JPH0710274Y2 - 有機溶媒スプレードライヤ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は有機溶媒スプレードライヤ装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、粉末状の試料を得る手段として有機溶媒スプレー
ドライヤ装置が知られている。

有機溶媒スプレードライヤ装置の概要は、試料を溶かし
た有機溶媒を、窒素ガス等の不活性ガスが送り込まれ低
い酸素濃度に保たれた乾燥チャンバー内にノズルによっ
て噴霧することで、粉末試料が得られる構造となってい
る。

（考案が解決しようとする課題） 前記した如く有機溶媒を噴霧することで粉末試料が得ら
れるものであるが、長い間使用していると運転中に、噴
霧ノズルの先端が詰ることがある。このような場合、運
転を停止して噴霧ノズルを取外し掃除するものである
が、運転を一たん停止すると、空気が流入して酸素濃度
が高まるため、再び酸素濃度を低くした運転状態に入る
まで時間がかかり作業能率の面で望ましくなかった。
又、噴霧ノズルを抜き取る時に、外気が急速に流入して
酸素濃度が高まりガス化した有機溶媒と反応し爆発する
虞れがあった。

そこで、この考案にあっては、作業能率及び安全性の面
で優れた有機溶媒スプレードライヤ装置を提供すること
を目的としている。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、この考案にあっては、開閉
可能な制御弁によって不活性ガスが送り込まれる乾燥チ
ャンバー本体に、有機溶媒に溶けた試料を噴霧する噴霧
ノズルを備えた有機溶媒スプレードライヤ装置におい
て、前記乾燥チャンバー本体に、噴霧ノズルを着脱自在
に装着すると共に噴霧ノズルの有無を検知し、噴霧ノズ
ルの無の時に前記制御弁を開とする噴霧ノズル検知セン
サを設けてある。

（作用） かかる有機溶媒スプレードライヤ装置によれば、不活性
ガスによって酸素濃度が低く抑えられた乾燥チャンバー
本体内に、噴霧ノズルによって有機溶媒を噴霧すること
で粉末試料が得られるようになる。

次に、噴霧ノズルの先端が詰った場合には、運転状態の
まま噴霧ノズルを抜き取る。この時、噴霧ノズル検知セ
ンサが検知して制御弁を開として活性ガスを乾燥チャン
バー本体内へ送り、正圧状態を確保して外気の流入を阻
止する。この結果、乾燥チャンバー本体内の酸素濃度が
急速に高まる虞れはない。また、掃除完了後、噴霧ノズ
ルを装着すれば、迅速に再運転が可能となる。

（実施例） 以下、第１図乃至第10図の図面を参照しながらこの考案
の一実施例を詳細に説明する。

第１図において、１は循環路を示しており、循環路１内
には窒素ガス等の不活性ガスが循環している。この不活
性ガスは、前記循環路１によって乾燥チャンバー本体
３、サイクロン５、第1,第２の凝縮器7,9、送風機11、
ヒータ部13の順に流れるようになっている。

乾燥チャンバー本体３は、第４図に示すように透明なガ
ラス材により円筒状に形成され、第１の制御弁S₁を有し
径路等を形成するパイプ14を介して不活性ガスが送り込
まれる。

第１の制御弁S₁は、図外のコントロールパネルに設けら
れた手動スイッチと、後述する噴霧ノズル検知センサＣ
とによって開閉自在に制御される。

噴霧ノズル検知センサＣは、前記乾燥チャンバー本体３
の上端部にブラケットによって固定支持されている。噴
霧ノズル検知センサＣのスイッチ端子C₁は前記噴霧ノズ
ル17の有無を検知し、噴霧ノズル17が抜き取られた無の
時、前記第１の制御弁S₁を開にすると共に後述するコン
プレッサ39の運転を停止させるよう機能する。

また、乾燥チャンバー本体３の上端側には、上方から下
方への流れを整えるハニカムタイプの整流板15と、有機
溶媒を噴霧する噴霧ノズル17が設けられ、前記整流板15
の上流側には、循環路１を構成するパイプが接続してい
る。さらに、乾燥チャンバー本体３の外周面と底面に
は、内部圧が規定以上に高くなると抜けるヒューズ機能
を備えた複数のキャップ19,21が取付けられている。外
周面側のキャップ19は嵌合孔3aに挿入され、底面側のキ
ャップ21は、外周縁が上下のブラケット23,24により挟
持されている。

噴霧ノズル17は第５図に示す如く中心通路25を通って先
端のノズル部27に至る第１接続口29と、中心通路25の外
側となる外側通路26を通って先端のノズル部27に至る第
２接続口31とを有している。先端のノズル部27を整流板
15より下方に臨み、整流板15によって乱流をなくし整流
された流れの中に噴霧することで乾燥チャンバー本体３
の内壁面への付着を抑え粉末試料の回収効率を高めてい
る。第１接続口29は、有機溶媒の入ったタンク33と接続
連通している試料ポンプP₁から延長されたパイプ30と締
結具32によって着脱自在に接続している。

第２接続口31は、圧力計35、ニードル弁37を介してコン
プレッサ39の吐出口39a側と接続のパイプ36と締結具38
によって着脱自在に接続している。なお、コンプレッサ
39の取入口39b側は前記循環路１と接続連通している。
これにより、コンプレッサ39から送り出された不活性ガ
スと、試料ポンプP₁から吐出された有機溶媒とは、噴霧
ノズル17内に送り込まれることで先端のノズル部27から
乾燥チャンバー本体３内に噴霧されるようになる。

サイクロン５は、内部に螺旋流路（図示していない）を
有し、前記乾燥チャンバー本体３の下部と接続してい
る。また、第1,第２の凝縮器7,9の内、第１の凝縮器７
の凝縮室41とフィルタ部43を介して接続し、サイクロン
５の底部には乾燥チャンバー本体３内で生成された粉末
試料を回収する着脱可能な回収ケース45が設けられてい
る。

フィルタ部43には、制御部49を介して第２の制御弁S₂が
接続し、この第２の制御弁S₂は、循環路１内の酸素濃度
を検知する酸素濃度検知センサ47からの検知信号によっ
て開閉自在に制御される。したがって、循環路１内の酸
素濃度が規定濃度以上に高まると酸素濃度検知センサ47
からの検知信号によって第２の制御弁S₂が開となること
で図外のタンクから不活性ガスが循環路１内に送り込ま
れ、循環路１内の酸素濃度が一定値以下に確保されるよ
うになる。

なお、酸素濃度検知センサ47は、大気中の酸素濃度を検
知することで循環路１内の酸素濃度を測定する基準値が
得られるようになっている。即ち、ポンプP₂を介して三
方弁51と接続し、三方弁51の一方は大気に開放してい
る。

したがって、大気に開放された弁を開とすることでポン
プP₂により大気が酸素濃度検知センサ47内に送り込ま
れ、大気中の酸素濃度の検知が可能となる。

第1,第２の凝縮器7,9は、周囲の雰囲気から潜熱を奪う
二重螺旋状に形成された冷却管51が配置された凝縮室41
と、冷却室51に対して冷媒ガスを循環させる冷凍機53と
を有し、不活性ガスは第１の凝縮器７の凝縮室41から第
２の凝縮器９の凝縮室41へ流れる直列接続となってい
る。冷凍機53は、冷却管51の冷却温度を監視するセンサ
50によって制御管理される。これにより、冷却管51に触
れた周囲の溶媒ガスは液状となって下方へ落下し、ドレ
ン口55からドレンコンク57を介して回収タンク59内へ流
れ落ちるようになっている。

この場合、液が落下する際に、第７図に示す如く凝縮室
41の底部内に臨む循環路１から液が吸い込まれないよう
に、凝縮室41の下部には内壁面41aへ向けて液を誘導す
る誘導管61が設けられ、液は誘導管61により内壁面41a
を伝ってドレン口55へ流れるようになっている。

送風機11は吸引口61及び吐出口63を有するハウジングケ
ース65内に一対の駆動ロータ67と従動ロータ69が配置さ
れ、各ロータ67,69のロータ軸67a,69aには常時噛み合う
伝導ギヤ70,71が装着されている。駆動ロータ67にはイ
ンバータ制御により回転数が制御されるモータ69からの
動力が伝導ベルト73を介して入力されることで送風量の
調節が可能となっている。

また、各ロータ67,69の入力側となるロータ軸67a,69aに
は、通路75,75が連通し、図外のタンクからパイプ73を
介して不活性ガスが送り込まれ、ロータ軸67,69の表面
に沿ってハウジングケース65内に送り込まれるようにな
っている。

これにより、ロータ軸67a,69aにはハウジングケース65
内へ向かう流れが確保され、この流れによって前記第1,
第２の凝縮器7,9で回収しきれなかった有機溶媒ガスの
侵入を防ぎシール部材77に悪影響を与えることがなくな
る。

送風機11の吸引口61側と吐出口63側には大気に開放する
開閉弁V₁,V₂がそれぞれ設けられて図外のコントロール
パネルに設けられた手動スイッチによって開閉自在に制
御される。吐出口63側の開閉弁V₁は前記手動スイッチの
外に、循環路１内の圧力を検知する圧力検知スイッチ79
によって開閉自在に制御され、循環路１内の圧力が高ま
ると前記圧力検知スイッチ79からの信号によって開とな
る。

ヒータ部13は、前記乾燥チャンバー本体３の取入口側の
循環路１に設けられた第１の温度センサ81によって乾燥
チャンバー本体３の入口部の循環ガス温度を規定温度に
制御管理する。

乾燥チャンバー本体３の出口温度は取出側の循環路１に
設けられた第２の温度センサ83によって検知され、図外
のコントロールパネルに設けられた温度計に信号が送ら
れ作業者が目で確認できるようになっている。また、制
御部49は第１の温度センサ81の検出温度が45℃以上ある
と、運転停止状態としても、前記送風機11を作動状態に
維持するように機能する。

なお、第１図において85はオリフィス部を示しており、
このオリフィス部85には並列に差圧計87、圧力検知スイ
ッチ89が接続され、ヒータ部13へ流れる流量を検知して
規定流量以下になるとブザー等の警報器を作動させるよ
う機能する。

このように構成された有機溶媒スプレードライヤ装置に
おいて運転に入るには、まず、メインスイッチを入れて
開閉弁V₁と第１の制御弁S₁を開として不活性ガスを循環
路１内へ酸素濃度が一定値以下となるまで送り込み、酸
素を排出した後、開閉弁V₁及び第１の制御弁S₁を閉とす
る。

以下、酸素濃度検知スイッチ47からの信号によって開閉
する第２の制御弁S₂により循環路１内の、酸素濃度が一
定値以下の状態に管理される。

次に、試料ポンプP₁によって有機溶媒を乾燥チャンバー
本体３内へ噴霧する。この時乾燥チャンバー本体３内で
生成された粉末試料はサイクロン５によって回収され
る。なお、運転中に、乾燥チャンバー本体３内の酸素濃
度が急速に高まり爆発で内部圧力が高まるとキャップ19
が抜けて乾燥チャンバー本体３の破壊等の事故が回避さ
れるようになる。一方、ガス化した有機溶媒は、第1,第
２の凝縮器7,9によって凝縮し確実に回収される。この
結果、ガス化した有機溶媒は、ロータ軸67a,69aに流れ
る不活性ガスの流れとによって送風機11のシール部材77
に悪影響を及ぼすことがなくなり外気の侵入は起きな
い。

また、運転中において、噴霧ノズル17の先端が詰まった
場合には、第1,第２接続口29,31に接続されたパイプ30.
36を取外し、噴霧ノズル17を強制的に引き抜き洗滌掃除
を行なう。この引き抜き時において、噴霧ノズル検知ス
イッチＣが無を検知すると、第１の制御弁S₁を開として
不活性ガスを送り込み、乾燥チャンバー本体３内を正圧
として外気の侵入を防ぐ。この結果、乾燥チャンバー本
体３内は低い酸素濃度状態が確保され、反応による爆発
は起きない。

一方、掃除完了後は、低い酸素濃度状態にある乾燥チャ
ンバー本体３に噴霧ノズル17を挿入すれば、迅速に運転
状態に入れるようになる。

［考案の効果］ 以上、説明したように、この考案の有機溶媒スプレード
ライヤ装置によれば、噴霧ノズル検知センサによって噴
霧ノズルの有無を検知できるため、運転時において、乾
燥チャンバー本体から噴霧ノズルを抜き取ると制御弁が
開いて不活性ガスが送り込まれる。したがって、乾燥チ
ャンバー本体内が正圧に保たれ、低い酸素濃度状態が得
られるため反応による爆発等の事故を未然に防ぐことが
できる。また、掃除完了後、噴霧ノズルを挿入すれば迅
速に運転状態に入れるようになり作業能率の大巾な向上
が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の有機溶媒スプレードライヤ装置の全
体の概要説明図、第２図と第３図は噴霧ノズル検知セン
サの取付状態を示した説明図、第４図は乾燥チャンバー
本体の切断面図、第５図は噴霧ノズルの一部切断面図、
第６図は凝縮器の凝縮室の一部分を省略した切断面図、
第７図は凝縮室の底部に誘導管を設けた側面図、第８図
は送風機の側面図、第９図は同上の切断面図、第10図は
キャップの側面図である。 ３……乾燥チャンバー本体 17……噴霧ノズル S₁……制御弁 Ｃ……噴霧ノズル検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 熊谷 直樹 東京都中央区新川１丁目３番21号 ヤマト ラボテック株式会社内 (72)考案者 森 啓彰 東京都中央区新川１丁目３番21号 ヤマト ラボテック株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉可能な制御弁によって不活性ガスが送
   り込まれる乾燥チャンバー本体に、有機溶媒に溶けた試
   料を噴霧する噴霧ノズルを備えた有機溶媒スプレードラ
   イヤ装置において、前記乾燥チャンバー本体に、噴霧ノ
   ズルを着脱自在に装着すると共に噴霧ノズルの有無を検
   知し、噴霧ノズルの無の時に前記制御弁を開とする噴霧
   ノズル検知センサを設けたことを特徴とする有機溶媒ス
   プレードライヤ装置。