(57)【要約】【課題】搬送スパン全域を必要としない物性の処理物や、羽根体２０１に付着し易い高粘性原料等の処理物などを処理する場合であっても、分散投入により熱効率の低下や、流動性の悪化、搬送（乾燥）能力の不足などを生じることなく、装置の処理能力を最大限に引き出し、効率良く最適な乾燥処理と搬送を行うことのできる粉粒体の搬送式乾燥装置を提供することを目的とする。【解決手段】前記第１投入口３０１と排出口１０５の間に第２投入口３０１ａを設けて、前記ケーシング１内の乾燥処理が概ね完了した搬送途中の粉粒体に原料を混入して乾燥処理する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの一端側に設けられた第１の原料投入口と、他端側に設けられた製品排出口と、ケーシング内部に前記第１投入口と排出口間に亘って軸架された羽根体を有するシャフトからなる攪拌型乾燥装置であって、前記ケーシングには、前記第１投入口と排出口との間に第２の投入口が設けられていることを特徴とする粉粒体の攪拌型乾燥装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の投入口は、軸方向に所定間隔を存して１以上設けられていることを特徴とする粉粒体の攪拌型乾燥装置。
【請求項３】
請求項１乃至２において、前記第２の投入口は、投入口と排出口間を移動可能に設けられていることを特徴とする粉粒体の攪拌型乾燥装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第２の投入口は、その可動域において、前記ケーシングを構成するカバー体に軸方向に開設された長孔を介してケーシング内部と連通していることを特徴とする粉粒体の攪拌型乾燥装置。
【請求項５】
請求項１乃至４において、前記乾燥装置は、伝導伝熱式溝型撹拌乾燥装置であることを特徴とする粉粒体の攪拌型乾燥装置。
【請求項６】
ケーシングの一端側と他端側にそれぞれ原料投入口と排出口が設けられ、前記投入口より投入された原料を、加熱手段によって乾燥すると共に、ケーシング内部に軸架したシャフトに設けられた羽根体によって撹拌しながら移送せしめ、前記排出口から排出する攪拌型乾燥システムであって、前記ケーシング内の乾燥処理が概ね完了した移送途中の粉粒体層に原料を混入して乾燥処理することを特徴とする粉粒体の乾燥システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリー状や湿分を含む各種粉粒状物質（有機物、無機物）を、所定の容器内を順次移送させて乾燥処理する粉粒体の攪拌型乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般的に、この種の攪拌型乾燥装置は、処理物を加熱、攪拌しながら原料投入口から排出口までの比較的横に長い容器内を順次移送させて乾燥処理を行っている。
ところで従来、特公昭４８−４４４３２号公報に開示された如く、横長のケーシング内にシャフトを軸架し、該シャフトに熱交換器としての多数の中空回転体を一定間隔をもって配置し、該回転体の仕切り効果により処理物の原料投入口から排出口へ移送を制御する（ピストンフロー性の良い）構造のものが知られている。
【０００３】
しかしながら、処理する原料の物性等によっては、移送能力と乾燥能力（熱交換容量）との間にアンバランスが生じることがある。すなわち、乾燥装置が伝熱面積から算出した熱交換容量に基づくと、必要とする処理能力（乾燥能力）はあっても該能力に見合った量を移送できないことがある。
具体的には、流動性の悪い処理物の場合、乾燥能力に見合った原料を投入すると、投入口付近で集積し、次第にその量は増して連続供給ができなくなるばかりか、集積された箇所以降の容器内を移送する処理物の量は少ないので伝熱面積が有効に利用されず、また排出口に至るまでの途中で目標含水率に達してしまう（乾燥処理に寄与しない余剰領域となる）。そこで、投入量を減らすと、処理物を移送することはできるが、移送途中で目標含水率に達してしまい、装置の乾燥能力を充分に利用できないことは、上記の場合と同様である。さらに、揮発分が水よりも蒸発潜熱が小さい有機溶剤の場合は、その傾向が顕著である。
このため、シャフトの回転数を上げたり、乾燥装置を傾斜させる（排出口側を下げる）ことにより移送能力の向上が試みられるが限界があり、各種調整を行いながら処理物の物性等に応じて当該装置の処理能力を効率よく活用する運転管理が難しく、乾燥能力に対する阻害要因となっていた。
さらに、乾燥処理の過程で羽根体に付着し易い高粘性原料等の処理物の場合は、乾燥処理済みの処理物の一部を原料と混合して投入する所謂フィードバック方式により、予め付着を回避する方法が採られているが、フィードバック装置を導入すると装置全体が大掛かりなものとなり、また通過する処理物の量が多くなるので乾燥装置そのものも大きくなり、コスト高の要因となるばかりか、製品として回収するものとフィードバックするものとの振り分け作業を行わなければならず、作業を繁雑にする要因ともなっていた。
【特許文献１】
特公昭４８−４４４３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、種々の異なる物性の粉粒状物質を定められた移送領域内で乾燥処理する場合であっても、原料を１箇所に集積させない分割投入を行うことが可能となって、乾燥処理が概ね完了したものと混合する原料投入を行うことにより、乾粉が湿粉の水分を吸収する（見かけ含水率を下げる）性質を移送領域途中で利用できるようになり、途中投入された原料は第１の投入口からの処理時間に比べて短時間で処理することができ、また第１投入口からの投入量を少なくしても第２投入口からの投入によって、装置全体における乾燥能力の効率を低下させることなく処理を行うことができるばかりか、羽根体に付着し易い高粘性原料等の処理物であっても、分散投入により熱効率の低下や、流動性の悪化、移送能力の不足を生じることもなく、それぞれの投入口付近における付着、集積が回避され、適正な乾燥処理と移送が行われ、もって処理物の物性等に応じて当該装置の処理能力を最大限に引き出し効率よく活用することができ、フィードバック装置を用いるなどの必要性も回避することができる粉粒体の攪拌型乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が採用した技術手段は、ケーシングの一端側に設けられた第１の原料投入口と、他端側に設けられた製品排出口と、ケーシング内部に前記第１投入口と排出口間に亘って軸架された羽根体を有するシャフトからなる攪拌型乾燥装置であって、前記ケーシングには、前記第１投入口と排出口との間に第２の投入口が設けられていることを特徴とするものである。
また、ケーシングの一端側と他端側にそれぞれ原料投入口と排出口が設けられ、前記投入口より投入された原料を、加熱手段によって乾燥すると共に、ケーシング内部に軸架したシャフトに設けられた羽根体によって撹拌しながら移送せしめ、前記排出口から排出する攪拌型乾燥システムであって、前記ケーシング内の乾燥処理が概ね完了した移送途中の粉粒体層に原料を混入して乾燥処理することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示する粉粒体の攪拌型乾燥装置に基づいて詳細に説明する。
図１〜図２において、図１は撹拌機構と加熱機構を備えたジャケット付の伝導伝熱式の溝型攪拌乾燥装置の一部破断全体図、図２はその要部平面図である。１は比較的横に長い容器からなる乾燥装置のケーシングであり、該ケーシング１は、後述するカバー体３を有し、全体が断面視略Ｕ字状に形成され、底部がＷ状の円弧形を成し、更にその底面域及び側面域を覆って熱交換用の媒体循環路１０１を形成するジャケット１０２が設けられており、必要により支持台（図示省略）に水平又は製品排出口１０５側をやや下方に傾斜して取付けられる。
前記ジャケット１０２の左右両端部には、熱媒入口１０３と熱媒出口１０４がそれぞれ設けられており、所定温度の加熱媒体（蒸気、温水等）を媒体循環路１０１内を循環させてケーシング１を一定温度に加熱する。前記製品排出口１０５は、ケーシング１の右側端部となる前記熱媒出口１０４に隣接して設けられる。なお、使用する熱媒の種類により入口・出口を逆にして適宜用いられる。
【０００７】
前記ケーシング１内には、前後に並列して、中空の扇形羽根体２０１を有する中空シャフト２、２が、夫々両側部を貫通した状態で回転可能に軸架されており、羽根体２０１とシャフト２とは互いの中空部が連通した構成となっている。なお、羽根体２０１は回転方向側が先端側となって狭くなるようにくさび状に形成され、幅広い後端部にはかき揚げ板２０１ａが設けてある。そして、このかき揚げ羽根２０１ａは処理物を回転方向にかき揚げる作用を行う。
前記シャフト２、２は、ケーシング外部側において、一方のシャフト２に設けたスプロケット２０３と駆動モータのスプロケット２０４とをチェーン２０５により連動連結し、それぞれに設けられたギア２０２、２０２を互いに歯合させ、相互に逆回転する構成となっている。また、シャフト２の両端部には、加熱媒体（蒸気、温水等）を導入循環するためのロータリージョイント２０６、２０７が設けられており、羽根体２０１とシャフト２とが加熱体として機能するようになっている。
【０００８】
３はケーシング１と共にケーシング本体を構成しケーシング１の上面部を覆うカバー体であって、該カバー体３には、左側上面中央に原料投入口３０１が、左右両端部にキャリアーガス（空気、不活性ガス等）送入口３０２、３０２が、中央部にその排出口３０３がそれぞれ設けられている。
そして、これらの構成は、特公昭４８−４４４３２号公報に掲載された概略公知の技術であり、かかる構成に基づいて、原料投入口３０１から定量供給された粉粒状材料は、羽根体２０１の回転により、ケーシング１と平行な方向の推進力を受けて、ある程度の充満度を保ちながら次第にケーシング１内を製品排出口１０５側へと移動していく。この過程において、粉粒体材料は羽根体２０１の回転に伴って撹拌されるので、シャフト２、羽根体２０１及び媒体循環路１０１からの伝導伝熱により加熱され、乾燥作用を受けて、前記製品排出口１０５から排出されるようになっている。なお、乾燥処理に伴い材料より蒸発した水、その他の揮発分は前記送入口３０２からのキャリアーガスに同伴してガス排出口３０３より排出される。
【０００９】
さて、３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃは前記カバー体３の上面部に設けられた第２の原料投入口であって、該第２の原料投入口３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃは、それぞれ前記原料投入口３０１を第１の投入口として、第１投入口３０１から製品排出口１０５の間の移送領域に所定間隔を存して任意の位置に固定配設され、何れの投入口も略同一の大きさで形成されている。
【００１０】
この第２投入口３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃは、第１投入口３０１から投入された原料が加熱手段によって乾燥処理されながらケーシング１内を移動する際、乾燥処理が概ね完了した移送途中の粉粒状材料をターゲットとして新たな原料を混入するために使用されるものであり、処理する原料の物性によって最適な任意位置のものが適宜選択的に使用される。具体的には、乾燥状態との兼ね合いにおいて最適な任意位置の第２投入口３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃの１つ若しくは２つ、又は全てが選択的に使用されるものである。
【００１１】
図４は含水率と材料温度の時間変化を示したグラフである。このグラフにおいて、Ｉは材料予熱期間、ＩＩは恒率乾燥期間、ＩＩＩは減率乾燥期間である。粉粒状材料の乾燥初期は乾燥速度が一定の恒率乾燥期間で、材料の表面自由水が蒸発し、材料の温度は一定である。減率乾燥期間は乾燥工程中で表面自由水が蒸発しきってしまった後、材料内部から拡散してきた水分が乾燥を続けている状態の期間で、材料の温度は次第に上昇する。すなわち、恒率乾燥期間では投入熱量がすべて水分の蒸発に費やされるが、減率乾燥期間では水分の蒸発と材料温度の上昇に費やされる。このグラフを図１に示す攪拌型乾燥装置に当てはめて考えると、第１投入口３０１から投入された原料は、ケーシング１内を製品排出口１０５側へと移送されながらシャフト２、羽根体２０１及び媒体循環路１０１からの伝導伝熱により加熱され、まず一定速度で乾燥されて表面自由水が蒸発する（材料温度はほぼ一定。ＩＩの期間）。続いて材料内部から拡散してきた水分が乾燥を続けて製品排出口１０５から排出される（材料温度は次第に上昇する。ＩＩＩの期間）。したがって、第２投入口から投入される原料は、第１投入口３０１から移送されてきた材料の含水率が限界含水率を下回り、材料温度が上昇してきたところ（ターゲット領域）に混入するのが望ましい。ここで第２投入口から投入された原料（湿粉）は、羽根体２０１の回転によって乾燥状態にある材料（乾粉）と撹拌、混合される。そして、乾粉が湿粉の水分を吸収する（見かけ含水率を下げる）性質を有し、また乾粉が湿粉の周りを取り囲むので、羽根体２０１等へ付着せず、またこの部分において材料の移送を阻害する集積も生じない。さらに、湿粉は乾粉、並びにシャフト２、羽根体２０１及び媒体循環路１０１からも熱を受けて瞬時に乾燥されるので、第１投入口３０１から投入されたものに比べて乾燥処理が短時間で行える。
この実施例においては、第２投入口３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃが等間隔に配設された、所謂固定タイプのものであり、この場合には、投入量を適宜調整する供給管理が行われる。一方、投入量を一定とした供給管理により処理する場合には、第１投入口３０１と第２投入口３０１ａの間隔、並びに各第２投入口３０１ａ、３０１ｂ及び３０１ｃ間の間隔を適宜調整すればよく、その配設形態は任意である。なお、上記乾燥装置において、シャフト２とほぼ同高さの側面から、ジャケット１０２、ケーシング１を貫通して装置内に複数の測温抵抗体（温度計）を等間隔に挿入して、装置内の材料の温度を測定することにより、第２投入口の各位置と投入量を調整することができる。
【００１２】
図５、６に示すものは第２投入口を可動タイプとした実施例である。同図において、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃは第２投入口であって、該第２投入口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃは、それぞれ底部にプレート部３１２を有し、側面視略⊥型形状に各々独立形成されている。一方、前記カバー体３の上面には、長手方向（第１投入口３０１と排出口１０５間）に原料投入用の長孔３１３が開設されており、該長孔３１３の長手方向両側に前記プレート部３１２の端縁部を挟み込み、前後方向の移動（スライド）を案内し、また固定する案内体３１４、３１４が設けられていている。案内体３１４は、側面視逆Ｌ字状を成し、上面に所定ピッチでボルト孔３１４ａが穿設されており、各第２投入口は、案内体３１４に案内されて所定位置に移動させた後、前記プレート部３１２の端縁部に対してボルト３１４ｂを用いて締め付けることにより、カバー体３の上面に圧接させて位置決め固定されるようになっている。
【００１３】
図５に示す実施例は、全ての第２投入口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃの各プレート部３１２を並設させた（図５（Ｂ））のものを、中央の第２投入口３１１ｂのプレート部３１２を持ち上げ、第２投入口３１１ａと３１１ｃのプレート部３１２の上に一部オーバーラップさせる形で載置する（図５（Ｃ））ことで移動可能に構成させて、各第２投入口相互の間隔を調整するようにしたものである。なお、第１投入口３０１との間隔は、第２投入口３１１ａをスライド調整させて少し広げた態様となっている。
【００１４】
また、図６に示す実施例は、前記第２の投入口を備えたプレート部３１２と備えていないプレート部３１２ａをそれぞれモジュール化し、適宜選択して組合せることで、各第２投入口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃを移動可能に構成し、相互の間隔を調整するようにしたものである。つまり、各第２投入口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃのプレート部３１２間にそれぞれ２つのプレート部３１２ａ、３１２ａを配置させたもの（図６（Ａ））を、１つに減数させ、第２投入口３１１ｂ、３１１ｃのプレート部３１２を第２投入口３１１ａ側へ移動させ、かつ第２投入口３１１ｃのプレート部３１２の製品排出口１０５側に露出した前記長孔３１３を塞ぐためにプレート部３１２ａを１つ追加した態様で位置調整するようになっている（図６（Ｂ））。第１投入口３０１と第２投入口３１１ａとの間隔調整は、第２投入口全体をスライドさせて行うこともできる。
なお、各プレート部３１２、３１２ａは、適宜の大きさに幅設定が可能であり、各第２投入口間に配置される数を多くして細分化すれば細かな調整ができると共に、第２投入口間に配設される枚数や、異なる幅のものを組み合わせも任意に行うこともできる。
【００１５】
なお、上記可動タイプの実施例において、前記ガス排出口３０３は別の部位に設けても良く、排出口３０３を備えたプレート部もモジュール化できることは言うまでもない。また、長孔３１３は、第２投入口３１１ａから３１１ｃの間に連続して設けたが、各第２投入口ごとに設けても良く、第１投入口３０１まで含むように開口を延設して連続したものとしても良い。
【００１６】
叙述の如く構成された本発明の実施例の形態において、いま、ケーシング１（カバー体３）の一端側に設けられた第１の原料投入口３０１と、他端側に設けられた製品排出口１０５と、ケーシング１内部に前記第１投入口３０１と排出口１０５間に亘って軸架された羽根体２０１を有するシャフト２から構成される攪拌型乾燥装置において湿粉原料を乾燥処理するのであるが、本装置のケーシング１（カバー体３）には、前記第１投入口３０１と排出口１０５の間の規定の移送領域に、複数の第２投入口３１１ａ、又は３１１ｂ、又は３１１ｃが設けられており、種々の異なる物性の粉粒状物質を定められた移送領域内で処理する場合であっても、第１投入口３０１に加え任意の第２の投入口からの投入が可能となり、原料を１箇所に集積させない分割投入を行うことができる。
このため、例えば、処理する原料が規定領域の移送途中で乾粉化処理が完了してしまう場合であっても、乾燥後の排出口側領域が乾燥処理に寄与しない余剰領域となってしまうことがなく、全領域を有効活用することができるばかりか、第２投入口から投入される原料（湿粉）は、第１投入口３０１から移送されてきた乾燥処理されたもの（乾粉）との混入が行え、乾粉が湿粉の水分を吸収する（見かけ含水率を下げる）性質を移送領域途中で利用できるようになり、その結果、途中投入された原料を第１投入口３０１からの処理時間に比べて短時間で処理する乾燥システムが実現できる。
【００１７】
したがって、第１投入口３０１からの投入量を少なくしても、第２投入口からの投入によって、装置全体における乾燥能力の効率を低下させることなく乾燥処理を行うことができ、羽根体２０１に付着し易い高粘性原料等の処理物であっても、１箇所に集積されることなく分散投入でき、熱効率の低下や、流動性の悪化、移送能力の不足を生じることもなく、それぞれの投入口付近における付着が回避され、適正な乾燥処理と移送が行われ、もって処理物の物性等に応じて当該装置の処理能力を最大限に引き出し効率よく活用することができ、フィードバック装置を用いる必要性も回避することができる。なお、第２投入口を第１投入口として使用することも任意である。
【００１８】
また、図５，６に例示した実施例の如く、前記第２投入口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃは夫々独立し、又は一体化してケーシングを構成するカバー体３上で第１投入口３０１と排出口１０５間を移動可能に構成されているため、前記各第２投入口を、図４に示す原料投入ターゲット領域に移動して固定することができ、規定の移送領域に対して無駄のない配置をもって割り振り調整が行え、物性の異なる処理物を切り替えて使用する場合であっても、物性等に適合した乾燥能力と移送能力との間でバランスのとれた運転管理制御ができ、効率よく乾燥処理が行える。
【００１９】
また、前記第２投入口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃは、その可動域において、前記カバー体３の軸方向に開設された長孔３１３を介してケーシング内部と連通する構成となっているので、該第２投入口の移動構成もオーバーラップ形式のもの（図５）や、モジュール形式のもの（図６）を、殊更長孔３１３の形状を変えることなくそのまま採用することができる。
しかも、前記長孔３１３を、第１投入口３０１まで含むように延設させることにより、第１投入口３０１をも容易に移動可能に構成することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、ケーシング１（３）の一端側に設けられた第１の原料投入口３０１と、他端側に設けられた製品排出口１０５と、ケーシング内部に前記第１投入口３０１と排出口１０５間に亘って軸架された羽根体２０１を有するシャフト２からなる攪拌型乾燥装置であって、前記ケーシング３には、前記第１投入口３０１と排出口１０５との間に第２の投入口３０１ａが設けられていることにより、
また、前記ケーシング内の乾燥処理が概ね完了した移送途中の粉粒体に原料を混入して乾燥処理することにより、
種々の異なる物性の粉粒状物質を定められた移送領域内で処理する場合であっても、原料を１箇所に集積させない分割投入を行うことが可能となって、乾燥処理が概ね完了したものと混合する原料投入を行うことにより、乾粉が湿粉の水分を吸収する（見かけ含水率を下げる）性質を移送領域途中で利用できるようになり、途中投入された原料は第１の投入口３０１からの処理時間に比べて短時間で処理することができ、また第１投入口３０１からの投入量を少なくしても第２投入口３０１ａからの投入によって、装置全体における乾燥能力の効率を低下させることなく処理を行うことができるばかりか、羽根体２０１に付着し易い高粘性原料等の処理物であっても、分散投入により熱効率の低下や、流動性の悪化、移送能力の不足を生じることもなく、それぞれの投入口付近における付着、集積が回避され、適正な乾燥処理と移送が行われ、もって処理物の物性等に応じて当該装置の処理能力を最大限に引き出し効率よく活用することができ、フィードバック装置を用いるなどの必要性も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉粒体の攪拌型乾燥装置の一部破断全体構成図
【図２】図１の縦断面図
【図３】図１の平面図
【図４】一般的な湿粉の乾燥曲線を示す説明図
【図５】第２の投入口の第２実施例を示す構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）はその移動状態を示す断面図
【図６】第２の投入口の第３実施例を示す構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はその移動状態を示す平面図
【符号の説明】
１        ケーシング
１０１    媒体循環路
１０２    ジャケット
１０３    熱媒入口
１０４    熱媒出口
１０５    製品排出口
２        シャフト
２０１    羽根体
２０１ａ  かき揚げ板
２０２    ギア
２０３    スプロケット
２０４    スプロケット
２０５    チェーン
２０６    ロータリージョイント
２０７    ロータリージョイント
３        カバー体
３０１    原料投入口（第１投入口）
３０１ａ  第２投入口
３０１ｂ  第２投入口
３０１ｃ  第２投入口
３０２    送入口
３０３    ガス排出口
３１１ａ  第２投入口
３１１ｂ  第２投入口
３１１ｃ  第２投入口
３１２    プレート部
３１２ａ  プレート部
３１３    長孔
３１４    案内体
３１４ａ  ボルト孔
３１４ｂ  ボルト
【図１】
2004150641.tif 000003
【図２】
2004150641.tif 000004
【図３】
2004150641.tif 000005
【図４】
2004150641.tif 000006
【図５】
2004150641.tif 000007
【図６】
2004150641.tif 000008