JPS585681B2 - 噴霧乾燥装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、懸濁液、膠質液、その他噴霧乾燥可能な溶液
から粉体を製造する噴霧乾燥、噴霧乾燥装置に関するも
のである。

噴霧乾燥装置は、その処理能力の増大化に伴い、第１図
に示す如きマルチノズル型に発展してきた。

このマルチノズル型では、ノズルの数とその噴霧角の関
係から、ノズルは、プレナムチャンパー４の直下の乾燥
室１内に配置されていた。

その後、大口径ノズルの開発により、第２図に示す如く
、複数のノズルに代って１個の大口径ノズル７により大
量の噴霧乾燥処理ができるようになった。

このような大口径ノズル７を使用した場合、噴霧圧力と
噴霧角の選択により、第２図に示す如く、ノズル７をプ
レナムチャンパー４内に配置して、プレナムチャンバー
も乾燥領域として活用することができるようになり、そ
の結果、噴霧乾燥効率を高めることができた。

このような大口径ノズルを使用した従来の噴霧乾燥装置
においては、噴霧液の水分及び粘度、製品の粒度、単位
時間の処理量等を勘案してノズルの組合せを決定し、噴
霧角が決定される。

その噴霧角で液霧と熱風との良好な混合を達成するよう
なプレナムチャンバー内の位置にノズルを予じめ設定し
、そのノズル位置は、噴霧乾燥終了まで変えることがで
きなかった。

そのため、噴霧開始時に、プレナムチャンバー内壁に液
滴が付着して焦げ付きを起こし、ひいては、連続運転不
能状態になることがあった。

これは、噴霧開始当初、水の試験噴霧から噴霧液の噴霧
に切換える時、それに伴って瞬時に噴霧圧力を高くする
ことができず、噴霧液がしばらく比較的低い圧力で噴霧
され、そのために噴霧液滴の粒子が大きく、熱風に乗り
きれずに乾燥される前に内壁に到達して付着することに
より生じるものである。

この現象は、噴霧終了時にも同様に生じ、また、熱風と
噴霧ゾーンとの良好な混合を高めるために噴霧角度を広
げた場合、更に激しくなる。

また、噴霧ノズルの位置がかえられないために、噴霧中
に噴霧量を変更したり、成分値の異なる品目に切換えた
りすることが困難であった。

更に、同一成分の液でも噴霧圧を変えることにより微粒
化状態を変化させて製品の粉体物性値を制御することも
不可能に近かった。

この理由は、噴霧圧力の調節により噴霧量の調整や微粉
化状態の制御が多少可能ではあるが、調整や制御が大幅
になると噴霧ノズルの位置も併せて変更する必要がある
ためである。

そのため、従来は、噴霧量の調整、品目の途中切換及び
微粒化状態の変更が必要となるごとに、噴霧乾燥装置を
一旦停屯して、ノズルを交換しなければならなかった。

そこで、本発明は、噴霧角並びに噴霧液滴の大きさにあ
わせて最適の噴霧乾燥を達成することができる噴霧乾燥
装置を提供せんとするものである。

本発明のもう１つの目的は、噴霧開始また噴霧終了の時
の液滴の内壁付着を防市することができる噴霧乾燥装置
を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、噴霧乾燥動作を停止するこ
となく、噴霧圧を変更したり、成分値の異なる品目に切
換えたり、または微粒化状態を変化させることができる
噴霧乾燥装置を提供することである。

本発明の上述の目的は、本発明により噴霧ノズルの位置
を調整、例えば上下できるように構成された噴霧乾燥装
置を使用することにより達成される。

このような噴霧乾燥装置において、噴霧ノズルの噴霧角
及び噴霧液滴粒子の大きさにあわせて、噴霧ノズルの位
置をプレナムチャンバー内と乾燥室内との間で上下させ
ることにより、高効率噴霧乾燥を達成することができる
。

そして、噴霧開始時の噴霧圧力が低くく液滴が太き《な
る傾向のある間は、噴霧ノズルの位置をプレナムチャン
バーから乾燥室へ下げておき、その後、噴霧圧力の上昇
により液滴が微粒化されるに伴い噴霧ノズルをプレナム
チャンバー内まで上昇させて噴霧乾燥を続け、更に、噴
霧終了時に再び噴霧圧力を下げる前に噴霧ノズルを乾燥
室内まで下降させる。

このようにすることにより、噴霧開始時と噴霧終了時の
大きな液滴が内壁に付着することを防止することかでき
る。

更に、本発明による噴霧乾燥装置を使用すれば、噴霧乾
燥中に何かの理由により噴霧量を変えたい時、噴霧を中
断することなく噴霧量の変化に応じて噴霧圧力を変化さ
せると同時に噴霧ノズルの位置も変えることにより、理
想的な乾燥条件を得ることができる。

また、噴霧乾燥中に、製品品目を変えることも、また同
一成分液でも粒子径、粒度分布、緩密度等の製品の物理
的性質を制御することも、噴霧圧の調整と噴霧ノズルの
位置調整とにより可能となり、容易に最適乾燥条件が得
られる。

以下添付図面を参照して本発明による噴霧乾燥装置の実
施例を説明する。

第３図を参照するならば、本発明による噴霧乾燥装置の
概略図が示されている。

この噴霧乾燥装置は、乾燥室１を有し、その下端は円錐
形となり粉体抽出ダクト２に接続している。

乾燥室１０頂壁３には、プレナムチャンパー４が設けら
れ、更に、そのプレナムチャンパー４を囲むように熱風
供給室５が形成されている。

この熱風供給室５は、熱風供給管６を介して適当な熱風
供給源に接続されている。

噴霧ノズル７を先端に取付けた噴霧液供給パイプ８は、
封市手段９を介して熱風供給室５０頂壁１０を貫通して
、プレナムチャンパー４に垂下している。

この供給パイプ８は、頂壁１０上に設けられた保持及び
案内ローラ装置１１により案内され、そして、昇降ピス
トンシリンダ装置１２により上下方向に位置調整される
。

第４図の一部省略部分図からわかるように、昇降ピスト
ンシリンダ装置１２のピストン棒に取付けられた固定ア
ーム１３に供給パイプ８は装着される。

そして、保持及び案内ローラ装置１１は、固定ローラ１
４と、水平ピストンシリンダ装置１５により水平方向に
移動可能な可動ローラ１６とよりなり、両ローラ１４と
１６との間に供給パイブ８を挾持するようになされてい
る。

昇降ピストンシリンダ装置１２のピストン棒には、更に
、斜向アーム１７の一端が摺動自在に装着され、その斜
向アーム１７の他端は、頂壁１０上の支点１８に回転自
在に取付けられている。

そして、アーム１７の下方部分の任意の点に、２本のリ
ンクからなるリンク機構１９の一端が回転自在に取付け
られ、その他端がポジショナ−２０（例えば島津製作所
製、ＡＰ５１３）に接続されている。

従って、第５図のＡ及びＢに示す如く、ピストンシリン
ダ装置１２のピストン棒が上下すると、それに伴い斜向
アーム１７が支点１８を中心に回転し、ポジショナ−２
０に接続されたリンク１９ａが回転し、ポジショナ−２
０にピストンシリンダ装置１２のピストン棒の上下変位
即ちノズル７の上下変位がフィードバックされる。

第６図は、制御回路であり、加圧流体供給源からの加圧
流体は、減圧弁２１へ供給される。

減圧弁２１により減圧された定圧の流体は、手動コツク
２２を介して水平ピストンシリンダ装置１５に供給され
、そして、減圧弁２３及び調節用手動減圧弁２４とゲー
ジ２５および２６を介して並びに直接にポジショナ−２
０に接続されている。

そして、そのポジショナ−２０は、２つの流体管を介し
て昇降ピストンシリンダ装置１２に接続されている。

従って、手動コツク２２を操作することにより、水平ピ
ストンシリンダ装置１５を動作させることができ、そし
て、手動減圧弁２４を操作することにより、昇降ピスト
ンシリンダ装置１２を動作することができる。

以上説明した噴霧乾燥装置を使用して次の如き噴霧乾燥
を実施する。

まず、手動コツク２２の操作により水平ピストンシリン
ダ装置１５が可動ローラ１６を引き込み位置に保持して
いる状態で、噴霧ノズル７が乾燥室１内に位置するよう
に供給パイプ８を固定アーム１３に装着する。

次いで、手動コツク２２を操作して水平ピストンシリン
ダ装置１５により可動ローラ１６を突出位置に移動せし
めて、固定ローラ１４と可動ローラ１６との間に供給パ
イプ８を挾持する。

この状態が、噴霧乾燥装置の動作準備完了状態である。

そして、噴霧乾燥開始の時に、手動減圧弁２４を操作し
て昇降ピストンシリンダ装置１２により供給パイプ８従
って噴霧ノズル７をプレナムチャンパー４でなく乾燥室
１内に位置付ける。

この時、固定ローラ１４と可動ローラ１６に供給パイプ
８は挾持されているので、水平方向に変位することなく
ローラ１４と１６の回転により上下方向に案内される。

噴霧開始時にこのように噴霧ノズル７を乾燥室１内に下
げておくことにより、低い圧力で噴出されるために比較
的大きな噴霧液滴が内壁まで到達するに必要な飛行距離
が長くなり、その間に液滴のほとんどが旋回熱風にのり
、内壁への付着はほとんど防止できる。

噴霧開始後噴霧圧力が上昇して定常圧力に到達した時、
手動減圧弁２４を操作して昇降ピストンシリンダ装置１
２によリ噴霧ノズル７をプレナムチャンパー４内に上昇
させて位置付ける。

噴霧圧力が定圧に達すれば、噴霧液滴は十分小さくなり
、プレナムチャンパー４の内壁等まで到達することなく
熱風にのって乾燥される。

そして、噴霧終了時にも手動減圧弁２４を操作して噴霧
ノズル７を乾燥室１内に下げて、噴霧圧力低下による液
滴付着を防止する。

このように操作することにより、噴霧開始時並び噴霧終
了時の液滴付着を防止することができる。

また、噴霧途中において手動減圧弁２４を操作すること
により、噴霧量の変化、溶液成分の変化、所望製品粒度
の変化等に応じて噴霧ノズルの位置を調整して最適乾燥
条件を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マルチノズル型の噴霧乾燥装置のノズル部の
概略図、第２図は、大口径ノズル部の概略図、第３図は
、本発明による噴霧乾燥装置の概略図、第４図は、第３
図の噴霧乾燥装置の上部の一部省略部分斜視図、第５図
のＡ及びＢは、昇降ピストンシリンダ装置とポジショナ
ーとの関係を示す図、そして、第６図は、流体制御回路
図である。 １・・・・・・乾燥室、４・・・・・・プレナムチャン
バー、５・・・・・・熱風供給室、７・・・・・・噴霧
ノズル、８・・・・・・供給パイプ、１２・・・・・・
昇降ピストンシリンダ装置、１５・・・・・・水平ピス
トンシリンダ装置、２０・・・・・・ポジショナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾燥室と、該乾燥室の上部に設けられ、該乾燥室に
   連続するプレナムチャンバーと、前記乾燥室の上部に設
   けられ前記プレナムチャンバーを介して熱風を供給する
   熱風供給室と、前記プレナムチャンバーに垂下する噴霧
   ノズルとを有する噴霧乾燥装置にして、前記噴霧ノズル
   が、噴霧乾燥中に噴霧を中断することなく上下方向の位
   置を調整することができるようになされていることを特
   徴とする噴霧乾燥装置。 ２ 前記噴霧ノズルの供給パイプがピストンシリンダ装
   置のピストン棒に連結され、該ピストンシリンダ装置へ
   の駆動流体の供給制御により、前記噴霧ノズルが上下す
   るようになされていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の噴霧乾燥装置。