JP2021074677A - マニホールドスプレーガン - Google Patents

Abstract

【課題】流体の供給元からの距離の違いによって吐出量に差違が生じないマニホールド型のスプレーガンを提供する。【解決手段】マニホールドスプレーガンユニット１は、圧縮空気を用いてコーティング液等を噴霧するスプレーガン７と、スプレーガン７が取り付けられるマニホールド６を有する。マニホールド６は、スプレーガン７に対しコーティング液等を供給するための液供給流路１２を備えた液供給ユニット１１と、スプレーガン７に対し圧縮空気を供給するためのエア流路２２等を備えたエア供給ユニット２１を有する。液供給流路１２は、その内径が、液体の供給元から液供給流路１２の末端に向かって拡径しており、末端部位の内径Ｄ３は、前記供給元に最も近い部位の内径Ｄ１の１.５倍〜３倍となっている。【選択図】図２

Description

本発明は、錠剤などの粉粒体にコーティング液等の液体をスプレーするスプレーガンに関し、特に、液体供給源と接続された流路から複数の流路を分岐させ、各分岐流路を介して複数のスプレーガンにコーティング液や噴霧用エアを供給するマニホールド型のスプレーガンに関する。

従来より、医薬品や食品等の錠剤に対しては、スプレーガンを用いたコーティング処理が広く行われている。コーティング処理は、多角形断面や円形断面の回転ドラム（以下、適宜ドラムと略記する）を用いたパンコーティング装置（パンコーター）によって行われることが多く、その場合、ドラム内部には、ドラムの回転に伴って転動する錠剤に対しバインダ液やコーティング液（以下、コーティング液等と略記する）を噴霧するスプレーガンが設置される。スプレーガンは、転動状態となった錠剤に対し、圧縮空気を用いてコーティング液等を噴霧する。ドラム内では、コーティング液等の噴霧と共に、熱風や冷風の処理気体が適宜供給・排気され、これにより、錠剤表面にコーティング層が形成される。

このようなパンコーティング装置では、スプレーガンの設置形態として、各スプレーガンに対し個別に液やエアを供給する１ガン１ポンプ型と、液体供給源と接続された流路を分岐させ複数のスプレーガンに液やエアを供給するマニホールド型の２つのタイプが存在する。前者の場合、ドラム内に設けたアームに複数のスプレーガンを装着すると共に、各スプレーガンにポンプからの配管を個別に取り付け、液やエアを供給する。一方、後者の場合は、アームの内部に流路を設け、この流路から複数の流路をさらに分岐させて複数のスプレーガンに液やエアを供給する。

特表２００６−５２１２０６号公報 実用新案登録第３１４２２６５号公報

ところが、スプレーガンに関する上述の各設置形態にもそれぞれ一長一短がある。すなわち、１ガン１ポンプ型のスプレーガンは、各スプレーガンがポンプと接続されているため、流量を正確にコントロールできるという利点があるが、配管が多くなり取り回しが煩雑であり、配管が汚れるという欠点を有する。これに対し、マニホールド型は、アーム内部のマニホールドが流路となるため、配管が最小ですみ、取り回しや汚染の問題は生じない。しかしながら、マニホールドから複数のスプレーガンに液やエアを供給する場合、流体の供給元に近い部分と遠い部分とでは、流体にかかる圧力に差が生じ、遠い部分にあるスプレーガンの吐出量が少なくなる傾向があるという課題があった。

本発明の目的は、流体の供給元からの距離の違いによって吐出量に差違が生じないマニホールド型のスプレーガンを提供することにある。

本発明のマニホールドスプレーガンは、圧縮空気を用いて液体を噴霧するスプレーガンと、前記スプレーガンが取り付けられ、前記スプレーガンに対し前記液体を供給するための液供給流路と、前記スプレーガンに対し前記圧縮空気を供給するためのエア流路が設けられたマニホールドと、を有するマニホールドスプレーガンであって、前記液供給流路は、その内径が、前記液体の供給元から該液供給流路の末端に向かって拡径していることを特徴とする。

本発明にあっては、液供給流路の内径を、前記液体の供給元から該液供給流路の末端に向かって拡径させることにより、各スプレーガンにかかる圧力差が緩和される。これにより、液体の供給源に近い部分と遠い部分との間の圧力差を抑えることができ、各スプレーガンの吐出量が均一化される。

この場合、前記液供給流路の前記末端部位の内径が、前記供給元に最も近い部位の内径の１.５倍〜３倍となるように設定しても良い。

また、前記マニホールドを、前記液供給路が設けられた液供給ユニットと、前記エア流路が設けられたエア供給ユニットと、から構成し、前記液供給ユニットを、前記エア供給ユニットに対し着脱可能に設けても良い。この場合、前記液供給ユニットを取り外し、当該マニホールドスプレーガンを、前記エア供給ユニットに取り付けられた前記スプレーガンに対し、前記液体の供給源から個別に前記液体を供給する仕様に変更することもできる。これにより、ハイブリッドな使用が可能となり、コーティング液の物性によって、１ガン１ポンプ仕様も選択でき、多様なコーティング処理が実施可能となる。

本発明のマニホールドスプレーガンによれば、マニホールド型のスプレーガンにおいて、マニホールド内に形成した液供給流路の内径を、液体の供給元から、液供給流路の末端に向かって拡径させるようにしたので、各スプレーガンにかかる圧力差が緩和される。これにより、液体の供給源に近い部分と遠い部分との間の圧力差を抑えることができ、各スプレーガンの吐出量が均一化される。遠い部分にあるスプレーガンの吐出量が少なくなることがなく、安定した錠剤のコーティング処理が可能となる。

本発明の実施の形態１であるマニホールドスプレーガンをパンコーティング装置（粉粒体処理装置）に取り付けた状態を示す説明図である。 本発明の実施の形態１であるマニホールドスプレーガンユニットの構成を示す説明図である。 図２のマニホールドスプレーガンユニットの断面構成を示す説明図である。 マニホールドブロック単体の構成を示す説明図である。 マニホールドスプレーガンユニットの組み立て手順を示す説明図である。 図２のマニホールドスプレーガンユニットを１ガン１ポンプ型のスプレーガンとして使用する場合の構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態２であるマニホールドスプレーガンユニットの構成を示す説明図である。

［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１であるマニホールド型のスプレーガンをパンコーティング装置に取り付けた状態を示す説明図である。図１に示すように、本発明の実施の形態１であるマニホールドスプレーガンユニット１（以下、ガンユニット１と略記する）は、回転ドラム２を備えたパンコーティング装置３に使用され、回転ドラム２内に設けられた支持ホルダ４に取り付けられる。回転ドラム２は、パンコーティング装置１の筐体５の中央部に配置されており、ほぼ水平な回転軸線Ｏを中心に回転する。回転ドラム２の内部には、被処理物として錠剤が投入・収容され、ドラム内に配されたガンユニット１によりバインダ液やコーティング液等が噴霧される。

図２は、ガンユニット１の構成を示す説明図、図３は、ガンユニット１の断面構成を示す説明図である。ガンユニット１は、図２に示すように、マニホールド６と、マニホールド６に取り付けられた複数個のスプレーガン７とを備えた構成となっている。マニホールド６は、液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１とからなり、一端側にインレットブロック３１、他端側にはエンドブロック３２がそれぞれ取り付けられている。液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１は、ポリアセタール等の合成樹脂にて形成されている。インレットブロック３１とエンドブロック３２は、ステンレス鋼にて形成されている。

ガンユニット１は、液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１が、各スプレーガン７ごとに、長手方向に複数個（ここでは３個）のブロックに分割されている（マニホールド液ブロック１１ａ〜１１ｃ，マニホールドエアブロック２１ａ〜２１ｃ、以下、マニホールドブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃのように略記する）。図４は、マニホールドブロック単体の構成を示す説明図である。ガンユニット１には、支持ホルダ４を取り付けるため、長手方向に貫通形成されたホルダ取付孔３３ａ,３３ｂが設けられており、インレットブロック３１、マニホールドブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃ、エンドブロック３２の各同位置にホルダ取付孔３３ａ,３３ｂが設けられている。

ガンユニット１は、支持ホルダ４に各ブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃを長手方向から順次挿入する形で取り付けられる。図５は、マニホールドスプレーガンユニットの組み立て手順を示す説明図である。図５（ａ）に示すように、まず、支持ホルダ４にインレットブロック３１を挿入する。インレットブロック３１にもホルダ取付孔３３ａ,３３ｂが設けられており、そこに支持ホルダ４（４ａ,４ｂ）を挿入する形でインレットブロック３１が取り付けられる。インレットブロック３１を支持ホルダ４の奥に（図中右端）に配置した後、合成樹脂製のホルダブロック３６を支持ホルダ４に挿入する（図５（ｂ））。ホルダブロック３６は、スプレーガン位置調整用に１〜３個配置される。

ホルダブロック３６を取り付けた後、各ブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃを支持ホルダ４に挿入する（図５（ｃ））。この場合、各ブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃの一端側には、スプレーガン７にコーティング液やシリンダエア等を供給する液供給流路１２やシリンダエア流路２２などの各孔に対応して口金部（嵌合凸部）３４が突設されており、隣接するブロックの対向面に形成された嵌合凹部３５と嵌合する。各嵌合凸部３４には図示しないＯリングが嵌装されており、各ブロックは液供給流路１２等の流路がシールされた状態で接続される。なお、インレットブロック３１とマニホールドブロック１１ａ,２１ａとの間に配されるホルダブロック３６も同様の構造となっている。

支持ホルダ４に各ブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃを取り付けた後、支持ホルダ４の端部にエンドブロック３２を取り付ける（図５（ｄ））。エンドブロック３２には、嵌合孔３９が設けられており、支持ホルダ４の端部はこの嵌合孔３９に嵌め込まれる。これにより、マニホールドブロック１１ａ〜１１ｃ，２１ａ〜２１ｃは支持ホルダ４ａ,４ｂに一体的に取り付けられ、ガンユニット１は、液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１を形成しつつ、支持ホルダ４ａ,４ｂに装着・固定される（図５（ｅ））。

ガンユニット１では、マニホールド６の液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１が着脱自在な構造となっている。スプレーガン７は、ノズル固定用の取付ボルト３７によって液供給ユニット１１に、また、取付ボルト３８によってエア供給ユニット２１にそれぞれ固定され、取付ボルト３７,３８にてスプレーガン７を液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１に固定することにより、液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１は一体化されガンユニット１が形成される。

この場合、本発明によるガンユニット１は、図６に示すように、液供給ユニット１１を外して別途液配管パーツ４１を取り付けることにより、１ガン１ポンプ型のスプレーガンとしても使用できる。液配管パーツ４１は、液供給ユニット１１に代わってスプレーガン７の下部に取り付けられ、液供給配管４２とリターン配管４３を介して図示しない液体供給源に接続される。これにより、スプレーガン７には、液供給配管４２によって個別にコーティング液等が供給され、余剰の液はリターン配管４３によって個別にリターンされる。このように、ガンユニット１は、図２のようなマニホールド型の構成のみならず、液供給側を１ガン１ポンプ型に置き換え可能なハイブリッド構成となっており、コーティング液等の物性に応じてユニット構成を適宜変更でき、多様なコーティング処理が実施可能となっている。

スプレーガン７は、圧縮空気を用いてコーティング液等を微粒子化してスプレーミストを形成し、それを所望のスプレーパターンにて回転ドラム２内の錠剤に噴霧する。各スプレーガン７に対しては、液供給ユニット１１からはコーティング液等が供給される。また、エア供給ユニット２１からはシリンダエア（ニードルエア）、アトマイズエア、パターンエアが各スプレーガン７に供給され、スプレーガン７内には、シリンダエア等の各エア（圧縮空気）が流れるエア通路が設けられている。

液供給ユニット１１には、スプレーガン７にコーティング液等を供給するための液供給流路１２と、スプレーガン７から余剰の液をリターンさせたりするための液リターン流路１３が設けられている。また、エア供給ユニット２１には、スプレーガン７にシリンダエア、アトマイズエア、パターンエアの各エアを供給するため、シリンダエア流路２２、アトマイズエア流路２３、パターンエア流路２４が設けられている。液供給流路１２と液リターン流路１３は、液供給ユニット１１に長手方向に沿って形成された貫通孔２８に、ステンレス製のパイプ状部材２９を圧入固定することにより形成されている。パイプ状部材２９の一端は、各ブロック１１ａ〜１１ｃの端面から突出しており口金部３４となっている。

一方、シリンダエア流路２２、アトマイズエア流路２３、パターンエア流路２４の各エア流路は、樹脂製のエア供給ユニット２１に長手方向に沿った貫通孔として形成されている。各エア流路の一端部には口金部３４として、ステンレス製の円筒部材が取り付けられている。なお、貫通孔２８自体を液供給流路１２や液リターン流路１３として用いることも可能であるが、内部にコーティング液等が流通する関係上、洗浄性や腐食性等を考慮すると、ステンレス製部材を使用することが好ましい。また、エア流路にステンレス製パイプ部材を使用することも可能である。

スプレーガン７内には、液供給ユニット１１からコーティング液等が供給される図示しない噴霧液通路と、噴霧されなかったコーティング液等が戻される液リターン通路が設けられている。噴霧液通路は、液供給流路１２から各スプレーガン７に対応して分岐した分岐液流路１４に接続され、液リターン通路は、液リターン流路１３に連通した分岐リターン流路１５と接続される。噴霧液通路は、シリンダを備えたニードル弁によって開閉され、このニードル弁を作動させるため、スプレーガン７にはシリンダエア通路（図示せず）が設けられている。シリンダエア通路は分岐エア流路２５を介してシリンダエア流路２２に接続され、スプレーガン７内に形成されたシリンダに圧縮空気を供給する。これにより、ニードル弁に接続されたピストンを作動させ、噴霧液通路の開閉がコントロールされる。

また、スプレーガン７には、コーティング液等を微粒子化するためのアトマイズエアを供給するアトマイズエア通路（図示せず）と、微粒子化されたスプレーミストを所望のスプレーパターンに調整するためのパターンエアを供給するパターンエア通路（図示せず）がそれぞれ設けられている。アトマイズエア通路は分岐エア流路２６を介してアトマイズエア流路２３に、パターンエア通路は分岐エア流路２７を介してパターンエア流路２４にそれぞれ接続されている。

ここで、本発明によるガンユニット１では、液供給ユニット１１における液供給流路１２の内径が長手方向に沿って拡大するようになっており、液供給流路１２の内径Ｄが供給元から遠ざかるにつれて拡径している。ここでは、マニホールドブロック１１ａの入口側（図中手前側：供給元側）内径がＤ１であるのに対し、マニホールドブロック１１ｃの末端側（図中奥側）内径Ｄ３がＤ１の１.５〜３倍に設定されている。このように、液供給流路１２の末端側の径Ｄ３を液供給元側の径Ｄ１よりも大きくすると、集中流路である液供給流路１２が、コーティング液等を供給するためのチャンバとして作用し、液供給流路１２内の長手方向の液圧の差が小さくなる。このため、各スプレーガン７にかかる圧力が均等化し、ノズル間の圧力差が緩和され、各スプレーガン７における液吐出量の均一化が図られる。

このように、本発明のガンユニット１は、マニホールド型の構成において、液供給ユニット１１における液供給流路１２の内径Ｄを、供給元から遠ざかるにつれて拡径させる（Ｄ１＜Ｄ３）ことにより、液供給流路１２自体をチャンバとして利用し、各スプレーガン７にかかる圧力差を緩和することができる。これにより、流体の供給元に近い部分と遠い部分との間の圧力差を抑えることができ、各スプレーガン７の吐出量を均一化することが可能となる。したがって、遠い部分にあるスプレーガン７の吐出量が少なくなることがなく、安定した錠剤のコーティング処理が可能となる。

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２のマニホールドスプレーガンユニット５１（以下、ガンユニット５１と略記する）について説明する。図７は、ガンユニット５１の構成を示す説明図である。ガンユニット５１も実施の形態１のガンユニット１と同様に、パンコーティング装置に取り付けて使用する。なお、先のガンユニット１と同様の部分、部材については同一の番号を付し、その説明は省略する。

ガンユニット５１もまた、液供給流路１２の内径が長手方向に沿って拡大するようになっているが、実施の形態１のガンユニット１とは異なり、液供給流路１２の内径Ｄが段階的に拡径している。すなわち、マニホールドブロック１１ａ〜１１ｃのそれぞれの液供給流路５２ａ〜５２ｃの内径Ｄ１,Ｄ２,Ｄ３が順次大きくなっている。また、各マニホールドブロック１１ａ〜１１ｃ内では、液供給流路５２ａ〜５２ｃの内径Ｄ１,Ｄ２,Ｄ３は一定値となっている。この場合も、例えば、Ｄ２はＤ１の１.２倍、Ｄ３はＤ２の１.２倍のようになっており、内径Ｄ３はＤ１の１.５〜３倍に設定されている。

前述同様、このように液供給流路１２の末端側の径Ｄ３を液供給元側の径Ｄ１よりも大きくすると、各スプレーガン７にかかる圧力が均等化し、各スプレーガン７における液吐出量の均一化が図られる。また、各マニホールドブロック１１ａ〜１１ｃにおける液供給流路５２ａ〜５２ｃの内径Ｄ１〜Ｄ３も、径変化のない直管のパイプ状部材を用いることができ、製造コストの低減も図られる。

本発明は前記実施の形態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、前述の実施形態では、長手方向に３ブロックを配したガンユニット１について述べたが、ブロック数（スプレーノズル数）は適宜変更可能であり、仕様に応じてスプレーノズル数を適宜変更し得るのも本願発明のマニホールドスプレーガンの特徴の一つである。なお、液供給ユニット１１とエア供給ユニット２１をスプレーガンごとにブロック分割せず、それぞれ長尺の一体部材とし、そこに複数のスプレーガンを取り付ける構成とすることも可能である。また、１つのブロックに複数のスプレーガンを取り付け、それを複数ブロック接合する構成も採用し得る。

本発明は、医薬品の錠剤のみならず、健康食品や菓子などの錠剤状食品の製造などにも広く適用可能である。

１ マニホールドスプレーガンユニット
２ 回転ドラム
３ パンコーティング装置
４ 支持ホルダ
５ 筐体
６ マニホールド
７ スプレーガン
１１ 液供給ユニット
１１ａ〜１１ｃ マニホールド液ブロック
１２ 液供給流路
１３ 液リターン流路
１４ 分岐液流路
１５ 分岐リターン流路
２１ エア供給ユニット
２１ａ〜２１ｃ マニホールドエアブロック
２２ シリンダエア流路
２３ アトマイズエア流路
２４ パターンエア流路
２５ 分岐エア流路
２６ 分岐エア流路
２７ 分岐エア流路
２８ 貫通孔
２９ パイプ状部材
３１ インレットブロック
３２ エンドブロック
３３ａ,３３ｂ ホルダ取付孔
３４ 嵌合凸部
３５ 嵌合凹部
３６ ホルダブロック
３７ 取付ボルト
３８ 取付ボルト
３９ 嵌合孔
４１ 液配管パーツ
４２ 液供給配管
４３ リターン配管
５１ マニホールドスプレーガンユニット
５２ａ〜５２ｃ 液供給流路
Ｄ１〜Ｄ３ 液供給流路内径
Ｏ 回転軸線

Claims (4)

1. 圧縮空気を用いて液体を噴霧するスプレーガンと、
   前記スプレーガンが取り付けられ、前記スプレーガンに対し前記液体を供給するための液供給流路と、前記スプレーガンに対し前記圧縮空気を供給するためのエア流路が設けられたマニホールドと、を有するマニホールドスプレーガンであって、
   前記液供給流路は、その内径が、前記液体の供給元から該液供給流路の末端に向かって拡径していることを特徴とするマニホールドスプレーガン。
2. 請求項１記載のマニホールドスプレーガンにおいて、
   前記液供給流路の内径は、前記末端部位の内径が、前記供給元に最も近い部位の内径の１.５倍〜３倍であることを特徴とするマニホールドスプレーガン。
3. 請求項１又は２記載のマニホールドスプレーガンにおいて、
   前記マニホールドは、前記液供給路が設けられた液供給ユニットと、前記エア流路が設けられたエア供給ユニットと、を備え、
   前記液供給ユニットは、前記エア供給ユニットに対し着脱可能に設けられていることを特徴とするマニホールドスプレーガン。
4. 請求項３記載のマニホールドスプレーガンにおいて、
   該マニホールドスプレーガンは、前記液供給ユニットを取り外し、前記エア供給ユニットに取り付けられた前記スプレーガンに対し、前記液体の供給源から個別に前記液体を供給する仕様に変更可能であることを特徴とするマニホールドスプレーガン。

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