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JP6856331B2 - 葉たばこ乾燥機およびその施工方法 - Google Patents
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Description

本発明は、熱風発生装置内で生成した高温の乾燥空気を乾燥室内に導入して乾燥室内の葉たばこを乾燥させる葉たばこ乾燥機と、葉たばこ乾燥機の施工方法に関する。
従来一般の葉たばこ乾燥機は、吸気口と送風機と火炉と下部の熱風吹出口を備える熱風発生装置と、熱風吹出口から下部空間に吹込まれた熱風を吹き上げ、内部に吊り込まれた葉たばこを乾燥する乾燥室を備えた構造となっている(特許文献1、2参照)。かかる葉たばこ乾燥機は、通常、屋根付き乾燥施設内の床面にピットを掘ってピット内に設置され(ピット内空間が乾燥室の下部空間となる)、乾燥室の正面側の扉を開けて、葉たばこを吊下げた葉たばこラックを乾燥室内に多段に吊り込み、乾燥運転後は、乾燥後の葉たばこ乾葉をラックごと搬出するようになっている。
一方、葉たばこ乾燥機は、乾燥運転中に外気の吸気と湿潤空気の排気を繰り返し、熱損失の割合が比較的大きいことから、本出願人は、排出熱を回収して熱効率を上げるようにした省エネタイプの乾燥機(特許文献3)を先に提案した。
特開2007−20511号公報 実開平6−70594号公報 特開2009−100666号公報
上記乾燥施設において、既存の葉たばこ乾燥機を更新する場合は施工費用の低廉化を図る観点から、基礎に設けたピットがそのまま利用できることが望ましい。また、近年は乾燥施設の集約化を図るため、更新の際に小型の葉たばこ乾燥機から大型の葉たばこ乾燥機への代替が要望される場合が少なくないが、通常、乾燥室は規格パネルを用いて組み立てるため、大型化によって乾燥室を既存のピットに適合できない事態(ピットを新たに設けたり、既存ピットを拡大補修する事態)が生じ、大型の葉たばこ乾燥機を円滑に導入できないという課題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、葉たばこ乾燥施設の基礎に設けた既存ピットを下部空間に利用しつつ乾燥室の大型化を図ることが可能な葉たばこ乾燥機とその施工方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る葉たばこ乾燥機は、
吸気口から送風機によりケーシング内に取り入れた外気を火炉によって加熱し、高温の乾燥空気を生成する熱風発生装置と、葉たばこが吊り込まれると共に、前記熱風発生装置で生成された高温の乾燥空気が下部空間から吹き上げられる乾燥室を備える葉たばこ乾燥機において、
前記乾燥室は、乾燥施設内の基礎に穿設された既設のピット内に設置されるピットパネル部と、前記ピットの周囲の基礎上面に載置されて前記ピットパネル部の上部に接合される地上ベース部と、当該地上ベース部の上面に載置されて当該地上ベース部に接合される地上パネル部から構成され、前記ピットパネル部が、断熱性のある複数の底板パネルと側板パネルからなり、前記地上パネル部が、断熱性のある複数の側板パネルと天板パネルからなり、前記地上ベース部が、前記ットの周囲に平面視してコ字型またはロ字型にレベルベースとして配置され断熱性のある複数のベース部材からなり、各ベース部材に対し、ピットパネル部の側板パネルの上部および地上パネル部の側板パネルの下部が接合金具を介して一体に接合され、前記地上ベース部の上面間に、多数の貫通孔が設けられた整流板が支持部材を介して架設され、
前記地上ベース部の各ベース部材は、ピットの幅方向への幅寸法が地上パネル部の側板パネルの幅寸法よりも広幅で、地上パネル部の側板パネルを外側に、整流板を支持する支持部材を内側にしてそれぞれが上面に設置されており、
さらに、前記地上ベース部の各ベース部材は、ピットの深さ方向への厚み寸法がピットパネル部の底板パネルの厚み寸法と同一であることを特徴とする。
本発明に係る葉たばこ乾燥機は、前記ケーシング内であって排気口および吸気口の近傍に排熱回収供給部が配置されると共に、前記吸気口を開閉する吸気ダンパが、前記吸気口と循環口の間の略中間位置に配置され、循環口の開口面積を調整し、乾燥室内を循環する風量を調整する風量調整板が前記循環口に設けられていることを第2の特徴とする。
本発明に係る葉たばこ乾燥機は、火炉に対するバーナの燃焼をオンオフ制御する制御部を備え、当該制御部は、バーナおよび送風機を一定時間予備運転する予備運転モードと、予備運転後に測定した乾燥室内温度に基づき、バーナおよび送風機を本運転する本運転モードを備え、前記制御部は、前記予備運転モードにおいて、バーナおよび送風機を一定時間予備運転してケーシング内に取り入れた外気を一定時間乾燥室内に循環させるとともにバーナを停止して乾燥室内温度をサンプリング測定し、サンプリング測定された乾燥室内温度が運転開始温度であるとき、バーナおよび送風機を予備運転モードから本運転モードに切り替えて、本運転モードを開始し、予め設定された乾燥プログラムに従い、制御を行うように構成されていることを第3の特徴とする。
本発明は、吸気口から送風機によりケーシング内に取り入れた外気を火炉によって加熱し、高温の乾燥空気を生成する熱風発生装置と、葉たばこが吊り込まれると共に、前記熱風発生装置で生成された高温の乾燥空気が下部空間から吹き上げられる乾燥室を備える葉たばこ乾燥機の施工方法であって、
乾燥施設内の基礎に穿設された凹状のピット内に、断熱性のある底板パネルと側板パネルからなるピットパネル部を設置する工程と、前記ピットの周囲の基礎上面にレベルベースとなるベース部材からなる地上ベース部をコ字型またはロ字型に載置する工程と、設置した地上ベース部の上面間に多数の貫通孔を備える整流板を架設する工程と、載置した地上ベース部の上面に断熱性のある側板パネルと天板パネルからなる地上パネル部を載置する工程と、前記地上ベース部に対しピットパネル部および地上パネル部を接合して、乾燥室を形成する工程と、乾燥室に隣接して前記熱風発生装置を設置する工程を備えることを特徴とする。
以上説明したように、本発明に係る葉たばこ乾燥機によると、乾燥室をピットパネル部と地上パネル部に分離したので、乾燥施設の基礎に新たにピットを新設し、あるいは既存ピットを拡大補修することなく、既存ピットをそのまま下部空間に利用して、葉たばこの吊り込み空間を拡大して乾燥室の大型化を図ることができる。
本発明に係る葉たばこ乾燥機の施工方法によると、ピットを新設したり既存ピットを拡大補修しなくてよいので、葉たばこ乾燥機の入れ替えに伴う施工費用の低減化を図ることができる。また、ピットの周囲の基礎上面に載置した地上ベース部を介してビットパネル部と地上パネル部を接合するので、凹凸面のある基礎上面であっても、地上パネル部を隙間なく均一に設置することができ、高い施工品質を確保することができる。
本発明に係る葉たばこ乾燥機の平面図、 図1に示す葉たばこ乾燥機の背面図、 図1に示す葉たばこ乾燥機のA−A線矢視断面図、 吸気ダンパの配置を示す要部断面図、 図1に示す葉たばこ乾燥機のB−B線矢視断面図、 図4に示す円C部分の拡大図、 図4に示す円D部分の拡大図、 ピットパネル部における寸法関係を示す説明図である。
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図1および図2において、符号1は大型の葉たばこ乾燥機を示しており、葉たばこ乾燥機1は、熱風発生装置2と乾燥室3を備えている。
熱風発生装置2は、図3に示すように、断熱パネルからなるケーシング4の内部に、送風機5と熱交換器6と火炉7が配置されている。ケーシング4の上部には吸気口8と循環口9が設けられている。ケーシング4の下部は基礎Gに穿設されたピットP内に設置された床面パネル21および側面パネル22からなり、ケーシング4の下部には熱風吹出口10が設けられている。ケーシング4の外部には火炉7用のバーナ11と排気ダクト12と制御部(制御盤)13が設けられている。
図2に示すように、吸気口8の隣には排気口14が設けられ、ケーシング4の内部に、排気口14の背後から吸気口8の背後にかけて排熱回収供給部15が配置されている。排熱回収供給部15は、排気口14側で排気熱を回収し、回収した排気熱を吸気口8側で供給し、吸気口8から内部に導入される外気を加温するようになっている。排熱回収供給部15は、排気口14側を低く吸気口8側を高く傾斜させた1または複数本のヒートパイプから構成できる。
吸気口8には吸気ダンパ16が設けられている。吸気ダンパ16は、吸気口8を開いて乾燥室3内の湿潤空気を排気口14から排出すると同時に新鮮な外気をケーシング4内に導入し、また、吸気口8を閉じることにより乾燥室3内の空気を循環口9からケーシング4内に戻して乾燥室3内に循環させる役目をする。図4に示すように循環口9には風量調整板17が設けられている。風量調整板17は循環口9の開口面積を調整して、乾燥室3内を循環する風量を調整するもので、定格運転により送風機5から乾燥室3へ送り込まれる風量に対し、乾燥室3内の容積の可変に応じて循環風量を調整し(乾燥室3内の容積が小さいときは循環口9の開口面積を小さくして循環風量を下げ、乾燥室3内の容積が大きいときは循環口9の開口面積を大きくして循環風量を大きくする)、これにより乾燥室3内の吹上速度を一定にする作用を奏するようになっている。また、吸気ダンパ16の開き動作と連動して、循環口9を通過する循環空気の抵抗率を上げ、排気口14からの排気効率の向上と吸気口8からの吸気効率の向上を図る作用も奏する。
乾燥室3は、図5に示すように基礎Gに穿設された2列のピットP,Pに跨って多数枚の断熱パネルから箱型に組み立てられるもので、各ピットPに設置されるピットパネル部18と、地上パネル部19と、地上ベース部20から構成されている。
ピットパネル部18は、図3および図5に示すように、各ピットPの底面に多数敷設された底面パネル21と、同ピットPの内側面に沿って底面パネル21の上面縁部に立設して多数配置された側面パネル22から構成されており、各ピットP内に、熱風発生装置2からの熱風を流通させる下部空間S1を形成する。
地上パネル部19は、図3および図5に示すように、地上ベース部20を介して各ピットPの周囲にそれぞれ箱型に組み立てられるもので、左右の側面パネル23と、上面パネル24と、観察窓25付きの正面扉パネル26と、背面パネル27から構成されている。そして、中央の仕切パネル23Aによって、内部に多数の葉たばこ35を吊具36ごと吊り込む2列の吊り込み空間S2を形成する。なお、背面パネル27の上部には循環口9と排気口14にそれぞれ連通する開口部が設けられている。
地上ベース部20は、地上パネル部19を設置する基準となるもので、各ピットPの周囲の基礎G上面に平面視してコ字型またはロ字型に設置される多数枚の断面四角形のレベルベース部材28から構成されている。2列のピットP間の基礎G上面に設置されるレベルベース部材28’は、両側の側面パネル22,22と接合させるため幅広サイズのものが使用されている。
ピットパネル部18および地上パネル部19に用いられるパネルは、断熱材(発砲スチロールやウレタンフォームなど)を金属材で囲んだ複合断面構造からなる断熱パネルが適用され、また、レベルベース部材28,28’は同様の構造の断熱部材が用いられている。そして、図6および図7に示すように、ピットパネル部19の側面パネル23とレベルベース部材28,28’、地上パネル部19の側面パネル23(仕切パネル23A、正面扉パネル26、背面パネル27を含む)とレベルベース部材28,28’は、それぞれL字型の接合金具29によって一体に接合されている。
各ピットPのレベルベース部材28,28’の上面間には、多数の貫通孔が設けられたスノコ状の整流板30が支持部材31を介して架設されている。このとき、図8に示すように、ピットPの深さhに対し、底面パネル21の厚みh分だけピット内空間高さが低くなるが、底面パネル21の厚みhと同じ厚みhをもつレベルベース部材28,28’の上面間に整流板30が架設されるため、整流板30の下にピットPの深さhと同一高さhの下部空間を確保できるようになり、熱風吹出口10から下部空間への円滑な熱風の流通と整流板30から葉たばこ吊り込み空間への円滑な吹き上げ作用を確保できる。なお、左右の側面パネル23の内面には、葉たばこ(生葉)35を葉詰めした吊具36を上下2段にわたり吊り込む吊りレール金具32が取り付けられている。
乾燥室3の整流板30付近には、熱風発生装置2寄りに乾球温度計33と湿球温度計34が設置されている。葉たばこの乾燥制御は、乾球温度計33と湿球温度計34からの検出温度に基づき、制御部13が、予備運転と本運転の各モードを含む乾燥プログラムに従い、乾燥室3内の温湿度条件が目標値を維持するように、バーナ11のオンオフ、送風機5の運転、吸気ダンパ16の開閉を制御することによって、行われる。
次に、以上のように構成された葉たばこ乾燥機1の施工方法について述べる。
まず、既設の2列のピットPに対し、底面に多数枚の底面パネル21を敷き詰め、同ピットPの内側面に沿って底面パネル21の上面に多数枚の側面パネル22を全周に亘り設置し、ピットパネル部18とケーシング4の下部を形成する。
次に、各ピットPの周囲の基礎G上面に、多数枚のレベルベース部材28,28’を平面視してコ字型に載置し、接合金具29を用いて、各ピットパネル部18の各側面パネル22とレベルベース部材28,28’を接合し、これによりレベルベース部20を形成する。
次に、各ピットPの周囲の基礎G上面に各乾燥室3の骨材37(支柱と間柱および梁)を設置し、骨材37の内側で各レベルベース部材28,28’の上面に側面パネル23、正面パネル26、背面パネル27を載置し、接合金具29を用いて、各パネル23、26、27とレベルベース部材28,28’を接合する。合わせて、各パネル23、26、27の上端に多数枚の上面パネル24を架設し、これにより地上パネル部19を形成する。
乾燥室3をピットPの内部に設置するピットパネル部18とピットPの地上部に配置する地上パネル部19に分離したので、ピットPの大きさに関わらず、乾燥室3の葉たばこ吊り込み空間を拡大でき、既存のピットPをそのまま利用しながら(既存のピットPを拡大補修することなく)、乾燥室3の大型化を図ることができる。
次に、各レベルベース部材28,28’の上面間に多数枚の整流板30を架設し、各側面パネル23の内面に吊りレール金具32を取り付ける。
後は、乾燥室3の背面パネル27に対し、熱風発生装置2を構成するケーシング4と各機器、すなわち、火炉7とバーナ11、熱交換器6と送風機5、排熱回収供給部15と吸気ダンパ16、制御部13をケーシング4の内外に取り付け、熱風発生装置2を形成する。さらに、乾燥室3内の整流板30近くに乾球温度計33と湿球温度計34を設置し、制御部13との間に必要な配線を施す。
骨材37の上には高さの異なる屋根支持材38が取り付け支持されているので、各屋根支持材38の上端に乾燥施設の屋根材を支持させることができる。
上記の葉たばこ乾燥機1によると、ピットパネル部18と地上パネル部19との間にレベルベース部20を介在させたので、レベルベース20の幅寸法に合わせて、地上パネル部19の両側面パネル23,23間の内幅寸法を拡大し、あるいは正面扉パネル26および背面パネル27間の奥行寸法を拡大し、ピットPをそのまま、熱風流通の下部空間S1に利用しながら葉たばこの吊り込み空間S2の容積を拡大し、乾燥室3の大型化に対応させることができる。
また、基礎G上面にレベルベース部材28,28’を設置したので、凹凸面をもつ基礎G上面に対しても、レベルベース部材28,28’を介して均一レベルに地上パネル部19を設置することができ、乾燥室3の施工が容易になるとともに、レベルベース部20が断熱部材からなることにより、ビットパネル部18と地上パネル部19の各内部空間、すなわち乾燥室3を断熱構造化できる。
上記のように施工された葉たばこ乾燥機1によると、まず、正面扉パネル26を開いて多数枚の葉たばこ(生葉)35を吊具36ごと各乾燥室3内に吊り込み、各扉パネル26を閉じて、制御部13の運転開始ボタンを押すと、予備運転(モード)後に本運転(モード)に移行し、乾球温度計33および湿球温度計34からの検出温度に基づき、バーナ11がオンオフ制御され、火炉7内で発生させた燃焼ガスと、送風機5により吸気口8からケーシング4内に導入された外気が、熱交換器6にて熱交換され、熱風を生成する。生成された熱風は下部の熱風吹出口10から各ピットP内部に吹き込まれ、整流板30から乾燥室3の上部空間に吹き上げられ、内部の葉たばこ(生葉)を乾燥させる。
制御部13による予備運転(モード)は、一定時間(例えば60秒)行われる。具体的には、運転開始ボタンを押すと、バーナ11のオンにより、付属の送風機から外気(燃焼用空気)が火炉7内に送り込まれて一定時間(例えば15秒)後に着火されると共に、同期運転される送風機5によりケーシング4内に導入された外気が乾燥室3内を一定時間(例えば45秒)循環し、バーナ11が一旦オフされると共に、乾燥室3内の温度が乾球温度計33および湿球温度計34によりサンプリング測定される。そして、サンプリング測定された運転開始温度に基づき、制御部13による本運転(モード)が開始される。一定時間乾燥室3内を循環させることで、乾燥室3内の温湿度条件が安定し、運転開始温度の検出精度を向上させて、葉たばこの乾燥失敗を防止できる。
本運転開始後は、予め設定された乾燥プログラムに従い、制御部13が、乾球温度計33および湿球温度計34からの検出温度に基づき、乾燥初期、乾燥中期、乾燥後期ごとに、それぞれの温湿度条件が目標値を維持するように、バーナ11のオンオフ制御、吸気ダンパ16の開閉制御を行う。一般的には、乾燥初期は外気の導入と湿潤空気の排出を積極的に行い、乾燥中期は外気の導入と排気を次第に減らし、乾燥後期は大半を循環空気とする。
上記実施形態の葉たばこ乾燥機1は、ピットパネル部18の床面パネル21および側面パネル22を断面幅42mの断熱パネルを使用し、同様に地上パネル部19の側面パネル23(正面パネル26、背面パネル27含む)を断面幅42mmの断熱パネルを使用してよい。整流板30を断面高さ42mmのレベルベース部材23,23’の上面に架設することで、床面パネル21と整流板30との間の下部空間S1の高さを十分確保でき、整流板30下の熱風の流速が上昇せず、整流板30を上昇する熱風の配分バランスが不均衡にならず、流速上昇による圧力損失の増加、送風性能の低下を招かずに済み、乾燥に与える影響を防ぐことができる。
上記葉たばこ乾燥機1は、図4に示すように、吸気ダンパ16の回動軸16Aをケーシング4の天井付近であって吸気口8と対向する循環口9寄りではなく、吸気口8と循環口9の間の略中間位置に配置したので、循環口9に抵抗がかかりやすく、吸気特性および排気特性をともに良好にできる。例えば吸気ダンパ16を45度開いて吸気口8から外気をケーシング4内に導入すると、45度の傾斜位置にある吸気ダンパ16が循環口9(から循環する室内空気)に抵抗をかけやすくなり、吸気特性の向上に合わせて排気特性を向上させることができる。
上記葉たばこ乾燥機1は、2列のピットに対し熱風発生装置2と乾燥室3を設置する構成としたが、これに限らない。乾燥施設にある一つの既存ピットに対し熱風発生装置と乾燥室を設置してもよいし、既存のピットの横に新設のピットを設け、2列のピットに対し熱風発生装置と乾燥室を設置してもよい。
さらに、上記実施形態における基礎Gは、図5に示すように2列のピットP,P間に凸状の中央仕切部が存在する構造であるが、これに限らない。図5に示す中央仕切部を除去し(当該仕切部が元々存在しない場合を含む)、1又は複数の支柱によって、中央のレベルベース部材23’を支持する構造としてもよい。
本発明は、葉たばこを乾燥させる葉たばこ乾燥機と葉たばこ乾燥機の施工方法として利用可能である。
1 葉たばこ乾燥機
2 熱風発生装置
3 乾燥室
4 ケーシング
5 送風機
6 熱交換器
7 火炉
8 吸気口
9 循環口
10 熱風吹出口
11 バーナ
12 排気ダクト
13 制御盤(制御部)
14 排気口
15 排熱回収供給部
16 吸気ダンパ
17 空気抵抗板
18 ピットパネル部
19 地上パネル部
20 地上ベース部
21 底面パネル(底板パネル)
22,23 側面パネル(側板パネル)
23A 仕切パネル(側板パネル)
24 上面パネル(天板パネル)
25 観察窓
26 正面扉パネル(側板パネル)
27 背面パネル(側板パネル)
28,28’ レベルベース部材
29 接合金具
30 整流板
31 支持部材
32 吊りレール金具
33 乾球温度計
34 湿球温度計
35 葉たばこ
36 吊具
37 骨材
38 屋根支持材
G 基礎
P ピット
S1 下部空間
S2 葉たばこ吊り込み空間

Claims (3)

  1. 吸気口から送風機によりケーシング内に取り入れた外気を火炉によって加熱し、高温の乾燥空気を生成する熱風発生装置と、葉たばこが吊り込まれると共に、前記熱風発生装置で生成された高温の乾燥空気が下部空間から吹き上げられる乾燥室を備える葉たばこ乾燥機において、
    前記乾燥室は、乾燥施設内の基礎に穿設された既設のピット内に設置されるピットパネル部と、前記ピットの周囲の基礎上面に載置されて前記ピットパネル部の上部に接合される地上ベース部と、当該地上ベース部の上面に載置されて当該地上ベース部に接合される地上パネル部から構成され、前記ピットパネル部が、断熱性のある複数の底板パネルと側板パネルからなり、前記地上パネル部が、断熱性のある複数の側板パネルと天板パネルからなり、前記地上ベース部が、前記ットの周囲に平面視してコ字型またはロ字型にレベルベースとして配置され断熱性のある複数のベース部材からなり、各ベース部材に対し、ピットパネル部の側板パネルの上部および地上パネル部の側板パネルの下部が接合金具を介して一体に接合され、前記地上ベース部の上面間に、多数の貫通孔が設けられた整流板が支持部材を介して架設され、
    前記地上ベース部の各ベース部材は、ピットの幅方向への幅寸法が地上パネル部の側板パネルの幅寸法よりも広幅で、地上パネル部の側板パネルを外側に、整流板を支持する支持部材を内側にしてそれぞれが上面に設置されており、
    さらに、前記地上ベース部の各ベース部材は、ピットの深さ方向への厚み寸法がピットパネル部の底板パネルの厚み寸法と同一であることを特徴とする葉たばこ乾燥機。
  2. 前記ケーシング内であって排気口および吸気口の近傍に排熱回収供給部が配置されると共に、前記吸気口を開閉する吸気ダンパが、前記吸気口と循環口の間の略中間位置に配置され、循環口の開口面積を調整し、乾燥室内を循環する風量を調整する風量調整板が前記循環口に設けられていることを特徴とする請求項1記載の葉たばこ乾燥機。
  3. 火炉に対するバーナの燃焼をオンオフ制御する制御部を備え、当該制御部は、バーナおよび送風機を一定時間予備運転する予備運転モードと、予備運転後に測定した乾燥室内温度に基づき、バーナおよび送風機を本運転する本運転モードを備え、前記制御部は、前記予備運転モードにおいて、バーナおよび送風機を一定時間予備運転してケーシング内に取り入れた外気を一定時間乾燥室内に循環させるとともにバーナを停止して乾燥室内温度をサンプリング測定し、サンプリング測定された乾燥室内温度が運転開始温度であるとき、バーナおよび送風機を予備運転モードから本運転モードに切り替えて、本運転モードを開始し、予め設定された乾燥プログラムに従い、制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の葉たばこ乾燥機。
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