JP2018124008A - スプレードライヤー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置高さを高くすることなく乾燥時間を十分に確保できるスプレードライヤー装置を提供する。【解決手段】底面６３との間に熱ガス吹込室９５を形成する床板８と、缶体２内を噴霧室９２と気流乾燥室９３とに仕切る仕切板７と、側面６２における、噴霧室９２を画定する部分であって、仕切板７と相対する部分が外側に凸な円弧面６２１１と、噴霧室側下方領域９４ａと気流乾燥室側下方領域９４ｂが導通する導通開口９６と、噴霧室９２内に被処理物を噴霧する圧力噴霧ノズル５１と、圧力噴霧ノズル５１から噴霧される被処理物とともに噴霧室９２内に熱風を供給する熱風供給部材５３と、熱ガス受入口４１と、排出口４２とを備え、床板８は、熱ガス吹込室９５に受け入れた熱ガスを気流乾燥室９３に向けて噴出する噴出口８１を有するものである。【選択図】図１０

Description

被処理物を缶体内に噴霧するとともに熱風を供給することで被処理物を乾燥させるスプレードライヤー装置に関する。

被処理物を缶体の上部から下方に向けて噴霧するとともに熱風を供給し、被処理物を乾燥させるスプレードライヤー装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。以下、固形分が水に溶解または分散している水溶液状またはスラリー状の被処理物を被乾燥溶液と称することがあり、この被乾燥溶液が噴霧されて微粒化したものを被乾燥液滴と称することがある。また、被処理物が乾燥したものを乾燥粉体と称することがある。

特許文献１に記載されたスプレードライヤー装置は、缶体と、この缶体内の上部に設けられた噴霧ノズルと、缶体の上部に熱風を供給する熱風供給口と、サイクロンと、ロータリーバルブと、排気ファンとを備えている。特許文献１のスプレードライヤー装置では、噴霧ノズルから被乾燥溶液を缶体内に噴霧することで被乾燥液滴となって単位体積あたりの表面積が増大し、この被乾燥液滴に連続して熱風を接触させることによって乾燥させ乾燥粉体を得ることができる。なお、乾燥が完了した後は、缶体の下部から排出された排気中の乾燥粉体がサイクロンによって捕集され、捕集された乾燥粉体は、サイクロンのコニカル下部に取り付けられたロータリーバルブを介して系外に排出される。また、サイクロンで乾燥粉体が分離された排気は排気ダクトを経て、排気ファンで吸引され、大気に放出される。

このようなスプレードライヤー装置は、熱風供給口近傍の初期乾燥段階で被乾燥液滴の大半の水分が蒸発するため２００℃程度の高温の熱風を用いても被乾燥液滴自体の温度はあまり高くならないことが特長である。また、構造が簡単で、運転も容易であることから、熱的に敏感であったり、焦げたりする特性を持つ素材を大量に粉体化する手段として、食品や医薬品、化学品など多くの分野で利用されている。

特開昭５３−１６９５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたスプレードライヤー装置では、噴霧ノズルから噴霧された被処理物（被乾燥液滴）が降下しながら蒸発が進み、この被処理物が缶体の底に到達するまでに目的の水分値の乾燥粉体まで乾燥させる必要がある。このため、目的の水分値に達するまでに時間がかかる素材を被処理物にする場合には、缶体の底に到達するまでの時間、すなわち乾燥時間を十分に確保できる降下高さが必要になる。この結果、装置高さが高くなり、装置の大型化によるコストアップが生じてしまう。また、装置の大型化にともなう建屋の大型化や洗浄面積の増大、さらには、作業者の動線の延長といった問題が生じてしまう。

本発明は上記事情に鑑み、装置高さを高くすることなく乾燥時間を十分に確保できるスプレードライヤー装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明のスプレードライヤー装置は、内側に、天井面、側面および底面を有する缶体と、
前記缶体内の下部領域を仕切り、前記底面との間に熱ガス吹込室を形成する床板と、
前記床板よりも所定高さ上方位置まで前記天井面から垂下し、前記缶体内を噴霧室と気流乾燥室とに仕切る仕切板と、
前記側面における、前記噴霧室を画定する部分であって、前記仕切板と相対する部分が外側に凸な円弧面と、
前記仕切板の下端と前記床板との間で前記噴霧室よりも下方と前記気流乾燥室よりも下方が導通する導通開口と、
前記天井面側から前記噴霧室内に被処理物を噴霧する噴霧ノズルと、
前記噴霧ノズルから噴霧される前記被処理物とともに前記噴霧室内に熱風を供給する熱風供給部材と、
前記熱ガス吹込室に熱ガスを受け入れる熱ガス受入口と、
前記気流乾燥室に連通する排出口とを備え、
前記床板は、前記熱ガス吹込室に受け入れた前記熱ガスを該気流乾燥室に向けて噴出する噴出口を有するものであることを特徴とする。

ここで、前記円弧面は、水平断面視で、円弧状の面であってもよいし、楕円の円弧状の面であってもよい。また、前記側面は、全周が円弧状の面からなり、水平断面視で円形あるいは楕円形の面を有するものであってもよい。すなわち、前記側面は、円筒状の胴体の内周面を有するものであってもよい。

本発明のスプレードライヤー装置によれば、前記噴霧室内に前記熱風とともに噴霧された前記被処理物は、該噴霧室の下方側から前記導通開口を通過して前記気流乾燥室の下方側に流入し、前記噴出口から噴出する前記熱ガスによって上昇して該気流乾燥室内を上昇していく。すなわち、前記被処理物は、前記熱風とともに前記噴霧室内を降下した後反転し、前記気流乾燥室内を上昇する。これにより、前記気流乾燥室内においても前記被処理物の乾燥が進み、装置高さを高くせずに前記被処理物の乾燥時間を延長することができる。特に、前記熱風とともに前記噴霧室内を降下した前記被処理物のうち水分値が高い大径の粒子などは、降下する際に掛かる重力により前記噴霧室や前記気流乾燥室の下方側の領域に留まりやすく、乾燥が進むと該気流乾燥室に向けて上昇する。これにより、前記被処理物のうち、大径の粒子など乾燥に時間がかかるものの乾燥時間を選択的に延長することができる。これらにより、装置高さを高くすることなく乾燥時間を十分に確保することができる。

また、本発明のスプレードライヤー装置において、前記導通開口は、前記気流乾燥室の水平断面積に対して０．５倍以上２倍以下の開口面積を有することが好ましい。

前記導通開口の開口面積が前記気流乾燥室の水平断面積に対して０．５倍未満であると、前記被処理物を含んだ熱風が該導通開口を通過する際の流速が上がりすぎてしまい該被処理物が前記側面等に付着しやすくなる。前記側面等に付着した前記被処理物は未乾燥粉体の場合があり、ある程度成長すると剥離落下して乾燥粉体に混入してしまうという不具合がある。

一方、前記導通開口の開口面積が前記気流乾燥室の水平断面積に対して２倍を越えると、前記被処理物を含んだ熱風が該導通開口を通過する際の流速が下がりすぎてしまい、該被処理物が該導通開口を通過しにくくなり滞留粉体が多量に発生する虞がある。

さらに、本発明のスプレードライヤー装置において、前記噴霧室の下方側から前記気流乾燥室の下方側に指向するスライダガスを噴出するスライダガス噴出口を有するものであることが好ましい。

前記スライダガス噴出口を有する態様を採用すれば、前記噴霧室を降下してきた前記被処理物が該スライダガス噴出口から噴出したスライダガスによって前記導通開口に向けて送られ、該導通開口をスムーズに通過させることができる。

また、本発明のスプレードライヤー装置において、前記スライダガス噴出口は、前記床板に設けられ、前記熱ガス吹込室に受け入れた前記熱ガスを、前記スライダガスとして噴出するものであってもよい。

前記スライダガス噴出口から前記熱ガスを前記スライダガスとして噴出する態様を採用すれば、該熱ガスの有効活用が図れ、装置構成も単純にすることができる。

さらに、本発明のスプレードライヤー装置において、前記側面の上部側部分は、
前記仕切板に相対する前記円弧面と、
前記円弧面とは反対側で前記仕切板に相対する第１平面と、
前記円弧面の一端側と前記第１平面の一端側を結ぶ第２平面と、
前記円弧面の他端側と前記第１平面の他端側を結ぶ第３平面とからなり、
前記気流乾燥室は、３つの前記平面および前記仕切板によって水平断面視が矩形状に画定される空間であり、
前記噴霧室は、前記円弧面によって画定される水平断面視が甲丸状の空間を含む空間であることが好ましい。

前記噴霧室を水平断面視が甲丸状の空間を含む空間とすれば、該噴霧室を画定する側面に角部が少なくなり、前記被処理物が溜まってしまう、いわゆる粉溜まりを抑制することができる。一方、前記気流乾燥室を水平断面視が矩形状に画定される空間とすることで、該気流乾燥室の最適上昇流速となる断面積の設計がしやすくなる。これにより、前記被処理物を含む気流が前記気流乾燥室内を上昇する流速が上がりすぎてしまうことを抑え、該気流乾燥室における乾燥時間の短縮を防ぐことができる。

また、本発明のスプレードライヤー装置において、前記側面は、前記天井面に連なる上部側面部と、前記底面に連なる下部側面部と、該上部側面部と該下部側面部とを連結する中間側面部とを有するものであり、
前記中間側面部は、前記導通開口に相対し下方に向かうに従い該導通開口に近づく方向に傾斜した傾斜面を有するものである態様も好ましい態様の一つである。

ここで、前記傾斜面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。

前記傾斜面を有する態様とすれば、前記熱風とともに前記噴霧室内を降下した前記被処理物は、該傾斜面に案内され前記導通開口に向けて移動しやすくなる。

さらに、本発明のスプレードライヤー装置において、前記仕切板は、下端の幅方向中央部分に切欠を有するものであってもよい。

この態様を採用すれば、前記導通開口を通過する前記被処理物が前記幅方向の中央に集まりやすくなり該被処理物の前記側面への付着を抑えることができる。また、前記噴霧室内における気流の流れを整え、前記側面への被乾燥液滴の付着を抑制することができる。

また、本発明のスプレードライヤー装置において、前記床板は、前記噴出口を複数有するものであり、
前記複数の噴出口は、前記側面との距離に応じて、開口面積または前記熱ガスの噴出速度が異なるものであってもよい。

本発明によれば、装置高さを高くすることなく乾燥時間を十分に確保できるスプレードライヤー装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に相当するスプレードライヤー装置の一例を示す正面図である。 図１に示すスプレードライヤー装置の左側面図である。 図１に示すスプレードライヤー装置の右側面図である。 （ａ）は、図１に示すスプレードライヤー装置の平面図であり、（ｂ）は、図１に示すスプレードライヤー装置の底面図である。 図５は、図１に示すスプレードライヤー装置の缶体を示す正面図である。 図６は、図５に示す缶体の左側面図である。 図７は、図５に示す缶体の右側面図である。 （ａ）は、図５に示す缶体の平面図であり、（ｂ）は、図５に示す缶体の底面図である。 図５に示す缶体を、一方側の左斜め上方から見た斜視図である。 図２に示すスプレードライヤー装置のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は、図１に示すスプレードライヤー装置のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は、図１に示すスプレードライヤー装置のＣ−Ｃ線切断部端面図である。 第１変形例の缶体を示す図である。 第２変形例の缶体を示す図である。 第３変形例の缶体を示す図である。 （ａ）は、第２実施形態のスプレードライヤー装置を、他方側の右斜め上方から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線切断部端面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態であるスプレードライヤー装置は、被処理物を缶体内に噴霧するとともに熱風を供給することで被処理物を乾燥させ、乾燥粉体を得るものである。被処理物は特に限定されるものではなく、例えば、調味料、粉乳、天然物抽出エキス、香料、粉末油脂、ビタミン、色素、化成品または無機物等の乾燥粉体を得る装置として好適に用いることができる。

図１は、本発明の一実施形態に相当するスプレードライヤー装置１の一例を示す正面図である。図２は、図１に示すスプレードライヤー装置１の左側面図であり、図３は、図１に示すスプレードライヤー装置１の右側面図である。また、図４（ａ）は、図１に示すスプレードライヤー装置１の平面図であり、図４（ｂ）は、図１に示すスプレードライヤー装置１の底面図である。なお、図１に示すスプレードライヤー装置１の背面図は、後述するノッカを除き図１の正面図と、例えば図２の左側面を中心にして左右対称につき省略する。

図１〜図４に示すように、スプレードライヤー装置１は、缶体２と、熱風室構成体３と、熱ガス受入口４１と、排出口４２とを備えている。図１では、缶体２の右側に熱ガス受入口４１が設けられ、缶体２の左側に排出口４２が設けられている。なお、熱ガス受入口４１を設ける位置は図１に示す缶体２の右側に限定されず、例えば、排出口４２と同じく図１に示す缶体２の左側に設けてもよい。以下、排出口４２とは反対側（本実施形態では熱ガス受入口４１側）を一方側と称し、排出口４２側を他方側と称して説明する。また、本実施形態のスプレードライヤー装置１は、図１における左右方向の外形寸法が、図１における紙面に対して直交する方向（すなわち図２または図３から見られる方向）の外形寸法よりも長いものである。以下の説明では、図１における左右方向を長手方向と称し、図１における紙面に対して直交する方向を幅方向と称して説明する。

熱風室構成体３は、後述する熱風室９１（図１０参照）を構成するものであり、熱風受入口３１と挿通筒３２が設けられている。熱風受入口３１は、一方側に開口し、後述する熱風供給部材５３（図１０参照）から缶体２内に供給する熱風を熱風室９１内に受け入れる口である。

缶体２の外面には、鉛直方向と水平方向に延在したリブ２６が複数設けられている。これらのリブ２６は、缶体２の補強用、あるいは缶体２が分割構造である場合のボルト締結用のフランジである。また、缶体２の外面の所定箇所には、ノッカ２４が複数設けられている。ノッカ２４は、缶体２に振動を与え、缶体２の内面に付着した被処理物を缶体２の内面から剥離させるものである。さらに、缶体２の外面における中間よりもやや高い位置に、ブラケット２５が水平方向に間隔をあけて複数設けられている。本実施形態のスプレードライヤー装置１は、建屋の１階から２階にかけて設置される大型のものであり、これらブラケット２５は、缶体２を２階の床に固定するためのベースプレートに相当する。

次いで、図５〜図９を用いて缶体２の構成を詳細に説明する。

図５は、図１に示すスプレードライヤー装置１の缶体２を示す正面図である。すなわち、図１に示す缶体２は、スプレードライヤー装置用缶体（スプレードライヤー装置用チャンバー、乾燥装置用缶体または乾燥装置用チャンバーなどとも称することがある）である。この図５では、図面を簡略化するため、前述した、リブ２６、ノッカ２４およびブラケット２５は省略している。図６は、図５に示す缶体２の左側面図であり、図７は、図５に示す缶体２の右側面図である。図８（ａ）は、図５に示す缶体２の平面図であり、図８（ｂ）は、図５に示す缶体２の底面図である。また、図９は、図５に示す缶体２を、一方側の左斜め上方から見た斜視図である。なお、図５に示す缶体２の背面図は、図５の正面図と、例えば図６の左側面を中心にして左右対称につき省略する。

図５〜図９に示すように、缶体２は、缶体本体２Ａと、この缶体本体２Ａの下側に配置された熱ガス吹込室構成体２Ｂとを有し、缶体本体２Ａの下端部分に設けられたフランジ２Ａａと、熱ガス吹込室構成体２Ｂの上端部分に設けられたフランジ２Ｂａとを接合した状態で固定されている。熱ガス吹込室構成体２Ｂは、長手方向に延在した樋状の部材であり、詳しくは後述するように、熱ガス受入口４１から熱ガスを受け入れる熱ガス吹込室９５（図１０参照）を床板８（図１０参照）とともに画定するものである。

缶体本体２Ａは、天井部２１と、この天井部２１の下側に位置する胴体部２２とを有している。図５、図８（ａ）および図９に示すように、天井部２１は、上下方向に貫通する缶体入口２１１が長手方向の中間よりもやや一方側に設けられている。図８（ａ）では、後述する底面６３（図１０参照）が缶体入口２１１から見えている。なお、スプレードライヤー装置１を組み立てた状態では、缶体入口２１１から床板８（図１０参照）が見えるが、図８（ａ）では床板８は省略している。また、一方側には、お椀をカットし逆さにしたような形状の鏡板２１２が設けられている。

胴体部２２は、上部胴体２２１、中間胴体２２２および下部胴体２２３を有している。図５に示すように、上部胴体２２１、中間胴体２２２および下部胴体２２３は、長手方向の長さが同じに設定されている。図６、図７および図９に示すように、上部胴体２２１と下部胴体２２３は鉛直方向に延在する部分であるが、上部胴体２２１の幅方向の長さに比べて下部胴体２２３の幅方向の長さが大幅に小さく形成されている。上部胴体２２１と下部胴体２２３との間に位置する中間胴体２２２は、下方に向かうに従い幅方向の長さが徐々に小さくなる部分であり、上部胴体２２１と下部胴体２２３とを連結している。

上部胴体２２１の一方側に位置する一方側部分２２１ａは、平面視半円状に形成されている。図７に示すように、中間胴体２２２の一方側には、幅方向の中央に位置する三角形状の三角形状部２２２ａと、三角形状部２２２ａの幅方向両側にそれぞれ設けられた一対の曲面部２２２ｂとが設けられている。三角形状部２２２ａは、下部胴体２２３まで連続し、下部胴体２２３の一部を構成している。一対の曲面部２２２ｂそれぞれは、外側に膨らんだ曲面状の部分である。なお、胴体部２２は、上部胴体２２１の一方側部分２２１ａと、中間胴体２２２の一対の曲面部２２２ｂ以外にも曲面状の部分が設けられており、平面同士が例えば直角に交わろうとする位置であれば（いわゆるコーナーと呼ばれる部分）、その部分には曲面状の板部材を介して平面が繋がる構造を採用しており、採用している部分については図５から図９において曲面部２２４ｃとして示した。つまりこれら以外の胴体部２２は平面状の板材で構成されている。

また、熱ガス吹込室構成体２Ｂにおいても同様に、上述した様なコーナー部には曲面状の板部材を介して平面が繋がる構造を採用しており、採用している部分については図５から図７及び図９において曲面部２２４ｄとして示した。

次いで、図１０および図１１を用いてスプレードライヤー装置１の内部構造を説明する。

図１０は、図２に示すスプレードライヤー装置１のＡ−Ａ線断面図である。図１１（ａ）は、図１に示すスプレードライヤー装置１のＢ−Ｂ線断面図であり、図１１（ｂ）は、図１に示すスプレードライヤー装置１のＣ−Ｃ線切断部端面図である。図１０および図１１では、スプレードライヤー装置１の内部構造を模式的に示すとともに、図面を簡略化するため、前述した、リブ２６、ノッカ２４およびブラケット２５は省略している。また、図１０の胴体部２２では、溶接線あるいは折れ曲がり位置の線などは点線で示している。

図１０に示すように、熱風室構成体３の壁部や天井によって熱風室９１が画定されており、これら熱風室構成体３の壁部や天井には断熱材が配置されている。熱風室９１は略円柱状の空間であり、その中心部分には、上下方向に延在した挿通筒３２が配置されている。この挿通筒３２は、被処理物（被乾燥溶液）を供給する液配管５２が挿通され、その下端部分は、缶体入口２１１から缶体２内に入り込んでいる。液配管５２の一端側は挿通筒３２から缶体２内に突出し、その先端部分に、圧力噴霧ノズル５１が設けられている。液配管５２の他端側は、被乾燥溶液が収容された不図示の液タンクに接続されている。液タンク内の被乾燥溶液は、不図示のポンプ等によって液配管５２内を圧力噴霧ノズル５１に向けて送られ、圧力噴霧ノズル５１から缶体２内に噴霧される。なお、挿通筒３２には、液配管５２中の被乾燥溶液が固結しないように冷却用の空気が供給される。

図１０ではクロスハッチングを施して示すように、缶体２の缶体入口２１１には、中心部分に挿通筒３２が貫通した状態で熱風供給部材５３が設けられている。熱風供給部材５３は、詳しくは後述する高温熱風Ｆ１を噴霧室９２に整流して導入するための、例えば多孔板から成る部材である。

熱風室構成体３の熱風受入口３１には不図示のダクトが接続し、このダクトからはバーナ等で加熱された、例えば２００℃前後の高温熱風Ｆ１が供給され、熱風受入口３１から熱風室９１内に受け入れられる。熱風室９１内に受け入れられた熱風は、図１０では太い下向きの矢印で示すように熱風供給部材５３から缶体２内に供給される。

図１０および図１１（ａ）に示すように、缶体２は、内側に、天井面６１、側面６２および底面６３を有している。天井面６１は、天井部２１の内面であり、底面６３は、樋状の熱ガス吹込室構成体２Ｂの底を構成する面である。また、側面６２は、胴体部２２の内面と、熱ガス吹込室構成体２Ｂの壁部の内面とによって構成されている。

図１１（ａ）に示すように、側面６２は、天井面６１に連なる上部側面部６２１と、底面６３に連なる下部側面部６２３と、上部側面部６２１と下部側面部６２３とを連結する中間側面部６２２とを有している。

図１０および図１１（ａ）に示すように、缶体２には、缶体本体２Ａのフランジ２Ａａと、熱ガス吹込室構成体２Ｂのフランジ２Ｂａとによって挟まれた状態で床板８が配置されている。この床板８は、缶体２内の下部領域を仕切り、底面６３との間に熱ガス吹込室９５を形成する板材である。

缶体２には、床板８よりも所定高さ上方位置まで天井面６１から垂下し、缶体２内を仕切る仕切板７が設けられている。本実施形態の仕切板７は、その下端７１が、上部側面部６２１の下端と略同じ高さ、あるいは上部側面部６２１の下端よりもやや上方に位置している。この仕切板７によって、缶体２内における、仕切板７の下端７１よりも上側の空間が仕切られている。これにより、仕切板７の一方側に噴霧室９２が形成され、仕切板７の他方側に気流乾燥室９３が形成されている。また、缶体２内における、仕切板７の下端７１の高さ位置から床板８までの空間が反転室９４になる。この反転室９４は、噴霧室９２の下方になる噴霧室側下方領域９４ａと、気流乾燥室９３の下方になる気流乾燥室側下方領域９４ｂとが、仕切板７の下端７１と床板８との間に形成された導通開口９６によって導通した空間である。なお、図１０では、導通開口９６の範囲を直線の両矢印で示し、図１１（ａ）では、導通開口９６の範囲を網掛けで示している。

図１１（ｂ）に示すように、上部側面部６２１は、仕切板７に相対する円弧面６２１１と、円弧面６２１１とは反対側で仕切板７に相対する第１平面６２１２と、円弧面６２１１の一端側と第１平面６２１２の一端側を結ぶ第２平面６２１３と、円弧面６２１１の他端側と第１平面６２１２の他端側を結ぶ第３平面６２１４とからなる面である。これにより、気流乾燥室９３は、３つの平面６２１２，６２１３，６２１４および仕切板７によって水平断面視が矩形状に画定される空間となり、噴霧室９２は、円弧面６２１１によって画定される水平断面視が甲丸状の空間となる。

また、本実施形態では、図１１（ａ）に網掛けして示す導通開口９６の開口面積は、図１１（ｂ）に示す気流乾燥室９３の水平断面積に対して約１．４倍に設定されている。この導通開口９６の開口面積は、仕切板７の下端７１の高さ位置を変更することで調整することができる。なお、図１１（ａ）では、導通開口９６の開口面積が気流乾燥室９３の水平断面積に対して２倍になる、仕切板７の下端７２の高さ位置と、導通開口９６の開口面積が気流乾燥室９３の水平断面積に対して０．５倍になる、仕切板７の下端７３の高さ位置を二点鎖線で示している。

図１０に示すように、熱ガス吹込室９５には、熱ガス受入口４１から熱ガスＦ２が供給される。この熱ガスＦ２は、熱風室９１に供給される高温熱風Ｆ１よりも温度が低く、缶体２の内部温度をいくらか上回る程度に電気ヒータ等によって加熱され熱風ファン等によって供給される熱風である。

床板８は、気流乾燥室９３の下方位置に、熱ガス吹込室９５に供給された熱ガスを気流乾燥室９３に向けて上方に噴出する複数の噴出口８１を有している。本実施形態では、複数の噴出口８１それぞれの開口面積を異ならせており、図１１（ａ）において床板８の一部を上から見た図を円で囲んで示すように、下部側面部６２３に近いほど、例えば噴出口８１の開口面積を大きく設定している。また、図１０に示すように、床板８は、噴霧室９２の下方位置に、熱ガス吹込室９５に供給された熱ガスをスライダガスとして気流乾燥室９３の下方側（気流乾燥室側下方領域９４ｂ）に向けて噴出する複数のスライダガス噴出口８２が下方に切り起こされて形成されている。なお、本実施形態では、一方側から他方側に向けて下方に傾斜した底面６３を採用している。このように底面６３を傾斜させるのは、噴出口８１やスライダガス噴出口８２から熱ガス吹込室９５に入り込んでしまった被処理物や熱ガス吹込室９５内を洗浄した後の水等を他方側に流し、熱ガス吹込室構成体２Ｂの他方側に設けた不図示の排出部から排出するためである。

次に、本実施形態のスプレードライヤー装置１を用いて被処理物を乾燥させる処理の一例について説明する。

不図示の液タンクから供給された被乾燥溶液（被処理物）が圧力噴霧ノズル５１から噴霧室９２内に液滴状に噴霧されるとともに、この噴霧された被乾燥液滴Ｍを包み込むようにして熱風供給部材５３から熱風が供給される。これにより圧力噴霧ノズル５１から噴霧された被乾燥液滴Ｍは噴霧室９２内を降下しながら乾燥が進行する。

図１１（ａ）に示すように、中間側面部６２２における幅方向に対向する部分の間隔は下方に向かうに従い徐々に狭まり、噴霧室側下方領域９４ａの幅方向の大きさも下方に向かうに従い徐々に小さくなっている。このため、噴霧室側下方領域９４ａを降下する被処理物は、幅方向の中央に集められながら床板８に向かって降下する。

圧力噴霧ノズル５１から噴霧された被乾燥液滴Ｍの粒子径は通常正規分布となっており、数μｍの微細粒子から平均粒子径の数倍の大粒子径のものまでが含まれている。これら異なる粒子径の被乾燥液滴Ｍが所定の水分含有率まで乾燥される時間は異なる。噴霧された被乾燥液滴Ｍのうち小さいものは噴霧室９２と噴霧室側下方領域９４ａを降下する間に完全に乾燥する場合もあるが、大きな被乾燥液滴Ｍなどは完全には乾燥されず未だ水分を含んだ状態の場合がある。これらの被乾燥物を含んだ熱風は、噴霧室側下方領域９４ａから導通開口９６を通過して気流乾燥室側下方領域９４ｂに流入する。本実施形態では、床板８に設けられたスライダガス噴出口８２から導通開口９６に向けてスライダガスが噴き出されるため、被乾燥物が円滑に導通開口９６を通過し、気流乾燥室側下方領域９４ｂに流入する。なお、図１０の一点鎖線で示すように、胴体部２２の下側の部分にスライダガス噴出口８２を設け、このスライダガス噴出口８２から、熱ガス吹込室９５に供給された熱ガスとは別の熱風を気流乾燥室側下方領域９４ｂに向けて噴出させる態様としてもよい。

気流乾燥室側下方領域９４ｂに流入した被乾燥物は、床板８の噴出口８１から上方に噴出する熱ガスによって気流乾燥室９３内を上昇する。すなわち、熱風とともに降下してきた被乾燥物は反転室９４で反転して気流乾燥室９３内を上昇していく。これにより、気流乾燥室９３内においても被乾燥物の乾燥が進み、結果として乾燥時間を延長することができる。噴霧室９２内を降下した被乾燥液滴Ｍのうち水分値が高い大径の粒子などは、反転室９４に留まりやすく、より具体的には床板８上に集まり、スライダガス噴出口８２や噴出口８１からの熱ガスの作用を大きく受けることにより乾燥が進むと気流乾燥室９３に向けて上昇する。これにより、被処理物のうち乾燥に時間がかかるものも乾燥時間が選択的に延長される作用が奏されることとなる。これらにより、スプレードライヤー装置１の装置高さを高くすることなく、被処理物の乾燥時間を十分に確保できる。

また、図１１（ｂ）に示すように、本実施形態では、気流乾燥室９３を水平断面視が矩形状に画定される空間で構成しており、気流乾燥室９３の断面積は設計により自由に寸法を調整することができる。これにより、気流乾燥室９３内を上昇する被処理物を含む熱風の流速が上がりすぎてしまうことを抑え、気流乾燥室９３における乾燥時間の短縮を防ぐことができる。

さらに、本実施形態では、導通開口９６の開口面積を、気流乾燥室９３の水平断面積に対して０．５倍以上２倍以下に設定している。ここで、導通開口９６の開口面積が気流乾燥室９３の水平断面積に対して０．５倍を下回ると、噴霧室９２から気流乾燥室９３へ反転して流れることになる熱風の慣性により被処理物が側面６２や第１平面６２１２、第二平面６２１３等に付着しやすくなる。一方、２倍を越えると、被処理物を含んだ熱風が導通開口９６を通過する際の流速が過度に低下してしまい、導通開口９６に対して被処理物が一律に通過しにくくなり、噴霧室９２から気流乾燥室９３へ短時間に流通するショートパスする被処理物、必要以上の長時間で噴霧室９２に滞留して過乾燥する被処理物を生じる虞がある。また、図１１（ａ）において一点鎖線で示すように、仕切板７の下端における幅方向の中央部分に切欠７１１を設けてもよく、本図においては半楕円的な切欠７１１として示した。切欠７１１を設けることで、導通開口９６を通過する被処理物が幅方向の中央に集まりやすくなり、中間側面部６２２等への被処理物の付着を抑えることができる。

さらに、図１１（ａ）において円で囲んで示すように、下部側面部６２３に近いほど噴出口８１の開口面積を大きく設定しているため、下部側面部６２３に近いほど熱ガスの噴出量が多くなり、下部側面部６２３への被処理物の付着も抑えることができる。なお、噴出口８１の開口面積を異ならせる態様は本実施形態に限定されるものではなく、被処理物の素材等によっては、下部側面部６２３に近いほど噴出口８１の開口面積を小さく設定してもよい。さらに、下部側面部６２３との距離に応じて噴出口８１から噴出する熱ガスの噴出速度を異ならせる調整も可能である。

気流乾燥室９３を上昇した被乾燥物は、乾燥粉体となって排気とともに排出口４２から排出され、不図示のサイクロンによって排気と分離される。サイクロンで分離された乾燥粉体は、必要に応じて、除湿冷風による空気輸送または流動冷却層により所定の粉温まで冷却処理される。サイクロンで分離された排ガスは、必要に応じてバグフィルターなどを用いて微細な粉体が分離される。

次に、図１〜図１１に示す第１実施形態のスプレードライヤー装置１に用いられる缶体２の変形例について説明する。以下に説明する変形例は、図１〜図１１に示す缶体２とは、胴体部２２の中間胴体２２２から下側の構成が相違する。したがって、この相違点を中心に説明し、図１〜図１１に示す缶体２における構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号を付して説明し、重複する説明は省略することがある。

図１２は、第１変形例の缶体２を示す図である。同図（ａ）は、第１変形例の缶体２の図１０に対応する断面図である。また、図１２（ｂ）は、第１変形例の缶体２の図７に対応する右側面図であり、図１２（ｃ）は、第１変形例の缶体２の図８（ｂ）に対応する底面図である。

図１２に示すように、第１変形例の缶体２は、中間胴体２２２の一方側の部分が１つの曲面部２２２ｃによって構成され、図７に示す三角形状部２２２ａのような平面部を有していない。曲面部２２２ｃは、上部胴体２２１の一方側部分２２１ａに連なり、下方に向かうに従い幅方向の大きさが小さくなる部分である。なお、曲面部２２２ｃの下側の下部胴体２２３には、鉛直姿勢に配置された鉛直部２２３ａが設けられている。曲面部２２２ｃの内面には中間円弧面６２２１が形成されている。この中間円弧面６２２１は、図１１（ｂ）を用いて説明した、上部側面部６２１の円弧面６２１１に連なり、下方に向かうに従い幅方向の大きさが小さくなる面である。

図１３は、第２変形例の缶体２を示す図である。同図（ａ）は、第２変形例の缶体２の図１０に対応する断面図である。また、図１３（ｂ）は、第２変形例の缶体２の図７に対応する右側面図であり、図１３（ｃ）は、第２変形例の缶体２の図８（ｂ）に対応する底面図である。

図１３（ａ）および同図（ｃ）に示すように、第２変形例の缶体２は、中間胴体２２２の一方側に設けられた三角形状部２２２ａが、下方に向かうに従い他方側に傾斜している。これにより、図１３（ａ）に示すように、三角形状部２２２ａの内面に傾斜面６２２１ａが形成されている。この傾斜面６２２１ａは、導通開口９６に相対し下方に向かうに従い導通開口９６に近づく方向に傾斜した面である。すなわち、中間側面部６２２は、導通開口９６に相対し下方に向かうに従い導通開口９６に近づく方向に傾斜した傾斜面６２２１ａを有するものである。なお、図１３（ａ）では、図１０に示す缶体２の熱ガス受入口４１とその周辺部分に相当する位置を一点鎖線で示しており、第２変形例の缶体２は、図１０に示す缶体２と比べて熱ガス受入口４１の位置が他方側に設けられている。また、三角形状部２２２ａの下側の下部胴体２２３には、鉛直姿勢に配置された鉛直部２２３ａが設けられている。

第２変形例の缶体２によれば、熱風とともに噴霧室９２を降下した被処理物は、噴霧室側下方領域９４ａにおいて傾斜面６２２１ａに案内され導通開口９６に向けて移動しやすくなる。

図１４は、第３変形例の缶体２を示す図である。同図（ａ）は、第３変形例の缶体２の図１０に対応する断面図である。また、図１４（ｂ）は、第３変形例の缶体２の図７に対応する右側面図であり、図１４（ｃ）は、第３変形例の缶体２の図８（ｂ）に対応する底面図である。

図１４（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、第３変形例の缶体２は、図１３（ｂ）および同図（ｃ）に示す第２変形例の缶体２における、三角形状部２２２ａおよび一対の曲面部２２２ｂに代えて、１つの曲面部２２２ｃが設けられている。これにより、図１４（ａ）に示すように、曲面部２２２ｃの内面に傾斜面６２２１ａが形成されている。また、図１３（ａ）および同図（ｂ）に示す第２変形例の缶体２における平面の鉛直部２２３ａに代えて、１つの曲面部２２３ｃが形成されている。

次いで、本発明の第２実施形態のスプレードライヤー装置１について説明する。この第２実施形態の説明においては、図１〜図４、図１０および図１１に示す第１実施形態のスプレードライヤー装置１との相違点を中心に説明し、同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号を付して説明し、重複する説明は省略することがある。

図１５（ａ）は、第２実施形態のスプレードライヤー装置１を、他方側の右斜め上方から見た斜視図である。この図１５（ａ）では、一部を破断し缶体２の内部構造を示している。図１５（ｂ）は、同図（ａ）のＤ−Ｄ線切断部端面図である。

図１５（ａ）に示すように、第２実施形態のスプレードライヤー装置１における缶体２は、円板状の天井部２１と円筒状の胴体部２２とを有し、底面６３は円形に構成されている。図１５（ｂ）に示すように、側面６２は、円筒状の胴体部２２の内周面からなり、全体が円弧状の面によって構成されている。

仕切板７は平面視における両端部分が折曲されて構成されたものであり、缶体２内を噴霧室９２と気流乾燥室９３とに仕切っている。また、床板８は円板状に構成され、底面６３との間に円柱状の熱ガス吹込室９５を形成している。なお、図１５（ａ）では、図１０に示す噴出口８１やスライダガス噴出口８２は省略している。

第２実施形態のスプレードライヤー装置１によれば、缶体２の構造が非常に単純になり、側面６２に角部がなくなる。

本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、上記実施形態では、噴霧ノズルとして圧力噴霧ノズル５１を採用しているが、これに代えて２流体式の噴霧ノズルを採用してもよい。また、リブ２６、ノッカ２４およびブラケット２５は必要に応じて設けられるものであり、省略する態様とする場合もある。

なお、以上説明した実施形態や変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の実施形態や変形例に適用してもよい。

１ スプレードライヤー装置
２ 缶体
３ 熱風室構成体
４１ 熱ガス受入口
４２ 排出口
５１ 圧力噴霧ノズル
５３ 熱風供給部材
６１ 天井面
６２ 側面
６２１ 上部側面部
６２１１ 円弧面
６２１２ 第１平面
６２１３ 第２平面
６２１４ 第３平面
６２２ 中間側面部
６２３ 下部側面部
６２２１ａ 傾斜面
６３ 底面
７ 仕切板
７１１ 切欠
８ 床板
８１ 噴出口
８２ スライダガス噴出口
９１ 熱風室
９２ 噴霧室
９３ 気流乾燥室
９４ａ 噴霧室側下方領域
９４ｂ 気流乾燥室側下方領域
９５ 熱ガス吹込室

Claims (8)

1. 内側に、天井面、側面および底面を有する缶体と、
   前記缶体内の下部領域を仕切り、前記底面との間に熱ガス吹込室を形成する床板と、
   前記床板よりも所定高さ上方位置まで前記天井面から垂下し、前記缶体内を噴霧室と気流乾燥室とに仕切る仕切板と、
   前記側面における、前記噴霧室を画定する部分であって、前記仕切板と相対する部分が外側に凸な円弧面と、
   前記仕切板の下端と前記床板との間で前記噴霧室よりも下方と前記気流乾燥室よりも下方が導通する導通開口と、
   前記天井面側から前記噴霧室内に被処理物を噴霧する噴霧ノズルと、
   前記噴霧ノズルから噴霧される前記被処理物とともに前記噴霧室内に熱風を供給する熱風供給部材と、
   前記熱ガス吹込室に熱ガスを受け入れる熱ガス受入口と、
   前記気流乾燥室に連通する排出口とを備え、
   前記床板は、前記熱ガス吹込室に受け入れた前記熱ガスを該気流乾燥室に向けて噴出する噴出口を有するものであることを特徴とするスプレードライヤー装置。
2. 前記導通開口は、前記気流乾燥室の水平断面積に対して０．５倍以上２倍以下の開口面積を有することを特徴とする請求項１に記載のスプレードライヤー装置。
3. 前記噴霧室の下方側から前記気流乾燥室の下方側に指向するスライダガスを噴出するスライダガス噴出口を有するものであることを特徴とする請求項１または２記載のスプレードライヤー装置。
4. 前記スライダガス噴出口は、前記床板に設けられ、前記熱ガス吹込室に受け入れた前記熱ガスを、前記スライダガスとして噴出するものであることを特徴とする請求項３に記載のスプレードライヤー装置。
5. 前記側面の上部側部分は、
   前記仕切板に相対する前記円弧面と、
   前記円弧面とは反対側で前記仕切板に相対する第１平面と、
   前記円弧面の一端側と前記第１平面の一端側を結ぶ第２平面と、
   前記円弧面の他端側と前記第１平面の他端側を結ぶ第３平面とからなり、
   前記気流乾燥室は、３つの前記平面および前記仕切板によって水平断面視が矩形状に画定される空間であり、
   前記噴霧室は、前記円弧面によって画定される水平断面視が甲丸状の空間を含む空間であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載のスプレードライヤー装置。
6. 前記側面は、前記天井面に連なる上部側面部と、前記底面に連なる下部側面部と、該上部側面部と該下部側面部とを連結する中間側面部とを有するものであり、
   前記中間側面部は、前記導通開口に相対し下方に向かうに従い該導通開口に近づく方向に傾斜した傾斜面を有するものであることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載のスプレードライヤー装置。
7. 前記仕切板は、下端の幅方向中央部分に切欠を有するものであることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項記載のスプレードライヤー装置。
8. 前記床板は、前記噴出口を複数有するものであり、
   前記複数の噴出口は、前記側面との距離に応じて、開口面積または前記熱ガスの噴出速度が異なることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項記載のスプレードライヤー装置。