JP3117061U - 食品・薬品等の密閉式粉末充填装置における粉末体の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】真空凍結乾燥機で乾燥した原材料の乾燥品を、粉砕装置により粉末品に粉砕する粉砕工程と、粉末品を粉末充填装置により瓶・容器に充填する充填工程とを、密閉式に繋げ、粉砕工程で粉砕した粉末体を、粉末充填装置に対し、クローズドの状態において自動で供給していけるようにすること。
【解決手段】真空凍結乾燥機１の排出口１６に接続する粉砕装置２の取出口２１を、粉末体とエアーとに分級するサイクロン３の受入口に搬送管２２を介して接続し、そのサイクロン３の粉末体の取出口３１を収缶容器４に接続し、収缶容器４には底部に取出口４２を開設して、そこに、粉末充填装置Ａの定量繰出機構ｆが繰り出す粉末体の繰出量に対応する量の粉末体を切り出す切出装置ｃを組付け、その切出装置ｃの切り出し方向の先端側に粉末体を導く搬送管５を接続し、それの先端側を、粉末充填装置Ａの定量繰出機構ｆに粉末体を供給するコンテナｅに接続連通させる。
【選択図】図３

Description

本考案は、真空凍結乾燥機で製造した薬品・食品等の粉末体を、無菌性・無塵性を確保して瓶・容器に充填する粉末充填装置において、その粉末充填装置に粉末体を供給する供給手段に関する。

真空凍結乾燥機で製造した食品・薬品等の粉末体は、瓶・容器類に充填し密閉処理して製品とする。この医薬等の粉末体の瓶・容器への充填は、通常、まず、原材料から液材料を調整して、それを真空凍結乾燥機により凍結乾燥して乾燥バルクとし、その乾燥バルクを真空凍結乾燥機から取出して、粉砕装置にかけて粉末体に粉砕し、その粉砕装置から取出す粉末体を、粉末充填装置のホッパに投入し、粉末充填装置の定量繰出機構の作動によりホッパから定量づつ繰出して、フィダーにより粉末充填装置に順次送り込まれてくる瓶・容器に対し充填し、密封する工程を経て行われている。

このとき、無菌性・無塵性を担保するため、原液材を調整する調整工程、調整した原液材を真空乾燥する乾燥工程、乾燥した乾燥バルクを粉末に粉砕する粉砕工程、粉砕した粉末体を瓶・容器に充填する充填工程は、それぞれ、無菌性・無塵性を確保したクリーンブースまたはアイソレーターの中で行うようにしているが、各工程間を繋げる作業においては、密閉系で処理することが困難なことから、調整した原液材、それを凍結乾燥した乾燥バルク、粉末に粉砕した粉末体は、それぞれ収缶容器に蓄え、その収缶容器を、開放系において別室にある次工程の設備装置に運び、その装置のホッパ・受入口に開放系で供給するようにしている。

例えば、粉末充填装置に対し粉末体を供給する作業について説明すれば、粉末充填装置Ａは、通常、図１にあるように、上部を開放させた供給ホッパａの底部に、回転するアジテータｂを設け、そのアジテータｂの下方のホッパａの底面の開放口に、横軸で回転するスクリューローラよりなる切出装置ｃを設けて、これの作動で供給ホッパａ内の粉末体を切り出し、これを搬送管ｄにより送り出し、その搬送管ｄの先端側を小円筒状のコンテナ（ホッパ）ｅに接続し、それの内部に縦軸で回転するアジテータｂ’を設け、コンテナｅの底部には、定速で回転する縦軸のオーガーよりなる定量繰出機構ｆを設けておき、この定量繰出機構ｆの下方に、図２にあるように、搬送機構ｇにより順次供給されてくるバイアルｈが位置し、そのバイアルｈに対し、コンテナｅ内に送られてきた粉末体が、定量繰出機構ｆの作動により定量づつ繰り出され、これにより粉末体が所定量投入されたバイアルｈが、打栓機ｉおよび巻締機ｊを経て、打栓・密封されて、送り出されるように構成している。

そして、この粉末充填装置Ａは、それの装置の全体が、無菌性・無塵性を確保するアイソレーターｋで囲われるか、またはクリーンブース内に設置するが、粉末体を供給ホッパａに投入する作業は、収缶容器に収容して運んできた粉末体を、アイソレーターｋの隔壁に設けておく挿入口ｌから挿入し得る形状に形成した袋等の容器に小わけして、その容器を、作業者が、アイソレーターｋの隔壁に設けておく、手袋操作の操作口ｎ・ｎを介して差し込む手による操作で、挿入口ｌからアイソレーターｋ内に挿入し、次いでアイソレーターｋ内の供給ホッパａに投入するようにするか、クリーンブース内に持ち込んだ収缶容器から、作業員が手袋操作で容器に小わけし、供給ホッパに投入するようにしていて、開放系において行われている。

これと同様の操作・作業を、真空凍結乾燥機に対する液材料の供給、粉砕装置に対する凍結乾燥した原液材の乾燥バルクの供給においても、手作業によりそれぞれ行っているのである。

このことから、従前の医薬等の粉末体を、瓶・容器に充填して密封して製品とするには、各工程の繋ぎの部位が開放系となることで、無菌性・無塵性の確保が困難な問題がある。

ところで、出願人は、食品・薬品等の粉末体の製品を作るに際し、原材料から調整した液材料を、真空凍結乾燥機により乾燥バルクに凍結乾燥する乾燥工程と、その乾燥バルクを粉砕装置で粉砕して粉末体とする粉砕工程とを、クローズドに繋ぎ、液材料の乾燥から粉砕までを密閉式とするクローズドシステムを、特願２００１−１０６１２８（特開２００２−３１０５５６号公報）により完成している。

この出願人が開発した手段は、原材料を液材料に調整する調整工程と、凍結真空乾燥機による乾燥工程とを繋ぐ部分も含めてクローズドとする手段である。

このことから、粉砕装置による粉砕工程と、粉末充填装置により粉末体を瓶・容器に充填する充填工程とを、クローズドで繋ぐことが出来れば、液材料の凍結乾燥工程から粉砕工程を経て充填工程により瓶・容器へ充填するまでの一貫システムが密閉式で完成し得るようになって、粉末品を粉末充填装置で瓶・容器に充填するまでの無菌性・無塵性の確保が容易になってくる。
特開２００２−３１０５５６

本考案において解決しようとする課題は、真空凍結乾燥機で乾燥した原材料の乾燥品を、粉砕装置により粉末品に粉砕する粉砕工程と、粉末品を粉末充填装置により瓶・容器に充填する充填工程とを、密閉式に繋げ、粉砕工程で粉砕した粉末体を、粉末充填装置に対し、クローズドの状態において自動で供給していけるようにすることにあり、このようにする粉末充填装置における粉末体の供給手段を得ることを目的とするものである。

上述の課題を解決するための手段として、本考案においては、真空凍結乾燥機の乾燥品を回収する回収チャンバーの底部の取出口を、搬送管により粉砕装置の受入口に接続し、粉砕装置の排出口を粉末体とエアーとに分級するサイクロンの受入口に搬送管を介して接続し、サイクロンの粉末体の取出口を収缶容器に接続し、収缶容器の底部に設けた取出口を、粉末充填装置の定量繰出機構と接続する粉末体のコンテナに搬送管を介し連通し、その搬送管に、前記定量繰出機構が粉末充填装置に供給される瓶・容器に対し粉末体を定量づつ繰り出す繰出量に対応する量の粉末体を切り出す切出装置を組付けてなる粉末充填装置における粉末体の供給装置を提起するものである。

この手段は、粉砕工程で粉砕処理して収缶容器に収容した粉末体を、その収缶容器から、またはそれから小わけして、粉末充填装置の供給ホッパに投入する作動が、クローズドの状態で行われるように、破砕装置と粉末充填装置とを連繋するのは、機構的にも困難なことであるが、粉末充填装置の供給ホッパは、定量繰出機構が繰り出す粉末体を蓄えておくだけのもので、粉末充填装置が必要とするのは、定量繰出機構が定量づつ繰り出す繰出量に対応する量の粉末体であり、この量の粉末体が連続して供給されてくればよく、大量の粉末体を供給ホッパに蓄えておく必要がない、ということに想到したこと、さらに、このことから、粉砕装置の排出口から排出される粉末体とエアーとを分級するサイクロンの粉末体の取出口に接続しておく収缶容器の底部に、取出口を設けて、ここに、粉末充填装置の定量繰出機構が定量づつ繰り出す繰出量に対応する量をもって、収缶容器内の粉末体を切り出して送り出す切出装置を装設し、この切出装置で切り出される粉末体を、配管により、粉末充填装置の供給ホッパまたは、定量繰出機構に接続して設けられるコンテナに対し送り込むようにすれば、真空凍結乾燥機と粉砕装置と粉末充填装置とが、それぞれ、アイソレーターまたはクリーンブースにより囲われている場合においても、粉砕工程と充填工程との繋ぎ部位を、クローズドの状態とし得ることに想到したことにより完成したものである。

本考案による食品・薬品等の粉末体の密閉式充填装置は、粉砕装置の粉末体とエアーを分級するサイクロンの取出口に接続する収缶容器に収納された粉末体が、収缶容器の底部に設けた切出装置で切り出されて、搬送管により粉末充填装置の定量繰出機構に粉末体を供給する供給ホッパまたはコンテナに送り込まれるようにしているのだから、収缶容器に収納された粉末体を、クローズドの状態で粉末充填装置に対し供給していけるようになる。

しかも、収缶容器内の粉末体を切出装置が、粉末充填装置の定量繰出機構が繰り出す粉末体の繰出量に対応する切出量で切り出して、連続して送り出すようにしてあることから、粉砕工程と充填工程との間における粉末体を密閉系で受け渡す作業が、切出装置と搬送管よりなる極く簡略な機構で達成し得るようになる。

本考案による食品・薬品等の粉末体の密閉式充填装置において、粉砕工程でサイクロンにより分級されて収缶容器に収缶される粉末体を、収缶容器の底部の取出口から切り出す切出装置は、収缶容器内の粉末体を、粉末充填装置の定量繰出機構が所定量づつ粉末体を繰り出す作動に不足を生ぜしめない程度において、連続して切り出していけるようになればよく、通常の切出装置に用いられている振動式、スクリューローラ式のものを用いてよいものであり、また粉末充填装置の定量繰出機構に用いられている形態のものを用いてよいものである。

また、収缶容器から切出装置で切りだした粉末体を粉末充填装置に送り込む搬送管は、通常の粉末充填装置が具備する供給ホッパに対して接続してもよく、また、定量繰出機構が粉末体を取出すコンテナに対し接続しても、さらに、粉末充填装置は、既存のものが具備している供給ホッパ、コンテナを取り除き、搬送管の終端側に、定量繰出機構による粉末体の繰出しを可能とする小室を形成するように改造して、そこに、定量繰出機構に対しダイレクトに粉末体を送り込むようにしてもよいものである。

図３乃至図７は本考案手段の実施の一例を示し、図３は真空凍結乾燥機までを含めた全体の概要図、図４は粉末充填装置部の概要平面図、図５は収缶容器から粉末体を切り出す切出機構部の一部破断した正面図、図６は粉末充填装置の定量繰出機構部の縦断正面図を示し、これら図において、１は原材料から調整した液材料を凍結乾燥する真空凍結乾燥機、２はその真空凍結乾燥機１で乾燥した液材料の乾燥バルクを粉砕する粉砕装置、３は粉砕装置２で粉砕された乾燥バルクを粉末体とエアーとに分級するサイクロン、４は前記サイクロン３で分級されてそのサイクロン３の粉末体の取出口から取り出される粉末体を収容する収缶容器、ｃはその収缶容器４の底部に接続させて設けた収缶容器４内の粉末体を切り出す切出装置、５はその切出装置ｃで切り出される粉末体を導く搬送管、Ａは粉末充填装置、ｅは粉末充填装置Ａに装備せしめたコンテナ、ｆは、そのコンテナｅ内に、切出装置ｃの作動で搬送管５により送り込まれてくる粉末体を、定量づつ繰り出す定量繰出機構、ｈは搬送機構ｇにより前記定量繰出機構ｆの下方に順次供給されてくる瓶（バイアル）、ｉは定量繰出機構ｆにより、定量の粉末体が投入された瓶ｈに打栓する打栓機、ｊは打栓した瓶ｈの口を巻き締め封栓する巻締機、ｋは粉末充填装置Ａを囲うアイソレーターを示している。

真空凍結乾燥機１は、出願人が開発した前述の特開２００２−３１０５５６号公報記載の手段に用いられている形態のもので、原材料から調整装置（図示省略）で調整されて送液ラインにより液材料タンクｔに送給された液材料を、真空排気系に通ずるコールドトラップに対し連通するチャンバー１０の下面側に接続させて設けた直立円筒状のチューブ１１の内壁面に噴射して供給し、そのチューブ１１の外周に設けたジャケット１２に循環さす熱媒体により冷却して円筒状に凍結させ、所定の厚さの円筒状に凍結したところで、その円筒状の液材料の凍結体を、チューブ１１の下端側に設けておく支え１３により支承させた状態において、熱媒体により昇華熱を与えながら真空排気系の作動で真空に排気することで凍結乾燥させ、その乾燥が終えたところで排気を停め、支え１３を解放して円筒状の乾燥品Ｍを、チューブ１１の下方に接続してある回収チャンバー１４内に落下させ、その回収チャンバー１４の周壁に設けておくノズル１５からの噴気により乾燥バルクに破砕し、それを回収チャンバー１４内に噴射した噴気の圧力で、底部に設けた排出口１６からバルブｖを具備する搬送管１７で粉砕装置２に送り出すように構成している密閉式の真空凍結乾燥機である。

粉砕装置２は、エアーにより受入口２０に送り込まれてくる被粉砕物を、内部に装備せしめる回転するローターにより粉砕する通常のものでもよいが、この例においては、吹き込むエアーによる回転力で、粉体同志を衝突させるジェットミル方式のものに構成してあり、取出口２１からエアーと共に粉砕物が取り出されるようにしてある。そして、その取出口２１は、サイクロン３の受入口に搬送管２２を介し接続している。

サイクロン３は、粉砕装置２からエアーと共に送り込まれてくる粉砕物を、エアーと粉末体とに分級する通常のもので、エアーはフィルター３０を介して外部に取り出し、粉末体は底部の取出口３１から取出すようにしている。

収缶容器４は、サイクロン３の粉末体の取出口３１から取り出される粉末体を、受入口４０から受け入れて収容する通常の収缶タンクであり、その受入口４０はバルブｖにより開閉制御される搬送管４１を介しサイクロン３の取出口３１に接続させてある。

また、底部には内部に収容した粉末体を取り出す取出口４２が設けてあり、その取出口４２は、バルブｖにより開閉制御される取出管４３を介し切出装置ｃに接続してある。

切出装置ｃは、収缶容器４内の粉末体を切り出すよう収缶容器４の底部に設けた取出口４２に組み付けたもので、この例においては、モーターｍにより横軸で回転するスクリューローラにより構成され、それの切り出し方向の始端側が、収缶容器４の取出口４２に設けたバルブｖを具備する取出管４３の下端の開放口に接続させてあり、切り出し方向の終端側は、切り出した粉末体を所望の個所に導き出す搬送管５に接続している。

粉末充填装置Ａは、粉末体を充填する瓶ｈを順次供給する搬送ラインと、供給される瓶ｈに対し粉末体を定量づつ投入していくための定量繰出機構ｆと、その定量繰出機構ｆが繰り出す粉末体を収容しておくコンテナｅと、定量繰出機構ｆにより所定量の粉末体が投入された瓶ｈの口に対し打栓する打栓機ｉと、打栓し終えた瓶ｈの口をアルミ材の帯を巻き付けて封栓する封栓機ｊとを具備すること通常の粉末充填装置と変わりがないものであるが、供給ホッパは省略した形態のものとしてあって、前述の切出装置ｃで切り出されて、搬送管５により導かれる粉末体は、底部に定量繰出機構ｆを設けているコンテナｅ・ｅに対し供給されるようにしてある。

コンテナｅは、図６に示しているように密閉容器に形成されて、それの頂部に前述の搬送管５の先端側が接続・連通してあり、内部には、前記搬送管５により供給されてくる粉末体の蓄積量を検出するための、ロアセンサｓ１とアッパセンサｓ２が設けてあって、これらセンサｓ１・ｓ２により切出装置ｃの作動を制御して、コンテナｅに送り込まれる粉末体の量を適量にコントロールするようにしてある。

また、このコンテナｅの底部には、定量繰出機構ｆと接続する部位に、繰出口となる開口６１が開設してあり、その開口６１の上方におけるコンテナｅの内部には粉末体を撹拌するアジテータ６２が設けてある。

このコンテナｅの開口６１から繰り出される粉末体を定量づつ繰り出す定量繰出機構ｆは、この例においては、図６にあるように、横軸で回転するローター７０の周面に、放射状に突出する多数のシリンダ７１を取付け、それらシリンダ７１のそれぞれの内腔に摺動するピストン７２を設けて、そのピストン７２がローター７０の回転により吸引と吐出の作動を行うようにして、前記開口６１に臨んだシリンダ７１内のピストン７２が吸引作動を行って粉末体を取り込み、そのシリンダ７１が１８０度回転して瓶ｈの口に臨む位置にきたところで、ピストン７２が吐出作動を行って定量の粉末体を瓶ｈ内に投入するローター式のものとなっているが、上下方向の軸芯線で回転する縦のオーガーを用いるなど、他の形態のものを用いる場合がある。

そして、この粉末充填装置Ａは、図４にあるように、コンテナｅ、定量繰出機構ｆ、打栓機ｉ、封栓機ｊ、瓶ｈの搬送機構ｇ等を、アイソレーターｋまたはクリーンブースにより囲うようにしている。

図７は、別の実施例を示している。この例は、前述の実施例において、真空凍結乾燥機１が多連に並設され、それに伴いそれらに接続する粉砕装置２及びサイクロン３ならびに収缶容器４が多連に設置されるようになった場合に、その並列する収缶容器４を密閉大型ホッパ８に接続して、これに粉末体を集めるようにしている場合の例であり、真空凍結乾燥機１およびそれに接続させた粉砕装置２ならびに収缶容器４等については、前述の実施例と同様に構成してある。そして、切出装置ｃは収缶容器４に接続したその密閉大型ホッパ８の底部に設ける取出口８０に組付けてある。

密閉大型ホッパ８は、内部に収容する粉末体を撹拌するアジテータ（図示省略）が設けられ、それの作動で粉末体が取出口８０から接続管８１を経て、切出装置ｃの切り出し方向の始端部に、流動していき、切出装置ｃにより切り出されていくようにしてある。

切出装置ｃで切り出された粉末体を導く搬送管５は粉末充填装置Ａの、底部に定量繰出機構ｆを装備しているコンテナｅに接続させてあり、粉末充填装置Ａは前述の実施例と同様に構成してある。また、粉末充填装置Ａ及びそれをアイソレーターｋまたはクリーンブースにより囲うことも前述の実施例と変わりがなく、同様に構成してある。

従前の粉末充填装置の要部の一部破断した斜視図である。 同上粉末充填装置の全体の一部破断した正面図である。 本考案を実施せる粉末充填装置の、真空凍結乾燥機及び粉砕装置と組み合わせた状態の全体の概要図である。 同上の粉末充填装置部の概要平面図である。 同上の粉末充填装置の切出装置部の一部破断した側面図である。 同上の粉末充填装置の定量繰出機構部の縦断正面図である。 別の実施例の全体の概要図である。

符号の説明

Ａ…粉末充填装置、ａ…供給ホッパ、ｂ・ｂ’…アジテータ、ｃ…切出装置、ｄ…搬送管、ｅ…コンテナ、ｆ…定量繰出機構、ｇ…搬送機構、ｈ…瓶（バイアル）、ｉ…打栓機、ｊ…巻締機、ｋ…アイソレーター（またはクリーンブース）、ｌ…挿入口、ｍ…モーター、ｎ…手袋操作の操作口、ｓ１…ロアセンサ、ｓ２…アッパセンサ、ｔ…液材料タンク、ｖ…バルブ、１…真空凍結乾燥機、１４…回収チャンバー、１６…排気口、１７…搬送管、２…粉砕装置、２０…受入口、２１…取出口、２２…搬送管、３…サイクロン、３０…フィルター、３１…取出口、４…収缶容器、４０…受入口、４２…取出口、４３…取出管、５…搬送管、６１…開口、６２…アジテータ、７０…ローター、７１…シリンダ、７２…ピストン、８…密閉大型ホッパ、８０…取出口、８１…接続管。

Claims (2)

1. 真空凍結乾燥機１の乾燥品を回収する回収チャンバー１４の底部に設けた排出口１６を搬送管１７により粉砕装置２の受入口２０に接続し、その粉砕装置２の取出口２１を、粉末体とエアーとに分級するサイクロン３の受入口に搬送管２２を介して接続し、そのサイクロン３の粉末体の取出口３１を収缶容器４に接続し、収缶容器４には底部に取出口４２を開設して、そこに、粉末充填装置Ａの定量繰出機構ｆが繰り出す粉末体の繰出量に対応する量の粉末体を切り出す切出装置ｃを組付け、その切出装置ｃの切り出し方向の先端側に粉末体を導く搬送管５を接続し、それの先端側を、粉末充填装置Ａの定量繰出機構ｆに粉末体を供給するコンテナｅに接続連通させることを特徴とする粉末充填装置における粉末体の供給装置。
2. 収缶容器４の底部の粉末体の取出口４２に受入口が接続する密閉大型ホッパ８を設け、それの底部に粉末体の取出口８０を設けて、その取出口８０に粉末体を切り出す切出装置ｃを組付け、その切出装置ｃの切り出し方向の先端側に粉末体を導く搬送管５を接続して、それの先端側を粉末充填装置Ａの定量繰出機構ｆに粉末体を供給するコンテナｅに連通させることを特徴とする請求項１記載の粉末充填装置における粉末体の供給装置。

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