JP2006043555A - 噴霧乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 得られる顆粒の粒度のバラツキを小さく、不純物の混入を有効に防止できる噴霧乾燥装置を提供すること。
【解決手段】 スラリーを吐出するためのスラリー吐出部５ａと、前記スラリー吐出部５ａを保持するための保持部６，７ａと、前記吐出部５ａから吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスク３と、を有する噴霧乾燥装置であって、前記回転ディスク３には、上板３３が形成されており、前記回転ディスク３の上板３３が、前記保持部６，７ａの外径よりも大きな内径を有することを特徴とする噴霧乾燥装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スラリーの噴霧および乾燥を行う噴霧乾燥装置に係り、さらに詳しくは、得られる顆粒の粒度のバラツキが小さく、かつ、不純物の混入を有効に防止できる噴霧乾燥装置に関する。

噴霧乾燥装置は、原料粉末、溶媒およびバインダ等により構成されるスラリーを、ノズルや回転ディスク等の噴霧部により噴霧して、熱風で瞬時に乾燥させるための装置である。このような噴霧乾燥装置は、医薬品、ファインセラミックス等において、顆粒を得るために、従来より用いられている。

噴霧乾燥装置の噴霧部としては、加圧ノズルや回転ディスク等が主に使用される。噴霧部として回転ディスクを使用した場合においては、加圧ノズルを使用した場合と比較して、より細かい顆粒を得ることができ、そのため、噴霧部としては、回転ディスクが、好適に使用されている。

上記回転ディスクは、一般に、円板形状を有しており、回転軸により支持される下板、液滴を噴霧するための分散ピン、分散ピン上に形成される上板から構成される。さらに、回転ディスクの上方には、回転ディスク上にスラリーを吐出するためのスラリー吐出部と、このスラリー吐出部を保持するための保持部とが形成されている（たとえば、特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に記載されているような回転ディスクを有する噴霧乾燥装置では、噴霧乾燥を連続して行うと、スラリーの跳ね返りや乾燥熱風の影響により、回転ディスクの上板と、スラリー吐出部を保持する保持部との隙間に原料の付着（スケーリング）が発生してしまう。上板と保持部との隙間に原料が付着し、この付着物が堆積してしまうと、堆積により一定の大きさとなった付着物が、脱落し、製品中に混入してしまい、結果として、粒度の揃った製品が得られなくなってしまう。

さらに、付着物の堆積により、高速回転する回転ディスクの上板と、保持部との間において、付着物による摩擦が生じてしまい、この摩擦により、上板あるいは保持部が摩耗してしまい、摩耗物が製品中に不純物として混入し、製品に悪影響を及ぼしてしまうという問題もあった。

特開平１０−１１８５３６号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、回転ディスクの上板と、スラリー吐出部を保持する保持部との隙間への原料の付着を防止し、得られる顆粒の粒度のバラツキを小さくするとともに、不純物の混入を有効に防止できる噴霧乾燥装置に関する。

上記目的を達成するために、本発明に係る噴霧乾燥装置は、
スラリーを吐出するためのスラリー吐出部と、前記スラリー吐出部を保持するための保持部と、前記吐出部から吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、を有する噴霧乾燥装置であって、
前記回転ディスクには、上板が形成されており、
前記回転ディスクの上板が、前記保持部の外径よりも大きな内径を有することを特徴とする。

あるいは、本発明に係る噴霧乾燥装置は、
スラリーを吐出するためのスラリー吐出部と、前記スラリー吐出部を保持するための保持部と、前記吐出部から吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、を有する噴霧乾燥装置であって、
前記回転ディスクには、上板が形成されており、
前記回転ディスクの上板と前記保持部とが、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、互いに重なり合わないように配置されていることを特徴とする。

本発明においては、前記回転ディスクの上板の内径を前記保持部の外径より大きくすることにより、あるいは、前記回転ディスクの上板と前記保持部とを、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、互いに重なり合わないように配置することにより、前記回転ディスクの上板と前記保持部との隙間への原料の付着を有効に防止することができる。本発明によると、上板と保持部との隙間への原料の付着を防止することができるため、付着物の脱落が原因となる製品の粒度のバラツキや、付着物による摩耗が原因となる不純物の混入を有効に防止することができる。

本発明において、好ましくは、
前記回転ディスクの上板は、前記保持部の外径よりも大きな内径を有しており、かつ、
前記回転ディスクの上板と前記保持部とが、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、互いに重なり合わないように配置されている。

前記回転ディスクの上板の内径を前記保持部の外径より大きくし、かつ、前記回転ディスクの上板と前記保持部とを、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、互いに重なり合わないように配置することにより、前記回転ディスクの上板と前記保持部との隙間への原料の付着の防止効果をより高めることができる。

本発明において、好ましくは、前記回転ディスクの上板の少なくとも一部には、前記保持部に付着した付着物を掻き取るための掻き取り手段が形成してある。前記回転ディスクの上板に、前記保持部に付着した付着物を掻き取るための掻き取り手段を形成することにより、前記保持部への付着物の堆積を有効に防止することができる。

本発明において、好ましくは、前記掻き取り手段は、前記保持部と接触しないように配置されている。前記掻き取り手段は、前記保持部に付着した付着物を、回転ディスクの回転より、掻き取るための手段である。そのため、前記掻き取り手段を前記保持部と接触するように配置すると、前記掻き取り手段と前記保持部とが、回転により摩耗してしまい、摩耗物が製品中に混入してしまうおそれがある。したがって、前記掻き取り手段は、前記保持部と接触しないように配置することが好ましい。

本発明において、好ましくは、前記掻き取り手段は、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記保持部と重なり合わないように配置されている。
あるいは、好ましくは、前記掻き取り手段は、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記保持部と重なり合う部分を一部に有する。

本発明において、好ましくは、前記掻き取り手段は、前記回転ディスクの回転数に応じて、半径方向に移動する移動機構を有する。

本発明において、好ましくは、前記移動機構が、前記回転ディスクの回転数が大きくなると、前記保持部から離れ、前記回転ディスクの回転数が小さくなると、前記保持部に近づく機構である。

本発明において、好ましくは、前記掻き取り手段は、複数の掻き取りピンから構成されており、前記掻き取りピンは、前記回転ディスクの上板の周方向に等間隔に配置されている。前記掻き取りピンを、周方向に等間隔に配置することにより、前記回転ディスクの回転を安定したものとすることができる。

本発明において、好ましくは、前記保持部における前記上板と向き合う底面の少なくとも一部には、外周に向かって前記上板との隙間が広くなるようなテーパーが形成してある。

本発明において、好ましくは、前記回転ディスクにおける上板の内周側端部上面の少なくとも一部には、内周に向かって前記保持部との隙間が広くなるようなテーパーが形成してある。

前記保持部および／または前記回転ディスクの上板の少なくとも一部にテーパーを設けることにより、前記回転ディスクの上板と前記保持部との間隔を十分に確保することができるため、前記回転ディスクの上板と前記保持部との隙間への原料の付着を、より効果的に防止することができる。

本発明において、好ましくは、前記保持部には、ガスを吐出するためのガス吐出機構が具備してある。前記保持部にガス吐出機構を設け、ガスを吐出することにより、前記保持部への原料の付着の防止、および前記保持部に付着した付着物を除去することが可能となる。

本発明に係る粉体の乾燥方法は、上記いずれかの噴霧乾燥装置を使用して、原料粉末を含有するスラリーを噴霧乾燥し、顆粒化することを特徴とする。本発明の乾燥方法によると、上記本発明の噴霧乾燥装置を使用するため、良好な粒度分布を有し、かつ、不純物の混入が極めて少ない粉体を得ることができる。

本発明によると、回転ディスクの上板と保持部との隙間への原料の付着を有効に防止することができるため、付着物の脱落が原因となる製品の粒度のバラツキや、付着物による摩耗が原因となる不純物の混入を有効に防止することができる。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の全体構成図、
図２は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図、
図３は図２に示すIII−III線に沿う噴霧部の要部断面図、
図４は本発明の他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図、
図５は図４に示すV−V線に沿う噴霧部の要部断面図、
図６〜図９は本発明のさらに他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図、
図１０は従来の噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。

第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥システムは、乾燥手段である噴霧乾燥装置１と、噴霧乾燥装置１にスラリーポンプ１１を介してスラリーを供給するスラリー供給手段と、送風機１２を介して乾燥用熱風を供給する熱風供給手段と、排気手段（サイクロン１４、バグフィルター１５、回収機用ブロアー１６）とを有する。

本実施形態の噴霧乾燥システムにおいては、原料粉末、溶媒およびバインダ等により構成されるスラリーを、スラリーポンプ１１を介してスラリー供給手段から噴霧乾燥装置１に供給し、送風機１２を介して熱風供給手段から送られる乾燥用熱風により、噴霧乾燥装置１内にて原料の乾燥を行い、顆粒状の原料粒を得る。

噴霧乾燥装置１は、筒状の乾燥筒体１０と、乾燥筒体１０の上方中心部に位置する噴霧部２とを有する。噴霧部２へは、スラリーポンプ１１を介してスラリー供給手段から、スラリーが供給されるようになっており、供給されたスラリーは、噴霧部２により、乾燥筒体１０の内壁に向けて放射状に噴霧される。そして、噴霧部２により、噴霧されたスラリーは、送風機１２を介して熱風供給手段から送られる乾燥用熱風により乾燥され、顆粒となり、乾燥材料排出口１３から取り出される。

図２に示すように、噴霧部２は、回転軸４を介して回転自在に配置された回転ディスク３と、スラリーホース（スラリー供給手段の一部）５と、回転軸４およびスラリーホース５を保持するディストリビュータ６とを有している。さらに、ディストリビュータ６は、ケーシング７の下端部７ａにより外周側から固定されている。ディストリビュータ６およびケーシング７の下端部７ａは、本発明の「保持部」を構成している。

スラリーホース５は、スラリー供給手段から供給されたスラリーを、吐出するための吐出部５ａを有している。スラリー供給手段から供給されたスラリーは、吐出部５ａを介して、回転ディスク３上の回転軸４付近に滴下される。本実施形態では、スラリーホース５は、図３に示すように、回転軸４を中心として１８０°対称位置に２本配置したが、スラリーホース５の本数や配置位置は特に限定されない。なお、スラリーホース５を２本以上配置する場合には、スラリーの滴下が一定になるように、回転ディスク３の周方向に等間隔に配置することが好ましい。また、スラリーホース５を構成する材質は特に限定されないが、たとえばナイロンなどが使用可能である。

回転ディスク３は、円板形状であり、回転軸４により支持される下板３１を有し、下板３１の外周側上面には、回転ディスク３の周方向に分散ピン３２が複数配置してある。さらに、分散ピン３２上には、上板３３が固定されている。回転ディスク３は、回転軸４により、好ましくは回転速度３０００〜８０００ｒｐｍで回転自在となっており、吐出部５ａから吐出されるスラリーを、回転による遠心力により、放射状に噴霧可能となっている。

本実施形態における噴霧部２によるスラリーの具体的な噴霧方法を次に示す。まず、吐出部５ａから、回転ディスク３の下板３１の表面にスラリーが液滴の状態で滴下される。次いで、回転ディスク３の回転による遠心力により、このスラリー液滴が、下板３１上を外周側に移動していき、分散ピン３２の下部周面に付着する。そして、分散ピン３２に付着したスラリー液滴は、遠心力により、分散ピン３２の表面上を上昇していき、分散ピン３２の上端付近において分散ピン３２を離れ噴霧される。

本実施形態において、分散ピン３２の上方に形成されている上板３３は、スラリー液滴の噴霧を安定化させる機能を有しており、上板３３を形成することにより、得られる顆粒の粒度分布をシャープにすることができる。本実施形態では、上板３３を形成することにより、粒度分布をシャープにすることができるため、粒度分布を基準とする良品率を約１０％程度高めることができる。

本実施形態では、図２に示すように、回転ディスク３の上板３３の内径（ｒ１）を、ケーシング７の下端部７ａの外径（ｒ２）より大きくするとともに、図３に示すように、回転軸４方向から見て、上板３３とケーシング７の下端部７ａとが互いに重なり合わないように配置する。

このようにすることにより、回転ディスク３の上板３３と、ディストリビュータ６との隙間への原料の付着を防止することができる。原料の付着を防止することにより、付着物の脱落が原因となる製品の粒度のバラツキや、付着物による摩耗が原因となる不純物の混入を有効に防止することができる。

上板３３の内径（ｒ１）は、下端部７ａの外径（ｒ２）より大きくし、回転軸４方向から見て、上板３３と下端部７ａとが互いに重なり合わないようにすれば良く、その大きさについては、特に限定されないが、上板３３の内径（ｒ１）は、下端部７ａの外径（ｒ２）より、好ましくは０．５〜２．０ｍｍ程度、より好ましくは０．５〜１．０ｍｍ程度大きくする。上板３３の内径（ｒ１）と下端部７ａの外径（ｒ２）との差が小さすぎると、上板３３と下端部７ａとの間に原料の付着が発生するおそれがある。一方、その差が大き過ぎると、回転ディスク３を必要以上に大きくしなければならず、現実的ではない。

なお、図１０に示すように、従来の噴霧乾燥装置の噴霧部２０においては、回転ディスク３０に形成された上板３３０の内径（ｒ１ａ）は、ケーシング７の下端部７ａの外径（ｒ２）よりも小さくなっていた。したがって、従来の噴霧乾燥装置の噴霧部２０においては、回転軸４方向から見て、上板３３とケーシング７の下端部７ａとが互いに重なり合っており、しかも、ディストリビュータ６と上板３３０との隙間が、約１〜２ｍｍ程度と非常に狭くなっていた。

そのため、従来の噴霧乾燥装置の噴霧部２０では、噴霧乾燥を連続して行うと、スラリーの跳ね返りや乾燥熱風の影響により、上板３３０とディストリビュータ６との隙間に原料の付着（スケーリング）が発生していた。そして、上板３３０とディストリビュータ６との隙間に原料が付着し、この付着物が堆積し、堆積により一定の大きさとなった付着物が脱落し、製品中に混入してしまい、製品の粒度のバラツキが大きくなってしまうという問題があった。

さらに、付着物の堆積により、高速回転する回転ディスク３０の上板３３０とディストリビュータ６との間に、付着物による摩擦が生じてしまう。そして、この摩擦により、上板３３０あるいはディストリビュータ６の一部が摩耗してしまい、摩耗物が製品中に不純物として混入し、製品に悪影響を及ぼしてしまうという問題もあった。

これに対して、本実施形態では、回転ディスク３の上板３３の内径（ｒ１）を、ケーシング７の下端部７ａの外径（ｒ２）より大きくし、さらに、回転軸４方向から見て、上板３３とケーシング７の下端部７ａとが互いに重なり合わないように配置するため、従来の噴霧乾燥装置の噴霧部２０における付着物の問題を解決することができる。

そして、噴霧部２より噴霧されたスラリーの液滴は、図１に示す送風機１２を介して熱風供給手段から送られる乾燥用熱風（好ましくは１８０〜２３０℃）により乾燥され、顆粒となり、最終的に、乾燥材料排出口１３より取り出される。本実施形態によると、良好な粒度分布を有し、かつ、不純物の混入が極めて少ない顆粒を得ることができる。

なお、熱風供給手段から送られた乾燥用熱風は、排気手段であるサイクロン１４、バグフィルター１５および回収機用ブロアー１６により、噴霧乾燥により気化した溶媒や粉塵と共に回収される。

第２実施形態
図４に示す本実施形態の噴霧部２ａは、第１実施形態の噴霧部２と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
本実施形態の噴霧部２ａでは、第１実施形態と異なり、回転ディスク３ａの上板３３ａには、ケーシング７の下端部７ａの外周面に付着する付着物を掻き取るために掻き取りピン３４ａが形成されている。

図２，３に示す第１実施形態に係る噴霧部２では、上板３３ａとディストリビュータ６との隙間への原料の付着を防止することができる。しかしながら、回転ディスク３ａの回転条件や、使用する原料の種類によっては、図４に示すようにケーシング７の下端部７ａの外周部から上板３３ａの上面部にかけて、付着物９（破線にて図示）が生成してしまうこともある。

これに対して、本実施形態では、上板３３ａ上に掻き取りピン３４ａを形成し、回転ディスク３が回転することにより、付着物９が掻き取られるようになっている。なお、掻き取りピン３４ａは、図４のV−V線断面図である図５に示すように、回転ディスク３ａの上板３３ａの周方向に等間隔で配置される。本実施形態では、図５に示すように、掻き取りピン３４ａは、４本配置したが、その本数は、特に限定されない。なお、掻き取りピン３４ａを２本以上配置する場合には、回転バランスを確保するために、回転ディスク３ａの周方向に等間隔に配置することが好ましい。

本実施形態では、上板３３ａには、バネ３５ａが具備されている。バネ３５ａは、その弾性力により、掻き取りピン３４ａを回転ディスク３ａの内周側に保持している。掻き取りピン３４ａは、バネ３５ａの弾性力を利用し、回転ディスク３ａの回転数に応じて、半径方向に移動可能となっている。すなわち、掻き取りピン３４ａは、回転ディスク３ａの回転数が増加すると、回転による遠心力により、外周側に移動し、逆に、回転ディスク３ａの回転数が減少すると、バネ３５の弾性力により、内周側に移動する構造となっている。

付着物９は、回転ディスク３ａの回転数が比較的小さい時に発生しやすく、逆に、回転ディスク３ａの回転数が比較的大きい時には、ほとんど発生しなくなる傾向にある。しかも、回転数が大きい時に、掻き取りピン３４ａが、ケーシング７の下端部７ａの近くにあると、回転ディスク３の回転の邪魔になるおそれがある。したがって、掻き取りピン３４ａには、上述したような移動機構を具備させることが好ましい。

また、掻き取りピン３４ａは、ディストリビュータ６およびケーシング７の下端部７ａと接触しないように配置されていることが好ましく、掻き取りピン３４ａと下端部７ａとの間の距離は、最短で２ｍｍ程度とすることが好ましい。掻き取りピン３４ａとケーシング７の下端部７ａとが、接触するように配置してしまうと、掻き取りピン３４ａあるいは下端部７ａが、回転により摩耗してしまい、摩耗物が製品中に混入してしまうおそれがある。

掻き取りピン３４ａを構成する材質としては、特に限定されないが、ステンレス、アルミナ系セラミックス、ジルコニア系セラミックスなどが挙げらる。これらのなかでも、摩耗によるコンタミネーションの防止という観点より、噴霧乾燥装置により乾燥する原料粉末よりも硬い材料で構成することが好ましく、特に、アルミナ系セラミックスや、ジルコニア系セラミックスを好適に用いることができる。

第３実施形態
図６に示す本実施形態の噴霧部２ｂは、第２実施形態の噴霧部２ａと以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
本実施形態の噴霧部２ｂでは、第２実施形態と異なり、回転ディスク３ｂの上板３３ｂには、ケーシング７の下端部７ａの外周面、およびディストリビュータ６の下面に付着してしまう付着物を掻き取るためのＬ字型の掻き取りピン３４ｂが形成されている。

本実施形態のＬ字型の掻き取りピン３４ｂは、ケーシング７の下端部７ａの外周面だけでなく、ディストリビュータ６の下面に付着した付着物を掻き取ることができる以外は、第２実施形態と同様な作用効果を奏する。

第４実施形態
図７に示す本実施形態の噴霧部２ｃは、第１実施形態の噴霧部２と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
本実施形態の噴霧部２ｃでは、第１実施形態と異なり、ディストリビュータ６ｃの下面には、外周に向かって上板３３との隙間が広くなるようなテーパー６ｃ−１が形成されている。本実施形態では、ディストリビュータ６ｃの下面にテーパー６ｃ−１を形成することにより、上板３３とディストリビュータ６ｃとの間隔を十分に確保することができるため、上板３３とディストリビュータ６ｃとの隙間への原料の付着を、より効果的に防止することができる。

なお、ディストリビュータ６ｃの下面に形成されるテーパー６ｃ−１は、ディストリビュータ６ｃの少なくとも一部に形成すれば良く、たとえば、テーパー開始点６ｃ−２やテーパー角度は、目的に合わせて任意に設定可能である。

第５実施形態
図８に示す本実施形態の噴霧部２ｄは、第１実施形態の噴霧部２と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
本実施形態の噴霧部２ｄでは、第１実施形態と異なり、回転ディスク３ｄの上板３３ｄの内周側端部上面には、内周に向かって、ディストリビュータ６との隙間が広くなるようなテーパー３３ｄ−１が形成されている。本実施形態では、上板３３ｄの内周側端部上面にテーパー３３ｄ−１を形成することにより、上板３３ｄとディストリビュータ６との間隔を十分に確保することができるため、上板３３ｄとディストリビュータ６との隙間への原料の付着を、より効果的に防止することができる。

なお、上板３３ｄの内周側端部上面に形成されるテーパー３３ｄ−１は、上板３３ｄの内周側端部上面の少なくとも一部に形成すれば良く、たとえば、テーパー開始点３３ｄ−２やテーパー角度は、目的に合わせて任意に設定可能である。

第６実施形態
図９に示す本実施形態の噴霧部２ｅは、第１実施形態の噴霧部２と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
本実施形態の噴霧部２ｅでは、第１実施形態と異なり、ディストリビュータ６ｅに、ガス吐出用ホース８が設けられており、ケーシング７ｅの外周側の側面に設けられたガス吐出部８ａよりガスを吐出できるようになっている。

本実施形態では、ガス吐出用ホース８を介してガス吐出部８ａよりガスを吐出することにより、ケーシング７ｅの外周側の表面における原料の付着を防止することができるとともに、もし、原料が付着した場合においても、付着物を有効に除去することができる。ガス吐出部８ａは、ケーシング７ｅの外周側の表面の少なくとも一部に形成されていることが好ましく、必要に応じて、複数個形成することも可能である。

なお、本実施形態では、ガス吐出部８ａは、ケーシング７ｅの外周側の表面に形成したが、ディストリビュータ６ｅの下面に形成しても良く、この場合には、ディストリビュータ６ｅの下面における原料の付着を防止することができる。また、ガス吐出部８ａは、ケーシング７ｅの外周側の表面、およびディストリビュータ６ｅの下面の両方に形成しても良い。

ガス吐出部８ａから吐出するガスとしては、特に限定されず、噴霧乾燥する原料に併せて適宜選択すればよいが、たとえば、空気やＮ_２ ガスなどが使用でき、必要に応じて水分を含有させても良い。また、ガス吐出部８ａから吐出するガスの温度は、常温〜４００℃程度であることが好ましく、より好ましくは送風機１２を介して熱風供給手段より供給される乾燥用熱風と同じものを使用する。

その他の実施形態
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、上述した各実施形態では、分散ピン３４ａ，３４ｂ、テーパー６ｃ−１，３３ｄ−１、ガス吐出部８ａは、それぞれ別々に形成したが、本発明の作用効果を損なわない限りにおいて、これらを複合して形成することも可能である。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

まず、出発原料として、セラミック原料を用意し、セラミック原料とバインダーと純水とを撹拌・混合し、次いで、配合粉砕機を使用して配合・粉砕を行い、セラミックスラリーを作製した。

次いで、得られたセラミックスラリーについて、図２，３に示す噴霧部２を有する本発明の噴霧乾燥装置（実施例）を使用して噴霧乾燥を行った。なお、噴霧乾燥の条件としては、回転ディスク３の回転数を３５００ｒｐｍ、乾燥用熱風の温度を１９０℃とした。また、噴霧部２の上板３３の内径（ｒ１）とケーシング７の下端部７ａの外径（ｒ２）との差は、２．０ｍｍとした。

さらに、上記とは別に、得られたセラミックスラリーについて、上記と同様にして、図１０に示す噴霧部２０を有する従来の噴霧乾燥装置（比較例）を使用して噴霧乾燥を行った。

本発明の噴霧乾燥装置（実施例）を使用して得られたセラミック顆粒、および従来の噴霧乾燥装置（比較例）を使用して得られたセラミック顆粒について、外観検査および顆粒の良品率の測定を行った。

外観検査は、得られたセラミック顆粒について、黒色の異物が存在するか否か、および顆粒の固まりが存在するか否かを評価することにより行った。外観検査は、表１に示す検査ロット数について行った。黒色の異物、または顆粒の固まりが存在したロットを不良ロットとし、検査ロット数に対する不良ロット数の割合を不良率として求めた。不良率は低いほうが好ましい。結果を表１に示す。

顆粒の良品率の測定は、得られたセラミック顆粒について、粒度分布の測定を行い、粒径が３００μｍ以下の範囲にあった粒子を良品とし、粒子の全重量に対する良品の重量を求め、これを良品率とした。結果を表２に示す。良品率は高いほうが好ましい。

評価１
表１より、本発明の噴霧乾燥装置（実施例）を使用して得られたセラミック顆粒は、黒色の異物および顆粒の固まりが、全く存在せず、良好な結果となった。一方、従来の噴霧乾燥装置（比較例）を使用して得られたセラミック顆粒は、黒色の異物および顆粒の固まりが、それぞれ確認され、不良率が１．３８％であった。なお、比較例にて確認された黒色の異物は、ディストリビュータ６および／または回転ディスク３０の上板３３０の一部が摩耗することにより混入した摩耗物であり、また、顆粒の固まりは、ディストリビュータ６と回転ディスク３０の上板３３０との間に堆積した付着物であった。

この結果より、本発明の噴霧乾燥装置（実施例）を使用することにより、回転ディスクの上板とディストリビュータ（保持部）との隙間への原料の付着を有効に防止することができることが確認できた。

評価２
表２より、本発明の噴霧乾燥装置（実施例）を使用して得られたセラミック顆粒は、良品率が９４．０％となり、良好な結果であった。一方、従来の噴霧乾燥装置（比較例）を使用して得られたセラミック顆粒は、良品率が８７．６％となり、９０％を下回り、良品率に劣る結果となった。

この結果より、本発明の噴霧乾燥装置（実施例）を使用することにより、粒度分布のバラツキを解消することができ、結果として、良品率を向上させることが可能であることが確認できた。

図１は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の全体構成図である。 図２は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。 図３は図２に示すIII−III線に沿う噴霧部の要部断面図である。 図４は本発明の他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。 図５は図４に示すV−V線に沿う噴霧部の要部断面図である。 図６は本発明のさらに他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。 図７は本発明のさらに他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。 図８は本発明のさらに他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。 図９は本発明のさらに他の実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。 図１０は従来の噴霧乾燥装置の噴霧部の要部断面図である。

符号の説明

１… 噴霧乾燥装置
１０… 乾燥筒体
１１… スラリーポンプ
１２… 送風機
１３… 乾燥材料排出口
１４… サイクロン
１５… バグフィルター
１６… 回収機用ブロアー
２… 噴霧部
３… 回転ディスク
３１… 下板
３２… 分散ピン
３３… 上板
４… 回転軸
５… スラリーホース
５ａ… 吐出部
６… ディストリビュータ
７… ケーシング
７ａ… 下端部

Claims (12)

1. スラリーを吐出するためのスラリー吐出部と、前記スラリー吐出部を保持するための保持部と、前記吐出部から吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、を有する噴霧乾燥装置であって、
   前記回転ディスクには、上板が形成されており、
   前記回転ディスクの上板が、前記保持部の外径よりも大きな内径を有することを特徴とする噴霧乾燥装置。
2. スラリーを吐出するためのスラリー吐出部と、前記スラリー吐出部を保持するための保持部と、前記吐出部から吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、を有する噴霧乾燥装置であって、
   前記回転ディスクには、上板が形成されており、
   前記回転ディスクの上板と前記保持部とが、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、互いに重なり合わないように配置されていることを特徴とする噴霧乾燥装置。
3. 前記回転ディスクの上板の少なくとも一部には、前記保持部に付着した付着物を掻き取るための掻き取り手段が形成してある請求項１または２に記載の噴霧乾燥装置。
4. 前記掻き取り手段は、前記保持部と接触しないように配置されている請求項３に記載の噴霧乾燥装置。
5. 前記掻き取り手段は、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記保持部と重なり合わないように配置されている請求項３または４に記載の噴霧乾燥装置。
6. 前記掻き取り手段は、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記保持部と重なり合う部分を一部に有する請求項３または４に記載の噴霧乾燥装置。
7. 前記掻き取り手段は、前記回転ディスクの回転数に応じて、半径方向に移動する移動機構を有する請求項３〜６のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
8. 前記移動機構が、前記回転ディスクの回転数が大きくなると、前記保持部から離れ、前記回転ディスクの回転数が小さくなると、前記保持部に近づく機構である請求項７に記載の噴霧乾燥装置。
9. 前記掻き取り手段は、複数の掻き取りピンから構成されており、前記掻き取りピンは、前記回転ディスクの上板の周方向に等間隔に配置されている請求項３〜８のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
10. 前記保持部における前記上板と向き合う底面の少なくとも一部には、外周に向かって前記上板との隙間が広くなるようなテーパーが形成してある請求項１〜９のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
11. 前記回転ディスクにおける上板の内周側端部上面の少なくとも一部には、内周に向かって前記保持部との隙間が広くなるようなテーパーが形成してある請求項１〜１０のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
12. 前記保持部には、ガスを吐出するためのガス吐出機構が具備してある請求項１〜１１のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。

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