(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体、材料貯蔵庫、ローラーミルユニット、熱供給システム及び動力システムから構成されるユニット式造粒機であって、
前記箱体には、排気口、吸気口及び底部の支持フレームが配置され、前記吸気口は、シャッター形式で前記支持フレーム上に設置され、前記箱体は、箱内気体排出、密閉負圧による空気吸込制御、真空抽出又は開放放出の方式によって内部に発生する含湿熱気体を排除し、
前記材料貯蔵庫は、前記箱体の上部に装着され、含水材料が載置され、
前記ローラーミルユニットは、少なくとも２層以上のローラーミルから構成され、各層の前記ローラーミルは、少なくとも１組以上のローラーを有し、組み合わされて単独のローラーミル層が形成され、各層の前記ローラーミルは、前記箱体内に上下に配列するように装着され、
前記熱供給システムは、前記各層のローラーミルのローラー上に設置される回転プラグを有し、前記排気口及び前記吸気口に組み合わされて、蒸気、伝熱油及び熱気体の３種類の熱供給形式が提供され、前記材料の表面が接触する前記ローラーの表面において、前記蒸気及び前記伝熱油は、間接的に熱源の熱交換を行い、前記熱気体は、直接的に熱源の熱交換を行い、
前記動力システムは、前記ローラーを稼働するための動力ユニット及び伝動システムを有し、前記動力ユニットは、１組又は複数組の減速機と電動機との組み合わせであり、前記伝動システムは、スプロケット、歯車又は伝動軸から構成され、前記伝動システムは、自動制御システム、伝動チェーンによる分層制御又は設定された比率によって伝動を行い、
前記箱体上には、ストッパ板が設置され、前記ストッパ板は、各層の前記ローラーミルの両側にそれぞれ設置され、前記ストッパ板の一方の側部のストッパ板は、延長されて前記箱体の内壁に接触し、上下層の前記延長されたストッパ板は、交互に設置され、前記吸気口及び前記排気口に組み合わされて含湿熱気体が排出される通路が形成され、
前記各ローラー上には、前記含水材料内の硬質遺物を隔離する弾性剥離フレーム又は弾性剥離シートが設置され、
前記各ローラーの下方には、歯形溝内に残留した材料を清掃するスクレーパーが設置される
ことを特徴とするユニット式造粒機。
【請求項２】
前記箱体は、複数の独立した統一された装着寸法を有するモジュール化された箱体から構成され、前記各箱体には、１層のローラーミルが装着され、前記ローラーミルが上下層に組み立てられることによってユニット式造粒機が構成されることを特徴とする請求項１に記載のユニット式造粒機。
【請求項３】
前記ユニット式造粒機の各層のローラーミルの各組のローラーの直径、有効長さ、歯溝形状及び寸法は、同一でも非同一でもよく、各層のローラーミルのローラーの数は、同一でも非同一でもよいことを特徴とする請求項２に記載のユニット式造粒機。
【請求項４】
前記ユニット式造粒機の１つ下層のローラーミルの歯面速度及び容積流速は、１つ上層のローラーミルの歯面速度及び容積流速より速く、他の隣り合うローラーミルの歯形溝のローラーの歯面速度及び容積流速は、材料の各含水段階における体積特徴に基づいて調整されることを特徴とする請求項３に記載のユニット式造粒機。
【請求項５】
前記弾性剥離フレームの内挟角θは、６０〜１８０度であり、前記弾性剥離フレームと前記ローラーの外円表面との間隙τは、２〜１０mmであり、通常、５mmであり、前記ローラーの抜け勾配γは、５〜９０度であることを特徴とする請求項４に記載のユニット式造粒機。
【請求項６】
前記ローラーの直径Ｄは、１５０〜２０００mmであり、通常、３００mmであり、複数の前記ローラーの歯溝の直径及び歯数は、同一でも非同一でもよく、各層の前記ローラーミルの中間の隙間は、垂直方向の直線上に位置しないことを特徴とする請求項５に記載のユニット式造粒機。
【請求項７】
前記ローラーの歯合面は、歯形歯合面、或いは、平面接合面であり、前記歯形歯合面の歯溝形状は、半円形又は平底形であり、前記スクレーパーの歯先端から前記ローラーの軸心までの接続線と、前記ローラーの軸心の垂直対称中心線との挟角αは、５〜１３５度であり、歯底面と前記歯先端部分の歯底又は外円面との接線の挟角βは、０〜３０度であることを特徴とする請求項６に記載のユニット式造粒機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造粒機システム技術に関し、特に、含水量の高いスラリー、ペースト状、クリーム状の材料に使用され、環境保護、冶金、軽工業、化学工業、食品、医薬、飼料、農業（林業、牧畜、漁業）並びに製品加工業等の分野に応用され、その含水量が比較的高いクリーム、ペースト、スラリー、ケーキ、帯、ブロック状材料に対して造粒並びに乾燥化を行い、更に、都市汚泥、工業汚泥などを造粒して乾燥させることができ、熱を供給することができるローラーミル（例えば、製麺機に常用される）をユニットとするユニット式造粒機に関する。
【背景技術】
【０００２】
新たな材料（材料）が絶えず登場するにつれ、乾燥の必要性が益々高まっている。都市汚泥、工業汚泥などの削減、無害化及び工業生産において、乾燥は、欠かすことのできない処理工程であり、乾燥工程におけるエネルギー消費が注目されている。
【０００３】
環境保護技術における汚泥乾燥工程中、安全衛生が保証された下、如何にしてエネルギー消費を最大限に抑制するかが研究課題となっている。また、化学工業、医薬、食品、鉱業、冶金などの業種中、如何にしてペースト状、ケーキ状又はブロック状の含水量の高い材料（特に混合材料）を最低の消費エネルギーで造粒して乾燥させ、生産量を高めることは、科学技術に携わる者の研究課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、加熱ローラーミルを基礎とし、簡単な加熱ローラーミルをユニットとし、ケーキ、クリーム、スラリー、ペースト状の含水粘着性材料を消費エネルギーが低い動力エネルギー及び最小の熱エネルギーの下で抽出及び乾燥を行うことにより、不規則な形状で中間に多くの隙間を有する顆粒にすることができるユニット式造粒機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的を実現する為、以下の技術試案を提供する。  
【０００６】
箱体、材料貯蔵庫、ローラーミルユニット、熱供給システム及び動力システムから構成されるユニット式造粒機であって、箱体には、排気口、吸気口及び底部の支持フレームが配置され、前記吸気口は、シャッター形式で支持フレーム上に設置され、前記箱体は、箱内気体排出、密閉負圧による空気吸込制御、真空抽出又は開放放出の方式によって箱体内部に発生する含湿熱気体を排除し、前記材料貯蔵庫は、箱体の上部に装着され、含水材料が放置され、前記ローラーミルユニットは、少なくとも２層以上のローラーミルから構成され、各層のローラーミルは、少なくとも１組以上のローラーを有し、組み合わされて単独のローラーミル層が形成され、各層のローラーミルは、箱体内に上下に配列するように装着され、前記熱供給システムは、各層のローラーミルのローラー上に設置される回転プラグを有し、排気口及び吸気口に組み合わされて、蒸気、伝熱油及び熱気体の３種類の熱供給形式が提供され、蒸気及び伝熱油は、間接的に熱源の熱交換を行い、熱気体は、直接的に熱源の熱交換を行い、動力システムは、動力ユニット及び伝動システムを有し、動力ユニットは、１組又は複数組の減速機と電動機との組み合わせであり、前記伝動システムは、スプロケット、歯車又は伝動軸から構成され、前記伝動システムは、自動制御システム、伝動チェーンによる分層制御又は設定された比率によって伝動を行うことを特徴とするユニット式造粒機である。
【０００７】
前記箱体上には、ストッパ板が設置され、ストッパ板は、各層のローラーミルの両側にそれぞれ設置され、ストッパ板の一方の側部のストッパ板は、延長されて箱体の内壁に接触し、上下層の延長されたストッパ板は、交互に設置され、吸気口及び排気口に組み合わされて含湿熱気体が排出される通路が形成される。
【０００８】
前記各ローラー上には、前記含水材料内の硬質遺物を隔離する弾性剥離フレーム又は弾性剥離シートが設置され、各ローラーの下方には、歯形溝内に残留した材料を清掃するスクレーパーが設置される。
【０００９】
前記箱体は、複数の独立した統一された装着寸法を有するモジュール化された箱体から構成され、各箱体には、１層のローラーミルが装着され、ローラーミルが上下層に組み立てられることによってユニット式造粒機が構成される。
【００１０】
ユニット式造粒機の上層の箱体の一方の側部に装着される排気口には、廃ガス又は含湿気体を外部に排出する吸引機が接続され、熱源として熱気流が採用された場合、対応する層の同層両側又は交差する側部には、吸気口及び排気口が開設される。
【００１１】
前記ユニット式造粒機の各層のローラーミルの各組のローラーの直径、有効長さ、歯溝形状及び寸法は、同一でも非同一でもよく、各層のローラーミルのローラーの数は、同一でも非同一でもよい。
【００１２】
前記ユニット式造粒機の１つ下層のローラーミルの歯面速度及び容積流速は、１つ上層のローラーミルの歯面速度及び容積流速より速く、他の隣り合うローラーミルの歯形溝のローラーの歯面速度及び容積流速は、材料の各含水段階における体積特徴に基づいて調整される。
【００１３】
前記弾性ツールホルダの内挟角θは、６０〜１８０度であり、弾性ツールホルダとローラーの外円表面との間隙τは、２〜１０mmであり、通常、５mmであり、ローラーの抜け勾配γは、５〜９０度である。
【００１４】
前記ローラーの直径Ｄは、１５０〜２０００mmであり、通常、３００mmであり、前記複数の歯形付ローラーの直径及び歯数は、同一でも非同一でもよく、各層のローラーミルの中間の隙間は、同時に垂直方向の直線上に位置しない。
【００１５】
前記ローラーの歯合面は、歯形歯合面、或いは、平面接合面であり、前記歯形歯合面の歯溝形状は、半円形又は平底形であり、スクレーパーの歯先端からローラーの軸心までの接続線と、ローラーの軸心の垂直対称中心線との挟角αは、５〜１３５度であり、歯底面と歯先端部分の歯底又は外円面との接線の挟角βは、０〜３０度である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、顆粒材料の水分の最大限の表面化を実現しており、材料に対する乾燥力を最大限に高めることができ、乾燥のための熱エネルギーを節約し、動力消耗を低下させ、設備の使用寿命を延長させることができ、これは、ケーキ、クリーム、スラリー、ペースト状の含水材料の乾燥業界の更に簡易で、最も省エネルギーで、磨耗のない乾燥手段であり、更に、世界の乾燥業界に対する大きな貢献である。
【００１７】
本発明では、簡易な弾性ツールホルダ（又は山形鋼）が採用され、軟質材料中に混入した硬質異物を剥離（又は除去）することができ、これは、軟質の含水粘着性物体中の硬質異物を仕分けする最も直接で簡単な方法であり、世界の下水汚泥、河川の汚泥、鉱山等の処理業界に対する大きな貢献である。
【００１８】
本発明の構造は、簡単で、操作に便利であり、摩擦が小さく、効率が高い。材料事態の軟性、粘性、厚さ、通気性が良好でない等の乾燥に不利な特性を利用し、ユニット式造粒の有利な条件に転換する。小さなローラーミル自身の動力に加え、小さな部分のローラー表面の滑動引っ張り歯部エッジ材料（小さな領域）の摩擦力のみを使用する状況において、クリーム、ペースト、スラリー、ケーキ状材料を直接、表面乾燥し、亀裂の入った互いに粘着しない単体顆粒に変化させ、原料乾燥動力を大幅に高め、それを後続の乾燥過程に便利にし、動力エネルギー、熱エネルギーの消費を低下させ、繰り返しの造粒において、婁空の顆粒形状を形成し、顆粒の通気性を高め、顆粒内部の水分を迅速に蒸発させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のユニット式造粒機の単一組複数層構造の説明図である。
【図２】本発明のユニット式造粒機の複数組複数層構造の説明図である。
【図３】本発明のローラー歯形の構造及び噛み合わせ状況の説明図である。
【図４】本発明のローラー歯形の構造及び噛み合わせ状況の説明図である。
【図５】本発明のローラー歯形の構造及び噛み合わせ状況の説明図である。
【図６】本発明のローラー歯形の構造及び噛み合わせ状況の説明図である。
【図７】平面噛合ローラーの構造説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の目的、技術及び長所を明らかにするために、本発明の具体的な実施形態を図面に沿って説明する。
【００２１】
本発明は、汎用ローラーミルを基礎として組み合わせた新型造粒装置である。ローラーミルの歯形ローラーが正方向又は逆方向に回転すると、歯面の辺縁一部に位置する材料は、重力及び一部の歯上部の摩擦力により、歯の回転と共にローラーの軸方向の溝中に引っ張られ、歯合溝中に進入して帯状物又は顆粒物が形成される。材料の違いに応じて合理的なローラーの直径を選択し、吸入摩擦力及び帯状物の成型力のベクトルのバランスを確保することにより、帯状又は顆粒に成型する際に必要な力を最小にすることができる。同時に、軟質体中に軟質材料中に不規則な硬質の異物（例えば、河川の汚泥中に含まれるレンガ、瓦礫など）が存在する場合、異なる直径のローラー及び弾性剥離フレーム（又はシート又は山形鋼）を設置し、作用力及び反作用力を利用して硬質顆粒を分離することができる。
【００２２】
ローラー内部のチャンバに導入される熱源（蒸気、伝熱油など）は、ローラー壁から伝導され、無負荷の領域においては、ローラー壁が内部熱源（或いは、熱空気が供給する熱エネルギー）を吸収し、保存されたエネルギーが材料表面に迅速に伝導される。温度差が大きいため、熱伝導速度が速く、接触する材料表面が急激に熱を受け、帯状の顆粒表面の温度が迅速に高まり、急激な熱のために材料の表皮と歯合された歯溝面との間に蒸気膜の爆発による亀裂、表面の脆化、体積の急激な収縮などの現象が発生し、帯状材料は、重力の作用によって歯溝中から自然に脱落する。材料は、通気性に劣るため、帯状材料が歯溝（表面）で熱を受ける際に形成される高圧蒸気膜は、帯状顆粒を歯溝底面から剥離する能力を有する。また、網状歯溝又は径方向歯溝の溝には、抜け勾配が設けられるため、表面が乾燥して脆化した帯状（顆粒）材料は、重力の作用の下、歯溝から自然に脱落し、第１段階の表面の乾燥化及び脆化の過程が完了する。
【００２３】
上述の亀裂を有し、表面が脆化して乾燥した帯状物又は顆粒物は、粘度が大きい（又は他の特性）ため、含まれる水分（溶剤）は、一部が分子構造中の内水（結晶水又はその他）である可能性がある。このため、顆粒内部の水分（又は溶剤）は、外部に転移する能力に劣る。また、材料が接触しない領域のローラーの高温熱輻射及び対流により、上述の歯溝から離脱した材料の表面は、熱を受け続けて継続して蒸発する。このため、短時間内においては、脆化した表皮は、再び湿気ることがなく、落下後に第２層ローラーミルのローラーに進入して歯溝の前まで引っ張られ、表面は、依然として独立した乾燥し、脆化し、裂化した表面である。第２層ローラーミルのローラーの歯面の線速度及び容積流速は、第１層ローラーミルより速く、帯状となった材料は、第２層ローラーミルのローラーの歯溝に進入した後、線速度又は体積流速が速くなるため、切断される上、第２層ローラーミルのローラー上に自由落下する。この自由落下により、帯状材料は、第２層ローラーミルのローラーの歯面上に無規則に分布し、第２層ローラーミルのローラーによって切断されて短い帯状又は無規則な顆粒が形成される。これらの物体は、第２層のローラーの歯溝前において微小な圧力によって破砕された後、硬質物が破砕されて顆粒の中間に進入し、顆粒中間の軟質物が硬質物を包み込む。また、ローラーの歯溝中の表面が急激に加熱されるため、歯面の底部及び側部にも高圧蒸気膜が形成されて隔離され、材料の表面が脆化され、裂化され、硬化され、顆粒が底部に移動すると、重力の作用によって歯溝から離脱する。上述のように、第３層ローラーミルのローラーに進入すると、帯状の形状が更に短くなり、顆粒が均一となり、顆粒の表面が更に脆化され、裂化され、硬化される。
【００２４】
必要に応じ、上述のローラーミルは、上下位置に複数層及び複数組設置することができる。これにより、処理能力、表面を乾燥化して造粒する能力、大きくて硬いブロック状物（レンガ、石など）を分離する能力を高めることができる。
【００２５】
上下層のローラーミルが作動する際の外円の線速度、網状歯溝又は径方向歯溝の歯面の線速度及び容積流速は、ローラーミルの正常な作動を確保する鍵となる。正常な状況の下では、隣り合う上層及び下層に関して述べると、下層ローラーミルの外円の線速度、歯面の線速度及び容積流速は、上層より若干大きい必要がある。これにより、下層の歯面は、上層からの体積流量を受け止め、上層から落下する帯状材料を引っ張って切断することができ、造粒に都合がよくなる。形成される帯状材料（造粒）の表面が乾燥した後、体積が急速に収縮する材料の場合、体積が収縮する状況に応じ、下層の外円の線速度、歯面の線速度及び容積流速を適度に速くすることができる。
【００２６】
造粒の過程中、上層及び下層の外円の線速度、網状歯溝又は径方向歯溝の歯面の線速度及び容積流速の速度差によって引っ張られて切断された帯状材料は、下層ローラーミルのローラー面に任意に落下し、切断されて新たな帯状材料（短い帯状材料又は顆粒）が形成される。
【００２７】
上述の過程中、帯状材料（又は顆粒）の外表面は、ローラーの外表面に接触した瞬間に熱が伝導され、表面が熱を急激に吸収して蒸発し、毎回、表面が乾燥され、脆化され、裂化された外表面を得ることができる。また、更に下層に導入されると、乾燥され、脆化され、裂化された外表面が新たな帯状材料（顆粒）の内部に巻き込まれ、内部に水分を有するために、表面が急激に熱を吸収して蒸発して破裂し、新たな表面となり、複数層の複数回の急激な熱の吸収、切断及び表面の蒸発乾燥が行われることにより、不規則で中間に多くの空隙を有し、表面積が大きい顆粒に形成される。同時に、ローラー表面がスクレーパーによって即座に清掃されることにより、ローラー表面の熱交換率、蓄熱効率及び放熱効率が確保される。
【００２８】
造粒されて乾燥される材料内に硬質異物が混入する可能性がある場合（河川の汚泥、汚水処理場の汚泥、選鉱など）、本発明のユニット式造粒機の第１層の上部には、弾性剥離フレーム（又は山形鋼）が装着される。これにより、軟質物体は、重力によってローラーミルの歯溝内に圧入され、硬質異物（レンガ、瓦礫、石、ボルト、ナット、金属器物、非金属器物、砕片など）は、弾性剥離フレーム又は山形鋼の上方に阻止され、ローラーが回転するにつれて、硬質異物の表面の軟質物体が剥離される。ローラーと山形鋼との隙間に嵌入された硬質異物は、運転中、作用力及び反作用力が同時に発生するため、弾性剥離フレーム（又は山形鋼）の弾性作用によって隙間領域から継続して弾き出され、弾性剥離フレーム（又は山形鋼）上方を永遠に浮動し、所定量に達した際、運転を停止して清掃することができる。即ち、簡単な技術によって難題を解決することができる。
【００２９】
本発明の造粒機が有する歯型は、ローラーには、可動歯形ブレード又はフラットブレードが設置され、溝又は表面に残留した物体を除去し、ローラー表面の作動状態を保持している。
【００３０】
本発明の実施形態を図面に沿って以下に説明し、本発明のユニット式造粒機の構造を詳細に説明する。
【００３１】
図１に示すように、本発明が提供するユニット式造粒機は、材料貯蔵庫０１、第１層ローラーミル０２、第２層ローラーミル０８、第n層ローラーミル１０、箱体（単体又は複数層のユニット体）１１、動力システム、造粒機支持フレーム１６などが主要部材を含んで構成される。箱体１１上には、排気口０３、吸気口１２、ローラー０６及びストッパ板０７が配置される。各層のローラーミルのローラー０６上には、回転プラグ０４、スクレーパー０５が設置される。第１層ローラーミルのローラー０６上には、弾性剥離フレーム（又はシート）１４が設置され、ユニット式造粒機の配置を完成する。
【００３２】
材料貯蔵庫０１は、箱体１１の上部に装着され、含水材料１7を第１ローラーミル０２の一面に配置し、最大負荷の作動状態を保持させ、ユニット式造粒機内部を良好な負圧に保持する上、第１層ローラーミル０２の上部から空気が吸入されるのを防止する。材料貯蔵庫０１には、残量センサー（図示せず）が設置され、残量信号が自動制御システムに送信されると、材料輸送システムが材料貯蔵庫０１に即座に補充を行い、材料が所定の残量未満にならないようにする。
【００３３】
通常、ユニット式造粒機は、少なくとも２層のローラーミル層からなる。各層のローラーミルは、１組のローラー０６を有し、単独の運転層に組み合わされる。全てのローラーミルのローラー０６には、熱源の導出入の重要部材とされる回転プラグ０４が装着される。全てのローラーミルのローラー０６には、歯形溝内の残留物を清掃する重要な部材とされるスクレーパー０５が装着される。全てのローラーミルのローラー０６の直径、歯形溝形式（１８，１９，２１）及び寸法は、同一でも非同一でもよい。ユニット式造粒機全体の設計中、設計の原則は、第１層から第２層に落下する材料が隣り合う下層のローラーに即時に輸送されることである。第１層の材料は、自身の重量のために、圧力が大きく、水分が多く、質感が軟質である。第２層の材料は、自身の重量が軽く、水分が減少し、質感が若干硬い。相対運動するローラーによって形成される隙間の面積が第１層も第２層も同一である場合、第１層から落下する材料体積は、第２層より大きい。このため、第２層の体積流速は、第１層より速い必要がある。後続の下層の材料が自身の重量のために形成される圧力は、基本的に同一であるため、材料の体積変化特徴に基づき、隣り合う上層から流れてくる材料が下層に十分に流動し、詰まることが絶対ない前提の下、速度比を低下させ、ローラーの熱交換率を高めることができる。
【００３４】
第１層の上部には、弾性剥離フレーム（又は山形鋼）１４が装着される。これにより、軟質材料は、重力によって歯溝内に圧入され、硬質異物１５は、弾性剥離フレーム又は山形鋼１４の上方に阻止される。ローラーミルのローラーの回転に伴い、硬質異物１５の表面の軟質材料が剥離される。ローラー０６と弾性剥離フレーム１４との隙間に嵌入された硬質異物は、弾性剥離フレーム１４の弾性作用の下、阻隔され（弾き出され）、弾性剥離フレーム１４上方を浮動し、所定量に達した際、弾き出される力がパルス動力（トルク）信号に変換されて出力され（メーター制御システムによって行われる）、作業者に造粒機の運転を停止して清掃作業を行うように知らせることができる。
【００３５】
正常な状況の下、第２層ローラーミル０８が回転している際、ローラー０６周辺の歯面の線速度及び容積流速は、第１層ローラーミル０２が回転している際の周辺の歯面の線速度及び容積流速より速い。歯面の線速度及び容積流速とは、相対運動するローラー間の歯と歯との間の間隙の面積とローラーの接線の線速度との積であり、即ち、相対運動するローラー間の間隙の体積流量である。第ｎ層ローラーミル１０が回転する際、ローラー周辺の歯面の線速度及び容積流速は、第（ｎ−１）層ローラーミルのローラーが回転する際の周辺の歯面の線速度及び容積流速より速い。加速の加減は、材料の造粒乾燥させる過程における体積特性によって決定される。造粒及び乾燥過程において材料が堆積される体積は、上方から下方に体積膨張領域、体積不変領域及び体積減少領域の３つの部分からなり、体積の減少が顕著になると、下層ローラーミルが回転する際のローラー周辺の歯面の線速度及び容積流速は、上層ローラーミルが回転する際のローラー周辺の歯面の線速度及び容積流速より遅くなる。これらは、材料の水分が異なる段階における体積特性によって決定される。一般のローラーミルと同様に、下（側）端には、スクレーパー０５が装着され、ローラーミルの歯内の材料が即座に清掃される。
【００３６】
全てのローラーミルのローラーには、熱源を供給する回転プラグ０４が装着され、熱エネルギーが絶え間なく供給され続ける。
【００３７】
本発明の熱供給方式は、蒸気、伝熱油及び熱排ガス（又は熱気体）である。蒸気及び伝熱油は、間接的な熱交換熱源であり、熱排ガス（又は熱気体）は、直接的な熱交換熱源である。蒸気は、クリーンエネルギーであり、伝熱油は、循環エネルギーであり、熱排ガス（又は熱気体）は、二次汚染を引き起こし得る熱源である。
【００３８】
蒸気は、大流量、高熱容量、遠距離の伝送ができ、且つ万一漏れが生じた時、環境を汚染することがなく、単位質量の熱容量が高く、オーブン内に回流して繰り返し加熱でき、大きな項目及び周囲に熱源を支援できる項目に適する。
【００３９】
伝熱油は、中、小の乾燥熱供給する熱源を備える項目に適し、熱容量が低く、同様に熱負荷の導熱油が必要な流量が大きく、ポンプ組の消費電力が高く、利点は、熱エネルギー閉路循環を完全に実現でき、熱伝送損失が小さいことにある。万一漏れが生じた時、車間環境を汚染する。
【００４０】
熱排ガス（又は熱気体）の単位熱負荷は、更に低く、排ガス体積流量が大きく、排気ガス浄化は、最も突出した問題である。ただ被乾燥物内に有害物質（例えば、悪臭、毒ガス等）ない時であれば、適用され、そうでなければ、排ガスが放出の処置装置及び稼働費用が高くなる。
【００４１】
箱体１１（単一層又は複数層ユニット）を備える全体構造は、多種の具体的構造形式、寸法を有し、通常、各層のローラーミルが１つの独立した箱体内に装着され、上下の複数層に組み合わされて使用される。上下層の箱体は、統一された装着寸法に構成される。これにより、ユニット式造粒機を複数層に組み合わせることができる。この方式は、標準化及び大規模生産に都合がよく、システムを調整する過程においてユニット式造粒機の層数（熱交換面積）を増減することができる。特殊な状況の場合、１つの単一層の箱体に複数組のローラーミルが装着される。造粒機の第１層に排気口０３が設置され、支持フレーム１６上に吸気口１２が設置されることにより、蒸発した排ガスが即座に排出され、箱体内の湿度が低下され、蒸発力が強化される。各層の箱体は、材料をガイドして下層ローラーミルに進入させるストッパ板０７を含む。適切に設計された場合、ストッパ板０７は、延長されて内部気体の導流板となり、組み合わされた後の箱体全体内の気体が導流板のガイドの下、所定の流動方向に基づいて各ローラーミル層を通過し、蒸発した水分が排除されるため、乾燥力が強化される。箱体の最下端には、造粒機の支持フレーム１６が接続される。
【００４２】
造粒機の支持フレーム１６は、シャッター形式の吸気口１２を有する構造となっている。支持フレーム１６は、下流設備（棚型乾燥機など）の支持フレームによって構成してもよい。この場合、造粒機が排出する顆粒は、輸送システムがなくとも下流設備に直接進入させて継続して乾燥を行うことができる。補充される気体又は熱源も下流設備との接点から直接供給される。
【００４３】
箱体１内の気体排出方式は、密閉負圧による空気吸込制御、真空抽出又は開放放出とすることができる。吸気を補充する必要がある場合、空気予熱システムを設置することができる。造粒機内の気体の某元素の含量を制御する必要がある場合、対応するモニタリングシステムを設置することができる。或いは、閉路循環システム中にバイパスを設置することによって蒸発気体を排出することができる。
【００４４】
本発明のユニット式造粒機の伝動に関して述べる（図示せず）。ローラー０６の一方の端部には、回転プラグ０４が装着され、他方の端部には、動力伝動機構（歯車、スプロケット、伝動軸、減速機、電動機など）が装着される。通常、各ユニット式造粒機は、１組の動力（減速機と電動機との組み合わせ）がスプロケット、歯車又は伝動軸を介して設備全体の伝動を行う。或いは、複数組（２組以上）の動力が伝動を行う態様でもよい。伝動速度は、自動制御システムが材料の線速度、網状歯溝又は径方向歯溝の歯面の線速度及び容積流速の特性に基づき、セグメント制御を行う必要がある。
【００４５】
図２は、本発明のユニット式造粒機の複数組複数層構造の説明図である。各層は、複数組のローラー（各１対のローラーを１組とする）を含み、複数のローラー面が形成される。また、材料貯蔵庫０１の容量も増加され、含水材料の輸送及びローリングの効率が高められ、様々な需要に適応することができる。
【００４６】
前記ローラーミルのローラーの配置は、図１に示すような１列複数層（例えば、ｎ層）とすることができる。或いは、図２に示すような複数列（ｍ列）複数層（ｎ層）とすることができる。
【００４７】
歯形付ローラーの外円直径をＤ１、Ｄ２、・・・Ｄｎとする。各歯形付ローラーの直径は、同一でもよく、即ち、Ｄ１＝Ｄ２＝・・・＝Ｄｎでもよい。或いは、ランダム値でもよい。
【００４８】
ローラーの外円直径Ｄは、材料の硬度及び流動特徴によって決定される。直径が大きいと、第一層の製麺機のローラーが材料を圧縮する量が大きくなり、抵抗力が大きくなり、消耗するパワーが大きい。直径が小さいと、単一のローラーの熱交換面積が小さくなり、蒸発能力が同様の設備でも、軸ロッドが増加するため、組み立てが複雑になり、実際の効果が低下する。このため、ローラーの外円直径の設計は、動力消費が低いという前提の下、帯状材料の成型（材料を帯状にして排出する）をスムーズに行い、省エネを達成し、造粒乾燥を完了する必要がある。
【００４９】
Ｄの寸法範囲は、１５０〜２０００ｍｍの範囲内に規定することができ、通常、３００ｍｍが採用される（実際のローラーの外径寸法値は、εを控除する必要がある）。
【００５０】
Ｄは、ランダム値でもよく、即ち、同層の製麺機のローラーの直径寸法は、同一でなくてもよく、異なる層間のローラーの直径寸法も同一でなくてもよく、このように組み合わされた造粒機も同様に生産需要を満足させることができる。
【００５１】
ローラーミルの層数が多い場合、主動軸にかかる負荷を軽減するために、複数の動力源を設置することができる。
【００５２】
粘着性が小さい材料に対しては、上下層の製麺機の数及び直径が同一の場合、製麺機の中間のローラー間の隙間が上下層において１本の垂直線上に位置すると、材料が下層のローラーミルを垂直に通過し、下層中で熱交換が行われず、熱伝動による造粒効果が影響を受けるため、ずらして配置する必要がある。ローラーの数又はローラーの直径により、製麺機のローラーの隙間が垂直線上に位置しないようにし、落下する物体がローラー上において伝熱効果を受けるようにすることができる。
【００５３】
図３〜図６は、本発明のローラー歯形の構造及び歯合状態の説明図である。図中の２１は、歯合成型溝であり、２２は、熱源媒質であり、２０は、ローラー壁を示す。ａは、径方向歯幅であり、ｂは、歯深さであり、ｃは、歯底円中心から歯面までの距離であり、Ｒは、歯底円半径である。
【００５４】
γは、抜け勾配であり、抜け勾配は、材料の粘度、湿度、硬度及び材料内に存在する可能性のある硬砂礫などの特性によって決定され、通常、５〜９０度である。
【００５５】
ローラーの外円直径Ｄは、材料の硬度及び流動特徴によって決定される。直径が大きいと、第一層の製麺機のローラーが材料を圧縮する量が大きくなり、抵抗力が大きくなり、消耗するパワーが大きい。直径が小さいと、単一のローラーの熱交換面積が小さくなり、蒸発能力が同様の設備でも、軸ロッドが増加するため、組み立てが複雑になり、実際の効果が低下する。
【００５６】
粘着性が小さい材料に対しては、上下層の製麺機の数及び直径が同一の場合、製麺機の中間のローラー間の隙間が上下層において１本の垂直線上に位置すると、材料が下層のローラーミルを垂直に通過し、下層中で熱交換が行われず、熱伝動による造粒効果が影響を受けるため、ずらして配置する必要がある。ローラーの数又はローラーの直径により、製麺機のローラーの隙間が垂直線上に位置しないようにし、落下する物体がローラー上において伝熱効果を受けるようにすることができる。従って、設計において、該状況ではローラーの外径を異なる値に設計する。
【００５７】
δは、歯合される歯先の軸方向の間隙であり、εは、歯合される歯先の径方向の間隙である。δ及びεは、材料の硬度、粘度、流動特徴によって決定される。δ及びεの目的は、材料を切断及び引っ張って帯状に成型する際、十分な間隙を有することにより、ローラーが熱を受けて熱膨張し、運動干渉が引き起こされるのを防止することにある。
【００５８】
αは、歯先端からローラーの軸心までの接続線と、ローラーの軸心の垂直対称中心線との挟角であり、５〜１３５度である。挟角は、ユニット式造粒機の各層の配列及び摩擦圧力角によって決定され、辺縁のローラーに位置する。箱体の装着空間が可能な場合、角度を大きくすることができ、通常、１０５度が採用される。各層の箱体の中間に位置するローラーは、箱体の装着空間が制限されるため、角度が５〜４５度であり、通常、１５度が採用される。
【００５９】
βは、歯底面と歯先端部分の歯底（外円）面との接線の挟角であり、０〜３０度であり、通常、１５度が採用され、摩擦圧力角が提供されることにより、スクレーパーが溝中の材料をスムーズに清掃することができる。
【００６０】
θは、弾性剥離フレームの内挟角であり、６０〜１８０度であり、挟角は、軟質材料内に存在する可能性のある除去する必要がある硬質異物の特徴に基づいて決定される。
【００６１】
τは、弾性剥離フレームとローラー０４の外円表面との間隙である。通常、間隙は、軟質材料内に存在する可能性のある除去する必要がある硬質異物の特徴に基づいて決定され、範囲は、２〜１０ｍｍであり、通常、５ｍｍである。
【００６２】
以上の具体的な実施形態は、本発明の目的、技術及び効果を詳細に説明するものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修正、置換、変更などは、何も本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
０１  材料貯蔵庫
０２  第１層ローラーミル
０３  排気口
０４  回転プラグ
０５  スクレーパー
０６  ローラー
０７  ストッパ板
０８  第２層ローラーミル
０９  帯状材料
１０  第n層ローラーミル
１１  箱体
１２  吸気口
１３  顆粒材料
１４  弾性剥離フレーム
１５  硬質異物
１６  支持フレーム
１７  含水材料
１８  平底形歯溝
１９  半円形歯溝
２０  ローラー壁
２１  歯合成型溝
２２  熱源媒質
【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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