JPH11257856A - 液状物乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空円筒状の加熱手段により液状物を加熱し
て、水分を蒸発除去後、前記中空円筒体に付着残留する
乾燥物を容易に剥離する乾燥装置が求められている。 【解決手段】 垂直に配置された中空円筒状の加熱手段
と、前記中空円筒状の加熱手段の内壁面に沿って液状物
を滴下させる液状物滴下手段と、前記中空円筒状の加熱
手段を垂直方向に振動させる振動手段とを備え、前記中
空円筒状の加熱手段で、前記液状物の水分を蒸発除去
し、前記中空円筒状の加熱手段の内壁面に付着した特定
物質を前記振動手段の振動により剥離する液状物乾燥装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特定物質と水分
からなる液状物を乾燥させて、水分を蒸発除去し、特定
物質のみを抽出する乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品加工、化学製品加工、医薬品加工、
及び化粧品加工において、各種物質を混合して、特定物
質を精製する際に、揮発性の溶液（例えば、蒸留水）の
中で前記各種物質を混合して特定物質を含む液状物を精
製する。その精製された液状物に熱を加えて揮発性の溶
液を蒸発除去して、特定物質のみを粉状又は顆粒状にす
ることが行われている。また、各種廃棄物の処理におい
て、特に汚泥処理では、水を含む液状汚泥に熱を加え
て、水を蒸発除去して、粉状又は顆粒状の汚泥として抽
出して、廃棄物の減量化を図ることが行われている。

【０００３】このような液状物の水分除去として、特開
平８−３０３９５４号公報に記載された装置が用いられ
ている。

【０００４】前記特開平８−３０３９５４号公報に記載
された振動流動式乾燥装置は、円環状の流動路を有する
本体に加振機構により振動を加え、前記流動路に被乾燥
物を粒状の吸湿材と共に投入し、周回流動させることに
より、前記被乾燥物に付着している水分を吸湿材で吸湿
させるものである。

【０００５】この被乾燥物の水分除去は、前記吸湿材の
吸湿率により、被乾燥物の水分除去の能率が大きく左右
され、かつ、被乾燥物から水分吸湿後に、前記被乾燥物
と前記吸湿材とを選別分離する必要があり、大量製品の
生産には不適当な装置である。 一方、大量製品の生産
に用いられるものとして、熱伝導率の高い金属材で形成
された中空円筒体を垂直に設置し、かつ、前記中空円筒
体の外周に蒸気又はヒータによる加熱手段を設け、前記
中空円筒体の上部から内壁面に沿って、特定物質を含有
した液状物を滴下させている間に、前記加熱手段から前
記中空円筒体の内壁面に伝導された熱により、前記液状
物を加熱して含有する水分を蒸発除去し、特定物質のみ
を抽出する装置が用いられている。

【０００６】この加熱手段を用いた液状物乾燥装置にお
いて、前記液状物から水分を蒸発除去後、残存する特定
物質は、前記中空円筒体の内壁面から剥離自然落下し
て、前記中空円筒体下部に堆積し、かつ、取り出し口か
ら粉状体又は顆粒状体として排出する。

【０００７】しかし、前記中空円筒体の内壁面で乾燥さ
れた前記液状物に含有した特定物質の重量が軽い粉状体
又は顆粒状体は、一部自然剥離落下することなく、前記
中空円筒体の内壁面に付着残留し、その付着残留された
表面に更に後続の乾燥紛状体又は顆粒状体が堆積して、
固着する現象が生じる。この固着現象により、前記加熱
手段から前記中空円筒体の内壁面を介して、前記液状物
に伝導する加熱温度の低下となり、前記液状物の水分蒸
発除去効率の低下となり、さらなる固着現象の増加とな
る。これにより、前記液状物からの特定物質抽出の効率
低下の要因となる課題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来、水分と特定物質
からなる液状物から、前記水分を除去して、前記特定物
質を抽出する装置において、前記液状物と吸湿材を用い
る乾燥装置では、前記吸湿材の水分吸湿力により、前記
特定物質の水分除去率が制限されると共に、水分除去
後、前記特定物質と前記吸湿材とを選別分離する必要が
あり、大量製品の精製には不適合であった。

【０００９】また、垂直に配置された中空円筒体の内壁
面に沿って前記液状物を滴下させ、かつ、前記中空円筒
体の外側面から加熱手段で前記液状物を加熱して、水分
を蒸発除去する乾燥装置では、前記液状物を加熱し水分
除去後の特定物質が前記中空円筒体の内壁面に付着残留
し、固着現象が生じる。これにより、前記加熱手段から
前記液状物への熱伝導の低下が生じ、液状物の乾燥効率
と、水分除去後の特定物質の抽出量の低下が生じる課題
があった。

【００１０】この発明は、加熱手段を有する中空円筒体
の内壁面を滴下する液状物に対して十分熱を伝導すると
共に、前記中空円筒体に付着残留する特定物を確実に剥
離集積する乾燥装置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】特定物質と水分からなる
液状物を加熱して、前記水分を蒸発除去し、前記特定物
質を抽出する乾燥装置において、垂直に配置された中空
円筒状の加熱手段と、前記中空円筒状の加熱手段の内壁
面に沿って前記液状物を滴下させる液状物滴下手段と、
前記中空円筒状の加熱手段を垂直方向に振動させる振動
手段とを具備し、前記中空円筒状の加熱手段で、前記液
状物の水分を蒸発除去し、前記中空円筒状の加熱手段の
内壁面に付着した特定物質を前記振動手段の振動により
剥離する液状物乾燥装置である。

【００１２】又、特定物質と水分からなる液状物を加熱
して、前記水分を蒸発除去し、前記特定物質を抽出する
乾燥装置において、垂直に配置された中空円筒状の加熱
手段と、前記中空円筒状の加熱手段の内壁面に沿って前
記液状物を滴下させる液状物滴下手段と、前記中空円筒
状の加熱手段をその垂直軸を中心として回転方向に振動
させる振動手段とを具備し、前記中空円筒状の加熱手段
で、前記液状物の水分を蒸発除去し、前記中空円筒状の
加熱手段の内壁面に付着した特定物質を前記振動手段の
振動により剥離することを特徴とした液状物乾燥装置で
ある。

【００１３】更に、前記中空円筒状の加熱手段で前記液
状物から水分を蒸発除去後、前記円筒状の加熱手段の内
壁面に付着する特定物の物質特性に応じて、前記中空円
筒状の加熱手段の振動振幅又は周期を前記振動手段で調
整制御する液状物乾燥装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は、この発明に
係る液状物乾燥装置の一実施の形態の外観を示す斜視図
で、図２は、図１の断面図である。

【００１５】この発明の乾燥装置１１は次の構成から成
っている。熱伝導率の高い部材で形成され、垂直に配置
された中空円筒体１２を有し、この中空円筒体１２の上
面を支持する上面鍔部１２ａと下面を支持する下面鍔部
１２ｂから形成されている。前記中空円筒体１２の外周
には加熱部１３が形成され、この加熱部１３の上部に加
熱蒸気を供給するパイプが接続された蒸気供給口１３ａ
と前記加熱部１３の下部に加熱蒸気を排気するパイプが
接続された蒸気排気口１３ｂを有している。前記中空円
筒体１２の上面鍔部１２ａの上面には、前記中空円筒体
１２の内径と同じ内径を有し、かつ、伸縮自在の円筒体
１４が取り付けられ、この伸縮自在円筒体１４の上部
は、上固定部材１５に取り付け固定されている。この上
固定部材１５の上面には、電動モータ１６が取り付け固
定されている。この電動モータ１６の回転軸１６ａは、
前記上固定部材１５の貫通孔１５ａを介して、前記伸縮
自在円筒体１４の内径部分に貫通され、かつ回転軸１６
ａの先端には、ほぼ円錐形状の液状物滴下部材１７が取
り付け固定されている。この円錐形状の液状物滴下部材
１７は、前記電動モータ１６側の直径ｔ１が小さく、前
記中空円筒体１２側の直径ｔ２が大きい、すなわち、直
径ｔ１とｔ２はｔ１＜ｔ２の関係を有し、かつ、前記液
状物滴下部材１７の直径ｔ２は、前記中空円筒体１２の
内径との間に液状物が滴下できる寸法で、前記中空円筒
体１２の上部開口の内壁面の近傍に配置されている。前
記電動モータ１６の軸１６ａの近傍には、前記液状物を
パイプを介して供給する液状物供給口１８が設けられて
いる。この液状物供給口１８から供給される液状物は、
前記電動モータ１６の軸１６ａに取付固定された前記液
状滴下部材１７の円錐面の上部に滴下できる位置に設け
る。前記中空円筒体１２の下面開口には、前記液状物か
ら抽出した特定物質の排出ガイド部材１９が形成されて
いる。前記中空円筒体１２の下面鍔部１２ｂには、前記
排出ガイド部材１９を囲むようにリング状の振動部材２
０の一端が取り付け固定され、その振動部材２０の他端
は、下固定部材２１に取り付け固定されている。この下
固定部材２１の中央部は、前記排出ガイド部材１９が貫
通する貫通孔２１ａを有し、更に、下面には、前記特定
物質を集積する集積部２２が形成されている。この集積
部２２には、排出用パイプが取り付けられた特定物質排
出口２１ａが設けられている。前記振動部材２０は、ゴ
ム又は弾性の部材を用いてリング状に形成したり、ある
いは複数のスプリングを組み合わせてリング状に形成し
たもので、電動モータ又はバイプレータ等の振動発生源
２３からの振動駆動により、前記中空円筒体１２の下面
鍔部１２ｂに振動力を伝達し、前記中空円筒体１２を垂
直方向（図中、矢印方向）に振動させる。前記中空円筒
体１２の上下面鍔部１２ａ、１２ｂの外周縁近傍には貫
通孔１２ａ’、１２ｂ’が対向して設けられ、この貫通
孔１２ａ’、１２ｂ’には、固定軸２４ａ、２４ｂが摺
動自在に貫通され、かつ、この固定軸２４ａ、２４ｂの
一方の端部は前記上固定部材１５に、他方の端部は前記
下面固定部材２０に取り付け固定されている。この固定
軸２４ａ、２４ｂは、前記振動発生源２３の振動駆動に
より、前記中空円筒体１２が振動する際に前記貫通孔１
２ａ’、１２ｂ’が摺動して、前記中空円筒体１２のガ
イドとなる。なお、前記加熱部１３の蒸気供給口１３ａ
と蒸気排出口１３ｂに取付固定されたパイプには、振動
吸収用の自在継手１３ａ’、１３ｂ’が接続配置されて
いる。

【００１６】次に、前記加熱装置１１を用いて、前記液
状物から水分を蒸発除去して特定物質を抽出する動作に
ついて説明する。

【００１７】前記電動モータ１６により液状物滴下部材
１７を回転させながら、前記液状物投入口１８から液状
物を投入し、前記液状物滴下部材１７の円錐面に滴下さ
せる。前記液状物滴下部材１７に滴下した液状物は、前
記液状物滴下部材１７の円錐面に沿って摺動し、前記中
空円筒体１２の内壁面へと摺動滴下される。この時、前
記液状物滴下部材１７が電動モータ１６により回転して
おり、液状物滴下部材１７の円錐面を摺動した液状物
は、前記中空円筒体１２の内壁面全周に順次摺動滴下さ
れる。前記中空円筒体１２の内壁面に摺動滴下された液
状物は、自重により内壁面を順次滴下する。一方、前記
加熱部１３には、蒸気供給口１３ａから加熱蒸気を供給
し、加熱部１３を所定の温度に加熱した蒸気は、前記蒸
気排出口１３ｂから排出する。前記蒸気により前記加熱
部１３の加熱温度は、前記中空円筒体１２の内壁面に伝
導する。前記中空円筒体１２の内壁面を滴下する液状物
は、前記加熱部１３から伝導された熱により加熱され、
前記液状物中の水分は蒸発除去される。前記液状物から
水分が蒸発除去後に、残存する乾燥された液状物中の特
定物質は、前記中空円筒体１２の内壁面から剥離されて
前記排出ガイド１９を介して集積部２２に集積される。
しかしながら、前記中空円筒体１２の内壁面で乾燥抽出
された特定物質は、その特定物質の物質内容にもよるが
必ずしも自然剥離されるものではない。そこで、前記振
動発生源２３の振動を前記振動部材２０を介して、前記
中空円筒体１２に伝達し、前記中空円筒体１２を垂直方
向に所定の振動振幅と振動回数の振動を与える。この振
動により、前記中空円筒体１２の内壁面に付着している
特定物質は、剥離されて前記集積部２２へと落下集積さ
れ、前記特定物質排出口２２ａから外部へと搬出され
る。

【００１８】つまり、前記中空円筒体１２の内壁面への
特定物質の付着は、前記内壁面と特定物質の摩擦力によ
って保持されているために、その摩擦力以上の外力を前
記特定物質に与えることにより前記内壁面から前記特定
物質の剥離が可能となる。よって、前記中空円筒体１２
を振動させ、前記特定物質に外力を与えて前記内壁面か
ら剥離する。

【００１９】前記振動発生源２３から供給する振動の振
幅や周期は、前記液状物に含有する特定物質の物質内容
によって、可変調整できるようにすることにより、あら
ゆる液状物の乾燥装置に適用できる。

【００２０】なお、乾燥動作中の前記中空円筒体１２の
上面鍔部１２と上固定部材１５との間は、伸縮自在の円
筒体１４で形成されているために前記中空円筒体１２の
振動は前記上固定部材１５及び電動モータ１６並びに液
状物滴下部材１７に伝達されることもなく、更に、前記
蒸気供給口１３ａと蒸気排出口１３ｂに取り付けられた
パイプの途中には自在継手１３ａ’、１３ｂ’を介在さ
せたことにより、蒸気供給排出パイプに対する振動伝達
も生じることがない。

【００２１】次に、この発明の他の実施形態について、
図３を用いて説明する。なお、図１と図２と同一部分は
同一符号を付してその詳細説明は省略する。

【００２２】図３の図１と図２との相違は、前記上面鍔
部１２ａと上固定部材１５との間の伸縮自在円筒体１４
に代えて、円形状の上部スラスト軸３１を配置し、前記
下面鍔部１２ｂと下固定部材２１との間の振動部材２０
に代えて、円形状の下部スラスト軸３２を配置し、この
上下スラスト軸３１、３２により前記中空円筒体１２の
垂直軸を中心として回転振動させる。この中空円筒体１
２を回転振動させるために、例えば、下部スラスト軸３
２の前記下部鍔部１２ｂに取付固定されている下部スラ
スト軸３２の上側軸３２ａの外周に歯車を刻設し、この
歯車に噛合駆動歯車が回転軸に取り付け固定されている
電動モータからなる回転駆動源３３が設けられ、前記中
空円筒体１２の外周と前記加熱部１３との接合面１３ｃ
は、摺動接触状態とした点である。

【００２３】つまり、前記中空円筒体１２の内壁面で加
熱部１３からの伝導熱により、前記液状物の水分を蒸発
除去され、前記中空円筒体１２の内壁面に付着残存する
特定物質を前記回転駆動源３３からの回転振動駆動によ
り前記中空円筒体１２を回転振動させ、その回転振動力
により、前記特定物質を前記中空円筒体１２の内壁面か
ら剥離するものである。なお、前記回転駆動源３３から
前記中空円筒体１２に与える回転振動は、連続して同一
方向に回転させるか、所定回転数毎に回転方向を代えた
り、あるいは、所定回転角度回転後回転方向を代えたり
することも可能である。特に、同一方向に継続して回転
させるよりも、所定回数毎又は回転角度毎に回転方向を
代えることにより、回転方向の切換時点で瞬間的に前記
中空円筒体１２の内壁面と、付着している特定物質との
間の摩擦力を越える外力が加わり、前記特定物質の剥離
を確実に実施できる。

【００２４】以上説明したように、この発明は、垂直に
配置された中空円筒体の内壁面に沿って液状物を滴下さ
せつつ加熱乾燥させると共に、前記中空円筒体を垂直方
向又は垂直軸を中心に回転振動させることにより、前記
内壁面に付着した前記液状物に含有している乾燥後の特
定物質の剥離が容易に行われ、前記液状物への熱伝導率
の低下もなく、乾燥された特定物質の回収効率が向上す
る。

【００２５】なお、上記説明において、前記加熱部１３
に蒸気を供給して、前記中空円筒体１２の内壁面を滴下
する液状物を加熱乾燥させているが、蒸気に代えて、ヒ
ータを前記加熱部１３に内蔵して、そのヒータからの熱
を前記中空円筒体１２に伝導することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】この発明は、中空円筒状の加熱手段で液
状物を加熱乾燥して抽出した特定物は、前記中空円筒状
の加熱手段から速やかに集積回収出来、かつ、前記中空
円筒状の加熱手段の内壁面への残存固着現象も生じない
ために、前記液状物への熱伝導率の低下もなく、液状物
の乾燥精製効率が向上する効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液状物乾燥装置の一実施形態を示
す外観斜視図。

【図２】図１の本発明の一実施形態の断面図。

【図３】本発明の他の実施形態の断面図。

【符号の説明】

１１…加熱装置、１２…中空円筒体、１３…加熱部、１
４…伸縮自在円筒体、１５…上固定部材、１６…電動モ
ータ、１７…液状物滴下部材、１８…液状物供給口、１
９…排出ガイド部材、２０…振動部材、２１…下固定部
材、２２…集積部、２３…振動発生源。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定物質と水分からなる液状物を加熱し
   て、前記水分を蒸発除去し、前記特定物質を抽出する乾
   燥装置において、 垂直に配置された中空円筒状の加熱手段と、 前記中空円筒状の加熱手段の内壁面に沿って前記液状物
   を滴下させる液状物滴下手段と、 前記中空円筒状の加熱手段を垂直方向に振動させる振動
   手段と、 を具備し、前記中空円筒状の加熱手段で、前記液状物の
   水分を蒸発除去し、前記中空円筒状の加熱手段の内壁面
   に付着した特定物質を前記振動手段の振動により剥離す
   ることを特徴とした液状物乾燥装置。
2. 【請求項２】 特定物質と水分からなる液状物を加熱し
   て、前記水分を蒸発除去し、前記特定物質を抽出する乾
   燥装置において、 垂直に配置された中空円筒状の加熱手段と、 前記中空円筒状の加熱手段の内壁面に沿って前記液状物
   を滴下させる液状物滴下手段と、 前記中空円筒状の加熱手段をその垂直軸を中心として回
   転方向に振動させる振動手段と、 を具備し、前記中空円筒状の加熱手段で、前記液状物の
   水分を蒸発除去し、前記中空円筒状の加熱手段の内壁面
   に付着した特定物質を前記振動手段の振動により剥離す
   ることを特徴とした液状物乾燥装置。
3. 【請求項３】 前記中空円筒状の加熱手段で前記液状物
   から水分を蒸発除去後、前記円筒状の加熱手段の内壁面
   に付着する特定物の物質特性に応じて、前記中空円筒状
   の加熱手段の振動振幅又は周期を前記振動手段で調整制
   御することを特徴とした請求項１又は２記載の液状物乾
   燥装置。