(57)【要約】  粉体処理装置において、ケーシング内に残留する粉体を排出する方法を提供する。  ケーシングと、ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、供給口から投入される粉体に押し出されて、ケーシング内の粉体が排出口の方に移動する粉体処理装置における残留物排出方法である。粉体処理の終了後に、供給口から粉体の投入を停止する粉体投入停止ステップと、粉体投入停止ステップの後に、供給口から常温常圧で昇華する昇華性固体粒子を投入する昇華性固体粒子投入ステップとを備える。
2016194669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記供給口から投入される粉体に押し出されて、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動する粉体処理装置における残留物排出方法であって、
粉体処理の終了後に、前記供給口から粉体の投入を停止する粉体投入停止ステップと、
前記粉体投入停止ステップの後に、前記供給口から常温常圧で昇華する昇華性固体粒子を投入する昇華性固体粒子投入ステップとを備えることを特徴とする残留物排出方法。
【請求項２】
前記粉体処理装置は、前記ケーシング内に、前記排出口の方に移動する粉体を堰き止める堰板と、前記堰板の下部に前記ケーシング内の粉体を排出させるための開口部を有し、
前記開口部は、前記粉体処理の間、閉じた状態にされ、
前記開口部は、前記粉体投入停止ステップの後であって、前記昇華性固体粒子投入ステップまでの間、開いた状態にされ、
前記開口部は、前記昇華性固体粒子投入ステップの間、閉じた状態にされることを特徴とする請求項１に記載の残留物排出方法。
【請求項３】
前記ケーシングに軸架され、複数の回転体が配置されるシャフトを更に備え、
前記回転体は中空で、内部に熱交換媒体が通り、前記ケーシング内部の粉体を加熱又は冷却する熱交換器として機能するものであり、
前記シャフトを介した前記回転体への前記熱交換媒体の供給を続けた状態で、前記粉体投入停止ステップと前記昇華性個体粒子投入ステップが行われることを特徴とする請求項１に記載の残留物排出方法。
【請求項４】
前記シャフトは体心立方格子の金属で形成されることを特徴とする請求項３に記載の残留物排出方法。
【請求項５】
前記昇華性固体粒子はドライアイス粒子であることを特徴とする請求項１に記載の残留物排出方法。
【請求項６】
ケーシングと、前記ケーシングに軸架され且つ複数の回転体が配置されるシャフトと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記ケーシング内で前記供給口から投入された粉体の処理を行い、前記排出口から粉体を排出させる粉体処理装置と、
常温常圧で昇華する昇華性固体粒子とを備え、
前記粉体処理装置は、前記供給口から投入される粉体の押出力により、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動せしめられるものであり、
前記処理の終了後に、前記投入口から前記昇華性固体粒子が投入されることを特徴とする粉体処理装置の残留物排出システム。
【請求項７】
前記昇華性固体粒子は平均粒子径が３〜１０ｍｍのドライアイス粒子であることを特徴とする請求項６に記載の残留物排出システム。
【請求項８】
前記ドライアイス粒子は、断面径が５ｍｍ以下で長さが２０ｍｍ以下の円柱形状を有することを特徴とする請求項７に記載の残留物排出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体処理装置の残留物排出方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、乾燥目的などで、ケーシング内で処理を行う粉体処理装置が提案されている。
当該粉体処理装置では、供給口から投入される粉体の押し出す力により、ケーシング内の粉体が順次排出口の方に移動し、排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、処理後に供給口から粉体の供給を停止すると、押し出し効果が減少し、ケーシング内に粉体が残留する問題があった。
図７や図８に示すように、少なくともケーシング１の内周面と回転体１５の掻き上げ板１６の最外周軌道面との空隙部分に粉体が残留する。粉体の物性によっても異なるが、安息角（粉体の流動性に関する評価法）が大きな粉体ほど隣り合う回転体１５の間に山状に残留する。
具体的には、粉体の供給を停止した後、回転体１５を長時間回転させても、合成樹脂の粉体のように流動性の良い粉体の場合でも、ケーシング１の有効容積の１５％程度の粉体が残り、小麦粉のように流動性の悪い粉体の場合には、ケーシング１の有効容積の３０％以上も残ってしまう。
このように残留した粉体は、粉体処理装置の種類や構造、大きさによっても異なるが、点検口やカバーを外し、特に大きな装置の場合はその内部に作業員が入って掃き出したり吸引したりして排出し、取り切れない粉体は水等で洗い落とし、その後外した点検口やカバーを取り付け、装置内を乾燥して、次の処理に備えていた。
その結果、次の処理までに時間を要して生産性が悪いばかりでなく、廃棄物が多量に発生し、また大規模な排水処理装置を必要とするなどの問題もあった。【０００５】
したがって本発明の目的は、粉体処理装置において、粉体処理の終了後にケーシング内に残留する粉体を排出する方法や排出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る残留物排出方法は、ケーシングと、ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、供給口から投入される粉体に押し出されて、ケーシング内の粉体が排出口の方に移動する粉体処理装置における残留物排出方法であって、粉体処理の終了後に、供給口から粉体の投入を停止する粉体投入停止ステップと、粉体投入停止ステップの後に、供給口から常温常圧で昇華する昇華性固体粒子を投入する昇華性固体粒子投入ステップとを備える。【０００７】
昇華性固体粒子により、ケーシング内に残留していた粉体を押し出して排出させることが出来る。【０００８】
昇華性固体粒子は、昇華時の体積膨張によりケーシング内の付着粉体を剥離させ、その後、昇華性固体粒子は粉体とともに自然にケーシング内から排出されるため、ケーシング内の残留粉体の排出とともに、ケーシング内の洗浄効果も得ることが出来る。排出された昇華性固体粒子と粉体の混合品は、常温常圧で昇華性固体粒子が気化するため、残留粉体との分離が不要であり、残留粉体はそのまま処理製品として扱える。【０００９】
好ましくは、粉体処理装置は、ケーシング内に、排出口の方に移動する粉体を堰き止める堰板と、堰板の下部にケーシング内の粉体を排出させるための開口部を有し、開口部は、粉体処理の間、閉じた状態にされ、開口部は、粉体投入停止ステップの後であって、昇華性固体粒子投入ステップまでの間、開いた状態にされ、開口部は、昇華性固体粒子投入ステップの間、閉じた状態にされる。【００１０】
また、好ましくは、ケーシングに軸架され、複数の回転体が配置されるシャフトを更に備え、回転体は中空で、内部に熱交換媒体が通り、ケーシング内部の粉体を加熱又は冷却する熱交換器として機能するものであり、シャフトを介した回転体への熱交換媒体の供給を続けた状態で、粉体投入停止ステップと昇華性個体粒子投入ステップが行われる。【００１１】
さらに好ましくは、シャフトは体心立方格子の金属で形成される。【００１２】
また、好ましくは、昇華性固体粒子はドライアイス粒子である。【００１３】
粉体処理後の粉体投入停止ステップや昇華性固体投入ステップにおいて、開口部の開口制御を行うことにより、ケーシング内の粉体の排出や、粉体排出後に残留する昇華性固体粒子及び昇華後の気体を効果的にケーシング内から排出することが出来る。【００１４】
本発明に係る残留物排出システムは、ケーシングと、ケーシングに軸架され且つ複数の回転体が配置されるシャフトと、ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、ケーシング内で供給口から投入された粉体の処理を行い、排出口から粉体を排出させる粉体処理装置と、常温常圧で昇華する昇華性固体粒子とを備え、粉体処理装置は、供給口から投入される粉体の押出力により、ケーシング内の粉体が排出口の方に移動せしめられるものであり、処理の終了後に、投入口から昇華性固体粒子が投入される。【００１５】
好ましくは、昇華性固体粒子は平均粒子径が３〜１０ｍｍのドライアイス粒子である。【００１６】
さらに好ましくは、ドライアイス粒子は、断面径が５ｍｍ以下で長さが２０ｍｍ以下の円柱形状を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、粉体処理装置において、粉体のプラグフロー性（ピストンフロー性ともいう）を利用して、ケーシング内に残留する粉体を短時間で効率よく排出する方法や排出システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における粉体処理装置の一部破断全体構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】排出板の周囲を示す断面図で、排出板が閉じられた状態を示すものである。
【図５】排出板の周囲を示す断面図で、排出板が開けられた状態を示すものである。
【図６】本実施形態で使用されるドライアイス粒子の斜視図である。
【図７】従来技術において、粉体処理装置内に流動性が悪い粉体が残留する状態を示すものである。
【図８】従来技術において、粉体処理装置内に流動性が良い粉体が残留する状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。
【００２０】
本実施形態における攪拌型乾燥装置を含む粉体処理装置の残留物排出システムは、ケーシング１、第１支持台２ａ、第２支持台２ｂ、ジャケット３、熱交換媒体配給管４、熱交換媒体排出管５、中空のシャフト６、前部の軸受７、後部の軸受８、ギヤー９、スプロケット１０、第１ロータリージョイント１１ａ、第２ロータリージョイント１１ｂ、熱交換媒体供給管１２、熱交換媒体排出管１４、回転体１５、掻き上げ板１６、カバー１７、供給口１８、粉体配給管１９、定量供給装置２０、堰板（オーバーフローゲート）２１、排出板（アンダーフローゲート）２２、排出口２３、留め具２４、排出板開閉軸２５、前部キャリアガス導入口２６、後部キャリアガス導入口２７、キャリアガス排出口２８、排気管２９、粉末分離器３０、排気ブロワー３１、ドライアイス粒子バッファータンク３２、ドライアイス粒子供給管３３、第１軸支え具（サポート）３４、第２軸支え具（サポート）３５、軸受３６、ハンドル３７、ロータリーバルブ３８、熱交換媒体循環路３９、切欠き部（開口部）４０を備える（図１〜図６参照）。
【００２１】
なお、図１は、外部からは見えない構造の回転体１５や掻き上げ板１６の周囲、及び、堰板２１や排出板２２の周囲の構造が見えるように、これらの部材がある部分については、ケーシング１の一部を切り欠いてその内側の構造を示している。
【００２２】
ケーシング１は、略水平方向に伸び、断面が略Ｕ字状に形成され、底部が略Ｗ字状の円弧形を成し、ケーシング１の底面域及び側面域には、これらを覆って熱交換媒体循環路３９を形成するジャケット３が設けられている。
【００２３】
ケーシング１は、第１支持台２ａと第２支持台２ｂによって支えられている。
第１支持台２ａと第２支持台２ｂは、水平な状態、又は、第２支持台２ｂ側（排出口２３側）が低くなるように傾斜させた状態でケーシング１を支える。
本実施形態では、第１支持台２ａ側を装置の前部、第２支持台２ｂ側を装置の後部とする。
【００２４】
熱交換媒体配給管４は、熱交換媒体循環路３９内を通る熱交換媒体の入口用に、ジャケット３の前側端部に設けられる。
【００２５】
熱交換媒体排出管５は、熱交換媒体循環路３９内を通る熱交換媒体の出口用に、ジャケット３の後側端部に設けられる。
【００２６】
ケーシング１の内部には、長手方向に２本のシャフト６が並列に貫通し、ケーシング１の前部に設けられた軸受７と後部に設けられた軸受８によって回転可能な状態で保持（軸架）される。
【００２７】
シャフト６のそれぞれの前部にはギヤー９が設けられ、両ギヤー９は、互いに逆方向に回転するように噛み合わされる。
【００２８】
シャフト６の一方には、スプロケット１０が設けられ、スプロケット１０に掛けられたチェーン（不図示）を介して、モーター（不図示）に連結される。
【００２９】
シャフト６それぞれの前側の端部は、第１ロータリージョイント１１ａを介して、熱交換媒体供給管１２に連結される。
シャフト６それぞれの後側の端部は、第２ロータリージョイント１１ｂを介して、熱交換媒体排出管１４に連結される。
【００３０】
シャフト６のそれぞれには、複数の回転体１５が一定の間隔で設けられる。
本実施形態では、当該回転体１５として、中空の扇形羽根形状の熱交換器が用いられる。
【００３１】
回転体１５は、回転方向の先端が狭くなるようなくさび状に形成され、幅広い後端には掻き上げ板１６が設けられる。そして、かかる回転体１５を２個一組として、図２に示すように、２つの回転体１５がシャフト６を中心とした点対称の位置関係になるように配置される。また、１つの回転体１５の先端が他方の回転体１５の後端と対向するように、且つ一定の間隔を空けて、すなわち間隙が設けられた状態で、２つの回転体１５が配置される。
掻き上げ板１６は、粉体を回転方向と同じ方向に掻き上げる。
なお、シャフト６に設けられる回転体１５は、中空扇形羽根形状に限らず、間隙部のない中空円板形状であってもよい。
また、間隙部が１つ又は３つ以上になるように回転体１５が配置されてもよい。
【００３２】
２つのシャフト６は、図２に示すように、２個一組の回転体１５の間隙が略９０度ずれるように、位相をずらして、ケーシング１に配設されるのが望ましい。
なお、図２に示すように、回転体１５は軸方向同位置に設けられている（軸方向から見て前方の回転体１５と後方の回転体１５とが重なり合う位置関係に配置される）が、１つの軸における前後方向（軸方向）に隣り合う回転体１５が一定角度で位相をずらして、軸方向に螺旋状に連続配置される形態であってもよい。
【００３３】
シャフト６と回転体１５が連通するように、シャフト６には各々の回転体１５に対して２個ずつ連通孔が設けられている。
そして、熱交換媒体供給管１２に供給された熱交換媒体は、第１ロータリージョイント１１ａを介して、シャフト６に入り、その後一方の連通孔を介して回転体１５に入り、他方の連通孔を介してシャフト６に戻り、第２ロータリージョイント１１ｂを介して、熱交換媒体排出管１４から排出される。
熱交換媒体が通ることにより、シャフト６や回転体１５は、ケーシング１内の粉体を加熱、乾燥、冷却等する熱交換器として機能する。
【００３４】
本実施形態では、シャフト６が２本設けられる形態を説明したが、２本に限られるものではなく、１本でも良いし、３本以上で構成される形態であってもよい。
【００３５】
ケーシング１の上部には、カバー１７が設けてある。
【００３６】
カバー１７の前端部には、処理粉体の供給口１８が設けられる。
供給口１８は、粉体配給管１９を介して、粉体の定量供給装置２０に連結される。
【００３７】
ケーシング１の後部には、ケーシング１内に一定量の処理粉体を滞留させる（堰き止める）ための堰板２１が設けられる。
堰板２１は、下部の一部が、切り欠かれており、当該切欠き部（開口部）４０には、後述する自然排出処理などの際にケーシング１内の粉体を排出させるための可動式の排出板２２が設けられる。
【００３８】
ケーシング１の後端部（堰板２１よりも下流）には、堰板２１を乗り越えた処理粉体や、開いた状態の開口部４０から排出される粉体をケーシング１の外に排出するための排出口２３が設けられる。
【００３９】
排出板２２は、留め具２４によって排出板開閉軸２５に回転可能な状態で固定されている（図３〜図５参照）。
排出板開閉軸２５は、第１軸支え具３４と第２軸支え具３５及び軸受３６によって支えられ、その先端にはハンドル３７が設けられる。
ハンドル３７の回転に連動して、排出板２２が排出板開閉軸２５を支点にして回動し、開口部４０を開閉する。
【００４０】
カバー１７の前端部には前部キャリアガス導入口２６が設けられ、カバー１７の後端部には後部キャリアガス導入口２７が設けられる。
前部キャリアガス導入口２６や後部キャリアガス導入口２７には、ケーシング１内で処理粉体から蒸発した揮発分（水蒸気、有機溶剤等）を系外に排出するためのキャリアガス（空気、不活性ガスなど）が導入される。
【００４１】
キャリアガスは、カバー１７の中間部近傍に設けられたキャリアガス排出口２８から排出される。
キャリアガス排出口２８は、排気管２９や、サイクロン等の粉末分離器３０を介して、排気ブロワー３１に接続される。
【００４２】
ドライアイス粒子バッファータンク３２は、粉体の定量供給装置２０の上流に設けられ、ドライアイス粒子は、ケーシング１内の残留粉体を排出する際に、ロータリーバルブ３８、ドライアイス粒子供給管３３、粉体の定量供給装置２０を介して、ケーシング１内に供給される。
【００４３】
なお、ドライアイス粒子バッファータンク３２には、ドライアイス発生装置（不図示）を連接して、このドライアイス発生装置で製造されるドライアイス粒子を連続的にドライアイス粒子バッファータンク３２に供給してもよく、また購入したドライアイス粒子をドライアイス粒子バッファータンク３２に一括投入してもよい。
【００４４】
次に、この攪拌型乾燥装置を用いた粉体を乾燥する手順（乾燥処理手順）について説明する。
【００４５】
まず、作業者は、熱交換媒体循環路３９及びシャフト６に所定の温度に加熱した温水、水蒸気、熱媒油などの熱交換媒体を供給する。
熱交換媒体が水蒸気の場合、熱交換媒体循環路３９に供給された水蒸気は、ケーシング１を加熱した後、当該水蒸気は凝縮液となって熱交換媒体排出管５から排出される。
シャフト６に供給された水蒸気は、シャフト６及び回転体１５を加熱した後、凝縮液となって熱交換媒体排出管１４から排出される。
【００４６】
次に、作業者は、モーターを駆動させて、２本のシャフト６を一定の回転数で回転させる。このとき、開口部４０は、閉じた状態にしておく。
【００４７】
熱交換媒体循環路３９及び回転体１５の温度が一定になった後、作業者は、粉体の定量供給装置２０を作動させ、ケーシング１内に処理粉体を連続的に供給する。
【００４８】
ケーシング１内に供給された処理粉体は、定量供給装置２０から投入される粉体、すなわち後から供給される処理粉体による押出力や、供給口１８における充填高さによる圧力、必要に応じて設けられたケーシング１の傾斜、シャフト６の回転などにより、シャフト６と平行な方向（後部方向）への推力を受け、ある程度の充満度を保ちながら、２個一組の回転体１５の間隙部分、及びケーシング１の内周面と回転体１５との空隙部分を通って、次第にケーシング１内を堰板２１側へ移動する。
【００４９】
ケーシング１内を移動する過程において、粉体は、回転体１５の回転によって攪拌され、回転体１５やケーシング１によって加熱される。
【００５０】
運転開始時に投入された粉体、すなわち先入れ粉体がケーシング１の終端、すなわち末端部に到達すると、堰板２１によって堰き止められるため、次第にケーシング１内の粉体層が高くなる。
粉体層の高さが堰板２１の上端を超えると、粉体は堰板２１の上端から排出口２３を通って排出される。
【００５１】
回転体１５やケーシング１などにより加熱された粉体から蒸発した揮発分は、前部キャリアガス導入口２６と後部キャリアガス導入口２７から供給され、ケーシング１の粉体上層部を通過するキャリアガスに同伴されて、キャリアガス排出口２８から排気管２９、粉末分離器３０、排気ブロワー３１を介して系外に排出される。
キャリアガスに同伴されて排出された微細な粉末は、粉末分離器３０によってキャリアガスと分離され、回収される。
【００５２】
次に、処理粉体の乾燥処理後の残留物の排出方法について説明する。
【００５３】
まずは、ドライアイス粒子を用いずに、粉体を排出させる（自然排出）。
作業者が、定量供給装置２０への粉体の供給、又は定量供給装置２０からの粉体の供給を停止し、しばらく乾燥処理を続けた後ハンドル３７を使って排出板開閉軸２５を回転させて開口部４０を開ける（粉体投入停止ステップ）。
【００５４】
ケーシング１内の粉体は、充填高さによる圧力や必要に応じて設けられたケーシング１の傾斜、シャフト６の回転などにより、シャフト６と平行な方向（後部方向）への推力を受け、引き続きケーシング１内を開口部４０側へ移動し、開口部４０から排出口２３を通って装置外に排出される。
ただし、ケーシング１内のすべての粉体を排出させることは出来ず、処理粉体の物性によっても異なるが、流動性が悪い粉体の場合は図７に示す状態に、きわめて流動性が良い粉体の場合でも図８に示すように、ケーシング１の内周面と回転体１５の掻き上げ板１６の最外周軌道面との空隙部分や、回転体１５と前後方向に隣接する回転体１５の間に粉体が残留する。
【００５５】
次に、ドライアイス粒子を使って、残留粉体を排出させる。
【００５６】
上述の自然排出処理により、排出口２３から排出される粉体が少なくなった時点で、作業者が、ハンドル３７を使って排出板開閉軸２５を回転させて、再度開口部４０を閉じる。この時、ケーシング１、シャフト６とロータリージョイント１１の保護のため、粉体投入停止ステップと後述するドライアイス投入ステップを行う間も、熱交換媒体の供給を継続させたままである方が好ましい。
【００５７】
両ステップ時に熱交換媒体の供給を停止してしまうと、ケーシング１やシャフト６がドライアイス粒子によって冷やされ、ケーシング１やシャフト６がカーボンスチールなど体心立方格子（立方体の中心と頂点に原子が配置された構造）の金属で形成される場合は、低温脆性によって破損してしまう危険性があること、両ステップ時に熱交換媒体の供給を停止してしまうと、シャフト６とロータリージョイント１１の摺動面が乾いた状態でシャフト６が回転するため、当該ロータリージョイント１１の摺動部が破損してしまう危険性があることが主な理由である。
【００５８】
なお、投入されたドライアイス粒子の昇華量、すなわちドライアイス粒子の使用量を抑えることを優先するのであれば、開口部４０を閉じた時点で、作業者は、ジャケット３、シャフト６と回転体１５への熱交換媒体の供給を停止させてもよい。その場合は、熱交換媒体循環路３９や、シャフト６、回転体１５の内部に残っている熱交換媒体がドライアイスにより冷却されて凝固（氷になる）したとき、その体積膨張によってジャケット３やケーシング１、シャフト６や回転体１５が変形や破損するのを防止するために、熱交換媒体排出管５、１４の出口は開放しておくことが望ましい。また、ロータリージョイント１１の摺動部が破損してしまうのを防ぐためにも、この操作（ドライアイス投入ステップ中で、ロータリージョイント１１への熱交換媒体の供給を停止して行う残留物の排出操作）は短時間で行うことが好ましい。
【００５９】
次に、作業者は、ロータリーバルブ３８を作動させて、ドライアイス粒子バッファータンク３２内のドライアイス粒子を、ドライアイス粒子供給管３３を介して、定量供給装置２０に投入するとともに、定量供給装置２０を作動させる（ドライアイス投入ステップ）。このとき、作業者は、事前に定量供給装置２０内に粉体が残っていないことを確認しておく。
【００６０】
定量供給装置２０に投入されたドライアイス粒子は、粉体配給管１９を介して、供給口１８からケーシング１内に供給される。
【００６１】
先にケーシング１内に供給されたドライアイス粒子は、粉体と同様に、後から投入されるドライアイス粒子による押出力や、供給口１８における充填高さによる圧力、必要に応じて設けられたケーシング１の傾斜、シャフト６の回転などにより、シャフト６と平行な方向（後部方向）への推力を受け、次第にケーシング１内を堰板２１側へ移動する。
【００６２】
ケーシング１内周面（底面）に広く分散して残留していた粉体は、ドライアイス粒子に押され、次第に堰板２１側にまとまってくる。
【００６３】
また、ケーシング１、シャフト６、回転体１５の表面に粉体が付着していた場合は、粉体と接触したドライアイス粒子の昇華時の体積膨張により、付着粉体がそれぞれの表面から剥離し、ドライアイス粒子とともに、堰板２１側に移動する。
【００６４】
引き続いてドライアイス粒子を供給することにより、粉体層とドライアイス粒子層が次第に高くなる。
【００６５】
このとき、回転体１５の仕切り効果により、粉体のプラグフロー性（ピストンフロー性ともいう）が維持され、先に入っていた処理粉体と後から入ってきたドライアイス粒子との混合は極力抑えられる。
【００６６】
粉体層の高さが堰板２１の上端を超えると、先ず粉体だけが堰板２１の上端から排出口２３に排出される。
【００６７】
ドライアイス粒子の投入を続けると、ドライアイス粒子に押し出されて、ケーシング１内に残留していた粉体の殆どは排出されることになる。
【００６８】
時間とともに排出される粉体に混ざるドライアイス粒子の割合が増え、その後粉体とドライアイス粒子との割合が逆転し、最後には殆どがドライアイス粒子になる。
【００６９】
なお、排出された粉体にドライアイス粒子が混ざっていても、ドライアイス粒子は常温でも容易に昇華するので、そのまま放置するだけで処理粉体だけを回収することが出来る。従って、粉体とドライアイス粒子とを分離する工程を別途設ける必要はない。
【００７０】
次に、作業者が、定量供給装置２０へのドライアイス粒子の供給又は、定量供給装置２０の運転を停止する。なお、ドライアイス投入ステップで、ジャケット３、シャフト６、回転体１５への熱交換媒体の供給を停止していた場合は、ドライアイス粒子の昇華を促すため、熱交換媒体の供給を再開するのが好ましい。
【００７１】
ケーシング１内に残留していたドライアイス粒子は昇華し、二酸化炭素となって、排出口２３や、排気ブロワー３１の吸引力によりキャリアガス排出口２８から排気管２９を介して系外に排出される。
【００７２】
最後に、ドライアイス粒子の全量昇華を確認した後、作業者が、熱交換媒体循環路３９とシャフト６への熱交換媒体の供給を停止するとともに、２本のシャフト６の回転も停止させる。
【００７３】
その後、作業者がハンドル３７を回して開口部４０を開けることで、空気よりも重い二酸化炭素を効果的にケーシング１内から開口部４０を介して排出させることが出来る。
また、前記と同様に、二酸化炭素を排気管２９を介しても排気させることが出来る。
【００７４】
本実施形態では、ドライアイス粒子により、ケーシング１内に残留していた粉体を押し出して排出させることが出来る。
【００７５】
ドライアイス粒子は、昇華時の体積膨張によりケーシング１、シャフト６、回転体１５の表面に付着していた粉体を剥離させ、その後ドライアイス粒子は粉体とともに自然にケーシング１内から排出されるため、ケーシング１内の残留粉体の排出とともに、ケーシング１内の洗浄も行うことが出来る。
【００７６】
排出されたドライアイス粒子と粉体の混合品は、常温下でドライアイス粒子が昇華するため、残留粉体はそのまま製品として扱うことが出来る。
【００７７】
このように、乾燥処理後の粉体投入停止ステップやドライアイス投入ステップにおいて、排出板２２の開閉制御（開口部の開口制御）、排気ブロワー３１のオンオフ制御を行うことにより、ケーシング１内の粉体の排出や、粉体排出後に残留するドライアイス粒子及び昇華後の二酸化炭素を効果的にケーシング１内から排出することが出来る。
【００７８】
本実施形態で用いるドライアイス粒子は、平均粒子径が３〜１０ｍｍのものが望ましく、断面径が５ｍｍ以下で長さが２０ｍｍ以下の円柱形状のものがさらに好ましい。
【００７９】
平均粒子径が３ｍｍよりも小さい粉状のドライアイスの場合は、昇華が速すぎる上に、昇華するドライアイス粉体同士及びドライアイス粉体と残留粉体（処理粉体）とが固まってシャフト６を回転させる際に大きな負荷がかかってしまう。一方、平均粒子径が１０ｍｍよりも大きいドライアイス粒子の場合は、ドライアイス粒子の隙間に残留粉体が入り込んでしまい、残留粉体を先に押し出すことが出来ず、排出性が悪い。また、ケーシング１の内周面と回転体１５の最外周面の間に挟まったドライアイス粒子が粉砕されるため、回転体１５の負担が大きくなってしまう。
【００８０】
なお、本実施形態では、内部に残留した粉体をドライアイス粒子で排出させる例として、溝型攪拌乾燥装置にドライアイス粒子を投入する形態を説明したが、処理粉体の供給によって装置内の粉体が押し出されて排出される構造を有する他の粉体処理装置であってもよい。これらの粉体処理装置を限定することなく例示すれば、攪拌型混合造粒機（Agitating mixer and granulator）、スクリュー式供給機（Screw feeder）である。
【００８１】
また、本実施形態では、ジャケット３など内部に熱交換用の熱交換媒体が通る構造のものを説明したが、ドライアイス粒子の昇華は、加熱機構が無くても可能である。
【００８２】
また、本実施形態では、粒状で且つ常温常圧で昇華（固体から気体に相転移）する昇華性固体粒子として、ドライアイス粒子を用いる形態を説明したが、他の粒子状の昇華性物質を用いる形態であってもよい。
【００８３】
次に、本実施形態で示す残留物排出方法を用いた実験について説明する。
【００８４】
具体的には、ケーシング１内の有効容積：４７リットル、ジャケット３の有効伝熱面積０．５ｍ２、回転体１５の有効伝熱面積１．０ｍ２の溝型攪拌乾燥装置（株式会社奈良機械製作所、商品名：パドルドライヤー、型式：ＮＰＤ−１．６Ｗ−１／２Ｌ）において、処理粉体：平均粒子径が０．５ｍｍのＡＢＳ樹脂（Acrylonitrile Butadiene Styrene 共重合合成樹脂）粒子を、断面径：３ｍｍ×長さ：１０ｍｍの円柱形状のドライアイス粒子を用いて排出させる実験を行った。
【００８５】
まず、熱交換媒体循環路３９やシャフト６や回転体１５に熱交換媒体である水蒸気を供給し、次にシャフト６を回転数３０ｍｉｎ−１で回転させ、ケーシング１内の温度が１２０℃になるのを待った。
【００８６】
その後、ケーシング１内にＡＢＳ樹脂粒子を定量供給して乾燥処理を行った。
ＡＢＳ樹脂粒子の投入を終了した後、しばらく乾燥処理を行ってから開口部４０を開けて、ＡＢＳ樹脂粒子がケーシング１内の容積に対して約３０％になるまで約１５分間、自然排出させた。
【００８７】
その後、開口部４０を閉じ、ドライアイス粒子をケーシング１内の滞留時間が２０分となるように９０ｋｇ／Ｈｒの供給速度で連続投入を行い、２分ごとのＡＢＳ樹脂粒子の排出量を測定した。ドライアイス粒子の投入開始から３０分後（ドライアイス粒子のケーシング１内の滞留時間の１．５倍）にドライアイス粒子の供給を停止し、ドライアイス粒子を昇華させた。その後、シャフト６の回転を停止して、ケーシング１内に残留しているＡＢＳ樹脂粒子を集めて、その量を測定した。
【００８８】
その結果、ケーシング１内に残留していたＡＢＳ樹脂粒子の量は、ケーシング１内の有効容積の１パーセントと、きわめてわずかな量であった。
【符号の説明】
【００８９】
１  ケーシング
２ａ、２ｂ  第１支持台、第２支持台
３  ジャケット
４  熱交換媒体配給管
５  熱交換媒体排出管
６  シャフト
７  前部の軸受
８  後部の軸受
９  ギヤー
１０  スプロケット
１１ａ、１１ｂ  第１ロータリージョイント、第２ロータリージョイント
１２  熱交換媒体供給管
１４  熱交換媒体排出管
１５  回転体
１６  掻き上げ板
１７  カバー
１８  供給口
１９  粉体配給管
２０  定量供給装置
２１  堰板（オーバーフローゲート）
２２  排出板（アンダーフローゲート）
２３  排出口
２４  留め具
２５  排出板開閉軸
２６  前部キャリアガス導入口
２７  後部キャリアガス導入口
２８  キャリアガス排出口
２９  排気管
３０  粉末分離器
３１  排気ブロワー
３２  ドライアイス粒子バッファータンク
３３  ドライアイス粒子供給管
３４  第１軸支え具（サポート）
３５  第２軸支え具（サポート）
３６  軸受
３７  ハンドル
３８  ロータリーバルブ
３９  熱交換媒体循環路
４０  切欠き部（開口部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月21日(2017.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記供給口から投入される粉体に押し出されて、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動する粉体処理装置における残留物排出方法であって、
粉体処理の終了後に、前記供給口から粉体の投入を停止する粉体投入停止ステップと、
前記粉体投入停止ステップの後に、前記供給口から常温常圧で昇華する昇華性固体粒子を投入する昇華性固体粒子投入ステップとを備え、
前記粉体投入停止ステップと前記昇華性固体粒子投入ステップの間に、前記供給口から前記粉体と前記昇華性固体粒子の投入を行わずに、前記ケーシング内の粉体を排出させる自然排出ステップが設けられることを特徴とする残留物排出方法。
【請求項２】
ケーシングと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記供給口から投入される粉体に押し出されて、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動する粉体処理装置における残留物排出方法であって、
粉体処理の終了後に、前記供給口から粉体の投入を停止する粉体投入停止ステップと、
前記粉体投入停止ステップの後に、前記供給口から常温常圧で昇華する昇華性固体粒子を投入する昇華性固体粒子投入ステップとを備え、
前記粉体処理装置は、前記ケーシング内に、前記排出口の方に移動する粉体を堰き止める堰板と、前記堰板の下部に前記ケーシング内の粉体を排出させるための開口部を有し、
前記開口部は、前記粉体処理の間は閉じた状態にされ、
前記開口部は、前記粉体投入停止ステップの後から前記昇華性固体粒子投入ステップまでの間は開いた状態にされ、
前記開口部は、前記昇華性固体粒子投入ステップの間は閉じた状態にされることを特徴とする残留物排出方法。
【請求項３】
ケーシングと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記供給口から投入される粉体に押し出されて、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動する粉体処理装置における残留物排出方法であって、
粉体処理の終了後に、前記供給口から粉体の投入を停止する粉体投入停止ステップと、
前記粉体投入停止ステップの後に、前記供給口から常温常圧で昇華する昇華性固体粒子を投入する昇華性固体粒子投入ステップとを備え、
前記粉体処理装置には、前記ケーシングに軸架され、複数の回転体が配置されるシャフトが設けられ、
前記回転体は中空で、内部に熱交換媒体が通り、前記ケーシング内部の粉体を加熱又は冷却する熱交換器として機能するものであり、
前記シャフトを介した前記回転体への前記熱交換媒体の供給を続けた状態で、前記粉体投入停止ステップと前記昇華性固体粒子投入ステップが行われることを特徴とする残留物排出方法。
【請求項４】
前記シャフトは体心立方格子の金属で形成されることを特徴とする請求項３に記載の残留物排出方法。
【請求項５】
前記昇華性固体粒子はドライアイス粒子であることを特徴とする請求項１に記載の残留物排出方法。
【請求項６】
ケーシングと、前記ケーシングに軸架され且つ複数の回転体が配置されるシャフトと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記ケーシング内で前記供給口から投入された粉体の処理を行い、前記排出口から粉体を排出させる粉体処理装置と、
常温常圧で昇華する昇華性固体粒子とを備え、
前記粉体処理装置は、前記供給口から投入される粉体の押出力により、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動せしめられるものであり、
前記処理の終了後に前記供給口から前記粉体と前記昇華性固体粒子の投入を行わずに、前記ケーシング内の粉体を排出させ、その後に前記供給口から前記昇華性固体粒子が投入されることを特徴とする粉体処理装置の残留物排出システム。
【請求項７】
前記昇華性固体粒子は平均粒子径が３〜１０ｍｍのドライアイス粒子であることを特徴とする請求項６に記載の残留物排出システム。
【請求項８】
前記ドライアイス粒子は、断面径が５ｍｍ以下で長さが２０ｍｍ以下の円柱形状を有することを特徴とする請求項７に記載の残留物排出システム。
【請求項９】
ケーシングと、前記ケーシングに軸架され且つ複数の回転体が配置されるシャフトと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記ケーシング内で前記供給口から投入された粉体の処理を行い、前記排出口から粉体を排出させる粉体処理装置と、
常温常圧で昇華する昇華性固体粒子とを備え、
前記粉体処理装置は、前記供給口から投入される粉体の押出力により、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動せしめられるものであり、
前記処理の終了後に、前記供給口から前記昇華性固体粒子が投入されるものであり、
前記粉体処理装置は、前記ケーシング内に、前記排出口の方に移動する粉体を堰き止める堰板と、前記粉体処理の間は閉じた状態にされ、前記処理の終了後から前記昇華性固体粒子が投入されるまでの間は開いた状態にされ、前記昇華性固体粒子が投入される間は閉じた状態にされる、前記ケーシング内の粉体を排出させるために前記堰板の下部に設けられた開口部とを有することを特徴とする粉体処理装置の残留物排出システム。
【請求項１０】
ケーシングと、前記ケーシングに軸架され且つ複数の回転体が配置されるシャフトと、前記ケーシングの一方の端部の上部に設けられた供給口と、前記ケーシングの他方の端部の下部に設けられた排出口とを有し、前記ケーシング内で前記供給口から投入された粉体の処理を行い、前記排出口から粉体を排出させる粉体処理装置と、
常温常圧で昇華する昇華性固体粒子とを備え、
前記回転体は中空で、内部に熱交換媒体が通り、前記ケーシング内部の粉体を加熱又は冷却する熱交換器として機能するものであり、
前記粉体処理装置は、前記供給口から投入される粉体の押出力により、前記ケーシング内の粉体が前記排出口の方に移動せしめられるものであり、
前記処理の終了後に、前記シャフトを介した前記回転体への前記熱交換媒体の供給を続けた状態で、前記供給口から前記昇華性固体粒子が投入されることを特徴とする粉体処理装置の残留物排出システム。
【国際調査報告】
2016194669.tif 000011
2016194669.tif 000012