JP2007152224A - 粉粒体処理装置及びバッフル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体の混合・撹拌のみならず、処理容器の通気・冷却を一装置にて実現可能な多機能バッフル装置を備えた粉粒体処理装置を提供する。
【解決手段】回転ドラム２を持つ造粒コーティング装置１に長靴形状のバッフル装置２２を設置する。バッフル装置２２は、中空状に形成され通気孔３２が形成されたバッフル本体２４と、バッフル本体２４の内部空間３１と連通した通気管３５と、バッフル本体２４に配設され内部に冷媒３３が流通する冷却チューブ３４と、冷却チューブ３４と連通した冷媒給排管３６とを有する。バッフル装置２２は、回転ドラム２内の粉粒体の混合撹拌を行うと共に、通気孔３２と通気管３５によってバッフル本体２４から排気を行い、さらに、冷却チューブ３４と冷媒給排管３６によってバッフル本体２４を冷却する。これにより、混合撹拌・通気・冷却の三機能を１つのバッフル装置２２にて実現する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転ドラム内に粉粒体を収容し該粉粒体の造粒コーティング等を行う粉粒体処理装置に関し、特に、粉粒体の混合・撹拌のみならず、処理容器の通気・温度調節を一装置にて実現可能な多機能バッフル装置を備えた粉粒体処理装置に関する。

従来より、医薬品や食品等の製造装置として、回転ドラムを用いた造粒コーティング装置（粉粒体処理装置）が知られている。例えば、特許文献１には、多角形断面（ここでは、八角形）の回転ドラムを、水平軸線を中心に回転させる装置が示されている。このような回転ドラムはコーティングパンとも呼ばれ、内部にはコーティング液を供給するスプレー装置が配設される。回転ドラム内に投入された粉粒体はドラムの回転に伴って転動し、その表面にはスプレー装置からコーティング液が噴霧される。その際、回転ドラム内には、適宜、熱風や冷風が供給・排気され、コーティング層の形成や乾燥が促進される。また、回転ドラム内には、回転動作が可能なバッフルが配設されている。バッフルは回転ドラムの中心側から粉粒体層内に入り込み、これにより、粉粒体の転動流が攪乱され、混合撹拌効率の促進が図られる。

特許文献２には、回転ドラム内に給排気を行う装置を配置した造粒コーティング装置が示されている。そこでは、回転ドラム内に二重管構造の供給・排気用のダクトが挿入設置され、その先端に舟形の給排気部が形成されている。給排気部は、回転ドラム内にて粉粒体層に挿入され、回転ドラムに供給され粉粒体層を通り抜けた気体を吸引し、装置外へと排出している。また、回転ドラムの壁面にはバッフル（邪魔板）が設けられており、粉粒体の混合撹拌を促進している。

特許文献３にも、粉粒体層内に挿入される排気手段を備えた造粒コーティング装置が示されている。そこでは、回転ドラムの端部開口部に空気供給用管が接続され、回転ドラム内にはこの空気供給用管から気体が供給される。また、回転ドラム内には中空本体を備えた空気収集部材が配設されており、中空本体端部に形成された穴から空気が吸引される。中空本体はバッフル（そらせ板）と共に使用され、粉粒体層（対象物）内から空気を吸引する。特許文献２,３の装置では、給排気部が粉粒体層内に挿入されており、それ自体バッフル機能を果たすことも推認されるが、ここではバッフルが別途設けられており、中空本体は専ら気体の流通路として使用されている。

一方、この種の造粒コーティング装置では、回転ドラム内壁やバッフルにコーティング液が付着すると、やがてそれが脱落して小粒子となり、ドラム内の製品に付着して不良品発生の原因となる。このため、コーティング処理中は、回転ドラム内の温度が必要以上に上昇しないように、回転ドラムやバッフルを適宜冷却する必要がある。特許文献４には、バッフル内に冷却管を配したコーティング装置が開示されており、そこでは、温度検知素子からの情報に基づき、冷却管に供給する冷水温度が適宜制御される。また、回転ドラムの外側にはエアコンから冷風が供給され、冷却管と協働し、回転ドラムやバッフルの温度を下げ、コーティング液の付着を防止している。なお、チョコレートコーティングを行う際には、回転ドラムやバッフルを適宜加温した方が好ましい場合もある。
特許第3129786号公報 特開昭50-30153号公報 特開平9-66227号公報 特開平1-315329号公報

このように、造粒コーティング装置では、混合撹拌、通気、温度調節（冷却，加温）の各機能は、処理上重要な要素であり、例えば、特許文献４の装置では、温度調節手段を備えたバッフルを設ける一方で、ドラムの通気のために別途送風装置を設けている。しかしながら、従来の造粒コーティング装置では、これらの三要素のうち、混合撹拌機能と温度調節機能を併せ持つものは特許文献４に、混合撹拌機能と通気機能を併せ持つと推認されるものは特許文献２,３に記載されているものの、温度調節機能と通気機能を併せ持つ装置を用いたものは存在しなかった。さらに、混合撹拌・通気・温度調節の三機能を兼ね備えた装置を有する造粒コーティング装置は全く存在しておらず、従来の造粒コーティング装置では、一部の機能を奏する装置を個別に設けているのが実情である。このため、造粒コーティング装置内の装備や部品点数が増大すると共に装置構成が煩雑となり、製品コストが増大したり、装置が大型化したりするなどの問題があった。

本発明の目的は、粉粒体の混合・撹拌のみならず、処理容器の通気・温度調節を一装置にて実現可能な多機能バッフル装置を提供することにある。

本発明の粉粒体処理装置は、軸線を中心に回転し内部に粉粒体を収容可能な回転ドラムと、前記回転ドラム内に配置され前記回転ドラム内の前記粉粒体内に挿入されるバッフル装置とを備えてなる粉粒体処理装置であって、前記バッフル装置は、中空状に形成され、前記粉粒体内に挿入される本体部と、前記本体部に形成され、該本体部の内外を連通する通気孔と、前記本体部に取り付けられ、前記本体部の内部空間と連通した通気管と、前記本体部に配設され、内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、前記本体部に取り付けられ、前記温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有することを特徴とする。

本発明にあっては、回転ドラムを持つ粉粒体処理装置に、中空状に形成され内外を連通する通気孔を有する本体部と、本体部の内部空間と連通した通気管と、本体部に配設され内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有するバッフル装置を設け、このバッフル装置にて回転ドラム内の粉粒体の混合撹拌を行うと共に、通気孔と通気管によって本体部から排気を行い、さらに、温度調節手段と温調媒体給排管によって本体部の温度調節（冷却，加温）を行う。これにより、混合撹拌・通気・温度調節の三機能を１つのバッフル装置にて実現することが可能となる。

前記粉粒体処理装置において、前記温調媒体として水又は空気を用いた冷媒を使用し、前記温度調節手段が前記本体部を冷却する冷却手段であっても良い。また、前記温調媒体として水又は空気を用いた温媒を使用し、前記温度調節手段が前記本体部を加温する加温手段であっても良い。さらに、前記粉粒体処理装置において、前記本体部を靴状に形成し、前記回転ドラム内壁と対向する底面部と、前記底面部の上方に中空状に形成されたアッパー部と、前記アッパー部の上端部に形成され前記通気管が接続される開口部とを有する構成としても良い。

前記粉粒体処理装置において、前記回転ドラム外から前記回転ドラム内に挿入され、前記通気管及び前記温調媒体給排管が接続されるバッフル支持部材をさらに設けても良い。この場合、前記温調媒体給排管を、前記温調媒体を前記温度調節手段に対し供給する温調媒体供給室と、前記温度調節手段から前記温調媒体を排出する温調媒体排出室とを備える構成とし、前記温調媒体供給室及び前記温調媒体排出室を前記通気管の外側に配設するようにしても良い。加えて、前記温調媒体給排管を、前記温調媒体を前記温度調節手段に対し供給する温調媒体供給室と、前記温度調節手段から前記温調媒体を排出する温調媒体排出室とを備える構成とし、前記バッフル支持部材を前記通気管と前記温調媒体供給室及び前記温調媒体排出室の三室構造としても良い。

前記粉粒体処理装置において、前記温度調節手段として、前記本体部の表面に温調管を敷設しても良い。また、前記バッフル装置を、前記軸線方向、前記回転ドラムの回転方向、前記回転ドラムの半径方向の少なくとも何れか一方に移動可能に設置しても良い。

本発明のバッフル装置は、回転ドラムを備えた粉粒体処理装置に用いられるバッフル装置であって、中空状に形成された本体部と、前記本体部に形成され、該本体部の内外を連通する通気孔と、前記本体部に取り付けられ、前記本体部の内部空間と連通した通気管と、前記本体部に配設され、内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、前記本体部に取り付けられ、前記温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有することを特徴とする。

本発明にあっては、回転ドラムを備えた粉粒体処理装置に用いられるバッフル装置を、中空状に形成され内外を連通する通気孔を有する本体部と、本体部の内部空間と連通した通気管と、本体部に配設され内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有する構成とし、このバッフル装置にて回転ドラム内の粉粒体の混合撹拌を行うと共に、通気孔と通気管によって本体部から排気を行い、さらに、温度調節手段と温調媒体給排管によって本体部の温度調節（冷却，加温）を行う。これにより、混合撹拌・通気・温度調節の三機能を１つのバッフル装置にて実現することが可能となる。

前記バッフル装置において、前記温調媒体として水又は空気を用いた冷媒を使用し、前記温度調節手段が前記本体部を冷却する冷却手段であっても良い。また、前記温調媒体として水又は空気を用いた温媒を使用し、前記温度調節手段が前記本体部を加温する加温手段であっても良い。

本発明の粉粒体処理装置によれば、回転ドラムとバッフル装置とを備える粉粒体処理装置にて、バッフル装置を、中空状に形成され本体部内外を連通する通気孔を有する本体部と、本体部の内部空間と連通した通気管と、本体部に配設され内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有する構成としたので、このバッフル装置にて回転ドラム内の粉粒体の混合撹拌を行うと共に、通気孔と通気管によって本体部から排気を行い、さらに、温度調節手段と温調媒体給排管によって本体部の温度調節を行うことが可能となる。これにより、混合撹拌・通気・温度調節の三機能を１つのバッフル装置にて実現することが可能となり、従来の粉粒体処理装置に比して、装置構成を簡素化することができる。従って、粉粒体処理装置の部品点数や装備が削減され、装置のコスト低減や小型化を図ることが可能となる。

本発明のバッフル装置によれば、回転ドラムを備えた粉粒体処理装置に用いられるバッフル装置を、中空状に形成され本体部内外を連通する通気孔を有する本体部と、本体部の内部空間と連通した通気管と、本体部に配設され内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有する構成としたので、このバッフル装置にて回転ドラム内の粉粒体の混合撹拌を行うと共に、通気孔と通気管によって本体部から排気を行い、さらに、温度調節手段と温調媒体給排管によって本体部の温度調節を行うことが可能となる。これにより、混合撹拌・通気・温度調節の三機能を１つのバッフル装置にて実現することが可能となり、粉粒体処理装置の装置構成を簡素化することができる。従って、粉粒体処理装置の部品点数や装備が削減され、装置のコスト低減や小型化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１である造粒コーティング装置（粉粒体処理装置）の構成を示す説明図、図２は図１の造粒コーティング装置を回転軸方向前面（正面）側（図１において左方）から見た構成を示す説明図である。図１の造粒コーティング装置１では、従来の装置と同様、回転ドラム２内に粉粒体からなる被処理物３を収容し、回転ドラム２を回転させる。回転ドラム２内では、その回転に伴って被処理物３が転動し、そこにスプレーガン４を用いてコーティング液を噴霧する。回転ドラム２内には、コーティング液と同時若しくはコーティング液と交互に乾燥用気体を送給する。これにより、被処理物３の表面に付着したコーティング液が乾燥し、粉粒体表面にコーティング層が形成される。

図１に示すように、造粒コーティング装置１の中央部には回転ドラム２が設置されている。この回転ドラム２は、ほぼ水平な回転軸線Ｏ_１を中心に回転自在に設けられ、その内部は、錠剤やガム、チョコレート等の被処理物３が投入される処理室５となっている。回転ドラム２の側壁６は孔のない平板にて構成されており、図２に示すように、断面が多角形状（ここでは八角形）に形成されている。当該造粒コーティング装置１は、回転ドラム２の外周に通気用のジャケットを配さないジャケットレス構造となっている。

回転ドラム２の背面側（図１において右側）には、ドラム回転機構７が配置されている。ドラム背面側に取り付けられた円筒軸８の右端にはスプロケット９が取り付けられており、このスプロケット９は、チェーン１１を介してモータ１２側のスプロケット１３と接続されている。回転ドラム２は、モータ１２の回転に伴ってチェーン駆動され、回転軸線Ｏ_１を中心に回転する。回転ドラム２は、ドラムの前後に設置されたローラ１４によって回転自在に支持されている。なお、回転ドラム２の駆動機構は前述の構成には限定されず、例えば、ローラ１４をモータにて直接、あるいはチェーンやタイミングベルト等を介してモータにて回転させることにより、回転ドラム２を回転駆動させても良い。

処理室５の背面側開口部１５にはルーバ１６が設けられている。円筒軸８に対しては、回転ドラム２外から、図示しない送風手段によって空気が供給される。円筒軸８に供給された空気は、ルーバ１６によって風量や風向が調節され、回転ドラム２内に供給される。回転ドラム２内にはまた、ドラム前面側からスプレーガン４を備えたスプレーガンユニット１７が挿入されている。スプレーガンユニット１７は、回転ドラム２外から軸方向（回転軸線Ｏ_１延伸方向）に沿って挿入され、スプレーガンユニット１７に対しては、図示しない液ポンプを介してコーティング液やバインダ液が供給される。スプレーガンユニット１７に供給されたコーティング液等は、回転ドラム２内に配設されたスプレーガン４から被処理物３に対して噴霧される。

回転ドラム２の背面側にはさらに、回転ドラム２外から軸方向に沿ってクランプ（バッフル支持部材）２１が挿入されている。クランプ２１には、粉粒体層４６に挿入されるバッフル装置２２が２個取り付けられている。クランプ２１及びバッフル装置２２はステンレスにて形成されており、図２に示すように、バッフル装置２２は全体的には長靴状に形成されている。バッフル装置２２は、クランプ２１に固定されるアーム２３と、アーム２３の先端部に取り付けられたバッフル本体（本体部）２４とから構成されており、アーム２３は、接続部２５にてクランプ２１と着脱自在となっている。また、クランプ２１の先端部２１ａも、接続部２６にてクランプ本体２１ｂと着脱自在となっている。

従って、図１の造粒コーティング装置１にて、回転ドラム２内にバッフル装置２２を設置する場合は、クランプ２１をまず挿入し、その後、正面側（図中左端側）からバッフル装置２２を回転ドラム２内に搬入し、接続部２５にてワンタッチバンド等にて固定する。なお、接続部２５における固定方法はワンタッチバンドには限定されず、ガスケットを介設してボルト固定する方式など、シール性を確保できる固定方法であれば、種々の形態が採用可能である。造粒コーティング装置１に対しては、バッフル装置２２や、ルーバ１６、スプレーガンユニット１７などは、回転ドラム２の前後から容易に取り付けることが可能である。

一方、造粒コーティング装置１では、バッフル装置２２に加えて、回転ドラム２の斜面部内壁２ｂに補助バッフル４７が設けられている。図１,２に示すように、補助バッフル４７は、内壁２ｂに一区画おきに配設されており、回転ドラム２のコニカル部２ｃに半径方向に沿って延びている。補助バッフル４７は、コニカル部２ｃをドラム内に屈曲させる形で突設され、回転ドラム２と一体となっている。なお、補助バッフル４７を設けることなく、バッフル装置２２のみにて混合撹拌を行っても良い。

図３はバッフル本体２４を側方から見た斜視図、図４はバッフル本体２４を上方から見た斜視図、図５はバッフル本体２４を下方から見た斜視図である。図６はバッフル本体２４の内部構成を示す断面図であり図４のＢ−Ｂ断面に相当し、図７は図３のＡ−Ａ断面の断面図である。図３〜７に示すように、バッフル本体２４は中空状に形成されており、図２に示すように、造粒コーティング処理中は粉粒体層内に挿入される。ここでは、バッフル本体２４もまた短靴状に形成されており、底面部２７と、底面部２７の上方に中空状に形成されたアッパー部２８と、アッパー部２８の上端部に形成された開口部２９とから構成されている。

底面部２７は、回転ドラム２の胴部内壁２ａと対向し、図７に示すように、中央部が膨らんだ（内壁２ａ側を凸とする）曲面形状となっている。アッパー部２８は、図２に示すように、回転ドラム２の回転方向前側が長くかつ先端側が細く形成されており、先端部が被処理物３の流れに対向するように回転ドラム２内に配置される。アッパー部２８の回転方向反対側は短くなっており、被処理物３の流れに対し、バッフル本体２４の後側に乱流が生じにくいようになっている。アッパー部２８の断面は、図７に示すように、やや外側に膨らんだ山形となっており、被処理物３が先端部から乗り上げ側方に滑らかに流れるようになっている。開口部２９は、アッパー部２８上端のドラム回転方向後側寄りに配置されており、そこにはアーム２３の先端部が溶接固定される。

バッフル本体２４はパンチング板にて形成され、その内部空間３１と外部（処理室５内）との間を連通する通気孔３２が多数形成されている。通気孔３２は、底面部２７とアッパー部２８の双方に設けられており、従来のジャケット付の装置における回転ドラム２の側面通気孔と同等の開口面積が確保されている。バッフル本体２４の表面には、冷水や冷風等の冷媒（温調媒体）３３が流通するステンレス製の冷却チューブ（温度調節手段，温調管）３４が３本（３４ａ〜３４ｃ）溶接にて敷設されている。なお、冷却チューブ３４を敷設する部分には、通気孔３２は設けられていない。

冷却チューブ３４のうち、冷却チューブ３４ａは、アーム２３の前側からアッパー部２８の中央尾根部分を伝い先端部に至り、そこで底面部２７に回り、底面部２７を後方に進んだ後、アーム２３の後側に至る。冷却チューブ３４ｂ,３４ｃは、それぞれ、アーム２３の側方から、アッパー部２８の側方中腹部を前方に進み、先端部近傍でＵターンして側方下縁部を戻り、アーム２３の後側に至る。冷却チューブ３４に対しては、アーム２３の前側及び側方から冷媒３３が供給され、冷媒３３は、バッフル本体２４を冷却しつつ、アーム２３の後側に向かって流れる。

アーム２３は、図３,６に示すように二重管構造となっている。アーム２３の内側はバッフル内部空間３１と連通した通気管３５、外側は冷却チューブ３４と連通した冷媒給排管（温調媒体給排管）３６となっている。冷媒給排管３６は、隔壁３０によって周方向に２室に分割されており、冷媒３３を冷却チューブ３４に対し供給する冷媒供給室（温調媒体供給室）３７（前側）と、冷却チューブ３４から冷媒３３を排出する冷媒排出室（温調媒体排出室）３８（後側）とから構成されている。すなわち、アーム２３は、通気管３５と冷媒供給室３７及び冷媒排出室３８の三室構造となっている。この場合、冷媒供給室３７と冷媒排出室３８は同断面積でも良いが、粉粒体層４６の上方側に位置する冷媒供給室３７は加熱されやすいので、流速を早めるべく、冷媒供給室３７側の断面積を小さくしても良い。

クランプ２１もまた、アーム２３と同様の三室構造となっており、中央に通気管３９、外側に冷媒供給室（温調媒体供給室）４１及び冷媒排出室（温調媒体排出室）４２が配設されている。クランプ２１やアーム２３に関する接続部２５,２６では、通気管３５,３９、冷媒供給室３７,４１、冷媒排出室３８,４２がＯリング等を用いて気密状態で接続される。クランプ２１は回転ドラム２外に延びており、図示しない駆動手段によって、軸方向に往復動可能となっている。なお、駆動手段とクランプ２１との間はステンレス製の蛇腹部材などによって移動自在に接続される。通気管３９は回転ドラム２外に設けられた排気ブロア４３と接続されており、排気ブロア４３を作動させると、通気管３９,３５、内部空間３１及び通気孔３２を介して処理室５内の空気が回転ドラム２外に排出される。

冷媒排出室４２は、回転ドラム２外に設けられた熱交換器４４に接続されている。熱交換器４４の後段には冷媒ポンプ４５が配設されており、冷媒ポンプ４５は冷媒供給室４１に接続されている。冷媒３３は、冷媒ポンプ４５→冷媒供給室４１,３７→冷却チューブ３４→冷媒排出室３８,４２→熱交換器４４→冷媒ポンプ４５のように循環しており、冷却チューブ３４を通りバッフル本体２４を冷却して暖められた冷媒３３は、冷媒排出室３８,４２を通り熱交換器４４に送られる。冷媒３３は、熱交換器４４にて温度が下げられ、冷媒ポンプ４５によって、再び冷媒供給室４１,３７を介して冷却チューブ３４に送られる。

次に、当該造粒コーティング装置１におけるコーティング処理について説明する。ここではまず、コーティング処理を施される核粒子として、錠剤等の被処理物３を回転ドラム２の正面側から処理室５内に投入する。所定量の被処理物３を投入した後、モータ１２を駆動し回転ドラム２を回転させる。これにより、被処理物３は、回転ドラム２内にて持ち上げられては下へ流れて転動する。処理室５内の被処理物３に対しては、回転ドラム２を回転させつつ、スプレーガン４からコーティング液の噴霧を行う。コーティング液には、被覆物質やバインダ、溶剤等が含まれ、スプレーガン４から所定の圧力にて噴霧される。また、回転ドラム２の外側には、回転ドラム２自体を冷却するため、冷風や冷水が吹き付けられる。

このようなコーティング処理を行うに際しては、良好な製品を効率良く製造するため、前述のように、混合撹拌・通気・温度調節の三機能が求められる。そこで、造粒コーティング装置１では、バッフル装置２２を回転ドラム２内に配置し、バッフル本体２４を粉粒体層４６内に挿入することにより、被処理物３を混合撹拌する。図８は、粉粒体層４６内におけるバッフル本体２４の作用を示す説明図である。図８に示すように、被処理物３は、バッフル本体２４によってその流れが妨げられ、バッフル本体２４の両側に分流する。また、バッフル本体２４は、バッフル装置２２を前後（図１Ｘ方向）に作動させることにより、粉粒体層４６内にて揺動する。これにより、被処理物３の流れが複雑に攪乱され、混合撹拌作用が促進されると共に、バッフル本体２４に被処理物３が付着しにくくなる。なお、バッフル装置２２を、回転ドラム２の回転方向（図２Ｙ方向）や、回転ドラム２の半径方向（図２Ｚ方向）に作動可能に設置しても良く、これらの動作によって、より効果的な混合撹拌が可能となる。

この場合、混合撹拌作用を効果的に行うには、バッフル本体２４は、粉粒体層４６内に形成される滞留ゾーンを壊すように配置することが好ましい。このため、当該造粒コーティング装置１においては、図に斜線にて示した欠円状の粉粒体層４６の重心位置Ｇにバッフル本体２４を配置する。発明者らの実験によれば、滞留ゾーンは、概ね粉粒体層４６の重心位置Ｇと一致しており、そこにバッフル本体２４を配置すれば、効果的な撹拌混合処理が可能となる。なお、重心位置Ｇの把握が難しい場合には、簡易的に、粉粒体層４６の高さＴに対し、層表面から３/１０程度の位置にバッフル本体２４を配置しても良い。

また、バッフル装置２２では、粉粒体層４６内に挿入されたバッフル本体２４から空気が吸引排出される。すなわち、回転ドラム２の背面側開口部１５からルーバ１６を介して処理室５内に供給された空気は、粉粒体層４６を通り、通気孔３２から通気管３５,３９を介して回転ドラム２外へと排出される。この空気流により、被処理物３の表面が乾燥され、コーティング液が固化してコーティング層が形成される。コーティング液は一般に、粉粒体層４６の回転方向前方側（上端側）に噴霧され、コーティング液が付着した被処理物３は、回転ドラム２の回転に伴って、粉粒体層４６の下方へと流れる。このとき、処理室５内に供給され、粉粒体層４６を通ってバッフル本体２４から排出される空気によって、被処理物３が乾燥される。

なお、糖衣処理など、粉粒体層４６の高さが処理中に大きく変動するものでは、バッフル本体２４の挿入高さ位置が浅いと、処理中にバッフル本体２４の上面が粉粒体層４６から露出するおそれがある。この場合、露出した通気孔３２から処理室５内の空気が排出されてしまい、粉粒体層４６内から空気を排出できなくなるため、次のような方策の何れか或いはその組み合わせを採用することができる。まず第１に、アッパー部２８の上部は通気孔３２を廃し、通気孔３２が粉粒体層４６外に露出しないようにする。但し、この場合は、排気有効総面積を損なわないように、通気孔３２の数や開口面積を考慮する必要がある。

また第２に、バッフル本体２４を回転ドラム２の内壁２ａの近くに配し、層の高さが減少してもバッフル本体２４が露出しないようにする。但し、この場合には、前述の滞留ゾーンとの関係を考慮する必要があり、混合撹拌効果が低下するおそれがある。なお、底面部２７を平面化すれば、より内壁２ａの近くにバッフル本体２４を配置できるが、その分、通気孔３２の数が減少する。また、底面部２７と内壁２ａとの間の間隙は、余り小さくすると、被処理物３がそこに挟まり、製品割れの原因ともなるため注意を要する。第３に、バッフル本体２４を半径方向に移動可能に設置し、処理の進行に応じてバッフル本体２４の位置を変更する。この方策が最も確実であり、しかも、移動動作も自動制御可能であるが、その分、装置構成は複雑化する。

一方、空気を排出することによりバッフル本体２４自体の温度が上昇するため、そのまま放置すると、バッフル本体２４にコーティング液や被処理物３（以下、コーティング液等と略記する）が付着するおそれがある。このため、バッフル本体２４の冷却が必要となるが、当該造粒コーティング装置１では、冷却チューブ３４に冷水を流通させることにより、バッフル本体２４を冷却し、コーティング液等の付着を防止している。ここでは、冷却チューブ３４に冷水を供給することにより、バッフル本体２４を３０°Ｃ以下、好ましくは、２５°Ｃ以下に冷却する。発明者らの実験では、バッフル本体２４が３０°Ｃを超えると、コーティング液等の付着が急激に増大することが分かっており、ここでは、それを踏まえてバッフル本体２４を３０°Ｃ以下に冷却する。

このようにして混合撹拌を行いつつコーティング液の噴霧を行い、乾燥用気体によってそれを乾燥させてコーティング層を形成させる。そして、所定量のコーティング液を噴霧し終え、被処理物３に所望のコーティング層が形成されたところで処理を終える。この際、バッフル本体２４は冷却チューブ３４にて冷却されるため、コーティング液等が付着しにくい。また、温度上昇に伴い、クランプ２１やアーム２３にもコーティング液等が付着するおそれもあるが、クランプ２１やアーム２３にも冷媒３３が流通し冷却されるため、これらにもコーティング液等が付着しにくい。このため、付着物のはがれに伴うボッチ、突起といった不良品の発生も抑えられ、効率の良い造粒コーティング処理が行われる。

造粒コーティング処理が終了した後、当該装置を適宜洗浄する。この際、造粒コーティング装置１は、回転ドラム２にパンチング部がなくジャケットレス構造となっているため、溜め洗いが可能であり、容易にＣＩＰ洗浄を行うことができる。なお、バッフル装置２２の洗浄に際しては、冷媒３３として水を用いた場合、冷媒供給室４１,３７や冷却チューブ３４、冷媒排出室３８,４２などの給排水系に残水が生じるため、冷媒供給室４１を圧空供給手段に接続し、高圧ブローにて給排水系の排水を行う。

このように本発明による造粒コーティング装置においては、バッフル装置２２にて被処理物３の混合撹拌を行うと共に、バッフル本体２４から排気を行い、さらに、バッフル装置２２自体も冷却される。従って、混合撹拌・通気・冷却（温度調節）の三機能を１つのバッフル装置２２にて実現することができ、一部の機能を奏する装置を個別に設けていた従来の造粒コーティング装置に比して、装置構成を簡素化することが可能となる。このため、部品点数や装備が削減され、装置のコスト低減や小型化が図られ、洗浄性も改善される。

図９は、本発明の実施例２である造粒コーティング装置７１の構成を示す説明図、図１０は、図９の造粒コーティング装置７１をＣ方向から見た一部破断正面図である。なお、実施例２では、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。

図９,１０の造粒コーティング装置７１は、旧来の通気機構を持たないコーティングパン装置であり、回転ドラム７２の回転軸線Ｏ_２は、設置面Ｐに対して角度θだけ傾斜している。回転ドラム７２は偏平球形状に形成されており、背面下方側（図９において左下方）には回転軸７３が取り付けられている。回転軸７３は基台７４内に延伸しており、基台７４内に収容された図示しないモータ等の駆動手段に接続されている。この駆動手段により回転軸７３が駆動されると、回転ドラム７２は回転軸線Ｏ_２を中心として回転する。

回転ドラム７２の正面上方側（図９において右上方）には開口部７５が設けられている。開口部７５には、有底の短尺円筒形状の蓋体７６が外装されている。蓋体７６には給気ダクト７７が取り付けられており、装置外に設けた図示しない給気手段によって、温風や冷風が供給される。給気ダクト７７から供給された空気は、蓋体７６内から開口部７５を介して回転ドラム７２内の処理室５に供給される。回転ドラム７２の内壁にはバッフル７８が取り付けられている。

回転ドラム７２内には、実施例１の造粒コーティング装置１と同様に、バッフル装置２２が配置されている。バッフル装置２２は、蓋体７６に固定された排気ダクト７９に取り付けられており、ここでは、排気ダクト７９がバッフル支持部材として機能している。バッフル装置２２のアーム２３や排気ダクト７９は、前述同様、二重管構造となっており、排気と温調媒体の給排を１個の装置で行えるようになっている。バッフル装置２２は、装置前面側の開口部７５から回転ドラム７２内に取り付けられる。このように、本発明によるバッフル装置２２は、実施例１の造粒コーティング装置１のように装置後部側からだけでなく、装置前面側からも組み込み可能である。また、本発明によるバッフル装置２２は、回転ドラムの回転軸線が傾斜しているコーティングパン装置にも使用可能である。

排気ダクト７９には、図示しない排気手段や、必要に応じて適宜冷却ユニット等が接続される。なお、バッフル装置２２を前後（図９において左右方向）に可動とする場合には、図中に一点鎖線にて示したように、排気ダクト７９を略水平方向に設置する。その際、排気ダクト７９は、左右方向に移動可能なように、蓋体７６に対してルーズに取り付ける。また、実施例１の造粒コーティング装置１のように、バッフル装置２２を回転ドラム７２の回転方向や、回転ドラム７２の半径方向に作動可能に設置しても良い。

このような造粒コーティング装置７１では、コーティング処理の際には、開口部７５から回転ドラム７２内に被処理物３を投入し、回転ドラム７２を回転させる。回転ドラム７２内では、その回転に伴って被処理物３が転動し、そこに図示しないスプレーガンを用いてコーティング液を噴霧する。回転ドラム７２内には、コーティング液と同時若しくはコーティング液と交互に給気ダクト７７を介して乾燥用気体を送給する。これにより、被処理物３の表面に付着したコーティング液が乾燥し、粉粒体表面にコーティング層が形成される。なお、この場合も、回転ドラム７２自体を冷却するため、回転ドラム７２の外側に冷風や冷水を吹き付けても良い。

処理室５内では、被処理物３の粉粒体層４６にバッフル装置２２のバッフル本体２４が入り込み、被処理物３を混合撹拌する。また、処理室５内では、粉粒体層４６内に挿入されたバッフル本体２４から空気が吸引排出される。すなわち、回転ドラム７２の開口部７５から処理室５内に供給された空気は、粉粒体層４６を通り、バッフル装置２２の通気孔３２から吸引され、排気ダクト７９を介して回転ドラム７２外へと排出される。この空気流により、被処理物３の表面が乾燥され、コーティング液が固化してコーティング層が形成される。

一方、バッフル本体２４は、冷却チューブ３４を流れる冷水によって冷却される。これにより、バッフル本体２４へのコーティング液等の付着が抑えられる。また、排気ダクト７９やアーム２３も冷却され、これらへのコーティング液等の付着も抑えられる。このため、付着物のはがれに伴うボッチ、突起といった不良品の発生も抑えられ、効率の良い造粒コーティング処理が行われる。このように、本実施例の造粒コーティング装置７１においても、混合撹拌・通気・冷却（温度調節）の三機能を１つのバッフル装置２２にて実現でき、本発明は、旧来の通気機構を持たないコーティングパンにも適用可能である。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、バッフル本体２４の表面に冷却チューブ３４を敷設した構成を示したが、バッフル本体２４の冷却手段（温度調節手段）の形態はこれには限定されない。例えば、冷却チューブ３４をバッフル本体２４の内面側に配設しても良く、これにより、バッフル本体２４の表面に冷却チューブ３４が突出せず、被処理物３の流れがよりスムーズになる。

また、冷却チューブ３４の配置構成やバッフル本体２４の本体構成も前述の形態には限定されず、図１１に示すように、種々の形態が採用可能である。例えば、図１１(a)に示すように、バッフル本体２４の外側にパンチング鋼板のカバー４８を被せ、冷却チューブ３４をバッフル本体２４とカバー４８の間に配置してサンドイッチ構造としても良い。さらに、図１１(b)に示すように、バッフル本体２４の表面に、冷却チューブ３４を敷設する溝４９を凹設し、そこに冷却チューブ３４を配することにより、バッフル本体２４の表面から冷却チューブ３４が突出しないよう構成しても良い。加えて、図１１(c)のように、冷却チューブ３４をバッフル本体２４の断面中に配置しても良い。この場合、冷却チューブ３４は、バッフル本体２４の切れ目５０部分に溶接等によって固定される。

この他にも、次のような構成が可能である。例えば、図１１(d)の構成では、間隔をあけて２枚の鋼板５１を配し、バッフル本体２４を複層構造とし、両鋼板５１を垂直方向に貫通する形でロッド５２を埋め込む。ロッド５２には貫通孔５３を形成する。この場合、ロッド５２に代えて中空パイプを用いても良い。両鋼板５１の間の空隙５４は冷媒３３の通路となり、貫通孔５３は通気孔３２となる。

図１１(e)のものでは、ディンプル鋼板５５と平板の鋼板５６を溶接する。ディンプル鋼板５５のディンプル部５７には垂直方向に貫通孔５８を形成する。ここでは、ディンプル鋼板５５と鋼板５６の間の空隙５９が冷媒３３の通路となり、貫通孔５８が通気孔３２となる。図１１(f)のものでは、平板の鋼板６１を絞って凸部６２を形成し、平板の鋼板６３を溶接する。凸部６２には垂直方向に貫通孔６４を形成する。ここでは、鋼板６１,６３の間の空隙６５が冷媒３３の通路となり、貫通孔６４が通気孔３２となる。

また、前述の実施例では、図７に示すように、冷却チューブ３４として、半円断面を有するステンレス半割パイプを用いた例を示したが、冷却チューブ３４の形状はこれには限定されない。例えば、より偏平な半楕円断面、半紡錘形断面、半水滴形断面のものや、円形断面のものを用いても良い。なお、冷却チューブ３４の先端側に向いた面の傾斜を緩やかに形成して、より被処理物３の流動性を向上させても良い。

一方、前述の実施例では、バッフル本体２４を短靴形状とした例を示したが、その形状は図３〜７に示したものには限定されず、舟形や楕円形、紡錘形、水滴形など、種々の形態を採用し得る。また、バッフル装置２２は２個には限定されず、３個以上や１個でも良い。但し、通気面積確保のため、２個以上設置することが望ましい。さらに、クランプ２１やアーム２３は、三室二重管構造としたが、三重管構造としても良い。加えて、回転ドラム２は水平軸線を中心に回転する水平回転ドラムには限定されず、回転軸線Ｏ_１が接地面と傾斜した実施例２のような傾斜回転ドラムであっても良い。

加えて、前述の実施例では、錠剤のコーティング（例えば糖衣）等を例にとって説明したが、本発明に係る装置は他のコーティング処理、例えば、チョコレートコーティング処理に使用することも可能である。なお、一般にチョコレートコーティングでは、加温状態で処理を行うことが好ましく、前述のバッフル装置２２には温水や温風などの温媒を温調媒体として供給する。また、この際には、冷却チューブ３４は加温チューブ（加温手段）、冷媒給排管３６や冷媒供給室３７,４１、冷媒排出室３８,４２はそれぞれ、温媒給排管や温媒供給室、温媒排出室などとして機能する。さらに、回転ドラム２,７２の外側に温風や温水を吹き付け、回転ドラム２,７２自体を加温する。

本発明の実施例１である造粒コーティング装置の構成を示す説明図である。 図１の造粒コーティング装置の回転ドラムを回転軸方向から見た構成を示す説明図である。 バッフル本体を側方から見た斜視図である。 バッフル本体を上方から見た斜視図である。 バッフル本体を下方から見た斜視図である。 図４のＢ−Ｂ断面の断面図である。 図３のＡ−Ａ断面の断面図である。 粉粒体層内におけるバッフル本体の作用を示す説明図である。 本発明の実施例２である造粒コーティング装置の構成を示す説明図である。 図９の造粒コーティング装置の回転ドラムを矢視Ｃ方向から見た構成を示す説明図である。 バッフル本体の構造の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ 造粒コーティング装置
２ 回転ドラム
２ａ 傾斜部内壁
２ｂ 胴部内壁
２ｃ コニカル部
３ 被処理物
４ スプレーガン
５ 処理室
６ 側壁
７ ドラム回転機構
８ 円筒軸
９ スプロケット
１１ チェーン
１２ モータ
１３ スプロケット
１４ ローラ
１５ 背面側開口部
１６ ルーバ
１７ スプレーガンユニット
２１ クランプ（バッフル支持部材）
２１ａ 先端部
２１ｂ クランプ本体
２２ バッフル装置
２３ アーム
２４ バッフル本体
２５ 接続部
２６ 接続部
２７ 底面部
２８ アッパー部
２９ 開口部
３０ 隔壁
３１ 内部空間
３２ 通気孔
３３ 冷媒（温調媒体）
３４ 冷却チューブ（温度調節手段，温調管）
３４ａ,３４ｂ,３４ｃ 冷却チューブ
３５ 通気管
３６ 冷媒給排管（温調媒体給排管）
３７ 冷媒供給室（温調媒体供給室）
３８ 冷媒排出室（温調媒体排出室）
３９ 通気管
４１ 冷媒供給室（温調媒体供給室）
４２ 冷媒排出室（温調媒体排出室）
４３ 排気ブロア
４４ 熱交換器
４５ 冷媒ポンプ
４６ 粉粒体層
４７ 補助バッフル
４８ カバー
４９ 溝
５１ 鋼板
５２ ロッド
５３ 貫通孔
５４ 空隙
５５ ディンプル鋼板
５６ 鋼板
５７ ディンプル部
５８ 貫通孔
５９ 空隙
６１ 鋼板
６２ 凸部
６３ 鋼板
６４ 貫通孔
６５ 空隙
７１ 造粒コーティング装置
７２ 回転ドラム
７３ 回転軸
７４ 基台
７５ 開口部
７６ 蓋体
７７ 給気ダクト
７８ バッフル
７９ 排気ダクト（バッフル支持部材）
Ｏ_１ 回転軸線
Ｏ_２ 回転軸線
Ｇ 重心位置

Claims (12)

1. 軸線を中心に回転し内部に粉粒体を収容可能な回転ドラムと、前記回転ドラム内に配置され前記回転ドラム内の前記粉粒体内に挿入されるバッフル装置とを備えてなる粉粒体処理装置であって、
   前記バッフル装置は、
   中空状に形成され、前記粉粒体内に挿入される本体部と、
   前記本体部に形成され、該本体部の内外を連通する通気孔と、
   前記本体部に取り付けられ、前記本体部の内部空間と連通した通気管と、
   前記本体部に配設され、内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、
   前記本体部に取り付けられ、前記温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有することを特徴とする粉粒体処理装置。
2. 請求項１記載の粉粒体処理装置において、前記温調媒体が水又は空気を用いた冷媒であり、前記温度調節手段は前記本体部を冷却する冷却手段であることを特徴とする粉粒体処理装置。
3. 請求項１記載の粉粒体処理装置において、前記温調媒体が水又は空気を用いた温媒であり、前記温度調節手段は前記本体部を加温する加温手段であることを特徴とする粉粒体処理装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の粉粒体処理装置において、前記本体部は靴状に形成され、前記回転ドラム内壁と対向する底面部と、前記底面部の上方に中空状に形成されたアッパー部と、前記アッパー部の上端部に形成され前記通気管が接続される開口部とを有することを特徴とする粉粒体処理装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の粉粒体処理装置において、前記粉粒体処理装置はさらに、前記回転ドラム外から前記回転ドラム内に挿入され、前記通気管及び前記温調媒体給排管が接続されるバッフル支持部材を有することを特徴とする粉粒体処理装置。
6. 請求項５記載の粉粒体処理装置において、前記温調媒体給排管は、前記温調媒体を前記温度調節手段に対し供給する温調媒体供給室と、前記温度調節手段から前記温調媒体を排出する温調媒体排出室とを備え、前記温調媒体供給室及び前記温調媒体排出室は、前記通気管の外側に配設されることを特徴とする粉粒体処理装置。
7. 請求項５記載の粉粒体処理装置において、前記温調媒体給排管は、前記温調媒体を前記温度調節手段に対し供給する温調媒体供給室と、前記温度調節手段から前記温調媒体を排出する温調媒体排出室とを備え、前記バッフル支持部材は、前記通気管と前記温調媒体供給室及び前記温調媒体排出室の三室構造を有することを特徴とする粉粒体処理装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の粉粒体処理装置において、前記温度調節手段は、前記本体部の表面に敷設された温調管であることを特徴とする粉粒体処理装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の粉粒体処理装置において、前記バッフル装置は、前記軸線方向、前記回転ドラムの回転方向、前記回転ドラムの半径方向の少なくとも何れか一方に移動可能であることを特徴とする粉粒体処理装置。
10. 回転ドラムを備えた粉粒体処理装置に用いられるバッフル装置であって、
    中空状に形成された本体部と、
    前記本体部に形成され、該本体部の内外を連通する通気孔と、
    前記本体部に取り付けられ、前記本体部の内部空間と連通した通気管と、
    前記本体部に配設され、内部に温調媒体が流通する温度調節手段と、
    前記本体部に取り付けられ、前記温度調節手段と連通した温調媒体給排管とを有することを特徴とするバッフル装置。
11. 請求項１０記載のバッフル装置において、前記温調媒体が水又は空気を用いた冷媒であり、前記温度調節手段は前記本体部を冷却する冷却手段であることを特徴とするバッフル装置。
12. 請求項１０記載のバッフル装置において、前記温調媒体が水又は空気を用いた温媒であり、前記温度調節手段は前記本体部を加温する加温手段であることを特徴とするバッフル装置。

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