JP2002532226A - 流動床処理システム用の撹拌システムおよびそのための方法 - Google Patents

流動床処理システム用の撹拌システムおよびそのための方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明の一実施形態による撹拌システム付き粒子の流動床処理システムは、内部および複数の長形構造を持つプロダクト・チャンバーを含む。長形構造は、プロダクト・チャンバーの内部に少なくとも部分的に伸長し、プロダクト・チャンバーの粒子が位置する場所に配置される。本流動床処理システムはまた、長形構造をプロダクト・チャンバー内の粒子を撹拌することに従事させるシステムをも含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、一般に流動床処理に関し、より詳細には流動床処理システム用の撹
拌システムに関する。
【0002】 (背景技術) 流動床処理システムおよび方法は、種々の異なる用途で使用することができる
。例えば、流動床処理システムおよび方法は、湿潤粒子を乾燥してさらに処理ま
たは放出するために使用することができる。流動処理システムおよび方法はまた
、識別されたコアの上に識別可能な層を均等に形成することによって、粒子を被
覆するために使用することもできる。さらに、流動床処理システムおよび方法は
、粒子をより大きい集塊に粒状化するために使用することができ、この集塊内で
元の粒子を依然として識別することができる。
【0003】 流動床処理システムおよび方法では、処理される粒子が容器内に装填され、次
いで膨張チャンバー内に流動化される。粒子を被覆または粒状化しようとする場
合、粒子に溶液が噴霧される。溶液により、粒子上に層が被覆されるか、または
粒子が凝集してより大きい粒子を形成し始めるかのいずれかである。溶液を粒子
上に噴霧するか否かに関係なく、粒子は膨張チャンバー内を下降しながら乾燥し
、次いで上方に吹き戻される。この上昇および下降プロセスは、粒子が乾燥し、
かつ/または所望の被覆または凝集が発生するまで続く。次いで、粒子は容器か
ら放出される。
【0004】 先行システムの1つの問題領域は、流動化される粒子が位置する容器の床また
は底にある。これらの粒子を流動化し混合するためにプロダクト・チャンバーの
床に空気が吹き込まれるので、粒子の床にしばしば大きい気泡または空気のポケ
ットが形成される。これらの気泡またはポケットは流動化プロセスを乱すので、
容器の床にある粒子は容器を横切って膨張チャンバー内に均等に流動化されない
。流動化におけるこの不均等性は容器の床の熱移動をも乱すので、熱は粒子の床
全体に均等に分布されない。流動化のこの不均等性はまた、容器の床で粒子の望
ましくない凝集を一時的に発生させることもある。これらの望ましくない凝集が
プロセス中に最終的に分裂すると、「ブラウン・アイ(brown eye)」として知
る審美的に不快な状態が結果として生じる。これらの問題を最小にするために、
容器に装填できる粒子のバッチ・サイズおよび噴霧率はしばしば低下されるが、
これは流動床処理システムの生産能力を低下する。
【0005】 これらの問題を克服するための有効なシステムおよび方法はまだ開発されてい
ない。例えば、これらの流動化の問題を是正するために容器の底の円周に沿って
回転する羽根またはプロペラを単に取り付けるだけでは、有効に働かない。容器
の床におけるプロペラに付いた粒子の重量は、プロペラが容器の周りを回転する
のを困難にする。その結果、プロペラを駆動するために必要なモーターが、けた
はずれに大きくかつ高価になる。加えて、プロペラの端が、粒子の重量のため動
けなくなる傾向がある。容器内に装填される粒子のバッチ・サイズは低下するこ
とができるが、これは流動床処理システムの生産能力を低下する。
【0006】 (発明の概要) 本発明の一実施形態による撹拌システム付き流動床処理システムは、内部およ
び複数の長形構造を持つプロダクト・チャンバーを含む。長形構造はプロダクト
・チャンバーの内部に少なくとも部分的に伸長し、プロダクト・チャンバー内で
粒子が位置するところに配置される。本装置はまた、プロダクト・チャンバー内
の粒子を撹拌することに長形構造を従事させるためのシステムも含む。
【0007】 本発明の別の実施形態による撹拌システム付き流動床処理システムは、内部お
よび複数の管を持つプロダクト・チャンバーを含む。管はプロダクト・チャンバ
ーの内部に少なくとも部分的に伸長し、プロダクト・チャンバー内で粒子が位置
するところに配置される。各々の管は、プロダクト・チャンバーに配置された少
なくとも1つの噴出口を有する。第1流体を管に供給し噴射口から出して粒子を
撹拌させるために、第1流体源が各々の管に接続される。
【0008】 本発明の別の実施形態による撹拌システム付き流動床処理システムは、内部お
よび複数の相互接続された軸を持つプロダクト・チャンバーを含む。相互接続さ
れた軸はプロダクト・チャンバーの内部に少なくとも部分的に伸長し、プロダク
ト・チャンバー内で粒子が位置するところに配置される。相互接続された軸を少
なくとも一方向に揺動させるために、駆動システムが接続される。
【0009】 本発明の別の実施形態による撹拌システム付き流動床処理システムは、内部お
よび少なくとも1つの軸を持つプロダクト・チャンバーを含む。軸は第1軸線に
沿ってプロダクト・チャンバーの内部に少なくとも部分的に伸長し、第1軸線を
中心に回転し、プロダクト・チャンバー内で粒子が位置するところに配置される
。軸から外に複数の撹拌棒が伸長する。第1軸線を中心に軸を回転させるために
、駆動システムが接続される。システムは、各々それ自体の軸線に沿ってプロダ
クト・チャンバーに伸張し、各々それ自体の軸線を中心に回転する複数の軸を持
つことができる。
【0010】 本発明の別の実施形態による撹拌システムによる粒子の流動床処理方法は、多
数のステップを含む。第一に、粒子は、プロダクト・チャンバーの床に伸長する
複数の長形構造を持つプロダクト・チャンバー内に装填される。ひとたびプロダ
クト・チャンバーに粒子が装填されると、粒子は長形構造で撹拌される。粒子の
少なくとも一部分は、第1流体源からの第1流体により、プロダクト・チャンバ
ーの上の膨張チャンバー内にも流動化される。流動化された粒子には、第2流体
源からの第2流体を噴霧することができる。
【0011】 本発明は、粒子が乾燥されるかまたは拡大粒子に形成される前に、プロダクト
・チャンバー内で過渡的凝塊の形成を最小化または防止する能力を含め、多数の
利点を提供する。その結果、「ブラウン・アイ」として知られる状態を最小化ま
たは除去することができる。
【0012】 本発明の別の利点は、全然撹拌しないかまたはプロダクト・チャンバーの床で
粒子の一部分を定期的にのみ撹拌するのではなく、プロダクト・チャンバーの実
質的に床全体にわたって粒子を連続的に撹拌することである。その結果、本発明
は、プロダクト・チャンバー全体にわたるより均一な流動化および粒子の熱移動
特性を提供する。より均一な流動化およびより優れた熱移動により、より大きい
バッチ・サイズの粒子をプロダクト・チャンバーに装填することができ、より高
い噴霧率を使用することができ、これは流動床処理システムの生産能力を増加す
る。
【0013】 本発明のさらに別の利点は、噴射口を持つ管を備えた撹拌システム付きの実施
形態が、管に流体を供給して粒子を撹拌するために、粒子を流動化するために使
用するものとは別個の流体源を使用するので、撹拌に対してより優れた制御を提
供することである。その結果、流体の流量および流体の温度などの特徴を、粒子
を撹拌するために、および粒子の流動化のためにも最適化することができる。
【0014】 本発明のさらに別の利点は、第1軸線に沿ってプロダクト・チャンバーの少な
くとも一部分に伸長し、かつ第1軸を中心に回転する少なくとも1つの軸を持つ
撹拌システム付きの実施形態が、例えばプロダクト・チャンバーの底部に配置さ
れその回転運動がプロダクト・チャンバー内の粒子の重量によって限定されるプ
ロペラより、ずっと容易にかつ少ない故障で回転できることである。
【0015】 (好ましい実施の形態) 本発明の一実施形態による撹拌システム12(1)を持つ乾燥機、塗工機、ま
たは造粒機などの流動床処理システム10を、図1および2に示す。流動床処理
システム10は、プロダクト・チャンバー14および撹拌システム12(1)を
含む。この特定の実施形態では、撹拌システム12(1)は、噴射口18を備え
た複数の管16および管16に接続された流体源20を含む。本発明は、プロダ
クト・チャンバー14の床22全体でより均等な流動化および熱移動特性を達成
する能力を含め、多数の利点を提供する。
【0016】 より特定的には、図1および2に示した特定の実施形態を参照すると、プロダ
クト・チャンバー14は開口頂部24、開口底部26、および内部27、ならび
に開口頂部24から下方および内側に傾斜した漏斗形を持つが、プロダクト・チ
ャンバー14は部分ピラミッド形など他の形を持つことができ、必要に応じて開
口頂部24から開口底26まで直線的または他の方向に傾斜することができる。
フランジ28は開口頂部24に隣接したプロダクト・チャンバー14の側面から
外に伸長し、プロダクト・チャンバー14を膨張チャンバー30に固定するため
に使用されるが、他の種類のコネクタを使用することができる。この特定の実施
形態では、プロダクト・チャンバー14の開口底部26全体にスクリーン32が
接続されているが、粒子Pのための他の種類の支持体を使用することができ、支
持体は必要または希望に応じて他の場所に接続することができる。スクリーン3
2は、プロダクト・チャンバー14の開口底部26付近の床22に粒子Pを支持
するために適切なメッシュ・サイズを有する。
【0017】 複数の管16がプロダクト・チャンバー14の実質的に床22全体に伸長する
が、単一管16を使用することができ、管(単数)16または管(複数)16は
プロダクト・チャンバー14の床22の一部分だけに伸長することができる。複
数の噴射口18がプロダクト・チャンバー14の床22内で管16に接続されて
いるが、噴射口18の数およびそれらの場所は必要または希望に応じて変えるこ
とができる。噴射口18は、空気などの流体をプロダクト・チャンバー14の床
22内の粒子Pに噴射して、粒子Pを撹拌するために配置される。管16および
噴射口18をプロダクト・チャンバー14の床22の実質的に全部にわたって伸
長するように配置することによって、粒子Pは床22全体にわたって連続的に撹
拌されるようになり、その結果、プロダクト・チャンバー14内の粒子Pのより
均等な流動化および熱移動が得られる。管16は、プロダクト・チャンバー14
の側壁を貫通して伸長する供給管34の一端に接続される。供給管34は、粒子
Pに供給される流体の量を制御するために使用できる弁(図示せず)を含むこと
ができる。供給管34が図示されているが、供給管34は必要なく、例えば1つ
またはそれ以上の管16がプロダクト・チャンバー14から外に伸長し、流体源
20に接続することができる。
【0018】 空気などの流体をプロダクト・チャンバー14の床22内の管に供給する流体
源20は、この特定の実施形態では供給管34の他端に接続される。下で述べる
流動化供給システム38用の流体源36とは別個の流体源20を使用するので、
粒子Pの撹拌を粒子Pの流動化とは別個に制御することができる。その結果、流
体源20および36からの流量および流体源20および36の温度などの要素を
、それぞれ撹拌および流動化に対して最適化することができる。流体が噴射口1
8から吹き出されると、プロダクト・チャンバー14内の粒子Pが撹拌される。
撹拌は粒子Pを混合し、過渡的な湿潤凝塊を粉砕し、粒子Pの流動化のための流
動化供給システム38から吹き込まれる流体から粒子Pに補足された気泡を粉砕
する。流体供給システムを始動させ、流体供給システムからの流体の流量を調整
し、流体供給システムからの流体の温度を調整するなどの操作のための流動化供
給システム用の制御システム(図示せず)は、当技術分野の通常の熟練者には容
易に理解でき、したがってここでは記述しない。
【0019】 図3Aおよび3Bを参照すると、代替実施形態の撹拌システム12(2)が示
されている。この特定の実施形態では、複数の軸40が相互接続され、プロダク
ト・チャンバー14の実質的に床22全体にわたって伸長しているが、単一軸4
0を使用することができ、軸(単数)40または軸(複数)40は必要または希
望に応じてプロダクト・チャンバー14の床22の一部分だけに伸長することが
できる。この特定の実施形態では、相互接続された軸40は格子構造を形成する
ように接続されているが、軸40は重複形状など他の形状に相互接続することが
できる。再び、軸40を図示するようにプロダクト・チャンバー14の床22の
実質的に全部にわたって伸長するように配置することによって、粒子Pは床22
全体にわたって連続的に撹拌されるようになり、その結果、プロダクト・チャン
バー14内の粒子Pのより均等な流動化および熱移動特性が得られる。
【0020】 相互接続された軸40は、プロダクト・チャンバー14の開口29を貫通して
伸長する支持軸27に取り付けられる。図3Bに示すように、支持軸27は開口
29内にゆるく嵌められ、わずかな間隙31を提供する。わずかな間隙31は、
支持軸27が例えば矢印によって示されるXおよび/またはY方向に移動、揺動
、または振動するための余地を提供する。図示されていないが、粒子が間隙31
を通して漏れるのを防止するために、プロダクト・チャンバー14の外側から開
口29に、空気などの流体を吹き付けることができる。
【0021】 図3Aおよび3Bを参照すると、オシレータまたはモーター42が相互接続さ
れた軸40に接続され、相互接続された軸42をこの特定の実施形態では2方向
に運動または揺動させる。オシレータまたはモーター42を始動させ、揺動速度
を調整し、揺動の方向を調整するなどの操作を制御する、オシレータまたはモー
タ42用の制御システム(図示せず)は、当技術分野の通常の熟練者には容易に
理解でき、したがってここでは記述しない。この特定の実施形態では、相互接続
された軸40は、図3Aおよび3Bで矢印によって示すように二方向、Xおよび
Y方向に運動または揺動することができるが、相互接続された軸40は、必要ま
たは希望に応じて、一方向のみ、または円形など他の方向に揺動することができ
る。
【0022】 図4Aおよび4Bを参照すると、追加的実施形態の撹拌システム12(3)お
よび12(4)が図示されている。図4Aに示す実施形態では、複数の軸44が
各々それ自体の軸線に沿ってプロダクト・チャンバー14の実質的に床22全体
にわたって伸長しているが、軸44は、必要または希望に応じて、プロダクト・
チャンバー14の床22の一部分だけに伸長するように配置することができる。
再び、軸44を図示するようにプロダクト・チャンバー14の床22の実質的に
全部にわたって伸長するように配置することによって、粒子は床22全体にわた
って連続的に撹拌されるようになり、その結果、プロダクト・チャンバー14の
粒子Pのより均等な流動化および熱移動特性が得られる。図4Aに示す特定の実
施形態では、3つの軸を持つ撹拌システム12(3)が図示されているが、撹拌
システム12(4)は、図4Bに示すように単一軸44を持つように、または必
要または希望に応じて4つまたはそれ以上の軸44を持つように形成することが
できる。
【0023】 この特定の実施形態では、複数の撹拌棒46が各々の軸44から外に伸長して
いる。撹拌棒46は、軸44が回転したときに床22内の粒子Pを撹拌するのに
役立つ。この特定の実施形態では、撹拌棒46は実質的に直線的形状を持つが、
撹拌棒46は、J字形、L字形、またはS字形など他の形状、および他の構成を
持つことができる。加えて、この特定の実施形態では、各軸44は複数の撹拌棒
46を持つが、撹拌棒46の数は変えることができる。例えば、各軸44は1つ
の撹拌棒46を持つか、または撹拌棒46を全然持たないことができる。軸44
が回転するときに、撹拌棒46はプロダクト・チャンバー14内の粒子を混合し
て流動化するのに役立つ。
【0024】 駆動システム48は各軸44の各端に隣接して接続される。この特定の実施形
態では、駆動システム48は、軸44の各々の一端に隣接して接続されたギヤ・
ボックス50、およびギヤ・ボックス50に接続されてギヤおよび軸44を回転
させるモーター52を含む。ギヤ・ボックス50およびモーター52の構成部品
および操作は、当技術分野の通常の熟練者にはよく知られているので、ここでは
詳述しない。駆動システム48は、各軸44をそれ自体の軸線を中心に回転させ
る。
【0025】 再び図1Aおよび1Bを参照すると、流動床処理システム10は、プロダクト
・チャンバー14内の粒子Pを流動化するための流動床処理システム38を含み
、ブロワー54と、流体を開口底部26を通してプロダクト・チャンバー14内
に図1Bで矢印Aによって示す方向に向けるために配置された出口58付きダク
ト56とを含む。流動化供給システム38はまた、流体を粒子Pの被覆または凝
集段階に適した温度に加熱するために使用される加熱器60をも含むことができ
る。この特定の実施形態では、流動化供給システム48によって供給される流体
は空気であるが、必要または希望に応じて他の種類の流体を使用することができ
る。
【0026】 流動化供給システム38用のダクト56の出口58とプロダクト・チャンバー
14の開口底部26との間に放出口62が画定され、実質的にその周囲に伸長す
る。放出口62は、粒子をプロダクト・チャンバー14の実質的に側部全体から
急速に放出させるための通路を提供する。
【0027】 収集チャンバー64がプロダクト・チャンバー12に接続され、放出口62の
近くに配置される。収集チャンバー64は、放出口62が開かれたときに、プロ
ダクト・チャンバー14からの粒子Pを受容する。
【0028】 側部放出機構66がプロダクト・チャンバー14の内部に取り付けられ、放出
口62を覆う第1位置、放出口62を露出させる第2位置、および放出口62を
部分的に露出させて放出量を制御することを可能にする中間位置に移動すること
ができる。この特定の実施形態では、側部放出機構66がプロダクト・チャンバ
ー14の内側に配置されているが、側部放出機構66は、側部放出機構66が第
1、第2、および中間位置に移動することができる限り、プロダクト・チャンバ
ー14の外側など他の位置に取り付けることができる。
【0029】 膨張チャンバー30は内部67と、開口頂部24付近でプロダクト・チャンバ
ー14に接続された開口底部68とを有する。この特定の実施形態では、膨張チ
ャンバー30は、膨張チャンバー30の周囲に伸長するフランジ70を有し、ボ
ルトまたは他の固定装置72でプロダクト・チャンバー14のフランジ28に固
定される。
【0030】 膨張チャンバー30はまた、水または被覆溶液のような結合材溶液などの流体
を供給する流体源78に管によって接続される、噴射ノズル76付き噴射ガン7
4をも含むことができる。噴射ノズル76は、流体をプロダクト・チャンバー1
4に向かって下方に、および流動化供給システム38によってプロダクト・チャ
ンバー14から膨張チャンバー30の内部に流動化された粒子Pに対して噴射す
るように配置される。噴射ノズル76付きの1つだけの噴射ガン74が図示され
ているが、流動床処理システム10は、必要または希望に応じて、1つまたは複
数のノズル76付きの複数の噴射ガン74を持つことができる。
【0031】 フィルタ80を膨張チャンバー30の開口頂部82全体に接続することができ
る。フィルタ80は、空気を膨張チャンバー30の頂部から放出する前に、空気
中の流動化された粒子を除去するために使用される。補足された粒子を膨張チャ
ンバー30およびプロダクト・チャンバー14の方向に戻すために、フィルタ8
0を定期的に震動させるために、機構(図示せず)をフィルタ80に接続するこ
とができる。
【0032】 図1A−4Bを参照しながら、粒子Pの流動床処理のための方法を論じよう。
第一に、単一または複数の成分を含み被覆または凝集させる粒子Pは、プロダク
ト・チャンバー14内に装填される。粒子Pは、側部放出機構66の内部表面に
沿ってスクリーン32上に静止し、プロダクト・チャンバー14内に装填される
粒子Pの量によっては、プロダクト・チャンバー14の内部表面で支持されるこ
とがある。本発明では、従来可能であったより大量の粒子Pをプロダクト・チャ
ンバー14に装填することができる。その結果、粒子Pの流動処理のための装置
の生産能力は増加する。
【0033】 ひとたび粒子Pがプロダクト・チャンバー14内に装填されると、撹拌システ
ム12は、プロダクト・チャンバー14の床22内の粒子Pにより均等な流動化
および熱移動特性を形成するために、粒子Pを撹拌し始めることに従事すること
ができる。図2に示す通り、粒子Pは、プロダクト・チャンバー14の実質的に
床22全体にわたって伸長する管16から供給され噴射口18形成吹き出される
流体によって撹拌することができる。代替的に図3Aに示すように、粒子Pは、
プロダクト・チャンバー14の実質的に床22全体にわたって伸長する相互接続
された軸40を揺動または振動することによって、または図4Aに示すように、
複数の撹拌棒46を持ち、それらのそれぞれの軸線に沿ってプロダクト・チャン
バー14の実質的に床22全体にわたって伸長する持つ回転軸44によって、撹
拌することができる。
【0034】 本発明の利点の1つは、撹拌システム12がプロダクト・チャンバー14の実
質的に床22全体にわたって伸長するので、粒子Pが連続的に撹拌されることで
ある。プロダクト・チャンバー14内で粒子Pが全然撹拌されないかまたは一部
分しか撹拌されないのとは異なり、プロダクト・チャンバー14の実質的に床2
2全体にわたって粒子Pを連続的に撹拌することで、結果的により均等な流動化
および熱移動特性が得られる。
【0035】 ところで、流動化供給システム38は、この特定の例では、空気などの流体を
ダクト56を介して、スクリーン32上およびプロダクト・チャンバー14内に
静止している粒子Pに供給することに従事する。吹き付けられる流体は、粒子P
の一部を流動化して膨張チャンバー30内に吹き上げる。ところで、加熱器60
は吹き付けられる流体を乾燥、被覆、または凝集に適した温度に加熱する。本発
明の別の利点は、撹拌システム12が流動化供給システム38とは別個に作動す
ることである。その結果、撹拌システム12および流動化供給システム38が両
方とも、それら自体の最適設定に調整することができる。
【0036】 ひとたび粒子Pの一部が流動化されると、次いでこの特定の例では、膨張チャ
ンバー30内の任意選択的噴射ガン74が、流体源78からの流体を噴射ノズル
76から粒子Pに噴射することに従事する。流動化された粒子Pは、膨張チャン
バー30内で噴射ガン74によって噴出される流体の微細ミストと接触する位置
まで運び上げられる。流動化された粒子Pは湿潤化されるので、粒子は下降し始
める。湿潤化または被覆された粒子Pは、その増加した重量のため、膨張チャン
バー30の下部まで移動する。粒子Pが下降するにつれて、それらは乾燥され、
より軽くなり、次いで再び吹き上げられて噴射される。このプロセス中に、フィ
ルタ80によって捕獲された粒子Pを膨張チャンバー30およびプロダクト・チ
ャンバー14に向かって下方に解放するために、フィルタ80は定期的に震動さ
れる。
【0037】 噴射ガン74は、粒子Pが被覆または凝集により所望のサイズに拡大されるま
で、溶液を噴射し続ける。その時点で、噴射ガン74は作動を停止する。流動化
供給システム38は、粒子Pを乾燥するためにプロダクト・チャンバー14内に
流体を供給し続け、撹拌システム12は、望ましくない凝集が発生するのを防止
するためにプロダクト・チャンバー14の床22内の粒子Pを撹拌し続ける。粒
子Pに対する所望の量の湿気または乾燥が達成されると、次いで流動化供給シス
テム38は作動を停止する。噴射ガン74が使用されない場合、粒子Pは単にそ
れらが充分に乾燥するまで流動化される。
【0038】 粒子Pはプロダクト・チャンバー14内に側部放出機構66および放出開口6
2に隣接して蓄積される。側部放出機構66は第1位置から第2位置または中間
位置に移動して、放出開口62を少なくとも部分的に露出するかまたは開放する
。放出量は、放出開口62が側部放出機構62により開放される大きさを制御す
ることによって、制御することができる。ひとたび全ての粒子Pがプロダクト・
チャンバー14から放出されると、側部放出機構66は第2または中間位置から
第1位置に移動して放出開口62を覆う。プロダクト・チャンバー14は今や、
次のプロセスを開始するためにさらなる粒子Pを受容する用意ができている。
【0039】 こうして本発明の基本的概念を記述したが、上で詳述した開示は例として提示
することを意図しており、制限ではないことが当業者には明らかであろう。ここ
で明示的に記述しないが、様々な変形、改善、および変更を当業者は思い付くで
あろう。これらの変形、改善、および変更は、これにより示唆されているものと
し、発明の精神および範囲の内である。したがって、本発明は請求の範囲の記述
およびその均等物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の一実施形態による撹拌システム付き流動床処理システムの断面図
である。
【図2】 図2は図1に示した撹拌システムの斜視図である。
【図3】 図3Aは本発明の別の実施形態によるプロダクト・チャンバー内の撹拌システ
ムの斜視図である。 図3Bは図3Aにおける線3B−3Bに沿って切った撹拌システムおよびプロ
ダクト・チャンバーの一部分の部分断面図である。
【図4】 図4Aは本発明のさらに別の実施形態によるプロダクト・チャンバー内の撹拌
システムの斜視図である。 図4Bは本発明の別の実施形態によるプロダクト・チャンバー内の撹拌システ
ムの斜視図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年12月20日(2000.12.20)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 先行システムの1つの問題領域は、流動化される粒子が位置する容器の床また
は底にある。これらの粒子を流動化し混合するためにプロダクト・チャンバーの
床に空気が吹き込まれるので、粒子の床にしばしば大きい気泡または空気のポケ
ットが形成される。これらの気泡またはポケットは流動化プロセスを乱すので、
容器の床にある粒子は容器を横切って膨張チャンバー内に均等に流動化されない
。流動化におけるこの不均等性は容器の床の熱移動をも乱すので、熱は粒子の床
全体に均等に分布されない。流動化のこの不均等性はまた、容器の床で粒子の望
ましくない凝集を一時的に発生させることもある。これらの望ましくない凝集が
プロセス中に最終的に分裂すると、「ブラウン・アイ(brown eye)」として
られる審美的に不快な状態が結果として生じる。これらの問題を最小にするため
に、容器に装填できる粒子のバッチ・サイズおよび噴霧率はしばしば低下される
が、これは流動床処理システムの生産能力を低下する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】 図3Aおよび3Bを参照すると、オシレータまたはモーター42が相互接続さ
れた軸40に接続され、相互接続された軸40をこの特定の実施形態では2方向
に運動または揺動させる。オシレータまたはモーター42を始動させ、揺動速度
を調整し、揺動の方向を調整するなどの操作を制御する、オシレータまたはオー
タ42用の制御システム(図示せず)は、当技術分野の通常の熟練者には容易に
理解でき、したがってここでは記述しない。この特定の実施形態では、相互接続
された軸40は、図3Aおよび3Bで矢印によって示すように二方向、Xおよび
Y方向に運動または揺動することができるが、相互接続された軸40は、必要ま
たは希望に応じて、一方向のみ、または円形など他の方向に揺動することができ
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】 図4Aおよび4Bを参照すると、追加的実施形態の撹拌システム12(3)お
よび12(4)が図示されている。図4Aに示す実施形態では、複数の軸44が
各々それ自体の軸線に沿ってプロダクト・チャンバー14の実質的に床22全体
にわたって伸長しているが、軸44は、必要または希望に応じて、プロダクト・
チャンバー14の床22の一部分だけに伸長するように配置することができる。
再び、軸44を図示するようにプロダクト・チャンバー14の床22の実質的に
全部にわたって伸長するように配置することによって、粒子Pは床22全体にわ
たって連続的に撹拌されるようになり、その結果、プロダクト・チャンバー14
の粒子Pのより均等な流動化および熱移動特性が得られる。図4Aに示す特定の
実施形態では、3つの軸を持つ撹拌システム12(3)が図示されているが、撹
拌システム12(4)は、図4Bに示すように単一軸44を持つように、または
必要または希望に応じて4つまたはそれ以上の軸44を持つように形成すること
ができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】 駆動システム48は各軸44の各端に隣接して接続される。この特定の実施形
態では、駆動システム48は、軸44の各々の一端に隣接して接続されたギヤ・
ボックス50、およびギヤ・ボックス50に接続されてギヤおよび軸44を回転
させるモーター52を含む。ギヤ・ボックス50およびモーター52の構成部品
および操作は、当技術分野の通常の熟練者にはよく知られているので、ここでは
詳述しない。駆動システム48は、各軸44をそれ自体の軸線を中心に回転させ
る。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】 再び図を参照すると、流動床処理システム10は、プロダクト・チャンバー
14内の粒子Pを流動化するための流動床処理システム38を含み、ブロワー5
4と、流体を開口底部26を通してプロダクト・チャンバー14内に図で矢印
Aによって示す方向に向けるために配置された出口58付きダクト56とを含む
。流動化供給システム38はまた、流体を粒子Pの被覆または凝集段階に適した
温度に加熱するために使用される加熱器60をも含むことができる。この特定の
実施形態では、流動化供給システム38によって供給される流体は空気であるが
、必要または希望に応じて他の種類の流体を使用することができる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】 収集チャンバー64がプロダクト・チャンバー14に接続され、放出口62の
近くに配置される。収集チャンバー64は、放出口62が開かれたときに、プロ
ダクト・チャンバー14からの粒子Pを受容する。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】 膨張チャンバー30はまた、水または被覆溶液のような結合材溶液などの流体
を供給する流体源78に管77によって接続される、噴射ノズル76付き噴射ガ
ン74をも含むことができる。噴射ノズル76は、流体をプロダクト・チャンバ
ー14に向かって下方に、および流動化供給システム38によってプロダクト・
チャンバー14から膨張チャンバー30の内部に流動化された粒子Pに対して噴
射するように配置される。噴射ノズル76付きの1つだけの噴射ガン74が図示
されているが、流動床処理システム10は、必要または希望に応じて、1つまた
は複数のノズル76付きの複数の噴射ガン74を持つことができる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】 図−4Bを参照しながら、粒子Pの流動床処理のための方法を論じよう。第
一に、単一または複数の成分を含み被覆または凝集させる粒子Pは、プロダクト
・チャンバー14内に装填される。粒子Pは、側部放出機構66の内部表面に沿
ってスクリーン32上に静止し、プロダクト・チャンバー14内に装填される粒
子Pの量によっては、プロダクト・チャンバー14の内部表面で支持されること
がある。本発明では、従来可能であったより大量の粒子Pをプロダクト・チャン
バー14に装填することができる。その結果、粒子Pの流動処理のための装置の
生産能力は増加する。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】 ひとたび粒子Pがプロダクト・チャンバー14内に装填されると、撹拌システ
ム12は、プロダクト・チャンバー14の床22内の粒子Pにより均等な流動化
および熱移動特性を形成するために、粒子Pを撹拌し始めることに従事すること
ができる。図2に示す通り、粒子Pは、プロダクト・チャンバー14の実質的に
床22全体にわたって伸長する管16から供給され噴射口18から吹き出される
流体によって撹拌することができる。代替的に図3Aに示すように、粒子Pは、
プロダクト・チャンバー14の実質的に床22全体にわたって伸長する相互接続
された軸40を揺動または振動することによって、または図4Aに示すように、
複数の撹拌棒46を持ち、それらのそれぞれの軸線に沿ってプロダクト・チャン
バー14の実質的に床22全体にわたって伸長する持つ回転軸44によって、撹
拌することができる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】 ひとたび粒子Pの一部が流動化されると、次いでこの特定の例では、膨張チャ
ンバー30内の任意選択的噴射ガン74が、流体源78からの流体を噴射ノズル
76から粒子Pに噴射することに従事する。流動化された粒子Pは、膨張チャン
バー30内で噴射ガン74によって噴出される流体の微細ミストと接触する位置
まで運び上げられる。流動化された粒子Pは湿潤化されるので、粒子は下降し める 。湿潤化または被覆された粒子Pは、その増加した重量のため、膨張チャン
バー30の下部まで移動する。粒子Pが下降するにつれて、それらは乾燥され、
より軽くなり、次いで再び吹き上げられて噴射される。このプロセス中に、フィ
ルタ80によって捕獲された粒子Pを膨張チャンバー30およびプロダクト・チ
ャンバー14に向かって下方に解放するために、フィルタ80は定期的に震動さ
れる。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】 本発明の一実施形態による撹拌システム付き流動床処理システムの 面図 である。
【手続補正13】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA ,ZW (72)発明者 フューウィックス ロバート シィー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ヒドゥン バリー トレ イル 1162 Fターム(参考) 4G004 BA02 KA04 4G036 AC13 4G070 AA01 AB06 BB32 CA06 CA21 CB03 CB10 DA16

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部を備えたプロダクト・チャンバーと、 前記プロダクト・チャンバーの前記内部に少なくとも部分的にわたって伸長し
    た複数の長形構造であって、前記プロダクト・チャンバー内の粒子が位置した場
    所に配置された長形構造、および 前記長形構造を前記プロダクト・チャンバー内で粒子を撹拌するために従事さ
    せるための手段と を含む、粒子の流動床処理システム。
  2. 【請求項2】 前記長形構造の各々が管であり、前記管の各々が少なくとも
    1つの噴射口を有する、請求項1に記載の流動床処理システム。
  3. 【請求項3】 前記従事させるための手段が少なくとも1つの流体源を含み
    、流体源が管に流体を供給してプロダクト・チャンバー内の噴射口から出すため
    に接続された、請求項2に記載の流動床処理システム。
  4. 【請求項4】 前記長形構造の各々が軸を含み、前記軸が前記プロダクト・
    チャンバーの実質的な部分にわたって伸長した、請求項1に記載の流動床処理シ
    ステム。
  5. 【請求項5】 前記従事させるための手段が、前記軸を少なくとも一方向に
    揺動させる駆動システムを含む、請求項4に記載の流動床処理システム。
  6. 【請求項6】 前記駆動システムが前記軸を少なくとも二方向に揺動させる
    、請求項5に記載の流動床処理システム。
  7. 【請求項7】 前記軸が相互接続されて前記プロダクト・チャンバーの実質
    的な部分にわたって伸長した格子状構造を形成する、請求項4に記載の流動床処
    理システム。
  8. 【請求項8】 前記従事させるための手段が前記軸を回転させる駆動システ
    ムを含む、請求項4に記載の流動床処理システム。
  9. 【請求項9】 前記軸の各々から外に伸長した複数の撹拌棒をさらに含む、
    請求項8に記載の流動床処理システム。
  10. 【請求項10】 前記駆動システムがギヤ・ボックスおよびモーターを含み
    、前記ギヤ・ボックスが前記軸の各々を前記モーターに接続する、請求項8に記
    載の流動床処理システム。
  11. 【請求項11】 内部をもつ膨張チャンバーであって、前記膨張チャンバー
    の内部が前記プロダクト・チャンバーの内部に接続された膨張チャンバーと、 前記膨張チャンバー内に伸長し、流動化された粒子に第2流体を噴射するため
    に第2流体源に接続された噴射装置、および 前記プロダクト・チャンバー内の粒子の少なくとも一部分を前記膨張チャンバ
    ー内に流動化させるために使用される第3流体を供給する第3流体源と をさらに含む、請求項1に記載の流動床処理システム。
  12. 【請求項12】 プロダクト・チャンバー内に粒子を装填し、 複数の長形構造により前記プロダクト・チャンバー内で粒子を撹拌し、および 前記粒子の少なくとも一部分を第1流体源からの第1流体により膨張チャンバ
    ー内に流動化させる ことを含む、粒子を流動処理するための方法。
  13. 【請求項13】 前記粒子を撹拌するステップが第2流体源から第2流体を
    粒子に供給することをさらに含み、前記長形構造が少なくとも1つの噴射口を持
    つ管であり、前記管の各々が前記第2流体源に接続される、請求項12に記載の
    方法。
  14. 【請求項14】 前記粒子を撹拌するステップがさらに、前記長形構造を前
    記粒子内で運動させることをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記長形構造が前記プロダクト・チャンバーの実質的な部
    分にわたって相互接続される、請求項12に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記粒子を撹拌するステップが前記相互接続された長形構
    造を一方向に揺動することを含む、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記粒子を撹拌するステップが前記相互接続された長形構
    造を二方向に揺動することを含む、請求項15に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記長形構造の各々が軸から外に伸長した複数の撹拌棒を
    持つ軸である、請求項14に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記粒子を撹拌するステップが前記軸を回転することを含
    む、請求項12に記載の方法。
  20. 【請求項20】 内部を備えたプロダクト・チャンバーと、 前記プロダクト・チャンバーの前記内部に少なくとも部分的に伸長した複数の
    管であって、前記プロダクト・チャンバー内の粒子が位置した場所に配置された
    管と、 前記管の各々に接続された少なくとも1つの噴射口、および 第1流体を前記管に供給し噴射口から粒子内に出すために、前記管の各々に接
    続された第1流体源と を含む、粒子の流動床処理システム。
  21. 【請求項21】 内部を備えた膨張チャンバーであって、前記膨張チャンバ
    ーの前記内部が前記プロダクト・チャンバーの前記内部に接続された膨張チャン
    バーと、 前記膨張チャンバー内に伸長し、流動化された粒子に第2流体を噴射するため
    に第2流体源に接続された噴射装置、および 前記プロダクト・チャンバー内の粒子の少なくとも一部分を前記膨張チャンバ
    ーの前記内部に流動化させるために使用される第3流体を供給する第3流体源と
    をさらに含む、請求項20に記載の流動床処理システム。
  22. 【請求項22】 内部を備えたプロダクト・チャンバーと、 前記プロダクト・チャンバーの前記内部に少なくとも部分的に伸長した複数の
    相互接続された軸であって、前記プロダクト・チャンバー内の粒子が位置する場
    所に配置された前記相互接続された軸、および 前記相互接続された軸を少なくとも一方向に揺動させるために接続された駆動
    システムと を含む、粒子の流動床処理システム。
  23. 【請求項23】 前記駆動システムが前記相互接続された軸を二方向に揺動
    させる、請求項22に記載の粒子を拡大するための装置。
  24. 【請求項24】 内部を備えた膨張チャンバーであって、前記膨張チャンバ
    ーの前記内部が前記プロダクト・チャンバーの前記内部に接続された膨張チャン
    バーと、 膨張チャンバー内に伸長し、流動化された粒子に第1流体を噴射するための第
    1流体源に接続された噴射装置、および 前記プロダクト・チャンバー内の粒子の少なくとも一部分を前記膨張チャンバ
    ーの前記内部に流動化させるために使用される第2流体を供給する第2流体源と
    をさらに含む、請求項23に記載の流動床処理システム。
  25. 【請求項25】 内部を備えたプロダクト・チャンバーと、 前記プロダクト・チャンバーの前記内部に少なくとも部分的に、第1軸線に沿
    って伸長した少なくとも1つの軸、および 前記軸を前記第1軸線を中心に回転させるために接続された駆動システムと を含む流動床処理システム。
  26. 【請求項26】 前記軸から伸長した複数の撹拌棒をさらに含む、請求項2
    5に記載の流動床処理システム。
  27. 【請求項27】 前記プロダクト・チャンバーの前記内部に少なくとも部分
    的に、各々異なる軸線に沿って伸長した複数の軸をさらに含み、前記駆動システ
    ムが前記軸をそれらのそれぞれの軸線を中心に回転させるために接続された、請
    求項25に記載の流動床処理システム。
  28. 【請求項28】 内部を備えた膨張チャンバーであって、前記膨張チャンバ
    ーの前記内部が前記プロダクト・チャンバーの前記内部に接続された膨張チャン
    バーと、 前記膨張チャンバー内に伸長し、流動化された粒子に第1流体を噴射するため
    に第1流体源に接続された噴射装置、および 前記プロダクト・チャンバー内の粒子の少なくとも一部分を前記膨張チャンバ
    ーの前記内部に流動化させるために使用される第2流体を供給する第2流体源と
    をさらに含む、請求項25に記載の流動床処理システム。
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