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技術 乾燥機の乾燥方法

出願人 東芝機械株式会社
発明者 広瀬高志草薙浩章石川武敏
出願日 1999年8月13日 (20年10ヶ月経過) 出願番号 1999-229131
公開日 2001年2月27日 (19年4ヶ月経過) 公開番号 2001-056179
状態 未査定
技術分野 固体の乾燥
主要キーワード 最高ピーク値 温度測定用センサ 温度検知値 湿量基準 同回転軸 測定用センサ フィルタホルダ 乾燥完了
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年2月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

どのような被乾燥物でも対応ができ、乾燥機乾燥効率の向上、被乾燥物の乾燥品品質向上を確実にできる乾燥機の乾燥方法を提供する。

解決手段

被乾燥物を投入口から乾燥機本体内へ投入し、この乾燥機本体に設けられた回転軸螺旋状に囲む攪拌羽根により排出口に搬送する間に加熱し、乾燥をする乾燥工程を行う乾燥機の乾燥方法おいて、被乾燥物の乾燥工程を乾燥機内に設けた乾燥機内雰囲気温度測定用センサが検知する予め定めた最低値となったときから所定時間経過したとき終了させることを特徴とする乾燥機の乾燥とした。

概要

背景

概要

どのような被乾燥物でも対応ができ、乾燥機乾燥効率の向上、被乾燥物の乾燥品品質向上を確実にできる乾燥機の乾燥方法を提供する。

被乾燥物を投入口から乾燥機本体内へ投入し、この乾燥機本体に設けられた回転軸螺旋状に囲む攪拌羽根により排出口に搬送する間に加熱し、乾燥をする乾燥工程を行う乾燥機の乾燥方法おいて、被乾燥物の乾燥工程を乾燥機内に設けた乾燥機内雰囲気温度測定用センサが検知する予め定めた最低値となったときから所定時間経過したとき終了させることを特徴とする乾燥機の乾燥とした。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

被乾燥物投入口から乾燥機体内へ投入し、この乾燥機本体に取付けられた回転軸螺旋状に囲む攪拌羽根により排出口に搬送する間に加熱し、乾燥をする乾燥工程を行う乾燥機の乾燥方法おいて、被乾燥物の乾燥工程を前記回転軸駆動用モータトルクが予め定めた最高ピーク値となったときから所定時間経過したとき終了させることを特徴とする乾燥機の乾燥方法。

請求項2

被乾燥物を投入口から乾燥機本体内へ投入し、この乾燥機本体に設けられた回転軸を螺旋状に囲む攪拌羽根により排出口に搬送する間に加熱し、乾燥をする乾燥工程を行う乾燥機の乾燥方法おいて、被乾燥物の乾燥工程を乾燥機内に設けた乾燥機内雰囲気温度測定用センサが検知する予め定めた最低値となったときから所定時間経過したとき終了させることを特徴とする乾燥機の乾燥方法。

請求項3

前記乾燥機内雰囲気温度測定用センサに換えて被乾燥物の温度測定用センサとしたことを特徴とする請求項2記載の乾燥機の乾燥方法。

請求項4

被乾燥物を投入口から乾燥機本体内へ投入し、この乾燥機本体に設けられた回転軸を螺旋状に囲む攪拌羽根により排出口に搬送する間に加熱し、乾燥をする乾燥工程を行う乾燥機の乾燥方法おいて、前記被乾燥物の乾燥工程終了を回転軸駆動用モータのトルク検知値が予め定めた最高ピーク値となったときから所定時間経過したときに加え、乾燥機内の雰囲気温度または被乾燥物の温度検知値が予め定めた最低値となったときから所定時間経過したときとすることを特徴とする乾燥機の乾燥方法。

技術分野

0001

本発明は下水汚泥などを乾燥する乾燥機乾燥方法に関する。

0002

近年、下水などの汚泥を有効に利用するための技術が開発されており、例へば堆肥として、或いは固形燃料として利用する技術である。

0003

ところで、脱水した後の汚泥の水分は、一般に60〜80重量%湿量基準(以下WB%という)程度となっている。しかし、堆肥として利用する場合は、保存や散布に適するように30WB%以下であることが望まれている。また、汚泥に廃プラスチックを加え、固形燃料として利用する場合、水分は可能な限り少なくする方が良く、10WB%以下であることが望まれている。

0004

そして下水の汚泥を乾燥する場合は、通常、乾燥機が使用される。

0005

従来の乾燥機について図3により説明すると、乾燥機本体1の上部に下水の汚泥などの被乾燥物投入するための投入口2が設けられている。乾燥機本体1の下部には乾燥物を排出するための排出口3が設けられている。投入口2や排出口3は被乾燥物を乾燥する間蓋4および5で閉じられている。

0006

乾燥機本体1の側壁部分は外側と内側の二重構造の壁6と7で構成され、二つの壁6および7の間には隙間8が設けてある。隙間8の下端には熱媒体を導入する流入口9が設けられ、上端には熱媒体を流出する流出口10が設けられている。

0007

そして乾燥機本体1の中央に回転軸11が設けられており、回転軸11の上端は乾燥機本体1の上壁に支持されるとともに、下端はモータ12に連結されている。そして、回転軸11には同回転軸11を螺旋状に囲む攪拌羽根13が復数支持アーム14によって固定されている。また乾燥機本体1の上部には乾燥機本体1より細い排気管15が取付けてある。

0008

前述のような構造となっているので、被乾燥物を乾燥するに際し、モータ12が駆動し、回転軸11が回転すると、攪拌羽根13も回転する。また流入口9から矢印aで示すように熱媒体が導入され、矢印bで示すように流出口10から導出される。この間、熱媒体の熱で乾燥機本体1内は加熱され、投入口2から投入された被乾燥物16は攪拌羽根13の回転により攪拌され、乾燥機本体1内の熱で乾燥される。そして乾燥された被乾燥物16は排出口3から排出される。

0009

ここで前述の熱媒体による乾燥機本体1の加熱は被乾燥物16の投入後であっても可能である。また被乾燥物16が乾燥する際、被乾燥物16に含まれた水蒸気が排気管15から乾燥機本体1外へ出て行き、それにともない被乾燥物16の乾燥で生じた微粉も水蒸気と一緒に排気管15から排出される。

0010

このようにして乾燥機の乾燥工程は行われ、汚泥などの被乾燥物は乾燥が進むにつれて次第に粒状化して行くものであるが、乾燥の進み具合は全てが均一でなく、乾燥が速いもの、遅れるものがあり、乾燥の進んだものは細かく粉塵化し、乾燥が遅いものは粒が大きく、内部は未乾燥となる。また被乾燥物の最終水分は前述のように堆肥、或いは固形燃料のように利用する物により、さらに処理量等によって異なり、幾度かの試験結果、乾燥時間を確認し、経験的に乾燥時間と乾燥水分の関係を求め、乾燥機の乾燥時間を決定していた。

0011

しかしながら、被乾燥物の乾燥前の水分が違っていたり、乾燥機に何等かのトラブルが有り、乾燥が予定通りに進まなかった等の乾燥条件の違いがあった場合でも決定された乾燥時間になると乾燥工程は終了してしまい、被乾燥物を乾燥機から取出すまでは内部の被乾燥物がどのような状態か分からないなどの問題があった。このため、取出した被乾燥物を篩分けし、乾燥不良物を廃棄したり、再び乾燥機に戻したりする必要があった。

0012

本発明の目的は前述の欠点を取除き、どのような被乾燥物でも対応ができ、乾燥機の乾燥効率の向上、被乾燥物の乾燥品品質向上を確実にできる乾燥機の乾燥方法を提供することにある。

0013

発明者等は被乾燥物(下水汚泥:水分80WB%、42■)の乾燥工程における乾燥機内の雰囲気温度と時間の関係および被乾燥物内の時間との関係、回転軸のトルクの関係を調べてみた。

0014

下図2に示すようなグラフとなり、回転軸のトルクは汚泥投入時に一時的に上昇するが、すぐに低下し、投入8分後から上昇し始め、24分後にピークになった後、次第に低下し、48分後に最低値となり、その後は一定値を保持し続けた。また汚泥内の水分はピーク値から20分で10〜15WB%、25分で5〜10WB%、30分で3〜5WB%、35分で4%以下になった。

0015

また乾燥機内の雰囲気温度は汚泥投入時に一時的に低下するが、投入2分後くらいから上昇し始め、7分後に100。C付近で安定して推移する。24分から温度低下し始め、32分頃最低点94。Cまで下がった後、上昇し始め、40分頃100。Cを越え、そのまま乾燥完了まで温度は上昇し続ける。汚泥内の水分は最低点94。C後10分で15WB%以上、15分で10〜15WB%、20分で5〜10WB%、25分で5%以下になった。

0016

乾燥機内の被乾燥物温度は投入時に一時的に低下するが、、投入2分後くらいから上昇し始め、8分後90。C付近で安定し、14分後に100。C付近まで上昇し安定して推移する。35分頃一度90。C付近まで下がった後、上昇しはじめ、40分で100。Cを越え、そのまま乾燥完了まで温度は上昇し続ける。汚泥内の水分は90。C付近からの上昇後5分で15WB%以上、110分で10〜15WB%、15分で5〜10WB%、20分で5%以下になった。

0017

以上の結果より、発明者等はこの結果を種々検討し、下記のような結論を得た。攪拌トルクピーク、乾燥機内雰囲気温度および被乾燥物温度の上昇開始点に着目すれば、被乾燥物の乾燥終了時、即ち製品である堆肥、固形燃料等の適合した水分量となる時間が予測され、乾燥工程を終了することができる。

課題を解決するための手段

0018

前述の目的を達成するため本発明は被乾燥物を投入口から乾燥機本体内へ投入し、この乾燥機本体に設けられた回転軸を螺旋状に囲む攪拌羽根により排出口に搬送する間に加熱し、乾燥をする乾燥機の乾燥方法おいて、被乾燥物の乾燥工程を攪拌羽根が取付けられた回転軸駆動用モータのトルクが予め定めた最高ピーク値となったときから所定時間経過したとき終了させることを特徴とする乾燥機の乾燥方法とした。

0019

また被乾燥物の乾燥工程終了を乾燥機内に設けた乾燥機内温度測定用センサあるいは被乾燥物測定用センサ感知する予め定めた最低値となったときから所定時間経過したとき終了させる乾燥方法とした。

0020

さらに前記被乾燥物の乾燥工程終了を回転軸駆動用モータのトルク検知値が予め定めた最高ピーク値となったときから所定時間経過したときに加え、乾燥機内の雰囲気温度および被乾燥物の温度検知値が最低値となったときから所定時間経過したときとすることを特徴とする乾燥機の乾燥方法とした。

発明を実施するための最良の形態

0021

以下本発明の実施の形態を乾燥機内の雰囲気温度を検出する場合を例に採り図1により説明する。説明に当たり、この発明は従来装置を改良したものであるから従来装置と変わらない部材は同一番号を付し、その説明を省き、新たに加わった部材のみ新番号を付して、その説明をする。

0022

乾燥機本体1の上壁にはフィルタホルダ20を設けた排気管21が取付けられ、このフィルタホルダ20内にはフィルタ22が入れてある。同フィルタ22は被乾燥物16の乾燥中に発生する水蒸気と一緒に排気管20から排出される微粉を除去するようにしている。そしてフィルタ22に微粉が付着し、フィルタ機能落ちたとき、フィルタホルダ20内からフィルタ22を取出し、新しいものと交換、或いは掃除することができる。

0023

乾燥機本体1の上部で被乾燥物16に接触しない位置には乾燥機本体1内の雰囲気温度を検出する温度センサ23が取付けて有り、この検出値と水分量設定装置24に設定する既知の被乾燥物の水分蒸発による温度降下の最低値とを比較器25が比較し、両値が一致したとき、その一致信号により作動するタイマ26の発信する時間と乾燥終了時間を設定するタイマ27の発信する時間とを比較器28が比較し、両時間が一致したとき発信される信号Sがモータ12に作用し、同モータ12を停止させ、乾燥工程を終了させる。

0024

ここで温度センサ23を被乾燥物16に接する位置に設ければ被乾燥物測定用センサとすることができ、前述の実施形態のように乾燥機の乾燥方法を行うことが可能である。またモータ12にトルクセンサを取付ければ同様にモータのトルクを検知することにより乾燥方法ができる。

発明の効果

0025

この発明によれば、どのような被乾燥物でも対応ができ、乾燥機の乾燥効率の向上、被乾燥物の乾燥品の品質向上を確実にできる乾燥機の乾燥方法である。

図面の簡単な説明

0026

図1本発明の1実施形態例を示す乾燥機の乾燥方法の説明図である。
図2本発明の乾燥工程における乾燥機内の雰囲気温度と時間の関係および被乾燥物内の時間との関係、回転軸のトルクの関係を示すグラフである。
図3従来の乾燥機乾燥方法の説明図である。

--

0027

1乾燥機本体
2投入口
3 排出口
4 5 蓋
外壁
内壁
8 隙間
9 流入口
10 流出口
11回転軸
12モータ
13攪拌羽根
14支持アーム
15、21排気管
20フィルタホルダ
22フィルタ
23温度センサ
24温度設定
25、28比較器
26、27 タイマ

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