(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ドラムの投入口から供給される被処理物を、回転ドラムの回転及びこの回転ドラム内に配した回転軸に具えた羽根板の回転によって攪拌することにより熱風との接触を図って乾燥するとともに、乾燥後の被処理物を順次、排出口から排出する回転ドラム型乾燥機において、前記回転軸は、正面視で回転ドラムの中心を通る水平線より下方であって、且つ中心を通る垂直線と重ならない個所に位置するものであり、また前記回転軸にはらせん羽根が具えられるものであり、このらせん羽根は、ねじ山の高さ寸法が前記羽根板の長さ寸法よりも短く設定されるものであり、前記らせん羽根によって、回転ドラムの内周面上に位置する、乾燥が進み含水率の低下した被処理物の表層部分のみを投入口側に移送することにより、この含水率の低下した被処理物と、投入されたばかりの被処理物とを混合し、投入口付近に位置する被処理物の含水率を低下させることができるように構成したことを特徴とする回転ドラム型乾燥機における被処理物の移送構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＲＤＦ製造施設や都市ゴミガス化溶融施設等における都市ゴミの前処理に用いる乾燥機に関するものであり、特に含水率の高い低質ゴミを乾燥機内において効果的に改質し、乾燥効率を向上することのできる攪拌移送構造に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
近時、都市において排出される家庭ゴミ、産業廃棄物等のゴミを乾燥させて、例えば固形燃料としてＲＤＦ発電等に再利用すること等が行われている。そしてその際に使用される乾燥機として回転ドラム型乾燥機があり、このものは、回転自在に横設された円筒状の回転ドラムに両開口部を貫いて回転軸が具えられ、更にこの回転軸に羽根板を具えて成るものである。また前記回転ドラムの内面には、リフタが設けられており、前記羽根板とリフタとにより都市ゴミが攪拌分散されるように構成されている。
【０００３】
このような回転ドラム型乾燥機を用いて、特に低質ゴミと呼ばれる水分６０〜７０％Ｗ．Ｂ以上の都市ゴミを乾燥する場合には、この低質ゴミは分散性、流動性が低いため、低質ゴミと熱風との接触が好適に行われずに乾燥効率が低下してしまうといった問題が生じていた。
そしてこのための対策としては、被処理物の攪拌を目的として設けた攪拌羽根の回転速度を上げることも行われるが、紐状のゴミが回転軸に絡みついてしまうといったことが起こりやすくなるため限界があり、効果も十分ではなかった。
【０００４】
そこで、回転ドラム内において乾燥が進み、含水率の低下した被処理物（滞留ゴミ）を、投入されたばかりの低質ゴミに混合することにより含水率が低下した状態に改質することが試みられている。すなわち乾燥機に投入された被処理物（都市ゴミ）は、乾燥が進むにつれて排出口の方向に移動するものであり、この排出口側に位置する被処理物（滞留ゴミ）を投入口側に移送するものである。
このための具体的な手法としては、前記リフタの形状を被処理物（滞留ゴミ）を投入口側に落とすような形状としたり、前記羽根板の形状を、被処理物（滞留ゴミ）を投入口側に放擲するような形状にすることが行われていた。
しかしながら前記リフタによると、下層部に位置する含水率の高い被処理物（滞留ゴミ）まで戻してしまうこととなり、低質ゴミの改質効率が低下してしまう。また前記羽根板によると、投入口側に向けて放擲された被処理物（滞留ゴミ）は、投入口側から供給される熱風によって排出口側に押し戻されてしまうこととなり、低質ゴミの改質効率が低下してしまう。このため、更なる改質効率の向上が望まれていた。
【０００５】
【開発を試みた技術的課題】
本発明はこのような背景を認識して成されたものであって、含水率の高い低質ゴミを乾燥機内において高効率で改質することができ、延いては低質ゴミの乾燥効率を向上することのできる新規な回転ドラム型乾燥機における被処理物の攪拌移送構造の開発を試みたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の回転ドラム型乾燥機は、回転ドラムの投入口から供給される被処理物を、回転ドラムの回転及びこの回転ドラム内に配した回転軸に具えた羽根板の回転によって攪拌することにより熱風との接触を図って乾燥するとともに、乾燥後の被処理物を順次、排出口から排出する回転ドラム型乾燥機において、前記回転軸は、正面視で回転ドラムの中心を通る水平線より下方であって、且つ中心を通る垂直線と重ならない個所に位置するものであり、また前記回転軸にはらせん羽根が具えられるものであり、このらせん羽根は、ねじ山の高さ寸法が前記羽根板の長さ寸法よりも短く設定されるものであり、前記らせん羽根によって、回転ドラムの内周面上に位置する、乾燥が進み含水率の低下した被処理物の表層部分のみを投入口側に移送することにより、この含水率の低下した被処理物と、投入されたばかりの被処理物とを混合し、投入口付近に位置する被処理物の含水率を低下させることができるように構成したことを特徴として成るものである。
この発明によれば、含水率の高い低質ゴミが回転ドラム内に供給された場合であっても、投入口付近において改質されて含水率が低下するため分散性が向上し、熱風との接触が好適になされて乾燥効率が向上する。
また回転ドラム内に投入された被処理物が乾燥ドラム内に滞留する時間については必要十分なだけ確保することができ、乾燥が効果的に行われる。
更にまた回転軸に形成したらせん羽根によって、見かけ上のらせん羽根外周長以下の長尺ゴミが回転軸に対して絡み付いてしまうのを防止することができる。
またドラムの内周面上に位置する被処理物の表層部分を構成する含水率の低い滞留ゴミのみを移送するため、投入口付近における低質ゴミの改質を効果的に行うことができる。
そしてこれら各請求項記載の要件を手段として前記課題の解決が図られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の回転ドラム型乾燥機における被処理物の攪拌移送構造について、図示の実施の形態に基づいて説明する。図中符号１に示すものが回転ドラム型乾燥機であり、このものは回転自在に横設される円筒状の回転ドラム２と、この回転ドラム２内の長手方向に架け渡して回転自在に設けられる攪拌移送機構３とを具えて成り、これらは投入側機枠Ｆ１、排出側機枠Ｆ２及び支持ローラＲによって支持される。
なお本明細書においては、回転ドラム型乾燥機１の方向を次のように定義するものであり、被処理物たる都市ゴミＤの進行方向すなわち回転ドラム２の排出口２１側を前方と定義し、その反対側すなわち投入口２０側を後方と定義する。
また以下の説明において、回転ドラム型乾燥機１によって処理する被処理物たる都市ゴミＤが、回転ドラム２内における投入口２０と排出口２１との間に滞留して乾燥処理されている状態のものを滞留ゴミＤ１と称する。
【０００８】
以下回転ドラム型乾燥機１を構成する各部材について説明する。前記回転ドラム２は円筒状の部材であって、基台Ｂに具えた支持ローラＲに対して回転自在に載置される。そしてその両側開口部を投入側蓋体２Ａ及び排出側蓋体２Ｂによって塞ぐものであり、これら投入側蓋体２Ａ、排出側蓋体２Ｂと回転ドラム２との境界部は回転ドラム２が回転可能となるようにシーリングされている。
前記投入側蓋体２Ａには投入口２０及び熱風吹込口２２が形成され、また前記排出側蓋体２Ｂには排出口２１及び排気口２３が形成される。
そして図２に示すように、回転ドラム２内部における投入口２０側の部分には平板リング状の入口堰２４が設けられ、一方、排出口２１側の部分にも平板リング状の出口堰２５が設けられる。なおこれら入口堰２４及び出口堰２５はともに被処理物の流出量を規制するためのものであり、特に出口堰２５の高さ寸法（外径と内径との差）は、回転ドラム２内に位置する被処理物たる滞留ゴミＤ１の滞留量を決定するものとなる。
【０００９】
また図３に示すように回転ドラム２の内面には、アングル状のリフタ２６を一例として正面視で９０°の間隔で四本設けるものである。このリフタ２６の高さ寸法は、前記出口堰２５の高さ寸法の例えば２／７等、１／３以下に設定してあり、その上部を尖端形として回転ドラム２の中心側から内周面側に向かって裾広がり状に傾斜させて成るものである。
【００１０】
ここで前記回転ドラム２を回転駆動する構造について述べると、この構造は図１に示すように、回転ドラム２の外面中央付近のやや投入側外周面上に設けたギヤに対しチェーン２７を巻回し、基台Ｂに設けた駆動モータＭ１により回転ドラム２を回転駆動するように構成されるものである。
【００１１】
次に前記攪拌移送機構３について説明すると、このものは図１、３、４に示すように回転軸３０に対してらせん羽根３１を形成するとともに、回転軸３０に対してほぼ垂直に羽根板３２を具えて成るものであり、この回転軸３０を軸受３３によって回転自在に支持して成るものである。前記回転軸３０は、回転ドラム２内にその長手方向に貫通するように配されるものであり、一例として図３に示すように正面視で回転ドラム２の中心を通る水平線より下方であって、且つ中心を通る垂直線と重ならない個所に位置させる。
【００１２】
また前記らせん羽根３１は、回転軸３０の側周面に対して長手方向に沿って形成されるものであり、回転軸３０の回転にともなって前方から後方に向かって進行するように形成される。図４には、らせん羽根３１を右ネジ様に形成したものを示したが、左ネジ様に形成することもできる。
そしてらせん羽根３１の幅、すなわちねじ山の高さ寸法を、図３に示すように前記羽根板３２の長さ寸法よりも短く設定するものであり、回転ドラム２の内周面上に位置する貯留ゴミＤ１の表層部内に位置することとなる低水分であり軽量な貯留ゴミＤ１のみを移送できるように設定される。
またそのピッチは一例として前方から後方にゆくに従い狭くなるように設定するものであり、これは羽根板３２の取り付けピッチに対応させたものである。
【００１３】
また前記羽根板３２は一例として正面視で１２０°の間隔で放射状に設けられるものであり、その取り付けピッチは、前方から後方にゆくに従って狭くなるように設定してある。
【００１４】
ここで上記回転軸３０を回転駆動する構造について述べると、図１、２に示すように回転ドラム２の後方側の基台Ｂに載置した投入側機枠Ｆ１に駆動モータＭ２を具え、回転軸３０及びモータＭ２の出力軸にそれぞれ具えたスプロケット３４にチェーン３５を巻回することにより駆動モータＭ２の駆動を回転軸３０に伝達するものである。
【００１５】
そして前記投入側機枠Ｆ１上に被処理物たる都市ゴミＤを回転ドラム２内に供給するための投入装置４を具えるものであり、この実施の形態では一例としてホッパとスクリューコンベヤとを組み合わせて構成したものを適用した。
【００１６】
本発明の回転ドラム型乾燥機１における被処理物の攪拌移送構造は、一例として上述したように構成されるものであり、以下その作動態様について説明する。  まず回転ドラム２及び回転軸３０を、図３において反時計回りの方向に回転させた状態で、熱風吹込口２２から熱風を回転ドラム２内に吹き込むものであり、次いで都市ゴミＤを投入装置４によって投入口２０から回転ドラム２内に供給する。
すると、都市ゴミＤ（滞留ゴミＤ１）は図５に示すように攪拌移送機構３における羽根板３２によって攪拌され、回転ドラム２内で飛散するとともに熱風と接触して水分が蒸発して含水率が低下し、更にリフタ２６により滞留ゴミＤ１の一部が持ち上げられて攪拌が促進されながら排出口２１側に進行してゆく。そして図６に示すように出口堰２５に至った滞留ゴミＤ１はこのものを乗り越えて排出口２１から排出される。
【００１７】
このとき本発明によれば、前記回転軸３０にらせん羽根３１が形成されているため、このらせん羽根３１によって、乾燥が進み含水率の低下した滞留ゴミＤ１を投入口２０側に移送するものであり、この含水率の低下した滞留ゴミＤ１と、投入されたばかりの都市ゴミＤとが混合され、投入口２０付近に位置する滞留ゴミＤ１の含水率を低下させることができるものである。
すなわち図６に示すように、回転ドラム２の内周面上に位置する滞留ゴミＤ１は、比重の違いから、含水率の高いものが下層に位置し、一方、含水率の低いものは上層に位置することとなるため、らせん羽根３１は上層の滞留ゴミＤ１のみを投入口２０側に移送することができるものである。
【００１８】
このように本発明によれば、含水率の高い低質ゴミが回転ドラム２内に供給された場合であっても、投入口２０付近において改質されて含水率が低下するため分散性が向上し、熱風との接触が好適になされて乾燥効率が向上する。換言すれば含水率の高い低質ゴミは、回転ドラム２内において熱風と接触する表層のみが乾燥する上乾き傾向になりがちのものであり、乾燥がアンバランスになってしまいがちのものであったが、これを回避することができるものである。
また回転ドラム２内に位置する滞留ゴミＤ１はその一部が回転ドラム２０の長手方向で循環するため、乾燥ドラム２内に滞留する時間が長くなり、この結果乾燥が効果的に行われる。
更にまた回転軸３０に形成したらせん羽根３１によって、見かけ上のらせん羽根外周長以下の長尺ゴミが回転軸３０に対して絡み付いてしまうのを防止することができ、回転ドラム型乾燥機１の運転を円滑に継続することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、含水率の高い低質ゴミを回転ドラム型乾燥機１内において高効率で改質することができ、低質ゴミの乾燥効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の回転ドラム型乾燥機の実施の形態を示す側面図である。
【図２】  同上正面図及び背面図である。
【図３】  回転ドラムの横断正面図である。
【図４】  攪拌移送機構を示す側面図である。
【図５】  攪拌移送機構及びリフタによる滞留ゴミの攪拌の様子を示す横断正面図である。
【図６】  攪拌移送機構及びリフタによる滞留ゴミの攪拌の様子を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１      回転ドラム型乾燥機
２      回転ドラム
２Ａ    投入側蓋体
２Ｂ    排出側蓋体
３      攪拌移送機構
４      投入装置
２０    投入口
２１    排出口
２２    熱風吹込口
２３    排気口
２４    入口堰
２５    出口堰
２６    リフタ
２７    チェーン
３０    回転軸
３１    らせん羽根
３２    羽根板
３３    軸受
３４    スプロケット
３５    チェーン
Ｂ      基台
Ｄ      都市ゴミ
Ｄ１    滞留ゴミ
Ｆ１    投入側機枠
Ｆ２    排出側機枠
Ｍ１    駆動モータ
Ｍ２    駆動モータ
Ｒ      支持ローラ
【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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