(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合比が７０〜９８パーセントの範囲にあるＡｌ２Ｏ３の分子式で表される物質と、ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ・ＭｇＯおよびＫ２Ｏ・Ｎａ２Ｏの各分子式で表される物質からなり、径が１．５〜６．０ミリメートルであるボール（１１）が３０００〜６５０００個収容された、横設された円筒状の中空室（２２）と、
前記中空室の上方に配置され下端が前記中空室に連通する箱筒状の上部中空室（２３）と、
前記中空室の底部付近において先端を前記中空室の周面に開口して前記中空室の円周の接線方向に沿って配設された、熱風発生源からの熱風を供給するための熱風供給路（２４）と、
前記上部中空室と前記熱風供給路との間において先端を前記中空室の周面に開口して突立して配設された、含水物質を前記中空室内に供給するための含水物質供給路（２５）と、
前記上部中空室の一方の側面に突設された、乾燥された前記含水物質を取り出すための取出口（２６）と
を具備した含水物質の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は含水物質の乾燥装置に関する。具体的には、被乾燥物に熱風による焦げ付きを生じさせることなく、連続運転することができる含水物質の乾燥装置を提供せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
含水物質の乾燥装置の従来例として、豆腐殻（おから）を乾燥するための豆腐殻乾燥装置を、図４に示し説明する（特開平６−１０５６６３号公報参照）。ここで、図４は、該装置の構成を示す縦断面図である。
【０００３】
図４において、基台４１上には、被乾燥物である豆腐殻が供給される、円筒状に形成された中空室４２が横設されており、その内部には、多数の所定径のセラミックを用いた球状体であるセラミック・ボール３１が収容されている。
【０００４】
セラミック・ボール３１の化学組成は、図５に示すように、ＳｉＯ２の分子式で表される物質が７２．８６パーセント、Ａｌ２Ｏ３の分子式で表される物質が２０．５９パーセントであり、その他に、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ・ＭｇＯおよびＫ２Ｏ・Ｎａ２Ｏの各分子式で表される物質が含まれている。
【０００５】
また、セラミック・ボール３１の物理的特性は、図６に示されており、嵩（かさ）比重は２．３７であり、曲げ強度は６００キログラム／平方センチメートル、圧縮強度は３２００キログラム／平方センチメートルである。
【０００６】
このようなセラミック・ボール３１は、径が１．５〜６．０ミリメートルで、その収容数は３０００〜６５０００個程度（重量にして０．８〜１．０キログラム）が好適とされ、また、すべて同一径のものであっても、それぞれ異なる径のものが混合するものであってもよいとされる。なお、図４では、セラミック・ボール３１の大きさは、説明の便宜上誇張して図示している。
【０００７】
中空室４２の上方には、箱筒状に形成された上部中空室４３が配置され、その下端が中空室４２に連通するとともに、その一方の側面の上端部には、装置の作動により乾燥された豆腐殻を取り出すための、円筒状に形成された取出口４６が突設されている。
【０００８】
中空室４２の底部付近の周面には、中空室４２の円周の接線方向に沿って配設された、図示されてはいない熱風発生源からの熱風を供給するための熱風供給路４４の先端が、開口している。また、この熱風供給路４４と上部中空室４３との間には、豆腐殻を中空室４２内に供給するための豆腐殻供給路４５が、先端を中空室４２の周面に開口して突立するようにして配設され、その先端開口部の上方には、豆腐殻を定量供給するための外気遮断型のロータリ・フィーダ４７が介設されている。なお、上部中空室４３、熱風供給路４４および豆腐殻供給路４５の構造は、特に限定されるものではないが、中空室４２の筒長とほぼ等幅の方形状断面に形成するのが好ましいとされている。
【０００９】
つぎに、以上のように構成された豆腐殻乾燥装置を運転した場合の作動状態について説明すると、豆腐殻を中空室４２内に供給するに先立って、図示されてはいない熱風発生源からの所要風圧の熱風を、熱風供給路４４を介して中空室４２内に供給する。供給された熱風は、中空室４２の内周面に沿って図面上で時計方向に流れ、これにより中空室４２内は加熱される。また、中空室４２内に供給された熱風は、上部中空室４３内に分流して上昇し、上部中空室４３内も加熱される。
【００１０】
このとき、中空室４２内に収容された多数のセラミック・ボール３１は、供給される熱風により飛ばされて、図７に示すように、中空室４２の内周面および上部中空室４３の内壁の一帯に衝突して跳ね返ることを繰り返して、中空室４２および上部中空室４３内を縦横無尽に飛び交う。
【００１１】
そこで、ロータリ・フィーダ４７を作動せしめると、豆腐殻が豆腐殻供給路４５を介して中空室４２内に連続的に供給され、供給された豆腐殻は中空室４２の底部に向けて落下する。中空室４２内に落下供給された豆腐殻は、熱風供給路４４を介して供給される熱風により乾燥されつつ、中空室４２の内周面に沿って上昇する。中空室４２内を上昇した豆腐殻は、上部中空室４３下端の口縁部４８に衝突して細かく粉砕され、この粉砕により豆腐殻の伝熱面積が増加する。
【００１２】
粉砕され、かつ、熱風により乾燥されて軽量化された豆腐殻は、上部中空室４３内に分流する熱風とともに上部中空室４３内を上昇し、この上昇中に乾燥がさらに促進される。上部中空室４３内を上昇して完全に乾燥され粉粒状となった豆腐殻は、上部中空室４３の上端部に到達し、ここに設けられた取出口４６を介して熱風に乗って外部に取り出される。
【００１３】
以上の乾燥過程においては、熱風により飛ばされる多数のセラミック・ボール３１が、中空室４２および上部中空室４３内で縦横無尽に飛び交う。その結果、豆腐殻が中空室４２の内周面および上部中空室４３の内壁に付着したとしても、これらに衝突する多数のセラミック・ボール３１が、付着した豆腐殻を掻き取るので、豆腐殻の焦げ付きを防止することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような効果が、図４に示した従来例によれば得られるのであるが、含水物質の乾燥装置としては、つぎのような解決すべき課題がある。すなわち、この従来例では、中空室４２の内周面や上部中空室４３の内壁への豆腐殻の焦げ付きを防止するための手段として、セラミック・ボール３１を熱風により飛ばして、これを中空室４２の内周面や上部中空室４３の内壁に衝突せしめている。
【００１５】
ここで、本願発明者は、豆腐殻よりも比重の大きい含水物質（例えば陶土）を該装置により乾燥する実験を行った。この実験において、豆腐殻よりも比重の大きい含水物質を、中空室４２内において熱風により飛ばすためには、豆腐殻の場合よりも高い風圧の熱風を必要とした。
【００１６】
すなわち、図４に示した従来例においては、容積が０．０１８立方メートルの中空室４２を用いて豆腐殻を乾燥する場合、静圧が４００mmAqの熱風を中空室４２内に供給すれば、ここに収容された豆腐殻を飛ばすことができる。これに対して、同じ容積の中空室４２を用いて豆腐殻よりも比重の大きい陶土などを乾燥する場合は、静圧が６００〜９００mmAqの熱風を供給する必要がある。
【００１７】
しかしながら、中空室４２内に供給する熱風の風圧を豆腐殻の場合よりも高くすると、その風圧により、軽量なセラミック・ボール３１は、上部中空室１３内に吹き上げられる。そして、吹き上げられたセラミック・ボール３１は、乾燥された被乾燥物とともに、上部中空室４３の取出口４６より外部に排出されてしまう。そのため、取出口４６より取り出された被乾燥物から、これに含まれるセラミック・ボール３１を選り分けるという作業が必要となる。
【００１８】
そこで、これに対処するために、径が大きくより重いセラミック・ボール３１を用いるとすると、中空室４２内に収容することができるセラミック・ボール３１の数量が少なくなる。しかし、セラミック・ボール３１の数量が少ないと、これが中空室４２の内周面や上部中空室４３の内壁に衝突する回数が少なくなる。その結果、径が小さいセラミック・ボール３１を用いる場合に比して、セラミック・ボール３１が中空室４２の内周面などに衝突する面積が減少するために、中空室４２の内周面などに含水物質が付着したまま残り、結局は焦げ付いてしまうことになる。
【００１９】
また、中空室４２内に供給する熱風の風圧を高くする場合、設定された風圧によっては、セラミック・ボール３１が、中空室４２の内周面や上部中空室４３の内壁に衝突する際に、その機械的強度が充分でないため圧砕されてしまう。そして、圧砕されたセラミック・ボール３１の破片は、軽量なため上部中空室４３内を上昇する熱風に乗って上昇し、上部中空室４３の取出口４６を介して外部に排出されてしまう。
【００２０】
そのために、中空室４２の内周面や上部中空室４３の内壁へのセラミック・ボール３１の衝突の繰り返しが行われなくなり、その結果、中空室４２の内周面などへの被乾燥物の付着を回避して焦げ付きを防止するという効果が得られないことになる。
【００２１】
このように、図４に示した従来例によっては、豆腐殻よりも比重の大きい含水物質を、焦げ付きを生ずることなく乾燥することができず、含水物質の乾燥装置としては、乾燥対象物が限定されてしまうという解決すべき課題があった。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、本発明はなされたものである。そのために、本発明では、中空室の内周面や上部中空室の内壁に熱風を受けて衝突することによって、これらに付着する含水物質を掻き取り、これにより熱風による焦げ付きを防止するための手段として、従来例において使用されていたセラミック・ボールと径は変わらないが機械的強度は大きいボールを用いるようにした。
【００２３】
すなわち、横設された円筒状の中空室と、この中空室の上方に配置され下端が中空室に連通する箱筒状の上部中空室とを配設するとともに、熱風発生源からの熱風を供給するための熱風供給路を、中空室の底部付近において先端を中空室の周面に開口して中空室の円周の接線方向に沿って配設し、含水物質を中空室内に供給するための含水物質供給路を、上部中空室と熱風供給路との間において先端を中空室の周面に開口して突立して配設し、乾燥された含水物質を取り出すための取出口を上部中空室の一方の側面の一方の側面に突設したうえで、中空室内に金属を主成分とする多数の所定径のボールを収容するようにした。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施の形態を図１に示し説明する。ここで、図１は、本実施の形態における含水物質の乾燥装置の一部を切欠いた斜視図である。
【００２５】
図１において、基台２１、中空室２２、上部中空室２３、熱風供給路２４、含水物質供給路２５、取出口２６およびロータリ・フィーダ２７は、図４に示した従来例における基台４１、中空室４２、上部中空室４３、熱風供給路４４、豆腐殻供給路４５、取出口４６およびロータリ・フィーダ４７の構成とそれぞれ同一であるので、その説明は省略する。
【００２６】
そこで、本実施の形態において、図４に示した従来例の構成と異なるところは、従来例におけるセラミック・ボール３１とは化学組成の異なる多数のボール１１を、中空室２２内に収容していること、および中空室２２内に供給する含水物質を収容するためのホッパー２８をロータリ・フィーダ２７に連設していることである。
【００２７】
中空室２２内に収容されたボール１１の化学組成は、図２に示すように、Ａｌ２Ｏ３が９３．３８パーセント、ＳｉＯ２が５．１２パーセントであり、その他にＦｅ２Ｏ３、ＣａＯ・ＭｇＯおよびＫ２Ｏ・Ｎａ２Ｏが僅かに含まれている。このように、本発明では、図４に示した従来例とは異なり、Ａｌ２Ｏ３をボール１１の主成分としている。
【００２８】
このボール３１の物理的特性は、図３に示すように、嵩比重が３．６であり、セラミック・ボール３１（図１）のそれより大きい。また、曲げ強度は２８００キログラム／平方センチメートルであり、圧縮強度は１６０００キログラム／平方センチメートルである。これは、図４に示した従来例におけるセラミック・ボール３１と比較すると、曲げ強度で約４．７倍であり、圧縮強度で５倍である。
【００２９】
このようなボール１１は、図４に示した従来例と同じく、径が１．５〜６．０ミリメートルで、その収容数は３０００〜６５０００個程度が好ましく、また、すべて同一径のものであっても、それぞれ異なる径のものが混合するものであってもよい。なお、図１では、ボール１１の大きさは、誇張して図示している。
【００３０】
以上のような構成による本装置を用いて、含水物質として例えば水分を含んで流動体状になった陶土を乾燥する場合について説明すると、まず、装置を始動せしめるに先立って、ホッパー２８内に陶土を収容する。そこで、装置を始動せしめると、ロータリ・フィーダ２７の作動の下に、陶土が中空室２２内に落下供給される。
【００３１】
このとき、陶土は豆腐殻よりも比重が大きいので、図４に示した従来例における場合よりも供給する熱風の風圧を高くし、静圧が６００mmAq程度の熱風を、熱風供給路２４を介して中空室（容積は０．０１８立方メートル）２２内に供給する。その後は、当該従来例について説明したところと同様にして、中空室２２および上部中空室の内部で熱風により乾燥され、乾燥された陶土は、上部中空室２３上端部に設けられた取出口２６を介して取り出されることになる。
【００３２】
この乾燥過程においては、中空室２２内に収容された多数のボール１１が、熱風により飛ばされて中空室２２の内周面および上部中空室２３の内壁への衝突を繰り返すのであるが、従来例におけるセラミック・ボール３１よりはその機械的強度が著しく大きいことから、このような衝突によってボール１１が圧砕されることはない。
【００３３】
したがって、陶土のように豆腐殻よりは比重の大きい含水物質を乾燥する場合であっても、本発明によれば連続運転することができ、充分に対処することが可能となる。
【００３４】
以上においては、本装置により陶土を乾燥する場合を例に挙げて説明した。しかし、本願発明者が行った実験によれば、その他にも、醤油・あんこ・林檎などの果物の絞りかす、細かく切断あるいは破砕した野菜、摺ったとろろ芋、もずく、あるいは合成樹脂の原料、さらには再生紙製造工程における浄化槽の沈殿物などについても、本発明に係る含水物質の乾燥装置により充分に乾燥することが可能であるとの実験結果を得ている。
【００３５】
また、ボール１１の主成分であるＡｌ2Ｏ3の化合比は、図２に示したものに限定されるものではなく、７０〜９８パーセントの範囲でよく、さらには、ボール１１の主成分は、Ａｌ2Ｏ3以外の金属であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるならば、中空室内に供給された含水物質が、中空室の内周面や上部知中空室の内壁に付着し、熱風を受けて焦げ付くのを防止するための手段として、セラミック・ボールよりは嵩比重の大きい金属を主成分としたボールを、中空室の内周面や上部中空室の内壁に、熱風により衝突せしめるようにした。そのため、比重の大きい含水物質を中空室内において飛ばすために風圧の高い熱風を供給する場合にも、ボールの径を大きくする必要がなく、多量のボールを中空室内に収容することができる。
【００３７】
したがって、中空室の内周面等にボールが衝突する回数が減少することがないことから、ボールが衝突する中空室の内周面等の面積も減少することがなく、中空室の内周面等への含水物質の付着による焦げ付きを防止することができる。
【００３８】
また、金属を主成分として機械的強度の大きいボールを用いているので、中空室の内周面等への衝突の際にボールが圧砕することはなく、比重の大きい含水物質を、焦げ付きを生じさせることなく、確実に連続的に乾燥することが可能となる。したがって、本発明によれば、実用上顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す一部を切欠いた斜視図である。
【図２】図１に示したボールの化学組成を表示した表示図である。
【図３】図１に示したボールの物理的特性を表示した表示図である。
【図４】従来例の構成を示す縦断面図である。
【図５】図４に示したセラミック・ボールの化学組成を表示した表示図である。
【図６】図４に示したセラミック・ボールの物理的特性を表示した表示図である。
【図７】図４に示したセラミック・ボールの中空室および上部中空室での動きの様子を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１１  ボール
２１  基台
２２  中空室
２３  上部中空室
２４  熱風供給路
２５  含水物質供給路
２６  取出口
２７  ロータリ・フィーダ
２８  ホッパー
３１  セラミック・ボール
４１  基台
４２  中空室
４３  上部中空室
４４  熱風供給路
４５  豆腐殻供給路
４６  取出口
４７  ロータリ・フィーダ
４８  口縁部
【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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