(57)【要約】【課題】内部を減圧し二重筒体構成により乾燥効率を高める。【解決手段】基台２に設けられた外筒体３に乾燥原料を投入し、外筒体３内に設けられた内筒体１０を回転させ、外筒体３との間で乾燥原料を循環移動させる。内筒体１０に撹拌羽根１９とリボン２２が設けられ、乾燥原料を移送しながら撹拌、混合する。外筒体３と内筒体１０の筒部の温水ジャケット５，１６に内通された温水によって、乾燥原料は熱交換し乾燥される。乾燥原料にはメディアを混在させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に設けられ内部に乾燥原料を入れる供給口とこの乾燥原料を排出する排出口を有する外筒体と、
この外筒体に設けられ温水を内通する外筒温水ジャケットと、
前記外筒体に内装され前記外筒体との間で前記乾燥原料の循環移送を回転しながら行う内筒体と、
この内筒体を回転駆動させる回転駆動体と、
前記内筒体に設けられ温水を内通する内筒温水ジャケットと、
前記内筒体の外周に設けられ乾燥原料を撹拌する撹拌羽根と、
前記内筒体に設けられ前記乾燥原料を移動させる螺旋状体とからなり、
前記乾燥原料を前記外筒体と前記内筒体との間で循環させ前記外筒温水ジャケットと前記内筒温水ジャケットの温水熱で前記乾燥原料を乾燥させる
ことを特徴とする温水乾燥機。
【請求項２】
請求項１記載の温水乾燥機において、
前記外筒温水ジャケットは前記外筒体の筒部に設けられ、前記内筒ジャケットは前記内筒体の筒部に設けられていることを特徴とする温水乾燥機。
【請求項３】
請求項１記載の温水乾燥機において、
前記外筒体内と前記内筒体内で循環する前記原料にメディアを加え撹拌、混合させ乾燥させることを特徴とする温水乾燥機。
【請求項４】
請求項１記載の温水乾燥機において、
前記外筒体内の前記乾燥原料を掻き上げ羽根を介して前記内筒体内に取り込むことを特徴とする温水乾燥機。
【請求項５】
請求項１記載の温水乾燥機において、
前記外筒内の水蒸気圧を大気圧以下に保つための真空ポンプと連結されている
ことを特徴とする温水乾燥機。
【請求項６】
請求項５記載の温水乾燥機において、
前記水蒸気圧は、６０〜８０Ｔｏｒｒに保たれている
ことを特徴とする温水乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料を筒体に入れ温水ジャケットの温水熱で乾燥させる温水乾燥機に関する。更に詳しくは、特に中小規模の店舗等で排出される食品生ごみの乾燥に好適の乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中小規模小売店舗、スーパーマーケット、ファーストフード店、料理屋、食堂等の比較的中小規模の店舗等から毎日大量の食品廃棄物としての生ごみが排出されている。殆どは廃棄物として処分されている。しかしこの生ごみを有効に利用しようとする動きが最近多くなっている。これに関連する処理方法や処理装置も開発されている。
【０００３】
しかし、比較的大型の装置として利用される場合が多く、特に大型食品工場等に専用的に設置されているケースが多く、中小規模レベルで設置されるケースは少ないのが現状である。又、家庭用としての生ごみ装置も多く開発され、生ごみは堆肥等に還元され普及している。中小規模向けの生ごみ処理装置も一部においては、種々の方法のものが開発され提案されている。
【０００４】
例えば、内部のドラムに原料として生ごみを入れ回転させ、外側のドラムの蒸気を媒体にした加熱体で生ごみを乾燥させるもの。あるいは、パイプで構成された筒状の撹拌ドラムに生ごみを入れ、蒸気を供給して加熱し回転させ乾燥させるもの。さらにコージェネレーションシステムの一貫で排熱で生じる温水を利用しタンクで貯水した後生ごみ処理機に導き、生ごみを乾燥させる例もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３２１７４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生ごみを処理する方法は、前述のように種々提案はされているが、まだ簡素で効率的な方法や装置とは言えない。最近は、コージェネレーションシステムとして、１つのエネルギー源から電気と共に熱など２つ以上の有効なエネルギーを利用する技術が各関係機関等で研究されている。総合熱効率が８０％以上になることから電力と熱を同時に必要とす利用者には期待される分野である。
【０００７】
例えば、冷暖房のエアコン、給湯、蒸気、温風、熱風等の熱媒体あるいはそのものを利用することで、省エネルギー、コストダウンに有効に機能している。エネルギー資源の節約、地球環境保全の観点から注目されている。生ごみの処理についても例外ではなく特に２次的に発生する排熱を利用して処理する方法が知られている。排熱を利用するのは、生ごみ乾燥機である。
【０００８】
しかし、この生ごみ乾燥機については、前述のとおり効率的なものがまだ開発されていないのが現状である。本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたものであり、従来の方法を再検討し研究を重ねた結果のもので、次のような目的を達成する。
本発明の目的は、温水乾燥機の本体構造を外筒体と内筒体からなる２重管構成とし乾燥効率を高め処理能力を向上させた温水乾燥機の提供にある。
本発明の他の目的は、２重管構成にしたことで、本体構成を小形にすることができる温水乾燥機の提供にある。
本発明の更に他の目的は、熱源を無駄にすることなく有効活用ができる温水乾燥機の提供にある。
本発明の更に他の目的は、食品廃棄物等を廃棄することなく肥料等にリサイクルを可能とする温水乾燥機の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の温水乾燥機は、次のような手段を採る。即ち、発明１の温水乾燥機は、基台に設けられ内部に乾燥原料を入れる供給口とこの乾燥原料を排出する排出口を有する外筒体と、この外筒体に設けられ温水を内通する外筒温水ジャケットと、前記外筒体に内装され前記外筒体との間で前記乾燥原料の循環移送を回転しながら行う内筒体と、この内筒体を回転駆動させる回転駆動体と、前記内筒体に設けられ温水を内通する内筒温水ジャケットと、前記内筒体の外周に設けられ乾燥原料を撹拌する撹拌羽根と、前記内筒体に設けられ前記乾燥原料を移動させる螺旋状体とからなり、前記乾燥原料を前記外筒体と前記内筒体との間で循環させ前記外筒温水ジャケットと前記内筒温水ジャケットの温水熱で前記乾燥原料を乾燥させることを特徴としている。
【００１０】
発明２の温水乾燥機は、発明１において、前記外筒温水ジャケットは前記外筒体の筒部に設けられ、前記内筒ジャケットは前記内筒体の筒部に設けられていてもよい。乾燥原料はスムースに移送しながら乾燥させることができる。
【００１１】
発明３の温水乾燥機は、発明１において、前記外筒体内と前記内筒体内で循環する前記原料にメディアを加え撹拌、混合させ乾燥させてもよい。メディアを乾燥原料と一緒に撹拌させることで、乾燥原料とメディアとの接触によって乾燥を促進させる効果がある。
【００１２】
発明４の温水乾燥機は、発明１において、前記外筒体内の前記乾燥原料を掻き上げ羽根を介して前記内筒体内に取り込むようにしてもよい。外筒内の乾燥原料をスムースに且つ確実に内筒体内に取り込むことができる。前記外筒内の水蒸気圧を大気圧以下にするための真空ポンプと連結されていると良い。前記水蒸気圧は、６０〜８０Ｔｏｒｒに保たれていると良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い詳細に説明する。図１は本発明の温水乾燥機の正面図で、図２は、その側面図である。本発明の対象となる温水乾燥機１は、ディーゼルエンジンによる発電のための冷却水を排熱で加熱され温水となったものを利用する。特に自家発電用のものに適用するのが好ましい。コージェネレーションシステムの一貫として使用されるものである。
【００１４】
この温水乾燥機１は、一定の量の乾燥原料を一定時間乾燥させるバッチ式のものである。乾燥原料は、特に生ごみ等の食品廃棄物を対象としている。この温水乾燥機１の基本構成は円筒形で、外筒と内筒の二重構造となっている。乾燥のための熱源は前述のように、約８０℃に加熱される温水を利用する。
【００１５】
次に温水乾燥機１の本体構成について詳述する。フレーム構成になる基台２に外筒体３が固定されている。この基台２と外筒体３との固定はボルト／ナット４であるので、基台２に対して外筒体３は取り付け取り外しができる。この外筒体３の筒体は外筒温水ジャケット５を構成し、図においては、理解を容易にするため斜線で温水の内通する部分を表示している。
【００１６】
温水は、各温水ジャケットを別々に内通し、一方は外筒体３の温水入口６から外筒温水ジャケット５内に内通され、外筒体３の一端に設けられた温水出口７から排出される。このとき温水は、熱を失い温度の低い水の状態となっている。温水は筒体全体に内通しこの筒体全体を加熱させ、乾燥原料がどの位置にあっても熱が加えられるようになっている。
【００１７】
一方この外筒体３の上方には乾燥原料入口８が設けられ、一定量の乾燥原料が供給される。供給される乾燥原料は、図示しない計量装置により計量されたものとなっている。この乾燥原料は前述のとおり主に食品廃棄物を対象にしている。外筒体３の下部には、乾燥物出口９が設けられ、供給された乾燥原料は乾燥され、乾燥物としてこの乾燥物出口９から排出される。
【００１８】
この外筒体３中心部には、回転自在に内筒体１０が設けられている。この内筒体１０は両端が外筒体３の端部で軸受け１１を介して支持されている。この内筒体１０の一端に回転伝達部材であるスプロケット１２が取り付けられている。一方基台２上には、駆動モータ１３が固定されていて、軸端にスプロケット１４が設けられ、内筒体１０のスプロケット１２に跨ってチェン１５が巻き掛けられている。内筒体１０は、この駆動モータ１３によってチェーン１５を介して回転駆動される。更に、この内筒体１０の筒部は、内筒温水ジャケット１６を構成し、内筒体１０の端部に設けられた温水入口１７から温水が内筒温水ジャケット１６に内通される。
【００１９】
前述の外筒体３と同様にこの内筒体１０も筒体全体が加熱される状態になるので、乾燥原料がどの位置にあっても熱が加えられるようになっている。内通された温水は内筒温水ジャケット１６を通過し、内筒体１０の他端に設けられた温水出口１８から外部に排出される。このとき、温水は熱を失い温度の低下した水となる。内筒体１０の外形部には撹拌羽根１９が設けられている。この撹拌羽根１９は外筒体３の内壁に近接して複数個設けられている。この撹拌羽根１９は内筒体１０の回転に伴い、内筒体１０と一緒に回転し外筒体３の内壁と相対回転する。
【００２０】
この回転に従いながら乾燥原料は回転軸線方向に移動する。内筒体１０の端部には掻き上げ羽根２０を有する取り入れ口２１が設けられている。外筒体３内の下方向に寄せられた乾燥原料は掻き上げ羽根２０によって掻き上げされ、この取り入れ口２１から内筒体１０に取り込まれる。一方内筒体１０内部には、螺旋状のリボン２２が設けられている。
【００２１】
取り込まれた乾燥原料はリボン２２の回転に伴い、螺旋に沿って回転軸線方向に移動させられる。この内筒体１０の移動端に排出口２３が取り入れ口２１とは反対方向の端部に設けられていて、乾燥原料はこの排出口２３から外筒体３内に戻される。このようにして、乾燥原料は外筒体３内と内筒体１０内を循環して搬送され、この搬送過程で外筒温水ジャケット５と内筒温水ジャケット１６の温水熱で乾燥される。
【００２２】
この筒状の乾燥機の基本的な構成は、同一出願人の出願である特開２００１−３２７８４５に詳しく記載されているので詳細説明は省略する。この乾燥機は、乾燥媒体としてメディアを使用する。このメディアは金属製のパイプを短く切断したもので、このメディアの一例として、錆の発生を防ぐために、本例においてはステンレス製のパイプを短く切断したものを用いる。このメディアと乾燥原料を一緒に撹拌することにより、乾燥原料のメディアに対する接触率が高くなり乾燥を促進させる。このメディアは、円筒の外形と長さが略同じであると、転動し易い。
【００２３】
このメディアが金属製であるため、熱伝導性がよく、乾燥原料に接触して効率良く熱を伝達できる。このメディアによって乾燥原料の撹拌、混合、粉砕あるいは、壁面付着原料の剥離が行われ、更に、メディアは管状部品であるからメディア同志が相互に接触することでも、撹拌効果も高めることができる。乾燥機本体の内部には、予め一定量のメディアを充填させておく。このメディアは、循環して使用できるので、通常は、乾燥の頻度に応じて新規に投入、排出を行う必要はない。繰り返し連続して乾燥運転に使用する。
【００２４】
次にこのような構成の温水乾燥機１の乾燥動作について説明する。本温水乾燥機１はバッチ式の乾燥機である。先ず計量された一定量の乾燥原料を外筒体３の乾燥原料入口８から投入する。乾燥原料を入れ終ったら、乾燥原料入口８と乾燥物排出口９を各蓋８ａ、９ａで閉じる。これにより、温水乾燥機１内部は密閉状態となる。予めメディアは充填されているので、この乾燥原料は、内筒体１０の回転に伴い内筒体１０の複数の撹拌羽根１９によって移動し、撹拌、混合される。
【００２５】
この内筒体１０の回転は、基台２の駆動モータ１３によりスプロケット１２，１４、チェーン１５を介して行われる。乾燥原料は撹拌羽根１９によって、撹拌、混合されながら外筒体３内下部イ方向に徐々に移動し端部側に押しやられる。この移動過程で乾燥原料は、外筒体３と内筒体１０にそれぞれ設けられている外筒温水ジャケット５及び内筒温水ジャケット１６により熱交換され乾燥する。
【００２６】
外筒体３の端部側に寄せられた乾燥原料は内筒体１０の掻き上げ羽根２０によって掻き上げられ、内筒体１０の取り入れ口２１から内筒体１０内に取り込まれる。取り込まれた乾燥原料は、内筒体１０内部の螺旋状リボン２２によって撹拌しながらロ方向に移動し内筒体１０の他方の端部に寄せられる。
【００２７】
端部に寄せられた乾燥原料は、端部の排出口２３から外筒体３に戻される。戻された乾燥原料は、再度内筒体１０の撹拌羽根１９によって撹拌、混合をし、以降繰り返す。この内筒体１０を乾燥原料が通過するときは内筒体１０の内筒温水ジャケット１６の熱で暖められ乾燥させられる。即ち、ジャケット壁の伝熱により、乾燥原料と温水の熱交換によって、乾燥原料の乾燥が促進する。乾燥原料が外筒体３と内筒体１０を循環して乾燥する行程で、この乾燥原料には前述したメディアが混在している。従って、前述の乾燥原料は、このメディアの混在で一層乾燥が促進される。
【００２８】
一方、この外筒体３及び内筒体１０の蒸気は、暖められ湿った蒸気となっており、外部に設置された真空ポンプ２５により外部に排気されるようになっている。乾燥運転にあたって、乾燥熱源となる温水が８０℃前後の場合、乾燥原料との接触面である温水ジャケットの表面温度はこれ以下となる。このために外部に設置された真空ポンプによって外筒体３及び内筒体１０内部の減圧を行う。この減圧によって、水分の沸点を下げ、低温度での乾燥を可能にする。
【００２９】
この温水乾燥機１内の蒸気は、外筒体３中央上部に設けられた排出口２４から外部へ吐き出される。吐き出された蒸気は、図示していない凝縮器で凝縮され水滴化された後、真空ポンプ２５により排気される。この真空ポンプ２５の真空度は６０〜８０Ｔｏｒｒが好ましい。乾燥運転終了後は、真空ポンプを停止し、温水乾燥機１内部の減圧状態を解除して通常の状態に戻す。次に乾燥物排出口９を開き、内筒体１０を回転させ乾燥物を移動させ乾燥物排出口９側に寄せ、乾燥物の排出を行う。この時メディアも一緒に排出させるが、乾燥物排出口９にはメディアの大きさ以下のメッシュの金網が設けられていてメディアと乾燥物とはふるい分けられる。
【００３０】
即ち、メディアは排出されず残り、乾燥物は、メッシュ以下となっていて排出される。このようにして、乾燥物とメディアの分別を行い、乾燥物のみを排出させている。温水乾燥機１に残留したメディアは、次の乾燥運転の際には、新たに乾燥原料入り口から投入された乾燥原料と混合し前述の乾燥動作を繰り返す。
【００３１】
乾燥原料を食品廃棄物として説明したが、その対象は泥土であってもよい。又、温水はディーゼルエンジンの冷却水が排熱で加熱されたものとして適用している。これは、いわゆるコージェネレーションシステムに関わる排熱利用である。温水の熱源に制限はない。前述の説明に沿うものであればどのような温水であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の温水乾燥機は、従来の外筒のみの乾燥機と比較すると、外筒、内筒の二重構造にしたことで、機械容積当たりの伝熱面積が約２倍に増加し乾燥効率が向上した。結果的に大幅な処理能力の増加となり、又、温水乾燥機の小形化を実現した。この結果、熱源を無駄にすることなく有効活用ができ、更に、食品廃棄物等を廃棄することなく肥料等のリサイクルに活用することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の温水乾燥機の正面図である。
【図２】図２は、本発明の温水乾燥機の側面図である。
【符号の説明】
１…温水乾燥機
２…基台
３…外筒体
５…外筒温水ジャケット
８…乾燥原料入口
９…乾燥原料出口
１０…内筒体
１６…内筒温水ジャケット
１９…撹拌羽根
２０…掻き上げ羽根
２２…リボン
【図１】
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【図２】
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