(57)【要約】【課題】  従来型静止流動層で粉末油脂等の凝集性の強い粉体のチャンネリング形成を阻害し、良好な流動状態を可能にする安価な粉体流動装置を提供する。【解決手段】  密封したハウジング２の中間部に多孔板３を張設し、該多孔板３の下方の前記ハウジング２内のエアー室４ｂに気体を吹き込むと共に前記多孔板３の上方の前記ハウジング２内の粉体流動室４ａ内を粉体が流動する方式の粉体流動装置１において、前記エアー室４ｂに圧縮空気の圧力をパルス状に附加するエアーパルス発生装置７を設けて、発生させたエアーパルスにより前記多孔板３が垂直方向に振動を生ずるように形成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封したハウジングの中間部に多孔板を張設し、該ハウジング内を該多孔板により仕切って該多孔板の上方を粉体流動室に形成すると共に該多孔板の下方をエアー室に形成し、該エアー室に圧縮エアーの圧力をパルス状に附加するエアーパルス発生手段を設けて、発生させたエアーパルスにより前記多孔板が、略垂直方向に振動を生ずるように形成したことを特徴とする粉体流動装置。
【請求項２】
前記エアーパルス発生手段のパルス周期を調節可能とすることにより前記多孔板の振動の固有振動数に前記パルス周期を同調させることを可能に形成したことを特徴とする請求項１に記載の粉体流動装置。
【請求項３】
前記エアーパルス発生手段は、管路の一端部にエアーパルスの吐出口を有し、該管路の他端部には開閉弁を具備すると共に該他端部を圧縮エアー室内に開口して、該開閉弁の周期的な開閉によりエアーパルスを発生するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉体流動装置。
【請求項４】
前記開閉弁は、扇状の開口部を有して回転する回転円板体と、扇状の開口部を有して静止する静止円板体とを同芯状に重ね合わせると共に、該回転円板体の回転速度を可変に形成してなる回転式開閉弁であることを特徴とする請求項３に記載の粉体流動装置。
【請求項５】
圧縮エアー源から前記圧縮エアー室へ圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給管路を設けると共に、該圧縮エアー供給管路の途中に絞り部とディフューザ部とからなる圧力緩衝手段を介在させたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の粉体流動装置。
【請求項６】
前記多孔板の孔は、粉体の流れ方向に対して直角に多孔板に設けたスリットの片側を該多孔板の下面に向かって膨出させて形成したルーバーからなり、これらルーバーは粉体の流れ方向に対して逆向きとなる粉体の流入口向きと、粉体の流れ方向と同じ向きとなる粉体の流出口向きとを交互に前記多孔板に配置すると共に、前記流出口向きのルーバーの開口面積を前記流入口向きのルーバーの開口面積よりも少許大となるように形成したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の粉体流動装置。
【請求項７】
前記ハウジングにおける前記多孔板の取付けレベルは、粉体の流入口側から粉体の流出口側にかけて低くなるように傾斜して取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の粉体流動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、化学品、薬品の噴霧乾燥品や加湿造粒品で凝集性の強い粉体を流動乾燥／冷却するのに好適な粉体流動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
凝集性の強い粉体の乾燥／冷却に用いられる従来の流動乾燥／冷却装置として振動モーターや電磁バイブレータで流動層本体を振動させて多孔板上の粉体のチャネリング（粉体層に蜂の巣状の空気穴が生じて流動しない状態）を防ぐ方式が一般的である。
パルス発生装置としては密閉トラフの上流側に、その上壁部に近接して配設した少なくとも一つのホッパと、前記密閉トラフ内でその上流側に形成される常圧空間と、前記密閉トラフ内の下流側に形成される粉体の貯留空間と、前記常圧空間と前記貯留空間との間に設けた遮断バルブと、前記貯留空間の排出口に接続された粉体の輸送チューブと、該チューブの前記排出口近辺にエアパルスを送るためのエアパルス発生装置とを備えた装置の例がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この従来の流動乾燥／冷却装置によれば、下部空気室と上部流動室が多孔板で仕切られた流動層本体を加振機により加振し、粉体のチャネリング形成を阻害して流動させる方式であるため、流動層を破損させない剛性を持たせるため鋼材板厚や補強材とバランサー荷重などで静止流動層の数倍の重量となり、強度計算やバランス設計が難しく、経験豊富な専門メーカーでないと製作できないため装置価格も高価である。
装置重量が重く、防振装置を付加しても振動が建物に伝わるため、上階層に設置する場合の建物補強にも留意が必要とされる。
【０００４】
本発明はこれらの問題点を解消し、凝集性の粉体であっても従来型静止流動層に組み込むことによりチャネリング形成を阻害して良好な流動乾燥／冷却を可能にする簡便且つ安価な装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記の目的を達成すべく、密封したハウジングの中間部に多孔板を張設し、該ハウジング内を該多孔板により仕切って該多孔板の上方を粉体流動室に形成すると共に該多孔板の下方をエアー室に形成し、該エアー室に圧縮エアーの圧力をパルス状に附加するエアーパルス発生手段を設けて、発生させたエアーパルスにより前記多孔板が、略垂直方向に振動を生ずるように形成した。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の効果として、装置に大掛りな防振構造を必要とせずに簡単な構造で凝集性の粉体であっても確実に流動が可能となり、安価で、耐久性のある粉体流動装置を提供できる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を実施するための最良の形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【０００８】
本発明の粉体流動装置の実施例を図面によって説明する。図１は本発明を適用した粉体流動装置１の縦断面図である。
【０００９】
２は該粉体流動装置１のハウジングを示し、該ハウジング２は水平方向に横長の密封容器で上半部２ａの容器部分と下半部２ｂの容器部分の組み合せからなり、該上半部２ａの下端開口の周縁部と該下半部２ｂの上端開口の周縁部とが略長方形状の多孔板３の周縁部を介して結着している。
【００１０】
そして、前記上半部２ａ内部で該多孔板３の上面の上方に粉体流動室４ａが形成されていると共に前記下半部２ｂの内部で該多孔板３の下面の下方にエアー室４ｂが形成されている。
【００１１】
５ａは前記上半部２ａの一端部の上面に設けた粉体の流入口、６ｂは該上半部２ａの他端部の上面に設けたエアー排出口、６ａは前記下半部２ｂの一端部に設けた冷却エアー供給口、５ｂは該上半部２ａの他端部の下面に設けた粉体の流出口、７ａは前記下半部２ｂの側壁に形成したエアーパルス吐出口を示し、該エアーパルス吐出口７ａには図２に示す如くエアーパルス発生手段であるエアーパルス発生装置７の吐出管７ｂが接続している。
【００１２】
該吐出管７ｂは円筒状で、一端部を末広がりのラッパ管状にして前記エアーパルス吐出口７ａに接続すると共に、他端部は開閉弁７ｃを介して圧縮エアー室７ｄ内に開口している。
【００１３】
前記エアーパルス発生装置７の図２におけるＹ−Ｙ線截断面図を図３に示した。
【００１４】
前記開閉弁７ｃは、扇状の開口部８ａ１を有する回転円板体８ａ（図４）と、同じく扇状の開口部８ｂ１を有する静止円板体８ｂ（図５）とを同芯状に重ね合わせて形成されており、該静止円板体８ｂが前記吐出管７ｂの他端部に嵌入して固定されている。
【００１５】
又、前記回転円板体８ａは、前記圧縮エアー室７ｄの外部に設置された可変速モータ７ｅによって回転駆動される構造となっている。
【００１６】
９は前記圧縮エアー室７ｄへ圧縮エアーを供給するための圧縮エアー供給管路で、該圧縮エアー供給管路９は途中に絞り部９ａとディフューザ部９ｂとからなる圧力緩衝手段を介在させている。
【００１７】
１０はスプレードライヤーで、高温雰囲気を擁するホッパー１０ａ内に処理液を噴射するノズル１０ｂを有している。１１は該ホッパー１０ａの流入口から前記流入口５ａに接続する接続管を示す。
【００１８】
次に前記多孔板３について図６及び図７により説明する。
【００１９】
図６は多孔板３を下面側より見た一部平面図、図７はそのＺ−Ｚ線截断面図である。
【００２０】
多孔板３の孔は、流入口５ａから流出口５ｂに向かう粉体の流れ方向に対して直角に多数のスリットを該多孔板３に設けると共に、各スリットの片側を該多孔板３の下面に向けて膨出させて形成したルーバー即ち庇（ひさし）を有する細孔３ａ、３ｂからなる。
【００２１】
これら細孔３ａ、３ｂは、粉体の流れ方向に対して逆向きとなる流入口５ａ向きの細孔３ａと、粉体の流れ方向と同じ向きとなる流出口５ｂ向きの細孔３ｂとが向かい合って前記多孔板３に配置されており、又、前記入口５ａ向きの細孔３ａの面積が、前記流出口５ｂ向きの細孔３ｂの面積よりも少許小となるように形成されている。
【００２２】
尚、前記ハウジング２における前記多孔板３の取付けレベルは、前記流入口５ａ側から前記流出口５ｂにかけて低くなるように傾斜して取り付けられている。
【００２３】
次に本実施例の粉体流動冷却装置１の作用等について説明する。
【００２４】
乳化油脂液ａはスプレードライヤー２のノズル１０ｂよりホッパー１０ａ内に噴射され、ホッパー１０ａ内に流入する高温エアーに触れて瞬間的に乾燥されて粉体となり、接続管１１を経て流入口５ａより粉体流動室４ａ内に流入する。
【００２５】
又圧力ｐ１の冷却エアーＣが冷却エアー供給口６ａを通ってエアー室４ｂへ送られ、更に該冷却エアーＣは多孔板３の多数の細孔３ａ、３ｂを通って上方の粉体流動室４ａ内へ流入し、前記高温の油脂粉末を冷却する。
【００２６】
ここで、流出口向きの細孔３ｂの面積を、流入口向きの細孔３ａの面積よりも大に形成したので、前記冷却エアーＣによって粉体が流出口側へ送られる効果（風力効果）が働く。
【００２７】
尚、前記細孔３ａ、３ｂは、粉体が前記ハウジング２を通過して冷却される時間が最適となるように該細孔３ａ、３ｂの隙間を調節して、両者に最適の面積差を与えるようにしている。
【００２８】
又、多孔板３を流入口側から流出口側にかけて低くなるように傾斜してケーシング２に取付けたのも、粉体が流出口側に向かって流れ易くなるようにしたものである。
【００２９】
かくて低温となった油脂粉末ｂは上半部２ａの流出口５ｂから回収されることとなる。
【００３０】
この間、油脂粉末ｂに前記粉体流動室４ａ内でチャンネリング即ち粉体層に蜂の巣状の風穴ができて流動しなくなった状態が生ずるのを防止するため、前記多孔板３に垂直方向に振動を生じさせている。
【００３１】
即ち、エアーパルス発生装置７の開閉弁７ｃの回転円板体８ａを回転させて吐出管７ｂ内に周期的な圧縮エアーのパルスを生じさせ、このエアーパルスを前記エアー室４ｂ内に導入する。
【００３２】
即ち、前記エアー室４ｂ内の圧力Ｐは、図８のグラフに示す如く、冷却エアーＣの圧力ｐ１にエアーパルスの圧力が上乗せされたものとなる。
【００３３】
尚、図８における横軸Ｔは時間を示す。
【００３４】
このように周期的に変動する圧力を下方から受けて、前記多孔板３は少許盛り上ったように変形して垂直方向に振動する。
【００３５】
このエアーパルスの周期を、多孔板３の振動の固有振動数に近付けることにより、多孔板３の振動を大きくすることができる。
【００３６】
一般に、板厚２ｈメートル、隣辺の長さａメートル及びｂメートルの周辺固定の長方形板の横振動の固有振動数ｆヘルツは数式（１）の如くなる。
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…（１）
【００３７】
但しλはａ／ｂおよび振動モードによって定まる無次元の係数、Ｅは長方形板の材料の縦弾性率（Ｎ／ｍ２）、νは前記材料のポアソン比、又、ρは前記材料の密度である。
【００３８】
しかし、数式（１）は孔を有しない均一の長方形板に対するものであり、多数の細孔を有する多孔板３に対して振動の固有振動数を算出することはむずかしい。
【００３９】
このため、本発明では多孔板３を粉体流動装置１に装着した状態で、図２に示す可変速モータ７ｅの回転速度を逐次変えて吐出管７ｂが送出するエアーパルスの周期を変化させ、該エアーパルスの周期が前記多孔板３の振動の固有振動数に同調する点を探すようにしている。
【００４０】
尚、エアーパルスの圧力波の高さを決定する圧縮エアー室７ｄへは、図示していない多段ブロワーやコンプレッサー等の高圧空気源より圧縮エアー供給管路９を経由して圧縮エアーが供給されており、該圧縮エアー供給管路９の途中に絞り部９ａとディフューザ部９ｂとからなる圧力緩衝手段を介在させて、相互の圧力変動がお互いに悪影響を及ぼさないように形成している。
【００４１】
又、前記吐出管７ｂの吐出側を末広がりのラッパ管状にしたことにより、エアーパルスの圧力波の増幅効果や、波形が安定化する効果が得られている。
【００４２】
しかも本発明の粉体流動装置１は、流動層躯体であるハウジング２には上下の振動を生じないため静止流動層の設計が可能であるとともに、設置建屋も耐震設計を必要としないので装置と建屋コストの低減効果を有している。
【００４３】
尚、本実施例では、本発明をスプレードライヤーに組み込まれる冷却機として使用した例を示したが、本発明は種々の粉体の流動乾燥／冷却手段に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は油脂粉末製造装置など、凝集性の強い粉体の流動２次乾燥／冷却装置等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の粉体流動装置の縦断面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線截断面図である。
【図３】図２におけるＹ−Ｙ線截断面図である。
【図４】エアーパルス発生装置の開閉弁の回転円板体の平面図である。
【図５】該開閉弁の静止円板体の平面図である。
【図６】多孔板の一部平面図である。
【図７】図６におけるＺ−Ｚ線截断面図である。
【図８】多孔板の下方のエアー室内の圧力変化を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１          粉体流動装置
２          ハウジング
３          多孔板
３ａ、３ｂ  ルーバー（細孔）
４ａ        粉体流動室
４ｂ        エアー室
７          エアーパルス発生手段
７ａ        エアーパルス吐出口
７ｂ        吐出管
７ｃ        開閉弁
７ｄ        圧縮エアー室
８ａ        回転円板
８ａ１      開口部
８ｂ        静止円板
８ｂ１      開口部
９          エアー供給管路
９ａ        絞り部
９ｂ        ディフューザ部
【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18年1月11日(2006.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2007169018.tif 000016
【図６】
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【図７】
2007169018.tif 000018
【図８】
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