JP7285047B2 - 乾燥機と、その乾燥機を用いた粒状粒子の乾燥方法 - Google Patents

Description

本明細書は、粒状粒子の乾燥に用いられる乾燥機及びその乾燥機を用いた粒状粒子の乾燥方法に関する技術を開示する。

粒状粒子（ペレット）を乾燥するための乾燥機が特許文献１に開示されている。特許文献１では、粒状粒子に高温空気を当てて、粒状粒子を乾燥する。また、特許文献１では、粒状粒子を撹拌し、粒状粒子と高温空気との接触を向上させている。

特開２００８－１２１９６９号公報

上記したように、特許文献１の乾燥機では、粒状粒子と高温空気の接触を促進させることにより、乾燥効率を向上させている。粒状粒子を完全に乾燥させる場合、特許文献１の乾燥機は、粒状粒子を短時間で乾燥することができる。しかしながら、粒状粒子を所定の溶媒含有率まで乾燥させる場合、すなわち、所定量の溶媒が残存した状態に粒状粒子を乾燥させる場合、特許文献１の乾燥機では、溶媒含有率の調整を行うことが難しい。特に、粒状粒子の溶媒含有率を数％だけ低下させるような場合、特許文献１の乾燥機では溶媒含有率の調整は極めて困難である。本明細書は、粒状粒子を所定量の溶媒を含んだ状態まで乾燥させることが可能な乾燥機を実現することを目的とする。

本明細書で開示する乾燥機は、粒状粒子を乾燥するために用いられてよい。その乾燥機は、筒体と、第１蓋と、第２蓋と、吸気口と、排気口と、粒状粒子導入口と、粒状粒子排出口と、移動装置と、湿度計を備えていてよい。筒体は、重力方向に略直交する第１方向に伸びていてよい。第１蓋は、筒体の第１方向一端の開口を塞いでいてよい。第２蓋は、筒体の第１方向他端の開口を塞いでいてよい。吸気口は、筒体の第１方向一端側において、筒体の中心軸より上方に設けられていてよい。排気口は、筒体の第１方向他端側において、筒体の中心軸より上方に設けられていてよい。粒状粒子導入口は、筒体の第１方向一端側において、筒体の中心軸より上方に設けられていてよい。粒状粒子排出口は、筒体の第１方向他端側において、筒体の中心軸より下方に設けられていてよい。移動装置は、筒体内に設けられており、粒状粒子を第１方向の一端側から他端側へ移動させてよい。湿度計は、筒体内に設けられ、筒体内の湿度を検出してよい。なお、本明細書でいう「湿度」とは、「相対湿度」のことを意味する。

本明細書でいう「粒状粒子」は、サイズが１ｍｍ～１００ｍｍの球状、あるいは、柱状の固体のことを意味する。柱状の粒状粒子は、一般的に、ペレットと称されることがある。なお、「球状」及び「柱状」とは、完全な球，円柱又は角柱を意味するものではなく、全方向のサイズが概ね等しい形状が「球状」であり、一方向のサイズが他方向のサイズより大きい形状が「柱状」である。また、「第１方向が重力方向に略直交する」とは、第１方向と重力方向とが成す角度が、９０±３０度であることを意味する。すなわち、第１方向とは、略水平方向であることを意味する。

上記乾燥機は、開口部（吸気口，排気口，粒状粒子導入口，粒状粒子排出口）を除き、筒体内が外部（外気）から遮断されている。また、筒体内に湿度計が設けられている。そのため、筒体内の湿度を、外部（外気）とは異なる湿度に維持することができる。例えば、筒体内の湿度を、外部より高く維持することができる。筒体内の湿度を高く維持した状態で筒体内に粒状粒子を導入すると、筒体内空間と粒状粒子の湿度差に基づく乾燥は制限される。また、上記乾燥機は、吸気口と排気口を備えているので、外気を筒体内に通過させることができ、筒体内の蒸気が飽和蒸気量に達することが防止され、筒体内に結露が生じることを防止することができる。筒体内で結露が生じると、結露した溶媒が粒状粒子内に吸収され、粒状粒子の乾燥が進まなくなる。なお、上記乾燥機では、吸気口と排気口は、筒体の上方に設けられている。そのため、筒体内を通過する空気（外気）が直接粒状粒子に接触することが抑制されている。そのため、粒状粒子が外気によって乾燥することも抑制されている。上記乾燥機では、粒状粒子が、外部環境の影響を受けることなく乾燥（溶媒含有率の低減）を行うことができる。例えば、乾燥機内（筒体内）の温度より高い温度の粒状粒子を筒体内に導入することにより、粒状粒子の放熱エネルギーを利用して粒状粒子内の溶媒を気化させ、粒状粒子の溶媒含有率を低減（粒状粒子を所定の溶媒含有率まで乾燥）させることができる。

また、上記乾燥機は、粒状粒子導入口が筒体の第１方向一端側の上方に設けられており、粒状粒子排出口が筒体の第１方向他端側の下方に設けられており、筒体内に粒状粒子を第１方向に移動させる移動装置が設けられている。そのため、筒体内に粒状粒子を導入することにより、所定の溶媒含有率に調整された粒状粒子を連続的に得ることができる。

上記乾燥機では、吸気口に、外気を筒体内に導入する送風機が接続されてよい。また、送風機の送風量を制御する制御装置を備え、制御装置が、湿度計の検出値に基づいて送風機の送風量を制御してよい。筒体内の湿度を適値（高湿度）に維持することができるともに、筒体内で結露が生じることを確実に防止することができる。

上記乾燥機は、さらに、粒状粒子を撹拌する撹拌機構を備えていてよい。一部の粒状粒子のみが筒体内の空気（高湿度の空気）と接触することが抑制され、乾燥後の粒状粒子の含水率がばらつくことを抑制することができる。

上記乾燥機では、粒状粒子排出口が第２蓋に設けられており、筒体の第１方向他端に、粒状粒子排出口の開口を部分的に塞ぎ、粒状粒子排出口の開口高さを調整する調整板が設けられていてよい。粒状粒子排出口の開口高さを変化させることにより、他の条件を変えることなく、粒状粒子が筒体内に滞留する時間（乾燥時間）を変化させることができる。調整板を設けることにより、粒状粒子の溶媒含有率（乾燥後の溶媒含有率）の調整を行うことができる。

本明細書では、上記した乾燥機を用いた粒状粒子の乾燥方法も開示する。その乾燥方法は、筒体内の湿度を８０％以上に維持し、筒体内の温度より高温の粒状粒子を粒状粒子導入孔より筒体内に導入する。この方法によると、粒状粒子は、筒体内雰囲気との湿度差によって乾燥（溶媒含有率が低下）することは抑制され、筒体内を粒状粒子排出口に向かって移動する際の温度低下（筒体内雰囲気との温度差による熱量の放出）によって乾燥する。なお、筒体内の湿度が８０％未満であっても粒状粒子は乾燥するが、粒状粒子毎の溶媒含有率のばらつきが大きくなる。筒体内の湿度を８０％以上に維持することにより、所望する溶媒含有率まで粒状粒子を乾燥することができる。

上記方法では、筒体内の湿度は９５％以下に維持されてよい。筒体内に結露が生じることが抑制され、結露した溶媒が粒状粒子内に移動することを防止することができる。また、筒体内の温度より１５℃以上高い温度の粒状粒子を筒体に導入してよい。すなわち、筒体に導入する前の粒状粒子と筒体内の温度差が１５℃以上であってよい。上記したように、粒状粒子は、筒体内雰囲気との温度差によって乾燥する。そのため、粒状粒子と筒体内の温度差が大きい程、乾燥は進む。本発明者らの研究の結果、粒状粒子と筒体内の温度差が１５℃以上であれば、粒状粒子を十分に乾燥する（溶媒含有率を低下させる）ことが可能であることが確認された。

実施例の乾燥機の概略図を示す。 図１のII－II線に沿った断面図を示す。 乾燥システムを説明するための図を示す。 実験例１の結果を示す。 実験例２について、乾燥機内の湿度と、乾燥後の粒状粒子の含水率との関係を示す。 実験例２について、乾燥機内の湿度と、乾燥後の粒状粒子の含水率のばらつきとの関係を示す。

図１及び図２を参照し、乾燥機１００について説明する。以下、乾燥機１００を用いて粒状粒子の含水率を低減（乾燥）する例について説明する。しかしながら、乾燥機１００は、粒状粒子に含まれる水以外の溶媒（例えば有機溶媒等）の含有率を低減する用途に用いることもできる。なお、図中のＸＹＺ座標におけるＺ軸は、重力方向に相当し、＋Ｚ方向が重力に抗する方向（すなわち、上方）である。図中のＸ軸は、水平方向に相当し、第１方向の一例である。－Ｘ方向の端部が一端の一例であり、＋Ｘ方向の端部が他端の一例である。乾燥機１００は、例えば、直径８～２０ｍｍ、長さ１５～２０ｍｍの粒状粒子（ペレット）を乾燥するために用いられる。また、乾燥機１００は、例えば、温度５０～８０℃，含水率１５～２０％の粒状粒子を、１～３％乾燥（すなわち、含水率１２～１９％に調整）するために用いられる。一例として、乾燥機１００は、温度７０℃，含水率１７％の粒状粒子を、含水率１５％まで乾燥するために用いられる。すなわち、乾燥機１００は、粒状粒子の含水率を２％だけ低下させるために用いられる。なお、以下の説明において、実質的に同じ機能を有する部品、具体的には、傾斜板３０ａ～３０ｆについて、共通する機能を説明する場合に参照番号のアルファベットを省略し、傾斜板３０と称することがある。

図１に示すように、乾燥機１００は、Ｘ軸方向に伸びる筒体２と、筒体２のＸ軸方向一端（―Ｘ方向の端部）を塞ぐ第１蓋１２と、Ｘ軸方向他端（＋Ｘ方向の端部）を塞ぐ第２蓋２４を備えている。第１蓋１２に吸気口１０が設けられており、第２蓋２４に排気口２６が設けられている。吸気口１０には、外気を筒体内に導入するための送風機（図示省略）が接続される。送風機は、吸気口１０に固定するタイプであってもよいし、吸気口１０に着脱可能なノズル等を有するタイプであってもよい。筒体２と蓋１２，２４により、乾燥機１００の内部に空間２８が設けられている。空間２８内（筒体２の内側）には、湿度計４と撹拌機１７が設けられている。湿度計４は、空間２８（筒体２内）の湿度を検出する。撹拌機１７は、筒体２内に導入された粒状粒子を撹拌するとともに、粒状粒子を第１蓋１２側から第２蓋２５側に移動させる。攪拌機１７は、撹拌機構及び移動装置の一例である。なお、筒体２外部（第１蓋１２）には、コントローラ（制御装置）１５が設けられている。コントローラ１５は、筒体２内の湿度を制御する。また、コントローラ１５は、攪拌機１７の回転も制御する。

湿度計４は、筒体２の上側の内壁に固定されている。湿度計４の検出値は、コントローラ１５に入力される。コントローラ１５は、湿度計４の検出値に基づいて、筒体２内の湿度を一定に維持する。具体的には、コントローラ１５は、送風機の送風量（筒体２内への外気の導入量）を制御して、筒体２内の湿度を制御値に維持する。筒体２内の湿度は、吸気口１０から筒体２内に導入された外気を排気口２６から排出することによって調整される。なお、粒状粒子を乾燥する際、筒体２内の湿度は、高湿度に維持される。一例として、筒体２内の湿度は、８０％以上に維持されてよく、９０％以上に維持されてもよい。また、筒体２内の湿度は、１００未満に維持されてよく、９５％以下に維持されてもよい。

なお、図１に示すように、吸気口１０及び排気口２６は、各々、シャフト１６よりも上方（中心軸２ａよりも上方）に設けられている。すなわち、吸気口１０は、－Ｘ側端部において、筒体２の中心軸２ａより上方に設けられている。また、排気口２６は、＋Ｘ側端部において、筒体２の中心軸２ａより上方に設けられている。なお、吸気口１０と排気口２６は、Ｘ軸方向において重複する位置に設けられている。換言すると、乾燥機１００をＸ軸方向から観察すると、吸気口１０と排気口２６は、同じ位置に設けられている。そのため、送風機によって筒体２内に導入された外気（空気）は、筒体２内で流路を乱すことなく排気口２６に向けて移動（吸気孔１０から排気口２６に向けて真っ直ぐに移動）し、排気口２６から排出される。すなわち、筒体２内に導入された外気は、筒体２の下方に移動することなく、筒体２内の上方の水分（水蒸気）を筒体２の外部に排出する。外気が粒状粒子に直接当たることを抑制することができる。

上記したように、コントローラ１５は、攪拌機１７の回転も制御する。撹拌機１７は、Ｘ軸方向に伸びるシャフト１６と、複数の傾斜板３０（３０ａ～３０ｆ）を備えている（図２も参照）。傾斜板３０は、シャフト１６に固定されており、筒体２の内壁に向けて伸びている。傾斜板３０は、筒体２の内壁に向かうに従って、＋Ｘ方向（第２蓋２４側）に近づくように傾斜している。各々の傾斜板３０の先端（筒体２側の端部）に、載置板３２が固定されている。載置板３２は、板状であり、表面（シャフト１６側の面）に粒状粒子を載置することができる。そのため、シャフト１６が回転すると、筒体２内の粒状粒子は、筒体２内で上方移動し、所定高さまで上昇した後、下方に落下する。すなわち、シャフト１６が回転すると、筒体２内の粒状粒子は撹拌される。また、傾斜板３０は、先端に向かうに従って＋Ｘ方向（第２蓋２４側）に近づくように傾斜しているので、シャフト１６が回転すると、筒体２内の粒状粒子は、撹拌されながら、＋Ｘ方向に移動する。

乾燥機１００では、筒体２の－Ｘ方向側上端の一部に粒状粒子導入口８が設けられており、第２蓋２４の下端に粒状粒子排出口２２が設けられている。そのため、粒状粒子導入口８から筒体２内に導入された粒状粒子は、シャフト１６の回転に伴なって、筒体２内で撹拌されながら粒状粒子排出口２２（＋Ｘ方向端部）に移動する。なお、シャフト１６は、軸受（図示省略）によって、蓋１２，２４に回転可能に支持されている。また、シャフト１６は、モータ１４の出力軸に固定されている。そのため、モータ１４を駆動することにより、シャフト１６（撹拌機１７）が回転する。コントローラ１５は、モータ１４の回転数を制御することにより、シャフトの回転速度を変化させ、粒状粒子の移動速度（すなわち、粒状粒子の筒体２内の滞留時間）を制御する。

図２に示すように、筒体２の内壁は円形であり、シャフト１６は、筒体２の中心軸２ａに沿って伸びている。乾燥機１００では、シャフト１６は、中心軸２ａと同軸である。中心軸２ａに沿って観察（Ｘ軸方向から観察）したときに、各傾斜板３０は、同じ方向には伸びておらず、複数の方向（６方向）に伸びている。図２では、同じ方向に伸びる傾斜板３０に、同じ参照番号３０ａ～３０ｆを付している。また、図１に示すように、Ｘ軸方向において、シャフト１６の同じ位置に複数の傾斜板３０は固定されておらず、各傾斜板３０は、Ｘ軸方向にほぼ等間隔に離れて固定されている。また、Ｘ軸方向において、隣り合う傾斜板３０は、異なる方向に伸びている。すなわち、Ｘ軸方向において、同じ方向に伸びる傾斜板３０ａ～３０ｆが連続して設けられていない。傾斜板３０をこのような配置にすると、粒状粒子は、シャフト１６が１回転する間に、複数回傾斜板３０と接触する。換言すると、シャフト１６が１回転する間に、粒状粒子は、複数回撹拌される。

上記したように、粒状粒子導入口８は筒体２の－Ｘ方向側上端に設けられており、粒状粒子排出口２２は第２蓋２４の下端に設けられている。すなわち、粒状粒子導入口８は、筒体２の－Ｘ方向側において、筒体２の中心軸２ａより上方に設けられている。粒状粒子排出口２２は、筒体２の＋Ｘ方向側において、筒体２の中心軸２ａより下方に設けられている。粒状粒子導入口８には、粒状粒子収容部６が固定されており、粒状粒子排出口２２には粒状粒子収集部２０が固定されている。また、筒体２の＋Ｘ方向側下端に、調整板１８が設けられている。調整板１８は、筒体２の下端から上方に伸びており、粒状粒子排出口２２を部分的に塞いでいる。そのため、乾燥機１００では、実質的な粒状粒子排出口（粒状粒子排出口２２のうち、排出口として有効な部分）は、筒体２の下端よりも上方に位置する。調整板１８は、上方への突出高さを変化させることが可能である。調整板１８の突出高さを調整することにより、実質的な粒状粒子排出口の高さを上下に移動させることができる。調整板１８の突出高さを調整することにより、粒状粒子の筒体２内における滞留時間（粒状粒子の乾燥時間）を調整することができる。

粒状粒子の乾燥方法について説明する。図３に示すように、粒状粒子の乾燥は、粒状粒子製造機５０と乾燥機１００を備えた乾燥システム２００により実施される。粒状粒子製造機５０は、筒体２内の温度よりも高温の粒状粒子を製造する。高温の粒状粒子を乾燥機１００に導入し、粒状粒子と乾燥機１００内（筒体２内）の温度差を利用し、粒状粒子を乾燥させる。具体的には、粒状粒子が筒体２内で放熱する（温度が低下する）ときのエネルギーが気化熱として利用され、粒状粒子の水分が気化する（粒状粒子が乾燥する）。なお、乾燥機１００に導入する前の粒状粒子の温度が高い程（粒状粒子と筒体２内の温度差が大きい程）、乾燥が早く進む。

粒状粒子収容部６に収容された粒状粒子は、粒状粒子導入口８より筒体２内に導入され、筒体２の下方に移動する。粒状粒子と筒体２内の温度差により粒状粒子の温度が低下し、放熱エネルギーにより粒状粒子の水分が気化し、粒状粒子の含水率が低下する。このときに、筒体２内の湿度は、高湿度（湿度８０％以上）に維持されているので、筒体２内の湿度と粒状粒子内の湿度差に基づく乾燥（蒸発）は抑制されている。また、上記したように、筒体２内に導入された外気は、筒体２の下方に移動することなく筒体２の外部に排出される。そのため、外気が粒状粒子に接触し、外気により粒状粒子内の水分が蒸発する現象も抑制されている。すなわち、乾燥機１００による粒状粒子の乾燥は、高湿度環境下での粒状粒子の放熱による水の気化によって行われる。乾燥機１００は、筒体２内の湿度を管理し、粒状粒子の温度変化を管理するだけで、所望する含水率まで粒状粒子を乾燥することができる。

なお、上記したように、粒状粒子は、撹拌機１７によって撹拌されながら粒状粒子排出口２２に向けて移動する。そのため、粒状粒子が筒体２内の空気（粒状粒子より低温の空気）とよく接触し、粒状粒子の放熱（乾燥）が早く進む。なお、粒状粒子排出口２２側に移動した粒状粒子は、調整板１８によって筒体２内に蓄積される。すなわち、調整板１８の上端を越えるまでの間、粒状粒子は筒体２内に滞留する。調整板１８の高さを変動することにより、粒状粒子の筒体２内における滞留時間を調整することができる。粒状粒子の滞留時間を調整することにより、粒状粒子の放熱（乾燥）がより確実に行われる。

実験例

（実験１）
押出成形機を用いて粒状粒子（ペレット）を作製し、粒状粒子と筒体内の温度差と、乾燥後の粒状粒子の含水率（乾燥前後の含水率の変化量）との関係について測定した。粒状粒子は、セラミック原料と水の混合原料（含水率１７％）を押出成形機を用いて加熱しながら混練し、およそ直径２０ｍｍ，長さ２０ｍｍの粒状粒子を１０個作製した（試料１）。試料１の温度は７０℃であり、含水率は１７％であった。試料１を温度２５℃，湿度８０％に調整された乾燥機に投入し、温度を低下させ、粒状粒子の温度が２５℃で安定したときの含水率を測定した。その結果、試料１の含水率は１５％であった。すなわち、試料１は、乾燥機内で温度を４５℃低下させることにより含水率が２％低下（乾燥）した。

また、試料１と同じ混合原料を用いて、試料１と同サイズ，温度６０℃，含水率１７％の粒状粒子（試料２）、試料１と同サイズ，温度５０℃，含水率１７％の粒状粒子（試料３）、試料１と同サイズ，温度４０℃，含水率１７％の粒状粒子（試料４）を各々１０個作製した。試料１～４は、温度が異なるだけである。試料２～４についても、試料１と同様に、温度２５℃，湿度８０％に調整された乾燥機に投入し、温度を低下させ、粒状粒子の温度２５℃で安定したときの含水率を測定した。その結果、試料２～４の含水率は、各々１５．４％，１５．９％，１６．３％であった。すなわち、試料２～４は、各々、含水率が１．６％，１．１％，０．７％低下した。

図４は、試料１～４の測定結果に基づいて作成したグラフを示している。グラフの横軸は粒状粒子の乾燥前後の温度差を示し、縦軸は粒状粒子の乾燥前後の含水率差を示している。図４に示すように、粒状粒子の温度差（低下温度）と含水率差（低下含水率）の間には比例関係が確認された。すなわち、温度差が大きくなるほど、含水率差が大きくなることが確認された。換言すると、高湿度環境下で粒状粒子の温度が低下する程、粒状粒子の乾燥が進むことが確認された。この現象は、粒状粒子の温度変化（放出した熱エネルギー）が、粒状粒子内の水分の気化熱に利用され、粒状粒子が乾燥（含水率が低下）したことを示している。すなわち、蒸発が起こり難い環境（高湿度環境）下で粒状粒子の温度を制御することにより、粒状粒子の含水率を制御することが可能であることを示している。また、試料４の結果より、高湿度環境下で粒状粒子の温度を１５℃低下させるだけでも、粒状粒子が乾燥することが確認された。本実験の結果より、上記乾燥機１００において、筒体２内を高湿度（８０％以上）に維持した状態で、筒体２内の温度より１５℃以上高い温度の粒状粒子を筒体２内に導入することにより、粒状粒子の乾燥を行うことができることが確認された。

（実験２）
実験１の試料１と同サイズ，同温度（７０℃），同含水率（１７％）の粒状粒子（試料５～９）を、湿度条件が異なる乾燥機（温度２５℃）に投入し、温度低下後の含水率を測定した。すなわち、試料５～９は、乾燥前後の温度差（低下温度）が４５℃である。試料５～９は、各々、湿度６０％（試料５），湿度７０％（試料６），湿度８０％（試料７），湿度９０％（試料８），湿度９５％（試料９）の乾燥機に投入した。なお、試料５～９は、各々１０個の粒状粒子を乾燥機内に投入し、温度低下後に１０個の粒状粒子の各々について含水率を測定した。また、乾燥機内の湿度を１００％に調整したところ、乾燥機内に結露が生じた。そのため、本実験は、乾燥機内の上限湿度を９５％とした。なお、湿度９５％では、乾燥機内に結露は発生しなかった。

図５及び図６は、試料５～９の結果に基づいて作成したグラフを示している。図５のグラフの横軸は試料５～９を投入した乾燥機内の湿度を示し、縦軸は乾燥後の含水率を示している。なお、図５では、各試料５～９について、１０個の粒状粒子の含水率の平均値をプロット「●」で示し、１０個の粒状粒子の含水率の上限値及び下限値をバー「－」で示している。また、図６の横軸は乾燥機内の湿度を示し、縦軸は１０個の粒状粒子の含水率のばらつき（変動係数）を示している。

図５に示すように、乾燥機内の湿度が低い程、乾燥後の粒状粒子の含水率は低い。すなわち、乾燥機内の湿度が低くなると、粒状粒子の放熱に伴う含水率の低下に加え、乾燥機内との湿度差に基づく粒状粒子内の水分の蒸発が生じやすくなる。そのため、乾燥機内の湿度が低くなると、乾燥後の粒状粒子の含水率のばらつきが大きくなっている。換言すると、乾燥機内の湿度が高くなるに従って、乾燥後の粒状粒子の含水率のばらつきが小さくなっている。このことは、乾燥機内の湿度が低くなる程、粒状粒子の乾燥（含水率の低下）が、放熱以外の要因によって起こり易くなることを示している。換言すると、乾燥機内の湿度を高くする程、粒状粒子の含水率が放熱以外の要因によって変動することを抑制することができ、乾燥後の粒状粒子の含水率がばらつくことを抑制することができる。

図６に示すように、乾燥機内の湿度が８０％以上であれば、含水率の変動係数が１未満となり、ばらつきなく粒状粒子の含水率を低減することができることが確認された。本実験の結果より、上記乾燥機１００において、筒体２内を８０℃以上９５％以下に維持した状態で、粒状粒子を筒体２内に導入することにより、ばらつきなく粒状粒子の乾燥を行うことができることが確認された。

乾燥機１００の利点をまとめる。（１）乾燥機１００は、乾燥機１００内（筒体２内）を高湿度に維持し、粒状粒子と筒体２内の温度差（粒状粒子の放熱）を利用して粒状粒子を乾燥する。そのため、乾燥機１００は、温風（高温空気）を粒状粒子に接触させるタイプの乾燥機と比較して、乾燥後の粒状粒子の含水率を調整しやすい。（２）乾燥機１００は、吸排気口１０，２６を備えている。そのため、筒体２内に結露が生じて結露水が粒状粒子に吸収される（すなわち、粒状粒子が乾燥しない）ことを抑制することができる。（３）乾燥機１００は、筒体２内に湿度計４を有している。湿度計４の検出値に基づき送風機の送風量を制御することにより、乾燥機１００内の湿度を所定値に維持することができる。粒状粒子が過剰に乾燥する（目的とする含水率より低くなる）ことを防止することができるとともに、筒体２内に結露が生じることをより確実に防止することができる。

（４）乾燥機１００は、吸排気口１０，２６が筒体２の上方（シャフト１６の中心軸２ａより上方）に設けられている。そのため、外気が粒状粒子に直接接触することが抑制され、外気が粒状粒子の乾燥に寄与することを抑制することができる。（５）乾燥機１００は、Ｘ軸方向から観察したときに、吸排気口１０，２６が、重複する位置に設けられている。筒体２内に導入された空気（外気）が粒状粒子に直接接触することを、より確実に防止することができる。

（６）乾燥機１００は、粒状粒子排出口２２の近傍に、粒状粒子排出口２２の実質的な開口高さを調整する調整板１８が設けられている。粒状粒子が筒体２内に滞留する時間を調整することができ、粒状粒子の乾燥状態（含水率）の調整を行うことができる。（７）乾燥機１００は、Ｘ軸方向において、隣り合う傾斜板３０が異なる方向に伸びている。シャフト１６が１回転する間に、粒状粒子が複数回撹拌されるので、粒状粒子より短時間で乾燥させることができる。

上記実施例は、本明細書で開示する技術を具現化した一例であり、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、筒体内で粒状粒子を撹拌・移動させる撹拌機構として、シャフトと傾斜板を用いる例について説明した。しかしながら、撹拌機構は，例えばロータリドライヤのように、筒体（筒体の内側に設ける管体）が回転するタイプであってもよい。この場合、回転する筒体の壁面に、粒状粒子を載置するための載置板を固定してもよい。

傾斜板の端部に設けられている載置板の表面（シャフト側の面）形状は任意であり、例えば、載置板の表面に窪みを設け、筒体上方に移動させる粒状粒子の量を増大させてもよい。なお、載置板は省略することもできる。この場合、粒状粒子を撹拌する際、粒状粒子が上方に移動することを抑制することができる。粒状粒子が外気（筒体内に導入された外気）に接触することをより確実に防止することができる。また、筒体内における移動装置は、ベルトコンベア式であってもよい。筒体内において粒状粒子の移動速度を容易に調整することができ、粒状粒子の筒体内における滞留時間を容易に調整することができる。この場合、筒体の形状（内壁の形状）は円形でなくてもよい、

湿度計は、筒体内に複数個設けられていてもよい。この場合、複数の湿度計は、互いに第１方向に間隔をおいて配置されていてよい。例えば、筒体の第１方向長さを３分割したときに、湿度計が、第１方向中央部より粒状粒子導入口側と、第１方向中央部と、第１方向中央部より粒状粒子排出口側に設けられていてよい。また、湿度計に加え、筒体内に温度計を配置してもよい。上記したように、本明細書で開示する乾燥機は、粒状粒子と筒体内の温度差を利用して粒状粒子を乾燥する。筒体内に温度計を配置することにより、筒体内の温度に応じて、粒状粒子製造機で製造する粒状粒子の温度を調整することができる。

第１方向（Ｘ軸方向）から観察したときに、吸気口と排気口が、重複しない位置に設けられていてよい。この場合、吸気口と排気口が、重力方向（Ｚ軸方向）で異なる（重複しない）位置に設けられていてもよいし、重力方向及び第１方向に直交する方向（Ｙ軸方向）で異なる位置に設けられていてもよいし、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の双方で異なる位置に設けられていてもよい。この場合、筒体内に導入された外気が筒体内で移動する距離が増加し、筒体内の水蒸気をより効率的に排出することができる。なお、この場合でも、吸排気口は筒体の上方（筒体の中心軸より上方）に設けられているため、外気が粒状粒子に直接接触することを防止することができる。なお、吸排気口の一方又は双方は、筒体の壁面（すなわち、第１，第２蓋部以外の部分）に設けられていてもよい。

粒状粒子製造機は、原料を加熱しながら押出す押出成形機に限定されるものではなく、粒状粒子に含まれる溶媒を蒸発させることなく、粒状粒子を加熱する機構を有するものであれば、種々の装置を用いることができる。たとえば、粒状粒子製造機は、原料を押出して粒状粒子を製造する押出成形部と、粒状粒子を加熱する加熱部を備えた装置であってもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：筒体
４：湿度計
８：粒状粒子導入口
１０：吸気口
１２：第１蓋
１７：移動装置（攪拌機）
２２：粒状粒子排出口
２４：第２蓋
２６：排気口
１００：乾燥機

Claims (7)

1. 固体の粒状粒子を乾燥するための乾燥機であって、
   重力方向に略直交する第１方向に伸びる筒体と、
   筒体の第１方向一端の開口を塞ぐ第１蓋と、
   筒体の第１方向他端の開口を塞ぐ第２蓋と、
   筒体の第１方向一端側において、筒体の中心軸より上方に設けられている吸気口と、
   筒体の第１方向他端側において、筒体の中心軸より上方に設けられている排気口と、
   筒体の第１方向一端側において、筒体の中心軸より上方に設けられている粒状粒子導入口と、
   筒体の第１方向他端側において、筒体の中心軸より下方に設けられている粒状粒子排出口と、
   筒体内に設けられており、筒体内の湿度を検出する湿度計と、
   筒体内に設けられており、粒状粒子を第１方向の一端側から他端側へ移動させる移動装置と、を備え、
   前記吸気口に、乾燥機外の外気を筒体内に直接導入する送風機が接続されており、粒状粒子と筒体内の温度差を利用して筒体内で粒状粒子を放熱させ、粒状粒子を乾燥させる乾燥機。
2. 前記送風機の送風量を制御する制御装置を備えており、
   制御装置は、前記湿度計の検出値に基づいて前記送風機の送風量を制御する請求項１に記載の乾燥機。
3. さらに、粒状粒子を撹拌する撹拌機構を備える請求項１または２に記載の乾燥機。
4. 粒状粒子排出口が第２蓋に設けられており、
   筒体の第１方向他端に、粒状粒子排出口の開口を部分的に塞ぎ、粒状粒子排出口の開口高さを調整する調整板が設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の乾燥機。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の乾燥機を用いた粒状粒子の乾燥方法であって、
   筒体内の湿度を８０％以上に維持し、
   筒体内の温度より高温の粒状粒子を粒状粒子導入孔より筒体内に導入する方法。
6. 筒体内の湿度を９５％以下に維持する請求項５に記載の方法。
7. 筒体内の温度より１５℃以上高い温度の粒状粒子を筒体に導入する請求項５又は６に記載の方法。

Images