JP4595443B2 - 噴霧乾燥装置 - Google Patents

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、このような実情に鑑みてなされ、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、
前記保持部には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、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ことを特徴とする。

本発明においては、前記保持部の、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分のうち少なくとも一部に、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を形成してある。これにより、前記回転ディスクの上板と前記保持部との隙間を広げることができるため、前記隙間への原料の付着を有効に防止することができる。そのため、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、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。

好ましくは、前記保持部のテーパーは、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の全体にわたって形成してある。

前記保持部のテーパーを、特に、原料の付着が顕著に発生する部分である前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の全体にわたって形成することにより、より効果的に原料の付着を防止することができ、本発明の作用効果を高めることができる。

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、
前記上板の内周側端部上面には、内周に向かって隙間が広くなるテーパーが形成してあることを特徴とする。

好ましくは、前記上板の内周側端部上面のテーパーは、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、形成してある。

好ましくは、前記上板の内周側端部上面のテーパーは、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の全体にわたって形成してある。

本発明においては、前記上板の内周側端部上面に、内周に向かって隙間が広くなるテーパーを形成することにより、前記回転ディスクの上板と前記保持部との隙間を広げることができるため、前記隙間への原料の付着を有効に防止することができる。しかも、前記上板のテーパーを、好ましくは、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分のうち少なくとも一部に、形成することにより、より効果的に原料の付着を防止することができ、本発明の作用効果を高めることができる。特に、前記上板のテーパーを、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の全体に形成することが好ましい。

なお、本発明においては、
前記保持部には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、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を形成し、かつ、
前記上板の内周側端部上面には、内周に向かって隙間が広くなるテーパーが形成してもよい。

前記保持部および前記上板の両方にテーパーを設けることにより、前記上板と前記保持部との隙間を、より広くすることができ、本発明の作用効果をより高めることができる。なお、前記保持部および前記上板の両方にテーパーを設ける場合においても、これらのテーパーは、上述したテーパーと同様な構成とすることができる。

好ましくは、前記上板には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、スリットまたは貫通孔が形成されている。

前記上板と前記保持部とが重なり合う部分のうち少なくとも一部に、複数のスリットまたは貫通孔を形成することにより、前記スリットまたは貫通孔を形成した部分では、前記上板と前記保持部との間の隙間をなくすことができる。そして、前記スリットまたは貫通孔を形成した部分には、前記上板と前記保持部との間の隙間がなくなるため、原料の付着を効果的に防止することができる。

前記スリットは、前記回転ディスクの上板の内側（内径側）から外側（外径側）に向かって、放射状に形成されていることが好ましく、このように放射状に形成することにより、スリットの形成効果を高めることができる。前記貫通孔は、前記上板に同心円状に配置されることが好ましく、このように同心円状に配置することにより、回転ディスクの回転を安定化させることができる。

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、および付着物の除去が可能となる。

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、保持部あるいは回転ディスクの上板に、テーパーを形成するため、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、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は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の拡大断面図、
図４〜図１０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１１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７−１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７−１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２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２，３に示すように、ディストリビュータ６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８が全周にわたり形成されている。本実施形態では、ディストリビュータ６の下面にテーパー８を形成してあるため、上板３３とディストリビュータ６との隙間を広げることができ、この隙間への原料の付着を有効に防止することができる。そして、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。

図３に示すように、テーパー８は、内周側のテーパー開始点８−１から、外周側のテーパー終点８−２にかけて形成されており、本実施形態では、テーパー８はディストリビュータ６の内周側からケーシング７の下端部７−１にかけて形成されている。なお、テーパー開始点およびテーパー終点という概念は、便宜的なものであり、見方を変えれば、開始点が終点となり、逆に、終点が開始点となる。

本実施形態では、テーパー８の内周側のテーパー開始点８−１が、上板３３の内側端部３３−１より内周側（あるいは、内側端部３３−１と同じ位置）になるようにテーパー８を形成している。そのため、テーパー８が、回転軸４方向から見て、上板３３とディストリビュータ６およびケーシング７の下端部７−１とが重なり合う部分（すなわち、上板３３の上方）の全体に形成されていることとなる。その結果、本実施形態では、上板３３とディストリビュータ６との重なり合う部分全体の隙間を広くすることができ、この隙間への原料の付着を、効果的に防止することができる。なお、後に説明する第２実施形態に示すように、テーパー８は、必ずしも、重なり合う部分の全体に形成する必要はなく、重なり合う部分の少なくとも一部に形成すればよく、その場合においても、本発明の作用効果は発揮される。

本実施形態において、テーパー８の形成角度θ１は、特に限定されないが、３〜３０度とすることが好ましく、より好ましくは５〜１５度とする。テーパー８の形成角度θ１が小さすぎると、テーパー８の形成効果が得られなくなる傾向にある。また、θ１が大きすぎると、ディストリビュータ６の厚みが薄くなりすぎてしまし、好ましくない。

なお、通常、噴霧部２においては、回転ディスク３の回転ブレを防止するために、回転ディスク３は、保持部であるディストリビュータ６になるべく近い位置に設置する必要がある。そのため、回転ディスク３の上板３３と、ディストリビュータ６との隙間は、比較的に狭くする必要がある。

そのため、従来の噴霧乾燥装置の噴霧部２ｇにおいては、図１１に示すように、回転ディスク３に形成された上板３３とディストリビュータ６ｇ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２ｇ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３３とディストリビュータ６ｇ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３３とディストリビュータ６ｇ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３の上板３３とディストリビュータ６ｇ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３３あるいはディストリビュータ６ｇ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、ディストリビュータ６の下面にテーパー８を形成しているため、上板３３とディストリビュータ６との隙間を広くすることができ、従来の噴霧乾燥装置の噴霧部２ｇ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。

本実施形態のディストリビュータ６ａには、第１実施形態と異なり、内周側のテーパー開始点８ａ−１が、上板３３の内側端部３３−１より外周側になるようにテーパー８ａが形成してある。すなわち、テーパー８ａが、回転軸４方向から見て、上板３３とディストリビュータ６およびケーシング７ａの下端部７ａ−１とが重なり合う部分（すなわち、上板３３の上方）のうち一部に形成されていることとなる。

第１実施形態とは異なり、本実施形態のように、テーパー８ａは、上記重なり合う部分の全体ではなく、上記重なり合う部分のうち一部に形成した場合においても、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。そのため、噴霧部２ａの構造上の理由、あるいは、噴霧乾燥する原料の性質に合わせて、テーパー８ａは、上記重なり合う部分の全体ではなく、その一部に形成しても良い。

第３実施形態
図５，６に示す本実施形態の噴霧部２ｂ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。

本実施形態の回転ディスク３ｂの上板３３ｂには、第１実施形態と異なり、内周側端部上面に、内周に向かって隙間が広くなるテーパー３４ｂが、全周にわたって形成されている。さらに、本実施形態では、ディストリビュータ６ｂには、テーパーを形成していない。

ディストリビュータ６ｂではなく、上板３３ｂにテーパー３４ｂを形成した場合においても、第１実施形態と同様に、上板３３ｂとディストリビュータ６ｂとの隙間を広げることができるため、この隙間への原料の付着を有効に防止することができる。そして、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。

図６に示すように、テーパー３４ｂは、外周側のテーパー開始点３４ｂ−１から、内周側のテーパー終点３４ｂ−２にかけて形成されている。

本実施形態では、外周側のテーパー開始点３４ｂ−１が、ケーシング７ｂの下端部７ｂ−１の外周面よりも外周側になるようにテーパー３４ｂが形成してある。すなわち、テーパー３４ｂが、回転軸４方向から見て、上板３３ｂとディストリビュータ６ｂおよびケーシング７ｂの下端部７ｂ−１とが重なり合う部分（すなわち、上板３３ｂの上方）の全体に形成されていることとなる。

本実施形態において、テーパー３４ｂの形成角度θ２は、第１実施形態におけるディストリビュータ６に形成したテーパー８の形成角度θ１と同様にすればよい。ただし、上板３３ｂは、第１実施形態のディストリビュータ６と比較して、厚みが薄いため、通常、θ２の上限は、θ１の上限よりも小さくなる。

第４実施形態
図７に示す本実施形態の噴霧部２ｃは、第３実施形態の噴霧部２ｂ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。

本実施形態の上板３３ｃには、第３実施形態と異なり、外周側のテーパー開始点３４ｃ−１が、ケーシング７ｃの下端部７ｃ−１の外周面よりも内周側になるようにテーパー３４ｃが形成してある。すなわち、テーパー３４ｃが、回転軸４方向から見て、上板３３ｃとディストリビュータ６ｃおよびケーシング７ｃの下端部７ｂ−１とが重なり合う部分（すなわち、上板３３ｃの上方）のうち一部に形成されていることとなる。

第３実施形態とは異なり、本実施形態のように、テーパー３４ｃは、上記重なり合う部分の全体ではなく、上記重なり合う部分のうち一部に形成した場合においても、上板３３ｃとディストリビュータ６ｃとの隙間への原料の付着を防止することができる。そのため、噴霧部２ｃの構造上の理由、あるいは、噴霧乾燥する原料の性質に合わせて、テーパー３４ｃは、上記重なり合う部分の全体ではなく、その一部に形成しても良い。

第５実施形態
第５実施形態に係る噴霧乾燥装置は、噴霧部の回転ディスク上に図８に示す上板３３ｄが形成されている以外は、第１実施形態の噴霧乾燥装置１と同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。なお、図８は、図２のVIII−VIII線断面図に相当する。

本実施形態では、図８に示すように、上板３３ｄには、回転軸４方向から見て、上板３３ｄとディストリビュータ６およびケーシング７の下端部７−１とが重なり合う部分に、複数の短形スリット３５ｄを有する。本実施形態においては、上板３３ｄに複数のスリット３５ｄを形成することにより、スリット３５ｄを形成した部分では、上板３３ｄとディストリビュータ６との間の隙間をなくすことができる。そのため、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防止することができる。

しかも、本実施形態では、上板３３ｄには、スリット３５ｄを形成しているため、たとえ、スラリーの付着が発生したとしても、スラリーの付着物が堆積し、大きな堆積物となってしまう前に、付着物をスリット３５ｄから落下させることができる。そのため、スラリー付着による堆積を有効に防止することもできる。

上記スリット３５ｄの数は、特に限定されず、上板３３ｄの強度が十分に確保される範囲内において、できる限り多く形成することが好ましい。ただし、スリット３５ｄは、上板３３ｄの下部に位置する分散ピン３２ｄ（図示省略）を避けて形成する。また、スリット３５ｄの幅ｗは、上板３３ｄの内径ｒ１の１／２０〜１／１０程度とする。あるいは、スリット３５ｄの幅ｗは、５〜１０ｍｍ程度とする。なお、上板３３ｄの内径ｒ１の大きさは、通常５０〜１００ｍｍ程度である。本実施形態においては、図８に示すように、複数のスリット３５ｄは、回転ディスク３３ｄの周方向に等間隔に配置するため、回転ディスク３３ｄの回転を安定化させることができる。

第６実施形態
第６実施形態に係る噴霧乾燥装置は、噴霧部の回転ディスク上に図９に示す上板３３ｅが形成されている以外は、第５実施形態の噴霧乾燥装置１と同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。なお、図９は、図２のIX−IX線断面図に相当する。

本実施形態の上板３３ｅには、第５実施形態と異なり、回転軸４方向から見て、上板３３ｅとディストリビュータ６およびケーシング７の下端部７−１とが重なり合う部分に、複数の貫通孔３５ｅが形成されている。本実施形態においては、上板３３ｅに複数の貫通孔３５ｅを形成することにより、第５実施形態と同様に、貫通孔３５ｅを形成した部分では、上板３３ｅとディストリビュータ６との間の隙間をなくすことができる。そのため、上板３３ｅ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。

しかも、本実施形態では、図９に示すように、複数の貫通孔３５ｅは回転ディスク３３ｅの同心円状に、かつ、回転ディスク３３ｅの周方向に等間隔に配置されている。そのため、回転ディスク３３ｅの回転を安定化させることができる。

上記貫通孔３５ｅの数は、特に限定されず、上板３３ｅの強度が十分に確保される範囲内において、できる限り多く形成することが好ましい。また、貫通孔３５ｅの内径ｒ２の大きさは、上板３３ｅの内径ｒ１の１／１０〜１／５程度、あるいは、５〜１０ｍｍ程度とする。

第７実施形態
図１０に示す本実施形態の噴霧部２ｆ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２ｆでは、第１実施形態と異なり、ディストリビュータ６ｆに、ガス吐出用ホース９が設けられており、ディストリビューター６ｆの下面に設けられたガス吐出部９ａ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、ディストリビュータ６ｆにはテーパー８ｆを形成し、さらに、ディストリビュータ６ｆの下面には、ガス吐出用ホース９を介してガスを吐出するガス吐出部９ａを形成する。そのため、ガス吐出用ホース９を介してガス吐出部９ａよりガスを吐出することにより、上板３３とディストリビューター６ｆとの隙間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９ａは、ディストリビューター６ｆの下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９ａは、ディストリビューター６ｆの下面に形成したが、ケーシング７の外周側の表面に形成しても良い。また、ガス吐出部９ａは、ディストリビュータ６ｆの下面、およびケーシング７の外周側の表面の両方に形成しても良い。

ガス吐出部９ａ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９ａ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、上述した実施形態では、ディストリビュータ６のテーパー８（第１実施形態）、および上板３３ｂのテーパー３４ｂ（第３実施形態）は、それぞれ、別々に形成したが、同時に形成することも可能である。また、上述した各実施形態では、スリット３５ｄ、貫通孔３５ｅ、ガス吐出部９ａ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、本実施例においては、テーパー８の形成角度θ１を、５度とした。

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１１に示す噴霧部２ｇ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。

次いで、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および／または回転ディスクの上板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と回転ディスクの上板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％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は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の噴霧部の拡大断面図である。 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６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７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８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９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１０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１１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
７−１… 下端部
８… テーパー
８−１… テーパー開始点
８−２… テーパー終点

Claims (7)

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、
   前記保持部には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、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り、
   前記上板には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、スリットまたは貫通孔が形成されていることを特徴とする噴霧乾燥装置。
2. 前記保持部のテーパーは、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の全体にわたって形成してある請求項１に記載の噴霧乾燥装置。
3. 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、
   前記上板の内周側端部上面には、内周に向かって隙間が広くなるテーパーが形成してあり、
   前記上板には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、スリットまたは貫通孔が形成されていることを特徴とする噴霧乾燥装置。
4. 前記上板の内周側端部上面のテーパーは、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、形成してある請求項３に記載の噴霧乾燥装置。
5. 前記上板の内周側端部上面のテーパーは、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の全体にわたって形成してある請求項４に記載の噴霧乾燥装置。
6. 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、
   前記保持部には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、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り、かつ、
   前記上板の内周側端部上面には、内周に向かって隙間が広くなるテーパーが形成してあり、
   前記上板には、前記回転ディスクの回転軸方向から見て、前記上板と前記保持部とが重なり合う部分の少なくとも一部に、スリットまたは貫通孔が形成されていることを特徴とする噴霧乾燥装置。
7. 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１〜６のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
   

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