(57)【要約】【課題】蒸気加熱管式乾燥機における連結管２１や、その加熱管１８の端部およびヘッダー管２０との接合部の損傷を防ぐ。【解決手段】筒状の乾燥機本体１１の内周に、内部に蒸気が供給させられる加熱管１８を乾燥機本体１１の中心軸Ｏ方向に向けて延びるように配設するとともに、乾燥機本体１１の端部外周には加熱管１８の端部に連結管２１を介して接続されるヘッダー管２０を配設し、連結管２１を、ヘッダー管２０の位置よりも乾燥機本体１１の外周側に延びた後に曲折して内周側に延びる曲折部２１Ａを備えたりすることにより、可撓性を有して変形可能とする。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の乾燥機本体の内周に、内部に蒸気が供給させられる加熱管が上記乾燥機本体の中心軸方向に向けて延びるように配設されるとともに、上記乾燥機本体の端部外周には上記加熱管の端部に連結管を介して接続されるヘッダー管が配設されており、上記連結管が、可撓性を有して変形可能とされていることを特徴とする蒸気加熱管式乾燥機。
【請求項２】
上記連結管が、上記ヘッダー管の位置よりも上記乾燥機本体の外周側に延びた後に曲折して内周側に延びる曲折部を備えることにより、弾性変形可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気加熱管式乾燥機。
【請求項３】
上記連結管が、輪をなすように巻回されたループ部を備えることにより、弾性変形可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気加熱管式乾燥機。
【請求項４】
上記連結管が、少なくとも部分的に伸縮継手管によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気加熱管式乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状の乾燥機本体の内周に、内部に蒸気が供給される加熱管が配設されて、この乾燥機本体内部に供給された処理物を加熱して乾燥する蒸気加熱管式乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の蒸気加熱管式乾燥機としては、例えば特開平７−２２５０８１号公報において図７に示すようなものが提案されている。すなわち、この図７に示す蒸気加熱管式乾燥機においては、その中心軸Ｏ回りに回転可能とされた円筒状の乾燥機本体１の内周に、内部に蒸気が供給される多数の加熱管２…が上記中心軸Ｏに対する径方向と該中心軸Ｏ回りの周方向とに複数の列をなすようにして、それぞれこの中心軸Ｏ方向に延びるように配設されており、また乾燥機本体１の端部外周には上記加熱管２…内に残存する空気を排出するためのヘッダー管３が配設されていて、このヘッダー管３と各加熱管２…の端部とは、これら加熱管２やヘッダー管３よりも小径の鋼材より成る連結管４…によって接続されている。また、この乾燥機本体１の端部には、上記中心軸Ｏに沿ってスクリュウフィーダ５が挿通されており、このスクリュウフィーダ５から乾燥機本体１内に投入された処理物Ｗが、乾燥機本体１の回転に伴いその内周を転動しながら中心軸Ｏ方向に送り出されつつ、上記加熱管２…によって加熱されて乾燥させられるようになされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような蒸気加熱管式乾燥機において、上記加熱管２の端部とヘッダー管３とを接続する連結管４には、その自重による曲げ荷重が作用するのは勿論、乾燥機本体１の回転に伴い下側に位置した加熱管２上に処理物が投入される際にも、この加熱管２に接続された連結管４に衝撃的な荷重が作用する。また、かかる蒸気加熱管式乾燥機の運転当初においては、加熱管２内に蒸気が供給されることによってまずこの加熱管２が上記中心軸Ｏ方向に熱膨張し、その後に乾燥機本体１が熱せられて膨張することとなり、この間は連結管４が中心軸Ｏ方向に引っ張られることとなるため、該連結管４には引っ張り荷重も作用する。しかも、このような蒸気加熱管式乾燥機の乾燥機本体１は、その中心軸Ｏ方向に長尺とされるものが多く、そのようなものでは加熱管２も長くなってしまうために連結管４が受ける引っ張り荷重も大きくなり、このような引っ張り荷重や上記処理物の投入による荷重を繰り返し受けるうちにその応力による歪みが蓄積されて、連結管４両端の加熱管２およびヘッダー管との接合部や連結管４自体に損傷を生じたりするおそれがあった。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、このような連結管やその接合部の損傷を防ぐことが可能な蒸気加熱管式乾燥機を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、筒状の乾燥機本体の内周に、内部に蒸気が供給させられる加熱管を上記乾燥機本体の中心軸方向に向けて延びるように配設するとともに、上記乾燥機本体の端部外周には上記加熱管の端部に連結管を介して接続されるヘッダー管を配設し、上記連結管を、可撓性を有して変形可能としたことを特徴とする。従って、このような蒸気加熱管式乾燥機によれば、こうして加熱管とヘッダー管とを接続する連結管が可撓性を有して変形可能とされることにより、この連結管に上述のような曲げ荷重や引っ張り荷重が作用しても、連結管自体が変形して撓むことによってこれを吸収することができ、歪みを抑えて該連結管やその接合部の損傷を防ぐことができる。
【０００６】
ここで、このように連結管に可撓性を与えて変形可能とするには、一つに、上記連結管に、上記ヘッダー管の位置よりも上記乾燥機本体の外周側に延びた後に曲折して内周側に延びる曲折部を備えて、該連結管を弾性変形可能とすればよく、これにより、連結管に作用する荷重をこの曲折部が弾性的に湾曲することによって吸収することができる。なお、この曲折部は、ヘッダー管に対して上記中心軸方向の外側で折れ曲がるＵ字状のものであってもよく、また加熱管の端部から外周側に延びた後、中心軸方向にヘッダー管を跨ぐように曲折して内周側に延びる「コ」字状のものであってもよい。また、他の一つとして、上記連結管に、輪をなすように巻回されたループ部を備えることにより、該連結管をやはり弾性変形可能とするようにしてもよく、この場合には上記ループ部が捩りコイルバネのように弾性変形して荷重が吸収される。さらには、この連結管を、少なくとも部分的にフレキシブル管やベローズ管等の伸縮継手管によって形成することにより、荷重が作用したときにはこの伸縮継手管部分を撓ませて変形させ、これを吸収するようにしてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態の蒸気加熱管式乾燥機は、その乾燥機本体１１が中心軸Ｏを中心とした長尺の円筒状に形成され、この乾燥機本体１１外周の両端部側には中心軸Ｏ回りに環状をなすリング１２，１２が突設されるととともに、このうち一方の端部（図１において左奥側の端部）の外周にはさらに環状にギア１３が設けられており、この乾燥機本体１１が、上記中心軸Ｏが乾燥機本体１１の上記一方の端部側から他方の端部（図１において右手前側の端部）側に向かうに従い僅かに下向きとなるように傾斜させられた状態で横置きとされ、上記リング１２，１２がそれぞれ一対のローラ１４…上に載置されるとともに上記ギア１３が電動機等の回転駆動手段１５のギア１５Ａに噛合させられることにより、中心軸Ｏ回りに回転可能に支持されている。
【０００８】
また、乾燥機本体１１の上記一方の端部側の開口部には、図２に示すように中央部が開口させられた円環板状の端板１１Ａが設けられているとともに、この端板１１Ａ中央の開口部には、乾燥機本体１１内に被乾燥物となる処理物Ｗを供給するためのスクリュウフィーダ１６が上記一方の端部側から中心軸Ｏに沿うようにして挿入されている。このスクリュウフィーダ１６は、中心軸Ｏと同軸に上記端板１１Ａの中央開口部に挿入された円筒状のケーシング１６Ａ内に、外周部に螺旋状のスクリュウ羽根１６Ｂが配設されたスクリュウ軸１６Ｃが中心軸Ｏに沿って挿通され、該スクリュウ軸１６Ｃがその後端部に連結された電動機等の回転駆動手段１６Ｄによって回転されることにより、ケーシング１６Ａ後端側上部の供給口１６Ｅに供給された処理物Ｗが先端側に送り出されて乾燥機本体１１内に投入されるようになされている。なお、この供給口１６Ｅからは、乾燥機本体１１内で乾燥させられた処理物Ｗから蒸発した蒸気を伴って排出するためのキャリアガスＧも供給（吸引）される。また、端板１１Ａの中央開口部とケーシング１６Ａとの間は、乾燥機本体１１と一体に回転する端板１１Ａの回転を許容した状態でシールされている。
【０００９】
さらに、乾燥機本体１１の他方の端部側には、この他方の端部側の乾燥機本体１１の外周部を覆うようにボックス状の出口チャンバー１７が配設されていて、乾燥機本体１１の他方の端部はその回転が許容された状態でシールされてこの出口チャンバー１７内を貫通させられており、この出口チャンバー１７内において乾燥機本体１１の周壁部には複数の排出シュート１１Ｂ…が開口させられるとともに、出口チャンバー１７の上部には上記キャリアガスＧの排気口１７Ａが、また下部には乾燥した処理物Ｗの排出口１７Ｂが設けられている。しかして、この乾燥機本体１１内には、その内周壁部側に、中心軸Ｏと平行に延びる多数の加熱管１８…が、この中心軸Ｏに対する径方向と該中心軸Ｏを中心とした周方向とにそれぞれ複数の列をなすように同心円状に配設されていて、これらの加熱管１８…の上記他方の端部は、出口チャンバー１７を貫通した乾燥機本体１１の他方の端部に一体に回転可能に設けられたマニホールド１９に接続されるとともに、このマニホールド１９の中央部には蒸気供給管１９Ａが連結されており、この蒸気供給管１９Ａからマニホールド１９を介して加熱管１８…の内部にその全長に亙って蒸気が供給されることにより、乾燥機本体１１内に供給された処理物Ｗは加熱管１８周壁部を介して加熱されて乾燥される。
【００１０】
一方、これらの加熱管１８…の上記一方の端部側は、図２に示すように上記端板１１Ａを貫通して突出するようにされており、この加熱管１８の貫通部はやはりシールされている。さらに、この一方の端部側における乾燥機本体１１の外周には、加熱管１８内に残存する空気を排出するためのヘッダー管２０が上記中心軸Ｏを中心として環状に取り付けられて配設されており、このヘッダー管２０と、端板１１Ａから突出した各加熱管１８の端部（一方の端部）とは、これら加熱管１８やヘッダー管２０よりも小径の連結管２１を介して互いに連通するように接続されている。なお、本実施形態ではこの連結管２１はステンレス鋼等の鋼材によって形成されていて、各加熱管１８につき１本ずつがヘッダー管２０の周方向にずらされながら接続されており、連絡管２１両端の加熱管１８端部およびヘッダー管２０との接続部は、溶接等によって気密に接合されている。
【００１１】
そして、本実施形態の蒸気加熱管式乾燥機においては、この連結管２１が、図２に示すように加熱管１８の端部から１／４円弧状に曲折して乾燥機本体１１の外周側に真っ直ぐ延び、上記ヘッダー管２０の位置を越えてさらに乾燥機本体１１の外周側に至ったところで、半円弧状をなして曲折するＵ字状の曲折部２１Ａを介して内周側に延び、さらにヘッダー管２０の位置に戻ったところで再び１／４円弧状に曲折して上記一方の端部側からヘッダー管２０に接続されるように取り回されて形成されている。しかして、これにより連結管２１は、加熱管１８の端部から外周側に延びる部分と内周側に延びてヘッダー管２０に接続される部分とが上記曲折部２１Ａの湾曲によって弾性的に変形可能とされ、可撓性を有することとなる。
【００１２】
従って、このように構成された蒸気加熱管式乾燥機においては、こうして連結管２１が可撓性を有して変形可能とされているため、上記スクリュウフィーダ１６から乾燥機本体１１内に処理物Ｗが投入される際の衝撃的荷重や、当該乾燥機の運転当初に加熱管１８内に蒸気を供給した際の加熱管１８と乾燥機本体１１およびヘッダー管２０との熱膨張の差による引っ張り荷重がこの連結管２１に作用しても、これを連結管２１が撓んで変形することにより吸収することができ、かかる荷重による応力が繰り返し作用するによって歪みが蓄積されて連結管２１や加熱管１８およびヘッダー管２０との接続部に損傷が生じたりするのを未然に防止することができる。また、この第１の実施形態では、上述のような曲折部２１Ａの湾曲によって、連結管２１の上記外周側に延びる部分と内周側に延びる部分とがこの曲折部２１Ａを中心に開閉するような方向に大きく変形可能とされるので、特に上記運転当初の熱膨張の差等により乾燥機本体１１の中心軸Ｏ方向に作用する引っ張り荷重に対して高い吸収性を確保することができる。
【００１３】
なお、本実施形態では連結管２１の上記曲折部２１ＡがＵ字状とされて、図２に示されるようにヘッダー管２０に対して中心軸Ｏ方向に乾燥機本体１１の一方の端部側に位置しており、この曲折部２１Ａから内周側に延びた連結管２１が該一方の端部側からヘッダー管２０に接続されるように取り回されているが、これを例えば図３に示す第１の実施形態の変形例の曲折部２１Ｂのように、連結管２１が加熱管１８の端部から乾燥機本体１１の外周側に延びてヘッダー管２０の位置を越えたところで、１／４円弧状をなして曲折して中心軸Ｏに平行に他方の端部側に延び、該中心軸Ｏ方向にヘッダー管２０を跨いで越えたところで再び１／４円弧状をなして曲折して乾燥機本体１１の内周側に延びるように形成し、すなわち該曲折部２１Ｂを乾燥機本体１１の内周側に開口する概略「コ」字状となるように形成してもよい。このような曲折部２１Ｂを有する連結管２１においても、その１／４円弧状をなして曲折する部分の前後で連結管２１が撓んで弾性変形するため、上記曲折部２１Ａと同様の効果を得ることができる。また、こうして中心軸Ｏ方向のヘッダー管２０を跨ぐ曲折部によって連結管２１を乾燥機本体１１の他方の端部側からヘッダー管２０に接続する場合でも、この曲折部を半径の大きな半円弧状としてヘッダー管２０を跨いで他方の端部側に越えるように形成してもよい。
【００１４】
次に、図４は本発明の第２の実施形態を、また図５および図６は本発明の第３の実施形態をそれぞれ示すものであり、図３に示した変形例と同様に図１に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。このうち、まず図４に示す第２の実施形態では、その連結管３１に、輪をなすように巻回されたループ部３１Ａが形成されていて、これにより連結管３１が可撓性を有して弾性変形可能とされていることを特徴とする。すなわち、この第２の実施形態における連結管３１は、加熱管１８の端部から１／４円弧状に曲折して乾燥機本体１１の外周側に延びた後、ヘッダー管２０の位置に至る前に上記ループ部３１Ａにおいて円を描くようにしてコイル状あるいはピッグテイル（豚の尻尾）状に１周巻き回され、しかる後に再び１／４円弧状に曲折して中心軸Ｏに平行に他方の端部側に延び、この中心軸Ｏに対する径方向にヘッダー管２０の位置を越えることなく、上記一方の端部側からヘッダー管２０に接続されている。
【００１５】
従って、このようなループ部３１Ａを有する連結管３１によって加熱管１８の端部とヘッダー管２０とが接続された第２の実施形態の蒸気加熱管式乾燥機においては、加熱管１８に上述のような荷重が作用すると、このループ部３１Ａがなす輪が縮径したり拡径したりして、捩りコイルバネが撓むように連結管３１が弾性変形することとなり、これによって上記荷重を吸収することができるため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この第２の実施形態においては、こうして上記ループ部３１Ａが拡縮径することにより、その前後の部分が中心軸Ｏに対する径方向に閉じたり開いたりするようにようにして連結管３１が撓むため、特に上述した処理物Ｗの乾燥機本体１１内への投入時における衝撃的荷重に対して高い吸収性を確保することができる。
【００１６】
一方、上記第１、第２の実施形態では連結管２１，３１が、断面一定形状かつ一定寸法の円環状をなす直管を部分的に１／４円弧状、半円弧状、あるいはコイル状等に曲折させて上述のような曲折部２１Ａやループ部３１Ａを形成することにより、可撓性が与えられて弾性変形可能とされているが、これらに対して図５および図６に示す第３の実施形態では、連結管４１自体が伸縮継手管４１Ａによって形成されることにより可撓性が付与されて変形可能とされていることを特徴としている。すなわち、このような伸縮継手管４１Ａは、フレキシブル管あるいはベローズ管などとも称され、管の周壁部の長手方向に沿った断面が連続する波形に形成されて、管外周に図６に示すような螺旋状に連続したリブ４１Ｂ…が上記長手方向に間隔をあけて形成されたり、あるいは環状のリブが多数やはり上記長手方向に間隔をあけて形成されたりしたものであって、上記リブ４１Ｂ…同士の間隔が拡がったり狭まったりするように伸縮することによって撓んで変形可能とされている。なお、一旦撓んで変形した伸縮継手管４１Ａは、そのままでは元の形状に戻ることはなく、すなわちこの第３の実施形態の連結管４１は、可撓性を有して変形可能ではあるものの、第１、第２の実施形態の連結管２１，３１のように弾性変形するものではない。また、図６に示す伸縮継手管４１Ａの外周は、やはり可撓性を有して変形可能なワイヤを編み込んだ被覆管４１Ｃによって覆われている。
【００１７】
従って、このように構成された第３の実施形態の蒸気加熱管式乾燥機においても、こうして連結管４１が伸縮継手管４１Ａによって形成されることにより可撓性を有して変形可能とされているので、連結管４１に上述のような荷重が繰り返し作用してもやはり連結管４１やその接合部に損傷が生じることはなく、長期に亙って安定的かつ円滑な乾燥作業を行うことが可能となる。また、本実施形態では連結管４１全体が伸縮継手管４１Ａによって形成されていてそのいずれの部分もが可撓性を有して変形可能であるので、乾燥機本体１１内への処理物Ｗの投入による中心軸Ｏの径方向への衝撃的荷重に対しても、また乾燥機本体１１と加熱管１８との熱膨張の差による中心軸Ｏ方向への引っ張り荷重に対しても、より確実にかかる荷重を吸収して損傷の発生を防止することが可能となる。ただし、本実施形態ではこのように連結管４１全体が伸縮継手管４１Ａによって形成されているが、例えば該連結管４１が曲折する部分のみを伸縮継手管４１Ａによって形成して、他の直線的に延びる部分は通常の直管によって形成したりするようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱管の端部とヘッダー管とを接続する連結管を、ヘッダー管の位置よりも乾燥機本体の外周側に延びた後に曲折して内周側に延びる曲折部を備えるものとしたり、輪をなすように巻回されたループ部を備えるものとしたり、少なくとも部分的に伸縮継手管によって形成されたものとしたりして、可撓性を有して変形可能とすることにより、乾燥機本体内への処理物の投入時における衝撃的荷重や乾燥機の運転当初の乾燥機本体と加熱管との熱膨張の差による引っ張り荷重などの荷重を吸収することができ、このような荷重が繰り返し作用することによって連結管やその加熱管、ヘッダー管との接合部に損傷が生じたりするのを防止することができる。従って、このような損傷した連結管の交換作業等が頻発したりするのを防いで、長期に亙って安定かつ円滑な乾燥作業を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す一部破断斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態における乾燥機本体１１の一方の端部の断面図である。
【図３】第１の実施形態の変形例を示す連結管２１周辺の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す連結管３１周辺の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す連結管４１周辺の断面図である。
【図６】第３の実施形態において連結管４１として用いられる伸縮継手管４１Ａを示す一部破断図である。
【図７】従来の蒸気加熱管式乾燥機における乾燥機本体１の端部を示す断面図である。
【符号の説明】
１１　乾燥機本体
１８　加熱管
２０　ヘッダー管
２１，３１，４１　連結管
２１Ａ，２１Ｂ　曲折部
３１Ａ　ループ部
４１Ａ　伸縮継手管
Ｏ　乾燥機本体１１の中心軸
Ｗ　処理物
Ｇ　キャリアガス
【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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