上部圧入式溝型加熱成型乾燥機
【課題】 含水率の高い被処理物を確実に乾燥処理して一辺数ｍｍ角から１０ｍｍ角程度のスティック状に予備成型することができるとともに、負荷動力の軽減やメンテナンス性を向上することができ、コンパクトで乾燥能力の高い新規な上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の開発を技術課題とした。
【解決手段】 円筒状の乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）に対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝１０が形成され、この溝１０内に被処理物Ｈ１を圧入し、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）からの伝導熱によって前記被処理物Ｈ１を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物Ｈ１を乾燥品スクレーパ３によって前記溝１０内から掻き出して乾燥品Ｈ２を得る装置において、前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の上部には、被処理物Ｈ１を前記溝１０内へ圧入するための圧入部材２が具えられたことを特徴として成る。
【解決手段】 円筒状の乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）に対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝１０が形成され、この溝１０内に被処理物Ｈ１を圧入し、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）からの伝導熱によって前記被処理物Ｈ１を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物Ｈ１を乾燥品スクレーパ３によって前記溝１０内から掻き出して乾燥品Ｈ２を得る装置において、前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の上部には、被処理物Ｈ１を前記溝１０内へ圧入するための圧入部材２が具えられたことを特徴として成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は汚泥等の乾燥装置に関するものであり、特に含水率の高い被処理物の乾燥処理を確実に行うことができ、スティック状の乾燥品を得ることのできる上部圧入式溝型加熱成型乾燥機に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、環境保全の取り組みが盛んになってきており、企業等にあっては、生ごみ、食品加工残渣等の一般廃棄物や、下水汚泥あるいは無機系の汚泥等を乾燥・濃縮して、減量・腐敗防止を図ったうえで再資源化や処分を行っている。
このような処理手法の一つとして、汚泥等の被処理物を乾燥させて粒状物・固形物を得る装置に、いわゆるバンド型通気乾燥装置がある。この装置は、ネットコンベヤに載置された被処理物間に、上方または下方から熱風を強制通過させて乾燥を図るものであり、熱風と被処理物との接触面が受熱面となるため、被処理物の表面面積が大きいほど有効伝熱面積が増して乾燥効率が高くなるものである。
このため汚泥等を被処理物とした場合には、このものをまず一辺数ｍｍ角から１０ｍｍ角程度のスティック状に予備成型し、バンド型通気乾燥装置によって乾燥処理できるような形態が採られている。
【０００３】
そしてこの予備成型のために供される機器の一つに溝型加熱成型乾燥機がある（例えば特許文献１、２参照）。前記溝型加熱成型乾燥機Ｄ′の従来からの基本構造は図９に示すように、側周部に溝１０′が形成された二本のローラ（乾燥ローラ１Ａ′及び乾燥ローラ１Ｂ′）を互いに接触状態に配設して成るものである。そしてこれらローラの上方に配されたホッパ４′から供給される被処理物Ｈ１は、ローラの接触部位において前記溝１０′内に圧入され、ローラからの伝導熱によって乾燥させられながら同時に成型が行われることとなる。そしてその後、乾燥した被処理物Ｈ１は乾燥品スクレーパ３′によって前記溝１０′内から掻き出されてスティック状の乾燥品Ｈ２が得られることとなる。
【０００４】
ところでこのような溝型加熱成型乾燥機Ｄ′による乾燥処理を行うにあたり、被処理物Ｈ１が、例えば無機物質を主成分としたスラリーならおよそ７５％Ｗ．Ｂ．以上、し尿汚泥のような有機質汚泥であればおよそ８５％Ｗ．Ｂ．以上の高い含水率の場合、次のような問題が顕在化した。
すなわち溝型加熱成型乾燥機Ｄ′における乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との接触部位は、図９（ｂ）に示すような状態となっており、他方のローラの側周面１ｃ′によって被処理物Ｈ１が溝１０′内に押し込まれるようにして圧入されるものである。
この際、含水率の高い被処理物Ｈ１の場合、溝１０′内に圧入されて溝１０′の内面（底面１０ａ′、側壁面１０ｂ′）に接触して位置する被処理物Ｈ１が溝１０′内を流下してしまい、この結果図９（ａ）に示すように被処理物Ｈ１が下方に抜け落ちてしまうことがあった。
このような抜け落ちは、含水率の高い被処理物Ｈ１の場合には、溝１０′の内面（底面１０ａ′、側壁面１０ｂ′）に接触して沸騰することもあり、被処理物Ｈ１と溝１０′の内面との間の接触面積が減少して抵抗値が低下することも要因となっている。
なおこのような溝１０′からの被処理物Ｈ１の抜け落ちは、低含水率の被処理物Ｈ１を扱う場合には発生してなかった。
【０００５】
また乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との接触部位において、他方のローラの側周面１ｃ′によって被処理物Ｈ１が溝１０′内に押し込まれるようにして圧入されるため、側周部１ｃ′には僅かではあるが被処理物Ｈ１が付着してしまうことは避けられず、このものが固着するとともに積層されて成長し、乾燥ローラ１Ａ′、１Ｂ′が過負荷状態に陥ってしまうこともあった。このため乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との間のクリアランスを定期的に調整したり固着物を除去する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３８３３９公報
【特許文献２】特開２００７−３０２６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、含水率の高い被処理物を確実に乾燥処理して一辺数ｍｍ角から１０ｍｍ角程度のスティック状に予備成型することができるとともに、負荷動力の軽減やメンテナンスを簡素化することができ、コンパクトで乾燥能力の高い新規な上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち請求項１記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、円筒状の乾燥ローラに対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝が形成され、この溝内に被処理物を圧入し、乾燥ローラからの伝導熱によって前記被処理物を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物を乾燥品スクレーパによって前記溝内から掻き出して乾燥品を得る装置において、前記乾燥ローラの上部には、被処理物を前記溝内へ圧入するための圧入部材が具えられたことを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項２記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記要件に加え、前記圧入部材は、圧入ローラであることを特徴として成るものである。
【００１０】
更にまた請求項３記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項２記載の要件に加え、前記圧入ローラの周速は、乾燥ローラの周速以上に設定されていることを特徴として成るものである。
【００１１】
更にまた請求項４記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項２または３記載の要件に加え、前記圧入ローラには、圧入ローラスクレーパを具えたことを特徴として成るものである。
【００１２】
更にまた請求項５記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項１記載の要件に加え、前記圧入部材は、圧入板であることを特徴として成るものである。
【００１３】
更にまた請求項６記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記乾燥ローラは、一基のみが単独で具えられていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１４】
まず請求項１記載の発明によれば、溝の傾斜が緩やかな乾燥ローラの上部において、被処理物が溝内へ圧入されるため、含水率の高い被処理物であっても溝からの抜け落ちを回避して乾燥することができる。
また伝熱（加熱）範囲を乾燥ローラの１８０°以上の範囲にわたって確保することができるため、所望の乾燥状態の乾燥品を得ることができる。
更にまた溝内への被処理物の圧入は、圧入部材により行われ、従来の装置のように乾燥ローラは他の乾燥ローラへの圧入を担うことがないため、側周部に対する被処理物の付着・かみ込みが低減され、乾燥ローラの回転動力負荷の軽減、あるいはクリアランスの調整等のメンテナンス作業性が大幅に向上することとなる。
【００１５】
また請求項２記載の発明によれば、溝への被処理物の圧入を円滑に行うことができる。
【００１６】
また請求項３記載の発明によれば、圧入ローラの周速を、乾燥ローラの周速以上とすることにより、溝への被処理物の圧入をよりいっそう円滑に行うことができる。
【００１７】
また請求項４記載の発明によれば、圧入ローラに付着する被処理物が、圧入ローラの連続回転で溝部に対応する位置で付着成長するのを解消するため、溝内への被処理物の圧入を阻害したり、大きく付着したものが剥離して落下し、乾燥ローラ間にかみ込まれ過負荷状態を引き起こしてしまうことを防止できる。
【００１８】
また請求項５記載の発明によれば、装置構成を簡素化しながらも、溝への被処理物の圧入を円滑に行うことができる。
【００１９】
また請求項６記載の発明によれば、装置全体をコンパクトに構成することができる。また溝内への被処理物の圧入は圧入部材により行われ、従来の装置のように乾燥ローラは他の乾燥ローラへの圧入を担うことがない構成が採られるため、乾燥ローラの側周面に形成される溝のピッチを短くすることができ、一本の乾燥ローラに対して多くの数の溝を形成することができる。このため、乾燥ローラが一基のみ具えられたコンパクトな装置であっても、従来の二基の乾燥ローラを具えた装置に近い処理効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機を示す斜視図及び一部拡大して示す側面図である。
【図２】本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機を示す正面図及び右側面図である。
【図３】乾燥ローラ及び圧入ローラを示す斜視図である。
【図４】本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の作動態様を示す横断面図である。
【図５】乾燥ローラと圧入ローラとの当接部位を示す縦断面図（ａ）と、溝による被処理物の係止状態を示す縦断面図（ｂ）である。
【図６】基本となる実施例における乾燥ローラに被処理物が圧入された状態を示す縦断面図（ａ）と、一本の乾燥ローラに被処理物が圧入された状態を示す縦断面図（ｂ）と、離れて設置された二本の乾燥ローラに被処理物が圧入された状態を示す縦断面図（ｃ）である。
【図７】一本の乾燥ローラを具えて構成された場合の乾燥ローラ及び周辺部材を示す斜視図である。
【図８】一本の乾燥ローラを具えて構成された場合の作動態様を示す横断面図である。
【図９】従来装置における乾燥ローラの接触部位を示す従断面図並びに作動態様を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００２２】
本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄは図１、２に示すように、円筒状の乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）に対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝１０が形成され、この溝１０内に被処理物Ｈ１を圧入し、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）からの伝導熱によって前記被処理物Ｈ１を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物Ｈ１を乾燥品スクレーパ３によって前記溝内１０から掻き出して、一辺数ｍｍ角例えば４〜１０ｍｍ程度の角棒状とした乾燥品Ｈ２を得る装置である。そして前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の上部には、被処理物Ｈ１を前記溝１０内へ圧入するための圧入部材２が具えられて成るものである。
以下、上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄの構成を詳しく説明し、続いてその作動態様を説明する。
【００２３】
まず前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂは、図３、４等に示すように一例として中空円柱状の金属部材であり、その側周部に円周方向に沿った溝１０が複数形成されて成るものである。なおこの溝１０は乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの側周部全域に形成されるわけではなく、両端部付近には溝１０が形成されていない（この部分を動力伝達部１１と称する。）。
【００２４】
また前記溝１０は図５に示すように、一例として底面１０ａに向かうにしたがって幅広となるアリみぞ状に形成されるものであり、縦断面視で溝１０における底面１０ａと側壁面１０ｂとの間の角度が一例として８０〜８８°の範囲の中から、被処理物Ｈ１の性状（含水率や減容率）に応じて設定されている。
【００２５】
因みに上述したように溝１０の形状をアリ溝状とすることにより、乾燥の進行とともに減容した被処理物Ｈ１が図５（ｂ）に示すように側壁面１０ｂに引っ掛かり、乾燥品スクレーパ３に至る前に溝１０内から離脱してしまうのを防ぎ、充分な加熱時間が確保されて所望の乾燥状態を得ることができる。
なお前記溝１０の形状は、被処理物Ｈ１の性状（含水率や減容率）に応じて、底面１０ａの幅や側壁面１０ｂの高さが適宜設定される。
【００２６】
また図３に示すように、前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの両端開口部には環状の側板１２が内嵌され、更にこの側板１２の中心に形成される開口部はフランジ１３によって閉鎖される。なお前記フランジ１３の中央には孔１３ａが形成されるとともに、この孔１３ａを覆うように円筒状の軸１３ｂが具えられている。
そして乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂは、機枠Ｆに具えられる軸受１４によって軸支されるものであり、これら二基のローラは双方の側周面１ｃ及び動力伝達部１１が密接した状態とされる。
【００２７】
次に前記乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの駆動機構について説明すると、この機構は図３（ａ）に示すように、モータＭ１の出力軸に具えられた駆動スプロケット１５と、前記軸１３ｂに具えられた従動スプロケット１６とにチェーン１７を巻回して構成される。なおこの実施例では、駆動スプロケット１５と従動スプロケット１６との間に減速機１８を介在させるようにした。またこの実施例では、一基の駆動機構によって乾燥ローラ１Ａを駆動するとともに、動力伝達部１１を通じて乾燥ローラ１Ｂに動力を伝達するように構成したが、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂにそれぞれ前記駆動機構を具えるようにしてもよい。
【００２８】
次に前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの加熱機構について説明すると、この機構は、前記軸１３ｂに対してロータリージョイント１９が接続され、一方のロータリージョイント１９に対して図示しない適宜の蒸気発生装置が接続されて成り、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂ内に蒸気が供給され、伝熱により熱を失った蒸気が凝縮してドレンとなり、他方のロータリージョイント１９から図示しない適宜のドレン排出機構により排出されるように構成される。
【００２９】
次に前記圧入部材２について説明すると、この実施例では圧入ローラ２０の形態が採られるものである。すなわち前記圧入ローラ２０は図１、３に示すように、一例として金属製の柱状部材が適用されるものであって、圧入ローラ２０Ａ、圧入ローラ２０Ｂの両端部から突出する軸２２を機枠Ｆに設置された軸受２３に軸支させることにより回転自在に設けられる。また前記圧入ローラ２０Ａ、圧入ローラ２０Ｂは、前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの上部、具体的には図４に示すように一例として頭頂部から回転方向に約４５°の位置に設けられるものであり、それぞれ乾燥ローラ１Ａ、乾燥ローラ１Ｂの側周に微小な間隔をあけて設けられる。
【００３０】
またこの実施例では、前記軸２２に具えられる従動スプロケット２４と、モータＭ２の出力軸に具えられる駆動スプロケット２５とにチェーン２６を巻回して、モータＭ２によって圧入ローラ２０Ａ、圧入ローラ２０Ｂが回転駆動されるように構成した。なおこの実施例では、駆動スプロケット２５と従動スプロケット２４との間に減速機２７を介在させるようにした。なお被処理物Ｈ１の性状によっては、圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの周速を、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの周速以上となるように設定することが好ましい。
【００３１】
更にまたこの実施例では、適宜スプロケットやチェーンを組み合わせることにより、一台のモータＭ２によって圧入ローラ２０Ａ及び圧入ローラ２０Ｂを回転するようにしたが、圧入ローラ２０Ａ及び圧入ローラ２０Ｂにそれぞれ前記駆動機構を具えるようにしてもよい。また適宜スプロケットやチェーンを組み合わせることにより、前記モータＭ１によって圧入ローラ２０Ａ及び圧入ローラ２０Ｂを駆動するようにしてもよい。
【００３２】
なお前記圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ乾燥ローラ１Ａ、１Ｂに接触させた場合、これら乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの回転力が伝達されて、格別駆動機構を設けなくても回転することとなる。したがってこの回転によって圧入部材２としての機能を充分に発揮できるような場合には、前記モータＭ２を用いた駆動系を設けなくてもよい。
【００３３】
そして図４に示すように、前記圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂと、前記乾燥ローラ１Ａ、１Ｂとの接点（ローラの長手方向の接線）よりも上方の部分を被処理物Ｈ１の貯留部２８とする。
またこれら圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂ及び貯留部２８は、前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの上方に配されるホッパ４の内部に位置するものであり、ホッパ４の側板４０から圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの端部が突出した状態となる。なお貯留部２８に対して適宜の攪拌機構を具え、溝１０への被処理物Ｈ１の圧入がより円滑に行われるようにすることもできる。
またこの実施例では前記圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂ対して、その表面に当接するようにして圧入ローラスクレーパ２９を具えるようにした。
【００３４】
次に前記乾燥品スクレーパ３について説明すると、このものは図４に示すように、前記機枠Ｆに対して乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂと平行に具えられた軸３０に、基板３１と付勢板３２とを具えたスリーブ３３を挿通するとともに、前記基板３１に具えられた複数の爪３５を、前記溝１０内に位置させて成るものである。
なお前記爪３５は基板３１に対して櫛歯状に具えられるものであり、この実施例では１枚の基板３１に対して溝１０の数に対応した数の爪３５を具えるようにした。
また前記付勢板３２の下面にはリンク３６が接続され、このリンク３６の他端側に具えられたナットと、ハンドル３７に具えられたボルトとの螺合位置を変化させることにより、溝１０内での爪３５の高さを調節可能としている。なお付勢板３２の上面には、機枠Ｆに吊持されたスプリング３８が係止されており、付勢板３２等の重さによる負荷を軽減させている。
【００３５】
本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄは、一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置の作動態様について説明する。
（１）乾燥機の準備
まず被処理物Ｈ１の投入に先立って、上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄにおける乾燥ローラ１Ａ、１Ｂ並びに圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂを昇温しておくものであり、モータＭ１を起動して乾燥ローラ１Ａ、１Ｂを回転させ（ 1／６ｒｐｍ）、更にモータＭ２を起動して圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂを回転させた状態で、ロータリージョイント１９に蒸気（一例として０．５ＭＰａ（約１６０℃））を供給する。そしてロータリージョイント１９に供給された蒸気は乾燥ローラ１Ａ、１Ｂ内を通過しながらこれらを内側から昇温し、やがてドレンとなって他端側のロータリージョイント１９から外部に排出される。また乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの熱は圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂに伝達され、これらを昇温する。
【００３６】
（２）被処理物の乾燥
次いでホッパ４に被処理物Ｈ１を投入すると、このものは貯留部２８に溜まり、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）と圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）との接触個所において、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の作用によって溝１０内（台形状の閉空間）に順次円滑に圧入される（図５（ａ）に示す縦断面図参照）。
なお、被処理物Ｈ１の性質によっては、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）と乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）との間に微小の空間を設けた場合、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の周速を乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の周速以上とすることにより、圧入がより円滑に行われることもある。
ただし、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の周速を、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の周速よりも１０％を超えて速くしても、被処理物Ｈ１の性質によっては圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の表面に同伴され易くなってしまい、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の溝１０に圧入されるべき被処理物Ｈ１が減少してしまったり、逆に、溝１０への圧入速度を過大にして圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）より下流（下方）の乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の溝１０から被処理物Ｈ１が溢れてしまうこともある。
【００３７】
そして被処理物Ｈ１は乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の回転にともなって図４に示すように円軌道上を移動し、やがて乾燥品スクレーパ３に至ることとなる。
このとき、本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄにあっては、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）への圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の作用部位すなわち溝１０への被処理物Ｈ１の圧入部位から乾燥品スクレーパ３の位置までの、約２２５°の範囲に亘って被処理物Ｈ１が加熱されるため、充分に加熱が行われて所望の水分値まで含水率を低下させることが可能となる。
因みに図９に示す従来装置において乾燥が行われるのは、乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との接触部位から、乾燥品スクレーパ３′の位置までの約１８０°の範囲となっている。
【００３８】
また前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）への圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の作用部位は、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の上部、具体的には頭頂部から回転方向に約４５°の部位に位置するため溝１０の底面１０ａは側面視で緩やかに下降する斜面となり、含水率の高い被処理物Ｈ１であっても溝１０内を流下してしまうことなく、水分の蒸発が確実に進行することとなる。
すなわち本願発明においては、溝１０への被処理物Ｈ１の圧入部位に位置していた底面１０ａが、略垂直状態となるまでに約４５°の回転（約４５秒）を要するものであり、この間に乾燥が進むため、被処理物Ｈ１の抜け落ちが回避されることとなる。
なお被処理物Ｈ１の含水率が高いと粘度が低くなり、室温に置かれた被処理物Ｈ１の粘度として１Ｐａ・ｓ以上であれば、被処理物Ｈ１の抜け落ちを効果的に防止することができる。
因みに被処理物Ｈ１の粘度が５Ｐａ・ｓを超える場合は、図９（ａ）に示すように乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′とホッパ４′とが成す貯留部２８′に被処理物Ｈ１を留める従来の方法を用いても、抜け落ちを生ずることはない。
【００３９】
またこの際、圧入ローラスクレーパ２９によって圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの表面に付着した被処理物Ｈ１が除去されるため、圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂに付着する被処理物Ｈ１が、圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの連続回転で溝１０部に対応する位置で付着成長するのを解消するため、溝１０内への被処理物Ｈ１の圧入を阻害したり、大きく付着したものが剥離して落下し、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂ間にかみ込まれ過負荷状態を引き起こしてしまうことを防止できる。
【００４０】
（３）乾燥品の取り出し
そして図４に示すように、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの回転にともなって乾燥品スクレーパ３に至った被処理物Ｈ１は、乾燥品スクレーパ３によって掻き出され、この際受ける衝撃や重力の作用によって一辺４〜１０ｍｍ角程度の角棒状に分断され、乾燥品Ｈ２となって回収されることとなる。
【００４１】
また本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄにあっては、溝１０内への被処理物Ｈ１の圧入は、圧入部材２たる圧入ローラ２０により行われ、従来の装置のように乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）は他の乾燥ローラ１Ｂ（１Ａ）への圧入を担うことがないため、側周部１ｃに対する被処理物Ｈ１の付着・かみ込みが低減され、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの回転動力負荷の軽減、あるいはクリアランスの調整等のメンテナンス作業性が大幅に向上することとなる。
〔他の実施例〕
【００４２】
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて、以下に示すような形態を採ることもできる。
まず図７、８に示すように、一基の乾燥ローラ１のみが単独で具えらるようにしてもよい。そしてこの場合、図６（ｂ）に示すように一本の乾燥ローラ１に形成することのできる溝１０の数を、図６（ａ）に示す二本の乾燥ローラ１Ａ、１Ｂを接触させて具えた場合と比べて多く形成することができるため、小規模の装置によってほぼ同等の処理能力を発揮することができ、イニシャルコストの低減を図ることが可能となる。
すなわち溝１０内への被処理物Ｈ１の圧入は、圧入部材２により行われ、従来の装置のように乾燥ローラ１が他の乾燥ローラ（１Ｂ）への圧入を担うことがない構成が採られるため、乾燥ローラ１の側周面１Ｃに形成される溝１０のピッチを短くすることが可能となるものである。
なお前記溝１０の数は、側壁面１０ｂを通じて伝導される熱量が充分に確保できるように、設定されることはいうまでもない。
【００４３】
また二本の乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂを、適宜の間隔を空けて非接触状態で配するようにした場合も、図６（ｃ）に示すように、溝１０のピッチを、図６（ａ）に示したものよりも狭くすることができる。
なおこの場合、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂに対してそれぞれ駆動機構を具える構成を基本とするが、適宜スプロケットやチェーンを組み合わせることにより、一台のモータＭ１によって回転ローラ１Ａ及び回転ローラ１Ｂを回転するようにしてもよい。
【００４４】
更に図３（ｂ）に示すように、動力伝達部１１部分の径Ｌ１を側周部１ｃの部分の径Ｌ２よりも太くするとともに、動力伝達部同士を接触状態とし、乾燥ローラ１Ａの回転力を動力伝達部１１を通じて乾燥ローラ１Ｂに伝達させるようにすることもできる。
この場合であっても、側周部１ｃ同士は非接触状態となるため、溝１０のピッチを、図６（ａ）に示したものよりも狭くすることができる。
なお上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄを、三基以上の乾燥ローラ１を具えたものとして構成することも可能である。
【００４５】
次に前記圧入部材２の他の実施例について説明する。
具体的には図４中に拡大して示すように、圧入部材２として圧入板２１を採用することもできる。すなわち、前記圧入ローラ２０と同様に、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの上部、一例として頭頂部から回転方向に約４５°の位置に、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの側周に接触するように圧入板２１Ａ、２１Ｂが設けられる。
そして圧入板２１Ａ（２１Ｂ）と、前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）との接点（ローラの長手方向の接線）よりも上方の部分を被処理物Ｈ１の貯留部２８とする。
このように圧入部材２として圧入板２１を採用した場合には、部品点数が少ないため装置構成を簡素なものとして、イニシャルコストの低減を図ることができる。
【００４６】
なお圧入板２１Ａ（２１Ｂ）と乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）とが接触している点に対するローラからの法線と、圧入板２１Ａ（２１Ｂ）の平面の成す角度は、１０〜２０°が好ましい。
因みに前記角度が１０°よりも小さい場合には、圧入板２１Ａ（２１Ｂ）の圧入面と反対側の面に、被処理物Ｈ１が大きな盛り上がりとなって付着・成長し易くなってしまう。そしてこの付着物が剥離して落下した場合には、乾燥ローラ１Ａと乾燥ローラ１Ｂとの間にかみ込まれ、動力が過負荷状態になり易い。
一方、前記角度が２０°よりも大きい場合には、被処理物Ｈ１が圧入されにくくなってしまう。
【００４７】
更にまた、前記圧入部材２によって溝１０内に圧入された被処理物Ｈ１の落下を防止するための機構として、図８に示すような押圧ベルト５を設けるようにしてもよい。
なおこの押圧ベルト５は、支持ローラ５０によって軌道が設定されるものであり、圧入部材２の下流側における溝１０の側面視における傾斜が急な部位に設けることが効果的である。
また前記押圧ベルト５は、被処理物Ｈ１の乾燥を阻むことがないように通気性を有するものによって形成される。
【符号の説明】
【００４８】
Ｄ 上部圧入式溝型加熱成型乾燥機
１ 乾燥ローラ
１Ａ 乾燥ローラ
１Ｂ 乾燥ローラ
１ｃ 側周面
１０ 溝
１０ａ 底面
１０ｂ 側壁面
１１ 動力伝達部
１２ 側板
１３ フランジ
１３ａ 孔
１３ｂ 軸
１４ 軸受
１５ 駆動スプロケット
１６ 従動スプロケット
１７ チェーン
１８ 減速機
１９ ロータリージョイント
２ 圧入部材
２０ 圧入ローラ
２０Ａ 圧入ローラ
２０Ｂ 圧入ローラ
２１ 圧入板
２２ 軸
２３ 軸受
２４ 従動スプロケット
２５ 駆動スプロケット
２６ チェーン
２７ 減速機
２８ 貯留部
２９ 圧入ローラスクレーパ
３ 乾燥品スクレーパ
３０ 軸
３１ 基板
３２ 付勢板
３３ スリーブ
３５ 爪
３６ リンク
３７ ハンドル
３８ スプリング
４ ホッパ
４０ 側板
５ 押圧ベルト
５０ 支持ローラ
Ｆ 機枠
Ｈ１ 被処理物
Ｈ２ 乾燥品
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は汚泥等の乾燥装置に関するものであり、特に含水率の高い被処理物の乾燥処理を確実に行うことができ、スティック状の乾燥品を得ることのできる上部圧入式溝型加熱成型乾燥機に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、環境保全の取り組みが盛んになってきており、企業等にあっては、生ごみ、食品加工残渣等の一般廃棄物や、下水汚泥あるいは無機系の汚泥等を乾燥・濃縮して、減量・腐敗防止を図ったうえで再資源化や処分を行っている。
このような処理手法の一つとして、汚泥等の被処理物を乾燥させて粒状物・固形物を得る装置に、いわゆるバンド型通気乾燥装置がある。この装置は、ネットコンベヤに載置された被処理物間に、上方または下方から熱風を強制通過させて乾燥を図るものであり、熱風と被処理物との接触面が受熱面となるため、被処理物の表面面積が大きいほど有効伝熱面積が増して乾燥効率が高くなるものである。
このため汚泥等を被処理物とした場合には、このものをまず一辺数ｍｍ角から１０ｍｍ角程度のスティック状に予備成型し、バンド型通気乾燥装置によって乾燥処理できるような形態が採られている。
【０００３】
そしてこの予備成型のために供される機器の一つに溝型加熱成型乾燥機がある（例えば特許文献１、２参照）。前記溝型加熱成型乾燥機Ｄ′の従来からの基本構造は図９に示すように、側周部に溝１０′が形成された二本のローラ（乾燥ローラ１Ａ′及び乾燥ローラ１Ｂ′）を互いに接触状態に配設して成るものである。そしてこれらローラの上方に配されたホッパ４′から供給される被処理物Ｈ１は、ローラの接触部位において前記溝１０′内に圧入され、ローラからの伝導熱によって乾燥させられながら同時に成型が行われることとなる。そしてその後、乾燥した被処理物Ｈ１は乾燥品スクレーパ３′によって前記溝１０′内から掻き出されてスティック状の乾燥品Ｈ２が得られることとなる。
【０００４】
ところでこのような溝型加熱成型乾燥機Ｄ′による乾燥処理を行うにあたり、被処理物Ｈ１が、例えば無機物質を主成分としたスラリーならおよそ７５％Ｗ．Ｂ．以上、し尿汚泥のような有機質汚泥であればおよそ８５％Ｗ．Ｂ．以上の高い含水率の場合、次のような問題が顕在化した。
すなわち溝型加熱成型乾燥機Ｄ′における乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との接触部位は、図９（ｂ）に示すような状態となっており、他方のローラの側周面１ｃ′によって被処理物Ｈ１が溝１０′内に押し込まれるようにして圧入されるものである。
この際、含水率の高い被処理物Ｈ１の場合、溝１０′内に圧入されて溝１０′の内面（底面１０ａ′、側壁面１０ｂ′）に接触して位置する被処理物Ｈ１が溝１０′内を流下してしまい、この結果図９（ａ）に示すように被処理物Ｈ１が下方に抜け落ちてしまうことがあった。
このような抜け落ちは、含水率の高い被処理物Ｈ１の場合には、溝１０′の内面（底面１０ａ′、側壁面１０ｂ′）に接触して沸騰することもあり、被処理物Ｈ１と溝１０′の内面との間の接触面積が減少して抵抗値が低下することも要因となっている。
なおこのような溝１０′からの被処理物Ｈ１の抜け落ちは、低含水率の被処理物Ｈ１を扱う場合には発生してなかった。
【０００５】
また乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との接触部位において、他方のローラの側周面１ｃ′によって被処理物Ｈ１が溝１０′内に押し込まれるようにして圧入されるため、側周部１ｃ′には僅かではあるが被処理物Ｈ１が付着してしまうことは避けられず、このものが固着するとともに積層されて成長し、乾燥ローラ１Ａ′、１Ｂ′が過負荷状態に陥ってしまうこともあった。このため乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との間のクリアランスを定期的に調整したり固着物を除去する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３８３３９公報
【特許文献２】特開２００７−３０２６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、含水率の高い被処理物を確実に乾燥処理して一辺数ｍｍ角から１０ｍｍ角程度のスティック状に予備成型することができるとともに、負荷動力の軽減やメンテナンスを簡素化することができ、コンパクトで乾燥能力の高い新規な上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち請求項１記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、円筒状の乾燥ローラに対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝が形成され、この溝内に被処理物を圧入し、乾燥ローラからの伝導熱によって前記被処理物を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物を乾燥品スクレーパによって前記溝内から掻き出して乾燥品を得る装置において、前記乾燥ローラの上部には、被処理物を前記溝内へ圧入するための圧入部材が具えられたことを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項２記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記要件に加え、前記圧入部材は、圧入ローラであることを特徴として成るものである。
【００１０】
更にまた請求項３記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項２記載の要件に加え、前記圧入ローラの周速は、乾燥ローラの周速以上に設定されていることを特徴として成るものである。
【００１１】
更にまた請求項４記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項２または３記載の要件に加え、前記圧入ローラには、圧入ローラスクレーパを具えたことを特徴として成るものである。
【００１２】
更にまた請求項５記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項１記載の要件に加え、前記圧入部材は、圧入板であることを特徴として成るものである。
【００１３】
更にまた請求項６記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機は、前記請求項１、２、３、４または５記載の要件に加え、前記乾燥ローラは、一基のみが単独で具えられていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１４】
まず請求項１記載の発明によれば、溝の傾斜が緩やかな乾燥ローラの上部において、被処理物が溝内へ圧入されるため、含水率の高い被処理物であっても溝からの抜け落ちを回避して乾燥することができる。
また伝熱（加熱）範囲を乾燥ローラの１８０°以上の範囲にわたって確保することができるため、所望の乾燥状態の乾燥品を得ることができる。
更にまた溝内への被処理物の圧入は、圧入部材により行われ、従来の装置のように乾燥ローラは他の乾燥ローラへの圧入を担うことがないため、側周部に対する被処理物の付着・かみ込みが低減され、乾燥ローラの回転動力負荷の軽減、あるいはクリアランスの調整等のメンテナンス作業性が大幅に向上することとなる。
【００１５】
また請求項２記載の発明によれば、溝への被処理物の圧入を円滑に行うことができる。
【００１６】
また請求項３記載の発明によれば、圧入ローラの周速を、乾燥ローラの周速以上とすることにより、溝への被処理物の圧入をよりいっそう円滑に行うことができる。
【００１７】
また請求項４記載の発明によれば、圧入ローラに付着する被処理物が、圧入ローラの連続回転で溝部に対応する位置で付着成長するのを解消するため、溝内への被処理物の圧入を阻害したり、大きく付着したものが剥離して落下し、乾燥ローラ間にかみ込まれ過負荷状態を引き起こしてしまうことを防止できる。
【００１８】
また請求項５記載の発明によれば、装置構成を簡素化しながらも、溝への被処理物の圧入を円滑に行うことができる。
【００１９】
また請求項６記載の発明によれば、装置全体をコンパクトに構成することができる。また溝内への被処理物の圧入は圧入部材により行われ、従来の装置のように乾燥ローラは他の乾燥ローラへの圧入を担うことがない構成が採られるため、乾燥ローラの側周面に形成される溝のピッチを短くすることができ、一本の乾燥ローラに対して多くの数の溝を形成することができる。このため、乾燥ローラが一基のみ具えられたコンパクトな装置であっても、従来の二基の乾燥ローラを具えた装置に近い処理効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機を示す斜視図及び一部拡大して示す側面図である。
【図２】本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機を示す正面図及び右側面図である。
【図３】乾燥ローラ及び圧入ローラを示す斜視図である。
【図４】本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の作動態様を示す横断面図である。
【図５】乾燥ローラと圧入ローラとの当接部位を示す縦断面図（ａ）と、溝による被処理物の係止状態を示す縦断面図（ｂ）である。
【図６】基本となる実施例における乾燥ローラに被処理物が圧入された状態を示す縦断面図（ａ）と、一本の乾燥ローラに被処理物が圧入された状態を示す縦断面図（ｂ）と、離れて設置された二本の乾燥ローラに被処理物が圧入された状態を示す縦断面図（ｃ）である。
【図７】一本の乾燥ローラを具えて構成された場合の乾燥ローラ及び周辺部材を示す斜視図である。
【図８】一本の乾燥ローラを具えて構成された場合の作動態様を示す横断面図である。
【図９】従来装置における乾燥ローラの接触部位を示す従断面図並びに作動態様を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００２２】
本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄは図１、２に示すように、円筒状の乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）に対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝１０が形成され、この溝１０内に被処理物Ｈ１を圧入し、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）からの伝導熱によって前記被処理物Ｈ１を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物Ｈ１を乾燥品スクレーパ３によって前記溝内１０から掻き出して、一辺数ｍｍ角例えば４〜１０ｍｍ程度の角棒状とした乾燥品Ｈ２を得る装置である。そして前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の上部には、被処理物Ｈ１を前記溝１０内へ圧入するための圧入部材２が具えられて成るものである。
以下、上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄの構成を詳しく説明し、続いてその作動態様を説明する。
【００２３】
まず前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂは、図３、４等に示すように一例として中空円柱状の金属部材であり、その側周部に円周方向に沿った溝１０が複数形成されて成るものである。なおこの溝１０は乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの側周部全域に形成されるわけではなく、両端部付近には溝１０が形成されていない（この部分を動力伝達部１１と称する。）。
【００２４】
また前記溝１０は図５に示すように、一例として底面１０ａに向かうにしたがって幅広となるアリみぞ状に形成されるものであり、縦断面視で溝１０における底面１０ａと側壁面１０ｂとの間の角度が一例として８０〜８８°の範囲の中から、被処理物Ｈ１の性状（含水率や減容率）に応じて設定されている。
【００２５】
因みに上述したように溝１０の形状をアリ溝状とすることにより、乾燥の進行とともに減容した被処理物Ｈ１が図５（ｂ）に示すように側壁面１０ｂに引っ掛かり、乾燥品スクレーパ３に至る前に溝１０内から離脱してしまうのを防ぎ、充分な加熱時間が確保されて所望の乾燥状態を得ることができる。
なお前記溝１０の形状は、被処理物Ｈ１の性状（含水率や減容率）に応じて、底面１０ａの幅や側壁面１０ｂの高さが適宜設定される。
【００２６】
また図３に示すように、前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの両端開口部には環状の側板１２が内嵌され、更にこの側板１２の中心に形成される開口部はフランジ１３によって閉鎖される。なお前記フランジ１３の中央には孔１３ａが形成されるとともに、この孔１３ａを覆うように円筒状の軸１３ｂが具えられている。
そして乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂは、機枠Ｆに具えられる軸受１４によって軸支されるものであり、これら二基のローラは双方の側周面１ｃ及び動力伝達部１１が密接した状態とされる。
【００２７】
次に前記乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの駆動機構について説明すると、この機構は図３（ａ）に示すように、モータＭ１の出力軸に具えられた駆動スプロケット１５と、前記軸１３ｂに具えられた従動スプロケット１６とにチェーン１７を巻回して構成される。なおこの実施例では、駆動スプロケット１５と従動スプロケット１６との間に減速機１８を介在させるようにした。またこの実施例では、一基の駆動機構によって乾燥ローラ１Ａを駆動するとともに、動力伝達部１１を通じて乾燥ローラ１Ｂに動力を伝達するように構成したが、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂにそれぞれ前記駆動機構を具えるようにしてもよい。
【００２８】
次に前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの加熱機構について説明すると、この機構は、前記軸１３ｂに対してロータリージョイント１９が接続され、一方のロータリージョイント１９に対して図示しない適宜の蒸気発生装置が接続されて成り、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂ内に蒸気が供給され、伝熱により熱を失った蒸気が凝縮してドレンとなり、他方のロータリージョイント１９から図示しない適宜のドレン排出機構により排出されるように構成される。
【００２９】
次に前記圧入部材２について説明すると、この実施例では圧入ローラ２０の形態が採られるものである。すなわち前記圧入ローラ２０は図１、３に示すように、一例として金属製の柱状部材が適用されるものであって、圧入ローラ２０Ａ、圧入ローラ２０Ｂの両端部から突出する軸２２を機枠Ｆに設置された軸受２３に軸支させることにより回転自在に設けられる。また前記圧入ローラ２０Ａ、圧入ローラ２０Ｂは、前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの上部、具体的には図４に示すように一例として頭頂部から回転方向に約４５°の位置に設けられるものであり、それぞれ乾燥ローラ１Ａ、乾燥ローラ１Ｂの側周に微小な間隔をあけて設けられる。
【００３０】
またこの実施例では、前記軸２２に具えられる従動スプロケット２４と、モータＭ２の出力軸に具えられる駆動スプロケット２５とにチェーン２６を巻回して、モータＭ２によって圧入ローラ２０Ａ、圧入ローラ２０Ｂが回転駆動されるように構成した。なおこの実施例では、駆動スプロケット２５と従動スプロケット２４との間に減速機２７を介在させるようにした。なお被処理物Ｈ１の性状によっては、圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの周速を、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの周速以上となるように設定することが好ましい。
【００３１】
更にまたこの実施例では、適宜スプロケットやチェーンを組み合わせることにより、一台のモータＭ２によって圧入ローラ２０Ａ及び圧入ローラ２０Ｂを回転するようにしたが、圧入ローラ２０Ａ及び圧入ローラ２０Ｂにそれぞれ前記駆動機構を具えるようにしてもよい。また適宜スプロケットやチェーンを組み合わせることにより、前記モータＭ１によって圧入ローラ２０Ａ及び圧入ローラ２０Ｂを駆動するようにしてもよい。
【００３２】
なお前記圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ乾燥ローラ１Ａ、１Ｂに接触させた場合、これら乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの回転力が伝達されて、格別駆動機構を設けなくても回転することとなる。したがってこの回転によって圧入部材２としての機能を充分に発揮できるような場合には、前記モータＭ２を用いた駆動系を設けなくてもよい。
【００３３】
そして図４に示すように、前記圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂと、前記乾燥ローラ１Ａ、１Ｂとの接点（ローラの長手方向の接線）よりも上方の部分を被処理物Ｈ１の貯留部２８とする。
またこれら圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂ及び貯留部２８は、前記乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの上方に配されるホッパ４の内部に位置するものであり、ホッパ４の側板４０から圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの端部が突出した状態となる。なお貯留部２８に対して適宜の攪拌機構を具え、溝１０への被処理物Ｈ１の圧入がより円滑に行われるようにすることもできる。
またこの実施例では前記圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂ対して、その表面に当接するようにして圧入ローラスクレーパ２９を具えるようにした。
【００３４】
次に前記乾燥品スクレーパ３について説明すると、このものは図４に示すように、前記機枠Ｆに対して乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂと平行に具えられた軸３０に、基板３１と付勢板３２とを具えたスリーブ３３を挿通するとともに、前記基板３１に具えられた複数の爪３５を、前記溝１０内に位置させて成るものである。
なお前記爪３５は基板３１に対して櫛歯状に具えられるものであり、この実施例では１枚の基板３１に対して溝１０の数に対応した数の爪３５を具えるようにした。
また前記付勢板３２の下面にはリンク３６が接続され、このリンク３６の他端側に具えられたナットと、ハンドル３７に具えられたボルトとの螺合位置を変化させることにより、溝１０内での爪３５の高さを調節可能としている。なお付勢板３２の上面には、機枠Ｆに吊持されたスプリング３８が係止されており、付勢板３２等の重さによる負荷を軽減させている。
【００３５】
本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄは、一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置の作動態様について説明する。
（１）乾燥機の準備
まず被処理物Ｈ１の投入に先立って、上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄにおける乾燥ローラ１Ａ、１Ｂ並びに圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂを昇温しておくものであり、モータＭ１を起動して乾燥ローラ１Ａ、１Ｂを回転させ（ 1／６ｒｐｍ）、更にモータＭ２を起動して圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂを回転させた状態で、ロータリージョイント１９に蒸気（一例として０．５ＭＰａ（約１６０℃））を供給する。そしてロータリージョイント１９に供給された蒸気は乾燥ローラ１Ａ、１Ｂ内を通過しながらこれらを内側から昇温し、やがてドレンとなって他端側のロータリージョイント１９から外部に排出される。また乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの熱は圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂに伝達され、これらを昇温する。
【００３６】
（２）被処理物の乾燥
次いでホッパ４に被処理物Ｈ１を投入すると、このものは貯留部２８に溜まり、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）と圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）との接触個所において、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の作用によって溝１０内（台形状の閉空間）に順次円滑に圧入される（図５（ａ）に示す縦断面図参照）。
なお、被処理物Ｈ１の性質によっては、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）と乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）との間に微小の空間を設けた場合、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の周速を乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の周速以上とすることにより、圧入がより円滑に行われることもある。
ただし、圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の周速を、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の周速よりも１０％を超えて速くしても、被処理物Ｈ１の性質によっては圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の表面に同伴され易くなってしまい、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の溝１０に圧入されるべき被処理物Ｈ１が減少してしまったり、逆に、溝１０への圧入速度を過大にして圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）より下流（下方）の乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の溝１０から被処理物Ｈ１が溢れてしまうこともある。
【００３７】
そして被処理物Ｈ１は乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の回転にともなって図４に示すように円軌道上を移動し、やがて乾燥品スクレーパ３に至ることとなる。
このとき、本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄにあっては、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）への圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の作用部位すなわち溝１０への被処理物Ｈ１の圧入部位から乾燥品スクレーパ３の位置までの、約２２５°の範囲に亘って被処理物Ｈ１が加熱されるため、充分に加熱が行われて所望の水分値まで含水率を低下させることが可能となる。
因みに図９に示す従来装置において乾燥が行われるのは、乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′との接触部位から、乾燥品スクレーパ３′の位置までの約１８０°の範囲となっている。
【００３８】
また前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）への圧入ローラ２０Ａ（２０Ｂ）の作用部位は、乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）の上部、具体的には頭頂部から回転方向に約４５°の部位に位置するため溝１０の底面１０ａは側面視で緩やかに下降する斜面となり、含水率の高い被処理物Ｈ１であっても溝１０内を流下してしまうことなく、水分の蒸発が確実に進行することとなる。
すなわち本願発明においては、溝１０への被処理物Ｈ１の圧入部位に位置していた底面１０ａが、略垂直状態となるまでに約４５°の回転（約４５秒）を要するものであり、この間に乾燥が進むため、被処理物Ｈ１の抜け落ちが回避されることとなる。
なお被処理物Ｈ１の含水率が高いと粘度が低くなり、室温に置かれた被処理物Ｈ１の粘度として１Ｐａ・ｓ以上であれば、被処理物Ｈ１の抜け落ちを効果的に防止することができる。
因みに被処理物Ｈ１の粘度が５Ｐａ・ｓを超える場合は、図９（ａ）に示すように乾燥ローラ１Ａ′と乾燥ローラ１Ｂ′とホッパ４′とが成す貯留部２８′に被処理物Ｈ１を留める従来の方法を用いても、抜け落ちを生ずることはない。
【００３９】
またこの際、圧入ローラスクレーパ２９によって圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの表面に付着した被処理物Ｈ１が除去されるため、圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂに付着する被処理物Ｈ１が、圧入ローラ２０Ａ、２０Ｂの連続回転で溝１０部に対応する位置で付着成長するのを解消するため、溝１０内への被処理物Ｈ１の圧入を阻害したり、大きく付着したものが剥離して落下し、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂ間にかみ込まれ過負荷状態を引き起こしてしまうことを防止できる。
【００４０】
（３）乾燥品の取り出し
そして図４に示すように、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの回転にともなって乾燥品スクレーパ３に至った被処理物Ｈ１は、乾燥品スクレーパ３によって掻き出され、この際受ける衝撃や重力の作用によって一辺４〜１０ｍｍ角程度の角棒状に分断され、乾燥品Ｈ２となって回収されることとなる。
【００４１】
また本発明の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄにあっては、溝１０内への被処理物Ｈ１の圧入は、圧入部材２たる圧入ローラ２０により行われ、従来の装置のように乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）は他の乾燥ローラ１Ｂ（１Ａ）への圧入を担うことがないため、側周部１ｃに対する被処理物Ｈ１の付着・かみ込みが低減され、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの回転動力負荷の軽減、あるいはクリアランスの調整等のメンテナンス作業性が大幅に向上することとなる。
〔他の実施例〕
【００４２】
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて、以下に示すような形態を採ることもできる。
まず図７、８に示すように、一基の乾燥ローラ１のみが単独で具えらるようにしてもよい。そしてこの場合、図６（ｂ）に示すように一本の乾燥ローラ１に形成することのできる溝１０の数を、図６（ａ）に示す二本の乾燥ローラ１Ａ、１Ｂを接触させて具えた場合と比べて多く形成することができるため、小規模の装置によってほぼ同等の処理能力を発揮することができ、イニシャルコストの低減を図ることが可能となる。
すなわち溝１０内への被処理物Ｈ１の圧入は、圧入部材２により行われ、従来の装置のように乾燥ローラ１が他の乾燥ローラ（１Ｂ）への圧入を担うことがない構成が採られるため、乾燥ローラ１の側周面１Ｃに形成される溝１０のピッチを短くすることが可能となるものである。
なお前記溝１０の数は、側壁面１０ｂを通じて伝導される熱量が充分に確保できるように、設定されることはいうまでもない。
【００４３】
また二本の乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂを、適宜の間隔を空けて非接触状態で配するようにした場合も、図６（ｃ）に示すように、溝１０のピッチを、図６（ａ）に示したものよりも狭くすることができる。
なおこの場合、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂに対してそれぞれ駆動機構を具える構成を基本とするが、適宜スプロケットやチェーンを組み合わせることにより、一台のモータＭ１によって回転ローラ１Ａ及び回転ローラ１Ｂを回転するようにしてもよい。
【００４４】
更に図３（ｂ）に示すように、動力伝達部１１部分の径Ｌ１を側周部１ｃの部分の径Ｌ２よりも太くするとともに、動力伝達部同士を接触状態とし、乾燥ローラ１Ａの回転力を動力伝達部１１を通じて乾燥ローラ１Ｂに伝達させるようにすることもできる。
この場合であっても、側周部１ｃ同士は非接触状態となるため、溝１０のピッチを、図６（ａ）に示したものよりも狭くすることができる。
なお上部圧入式溝型加熱成型乾燥機Ｄを、三基以上の乾燥ローラ１を具えたものとして構成することも可能である。
【００４５】
次に前記圧入部材２の他の実施例について説明する。
具体的には図４中に拡大して示すように、圧入部材２として圧入板２１を採用することもできる。すなわち、前記圧入ローラ２０と同様に、乾燥ローラ１Ａ及び乾燥ローラ１Ｂの上部、一例として頭頂部から回転方向に約４５°の位置に、乾燥ローラ１Ａ、１Ｂの側周に接触するように圧入板２１Ａ、２１Ｂが設けられる。
そして圧入板２１Ａ（２１Ｂ）と、前記乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）との接点（ローラの長手方向の接線）よりも上方の部分を被処理物Ｈ１の貯留部２８とする。
このように圧入部材２として圧入板２１を採用した場合には、部品点数が少ないため装置構成を簡素なものとして、イニシャルコストの低減を図ることができる。
【００４６】
なお圧入板２１Ａ（２１Ｂ）と乾燥ローラ１Ａ（１Ｂ）とが接触している点に対するローラからの法線と、圧入板２１Ａ（２１Ｂ）の平面の成す角度は、１０〜２０°が好ましい。
因みに前記角度が１０°よりも小さい場合には、圧入板２１Ａ（２１Ｂ）の圧入面と反対側の面に、被処理物Ｈ１が大きな盛り上がりとなって付着・成長し易くなってしまう。そしてこの付着物が剥離して落下した場合には、乾燥ローラ１Ａと乾燥ローラ１Ｂとの間にかみ込まれ、動力が過負荷状態になり易い。
一方、前記角度が２０°よりも大きい場合には、被処理物Ｈ１が圧入されにくくなってしまう。
【００４７】
更にまた、前記圧入部材２によって溝１０内に圧入された被処理物Ｈ１の落下を防止するための機構として、図８に示すような押圧ベルト５を設けるようにしてもよい。
なおこの押圧ベルト５は、支持ローラ５０によって軌道が設定されるものであり、圧入部材２の下流側における溝１０の側面視における傾斜が急な部位に設けることが効果的である。
また前記押圧ベルト５は、被処理物Ｈ１の乾燥を阻むことがないように通気性を有するものによって形成される。
【符号の説明】
【００４８】
Ｄ 上部圧入式溝型加熱成型乾燥機
１ 乾燥ローラ
１Ａ 乾燥ローラ
１Ｂ 乾燥ローラ
１ｃ 側周面
１０ 溝
１０ａ 底面
１０ｂ 側壁面
１１ 動力伝達部
１２ 側板
１３ フランジ
１３ａ 孔
１３ｂ 軸
１４ 軸受
１５ 駆動スプロケット
１６ 従動スプロケット
１７ チェーン
１８ 減速機
１９ ロータリージョイント
２ 圧入部材
２０ 圧入ローラ
２０Ａ 圧入ローラ
２０Ｂ 圧入ローラ
２１ 圧入板
２２ 軸
２３ 軸受
２４ 従動スプロケット
２５ 駆動スプロケット
２６ チェーン
２７ 減速機
２８ 貯留部
２９ 圧入ローラスクレーパ
３ 乾燥品スクレーパ
３０ 軸
３１ 基板
３２ 付勢板
３３ スリーブ
３５ 爪
３６ リンク
３７ ハンドル
３８ スプリング
４ ホッパ
４０ 側板
５ 押圧ベルト
５０ 支持ローラ
Ｆ 機枠
Ｈ１ 被処理物
Ｈ２ 乾燥品
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の乾燥ローラに対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝が形成され、この溝内に被処理物を圧入し、乾燥ローラからの伝導熱によって前記被処理物を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物を乾燥品スクレーパによって前記溝内から掻き出して乾燥品を得る装置において、前記乾燥ローラの上部には、被処理物を前記溝内へ圧入するための圧入部材が具えられたことを特徴とする上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項２】
前記圧入部材は、圧入ローラであることを特徴とする請求項１記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項３】
前記圧入ローラの周速は、乾燥ローラの周速以上に設定されていることを特徴とする請求項２記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項４】
前記圧入ローラには、圧入ローラスクレーパを具えたことを特徴とする請求項２または３記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項５】
前記圧入部材は、圧入板であることを特徴とする請求項１記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項６】
前記乾燥ローラは、一基のみが単独で具えられていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項１】
円筒状の乾燥ローラに対し、その側周部に円周方向に沿って複数の溝が形成され、この溝内に被処理物を圧入し、乾燥ローラからの伝導熱によって前記被処理物を乾燥させ、その後、乾燥した被処理物を乾燥品スクレーパによって前記溝内から掻き出して乾燥品を得る装置において、前記乾燥ローラの上部には、被処理物を前記溝内へ圧入するための圧入部材が具えられたことを特徴とする上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項２】
前記圧入部材は、圧入ローラであることを特徴とする請求項１記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項３】
前記圧入ローラの周速は、乾燥ローラの周速以上に設定されていることを特徴とする請求項２記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項４】
前記圧入ローラには、圧入ローラスクレーパを具えたことを特徴とする請求項２または３記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項５】
前記圧入部材は、圧入板であることを特徴とする請求項１記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【請求項６】
前記乾燥ローラは、一基のみが単独で具えられていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の上部圧入式溝型加熱成型乾燥機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１８１０７７（Ｐ２０１０−１８１０７７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４５２６（Ｐ２００９−２４５２６）
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００１４９３１０）株式会社大川原製作所 (64)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００１４９３１０）株式会社大川原製作所 (64)
【Ｆターム（参考）】
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