JPH0334634Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、滞留時間を自由に調節できるスクリ
ユー内蔵形の乾燥等の連続処理装置に関するもの
である。

【従来の技術】

従来、各種の連続乾燥機が開発市販されてい
る。これらのうち機械的撹拌または気流撹拌を行
うものは、微粉末の粒子飛散が避けられず、気密
性を保持することが困難であり、薄膜式のもの
は、滞留時間の調節ができない等それぞれ欠点を
有している。 ところで、放射性物質等の有害物質を含む含水
物を乾燥する連続乾燥装置は、有害粉塵が排ガス
に伴われて、大気中に飛散するのを防止するた
め、気密性がよく、かつ装置内での粉塵発生がな
いことが要求される。また、同一装置によつて
色々な物性の有害物質含有物を乾燥することが多
く、滞留時間は、被乾燥物の物性に対して自由に
調節できることが望まれている。

【考案が解決しようとする問題点】

これらの問題を一部解決するものとして、縦型
円筒形の炉体に、この炉体の縦軸まわりに直交す
る金属製螺旋体（水平形スクリユー）の炉床を設
置し、その螺旋体の回転速度を制御することによ
り滞留時間を調節して被乾燥物を炉床の上を順次
降下させつつ乾燥させる装置がある。この装置
は、気密性を有し粉塵の飛散が少ないという長所
がある。しかし、被乾燥物が汚泥等の湿潤物のよ
うな滑りの悪い物を対象とした装置の場合は、炉
床に付着して移動しないのを防止するために上記
螺旋体のピツチを大きくしなければならないが、
この装置で滑りの良い物を処理するとすぐに滑動
し滞留時間の制御ができない。逆に、上記螺旋体
のピツチを小さくしたものは、上記のような滑り
の悪い物が移動せず、結局上述した同一装置によ
つて被処理物の物性に応じて滞留時間を調節でき
ないという問題点があつた。このため、上記従来
のいずれの連続乾燥装置も、有害物質を含む含水
物の連続乾燥装置に対して要求される条件のすべ
てを同時に満たすことはできず、上記目的の連続
乾燥装置としてはいずれも不適当であつた。 本考案は上記の事情に鑑み、滞留時間が自由に
調節できるスクリユー内蔵形の乾燥等の連続処理
装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

このため、この本考案の乾燥等の連続処理装置
は、竪型円筒形の装置本体と、この装置本体の円
筒軸線に沿つて設けられて回転軸と、この回転軸
に内縁が取り付けられ、外縁が上記円筒形の装置
本体の内周面に近接または接触するスクリユー
と、上記回転軸を上記スクリユーの上端から下端
に向かうねじり方向と逆の方向に回転駆動する駆
動機構と、上記円筒形の装置本体の外周面に設け
た加熱手段とを備え、上記スクリユーと上記回転
軸の軸線を含む平面とが交差する仮想線を内縁か
ら外縁に行くに従い下方に向かうように傾斜させ
た（すなわち、装置本体の半径方向における上記
スクリユーの螺旋面を、回転軸に対して下方に傾
斜させた）構成とする。 なお、以下の説明においては、上記スクリユー
を傾斜形スクリユーと称す。

【作用】

傾斜形スクリユーの螺旋面に乗せられた被乾燥
物等の物体は、傾斜形スクリユーの螺旋面の半径
方向の傾斜形状と回転によつて、装置本体の円筒
壁内周面（以下単に内周面と記す）に寄り、内周
面に接しながら、傾斜形スクリユーの螺旋面に乗
つて回動する。 すなわち、スクリユーの螺旋面が半径方向に傾
斜していることから、スクリユー面上の物体は該
スクリユーの外周部（装置本体の円筒壁内周面）
に厚く分布し、従来の前記水平形スクリユーに比
べ、円筒壁内周面の物体との接触面積は極めて大
きくなり、スクリユーが回転したときに、スクリ
ユー面上の物体を内周壁との摩擦力によつて現在
位置に止めるように作用し、スクリユーの抜け
（すなわち物体の滑り）が良くなるので、水平ス
クリユーでは大きなピツチにしないと落下しない
湿潤物のような滑りの悪い物でも、スクリユーの
ピツチを大きくせずに移動させることができるよ
うになる。 このスクリユーの回転によつて発生する内周面
との摩擦力と、物体の重力によつて、内周面に接
しながら、物体は傾斜形スクリユーの上面に沿つ
て次第に下方に降下する。この降下過程におい
て、物体は内周面より熱を受け、連続的に下方に
移動する。 この場合、螺旋面上の物体の降下速度は、傾斜
形スクリユーの回転速度に対して、比例的に変化
する。したがつて物体の装置本体内における滞留
時間は、傾斜形スクリユーの回転速度を調節する
ことによつて、自由に調節出来るとともに、傾斜
形スクリユーの螺旋面が半径方向に傾斜している
ので、水平スクリユーでは大きなピツチにしない
と落下しないものでも、小さなピツチで落下でき
る。また、滑りの良い物もスクリユーのピツチ
（スクリユーの進み角）を大きくせずに済むので、
かつてに移動することがなく、滑りの悪い物も滑
りの良い物もスクリユーの回転数を変えることに
よつて滞留時間を容易かつ自由に調節できる。 さらに物体は、傾斜形スクリユーの螺旋面を転
動滑り降りるので自由表面積が大きいとともに、
螺旋面が半径方向に傾斜しているので伝熱面とし
ての内周面と物体との接触面積が大きくなり、有
効に熱が伝えられる。 また、水平形スクリユーにおける半径方向の位
置による物体の降下速度の差異（螺旋スクリユー
は進み角が内周部では大きく、外周部になるほど
小さくなることによる）によつて生じる物体の滞
留時間の不均一を、スクリユーの螺旋面が半径方
向に傾斜していることによつて、大部分の物体が
スクリユーの外周部（装置本体の円筒壁内周面）
にあるので、少なくなる。

【実施例】

以下本考案を図面を参照して説明する。 第１図は、本考案の装置を乾燥装置に使用した
場合の一実施例を示すもので、図中符号１は、円
筒状の装置本体である。装置本体１の上部には、
密閉蓋２が設けられ、下方はコーン状部３となつ
ている。このコーン状部３の下端には、乾燥物を
排出する排出バルブ３ａが設けられている。また
装置本体１の円筒部の中心には、上記密閉蓋２を
貫通して回転軸４が設けられている。この回転軸
４は、装置本体１内に設けられ回転軸４の下端を
支持する下部軸受４ａと、密閉蓋２に設けられた
上部軸受４ｂによつて回動自在に保持されてい
る。 また、上記回転軸４にはスクリユー５が取付け
られている。このスクリユー５は、内縁５ａが上
記回転軸４の外周に固定され、外縁５ｂは上記装
置本体１の内周面が沿つて近接して位置してい
る。また、上記回転軸４の軸線を含む平面と、ス
クリユー５の螺旋面と交わる仮想線、すなわち、
装置本体１の半径方向における螺旋面は、回転軸
４に対して下方に傾斜している（傾斜形スクリユ
ー）。 また、装置本体１の円筒状部の側面上部には、
水蒸気の排出管６が取付けられている。この排出
管６の先端には、水蒸気凝縮器７が設けられてい
る。また、上記回転軸４には、傾斜形スクリユー
５の上端から下方に向うねじれ方向と逆の方向に
回転軸４を回転駆動させる可変回転駆動機構８が
設けられている。また、上記密閉蓋２の上部に
は、被乾燥物を装置本体１内に供給する供給口９
が設けられている。この供給口９には、スクリユ
ーフイーダ１０の一端が連結され、スクリユーフ
イーダ１０の他端には、被乾燥物ホツパ１１が設
けられている。また装置本体１の外周にはジヤケ
ツト１２が設けられている。このジヤケツト１２
には、熱媒タンク１２ａにおいて加熱された熱媒
流体（温水、カネクロール［商品名］、ダウサム
［商品名］等）が、熱媒循環ポンプ１２ｂによつ
て循環されるようになつている。 次に上記のように構成された乾燥機の操作方法
を説明する。 操作は、次の手順によつて行なわれる。 １）先ず回転軸４を駆動し傾斜形スクリユー５を
回転せしめる。２）ジヤケツト１２に熱媒流体を
循環させ、装置本体１の内部を加熱する。３）ス
クリユーフイーダ１０を駆動して、ホツパ１１に
貯留されている被乾燥物を供給口９より傾斜形ス
クリユー５の上端面に供給する。以上の操作によ
り、被乾燥物は連続乾燥される。 上記操作により傾斜形スクリユー５の螺旋面に
乗せられた被乾燥物は、傾斜形スクリユー５の螺
旋面の半径方向の傾斜形状と回転によつて、装置
本体１の内周面に寄り、内周面に接しながら、傾
斜形スクリユー５の螺旋面に乗つて回動する。こ
の回動によつて発生する内周面との摩擦力と、被
乾燥物の重力とによつて、内周面に接しながら、
傾斜形スクリユー５の上面に沿つて次第に下方に
降下する。この降下過程において、被乾燥物は熱
媒流体によつて加熱されている内周面および熱交
換片の役割をしている傾斜形スクリユー５より熱
を受けて水分が蒸発し、被乾燥物は乾燥する。 上記傾斜形スクリユー５の回転速度が遅い場合
には、上記のような状態で乾燥される。回転速度
が早くなると、被乾燥物は内周面に押しつけられ
て一部が付着し、回動する傾斜形スクリユー５の
外縁５ｂに掻き落とされるようになる。通常傾斜
形スクリユー５の回転速度は、毎時数回転程度の
遅い速度が用いられる。この場合、被乾燥物の降
下速度は、傾斜形スクリユー５の回転速度に対し
て、比例的に変化する。したがつて被乾燥物の装
置本体１内における滞留時間は、傾斜形スクリユ
ー５の回転速度を調節することによつて、自由に
調節出来るとともに、傾斜形スクリユーの螺旋面
が半径方向に傾斜しているので、水平スクリユー
では大きなピツチにしないと落下しないもので
も、小さなピツチで落下出来、装置を小型化する
ことができる。 また装置本体１は、簡単な構造を有しているの
で容易に気密性を保持することができる。さらに
被乾燥物は、傾斜形スクリユー５の螺旋面を転動
滑り降りるので自由表面積が大きい。また螺旋面
が半径方向に傾斜しているので伝熱面としての内
周面と被乾燥物との接触面積が大きくなり、有効
に伝熱面を利用できる。さらに、撹拌が行なわれ
ず、間接加熱によつて受熱するので、微粉末の粒
子が飛散することも少ない。なお、発生した水蒸
気は、排出管６により水蒸気凝縮器７に導かれて
冷却され凝縮分離される。また、乾燥物は、排出
バルブ３ａにより外部に取出される。 上記加熱手段は、装置本体１の外周面に設けら
れたジヤケツト１２にスチームや温水等の熱媒流
体を循環させるものであるが、この加熱手段の代
わりに、外周面に電気的加熱器、例えば抵抗加
熱、低周波誘導加熱、高周波誘導加熱、遠赤外線
加熱等の加熱手段を設けて加熱してもよい。ま
た、上記ジヤケツト１２に循環する熱媒流体によ
る加熱とともに、回転軸４および傾斜形スクリユ
ー５を中空として、適宜熱媒経路を設け、熱媒流
体を流して被乾燥物からの水分蒸発を促進せしめ
ることも出来る。さらに、熱風を装置本体下部か
ら吹込んで乾燥せしめてもよい。この際熱風のみ
による加熱によつて十分乾燥できるが、上記間接
加熱手段と併用すれば、水蒸気分圧が低下して水
分蒸発が促進され少量の風量で乾燥効果が高ま
り、粉塵の発生も少なく有利である。また装置本
体１内を凝縮器７を介して減圧状態に保持するこ
とも乾燥が速まり有効である。 また、上記説明においては、単一の傾斜形スク
リユーについて述べた。しかし、取扱う被乾燥物
によつて物性は種々変化し、また乾燥される過程
においても含水量が減少するのに従つて物性が変
化する。傾斜形スクリユー５はこれ等に対応する
ため種々の形状のものが用いられる。 第２図は、傾斜形スクリユー５の下方のピツチ
１３を小さくしたものである。この場合、含水し
て流れの悪い被乾燥物が乗る傾斜形スクリユー５
の上部はピツチ１３を大きくしてもよいが、水分
が減少して流れ易くなると降下速度が早くなる。
これを防止するため、ピツチ１３を下方に行くに
従つて小さくしたものである。同様な目的で、第
３図に示すようにスクリユー１４の上段部を傾斜
形スクリユー５とし、これに連続して下方を回転
軸４の軸線を含む平面とスクリユーの螺旋面とが
交わる仮想線が水平となつている水平形スクリユ
ー１５としてもよい。 第４図は、回転軸４の全長にわたつて連続した
傾斜形スクリユー５を設けず、複数の傾斜形スク
リユー５をスペーサ１６を介在させて不連続に回
転軸４に取付けた傾斜形スクリユー５の例であ
る。この場合、被乾燥物の物性および乾燥過程に
おける物性の変化によつて、前記水平形スクリユ
ー１５と組合せたり、ピツチ、長さを適宜選んで
回転軸４に取付ける。このようにすると、被乾燥
物はスクリユー１４上では内周面とスクリユー１
４の回転による摩擦力と、被乾燥物の重力による
スクリユー１４の螺旋面の流れによつて下方に転
動降下するが、スペーサ１６が介在する不連続部
分でさらに落下撹拌され乾燥効率がよくなる。 第５図ａ，ｂは傾斜形スクリユー５の内周面に
当接する外縁５ｂを、傾斜形スクリユー５の半径
方向に設けた長孔１７ａを有するピース１７によ
つて形成したものである。ピース１７は、装置本
体１の半径より小さい小スクリユー１８の外縁に
ボルト、ナツト１８ａによつて長孔を通して係止
されている。このためピース１７は、装置本体１
の半径方向の移動が自在となり、ピース１７は重
力によつて降下し、その外縁５ｂは内周面に当接
して回動し、被乾燥物が外縁５ｂと内周面との間
より落下することがなく、被乾燥物の装置本体１
内のシヨートパスが防止されるとともにこのピー
ス１７を付けることにより傾斜形スクリユー５の
外径は自動的に装置本体１内に一致するように調
節されるため、該傾斜形スクリユー５の外周を精
密に加工する必要がなく製作が極めて容易とな
る。なお、ボルト、ナツト１８ａによつてピース
１７を適当な位置に固定し、内周面とスクリユー
外縁との間隔を調節してもよい。 また、傾斜形スクリユー５のスクリユー羽根を
多孔板とすることにより、気流の流路を傾斜形ス
クリユー５の螺旋面に乗せられた被乾燥物の層表
面のみでなく、層内部も通るようにして乾燥効果
を増すことも出来る。この孔板スクリユーは、特
に熱風を併用した場合に効果を発揮する。 なお、上記スクリユー５は、第４図および第５
図に示すように筒状部材１９に取付け、この筒状
部材１９を回転軸４に纒着することによつて着脱
自在とすることができる。また以上の装置は、こ
れを耐熱鋼等によつて構成することにより乾留、
焼却、触媒再生等の燃焼装置として使うことがで
き、さらに被乾燥物の代りに触媒を用い装置本体
１内に被反応流体を流通するようにして、移動層
触媒反応装置としても使用できる。この場合に、
反応が発熱反応である場合には、ジヤケツト１２
に反応開始温度まで熱媒体を循環し、その後は冷
水等の冷却媒体を循環させればよい。

【考案の効果】

以上述べた如く、本考案の装置は、被乾燥物等
の物体を傾斜形スクリユーの回転によつて下方に
移行せしめるので次のような特徴が発揮される。 １ スクリユーの面上を転動降下するので自由表
面が大きく、物体の有効表面面積が大きくとれ
る。 ２ 本考案においてはスクリユーの螺旋面が半径
方向に傾斜していることから、スクリユー面上
の物体は該スクリユーの外周部（装置本体の円
筒壁内周面）に厚く分布し、水平形スクリユー
に比べ、円筒壁内周面と物体との接触面積は極
めて大きくなり、スクリユーが回転したとき
に、スクリユー面上の物体を内周壁との摩擦力
によつて現在位置に止めるように作用し、スク
リユーの抜け（すなわち物体の滑り）が良くな
るので、水平スクリユーでは大きなピツチにし
ないと落下しない湿潤物のような滑りの悪い物
でも、スクリユーのピツチを大きくせずに移動
させることができる。また、滑りの良い物もス
クリユーのピツチ（スクリユーの進み角）を大
きくせずに済むので、かつてに移動することが
なく、滑りの悪い物も滑りの良い物もスクリユ
ーの回転数を変えることによつて滞留時間を容
易かつ自由に調節でき、物体の種類、性状の多
様性に対応できる。 ３ 水平形スクリユーにおける半径方向の位置に
よる物体の降下速度の差異（螺旋スクリユーは
進み角が内周部では大きく、外周部になるほど
小さくなることによる）によつて生じる物体の
滞留時間の不均一を、本考案においてはスクリ
ユーの螺旋面が半径方向に傾斜していることに
よつて、大部分の物体がスクリユーの外周部
（装置本体の円筒壁内周面）にあるので、少な
くすることができる。 ４ 滑りの悪い物に対しても、螺旋スクリユーの
ピツチを前述のように大きくせずに、降下を促
進することができ、装置の小型化を図ることが
できる。 ５ 水平形スクリユーでは、装置の内周面には物
体が充分に接触しないが、本考案においてはス
クリユーの螺旋面が半径方向に傾斜しているこ
とから、装置本体の円筒壁内周面に物体がよく
接するので内周面も有効に伝熱面として利用で
きる。 ６ 本考案においてはスクリユーの螺旋面が半径
方向に傾斜していることから、同一径の水平形
スクリユーよりもスクリユー表面積が広くな
り、必要によつて有効に伝熱面として利用でき
る。 ７ 外形、構造が簡単で密閉性を保持し易く、負
圧運転も容易で、有害物質または有臭物質等を
公害発生なく処理することも可能である。 等の数多くの長所を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る装置の一実施例を示す
一部断面図、第２図ないし第５図ａ，ｂは本考案
の装置に使用する傾斜形スクリユーの図で、第２
図は下方のピツチを小さくした傾斜形スクリユー
の図、第３図は傾斜形スクリユーと水平形スクリ
ユーを連続して設けた傾斜形スクリユーの図、第
４図は、短いスクリユーをスペーサを挟んで不連
続に設けた傾斜形スクリユーの図、第５図ａは外
縁が可動ピースとなつている傾斜形スクリユーの
縦断面図、第５図ｂは、外縁が可動ピースとなつ
た傾斜形スクリユーの平面図である。 １……装置本体、２……密閉蓋、３……コーン
状部、３ａ……排出バルブ、４……回転軸、４ａ
……下部軸受、４ｂ……上部軸受、５……傾斜形
スクリユー、５ａ……内縁、５ｂ……外縁、９…
…供給口、１３……スクリユーピツチ、１４……
スクリユー、１５……水平形スクリユー、１６…
…スペーサ、１７……ピース、１７ａ……長孔、
１８……小スクリユー、１８ａ……ボルト、ナツ
ト、１９……筒状部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 竪型円筒形の装置本体と、この装置本体の円筒
   軸線に沿つて設けられた回転軸と、この回転軸に
   内縁が取り付けられ、外縁が上記円筒形の装置本
   体の内周面に近接または接触するスクリユーと、
   上記回転軸を上記スクリユーの上端から下端に向
   かうねじり方向と逆の方向に回転駆動する駆動機
   構と、上記円筒形の装置本体の外周面に設けた加
   熱手段とを備え、上記スクリユーと上記回転軸の
   軸線を含む平面とが交差する仮想線は内縁から外
   縁に行くに従い下方に向かうように傾斜している
   ことを特徴とする乾燥等の連続処理装置。