JPH0655054A - 流動層内における粉粒体の水分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】流動層内において流動している粉粒体の水分量
を非接触的且つ連続的に正確に測定できる水分測定装置
を提供する。 【構成】本発明の流動層内における粉粒体の水分測定装
置１０は、流動層内において粉粒体Ａを乾燥、造粒、コ
ーティングする流動層処理装置に対して設けられるもの
で、この水分測定装置１０は検知部１２と計測部２０と
を別体に設け、この両者は光ファイバ１８によって接続
されるとともに、前記検知部１２は流動室４内にその一
部を臨ませて設けられる水分検知アダプタ１１内に設け
られており、更にこの水分検知アダプタ１１の先端には
検知部前方に先広がり状に案内傾斜面１４が形成され、
且つこの案内傾斜面にはコンプレッサ１５から供給され
るパージエアの吹出口１６が形成されていることを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は流動室内において、粉粒
体の乾燥、造粒、コーティング等を行う流動層処理装置
に付設され、この流動室内を流動する粉粒体の水分量を
測定する装置に関するものであって、特に粉粒体に対し
非接触で連続的な計測を行うことのできる粉粒体の水分
測定装置に係るものである。

【０００２】

【発明の背景】流動層処理装置における流動層内の水分
量は被処理体たる粉粒体の乾燥、造粒、コーティング等
の乾燥終点の決定や製品の平均粒子径、見掛け密度等、
各処理状態に大きな影響を及ぼす。従って流動層内にお
ける粉粒体の含水量を計測し、層内水分を一定に保つこ
とは製品物性を向上させる上で必要欠くことのできない
こととなっており、この種の装置には従来から種々のタ
イプの水分計が付設されている。

【０００３】具体的には抵抗値、静電容量等を測定し、
その値から水分量を算出する接触式の水分計、あるいは
中性子、赤外線、マイクロ波等を被測定物に照射し、そ
の減衰量から水分量を求める非接触式の水分計等があ
る。このうち接触式のものは一旦流動室から粉粒体の一
部をサンプリングしなければならず、そのための複雑な
取出機構を必要とするほか、サンプリングするに要した
タイムロスによる検知の遅れがどうしても生じてしま
う。従ってこのような問題が起こらず、連続的な計測を
可能とする非接触式の水分計が最近では広く用いられる
ようになってきている。

【０００４】そして本出願人はこのような要望に応える
べく特公平３−３２０１４号「流動層処理装置における
粉粒体の水分検知方法」なる出願に及んでいる。このも
のは流動層処理装置の流動室周壁部適所に検知筒を取り
付け、この上端に赤外線吸収式水分計を設けるととも
に、検知筒から流動室に向けて空気を吹き込むというも
のである。即ち赤外線吸収式水分計を用いて精度の良い
測定をするためには、赤外線が照射される被測定物の表
面状態と測定距離が安定していることが必要となるが、
流動中の粉粒体は気流中に浮遊懸濁した状態で沸騰状態
のように激しく運動しているため、これに単に赤外線を
照射しても精度の良い水分測定は不可能である。

【０００５】そこで特公平３−３２０１４号では、前述
のとおり、検知筒を介して流動室に空気を送り込んでい
るので、その動圧により流動室内の検知筒開口端面部の
粉粒体の運動に一定の規則性を与えており、これにより
流動中であるにもかかわらず見掛け上の表面状態は安定
したものとなり、これに赤外線を照射することによって
極めて精度の良い水分測定を可能としたものである。し
かしながら検知筒を介して流動室に送り込む空気量を減
少させるには一定の限界があり、小型の流動層処理装置
には不向きな面があったこと、検知筒の上端に精密機器
である赤外線吸収式水分計を取り付けたものであるの
で、防爆・耐爆仕様とならないこと等、未だ改良の余地
が残されていた。

【０００６】また他の技術として実開平１−１４２８４
５号「造粒、コーティング、乾燥等における水分測定装
置」なる出願がなされているが、このものは赤外線水分
計に光ファイバを接続し、その先端部に加熱手段を設け
るとともに、粉粒体と接触可能な位置に配置したという
ものである。これは水分計と測定場所を光ファイバで連
絡するものであるから、防爆仕様には対応可能となるも
のの、光ファイバ先端部を粉粒体と接触させて測定して
いるので測定精度には問題がある。

【０００７】また光ファイバ先端部は加熱されて乾燥し
ているが、この先端部が配置される流動層処理装置の流
動室は微粉が激しく運動しており、粉塵濃度が極めて高
いこと、バインダ液やコーティング液が噴霧されること
などから光ファイバ先端部への粉粒体の付着を防止する
ことは困難と思われる。更に粉粒体が硬質なものである
ときは、光ファイバ先端部の磨耗も問題となる。従って
光ファイバ先端部への粉粒体の付着や光ファイバ先端部
自体の磨耗が測定精度に悪影響を及ぼすことは明らかで
あり、このような技術もまた必ずしも満足する効果を発
揮し得るものとはいえない。

【０００８】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景か
らなされたものであって、検知部と計測部とを光ファイ
バによって接続することによって両者を分離して設ける
ことを可能とし、またこれに伴い極めて少量のパージエ
アで検知部への粉粒体の付着を防止でき、また防爆・耐
爆仕様とすることのできる非接触で連続的且つ測定精度
の高い水分測定を可能とする流動層内における粉粒体の
新規な水分測定装置を提案するものである。

【０００９】

【発明の構成】

【目的達成の手段】即ち本出願に係る流動層内における
粉粒体の水分測定装置の第一の発明は、流動層内におい
て粉粒体の乾燥、造粒、コーティング等を行う流動層処
理装置に付設され、この流動層内を流動する粉粒体の水
分量を測定する装置において、この装置は検知部と計測
部とを別体に設け、この両者は光ファイバによって接続
されるとともに、前記検知部は流動室内にその一部を臨
ませて設けられる水分検知アダプタ内に設けられてお
り、更にこの水分検知アダプタ先端には検知部前方に先
広がり状に案内傾斜面が形成され、且つこの案内傾斜面
にはコンプレッサから供給されるパージエアの吹出口が
形成されていることを特徴として成るものである。

【００１０】また本出願に係る流動層内における粉粒体
の水分測定装置の第二の発明は、前記要件に加え、前記
水分検知アダプタは、流動層処理装置に対して着脱自在
に設けられることを特徴として成るものである。

【００１１】更にまた本出願に係る流動層内における粉
粒体の水分測定装置の第三の発明は、前記要件に加え、
前記計測部は、赤外線吸収式水分計を主体として成るこ
とを特徴として成るものである。これら発明により前記
目的を達成しようとするものである。

【００１２】

【発明の作用】本発明では検知部と計測部とを別体と
し、両者を光ファイバで接続する構成としたことによ
り、流動室内には検知部が臨んでいるに過ぎず、防爆・
耐爆仕様とすることができる。またこの検知部は水分検
知アダプタ内に設けられているから、粉粒体と衝突する
ことによって生ずる磨耗という問題もない。更にこの検
知部前方には先広がり状に案内傾斜面が形成されている
から、検知部から先広がり状に照射される光の光路を遮
ることもなく、また案内傾斜面に形成される吹出口から
吹き出されるパージエアは、この案内傾斜面に当接する
ことにより螺旋状の旋回風となって案内傾斜面に粉粒体
が付着するのを防止している。

【００１３】また水分検知アダプタを流動層処理装置に
対して着脱自在の構成とした場合にはメンテナンスが容
易となり、更に計測部を赤外線吸収式水分計により構成
した場合には非接触で連続的な計測が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の流動層内における粉粒体の水分
測定装置について図面に基づいて具体的に説明する。な
お以下の説明では流動層処理装置として流動層造粒装置
を例にとり、この流動層造粒装置に対して本発明の水分
測定装置を適用した実施例について説明する。流動層造
粒装置１は図１に示すように下部に熱風吹込室２を有
し、そして目皿板３を挟んでその上部に流動室４を設け
て成るもので、原料として流動室４内に供給される粉粒
体Ａに対し流動室４の側周部外方より流動室４内に挿入
されたスプレーノズル５からバインダ液を噴霧添加し、
これにより流動室４内の粉粒体Ａを湿式造粒するという
ものである。

【００１５】そしてこのような流動層造粒装置１の流動
室４の下方寄りに水分検知アダプタ１１を案内する案内
筒６が設けられ、その中に本発明の水分測定装置１０の
一部をなす水分検知アダプタ１１が挿入されている。な
おこの水分検知アダプタ１１は目皿板３に対して検知光
が斜めに照射するようにその取付方向が設定されている
が、これは水分検知アダプタ１１内への粉粒体Ａの堆積
を防止するためである。また水分検知アダプタ１１はメ
ンテナンス等の便を考慮して、流動室４の側周壁に対し
て着脱自在の構成となるようクランプ７で固定されてい
る。

【００１６】水分検知アダプタ１１は粉粒体Ａに検知光
を照射し、その反射光を受光する検知部１２をアダプタ
本体１３内に設けるとともに、この検知部１２からアダ
プタ本体１３の先端にかけてはアダプタ本体１３の内周
面が先広がり状に拡径し、案内傾斜面１４が形成され、
更にこの案内傾斜面１４に対しては流動室４の外部に設
けられるコンプレッサ１５からのパージエアの供給を受
け、流動室４との連絡を図る吹出口１６が設けられるこ
とによって成っている。案内傾斜面１４の拡開角度は検
知光の広がり角度に応じて設定されるものであって、例
えば検知光を赤外線とすれば案内傾斜面１４の拡開角度
は約２０°程度に設定される。また吹出口１６として
は、一個のみならず複数個設けることも可能であり、複
数個設ける場合には、図４（ａ）に示すように放射状に
設けるほか、図４（ｂ）に示すように渦巻状に設けるこ
とも可能であり、更に図３に示すようにこの両者を併設
するようにすることもできる。

【００１７】そしてこのような水分検知アダプタ１１か
らは前述したコンプレッサ１５と吹出口１６とを結ぶ連
絡管路１７が設けられるほか、検知部１２に検知光を送
り、後述する計測部に反射光を送る光ファイバ１８が接
続されるものであって、具体的にはプラグ部１８Ａが水
分検知アダプタ１１に挿入する状態に取り付けられてい
る。そして前記光ファイバ１８の他端には計測部２０が
設けられる。

【００１８】計測部２０は前記検知部１２に対して検知
光を供給する発光部２１と計測部２０に送られる反射光
を受ける受光部２２とを有して成る。このうち受光部２
２は更に検知光の減衰量を計測し、その値から粉粒体Ａ
の含水量を算出する検出部２３と、この検出部２３によ
り求めた含水量をデータとして出力する指示変換部２４
とに分類される。また図示は省略するが、このほか、計
測部２０により計測されたデータに基づき、スプレーノ
ズル５から噴霧添加されるバインダ液の液速度の制御や
熱風吹込室２から目皿板３を通って流動室４内に送られ
る熱風の風速度の制御等を行う制御装置等も流動層造粒
装置１には設けられている。

【００１９】次にこのようにして成る本発明の水分測定
装置１０の作動状態について説明する。まず計測部２０
における発光部２１から検知光を発する。発光部２１か
ら発せられた検知光は光ファイバ１８を通って水分検知
アダプタ１１における検知部１２に至る。またこのとき
コンプレッサ１５からは連絡管路１７を経て吹出口１６
にパージエアが送られており、このパージエアが案内傾
斜面１４に当接し、螺旋状の旋回風となって流動室４内
に吹き込まれているので、案内傾斜面１４上に粉粒体Ａ
が付着することはない。

【００２０】またこのパージエアの作用によって水分検
知アダプタ１１の先端部の粉粒体Ａの運動は熱風吹込室
２から吹き上げられる熱風による不規則な流動状態を逃
れ、規則性を有するようになり、検知部１２から照射さ
れる検知光は流動中でありながら見掛け上の表面状態が
安定したものとなったこのような粉粒体Ａに対して作用
するのである。そして粉粒体Ａから反射した光は検知部
１２から光ファイバ１８を経て計測部２０に至り、その
検出部２３により検知光の減衰量から粉粒体Ａの含水量
を求めるとともに、この含水量をデータとして指示変換
部２４により出力するのである。またこのデータを基に
してバインダ液の液速度や熱風の風速度等の制御がなさ
れるのである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上述べたような構成を有する
ものであって、このような構成を有することにより以下
のような効果を発揮する。まず本発明では検知部１２と
計測部２０とを別体に構成しているから流動室４に対し
ては検知部１２のみを臨ませればよく、従って防爆・耐
爆仕様とすることが可能となる。またこの検知部１２は
水分検知アダプタ１１内に設けられているから、検知部
１２が流動室４内に露出して設けられた場合に生ずる粉
粒体Ａとの衝突に伴う磨耗、破損は問題とならない。

【００２２】更に検知部１２の前方には先広がり状に案
内傾斜面１４が設けられており、この案内傾斜面１４に
形成される吹出口１６から吹き出るパージエアがこの案
内傾斜面１４に沿って螺旋状の旋回風となって流動室４
内に流入することにより、案内傾斜面１４への粉粒体Ａ
の付着、堆積が防止されるとともに、水分検知アダプタ
１１の先端部の粉粒体Ａの流動運動が規則的となり、検
知光を粉粒体Ａに照射して得られる検知量が正確なもの
となり、ひいては高精度の水分測定が可能となるのであ
る。

【００２３】また水分検知アダプタ１１を流動層処理装
置に対して着脱自在の構成とした場合には変換メンテナ
ンスが容易となり、不使用時には取り外しておくことも
可能である。更に計測手段として赤外線吸収式水分計に
より構成した場合には粉粒体Ａに対して非接触で且つ連
続的な計測が可能となり、流動室４内を流動する粉粒体
Ａの水分量を瞬時に計測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水分測定装置を適用した流動層造粒装
置を示す骨格的縦断側面図である。

【図２】同上水分検知アダプタ周辺を拡大して示す縦断
側面図である。

【図３】同上水分検知アダプタを更に拡大して示す縦断
側面図である。

【図４】図３Ａ−Ａ線並びにＢ−Ｂ線における断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 流動層造粒装置 ２ 熱風吹込室 ３ 目皿板 ４ 流動室 ５ スプレーノズル ６ 案内筒 ７ クランプ １０ 水分測定装置 １１ 水分検知アダプタ １２ 検知部 １３ アダプタ本体 １４ 案内傾斜面 １５ コンプレッサ １６ 吹出口 １７ 連絡管路 １８ 光ファイバ １８Ａ プラグ部 ２０ 計測部 ２１ 発光部 ２２ 受光部 ２３ 検出部 ２４ 指示変換部 Ａ 粉粒体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動層内において粉粒体の乾燥、造粒、
   コーティング等を行う流動層処理装置に付設され、この
   流動層内を流動する粉粒体の水分量を測定する装置にお
   いて、この装置は検知部と計測部とを別体に設け、この
   両者は光ファイバによって接続されるとともに、前記検
   知部は流動室内にその一部を臨ませて設けられる水分検
   知アダプタ内に設けられており、更にこの水分検知アダ
   プタ先端には検知部前方に先広がり状に案内傾斜面が形
   成され、且つこの案内傾斜面にはコンプレッサから供給
   されるパージエアの吹出口が形成されていることを特徴
   とする流動層内における粉粒体の水分測定装置。
2. 【請求項２】 前記水分検知アダプタは、流動層処理装
   置に対して着脱自在に設けられることを特徴とする請求
   項１記載の流動層内における粉粒体の水分測定装置。
3. 【請求項３】 前記計測部は、赤外線吸収式水分計を主
   体として成ることを特徴とする請求項１または２記載の
   流動層内における粉粒体の水分測定装置。