JPS5923972Y2 - 熱交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は特に粉体及粒体等の熱交換装置に係り、排出口
と注入口とを形成したロータリドラムの表面に略螺旋状
の凹部を形成すると共に、この凹部に対応するロータリ
ドラム内の凸部に爪を形成し、さらに排出口側のロータ
リドラム内壁面にロータリドラムの排出口側に移動させ
られてきた物質をロータリドラムの回転によって排出口
に排出する注入口側を一部窓にした傾斜通路を形成し、
かつロータリドラムの外側に熱交換手段を配設すること
により、粉体等の冷却及加熱の熱交換効率に優れ、かつ
粉塵発生等の公害が起きることもなく、さらには粉体等
の処理が供給量に応じて自動的に加減して熱交換を一定
に処理できる小型の熱交換装置を提供することを目的と
する。

従来、粉体等の冷却又は加温をするには、ドラム内に粉
体と共に加熱した空気等を送り込んで行なっている。

しかし、粉体をドラム内部において熱媒体と直接接触さ
せて熱交換するには、ドラム内の気体の通過流速が粉粒
体の形状等によって制限を受け、通過流速を大きくでき
ず、熱交換効率が悪い。

又、気体の通過流速の調節が困難であり、熱交換速度の
調節も困難であり、無駄となる熱エネルギー量が多く、
省エネルギ一時代の今日では適したものでない。

さらに、処理する粉体が気体に同伴して飛散するので、
これら飛散粉塵を補集しなければならず、付帯設備が大
がかりになり、コスト高にもなる。

又、粉体等が可燃材の場合には、熱媒体として高温加熱
した空気等を用いることができず、処理粉体等にも制約
を受ける欠点もある。

本考案は上記欠点を除去したものであり、以下その実施
例について説明する。

第１図は本考案に係る粉体又は粒体の熱交換装置全体の
説明図、第２図は第１図におけるロータリドラム部のＡ
−Ａ縁端面説明図、第３図は取り出し部の説明図である
。

同図中、１は回転支持部１′によって支持されている熱
伝導率の良い材料で作られたロータリドラムであり、１
″は粉体Ｐ等の注入口、１″は粉体等の排出口である。

２はロータリドラム表面に螺旋状に、例えば右上がり状
に形成された凹部、２′はこの凹部に対応するロータリ
ドラム内の凸部であり、この凸部２′に爪３が形成され
ている。

４はロータノドラムの排出口部に構成された粉体等の取
り出し部であり、この取り出し部４は、注入口１″側を
一部窓５状に形成し、かつ排出口１″′側を開口６状に
形成し、これらの間を傾斜部とした通路７によってつな
いだものである。

８はロータリドラム１の上部に配設された熱媒体散布管
であり、この熱媒体散布管より散布された熱媒体Ｍがロ
ータリドラム表面を伝わって流れ落ち、ロータリドラム
の下部に設けた槽９中に溜るようになっている。

次に、この熱交換装置の作用について述べると、まず注
入口１″より粉体Ｐがロータリドラム１内に入れられる
と、注入された粉体Ｐはロータリドラム１の下部に溜る
が、ロータリドラム内の凸部２′に形成されている爪３
によって粉体Ｐは上方に持ち上げられ、そして爪部に保
持されて持ち上げられた粉体Ｐはロータリドラムの回転
につれてロータリドラムの下部に落下し始め、落下する
粉体Ｐはロータリドラムの長手方向における位置が変る
。

そして、又、同じ動作を繰り近し、粉体は攪拌されなが
ら取り出し部付近まで移動させられる。

粉体の熱媒体Ｍによる熱交換は、粉体がロータリドラム
の下部にある間、すなわち槽９内にある熱媒体からのみ
でなく、ロータリドラムの上部にある間、すなわち爪部
に保持されている間もロータリドラム表面を伝わって流
れ落ちる熱媒体によっても効果的に熱交換を受ける。

そして、熱交換を受は終り、取り出し部付近に移動させ
られた粉体は、一部窓から取り出し部内に押されて流し
込まれる。

取り出し部内に押し込められた粉体は取り出し部内に保
持されながらロータリドラムの回転につれて上部に持ち
上げられると、傾斜した通路面７を伝わって排出口１″
′部に排出され、そして外部に排出されることになる。

上述のように構成した熱交換装置は、ロータリドラム表
面に凹部を形成し、その表面積を大きくしているので、
熱媒体による熱交換効率が良い。

特に、ロータリドラム表面に形成する凹部の平均深さｈ
を、ロータリドラムの内径りに対してｈ／Ｄが約０．０
５〜０．２となるようにしておくことによって、熱交換
効率が良く、最も優れていたのはｈ／Ｄが約０．１の場
合であった。

又、凹部の形状は、断面が略台形状となるよう°構成し
ておくことが望ましく、例えば凹部の傾斜角θが約１０
〜５０’、特に好ましくは約１５〜４０°、最も好まし
くは約２５°にしている場合であった。

又、凹部に対応するロータリトラフ内の凸部に爪を形成
し、この爪部に粉体を保持し、この保持状態においても
熱交換が行なわれるようにしているので、熱交換効率が
一段と良い。

そして、この爪によって、粉体の攪拌が行なわれると共
に、粉体が注入口部分より排出口方向に移動するように
なり、粉体を移動させる部材を特別に設けなくてもよく
、それだけ構成も簡単になり、低コストで作れる。

又、粉体等の処理に際して、処理しようとする量の多少
によらず、例えば粉体等の供給量が多くなると、ロータ
リドラム内の充填量が多くなり、それにつれて爪部によ
って保持攪拌し残される量も多くなり、従ってロータリ
ドラムの長手方向における移動速度は遅くなり、そして
熱交換を受ける程度は大きくなり、逆に供給量が少なく
なる爪部によって保持攪拌し残される量は少なく、従っ
てロータリドラムの長手方向における移動速度は速くな
り、そして熱交換を受ける程度も少なくなるなど、処理
すべき粉体量に応じて熱交換程度が調節を受け、単位量
当りの熱交換量は常に一定となり、供給量の多少によら
ず常に一定の温度に加熱されたり又は冷却されるように
なる。

又、ロータリドラムの回転速度をも調節することにより
、熱交換具合を調節することもできる。

又、例えば粉体等の充填率が大きくなると、熱交換を受
ける粉体の表面積は大きくなって熱交換量は大きくなり
、粉体等の充填率が小さくなると熱交換を受ける粉体の
表面積は小さくなって熱交換量は小さくなる等、粉体等
の供給量に応じて熱交換具合が自動調節され、さらには
、取り出し部によって排出される量は、ロータリドラム
への供給量の多少にかかわらず常に充填率に比例して排
出されるようになる。

又、ロータリドラムの大きさは、その構造の強度面より
、長さＬと内径りとの比Ｌ／Ｄが約２゜５〜４．５であ
ることが望ましく、最も好ましくは約３．５の場合であ
った。

尚、ロータリドラムの注入口部及排出口部にロータリバ
ルブ等の遮断部材を設けておくことにより、ロータリド
ラム内部と外部とを完全に遮断できる。

上述の如く、本考案に係る熱交換装置は、排出口と注入
口とを形成したロータリドラムの表面に略螺旋状の凹部
を形成すると共に、この凹部に対応するロータリドラム
内の凸部に爪を形成し、さらに排出口側のロータリドラ
ム内壁面にロータリドラムの排出口側に移動させられて
きた物質をロータリドラムの回転によって排出口に排出
する注入口側を一部窓にした傾斜通路を形成し、かつロ
ータリドラムの外側に熱交換手段を配設したので、粉体
及粒体等の熱交換が効率的に行なえ、しかも処理量の多
少によって熱交換量が自動的に調節を受け、加熱又は冷
却等の温度を常に一定に調節でき、又排出量は供給量に
かかわらずロータリドラム内における粉体等の充填率に
比例するようになり、しかもロータリドラム内における
粉体等の移動をさせる部材を特別に設けなくてもよく、
さらには処理に際して粉塵発生等の公害が起きることも
なく、又小型で簡単な構成であるので低コストででき、
そして熱交換に際して熱エネルギーの無駄も少ない等の
特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１４図〜第３図は本考案になる熱交換装置の実施例の
説明図である。 １・・・・・・ロータリドラム、２・・・・・・凹部、
３・・・・・・爪、４・・・・・・取り出し部、５・・
・・・・一部窓、６・・・・・・開口、７・・・・・・
通路、８・・・・・・散布管、９・・・・・・槽。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ 排出口と注入口とを形成したロータリドラムの表面
   に略螺旋状の凹部を形成すると共に、この凹部に対応す
   るロータリドラム内の凸部に爪を形成し、さらに排出口
   側のロータリドラム内壁面にロータリドラムの排出口側
   に移動させられてきた物質をロータリドラムの回転によ
   って排出口に排出する注入口側を一部窓にした傾斜通路
   を形成し、かつロータリドラムの外側に熱交換手段を配
   設したことを特徴とする熱交換装置。 ■ 凹部の深さｈとロータリドラムの径りとの比ｈ／Ｄ
   が約０．０５〜０．２である実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の熱交換装置。