(57)【要約】【課題】被乾燥物の乾燥と冷却を連続して行うことができる竪型多段乾燥機を提供すること。【解決手段】竪型ケーシング１と、その内部に上下方向に沿って多段に配置された中空板状体２と、その中心部を貫通するようにケーシング１の中心軸に沿って設けられた回転軸３と、回転軸３に放射状に取り付けられ、中空板状体２の上面に摺接する複数のスクレーパ４と、中空板状体内に加熱媒体を供給する手段とを有し、中空板状体２相互間に、被乾燥物が中空板状体の上面を中心方向または周方向に移動した後、順次下段の中空板状体上に落下して周方向または中心方向に移動するジグザグ状の乾燥領域７を形成した竪型多段乾燥機において、多段中空板状体２Ａ〜２Ｅのうち最下部の少なくとも１段２Ｅに、冷却媒体供給手段を連結し、乾燥領域７の下方に冷却領域１０を形成したこと。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形または多角形の竪型ケーシングと、該ケーシング内に上下方向に沿って所定間隔で多段に配置された中空板状体と、該中空板状体の中心部を貫通するように前記ケーシングの中心軸に沿って設けられた回転軸と、該回転軸に放射状に取り付けられ、前記多段に配置された中空板状体の上面にブレードを介してそれぞれ摺接する複数のスクレーパと、前記中空板状体内に加熱媒体を供給する手段とを有し、前記中空板状体相互間に、被乾燥物が中空板状体の上面に沿って中心方向または周方向に移動した後、順次下段の中空板状体上に落下して周方向または中心方向に移動するジグザグ状の乾燥領域を形成した竪型多段乾燥機において、前記多段中空板状体のうち最下部の少なくとも１段に、前記加熱媒体供給手段に代えて冷却媒体供給手段を連結し、前記乾燥領域の下方に、該乾燥領域で乾燥された被乾燥物の冷却領域を形成したことを特徴とする竪型多段乾燥機。
【請求項２】
前記乾燥領域に被乾燥物の乾燥を促進させる加熱空気の導入手段を設けるとともに、冷却領域に被乾燥物の冷却を促進させる冷却空気の導入手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の竪型多段乾燥機。
【請求項３】
前記乾燥領域と冷却領域との境界部に前記加熱空気と冷却空気の混合防止手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の竪型多段乾燥機。
【請求項４】
前記乾燥領域と冷却領域の境界部の中空板状体が、被乾燥物を中央部から下段の中空板状体上に落下させるものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の竪型多段乾燥機。
【請求項５】
断面円形または多角形の竪型ケーシングと、該ケーシング内に上下方向に沿って所定間隔で多段に配置された中空板状体と、該中空板状体の中心部を貫通するように前記ケーシングの中心軸に沿って設けられた回転軸と、該回転軸に放射状に取り付けられ、前記多段に配置された中空板状体の上面にブレードを介してそれぞれ摺接する複数のスクレーパとを有し、前記中空板状体内に加熱媒体を供給して被乾燥物が前記中空板状体の上面に沿って中心方向または周方向に移動した後、順次下段の中空板状体上に落下して該中空板状体の上面を周方向または中心方向に移動するジグザグ状の乾燥領域を形成した竪型多段乾燥機を用いた乾燥方法であって、前記多段に配置された中空板状体のうち最下部の少なくとも１段に、加熱媒体に代えて冷却媒体を供給して冷却領域を形成し、該冷却領域で、前記乾燥領域で乾燥された被乾燥物を所定温度まで冷却することを特徴とする乾燥方法。
【請求項６】
前記冷却領域に被乾燥物の冷却を促進させる冷却空気を導入することを特徴とする請求項５に記載の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、竪型多段乾燥機およびこれを用いた乾燥方法に係り、特に、被乾燥物の乾燥と冷却を１台の機械で連続して行うことができる竪型多段乾燥機およびこれを用いた乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿潤状態の粉体または粒体を乾燥させる乾燥機として種々の形式のものが実用化されているが、なかでも竪型多段乾燥機（プレートドライヤ）は、安定した品質の乾燥品が得られること、設置面積が狭いこと等から各種産業分野で好適に採用されている。
【０００３】
図４は、従来の竪型多段乾燥機を示す説明図である。図において、この乾燥機は、断面円形の竪型ケーシング４１と、該ケーシング４１内に上下方向に沿って所定間隔で多段に配置された複数の円盤４２と、該円盤４２の中心部を貫通するように前記ケーシング４１の中心軸に沿って設けられた回転軸４４と、該回転軸４４に放射状に取り付けられ、前記多段に配置された円盤４２の上面と摺接するように回転するスクレーパ４５とから主として構成されている。４６は、減速機、４７および４８は、それぞれ被乾燥物の供給口および乾燥物の排出口、４９は、排気口、５０は、被乾燥物の落下孔である。
【０００４】
投入口４７から乾燥機本体内に投入された被乾燥物は、最上段の円盤４２上に落下し、緩速回転するスクレーパ４５の掻板（ブレード）によって薄層で攪拌されながら円盤４２の中央部に移動し、該中央部に設けられた落下孔５０を経て２段目の円盤４２上に落下し、該２段目の円盤４２の上面に摺接して回動する別のスクレーパ４５によって薄層で攪拌されながら、円盤４２の周方向に移動し、該円盤４２とケーシング４１との隙間からその下方の円盤４２上に落下する。このようにして多段に配置された円盤４２の上面を順次ジグザグ状に移動する間に被乾燥物は前記円盤４２の内部に導入される加熱媒体によって加熱され、乾燥した製品として排出口４８から装置外に排出される。このとき発生する蒸気等の排気は、排気口４９から装置外に排出される。
【特許文献１】特開昭６０−１０１４７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の竪型多段乾燥機では、品質が安定な乾燥物が得られるものの、乾燥機出口における製品温度が、例えば１２０℃程度の高温であり、冷却するまで袋詰め等の後段処理を行うことができないという問題があった。また乾燥工程が終了した高温の製品が冷却するまでには長時間を要するので、作業効率が悪いばかりか、作業者が、完全に冷却していない高温の製品を取り扱って火傷を負うという危険性があった。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、粉体または粒体状の被乾燥物を乾燥するだけでなく、作業者が安全に取り扱うことができる温度まで冷却することができる、竪型多段乾燥機およびこれを用いた乾燥方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
（１）断面円形または多角形の竪型ケーシングと、該ケーシング内に上下方向に沿って所定間隔で多段に配置された中空板状体と、該中空板状体の中心部を貫通するように前記ケーシングの中心軸に沿って設けられた回転軸と、該回転軸に放射状に取り付けられ、前記多段に配置された中空板状体の上面にブレードを介してそれぞれ摺接する複数のスクレーパと、前記中空板状体内に加熱媒体を供給する手段とを有し、前記中空板状体相互間に、被乾燥物が中空板状体の上面に沿って中心方向または周方向に移動した後、順次下段の中空板状体上に落下して周方向または中心方向に移動するジグザグ状の乾燥領域を形成した竪型多段乾燥機において、前記多段中空板状体のうち最下部の少なくとも１段に、加熱媒体供給手段に代えて冷却媒体供給手段を連結し、前記乾燥領域の下方に、該乾燥領域で乾燥された被乾燥物の冷却領域を形成したことを特徴とする竪型多段乾燥機。
【０００８】
（２）前記乾燥領域に被乾燥物の乾燥を促進させる加熱空気の導入手段を設け、冷却領域に被乾燥物の冷却を促進させる冷却空気の導入手段を設けたことを特徴とする上記（１）に記載の竪型多段乾燥機。
（３）前記乾燥領域と冷却領域との境界部に前記加熱空気と冷却空気との混合防止手段を設けたことを特徴とする上記（２）に記載の竪型多段乾燥機。
（４）前記乾燥領域と冷却領域の境界部の中空板状体が、被乾燥物を中央部から下段の中空板状体上に落下させるものであることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れかに記載の竪型多段乾燥機。
【０００９】
（５）断面円形または多角形の竪型ケーシングと、該ケーシング内に上下方向に沿って所定間隔で多段に配置された中空板状体と、該中空板状体の中心部を貫通するように前記ケーシングの中心軸に沿って設けられた回転軸と、該回転軸に放射状に取り付けられ、前記多段に配置された中空板状体の上面にブレードを介してそれぞれ摺接する複数のスクレーパとを有し、前記中空板状体内に加熱媒体を供給して被乾燥物が前記中空板状体の上面に沿って中心方向または周方向に移動した後、順次下段の中空板状体上に落下して該中空板状体の上面を周方向または中心方向に移動するジグザグ状の乾燥領域を形成した竪型多段乾燥機を用いた乾燥方法であって、前記多段に配置された中空板状体のうち最下部の少なくとも１段に、加熱媒体に代えて冷却媒体を供給して冷却領域を形成し、該冷却領域で、前記乾燥領域で乾燥された被乾燥物を所定温度まで冷却することを特徴とする乾燥方法。
（６）前記冷却領域に被乾燥物の冷却を促進させる冷却空気を導入することを特徴とする上記（５）に記載の乾燥方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜３は、本発明の一実施例である竪型多段乾燥機の説明図であり、図１は、正面図、図２は、平面図、図３は、図２のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線矢視方向断面図である。
【００１１】
図３において、この乾燥機（以下、本発明装置という）は、断面八角形の竪型ケーシング１（図２参照）と、該ケーシング１内に上下方向に沿って所定間隔、例えば１７０ｍｍ間隔で多段に配置された中空板状体２（２Ａ〜２Ｅ）と、該中空板状体２の中心部を貫通するように前記ケーシング１の中心軸に沿って設けられた回転軸３と、該回転軸３に放射状に取り付けられ、前記多段に配置された中空板状体２の上面に図示省略したブレード（掻板）を介してそれぞれ摺接する複数のスクレーパ４と、前記中空板状体２内に加熱媒体としての、例えばスチーム５を供給する加熱媒体用ヘッダ６とを有し、前記中空板状体２Ａ〜２Ｅ相互間に、被乾燥物２０が中空板状体２の上面に沿って中心方向または周方向に移動した後、順次下段の中空板状体２上に落下してその上面を周方向または中心方向に移動するジグザグ状の乾燥領域７を形成した竪型多段乾燥機の、前記多段中空板状体２Ａ〜２Ｅのうち最下部の２段２Ｄおよび２Ｅに、加熱媒体供給手段に代えて、例えば冷却水８を供給する冷却媒体用ヘッダ９を連結し、前記乾燥領域７の下方に、該乾燥領域７で乾燥された被乾燥物２０を冷却する冷却領域１０を形成したものである。なお１１は、被乾燥物の投入口、１２は、乾燥製品の排出口、１３は、製品貯留部、１４は、回転軸と、１段置きの中空板状体との間にそれぞれ設けられた隙間である。
【００１２】
図１および図２において、本発明装置は、架台２１上に載置されており、ケーシング１の乾燥領域７に相当する部分には、空気加熱手段２２として、例えばスチーム配管を備えた空気供給ダクト２３が、冷却領域１０に相当する部分には、冷却用の空気供給ダクト２４がそれぞれ連結されている。２５および２６は、それぞれ排気ダクト、２７は、減速機、２８は駆動モータである。
【００１３】
このような構成の本発明装置において、被乾燥物の乾燥は以下のようにして行われる。すなわち、図示省略した原料定量供給装置を経て投入口１１から乾燥領域７に定量供給された被乾燥物２０は、最上段の中空板状体２Ａ上に落下した後、駆動モータ２８および減速機２７の作用を受けて緩速回転する回転軸３の回転に伴って図示省略したブレードを介して前記中空板状体２Ａの上面に摺接、回転するスクレーパ４によって薄層化しつつ攪拌され、中空板状体２Ａ上面を周方向に移動し、外周部とケーシング１との間隙を経て下段の中空板状体２Ｂ上に落下する。中空板状体２Ｂ上に落下した被乾燥物２０は、該中空板状体２Ｂ上を、スクレーパ４によって同様に薄層化されつつ、中空板状体２Ｂの中心部に向かって移動し、中空板状体２Ｂと中心軸３との間の隙間１４を経てさらに下段の中空板状体２Ｃ上に落下し、以下同様にして中空板状体２Ａ〜２Ｃの上面をジグザグ状に移動し、加熱媒体用ヘッダ６からそれぞれ中空板状体２内に導入されるスチーム５によって間接加熱されて乾燥する。このとき、図示省略した誘引送風機が起動され、乾燥領域７には、空気供給ダクト２３を流通し、空気加熱手段２２で加熱された、例えば１２０℃の加熱空気が導入され（図１、２参照）、被加熱物２０の乾燥が促進される。
【００１４】
このようにして乾燥された被乾燥物２０は、次いで冷却領域１０で冷却される。すなわち、乾燥領域７の最下段である中空板状体２Ｃの外周部とケーシング１との隙間を経て冷却領域１０の最上段である中空板状体２Ｄ上に落下した被乾燥物２０はスクレーパ４によって薄層化されつつ中空板状体２Ｄの上面を中心方向に移動し、前記中空板状体２Ｄと中心軸３との隙間１４を経てさらに下段の中空板状体２Ｅ上に落下し、該中空板状体２Ｅの上面を同様にスクレーパ４によって薄層化されつつ周方向に移動し、この間に前記中空板状体２Ｄおよび２Ｅ内を流通する冷却水８によって、例えば５０℃以下に冷却される。このとき、図示省略した誘引送風機が上記と同様に起動され、冷却領域１０には、冷却効果を高めるために常温、例えば２５℃の冷却空気が導入される。このようにして乾燥、冷却された被乾燥物は前記中空板状体２Ｅとケーシング１との隙間を経て製品貯留部１３に落下し、その後、該製品貯留部１３に設けられた排出口１２から、図示省略した例えばロータリバルブを経て製品として系外に取り出される。
【００１５】
本実施例によれは、乾燥領域７の下方に冷却領域１０を設けたことにより、１台の装置で乾燥と冷却の二つの操作を連続して行うことができるので、製品の袋詰め作業等を直ちに行うことができるなど、工程時間の短縮を図れるとともに、装置のコンパクト化を図ることができる。また、乾燥直後の高温製品を取り扱う必要がなくなるので、作業者が火傷を負うおそれもない。
【００１６】
本実施例において、中空板状体２としては、被乾燥物２０がジグザグ状に順次下段に落下する乾燥領域７および冷却領域１０を形成するために、大径のもの、例えば直径１９５０ｍｍのものと小径のもの、例えば直径１８００ｍｍのものが交互に配置される。大径の中空板状体２Ｂおよび２Ｄにはその中心部に、回転軸と所定の間隙１４を形成するための開孔部が設けられており、被乾燥物２０はこの隙間１４を経て下段の中空板状体上に落下する。一方、小径の中空板状体２Ａ、２Ｃおよび２Ｅ上の被乾燥物は、該小径の中空板状体の外周とケーシング１との間隙を経て下段に落下する。
【００１７】
本実施例において、乾燥領域７を流通する加熱空気と冷却領域１０を流通する冷却空気との混合防止手段として、冷却領域１０の最上段の中空板状体２Ｄとケーシング１との間隙を塞ぐ仕切板を設けることが好ましい。これによって加熱空気と冷却空気の混合を抑制して熱効率の向上を図ることができる。なお、この場合、冷却領域１０の最上部の中空板状体２Ｄの上部空間部には、加熱空気が流通することになるが、領域内を流通する気体の冷却効果よりも被乾燥物が接触する中空板状体２Ｄの冷却効果の方がはるかに高いので、問題となることはない。
【００１８】
本実施例において、スクレーパの数は、特に限定されるものではなく、例えば乾燥領域７の最上段の中空板状体２Ａ上には、攪拌を促進するために４本、それ以外の乾燥または冷却領域には２本のスクレーパが取り付けられる。スクレーパに取り付けられるブレードおよびその傾斜角度は、特に限定されず、公知のものが使用される。
【００１９】
本発明において、乾燥領域を加熱する加熱空気の温度は、例えば１１０〜１３０℃、好ましくは１１５〜１２５℃である。１１０℃以下では、乾燥の促進が不十分であり、また１３０℃以上ではエネルギ効率が低下する。また冷却領域を冷却する冷却空気としては、例えば常温の空気が好適に用いられる。
【００２０】
本発明において、乾燥領域と冷却領域との間に設ける、加熱空気と冷却空気との混合防止手段としては、例えば乾燥領域最下段または冷却領域最上段の中空板状体としてケーシングの内壁面に当接する、より大型のものを用いてケーシングとの間の間隙をなくすか、または前記中空板状体の外周部とケーシング内壁面との間に仕切板を設けて隙間を塞ぐ方法が挙げられる。この場合、乾燥領域最下段の中空板状体の下部空間部まで加熱空気が導入される場合は、冷却領域最上段の中空板状体として中央部に開孔を有する中空板状体を用い、該冷却領域最上段の中空板状体に上記空気の混合防止手段が適用される。一方、冷却領域最上段の中空板状体の上部空間部まで冷却空気が導入される場合は、乾燥領域最下段の中空板状体として中央部に開孔を有する中空板状体を用い、該中空板状体に上記加熱空気と冷却空気との混合防止手段が適用される。
【００２１】
このように、本発明においては、乾燥領域と冷却領域との境界部の中空板状体、すなわち乾燥領域最下段または冷却領域最上段の中空板状体として被乾燥物を中央部から下段の中空板状体上に落下させる、中央開孔部を有するものを適用することが好ましい。これによって乾燥領域と冷却領域との連通部を比較的断面積の狭い、前記中央部の開孔と回転軸との隙間だけとすることができるので、乾燥領域を流通する加熱空気と冷却領域を流通する冷却空気との混合を極力抑えて熱効率を向上させることができる。なお、図３に示したように、乾燥領域最下段の中空板状体の下部空間部まで加熱空気を導入し、冷却領域の最上段の中空板状体として、中央部に開孔を有するものを適用することがより好ましい。
【００２２】
本発明において、被乾燥物が直接接触する部材または要素、例えば中空板状体、ケーシング等を、例えば腐食し難いステンレス、ポリテトラフルオルエチレン等で構成するか、またはその表面をこれらでコーティングすることが好ましい。中空板状体をステンレスで形成する場合、該ステンレスとしては、例えば厚さ２ｍｍのものが好適に使用される。
【００２３】
本発明において、冷却領域は乾燥領域よりも狭くてよく、通常、冷却領域における中空板状体の数は、乾燥領域における中空板状体の数よりも少なく選択される。
本発明において、被乾燥物としては、例えば酸化防止剤等が挙げられ、含水率（または含溶剤率）が、例えば１．０〜０．１％以下となるように乾燥され、かつ４０〜５０℃に冷却される。
【００２４】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例を説明する。
実施例１
ケーシングの直径２０００ｍｍ、乾燥領域の中空板状体数を３、冷却領域の中空板状体数を２とした図３の装置を用い、乾燥領域の加熱スチーム温度および加熱空気温度を１２０℃、冷却領域の冷却水温度を３０℃、冷却空気温度を常温、加熱空気および冷却空気の供給流量を１５ｍ３　／ｈｒ、スクレーパの回転速度を０．６ｒｐｍとして、平均粒径５μｍ、含水率１．０％の酸化防止剤を１００ｋｇ／ｈｒで乾燥したところ、含水率が０．１％で、５０℃に冷却された製品酸化防止剤が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
本願の請求項１に記載の発明によれば、被乾燥物の乾燥と冷却を連続して１台の装置で行うことができるので、工程時間が短縮されるとともに装置のコンパクト化を図ることができる。
本願の請求項２に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、乾燥および冷却効果が向上する。
【００２６】
本願の請求項３に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、エネルギ効率が向上する。
本願の請求項４に記載の発明によれば、上記発明と同様、エネルギーロスを抑制することができる。
【００２７】
本願の請求項５に記載の発明によれば、被乾燥物の乾燥と冷却を連続して行うことができるので、工程時間が短縮されるとともに、高温乾燥物を取り扱うことによる危険性を回避することができる。
本願の請求項６に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す竪型多段乾燥機の一実施例を示す正面図。
【図２】本発明の一実施例を示す竪型多段乾燥機の一実施例を示す平面図。
【図３】図２のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線矢視方向断面図。
【図４】従来技術を示す説明図。
【符号の説明】
１…ケーシング、２（２Ａ〜２Ｅ）…中空板状体、３…回転軸、４…スクレーパ、５…スチーム、６…加熱媒体用ヘッダ、７…乾燥領域、８…冷却水、９…冷却媒体用ヘッダ、１０…冷却領域、１１…投入口、１２…排出口、１３…製品貯留部、１４…隙間、２０…被乾燥物、２１…架台、２２…空気加熱手段、２３、２４…空気供給ダクト、２５、２６…排気ダクト、２７…減速機、２８…駆動モータ、３０…製品、４１…ケーシング、４２…円盤、４４…回転軸、４５…スクレーパ、４６…減速機、４７…投入口、４８…排出口、４９…排気口、５０…落下口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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