JP2514231Y2 - マイクロ波連続乾燥装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、合成樹脂材料や医薬品材料等の粉粒体等
（以下被乾燥物又は単に材料という）を連続的に移送し
ながらマイクロ波により加熱して、結晶化したり乾燥し
たりするマイクロ波連続乾燥装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のマイクロ波連続乾燥装置としては、例えば、
実公昭60−18798号公報記載のもの、特開平１−301
310号公報記載のものが知られている。

前記従来例のものは、箱形状の材料輸送路の上流側
一端から下流側他端まで連続したスクリューを水平に横
設し、このスクリューで被乾燥物を撹拌混合しながら移
送して、移送中にマイクロ波により加熱、乾燥するよう
に構成したものである。

従来例のものは、マイクロ波により加熱される横長
の攪拌混合加熱部を有し、該攪拌混合加熱部の長さ方向
の一方に材料入口を他方に材料出口をもつとともに、同
攪拌混合加熱部の長さ方向の一側から他側に延びる回転
軸を軸架し、この回転軸に複数の円盤状隔壁を取付け
て、隣接する各隔壁間に隔離空間を形成するとともに、
前記円盤状隔壁に攪拌羽根を設けてなるものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかるに、従来例のマイクロ波連続乾燥装置では、
マイクロ波を照射する撹拌混合加熱部も含む被乾燥物移
送部の全部が螺旋状のスクリューフィーダ（スクリュー
コンベヤ）の構成を採っているため、（イ）材料の供給
部、加熱部及び排出部での滞留時間をそれぞれ異なるよ
うに調節することができないばかりか、撹拌混合加熱部
における撹拌混合効果が不充分であった。

（ロ）また、ポリエチレンテレフタレート樹脂（PET樹
脂）の如く未結晶樹脂を結晶化したり、撹拌混合加熱部
のマイクロ波密度を余り高くできない場合等には、撹拌
混合加熱部での材料の滞留時間を長くする必要がある
が、この従来例では上述のようにスクリューを採用して
いることから、充分に撹拌混合しながら、撹拌混合加熱
部での材料の滞留時間を長く確保することができにくか
った。

（ハ）上記撹拌混合加熱部での材料の滞留時間を充分に
確保しようとすると、撹拌混合加熱部を材料の流れ方向
に非常に長い寸法としなければならないという問題点が
あった。

従来例のものによれば、 （ニ）マイクロ波の乱反射や滞留時間のばらつきによる
加熱ムラを防止することができる。しかしながら、この
従来例の攪拌羽根は、材料の供給部及びマイクロ波加
熱部並びに排出部のすべてに亘って同一形状のものを繰
り返し設けているため、これらの供給部、加熱部及び排
出部での滞留時間をそれぞれ異なるように調節すること
はできなかった。

この考案は、このような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、材料供給移送部と撹拌混合加熱部と材料排
出部との３区間における攪拌手段の構成を変え、それぞ
れ独立した機能を持たせたことにより、上記（イ）〜
（ニ）の問題点を解消しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この考案は、マイクロ波に
より加熱される横長の攪拌混合加熱部の上流側に供給ス
クリューフィーダ部を、下流側に排出スクリューフィー
ダ部を設けるとともに、上記供給スクリューフィーダ部
の一側から排出スクリューフィーダ部の他側に至る長さ
方向には回転軸を軸架し、この回転軸には長さ方向に沿
って、供給スクリューフィーダ部と排出スクリューフィ
ーダ部とには螺旋状スクリューを、攪拌混合加熱部には
螺旋状スクリューを除く攪拌羽根を設け、上記供給スク
リューフィーダ部の上部には材料供給ホッパーを配設し
てなるマイクロ波連続乾燥装置であって、前記排出スク
リューフィーダ部の螺旋状スクリューのピッチは、供給
スクリューフィーダ部の螺旋状スクリューのピッチより
小さく形成すると共に、前記材料供給ホッパーにレベル
計を設け、さらにこのレベル計の上流側にはレベル計に
よって開閉される自動供給弁を設けていることを特徴と
する。

〔作用〕

材料供給口から供給された被乾燥物（材料）は、供給
スクリューフィーダ部の螺旋状スクリューにより撹拌混
合加熱部へ移送される。この場合、排出スクリューフィ
ーダ部の螺旋状スクリューのピッチは、供給スクリュー
フィーダ部の螺旋状スクリューのピッチより小さくして
いるので、材料供給部の材料の移送量に比べて材料排出
部の排出量は少ない（スクリューの幅や軸回転数が同じ
条件の場合）。そのため、攪拌混合加熱部への材料の充
填量は徐々に増加し、材料供給ホーッパーにおいてレベ
ル計の位置まで材料が充填すると、該レベル計が作動し
て自動供給弁が閉じる。

撹拌混合加熱部では、螺旋状スクリューを除く任意の
撹拌羽根が、被乾燥物を充分に撹拌混合するとともに、
被乾燥物の滞留時間が調節される。

マイクロ波により所定時間加熱され、所望温度に乾燥
された被乾燥物は、排出スクリューフィーダ部の螺旋状
スクリューにより、供給スクリューフィーダ部での供給
量に比べて少ない排出量ではあるが、定量的に排出口か
ら排出される。そして材料がレベル計の位置より降下す
ると該レベル計が作動して自動供給弁が開いて新たに材
料が供給されて行く。このように自動供給弁はレベル計
に連動して開・閉を繰り返してマイクロ波加熱室内の材
料レベルを一定に保つ。

〔実施例〕

この考案の一実施例を第１図と第２図に基づいて以下
に説明する。

（１）はマイクロ波により被乾燥物（材料）を連続し
て加熱、乾燥する横長の乾燥装置本体であって、乾燥装
置本体（１）は横形の材料輸送路（２）を形成してい
る。

マイクロ波により加熱される横長の攪拌混合加熱部
（20）の上流側に供給スクリューフィーダ部（10）を、
下流側に排出スクリューフィーダ部（30）を設けるとと
もに、上記供給スクリューフィーダ部（10）の一側から
排出スクリューフィーダ部（30）の他側に至る長さ方向
には回転軸（５）を軸架している。この回転軸（５）に
は長さ方向に沿って、供給スクリューフィーダ部（10）
と排出スクリューフィーダ部（30）とには螺旋状スクリ
ュー（11）、（31）を、攪拌混合加熱部（20）には螺旋
状スクリューを除く攪拌羽根（22）を設けている。

前記排出スクリューフィーダ部（30）の螺旋状スクリ
ュー（31）のピッチ（P2）は、供給スクリューフィーダ
部（10）の螺旋状スクリュー（11）のピッチ（P1）より
小さく形成してある。

供給スクリューフィーダ部（10）の上方には材料供給
ホッパー（３）を設けてあり、その材料供給口（４）か
ら供給された被乾燥物は、供給スクリューフィーダ部
（10）に通され螺旋状スクリュー（11）の回転により撹
拌混合加熱部（20）へ移送される。また前記供給スクリ
ューフィーダ部（10）の上部には材料供給ホッパー
（３）が取付けられ、この材料供給ホッパー（３）にお
ける上下方向の略中央部には、レベル計（41）が配設さ
れると共に、材料供給ホッパー（３）におけるレベル計
（41）の上流側には自動供給弁（40）が設けられ、これ
らレベル計（41）と自動供給弁（40）は制御ラインによ
り接続される。つまりレベル計（41）の材料検知によっ
て後述するように自動供給弁（40）が開閉制御される。

供給スクリューフィーダ部（10）より下流側に設けた
前記撹拌混合加熱部（20）は、主として、マイクロ波加
熱室（21）と、該マイクロ波加熱室（21）に内装した螺
旋状のスクリューを除く任意形状の撹拌羽根（22）とか
らなっている。

撹拌混合加熱部（20）の側壁にはマイクロ波加熱室
（21）に連通するマイクロ波照射口（23）が形成されて
おり、このマイクロ波照射口（23）には、第２図の如く
導波管（24）を介してマイクロ波発振機（25）が接続さ
れている。マイクロ波加熱室（21）と供給スクリューフ
ィーダ部（10）とは隔壁（26）で仕切られているととも
に、マイクロ波加熱室（21）及びその下流側の上部開口
は蓋体（27）で密閉されている。第１図で（28）、（2
9）はマイクロ波加熱室（21）を区画する仕切板であ
る。

撹拌羽根（22）は、前記供給スクリューフィーダ部
（10）の螺旋状スクリュー（11）と排出スクリューフィ
ーダ部（30）の螺旋状スクリュー（31）とも一緒に回転
する回転軸（５）に取り付けている。この撹拌羽根（2
2）は、この実施例では方形状の枠体からなるものを前
後両方に、側面から見て第２図の如く直交するように配
設しているが、螺旋状スクリュー（11）以外の構造なら
ば任意である。被乾燥物の物性などに応じて、例えば第
３図に示すように、螺旋状のスクリューを不連続となる
ように形成して、該撹拌羽根（22）に撹拌混合だけでな
く移送機構も付加したものでもよい。

また、この排出スクリューフィーダ部（30）の下流側
を臨む材料輸送路（２）の底壁には出口（32）が形成さ
れ、この出口（32）下方には排出管（33）が接続され
る。

なお、（６）は回転軸（５）の駆動源、（７）、
（８）は軸受である。

排出スクリューフィーダ部（30）の螺旋状スクリュー
（31）のピッチ（P2）は、供給スクリューフィーダ部
（10）の螺旋状スクリュー（11）のピッチ（P1）より小
さいピッチで形成して、前者のスクリュー（31）による
材料の移送量に比べて後者のスクリュー（11）による材
料の移送量が大きくなるようにして、マイクロ波加熱室
（21）での材料充填量を調節するとともに、材料の滞留
時間を長くとれるようにしてある。

しかし、このような利点は、第１図に示す如く、回転
軸（５）を、供給スクリューフィーダ部（10）の螺旋状
スクリュー（11）と撹拌混合加熱部（20）の撹拌羽根
（22）とを取り付ける第１の回転軸（5a）と、排出スク
リューフィーダ部（30）の螺旋状スクリュー（31）を取
り付ける第２の回転軸（5b）とに分割し、第２の回転軸
（5b）は前述した駆動源（６）で、第１の回転軸（5a）
は第１図で鎖線で示した駆動源（９）でそれぞれ回転す
るようにして、両駆動源（６）、（９）の回転数を変更
することにより、撹拌混合加熱部（20）のマイクロ波加
熱室（21）への被乾燥物（材料）の充填率を任意に調節
して行うように構成しても良い。

排出管（33）には熱風供給管（34）を接続するととも
に、撹拌混合加熱部（20）の上流側位置であって乾燥装
置本体（１）の上部には排気管（35）を接続している。
これにより、被乾燥物（材料）から発生するガスや水分
を排除できるだけでなく、被乾燥物をその流れ方向に対
して向流状態で熱風乾燥することができる。

（36）は被乾燥物の乾燥温度を検出して温度調節する
温度センサーで、これにより被乾燥物が所望の乾燥温度
になるように、マイクロ波発振機（25）の出力を制御す
る。

（37）は自動排出弁であるが、これを設けないことも
できる。

なお、供給スクリューフィーダ部（10）と排出スクリ
ューフィーダ部（30）は、第４図に示すような構成にも
できる。すなわち、このものは、供給スクリューフィー
ダ部（10）と排出スクリューフィーダ部（30）に形成す
る螺旋状スクリュー（11）と螺旋状スクリュー（31）と
を、略漏斗状の軸体（45）、（45）にそれぞれ設けると
ともに、同軸体（45）、（45）のテーパー部も含む全外
周面に螺旋状のスクリュー（11）、（31）をそれぞれ形
成したものである。（スクリュー（31）のピッチはスク
リュー（11）より小さく形成され、材料供給ホッパー
（３）にはレベル計（41）と自動供給弁（40）が設けら
れる）。これによれば、供給スクリューフィーダ部（1
0）及び排出スクリューフィーダ部（30）での材料の移
送能力が一層向上される。

〔実施例の作用〕

上記実施例の作用を以下に説明する。

材料供給口（４）から供給された被乾燥物（材料）
は、駆動源（６）を駆動すると、供給スクリューフィー
ダ部（10）の螺旋状スクリュー（11）により撹拌混合加
熱部（20）へ移送される。

供給スクリューフィーダ部（10）の移送能力は排出ス
クリューフィーダ部（30）の移送能力を上回るように、
前者の螺旋状スクリュー（11）のピッチ（P1）に対し後
者の螺旋状スクリュー（31）のピッチ（P2）は小さく設
定してあるので、撹拌混合加熱部（20）の材料の充填量
は徐々に増加し、レベル計（41）の位置まで材料が充満
するとレベル計（41）が作動して自動供給弁（40）が閉
じる。

一方、マイクロ波発振機（25）の駆動により、マイク
ロ波エネルギーが導波管（24）、マイクロ波照射口（2
3）を経てマイクロ波加熱室（21）に照射される。すな
わち、このマイクロ波加熱室（21）では、送られて来た
材料は撹拌羽根（22）により撹拌混合されながら、マイ
クロ波により所定時間にわたり加熱、乾燥される。所定
温度に昇温し乾燥された材料は、排出スクリューフィー
ダ部（30）の螺旋状スクリュー（31）により排出管（3
3）の排出口（33a）から排出される。このとき、前述し
た温度センサー（36）や熱風供給管（34）からの熱風が
作用する。

乾燥済の材料が排出スクリューフィーダ部（30）から
排出管（33）を経て排出され、材料供給ホッパー（３）
内の材料がレベル計（41）のレベルより下がると、自動
供給弁（40）が開いて材料供給口（４）から新たな材料
が供給されて行く。自動供給弁（40）はレベル計（41）
に連動して開・閉を繰り返してマイクロ波加熱室（21）
内の材料レベルを一定に保つ。

〔考案の効果〕

この考案は、（１）マイクロ波により加熱される横長
の攪拌混合加熱部と、供給スクリューフィーダ部と、排
出スクリューフィーダ部とに３分割し、供給スクリュー
フィーダ部の一側から排出スクリューフィーダ部の他側
に至る長さ方向には回転軸を軸架し、この回転軸には長
さ方向に沿って、供給スクリューフィーダ部の螺旋状ス
クリューと、排出スクリューフィーダ部の螺旋状スクリ
ューと、攪拌混合加熱部の非螺旋状攪拌羽根を設け、前
記排出スクリューフィーダ部の螺旋状スクリューのピッ
チは、供給スクリューフィーダ部の螺旋状スクリューの
ピッチより小さく形成すると共に、材料供給ホッパーに
はレベル計を設け、さらにこのレベル計の上流側には該
レベル計によって開閉制御される自動供給弁を設けてあ
る。

従って、供給スクリューフィーダ部の材料の移送量に
比べて排出スクリューフィーダ部の排出量が少ないた
め、材料排出部より上流側の攪拌混合加熱部に材料が充
填滞留され、ここでマイクロ波により材料が充分に乾燥
されるばかりか、材料の滞留時間が長く確保でき滞留時
間を調節することができる。換言すれば、供給スクリュ
ーフィーダ部と攪拌混合加熱部と排出スクリューフィー
ダ部の３つのゾーンで、それぞれ材料の滞留時間を異な
らしめることができる。

（２）上述のように、撹拌混合加熱部において、材料の
滞留時間を長く確保して材料の充填率を向上できるた
め、PET樹脂の如く未結晶樹脂を結晶化したり、撹拌混
合加熱部でのマイクロ波密度を余り高くできない場合等
においても、充分な加熱、乾燥が達成できる。

（３）レベル計および自動供給弁の配設により、供給ス
クリューフィーダ部への材料供給量を調節できるので、
装置内において材料の供給量と排出量に差異があって
も、装置内で材料をスムーズに処理して移送できること
となった。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの考案の実施例を示す。 第１図は一実施例の一部破断正面図、第２図は第１図の
II−II線端面図、第３図は撹拌羽根の変形例を示す斜視
図、第４図は供給スクリューフィーダ部及び排出スクリ
ューフィーダ部の変形例を示す断面図である。 （１）…乾燥装置本体、（２）…材料輸送路、（３）…
材料供給ホッパー、（４）…材料供給口、（５）…回転
軸、（６）、（９）…駆動源、（10）…供給スクリュー
フィーダ部、（11）…螺旋状スクリュー、（20）…撹拌
混合加熱部、（21）…マイクロ波加熱室、（22）…撹拌
羽根、（23）…マイクロ波照射口、（25）…マイクロ波
発振機、（30）…排出スクリューフィーダ部、（31）…
螺旋状スクリュー、（32）…出口、（33）…排出管、
（34）…熱風供給管、（35）…排気管、（36）…温度セ
ンサー、（40）…自動供給弁、（41）…レベル計、（P
1）…螺旋状スクリュー（11）のピッチ、（P2）…螺旋
状スクリュー（31）のピッチ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロ波により加熱される横長の攪拌混
   合加熱部（20）の上流側に供給スクリューフィーダ部
   （10）を、下流側に排出スクリューフィーダ部（30）を
   設けるとともに、上記供給スクリューフィーダ部（10）
   の一側から排出スクリューフィーダ部（30）の他側に至
   る長さ方向には回転軸（５）を軸架し、この回転軸
   （５）には長さ方向に沿って、供給スクリューフィーダ
   部（10）と排出スクリューフィーダ部（30）とには螺旋
   状スクリュー（11）、（31）を、攪拌混合加熱部（20）
   には螺旋状スクリューを除く攪拌羽根（22）を設け、供
   給スクリューフィーダ部（10）の上部に材料供給ホッパ
   ー（３）を配設してなるマイクロ波連続乾燥装置であっ
   て、 前記排出スクリューフィーダ部（30）の螺旋状スクリュ
   ー（31）のピッチ（P2）は、供給スクリューフィーダ部
   （10）の螺旋状スクリュー（11）のピッチ（P1）より小
   さく形成すると共に、前記材料供給ホッパー（３）にレ
   ベル計（41）を設け、さらにこのレベル計（41）の上流
   側にはレベル計（41）によって開閉される自動供給弁
   （40）を設けていることを特徴とするマイクロ波連続乾
   燥装置。