JPH0632989U - 真空乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地球環境保護を目的に、洗浄用フロンの使用が
規制され、代替技術として、水系超音波洗浄が採用され
ている。この洗浄後の乾燥法として、残渣がなく迅速な
真空乾燥機を提供する。 【構成】密閉した真空槽内の乾燥物を複数の遠赤外線プ
レートヒーターにより加熱するとともに、真空ポンプに
より真空槽内を排気する真空乾燥機において、電気絶縁
性のある樹脂に電気抵抗体を埋没させた遠赤外線プレー
トヒーターと、蒸発物質の３重点より高い圧力に制御で
きる真空ポンプを使用した真空乾燥機である。 【効果】電気絶縁性のある樹脂に電気抵抗体を埋没させ
たことで、漏電のない真空乾燥機である。また、遠赤外
線を高効率で放射し、気化熱を供給することと、凍結す
る圧力に到達しない真空ポンプを使用することで、乾燥
時間が短い真空乾燥機である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

地球環境保護を目的に、オゾン層の破壊物質のひとつである洗浄用フロンの使 用が規制されつつある。フロン洗浄に代わる方法として、水系洗浄剤あるいは純 水を使用した水系超音波洗浄が採用されている。水系超音波洗浄では、乾燥工程 を必要とし、温風乾燥ではウォーターマークが残り、乾燥時間が長い知見を得た 。本考案は、水系超音波洗浄後の乾燥工程に使用する真空乾燥機に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

本考案者は、乾燥中に凍結しない真空乾燥機として、遠赤外線プレートヒータ ーとウォータージェットポンプを備えた赤外線加熱式真空乾燥機を出願した（実 願平１−２８４１９）。 この赤外線加熱式真空乾燥機は、平板状の赤外線プレートヒーターを真空槽内 に２以上棚状に配置し、真空槽内を排気するウォータージェットポンプから構成 されている。

【０００３】 平板状の赤外線プレートヒーターは、真空槽内の被乾燥物が凍結して乾燥速度 を低下させないために、乾燥により失う蒸発潜熱をまんべんなく補給するように 配置した。平板状の赤外線プレートヒーターの断面は、図２に示すように、箔状 の発熱抵抗体１を２枚の電気絶縁材２のマイカで挾み、さらに２枚の赤外線放射 物質３で挾んだ構造になっていた。 ウォータージェットポンプは、被乾燥物を凍結させることなく大量の水分を排 気できるポンプであり、水蒸気を凝縮する機能も具備していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、表面に銀鍍金をした電極を純水超音波洗浄後、上記赤外線加熱式真空 乾燥機を使用して乾燥したところ、遠赤外線プレートヒーターの絶縁マイカが吸 湿し、電気絶縁性能を低下させ、漏電した。 また、ウォータージェットポンプは、水の３重点以下に圧力を低下させないも のの、所定圧力に到達する時間がかかるために、乾燥時間全体が延長し、さらに 、水蒸気の冷却熱量とエジェクター部での摩擦熱の合計を冷却しなければならな いという欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案は、密閉した真空槽内の被乾燥物を複数の 遠赤外線プレートヒーターにより加熱するとともに、真空ポンプにより真空槽内 を排気する真空乾燥機において、電気絶縁性能のある樹脂のみに電気抵抗体を埋 没させた遠赤外線プレートヒーターと、蒸発物質の３重点より高い圧力に制御で きる真空ポンプを使用したことを特徴とする真空乾燥機を提供するものである。

【０００６】

【作用】

本考案者は、吸湿による漏電を防止する方法として、電気絶縁性に優れた樹脂 のみに電気抵抗体１を埋没させることが、電気絶縁し、蒸発熱を有効に供給でき る手段であることを把握した。

【０００７】 電気絶縁は、真空放電と漏電を防止しなければならない。真空放電は、図１の ように電気抵抗体１を埋没することで防止できる。漏電は、絶縁性及び耐熱性に 優れたフッ素樹脂４、シリコン樹脂５、ポリイミド６などを使用することで防止 できる。なお、同等の性能を持つ他の樹脂でも支障がない。絶縁性能及び耐熱性 能を表１に示す。 真空中において、蒸発熱は、遠赤外線プレートヒーターから輻射熱として供給 されるので、図３に示すように、８０％以上の遠赤外線放射率が必要である。

【０００８】

【表１】

【０００９】 次に、真空ポンプは、立ち上げ時間を短縮するために、排気速度が大きく、か つ、乾燥物質を凍結させないために、蒸発物質の３重点より高い圧力に制御でき る真空ポンプに限定される。従って、水を乾燥する場合は、到達圧力が４.６ To rrより高く、かつ、水蒸気により性能が低下しない、回転部にシール液体を使用 しないドライ式真空ポンプが適している。なお、同等の性能を持つ真空ポンプで も支障がない。

【００１０】 また、有機溶剤等を乾燥する場合は、油回転真空ポンプが適用できる。真空ポ ンプを補助するために、体積が膨張した気体を液体に凝縮する凝縮器を設置して もかまわない。凝縮器は、回収物質を容易に処理するために、液体凝縮器が望ま しい。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を図４から図６の実施例に基づいて説明する。図４は、真空乾燥 機の構造概念図である。この真空乾燥機の仕様は、次の通りであった。 真空ポンプ７は、モーター出力が１.５ｋＷ、排気速度が６７０リットル/min (２０Torr時)、到達圧力が１０Torrのドライ式である。 真空槽８の容量は、１５０リットルで、遠赤外線プレートヒーター９を５枚８ ０ｍｍ間隔で配置した。遠赤外線プレートヒーター９の間に乾燥物１０を置いた トレー１１を配置した。トレー１１の寸法は、４４０ｍｍ巾×７１０ｍｍ長で、 底面は、ラス状であった。

【００１２】 遠赤外線プレートヒーター９は、１００Ωに成るように線状に加工した５０μ ｍのステンレス箔の発熱抵抗体１を、厚み２ｍｍのフッ素樹脂４に埋没した構造 であった。サイズは、４７０ｍｍ幅×７２０ｍｍ長×２ｍｍ厚であり、構造を図 １に示す。フッ素樹脂４の放射率曲線は、図３の通りであった。遠赤外線プレー トヒーターの表面温度は、１３０℃に自動制御した。

【００１３】 凝縮器１２は、冷却機出力が０.７５ｋＷ、冷却能力が１０００ｋcal／ｈ（液 温５℃時）の冷却機により、５℃に冷却された冷水を５０リットル／minで循環 した。

【００１４】 本考案者は、この真空乾燥機を用いて、超音波洗浄した凸型の銀鍍金電極を乾 燥した。乾燥試料の電極をトレー毎に４ｋｇ広げ、各段に配置した。電極の寸法 は、７ｍｍ幅×１０ｍｍ高×０.１ｍｍ厚であった。電極に付着した水分量は、 １００ｇ／トレーであった。乾燥時間１３分で、完全に水分は乾燥した。経過時 間毎の圧力１３と電極の温度１４とヒーター温度１５及び冷却水温度１６を図５ に示す。この乾燥を１日に８時間、９０日連続で繰り返しても、遠赤外線プレー トヒーターの絶縁性は劣化しなかった。直流５００Ｖの１分間印加時の絶縁抵抗 値を表２に示す。

【００１５】 従来の赤外線加熱式真空乾燥機による、同一試料の乾燥時間は、２０分であっ た。図６は、経過時間毎の圧力１７と電極の温度１８とヒーター温度１９及び冷 却水温度２０を示す。仕様は、ウォータージェットポンプ出力が１.５ｋＷ、冷 却機出力が１.５ｋＷ、冷却能力が２０００ｋcal／ｈ（液温５℃時）であった。 ９０日間連続使用後のヒーターの絶縁抵抗値は、表２に示すように著しく低下し ていた。

【００１６】

【表２】

【００１７】

【考案の効果】

上記のように、本考案は、電気絶縁性能のある樹脂のみに電気抵抗体を埋没さ せた遠赤外線プレートヒーターと、蒸発物質の３重点より高い圧力に制御できる 真空ポンプを使用することにより、漏電がなく、乾燥時間が速い真空乾燥機を提 供するものである。

【図面の簡単な説明】

図１は本考案の遠赤外線プレートヒーターの断面図、図
２は従来の遠赤外線プレートヒーターの断面図、図３は
遠赤外線放射率曲線図、図４は本考案の構造概念図、図
５は本考案の経過時間毎の各温度・圧力線図、図６は従
来の赤外線加熱式真空乾燥機の経過時間毎の各温度・圧
力線図、である。

【符号の説明】

１：発熱抵抗体、 ２：マイカの電気絶縁材、 ３：遠
赤外線放射物質、 ４：フッ素樹脂、 ５：シリコン樹
脂、 ６：ポリイミド、 ７：ドライ式真空ポンプ、
８：真空槽、 ９：遠赤外線プレートヒーター、 １
０：乾燥物、１１：トレー、 １２：凝縮器、 １３：
圧力（本考案の乾燥例）、 １４：試料電極の温度（本
考案の乾燥例）、 １５：ヒーター温度（本考案の乾燥
例）、１６：冷却水温度（本考案の乾燥例）、 １７：
圧力（従来の乾燥例）、１８：試料電極の温度（従来の
乾燥例）、 １９：ヒーター温度（従来の乾燥例）、
２０：冷却水温度（従来の乾燥例）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉した真空槽内の被乾燥物を複数の遠赤
   外線プレートヒーターにより加熱するとともに、真空ポ
   ンプにより真空槽内を排気する真空乾燥機において、電
   気絶縁性能のある樹脂に電気抵抗体を埋没させた遠赤外
   線プレートヒーターと、蒸発物質の３重点より高い圧力
   に制御できる真空ポンプを使用したことを特徴とする真
   空乾燥機。