熱風乾燥機
【課題】 熱風ノズルの変形が少なく、良好な乾燥状態が得られると共に、熱風ノズルの長寿命化等も可能な熱風乾燥機を提供する。
【解決手段】 横置き円筒面状の熱風案内面（２１）と、被乾燥物を供給する斜板状の被乾燥物供給面（３３）と、熱風案内面と被乾燥物供給面の会合部に熱風を噴出する横方向に細長い熱風ノズル（１１）と、を備え; 上記熱風ノズル（１１）が; 軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口側の縦方向内法寸法が、入口側の縦方向内法寸法より狭く構成された外郭レジューサ（１１１）と、外郭レジューサ内部に、複数個横幅方向に配列挿入され、軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口側より出口側に向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するセグメントレジューサ（１１２）と、により構成されることを特徴とする。
【解決手段】 横置き円筒面状の熱風案内面（２１）と、被乾燥物を供給する斜板状の被乾燥物供給面（３３）と、熱風案内面と被乾燥物供給面の会合部に熱風を噴出する横方向に細長い熱風ノズル（１１）と、を備え; 上記熱風ノズル（１１）が; 軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口側の縦方向内法寸法が、入口側の縦方向内法寸法より狭く構成された外郭レジューサ（１１１）と、外郭レジューサ内部に、複数個横幅方向に配列挿入され、軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口側より出口側に向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するセグメントレジューサ（１１２）と、により構成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風乾燥機に関し、より具体的には、改良された熱風ノズルを備えた熱風乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーナの燃焼室に風を送って熱風とし、その熱風を利用して各種の被乾燥物を乾燥させる熱風乾燥機は、例えば下記特許文献１等にも開示されているように従来より広く利用されている。
そのような熱風乾燥機の構成の一例を、本発明に係る熱風乾燥機の一実施例を示す図１を援用して簡単に説明する。
図１中、１は熱風供給装置、２は旋回室、３は被乾燥物供給装置、４は気流ダクト、５は乾燥物捕集回収部である。
熱風供給装置１は、そのバーナ１２から燃焼内筒１４内に向けて重油等が噴射されて燃焼され、その熱風は燃焼外筒１５の先端に取り付けた熱風ノズル１１から８０〜１００ｍ／ｓｅｃの風速で旋回室２の内部へ噴き出されるようになっている。
旋回室２は、図１の紙面と垂直方向に中心軸を有する横置き型の円筒ドラムであり、この旋回室２内へ被乾燥物供給装置３の斜板状の被乾燥物供給面３３から汚泥等の被乾燥物が投入され、上記熱風によって短時間で乾燥せしめられるようになっている。
旋回室２内で乾燥された被乾燥物は、粉末状となって気流ダクト４内へ吹き上げられつつ更に乾燥され、その後、サイクロン５１へ導かれて捕集され、乾燥物回収タンク５２に回収されるようになっている。
旋回室２と、熱風ノズル１１と、被乾燥物供給面３３との配置を具体的に述べれば、旋回室２の円筒面状の熱風案内面２１の下縁部２２に、斜板状の被乾燥物供給面３３から被乾燥物が供給され、当該熱風案内面２１と被乾燥物供給面３３の会合部に臨むように、横方向（紙面に対して垂直方向）に細長い熱風ノズル１１の開口が配置されるようになっている。
【０００３】
上記熱風ノズル１１の従来タイプのものを図９に示す。
図９中、（Ａ）図は、従来の熱風ノズル１１０の正面図（熱風出口側から見た図）、（Ｂ）図は、その背面図（熱風入口側から見た図）、（Ｃ）図は、（Ａ）図中のｃ−ｃ断面図である。
この従来の熱風ノズル１１０は、その背面側に熱風入口１１０ａを有し、この背面側のフランジ１１０ｄが前記熱風供給装置１の燃焼外筒１５の先端に取り付けられ、フランジの中央の熱風入口１１０ａから吹き込まれた熱風は、正面側の熱風出口１１０ｂから噴き出されるようになっている。
図示する如く、熱風ノズル１１０は、その軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口１１０ｂの縦方向内法（うちのり）寸法ｍが、熱風入口１１０ａの縦方向内法寸法ｎより狭くなるように形成され、入口１１０ａも出口１１０ｂも、横方向には長く連続した１つの孔となっている。熱風入口１１０ａから出口１１０ｂへ流れる熱風は、熱風ノズル１１０内で縮流され加速されて噴出されるようになっている。
【０００４】
このような熱風ノズル１１０内を約５００℃の熱風を風速８０〜１００ｍ／ｓｅｃで通過させると、ノズル自体も５００℃程度に加熱され、熱膨張によって、その出口１１０ｂは、図１０に示すように中央部が広がるような形に変形する。そのため、熱風の横方向に均等な噴出速度や風量が得られず、前記旋回室２内の温度分布も不均一となり、良好な乾燥状態が得られなくなる。熱風ノズル１１０も、そのような変形を繰り返すと熱応力によって破損することとなり、短寿命で、高頻度に交換する必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４１８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、熱風ノズルの変形が少なく、良好な乾燥状態が得られると共に、熱風ノズルの長寿命化等の効果も得られる熱風乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記の目的は、
横置き円筒面状の熱風案内面と、その熱風案内面の下縁部に被乾燥物を供給する斜板状の被乾燥物供給面と、熱風案内面と被乾燥物供給面の会合部に、横方向に細長い開口を有し、熱風案内面の接面方向に熱風を噴出する熱風ノズルを有する熱風供給装置と、を備えた熱風乾燥機において、
上記熱風ノズルが、
軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口側の縦方向内法寸法が、入口側の縦方向内法寸法より狭く構成された外郭レジューサと、
外郭レジューサ内部に、複数個横幅方向に配列挿入され、軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口側より出口側に向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するセグメントレジューサと、
により構成されることを特徴とする上記の熱風乾燥機によって達成できる。
【０００８】
その場合において、外郭レジューサとセグメントレジューサとの間に冷却空気を供給する手段を設けることが望ましく、更にまた、セグメントレジューサ同士の間に隙間を設けることも推奨される。
【発明の効果】
【０００９】
上記の如き構成であると、熱風のほぼ全量が、外郭レジューサ内に横方向に並べられた複数個のセグメントレジューサ内を分かれて通過するため、横方向に均等な噴出速度及び風量が得られると共に、個々のセグメントレジューサの横幅は、従来の単一構造の熱風ノズルのそれより格段に短く、そのため熱膨張量も少なく、従来品に比べて、変形したり破損する可能性も大幅に低減するものである。
また、外郭レジューサとセグメントレジューサとの間に冷却空気を供給する手段を設けることにより、セグメントレジューサと外郭レジューサの冷却効果が得られ、それらの変形等は一層抑制できる。
更にまた、隣接するセグメントレジューサ同士の間に隙間を設けることにより、この隙間がセグメントレジューサの熱膨張量を吸収する役割を果たすと共に、当該隙間内を上記冷却空気が通過することにより、セグメントレジューサの冷却効果も促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に示す実施例を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明に係る熱風乾燥機の一実施例の全体構成を示す説明図、
図２は、本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズルの一実施例を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図３は、図２に示した熱風ノズルのうちの外郭レジューサの正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図４は、図２に示した熱風ノズル中の１個のセグメントレジューサの正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図５は、図４に示したセグメントレジューサを横方向に８個並べた状態を示す正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図６は、図３に示した外郭レジューサに複数の冷却空気取入孔を明けると共に、冷却空気ダクトを取り付けた状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図７は、図６に示した冷却空気供給手段を有する外郭レジューサに、図５に示す如く配列した８個のセグメントレジューサを挿入した状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図８は、従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルと、本発明に係る熱風乾燥機の熱風ノズルの変形の差を示す説明図である。
【００１２】
まず、図１に示す本発明に係る熱風乾燥機の一実施例の全体構成について説明する。
前記の如く、図１中、１は熱風供給装置、２は旋回室、３は被乾燥物供給装置、４は気流ダクト、５は乾燥物捕集回収部である。
熱風供給装置１は、熱風ノズル１１、バーナ１２、燃焼空気送風機１３、燃焼内筒１４、燃焼外筒１５、送風機１６、ダンパ１７、コック１８、等々から構成される。
旋回室２は、図１の紙面と垂直方向に中心軸を有する横置き型の円筒ドラムであり、円筒状の熱風案内面２１と、下縁部２２を有する。
被乾燥物供給装置３は、被乾燥物ホッパー３１、ロータリーバルブ３２、被乾燥物供給面３３、等々から構成される。
乾燥物捕集回収部５は、サイクロン５１、乾燥物回収タンク５２、等々から構成される。
【００１３】
バーナ１２からは、燃焼空気送風機１３により取り入れられた空気と共に重油等が噴射されて、燃焼内筒１４内で燃焼され、火炎１２０が発生する。その燃焼ガスは、送風機１６からダンパ１７を通じて燃焼外筒１５内へ取り入れられた希釈用空気と混合され、５００℃前後の熱風となって、燃焼外筒１５の先端に取り付けた熱風ノズル１１から８０〜１００ｍ／ｓｅｃの風速で旋回室２の内部へ噴き出される。
旋回室２内へは、被乾燥物供給装置３により被乾燥物（例えば、汚泥等）が投入され、上記熱風によって乾燥せしめられるようになっている。
即ち、被乾燥物供給装置３は、被乾燥物ホッパー３１内の被乾燥物をロータリーバルブ３２で一定量ずつ斜板状の被乾燥物供給面３３上へ排出し、当該被乾燥物供給面３３から旋回室２の円筒面状の熱風案内面２１の下縁部２２に被乾燥物を供給するようになっている。熱風案内面２１と被乾燥物供給面３３の会合部、即ち、被乾燥物の供給部には、横方向（紙面に対して垂直方向）に細長い熱風出口を有する前記熱風ノズル１１が配置されるようになっている。
旋回室２内で乾燥された被乾燥物は、粉末状となって気流ダクト４内へ吹き上げられつつ更に乾燥され、その後、サイクロン５１へ導かれて捕集され、乾燥物回収タンク５２に回収されるようになっている。
【００１４】
本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズル１１は、図２に示すように、外郭レジューサ１１１の内部に複数のセグメントレジューサ１１２を横方向に並べて挿入して成る二重構造を有するものであり、図９に示す従来の熱風ノズル１１０のような一重構造のものとはその構成が全く相違しているので、以下、図２〜図５を参照しつつ、本発明における熱風ノズル１１の構成について詳述する。
【００１５】
図２中の（Ａ）図は、本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズル１１の正面図（熱風出口側から見た図。以下同様。）、（Ｂ）図は、その背面図（熱風入口側から見た図。以下同様。）、（Ｃ）図は、（Ａ）図中のｃ−ｃ断面図（以下同様。）である。
図２中、１１１は外郭レジューサ、１１２は外郭レジューサ１１１内に横方向に複数個配列される同一形状のセグメントレジューサである。
【００１６】
上記外郭レジューサ１１１は、図３に示す如く、入口側開口１１１ａと、出口側開口１１１ｂと、胴部１１１ｃと、フランジ１１１ｄとを有するよう構成され、その入口側のフランジ１１１ｄにおいて燃焼外筒１５の先端に取り付けられるようになっている。
この外郭レジューサ１１１は、その軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、出口側の縦方向内法寸法ｂが、入口側の縦方向内法寸法ａより狭くなるように形成されている。
一方、上記外郭レジューサ内に挿入される個々のセグメントレジューサ１１２は、図４に示す如く、熱風の入口１１２ａと、出口１１２ｂと、胴部１１２ｃと、フランジ１１２ｄとを有するように構成され、そのフランジ１１２ｄにおいて前記外郭レジューサ１１１のフランジ１１１ｄと重ね合わせられるようになっている。
このセグメントレジューサ１１２は、その軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口１１２ａより出口１１２ｂに向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するように形成されている。
【００１７】
本発明における熱風ノズル１１は、上記の如き形状のセグメントレジューサ１１２が、前記外郭レジューサ１１１の内部にその横幅方向に複数個並べて挿入されて構成されるものであり、図示した実施例においては、図５に示すように８個のセグメントレジューサ１１２が、相互間に僅かな隙間１１２０が保たれるように配置した状態で、前記図２に示されるように挿入されている。
即ち、セグメントレジューサ１１２の横幅寸法は、これを複数個（図示した実施例では８個）横に並べた場合において、６００℃に加熱された時の熱膨張分を外郭レジューサ１１１の出口側開口１１１ｂの横幅から差し引いた上で、更に上記複数の隙間１１２０の合計長さ分だけ短くなるように設定される。
これら複数のセグメントレジューサ１１２同士は互いに連結したり固定したりすることなく、それぞれ個別にそのフランジ１１２ｄを、外郭レジューサ１１１のフランジ１１１ｄと前記燃焼外筒１５の先端の取付けフランジ（図示せず）との間に挟み込んで保持するようにする。
【００１８】
本発明における熱風ノズル１１は、上記のように外郭レジューサ１１１の内部に、細分化されたセグメントレジューサ１１２を複数個配列して成る構成であるため、次のような作用効果を得ることができる。
（１）熱風のほぼ全量が、横幅方向に並べられた複数個のセグメントレジューサ１１１内を分かれて通過するため、熱風ノズル１１の横方向に均等な噴出速度と風量が得られる。そのため、旋回室２内の横幅方向の温度分布が均一となり、良好な乾燥効果が得られる。
（２）個々のセグメントレジューサ１１１の横幅は、従来の単一構造の熱風ノズルのそれより格段に短く、そのため熱膨張量も少なく、歪みや変形量が小さい。そのため、従来品のように変形による噴出速度等の不均一化が生じることがなく、この点においても良好な乾燥効果が得られる。
（３）隣接するセグメントレジューサ同士の間に前記隙間１１２０を設けることにより、この隙間がセグメントレジューサの熱膨張量を吸収する役割を果たし、セグメントレジューサの変形が防止される。
（４）上記の如く、セグメントレジューサ１１２の変形がないため、破損の可能性も低減し、耐久性が大幅に向上する。
（５）熱風ノズルを耐熱性の高い材料で作製することにより耐久性を一層向上させることができる、その場合、本発明では、上記の如く変形が少ないので、変形防止の目的で板厚の厚い材料を用いる必要がなく、板厚の薄いものを用い得るため、耐熱性の高い材料を用いる場合のコストアップを低く抑えることができる。
（６）熱風ノズルが、外郭レジューサ１１１とセグメントレジューサ１１２との二重構造となるため、外部への熱損失が少なくなり、熱効率が向上する。
【００１９】
次に、図６及び図７に示す実施例について説明する。
この実施例は、外郭レジューサ１１１とセグメントレジューサ１１２との間の空間に冷却空気を供給することにより、セグメントレジューサ及び外郭レジューサを冷却すると共に、旋回室２側から前記隙間１１２０内への乾燥物の逆流を防止し得るようにしたものである。
この場合、図６に示すように、外郭レジューサ１１１の外面に冷却空気ダクト１１３を取り付けると共に、外郭レジューサ１１１の壁面に、冷却空気ダクト１１３内から外郭レジューサ１１１の内部へ通じる冷却空気取入孔１１１ｅを明けるようにする。冷却空気ダクト１１３は、図１に示すように、コック１８を通じて送風機１６に接続する。
上記の如く構成された外郭レジューサ１１１の内部に、前記実施例と同様に複数のセグメントレジューサ１１２を挿入、保持する（図７参照）。
【００２０】
稼働時には、複数のセグメントレジューサ１１２の内部を熱風が通過すると共に、図７（Ｃ）に示す如く、外郭レジューサ１１１とセグメントレジューサ１１２との間の空間、及び、セグメントレジューサ同士の間の前記隙間１１２０の中を、冷却空気ダクト１１３から供給される冷却空気が通過する。
これによって、セグメントレジューサ及び外郭レジューサが冷却され、それらの耐久性が向上すると共に、旋回室２側から隙間１１２０内への乾燥物の逆流が防止され、熱風ノズルのメンテナンスも容易となる。
【００２１】
図８には、従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルと、本発明に係る熱風乾燥機の熱風ノズルの変形の差が示されており、従来の熱風ノズルの熱風出口１１０ｂ の変形に比べて、本発明の熱風ノズルのセグメントレジューサの熱風出口１１２ｂの変形の方が格段に小さく、そのため、横方向に均等な風速及び風量で熱風を噴き出すことが可能であることが理解できる。
【００２２】
本発明における上記熱風ノズル１１のサイズは、これが取り付けられる燃焼外筒１５や旋回室２の大きさ、その他の条件に適合するよう決定されるが、その仕様の一例を記載すれば、下記の通りである。
ａ（外郭レジューサの入口側開口１１１ａの縦方向内法。図３）＝１００ｍｍ
ｂ（外郭レジューサの出口側開口１１１ｂの縦方向内法。図３）＝２８ｍｍ
ｃ（外郭レジューサの入口側及び出口側開口の横方向内法。図３）＝６３２ｍｍ
ｄ（外郭レジューサのフランジ１１１ｄの縦法。図３）＝２４０ｍｍ
ｅ（外郭レジューサのフランジ１１１ｄの横法。図３）＝７７２ｍｍ
ｆ（セグメントレジューサの熱風入口１１２ａの縦方向内法。図４）＝９０ｍｍ
ｇ（セグメントレジューサの熱風出口１１２ｂの縦方向内法。図４）＝２０ｍｍ
ｈ（セグメントレジューサの熱風出口１１２ｂの縦方向外法。図４）＝２４ｍｍ
ｉ（セグメントレジューサの熱風入口及び出口の横方向内法。図４）＝６７ｍｍ
ｊ（セグメントレジューサの熱風入口及び出口の横方向外法。図４）＝７０ｍｍ
【００２３】
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明はその目的の範囲内において、上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
上記の如く、本発明によるときは、熱風ノズルの変形が少なく、良好な乾燥状態が得られると共に、熱風ノズルの長寿命化等の効果も得られる熱風乾燥機を提供し得るものであるから、本発明は多大の産業上の利用可能性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る熱風乾燥機の一実施例の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズルの一実施例を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図３】図２に示した熱風ノズルのうちの外郭レジューサの正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図４】図２に示した熱風ノズル中の１個のセグメントレジューサの正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図５】図４に示したセグメントレジューサを横方向に８個並べた状態を示す正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図６】図３に示した外郭レジューサに複数の冷却空気取入孔を明けると共に、冷却空気ダクトを取り付けた状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図７】図６に示した冷却空気供給手段を有する外郭レジューサに、図５に示す如く配列した８個のセグメントレジューサを挿入した状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図８】従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルと、本発明に係る熱風乾燥機の熱風ノズルの変形の差を示す説明図である。
【図９】従来公知の熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズルの一例を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図１０】従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルの熱風出口の変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 熱風供給装置
１１ 熱風ノズル
１１１ 外郭レジューサ
１１１ａ 入口側開口
１１１ｂ 出口側開口
１１１ｃ 胴部
１１１ｄ フランジ
１１１ｅ 冷却空気取入孔
１１２ セグメントレジューサ
１１２ａ 熱風入口
１１２ｂ 熱風出口
１１２ｃ 胴部
１１２ｄ フランジ
１１２０ 隙間
１１３ 冷却空気ダクト
１２ バーナ
１２０ 火炎
１３ 燃焼空気送風機
１４ 燃焼内筒
１５ 燃焼外筒
１６ 送風機
１７ ダンパ
１８ コック
２ 旋回室
２１ 熱風案内面
２２ 下縁部
３ 被乾燥物供給装置
３１ 被乾燥物ホッパー
３２ ロータリーバルブ
３３ 被乾燥物供給面
４ 気流ダクト
５ 乾燥物捕集回収部
５１ サイクロン
５２ 乾燥物回収タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風乾燥機に関し、より具体的には、改良された熱風ノズルを備えた熱風乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーナの燃焼室に風を送って熱風とし、その熱風を利用して各種の被乾燥物を乾燥させる熱風乾燥機は、例えば下記特許文献１等にも開示されているように従来より広く利用されている。
そのような熱風乾燥機の構成の一例を、本発明に係る熱風乾燥機の一実施例を示す図１を援用して簡単に説明する。
図１中、１は熱風供給装置、２は旋回室、３は被乾燥物供給装置、４は気流ダクト、５は乾燥物捕集回収部である。
熱風供給装置１は、そのバーナ１２から燃焼内筒１４内に向けて重油等が噴射されて燃焼され、その熱風は燃焼外筒１５の先端に取り付けた熱風ノズル１１から８０〜１００ｍ／ｓｅｃの風速で旋回室２の内部へ噴き出されるようになっている。
旋回室２は、図１の紙面と垂直方向に中心軸を有する横置き型の円筒ドラムであり、この旋回室２内へ被乾燥物供給装置３の斜板状の被乾燥物供給面３３から汚泥等の被乾燥物が投入され、上記熱風によって短時間で乾燥せしめられるようになっている。
旋回室２内で乾燥された被乾燥物は、粉末状となって気流ダクト４内へ吹き上げられつつ更に乾燥され、その後、サイクロン５１へ導かれて捕集され、乾燥物回収タンク５２に回収されるようになっている。
旋回室２と、熱風ノズル１１と、被乾燥物供給面３３との配置を具体的に述べれば、旋回室２の円筒面状の熱風案内面２１の下縁部２２に、斜板状の被乾燥物供給面３３から被乾燥物が供給され、当該熱風案内面２１と被乾燥物供給面３３の会合部に臨むように、横方向（紙面に対して垂直方向）に細長い熱風ノズル１１の開口が配置されるようになっている。
【０００３】
上記熱風ノズル１１の従来タイプのものを図９に示す。
図９中、（Ａ）図は、従来の熱風ノズル１１０の正面図（熱風出口側から見た図）、（Ｂ）図は、その背面図（熱風入口側から見た図）、（Ｃ）図は、（Ａ）図中のｃ−ｃ断面図である。
この従来の熱風ノズル１１０は、その背面側に熱風入口１１０ａを有し、この背面側のフランジ１１０ｄが前記熱風供給装置１の燃焼外筒１５の先端に取り付けられ、フランジの中央の熱風入口１１０ａから吹き込まれた熱風は、正面側の熱風出口１１０ｂから噴き出されるようになっている。
図示する如く、熱風ノズル１１０は、その軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口１１０ｂの縦方向内法（うちのり）寸法ｍが、熱風入口１１０ａの縦方向内法寸法ｎより狭くなるように形成され、入口１１０ａも出口１１０ｂも、横方向には長く連続した１つの孔となっている。熱風入口１１０ａから出口１１０ｂへ流れる熱風は、熱風ノズル１１０内で縮流され加速されて噴出されるようになっている。
【０００４】
このような熱風ノズル１１０内を約５００℃の熱風を風速８０〜１００ｍ／ｓｅｃで通過させると、ノズル自体も５００℃程度に加熱され、熱膨張によって、その出口１１０ｂは、図１０に示すように中央部が広がるような形に変形する。そのため、熱風の横方向に均等な噴出速度や風量が得られず、前記旋回室２内の温度分布も不均一となり、良好な乾燥状態が得られなくなる。熱風ノズル１１０も、そのような変形を繰り返すと熱応力によって破損することとなり、短寿命で、高頻度に交換する必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４１８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、熱風ノズルの変形が少なく、良好な乾燥状態が得られると共に、熱風ノズルの長寿命化等の効果も得られる熱風乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記の目的は、
横置き円筒面状の熱風案内面と、その熱風案内面の下縁部に被乾燥物を供給する斜板状の被乾燥物供給面と、熱風案内面と被乾燥物供給面の会合部に、横方向に細長い開口を有し、熱風案内面の接面方向に熱風を噴出する熱風ノズルを有する熱風供給装置と、を備えた熱風乾燥機において、
上記熱風ノズルが、
軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口側の縦方向内法寸法が、入口側の縦方向内法寸法より狭く構成された外郭レジューサと、
外郭レジューサ内部に、複数個横幅方向に配列挿入され、軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口側より出口側に向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するセグメントレジューサと、
により構成されることを特徴とする上記の熱風乾燥機によって達成できる。
【０００８】
その場合において、外郭レジューサとセグメントレジューサとの間に冷却空気を供給する手段を設けることが望ましく、更にまた、セグメントレジューサ同士の間に隙間を設けることも推奨される。
【発明の効果】
【０００９】
上記の如き構成であると、熱風のほぼ全量が、外郭レジューサ内に横方向に並べられた複数個のセグメントレジューサ内を分かれて通過するため、横方向に均等な噴出速度及び風量が得られると共に、個々のセグメントレジューサの横幅は、従来の単一構造の熱風ノズルのそれより格段に短く、そのため熱膨張量も少なく、従来品に比べて、変形したり破損する可能性も大幅に低減するものである。
また、外郭レジューサとセグメントレジューサとの間に冷却空気を供給する手段を設けることにより、セグメントレジューサと外郭レジューサの冷却効果が得られ、それらの変形等は一層抑制できる。
更にまた、隣接するセグメントレジューサ同士の間に隙間を設けることにより、この隙間がセグメントレジューサの熱膨張量を吸収する役割を果たすと共に、当該隙間内を上記冷却空気が通過することにより、セグメントレジューサの冷却効果も促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に示す実施例を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明に係る熱風乾燥機の一実施例の全体構成を示す説明図、
図２は、本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズルの一実施例を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図３は、図２に示した熱風ノズルのうちの外郭レジューサの正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図４は、図２に示した熱風ノズル中の１個のセグメントレジューサの正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図５は、図４に示したセグメントレジューサを横方向に８個並べた状態を示す正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図６は、図３に示した外郭レジューサに複数の冷却空気取入孔を明けると共に、冷却空気ダクトを取り付けた状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図７は、図６に示した冷却空気供給手段を有する外郭レジューサに、図５に示す如く配列した８個のセグメントレジューサを挿入した状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、
図８は、従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルと、本発明に係る熱風乾燥機の熱風ノズルの変形の差を示す説明図である。
【００１２】
まず、図１に示す本発明に係る熱風乾燥機の一実施例の全体構成について説明する。
前記の如く、図１中、１は熱風供給装置、２は旋回室、３は被乾燥物供給装置、４は気流ダクト、５は乾燥物捕集回収部である。
熱風供給装置１は、熱風ノズル１１、バーナ１２、燃焼空気送風機１３、燃焼内筒１４、燃焼外筒１５、送風機１６、ダンパ１７、コック１８、等々から構成される。
旋回室２は、図１の紙面と垂直方向に中心軸を有する横置き型の円筒ドラムであり、円筒状の熱風案内面２１と、下縁部２２を有する。
被乾燥物供給装置３は、被乾燥物ホッパー３１、ロータリーバルブ３２、被乾燥物供給面３３、等々から構成される。
乾燥物捕集回収部５は、サイクロン５１、乾燥物回収タンク５２、等々から構成される。
【００１３】
バーナ１２からは、燃焼空気送風機１３により取り入れられた空気と共に重油等が噴射されて、燃焼内筒１４内で燃焼され、火炎１２０が発生する。その燃焼ガスは、送風機１６からダンパ１７を通じて燃焼外筒１５内へ取り入れられた希釈用空気と混合され、５００℃前後の熱風となって、燃焼外筒１５の先端に取り付けた熱風ノズル１１から８０〜１００ｍ／ｓｅｃの風速で旋回室２の内部へ噴き出される。
旋回室２内へは、被乾燥物供給装置３により被乾燥物（例えば、汚泥等）が投入され、上記熱風によって乾燥せしめられるようになっている。
即ち、被乾燥物供給装置３は、被乾燥物ホッパー３１内の被乾燥物をロータリーバルブ３２で一定量ずつ斜板状の被乾燥物供給面３３上へ排出し、当該被乾燥物供給面３３から旋回室２の円筒面状の熱風案内面２１の下縁部２２に被乾燥物を供給するようになっている。熱風案内面２１と被乾燥物供給面３３の会合部、即ち、被乾燥物の供給部には、横方向（紙面に対して垂直方向）に細長い熱風出口を有する前記熱風ノズル１１が配置されるようになっている。
旋回室２内で乾燥された被乾燥物は、粉末状となって気流ダクト４内へ吹き上げられつつ更に乾燥され、その後、サイクロン５１へ導かれて捕集され、乾燥物回収タンク５２に回収されるようになっている。
【００１４】
本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズル１１は、図２に示すように、外郭レジューサ１１１の内部に複数のセグメントレジューサ１１２を横方向に並べて挿入して成る二重構造を有するものであり、図９に示す従来の熱風ノズル１１０のような一重構造のものとはその構成が全く相違しているので、以下、図２〜図５を参照しつつ、本発明における熱風ノズル１１の構成について詳述する。
【００１５】
図２中の（Ａ）図は、本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズル１１の正面図（熱風出口側から見た図。以下同様。）、（Ｂ）図は、その背面図（熱風入口側から見た図。以下同様。）、（Ｃ）図は、（Ａ）図中のｃ−ｃ断面図（以下同様。）である。
図２中、１１１は外郭レジューサ、１１２は外郭レジューサ１１１内に横方向に複数個配列される同一形状のセグメントレジューサである。
【００１６】
上記外郭レジューサ１１１は、図３に示す如く、入口側開口１１１ａと、出口側開口１１１ｂと、胴部１１１ｃと、フランジ１１１ｄとを有するよう構成され、その入口側のフランジ１１１ｄにおいて燃焼外筒１５の先端に取り付けられるようになっている。
この外郭レジューサ１１１は、その軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、出口側の縦方向内法寸法ｂが、入口側の縦方向内法寸法ａより狭くなるように形成されている。
一方、上記外郭レジューサ内に挿入される個々のセグメントレジューサ１１２は、図４に示す如く、熱風の入口１１２ａと、出口１１２ｂと、胴部１１２ｃと、フランジ１１２ｄとを有するように構成され、そのフランジ１１２ｄにおいて前記外郭レジューサ１１１のフランジ１１１ｄと重ね合わせられるようになっている。
このセグメントレジューサ１１２は、その軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口１１２ａより出口１１２ｂに向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するように形成されている。
【００１７】
本発明における熱風ノズル１１は、上記の如き形状のセグメントレジューサ１１２が、前記外郭レジューサ１１１の内部にその横幅方向に複数個並べて挿入されて構成されるものであり、図示した実施例においては、図５に示すように８個のセグメントレジューサ１１２が、相互間に僅かな隙間１１２０が保たれるように配置した状態で、前記図２に示されるように挿入されている。
即ち、セグメントレジューサ１１２の横幅寸法は、これを複数個（図示した実施例では８個）横に並べた場合において、６００℃に加熱された時の熱膨張分を外郭レジューサ１１１の出口側開口１１１ｂの横幅から差し引いた上で、更に上記複数の隙間１１２０の合計長さ分だけ短くなるように設定される。
これら複数のセグメントレジューサ１１２同士は互いに連結したり固定したりすることなく、それぞれ個別にそのフランジ１１２ｄを、外郭レジューサ１１１のフランジ１１１ｄと前記燃焼外筒１５の先端の取付けフランジ（図示せず）との間に挟み込んで保持するようにする。
【００１８】
本発明における熱風ノズル１１は、上記のように外郭レジューサ１１１の内部に、細分化されたセグメントレジューサ１１２を複数個配列して成る構成であるため、次のような作用効果を得ることができる。
（１）熱風のほぼ全量が、横幅方向に並べられた複数個のセグメントレジューサ１１１内を分かれて通過するため、熱風ノズル１１の横方向に均等な噴出速度と風量が得られる。そのため、旋回室２内の横幅方向の温度分布が均一となり、良好な乾燥効果が得られる。
（２）個々のセグメントレジューサ１１１の横幅は、従来の単一構造の熱風ノズルのそれより格段に短く、そのため熱膨張量も少なく、歪みや変形量が小さい。そのため、従来品のように変形による噴出速度等の不均一化が生じることがなく、この点においても良好な乾燥効果が得られる。
（３）隣接するセグメントレジューサ同士の間に前記隙間１１２０を設けることにより、この隙間がセグメントレジューサの熱膨張量を吸収する役割を果たし、セグメントレジューサの変形が防止される。
（４）上記の如く、セグメントレジューサ１１２の変形がないため、破損の可能性も低減し、耐久性が大幅に向上する。
（５）熱風ノズルを耐熱性の高い材料で作製することにより耐久性を一層向上させることができる、その場合、本発明では、上記の如く変形が少ないので、変形防止の目的で板厚の厚い材料を用いる必要がなく、板厚の薄いものを用い得るため、耐熱性の高い材料を用いる場合のコストアップを低く抑えることができる。
（６）熱風ノズルが、外郭レジューサ１１１とセグメントレジューサ１１２との二重構造となるため、外部への熱損失が少なくなり、熱効率が向上する。
【００１９】
次に、図６及び図７に示す実施例について説明する。
この実施例は、外郭レジューサ１１１とセグメントレジューサ１１２との間の空間に冷却空気を供給することにより、セグメントレジューサ及び外郭レジューサを冷却すると共に、旋回室２側から前記隙間１１２０内への乾燥物の逆流を防止し得るようにしたものである。
この場合、図６に示すように、外郭レジューサ１１１の外面に冷却空気ダクト１１３を取り付けると共に、外郭レジューサ１１１の壁面に、冷却空気ダクト１１３内から外郭レジューサ１１１の内部へ通じる冷却空気取入孔１１１ｅを明けるようにする。冷却空気ダクト１１３は、図１に示すように、コック１８を通じて送風機１６に接続する。
上記の如く構成された外郭レジューサ１１１の内部に、前記実施例と同様に複数のセグメントレジューサ１１２を挿入、保持する（図７参照）。
【００２０】
稼働時には、複数のセグメントレジューサ１１２の内部を熱風が通過すると共に、図７（Ｃ）に示す如く、外郭レジューサ１１１とセグメントレジューサ１１２との間の空間、及び、セグメントレジューサ同士の間の前記隙間１１２０の中を、冷却空気ダクト１１３から供給される冷却空気が通過する。
これによって、セグメントレジューサ及び外郭レジューサが冷却され、それらの耐久性が向上すると共に、旋回室２側から隙間１１２０内への乾燥物の逆流が防止され、熱風ノズルのメンテナンスも容易となる。
【００２１】
図８には、従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルと、本発明に係る熱風乾燥機の熱風ノズルの変形の差が示されており、従来の熱風ノズルの熱風出口１１０ｂ の変形に比べて、本発明の熱風ノズルのセグメントレジューサの熱風出口１１２ｂの変形の方が格段に小さく、そのため、横方向に均等な風速及び風量で熱風を噴き出すことが可能であることが理解できる。
【００２２】
本発明における上記熱風ノズル１１のサイズは、これが取り付けられる燃焼外筒１５や旋回室２の大きさ、その他の条件に適合するよう決定されるが、その仕様の一例を記載すれば、下記の通りである。
ａ（外郭レジューサの入口側開口１１１ａの縦方向内法。図３）＝１００ｍｍ
ｂ（外郭レジューサの出口側開口１１１ｂの縦方向内法。図３）＝２８ｍｍ
ｃ（外郭レジューサの入口側及び出口側開口の横方向内法。図３）＝６３２ｍｍ
ｄ（外郭レジューサのフランジ１１１ｄの縦法。図３）＝２４０ｍｍ
ｅ（外郭レジューサのフランジ１１１ｄの横法。図３）＝７７２ｍｍ
ｆ（セグメントレジューサの熱風入口１１２ａの縦方向内法。図４）＝９０ｍｍ
ｇ（セグメントレジューサの熱風出口１１２ｂの縦方向内法。図４）＝２０ｍｍ
ｈ（セグメントレジューサの熱風出口１１２ｂの縦方向外法。図４）＝２４ｍｍ
ｉ（セグメントレジューサの熱風入口及び出口の横方向内法。図４）＝６７ｍｍ
ｊ（セグメントレジューサの熱風入口及び出口の横方向外法。図４）＝７０ｍｍ
【００２３】
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明はその目的の範囲内において、上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
上記の如く、本発明によるときは、熱風ノズルの変形が少なく、良好な乾燥状態が得られると共に、熱風ノズルの長寿命化等の効果も得られる熱風乾燥機を提供し得るものであるから、本発明は多大の産業上の利用可能性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る熱風乾燥機の一実施例の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズルの一実施例を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図３】図２に示した熱風ノズルのうちの外郭レジューサの正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図４】図２に示した熱風ノズル中の１個のセグメントレジューサの正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図５】図４に示したセグメントレジューサを横方向に８個並べた状態を示す正面図（Ａ）［熱風出口のみを示す］と、背面図（Ｂ）と、背面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図６】図３に示した外郭レジューサに複数の冷却空気取入孔を明けると共に、冷却空気ダクトを取り付けた状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図７】図６に示した冷却空気供給手段を有する外郭レジューサに、図５に示す如く配列した８個のセグメントレジューサを挿入した状態を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図８】従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルと、本発明に係る熱風乾燥機の熱風ノズルの変形の差を示す説明図である。
【図９】従来公知の熱風乾燥機に取り付けられる熱風ノズルの一例を示す正面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）と、正面図中のｃ−ｃ線に沿った断面図（Ｃ）である。
【図１０】従来公知の熱風乾燥機の熱風ノズルの熱風出口の変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 熱風供給装置
１１ 熱風ノズル
１１１ 外郭レジューサ
１１１ａ 入口側開口
１１１ｂ 出口側開口
１１１ｃ 胴部
１１１ｄ フランジ
１１１ｅ 冷却空気取入孔
１１２ セグメントレジューサ
１１２ａ 熱風入口
１１２ｂ 熱風出口
１１２ｃ 胴部
１１２ｄ フランジ
１１２０ 隙間
１１３ 冷却空気ダクト
１２ バーナ
１２０ 火炎
１３ 燃焼空気送風機
１４ 燃焼内筒
１５ 燃焼外筒
１６ 送風機
１７ ダンパ
１８ コック
２ 旋回室
２１ 熱風案内面
２２ 下縁部
３ 被乾燥物供給装置
３１ 被乾燥物ホッパー
３２ ロータリーバルブ
３３ 被乾燥物供給面
４ 気流ダクト
５ 乾燥物捕集回収部
５１ サイクロン
５２ 乾燥物回収タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置き円筒面状の熱風案内面（２１）と、その熱風案内面の下縁部に被乾燥物を供給する斜板状の被乾燥物供給面（３３）と、熱風案内面と被乾燥物供給面の会合部に、横方向に細長い開口を有し、熱風案内面の接面方向に熱風を噴出する熱風ノズル（１１）を有する熱風供給装置（１）と、を備えた熱風乾燥機において、
上記熱風ノズル（１１）が、
軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口側の縦方向内法寸法が、入口側の縦方向内法寸法より狭く構成された外郭レジューサ（１１１）と、
外郭レジューサ内部に、複数個横幅方向に配列挿入され、軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口側より出口側に向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するセグメントレジューサ（１１２）と、
により構成されることを特徴とする上記の熱風乾燥機。
【請求項２】
外郭レジューサとセグメントレジューサとの間に冷却空気を供給する手段（１１１ｅ，１１３）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱風乾燥機。
【請求項３】
セグメントレジューサ同士の間に隙間（１１２０）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱風乾燥機。
【請求項１】
横置き円筒面状の熱風案内面（２１）と、その熱風案内面の下縁部に被乾燥物を供給する斜板状の被乾燥物供給面（３３）と、熱風案内面と被乾燥物供給面の会合部に、横方向に細長い開口を有し、熱風案内面の接面方向に熱風を噴出する熱風ノズル（１１）を有する熱風供給装置（１）と、を備えた熱風乾燥機において、
上記熱風ノズル（１１）が、
軸方向全長にわたって軸直角断面が横長矩形状であり、熱風出口側の縦方向内法寸法が、入口側の縦方向内法寸法より狭く構成された外郭レジューサ（１１１）と、
外郭レジューサ内部に、複数個横幅方向に配列挿入され、軸方向全長にわたって軸直角断面が矩形状であり、熱風入口側より出口側に向かって、縦方向内法寸法が次第に縮小するセグメントレジューサ（１１２）と、
により構成されることを特徴とする上記の熱風乾燥機。
【請求項２】
外郭レジューサとセグメントレジューサとの間に冷却空気を供給する手段（１１１ｅ，１１３）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱風乾燥機。
【請求項３】
セグメントレジューサ同士の間に隙間（１１２０）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱風乾燥機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１７７６４５（Ｐ２００６−１７７６４５Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７３８４３（Ｐ２００４−３７３８４３）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（５９９１６８７８５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（５９９１６８７８５）
【Ｆターム（参考）】
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