JP2014124608A

JP2014124608A - 粉粒体処理装置

Info

Publication number: JP2014124608A
Application number: JP2012285282A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakamoto; 坂本　　隆; Koji Hasegawa; 浩司長谷川; Naotoshi Kinoshita; 直俊木下
Original assignee: Powrex KK
Current assignee: Powrex KK
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07

Abstract

【課題】粉粒体材料や粉粒体製品が粉粒体処理装置の内部から外部環境に洩れ出さないよう封じ込める性能に優れた粉粒体処理装置を提供する。
【解決手段】コーティング装置は、処理すべき粉粒体が内部に収容され、その軸線回りに回転駆動される回転ドラム１と、回転ドラム１を収容するケーシング２と、ケーシング２の一端側に設けられ、回転ドラム１の一端側の開口部１ａを介して回転ドラム１の内部と連通する給気チャンバ３とを備えている。ケーシング１の内部、回転ドラム１の内部、給気チャンバ３の内部の圧力は、それぞれ、外部環境の圧力よりも低い圧力になるように制御され、ケーシング２の内部の圧力をＰａ、回転ドラム１の内部の圧力をＰｂ、給気チャンバの内部の圧力をＰｃとしたとき、Ｐｂ≦Ｐｃ＜Ｐａの関係を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、医薬品、食品、農薬等の粉粒体のコーティング、混合、乾燥等を行うコーティング装置に関し、特に、軸線回りに回転駆動される回転ドラムを備えたコーティング装置に関する。

医薬品、食品、農薬等の錠剤、ソフトカプセル、ペレット、顆粒、その他これらに類するもの（以下、これらを総称して粉粒体という。）にフィルムコーティングや糖衣コーティング等を施すために、回転ドラムを備えたコーティング装置が使用されている。

この種のコーティング装置は、例えば下記の特許文献１、２に開示されている。

特許文献１は、水平な軸線回りに回転駆動される通気式の回転ドラムを備えたコーティング装置を開示している。回転ドラムは、円筒形の周壁部と、周壁部の一端から軸方向一方に向かって延びた円錐形の一端部と、周壁部の他端から軸方向他方に向かって延びた円錐形の他端部とで構成される。周壁部は多孔部によって通気性が与えられている。

回転ドラムはケーシングの内部に収容され、ケーシングの他端側（後端側）に設けられた回転駆動機構によって回転駆動される。また、ケーシングの一端側（前端側）には給気チャンバが設けられており、給気チャンバは、回転ドラムの前端開口部を介して回転ドラムの内部と連通する。

給気ダクトを介して給気チャンバに給気された処理気体は、回転ドラムの前端開口部を通って回転ドラムの内部に流入し、粉粒体層を通過した後、周壁部の多孔部を介して排気ダクトに排出される。

特許文献２は、水平線に対して傾斜した軸線回りに回転駆動される通気式の回転ドラムを備えたコーティング装置を開示している。回転ドラムは、多角筒形の周壁部と、周壁部の一端から軸方向一方に向かって延びた多角錐形の一端部と、周壁部の他端から軸方向他方に向かって延びた多角錐形の他端部とで構成される。周壁部には給排気用の通気部（多孔部）は設けられておらず、通気口は回転ドラムの一端部（前端部）と他端部（後端部）に設けられている。

回転ドラムはケーシングの内部に収容され、ケーシングの他端側（後端側）に設けられた回転駆動機構によって回転駆動される。また、ケーシングの一端側（前端側）には給気チャンバが設けられており、給気チャンバは、回転ドラムの前端開口部を介して回転ドラムの内部と連通する。また、回転ドラムの後端部の通気口は排気ダクトと連通する。

給気ダクトを介して給気チャンバに給気された処理気体は、回転ドラムの前端開口部を通って回転ドラムの内部に流入し、粉粒体層を通過した後、後端部の通気口を介して排気ダクトに排出される。

特開２０１０−９９５５５号公報特開２００４−１４８２９２号公報

例えば、高薬理活性薬物や人体に有害な化学物質などの粉粒体材料を処理する場合、作業者の保護や外部環境の汚染防止を図るために、粉粒体材料や粉粒体製品が粉粒体処理装置の内部から外部環境に洩れ出さないよう封じ込める性能（コンテイントメント性）が求められる。

本発明の課題は、コンテインメント性に優れた粉粒体処理装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、処理すべき粉粒体が内部に収容され、その軸線回りに回転駆動される回転ドラムと、回転ドラムを収容するケーシングと、ケーシングの一端側に設けられ、回転ドラムの一端側の開口部を介して回転ドラムの内部と連通する給気チャンバとを備えた粉粒体処理装置において、ケーシングの内部、回転ドラムの内部、及び給気チャンバの内部の圧力は、それぞれ、粉粒体処理装置の外部環境の圧力よりも低い圧力になるように制御され、ケーシングの内部の圧力をＰａ、回転ドラムの内部の圧力をＰｂ、給気チャンバの内部の圧力をＰｃとしたとき、Ｐｂ≦Ｐｃ＜Ｐａの関係を有する構成を提供する。

本発明において、回転ドラムの内部に連通した排気経路と、ケーシングの内部とを連通させる分岐排気管を設けることができる。

給気チャンバは、例えば、外部から挿入した作業手段により給気チャンバの内部で所定の作業を行うことが可能な作業ボックスを構成するものである。また、回転ドラムは、例えば、水平線に対して傾斜した軸線回りに回転駆動されるものである。

本発明によれば、コンテイントメント性に優れた粉粒体処理装置を提供することができる。

実施形態のコーティング装置を右側面側から見た図である。実施形態のコーティング装置を左側面側から見た図である。実施形態のコーティング装置を上方から見た図である。他の実施形態のコーティング装置を右側面側から見た図である。

図１〜図３は、実施形態に係る粉粒体処理装置としてのコーティング装置を示している。

この実施形態のコーティング装置は、処理すべき粉粒体が内部に収容され、水平線に対して傾斜した軸線Ｘ回りに回転駆動される回転ドラム１と、回転ドラム１を収容するケーシング（本体ケーシング）２と、ケーシング２の一端側に設けられ、回転ドラム１の一端側の開口部１ａを介して回転ドラム１の内部と連通する給気チャンバ３とを備えている。回転ドラム１の内部、ケーシング２の内部、及び給気チャンバ３の内部は、コーティング装置の外部環境に対して気密に隔離されている。外部環境の圧力は、例えば大気圧である。

回転ドラム１は、前述した特許文献２の回転ドラムと同様に、多角筒形の周壁部と、周壁部の一端から軸方向一方に向かって延びた多角錐形の一端部と、周壁部の他端から軸方向他方に向かって延びた多角錐形の他端部とで構成される。周壁部には給排気用の通気部（多孔部）は設けられておらず、回転ドラム１の傾斜上方側の一端部（前端部）に設けられた開口部１ａと、傾斜下方側の他端部（後端部）に設けられた通気部とを介して、回転ドラム１に対する給排気が行われる。

回転ドラム１を回転駆動する回転駆動機構４は、回転ドラム１の後端部の側（ケーシング２の外部）に配置され、外部ケーシング５の内部に収容される。

この実施形態において、給気チャンバ３は、作業ボックスを兼ねており、その前面には、作業用グローブ３ａが気密に取り付けられた１又は複数の作業口３ｂが設けられている。給気チャンバ３は、少なくとも前面、好ましくは全面が透明な材料で形成され、給気チャンバ３の内部を外部から視認することができる。また、作業者Ｍは、給気チャンバ３の前面の作業口３ｂから手を挿入し、作業口３ｂに装着された作業用グローブ３ａをはめて、給気チャンバ３内で所要の作業を行うことができる。また、給気チャンバ３の側面には、RTP容器６（図３参照）が気密に接続されており、RTP容器６の前面扉を開くことにより、RTP容器６から給気チャンバ３内に処理原料を供給し、また、給気チャンバ３内からRTP容器６に処理済品を取り出すことができる。給気チャンバ３内からRTP容器６に処理済品を取り出すことにより、給気チャンバ３に対して完全にクローズドな状態で処理済品を外部に取り出すことができる。

給気チャンバ３の一面、例えば上面に給気口３ｃが設けられ、給気口３ｃに給気口部材７が接続される。給気口部材７は、給気ダンパ８を介して図示されていない給気ダクトに接続される。熱風や冷風等の温度制御された処理気体は、図示されていない給気源（給気ファン等）から給気ダクト、給気ダンパ８及び給気口部材７を介して給気チャンバ３に給気される。給気チャンバ３への処理気体の給気風量は、給気ダンパ８によって所定風量に調整される。

ケーシング２の一部、例えば上部に吸気口２ａが設けられ、吸気口２ａに吸気管９を介して吸気フィルタボックス１０が接続される。吸気フィルタボックス１０の内部には、フィルタ、例えばヘパフィルタ１０ａが収容される。吸気フィルタボックス１０は、コーティング装置の外部環境に露出しており、外部環境の気体（空気）はヘパフィルタ１０ａで濾過された後、吸気管９を介してケーシング２の内部に吸気される。

回転ドラム１の後端部の通気部は、円環状に配置された多孔部で構成され、回転ドラム１の後端部と摺接する排気プレート１１の円周方向所定位置に設けられた排気口と連通する。この排気プレート１１の排気口には、排気ダクト１２が接続される。排気ダクト１２は、図示されていない排気源（排気ファン等）に接続され、排気ダクト１２を通じて排気される処理気体の風量は排気ダンパ１３、１４によって調整される。また、排気ダクト１２の途中部分とケーシング２の一部、例えば上部に分岐排気管１５が接続され、分岐排気管１５により、排気ダクト１２とケーシング２の内部が連通する。分岐排気管１５は、排気ダクト１２よりも小径である。

粉粒体の処理時、図示されていない給気源からの温風又は冷風等の処理気体は、給気ダンパ８によって所定風量に調整されて給気チャンバ３に給気される。給気チャンバ３に給気された処理気体は、回転ドラム１の開口部１ａから回転ドラム１の内部に流入し、回転ドラム１の内部の粉粒体層を通過した後、回転ドラム１の後端部の通気部から排気プレート１１の排気口を介して排気ダクト１２に排気され、排気源の吸引力に引かれながら排気ダクト１２を通って外部に排気される。その際の排気風量は、排気ダンパ１３、１４によって所定風量に調整される。回転ドラム１の内部には、図示されていないスプレーノズルが配置され、スプレーノズルから粉粒体層に噴霧された膜材液等のスプレー液は、回転ドラム１の回転に伴う攪拌混合作用によって各粉粒体粒子の表面に展延され、粉粒体層を通過する処理気体によって乾燥される。これにより、各粉粒体粒子の表面にコーティング被膜が形成される。尚、給気風量と排気風量の調整は、上記の給気ダンパ８、排気ダンパ１３、１４による調整に加えて、あるいは、上記の給気ダンパ８、排気ダンパ１３、１４による調整に代えて、給排気源（例えば、給気ファンや排気ファン）の駆動手段をインバータ制御することにより行っても良い。

給気ダンパ８による給気風量の調整と、排気ダンパ１３、１４による排気風量の調整により、回転ドラム１の内部と給気チャンバ３の内部の圧力は、それぞれ、外部環境の圧力（大気圧）よりも低い所定の圧力Ｐｂ、Ｐｃに制御される。この実施形態では、回転ドラム１の内部と給気チャンバ３の内部の圧力は等しく、Ｐｂ＝Ｐｃである。また、この実施形態では、排気ダクト１２とケーシング２の内部が分岐排気管１５で連通しており、ケーシング２の内部の気体が排気ダクト１２を流れる排気流の負圧に引かれ、分岐排気管１５を介して排気ダクト１２に排気される。分岐排気管１５を介してケーシング２の内部から排気される気体の排気風量と、吸気フィルタボックス１０のヘパフィルタ１０ａを通過してケーシング２の内部に流入する外部環境の気体の吸気風量との差、さらには、回転ドラム１や、回転ドラム１とケーシング２との間、回転ドラム１と給気チャンバ３との間、ケーシング２と給気チャンバ３との間に存在する微小な隙間を介して、ケーシング２の内部から回転ドラム１及び／又は給気チャンバ３に吸い込まれる気体量により、ケーシング２の内部は、外部環境の圧力よりも低い所定の圧力Ｐａに制御される。また、排気分岐管１５は排気ダクト１２よりも小径であり、排気分岐管１５を介して排気される気体の排気風量は排気ダクト１２を介して排気される気体の排気風量よりも小さいので、ケーシング２の内部の圧力Ｐａは、回転ドラム１の内部の圧力Ｐｂ、給気チャンバ３の内部の圧力Ｐｃよりも高くなる。従って、この実施形態では、Ｐｂ＝Ｐｃ＜Ｐａ＜外部環境の圧力になる。尚、分岐配管１５を介して流れる気体の排気風量は、例えば、分岐配管１５に接続されたバルブ１６の開度によって調整することができる。また、吸気フィルタボックス１０からケーシング２に流入する気体の吸気風量は、吸気フィルタボックス１０とケーシング２とを連通させる吸気管９に設けられたダンパ１７の開度によって調整することができる。あるいは、分岐排気管１５を省略して、吸気フィルタボックス１０のヘパフィルタ１０ａを通過してケーシング２の内部に流入する外部環境の気体の吸気風量と、回転ドラム１や、回転ドラム１とケーシング２との間、回転ドラム１と給気チャンバ３との間、ケーシング２と給気チャンバ３との間に存在する微小な隙間を介して、ケーシング２の内部から回転ドラム１及び／又は給気チャンバ３に吸い込まれる気体量との差により、ケーシング２の内部を、外部環境の圧力よりも低い所定の圧力Ｐａに制御することもできる。このような圧力制御により、給気チャンバ３の内部から外部環境への粉粒体の洩れ出し、回転ドラム１の内部からケーシング２の内部への粉粒体の洩れ出し、さらにケーシング２の内部から外部環境への粉粒体の洩れ出しが効果的に防止され、コーティング装置のコンテイントメント性が向上する。尚、回転ドラム１の内部の圧力Ｐｂを、給気チャンバ３の内部の圧力Ｐｃよりも低く制御して、Ｐｂ＜Ｐｃ＜Ｐａ＜外部環境になるようにしても良い。

図４は、他の実施形態のコーティング装置を示している。この実施形態のコーティング装置が、上述した実施形態のコーティング装置と実質的に異なる点は、比較的小径の回転ドラム１を用いている点、給気チャンバ３の内部に給気管３ｄを配置した点にある。給気管３ｄは、給気口３ｃに着脱自在に接続され、回転ドラム１の開口部１ａに向かって延びている。熱風や冷風等の温度制御された処理気体は、図示されていない給気源（給気ファン等）から給気ダクト及び給気口部材７を介して、すなわち、給気経路を介して給気管３ｄに導入され、給気管３ｄから回転ドラム１の開口部１ａに向けて給気される。

例えば、作業者Ｍが、作業口３ｂに装着された作業用グローブ３ａをはめて、給気チャンバ３内で所要の作業を行うと、給気チャンバ３内に圧力変動が生じ、回転ドラム１の内部との圧力バランスが乱れて、給気チャンバ３から回転ドラム１への給気風量が一時的に変動することがある。特に、この実施形態のように、回転ドラム１の径が比較的小さい場合、回転ドラム１の内部の容積が給気チャンバ３の空間容積に対して相対的に小さくなるため、給気チャンバ３内の圧力変動により、給気チャンバ３から回転ドラム１への給気風量が所望風量に対して一時的に過大になったり過小になったりする傾向がある。この実施形態では、給気チャンバ３の内部に給気管３ｄを配置し、給気管３ｄを介して処理気体を回転ドラム１の開口部１ａに向けて給気する構成としたので、給気チャンバ３内に圧力変動が生じても、その影響が回転ドラム１の内部に及びにくく、回転ドラム１の内部へは給気管３ｄを介して常に所望風量の処理気体を給気することができる。その他の事項は、上述した実施形態に準じるので、重複する説明を省略する。

１回転ドラム
１ａ開口部
２ケーシング
３給気チャンバ
１２排気ダクト
１５分岐排気管

Claims

処理すべき粉粒体が内部に収容され、その軸線回りに回転駆動される回転ドラムと、該回転ドラムを収容するケーシングと、該ケーシングの一端側に設けられ、前記回転ドラムの一端側の開口部を介して該回転ドラムの内部と連通する給気チャンバとを備えた粉粒体処理装置において、
前記ケーシングの内部、前記回転ドラムの内部、及び前記給気チャンバの内部の圧力は、それぞれ、該粉粒体処理装置の外部環境の圧力よりも低い圧力になるように制御され、前記ケーシングの内部の圧力をＰａ、前記回転ドラムの内部の圧力をＰｂ、前記給気チャンバの内部の圧力をＰｃとしたとき、Ｐｂ≦Ｐｃ＜Ｐａの関係を有することを特徴とする粉粒体処理装置。
前記回転ドラムの内部に連通した排気経路と、前記ケーシングの内部とを連通させる分岐排気管を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体処理装置。
前記給気チャンバは、外部から挿入した作業手段により前記給気チャンバの内部で所定の作業を行うことが可能な作業ボックスを構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の粉粒体処理装置。
前記回転ドラムは、水平線に対して傾斜した軸線回りに回転駆動されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の粉粒体処理装置。