(57)【要約】【課題】乾燥処理容器に投入された被乾燥物全体に対して、均質に必要且つ十分な乾燥処理を施せる乾燥装置を提供する。【解決手段】下部の内側面が円弧状となった横長の乾燥処理容器本体１７と、乾燥処理容器内に入れられた被乾燥物を加熱する加熱手段と、被乾燥物を破砕・撹拌する破砕・撹拌手段とを具備する。加熱手段として、容器本体１７の円弧状下部をシート状ヒーター１９が上下に並んだ状態で囲んでいる。各シート状ヒーター１９は独立して作動でき、容器本体１７の高さ方向に温度勾配を形成できる。自重の関係から底側の壁部に被乾燥物Ｋが最も接触し易く、そこからの熱量の移動が大きいが、温度勾配が形成されているので、被乾燥物Ｋは容器本体１７の何処にあっても必要且つ十分な熱を受け取れる。従って、被乾燥物は、均質に乾燥されて、加熱管理がし易くなっている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部の内側面が円弧状となった横長の乾燥処理容器と、前記乾燥処理容器内に入れられた被乾燥物を加熱する加熱手段と、前記被乾燥物を破砕・撹拌する破砕・撹拌手段とを具備する乾燥装置において、
前記加熱手段は、前記乾燥処理容器を上下方向に異なる温度で加熱できるよう構成されていることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載した乾燥装置において、
加熱手段は複数の横長のシート状ヒーターで構成されており、乾燥処理容器の円弧状下部を前記シート状ヒーターが上下に並んだ状態で囲んでいることを特徴とする乾燥装置。
【請求項３】
請求項２に記載した乾燥装置において、
各シート状ヒーターには温度センサーが取り付けられており、この温度センサーからの温度情報に基づいてシート状ヒーターを発熱させることを特徴とする乾燥装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載した乾燥装置において、
撹拌手段は、乾燥処理容器の軸中心に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に固定された複数の撹拌部材とからなり、前記撹拌部材は回転軸を正転駆動させると被乾燥物を軸方向へ移動させないで所定範囲の領域内で撹拌し、回転軸を逆転駆動させると被乾燥物を排出口側へ送るものであることを特徴とする乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乾燥装置に係り、特に動植物性残渣、生ごみ、し尿等を破砕・撹拌しながら乾燥する乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された乾燥装置は、横置きの筒状体を乾燥処理容器とし、その中に破砕・撹拌手段を備えている。この破砕・撹拌手段の撹拌部材は、特殊な形状を成しており、乾燥処理容器内に残渣等を滞留させた状態で撹拌することができ、処理が終われば乾燥処理容器内の残渣等を速やかに排出口から排出させることができるようになっている。
従来の乾燥装置では、残渣等は破砕・撹拌されると共に排出口側に移送されてしまっていたが、特許文献１に記載された乾燥装置は、上記した構成により、残渣等の破砕・撹拌と排出口側への搬送は連動していないので、残渣等に対して破砕・撹拌をしながら同時に十分に乾燥処理も施すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−４４４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の乾燥装置では、乾燥用には、乾燥処理容器の壁部を二重構造とし、その間の中空空間に蒸気を供給することで容器内の残渣等を加熱乾燥している。
従来は、処理後は肥料として利用することは想定されていたが、その成分についてはそれほど着目されておらず、残渣等をただ乾燥すればよいとされていたので、上記した構成の乾燥装置で十分に対応できていた。
しかしながら、最近では、フルボ酸、フミン酸と言ったフミン質の有用性が着目されており、これらの特定物を効率良く製造しようとすれば、被乾燥物全体での均質な乾燥を実現して、乾燥管理をし易くする必要がある。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、乾燥処理容器の任意の領域に任意の加熱状態を担保して、被乾燥物全体での均質な乾燥を実現できる乾燥装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、  下部の内側面が円弧状となった横長の乾燥処理容器と、前記乾燥処理容器内に入れられた被乾燥物を加熱する加熱手段と、前記被乾燥物を破砕・撹拌する破砕・撹拌手段とを具備する乾燥装置において、前記加熱手段は、前記乾燥処理容器を上下方向に異なる温度で加熱できるよう構成されていることを特徴とする乾燥装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載した乾燥装置において、加熱手段は複数の横長のシート状ヒーターで構成されており、乾燥処理容器の円弧状下部を前記シート状ヒーターが上下に並んだ状態で囲んでいることを特徴とする乾燥装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載した乾燥装置において、各シート状ヒーターには温度センサーが取り付けられており、この温度センサーからの温度情報に基づいてシート状ヒーターを発熱させることを特徴とする乾燥装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した乾燥装置において、  撹拌手段は、乾燥処理容器の軸中心に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に固定された複数の撹拌部材とからなり、前記撹拌部材は回転軸を正転駆動させると被乾燥物を軸方向へ移動させないで所定範囲の領域内で撹拌し、回転軸を逆転駆動させると被乾燥物を排出口側へ送るものであることを特徴とする乾燥装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の乾燥装置によれば、乾燥処理容器の任意の領域に任意の加熱状態を担保できる。
従って、本発明の乾燥装置によれば、乾燥処理容器内で被乾燥物を滞留させた状態で破砕・撹拌できる破砕・撹拌手段と併用することで、被乾燥物全体での均質な乾燥を効率良く実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る乾燥装置の内部構造を説明するための縦断面図である。
【図２】図１の乾燥装置の一側面図である。
【図３】図１の乾燥装置における乾燥処理容器部分の部分斜視図である。
【図４】図３の横断面図である。
【図５】図３に取り付けられた一枚のシート状ヒーターの展開図である。
【図６】図５のシート状ヒーターによる加熱機構の構成図である。
【図７】図１の乾燥装置に搭載される破砕・撹拌手段の部分斜視図である。
【図８】図１の乾燥装置における乾燥処理中の動作を説明するための図である。
【図９】図１の乾燥装置における排出処理中の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る乾燥装置１を図面にしたがって説明する。
図１、図２で、符号３はベースを示し、このベース３には一対のフレーム５、５が距離をあけて立設されている。この一対のフレーム５、５には閉鎖板７、７がそれぞれ取り付けられており、一方側の閉鎖板７には、下部に排出口９が形成されている。この排出口９は開閉自在な蓋体１１によって閉鎖・開放される。排出口９の下側には排出シュート１３も取り付けられており、被乾燥物は排出口９から排出されると、排出シュート１３上を滑落するようになっている。
符号１５、１５は吸引管を示し、この吸引管１５、１５は排出口９側の閉鎖板７を貫通して内側に入り込んでいる。吸引管１５には、真空ポンプ（図示省略）が接続されている。
【００１３】
符号１７は容器本体を示し、この容器本体１７は横長になっている。容器本体１７の長手方向両端は開口しており、壁部は断面Ｕ字状で下部が円弧状になっている。容器本体１７は、上記した一対のフレーム５、５の間で長手方向両端側が連結されて一定の高さに持ち上げ支持されており、長手方向両端の開口は閉鎖板７、７に当接して閉鎖されている。
【００１４】
図３、図４に示すように、この容器本体１７の外側には複数のシート状ヒーター１９（Ａ〜Ｇ）が取り付けられている。各シート状ヒーター１９は横長矩形状のシート本体２１を備えている。容器本体１７の外面に、このシート本体２１が複数隙間なく上下に並べられている。
図５はシート本体２１を展開したものとなっている。シート本体２１は柔軟で耐熱性のシートの内部に発熱素線であるニクロム線が縫い付けられたものとなっている。ニクロム線のコネクタ２３からはリード線２５が引き出されている。シート本体２１の面積を考慮して、シート本体２１の内部にニクロム線が三本縫い付けられており、それぞれのニクロム線に対応して二本一組で三組のリード線２５、２５、２５が引き出されている。また、温度センサー２７も取り付けられており、そのリード線２９も引き出されている。
【００１５】
図６に示すように電気構成されており、各シート状ヒーター１９のニクロム線は、コントローラ３１から（発熱用）リード線２５を介して供給される電流に応じて抵抗加熱により発熱する。熱量は、各ニクロム線に供給される電流のＯＮ／ＯＦＦ制御により行われている。コントローラ３１は、温度センサー２７からの温度情報に基づいて設定値を目標値としてＯＮ／ＯＦＦ制御する。
各シート状ヒーター１９の（発熱用）リード線２５は、並列状態でコントローラ３１に接続されており、シート本体２１毎に独立して発熱させることが可能となっている。従って、取付け先である容器本体１７に対して、その壁部に上下方向で与える熱量を変えることができる。
【００１６】
図１に示すように、容器本体１７には破砕・撹拌手段３３が設けられている。符号３５は回転軸を示し、この回転軸３５は乾燥処理容器の閉鎖板７、７に設けられた軸受３７、３７に回転自在に支持されて、長手方向に延びている。回転軸３５には複数の破砕・撹拌部材３９が等間隔で固定されており、図７に示すように、破砕・撹拌部材３９どうしは９０°ずれて配置されている。
この破砕・撹拌部材３９では、回転軸３５をラジアル方向に貫通したシャフト４１を中心部として一対のリブ４３、４３がそれぞれ回転軸３５は挟み込むように固定されている。シャフト４１、４１の一端部には変形ブロック４５が固定されている。この変形ブロック４５は回転軸３５に対して垂直方向一方側に撹拌面４７、他方側に搬送面４９が設けられている。撹拌面４７は、交差角が１２０°の二つの平面で構成され、搬送面４９は排出口９側に傾いた一つの平面で構成されている。
【００１７】
シャフト４１の他端部にはスクレーパ５１が固定されている。このスクレーパ５１は長方形の平板を略中心線で二つ折りした形状になっており、折部が回転軸３５の軸方向と平行になっている。また、谷側が外を向いている。
シャフト４１の両端部寄りには、破砕羽根５３、５３がそれぞれ固定されている。この破砕羽根５３は、二枚の長方形平板によって構成されており、互いに距離をあけて、リブ４３、４３と垂直に配されている。
破砕・撹拌部材３９の変形ブロック４５、スクレーパ５１及び破砕羽根５３は隣り合う破砕・撹拌部材３９のものと、回転軌跡が僅かにオーバーラップするように備えられ、容器本体１７の軸方向においてこれらの走査漏れ範囲が生じないように設定されている。
回転軸３５には、正面側でモーター５５が接続されており、モーター５５の駆動により回転する。
【００１８】
図２、図３、図４に示すように、容器本体１７のＵ字形壁部の両上端部には排水樋５７、５７がそれぞれ設けられている。また、容器本体１７の上側開口を覆うように三角頂部の屋根体５９が設けられて閉じられている。この屋根体５９は長手方向両側で垂直に下がり、更に外方に向かって傾斜して、その下端は上記した排水樋５７に入り込んでいる。また、屋根体５９は短手方向両端側でも垂直面を介して閉鎖板７、７と連設されて閉じられている。
屋根体５９の長手方向両側の垂直面の外方には角筒６１、６１が取り付けられている。角筒６１、６１は、排出口側で連結筒６３を介して連結されており、反対側では一方は供給管に、他方は排出管にそれぞれ接続されている。角筒６１には多数の冷却パイプ６５が通されており、容器本体１７上では冷却水が冷却パイプ６５を通って流れるようになっている。また、連結筒６３側には引出しパイプ６７が連結されており、この引出しパイプ６７は屋根体５９の中に配置された洗浄パイプ６９（多数の孔付き）に連結されている。
【００１９】
上記した構成により、乾燥装置１では、容器本体１７内の空間は、閉鎖板７、７と、屋根体５９によって閉鎖され、容器本体１７内の空間は容器本体１７の外面に取り付けられたシート状ヒーター１９によって加熱され、容器本体１７の上方の空間は角筒６１、６１を流れる冷却水で冷却される。
屋根体５９には蓋により開閉される投入部７１が設けられている。
【００２０】
次に、この乾燥装置１における処理について説明する。
投入部７１を開いて被乾燥物Ｋを投入した後に閉じ、被乾燥物Ｋを容器本体１７上に落下させる。その後、真空ポンプを作動させて吸引管１５から閉鎖空間の空気を吸引させて減圧する。
【００２１】
その後、乾燥処理モードに入る。
モーター５５の駆動により、処理中は、回転軸３５が矢印Ｓで示す正転方向に回転し、撹拌面４７が被乾燥物Ｋをかき分けるように動作して、被乾燥物Ｋは搬送されずに滞留させた状態で撹拌される。また、破砕羽根５３により、被乾燥物Ｋが破砕される。さらに、スクレーパ５１により、容器本体１７の円弧状内面に付着した被乾燥物Ｋが掻き取られる。この破砕・撹拌動作により、容器本体１７の壁部に接触する被乾燥物Ｋが絶えず入れ替わるようになっている。しかも、被乾燥物Ｋは容器本体１７内で位置をそれほどずらさずに滞留しており、被乾燥物Ｋが排出口９側で固まって溜まることはない。
【００２２】
シート状ヒーター１９のニクロム線を発熱させると、容器本体１７の壁部から被乾燥物Ｋに熱量が移動して加熱されるので、熱量の移動量は被乾燥物Ｋの接触し易い底部側が最も大きくなり、そこから上側に向かうにつれて減っていく。
これに対して、乾燥装置１では、図６に示すように、シート状ヒーター１９のニクロム線への通電量を、コントローラ３１により温度センサー２７と協働させることで調整して、
19（Ａ）＞19（Ｂ）＝19（Ｃ）＞19（Ｄ）＝19（Ｅ）＞19（Ｆ）＝19（Ｇ）
の温度勾配を形成している。
【００２３】
被乾燥物Ｋは、上記した環境下で、破砕・撹拌され、容器本体１７の壁部に接触して熱を受け取って乾燥していく。自重の関係から底側の壁部に被乾燥物Ｋが最も接触し易く、そこからの熱の移動量はその他の部分より大きいが、容器本体１７の壁部に、被乾燥物Ｋの接触し易さに応じて上記したように温度勾配が形成されているので、被乾燥物Ｋは容器本体１７の何処にあっても必要且つ十分な熱を受け取れる。
従って、被乾燥物Ｋの均質な乾燥が効率よく実現される。
【００２４】
なお、被乾燥物Ｋの量に応じて、シート状ヒーター１９（Ｆ）、（Ｇ）はＯＦＦされているので、無駄な出力を抑えることができている。
また、容器本体１７上の閉鎖空間は減圧されているので水の沸点が下がって蒸発し易くなっており、被乾燥物Ｋに含まれていた水分の蒸発が促進される。この水蒸気は、上昇した後冷却パイプ６５からの冷気により凝縮して水滴となり、屋根体５９を伝わって落ち、排水樋５７に溜まる。
【００２５】
処理を終了すると、蓋体１１を開けて排出口９を開放してから、モーター５５を逆転させ回転軸３５を逆転駆動させ、図７、図９に示すように、回転軸３５が矢印Ｇで示す逆転方向に回転し、搬送面４９により被乾燥物Ｋが排出口９側に搬送される。従って、被乾燥物Ｋは排出口９から排出され、排出シュート１３上を滑落する。
処理後には、洗浄パイプ６９に水を通して容器本体１７内に水を入れて内部を洗浄することもできる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の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設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、シート状ヒーターは、容器本体の長手方向の長さを一つでカバーする長尺なものとなっているが、長さを短くして複数でカバーするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の乾燥装置は、乾燥装置の製造、販売業において利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２８】
１…乾燥装置      ３…ベース      ５…フレーム
７…閉鎖板      ９…排出口      １１…蓋体
１３…排出シュート      １５…吸引管      １７…容器本体
１９…シート状ヒーター      ２１…シート本体      ２３…コネクタ
２５…リード線      ２７…温度センサー      ２９…リード線
３１…コントローラ      ３３…破砕・撹拌手段      ３５…回転軸
３７…軸受      ３９…破砕・撹拌部材      ４１…シャフト
４３…リブ      ４５…変形ブロック      ４７…撹拌面
４９…搬送面      ５１…スクレーパ      ５３…破砕羽根
５５…モーター      ５７…排水樋      ５９…屋根体
６１…角筒      ６３…連結筒      ６５…冷却パイプ    ６７…引出しパイプ
６９…洗浄パイプ      ７１…投入部
Ｋ…被乾燥物      Ｓ…正転方向      Ｇ…逆転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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