(57)【要約】  【課題】ポットからの水分の逃げを防止できる多段乾燥装置を提供する。  【解決手段】回転可能なレーキ軸25を、乾燥室内に上下方向に沿って複数設ける。乾燥面11上に搬入した被乾燥物を乾燥面11の一端側から他端側へと攪拌しながら搬送し、被乾燥物を上段の乾燥面11から下段の乾燥面11へと順次搬出する複数のレーキ27をレーキ軸25にそれぞれ設ける。レーキ軸25の下端部を回転可能に挿入したポット28内に封入した水分Ｗの上部に油層62を設けることにより、ポット28に封入した水分Ｗと開口部45との間を油層62で遮断して、ポット28の開口部45から乾燥室へと水分Ｗが逃げることを防止できる。  【選択図】図１
2005351503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥室と、
この乾燥室内に上下に複数段に設けられ、被乾燥物が一端側に搬入されるとともに、被乾燥物が他端側から搬出される乾燥面と、
前記乾燥室内に上下方向に沿って設けられ、回転可能な複数の駆動軸と、
これら駆動軸に設けられて前記各乾燥面に配置されるとともに、前記駆動軸により回転されて、前記乾燥面上に搬入された被乾燥物をこれら乾燥面の一端側から他端側へと攪拌しながら搬送し、かつ被乾燥物を上段の前記乾燥面から下段の前記乾燥面へと順次搬出する複数のレーキと、
前記各乾燥面に臨んで形成され、被乾燥物を乾燥させる熱媒体が通過する熱媒体流通路と、
最下段に位置した前記乾燥面に臨んで開口する開口部を備え、少なくとも水分を含む流体状の充填部材が内部に封入されるとともに、前記駆動軸の下端部が内部で回転可能となるように挿入される軸挿入部材と、
この軸挿入部材内の前記充填部材の上部に設けられ、少なくとも油分を層状に含む油層部と
を具備したことを特徴とした多段乾燥装置。
【請求項２】
油層部は、スポンジ状に形成され油分を保持する油保持部材である
ことを特徴とした請求項１記載の多段乾燥装置。
【請求項３】
軸挿入部材内の油層部の内部と下部とのいずれか一方に設けられた仕切板を具備した
ことを特徴とした請求項１または２記載の多段乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば汚泥の脱水ケーキなどの被乾燥物を乾燥させる多段乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の多段乾燥装置は、乾燥室内に複数段の乾燥面が設けられ、これら乾燥面上には、この乾燥面の一端側から他端側へと被乾燥物を攪拌しながら搬送する複数のレーキが設けられている。これらレーキには中心部に軸貫通孔が穿設され、この軸貫通孔には、乾燥室の上下に亘って設けられ回転可能な駆動軸としてのレーキ軸が挿通されて、これらレーキ軸により各レーキが回転される。ここで、レーキ軸は、上端部にレーキ軸駆動手段が連結され、下端部が最下段の乾燥面に開口形成された開口部を有する有底円筒状の軸挿入部材としてのポット内に挿入され、このポット内にて回転可能に軸支されている。さらに、乾燥室内には、各乾燥面に臨んで熱媒体流通路が形成されている。この熱媒体流通路内には、被乾燥物を乾燥させる熱ガス、あるいは熱蒸気などの熱媒体が通過する。そして、この多段乾燥装置は、上段の乾燥面に搬入された被乾燥物を、レーキ軸を介して回転するレーキで攪拌しながら搬送し、熱媒体で乾燥しつつ下段の乾燥面へと順次搬出する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実公平５−３７１９４号公報（第１−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の多段乾燥装置では、最下段の乾燥面上に位置したレーキの軸貫通孔から入り込んだ乾燥汚泥などの乾燥物の粉が、開口部からポット内へと侵入して堆積し、レーキ軸の下部に固着するおそれがある。
【０００４】
そして、レーキ軸は、熱変動により軸方向に伸縮を繰り返すので、固着した乾燥汚泥などにより、軸が競り上がるおそれがある。
【０００５】
そこで、ポット内を、水、あるいは水分を含んだ軟らかい泥状の液体で満たし、レーキの隙間から洩れてポット内に侵入した乾燥汚泥などを柔らかく保つことで、レーキ軸の伸縮に際してのレーキ軸の持ち上がりを防止する方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、この場合には、水分を含んで柔らかくなった乾燥汚泥などが、レーキ軸により加熱されて次第に開口部から水分が蒸発して乾燥室へと逃げるおそれがある。
【０００７】
また、ポットの内部の水分が蒸発温度に達しないように、ポットの軸方向寸法を充分に確保しても、乾燥室から開口部に亘って洩れ込んだ汚泥などによりポット内の水分が吸い上げられるおそれもある。
【０００８】
そして、この結果、ポット内に侵入した乾燥汚泥などがポット内にて乾いた固い塊となり、レーキ軸の回転負荷を増加させたり、レーキ軸を持ち上げたりするおそれがあり、また、これらレーキ軸の回転負荷の増加、あるいはレーキ軸の持ち上げを防止するためには、ポット内の清掃を定期的に繰り返さなければならず、メンテナンスが煩雑になる。
【０００９】
このため、ポットからの乾燥室への水分の逃げを防止するための一層の改善が望まれている。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、軸挿入部材からの水分の逃げを防止できる多段乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の多段乾燥装置は、乾燥室と、この乾燥室内に上下に複数段に設けられ、被乾燥物が一端側に搬入されるとともに、被乾燥物が他端側から搬出される乾燥面と、前記乾燥室内に上下方向に沿って設けられ、回転可能な複数の駆動軸と、これら駆動軸に設けられて前記各乾燥面に配置されるとともに、前記駆動軸により回転されて、前記乾燥面上に搬入された被乾燥物をこれら乾燥面の一端側から他端側へと攪拌しながら搬送し、かつ被乾燥物を上段の前記乾燥面から下段の前記乾燥面へと順次搬出する複数のレーキと、前記各乾燥面に臨んで形成され、被乾燥物を乾燥させる熱媒体が通過する熱媒体流通路と、最下段に位置した前記乾燥面に臨んで開口する開口部を備え、少なくとも水分を含む流体状の充填部材が内部に封入されるとともに、前記駆動軸の下端部が内部で回転可能となるように挿入される軸挿入部材と、この軸挿入部材内の前記充填部材の上部に設けられ、少なくとも油分を層状に含む油層部とを具備したものである。
【００１２】
そして、複数の駆動軸の下端部が回転可能に挿入された軸挿入部材内に封入された充填部材の上部に、少なくとも油分を層状に含む油層部材を設けることにより、軸挿入部材に封入した充填部材と開口部との間を油層部で遮断して、充填部材の水分の軸挿入部材の開口部から乾燥室への逃げを防止できる。
【００１３】
請求項２記載の多段乾燥装置は、請求項１記載の多段乾燥装置において、油層部が、スポンジ状に形成され油分を保持する油保持部材であるものである。
【００１４】
そして、スポンジ状に形成した油保持部材にて油分を保持することで、油分を軸挿入部材内に、より確実に保持することが可能になる。
【００１５】
請求項３記載の多段乾燥装置は、請求項１または２記載の多段乾燥装置において、軸挿入部材内の油層部の内部と下部とのいずれか一方に設けられた仕切板を具備したものである。
【００１６】
そして、軸挿入部材内の油層部の内部と下部とのいずれか一方に仕切板を設けることで、充填部材中への乾燥物の侵入を仕切板にて防止することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、複数の駆動軸の下端部が回転可能に挿入された軸挿入部材内に封入された充填部材の上部に、少なくとも油分を層状に含む油層部材を設けることにより、軸挿入部材に封入した充填部材と開口部との間を油層部で遮断して、充填部材の水分の軸挿入部材の開口部から乾燥室への逃げを防止できる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、スポンジ状に形成した油保持部材にて油分を保持することで、油分を軸挿入部材内に、より確実に保持できる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、軸挿入部材内の油層部の内部と下部とのいずれか一方に仕切板を設けることで、充填部材中への乾燥物の侵入を仕切板にて防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の第１の実施の形態の多段乾燥装置の構成を図１ないし図６を参照して説明する。
【００２１】
図５及び図６において、１はキャスタブル耐火材で成形された乾燥室であり、この乾燥室１には、上部一端側に被乾燥物導入口２が形成され、下部他端側に被乾燥物排出口３が形成されている。被乾燥物導入口２には、ホッパ４とスクリュコンベア５とを有する搬入装置６が設けられている。
【００２２】
また、乾燥室１内には、図６に示すように、上面が乾燥面11となる耐熱金属板12が、水平方向に沿って上下に複数段に配置され、これら耐熱金属板12は、上下方向に互いに略等間隔に離間されている。さらに、上下の各段の乾燥面11の互いに反対側の一端側は、汚泥などの被乾燥物Ｓの搬入側であり、また、上下の各段の乾燥面11の互いに反対側の他端側は、被乾燥物Ｓの搬出側である。すなわち、各上段の乾燥面11の搬出側の下方に、各下段の乾燥面11の搬入側が配置されている。
【００２３】
そして、最上段の乾燥面11に被乾燥物導入口２が連通し、最下段の乾燥面11に被乾燥物排出口３が連通している。すなわち、最上段の乾燥面11は、被乾燥物Ｓの投入段であり、最下段の乾燥面11は、被乾燥物Ｓの排出段である。
【００２４】
また、各乾燥面11の搬入側を除く周縁部は、乾燥室１の側壁15により囲まれている。さらに、各乾燥面11の搬出側には、図５に示すように、側壁15よりも低い遮蔽壁17が設けられ、この遮蔽壁17の中心部には、被乾燥物Ｓを下段の乾燥面11の搬入側に落とす落とし口18が開口形成されている。
【００２５】
そして、最上段の乾燥面11の一段下の乾燥面11の側壁15には、熱ガス、あるいは熱蒸気などの熱媒体Ｍの熱媒体導入口21が開口形成され、最下段の乾燥面11の側壁15には、熱媒体Ｍの熱媒体導出口22が開口形成されている。これら熱媒体導入口21と熱媒体導出口22とは、各上段の乾燥面11から各下段に乾燥面11までこれら乾燥面11に臨む熱媒体流通路23により、ジグザグ状に連通されている。なお、熱媒体Ｍは、下段から上段へと流通するようにしてもよい。
【００２６】
また、乾燥室１内には、各乾燥面11をなす耐熱金属板12を上下方向に貫通して複数の軸挿通孔24が穿設され、これら軸挿通孔24には、駆動軸としての回転軸であるレーキ軸25がそれぞれ挿通されている。これら各レーキ軸25は、図２に示すように、上端部が乾燥室１の上部に配置された吊り下げ部材26に、ピン26aにより固定されることで吊り下げ支持されている。さらに、これら各レーキ軸25には、各乾燥面11上に密着して配置した複数のレーキ27が取り付けられている。そして、これら各レーキ軸25の下端部は、乾燥室１の下部である最下段の乾燥面11の下部に設けられた軸挿入部材としてのポット28に挿入されて回転自在に軸支されている。
【００２７】
ここで、レーキ27は、図２及び図４に示すように、レーキ軸25が挿通される軸貫通孔31が中心部に穿設された円筒状の中心軸部32と、この中心軸部32から径方向に一対突設された腕部33とを備えている。
【００２８】
軸貫通孔31には、レーキ軸25に軸方向に沿って最上段の乾燥面11の上部から最下段の乾燥面11に亘って設けられた嵌合部としてのガイドキー35が嵌合されてレーキ軸25に対してレーキ27を位置決めする被嵌合部としてのキー溝36が設けられている。そして、このキー溝36は、レーキ27の組付性及び乾燥室11内の温度によるレーキ軸25の伸縮などの熱変形を考慮して、緩衝用の隙間が形成されている。さらに、軸貫通孔31は、乾燥面11に向けて拡径されている。
【００２９】
中心軸部32は、上方向に若干突出し、軸貫通孔31の下端部に軸受体37が嵌合している。この軸受体37は、軸貫通孔31及び軸挿通孔24にそれぞれ連通する挿通孔38が中心部に穿設された略円筒状に形成され、各軸挿通孔24に嵌着されてレーキ27の回転の際の摩擦を軽減するものである。
【００３０】
腕部33は、中心軸部32の周方向に沿って円弧状に湾曲して形成されている。また、各腕部33は、中心軸部32の中心軸に対して互いに反対方向に突出している。さらに、互いに隣接するレーキ27は、中心軸部32の湾曲が互いに逆に形成されている。
【００３１】
そして、各レーキ軸25の間隔は、各レーキ27の腕部33の回転半径の一部が、互いに隣接するレーキ27の腕部33の回転軌跡と重なるように定められ、各レーキ27が隣接するレーキ軸25に干渉しないように位置決めされている。
【００３２】
また、レーキ軸25の上端部には、図２及び図３に示すように、駆動歯車41がそれぞれ取り付けられ、これら駆動歯車41は、駆動源としての駆動モータ42により回転される。
【００３３】
駆動歯車41は、互いに隣接するもの同士が歯合されている。このため、レーキ軸25及びレーキ27は、互いに隣接するもの同士が交互に反対方向に回転連動するようになっている。また、これら駆動歯車41は、ボルト43などを介して吊り下げ部材26と一体的に固定されている。
【００３４】
そして、各ポット28は、図１に示すように、例えば金属などの部材にて、上下方向に長手状の略円筒状に形成され、上端部に開口部45が開口形成されている。ここで、開口部45は、最下段の乾燥面11の耐熱金属板12に穿設された軸挿通孔24に嵌合して乾燥面11に臨んで開口され、上端部がこの乾燥面11と略面一となっている。また、各ポット28は、各レーキ軸25の中心軸から各ガイドキー35までの距離よりも大きい内径寸法を有している。
【００３５】
さらに、各ポット28は、最下段の乾燥面11の下部に重合された複数の保温材51，52に、軸挿通孔24に対応して穿設された貫通孔53，54に挿通されて下端部が下方に突出し、この下端部が平板状の台座部55に固定され、この台座部55により閉塞されている。そして、各ポット28は、内部に封入された水分Ｗが最下段の乾燥室１の温度により蒸発しない程度に、充分な軸方向寸法が確保されている。
【００３６】
また、各ポット28には、各レーキ27の軸貫通孔31及び軸受体37の挿通孔38に挿通された各レーキ軸25の下端部が開口部45から挿入されている。さらに、これらレーキ軸25の下端部は、台座部55の中央部から上方に突設された円柱状の突出軸である軸振れ止め56に回転自在に軸支され、台座部55の上主面に対して上方に離間されて位置している。この台座部55とレーキ軸25の先端部とは、レーキ軸25が熱により最大に伸びた状態での膨張代（想像線に示す）以上に離間されている。
【００３７】
また、各ポット28の保温材52の下方である各ポット28の上下方向の中心域には、給水口61が中心軸方向に向けて設けられている。この給水口61からは、ポット28の外部から充填部材としての水分Ｗが各ポット28内へと導入され、この水分Ｗがポット28内に封入されている。この水分Ｗ中には、各ポット28に挿入された各レーキ軸25の下端部が浸されている。
【００３８】
さらに、各ポット28内には、給水口61の位置に対応して油層部としての油層62と仕切板63とがそれぞれ設けられている。
【００３９】
油層62は、油分Ｏにてポット28の横断面を閉塞するように層状に形成され、上端部が保温材52の下端部近傍に位置し、かつ給水口61の先端部近傍である水分Ｗの上面に浮かんで位置している。すなわち、この油層62は、開口部45と水分Ｗとの間を仕切るように配設されている。そして、この油層62により、ポット28内に封入された水分Ｗは、保温材52に対して下方に離間されている。換言すれば、ポット28内に封入された水分Ｗは、開口部45に対して下方に離間されている。
【００４０】
ここで、油分Ｏは、最下段の乾燥室１の温度、例えば１５０℃よりも高い沸点、例えば１８０℃以上の沸点を有している。したがって、油分Ｏは、最下段の乾燥室１の温度により沸騰して蒸発することがない。
【００４１】
また、この油層62は、ポット28内に洩れ込んだ乾燥物としての乾燥汚泥Ｄが容易に水分Ｗへと沈み込まないように、充分な厚みが確保されている。
【００４２】
仕切板63は、油層62よりも厚みが小さい扁平なリング状に形成され、油層62とポット28に封入された水分Ｗとの間となる給水口61の下部に位置している。また、この仕切板63は、ポット28の軸方向に略直交する水平方向に沿って配置され、ポット28の内周面に外周が略隙間なく当接している。そして、この仕切板63は、ポット28の内周に沿って湾曲した複数の支持板64により支持されている。これら支持板64は、仕切板63の下部から台座部55の上端部に亘って上下方向に長手状に形成されている。
【００４３】
なお、ポット28内を全て油分Ｏで満たす構成とすると、油分Ｏは蒸発しないものの洩れ込んだ乾燥汚泥Ｄがポット28内で次第に増加してポット28内の全体が固くなるので、水分Ｗと油分ＯとをポットＷ内に共存させることが望ましい。
【００４４】
さらに、各ポット28の下端部近傍には、点検孔65が設けられている。この点検孔65は、ポット28内に封入された水分Ｗの量及び状態などを、各ポット28の外部から目視確認可能とするものである。
【００４５】
また、側壁15及び遮蔽壁17は、レーキ27の回転半径に沿ってそれぞれ円弧状に湾曲形成されている。
【００４６】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
【００４７】
被乾燥物Ｓが被乾燥物導入口２から最上段の乾燥面11上に搬入装置６により搬入されると、この乾燥面11上で回転するレーキ27により、このレーキ27の回転方向と壁面方向とに被乾燥物Ｓが押し出される。さらに、腕部33の半径の一部が重なった隣接するレーキ27により反対方向から押されてさらに次に隣接するレーキ27の回転半径内に押し出され、乾燥面11上で攪拌されながら搬送され、落とし口18から下段の乾燥面11に落下して順次搬出される。
【００４８】
このとき、同時に熱媒体導入口21から熱媒体Ｍが導入され、この熱媒体Ｍが最上段の乾燥面11から最下段の乾燥面11へと、被乾燥物Ｓの搬送方向と同方向に熱媒体流通路23を通過して各乾燥面11の被乾燥物Ｓから吸湿する。この吸湿した熱媒体Ｍは、熱媒体導出口22から乾燥室１の外部に排出される。
【００４９】
被乾燥物Ｓは、下段の乾燥面11に搬送されるに従い乾燥され、最下段の乾燥面11では乾燥汚泥Ｄとなり、被乾燥物排出口３を介して乾燥室１の外部に排出される。
【００５０】
そして、この乾燥汚泥Ｄの一部は、レーキ軸25のガイドキー35とレーキ27のキー溝36との隙間などから、開口部45を介してポット28内へと侵入し、油層62に洩れ込む。
【００５１】
このとき、この油層62に洩れ込んだ乾燥汚泥Ｄ全体がポット28内に封入された水分Ｗへと沈み込むことを、仕切板63が防止する。また、この水分Ｗへと若干洩れ込んだ乾燥汚泥Ｄは、水分Ｗにより柔らかい状態に保たれ、乾燥した固い塊となってレーキ軸25に付着することなどが防止される。
【００５２】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、油分Ｏを層状に含む油層62をポット28内の水分Ｗの上部に設けることにより、ポット62に封入した水分Ｗと開口部45との間を油層62で遮断して、水分Ｗが開口部45から乾燥室１へと逃げることを防止できる。
【００５３】
そして、ポット28に封入された水分Ｗが乾燥室１へと逃げないため、乾燥汚泥Ｄがポット28内で固い塊となってしまうことがない。
【００５４】
この結果、固い塊となった乾燥汚泥Ｄがレーキ軸25の回転負荷を増加させたり、熱によりレーキ軸25が伸縮する際にレーキ軸25を持ち上げたりすることもなく、多段乾燥装置の信頼性を向上できるとともに、ポット28内の清掃を頻繁に繰り返す必要もなくなり、メンテナンスが容易となるなど、使い勝手が向上する。
【００５５】
また、油層62の厚みを充分に確保することにより、最下段の乾燥面11上の乾燥汚泥Ｄが、乾燥面11から連なって開口部45からポット28内に洩れ込んでも、この乾燥汚泥Ｄの先端部が水分Ｗまで到達しにくいので、ポット28内に封入された水分Ｗがこの乾燥汚泥Ｄにより乾燥室１へと吸い上げられてしまうことを防止できる。
【００５６】
しかも、ポット28内に封入された水分Ｗは、油層62により乾燥面11から離間されるので、水分Ｗの温度の上昇が抑制され、水分Ｗの蒸発を、より確実に防止できる。
【００５７】
さらに、ポット28内の油層62の下部に仕切板63を設けることで、ポット28内に封入された水分Ｗ中に乾燥汚泥Ｄが侵入することを、より確実に防止できる。
【００５８】
なお、上記第１の実施の形態において、仕切板63は、油層62の内部すなわち油層62の上下方向の中間の位置に設けてもよい。
【００５９】
次に、第２の実施の形態を図７及び図８を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
この第２の実施の形態では、上記第１の実施の形態の油層62に代えて、油層部としての油保持部材であるスポンジリング68が配設されている。このスポンジリング68は、図７及び図８に示すように、例えばポリウレタンなどの部材で、多数の孔部Ｈを有するスポンジ状、かつ円筒リング状に形成され、油分Ｏを含んで内部に保持することで、各ポット28内に封入された水分Ｗの上方に油層を形成するものである。また、このスポンジリング68は、仕切板63の上部に当接し、この仕切板63及び支持板64により重量が支持されている。
【００６１】
そして、スポンジリング68にて油分Ｏを保持することで、油層だけで油分Ｏを保持する場合と比較して、油分Ｏをポット28内に、より確実に保持できるとともに、油分Ｏを交換する場合などには、スポンジリング68ごと交換することができるので、メンテナンスがより容易となる。
【００６２】
しかも、仕切板63だけでなくスポンジリング68自体も乾燥汚泥Ｄの水分Ｗへの沈み込みを防止するので、乾燥汚泥Ｄの水分Ｗへの沈み込みをより確実に防止できる。
【００６３】
なお、上記各実施の形態において、充填部材としては、水分を含んだ流体状のものであれば、他の様々なものを適用することができる。
【００６４】
また、上記各実施の形態の油層62とスポンジリング68とを、併存させる構成も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の多段乾燥装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】同上多段乾燥装置の一部を示す縦断面図である。
【図３】同上多段乾燥装置の一部を示す平面図である。
【図４】同上多段乾燥装置のレーキを示す平面図である。
【図５】同上多段乾燥装置を示す一部を切り欠いた平面図である。
【図６】同上多段乾燥装置を示す一部を切り欠いた側面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の多段乾燥装置の要部を示す縦断面図である。
【図８】同上多段乾燥装置の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    乾燥室
11    乾燥面
23    熱媒体流通路
25    駆動軸としてのレーキ軸
27    レーキ
28    軸挿入部材としてのポット
45    開口部
62    油層部としての油層
63    仕切板
68    油層部としての油保持部材であるスポンジリング
Ｍ    熱媒体
Ｏ    油分
Ｓ    被乾燥物
Ｗ    充填部材としての水分
【図１】
2005351503.tif 000003
【図２】
2005351503.tif 000004
【図３】
2005351503.tif 000005
【図４】
2005351503.tif 000006
【図５】
2005351503.tif 000007
【図６】
2005351503.tif 000008
【図７】
2005351503.tif 000009
【図８】
2005351503.tif 000010