特開 2022-142085 粉粒体処理装置および粉粒体処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022142085

(43)【公開日】2022-09-30

(54)【発明の名称】粉粒体処理装置および粉粒体処理方法

(51)【国際特許分類】

   F26B 11/10 20060101AFI20220922BHJP

   F26B 25/00 20060101ALI20220922BHJP

【ＦＩ】

F26B11/10

F26B25/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021042092

(22)【出願日】2021-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000129183

【氏名又は名称】株式会社カワタ

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 健二

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼▲柳▼ 秀樹

【テーマコード（参考）】

3L113

【Ｆターム（参考）】

3L113AA04

3L113AB02

3L113AC08

3L113AC25

3L113BA02

3L113CA08

3L113CA09

3L113CB05

3L113CB17

3L113DA24

(57)【要約】      （修正有）

【課題】乾燥処理により粉粒体から発生する蒸気が、容器本体または蓋部に結露することを抑制できる粉粒体処理装置および粉粒体処理方法を提供する。
【解決手段】この粉粒体処理装置１は、容器１０、撹拌部材２０、駆動部３０、温調部４０、および制御部８０を備える。容器１０は、有底筒状の容器本体１１と、容器本体１１の上部の開口を覆う蓋部１２と、を有する。撹拌部材２０は、容器本体１１内に位置する。駆動部３０は、撹拌部材２０を回転させる。温調部４０は、容器本体１１および蓋部１２を温調する。制御部８０は、温調部４０を動作させる。温調部４０により、容器本体１１および蓋部１２が、容器１０内の乾燥処理時における露点よりも高い温度に維持される。このため、粉粒体９から発生する蒸気が容器本体１１または蓋部１２に結露することを抑制できる。したがって、結露により生じる液体により、粉粒体９の品質が低下することを抑制できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉粒体を乾燥させる粉粒体処理装置であって、
有底筒状の容器本体と、前記容器本体の上部の開口を覆う蓋部と、を有する容器と、
前記容器本体内に位置する攪拌部材と、
前記攪拌部材を回転させる駆動部と、
前記容器本体および前記蓋部を温調する温調部と、
前記温調部を動作させることにより、前記容器本体および前記蓋部を、前記容器内の乾燥処理時における露点よりも高い温度に維持する制御部と、
を備えた、粉粒体処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の粉粒体処理装置であって、
前記制御部は、前記温調部を動作させることにより、前記容器本体および前記蓋部を、前記容器内の乾燥処理時における最大露点よりも高い温度に維持する、粉粒体処理装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の粉粒体処理装置であって、
前記容器本体および前記蓋部は中空の流路を有し、
前記温調部は、前記流路に温調された流体を供給する、粉粒体処理装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記容器内へ気体を導入する気体導入部と、
前記容器内から気体を排出する気体排出部と、
をさらに備える、粉粒体処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体排出部は、
前記容器内から気体を吸引する気流発生部
を有する、粉粒体処理装置。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体導入部は、
前記容器内へ導入される気体を加熱する加熱部
を有する、粉粒体処理装置。

【請求項7】

請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体導入部は、
前記容器内へ導入される気体中の蒸気量を低下させる脱湿部
を有する、粉粒体処理装置。

【請求項8】

請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体導入部は、
前記蓋部に取り付けられたノズル
を有し、
前記ノズルから前記容器内に、気体が導入される、粉粒体処理装置。

【請求項9】

請求項８に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体排出部は、前記蓋部に形成された気体排出口を有し、
前記ノズルは、気体導入口を有し、
前記気体導入口は、前記蓋部の下面から間隔をあけて下方に位置する、粉粒体処理装置。

【請求項10】

請求項４から請求項９までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体排出部は、
前記容器内から排出される気体を冷却する冷却部
を有する、粉粒体処理装置。

【請求項11】

請求項４から請求項１０までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体排出部は、
前記容器内から排出される気体中の粉塵を捕集する集塵部
を有する、粉粒体処理装置。

【請求項12】

請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記駆動部は、
前記容器本体の底板部を貫通して延び、その上端が前記攪拌部材に接続されるシャフト
を有し、
前記底板部と前記シャフトとの間から、前記容器内へ向けて気体を導入するエアシール機構をさらに備える、粉粒体処理装置。

【請求項13】

粉粒体を乾燥させる粉粒体処理方法であって、
ａ）有底筒状の容器本体と、前記容器本体の上部の開口を覆う蓋部と、を有する容器内に、粉粒体を投入する工程と、
ｂ）前記工程ａ）の後に、前記容器内の粉粒体を攪拌しつつ加熱する工程と、
ｃ）前記工程ｂ）の後に、前記容器から前記粉粒体を排出する工程と、
を有し、
前記工程ｂ）において、前記容器本体および前記蓋部を、前記容器内の露点よりも高い温度に維持する、粉粒体処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉粒体を乾燥させる粉粒体処理装置および粉粒体処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、粉体または粒体からなる材料（以下「粉粒体」と称する）を攪拌・混合させるミキサーが知られている。また、ミキサーにおいて、粉粒体に含まれる水分量を適正な範囲に調整したり、粉粒体と液体とを混合して複合化させたりするために、容器内の材料を撹拌しつつ加熱する場合がある。例えば、特許文献１には、容器内に貯留されたスラリーを、攪拌するとともに、減圧および加熱により乾燥させる方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－１５４５３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、容器内において粉粒体を乾燥させる時には、容器内に、粉粒体から生じた蒸気が充満する。このため、容器の内面や、容器の上部を覆う蓋部の下面の温度が、露点よりも低い場合、それらの面に気体中の蒸気が結露するおそれがある。その場合、結露により生じた液滴により、容器の内面または蓋部の下面に、粉粒体が付着しやすくなる。また、液滴または上記の付着物が、再び粉粒体に混入すると、乾燥処理後の粉粒体の品質を低下させる場合がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、乾燥処理により粉粒体から発生する蒸気が、容器本体または蓋部に結露することを抑制できる粉粒体処理装置および粉粒体処理方法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】

【0006】

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、粉粒体を乾燥させる粉粒体処理装置であって、有底筒状の容器本体と、前記容器本体の上部の開口を覆う蓋部と、を有する容器と、前記容器本体内に位置する攪拌部材と、前記攪拌部材を回転させる駆動部と、前記容器本体および前記蓋部を温調する温調部と、前記温調部を動作させることにより、前記容器本体および前記蓋部を、前記容器内の乾燥処理時における露点よりも高い温度に維持する制御部と、を備える。

【0007】

本願の第２発明は、第１発明の粉粒体処理装置であって、前記制御部は、前記温調部を動作させることにより、前記容器本体および前記蓋部を、前記容器内の乾燥処理時における最大露点よりも高い温度に維持する。

【0008】

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の粉粒体処理装置であって、前記容器本体および前記蓋部は中空の流路を有し、前記温調部は、前記流路に温調された流体を供給する。

【0009】

本願の第４発明は、第１発明から第３発明のいずれか１発明の粉粒体処理装置であって、前記容器内へ気体を導入する気体導入部と、前記容器内から気体を排出する気体排出部と、をさらに備える。

【0010】

本願の第５発明は、第４発明の粉粒体処理装置であって、前記気体排出部は、前記容器内から気体を吸引する気流発生部を有する。

【0011】

本願の第６発明は、第４発明または第５発明の粉粒体処理装置であって、前記気体導入部は、前記容器内へ導入される気体を加熱する加熱部を有する。

【0012】

本願の第７発明は、第４発明から第６発明までのいずれか１発明の粉粒体処理装置であって、前記気体導入部は、前記容器内へ導入される気体中の蒸気量を低下させる脱湿部を有する。

【0013】

本願の第８発明は、第４発明から第６発明までのいずれか１発明の粉粒体処理装置であって、前記気体導入部は、前記蓋部に取り付けられたノズルを有し、前記ノズルから前記容器内に、気体が導入される。

【0014】

本願の第９発明は、第８発明の粉粒体処理装置であって、前記気体排出部は、前記蓋部に形成された気体排出口を有し、前記ノズルは、気体導入口を有し、前記気体導入口は、前記蓋部の下面から間隔をあけて下方に位置する。

【0015】

本願の第１０発明は、第４発明から第９発明までのいずれか１発明の粉粒体処理装置であって、前記気体排出部は、前記容器内から排出される気体を冷却する冷却部を有する。

【0016】

本願の第１１発明は、第４発明から第１０発明までのいずれか１発明の粉粒体処理装置であって、前記気体排出部は、前記容器内から排出される気体中の粉塵を捕集する集塵部を有する。

【0017】

本願の第１２発明は、第１発明から第１１発明までのいずれか１発明の粉粒体処理装置であって、前記駆動部は、前記容器本体の底板部を貫通して延び、その上端が前記攪拌部材に接続されるシャフトを有し、前記底板部と前記シャフトとの間から、前記容器内へ向けて気体を導入するエアシール機構をさらに備える。

【0018】

本願の第１３発明は、粉粒体を乾燥させる粉粒体処理方法であって、ａ）有底筒状の容器本体と、前記容器本体の上部の開口を覆う蓋部と、を有する容器内に、粉粒体を投入する工程と、ｂ）前記工程ａ）の後に、前記容器内の粉粒体を攪拌しつつ加熱する工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後に、前記容器から前記粉粒体を排出する工程と、を有し、前記工程ｂ）において、前記容器本体および前記蓋部を、前記容器内の露点よりも高い温度に維持する。

【発明の効果】

【0019】

本願の第１発明～第１３発明によれば、粉粒体から発生する蒸気が容器本体または蓋部に結露することを抑制できる。したがって、結露により生じる液体により、容器本体の内面または蓋部の下面に粉粒体が付着しやすくなることを、抑制できる。また、結露により生じる液体により、粉粒体の品質が低下することを抑制できる。

【0020】

特に、本願の第３発明によれば、容器本体および蓋部を、安定的かつ均一に温調できる。

【0021】

特に、本願の第４発明によれば、乾燥処理時における容器内の蒸気の割合を低減できる。これにより、乾燥処理時における容器内の露点を低減できる。その結果、粉粒体から発生した蒸気が容器本体または蓋部に結露することを、より抑制できる。

【0022】

特に、本願の第５発明によれば、容器内が大気圧よりも負圧となる。これにより、容器内が大気圧よりも正圧となる場合と比べて、蒸気の結露を抑制できる。

【0023】

特に、本願の第６発明によれば、気体導入部から導入される気体により、容器内の温度が低下することを抑制できる。

【0024】

特に、本願の第７発明によれば、乾燥処理時における容器内の蒸気量を、より低減できる。

【0025】

特に、本願の第９発明によれば、気体導入口と気体排出口が離れた位置に存在する。これにより、気体導入口から導入された気体が気体排出口へ短絡的に流れることを抑制し、容器内の気体を効率よく置換できる。

【0026】

特に、本願の第１０発明によれば、容器から排出された気体に含まれる蒸気を、液化させて回収できる。

【0027】

特に、本願の第１１発明によれば、容器から排出された気体に含まれる粉粒体等の粉塵を回収できる。

【0028】

特に、本願の第１２発明によれば、容器内の粉粒体が、底板部とシャフトとの間から外部へ漏れ出すことを抑制できる。また、エアシール機構により容器内へ導入される気体により、容器内の蒸気量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】粉粒体処理装置の構成を示した図である。

【図2】容器の縦断面図である。

【図3】乾燥処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】第１変形例に係る粉粒体処理装置の構成を示した図である。

【図5】第２変形例に係る粉粒体処理装置の構成を示した図である。

【図6】第３変形例に係る粉粒体処理装置の構成を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

＜１．粉粒体処理装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る粉粒体処理装置１の構成を示した図である。この粉粒体処理装置１は、粉粒体９を攪拌しつつ乾燥させる装置である。粉粒体処理装置１は、粉粒体９を容器１０内で混合しながら加熱する。これにより、粉粒体９から水分を蒸発させて、粉粒体９に含まれる水分量を低下させる。処理対象となる粉粒体９は、例えば、プラスチック、セラミック、金属、ガラス、トナー、顔料、化粧品、木粉、食品、医薬品などであるが、これらに限定されるものではない。

【0031】

図１に示すように、本実施形態の粉粒体処理装置１は、容器１０、攪拌部材２０、駆動部３０、温調部４０、気体排出部５０、気体導入部６０、粉粒体排出部７０、および制御部８０を備えている。

【0032】

図２は、容器１０の縦断面図である。図１および図２に示すように、容器１０は、有底筒状の容器本体１１と、板状の蓋部１２とを有する。容器本体１１は、円板状の底板部１１１と、円筒状の側壁部１１２とを有する。側壁部１１２は、底板部１１１の外周部から、上方へ向けて延びる。容器本体１１の内部には、粉粒体９を貯留するための空間が存在する。蓋部１２は、容器本体１１の上部の開口を覆う。蓋部１２の下面には、側壁部１１２の上端面に接触するＯリング等のシール部材が設けられていてもよい。

【0033】

容器本体１１は、中空の第１流路１３１と、第１流入口１３２と、第１流出口１３３とを有する。蓋部１２は、中空の第２流路１３４と、第２流入口１３５と、第２流出口１３６とを有する。図１および図２では、第１流路１３１および第２流路１３４が、ハッチングで示されている。第１流路１３１および第２流路１３４は、後述する温調部４０から供給される流体を流すための空間である。

【0034】

具体的には、容器本体１１の底板部１１１および側壁部１１２は、それぞれ、内壁１１ａと外壁１１ｂとを有する二重構造となっている。そして、それらの内壁１１ａと外壁１１ｂとの間に形成される空間が、第１流路１３１となっている。第１流入口１３２は、第１流路１３１の下端付近に位置する。第１流出口１３３は、第１流路１３１の上端付近に位置する。第１流入口１３２と第１流出口１３３とは、第１流路１３１を介して連通する。本実施形態では、底板部１１１に形成される第１流路１３１と、側壁部１１２に形成される第１流路１３１とが、繋がっている。ただし、底板部１１１と側壁部１１２とに、第１流路１３１が別々に設けられていてもよい。

【0035】

また、蓋部１２は、下層板１２ａと上層板１２ｂとを有する二重構造となっている。そして、これらの下層板１２ａと上層板１２ｂとの間に形成される扁平な空間が、第２流路１３４となっている。第２流入口１３５と第２流出口１３６とは、第２流路１３４を介して連通する。第１流路１３１と第２流路１３４とは、互いに分離した空間である。

【0036】

攪拌部材２０は、容器１０内に貯留された粉粒体９を攪拌するための部材である。攪拌部材２０は、容器本体１１内の底部付近に位置する。攪拌部材２０は、複数の羽根２１を有する。複数の羽根２１は、後述するシャフト３３の周囲に設けられている。本実施形態では、形状の異なる２つの攪拌部材２０が、上下方向に積層された状態で配置されている。ただし、攪拌部材２０の数は、１つであってもよく、あるいは３つ以上であってもよい。

【0037】

駆動部３０は、攪拌部材２０を回転させるための機構である。図１に示すように、駆動部３０は、駆動源となるモータ部３１（モータおよび減速機）と、動力伝達機構３２と、シャフト３３とを有する。シャフト３３は、容器本体１１の底板部１１１を貫通して上下方向に延びる。シャフト３３の上端は、攪拌部材２０の中央に接続される。動力伝達機構３２は、モータ部３１から出力される駆動力をシャフト３３へ伝達する。動力伝達機構３２には、例えば、一対のプーリと、それらのプーリに掛け渡された環状のタイミングベルトとを有する機構が使用される。ただし、動力伝達機構３２は、他の機構であってもよい。また、モータ部３１の出力軸が、動力伝達機構３２を介することなく、直接シャフト３３に接続されていてもよい。

【0038】

シャフト３３は、底板部１１１との間に介在するベアリング（図示省略）により、回転可能に支持される。また、図１に示すように、粉粒体処理装置１は、底板部１１１とシャフト３３との間に気体を導入するエアシール機構３４を備える。エアシール機構３４は、コンプレッサにより加圧された気体を、底板部１１１とシャフト３３との間の空間を介して、容器１０内へ導入する。これにより、容器１０内の粉粒体９が、底板部１１１とシャフト３３との間から外部へ漏れ出すことが抑制される。

【0039】

温調部４０は、容器本体１１および蓋部１２を温調するための部位である。図１中に概念的に示したように、温調部４０は、熱媒体となる流体を加熱するヒータ４１と、加熱された流体を送り出すポンプ４２とを有する。熱媒体となる流体には、例えば水が使用される。ただし、水に代えて、オイルまたは気体を、熱媒体として使用してもよい。温調部４０は、第１給液配管４３を介して、第１流入口１３２と接続されている。また、温調部４０は、第１排液配管４４を介して、第１流出口１３３と接続されている。また、温調部４０は、第２給液配管４５を介して、第２流入口１３５と接続されている。また、温調部４０は、第２排液配管４６を介して、第２流出口１３６と接続されている。

【0040】

温調部４０は、ポンプ４２を動作させることにより、加熱された流体を、第１給液配管４３および第２給液配管４５へ送り出す。第１給液配管４３へ送り出された流体は、第１流入口１３２を通って、第１流路１３１へ供給される。容器１０内において粉粒体９の乾燥処理を行うときには、第１流路１３１の全体が、加熱された流体で満たされる。これにより、容器本体１１の温度が、後述する露点よりも高い所定の温度に維持される。また、第１流出口１３３から排出される流体は、第１排液配管４４を通って、温調部４０へ戻る。

【0041】

また、第２給液配管４５へ送り出された流体は、第２流入口１３５を通って、第２流路１３４へ供給される。容器１０内において粉粒体９の乾燥処理を行うときには、第２流路１３４の全体が、加熱された流体で満たされる。これにより、蓋部１２の温度が、後述する露点よりも高い所定の温度に維持される。また、第２流出口１３６から排出される流体は、第２排液配管４６を通って、温調部４０へ戻る。

【0042】

このように、温調部４０は、容器本体１１および蓋部１２に設けられた中空の流路１３１，１３４に、加熱された流体を満たす。これにより、容器本体１１および蓋部１２を、安定的かつ均一に温調できる。

【0043】

気体排出部５０は、容器１０内から蒸気を含む気体を排出するための部位である。図１に示すように、気体排出部５０は、気体排出口５１、排気配管５２、冷却部５３、集塵部５４、および気流発生部５５を有する。気体排出口５１は、容器１０の蓋部１２の中央に形成されている。排気配管５２の上流側の端部は、気体排出口５１に接続されている。排気配管５２の下流側の端部は、気流発生部５５に接続されている。気流発生部５５は、例えばブロワである。気流発生部５５は、排気配管５２内に、気体排出口５１から気流発生部５５へ向かう気流を発生させる。これにより、容器１０内の気体が、気体排出口５１を通って排気配管５２へ吸引される。そして、吸引された気体が、容器１０の外部へ排出される。

【0044】

なお、気体排出部５０は上記以外の構造であってもよい。例えば、気体排出口５１は、蓋部１２の中央から外れた位置に設けられていてもよい。また、気体排出口５１や排気配管５２が、容器１０内に入り込んだ構造であってもよい。

【0045】

冷却部５３および集塵部５４は、排気配管５２の経路上に設けられている。冷却部５３は、容器１０内から排出される気体を冷却する。これにより、容器１０内から排出される気体中の蒸気を、液化させて回収する。集塵部５４は、容器１０内から排出される気体中の粉塵を捕集する。これにより、粉粒体等の粉塵が容器１０の外部に飛散することが抑制される。集塵部５４には、例えば、サイクロン式の集塵装置またはバグフィルタ等が用いられる。さらに、スクラバのような湿式集塵を併用してもよい。

【0046】

気体導入部６０は、容器１０内の空間へ気体を導入するための部位である。気体導入部６０は、ノズル６１、給気配管６２、加熱部６３、およびフィルタ６４を有する。ノズル６１は、蓋部１２に取り付けられている。ノズル６１の下端部には、気体導入口６１１が形成されている。給気配管６２の下流側の端部は、ノズル６１に接続されている。給気配管６２の上流側の端部は、フィルタ６４に接続されている。加熱部６３は、給気配管６２の経路上に設けられている。

【0047】

上述した気流発生部５５を動作させると、容器１０内から気体が吸い出されることにより、容器１０の内部空間の圧力が、大気圧よりも低い負圧となる。このため、容器１０の外部の気体が、フィルタ６４を通って給気配管６２へ吸引される。そして、給気配管６２へ吸引された気体が、ノズル６１を通って容器１０内へ導入される。

【0048】

気体導入口６１１は、蓋部１２の下面から間隔をあけて下方に位置する。したがって、気体導入口６１１と気体排出口５１とは、上下方向において離れた位置に存在する。このようにすれば、気体導入口６１１から導入される気体が気体排出口５１へ短絡的に流れることを抑制できる。したがって、容器１０内の気体を、効率よく置換できる。

【0049】

また、攪拌部材２０により粉粒体９を攪拌すると、粉粒体９にかかる遠心力によって、図２中の二点鎖線のように、容器本体１１内の外周部付近における粉粒体９の高さが、特に高くなる。しかしながら、本実施形態のノズル６１は、下端部が、下向きではなく、容器本体１１の中心軸を中心とする回転方向に向けて屈曲している。そして、当該屈曲した部分の先端に、気体導入口６１１が形成されている。このようにすれば、図２中の二点鎖線のように、撹拌混合時に容器本体１１内の外周部付近に粉粒体９が偏った場合でも、気体導入口６１１が粉粒体９に塞がれることを抑制できる。

【0050】

なお、ノズル６１の下端部は、容器本体１１の半径方向内側へ向けて屈曲していてもよい。また、気体導入部６０は、給気配管６２の下流側の端部に、複数のノズル６１を有していてもよい。そして、当該複数のノズル６１が、容器１０に取り付けられていてもよい。

【0051】

加熱部６３は、給気配管６２を流れる気体を加熱するヒータである。乾燥処理中の容器１０内の温度は、外気温よりも高い。このため、容器１０の外部に存在する気体を、そのまま容器１０内へ導入すると、容器１０内の温度が低下してしまう。しかしながら、本実施形態の粉粒体処理装置１は、加熱部６３により加熱された気体を、容器１０内に導入する。これにより、容器１０内の温度が低下することを抑制できる。

【0052】

粉粒体排出部７０は、乾燥処理後の粉粒体９を排出するための機構である。粉粒体排出部７０は、排出口７１、排出路７２、および排出弁７３を有する。排出口７１は、側壁部１１２の下端付近に設けられた開口である。排出口７１は、攪拌部材２０の半径方向外側に位置する。排出路７２は、排出口７１から斜め下向きに延びる。排出弁７３は、排出口７１を、閉鎖状態と開放状態との間で切り替える。容器１０内で粉粒体９を乾燥させるときには、排出弁７３は、排出口７１を閉鎖する。また、乾燥処理が終了すると、排出弁７３は、排出口７１を開放する。これにより、容器１０内に貯留された粉粒体９が、排出口７１を通って排出路７２へ排出される。

【0053】

制御部８０は、粉粒体処理装置１の各部を動作制御するためのユニットである。制御部８０は、例えば、電気回路基板により構成される。ただし、制御部８０は、コンピュータにより構成されていてもよい。図１中に破線矢印で示したように、制御部８０は、モータ部３１、温調部４０、および排出弁７３と、それぞれ電気的に接続されている。また、制御部８０は、記憶部８１を有する。記憶部８１には、乾燥時間等の乾燥処理に関する諸条件を記憶させることができる。制御部８０は、記憶部８１に記憶された諸条件に基づいて、モータ部３１、温調部４０、および排出弁７３を動作させる。これにより、粉粒体処理装置１における粉粒体９の乾燥処理が進行する。

【0054】

＜２．乾燥処理の流れ＞
続いて、上記の粉粒体処理装置１における乾燥処理の手順について説明する。図３は、乾燥処理の流れを示すフローチャートである。

【0055】

粉粒体９の乾燥処理を行うときには、まず、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度の下限値を設定する（ステップＳ１）。具体的には、ユーザが、制御部８０に接続された操作盤を操作することにより、上記下限値を入力する。制御部８０は、入力された下限値を、乾燥処理を実行するための諸条件の１つとして、記憶部８１に記憶させる。この温度の下限値は、後述するステップＳ４の乾燥処理が実行された場合の容器１０内における露点の予測値よりも高い温度とされる。

【0056】

なお、上記の下限値を制御部８０に記憶させる以外に、流体の温度と、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度との関係を、予備試験等により把握しておき、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度が下限値よりも高くなるような流体の設定温度を、制御部８０に記憶させてもよい。

【0057】

次に、容器本体１１および蓋部１２の温調を開始する（ステップＳ２）。ここでは、制御部８０は、記憶部８１に記憶された上記下限値に基づいて、温調部４０を動作させる。温調部４０は、流体の温度を、設定された下限値よりも十分に高い設定温度まで加熱する。流体の設定温度は、例えば、１００～１８０℃とされる。また、温調部４０は、容器本体１１の第１流路１３１および蓋部１２の第２流路１３４へ、加熱された流体を供給する。これにより、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度が上昇する。容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度は、上述した下限値よりも高く、かつ、流体の設定温度よりも低い温度（例えば、８０～１６０℃）に維持される。

【0058】

続いて、容器本体１１内に粉粒体９を投入する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、まず、蓋部１２を、容器本体１１の上部から他の位置へ移動させる。これにより、容器本体１１の上部の開口を開放する。そして、容器本体１１の上部の開口を介して容器本体１１内へ、粉粒体９を流し込む。粉粒体９の投入が完了すると、蓋部１２は、再び容器本体１１の上部に配置される。これにより、容器本体１１の上部の開口が閉鎖される。その結果、容器本体１１と蓋部１２とで構成される容器１０の内部に、粉粒体９が貯留された状態となる。

【0059】

なお、粉粒体９の投入方法は、上記の例には限定されない。例えば、蓋部１２の一部に投入口が設けられ、その上流側に設けられた弁の開閉により、粉粒体９を投入・停止を切り替えるものであってもよい。また、粉粒体９は、手動で投入されてもよい。

【0060】

次に、粉粒体９の乾燥処理を実行する（ステップＳ４）。具体的には、制御部８０が、温調部４０による容器本体１１および蓋部１２の温調を継続しつつ、モータ部３１を動作させることにより、攪拌部材２０を回転させる。これにより、容器１０内の粉粒体９が、攪拌され、かつ、羽根２１による剪断熱と容器本体１１および蓋部１２からの輻射熱および伝達熱とで加熱される。そうすると、粉粒体９から水分が蒸発して、粉粒体９に含まれる水分量が低下する。すなわち、粉粒体９が乾燥する。

【0061】

また、ステップＳ４では、気流発生部５５も動作させる。これにより、容器１０内の気体を気体排出部５０へ排出するとともに、気体導入部６０から容器１０内に気体を導入する。これにより、粉粒体９から生じた蒸気を含む湿度の高い気体が、気体導入部６０から導入される湿度の低い気体に置換される。その結果、粉粒体９の乾燥を効率よく進行させることができる。

【0062】

このステップＳ４では、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度が、温調部４０から供給される流体によって、露点よりも高い温度に維持される。このため、蒸気を含む気体が、容器本体１１の内面または蓋部１２の下面に接触しても、結露が生じにくい。したがって、結露により生じる液体が粉粒体９に混入するなどして、乾燥後の粉粒体９の品質が低下することを抑制できる。

【0063】

なお、ステップＳ４の乾燥処理の過程で、容器１０内の気体に含まれる蒸気の量は、乾燥の進行に応じて変化するため、容器１０内の露点も変化する。具体的には、ステップＳ４の乾燥処理の初期には、粉粒体９からの水分の蒸発量が多く、乾燥が進むと蒸発量が少なくなる。この蒸発量がピークのときに、容器１０内の露点も最大となる。制御部８０は、温調部４０を動作させることにより、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面を、ステップＳ４の乾燥処理時における最大露点よりも高い温度に維持することが望ましい。

【0064】

特に、本実施形態の粉粒体処理装置１は、気体排出部５０および気体導入部６０により形成される気流によって、粉粒体９から生じる蒸気を、容器１０の外へ排出させる。このようにすれば、乾燥処理時における容器１０内の気体に含まれる蒸気の割合を、常に低い状態に保つことができる。したがって、乾燥処理時における容器１０内の露点も、低い状態に保つことができる。つまり、絶対湿度（水蒸気重量kg/全気体重量kg）を低くすることができる。その結果、容器本体１１の内面または蓋部１２の下面に、蒸気が結露することを、より抑制できる。

【0065】

また、本実施形態の構造では、エアシール機構３４により容器１０内へ導入される気体により、容器１０内の気体に含まれる蒸気の量がより低減される。したがって、ベアリングへの粉粒体９の侵入を防ぎつつ、乾燥処理時における容器１０内の露点を、より低い状態に保つことができる。その結果、容器本体１１の内面または蓋部１２の下面に、蒸気が結露することを、より抑制できる。

【0066】

また、本実施形態の粉粒体処理装置１では、気体排出部５０による気体の吸引によって、容器１０の内部空間に、大気圧よりも低い負圧を生じさせる。このため、容器１０の内部空間の圧力が、大気圧よりも高い正圧となる場合よりも、容器１０内の露点を下げることができる。したがって、容器本体１１の内面または蓋部１２の下面に、蒸気が結露することを、より抑制できる。

【0067】

ステップＳ４の乾燥処理が終了すると、制御部８０は、排出弁７３を動作させて、排出口７１を開放する。これにより、容器１０内の乾燥済みの粉粒体９が、排出口７１を通って排出路７２へ排出される（ステップＳ５）。

【0068】

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。以下では、種々の変形例について、上記の実施形態との相違点を中心に説明する。

【0069】

＜３－１．第１変形例＞
図４は、第１変形例に係る粉粒体処理装置１の構成を示した図である。図４の例では、気体導入部６０が、脱湿部６５を有する。脱湿部６５は、給気配管６２の経路上の加熱部６３よりも上流側に設けられる。脱湿部６５は、冷却装置や、気体中の水分を吸着する吸着器により構成される。このため、脱湿部６５を通過することにより、気体に含まれる蒸気の量が低下する。そして、より湿度の低い気体を、容器１０内へ導入することができる。このようにすれば、乾燥処理時における容器１０内の気体中に存在する蒸気量を、より低減できる。したがって、容器本体１１の内面または蓋部１２の下面に、蒸気が結露することを、より抑制できる。

【0070】

＜３－２．第２変形例＞
図５は、第２変形例に係る粉粒体処理装置１の構成を示した図である。図５の粉粒体処理装置１は、排気配管５２に露点計４７を備える。露点計４７は、容器１０内の気体に含まれる蒸気の量を計測し、その蒸気の量に応じた露点の値を、制御部８０へ出力する。これにより、容器内１２内の露点が、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度より低い状態になっているかを、確認することができる。

【0071】

さらに、制御部８０は、露点計４７から出力される露点の値に基づいて、温調部４０を制御することもできる。具体的には、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度が、露点計４７から出力される露点よりも高くなるように、熱媒体である流体の温度を調節する。このようにすれば、容器本体１１の内面および蓋部１２の下面の温度を、露点の実測値よりも高い温度に維持できる。したがって、容器本体１１の内面または蓋部１２の下面に、蒸気が結露することを、より抑制できる。

【0072】

＜３－３．第３変形例＞
図６は、第３変形例に係る粉粒体処理装置１の構成を示した図である。図６の粉粒体処理装置１は、不活性ガス供給部６６を備える。乾燥処理時には、不活性ガス供給部６６から供給される不活性ガスが、給気配管６２およびノズル６１を通って、容器１０内へ導入される。不活性ガスは、例えば、窒素、二酸化炭素、またはアルゴンである。このように、高温の容器１０内に不活性ガスを導入すれば、酸素を含む空気を導入する場合と比べて、粉粒体９の酸化を抑制できる。したがって、乾燥処理後の粉粒体９の品質を、より向上させることができる。また、低湿度の不活性ガスを用いることで、粉粒体９の乾燥を促進させることができる。さらに、高温の容器１０内において、粉粒体９が爆発するおそれを低減することもできる。

【0073】

＜３－４．他の変形例＞
上記の実施形態では、容器１０内において、粉粒体９のみを乾燥させていた。しかしながら、容器１０内に粉粒体９と液体とを投入し、粉粒体９と液体の混合物を撹拌しつつ乾燥させてもよい。また、粉粒体９に添加剤を混合してもよい。その場合、蓋部１２に添加剤を滴下するための添加口を設けてもよい。

【0074】

また、制御部８０は、乾燥処理中に、モータ部３１の回転数を制御することにより、攪拌部材２０の回転速度を変化させてもよい。例えば、容器１０内の気体に含まれる蒸気量が多くなる時間帯においては、攪拌部材２０の回転速度を低下させて、粉粒体９からの水分の蒸発量を抑えるようにしてもよい。また、乾燥が遅い場合には、撹拌部材２０の回転速度を上げることで、粉粒体９からの水分の蒸発量を増加させるようにしてもよい。

【0075】

また、制御部８０は、乾燥処理中に、気体排出部５０の気流発生部５５の出力を変化させてもよい。例えば、容器１０内の気体に含まれる蒸気量が多くなる時間帯においては、気流発生部５５の出力を高くして、容器１０内からの蒸気の排出を特に促進させ、容器１０内の湿度を下げるようにしてもよい。

【0076】

上記の実施形態の温調部４０は、加熱した熱媒体である流体を、第１流路１３１および第２流路１３４へ供給することにより、容器本体１１および蓋部１２を温調するものであった。しかしながら、温調部４０は、他の方式により、容器本体１１および蓋部１２を温調するものであってもよい。例えば、温調部４０は、容器本体１１および蓋部１２に取り付けられた電熱式のヒータであってもよい。

【0077】

また、粉粒体処理装置の細部の構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に設計変更されてもよい。また、上記の実施形態または変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0078】

１ 粉粒体処理装置
９ 粉粒体
１０ 容器
１１ 容器本体
１２ 蓋部
２０ 攪拌部材
２１ 羽根
３０ 駆動部
３１ モータ部
３２ 動力伝達機構
３３ シャフト
３４ エアシール機構
４０ 温調部
４１ ヒータ
４２ ポンプ
４３ 第１給液配管
４４ 第１排液配管
４５ 第２給液配管
４６ 第２排液配管
４７ 露点計
５０ 気体排出部
５１ 気体排出口
５２ 排気配管
５３ 冷却部
５４ 集塵部
５５ 気流発生部
６０ 気体導入部
６１ ノズル
６２ 給気配管
６３ 加熱部
６４ フィルタ
６５ 脱湿部
６６ 不活性ガス供給部
７０ 粉粒体排出部
７１ 排出口
７２ 排出路
７３ 排出弁
８０ 制御部
８１ 記憶部
１１１ 底板部
１１２ 側壁部
１３１ 第１流路
１３２ 第１流入口
１３３ 第１流出口
１３４ 第２流路
１３５ 第２流入口
１３６ 第２流出口
６１１ 気体導入口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】