JP3903281B2 - 液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機 - Google Patents

液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体原料から粉粒体状の固体材料を得るための装置に関するものであって、特にこの装置を構成する乾燥機であり、コンタミネーションの発生を防止するとともに品質劣化を引き起こすことがなく、更に製造効率を向上することのできる液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機に係るものである。
【0002】
【発明の背景】
従来より、食品、医薬品、農薬、飼料、化学薬品等の粉粒体の加工において、液状原料を乾燥することにより粉粒体を得る場合には、凍結室と乾燥室とを組み合わせるとともに、この乾燥室内にバイブレーションコンベヤを具えた乾燥機(例えば特公昭42−9719号)等が用いられている。しかしながらこのタイプの乾燥機を用いて液状原料を乾燥・造粒するにあたっては、以下に示すような問題点があった。
【0003】
すなわち前記特公昭42−9719号に開示された装置は、図12に示すように、乾燥に必要な昇華熱として乾燥室10″内に具えたヒータの輻射熱を用いるため、ヒータを400〜500℃と高温に設定する必要があり、乾燥途中の粉粒体が焦げて熱劣化してしまうことがある。また液体原料L噴霧用のノズル51″は凍結部5″内の下部に上向き状態で具えられているため、凍結物Gが付着しやすい。この結果噴霧される液滴の大きさが不揃いになってしまい、更に付着物が成長して乾燥室10″内に落ち込んだ場合には乾燥ムラを引き起こしてしまう。また凍結部5″を、凍結凝縮コイルを用いた強制冷却を行うものとしたため、凍結部5″が複雑化、大型化してコスト上昇を招くとともに、設置スペースを広く取ってしまっている。更にまた被処理物を搬送するバイブレーションコンベヤの搬送部に対して、このバイブレーションコンベヤの振動に関与するリンク機構の摩擦粉やヒータでの焦げ付きが落ち込むため、コンタミネーションが発生してしまう。更にまた乾燥室10″内にバイブレーションコンベヤが位置するためサニタリー性も不充分であり、このため異なる種類の液体原料を続けて処理するのには不向きであった。
【0004】
このような不具合を改善すべく本出願人は、コンタミネーションの発生を防止するとともに熱により品質劣化を引き起こしてしまうことがなく、更に乾燥・造粒処理に要するコストを削減することのできる、新規な液体原料を用いる粉粒体製造装置及びこの装置を用いた粉粒体の製造方法を開発し、すでに特願2001−399640「液体原料を用いる粉粒体製造装置及びこの装置を用いた粉粒体の製造方法」として特許出願に及んでいる。
この特許出願で開示した粉粒体製造装置たる真空振動乾燥機D′は図11に示すように、乾燥室10′を加熱媒体を用いた間接加熱式のものとし、またこの乾燥室10′には内部を減圧するための真空発生装置6′を連通し、更にまたこの乾燥室10′あるいは乾燥室10′に連通状態に具えた凍結部5′内には、液体原料Lを噴霧するためのノズル51′を具えたことを特徴として成るものであり、上記問題点についてはすでに改善が図られている。しかしながら下記に示す点において改善の余地があった。
【0005】
すなわち前記凍結部5′内においてノズル51′から噴霧された噴霧液滴Mは、この凍結部5′内で細粒状に自己凍結して凍結物Gとなった後、乾燥室10′内に送られて昇華乾燥されるものであるが、噴霧液滴Mは凍結するまでの間は粘着性があり、また凍結物Gも充分に温度が下がりきらないうちは、暖かい面に接触すると一部が融けてその個所に付着してしまう。
具体的には前記凍結部5′は金属素材を主体として成るものであり、外周面が外気と接しているため、内周面の温度は内部空間の温度よりも高くなっており、図11に拡大して示すように凍結部5′の内周面に噴霧液滴Mまたは凍結物Gが付着してしまうものである。そしてこの付着物が成長し、塊となった状態で乾燥室10′内に落ち込んだときには、このものが乾燥ムラの原因となってしまうばかりか、甚だしい場合には凍結部5′と乾燥室10′との連通部を閉鎖してしまうことも予想される。
【0006】
そしてこのような事態を回避するためには、凍結部5′の径寸法を大きく設定したり、あるいは高さ寸法を大きく設定するとともにノズル51′の噴射幅を狭くする等して、ノズル51′から噴霧された噴霧液滴Mまたは凍結物Gが凍結部5′の内周面にできるだけ当たらないようにする必要がある。しかしながらこのような措置を施した場合であっても、ノズル51′から噴霧された噴霧液滴Mまたは凍結物Gが凍結部5′の内周面に接触することを完全に防ぐことは現実には困難である。
もちろん前記凍結部5′には、バイブレータユニット4′の振動が伝達されるため、凍結部5′の内周面に付着した凍結物を脱落させる効果も期待できるが、粘度の高い液体原料Lを使用する場合には凍結部5′の内周面への付着は避けられないこともある。
【0007】
【解決を試みた技術課題】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、凍結部内周面への噴霧液滴または凍結物の接触を確実に防ぐことにより、乾燥ムラや、凍結部と乾燥室との連通部の閉鎖を回避することのできる、新規な液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機の開発を技術課題としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項1記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、内部空間を乾燥室とした筐体を具え、この筐体に乾燥室内を減圧するための真空発生装置を連通状態に接続し、前記乾燥室内に投入された被処理物の真空乾燥を行う乾燥機において、前記乾燥室における投入口に対して凍結部を連通状態に具えるとともに、この凍結部内の上部にノズルを具え、更に前記凍結部内には、ノズルを囲繞した状態で付着防止体を具えるものであり、この付着防止体は、凍結部内周面との間に適宜の間隔をあけて配され、凍結部壁面から付着防止体への熱の伝導を防ぐように構成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、凍結部内において、噴霧液滴または凍結物が凍結部内周面に接触するのを防ぐため、塊状の凍結物となった液体原料がここから乾燥室内に落ち込むことに起因する乾燥ムラや、凍結部と乾燥室との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。また凍結部に強制冷却手段を具える必要がないため、凍結部の小型軽量化を図ることができる。
更にまた乾燥部壁面から付着防止体への熱の伝導を防ぐため、付着防止体の温度上昇を防ぎ、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触した場合であっても、このものが付着防止体に付着してしまうことを回避することができる。
【0009】
また請求項記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記要件に加え、前記付着防止体は、熱容量の小さな断熱素材から成ることを特徴として成るものである。
この発明によれば、付着防止体に過剰な熱量が蓄積されることがなく温度上昇を引き起こさないため、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触した場合であっても、このものが付着防止体に付着してしまうことをより確実に回避することができる。
【0010】
更にまた請求項記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記請求項1または2記載の要件に加え、前記付着防止体は、フッ素樹脂を含浸させたものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、フッ素樹脂の防着効果により、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触した場合であっても、このものが付着防止体に付着してしまうことをよりいっそう確実に回避することができる。
【0011】
更にまた請求項記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記要件に加え、前記付着防止体は、蛇腹状に形成したものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、筐体の振動にともなって付着防止体も振動するため、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触して付着してしまった場合であっても、このものを振り落とすことができる。
【0012】
更にまた請求項記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記要件に加え、前記乾燥機は、基台上に弾性体を介在させた状態で筐体を具えて成り、この筐体をバイブレータユニットによって振動させることにより、前記乾燥室内に投入された被処理物を流動させながら、この被処理物の乾燥を行う装置であり、前記凍結部と筐体との間にフレキシブルチューブを介在させるとともに、このフレキシブルチューブ内に前記付着防止体を位置させたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、凍結部に伝わる筐体の振動を緩和することができるため、ノズルからの液体原料の噴霧及び液体原料の自己凍結に、筐体の振動が影響を及ぼしてしまうことを回避することができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機について説明するものであり、まず真空乾燥機Dの構成について説明した後、この装置の作動態様について説明する。なお真空乾燥機Dの構成については、一例として真空振動乾燥機を採用するものであり、また液体原料Lの性状等に応じて異なる形態を採ることができるため、以下、構成を異ならせた真空乾燥機D毎に説明を行う。
【0014】
【実施の形態1】
図1、2中符号Dで示すものが本発明の真空乾燥機であり、このものは内部空間を乾燥室10とした筐体1を弾性体2を介在させて状態で基台Bに載置するとともに、筐体1に取り付けたマウントブラケット3に対してバイブレータユニット4を具えて成る。また前記筐体1における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具える。更に真空乾燥機Dは、周辺機器として、コンデンサ、真空ポンプ等を具えて成る真空発生装置6及び熱媒循環機7を具えるものであり、前記凍結部5及び乾燥室10内を真空にするとともに乾燥室10内を間接加熱するように構成される。このように構成される真空乾燥機Dは、凍結部5内において噴霧された液体原料L(以下噴霧液滴Mと呼ぶ)を自己凍結させて細粒状の凍結物Gとし、続いてこの凍結物Gを乾燥室10内に導き、前記バイブレータユニット4によって筐体1を加振することにより流動させながら凍結物Gの乾燥処理を行い、粉粒体を得るものである。
【0015】
以下真空乾燥機Dを構成する諸部材について詳しく説明する。
まず前記基台Bについて説明すると、このものは一例として図1、2に示すように、鋼材を適宜組み合わせて構成したものであり、この基台Bに対して四本の支持柱Cが立設される。
また前記弾性体2は、バネ、防振ゴム等の弾性部材によって一例として柱状に形成された部材である。
【0016】
次に前記筐体1について説明すると、このものは内部空間を乾燥室10とした横置き円筒状の部材であり、筐体1の側周に固定脚11を四脚形成し、また円筒両開口部に側板12を開閉自在に具える。
またこれら筐体1及び側板12の内側にはジャケット内板13を設け、更に熱媒ノズル14を取り付けるとともに、この熱媒ノズル14に温水等の熱媒循環機7を接続する。
【0017】
更に前記筐体1の側周部には投入口15を形成し、その逆側に位置する側板12に排出口16を形成し、更に筐体1のほぼ中央に排気口17を形成するとともに、この排気口17にフレキシブルパイプF等を用いて真空発生装置6を接続する。また前記筐体1の適宜の個所に測定口18を形成するものであり、この測定口18には温度センサ、湿度センサ等が取り付けられ、図示しない適宜の制御盤に接続される。
【0018】
なお前記排出口16は蓋体16aによって開閉されるものであり、この蓋体16aはダクト16bに具えたハンドル16cの操作によって排出口16に接近離反するものである。もちろん蓋体16aの開閉を、適宜モータを用いる等して人手を要さないように構成することもできる。
また筐体1の下部にはドレン口19が形成される。なおこの実施の形態では、乾燥室10を、排出口16側を水平線に対して1〜2°下方に傾斜させて基台B上に設置した。
【0019】
そして前記投入口15に対して円筒状の凍結部5を具えるものであり、この凍結部5は乾燥室10に対して連通状態とするとともに、上端を閉鎖状態とするものである。
また前記凍結部5内の上部には、一例としてスプレーノズル等を適用したノズル51を具えるものであり、この実施の形態では前記ノズル51を噴出口が下向きになるように設置した。なおノズル51には管路が接続されるものであり、この管路に対して原料タンク52、ポンプ53及びバルブ54を具えることにより、原料タンク52に投入された液体原料Lを凍結部5内に噴霧できるように構成した。更にノズル51の材質としてフッ素樹脂を用いた場合や、ノズル51にフッ素樹脂をコーティング等した場合には、液体原料Lの付着防止に効果的である。
【0020】
そして前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態となるように付着防止体50を具える。この付着防止体50は、図3(a)に示すように織布、不織布、プラスチック等の合成樹脂等、熱容量の小さな断熱素材から成るシートを円筒状に形成したものであり、一例として凍結部5の上部に形成したフランジ部5aと天板5bとによって付着防止体50の上部を挟持することにより、ノズル51を囲繞した状態で設置される。
またこの実施の形態では、付着防止体50と凍結部5の内周面との間に、少なくとも3mm以上の間隔をあけるようにした。
更にまたこの実施の形態では、付着防止体50の内側面に対してフッ素処理を施すものであり、織布、不織布等の場合にはフッ素樹脂を含浸させ、一方、樹脂シート等の場合には表面をフッ素樹脂でコーティングする。
なお付着防止体50の形状については、上述した円筒状の他に、図3(b)に示すような蛇腹状に形成することもでき、この場合には後述するように付着物を振り落とすことが可能になる。
【0021】
また前記筐体1の外周下部には、図1に示すようにマウントブラケット3を固着するとともに、このマウントブラケット3に対して偏芯錘を具えたバイブレータユニット4を固定する。
【0022】
本発明の真空乾燥機Dは一例として上述のようにして構成されるものであって、以下この真空乾燥機Dの作動態様について説明する。
(1)装置のセッティング
まず真空乾燥機Dの運転操作に先立ち、側板12によって筐体1の両開口部を閉鎖するとともに、排出口16を蓋体16aによって閉鎖する。また乾燥室10内に投入される凍結物Gの形状、粒径、重量等に応じて、バイブレータユニット4の回転数を決定し、振動周期、振幅の設定を行う。この実施の形態では一例として回転数を1800rpmとした。
更に真空発生装置6によって調節される乾燥室10内の圧力を設定し、熱媒循環機7によって循環する熱媒の温度及び流量を設定する。
【0023】
(2)液状原料の自己凍結
そして前記真空発生装置6を起動して乾燥室10内及び凍結部5内を真空状態とし、また熱媒循環機7を起動して熱媒の循環供給を開始し、更にバイブレータユニット4を起動して筐体1を振動させる。
続いてポンプ53を起動するとともに、バルブ54の開度を適宜調節して、液体原料Lをノズル51から凍結部5内に噴霧するものであり、霧状となった噴霧液滴Mは、凍結部5内を落下する過程において自己凍結するとともに直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むこととなる。
【0024】
このとき噴霧液滴Mまたは凍結物Gのうち、凍結部5の内周面に向かって移動するものは、図3(a)に拡大して示すように付着防止体50に衝突するが、この付着防止体50に付着してしまうことなく投入口15に向けて落下することとなる。
このように噴霧液滴Mまたは凍結物Gあるいは凍結後も充分に温度が下がりきっていないものが付着防止体50に付着してしまわないのは以下に示す理由によるものである。
まず第一に、付着防止体50と凍結部5の内周面との間の空間は、真空発生装置6の作用によって真空となっているため、凍結部5が外気から受けた熱は付着防止体50に伝達されず、付着防止体50の温度が上昇しないからである。
また第二に、付着防止体50はフッ素処理を施したものであるため、フッ素樹脂の防着作用によるものである。
更にこれら理由に加え、付着防止体50を図3(b)に示すように蛇腹状に形成した場合には、筐体1の振動に伴って付着防止体50が振動するため、仮に噴霧液滴Mまたは凍結物Gが付着防止体50に付着してしまったときでも、このものを振り落とすことができるからである。
【0025】
なお前記ノズル51にも、バイブレーションユニット4の振動が伝達されているものであり、このため万が一ノズル51に凍結物Gが付着した場合であっても、このものが成長する前にノズル51から離脱するため、液体原料Lの噴霧状態を悪化させてしまうことを回避することができる。
【0026】
(3)乾燥動作
次いで乾燥室10内に至った凍結物Gは、バイブレーションユニット4からの振動力を受けて流動しながら乾燥室10の長手方向広域に分布し、この状態で熱媒からの熱を間接的に受けて昇華乾燥するものである。
またこの際に生じた水蒸気は排気口17から真空発生装置6に至り、適宜外部に放出される。
【0027】
(4)排出動作
やがて凍結物Gの水分値が所望のものとなったことを、温度センサ等によって検知した時点で、あるいは予め設定しておいた処理時間が経過した時点で、排出口16を開放し、所望の乾燥状態となった粉粒体とし外部に排出する。
【0028】
(5)洗浄作業
なお、異なる種類の液体原料Lを続けて処理する場合には、真空乾燥機Dの洗浄が必要となるが、この実施の形態で示した真空乾燥機Dは、乾燥室10及び凍結部5の内部構造がシンプルであり、水洗洗浄を行うことが可能であるため、異なる種類の液体原料Lを容易に続けて処理することが可能である。
【0029】
上述したように本発明の真空乾燥機Dによれば、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0030】
【実施の形態2】
続いて上記実施の形態1で示した真空乾燥機Dとは構成を異ならせた真空乾燥機Dについて説明する。図4に示した真空乾燥機Dは、前記筐体1における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるものであり、この凍結部5と筐体1との間をフレキシブルチューブ55によって連結して構成したものである。なおその他の構成は、上記実施の形態1で示した真空乾燥機Dと共通するため説明を省略する。またこの実施の形態で示す真空乾燥機Dは、以下に示すように粘性の高い液体原料Lを用いる場合に好適な構成となっている。
【0031】
以下図4に示すような構成を採った真空乾燥機Dの作動態様について説明する。なおこの実施の形態においても、前記実施の形態1と同様に「(1)装置のセッティング」、「(2)液体原料の自己凍結」、「(3)乾燥動作」、「(4)排出動作」及び「(5)洗浄作業」の順で粉粒体の製造を行うものであり、内容が重複する部分についても念のため説明を行う。
【0032】
(1)装置のセッティング
まず真空乾燥機Dの運転操作に先立ち、側板12によって筐体1の両開口部を閉鎖するとともに、排出口16を蓋体16aによって閉鎖する。また乾燥室10内に投入される凍結物Gの形状、粒径、重量等に応じて、バイブレータユニット4の回転数を決定し、振動周期、振幅の設定を行う。この実施の形態では一例として回転数を1800rpmとした。
更に真空発生装置6によって調節される乾燥室10内の圧力を設定し、熱媒循環機7によって循環する熱媒の温度及び流量を設定する。
【0033】
(2)液状原料の自己凍結
そして前記真空発生装置6を起動して乾燥室10内及び凍結部5内を真空状態とし、また熱媒循環機7を起動して熱媒の循環供給を開始し、更にバイブレータユニット4を起動して筐体1を振動させる。
続いてポンプ53を起動するとともに、バルブ54の開度を適宜調節して、液体原料Lをノズル51から凍結部5内に噴霧するものであり、霧状となった噴霧液滴Mは、凍結部5内を落下する過程において自己凍結するとともに直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むこととなる。
このとき、真空乾燥機Dは、凍結部5と筐体1との間をフレキシブルチューブ55によって連結したものであるため、前記凍結部5に伝わるバイブレーションユニット4の振動が緩和されるものであり、ノズル51からの液体原料L(特に粘性の高いもの)の噴霧及び噴霧液滴Mの自己凍結に、筐体1の振動が悪影響を及ぼす場合、これを回避することができる。
【0034】
更に噴霧液滴Mまたは凍結物Gのうち、凍結部2の内周面に向かって移動するものは、図3(a)に拡大して示すように付着防止体50に衝突するが、この付着防止体50に付着してしまうことなく投入口15に向けて落下することとなる。
このように噴霧液滴Mまたは凍結物Gが付着防止体50に付着してしまわないのは以下に示す理由によるものである。
まず第一に、付着防止体50と凍結部5の内周面との間の空間は、真空発生装置6の作用によって真空となっているため、凍結部5が外気から受けた熱は付着防止体50に伝達されず、付着防止体50の温度が上昇しないからである。
また第二に、付着防止体50はフッ素処理を施したものであるため、フッ素樹脂の防着作用によるものである。
【0035】
(3)乾燥動作
次いで乾燥室10内に至った凍結物Gは、バイブレーションユニット4からの振動力を受けて流動しながら乾燥室10の長手方向広域に分布し、この状態で熱媒からの熱を間接的に受けて昇華乾燥するものである。
またこの際に生じた水蒸気は排気口17から真空発生装置6に至り、適宜外部に放出される。
【0036】
(4)排出動作
やがて凍結物Gの水分値が所望のものとなったことを、温度センサ等によって検知した時点で、あるいは予め設定しておいた処理時間が経過した時点で、排出口16を開放し、所望の乾燥状態となった粉粒体とした外部に排出する。
【0037】
(5)洗浄作業
なお、異なる種類の液体原料Lを続けて処理する場合には、真空乾燥機Dの洗浄が必要となるが、この実施の形態で示した真空乾燥機Dは、乾燥室10及び凍結部5の内部構造がシンプルであり、水洗洗浄を行うことが可能であるため、異なる種類の液体原料Lを容易に続けて処理することが可能である。
【0038】
上述したように本発明の真空乾燥機Dによれば、粘性の高い液体原料Lであっても、このものがノズル51から噴霧される際に、筐体1の振動の影響を受けることがなく、所望の噴霧液滴Mが得られる。また噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0039】
【他の実施の形態】
本発明は上述した二種の実施の形態を基本となる実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示すような実施の形態を採ることもできる。すなわち本発明は、内部空間を乾燥室10とした筐体1を具え、この筐体1に乾燥室10内を減圧するための真空発生装置6を連通し、前記乾燥室10内に投入された被処理物の真空乾燥を行う乾燥機において、前記乾燥室10における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えることを特徴として成るものである。従って前記乾燥機の構成についてはいわゆる真空乾燥機のカテゴリーに属するものであれば、種々の形態のものを採ることができるものである。以下数種類の真空乾燥機を例に挙げて説明を行う。
【0040】
〔円錐型リボン真空乾燥機〕
まず図5に示すように、真空乾燥機Dをいわゆる円錐型リボン真空乾燥機タイプのものとすることができる。このものは筐体1の一部または全てを逆円錐状に形成し、更にこの筐体1の内側にジャケット内板13を具えるとともに、筐体1とジャケット内板13との間の空間に加熱媒体を通過させることにより、乾燥室10内に投入した被処理物の乾燥を図る装置である。
なお前記筐体1及びジャケット内板13の上部開口部を天板1bによって閉鎖することにより、筐体1の内部空間を乾燥室10とするものであり、この天板1bに乾燥室10内を減圧するための真空発生装置6を連通する。
【0041】
また前記筐体1内には回転軸100に取りつけた回転翼101を具備するものであり、この回転翼101によって被処理物をジャケット内板13の内壁に沿って上昇させ、この上昇された被処理物を再度乾燥室10下部に落下させることを繰り返し行いながら、被処理物の乾燥促進を図るものである。
更に前記天板1bに形成した投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えるものである。
【0042】
このように本発明を円錐型リボン真空乾燥機タイプの真空乾燥機Dとして構成した場合にも、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0043】
〔真空攪拌乾燥機〕
また図6に示すように、真空乾燥機Dをいわゆる真空攪拌乾燥機タイプのものとすることができる。このものは両端を閉鎖した円筒状の筐体1を横置きし、この筐体1内に実質的に構成される乾燥室10の長手方向に沿って具えた回転軸100に対して攪拌翼102を具備して成るものであり、この攪拌翼102によって被処理物を攪拌しながら、被処理物の乾燥促進を図るものである。
そして前記乾燥室10に対して内部を減圧するための真空発生装置6を連通するように接続し、前記乾燥室10における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えるものである。
【0044】
このように本発明を真空攪拌乾燥機タイプの真空乾燥機Dとして構成した場合にも、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0045】
〔円盤乾燥機〕
更にまた図7に示すように、真空乾燥機Dをいわゆる円盤乾燥機タイプのものとすることができる。このものは縦置きした円筒状の筐体1内に実質的に構成される乾燥室10内に、温水等の加熱媒体によって加熱される加熱プレート105を多段(この実施の形態では五段)に具えるとともに、これら加熱プレート105を貫通した状態で配した回転軸100に攪拌翼102を格段に具えて成るものである。そしてこの攪拌翼102によって加熱プレート105上の被処理物を攪拌・移動させながら落下口106に落とし込み、順次下段の加熱プレート105に送る過程で被処理物の乾燥促進を図るものである。
そして前記乾燥室10に対して内部を減圧するための真空発生装置6を連通するように接続し、前記乾燥室10における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えるものである。
【0046】
このように本発明を円盤乾燥機タイプの真空乾燥機Dとして構成した場合にも、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内における加熱プレート105上に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0047】
〔ベルト式連続真空乾燥機〕
更にまた図8に示すように、真空乾燥機Dをいわゆるベルト式連続真空乾燥機タイプのものとすることができる。このものは両端を閉鎖した円筒状の筐体1を横置きし、この筐体1内に実質的に構成される乾燥室10の長手方向に沿ってベルトコンベヤ103を具えて成るものであり、このベルトコンベヤ103による搬送過程に蒸気加熱工程、温水加熱工程及び冷却工程を具えて被処理物の乾燥を図るものである。
そして前記乾燥室10に対して内部を減圧するための真空発生装置6を連通するように接続し、前記乾燥室10における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えるものである。
【0048】
このように本発明をベルト式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機Dとして構成した場合にも、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内におけるベルトコンベヤ103上に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0049】
〔ダブルコーン型真空乾燥機〕
更にまた図9に示すように、真空乾燥機Dをいわゆるダブルコーン型真空乾燥機タイプのものとすることができる。このものは内部を実質的に乾燥室10とした二重円錐型の筐体1を支持柱Cに対して水平に具えた軸を中心に回転自在に支持して成るものであり、更にこの筐体1内にジャケット内板13を具えるとともに、筐体1とジャケット内板13との間の空間に加熱媒体を通過させることにより、筐体1内に投入した被処理物の乾燥を図る装置である。
【0050】
そして前記乾燥室10に対して内部を減圧するための真空発生装置6を連通するように接続し、前記乾燥室10における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えるものである。 更にまた前記凍結部5と筐体1との間をフレキシブルチューブ55によって連結するとともに、このフレキシブルチューブ55内に前記付着防止体50を位置させ、且つ筐体1を回転させる際には一例としてシリンダ104に接続したアーム104aの作用によって凍結部5と筐体1とを切り離すことができるように構成した。
【0051】
このように本発明をダブルコーン型真空乾燥機タイプの真空乾燥機Dとして構成した場合にも、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0052】
〔マイクロウェーブ式連続真空乾燥機〕
なおここまで例示した真空乾燥機Dは、加熱媒体を用いた間接加熱式のものであるが、被処理物を焦げ付かせてしまうことのない加熱手段としてマイクロ波を用いたいわゆるマイクロウェーブ式連続真空乾燥機タイプのものとして、真空乾燥機Dを構成することができる。
【0053】
まず図10に示すものは、内部を実質的に乾燥室10としたタワー状の筐体1内に投入された被処理物を、このタワー内を落下する過程において、導波管80を通じてマイクロ波発生装置8から供給されたマイクロ波によって加熱することにより乾燥を図るものである。
また図8に示したベルト式連続真空乾燥機の加熱手段としてマイクロ波を適用することができる。すなわち導波管80を通じてマイクロ波発生装置8から供給されたマイクロ波をベルトコンベヤ103の搬送面に向けて照射するものであり、ベルトコンベヤ103上に位置する被処理物の乾燥を図るものである。
【0054】
そして前記乾燥室10に対して内部を減圧するための真空発生装置6を連通するように接続し、前記乾燥室10における投入口15に対して凍結部5を連通状態に具えるとともに、この凍結部5内の上部にノズル51を具え、更に前記凍結部5内には、ノズル51を囲繞した状態で付着防止体50を具えるものである。
【0055】
このように本発明をマイクロウェーブ式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機Dとして構成した場合にも、ノズル51から噴霧された噴霧液滴Mは、凍結部5内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径0.3〜1.5mm程度の細粒状の凍結物Gとなる。その後、この凍結物Gは投入口15を通じて乾燥室10内あるいはベルトコンベヤ103上に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【0056】
【発明の効果】
本発明によれば、凍結部5の内周面への噴霧液滴Mまたは凍結物Gの接触を確実に防ぐことにより、乾燥ムラや、凍結部5と乾燥室10との連通部の閉鎖を回避することができ、液体原料Lの乾燥、粉粒体の製造を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の真空乾燥機を一部破断して示す側面図である。
【図2】 同上正面図及び背面図である。
【図3】 凍結部内に配置した付着防止体を示す二種の縦断側面図である。
【図4】 形態を異ならせた本発明の真空乾燥機を一部破断して示す側面図である。
【図5】 他の実施の形態で示した円錐型リボン真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図6】 他の実施の形態で示した真空攪拌乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図7】 他の実施の形態で示した円盤乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図8】 他の実施の形態で示したベルト式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図9】 他の実施の形態で示したダブルコーン型真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図10】 他の実施の形態で示したマイクロウェーブ式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図11】 本出願人による先願に開示された真空乾燥機を示す側面図である。
【図12】 既存の真空乾燥機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
D 真空乾燥機
1 筐体
10 乾燥室
11 固定脚
12 側板
13 ジャケット内板
14 熱媒ノズル
15 投入口
16 排出口
16a 蓋体
16b ダクト
16c ハンドル
17 排気口
18 測定口
19 ドレン口
100 回転軸
101 回転翼
102 攪拌翼
103 ベルトコンベヤ
104 シリンダ
104a アーム
105 加熱プレート
106 落下口
2 弾性体
3 マウントブラケット
4 バイブレータユニット
5 凍結部
5a フランジ部
5b 天板
50 付着防止体
51 ノズル
52 原料タンク
53 ポンプ
54 バルブ
55 フレキシブルチューブ
6 真空発生装置
7 熱媒循環機
8 マイクロ波発生装置
80 導波管
B 基台
C 支持柱
F フレキシブルパイプ
G 凍結物
L 液体原料
M 噴霧液滴

Claims (5)

  1. 内部空間を乾燥室とした筐体を具え、この筐体に乾燥室内を減圧するための真空発生装置を連通状態に接続し、前記乾燥室内に投入された被処理物の真空乾燥を行う乾燥機において、前記乾燥室における投入口に対して凍結部を連通状態に具えるとともに、この凍結部内の上部にノズルを具え、更に前記凍結部内には、ノズルを囲繞した状態で付着防止体を具えるものであり、この付着防止体は、凍結部内周面との間に適宜の間隔をあけて配され、凍結部壁面から付着防止体への熱の伝導を防ぐように構成されていることを特徴とする液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
  2. 前記付着防止体は、熱容量の小さな断熱素材から成ることを特徴とする請求項記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
  3. 前記付着防止体は、フッ素処理を施したものであることを特徴とする請求項1または2記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
  4. 前記付着防止体は、蛇腹状に形成したものであることを特徴とする請求項1、2または3記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
  5. 前記乾燥機は、基台上に弾性体を介在させた状態で筐体を具えて成り、この筐体をバイブレータユニットによって振動させることにより、前記乾燥室内に投入された被処理物を流動させながら、この被処理物の乾燥を行う装置であり、前記凍結部と筐体との間にフレキシブルチューブを介在させるとともに、このフレキシブルチューブ内に前記付着防止体を位置させたことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
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