(57)【要約】【課題】固液分離装置によって脱水処理された汚泥を乾燥する乾燥装置であって、その小型化と、汚泥の乾燥効率の向上を図る。【解決手段】揺動中心ＣＬのまわりに揺動する揺動体１が、第１の底板２と、その第１の底板２よりも下方に位置する第２の底板２Ａと、その第２の側板２Ａよりも下方に位置する第３の底板２Ｂを有し、揺動体１を揺動させながら、第１の底板２上に汚泥を供給し、次いでその汚泥を順次、第２の底板２Ａ上、第３の底板２Ｂ上へと搬送しながら、その汚泥を加熱して乾燥させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物を担持する担持面を備えた揺動体を具備し、該揺動体を揺動させ、その担持面上の被乾燥物を搬送しながら、該被乾燥物を加熱して当該被乾燥物を乾燥させることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記担持面上の被乾燥物が、揺動体の揺動方向に対して直交する向きに搬送されるように、該被乾燥物を案内するガイド手段を前記揺動体に設けた請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記ガイド手段は、前記揺動体がその揺動中心のまわりに揺動することにより、担持面上の被乾燥物が持ち上げられた後、落下する時に、該被乾燥物が揺動体の揺動方向に対して直交する向きに搬送されるように、該被乾燥物を案内する被乾燥物案内面を有している請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記担持面が上下に複数段配置され、上位の担持面上を搬送された被乾燥物がその下位の担持面に移行して、該担持面上を搬送されるように構成された請求項１乃至３のいずれかに記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被乾燥物を加熱して該被乾燥物を乾燥する乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被乾燥物を乾燥させる乾燥装置は従来より広く一般に使用されている。例えば、一般家庭、食品加工工場、養豚場或いはホテルなどから排出された汚水を水処理した後、これを固液分離装置によって脱水処理して汚泥とし、その汚泥を処理しやすくするため、これを乾燥装置によって乾燥することが従来より行われている。このような乾燥装置として、従来より各種形式の装置が提案されているが、従来の乾燥装置は、その構造が大型化する欠点を免れなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、構造を小型化でき、しかも効率よく被乾燥物を乾燥処理することのできる乾燥装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、被乾燥物を担持する担持面を備えた揺動体を具備し、該揺動体を揺動させ、その担持面上の被乾燥物を搬送しながら、該被乾燥物を加熱して当該被乾燥物を乾燥させることを特徴とする乾燥装置を提案する（請求項１）。
【０００５】
その際、前記担持面上の被乾燥物が、揺動体の揺動方向に対して直交する向きに搬送されるように、該被乾燥物を案内するガイド手段を前記揺動体に設けると有利である（請求項２）。
【０００６】
また、上記請求項２に記載の乾燥装置において、前記ガイド手段は、前記揺動体がその揺動中心のまわりに揺動することにより、担持面上の被乾燥物が持ち上げられた後、落下する時に、該被乾燥物が揺動体の揺動方向に対して直交する向きに搬送されるように、該被乾燥物を案内する被乾燥物案内面を有していると有利である（請求項３）。
【０００７】
さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の乾燥装置において、前記担持面が上下に複数段配置され、上位の担持面上を搬送された被乾燥物がその下位の担持面に移行して、該担持面上を搬送されるように構成されていると有利である（請求項４）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【０００９】
図１は乾燥装置の縦断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大横断面図である。ここに示した乾燥装置は揺動中心ＣＬのまわりに、図２に矢印Ｗで示した方向に揺動する揺動体１を有している。この揺動体１は、第１の底板２と、これよりも下方に位置する第２の底板２Ａと、さらにその第２の底板２Ａよりも下方に位置する第３の底板２Ｂと、上記第１の底板２の上方を覆うカバー３とを有している。第１乃至第３の底板２，２Ａ，２Ｂの上面は、後述するように、被乾燥物を担持する担持面４，４Ａ，４Ｂをそれぞれ構成する。かかる底板２，２Ａ，２Ｂは、揺動体１が揺動を停止しているとき、図２に示すようにほぼ水平に位置する。また、図３及び図４は、上述のカバー３を取り外した状態で揺動体１を示した斜視図である。
【００１０】
図１乃至図４から判るように、各底板２，２Ａ，２Ｂには、その長手方向各側縁に沿って、側板５，５Ａ，５Ｂが固定されている。その際、第３の底板２Ｂに固定された両側板５Ｂは、第２の底板２Ａの下側面に固定され、また第２の底板２Ａに固定された両側板５Ａは第１の底板２の下側面に固定され、第１の底板２に固定された両側板５の上部に前述のカバー３が固定されている。さらに、第１乃至第３の底板２，２Ａ，２Ｂとカバー３の長手方向一端側と他端側には第１の端壁板６と第２の端壁板７がそれぞれ固着されている。このようにして、カバー３と第１の底板２と両端壁板６，７とによって最上位の第１の空間Ｓ１が区画され、第１の底板２と第２の底板２Ａと両端壁板６，７とによって第２の空間Ｓ２が区画され、さらに第２の底板２Ａと第３の底板２Ｂと両端壁板６，７とによって第３の空間Ｓ３が区画されている。
【００１１】
図１及び図３に示すように、第１の端壁板６には、円筒状に形成された筒状体８が一体に固着され、この筒状体８を介して第１の空間Ｓ１と揺動体１の外部とが連通している。筒状体８の中心軸線は、揺動体１の揺動中心ＣＬと合致している。
【００１２】
図１及び図５に示すように、揺動体１を支持する固定フレーム９には、３つの支持ローラ１０，１１，１２が回転自在に支持され、これらの支持ローラ１０，１１，１２によって、筒状体８が回転自在に支持されている。また、筒状体８の内部に、揺動体１と別体の入口側ダクト部材１３の一部が挿入され、そのダクト部材１３の出口側の開口１４が第１の空間Ｓ１内に位置している。また、この入口側ダクト部材１３の入口側の開口１５には、被乾燥物搬入管１６が接続され、この被乾燥物搬入管１６には、中心軸１７と、その中心軸１７に固定された複数の羽根１８を有するロータリーバルブ１９が配置されている。その中心軸１７は図示していないモータによって、図１における反時計方向に回転駆動される。
【００１３】
一方、第２の端壁板７の外側には、固定フレーム９に固定支持された出口側ダクト部材２０が配置され、第２の端壁板７に固定されたリング状部材２１が出口側ダクト部材２０の開口２２に回転自在に嵌合し、第２の端壁板７に形成された孔２３を介して、第１の空間Ｓ１と出口側ダクト部材２０の内部とが連通している。出口側ダクト部材２０の上部に形成された出口開口に排気管２４が接続されている。また固定フレーム９には、ブラケット２５を介して駆動モータ２６が支持され、その出力軸２７が、軸受２８を介して、揺動体１とは別体の出口側ダクト部材２０に回転自在に支持されている。かかる出力軸２７は、その先端が第２の端壁板７に固着されている。また、この出力軸２７の中心軸線が揺動体１の揺動中心ＣＬとなる。このようにして、揺動体１が、固定フレーム９に対して、その揺動中心ＣＬのまわりに揺動自在に支持されるのである。
【００１４】
上述の駆動モータ２６が作動し、その回転方向が交互に切り換えられることにより、当該モータ２８の出力軸２７に固定された揺動体１が揺動中心ＣＬのまわりに揺動する。このときの揺動の角度範囲θ（図２）は、例えば１５０°程度であり、図６は揺動体１が一方の側に最大に揺動したときの状態を示し、図７は揺動体が他方の側に最大に揺動したときの様子を示している。
【００１５】
また、乾燥装置は、被乾燥物を加熱する加熱手段を有しており、図示した例では、第１乃至第３の底板２，２Ａ，２Ｂがプレートヒータより成る加熱手段として構成されている。このプレートヒータとしては、通電により発熱する発熱体を、金属板などによってサンドイッチ状に挟んで全体を板状に構成したものや、細い棒状のヒータを多数並べて一体的な板状体を構成したものなどを採用することができる。かかるプレートヒータに代え、誘導加熱方式の加熱手段を用いることもできる。
【００１６】
上述した乾燥装置によって各種の被乾燥物を乾燥処理することができるが、ここではその一例として、汚泥を乾燥する場合の動作を説明し、その説明と共に、乾燥装置のより詳細な構成を明らかにする。
【００１７】
図示していない固液分離装置により脱水処理された汚泥は、チップ状に細断されて固液分離装置から排出されるか、又は排出後に細断される。かかる汚泥の含水率は、例えば８０乃至８５重量％程度である。このような汚泥より成る被乾燥物は、図１に矢印Ａで示すように、被乾燥物搬入管１６を通して入口側ダクト部材１３内にに投入される。このとき被乾燥物は、反時計方向に回転する羽根１８を通過して下方に落下する。また入口側ダクト部材１３は図示していない加振装置によって振動しており、これによりこの入口側ダクト部材１３に落下した被乾燥物は、前述のように揺動中心ＣＬのまわりを揺動する揺動体１の第１の空間Ｓ１内に矢印Ａ１で示すように搬入される。不動に停止した被乾燥物搬入管１６と振動する入口側ダクト部材１３との間には、可撓性を有する筒状の接続部材２９が介設され、両部材１６，１３の間の部分のシール性が確保されている。また、第１の端壁板６と第１の底板２には、第１の傾斜板３０が固着され、入口側ダクト部材１３を出た被乾燥物は、この第１の傾斜板３０によって案内されながら、第１の底板２の上面、すなわち第１の担持面４上に送り込まれる。チップ状に細断された被乾燥物に関しては、図２、図６及び図７に符号Ｔを付して示してあるが、他の図には図示を省略してある。
【００１８】
第１の担持面４上に搬入された被乾燥物は、揺動体１の揺動と、後述する第１のガイド手段との協働作用によって、その揺動方向に繰り返し往復移動しながら、第１の端壁板６の側から、第２の端壁板７の側へ向けて矢印Ａ２で示す方向に搬送される。第２の端壁板７の近傍の第１の底板２の部分には、第１の落下口３１が形成され、担持面４上を矢印Ａ２方向に搬送された被乾燥物は、図１に矢印Ａ３で示すように、第１の落下口３１を通して、第２の空間Ｓ２へと移行する。このとき、被乾燥物は、第２の端壁板７と第２の底板２Ａに固着された第２の傾斜板３０Ａによって案内されながら、第２の底板２Ａの上面、すなわち第２の担持面４Ａ上に送り込まれる。
【００１９】
第２の担持面４Ａ上の被乾燥物も、揺動体１の揺動と、後述する第２のガイド手段との協働作用により、その揺動方向に繰り返し往復移動しながら図１に矢印Ａ４で示した方向に搬送され、第１の端壁板６の近傍の第２の底板２Ａの部分に形成された第２の落下口３１Ａを通して、矢印Ａ５で示すように第３の空間Ｓ３に搬入される。このときも、被乾燥物は、第１の端壁板６と、第３の底板２Ｂに固着された第３の傾斜板３０Ｂによって案内されながら、第３の底板２Ｂの上面、すなわち第３の担持面４Ｂ上に送り込まれる。
【００２０】
第３の担持面４Ｂ上に搬入された被乾燥物も、揺動体１の揺動と、後述する第３のガイド手段との協働作用によって、その揺動方向に繰り返し往復移動しながら、矢印Ａ６方向に搬送され、第２の端壁板７の近傍の第３の底板２Ｂの部分に形成された第３の落下口３１Ｂから下方に落下し、乾燥装置外に排出される。
【００２１】
上述のように、被乾燥物が各底板２，２Ａ，２Ｂの上面、すなわち担持面４，４Ａ，４Ｂ上を担持されるが、このとき、その各底板２，２Ａ，２Ｂがプレートヒータにより構成されているので、そのヒータによって被乾燥物が加熱され、乾燥処理される。このようにして乾燥処理されて乾燥装置から排出される被乾燥物の含水率は、例えば４０重量％程度にまで減少しており、その重量は、例えば、乾燥処理前の汚泥重量の１／３程度となっている。かかる被乾燥物を図示していない発酵装置により堆肥化すると、その処理効率を高めることができる。また乾燥処理後の被乾燥物は、上述のように減容化されているので、これを廃棄処分するときも、当該被乾燥物を効率よく運搬することができる。また、被乾燥物を乾燥処理して、その含水率を４０重量％よりも低くし、これを発酵させることなく肥料として用いることもできる。かかる肥料は、施肥後に発酵して肥料としての働きをなすことができる。
【００２２】
第１乃至第３の空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内の多量の蒸気を含んだ空気は、矢印Ｂで示すように、第１の空間Ｓ１から、不動に固定された出口側ダクト部材２０へ排出され、次いで排気管２４を通して排出される。排気管２４には図示していないファンが接続され、このファンによって吸気される。また、被乾燥物搬入管１６にはロータリーバルブ１９が設けられているので、蒸気がこの搬入管１６を通して外部に排出されることはない。ロータリーバルブ１９の下流側には、吸気管３２が接続され、この吸気管３２を通して、外部の空気が揺動体１の内部に取り入れられる。
【００２３】
上述のように、本例の乾燥装置は、被乾燥物を担持する担持面４，４Ａ，４Ｂを備えた揺動体１を有していて、その揺動体１を揺動させ、担持面上の被乾燥物を搬送しながら、その被乾燥物を加熱して当該被乾燥物を乾燥させるように構成されているので、担持面上の被乾燥物は、揺動体１の揺動方向に繰り返し往復移動しながら、矢印Ａ２，Ａ４，Ａ６で示した方向に搬送される。このため、担持面上の被乾燥物を長い時間をかけて搬送することができ、その被乾燥物に充分な熱を与え、効率よく被乾燥物を乾燥させることができる。しかも、被乾燥物を揺動方向に繰り返し往復動させながら搬送するので、その被乾燥物が搬送される方向の担持面の長さを短くすることができ、これによって乾燥装置を小型化し、そのコストを低減することができる。
【００２４】
次に、担持面上の被乾燥物を搬送するための前述の第１乃至第３のガイド手段の具体例を説明する。
【００２５】
図８乃至図１０は、第１乃至第３の底板２，２Ａ，２Ｂを上方から見たときの概略平面図である。図３及び図８に示すように、第１の底板２上には、その一方の側縁Ｅ１に沿って配列された多数の一方のガイド板３３と、他方の側縁Ｅ２に沿って配列された多数の他方のガイド板３４が設けられ、これらのガイド板３３，３４は、底板２と各側板５に、それぞれねじ又は溶接などによって固定されている。かかるガイド板３３，３４によって第１のガイド手段が構成されている。図２、図６及び図７には、ガイド板３３，３４と後述するガイド板３３Ａ，３４Ａ，３３Ｂ，３４Ｂを簡略化して示してある。
【００２６】
各ガイド板３３，３４は、揺動体１の揺動中心ＣＬの方向に対して直交する向きに延びる第１の部分３７，３８と、揺動中心ＣＬの方向に対して傾斜している第２の部分３９，４０とを有し、各ガイド板３３，３４を上方から見たとき、その各ガイド板３３，３４はほぼ三角形状をなしている。また、一方の各ガイド板３３と他方の各ガイド板３４は、第１の底板２の長手方向に互いに位置をずらした状態に配置されている。
【００２７】
前述のように、図１に示した入口側ダクト部材１３から、図１及び図８に矢印Ａ１で示したように第１の底板２上に移行した被乾燥物は、揺動体１の揺動に伴って、第１の底板２の一方の側縁Ｅ１が下方に下がった図６に示した位置へと揺動するとき、図８に矢印Ｃ１で示すように、その一方の側縁Ｅ１に向けて移動し、一方のガイド板３３の第２の部分３９の被乾燥物案内面３５に当り、次いでこの案内面３５に沿って矢印Ｃ２で示す方向に移動する。次に揺動体１の揺動に伴い、第１の底板２の他方の側縁Ｅ２が下方に下がった図７に示した位置へと揺動するとき、被乾燥物は、図８に矢印Ｃ３で示すように、その他方の側縁Ｅ２へ向けて移動し、さらに他方のガイド板３４の第２の部分４０の被乾燥物案内面３６に当り、次いでその案内面３６に沿って矢印Ｃ４で示す方向に移動する。同様にして、揺動体１の揺動に伴って、第１の底板２の上面により構成された第１の担持面４上の被乾燥物は、順次、矢印Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７…で示すように移動する。結局、担持面４上の被乾燥物は、揺動体１の揺動方向に対して直交する矢印Ａ２で示した方向に搬送される。被乾燥物がこのように搬送されるように、該被乾燥物を案内するガイド手段が揺動体１に設けられているのである。
【００２８】
上述のように、担持面４上の被乾燥物は、揺動体１の揺動により、下方に落ちながら、被乾燥物案内面３５，３６に沿って移動するとき、矢印Ａ２方向に搬送される。すなわち、ガイド手段は、揺動体１がその揺動中心ＣＬのまわりに揺動することにより、担持面４上の被乾燥物が持ち上げられた後、落下する時に、該被乾燥物が揺動体１の揺動方向に対して直交する向きに搬送されるように、該被乾燥物を案内する被乾燥物案内面３５，３６を有しているのである。
【００２９】
また、図９に示すように第２の底板２Ａ上にも、多数の一方のガイド板３３Ａと、多数の他方のガイド板３４Ａが配列され、これらのガイド板によって第２のガイド手段が構成されている。この場合も、各ガイド板３３Ａ，３４Ａは、揺動中心ＣＬ方向に対して直交する向きに延びる第１の部分３７Ａ，３８Ａと、揺動中心ＣＬの方向に対して傾斜している第２の部分３９Ａ，４０Ａを有している。これらのガイド板３３Ａ，３４Ａと、図８に示したガイド板３３，３４との相違するところは、その第２の部分３９，４０；３９Ａ，４０Ａの傾斜方向が逆となっている点だけである。従って、第１の担持面４から、第２の底板２Ａの上面により構成された第２の担持面４Ａ上に移行した被乾燥物は、揺動体１の揺動に伴って、図９に矢印Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…で示した方向に移動し、結局、この場合も担持面４Ａ上の被乾燥物は、揺動体１の揺動方向に対して直交する矢印Ａ４で示した方向に搬送される。
【００３０】
さらに、図１０に示すように、第３の底板２Ｂ上にも、多数の一方のガイド板３３Ｂと、多数の他方のガイド板３４Ｂとから成る第３のガイド手段が設けられている。この第３のガイド手段は、図８に示した第１のガイド手段と実質的に同一であり、従って、第３の底板２Ｂにより構成された第３の担持面４Ｂ上に移行した被乾燥物は、図８に矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３…で示すように移動し、結局、揺動体１の揺動方向に対して直交する矢印Ａ６で示した方向に搬送される。
【００３１】
図示した乾燥装置においては、被乾燥物を担持する担持面４，４Ａ，４Ｂが上下に３段設けられているが、その段数は１段であっても複数段であってもよい。但し、この担持面が上下に複数段配置され、上位の担持面上を搬送された被乾燥物がその下位の担持面に移行して、該担持面上を搬送されるように構成されていると、被乾燥物の長い搬送径路を確保しつつ、乾燥装置の設置面積を小さくできる利点が得られる。
【００３２】
また、前述のガイド手段を省略し、その代わりに担持面を傾斜させて被乾燥物をその傾斜面に沿って滑らせながら、被乾燥物を搬送することも可能であるが、このように構成すると、乾燥装置の上下方向の高さが大型化する。従って、本例の乾燥装置のようにガイド手段を設けることが好ましい。
【００３３】
本発明に係る乾燥装置は、汚泥以外の各種被乾燥物、例えば食品などを乾燥する乾燥装置として構成することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、被乾燥物を効率よく乾燥させることができると共に、乾燥装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乾燥装置の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大横断面図である。
【図３】カバーを外した状態の揺動体と、出口側ダクト部材を示す斜視図である。
【図４】第２の端壁板の側の揺動体部分と、出口側ダクト部材を示す斜視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線拡大断面図である。
【図６】揺動体が一方の側に最大に揺動したときの状態を示す、図２と同様な断面図である。
【図７】揺動体が他方の側に最大に揺動したときの状態を示す、図２と同様な断面図である。
【図８】第１の底板の概略平面図である。
【図９】第２の底板の概略平面図である。
【図１０】第３の底板の概略平面図である。
【符号の説明】
１  揺動体
４，４Ａ，４Ｂ  担持面
３５，３６  被乾燥物案内面
ＣＬ  揺動中心
【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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【図１０】
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