JPH0231302B2 - Kansosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被処理乾燥物を収納した回転ドラムを
直接加熱させて、回転ドラム内の被処理物を乾燥
させるようにした乾燥装置に関するものである。

従来、回転型の乾燥機においては、回転ドラム
内に収納した被乾燥処理物を乾燥させるための熱
源としては、熱風を回転ドラム内に直接給送する
か、あるいは回転ドラム内に温水管を配管させて
温水管内を流通する温水を熱源として被乾燥処理
物の乾燥を行つていた。然るに、被乾燥処理物が
粉体の場合に、熱源として熱風を利用するとき
は、熱風の供給量を適当に制御して供給しない
と、回転ドラム内で粉体が舞い上がり、この粉体
が熱風の排出口から排出されてしまう虞れがあつ
た。又、温水管を回転ドラム内に配管するもの
は、回転ドラムの回転に支障をきたさないように
して配管を行なわなければならないので、配管作
業に手間がかかると共に、回転ドラム自体の構造
が温水管の配管により複雑化すると共に、回転ド
ラムの原価を高くし、その上、回転ドラム内に配
管を施すため、被乾燥処理物の収納能力が低下す
る欠点もあつた。又、従来の乾燥機においては、
回転ドラムの回転速度はその運転開始から終了ま
で一定の速度で回転する構造となつているので、
乾燥作業の当初においては熱源からの熱が被乾燥
処理物に十分に作用することなく回転ドラム外に
排出されて不足加熱の状態となりやすく、逆に回
転ドラム内の温度が設定温度に達したときは、熱
源から上記設定温度より高い熱が被乾燥処理物に
作用する場合が多くなつて、被乾燥処理物を設定
温度以上で加熱するという過加熱状態となりやす
く、この結果、極めて乾燥効率が悪く、しかも、
乾燥時間が長くなつて非常に不経済であつた。更
に、熱源は過乾燥を防止する上から、温度調節器
により回転ドラム内の温度が設定温度に達する
と、停止し、設定温度以下になると熱源が作動し
始めるようになつているため、回転ドラム内の温
度が設定温度附近に達するに従い上記温度調節器
は頻繁に開閉動作を繰り返すこととなるので、そ
の寿命が著しく短かくなり、被乾燥処理物の乾燥
作業を安定した状態で行うことは困難であつた。

本発明は上述の点に鑑み、回転ドラムを外部か
ら直接加熱させることによつて、熱風を回転ドラ
ム内に給送させることにより生ずる被乾燥処理物
の舞い上がりやあるいは回転ドラム内に熱源とな
る温水管の配管により被乾燥処理物の収納能力が
低下する欠点を解消させると共に、回転ドラムの
回転制御と温度制御とを効率的に行うことによつ
て、被乾燥処理物を最適条件下で迅速、円滑に乾
燥させることができる乾燥装置を提供するもの
で、以下本発明の実施例を図により説明すると、
１は乾燥装置の基台で、この基台１の四隅には軸
受２が配置されて、回転軸３が第１図の左右方向
に沿つて上記軸受２に互いに平行となつて回転自
在に挿通されている。４は上記回転軸３の両端に
取付けた摩擦車、５は回転軸３のほぼ中央に取付
けられたプーリーで、このプーリー５は基台１の
裏面に取付けた電動機６にベルト８を介して回転
可能に結合されている。７は基台１に設けたベル
ト挿通孔、９は中空円筒状に形成された鋼板製の
回転ドラムで、内側面には複数本の掻上板１０が
回転ドラム９の長さ方向に沿つて配置されてお
り、外側面には突起１１が摩擦車４に近接して周
設されている。そして、上記回転ドラム９は摩擦
車４上に回転自在に乗載される。１２は回転ドラ
ム９両側の開口部を閉鎖する蓋体で、その中央部
には開口部に金網１３を貼設して脱湿孔１４が設
けられている。１５は蓋体締付用の係止具、１６
は回転ドラム９と基台１との空間部ａに上記回転
ドラム９の回転を阻害しないように取付けた高周
波誘導加熱装置で、この加熱装置１６の回転ドラ
ム９と対応する上面には、誘導加熱コイル１７を
埋設した図示しないトツププレートが取付けられ
ている。そして、上記高周波誘導加熱装置１６は
第３図に示すように、商用周波数の電源１８を高
周波インバータ１９内の図示しない整流器により
直流電源に変換した後、この高周波インバータ１
９により超音波周波数の電力に変換して誘導加熱
コイル１７に高周波電流を通電し、このコイル１
７より発生する高周波磁束によつて回転ドラム９
を形成する金属の中に渦電流を発生させ、金属の
抵抗によつて発生するジユール熱により回転ドラ
ム９を所要温度まで加熱させるものである。２０
は乾燥装置の制御装置で、電源１８とは降圧変圧
器T_rおよび整流器Ｓを介して接続されており、
この制御装置２０は大別して電動駆動される回転
ドラム９の回転速度を制御するための回転制御回
路２１と高周波誘導加熱装置１６により加熱され
る回転ドラム９の加熱温度を制御するための温度
制御回路２２とによつて構成されており、以下そ
の構成を第４図に具体化した回路図に説明する
と、先づ、回転制御回路２１は３個のフリツプフ
ロツプ２１ａ乃至２１ｃと、電動機６の回転を低
速、中速、高速の三段階に切換えるための制御信
号を電動機６の汎用インバータ６ａに出力するた
めの分圧回路２３とによつて形成されており、上
記フリツプフロツプ２１ａ乃至２１ｃのうち第１
のフリツプフロツプ２１ａのセツト回路には、電
動機６の起動スイツチ２４が接続され、又、この
フリツプフロツプ２１ａの出力側はリレーX₃と
接続され、上記フリツプフロツプ２１ａのリセツ
ト回路と、第２のフリツプフロツプ２１ｂのセツ
ト回路はそれぞれ比較回路A₁の出力側と接続さ
れ、フリツプフロツプ２１ｂの出力側はリレー
X₄に接続される。更に、フリツプフロツプ２１
ｂのリセツト回路と、第３のフリツプフロツプ２
１ｃのセツト回路はそれぞれ乾燥装置の運転時間
を設定するタイマーT₁の出力側と接続され、こ
のフリツプフロツプ２１Ｃの出力側はリレーX₅
と、乾燥終了後、回転ドラム９を一定時間回転さ
せて冷却させるための冷却時間を設定するタイマ
ーT₂の入力側とそれぞれ接続される。そして、
上記各フリツプフロツプ２１ａ乃至２１ｃの各出
力側に接続されるリレーX₃乃至X₅の接点X_3a乃至
X_5aは分圧回路２３内にそれぞれ設けられてい
る。又、温度制御回路２２は、非接触赤外線温度
センサ（以下温度センサと称する）２５を一端に
接続し、他端は回転ドラム９を所要温度まで加熱
するためにあらかじめ設定された温度に応じて基
準電圧V_Tを変更し得る可変抵抗VR₁を接続し、
上記基準電圧V_Tと温度センサ２５により検出し
た回転ドラム９の温度に対応する電圧V_Sとを減
算して、その減算値に相当する電圧を増巾させて
回転制御回路２１の比較回路A₁に出力する差動
増巾器２６と、一端が上記差動増巾器２６の出力
端と接続され、他端をノコギリ波形とか三角波形
を所要の周期で発生させる波形発生回路２７と接
続して、この波形発生回路２７から発生する波形
の振幅に相当する電圧と、前記差動増巾器２６か
ら出力される電圧V_T−V_Sにあらかじめ回転ドラ
ム９の設定加熱温度と対応させて基準電圧を設定
せしめた可変抵抗VR₂から出力する基準電圧V_O
とを加算した電圧、即ち、V_T−V_S＋V_Oに相当す
る電圧とを比較して、その差に相当する信号を出
力させる比較回路A₂と、この比較回路A₂から出
力される電圧をアナログ電圧出力に平均化させ
て、高周波インバータ１９に、この高周波インバ
ータ１９の出力を制御させるための制御信号を出
力する平滑回路２８とによつて形成されている。

尚、図中フリツプフロツプ２１ｄはそのセツト
回路に起動スイツチ２４を接続し、そのリセツト
回路はタイマーT₂の出力側と接続し、フリツプ
フロツプ２１ｄの出力側はアンド回路２９の入力
端子とリレーX₁とに接続される。そして、上記
アンド回路２９のもう一方の入力端子には高周波
誘導加熱装置１６の起動スイツチ３０が接続さ
れ、アンド回路２９の出力端子側はフリツプフロ
ツプ２１ｅのセツト回路と接続されている。又、
上記フリツプフロツプ２１ｅのリセツト回路はタ
イマーT₁の出力側と、フリツプフロツプ２１ｂ
のリセツト回路と、フリツプフロツプ２１ｃのセ
ツト回路とにそれぞれ接続されており、フリツプ
フロツプ２１ｅの出力側はタイマーT₁の入力側
およびリレーX₂にそれぞれ接続されている。３
２は電源スイツチである。

次に動作について説明すると、回転ドラム９内
に被乾燥処理物を所要量収納してから蓋体１２を
係止具１５によつて回転ドラム９に被着する。こ
のあと、上記回転ドラム９を摩擦車４上に乗載し
てから可変抵抗VR₁と連動する温度設定目盛３１
にて回転ドラム９の加熱温度を設定し、電源スイ
ツチ３２を投入すると共に、制御装置２０に設け
た起動スイツチ２４，３０を投入する。この際、
即ち、高周波誘導加熱装置１６の起動スイツチ３
０を単独で投入しても、高周波誘導加熱装置１６
はアンド回路２９によつて作動することはない。
起動スイツチ２４，３０の投入により、制御装置
２０のフリツプフロツプ２１ａ，２１ｄ、アンド
回路２９、フリツプフロツプ２１ｅを作動させ、
フリツプフロツプ２１ａ，２１ｄ，２１ｅの出力
側から出る出力によりリレーX₁、乃至X₃をそれ
ぞれ投入し、これらリレーX₁乃至X₃の各接点X_1a
乃至X_3aを閉路させて、電動機６と、高周波誘導
加熱装置１６とを、それぞれ所要のインバータ６
ａ，１９を介して作動させる。又、タイマーT₁
もフリツプフロツプ２１ｅから出力する出力信号
によつて始動する。そして、上記電動機６は、フ
リツプフロツプ２１ａの出力側からの出力により
リレーX₃のみが投入されてその接点X_3aが閉路
し、分圧回路２３からは汎用インバータ６ａに電
動機６を低速回転させるための制御信号が出力さ
れて、乾燥作業の初期段階では第５図のハに示す
如く、低速回転する。又、高周波誘導加熱装置１
６は高周波インバータ１９により誘導加熱コイル
１７に高周波電流を通電し、回転ドラム９を誘導
加熱コイル１７から発生する高周波磁束によつて
所要の設定温度になるまで加熱させる。この際、
回転ドラム９は加熱され始めたばかりであるた
め、その温度は第５図のイに示す如く低く、従つ
て、温度制御部２２の比較回路A₂に入力される
電圧V_T−V_S＋V_Oは大きな値となり、第６図に示
すように波形発生回路２７から比較回路A₂に入
力される波形に相当する電圧より大きな状態とな
つて入力（第６図のＡ段階）される結果、比較回
路A₂の出力は常時“Ｈ”レベルとなり平滑回路
２８を経て出力される制御信号は、第６図に示す
ように、０レベルより大きな幅を保つて高レベル
の状態で高周波インバータ１９に入力され、この
高周波インバータ１９を第５図のロに示すよう
に、高出力で作動させ、誘導加熱コイル１７への
通電量を増大せしめて回転ドラムを短時間で設定
温度まで加熱できるようにする。又、差動増巾器
２６から出力されるV_T−V_Sの電圧は、回転制御
部２１の比較回路A₂に入力されるが、回転ドラ
ム９の温度に対応する電圧V_Sが可変抵抗VR₁で
設定されている基準電圧V_Tより低い場合は、上
記比較回路A₂の出力は“Ｌ”レベルとなり、従
つて、電動機６は依然として低速で回転している
こととなる。この結果、乾燥の初期段階では回転
ドラム９を低速で回転させることにより、回転ド
ラムを局部的でなく全体的にむらなく加熱させる
ようにする。又、被乾燥処理物も、掻上板１０に
よつて掻き上げられながら回転ドラム９の加熱状
況に応じて一部分のみが加温されることなく全体
的に加温されながら乾燥することとなる、上述の
ようにして、回転ドラム９を加熱させて、この回
転ドラム９の温度が次第に設定温度に近ずくにつ
れて、温度制御部２２の差動増巾器２６の出力側
から出力されて、比較回路A₂に入力される電圧
V_T−V_S＋V_Oが波形発生回路２７から比較回路A₂
に入力される電圧の波高値より低くなると、比較
回路A₂から出力される出力電圧のパルス巾は第
６図に示すように、次第に短かく（第６図のＢ、
Ｃ段階）なり、この結果、平滑回路２８から高周
波インバータ１９に入力される制御信号のレベル
も次第に０レベルに近づき、高周波インバータ１
９からの出力を第５図ロのように小さくするよう
に制御する。そして、回転ドラム９の加熱温度が
設定温度を超えると、差動増巾器２６の出力側か
ら出力される電圧V_T−V_SはV_T−V_S＜０となつて
比較回路A₂に入力されるため、この比較回路A₁
の出力は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとなり、
この出力はフリツプフロツプ２１ａのリセツト回
路とフリツプフロツプ２１ｂのセツト回路にそれ
ぞれ入力されて、フリツプフロツプ２１ａを停止
させ、逆にフリツプフロツプ２１ｂを作動させ、
このフリツプフロツプ２１ａの停止によりリレー
X₃接点X_3aは開路し、逆にリレーX₄はフリツプフ
ロツプ２１ｂの出力により投入されて接点X_4aを
閉路し、電動機６を第５図ハに示すように、低速
回転から中速回転に切換えて、回転ドラム９の回
転を中速で回転させる。回転ドラム９が中速回転
しているときは、その加熱温度が設定値温度附近
を上下していることとなるため、比較回路A₂か
らの出力電圧も小さなものとなつて平滑回路２８
に入力され、平滑回路２８から出力される制御信
号も低レベル状態となつて高周波インバータ１９
に入力される。従つて、高周波インバータからの
出力は回転ドラム９を設定温度に維持するのに必
要な低出力でよいこととなる。そして、回転ドラ
ム９の加熱温度が設定温度を上回るようになる
と、比較回路A₂から出力される出力電圧のパル
ス巾は更に短く、（第６図のＤ段階）なり、比較
回路A₂に入力される電圧V_T−V_S＋V_Oが波形発生
回路２７から比較回路A₂に入力される電圧を大
きく下まわるようなときは、比較回路A₂の出力
側からはほとんど出力電圧が出力されることがな
いので、これに伴い平滑回路２８からの制御信号
もほとんど０レベルに近い状態で出力される結
果、高周波インバータ１９はほとんど作動しない
状態となる。この状態では回転ドラム９への加熱
は一時的に中断されることとなる。このように、
回転ドラム９の加熱温度が設定温度に達すると、
比較回路A₂から出力電圧は第６図のＣ乃至Ｄの
段階で示すように非常に少なく、これに伴い、平
滑回路２８から出力される制御信号も低レベルと
なるため、高周波インバータ１９からの出力を著
しく小さくすることが可能となる。回転ドラム９
をを所要の設定温度で加熱させて被乾燥処理物を
所要の時間乾燥させると、タイマーT₁が作動し
て、その出力側から出力信号をフリツプフロツプ
２１ｂ，２１ｅの各リセツト回路とフリツプフロ
ツプ２１ｃのセツト回路に入力させると、フリツ
プフロツプ２１ｂ，２１ｅは停止してリレーX₄、
リレーX₂を遮断してその接点X_4a，X_2aを開路さ
せ、逆にフリツプフロツプ２１ｃの出力によりリ
レーX₅を投入してその接点X_5aを閉路させて、電
動機６を中速回転から高速回転に切換えると共
に、高周波誘導加熱装置１６を停止させる。この
際、フリツプフロツプ２１ｃからの出力によりタ
イマーT₂は始動を開始する。この結果、回転ド
ラム９は高速回転されて、内部の被乾燥処理物を
掻上板１０に掻上げながら脱湿孔１４から流入す
る空気により強制的に冷却されると共に、回転ド
ラム９自体も強制冷却されることとなる。タイマ
ーT₂が所要時間作動すると、その出力側に出力
信号がフリツプフロツプ２１ｃ，２１ｄの各リセ
ツト回路に入力されてフリツプフロツプ２１ｃ，
２１ｄを停止させることにより、電動機６の駆動
を止め、乾燥作業を終了するものである。

本発明は以上説明したように、回転ドラムと基
台との間に回転ドラムを加熱させる高周波誘導加
熱装置を取付けてあるため、回転ドラムは従来の
ように、例えば熱源となる温水管を配管する必要
がないので、その構造を簡素化でき、被乾燥処理
物の収納能力を向上させる利点がある。又、回転
ドラムはその加熱温度が低温の場合は低速で回転
し、設定温度まで加熱すると逆に早く回転するよ
うに制御されているため、回転ドラムの局部的加
熱が防止されて回転ドラムを全体的にスムースに
加温することができる共に、被乾燥処理物も回転
ドラムの局部加熱が防止できることから、全体的
にむらなく加温されて乾燥されることとなる。し
かも、乾燥後は回転ドラムを乾燥時よりも更に早
く回転させて、乾燥処理を行つた被乾燥処理物を
回転ドラムと共に早急に冷却することができるた
め、被乾燥処理物を回転ドラムの予熱によつて損
ねることは全くない。更に回転ドラムを加熱させ
る高周波誘導加熱装置は回転ドラムが低温のとき
は高出力で迅速に加熱させ、回転ドラムの加熱温
度が設定温度に達したあとは低出力で回転ドラム
を設定温度での加熱状態を維持するだけでよいの
で、エネルギー損失を少なくして高効率で回転ド
ラムの加熱が可能となる。

このように本発明は、回転ドラムの回転速度と
回転ドラムを加熱させるための熱源を、回転ドラ
ムの加熱状況に応じて制御することにより、乾燥
作業を短時間で効率的に行い得て経済的である
等、種々の効果を奏し得る乾燥装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の乾燥装置を示す正面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本発明の乾
燥装置の動作を説明するためブロツク図、第４図
は制御装置の回路図、第５図は乾燥装置の動作を
説明するための説明図で、第５図イは回転ドラム
の設定温度を、第５図ロに高周波インバータの出
力状況を、第５図ハは回転ドラムの回転速度をそ
れぞれ示す、第６図は制御装置の温度制御の動作
を説明するタイムチヤート図である。 １……基台、６……電動機、９……回転ドラ
ム、１６……高周波誘導加熱装置、２０……制御
装置、２１……回転制御部、２２……温度制御
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被乾燥処理物を収納する回転ドラムと、この
   回転ドラムを駆動回転させる電動機と、上記回転
   ドラムを外から加熱させる高周波誘導加熱装置
   と、上記電動機を複数段に速度調整せしめる回転
   制御部並びに高周波誘導加熱装置の出力を回転ド
   ラムの加熱温度に応じて変化可能となした温度制
   御部とからなる制御装置とを具備してなり、上記
   回転ドラムをその加熱温度の上昇にともなつて高
   速回転させると共に、回転ドラムの加熱温度が上
   昇するに従つて高周波誘導加熱装置の出力を低下
   させるようにしたことを特徴とする乾燥装置。