真空回転乾燥機は、本体部分を密閉して減圧を行い、真空状態を作り出して原料を乾燥する構造の乾燥装置です。
攪拌式の乾燥機であれば、羽根やパドルを用いて攪拌・乾燥を行うため、異物混入などの恐れがあります。
しかし真空回転乾燥機は、本体を密閉して行い、かつ回転して乾燥を行うという構造上コンタミが発生しにくいのも特徴です。
また、洗浄や清掃も行いやすい構造なので、衛生的にも管理しやすくなっています。
真空タイプの乾燥機は、本体内部を減圧し真空状態での乾燥を行うことにより、低温かつ低水分になるまで乾燥を行うことが可能です。
また本体が回転することで均一に乾燥・解砕をすることができるため、羽根やパドルを使わない機種の場合、クロスコンタミが発生しづらいなどのメリットもあります。
真空回転乾燥機は、真空状態を作り出すために密閉する構造となっており、粉塵や臭気などを抑えて清潔な作業環境を保つことが可能です。
汚泥など多量の水分を含んだ処理物や、溶剤を含んだ処理物などを、真空状態下で合理的かつ効率よく乾燥することができます。
減圧して真空下で乾燥を行うと、低温での乾燥が可能なため高い熱伝導率が実現できます。
必要以上に温度を上げる必要がないため、室温が上昇することを防ぐといった作業環境へのメリットや、低温で利用することによる設備自体への負担軽減により、設備寿命を長く保てるといったコスト面でのメリットがあります。
真空回転乾燥機(コニカルドライヤー)は、優れた真空乾燥性能を持ち、密閉状態で行う作業や、溶剤を回収する必要がある現場でよく使われます。一方、振動乾燥機は、デリケートな素材や短時間での乾燥が求められる場合に用いられます。
真空回転乾燥機 | 振動乾燥機 | |
---|---|---|
乾燥方法 | 真空乾燥 | 振動を利用した乾燥 |
適した素材 | 熱に敏感な素材、溶媒を含む素材、高粘度の素材、粉体や粒子状の素材 | デリケートな粉体や粒子状の素材、均一な乾燥が必要な素材、湿気に敏感な素材、短時間での乾燥が求められる場合 |
乾燥速度 | 中程度 | 高速 |
エネルギー効率 | 真空環境を作るたにエネルギー消費 | 短時間での乾燥が可能なため省エネルギーに優れている |
メンテナンスコスト | 標準 | 低コスト |
使用例 | 溶媒の回収が重要な化学品や製薬 | 食品、医薬品、精密化学品 |
振動乾燥機は、乾燥の際に振動を利用することで、効率的かつ均一な乾燥を実現する装置です。特に、デリケートな素材や均一な乾燥が求められる作業に適しており、乾燥時間の短縮や製品の品質向上を目指す場面で広く使用されています。
振動乾燥機は、食品、医薬品、化学品など、高度な乾燥技術が必要な分野に適しており、繊細な素材や特定の条件下での作業に対して効果を発揮します。
振動乾燥機は、効率的に乾燥を行うことでエネルギー使用量を抑え、運用コストを削減します。従来の乾燥機に比べ、振動を活用することで大幅なエネルギー節約が可能です。
振動乾燥機は、素材全体に均等な力を加えて乾燥させるため乾燥ムラが生じにくく、製品の品質が安定します。微細な粉末や繊細な素材に対しても、理想的な乾燥が可能です。
振動乾燥機は、多様な条件に合わせた設定が容易で、さまざまな製品や乾燥内容に対応できます。調整がしやすく、変更に対しても柔軟に対応可能です。
真空回転乾燥機は本体内部を減圧し、真空状態にすることにより低温でも乾燥を可能にする乾燥装置です。
メーカーにより加熱部や構造が異なり、生産量や使用する原料など目的に適した乾燥装置を選ぶ必要があります。
ここではメーカーごとに真空回転乾燥機の特徴などを紹介しています。
引用元:徳寿工作所HP
(https://www.tokujuk.co.jp/products/dryer/WDV/post-11.html)
粉体を分ける・混ぜるの技術を極めたトップメーカーで、顧客重視のファインな商品・システムを提供する徳寿工作所が手掛ける乾燥機です。
ふるい機や混合機を中心に、100年近く培った粉体技術を活かして作られた真空回転乾燥機は、粉体加工オプションも豊富なバッチ式の乾燥装置です。
コニカル型の容器外周にジャケットを設け、温水・蒸気や加熱媒体油を供給して容器内にある材料を間接加熱で乾燥を行っています。
真空下で乾燥を行うため、蒸発ガスの沸点が低下し、低温で低水分までの乾燥を行うことが可能です。
また、容器内部にデッドスペースがないため全量排出が可能で、洗浄性・メンテナンス性に優れていると共に全自動化による生産性向上にも貢献できる乾燥機です。
引用元:カツラギ工業HP
(https://www.katsuragi.co.jp/products/01/double_corn_dryer.html)
カツラギ工業は創業から一貫して化学機械や産業機械の設計・製作に取り組んできた企業で、広範囲の分野で利用できる乾燥機を製造しています。
ダブルコーン型真空回転乾燥機は、伝導伝熱方式を用いているため、真空状態で回分操作を行います。
真空下で乾燥を行うため、伝熱面積と処理材料との間の温度差を大きくとることができます。
また、処理材料を攪拌・解砕しながら伝熱面と接触をするため、効率よく均一な乾燥製品を仕上げることが可能です。
粉粒体状材料の真空乾燥に適しており、それらの原料を取り扱う企業に推奨される乾燥機となっていますが、必要に応じてテスト機を利用することもできます。
引用元:コニカルドライヤーHP
(https://www.ikaprocess.com/ja/Products/Vacuum-dryers-mixers-cph-41/Conical-Dryer-CD-csb-CD/)
IKAは世界8拠点に約900人の従業員を持つグローバル企業です。 日本法人はドイツ法人の100%出資子会社(※)として、日本におけるIKA製品全般の販売やアフターサービスを行っています。
コニカルドライヤーは流動性や嵩密度が違う、温度の高い個体の真空接触乾燥に適している真空乾燥機です。
壁面やカバーだけでなく特殊なスパイラル攪拌羽根も過熱することで、製品に最適なエネルギー投入を行うことができるため、全体に均一な温度及び温度分布を得ることが可能です。
また、本体容器は傾斜させることができ、重力による追加降下で製品全体の混合に重要な利点を与えることができるなど、豊富なメリットと実用的な利点を兼ね備えています。
※参照元:イプロス医薬食品技術
https://ls.ipros.jp/company/detail/123616/
引用元:イプロス
(https://www.ipros.jp/product/detail/335629031/)
富士工機の真空コニカルドライヤは静音で原料を混合可能。円錐型の容器内は真空になっており、メカニカルシール採用によって高真空下で低温乾燥を行えます。
また密閉構造になっているため原料が汚染される心配もなく、医薬品や化学薬品、食品などの粉末・粉状品の乾燥用途におすすめ。摩擦に弱い原料でも形状を壊さずに乾燥できます。なお、自動投入排出装置や定位置停止装置による全自動運転が可能です。
引用元:日南機械HP
(http://www.nitinan-eng.co.jp/)
ダブルコン型の回分式乾燥機であり、温水などの熱媒体の加熱によって真空乾燥を行います。
缶体が回転して攪拌するため、原料が常に混ぜ合わされ、新しい伝熱面に触れ続けます。そのため効率良く乾燥ができ、原料の摩損や結晶凝集などが起こりません。熱による変質が起きやすい原料の乾燥におすすめです。
なお、型式は複数あり、115リットル~21,000リットルまで選ぶことが可能。どの乾燥機容量や乾燥条件が適しているかは日南機械のテスト機を使用して確かめることができます。
引用元:東洋ハイテック株式会社
(https://www.toyohi.co.jp/product/detail/32)
真空乾燥機VMTは、ドイツのメーカーamixonが開発した真空回転乾燥機です。内部の点検や洗浄がしやすいほか、異物混入を防ぐ構造になっているため、原料の汚染リスクを回避したい食品や医薬品の製造現場に適しています。また、優れた乾燥性能により、スピーディーな乾燥・冷却が可能なのも特徴です。日本では東洋ハイテック株式会社でamixonの製品を取り扱っています。
引用元:GL HAKKO
(https://gl-hakko.com/products/dryer/)
紛流体の混合乾燥を得意としているグラスライニング仕様の真空回転乾燥機です。グラスライニング機器の専門メーカーとしてノウハウを蓄積してきたGL HAKKOのグラスライニング技術が反映されており、耐食性に優れた特性から幅広い素材や原料の攪拌・乾燥などに適合します。また据付工事やメンテナンスなども自社一貫体制で対応します。
引用元:神鋼環境ソリューション
(https://www.kobelco-eco.co.jp/development/docs/022_06.pdf)
環境負荷の軽減や環境改善に向けたソリューションなどを取り扱ってきた神鋼環境ソリューションが、攪拌技術やグラスライニング技術を融合させて開発・製造した吸引管レス真空濾過乾燥機です。医薬品製造業界のニーズにも応えられるようGMP対応機器となっており、クリーンルームへの設置を想定した活用法にも対応しています。
引用元:八洲化工機
(http://www.yashima-ce.co.jp/dry/index.html)
真空回転乾燥機として、クライアントの工程において乾燥対象となる物質の種類やサイズ、形状などに合わせて乾燥用タンクをオーダーメイドしています。また乾燥精度もニーズに合わせて調整できるため、希望する水分含有率を伝えることで設計してくれることが特徴です。ステンレス製の他にもハステロイ採用の高耐食仕様も可能です。
引用元:日本乾燥機
(https://kansoki.co.jp/conduction-dryer)
回転式タンクにはダブルコニカル型を採用し、攪拌と乾燥を同時に行って乾燥精度を追求できるように設計されました。またタンクはジャケット式になっているため温度などの条件に合わせて熱媒を選定することもできます。なお、基本仕様では減圧条件で乾燥を行いますが、ニーズによっては通気条件で乾燥をすることも可能です。
引用元:オガワ精機
(https://ogawaseiki.info/osk-75dq-zpd200/?gad_source=1&gclid=Cj0KCQjwsJO4BhDoARIsADDv4vA0IKbV_VtvlTxrmbmNu2LxzVYGjMs5wte2ckOBDFQLGxDQ5979EgIaAujsEALw_wcB)
製薬業界や食品業界、化学業界など理化学分野における乾燥機として開発された、ロータリー式真空乾燥機です。電気ヒーターを熱源として複数の加熱方式と、バレル内の攪拌動作を併用することで、ワーク全体へ接触する伝熱面積を拡大し、乾燥中の熱効率を向上させています。
熱効率を高めた乾燥工程によって、低温乾燥での処理を実現することに成功しており、熱によるダメージや悪影響を受けやすい対象物でも安定的に乾燥できることが特徴です。また、毒性のある物質や刺激性のある物質といった素材に関しても扱うことが可能であり、スラリーやペースト、粉体など様々な形状の材料を乾燥することができます。
サイズについては仕様変更で調整してもらうこともできます。
引用元:日空工業
(https://nicum.co.jp/development-center/)
真空技術を活用したソリューションを提供する日空工業が開発した真空乾燥機です。この装置はダブルコーン型真空容器を採用しており、食品、医薬品、化学薬品など、摩擦や衝撃で劣化しやすい被乾燥物を効率的かつ品質を保ちながら乾燥できます。
さらに、自動投入・排出装置といった自動化システムを搭載しており、オートメーション化にも対応可能です。また、防爆仕様や特殊材料を使用した構造、さらに任意のサイズでの製造など、クライアントのニーズに応じた多彩なカスタマイズが行える点も大きな特徴です。
半導体や各種薬品、食品など、自社商品の研究開発を目的とした工業用乾燥機には、様々なタイプが存在します。
ここでは代表的な5タイプについて、簡易的な比較表にまとめています。自社にはどのタイプが最適なのか、検討をしてみてください。
振動乾燥機
振動乾燥機はドラム型は缶体内に原料を投入し振動を行い、原料の流動化・乾燥を行う乾燥装置です。 |
攪拌乾燥機
攪拌式の乾燥機は、本体内部にあるパドルや羽根により原料を攪拌し、乾燥を行うタイプの乾燥機です。 |
真空回転乾燥機 (コニカルドライヤー) 真空回転乾燥機は、本体部分を密閉して減圧を行い、真空状態を作り出して原料を乾燥する構造の乾燥装置です。 |
箱型棚式 乾燥機 箱型棚式乾燥機はトレイに乾燥物を配置し、乾燥を行う構造の乾燥装置です。 |
流動層乾燥機
流動層乾燥機にはさまざまな形状があり、回転運動や振動、熱風などを利用し乾燥を行います。 |
|
---|---|---|---|---|---|
材料適⽤ 範囲 様々な種類・状態の材料に対応をしてるか。凝集性・付着性のある材料、水分量の多い材料、を苦手とする乾燥機も。 |
広い 幅広く対応 本体部分は真空状態になるため、様々な材料に対応。また、外に空気が漏れないため、人体に有害なものやナノ粒子状なども対応可能です。 |
広い 幅広く対応 本体部分は閉じられた状態になるため、様々な材料に対応。 |
広い 幅広く対応 本体部分は真空状態になるため、様々な材料に対応。 |
狭い 凝集性・付着性のある材料は苦手 攪拌が行われないため、凝集性・付着性のある材料に適用しない。 |
狭い 凝集性・付着性のある材料不可 攪拌が行われないため、凝集性・付着性のある材料に適用しない。また、水分を多量に含んだものも苦手とする。 |
適⽤量
一度に乾燥を行う材料の適用量はどうか。 |
⼩〜⼤
様々なサイズの乾燥機をメーカーが用意している。 |
⼩〜⼤
様々なサイズの乾燥機をメーカーが用意している。 |
⼩〜⼤
様々なサイズの乾燥機をメーカーが用意している。 |
⼩
材料を水平に並べる構造上、大量の材料を乾燥させる際には広いスペースが必要となる。 |
大
大量の材料の乾燥に適用したタイプの乾燥機。 |
粒⼦破損
材料の粒子を破壊せずに乾燥ができるか。物理的な摩擦が少ないものが好ましい。 |
少ない
振動による攪拌のため、機器による摩擦を発生させない。 |
有り
攪拌の際に機器による摩擦が発生しやすい。 |
少ない
回転による攪拌のため、機器による摩擦を発生させない。 |
少ない
攪拌を行わないため、機器による摩擦を発生させない。 |
有り
攪拌の際に機器による摩擦が発生しやすい。 |
加熱温度
関節加熱の温度が高いほど乾燥速度は早まるが、内部構造が複雑な機器の場合、熱膨張の影響を受けやすいため、制限がかかる。 |
高温域 (250度以下) 内部構造がシンプルなため、高温での過熱が可能。 |
中温域 (190度以下) 内部構造が複雑なため、200度以上を出すのが難しい。 |
中温域 (190度以下) 内部構造が複雑なため、200度以上を出すのが難しい。 |
高温域 (250度以下) 内部構造がシンプルなため、高温での過熱が可能。 |
低温域 (160度以下) 内部構造が複雑なため、200度以上を出すのが難しい。 |
コンタミ 発⽣ リスク 乾燥機の内部での摩擦により、コンタミが発生するリスクがあるか。 |
低い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こりにくく、コンタミが発生するリスクは低い。 |
低い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こりにくく、コンタミが発生するリスクは低い。 |
高い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こるため、コンタミが発生するリスクが高い。 |
低い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こりにくく、コンタミが発生するリスクは低い。 |
高い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こるため、コンタミが発生するリスクが高い。 |
洗浄時間
乾燥を行うごとに洗浄が必要な工業用乾燥機。内部構造が複雑な場合、解体が必要となるため、洗浄時間が長くなる。 |
短い
内部構造がシンプルなため、洗浄時間が短い。 |
長い
内部構造が複雑なため、洗浄時間が長い。 |
長い
内部構造が複雑なため、洗浄時間が長い。 |
短い
内部構造がシンプルなため、洗浄時間が短い。 |
長い
内部構造が複雑なため、洗浄時間が長い。 |
消耗 部品 攪拌に羽を使用している、摩擦を起こすための部品が多い乾燥機の場合、消耗品の交換が必要となる。 |
少ない
消耗品はほとんどない。 |
多い
消耗品が多く、定期的な交換が必要。 |
多い
消耗品が多く、定期的な交換が必要。 |
少ない
消耗品はほとんどない。 |
多い
消耗品が多く、定期的な交換が必要。 |
特⻑ | 上記項⽬に幅広く対応した上で、粒⼦がダマにならない | 最も⼀般的な形式のため使い慣れている研究者が多い | 高真空下で低温乾燥が可能なため、熱に弱い原料に向いている | 食品乾燥など攪拌が必要のないものに 向いている | 大量の原料の乾燥に適している |
代表的な 製品(※) |
中央化工機
VU型振動乾燥機 ![]() 引用元:中央化工機HP |
ヤスジマ
YVD真空撹拌乾燥機 ![]() ヤスジマHP |
徳寿工作所
真空回転乾燥機 WDV型 ![]() 徳寿工作所HP |
長門電機工作所
箱型棚式乾燥機 ![]() 引用元:長門電機工作所HP |
栗本鐵工所
流動層乾燥装置 ![]() 引用元:栗本鐵工所HP |
※タイプ別の代表的な製品の選出基準
「振動乾燥機」「攪拌乾燥機」「真空回転乾燥機」「箱型棚式乾燥機」「流動層乾燥機」⇒2022年3月23日時点で各タイプ名をGoogle検索した際、最上位に表示されるメーカーの商品。