JPH0251664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉体の熱処理装置に関するものであ
る。更に詳しくは熱可塑性粒子を気流中で溶融・
球形化させる熱処理装置に関するものである。

従来、熱可塑性粒子の球形化装置としては、水
ないし有機溶媒に溶解・分散させた懸濁液を二流
体ノズルあるいは回転円盤法により微粒化させ
て、熱風中で乾燥させて球径の粒子を得るいわゆ
るスプレードライヤー法等の湿式法、あるいは熱
気流中に熱可塑性粒子を分散させ球形化を達成さ
せる乾式法等が採用されている。

しかしながら、これまでの湿式法においては、
球形粒子を得るまでに溶媒を除去しなければなら
ず、大型の乾燥室、溶剤回収設備、爆発防止安全
対策等の付帯設備の増設が避けられないものであ
つた。また、乾式法では粒径が100μm以下の微粉
体を処理する場合には、熱可塑性粒子どうしの熱
融着による、粗大粒子の発生、噴出ノズルや容器
壁面への熱可塑性粒子の付着が起り易く、これら
を原因とする収率及び生産性の低下あるいは熱処
理状態の不均一をきさす場合が多かつた。

従来、熱可塑性粒子分散気流の噴出ノズル壁面
への熱可塑性粒子の熱融着を防ぐ目的で、噴出ノ
ズル外周に流通路を設け、この流通路に水、冷風
等の冷却媒を流すことによつて、前記噴出ノズル
部を冷却する方法が、特開昭53−60379号公報に
記載されているが、この方法では噴出ノズル内壁
が露点以下に下がりノズル内壁表面に水滴が発生
してしまい、熱可塑性粒子の付着を起こし、安定
に大量な粉体処理をさまたげる原因となつてい
た。

また、特公昭55−2165号公報には分散気流噴出
ノズル口への粒子の融着の防止を目的とした、分
散気流と熱気流の間への冷却空気の導入が述べら
れているが、この方法では分散気流と熱気流とが
混合する熱会合部周辺の温度が、冷却空気の導入
によつて下がり、熱効率を著しく低下させてしま
つたり、冷却空気導入によつて起こる熱会合部で
の気流の乱れによる粒子の舞い上りは避けられ
ず、噴出ノズル口及び同壁面への熱可塑性粒子の
付着あるいは熱融着を完全に防ぐことは不可能で
あつた。

本発明は上記の欠点を全て解消するためになさ
れたものである。即ち、本発明の第１の目的は熱
可塑性粒子が、該粒子の分散気流噴出ノズル内壁
面へ付着あるいは熱融着することのない生産性の
高い熱可塑性粒子の熱処理装置を提供しようとす
るものであり、本発明の第２の目的は熱可塑性粒
子が、該粒子の分散気流噴出ノズル内壁面及び先
端部周辺に付着あるいは熱融着することのない高
収率で高い生産性を有する、長時間連続運転が可
能な熱可塑性粒子の熱処理装置を提供しようとす
るものである。

本発明の前記目的のうち、第１の目的は、熱可
塑性粒子を気流中で溶融、球形化させる熱処理装
置において、熱可塑性粒子の分散気流の噴出ノズ
ル外周部に冷却用ジヤケツトを設け、該噴出ノズ
ルと該冷却用ジヤケツトの間に空隙を設けたこと
を特徴とする熱可塑性粒子の熱処理装置によつて
達成される。

また、本発明の前記目的のうち、第２の目的は
熱可塑性粒子を気流中で溶融、球形化させる熱処
理装置において、熱可塑性粒子の分散気流の噴出
ノズル外周部に冷却用ジヤケツトを設け、該噴出
ノズルと該冷却用ジヤケツトの間に空隙を設け、
さらに該噴出ノズル先端外周部にエアーカーテン
を形成させるスリツトを設けたことを特徴とする
熱可塑性粒子の熱処理装置によつて達成される。

以下本発明に係る装置を図面を参照しながら詳
細に説明するが、これにより本発明の態様が限定
されるものではない。

第１図は本発明の熱可塑性粒子を含む分散気流
を噴出させるための装置の１例を示したものであ
る。

図１中、１５は上部にポツパー１８が連結さ
れ、側壁を貫通して水平方向から加圧気流導入管
１７が連結されたエゼクター混合室であり、１７
の連結された壁部の反体の側壁にエゼクタースロ
ート部１６が連結している。１６はさらに分散気
流供給管２に連結し、２は旋回室３の側壁に３の
水平な接線方向から接続しており、旋回室３の底
面中央には下方に向かつて分散気流噴出ノズル４
が連結している。噴出ノズル４外周部には内部が
中空の冷却用ジヤケツト５が、ノズル４とジヤケ
ツト５の間に空隙１９を形成しかつノズル４先端
外周部にスリツト９を形成させる位置に、ノズル
４外周を取り囲んで設置されている。さらに冷却
用ジヤケツト５の上壁部には、該上壁部を貫通し
て冷却媒導入管６及び冷却媒排出管７が連結され
ており、空隙１９上壁には圧縮空気導入管８が連
結されている。

図１に示す装置では、圧縮空気１３が圧縮空気
導入管１７を通つてエゼクター混合室１５内に噴
出する時、熱可塑性粒子１４がホツパより空気と
ともに吸い込まれて、スロート部１６内で強力な
剪断作用を受け凝集粒子は解砕されて均一分散さ
れる。さらに熱可塑性粒子の分散気流１は旋回室
３内で旋回され、下部噴出ノズル部４内に導か
れ、遠心力によつてノズル内壁面近傍を旋回、下
降し、ノズル４先端部周辺より、一定の噴出角を
保ちかつ一定の線速度及び均一な粒子濃度で、空
円錐流れ（Hollow Cone Flow）１２となつて
噴出される。この分散気流の空円錐流れ１２に１
２の外周から熱気流１１を導入・混合し、熱会合
させれば、個々の熱可塑性粒子は分散性良く、一
定濃度で円錐状に広がつていくため、均一な条件
下で熱処理を行なうことができ、熱可塑性粒子の
均一かつ良質な球形化を行なうことができる。こ
の時、圧縮空気を８から導入することにより、ス
リツト９から空気が噴出し、エアーカーテンを形
成する。さらにスリツト９外周部に設けた冷却用
ジヤケツトに冷水又は冷風などの冷却媒を流通さ
せることにより、噴出ノズル部４及びノズル部４
内部は、冷却用ジヤケツト５の外周部の熱気流１
１の温度の影響を受けることなく常に室温に近い
状態に保つことができ、噴出ノズル内壁での熱融
着を防ぐと同時に、空隙１９を設けたことにより
噴出ノズル部４と冷却用ジヤケツト５との直接の
接触がないことから、噴出ノズル内壁温度が露点
以下になることを防ぎ、水滴の発生による熱可塑
性粒子の付着をも防止することができる。

また、スリツト部よりエアーカーテン１０を吹
き出させることにより噴出ノズル部４先端への熱
可塑性粒子の付着を防止し、かつノズル部先端部
での粒子付着物のつらら状の堆積物の発生をも防
止することができる。

図１に示した装置のように、熱可塑性粒子の分
散気流は均一な空円錐流れとして噴出させて熱処
理を行なうことが好ましいが、本発明の目的を達
成するうえでは、熱可塑性粒子の分散気流は、空
円錐流れとしなくても、外周部に空隙を介して冷
却用ジヤケツトを設けた噴出ノズルまたは外周部
に空隙を介して冷却用ジヤケツトを設け、かつ先
端にスリツトを設けた噴出ノズルから噴出される
熱可塑性粒子の分散気流を熱処理する装置であれ
ば効果がある。より好ましくは熱可塑性粒子の分
散気流を噴出ノズル内壁近傍を旋回されながら、
噴出ノズル先端より均一な空円錐流れとして噴出
させる手段を有する熱処理装置を用いることがよ
り好ましい。これは、噴出される空円錐流れの粒
子濃度の分布が均一であるため、熱会合部での熱
処理状態を均一にすることができるためと考えら
れる。

図１の装置では空円錐流れ１２の噴出角はノズ
ル内壁先端部の接線と水平線とのなす角θにほぼ
一致するが、θの好ましい範囲としては30゜≦
θ70゜が挙げられる。また冷却用ジヤケツトを流通
させる冷却媒は、50℃以下の水ないしその他の冷
媒であれば良い。またスリツト９から噴出する圧
縮空気は温度50℃以下、噴出流は線速度10〜
40m／Ｓ、スリツトの間隙が0.3〜2.0mmのものが
好ましく、エアーカーテンの風量を分散気流１に
対し極く少なくし、熱会合部周辺の温度分布の乱
れや熱効率の低下をきたすことなく、ノズル４先
端部の熱可塑性粒子の付着及び融着を防ぐことが
できる。

第２図は第１図に示す装置の上から見た平面図
であり、エゼクターで分散された熱可塑粒子の分
散気流が旋回室３内へ接線方向より吹き込まれ旋
回される様子を示したものである。

また第３図に本発明の熱処理装置の他の一形態
を示す縦断面図を示した。第３図の装置は冷却用
ジヤケツト５の先端を鋭角状にしたもので、この
角度を熱気流の吹き込み角度と平行にしたもので
ある。このようにすれば熱気流の乱れを防止し、
熱処理効果も改良され、ジヤケツト５先端への粒
子の付着は階無となる。

第４図は、本発明の熱可塑性粒子の熱処理装置
を使用した場合の代表的なフロー図である。エゼ
クター１５，１６で作られた熱可塑性粒子の分散
気流は旋回室３内で旋回され、下部旋回ノズル４
より噴出され空円錐流れ１２を形成する。この分
散気流１２にヒーター２０で熱せられた熱気流１
１が矢印方向から吹き込み、熱会合が行なわれ
る。この時冷却用ジヤケツト５に冷却水を流し、
スリツト９からエアーカーテン１０を形成してお
く。熱処理室２１の側壁近傍には側壁上部より冷
却風２２が導入されており、球形化された熱可塑
性粒子はこの冷却風２２により冷却され排出口２
３を径てサイクロン２４、集塵機２５で捕集され
る。

以上詳述したように、本発明の熱処理装置によ
れば、熱可塑性粒子の分散ノズル部内壁面、同先
端部への付着あるいは熱融着を完全に防止し、長
時間連続運転、及び高収率、高生産性を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱可塑性粒子を含む分散気流
を噴出させるための装置の１例を示した縦断面
図、第２図は第１図の装置を上から見た平面図、
第３図は本発明の熱処理装置の他の一形態を示す
縦断面図、第４図は本発明の熱処理装置を使用し
た場合のフロー図の一例である。 ３……旋回室、４……噴出ノズル、５……冷却
用ジヤケツト、９……スリツト、１５……エゼク
ター混合室、１６……エゼクタースロート部、２
０……ヒーター、２１……熱処理室、２３……排
出口、２４……サイクロン、２５……集塵機、２
６……送水装置、２７……圧縮空気発生装置、２
８，２９，３０……ブロワー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉体を気流中で熱処理する熱処理装置におい
   て、粉体の分散気流の噴出ノズル外周部に冷却用
   ジヤケツトを設け、該噴出ノズルと該冷却用ジヤ
   ケツトの間に空隙を設けたことを特徴とする粉体
   の熱処理装置。 ２ 該空隙が粉体の分散気流の噴出ノズル先端外
   周部にエアーカーテンを形成させるスリツトとし
   て用いられることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の粉体の熱処理装置。 ３ 該熱処理が粉体の分散気流を均一な空円錐流
   れとする手段と、該流れの外周から加熱気流を導
   入し、該熱可塑性粒子を熱処理する手段を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の粉体の熱処理装置。