前記駆動装置のフックは、その移動経路の途中に設置された駆動機構によって駆動されることにより、移動経路に沿って移動し、
前記乾燥炉の上部近傍において、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材に設けられたフックとが係合することにより、前記駆動装置のフックの移動に伴い、前記搬送装置の各板部材が移動し、
前記搬送装置の板部材は前記乾燥炉に入ると被乾燥物を受け取り、前記乾燥炉内では被乾燥物を載せた状態で上から下に螺旋状に移動し、
前記搬送装置の板部材は、前記乾燥炉の下端部近傍において前記第１ベルト部材の軸線周りに回転し、これによって、板部材上の被乾燥物が払い出されるとともに、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材に設けられたフックとの係合が解除され、
前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材は、前記乾燥炉を出ると別々の移動経路に沿って移動し、それぞれの移動経路の途中でそれぞれ第１ベルト部材と第２ベルト部材の軸線周りに回転し、前記乾燥炉の上部近傍において、前記駆動装置のフックと前記搬送装置の板部材に設けられたフックとが再度係合することを特徴とする縦型乾燥機。
前記乾燥炉内にガイド円柱を設けるとともに、このガイド円柱の外周面に螺旋状のガイド溝を設け、前記駆動装置の第２ベルト部材が前記ガイド溝に沿って螺旋状に移動する請求項１に記載の縦型乾燥機。
前記乾燥炉内に、前記搬送装置の各板部材の移動経路に沿ってガイドフレームとガイドレールを設け、前記ガイドフレームは前記搬送装置の各板部材の外側面を支持するように配置され、前記ガイドレールは前記搬送装置の各板部材の下面を支持するように配置されている請求項１又は２に記載の縦型乾燥機。
前記乾燥炉内のヒータを縦方向に複数分割して配置し、
乾燥炉内に被乾燥物の水分量を測定する乾燥中水分計を縦方向に複数設けるとともに、前記乾燥炉に搬入される被乾燥物の水分量を測定する乾燥前水分計と、前記乾燥炉から搬出された被乾燥物の水分量を測定する乾燥後水分計を設け、
前記乾燥前水分計による水分測定値と、被乾燥物の目標水分値とに基づいて前記乾燥炉内の各ヒータをフィードフォワード制御するとともに、前記乾燥中水分計及び前記乾燥後水分計による水分測定値と、被乾燥物の目標水分値とに基づいて前記乾燥炉内の各ヒータをフィードバック制御する制御装置を備えた請求項１〜３のいずれかに記載の縦型乾燥機。