JPH11104424A - フィルタ式集塵装置及び粉体乾燥システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタ式集塵装置６の集塵室３０内壁面へ
の粉体の付着積層を防止でき，フィルタ式集塵装置６で
回収した粉体の品質劣化を防止して製品として利用でき
る手段を提供する。 【解決手段】 乾燥装置１２の排風ライン３に粉体回収
用のサイクロン集塵装置４が接続された粉体乾燥システ
ム１において，サイクロン集塵装置４の排風ライン５に
フィルタ式集塵装置６を接続する。このフィルタ式集塵
装置６の集塵室３０内部のフィルタバッグ３３よりも上
流側であって少なくとも二つの内壁面が交差し，かつ，
それら内壁面同士のなす内角が１８０゜未満の箇所に粉
体が付着積層することを防止する払い落し機構５６を備
えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，食品や薬品など各
種の粉体製造に使用されるフィルタ式集塵装置及び粉体
乾燥システムに関するものであり，粉体乾燥システムの
排風から品質を低下させることなく効率良く粉体を回収
することを目的とする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液状物質を乾燥して粉体製品を得る乾燥
方法には凍結乾燥方法と加熱乾燥方法があり，これらに
用いられる装置としては，円筒乾燥装置と噴霧乾燥装置
に大別される。製造する製品や製造量などによって利用
される装置は異なるが，品質上の利点や低コスト大量生
産の視点から加熱式噴霧乾燥装置が採用される場合が多
い。この乾燥装置は，加熱した清浄な空気を乾燥室に送
風し，乾燥室の上部より液状物質やその濃縮物をノズル
で霧状に噴出させ，急激に蒸発面積を増大させて瞬間的
に乾燥させるものである。１例として，乾燥室内に送風
される加熱空気温度は１５０〜１７０℃前後であり，乾
燥後において，乾燥室から排出されるときは空気の温度
は７０〜８０℃前後まで低下する。噴霧される液状物質
の液滴は１０〜１５０μｍで，その水分を９５〜９８％
まで除去することが可能である。噴霧された液状物質の
液滴は急激な蒸発潜熱の放出により熱影響が小さく，物
性変化への影響がすくないので，加熱式噴霧乾燥装置は
タンパク含有物質の乾燥に適している。噴霧方法には，
圧力噴霧式，２流体ノズル式，遠心噴霧式に大別され，
これらの方式を適宜選択することにより，製品粒子の粒
子径を４０〜１００μｍ，１０〜４０μｍ，４０〜８０
μｍとすることができる。

【０００３】粉乳や砂糖などの製造においては，牛乳や
砂糖の溶解液を濃縮工程で濃縮して４０〜９０％の水分
を除去した濃縮液とし，これを乾燥室の上部より噴霧し
て乾燥させ粉体製品を得る方法が一般に行われている。
この方法で得られる粉体は，水分が均一な中空状粒子
で，球形状や多孔状に形成され，溶解性がよいことが知
られている。こうして加熱式噴霧乾燥装置の乾燥室で乾
燥された粉体は，排風中に分散混入した状態で乾燥室外
へ排出され，ダクトで粉体と空気を分離する捕集集塵装
置へと導かれる。

【０００４】加熱式噴霧乾燥装置の乾燥室から排出され
る空気中に含まれる粉体を分離するための装置は，粉体
の粒子直径が広い範囲で捕集可能なこと，構造が簡単で
あること，衛生的であること，回収粉体の品質が優れて
いることなどが要求される。このため，サイクロン集塵
装置が利用されることが多い。サイクロン集塵装置は，
一般的に上部が円筒状に形成され，下部が逆円錐状から
なるが，円筒形状に形成された集塵室上部において内壁
面に沿って横から粉体を含有する排風を導入して逆円錐
状の胴体内で旋回させ，排風中に含まれていた粉体製品
は遠心力によってサイクロン内壁をつたって下部の排出
口へ導かれる。一方，粉体と分離された空気は集塵室の
中央部から上部へとダクトを通じて外部へ排出される。

【０００５】この場合，サイクロン集塵装置の性能によ
っても異なるが，粉体の回収率は９８％程度が限界で，
サイクロン集塵装置では，その構造上１０μｍ以下の粒
径の小さい粉体は排出される空気とともにサイクロン集
塵装置の外部へ逸散粉として排出されることが多い。

【０００６】このようにサイクロン集塵装置によって捕
集されずに外部に排出される粒径の小さい粉体を逸散粉
と称しているが，この逸散粉の回収には性能の高い別個
の集塵装置が要求され，経済性との兼ね合いから過去逸
散粉を回収利用することは少なかった。しかし，この逸
散粉の未回収によって起こる他の設備への影響や環境汚
染などの問題があって，現在は放水集塵や電気集塵など
様々な回収対策が採られている。これらの回収方法は，
逸散粉が回収利用困難な粉体であって，廃棄処分せざる
をえない場合はこのような集塵方法による解決が妥当で
ある。しかし，逸散粉が回収利用できる場合は，回収し
た粉体を製品として利用できるような回収方法が望まれ
る。

【０００７】このようにサイクロン集塵装置の排出空気
から分離できなかった粉体を回収して再利用をはかるに
は，さらに別個の高性能の捕集設備を設けることが必要
である。高性能の捕集設備としては各種あるが，１００
％に限りなく近い捕集を期待できるのは，フィルタバッ
グに通風させて粉体を捕集するフィルタ式集塵装置があ
る。

【０００８】ここで従来，特開昭６１−２２２５１９号
「バグフィルタの圧力損失を検出する機構を備えた流動
層装置」が公知である。この装置は流動層装置の上部排
気口に設けられるフィルタバッグの目詰りを検出しフィ
ルタバッグの能力低下を防止する操作を行なうように構
成されている。この装置では流動層の胴体にフィルタバ
ッグの圧力損失を検出する測定装置を配置するための穴
が開けられ，この穴に測定装置を取付ける管体が取付け
られているが，流動層の運転中にこの管体口に粉塵が溜
り測定に支障を来すため，この管体口に向かって高圧空
気を吹きつけるよう噴射ノズルを管内に設けたものであ
る。

【０００９】特開昭６２−１５２５１１号「逆吹き払落
し効率を高めた局所バグフィルタ」は，粉塵を分離排出
するにあたってフィルタバッグ内表面に付着した粉塵の
払い落し機構として圧縮空気を噴出する構造を開示して
いる。この装置はフィルタバッグの払い落しに際して隣
接するフィルタバッグへの影響を防止するためフィルタ
バッグ間に凹凸板体を介在させて払いだし効率を向上さ
せたものである。

【００１０】特開平４−１２６５０９号「バグフィルタ
用濾布の灰払落し方法」は，バグフィルタの濾布に付着
する煤煙粉塵などの有害酸性成分を払い落し，濾過能力
を回復する方法に関するものであって，濾布の粉塵付着
面に対して直接高圧空気を噴射し固形状になった粉塵の
表面に亀裂を生じさせ剥離させることで払い落しをさせ
るものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】近年，このフィルタ式
集塵装置で粉体を回収し，回収粉体を処理する技術が採
用されているが，回収された粉体の品質低下があって，
再利用するための品質を維持することが困難であり，回
収した粉体は飼料に使用されることが多い。食品や医薬
などの回収粉体は一定の基準を満たしていないと飼料に
されるが，品質が維持できない理由として乾燥室からの
排風空気の絶対湿度が４０〜５０ｇ／ｋｇＤＡと高いた
めフィルタ式集塵装置の集塵室内壁面に粉体が付着して
積層しやすく，付着積層した粉体の内部において空気の
流通がなくなると共に，内壁側面は外部空気によって冷
却され温度低下して露点温度に達して結露を生じるので
微生物汚染を招いてしまうこと，及び８０〜９０℃の環
境下で長時間さらされて付着粉の表面に褐変化がおこり
溶解性が低下するなど，粉体食品としての品質基準に適
合しなくなることによる。

【００１２】この解決策としてはフィルタ式集塵装置の
内壁面に粉体が付着しないような構造にすることがあげ
られ，集塵室の形状の改良などが工夫されている。しか
し，集塵室の内部を完全にデッドスペースや接合部のな
い構成とすることは不可能である。また，先に示した特
開昭６２−１５２５１１号，特開平４−１２６５０９号
及び特開昭６１−２２２５１９号のバグフィルタは，い
ずれもフィルタの能力回復が目的であり，集塵室の壁面
への粉体付着に対する考察はなされていない。しかも，
これらの既知の装置は粉塵の連続的回収を行なうために
多室構造にしてあったり，内部の構造が複雑であったり
して，集塵室内壁への粉体の付着積層を完全に防止する
ことはできない状態であるうえ，装置自体が大きなもの
になり設備費用が高くなる。そして，いずれにしても従
来は，集塵装置において回収した粉体を品質劣化させる
ことなく製品として利用できるように構成された粉体乾
燥システムは知られていない。

【００１３】本発明の目的は，フィルタ式集塵装置の集
塵室内壁面への粉体の付着積層を防止でき，フィルタ式
集塵装置で回収した粉体の品質劣化を防止して製品とし
て利用できる手段を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに，請求項１の発明は，集塵室内に配置したフィルタ
バッグに通風させて空気中に含まれる粉体を捕集するフ
ィルタ式集塵装置において，前記集塵室内部のフィルタ
バッグよりも上流側であって少なくとも二つの内壁面が
交差し，かつ，それら内壁面同士のなす内角が１８０゜
未満の箇所に粉体が付着積層することを防止する払い落
し機構を備えたことを特徴とする。

【００１５】この請求項１のフィルタ式集塵装置によれ
ば，払い落し機構によって集塵室内において特に粉体が
付着しやすい箇所に粉体が付着することを防止でき，こ
れにより，集塵室内壁面への粉体の付着を効率良く防止
できるようになる。本発明において，払い落し機構によ
って粉体の付着を防ぐ箇所は，少なくとも二つ以上の面
が交差する凹部を指し，その頂点部分が角取りや面取り
されているような場合も含む。

【００１６】この請求項１のフィルタ式集塵装置におい
て，請求項２に記載したように，払い落し機構は，集塵
室内部のフィルタバッグよりも上流側であって少なくと
も二つの内壁面が交差し，かつ，それら内壁面同士のな
す内角が１８０゜未満の箇所に圧縮気体を吹きつけるノ
ズルとすることが好ましい。粉体の付着を防止する払い
落し機構として，集塵室内に払い落し板やブラシを設け
る構成なども考えられるが，それらはデッドスペースを
発生させる可能性が高く，好ましくない。とくにブラシ
などの複雑な構造の払い落し機構はその機構を構成する
機器の細部に粉体が付着して汚染される可能性がある。
圧縮気体は，一般に空気をコンプレッサやルーツブロア
で圧縮して造り出すことができるが，微生物やゴミの混
入を防止するために，圧縮空気をフィルタでろ過し，場
合によっては冷却設備などで冷却して使用することが望
ましい。圧縮気体として空気の他に窒素ガスや炭酸ガス
などを利用したり，それらと空気を併用してもよい。

【００１７】請求項３に記載したように，ノズルは固定
されているか，または回転及び／または首振動作可能に
構成されていることが好ましい。そうすれば，広い範囲
の粉体付着を防止できるようになる。

【００１８】請求項４に記載したように，集塵室の底面
を傾斜面に形成し，かつ，該傾斜面の最下部に粉体を排
出するための排出機構を配置し，該傾斜面の外側に断熱
機構を装着するのが良い。そうすれば，内壁面の温度低
下がなく集塵室内で捕集した粉体を傾斜面に沿って落下
させ，最下部の排出機構から排出させることができる。
この排出機構として，例えばロータリーバルブと称され
るものが好適に使用される。ロータリーバルブは，排口
部を遮断可能な複数の羽根が，排口部を横切って配置さ
れた軸を中心に回転作動するものである。その他，バタ
フライバルブを２段に設けて片方づつ作動させるように
構成しても良い。また，傾斜面の外側に断熱機構を装着
することにより，集塵室の内壁側面が外部空気によって
冷却されることがなく，結露を防止できるので粉体が傾
斜面に付着積層せず，傾斜に従って粉体がスムーズに落
下するようになる。この断熱機構は，傾斜面の外側に断
熱材などを張り付けた断熱構造や，傾斜面の外側にジャ
ケットを装着して該ジャケットの内部に温度制御媒体を
導入することにより保温構造とすることができる。断熱
材としては，集塵室壁面は高温になるためグラスウール
など高温に耐えうる材質のものが使用される。またジャ
ケット内に供給される温度制御媒体としては，一般に水
や蒸気が考えられるが，プロピレングリコール水溶液な
どの不凍結媒体を温度制御して使用しても良い。また，
断熱機構として，傾斜面の外側に電熱ヒータなどを装着
して保温する構成としても良い。

【００１９】請求項５の発明は，乾燥装置の排風ライン
に粉体回収用のサイクロン集塵装置が接続された粉体乾
燥システムにおいて，サイクロン集塵装置の排風ライン
に請求項１，２，３又は４のいずれかに記載のフィルタ
式集塵装置を接続したことを特徴とする。この請求項５
の粉体乾燥システムにおいて，フィルタ式集塵装置で回
収された粉体は，直ちに容器などに回収しても良いし，
更に別個の空気搬送ラインを設けて集塵室と接続し，粉
体を製品貯蔵タンクなどに搬送して製品として回収して
もよい。

【００２０】請求項６に記載したように，前記粉体乾燥
システムの運転休止中におけるフィルタ式集塵装置の温
度低下を防止するための加温機構を備えていても良い。
そうすれば，粉体乾燥システムの運転休止中においても
フィルタ式集塵装置内の結露が防止でき，粉体が集塵室
内壁に付着しなくなる。この加温機構としては，別途空
気の加熱設備を設け，この加熱設備で加熱された空気を
集塵室の入り口側の排風ラインに接続して加熱空気を集
塵室内に供給する構成がよい。粉体乾燥システムが停止
した際にこのような加温機構により集塵室内へ乾燥空気
を送気することができ，高湿度の乾燥機排風を集塵室内
から排出することができるようになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施
の形態にかかる粉体乾燥システム１の説明図であり，図
２は，この粉体乾燥システム１に備えられているフィル
タ式集塵装置６の断面図である。

【００２２】図１に示すように，この粉体乾燥システム
１は，乾燥装置２の排風ライン３にサイクロン集塵装置
４を接続し，更に，このサイクロン集塵装置４の排風ラ
イン５にフィルタ式集塵装置６を接続した構成を備えて
いる。

【００２３】乾燥装置２には，加熱式噴霧乾燥装置が採
用されている。この乾燥装置２は，ブロア１０から送風
され，加熱器１１で加熱された熱風が供給されている乾
燥室１２内の上部より，液状物質やその濃縮物を液体供
給ライン１３を経て霧状に噴出させ，急激に蒸発面積を
増大させて瞬間的に乾燥させるものである。ブロア１０
の送風量は，液状物質の供給量などに応じて調整される
が，例えば１ｋｇの粉体製品を製造するのに必要な送風
量が２０〜４０ｋｇ／ｈ程度で，時間当たり２５ｋｇの
粉体製品を製造する場合であれば，送風量は７５０ｋｇ
／ｈ，すなわち常温で６３０ｍ³／ｈになる。加熱器１
１を経て乾燥室１２内に送風される加熱空気温度は約１
５０〜３００℃前後まで加熱することが可能である。加
熱器１１には，エロフィン管などを用いた大型の蒸気式
空気加熱装置を用いることができるが，その他，可燃性
ガスなどの燃料を燃やして空気を加熱するものであって
も良い。その場合は，フィルタを用いて空気中の粉塵を
取り除くと良い。液体供給ライン１３を経て乾燥室１２
内に供給される液状物質は，例えば粉乳や砂糖などの溶
解液や，それらの濃縮液である。そして，乾燥室１２内
においてそれら液状物質と熱風を接触させることにより
乾燥させて得た粉体が，乾燥室１２内を落下し，排風ラ
イン３を経て，次のサイクロン集塵装置４に供給される
ようになっている。

【００２４】サイクロン集塵装置４は，図示の例では円
筒形状に形成された２つのサイクロン集塵室１５の上部
に前述の排風ライン３が分岐接続されており，先に説明
した乾燥装置２で製造された粉体と排風を各サイクロン
集塵室１５の内壁面に沿って横から導入して旋回させ，
排風中に含まれていた粉体を分離して落下させてサイク
ロン集塵室１５下部の排出口１６へ導く構成になってい
る。サイクロン集塵室１５の設置数は，排風量などにあ
わせて決定されるが，図示のように複数の（図示では２
つの）サイクロン集塵室１５を設け，乾燥装置２の排風
をそれぞれ分岐供給することにより，各サイクロン集塵
装置４の容積を小さくでき，効率的な設備とすることが
できる。

【００２５】各サイクロン集塵室１５下部の排出口１６
には，粉体搬送ライン２０が接続されている。この粉体
搬送ライン２０の下流には２次系サイクロン集塵装置２
１を介して排風ファン２２が接続されており，この排風
ファン２２の吸引稼働によって，各サイクロン集塵室１
５で集められた粉体がそれぞれの排出口１６から粉体搬
送ライン２０内を搬送されて２次系サイクロン集塵装置
２１に集められるようになっている。搬送ライン２０の
上流は，フィルタを備えた空気取り入れ口２３に形成さ
れている。この取り入れ口２３には，搬送ライン２０で
の搬送中に粉体が吸湿して水分含有量が変化することを
防止するために，取り入れ空気を冷却し除湿するための
エロフィン管などを設置する場合もある。

【００２６】２次系サイクロン集塵装置２１の下方には
シフタ２５が接続されており，粉体搬送ライン２０から
２次系サイクロン集塵装置２１に集められた粉体は，こ
のシフタ２５を経て貯蔵タンク２６に導入される。シフ
タ２５は，粉体同士が固まって成長した固まりを粉砕し
たり，排除したりするための網状の振動板を備えてい
る。貯蔵タンク２６の下部には，図示しない排出口が形
成されており，貯蔵タンク２６内に集めた粉体を適宜排
出して包装工程等に搬送することができる構成になって
いる。なお，粉体中に異物が混入していたり，粉砕でき
なかった固まりが生じた場合は，シフタ２５にてその異
物や固まりを取り除き，廃棄容器２７に廃棄するように
なっている。

【００２７】サイクロン集塵装置４の各サイクロン集塵
室１５で粉体を分離した排風は，排風ライン５で合流し
た後，次のフィルタ式集塵装置６に供給されるようにな
っている。図２に示すように，この実施の形態のフィル
タ式集塵装置６は，円筒形状をなす集塵室３０の上部を
天井面３１で塞ぎ，底面３２を中心に向かって次第に細
くなる傾斜面に形成した構成になっている。集塵室３０
の内部空間を垂直に仕切るようにして筒形状のフィルタ
バッグ３３が装着されており，集塵室３０の下部に接続
された排風ライン５からフィルタ式集塵装置６内に排風
が導入され，該排風がフィルタバッグ３３を下から上に
通過した後，集塵室３０の上部に接続された排風ライン
７を通じて外部に排気される構成になっている。フィル
タバッグ３３は筒状形状を保つように内部に金属の骨組
み３４が設けられており，その骨組み３４の周りに取り
替え可能なろ布３５を装着した構成になっている。ま
た，ろ布３５表面への粉体付着によるろ過能力の低下を
防ぐべく，ろ布３５の内側から逆に空気を吹き出して粉
体を吹き飛ばすための空気噴出ノズル３６を備えてい
る。この空気噴出ノズル３６の稼働は定期的に操作され
る。この操作は粉体乾燥システム１の運転停止に関係な
く行なっても良いが，望ましくは粉体乾燥システム１の
運転中に行なうのが良く，また，複数のろ布３５に対し
ては適当に時間をずらして空気を吹き付けてろ布３５に
対する粉体付着を防ぐようにすると良い。なお，空気噴
出ノズル３６が回転移動することにより，ろ布３５全体
に空気を吹き付けられるように構成することが好まし
い。なお，空気噴出ノズル３６へ供給される圧縮空気
は，図示していない圧縮空気製造設備で製造され，配管
３７から供給されるが，この圧縮空気による粉体の汚染
を防止するために，配管３７の途中に殺菌装置や高精度
の除菌フィルタ及び圧縮空気冷却装置などが設けられ
る。

【００２８】そして，このように排風がフィルタバッグ
３３を通過する際に，排風中に含まれる粉体が捕集さ
れ，該粉体はフィルタバッグ３３の上流側である集塵室
３０の下方空間を落下するようになっている。一方，図
１に示すように，排風ライン７の下流には排気ファン３
８と排風塔３９が接続してあり，この排気ファン３８の
稼働により粉体乾燥システム１全体の排風が排風塔３９
を通じて外部に排気されるようになっている。排風塔３
９には，排風に混入する微小な粉体を分離するための散
水設備が設けられている。

【００２９】図２に示すように，集塵室３０下部に接続
された排風ライン５の途中には，粉体乾燥システム１の
運転休止中におけるフィルタ式集塵装置６の集塵室３０
内の温度低下を防止するための加温機構４０が装着され
ている。図示の例では，加温機構４０は加温空気供給ラ
イン４１にヒータ４２と空気取り入れ口フィルタ４３を
取り付けた構成になっている。この空気取り入れ口フィ
ルタ４３でろ過した清浄な空気をヒータ４２で加熱して
加温空気供給ライン４１からフィルタ式集塵装置６の集
塵室３０内に導入できるように構成されている。

【００３０】傾斜面に形成された集塵室３０の底面３２
の最下部には，集塵室３０内の気密性を保つことができ
るロータリーバルブ４４が装着されており，このロータ
リーバルブ４４の稼働によって，前述のごとくフィルタ
バッグ３３によって捕集されて集塵室３０内を落下して
きた粉体を下方に排出するようになっている。ロータリ
ーバルブ４４は複数の羽根４５で集塵室３０下部の排出
口を気密に閉鎖するようになっており，回転する羽根４
５同士の間に粉体が溜まるようになっている。この羽根
４５は回転しているので粉体は順次下方へと排出され
る。

【００３１】図１に示すように，フィルタ式集塵装置６
の下方には，このように集塵室３０内で捕捉され，回収
された粉体を，先に説明した２次系サイクロン集塵装置
２１に搬送するための粉体搬送ライン４６が接続されて
おり，このフィルタ式集塵装置６の集塵室３０で回収さ
れた粉体も，前述の排風ファン２２の吸引稼働によっ
て，粉体搬送ライン４６内を搬送されて２次系サイクロ
ン集塵装置２１に集められるようになっている。先に説
明した搬送ライン２０と同様に，この粉体搬送ライン４
６の上流にも，フィルタや冷却用のエロフィン管などを
備えた空気取り入れ口４７が形成されている。なお図示
の例では，フィルタ式集塵装置６によって回収した粉体
を，粉体搬送ライン４６に導入させずに，適宜必要に応
じて別途に回収容器４８に取り出すための取り出しライ
ン４９が設けられている。

【００３２】図２に示すように，傾斜面に形成された底
面３２の外側には，断熱機構としての保温材５０が装着
されている。これにより，底面３２が外気で冷却されて
結露することを防止し，集塵室３０内を落下した粉体が
底面３２に付着しないように構成している。なお，図示
の例では，保温材５０を集塵室３０の底面３２のみに装
着しているが，それよりも上部まで，もしくは集塵室３
０の外面全体に断熱機構を装着しても良い。

【００３３】図２に示すように，集塵室３０内部のフィ
ルタバッグ３３よりも上流側の空間では（図示の例では
集塵室３０内部のフィルタバッグ３３よりも下部の空間
では），フィルタバッグ３３で捕捉された粉体が落下
し，その粉体が集塵室３０の内壁面に付着積層すること
がある。特に図２において集塵室３０の側面と底面３２
が交差する隅角部５５のように，少なくとも二つの内壁
面が交差し，かつ，それら内壁面同士のなす内角が１８
０゜未満の箇所には粉体が付着積層する可能性が高い。
そこで，本発明のフィルタ式集塵装置６では，そのよう
な隅角部５５に粉体が付着積層することを防止するため
の払い落し機構５６を備えた構成になっている。

【００３４】図示の例の払い落し機構５６は，隅角部５
５に向かって圧縮気体を吹きつけるノズル５７で構成さ
れており，このノズル５７から吐き出した圧縮気体を隅
角部５５に向かって吹きつけることにより，隅角部５５
への粉体の付着積層を防いでいる。なお，ノズル５７は
固定されていてもよいが，回転や首振動作可能に構成す
ることにより，隅角部５５近傍に広い範囲に圧縮気体を
吹き付けられる構成とすることが好ましい。なお，ノズ
ル５７へ供給される圧縮気体が空気の場合は，図示して
いない圧縮空気製造設備で作成され，配管５８で供給さ
れるが，この空気による粉体の汚染を防止するために，
配管５８の途中に殺菌装置や高精度の除菌フィルタ及び
圧縮空気冷却装置などが設けられる。

【００３５】以上のように構成された粉体乾燥システム
１によれば，乾燥装置２の乾燥室１２で得た粉体を排風
ライン３からサイクロン集塵装置４に供給して，サイク
ロン集塵室１５内にて落下させた粉体をサイクロン集塵
室１５下部の排出口１６から粉体搬送ライン２０を経て
２次系サイクロン集塵装置２１に集めることができる。
また，サイクロン集塵装置４のサイクロン集塵室１５で
粉体と分離した排風は，排風ライン５を経てフィルタ式
集塵装置６に供給される。そして，集塵室３０内にてフ
ィルタバッグ３３で捕捉し回収した粉体も，粉体搬送ラ
イン４６を経て２次系サイクロン集塵装置２１に集める
ことができる。このように図示の形態の粉体乾燥システ
ム１によれば，従来は廃棄処分されていたサイクロン集
塵装置４の排風中に含まれている粉体をフィルタ式集塵
装置６で捕捉して回収することにより，乾燥装置２で得
た粉体を無駄なく利用することができ，効率が良い。ま
た，外部に排出される排気中にも粉体が含まれなくなる
ので，環境的にも全く問題がない。

【００３６】そして，フィルタ式集塵装置６において
は，払い落し機構５６としてのノズル５７から吐き出し
た圧縮空気により，集塵室３０内において特に粉体が付
着積層しやすい箇所である隅角部５５に粉体が付着積層
することを防止でき，これにより，集塵室３０内壁面へ
の粉体の付着積層を効率良く防止できるようになる。そ
して，フィルタバッグ３３で捕捉され集塵室３０内を落
下した粉体は，傾斜面に形成された底面３２に沿って下
方に落下し，最下部に装着されたロータリーバルブ４４
を経て粉体搬送ライン４６に導入させることができる。
その際，フィルタ式集塵装置６の底面３２の外側に断熱
機構としての保温材５０を装着しているので，底面３２
の内面が外部空気によって冷却されることがなく，結露
を防止できるので粉体が底面３２に付着積層せず，傾斜
に従って粉体がスムーズに落下して集塵室３０外に排出
されるようになる。

【００３７】一方，粉体乾燥システム１の運転休止中に
は，排風ライン５の途中に設けられた加温機構４０によ
り清浄でかつ加熱された空気がフィルタ式集塵装置６の
集塵室３０内に導入されるので，粉体乾燥システム１の
運転休止中においてもフィルタ式集塵装置６内の結露が
防止でき，粉体が集塵室３０の内壁に付着することを防
止できる。粉体乾燥システム１が停止した際にこのよう
に加温機構４０により集塵室３０内へ乾燥空気を送気す
ることにより，高湿度の乾燥装置排風を集塵室３０内か
ら排出することができるようになる。

【００３８】なお，以上のような粉体乾燥システム１を
運転するに際しては，乾燥装置２の乾燥室１２内の空気
圧を大気圧より低くしないと乾燥室１２内の雰囲気が外
へ漏れ出る心配がある。従って，排気ファン３８の排風
能力はブロア１０の送風能力よりも大きくすると良い。
また図示はしていないが，乾燥装置２やフィルタ式集塵
装置６などは内部に人間が入って洗浄作業やフィルタ交
換作業が可能なように，入り口を構成するドアが一部に
設けられており，更に，操作架台などが固定もしくは取
り付け取り外し可能に設計されている。また，排風ライ
ン３，５，７などには運転停止中のシステム内の汚染を
防止するため，気密性保持用のダンパが設けられる。こ
のダンパはその開度によって空気量の調節に利用される
場合もある。このダンパは他に貯蔵タンク２６の上部や
搬送ライン２０，４６などにも設けられている。その
他，図示していないが，２次系サイクロン集塵装置２１
の排風ラインにも小さなフィルタバッグを設けて粉体の
飛散を防止している。

【００３９】

【実施例】次に，本発明の実施例を粉乳製造設備を用い
た例で説明する。 （Ａ）設備能力，粉乳製造条件および装置の運転条件 実施例については，実際の粉乳製造ラインに本発明の装
置を設置し，運転したデータを示している。主な製造設
備の能力を表１に，データをとった際の粉乳製造条件を
表２に示す。また，比較として示した各種装置，システ
ムについても能力，運転条件を表３に示す。なお，全て
のデータは同じ工程，製造条件で実施している。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】フィルタ式集塵装置の周辺装置について
は，付着防止用ノズルは，１流体噴霧ノズルを使用。ノ
ズル径は１ｍｍ。エアの供給源はフィルタバッグのパー
ジ用エアを使用し，シーケンス制御により定期的に作動
させている。パルスジェット方式により払い落としを行
っているが，ベンチュリー効果によって周囲から噴射し
たエアの５〜７倍のエアを同伴することで払い落とし効
果を高めている。実施例の装置では，付着積層の最も多
い集塵室内面の４角の上１０ｃｍの位置に４個設置し
た。

【００４４】休止時の加温装置は，ヒータ：定格７ｋ
Ｗ，ファン：定格２．０ｋＷ，粉体排出装置は，ステン
レス製ロータリーバルブ，外壁保温は，粉体ホッパー部
を断熱材で外気と遮断した。

【００４５】回収粉の品質測定方法は，次の通り。 １．微生物 ａ）一般細菌数：試料を適当な濃度（１０倍もしくは１
００倍）に希釈し，標準寒天培地を用いて混釈培養後
（培養温度：３２〜３５℃，培養時間４５〜４８時
間），発育して形成した集落数から試料中の生菌数を推
定する。 ｂ）高温菌数：試料を適当な濃度（１０倍もしくは１０
０倍）に希釈し，標準寒天培地を用いて混釈培養後（培
養温度：５５℃，培養時間４５〜４８時間），発育して
形成した集落数から試料中の生菌数を推定する。 ｃ）かび：試料を適当な濃度に希釈し，ｐＨ３．５±
０．１に調整したポテトデキストロース寒天培地を用い
て混釈培養後，発育して形成した集落数から試料中のか
び数を推定する。

【００４６】２．溶解性 ａ）官能評価：試料１０ｇを２００ｍｌのビーカーに採
取し，６０℃の湯９０ｍｌをスパチュラで撹拌しながら
溶解する。この際，撹拌は３回／秒の速さで２０回行
い，撹拌直後のままこ，カード，不溶解物をチェックす
る。 ｂ）不溶解度（ＡＤＭＩ）：「IDF STANDARD 129A:19
88粉乳および粉乳製品の不溶解度の測定方法」に沿って
測定を行った。あらかじめ，２４℃の水を入れたＡＤＭ
Ｉ規定の容器に試料１０ｇを加え，ＡＤＭＩ規定のミキ
サーで９０秒間撹拌溶解する。溶解後，５秒間スプーン
で撹拌し，直ちに２本の遠沈管に５０ｍｌまで注入す
る。次いで，５分間遠心分離を行う。遠心終了後，沈殿
の表面上２ｍｌまで上澄み液をアスピレータで取り除
き，２４℃の水を５０ｍｌの標線まで注入し，沈殿物と
完全に混合撹拌する。再度，５分間遠心分離を行ったの
ち，沈殿物の容積を読み取る。

【００４７】３．セジメント 粉末状態のまま表面をスプーン等で平滑にして焦粉，固
まり，異物等の有無をチェックする。また，溶解した試
料（試料３０ｇを２００ｍｌのビーカーに採取し，６０
℃のお湯２００ｍｌで完全に溶解する）についてもセジ
メントディスク（直径３３ｍｍ，東洋濾紙Ｎｏ．１０２
６）によりろ過を行い，ディスク上のセジメントも併せ
てチェックする。

【００４８】集塵装置・システムの捕集効率は処理前後
の排風中の含塵濃度により，次式により求めた。

【００４９】 捕集効率（％） ＝ （Ａ−Ｂ）／Ａ×１００ Ａ：入口空気の含塵濃度（ｇ／Ｎｍ³） Ｂ：出口空気の含塵濃度（ｇ／Ｎｍ³）

【００５０】なお，含塵濃度はJIS Z ８８０８「煙道
排ガス中のばいじん濃度測定方法」に準拠して測定を行
った。本測定方法は，排風ダクト中にダストを採取する
ための捕集装置（ダストチューブ）を挿入し，排風中の
一部を吸引し，ダストチューブに捕集されたダスト量と
吸引した空気量から単位体積あたりのダスト量を求める
方法である。

【００５１】本発明の装置による回収粉の品質を表４に
示す。また，比較としてサイクロンと通常の市販されて
いるフィルタ式集塵装置（本発明の装置機構にカスタマ
イズする前のフィルタ式集塵装置を使用）によるシステ
ムで回収した粉の品質も併せて示す。

【００５２】

【表４】

【００５３】通常のフィルタ式集塵装置による回収粉に
関しては微生物品質は一般細菌数が１００〜１０，００
０個／ｇ，高温菌数が１００〜１，０００個／ｇと高い
水準にあるだけでなく，かびにも汚染されており，食用
として使用できる品質にはない。また，装置内壁への付
着積層によって発生した褐変化や固結した粉が多いため
に，溶解性は不溶解度が２．０〜４．０ｍｌと不溶物が
多いだけでなく，官能的にも５点以下と溶けが悪い。さ
らに，焦粉が非常に多いためにセジメントも３点以下と
悪い。一方，これに対して本発明の装置による回収粉の
品質は，溶解性とセジメントは通常の製品よりも若干劣
るが，微生物品質は通常の製品と同等の品質を有し，充
分使用可能な品質基準を満たすことができる。

【００５４】本発明の装置の捕集性能を表５に示す。ま
た，比較としてサイクロン集塵装置単独，サイクロンと
ルーバ集塵装置を組み合わせたシステム，サイクロンと
水シャワータイプの湿式集塵装置を組み合わせたシステ
ムの性能も併せて示した。

【００５５】

【表５】

【００５６】表から明らかな様に，捕集効率９９．９％
をクリアできているのは本発明の装置だけである。他の
集塵装置・システムではサイクロンとルーバ集塵装置を
組み合わせたシステムの捕集効率９９．４％が最も優れ
ているが，本システムの性能よりは大きく劣る。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば，システム全体の粉体の
回収率をほぼ１００％にでき，製品歩留りを向上させる
ことができるとともに，粉体の逸散を防止できて公害問
題を解消することが可能である。フィルタ式集塵装置の
集塵室内において粉体が滞留したり壁面に付着積層した
りすると，湿度や温度の影響により微生物の発生を誘因
し，粉体自体の汚染のほか装置自体の汚染も発生させて
効率的な粉体回収ができなくなるが，本発明によれば，
粉体の壁面付着防止や滞留防止の構造のほかに集塵室内
の急激な温度変化の防止対策などを付加しているので，
回収される粉体の品質が維持できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる粉体乾燥システム
の説明図である。

【図２】粉体乾燥システムに備えられているフィルタ式
集塵装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 粉体乾燥システム ２ 乾燥装置 ３，５，７ 排風ライン ４ サイクロン集塵装置 ６ フィルタ式集塵装置 ３０ 集塵室 ３２ 底面 ３３ フィルタバッグ ４０ 加温機構 ４４ ロータリーバルブ ５０ 保温材 ５６ 払い落し機構 ５７ ノズル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集塵室内に配置したフィルタバッグに粉
   体含有空気を通風させて空気中に含まれる粉体を捕集す
   るフィルタ式集塵装置において，前記集塵室内部のフィ
   ルタバッグよりも上流側であって少なくとも二つの内壁
   面が交差し，かつ，それら内壁面同士のなす内角が１８
   ０゜未満の箇所に粉体が付着積層することを防止する払
   い落し機構を備えたことを特徴とするフィルタ式集塵装
   置。
2. 【請求項２】 払い落し機構は，集塵室内部のフィルタ
   バッグよりも上流側であって少なくとも二つの内壁面が
   交差し，かつ，それら内壁面同士のなす内角が１８０゜
   未満の箇所に圧縮気体を吹きつけるノズルであることを
   特徴とする請求項１に記載のフィルタ式集塵装置。
3. 【請求項３】 ノズルは固定されているか，または回転
   及び／または首振作動可能に構成されていることを特徴
   とする請求項２に記載のフィルタ式集塵装置。
4. 【請求項４】 集塵室の底面を傾斜面に形成し，かつ，
   該傾斜面の最下部に粉体を排出するための排出機構を配
   置し，該傾斜面の外側に断熱機構を装着したことを特徴
   とする請求項１，２又は３のいずれかに記載のフィルタ
   式集塵装置。
5. 【請求項５】 乾燥装置の排風ラインに粉体回収用のサ
   イクロン集塵装置が接続された粉体乾燥システムにおい
   て，サイクロン集塵装置の排風ラインに請求項１，２，
   ３又は４のいずれかに記載のフィルタ式集塵装置を接続
   したことを特徴とする粉体乾燥システム。
6. 【請求項６】 粉体乾燥システムの運転休止中における
   フィルタ式集塵装置の温度低下を防止するための加温機
   構を備えることを特徴とする請求項５に記載の粉体乾燥
   システム。