(57)【要約】【課題】  設置に必要なスペースが少なくて済むとともに被処理物を高速で乾燥処理することができる、構造が簡単で製造コストが安く且つ保守も容易な高速乾燥機を提供する。【解決手段】  原料ホッパ２からスクリューフィーダ５に供給された被処理物は、バーナ６で加熱されながら乾燥路７へ送り込まれ、ブロワ８により外部から導入された空気によって乾燥路７を搬送される。バーナ６で加熱された被処理物の水分は、被処理物とともに乾燥路７を通過する空気によって除去され、乾燥路７の終端近傍で被処理物から水分を吸収した空気がサイクロン９で分離除去された後、乾燥路７終端から乾燥処理された被処理物が取り出される。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
原料ホッパに接続された筒状のケーシング内部に搬送スクリューを内蔵し、前記原料ホッパから被処理物を供給されるスクリューフィーダと、
前記スクリューフィーダに設けられてそのケーシング内を搬送される被処理物を加熱するバーナと、
前記スクリューフィーダのケーシングの搬送方向終端部に始端部が接続された管状の乾燥路と、
前記乾燥路の始端部近傍に設けられ、前記スクリューフィーダから当該乾燥路内に送り込まれた被処理物を、乾燥路外部から取り込んだ空気の流れによって乾燥路終端側へ搬送するブロワと、
前記乾燥路の終端近傍に設けられて、被処理物から水分を吸収した空気を分離除去するサイクロンとを備えたことを特徴とする高速乾燥機。
【請求項２】
乾燥路の途中に、通過する被処理物を再加熱する少なくとも１つのバーナと、乾燥路外部から取り込んだ空気の流れによって被処理物を乾燥路終端側へ搬送する少なくとも１つのブロワとをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の高速乾燥機。
【請求項３】
乾燥路の途中に被処理物から水分を吸収した空気を分離除去する少なくとも１つのサイクロンをさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の高速乾燥機。
【請求項４】
乾燥路の主要な部分が、垂直面内で上下に蛇行するように、縦に配置された複数の長い乾燥筒と、互いに隣り合うこれらの乾燥筒の上端どうしならびに下端どうしを各々連結する短い乾燥筒から構成され、少なくとも一部の短い乾燥筒が着脱可能になっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の高速乾燥機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、おからやコーヒーの絞り滓のような有機食品残渣や家畜の糞等に含まれる水分を短時間で除去するための乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品の製造工程等で発生する有機食品残渣や家畜の糞のような水分を多量に含んで汚泥状となっている廃棄物を乾燥処理するために、従来では、例えば、特許文献１に記載されているように、被処理物を長い円筒状の容器本体内に投入して、この被処理物を容器本体内をモータで回転する軸なし螺旋翼によって移動させながら、螺旋翼の中心に設けた内側加熱手段と容器本体を外側から加熱する外側加熱手段によって被処理物を加熱乾燥させる乾燥装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１４５０８８
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
前述した特許文献１に記載されているような従来の乾燥装置においては、容器本体内に投入された被処理物を少しずつ螺旋翼で容器本体の排出口側へ移動させながら徐々に乾燥させる構造になっているため、被処理物が容器本体内にとどまっている時間が長く、被処理物を連続的に処理する能力を高めるためには、容器本体の全長を長くする必要があるため、広い設置スペースが必要となる問題があった。
また、容器本体の内部に加熱手段や螺旋翼が配置されている複雑な構造のため、製造コストが高くなるとともに、清掃や点検等の保守が困難であった。
【０００４】
そこで、本考案は、前述したような問題を解決し、設置に必要なスペースが少なくて済むとともに被処理物を高速で乾燥処理することができる、構造が簡単で製造コストが安く且つ保守も簡単な高速乾燥機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】
【０００５】
前記目的を達成するため、本考案の高速乾燥機は、原料ホッパに接続された筒状のケーシング内部に搬送スクリューを内蔵し、前記原料ホッパから被処理物を供給されるスクリューフィーダと、前記スクリューフィーダに設けられてそのケーシング内を搬送される被処理物を加熱するバーナと、前記スクリューフィーダのケーシングの搬送方向終端部に始端部が接続された管状の乾燥路と、前記乾燥路の始端部近傍に設けられ、前記スクリューフィーダから当該乾燥路内に送り込まれた被処理物を、乾燥路外部から取り込んだ空気の流れによって乾燥路終端側へ搬送するブロワと、前記乾燥路の終端近傍に設けられて、被処理物から水分を吸収した空気を分離除去するサイクロンとを備えている。
【０００６】
本考案の高速乾燥機においては、乾燥路の途中に、通過する被処理物を再加熱する少なくとも１つのバーナと、前記乾燥路内に外部から空気を取り込む少なくとも１つのブロワとをさらに備えていることが望ましい。
【０００７】
また、乾燥路の途中に被処理物から水分を吸収した空気を分離除去する少なくとも１つのサイクロンをさらに備えていることも望ましく、さらに、乾燥路の主要な部分が、垂直面内で上下に蛇行するように、縦に配置された複数の長い乾燥筒と、互いに隣り合うこれらの乾燥筒の上端どうしならびに下端どうしを各々連結する短い乾燥筒から構成され、少なくとも一部の短い乾燥筒が着脱可能になっていることも望ましい。
【考案の効果】
【０００８】
請求項１に記載された考案に係る高速乾燥機によれば、スクリューフィーダのケーシング内部でバーナの高温炎で高温に加熱された被処理物を乾燥路に送り込み、ブロアによって乾燥路に吹き込まれる多量の空気によって、前記被処理物を乾燥路の終端側に向けて流動させるようにしているため、乾燥路内を通過する間に被処理物は高速の空気流によって攪拌・粉砕されて水分の蒸発が促進されるため、高速且つ連続的に乾燥処理を行うことができる。
【０００９】
また、被処理物が乾燥路の終端に至る直前で、サイクロンが被処理物を運んできた多量の空気を分離除去するため、乾燥路の出口では被処理物の粉塵が舞い上がることがなく、また乾燥路出口では、被処理物は分離除去された多量の空気に熱を奪われて温度が低下しているため、安全且つ容易に回収することができる。
【００１０】
また、被処理物を乾燥させる乾燥路には、従来の乾燥機に見られるような被処理物を搬送する螺旋翼等の可動部分を必要としないため、構造が簡単で製造コストを安くできるとともに、清掃や点検を容易に行うことができる。
【００１１】
また、請求項２に記載された考案に係る高速乾燥機によれば、前記請求項１の考案の効果に加えてさらに、長い乾燥路を通過中に温度が低下した被処理物をバーナで再加熱するとともに、途中からブロワで新たな空気を補充することで、被処理物の乾燥処理能力をより高めることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載された考案に係る高速乾燥機によれば、前記請求項１又は２の考案の効果に加えてさらに、被処理物から発生する水蒸気を乾燥路を通過する途中でサイクロンにより分離除去し、その下流側の乾燥路内の空気に含まれる水分量を減少させることで乾燥処理能力をより高めることができる。
【００１３】
さらに、請求項４に記載された考案に係る高速乾燥機によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の考案の効果に加えてさらに、高速乾燥機の乾燥路の主要な部分を垂直面内で上下に蛇行するようにしているため、設置スペースを少なくできるとともに、乾燥路の蛇行部分でその中を通過する空気流の向きが変化することにより、被処理物の攪拌・粉砕作用が促進されて、被処理物の乾燥をより効果的に行うことができる。
【００１４】
また、乾燥路を構成する少なくとも一部の短い乾燥筒を着脱可能とすることで、乾燥路の清掃や保守点検作業を容易に行える効果も得られる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本考案の高速乾燥機の１実施形態を示す概略構造図であって、同図に示すように、高速乾燥機１は、原料ホッパ２に接続された筒状のケーシング３の内部に搬送スクリュー４を内蔵したスクリューフィーダ５と、前記スクリューフィーダ５に設けられたバーナ６と、スクリューフィーダ５のケーシング３の搬送方向終端部に始端部が接続された管状の乾燥路７と、前記乾燥路７の始端部近傍に設けられているブロワ８と、乾燥路７の終端近傍に設けられているサイクロン９を備えている。
【００１６】
図２に示すように、原料ホッパ２は上端に開口部を有して、ここからおから等の乾燥処理を行う被処理物が投入される。本実施形態のものにおいては、原料ホッパ２の内部に、投入された被処理物を攪拌して解すとともにブリッジの発生を防止するための、上下２段の攪拌部材１０、１１が設けられている。
【００１７】
これらの攪拌部材１０、１１は、螺旋状またはパドル状の回転体から構成されていて、図示しない回転駆動源によって回転駆動されるようになっている。なお、この回転駆動源はスクリューフィーダ５の搬送スクリュー４の回転速度に応じて回転数を変化できるものを用いてもよい。
【００１８】
原料ホッパ２の下端は、スクリューフィーダ５のケーシング３内に連通している。ケーシング３内の搬送スクリュー４は、その搬送方向終端部側でケーシング３の外部に設けられている回転数が可変の駆動源１２に駆動連結されていて、原料ホッパ２から落下供給される被処理物を一定の割合で乾燥路７側へ搬送する。
【００１９】
また、バーナ６は、灯油バーナが用いられていて、スクリューフィーダ５のケーシング３の搬送方向始端側から終端側へ向けて８００℃の火炎を噴射してケーシング３内を高温に加熱する。
【００２０】
図１に示すように、乾燥路７の主要な部分は、図示していない支持枠で保持されて縦に配置された５本の長い乾燥筒１３と、これらの乾燥筒１３の上端どうし、ならびに下端どうしを各々連結する短い乾燥筒１４によって、垂直面内で上下に蛇行するように形成されていて、乾燥室１５の内部に格納されている。
【００２１】
これらの５本の乾燥筒１３の最後部は、短い乾燥筒１６を介して乾燥室１５の外部に露出してサイクロン９に連結されている乾燥筒１７に連通している。サイクロン９は、上方に延びる排気管１８を有するとともに、下方に開口する排出筒１９を有している。
【００２２】
なお、本実施形態においては、乾燥筒１３、１４、１６、１７は直径２００ｍｍのステンレス製のパイプで製作しており、長い乾燥筒１３には長さ４ｍのもの、短い乾燥筒１４、１６には長さ５００ｍｍのものを用いている。
【００２３】
また、短い乾燥筒１４は、乾燥路７内の清掃や点検等を容易に行えるように、隣り合う長い乾燥筒１３の間から着脱可能になっている。
【００２４】
ブロワ８は、図２に示すように、乾燥路７の始端部となっている乾燥筒１３の下端に空気の吐出口を上向きにして取り付けてあり、本実施形態においては、出力２．２ｋｗ／ｈのものを用いている。
【００２５】
次に、前述した高速乾燥機１の動作を説明する。
まず高速乾燥機１を起動させると、原料ホッパ２内の攪拌部材１０、１１、スクリューフィーダ５の搬送スクリュー４が回転を開始するとともに、ブロワ８とサイクロン９も動作を開始する。
【００２６】
次いでバーナ６に点火してスクリューフィーダ５のケーシング３内をその火炎によって予熱して高温にする。ケーシング３内部が十分高温になったら、原料ホッパ２におからや家畜の糞等の乾燥処理を行う被処理物を投入する。
【００２７】
原料ホッパ２内に投入された被処理物は、上段に位置する攪拌部材１０によって攪拌されて塊が解され、その下段に位置する攪拌部材１１の回転によって滞りなく一定の速度で原料ホッパ２の下部へ移動してスクリューフィーダ５のケーシング３内に落下する。
【００２８】
ケーシング３内に送り込まれた被処理物は、その内部でバーナ６が発生する高温炎で加熱されて水分を除去されつつ、搬送スクリュー４の回転に伴って徐々にケーシング３の終端部側へ移動して、乾燥路７の始端部分を構成している垂直な乾燥筒１３の下端部へ送り込まれる。
【００２９】
前記乾燥筒１３の下端部に送り込まれた被処理物は、ブロワ８から上方に吹き出す高速の空気流によって吹き上げられ、垂直面内で上下に蛇行する乾燥路７を終端側へ向けて搬送される。
【００３０】
この過程において、バーナ６で熱せられた被処理物から発生する水蒸気がブロワ８から乾燥路７内に吹き込まれた多量の空気の中に吸収されることで効率的に被処理物の乾燥処理が行われる。
【００３１】
こうして、垂直な乾燥筒１３と水平な乾燥筒１４を交互に通過してきた被処理物は、短い乾燥筒１６と斜めの乾燥筒１７を通過して、この乾燥路７の終端に設けられたサイクロン９に入り、ここで多量の水蒸気を含む高速の空気流と分離されて、ほとんどの空気流は排気管１８から大気中に放出され、排出筒１９からは乾燥処理が完了して粉粒体状になった被処理物が排出される。
【００３２】
なお、排出筒１９から被処理物が排出される際に、空気流のほとんどはサイクロン９を通過する際に分離されるため、排出筒１９から被処理物とともに空気が吹き出して粉塵を飛散するようなことはない。
【００３３】
乾燥処理が完了した被処理物の回収は、本実施形態においては回収容器２０として１トン入りの布製の収納袋を用い、排出筒１９の出口に収納袋の入り口をはめ込むようにセットして行っている。なお、被処理物の表面に付着する水分が若干残るため、収納袋は通気性に優れたものを使用することが望ましい。
【００３４】
ちなみに、乾燥路７の温度は、始端側の縦の乾燥筒１３内で平均３８０℃、２番目の縦の乾燥筒１３内で平均２６０℃、３番目の縦の乾燥筒１３内で平均１８０℃、４番目の縦の乾燥筒１３内で平均１２０℃、５番目の縦の乾燥筒１３内で平均８０℃、排出筒１９内で平均５０℃と次第に低下する。
【００３５】
また、本実施形態のものにおいては、スクリューフィーダ５の各構成部品は、バーナ６による燃焼ガスの８００℃の高温に耐えられるように、特に耐熱性に優れたステンレス材で製作されており、また、高温になるブロア８の羽根部や乾燥路７を構成している各乾燥筒１３、１４、１６、１７、及びサイクロン９のの構成部品等も、長期の継続的使用に耐えられるように耐熱性、耐摩耗性に優れたステンレス材を使用している。
【００３６】
次に、図３は、本考案の高速乾燥機の別の実施形態における概略構造図であって、同図に示す高速乾燥機１Ａは、前述した図１中に用いられている番号と同一番号で示している部分については、前述した高速乾燥機１と同一構造となっている。
【００３７】
図３に示す高速乾燥機１Ａでは、乾燥路７Ａ前半の下向き搬送部分を構成している乾燥筒１３の途中にサイクロン９Ａが追加されていて、スクリューフィーダ５から乾燥路７Ａへ送り込まれた高温の被処理物から発生する水蒸気を乾燥路７Ａを通過する早期の段階でこのサイクロン９Ａにより分離除去し、その下流側の乾燥路７Ａ内の空気に含まれる水分量を減少させることで乾燥処理能力の向上を図っている。
【００３８】
また、この高速乾燥機１Ａにおいては、乾燥路７Ａの後半部分下側の水平搬送部分を構成している乾燥筒２１の搬送方向始端側に前述したバーナ６と同様なバーナ６Ａが追加されていて、乾燥路７Ａを通過する間に熱が奪われて温度が低下した被処理物をこのバーナ６Ａによって再加熱し、内部に含まれる水分の蒸発を促進している。
【００３９】
また、前記乾燥筒２１の終端と、これに続く上向き搬送部分を構成する乾燥筒１３との連結部分にブロワ８Ａが追加されている。
ブロワ８から乾燥路７Ａ内に送り込まれた空気が被処理物とともにサイクロン９Ａを通過するときには、その一部の空気が水蒸気とともに外部に放出されてしまうため、その下流側では乾燥路７Ａ内を流れる空気の流量が減少して乾燥処理能力が落ちる。
【００４０】
そこで、本実施形態のものにおいては、乾燥路７Ａの途中からブロワ８Ａによって、外部の新たな空気を乾燥路７Ａの搬送方向に向けて吹き込んで空気の流量を増加させ乾燥路７Ａの下流側部分においても乾燥処理能力が低下しないようにしている。
【００４１】
なお、本考案は、前述した各実施形態のものに限定されるものではなく、乾燥路途中に設けるサイクロンやバーナ、ブロワの数は、必要に応じて適宜選択することが可能である。
また、また、これらの実施形態のものにおいては、熱効率を高めるために、乾燥路７、７Ａの主要部分を乾燥室１５内に配置しているが、乾燥室１５を設けずに外部に露出した状態で設置してもよい。
【実施例】
【００４２】
前述した図１に示す構成の高速乾燥機１によって含水率９０％〜９５％のおからを乾燥処理することにより、被処理物の含水率を３５％〜４０％まで低下させることができた。おからを家畜の飼料として用いる場合には、その含水率を４０％まで低下させればよいため、乾燥処理後のおからは、家畜の飼料として問題なく利用可能であった。
【００４３】
一方、コーヒーの絞り滓を乾燥して家畜の飼料とする場合には、原料自体の含水率は８０％程度であるが、原料の表面に付着する水分の量が多いため、乾燥路を構成する乾燥筒を上下に４往復蛇行させるとともに、図３に示す高速乾燥機１Ａのように、バーナとブロワを１つずつ追加した構成のもので乾燥処理を行ったところ、乾燥処理後の含水率は２０％を達成することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本考案の高速乾燥機は、おからやコーヒーの絞り滓、家畜の糞のような水分を多量に含んだ廃棄物等の乾燥処理工程に広く利用することができ、また、被処理物を炭化処理する場合の前処理工程としての乾燥処理工程にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本考案の高速乾燥機の１実施形態における概略構造図である。
【図２】本考案の高速乾燥機の１実施形態における部分拡大図である。
【図３】本考案の高速乾燥機の別の実施形態における概略構造図である。
【符号の説明】
【００４６】
１、１Ａ                        高速乾燥機
２                              原料ホッパ
３                              ケーシング
４                              搬送スクリュー
５                              スクリューフィーダ
６                              バーナ
７、７Ａ                        乾燥路
８、８Ａ                        ブロワ
９、９Ａ                        サイクロン
１０、１１                      攪拌部材
１２                            回転駆動源
１３、１４、１６、１７、２１    乾燥筒
１５                            乾燥室
１８、１８Ａ                    排気管
１９、１９Ａ                    排出筒
２０                            回収容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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