JPH0751502A - ドラムドライヤー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 真空排気機構１０によってドラム３ａ，３ｂ
内を減圧するよう構成してなるドラムドライヤー。 【効果】 蒸気を導入してドラム３ａ，３ｂを加熱する
際に、真空排気機構１０によってドラム内を減圧するこ
とにより、低圧蒸気によってドラム３ａ，３ｂの加熱を
が図ることができ、ドラム温度を低温域であっても乾燥
温度に応じて正確に設定することができる。また、ドラ
ム加熱用として大規模設備を伴う温水を使用していない
ので、装置のコンパクト化およびコストの低減を図るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、乾燥品の製造用とし
て好適に使用されるドラムドライヤーに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のドラムドライヤーは、化成品、薬
品、食品、染料品等の乾燥品を製造するものであるが、
これらの製品中には、乾燥処理中に異常な高熱が付与さ
れると、品質劣化を来すものがある。

【０００３】そこで、近年になって、製造中に有害な熱
履歴を与えないように、原料を低圧下の低い蒸気圧の下
で低温乾燥するようにした真空式ドラムドライヤーが注
目を集めている。

【０００４】真空式ドラムドライヤーは、チャンバ内を
真空排気機構によって真空域に設定し、ドラムをその内
部に蒸気を導入することによって加熱した状態で回転さ
せるとともに、ドラム表面に液状原料を付着させて乾燥
固化し、その固化原料をスクレーパーナイフで掻き取る
ようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなドラムドラ
イヤーでは、ドラム温度が原料の乾燥温度よりもかなり
高くなると、原料が乾燥した後、ナイフで掻き取る前
に、ドラムからの熱伝導によって乾燥原料に高熱が付与
されてしまい、乾燥品を劣化させることがある。このた
め、低温乾燥を行う場合には、ドラム温度も低下させる
ことが望ましいが、従来のドラムドライヤーでは、ドラ
ム温度を低温域に設定することができないという問題が
あった。

【０００６】一方、従来においては、ドラム内に温水を
導入することによってドラム温度を調整するものもあ
る。

【０００７】しかしながら、温水は伝熱係数が低く温度
分布に偏りが生じやすいので、この方式のものでは、温
度むらをなくすために温水を高速で循環させる必要があ
り、大規模な設備が必要となって、装置の大型化および
コストの増大を来たすこととなる。このため、実験装置
等の小規模のドラムドライヤーでは、ドラム加熱用に温
水が使用されることはあるが、一般の工場等で使用され
る中規模以上のドラムドライヤーでは、ドラム加熱用に
温水が使用されていないのが現状である。

【０００８】この発明は、上記従来技術の問題を解消
し、ドラム温度を低温域であっても原料の乾燥温度に応
じて正確に設定できるとともに、装置のコンパクト化お
よびコストの低減を図ることができるドラムドライヤー
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のドラムドライヤーは、減圧可能なチャン
バに収容されたドラムをその内部に蒸気を導入すること
によって加熱するとともに、ドラム表面に液状原料を付
着させて乾燥固化するようにしたドラムドライヤーにお
いて、前記ドラムの内部を減圧するための減圧機構が設
けられてなることを要旨とするものである。

【００１０】

【作用】この発明のドラムドライヤーは、ドラム内を減
圧するための減圧機構が設けられてなるものである。こ
のため、ドラム内に蒸気を導入する際に、ドラム内を減
圧機構によって減圧することにより、低圧蒸気によって
ドラムの加熱を図ることができる。

【００１１】また、ドラム加熱用として、大規模設備を
伴う温水を使用していないので、装置のコンパクト化お
よびコストの低減を図ることができる。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の一実施例である真空式ダブ
ルドラムドライヤーを示す模式図、図２はそのドラムド
ライヤーの装置本体を示す概略正断面図である。両図に
示すように、このドラムドライヤーは、真空チャンバ
（２）を有する装置本体（１）と、減圧機構を構成する
真空排気機構（１０）と、ドラム内に蒸気を導入するた
めの蒸気導入機構（２０）と、ドラム内のドレンを排出
するためのドレン排出機構（３０）とを有している。

【００１３】装置本体（１）における真空チャンバ
（２）内には、２つのドラム（３ａ）（３ｂ）が相互に
平行に配置されている。

【００１４】ドラム（３ａ）（３ｂ）およびその回転軸
部（４ａ）（４ｂ）はそれぞれ中空構造に形成されて、
これらの内部は互いに連通している。回転軸部（４ａ）
（４ｂ）の両側部は、チャンバ壁にそれぞれ密封状に貫
通配置されるとともに、それぞれチャンバ壁に回転自在
に支持されている。さらに、チャンバ外に引き出された
回転軸部（４ａ）（４ｂ）の両端部には、回転継手（５
ａ）（５ｂ）（６ａ）（６ｂ）がそれぞれ外嵌されてい
る。なお、回転継手（５ａ）（５ｂ）（６ａ）（６ｂ）
は、回転軸部（４ａ）（４ｂ）に対しそれぞれ回転自在
に取り付けられており、ドラム（３ａ）（３ｂ）および
回転軸部（４ａ）（４ｂ）の回転にかかわらず、回転し
ないようになされている。

【００１５】一方、真空排気機構（１０）における排気
管（１１）の一端は真空チャンバ（２）に接続されると
ともに、その排気管（１１）の他端側にはコンデンサ
（１２）および凝縮液タンク（１３）が設けられ、さら
に凝縮液タンク（１３）の気相出口が真空ポンプ（１
４）に、液相出口が凝縮液抽出ポンプ（１５）に接続さ
れている。

【００１６】この真空排気機構（１０）においては、ポ
ンプ（１４）（１５）が作動すると、その吸引作用によ
って、チャンバ内のガスがコンデンサ（１２）に導入さ
れ、そこで冷却水によって冷却されて、ガス中の蒸気成
分のみが凝縮液化して、凝縮液タンク（１３）に送り込
まれる。さらに、凝縮液タンク（１３）中の気相成分
は、真空ポンプ（１４）によって排出されるとともに、
液相成分は、凝縮液抽出ポンプ（１５）によって排出さ
れることとなる。このときの凝縮および排出作用によっ
てチャンバ内の減圧が図られるものである。

【００１７】ドラム（３ａ）（３ｂ）の内部に蒸気（ス
チーム）を導入するための蒸気導入機構（２０）には、
蒸気導入部（２１）が設けられており、その蒸気導入部
（２１）と回転継手（５ａ）（５ｂ）とは、蒸気導入管
（２５）によって接続されている。これにより、蒸気導
入部（２１）から導入される蒸気が二方に分かれて、そ
れぞれ回転継手（５ａ）（５ｂ）を介して、ドラム（３
ａ）（３ｂ）内に導入されるようになされている。

【００１８】また、蒸気導入管（２５）には、蒸気の導
入を停止／許容するための蒸気元弁（２２）、および蒸
気の導入量を調整するための圧力調整弁（２３）が設け
られている。

【００１９】回転軸部（４ａ）（４ｂ）の他端側内部に
は、その軸線上に沿ってドレン排出管（３５ａ）（３５
ｂ）が配置されており、このドレン排出管（３５ａ）
（３５ｂ）の一端側はドラム内において下方に折曲形成
されるとともに、他端側は回転継手（６ａ）（６ｂ）の
内部にそれぞれ開放されている。

【００２０】このドレン排出管（３５ａ）（３５ｂ）
は、回転継手（６ａ）（６ｂ）に対し固定されており、
ドラム（３ａ）（３ｂ）の回転にかかわらず、折曲端部
が、ドラム内で液化した凝縮液の上層部に浸漬配置され
るようになされている。

【００２１】回転継手（６ａ）（６ｂ）は、ドレン用配
管（３１）によってドレンタンク（３２）に接続され
る。ドレン用配管（３１）には、一方側の回転継手（６
ａ）およびドレンタンク（３２）間において配管内の導
通を遮断／許容するための自動開閉弁（３１ａ）と、他
方側の回転継手（６ｂ）およびドレンタンク（３２）間
において配管内の導通を遮断／許容する自動開閉弁（３
１ｂ）とが設けられている。

【００２２】ドレンタンク（３２）の液相出口は、ドレ
ン排出ポンプ（３３）に接続されるとともに、気相出口
は、吸引管（４０）を介して真空排気機構（１０）の排
気管（１１）に接続される。また、吸引管（４０）に
は、流量調整弁（４１）が設けられるとともに、この弁
（４１）をバイパスするように配置されたバイパス管
（４２）に、バイパス弁（４３）が設けられている。

【００２３】また、本実施例におけるドラムドライヤー
には、回転継手（６ａ）（６ｂ）の内圧を検出するため
の圧力検出器（３４）と、圧力制御装置（５０）とが設
けられており、圧力制御装置（５０）は、後に詳述する
ように圧力検出器（３４）からの出力信号に基づいて、
圧力調整弁（２３）の開度を制御するようになされてい
る。

【００２４】一方、図２に示すように、ドラム（３ａ）
（３ｂ）の両側上部にはスクレーパー本体（６０）の中
央部が回転自在に設けられる。スクレーパー本体（６
０）の一片にはスクレーパーナイフ（６１）が固定され
るとともに、他片にはスピンドル（６２）の下端が取り
付けられる。さらにスピンドル（６２）は、チャンバ外
でスピンドル支持具（６３）に螺挿されており、スピン
ドル上端に取り付けられたハンドル（６４）の回転操作
によって、スピンドル（６２）を上下に進退させると、
スクレーパー本体（６０）が回転して、スクレーパーナ
イフ（６１）がドラム（３ａ）（３ｂ）に接離するよう
になされている。

【００２５】また、チャンバ（２）内におけるドラム間
上方には、液状原料を供給するための原料供給機構（６
５）が設けられるとともに、ドラム（３ａ）（３ｂ）の
両側には、ドラム表面から掻き取られた乾燥原料を所定
箇所へ搬送するための搬送機構（６６）が設けられてい
る。

【００２６】このドラムドライヤーにおいて、液状原料
の乾燥処理を行う場合、まず始めに、上記したように真
空排気機構（１０）によってチャンバ内を減圧してい
く。この減圧時には、吸引管（４０）の流量調整弁（４
１）およびバイパス弁（４３）、およドレン排出機構
（３０）の自動開閉弁（３１ａ）（３１ｂ）を開くとと
もに、蒸気導入機構（２０）の蒸気元弁（２２）は閉じ
ておく。これにより、ドレン排出機構（３０）の配管内
部が吸引管（４０）を介して真空排気機構（１０）の配
管内部に導通して、ドラム（３ａ）（３ｂ）の内部がチ
ャンバ内とともに吸引されることとなる。

【００２７】こうして、チャンバ（２）内およびドラム
（３ａ）（３ｂ）内がそれぞれ所定の真空域まで低下し
たところで、ドラム（３ａ）（３ｂ）を回転させる一
方、バイパス弁（４３）を閉じるとともに、蒸気元弁
（２２）を開いて、蒸気を蒸気導入部（２１）からドラ
ム（３ａ）（３ｂ）内に導入する。

【００２８】ドラム内に導入された蒸気は、ドラム（３
ａ）（３ｂ）との熱交換により自身は凝縮して、ドラム
（３ａ）（３ｂ）を加熱していく。さらに、ドラム内の
凝縮液、すなわちドレン（Ｄ）はドラム（３ａ）（３
ｂ）内とドレンタンク（３２）内の圧力差によってドレ
ン排出管（３５ａ）（３５ｂ）を通ってドレン排出機構
（３０）のドレンタンク（３２）に導かれ、ドレン排出
ポンプ（３３）を介して排出される。なお、これらの動
作においては、蒸気が凝縮することによってドラム内は
減圧されるとともに、その減圧分を補うようにドラム内
に蒸気が導入され、さらに蒸気の凝縮量に応じて、ドレ
ンがドラム内から排出されることとなる。

【００２９】一方、圧力検出器（３４）は、回転継手
（６ａ）（６ｂ）の内圧を検出し、検出値に応じた信号
を出力する。そして、その出力信号に基づき、圧力制御
装置（５０）は、回転継手（６ａ）（６ｂ）の内圧と相
関関係にあるドラム（３ａ）（３ｂ）の内圧を求めて、
その測定圧力値が、作業者によってあらかじめ設定され
た指示圧力値と等しくなるように圧力調整弁（２３）の
開度を調整する。例えば、測定された圧力値が、あらか
じめ設定された指示圧力値よりも高い場合には、蒸気の
導入量が減少するように圧力調整弁（２３）の開度を調
整するとともに、検出圧力値が、所定の指示圧力値より
も低い場合には、蒸気導入量が増加するように圧力調整
弁（２３）の開度を調整することとなる。

【００３０】こうして、ドラム内を所定の蒸気圧に維持
して、ドラム温度を所定温度に維持するものである。

【００３１】一方、ドラム温度が安定すると、本格運転
を開始する。すなわち、原料供給機構（６５）から液状
原料を供給してドラム表面に付着させる。付着した原料
は、ドラム（３ａ）（３ｂ）が回転する間に乾燥固化す
るとともに、その固化原料が、ハンドル操作によってド
ラム表面に接触したスクレーパーナイフ（６１）により
掻き取られる。掻き取られた乾燥原料は、原料搬送機構
（６６）によって所定箇所に収集されることとなる。

【００３２】この本格運転中においても、圧力制御装置
（５０）は、圧力調整弁（２３ａ）（２３ｂ）の開度調
整を行って、ドラム内を所定の圧力に維持して、ドラム
温度を所定温度に維持することにかわりはない。

【００３３】なお、装置運転中は、ドレンタンク（３
２）のガス圧を、過度に低下させることは好ましくな
い。すなわち、ドレンタンク（３２）のガス圧が低すぎ
ると、ドラム内のドレン（Ｄ）とともに蒸気も吸引して
しまい、熱損失が生じることとなるからである。したが
って、吸引管（４０）の流量調整弁（４１）の開度を適
当に調整して、蒸気を吸引しない程度にドレンタンク
（３２）のガス圧を設定するのがよい。

【００３４】このドラムドライヤーによれば、ドラム
（３ａ）（３ｂ）をその内部に蒸気を導入して加熱する
際に、真空排気機構（１０）によってドラム内を減圧し
ているため、低圧蒸気によりドラム（３ａ）（３ｂ）の
加熱を図ることができ、ドラム温度を低温域であっても
設定することができる。

【００３５】また、圧力制御装置（５０）にあらかじめ
設定する指示圧力値を、適当に変更することにより、ド
ラム（３ａ）（３ｂ）の内圧を任意の圧力に設定するこ
とができて、ドラム温度を原料の乾燥温度に応じて正確
に設定することができる。

【００３６】また、本実施例においては、チャンバ内を
吸引するための真空排気機構（１０）を利用して、ドラ
ム内を減圧するようにしているため、ドラム専用の減圧
機構を別途設ける必要はなく、その分、コストの低減お
よび装置のコンパクト化を図ることができる。もっと
も、本発明では、必ずしもチャンバ減圧用の機構（１
０）を利用してドラム内を減圧する必要はなく、ドラム
専用の減圧機構を別途設けるようにしてもよい。

【００３７】さらに、ドラムドライヤーの乾燥処理に必
要な熱量のうち、ドレンタンク内を減圧するために吸引
する蒸気量（熱量）は、微量なものであるため、ランニ
ングコスト等が増加するようなこともない。

【００３８】ところで、本発明を上記実施例のようにダ
ブルドラムドライヤーに適用した場合には、ドレン排出
機構（３０）において、配管形状等に起因する配管抵抗
の差より、一方側のドラム、例えばドラム（３ａ）から
のみドレン（Ｄ）が吸引排出され、他方側のドラム、例
えばドラム（３ｂ）からはドレン（Ｄ）が吸引排出され
ないことがある。しかしながら、本実施例のように、ド
レン用配管（３１）に自動開閉弁（３１ａ）（３１ｂ）
を設けて、その自動開閉弁（３１ａ）（３１ｂ）を、タ
イマー等を用いて自動的に交互に開閉するようにすれ
ば、いずれのドラム（３ａ）（３ｂ）にも交互に充分な
吸引力が付与されることとなり、ドラム内のドレン
（Ｄ）を確実に排出することができる。

【００３９】なお、上記実施例においては、本発明をダ
ブルドラムドライヤーに適用する場合について説明した
が、本発明はシングルドラムドライヤーにも適用するこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】この発明のドラムドライヤーによれば、
ドラム内を減圧するための減圧機構が設けられてなるた
め、蒸気を導入してドラムを加熱する際に、減圧機構に
よってドラム内を減圧することにより、低圧蒸気によっ
てドラムの加熱を図ることができ、ドラム温度を低温域
であっても原料の乾燥温度に応じて正確に設定すること
ができる。また、ドラム加熱用として大規模設備を伴う
温水を使用していないので、装置のコンパクト化および
コストの低減を図ることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるドラムドライヤーを
示す模式図である。

【図２】上記実施例のドラムドライヤーの装置本体を示
す概略正断面図である。

【符号の説明】

２…チャンバ ３ａ，３ｂ…ドラム １０…真空排気機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧可能なチャンバに収容されたドラム
   をその内部に蒸気を導入することによって加熱するとと
   もに、ドラム表面に液状原料を付着させて乾燥固化する
   ようにしたドラムドライヤーにおいて、 前記ドラムの内部を減圧するための減圧機構が設けられ
   てなることを特徴とするドラムドライヤー。