JP2018143927A - Rotary atomizer and spray dryer - Google Patents

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JP2018143927A JP2017039340A JP2017039340A JP2018143927A JP 2018143927 A JP2018143927 A JP 2018143927A JP 2017039340 A JP2017039340 A JP 2017039340A JP 2017039340 A JP2017039340 A JP 2017039340A JP 2018143927 A JP2018143927 A JP 2018143927A
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幾郎 阿部
Ikuro Abe
幾郎 阿部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary atomizer which can effectively cool bearings without using a lubricant.SOLUTION: A rotary atomizer 1 sprays an undiluted solution by a disc 18 which rotates at high speed and includes: a base plate 13; a motor 11 attached onto the base plate 13; a shaft 16 which penetrates through the base plate 13 and in which an upper end is coupled to the motor 11 and the disc 18 is attached to a lower end; a shaft cover 17 covering the shaft 16; bearings 20, 30 which receive the shaft 16; a jacket skirt 15 which includes a substantially tapered wall part provided at the base plate 13 and forms a space including the shaft cover 17 in an area from the base plate 13 to the disc 18; a pipeline 14 in which outlets 14a, 14b are disposed near the bearings 20, 30; and a blower 40 which sends air for cooling the upper and lower bearings 20, 30 to the pipeline 14.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、潤滑油を用いずにベアリングを冷却することが可能なロータリアトマイザ、及びこれを備えたスプレードライヤに関する。   The present invention relates to a rotary atomizer capable of cooling a bearing without using lubricating oil, and a spray dryer provided with the same.

スプレードライヤは、原液を乾燥室内に噴霧し、連続的に熱風に接触させることで、瞬時に粒子を生成する乾燥設備である。噴霧の方式には、一般に、ノズル方式又はロータリーアトマイザ方式が採用される。以下、従来のスプレードライヤの構成を例示して説明する。図4は、本出願人の既存技術に係るスプレードライヤ設備を示す概略図である。   A spray dryer is a drying facility that instantly generates particles by spraying a stock solution into a drying chamber and continuously contacting the solution with hot air. As a spraying method, a nozzle method or a rotary atomizer method is generally adopted. Hereinafter, the configuration of a conventional spray dryer will be described as an example. FIG. 4 is a schematic diagram showing a spray dryer facility according to the applicant's existing technology.

図4に示すスプレードライヤ設備100は、乾燥室101及びサイクロン102を備える。このスプレードライヤ設備100は、二点捕集方式を採用しており、乾燥室101の下部と、サイクロン102の下部との二点において、生成された粒子が捕集される。乾燥室101では、流動性に優れた粒子が生成される。この粒子は、乾燥室101内を落下して、その下部に捕集される。一方、比較的に軽い粒子や微粒子は、ブロワーによって乾燥室101外へ吸引され、サイクロン102において捕集される。   A spray dryer facility 100 shown in FIG. 4 includes a drying chamber 101 and a cyclone 102. This spray dryer equipment 100 employs a two-point collection method, and generated particles are collected at two points, a lower part of the drying chamber 101 and a lower part of the cyclone 102. In the drying chamber 101, particles having excellent fluidity are generated. The particles fall inside the drying chamber 101 and are collected in the lower part thereof. On the other hand, relatively light particles and fine particles are sucked out of the drying chamber 101 by the blower and collected by the cyclone 102.

次に、乾燥室101の構成について、図5(a)、(b)を参照しつつ説明する。図5(a)において、乾燥室101は、上方が円筒形、下方が逆円錐形の壁部を有する。乾燥室101の天井には、エアディスパーサ110が設置されている。エアディスパーサ110の中央には、ロータリアトマイザ120が取り付けられている。一方、乾燥室101の壁面には、この壁面の形状に沿って曲折されたパイプ状のエアブルーム130が対向配置されている。   Next, the configuration of the drying chamber 101 will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). In FIG. 5A, the drying chamber 101 has a wall portion having a cylindrical shape in the upper portion and an inverted conical shape in the lower portion. An air disperser 110 is installed on the ceiling of the drying chamber 101. A rotary atomizer 120 is attached to the center of the air disperser 110. On the other hand, on the wall surface of the drying chamber 101, a pipe-shaped air bloom 130 that is bent along the shape of the wall surface is disposed oppositely.

図5(b)に示すように、エアディスパーサ110は、ハウジング111及びロアパーツ112を備える。ハウジング111は、中心が円形に開口したドーナツ状の外形を有する。ハウジング111内部には、環状の風道が形成されている。この風道は、ハウジング111中心の前記開口を包囲する。ハウジング111内部の風道に供給された熱風は、風道の形状に沿って旋回し、ロアパーツ112の外周面に向かって排出される。   As shown in FIG. 5B, the air disperser 110 includes a housing 111 and a lower part 112. The housing 111 has a donut-shaped outer shape whose center is opened in a circular shape. An annular air passage is formed inside the housing 111. This air passage surrounds the opening at the center of the housing 111. The hot air supplied to the air passage inside the housing 111 swirls along the shape of the air passage and is discharged toward the outer peripheral surface of the lower part 112.

ロアパーツ112は、主として逆円錐状の壁部からなる。ロアパーツ112は、ハウジング111中心の前記開口内に懸架されている。ロアパーツ112のテーパー状の外周面は、ハウジング111からの熱風旋回流に曝される。   The lower part 112 mainly includes an inverted conical wall portion. The lower part 112 is suspended in the opening at the center of the housing 111. The tapered outer peripheral surface of the lower part 112 is exposed to the hot air swirling flow from the housing 111.

このようなロアパーツ112の下端開口には、ロータリーアトマイザ120が懸架されている。ロータリーアトマイザ120は、モータによって高速回転するディスク(円盤)を備える。高速回転するディスクに原液が供給されると、原液は、円盤面で加速され、ディスクの周縁から高速飛散される。これにより、原液は、霧状となって乾燥室101内に噴霧される。そして、乾燥室101内に噴霧された原液は、エアディスパーサ110から乾燥室101内に供給される熱風旋回流に接触し、瞬間的に乾燥及び造粒される。   A rotary atomizer 120 is suspended from the lower end opening of the lower part 112. The rotary atomizer 120 includes a disk (disk) that rotates at high speed by a motor. When the stock solution is supplied to the disk that rotates at high speed, the stock solution is accelerated on the disk surface and scattered at high speed from the periphery of the disk. As a result, the stock solution is sprayed into the drying chamber 101 in the form of a mist. The stock solution sprayed into the drying chamber 101 comes into contact with the hot air swirl flow supplied from the air disperser 110 into the drying chamber 101 and is instantaneously dried and granulated.

特開平8−052387号公報JP-A-8-052387 特開平7−328489号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-328489 特開2008−207096号公報JP 2008-207096 A

<ベアリングの劣化>
一般に、スプレードライヤの乾燥室内は、200℃を超える熱風が供給され、極めて高温となる。製造する粒子の種類によっては、乾燥室内が600℃を超えることもある。ロータリアトマイザは、このような乾燥室内の高温に曝されながら、ディスクを高速回転させる(例えば、10000〜20000rpm)。このため、従来のロータリアトマイザでは、シャフトを受けるベアリングの劣化が激しく、寿命が短いという問題があった。このため、劣化したベアリングを頻繁に交換しなければならなかった。
<Deterioration of bearing>
Generally, hot air exceeding 200 ° C. is supplied into the drying chamber of the spray dryer, and the temperature becomes extremely high. Depending on the type of particles to be produced, the drying chamber may exceed 600 ° C. The rotary atomizer rotates the disk at a high speed (for example, 10,000 to 20,000 rpm) while being exposed to such a high temperature in the drying chamber. For this reason, the conventional rotary atomizer has a problem in that the bearing that receives the shaft is severely deteriorated and its life is short. For this reason, the deteriorated bearing had to be replaced frequently.

<衛生上の問題>
高温によるベアリングの劣化を防止するために、例えば、特許文献1、2には、潤滑油を循環させてベアリングを冷却する構成のロータリアトマイザが開示されている。また、特許文献3には、ロータリアトマイザを二重の保護ケースで覆い、この二重の保護ケース内に冷却水を循環させる構成のロータリアトマイザが開示されている。しかし、ロータリアトマイザは、粒子が製造される乾燥室内に配置される。ロータリアトマイザの内部を循環する潤滑油又は冷却水が万が一でも漏洩した場合は、製造される粒子に異物が混入することになる。異物混入は、製品である粒子の品質を低下させるだけでなく、粒子が食品、医薬品及び化粧品である場合には、衛生上絶対にあってはならない事故となる。
<Hygiene issues>
In order to prevent deterioration of the bearing due to high temperature, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose a rotary atomizer configured to circulate lubricating oil and cool the bearing. Patent Document 3 discloses a rotary atomizer configured to cover a rotary atomizer with a double protective case and to circulate cooling water in the double protective case. However, the rotary atomizer is placed in a drying chamber where the particles are produced. In the unlikely event that the lubricating oil or cooling water circulating inside the rotary atomizer leaks, foreign matter will be mixed into the manufactured particles. Foreign matter contamination not only degrades the quality of the product particles, but also an accident that must not be sanitary if the particles are food, pharmaceuticals and cosmetics.

<ベアリングハウジングの劣化>
従来のロータリアトマイザでは、ベアリングとともに、ベアリングハウジングも劣化してしまう問題があった。ベアリングハウジングは、シャフトにベアリングを固定するための部品である。ベアリングハウジングは、ベアリング全体を収容する大きさを有し、例えば、耐食性及び耐摩耗性に優れたステンレス鋼又はニッケルクロム鋼からなる。ベアリングは、劣化に伴って100℃を超える高温になり、また、シャフトの振動をベアリングハウジングに伝える。このため、ベアリングハウジングのうち、ベアリングと接触する部分が劣化する。従来は、ベアリングと接触する部分が劣化したベアリンハウジング全体を廃棄して、新しいベアリングハウジングと交換していた。一部分が劣化しただけで、ベアリングハウジング全体を廃棄することは、資源の有効利用を図るという現代の社会要請に反する。
<Deterioration of bearing housing>
The conventional rotary atomizer has a problem that the bearing housing deteriorates together with the bearing. The bearing housing is a part for fixing the bearing to the shaft. The bearing housing has a size that accommodates the entire bearing, and is made of, for example, stainless steel or nickel chrome steel having excellent corrosion resistance and wear resistance. The bearing becomes high temperature exceeding 100 ° C. as it deteriorates, and transmits the vibration of the shaft to the bearing housing. For this reason, the part which contacts a bearing among bearing housings deteriorates. Conventionally, the entire bearin housing in which the portion in contact with the bearing has deteriorated is discarded and replaced with a new bearing housing. Discarding the entire bearing housing with only a partial deterioration is contrary to modern social demands for effective use of resources.

<発明の目的>
本発明は、下記の事項を目的とする。
・製品である粒子への異物混入のおそれがなく、ベアリングを効果的に冷却することができ、ベアリングの劣化を防止することが可能なロータリアトマイザを提供すること
・ベアリングハウジンのうち、劣化した部分のみを交換可能としたロータリアトマイザを提供すること
・上記のロータリアトマイザを備えたスプレードライヤを提供すること
<Object of invention>
The present invention has the following objects.
・ Provide a rotary atomizer that can cool the bearing effectively and prevent deterioration of the bearing without the possibility of contamination of the product particles. ・ Deteriorated part of the bearing housing To provide a rotary atomizer that can be replaced only.-To provide a spray dryer equipped with the above rotary atomizer.

(1)上記目的を達成するために、本発明のロータリアトマイザは、高速回転するディスクによって原液を噴霧させるロータリアトマイザであって、ベースプレートと、前記ベースプレートの上に取り付けられたモータと、前記ベースプレートを貫通し、上端が前記モータに結合され、下端に前記ディスクが取り付けられたシャフトと、前記シャフトを覆うシャフトカバーと、前記シャフトを受ける少なくとも一つのベアリングと、前記ベースプレートに設けられた略テーパー形状の壁部を備え、前記ベースプレートから前記ディスクまでの間において、前記シャフトカバーを包含する空間を形成するジャケットスカートと、前記ベアリングの近傍に出口が配された管路と、前記ベアリングを冷却するための空気を前記管路に送り込む送風機と、を備えた構成としてある。 (1) In order to achieve the above object, a rotary atomizer of the present invention is a rotary atomizer in which a stock solution is sprayed by a disk that rotates at high speed, and includes a base plate, a motor mounted on the base plate, and the base plate. A shaft having a top end coupled to the motor and having the disk attached to the bottom end, a shaft cover covering the shaft, at least one bearing for receiving the shaft, and a substantially tapered shape provided on the base plate. A jacket skirt that includes a wall portion and forms a space including the shaft cover between the base plate and the disk; a pipe line having an outlet disposed in the vicinity of the bearing; and for cooling the bearing Blower that sends air into the pipe , A configuration equipped with.

(2)好ましくは、上記(1)のロータリアトマイザにおいて、前記ベアリングが、前記シャフトの中央よりも下方に設けられ、且つ前記ジャケットスカートの空間内に位置し、前記管路の出口が、前記ベースプレートを介して、前記ジャケットスカートの空間内に配された構成にするとよい。 (2) Preferably, in the rotary atomizer of (1) above, the bearing is provided below the center of the shaft and is located in the space of the jacket skirt, and the outlet of the conduit is the base plate It is good to set it as the structure distribute | arranged in the space of the said jacket skirt via.

(3)好ましくは、上記(1)のロータリアトマイザにおいて、前記ベースプレートと前記モータとの間に、換気可能な冷却室が設けられ、前記ベアリングが、前記シャフトの中央よりも上方に設けられ、且つ前記冷却室内に位置し、前記管路の出口が、前記冷却室に連通された構成にするとよい。 (3) Preferably, in the rotary atomizer of the above (1), a cooling chamber capable of ventilation is provided between the base plate and the motor, and the bearing is provided above the center of the shaft, and It is good to set it as the structure located in the said cooling chamber, and the exit of the said pipe line connected to the said cooling chamber.

(4)好ましくは、上記(1)のロータリアトマイザにおいて、前記ベースプレートと前記モータとの間に、換気可能な冷却室が設けられ、前記ベアリングが、前記シャフトの中央よりも下方に設けられ、且つ前記ジャケットスカートの空間内に位置する下部ベアリングと、前記シャフトの中央よりも上方に設けられ、且つ前記冷却室内に位置する上部ベアリングと、を含み、前記管路が少なくとも二つの出口を有し、一の出口が、前記ベースプレートを介して、前記ジャケットスカートの空間内に配され、他の出口が、前記冷却室に連通された構成にするとよい。 (4) Preferably, in the rotary atomizer of (1) above, a cooling chamber capable of ventilation is provided between the base plate and the motor, and the bearing is provided below the center of the shaft, and A lower bearing located in the space of the jacket skirt, and an upper bearing provided above the center of the shaft and located in the cooling chamber, wherein the pipe line has at least two outlets, One outlet may be arranged in the space of the jacket skirt through the base plate, and the other outlet may be communicated with the cooling chamber.

(5)好ましくは、上記(1)〜(4)いずれかのロータリアトマイザにおいて、前記ジャケットスカートが、略テーパー形状の二重の壁部を備え、この二重の壁部の間に、断熱材が充填された構成にするとよい。 (5) Preferably, in the rotary atomizer according to any one of (1) to (4), the jacket skirt includes a substantially tapered double wall portion, and a heat insulating material is provided between the double wall portions. It is good to make the structure filled with.

(6)好ましくは、上記(5)のロータリアトマイザにおいて、前記ジャケットスカートの二重の壁部の間から空気を吸引するための真空ポンプを備えた構成にするとよい。 (6) Preferably, in the rotary atomizer of the above (5), a vacuum pump for sucking air from between the double wall portions of the jacket skirt may be provided.

(7)好ましくは、上記(1)〜(6)いずれかのロータリアトマイザにおいて、前記シャフトに前記ベアリングを固定するためのベアリングハウジングを備え、前記ベアリングハウジングは、前記ベアリングに接触するインナーパーツと、前記インナーパーツが交換可能に結合されるアウターパーツと、を含む構成にするとよい。 (7) Preferably, in the rotary atomizer according to any one of the above (1) to (6), a bearing housing for fixing the bearing to the shaft is provided, and the bearing housing includes an inner part that contacts the bearing; The inner part may be configured to include an outer part that is exchangeably coupled.

(8)上記目的を達成するために、本発明のスプレードライヤは、上記(1)〜(7)のいずれかに記載のロータリアトマイザを備えた構成としてある。 (8) In order to achieve the above object, a spray dryer according to the present invention includes the rotary atomizer according to any one of the above (1) to (7).

本発明のロータリアトマイザによれば、潤滑剤を用いることなくベアリングを効果的に冷却することができ、製品である粒子への異物混入のおそれなく、ベアリングの劣化を防止することが可能である。したがって、本発明のロータリアトマイザは、衛生面における信頼性が高く、ベアリングの寿命延長を図ることができるという効果を奏する。ベアリングの寿命延長は、ロータリアトマイザのメンテナンス回数の減少につながる。この結果、本発明のロータリアトマイザを備えたスプレードライヤは、粒子の製造効率が向上する。   According to the rotary atomizer of the present invention, it is possible to effectively cool the bearing without using a lubricant, and it is possible to prevent deterioration of the bearing without the possibility of foreign matter entering the product particles. Therefore, the rotary atomizer of the present invention has high hygiene reliability and the effect that the life of the bearing can be extended. Extending the life of the bearing leads to a reduction in the number of maintenance of the rotary atomizer. As a result, the spray dryer provided with the rotary atomizer of the present invention improves the particle production efficiency.

また、本発明のロータリアトマイザによれば、ベアリングハウジンのうち、劣化したインナーパーツのみを交換することができ、アウターパーツを恒久的に使用することが可能となる。   Further, according to the rotary atomizer of the present invention, it is possible to replace only the deteriorated inner part in the bearing housing, and it is possible to use the outer part permanently.

図1は、本発明の一実施形態に係るロータリアトマイザの外観図である。FIG. 1 is an external view of a rotary atomizer according to an embodiment of the present invention. 図2は、上記ロータリアトマイザの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotary atomizer. 図3は、上記ロータリアトマイザに設けられたベアリングハウジングを示すものであり、図3(a)は平面図、図3(b)は断面図である。FIG. 3 shows a bearing housing provided in the rotary atomizer. FIG. 3 (a) is a plan view and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view. 図4は、本出願人の既存技術に係るスプレードライヤ設備の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a spray dryer facility according to the applicant's existing technology. 図5は、上記スプレードライヤ設備を構成する乾燥室を示すものあり、図5(a)は乾燥室全体の概略図、図5(b)は上記乾燥室に備えられたエアディスパーサの概略図である。FIG. 5 shows a drying chamber constituting the spray dryer equipment. FIG. 5 (a) is a schematic diagram of the entire drying chamber, and FIG. 5 (b) is a schematic diagram of an air disperser provided in the drying chamber. It is.

以下、本発明の一実施形態に係るロータリアトマイザについて、図1〜図3を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a rotary atomizer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

<外部構造>
図1に示すように、本実施形態のロータリアトマイザ1は、モータ11によってディスク19を高速回転させ、図示しない乾燥室内に原液を噴霧させる構成となっている。モータ11は、モータ台座12を介してベースプレート13の上に固定されている。ベースプレート13の上には、冷却空気出口13aと、管路14とが設けられている。一方、ベースプレート13の下には、ジャケットスカート15が固定されている。ジャケットスカート15は、上から下に直径が小さくなる略テーパー形状の壁部を構成している。ジャケットスカート15の下端部には、ディスク19が回転可能に取り付けられている。
<External structure>
As shown in FIG. 1, the rotary atomizer 1 of the present embodiment has a configuration in which a disk 19 is rotated at a high speed by a motor 11 and a stock solution is sprayed into a drying chamber (not shown). The motor 11 is fixed on the base plate 13 via the motor base 12. On the base plate 13, a cooling air outlet 13a and a pipe line 14 are provided. On the other hand, a jacket skirt 15 is fixed under the base plate 13. The jacket skirt 15 constitutes a substantially tapered wall portion whose diameter decreases from top to bottom. A disk 19 is rotatably attached to the lower end of the jacket skirt 15.

<内部構造>
図2に示すように、モータ台座12の内部は、中空の冷却室12aになっている。冷却室12a内は、壁部に取り付けられたパンチングメッシュカバー12b(図1を参照)を介して換気可能となっている。この冷却室12a内において、モータ11の回転軸が、シャフト16の上端に結合されている。
<Internal structure>
As shown in FIG. 2, the inside of the motor base 12 is a hollow cooling chamber 12a. The inside of the cooling chamber 12a can be ventilated through a punching mesh cover 12b (see FIG. 1) attached to the wall. In the cooling chamber 12 a, the rotating shaft of the motor 11 is coupled to the upper end of the shaft 16.

シャフト16は、ベースプレート13を貫通し、ジャケットスカート15の中を通過して下方に延びている。シャフト16は、ジャケットスカート15内において、シャフトカバー17に覆われている。このシャフトカバー17から突出するシャフト16の下端は、リキッドディストリビュータ18を貫通して、ディスク19に結合されている。リキッドディストリビュータ18は、シャフトカバー17の下端に固定されている。モータ11の回転はシャフト16に伝達され、リキッドディストリビュータ18の下方でディスク19が高速回転される。   The shaft 16 passes through the base plate 13, passes through the jacket skirt 15, and extends downward. The shaft 16 is covered with a shaft cover 17 in the jacket skirt 15. The lower end of the shaft 16 protruding from the shaft cover 17 passes through the liquid distributor 18 and is coupled to the disk 19. The liquid distributor 18 is fixed to the lower end of the shaft cover 17. The rotation of the motor 11 is transmitted to the shaft 16, and the disk 19 is rotated at a high speed below the liquid distributor 18.

ベースプレート13には、図示しない原液パイプが挿通される。この原液パイプは、ジャケットスカート15内を通って、リキッドディストリビュータ18に接続される。図示しないスプレードライヤによって粒子に加工される原液は、原液パイプを通ってリキッドディストリビュータ18に流れる。リキッドディストリビュータ18は、高速回転するディスク19の中心に原液を供給する。   A stock solution pipe (not shown) is inserted into the base plate 13. The stock solution pipe passes through the jacket skirt 15 and is connected to the liquid distributor 18. A stock solution that is processed into particles by a spray dryer (not shown) flows through the stock solution pipe to the liquid distributor 18. The liquid distributor 18 supplies the stock solution to the center of the disk 19 that rotates at high speed.

シャフト16は、上部ベアリング20及び下部ベアリング30によって回転自在に支持されている。上部ベアリング20は、シャフト16の中央よりも上方に設けられ、且つ冷却室12a内に位置している。上部ベアリング20は、上部ベアリングハウジング21内に収容されている。上部ベアリングハウジング21は、シャフトカバー17の上端に結合されている。一方、下部ベアリング30は、シャフト16の中央よりも下方に設けられ、且つジャケットスカート15内に位置している。下部ベアリング30は、下部ベアリングハウジング31内に収容されている。下部ベアリングハウジング31は、シャフトカバー17内に固定されている。   The shaft 16 is rotatably supported by the upper bearing 20 and the lower bearing 30. The upper bearing 20 is provided above the center of the shaft 16 and is located in the cooling chamber 12a. The upper bearing 20 is accommodated in the upper bearing housing 21. The upper bearing housing 21 is coupled to the upper end of the shaft cover 17. On the other hand, the lower bearing 30 is provided below the center of the shaft 16 and is located in the jacket skirt 15. The lower bearing 30 is accommodated in the lower bearing housing 31. The lower bearing housing 31 is fixed in the shaft cover 17.

<ベアリング冷却構造>
ここで、本実施形態のロータリアトマイザ1は、潤滑油を一切使用することなく(OIL-FREE)、上部ベアリング20及び下部ベアリング30を冷却する構造を備えている。本実施形態のベアリング冷却構造は、主として、モータ台座12の冷却室12a、管路14、ジャケットスカート15、送風機40及び真空ポンプ50によって構成される。
<Bearing cooling structure>
Here, the rotary atomizer 1 of the present embodiment has a structure that cools the upper bearing 20 and the lower bearing 30 without using any lubricating oil (OIL-FREE). The bearing cooling structure of the present embodiment is mainly constituted by the cooling chamber 12 a of the motor base 12, the conduit 14, the jacket skirt 15, the blower 40 and the vacuum pump 50.

<<強制空冷>>
管路14は、第1出口14aと第2出口14bとを有する二又構造となっている。第1出口14aは、モータ台座12に接続されており、冷却室12aに連通している。この第1出口14aは、冷却室12a内に位置する上部ベアリング20に向けられている。一方、第2出口14bは、ベースプレート13を介して、ジャケットスカート15によって形成される空間内に配されている。この第2出口14bは、シャフトカバー17内の下部ベアリング30に向けられている。
<< Forced air cooling >>
The pipe line 14 has a bifurcated structure having a first outlet 14a and a second outlet 14b. The first outlet 14a is connected to the motor base 12 and communicates with the cooling chamber 12a. The first outlet 14a is directed to the upper bearing 20 located in the cooling chamber 12a. On the other hand, the second outlet 14 b is disposed in the space formed by the jacket skirt 15 via the base plate 13. The second outlet 14 b is directed to the lower bearing 30 in the shaft cover 17.

管路14の入口には、送風機40が接続されている。送風機40は、管路14に空気を送り込む。管路14内に送り込まれた空気は、管路14を通って第1出口14a及び第2出口14bから排出され、上部ベアリング20及び下部ベアリング30を強制的に空冷する。   A blower 40 is connected to the inlet of the conduit 14. The blower 40 sends air into the pipe line 14. The air sent into the pipe line 14 is discharged from the first outlet 14a and the second outlet 14b through the pipe line 14 and forcibly cools the upper bearing 20 and the lower bearing 30.

<<真空断熱>>
ジャケットスカート15の空間内に位置する下部ベアリング30は、図示しないスプレードライヤの乾燥室内の高温に曝される。このため、乾燥室内からジャケットスカート15の空間内への熱移動を抑制し、下部ベアリング30の周辺温度を低く保つ必要がある。そこで、本実施形態では、ジャケットスカート15に真空断熱の機能を持たせている。
<< Vacuum insulation >>
The lower bearing 30 located in the space of the jacket skirt 15 is exposed to a high temperature in a drying chamber of a spray dryer (not shown). For this reason, it is necessary to suppress the heat transfer from the drying chamber into the space of the jacket skirt 15 and keep the temperature around the lower bearing 30 low. Therefore, in this embodiment, the jacket skirt 15 is provided with a function of vacuum insulation.

ジャケットスカート15は、略テーパー形状の第1壁部15aと第2壁部15bとで二重に構成されている。これら第1及び第2壁部15a、15bは、例えば、耐食性の高いステンレス鋼材であるSUS316によって形成される。第1壁部15aと第2壁部15bとの間には、隙間が形成されており、この隙間に断熱材15cが充填されている。断熱材15cの素材は、特に限定されるものではない。耐熱性に優れたものであれば、例えば、繊維系又は発泡系のいずれの素材からなる断熱材15cであってもよい。   The jacket skirt 15 is composed of a first wall portion 15a and a second wall portion 15b that are substantially tapered. These 1st and 2nd wall parts 15a and 15b are formed with SUS316 which is stainless steel material with high corrosion resistance, for example. A gap is formed between the first wall portion 15a and the second wall portion 15b, and this gap is filled with a heat insulating material 15c. The material of the heat insulating material 15c is not particularly limited. As long as it is excellent in heat resistance, for example, the heat insulating material 15c made of any material of fiber type or foam type may be used.

第1壁部15aと第2壁部15bとの隙間は、配管を通じて真空ポンプ50に接続されている。配管の一端は、第2壁部15bを介して、第1壁部15aと第2壁部15bとの隙間に連通している。また、配管の他端は、ジャケットスカート15の空間内からベースプレート13を通って真空ポンプ50に接続される。真空ポンプ50は、第1壁部15aと第2壁部15bとの隙間から空気を吸引し、隙間を真空状態にする。   A gap between the first wall portion 15a and the second wall portion 15b is connected to the vacuum pump 50 through a pipe. One end of the pipe communicates with the gap between the first wall portion 15a and the second wall portion 15b via the second wall portion 15b. The other end of the pipe is connected to the vacuum pump 50 through the base plate 13 from the space of the jacket skirt 15. The vacuum pump 50 sucks air from the gap between the first wall portion 15a and the second wall portion 15b, and places the gap in a vacuum state.

<<ベアリング冷却構造の作用効果>>
上部ベアリング20は、モータ台座12の冷却室12a内において、送風機40から送り込まれた空気により強制的に空冷される。これにより、ロータリアトマイザ1の稼働中、上部ベアリング20の温度は、50〜90℃の範囲内に維持される。また、送風機40から送り込まれた空気は、パンチングメッシュカバー12bを通じて、冷却室12aから外部に排出される。
<< Operational effects of bearing cooling structure >>
The upper bearing 20 is forcibly air-cooled by the air sent from the blower 40 in the cooling chamber 12 a of the motor base 12. Thereby, during operation of the rotary atomizer 1, the temperature of the upper bearing 20 is maintained within the range of 50 to 90 ° C. Moreover, the air sent from the air blower 40 is discharged | emitted outside from the cooling chamber 12a through the punching mesh cover 12b.

一方、下部ベアリング30は、ジャケットスカート15によって真空断熱された空間内において、送風機40から送り込まれた空気により強制的に空冷される。すなわち、第1壁部15aと第2壁部15bとの隙間に充填された断熱材15cにより、図示しないスプレードライヤの乾燥室内からの熱伝導が抑制される。さらに、第1壁部15aと第2壁部15bとの隙間が、真空ポンプ50によって真空状態となり、空気の存在に起因する熱伝導と対流とが殆んど生じなくなる。このように真空断熱された環境下において、下部ベアリング30は、送風機40から送り込まれた空気により強制的に空冷される。この結果、ロータリアトマイザ1の稼働中、下部ベアリング30の温度は、50〜90℃の範囲内に維持される。また、送風機40から送り込まれた空気は、冷却空気出口13aを通じて、ジャケットスカート15の外部に排出される。   On the other hand, the lower bearing 30 is forcibly air-cooled by the air sent from the blower 40 in the space thermally insulated by the jacket skirt 15. That is, heat conduction from the drying chamber of a spray dryer (not shown) is suppressed by the heat insulating material 15c filled in the gap between the first wall portion 15a and the second wall portion 15b. Further, the gap between the first wall portion 15a and the second wall portion 15b is brought into a vacuum state by the vacuum pump 50, so that heat conduction and convection due to the presence of air hardly occur. In such a vacuum-insulated environment, the lower bearing 30 is forcibly cooled by the air sent from the blower 40. As a result, during operation of the rotary atomizer 1, the temperature of the lower bearing 30 is maintained within a range of 50 to 90 ° C. Further, the air sent from the blower 40 is discharged to the outside of the jacket skirt 15 through the cooling air outlet 13a.

上述した本実施形態のベアリング冷却構造によれば、潤滑剤を用いることなく上部及び下部ベアリング20、30を効果的に冷却することができ、製品である粒子への異物混入のおそれなく、上部及び下部ベアリング20、30の劣化を防止することが可能である。したがって、本実施形態のロータリアトマイザ1は、衛生面における信頼性が高く、上部及び下部ベアリング20、30の寿命延長を図ることができるという効果を奏する。上部及び下部ベアリング20、30の寿命延長は、ロータリアトマイザ1のメンテナンス回数の減少につながる。この結果、本実施形態のロータリアトマイザ1を備えたスプレードライヤは、粒子の製造効率が向上する。   According to the above-described bearing cooling structure of the present embodiment, the upper and lower bearings 20 and 30 can be effectively cooled without using a lubricant. It is possible to prevent deterioration of the lower bearings 20 and 30. Therefore, the rotary atomizer 1 of the present embodiment has high hygiene reliability, and has an effect that the life of the upper and lower bearings 20 and 30 can be extended. Extending the service life of the upper and lower bearings 20 and 30 leads to a reduction in the number of maintenances of the rotary atomizer 1. As a result, the spray dryer provided with the rotary atomizer 1 of the present embodiment improves the particle production efficiency.

<ベアリングハウジング>
次に、本実施形態の上部ベアリングハウジング21の構成について、図2及び図3を参照しつつ説明する。なお、下部ベアリングハウジング31も、以下に説明する上部ベアリングハウジング21と同様の構成となっているが、詳細な説明は省略する。
<Bearing housing>
Next, the structure of the upper bearing housing 21 of this embodiment is demonstrated, referring FIG.2 and FIG.3. The lower bearing housing 31 has the same configuration as the upper bearing housing 21 described below, but detailed description thereof is omitted.

図2に示すように、上部ベアリング20が寿命により劣化すると、シャフト16が振動するようになり、この振動が上部ベアリングハウジング21に伝わる。このため、上部ベアリングハウジング21のうち、上部ベアリング20と接触する部分も劣化する。上部ベアリングハウジング21は、上部ベアリング20全体を収容する大型部品であり、耐食性及び耐摩耗性に優れた金属材料からなる。したがって、一部分が劣化しただけで、上部ベアリングハウジング21全体を廃棄することは、資源の有効利用を図るという現代の社会要請に反する。   As shown in FIG. 2, when the upper bearing 20 deteriorates due to its life, the shaft 16 starts to vibrate, and this vibration is transmitted to the upper bearing housing 21. For this reason, the part which contacts the upper bearing 20 among the upper bearing housing 21 also deteriorates. The upper bearing housing 21 is a large component that accommodates the entire upper bearing 20 and is made of a metal material having excellent corrosion resistance and wear resistance. Therefore, discarding the entire upper bearing housing 21 with only a partial deterioration is contrary to modern social demands for effective use of resources.

そこで、本実施形態では、図3(a)、(b)に示すように、上部ベアリングハウジング21をアウターパーツ21aとインナーパーツ21bとの二部品で構成している。図3(b)に示すように、アウターパーツ21aの上部の内周面には、雌ねじが設けられている。インナーパーツ21bの外周面には、アウターパーツ21aの雌ねじに螺合される雄ねじが設けられている。図3(a)に示すように、インナーパーツ21bの上面には、図示しない工具が挿入される二つの孔が設けられており、工具を用いてインナーパーツ21bが交換可能となっている。インナーパーツ21bの内径は、図2に示す上部ベアリング20の外径にほぼ等しく、上部ベアリング20は、アウターパーツ21aに螺合されたインナーパーツ21bの中に収容される。上部ベアリング20の外周面は、インナーパーツ21bの内周面のみに接触する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the upper bearing housing 21 is composed of two parts, an outer part 21a and an inner part 21b. As shown in FIG.3 (b), the internal thread of the upper part of the outer part 21a is provided with the internal thread. On the outer peripheral surface of the inner part 21b, a male screw that is screwed into the female screw of the outer part 21a is provided. As shown in FIG. 3A, the upper surface of the inner part 21b is provided with two holes into which a tool (not shown) is inserted, and the inner part 21b can be replaced using the tool. The inner diameter of the inner part 21b is substantially equal to the outer diameter of the upper bearing 20 shown in FIG. 2, and the upper bearing 20 is accommodated in the inner part 21b screwed to the outer part 21a. The outer peripheral surface of the upper bearing 20 contacts only the inner peripheral surface of the inner part 21b.

このようなアウターパーツ21aとインナーパーツ21bとは、同じ金属材料で形成される。例えば、耐食性及び耐摩耗性に優れたステンレス鋼又はニッケルクロム鋼により、アウターパーツ21aとインナーパーツ21bとを形成してもよい。   Such outer part 21a and inner part 21b are formed of the same metal material. For example, the outer part 21a and the inner part 21b may be formed of stainless steel or nickel chrome steel excellent in corrosion resistance and wear resistance.

<ベアリングハウジングの作用効果>
本実施形態の上部ベアリングハウジング21によれば、上部ベアリング20の外周面がインナーパーツ21bの内周面のみに接触するので、シャフト16の振動を受けた場合でも、インナーパーツ21bのみが劣化し、アウターパーツ21aは劣化しない。したがって、劣化したインナーパーツ21bのみを交換することにより、アウターパーツ21aを恒久的に使用することが可能となる。
<Function and effect of bearing housing>
According to the upper bearing housing 21 of the present embodiment, since the outer peripheral surface of the upper bearing 20 contacts only the inner peripheral surface of the inner part 21b, only the inner part 21b deteriorates even when subjected to vibration of the shaft 16, The outer part 21a does not deteriorate. Therefore, the outer part 21a can be used permanently by exchanging only the deteriorated inner part 21b.

1 ロータリアトマイザ
11 モータ
12 モータ台座
12a 冷却室
12b パンチングメッシュカバー
13 ベースプレート
13a 冷却空気出口
14 管路
14a 第1出口
14b 第2出口
15 ジャケットスカート
15a 第1壁部
15b 第2壁部
15c 断熱材
16 シャフト
17 シャフトカバー
18 リキッドディストリビュータ
19 ディスク
20 上部ベアリング
21 上部ベアリングハウジング
30 下部ベアリング
31 下部ベアリングハウジング
40 送風機
50 真空ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotator atomizer 11 Motor 12 Motor base 12a Cooling chamber 12b Punching mesh cover 13 Base plate 13a Cooling air outlet 14 Pipe line 14a First outlet 14b Second outlet 15 Jacket skirt 15a First wall 15b Second wall 15c Thermal insulation 16 Shaft 17 Shaft cover 18 Liquid distributor 19 Disc 20 Upper bearing 21 Upper bearing housing 30 Lower bearing 31 Lower bearing housing 40 Blower 50 Vacuum pump

Claims (8)

高速回転するディスクによって原液を噴霧させるロータリアトマイザであって、
ベースプレートと、
前記ベースプレートの上に取り付けられたモータと、
前記ベースプレートを貫通し、上端が前記モータに結合され、下端に前記ディスクが取り付けられたシャフトと、
前記シャフトを覆うシャフトカバーと、
前記シャフトを受ける少なくとも一つのベアリングと、
前記ベースプレートに設けられた略テーパー形状の壁部を備え、前記ベースプレートから前記ディスクまでの間において、前記シャフトカバーを包含する空間を形成するジャケットスカートと、
前記ベアリングの近傍に出口が配された管路と、
前記ベアリングを冷却するための空気を前記管路に送り込む送風機と、
を備えたことを特徴とするロータリアトマイザ。
A rotary atomizer that sprays stock solution with a high-speed rotating disk,
A base plate;
A motor mounted on the base plate;
A shaft penetrating the base plate, having an upper end coupled to the motor and having the disk attached to the lower end;
A shaft cover covering the shaft;
At least one bearing for receiving the shaft;
A jacket skirt having a substantially tapered wall portion provided on the base plate, and forming a space including the shaft cover between the base plate and the disk;
A conduit having an outlet disposed in the vicinity of the bearing;
A blower for sending air to cool the bearing into the pipe;
A rotary atomizer characterized by comprising:
前記ベアリングが、前記シャフトの中央よりも下方に設けられ、且つ前記ジャケットスカートの空間内に位置し、
前記管路の出口が、前記ベースプレートを介して、前記ジャケットスカートの空間内に配された、請求項1に記載のロータリアトマイザ。
The bearing is provided below the center of the shaft and located in the space of the jacket skirt;
The rotary atomizer according to claim 1, wherein an outlet of the pipe line is disposed in the space of the jacket skirt through the base plate.
前記ベースプレートと前記モータとの間に、換気可能な冷却室が設けられ、
前記ベアリングが、前記シャフトの中央よりも上方に設けられ、且つ前記冷却室内に位置し、
前記管路の出口が、前記冷却室に連通された、請求項1に記載のロータリアトマイザ。
A ventilated cooling chamber is provided between the base plate and the motor,
The bearing is provided above the center of the shaft and is located in the cooling chamber;
The rotary atomizer according to claim 1, wherein an outlet of the conduit communicates with the cooling chamber.
前記ベースプレートと前記モータとの間に、換気可能な冷却室が設けられ、
前記ベアリングが、前記シャフトの中央よりも下方に設けられ、且つ前記ジャケットスカートの空間内に位置する下部ベアリングと、前記シャフトの中央よりも上方に設けられ、且つ前記冷却室内に位置する上部ベアリングと、を含み、
前記管路が少なくとも二つの出口を有し、一の出口が、前記ベースプレートを介して、前記ジャケットスカートの空間内に配され、他の出口が、前記冷却室に連通された、請求項1に記載のロータリアトマイザ。
A ventilated cooling chamber is provided between the base plate and the motor,
A lower bearing located below the center of the shaft and located in the space of the jacket skirt; an upper bearing located above the center of the shaft and located in the cooling chamber; Including,
The pipe line has at least two outlets, one outlet is disposed in the space of the jacket skirt through the base plate, and the other outlet is in communication with the cooling chamber. The described rotary atomizer.
前記ジャケットスカートが、略テーパー形状の二重の壁部を備え、この二重の壁部の間に、断熱材が充填された請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータリアトマイザ。   The rotary atomizer according to any one of claims 1 to 4, wherein the jacket skirt includes a substantially tapered double wall portion, and a heat insulating material is filled between the double wall portions. 前記ジャケットスカートの二重の壁部の間から空気を吸引するための真空ポンプを備えた請求項5に記載のロータリアトマイザ。   The rotary atomizer according to claim 5, further comprising a vacuum pump for sucking air from between the double walls of the jacket skirt. 前記シャフトに前記ベアリングを固定するためのベアリングハウジングを備え、前記ベアリングハウジングは、前記ベアリングに接触するインナーパーツと、前記インナーパーツが交換可能に結合されるアウターパーツと、を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のロータリアトマイザ。   The bearing housing for fixing the said bearing to the said shaft, The said bearing housing contains the inner part which contacts the said bearing, and the outer part to which the said inner part is couple | bonded so that replacement | exchange is possible. The rotary atomizer according to any one of the above. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のロータリアトマイザを備えたことを特徴するスプレードライヤ。   The spray dryer provided with the rotary atomizer of any one of Claims 1-7.
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