JP6955120B1 - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物を排出口に搬送して所定の含水率で排出する。【解決手段】乾燥装置１は、含水物Ｐが投入される投入口２ｂを前部に備えたケーシング２と、ケーシング２の前部から後部に延びる軸線Ｏ１回りに回転可能に設けられた複数の回転軸３と、回転軸３の外周面に間隔をあけて配置され、所定の含水率の含水物Ｐをかき上げる複数のディスク４と、ケーシング２の後部の底面に設けられ含水物Ｐが排出される排出口２ｃと、排出口２ｃの前端に配置され、回転軸３側の端部が回転軸３の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成された第一遮蔽板１１を備える可動堰１０とを有する。第一遮蔽板１１は、回転軸３に向かって突出して排出口２ｃへの含水物Ｐの排出を制限する制限位置と、排出口２ｃ内であって含水物Ｐの排出を制限しない非制限位置との間を移動可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、多軸、特に２軸または４軸の回転軸を備え、含水物を加熱しながら撹拌搬送する乾燥装置に関する。

従来、各種バイオマスや廃棄物（汚泥）等の被処理物である含水物を加熱し、粉粒体にして排出する乾燥装置が知られている。例えば特許文献１には、含水物が投入される投入口と、二組の回転軸組と、粉粒体まで乾燥された含水物を排出するための一対の側面排出口と、乾燥不十分の含水物を排出するための底面排出口とを有する乾燥装置が開示されている。この乾燥装置では、含水物が粉粒体まで乾燥された場合は一対の側面排出口から粉粒体が排出され、含水物が粉粒体まで乾燥されない場合は、周囲に堰が形成されていない底面排出口から排出されて投入口に戻される。すなわち、乾燥不十分な含水物は装置外へ排出されず、投入口に再投入されるため、十分に乾燥した粉粒体のみが側面排出口から排出されるようになっている。

特許第６２６００７１号公報

従来は、上記特許文献１のように、含水率３０％程度以下の粉粒体となるまで含水物を乾燥してから排出していたが、含水物の性状や、焼却など後段処理の都合により、６０％程度の含水率の含水物を排出したいというニーズが生じている。汚泥等の含水物は、６０％程度の含水率で高粘度となるため、特許文献１の乾燥装置のように、側面排出口から粉粒体を排出する構成では、粘性が高い含水物が側面に堆積して排出口を閉塞し、含水物をケーシングの外側に排出できない。また、乾燥が不完全な含水物を排出する排出口を底面に設け、その排出口の周囲に堰を設けない構成では、含水物を排出する際に、６０％よりも高い含水率の流動性のある含水物も混合して排出されることがあるため、所定の（６０％程度の）含水率の含水物を排出するための新たな構造を持った乾燥装置が必要であった。

そこで、本発明では、所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物を排出口に搬送して所定の含水率で排出する乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明の乾燥装置は、含水物が投入される投入口を前部に備えたケーシングと、前記ケーシングの前記前部から後部に延びる軸線回りに回転可能に設けられた複数の回転軸と、前記回転軸の外周面に間隔をあけて配置され、所定の含水率の前記含水物をかき上げる複数のディスクと、前記ケーシングの前記後部の底面に設けられ前記含水物が排出される排出口と、前記排出口の前端に配置され、前記回転軸側の端部が前記回転軸の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成された第一遮蔽板を備える可動堰とを有する。
前記第一遮蔽板は、前記回転軸に向かって突出して前記排出口への前記含水物の排出を制限する制限位置と、前記排出口内であって前記含水物の排出を制限しない非制限位置との間を移動可能である。
前記可動堰は、前記排出口の側方に設けられ、前記ケーシングの側面から当該側面に近い側の前記回転軸に向かって突出移動が可能な排出調整機構をさらに備える。

本発明によれば、所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物を排出口に搬送して所定の含水率で排出することができる。

第一実施形態及び第二実施形態に係る乾燥装置の側方から見た断面図である。 第一実施形態に係る乾燥装置の上方から見た断面図である。 第一実施形態に係る乾燥装置の内部に収容された回転軸及びディスクの斜視図である。 第一実施形態に係る乾燥装置を軸線方向から見た断面図（図２のＡ−Ａ矢視断面図）である。 第一実施形態に係る乾燥装置を軸線方向から見た断面図（図２のＢ−Ｂ矢視断面図）である。 第一実施形態に係る乾燥装置を軸線方向から見た断面図（図２のＣ−Ｃ矢視断面図）である。 第一実施形態に係る乾燥装置の内部に収容された排出調整機構の斜視図である。 第二実施形態に係る乾燥装置の上方から見た断面図である。 第二実施形態に係る乾燥装置を軸線方向から見た断面図（図８のＤ−Ｄ矢視断面図）である。 第二実施形態に係る乾燥装置を軸線方向から見た断面図（図８のＥ−Ｅ矢視断面図）である。 含水物の性状を説明する図である。 図９に示す乾燥装置の第二遮蔽板の変形例である。

以下、図１乃至図１２を参照して、本発明の乾燥装置について説明する。以下に示す構成等はあくまでも例示に過ぎず、明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。実施形態及び変形例で示す各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、当該各構成は、本発明の必須の構成要件を除き、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
本発明の乾燥装置は、下水汚泥、工場排水汚泥、食品廃棄物・厨芥、し尿汚泥、家畜糞尿、植物搾汁粕など各種バイオマスや廃棄物などの流動状の含水物Ｐを撹拌及び搬送しながら加熱乾燥（含水率を低減）して、所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物Ｐを排出する装置である。
本発明の乾燥装置は、所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物Ｐをケーシングから排出するため、ケーシング底面の排出口と、排出口近傍の含水物Ｐが所定の含水率になるまで含水物Ｐの排出を制限する可動堰とを有する。
まず、第一実施形態として、２軸の回転軸を備えた乾燥装置の全体構成を説明し、次いで本発明の特徴的な構成について詳述する。さらに、第二実施形態では、４軸の回転軸を備えた乾燥装置について、第一実施形態とは異なる構成を中心に詳述する。

（第一実施形態）
［１．乾燥装置の全体構成］
本実施形態に係る乾燥装置１は、図１乃至図４に示すように、断面略Ｕ字状のトラフ２ａを備えた容器であるケーシング２と、ケーシング２（ひいては含水物Ｐ）を加熱するジャケット９と、ケーシング２の前後方向Ｘの前部側Ｘｆ（含水物Ｐの搬送方向上流側）から後部側Ｘｒ（含水物Ｐの搬送方向下流側）の内部を貫通するように設けられ、モータなどの回転駆動装置８によって軸線Ｏ１回りに回転可能に設けられた複数の回転軸３と、回転軸３の外周面に内周端が接続されて、回転軸３の軸線Ｏ１中心の径方向に突出するとともに周方向に延びて略扇形に形成された複数のディスク４とを備えている。

ケーシング２は、前部側Ｘｆの天井面に含水物Ｐが投入される投入口２ｂ、後部側Ｘｒの底面に含水物Ｐが排出される排出口２ｃを備え、前部側Ｘｆを後部側Ｘｒよりも上方に配し、回転軸３とともに所定の傾斜角度で傾斜している。
投入口２ｂは、上面視で、円形、楕円形、矩形等の形状に形成された開口に含水物Ｐを投入するためのパイプやダクト等が接続されて構成される。投入口２ｂから投入されたときの含水物Ｐの含水率は８０％程度である。
一方、排出口２ｃは、上面視で、略矩形状に形成された開口に含水物Ｐを排出するためのダクトやパイプ等が接続されて構成される。排出口２ｃから排出されるときの含水物Ｐの含水率は６０％程度である。乾燥装置１は、ケーシング２の内部に、二本の回転軸３を平行に配している。これら二本の回転軸３は、互いに逆方向に回転可能、かつ、同一方向に向かって回転可能とされている。通常、二つの回転軸３は、軸線Ｏ１方向から見て同一方向に回転している。すなわち、一方の回転軸３Ａは、その上部が他方の回転軸３Ｂ側に向かって移動する方向に回転し、他方の回転軸３Ｂは、その上部が一方の回転軸３Ａから離れる方向に回転する。

ディスク４は、各回転軸３の軸線Ｏ１方向の同位置に、軸線Ｏ１中心の周方向に所定の隙間（流通開口）をあけて二つずつ設けられている。ディスク４は、軸線Ｏ１方向の同位置に配された二つのディスク４を一つの段とし、前部側Ｘｆから後部側Ｘｒまで、軸線Ｏ１方向に所定の間隔をあけ、複数段設けられている。このとき、各段における二つのディスク４間に形成された所定の隙間は、含水物Ｐをケーシング２の前部側Ｘｆから後部側Ｘｒに流通させるための流路開口５とされている。また、図示は省略しているが、回転軸３及びディスク４は、中空状に形成され、内部に蒸気、熱媒油、温水などの加熱流体を流通させ、接触する含水物Ｐを加熱可能とされている。

二つの回転軸３のうち、一方の回転軸３Ａに設けられたディスク４Ａと、他方の回転軸３Ｂに設けられたディスク４Ｂとは、軸線Ｏ１方向で所定の隙間をあけて交互に配置されている。一方の回転軸３Ａに設けられたディスク４Ａと、他方の回転軸３Ｂに設けられたディスク４Ｂとは、二つの回転軸３がそれぞれ回転しているときに軸線Ｏ１方向から見て径方向でその一部が重なるように配されている。つまり、一方の回転軸３Ａに設けられたディスク４Ａは、他方の回転軸３Ｂに設けられた各段のディスク４Ｂ間を通過可能とされ、他方の回転軸３Ｂに設けられたディスク４Ｂも、一方の回転軸３Ａに設けられた各段のディスク４Ａ間を通過可能とされている。
また、一方の回転軸３Ａに設けられたディスク４Ａ、及び他方の回転軸３Ｂに設けられたディスク４Ｂは、それぞれ周方向に延びるように形成され、径方向外側から見て、回転方向前方に向かうにつれて幅が狭くなるくさび型となっている。

軸線Ｏ１方向に隣り合うディスク４は、いずれも、くさび型を形成する傾斜面である側面４ｅに、軸線Ｏ１方向で互いに対向する対向部４ｆを有している。また、軸線Ｏ１方向で隣り合うディスク４同士は、回転軸３の周方向で互いの位相がずれるように配されている。より具体的には、軸線Ｏ１方向で隣り合う段のディスク４は、周方向で位相がずれるように配される。
なお、排出口２ｃから下流側に配置されるディスク４は、くさび型ではなく、径方向外側から見て、回転方向に同じ幅を有する矩形状であってもよい。

ディスク４は、軸線Ｏ１方向の両側に突出するパドル部を備えている。パドル部は、それぞれ回転方向で異なる位置に配される第一パドル部６及び第二パドル部７を含む。一方のディスク４Ａは、第一パドル部６Ａ及び第二パドル部７Ａを備え、他方のディスク４Ｂは、第一パドル部６Ｂ及び第二パドル部７Ｂを備えている。
例えば、各ディスク４の回転方向の後端部に第一パドル部６が設けられ、第一パドル部６よりも回転方向前方の中間部に第二パドル部７が設けられる。第二パドル部７は、隣り合うディスク４の第一パドル部６の配置に対応して配されることが好ましい。

第一パドル部６及び第二パドル部７は、軸線Ｏ１方向で隣り合うディスク４の対向部４ｆに向かって張り出すように形成されている。そして、第二パドル部７は、軸線Ｏ１方向で隣り合うディスク４の第一パドル部６に対して互いの端部同士が対向するように、同位相で配置されている。
第一パドル部６及び第二パドル部７は、それぞれ軸線Ｏ１方向の両側に突出形成された部分に、回転方向前方を向く面６ｆ、７ｆを備えている。これら第一パドル部６及び第二パドル部７は、回転方向前方を向く面６ｆ、７ｆによって、軸線Ｏ１方向で隣り合うディスク４間に存在する高粘性の含水物Ｐをひっかけることが可能となっている。これにより、複数のディスク４は、所定の含水率の含水物Ｐをかき上げる。すなわち、投入口２ｂから投入された流動性の高い含水物Ｐは、回転軸３及びディスク４により撹拌されながら、回転軸３及びケーシング２を通る熱媒体（蒸気）によって間接的に加熱され、所定の含水率（６０％程度）まで低下し、高粘性の含水物Ｐとなった後、排出口２ｃから排出される。

［２．乾燥装置の要部構成］
図１及び図２に示すように、乾燥装置１は、上記のケーシング２、複数の回転軸３、複数のディスク４、ケーシング２の排出口２ｃに加え、排出口２ｃの前端に配置され、回転軸３側の端部が回転軸３の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成された第一遮蔽板１１を備えて含水物Ｐの流入を制限する機能を持った可動式の堰である可動堰１０によって構成される。

図５に示すように、第一遮蔽板１１は、一対の回転軸３の間の空間と各回転軸３の下方の空間のうち幅方向Ｗの中央寄りの空間とを、排出口２ｃの前端側で塞ぐ板状の部材である。凹部は、第一遮蔽板１１の回転軸３側の端部（上端部）の幅方向Ｗの両側に設けられる。すなわち、第一遮蔽板１１は、軸線Ｏ１方向から見て、矩形の上側の二つの角部をそれぞれ略円弧状に切り欠いた形状となっている。なお、幅方向Ｗは、上下方向及び前後方向Ｘの双方に直交する方向である。

第一遮蔽板１１は、排出口２ｃの前端に位置し、回転軸３に向かって突出して排出口２ｃへの含水物Ｐの排出を制限する制限位置Ｈ１と、排出口２ｃ内であって含水物Ｐの排出を制限しない非制限位置Ｈ２との間を移動可能に構成される。
第一遮蔽板１１は、例えば、ケーシング２の上面を貫通して設けられた支持部材１２の下端と接続され、ケーシング２の上方かつ支持部材１２の上端に配置された駆動装置（昇降装置）１３によって上下方向に可動するよう構成される。また、第一遮蔽板１１は複数に分割して構成され、それぞれが個別に可動されてもよい。

このような構成により、所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物Ｐを排出口２ｃに搬送しながら、所定の含水率に乾燥させて排出することが可能となる。さらに、高粘性の含水物Ｐが可動堰１０から含水物Ｐの搬送方向上流側（前部側Ｘｆ）に堆積して堰を形成するため、所定の含水率ではない含水物Ｐが混合して排出口２ｃから排出されることを抑制できる。また、含水率が高い状態で処理するので、含水物Ｐが摩耗物質を多く含む場合でも乾燥装置１のディスク４等の摩耗を抑制することができ、乾燥に伴う粉じんの発生量も抑制することができる。

第一遮蔽板１１の制限位置Ｈ１は、ケーシング２の底面の高さＨｂから回転軸３の外周の最も高い高さＨｔまでの間とされる。図５では、回転軸３の軸線Ｏ１の高さＨｏと回転軸３の外周の最も高い高さＨｔとの間に制限位置Ｈ１が設定されている。言い換えると、第一遮蔽板１１は、図５に実線で示すように、最も高い位置まで上昇したときにその上面が制限位置Ｈ１に到達するように設けられる。
一方、第一遮蔽板１１の非制限位置Ｈ２は、含水物Ｐの排出が制限されない位置、例えば、第一遮蔽板１１が配置されている位置でのケーシング２の底面の高さＨｂである。言い換えると、第一遮蔽板１１は、図５に二点鎖線で示すように、最も低い位置まで下降したときにその上面が非制限位置Ｈ２に到達するように設けられる。
第一遮蔽板１１が制限位置Ｈ１にある場合、含水物Ｐは、第一遮蔽板１１を乗り越えた分しか排出口２ｃから排出されない。反対に、第一遮蔽板１１が非制限位置Ｈ２にある場合、含水物Ｐは制限なく排出される。

第一遮蔽板１１によって含水物Ｐの排出が制限される範囲を、ケーシング２の底面の高さＨｂから回転軸３の外周の最も高い高さＨｔまでの間とすることで、所定の含水率でない含水物Ｐの排出を制限しつつ、堆積していく所定の含水率の含水物Ｐがディスク４によりかき上げられて回転軸３より高い位置から排出される。このため、第一遮蔽板１１に排出を制限された含水物Ｐが堆積して固着し、排出できないくらい閉塞することを防ぐことができる。また、第一遮蔽板１１は含水物Ｐのみを制限し、含水物Ｐから蒸発した水分の排出は制限されないので、乾燥効率が落ちることがない。

図２及び図６に示すように、乾燥装置１の可動堰１０は、排出口２ｃの側方に設けられ、ケーシング２の側面２ｄから当該側面２ｄに近い側の回転軸３に向かって突出移動が可能な排出調整機構１４をさらに備える。排出調整機構１４は、ケーシング２の両側面２ｄのそれぞれに前後方向Ｘに複数配置されており、含水物Ｐを排出口２ｃの中央に誘導して、含水物Ｐの排出を調整する機構である。

排出調整機構１４は、例えば、図２、図６及び図７に示すように、ケーシング２の側面２ｄから回転軸３に向かって突出移動する可動部材１４ａと、一端が可動部材１４ａに接続された支持軸１４ｂと、支持軸１４ｂの他端に設けられた駆動装置１４ｃと、後述する第二遮蔽板１５及び可動部材１４ａが収容される追加ケーシング１４ｄとを備える。
可動部材１４ａの回転軸３側の端面は、回転軸３の外周形状に沿う凹部形状（例えば、曲面状）に形成されており、ケーシング２の側面２ｄから最も突出した状態で、回転軸３の外周との間にわずかな隙間を形成する程度に接近する。可動部材１４ａの上面は、例えば、回転軸３の外周の最も高い高さＨｔよりも高い位置に設けられる。これにより、第一遮蔽板１１を乗り越えた含水物Ｐの排出を可動部材１４ａで誘導できる。

支持軸１４ｂは、駆動装置１４ｃで回転駆動されることで可動部材１４ａを側面２ｄから回転軸３側に突出移動させる。また、支持軸１４ｂ及び駆動装置１４ｃは、図６に二点鎖線で示すように、可動部材１４ａを追加ケーシング１４ｄ内に引き込む。なお、図６では、両側の可動部材１４ａのうちの一方の動きのみを二点鎖線で示しているが、他方の可動部材１４ａも同様に移動可能である。
ケーシング２の側面２ｄのうち排出口２ｃの側方の部分には、可動部材１４ａが移動可能な開口が設けられる。追加ケーシング１４ｄは、例えば、一面が開口した中空の六面体である。追加ケーシング１４ｄは、開口した一面をケーシング２の外側面に向けてケーシング２に取り付けられ、この開口した一面を介してケーシング２の内部空間に連通する。これにより、可動部材１４ａは、追加ケーシング１４ｄの内部とケーシング２の内部とを行き来可能となる。なお、支持軸１４ｂは、追加ケーシング１４ｄの開口に対向する側面を貫通し、駆動装置１４ｃは、貫通した支持軸１４ｂの端部（追加ケーシング１４ｄの外側）に設けられる。

このように、排出口２ｃの側方に、ケーシング２の側面２ｄから突出移動が可能な排出調整機構１４を備えることにより、ケーシング２の側面２ｄに行きそうな含水物Ｐを排出口２ｃの中央側に誘導して、高粘性の含水物Ｐがケーシング２の側面２ｄに付着して堆積することを防止できる。

図２及び図５に示すように、乾燥装置１の可動堰１０は、第一遮蔽板１１の両側に配置された第二遮蔽板１５をさらに備える。第二遮蔽板１５は、回転軸３側の端部が回転軸３の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成されており、ケーシング２の側面２ｄから回転軸３に向かって突出して排出口２ｃへの含水物Ｐの排出を制限する第二制限位置Ｗ１と、排出口２ｃへの含水物Ｐの排出を制限しない第二非制限位置Ｗ２との間を移動可能である。
第二遮蔽板１５の最も高い上端面、すなわち第一遮蔽板１１の外形及び回転軸３の外周に沿わない部分（幅方向Ｗの外側の上部）は、第一遮蔽板１１の制限位置Ｈ１より高い位置としてよく、例えば、第一遮蔽板１１の制限位置Ｈ１からディスク４の外周の最も高い高さＨｄまでの間とされる。これにより第二遮蔽板１５が第二制限位置Ｗ１にある間は、第一遮蔽板１１を乗り越えた含水物Ｐのみを排出口２ｃから排出することができる。
第二遮蔽板１５は、例えば、追加ケーシング１４ｄの側面を貫通して設けられた支持部材１６の回転軸３側の一端と接続され、追加ケーシング１４ｄの側方かつ支持部材１６の他端に配置された駆動装置１７によって幅方向Ｗに可動するよう構成される。

第二遮蔽板１５の第二制限位置Ｗ１は、第一遮蔽板１１の幅方向Ｗの端面の位置である。言い換えると、第二遮蔽板１５は、図５に実線で示すように、側面２ｄから最も離れた位置まで突出したときに、中央側の端面が第二制限位置Ｗ１に位置するように設けられる。
一方、第二遮蔽板１５の第二非制限位置Ｗ２は、含水物Ｐの排出が制限されない位置、例えば、ケーシング２の側面２ｄの開口の位置や追加ケーシング１４ｄの内側の位置である。言い換えると、第二遮蔽板１５は、図５に二点鎖線で示すように、回転軸３から最も離れた位置まで引き込まれたときに、中央側の端面が第二非制限位置Ｗ２に位置するように設けられる。なお、図５では、二つの第二遮蔽板１５のうちの一方の動きのみを二点鎖線で示しているが、他方の第二遮蔽板１５も同様に移動可能である。
第二遮蔽板１５が第二制限位置Ｗ１にある場合、含水物Ｐは、第一遮蔽板１１を乗り越えた分しか排出口２ｃから排出されない。反対に、第二遮蔽板１５が第二非制限位置Ｗ２にある場合、含水物Ｐは第一遮蔽板１１の側方からも排出される。なお、第二遮蔽板１５として第一遮蔽板１１の側面に排出調整機構１４を配置し第二遮蔽板１５の代わりとしても良い。

このように、第一遮蔽板１１の両側に第二遮蔽板１５をさらに備えることにより、架台等で排出口２ｃの大きさが制限されていても、第一遮蔽板１１の側方から含水物Ｐが排出されることを制限することができる。従って、所定の含水率の含水物Ｐを排出口２ｃに向け適切に排出することができる。

図１に示すように、乾燥装置１は、可動堰１０の近傍に配置されて含水物Ｐの含水率を計測する含水率計２１と、投入口２ｂに投入される含水物Ｐの投入量または回転軸３の回転数を制御する制御装置２０とをさらに有する。制御装置２０は、プロセッサやタイマー、並びに記憶装置（いずれも図示略）を搭載した電子制御装置（コンピューター）であり、含水率計２１で計測された含水率に応じて、含水物Ｐの投入量と回転軸３の回転数と第一遮蔽板１１及び第二遮蔽板１５の各位置とを制御する。含水率計２１は、可動堰１０の近傍のケーシング２の底部に設置され、計測した含水率を制御装置２０に伝達する。

ここで、図１１を用いて、投入された含水物Ｐの性状について説明する。なお、図１１は、後述する第二実施形態の乾燥装置１′の断面図であるが、含水物Ｐの性状は第一実施形態でも同様である。図１１に示すケーシング２′内の含水物Ｐの性状は、上から順に、含水率８０％程度の流動状、含水率６０〜７０％程度の大塊、含水率６０〜７０％程度の中塊、含水率３０％程度の粉粒体となっている。含水率６０〜７０％程度となる含水物Ｐは高粘性となり、ディスク４でかき上げられて大塊や中塊となって搬送される。一方、含水率８０％以上の含水物Ｐや含水率３０％程度の含水物Ｐは、流動性が高く、塊状にならないため、ディスク４によるかき上げで排出されることがない。

本発明の乾燥装置１は、上記の含水物Ｐの性状を利用して、所定の含水率の範囲で高粘性となる含水物Ｐを排出口２ｃから排出する。具体的な排出方法は次のとおりである。
まず、初期段階では、第一遮蔽板１１及び第二遮蔽板１５が各回転軸３に近接して各遮蔽板１１、１５の凹部が回転軸３の下部に対して実質的に隙間のない位置に配置される閉状態において、投入口２ｂから含水物Ｐが投入される。投入された含水物Ｐは、含水率８０％程度の流動状である。含水物Ｐは、回転軸３とディスク４により撹拌されながら、回転軸３、ディスク４及びケーシング２を通る熱媒体（蒸気）により間接的に加熱されて、第一遮蔽板１１の近傍に含水率が低くなった含水物Ｐが堆積し始める（含水物Ｐ投入以降の初期段階）。

続く初期段階において、含水物Ｐは連続的に投入され、第一遮蔽板１１の近傍には所定の含水率（６０〜７０％）の含水物Ｐがディスク４によってかき上げられ上方に堆積していく。このため、所定の含水率の含水物Ｐだけが第一遮蔽板１１を乗り越えて、排出口２ｃから排出される。制御装置２０は、所定の含水率に達しない含水物Ｐが排出されないように、含水率計２１で含水率を計測しながら各遮蔽板１１、１５を各回転軸３から離れる方向に移動させて、可動堰１０の開度を段階的に調整する。また、可動堰１０から上流に向けて、加熱により徐々に含水率の減った含水物Ｐが、ケーシング２内に堆積して堰を形成する（安定時の初期段階）。

可動堰１０の開度とは、第一遮蔽板１１が非制限位置Ｈ２に引き込まれ、且つ、第二遮蔽板１５が第二非制限位置Ｗ２に引き込まれた全開状態、すなわち、含水物Ｐがなんの制限もなく排出される状態での軸線Ｏ１方向から見た面積（全開面積）に対する、全開面積から第一遮蔽板１１及び第二遮蔽板１５によって塞がれた面積を減じた残り面積の比率（％）である。可動堰１０の開度はゲート開度とも表現でき、ゲート開度が大きいほど含水物Ｐが排出されやすくなり、ゲート開度が小さいほど含水物Ｐの排出が制限される。

例えば、含水率が６０％の含水物Ｐを排出する場合、含水率計２１で計測された含水率が７０％未満になったら各遮蔽板１１、１５を移動させ、ゲート開度の調整を開始する。含水率に応じたゲート開度は、例えば以下のように調整することができる。含水率が所定の含水率に近づくにつれてゲート開度を緩やかに大きくすることで、底部に堆積する所定の含水率でない含水物Ｐが排出されることを防ぐことができる。
含水率計数値：７０％、ゲート開度： ０％
含水率計数値：６９％、ゲート開度：２０％
含水率計数値：６８％、ゲート開度：４０％
含水率計数値：６６％、ゲート開度：６０％
含水率計数値：６４％、ゲート開度：８０％
含水率計数値：６２％、ゲート開度：１００％

通常運転時では、制御装置２０は、第一遮蔽板１１の近傍の含水物Ｐが所定の含水率になったと判断した場合、各遮蔽板１１、１５を、含水物Ｐの排出を制限しない位置に配置する開状態を維持してもよい。これにより、所定の含水率の含水物Ｐが排出口２ｃから排出される。また、含水率に変化が生じた場合、制御装置２０は、可動堰１０を移動させて含水物Ｐの排出を制限してもよい。
制御装置２０は、乾燥装置１の運転を停止する停止段階では、可動堰１０を開状態のままとし、含水物Ｐの投入と蒸気の供給を止めた後、可動堰１０を移動させ含水率を調整しながら残った含水物Ｐを排出口２ｃから排出した後、可動堰１０を閉状態とする。

制御装置２０は、含水率計２１により計測された含水率（含水率計数値）を用いるが、これに代えてまたは加えて、含水物Ｐの滞留時間及び回転軸３のトルク等に基づいて、含水物Ｐの含水率を判断（推定）してもよい。
排出調整機構１４は、含水物Ｐの投入中は、可動部材１４ａの凹部が回転軸３に対して実質的に隙間のない位置に配置される閉状態を保持し、含水物Ｐを排出口２ｃに誘導する。なお、排出調整機構１４の可動部材１４ａを幅方向Ｗの一方側及び他方側に移動させ続けることで、可動部材１４ａ上に載った含水物Ｐを落下させるようにしてもよい。

また、各回転軸３を回転駆動装置８によって独立して回転させ、各回転軸３の回転速度によって含水物Ｐの含水率を調整してもよい。例えば、一方の回転軸３Ａの回転速度を他方の回転軸３Ｂの回転速度よりも高くなるように、回転速度に差をつける。含水物Ｐが堆積する側の回転速度を上げることによって、含水物Ｐの乾燥効率を上げることができる。すなわち、回転軸３Ａの回転を速くすることによって、回転軸３Ｂ側への含水物Ｐの送り速度が速くなり、撹拌力を大きくすることができる。さらに、一対の回転軸３に回転速度差を設けることで、隣り合う回転軸３のディスク４同士の表面の重なり合う範囲が変わっていくため、擦り合わせの効果により、ディスク４の表面をクリーニングすることができる。

このように、含水物Ｐの含水率に応じて、含水物Ｐの投入量と回転軸３の回転数と各遮蔽板１１、１５の位置とを制御することにより、ディスク４でかき上げられる所定の含水率の含水物Ｐを排出口２ｃから適切に排出することができる。

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態の乾燥装置１′を図８乃至図１２に基づいて説明する。なお、上述した第一実施形態と同一の構成には第一実施形態の符号を付し、対応する構成には第一実施形態の符号の末尾にダッシュ（′）を付す。本実施形態では、第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分については図示のみとし、その説明を省略する。

第一実施形態の乾燥装置１においては、二本の回転軸３を備える場合を一例にして説明したが、回転軸３の本数は二本に限られず、三本以上であってもよい。
本実施形態の乾燥装置１′は、図８乃至図１２に示すように、四本の回転軸３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを備えている。
四本の回転軸３のうち、ケーシング２′の幅方向Ｗ（回転軸３の配列方向）の一方側の二本の回転軸３Ａ、３Ｂは、軸線Ｏ１方向から見て同一方向に回転している。また、二本の回転軸３Ａ、３Ｂは、その上部が幅方向Ｗの中央側に向かって移動する方向に回転する。換言すれば、二本の回転軸３Ａ、３Ｂは、含水物Ｐの搬送方向下流側から見て時計回りに回転している。以下、隣り合う一対の回転軸３Ａ及び回転軸３Ｂを第一回転軸組３１と呼ぶ。

四本の回転軸３のうち、幅方向Ｗの他方側の二本の回転軸３Ｃ、３Ｄは、軸線Ｏ１方向から見て同一方向に回転している。また、二本の回転軸３Ｃ、３Ｄは、その上部が幅方向Ｗの中央側に向かって移動する方向に回転する。換言すれば、二本の回転軸３Ｃ、３Ｄは、含水物Ｐの搬送方向下流側から見て、第一回転軸組３１の回転方向とは逆方向の反時計回りに回転している。以下、隣り合う一対の回転軸３Ｃ、３Ｄを第二回転軸組３２と呼ぶ。

すなわち、四本の回転軸３のうち、幅方向Ｗの一方側の二本の回転軸３Ａ、３Ｂと、幅方向Ｗの他方側の二本の回転軸３Ｃ、３Ｄとは、逆方向に回転する。幅方向Ｗの一方側の二本の回転軸３Ａ、３Ｂと、幅方向Ｗの他方側の二本の回転軸３Ｃ、３Ｄとは、その上部が互いに近づく方向に回転する。本実施形態においては、第一回転軸組と第二回転軸組とを、互いに置き換えて配してもよい。すなわち、同一の回転軸組の隣り合う一対の回転軸に配された前記複数のディスクは、径方向外側から見て回転方向前方に向かうに従って幅が狭くなるくさび形状をなし、かつ幅方向Ｗの一方側の二本の回転軸３Ａ、３Ｂと、幅方向Ｗの他方側の二本の回転軸３Ｃ、３Ｄとは、その上部を互いに遠ざかる方向に回転させてもよい。このように第一回転軸組と第二回転軸組とを置き換えて配置することで、含水物Ｐがケーシング２の中央に集まりやすくなるので、含水物Ｐが排出口２ｃから排出されやすくなる。

第一回転軸組３１の回転軸３Ａに設けられたディスク４Ａと、回転軸３Ｂに設けられたディスク４Ｂとは、回転軸３Ａ、３Ｂがそれぞれ回転しているときに軸線Ｏ１方向から見て径方向で互いに重なるように配されている。
同様に、第二回転軸組３２の回転軸３Ｃに設けられたディスク４Ｃと、回転軸３Ｄに設けられたディスク４Ｄとは、回転軸３Ｃ、３Ｄがそれぞれ回転しているときに軸線Ｏ１方向から見て径方向で互いに重なるように配されている。

一方、四本の回転軸３のうち、幅方向Ｗの中央寄りの二本の回転軸３Ｂ、３Ｃに設けられたディスク４Ｂ、４Ｃは、回転軸３Ｂ、３Ｃがそれぞれ回転しているときに軸線Ｏ１方向から見て径方向で互いに重ならないように配されている。すなわち、ディスク４Ｂの回転軌跡とディスク４Ｃの回転軌跡との間には、所定の間隔が設けられている。
つまり、第一回転軸組３１の一対の回転軸３Ａ、３Ｂのうち、第二回転軸組３２と隣り合う回転軸３Ｂに設けられたディスク４Ｂと、第二回転軸組３２の一対の回転軸３Ｃ、３Ｄのうち第一回転軸組３１と隣り合う回転軸３Ｃに設けられたディスク４Ｃとは、軸線Ｏ１方向から見てディスク４の回転軌跡が重なっていない。換言すれば、ディスク４Ｂは、回転軸３Ｃに設けられた各段のディスク４Ｃ間を通過せず、ディスク４Ｃも、回転軸３Ｂに設けられた各段のディスク４Ｂ間を通過しない。

本実施形態によれば、回転軸３の軸本数を増やすことによって、乾燥装置１′を上下方向に大きくすることなく、含水物Ｐの処理量を多くすることができる。
また、回転軸３の回転方向を全て同一方向にする場合と比較して、含水物Ｐがケーシング２′内に偏って充満して乾燥効率が低下することなく、また、含水物Ｐによりケーシング２′内が閉塞することを防止することができる。

乾燥装置１′は、第一実施形態と同様、排出口２ｃの前端に配置され、回転軸３側の端部が回転軸３の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成された第一遮蔽板１１′を備える可動堰１０′を有する。第一遮蔽板１１′は、隣り合う各回転軸３の間の空間と、幅方向Ｗの中央寄りの回転軸３Ｂ、３Ｃの下方の空間と、幅方向Ｗの外側の回転軸３Ａ、３Ｄの下方の空間のうち幅方向Ｗの中央寄りの空間とを、排出口２ｃの前端側で塞ぐ板状の部材である。
ただし、本実施形態の乾燥装置１′は四本の回転軸３を有するため、図９に示すように、第一遮蔽板１１′には四つの凹部が設けられる。幅方向Ｗの中央寄りの二つの凹部は、軸線Ｏ１方向から見て半円弧状であり、幅方向Ｗの外側の二つの凹部は、矩形の上側の二つの角部をそれぞれ略円弧状に切り欠いた形状となっている。
また、第一遮蔽板１１′は、その制限位置Ｈ１が、第一遮蔽板１１と同様に、ケーシング２の底面の高さＨｂから回転軸３の外周の最も高い高さＨｔまでの間（例えば図９では軸線Ｏ１の高さＨｏと略同一の位置）とされる。
なお、可動堰１０′は、第一遮蔽板１１′の形状が異なる以外は第一実施形態の可動堰１０と同様に構成されており、同様に可動する。
従って、本実施形態の乾燥装置１′も、第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、乾燥装置１′は、第一実施形態と同様の排出調整機構１４、第二遮蔽板１５、制御装置２０、及び含水率計２１を有するため、これらの構成によって得られる作用効果についても、第一実施形態と同様、得ることができる。

最後に、図１２を用いて第二遮蔽板１５の変形例について説明する。なお、第二遮蔽板１５以外の構成は、図９に示す乾燥装置１′と同様であるため説明を省略する。
図１２に示す第二遮蔽板１５′は、第一遮蔽板１１′の外形及び回転軸３の外周に沿わない部分（幅方向Ｗの外側の上部）を上方へ拡張するとともに最も近い回転軸３の上方を覆うように幅方向Ｗへ拡張した形状に形成されている。具体的には、第二遮蔽板１５′の最も高い上端面は、ディスク４の外周の最も高い高さＨｄと同程度に設けられ、幅方向Ｗの外側に位置する回転軸３Ａ、３Ｄの下部に沿って凹部形状に形成されるとともに、各回転軸３Ａ、３Ｄの周囲を半分囲むように設けられる。これにより、第一遮蔽板１１′を乗り越えた含水物Ｐのみを確実に排出口２ｃから排出することができる。

１、１′ 乾燥装置
２、２′ ケーシング
２ａ トラフ
２ｂ 投入口
２ｃ 排出口
２ｄ 側面
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ 回転軸
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ ディスク
４ｅ 側面
４ｆ 対向部
５ 流路開口
６、６Ａ、６Ｂ 第一パドル部
６ｆ 回転方向前方を向く面
７、７Ａ、７Ｂ 第二パドル部
７ｆ 回転方向前方を向く面
８ 回転駆動装置
９ ジャケット
１０、１０′ 可動堰
１１、１１′ 第一遮蔽板
１２ 支持部材
１３ 駆動装置（昇降装置）
１４ 排出調整機構
１４ａ 可動部材
１４ｂ 支持軸
１４ｃ 駆動装置
１４ｄ 追加ケーシング
１５、１５′ 第二遮蔽板
１６ 駆動装置
１７ 支持部材
２０ 制御装置
２１ 含水率計
３１ 第一回転軸組
３２ 第二回転軸組
Ｈｔ 回転軸の外周の最も高い高さ
Ｈｄ ディスクの外周の最も高い高さ
Ｈｏ 軸線の高さ
Ｈｂ 底面の高さ
Ｈ１ 制限位置
Ｈ２ 非制限位置
Ｏ１ 軸線
Ｐ 含水物
Ｗ 幅方向
Ｗ１ 第二制限位置
Ｗ２ 第二非制限位置
Ｘ 前後方向
Ｘｆ 前部側
Ｘｒ 後部側

Claims (5)

1. 含水物が投入される投入口を前部に備えたケーシングと、
   前記ケーシングの前記前部から後部に延びる軸線回りに回転可能に設けられた複数の回転軸と、
   前記回転軸の外周面に間隔をあけて配置され、所定の含水率の前記含水物をかき上げる複数のディスクと、
   前記ケーシングの前記後部の底面に設けられ前記含水物が排出される排出口と、
   前記排出口の前端に配置され、前記回転軸側の端部が前記回転軸の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成された第一遮蔽板を備える可動堰と
   を有し、
   前記第一遮蔽板は、前記回転軸に向かって突出して前記排出口への前記含水物の排出を制限する制限位置と、前記排出口内であって前記含水物の排出を制限しない非制限位置との間を移動可能であり、
   前記可動堰は、前記排出口の側方に設けられ、前記ケーシングの側面から当該側面に近い側の前記回転軸に向かって突出移動が可能な排出調整機構をさらに備える乾燥装置。
2. 前記第一遮蔽板の前記制限位置は、前記ケーシングの前記底面の高さから前記回転軸の
   外周の最も高い高さまでの間である請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記可動堰は、前記第一遮蔽板の両側に配置された第二遮蔽板をさらに備え、
   前記第二遮蔽板は、前記回転軸側の端部が前記回転軸の外周形状の一部に沿う凹部形状に形成されており、前記側面から前記回転軸に向かって突出して前記排出口への前記含水物の排出を制限する第二制限位置と、前記含水物の排出を制限しない第二非制限位置との間を移動可能である請求項２に記載の乾燥装置。
4. 前記可動堰の近傍に配置され前記含水物の含水率を計測する含水率計と、
   前記投入口に投入される前記含水物の投入量または前記回転軸の回転数を制御する制御装置と
   をさらに有し、
   前記制御装置は、前記含水率計で計測された前記含水率に応じて、前記投入量と前記回転数と前記第一遮蔽板及び前記第二遮蔽板の各位置とを制御する請求項３に記載の乾燥装置。
5. 隣り合う一対の前記回転軸であって、前記回転軸が同一方向に回転する第一回転軸組と、
   隣り合う一対の前記回転軸であって、前記回転軸が同一方向でかつ前記第一回転軸組とは逆方向に回転する第二回転軸組と
   を有し、
   前記第一回転軸組の前記一対の回転軸のうち前記第二回転軸組と隣り合う前記回転軸に設けられた前記ディスクと、
   前記第二回転軸組の前記一対の回転軸のうち前記第一回転軸組と隣り合う前記回転軸に設けられた前記ディスクとは、軸線方向から見て互いの前記ディスクの回転軌跡が重ならないよう配置されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の乾燥装置。

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