干燥装置的制作方法

本发明涉及以高温水蒸汽为热源干燥污泥、食品废料、木屑等的干燥装置。

背景技术：

关于污泥和食品废料等的干燥装置及其所使用的输送机构等，过去开发出了各种方案，本发明所涉及的例如是专利文献1所记载的“干燥装置”和专利文献2所记载的“螺旋输送机”等。

专利文献1所记载的干燥装置具有用于大致平行地容纳在管状轴的外周面上有螺旋状输送叶片的一对螺旋输送机的筒形机架、作为使螺旋输送机转动的驱动装置的马达、可自由转动地轴支承在管状轴的两端部上以便在管状轴内通入作为被预热的热介质的水蒸汽的旋转接头等。专利文献1所记载的“干燥装置”所具有的优点是在活动中不产生废气和煤烟等、可操作性和维护性良好等。

专利文献2所记载的“螺旋输送机”的主要部分具有以下结构，旋转输送部件平行布置，所述旋转输送部件包括在可通过马达转动的状态下设置在同一个假想平面上的两根管状轴和安装在管状轴的外周面上而形成以各自轴心为中心的假想螺旋面的一部分的多个半圆形输送叶片。采用专利文献2所记载的“螺旋输送机”的干燥装置所具有的优点是难以出现被运送物(被干燥物)的附着和堵塞。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011-137613号公报

专利文献1：特开2014-133601号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在专利文献1所记载的“干燥装置”中，当外界空气从被干燥物的进料口和排料口流入筒形机架中时，被干燥物的干燥状态恶化，能效降低。而且，在专利文献2所记载的“螺旋输送机”场合中，根据被输送物(被干燥物)的种类和特性等，输送叶片的磨损加快，耐用性降低。

因此，本发明要解决的问题是提供一种干燥装置，其能够高效稳定地使被干燥物被干燥，输送叶片的耐用性也良好。

解决问题的手段

本发明的干燥装置是这样的干燥装置，它具有容纳在热介质能流动的管状轴的外周面上具有输送叶片的多个螺旋输送机的筒形机架、使所述螺旋输送机旋转的驱动装置、接设在所述螺旋输送机的起始端部侧的所述筒形机架上的投料路径、接设在所述螺旋输送机的末端部侧的所述筒形机架上的排料路径，其特征是，在所述投料路径或所述排料路径的至少一个上设有路径启闭装置，所述螺旋输送机具有大致平行布置的至少一对管状轴和成为以所述管状轴为中心的假想螺旋面的一部分地安装在所述管状轴的外周面上的多个半圆形输送叶片，所述输送叶片的一部分用耐磨材料形成。

根据这样的结构，通过在管状轴内供给的热介质处于升温状态的且在多个螺旋输送机的起始端部侧被投入的被干燥物在随着螺旋输送机旋转被输送叶片搅拌的同时移动向末端部侧，在此移动过程中通过接触处于升温状态的输送叶片和管状轴被加热而被干燥。因此，如果对应于被干燥物的种类、特性或含水率等调整热介质的温度地适当设定螺旋输送机的温度和输送速度等，则能使被干燥物被高效干燥。

而且，如果通过设置在所述投料路径和所述排料路径的至少一个上的路径启闭装置将所述投料路径和所述排料路径保持在关闭状态，则能够阻止外界空气流入所述筒形机架中，由此能够使被干燥物被高效稳定地干燥。

另外，通过用耐磨材料形成所述输送叶片的一部分，能够减轻输送叶片的磨损，输送叶片的耐用性也良好。而且，如果采用耐磨材料被可分离地安装在输送叶片的一部分上的结构，则一旦耐磨材料磨损了，只需要更换该耐磨材料就能恢复原来的输送功能，故促进了输送叶片耐用性的提高。

而且，在构成本发明的干燥装置的螺旋输送机中，相邻的所述管状轴的外周面之间的距离最好大于所述输送叶片的突出长度且小于所述突出长度的两倍。

在这里，作为所述路径启闭装置，优选设有以与重力方向相交的方向上的支轴为中心地可转动的闸门、将所述闸门保持在路径关闭状态的闭锁机构、当堆积于所述闸门上的被干燥物的质量超过设定值时使所述闸门转移至打开状态的开启机构。

而且，能够在所述筒形机架上附设加热装置。在此情况下，能够设置将取自所述筒形机架内的局部区域的气体加热并送入所述筒形机架的其它区域的加热鼓风装置。

另外，能够设置将在该筒形机架内产生的蒸汽排出的排气机构。

另一方面，也能够在所述投料路径上设置具有将被投入所述投料路径中的被干燥物细化加热的功能的预处理机。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能使被干燥物高效稳定地被干燥且输送叶片的耐用性也良好的干燥装置。

附图说明

图1是示出根据本发明实施方式的干燥装置的大致结构的视图。

图2是在图1中用箭头线A表示的部分的放大视图。

图3是在图1中用箭头线B表示的部分的放大视图。

图4是示出如图1所示的干燥装置所使用的螺旋输送机的大致结构的视图。

图5是根据图4中的线C-C的剖视图。

图6是在图4中用箭头线E表示的部分的局剖放大图。

图7是示出图4所示的螺旋输送机的工作过程的模式图。

图8是示出图4所示的螺旋输送机的工作过程的模式图。

图9是示出图4所示的螺旋输送机的工作过程的模式图。

图10是示出图4所示的螺旋输送机的工作过程的模式图。

图11是示出图4所示的螺旋输送机的工作过程的模式图。

具体实施方式

以下，结合附图来说明作为本发明实施方式的干燥装置10。

以下，结合附图来说明本发明实施方式。如图1所示，干燥装置10具有内置有螺旋输送机100的筒形机架7、作为构成螺旋输送机100的两根管状轴90x、90y的旋转驱动装置的马达11、可自由转动地轴支承在管状轴90x、90y的两端部上以便在管状轴90x、90y内通入作为被预热的热介质的过热水蒸汽的旋转接头22a、22b。而且，链条13被挂装在安装于马达11的驱动轴11a上的链轮12a和安装于管状轴90x、90y一侧的端部9a上的链轮12b之间。

筒状的投料路径7a接设在螺旋输送机100的起始端部100a侧的筒形机架7的顶部处，筒状的排料路径7b接设在螺旋输送机100的末端部100b侧的筒形机架7的底部处。在投料路径7a中设有路径启闭装置30，在排料路径7b中设有路径启闭装置40。

如图2所示，路径启闭装置30设置在设于投料路径7a的上开口部7u处的料斗7h的下方。路径启闭装置30具有在以与重力方向(箭头线G方向)相交的方向上的支轴31为中心可转动的状态下设置在投料路径7a中的闸门32、作为将闸门32保持于路径关闭状态的闭锁机构的重锤33。

闸门32和重锤33以支轴31为中心呈跷跷板状可以转动，在平常状态(作为被干燥物的未干燥物W1未被投入的状态)中，通过作用于重锤33的重力，闸门32在其顶面紧密接触料斗7h底面的状態下保持水平姿势，由此，投料路径7a保持于关闭状态。

被投入料斗7h中的未干燥物W1堆积在处于水平状态的闸门32上，当堆积在闸门32上的未干燥物W1的质量超过基于重锤33的设定值时，闸门32以支轴31为中心向下转动，投料路径7a转移至打开状态，故闸门32上的未干燥物W1从闸门32上朝着投料路径7a的下方滑落。

当在闸门32上的未干燥物W1滑落而其余部的质量变为小于所述设定值时，通过作用于重锤33的重力，闸门32以支轴31为中心向上转动而恢复至水平状态，投料路径7a变为用闸门32被关闭的状态。

这样，通过被投入料斗7h中且堆积在闸门32上的未干燥物W1的增减，闸门32反复进行以支轴31为中心的转动，由此一来，投料路径7a反复处于打开状态和关闭状态。

如图1所示，投料路径7a的下边缘部与筒形机架7的上开口部7c相连接，预处理机1设置在上开口部7c的正上方的投料路径7a中，在料斗7h和预处理机1之间的投料路径7a中，在连通状态下接设有鼓风机21的吸气管22。

预处理机1具有大致平行地容纳在投料路径7a中的一对管状轴3、同轴设置在管状轴3的外周面上的多个圆盘2、驱动管状轴3旋转的马达4、可自由转动地安装在管状轴3的两端部上以便在管状轴3内通入作为被预热的热介质的水蒸汽的旋转接头6。

在安装于管状轴3的外周面上的多个圆盘2上，分别设有以管状轴3为中心以90度间隔大致呈V形的切口部(附图未示出)。马达4通过两根链条5驱动一对管状轴3旋转。一对管状轴3的布置间隔被设定成小于圆盘2的外径。如后述那样，预处理机1具有通过旋转的多个圆盘2来细分和加热被投入料斗7h中且从闸门32上滑落的未干燥物W1的功能。

如图3所示，在排料路径7b的下开口部7d中设有路径启闭装置40。路径启闭装置40具有在以与重力方向(箭头线G方向)相交的方向上的支轴41为中心可转动的状态下设置在下开口部7d处的闸门42和作为将闸门42保持在路径关闭状态下的闭锁机构的重锤43。

闸门42和重锤43以支轴41为中心呈跷跷板状可以转动，在平常状态(从筒形机架7的下开口部7e(参见图1)排出的已干燥物W2未堆积在闸门42上的状态)中，通过作用于重锤43的重力，闸门42在其顶面紧贴着排料路径7b的下开口部7d的状态下保持水平姿势，由此一来，排料路径7b保持关闭状态。

随着从筒形机架7的下开口部7e排出的已干燥物W2堆积在处于水平状态的闸门42上，当堆积在闸门42上的已干燥物W2的质量超过基于重锤43的设定值时，闸门42以支轴41为中心向下转动，排料路径7b转移至打开状态，故在闸门42上的已干燥物W2从闸门42上朝向排料路径7b的下方滑落。从排料路径7b排出的已干燥物W2在既定容器或既定场所被回收。

当闸门42上的已干燥物W2滑落而其余部质量小于所述设定值时，通过作用于重锤43的重力，闸门42以支轴41为中心向上转动而恢复至水平姿势，排料路径7b的下开口部7d变为通过闸门42被关闭的状态。

这样，通过从筒形机架7的下开口部7e排出的且堆积在闸门42上的已干燥物W2的增减，闸门42反复进行以支轴41为中心的转动，由此一来，排料路径7b反复处于打开状态和关闭状态。

如图1和图4所示，在螺旋输送机100中，在筒形机架7中平行设有旋转输送部件91x、91y，该旋转输送部件具有设置在通过马达11可转动的状态下的一对管状轴90x、90y、成为以各自管状轴90x、90y(轴心90xc、90yc)为中心的假想螺旋面的一部分地安装在管状轴90x、90y的外周面上的多个半圆形输送叶片8x、8y，相邻的管状轴90x、90y的外周面之间的距离S被设定为大于输送叶片8x、8y的突出长度D且小于突出长度D的两倍。

构成旋转输送部件91x、91y的多个输送叶片8x、8y按照形成以各自管状轴90x、90y(轴心90xc、90yc)为中心的左旋方向的假想螺旋面的一部分的方式安装，多个输送叶片8x、8y沿着管状轴90x、90y的轴心90xc、90yc方向排成直列设置。旋转输送部件91x、91y都是相同形状尺寸的，各自管状轴90x、90y相互平行布置。在管状轴90x外周面上的多个输送叶片8x和在管状轴90y外周面上的多个输送叶片8y沿着各自轴心90xc、90yc方向在相同的位置上并排布置。

如图5和图6所示，在多个输送叶片8x、8y中，在对应于其半圆形的半径的部分上分别安装耐磨材料8z。耐磨材料8z通过多个螺钉N可分离地安装。耐磨材料8z是其厚度等于输送叶片8x、8y厚度且其长度等于输送叶片8x、8y的突出长度D的四角柱形构件。对耐磨材料8z的材料没有限制，但优选比输送叶片8x、8y更硬的钢铁材料、超硬合金或者陶瓷材料等。

对于输送叶片8x、8y的耐磨材料8z的安装手段不限于螺钉N，通过凹凸嵌合机构和焊接的安装也是可行的，也可通过堆焊来形成耐磨材料8z。而且，也可以在有可能磨损的其它部位如输送叶片8x、8y的圆弧部分和其表面、内面等处附装耐磨材料。

如图4所示，构成旋转输送部件91x、91y的管状轴90x、90y被设定为在彼此相同的方向(图4的箭头R方向)上回转，能沿管状轴90x、90y的轴心90xc、90xc方向(图1和图4中的箭头T方向)输送被输送物(未示出)。旋转输送部件91x、91y(管状轴90x、90y)的转速能根据被输送物的 种类和特性等设定，但在本实施方式中旋转输送部件91x(管状轴90x)的转速取4rpm，旋转输送部件91y(管状轴90y)的转速设定为2rpm。

虽然附图未示出，但筒形机架7的底部7g大致呈U字槽形构成，在底部7g下面设有作为加热装置的加热管14，在筒形机架7顶面的中央附近，两个换热器15沿螺旋输送机100的输送方向间隔一定距离地布置。加热管14和换热器15通过由外界供给的过热水蒸汽发挥加热功能。

在螺旋输送机100的中央附近的筒形机架7的顶面上，设置有与筒形机架7内的中央区域相连通的管道16、经过管道16被吸入的筒形机架7内气体通过管道19和两个换热器15又被送入筒形机架7中的大致中央区域的鼓风机17。换热器15布置在管道19和筒形机架7之间。在经管道16被吸入的筒形机架7内气体经过换热器15被逐步加热之后，该气体又被送入筒形机架7。因此，筒形机架7内气体一边通过管道16、换热器18和管道19正常循环，一边被供应给被干燥物的干燥。

在这里，说明采用干燥装置10的污泥(未干燥物W1)干燥作业。首先，通过使马达4、11运转，使预处理机1的旋转部件2、3和螺旋输送机100旋转，同时，从蒸汽锅炉(未示出)等排出的过热水蒸汽被送入预处理机1的管状轴3的旋转接头6以及螺旋输送机100的起始端部100a侧的旋转接头22a。

被供给预处理机1的管状轴3的一侧的旋转接头6和螺旋输送机100的旋转接头22a的过热水蒸汽分别经过管状轴3、90x、90y内，从另一个旋转接头6、22b被排出，流向预定的回收装置。通过自被过热水蒸汽加热的管状轴3、90x、90y的热传导，管状轴3和多个圆盘2全部以及旋转输送部件91x、91y全部被加热而升温到预定温度。多个圆盘2全部以及旋转输送部件91x、91y达到预定温度，使鼓风机17、21运转工作，开始筒形机架7内气体的循环和排气。

此后，当作为被干燥物的污泥(未干燥物W1)从投料路径7a的上开口部7u朝向料斗7h被投入时，闸门32在堆积于闸门32上的未干燥物W1的质量超过设定值的时刻向下转动，未干燥物W1朝预处理机1滑落。滑落到预处理机1的未干燥物W1在经过在升温状态下转动的多个圆盘2之间时通过具有切口部的圆盘2被加热和细分，随后，经过位于投料路径7a下方的筒形机架7的上开口部7c，在位于筒形机架7内的螺旋输送 机100的起始端部100a侧被投入。

在螺旋输送机100的起始端部100a侧被投入的未干燥物W1通过在升温状态下转动的一对旋转输送部件91x、91y的输送叶片8x、8y被搅拌，同时朝向末端部100b侧移动。在此移动过程中，未干燥物W1接触处于升温状态的输送叶片8x、8y和管状轴90x、90y被加热，由此被干燥，最后成为已干燥物W2，并通过在螺旋输送机100的末端部100b附近的下开口部7e和排料路径7b被排出。

在干燥装置10中，构成螺旋输送机100的旋转输送部件91x、91y的转速被分别设定为4rpm和2rpm，故旋转输送部件91x的输送叶片8x与旋转输送部件91y的输送叶片8y之间的位置关系随着时间推移如图7-11那样变化。即，旋转输送部件91x的输送叶片8x和旋转输送部件91y的输送叶片8y之间的位置关系按照如图7-11所示的顺序连续进行后，返回图7所示的状态，随后，通过反复图7-11所示的状态，进行未干燥物W1的输送和干燥。

在如图7-11所示的过程中，如图7和图11所示，输送叶片8x、8y变到与输送方向(箭头T方向)不重合的状态，如图8和图10所示，输送叶片8x、8y靠近分离，如图9所示出现输送叶片8x、8y靠近交错的状态，故不存在未干燥物W1附着于输送叶片8x、8y且在相邻的输送叶片8x、8y之间堵塞。

因此，在螺旋输送机100中难以出现由未干燥物W1的附着堵塞所引起的输送叶片8x、8y的输送功能下降以及作为驱动装置的马达11的负荷增大，故几乎不会发生为了螺旋输送机100清扫(未干燥物W1除去)的作业中断，能够大幅度提高工作效率。而且，由于在输送叶片8x、8y上分别安装耐磨材料8z，故由与未干燥物W1接触所引起的磨损能得到抑制，促进了耐用性提高。

而且，如果根据作为被干燥物的未干燥物W1的种类、特性或含水率等调整被供给到管状轴3、90x、90y内的过热水蒸汽的温度并由此适当设定预处理机1的圆盘2及螺旋输送机100的温度，同时适当设定螺旋输送机100的输送速度(旋转输送部件91x、91y的转速)等，则能够使未干燥物W1或其它物质被高效干燥。

如图1所示，干燥装置10是具有使容纳在筒状机架7中的螺旋输送 机100旋转的马达11和由使过热水蒸汽通过的管状轴90x、90y及旋转接头22a、22b等构成的加热装置的比较简单的结构，故可操作性和维护性良好，噪音也低。而且，由于作为螺旋输送机100的加热装置使用被预热的热介质(过热水蒸汽)，故在工作运行中不产生废气和煤烟等。

而且，如图1所示，通过在筒形机架7的下面设置加热管14，加强对被投入筒形机架7内的未干燥物W1的加热作用，加速水分蒸发，由此发挥出色的干燥功能。

另外，通过在利用换热器15加热筒形机架7内的取自从螺旋输送机100的中央附近区域的气体之后将其送入筒形机架7内的螺旋输送机100中央附近区域的鼓风机17，能够实现筒形机架7内的升温功能的提高和排热的有效利用，故有效加强了干燥功能和节能。

另外，由于作为用于排出在投料路径7a中的预处理机1和筒形机架7内所产生的水蒸汽的排气装置设置吸气管22和鼓风机21，故能够防止由被投入投料路径7a中的未干燥物W1和一边用螺旋输送机100输送一边被干燥的未干燥物W1所产生的水蒸汽滞留在投料路径7a内和筒形机架7内，故有效加强了干燥功能。

另一方面，通过在投料路径7a内设置预处理机1，从料斗7h被投入的未干燥物W1通过在升温状态下转动的多个圆盘2一边被细分且一边被预加热，随后，在螺旋输送机100的起始端部100a侧被投入，故能使干燥效率提高。

虽然在本实施方式中关于利用干燥装置10来干燥污泥(未干燥物W1)的场合做了说明，但没有限制采用螺旋输送机100的干燥装置10的用途，故也能使木屑以外的被干燥物(例如食品废料、木板或竹屑等)被高效干燥。

另外，基于图1-11做出说明的干燥装置10是表示本发明的一个例子的装置，本发明的干燥装置不局限于上述的干燥装置10。

工业实用性

本发明的干燥装置能作为污泥、食品废料、木屑等的干燥装置广泛应用在各种制造业领域。

附图标记说明

1预处理机；2圆盘；3,90x,90y管状轴；4,11马达；5,13链条；6,22a,22b旋转接头；7筒形机架；7a投料路径；7b排料路径；7c,7u上开口部；7d,7e下开口部；7g底面部；7h料斗；8x,8y输送叶片；8z耐磨材料；10干燥装置；11a驱动轴；12a,12b链轮；14加热管；15换热器；16,19管道；17,21鼓风机；22吸气管；30,40路径启闭装置；31,41支轴；32,42闸门；33,43重锤；90xc,90xy轴心；91x,91y旋转输送部件；100螺旋输送机；100a起始端部；100b末端部；D突出长度；N螺钉；R,T箭头；S距离；W1未干燥物；W2已干燥物。