(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側処理機器に接続され、該上流側処理機器で水分調整された被乾燥物を気流搬送する気流搬送路と、
複数のプレートを備えた熱交換器を有し、上記気流搬送路により気流搬送された被乾燥物を上記熱交換器の複数のプレート間に流通させ、乾燥させて下流側に送り出す気流式乾燥機とを備えた乾燥装置であって、
上記気流搬送路には、上記複数のプレート間よりも大きい上記被乾燥物を分級する分級手段が設けられている
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載された乾燥装置において、
上記分級手段は、上記気流搬送路を構成しているダクトよりも内径が大きい拡径部を有している
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された乾燥装置において、
上記分級手段は、分級した上記被乾燥物を破砕する破砕手段が設けられている
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項４】
請求項２に記載された乾燥装置において、
上記複数のプレート間よりも大きい上記被乾燥物が滞留する、上記拡径部における滞留部には、該被乾燥物を破砕する破砕手段が設けられている
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項５】
請求項２又は４に記載された乾燥装置において、
上記拡径部の下部には、上記被乾燥物が導入される導入口が形成され、
上記拡径部の上部には、上記被乾燥物が排出される排出口が形成されており、
上記導入口の近傍に分級した上記被乾燥物を破砕する破砕手段が設けられている
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項６】
請求項４に記載された乾燥装置において、
上記拡径部の側部には、上記被乾燥物が導入される導入口が形成され、
上記拡径部の上部には、上記被乾燥物が排出される排出口が形成されており、
上記導入口の手前には、上記被乾燥物に下向きの力を与えて上記破砕手段に誘導するガス噴射部が設けられている
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、攪拌機から気流搬送で熱交換器へ材料を導入する乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚泥等の湿潤材料を乾燥させる乾燥装置として、供給機から被乾燥物が供給される攪拌機と、攪拌機から気流搬送された被乾燥物を乾燥させる気流式乾燥機と、気流式乾燥機から排出される乾燥物と気流とを分離する固気分離手段（サイクロン）とを備え、固気分離手段によって分離された乾燥物の一部を水分調整用の乾燥物として供給機に循環させる一方、残りを処理済み乾燥物として系外へ排出することが知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、気流式乾燥機から固気分離手段へ向かう搬送経路が、乾燥物を供給機へ循環させる循環経路と、乾燥物を系外へ排出する排出経路とに分岐された乾燥装置が開示されている。この乾燥装置によると、各固気分離手段の容量を小さくして、装置全体の高さ寸法をコンパクトにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
攪拌機から排出された被乾燥物は、その大部分が攪拌機内で細かくされた状態で搬送される。しかし、搬送される被乾燥物には、その被乾燥物に含まれる水分により比較的大きい塊状になっているものが僅かに混在している。
【０００６】
一方、被乾燥物が気流搬送される気流式乾燥機には、通常、多数の放熱板を有する熱交換器が設けられている。そのため、気流式乾燥機に搬送された被乾燥物が比較的大きい場合、その被乾燥物が熱交換器の放熱板の隙間に詰まってしまう問題がある。
【０００７】
また、熱交換器は高温であるため、被乾燥物が一旦詰まると熱交換器に焦げ付き等が生じて、その除去が困難になる。
【０００８】
そこで、被乾燥物の詰まりを防止するために熱交換器における放熱板の間隔を大きくすることが考えられるが、かかる場合、被乾燥物を気流搬送し得るガス流速を確保するためには、大きなガス流量が必要になってしまう。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乾燥装置におけるガス流量の増大を抑えつつ、被乾燥物による熱交換器の詰まりを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明では、被乾燥物を分級する分級手段を気流搬送路に設けるようにした。
【００１１】
具体的に、第１の発明は、上流側処理機器に接続され、該上流側処理機器で水分調整された被乾燥物を気流搬送する気流搬送路と、
複数のプレートを備えた熱交換器を有し、上記気流搬送路により気流搬送された被乾燥物を上記熱交換器の複数のプレート間に流通させ、乾燥させて下流側に送り出す気流式乾燥機とを備えた乾燥装置を対象としている。そして、上記気流搬送路には、上記複数のプレート間よりも大きい上記被乾燥物を分級する分級手段が設けられている。
【００１２】
この発明によると、気流搬送路において気流搬送される被乾燥物は、気流式乾燥機の熱交換器に到達する前に分級手段により分級されるため、被乾燥物による熱交換器の詰まりを防止することが可能になる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記分級手段は、上記気流搬送路を構成しているダクトよりも内径が大きい拡径部を有していることを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、拡径部におけるガス流速は、拡径部の上流側の気流搬送路におけるガス流速よりも低くなる。よって、拡径部では、被乾燥物の気流搬送力がその上流側よりも小さくなるため、比較的大きい搬送力を要する被乾燥物は、拡径部から気流式乾燥機へ気流搬送されない。そのことにより、被乾燥物を分級できることとなる。
【００１５】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記分級手段は、分級した上記被乾燥物を破砕する破砕手段が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によると、分級された比較的大きい被乾燥物を小さく破砕できるため、その破砕された被乾燥物についても気流式乾燥機に気流搬送させることができる。
【００１７】
第４の発明は、上記第２の発明において、上記分級手段は、分級した上記被乾燥物が滞留する滞留部を有し、上記滞留部には、上記破砕手段が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、分級された被乾燥物は、一旦滞留部に滞留する。この滞留部には破砕手段が設けられているので、滞留した被乾燥物は、小さく破砕された後に気流式乾燥機へ気流搬送されることとなる。
【００１９】
第５の発明は、上記第２又は第４の発明において、上記拡径部の下部には、上記被乾燥物が導入される導入口が形成され、上記拡径部の上部には、上記被乾燥物が排出される排出口が形成されおり、上記導入口の近傍に分級した上記被乾燥物を破砕する破砕手段が設けられている。
【００２０】
第６の発明は、上記第４の発明において、上記拡径部の側部には、上記被乾燥物が導入される導入口が形成され、上記拡径部の上部には、上記被乾燥物が排出される排出口が形成されており、上記導入口の手前には、上記被乾燥物に下向きの力を与えて上記破砕手段に誘導するガス噴射部が設けられている。
【００２１】
これらの発明によると、拡径部の下部又は側部に形成されている導入口から被乾燥物が気流搬送により導入される。拡径部に導入された被乾燥物のうち比較的大きい搬送力を要する被乾燥物は下方に落下する。一方、比較的大きい搬送力を要しない被乾燥物は上方に気流搬送されて排出口から排出される。よって、簡単な構成によって被乾燥物を分級することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、熱交換器が備える複数のプレート間よりも大きい被乾燥物を分級する分級手段を気流搬送路に設けるようにしたので、乾燥装置におけるガス流量の増大を抑えつつ、被乾燥物による熱交換器の詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本実施形態１における乾燥装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態１における拡径部の構成を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図３は、本実施形態１における拡径部の構成を拡大して示す横断面図である。
【図４】図４は、本実施形態２における拡径部の構成を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
《発明の実施形態１》
図１〜図３は、本発明の実施形態１を示している。
【００２６】
図１は、本実施形態１における乾燥装置を示す概略構成図である。図２は、拡径部の構成を拡大して示す縦断面図である。図３は、拡径部の構成を拡大して示す横断面図である。
【００２７】
乾燥装置１は、汚泥等の湿潤材料である被乾燥物Ａを乾燥させる装置であって、図１に示すように、供給機１１と、攪拌機１２と、第１及び第２気流搬送路１３，１４と、気流式乾燥機１５と、固気分離手段である循環サイクロン１７及び排出サイクロン１８と、循環ファン１９とを備えている。
【００２８】
供給機１１は、投入された被乾燥物Ａを攪拌しながら搬送して攪拌機１２に供給するように構成されている。
【００２９】
攪拌機１２は、供給機１１の下方に配置され、供給機１１から供給された被乾燥物Ａを攪拌するための二軸スクリュー２１を有している。また、攪拌機１２には、循環ファン１９から高温ガスＣが供給されるダクト２２が接続されると共に、循環サイクロン１７から水分調整用乾燥物Ｂ１が供給されるダクト２３が接続されている。そうして、攪拌機１２は、被乾燥物Ａを水分調整用乾燥物Ｂ１及び高温ガスＣと共に攪拌して、その水分を調整しながら搬送するようになっている。
【００３０】
攪拌機１２における搬送方向下流側には、上下方向に延びるダクトにより構成された第１気流搬送路１３の下端が接続されている。そして、攪拌機１２により水分が調整された被乾燥物Ａが、高温ガスＣと共に第１気流搬送路１３に供給されるようになっている。第１気流搬送路１３では、被乾燥物Ａが高温ガスＣと共に気流搬送される。
【００３１】
第１気流搬送路１３の下流側である上端は、上下方向に延びる気流式乾燥機１５の下端に接続されている。気流式乾燥機１５は、所定の間隔で複数の放熱板が形成された熱交換器１６を有している。本実施形態における熱交換機１６は、放熱板がプレートであるプレート式の熱交換器１６となっている。そして、上昇する被乾燥物Ａを複数のプレートの間に流通させることにより、被乾燥物Ａを熱交換器１６により乾燥させるようになっている。その結果、乾燥した被乾燥物Ａは乾燥物Ｂ１，Ｂ２となる。
【００３２】
気流式乾燥機１５の上端には、ダクトからなる第２気流搬送路１４の一端が接続されている。第２気流搬送路１４他端側は分岐しており、循環サイクロン１７及び排出サイクロン１８にそれぞれ接続されている。そうして、気流式乾燥機１５により乾燥された乾燥物Ｂ１，Ｂ２の一部である水分調整用乾燥物Ｂ１が高温ガスＣと共に循環サイクロン１７に導入される一方、上記乾燥物Ｂ１，Ｂ２のうち水分調整用乾燥物Ｂ１以外の部分である処理済み乾燥物Ｂ２が高温ガスＣと共に排出サイクロン１８に導入されるようになっている。
【００３３】
排出サイクロン１８は、処理済み乾燥物Ｂ２と高温ガスＣとを分離するように構成されている。分離された処理済み乾燥物Ｂ２は製品として搬出される一方、分離された高温ガスＣは循環ファン１９へ吸い込まれる。
【００３４】
循環サイクロン１７は、攪拌機１２よりも上方に配置されており、水分調整用乾燥物Ｂ１と高温ガスＣとを分離するように構成されている。そして、分離した水分調整用乾燥物Ｂ１をダクト２３を介して下方の攪拌機１２に供給する一方、分離された高温ガスＣを循環ファン１９へ吸い込ませるようになっている。
【００３５】
循環ファン１９は、循環サイクロン１７及び排出サイクロン１８から排出された高温ガスＣを吸引して、その一部をバグフィルタ２５へ供給する一方、残りの高温ガスＣを攪拌機１２にダクト２２を介して供給するように構成されている。
【００３６】
バグフィルタ２５に供給された高温ガスＣは、凝縮器２６及びファン２７を通じて脱臭炉２８へ供給されるようになっている。脱臭炉２８で脱臭されたガスは気流式乾燥機１５へ供給される。また、気流式乾燥機１５内の高温ガスＣの一部は排気される。
【００３７】
そして、本発明の主たる特徴として、第１気流搬送路１３には、被乾燥物Ａを分級する分級手段３０が設けられている。分級手段３０は、熱交換器１６における複数のプレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’が気流式乾燥機１５に気流搬送されないように、被乾燥物Ａを分級するように構成されている。
【００３８】
図２に示すように、分級手段３０は、第１気流搬送路１３を構成しているダクト３１よりも内径が大きい拡径部３２を有している。図３に示すように、ダクト３１及び拡径部３２は、例えばそれぞれ正方形状の開口断面を有している。拡径部３２の開口断面の面積は、ダクト３１の開口断面の面積よりも大きい。よって、拡径部３２におけるガス流速は、第１気流搬送路１３のダクト３１におけるガス流速よりも低くなっている。そうして、第１気流搬送路１３において気流搬送されている被乾燥物Ａのうち、プレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’を下方へ落下させる一方、プレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａを上方へ気流搬送させることにより、被乾燥物Ａを分級するようにしている。
【００３９】
拡径部３２の下部には、被乾燥物Ａが導入される導入口３３が形成される一方、拡径部３２の上部には、被乾燥物ａが排出される排出口３４が形成されている。
【００４０】
拡径部３２における排出口３４周りの上部内壁面には、上方に向かって徐々に内径が小さくなるような傾斜面３５が形成されている。また、拡径部３２における導入口３３周りの下部内壁面には、下方に向かって徐々に内径が小さくなるような傾斜面３６が形成されている。この傾斜面３６は、分級した複数のプレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’を滞留させる滞留部３７となっている。
【００４１】
滞留部３７には、比較的大きい被乾燥物Ａ’を破砕する破砕手段４０が設けられている。破砕手段４０は、図３に示すように、例えば傾斜面３６に設けられて回転する円板状の回転板３８と、回転板３８の表面に複数設けられた破砕刃３９とを有する回転式破砕手段によって構成されている。破砕手段４０は、導入口３３を囲むように所定の間隔で複数配置されている。
【００４２】
尚、破砕手段４０としては、他の公知の手段を用いることが可能である。また、破砕手段４０の数は１つであってもよい。
【００４３】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、第１気流搬送路１３において気流搬送される被乾燥物Ａが気流式乾燥機１５の熱交換器１６に到達する前に、その被乾燥物Ａを分級手段３０により分級することができる。すなわち、第１気流搬送路１３において気流搬送されている被乾燥物Ａのうち、熱交換器１６におけるプレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’を気流式乾燥機１５に気流搬送させずに、プレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａのみを気流式乾燥機１５の熱交換器１６へ気流搬送できるため、比較的大きい被乾燥物Ａ’による熱交換器１６の詰まりを防止できる。
【００４４】
しかも、分級手段３０を第１気流搬送路１３に設けることにより、熱交換器１６の詰まりを防止する目的で熱交換器１６のプレートの間隔を大きく広げる必要がないので、乾燥装置１におけるガス流量の増大を抑えることができる。
【００４５】
特に、分級手段３０が拡径部３２を有することにより、拡径部３２におけるガス流速は、拡径部３２の上流側の第１気流搬送路１３におけるガス流速よりも低くなる。よって、拡径部３２では、被乾燥物Ａの気流搬送力がその上流側よりも小さくなるため、比較的大きい搬送力を要する被乾燥物Ａ’が気流式乾燥機１５へ気流搬送されないように分級することができる。その結果、プレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａのみを気流式乾燥機１５に気流搬送することができる。
【００４６】
さらに、拡径部３２の下部に導入口３３を形成する一方、拡径部３２の上部に排出口３４を形成することにより、プレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’が導入口３３から上昇して拡径部３２に導入された際に、その大きい被乾燥物Ａ’を上方の排出口３４から排出せずに下方の導入口３３側へ落下させることができる。よって、簡単な構成によって容易に被乾燥物Ａを分級することができる。
【００４７】
さらにまた、分級されたプレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’は、一旦滞留部３７に滞留させることができる。さらに、この滞留部３７には破砕手段４０が設けられているので、滞留したプレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’をプレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａに破砕できる。破砕された被乾燥物ａは傾斜面３６に沿って下方の導入口３３側へ落ちていくため、再度導入口３３からの気流によって被乾燥物ａは上方へ搬送される。よって、分級手段３０に供給された被乾燥物Ａを効率良く気流式乾燥機１５へ気流搬送させることができる。
【００４８】
ここで、仮に、攪拌機１２と熱交換器１６との間に破砕手段を設けることにより、予め被乾燥物を細かく破砕しておくことを想定すると、破砕が不要である比較的小さな被乾燥物ａを含む全ての被乾燥物Ａを破砕手段により破砕することになるため、余分なエネルギーの消費や、破砕手段の摩耗が問題となる。さらに、容量の大きい破砕手段が必要となるため、イニシャルコストの上昇が避けられない。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、全ての被乾燥物Ａを破砕するのではなく、分級手段３０により分級された比較的大きい被乾燥物Ａ’だけを破砕するので、破砕手段４０を小型化できると共にその摩耗を抑制することができる。
【００５０】
《発明の実施形態２》
図４は、本発明の実施形態２を示している。
【００５１】
図４は、本実施形態２における拡径部の構成を拡大して示す縦断面図である。尚、以降の実施形態では、図１〜図３と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
本実施形態２は、拡径部３２に設ける導入口３３の位置において上記実施形態１と相違している。
【００５３】
すなわち、図４に示すように、分級手段３０を構成する拡径部３２は、例えば有底容器状に形成され、その底部４２に滞留部３７が形成されている。さらに、滞留部３７に破砕手段４０が設けられている。破砕手段４０は、例えば実施形態１と同様に回転板３８と破砕刃３９とを有する回転式破砕手段によって構成されている。破砕手段４０の回転板３８は、例えば底部４２と略同じ大きさにすることが可能である。尚、複数の破砕手段４０を底部４２に設けるようにしてもよい。
【００５４】
そして、拡径部３２の側部に被乾燥物Ａが導入される導入口３３が形成される一方、拡径部３２の上部に被乾燥物ａが排出される排出口３４が形成されている。そのことにより、拡径部３２に側方から気流搬送された被乾燥物Ａを拡径部３２内で分級して、プレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａを排出口３４から気流式乾燥機１５へ気流搬送するようにしている。
【００５５】
また、拡径部３２における排出口３４周りの上部内壁面には、上記実施形態１と同様に、上方に向かって徐々に内径が小さくなるような傾斜面３５が形成されている。
【００５６】
一方、第１気流搬送路１３のダクト３１における導入口３３の近傍には、空気等のガスを下方に噴射するガス噴射部４３が設けられている。ガス噴射部４３から噴射される噴射ガスにより被乾燥物Ａに下向きの力を与えて、被乾燥物Ａを破砕手段４０へより容易に誘導することが可能になる。
【００５７】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によっても、上記実施形態１と同様に、被乾燥物Ａを分級する分級手段３０を第１気流搬送路１３に設けるようにしたので、乾燥装置１におけるガス流量の増大を抑えつつ、比較的大きい被乾燥物Ａ’による熱交換器１６の詰まりを防止することができる。
【００５８】
また、拡径部３２における被乾燥物Ａの気流搬送力がその上流側の気流搬送力よりも小さくなるため、比較的大きい被乾燥物Ａ’を拡径部３２から気流式乾燥機１５へ気流搬送させないようにして、プレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａのみを気流式乾燥機１５に気流搬送できる。
【００５９】
さらに、拡径部３２の側部に導入口３３を形成する一方、拡径部３２の上部に排出口３４を形成することにより、プレートの間隔よりも大きい被乾燥物Ａ’が側方の導入口３３から拡径部３２に導入された際に、その大きい被乾燥物Ａ’を上方の排出口３４から排出せずに下方の滞留部３７へ落下させることができる。よって、簡単な構成によって容易に被乾燥物Ａを分級することができる。
【００６０】
さらにまた、分級して一旦滞留部３７に滞留させた大きい被乾燥物Ａ’をプレートの間隔よりも小さい被乾燥物ａに破砕し、破砕した被乾燥物ａを再度導入口３３からの気流により上方へ搬送できるため、分級手段３０に供給された被乾燥物Ａを効率良く気流式乾燥機１５へ気流搬送することができる。
【００６１】
さらに、全ての被乾燥物Ａを破砕するのではなく、比較的大きい被乾燥物Ａ’だけを破砕するので、破砕手段４０を小型化できると共にその摩耗を抑制することができる。
【００６２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１及び２では、分級手段３０の滞留部３７に破砕手段４０を設けた例について説明したが、滞留部３７に破砕手段４０を設けないようにしてもよい。
【００６３】
破砕手段４０を設けない場合、滞留部３７に滞留した比較的大きい被乾燥物Ａ’は、導入口３３からの気流によって再度ある程度の高さまで吹き上げられた後、滞留部３７へ落下する。このような被乾燥物Ａ’の上昇及び落下が繰り返されるうちに、被乾燥物Ａ’は砕けて小さくなる。よって、かかる場合にも、熱交換器１６におけるプレートの間隔より小さくなった被乾燥物Ａを、排出口３４から気流式乾燥機１５へ気流搬送することができる。したがって、破砕手段４０を設けないことから、破砕手段４０自体に要するイニシャルコストを低減できると共に、破砕手段４０の駆動に要するランニングコストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、攪拌機から気流搬送で熱交換器へ材料を導入する乾燥装置について有用である。
【符号の説明】
【００６５】
Ａ、Ａ’    被乾燥物
Ｂ１      水分調整用乾燥物 
Ｂ２      処理済み乾燥物
Ｃ      高温ガス 
１      乾燥装置 
１２      攪拌機 
１３      第１気流搬送路 
１５      気流式乾燥機 
１６      熱交換器 
３０      分級手段 
３１      ダクト 
３２      拡径部 
３３      導入口 
３４      排出口 
３７      滞留部 
４０      破砕手段
【図１】
0006023443.tif 000002
【図２】
0006023443.tif 000003
【図３】
0006023443.tif 000004
【図４】
0006023443.tif 000005