JP5987235B1 - 外熱式乾燥装置及び乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドラム本体の腐食を防止して長期の使用に対応できるとともに、外部から間接的に加熱する場合の熱伝導性を確保できる被処理物の外熱式乾燥装置及びその乾燥方法を提供する。【解決手段】外熱式乾燥装置を構成するにあたって、内壁部材が外壁部材に比べて耐食性の高い金属材料により構成され、外壁部材が内壁部材に比べて熱伝動性の高い金属材料により構成され、被処理物が投入されるドラム本体４と、該ドラム本体４内に配置された攪拌混合機５と、前記ドラム本体４を外部から加熱するバーナ６とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、酸性で水分含有量70％以下の被処理物を攪拌しつつ加熱することにより乾燥させるようにした外熱式乾燥装置及び乾燥方法に関する。

例えば、廃棄食品や野菜屑等を家畜飼料や堆肥として利用するようにした飼料製造機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この飼料製造機は、投入部及び取出部を有する攪拌ドラムと、該ドラム内に配設された攪拌羽と、前記攪拌ドラム内に熱風を導入するバーナとを備え、飼料原料を攪拌しつつ加熱することにより乾燥させるようにしている。

一方、近年では、優れた整腸機能を有する乳酸発酵飼料が注目されている（例えば、特許文献２参照）。この種の乳酸発酵飼料では、多量の水分を含む飼料原料を攪拌しつつ蒸気殺菌を行った後、乳酸菌を投入して所定時間発酵させ、しかる後攪拌しつつ加熱して乾燥させることにより粉末状の乳酸発酵飼料を製造するようにしている。

特開２０００−２６２２６５号公報 特開２００９−２２５７９２号公報

ところで、前述の乳酸発酵飼料をドラム内に投入して加熱すると、該ドラムの内壁が腐食し易く、長期使用に対応できないという問題がある。これは前記乳酸発酵飼料がPH4〜5程度の酸性を示す物質であるためと考えられる。また前記ドラム内に熱風を直接吹き込んで乾燥させる方法では、飼料が焦げたり，焼けたりし易いという問題がある。

このような問題に対応するために、ドラムを耐食性の高い材料で構成するとともに、外部から間接的に加熱することが考えられる。しかし、このようにした場合には、腐食の問題は解消できるものの、ドラムの熱伝導性が低下し、乾燥に時間がかかるという問題が生じる。

本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、ドラム本体の腐食を防止して長期の使用に対応できるとともに、外部から間接的に加熱する場合の熱伝導性を確保できる飼料の外熱式乾燥装置及びその乾燥方法を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、酸性で水分７０％以下含有の被処理物を攪拌しつつ加熱することにより乾燥させるようにした外熱式乾燥装置であって、
内壁部材が外壁部材に比べて耐食性の高い金属材料により構成され、外壁部材が内壁部材より熱伝動性の高い金属材料により構成され、前記被処理物が投入されるドラム本体と、該ドラム本体内に配置された攪拌混合機と、前記ドラム本体を外部から加熱する加熱器とを備えたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の外熱式乾燥装置において、
前記内壁部材は、ステンレスあるいはニッケル合金等の前記外壁部材より耐食性の高い金属材料からなり、前記外壁部材は、鉄等の前記内壁部材より熱伝導性の高い金属材料からなることを特徴としている。

請求項３の発明は、酸性で水分７０％以下含有の被処理物を攪拌しつつ加熱することにより乾燥させるようにした乾燥方法であって、
内壁部材が外壁部材に比べて耐食性の高い金属材料により構成され、外壁部材が内壁部材に比べて熱伝動性の高い金属材料により構成されたドラム本体内に前記被処理物を投入する投入工程と、前記被処理物を攪拌混合しつつ前記ドラム本体を外部から加熱することにより乾燥させる乾燥工程と、該乾燥した前記被処理物を外部に取り出す取り出し工程とを備えたことを特徴としている。

請求項１の発明に係る乾燥装置によれば、ドラム本体の内壁部材を外壁部材に対して耐食性の高い金属材料により構成したので、酸性の被処理物が直接接触する内壁部材の腐食を抑えることができ、例えば乳酸発酵飼料を乾燥させる場合のドラム本体の長期使用に対応できる。

また外壁部材を内壁部材に対して熱伝導性の高い金属材料により構成したので、ドラム本体を外部から加熱する場合の熱伝導率を高めることができ、乾燥時間の短縮が可能になるとともに、被処理物が焦げるといった問題を防止できる。

請求項２の発明では、前記内壁部材をステンレスあるいはニッケル合金等により構成し、前記外壁部材を鉄等により構成したので、ドラム本体の腐食を防止しつつ熱伝導率を確実に高めることができる。

請求項３の発明に係る製造方法では、内壁部材が耐食性の高い金属材料により構成され、外壁部材が熱伝動性の高い金属材料で構成されたドラム本体内に被処理物を投入し、該被処理物を攪拌混合しつつ外部から加熱することにより乾燥させるようにしたので、被処理物が直接接触する内壁部材の腐食を抑制しつつ乾燥時間の短縮が可能となり、請求項１と同様の効果が得られる。

本発明の実施例１による外熱式乾燥装置の正面図である。 前記乾燥装置の平面図である。 前記乾燥装置の断面側面図（図２のIII-III線断面図）である。 前記乾燥装置のドラム本体の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本発明の実施例１による外熱式乾燥装置を説明するための図である。

図において、１は外熱式乾燥装置を示しており、これは複数の脚部２ａを有するフレーム部材２と、該フレーム部材２に搭載された加熱炉３と、該加熱炉３に配設されたドラム本体４と、該ドラム本体４内に配設された攪拌混合機５と、前記加熱炉３に接続されたバーナ６とを備えている。

前記加熱炉３は、内表面全面に耐火部材３ａが内張りされた大略箱状もので、前記バーナ６の噴射口６ａが接続された下側炉３ｂと、該下側炉３ｂの幅方向中央部に段をなすように上方に延びる上側炉３ｃとを有する。

前記加熱炉３内の上側炉３ｃの下面に前記ドラム本体４が取り付けられており、このドラム本体４により前記加熱炉３は下側炉３ｂの加熱室Ａと上側炉３ｃの攪拌室Ｂとに区分けされている。また下側炉３ｂには上方に延び、燃焼ガスを外部に排気する排気ダクト７が接続されており、前記上側炉３ｃは排気パイプ７ａにより前記排気ダクト７に接続されている。

前記上側炉３ｃの上面開口には蓋板８が取り外し可能に配設されている。この蓋板８の中央部には飼料原料投入口８ａが形成されており、該投入口８ａには投入ホッパー９が接続されている。この投入ホッパー９には前記投入口８ａを開閉するシャッター（不図示）が配設されている。

前記攪拌混合機５は、前記攪拌室Ｂのドラム本体４内に配置された一対の攪拌部材１０，１０を有する。この各攪拌部材１０は、同一構造のものであり、前記加熱炉３を貫通するよう配置された回転軸１０ａに軸方向に所定間隔を空けて、かつ交互に位置するように多数の攪拌羽１０ｂを取り付けた構造を有する。

前記各回転軸１０ａは、前記加熱炉３に取り付けられた左，右軸受１１，１１により支持されている。また各回転軸１０ａの右側端部には従動スプロケット１２，１２が取り付けられている。この各従動スプロケット１２には、モータ１３，１３に取り付けられた駆動スプロケット１４，１４がタイミングチェーン１５，１５を介して連結されている。

前記乾燥装置１は送り出し機１８を備えている。この送り出し機１８は、前記攪拌室Ｂ内の攪拌部材１０，１０間の下方に配設されており、飼料原料を、これの焦げつきを回避しつつ送り出す送り出し部２０と、飼料原料を加熱炉３の外部に取り出す取り出し部２１とを有する。

前記送り出し部２０は、前記加熱炉３を貫通し、左，右端部が軸受２２，２２により軸支された送り出し軸２０ａに螺旋状のスクリュウ２０ｂを巻き付けた構造を有する。

前記取り出し部２１は、前記ドラム本体４に外部に突出するよう取り付けられ、前記送り出し軸２０ａの左側突出部２０ａ′が挿入された取り出しダクト２１ａと、該取り出しダクト２１ａの下面に接続形成された飼料取り出し口２１ｂとを有する。なお、１９は、取り出された飼料原料を梱包工程に搬送するベルトコンベアである。

前記送り出し軸２０ａの突出部２０ａ′には従動スプロケット２３が取り付けられており、該従動スプロケット２３にはモータ２４に取り付けられた駆動スプロケット２５がタイミングチェーン２６を介して連結されている。

前記ドラム本体４は、図３，図４に示すように、概ね船底形状をなしており、前記一対の攪拌部材１０，１０の攪拌羽１０ｂ，１０ｂの回転軌跡１０ｂ′に沿うように湾曲形成された左，右アール部４ａ，４ａと、該左，右アール部４ａの中心部に下方に略半円形状をなすよう形成された凹部４ｂとを有する。

前記左，右アール部４ａ，４ａ及び凹部４ｂの下面には耐火部材３ａ′が張付け固定されている。これによりバーナ６でドラム本体４を加熱した際にドラム本体内が急激に温度上昇するのを回避している。

前記凹部４ｂ内に前記送り出し部２０が配置されている。これにより前記攪拌部材１０，１０により攪拌された飼料原料は、ドラム本体４の凹部４ｂに集められ、送り出し部２０により加熱炉３外の取り出し２１ｂに送り出される。

前記ドラム本体４は、クラッド鋼板で構成されている。このクラッド鋼板は、母材と合せ材とを貼り合わせ、これを圧延ロールにより薄板状に引き延ばすことにより形成されたものである。

前記ドラム本体４の合せ材である内壁部材４ｃは母材である外壁部材４ｄに比べて耐食性の高い金属材料により構成されており、また前記外壁部材４ｄは内壁部材４ｃに比べて熱伝導性の高い金属材料により構成されている。

具体的には、前記ドラム本体４の外壁部材４ｄは、鉄で構成されており、前記内壁部材４ｃは、ステンレスあるいはニッケル合金で構成されている。

前記乾燥装置１による乳酸発酵飼料の一製造方法を説明する。

先ず、きのこを生産した後の廃菌，焼酎粕，澱粉粕，さつま芋のつる等の飼料原料を投入ホッパー９から攪拌室Ｂ内に投入し、該飼料原料を攪拌部材１０により攪拌混合しつつ蒸気殺菌する。この殺菌した飼料原料を冷却し、該飼料原料に所定量の乳酸菌を加え、これを前記攪拌室Ｂに投入し（投入工程）、この乳酸発酵飼料を攪拌部材１０により攪拌混合する（攪拌混合工程）。

前記乳酸発酵飼料を攪拌しつつドラム本体４をバーナ６により外部から加熱し、乾燥させる（乾燥工程）。ちなみに、乳酸発酵飼料は水分が５０〜６０％含まれており、これを５％程度の水分量となるよう乾燥させる。これにより粉末状の乳酸発酵飼料が製造される。

乾燥した乳酸発酵飼料はドラム本体４の凹部４ｂ内に堆積し、これを送り出し部２０により加熱炉３の外部に送り出し、取り出し２１ｂから取り出す（取り出し工程）。

このように製造した乳酸発酵飼料を家畜の餌である配合飼料に数％添加することにより、家畜の腸内の有害菌を減少させることができ、ストレス耐性力，免疫力等の向上を図ることでき、家畜の良好な健康維持が可能となる。

本実施例によれば、ドラム本体４の内壁部材４ｃを外壁部材４ｄより耐食性の高いステンレスあるいはニッケル合金等の金属材料により構成したので、乳酸発酵飼料が直接接触する内壁部材４ｃの腐食を抑えることができ、乳酸発酵飼料を乾燥させる場合のドラム本体４の劣化を抑制でき、長期使用に対応できる。

また本実施例では、前記外壁部材４ｄを内壁部材４ｃより熱伝導性の高い鉄等の金属材料により構成したので、ドラム本体４をバーナ６により外部から間接的に加熱する場合の熱伝導率を高めることができ、乾燥時間の短縮が可能になるとともに、乳酸発酵飼料が焦げるといった問題を防止できる。

本実施例では、前記ドラム本体４を、手に入り易い比較的安価なクラッド鋼板により構成したので、低コストで乾燥装置１を製造できる。

なお、前記実施例では、内壁部材４ｃにステンレスあるいはニッケル合金を採用し、外壁部材４ｄに鉄を採用したが、本発明はこれに限られるものではなく、少なくとも内壁部材が内壁部材より耐食性の高い金属材料で構成され、外壁部材が内壁部材より熱伝導性の高い金属材料で構成されておればよい。

また、前記実施例では、乳酸発酵飼料を乾燥させる場合を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、要はPH7未満の酸性で、水分含有量が70％未満の被処理物質であれば適用できる。

本発明は、例えば、新聞紙や雑誌などの古紙をトイレットペーパー等にリサイクルする際に発生するペーパースラッジの乾燥にも適用できる。なお、乾燥されたペーパースラッジは、生コンクリートの製造時に添加されたり、あるいはさらに焼却されてペーパースラッジ灰として土壌改良材やセメントの原料として使用される。

１ 外熱式乾燥装置
４ ドラム本体
４ｃ 内壁部材
４ｄ 外壁部材
５ 攪拌混合機
６ バーナ（加熱器）

Claims (3)

1. 酸性で水分７０％以下含有の被処理物を攪拌しつつ加熱することにより乾燥させるようにした外熱式乾燥装置であって、
   内壁部材が外壁部材に比べて耐食性の高い金属材料により構成され、外壁部材が内壁部材より熱伝動性の高い金属材料により構成され、前記被処理物が投入されるドラム本体と、
   該ドラム本体内に配置された攪拌混合機と、
   前記ドラム本体を外部から加熱する加熱器とを備えた
   ことを特徴とする外熱式乾燥装置。
2. 請求項１に記載の外熱式乾燥装置において、
   前記内壁部材は、ステンレスあるいはニッケル合金等の前記外壁部材より耐食性の高い金属材料からなり、前記外壁部材は、鉄等の前記内壁部材より熱伝導性の高い金属材料からなる
   ことを特徴とする外熱式乾燥装置。
3. 酸性で水分７０％以下含有の被処理物を攪拌しつつ加熱することにより乾燥させるようにした乾燥方法であって、
   内壁部材が外壁部材に比べて耐食性の高い金属材料により構成され、外壁部材が内壁部材に比べて熱伝動性の高い金属材料により構成されたドラム本体内に前記被処理物を投入する投入工程と、
   前記被処理物を攪拌混合しつつ前記ドラム本体を外部から加熱することにより乾燥させる乾燥工程と、
   該乾燥した前記被処理物を外部に取り出す取り出し工程とを備えた
   ことを特徴とする乾燥方法。

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