(57)【要約】【課題】  筐体の横断面内に縦振動を与え、一方、縦断面内に円振動を与えることにより、被処理物の移送、排出を迅速且つ確実に行うことのできる装置において、筐体の振動効率を高めることにより、処理効率を高めることのできる新規な振動処理装置の開発を技術課題とした。【解決手段】バイブレータユニット５を二基並列に具え、且つこれらバイブレータユニット５の筐体１への取り付け態様を、平面視において、筐体１に形成された投入口１５から排出口１６に至る経路と、回転軸５２とが直交するようにした振動処理装置において、バイブレータユニット５は、弾性体２に直接荷重を掛けないように配されたモータＭによって駆動されるものであることを特徴として成り、筐体１やバイブレータユニット５を含めた被振動部材の軽量化を実現して、バイブレータユニット５による筐体１の振動効率を高めることができ、この結果、装置の処理効率を高めることができる。【選択図】図２
2007057202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を処理室とした筐体を、弾性体を介在させた状態で基台上に具え、この筐体をバイブレータユニットによって振動させることにより、前記処理室内に投入された被処理物を流動させながら、この被処理物の処理を行う装置であって、前記バイブレータユニットは回転軸にアンバランスウェイトを具えて成るものであり、このバイブレータユニットを二基並列に具え、且つこれらバイブレータユニットの筐体への取り付け態様を、平面視において、筐体に形成された投入口から排出口に至る経路と、前記回転軸とが直交するようにした振動処理装置において、前記バイブレータユニットは、前記弾性体に直接荷重を掛けないように配されたモータによって駆動されるものであることを特徴とする振動処理装置。
【請求項２】
前記バイブレータユニットは、ケーシング内に配されたベアリングに回転軸が軸支され、この回転軸に対してアンバランスウェイトが具えられて成るものであり、且つ前記アンバランスウェイトを貫通した回転軸の端部がケーシングを封鎖するカバーから突出して成るものであり、前記回転軸の端部にカップリング要素が取り付けられ、一方、モータの軸に対してカップリング要素が具えられ、前記バイブレータユニットの回転軸と、モータの軸とをユニバーサルジョイントによって連結して動力の伝達を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載の振動処理装置。
【請求項３】
前記バイブレータユニットに連結されるモータは、バイブレータユニット毎に個別に具えられたことを特徴とする請求項１または２記載の振動処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器状の処理室を振動させることによって粉粒体を流動させながら、混合、乾燥、造粒、コーティング等の処理を行う装置に関するものであって、特に被振動部材の軽量化を実現することにより処理室の振動効率を向上させた振動処理装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
食品、医薬品、農薬、飼料、化学薬品等の粉粒体の製造工場、加工工場等においては、原材料に混合、乾燥、造粒、コーティング等の処理を施してこれらの粉粒体を得るものであり、このための装置の一つに振動処理装置がある。この振動処理装置の一例である振動乾燥機Ｄ′は、被処理物に減圧下あるいは常圧下で混合、乾燥、造粒、コーティング等の処理を施すことが可能であり、更に可燃性溶剤を含んだものの処理が可能である。この種の装置の基本構成は図８に示すように、密閉可能な円筒容器状の筐体１′の内部空間を処理室１０′とするものであり、この筐体１′を、バネ、防振ゴム等の弾性体２′を介在させて基台Ｂ′上に具え、この筐体１′に一基のバイブレータユニット５′を設けて成るものである。
【０００３】
このような振動乾燥機Ｄ′は、バイブレータユニット５′における電動機の回転軸５２′に具えたアンバランスウェイト５３′の偏芯運動により筐体１′の横断面内に円振動（３６０°全方向に同量で向きが変わる振動）を与え、一方、縦断面内に縦振動（上下方向のみで方向を変える振動）を与えることにより、粉粒体Ｇを流動させた状態で処理室１０′内に滞留させ、混合、乾燥、造粒、コーティング等の処理を行うものである。
そして前記バイブレータユニット５′は、アンバランスウェイト５３′を具えた回転軸５２′と動力源であるモータとを一体化したタイプのものが供されている。
【０００４】
ところで本出願人は、振動処理装置の移送機構についての動作原理を探究するとともに、この種の装置の設計において連綿と踏襲されていた筐体１′の横断面内に円振動を与えるバイブレータユニット５′の取り付け態様を根本から見直して、筐体１″の横断面内に縦振動を与え、一方、縦断面内に円振動を与えることにより、被処理物の移送、排出を迅速且つ確実に行うことのできる振動処理装置を開発し、既に特許出願に及んでいる（特許文献１参照）。
上記特許出願に係る発明は図９に示すように、回転軸５２″が投入口１５″から排出口１６″に至る経路に対して直交するように、二基のバイブレータユニット５″が並列に具えられたものである。
このような構成が採られることにより、筐体１″の横断面内において縦振動を与えるとともに、縦断面内において円振動を与え、被処理物の移動速度を高く設定することができ、被処理物の移送、排出を迅速且つ確実に行うことが可能となっていた。
しかしながら上記振動乾燥機Ｄ″は、アンバランスウェイト５３″を具えた回転軸５２″と動力源であるモータとを一体化したタイプのバイブレータユニット５″が二基搭載されるものであるため、弾性体２″によって支持される筐体１″やバイブレータユニット５″を含めた被振動部材の重量が多大となり、振動効率の低下を招いてしまっている点において改善の余地があった。
【特許文献１】特開２００３−１７６９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、筐体の横断面内に縦振動を与え、一方、縦断面内に円振動を与えることにより、被処理物の移送、排出を迅速且つ確実に行うことのできる装置において、筐体の振動効率を高めることにより、処理効率を高めることのできる新規な振動処理装置の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち請求項１記載の振動処理装置は、内部空間を処理室とした筐体を、弾性体を介在させた状態で基台上に具え、この筐体をバイブレータユニットによって振動させることにより、前記処理室内に投入された被処理物を流動させながら、この被処理物の処理を行う装置であって、前記バイブレータユニットは回転軸にアンバランスウェイトを具えて成るものであり、このバイブレータユニットを二基並列に具え、且つこれらバイブレータユニットの筐体への取り付け態様を、平面視において、筐体に形成された投入口から排出口に至る経路と、前記回転軸とが直交するようにした振動処理装置において、前記バイブレータユニットは、前記弾性体に直接荷重を掛けないように配されたモータによって駆動されるものであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、弾性体に支持される、筐体やバイブレータユニットを含めた被振動部材の軽量化を実現して、バイブレータユニットによる筐体の振動効率を高めることができ、この結果、装置の処理効率を高めることができる。また消費電力を低減することができる。
【０００７】
また請求項２記載の振動処理装置は、前記要件に加え、前記バイブレータユニットは、ケーシング内に配されたベアリングに回転軸が軸支され、この回転軸に対してアンバランスウェイトが具えられて成るものであり、且つ前記アンバランスウェイトを貫通した回転軸の端部がケーシングを封鎖するカバーから突出して成るものであり、前記回転軸の端部にカップリング要素が取り付けられ、一方、モータの軸に対してカップリング要素が具えられ、前記バイブレータユニットの回転軸と、モータの軸とをユニバーサルジョイントによって連結して動力の伝達を行うように構成されたことをとして成るものである。
この発明によれば、ユニバーサルジョイントによって、筐体の振動に伴う軸ブレを吸収して、振動効率の低下や機械的損傷を回避することができる。
【０００８】
更にまた請求項３記載の振動処理装置は、前記要件に加え、前記バイブレータユニットに連結されるモータは、バイブレータユニット毎に個別に具えられたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、個々のバイブレータユニットを独立して駆動することができるため、筐体に与える振動モードを多様化することができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筐体の横断面内に縦振動を与え、一方、縦断面内に円振動を与えることにより、被処理物の移送、排出を迅速且つ確実に行うことができるとともに、筐体の振動効率を高めることにより、処理効率を高め、更に消費電力やイニシャルコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図示の実施例に基づいて説明するが、この実施例に対して、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００１１】
図中符号Ｄで示すものが本発明の振動処理装置の一例である振動乾燥機であり、このものは内部空間を処理室１０とした筐体１を弾性体２を介在させて状態で基台Ｂに載置するとともに、筐体１の下部に具えられたベース３に対してバイブレータユニット５が取り付けられて成る。そして振動乾燥機Ｄは、周辺機器としてコンデンサ、真空ポンプを具えて成る真空凝集装置６及び熱媒循環器７を具えるものであり、処理室１０内を真空にするとともに加熱し、更に前記バイブレータユニット５によって筐体１を加振することにより被処理物たる粉粒体Ｇを流動させながらこのものの乾燥処理を行うというものである。なお造粒、コーティング処理が行われる場合には、バインダー液、コーティング液を噴霧するノズルが筐体１または側板１２の適所に設けられる。また混合処理が行われる場合にはこれらの周辺機器は不要となる。
【００１２】
以下振動乾燥機Ｄを構成する諸部材について詳しく説明する。
まず前記基台Ｂについて説明すると、このものは一例として図１、２に示すように、鋼材を適宜組み合わせて構成されたものであり、この基台Ｂに対して四本の支持柱Ｃが立設される。
また前記弾性体２は、バネ、防振ゴム等の弾性部材によって形成された柱状部材であり、この実施例ではバネが使用される。
【００１３】
次に前記筐体１について説明すると、このものは内部空間を処理室１０とした横置き円筒状部材であり、筐体１の側周に固定脚１１が四脚形成され、また円筒両開口部に側板１２が開閉自在に具えられる。
またこれら筐体１及び側板１２の内側にはジャケット内板１３が設けられ、更に熱媒ノズル１４が取り付けられるとともに、この熱媒ノズル１４に温水等の熱媒循環器７が接続される。
【００１４】
更に前記筐体１の側周部には投入口１５が形成され、その逆側に位置する側板１２に排出口１６が形成され、筐体１の略中央に排気口１７が形成されるとともに、この排気口１７にフレキシブルパイプＦ等を用いて真空凝集装置６が接続される。また前記筐体１の適宜の個所に測定口１８が形成されるものであり、この測定口１８には温度センサ、湿度センサ等が取り付けられ、図示しない適宜の制御盤に接続される。なお前記排出口１６は蓋体１６ａによって開閉されるものであり、この蓋体１６ａはダクト１６ｂに具えられたハンドル１６ｃの操作によって排出口１６に接近離反するものである。また筐体１の下部にはドレン口１９が形成される。
なおこの実施例では、処理室１０を、排出口１６側が水平線に対して１〜２°下方に傾斜させて基台Ｂ上に設置するようにしたが、この傾斜角度を調節可能とすることもできる。
【００１５】
そして図１、２に示すように前記筐体１の外周下部に平板状のベース３を固着するとともに、このベース３の下側に対して二基のバイブレータユニット５を固定する。この実施例では図１の側面図に示すようにベース３の左側部分にバイブレータユニット５Ａを取り付け、更に右側部分にバイブレータユニット５Ｂを取り付けるようにした。
【００１６】
前記バイブレータユニット５は図４に示すように、ケーシング５０内にベアリング５１を配し、このベアリング５１に回転軸５２が軸支されるとともに、前記回転軸５２に対して二本のアンバランスウェイト５３が具えられて成るものである。
そして一方のアンバランスウェイト５３を貫通した回転軸５２は、更にサイドカバー５４を貫通してその端部が突出した状態となり、この突出部分にカップリング要素たるプラグ５５が取り付けられる。
また架台Ｐに載置されたモータＭの出力軸に対してもプラグ５５が取り付けられるものであり、これらプラグ５５は、ユニバーサルジョイント５６の両端に具えられたカップリング要素たるソケット５７と連結され、動力伝達経路が形成されるものである。なお前記モータＭは架台Ｐに載置されるため、このものが弾性体２に直接荷重を掛けることはない。
更に前記ユニバーサルジョイント５６はジョイントカバー５８内に収容される。
また前記ユニバーサルジョイント５６によってバイブレータユニット５に連結されるモータＭは、バイブレータユニット５Ａ、バイブレータユニット５Ｂ毎に個別に設けるようにする。
なおこの実施例では、前記モータＭを基台Ｂとは独立した架台Ｐに載置するようにしたが、基台Ｂ上あるいは基台Ｂ上に設置した台座等、弾性体２に直接荷重を掛けることがない個所であればどこに設置しても構わない。
【００１７】
そして上述のように構成されたバイブレータユニット５は図３の平面図に示すように、回転軸５２が被処理物の移送経路（投入口１５から排出口１６に向かう経路）に対して直交するようにベース３に対して取り付けられる。なおバイブレータユニット５Ａにおける回転軸５２と、バイブレータユニット５Ｂにおける回転軸５２とは平行状態とされるものであり、バイブレータユニット５Ａとバイブレータユニット５Ｂとが並列状態で設置される。
このような構成が採られることにより、この実施例でバイブレータユニット５によって生起される振動力のモードは、筐体１の縦断面内においては図６に示すように、３６０°方向を変える円振動か、あるいは図５（ａ）（ｂ）に示すように上下方向のみで方向を変える縦振動となり、一方、横断面内においては図５（ｃ）に示すように、上下方向のみで方向を変える縦振動となる。
以下これら振動モードについて詳しく説明するが、この説明に先立ってバイブレータユニット５の回転方向について定義しておくと、図１に示す側面図において時計周りの回転を正回転とし、その反対すなわち反時計周りの回転を逆回転とする。
また粉粒体Ｇの移送方向については、投入口１５側から排出口１６側に向かう方向を正方向とし、その反対すなわち排出口１６側から投入口１５側に向かう方向を逆方向として定義する。
【００１８】
そして前記バイブレータユニット５Ａ、５Ｂの回転方向、運転停止状態を異ならせることにより生起される振動力のモードが変化するものであって、まず図５（ａ）（ｂ）に示すようにバイブレータユニット５Ａ、５Ｂ双方の回転速度を同じにして回転方向を異ならせた場合には、筐体１の縦断面内における振動は、上下方向のみで向きを変える縦振動となる。またこのとき、筐体１の横断面内における振動も図５（ｃ）に示すように、上下方向のみで向きを変える縦振動となる。
また図６に示すようにバイブレータユニット５Ａ、５Ｂのいずれか一方のみを起動した場合あるいはバイブレータユニット５Ａ、５Ｂ双方の回転方向を同じにした場合には、筐体１の縦断面内において３６０°全方向に向きを変える円振動が得られることとなる。またこのとき、筐体１の縦断面内における振動は図５（ｃ）に示すように、上下方向のみで向きを変える縦振動となる。そしてバイブレータユニット５が逆回転するときに被処理物は正方向に進み、バイブレータユニット５が正回転するときに被処理物は逆方向に進むこととなる。
【００１９】
なお上述の様に、バイブレータユニット５が装着された筐体１は、様々な振動モードで振動することとなるが、この際、バイブレータユニット５には駆動源が一体化されていないため、筐体１及びバイブレータユニット５を含めた被振動部材の軽量化が図られてモータＭの負荷が軽減し、モータＭを小型化することができるとともに、既存の装置と比べて消費電力、イニシャルコストが低減されることとなる。
特に処理室１０の容量が０．２〜２ｍ３程度と大容量の振動乾燥機Ｄの場合、その効果も顕著となり、更に安全性も著しく向上することとなる。なおこのような大型の装置の場合には、工場内の床に基礎を構築してその上に固定されることもあるが、本発明の振動乾燥機Ｄにあっては、このような基礎の構成を簡素化することも可能となる。
またユニバーサルジョイント５６によって、筐体１の振動に伴う軸ブレを吸収して、振動効率の低下や機械的損傷を回避することができる。
【００２０】
本発明の振動処理装置の一例である振動乾燥機Ｄは一例として上述のようにして構成されるものであって、以下この振動乾燥機Ｄの作動態様と併せて粉粒体の処理方法（一例として乾燥処理）について説明する。
（１）装置のセッティング
まず振動乾燥機Ｄの運転操作に先立ち、側板１２によって筐体１の両開口部を閉鎖するとともに、排出口１６を蓋体１６ａによって閉鎖する。また被処理物たる粉粒体Ｇの形状、粒径、重量等に応じて、モータＭの回転数を決定し、振動周期、振幅の設定を行う。この実施の形態では一例として回転数を１８００ｒｐｍとした。
更に真空凝集装置６によって処理室１０内の圧力を設定し、熱媒循環器７によって循環する熱媒の温度及び流量を設定する。
【００２１】
（２）粉粒体の投入（分散動作）
そして前記真空凝集装置６を起動して処理室１０内を真空状態とし、また熱媒循環器７を起動して熱媒の循環供給を開始し、更にバイブレータユニット５を起動して筐体１を振動させる。ここでは図６（ａ）に示したように、排出口１６に近い個所に位置するバイブレータユニット５Ｂのみを逆回転で起動し、もう一方のバイブレータユニット５Ａを停止させる。
このようなバイブレータユニット５の起動態様を採るのは、粉粒体Ｇの搬送速度を高く設定できるような振動モードを得るためであって、図７（ａ）に示すように投入口１５から投入された粉粒体Ｇは流動しながら速やかに処理室１０内を正方向に進行し、図７（ｂ）に示すように長手方向広域に分布することとなる。このため粉粒体Ｇが投入口１５付近に滞留することに起因する乾燥効率の低下を回避することができる。
【００２２】
（３）乾燥動作
次いで図６（ｂ）に示したように、投入口１５に近い個所に位置するバイブレータユニット５Ａのみを逆回転で起動し、もう一方のバイブレータユニット５Ｂを停止させる。
このようなバイブレータユニット５の起動態様を採るのは、粉粒体Ｇの搬送速度を低く設定できるような振動モードを得るためであって、粉粒体Ｇが過度に進行して排出口１６付近に集中してしまうのを防ぐものである。
このように粉粒体Ｇは、バイブレータユニット５からの振動力を受けて流動しながら処理室１０内において長手方向広域に分布し、この状態で熱媒からの熱を受けて乾燥処理が成されるものである。またこの際に生じた水蒸気は排気口１７から真空凝集装置６に至り、適宜外部に放出される。
なおもし粉粒体Ｇが排出口１６付近に集中してしまったような場合には、図６（ｃ）または図６（ｄ）に示したようなバイブレータユニット５の起動態様を採ることにより、粉粒体Ｇを投入口１５側に戻して再び処理室１０内において長手方向広域に均等に分布させることができる。
更にまた図５に示したようなバイブレータユニット５の起動態様を採ることにより、粉粒体Ｇを積極的に水平方向に移動させることなく流動させ、乾燥処理を行うこともできる。
【００２３】
（４）排出動作
やがて粉粒体Ｇの水分値が所望のものとなったことを、温度センサ等によって検知した時点で、あるいは予め設定しておいた処理時間が経過した時点で、排出口１６を開放する。そして再び図６（ａ）に示したように、排出口１６に近い個所に位置するバイブレータユニット５Ｂのみを逆回転で起動し、もう一方のバイブレータユニット５Ａを停止させる。
このようなバイブレータユニット５の起動態様を採るのは、粉粒体Ｇの搬送速度が高い振動モードを得るためであって、粉粒体Ｇは図７（ｃ）に示すように、速やかに排出口１６から外部に排出される。
やがて処理室１０内の粉粒体Ｇが残り数パーセントとなったときでも、図７（ｃ）に拡大して示すように粉粒体Ｇは排出口１６からほぼ全量が外部に排出される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の振動処理装置を示す側面図である。
【図２】同上正面図である。
【図３】同上平面図である。
【図４】バイブレータユニット、ユニバーサルジョイント及びモータを示す分解斜視図である。
【図５】バイブレータユニットによって生起される振動力のモードを説明するための側面図及び正面図である。
【図６】バイブレータユニットによって生起される振動力のモードを説明するための側面図である。
【図７】乾燥処理の様子を段階的に示す側面図である。
【図８】従来の振動乾燥機を示す平面図及び側面図である。
【図９】特許文献１に記載された振動乾燥機を示す正面図及び側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｄ        振動乾燥機
１        筐体
１０      処理室
１１      固定脚
１２      側板
１３      ジャケット内板
１４      熱媒ノズル
１５      投入口
１６      排出口
１６ａ    蓋体
１６ｂ    ダクト
１６ｃ    ハンドル
１７      排気口
１８      測定口
１９      ドレン口
２        弾性体
３        ベース
５        バイブレータユニット
５Ａ      バイブレータユニット
５Ｂ      バイブレータユニット
５０      ケーシング
５１      ベアリング
５２      回転軸
５３      アンバランスウェイト
５４      サイドカバー
５５      プラグ
５６      ユニバーサルジョイント
５７      ソケット
５８      ジョイントカバー
６        真空凝集装置
７        熱媒循環器
Ｂ        基台
Ｃ        支持柱
Ｆ        フレキシブルパイプ
Ｇ        粉粒体
Ｍ        モータ
Ｐ        架台
【図３】
2007057202.tif 000003
【図４】
2007057202.tif 000004
【図５】
2007057202.tif 000005
【図６】
2007057202.tif 000006
【図７】
2007057202.tif 000007
【図８】
2007057202.tif 000008
【図９】
2007057202.tif 000009
【図１】
2007057202.tif 000010
【図２】
2007057202.tif 000011