JPS6144521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水性スラリー（泥状体）から水分を
除去する為の装置に関し、さらには、再生タバコ
のスラリーを迅速及び均等に乾燥する為の装置に
関する。

現在用いられている、再生タバコのスラリーの
如き水性スラリーを乾燥する為の方法及び装置に
於ては、高価で複雑な空気フード、室及びダクト
が用いられ、これらはタバコシート製造バンドの
上方及び周りに置かれ、装置は、スラリーの表面
から水蒸気を除去するのに必要な空気を分布、集
合及び輸送する。従来、これらのフード、室及び
ダクトは、葉巻きの包み皮（外皮）及び結合剤の
如き高品質の再生タバコ製品の極めて均等な乾燥
度を保証するのに必要であつた。しかし、これら
の方法及び装置は構造が複雑であり、経済的（採
算的）ではなかつた。

この種の装置の一つに於ては、蒸気の如き加熱
媒体が、水性スラリーを運ぶ無端ベルトの下に供
給され、よつて、スラリーから水が蒸発される。
スラリーを横切つて空気が流され、この空気が上
記蒸発された水分を同伴して装置から排出する。
この初期の装置は複雑で嵩高なフード及び導管の
使用を必要とし、為に、スラリーの乾燥の均等性
を管理する事が困難になる。

さらに、従来技術に於ては、加熱及び空気によ
る種々な型の乾燥装置が知られ、これらに於て
は、熱及び（または）空気流が水性スラリーに与
えられ、よつて、スラリーから水分が蒸発除去さ
れる。この様な従来技術によるものとしては、米
国特許3228113号、1373396号、3417484号及び、
3590493号に示されたものがあるが、これらの特
許の何れも、再生タバコのスラリーに対して必要
とされる程度に水性スラリーから水分を迅速かつ
均等に除去するのに満足な方法または装置を示し
ていない。

さらに他の既知の乾燥装置に於ては、再生タバ
コのスラリーが、多孔を有するベルト上で運ばれ
上記ベルトはスラリーからの水分がベルトを通し
て浸み出る事を許すが、この事により、スラリー
からのニコチンの損失が許容限度を超える程大に
なり、よつて、除去された水分からニコチンを分
離し、このニコチンを、乾燥されたタバコ製品に
再添加する事が必要とされる。

スラリー、特に再生タバコのスラリーに対して
は、従来技術に於ては達し得られなかつた好結果
を与え得、しかも、市場価格に対抗し得る程に経
済的な装置を用いる事によりスラリーの迅速で均
等な乾燥を行い、よつて、高品質のタバコ製品を
得る事が重要である。

本発明の目的は、スラリーを乾燥する為の簡単
にして信頼性のある装置を提供するにある。

本発明の主目的は、再生タバコのスラリーの如
きスラリーから蒸発した水分を迅速かつ均等に除
去する為に空気流を用いる乾燥装置を提供するに
ある。

さらに他の目的は、スラリーを保持するコンベ
ヤベルトの下に蒸気発生手段が置かれ、これによ
り、ベルトの下に蒸気雰囲気が作られてスラリー
からの水分の蒸発が行われ、さらに、空気噴射に
より乾燥空気がスラリーを横切つて流され、よつ
て、スラリーの上方に存在する水蒸気が除去され
る様に構成された、上述の如き型の乾燥装置を提
供するにある。

さらに他の目的は、スラリーの均等にして迅速
な乾燥を保証し得、構造が簡単及び安価であり、
ダクトが少く、維持及び制御費が極小であり、よ
つて、資本投下及び操業費に於て極めて経済的で
ある、上述の如き型の乾燥装置を提供するにあ
る。

以下、添付図面に従つて説明する。

第１図に於て、スラリー乾燥装置１０は、不透
過性で無端のステンレス鋼製ベルト１２を有し、
そのベルト１２の平らな上方水平走行部はスラリ
ーを薄層の形に保持する。スラリーは、例えば、
出願中の米国特許出願18814号（出願日、1979年
３月８日）に示された如き粉砕されたタバコのシ
ートから成る。ベルト１２の上方走行部は予定の
速度で矢印Ｓの方向に動かされる。

ベルト１２の上方走行部の下には少くとも一つ
の蒸気箱１４が設けられるが、蒸気箱１４に就て
は第２，３，４，５図に於て詳述する。上記蒸気
箱１４はベルト１２の上方走行部の下面に向けて
蒸気を噴出し、よつて、蒸気箱１４とベルトの上
方走行部との間に蒸気の雰囲気を形成し、従つ
て、スラリーから発生する蒸気の連続層をベルト
１２の上方に作る。

ベルト１２の両側端に沿つて蒸気箱１４及びベ
ルト１２と長手方向同長に少くとも一つの、乾燥
空気手段１６が設けられ、乾燥空気手段１６は、
少くとも一つの空気出口箱１８を有し、空気出口
箱１８は乾燥空気の流れを出し、上記空気流はベ
ルト１２の上面に平行に空気戻り箱２０の入口に
向けて流れ、空気戻り箱２０はベルト１２の反対
側にベルトとほゞ同面に置かれる。ベルト１２の
走行路に沿つて多数の乾燥手段１６が設けられ、
よつて、細長い乾燥区域が形成され、各乾燥手段
１６の下には蒸気箱１４が置かれる。

第２〜５図に示す如く、各蒸気箱１４は、平行
に隔てられた細長い室２２，２４の一組を有し、
細長い室２２，２４はベルト１２の両側壁の下に
於てベルトの走行路に沿つて延びる。各蒸気箱１
４には入口管２６から蒸気が適当に供給され、入
口管２６は蒸気供給源（図示なし）から蒸気室２
２，２４に至る。

蒸気室２２と２４とはクロスバー２８により堅
固な構造に連結され、よつて、箱状の構造が形成
される。室２２と２４とを連通する為に一群の、
平行に間隔を隔てた横方向導管３０が設けられ、
横方向導管３０の各々は多数の上向きの蒸気出口
オリフイス３２を有し、蒸気出口オリフイス３２
は比較的小径であり導管３０の長さに沿つて間隔
を隔てゝ設けられる。第４図に示す如く、室２２
と２４とはさらに、ロツド３４により各導管３０
を介して相連結され、ロツド３４は導管３０中を
３２と同軸心に延びる。

各蒸気箱１４の長さに沿つて間隔を隔てゝ置か
れた多数の導管３０は、それらの一端に於て交互
に室２２または室２４に、第４図に示す如く連通
し、よつて、一つの導管３０に於ては蒸気が室２
２から入り、その次の導管３０に於ては蒸気が室
２４から入る。

蒸気箱１４とベルト１２の上方走行部の下面と
の間をシールして蒸気が周りの環境中へ逸出する
事を防ぐ為に、各室２２及び２４の長さに沿つて
延びるシールバー３６が設けられ（３６はゴムま
たは合成シール材料から作られる事が望まし
い）、シールバー３６の上面３８はベルト１２の
両側端の近くに於て上記ベルトの上方走行部の下
面と摺動シール接触する。さらに、蒸気箱１４の
長手方向両端（ベルト１２の横方向に亘る端）に
は、絞り器形の横方向に亘るシール体４０が設け
られ、シール体４０は、ベルト１２の下面上に凝
縮する湿分を拭い去り、これを蒸気箱１４中に落
とす役をする。

室２２と２４との間に亘る軸４４上には多数の
自由回転ローラ４２が軸受保持され、ローラ４２
の周面の上方部はシールバー３６の上面３８と面
にあり、よつて、蒸気箱１４上る走るベルト１２
の上方走行部に対する水平保持手段が与えられ
る。室２２と２４との底部を連結し、導管３０の
長さにより形成された幅に亘つて延びる様に凝縮
水集合皿４６が設けられ、その集合皿４６は、室
２２，２４とゝもに閉鎖箱を形成し、上記箱は中
心、即ち、凝縮水出口管４８との連結点に向けて
樋状に下方に傾斜し、よつて、蒸気箱１４中での
蒸気の凝縮により形成された水の排出が容易にさ
れる。

蒸気箱１４の各端隅には、第５図を示す如く、
保持手段５０が取付けられ、その保持手段５０は
端ブラケツト５２を有し、５２には垂直アイボル
ト５４が取付けられ、これにより、蒸気箱１４
を、第７図に示す如く、頭上構造５６から吊下げ
る事が可能にされる。構造５６は直立柱５８を有
し、直立柱５８の上端は水平横梁６０により連結
され、下端は、乾燥装置１０の為の水平保持体６
２に取付けられ、これにより、剛性のある枠組が
形成される。横梁６０からはアイボルト６４が下
方に出、アイボルト６４からは保持ケーブル２２
が出、保持ケーブル６６の下端に取付けられたア
イボルト５４により蒸気箱１４の全体がベルト１
２の上方走行部の下に吊下げられる。この構造に
より、ベルトの上方走行部を保持するローラ４２
上に乗るベルト１２の横方向移動が蒸気箱１４に
伝わらない様にされる。ベルト１２の下方走行部
は、軸７０上に軸受保持されたローラ６８上に保
持され、軸７０は下方保持体６２上に保持され
る。

第６ａ〜６ｃ図及び第８ａ〜８ｃ図に示す如
く、乾燥空気手段１６は、ベルト１２の上方走行
部の長さに沿つて置かれた多数の乾燥空気部１６
を有し、よつて、スラリーの為の細長い乾燥区域
が形成される。各空気部１６は、ベルト１２の一
側に沿つて延びる一つの空気供給箱１８及び、ベ
ルトの他側に置かれて供給箱１８と同長に延びる
空気戻り箱２０を有し、次の部分１６の供給箱１
８は前の部分１６の戻り箱２０の下流に置かれる
（即ち、供給箱１８のある側と戻り箱２０のある
側との空気部１６毎に交互に変えられる）。

各空気供給箱１８は、モータ７４により駆動さ
れるブロアー７２を有し、ブロアー７２は、空気
（加熱及び脱湿されたものである事が望ましい）
を供給箱１８へ送る役をする。

第９〜１１図に示す如く、各空気供給箱１８は
金属板から作られ、細長い垂直室７６を有し、垂
直室７６は側壁７８及び８０を有し、側壁８０の
上部は曲げられて水平天井壁８２に連なり、側壁
７８は水平壁８４に連なる。端壁８６及び８８は
他の壁とゝもにほゞ閉鎖された箱構造を形成し、
この構造は水平に延びるノズルを形成し、上記ノ
ズルは細長い矩形の空気出口オリフイス８９を形
成する。室７６の底には円形の空気入口９０が設
けられ、空気入口９０は、第６ａ〜６ｃ及び第８
ａ〜８ｃ図に示す如く、空気入口導管９２に連通
し、９２はブロアー７２に至る。

水平に置かれた空気出口ノズル８９はベルト１
２の上面に僅か上方に於て上記ベルトに平行に延
びる。出口オリフイス８９から出される空気が上
記オリフイス中に均等に分布され、出口オリフイ
ス８９の面にほゞ直角に流れる事を保証する為
に、斜めに置かれたバフル９４及び９６が設けら
れ、９４，９６は、室７６の長さに沿つて空気を
分散させる。さらにバフル９８，１００及び１０
２が設けられ、それらバフル９８，１００，１０
２は、空気がノズル８９からノズルの出口面に対
して直角に出てベルト１２の上面と平行に横方向
に流れる事を保証する。

空気戻り箱２０は、第１２〜１４図に示す如
く、空気供給箱１８とやゝ似た構造を有する。空
気戻り箱２０の全幅は供給箱１８のそれと同じで
ある。さらに、戻り箱２０は、水平壁１０６に連
なる側壁１０４及び、上方に傾斜する天井壁１１
０に連なる側壁１０８を有し、よつて、室１２及
び、収斂する空気受入れオリフイス１１４が形成
され、空気受入オリフイス１１４の上壁１１０は
室１１２に向けて下方に傾斜する。図示の如く、
上壁１１０は下壁１０６よりも飛び出し、空気出
口ノズル８９よりも高い高さを有するオリフイス
を形成する。端壁１１６及び１１８は閉鎖された
室を形成し、空気はこの室から下方出口１２０を
径て排出される。戻りオリフイス１１４中には多
数のバフル１２２，１２４，１２６が置かれ、こ
れにより、空気が、不当な乱流または渦流を生ず
る事なしに室１２０中に導かれる。

出口１２０から出される戻り空気はエルボー１
２８を経て導管１３０中に導かれ、その導管１３
０は、隣接した空気供給箱１８のブロアー７２に
至る。

各箱１８及び２０の対向同位置に置かれた端壁
８６，１１８及び８８，１１６は、第７図に示す
如く、ベルト１２を横切るバフル板１３２により
連結され、これにより、出口オリフイス８９から
戻りオリフイス１１４に向けて出される高速空気
流の損失が減少される。

一番下流にある空気戻り箱２０には、第６ｃ及
び８ｃ図に示す如く、出口ダクト１３４及び適当
なモータ駆動排気ブロアーが設けられ、これによ
り、湿気を含んだ空気が装置１０から排出され
る。所望によつては、乾燥空気を脱湿及び再加熱
して装置の一番上流にある空気供給箱１８へ戻し
て再使用する事も出来る。

次に作用を説明する。

例えば、再生されたタバコの水性スラリーは、
装置１０の上流に於てベルト１２上に注がれ、よ
つてベルトの上方走行部上に約0.38mm厚の膜が形
成される。再生されたタバコのスラリーは約75〜
90％（重量）の水分を有する（即ち、前述の米国
特許出願18814号に示された如き組成を有する）。

タバコのスラリーは、既知の適当な注ぎ装置
（図示なし）または、米国特許出願1284号（出願
日、1979年１月５日）に示されたタバコスラリー
製造装置によりベルト１２上に注がれ得る。

この装置は、第１図に示す如く、ベルト１２の
走路に沿つて置かれた多数の乾燥部１６を有し、
各乾燥部１６は一組の空気供給箱１８と、ベルト
１２の反対側に置かれた空気戻り箱２０との一組
を有する。この装置１０の好適実施例に於ては、
第１５図に示す如く、五つの乾燥部１６が次々に
設けられ、よつて、細長い乾燥区域が形成され
る。図示の如く、供給箱１８と戻り箱２０とはベ
ルト１２の同じ側に沿つて交互に置かれる。

スラリーを保持するベルト１２の上方走行部
が、乾燥装置１０の上流（入口端）にある最初の
乾燥部１６に入ると、ベルトの下面は、最初の蒸
気箱１４により形成された蒸気雰囲気に曝され
る。蒸気は適当な供給源（図示なし）から0.21
Kg/cm²の圧力及び約102〜104℃の温度で蒸気箱に
供給される。ベルト１２の下に入れられた蒸気は
ベルトを装置の入口に於て（出来得れば）93℃の
温度に加熱し、熱伝達によりスラリーから水分の
蒸発が行われ、よつて、スラリー上に蒸発した蒸
気の連続層が形成される。

乾燥空気は、スラリーの表面上をベルト１２の
走行方向に直角に、最初の空気供給箱１８から、
ベルトの反対側に置かれた空気戻り箱２０に向け
て出される。上記空気は、脱湿されて、空気予熱
器または加熱コイル（図示なし）により約110℃
の温度に予熱される事が望ましい。乾燥空気は約
180m³/minの流量で装置１０に供給され、空気は
供給箱１８から約300〜3000m/minの速度で出さ
れるが、タバコスラリーに対する好適速度は約
1000m/minである。

空気戻り箱２０の取入れ口の上方に傾斜する天
井及び、ベルト１２を横切るバフル板１３２は、
箱１８の両端と、ベルトの反対側にある箱２０の
両端とを連結し、乾燥空気の損失を最少にとゞめ
る。

ベルト１２の上面は、熱及び操作による変形の
結果完全に平らではあり得ず、また、スラリー自
身の表面にも不整または妨害形が生ずるが、乾燥
空気の流れは、高速で流れる空気流のコアンダ効
果によりスラリーの表面に密接する様に保たれ
る。上記コアンダ効果と云うのは、高速空気流の
如き流体噴流が平滑な境界面に再付着される現象
であり、この現象により、空気流は妨害形の上を
廻つた後表面に密接する。

乾燥空気は、ベルト１２を横切つて流れる時ス
ラリー上方の蒸気層を同伴し、これを空気戻り箱
２０中に導く。戻り空気は、ついで、箱２０か
ら、ベルト１２の同じ側に於て上記箱２０に連結
された空気供給箱１８の入口へ送られ、箱１８か
ら再びスラリーの表面を横切つて、前の乾燥部１
６に於けると反対の方向に流される。これによ
り、空気がベルト１２及びスラリーを横切つて相
反方向に流され、よつて、スラリーの均等な乾燥
が保証される。

図示の如く、戻り箱２０から供給箱１８への空
気の戻しまたは再循環は装置内に完全な乾燥空気
サイクルを形成し、さらに、各乾燥部１６の下に
蒸気箱１４が設けられている事により、装置の各
部に於てスラリーからの所要の蒸発が行われ得
る。

上述の装置１０は、図示に於ては、五つの乾燥
部１６を有し、１６の各々は3.6ｍの長さを有
し、よつて、18ｍ長さの乾燥装置が作られるが、
スラリー中の材料の型または所要乾燥度合の如何
によつては、これよりも多い、または少い数の乾
燥部を設ける事も出来る。また、適当な側路導管
及び、各乾燥部の間にバルブを設ける事により、
乾燥の変更及び追加の乾燥部を加える事を要せず
に装置の作動長さを変える事が出来る。

この技術方面の熟達者により乾燥装置の種々な
改変が行われ得る事は固よりである。第１６〜２
１図はこれらの変形を示し、これらの図に於て
は、同様な部分に同様な記号が付されている。

第１６図に示す例に於ては、多数の空気出口導
管１４０が間隔を隔てゝベルト１２を横切る様に
設けられ、よつて、空気はベルトの走行路に沿つ
て流れる様にされる。導管１４０の隣りには空気
戻り導管１４２が設けられ、空気戻り導管１４２
は、戻り空気及び、スラリーから蒸発して同伴さ
れた湿分を受入れる。

第１７及び１８図に示す例に於ては、空気供給
箱１５０が設けられ、空気供給箱１５０は、乾燥
空気をベルト１２の両側からベルト走行方向に直
角にベルトの長手方向中心線に向けて送る。スラ
リーから蒸発した湿分を同伴した戻り空気は戻り
導管１５２により受取られ、戻り導管１５２の下
には、上記導管中への空気を案内する案内板１５
４が置かれる。戻り導管１５２の上方には適当な
フード１５６が置かれ、フード１５６は空気を周
囲の大気中へ散布させる。

第１９図に示す例に於ては、空気供給ダクト１
６０及び１６２がベルト１２を横切つて設けら
れ、１６０及び１６２は乾燥空気をベルトの走行
方向に沿つて及び、その逆方向に流す。

ベルトの上方に於て導管１６０と１６２との中
間には、湿分を含んだ戻り空気の流れを変える為
の適当なフード１６４が設けられる。

第２０及び２１図に示す例に於ては、垂直な乾
燥空気供給導管１７０により空気が下方及び半径
方向外方にスラリー上に向けられ、湿分を含んだ
戻り空気は、ベルト１２の両側に沿つて延びる空
気戻り箱１７２へ向けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による乾燥装置の説明図的全
体斜視図、第２図は、上記装置中に用いられる蒸
気箱の平面図、第３図は、上記蒸気箱の側面図、
第４図は、第２図の４−４線による拡大断面図、
第５図は、第３図中の円で囲んだ部分の拡大部分
断面図、第６ａ〜６ｃ図は、乾燥空気手段の側面
図、第７図は、第６ａ図の７−７線による拡大断
面図、第８ａ〜８ｃ図は、上記乾燥空気手段の平
面図、第９図は、装置中に用いられる空気供給箱
の前面図、第１０図は、空気供給箱の平面図、第
１１図は、第９図の１１−１１線による断面図、
第１２図は、装置に用いられる空気戻り箱の前面
図、第１３図は、上記空気戻り箱の平面図、第１
４図は、第１２図の１４−１４線による断面図、
第１５図は、第１図に示した装置の説明図、第１
６図は、他例による装置の説明図、第１７図は、
さらに他例による装置の説明図的横断面図、第１
８図は、第１７図に示した装置の縮小平面図、第
１９図は、さらに他例による装置の説明図的斜視
図、第２０図は、さらに他例による装置の説明図
的横断面図、第２１図は、第２０図に示した装置
の縮小平面図、である。 １０……乾燥装置、１２……ベルト、１４……
蒸気箱、１６……乾燥空気手段、１８……空気出
口箱、２０……空気戻り箱、３６……シールバ
ー、４０……シール体、７２……ブロアー、７４
……モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上面で水性スラリーを支持する水平方向に可
   動の保持装置と、この保持装置の下側に設けられ
   上面を保持装置により閉じられた室と、保持装置
   上を上記室を横切つて動く水性スラリーを均一に
   加熱して室内に蒸気区域を形成する蒸気噴出装置
   と、保持装置の両側に設けられ保持装置の運動方
   向に直交する方向でかつ大気に連通する交互方向
   の平行流を形成する乾燥空気流発生装置とを有
   し、保持装置の上面を横切る方向に流れる乾燥空
   気流は、水性スラリーの上面に保持装置の一側か
   ら他側にコアンダ効果により生じる連続した攪流
   を形成するに十分な速度に設定されていることを
   特徴とする水性スラリーの乾燥装置。 ２ 蒸気噴出装置は少くとも一つの蒸気箱を有
   し、上記蒸気箱は、上記保持装置の下端の下で保
   持装置の運動方向に延びる平行配置の第一及び第
   二蒸気室と、上記第一及び第二及び蒸気室間に亘
   る多数の間隔を隔てかつ上記第一及び第二蒸気室
   に交互に連通する蒸気導管と、上記保持装置の下
   面に向けて上向きに作られ、上記保持装置の下に
   上記蒸気雰囲気を作り上記保持装置に熱を与え、
   スラリーから蒸発した蒸気の層を形成するための
   多数の蒸気出口オリフイスを有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の乾燥装置。 ３ 保持装置は不透過性の無端コンベヤベルトか
   ら成り、上記ベルトは平らで水平な上方走行部を
   有し、上記上方走行部にスラリーが保持されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の乾燥
   装置。 ４ 空気流を導く為の装置は、少くとも一つの空
   気供給箱及び少くとも一つの空気戻り箱を有し、
   上記空気供給箱は空気出口ノズルを有し、上記保
   持装置の一側に沿つて延び、上記空気戻り箱は上
   記保持装置の反対側に沿つて上記出口ノズルと同
   長に延び、さらに上記空気戻り箱は、上記出口ノ
   ズルからの空気流及び、上記供給箱と戻り箱との
   間でスラリーから蒸発して空気に同伴された蒸気
   を受入れる為の入口ダクトを有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の乾燥装置。 ５ 不透過性無端ベルトコンベヤの上方走行部の
   上にスラリー層を設け、このスラリー層を乾燥区
   域を通して動かし、この乾燥区域を通す際にスラ
   リー層を無端ベルトコンベヤの上方走行部の下方
   に設けた蒸気雰囲気で均一に加熱し、無端ベルト
   コンベヤの幅を横切つて連続した攪流を形成する
   に十分な速度の乾燥空気流を、乾燥区域内に開口
   する反対方向に延びる平行路に通し、スラリー層
   の面から出る水蒸気を取り除くようにしたことを
   特徴とする水性スラリーの乾燥方法。