(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を乾燥室とした筐体を具え、この筐体に乾燥室内を減圧するための真空発生装置を連通状態に接続し、前記乾燥室内に投入された被処理物の真空乾燥を行う乾燥機において、前記乾燥室における投入口に対して凍結部を連通状態に具えるとともに、この凍結部内の上部にノズルを具え、更に前記凍結部内には、ノズルを囲繞した状態で付着防止体を具えるものであり、この付着防止体は、凍結部内周面との間に適宜の間隔をあけて配され、凍結部壁面から付着防止体への熱の伝導を防ぐように構成されていることを特徴とする液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
【請求項２】
前記付着防止体は、熱容量の小さな断熱素材から成ることを特徴とする請求項１記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
【請求項３】
前記付着防止体は、フッ素処理を施したものであることを特徴とする請求項１または２記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
【請求項４】
前記付着防止体は、蛇腹状に形成したものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
【請求項５】
前記乾燥機は、基台上に弾性体を介在させた状態で筐体を具えて成り、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、前記乾燥室内に投入された被処理物を流動させながら、この被処理物の乾燥を行う装置であり、前記凍結部と筐体との間にフレキシブルチューブを介在させるとともに、このフレキシブルチューブ内に前記付着防止体を位置させたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体原料から粉粒体状の固体材料を得るための装置に関するものであって、特にこの装置を構成する乾燥機であり、コンタミネーションの発生を防止するとともに品質劣化を引き起こすことがなく、更に製造効率を向上することのできる液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
従来より、食品、医薬品、農薬、飼料、化学薬品等の粉粒体の加工において、液状原料を乾燥することにより粉粒体を得る場合には、凍結室と乾燥室とを組み合わせるとともに、この乾燥室内にバイブレーションコンベヤを具えた乾燥機（例えば特公昭４２−９７１９号）等が用いられている。しかしながらこのタイプの乾燥機を用いて液状原料を乾燥・造粒するにあたっては、以下に示すような問題点があった。
【０００３】
すなわち前記特公昭４２−９７１９号に開示された装置は、図１２に示すように、乾燥に必要な昇華熱として乾燥室１０″内に具えたヒータの輻射熱を用いるため、ヒータを４００〜５００℃と高温に設定する必要があり、乾燥途中の粉粒体が焦げて熱劣化してしまうことがある。また液体原料Ｌ噴霧用のノズル５１″は凍結部５″内の下部に上向き状態で具えられているため、凍結物Ｇが付着しやすい。この結果噴霧される液滴の大きさが不揃いになってしまい、更に付着物が成長して乾燥室１０″内に落ち込んだ場合には乾燥ムラを引き起こしてしまう。また凍結部５″を、凍結凝縮コイルを用いた強制冷却を行うものとしたため、凍結部５″が複雑化、大型化してコスト上昇を招くとともに、設置スペースを広く取ってしまっている。更にまた被処理物を搬送するバイブレーションコンベヤの搬送部に対して、このバイブレーションコンベヤの振動に関与するリンク機構の摩擦粉やヒータでの焦げ付きが落ち込むため、コンタミネーションが発生してしまう。更にまた乾燥室１０″内にバイブレーションコンベヤが位置するためサニタリー性も不充分であり、このため異なる種類の液体原料を続けて処理するのには不向きであった。
【０００４】
このような不具合を改善すべく本出願人は、コンタミネーションの発生を防止するとともに熱により品質劣化を引き起こしてしまうことがなく、更に乾燥・造粒処理に要するコストを削減することのできる、新規な液体原料を用いる粉粒体製造装置及びこの装置を用いた粉粒体の製造方法を開発し、すでに特願２００１−３９９６４０「液体原料を用いる粉粒体製造装置及びこの装置を用いた粉粒体の製造方法」として特許出願に及んでいる。
この特許出願で開示した粉粒体製造装置たる真空振動乾燥機Ｄ′は図１１に示すように、乾燥室１０′を加熱媒体を用いた間接加熱式のものとし、またこの乾燥室１０′には内部を減圧するための真空発生装置６′を連通し、更にまたこの乾燥室１０′あるいは乾燥室１０′に連通状態に具えた凍結部５′内には、液体原料Ｌを噴霧するためのノズル５１′を具えたことを特徴として成るものであり、上記問題点についてはすでに改善が図られている。しかしながら下記に示す点において改善の余地があった。
【０００５】
すなわち前記凍結部５′内においてノズル５１′から噴霧された噴霧液滴Ｍは、この凍結部５′内で細粒状に自己凍結して凍結物Ｇとなった後、乾燥室１０′内に送られて昇華乾燥されるものであるが、噴霧液滴Ｍは凍結するまでの間は粘着性があり、また凍結物Ｇも充分に温度が下がりきらないうちは、暖かい面に接触すると一部が融けてその個所に付着してしまう。
具体的には前記凍結部５′は金属素材を主体として成るものであり、外周面が外気と接しているため、内周面の温度は内部空間の温度よりも高くなっており、図１１に拡大して示すように凍結部５′の内周面に噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇが付着してしまうものである。そしてこの付着物が成長し、塊となった状態で乾燥室１０′内に落ち込んだときには、このものが乾燥ムラの原因となってしまうばかりか、甚だしい場合には凍結部５′と乾燥室１０′との連通部を閉鎖してしまうことも予想される。
【０００６】
そしてこのような事態を回避するためには、凍結部５′の径寸法を大きく設定したり、あるいは高さ寸法を大きく設定するとともにノズル５１′の噴射幅を狭くする等して、ノズル５１′から噴霧された噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇが凍結部５′の内周面にできるだけ当たらないようにする必要がある。しかしながらこのような措置を施した場合であっても、ノズル５１′から噴霧された噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇが凍結部５′の内周面に接触することを完全に防ぐことは現実には困難である。
もちろん前記凍結部５′には、バイブレータユニット４′の振動が伝達されるため、凍結部５′の内周面に付着した凍結物を脱落させる効果も期待できるが、粘度の高い液体原料Ｌを使用する場合には凍結部５′の内周面への付着は避けられないこともある。
【０００７】
【解決を試みた技術課題】
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、凍結部内周面への噴霧液滴または凍結物の接触を確実に防ぐことにより、乾燥ムラや、凍結部と乾燥室との連通部の閉鎖を回避することのできる、新規な液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機の開発を技術課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、内部空間を乾燥室とした筐体を具え、この筐体に乾燥室内を減圧するための真空発生装置を連通状態に接続し、前記乾燥室内に投入された被処理物の真空乾燥を行う乾燥機において、前記乾燥室における投入口に対して凍結部を連通状態に具えるとともに、この凍結部内の上部にノズルを具え、更に前記凍結部内には、ノズルを囲繞した状態で付着防止体を具えるものであり、この付着防止体は、凍結部内周面との間に適宜の間隔をあけて配され、凍結部壁面から付着防止体への熱の伝導を防ぐように構成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、凍結部内において、噴霧液滴または凍結物が凍結部内周面に接触するのを防ぐため、塊状の凍結物となった液体原料がここから乾燥室内に落ち込むことに起因する乾燥ムラや、凍結部と乾燥室との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。また凍結部に強制冷却手段を具える必要がないため、凍結部の小型軽量化を図ることができる。
更にまた乾燥部壁面から付着防止体への熱の伝導を防ぐため、付着防止体の温度上昇を防ぎ、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触した場合であっても、このものが付着防止体に付着してしまうことを回避することができる。
【０００９】
また請求項２記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記要件に加え、前記付着防止体は、熱容量の小さな断熱素材から成ることを特徴として成るものである。
この発明によれば、付着防止体に過剰な熱量が蓄積されることがなく温度上昇を引き起こさないため、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触した場合であっても、このものが付着防止体に付着してしまうことをより確実に回避することができる。
【００１０】
更にまた請求項３記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記付着防止体は、フッ素樹脂を含浸させた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、フッ素樹脂の防着効果により、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触した場合であっても、このものが付着防止体に付着してしまうことをよりいっそう確実に回避することができる。
【００１１】
更にまた請求項４記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記要件に加え、前記付着防止体は、蛇腹状に形成した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、筐体の振動にともなって付着防止体も振動するため、噴霧液滴または凍結物が付着防止体に接触して付着してしまった場合であっても、このものを振り落とすことができる。
【００１２】
更にまた請求項５記載の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機は、前記要件に加え、前記乾燥機は、基台上に弾性体を介在させた状態で筐体を具えて成り、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、前記乾燥室内に投入された被処理物を流動させながら、この被処理物の乾燥を行う装置であり、前記凍結部と筐体との間にフレキシブルチューブを介在させるとともに、このフレキシブルチューブ内に前記付着防止体を位置させたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、凍結部に伝わる筐体の振動を緩和することができるため、ノズルからの液体原料の噴霧及び液体原料の自己凍結に、筐体の振動が影響を及ぼしてしまうことを回避することができる。
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。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の液体原料の付着防止機能を具えた真空乾燥機について説明するものであり、まず真空乾燥機Ｄの構成について説明した後、この装置の作動態様について説明する。なお真空乾燥機Ｄの構成については、一例として真空振動乾燥機を採用するものであり、また液体原料Ｌの性状等に応じて異なる形態を採ることができるため、以下、構成を異ならせた真空乾燥機Ｄ毎に説明を行う。
【００１４】
【実施の形態１】
図１、２中符号Ｄで示すものが本発明の真空乾燥機であり、このものは内部空間を乾燥室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に取り付けたマウントブラケット３に対してバイブレータユニット４を具えて成る。また前記筐体１における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具える。更に真空乾燥機Ｄは、周辺機器として、コンデンサ、真空ポンプ等を具えて成る真空発生装置６及び熱媒循環機７を具えるものであり、前記凍結部５及び乾燥室１０内を真空にするとともに乾燥室１０内を間接加熱するように構成される。このように構成される真空乾燥機Ｄは、凍結部５内において噴霧された液体原料Ｌ（以下噴霧液滴Ｍと呼ぶ）を自己凍結させて細粒状の凍結物Ｇとし、続いてこの凍結物Ｇを乾燥室１０内に導き、前記バイブレータユニット４によって筐体１を加振することにより流動させながら凍結物Ｇの乾燥処理を行い、粉粒体を得るものである。
【００１５】
以下真空乾燥機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したものであり、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一例として柱状に形成された部材である。
【００１６】
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乾燥室１０とした横置き円筒状の部材であり、筐体１の側周に固定脚１１を四脚形成し、また円筒両開口部に側板１２を開閉自在に具える。
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を設け、更に熱媒ノズル１４を取り付けるとともに、この熱媒ノズル１４に温水等の熱媒循環機７を接続する。
【００１７】
更に前記筐体１の側周部には投入口１５を形成し、その逆側に位置する側板１２に排出口１６を形成し、更に筐体１のほぼ中央に排気口１７を形成するとともに、この排気口１７にフレキシブルパイプＦ等を用いて真空発生装置６を接続する。また前記筐体１の適宜の個所に測定口１８を形成するものであり、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。
【００１８】
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。もちろん蓋体１６ａの開閉を、適宜モータを用いる等して人手を要さないように構成することもできる。
また筐体１の下部にはドレン口１９が形成される。なおこの実施の形態では、乾燥室１０を、排出口１６側を水平線に対して１〜２°下方に傾斜させて基台Ｂ上に設置した。
【００１９】
そして前記投入口１５に対して円筒状の凍結部５を具えるものであり、この凍結部５は乾燥室１０に対して連通状態とするとともに、上端を閉鎖状態とするものである。
また前記凍結部５内の上部には、一例としてスプレーノズル等を適用したノズル５１を具えるものであり、この実施の形態では前記ノズル５１を噴出口が下向きになるように設置した。なおノズル５１には管路が接続されるものであり、この管路に対して原料タンク５２、ポンプ５３及びバルブ５４を具えることにより、原料タンク５２に投入された液体原料Ｌを凍結部５内に噴霧できるように構成した。更にノズル５１の材質としてフッ素樹脂を用いた場合や、ノズル５１にフッ素樹脂をコーティング等した場合には、液体原料Ｌの付着防止に効果的である。
【００２０】
そして前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態となるように付着防止体５０を具える。この付着防止体５０は、図３（ａ）に示すように織布、不織布、プラスチック等の合成樹脂等、熱容量の小さな断熱素材から成るシートを円筒状に形成したものであり、一例として凍結部５の上部に形成したフランジ部５ａと天板５ｂとによって付着防止体５０の上部を挟持することにより、ノズル５１を囲繞した状態で設置される。
またこの実施の形態では、付着防止体５０と凍結部５の内周面との間に、少なくとも３ｍｍ以上の間隔をあけるようにした。
更にまたこの実施の形態では、付着防止体５０の内側面に対してフッ素処理を施すものであり、織布、不織布等の場合にはフッ素樹脂を含浸させ、一方、樹脂シート等の場合には表面をフッ素樹脂でコーティングする。
なお付着防止体５０の形状については、上述した円筒状の他に、図３（ｂ）に示すような蛇腹状に形成することもでき、この場合には後述するように付着物を振り落とすことが可能になる。
【００２１】
また前記筐体１の外周下部には、図１に示すようにマウントブラケット３を固着するとともに、このマウントブラケット３に対して偏芯錘を具えたバイブレータユニット４を固定する。
【００２２】
本発明の真空乾燥機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、以下この真空乾燥機Ｄの作動態様について説明する。
（１）装置のセッティング
まず真空乾燥機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。また乾燥室１０内に投入される凍結物Ｇの形状、粒径、重量等に応じて、バイブレータユニット４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。
更に真空発生装置６によって調節される乾燥室１０内の圧力を設定し、熱媒循環機７によって循環する熱媒の温度及び流量を設定する。
【００２３】
（２）液状原料の自己凍結
そして前記真空発生装置６を起動して乾燥室１０内及び凍結部５内を真空状態とし、また熱媒循環機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４を起動して筐体１を振動させる。
続いてポンプ５３を起動するとともに、バルブ５４の開度を適宜調節して、液体原料Ｌをノズル５１から凍結部５内に噴霧するものであり、霧状となった噴霧液滴Ｍは、凍結部５内を落下する過程において自己凍結するとともに直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むこととなる。
【００２４】
このとき噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇのうち、凍結部５の内周面に向かって移動するものは、図３（ａ）に拡大して示すように付着防止体５０に衝突するが、この付着防止体５０に付着してしまうことなく投入口１５に向けて落下することとなる。
このように噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇあるいは凍結後も充分に温度が下がりきっていないものが付着防止体５０に付着してしまわないのは以下に示す理由によるものである。
まず第一に、付着防止体５０と凍結部５の内周面との間の空間は、真空発生装置６の作用によって真空となっているため、凍結部５が外気から受けた熱は付着防止体５０に伝達されず、付着防止体５０の温度が上昇しないからである。
また第二に、付着防止体５０はフッ素処理を施したものであるため、フッ素樹脂の防着作用によるものである。
更にこれら理由に加え、付着防止体５０を図３（ｂ）に示すように蛇腹状に形成した場合には、筐体１の振動に伴って付着防止体５０が振動するため、仮に噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇが付着防止体５０に付着してしまったときでも、このものを振り落とすことができるからである。
【００２５】
なお前記ノズル５１にも、バイブレーションユニット４の振動が伝達されているものであり、このため万が一ノズル５１に凍結物Ｇが付着した場合であっても、このものが成長する前にノズル５１から離脱するため、液体原料Ｌの噴霧状態を悪化させてしまうことを回避することができる。
【００２６】
（３）乾燥動作
次いで乾燥室１０内に至った凍結物Ｇは、バイブレーションユニット４からの振動力を受けて流動しながら乾燥室１０の長手方向広域に分布し、この状態で熱媒からの熱を間接的に受けて昇華乾燥するものである。
またこの際に生じた水蒸気は排気口１７から真空発生装置６に至り、適宜外部に放出される。
【００２７】
（４）排出動作
やがて凍結物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を開放し、所望の乾燥状態となった粉粒体として外部に排出する。
【００２８】
（５）洗浄作業
なお、異なる種類の液体原料Ｌを続けて処理する場合には、真空乾燥機Ｄの洗浄が必要となるが、この実施の形態で示した真空乾燥機Ｄは、乾燥室１０及び凍結部５の内部構造がシンプルであり、水洗洗浄を行うことが可能であるため、異なる種類の液体原料Ｌを容易に続けて処理することが可能である。
【００２９】
上述したように本発明の真空乾燥機Ｄによれば、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００３０】
【実施の形態２】
続いて上記実施の形態１で示した真空乾燥機Ｄとは構成を異ならせた真空乾燥機Ｄについて説明する。図４に示した真空乾燥機Ｄは、前記筐体１における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるものであり、この凍結部５と筐体１との間をフレキシブルチューブ５５によって連結して構成したものである。なおその他の構成は、上記実施の形態１で示した真空乾燥機Ｄと共通するため説明を省略する。またこの実施の形態で示す真空乾燥機Ｄは、以下に示すように粘性の高い液体原料Ｌを用いる場合に好適な構成となっている。
【００３１】
以下図４に示すような構成を採った真空乾燥機Ｄの作動態様について説明する。なおこの実施の形態においても、前記実施の形態１と同様に「（１）装置のセッティング」、「（２）液体原料の自己凍結」、「（３）乾燥動作」、「（４）排出動作」及び「（５）洗浄作業」の順で粉粒体の製造を行うものであり、内容が重複する部分についても念のため説明を行う。
【００３２】
（１）装置のセッティング
まず真空乾燥機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。また乾燥室１０内に投入される凍結物Ｇの形状、粒径、重量等に応じて、バイブレータユニット４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。
更に真空発生装置６によって調節される乾燥室１０内の圧力を設定し、熱媒循環機７によって循環する熱媒の温度及び流量を設定する。
【００３３】
（２）液状原料の自己凍結
そして前記真空発生装置６を起動して乾燥室１０内及び凍結部５内を真空状態とし、また熱媒循環機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４を起動して筐体１を振動させる。
続いてポンプ５３を起動するとともに、バルブ５４の開度を適宜調節して、液体原料Ｌをノズル５１から凍結部５内に噴霧するものであり、霧状となった噴霧液滴Ｍは、凍結部５内を落下する過程において自己凍結するとともに直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むこととなる。
このとき、真空乾燥機Ｄは、凍結部５と筐体１との間をフレキシブルチューブ５５によって連結したものであるため、前記凍結部５に伝わるバイブレーションユニット４の振動が緩和されるものであり、ノズル５１からの液体原料Ｌ（特に粘性の高いもの）の噴霧及び噴霧液滴Ｍの自己凍結に、筐体１の振動が悪影響を及ぼす場合、これを回避することができる。
【００３４】
更に噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇのうち、凍結部２の内周面に向かって移動するものは、図３（ａ）に拡大して示すように付着防止体５０に衝突するが、この付着防止体５０に付着してしまうことなく投入口１５に向けて落下することとなる。
このように噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇが付着防止体５０に付着してしまわないのは以下に示す理由によるものである。
まず第一に、付着防止体５０と凍結部５の内周面との間の空間は、真空発生装置６の作用によって真空となっているため、凍結部５が外気から受けた熱は付着防止体５０に伝達されず、付着防止体５０の温度が上昇しないからである。
また第二に、付着防止体５０はフッ素処理を施したものであるため、フッ素樹脂の防着作用によるものである。
【００３５】
（３）乾燥動作
次いで乾燥室１０内に至った凍結物Ｇは、バイブレーションユニット４からの振動力を受けて流動しながら乾燥室１０の長手方向広域に分布し、この状態で熱媒からの熱を間接的に受けて昇華乾燥するものである。
またこの際に生じた水蒸気は排気口１７から真空発生装置６に至り、適宜外部に放出される。
【００３６】
（４）排出動作
やがて凍結物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を開放し、所望の乾燥状態となった粉粒体とした外部に排出する。
【００３７】
（５）洗浄作業
なお、異なる種類の液体原料Ｌを続けて処理する場合には、真空乾燥機Ｄの洗浄が必要となるが、この実施の形態で示した真空乾燥機Ｄは、乾燥室１０及び凍結部５の内部構造がシンプルであり、水洗洗浄を行うことが可能であるため、異なる種類の液体原料Ｌを容易に続けて処理することが可能である。
【００３８】
上述したように本発明の真空乾燥機Ｄによれば、粘性の高い液体原料Ｌであっても、このものがノズル５１から噴霧される際に、筐体１の振動の影響を受けることがなく、所望の噴霧液滴Ｍが得られる。また噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００３９】
【他の実施の形態】
本発明は上述した二種の実施の形態を基本となる実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示すような実施の形態を採ることもできる。すなわち本発明は、内部空間を乾燥室１０とした筐体１を具え、この筐体１に乾燥室１０内を減圧するための真空発生装置６を連通し、前記乾燥室１０内に投入された被処理物の真空乾燥を行う乾燥機において、前記乾燥室１０における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えることを特徴として成るものである。従って前記乾燥機の構成についてはいわゆる真空乾燥機のカテゴリーに属するものであれば、種々の形態のものを採ることができるものである。以下数種類の真空乾燥機を例に挙げて説明を行う。
【００４０】
〔円錐型リボン真空乾燥機〕
まず図５に示すように、真空乾燥機Ｄをいわゆる円錐型リボン真空乾燥機タイプのものとすることができる。このものは筐体１の一部または全てを逆円錐状に形成し、更にこの筐体１の内側にジャケット内板１３を具えるとともに、筐体１とジャケット内板１３との間の空間に加熱媒体を通過させることにより、乾燥室１０内に投入した被処理物の乾燥を図る装置である。
なお前記筐体１及びジャケット内板１３の上部開口部を天板１ｂによって閉鎖することにより、筐体１の内部空間を乾燥室１０とするものであり、この天板１ｂに乾燥室１０内を減圧するための真空発生装置６を連通する。
【００４１】
また前記筐体１内には回転軸１００に取りつけた回転翼１０１を具備するものであり、この回転翼１０１によって被処理物をジャケット内板１３の内壁に沿って上昇させ、この上昇された被処理物を再度乾燥室１０下部に落下させることを繰り返し行いながら、被処理物の乾燥促進を図るものである。
更に前記天板１ｂに形成した投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えるものである。
【００４２】
このように本発明を円錐型リボン真空乾燥機タイプの真空乾燥機Ｄとして構成した場合にも、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００４３】
〔真空攪拌乾燥機〕
また図６に示すように、真空乾燥機Ｄをいわゆる真空攪拌乾燥機タイプのものとすることができる。このものは両端を閉鎖した円筒状の筐体１を横置きし、この筐体１内に実質的に構成される乾燥室１０の長手方向に沿って具えた回転軸１００に対して攪拌翼１０２を具備して成るものであり、この攪拌翼１０２によって被処理物を攪拌しながら、被処理物の乾燥促進を図るものである。
そして前記乾燥室１０に対して内部を減圧するための真空発生装置６を連通するように接続し、前記乾燥室１０における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えるものである。
【００４４】
このように本発明を真空攪拌乾燥機タイプの真空乾燥機Ｄとして構成した場合にも、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００４５】
〔円盤乾燥機〕
更にまた図７に示すように、真空乾燥機Ｄをいわゆる円盤乾燥機タイプのものとすることができる。このものは縦置きした円筒状の筐体１内に実質的に構成される乾燥室１０内に、温水等の加熱媒体によって加熱される加熱プレート１０５を多段（この実施の形態では五段）に具えるとともに、これら加熱プレート１０５を貫通した状態で配した回転軸１００に攪拌翼１０２を格段に具えて成るものである。そしてこの攪拌翼１０２によって加熱プレート１０５上の被処理物を攪拌・移動させながら落下口１０６に落とし込み、順次下段の加熱プレート１０５に送る過程で被処理物の乾燥促進を図るものである。
そして前記乾燥室１０に対して内部を減圧するための真空発生装置６を連通するように接続し、前記乾燥室１０における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えるものである。
【００４６】
このように本発明を円盤乾燥機タイプの真空乾燥機Ｄとして構成した場合にも、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内における加熱プレート１０５上に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００４７】
〔ベルト式連続真空乾燥機〕
更にまた図８に示すように、真空乾燥機Ｄをいわゆるベルト式連続真空乾燥機タイプのものとすることができる。このものは両端を閉鎖した円筒状の筐体１を横置きし、この筐体１内に実質的に構成される乾燥室１０の長手方向に沿ってベルトコンベヤ１０３を具えて成るものであり、このベルトコンベヤ１０３による搬送過程に蒸気加熱工程、温水加熱工程及び冷却工程を具えて被処理物の乾燥を図るものである。
そして前記乾燥室１０に対して内部を減圧するための真空発生装置６を連通するように接続し、前記乾燥室１０における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えるものである。
【００４８】
このように本発明をベルト式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機Ｄとして構成した場合にも、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内におけるベルトコンベヤ１０３上に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００４９】
〔ダブルコーン型真空乾燥機〕
更にまた図９に示すように、真空乾燥機Ｄをいわゆるダブルコーン型真空乾燥機タイプのものとすることができる。このものは内部を実質的に乾燥室１０とした二重円錐型の筐体１を支持柱Ｃに対して水平に具えた軸を中心に回転自在に支持して成るものであり、更にこの筐体１内にジャケット内板１３を具えるとともに、筐体１とジャケット内板１３との間の空間に加熱媒体を通過させることにより、筐体１内に投入した被処理物の乾燥を図る装置である。
【００５０】
そして前記乾燥室１０に対して内部を減圧するための真空発生装置６を連通するように接続し、前記乾燥室１０における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えるものである。  更にまた前記凍結部５と筐体１との間をフレキシブルチューブ５５によって連結するとともに、このフレキシブルチューブ５５内に前記付着防止体５０を位置させ、且つ筐体１を回転させる際には一例としてシリンダ１０４に接続したアーム１０４ａの作用によって凍結部５と筐体１とを切り離すことができるように構成した。
【００５１】
このように本発明をダブルコーン型真空乾燥機タイプの真空乾燥機Ｄとして構成した場合にも、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００５２】
〔マイクロウェーブ式連続真空乾燥機〕
なおここまで例示した真空乾燥機Ｄは、加熱媒体を用いた間接加熱式のものであるが、被処理物を焦げ付かせてしまうことのない加熱手段としてマイクロ波を用いたいわゆるマイクロウェーブ式連続真空乾燥機タイプのものとして、真空乾燥機Ｄを構成することができる。
【００５３】
まず図１０に示すものは、内部を実質的に乾燥室１０としたタワー状の筐体１内に投入された被処理物を、このタワー内を落下する過程において、導波管８０を通じてマイクロ波発生装置８から供給されたマイクロ波によって加熱することにより乾燥を図るものである。
また図８に示したベルト式連続真空乾燥機の加熱手段としてマイクロ波を適用することができる。すなわち導波管８０を通じてマイクロ波発生装置８から供給されたマイクロ波をベルトコンベヤ１０３の搬送面に向けて照射するものであり、ベルトコンベヤ１０３上に位置する被処理物の乾燥を図るものである。
【００５４】
そして前記乾燥室１０に対して内部を減圧するための真空発生装置６を連通するように接続し、前記乾燥室１０における投入口１５に対して凍結部５を連通状態に具えるとともに、この凍結部５内の上部にノズル５１を具え、更に前記凍結部５内には、ノズル５１を囲繞した状態で付着防止体５０を具えるものである。
【００５５】
このように本発明をマイクロウェーブ式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機Ｄとして構成した場合にも、ノズル５１から噴霧された噴霧液滴Ｍは、凍結部５内においてどこにも付着することなく、落下する過程で自己凍結し、直径０．３〜１．５ｍｍ程度の細粒状の凍結物Ｇとなる。その後、この凍結物Ｇは投入口１５を通じて乾燥室１０内あるいはベルトコンベヤ１０３上に落ち込むため、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部を閉鎖してしまうこと等を回避することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、凍結部５の内周面への噴霧液滴Ｍまたは凍結物Ｇの接触を確実に防ぐことにより、乾燥ムラや、凍結部５と乾燥室１０との連通部の閉鎖を回避することができ、液体原料Ｌの乾燥、粉粒体の製造を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の真空乾燥機を一部破断して示す側面図である。
【図２】  同上正面図及び背面図である。
【図３】  凍結部内に配置した付着防止体を示す二種の縦断側面図である。
【図４】  形態を異ならせた本発明の真空乾燥機を一部破断して示す側面図である。
【図５】  他の実施の形態で示した円錐型リボン真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図６】  他の実施の形態で示した真空攪拌乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図７】  他の実施の形態で示した円盤乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図８】  他の実施の形態で示したベルト式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図９】  他の実施の形態で示したダブルコーン型真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図１０】  他の実施の形態で示したマイクロウェーブ式連続真空乾燥機タイプの真空乾燥機を示す側面図である。
【図１１】  本出願人による先願に開示された真空乾燥機を示す側面図である。
【図１２】  既存の真空乾燥機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｄ        真空乾燥機
１        筐体
１０      乾燥室
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
１００    回転軸
１０１    回転翼
１０２    攪拌翼
１０３    ベルトコンベヤ
１０４    シリンダ
１０４ａ  アーム
１０５    加熱プレート
１０６    落下口
２        弾性体
３        マウントブラケット
４        バイブレータユニット
５        凍結部
５ａ      フランジ部
５ｂ      天板
５０      付着防止体
５１      ノズル
５２      原料タンク
５３      ポンプ
５４      バルブ
５５      フレキシブルチューブ
６        真空発生装置
７        熱媒循環機
８        マイクロ波発生装置
８０      導波管
Ｂ        基台
Ｃ        支持柱
Ｆ        フレキシブルパイプ
Ｇ        凍結物
Ｌ        液体原料
Ｍ        噴霧液滴
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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