JPH0696112B2 - 粉粒体処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は食品や医薬品、肥料等の製品を得るに際し、
高粘性の原料液を一方側から供給し、加熱作用により揮
発分を蒸発させ、他方側から粉末化する等して製品化し
て排出することが出来るようにする等した装置の構造の
技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は高粘性の液状等の原料物を上
部から供給し、濃縮して粉末製品として下部から排出す
るプロセスにおいて、熱交換用のジャケットを外装する
ドラムタイプのシリンダに被処理物の原料液（物）を送
入し、ロータにより薄膜式（境膜式）に形成させて攪拌
混合作用を与えて高度に濃縮させ、加熱反応に加えて混
合攪拌作用を与える等の蒸発作用を介して粘性状態から
粉末状態にまで濃縮して製品として得る粉末化処理装置
等の粉粒体処理装置であって、上部に被処理物の原料に
対する供給口を有し下部に製品の排出口をホッパタイプ
等に形成して設けている粉末化処理装置等の粉粒体処理
装置に関する発明であり、特に、該ホッパ等の排出口に
は本体の排出部に臨ませてアーチブレーカー用（ブリッ
ジブレーカー用）のヘッドがブレード等に形成される等
して臨まされて進退装置（及び、回動装置）のロッドに
係着されてホッパに接合するシュラウドに内設される等
してアーチブレーカー（ブリッジブレーカー）を形成
し、ホッパ内に挿通自在にして付設され、而して、アー
チブレーカーに連動して開閉自在にされたバルブが給排
管理装置連係されており、処理されるゼリー状やチッ
プ、或いは、粉末状（粉粒状）の製品の排出部での堆積
をヘッドを進退（或いは、更に回動）動作させて抑制
し、ホッパを介した排出を確実にして製品をスムーズに
通過させるようにした粉粒体処理装置に係る発明であ
る。

〈従来の技術〉 周知の如く、市民生活が向上すると、各種の生産物が大
量、小量に取り扱われるようになり、消費や消耗にした
がって、これらの商品の安定供給が望まれると共に、そ
の高精度の品質が強く求められるようになってきてい
る。

これらの商品の中には農産物や海産物等の一次製品も多
いが、二次加工された食品、薬品、化粧品、顔料等の商
品も各種のものが流通している。

そして、これらの二次加工商品の中には、例えば、キャ
ラメルやクリーム、薬品等の商品も多く、これらの中に
はゼリー状のものの他、果実、野菜ビユーレ、たれ、ス
ープ等の液状品もあり、又、クリーム状のものもあり、
更には、顆粒状、粉末状の樹脂製品や薬品等もあり、こ
れらの特殊性状の製品の製造過程はコスト、及び、製品
精度の点から好ましくはその生産性が良好で、衛生面か
らも自動化が強く望まれている。

又、自動車塗装洗浄廃液処理等において塗料とシンナー
との混合廃液からシンナーを回収する際の回収率向上等
が強く要望されるようになってきている。

而して、これに対処するに、熱交換を介し熱反応を行う
粉粒体処理装置が開発されて採用され、実用化されてお
り、例えば、第７図に示す様な竪型の境膜式熱交換反応
装置１にあっては、外側に熱交換用のジャケット２を有
するドラムタイプのシリンダ３を設けて処理室４とし、
その前後端の壁面にベアリング５、メカニカルシール６
を介してモータ７に連係された軸８にシャフト９を一体
的に設け、所定数の攪拌ブレード10,10…を径方向にス
イング自在に設けてシリンダ３の内周面にその遠心力に
より周方向スライド自在に回転させるようにロータ11を
形成し、該シリンダ３の上部一方側の供給部12に設けた
供給口13により所定の高粘性の原料液14を供給し、攪拌
ブレード10,10…によりシリンダ３内で混合攪拌しなが
らその遠心力を介して該シリンダ３の内周面との間に薄
膜状の境膜を形成させて、ジャケット２に対するスチー
ム等の高温熱媒体15を供給口16より供給して物理化学的
な熱交換を充分に行って可及的速やかに更に高粘性にし
たり、熱変成により顆粒状、粉末状に変化させてシリン
ダ３の下側に設けた排出部17や下端開口から製品18とし
て取り出すようにされている。

そして、該排出部17は一般的に製品18の飛散、拡散を防
いで所定のコンベヤへの移載、包装等を容易に行う等の
点から通常態様でホッパ19が付設されて生産性を高める
ようにされている。

〈発明が解決しようとする課題〉 さりながら、上述の境膜式熱交換反応装置１では供給口
13を送入される原料液14は揮発分で濃縮されて容積が減
少し、製品18は連続的に自然に降下しつつ排出されるよ
うにされているが、原料14の製品化に伴い稼動中の処理
室４の内部で原料14と製品18との反応効率が上がるにつ
れ、圧力変化を生じる場合があり、製品18の微細化によ
り顆粒、粉末の結合し易い状態におかれてホッパ19内で
テーパ部分で堆積し、所謂ブリッジを生じてアーチ化
し、更には製品18としてチップが連続する場合にスムー
ズな降下がなされず、ホッパ19の排出部17を閉塞する等
の支障が生じ易く、これに対処して経験的にはホッパ19
を外部からエアハンマ等で連続、不連続的に軽打し、或
いは、振動付与によって振い落す等して対応している
が、衝撃を付与する際の微震によっては却って粉末は次
第に圧縮されてホッパ19の内面で固着堆積して圧密現象
を生じ、逆に装置の排出部17を閉塞し、製品18の通過を
妨げるという欠点がある。

更に、ホッパ19は通常に製品が滑落して排出される程度
の機能を有し、使用される状態や粉末等の流過量に対す
る融通性がないまま有効な排出機構が見逃されるきらい
があった。

而して、このような現象は上述境膜式熱交換反応装置に
類する装置ばかりでなく、通常の粉粒体、顆粒体のホッ
パ等に於ても生じるものであった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく境膜式熱
交換反応装置等の粉粒体処理装置の製品排出の際のブリ
ッジによるアーチの問題点を解決すべき技術的課題と
し、本来的な薄膜式蒸発濃縮装置等の利点をフルに生か
して原料液を順次攪拌処理して濃縮等される等の製品の
排出を確実にし、製品化の拡散、飛散を防止しながも一
時的、或いは、慢性的に詰りを防止し、粉粒化処理装置
等による高効率の連続的な反応やストック、排出に即応
出来るようにし、作業効率を高め、コスト低減を図り、
保守点検整備等のメンテナンスもし易く、サービス性や
生産性を向上させ、設計通りの濃縮粉末製品を得られる
ようにして、化成品製造産業における化学機械装置の管
理技術利用分野に益する優れた薄膜式蒸発濃縮装置等の
粉粒体処理装置を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、被処理物
の供給口を有して熱交換、攪拌処理等するシリンダ内部
の処理室を設けている薄膜式蒸発濃縮装置等の粉粒体処
理装置において、製品の排出部を有するホッパに挿通自
在にアーチブレーカー（ブリッジブレーカー）用のヘッ
ドを臨ませて、該ヘッドは先端部から後退角を設ける等
した鉤状等のブレードに形成する等し、進退装置や回動
装置に連係するロッドに係着させてアーチブレーカー
（ブリッジブレーカー）を形成し、ホッパに接合して連
通するシュラウドに内設する等して付設して、更に、原
料液等の原料物の供給量や製品化の流過を確認する光学
センサ等の給排管理装置を介して連動させる等して制御
裡に作動させ、而して、シリンダを外装するジャケット
での熱交換流体を供給する処理室に於いて回転する攪拌
ブレード等のロータにより該被処理物がシリンダ内面に
境膜状の薄膜式に滞溜、流過して加熱混合攪拌が促進さ
れて熱交換を行いながら、バルブを閉じて真空状態が保
持されながら蒸発が促進されて高濃縮が行われることに
よりホッパを降下する製品に対して開口部での排出部に
於ける粉末、或いは、チップ状の製品の詰りに対処して
バルブを開放して被処理物の処理をスムーズにするよう
にした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の１実施例を第１乃至６図に基づ
いて説明すれば以下の通りである。

尚、第７図と同一態様部分は同一符号を用いて説明する
ものとする。

19はホッパであり、粉粒体処理装置としての境膜式熱交
換反応装置１′の排出部17に一体的に接続されて排出口
とされており、又、20はこの出願の発明の要旨の中心を
成すアーチブレーカーであり、第１図に示す様に、上記
ホッパ19の排出部17に接続され、その機能はホッパ19内
に対して進退動自在とされている。

而して、該アーチブレーカー20は第２図に示す様に、筒
状のシュラウド21がホッパ19の排出口に同径同芯状にさ
れて適宜のボルトを介して接合されており、その本体22
が該シュラウド21の内側でブラケット23を介して支持さ
れており、該本体22は当該実施例に於いてはエアシリン
ダ24を上下方向の進退装置とされ、そのピストンロッド
25は進退方向を第３図に示す境膜式熱交換反応装置１′
（実質の要部は第７図にした態様と同じ）の処理室４の
順方向にされてホッパ19内を出没自在に設けられてい
る。

而して、ピストンロッド25の先端には設定傾斜角の後退
角を有する６つのフィン状のブレードより成るヘッド26
がピン27により抜け止めされて固着されている。

そして、エアシリンダ24はシリンダチューブ28の両端に
ソケット29、30が嵌着されており、一方のソケット29に
はメカニカルシール31を介してピストンロッド25の挿通
孔32が形成され、側部にエアの吸排口33が設けられてい
る。

又、他方のソケット30にはピストン34の衝止環が形成さ
れており、側部にエア吸排口35が形成されて、更に、リ
ミットスイッチ36に対するドグ37の挿通孔38が穿設され
ている。

そして、ソケット30を介してドグ37の先端フランジ部と
の間に弾圧スプリング39が介装されてピストン34の後端
で当接自在にされている。

尚、エアシリンダ24に対するエア給排口33,35は適宜プ
ラグを介してリミットスイッチ36に電気的に接続する第
６図に示す様に、制御弁装置40に接続されて図示しない
エア供給源に接続されており、境膜式熱交換反応中には
真空状態が保持され、製品排出中はエアが吸排されるよ
うにされており、又、シュラウド21の所定部位に、例え
ば、同じく当該第６図に示す様に、給排管理装置として
光センサ等の検知装置41が設けられて電気的に制御弁装
置40に接続されている。

而して、境膜式熱交換反応装置１′は第７図を援用して
示す様に、ロータ11がシリンダ３の前後端壁面の供給部
12、及び、排出部17に回転自在に軸支され、シャフト９
にスイング自在に取付けられた攪拌ブレード10がシリン
ダ３の内周面に対し、高濃縮用の微小クリアランスｔだ
け第３図に示す様に設けられて周回し、供給口13より送
給される原料物としての所定の原液14がシリンダ３の内
周面に偏倚されて該シリンダ３を外装するジャケット２
により所定に熱交換されて揮発し、シリンダ３内を滞溜
し、下方に重力で流過する過程で粉末化されて製品化18
として排出部17に達してホッパ19に投下されるようにさ
れる。

尚、42は揮発蒸気の回収管であり、所定の排気ダクトに
接続されている。

上述構成において、境膜式熱交換反応装置１′を稼動さ
せると、被処理物として、例えば、薬剤の原液14が供給
口13より送給されてシリンダ３の濃縮処理室４内にて、
排出部17にかけて滞溜される間に、モータ７によってロ
ータ11がシリンダ３内で回転することにより、真空状態
のシリンダ３内では各攪拌ブレード10の先端がその遠心
力でシリンダ３の内周面に対してスイング裡に接近し、
原液14がシリンダ３の内面との間の微小クリアランスｔ
により薄膜式の境膜にされて蒸発作用を促進され、ジャ
ケット２内で流過する加熱流体15により加熱され、高濃
縮され、更に、攪拌ブレード10,10…により攪拌混合さ
れて揮発成分が蒸発し、揮発蒸気は回収管42に導通さ
れ、終期プロセスにては原液14はサラサラの状態に粉末
化されて製品としての薬剤の粉末18が取り出される。

この間は粉末製品の検知装置41の検知なく、したがっ
て、シュラウド21の真空状態は保持される。

而して、該粉末18はホッパ19内を滑落して離散や拡散す
ることなく、該ホッパ19、及び、アーチブレーカー20の
シュラウド21内を通過して自然状態で落下する。

而して、第４図に示す様に、境膜式熱交換反応装置１′
の稼動が連続するうちには製品の粉末18がホッパ19のテ
ーパの内面で付着を始め、加工の継続に従い、該ホッパ
19の開口部で第４図に示す様に、ブリッジ現象を介して
所謂アーチを形成して先述した如く慢性的に堆積する場
合がある。

そして、この状態でホッパ19内での粉末18の堆積が検知
装置41によって検出されると、アーチブレーカー20に対
して制御弁装置40が稼動し、エア吸排の作動してシュラ
ウド21内の真空状態が破れて該アーチブレーカー20の作
動によりヘッド26がエアシリンダ24のピストンロッド25
の進退を介してホッパ19の内部で進退作動されて該ヘッ
ド26の進出動作で粉末18の堆積が破壊され、反復する退
行動作でヘッド26の裏面に第５図に示す様に、ホッパ19
内の残留粉末18が掻き取られる。

そして、ホッパ19の開口部が当該第５図に示す様に、開
通して境膜式熱交換反応装置１′による薬剤の乾燥処理
が連続的に行われる。

尚、エアシリンダ24に対するエア吸排の切り替えは制御
弁装置40の適宜の圧力弁によりソケット29,30側部に設
けた吸排口33,35にエアが導通されてピストン34の進退
動作によるストロークエンドで圧力増大が検知されるこ
とにより切り替わり、又、ピストン34の退行作動ではリ
ミットスイッチ36のレバーにドグ37が当接することによ
り終了する。

又、第６図に示す様に、アーチブレーカー20の付設に伴
い、シュラウド21の排出口にバルブ43を付設して製品18
の堆積を早期に破壊して該シュラウド21、或いは、ホッ
パ19内で製品18を大量に保持するようにすることは設計
的に自在である。

ところで、粉末化処理として、例えば、廃棄処理等され
る塗料等の被処理液は高真空下で処理することにより高
沸点溶剤が回収され、残渣を取出すことが出来る。

例えば、自動車の塗料洗浄廃液処理においては塗料とシ
ンナーの混合廃液からシンナーを回収するに際し、従来
技術にあっては塗料残渣は粉粒状物を粉末化し、減容化
していたものがブリッジを生じて回収が不充分であった
のに対し、この出願の発明にあってはアーチブレーカー
20により粉末状のブリッジが早期、且つ、確実に破壊し
て残渣の回収率が高くなされている。

シンナーの回収率向上もより促進された。

而して、第８図に示す溶剤回収装置１″は処理室４内を
気密にする必要から排出部17に上部のバルブ43を設けて
おり、溶剤回収装置１″に付設される受槽44は開口部に
下部のバルブ43を設けた態様であり、この出願の発明の
別の実施例とされ、第９〜11図に示す実施例に於いては
装置の排出部17に接続して設けられたホッパ（受槽）44
に上述実施例同様にアーチブレーカー20が付設されてお
り、ヘッド26が受槽44内に嵌入して残渣18を連続的に掻
き出すことが出来、したがって、第12図に示す様に、バ
ルブ43の閉鎖状態で残渣18が一時堆積して該バルブ43の
解放時に取出す際に固化した状態であっても、自動的な
排出が行えるものである。

更に、複段に設けられるバルブ43,43…の開閉をアーチ
ブレーカー20に連動させて製品18の加工状態に合せて交
互等に行うように制御して第９〜11図に示す様に、堆積
物の破壊による一度の落下に対処することが自在であ
る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、アーチブレーカーはヘッド
部分をブレードに代えてスクリュータイプとしても良
く、又、アーチブレーカーの作動本体はエアシリンダに
代えてモータ駆動による進退装置でも良いことは勿論の
こと、更には、エア圧を利用する等してヘッドを回動さ
せるようにし、ブレードによる掻き取りの効率を向上さ
せる等の種々の態様が採用可能であり、更に、粉末化処
理装置による製品は粉末に限らず、ゼリー状のものやチ
ップでも良いことは勿論である。

そして、対象とする粉粒体処理装置にはアーチブレーキ
ングを生ずるホッパーを有する装置にはいずれも適用可
能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に熱交換しなが
ら供給された被処理液を高濃縮させて、溶剤分等を蒸発
させて粉末化させて製品として得られる粉末化処理装置
等の粉粒体処理装置において、高濃縮プロセスにおける
粉末化処理等において、飛散、拡散を防止するホッパの
内部にヘッドを臨ませてエアシリンダ等の進退装置のロ
ッドの先端に係着させてアーチブレーカーを付設したこ
とにより、装置の排出口での製品のブリッジによる堆積
を自動的に破壊して継続的、且つ、慢性的な詰り状態の
発生を除き、粉末状やチップに成形される製品を確実に
排出し、又、原料液の供給量や供給タイミングに連動さ
せる等して作動制御するようにしたことにより、作業の
管理が確実にされて攪拌蒸発による高濃縮を介しての粉
末化処理等の粉粒処理がスムーズに行われるという優れ
た効果が奏される。

而して、供給する被処理液の流過がスムーズにされて詰
りによる作業の中断がなく、管理が容易であるため、作
業員も少なくて済み、安全に高能率に作業が行え、連続
的な溶剤分離が行われて生産性も向上するという優れた
効果が奏される。

又、廃棄処理される被処理物を高真空下で処理して高沸
点溶剤を回収する粉末化装置等の排出部にバルブを設け
た受槽に対してアーチブレーカーを付設してバルブ解放
時に作動するようにすることが自在であることで、ヘッ
ドはホッパの開口部での堆積に対してのみでなく、バル
ブによって閉鎖して固結する製品に対しても有効な掻き
出し作用を行うことが出来、したがって装置に付帯的に
設けられるホッパが製品の排出を阻害することなく、処
理作業が煩瑣になることもなく、生産性の向上が図れる
という優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１乃至６図はこの出願の発明の１実施例の説明図であ
り、第１図はホッパとアーチブレーカーの取合部分縦断
面図、第２図はアーチブレーカーの縦断面図、第３図は
粉体化処理装置の概略縦断面図、第4,5図はホッパと製
品の模式取合縦断面図、第６図は他の実施例のアーチブ
レーカーの模式縦断面図であり、第7,8図は従来技術に
基づく実施装置の概略縦断面図、第９乃至11図は実施例
のホッパと製品の模式取合縦断面図、第12図は製品の堆
積状態を示した図である。 14……被処理液、13……供給口、 18……製品、17……排出部、 19……ホッパ、1,1′,1″……粉粒体処理装置、 26……ヘッド、24……進退装置、 25……ロッド、20……アーチブレーカー、 21……シュラウド、43……バルブ、 41……給排管理装置（光センサ）、３……シリンダ（ド
ラム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０５Ｇ 5/00 7537−4Ｈ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理物の供給口を上部に有し製品の排出
   口を下部ホッパに形成している粉粒体処理装置におい
   て、上記被処理物供給口が粉末化原料液供給口であり、
   排出部が粉末排出部で両者間に低圧下での境膜形成ドラ
   ムが配設され、上記ホッパに接合するシュラウドの内部
   に上記排出部に対向してアーチブレーカー用の可動ヘッ
   ドが上下方向進退装置のロッドの先端に係着され、而し
   て、上記ホッパに臨まされると共に上記シュラウドに下
   位して上記ドラムに連通自在なバルブが上記アーチブレ
   ーカー連係されて付設されていることを特徴とする粉粒
   体処理装置。
2. 【請求項２】上記進退装置がホッパに接合するシュラウ
   ドに内設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の粉粒体処理装置。
3. 【請求項３】上記進退装置の作動タイミングが給排管理
   装置に連動して制御されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の粉粒体処理装置。
4. 【請求項４】上記進退装置に回動装置が連結されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粉粒体処
   理装置。