KR101668941B1

KR101668941B1 - 건조 장치

Info

Publication number: KR101668941B1
Application number: KR1020147035663A
Authority: KR
Inventors: 마사오 가나이
Original assignee: 마사오 가나이
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2016-10-24
Anticipated expiration: 2033-05-20
Also published as: CN104321603B; EP2853848A1; US20150153103A1; TWI608207B; US9429362B2; CN104321603A; TW201413203A; EP2853848A4; KR20150013851A; WO2013176072A1

Abstract

회전 권상 블레이드를 상하로 배열된 복수의 단으로 한 경우에, 여러 가지의 피건조물에 따라 각 단의 간격(클리어런스)을 정할 때, 항상 최적인 치수를 용이하게 유도하는 것을 가능하게 하고, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 용이하게 실현될 수 있는 건조 장치이다. 건조 장치(10)는, 수직 원통형 건조조(11) 내에, 복수매의 베이스 블레이드(22, 220)로 구성된 회전 권상 블레이드(21, 210)를 회전축(20)을 따라 상하로 배열된 복수의 단에 배치하여 이루어진다. 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)의 상하 사이의 클리어런스(F)는, 각 베이스 블레이드(22, 220)의 평탄면(23, 230)의 최외주단을 연결하는 원의 지름의 0~15%가 되는 비율로 설정한다.

Description

건조 장치{DRYING DEVICE}

본 발명은, 수직 원통형 건조조(veritical cylindrical-shaped drying tank) 내에 투입한 피건조물을 권상(券上; whirl-up)시키면서, 상기 건조조 내벽의 전열면(傳熱面)에 꽉 눌러 건조시키는 건조 장치에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 건조 장치로서는, 입상(粒狀), 분말상, 액상(液狀), 괴상(塊狀) 등, 여러 가지 피건조물을 건조시키는 장치가 알려져 있다. 특히 본 출원인은, 사이클론 핀으로 불리는 독자적인 블레이드의 개발에 의해, 이상(理想)의 건조 조건을 실현할 수 있는 건조 장치를 이미 제안하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

즉, 수직 원통형 건조조 내에 투입된 피건조물이, 회전축에 설치된 회전 권상(券上; whirl-up) 블레이드(blade)를 구성하는 복수의 베이스 블레이드(base blade)의 회전에 의해서 권상되면서, 원심력에 의해서 건조조 내벽의 전열면에 박막 형상으로 꽉 눌려져, 나중에 권상되는 피건조물이 먼저 권상된 피건조물을 상방으로 밀어 올리는 작용과 더불어, 피건조물을 효율 좋게 건조시키는 것이다.

이 장치는, 본 출원인이 또한 이전에 제안되어 있는 수직 나선 회전 블레이드를 가지는 건조 장치(예를 들면, 특허문헌 3 참조)가 가지고 있던 과제, 즉, 점성이 강한 피건조물의 블레이드·전열면에 대한 부착과 체류나, 베이스 블레이드와 전열면 사이의 클리어런스(clearance)에의 고형물이 맞물려 들어가는 것을 방지, 피건조물의 권상 효율의 개선, 전열면 전체면의 유효 활용에 의한 건조 효율의 향상 등의 과제를 해결하기 위해서 제안된 것이었다.

또, 회전 권상 블레이드는 일단만으로 구성될 필요가 없고, 복수의 단(段)이 상하로 배열되도록 구성한 것도 개시되어 있다. 이와 같이 복수의 단으로 구성함으로써, 건조물을 차례차례로 각 단의 베이스 블레이드에 의해서 권상시키면서, 전열면에 꽉 눌러 건조시킨 피건조물을, 최상단의 베이스 블레이드에 의해서 권상시킨 후, 건조물을 얻는다. 즉, 피건조물은, 건조조의 바닥부로부터 상부까지 건조되면서 연속적으로 상승하도록 설계되어 있다.

일본특허 제 2840639호 공보 일본특허 제 2958869호 공보 일본실개 평 3－19501호 공보

상술한 특허문헌 1, 2에 기재된 건조 장치는, 회전 권상 블레이드를 다단으로 구성함으로써, 보다 한층 건조 효율을 높일 수 있는 것이지만, 다단으로 구성하는 것에 기인하여 몇 개의 해결해야 할 문제점이 새롭게 생겼다.

즉, 피건조물을, 최하단의 회전 권상 블레이드로부터 최상단의 회전 권상 블레이드까지 연속적으로 상승시킴으로써, 처음으로 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 실현할 수 있지만, 건조물을 각 단 마다 차례차례 상승시키기 위해서는, 각 단의 간격(클리어런스)이 지극히 중요하게 되고, 그 구체적인 치수의 설정이 매우 번잡하고 어렵다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 기술이 가지는 문제점에 착안하여 이루어진 것이며, 회전 권상 블레이드를 상하로 배열되는 복수의 단으로 한 경우에, 여러 가지의 피건조물에 따라 각 단의 간격(클리어런스)을 정할 때, 항상 최적인 치수를 용이하게 유도하는 것을 가능하게 하고, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 용이하게 실현될 수 있는 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명자들은, 건조 장치에 관한 예의 검토의 결과, 수직 원통형 건조조 내부에 회전 권상 블레이드를 구비한 건조 장치에 있어서, 회전 권상 블레이드를 상하로 배열된 복수의 단으로 한 경우에, 각 단의 간격(클리어런스(F))을 적절한 값으로 설정함으로써, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 실현할 수 있는 것을 분명히 했다.

이러한 결론을 감안하여, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요지로 하는 부분은, 이하의 각 항에 있다.

［1］피건조물이 투입되는 수직 원통형 건조조와, 상기 건조조 내벽의 전열면을 가열하는 가열 수단과, 상기 건조조 내의 중심부에 설치되어 종방향으로 연장되어 있는 회전축에 부착된 회전 권상 블레이드를 가지는 건조 장치에 있어서,

상기 회전 권상 블레이드는, 상기 회전축을 중심으로 원주 방향으로 배열되도록 배치된 복수의 베이스 블레이드로 이루어지고, 각 베이스 블레이드는, 평면에서 볼 때 각각이 원주 방향으로 연장되고, 피건조물을 각각의 일단부(一端部)에서 적재하여 타단부(他端部)로 이동시키면서 권상 가능한 평탄면을 가지며, 상기 평탄면은, 회전 방향과 역방향 쪽으로 일단부에서 타단부에 걸쳐서 비스듬히 위쪽으로 연장하도록 형성되고,

상기 회전 권상 블레이드는, 상기 회전축을 따라서 상하로 배열되는 복수의 단으로 배치되며, 상기 회전축의 회전에 의해, 복수의 단의 회전 권상 블레이드마다 각 베이스 블레이드가 회전함으로써, 피건조물이, 각 베이스 블레이드의 평탄면 상을 일단부로부터 타단부로 이동하면서 권상되고, 또 원심력에 의해서 상기 전열면에 박막 형상으로 꽉 눌려지는 건조 공정이 실행되며,

복수의 단의 회전 권상 블레이드의 상하 사이의 클리어런스는, 회전 권상 블레이드의 각 베이스 블레이드의 타단부 최상단으로부터 그의 일단 상의 회전 권상 블레이드의 각 베이스 블레이드의 일단부 최하단까지의 치수가, 각 베이스 블레이드의 평탄면의 최외주단을 연결하는 원의 지름의 0~15%가 되는 비율로서, 최하단의 회전 권상 블레이드로부터 최상단의 회전 권상 블레이드까지 상기 건조 공정이 연속적으로 차례차례 반복되도록 설정하며,

최상단의 회전 권상 블레이드의 상방으로, 상기 건조조 내벽에 설치되고, 상기 최상단의 회전 권상 블레이드보다 위쪽으로 상기 전열면에 박막 형상으로 꽉 눌려진 피건조물을 받아, 회전 권상 블레이드의 내측으로부터 하방으로 낙하시키는 받이판을 배치하며,

상기 받이판은, 상하로 세폭상(細幅狀)으로 연장하는 면이 상기 회전 권상 블레이드의 회전 방향과 대향하도록 배치되는 판 형상의 부재로 이루어지고, 2 이상이 원주 방향으로 등간격으로 배열되도록 배치된 것을 특징으로 하는 건조 장치.

［2］상기 복수의 단의 회전 권상 블레이드는, 상기 회전축을 따라 배열되는 상하 사이에 있어서, 각각의 각 베이스 블레이드가 평면에서 볼 때 소정 각도씩 위상이 어긋나 회전 방향과 역방향으로 연장하는 다중 나선 계단 형상으로 배열되도록 배치되고,

상기 회전 권상 블레이드의 각 베이스 블레이드의 평탄면은, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내의 길이로 세폭형상(細幅形狀)으로 연장되며, 또 최하단을 제외한 다른 단의 회전 권상 블레이드에서의 각 베이스 블레이드의 평탄면은, 평면에서 볼 때 동일 원주상에 배열되는 서로 이웃하는 베이스 블레이드끼리의 평탄면이 원주 방향으로 서로 겹치지 않는 길이로 설정되고,

복수의 단의 회전 권상 블레이드에서, 상하로 배열된 각각의 각 베이스 블레이드는, 하방의 베이스 블레이드의 타단부에 대해서, 회전 방향과 역방향 사이 가까이에 위치하는 상방의 베이스 블레이드의 일단부가, 평면에서 볼 때 겹치지 않고 상기 역방향으로 이격(離隔)되어 있으며, 상기 하방의 베이스 블레이드의 타단부에서의 평탄면을 연장한 경사면보다 하방에 위치하면서 상기 다중 나선 계단 형상으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 ［1］에 기재된 건조 장치.

다음으로, 작용을 설명한다.

본 발명에 따른 건조 장치(10, 10A, 10B)에 있어서 가장 중요한 것은, 수직 원통형 건조조(11, 11A, 11B) 내벽의 전열면(12)에 대해서, 피건조물이 원주 수평 방향으로 박막 형상으로 꽉 눌러 접촉하고, 이 접촉이 종방향으로 상승하면서 연속적으로 반복되는 것이다. 여기서 원주 수평 방향에의 접촉은, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 회전에 의해 생긴 원심력에 의하는 것이며(꽉 누르는 작용), 종방향에의 상승은, 상기 원심력과 더불어 블레이드의 각도에 기인하는 것이다(권상 작용).

그런데, 본 건조 장치(10, 10A, 10B)에 의해 수분을 제거하는 피건조물의 종류는 여러 가지이고, 이들이 일정한 함수율이나 중량이라고는 할 수 없다. 또, 같은 피건조물이더라도, 처음은 아직 함수율이 많은 중량이 있어, 용이하게 원심력이 생기거나 타성으로 어느 정도 상승하기 쉽지만, 건조에 의해 수분 증발이 진행되면, 중량이 가벼워져 원심력도 생기지 않게 되고, 종방향에의 상승력도 부족해진다. 이러한 사실을 감안하여, 여러 가지의 피건조물을 처음부터 끝까지, 얼마나 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 누르는지, 그리고 종방향으로 상승시키는지가, 중요한 과제였다.

피건조물을 종방향으로 상승시키는 권상 작용에 관해서는, 상하로 배열된 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)마다의 간격을 일정하게 한 상태이면, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 지름에 의한 회전수(주속도)와 밀접한 관계가 있고, 이들 상관관계가 다소 변동했다고 해도, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310) 지름의 1/2~2/3 정도의 높이까지는, 특히 상기 꽉 누르는 작용을 고려하지 않으면 용이하게 상승시킬 수 있다.

그러나, 이 정도의 상승만으로는, 전열면(12)의 종방향에 있어서 피건조물이 접촉하지 않는 면적이 비교적 크고, 전열면(12) 전체면을 유효하게 활용하지 않게 되어, 수직 형태의 이점을 살린 건조 효율의 향상을 기대할 수 없었다. 여기서, 피건조물을 종방향으로 더 상승시키기 위해서는, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 회전에 의한 원심력이나 블레이드 각도의 궁리만으로는 한계가 있었다.

그래서, 발명자들은 여러 가지 실험을 실시한 결과, 피건조물을 종방향으로 더 상승시키기 위해, 즉 권상력을 높이기 위해서 중요한 것은, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)인 것을 밝혀냈다. 건조물의 당초 수분 함량이나, 건조가 진행되어 수분 함량이 감소하여 당초의 원심력이나 타력이 점차 감소하는 것을 고려하여, 상기 상하 사이의 클리어런스(F)를 적당히 설정하면, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310) 지름의 3~4배 정도의 높이까지 피건조물을 상승시킬 수 있었다.

그렇지만, 건조물을 종방향으로 상승시키는 권상 작용만을 고려하고, 전열면(12)에 피건조물을 박막 형상으로 꽉 누르는 작용을 고려하지 않으면, 다음과 같은 문제가 생기는 것도 판명되었다. 즉, 피건조물을 종방향으로 높이 상승시킬 수 있다고 해도, 피건조물이 각 단 마다 전열면(12)에 대해서 균일하게 박막 형상으로 되지 않거나, 또 피건조물이 건조 도중에 한데 뭉쳐지는 형상으로 되어 박막 형상으로 되지 않게 되거나, 또한 피건조물의 건조가 진행되어 수분이 없어지면, 피건조물이 전열면(12)을 따라서 하방으로 내려가, 전열면(12)에 유효하게 접촉하지 않게 되어, 건조 효율이 1/2~1/3까지 저하된다고 하는 사실이 판명되었다.

이상과 같은 실증을 기초로 하여 발명자들은 예의 검토 한 결과, 최적인 꽉 누르는 작용과 권상 작용을 양립시키기 위해서는, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)를 최적인 값으로 설정하는 것이 중요하고, 이 최적인 값은, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310) 지름의 0~15%가 되는 비율인 것을 이번에 분명히 했다. 이러한 비율의 범위 내이면, 최하단의 회전 권상 블레이드(21, 31)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210, 310)에 걸쳐, 각 단 마다 피건조물을 균일한 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 누르고, 게다가, 최적인 시간을 거쳐 차례차례 상승시키는 것이 가능해진다.

상술한 예의 검토에 의해 얻어진 상기 ［1］에 기재된 건조 장치(10, 10A, 10B)에 의하면, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310) 마다, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)가 회전하면, 각각의 평탄면(23, 230, 33, 330)에 의하여, 피건조물을 권상시키면서, 건조조(11, 11A, 11B) 내벽의 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌러 건조시킨다. 이러한 건조 공정에 의하면, 점성이 강한 피건조물이더라도, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)나 전열면(12)에 부착되기 어렵고, 비록 부착되어도 피건조물을 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)에 의해서 전열면(12) 전체면에 걸쳐서 권상시켜서 상승시키므로, 피건조물이 정체되지 않는다.

게다가, 피건조물에 권상 작용을 부여하고, 또 전열면(12)에 원심력에 의해서 꽉 누르는 작용을 부여하는 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 평탄면(23, 230, 33, 330)은, 전열면(12)을 따라서 가늘고 긴 형상이며, 일단부로부터 타단부 쪽으로 비스듬히 위쪽으로 연장되어 있기 때문에, 단지 피건조물에 충격을 주는 것이 아니라, 피건조물에의 권상 작용과 전열면(12)에의 꽉 누르는 작용을 효과적으로 발휘시킬 수 있다.

또한, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)가 상하로 복수의 단 있음으로써, 각 단 마다 피건조물을 권상시키면서, 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 눌러, 나중에 권상되는 피건조물로 먼저 권상된 피건조물을 일단 상까지 누르도록 상승시킨다. 이것에 의해, 최하단의 회전 권상 블레이드(21, 31)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210, 310)까지, 피건조물을 연속적으로 건조하면서 차례차례 상승시킬 수 있고, 건조조(11, 11A, 11B) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면을 유효하게 활용하게 되어, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

여기서 중요한 것은, 상술한 바와 같이 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)이지만, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310) 지름의 0~15%가 되는 비율로 함으로써, 최하단의 회전 권상 블레이드(21, 31)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210, 310)에 걸쳐, 각 단 마다 피건조물을 균일한 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 누르고, 게다가, 최적인 시간을 거쳐 차례차례 상승시키는 것이 가능해진다. 이러한 비율의 범위 내에서 피건조물의 구체적인 종류에 따라, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)의 치수를 적당히 정하면 좋다.

가령 상기 클리어런스(F)가, 피건조물의 종류에 따른 최적 값보다도 작으면, 피건조물은 너무 상승하기 쉬워져, 건조조(11, 11A, 11B) 내벽의 전열면(12)에 대해서 균일한 박막 형상으로 꽉 눌려질 틈도 없이, 각 단 마다 피건조물의 대부분이 바로 권상되어 버린다. 반대로 상기 클리어런스(F)가 너무 크면, 각 단 마다 상방으로 피건조물이 잘 건네지지 않고, 상승이 도중에 멈추어 버린다. 또, 상기 클리어런스(F)가 어중간한 값이면, 역시 건조조(11, 11A, 11B) 전체를 유효하게 활용할 수 없다.

또한, 최상단의 회전 권상 블레이드(210)보다 위쪽으로 상기 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌려진 피건조물은, 건조조(11) 내벽에 설치된 받이판(30)에 의해서 받아들여지므로, 그대로 상승하지 않고 회전 권상 블레이드(210)의 내측보다 하방으로 낙하한다. 이것에 의해, 피건조물은 다시 최하단의 회전 권상 블레이드(21)로부터 건조 공정이 반복되기 때문에, 보다 한층 건조 효율을 높일 수 있다.

또, 중요하게 되는 것이, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서의 상하 사이의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 상대적인 배치이며, 구체적으로는 상기 ［2］에 기재된 바와 같이, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)를, 회전축(20)을 따라 배열된 상하 사이에서, 각각의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)가 평면에서 볼 때 소정 각도씩 위상이 어긋나, 회전 방향과 역방향으로 연장하는 다중 나선 계단 형상으로 배열되도록 배치한다.

이러한 특별한 배치에 의해, 건조조(11, 11A, 11B) 내에 투입된 피건조물은, 최하단의 회전 권상 블레이드(21, 31)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210, 310)를 향하여, 각각의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)가 단속적으로 연속해 있는 다중 나선 계단을 오르도록 하여 차례차례 이동하면서 건조된다. 또, 2단째 이후의 회전 권상 블레이드(210, 310)의 회전에 의해, 피건조물에 상승력과 원심력을 보충할 수 있다. 이와 같이, 건조조(11, 11A, 11B) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면을 유효하게 활용하는 것이 가능하게 되고, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

또, 상기 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 평탄면(23, 230, 33, 330)은, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내의 길이밖에 가지지 않고, 독립하고 있으므로, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 평탄면(23, 230, 33, 330)의 외주단과 전열면(12)과의 사이의 클리어런스(U)도 일련으로 연속되어 있지 않기 때문에, 피건조물 중 이물(異物)이 클리어런스(U)에 맞물려 들어가도, 즉시 빠져 나와 맞물려 들어가는 것은 계속되지 않는다.

또, 상기 특별한 배치에 대해 자세하게 말하면, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서, 상하로 배열된 각각의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)를, 하방의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 타단부에 대하여, 회전 방향과 역방향 사이의 가까이에 위치하는 상방의 베이스 블레이드(220, 320)의 일단부가, 평면에서 볼 때 겹치지 않고 상기 역방향으로 이격되어 있으며, 상기 하방의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 타단부에서의 평탄면(23, 230, 33, 330)을 연장한 경사면보다 하방에 위치하도록 배치하고, 상기 다중 나선 계단 형상으로 배열되게 한다. 이것에 의해, 하단의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)로 권상되어 비스듬히 위쪽으로 이동하는 피건조물을, 상단의 베이스 블레이드(220, 320)의 일단부로 확실히 건낼 수 있다.

본 발명에 따른 건조 장치에 의하면, 회전 권상 블레이드를 상하로 배열된 복수의 단으로 한 경우에, 여러 가지의 피건조물에 따라 각 단의 간격(클리어런스)을 정할 때, 항상 최적인 치수를 용이하게 유도하는 것이 가능하게 되어, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

또, 최상단의 회전 권상 블레이드보다 위쪽으로 전열면에 박막 형상으로 꽉 눌려진 피건조물은, 건조조 내벽에 설치된 받이판에 의하여 받아들여지므로, 그대로 상승하지 않고 회전 권상 블레이드의 내측보다 하방으로 낙하하여, 피건조물은 다시 최하단의 회전 권상 블레이드로부터 건조 공정이 반복되기 때문에, 보다 한층 건조 효율을 높일 수 있다.

또한, 각 단 사이에서의 베이스 블레이드의 상대적인 배치를 궁리함으로써, 각 단 사이에서 피건조물을 원활히 차례차례 상승시킬 수 있으며, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치의 내부 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단의 회전 권상 블레이드를 나타내는 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단의 회전 권상 블레이드를 나타내는 측면도이다.
도 4는, 도 2의 Ⅳ－Ⅳ선단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드를 구성하는 베이스 블레이드를 나타내는 평면도이다.
도 6은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드를 구성하는 베이스 블레이드를 나타내는 측면도이다.
도 7은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치를 나타내는 부분 단면 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 각 단 마다의 회전 권상 블레이드를 구성하는 베이스 블레이드 배치의 일부를 나타내는 전개도이다.
도 9는, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치 사용시의 작용을 나타내는 설명도이다.
도 10은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건조 장치 사용시의 피건조물의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 11은, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 건조 장치의 내부 구조를 나타내는 종단면 도이다.
도 12는, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치의 내부 구조를 나타내는 종단면 도이다.
도 13은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단의 회전 권상 블레이드를 나타내는 평면도이다.
도 14는, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단의 회전 권상 블레이드를 나타내는 측면도이다.
도 15는, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드를 구성하는 베이스 블레이드를 나타내는 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드를 구성하는 베이스 블레이드를 나타내는 측면도이다.
도 17은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치를 나타내는 부분 단면 사시도이다.
도 18은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건조 장치가 구비하는 각 단 마다의 회전 권상 블레이드를 구성하는 베이스 블레이드 배치의 일부를 나타내는 전개도이다.

이하, 도면에 기초하여, 본 발명을 대표하는 각종 실시형태를 설명한다.

도 1~도 10은, 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 건조 장치(10)의 주요부를 이루는 건조조(11)는, 수직 원통형으로 구성되어 있다. 이 건조조(11) 내부에 투입하는 피건조물은, 젖은 쓰레기, 잔반, 식품 잔재, 오니, 슬러지, 가축 분뇨 등으로 다방면에 걸쳐, 그 형태도, 입상, 분말상, 액상, 괴상 등, 여러 가지이고, 수분 함량도 다양하다. 본 건조 장치(10)는, 어떤 종류의 피건조물에도 대응 가능하다.

건조조(11)의 원통 형상의 내벽이, 전열수단으로부터의 열을 피건조물에 전하는 전열면(12)으로 되어 있다. 전열수단으로서는, 예를 들면, 건조조(11)의 외주를 둘러싸도록 형성한 재킷(13)과, 이 재킷(13)에 연결되어 재킷(13) 내로 증기를 이송하는 보일러(도시생략)를 구비하여 이루어진다. 재킷(13)에는, 증기를 재킷(13) 내로 유도하는 증기 유입부(13a)와, 증기를 재킷(13) 외로 배출하는 증기 배출부(13b)가 설치되어 있다.

상기 전열수단의 다른 예로서, 증기 대신에 열풍을 재킷(13) 내로 이송하도록 구성하거나 혹은, 재킷(13) 내에 수용한 열 매체와, 재킷(13)의 외주에 배치한 전기 히터로 구성해도 좋다. 즉, 전기 히터로부터의 열을 열 매체를 통하여 전열면(12)에 전하는 것이다. 또한 구성을 간략화하고, 재킷(13)의 외주에 배치한 전기 히터의 열을 전열면(12)에 직접 전달하도록 해도 좋다. 이와 같이 상기 전열수단에는 여러 가지의 것이 있다.

건조조(11)의 내부에 피건조물을 공급하거나 외부로 배출하는 구성도 여러 가지이고, 예를 들면, 건조조(11)의 상 덮개(14)의 일부에 개폐 가능한 공급구(도시생략)를 형성하며, 이 공급구로부터 피건조물을 내부로 투입하면 된다. 한편, 전열면(12)의 바닥판(15) 부근에 개폐 가능한 배출구(도시생략)를 형성하고, 이 배출구로부터 건조 완료의 피건조물을 외부로 배출하면 된다. 이러한 구성에 의하면, 모든 공정이 종료할 때까지, 도중에 피건조물의 공급 내지 배출을 행하지 않는 배치식의 처리를 행하는 것으로 된다.

혹은, 도 11에 나타낸, 후술하는 제 2 실시형태에 따른 건조 장치(10A)와 같이, 건조조(11)의 바닥판(15) 부근에 공급관(16)을 접속하고, 피건조물을 공급 스크류(16a)에 의해 건조조(11) 내의 바닥부에 공급해도 좋다. 한편, 전열면(12)의 상 덮개(14) 부근에 배출관(17)을 접속하고, 건조 완료의 피건조물을 배출 스크류(17a)에 의하여 외부로 배출한다. 이러한 구성에 의하면, 연속적으로 피건조물을 공급하면서 건조 공정을 실행하고, 건조 완료의 피건조물을 연속적으로 배출하는 연속식의 처리도 가능해진다.

또, 건조조(11) 내의 중심부에는, 종방향(연직 방향)으로 연장되는 회전축(20)이 배치되어 있다. 이 회전축(20)은, 전열면(12)의 상 덮개(14)와 바닥판(15)의 중심을 통과하도록 축 지지되어 있다. 회전축(20)의 도중에는, 회전 권상 블레이드(21, 210)가 상하로 배열되어 복수의 단이 되도록 설치되어 있다. 회전축(20)의 하단부는, 건조조(11) 바닥판(15)의 외측에 배치된 전동 모터(18)에 동력 전달 가능하게 연결되어 있고, 전동 모터(18)의 구동에 의해 회전축(20)은 회전 구동하며, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)는 동기하여 회전하도록 설정되어 있다.

상기 회전 권상 블레이드(21, 210)는, 각각 회전축(20)을 중심으로 원주 방향으로 배열되도록 배치된 복수의 베이스 블레이드(22, 220)로 이루어지고, 본 실시의 형태에서는 모두 3매의 베이스 블레이드(22, 220)를 구비하여 이루어진다. 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210) 중, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)와, 다른 단의 회전 권상 블레이드(210)에서는, 각각 베이스 블레이드(22, 220)의 길이가 다르다. 즉, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)의 베이스 블레이드(22)는, 다른 단의 회전 권상 블레이드(210)의 베이스 블레이드(220)보다 길게 형성되어 있다. 이하, 주로 회전 권상 블레이드(21)를 대표하여, 그 구성을 자세하게 설명한다.

도 2~도 4에 나타내는 바와 같이, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)를 구성하는 각 베이스 블레이드(22)는, 각각 동일 형상이며, 평면에서 볼 때 각각이 원주 방향으로 연장하고, 피건조물을 일단부(22a)로부터 실어 타단부(22b)로 이동시키면서 권상 가능한 평탄면(23)을 가지고 있다. 상기 평탄면(23)은, 회전 방향(R)과 역방향을 향하고, 일단부(22a)에서 타단부(22b)에 걸쳐 비스듬히 위쪽으로 연장하도록 형성되어 있다. 즉, 각 베이스 블레이드(22)는, 피건조물을 평탄면(23) 위에 실어 권상시키면서, 원심력(도 10 참조)에 의하여 상기 전열면(12)에 꽉 누르도록 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 각 베이스 블레이드(22)의 평탄면(23)은, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내의 길이까지 일정폭으로 연장되고, 상기 평탄면(23)의 외주단은, 상기 전열면(12)의 원통 형상을 따른 호(弧) 형상으로 형성되어 있다. 상기 평탄면(23)의 외주단과 상기 전열면(12)과의 사이에는, 각 베이스 블레이드(22)의 회전을 허용하는 클리어런스(U)(도 10 참조)가 형성되어 있다. 한편, 클리어런스(U)는, 베이스 블레이드(22)의 일단부(22a)에서 타단부(22b)에 걸쳐 일정할 필요는 없고, 예를 들면, 베이스 블레이드(22)의 회전 방향(R)과 역방향을 향해 점차 넓어지도록 설정해도 좋다.

또, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)에 한해서는, 각각 베이스 블레이드(22)의 타단부(22b)가, 회전 방향(R)과 역방향으로 서로 이웃하는 다른 베이스 블레이드(22)의 일단부(22a)보다 높게 위치하여 평면에서 볼 때 겹쳐지도록 구성되어 있다. 즉, 각 베이스 블레이드(22)의 길이는, 평면에서 볼 때 360도를 대략 3 등분한 대략 120도의 각도 범위에 걸치는 길이로 된다. 한편, 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드(210)에 있어서의 각 베이스 블레이드(220)의 구성은, 기본적으로는 상기 각 베이스 블레이드(22)와 공통되지만, 베이스 블레이드(220)의 길이는, 상기 베이스 블레이드(22)의 길이보다 짧게 설정되어 있다.

다른 단의 회전 권상 블레이드(210)에 관하여, 각 베이스 블레이드(220)의 평탄면(230)은, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내의 길이로 세폭형상으로 연장되고, 또 평면에서 볼 때 동일 원주 상에 배열된 서로 이웃하는 베이스 블레이드(220)끼리의 평탄면(230)이 일단부(220a)에서 타단부(220b)에 걸쳐 원주 방향으로 서로 겹치지 않는 길이로 설정되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 어느 쪽의 베이스 블레이드(220)도, 평면에서 볼 때 대략 60도의 각도 범위에 걸치는 길이이며, 상기 베이스 블레이드(22) 길이의 2/3 정도이다. 한편, 상기 베이스 블레이드(22, 220)의 수는, 상술한 바와 같이 3매로 한정되지 않고, 2매 혹은 4매 이상으로 구성해도 좋다. 각 베이스 블레이드(22, 220)의 구체적인 길이나 가로 폭의 치수도, 적당히 정할 수 있는 설계 사항이다.

또, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)의 각 베이스 블레이드(22)는, 상기 회전축(20)에 방사 형상으로 고정된 설치 아암(24)의 선단에 일단부(22a)가 연결되어 있다. 여기서 설치 아암(24)은, 각 베이스 블레이드(22)의 수에 맞추어 3개 설치되어 있고, 각각 상기 회전축(20)의 축 방향과 직교하는 평면상에 전개하도록 배치되어 각각이 대응하는 상기 베이스 블레이드(22)를 지지하고 있다.

본 실시의 형태에서는, 베이스 블레이드(22)와 설치 아암(24)은 일체 성형된 것이며, 한 장의 금속판을 재단하여 굽힘 가공함으로써 구성되어 있다. 즉, 설치 아암(24)은, 베이스 블레이드(22)와 동일하게 일정 폭으로 연장된 판 형상이며, 상기 회전축(20)보다 반경 방향으로 직선 형상으로 연장하는 부재이다. 이 설치 아암(24)의 선단 측에, 베이스 블레이드(22)의 일단부(22a)가 일체적으로 연속하고 있다.

보다 상세하게는, 설치 아암(24)은, 그 폭 방향에 있어서 상기 베이스 블레이드(22)의 평탄면(23)의 경사에 맞추어 비스듬하게 기울도록 구부러져 있고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 건조조(11)의 바닥판(15)에 대해서 소정 각도로 경사하고 있다. 이것에 의해, 설치 아암(24)은, 바닥판(15) 상에 쌓이는 피건조물을 적극적으로 긁어내는 작용을 완수한다. 또, 설치 아암(24)에 있어서, 회전 방향(R)을 향하고 있는 측 테두리(24a)는 테이퍼 테두리로서 형성되고, 상기 바닥판(15)에 대향하도록 배치되어 있다.

또, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드(210)의 각 베이스 블레이드(220)는, 작은 원판부(240a)의 외주로부터 방사 형상으로 연장된 설치 아암(240)의 선단에 연결되어 있다. 작은 원판부(240a)에는, 상기 회전축(20)이 통과되고, 회전축(20)에 고정하기 위한 원형 관통구멍이 형성되어 있다. 설치 아암(240)은, 상기 설치 아암(24)의 경우와 같이, 각 베이스 블레이드(220)의 수에 맞추어 3개 설치되어 있고, 각각 상기 회전축(20)의 축 방향과 직교하는 평면상에 전개하도록 배치되며, 각각의 선단이 상기 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)에 일체로 연결되어 있다.

여기서 설치 아암(240)도, 상기 베이스 블레이드(220)와 일체 성형 된 것이며, 한 장의 금속판을 재단하여 굽힘 가공함으로써 구성되어 있다. 다만, 상기 설치 아암(24)과는 달리, 도 6에 나타내는 바와 같이, 특히 폭 방향에서의 경사는 설치되어 있지 않다. 즉, 설치 아암(240)은, 각각 상기 회전축(20)의 축 방향과 직교하는 평면상에 모두 평행하게 따르도록 배치되어 있다. 따라서, 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드(210)에서의 설치 아암(240)은, 특히 피건조물을 적극적으로 긁어내는 작용을 완수하는 것은 아니다.

또, 도시는 생략했지만, 상기 각 베이스 블레이드(22, 220)의 타단부(22a, 220a)에 관해서도, 상기 회전축(20)에 방사 형상으로 고정된 지지 아암의 선단에 연결하면 좋다. 여기서 지지 아암은, 특히 상기 설치 아암(24)과 같이 긁어내는 작용을 완수할 필요는 없고, 단지 지지하여 보강할 수 있는 구조이면 뭐든지 좋지만, 피건조물의 권상 작용에 간섭하지 않도록, 가는 봉 등과 같이 가능한 한 작게 구성하면 좋다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)는, 상술한 최하단의 회전 권상 블레이드(21)가 회전축(20)의 하부에 배치되고, 그의 상방으로 다른 회전 권상 블레이드(210)가 등간격으로 4단으로 배열되도록 배치되며, 다단 구성으로 되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 회전 권상 블레이드(210)를 4단으로 설치했지만, 이 회전 권상 블레이드(210)는, 건조조(11)의 높이나 치수에 따라, 1단, 2단, 3단, 혹은 5단 이상으로서 배치할 수도 있다.

어느 쪽의 단수의 경우라도 중요한 것은, 각 단의 상하 사이에서의 클리어런스(F)이다. 이 클리어런스(F)는, 상술한 고찰에 기초하여, 회전 권상 블레이드(21, 210)의 각 베이스 블레이드(22, 220)의 타단부(22b, 220b) 최상단으로부터 그의 일단상의 회전 권상 블레이드(210)의 각 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a) 최하단까지의 치수가, 각 베이스 블레이드(22, 220) 평탄면(23, 230)의 최외주단을 연결하는 원의 지름(이하, 단지 지름으로 한다)의 0~15%가 되는 비율로 정해져 있다. 또한, 0~9%가 되는 비율로 정하면, 보다 한층 우량한 효과를 기대할 수 있는 것도 확인되고 있다.

여기서 각 단의 상하 사이에서의 클리어런스(F)는, 상기 각 베이스 블레이드(22, 220) 지름의 0~15%가 되는 비율의 범위 내이면, 일률적으로 같은 값일 필요는 없다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)와 그 바로 위의 2단째의 회전 권상 블레이드(210)와의 사이의 클리어런스(F)를, 2단째보다 상방의 각 회전 권상 블레이드(210) 사이의 클리어런스(F)보다 작게 설정해도 좋다. 한편, 최하단의 베이스 블레이드(22)의 지름과, 그 이외의 베이스 블레이드(220)의 지름은, 상기 전열면(12)과의 사이의 클리어런스(U)(도 10 참조)를 고려하여 동일하다.

상기 상하 사이의 클리어런스(F)의 구체적인 값으로서는, 예를 들면, 상기 지름이 2000㎜인 경우에는, 0~300㎜의 범위 내에서 설정하게 된다. 여기서 상기 지름은, 건조조(11)의 구체적인 내경 치수에 따라 여러 가지이며, 이 건조조(11)의 내경 치수에 따라, 상기 지름, 그리고 상하 사이의 클리어런스(F)가 구체적으로 설정된다. 또, 상기 0~300㎜의 범위 내에서 어느 쪽의 클리어런스로 설정하는지는, 피건조물의 종류에 따라 적당히 정하게 된다.

예를 들면, 피건조물이 하수처리장의 탈수 오니의 경우, 함수율은 80~85%이며, 피건조물의 수분 증발이 진행되어 65~70%의 함수율이 되면, 점성이 현저하게 커져 일부가 괴상으로 된다. 이러한 특성에 따라서, 상기 상하 사이의 클리어런스(F)는, 상기 0~300㎜의 범위 내 중 특히 100~180㎜의 범위 내에서 정하면, 안정된 높은 건조 효율을 실현할 수 있다. 이러한 수치는, 건조조(11)의 내경 치수에 따라서 변동하는 것이며, 예를 들면, 상기 지름이 1000㎜인 경우에는, 상하 사이의 클리어런스(F)는 50~90㎜의 범위에서 적당히 정하게 된다.

혹은, 피건조물이 하수 오니로 미탈수 오니의 경우, 함수율이 95~98%이며, 액상 상태이기 때문에, 상술과 같이 수분 증발이 진행되어 65~70%가 되어도, 고형물의 용량은 극단적으로 적다. 이러한 특성에 따라서, 상하 사이의 클리어런스(F)를, 상기 0~300㎜의 범위 내 중 더 좁은 30~120㎜의 범위 내에서 정하면, 점성이 높아도 재킷(13)에의 접촉 효율을 높일 수 있다. 또, 상기 지름이 1000㎜인 경우에는, 상하 사이의 클리어런스(F)는 15~60㎜의 범위에서 적당히 정하게 된다. 그 외의 피건조물에 따른 상하 사이의 클리어런스(F)는 후술 하지만, 어느 쪽도 상기 지름의 0~15%가 되는 비율의 범위 내에서 구체적으로 정하게 된다.

상하 사이의 클리어런스(F)를 지름의 0~15%가 되는 비율로 하는 수치 한정의 임계적 의의는, 이미 서술한 바와 같다. 즉, 이러한 비율의 범위 내에 상하 사이의 클리어런스(F)를 정하는 것으로, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)에서 최상단의 회전 권상 블레이드(210)에 걸쳐, 각 단 마다 피건조물을 재킷(13)에 균일한 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 누르고, 게다가, 최적인 시간을 거쳐 차례차례 상승시키는 것이 가능해진다.

상하 사이의 클리어런스(F)가 지름의 0% 미만, 즉 상하의 각 베이스 블레이드(22, 220)가 일부라도 상하 방향으로 서로 겹쳐지는 경우에는, 불필요한 난기류가 생겨 서로 간섭하여, 권상 작용이 감쇄 된다. 한편, 상하 사이의 클리어런스(F)가 지름의 15%보다 커지면, 피건조물의 종류를 불문하고, 각 단 마다 상방으로 피건조물이 잘 건내지지 않고, 상승이 도중에 멈추어 버리는 것이, 발명자들의 많은 실험에 의해 확인되고 있다. 한편, 상하 사이의 클리어런스(F)의 하한은, 상술했지만 상기 지름의 0% 이상의 수치에서, 실제 피건조물의 종류에 따른 최적치가 있는 것도 확인되고 있다.

또한, 상기 상하 사이의 클리어런스(F)와 함께 중요한 것은, 각 단 사이에서의 베이스 블레이드(22, 220)의 상대적인 배치이다. 이러한 배치에 대해서도, 발명자들의 예의 검토의 결과, 다음과 같은 특별한 배치로 설정함으로써, 매우 높은 건조 효율을 실현할 수 있다. 즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)는, 상기 회전축(20)을 따라 배열된 상하 사이에 있어서, 각각의 각 베이스 블레이드(22, 220)가 평면에서 볼 때 소정 각도씩 위상이 어긋나, 회전 방향(R)과 역방향으로 연장하는 다중 나선 계단 형상으로 배열되도록 배치되어 있다.

보다 상세하게는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)의 베이스 블레이드(22)와, 그의 일단 상, 즉 아래로부터 2단째의 회전 권상 블레이드(210)의 베이스 블레이드(220)와의 위상은, 하방의 베이스 블레이드(22)의 타단부(22b)에 대하여, 회전 방향과 역방향의 사이 가까이에 위치하는 상방의 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)가, 평면에서 볼 때 겹치지 않고 상기 역방향으로 이격(離隔)되어 있으며, 하방의 베이스 블레이드(22)의 타단부(22b)에서의 평탄면(23)을 연장한 경사면보다 하방에 위치하도록 설정되어 있다.

또한, 2단째 이후의 회전 권상 블레이드(210)는, 각각 베이스 블레이드(220)가 동일 형상이며, 상하로 배열된 각 베이스 블레이드(220)는 상기와 같이 하방 베이스 블레이드(220)의 타단부(220b)에 대하여, 회전 방향(R)과 역방향의 사이 가까이에 위치하는 상방 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)가, 평면에서 볼 때 겹치지 않고 상기 역방향으로 소정 각도(도 9중의 거리 B)분만큼 이격되어 있으며, 하방의 베이스 블레이드(220)의 타단부(220b)에서의 평탄면(230)을 연장한 경사면보다 하방에 위치하도록 설정되어 있다.

이러한 배치에 의해, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상술한 상하 사이의 클리어런스(F)에 있어서, 아래 단의 베이스 블레이드(220)로 권상되어 비스듬히 위쪽으로 이동하는 피건조물이, 위의 단의 회전하고 있는 베이스 블레이드(220)의 하면으로 누르지 않고 , 위의 단의 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)에 타이밍 좋게 퍼올릴 수 있도록 하며, 피건조물은 각 베이스 블레이드(22, 220)의 다중 나선 계단을 오르듯이 차례차례 이동한다. 또, 2단째 이후의 회전 권상 블레이드(210)의 회전에 의해, 피건조물에 상승력과 원심력을 보충할 수 있게 되어 있다.

또, 본 실시의 형태에서는, 최상단의 회전 권상 블레이드(210)의 상방에, 상기 건조조(11) 내벽에 설치되고, 상기 최상단의 회전 권상 블레이드(210)보다 위쪽으로 피건조물을 받아들여, 회전 권상 블레이드(210)의 내측보다 하방으로 낙하시키는 받이판(30)이 배치되어 있다. 받이판(30)은, 상하로 세폭형상으로 연장하는 면이, 회전 권상 블레이드(210)의 회전 방향과 대향하도록 배치되는 판 형상의 부재로 이루어지고, 원주 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 한편, 본 실시의 형태에서는, 받이판(30)은 3매 설치되어 있지만, 이 받이판(30)의 구체적인 형상이나 배치는 적당히 정할 수 있는 설계 사항이며, 적어도 2 이상 설치하면 좋고, 건조조(11)의 내경 치수에 따라서, 예를 들면, 내경이 커짐에 따라 수를 늘리게 된다.

다음에, 제 1 실시형태에 따른 건조 장치(10)의 작용에 대해 설명한다.

건조조(11)의 상 덮개(14)에 있는 공급구로부터 건조조(11) 내로 피건조물을 투입한다. 그리고, 전동 모터(18)를 구동하고, 회전축(20)을 R방향으로 회전시킨다. 동시에, 보일러로부터 재킷(13) 내로 증기를 도입하고, 전열면(12)을 가열한다. 회전축(20)의 회전에 수반하여 회전 권상 블레이드(21, 210)가 회전하고, 각각의 베이스 블레이드(22, 220)마다, 피건조물이 일단부(22a, 220a)로부터 평탄면(23, 230) 상에 실려, 타단부(22b, 220b)측으로 이동해간다.

이때, 피건조물에는 위쪽으로 향하게 하는 힘이 작용하고, 피건조물은 권상되면서, 원심력에 의해서 전열면(12)에 꽉 눌려진다(도 9, 10 참조). 이러한 권상 작용과 꽉 누르는 작용을 부여하는 각 베이스 블레이드(22, 220)의 평탄면(23, 230)은, 전열면(12)을 따라서 가늘고 긴 형상으로 연장되고, 또 외주단이 전열면(12)과의 사이에 클리어런스(U)를 유지하는 호 형상이다. 따라서, 피건조물에 단지 충격을 주는 것이 아니라, 피건조물에의 권상 작용과, 전열면(12)에의 꽉 누르는 작용이 효과적으로 행해진다.

그리고, 하나의 연속한 블레이드에 의하여 피건조물이 건조조(11) 내를 상승 이동하지 않고, 각 베이스 블레이드(22, 220)마다 차례차례, 피건조물은 권상되고, 또 전열면(12)으로 꽉 눌려진다. 이 때문에, 점성이 강한 피건조물 등이라도, 전열면(12)에 부착되지 않아, 전열면(12) 상의 특정 개소에 피건조물이 체류하는 경우도 없다. 또, 각 베이스 블레이드(22, 220)는, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내의 길이밖에 가지지 않고 독립하고 있으므로, 각 베이스 블레이드(22, 220)의 평탄면(23, 230)의 외주단과 전열면(12)과의 사이의 상기 클리어런스(U)도 일련으로 연속하지 않기 때문에, 피건조물 중의 이물이 클리어런스(U)에 맞물려도, 즉시 빠져나와 맞물림은 계속되지 않는다.

특히, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)에서의 각 베이스 블레이드(22)는, 다른 단에서의 각 베이스 블레이드(220)에 비해 긴 치수이기 때문에, 처음은 건조조(11)의 바닥부에 많이 쌓이는 피건조물에 대해서, 한층 큰 권상력을 부여할 수 있다. 따라서, 건조조(11)의 바닥부로부터 상방의 각 단을 향하여 피건조물을 원활히 이동시키는 것이 가능해진다. 게다가, 최하단의 각 베이스 블레이드(22)를 지지하는 설치 아암(24)은, 도 4에 나타내는 바와 같이 바닥판(15)에 대해서 경사하고 있기 때문에, 바닥판(15) 상에 쌓이는 피건조물은, 베이스 블레이드(22) 뿐만 아니라 설치 아암(24)에 의해서도 적극적으로 퍼올릴 수 있다. 이것에 의해, 보다 조기에 피건조물을 전열면(12)에 접촉시킬 수 있다.

또한, 회전 권상 블레이드(21, 210)가 상하로 복수의 단 있음으로써, 각 단 마다 피건조물을 권상시키면서, 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 누르고, 나중에 권상되는 피건조물로 먼저 권상된 피건조물을 일단 상까지 누르도록 상승시킨다. 이것에 의해, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210)까지, 피건조물을 연속적으로 건조하면서 차례차례 상승시킬 수 있고 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면을 유효하게 활용하게 되어, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 각 단 마다 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌려진 피건조물은, 일측에서 전열면(12)에 접촉하는 면을 가짐과 함께, 타측에서 건조조(11) 내의 공간의 공기와 접촉하는 증발면을 가진다. 그리고, 전열면(12)에 접촉한 피건조물은, 전열면(12)으로부터의 열에 의해, 그 자리에서 어느 정도 수분 증발이 일어난다. 전열면(12)에의 접촉시의 수분 증발에 의해서 함수율이 낮아진 피건조물은, 함수율이 높은 피건조물과 교체하도록 하여 상기 증발면으로 이동한다.

상기 증발면으로 이동한 피건조물은, 공기에 노출되는 것으로 한층 더 수분 증발이 진행되게 된다. 또, 피건조물은, 전열면(12)측으로부터 증발면으로 이동함과 동시에, 각 베이스 블레이드(22, 220)에 의한 권상 작용에 의해, 나중에 권상되는 피건조물이 먼저 권상된 피건조물을 단속적으로 누르고, 피건조물은 전열면(12)을 따라서 상승해 간다. 즉, 피건조물은, 전열면(12)으로부터 증발면으로 이동하면서, 전열면(12)을 따라 권상되어 상승하면서 건조한다. 이러한 건조 공정이 각 단 마다 차례차례 반복하게 된다.

여기서 중요한 것은, 상술한 바와 같이 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에 서의 상하 사이의 클리어런스(F)이다. 이 클리어런스(F)의 값을, 회전 권상 블레이드(21, 210) 지름의 0~15%가 되는 비율로 함으로써, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)에서 최상단의 회전 권상 블레이드(210)에 걸쳐, 각 단 마다 피건조물을 균일한 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 누르고, 게다가, 최적인 시간을 거쳐 차례차례 상승시키는 것이 가능해진다. 이러한 비율의 범위 내에서 피건조물의 구체적인 종류에 따라, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)의 치수를 적당히 정하면 좋다.

구체적으로는 예를 들면, 젖은 쓰레기에 관해서는, 조리 잔칠, 기한이 지난 식품 등은 야채 쓰레기가 매우 많고, 전체적으로 섬유질이 많기 때문에, 점착성이 부족하다. 이러한 특성의 피건조물을 주로 취급하는 건조 장치(10)에서는, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)의 값을, 건조조(11)의 내경 치수에 따라 변동하지만, 이 내경 치수에 맞춘 각 베이스 블레이드(22, 220) 지름의 0~15%로서, 대개 20~120㎜로 설정한다. 이것에 의해, 건조조(11) 내벽의 종방향에 있어서의 전열면(12) 전체면에 대하여, 피건조물인 젖은 쓰레기의 건조에 양호한 접촉 상태를 유지할 수 있다.

또, 어패류와 같은 생물의 경우는, 건조가 진행되면 점성이 없어지고, 퍼석퍼석한 상태가 되기 때문에, 전열면(12)에 대하여 매우 박막으로 되기 쉽다. 이러한 특성의 피건조물을 주로 취급하는 건조 장치(10)에서는, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)의 값은, 건조조(11)의 내경 치수에 따라서 변동하지만 대개 50~200㎜로 설정한다. 이것에 의해, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면에 대해서, 피건조물인 생물을 건조하게 양호한 접촉 상태를 유지할 수 있다.

또, 폐수의 경우는, 수분량이 많고, 고형물이 매우 적다. 이러한 특성의 피건조물을 주로 취급하는 건조 장치(10)에서는, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)의 값은, 건조조(11)의 내경 치수에 따라 변동하지만 대개 100~250㎜로 설정한다. 이것에 의해, 건조조(11)의 전열면(12)을 따라서 피건조물을 효율 좋게 상승시킬 수 있고, 또 전열면(12) 전체면에 대해서 확실히 접촉시킬 수 있다.

또, 과일의 경우는, 수분이 비교적 많고 당분도 많기 때문에, 수분이 증발하여 고형분의 비율이 많아 짐에 따라, 점착율이 높아진다. 이러한 특성에 의해, 종방향의 상부로 상승하기 쉽게 하부나 중간부에 공간이 생겨, 접촉이 나빠 균일하게 박막으로 되기 어렵지만, 상기 클리어런스(F)의 값을 80~150㎜로 설정함으로써, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면에 대해서, 피건조물을 확실히 박막 형상으로 꽉 누를 수 있다.

또, 쌀밥·우동·소바 등과 같은 탄수화물의 경우는, 함수율이 적지만, 가열함으로써 떡 형태로 찰기가 매우 높아진다. 이러한 탄수화물은, 종래의 건조 장치로의 건조는 불가능하게 되어 있었지만, 본 건조 장치(10)에 의하면, 상기 클리어런스(F)의 값을 0~80㎜로 설정함으로써, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면에 대해서, 피건조물인 탄수화물의 건조에 양호한 접촉 상태를 유지할 수 있다.

또, 오징어의 내장은 매우 수분이 많고, 동시에 지분이 많아 고형분이 적고, 증발이 진행되어 수분이 없어지면, 기름에 의해 걸쭉한 슬러리가 된다. 이러한 특성의 피건조물을 주로 취급하는 건조 장치(10)에서는, 상기 클리어런스(F)의 값을 30~150㎜로 설정함으로써, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면에 대해서, 피건조물을 확실히 박막 형상으로 꽉 누를 수 있어, 품질이 좋은 건조물을 생성할 수 있다.

또, 동물의 잔징(殘澄) 및 폐사수(弊死獸) 등의 다진 고기를 건조하는 경우, 이들은 매우 기름이 많기 때문에, 수분을 증발시키면 고형분으로 많은 기름의 혼합물이 된다. 이러한 특성의 피건조물을 주로 취급하는 건조 장치(10)에서는, 상기 클리어런스(F)의 값을 80~180㎜로 설정함으로써, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면에 대해서, 피건조물을 건조하게 양호한 접촉 상태로 유지할 수 있다.

또한, 차 찌거기 등의 경우는, 탈수되어 있기 때문에, 수분이 적어 점성이 전혀 없기 때문에, 상기 클리어런스(F)의 값을 0~60㎜로 설정함으로써, 피건조물을 종방향으로 효율 좋게 상승시킬 수 있고, 전열면(12) 전체면에 대하여 확실히 접촉시킬 수 있다. 그 외, 분체와 같이 함수율이 30~50%로 적은 피건조물의 경우는, 점성이 적기 때문에, 상기 클리어런스(F)의 값을 0~30㎜로 설정함으로써, 피건조물을 종방향으로 효율 좋게 상승시킬 수 있고, 전열면(12) 전체면에 대해서 확실히 접촉시킬 수 있다.

이상과 같이, 여러 가지의 피건조물은, 상기 클리어런스(F)의 값이 각각 각 베이스 블레이드(22, 220) 지름의 0~15%의 범위 내에 들어가지 않는 경우는, 종방향에의 상승 효율이 나쁘고, 전열면(12)에의 접촉 효율도 나빠져, 건조 장치(10)의 중요한 성능의 하나인 건조 시간이 극단적으로 많아진다. 특히, 상승 효율이 나쁘다고 하는 것은, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면을 활용한다고 하는 수직 형태의 이점을 살릴 수 없게 된다. 따라서, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)의 치수는 중요하게 된다.

또한, 상기 클리어런스(F)의 값과 마찬가지로 중요한 것이, 각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 베이스 블레이드(22, 220)의 상대적인 배치이다. 이러한 배치는 상술한 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 상하 사이에서의 각 베이스 블레이드(22, 220)가 평면에서 볼 때 소정 각도씩 위상이 어긋나고, 회전 방향(R)과 역방향으로 연장하는 다중(본 실시의 형태에서는 3중)의 나선 계단 형상으로 배열되도록 배치되어 있다.

이러한 특별한 배치에 의해서, 우선은 최하단의 베이스 블레이드(22)와 설치 아암(24)에 의해 건조조(11)의 바닥부로부터 퍼올려진 피건조물은, 원심력으로 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌려지면서, 바로 위의 2단째 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)로 퍼 올려진다. 또한, 2단째의 베이스 블레이드(220)에 의해 권상된 피건조물은, 마찬가지로 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌려지면서, 바로 위의 3단째 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)로 퍼 올려진다.

즉, 건조조(11) 내에 투입된 피건조물은, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210)를 향하고, 각각의 베이스 블레이드(22, 220)가 단속적으로 연속해 있는 다중 나선 계단을 오르도록 하여 차례차례 이동하면서 건조된다. 또, 2단째 이후의 회전 권상 블레이드(210)의 회전에 의해, 피건조물에 상승력과 원심력을 보충할 수 있다. 이와 같이, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면을 유효하게 활용하는 것이 가능해져, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

특히, 최하단의 회전 권상 블레이드(21)의 각 베이스 블레이드(22)는, 다른 단의 회전 권상 블레이드(210)의 각 베이스 블레이드(220)에 비해 길게 형성되고, 이 최하단의 각 베이스 블레이드(22)는, 각각의 타단부(22b)가, 회전 방향과 역방향으로 서로 이웃하는 다른 베이스 블레이드(22)의 일단부(22a)보다 높은 위치에서 평면에서 볼 때 겹치도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 처음은 건조조(11)의 바닥부에 많이 쌓이는 피건조물에 대해서, 보다 큰 권상력을 부여할 수 있고, 건조조(11)의 바닥부로부터 위쪽으로 각 단을 향하여 피건조물을 원활히 이동시키는 것이 가능해진다. 또, 본 실시의 형태에서는, 설치 아암(24)이, 바닥판(15) 상에 쌓이는 피건조물을 적극적으로 긁어내는 작용도 다하고 있다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상하로 배열된 각 베이스 블레이드(220)는, 하방의 베이스 블레이드(220)의 타단부(220b)에 대해서, 회전 방향과 역방향의 사이 가까이에 위치하는 상방의 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)가, 평면에서 볼 때 겹치지 않고 상기 역방향으로 이격되어 있으며, 상기 하방의 베이스 블레이드(220)의 타단부(220b)에서의 평탄면(230)을 연장한 경사면보다 하방에 위치하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 아래의 단의 베이스 블레이드(220)에서 권상되어 전열면(12)을 따라 비스듬히 위쪽으로 이동하는 피건조물을, 위의 단의 베이스 블레이드(220)의 일단부(220a)로 확실히 건낼 수 있다.

또, 2단째 이후의 각 베이스 블레이드(220)는, 회전축(20)을 중심으로 하는 소정 각도의 범위에서 원호 형상으로 연장하는 길이이며, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내에서 서로 이웃하는 베이스 블레이드(220)끼리의 평탄면(230)은 원주 방향으로 서로 겹치지 않고, 상하 사이에서 소정 각도씩 위상이 어긋나도록 용이하게 배치할 수 있다. 한편, 각 베이스 블레이드(22, 220)는, 회전축(20)에 방사 형상으로 고정한 설치 아암(24, 240)의 선단에 일단부(22a, 220a)가 연결되어 있지만, 타단부(22b, 220b)도, 같은 회전축(20)에 방사 형상으로 고정한 지지 아암의 선단에 연결하도록 구성하면, 충분한 지지 강도도 얻을 수 있다.

도 1에서, 최상단의 회전 권상 블레이드(210)보다 위쪽으로 향하는 피건조물은, 건조조(11) 내벽에 설치된 받이판(30)에 의해서 받아들여지며, 그대로 상승하지 않고 각 회전 권상 블레이드(210)의 내측으로부터 하방으로 낙하한다. 이것에 의해, 피건조물은 다시 최하단의 회전 권상 블레이드(21)로부터 건조 공정이 반복되기 때문에, 보다 한층 건조 효율을 높일 수 있다. 한편, 건조가 완료된 피건조물은, 전동 모터(18)의 구동을 정지한 후, 건조조(11)의 바닥판(15) 부근에 있는 배출구로부터 외부로 꺼낼 수 있다.

다음으로, 도 11을 참조하여 제 2 실시형태를 설명한다. 본 실시의 형태에 따른 건조 장치(10A)에서는, 회전축(20) 하부에, 상기 제 1 실시형태와 같은 구성의 최하단의 회전 권상 블레이드(21)가 설치되어 있음과 함께, 그 상부에, 상기 제 1 실시형태와 같은 구성의 다른 회전 권상 블레이드(210)가 합계 4단에 설치되어 있다. 이 상하의 단수는, 건조조(11)의 높이나 치수에 따라 합계 6단 이상으로 해도 좋고, 적당히 변경할 수 있는 설계 사항이다.

각 단의 회전 권상 블레이드(21, 210)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)와, 상하 사이의 베이스 블레이드(22, 220)의 상대적인 배치에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 같고, 중복한 설명은 생략한다. 본 실시의 형태에서는, 건조조(11)의 바닥판(15) 부근의 벽면에 공급관(16)을 접속하고, 피건조물을 공급 스크류(16a)에 의해 건조조(11) 내의 바닥부에 공급하는 한편, 전열면(12)의 상 덮개(14) 부근의 벽면에 배출관(17)을 접속하고, 건조 완료의 피건조물을 배출 스크류(17a)에 의하여 외부로 배출하도록 구성하고 있다.

이러한 건조 장치(10A)에서는, 피건조물의 공급을 구분하여, 간헐적으로 건조물을 얻는 배치식의 처리를 행하도록 해도 좋고, 피건조물을 연속적으로 공급함과 함께, 건조물을 연속적으로 배출하는 연속식의 처리도 가능해진다. 한편, 본 실시의 형태에서는, 연속식의 처리를 행하는 것도 전제로 하고 있고, 상기 받이판(30)은 생략되어 있다.

다음으로, 도 12~도 18을 참조하여 제 3 실시형태를 설명한다. 본 실시의 형태에 따른 건조 장치(10B)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 회전축(20) 하부에, 상기 제 1 실시형태와는 다른 구성의 최하단의 회전 권상 블레이드(31)가 설치되고, 그 위쪽에, 또 다른 구성의 회전 권상 블레이드(310)가 4단에 설치되어 다단 구성으로 되어 있다. 한편, 건조조(11), 전열면(12), 재킷(13) 등의 다른 구성은, 상기 제 1 실시형태와 같고, 제 1 실시형태와 동종의 부위에 대해서는, 동일 부호를 달아 중복한 설명을 생략한다.

상기 회전 권상 블레이드(31, 310)는, 각각 회전축(20)을 중심으로 원주 방향으로 배열되도록 배치된 복수의 베이스 블레이드(32, 320)로 이루어지고, 본 실시의 형태에서는 모두 6매의 베이스 블레이드(32, 320)를 구비하여 이루어진다. 최하단의 회전 권상 블레이드(31)와, 다른 단의 회전 권상 블레이드(310)에서는, 각각 베이스 블레이드(32, 320)의 길이가 다르다. 즉, 최하단의 회전 권상 블레이드(31)의 베이스 블레이드(32)는, 다른 단의 회전 권상 블레이드(310)의 베이스 블레이드(320)보다 길게 형성되어 있다.

도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 최하단의 회전 권상 블레이드(31)의 각 베이스 블레이드(32)는, 각각 회전축(20)에 방사 형상으로 고정된 합계 6개의 설치 아암(34)의 선단에, 각각 베이스 블레이드(32)는 등간격으로 배열되도록 설치되어 있다. 각 베이스 블레이드(32)는, 각각 동일 형상이며, 평면에서 볼 때 각각이 원주 방향으로 짧게 연장하고, 피건조물을 일단부(32a)로부터 실어 타단부(32b)로 이동시키면서 권상되는 것이 가능한 평탄면(33)을 가지고 있다.

각 베이스 블레이드(32)의 평탄면(33)은, 회전 방향(R)과 역방향을 향하고, 일단부(32a)에서 타단부(32b)에 걸쳐 비스듬히 위쪽으로 연장하도록 형성되며, 피건조물을 각 베이스 블레이드(32) 위에 실어 권상시키면서, 원심력에 의하여 상기 전열면(12)에 꽉 눌러, 피건조물을 건조시키도록 구성되어 있다.

각 베이스 블레이드(32)의 길이는, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내이며, 각각의 타단부(32b)가, 회전 방향(R)과 역방향으로 서로 이웃하는 다른 베이스 블레이드(32)의 일단부(32a)보다 높게 위치하고 평면에서 볼 때 겹치도록 설정되어 있다. 한편, 베이스 블레이드(32)와 설치 아암(34)도 일체 성형된 것이며, 상기 회전 권상 블레이드(21)와 같이, 한 장의 금속판을 재단하여 굽힘 가공하여 구성되어 있다.

도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 최하단 이외의 다른 단의 회전 권상 블레이드(310)의 각 베이스 블레이드(320)는, 작은 원판부(340a)의 외주로부터 방사 형상으로 연장된 설치 아암(340)의 선단에 연결되어 있다. 작은 원판부(340a)에는, 상기 회전축(20)이 통과되고, 회전축(20)에 고정하기 위한 원형 관통구멍이 형성되어 있다. 설치 아암(340)은, 각 베이스 블레이드(320)의 수에 맞추어 6개 설치되어 있고, 각각 상기 회전축(20)의 축 방향과 직교하는 평면상에 전개하도록 배치되며, 각각의 선단이 상기 베이스 블레이드(320)의 일단부(320a)에 일체로 연결되어 있다.

각 베이스 블레이드(320)는, 각각 동일 형상이며, 평면에서 볼 때 각각이 원주 방향으로 짧게 연장되며, 피건조물을 일단부(320a)로부터 실어 타단부(320b)로 이동시키면서 권상 가능한 평탄면(330)을 가지고 있다. 각 베이스 블레이드(320)의 평탄면(330)도, 회전 방향(R)과 역방향을 향하고, 일단부(320a)에서 타단부(320b)에 걸쳐 비스듬히 위쪽으로 연장하도록 형성되며, 피건조물을 각 베이스 블레이드(320) 위로 실어 권상시키면서, 원심력에 의해서 상기 전열면(12)에 꽉 눌러, 피건조물을 건조시키도록 구성되어 있다.

각 베이스 블레이드(320)의 길이는, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내이며, 또 서로 이웃하는 베이스 블레이드(320)끼리의 평탄면(330)이 일단부(320a)에서 타단부(320b)에 걸쳐 원주 방향으로 서로 겹치지 않게 설정되어 있다. 한편, 각 베이스 블레이드(320)와 설치 아암(340)이나 작은 원판부(340a)도, 일체 성형된 것이며, 상기 회전 권상 블레이드(210)와 같이, 한 장의 금속판을 재단하여 굽힘 가공하여 구성되어 있다.

본 실시의 형태에서는, 어느 쪽의 베이스 블레이드(32, 320)도, 상기 베이스 블레이드(22, 220)보다 짧게 형성되어 있다. 이와 같이 베이스 블레이드(32, 320)는 길이가 짧은 만큼, 높이도 억제되어 있고, 상기 베이스 블레이드(32, 320)에 비해 상하 방향으로 커지지 않고, 단수를 많이 해도, 건조조(11)의 전체 높이를 가능한 한 억제할 수 있다. 한편, 베이스 블레이드(22, 220)는, 상술한 6매로 한정되지 않고, 그 수나 구체적인 길이나 가로폭의 치수도, 적당히 정할 수 있는 설계 사항이다.

본 실시의 형태에 있어서도, 도 12에 나타내는 바와 같이, 각 단의 회전 권상 블레이드(31, 310)에서의 상하 사이의 클리어런스(F)가 중요하게 된다. 이 클리어런스(F)의 값은, 상기 각 실시형태와 같이, 회전 권상 블레이드(31, 310) 지름의 0~15%가 되는 비율로 함으로써, 최하단의 회전 권상 블레이드(31)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(310)에 걸쳐, 각 단 마다 피건조물을 균일한 박막 형상으로 전열면(12)에 꽉 누르는 건조 공정이 연속적으로 차례차례 반복하게 된다.

또, 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 각 단의 회전 권상 블레이드(31, 310)에서의 상하 사이의 베이스 블레이드(32, 320)의 상대적인 배치도, 상기 각 실시형태와 같이, 평면에서 볼 때 소정 각도씩 위상이 어긋나고, 회전 방향(R)과 역방향으로 연장하는 다중(본 실시의 형태에서는 6중)의 나선 계단 형상으로 배열되도록 배치되어 있다. 이러한 특별한 배치에 의해, 건조조(11) 내벽의 종방향에서의 전열면(12) 전체면을 유효하게 활용하는 것이 가능하게 되며, 수직 형태의 이점을 살린 매우 높은 건조 효율을 확실히 실현할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 도면에 의해서 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 이들 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서의 변경이나 추가가 있어도 본 발명에 포함된다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에서는, 최하단의 회전 권상 블레이드(21, 31)를 제외한 다른 단의 회전 권상 블레이드(210, 310)에서는, 어느 쪽도 동일 형상, 동일 경사도의 복수의 베이스 블레이드(220, 320)에 의해 구성되어 있지만, 필요에 따라, 이들을 다른 것으로 해도 좋다.

예를 들면, 회전 권상 블레이드(21, 31)와 회전 권상 블레이드(210, 310)를, 최하단으로부터 순서로 교대로 배열되도록 배치해도 좋다. 요컨데, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320) 중, 적어도 어느 한 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 길이가, 최하단으로 한정되지 않고 다른 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 길이와 다른 치수로 형성하면 좋다. 이와 같이, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 구성은, 건조조(11, 11A, 11B)에 투입하는 피건조물의 성질과 상태, 분량 등에 의해, 적당한 것을 선택하여 조합할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명의 건조 장치에 있어서는, 액상의 것을 포함하는 여러 가지의 피건조물에 대응 가능하고, 특히, 고형물이나 반고형물을 포함하는 피건조물이나 점성이 강한 피건조물이라도, 효율 좋게 건조시키는 것이 가능한 건조 장치로서 폭넓게 이용할 수 있다.

10. 건조장치 　10A. 건조 장치
10B. 건조 장치 11. 건조조
11A. 건조조 　11B. 건조조
12. 전열면 　13. 재킷
13a. 증기 유입부 　13b. 증기 배출부
14. 상 덮개 15. 바닥판
16. 공급관 16a. 공급 스크류
17. 배출관 17a. 배출 스크류
18. 전동 모터 20. 회전축
21. 회전 권상 블레이드 22. 베이스 블레이드
23. 평탄면 24. 설치 아암
30. 받이판 　31. 회전 권상 블레이드
32. 베이스 블레이드 33. 평탄면
34. 설치 아암 210. 회전 권상 블레이드
220. 베이스 블레이드 230. 평탄면
240. 부착 아암 310. 회전 권상 블레이드
320. 베이스 블레이드 　330. 평탄면
340. 설치 아암

Claims

피건조물이 투입되는 수직 원통형 건조조(veritical cylindrical-shaped drying tank)(11, 11A, 11B)와, 상기 건조조(11, 11A, 11B) 내벽의 전열면(傳熱面)(12)을 가열하는 가열 수단과, 상기 건조조(11, 11A, 11B) 내의 중심부에 설치되어 종방향으로 연장되어 있는 회전축(20)에 부착된 회전 권상(券上; whirl-up) 블레이드(blade)(21, 210, 31, 310)를 가지는 건조 장치(10, 10A, 10B)에 있어서,
상기 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)는, 상기 회전축(20)을 중심으로 원주 방향으로 배열되도록 배치된 복수의 베이스 블레이드(base blade)(22, 220, 32, 320)로 이루어지고, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)는, 평면에서 볼 때 각각이 원주 방향으로 연장되며, 피건조물을 각각의 일단부(一端部)에서 적재하여 타단부(他端部)로 이동시키면서 권상 가능한 평탄면(23, 230, 33, 330)을 가지고, 상기 평탄면(23, 230, 33, 330)은, 회전 방향과 역방향 쪽으로 일단부에서 타단부에 걸쳐서 비스듬히 위쪽으로 연장하도록 형성되며,
상기 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)는, 상기 회전축(20)을 따라 상하로 배열된 복수의 단(段)에 배치되고, 상기 회전축(20)의 회전에 의해, 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310) 마다 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)가 회전함으로써, 피건조물이, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 평탄면(23, 230, 33, 330) 상을 일단부로부터 타단부로 이동하면서 권상되며, 또 원심력에 의해서 상기 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌려지는 건조 공정이 실행되고,
복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 상하 사이의 클리어런스(clearance)(F)는, 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 타단부 최상단으로부터 그의 일단 상의 회전 권상 블레이드(210, 310)의 각 베이스 블레이드(220, 320)의 일단부 최하단까지의 치수가, 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 평탄면(23, 230, 33, 330)의 최외주단을 연결하는 원의 지름의 0~15%가 되는 비율로서, 최하단의 회전 권상 블레이드(21, 31)로부터 최상단의 회전 권상 블레이드(210, 310)까지 상기 건조 공정이 연속적으로 차례차례 반복되도록 설정하며,
최상단의 회전 권상 블레이드(210)의 상방에, 상기 건조조(11) 내벽에 설치되고, 상기 최상단의 회전 권상 블레이드(210)보다 위쪽으로 향하는 상기 전열면(12)에 박막 형상으로 꽉 눌려진 피건조물을 받아들여, 회전 권상 블레이드(210)의 내측보다 하방으로 낙하시키는 받이판(30)을 배치하며,
상기 받이판(30)은, 상하로 세폭상(細幅狀)으로 연장하는 면이 상기 회전 권상 블레이드(210)의 회전 방향과 대향하도록 배치되는 판 형상의 부재로 이루어지고, 2 이상이 원주 방향으로 등간격으로 배열되도록 배치되고,
상기 복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)는, 상기 회전축(20)을 따라 배열된 상하 사이에서, 각각의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)가 평면에서 볼 때 소정 각도씩 위상이 어긋나 회전 방향과 역방향으로 연장하는 다중 나선 계단 형상으로 배열되도록 배치되고,
상기 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 평탄면(23, 230, 33, 330)은, 평면에서 볼 때 360도의 원주 범위 내의 길이로 세폭형상(細幅形狀)으로 연장하며, 또 최하단을 제외한 다른 단의 회전 권상 블레이드(210, 310)에서의 각 베이스 블레이드(220, 320)의 평탄면(230, 330)은, 평면에서 볼 때 동일 원주 상에 배열된 서로 이웃하는 베이스 블레이드(220, 320)끼리의 평탄면(230, 330)이 원주 방향으로 서로 겹치지 않는 길이로 설정되고,
복수의 단의 회전 권상 블레이드(21, 210, 31, 310)에서, 상하로 배열된 각각의 각 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)는, 하방의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320) 타단부에 대하여, 회전 방향과 역방향의 사이 가까이에 위치하는 상방의 베이스 블레이드(220, 320)의 일단부가, 평면에서 볼 때 겹치지 않고 상기 역방향으로 이격(離隔)되어 있으며, 상기 하방의 베이스 블레이드(22, 220, 32, 320)의 타단부에서의 평탄면을 연장한 경사면보다 하방에 위치하면서 상기 다중 나선 계단 형상으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 건조 장치(10, 10A, 10B).
삭제