(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、
前記貯湯槽に配置した熱交換器と、
同熱交換器に蒸気または温水を循環供給するボイラと、
を備えた真空乾燥処理装置であって、
前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたことを特徴とする真空乾燥処理装置。
【請求項２】
下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、
前記貯湯槽に配置した燃焼室と、
同燃焼室内で燃焼させるバーナーと、
を備えた真空乾燥処理装置であって、
前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたことを特徴とする真空乾燥処理装置。
【請求項３】
前記処理室には外部から回転駆動され被処理物を攪拌する攪拌羽根を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の真空乾燥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物を真空状態で加熱乾燥して処理する真空乾燥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の被処理物を真空の状態で加熱乾燥する真空乾燥処理装置が従来から利用されている。この真空乾燥処理装置は、処理室に投入した被処理物をボイラの蒸気または温水により間接的に加熱し、処理室内の真空ポンプによる減圧及び攪拌羽根により水分の蒸発を促すというのがその基本的な構成である。このような従来の真空乾燥処理装置の概略を図３に示す。
【０００３】
図示のように、真空乾燥処理装置は、円筒状の本体５１内に同軸上に処理室５２を形成し、本体５１にボイラ５３を接続したものである。ボイラ５３は蒸気または温水の供給管５３ａを本体５１に接続するとともに還流管５３ｂを連結したものである。ボイラ５３で発生した蒸気または温水は、本体５１と処理室５２との間の環状の流路を循環して処理室５２内の被処理物Ｍを加熱して乾燥させる。一方、処理室５２の内部に被処理物Ｍを攪拌して熱伝達を促進するための攪拌羽根５２ａを備えるとともに、処理室５２には接続管５４によって真空ポンプ５５が接続されている。
【０００４】
このような真空乾燥処理装置では、ボイラ５３で発生した蒸気または温水を本体５１内に供給管５３ａから供給し、蒸気または温水を処理室５２周りに巡らすことによって熱交換して被処理物Ｍを乾燥させる。そして、熱交換後の蒸気または温水は還流管５３ｂによってボイラ５３に戻り再び加熱されて本体５１に供給される。処理室５２内では攪拌羽根５２ａが回転駆動されて被処理物Ｍを攪拌して蒸気または温水との熱交換が促される。また、処理室５２内は接続管５４によって接続した真空ポンプ５５により減圧されるので、被処理物Ｍの乾燥が促される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３に示した従来の真空乾燥処理装置では、ボイラ５３から蒸気または温水が供給される本体５１は、供給蒸気または供給温水の圧力や容積の大きさによっては圧力容器に該当する。したがって、一般の使用には制限を受けることになり、汎用性に欠ける面がある。そして、圧力容器に該当するため、破裂等の危険性の問題もある。
【０００６】
また、本体５１と処理室５２との間の環状断面流路に蒸気や温水を直接供給するため、蒸気や温水と処理室５２の表面の伝熱面の温度むらが発生しやすい。すなわち、ボイラ５３からは蒸気または温水がそのまま供給されて処理室５２の周りを循環するので、供給管５３ａから供給された直後の蒸気や温水は高温であるが、供給管５３ａから離れた部位の処理室５２の表面への伝熱量は次第に低下していく。このため、処理室５２の表面の全体を一様に加熱することはできず処理室５２の表面の温度むらの発生を招き、被処理物Ｍの効率的な乾燥処理ができない。
【０００７】
更に、温度の影響を受けやすい被処理物Ｍを投入した場合、先の温度むらの発生により被処理物Ｍの加熱度を一様化することができず、効率的な被処理物Ｍの乾燥処理のための制御が難しくなる。
【０００８】
このように従来の真空乾燥処理装置では、蒸気または温水が供給される本体５１が圧力容器としての取り扱いを受けるとかその場合は取り扱い免許を必要とし、一般的な使用ができない。また、ボイラ５３からの蒸気または温水を直接処理室５２の表面との間で伝熱するので加熱むらが発生することが避けられず、被処理物Ｍの一様な加熱ができない。
【０００９】
本発明は、加熱室を構成する本体が圧力容器に該当しない安全な構成とすることによって汎用性を向上させるとともに被処理物の一様な加熱が効率的に行える真空乾燥処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、前記貯湯槽に配置した熱交換器と、同熱交換器に蒸気または温水を循環供給するボイラと、を備えた真空乾燥処理装置であって、前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、前記貯湯槽に配置した燃焼室と、同燃焼室内で燃焼させるバーナーと、を備えた真空乾燥処理装置であって、前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２記載の真空乾燥処理装置の構成において、前記処理室に外部から回転駆動され被処理物を攪拌する攪拌羽根を備えたものとした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る真空乾燥処理装置は、下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、前記貯湯槽に配置した熱交換器と、同熱交換器に蒸気または温水を循環供給するボイラと、を備えた真空乾燥処理装置であって、前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたものである。
【００１４】
かかる構成により、熱交換器に接続したボイラからの蒸気または温水により貯湯槽内の熱媒水を加熱することができる。そして、本体内は減圧手段によって減圧されているので、貯湯槽内の熱媒水は100℃以下で沸騰して蒸気となり処理室の表面を伝熱面として加熱し、処理室内に収納した被処理物を乾燥させることができる。また、処理室内は真空ポンプに接続されて内部を減圧状態に維持することにより空気の密度を小さくできるので、被処理物の乾燥を促すことができる。
【００１５】
本体内は減圧された状態で使用されるので、容積に関わらず法律で規定された圧力容器に該当しない構成とすることができる。したがって、汎用性を向上させることができるとともに安全性も高くできる。
【００１６】
また、貯湯槽内の熱媒水を加熱してその蒸気を処理室周りにに巡らせて加熱するので、ボイラから直接蒸気または温水を供給するのに比べると、処理室を温度むらなく加熱することができ、被処理物を一様に乾燥させることができるとともにランニングコストを低く抑えることができる。
【００１７】
他の実施形態として次のような構成とすることもできる。すなわち、真空乾燥処理装置を、下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、前記貯湯槽に配置した燃焼室と、同燃焼室内で燃焼させるバーナーと、を備えた真空乾燥処理装置であって、前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成とするものである。
【００１８】
この場合も、本体内は減圧手段によって減圧されているので、貯湯槽の水は100℃以下で沸騰して蒸気となり、処理室の表面を伝熱面として加熱し、処理室内に収納した被処理物を乾燥させることができるとともに、容積に関わらず法律で規定された圧力容器に該当しないものとなる。
【００１９】
また、処理室内は減圧状態に維持されるので、やはり被処理物の乾燥を促すことができる。
【００２０】
このように、本実施の形態においても、汎用性を向上させることができるとともに安全性も高くできる。
【００２１】
特に、本実施の形態では、バーナーを使用することにより、燃焼室を本体内に内蔵することができるようになり、設備のコンパクト化を可能とするとともに、イニシャルコスト、ランニングコストの低減化を図ることができる。
【００２２】
上記してきた各構成の真空乾燥処理装置において、更に、処理室に被処理物を攪拌する攪拌羽根を備える構成とすることもできる。
【００２３】
攪拌羽根を設けることにより、被処理物が攪拌されて、より均一な被処理物の乾燥処理が可能となる。
【００２４】
【実施例】
（第一実施例）
以下、本発明の第一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本発明の第一実施例に係る真空乾燥処理装置Ａの概略構成図である。
【００２６】
本真空乾燥処理装置Ａの本体１は、下端側を矩形状とするとともに上端側をほぼ円筒状としたものであり、本体１の円筒状部分には同軸上に円筒状の処理室２が形成されている。この円筒状の処理室２の表面は後述する熱媒水の蒸気が接触する伝熱面を構成する。本体１の下端の矩形状部分には熱媒水を溜める貯湯槽１ａとして形成され、この貯湯槽１ａには熱交換器３が収納されている。この熱交換器３は本体１の外部に配置した蒸気または温水のボイラ４に接続されたもので、供給管４ａから蒸気または温水が熱交換器３に供給され、熱媒水と熱交換された後還流管４ｂから蒸気または温水がボイラ４に還流する。
【００２７】
本体１の上端側には本体１の内部を減圧するための真空ポンプ５を接続している。この真空ポンプ５は本体１内に発生する不活性ガスを吸引しかつ本体１内部が大気圧を超えないように保持する。
【００２８】
処理室２は円筒ドラム状であり、その内部には被処理物Ｍを収納している。そして、処理室２の内部には被処理物Ｍを攪拌するための攪拌羽根２ａを外部からの駆動源によって回転駆動に配置している。また、処理室２には連絡管６ａを介して真空ポンプ６が接続されている。この真空ポンプ６を作動させることによって、処理室２内の空気密度を小さくして水分が蒸発しやすい状態にすることができ、被処理物Ｍの乾燥処理をしやすくする。
【００２９】
以上の構成において、被処理物Ｍを乾燥処理するときには、まず真空ポンプ６を作動して処理室２内を減圧して水分が蒸発しやすい雰囲気に設定するとともに、攪拌羽根２ａを回転駆動して被処理物Ｍを混合攪拌する。一方、本体１内は真空ポンプ５によって常時減圧されており100℃以下で熱媒水を加熱沸騰させる状態に保持されている。このような減圧の設定の後、ボイラ４を駆動して蒸気または温水を熱交換器３に供給することで、熱交換によって熱媒水Ｗを加熱沸騰させる。このときの加熱沸騰温度は100℃以下である。加熱沸騰した熱媒水Ｗは蒸気を発生して本体１と処理室２との間を通過するときに処理室２の表面を伝熱面として処理室２内を加熱する。この加熱により、処理室２内の被処理物Ｍが高温化して乾燥処理される。
【００３０】
このような被処理物Ｍの加熱においては、本体１内を減圧処理して操業するので、本体１の容積にかかわらず本体１は規定された圧力容器に該当しない。したがって、圧力容器取り扱いの免許を持たないオペレータでも操作することができ、従来例に比べると汎用性を向上させることができるとともに、安全性を向上させることができる。また、処理室２の表面への伝熱は熱媒水の沸騰による蒸気の上昇流により行われるので、ボイラから直に蒸気を吹き込む場合に比べると処理室２の表面の伝熱面での温度むらの発生が小さくなる。したがって、被処理物Ｍを均等に乾燥させることができるとともに乾燥時間も短くなり乾燥効率を上げることができる。
【００３１】
更に、被処理物Ｍが温度の影響を受けやすいものであっても、ボイラ４の出力を制御して熱交換器３による熱交換量を調節することにより、低温加熱が可能である。このため、被処理物Ｍの種類に関係なく常に良好に乾燥処理することができ、多様な被処理物の乾燥を効率的に行うことができる。
【００３２】
（第二実施例）
次に、本発明の第二実施例を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図２は本発明の第二実施例に係る真空乾燥処理装置Ｂの概略構成図である。
本真空乾燥処理装置Ｂと前述した第一実施例に係る真空乾燥処理装置Ａとは、貯湯槽１ａ内の熱媒水Ｗを加熱する構造が違うだけであり、他は同様な構造であるので、本実施例では、貯湯槽１ａ内の熱媒水Ｗを加熱する構造についてのみ以下に説明し、それ以外は省略する。
【００３４】
真空乾燥処理装置Ｂにおける貯湯槽１ａ内の熱媒水Ｗを加熱する構造は、真空乾燥処理装置Ａで説明した貯湯槽１ａ内に燃焼室７を配置し、バーナー８を本体１の一外側面に取付けた状態で前記燃焼室７の側面に連設している。
【００３５】
更に、燃焼室７の他側面から筒状の排気筒９を本体１の側壁を貫通させて外方に向けて伸延させるとともに中途から上方へ屈曲させ、その先端に開口した排気口９ａから燃焼室７内の燃焼ガスを排出するようにしている。
【００３６】
そして、バーナー８で燃焼室７を燃焼して加熱することによって、貯湯槽１ａ内の熱媒水Ｗを加熱沸騰させるようにしている。この時の沸騰温度は、本体1内が真空ポンプ５によって常時減圧されているので当然100℃以下である。こうして、沸騰した熱媒水Ｗは蒸気を発生して本体１と処理室２との間を通過するときに処理室２の表面を伝熱面として処理室２内を加熱することができる。この加熱により、処理室２内の被処理物Ｍが高温化して乾燥処理されることになる。
【００３７】
なお、この場合でも、被処理物Ｍの加熱においては、本体１内を減圧処理して操業するので、本体１の容積にかかわらず本体１は規定された圧力容器に該当しない。したがって、圧力容器取り扱いの免許を持たないオペレータでも操作することができ、従来例に比べると汎用性を向上させることができるとともに、安全性を向上させることができる。
【００３８】
また、本実施例においても、処理室２の表面への伝熱は熱媒水の沸騰による蒸気の上昇流により行われるので、ボイラから直に蒸気を吹き込む場合に比べると処理室２の表面の伝熱面での温度むらの発生が小さくなる。したがって、被処理物Ｍを均等に乾燥させることができるとともに乾燥時間も短くなり乾燥効率を上げることができる。
【００３９】
また、本実施例においては、被処理物Ｍが温度の影響を受けやすいものであっても、バーナー８の出力を制御して燃焼室７内の温度を調節することにより、低温加熱が可能である。このため、被処理物Ｍの種類に関係なく常に良好に乾燥処理することができ、多様な被処理物Ｍの乾燥を効率的に行うことができる。
【００４０】
しかも、この場合も先の実施例同様に、攪拌羽根２ａによって被処理物Ｍを攪拌して熱伝達を促進できるので、被処理物Ｍの乾燥処理がより一層効率的に行うことができる。
【００４１】
更に、熱源をボイラーに代えてバーナー８としたことにより、燃焼室７を本体１内に内蔵することができ、設備のコンパクト化を可能とするとともに、イニシャルコスト、ランニングコストの低減化も可能となる。
【００４２】
なお、バーナー８、燃焼室７、排気筒９の取付け位置、取付け方法は、本実施例で示したものだけに限らず、熱媒水Ｗを加熱沸騰できるのであれば、どのような取付け位置、取付け方法であってもかまわない。
【００４３】
【発明の効果】
（１）請求項１記載の本発明では、下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、前記貯湯槽に配置した熱交換器と、同熱交換器に蒸気または温水を循環供給するボイラと、を備えた真空乾燥処理装置であって、前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたことにより、下記の効果を奏する。
【００４４】
本体の内部を減圧して処理室を加熱する構成としているので、本体の容積にかかわらず本体を圧力容器に該当しないものとして使用できる。したがって、圧力容器の知識を持たないオペレータでも操作することができ汎用性を向上させることができるとともに、安全性を格段に向上させることができる。また、貯湯槽内の熱媒水を加熱沸騰させて発生する100℃以下の蒸気を用いて処理室の表面を伝熱面として処理室内を加熱するので、ボイラから直接蒸気や温水を供給する場合に比べると処理室を一様に加熱することができ、被処理物をむらなく加熱することができる。更に、温度の影響を受けやすい被処理物の場合でも、貯湯槽内の熱媒水の温度を制御するだけの簡単な操作で低温加熱による乾燥が可能となる。
【００４５】
（２）請求項２記載の本発明では、下端側を熱媒水を溜める貯湯槽とし、上端側に、表面を伝熱面とするとともに、真空ポンプと連通させ、内部に被処理物を収納する円筒ドラム状の処理室を形成した本体と、前記貯湯槽に配置した燃焼室と、同燃焼室内で燃焼させるバーナーと、を備えた真空乾燥処理装置であって、前記本体の内部を減圧手段に接続し、当該本体内部が大気圧を超えないようにするとともに、前記熱交換器による熱交換によって発生する貯湯槽の熱媒水の蒸気を、前記真空ポンプにより減圧状態に維持された前記処理室周りに巡らせて前記伝熱面を加熱する構成としたことにより、下記の効果を奏する。
【００４６】
本体の内部を減圧して処理室を加熱する構成としているので、本体の容積にかかわらず本体を圧力容器に該当しないものとして使用できる。したがって、圧力容器の知識を持たないオペレータでも操作することができ汎用性を向上させることができるとともに、安全性を格段に向上させることができる。また、貯湯槽内の熱媒水を沸騰させて発生する100℃以下の蒸気を用いて処理室の表面を伝熱面として処理室内を加熱するので、ボイラから直接蒸気や温水を供給する場合に比べると処理室を一様に加熱することができ、被処理物をむらなく加熱することができる。更に、温度の影響を受けやすい被処理物の場合でも、貯湯槽内の熱媒水の温度を制御するだけの簡単な操作で低温加熱による乾燥が可能となる。
【００４７】
また、貯湯槽内の熱媒水を加熱沸騰させる熱源をバーナーとしたことにより、燃焼室を本体内に内蔵することができ、設備のコンパクト化を可能とするとともに、イニシャルコスト、ランニングコストの低減化をも可能となる。
【００４８】
（３）請求項３記載の本発明では、上記処理室には外部から回転駆動され被処理物を攪拌する攪拌羽根を備えた構成としたことにより、攪拌羽根によって被処理物を攪拌して熱伝達を促進でき、上記（１）、（２）の効果に加え、被処理物の乾燥処理をより一層効率的に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第一実施例に係る真空乾燥処理装置の概略図。
【図２】  第二実施例に係る真空乾燥処理装置の概略図。
【図３】  従来の真空乾燥処理装置の概略図。
【符号の説明】
１  本体
１ａ  貯湯槽
２  処理室
２ａ攪拌羽根
３  熱交換器
４  ボイラ
４ａ  供給管
４ｂ  還流管
５  真空ポンプ
６  真空ポンプ
６ａ  連絡管
７  燃焼室
８  バーナー
９  排気筒
９ａ排気口
Ａ，Ｂ  真空乾燥処理装置
Ｍ  被処理物
Ｗ  熱媒水
【図１】
0003892717.tif 000002
【図２】
0003892717.tif 000003
【図３】
0003892717.tif 000004