JP2000312817A

JP2000312817A - 造粒装置

Info

Publication number: JP2000312817A
Application number: JP11124066A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tsujimoto; 広行辻本
Original assignee: Hosokawa Micron Corp
Current assignee: Hosokawa Micron Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】造粒装置の運転条件に拘わらず、液状材料を
安定して噴霧供給し得る造粒装置を提供する。【解決手段】固体と液体とが混在した混在物、又は、
固体が溶解した溶液の少なくとも一方からなる液状材料
を装置本体の造粒室の内部に噴霧供給するノズル４を、
造粒室の内部に備えると共に、造粒室の内部で流動させ
る流動用エアーを供給するために、造粒室の下方に設け
たエアー吹出部と、造粒室内の流動用エアーを排出する
ために造粒室の上部に設けたエアー排出口とを備えた造
粒装置であって、噴霧供給する液状材料の温度を最適化
すべく、ノズル４の外周部の略全体に流体を流通させる
ジャケット６を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体と液体とが混
在した混在物、又は、固体が溶解した溶液の少なくとも
一方からなる液状材料を装置本体の造粒室の内部に噴霧
供給するスプレーノズルを、前記造粒室の内部に備える
と共に、前記造粒室の内部で流動させる流動用エアーを
供給するために、前記造粒室の下方に設けたエアー吹出
部と、前記造粒室内の流動用エアーを排出するために前
記造粒室の上部に設けたエアー排出口とを備えた造粒装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の造粒装置は、造粒室の内
部に様々な材料を噴霧して、当該材料からなる粒状ある
いは顆粒状の製品を製造するものである。例えば、スプ
レーノズルによって造粒室の内部に液状材料を噴霧し、
当該造粒室の内部で乾燥して形成した粒子を、造粒室内
の下部に設けた流動層で受け、当該粒子に対して更に液
状材料を吹き付けて粒子を流動層造粒する。前記流動層
の底部にはエアー供給部を設けてあり、ここから供給さ
れた流動用エアーによって前記粒子を流動させつつ乾燥
固化する。当該造粒装置を用いることで、ある程度大き
さを制御した粒子を製造することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の造
粒装置を用いて粒子を製造する場合には、以下に示すよ
うな問題があった。即ち、流動用エアーの温度は噴霧さ
れた液状材料を乾燥させるためのものであって、１００
〜３００℃程度の高温である場合が多い。一方、スプレ
ーノズルから噴霧する液状材料の温度は、噴霧された液
状材料の液滴の粒径が最適となるように所定の温度に設
定される。そして、通常、これら二つの温度は異なって
いることが多い。

【０００４】前記流動用エアーの温度と、噴霧する液状
材料の温度とが異なる場合には、液状材料の温度が流動
用エアーの温度の影響を受けて最適な温度とならない場
合がある。例えば、前記スプレーノズルの一部あるいは
全部が、流動用エアーの流路中に設けられている場合に
は、スプレーノズルが前記流動用エアーによって加熱又
は冷却され、スプレーノズルの温度が変動するからであ
る。

【０００５】例えば、熱硬化性や熱感受性の強い液状材
料を供給する場合、前記液状材料が噴霧される以前に加
熱されてしまい、当該温度上昇によって、液状材料がス
プレーノズルの内部等で固化したり、閉塞・変質するこ
とがある。このため、造粒装置の連続運転が阻害された
り、所望の製品品質を得られない場合があった。また、
これとは逆に、熱溶融性の液状材料を供給し、かつ、比
較的低温度で流動用エアーを供給する場合にはスプレー
ノズルが冷却されてしまい、前記液状材料の温度が低下
して、やはり同様に液状材料が固化・閉塞して連続運転
が妨げられることとなっていた。

【０００６】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、造粒装置の運転条件に拘わらず、液状材料
を安定して噴霧供給し得る造粒装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の特徴構成を、図1および図2に示した例を参考
に説明する。

【０００８】（構成１）本発明の造粒装置は、請求項１
に記載したごとく、噴霧供給する前記液状材料３の温度
を最適化すべく、前記スプレーノズル４の外周部の略全
体に流体を流通させるジャケット６を設けた点に特徴を
有する。（作用・効果）本構成のごとく、スプレーノズルの外周
部にジャケットを設け、噴霧供給する液状材料の温度を
最適化することとすれば、スプレーノズルの内部におけ
る液状材料の固化・変質等を防止できるため造粒装置の
連続運転が容易となる。また、液状材料の温度を最適化
することで、液状材料の粘度が噴霧に適したものとな
る。よって、噴霧した液滴の粒径等が均一となり、粒子
の成長速度を統一化して、粒度の揃った高品質の製品粒
子を得ることができる。

【０００９】（構成２）本発明の造粒装置は、請求項２
に記載したごとく、前記スプレーノズル４の液状材料噴
霧口２２にニードル２１を備えると共に、当該ニードル
２１を、前記液状材料噴霧口２２を開口させる開口位置
と、前記液状材料噴霧口２２を閉塞させる閉塞位置とに
変移可能に構成することができる。（作用・効果）本構成のごとく、液状材料を噴霧する液
状材料噴霧口（以下「液材噴霧口」と称する）を開口・
閉塞させることができるニードルは、液状材料を噴霧し
ない場合には、前記液材噴霧口を閉塞するものであり、
液状材料を噴霧する場合には、前記液材噴霧口を開口さ
せるものである。一方、当該液材噴霧口は、造粒室の内
部に露出していて、前記流動用エアーにさらされるか
ら、特に、スプレーノズルの内部に存在する液状材料の
うち、前記液材噴霧口の近傍に位置する液状材料は乾燥
して固化し易い。当該固化が生じると前記液材噴霧口の
開口面積あるいは開口形状が正常でなくなるため、液状
材料の噴霧状態が変化し、噴霧された液滴の粒径が不均
一なものとなる。この結果、均一な粒度の製品粒子を得
ることが困難となる。

【００１０】本構成のごとく、液材噴霧口においてニー
ドルが位置変化するものであれば、仮に、液材噴霧口に
液状材料の固化等が生じようとする場合にも、常に前記
ニードルが当該固化物を除去するから、液材噴霧口を清
浄な状態に維持することができる。この結果、造粒装置
のより長時間の連続運転が可能になる等、製品粒子の製
造効率を更に向上させることができる。

【００１１】尚、上記課題を解決するための手段の説明
中、図面を参照し、図面との対照を便利にするために符
号を記すが、当該記入により本発明が添付図面の構成に
限定されるものではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。〈概要〉本発明の造粒装置の一例を図１に示す。ここで
は、主に、造粒室１を有する装置本体２、および、液状
材料３を前記造粒室１の内部に噴霧するために前記装置
本体２の下方に設けたスプレーノズル４（以下、単に
「ノズル４」と称する）、当該ノズル４の下方にあって
前記造粒室１の内部に流動用エアーを供給するためのエ
アー吹出部５等から構成してある。

【００１３】本実施形態の造粒装置では、前記エアー吹
出部５から、造粒室１の内部に上向きに流動用エアーを
吹き出させると共に、液状材料３を前記ノズル４から流
動用エアー中に同じく上向きに噴霧させ、噴霧された液
状材料３の微粒子を造粒室１の内部で浮遊させつつ、液
状材料３の水分を蒸発させて造粒する。この際、当該微
粒子は前記ノズル４から噴霧された液状材料３によって
間欠的にコーティングされて成長する。このような過程
を繰り返して所定の粒径を有する粒子を製造するのであ
る。

【００１４】本実施形態の造粒装置は、造粒室１内に噴
霧供給する前記液状材料３の温度を最適化するために、
図２に示すごとく、前記スプレーノズル４の外周部の略
全体に流体を流通させるジャケット６を設けてある。当
該ジャケット６に温度調節用の媒体を流通させてスプレ
ーノズル４を加熱または冷却することで、噴霧する液状
材料３の温度や粘性を最適化し、噴霧された液状材料３
の粒径を均一化する。この結果、噴霧した液状材料３の
凝集・成長の程度を揃え、粒径分布の狭い製品粒子を得
るのである。

【００１５】また、本実施形態の造粒装置においては、
図１に示すごとく、造粒途中にある粒子等がエアー排出
口７から排出されてしまうのを防止するために、フィル
タ８、および、当該フィルタ８に付着した粒子を払い落
とすための払落し手段Ａ、さらには、前記造粒室１の内
部圧力を瞬間的に上昇させるための圧力付加手段Ｂとを
加えて構成してある。前記フィルタ８を設けることによ
り、粒子の排出が防止できるため、造粒室１の容積を比
較的小さく構成することができ、前記圧力付加手段Ｂを
設けていることにより、造粒途中の粒子を締め固めて重
質な製品粒子を得ることができる。以下、本発明の造粒
装置を構成する個々の部材について説明する。

【００１６】〈装置本体〉図１に示すごとく、本発明の
造粒装置は略円筒形状の装置本体２を有する。当該装置
本体２の略中央部分には、粒子を形成するための造粒室
１を有している。当該装置本体２は、鉛直方向Ｘにおけ
る所定の箇所で開閉自在となるよう分割構成してある。
これにより、前記ノズル４あるいはエアー吹出部５のメ
ンテナンスを容易にする等の便宜を図っている。装置本
体２の上方には、造粒室１の内部の流動用エアーを排出
するためのエアー排出口７および排気装置９を設けてあ
る。一方、装置本体２の下方には、造粒室１の内部に流
動用エアーを供給するためのエアー供給口１０および送
風装置１１、エアヒータ１２を設けてある。

【００１７】〈エアー吹出部〉前記エアー吹出部５から
は、所定の温度・湿度に温度設定した流動用エアーを上
向きに供給する。当該温度・湿度は、主に造粒室１の壁
部２ａに設けた温度計１３・湿度計１４を用いて計測す
る。前記エアー吹出部５は、造粒室１の下方部分にエア
ー吹出部材５ａを設けて構成する。当該エアー吹出部材
５ａとしては、例えば、ステンレス鋼の微細な線材を絡
み合わせたものを焼結成形した網状のステンレス焼結板
を用いる。当該部材であれば、耐熱性・耐食性・強度に
おいて優れているため、造粒装置の耐久性が高まり、造
粒に際しての運転条件を広範囲に選択することが可能と
なる。また、この他にも、各種金属製のパンチングプレ
ートや、多孔質のセラミックス、その他のフィルタ材
等、多数の開口部を有する部材を用いることができる。
さらに、エアー吹出部材５ａとしては、例えば円板状の
平面形状を有するものや、他の平面形状を有するものな
ど任意の形状のものを用いることができる。

【００１８】前記流動用エアーの圧力は、個々の粒子が
造粒室１の内部で流動する程度のものが望ましい。本実
施形態においては、例えば液状材料３を噴霧することの
みによって造粒室１の内部で粒子を成長させる例を示す
が、その場合、造粒初期においては、粒子どうしが凝集
することのないように流動用エアーの吹出流量を調節す
る。また、流動用エアーの温度・湿度は、例えば粒子の
乾燥が遅い場合には粒子どうしの凝集が生じ易くなっ
て、得られた粒子の粒度分布が広がる等の不都合が生じ
るため、粒子の乾燥程度に応じて適宜調節する。

【００１９】前記流動用エアーの吹出しは概ね上方に向
けて行うが、当該方向は鉛直方向Ｘの上方に向かって吹
き出させるものであってもよいし、斜め上方に吹き出す
こととして、造粒室１の内部に流動用エアーの旋回流を
形成するようにしてもよい。旋回流を形成した場合に
は、粒子をより積極的に上方に巻き上げるので、粒子の
乾燥固化を一層促進することができる。

【００２０】〈ノズル〉本発明の造粒装置では、液状材
料３の噴霧状態を最適にすべく、温度調節可能なノズル
４を設けてある。図２に示すごとく、当該ノズル４は三
重構造を有している。即ち、最も内側の空間は液状材料
３を供給するための液材供給路１５である。その外側に
隣接する空間は、噴霧用の圧縮空気を供給するための圧
空供給路１６である。さらに最も外側の空間は前記ジャ
ケット６であり、ノズル４の温度を調節するための流体
を流通させるための温調流路１７である。前記液状材料
３および前記圧縮空気は前記ノズル４の先端部で合流
し、液状材料３の微細液滴（ミスト）が造粒室１の内部
に積極的に吹き上げられ、造粒室１の内部を流動するこ
とで乾燥固化される。

【００２１】本実施形態において、スプレーノズル４は
前記造粒室１の下方に設けてある。スプレーノズル４に
よって噴霧する液状材料３としては、スプレーノズル４
を高温に維持しておく必要があるものとして、例えば、
高温化することで軟化する熱軟化性樹脂溶液・シュガー
エステル類や、高温化することで低粘度化する洗剤・フ
レーバー溶液等が挙げられる。一方、スプレーノズル４
を低温に維持しておく必要がある液状材料３としては、
高温化することで硬化する熱硬化性樹脂溶液や、高温化
すると風味が減退するコーヒー抽出液・ジュース液、さ
らには、高温化することで変質する有機酸塩類や揮発し
易いセラミック粉末のスラリー等、高温化に伴って供給
が困難になったり、品質が低下してしまうような材料が
挙げられる。尚、上記液状材料３には、乾燥固化した場
合に夫々の材料微粒子が付着し易いように各種のバイン
ダーを混入させておいてもよい。

【００２２】これらの液状材料３は前記ノズル４により
造粒室１の上方に向かって噴霧する。図１に示すごと
く、前記液状材料３は、材料供給ポンプ１８によって材
料容器１９から吸い上げ、前記ノズル４に供給する。こ
の際、前記ノズル４には、空気圧縮器２０から噴霧用の
圧縮空気を供給する。

【００２３】図２に示すごとく、前記液材供給路１５に
は、棒状のニードル２１を設けてある。当該ニードル２
１の先端部は、ノズル４の先端部に設けた液材噴霧口２
２に挿入・引込み自在である。即ち、前記液状材料３を
噴霧する際には、前記液材噴霧口２２から引込ませて液
材噴霧口２２を開口させるものであり、液状材料３を噴
霧しない場合には、前記液材噴霧口２２に挿入されて当
該液材噴霧口２２を閉塞するのである。このような動作
は、ノズル４の側部に設けたニードル空気供給路２３に
動作用の圧縮空気を供給することで行う。即ち、前記圧
空供給路１６に供給する圧縮空気と連動して、ニードル
空気供給路２３にも圧縮空気を供給することで、ニード
ル２１の基端側に設けたフランジ部２４に圧力を作用さ
せ、当該フランジ部２４の裏側に設けたスプリング２５
の付勢力に抗ってニードル２１を押し下げるのである。
この結果、前記液材噴霧口２２が開口して液状材料３が
噴霧される。ニードル空気供給路２３への圧縮空気の供
給が停止された際には、前記スプリング２５が前記ニー
ドル２１を押し戻し、前記液材噴霧口２２を再び閉塞す
る。

【００２４】尚、前記ニードル２１が前記液材噴霧口２
２を閉塞している状態においては、前記ニードル２１の
先端部は前記液材噴霧口２２より突出した状態となる。
即ち、前記液材噴霧口２２は、造粒室１の内部に露出し
ていて、前記流動用エアーにさらされるから、特に、ノ
ズル４の内部に存在する液状材料３のうち、前記液材噴
霧口２２の近傍に位置する液状材料３は乾燥して固化し
易い。当該固化が生じると前記液材噴霧口２２の開口面
積あるいは開口形状が正常でなくなるため、液状材料３
の噴霧状態が変化し、噴霧された液滴の粒径が不均一な
ものとなる。この結果、均一な粒度の製品粒子を得るこ
とが困難となる。よって、本構成のごとく、液材噴霧口
２２においてニードル２１を出入自在にすることで、仮
に、液材噴霧口２２に液状材料３の固化等が生じようと
する場合にも、常に前記ニードル２１が当該固化物を除
去して、液材噴霧口２２を清浄な状態に維持することが
できる。この結果、造粒装置のより長時間の連続運転を
可能にして、製品粒子の製造効率を更に向上させること
ができる。

【００２５】図１および図２に示すごとく、本発明の造
粒装置においては、ノズル４にジャケット６を設けてあ
る。当該ジャケット６は、ノズル４の温度を調節するた
めの温調流路１７を形成し、当該温調流路１７に流体を
流通させることで、ジャケット６の温度を調節し、噴霧
供給する前記液状材料３の温度を最適化する。このた
め、当該ジャケット６は、ノズル４の外周部の略全体に
亘って設けてある。

【００２６】前記ジャケット６には、流体として例えば
水を流通させる。当該水は、循環装置２６を用いて前記
温調流路１７に循環流通させる。勿論、水の他にも各種
の流体を用いることは任意である。前記循環装置２６に
は、温度調節機構２７を備えており、温度設定ダイヤル
２８を操作すること等によって、水の温度を所定の値に
設定することができる。水を循環させるための循環路２
９の何れかの位置には、前記水の温度を検出するための
温度計３０を設けてある。当該温度計３０の検出値およ
び前記温度設定ダイヤル２８の設定値に基づいて前記温
度調節機構２７が自動運転される。

【００２７】図３は、図２におけるIII−III位置におけ
る断面図である。図３に示すごとく、前記温調流路１７
には仕切部材３１を配置してある。当該仕切部材３１
は、前記温調流路１７の内部に対して水を一方方向に流
通させるためのものである。即ち、当該仕切部材３１を
設けることで、前記温調流路１７の内部の水を停滞させ
ることなく流動させ、ノズル４の加熱・冷却効率を高め
ている。

【００２８】このように、ジャケット６を設けること
で、噴霧供給する液状材料３の温度を最適化することが
でき、液状材料３がノズル４の内部で固化したり変質す
ること等を防止することができ、造粒装置の連続運転を
容易にすることができる。また、液状材料３の温度を最
適化することで、液状材料３の粘度が噴霧に適したもの
となるから、噴霧した液滴の粒径等が均一となり、粒子
の成長速度を統一化して、粒度の揃った高品質の製品粒
子を得ることができる。

【００２９】〈フィルタ〉図１に示すごとく、装置本体
２の上方部にはフィルタ８を設けてある。当該フィルタ
８は、造粒室１の内部の流動用エアーを排出する際に、
主に造粒途中の粒子が排出されるのを阻止するものであ
る。前記造粒室１の内部では、常時、上向きに流動用エ
アーが流れており、造粒室１の内部を流動する粒子は前
記エアー排出口７の側に流動し易い。本構成のごとく、
フィルタ８を設けることで、流動粒子の一部が前記エア
ー排出口７から排出されるのを阻止し、造粒に際する液
状材料３の歩留まりを向上させるのである。

【００３０】〈払落し手段〉本実施形態においては、造
粒途中の粒子を確実に造粒室１の内部で流動させるため
に、前記フィルタ８に付着して乾燥させられた微粒子を
払い落とす払落し手段Ａを設けてある。当該払落し手段
Ａとしては、例えばフィルタ８に逆圧を作用させるもの
や、フィルタ８を振動させるものなど各種の形式のもの
を利用できる。本実施形態では、フィルタ８に逆圧を作
用させるものとしてバグフィルタ８ａを備えた例を示
す。

【００３１】〈バグフィルタ〉本実施形態では、図１に
示すごとく、前記造粒室１の上方部にバグフィルタ８ａ
を設けてある。当該バグフィルタ８ａは、例えば、８９
ｍｍφ×９０ｈのサイズを有する複数の略円筒形のフィ
ルタ本体３２を配列して構成してある。即ち、当該フィ
ルタ本体３２により、粒子の排出が阻止され、粒子の乾
燥が行われる。フィルタ本体３２は、例えば図４に示す
ごとく４本×４列に配列する。図４は、図１のIV−IV位
置における平断面図である。当該バグフィルタ８ａによ
り、数μｍの粒子を捕集することができる。この結果、
前記エアー吹出部５からのエアー供給量が過大となって
も成長過程の粒子が装置本体２の外部に排出されること
はない。このように、バグフィルタ８ａを備えておくこ
とで、造粒過程にある粒子を確実に捕集して乾燥させる
ことができる。

【００３２】前記バグフィルタ８ａは、逆洗装置Ｓを備
えている。当該逆洗装置Ｓは、装置本体２の外部に設け
たコンプレッサ（図示省略）と接続した圧力空気源３３
と、夫々のフィルタ本体３２に近接して取りつけられた
ブローチューブ３４とで構成する。当該逆洗装置Ｓによ
り、前記フィルタ本体３２に対して前記エアー排出口７
の側から前記造粒室１の側に瞬間的に圧力を加え、バグ
フィルタ８ａに付着した粒子を払い落とすのである。図
４に点線で示したごとく、本実施形態では、上記１６本
のフィルタ本体３２のうち一列の四本を一組とし、夫々
の組について順番に逆洗するように構成してある。夫々
の組に対し、一定時間毎に高圧空気を逆方向に瞬間的に
付加し、フィルタ本体３２に付着して乾燥させられた微
粒子を再び造粒室１の内部に流動させる。図示は省略す
るが、前記圧力空気源３３には、逆洗空気の圧力あるい
は逆洗の時間間隔等を設定するためのタイマー等を設け
てある。

【００３３】このように、バグフィルタ８ａを設けるこ
とで、粒子が造粒室１から排出されるのをほぼ完全に阻
止することができる。また、粒子の排出が阻止され、粒
子の乾燥も確実に行われるから、前記造粒室１の容積を
縮小することができる。この結果、造粒装置の構成が極
めてコンパクトなものとなる。

【００３４】〈圧力付加手段〉製造する粒子によって
は、重質な構造を有するものが好ましい場合がある。こ
のような粒子を得るためには、造粒室１の内部圧力を断
続的に高めつつ造粒するのがよい。即ち、造粒過程の粒
子の表面を圧力の上昇によって締め固めることができ、
重質な粒子を得ることができる。本実施形態では、前述
のごとくバグフィルタ８ａを備えているが、前記バグフ
ィルタ８ａは、当該圧力付加手段Ｂとしての機能も発揮
するものである。

【００３５】〈造粒過程〉本発明の造粒装置を用いて所
定の粒径を有する粒子を製造する過程の一例を図５
（イ）（ロ）（ハ）に示す。図５（イ）は、核となる粒
子を形成する造粒の初期過程を示し、図５（ロ）は、核
となる粒子を形成しつつ、造粒過程にある粒子に液状材
料３を付着させる造粒の中期過程を示し、図５（ハ）
は、造粒過程にある粒子に液状材料３を付着させる造粒
の終期過程を示す。先ずエアー吹出部５から流動用エア
ーを所定の流量で吹き出させておき、この流動用エアー
の流れの中に、前記ノズル４から液状材料３を噴霧す
る。当該流動用エアーは、エアヒータ１２によって予め
所定の温度に設定しておく。このとき、前記エアー吹出
部５から供給する流動用エアーの強さは、図５（イ）に
示すごとく、噴霧した粒子ができるだけ造粒室１の内部
で流動するように設定する。粒子を積極的に造粒室１の
内部で流動させた場合にも、造粒室１の上部にはバグフ
ィルタ８ａを設けてあるから、造粒過程の微粒子が装置
本体２の外部に排出されてしまうことがない。

【００３６】尚、本発明の場合には、バグフィルタ８ａ
の払い落とし時に微細な粒子は分散落下されるので、粒
子どうしの間隔を大きく確保することができる。従っ
て、従来の造粒装置のように液状材料３を下向きに噴霧
する場合に比べて、噴霧する液状材料３の濃度を高く設
定することができる。濃度を高めることができるという
利点は、造粒初期においても、粒子の成長がある程度進
んだ段階においても得ることができる。特に、粒子の成
長が進んだ段階では、粒子の質量も増大するから、液体
の表面張力あるいは分子間引力が作用しても粒子の凝集
が抑制されるようになるため、液状材料３の濃度を更に
高めることができる。この結果、それだけ多くの液状材
料３を噴霧することになるから、粒子の成長を積極的に
早めることとなる。

【００３７】前記造粒初期において、前記粒子は乾燥固
化しつつ造粒室１の内部を流動するが、造粒室１の内部
の空気はエアー排出口７からの排気によって上方に流れ
ているため、前記粒子も次第に造粒室１の上方に流され
る。当該粒子は、前記バグフィルタ８ａに捕集される。
当該捕集された粒子はバグフィルタ８ａに付着した状態
で略完全に乾燥が終了する。バグフィルタ８ａに付着す
る粒子は、粒子が有する水分等が略蒸発して軽くなった
ものであるから、これら粒子どうしの凝集は殆ど生じな
い。

【００３８】図５（ロ）には、造粒過程の中期過程を示
す。バグフィルタ８ａで乾燥を終了した粒子は、バグフ
ィルタ８ａに設けた逆洗装置Ｓにより再び造粒室１の内
部に払い落とされる。払い落とされた前記粒子は再び造
粒室１の内部を流動し、ノズル４の近傍に流動してきた
際に再びノズル４から液状材料３が噴霧される。液状材
料３で覆われた粒子は、さらに造粒室１の内部を流動し
つつ乾燥し、前記バグフィルタ８ａに吸着される。この
ような過程を順次繰り返して所定の粒径を有する製品粒
子が形成される。この中期過程では、ある程度の造粒が
進行して粒径が大きくなった粒子は造粒室１の下方領域
で流動し、成長がそれほど進んでいない微細粒子は造粒
室１の中間領域および上方領域で流動している。しか
し、このような微細粒子は、より成長の進んだ粒子の表
面へ付着したり、微細粒子どうしが凝集して成長するか
ら、時間の経過に伴って略全ての粒子の粒径が揃うこと
となる。

【００３９】本実施形態に係る造粒装置においては、液
状材料３の噴霧を行いながら逆洗装置Ｓを作用させ、バ
グフィルタ８ａに付着した粒子の払い落としを行う。当
該逆洗装置Ｓは、前記圧力付加手段Ｂとしての機能を有
しており、前記造粒室１の内部の圧力が定期的に増加さ
れる。このように定期的に造粒室１の圧力を増加させる
ことで、既にある程度成長している粒子の表面に付着し
ている微細な粒子を、その表面で締め固めることができ
る。圧力付加手段Ｂを動作しない状態では、ノズル４か
ら噴霧された液状材料３は粒子の回りに単に表面張力等
によって付着するだけである。そして、この付着した液
状材料３が乾燥した状態では、液状材料３に含まれてい
たバインダの接着力などによって、個々の材料が接続さ
れるに過ぎない。しかし、前記逆洗装置Ｓを作動させて
粒子の周囲の気圧を断続的に増加させると、粒子には全
方向から一定の圧力が作用することとなる。この結果、
個々の微粒子どうしは互いに押し付けられて強固に一体
化され、重質な粒子が形成される。この場合、粒子の密
度は、この種の造粒装置で形成された粒子の中では最大
限に大きい値を示すこととなる。このように、密度の大
きな粒子が形成される結果、ある程度に成長の進んだ粒
子どうしの凝集は更に生じ難くなり、全体的に粒度が均
一な粒子を製造することが可能となる。

【００４０】また、造粒過程にあっては、個々の粒子は
造粒室１の壁部２ａやエアー吹出部材５ａ等に頻繁に衝
突するから、形状がならされて略球状の粒子を得ること
ができる。この他に、上記のごとく粒子は締め固められ
つつ成長するから、粒子の強度が極めて高いものとな
り、造粒過程において或いは製品になった段階で壊れ難
い粒子を得ることができる。

【００４１】流動する粒子の中で成長を略終了し、その
質量が増加した粒子は、造粒室１の下方領域で流動する
ようになる。成長が略終了した粒子は、前記造粒室１の
下部に設けた製品取出口３５より取り出すことが可能と
なる。

【００４２】図５（ハ）は、造粒過程の終期過程を示
す。この段階では殆どの粒子がほぼ目的の粒径に成長し
ている。終期過程における液状材料３の噴霧は、全て粒
子に付着させるために行う。粒子の殆どは造粒室１の下
方領域で流動しているから、噴霧された液状材料３は、
ノズル４の近傍で流動している粒子に確実に付着させる
ことができる。造粒を終了した粒子は、開閉蓋３６を操
作し、製品取出口３５から適宜取り出すことができる。

【００４３】〈効果〉以上のごとく、当該実施形態の造
粒装置によれば、ノズル４の温度を調節することによ
り、液状の噴霧状態を最適化することができる。この結
果、液状材料３の粘度が噴霧に適したものとなり、噴霧
した液滴の粒径等が均一となって、粒子の成長速度が統
一化されると共に、粒度の揃った高品質の製品粒子を得
ることができる。また、ノズル４の内部における液状材
料３の固化・変質等を防止できるため造粒装置の連続運
転が容易となり、高品質の製品粒子を効率的に製造する
ことが可能となる。

【００４４】〔別実施形態〕上記実施形態においては造
粒室１の下方部にノズル４を一つ設けた例を示したが、
当該構成に限られるものではない。図示は省略するが、
当該下方部のノズル４と同様の構成を有するノズル４を
造粒室１の壁部２ａに設けたり、造粒室１の上方に設け
ることができる。また、これらのノズル４は、前記下方
のノズル４と併設するものであってもよく、あるいは、
単独で設けるものであってもよい。

【００４５】前記ノズル４を造粒室１の壁部２ａに設け
る場合であって、特に、前記下方のノズル４と併用して
設ける場合には、造粒室１の内部に対して液状材料３を
より分散させて噴霧することができる。この結果、噴霧
された直後の微粒子どうしの間隔が広くなるから、個々
の微粒子どうしが互いに凝集するのを抑制することがで
き、極めて微小な粒子を製造することが可能となる。ま
た、ある程度粒子が成長した段階においては、造粒過程
にある個々の粒子に対して均等に液状材料３を付着させ
ることができるから、個々の粒子の成長度合いをより均
一化することができる。

【００４６】また、造粒室１の上方部分にノズル４を設
置し、かつ、前記流動用エアーに抗う方向に液状材料３
を噴霧するように構成するものであってもよい。この場
合には、例えば、ある程度成長した粒子に対して直接に
液状材料３を噴霧したい場合等に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る造粒装置の概要を示す説明図

【図２】本発明に係る造粒装置のノズルの縦断面図

【図３】本発明に係る造粒装置のノズルの平断面図

【図４】第１図におけるIV−IVでの造粒装置の平断面図

【図５】粒子の造粒過程を示す説明図

【符号の説明】

１造粒室２装置本体３液状材料４ノズル５エアー吹出部６ジャケット７エアー排出口２１ニードル２２液材噴霧口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体と液体とが混在した混在物、又は、
固体が溶解した溶液の少なくとも一方からなる液状材料
を装置本体の造粒室の内部に噴霧供給するスプレーノズ
ルを、前記造粒室の内部に備えると共に、前記造粒室の内部で流動させる流動用エアーを供給する
ために、前記造粒室の下方に設けたエアー吹出部と、前記造粒室内のエアーを排出するために前記造粒室の上
部に設けたエアー排出口とを備えた造粒装置であって噴霧供給する前記液状材料の温度を最適化すべく、前記
スプレーノズルの外周部の略全体に流体を流通させるジ
ャケットを設けてある造粒装置。
【請求項２】前記スプレーノズルの液状材料噴霧口に
ニードルを備えると共に、当該ニードルを、前記液状材
料噴霧口を開口させる開口位置と、前記液状材料噴霧口
を閉塞させる閉塞位置とに変移可能に構成してある請求
項１に記載の造粒装置。