JP7311216B1 - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被乾燥物の蒸発速度を上げることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる乾燥装置を提供する。【解決手段】被乾燥物が投入される縦型の円筒形状をなし内周壁が伝熱面１２として加熱される乾燥槽１１と、該乾燥槽１１内で略鉛直な中心線Ｌに沿って延びる回転軸２０に設けられた回転巻上羽根３０とを有する。回転巻上羽根３０の回転により、乾燥槽１１内の被乾燥物は伝熱面１２に薄膜状に押し付けられながら上昇する。回転巻上羽根３０より上方に設けられ、前記伝熱面１２に沿って薄膜状に上昇する被乾燥物を下方に落下させるバッフル４０を有し、バッフル４０は、回転巻上羽根３０の回転方向と逆方向に回転する。【選択図】図１

Description

本発明は、縦型の円筒形状をなし内周壁が伝熱面として加熱され被乾燥物が投入される乾燥槽と、該乾燥槽内で略鉛直な中心線に沿って延びる回転軸に設けられた回転巻上羽根とを有する乾燥装置に関する。

従来より、粒状、粉末状、液状、塊状等と種々様々な被乾燥物を乾燥させる乾燥装置が知られている。特に本出願人は、サイクロンフィンと呼ばれる独自の羽根の開発により、理想の乾燥条件を実現することができる乾燥装置を既に提案している（例えば特許文献１，２参照）。

このような乾燥装置は、縦型の円筒形状の乾燥槽内に投入された被乾燥物が、回転軸に設けられた回転巻上羽根をなす複数の基羽根の回転により巻き上げられるように構成されている。かかる構成では、回転巻上羽根が回転すると、被乾燥物が遠心力と慣性力によって乾燥槽の内周壁の伝熱面に薄膜状に押し付けられ、後から巻き上げられる被乾燥物が先に巻き上げられた被乾燥物を上方へ押し上げる作用と相俟って、被乾燥物を乾燥させることができる。

また、図８に示すように、回転巻上羽根より上方に、伝熱面に沿って薄膜状に上昇する被乾燥物を下方に落下させるバッフルを備えた乾燥装置も知られている。このような乾燥装置では、乾燥槽の内周壁に複数枚のバッフルが円周方向に等間隔に固定されており、伝熱面に沿って薄膜状に上昇した被乾燥物がバッフルに到達した時点で、被乾燥物はバッフルに接触して乾燥槽の下方に落下する。そして、落下した被乾燥物は、回転巻上羽根の回転により再び伝熱面に薄膜状に接触して上昇する現象（被乾燥物の循環）が繰り返されるため、加熱された被乾燥物から水分が効率良く蒸発して乾燥効率を高めることができる。

特許第２８４０６３９号公報 特許第２９５８８６９号公報

前述した乾燥装置は、特にバッフルを備えた構成により、乾燥効率を高めることができるものであるが、バッフルは固定されているため、定位置にあるバッフルの枚数分のみでしか被乾燥物を下方に積極的に落下させることができなかった。従って、被乾燥物の乾燥がバッチ処理的なものとなり、乾燥効率の主要因であるいわゆる蒸発速度は固定化されて限界があり、よりいっそう乾燥効率を高めるための工夫が望まれていた。

そこで、例えばバッフルの枚数を増やすことにより、乾燥槽の伝熱面に沿って薄膜状に上昇した被乾燥物を下方に落下させる頻度を高め、被乾燥物の循環回数を増やして蒸発速度を上げることが考えられる。しかしながら、バッフルの枚数を増した場合には、各バッフル間の間隔が狭くなって被乾燥物が堆積しやすくなるため、被乾燥物が循環不能となって乾燥効率が逆に損なわれる虞があった。

本発明は、前述したような従来の技術が有する問題点に着目してなされたものであり、バッフルに被乾燥物を堆積させることなく、乾燥槽内における被乾燥物の循環回数を増やすことにより、被乾燥物の蒸発速度を上げることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる乾燥装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明の一態様は、
被乾燥物が投入される縦型の円筒形状をなし内周壁が伝熱面として加熱される乾燥槽と、該乾燥槽内で略鉛直な中心線に沿って延びる回転軸に設けられた回転巻上羽根とを有する乾燥装置において、
前記回転巻上羽根の回転により、前記乾燥槽内の被乾燥物は前記伝熱面に薄膜状に押し付けられながら上昇可能であり、
前記回転巻上羽根より上方に設けられ、前記伝熱面に沿って薄膜状に上昇する被乾燥物を下方に落下させるバッフルを備え、該バッフルは、前記回転巻上羽根の回転方向と逆方向に回転可能であることを特徴とする。

本発明に係る乾燥装置によれば、バッフルに被乾燥物を堆積させることなく、乾燥槽内における被乾燥物の循環回数を増やすことにより、被乾燥物の蒸発速度を上げることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる。

本発明の実施形態に係る乾燥装置の内部構造を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る乾燥装置の回転巻上羽根を示す横断面図である。 本発明の実施形態に係る乾燥装置のバッフルを示す横断面図である。 本発明の実施形態に係る乾燥装置の逆回転連結部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る乾燥装置における被乾燥物の乾燥処理中の様子を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る乾燥装置の逆回転伝達部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る乾燥装置の逆回転伝達部を拡大して示す分解斜視図である。 従来の乾燥装置の内部構造を示す縦断面図である。

以下、図面に基づき、本発明を代表する実施形態を説明する。
本実施形態に係る乾燥装置１０は、縦型の円筒形状の乾燥槽１１内に投入した被乾燥物を巻き上げつつ、乾燥槽１１の内周壁に薄膜状に押し付けて乾燥させるものである。被乾燥物は、生ゴミ、残飯、食品残滓、汚泥、スラッジ、家畜糞尿等と多岐に渡り、その形態も、粒状、粉末状、液状、塊状等、種々様々で、水分含量も多様である。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、既に周知な事項の詳細な説明や、実質的に同一の構成に対する重複説明等は、適宜省略する場合がある。

＜乾燥装置１０の概要＞
図１に示すように、乾燥装置１０は、その主要部をなし被乾燥物が投入される乾燥槽１１と、該乾燥槽１１内で略鉛直な中心線Ｌに沿って延びる回転軸２０に設けられた回転巻上羽根３０と、該回転巻上羽根３０の上方に設けられたバッフル４０と、を有する。特に乾燥装置１０は、後述するがバッフル４０を、回転巻上羽根３０の回転方向と逆方向に回転可能に構成したことに特徴がある。なお、図１の縦断面図においてハッチングを省略している。また、各図において、各構成要素の相対的な寸法関係や形状等は、適宜設計変更されるものであり、実際とは異なる場合がある。

＜乾燥槽１１について＞
図１に示すように、乾燥槽１１は、縦型の円筒形状に金属材により構成されている。乾燥槽１１は、その下側に設けられた複数の脚部１１ａ（一部のみ図示）によって、フロア上に中心線Ｌが鉛直となる姿勢に設置される。乾燥槽１１の内周壁は、加熱手段からの熱を被乾燥物に伝える伝熱面１２となっている。ここで加熱手段は、例えば、乾燥槽１１の外周壁を囲むように形成したジャケット１３と、このジャケット１３に連通するように接続され、ジャケット１３内に熱媒体として例えば蒸気を送り込むボイラー（図示省略）と、を備えてなる。

ジャケット１３には、熱媒体として蒸気をジャケット１３内に導く蒸気流入部１３ａと、廃蒸気をジャケット１３外に排出する蒸気排出部（図示省略）と、が設けられている。また、加熱手段の他の例として、蒸気の代わりに熱風をジャケット１３内に送り込むように構成したり、あるいは、ジャケット１３内に収容した熱媒体と、ジャケット１３の外周壁に配設した電気ヒーターとから構成しても良い。すなわち、電気ヒーターからの熱を熱媒体を介して伝熱面１２に伝えるものである。さらに構成を簡略化して、ジャケット１３の外周壁に配設した電気ヒーターの熱を伝熱面１２に直接伝えるように構成しても良い。このように加熱手段には種々のものが考えられる。

乾燥槽１１の内部に被乾燥物を供給したり外部に排出する構成も様々であり、例えば、乾燥槽１１の上面部１５の一部に開閉可能な供給口（図示省略）を設けて、この供給口より被乾燥物を内部に投入すると良い。一方、乾燥槽１１の底面部１４付近に開閉可能な排出口（図示省略）を設けて、この排出口より乾燥済みの被乾燥物を外部に排出するように構成すると良い。このような構成によれば、全ての工程が終了するまで、途中で被乾燥物の供給ないし排出を行わないバッチ式の処理を行うものとなる。

あるいは、図示省略したが、乾燥槽１１の底面部１４付近の周壁に供給管を接続して、被乾燥物を供給管より乾燥槽１１内に供給する一方、上面部１５付近の周壁に排出管を接続して、乾燥物を排出管より外部に排出するように構成しても良い。このような構成によれば、被乾燥物の供給を区切って、間欠的に乾燥物を得るバッチ式の処理だけでなく、被乾燥物を連続的に供給すると共に乾燥物を連続的に排出する連続式の処理も可能となる。

＜回転軸２０について＞
図１に示すように、乾燥槽１１内には、略鉛直な中心線Ｌに沿って延びる回転軸２０が配設されている。回転軸２０は、乾燥槽１１の底面部１４と上面部１５の中心を貫通した状態で軸支されている。回転軸２０は、同軸上で上下に連なる２つの回転軸部２１，２２からなる。ここで下側の回転軸部２１には回転巻上羽根３０が設けられ、上側の回転軸部２２にはバッフル４０が設けられている。２つの回転軸部２１，２２は、互いに逆方向に回転可能に連結されている。

下側の回転軸部２１の下端部は、乾燥槽１１の底面部１４より下方に突出し、下駆動モータ１７にギヤボックス１６を介して動力伝達可能に連結されている。下側の回転軸部２１は、下駆動モータ１７によって一方向に軸心を中心に回転するように設定されている。ここで一方向は、図１中の矢印Ｒ１で示すように平面視で時計回りの方向であり、以下に「一方向Ｒ１」とする。

一方、上側の回転軸部２２の上端部は、乾燥槽１１の上面部１５の上方に突出し、上駆動モータ１９にギヤボックス１８を介して動力伝達可能に連結されている。上側の回転軸部２２は、上駆動モータ１９によって前記一方向Ｒ１とは逆方向に軸心を中心に回転するように設定されている。ここで逆方向は、図１中の矢印Ｒ２で示すように平面視で反時計回りの方向であり、以下に「逆方向Ｒ２」とする。

＜＜逆回転連結部２３＞＞
回転軸２０は、上下の回転軸部２１，２２の対向し合う端部同士を、互いに逆向きに回転可能に連結する逆回転連結部２３を備えている。図４に示すように、逆回転連結部２３は、下側の回転軸部２１の上端側で同軸上に上方に延びる係合凸部２３１と、上側の回転軸部２２の下端側で同軸上に上方に凹み、前記係合凸部２３１が回転可能に嵌入する被係合凹部２３２と、を備えている。

係合凸部２３１は、下側の回転軸部２１の上端側より縮径した軸状に設けられている。一方、被係合凹部２３２は、上側の回転軸部２２の下端側が筒状に形成され、その内側として設けられている。なお、逆の態様として、下側の回転軸部２１の上端側に被係合凹部２３２を設ける一方、上側の回転軸部２２の下端側に係合凸部２３１を設けるように構成しても良い。また、係合凸部２３１の外周側と被係合凹部２３２の内周側の間には、複数のベアリング２３３～２３５が配置されている。

各ベアリング２３３～２３５は、それぞれ係合凸部２３１が被係合凹部２３２に対して軸心を中心に回転することを円滑にするものであり、その構成は一般的であるので詳細な説明は省略する。また、各ベアリング２３３～２３５の具体的な数や配置は、適宜定め得る設計事項である。なお、上下のベアリング２３３，２３４の間の係合凸部２３１には、上下のベアリング間の距離を保つためのカラー２３６が外装されている。

上側の回転軸部２２の下端側にて、被係合凹部２３２の開口周囲にはフランジ２３７が設けられている。このフランジ２３７と、下側の回転軸部２１の上端側にて係合凸部２３１の基端周囲の段差面と間には、リング状のプレート２３８が配置されている。プレート２３８は、フランジ２３７と一体に固定されており、係合凸部２３１の回転を阻害することなく各ベアリング２３３～２３５の抜け止めを防止している。

＜回転巻上羽根３０について＞
図１に示すように、回転軸２０のうち下側の回転軸部２１に回転巻上羽根３０が設けられている。下側の回転軸部２１は、下駆動モータ１７の駆動によって一方向Ｒ１へ回転するため、回転巻上羽根３０は、回転軸部２１と同期して一方向Ｒ１へ回転する。回転巻上羽根３０は、回転軸２０を中心とする円周方向に並ぶように配された複数の基羽根３１からなり、本実施形態では３枚の基羽根３１を備えている。各基羽根３１は、互いに同一形状に形成されており、例えば位相が１２０度ずれた状態に配置されている。

図２に示すように、各基羽根３１は、それぞれ下側の回転軸部２１に放射状に固定されたアーム３２の先端より連続して延びるように支持されている。アーム３２は、基羽根３１の構成の一部と見做しても良い。本実施形態では、基羽根３１とアーム３２とは一体成形されたものであり、一枚の金属板を裁断して曲げ加工することにより構成されている。各基羽根３１は、それぞれ平面視で回転軸２０を中心とする円周方向に延び、被乾燥物をアーム３２の先端に連なる始端から載せて終端まで移動させつつ巻き上げ可能な平坦面３１ａ（図５参照）を備えている。

各基羽根３１の平坦面３１ａは、それぞれ下側の回転軸部２１の回転方向である一方向Ｒ１（図１参照）と逆方向に向かって、始端から終端にかけて斜め上方に弧状に延びるように形成されている。ここで平坦面３１ａは、平面視で３６０度の円周範囲内の長さで一定幅に延び、かつ平面視で同一円周上に並ぶ隣り合う基羽根３１同士の平坦面３１ａが始端から終端にかけて円周方向に互いに重ならない長さに設定されている。

このように回転巻上羽根３０の各基羽根３１は、被乾燥物を平坦面３１ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力Ｐ（図５参照）と慣性力によって、乾燥槽１１の伝熱面１２に薄膜状に押し付けるように構成されている。なお、各基羽根３１の平坦面３１ａの外周端と伝熱面１２との間には、各基羽根３１の回転を許容する隙間Ｕ（図５参照）が設けられている。また、各基羽根３１の終端寄りの途中箇所は、回転軸部２１から径方向に延在する補助アーム３３に支持されている。ここで補助アーム３３の先端は、各基羽根３１における平坦面の裏側に固定されている。

＜バッフル４０について＞
図１に示すように、回転軸２０のうち上側の回転軸部２２にバッフル４０が設けられている。バッフル４０は、回転巻上羽根３０より上方に設けられ、伝熱面１２に沿って薄膜状に上昇する被乾燥物を下方に落下させるものである。上側の回転軸部２２は、上駆動モータ１９の駆動により逆方向Ｒ２へ回転し、バッフル４０は、回転軸部２２と同期して逆方向Ｒ２へ回転する。

バッフル４０は、矩形の平板状に形成されており、回転軸２０を中心とする円周方向に複数が並ぶように配されている。図２に示すように、本実施形態では３枚のバッフル４０が設けられており、各バッフル４０は、例えば回転軸２０を中心として円周方向に１２０度ずつ等間隔に並ぶように配置されている。各バッフル４０は、それぞれ同一形状であり、回転巻上羽根３０の回転方向である一方向Ｒ１と対向する面を備えた平板状に形成されている。

図３に示すように、各バッフル４０は、それぞれ回転軸部２２に放射状に固定されたアーム４１を介して、回転軸部２２側を向く面が伝熱面１２の円周接線方向に対して略４５度に傾き、前記一方向Ｒ１と対向するように設定されている。このようにバッフル４０は、伝熱面１２に沿って薄膜状に上昇してきた被乾燥物を接触させて受け止め、回転巻上羽根３０の回転方向とは逆方向Ｒ２の回転駆動も相俟って、被乾燥物を積極的に下方に落下させるように構成されている。なお、各バッフル４０の外端縁と伝熱面１２との間にも、各バッフル４０の回転を許容する隙間が設けられている。

＜乾燥装置１０の作用＞
次に、第１実施形態に係る乾燥装置１０の作用について説明する。
図１において、乾燥槽１１の上面部１５等にある供給口（図示省略）より被乾燥物を投入する。乾燥槽１１では、ボイラーからジャケット１３内に蒸気が導入され、伝熱面１２が加熱されている。そして、下駆動モータ１７と上駆動モータ１９とを、それぞれ同時に駆動する。

図２に示すように、下側の回転軸部２１と回転巻上羽根３０は、平面視で時計回りの一方向Ｒ１へ回転する。一方、上側の回転軸部２２とバッフル４０は、平面視で反時計回りの逆方向Ｒ２へ回転する。このように、回転巻上羽根３０とバッフル４０は、互いに逆方向に回転する。なお、回転巻上羽根３０とバッフル４０との回転速度は、必ずしも同一とする必要はなく、例えばバッフル４０の方は回転速度を下げて、回転巻上羽根３０よりもゆっくりと回転させても良い。

乾燥槽１１内では、回転巻上羽根３０の回転によって、底面部１４上の被乾燥物がアーム３２に掻き取られ、各基羽根３１の始端側にすくい上げられる。各基羽根３１の始端にすくい上げられた被乾燥物は、そのまま平坦面３１ａ上を終端側に向かって、一方向Ｒ１と逆方向に巻き上げられて上昇する。このとき、図５に示すように、各基羽根３１の平坦面３１ａ上の被乾燥物は、遠心力Ｐと慣性力によって伝熱面１２に薄膜状に押し付けられる。

図３に示すように、伝熱面１２に薄膜状に押し付けられた被乾燥物は、一側で伝熱面１２に接触する被加熱面を有すると共に、他側で乾燥槽１１内の空間の空気と接触する蒸発面を有する。そして、伝熱面１２に接触した被乾燥物は、伝熱面１２からの熱により、その場である程度の水分が蒸発する。次いで、伝熱面１２への接触時の水分蒸発によって含水率が低くなった被乾燥物は、含水率の高い被乾燥物と入れ換わるようにして蒸発面に移動する。蒸発面に移動した被乾燥物は、空気に晒されることでさらに水分蒸発が進む。

被乾燥物は、伝熱面１２側から蒸発面へ移動すると同時に、各基羽根３１による巻き上げ作用により、後から巻き上げる被乾燥物が先に巻き上げた被乾燥物を連続的に押し、被乾燥物は伝熱面１２に沿って上昇していく。これにより、被乾燥物は、伝熱面１２から蒸発面へ移動しつつ、伝熱面１２に沿って巻き上がり、上昇しつつ効率良く乾燥することになる。

そして、伝熱面１２に沿って薄膜状に上昇した被乾燥物がバッフル４０に到達すると、被乾燥物は、バッフル４０に接触することで受け止められて下方に落下する。ここでバッフル４０は、前記回転巻上羽根３０が回転する一方向Ｒ１とは逆向きの逆方向Ｒ２に回転しているため、被乾燥物はより積極的に下方に落下することになる。よって、乾燥槽１１内で被乾燥物が上昇ないし落下する循環が連続的となり、被乾燥物の上昇に伴う乾燥と落下時の蒸発もいっそう迅速に連続する。

このように、被乾燥物が迅速に連続して落下することにより、被乾燥物の循環に伴う落下時の蒸発速度は速くなる。また、伝熱面１２に沿って被乾燥物が上昇する量も速度も増加し、伝熱面１２における境面乱流接触が速くなり、被乾燥物の全体の乾燥効率をいっそう高めることができる。これにより、従来技術のように固定したバッフルでは、乾燥がバッチ処理的となって蒸発速度が固定化され抑えられていた問題を、バッフルの数を増やして被乾燥物が堆積する虞を生じさせることなく効果的に解決することができる。

なお、乾燥が完了した被乾燥物は、伝熱面１２の加熱や下駆動モータ１７と上駆動モータ１９の駆動を停止した後、乾燥槽１１の底面部１４付近にある排出口から外部に取り出すことになる。また、乾燥槽１１の内部で生じた廃蒸気は、外部に排出された後、例えば直接燃焼させる脱臭炉や、白金触媒等を用いた脱臭器により脱臭処理されてから外気に放出される。

本実施形態に係る乾燥装置１０によれば、回転巻上羽根３０とバッフル４０とを、それぞれ別々の駆動モータ１７，１９によって駆動するため、互いに異なる回転速度で回転することも可能となる。ここで回転巻上羽根３０とバッフル４０とを設けた各回転軸部２１，２２は、互いに逆方向の回転であっても、また回転速度の異同に関わらず、逆回転連結部２３を介して同軸上に連結可能であるため、１つの回転軸２０として構成することができる。

＜逆回転伝達部２４について＞
前述した逆回転連結部２３の変形例として、図６および図７に示すように、逆回転伝達部２４によって、２つの各回転軸部２１，２２を互いに逆回転可能に連結すると共に、一つの駆動モータによって駆動するように構成することができる。図６は、逆回転伝達部２４を拡大して示す縦断面図であり、図７は、逆回転伝達部２４の要部を分解して示す斜視図である。なお、前述した逆回転連結部２３と同種の部位については、同一符号を付し重複した説明を省略する。

図７は、逆回転伝達部２４の部品を概略的に示し、必ずしも厳密に図示したものではない。また、各図において、逆回転伝達部２４の各構成要素の相対的な寸法関係や形状等は、適宜設計変更されるものであり、実際とは異なる場合がある。逆回転伝達部２４によれば、各図において図示省略した駆動モータは、下側の回転軸部２１の下端部または上側の回転軸部２２の上端部のいずれか一方に動力伝達可能に連結すれば良い。

図６に示すように、逆回転伝達部２４は、前述した逆回転連結部２３と共通する係合凸部２４１および被係合凹部２４２に加えて、これらの周りに配置された一対の第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂと、各第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂに対して回転可能に噛み合う複数の第２かさ歯車２６，２６…と、を備えている。また、係合凸部２４１の先端側の外周側と被係合凹部２４２の内周側の間には、第１実施形態と同様に複数のベアリング２３３～２３５およびカラー２３６等が設けられている。

一対の第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂは、一方の第１かさ歯車２５Ａが係合凸部２４１の基端側に固定され、他方の第１かさ歯車２５Ｂが被係合凹部２４２の開口周囲のフランジ２３７に固定され、互いに同軸上で対向するように配置されている。図７に示すように、複数の第２かさ歯車２６，２６…は、本実施形態では４つが上下の第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂの間で、回転軸２０の周りに間隔を置いて配置されている。図６に示すように、各第２かさ歯車２６は、それぞれ中心線Ｌに対して径方向に姿勢調整された歯車軸２７の周りに回転可能であり、かつ各第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂに対して回転可能に噛み合っている。

係合凸部２４１の基端側で一方の第１かさ歯車２５Ａの上側には、円盤状のプレート２８が固定されている。各第２かさ歯車２６の歯車軸２７の一端には、それぞれ車輪２９が軸支されている。各車輪２９は、それぞれプレート２８に対して回転可能に当接している。このような状態で各第２かさ歯車２６は、上下の第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂに対して回転可能に噛み合っており、駆動モータに連結された上側の回転軸部２２と共に第１かさ歯車２５Ａが逆方向Ｒ２へ回転すると、各第２かさ歯車２６を介して下側の第１かさ歯車２５Ｂと共に回転軸部２１が一方向Ｒ１へ回転する。

逆回転伝達部２４によれば、駆動モータにより上側の回転軸部２２が逆方向Ｒ２に回転すると、この回転軸部２２に固定された一方の第１かさ歯車２５Ａも逆方向Ｒ２へ回転する。一方の第１かさ歯車２５Ａの回転は、４つの第２かさ歯車２６を介して他方の第１かさ歯車２５Ｂに逆転して伝達される。よって、他方の第１かさ歯車２５Ｂが固定されている下側の回転軸部２１は、下段の回転巻上羽根３０と共に一方向Ｒ１へ回転する。

このように、回転巻上羽根３０とバッフル４０とは、それぞれ１つの駆動モータによって駆動するため、２つの駆動モータを備える場合に比べてコストを低減することができる。なお、逆回転伝達部２４は、図示した構成に限られるものではなく、回転力を逆転して伝達できるものであれば別の構成であっても良い。

＜本発明の構成と作用効果＞
以上、本発明の各種実施形態について説明したが、本発明は前述した各種実施形態に限定されるものではない。前述した各種実施形態から導かれる本発明について、以下に説明する。

先ず、本発明は、被乾燥物が投入される縦型の円筒形状をなし内周壁が伝熱面１２として加熱される乾燥槽１１と、該乾燥槽１１内で略鉛直な中心線Ｌに沿って延びる回転軸２０に設けられた回転巻上羽根３０とを有する乾燥装置１０において、
前記回転巻上羽根３０の回転により、前記乾燥槽１１内の被乾燥物は前記伝熱面１２に薄膜状に押し付けられながら上昇可能であり、
前記回転巻上羽根３０より上方に設けられ、前記伝熱面１２に沿って薄膜状に上昇する被乾燥物を下方に落下させるバッフル４０を有し、該バッフル４０は、前記回転巻上羽根３０の回転方向と逆方向に回転可能であることを特徴とする。

このような乾燥装置１０によれば、乾燥槽１１内で被乾燥物が上昇ないし落下を繰り返す循環回数を増やすことができる。従って、バッフル４０に被乾燥物を堆積させることなく、乾燥槽１１内における被乾燥物の循環回数を増やすことにより、被乾燥物の蒸発速度を上げることを可能とし、乾燥効率をいっそう高めることができる。

また、本発明では、前記バッフル４０は、前記伝熱面１２に沿って２つ以上が円周方向に等間隔に並んで配置され、それぞれ前記回転巻上羽根３０の回転方向と対向する板状に形成されたことを特徴とする。

このようなバッフル４０によれば、乾燥槽１１内で伝熱面１２に沿って薄膜状に上昇してきた被乾燥物を、簡易な構成でもって被乾燥物が到達して接触するだけで、積極的に下方に落下させることが可能となる。

また、本発明では、前記回転軸２０は、同軸上で上下に連なる２つの回転軸部２１，２２からなり、下側の回転軸部２１に前記回転巻上羽根３０が設けられ、上側の回転軸部２２に前記バッフル４０が設けられ、
前記２つの回転軸部２１，２２は、互いに逆方向に回転可能に連結されたことを特徴とする。
このような構成によれば、回転巻上羽根３０とバッフル４０とを、それぞれ同軸上の回転軸部２１，２２によって、互いに逆方向に回転させることができる。

また、本発明では、前記下側の回転軸部２１の下端部に連結され、該下側の回転軸部２１を一方向に軸心を中心に回転させる下駆動モータ１７と、
前記上側の回転軸部２２の上端部に連結され、該上側の回転軸部２２を前記一方向とは逆方向に軸心を中心に回転させる上駆動モータ１９とを有し、
前記回転軸２０は、前記２つの回転軸部２１，２２の対向し合う端部同士を、互いに逆向きに回転可能に連結する逆回転連結部２３を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、回転巻上羽根３０とバッフル４０とは、それぞれ別々の駆動モータ１７，１９によって駆動するため、互いに異なる回転速度で回転させることも可能となる。ここで各回転軸部２１，２２は、互いに逆方向の回転であっても、また回転速度の異同に関わらず、逆回転連結部２３を介して同軸上に連結可能であり、１つの回転軸２０として構成することができる。

また、本発明では、前記逆回転連結部２３は、
前記２つの回転軸部２１，２２のいずれか一方の端部で同軸上に延びる係合凸部２３１と、
前記２つの回転軸部２１，２２のいずれか他方の端部で同軸上に凹み、前記係合凸部２３１が回転可能に嵌入する被係合凹部２３２とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、互いに逆方向に回転する２つの回転軸部２１，２２の端部同士を、それぞれの回転を妨げることなく、簡易な構成でもって同軸上に連結することができる。ここで係合凸部２３１の外周側と被係合凹部２３２の内周側の間には、ベアリング２３３～２３５を介在させれば、より円滑に互いに逆方向に回転する状態を維持することができる。

また、本発明では、前記２つの回転軸部２１，２２のいずれか一方の上端部または下端部に連結され、該回転軸部２１，２２を一方向に軸心を中心に回転させる１つの駆動モータを有し、
前記回転軸２０は、前記２つの回転軸部２１，２２の対向し合う端部同士を、前記駆動モータが連結された一方から他方へ該駆動モータの回転力を逆転させて伝達可能に連結する逆回転伝達部２４を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、１つの駆動モータに連結された一方の回転軸部２１／２２が、先ず一方向Ｒ１（逆方向Ｒ２）へ回転する。他方の回転軸部２２／２１は、逆回転伝達部２４を介して駆動モータの回転力が逆転して伝達されるため、逆方向Ｒ２（一方向Ｒ１）へ回転する。これにより、２つの回転軸部２１，２２を、それぞれ別々の駆動モータによって逆向きに回転させる場合に比べて、コストを低減することができる。

また、本発明では、前記逆回転伝達部２４は、
前記２つの回転軸部２１，２２のいずれか一方の端部で同軸上に延びる係合凸部２４１と、
前記２つの回転軸部２１，２２のいずれか他方の端部で同軸上に凹み、前記係合凸部２４１が回転可能に嵌入する被係合凹部２４２と、
前記係合凸部２４１および前記被係合凹部２４２の周りに設けられ、それぞれ同軸上に配置された一対の第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂと、
前記一対の第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂの間で、前記回転軸２０の周りに間隔を置いて配置され、それぞれ前記回転軸２０に対して径方向に姿勢調整された歯車軸２７周りに回転可能であり、かつ前記各第１かさ歯車２５Ａ，２５Ｂに対して回転可能に噛み合う複数の第２かさ歯車２６とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、２つの回転軸部２１，２２の端部同士を同軸上に連結した状態で、１つの駆動モータに連結された一方の回転軸部２１／２２に固定された第１かさ歯車２５Ａが一方向Ｒ１（逆方向Ｒ２）へ回転すると、他方の回転軸部２２／２１に固定された第１かさ歯車２５Ｂが、第２かさ歯車２６を介して逆方向Ｒ２（一方向Ｒ１）へ回転する。従って、駆動モータに連結された一方の回転軸部２１／２２の回転力を、他方の回転軸部２２／２１に対して、確実に逆方向に変換して伝達することができる。

以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば前記乾燥槽１１は、全体的に寸胴の円筒形であるが、他に例えば、乾燥槽１１の上面部１５から底面部１４に向かって横断面積が漸次縮径する逆円錐台形に構成しても良い。また、前記回転軸２０は、上下の回転軸部２１，２２が逆回転連結部２３を介して連なっているが、逆回転連結部２３を設けずに、上下の回転軸部２１，２２を互いに分離した状態で同軸上に軸支しても良い。

また、前記回転巻上羽根３０は、３つの基羽根３１を備えるが、基羽根３１の数は、２つ、あるいは４つ以上に構成しても良い。また、回転巻上羽根３０は、１段だけとは限らず、２段あるいは３段以上が回転軸部２１に上下に並ぶように設けても良い。さらに、前記バッフル４０は、矩形板状のものを３つ設けたが、バッフル４０の具体的な形状や数、それに配置は、適宜定め得る設計事項であり、例えば乾燥槽１１の内径寸法に応じて、数を増やしたり形状を大きくすると良い。

本発明の乾燥装置においては、様々な種類の被乾燥物に対応可能であり、特に、固形物や半固形物を含む被乾燥物や粘性の強い被乾燥物であっても、効率良く乾燥させることが可能な乾燥装置として幅広く利用することができる。

１０…乾燥装置
１１…乾燥槽
１２…伝熱面
１３…ジャケット
１４…底面部
１５…上面部
１７…下駆動モータ
１９…上駆動モータ
２０…回転軸
２１…下側の回転軸
２２…上側の回転軸部
２３…逆回転連結部
２４…逆回転伝達部
３０…回転巻上羽根
３１…基羽根
３２…アーム
４０…バッフル
４１…アーム

Claims (7)

1. 被乾燥物が投入される縦型の円筒形状をなし内周壁が伝熱面として加熱される乾燥槽と、該乾燥槽内で略鉛直な中心線に沿って延びる回転軸に設けられた回転巻上羽根とを有する乾燥装置において、
   前記回転巻上羽根の回転により、前記乾燥槽内の被乾燥物は前記伝熱面に薄膜状に押し付けられながら上昇可能であり、
   前記回転巻上羽根より上方に設けられ、前記伝熱面に沿って薄膜状に上昇する被乾燥物を下方に落下させるバッフルを有し、該バッフルは、前記回転巻上羽根の回転方向と逆方向に回転可能であることを特徴とする乾燥装置。
2. 前記バッフルは、前記伝熱面に沿って２つ以上が円周方向に等間隔に並んで配置され、それぞれ前記回転巻上羽根の回転方向と対向する板状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記回転軸は、同軸上で上下に連なる２つの回転軸部からなり、下側の回転軸部に前記回転巻上羽根が設けられ、上側の回転軸部に前記バッフルが設けられ、
   前記２つの回転軸部は、互いに逆方向に回転可能に連結されたことを特徴とする請求項２に記載の乾燥装置。
4. 前記下側の回転軸部の下端部に連結され、該下側の回転軸部を一方向に軸心を中心に回転させる下駆動モータと、
   前記上側の回転軸部の上端部に連結され、該上側の回転軸部を前記一方向とは逆方向に軸心を中心に回転させる上駆動モータとを有し、
   前記回転軸は、前記２つの回転軸部の対向し合う端部同士を、互いに逆向きに回転可能に連結する逆回転連結部を備えることを特徴とする請求項３に記載の乾燥装置。
5. 前記逆回転連結部は、
   前記２つの回転軸部のいずれか一方の端部で同軸上に延びる係合凸部と、
   前記２つの回転軸部のいずれか他方の端部で同軸上に凹み、前記係合凸部が回転可能に嵌入する被係合凹部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の乾燥装置。
6. 前記２つの回転軸部のいずれか一方の上端部または下端部に連結され、該回転軸部を一方向に軸心を中心に回転させる１つの駆動モータを有し、
   前記回転軸は、前記２つの回転軸部の対向し合う端部同士を、前記駆動モータが連結された一方から他方へ該駆動モータの回転力を逆転させて伝達可能に連結する逆回転伝達部を備えることを特徴とする請求項３に記載の乾燥装置。
7. 前記逆回転伝達部は、
   前記２つの回転軸部のいずれか一方の端部で同軸上に延びる係合凸部と、
   前記２つの回転軸部のいずれか他方の端部で同軸上に凹み、前記係合凸部が回転可能に嵌入する被係合凹部と、
   前記係合凸部および前記被係合凹部の周りに設けられ、それぞれ同軸上に配置された一対の第１かさ歯車と、
   前記一対の第１かさ歯車の間で、前記回転軸の周りに間隔を置いて配置され、それぞれ前記回転軸に対して径方向に姿勢調整された歯車軸周りに回転可能であり、かつ前記各第１かさ歯車に対して回転可能に噛み合う複数の第２かさ歯車とを備えることを特徴とする請求項６に記載の乾燥装置。
   

Images