特許 7305092 被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-30

(45)【発行日】2023-07-10

(54)【発明の名称】被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F26B 17/32 20060101AFI20230703BHJP

【ＦＩ】

F26B17/32 G

F26B17/32 C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020119039

(22)【出願日】2020-07-10

(65)【公開番号】P2022015887

(43)【公開日】2022-01-21

【審査請求日】2022-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】504298291

【氏名又は名称】月島機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100206391

【弁理士】

【氏名又は名称】柏野 由布子

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】長野 一徳

(72)【発明者】

【氏名】加藤 善二

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 澄人

(72)【発明者】

【氏名】小島 久史

(72)【発明者】

【氏名】高橋 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】石井 健太

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０８３６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８１１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２６Ｂ １７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側から他端側に向かうに従い下方に傾斜するように横方向に延びる軸線回りに回転させられる上記軸線を中心とした筒状の回転体により、上記一端側から上記回転体の内部に供給した被処理物を上記他端側に搬送しつつ、
上記回転体の上記一端側に備えられた加熱手段によって上記被処理物を間接的に加熱して乾燥させるとともに、
上記加熱手段によって加熱されて乾燥された上記被処理物を、上記回転体の上記他端側に備えられた冷却手段によって間接的に冷却して排出する被処理物の乾燥冷却方法であって、
上記加熱手段においては、上記回転体の上記一端側の内周部に上記軸線方向に延びる加熱伝熱管が周方向に複数本配設されており、この加熱伝熱管内に、上記一端側から上記回転体の内部に供給した上記被処理物よりも高温の熱媒が供給され、
上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部には、上記回転体の内周面から内周側に突出する中空壁状の加熱マニホールドが設けられており、
この加熱マニホールドよりも内周側の上記回転体の内部には、上記被処理物を上記回転体の上記一端側から上記他端側に通過させる加熱手段通過孔が形成されるとともに、
上記加熱マニホールドの中空部には、上記加熱伝熱管が連通させられて開口していることを特徴とする被処理物の乾燥冷却方法。

【請求項2】

上記加熱手段においては、上記回転体の上記一端側の内周部に上記軸線方向に延びる加熱伝熱管が周方向に複数本配設されており、この加熱伝熱管内に、上記一端側から上記回転体の内部に供給した上記被処理物よりも高温の熱媒を供給して該被処理物を間接的に加熱して乾燥することを特徴とする請求項１に記載の被処理物の乾燥冷却方法。

【請求項3】

上記熱媒は、蒸気であることを特徴とする請求項２に記載の被処理物の乾燥冷却方法。

【請求項4】

上記冷却手段においては、上記回転体の上記他端側の内周部に上記軸線方向に延びる冷却伝熱管が周方向に複数本配設されており、この冷却伝熱管内に、上記加熱手段によって加熱された上記被処理物よりも低温の冷媒を供給して該被処理物を間接的に冷却することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の被処理物の乾燥冷却方法。

【請求項5】

上記冷媒は、水であることを特徴とする請求項４に記載の被処理物の乾燥冷却方法。

【請求項6】

上記回転体の内部に上記他端側からキャリアガスを供給して、このキャリアガスを上記一端側から排出することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の被処理物の乾燥冷却方法。

【請求項7】

一端側から他端側に向かうに従い下方に傾斜するように横方向に延びる軸線回りに回転させられて、上記一端側から内部に供給された被処理物を上記他端側に搬送する上記軸線を中心とした筒状の回転体と、
この回転体の上記一端側に備えられて、該一端側から上記回転体の内部に供給された被処理物を間接的に加熱して乾燥させる加熱手段と、
上記回転体の上記他端側に備えられて、上記加熱手段によって加熱されて乾燥された上記被処理物を間接的に冷却する冷却手段とを有し、
上記加熱手段においては、上記回転体の上記一端側の内周部に上記軸線方向に延びる加熱伝熱管が周方向に複数本配設されており、この加熱伝熱管内に、上記一端側から上記回転体の内部に供給した上記被処理物よりも高温の熱媒が供給され、
上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部には、上記回転体の内周面から内周側に突出する中空壁状の加熱マニホールドが設けられており、
この加熱マニホールドよりも内周側の上記回転体の内部には、上記被処理物を上記回転体の上記一端側から上記他端側に通過させる加熱手段通過孔が形成されるとともに、
上記加熱マニホールドの中空部には、上記加熱伝熱管が連通させられて開口していることを特徴とする被処理物の乾燥冷却装置。

【請求項8】

上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部よりも上記他端側において、上記加熱手段に上記熱媒を供給する熱媒の供給連結管と、上記加熱手段から上記熱媒を排出する排出連結管とは、上記回転体の外周部に沿って延びていることを特徴とする請求項７に記載の被処理物の乾燥冷却装置。

【請求項9】

上記冷却手段においては、上記回転体の上記他端側の内周部に上記軸線方向に延びる冷却伝熱管が周方向に複数本配設されており、この冷却伝熱管内に、上記加熱手段によって加熱されて乾燥された上記被処理物よりも低温の冷媒が供給されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の被処理物の乾燥冷却装置。

【請求項10】

上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部よりも上記他端側には、上記回転体の内周面から内周側に突出する中空壁状の冷却マニホールドが設けられており、
この冷却マニホールドよりも内周側の上記回転体の内部には、上記被処理物を上記回転体の上記他端側に通過させる冷却手段通過孔が形成されるとともに、
上記冷却マニホールドの中空部には、上記冷却伝熱管が連通させられて開口していることを特徴とする請求項９に記載の被処理物の乾燥冷却装置。

【請求項11】

上記回転体の上記他端側にはキャリアガスの供給口が設けられるとともに、上記回転体の上記一端側には、上記キャリアガスの排気口が設けられていることを特徴とする請求項７から請求項１０のうちいずれか一項に記載の被処理物の乾燥冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スチームチューブドライヤーのような一端側から他端側に向かうに従い下方に傾斜するように横方向に延びる軸線回りに回転させられる回転体を用いた被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

このような被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置においては、例えば特許文献１に、副生塩の回収方法および回収装置として、塩分を含む被処理水を濃縮し、その濃縮水を乾燥した後、不活性ガス雰囲気下で３００～５５０℃に加熱し、次いで、急冷する副生塩の回収方法、および濃縮水を蓄えた濃縮水槽と乾燥・焼成炉と冷却容器を有する副生塩の回収装置であって、濃縮水槽から乾燥・焼成炉を経て冷却容器に至る経路によりこれらの装置を接続した副生塩の回収装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－３０４１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、この特許文献１に記載された被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置においては、乾燥・焼成炉と冷却容器とが独立した別の装置とされており、このため乾燥・焼成炉から冷却容器に被処理物を搬送する際に時間を要する。さらに、被処理物の搬送経路の乾燥・焼成炉との接続部には、コンベアなどの搬送機器やロータリーバルブ等が必要とされたり、乾燥・焼成炉の熱膨張を吸収するためにフレキシブルな配管を用いたりしなければならず、摩耗や熱の影響によって頻度の高いメンテナンスや交換が必要とされる。

【0005】

また、このように乾燥・焼成炉と冷却容器とが独立した別の装置とされていると、この特許文献１の図３～図５に示されているように乾燥・焼成炉の下に冷却容器を配設した場合には装置全体の高さが大きくなる一方、乾燥・焼成炉と冷却容器とを直列に配設した場合には装置全体の全長が長くなり、上述した搬送経路やメンテナンスエリア等の確保も含めていずれの場合も大きなスペースが必要となる。しかも、乾燥・焼成炉と冷却容器とを独立して運転することになるので、特に連続して処理を行う場合には運転制御が複雑化する。

【0006】

さらに、この特許文献１に記載された被処理物の乾燥冷却装置においては、乾燥・焼成炉と冷却容器とがともにモーターによって回転する構造とされており、回転する乾燥・焼成炉や冷却容器と、回転しない被処理物の供給経路や上記搬送経路、排出経路との接続部にシール性が要求され、それぞれの接続部にシール材を配設したり、シールガスを供給したりしなければならない。

【0007】

さらにまた、乾燥・焼成炉と冷却容器にキャリアガスを供給して排出する場合には、排出されたキャリアガスに被処理物の微粉等が同伴されることがあり、乾燥・焼成炉と冷却容器のそれぞれにおいて、被処理物の製品ロスが生じるとともに、排出されたキャリアガスの処理が必要となる。

【0008】

本発明は、このような背景の下になされたもので、被処理物の搬送に時間を要することがなく、また被処理物の加熱と冷却との間の搬送経路にコンベアなどの搬送機器やロータリーバルブ、回転体の熱膨張を吸収するフレキシブルな配管などが必要とされることもなく、装置全体を配設するスペースを小さくできるとともに運転制御も容易であり、しかも回転体のシール材やシールガス、キャリアガスに同伴される微粉等による製品ロスを削減することが可能な被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の被処理物の乾燥冷却方法は、一端側から他端側に向かうに従い下方に傾斜するように横方向に延びる軸線回りに回転させられる上記軸線を中心とした筒状の回転体により、上記一端側から上記回転体の内部に供給した被処理物を上記他端側に搬送しつつ、上記回転体の一端側に備えられた加熱手段によって上記被処理物を間接的に加熱して乾燥させるとともに、上記加熱手段によって加熱されて乾燥された上記被処理物を、上記回転体の他端側に備えられた冷却手段によって間接的に冷却して排出することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の被処理物の乾燥冷却装置は、一端側から他端側に向かうに従い下方に傾斜するように横方向に延びる軸線回りに回転させられて、上記一端側から内部に供給された被処理物を上記他端側に搬送する上記軸線を中心とした筒状の回転体と、この回転体の上記一端側に備えられて、該一端側から上記回転体の内部に供給された被処理物を間接的に加熱して乾燥させる加熱手段と、上記回転体の上記他端側に備えられて、上記加熱手段によって加熱されて乾燥された上記被処理物を間接的に冷却する冷却手段とを有していることを特徴とする。

【0011】

このように構成された被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置では、回転体の一端側から内部に供給された被処理物は、回転体の回転に伴い他端側に搬送されるうちに、まず回転体の一端側に備えられた加熱手段によって間接的に加熱されて乾燥され、次いで同じ回転体の他端側に搬送されて、この他端側に備えられた冷却手段によって冷却され、排出される。

【0012】

すなわち、供給された被処理物を加熱して乾燥させる加熱手段と、この加熱手段によって加熱、乾燥された被処理物を冷却する冷却手段とが、１つの回転体の一端側と他端側とに配設されているので、被処理物を加熱、乾燥してから冷却するまでを連続して行うことができ、加熱、乾燥された被処理物を搬送経路によって搬送して冷却するのに比べて、加熱、乾燥から冷却までに要する搬送時間を短くすることができる。

【0013】

また、搬送経路の接続部にコンベアなどの搬送機器やロータリーバルブ、フレキシブルな配管などが必要となることもなく、このような機器や配管のメンテナンスや交換も不要となるとともに、加熱、乾燥と冷却の間の搬送経路自体が不要となるので、特許文献１に記載された被処理物の乾燥冷却装置において乾燥・焼成炉と冷却容器とを直列の配置した場合に比べ、装置全体をコンパクト化して配設するスペースを小さくすることができるとともに、設備コストを削減することができる。さらに、被処理物の搬送は、１つの回転体を回転するだけで済むので、運転制御も容易となり、ランニングコストも削減することができる。

【0014】

しかも、回転する回転体に対して、回転しない被処理物の供給経路や排出経路は１つずつで済むので、特許文献１に記載された被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置のような乾燥・焼成炉と冷却容器とが搬送経路で接続されている場合のように、この搬送経路と乾燥・焼成炉および冷却容器との接続部にシール材を配設したり、シールガスを供給したりする必要もない。

【0015】

さらにまた、回転体の内部にキャリアガスを供給して排出する場合でも、キャリアガスの排気口は１つで済むので、排出されたキャリアガスに同伴される被処理物の微粉等の排出量も少なくて済み、被処理物の製品ロスを抑えることができるとともに、この１つの排気口から排出されたキャリアガスを集塵して処理すればよく、キャリアガスの処理も容易となる。

【0016】

ここで、上記加熱手段においては、上記回転体の一端側の内周部に上記軸線方向に延びる加熱伝熱管を周方向に複数本配設し、この加熱伝熱管内に、上記一端側から上記回転体の内部に供給した上記被処理物よりも高温の熱媒を供給して該被処理物を間接的に加熱して乾燥することにより、被処理物との接触面積が大きい伝熱管によって伝熱効率を向上させることができるとともに、加熱伝熱管による被処理物の撹拌を促すことも可能となり、効率的な被処理物の加熱、乾燥を図ることができる。なお、このような供給された被処理物よりも高温の熱媒としては、スチームチューブドライヤーと同様に蒸気を用いることができる。

【0017】

また、このように加熱手段として被処理物よりも高温の熱媒が供給される加熱伝熱管を用いた場合には、上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部に、上記回転体の内周面から内周側に突出する中空壁状の加熱マニホールドを設け、この加熱マニホールドよりも内周側の上記回転体の内部には、上記被処理物を上記回転体の上記一端側から上記他端側に通過させる加熱手段通過孔を形成するとともに、上記加熱マニホールドの中空部には、上記加熱伝熱管を連通させて開口させるのが望ましい。

【0018】

これにより、上記加熱マニホールドによって被処理物をある程度せき止めて回転体の一端側に滞留させ、加熱伝熱管によって加熱することができるとともに、加熱マニホールドの中空部に供給された熱媒によっても被処理物を加熱することができるので、被処理物の効率的な乾燥を図ることができる。

【0019】

また、上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部よりも上記他端側においては、上記加熱手段に上記熱媒を供給する熱媒の供給連結管と、上記加熱手段から上記熱媒を排出する排出連結管とを、上記回転体の外周部に沿って延びるように配設することにより、これら供給連結管と排出連結管を通る熱媒によって冷却手段による冷却効果が損なわれるのを防ぐことができる。

【0020】

一方、この冷却手段においても、上記回転体の他端側の内周部に上記軸線方向に延びる冷却伝熱管を周方向に複数本配設し、この冷却伝熱管内に、上記加熱手段によって加熱されて乾燥された上記被処理物よりも低温の冷媒を供給して被処理物を間接的に冷却することにより、冷却伝熱管によって被処理物との接触面積を確保することができるとともに、被処理物を冷却伝熱管によって撹拌して冷却効果を向上させることが可能となる。なお、加熱手段によって加熱されて乾燥された被処理物よりも低温の冷媒としては、水を用いることができる。

【0021】

さらに、この場合にも、上記回転体の上記一端側における上記加熱手段と上記他端側における上記冷却手段との境界部よりも上記他端側に、上記回転体の内周面から内周側に突出する中空壁状の冷却マニホールドを設け、この冷却マニホールドよりも内周側の上記回転体の内部には、上記被処理物を上記回転体の上記他端側に通過させる冷却手段通過孔を形成するとともに、上記冷却マニホールドの中空部には、上記冷却伝熱管を連通させて開口させることにより、冷却マニホールドによって被処理物をある程度せき止めて回転体の他端側に滞留させ、冷却伝熱管内の冷媒と冷却マニホールドの中空部に供給された冷媒によって被処理物を効率的に冷却することができる。

【0022】

さらにまた、回転体の内部にキャリアガスを供給する場合には、上記回転体の上記他端側にキャリアガスの供給口を設けるとともに、上記回転体の上記一端側には上記キャリアガスの排気口を設け、上記回転体の内部に上記他端側からキャリアガスを供給して、このキャリアガスを上記一端側から排出することにより、キャリアガスが昇温しながら一端側に流れることで乾燥がより一層効率よく行われるとともに、加熱手段によって加熱されたキャリアガスが他端側に流れることによって冷却手段による冷却効果が損なわれるのを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0023】

以上説明したように、本発明によれば、被処理物の搬送時間を短くするとともに、配管のメンテナンスや交換の頻度を抑えることができ、また装置全体の配設スペースの省スペース化を図るとともに運転制御を容易とし、さらに回転体のシール材やシールガス、キャリアガスに同伴される微粉等による製品ロスを削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の被処理物の加熱冷却装置の一実施形態の概略を示す回転体の軸線に沿った側断面図である。

【図2】図１に示す実施形態の回転体の他端側の詳細な拡大側断面図である（ただし、被処理物の排出口やキャリアガスの供給口等は図示が略されている。）。

【図3】図１に示す実施形態の回転体の軸線方向中央部の詳細な拡大側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図１～図３は、本発明の被処理物の乾燥冷却装置の一実施形態を示すものである。本実施形態において、回転体１は、鋼材等の金属材料により軸線Ｏを中心とした円筒状に形成されており、この軸線Ｏは回転体１の一端側（図１～図３において左側）から他端側（図１～図３において右側）に向かうに従い僅かに下方に向かうように傾斜して横方向に延びている。

【0026】

回転体１の外周部には、図１に示すように上記一端側と他端側とに軸線Ｏを中心とする環状のタイヤ１Ａが外周側に突出するように設けられるとともに、これらのタイヤ１Ａの間には、やはり軸線Ｏを中心とする環状の従動ギア１Ｂが外周側に突出するように設けられている。回転体１は、上記タイヤ１Ａが図示されない支持ローラに載せられて上述のように傾斜した軸線Ｏ回りに回転自在に支持され、従動ギア１Ｂに噛み合う駆動ギアを備えたモーター等の回転駆動手段２によって軸線Ｏ回りに回転駆動される。

【0027】

回転体１の一端部には、乾燥、冷却する被処理物Ｐの供給装置３が備えられている。この供給装置３においては、ケーシング３Ａ内に、上記軸線Ｏに沿って延びるスクリューシャフトの外周にスクリュー羽根が取り付けられたスクリューフィーダー３Ｂが設けられている。

【0028】

そして、このスクリューフィーダー３Ｂがモーター等の駆動装置３Ｃによって軸線Ｏ回りに回転させられることにより、ケーシング３Ａの一端側上部に設けられた被処理物Ｐの供給口３Ｄからケーシング３Ａ内に投入された被処理物Ｐが回転体１の一端部の中央から回転体１の内部に供給される。

【0029】

また、この供給装置３は、回転する回転体１に対して回転しないように固定されて支持されており、回転体１の一端部とは、この回転体１の一端部を覆う端板１ａに取り付けられたシール材を備えた第１のシール部１Ｃを介して回転体１の回転を許容しつつ気密に接続されている。

【0030】

この第１のシール部１Ｃと、上記供給装置３のスクリューフィーダー３Ｂと駆動装置３Ｃとの間に配設される供給装置シール部３Ｅとに、それぞれシールガスＡが供給されることにより、回転体１と供給装置３のケーシング３Ａの内部の気密状態が維持される。なお、供給装置３のケーシング３Ａの上部には、被処理物Ｐの供給口３Ｄよりも他端側に、後述するキャリアガスＧの排気口３Ｆが設けられている。また、供給装置３は、スクリューフィーダー３Ｂを用いたもの以外に、例えば振動フィーダーやシュートによって被処理物Ｐを供給するものであってもよい。

【0031】

一方、回転体１の他端部には、図２に示すように、本実施形態の乾燥冷却装置の加熱手段４における熱媒Ｂの供給・排出装置４Ａ（本実施形態ではロータリージョイント）と、冷却手段５における冷媒Ｃの供給・排出装置５Ａとが設けられている。これらの熱媒Ｂの供給・排出装置４Ａと冷媒Ｃの供給・排出装置５Ａも、被処理物Ｐの供給装置３と同様に、回転する回転体１に対して回転しないように固定されて支持されている。

【0032】

回転体１の他端部には、軸線Ｏに沿って他端側に突出する軸線Ｏを中心とした三重管状の連結管１Ｄが回転体１と一体に回転可能に取り付けられている。この連結管１Ｄの三重管のうち、内周側の二重管である最内管１Ｄａと中内管１Ｄｂは、回転体１の他端部を覆う端板１ｂの近くにまで延びている。

【0033】

さらに、このうち、最も内周側の最内管１Ｄａには、加熱手段４の上記供給・排出装置４Ａにおける熱媒Ｂの供給管４Ａａが軸線Ｏに対する半径方向に上方に延びるように、またこの最内管１Ｄａの外周側の中内管１Ｄｂには、熱媒Ｂの排出管４Ａｂが軸線Ｏに対する半径方向に下方に延びるように、それぞれ最内管１Ｄａおよび中内管１Ｄｂの回転体１との一体回転を許容するように摺動可能に気密に接続されている。

【0034】

ここで、供給管４Ａａから供給される加熱手段４の熱媒Ｂは、回転体１の一端側から供給される被処理物Ｐよりも高温の流体であって、本実施形態では蒸気（水蒸気）であり、被処理物Ｐを加熱して自身は冷却された熱媒Ｂは上記排出管４Ａｂからドレンされて排出される。なお、熱媒Ｂの供給管４Ａａは排出管４Ａｂよりも軸線Ｏ方向の一端側に配設されている。

【0035】

また、連結管１Ｄのうち最外周の外管１Ｄｄは、回転体１の他端側の上記端板１ｂに連結されている。この外管１Ｄｄの外周部には、冷却手段５の上記供給・排出装置５Ａにおける冷媒Ｃの供給管５Ａａが軸線Ｏに対する半径方向に下方に延びるように設けられるとともに、冷媒Ｃの排出管５Ａｂが軸線Ｏに対する半径方向に上方に延びるように設けられている。なお、冷媒Ｃの供給管５Ａａは排出管５Ａｂよりも軸線Ｏ方向の一端側に配設されている。また、冷媒Ｂは、加熱手段４によって加熱されて乾燥された被処理物Ｐよりも低温の流体であり、本実施形態では水（冷却水）である。さらに、外管１Ｄｄの直径は、図２に示すように回転体１の直径よりも小さい。

【0036】

ここで、外管１Ｄｄの外周部には、図２に示すように軸線Ｏを中心とする円環状のカバー５Ｂが、シール部材５Ｃを介して外管１Ｄｄの外周部に液密に、また回転体１と一体に回転する外管１Ｄｄの回転を許容するように取り付けられている。このカバー５Ｂには、軸線Ｏに沿った断面が該軸線Ｏ方向に延びる長方形状の中空の冷媒供給部５Ｂａと冷媒排出部５Ｂｂとが互いに隔絶されて軸線Ｏ方向に並んで形成されており、これらの冷媒供給部５Ｂａと冷媒排出部５Ｂｂとは外管１Ｄｄの外周面に開口していて、冷媒Ｃの供給管５Ａａは冷媒供給部５Ｂａに接続されるとともに、冷媒Ｃの排出管５Ａｂは冷媒排出部５Ｂｂに接続されている。

【0037】

また、外管１Ｄｄの内周部には、外管１Ｄｄの内周面寄りに中内管１Ｄｂと軸線Ｏに対する径方向に間隔をあけて、複数本ずつの冷媒Ｃの供給連結管５Ｃａと排出連結管５Ｃｂとが周方向に交互に配設されている。これらの冷媒Ｃの供給連結管５Ｃａと排出連結管５Ｃｂは、その他端部が外管１Ｄｄの外周面に開口して冷媒供給部５Ｂａと冷媒排出部５Ｂｂにそれぞれ連通し、外管１Ｄｄの内周面に沿って軸線Ｏ方向の一端側に向けて延びている。

【0038】

一方、連結管１Ｄの上記最内管１Ｄａと中内管１Ｄｂの一端部には、１本ずつの熱媒Ｂの供給連結管４Ｂａと排出連結管４Ｂｂとがそれぞれ接続されている。これらの熱媒Ｂの供給連結管４Ｂａと排出連結管４Ｂｂとは、最内管１Ｄａと中内管１Ｄｂの一端部からそれぞれ軸線Ｏに対する半径方向に互いに反対向きに、冷媒Ｃの供給連結管５Ｃａと排出連結管５Ｃｂに干渉しないように延びて外管１Ｄｄの外周に突出した後に、回転体１の外周部を軸線Ｏ方向の一端側に向けて延びている。

【0039】

なお、図２では図示を略するが、連結管１Ｄの上記外管１Ｄｄの外周部には、これらの熱媒Ｂの供給連結管４Ｂａと排出連結管４Ｂｂとが外管１Ｄｄの外周に突出した位置よりも他端側に、図１に示すように被処理物Ｐの排出口６とキャリアガスＧの供給口７とが設けられている。これらの被処理物Ｐの排出口６とキャリアガスＧの供給口７とは、外管１Ｄｄの外周部を覆うように設けられた軸線Ｏを中心とする円筒状のカバー８の下部と上部とにそれぞれ設けられている。

【0040】

ここで、このカバー８は回転する外管１Ｄｄに対して回転しないように固定されて支持され、このカバー８の内周面と外管１Ｄｄの外周面との間には、排出口６と供給口７の一端側と他端側とにシール材を備えた第２のシール部８ａが介装されており、この第２のシール部８ａにシールガスＡが供給されることによって外管１Ｄｄ内と排出口６および供給口７は気密にシールされる。

【0041】

また、外管１Ｄｄには、軸線Ｏ方向において排出口６および供給口７の位置に合わせて周方向に間隔をあけて複数の開口部が形成されており、これらの開口部が回転体１と一体の連結管１Ｄの回転によって排出口６の位置に来たときに被処理物Ｐが排出され、供給口７の位置に来たときにキャリアガスＧが供給される。

【0042】

さらに、回転体１の外周部を一端側に延びた上記熱媒Ｂの供給連結管４Ｂａと排出連結管４Ｂｂとは、この回転体１の軸線Ｏ方向の長さの略１／２の位置において、回転体１の一端側における上記加熱手段４と他端側における上記冷却手段５との境界部に設けられた回転体１の内周面から内周側に突出する中空壁状の加熱マニホールド９に接続されている。

【0043】

この加熱マニホールド９は、本実施形態では図３に示すように軸線Ｏに沿った断面が方形で軸線Ｏを中心とする円環状に形成され、互いに隔絶された回転体１の外周側に突出する熱媒供給室９Ａと回転体１の内周側に突出する熱媒排出室９Ｂとを備えている。熱媒Ｂの供給連結管４Ｂａは熱媒供給室９Ａに、熱媒Ｂの排出連結管４Ｂｂは熱媒排出室９Ｂにそれぞれ接続されている。また、熱媒排出室９Ｂよりも回転体１の内周側の部分は、回転体１の一端側から他端側に開口していて加熱手段通過孔９Ｃとされている。

【0044】

そして、熱媒供給室９Ａから熱媒排出室９Ｂにかけては、回転体１の上記一端側の内周部に、加熱手段４の加熱伝熱管４Ｃが周方向に間隔をあけて複数本配設されている。これらの加熱伝熱管４Ｃはそれぞれ、熱媒供給室９Ａから回転体１の内周面寄りに一端側に向けて軸線Ｏに平行に延び、回転体１の一端側の端板１ａを貫通した後に回転体１の内周側から他端側に向けてＵ字状に曲折し、一端側に延びる部分よりも回転体１の内周側を他端側に向けて延びて再び端板１ａを貫通し、軸線Ｏに平行に延びて熱媒排出室９Ｂに達していて、加熱マニホールド９の中空部である熱媒供給室９Ａと熱媒排出室９Ｂとに連通して開口している。

【0045】

一方、本実施形態では図２に示すように、回転体１の上記一端側における加熱手段４と他端側における冷却手段５との境界部より他端側にも、回転体１の内周面から内周側に突出する中空壁状の冷却マニホールド１０が設けられており、冷媒Ｃの供給管５Ａａに冷媒供給部５Ｂａを介して接続された冷媒Ｃの供給連結管５Ｃａと、冷媒Ｃの排出管５Ａｂに冷媒排出部５Ｂｂを介して接続された冷媒Ｃの排出連結管５Ｃｂとは、この冷却マニホールド１０に接続されている。なお、上記カバー８を含む排出口６および供給口７は、この冷却マニホールド１０の一端側に設けられていてもよい。

【0046】

この冷却マニホールド１０も、本実施形態では図２に示すように軸線Ｏに沿った断面が方形で軸線Ｏを中心とする円環状に形成され、回転体１の内周側に突出する互いに隔絶された冷媒供給室１０Ａと冷媒排出室１０Ｂとを備えている。これらの冷媒供給室１０Ａと冷媒排出室１０Ｂとは回転体１の他端側の端板１ｂの一端側に沿って配設され、冷媒供給室１０Ａが外周側に位置するとともに、この冷媒供給室１０Ａの内周側に冷媒排出室１０Ｂが位置している。

【0047】

上記冷媒供給部５Ｂａから一端側に延びた冷媒Ｃの供給連結管５Ｃａは、回転体１の他端側の端板１ｂを越えたところで曲折して外周側に延び、内周側の冷媒排出室１０Ｂを貫通して冷媒供給室１０Ａに連通させられて開口している。また、上記冷媒排出部５Ｂｂから一端側に延びた排出連結管５Ｃｂも、回転体１の他端側の端板１ｂを越えたところで曲折して外周側に延び、内周側の冷媒排出室１０Ｂに連通させられて開口している。なお、この冷媒排出室１０Ｂよりも回転体１の内周側の部分は、冷却手段通過孔１０Ｃとされていて、被処理物Ｐを回転体１における冷却マニホールド１０の一端側から他端側の連結管１Ｄの外管１Ｄｄ内に通過可能としている。

【0048】

そして、冷媒供給室１０Ａから冷媒排出室１０Ｂにかけては、回転体１の上記他端側の内周部に、冷却手段５の冷却伝熱管５Ｄが周方向に間隔をあけて複数本配設されている。これらの冷却伝熱管５Ｄもそれぞれ、冷媒供給室１０Ａから回転体１の内周面寄りに一端側に向けて軸線Ｏに平行に延び、加熱マニホールド９の手前で回転体１の内周側から他端側に向けてＵ字状に曲折し、一端側に延びる部分よりも回転体１の内周側を他端側に向けて軸線Ｏに平行に延びて冷媒排出室１０Ｂに達しており、冷却マニホールド１０の中空部である冷媒供給室１０Ａと冷媒排出室１０Ｂとに連通して開口している。

【0049】

このように構成された被処理物Ｐの乾燥冷却装置を用いた本発明の被処理物Ｐの乾燥冷却方法の一実施形態においては、回転体１を回転駆動手段２によって軸線Ｏ回りに回転駆動しつつ、供給装置３によって回転体１の一端側から内部に供給された被処理物Ｐを、この回転体１の軸線Ｏ回りの回転と、回転体１の軸線Ｏの下方への傾斜とによって他端側に搬送する。

【0050】

そして、加熱手段４の供給・排出装置４Ａにおける供給管４Ａａから供給された熱媒Ｂは、図１に実線で示すように回転体１の一端側に向けて連結管１Ｄの最内管１Ｄａから供給連結管４Ｂａを介して加熱マニホールド９の熱媒供給室９Ａに供給され、次いで加熱伝熱管４Ｃに供給されて回転体１の一端側に流れることにより、回転体１の一端側から供給された被処理物Ｐを間接的に加熱して乾燥した後、一端側においてＵ字状に曲折した加熱伝熱管４Ｃで折り返されて他端側に流れることにより、被処理物Ｐをさらに間接的に加熱して乾燥させる。

【0051】

また、こうして被処理物Ｐを加熱して乾燥させることによって自身は冷却された熱媒Ｂは、加熱伝熱管４Ｃから加熱マニホールド９の熱媒排出室９Ｂに排出され、図１に破線で示すように排出連結管４Ｂｂから連結管１Ｄの最内管１Ｄａと中内管１Ｄｂとの間を通って加熱手段４の供給・排出装置４Ａにおける排出管４Ａｂから排出される。

【0052】

さらに、回転体１の一端側において熱媒Ｂにより加熱されて乾燥させられた被処理物Ｐは、他端側に搬送されて加熱マニホールド９に達し、この加熱マニホールド９によってせき止められて滞留する。こうして滞留した被処理物Ｐは、回転体１の内周面からの滞留高さが加熱マニホールド９の内周側への突出高さを超えたところで、加熱マニホールド９を乗り越えて加熱手段通過孔９Ｃを通り他端側に搬送される。

【0053】

このように回転体１の他端側に搬送された被処理物Ｐは、この他端側に備えられた冷却手段５によって冷却される。この冷却手段５においては、冷媒Ｃの供給・排出装置５Ａにおける供給管５Ａａから供給された冷媒Ｃが、図１に実線で示すように冷媒供給部５Ｂａを介して供給連結管５Ｃａに供給され、さらに冷却マニホールド１０の冷媒供給室１０Ａから冷却伝熱管５Ｄに供給されて回転体１の一端側に流れて被処理物Ｐを冷却したした後に、一端側においてＵ字状に曲折した冷却伝熱管５Ｄにより折り返されて他端側に流れ、さらに被処理物Ｐを冷却する。

【0054】

また、こうして被処理物Ｐを冷却することによって自身は加温された冷媒Ｃは、冷却伝熱管５Ｄから冷却マニホールド１０の冷媒排出室１０Ｂに排出され、図１に破線で示すように排出連結管５Ｃｂから冷媒排出部５Ｂｂを介して冷却手段５の冷媒Ｃの供給・排出装置５Ａにおける排出管５Ａｂから排出される。なお、この冷却伝熱管５Ｄは、二重管構造とされていてもよい。

【0055】

また、このように被処理物Ｐの乾燥、冷却が行われている間は、本実施形態では回転体１の他端側の供給口７からキャリアガスＧが回転体１の内部に供給されて一端側に流れ、特に一端側における被処理物Ｐの加熱、乾燥の際に被処理物Ｐから発生するガスや粉塵を伴って一端側の供給装置３の排気口３Ｆから排気される。さらに、回転体１の一端側において加熱手段４により加熱されて乾燥され、次いで他端側において冷却手段５によって冷却された被処理物Ｐは、排出口６から排出される。

【0056】

このような構成の被処理物Ｐの乾燥冷却方法および乾燥冷却装置においては、回転体１の一端側から内部に供給された被処理物Ｐが、回転体１の回転に伴い軸線Ｏが下方に向いた他端側に搬送されるうちに、回転体１の一端側に備えられた加熱手段４によって間接的に加熱されて乾燥され、次いで同じ回転体１の他端側に搬送されて、この他端側に備えられた冷却手段５によって冷却され、排出される。

【0057】

従って、このように供給された被処理物Ｐを加熱して乾燥させる加熱手段４と、こうして加熱、乾燥された被処理物Ｐを冷却する冷却手段５とが、１つの回転体１の一端側と他端側とに配設されているので、被処理物Ｐを加熱、乾燥してから冷却するまでを連続して行うことができる。このため、特許文献１に記載された乾燥冷却方法および乾燥冷却装置のように加熱、乾燥された被処理物を搬送経路によって搬送して冷却するのに比べて、加熱、乾燥から冷却までに要する搬送時間を短くすることができ、ひいては被処理物Ｐの加熱、乾燥、冷却に要する時間の短縮を図ることができる。

【0058】

また、このような搬送経路を介して被処理物を搬送する場合のように、搬送経路の接続部にコンベアなどの搬送機器やロータリーバルブが必要とされたり、フレキシブルな配管が必要となったりすることもないので、このような機器や配管のメンテナンスや交換等が不要となる。さらに、被処理物Ｐの搬送は、１つの回転体１を回転するだけでよいので、運転制御を容易とすることができるとともに、ランニングコストの削減を図ることもできる。

【0059】

しかも、加熱、乾燥と冷却の間の搬送経路自体が不要となるので、例えば特許文献１に記載された乾燥冷却装置において乾燥・焼成炉と冷却容器とを直列の配置した場合と比べて、装置全体をコンパクトにして配設するスペースを小さくすることができるとともに、設備コストを削減することができる。

【0060】

さらに、回転する回転体１に対して、回転しない被処理物Ｐの供給装置３や排出口６は１つずつで済むので、特許文献１に記載された被処理物の乾燥冷却方法および乾燥冷却装置のように乾燥・焼成炉と冷却容器とが搬送経路で接続されている場合のように、この搬送経路と乾燥・焼成炉および冷却容器との接続部にシール材を配設したり、シールガスを供給したりする必要もない。

【0061】

さらにまた、本実施形態のように回転体１の内部にキャリアガスＧを供給して排出する場合でも、キャリアガスＧの排気口３Ｆは１つで済むので、排出されたキャリアガスＧに同伴される被処理物Ｐの微粉等の排出量も少なくて済み、被処理物Ｐの製品ロスを抑えることができる。また、キャリアガスＧの処理も、この１つの排気口３Ｆから排出されたキャリアガスＧを集塵して処理すればよいので、容易となる。

【0062】

また、本実施形態では、上記加熱手段４において、回転体１の一端側の内周部に軸線Ｏ方向に延びる加熱伝熱管４Ｃが周方向に複数本配設され、この加熱伝熱管４Ｃ内に、一端側から回転体１の内部に供給した被処理物Ｐよりも高温の熱媒Ｂを供給して被処理物Ｐを間接的に加熱して乾燥している。

【0063】

この点、加熱手段４や、冷却手段５についても、例えば回転体１を二重管のジャケット構造として、二重管の内管と外管の間に熱媒Ｂや冷媒Ｃを供給するようにしてもよいが、本実施形態のように加熱手段４として加熱伝熱管４Ｃを用いることにより、被処理物Ｐとの接触面積を大きく確保して伝熱効率を向上させることができるとともに、加熱伝熱管４Ｃによって被処理物Ｐの撹拌を促すことも可能となり、効率的に被処理物Ｐを加熱、乾燥することができる。しかも、本実施形態では、この熱媒Ｂが蒸気であるので、取り扱いも容易である。ただし、熱媒Ｂとしては、蒸気の他に熱媒油や温水を使用することも可能である。

【0064】

さらに、本実施形態においては、このように加熱手段４として加熱伝熱管４Ｃを用いた場合において、回転体１の一端側における加熱手段４と他端側における冷却手段５との境界部に、回転体１の内周面から内周側に突出する中空壁状の加熱マニホールド９が設けられており、この加熱マニホールド９よりも内周側の回転体１の内部に、加熱、乾燥された被処理物Ｐを回転体１の一端側から他端側に通過させる加熱手段通過孔９Ｃが形成されるとともに、加熱マニホールド９の中空部である熱媒供給室９Ａと熱媒排出室９Ｂには、加熱伝熱管４Ｃが連通させられて開口させられている。

【0065】

このため、回転体１の一端側に供給されて加熱手段４によって加熱、乾燥された処理物Ｐは、上述のように加熱マニホールド９によってある程度せき止められて回転体１の一端側に滞留させられるので、加熱伝熱管４Ｃによってさらに加熱されるとともに、加熱マニホールド９の中空部である熱媒供給室９Ａや熱媒排出室９Ｂに供給された熱媒Ｂによっても加熱されるので、被処理物Ｐの効率的な乾燥を図ることができる。

【0066】

なお、本実施形態では、熱媒供給室９Ａから延びた加熱伝熱管４Ｃを回転体１の一端側の端板１ａを貫通した後にＵ字状に曲折して熱媒排出室９Ｂに連通して、被処理物Ｐを加熱することにより自身は冷却されて液体（本実施形態では温水）となった熱媒Ｂを熱媒排出室９Ｂに排出するようにしているが、例えば端板１ａを貫通したところで加熱伝熱管４Ｃを封止して、自身は冷却されて液体となった熱媒Ｂを、同じ加熱伝熱管４Ｃを通して熱媒排出室９Ｂに排出するようにしてもよい。

【0067】

また、本実施形態では、回転体１の一端側における加熱手段４と他端側における冷却手段５との境界部よりも他端側においては、加熱手段４に熱媒Ｂを供給する熱媒Ｂの供給連結管４Ｂａと、加熱手段４から熱媒Ｂを排出する排出連結管４Ｂｂとが、回転体１の外周部に沿って延びるように配設されている。このため、これら供給連結管４Ｂａや排出連結管４Ｂｂを通る熱媒Ｂによって上記境界部よりも他端側における冷却手段５による冷却効果が損なわれるのを防ぐことができるので、効率的な被処理物Ｐの冷却を図ることも可能となる。

【0068】

一方、本実施形態では、この冷却手段５においても、回転体１の他端側の内周部に軸線Ｏ方向に延びる冷却伝熱管５Ｄが周方向に複数本配設され、この冷却伝熱管５Ｄ内に、加熱手段４によって加熱されて乾燥された被処理物Ｐよりも低温の冷媒Ｃを供給して被処理物Ｐが間接的に冷却される。

【0069】

このため、冷却手段５においても、冷却伝熱管５Ｄによって被処理物Ｐとの接触面積を大きく確保することができるとともに、被処理物Ｐを冷却伝熱管５Ｄによって撹拌することができるので、冷却効果の向上を図ることが可能となる。また、本実施形態では、この冷却伝熱管５Ｄに供給される冷媒Ｃが水であるので、やはり取り扱いが容易である。ただし、冷媒Ｃは熱媒Ｂよりも低温の流体であればよく、水以外の液体等の流体を冷媒Ｃとして使用することもできる。

【0070】

さらに、本実施形態では、この冷却手段５においても、回転体１の一端側における加熱手段４と他端側における冷却手段５との境界部よりも他端側に、回転体１の内周面から内周側に突出する中空壁状の冷却マニホールド１０が設けられており、この冷却マニホールド１０よりも内周側の回転体１の内部に、被処理物Ｐを回転体１の他端側に通過させる冷却手段通過孔１０Ｃが形成されるとともに、冷却マニホールド１０の中空部である冷媒供給室１０Ａと冷媒排出室１０Ｂには、冷却伝熱管５Ｄが連通させられて開口させられている。

【0071】

このため、この冷却手段５においても、冷却マニホールド１０によって被処理物Ｐをある程度せき止めて回転体１の他端側に滞留させることができるので、冷却伝熱管５Ｄ内に供給された冷媒Ｃと、冷却マニホールド１０の冷媒供給室１０Ａと冷媒排出室１０Ｂに供給された冷媒Ｃとにより、被処理物Ｐの効率的な冷却を図ることができる。

【0072】

さらにまた、本実施形態では上述のように回転体１の内部にキャリアガスＧを供給しているが、このキャリアガスＧの供給口７は回転体１の他端側に設けられるとともに、キャリアガスＧの排気口３Ｆは回転体１の一端側の上記供給装置３に設けられており、回転体１の内部に他端側からキャリアガスＧを供給して、回転体１の一端側から排出するようにしている。

【0073】

このため、回転体１の一端側に備えられた加熱手段４によって加熱されたキャリアガスＧが他端側に流れるのを防ぐことができるので、この他端側における冷却手段５による冷却効果が損なわれるのを防止することができ、やはり被処理物Ｐの効率的な冷却を図ることができる。ただし、このキャリアガスＧは、回転体１の一端側から供給されて他端側から排出されるようにされていてもよい。

【0074】

なお、本実施形態においては、上述のように回転体１の軸線Ｏ方向の長さの略１／２の位置に、回転体１の一端側における加熱手段４と他端側における冷却手段５との境界部の加熱マニホールド９が設けられていて、加熱手段４と冷却手段５とが回転体１の軸線Ｏ方向の長さにおいて略等しい長さとされているが、これら加熱手段４と冷却手段５との軸線Ｏ方向の長さは、被処理物Ｐの特性や要求される処理条件に応じて適宜設定することができる。すなわち、加熱手段４の軸線Ｏ方向の長さが冷却手段５より長くてもよく、逆に冷却手段５の軸線Ｏ方向の長さが加熱手段４よりも長くてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１ 回転体
１Ｄ 連結管
２ 回転駆動手段
３ 供給装置
３Ｆ 排気口
４ 加熱手段
４Ａ 加熱手段４における供給・排出装置
４Ａａ 加熱手段４における供給管
４Ａｂ 加熱手段４における排出管
４Ｂａ 加熱手段４における供給連結管
４Ｂｂ 加熱手段４における排出連結管
４Ｃ 加熱伝熱管
５ 冷却手段
５Ａ 冷却手段５における供給・排出装置
５Ａａ 冷却手段５における供給管
５Ａｂ 冷却手段５における排出管
５Ｂａ 冷媒供給部
５Ｂｂ 冷媒排出部
５Ｃａ 冷却手段５における供給連結管
５Ｃｂ 冷却手段５における排出連結管
５Ｄ 冷却伝熱管
６ 排出口
７ 供給口
９ 加熱マニホールド
９Ａ 熱媒供給室
９Ｂ 熱媒排出室
１０ 冷却マニホールド
１０Ａ 冷媒供給室
１０Ｂ 冷媒排出室
Ｏ 回転体１の軸線
Ｐ 被処理物
Ａ シールガス
Ｂ 熱媒
Ｃ 冷媒
Ｇ キャリアガス

【図1】

【図2】

【図3】