KR100679141B1 - 분무 건조 장치 - Google Patents

Abstract

슬러리를 토출하기 위한 슬러리 토출부(5a)와, 상기 슬러리 토출부(5a)를 지지하기 위한 지지부(6, 7a)와, 상기 토출부(5a)에서 토출된 슬러리를 방사상으로 분무하는 회전 디스크(3)를 갖는 분무 건조 장치로서, 상기 회전 디스크(3)에는, 상판(33)이 형성되어 있고, 상기 회전 디스크(3)의 상판(33)이, 상기 지지부(6, 7a)의 외경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치로서, 본 발명에 따르면, 얻어지는 과립의 입도 차이를 작게 하며, 불순물의 혼입을 유효하게 방지할 수 있는 분무 건조 장치를 제공한다.

Description

분무 건조 장치{SPRAY DRYER}

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 분무 건조 장치의 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 관한 분무 건조 장치의 분무부의 요부 단면도.

도 3은 도 2에 도시한 III-III 선을 취한 분무부의 요부 단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 분무 건조 장치의 분무부의 요부 단면도.

도 5은 도 4에 도시한 V-V 선을 취한 분무부의 요부 단면도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 분무 건조 장치의 분무부의 요부 단면도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 분무 건조 장치의 분무부의 요부 단면도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 분무 건조 장치의 분무부의 요부단면도.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 분무 건조 장치의 분무부의 요부 단면도.

도 10은 종래의 분무 건조 장치의 분무부의 요부 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 분무 건조 장치 2, 20 : 분무부

3, 30 : 회전 디스크 4 : 회전축

5 : 슬러리 호스 6 : 디스트리뷰터(Distributer)

7 : 케이싱 10 : 건조 통체

12 : 송풍기 13 : 건조 재료 배출구

14 : 배기 수단 15 : 버그 필터

16 : 회수기용 블로어(Blower) 33 : 상판

본 발명은, 슬러리의 분무 및 건조를 행하는 분무 건조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 얻어진 과립의 입도 차이가 작고, 또, 불순물의 혼입을 유효하게 방지할 수 있는 분무 건조 장치에 관한 것이다.

분무 건조 장치는, 원료 분말, 용매 및 바인더 등에 의해 구성되는 슬러리를, 노즐이나 회전 디스크 등의 분무부에 의해 분무하여, 열풍으로 순간적으로 건조시키기 위한 장치이다. 이러한 분무 건조 장치는, 의약품, 파인 세라믹스 등에서, 과립을 얻기 위하여 종래부터 이용되고 있다.

분무 건조 장치의 분무부로서는, 가압 노즐이나 회전 디스크 등이 주로 사용 된다. 분무부로서 회전 디스크를 사용하는 경우에는, 가압 노즐을 사용하는 경우와 비교하여, 보다 작은 과립을 얻을 수 있고, 그 때문에, 분무부로서는, 회전 디스크가 적절하게 사용되고 있다.

상기 회전 디스크는, 일반적으로, 원판 형상을 갖고 있고, 회전축에 의해 지지되는 하판, 액체방울을 분무하기 위한 분산 핀(Fin), 분산 핀상에 형성된 상판으로 구성된다. 또한, 회전 디스크의 위쪽에는, 회전 디스크상에 슬러리를 토출하기 위한 슬러리 토출부와, 이 슬러리 토출부를 지지하기 위한 지지부가 형성되어 있다 (예를 들면, 일본국 특개 10-118536호 공보).

그렇지만, 일본국 특개 10-118536호 공보에 기재되어 있는 것과 같은 회전 디스크를 갖는 분무 건조 장치에서는, 분무 건조를 연속해서 행하면, 슬러리의 반동(反跳)이나 건조열풍의 영향에 의해, 회전 디스크의 상판과, 슬러리 토출부를 지지하는 지지부의 틈새에 원료의 부착(스케일링)이 발생한다. 상판과 지지부의 틈새에 원료가 부착되고, 이 부착물이 퇴적되면, 퇴적에 의해 일정의 크기가 된 부착물이 탈락하고, 제품 중에 혼입되며, 그 결과로서, 입도가 일정한 제품이 얻어지지 않게 된다.

또한, 부착물의 퇴적에 의해, 고속 회전하는 회전 디스크의 상판과, 지지부의 사이에서, 부착물에 의한 마찰이 생기고, 이 마찰에 의해, 상판 또는 지지부가 마모되고, 마모물이 제품 중에 불순물로서 혼입되어 제품에 악영향을 미치는 문제도 있었다.

본 발명은, 이러한 실상에 감안한 것으로서, 회전 디스크의 상판과, 슬러리 토출부를 지지하는 지지부의 틈새에 원료의 부착을 방지하고, 얻어지는 과립의 입도 차이를 작게 하는 동시에, 불순물의 혼입을 유효하게 방지할 수 있는 분무 건조 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 분무 건조 장치는,

슬러리를 토출하기 위한 슬러리 토출부와, 상기 슬러리 토출부를 지지하기 위한 지지부와, 상기 토출부로부터 토출된 슬러리를 방사상으로 분무하는 회전 디스크를 갖는 분무 건조 장치로서,

상기 회전 디스크에는, 상판이 형성되어 있고,

상기 회전 디스크의 상판이, 상기 지지부의 외경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 한다.

또는, 본 발명에 관한 분무 건조 장치는,

슬러리를 토출하기 위한 슬러리 토출부와, 상기 슬러리 토출부를 지지하기 위한 지지부와, 상기 토출부로부터 토출된 슬러리를 방사상으로 분무하는 회전 디스크를 갖는 분무 건조 장치로서,

상기 회전 디스크에는, 상판이 형성되어 있고,

상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부가, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 서로 겹치지 않도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 상기 회전 디스크의 상판의 내경을 상기 지지부의 외경보다 크게 하는 것에 의해, 또는, 상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부를, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 서로 겹치지 않도록 배치하는 것에 의해, 상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부의 틈새에 원료의 부착을 유효하게 방지할 수 있다. 본 발명에 의하면, 상판과 지지부의 틈새에 원료가 부착하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 부착물의 탈락이 원인이 되는 제품의 입도 불균일성이나, 부착물에 의한 마모가 원인이 되는 불순물의 혼입을 유효하게 방지할 수 있다.

본 발명에서, 바람직하게는,

상기 회전 디스크의 상판은, 상기 지지부의 외경보다 큰 내경을 갖고 있고, 또,

상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부가, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다.

상기 회전 디스크의 상판의 내경을 상기 지지부의 외경보다 크게 하고, 또, 상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부를, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 서로 겹치지 않도록 배치하는 것에 의해, 상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부의 틈새에 원료의 부착 방지 효과를 보다 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는, 상기 회전 디스크의 상판의 적어도 일부에는, 상기 지지부에 부착된 부착물을 긁어내기 위한 긁어내기 수단이 형성되어 있다. 상기 회전 디스크의 상판에, 상기 지지부에 부착된 부착물을 긁어내기 위한 긁어내기 수단을 형성하는 것에 의해, 상기 지지부에 부착물의 퇴적을 유효하게 방지할 수 있다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 긁어내는 수단은, 상기 지지부와 접촉하지 않도록 배치되어 있다. 상기 긁어내는 수단은, 상기 지지부에 부착된 부착물을, 회전 디스크의 회전에 의한 긁어내기 위한 수단이다. 그 때문에, 상기 긁어내기 수단을 상기 지지부와 접촉하도록 배치하면, 상기 긁어내기 수단과 상기 지지부가, 회전에 의해 마모하게 되어 마모물이 제품 중에 혼입될 우려가 있다. 따라서, 상기 긁어내기 수단은, 상기 지지부와 접촉하지 않도록 배치하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 긁어내기 수단은, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 상기 지지부와 겹치지 않도록 배치되어 있다.

또는, 바람직하게는, 상기 긁어내기 수단은, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 상기 지지부와 겹치는 부분을 일부에 갖는다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 긁어내기 수단은, 상기 회전 디스크의 회전수에 따라 반경 방향으로 이동하는 이동 기구를 갖는다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 이동 기구가, 상기 회전 디스크의 회전수가 높아지면, 상기 지지부에서 멀어지고, 상기 회전 디스크의 회전수가 낮아지면, 상기 지지부로 가까이 가는 기구이다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 긁어내기 수단은, 복수의 긁어내기 핀으로 구성되어 있고, 상기 긁어내기 핀은, 상기 회전 디스크의 상판의 둘레방향에 등간격으로 배치되어 있다. 상기 긁어내기 핀을, 둘레방향에 등간격으로 배치함으로써 상기 회전 디스크의 회전을 안정되게 할 수 있다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 지지부에서의 상기 상판과 마주 향하는 밑면의 적어도 일부에는, 외부둘레를 향하여 상기 상판과의 틈새가 벌어지도록 테이퍼가 형성되어 있다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 회전 디스크에서의 상판의 내부둘레측 단부 상면의 적어도 일부에는, 내부둘레를 향하여 상기 지지부와의 틈새가 벌어지도록 테이퍼가 형성되어 있다.

상기 지지부 및/또는 상기 회전 디스크의 상판의 적어도 일부에 테이퍼를 설치하는 것에 의해, 상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부의 간격을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부의 틈새에 원료의 부착을, 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에서, 바람직하게는, 상기 지지부에는, 가스를 토출하기 위한 가스 토출 기구를 구비한다. 상기 지지부에 가스 토출 기구를 설치하여, 가스를 토출하는 것에 의해, 상기 지지부에 원료의 부착의 방지 및 상기 지지부에 부착된 부착물을 제거하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 관한 분체의 건조 방법은, 상기 어느 분무 건조 장치를 사용하여, 원료 분말을 함유하는 슬러리를 분무 건조하고, 과립화하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 건조 방법에 따르면, 상기 본 발명의 분무 건조 장치를 사용하기 때문에, 양호한 입도 분포를 갖고, 또, 불순물의 혼입이 지극히 적은 분체를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 회전 디스크의 상판과 지지부의 틈새에 원료의 부착을 유효하게 방지할 수 있기 때문에, 부착물의 탈락이 원인이 되는 제품의 입도 차이나, 부착물에 의한 마모가 원인이 되는 불순물의 혼입을 유효하게 방지할 수 있다.

(실시형태 1)

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시형태 1에 관한 분무 건조 시스템은, 건조 수단인 분무 건조 장치(1)와, 분무 건조 장치(1)에 슬러리 펌프(11)를 통하여 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 수단과, 송풍기(12)를 통하여 건조용 열풍을 공급하는 열풍 공급 수단과, 배기 수단(사이클론, 14), 버그 필터(15), 회수기용 블로어(16)를 갖는다.

본 실시형태의 분무 건조 시스템에서는, 원료 분말, 용매 및 바인더 등에 의해 구성되는 슬러리를, 슬러리 펌프(11)를 통하여 슬러리 공급 수단으로부터 분무 건조 장치(1)에 공급하고, 송풍기(12)를 통하여 열풍 공급 수단으로부터 보내어지는 건조용 열풍에 의해, 분무 건조 장치(1)내에서 원료의 건조를 행하고, 과립상의 원료 입자를 얻는다.

분무 건조 장치(l)는, 통상의 건조 통체(10)와, 건조 통체(10)의 위쪽 중심부에 위치하는 분무부(2)를 갖는다. 분무부(2)로는, 슬러리 펌프(11)를 통하여 슬러리 공급 수단으로부터, 슬러리가 공급되도록 되어 있고, 공급된 슬러리는, 분무부(2)에 의해, 건조 통체(10)의 내벽을 향하여 방사상으로 분무된다. 그리고, 분무부(2)에 의해, 분무된 슬러리는, 송풍기(12)를 통하여 열풍 공급 수단으로부터 보내어지는 건조용 열풍에 의해 건조되고, 과립으로 되어, 건조 재료 배출구(13)로부터 취출된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 분무부(2)는, 회전축(4)을 통하여 회전 자유롭게 배치된 회전 디스크(3)와, 슬러리 호스(슬러리 공급 수단의 일부)(5)와, 회전축(4) 및 슬러리 호스(5)를 지지하는 디스트리뷰터(6)를 갖고 있다. 또한, 디스트리뷰터(6)는, 케이싱(7)의 하단부(7a)에 의해 외부둘레 측으로부터 고정되어 있다. 디스트리뷰터(6) 및 케이싱(7)의 하단부(7a)는, 본 발명의「지지부」를 구성한다.

슬러리 호스(5)는, 슬러리 공급 수단으로부터 공급된 슬러리를, 토출하기 위한 토출부(5a)를 갖고 있다. 슬러리 공급 수단으로부터 공급된 슬러리는, 토출부(5a)를 통하여, 회전 디스크(3)상의 회전축(4) 부근에 적하된다. 본 실시형태에서는, 슬러리 호스(5)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(4)을 중심으로 하여 180°대칭 위치에 2개 배치하였지만, 슬러리 호스(5)의 개수나 배치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 또, 슬러리 호스(5)를 2개 이상 배치하는 경우에는, 슬러리의 적하가 일정하게 되도록, 회전 디스크(3)의 주방향에 등간격으로 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 슬러리 호스(5)를 구성하는 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 나일론 등이 사용 가능하다.

회전 디스크(3)는, 원판 형상이고, 회전축(4)에 의해 지지되는 하판(31)을 가지며, 하판(31)의 외부둘레 상면에는, 회전 디스크(3)의 둘레방향에 분산 핀(32)이 복수 배치되어 있다. 또한, 분산 핀(32)상에는, 상판(33)이 고정되어 있다. 회전 디스크(3)는, 회전축(4)에 의해, 바람직하게는 회전 속도 3000 내지 8000 rpm으로 회전 자유롭게 되어 있고, 토출부(5a)에서 토출되는 슬러리를, 회전에 의한 원심력에 의해, 방사상으로 분무 가능하게 되어 있다.

본 실시형태에서의 분무부(2)에 의한 슬러리의 구체적인 분무 방법을 다음에 나타낸다. 우선, 토출부(5a)로부터, 회전 디스크(3)의 하판(31)의 표면에 슬러리가 액체방울의 상태로 적하된다. 이어서, 회전 디스크(3)의 회전에 의한 원심력에 의해, 이 슬러리 액체방울이, 하판(31)상에서 외부둘레측으로 이동해 가고, 분산 핀(32)의 하부 둘레면에 부착된다. 그리고, 분산 핀(32)에 부착된 슬러리 액체방울은, 원심력에 의해, 분산 핀(32)의 표면상으로 상승해 가고, 분산 핀(32)의 상단 부근에서 분산 핀(32)을 떠나 분무된다.

본 실시형태에서, 분산 핀(32)의 위쪽에 형성되어 있는 상판(33)은, 슬러리 액체방울의 분무를 안정화시키는 기능을 갖고 있고, 상판(33)을 형성함으로써 얻어지는 과립의 입도 분포를 날카롭게 할 수 있다. 본 실시형태에서는, 상판(33)을 형성하는 것에 의해, 입도 분포를 날카롭게 할 수 있기 때문에, 입도 분포를 기준으로 하는 양품률(良品率)을 약 10% 정도 높일 수 있다.

본 실시형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 디스크(3)의 상판(33)의 내경(r1)을, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외경(r2)보다 크게 하는 동시에, 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(4) 방향에서 보아 상판(33)과 케이싱(7)의 하단부(7a)가 서로 겹치지 않도록 배치한다.

이와 같이 함으로써, 회전 디스크(3)의 상판(33)과, 디스트리뷰터(6)의 틈새에 원료의 부착을 방지할 수 있다. 원료의 부착을 방지하는 것에 의해, 부착물의 탈락이 원인이 되는 제품의 입도 불균일성이나, 부착물에 의한 마모가 원인이 되는 불순물의 혼입을 효과적으로 방지할 수 있다.

상판(33)의 내경(rl)은, 하단부(7a)의 외경(r2)보다 크게 하고, 회전축(4) 방향에서 보아 상판(33)과 하단부(7a)가 서로 겹치지 않도록 하는 것이 좋고, 그 크기에 관해서는, 특별히 한정되지 않지만, 상판(33)의 내경(rl)은, 하단부(7a)의 외경(r2)보다, 바람직하게는 0.5 내지 2.0 mm 정도, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.0 mm 정도 크게 한다. 상판(33)의 내경(rl)과 하단부(7a)의 외경(r2)의 차가 지나치게 작으면, 상판(33)과 하단부(7a)의 사이에 원료의 부착이 발생할 우려가 있다. 한편, 그 차가 지나치게 크면, 회전 디스크(3)를 필요 이상으로 크게 하지 않으면 안되어, 현실적이지 않다.

또, 도 10에 도시한 바와 같이, 종래의 분무 건조 장치의 분무부(20)에서는, 회전 디스크(30)에 형성된 상판(330)의 내경(rla)은, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외경(r2)보다 작게 되어 있었다. 따라서, 종래의 분무 건조 장치의 분무부(20)에서는, 회전축(4) 방향에서 보아 상판(33)과 케이싱(7)의 하단부(7a)가 서로 겹쳐 있고, 게다가, 디스트리뷰터(6)와 상판(330)과의 틈새가, 약 1 내지 2 mm 정도로 매우 좁게 되어 있었다.

그 때문에, 종래의 분무 건조 장치의 분무부(20)에서는, 분무 건조를 연속해서 행하면, 슬러리의 반동이나 건조열풍의 영향에 의해, 상판(330)과 디스트리뷰터(6)의 틈새에 원료의 부착(스케일링)이 발생 되었다. 그리고, 상판(330)과 디스트리뷰터(6)의 틈새에 원료가 부착되고, 이 부착물이 퇴적하여, 퇴적에 의해 일정의 크기가 된 부착물이 탈락되어, 제품 중에 혼입되어, 제품의 입도 차이가 커지게 되는 문제가 있었다.

또한, 부착물의 퇴적에 의해, 고속 회전하는 회전 디스크(30)의 상판(330)과 디스트리뷰터(6)의 사이에, 부착물에 의한 마찰이 생긴다. 그리고, 이 마찰에 의해, 상판(330) 또는 디스트리뷰터(6)의 일부가 마모되고, 마모물이 제품 중에 불순물로서 혼입되어, 제품에 악영향을 끼치는 문제도 있었다.

이에 대하여, 본 실시형태에서는, 회전 디스크(3)의 상판(33)의 내경(rl)을, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외경(r2)보다 크게 하고, 또한, 회전축(4) 방향에서 보아 상판(33)과 케이싱(7)의 하단부(7a)가 서로 겹치지 않도록 배치하기 때문에, 종래의 분무 건조 장치의 분무부(20)에서의 부착물의 문제를 해결할 수 있다.

그리고, 분무부(2)에서 분무된 슬러리의 액체방울은, 도 1에 도시한 송풍기(12)를 통하여 열풍 공급 수단으로부터 보내어지는 건조용 열풍(바람직하게는 180 내지 230℃)에 의해 건조되어, 과립이 되고, 최종적으로, 건조 재료 배출구(13)로부터 취출된다. 본 실시형태에 따르면, 양호한 입도 분포를 갖고, 또, 불순물의 혼입이 지극히 적은 과립을 얻을 수 있다.

또, 열풍 공급 수단으로부터 보내어진 건조용 열풍은, 배기 수단인 사이클론(14), 버그 필터(15) 및 회수기용 블로어(16)에 의해, 분무 건조로 인해 기화된 용매나 분진과 함께 회수된다.

(실시형태 2)

도 4에 도시한 본 실시형태의 분무부(2a)는, 실시형태 1의 분무부(2)와 이하에 도시된 이외에는, 같은 구성과 작용을 가지므로 그 중복 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분무부(2a)에서는, 실시형태 1과 달리 회전 디스크(3a)의 상판(33a)에는, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외부둘레면에 부착되는 부착물을 긁어내기 위한 긁어내기 핀(34a)이 형성되어 있다.

도 2, 3에 도시한 실시형태 1에 관한 분무부(2)로는, 상판(33a)과 디스트리뷰터(6)의 틈새에 원료의 부착을 방지할 수 있다. 그렇지만, 회전 디스크(3a)의 회전 조건이나, 사용하는 원료의 종류에 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외부둘레부로부터 상판(33a)의 상면부에 걸쳐 부착물(9)(파선으로 도시)이 생성되는 경우도 있다.

이에 대하여, 본 실시형태에서는, 상판(33a)상에 긁어내기 핀(34a)을 형성하고, 회전 디스크(3)가 회전하는 것에 의해, 부착물(9)이 긁어내어지게 되어 있다. 또, 긁어내기 핀(34a)은, 도 4의 V-V선 단면도인 도 5에 도시한 바와 같이, 회전 디스크(3a)의 상판(33a)의 둘레방향에 등간격으로 배치된다. 본 실시형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 긁어내기 핀(34a)은, 4개 배치하였지만, 그 개수는, 특별히 한정되지 않는다. 또, 긁어내기 핀(34a)을 2개 이상 배치하는 경우에는, 회전 밸런스를 확보하기 위하여 회전 디스크(3a)의 둘레방향에 등간격으로 배치하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 상판(33a)에는, 스프링(35a)이 구비되어 있다. 스프링(35a)은, 그 탄성력에 의해, 긁어내기 핀(34a)을 회전 디스크(3a)의 내부둘레 측에 지지한다. 긁어내기 핀(34a)은, 스프링(35a)의 탄성력을 이용하고, 회전 디스크(3a)의 회전수에 따라 반경 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 긁어내기 핀(34a)은, 회전 디스크(3a)의 회전수가 증가하면, 회전에 의한 원심력에 의해, 외부둘레 측으로 이동하고, 반대로, 회전 디스크(3a)의 회전수가 감소하면, 스프링(35)의 탄성력에 의해, 내부둘레 측으로 이동하는 구조로 되어 있다.

부착물(9)은, 회전 디스크(3a)의 회전수가 비교적 작을 때에 발생하기 쉽고, 반대로, 회전 디스크(3a)의 회전수가 비교적 클 때에는, 거의 발생하지 않게 되는 경향이 있다. 게다가, 회전수가 클 때, 긁어내기 핀(34a)이, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 가까이에 있으면, 회전 디스크(3)의 회전이 방해받게 될 우려가 있다. 따라서, 긁어내기 핀(34a)에는, 상술하였던 것과 같은 이동 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 긁어내기 핀(34a)은, 디스트리뷰터(6) 및 케이싱(7)의 하단부(7a)와 접촉하지 않도록 배치되어 있는 것이 바람직하고, 긁어내기 핀(34a)과 하단부(7a)의 사이의 거리는, 최단으로 2 mm 정도로 하는 것이 바람직하다. 긁어내기 핀(34a)과 케이싱(7)의 하단부(7a)가 접촉하도록 배치하면, 긁어내기 핀(34a) 또는 하단부(7a)가, 회전에 의해 마모되며, 마모물이 제품 중에 혼입할 우려가 있다.

긁어내기 핀(34a)을 구성하는 재질로서는, 특별히 한정되지 않지만, 스테인레스, 알루미나계 세라믹스, 지르코니아계 세라믹스 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 마모에 의한 손상의 방지라는 관점에서, 분무 건조 장치에 의해 건조하는 원료 분말보다 단단한 재료로 구성하는 것이 바람직하여, 특별히, 알루미나계 세라믹스나, 지르코니아계 세라믹스를 적절하게 이용할 수 있다.

(실시형태 3)

도 6에 도시한 본 실시형태의 분무부(2b)는, 실시형태 2의 분무부(2a)와 이하에 도시된 이외에는, 동일한 구성과 작용을 가지므로 그 중복 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분무부(2b)에서는, 실시형태 2와 달리 회전 디스크(3b)의 상판(33b)에는, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외부둘레면 및 디스트리뷰터(6)의 하면에 부착되는 부착물을 긁어내기 위한 L자형의 긁어내기 핀(34b)이 형성되어 있다.

본 실시형태의 L자형의 긁어내기 핀(34b)은, 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외부둘레면 뿐만 아니라, 디스트리뷰터(6)의 하면에 부착된 부착물을 긁어낼 수 있는 이외에는, 실시형태 2와 같은 작용 효과를 가져온다.

(실시형태 4)

도 7에 도시한 본 실시형태의 분무부(2c)는, 실시형태 1의 분무부(2)와 이하에 도시된 이외에는, 동일한 구성과 작용을 가지므로 그 중복 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분무부(2c)에서는, 실시형태 1과 달리 디스트리뷰터(6c)의 하면에는, 외부둘레를 향하여 상판(33)과의 틈새가 벌어지도록 테이퍼(6c-l)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 디스트리뷰터(6c)의 하면에 테이퍼(6c-1)를 형성하는 것에 의해, 상판(33)과 디스트리뷰터(6c)의 간격을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 상판(33)과 디스트리뷰터(6c)의 틈새에 원료의 부착을, 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또, 디스트리뷰터(6c)의 하면에 형성된 테이퍼(6c-1)는, 디스트리뷰터(6c)의 적어도 일부에 형성하면 되고, 예를 들면, 테이퍼 개시점(6c-2)이나 테이퍼 각도는, 목적에 부합하게 임의로 설정 가능하다.

(실시형태 5)

도 8에 도시한 본 실시형태의 분무부(2d)는, 실시형태 1의 분무부(2)와 이하 에 도시된 이외에는, 같은 구성과 작용을 가지므로 그 중복 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분무부(2d)에서는, 실시형태 1과 달리 회전 디스크(3d)의 상판(33d)의 내부둘레측 단부 상면에는, 내부둘레를 향하여, 디스트리뷰터(6)와의 틈새가 벌어지도록 테이퍼(33d-1)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 상판(33d)의 내부둘레측 단부 표면에 테이퍼(33d-1)를 형성하는 것에 의해, 상판(33d)과 디스트리뷰터(6)의 간격을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 상판(33d)과 디스트리뷰터(6)의 틈새에 원료의 부착을, 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또, 상판(33d)의 내부둘레측 단부 표면에 형성된 테이퍼(33d-1)는, 상판(33d)의 내부둘레측 단부 표면의 적어도 일부에 형성되면 되고, 예를 들면, 테이퍼 개시점(33d-2)이나 테이퍼 각도는, 목적에 부합하게 임의로 설정 가능하다.

(실시형태 6)

도 9에 도시한 본 실시형태의 분무부(2e)는, 실시형태 1의 분무부(2)와 이하에 도시된 이외에는, 같은 구성과 작용을 가지므로 그 중복 설명은 생략한다.

본 실시형태의 분무부(2e)에서는, 실시형태 1과 달리 디스트리뷰터(6e)에, 가스 토출용 호스(8)가 설치되어 있고, 케이싱(7e)의 외부둘레측의 측면에 설치된 가스 토출부(8a)에서 가스를 토출할 수 있도록 되어 있다.

본 실시형태에서는, 가스 토출용 호스(8)를 통하여 가스 토출부(8a)에서 가스를 토출하는 것에 의해, 케이싱(7e)의 외부둘레측의 표면에서의 원료의 부착을 방지할 수 있는 동시에, 만약, 원료가 부착된 경우에도, 부착물을 유효하게 제거할 수 있다. 가스 토출부(8a)는, 케이싱(7e)의 외부둘레측의 표면의 적어도 일부에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 필요에 따라 복수 개 형성하는 것도 가능하다.

또, 본 실시형태에서는, 가스 토출부(8a)는, 케이싱(7e)의 외부둘레측의 표면에 형성하였지만, 디스트리뷰터(6e)의 하면에 형성해도 좋고, 이 경우에는, 디스트리뷰터(6e)의 하면에서의 원료의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 가스 토출부(8a)는, 케이싱(7e)의 외부둘레측의 표면 및 디스트리뷰터(6e)의 하면의 양쪽에 형성해도 좋다.

가스 토출부(8a)에서 토출하는 가스로서는, 특별히 한정되지 않고, 분무 건조하는 원료와 함께 적절히 선택하면 좋지만, 예를 들면, 공기나 N₂ 가스 등을 사용할 수 있고, 필요에 따라 수분을 함유시켜도 좋다. 또한, 가스 토출부(8a)에서 토출하는 가스의 온도는, 상온 내지 400℃ 정도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 송풍기(12)를 통해 열풍 공급 수단에서 공급되는 건조용 열풍과 동일한 것을 사용한다.

(그 밖의 실시형태)

또, 본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지로 변경할 수 있다.

예를 들면, 상술한 각 실시형태에서는, 분산 핀(34a, 34b), 테이퍼(6c-1, 33d-1), 가스 토출부(8a)는, 각각 따로따로 형성하였지만, 본 발명의 작용 효과를 손상하지 않은 범위에서, 이들을 복합하여 형성하는 것도 가능하다.

(실시예)

이하, 본 발명을, 더욱 상세한 실시예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되지 않는다.

우선, 출발 원료로서, 세라믹 원료를 준비하여, 세라믹 원료와 바인더와 순수(純水)를 교반·혼합하고, 이어서, 배합 분쇄기를 사용하여 배합·분쇄를 행하여, 세라믹 슬러리를 제작하였다.

이어서, 얻어진 세라믹 슬러리에 관하여, 도 2, 3에 도시한 분무부(2)를 갖는 본 발명의 분무 건조 장치(실시예)를 사용하여 분무 건조를 행하였다. 또, 분무 건조의 조건으로서는, 회전 디스크(3)의 회전수를 3500rpm, 건조용 열풍의 온도를 190℃로 하였다. 또한, 분무부(2)의 상판(33)의 내경(rl)과 케이싱(7)의 하단부(7a)의 외경(r2)의 차는, 2.0mm로 하였다.

또한, 상기와는 별도로, 얻어진 세라믹 슬러리에 관하여, 상기와 동일하게 하여, 도 10에 도시한 분무부(20)를 갖는 종래의 분무 건조 장치(비교예)를 사용하여 분무 건조를 행하였다.

본 발명의 분무 건조 장치(실시예)를 사용하여 얻어진 세라믹 과립 및 종래의 분무 건조 장치(비교예)를 사용하여 얻어진 세라믹 과립에 관하여, 외관 검사 및 과립의 양품률 측정을 하였다.

외관 검사는, 얻어진 세라믹 과립에 관하여, 흑색의 이물이 존재하는지 아닌지 및 과립의 덩어리가 존재하는지 아닌지를 평가하는 것에 의해 행하였다. 외관 검사는, 표 1에 나타낸 검사 로토 수에 관하여 행하였다. 흑색의 이물, 또는 과립의 덩어리가 존재한 로토를 불량 로토로 하고, 검사 로토 수에 대한 불량 로토 수 의 비율을 불량률로서 구하였다. 불량률은 낮은 편이 바람직하다. 결과를 표 1에 나타낸다.

과립의 양품률의 측정은, 얻어진 세라믹 과립에 관하여, 입도 분포의 측정을 행하여, 입경이 300μm 이하의 범위에 있던 입자를 양품으로 하고, 입자의 전중량에 대한 양품의 중량을 구하여, 이것을 양품률로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다. 양품률은 높은 편이 바람직하다.

(표 1)

	실시예	비교예
검사로토수	231	363
불량로토수	0	5
불량률(%)	0	1.38

평가 1

표 1에서, 본 발명의 분무 건조 장치(실시예)를 사용하여 얻어진 세라믹 과립은, 흑색의 이물 및 과립의 덩어리가, 전혀 존재하지 않아, 양호한 결과가 되었다. 한편, 종래의 분무 건조 장치(비교예)를 사용하여 얻어진 세라믹 과립은, 흑색의 이물 및 과립의 덩어리가, 각각 확인되고, 불량률이 1.38% 이었다. 또, 비교예로서 확인된 흑색의 이물은, 디스트리뷰터(6) 및/또는 회전 디스크(30) 상판(330)의 일부가 마모되는 것에 의해 혼입한 마모물이고, 또한, 과립의 덩어리는, 디스트리뷰터(6)와 회전 디스크(30)의 상판(330)의 사이에 퇴적된 부착물이었다.

이 결과에서, 본 발명의 분무 건조 장치(실시예)를 사용하는 것에 의해, 회전 디스크의 상판과 디스트리뷰터(지지부)의 틈새에 원료의 부착을 효과적으로 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

(표 2)

	실시예	비교예
양품률(%)	94.0	87.6

평가 2

표 2에서, 본 발명의 분무 건조 장치(실시예)를 사용하여 얻어진 세라믹 과립은, 양품률이 94.0%가 되어, 양호한 결과였다. 한편, 종래의 분무 건조 장치(비교예)를 사용하여 얻어진 세라믹 과립은, 양품율이 87.6%가 되고, 90%를 하회하여, 양품률에서 뒤떨어지는 결과가 되었다.

이 결과에서, 본 발명의 분무 건조 장치(실시예)를 사용하는 것에 의해, 입도 분포의 차이를 해소할 수 있으므로, 결과로서, 양품률을 향상시키는 것이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따르면, 얻어지는 과립의 입도 차이를 작게 하며, 불순물의 혼입을 유효하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 슬러리를 토출하기 위한 슬러리 토출부와, 상기 슬러리 토출부를 지지하기 위한 지지부와, 상기 토출부로부터 토출된 슬러리를 방사상으로 분무하는 회전 디스크를 갖는 분무 건조 장치로서,

   상기 회전 디스크에는, 상판이 형성되어 있고,

   상기 회전 디스크의 상판이, 상기 지지부의 외경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
2. 슬러리를 토출하기 위한 슬러리 토출부와, 상기 슬러리 토출부를 지지하기 위한 지지부와, 상기 토출부로부터 토출된 슬러리를 방사상으로 분무하는 회전 디스크를 갖는 분무 건조 장치로서,

   상기 회전 디스크에는, 상판이 형성되어 있고,

   상기 회전 디스크의 상판과 상기 지지부가, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 서로 겹치지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회전 디스크의 상판의 적어도 일부에는, 상기 지지부에 부착된 부착물을 긁어내기 위한 긁어내기 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 긁어내기 수단은, 상기 지지부와 접촉하지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 긁어내기 수단은, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 상기 지지부와 겹치지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 긁어내기 수단은, 상기 회전 디스크의 회전축 방향에서 보아 상기 지지부와 겹치는 부분을 일부에 갖는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 긁어내기 수단은, 상기 회전 디스크의 회전수에 따라 반경 방향으로 이동하는 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 이동 기구가, 상기 회전 디스크의 회전수가 높아지면, 상기 지지부에서 멀어지고, 상기 회전 디스크의 회전수가 낮아지면, 상기 지지부로 가까이 가는 기 구인 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
9. 제 3 항에 있어서,

   상기 긁어내기 수단은, 복수의 긁어내기 핀으로 구성되어 있고, 상기 긁어내기 핀은, 상기 회전 디스크의 상판의 둘레방향으로 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 지지부에서의 상기 상판과 마주 향하는 밑면의 적어도 일부에는, 외부둘레를 향하여 상기 상판과의 틈새가 벌어지도록 테이퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 회전 디스크에서의 상판의 내부둘레측 단부 상면의 적어도 일부에는, 내부둘레를 향하여 상기 지지부와의 틈새가 벌어지도록 테이퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 지지부에는, 가스를 토출하기 위한 가스 토출 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분무 건조 장치.

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