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減圧噴霧乾燥装置 VSDの開発

設備概要

まったく新しい原理に基づいて開発した「真空噴霧乾燥装置 VSD」は、従来大気圧下で行ってきた噴霧乾燥を真空下で行うことにより、低温で酸素の無い条件での乾燥が行え、熱変質と酸化の少ない乾燥粉末を得る事ができます。

本設備は2015年にアメリカ・中国にて特許を取得しております。
アメリカ:US8,966,783 B2 2015年5月3日取得
中国:ZL 2011 8 0037087.4 2015年7月22日取得

注1:VSDとは、Vacuum Spray dryerの略称です

開発の経緯

VSDの技術は筑波大学 生命環境科学研究科の北村豊教授が考案されたものです。
「乳酸菌を生きたまま乾燥粉末にする」が開発の目的でした。
VSDはこれを工業的に発展させたもので、先行する他社の技術や特許と差別化し、TANABEブランドとなるよう独自の発想を加えた装置です。
真空下で過熱蒸気を熱源に水分を低温で蒸発させ、弱熱性の製品を乾燥・粉末化することができます。

VSDの乾燥機構

蒸発缶頂部の蒸気ノズルには過熱蒸気が、2流体ノズルには原料液と圧縮空気
が供給されます。
2流体ノズルでは圧縮空気を利用して原料液を10~50μの大きさの液滴にし、噴霧します。
噴霧された液滴は蒸気ノズルから噴出
された過熱蒸気から熱が流入し温度が上昇し始めます。
過熱蒸気は乾き空気に比べ保有熱量が大きく効率よく熱交換が行われます。
温度が上がった液滴は表面から水分が蒸発します。
この時、周囲の過熱蒸気は水分が蒸発する際に冷却され温度が下がります。
到達する温度は蒸発缶の真空度の飽和温度になります。
液滴はやがて乾燥粉末になりますが、少しでも水分が残っている限り品温は蒸発缶の真空度の飽和温度以上に上がりません。
水分が蒸発し乾燥粉体となった原料は飽和温度となった蒸気の流れに乗ってサイクロンで捕集されます。

VSDの概略フローと構成機器

期待される用途・効果

熱感受性の高いプロバイオティクス(乳酸菌やビフィズス菌)や酵素、ビタミンなどの乾燥に開発されたVSD ですが、弱熱性の化学物質、医薬品原体にも適用が期待できます。
更に原料に含まれる水蒸気より蒸気圧の高い成分と疎水性の成分を残し、水より蒸気圧の低い成分と親水性の成分を選択的に除去することも可能です。
単なる乾燥装置では無く、これまでにない新素材の開発にも応用できます。

姫路技術センターに実験設備を設置しています。
VSDへの適用性の確認だけでなく、少量のサンプルづくりなどのお手伝いも可能です。

その他の取り組み

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