JPH0798178A - 含水原料乾燥機及び含水原料乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、パルス燃焼器を利用する含水原料
乾燥機において熱量及び圧力を回収すると共に、含水原
料を微細な粒子に分散させて、乾燥のエネルギー効率を
高め、乾燥物の品質を高めることを目的とする。 【構成】 本発明の含水原料乾燥機は、燃焼室と排気管
とよりなり燃焼室に空気導入口、燃料送入口及び点火手
段を有すると共に排気管が燃焼室と接続する部分の直径
が絞られているパルス燃焼器が乾燥室の入口に設置さ
れ、含水原料供給管がパルス燃焼器の排気管出口側又は
乾燥室の入口側に設けられている含水原料乾燥機におい
て、パルス燃焼器の空気導入口に逆流排気導管が接続さ
れていると共に加圧空気供給管の先端部が逆流排気導管
に内装された状態でパルス燃焼器の空気導入口に向けて
開口しており、逆流排気導管の他方の端及び含水原料供
給管の先端部が含水原料と逆流排気導管からの逆流排気
を混合して乾燥機に供給する含水原料分散器に接続され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパルス燃焼器を熱風源と
する含水原料乾燥機及び含水原料乾燥方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】パルス燃焼器は、脈動する高温の燃焼ガ
スを発生し、その燃焼ガス雰囲気中へ送入された含水原
料は熱風乾燥効果以外に急速な脈動作用による物理的衝
撃特性（音波力及び圧力を含む）の作用を受け、湿潤原
料は一瞬の間に有用な製品又は脱水された廃棄物に変化
し、乾燥された原料は焦げ焼けや成分の化学変化を生じ
ないので、熱風源としてパルス燃焼器を用いた含水原料
乾燥機は効率的な乾燥機として注目されている。

【０００３】パルス燃焼器及びパルス燃焼器を熱風源と
する含水原料乾燥機は種々の形式のものが提案されてい
るが、代表例として特開昭60−238677号に開示されたも
のを図２により説明すると、パルス燃焼器１は、燃焼室
１１及び該燃焼室に接続された排気管１２とより構成さ
れ、且つ燃焼室に少なくとも１個の空気導入口１３、少
なくとも１個の燃料送入口１４及び少なくとも１個の点
火手段１５を有すると共に、排気管が燃焼室と接続する
部分１６の直径が絞られている構造を有するものであ
る。点火手段１５としては燃焼室１２内に電気的点火栓
（イグニション・プラグ）が設けられている。含水原料
乾燥機２は、このパルス燃焼器１が円筒状の乾燥室２１
の入口に設置され、パルス燃焼器により生成された熱風
が前記排気管１２から乾燥室２１構成する円筒の軸方向
に吹き込まれ、含水原料供給管２２から該熱風中に含水
原料を供給するようになっている。

【０００４】パルス燃焼器を熱風源とする含水原料乾燥
機の特性を説明する。パルス燃焼器１の空気導入口１３
から空気を導入し、燃料送入口１４からディーゼルオイ
ル等の燃料油を噴霧し、燃焼室１１内に空気及び燃料が
充満した状態で点火手段１５として用いられる電気的点
火栓（イグニション・プラグ）によりスパークを発生さ
せると、燃料は爆発的に燃焼して熱風となり排気管１２
へ排出される。この際燃焼室１１内は一時的に高圧にな
るので燃料の供給は一時的に遮断されるが、燃焼ガスが
排気管１２へ排出され燃焼室１１内が減圧状態になると
空気及び燃料の供給が再開され、再着火され爆発的に燃
焼して熱風となる現象を繰り返す。このような間欠的な
爆発により数十乃至数百ヘルツで脈動する熱風を生じま
た音波も発生する。この熱風を排気管１２から乾燥室２
１を構成する円筒の軸方向に吹き込み、含水原料を含水
原料送入口２２から熱風中に供給すると、含水原料は熱
風乾燥効果以外に急速な脈動作用による物理的衝撃特性
（音波力及び圧力を含む）の作用を受け、含水原料は一
瞬の間に脱水される。脱水された原料はサイクロン３に
より熱風から分離されて底部管３１から排出され、熱風
は頂部管３２から排出される。含水原料送入口はパルス
燃焼器の排気管１２の出口側に開口していても良く、被
乾燥原料の種類に応じて適宜送入位置を選択できる。な
お運転初期には燃料油の代りに気体燃料を用いることも
ある。

【０００５】パルス燃焼器は、時間の経過と共に燃焼室
１の内壁が灼熱状態になるので、送入された空気及び燃
料は電気的点火栓でスパークを発生させなくても、灼熱
された内壁に触れて自動的に点火し、間欠的な爆発的燃
焼を繰り返す。これは焼玉エンジンの作動原理と同じで
ある。この段階に達したら電気的点火栓によるスパーク
発生を停止して運転を継続する。

【０００６】このタイプのパルス燃焼器は、爆発サイク
ルに応じて空気をコントロールするバルブを必要としな
いのでバルブレスパルス燃焼器と呼ばれる。

【０００７】パルス燃焼器への燃焼用空気の供給は、空
気導入口１３を大気に解放した状態で、燃料の爆発的燃
焼後燃焼室１１内が減圧状態になるのを利用する自然吸
気でも良く、また図２に点線４で示す加圧空気送入管か
ら加圧空気を送入するようにしても良い。加圧空気を用
いたた場合も、燃料の爆発的燃焼時には燃焼室の圧力が
空気圧を上回るので、燃焼室への空気の流入が遮断され
ることは大気圧の空気を用いた場合と同様である。しか
し空気導入口１３を加圧空気送入管と直結すると、燃料
の爆発的燃焼時に空気導入口１３側に逆流する燃焼ガス
のバックプレッシャーが空気を加圧するためのコンプレ
ッサーやブロワーに直接フィードバックしてこれらを損
傷する恐れがあるため、空気導入口１３と加圧空気送入
管との間に若干の間隙を設け、逆流した燃焼ガスの一部
を大気中にリークさせて圧力を逃がすのが一般的な方法
である。自然吸気法を用いた場合は、空気導入口１３側
に逆流した燃焼ガスの全量が大気中に放散する。

【０００８】このようにバルブレスパルス燃焼器では空
気導入口１３側に逆流した燃焼ガスの一部又は全部が空
気導入口１３から大気中に放散するため、熱量及び圧力
の損失となり、乾燥のエネルギー効率が低下する。

【０００９】一方含水原料は、溶液状、スラリー状、ペ
ースト状など、種々の状態のものが乾燥の対象となるの
で、含水原料送入口から噴射するだけでは十分に微細な
粒子とならず乾燥に時間がかかったり、乾燥が不均一で
あったりする。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、バルブレス
パルス燃焼器から発生する熱風を利用する含水原料乾燥
機において、パルス燃焼器の空気導入口から大気中に放
散していた熱量及び圧力を回収して乾燥のエネルギー効
率を高めると共に、分散させにくい含水原料を微細な粒
子に分散させて、この点でも乾燥のエネルギー効率を高
め且つ均一に乾燥させて乾燥物の品質を高めることがで
きる含水原料乾燥機及び含水原料乾燥方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる含水原
料乾燥機は、燃焼室及び該燃焼室に接続された排気管と
より構成され且つ燃焼室に１個の空気導入口、少なくと
も１個の燃料送入口及び少なくとも１個の点火手段を有
すると共に排気管が燃焼室と接続する部分の直径が絞ら
れているパルス燃焼器が円筒状の乾燥室の入口に設置さ
れ、含水原料供給管がパルス燃焼器の排気管出口側又は
乾燥室の入口側に設けられている構造の含水原料乾燥機
において、パルス燃焼器の空気導入口に逆流排気導管が
接続されていると共に加圧空気供給管の先端部が逆流排
気導管に内装された状態でパルス燃焼器の空気導入口に
向けて開口しており、逆流排気導管の他方の端及び含水
原料供給管の先端部が含水原料と逆流排気導管からの逆
流排気を混合して乾燥機に供給する含水原料分散器に接
続されていることを特徴とする。

【００１２】また本発明にかかわる含水原料乾燥方法
は、燃焼室及び該燃焼室に接続された排気管とより構成
され且つ燃焼室に１個の空気導入口、少なくとも１個の
燃料送入口及び少なくとも１個の点火手段を有すると共
に排気管が燃焼室と接続する部分の直径が絞られている
パルス燃焼器が円筒状の乾燥室の入口に設置され、含水
原料供給管がパルス燃焼器の排気管出口側又は乾燥室の
入口側に設けられている構造で、パルス燃焼器における
燃料の爆発的燃焼により生成された熱風をパルス燃焼器
の排気管から乾燥室を構成する円筒の軸方向に吹き込
み、該熱風中に含水原料を供給して乾燥する形式の含水
原料乾燥機を用いて含水原料を乾燥するに当り、パルス
燃焼器の空気導入口から逆流する熱風を導き含水原料を
接触させて含水原料を分散及び予備加熱してから乾燥機
に供給することを特徴とする。

【００１３】本発明にかかわる含水原料乾燥機の基本的
構成を図１により説明する。なお図２により説明した従
来の含水原料乾燥機と共通する部分の説明は省略する。

【００１４】本発明の含水原料乾燥機においては、パル
ス燃焼器１の空気導入口１３に逆流排気導管５が接続さ
れていると共に、加圧空気供給管４の先端が逆流排気導
管５に内装された状態でパルス燃焼器の空気導入口に１
３に向けて開口しており、逆流排気導管の他方の端及び
含水原料供給管２２の先端部が含水原料と逆流排気導管
からの逆流排気を混合して乾燥機に供給する含水原料分
散器６に接続されている。逆流排気導管５に内装された
加圧空気供給管４の先端部と逆流排気導管５の内壁との
間には十分な間隙を設けて、空気導入口１３から逆流す
る排気が抵抗少なく含水原料分散器６に導かれるように
する。

【００１５】含水原料分散器は、含水原料の物性に応じ
て適宜の形式のものを選定すれば良い。図２に示したよ
うな高速、高温の気流中に含水原料を注入してジェット
スプレーとする方法がその一例である。

【００１６】このようにしてパルス燃焼器の空気導入口
から逆流する熱風を導き含水原料を接触させて含水原料
を分散及び予備加熱してから乾燥機に供給すれば、大気
中に放散していた熱量及び圧力を回収できる共に、含水
原料を微細な粒子に分散させて乾燥室に供給できるの
で、乾燥のエネルギー効率を高め、且つ均一に乾燥させ
て乾燥物の品質を高めることができる。

【００１７】

【発明の効果】パルス燃焼器を利用する含水原料乾燥機
において、大気中に放散していた熱量及び圧力を回収す
ると共に、含水原料を微細な粒子に分散させて、乾燥の
エネルギー効率を高め、且つ均一に乾燥させて乾燥物の
品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の含水原料乾燥機の基本的構成を説明す
るための図である。

【図２】従来の含水原料乾燥機の基本的構成を説明する
ための図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592040402 ドンネル レイモンド グリーア ＤＯＮＮＥＬＬ ＲＡＹＭＯＮＤ ＧＲＥ ＥＲ カナダ国ブリティッシュコロンビア州，サ レイ，152エヌデーストリート，10330，ス ート210 (72)発明者 貴嶋 俊二 兵庫県尼崎市常光寺一丁目９番１号大阪富 士工業株式会社内 (72)発明者 窪谷 篤芳 兵庫県尼崎市常光寺一丁目９番１号大阪富 士工業株式会社内 (72)発明者 米原 稔 兵庫県尼崎市常光寺一丁目９番１号大阪富 士工業株式会社内 (72)発明者 小南 清和 兵庫県尼崎市常光寺一丁目９番１号大阪富 士工業株式会社内 (72)発明者 小野 功一 兵庫県尼崎市常光寺一丁目９番１号大阪富 士工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室及び該燃焼室に接続された排気管
   とより構成され且つ燃焼室に１個の空気導入口、少なく
   とも１個の燃料送入口及び少なくとも１個の点火手段を
   有すると共に排気管が燃焼室と接続する部分の直径が絞
   られているパルス燃焼器が円筒状の乾燥室の入口に設置
   され、含水原料供給管がパルス燃焼器の排気管出口側又
   は乾燥室の入口側に設けられている構造の含水原料乾燥
   機において、パルス燃焼器の空気導入口に逆流排気導管
   が接続されていると共に加圧空気供給管の先端部が逆流
   排気導管に内装された状態でパルス燃焼器の空気導入口
   に向けて開口しており、逆流排気導管の他方の端及び含
   水原料供給管の先端部が含水原料と逆流排気導管からの
   逆流排気を混合して乾燥機に供給する含水原料分散器に
   接続されていることを特徴とする含水原料乾燥機。
2. 【請求項２】 燃焼室及び該燃焼室に接続された排気管
   とより構成され且つ燃焼室に１個の空気導入口、少なく
   とも１個の燃料送入口及び少なくとも１個の点火手段を
   有すると共に排気管が燃焼室と接続する部分の直径が絞
   られているパルス燃焼器が円筒状の乾燥室の入口に設置
   され、含水原料供給管がパルス燃焼器の排気管出口側又
   は乾燥室の入口側に設けられている構造で、パルス燃焼
   器における燃料の爆発的燃焼により生成された熱風をパ
   ルス燃焼器の排気管から乾燥室を構成する円筒の軸方向
   に吹き込み、該熱風中に含水原料を供給して乾燥する形
   式の含水原料乾燥機を用いて含水原料を乾燥するに当
   り、パルス燃焼器の空気導入口から逆流する熱風を導き
   含水原料を接触させて含水原料を分散及び予備加熱して
   から乾燥機に供給することを特徴とする含水原料乾燥方
   法。