(57)【要約】【課題】各種の腐敗性有機物を内容物として投入し加熱および混合して処理できるようにした高速発酵乾燥装置を提供する。【解決手段】投入された腐敗性有機物形態の内容物が発酵および乾燥される内部で加熱および混合されながら発生する高温多湿な空気を本体の外部に設けられている密閉循環機具に給送させて水分は凝縮水の形態に分離、排出させ、水分の取り除かれた低温低湿な空気は予熱過程によって高温低湿な状態に変換させた後、再び本体内に給送させる循環的な作動を行い、外部には悪臭を漏出させずに高速に発酵および乾燥できるようにし、攪拌効果も向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口から投入された腐敗性有機物形態の内容物が本体の内部で外部加熱源によって加熱され、内部の攪拌翼によって混合されながら発酵および乾燥されるようにし、発酵および乾燥された内容物は排出口を通じて外部に排出させる発酵乾燥装置において、
前記本体内の内容物から発生する高温多湿な空気はフィルタを経由し本体の外部に設けられている強制給送機具によって密閉循環機具に排出させるものの、
前記密閉循環機具は、通過する前記高温多湿な空気中の水分を凝縮水の形態に分離して外部に排出させる凝縮器と、前記凝縮器を通りながら水分の取り除かれた低温低湿な空気を予熱過程によって高温低湿な状態に変換させた後、再び本体内に給送させる熱交換器とから構成され、
前記凝縮器は、本体から排出された空気の流入口側には冷却媒体の排出口が位置し、空気排出口側には冷却媒体の流入口が位置し、凝縮水はドレーンを経て外部に排出されるように構成され、
前記熱交換器は、前記凝縮器を通じて排出される空気が流入される流入口側には加熱媒体の排出口が位置し、空気が排出されて再び本体に給送される排出口側には加熱媒体の流入口が位置するように構成されることを特徴とする高速発酵乾燥装置。
【請求項２】
前記凝縮器は、
内側にそれぞれ空間が形成されるように設けられた異なる直径の２重管形態の内・外側筒体と、
前記内・外側筒体の上、下部をそれぞれ塞いだ状態でそれぞれの通路を形成する上・下部仕上板材と、
前記内・外側筒体の中間部を横切って塞いだ形態で、外側筒体と内側筒体との間に形成される空間部位に該当する部位にのみ通路を形成した中間仕切り板材と、多数の通孔が形成され、外側には冷却媒体通路の役割を果たす蛇腹管が取り囲まれる内側筒体と、から構成され、
前記内側筒体の下部に位置する通路は内側上方に突出した突出部を有するように設けられ、前記突出部と内側筒体との間において下部仕上板材にはドレーンが設けられることを特徴とする請求項１に記載の高速発酵乾燥装置。
【請求項３】
前記熱交換器は、
内側にそれぞれ空間が形成されるように設けられた異なる直径の２重管形態の内・外側筒体と、
前記内・外側筒体の上・下部をそれぞれ塞いだ状態でそれぞれ通路を形成した上・下部仕上板材と、
前記内・外側筒体の中間部を横切って塞いだ形態で、前記外側筒体と内側筒体との間に形成される空間部位に該当する部位にのみ通路を形成した中間仕切り板材と、
多数の通孔が形成され、外側には冷却媒体通路の役割を果たす蛇腹管が取り囲まれる内側筒体と、から構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高速発酵乾燥装置。
【請求項４】
前記攪拌翼は、中心軸に一定間隔に複数の固定部材が設けられ、これら隣接する固定部材に、互いに螺旋方向を異ならせて内・外側に設置位置を異ならせて構成した２重形態の内・外側攪拌翼がそれぞれ取り付けられることによって、内容物の循環移動時、本体内で中心部位と外側部位における混合および給送方向をお互い異ならせて循環・混合作動が連続的に行われるように構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいすれかに記載の高速発酵乾燥装置。
【請求項５】
前記フィルタは、本体の投入口と隣接するように設置部を設け、前記設置部にフィルタ部材を着脱自在に設置してなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の高速発酵乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭の飲食物、市場の野菜類、屠畜した肉類、海産物などの各種農畜水産物の副産物や、豆腐工場から発生するトウフ粕、パルプ工場などで発生する泥沼板など各種の腐敗性有機物を内容物として投入して加熱および混合し、その内容物から発生する高温多湿な空気を強制的に外部に密閉状態で循環給送するものの、このとき凝縮水を外部に排出させて水分が取り除かれ、予熱された状態の空気を再び内部に復帰させる反復的な循環作動を通じて内容物を濃縮し、高速に発酵／乾燥処理することで飼料、肥料または燃料化できるようにした高速発酵乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発酵／乾燥装置では、内容物を加熱し乾燥および発酵する時に発生する高温多湿な内部空気を装置外に排出させる過程において脱臭塔を通じて浄化された後外部に排出されるようにしていたが、その脱臭効果が稼動初期にはある程度持続されてから稼動時間の経過につれて急減してしまうので、悪臭が確実に除去または浄化されなかった状態で脱臭塔から外部へ排出され、周辺環境を汚す問題があった。
勿論、その都度脱臭塔内の脱臭材料を入れ替えることである程度は持続的に脱臭作用が可能とされるが、このような保守・管理には多くの時間とコストがかかり、また、入替え作業時には稼動を中断しなければならないため、稼働率が低下し、実際の稼動環境に大きな妨げとなってきた。
【０００３】
しかも、内部の空気は前述のように外部に排出させるとは言えども、排出される空気分だけ水分が含有され、温度差の相対的に大きい状態の外部空気がそのまま内部に流入されるため、乾燥や発酵作用には極めて不利に作用し、装置内の内容物から水分を取り除かせて乾燥させるとは言っても内部に流入される外部空気に含有された湿度以下に内容物を乾燥させることはできなかった。その結果、内容物の乾燥および発酵に長時間がかかることは勿論、処理済みの内容物においても品質にばらつきが見られ、品質が著しく劣化する問題があった。
また、装置内に設けられる攪拌翼は、その構造的な欠陥によって攪拌作動中に内容物の殆どが装置の内壁に絡み付いて攪拌・混合が円滑にできなく、攪拌翼の負荷が漸次加重されるとともに、攪拌作動の効率が低下し、発酵および乾燥の効果も低下し実用化し難いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、その目的は、投入された腐敗性有機物形態の内容物が発酵および乾燥される本体内で加熱および混合されながら発生する高温多湿な空気を直ぐ外部に排出させるのではなく、密閉された循環状態で水分を取り除いた後、再び装置の内部に給送させることで悪臭の発生を根本的に遮断し作動中の悪臭発生の問題を解決して外気汚染を防止できるようにし、添加剤を別に使用せずにも短時間でより迅速で円滑に乾燥および発酵過程ができるようにすることにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、装置の内部から発生して外部に排出される高温多湿な空気から水分を取り除くために冷却させて凝縮水を排出させる過程や、このような凝縮水の排出過程によって水分の取り除かれた低温低湿な空気を高温低湿な状態に変化させた後、装置内に再び給送するために予熱させる過程で使用される熱交換器と凝縮器の構造を画期的に改善し、エネルギー節減と副産物のリサイクル効果を向上させることにある。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、本体の内部で回転作動する攪拌翼の螺旋方向を異ならせて内・外側２重の形態に形成することによって内容物の循環移動が連続的にできるようにするなどその構造を画期的に改善し、混合および攪拌移送効果をさらに向上させて低速回転稼動時にもより速い攪拌作動ができるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、投入口から投入された腐敗性有機物形態の内容物が本体の内部で外部加熱源によって加熱され、内部の攪拌翼によって混合されながら発酵および乾燥されるようにし、発酵および乾燥された内容物は排出口を通じて外部に排出させる発酵乾燥装置において、作動中に本体内の内容物から発生する高温多湿な空気を本体の外部に設けられている密閉循環機具に排出させるものの、この密閉循環機具を通りながら水分は凝縮器によって凝縮水の形態に分離されて外部に排出され、水分の取り除かれた低温低湿な空気は熱交換器によって予熱されて高温低湿な状態に変換された後、再び本体の内部に給送される循環的な構造を採用することによって、外部には悪臭が漏出されないながらも内容物が高速に発酵乾燥されるようにした高速発酵乾燥装置を提供する。
【０００８】
このとき、前記凝縮器は、　本体から排出された空気の流入口側には冷却媒体の排出口が位置し、空気排出口側には冷却媒体の流入口が位置し、　前記熱交換器は、前記凝縮器を経て排出される空気が流入される流入口側には加熱媒体の排出口が位置し、空気が排出されて再び本体に給送される排出口側には加熱媒体の流入口が位置する。
【０００９】
また、前記攪拌翼は互いに螺旋方向を異ならして内・外側２重の形態に設け　て内容物の循環移動が連続的にできるように構成してなる高速発酵乾燥装置を提供する。
【００１０】
また、本体の内部から高温多湿な空気を外部に排出させる通路に着脱自在なフィルタ網を設けてなる高速発酵乾燥装置を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１ないし図１０に示すように、本発明の多数の実施例は共通的に、投入口２から投入された腐敗性有機物形態の内容物が本体１の内部で外部加熱源３によって加熱され、内部の攪拌翼４によって混合されながら発酵および乾燥されるようにし、発酵および乾燥された内容物は排出口５を通じて外部に排出させる通常の発酵／乾燥装置において、作動中に本体１内の内容物から発生する高温多湿な空気はフィルタ６を経由し本体１の外部に設けられている強制給送機具７によって密閉循環機具８に排出させるものの、この密閉循環機具８を通りながら水分は凝縮器９によって凝縮水の形態に分離されて外部に排出され、水分の取り除かれた低温低湿な空気は熱交換器１０によって予熱されて高温低湿な状態に変換された後、再び本体１の内部に給送される循環的な構造を採用することによって、外部には悪臭が漏出されないながらも内容物が高速に発酵／乾燥される。
【００１２】
このとき、前記強制給送機具７は、図１に示すように、前記凝縮器９と熱交換器１０との間に給送ファンの形態で設けられているが、その配設位置は、本体１の内部空気が外部に排出され、密閉循環機具８を経て再び本体１の内部に給送されるのが可能ならば、いずれの位置でもいい。
また、外部加熱源３は、図１および図２に示すように、例えばボイラー３０から発生した加熱媒体であって、スチームやその他の加熱媒体が本体１の外部に設けた加熱部３２を通過しながら本体１の内部を加熱させるように構成すればいいが、前述のようにボイラー３０を設けずに直接加熱部３２を電気的ヒータで構成してもよく、本体１の内部を加熱させる形態ならば従来の加熱源の中から適切なものを選択して活用してもいい。
【００１３】
また、前記凝縮器９は、図１ないし図４に示すように、本体１から排出された空気の流入口側１１には冷却媒体の排出口１２が位置し、空気排出口側１３には冷却媒体の流入口１４が位置し、凝縮水はドレーン１５を経て外部に排出されるように構成され、前記熱交換器１０は、図１ないし図３、および図５に示すように、前記凝縮器９を通じて排出される空気が流入される流入口側２１には加熱媒体の排出口２２が位置し、空気が排出されて再び本体１に給送される排出口側２３には加熱媒体の流入口２４が位置するように構成するのが好ましい。
【００１４】
詳しくは、前記凝縮器９は、内側にそれぞれ空間１００、１０２、１２８、１３０が形成されるように設けられた異なる直径の２重管形態の内・外側筒体１０４、１０６と、前記内・外側筒体１０４、１０６の上、下部をそれぞれ塞いだ状態でそれぞれの通路１０８、１１０を形成する上・下部仕上板材１１２、１１４と、前記内・外側筒体１０４、１０６の中間部を横切って塞いだ形態で、外側筒体１０６と内側筒体１０４との間に形成される空間１０２、１２８部位に該当する部位にのみ通路１１６を形成した中間仕切り板材１１８と、多数の通孔１０４ａ、１０４ｂが形成され、外側には冷却媒体通路の役割を果たす蛇腹管１２２が取り囲まれるように　設けられた内側筒体１０４とから構成される。ここで、前記内側筒体１０４の下部に位置する通路１１０は内側上方に突出した突出部１２４を有するように設けられ、前記突出部１２４と内側筒体１０４との間において下部仕上板材１１４にはドレーン１５が設けられる。
【００１５】
勿論、前述した冷却媒体通路の役割を果たす蛇腹管１２２は冷却機具１５０と連結されてなるものの、前記冷却機具１５０は、冷却水の回収および補充のためのタンク１５２と冷却塔１５４が連結設置されてなり得る。
【００１６】
このように構成される凝縮器９は、図１ないし図３に示すように、一対のユニットを直列に連結して設けてもよく、図示してはいないが一つのユニットだけを設けるなど、必要に応じて適宜組み合わせて使用すればいい。
【００１７】
また、熱交換器１０は、前記凝縮器と略同一な構成を有するが、内側にそれぞれ空間２００、２０２、２２８、２３０が形成されるように設けられた異なる直径の２重管形態の内・外側筒体２０４、２０６と、前記内・外側筒体２０４、２０６の上・下部をそれぞれ塞いだ状態でそれぞれ通路２０８、２１０を形成した上・下部仕上板材２１２、２１４と、前記内・外側筒体２０４、２０６の中間部を横切って塞いだ形態で、外側筒体２０６と内側筒体２０４との間に形成される空間２０２、２２８部位に該当する部位にのみ通路２１６を形成した中間仕切り板材２１８と、多数の通孔２０４ａ、２０４ｂが形成され、外側には冷却媒体通路の役割を果たす蛇腹管２２２が取り囲まれるように設けられた内側筒体２０４とから構成される。
【００１８】
このように構成される熱交換器１０は、図１および図２に示すように、一対のユニットを直列に連結して使用してもよく、図示してはいないが一つのユニットのみを設けるなど、必要に応じて適宜組み合わせて使用すればいい。
【００１９】
また、前記攪拌翼４は、図２、図６ないし図９に示すように多様な形態に構成できるが、それらはいずれも中心軸４０に一定間隔に形成された複数の固定部材４２によって取り付けられているが、その隣接する固定部材４２には、互いに螺旋方向を異ならせて内・外側に設置位置を異ならせて構成した２重形態の内・外側攪拌翼４４、４６がそれぞれ取り付けられることによって、内容物の循環移動時、本体１の内部で中心部位と外側部位における混合および給送方向をお互い異ならせ、循環・混合作動が連続的に行われるようにしている。
【００２０】
次いで、前記フィルタ６は、図２または図１０に示すように、本体１の投入口２と隣接するように設置部６０を設け、この設置部６０にフィルタ部材６２を着脱自在に設置するのが好ましい。
未説明符号３４は加熱媒体の回収および補充のためのタンクであり、５２は駆動モータ、５４はチェーンのような動力伝達機具をそれぞれ表す。
【００２１】
以上のように構成される本発明の作動について説明すると、下記のようになる。
まず、投入口２を通じて処理したい腐敗性有機物、例えば、家庭から排出される各種燃えないごみ、屠畜場で廃棄される屠畜副産有機物、農水産副産物、廃水や汚物の処理時に発生する脱水された形態のケーキなどの内容物を本体１の内部に一定量投入した後、投入口２を閉じ密閉した状態を保持しながら外部加熱源３によって本体１の内部を加熱する。
【００２２】
このように本体１の内部を加熱する状態で攪拌翼４を駆動モータ５２および動力伝達機具５４によって徐々に回転駆動させると、中心軸４０と固定部材４２に取り付けられた攪拌翼４４、４６も共に徐々に動きながら内容物を攪拌・混合させるが、攪拌翼４４、４６の螺旋方向がお互い反対に異なっている故、内容物が本体１の内部で循環給送されながら、例えば図６のように攪拌・混合される。
このように本体１内の内容物が加熱されながら続いて攪拌・混合されると、本体１内では水分が蒸発しながら水蒸気が発生するが、このとき、強制給送機具７を駆動させて密閉循環機具８を稼動させるため、本体１内から発生した高温多湿な空気はフィルタを経て凝縮器９に流入される。
【００２３】
前記凝縮器９に流入された高温多湿な空気は、図４に示すように、上部仕上板材１１２に形成された通路１０８を経て空間１００、通路１０４ａ、空間１０２、中間仕切り板材１１８の通路１１６、空間１２８、通路１０４ｂ、空間１３０、そして通路１３を移動しながら内側筒体１０４の外部を包んだ蛇腹管１２２の内部を通過していた冷却媒体の急速な吸熱作用によって冷却凝縮され、高温多湿状態の空気中に含有された水分が凝縮水の形態に変化し、内・外側筒体１０４、１０６によって形成される空間１００、１３０、１０２、１２８の内部に落下しドレーン１５を経て外部に排出され、一方、凝縮器９内で水分の取り除かれた低温低湿状態の空気は外部に排出され強制給送機具７を経て待機していた熱交換器１０に給送される。
【００２４】
このとき、冷却媒体はタンク１５２から給送されて冷却塔１５４を通過しながら冷たい状態に変化し、このように冷たく変化した冷却媒体が凝縮器９内に設けられた蛇腹管１２２に給送されるものの、空気排出口側１３に位置した流入口１４から空気の流入口側１１に位置した冷却媒体の排出口１２を通過しながら経路上全体的な熱交換がより活発になり、凝縮効果をより向上させることができる。また、このような凝縮過程によって温度が上昇した冷却媒体は、再びタンク１５２内に給送された後、前述したような冷却凝縮過程を繰り返し行う。
次いで、前記熱交換器１０に流入された低温低湿な空気は、図５に示すように、上部仕上板材２１２に形成された通路２０８を経て空間２００、通路２０４ａ、空間２０２、中間仕切り板材２１８の通路２１６、空間２２８、通路２０４ｂ、空間２３０、そして通路２３を移動しながら内側筒体２０４の外部を包んだ蛇腹管２２２の内部を通過していた加熱媒体の急速な加熱作用によって加熱され、前記低温低湿な状態の空気は高温低湿な状態に変化された後、通路２１０を通じて外部に排出され、このように加熱された状態の空気が本体１の内部に給送される。
【００２５】
このとき、加熱媒体は、タンク３４からボイラー３０に給送され、ボイラー３０内で十分に加熱された後、加熱部３２に給送されて本体１の内部を加熱して内容物が加熱されるようにする基本的な加熱作動を行った後、熱交換器１０に給送され、熱交換器１０内に設けられた蛇腹管２２に給送されるものの、空気排出口側２３に位置した流入口２４から空気の流入口側２１に位置した加熱媒体の排出口２２を通りながら経路上全体的な熱交換がより活発になり、加熱効果をより向上させることができる。このような熱交換過程によって温度の下降される加熱媒体は再びタンク３４内に給送された後、前述したように本体１の加熱と熱交換器１０内での通過空気の加熱を繰り返し行う。
【００２６】
このように本体１の内部から発生する高温多湿な空気が凝縮器９、強制給送機具７、熱交換器１０を経て本体１に繰返し給送されながら本体１内にあった内容物は連続的に発酵および乾燥されるが、凝縮器９内で水分が取り除かれて　低温低湿な状態に変化された空気をそのまま本体１内に給送するのではなく、いったん熱交換器１０を通過させ高温低湿な状態に変化させた後、本体１内に給送させ、既に本体１内で内容物から発生していた高温多湿な空気の内部に混入されるようにする。その結果、お互い温度差は少なく湿度の差だけが存在する状態で混入されるため、本体１の内部状態に熱衝撃を与えず、持続的な発酵および乾燥作動が可能になり、その効率を極大化する効果がある。
【００２７】
【発明の効果】
以上に述たように、本発明の装置によれば、投入された腐敗性有機物形態の内容物を発酵および乾燥させる本体１の内部で加熱および混合されながら発生する高温多湿な空気を直ぐ外部に排出させるのではなく、密閉された循環状態で水分を取り除いた後再び装置の内部に給送させるので、悪臭発生を根本的に遮断して作動中の悪臭発生問題を解決し、外気汚染を防止することができ、また、別の添加剤無しにも短時間でより迅速で円滑な乾燥および発酵ができる。尚、本体の内部から発生し外部に排出される高温多湿な空気から水分を取り除くために冷却凝縮させて凝縮水を排出させる過程や、このような凝縮水の排出過程によって水分が除去された状態の低温低湿な状態の空気を高温低湿な状態に変化させた後、装置の内部に再び給送するために予熱させる過程で使用される凝縮器と熱交換器の構造を画期的に改善したので、発酵および乾燥効率をより向上させ、エネルギーの節減および処理された副産物のリサイクルを可能になる。
【００２８】
また、本体の内部で回転作動される攪拌翼も、互いに螺旋方向を異ならして内・外側２重形態に設けて内容物の循環移動が連続的にできるようにするなどその構造を画期的に改善したので、混合および攪拌移送効果をより向上させ、低速回転稼動時にもより速い攪拌作動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の全体構成を示す系統図。
【図２】図１における本体を中心に好ましい一例を示す縦断面図。
【図３】図２の部分左側面図。
【図４】本発明に適用される１次熱交換器の拡大縦断面図。
【図５】本発明に適用される２次熱交換器の拡大縦断面図。
【図６】本発明に適用される攪拌翼による攪拌・混合と給送の概念を説明するための概略的な平面系統図。
【図７】本発明に適用される他の形態の攪拌翼を示す縦断面図。
【図８】本発明に適用されるさらに他の攪拌翼を示す縦断面図。
【図９】図２に例示した形態の攪拌翼だけを分離して示す斜視図。
【図１０】本体に取り付けられるフィルタ部位を抜粋した部分切欠拡大斜視図。
【符号の説明】
１：本体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２：投入口
３：加熱源　　　　　　　　　　　　　　　　　　４：攪拌翼
５：排出口　　　　　　　　　　　　　　　　　　６：フィルタ
７：強制給送機具　　　　　　　　　　　　８：密閉循環機具
９：凝縮器　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０：熱交換器
【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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