(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック原料を含有するスラリー状又は溶液状材料を乾燥部に設けられた投入口から乾燥室に噴霧状に吐出して供給する一方、加熱器を通じて加熱された外気を給気として前記乾燥部に設けられた給気口から前記乾燥室に導入することで、前記投入口から供給された前記材料に前記給気を接触させ、その給気中を浮遊する間に当該材料の乾燥を行い、
接触乾燥後の前記材料を前記乾燥部に設けられた取出口から乾燥粉末として外部へ取り出す一方、前記給気を前記乾燥部に設けられた排気口から排気として外部に排出するスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法であって、
前記排気の温度に上限値と下限値とを有する温度領域を設定するとともに、前記材料の前記投入口への供給に先立ち、前記給気口から前記給気を導入しつつ前記排気口の近傍にて排気温度を検出し、その排気温度の検出値が前記上限値以上であるとき前記材料とは別途に前記投入口から供給される冷媒の供給を開始する一方、当該検出値が前記下限値以下であるとき前記冷媒の供給を停止し、その後に前記材料の前記投入口への供給を開始することを特徴とするスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法。
【請求項２】
前記給気の有する給気熱量がほぼ一定に維持される条件のもとで、前記冷媒の供給量を調整する請求項１記載のスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法。
【請求項３】
前記給気の温度がほぼ一定に維持される条件のもとで、前記冷媒の供給量を調整する請求項２記載のスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法。
【請求項４】
前記冷媒の供給量は、前記排気温度の検出値が前記上限値から前記下限値に至る変動回数を制限することにより調整される請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法。
【請求項５】
前記排気温度の検出値が前記下限値以下になったとき前記冷媒の供給を停止し、その後当該検出値が前記下限値よりも高く設定された投入切換温度に達したとき、前記投入口から前記材料を供給する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法。
【請求項６】
前記排気温度の検出値が前記上限値以上であることに基づいて前記冷媒の供給が開始された後、所定の供給継続時間を経過しても前記排気温度の検出値が前記下限値以下にならないときに、前記供給継続時間の経過をもって前記冷媒の供給を停止する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法によりセラミック原料を含有するスラリー状又は溶液状材料を乾燥して乾燥粉末となし、該乾燥粉末を用いて所定形状の成形体を成形し、該成形体を焼結することによりセラミック焼結体を得ることを特徴とするセラミック焼結体の製造方法。
【請求項８】
セラミック原料を含有するスラリー状又は溶液状材料を供給する投入口と、外気を加熱器で加熱し給気として導入する給気口と、前記投入口から噴霧状に吐出して供給された前記材料に前記給気を接触させ、その給気中を浮遊する間に当該材料の乾燥を行う乾燥室と、接触乾燥後の前記材料を乾燥粉末として外部へ取り出す取出口と、前記給気を排気として外部に排出する排気口とを備える乾燥部と、
前記排気口の近傍にて排気温度を検出する検出器と、
前記材料の前記投入口への供給に先立ち、前記給気口から前記給気が導入される状態で前記排気口の近傍にて前記検出器により検出される前記排気温度の検出値に基づき、前記材料とは別途に前記投入口から供給される冷媒の供給量を調整する制御部とが設けられ、
前記制御部は、前記排気の温度に上限値と下限値とを有する温度領域を設定するとともに、前記検出器により検出された前記排気温度の検出値が前記上限値以上であるとき、前記投入口から前記冷媒の供給を開始する一方、当該検出値が前記下限値以下であるとき前記冷媒の供給を停止し、その後に前記材料の前記投入口への供給を開始することを特徴とするスラリー状又は溶液状材料の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリー状又は溶液状材料の乾燥方法、スラリー状又は溶液状材料の乾燥装置及びセラミック焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スラリー状又は溶液状材料の乾燥装置の一例として、噴霧乾燥装置（スプレードライヤ）を図８に示す。この装置では、スラリー状又は溶液状の材料Ｍが乾燥室３０上方の投入口１０から供給されるとともに、外気が加熱器２３で加熱され、給気Ｉとして乾燥室３０の上面又は周面の給気口２０から乾燥室３０に導入される。そして、乾燥室３０内を上部の投入口１０側から下部の取出口４０側に向け自然落下する材料Ｍに対して、加熱された給気Ｉを接触させることにより、材料Ｍの水分が熱風（給気）Ｉ中を浮遊する間に給気Ｉに移行（吸収）され、材料Ｍの乾燥が行われる。乾燥後の乾燥粉末Ｇは乾燥室３０下部の取出口４０から、一方給気Ｉは排気Ｏとして乾燥室３０中間部の排気口５０から、それぞれ乾燥室３０の外部へ取り出される。
【０００３】
そして、このような乾燥装置では、得られる乾燥粉末Ｇに含まれる水分量（含水量）を一定の値となるように制御する必要があり、従来から種々の乾燥制御（乾燥システム）を考慮して乾燥粉末Ｇの水分量制御がなされている。この乾燥制御の代表的なものとして、次のような乾燥システムが知られている。すなわち、赤外線等を利用した水分量測定計６ａを試料採取部６Ａに設置して乾燥粉末Ｇの水分量を直接測定し、測定された検出水分量と乾燥粉末Ｇの規定水分量との比較に基づいて、材料Ｍの投入量を制御部８及び流量調整弁１２、流量計１ｂ等によりコントロールしながら、乾燥粉末Ｇの水分量制御を行う方法である。なお、試料採取部６Ａは、例えば図８のように乾燥粉末Ｇの取出流路４１等から分岐させて設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような乾燥装置においては、上記した連続運転時における乾燥粉末Ｇの水分量制御以外に、例えば乾燥装置の起動時（運転開始時）や材料投入一時停止後の再起動時（運転再開時）のような、取出口に乾燥粉末Ｇが存在しない状況での起動操作に対する配慮が必要となる。つまり、起動操作時には取出口に乾燥粉末Ｇが存在しないために、通常の連続運転時と同様の乾燥粉末Ｇの水分量制御を行うことができなくなる。その上、乾燥室内の状況（室内の温度、湿度等）が連続運転時とは異なり、また外乱要因（外気の温度、湿度等）の影響も受けやすいために、特別の工夫が必要となる。具体的には、材料Ｍを投入して連続運転をスタートできるような環境を作り出すまでの時間（移行時間ともいう）と、材料Ｍを投入後最初の所定水分量の乾燥粉末Ｇを取り出すまでの時間（初期時間ともいう）とによって、乾燥装置の実質的な稼動率が決定され、乾燥粉末Ｇの生産量及び不良品の発生量にも直接的に影響する。
【０００５】
そこで、例えば材料の乾燥室内への供給に先立ち、冷媒として材料水分にほぼ等しい量の水を投入口から材料とは別途に供給する場合には、乾燥室内の状況が乾燥装置の起動時に比較して安定しやすく、上記移行時間を大幅に短縮できる。しかし、一方で連続運転スタート時には、乾燥室内が所定水分量の乾燥粉末Ｇを直ちに取り出せる状況に未だ整っていないため、上記初期時間が長くなる傾向があり、また乾燥粉末Ｇの水分量の制御が不能になったり、乾燥条件を作る上での各種制御に暴走が発生したりする恐れもある。次に、材料の乾燥室内への供給に先立ち、連続運転時と同等の蒸発熱量が乾燥室にて得られるように、例えば水を冷媒として投入口から連続的に供給する場合には、上記初期時間を短縮することが可能である。しかしながら、起動操作における給気の調整等が難しく、また外乱要因の影響も受けやすいため、上記移行時間の短縮は困難であった。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、乾燥装置の起動操作において、材料を投入して連続運転をスタートするまでの移行時間と、材料を投入後最初の所定水分量の乾燥粉末を取り出すまでの初期時間とを短縮することによって、乾燥装置の実質的な稼動率を上昇させるとともに、不良品の発生量を減少させ、乾燥粉末の生産量を増大させることのできるスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法及びスラリー状又は溶液状材料の乾燥装置を提供することにある。また、そのようにして製造される乾燥粉末を成形・焼結して品質のよいセラミック焼結体を得るセラミック焼結体の製造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及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明にかかるスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法は、
セラミック原料を含有するスラリー状又は溶液状材料を乾燥部に設けられた投入口から乾燥室に噴霧状に吐出して供給する一方、加熱器を通じて加熱された外気を給気として前記乾燥部に設けられた給気口から前記乾燥室に導入することで、前記投入口から供給された前記材料に前記給気を接触させ、その給気中を浮遊する間に当該材料の乾燥を行い、
接触乾燥後の前記材料を前記乾燥部に設けられた取出口から乾燥粉末として外部へ取り出す一方、前記給気を前記乾燥部に設けられた排気口から排気として外部に排出するスラリー状又は溶液状材料の乾燥方法であって、
前記排気の温度に上限値と下限値とを有する温度領域を設定するとともに、前記材料の前記投入口への供給に先立ち、前記給気口から前記給気を導入しつつ前記排気口の近傍にて排気温度を検出し、前記排気温度の検出値が前記上限値以上であるとき前記材料とは別途に前記投入口から供給される冷媒の供給を開始する一方、当該検出値が前記下限値以下であるとき前記冷媒の供給を停止し、その後に前記材料の前記投入口への供給を開始することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるスラリー状又は溶液状材料の乾燥装置は、
セラミック原料を含有するスラリー状又は溶液状材料を供給する投入口と、外気を加熱器で加熱し給気として導入する給気口と、前記投入口から噴霧状に吐出して供給された前記材料に前記給気を接触させ、その給気中を浮遊する間に当該材料の乾燥を行う乾燥室と、接触乾燥後の前記材料を乾燥粉末として外部へ取り出す取出口と、前記給気を排気として外部に排出する排気口とを備える乾燥部と、
前記排気口の近傍にて排気温度を検出する検出器と、
前記材料の前記投入口への供給に先立ち、前記給気口から前記給気が導入される状態で前記排気口の近傍にて前記検出器により検出される前記排気温度の検出値に基づき、前記材料とは別途に前記投入口から供給される冷媒の供給量を調整する制御部とが設けられ、
前記制御部は、前記排気の温度に上限値と下限値とを有する温度領域を設定するとともに、前記検出器により検出された前記排気温度の検出値が前記上限値以上であるとき、前記投入口から前記冷媒の供給を開始する一方、当該検出値が前記下限値以下であるとき前記冷媒の供給を停止し、その後に前記材料の前記投入口への供給を開始することを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、材料の供給に先立つ乾燥装置の起動操作において、排気口の近傍にて排気温度等を検出し、これら検出値に基づき（換言すれば、これらの検出値の変動に対応して）、スラリー状又は溶液状材料とは別途に投入口から供給される冷媒の供給量を調整する。これにより、取出口に乾燥粉末が存在しない起動操作時であっても、排気温度等の検出値に基づいて冷媒の供給量の調整がなされるので、乾燥室内の状況を狙いの状況にまで迅速に調整することができ、上記移行時間を確実に短縮できる。また、移行時間終了時において連続運転時の乾燥室内の状況（室内の温度、湿度等）がほぼ実現可能となるので、材料を投入後速やかに所定水分量の乾燥粉末を取り出すことができ、上記初期時間も短縮が可能となる。したがって、乾燥装置の実質的な稼動率が上昇するとともに、不良品の発生量が減少し、乾燥粉末の生産量が増大する。
【００１０】
ここで、冷媒の供給量を調整するにあたり、給気の有する給気熱量がほぼ一定に維持されることが望ましい。給気熱量がほぼ一定の条件のもとで、排気温度等の検出値が変動しやすく、かつその変動範囲が大きく現れるようになるので、冷媒の供給量調整が行いやすくなる。
【００１１】
なお、給気熱量の代表値として給気温度を採用すれば検出・管理が容易であり、冷媒の供給量調整が一層行いやすくなる。
【００１２】
そして、冷媒の供給量調整の具体的手段として、排気温度等の検出値の変動に応じて、冷媒の投入口への供給の開始から停止までの供給時間を制御する方法を例示できる。さらに具体的には、例えば排気の温度に上限値と下限値とを有する温度領域を設定し、排気温度の検出値が上限値以上であるとき冷媒の供給を開始し、検出値が下限値以下であるとき冷媒の供給を停止すればよい。この方法によれば、予め設定しておいた排気温度の領域（上限値・下限値）と排気温度の検出値との比較に基づく冷媒の供給を開始・停止させるだけの操作で、冷媒の供給量（冷媒の供給時間）調整が行えるので、熟練技術を要することなく起動操作が行える。
【００１３】
さらに、排気温度の検出値が上限値から下限値に至る変動回数を制限することにより、冷媒の供給量を調整することができる。より具体的には、排気温度の検出値が上限値から下限値に至る変動回数をカウントし、この変動回数が所定値に達したときに冷媒の供給を終了することにより、冷媒の供給量を調整することができる。排気温度の検出値が上限値以上になったとき冷媒の供給を開始すると、排気が冷却されて検出値が低下し、検出値が下限値以下になったとき冷媒の供給を停止すると、排気は加熱されて検出値が上昇する。再び検出値が上限値以上になったとき冷媒の供給を再開すると、排気が再冷却されて検出値が低下し、以下同様の現象を繰り返すことになる。このとき、乾燥室内が連続運転時の状況（室内の温度、湿度等）に徐々に収束していくので、所定の変動回数で打ち切る（制限する）ことにより、上記移行時間を確実に短縮できる。また、移行時間終了時において連続運転時の乾燥室内に近似した状況（室内の温度、湿度等）が実現されているので、材料を投入後速やかに所定水分量の乾燥粉末を取り出すことができ、上記初期時間も短縮される。なお、変動回数の制限は１回でも複数回でもよい。
【００１４】
このようにして、排気温度の検出値が下限値以下になったとき冷媒の供給を停止し、その後検出値が下限値よりも高く設定された投入切換温度に達したとき、投入口から材料を供給するようにすれば、材料を投入しての連続運転にスムーズに移行することができる。
【００１５】
ところで、排気温度の検出値が上限値以上であることに基づいて冷媒の供給が開始された後、相当の時間を経過しても排気温度の検出値が下限値以下にならない場合がある。そこで、このような場合に備えて、所定の供給継続時間を予め設定しておき、この供給継続時間の経過をもって冷媒の供給を停止するように制御するとよい。排気温度の検出値が上限値から下限値に至る変動回数の積算値が大になるほどこのような状態になりやすいことから、周囲環境（外気の温度、湿度等）の変化等により、乾燥室内が連続運転時の状況（室内の温度、湿度等）にほぼ収束しつつあると考えられる。
【００１６】
したがって、所定の供給継続時間の経過をもって冷媒の供給を停止することにより、上記移行時間を無駄に引き伸ばすことなく、また無駄な冷媒の使用を抑えることもでき、材料を投入しての連続運転にスムーズに移行することができる。また、供給継続時間終了時において連続運転時の乾燥室内の状況（室内の温度、湿度等）がほぼ実現されているので、材料を投入後速やかに所定水分量の乾燥粉末を取り出すことができ、上記初期時間も確実に短縮される。
【００１７】
ところで、本発明の方法により、セラミック原料を含有するスラリー状又は溶液状のセラミック材料を乾燥して得られた乾燥粉末は、平均粒径が略一定で、規定水分量を略安定的に含有する状態で、スラリー状又は溶液状材料の供給開始から供給終了まで連続的に歩留まりよく生産される。したがって、その乾燥粉末を用いて所定形状の成形体を成形し、その成形体を焼結することにより得られる、本発明にかかるセラミック焼結体は、例えばスパークプラグ用絶縁体やセラミック基板、セラミック製切削工具等、品質のよい製品として安価に生産することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発明の一例たるスプレードライヤ（噴霧乾燥装置）の全体正面図を示す。このスプレードライヤは、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミック粉末粒子を懸濁したスラリー状材料の乾燥装置として利用される。スラリー状材料（原液）Ｍは、材料供給部１のタンク１１からパイプ路を通って乾燥部３に形成される乾燥室３０へ送られる（パイプ路内を自然落下させてもよいし、ポンプ等によって圧送させてもよい）。具体的にはスラリー状材料Ｍは、流量調整弁１２を介して、乾燥室３０の天井部の投入口１０に配置された微粒化装置（アトマイザ）１３に供給される。アトマイザ１３は、乾燥スピードのアップ、粉末の球状化、粉末径の均一化等を目的として微粒化した原液Ｍを乾燥室３０全体に噴霧状に吐出する。
【００１９】
原液Ｍは、通常の場合水分率２０〜５０％のスラリー状で、例えば水分率３３％のアルミナスラリーがアトマイザ１３に供給され、乾燥室３０全体に吐出される。なお、セラミックの材質によっては、セラミック原料成分を溶解させた溶液状材料Ｍを使用できる場合もある。一方、給気部２において、フィルタ２４及びダンパ２１を介して送風機２２で取り込まれた外気Ｉ’ が加熱器２３へ送られ、加熱されたのち給気Ｉとして、乾燥室３０の上面又は上部周面に設けられた給気口２０から乾燥室３０に向けて導入される。
【００２０】
そして、乾燥室３０において、アトマイザ１３から噴霧状に吐出され、乾燥室３０内を上部の投入口１０側から下部の取出口４０側に向け自然落下するスラリー状材料Ｍに対して、加熱された給気Ｉを接触させる。これにより、スラリー状材料Ｍは熱風（給気）Ｉ中を浮遊する間にその水分が給気Ｉに移行され、スラリー状材料Ｍの乾燥が行われる。次いで、乾燥されたスラリー状材料Ｍは、乾燥室３０下部の取出部４に形成された取出口４０から取出流路４１を経て乾燥粉末Ｇとして取り出される。一方給気Ｉは乾燥室３０の中間部周壁の排気口５０から、乾燥室３０中間部に浮遊する一部の乾燥粉末Ｇとともに排気部５に設けられた排風機５６で吸引され、排気口５０に接続された排気流路５１へ排気Ｏとして取り出される。
【００２１】
ここで、図１の実施例では、乾燥粉末Ｇの生産効率と歩留まりを向上させるために、取出流路４１に次のような機構を備えている。取出口４０下方の取出流路４１には篩４２が設けられ、取出口４０から出た乾燥粉末Ｇはまず篩４２にかけられる。篩４２の加振により粒子径が細かく揃えられた乾燥粉末Ｇは、篩４２を流下した後、分離・回収部６に設けられた排風機６９の吸引力によって捕集サイクロン６０内に投入される。一方篩４２を透過できなかった大径粉末やゴミ等の異物は回収箱４４に回収される。
【００２２】
そして、捕集サイクロン６０内に導入された乾燥粉末Ｇは、捕集サイクロン６０の内壁に沿う旋回流によって撹拌されるとともに、比重差で塵等の異物と選別・分離される。つまり、相対的に重い乾燥粉末Ｇは捕集サイクロン６０下部より回収流路６１に取り出され、保管サイロ６６に収容される。一方、相対的に軽い塵等の異物は、フィルタ６７及びダンパ６８を経て排風機６９で系外に排出される。
【００２３】
さて、捕集サイクロン６０出口に接続された回収流路６１には以下のようなフィードバック機構が設けられている。捕集サイクロン６０下部より回収流路６１に取り出された乾燥粉末Ｇの一部は、試料採取部６Ａに分岐し、赤外線等を利用した水分量測定計６ａで水分量を直接測定され、その後戻り流路６１’を介して取出流路４１（図１では篩４２の下流側）に循環されている。試料採取部６Ａよりも下流側の回収流路６１には４ポート３位置型の電磁切換弁６２が設置されている。
【００２４】
回収流路６１の乾燥粉末Ｇを複数（図１では２槽）の保管サイロ６６に収容するとき、各サイロ６６のレベル計６ｂからの制御信号によって電磁切換弁６２がｂ又はｃの位置に切り換えられる。また、水分量測定計６ａで測定された乾燥粉末の水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧを満たしていないとき、水分量測定計６ａからの制御信号によって、電磁切換弁６２はａ位置に切り換えられる。その結果、この規定外の乾燥粉末Ｇは規定水分率の乾燥粉末Ｇとは分離して分離流路６３の一時貯留タンク６４に回収される。
【００２５】
一時貯留タンク６４の出口と取出流路４１とは還元流路６５によって接続されており、回収された規定外の乾燥粉末Ｇは還元流路６５を通じて取出流路４１（図１では取出口４０と篩４２との間）に戻され、乾燥部３から取り出され水分率測定前の乾燥粉末Ｇと再度混合される。そして、混合された乾燥粉末Ｇは排風機６９の吸引力によって捕集サイクロン６０に投入され、試料採取部６Ａに至ると水分量測定計６ａで再び水分率ＭＧ'が測定される。
【００２６】
例えば乾燥装置の起動時（運転開始時）や材料投入一時停止後の再起動時（運転再開時）に乾燥粉末Ｇの検出水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧを外れたときでも、この規定外の乾燥粉末Ｇを規定水分率の乾燥粉末Ｇとは分離して回収する分離流路６３が設けられているので、乾燥粉末Ｇの水分量の制御をより安定して行える。しかも分離回収された規定外の乾燥粉末Ｇは、還元流路６５により還元されて水分率検出前の後続の乾燥粉末Ｇと混合されるので、乾燥粉末Ｇの生産効率と歩留まりを向上させることができる。このとき、規定外の乾燥粉末Ｇと後続の乾燥粉末Ｇとが捕集サイクロン６０によって混合・撹拌されるので、水分率を均一化する上で有効である。
【００２７】
一方、乾燥粉末Ｇを含む排気Ｏは、排気流路５１を経て排気用サイクロン５２内に導入され、排気用サイクロン５２の内壁に沿う旋回流によって撹拌されるとともに、比重差で乾燥粉末Ｇと選別・分離される。つまり、相対的に重い乾燥粉末Ｇは排気用サイクロン５２下部より合流流路５３に取り出され、回収流路６１に合流される。一方、相対的に軽い排気Ｏは、フィルタ５４及びダンパ５５を経て排風機５６で系外に排出される。
【００２８】
なお、電磁切換弁６２は複数の切換ダンパ等に置き換えて使用してもよい。また、戻り流路６１’及び還元流路６５は、水分量測定計６ａよりも上流側であれば捕集サイクロン６０や回収流路６１に戻してもよい。ただし、戻り流路６１’又は還元流路６５を通じてフィードバックされる乾燥粉末Ｇと取出口４０から流下する後続の乾燥粉末Ｇとは水分率が異なる場合があるので、両乾燥粉末Ｇが充分混合・撹拌されてから水分量測定計６ａによる水分率測定が行われることが望ましい。
【００２９】
特に、規定水分率ＭＧを外れる乾燥粉末Ｇが継続的かつ大量にフィードバックされる可能性がある還元流路６５は、できるだけ上流側で取出流路４１に接続することが望ましい。これによって還元流路６５を通じてフィードバックされる乾燥粉末Ｇが、取出口４０から流下する後続の乾燥粉末Ｇと合流してから、水分量測定計６ａで再度水分率測定されるまでの時間と距離を長くとれる。よって両乾燥粉末Ｇが充分に混合・撹拌されるので、水分量測定計６ａによる水分率測定値のバラツキが抑えられる。さらに、還元流路６５に絞り弁（図示せず）等を設けて、規定水分率ＭＧを外れる乾燥粉末Ｇが一時貯留タンク６４から取出流路４１に戻るときに少しずつ後続の乾燥粉末Ｇと混合するようにすれば、早く規定水分率ＭＧに復帰できるようになる。ところで、合流流路５３の還元位置についても、回収流路６１以外に、取出流路４１、捕集サイクロン６０等を選択することができる。
【００３０】
保管サイロ６６に収容される乾燥粉末Ｇは、例えば規定水分率ＭＧが３％以下、平均粒径が３０〜２００μｍ（より好ましくは５０〜１５０μｍ）として得られる。このような乾燥粉末Ｇがアルミナ、窒化アルミニウム等の場合は、例えばスパークプラグ用絶縁体の製造に使用される。
【００３１】
７は冷媒供給部を示し、スラリー状材料Ｍの供給に先立つ乾燥装置の起動操作において、所定量の冷媒（例えば水）Ｃをタンク７１から流量調整弁７２を経て投入口１０に供給する。なお、冷媒Ｃは流量調整弁７２を用いたときに、単位時間当たり一定量の割合で投入口１０に供給されるものである。投入口１０から供給される冷媒Ｃの供給量ｗＣ（図２参照）は、排気口５０の近傍にて排気Ｏの温度ＴＯを検出し、この検出値の変動に対応する形で調整される。これにより、取出口４０に乾燥粉末Ｇが存在しない起動操作時であっても、排気Ｏの温度ＴＯの検出値に基づき冷媒Ｃの供給時間を制御することで供給量ｗＣを調整するので、スラリー状材料Ｍを投入して連続運転をスタートするまでの移行時間を確実に短縮できる。また、移行時間終了時において連続運転時の乾燥室内の状況（室内の温度、湿度等）がほぼ実現可能となるので、スラリー状材料Ｍを投入後速やかに規定水分率ＭＧの乾燥粉末Ｇを取り出すことができ、スラリー状材料Ｍを投入後最初の規定水分率ＭＧの乾燥粉末Ｇを取り出すまでの初期時間も短縮が可能となる。
【００３２】
さらに、本実施例のスプレードライヤでは、各部に設けられた検出器１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，６ａ，６ｂ，７ａ等（各検出器については後述する）からの入力信号に基づき、加熱器２３、流量調整弁１２，７２、電磁切換弁６２等に対する制御信号を出力して、スプレードライヤの作動をコントロールするための制御部８が搭載されている。
【００３３】
このような噴霧乾燥装置を熱−水分系としてみたときの熱収支及び水分収支について図２を参照して考察する。まず、水分収支について、以下の関係が成り立つと考えられる。なお、ここでは水分量を湿量基準の「水分率」で管理する場合について記載するが、換算式等を用いれば乾量基準の「含水率」でも同様に管理することができる。
投入口１０から乾燥室３０に供給されるスラリー状材料Ｍにおいて、材料投入量をＱＭ［ｍ３／ｈ］、材料比重をρＭ［ｇ／ｍ３］、原料投入量をＷ［ｇ／ｈ］、材料保有水分率をＭＭ［％］としたとき、材料投入重量ＷＭ［ｇ／ｈ］及び水分投入量ｗＭ［ｇ／ｈ］は、次式（１）及び（２）で表される。
ＷＭ＝Ｗ＋ｗＭ＝ＱＭ・ρＭ              （１）
ｗＭ＝ＱＭ・ρＭ・ＭＭ／１００          （２）
このとき材料保有水分率ＭＭは、次式（３）で表される。
ＭＭ＝（ｗＭ／（Ｗ＋ｗＭ））×１００    （３）
一方、取出口４０から得られる乾燥粉末Ｇにおいて、粉末規定水分率をＭＧ［％］としたとき、粉末生成重量ＷＧ［ｇ／ｈ］及び粉末水分量ｗＧ［ｇ／ｈ］は、次式（４）及び（５）で表される。
ＷＧ＝Ｗ＋ｗＧ＝１００ｗＧ／ＭＧ        （４）
ｗＧ＝ＷＧ・ＭＧ／１００                （５）
このとき粉末規定水分率ＭＧは、次式（６）で表される。
ＭＧ＝（ｗＧ／（Ｗ＋ｗＧ））×１００    （６）
【００３４】
次いで、水蒸気比重をρＶ［ｇ／ｍ３］、密度増加量をαとしたとき、スラリー状材料Ｍからの単位時間当たりの除去水分量に該当する水蒸気排出水分量ｗＶ［ｇ／ｈ］及び水蒸気容積ＱＶ［ｍ３／ｈ］が、次式（７）及び（８）で表される。
ｗＶ＝ｗＭ−ｗＧ                        （７）
ＱＶ＝ｗＶ・α／ρＶ                    （８）
なお本明細書では、ｗＶを除去水分量とも呼ぶことにする。この除去水分量ｗＶは、言い換えればスラリー状材料Ｍの乾燥を行う乾燥速度を表しており、乾燥粉末Ｇの生産性を上げるためには大きいほどよいが、一方で乾燥装置の性能やスラリー状材料Ｍの変質（例えば物理的又は化学的性質の変化等）防止の点から制限される。
【００３５】
そして、排気口５０から排出される排気Ｏの排気風量をＱＯ［ｍ３／ｈ］、給気絶対湿度をＨＩ［ｇ-H２O／ｍ３-dry air］としたとき、給気口２０から導入される給気Ｉの給気風量ＱＩ［ｍ３／ｈ］及び給気水分量ｗＩ［ｇ／ｈ］、さらには排気水分量ｗＯ［ｇ／ｈ］が、次式（９）、（１０）および（１１）で表される。
ＱＩ＝ＱＯ−ＱＶ                        （９）
ｗＩ＝ＱＩ・ＨＩ                        （１０）
ｗＯ＝ｗＶ＋ｗＩ                        （１１）
よって、目標となる排気絶対湿度ＨＯ［ｇ-H２O／ｍ３-dry
air］は、次式（１２）で与えられる。
ＨＯ＝ｗＯ／ＱＯ                        （１２）
【００３６】
次に、熱収支に関しては、以下の関係が成り立つと考えられる。 給気風量をＱＩ［ｍ３／ｈ］、給気比重をρＩ［ｇ／ｍ３］、給気温度をＴＩ［Ｋ］、給気比熱をＣＩ［Ｊ／ｇ］としたとき、給気口２０から導入される給気Ｉの給気熱量ｑＩ［Ｊ／ｈ］は、次式（１３）で表される。
ｑＩ＝ＱＩ・ρＩ・ＴＩ・ＣＩ                （１３）
なお、加熱器２３に導入される外気風量をＱＩ'［ｍ３／ｈ］、外気比重をρＩ'［ｇ／ｍ３］、外気温度をＴＩ'［Ｋ］、外気比熱をＣＩ'［Ｊ／ｇ］としたとき、加熱器２３に導入される外気Ｉ’の外気熱量ｑＩ'［Ｊ／ｈ］は、次式（１３）’で表される。
ｑＩ'＝ＱＩ'・ρＩ'・ＴＩ'・ＣＩ'           （１３）’
よって、加熱器２３により外気Ｉ’に付与される付加熱量をｑ２３［Ｊ／ｈ］とすると、給気熱量ｑＩ，外気熱量ｑＩ'及び付加熱量ｑ２３の間には次式（１３）”の関係が成り立つ。
ｑＩ＝ｑＩ'＋ｑ２３                         （１３）”
式（１３）”から明らかなように、給気熱量ｑＩは付加熱量ｑ２３の変化（加熱器２３のボリューム等）によって調整可能であり、また周囲環境（外部状況）の変化によって外気熱量ｑＩ'も変動する。
【００３７】
一方、水の沸点をＴＶ［Ｋ］、材料温度をＴＭ［Ｋ］、水の比熱をＣＶ［Ｊ／ｇ］、水の気化熱をＲＶ［Ｊ／ｇ］としたとき、スラリー状材料Ｍに含有される水分の蒸発熱量ｑＶ［Ｊ／ｈ］は、次式（１４）で表される。
ｑＶ＝ｗＶ（（ＴＶ−ＴＭ）ＣＶ＋ＲＶ        （１４）
排気比重をρＯ［ｇ／ｍ３］、排気温度をＴＯ［Ｋ］、排気比熱をＣＯ［Ｊ／ｇ］としたとき、排気口５０から排出される排気Ｏの排気熱量ｑＯ［Ｊ／ｈ］は、次式（１５）で表される。
ｑＯ＝ＱＯ・ρＯ・ＴＯ・ＣＯ                （１５）
粉末比熱をＣＧ［Ｊ／ｇ］、粉末温度をＴＧ［Ｋ］としたとき、乾燥粉末Ｇにおける残存熱量ｑＧ［Ｊ／ｈ］は、次式（１６）で表される。
ｑＧ＝ＷＧ・ＣＧ（ＴＧ−ＴＭ）                    （１６）
なお、材料比熱をＣＭ［Ｊ／ｇ］としたとき、材料Ｍを介しての投入熱量ｑＭ［Ｊ／ｈ］は、次式（１６）’で表される。
ｑＭ＝ＷＭ・ＴＭ・ＣＭ＝ＱＭ・ρＭ・ＴＭ・ＣＭ    （１６）’
周囲温度をＴＡ［Ｋ］、乾燥室表面積をＡ［ｍ２］、伝熱係数をＫ［Ｊ／ｈ／ｍ２］としたとき、乾燥室放熱量ｑＬ［Ｊ／ｈ］は、次式（１７）で表される。
ｑＬ＝ＴＡ・Ａ・Ｋ                                （１７）
したがって、乾燥室３０に対する熱収支を考慮すると、上記給気熱量ｑＩは次式（１８）で表される。
ｑＩ＝ｑＶ＋ｑＯ＋ｑＧ＋ｑＬ                      （１８）
【００３８】
図３に本発明を適用したスプレードライヤを模式的に示す。図３において、スプレードライヤは、次のような乾燥条件を作る上での制御機能を有している。
（１）乾燥装置の起動時（運転開始時）や材料投入一時停止後の再起動時（運転再開時）等に、スラリー状材料Ｍの供給に先立ち、排気口５０の近傍にて排気Ｏの温度ＴＯ及び／又は相対湿度ｈＯを検出し、これら検出値の変動に対応する形で、投入口１０から供給する冷媒Ｃの供給量ｗＣ（すなわち流量調整弁７２の開閉制御に伴う冷媒Ｃの供給時間）を調整すること。（図５参照）
（２）乾燥粉末Ｇの水分率ＭＧ'を検出し、乾燥粉末Ｇの検出水分率ＭＧ'と規定水分率ＭＧとの比較において、ＭＧ'＜ＭＧのとき給気Ｉの有する給気熱量ｑＩを小さくし、ＭＧ'＞ＭＧのとき給気熱量ｑＩを大きくすることで、スラリー状材料Ｍからの単位時間当たりの除去水分量ｗＶを略一定に維持すること。（図６参照）
【００３９】
上記の制御機能を果たすため、図３のスプレードライヤには、その作動をコントロールするための制御部８を設けている。制御部８は、Ｉ／Ｏポート８１とこれに接続されたＣＰＵ８２，ＲＯＭ８３，ＲＡＭ８４等からなるマイクロプロセッサにより構成されており、ＲＯＭ８３には制御プログラムが格納されている。
【００４０】
Ｉ／Ｏポート８１の入力側には、次のような検出器（センサ）等が接続されている。
・温度計１ａ：スラリー状材料Ｍの投入経路に設けられ、スラリー状材料Ｍの温度ＴＭを測定する。
・流量計１ｂ：スラリー状材料Ｍの投入経路に設けられ、スラリー状材料Ｍの流量（投入量）ＱＭを測定する。
・温度計２ａ：給気Ｉの給気経路に設けられ、給気Ｉの温度ＴＩを測定する。
・温度計、湿度計又は流量計のうち少なくとも一種２ｂ：加熱器２３により加熱される前の外気Ｉ’の給気経路に設けられ、外気Ｉ’の温度、湿度又は風量のうち少なくとも一つの特性値を測定する。なお、ここで使用する湿度（計）は、絶対湿度（計）、相対湿度（計）のいずれであってもよい。
・温度計４ａ：乾燥粉末Ｇの取出流路４１に設けられ、乾燥粉末Ｇの粉末温度ＴＧを測定する。
・重量流量計４ｂ：温度計４ａに隣接して乾燥粉末Ｇの取出流路４１に設けられ、乾燥粉末Ｇの重量流量（粉末生成重量）ＷＧを測定する。
・温度計又は相対湿度計５ａ：排気Ｏの排気流路５１（排気口５０の近傍）に設けられ、排気Ｏの温度ＴＯ又は相対湿度ｈＯを測定する。なお、温度計と相対湿度計とを設け、相対湿度ｈＯの代わりに、既知の換算式により算出した排気絶対湿度ＨＯを用いることもできる。ここで、絶対湿度とは、標準状態での気体中の絶対水分量を特定するパラメータ（重量％、分圧、モル分率等）を総称するものである。具体的には測定温度ＴＯでの飽和水蒸気量νの値に相対湿度ｈＯを乗ずることにより、標準状態の気体の単位体積当たりの水蒸気量として絶対湿度を算出することができる。
・赤外線等を利用した水分量測定計６ａ：乾燥粉末Ｇの取出口４０に続く取出流路４１（取出口４０の近傍）又は捕集サイクロン６０の出口に続く回収流路６１、若しくはそれらから分岐させた試料採取部６Ａに設置され（図８又は図１参照）、乾燥粉末Ｇの水分量として水分率ＭＧ（湿量基準）を測定する。なお、乾燥粉末Ｇの水分量として含水率（乾量基準）を測定してもよい。
・流量計７ａ：冷媒Ｃの投入経路に設けられ、冷媒Ｃの流量（供給量）ｗＣを測定する。
【００４１】
一方Ｉ／Ｏポート８１の出力側には、次のような作動部材（アクチュエータ）等が接続されている。
・加熱器２３の温度設定器２３ａ：制御信号に基づき、加熱器２３の設定温度を調節して、給気温度ＴＩや給気熱量ｑＩを変更する。
・冷媒Ｃ側流量調整弁７２の供給量設定器７２ａ：制御信号に基づき、流量調整弁７２の開成から閉成までの時間を調節して、冷媒Ｃの供給時間すなわち供給量ｗＣを変更する。
・材料Ｍ側流量調整弁１２の供給量設定器１２ａ：制御信号に基づき、流量調整弁１２の開度を調節（弁閉を含む）して、材料投入量ＱＭを変更する。
【００４２】
なお、上記した以外にＩ／Ｏポート８１の入力側には、保管サイロ６６に設けられ、乾燥粉末Ｇの収容量を測定するレベル計６ｂも接続されている（図１参照）。また、Ｉ／Ｏポート８１の出力側には、水分量測定計６ａ又はレベル計６ｂの出力に起因する制御信号に基づき、電磁ソレノイドを作動して回収流路６１と分離流路６３とを切り換える電磁切換弁６２も接続されている（図１参照）。しかし、既述の通りその制御機能は、乾燥粉末Ｇの水分量制御には直接的には関与していない。そこで、レベル計６ｂと電磁切換弁６２とは図３の制御系から割愛した（図５，図６において同じ）。
【００４３】
次に、水分量測定計６ａを設ける位置について、捕集サイクロン６０の出口に続く回収流路６１から分岐させた試料採取部６Ａに設ける場合（図１参照）と、乾燥室３０の取出口４０に続く取出流路４１から分岐させた試料採取部６Ａに設ける場合（図８参照）とで、乾燥粉末Ｇの水分量制御に関して作用・効果上の差異は見られない。そこで、取出流路４１から回収流路６１に至る経路は図３の制御系において中間省略した（図５，図６において同じ）。したがって、水分量測定計６ａは取出流路４１から回収流路６１に至る経路の任意の位置に取り付け可能である。
【００４４】
スプレードライヤにおける乾燥条件を作る上での各制御機能について機能毎に分けて解説する。図５において、乾燥装置の起動時（運転開始時）や材料投入一時停止後の再起動時（運転再開時）等に、スラリー状材料Ｍの供給に先立ち、排気口５０の近傍にて排気Ｏの温度ＴＯ及び／又は相対湿度ｈＯを検出し、これら検出値の変動に対応する形で、投入口１０から供給する冷媒Ｃの供給量ｗＣを調整する。
【００４５】
冷媒Ｃの供給量ｗＣを調整する具体的な方法について、図４のタイミングチャートと図５，図６のブロック図とを参照して説明する。乾燥装置の起動時（運転開始時）や材料投入一時停止後の再起動時（運転再開時）において、冷媒供給開始ボタン（図示せず）が押されると、制御部８から流量調整弁１２を閉じてスラリー状材料Ｍの供給を中止する制御信号が発せられる。
【００４６】
そして、給気温度ＴＩ（又は給気熱量ｑＩ）がほぼ一定に維持される条件のもとで、排気口５０にて排気温度ＴＯを検出する。予め設定しておいた排気温度ＴＯの上限値ＴＵ・下限値ＴＬと排気温度ＴＯの検出値とを比較し、排気温度ＴＯの検出値が上限値ＴＵ以上になると、制御部８から流量調整弁７２を開いて冷媒Ｃの供給を開始する制御信号が発せられる（図５参照）。冷媒Ｃが供給されると排気Ｏが冷却されるので検出値が低下してゆき、検出値が下限値ＴＬ以下になると、制御部８から流量調整弁７２を閉じて冷媒Ｃの供給を停止する制御信号が発せられる（図６参照）。冷媒Ｃの供給が停止されると、今度は排気Ｏは加熱されて検出値が上昇する。再び検出値が上限値ＴＵ以上になったとき冷媒Ｃの供給を再開すると、排気Ｏが再冷却されて検出値が低下し、以下同様の現象を繰り返すことになる。つまり、排気温度ＴＯの検出値が上限値ＴＵ以上になると、流量調整弁７２を開いて冷媒Ｃの供給量が開始され、排気温度ＴＯの検出値が下限値ＴＬ以下となるまでの間冷媒Ｃは供給されるので、排気温度ＴＯに基づいて冷媒Ｃの供給時間が、ひいては供給量ｗＣが調整されることになるのである。
【００４７】
そこで、排気温度ＴＯの検出値が上限値ＴＵから下限値ＴＬに至る変動回数を例えば１〜５回（望ましくは２〜４回；図４（ａ）では３回）に制限することにより、冷媒Ｃの供給量ｗＣを調整し、スラリー状材料Ｍを投入して連続運転をスタートするまでの移行時間を確実に短縮できる。より具体的には、排気温度ＴＯの検出値が上限値ＴＵから下限値ＴＬに至る変動回数をカウントし、この変動回数が所定値に達したときに冷媒Ｃの供給を終了することにより、冷媒Ｃの供給量ｗＣを調整することができる。
【００４８】
ところで、図４（ａ）においては、排気温度ＴＯの上限値ＴＵから下限値ＴＬに至る変動回数が増加するにつれて、上限値ＴＵ及び下限値ＴＬが順次大きく（高温に）なるように設定してある。すなわち、上限値ＴＵに関して、ＴＵ１＜ＴＵ２＜ＴＵ３に設定され、一方下限値ＴＬに関して、ＴＬ１＜ＴＬ２＜ＴＬ３に設定されている。乾燥室内が連続運転時の状況（室内の温度、湿度等）に徐々に収束していき、移行時間終了時において連続運転時の乾燥室内に近似した状況が実現されている。したがって、スラリー状材料Ｍを投入後速やかに規定水分率ＭＧの乾燥粉末Ｇを取り出すことができ、スラリー状材料Ｍを投入後最初の規定水分率ＭＧの乾燥粉末Ｇを取り出すまでの初期時間も短縮される。
【００４９】
さて、排気温度ＴＯの検出値が上限値ＴＵ以上であることに基づいて冷媒Ｃの供給が開始された後、周囲環境（外気の温度、湿度等）の変化等により、相当の時間を経過しても排気温度ＴＯの検出値が下限値ＴＬ以下にならない場合がある。そこで、所定の供給継続時間ｔを予め設定しておき、この供給継続時間ｔの経過をもって冷媒Ｃの供給を強制的に終了する。排気温度ＴＯの検出値が上限値ＴＵから下限値ＴＬに至る変動回数の積算値が大になるほどこのような状態になりやすいことから、図４（ａ）においては、変動回数が増加するにつれて、供給継続時間ｔが順次大きく（長く）なるように設定してある。すなわち、供給継続時間ｔに関して、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３に設定されている。そして、図４（ａ）において、変動回数３回のうち最終の第３回目は下限値ＴＬ３によらずに供給継続時間ｔ３によって冷媒Ｃの供給が強制終了されている。なお、Δｔはノイズ等瞬間的な信号によって誤動作しないように設けられた遅延時間を表わす。
【００５０】
そして、図４（ａ）では、３回目の変動回数をカウントしたとき冷媒Ｃの供給を終了し、その後排気温度ＴＯの検出値が下限値ＴＬ（ＴＬ３）よりも高く設定された投入切換温度ＴＥに達したとき、制御部８から、流量調整弁７２を閉じて冷媒Ｃの供給を停止するとともに、流量調整弁１２を開いて投入口１０からスラリー状材料Ｍを供給する制御信号が発せられる。このようにして、スラリー状材料Ｍを投入しての連続運転にスムーズに移行することができる。なお、図４（ａ）では投入切換温度ＴＥは上限値ＴＵ３よりも大（高温）に設定してあるが、上限値ＴＵ３より小であっても等しくてもよい。
【００５１】
再び図４（ａ）に注目すると、排気温度ＴＯのグラフに対して排気相対湿度ｈＯのグラフは、水平方向の直線に対してほぼ線対称に描かれることがわかる。そこで、排気温度ＴＯの検出値の変動に対応する形で、冷媒Ｃの供給量ｗＣを制御調整させる代わりに、相対湿度ｈＯの検出値の変動に対応する形で、冷媒Ｃの供給量ｗＣを制御調整させることが可能である。このとき、上限値ｈＵに関して、排気温度ＴＯの上限値ＴＵの場合とは逆に、ｈＵ１＞ｈＵ２＞ｈＵ３に設定され、一方下限値ｈＬに関して、排気温度ＴＯの下限値ＴＬの場合とは逆に、ｈＬ１＞ｈＬ２＞ｈＬ３に設定されている。なお、相対湿度ｈＯにより冷媒Ｃの供給量ｗＣを制御調整する方法は、排気温度ＴＯにより冷媒Ｃの供給量ｗＣを制御調整する方法に準ずる。
【００５２】
以上で述べたように、スラリー状材料Ｍの供給に先立ち、給気温度ＴＩ（又は給気熱量ｑＩ）がほぼ一定に維持される条件のもとで、排気Ｏの温度ＴＯ及び／又は相対湿度ｈＯの検出値の変動に対応する形で、冷媒Ｃの供給量ｗＣが制御調整される。そして、排気温度ＴＯの検出値が投入切換温度ＴＥに達したときに、スラリー状材料Ｍを投入しての連続運転に移行する。さらに、水分量測定計６ａにより所定量（例えば、０．１％）以上の乾燥粉末Ｇの水分率ＭＧ'を検出したとき（図４（ｃ）におけるＸ点参照）に、乾燥粉末Ｇの規定水分率ＭＧと検出水分率ＭＧ'との比較に基づく給気温度ＴＩ（又は給気熱量ｑＩ）の制御調整が行われる。
【００５３】
通常の連続運転状態を示す図６及び図４（ｃ）・（ｄ）において、水分量測定計６ａにより乾燥粉末Ｇの水分率ＭＧ'を検出し、乾燥粉末Ｇの規定水分率ＭＧと検出水分率ＭＧ'との比較を行う。
（１）いま、検出水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧと等しい（図４（ｃ）におけるＡ点参照）ときは、
ＭＧ＝（ｗＧ／（Ｗ＋ｗＧ））×１００     （６）
が成立しており、またこのとき単位時間当たりの除去水分量ｗＶ（乾燥速度）は、
ｗＶ＝ｗＭ−ｗＧ＝ｃｏｎｓｔ．            （７）’
が維持されている。
（２）ここで、検出水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧよりも大きくなった（図４（ｃ）におけるＢ点参照）とすると、このとき乾燥粉末Ｇの粉末水分量ｗＧが増大して乾燥速度ｗＶが低下している。そこで、加熱器２３の温度設定器２３ａの設定温度（すなわち給気温度ＴＩ）を高め給気熱量ｑＩを大きくすれば（図４（ｄ）における線分Ｂ’参照）、粉末水分量ｗＧが低下し、検出水分率ＭＧ'も低下する。よって検出水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧと等しくなれば、乾燥速度ｗＶも元の状態に維持されることになる（図４（ｃ）におけるＣ点参照）。
（３）一方、検出水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧよりも小さくなった（図４（ｃ）におけるＤ点参照）ときは、乾燥粉末Ｇの粉末水分量ｗＧが低下して乾燥速度ｗＶが増大している。そこで、加熱器２３の温度設定器２３ａの設定温度（すなわち給気温度ＴＩ）を低め給気熱量ｑＩを小さくすると（図４（ｄ）における線分Ｄ’参照）、粉末水分量ｗＧが増大し、検出水分率ＭＧ'も増大する。よって検出水分率ＭＧ'が規定水分率ＭＧと等しくなれば、乾燥速度ｗＶも元の状態に維持されることになる（図４（ｃ）におけるＥ点参照）。
【００５４】
なお、図４（ｃ）に示すように、乾燥粉末Ｇの規定水分率ＭＧに対してその上下のうち少なくとも一方に不感帯ΔＭＧを設定しておくと、制御上のハンチング防止が図れる。
【００５５】
このようにして、アルミナ等のセラミック原料を含有するスラリー状のセラミック材料を乾燥して得られた乾燥粉末は、平均粒径が略一定で規定水分量を略安定的に含有し、スラリー状材料の供給開始から供給終了まで連続的に歩留まりよく生産される。したがって、その乾燥粉末を焼結することにより得られるセラミック焼結体、例えばスパークプラグ用絶縁体は、品質のよい製品として安価に生産することができる。
【００５６】
図７にセラミック焼結体としてのスパークプラグ用絶縁体の製造方法の一例を、スパークプラグの主要構造とともに示す。まず、図７（ａ）に示すように、スパークプラグ用絶縁体はラバープレス法によって成形されるのが一般的である。成形機２００に設けられる上下方向の凹部に沿って環状のキャビティ２１０を張設し、このキャビティ２１０の内側に環状のゴム型２２０を挿入固定する。ゴム型２２０の下方開口部には底蓋２３０を嵌合させ、下方側ホルダ２４０により底蓋２３０を押圧保持する。スパークプラグ用絶縁体１０２を形成するセラミック原料として、図１の乾燥装置で得られたアルミナを主体とする乾燥粉末Ｇを、底蓋２３０で下方を閉鎖されたゴム型２２０の内部空間に充填する。このとき、プレスピン２５０がこの内部空間の中心に位置するように上方側ホルダ２６０で押圧保持されており、このプレスピン２５０は絶縁体１０２において中心電極１０３等を挿通するための中心孔１０２ａに対応する形状を有している。そして、成形機２００の管路２７０を通って水圧、油圧等の液圧ＦＰがキャビティ２１０の外側からゴム型２２０の径方向内側に作用し、絶縁体成形体１０２Ａが形成される。
【００５７】
次に、図７（ｂ）に示すように、液圧ＦＰを解除しゴム型２２０から絶縁体成形体１０２Ａを取り出す。絶縁体成形体１０２Ａからプレスピン２５０と上方側ホルダ２６０とを取り外した後、グラインダ研削等によって外形を仕上げる。
【００５８】
このようにして得られた絶縁体成形体１０２Ａは、トンネル窯において１６００℃前後の温度で焼成される。これに釉薬をかけ９００℃前後で再び焼成すると、図７（ｃ）に示すようなセラミック焼結体としての絶縁体焼結体１０２Ｂが得られる。
【００５９】
そして、図７（ｄ）では、絶縁体焼結体１０２Ｂに寸法調整等が施された絶縁体１０２が筒状の主体金具１０１の内側に嵌め込まれ、絶縁体１０２の中心孔１０２ａには中心電極１０３が配置される。一端が主体金具１０１に固定された接地電極１０４の他端が中心電極１０３の先端部と対向するように曲げられ、接地電極１０４と中心電極１０３との間に火花放電ギャップｇが形成されて、スパークプラグ１００が構成されている。
【００６０】
本発明に係る乾燥装置の適用例として、噴霧乾燥装置について説明してきたが、この他にも内部撹拌式や流動層式の乾燥装置等、スラリー状又は溶液状材料に使用可能な乾燥装置であれば適用可能である。
【００６１】
なお、冷媒の供給量の調整について、実施例では、排気温度等の検出値の変動に応じて、冷媒の投入口への供給の開始から停止までの供給時間を制御する方法を例示したが、排気温度等の検出値に応じて流量調整弁の開度を変えることで冷媒の供給量を調整することも可能である。すなわち、所定のサンプリングタイム毎に排気温度等の検出値をモニタリングするとともに、この検出値の大小に応じた制御信号を制御部より出力して流量調整弁の開度を変更調節し、冷媒の供給量を調整する方法を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥装置の一実施例たる噴霧乾燥装置を示す全体説明図。
【図２】図１の噴霧乾燥装置の水分収支及び熱収支を表す模式図。
【図３】図１の噴霧乾燥装置の主要制御機能を示すブロック図。
【図４】図３の主要制御機能を表わすタイミングチャート。
【図５】図３の制御機能のうちの一部冷媒供給機能を示すブロック図。
【図６】図３の制御機能のうちの一部通常連続運転機能を示すブロック図。
【図７】セラミック焼結体としてのスパークプラグ用絶縁体の製造方法の一例を、スパークプラグの主要構造とともに示す説明図。
【図８】従来の噴霧乾燥装置を示す説明図。
【符号の説明】
１０    投入口
２０    給気口
２３    加熱器
３      乾燥部
３０    乾燥室
４０    取出口
５ａ    排気温度計（検出器）
５０    排気口
８      制御部
Ｃ      水（冷媒）
Ｇ      乾燥粉末
Ｉ      給気
Ｉ’     外気
Ｍ      スラリー状材料（材料）
Ｏ      排気
ＴＩ     給気温度
ＴＯ     排気温度
ｑＩ     給気熱量
ｗＣ     冷媒供給量
【図１】
0004783513.tif 000002
【図２】
0004783513.tif 000003
【図３】
0004783513.tif 000004
【図４】
0004783513.tif 000005
【図５】
0004783513.tif 000006
【図６】
0004783513.tif 000007
【図７】
0004783513.tif 000008
【図８】
0004783513.tif 000009