加熱・冷却装置
【課題】粉粒体と気体の混合流体などの被処理流体を加熱・冷却する加熱・冷却装置であって、被処理流体の流通する領域を簡単に洗浄できる加熱・冷却装置を提供する。
【解決手段】第１の蓋体１と第１の熱伝導板２の間に形成され内部が熱媒又は冷媒の流路に仕切られている第１の流路空間で構成される本体部１０と、第１の熱伝導板２と第２の熱伝導板３の間に形成され内部が被処理流体の流路に仕切られている第２の流路空間７と、第２の熱伝導板３と第２の蓋体４の間に形成され内部が熱媒又は冷媒の流路に仕切られている第３の流路空間とで構成される扉部２０を備えて、扉部２０が、第３の流路空間と第１の流路空間を封鎖した状態で本体部１０に対して離合させることができ、扉部２０が本体部１０から離れると被処理流体の流路７が露出して容易に清掃できるようになる。
【解決手段】第１の蓋体１と第１の熱伝導板２の間に形成され内部が熱媒又は冷媒の流路に仕切られている第１の流路空間で構成される本体部１０と、第１の熱伝導板２と第２の熱伝導板３の間に形成され内部が被処理流体の流路に仕切られている第２の流路空間７と、第２の熱伝導板３と第２の蓋体４の間に形成され内部が熱媒又は冷媒の流路に仕切られている第３の流路空間とで構成される扉部２０を備えて、扉部２０が、第３の流路空間と第１の流路空間を封鎖した状態で本体部１０に対して離合させることができ、扉部２０が本体部１０から離れると被処理流体の流路７が露出して容易に清掃できるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理流体の流通する流路を簡単に掃除できる加熱・冷却装置、特に粉粒体を搬送する気体を処理する工程に組み込んで利用する加熱・冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の流路内に堆積した物質は、熱交換の効率を低下させるので、定期的に操業を中断して除去する。しかし、多品種製品を製造する設備に熱交換器を使用する場合には、流路中に残留した目的外の成分が製品に混入することを防止するため、製造品目を切り替える度に流路を清浄化する必要がある。
【０００３】
ところが、たとえば、二重管式熱交換器の内部洗浄を行う場合は、容易にハンドリングできる程度の長さに配管を細かく分断し、カプラー構造で冷媒配管あるいは熱媒配管を外せるようにした熱交換器を使って、エアブローで、あるいは手や特殊な道具を配管内部に差し込んで拭き掃除や水洗することにより、堆積した粉粒体を除去している。したがって、配管の分解や組立に要する時間と手間は大きく、完全掃除は困難であった。
このため、頻繁に掃除が必要になるような工程に、このような熱交換器を適用することは避けなければならない。
【０００４】
さらに、特に粉粒体と搬送気体の混合流体に使用する場合は、流路が複雑な熱交換器では、内部に除去しにくい残留物が堆積しやすい。このため、多種類の粉粒体を処理する生産設備では、たとえば二重管式熱交換器など、粉粒体が流通する配管部分を頻繁に掃除できないような加熱・冷却装置を使うと、前のロットで使った成分が不純物として混ざる心配がある。したがって、多品種製造装置では、製品の汚染をもたらすような加熱・冷却装置を使わない工程により製造するようにしてきた。
【０００５】
なお、たとえば特許文献1に記載されたプレート式熱交換器のように、分解掃除ができる加熱・冷却装置を使って、必要に応じて掃除することにより、製品の汚染を防止することが考えられる。しかし、特許文献1に記載されたプレート式熱交換器では、プレートを挟んで熱交換するため、熱媒と被処理流体は重ねたプレートごとに入れ替わるので、搬送気体中の粉粒体は全てのプレートに付着する。したがって、付着した粉粒体を除去しようとすると、プレート部分をばらばらに分解して清掃し、全てのプレートから古い粉粒体を払い落とす必要がある。また、付着物を除去しようとすると、熱媒体も排除した上で処理しなければならず、プレート式熱交換器の分解掃除は、二重管式熱交換器ほどではないとしても、無視できない手数と時間が掛かる。したがって、粉粒体と搬送気体の混合流体の加熱・冷却にプレート式熱交換器を適用しても経済的に有利と言えないことも多い。
【０００６】
このため、たとえば図２０のフロー図に簡略に示した多段粉砕工程のように、特に、粉粒体の製造工程において粉粒体を加熱・冷却する必要がある場合に、加熱・冷却した搬送気体に粉粒体を混入する方法が使用されてきた。
図２０に示す多段粉砕工程では、１段目の粉砕処理のために、ブロアにより除湿冷却器に外気を吸引して冷却し搬送気体とする。冷却した搬送気体に原料供給機から定量供給される原料を加えることにより、原料を所定の温度に冷却して粉砕機に供給する。粉砕機で１段目の粉砕処理を受けた粉粒体は、捕集装置を介して搬送気体と分離され、図示しないバッファタンクに貯留される。
【０００７】
２段目の粉砕処理においても、同様に、ブロアにより除湿冷却器に外気を吸引して冷却し搬送気体とする。バッファタンクから原料供給機で定量供給される１段目の粉砕処理をされた粉粒体を冷却した搬送気体に加えることにより、原料粉粒体を所定の温度に冷却して２段目の粉砕機に供給する。粉砕機で２段目の粉砕処理を受けた粉粒体は、捕集装置を介して搬送気体と分離され、製品タンクに貯留される。
除湿冷却器と粉砕機は、冷媒製造装置から供給される冷媒により冷却される。
【０００８】
図２０に示した多段粉砕工程では、外気を吸引して冷却し除湿冷却して搬送気体とし、粉粒体原料を冷却した搬送気体に混合して粉砕機に供給し、粉砕処理後で搬送気体を分離して排気し、２段目の粉砕処理で再び外気を取り込んで除湿冷却して搬送気体とし、中間原料を混入して冷却している。
【０００９】
ここで、もし、粉粒体と搬送気体の混合流体をそのまま加熱・冷却することができる熱交換器が使えれば、１段目の粉砕処理を受けた中間原料を混合流体のまま冷却器に搬送して冷却し、同じ搬送気体で２段目の粉砕機に搬送するようにすることができる。このようにすると、第１段目で粉粒体と搬送気体を分離する捕集装置と、中間原料の供給機、第２段目で搬送気体用の除湿冷却器が不要になり、片方のブロアも不要である。２段目の冷却では室温の大気を取り込んで除湿冷却する必要が無いのでエネルギーの節約ができ、工程自体もおおいに単純化して、効率的な生産が期待できる。
このような条件を満たす熱交換器は、熱交換器の粉粒体が流通する流路内の掃除が簡単で、前のロットで使った粉粒体を簡単に除去できるものでなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２８０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の目的は、被処理流体、特に粉粒体の気体搬送に係る流体を加熱あるいは冷却するために使用できる加熱・冷却装置であって、被処理流体の流通する領域を簡単に洗浄することができる加熱・冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の観点による加熱・冷却装置は、第１の蓋体と、第１の蓋体と対向して配置される第１の熱伝導板と、第１の蓋体の反対側に第１の熱伝導板と対向して平行に配置される第２の熱伝導板と、第１の熱伝導板の反対側に第２の熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、第１の蓋体と第１の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により第１の冷却用流体又は加熱用流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、第１の熱伝導板と第２の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間と、第２の熱伝導板と第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第３の仕切り壁により第２の冷却用流体又は加熱用流体が流通する流路に仕切られている第３の流路空間とを備えて、第２の熱伝導板と第２の蓋体と第３の流路空間とが第１の熱伝導板に対して離合自在であって、第２の蓋体等が第１の熱伝導板から離れるときは、被処理流体が流通する流路が露出することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係る第２の観点による加熱・冷却装置は、第１の蓋体と、第１の蓋体と対向して配置される熱伝導板と、第１の蓋体の反対側に熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、第１の蓋体と熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、熱伝導板と第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により冷却用流体又は加熱用流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間とを備えて、第２の蓋体が熱伝導板に対して離合自在であって、第２の蓋体が熱伝導板から離れるときは、被処理流体が流通する流路が露出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る第３の観点による加熱・冷却装置は、内部に第１の冷却用流体又は加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の第１の熱伝導板と、第１の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、第１の熱伝導板との間に内部空間が第１の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の第２の熱伝導板と、第２の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、第２の熱伝導板との間に内部空間に第２の冷却用流体又は加熱用流体が流通する第３の流路空間を形成する円筒状の外套体とを備え、第２の熱伝導板と外套体に挟まれた第３の流路空間が、少なくとも２つに割れて、第１の熱伝導板から分離させることにより、被処理流体が流通する流路を露出させることができるようになっていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係る第４の観点による加熱・冷却装置は、内部に冷却用流体または加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の熱伝導板と、熱伝導板の外側に同軸に設けられ、熱伝導板との間に内部空間が、仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の外套体とを備え、外套体が、軸方向に２つに分割されて、熱伝導板から分離させることにより、被処理流体が流通する流路を露出させることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る加熱・冷却装置によれば、加熱・冷却装置内に残留物が堆積しても、外側の構造体部分を開くことで簡単に被処理流体の流路を露出させることができるので、流路内の残留物を容易に除去することができる。したがって、通常の熱交換器として使う場合にも、定期的な清掃作業が極めて簡単にできるようになる。さらに、多品種生産設備において、先のロットで使用した原料物質や中間原料物質により製品の汚染が問題になるような工程に本発明の加熱・冷却装置を適用すると、生産品種の切換に伴い適宜、流路を掃除することにより、製品へのコンタミネーションを防ぐことができる。したがって、特に粉粒体の製造工程において、従来製品汚染のため使用できなかった加熱・冷却装置を導入して効率よく生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加熱・冷却装置の扉を開放した状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の加熱・冷却装置の使用状態を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の加熱・冷却装置の使用状態を示す一部断面斜視図である。
【図４】第１実施形態の加熱・冷却装置における本体部を扉部側から見た立面図である。
【図５】第１実施形態の加熱・冷却装置の使用状態における側面断面図である。
【図６】第１実施形態の加熱・冷却装置における本体部を外側から見たもので熱媒の流路を透過して表した立面図である。
【図７】第１実施形態の加熱・冷却装置における扉部を外側から見たもので熱媒の流路を透過して表した立面図である。
【図８】第１実施形態の加熱・冷却装置の別の態様における固定部材を中間部材側から見た立面図である。
【図９】第１実施形態の加熱・冷却装置のさらに別の態様における固定部材を中間部材側から見た立面図である。
【図１０】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した多段粉砕工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１１】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した表面処理工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１２】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粒子複合化工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１３】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粒子形状コントロール工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る加熱・冷却装置の側面断面図である。
【図１５】第２実施形態の加熱・冷却装置の別の態様における側面断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る加熱・冷却装置の例を示す主要部断面図である。
【図１７】第３実施形態の加熱・冷却装置例の一部断面図である。
【図１８】第３実施形態の加熱・冷却装置例の使用状態を表す平面図である。
【図１９】第３実施形態の加熱・冷却装置例のケーシングを開けた状態を表す平面図である。
【図２０】従来の多段粉砕工程のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る加熱・冷却装置の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、図面においては、同じ機能を有する構成部材については同じ参照番号を付して説明を簡約にし、説明の重複を避けるようにした。
図１から図７は、第１実施形態について加熱・冷却装置の１態様例について説明する図面である。図１は扉を開放したときの状態を示す斜視図、図２は使用状態を示す斜視図、図３は使用状態における装置の中央を垂直に切断したところを示す一部断面斜視図である。
【００１９】
図１から図３を参照すると、本態様の加熱・冷却装置は、第１の蓋体１と、第１の熱伝導板２と、第２の熱伝導板３と、第２の蓋体４と、これら円盤形状の板の間に形成される、第１の流路空間６と、第２の流路空間７と、第３の流路空間８とを備える。第２の熱伝導板３と第２の蓋体４とこれらに挟まれ封鎖された第３の流路空間８は、蝶番５を介して、第１の蓋体１と第１の熱伝導板２とこれらに挟まれ封鎖された第１の流路空間６に対して、回動可能に結合されている。
【００２０】
第２の流路空間７は、第１の流路空間６とこれに付随する部分（以下において本体部１０と呼ぶことがある）と第３の流路空間８とこれに付随する部分（以下において扉部２０と呼ぶことがある）が閉じ合わされたときに、第１の熱伝導板２と第２の熱伝導板３に挟まれて形成される空間である。第２の流路空間７には加熱・冷却される被処理流体が流通し、第１の流路空間６と第３の流路空間８には冷媒あるいは熱媒が流通する。なお、本態様の加熱・冷却装置では、加熱・冷却される被処理流体として、特に、粉粒体を搬送気体で搬送する混合流体を対象としている。
熱伝導板は、金属など熱伝導性の良い物質で形成され、冷媒あるいは熱媒の冷熱や温熱を効率よく被処理流体に伝達する。蓋体は、熱伝導板に重ねてあるいはこれに代えて、断熱性の高い材料や断熱構造を利用して高い断熱性能を有するように形成され、冷媒あるいは熱媒から外気への熱流を遮断する機能を有する。
【００２１】
本態様の加熱・冷却装置は、使用時には図２に示すように、台座９に固定された第１の流路空間６に付随する本体部１０と第３の流路空間８に付随する扉部２０が閉じ合わされて、第１の熱伝導板２と第２の熱伝導板３に挟まれて封鎖された第２の流路空間７が形成されている。しかし、必要に応じて、第２の蓋体４の中心部に設けられた被処理流体の入口フランジ４５を図示しない被処理流体の供給配管から切り離し、第２の蓋体４の外周に設けられたフランジ４６と第２の流路空間７の外周に設けられたフランジ７４を締結している締結ボルト５１を緩めてフランジ４６から外し、取っ手４７を掴んで引っ張ると、図１に示すように、両者の間が離れて蝶番５を回動軸として開く。扉部２０が台座９に固定された本体部１０に対して開くことにより、第２の流路空間７が露出する。
【００２２】
このようにして、第２の流路空間７が露出して直接触れるようになるため、作業者は第２の流路空間７の中を直接清掃して、容易にかつ完全に残留物を排除することができる。第２の流路空間７の中が清浄になったら、第２の蓋体４のフランジ４６と第２の流路空間７のフランジ７４を合わせ、締結ボルト５１を掛けて締めることにより、加熱・冷却装置は使用可能な状態に戻る。
図では、加熱・冷却装置と外部の配管類との接合について表示していないが、実際の使用状態では、接続された配管類と加熱・冷却装置における移動部材との切り離しおよび接続の作業を伴うことは言うまでもない。なお、外部の配管との配管接続部分にフレキシブル管などを用いることにより、扉部２０を開閉するときに、配管との切り離しや接合の作業を省いてより簡単にすることができる。
【００２３】
なお、残留物が堆積するのは、第２の流路空間７の中で仕切り壁７５が形成する流路の部分である。そこで、仕切り壁７５を本体部１０の第１の熱伝導板２に固定する代わりに、扉部２０の第２の熱伝導板３に固定すると、残留物は扉部２０側に堆積するので、作業者が扉部２０の内側に付いた堆積物を払い落とすようにすることができる。扉部２０側に堆積するようにしたものは、扉部２０を取り外して適宜の場所に移動して高度な除去作業をする場合に便利である。
【００２４】
さらに、図４から図７を用いて、加熱・冷却装置の構成例を詳しく説明する。
図４は、台座９に固定される本体部１０を第２の流路空間７の側から見た立面図である。また、図５は使用状態における加熱・冷却装置を中央で垂直に切断した面を表した側面断面図である。
図４に示した第２の流路空間７は、搬送気体に粉粒体が搬送された混合流体が流通する空間で、仕切り壁７５により渦巻き状に流路７６が形成されている。流路７６の床は第１の熱伝導板２の面であり、開放側の面は使用状態では図５に示すように扉部２０の第２の熱伝導板３に密接して封鎖される。
【００２５】
流路７６の始端は中心部にあり、加熱あるいは冷却される被処理流体は、第２の蓋体４に設置されたノズル４４と扉部２０の第３の流路空間８に設けられた貫通孔４３を通して、フランジ４５に接続された被処理流体の供給配管から供給される。第２の蓋体４に設置されるノズル４４は、図２に示されたように、中心軸が貫通孔４３の外周部に接する方向に形成されているので、ノズル４４から供給される被処理流体は貫通孔４３内を旋回しながら流入する。
【００２６】
また、渦巻き状の流路７６の終端は流路空間８の外周部にあり、加熱あるいは冷却された被処理流体は外周部を接線方向に走行し、ノズル７２を介してフランジ７１に接続された図示しない配管に排出される。
被処理流体が流通する流路の断面形状は、粉粒体を搬送する混合流体に適用する場合は、混合流体の流速が粉粒体を搬送するのに適した１５ｍ／ｓから２５ｍ／ｓの間になるように幅Ｗと高さＤを選択する。また、板を介する熱伝導であるため、流路の熱伝達板に接触する幅Ｗをできるだけ大きく、Ｗ＞３Ｄになるようにして、冷却性能あるいは加熱性能を向上させることが好ましい。
【００２７】
第２の流路空間７の流路７６における被処理流体の流れは、上記と逆の方向であっても良いことは言うまでもない。
また、被処理流体を供給するノズル４４の中心軸は、貫通孔４３の中心から離れたところを通るようにして被処理流体が旋回するようにしているが、貫通孔４３の中心に向けて設置してもよい。さらに、ノズル４４は、扉部２０ではなく、本体部１０の側に設けても良い。流体の供給部を本体部２０に設けると、扉部２０の開閉時にも、流体配管の切り離しや接続を行う必要がないので、作業がより簡易化する。
【００２８】
図６は本体部１０を第１の蓋体１のある外側から見た立面図で、第１の流路空間６の部分を透視して表示した図面である。なお、図中、ノズル７２は第２の流路空間７の被処理流体が流出するノズルである。
本体部１０は、第１の蓋体１と第１の熱伝導板２とこれらに挟まれた封鎖空間として形成された第１の流路空間６とを具備する。第１の流路空間６には、図中に透視図で示すように、仕切り壁６２により適宜な形状を有する流路６１が形成されている。この流路６１には、加熱装置として使用するときは熱媒が流通し、冷却装置として使用するときは冷媒が流通する。
【００２９】
流路６１は、熱媒や冷媒の流速を所定の値以上に保持して、第１の熱伝導板２を介して伝達する熱量を確保するため、流路幅を適宜に狭めるようにしている。
また、流路６１は、第１の熱伝導板２を挟んで流通する被処理流体の流れ方向に対応して、熱媒等を向流的または並流的に作用させるように導く形状に形成することが好ましい。図では、第２の流路空間７における被処理流体が中心から外周の方向に流れるのに対して、第１の流路空間６における熱媒等は、外周近傍に設けられた入口ノズル１１から流入して、流路６１に導かれて徐々に中心に向かって流れて、中心近傍に設けられた出口ノズル１２から流出する。このように、図では、両流体に向流的に熱交換させている。熱媒等も被処理流体も流れの方向を逆にすることは簡単で、一方の流体を逆方向に流すと、両流体は並流的熱交換をするようになる。
【００３０】
本体部１０には、図１などに示したように、扉部２０を回動させるための蝶番５が取り付けられている。
なお、本体部１０は、第１の蓋体１と第１の熱伝導板２の周縁部同士を接合するボルトなどの接合具を解くことにより分解できる構造として、第１の流路空間６の内部を清掃することができる構成としてもよい。ただし、分解掃除をするときには、熱媒若しくは冷媒を第１の流路空間６から排除した上で、配管を切り離すか配管を遮断して行う必要がある。本体部１０の分解掃除は、作業における手数と時間はかなり大きい上、製品の汚染などに関わるものではないので、経済的見地から見ても、生産品種の切り換えごとに行うものではなく、定期的な補修作業などの機会に行うことが適当である。
【００３１】
図７は、第３の流路空間８に付随して移動する部分（扉部２０）を第２の蓋体４のある外側から見た図面で、第３の流路空間８の部分を透視して表示した立面図である。
扉部２０は、第２の蓋体４と第２の熱伝導板３とこれらに挟まれた封鎖空間として形成された第３の流路空間８とを具備する。第３の流路空間８には、図中に透視図で示すように、仕切り壁８２により適宜な形状を有する流路８１が形成されている。この流路８１には、加熱装置として使用するときは熱媒が流通し、冷却装置として使用するときは冷媒が流通する。流路８１のほぼ中央位置に、第２の流路空間７の被処理流体がノズル４４に排出される途中に設けられる貫通孔４３が配置されている。
【００３２】
扉部２０の流路８１も、本体部１０の流路６１と同様に、適宜に狭めた流路幅を持って、熱媒等が外周近傍に設けられた入口ノズル４１から流入して、流路８１に導かれて第２の熱伝導板３の熱伝導面を万遍なく巡り徐々に中心に向かって流れて、中心近傍に設けられた出口ノズル４２から流出する。ただし、流れの方向を取り替えることで、いつでも向流型と並流型の切り換えを行うことができる。
【００３３】
蓋部２０は、第２の蓋体４と第１の熱伝導板２の周縁部同士を接合する締結ボルト５１などの接合具を解けば、図１などに示したように、本体部１０に固定された蝶番５に係合した状態で本体部１０に対して回動することができる。蓋部２０が回動する場合に、蝶番５に係合するため、位置の再現性が高く、扉部２０の開閉などの清掃準備作業を効率的に行うことができる。
【００３４】
なお、装置から離れた位置で被処理流体用の第２の流路空間７の掃除を行う場合などは、蝶番５によらず、別途、吊具などの補助により扉部２０の取り外しと搬送を行っても良い。また、扉部２０との配管接続にフレキシブル管などを用いることにより、扉部２０を本体部１０から切り離して第２の流路空間７を掃除するときに、図示しない熱媒等の配管などとの切り離しを省いて作業をより簡便にすることができる。
【００３５】
扉部２０も、第２の蓋体４と第２の熱伝導板３の周縁部同士を接合するボルトなどの接合具を解くことにより分解して、第３の流路空間８の内部を清掃することができる構造としても良い。ただし、分解掃除をするときには、本体部１０の分解掃除と同様、熱媒若しくは冷媒を第３の流路空間８から排除してから行う必要がある。扉部２０の分解掃除も、作業における手数と時間はかなり大きい上、製品の汚染などに関わるものではないので、定期的な補修作業などの機会に行うことが適当である。
【００３６】
図８は、本実施形態の第２の実施態様に係る加熱・冷却装置を説明する立面図である。図８は、台座９に固定される本体部１０を扉部２０の側から見た立面図で、第２の流路空間７の形状が明瞭に表れている。
本実施態様の加熱・冷却装置は、正方形に近い外形を有し、内部に形成される第２の流路空間７の中の流路は、外形の直線辺に適合するように、直交する直線部分９１とやや円形のコーナー部分９２で形成される渦巻き状形状になっている。
このように混合流体の流路に直交する直線部分９１があっても、コーナー部分９２で丸みを取って、混合流体の流れを妨げないようにしておけば、粉粒体の搬送に大きな支障はない。
【００３７】
図９は、本実施形態の第３の実施態様に係る加熱・冷却装置を説明する図面で、本体部１０を扉部２０の側から見た立面図である。
本実施態様の加熱・冷却装置は、第２の流路空間７の流路７６が２重の渦巻き形状になっていて、一方に中心方向に向かう流れと、他方に外周方向に向かう流れが、互いに隣り合わせに配置されている。流入した流体は、中心付近で他方の流路側に乗り移り、流入位置付近で流出する。この態様では、第２の流路空間７へ被処理流体が流入するノズル７２の位置と流出する出口７３の位置が共に外周部分となり、配管の設計・施工が単純になる。なお、流路の始端と終端を中心付近に置いて、流れが中心部から始まり外周付近まで流れて外周付近で転回して中心部まで戻るようにしてもよい。
この態様は、被処理流体の流入サイドと流出サイドが隣接するため、自己内熱交換して熱効率を低下させるおそれがありうるが、本態様では流路の幅Ｗが流路の高さＤより大きいので、実効的な熱漏洩量は問題にならない。
【００３８】
次に、本実施形態の加熱・冷却装置を設備に適用する利点について説明する。
先に説明した通り、特に品種の切り換えがある粉粒体処理装置では、先に取り扱った原料や中間生産物などが混入して品質を劣化させることを避けるため、残留物が発生しやすい加熱・冷却装置を工程内に取り込むことができなかった。このため、特に粉粒体を加熱・冷却する工程では、加熱・冷却した搬送気体を使って加熱・冷却処理している。このような工程で粉粒体と搬送気体の混合流体を加熱・冷却処理する場合は、粉粒体と搬送気体を一旦分離し、改めて新しく加熱・冷却した搬送気体で粉粒体を加熱・冷却処理していた。
【００３９】
本実施形態の加熱・冷却装置は、上記の通り、本体部１０と扉部２０で構成され、本体部１０と扉部２０の間に被処理流体の加熱または冷却をする流路空間を備えるため、必要に応じて扉部２０を開くことにより流路空間が露出され、装置内部の流路に堆積した被処理流体、特に搬送気体に混ぜられた粉粒体の堆積物を、簡単に除去することができる。
そこで、本実施形態の加熱・冷却装置の清掃容易性に注目して、多品種粉粒体処理設備に適用することにより、設備費用を節約し、生産性を向上させることができる。
【００４０】
図１０は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した多段粉砕設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、図２０に示された従来の多段粉砕設備の改良に係るもので、原料や粉砕品を気体で搬送しながら粉砕する機械式粉砕機を複数台インラインで接続する場合に必要とされる中間冷却に、本実施形態の加熱・冷却装置を適用したものである。ちなみに、従来設備では、各段の粉砕機ごとに粉砕品を捕集装置で回収し、供給機や除湿冷却器などを使って次段の粉砕機に投入する。したがって、除湿冷却器、供給機、捕集装置、ブロアなどの補機類は、各段ごとに必要となる。
【００４１】
図１０の設備では、２台の通気型機械式粉砕機を直列に配備し、その中間に冷却装置を介装している。１台目の粉砕機では、従来と同じく、除湿冷却器に外気を取り込んで冷媒で冷却し、水分を除去して冷却して搬送空気とし、原料供給機から定量供給される粉粒体を混入して、混合流体として粉砕機に供給する。２段目の粉砕機により製品粒度に整えられた粉粒体を含む搬送空気との混合流体は、ブロアで吸引されてバッグフィルタやサイクロンなどの捕集装置に運ばれ、そこで粉粒体が捕集されて製品タンクに貯留される。分離された空気はブロアから大気に放出される。
【００４２】
除湿冷却器は、０℃以上の冷風を製造するならばプレートフィンタイプの冷却器が利用でき、さらに冷温にしたければ、吸着式除湿装置を用いて水分を除去した後にプレートフィンタイプの冷却器を使うことができる。冷媒には、冷水、ブライン、あるいはアルコールなどが使える。
粉粒体の定量供給は、テーブルフィーダ、スクリューフィーダ、振動フィーダなどで行うことができる。
【００４３】
粉粒体を機械式微粉砕機で粉砕する場合、粉砕機自体を冷媒で冷却しても、粉砕動力に比例する温度上昇を伴う。１台の微粉砕機で細かく粉砕しようとすると、粉砕機の回転数上昇率の２乗を超える割合で粉砕機の動力が上昇するので、条件によって数１０℃の温度上昇を来す場合がある。
したがって、高温に晒すと変質するような原料を扱うときは、機械式の粉砕では２段粉砕、３段粉砕など多段の粉砕が採用され、１段目から最終段に向かって徐々に細かくして目標の粒径に仕上げる。
従来設備では、粉砕の各段ごとに補機類を必要とするため設備コストは膨らみ、各段ごとに搬送空気を除湿冷却するのでエネルギーコストも過剰になる。
【００４４】
これに対して、本実施形態の冷却装置を粉砕機の間に配置して、各段での温度上昇分を除熱して次段に流すような設備にすることにより、中間の補機類が節約でき、設備の簡約化を図ることができる。本実施形態の冷却装置を用いれば、以前の工程中に冷却装置内に残留した堆積物は、冷却器の扉部を開いて流路空間を露出させることにより、簡単に除去することができる。したがって、たとえば医薬製造装置など、取扱い品種の切り換えが頻繁な装置であっても、製品に不純物が混入して品質の低下を心配する必要がない。
本実施形態の加熱・冷却装置には、内部堆積物を簡単に除去できる特性が備わっているため、従来は図２０に示すような構成が普通であった多段粉砕フローにおいても、図１０に示すような中間冷却が可能な処理設備を構成することができる。
【００４５】
図１１は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粉粒体表面処理設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、通気型の機械式粉砕機で所定の粒度に粉砕した粉粒体を表面処理装置に掛けて製品化する場合に必要とされる中間冷却に、本実施形態の加熱・冷却装置を適用したものである。フロー的には、図１０の設備における２段目の粉砕機を表面処理装置に入れ替えたものと同じである。表面処理には、粉粒体の球状化処理などがある。
通常別系統で行う表面処理装置のための冷却処理をインラインで行うことができるので、図１０に示す設備と同様に、表面処理装置の補機類を節減することができ、エネルギーコストも節約することができる。
【００４６】
図１２は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粉粒体形状調整設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、粉粒体原料を搬送空気に載せて本実施形態の加熱装置に供給して、原料の温度を上げて粉砕され難くしてから、微粉砕機などを利用した通気型の機械式処理装置で粒子の球状化や表面の平滑化を行うことができる装置に供給し、粉砕のエネルギーを粒子形状のコントロールに使用することによって、所望の形状の粉粒体を得るようにしたもので、処理装置から排出された粉粒体を捕集装置で回収するまでに、粒子の形状を安定化させるために冷却する装置として、本実施形態の冷却装置を適用している。多品種処理設備では、本実施形態に係る簡単に残留物を除去できる熱交換器でなければ、利用できなかった。
【００４７】
図１３は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した複合化処理設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、たとえば樹脂形の粒子表面を金属系の微粒子でコーティングする処理など、母粒子表面に子粒子を付ける複合化処理を行う設備で、母粒子を搬送空気と共に本実施形態の加熱装置により加熱して昇温し、子粒子が付着しやすくして複合化処理の効率を上昇させるものである。複合化後には、形状を安定化するために、本実施形態の冷却装置を導入して、冷却する。冷却して安定した製品は捕集装置で回収して製品ホッパに貯留する。
なお、子粒子の方を加熱する場合や、母粒子と子粒子の両方を加熱する場合もある。
【００４８】
対象粒子を変更する場合は、加熱・冷却装置の扉部を開いて被処理流体の流路を露出させ、溜まっている前のロットの粉粒体を除去してから、扉部を閉じて、新しいロットの処理を行えば、製品のコンタミネーションが生じることがない。
【００４９】
図１４は、本発明の第２実施形態に係る加熱・冷却装置を示す断面図である。
本実施形態の加熱・冷却装置は、第１の蓋体１と熱伝導板２１の間に形成され内部に加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路が形成された第１の流路空間６と、熱伝導板２１と第２の蓋体４８の間に形成され内部に被処理流体が流通する流路が形成された第２の流路空間７を備えた加熱・冷却装置で、第１の流路空間６と第２の流路空間７が本体部１０を構成し、第２の蓋体４８が扉部２０を構成する。
【００５０】
本実施形態の加熱・冷却装置は、図５に示す第１実施形態の加熱・冷却装置と比較して、扉部２０の構成において、第２の熱伝導板３と第３の流路空間８と第２の蓋体４が蓋体４８に縮退した構造を有するもので、本体部１０や、被処理流体の流路を備える第２の流路空間７などの構成には異なることがない。本実施形態の加熱・冷却装置は、被処理流体の流路に対して熱媒や冷媒を使った加熱・冷却は片面からのみ行い、扉部２０側からは断熱性の蓋体４８で遮熱するだけである。
【００５１】
すなわち、蓋体４８は、断熱性の良い材料で形成したり、金属などの材料に保温材や断熱構造で断熱処理を行ったりすることで構成され、本体部１０の第２の流路空間７へ被処理流体を供給する貫通孔４３を備えるが、第１実施形態では備えた流路空間は備えない。
蓋体４８が、扉部２０として本体部１０の第２の流路空間７を塞ぐと、第１の熱導電板２と共に第２の流路空間７の壁を形成する。したがって、第２の流路空間７は、本体部１０の第１の流路空間６に供給される熱媒もしくは冷媒から熱あるいは冷熱を供給され、扉部２０の方は断熱機能により遮熱される。
本実施形態の加熱・冷却装置は、扉部２０に繋がる熱媒・冷媒用の配管がないので、扉部２０の開閉が極めて簡単になり、内部清掃が容易である。
【００５２】
また、図１５は、第２実施形態の第２の態様に係る加熱・冷却装置を示す断面図である。図１４に表示した加熱・冷却装置では、第２の流路空間７へ被処理流体を供給する貫通孔４３を扉部２０に設けているが、第２の態様に係る加熱・冷却装置では、貫通孔４３を第１の流路空間６に設け、本体部１０の第１の蓋体１の側で被処理流体を供給する配管に接続している。
このような構成では、扉部２０が１枚の断熱機能を有する板体になって簡単化される上、配管類が扉部２０に接続されず全て本体部１０に接続されて、扉部２０を開閉するときに配管の処理が不要になるので、分解・組立作業を簡素化し作業時間を短縮化することができる。
本実施形態の加熱・冷却装置も、第１実施形態の加熱・冷却装置と同様の用途に適用することができる。
【００５３】
図１６から図１９は、本発明の第３実施形態に係る加熱・冷却装置を説明する図面である。図１６は本実施形態の加熱・冷却装置例を示す主要部断面図、図１７はその一部断面図、図１８は使用状態を表す平面図、図１９はケーシングを開けた状態を表す平面図である。
本実施形態の加熱・冷却装置は、内部に冷媒あるいは熱媒を流す空間１１１を備え、外周面に螺旋状の仕切り１１４を設けた内筒１１０と、冷媒あるいは熱媒を流す第１の流路空間１２１を持ち、軸方向に半割りになって開閉可能な外筒１２０で構成されたものである。
【００５４】
外筒１２０を閉じると、外筒１２０の内壁と内筒１１０の表面の間に空気などの搬送気体に粉粒体を混入した被処理流体が流れる第２の流路空間１３０が形成される。被処理流体は、入口１３１から供給され、内筒１１０表面の円筒部を下降し、出口１３３から排出される。被処理流体の流れ方向は出口と入口を逆にして第２の流路空間１３０を上昇するものであってもよい。
【００５５】
第２の流路空間１３０には螺旋状の仕切り１１４が配置されているため、第２の流路空間１３０を流通する流体が旋回して滞留時間が長くなり、第２の流路空間１３０の外壁の筒形をした熱伝導板１２４及び内壁の筒形をした熱伝導板１１５を介して熱媒あるいは冷媒と効果的に熱交換する。螺旋状の仕切り１１４は、軸方向に３０°から７０°傾いていることが好ましい。傾き角は大きいほど冷却あるいは加熱の効果が高いが、圧損が大きくなるので、条件に従って角度を選択する。螺旋状の仕切り１１４は、外筒１２０の内壁に取り付けても良いが、外筒１２０は半割り構造になるので、仕切り１１４のつなぎ目に段差が生じないようにする必要があり、製作はより困難になる。なお、螺旋状の仕切り１１４は、無くても機能することは言うまでもない。
【００５６】
内筒１１０の内部空間１１１には、熱媒あるいは冷媒が内部空間１１１の下に設けられた入口ノズル１１２から供給され、上に設けられた出口ノズル１１３から排出される。熱媒あるいは冷媒は、内部空間１１１を通過する間に熱伝導板１１５を介して被処理流体に熱あるいは冷熱を供給する。また、熱媒あるいは冷媒の流れ方向は逆であっても良い。
なお、流速を上げて伝熱の効率を上げるため、内部空間１１１には図示しない中子を設けて、流路の断面積を小さくし、熱媒や冷媒の流速を上げるようにしても良い。さらに、加熱・冷却の負荷が小さい場合は、内部空間１１１を使った熱交換を省いてもよい。この場合は、内部空間１１１を中実にして熱媒等の流体が流通しないようにしても良い。
【００５７】
外筒１２０の壁内に仕込まれた第１の流路空間１２１には、熱媒あるいは冷媒が第１の流路空間１２１の下側の入口ノズル１２２から供給され、上に設けられた出口ノズル１２３から排出される。熱媒あるいは冷媒は、第１の流路空間１２１を通過する間に熱伝導板１２４を介して第２の流路空間１３０内の被処理流体に熱あるいは冷熱を供給する。
【００５８】
外筒１２０は、軸方向に半割りになって半割り部１２５，１２６に分離され、回動軸１４０を軸として開閉可能になっている。半割り部１２５，１２６を開けると、螺旋状仕切り１１４を備えた第２の流路空間１３０が露出するので、作業者は、第２の流路空間１３０の内を清掃して、コンタミネーションの原因になりうる堆積物を除去することができる。
【００５９】
なお、外筒１２０を開くときは、熱媒等の入口ノズルや出口ノズルを熱媒等の配管から絶縁し、粉粒体と搬送気体の混合流体の入口１３１や出口１３３と繋がるフランジ１３２，１３４を供給配管や排出配管のフランジと絶縁して、半割り部１２５，１２６を回動させる。なお、たとえばフレキシブル管を用いることにより、接続したまま外筒１２０を開閉することもできる。
【００６０】
さらに、別の態様に係る加熱・冷却装置として、外筒１２０を、熱媒等が流通する第１の流路空間１２１を壁内に仕込まない断熱性の半割り扉として、外筒１２０を閉じると外筒１２０の内壁と内筒１１０の表面の間に空気などの搬送気体に粉粒体を混入した被処理流体が流れる第２の流路空間１３０が形成されるようにしてもよい。熱媒・冷媒は、内筒１１０の流路空間１１１を流れて、熱伝導板の壁１１５を介して第２の流路空間１３０を流れる被処理流体と熱交換する。
【００６１】
このような構成を有する加熱・冷却装置では、可動部となる外筒１２０に外部の熱媒・冷媒の配管と接続するノズル類が存在しないので、外筒１２０の構造が単純化する上、外筒１２０の開閉に際して、熱媒・冷媒の配管を着脱する必要がなくなるので、作業手数と作業時間を減少させ、設備費用と運転費用の節減を可能にする。
さらに、被処理流体が流れる第２の流路空間１３０に被処理流体を供給する配管と排出する配管を内筒１１０内部を通るように配置すると、熱媒・冷媒と被処理流体の全ての配管が、開閉する外筒１２０と関連しないので、設備費用と運転費用のより大きな節減が可能になる。
【００６２】
本実施形態の加熱・冷却装置は、第１実施形態あるいは第２実施形態の装置と比較して、混合流体の出入口における流れをスムーズにできるので、付着性の高い粉粒体に有効である。また、第１実施形態あるいは第２実施形態の装置では、大風量になると径が過大になって対処しきれない場合があるのに対して、本実施形態の加熱・冷却装置では径と高さの両方を調整して対処することが可能なので、より広い条件に対応することができる。
【００６３】
本実施形態の加熱・冷却装置も、気体で搬送中の粉粒体に対して、熱媒あるいは冷媒で加熱あるいは冷却することができ、しかも、装置全体を分解することなく、扉の開閉だけで内部の接粉部を簡単に洗浄することができる。したがって、第１実施形態の加熱・冷却装置と同様の用途に適用することができる。
【００６４】
また、従来の二重管式熱交換器においても、外筒を管軸方向に２つに割った二つ割構造にして外筒を開けると内筒表面が露出するようにして、外筒と内筒の間に形成される流路空間に被処理流体を流通させ、内筒内に熱媒あるいは冷媒を流通させるようにした加熱・冷却装置を提供することができる。このような加熱・冷却装置は、扉の開閉だけで内部の接粉部を簡単に洗浄することができ、第１実施形態の加熱・冷却装置と同様の用途に適用することができる。なお、内筒の径を適度に小さくして、内筒内の流路空間を流通する熱媒等の流速を適度なものにすると、効率的な熱交換をさせることができる。
【００６５】
上記各実施形態では、粉粒体の気流輸送流体について説明したが、被処理流体の流路を洗浄することによって、製品のコンタミネーションを防ぐ要請があれば、他の流体についても本発明の加熱冷却装置を適用することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の加熱・冷却装置は、コンタミネーションを避ける必要がある工程に適用することにより、生産等の効率化を行うことができる。特に、食品、医薬原料、炭素系材料、樹脂ベースの化成品、その他、様々な粉粒体材料の処理工程に利用して、生産などの効率化を行うことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１ 第１の蓋体
２ 第１の熱伝導板
３ 第２の熱伝導板
４ 第２の蓋体
５ 蝶番
６ 第１の流路空間
７ 第２の流路空間
８ 第３の流路空間
９ 台座
１０ 本体部
１１ 入口ノズル
１２ 出口ノズル
２０ 扉部
２１ 熱伝導板
４１ 入口ノズル
４２ 出口ノズル
４３ 貫通孔
４４ ノズル
４５ フランジ
４６ フランジ
４７ 取っ手
４８ 蓋体
５１ 締結ボルト
６１ 流路
６２ 仕切り壁
７１ フランジ
７２ ノズル
７３ 出口
７４ フランジ
７５ 仕切り壁
７６ 流路
８１ 流路
８２ 仕切り壁
９１ 直線部分
９２ コーナー部分
１１０ 内筒
１１１ 内部空間
１１２ 入口ノズル
１１３ 出口ノズル
１１４ 螺旋状仕切り
１１５ 熱伝導板
１２０ 外筒
１２１ 第１の流路空間
１２４ 熱伝導板
１２５，１２６ 半割り部
１３０ 第２の流路空間
１３１ 入口
１３２，１３４ フランジ
１３３ 出口
１４０ 回動軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理流体の流通する流路を簡単に掃除できる加熱・冷却装置、特に粉粒体を搬送する気体を処理する工程に組み込んで利用する加熱・冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の流路内に堆積した物質は、熱交換の効率を低下させるので、定期的に操業を中断して除去する。しかし、多品種製品を製造する設備に熱交換器を使用する場合には、流路中に残留した目的外の成分が製品に混入することを防止するため、製造品目を切り替える度に流路を清浄化する必要がある。
【０００３】
ところが、たとえば、二重管式熱交換器の内部洗浄を行う場合は、容易にハンドリングできる程度の長さに配管を細かく分断し、カプラー構造で冷媒配管あるいは熱媒配管を外せるようにした熱交換器を使って、エアブローで、あるいは手や特殊な道具を配管内部に差し込んで拭き掃除や水洗することにより、堆積した粉粒体を除去している。したがって、配管の分解や組立に要する時間と手間は大きく、完全掃除は困難であった。
このため、頻繁に掃除が必要になるような工程に、このような熱交換器を適用することは避けなければならない。
【０００４】
さらに、特に粉粒体と搬送気体の混合流体に使用する場合は、流路が複雑な熱交換器では、内部に除去しにくい残留物が堆積しやすい。このため、多種類の粉粒体を処理する生産設備では、たとえば二重管式熱交換器など、粉粒体が流通する配管部分を頻繁に掃除できないような加熱・冷却装置を使うと、前のロットで使った成分が不純物として混ざる心配がある。したがって、多品種製造装置では、製品の汚染をもたらすような加熱・冷却装置を使わない工程により製造するようにしてきた。
【０００５】
なお、たとえば特許文献1に記載されたプレート式熱交換器のように、分解掃除ができる加熱・冷却装置を使って、必要に応じて掃除することにより、製品の汚染を防止することが考えられる。しかし、特許文献1に記載されたプレート式熱交換器では、プレートを挟んで熱交換するため、熱媒と被処理流体は重ねたプレートごとに入れ替わるので、搬送気体中の粉粒体は全てのプレートに付着する。したがって、付着した粉粒体を除去しようとすると、プレート部分をばらばらに分解して清掃し、全てのプレートから古い粉粒体を払い落とす必要がある。また、付着物を除去しようとすると、熱媒体も排除した上で処理しなければならず、プレート式熱交換器の分解掃除は、二重管式熱交換器ほどではないとしても、無視できない手数と時間が掛かる。したがって、粉粒体と搬送気体の混合流体の加熱・冷却にプレート式熱交換器を適用しても経済的に有利と言えないことも多い。
【０００６】
このため、たとえば図２０のフロー図に簡略に示した多段粉砕工程のように、特に、粉粒体の製造工程において粉粒体を加熱・冷却する必要がある場合に、加熱・冷却した搬送気体に粉粒体を混入する方法が使用されてきた。
図２０に示す多段粉砕工程では、１段目の粉砕処理のために、ブロアにより除湿冷却器に外気を吸引して冷却し搬送気体とする。冷却した搬送気体に原料供給機から定量供給される原料を加えることにより、原料を所定の温度に冷却して粉砕機に供給する。粉砕機で１段目の粉砕処理を受けた粉粒体は、捕集装置を介して搬送気体と分離され、図示しないバッファタンクに貯留される。
【０００７】
２段目の粉砕処理においても、同様に、ブロアにより除湿冷却器に外気を吸引して冷却し搬送気体とする。バッファタンクから原料供給機で定量供給される１段目の粉砕処理をされた粉粒体を冷却した搬送気体に加えることにより、原料粉粒体を所定の温度に冷却して２段目の粉砕機に供給する。粉砕機で２段目の粉砕処理を受けた粉粒体は、捕集装置を介して搬送気体と分離され、製品タンクに貯留される。
除湿冷却器と粉砕機は、冷媒製造装置から供給される冷媒により冷却される。
【０００８】
図２０に示した多段粉砕工程では、外気を吸引して冷却し除湿冷却して搬送気体とし、粉粒体原料を冷却した搬送気体に混合して粉砕機に供給し、粉砕処理後で搬送気体を分離して排気し、２段目の粉砕処理で再び外気を取り込んで除湿冷却して搬送気体とし、中間原料を混入して冷却している。
【０００９】
ここで、もし、粉粒体と搬送気体の混合流体をそのまま加熱・冷却することができる熱交換器が使えれば、１段目の粉砕処理を受けた中間原料を混合流体のまま冷却器に搬送して冷却し、同じ搬送気体で２段目の粉砕機に搬送するようにすることができる。このようにすると、第１段目で粉粒体と搬送気体を分離する捕集装置と、中間原料の供給機、第２段目で搬送気体用の除湿冷却器が不要になり、片方のブロアも不要である。２段目の冷却では室温の大気を取り込んで除湿冷却する必要が無いのでエネルギーの節約ができ、工程自体もおおいに単純化して、効率的な生産が期待できる。
このような条件を満たす熱交換器は、熱交換器の粉粒体が流通する流路内の掃除が簡単で、前のロットで使った粉粒体を簡単に除去できるものでなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２８０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の目的は、被処理流体、特に粉粒体の気体搬送に係る流体を加熱あるいは冷却するために使用できる加熱・冷却装置であって、被処理流体の流通する領域を簡単に洗浄することができる加熱・冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の観点による加熱・冷却装置は、第１の蓋体と、第１の蓋体と対向して配置される第１の熱伝導板と、第１の蓋体の反対側に第１の熱伝導板と対向して平行に配置される第２の熱伝導板と、第１の熱伝導板の反対側に第２の熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、第１の蓋体と第１の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により第１の冷却用流体又は加熱用流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、第１の熱伝導板と第２の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間と、第２の熱伝導板と第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第３の仕切り壁により第２の冷却用流体又は加熱用流体が流通する流路に仕切られている第３の流路空間とを備えて、第２の熱伝導板と第２の蓋体と第３の流路空間とが第１の熱伝導板に対して離合自在であって、第２の蓋体等が第１の熱伝導板から離れるときは、被処理流体が流通する流路が露出することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係る第２の観点による加熱・冷却装置は、第１の蓋体と、第１の蓋体と対向して配置される熱伝導板と、第１の蓋体の反対側に熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、第１の蓋体と熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、熱伝導板と第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により冷却用流体又は加熱用流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間とを備えて、第２の蓋体が熱伝導板に対して離合自在であって、第２の蓋体が熱伝導板から離れるときは、被処理流体が流通する流路が露出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る第３の観点による加熱・冷却装置は、内部に第１の冷却用流体又は加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の第１の熱伝導板と、第１の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、第１の熱伝導板との間に内部空間が第１の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の第２の熱伝導板と、第２の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、第２の熱伝導板との間に内部空間に第２の冷却用流体又は加熱用流体が流通する第３の流路空間を形成する円筒状の外套体とを備え、第２の熱伝導板と外套体に挟まれた第３の流路空間が、少なくとも２つに割れて、第１の熱伝導板から分離させることにより、被処理流体が流通する流路を露出させることができるようになっていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係る第４の観点による加熱・冷却装置は、内部に冷却用流体または加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の熱伝導板と、熱伝導板の外側に同軸に設けられ、熱伝導板との間に内部空間が、仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の外套体とを備え、外套体が、軸方向に２つに分割されて、熱伝導板から分離させることにより、被処理流体が流通する流路を露出させることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る加熱・冷却装置によれば、加熱・冷却装置内に残留物が堆積しても、外側の構造体部分を開くことで簡単に被処理流体の流路を露出させることができるので、流路内の残留物を容易に除去することができる。したがって、通常の熱交換器として使う場合にも、定期的な清掃作業が極めて簡単にできるようになる。さらに、多品種生産設備において、先のロットで使用した原料物質や中間原料物質により製品の汚染が問題になるような工程に本発明の加熱・冷却装置を適用すると、生産品種の切換に伴い適宜、流路を掃除することにより、製品へのコンタミネーションを防ぐことができる。したがって、特に粉粒体の製造工程において、従来製品汚染のため使用できなかった加熱・冷却装置を導入して効率よく生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加熱・冷却装置の扉を開放した状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の加熱・冷却装置の使用状態を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の加熱・冷却装置の使用状態を示す一部断面斜視図である。
【図４】第１実施形態の加熱・冷却装置における本体部を扉部側から見た立面図である。
【図５】第１実施形態の加熱・冷却装置の使用状態における側面断面図である。
【図６】第１実施形態の加熱・冷却装置における本体部を外側から見たもので熱媒の流路を透過して表した立面図である。
【図７】第１実施形態の加熱・冷却装置における扉部を外側から見たもので熱媒の流路を透過して表した立面図である。
【図８】第１実施形態の加熱・冷却装置の別の態様における固定部材を中間部材側から見た立面図である。
【図９】第１実施形態の加熱・冷却装置のさらに別の態様における固定部材を中間部材側から見た立面図である。
【図１０】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した多段粉砕工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１１】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した表面処理工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１２】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粒子複合化工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１３】第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粒子形状コントロール工程の例を示すプロセスフロー図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る加熱・冷却装置の側面断面図である。
【図１５】第２実施形態の加熱・冷却装置の別の態様における側面断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る加熱・冷却装置の例を示す主要部断面図である。
【図１７】第３実施形態の加熱・冷却装置例の一部断面図である。
【図１８】第３実施形態の加熱・冷却装置例の使用状態を表す平面図である。
【図１９】第３実施形態の加熱・冷却装置例のケーシングを開けた状態を表す平面図である。
【図２０】従来の多段粉砕工程のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る加熱・冷却装置の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、図面においては、同じ機能を有する構成部材については同じ参照番号を付して説明を簡約にし、説明の重複を避けるようにした。
図１から図７は、第１実施形態について加熱・冷却装置の１態様例について説明する図面である。図１は扉を開放したときの状態を示す斜視図、図２は使用状態を示す斜視図、図３は使用状態における装置の中央を垂直に切断したところを示す一部断面斜視図である。
【００１９】
図１から図３を参照すると、本態様の加熱・冷却装置は、第１の蓋体１と、第１の熱伝導板２と、第２の熱伝導板３と、第２の蓋体４と、これら円盤形状の板の間に形成される、第１の流路空間６と、第２の流路空間７と、第３の流路空間８とを備える。第２の熱伝導板３と第２の蓋体４とこれらに挟まれ封鎖された第３の流路空間８は、蝶番５を介して、第１の蓋体１と第１の熱伝導板２とこれらに挟まれ封鎖された第１の流路空間６に対して、回動可能に結合されている。
【００２０】
第２の流路空間７は、第１の流路空間６とこれに付随する部分（以下において本体部１０と呼ぶことがある）と第３の流路空間８とこれに付随する部分（以下において扉部２０と呼ぶことがある）が閉じ合わされたときに、第１の熱伝導板２と第２の熱伝導板３に挟まれて形成される空間である。第２の流路空間７には加熱・冷却される被処理流体が流通し、第１の流路空間６と第３の流路空間８には冷媒あるいは熱媒が流通する。なお、本態様の加熱・冷却装置では、加熱・冷却される被処理流体として、特に、粉粒体を搬送気体で搬送する混合流体を対象としている。
熱伝導板は、金属など熱伝導性の良い物質で形成され、冷媒あるいは熱媒の冷熱や温熱を効率よく被処理流体に伝達する。蓋体は、熱伝導板に重ねてあるいはこれに代えて、断熱性の高い材料や断熱構造を利用して高い断熱性能を有するように形成され、冷媒あるいは熱媒から外気への熱流を遮断する機能を有する。
【００２１】
本態様の加熱・冷却装置は、使用時には図２に示すように、台座９に固定された第１の流路空間６に付随する本体部１０と第３の流路空間８に付随する扉部２０が閉じ合わされて、第１の熱伝導板２と第２の熱伝導板３に挟まれて封鎖された第２の流路空間７が形成されている。しかし、必要に応じて、第２の蓋体４の中心部に設けられた被処理流体の入口フランジ４５を図示しない被処理流体の供給配管から切り離し、第２の蓋体４の外周に設けられたフランジ４６と第２の流路空間７の外周に設けられたフランジ７４を締結している締結ボルト５１を緩めてフランジ４６から外し、取っ手４７を掴んで引っ張ると、図１に示すように、両者の間が離れて蝶番５を回動軸として開く。扉部２０が台座９に固定された本体部１０に対して開くことにより、第２の流路空間７が露出する。
【００２２】
このようにして、第２の流路空間７が露出して直接触れるようになるため、作業者は第２の流路空間７の中を直接清掃して、容易にかつ完全に残留物を排除することができる。第２の流路空間７の中が清浄になったら、第２の蓋体４のフランジ４６と第２の流路空間７のフランジ７４を合わせ、締結ボルト５１を掛けて締めることにより、加熱・冷却装置は使用可能な状態に戻る。
図では、加熱・冷却装置と外部の配管類との接合について表示していないが、実際の使用状態では、接続された配管類と加熱・冷却装置における移動部材との切り離しおよび接続の作業を伴うことは言うまでもない。なお、外部の配管との配管接続部分にフレキシブル管などを用いることにより、扉部２０を開閉するときに、配管との切り離しや接合の作業を省いてより簡単にすることができる。
【００２３】
なお、残留物が堆積するのは、第２の流路空間７の中で仕切り壁７５が形成する流路の部分である。そこで、仕切り壁７５を本体部１０の第１の熱伝導板２に固定する代わりに、扉部２０の第２の熱伝導板３に固定すると、残留物は扉部２０側に堆積するので、作業者が扉部２０の内側に付いた堆積物を払い落とすようにすることができる。扉部２０側に堆積するようにしたものは、扉部２０を取り外して適宜の場所に移動して高度な除去作業をする場合に便利である。
【００２４】
さらに、図４から図７を用いて、加熱・冷却装置の構成例を詳しく説明する。
図４は、台座９に固定される本体部１０を第２の流路空間７の側から見た立面図である。また、図５は使用状態における加熱・冷却装置を中央で垂直に切断した面を表した側面断面図である。
図４に示した第２の流路空間７は、搬送気体に粉粒体が搬送された混合流体が流通する空間で、仕切り壁７５により渦巻き状に流路７６が形成されている。流路７６の床は第１の熱伝導板２の面であり、開放側の面は使用状態では図５に示すように扉部２０の第２の熱伝導板３に密接して封鎖される。
【００２５】
流路７６の始端は中心部にあり、加熱あるいは冷却される被処理流体は、第２の蓋体４に設置されたノズル４４と扉部２０の第３の流路空間８に設けられた貫通孔４３を通して、フランジ４５に接続された被処理流体の供給配管から供給される。第２の蓋体４に設置されるノズル４４は、図２に示されたように、中心軸が貫通孔４３の外周部に接する方向に形成されているので、ノズル４４から供給される被処理流体は貫通孔４３内を旋回しながら流入する。
【００２６】
また、渦巻き状の流路７６の終端は流路空間８の外周部にあり、加熱あるいは冷却された被処理流体は外周部を接線方向に走行し、ノズル７２を介してフランジ７１に接続された図示しない配管に排出される。
被処理流体が流通する流路の断面形状は、粉粒体を搬送する混合流体に適用する場合は、混合流体の流速が粉粒体を搬送するのに適した１５ｍ／ｓから２５ｍ／ｓの間になるように幅Ｗと高さＤを選択する。また、板を介する熱伝導であるため、流路の熱伝達板に接触する幅Ｗをできるだけ大きく、Ｗ＞３Ｄになるようにして、冷却性能あるいは加熱性能を向上させることが好ましい。
【００２７】
第２の流路空間７の流路７６における被処理流体の流れは、上記と逆の方向であっても良いことは言うまでもない。
また、被処理流体を供給するノズル４４の中心軸は、貫通孔４３の中心から離れたところを通るようにして被処理流体が旋回するようにしているが、貫通孔４３の中心に向けて設置してもよい。さらに、ノズル４４は、扉部２０ではなく、本体部１０の側に設けても良い。流体の供給部を本体部２０に設けると、扉部２０の開閉時にも、流体配管の切り離しや接続を行う必要がないので、作業がより簡易化する。
【００２８】
図６は本体部１０を第１の蓋体１のある外側から見た立面図で、第１の流路空間６の部分を透視して表示した図面である。なお、図中、ノズル７２は第２の流路空間７の被処理流体が流出するノズルである。
本体部１０は、第１の蓋体１と第１の熱伝導板２とこれらに挟まれた封鎖空間として形成された第１の流路空間６とを具備する。第１の流路空間６には、図中に透視図で示すように、仕切り壁６２により適宜な形状を有する流路６１が形成されている。この流路６１には、加熱装置として使用するときは熱媒が流通し、冷却装置として使用するときは冷媒が流通する。
【００２９】
流路６１は、熱媒や冷媒の流速を所定の値以上に保持して、第１の熱伝導板２を介して伝達する熱量を確保するため、流路幅を適宜に狭めるようにしている。
また、流路６１は、第１の熱伝導板２を挟んで流通する被処理流体の流れ方向に対応して、熱媒等を向流的または並流的に作用させるように導く形状に形成することが好ましい。図では、第２の流路空間７における被処理流体が中心から外周の方向に流れるのに対して、第１の流路空間６における熱媒等は、外周近傍に設けられた入口ノズル１１から流入して、流路６１に導かれて徐々に中心に向かって流れて、中心近傍に設けられた出口ノズル１２から流出する。このように、図では、両流体に向流的に熱交換させている。熱媒等も被処理流体も流れの方向を逆にすることは簡単で、一方の流体を逆方向に流すと、両流体は並流的熱交換をするようになる。
【００３０】
本体部１０には、図１などに示したように、扉部２０を回動させるための蝶番５が取り付けられている。
なお、本体部１０は、第１の蓋体１と第１の熱伝導板２の周縁部同士を接合するボルトなどの接合具を解くことにより分解できる構造として、第１の流路空間６の内部を清掃することができる構成としてもよい。ただし、分解掃除をするときには、熱媒若しくは冷媒を第１の流路空間６から排除した上で、配管を切り離すか配管を遮断して行う必要がある。本体部１０の分解掃除は、作業における手数と時間はかなり大きい上、製品の汚染などに関わるものではないので、経済的見地から見ても、生産品種の切り換えごとに行うものではなく、定期的な補修作業などの機会に行うことが適当である。
【００３１】
図７は、第３の流路空間８に付随して移動する部分（扉部２０）を第２の蓋体４のある外側から見た図面で、第３の流路空間８の部分を透視して表示した立面図である。
扉部２０は、第２の蓋体４と第２の熱伝導板３とこれらに挟まれた封鎖空間として形成された第３の流路空間８とを具備する。第３の流路空間８には、図中に透視図で示すように、仕切り壁８２により適宜な形状を有する流路８１が形成されている。この流路８１には、加熱装置として使用するときは熱媒が流通し、冷却装置として使用するときは冷媒が流通する。流路８１のほぼ中央位置に、第２の流路空間７の被処理流体がノズル４４に排出される途中に設けられる貫通孔４３が配置されている。
【００３２】
扉部２０の流路８１も、本体部１０の流路６１と同様に、適宜に狭めた流路幅を持って、熱媒等が外周近傍に設けられた入口ノズル４１から流入して、流路８１に導かれて第２の熱伝導板３の熱伝導面を万遍なく巡り徐々に中心に向かって流れて、中心近傍に設けられた出口ノズル４２から流出する。ただし、流れの方向を取り替えることで、いつでも向流型と並流型の切り換えを行うことができる。
【００３３】
蓋部２０は、第２の蓋体４と第１の熱伝導板２の周縁部同士を接合する締結ボルト５１などの接合具を解けば、図１などに示したように、本体部１０に固定された蝶番５に係合した状態で本体部１０に対して回動することができる。蓋部２０が回動する場合に、蝶番５に係合するため、位置の再現性が高く、扉部２０の開閉などの清掃準備作業を効率的に行うことができる。
【００３４】
なお、装置から離れた位置で被処理流体用の第２の流路空間７の掃除を行う場合などは、蝶番５によらず、別途、吊具などの補助により扉部２０の取り外しと搬送を行っても良い。また、扉部２０との配管接続にフレキシブル管などを用いることにより、扉部２０を本体部１０から切り離して第２の流路空間７を掃除するときに、図示しない熱媒等の配管などとの切り離しを省いて作業をより簡便にすることができる。
【００３５】
扉部２０も、第２の蓋体４と第２の熱伝導板３の周縁部同士を接合するボルトなどの接合具を解くことにより分解して、第３の流路空間８の内部を清掃することができる構造としても良い。ただし、分解掃除をするときには、本体部１０の分解掃除と同様、熱媒若しくは冷媒を第３の流路空間８から排除してから行う必要がある。扉部２０の分解掃除も、作業における手数と時間はかなり大きい上、製品の汚染などに関わるものではないので、定期的な補修作業などの機会に行うことが適当である。
【００３６】
図８は、本実施形態の第２の実施態様に係る加熱・冷却装置を説明する立面図である。図８は、台座９に固定される本体部１０を扉部２０の側から見た立面図で、第２の流路空間７の形状が明瞭に表れている。
本実施態様の加熱・冷却装置は、正方形に近い外形を有し、内部に形成される第２の流路空間７の中の流路は、外形の直線辺に適合するように、直交する直線部分９１とやや円形のコーナー部分９２で形成される渦巻き状形状になっている。
このように混合流体の流路に直交する直線部分９１があっても、コーナー部分９２で丸みを取って、混合流体の流れを妨げないようにしておけば、粉粒体の搬送に大きな支障はない。
【００３７】
図９は、本実施形態の第３の実施態様に係る加熱・冷却装置を説明する図面で、本体部１０を扉部２０の側から見た立面図である。
本実施態様の加熱・冷却装置は、第２の流路空間７の流路７６が２重の渦巻き形状になっていて、一方に中心方向に向かう流れと、他方に外周方向に向かう流れが、互いに隣り合わせに配置されている。流入した流体は、中心付近で他方の流路側に乗り移り、流入位置付近で流出する。この態様では、第２の流路空間７へ被処理流体が流入するノズル７２の位置と流出する出口７３の位置が共に外周部分となり、配管の設計・施工が単純になる。なお、流路の始端と終端を中心付近に置いて、流れが中心部から始まり外周付近まで流れて外周付近で転回して中心部まで戻るようにしてもよい。
この態様は、被処理流体の流入サイドと流出サイドが隣接するため、自己内熱交換して熱効率を低下させるおそれがありうるが、本態様では流路の幅Ｗが流路の高さＤより大きいので、実効的な熱漏洩量は問題にならない。
【００３８】
次に、本実施形態の加熱・冷却装置を設備に適用する利点について説明する。
先に説明した通り、特に品種の切り換えがある粉粒体処理装置では、先に取り扱った原料や中間生産物などが混入して品質を劣化させることを避けるため、残留物が発生しやすい加熱・冷却装置を工程内に取り込むことができなかった。このため、特に粉粒体を加熱・冷却する工程では、加熱・冷却した搬送気体を使って加熱・冷却処理している。このような工程で粉粒体と搬送気体の混合流体を加熱・冷却処理する場合は、粉粒体と搬送気体を一旦分離し、改めて新しく加熱・冷却した搬送気体で粉粒体を加熱・冷却処理していた。
【００３９】
本実施形態の加熱・冷却装置は、上記の通り、本体部１０と扉部２０で構成され、本体部１０と扉部２０の間に被処理流体の加熱または冷却をする流路空間を備えるため、必要に応じて扉部２０を開くことにより流路空間が露出され、装置内部の流路に堆積した被処理流体、特に搬送気体に混ぜられた粉粒体の堆積物を、簡単に除去することができる。
そこで、本実施形態の加熱・冷却装置の清掃容易性に注目して、多品種粉粒体処理設備に適用することにより、設備費用を節約し、生産性を向上させることができる。
【００４０】
図１０は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した多段粉砕設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、図２０に示された従来の多段粉砕設備の改良に係るもので、原料や粉砕品を気体で搬送しながら粉砕する機械式粉砕機を複数台インラインで接続する場合に必要とされる中間冷却に、本実施形態の加熱・冷却装置を適用したものである。ちなみに、従来設備では、各段の粉砕機ごとに粉砕品を捕集装置で回収し、供給機や除湿冷却器などを使って次段の粉砕機に投入する。したがって、除湿冷却器、供給機、捕集装置、ブロアなどの補機類は、各段ごとに必要となる。
【００４１】
図１０の設備では、２台の通気型機械式粉砕機を直列に配備し、その中間に冷却装置を介装している。１台目の粉砕機では、従来と同じく、除湿冷却器に外気を取り込んで冷媒で冷却し、水分を除去して冷却して搬送空気とし、原料供給機から定量供給される粉粒体を混入して、混合流体として粉砕機に供給する。２段目の粉砕機により製品粒度に整えられた粉粒体を含む搬送空気との混合流体は、ブロアで吸引されてバッグフィルタやサイクロンなどの捕集装置に運ばれ、そこで粉粒体が捕集されて製品タンクに貯留される。分離された空気はブロアから大気に放出される。
【００４２】
除湿冷却器は、０℃以上の冷風を製造するならばプレートフィンタイプの冷却器が利用でき、さらに冷温にしたければ、吸着式除湿装置を用いて水分を除去した後にプレートフィンタイプの冷却器を使うことができる。冷媒には、冷水、ブライン、あるいはアルコールなどが使える。
粉粒体の定量供給は、テーブルフィーダ、スクリューフィーダ、振動フィーダなどで行うことができる。
【００４３】
粉粒体を機械式微粉砕機で粉砕する場合、粉砕機自体を冷媒で冷却しても、粉砕動力に比例する温度上昇を伴う。１台の微粉砕機で細かく粉砕しようとすると、粉砕機の回転数上昇率の２乗を超える割合で粉砕機の動力が上昇するので、条件によって数１０℃の温度上昇を来す場合がある。
したがって、高温に晒すと変質するような原料を扱うときは、機械式の粉砕では２段粉砕、３段粉砕など多段の粉砕が採用され、１段目から最終段に向かって徐々に細かくして目標の粒径に仕上げる。
従来設備では、粉砕の各段ごとに補機類を必要とするため設備コストは膨らみ、各段ごとに搬送空気を除湿冷却するのでエネルギーコストも過剰になる。
【００４４】
これに対して、本実施形態の冷却装置を粉砕機の間に配置して、各段での温度上昇分を除熱して次段に流すような設備にすることにより、中間の補機類が節約でき、設備の簡約化を図ることができる。本実施形態の冷却装置を用いれば、以前の工程中に冷却装置内に残留した堆積物は、冷却器の扉部を開いて流路空間を露出させることにより、簡単に除去することができる。したがって、たとえば医薬製造装置など、取扱い品種の切り換えが頻繁な装置であっても、製品に不純物が混入して品質の低下を心配する必要がない。
本実施形態の加熱・冷却装置には、内部堆積物を簡単に除去できる特性が備わっているため、従来は図２０に示すような構成が普通であった多段粉砕フローにおいても、図１０に示すような中間冷却が可能な処理設備を構成することができる。
【００４５】
図１１は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粉粒体表面処理設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、通気型の機械式粉砕機で所定の粒度に粉砕した粉粒体を表面処理装置に掛けて製品化する場合に必要とされる中間冷却に、本実施形態の加熱・冷却装置を適用したものである。フロー的には、図１０の設備における２段目の粉砕機を表面処理装置に入れ替えたものと同じである。表面処理には、粉粒体の球状化処理などがある。
通常別系統で行う表面処理装置のための冷却処理をインラインで行うことができるので、図１０に示す設備と同様に、表面処理装置の補機類を節減することができ、エネルギーコストも節約することができる。
【００４６】
図１２は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した粉粒体形状調整設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、粉粒体原料を搬送空気に載せて本実施形態の加熱装置に供給して、原料の温度を上げて粉砕され難くしてから、微粉砕機などを利用した通気型の機械式処理装置で粒子の球状化や表面の平滑化を行うことができる装置に供給し、粉砕のエネルギーを粒子形状のコントロールに使用することによって、所望の形状の粉粒体を得るようにしたもので、処理装置から排出された粉粒体を捕集装置で回収するまでに、粒子の形状を安定化させるために冷却する装置として、本実施形態の冷却装置を適用している。多品種処理設備では、本実施形態に係る簡単に残留物を除去できる熱交換器でなければ、利用できなかった。
【００４７】
図１３は、第１実施形態の加熱・冷却装置を適用した複合化処理設備の例を示すプロセスフロー図である。本適用例は、たとえば樹脂形の粒子表面を金属系の微粒子でコーティングする処理など、母粒子表面に子粒子を付ける複合化処理を行う設備で、母粒子を搬送空気と共に本実施形態の加熱装置により加熱して昇温し、子粒子が付着しやすくして複合化処理の効率を上昇させるものである。複合化後には、形状を安定化するために、本実施形態の冷却装置を導入して、冷却する。冷却して安定した製品は捕集装置で回収して製品ホッパに貯留する。
なお、子粒子の方を加熱する場合や、母粒子と子粒子の両方を加熱する場合もある。
【００４８】
対象粒子を変更する場合は、加熱・冷却装置の扉部を開いて被処理流体の流路を露出させ、溜まっている前のロットの粉粒体を除去してから、扉部を閉じて、新しいロットの処理を行えば、製品のコンタミネーションが生じることがない。
【００４９】
図１４は、本発明の第２実施形態に係る加熱・冷却装置を示す断面図である。
本実施形態の加熱・冷却装置は、第１の蓋体１と熱伝導板２１の間に形成され内部に加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路が形成された第１の流路空間６と、熱伝導板２１と第２の蓋体４８の間に形成され内部に被処理流体が流通する流路が形成された第２の流路空間７を備えた加熱・冷却装置で、第１の流路空間６と第２の流路空間７が本体部１０を構成し、第２の蓋体４８が扉部２０を構成する。
【００５０】
本実施形態の加熱・冷却装置は、図５に示す第１実施形態の加熱・冷却装置と比較して、扉部２０の構成において、第２の熱伝導板３と第３の流路空間８と第２の蓋体４が蓋体４８に縮退した構造を有するもので、本体部１０や、被処理流体の流路を備える第２の流路空間７などの構成には異なることがない。本実施形態の加熱・冷却装置は、被処理流体の流路に対して熱媒や冷媒を使った加熱・冷却は片面からのみ行い、扉部２０側からは断熱性の蓋体４８で遮熱するだけである。
【００５１】
すなわち、蓋体４８は、断熱性の良い材料で形成したり、金属などの材料に保温材や断熱構造で断熱処理を行ったりすることで構成され、本体部１０の第２の流路空間７へ被処理流体を供給する貫通孔４３を備えるが、第１実施形態では備えた流路空間は備えない。
蓋体４８が、扉部２０として本体部１０の第２の流路空間７を塞ぐと、第１の熱導電板２と共に第２の流路空間７の壁を形成する。したがって、第２の流路空間７は、本体部１０の第１の流路空間６に供給される熱媒もしくは冷媒から熱あるいは冷熱を供給され、扉部２０の方は断熱機能により遮熱される。
本実施形態の加熱・冷却装置は、扉部２０に繋がる熱媒・冷媒用の配管がないので、扉部２０の開閉が極めて簡単になり、内部清掃が容易である。
【００５２】
また、図１５は、第２実施形態の第２の態様に係る加熱・冷却装置を示す断面図である。図１４に表示した加熱・冷却装置では、第２の流路空間７へ被処理流体を供給する貫通孔４３を扉部２０に設けているが、第２の態様に係る加熱・冷却装置では、貫通孔４３を第１の流路空間６に設け、本体部１０の第１の蓋体１の側で被処理流体を供給する配管に接続している。
このような構成では、扉部２０が１枚の断熱機能を有する板体になって簡単化される上、配管類が扉部２０に接続されず全て本体部１０に接続されて、扉部２０を開閉するときに配管の処理が不要になるので、分解・組立作業を簡素化し作業時間を短縮化することができる。
本実施形態の加熱・冷却装置も、第１実施形態の加熱・冷却装置と同様の用途に適用することができる。
【００５３】
図１６から図１９は、本発明の第３実施形態に係る加熱・冷却装置を説明する図面である。図１６は本実施形態の加熱・冷却装置例を示す主要部断面図、図１７はその一部断面図、図１８は使用状態を表す平面図、図１９はケーシングを開けた状態を表す平面図である。
本実施形態の加熱・冷却装置は、内部に冷媒あるいは熱媒を流す空間１１１を備え、外周面に螺旋状の仕切り１１４を設けた内筒１１０と、冷媒あるいは熱媒を流す第１の流路空間１２１を持ち、軸方向に半割りになって開閉可能な外筒１２０で構成されたものである。
【００５４】
外筒１２０を閉じると、外筒１２０の内壁と内筒１１０の表面の間に空気などの搬送気体に粉粒体を混入した被処理流体が流れる第２の流路空間１３０が形成される。被処理流体は、入口１３１から供給され、内筒１１０表面の円筒部を下降し、出口１３３から排出される。被処理流体の流れ方向は出口と入口を逆にして第２の流路空間１３０を上昇するものであってもよい。
【００５５】
第２の流路空間１３０には螺旋状の仕切り１１４が配置されているため、第２の流路空間１３０を流通する流体が旋回して滞留時間が長くなり、第２の流路空間１３０の外壁の筒形をした熱伝導板１２４及び内壁の筒形をした熱伝導板１１５を介して熱媒あるいは冷媒と効果的に熱交換する。螺旋状の仕切り１１４は、軸方向に３０°から７０°傾いていることが好ましい。傾き角は大きいほど冷却あるいは加熱の効果が高いが、圧損が大きくなるので、条件に従って角度を選択する。螺旋状の仕切り１１４は、外筒１２０の内壁に取り付けても良いが、外筒１２０は半割り構造になるので、仕切り１１４のつなぎ目に段差が生じないようにする必要があり、製作はより困難になる。なお、螺旋状の仕切り１１４は、無くても機能することは言うまでもない。
【００５６】
内筒１１０の内部空間１１１には、熱媒あるいは冷媒が内部空間１１１の下に設けられた入口ノズル１１２から供給され、上に設けられた出口ノズル１１３から排出される。熱媒あるいは冷媒は、内部空間１１１を通過する間に熱伝導板１１５を介して被処理流体に熱あるいは冷熱を供給する。また、熱媒あるいは冷媒の流れ方向は逆であっても良い。
なお、流速を上げて伝熱の効率を上げるため、内部空間１１１には図示しない中子を設けて、流路の断面積を小さくし、熱媒や冷媒の流速を上げるようにしても良い。さらに、加熱・冷却の負荷が小さい場合は、内部空間１１１を使った熱交換を省いてもよい。この場合は、内部空間１１１を中実にして熱媒等の流体が流通しないようにしても良い。
【００５７】
外筒１２０の壁内に仕込まれた第１の流路空間１２１には、熱媒あるいは冷媒が第１の流路空間１２１の下側の入口ノズル１２２から供給され、上に設けられた出口ノズル１２３から排出される。熱媒あるいは冷媒は、第１の流路空間１２１を通過する間に熱伝導板１２４を介して第２の流路空間１３０内の被処理流体に熱あるいは冷熱を供給する。
【００５８】
外筒１２０は、軸方向に半割りになって半割り部１２５，１２６に分離され、回動軸１４０を軸として開閉可能になっている。半割り部１２５，１２６を開けると、螺旋状仕切り１１４を備えた第２の流路空間１３０が露出するので、作業者は、第２の流路空間１３０の内を清掃して、コンタミネーションの原因になりうる堆積物を除去することができる。
【００５９】
なお、外筒１２０を開くときは、熱媒等の入口ノズルや出口ノズルを熱媒等の配管から絶縁し、粉粒体と搬送気体の混合流体の入口１３１や出口１３３と繋がるフランジ１３２，１３４を供給配管や排出配管のフランジと絶縁して、半割り部１２５，１２６を回動させる。なお、たとえばフレキシブル管を用いることにより、接続したまま外筒１２０を開閉することもできる。
【００６０】
さらに、別の態様に係る加熱・冷却装置として、外筒１２０を、熱媒等が流通する第１の流路空間１２１を壁内に仕込まない断熱性の半割り扉として、外筒１２０を閉じると外筒１２０の内壁と内筒１１０の表面の間に空気などの搬送気体に粉粒体を混入した被処理流体が流れる第２の流路空間１３０が形成されるようにしてもよい。熱媒・冷媒は、内筒１１０の流路空間１１１を流れて、熱伝導板の壁１１５を介して第２の流路空間１３０を流れる被処理流体と熱交換する。
【００６１】
このような構成を有する加熱・冷却装置では、可動部となる外筒１２０に外部の熱媒・冷媒の配管と接続するノズル類が存在しないので、外筒１２０の構造が単純化する上、外筒１２０の開閉に際して、熱媒・冷媒の配管を着脱する必要がなくなるので、作業手数と作業時間を減少させ、設備費用と運転費用の節減を可能にする。
さらに、被処理流体が流れる第２の流路空間１３０に被処理流体を供給する配管と排出する配管を内筒１１０内部を通るように配置すると、熱媒・冷媒と被処理流体の全ての配管が、開閉する外筒１２０と関連しないので、設備費用と運転費用のより大きな節減が可能になる。
【００６２】
本実施形態の加熱・冷却装置は、第１実施形態あるいは第２実施形態の装置と比較して、混合流体の出入口における流れをスムーズにできるので、付着性の高い粉粒体に有効である。また、第１実施形態あるいは第２実施形態の装置では、大風量になると径が過大になって対処しきれない場合があるのに対して、本実施形態の加熱・冷却装置では径と高さの両方を調整して対処することが可能なので、より広い条件に対応することができる。
【００６３】
本実施形態の加熱・冷却装置も、気体で搬送中の粉粒体に対して、熱媒あるいは冷媒で加熱あるいは冷却することができ、しかも、装置全体を分解することなく、扉の開閉だけで内部の接粉部を簡単に洗浄することができる。したがって、第１実施形態の加熱・冷却装置と同様の用途に適用することができる。
【００６４】
また、従来の二重管式熱交換器においても、外筒を管軸方向に２つに割った二つ割構造にして外筒を開けると内筒表面が露出するようにして、外筒と内筒の間に形成される流路空間に被処理流体を流通させ、内筒内に熱媒あるいは冷媒を流通させるようにした加熱・冷却装置を提供することができる。このような加熱・冷却装置は、扉の開閉だけで内部の接粉部を簡単に洗浄することができ、第１実施形態の加熱・冷却装置と同様の用途に適用することができる。なお、内筒の径を適度に小さくして、内筒内の流路空間を流通する熱媒等の流速を適度なものにすると、効率的な熱交換をさせることができる。
【００６５】
上記各実施形態では、粉粒体の気流輸送流体について説明したが、被処理流体の流路を洗浄することによって、製品のコンタミネーションを防ぐ要請があれば、他の流体についても本発明の加熱冷却装置を適用することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の加熱・冷却装置は、コンタミネーションを避ける必要がある工程に適用することにより、生産等の効率化を行うことができる。特に、食品、医薬原料、炭素系材料、樹脂ベースの化成品、その他、様々な粉粒体材料の処理工程に利用して、生産などの効率化を行うことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１ 第１の蓋体
２ 第１の熱伝導板
３ 第２の熱伝導板
４ 第２の蓋体
５ 蝶番
６ 第１の流路空間
７ 第２の流路空間
８ 第３の流路空間
９ 台座
１０ 本体部
１１ 入口ノズル
１２ 出口ノズル
２０ 扉部
２１ 熱伝導板
４１ 入口ノズル
４２ 出口ノズル
４３ 貫通孔
４４ ノズル
４５ フランジ
４６ フランジ
４７ 取っ手
４８ 蓋体
５１ 締結ボルト
６１ 流路
６２ 仕切り壁
７１ フランジ
７２ ノズル
７３ 出口
７４ フランジ
７５ 仕切り壁
７６ 流路
８１ 流路
８２ 仕切り壁
９１ 直線部分
９２ コーナー部分
１１０ 内筒
１１１ 内部空間
１１２ 入口ノズル
１１３ 出口ノズル
１１４ 螺旋状仕切り
１１５ 熱伝導板
１２０ 外筒
１２１ 第１の流路空間
１２４ 熱伝導板
１２５，１２６ 半割り部
１３０ 第２の流路空間
１３１ 入口
１３２，１３４ フランジ
１３３ 出口
１４０ 回動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の蓋体と、
該第１の蓋体と対向して配置される第１の熱伝導板と、
前記第１の蓋体の反対側に前記第１の熱伝導板と対向して平行に配置される第２の熱伝導板と、
前記第１の熱伝導板の反対側に前記第２の熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、
前記第１の蓋体と前記第１の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により第１の加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、
前記第１の熱伝導板と前記第２の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間と、
前記第２の熱伝導板と前記第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第３の仕切り壁により第２の加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路に仕切られている第３の流路空間と、
を備えた加熱・冷却装置であって、
前記第２の蓋体と前記第２の熱伝導板とこれらの間に形成された前記第３の流路空間が、該第３の流路空間と前記第１の流路空間を封鎖した状態で前記第１の熱伝導板に対して離合させることができ、該第２の蓋体と前記第２の熱伝導板と前記第３の流路空間とが前記第１の熱伝導板から離れるときは、前記被処理流体が流通する流路が露出する、加熱・冷却装置。
【請求項２】
前記第２の蓋体と前記第２の熱伝導板とこれらの間に形成された前記第３の流路空間は、前記第１の熱伝導板または前記第１の蓋体に固定された蝶番に回動自在に係止されている、請求項１記載の加熱・冷却装置。
【請求項３】
前記第２の仕切り壁は、前記第２の熱伝導板に固定されて前記第３の流路空間と共に離合する、請求項１または２記載の加熱・冷却装置。
【請求項４】
前記第２の仕切り壁は、前記第１の熱伝導板に固定されている、請求項１または２記載の加熱・冷却装置。
【請求項５】
第１の蓋体と、
該第１の蓋体と対向して配置される熱伝導板と、
前記第１の蓋体の反対側に前記熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、
前記第１の蓋体と前記熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、
前記熱伝導板と前記第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間と、
を備えた加熱・冷却装置であって、
前記第２の蓋体が、前記第１の流路空間を封鎖した状態で前記熱伝導板に対して離合させることができ、該第２の蓋体が前記熱伝導板から離れるときは、前記被処理流体が流通する流路が露出する、加熱・冷却装置。
【請求項６】
前記第２の蓋体は、前記第１の熱伝導板または前記第１の蓋体に固定された蝶番に回動自在に係止されている、請求項５記載の加熱・冷却装置。
【請求項７】
前記第２の仕切り壁は、前記第２の蓋体に固定されて該第２の蓋体と共に離合する、請求項５または６記載の加熱・冷却装置。
【請求項８】
前記第２の仕切り壁は、前記熱伝導板に固定されている、請求項５または６記載の加熱・冷却装置。
【請求項９】
前記被処理流体は、粉粒体と搬送気体の混合流体である、請求項１から８のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１０】
前記被処理流体が流通する流路は、熱伝導板に垂直な方向の代表的な厚さをＤとし、該流路の代表的な幅をＷとするとき、Ｗ＞３Ｄの関係がある、請求項１から９のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１１】
前記被処理流体が流通する流路は、渦巻き状に形成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１２】
前記被処理流体が流通する流路の渦巻き状形状は、直線部分を含む、請求項１１記載の加熱・冷却装置。
【請求項１３】
前記被処理流体が流通する流路は、渦巻き状に往復する形状に形成され、該流路の入口と出口がいずれも外周側に形成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１４】
前記被処理流体が流通する流路は、入口ノズルと出口ノズルのいずれか一方または両方が前記第１の流路空間を貫通して前記第１の蓋体に設けられる、請求項１から１３のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１５】
内部に第１の冷却用流体または加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の第１の熱伝導板と、
該第１の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、該第１の熱伝導板との間に、内部空間が仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の第２の熱伝導板と、
該第２の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、該第２の熱伝導板との間に、内部空間に第２の冷却用流体または加熱用流体が流通する第３の流路空間を形成する円筒状の外套体と、を備えた加熱・冷却装置であって、
前記第２の熱伝導板と前記外套体に挟まれた第３の流路空間が、軸方向に少なくとも２つに分割されて、前記第１の熱伝導板から分離させることにより、前記被処理流体が流通する流路を露出させることができる、加熱・冷却装置。
【請求項１６】
前記第２の熱伝導板と前記外套体に挟まれた第３の流路空間が、２つに割れて、蝶番により回動可能に支持されて、前記第１の熱伝導板から分離させることができる、請求項１５記載の加熱・冷却装置。
【請求項１７】
内部に冷却用流体または加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の熱伝導板と、
該熱伝導板の外側に同軸に設けられ、該熱伝導板との間に、内部空間が仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の外套体と、を備えた加熱・冷却装置であって、
前記外套体が、軸方向に２つに分割されて、前記熱伝導板から分離させることにより、前記被処理流体が流通する流路を露出させることができる、加熱・冷却装置。
【請求項１８】
前記仕切り壁は、スクリュー状形状に形成されている、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１９】
前記仕切り壁は、前記第１の熱伝導板に固定されている、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項２０】
前記被処理流体は、粉粒体と搬送気体の混合流体である、請求項１５から１９のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１】
第１の蓋体と、
該第１の蓋体と対向して配置される第１の熱伝導板と、
前記第１の蓋体の反対側に前記第１の熱伝導板と対向して平行に配置される第２の熱伝導板と、
前記第１の熱伝導板の反対側に前記第２の熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、
前記第１の蓋体と前記第１の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により第１の加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、
前記第１の熱伝導板と前記第２の熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間と、
前記第２の熱伝導板と前記第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第３の仕切り壁により第２の加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路に仕切られている第３の流路空間と、
を備えた加熱・冷却装置であって、
前記第２の蓋体と前記第２の熱伝導板とこれらの間に形成された前記第３の流路空間が、該第３の流路空間と前記第１の流路空間を封鎖した状態で前記第１の熱伝導板に対して離合させることができ、該第２の蓋体と前記第２の熱伝導板と前記第３の流路空間とが前記第１の熱伝導板から離れるときは、前記被処理流体が流通する流路が露出する、加熱・冷却装置。
【請求項２】
前記第２の蓋体と前記第２の熱伝導板とこれらの間に形成された前記第３の流路空間は、前記第１の熱伝導板または前記第１の蓋体に固定された蝶番に回動自在に係止されている、請求項１記載の加熱・冷却装置。
【請求項３】
前記第２の仕切り壁は、前記第２の熱伝導板に固定されて前記第３の流路空間と共に離合する、請求項１または２記載の加熱・冷却装置。
【請求項４】
前記第２の仕切り壁は、前記第１の熱伝導板に固定されている、請求項１または２記載の加熱・冷却装置。
【請求項５】
第１の蓋体と、
該第１の蓋体と対向して配置される熱伝導板と、
前記第１の蓋体の反対側に前記熱伝導板と対向して配置される第２の蓋体と、
前記第１の蓋体と前記熱伝導板の間に形成された封鎖空間で、内部が第１の仕切り壁により加熱用流体又は冷却用流体が流通する流路に仕切られている第１の流路空間と、
前記熱伝導板と前記第２の蓋体の間に形成された封鎖空間で、内部が第２の仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間と、
を備えた加熱・冷却装置であって、
前記第２の蓋体が、前記第１の流路空間を封鎖した状態で前記熱伝導板に対して離合させることができ、該第２の蓋体が前記熱伝導板から離れるときは、前記被処理流体が流通する流路が露出する、加熱・冷却装置。
【請求項６】
前記第２の蓋体は、前記第１の熱伝導板または前記第１の蓋体に固定された蝶番に回動自在に係止されている、請求項５記載の加熱・冷却装置。
【請求項７】
前記第２の仕切り壁は、前記第２の蓋体に固定されて該第２の蓋体と共に離合する、請求項５または６記載の加熱・冷却装置。
【請求項８】
前記第２の仕切り壁は、前記熱伝導板に固定されている、請求項５または６記載の加熱・冷却装置。
【請求項９】
前記被処理流体は、粉粒体と搬送気体の混合流体である、請求項１から８のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１０】
前記被処理流体が流通する流路は、熱伝導板に垂直な方向の代表的な厚さをＤとし、該流路の代表的な幅をＷとするとき、Ｗ＞３Ｄの関係がある、請求項１から９のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１１】
前記被処理流体が流通する流路は、渦巻き状に形成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１２】
前記被処理流体が流通する流路の渦巻き状形状は、直線部分を含む、請求項１１記載の加熱・冷却装置。
【請求項１３】
前記被処理流体が流通する流路は、渦巻き状に往復する形状に形成され、該流路の入口と出口がいずれも外周側に形成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１４】
前記被処理流体が流通する流路は、入口ノズルと出口ノズルのいずれか一方または両方が前記第１の流路空間を貫通して前記第１の蓋体に設けられる、請求項１から１３のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１５】
内部に第１の冷却用流体または加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の第１の熱伝導板と、
該第１の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、該第１の熱伝導板との間に、内部空間が仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の第２の熱伝導板と、
該第２の熱伝導板の外側に同軸に設けられ、該第２の熱伝導板との間に、内部空間に第２の冷却用流体または加熱用流体が流通する第３の流路空間を形成する円筒状の外套体と、を備えた加熱・冷却装置であって、
前記第２の熱伝導板と前記外套体に挟まれた第３の流路空間が、軸方向に少なくとも２つに分割されて、前記第１の熱伝導板から分離させることにより、前記被処理流体が流通する流路を露出させることができる、加熱・冷却装置。
【請求項１６】
前記第２の熱伝導板と前記外套体に挟まれた第３の流路空間が、２つに割れて、蝶番により回動可能に支持されて、前記第１の熱伝導板から分離させることができる、請求項１５記載の加熱・冷却装置。
【請求項１７】
内部に冷却用流体または加熱用流体が流通する第１の流路空間を有する円筒状の熱伝導板と、
該熱伝導板の外側に同軸に設けられ、該熱伝導板との間に、内部空間が仕切り壁により被処理流体が流通する流路に仕切られている第２の流路空間を形成する円筒状の外套体と、を備えた加熱・冷却装置であって、
前記外套体が、軸方向に２つに分割されて、前記熱伝導板から分離させることにより、前記被処理流体が流通する流路を露出させることができる、加熱・冷却装置。
【請求項１８】
前記仕切り壁は、スクリュー状形状に形成されている、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項１９】
前記仕切り壁は、前記第１の熱伝導板に固定されている、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【請求項２０】
前記被処理流体は、粉粒体と搬送気体の混合流体である、請求項１５から１９のいずれか１項に記載の加熱・冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−２３０２１１（Ｐ２０１０−２３０２１１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７６３１４（Ｐ２００９−７６３１４）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０３２４５４６５）株式会社アーステクニカ (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０３２４５４６５）株式会社アーステクニカ (54)
【Ｆターム（参考）】
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