JP3153440U - 流動層装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス作業が容易な機構でありながら、スプレーノズルを水平方向に移動可能なノズル移動ユニットを備えた流動層装置を提供する。【解決手段】流動層装置は、粉粒体に対し液体を噴霧するスプレーノズル２１が配置されたスプレーケーシングユニット６を有する。スプレーノズル２１は、ノズルアーム３２とメインアーム３５を備えたスプレーノズルユニットに保持される。スプレーノズルユニットは、２組の多関節機構であるノズルガイドＬ１,Ｌ２を備えたノズル移動ユニット３０に取り付けられている。ノズルガイドＬ１,Ｌ２は、リンクギヤ４３,４９の噛合とリンクプレート４５により互いに接続されて連動する。ノズル移動ユニット３０によって、スプレーノズルユニットを水平方向に直線的に移動させ、スプレーノズル２１をスプレーケーシングユニット６内に出し入れする。【選択図】図５

Description

本考案は、粉粒体の造粒、コーティング等に使用される流動層装置に関し、特に、スプレーノズルユニットを水平方向に沿って直線的に移動可能とした流動層装置に関する。

医薬品や化粧品、食品などの分野では、粉末や顆粒等の粉粒体を気体流によって流動化し、造粒、コーティング、混合、撹拌、乾燥等の処理を行う流動層装置が広く使用されている。一般に、流動層装置では、円筒状の処理容器内に粉末等の被処理物を投入し、処理容器内に流動気体を供給して粉粒体を流動化させる。流動化された粉粒体にはバインダ液やコーティング液等がスプレーノズルにて供給され、造粒やコーティング等の処理が実施される。

このような流動層装置は、スプレーノズルは、アーム部材に取り付けられた状態でユニット化され、外部から処理容器内に挿入設置される。例えば、特許文献１の装置では、スプレーノズルを取り付けたアーム部材をある一点を中心に回動させ、スプレーノズルの挿入・抜き出しを行っている。また、特許文献２の装置では、スプレーノズルを取り付けたアーム部材を水平方向に移動させることにより、スプレーノズルの挿入・抜き出しを行っている。

特開2006-26592号公報 特公平06-11289公報 特表2003-53349号公報 実開平06-41863公報

しかしながら、特許文献１の装置のように、アーム部材を回動させる構成の場合、アームを回動させるスペースが必要となり、その分、装置の占有面積が大きくなってしまうという問題があった。この点、特許文献２の装置のように、アーム部材を水平方向に移動させる構成では、アーム部材の移動軌跡を小さく抑えることができ、装置占有面積も小さくなる。ところが、アーム部材を水平方向に移動させる装置は、特許文献２には明記されていないが、通常、アーム部材を移動させるためのロッドなどの付帯設備が必要となる。また、これら特許文献１及び２の装置は、当該装置の構造上、作業者が装置内に材料を投入する作業面にノズルの出入を行う機構を設ける必要もあるので、その分、装置が大型化・複雑化し、結局のところ省スペースにはならず、煩雑な付帯設備のメンテナンス作業も必要となるという問題があった。

本考案の目的は、メンテナンス作業が容易な機構でありながら、運転操作上での作業性を低下させることなく、スプレーノズルを水平方向に移動可能なノズル移動ユニットを備えた流動層装置を提供することにある。

本考案の流動層装置は、粉粒体を収容する処理容器と、前記処理容器内に設置されるスプレーノズルとを備えてなる流動層装置であって、前記スプレーノズルが取り付けられ、該スプレーノズルと共に前記処理容器内に挿入されるノズル取付アームと、前記ノズル取付アームが取り付けられた支持アームと、前記支持アームが取り付けられ、該支持アームを水平方向に直線的に移動させる２組の多関節機構を備えたノズル移動ユニットと、を有することを特徴とする。

本考案の流動層装置にあっては、２組の多関節機構を備えたノズル移動ユニットにより、ノズル取付アームを介してスプレーノズルが取り付けられた支持アームを水平方向に直線的に移動させる。これにより、スプレーノズルが、水平方向に沿って、処理容器内に進入したり、処理容器から退出したりする。従って、アーム部材を回動させる装置に比して、スプレーノズルの移動軌跡が小さく抑えられ、装置占有面積が小さくなる。また、２組の多関節機構というシンプルな構成にてスプレーノズルを移動でき、流動層装置の構成が簡素化され、メンテナンス作業も容易となる。

前記流動層装置において、前記多関節機構に、前記支持アームが接続される第１リンク機構と、前記処理容器と接続され、前記第１リンク機構と連動する第２リンク機構と、を設けても良い。この場合、前記第１リンク機構に、前記支持アームの端部が回転自在に取り付けられた連結プレートと、一端側が前記連結プレートに取り付けられた第１リンクアームと、前記第１リンクアームの他端側が取り付けられた第１ギヤ軸と、前記第１ギヤ軸に固定された第１リンクギヤと、前記第１ギヤ軸が回転自在に支持されるリンクプレートと、一端側が前記連結プレートに回転自在に取り付けられると共に他端側が前記リンクプレートに回転自在に取り付けられ、前記第１リンクアームと平行に延びる第１リンクロッドと、を設け、前記第２リンク機構に、一端側が前記処理容器側に取り付けられた第２リンクアームと、前記第２リンクアームの他端側が取り付けられ前記リンクプレートに回転自在に支持される第２ギヤ軸と、前記第２ギヤ軸に固定され前記第１リングギヤと噛合する第２リンクギヤと、一端側が前記処理容器側に回転自在に取り付けられると共に他端側が前記リンクプレートに回転自在に取り付けられ、前記第２リンクアームと平行に延びる第２リンクロッドと、を設けても良い。

また、前記スプレーノズルが、前記ノズル取付アームと前記支持アームを備えたスプレーノズルユニットに保持された状態で前記ノズル移動ユニットに取り付けられ、前記スプレーノズルユニットはさらに、前記ノズル取付アームが回転自在に取り付けられるアームホルダと、前記アームホルダに設けられ、前記ノズル取付アームを任意の回転角度にて固定可能な第１ロック機構と、前記アームホルダと第２ロック機構を介して接続され、前記支持アームに上下方向に移動自在に取り付けられると共に前記第２ロック機構により上下方向の任意に位置にて固定可能なホルダ軸と、を有する構成としても良い。

本考案の流動層装置によれば、２組の多関節機構を備え、ノズル取付アームが取り付けられる支持アームを水平方向に直線的に移動させるノズル移動ユニットを設けたので、ノズル取付アームに取り付けられたスプレーノズルを、水平方向に沿って、処理容器内に挿入したり、処理容器から抜き出したりすることが可能となる。従って、アーム部材を回動させる装置に比して、スプレーノズルの移動軌跡を小さく抑えることができ、流動層装置の占有面積を小さくすることが可能となる。また、２組の多関節機構というシンプルな構成にてスプレーノズルを移動できるため、流動層装置の構成が簡素化され、メンテナンス作業も容易となる。

本考案の一実施例である流動層装置の外観を示す正面図である。 図１の流動層装置の側面図である。 ノズル移動ユニットの構成を示す平面図である。 ノズル移動ユニットの側面図である。 ノズル移動ユニットの動作を示す説明図である。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本考案の一実施例である流動層装置の外観を示す正面図、図２は、図１の流動層装置の側面図である。図１の流動層装置１は、例えば、顆粒状の医薬品や食品等の製造に使用され、装置内では、処理気体によって流動化された粉粒体にバインダ液やコーティング液が噴霧される。

流動層装置１には、原料材となる粉粒体が収容され、所望の造粒コーティング処理等が行われる円筒状の処理容器２が設けられている。処理容器２はステンレス鋼にて形成されており、図１,２に示すように、支持台３によって支持されている。流動層装置１の処理容器２は、上から順に、カバーユニット４、フィルタケーシングユニット５、スプレーケーシングユニット６、原料容器コンテナユニット７及び給気ユニット８の各ユニットを重ねて配置した構成となっている。カバーユニット４とフィルタケーシングユニット（以下、フィルタケーシングと略記する）５間など各ユニット間にはリング状のシール部材が介設されており、粉粒体処理時には、各ユニット間は気密状態で接続される。

カバーユニット４は、カバーブラケット１１によって支持台３に固定支持されている。カバーユニット４の側面には、排気口１２が形成されている。この排気口１２には、図示しない排気ダクトが接続される。カバーユニット４の下面側には、フィルタケーシング５が取り付けられる。フィルタケーシング５は、スプレーケーシングユニット（以下、スプレーケーシングと略記する）６とは別に形成されている。当該流動層装置１では、フィルタケーシング５は、支持台３に組み込まれた昇降機構１３によって、上下方向に移動可能なように設けられている。

フィルタケーシング５の上端部には、円板状の天板１４が固定されている。天板１４には、カートリッジフィルタ１５が取り付けられている。天板１４は、フィルタケーシング５の内周に隙間なく溶接固定されており、流動層装置１では、ケーシング−天板間から粉漏れが生じないようになっている。流動層装置１のカートリッジフィルタ１５には、ポリエステル製の不織布を用いたフィルタ材１６が使用される。フィルタ材１６の中央には、ステンレス製のリテーナ１７が挿通される。リテーナ１７の上端は、天板１４に固定される。リテーナ１７の下端には、エンドキャップ１８とフィルタ固定ノブ１９が取り付けられる。フィルタ材１６は、フィルタ固定ノブ１９を締め込むことにより、リテーナ１７をガイドにして天板１４に固定される。

スプレーケーシング６内には、粉粒体にバインダ液やコーティング液を噴霧するためのスプレーノズル２１が設けられている。スプレーケーシング６は、スウィングブラケット２２にて支持台３に取り付けられており、水平方向にスウィング移動可能に設けられている。スウィングブラケット２２は、水平方向へのスウィング移動の他に、スプレーケーシング６に下から力が作用した際にスプレーケーシング６が上方に移動可能なスライド機構を有している。スプレーケーシング６内には、流動室２３が形成されている。流動室２３内にはスプレーノズル２１が配置されている。スプレーノズル２１には、図示しないチューブによって、装置外に設けられたポンプからバインダ液やコーティング液が供給される。

スプレーノズル２１は、ノズルガイドＬ１,Ｌ２を備えたノズル移動ユニット３０に取り付けられており、スプレーノズル２１をスプレーケーシング６に対し直線的に挿入したり、抜き出したりできるようになっている。図３はノズル移動ユニット３０の構成を示す平面図、図４はその側面図、図５はノズル移動ユニット３０の動作を示す説明図である。図３,４に示すように、流動層装置１には、複数個（ここでは３個）のスプレーノズル２１を備えたスプレーノズルユニット３１が設けられている。スプレーノズルユニット３１は、ノズルアーム３２、アームホルダ３３、ホルダ軸３４、メインアーム３５を備えており、スプレーノズル２１はノズルアーム３２に固定されている。

流動層装置１では、ノズルアーム３２は、スプレーノズル２１と共にスプレーケーシング６内に挿入される。ノズルアーム３２には蓋板５６が取り付けられており、スプレーノズルユニット３１は蓋板５６と共に移動する。蓋板５６には円筒状のボス５７が固定されており、ボス５７内はアーム取付孔５８となっている。ノズルアーム３２は、このアーム取付孔５８に挿入された後、その先端部にアームホルダ３３が取り付けられる。ノズルアーム３２にはＯリング５９が装着されており、ノズルアーム３２は気密状態でアーム取付孔５８に取り付けられる。

ノズルアーム３２は、アームホルダ３３に回転自在に取り付けられており、ロック機構（第１ロック機構）３６によって、任意の回転角度にて固定可能となっている。スプレーノズルユニット３１では、ノズルアーム３２の先端部にハンドル３７が設けられており、このハンドル３７を用いて、水平軸を中心にノズルアーム３２を適宜回転させることができる。これにより、流動層装置１では、粉粒体処理時にノズルアーム３２を９０°回転させ、スプレーノズル２１の噴霧ノズル孔を下方に向けることができるようになっている。

アームホルダ３３は、ホルダ軸３４を介して、メインアーム３５の一端側に取り付けられている。ホルダ軸３４は、メインアーム３５に対し上下方向に移動自在となっており、メカロック（第２ロック機構）３８によって任意の位置にて固定できるようになっている。メインアーム３５の他端側は、図３,４に示すように、連結プレート３９に取り付けられた回転軸４１に回転自在に支持されている。

回転軸４１にはまた、多関節機構からなるノズルガイドＬ１（第１リンク機構）のリンクアーム４２が回転自在に取り付けられている。ノズルガイドＬ１は、連結プレート３９、リンクアーム（第１リンクアーム）４２、リンクギヤ（第１リンクギヤ）４３及びリンクロッド（第１リンクロッド）４４とを備えた構成となっており、リンクギヤ４３とリンクプレート４５によって、多関節機構からなるノズルガイドＬ２（第２リンク機構）と接続されている。

リンクアーム４２の他端側にはギヤ軸（第１ギヤ軸）４６が取り付けられており、ギヤ軸４６にはリンクギヤ４３が固定されている。ギヤ軸４６は、リンクプレート４５に回転自在に支持されている。また、連結プレート３９には、リンクロッド４４の一端側が回転自在に取り付けられている。リンクロッド４４の他端側は、リンクプレート４５に回転自在に支持されている。

一方、支持台３側にはリンクブラケット４７が設けられており、ノズル移動ユニット３０のノズルガイドＬ２が取り付けられている。ノズルガイドＬ２は、リンクアーム（第２リンクアーム）４８、リンクギヤ（第２リンクギヤ）４９及びリンクロッド（第２リンクロッド）５１とを備えた構成となっており、リンクギヤ４９は、リンクギヤ４３と噛合しリンクプレート４５に取り付けられている。リンクブラケット４７には、リンクアーム４８の一端側が回転自在に取り付けられた回転軸５２が固定されている。また、リンクブラケット４７には、リンクロッド５１の一端側が回転自在に取り付けられている。

リンクアーム４８の他端側にはギヤ軸（第２ギヤ軸）５３が取り付けられており、ギヤ軸５３にはリンクギヤ４９が固定されている。前述のように、リンクギヤ４９はリンクギヤ４３と噛合している。ギヤ軸５３は、リンクプレート４５に回転自在に支持されている。また、リンクプレート４５には、リンクロッド５１の他端側が回転自在に取り付けられている。このように、ノズルガイドＬ１,Ｌ２は、リンクギヤ４３,４９の噛合とリンクプレート４５により互いに接続され、連動するようになっている。

このようなノズル移動ユニット３０では、ノズルガイドＬ１,Ｌ２による並行リンク機構が２つ配され、両機構Ｌ１,Ｌ２がリンクギヤ４３,５３にて連動する。すなわち、ノズル移動ユニット３０は、図５に示すように、ノズルガイドＬ１,Ｌ２が直線状に並んだ二点鎖線の状態（ノズル取り出し位置Ｐ）と、それらが平行に並んだ実線の状態（ノズルセット位置Ｑ）の間で作動し、それに伴ってノズルアーム３２が直線的に移動する。これにより、スプレーノズル２１は、水平方向に沿って、スプレーケーシング６内に進入したり、スプレーケーシング６から退出したりする。

そこで、当該ノズル移動ユニット３０を備えた流動層装置１では、次のようにしてスプレーケーシング６内にスプレーノズル２１が設置される。まず、ノズル取り出し位置Ｐにてスプレーノズル２１を、適宜、取り付け、調整する。調整等が済んだ後、ノズルガイドＬ１,Ｌ２を作動させ、スプレーノズル２１を水平方向に沿って移動させ、スプレーケーシング６内に進入させる。スプレーケーシング６の側壁５４には、縦長のスプレー取付孔５５が設けられており、スプレーノズル２１は、このスプレー取付孔５５からノズルアーム３２と共にスプレーケーシング６内に挿入される。ノズルアーム３２は蓋板５６と共に移動し、蓋板５６は、スプレー取付孔５５を塞ぐように、固定ネジ６１によってスプレーケーシング６に固定される。スプレーノズル２１をケーシング内に挿入し、蓋板５６を固定した後、ノズルアーム３２を適宜回転させたり、上下方向に移動させたりすることにより、スプレーノズル２１をスプレーケーシング６内の最適な位置に設置する。

このように、当該流動層装置１では、ノズルガイドＬ１,Ｌ２を備えたノズル移動ユニット３０によって、水平方向に沿って直線的にスプレーノズル２１の挿入・抜き出しを行う。このため、ノズルアーム３２がある一点を中心に回動する従来の流動層装置に比して、ノズルアーム３２の移動軌跡が小さくなる。従って、装置の占有面積を従来よりも小さく抑えることができ、装置の小型化を図ることが可能となる。また、配管類を取り外すことなく、装置外にて液量チェック等を行った後、そのままスプレーノズル２１をスプレーケーシング６内に設置でき、ノズルセッティング作業の作業性も向上する。さらに、ノズルアーム３２を自在に回転させたり、上下方向に移動させたりできるため、スプレーノズル２１を的確に流動面に近付けることができ、スプレー効率の向上も図られる。

スプレーケーシング６の下方には、原料容器コンテナユニット（以下、原料容器コンテナ）７が配置される。原料容器コンテナ７内には、被処理物となる粉粒体が投入される。原料容器コンテナ７は、下方に向けて小径となった逆円錐台形状の円筒となっている。原料容器コンテナ７には、コンテナが床面上を自在に移動可能なように台車２４が取り付けられている。原料容器コンテナ７の内部には、原料収容室２５が形成されている。原料容器コンテナ７の下部、すなわち、原料収容室２５の底部には、通気性を有する目皿板２６が設けられている。原料収容室２５内に投入された粉粒体はこの目皿板２６上にて支持される。

原料容器コンテナ７の下方には、内部に給気室２７を有する給気ユニット８が据え付けられている。給気ユニット８は、給気室２７に連通する給気ダクト２８に接続されている。給気ダクト２８は、装置外に設けられた図示しない気体供給源に接続されている。給気室２７内には、この給気ダクト２８を介して、粉粒体を流動化するための処理気体（流動気体）が供給される。

このような流動層装置１では、給気ダクト２８から給気室２７に流動気体を供給すると、この気体が目皿板２６を通って原料収容室２５に流入する。これにより、原料収容室２５内の粉粒体が吹き上げられ、原料収容室２５や流動室２３内にて流動状態となる。この状態にて、スプレーノズル２１から、適宜、バインダ液やコーティング液をスプレー状に噴霧することにより、粉粒体の造粒処理やコーティング処理が実行される。その際、粉粒体を流動状態とした気体は、微細な固体粒子がカートリッジフィルタ１５によって除去されて清浄化される。カートリッジフィルタ１５を通った気体は、その後、排気ダクトを通って装置外へと排出される。

本考案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、前述の実施例は、粉粒体にコーティング処理を施すための流動層装置を示したが、粉粒体を造粒する装置あるいは乾燥する装置にも本考案を適用することができる。

１ 流動層装置
２ 処理容器
３ 支持台
４ カバーユニット
５ フィルタケーシングユニット
６ スプレーケーシングユニット
７ 原料容器コンテナユニット
８ 給気ユニット
１１ カバーブラケット
１２ 排気口
１３ 昇降機構
１４ 天板
１５ カートリッジフィルタ
１６ フィルタ材
１７ リテーナ
１８ エンドキャップ
１９ フィルタ固定ノブ
２１ スプレーノズル
２２ スウィングブラケット
２３ 流動室
２４ 台車
２５ 原料収容室
２６ 目皿板
２７ 給気室
２８ 給気ダクト
３０ ノズル移動ユニット
３１ スプレーノズルユニット
３２ ノズル取付アーム
３３ アームホルダ
３４ ホルダ軸
３５ 支持アーム
３６ ロック機構（第１ロック機構）
３７ ハンドル
３８ メカロック（第２ロック機構）
３９ 連結プレート
４１ 回転軸
４２ リンクアーム（第１リンクアーム）
４３ リンクギヤ（第１リンクギヤ）
４４ リンクロッド（第１リンクロッド）
４５ リンクプレート
４６ ギヤ軸（第１ギヤ軸）
４７ リンクブラケット
４８ リンクアーム（第２リンクアーム）
４９ リンクギヤ（第２リンクギヤ）
５１ リンクロッド（第２リンクロッド）
５２ 回転軸
５３ ギヤ軸（第２ギヤ軸）
５４ 側壁
５５ スプレー取付孔
５６ 蓋板
５７ ボス
５８ アーム取付孔
５９ Ｏリング
６１ 固定ネジ
Ｌ１ 多関節機構（第１リンク機構）
Ｌ２ 多関節機構（第２リンク機構）
Ｐ ノズル取り出し位置
Ｑ ノズルセット位置

Claims (4)

1. 粉粒体を収容する処理容器と、前記処理容器内に設置されるスプレーノズルとを備えてなる流動層装置であって、
   前記スプレーノズルが取り付けられ、該スプレーノズルと共に前記処理容器内に挿入されるノズル取付アームと、
   前記ノズル取付アームが取り付けられた支持アームと、
   前記支持アームが取り付けられ、該支持アームを水平方向に直線的に移動させる２組の多関節機構を備えたノズル移動ユニットと、を有することを特徴とする流動層装置。
2. 請求項１記載の流動層装置において、前記多関節機構は、
   前記支持アームが接続される第１リンク機構と、
   前記処理容器と接続され、前記第１リンク機構と連動する第２リンク機構と、を有することを特徴とする流動層装置。
3. 請求項２記載の流動層装置において、
   前記第１リンク機構は、前記支持アームの端部が回転自在に取り付けられた連結プレートと、一端側が前記連結プレートに取り付けられた第１リンクアームと、前記第１リンクアームの他端側が取り付けられた第１ギヤ軸と、前記第１ギヤ軸に固定された第１リンクギヤと、前記第１ギヤ軸が回転自在に支持されるリンクプレートと、一端側が前記連結プレートに回転自在に取り付けられると共に他端側が前記リンクプレートに回転自在に取り付けられ、前記第１リンクアームと平行に延びる第１リンクロッドと、を備え、
   前記第２リンク機構は、一端側が前記処理容器側に取り付けられた第２リンクアームと、前記第２リンクアームの他端側が取り付けられ前記リンクプレートに回転自在に支持される第２ギヤ軸と、前記第２ギヤ軸に固定され前記第１リングギヤと噛合する第２リンクギヤと、一端側が前記処理容器側に回転自在に取り付けられると共に他端側が前記リンクプレートに回転自在に取り付けられ、前記第２リンクアームと平行に延びる第２リンクロッドと、を備えることを特徴とする流動層装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の流動層装置において、
   前記スプレーノズルは、前記ノズル取付アームと前記支持アームを備えたスプレーノズルユニットに保持された状態で前記ノズル移動ユニットに取り付けられ、
   前記スプレーノズルユニットはさらに、
   前記ノズル取付アームが回転自在に取り付けられるアームホルダと、
   前記アームホルダに設けられ、前記ノズル取付アームを任意の回転角度にて固定可能な第１ロック機構と、
   前記アームホルダと第２ロック機構を介して接続され、前記支持アームに上下方向に移動自在に取り付けられると共に前記第２ロック機構により上下方向の任意に位置にて固定可能なホルダ軸と、を有することを特徴とする流動層装置。

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