JP2004020054A

JP2004020054A - 乾燥装置

Info

Publication number: JP2004020054A
Application number: JP2002175922A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamamoto; 山本　和男
Original assignee: TRUST KK
Current assignee: TRUST KK
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】局部加熱を起こさないよう均一に水分や溶剤の乾燥作業を効率的に行いうる乾燥装置を提供する。
【解決手段】流動状や粉粒状等の被乾燥材料から水分や溶媒等を乾燥させる乾燥装置であって、内側容器１０と外側容器１１の隙間が中空部１２に形成されて上記内側容器１０が形成する収容空間７内に被乾燥材料を収容する容器本体１と、上記容器本体１の上部開口を蓋する蓋部材４と、上記収容空間７内の被乾燥材料を攪拌する攪拌装置３とを備え、上記容器本体１には、中空部１２に熱風を送り込む熱風送風口２１と、中空部１２に送り込まれた熱風を収容空間７内に導入する熱風導入口９を形成したことにより、中空部１２に送られた熱風が熱風導入口９から収容空間７内に導入され、収容空間７内の被乾燥材料が外側と内側とから同時に加熱されるとともに攪拌されて、全体が均一に乾燥される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動状や粉粒状等の被乾燥材料から水分や溶媒等を乾燥させる乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水性のラテックス等の材料は、多量に水分を含む流動状態で原料配合等の前工程を行なった後、水分をある程度除去して乾燥させてから成形等の後工程を行なうことがある。このような材料を乾燥させて水分を除去する際は、局部加熱が生じるとラテックスの変質や部分的な絶乾状態が生じて品質低下が起こるため、全体に均一かつ徐々に水分を除去し、全体にある程度水分が残った絶乾状態手前程度まで乾燥させる必要がある。このような材料を乾燥させる場合には、従来、流動状態の材料を薄い板状に延ばし、それを熱風乾燥炉で時間をかけて徐々に乾燥させることが行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような方法では、熱風乾燥炉の炉内温度ばらつきの影響を直接受けるため、全体的に均一に乾燥させることは事実上不可能である。このため、一定時間経過ごとに、炉内の挿入位置をローテーションさせることが行なわれるが、このような作業は極めて手間がかかり、少しでも目を離すと乾燥しすぎる部分ができて材料不良が生じるおそれがある。また、板状に延ばした材料の厚みも、均一にそろえることが難しく、乾燥バラツキを生じる原因となる。したがって、上記のような方法では、作業の効率と歩留まりが悪く、品質的にも必ずしも満足のいくものが得られていなかったのが実情である。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、局部加熱を起こさないよう均一に水分や溶剤の乾燥作業を効率的に行いうる乾燥装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の乾燥装置は、流動状や粉粒状等の被乾燥材料から水分や溶媒等を乾燥させる乾燥装置であって、内側容器と外側容器の隙間が中空部に形成されて上記内側容器が形成する収容空間内に被乾燥材料を収容する容器本体と、上記容器本体の開口を蓋する蓋部材と、上記収容空間内の被乾燥材料を攪拌する攪拌手段とを備え、上記容器本体には、中空部に熱風を送り込む熱風送風口と、中空部に送り込まれた熱風を収容空間内に導入する熱風導入口が形成されていることを要旨とする。
【０００６】
このように、本発明の乾燥装置は、内側容器と外側容器の隙間が中空部に形成されて上記内側容器が形成する収容空間内に被乾燥材料を収容する容器本体と、上記容器本体の開口を蓋する蓋部材と、上記収容空間内の被乾燥材料を攪拌する攪拌手段とを備えている。そして、上記容器本体には、中空部に熱風を送り込む熱風送風口と、中空部に送り込まれた熱風を収容空間内に導入する熱風導入口が形成されている。これにより、中空部に熱風が送り込まれるとともに、中空部に送られた熱風が熱風導入口から収容空間内に導入され、収容空間内の被乾燥材料は、中空部に送り込まれた熱風により加熱された内側容器の熱と、収容空間内に導入された熱風とにより、外側と内側とから同時に加熱される。このとき、攪拌手段により収容空間内の被乾燥材料が攪拌されることにより、収容空間内の被乾燥材料は全体が均一に加熱され、全体的に徐々に乾燥される。このため、従来のような局部加熱による被乾燥材料の変質や乾燥バラツキが生じない。しかも、容器本体内に被乾燥材料を投入しておけば、あとは自動的に乾燥作業が進むことから、炉内の挿入位置をローテーションさせるような手間を要する作業が不用になり、作業効率も飛躍的に向上する。しかも、熱風の熱エネルギを効率的に利用することができ、省エネルギーにも効果がある。
【０００７】
本発明の乾燥装置において、上記容器本体は上部に開口を有し、内側容器の上部開口近傍に熱風導入口が穿設されている場合には、熱風導入口からの被乾燥材料の流出を防止するための余分な構造を採用する必要がなくなり、装置が簡素化する。
【０００８】
本発明の乾燥装置において、収容空間内の熱風を排出する熱風排出路が設けられている場合には、乾燥されて蒸気を含む熱風が収容空間から排出されることにより、乾燥効率の低下を防ぎ、乾燥時間が不必要に長くなるのを防止する。また、熱風が次々導入されて入れ替わるため、収容空間内の温度の均一性も高くなり、より均一な乾燥を実現できる。
【０００９】
本発明の乾燥装置において、上記攪拌手段は、収容空間内の被乾燥材料を攪拌する攪拌羽根を有し、上記攪拌羽根には、被乾燥材料を流通させる流通穴が形成されている場合には、被乾燥材料の攪拌効果が高くなることから、温度バラツキをより少なくして均一な乾燥を実現できる。
【００１０】
本発明の乾燥装置において、上記収容空間内の被乾燥材料の乾燥状態を重量の減少によって検知する重量計が設けられ、上記重量によって検知された乾燥状態が所定値になったときに熱風の送風と攪拌を停止するように制御する場合には、所定の乾燥状態になるまで自動的に乾燥して、過剰乾燥を防止して被乾燥材料の変質等を防止できる。そして、被乾燥材料や用途に応じて最適な乾燥状態を狙った均一な乾燥を行なうことができるようになるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１２】
図１および図２は、本発明の乾燥装置の一実施の形態を示す図である。この乾燥装置は、内部に収容空間７が形成された上部開口を有する容器本体１と、この容器本体１を支持するフレーム５とを備え、上記収容空間７に流動状や粉粒状等の被乾燥材料を投入して水分や溶媒等を乾燥させる装置である。
【００１３】
上記フレーム５は、基台２４とこの基台２４の左右両側に立設された山形の支持体２５と、この支持体２５の所定高さの位置に設けられた桟２６とから構成されている。上記容器本体１は、フレーム５の桟２６に対し、回動軸１７によって前後回動可能に支持されている。また、上記容器本体１は、上部開口が蓋部材４で蓋されるようになっており、上記蓋部材４は開閉手段であるシリンダー１６で昇降されて開閉されるようになっている。
【００１４】
上記容器本体１は、内側容器１０と外側容器１１の隙間が中空部１２に形成され、上記内側容器１０の内側が収容空間７に形成されている。上記外側容器１１には、その側面に、熱風送風手段であるブロア２からの熱風を中空部１２内に送風する熱風送風口２１が形成されている。上記熱風送風口２１は、図３に示すように、容器本体の後側（図１の紙面に対して向こう側に隠れた側，図２の右側，図３の上側）に、約４５°の角度をもって２箇所配置されている。このように、やや離れた複数箇所に熱風送風口２１を設けたことにより、容器本体１の中空部１２内に熱風が均一にゆきわたり、より均一な加熱と乾燥が実現する。
【００１５】
上記容器本体１の内側容器１０には、多数の熱風導入口９が穿設され、中空部１２に送られた熱風を収容空間７内に導入するようになっている。このようにすることにより、中空部１２に熱風が送り込まれるとともに、中空部１２に送られた熱風が熱風導入口９から収容空間７内に導入され、収容空間７内の被乾燥材料は、中空部１２に送り込まれた熱風により加熱された内側容器１０の熱と、収容空間７内に導入された熱風とにより、外側と内側とから同時に加熱され乾燥される。
【００１６】
上記熱風導入口は、図３および図４に示すように、内側容器１０の上部開口付近において、内周部の一部分（前側部分）を除く領域（図３のＤ領域）にわたって設けられている。また、上記容器本体１の開口縁部における熱風導入口９が穿設されていない領域（図３のＤ領域以外の部分）には、図３および図５に示すように、傾斜面２０が形成されている。
【００１７】
このように、内側容器１０の上部開口近傍に熱風導入口９が穿設されているため、熱風導入口９からの被乾燥材料の流出を防止するための余分な構造を採用する必要がなくなり、装置が簡素化する。また、上記熱風導入口９は、内側容器１０の内周部の一部分を除く領域にわたって設けられていることから、収容空間７内に熱風がより均一に導入され、収容空間７内の温度ばらつきがより少なくなり、均一な加熱と乾燥が実現する。さらに、上記一部分である前側部分に傾斜面２０が形成されているため、被乾燥材料の出し入れの際に被乾燥材料が熱風導入口９に侵入するのを防ぐとともに、出し入れ作業が行ないやすくなる。
【００１８】
上記蓋部材４には、収容空間７内の被乾燥材料を攪拌する攪拌装置３が取り付けられている。上記攪拌装置３は、収容空間７の中心に位置する回転軸１４と、この回転軸１４を回転させるモータ１３と、上記回転軸１４の先端に取り付けられた攪拌羽根１５とを備えている。この例では、攪拌羽根１５が回転軸１４の先端だけに取り付けられた例を示したが、回転軸１４の途中部分も含め、複数段に取り付けることもできる。
【００１９】
上記攪拌羽根１５は、図６に示すように、収容空間７の底面すなわち内側容器１０の底板に対して傾斜角をもって取り付けられ、上記底板に沿って回転する。そして、攪拌羽根１５の板面に、攪拌する被乾燥材料を流通させる流通穴２３が形成されている。このようにすることにより、収容空間７の底部に存在する被乾燥材料は、図示の矢印のように、攪拌羽根１５の板面をせり上がり、一部は流通穴２３を通過して落下し、残りは攪拌羽根１５の上を乗り越えて落下する。このように、被乾燥材料が分離されながら攪拌されることから攪拌効果が高くなり、収容空間７内の被乾燥材料は温度バラツキが少なく全体が均一に加熱され、全体的に徐々に乾燥される。
【００２０】
また、上記蓋部材４には、収容空間７内の熱風を排出する排気口１８が設けられている。この排気口１８に接続された熱風排出路１９には、吸引手段としてのポンプ２２が取り付けられている。このようにすることにより、乾燥されて蒸気を含む熱風が収容空間７から効率的に排出され、乾燥効率の低下を防ぎ、乾燥時間が不必要に長くなるのを防止する。また、熱風導入口９から新たな熱風が次々導入されて入れ替わるため、収容空間７内の温度の均一性も高くなり、より均一な乾燥を実現できる。
【００２１】
上記フレーム５の下側には、装置全体の重量を計測する重量計測器６が設けられている。この重量計測器６により、上記収容空間７内の被乾燥材料の乾燥状態を重量の減少によって検知するようになっている。また、上記重量計測器６によって検知された乾燥状態である重量が所定値になったときにブロア２からの熱風の送風と、攪拌装置３による攪拌ならびにポンプ２２の吸引を停止するように制御する制御装置８を備えている。
【００２２】
このようにすることにより、所定の乾燥状態になるまで自動的に乾燥して、過剰乾燥を防止して被乾燥材料の変質等を防止できる。そして、被乾燥材料や用途に応じて最適な乾燥状態を狙った均一な乾燥を行なうことができるようになるのである。
【００２３】
上記乾燥装置を用いて、例えば、水分含有率２０％〜４０％程度の水性のラテックスを水分率が６％になるまで乾燥させる場合を例にあげて説明する。
【００２４】
乾燥前の水性ラテックスは流動状であり、まず、これを容器本体１の収容空間７内に投入し、蓋部材４で上部開口を蓋する。そして、ブロア２から約１８０℃の熱風を発生させて熱風送風口２１から容器本体１の中空部１２に送り込むと同時に、ポンプ２２を稼動させて収容空間７内を熱風排出路１９から吸引排出する。これにより、ブロア２で発生した熱風は、容器本体１の中空部１２に送り込まれるとともに、熱風導入口９から収容空間７内に導入される。
【００２５】
そして、攪拌装置３を稼動して収容空間７内の水性ラテックスを攪拌する。このようにすることにより、収容空間７内の水性ラテックスは、容器本体１の内側容器１０からの加熱により外側から熱せられるとともに、収容空間７内に導入された熱風により内部からも加熱される。そして、水性ラテックスは攪拌されながら均一に加熱され、徐々に水分が蒸発する。このとき発生した蒸気は熱風排出路１９から外部に排出されて、新たな熱風がブロア２から中空部１２を経て収容空間７へと導入され、乾燥が続けられる。
【００２６】
水性ラテックスの乾燥状態は、重量計測器６によって装置全体を含む水性ラテックスの重量を逐一測定することにより検知し、乾燥状態が目指す水分率である６％に達した時点で、ブロア２，ポンプ２２，攪拌装置３を停止して、ブザーやパトライト等の報知手段により乾燥が終了したことを報知する。
【００２７】
このように、上記乾燥装置によれば、中空部１２に熱風が送り込まれるとともに、中空部１２に送られた熱風が熱風導入口９から収容空間７内に導入されることにより、収容空間７内の被乾燥材料は、中空部１２に送り込まれた熱風により加熱された内側容器１０の熱と、収容空間７内に導入された熱風とにより、外側と内側とから同時に加熱される。このとき、攪拌装置３により収容空間７内の被乾燥材料が攪拌されることにより、収容空間７内の被乾燥材料は全体が均一に加熱され、全体的に徐々に乾燥される。このため、従来のような局部加熱による被乾燥材料の変質や乾燥バラツキが生じないうえ、容器本体１内に被乾燥材料を投入しておけば、あとは自動的に乾燥作業が進むことから、炉内の挿入位置をローテーションさせるような手間を要する作業が不用になり、作業効率も飛躍的に向上する。しかも、熱風の熱エネルギを効率的に利用することができ、ブロアに使用する電気エネルギーの省力化にも効果がある。
【００２８】
なお、上述した例では、被乾燥材料として水性ラテックスを例にあげて説明したが、これに限定するものではなく、流動状もしくは粉粒状を呈し、水分や溶剤を乾燥する必要のあるものであれば各種の材料を乾燥することができる。例えば、水性の樹脂，粉末状や顆粒状の樹脂材料，砂，金属粉，活性炭やゼオライト等をあげることができる。
【００２９】
また、上記実施の形態では、攪拌手段として、攪拌羽根１５が取り付けられた回転軸１４をモータ１３で回転させるものを例示したが、これに限定するものではなく、例えば、容器本体１を振動させたり揺動させたり、あるいは回転させたりして攪拌するようなものを用いることもできる。
【００３０】
さらに、上記実施の形態では、シリンダー１６で蓋部材４を昇降させて蓋部材４の開閉を行なうものを例示したが、蓋部材４を固定しておいて容器本体１を昇降させて開閉を行なうようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の乾燥装置によれば、中空部に熱風が送り込まれるとともに、中空部に送られた熱風が熱風導入口から収容空間内に導入されることにより、収容空間内の被乾燥材料は、中空部に送り込まれた熱風により加熱された内側容器の熱と、収容空間内に導入された熱風とにより、外側と内側とから同時に加熱される。このとき、攪拌手段により収容空間内の被乾燥材料が攪拌されることにより、収容空間内の被乾燥材料は全体が均一に加熱され、全体的に徐々に乾燥される。このため、従来のような局部加熱による被乾燥材料の変質や乾燥バラツキが生じない。しかも、容器本体内に被乾燥材料を投入しておけば、あとは自動的に乾燥作業が進むことから、炉内の挿入位置をローテーションさせるような手間を要する作業が不用になり、作業効率も飛躍的に向上する。しかも、熱風の熱エネルギを効率的に利用することができ、省エネルギーにも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥装置の一実施の形態を示す一部破断図である。
【図２】上記乾燥装置を示す側面図である。
【図３】容器本体を示す平面図である。
【図４】容器本体のＡ−Ａ断面図である。
【図５】容器本体のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】攪拌羽根を示すＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１　　容器本体
２　　ブロア
３　　攪拌装置
４　　蓋部材
５　　フレーム
６　　重量計測器
７　　収容空間
８　　制御装置
９　　熱風導入口
１０　　内側容器
１１　　外側容器
１２　　中空部
１３　　モータ
１４　　回転軸
１５　　攪拌羽根
１６　　シリンダー
１７　　回動軸
１８　　排気口
１９　　熱風排出路
２０　　傾斜面
２１　　熱風送風口
２２　　ポンプ
２３　　流通穴
２４　　基台
２５　　支持体
２６　　桟

Claims

流動状や粉粒状等の被乾燥材料から水分や溶媒等を乾燥させる乾燥装置であって、内側容器と外側容器の隙間が中空部に形成されて上記内側容器が形成する収容空間内に被乾燥材料を収容する容器本体と、上記容器本体の開口を蓋する蓋部材と、上記収容空間内の被乾燥材料を攪拌する攪拌手段とを備え、上記容器本体には、中空部に熱風を送り込む熱風送風口と、中空部に送り込まれた熱風を収容空間内に導入する熱風導入口が形成されていることを特徴とする乾燥装置。
上記容器本体は上部に開口を有し、内側容器の上部開口近傍に熱風導入口が穿設されている請求項１記載の乾燥装置。
収容空間内の熱風を排出する熱風排出路が設けられている請求項１または２記載の乾燥装置。
上記攪拌手段は、収容空間内の被乾燥材料を攪拌する攪拌羽根を有し、上記攪拌羽根には、被乾燥材料を流通させる流通穴が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の乾燥装置。
上記収容空間内の被乾燥材料の乾燥状態を重量の減少によって検知する重量計が設けられ、上記重量によって検知された乾燥状態が所定値になったときに熱風の送風と攪拌を停止するように制御する請求項１〜４のいずれか一項に記載の乾燥装置。