JPH10148471A - 回転円筒型乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 傾斜した回転胴を備えた乾燥装置に関し、含
水率が高く付着しやすい原料をより効率良くかつ均一に
乾燥させる装置を提供する。 【解決手段】 緩く傾斜した中心軸まわりに回転する回
転胴１を備えた回転円筒型乾燥装置において、回転胴の
中心軸Ｐより下方に偏倚させて配置した撹拌軸２３と、
攪拌軸２３から放射状に延びる多数の腕２８の先端にそ
れぞれ固着されて回転胴の底部においてその内壁面に接
近する攪拌羽根２９とを備え、各々の攪拌羽根２９は回
転胴の軸方向長さより短い長さを備え、かつ回転胴の軸
方向に隣接する攪拌羽根相互が異なるタイミングで回転
胴の内壁面に近接するようにした。好ましくは、攪拌軸
２３を回転胴の中心軸Ｐの下方でかつ回転胴の回転方向
下流側に偏倚させて設け、攪拌軸２３を回転胴１の回転
方向と同方向にかつ回転胴１の回転速度より速い速度で
回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、傾斜した中心軸
まわりに回転する回転胴内に投入された原料を、回転胴
の傾斜と攪拌により上方から下方へと移送しつつ、当該
回転胴内に供給される加熱空気によって乾燥する装置に
関するもので、粉砕された食料品の残滓や下水汚泥など
のスラッジの含水率を低減するのに主として用いられる
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】緩く傾斜した中心軸まわりに回転する円
筒形ないし多角筒形の回転胴を備え、この回転胴の上方
の端部から投入された原料を回転胴内に供給される加熱
空気によって乾燥する乾燥装置は、従来から用いられて
いる。回転胴に投入された原料は、回転胴の回転によっ
て攪拌されつつ、回転胴の傾斜に従って上方から下方へ
と移送される。回転胴内の原料は、回転胴の下方に溜ま
ったものが回転胴の回転に伴って持ち上げられ、ある高
さまで持ち上げられたときに離脱して落下するという動
作を繰り返すことにより、下層のものが上層へと繰り返
し反転して回転胴内に供給されている加熱空気に晒され
ることにより、効率良くかつ均一に乾燥される。回転胴
の回転に伴う材料の反転をより効果的に行うため、回転
胴の内側にブレード（フィン状の突起）を設けた構造が
多く採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし原料が粉砕した
魚肉の残滓のように油脂を含んでいたり、非常に細かい
粘土質の粒子を多く含んだ汚泥であったりする場合に
は、乾燥前のこれらの原料は、回転胴に非常に付着しや
すく、回転胴の回転によって持ち上げられた原料が回転
胴の内壁に付着したまま落下しないという現象が起こ
る。すなわち、図５に示すように、原料３１が回転胴１
の内壁に付着し、それが若干乾燥したときにその上にさ
らに新しい材料が付着して、回転胴の内壁に原料の厚い
層３２が形成されるということが起こる。このような現
象が起こると、原料の攪拌が行われなくなるために熱効
率が低下し、さらに回転胴に付着したままとなった原料
が加熱されて変質し、煙や悪臭が発生してくる。

【０００４】このような弊害を避ける手段として、回転
胴の上方の内壁面に沿ってスクレーパを配置し、当該ス
クレーパによって回転胴に付着した原料を掻き落とすよ
うにした装置が提供されている。さらにスクレーパで掻
き落とされた原料をばらばらにするために、スクレーパ
で掻き落とされた原料が落下する途中に回転羽根を設け
て、落下してくる原料を飛散するようにした装置も提唱
されている。

【０００５】この発明は、含水率が高く付着しやすい原
料をより効率良くかつ均一に乾燥することができる回転
円筒型の乾燥装置を得ることを課題としており、例えば
魚肉の練り製品を製造する際に生じる残滓を、回転胴に
付着させないで、効率良く乾燥することができる装置を
提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の回転円筒
型乾燥装置は、緩く傾斜した中心軸まわりに回転自在に
支持された円筒内壁面を有する回転胴１と、この回転胴
の回転駆動装置９と、この回転胴の上方開口端に臨んで
設けられた原料供給装置１５と、この回転胴１内に加熱
空気を供給する熱風供給装置１９、２１とを備えた回転
円筒型乾燥装置において、回転胴の中心軸Ｐより下方に
偏倚させて回転胴と平行に配置した撹拌軸２３と、この
攪拌軸の回転駆動装置２７と、攪拌軸２３から放射状に
延びる多数の腕２８の先端にそれぞれ固着されて回転胴
の底部においてその内壁面に接近して臨む攪拌羽根２９
とを備え、各々の攪拌羽根２９は回転胴の軸方向長さよ
り短い長さを備え、かつ回転胴の軸方向に隣接する攪拌
羽根相互が攪拌軸２３から異なる方向に延びる腕２８の
先端に固着されて異なるタイミングで回転胴の内壁面に
近接することを特徴とするものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の回
転円筒型乾燥装置において、攪拌軸２３が回転胴の中心
軸Ｐの下方でかつ回転胴の回転方向下流側に偏倚させて
装架されており、攪拌軸の駆動装置２７は攪拌軸２３を
回転胴１の回転方向と同方向にかつ回転胴１の回転速度
より速い速度で回転させることを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の回転円筒型乾燥装置において、原料供給装置１５
が螺条の傾斜方向が互いに反対の平行な２本の螺条を備
えた２軸スクリュコンベアであることを特徴とするもの
である。

【０００９】

【作用】乾燥装置に投入される原料が回転胴に付着しや
すい性質を備えたものであっても、回転胴１の底部にお
いて、回転胴の内壁面に付着したものが直ちに攪拌羽根
２９により、掻き上げないし撥ね上げられるので、回転
胴の内壁面には薄い層状でしか付着することができず、
乾燥したときに落下するため、回転胴の内壁面に原料が
付着したまま留まることがない。また攪拌羽根２９によ
り掻き上げないし撥ね上げられた原料は、回転胴内を落
下して加熱空気に晒され、乾燥が促進される。回転胴の
底部の原料は、隣接するものが交互に掻き上げないし撥
ね上げられるため、原料の攪拌がより均一に行われると
ともに、回転胴内の加熱空気中を細かい塊となって落下
するので、乾燥効率と均一性をより向上させることがで
きる。

【００１０】攪拌軸２３従って攪拌羽根２９の回転方向
を、回転胴１の回転方向と同一にし、かつ攪拌羽根２９
を回転胴１より速く回転させたときは、回転胴１の回転
により回転胴１の底部へと順次送られてくる原料が攪拌
羽根２９で順方向に削り取られながら次々と掻き上げな
いし撥ね上げられるので、原料の攪拌ないし反転をより
円滑かつ均一に行うことができる。さらに攪拌軸２３を
回転胴１の回転方向下流側に偏倚させて装着することに
より、回転胴１内における原料の分布を均一にし、回転
胴１の底部における原料の堆積厚さを薄くできるので、
小型の装置で効率の良い乾燥を行うことが可能になる。

【００１１】回転胴１への原料の供給装置として、互い
に逆方向の螺条を備えた２軸スクリュコンベアを用いた
ときは、付着しやすい原料がスクリュコンベアの溝内に
留まるのを互いに噛み合っている相手側の螺条が阻止す
るので、原料がスクリュコンベア内に留まることがな
く、原料を確実に回転胴１に供給することができる。従
って請求項３の原料供給装置を請求項１、２の攪拌羽根
を備えた回転胴と組み合わせることにより、粘着性の大
きな原料を連続的に効率良くかつ均一に乾燥することが
できる装置が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、この発
明の実施の形態を説明する。円筒形の回転胴１は、支え
台２、３の上端に設けた自由回転ローラ４、５で外周を
支持されている。ローラ４、５は、図２の紙面直角方向
に配置された複数のローラ要素からなり、回転胴１の外
周に設けた支持フランジ６、７の外周面を複数のローラ
要素によってそれぞれ支持することにより、回転胴１が
支え台２、３上にその中心軸Ｐまわりに自由回転可能に
支持されている。二つの支え台２、３には高低差があ
り、その高低差のために回転胴１は緩く傾斜した状態で
支持されている。回転胴１の外周には大径のスプロケッ
トホイル８が装着されており、このスプロケットホイル
が減速機付モータ９にチェンで連結されて回転駆動され
る。

【００１３】回転胴１の両端は開放されており、上端開
口１１は板金で形成された給気室１２に、下端開口１３
は同様に板金で形成された排気室１４に開口している。
給気室１２には先端を回転胴の上端開口１１内に挿入し
た原料供給装置１５と、この原料供給装置の上方に連通
する原料ホッパ１６が設けられている。また排気室１４
の下方には、乾燥済原料の排出装置１７が設けられてい
る。

【００１４】原料供給装置１５は、２軸スクリュコンベ
アで、方向が反対でかつピッチの等しい螺条を設けた２
本のスクリュをそれぞれの螺条を相手側の螺溝に噛み合
わせて平行に配置し、それぞれの螺条を等速で逆方向に
回転させることにより、原料ホッパ１６から落下してく
る原料を回転胴１内へと送り込む構造である。２本の螺
条は水平面内で平行に配置されているので、側面図を示
す図２には、一方の螺条のみが示されている。また、こ
の螺条１８の駆動装置は図には示されていない。回転胴
１の下端開口に連通する排気室１４の底部に配置された
排出用装置１７は、軸方向を図２の紙面直角方向とした
単軸のスクリュコンベアである。

【００１５】給気室１２には、ブロワ１９と空気加熱機
２１とからなる加熱空気供給装置が接続されている。空
気加熱機２１は、たとえば灯油バーナ２２を設けること
により、燃焼熱でブロワ１９から供給される空気を加熱
する。加熱された空気は、給気室１２から回転胴１内へ
と流入し、排気室１４を経て排出される。

【００１６】回転胴１内には、その中心軸Ｐより若干下
方でかつ回転胴１の回転方向下流側に偏倚した位置に、
攪拌軸２３が、両端を給気室１２及び排気室１４の室壁
２４、２５に軸支されて、回転胴１と平行に装架されて
いる。攪拌軸２３の一端は、チェン２６により減速機付
電動機２７に連結されている。この攪拌軸には、軸方向
に隣接するものを９０度ずつ位相を変えて、放射状に延
びる多数の腕２８が装着されており、各腕の先端には攪
拌羽根２９が固着されている。

【００１７】攪拌羽根２９と回転胴１の内壁面との位置
関係は、図１に示されている。図に示した装置では、回
転胴１及び攪拌羽根２９の回転方向は、図１の矢印Ａ、
Ｂで示す左まわりであり、攪拌羽根２９は回転胴の中心
軸Ｐの下方でかつ図１の右寄り（回転胴の中心軸より下
方に偏倚した位置における回転胴の回転方向下流側）に
偏倚している。従って攪拌羽根２９は、回転胴１の底部
の回転方向下流側に偏倚した位置で回転胴の内壁面に最
も接近する。

【００１８】図の実施例のものでは、この最も接近する
位置における回転胴の内壁面と攪拌羽根との間隙が５ｍ
ｍ程度となるように設計されている。また攪拌羽根２９
は、図１に示されているように、回転胴１より速い速度
で回転することにより、原料３１を回転胴の内側に向け
て掬い上げる方向の角度（掬い角）を設けて装着されて
いる。回転胴１の回転数は、直径２ｍから６０ｃｍの回
転胴に対し、概ね１〜１５r.p.m.（回転／分）であり、
攪拌軸２３の回転数は上記の回転胴の回転に対して概ね
１５〜５０r.p.m.である。

【００１９】回転胴１及び攪拌軸２３の回転数は乾燥す
る原料の種類及びその水分含有率により、所望の乾燥状
態が得られるように調整する。もし原料やその水分含有
率がロットによって変化するような場合には、回転胴１
及び攪拌軸２３の駆動電動機９、２７として可変速電動
機を用いるのが好ましい。

【００２０】上記のような構成を有する回転円筒型乾燥
装置は、図１に示すように、回転胴の下方に堆積した原
料３１が攪拌羽根２９によって薄く削り取られながら掻
き上げ（攪拌羽根の回転数が遅い場合）ないし撥ね上げ
（攪拌羽根の回転数が速い場合）られ、攪拌羽根２９が
比較的軸方向長さの短い多数の羽根で構成されているた
めに、掻き上げないし撥ね上げられた原料は、細かい塊
となって回転胴１内を落下ないし飛散するので、回転胴
１内を流れる加熱空気に広い面積で接触し、かつ熱伝導
も速やかに行われるため、乾燥が速やかである。

【００２１】発明者らが行った実験の結果によれば、上
記構造を備えた回転円筒型乾燥装置は、水産加工工場か
ら排出される含水率９０〜３０％の有機汚泥を、含水率
１０〜５％に乾燥するのに特に有効であった。なおこの
種の有機汚泥は、水分含量が多くなると、原料供給装置
１５や回転胴１に付着して滞留しやすくなるが、上記構
造の装置によれば、原料供給装置１５及び回転胴１内へ
の原料の滞留が回避でき、回転胴の内壁に薄く付着した
原料は、乾燥に伴って剥離落下してくるので、原料が過
度に加熱されることによって変質して悪臭を発するのを
回避することも可能であった。

【００２２】以上の第１実施例では、攪拌羽根２９を矩
形平板状のものとして図示したが、図３に示すように腕
２８に沿って延びるフィン部２９ａを備えた形状とする
ことも有効で、このようなフィン部を設けたときは、撹
拌羽根２９が腕２８の長さ方向に略等幅となるので、原
料に長い紐状のものが混じっていてそれが腕２８や撹拌
羽根２９に絡んでも、遠心力によって抜けてゆくので、
紐などの絡みつきが起こらない利点がある。

【００２３】回転胴１を軸方向から見たときの隣接する
腕２８相互の位相差は、図１の実施例では９０度である
が、回転胴１が大径であるときはより狭い角度にするの
が好ましい。図４は回転胴を軸方向から見たときの腕２
８の数を８本とした例を示したものである。腕２８の位
相差を小さくして撹拌羽根２９が短い間隔で原料をかき
上げるようにすれば、攪拌量を増やすことができ、攪拌
軸２３に掛かるトルクも均一化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転胴の断面図

【図２】全体構造を模式的に示す断面側面図

【図３】攪拌羽根の他の形状を示した要部の側面図

【図４】腕の配置の他の例を示した要部の正面図

【図５】従来構造の回転胴の例を示す断面図

【符号の説明】

１ 回転胴 ９ 減速機付電動機 15 原料供給装置 18 螺条 19 ブロワ 23 攪拌軸 27 減速機付電動機 28 腕 29 攪拌羽根 Ｐ 中心軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 緩く傾斜した中心軸まわりに回転自在に
   支持された円筒内壁面を有する回転胴(1) と、この回転
   胴の回転駆動装置(9) と、この回転胴の上方開口端に臨
   んで設けられた原料供給装置(15)と、この回転胴(1) 内
   に加熱空気を供給する熱風供給装置(19,21) とを備えた
   回転円筒型乾燥装置において、回転胴の中心軸(P) より
   下方に偏倚させて回転胴と平行に配置した撹拌軸(23)
   と、この攪拌軸の回転駆動装置(27)と、攪拌軸(23)から
   放射状に延びる多数の腕(28)の先端にそれぞれ固着され
   て回転胴の底部においてその内壁面に接近して臨む攪拌
   羽根(29)とを備え、各々の攪拌羽根(29)は回転胴の軸方
   向長さより短い長さを備え、かつ回転胴の軸方向に隣接
   する攪拌羽根(29)相互は攪拌軸(23)から異なる方向に延
   びる腕(28)の先端に固着されて異なるタイミングで回転
   胴の内壁面に近接することを特徴とする、回転円筒型乾
   燥装置。
2. 【請求項２】 攪拌軸(23)が回転胴の中心軸(P) の下方
   でかつ回転胴の回転方向下流側に偏倚させて装架されて
   おり、攪拌軸の駆動装置(27)は攪拌軸(23)を回転胴(1)
   の回転方向と同方向にかつ回転胴(1) の回転速度より速
   い速度で回転させることを特徴とする、請求項１記載の
   回転円筒型乾燥装置。
3. 【請求項３】 原料供給装置(15)が螺条の傾斜方向が互
   いに反対の平行な２本の螺条を備えた２軸スクリュコン
   ベアであることを特徴とする、請求項１または２記載の
   回転円筒型乾燥装置。