JP3237561U - 粉粒体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的な除去手段や温度制御によることなく、処理容器や覗き窓への粉粒体の付着を防止可能とした粉粒体処理装置を提供する。【解決手段】流動層装置１は、透明な円筒部３を備えた処理容器２を有する。円筒部３には、透明な付着防止シート１２が取り付けられている。付着防止シート１２は円筒形に形成されており、円筒部３の周囲に外挿装着される。付着防止シート１２は可撓性のある柔軟な導電性フィルムであり、ＰＥＴ製の基材と、基材上にコーティングされた導電層とから構成されている。導電層は透明性の高い導電性ポリマにて形成されている。付着防止シート１２を円筒部３の外側に配することにより、流動層装置１では、粉粒体処理時に円筒部３内に発生する静電気が除電され、静電気による円筒部３への粉粒体の付着が抑えられる。【選択図】図１

Description

本考案は、流動層造粒コーティング装置などの粉粒体処理装置における粉粒体被処理物の付着防止技術に関し、特に、合成樹脂や強化ガラスにて形成された処理容器や覗き窓への粉粒体の付着防止に関する。

流動層造粒コーティング装置や撹拌造粒機等の粉粒体処理装置では、粉粒体の造粒処理等の際、静電気や結露により、処理中の粉粒体が処理容器や覗き窓に付着してしまうことがある。このような付着現象が生じると、処理容器に付着した分、製品回収率が低下し、歩留まりが低下したり、覗き窓に付着した粉粒体により、作業者が覗き窓から流動状態を確認できなかったりする、といった問題が生じる。この場合、付着物の要因たる静電気と結露は、互いに相反するものであり、静電気をなくすために湿度を高くすると結露による付着が発生し、結露をなくすために湿度を下げると静電気による付着が発生する。したがって、粉粒体の付着防止は容易ではなく、温度と湿度を絶妙にバランスさせる精緻な制御が求められる。

特開２０１３－１３１４３６号公報 特開２０１４－２０３７７５号公報

一方、付着物に対する歩留まり対策としては、造粒処理等の後、容器に付着したものを掻き取って回収することも考え得る。しかしながら、この手法では、回収物に未造粒品が混ざるおそれがあり、実際の製造現場では採用できない。このため、処理容器の付着物は、エアブローやバイブレータ、ノッカなどの機械的な手段によって処理中に適宜除去する他なかった。また、処理容器を加温して付着の発生を防止する方法も行われているが、前述のように、加温により湿度が低下すると静電気による付着現象が生じるため、温度管理が難しいという課題があった。

さらに、視認性が求められる透明なアクリルや強化ガラスは、強度上の問題もあり、機械的な振動を直接与えることができず、また、比熱が高いため加温の効率も悪い。このため、覗き窓における付着物の除去・防止手段として、機械的振動や加温は採用できず、覗き窓にワイパを設置して対応せざるを得なかった。しかし、覗き窓にワイパを設置すると、その分、装置構成が複雑となると共に、駆動部への付着という新たな問題が生じる。また、覗き窓であれば、付着物の除去もワイパにて取り敢えず可能ではあるが、処理容器全体を考えた場合、ワイパによる付着物の除去・防止は現実的ではない。

本考案の目的は、機械的な除去手段や温度制御によることなく、処理容器や覗き窓への粉粒体の付着を防止可能とした粉粒体処理装置を提供することにある。

本考案の粉粒体処理装置は、粉粒体が収容される処理容器を備え、前記処理容器は、該処理容器内が視認可能な透明部分を有してなる粉粒体処理装置であって、前記透明部分の外側に、導電性を有する透明な粉粒体付着防止部材を配置したことを特徴とする。この場合、前記粉粒体付着防止部材により、前記透明部分の内側に前記粉粒体が付着しないよう、前記透明部分に生じる静電気を除去しても良い。

前記粉粒体処理装置において、前記粉粒体付着防止部材として、透明な導電性ポリマにて形成された導電層を有するシート状部材を用いても良い。その場合、前記粉粒体付着防止部材が、透明な合成樹脂製基材上に前記導電層をコーティングした導電性フィルムであっても良い。

また、前記粉粒体処理装置が流動層装置であり、前記処理容器に、前記透明部分として、その内部で前記粉粒体が流動状態となって撹拌混合される透明な円筒部を設け、前記粉粒体付着防止部材を円筒状に形成し、前記円筒部の周囲に配置するようにしても良い。この場合、前記粉粒体付着防止部材を前記円筒部に対し着脱自在に外挿装着しても良い。

さらに、前記粉粒体処理装置が流動層装置であり、前記処理容器に、前記透明部分として、前記処理容器の内部を視認可能な覗き窓を設け、前記粉粒体付着防止部材を前記覗き窓の窓板の外側に配置するようにしても良い。この場合、前記処理容器をフィルタケーシング、スプレーケーシング、原料容器コンテナ、及び、給気ユニットと、を備えた構成とし、前記覗き窓を前記フィルタケーシングと前記スプレーケーシングに設けても良い。

また、前記粉粒体処理装置が撹拌造粒装置であり、前記処理容器に、前記透明部分として、前記処理容器の内部を視認可能な覗き窓を設け、前記粉粒体付着防止部材を前記覗き窓の窓板の外側に配置するようにしても良い。この場合、前記処理容器に、有底略円筒状のベッセルと、前記ベッセルの上端に開閉自在に取り付けられた上蓋と、を有する構成とし、前記覗き窓を前記上蓋に設けても良い。

加えて、前記透明部分をアクリル、ポリカーボネート、強化ガラスの何れかにて形成しても良い。

本考案の粉粒体処理装置によれば、処理容器の透明部分の外側に、導電性を有する透明な粉粒体付着防止部材を配置したので、粉粒体処理時に処理容器内に発生する静電気を除電することができる。このため、造粒等の処理の際、静電気によって粉粒体が処理容器に付着するのを防止でき、歩留まりの低下を抑えることが可能となる。また、粉粒体付着防止部材自体は透明であるため、透明部分の視認性を妨げることがなく、視認性を確保したまま、粉粒体の静電気による付着防止を図ることが可能となる。

本考案の実施の形態１である粉粒体処理装置（流動層装置：小型機）の構成を示す説明図である。 付着防止シートの構成を示す説明図である。 発泡ビーズを用いた実験の様子を示す説明図であり、（ａ）付着防止シートがない状態、（ｂ）は付着防止シートを装着した状態をそれぞれ示している。 本考案の実施の形態２である粉粒体処理装置（流動層装置：大型機）の構成を示す説明図である。 図４の流動層装置における覗き窓部分の断面構成を示す説明図である。 本考案の実施の形態３である粉粒体処理装置（高速撹拌造粒機）の構成を示す説明図である。

（実施の形態１）
以下、本考案の実施の形態について説明する。図１は、本考案の実施の形態１である粉粒体処理装置の構成を示す説明図であり、当該実施の形態は、本考案による粉粒体付着防止技術を小型の流動層装置（粉粒体処理装置）に適用したものである。図１の流動層装置１は、試作や研究開発などに好適な小型の装置（例えば、フロイント産業株式会社製「ＶＦＣ－ＬＡＢ Ｍｉｃｒｏ」：商品名）であり、粉粒体の造粒・コーティング処理を実施するための処理容器２を備えている。処理容器２は、強化ガラス製の円筒部３と、円筒部３の下側に配設された逆円錐台形の原料容器コンテナ４と、を備えた構成となっている。

円筒部３は、外径約２５０ｍｍ・高さ約４００ｍｍの透明な円筒容器であり、処理容器２の透明部分となっている。円筒部３の上端部は、金属製の上蓋５にて閉じられている。上蓋５の容器内部側には、フィルタ６が取り付けられている。原料容器コンテナ４はステンレス鋼にて形成されており、粉粒体原料（被処理物）が収容される。原料容器コンテナ
４は給気部７上に立設されており、給気部７には装置本体８側から処理気体（流動エア）が供給される。また、原料容器コンテナ４内には、粉粒体原料に対してバインダ液やコーティング液（処理液、以下、バインダ液等と略記する）を噴霧するスプレーノズル９が取り付けられている。スプレーノズル９に対しては、装置本体８から、給液チューブ１１を介してバインダ液等が供給される。

流動層装置１では、給気部７から原料容器コンテナ４の下部に処理気体を供給する。流動エアは、処理容器２内にて旋回気流を形成し、処理容器２内の粉粒体を吹き上げる。原料容器コンテナ４内の粉粒体は、処理気体によって吹き上げられ円筒部３内にて流動状態となり撹拌混合される。そして、流動状態となった粉粒体に、スプレーノズル９から適宜バインダ液等を噴霧する。これにより、流動層装置１にて、粉粒体の造粒処理やコーティング処理が実行される。一方、粉粒体を流動状態とした処理気体は、微細な固体粒子がフィルタ６によって除去されて清浄化され、上蓋５の上面から装置外へと排出される。

ここで、当該流動層装置１では、処理容器２の円筒部外側に、透明な導電性フィルムにて形成された付着防止シート（粉粒体付着防止部材）１２が取り付けられている。付着防止シート１２もまた円筒形に形成されており、円筒部３の周囲に外挿装着される。なお、本考案における「透明」は、処理容器２内の状態が視認できる程度の透明性を意味しており、透明部分や付着防止シートには光線透過率１００％の完全な透明性は求められない。

図２は、付着防止シート１２の構成を示す説明図である。図２に示すように、付着防止シート１２は、厚さ約１００μｍ程度の可撓性のある柔軟な導電性フィルムであり、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する）製の基材１３と、基材１３上にコーティングされた導電層１４（約０.３μｍ）とから構成されている。導電層１４は、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ポリチオフェン系樹脂）のような透明性の高い導電性ポリマにて形成されている。なお、図２は、付着防止シート１２の構成を分かりやすくするため、導電層１４の厚さを誇張して示している。

このような付着防止シート１２を円筒部３の外側に配することにより、流動層装置１では、粉粒体処理時に円筒部３内に発生する静電気が除電される。このため、造粒等の処理の際、静電気によって粉粒体が円筒部３に付着するのを防止でき、歩留まりの低下を抑えることが可能となる。また、付着防止シート１２自体は透明であるため、透明な円筒部３の視認性を妨げることがなく、視認性を確保したまま、粉粒体の静電気による付着防止を図ることが可能となる。したがって、処理中の円筒部３内の様子を周囲から見ることができ、被処理物の流動状態の確認も容易となる。

本考案者らの実験によれば、付着防止シート１２がない状態にて、上記流動層装置「ＶＦＣ－ＬＡＢ Ｍｉｃｒｏ」にて発泡ビーズを５分間乾燥処理すると、図３（ａ）に示すように、円筒部３の内面に処理中の発泡ビーズＢが付着した。次に、その状態で、円筒部３に付着防止シート１２を取り付けると、同（ｂ）に示すように、円筒部３に貼り付いた発泡ビーズＢは円筒部３から離れ、原料容器コンテナ４側にて流動状態となった。また、（ｂ）の状態から付着防止シート１２を取り除くと、再び（ａ）の状態にほぼ即座に戻り、付着防止シート１２の効果が確認できた。

（実施の形態２）
次に、本考案の実施の形態２である粉粒体処理装置について説明する。図４は、本考案の実施の形態２である粉粒体処理装置の構成を示す説明図である。なお、以下の実施の形態では、実施の形態１の流動層装置１と同様の部分、部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

当該実施の形態は、本考案による粉粒体の付着防止技術を大型の流動層装置に適用したものである。図４の流動層装置２１は、医薬品等の量産に好適な大型の装置（例えば、フロイント産業株式会社製「フローコーター」：商品名）であり、当該装置も、粉粒体の造粒・コーティング処理を実施するための処理容器２２を備えている。

処理容器２２は円筒状に形成されており、上から順に、フィルタケーシング２３、スプレーケーシング２４、原料容器コンテナ２５および給気ユニット２６の各容器を垂直方向に重ねて配置した構成となっている。フィルタケーシング２３の上端部には排気口２７が設けられており、排気口２７は図示しない排気設備に接続されている。フィルタケーシング２３内には、排気浄化用のフィルタ（図示せず）が取り付けられている。フィルタケーシング２３の側面には、ケーシング内の状態が確認できるように、覗き窓（透明部分）２８が設けられている。覗き窓２８には、透明なアクリル樹脂または強化ガラスにて形成された窓板２９がはめ込まれている。

スプレーケーシング２４内は流動室３１となっている。流動室３１内には、粉粒体にバインダ液等を噴霧するためのスプレーノズル（図示せず）が取り付けられている。スプレーケーシング２４の側面にも、流動室３１内の状態を確認できるように、覗き窓（透明部分）３２が設けられている。覗き窓３２には、透明なアクリル樹脂または強化ガラスにて形成された窓板３３がはめ込まれている。

スプレーケーシング２４の下方には原料容器コンテナ２５が配置され、原料容器コンテナ２５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２５の側面にも、コンテナ内の状態を確認できるように、覗き窓（透明部分）３４が設けられている。覗き窓３４にも、透明なアクリル樹脂または強化ガラスにて形成された窓板３５がはめ込まれている。

原料容器コンテナ２５の下方には、給気ユニット２６が据え付けられている。給気ユニット２６には給気ダクト３６が取り付けられており、給気ダクト３６は、装置外に設けられた図示しないエア供給源に接続されている。給気ユニット２６内には、この給気ダクト３６を介して、粉粒体を流動化するための処理気体（流動エア）が供給される。

このような流動層装置２１では、給気ダクト３６から給気ユニット２６に流動エアを供給する。流動エアは、処理容器２２内にて旋回気流を形成し、処理容器２２内の粉粒体を吹き上げる。吹き上げられた粉粒体は、流動室３１内にて流動状態となり撹拌混合される。そして、流動状態となった粉粒体に、スプレーノズルから適宜バインダ液等をスプレー状に噴霧する。これにより、流動層装置２１にて、粉粒体の造粒処理やコーティング処理が実行される。一方、粉粒体を流動状態とした処理気体は、微細な固体粒子がフィルタによって除去されて清浄化され、その後、排気口２７から装置外へと排出される。

ここで、当該流動層装置２１では、透明な覗き窓２８,３２,３４の窓板２９,３３,３５の外側に、導電性フィルムにて形成された付着防止シート（粉粒体付着防止部材）３７が取り付けられている。図５は、覗き窓２８,３２,３４の部分の断面構成を示す説明図である。図５に示すように、付着防止シート３７は、基材１３と導電層１４に加えて粘着層３８が設けられており、粘着層３８によって窓板２９,３３,３５に貼り付けられている。粘着層３８もまた透明になっており、付着防止シート３７は厚さ約０.１ｍｍ程度の可撓性のある柔軟な透明シートとなっている。

このような付着防止シート３７を窓板２９,３３,３５に配することにより、流動層装置２１では、粉粒体処理時に覗き窓２８,３２,３４部分に発生する静電気が除電される。このため、造粒等の処理の際、静電気によって粉粒体が窓板２９,３３,３５に付着してしまうのを防止でき、処理中における覗き窓２８,３２の視認性を確保することが可能となる。すなわち、視認性は確保したまま、粉粒体の静電気による付着防止を図ることができ、処理中におけるフィルタケーシング２３やスプレーケーシング２４内の様子を覗き窓２８,３２,３４から確認することが可能となる。したがって、覗き窓２８,３２,３４に付着した粉粒体により作業者が粉粒体の流動状態を確認できない、という事態を防止でき、製品品質や生産効率の向上を図ることが可能となる。

（実施の形態３）
さらに、本考案の実施の形態３である粉粒体処理装置について説明する。図６は、本考案の実施の形態３である粉粒体処理装置の構成を示す説明図である。当該実施の形態は、本考案による粉粒体の付着防止技術を粉粒体処理装置の一種である撹拌造粒装置に適用したものである。図６の撹拌造粒装置４１は、医薬品などの粉粒体造粒物を製造する装置（例えば、フロイント産業株式会社製「グラニュマイスト」：商品名）であり、当該装置も、粉粒体の造粒・コーティング処理を実施するためのベッセル（処理容器）４２を備えている。

ベッセル４２は有底略円筒状に形成されており、粉粒体が投入される。ベッセル４２内に供給された粉粒体被処理物は、ベッセル４２の底部中央に配設された撹拌翼４３にて撹拌・造粒される。ベッセル４２の側部には、処理済みの粉粒体が排出される排出部４４と、粉粒体解砕用のチョッパ４５が設けられている。ベッセル４２の上端には、ベッセル４２の一部として上蓋４６が開閉自在に取り付けられている。上蓋４６には、図示しないスプレーノズルが取り付けられており、ベッセル４２内の粉粒体にバインダ液を噴霧できるようになっている。

また、上蓋４６には、ベッセル４２内の状態が確認できるように、覗き窓（透明部分）４７が設けられている。覗き窓４７には、透明なポリカーボネート樹脂にて形成された窓板４８がはめ込まれている。この撹拌造粒装置４１においても、覗き窓４７の窓板４８の外側に、導電性フィルムにて形成された付着防止シート３７が取り付けられている。覗き窓４７の部分は図５と同様の断面構成となっており、付着防止シート３７は、粘着層３８によって窓板４８に貼り付けられている。

このような付着防止シート３７を窓板４８に配することにより、撹拌造粒装置４１では、粉粒体処理時に覗き窓４７部分に発生する静電気が除電される。このため、造粒処理の際、静電気によって粉粒体が窓板４８に付着してしまうのを防止でき、処理中における覗き窓４７の視認性を確保することが可能となる。すなわち、視認性は確保したまま、粉粒体の静電気による付着防止を図ることができ、処理中におけるベッセル４２内の様子を覗き窓４７から確認することが可能となる。したがって、覗き窓４７に付着した粉粒体により作業者が粉粒体の処理状態を確認できない、という事態を防止でき、製品品質や生産効率の向上を図ることが可能となる。

以上のように、本考案の粉粒体処理装置では、アクリルやポリカーボネート、強化ガラスといった透明な部材にて形成された部位（透明部分）の外側に、導電性フィルムを用いた付着防止シートを貼り付けまたはラッピングする。これにより、円筒部３や覗き窓２８,３２,４７のような透明部分に生じる静電気を除去し、視認性を確保したまま、これらの部位への静電気による粉粒体の付着を防止することが可能となる。したがって、機械的な除去手段や温度制御によることなく、処理容器や覗き窓への粉粒体の付着を防止することができ、粉粒体処理装置における歩留まりや生産性の改善を図ることが可能となる。

本考案は前記実施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、実施の形態１の流動層装置１においては、付着防止シート１２を円筒部３に被せるような形で取り付け、着脱自在な構成としたが、実施の形態２,３にて使用している付着防止シート３７のように、基材１３または導電層１４に重ねて粘着層を設け、シートを円筒部３に貼り付けても良い。また、付着防止シート１２,３５ではなく、円筒部３や窓板２９,３３,４８の外側に、粉粒体付着防止部材として、直接、導電性ポリマをコーティングしても良い。

さらに、付着防止シートも、可撓性がある透明な導電性フィルム部材であれば良く、前述のものには限定されない。加えて、透明部分である円筒部３や窓板２９,３３,４８の素材は、透明で強度や耐熱性が好適なものであれば、アクリルやポリカーボネート、強化ガラスには限定されない。また、前述の実施の形態は、流動層装置や撹拌造粒装置に本考案による粉粒体の付着防止技術を適用した例を示したが、本考案の技術は、パンコーティング装置や遠心転動造粒装置や粉砕装置の覗き窓など、実施の形態以外の粉粒体処理装置にも適用可能である。なお、前述の実施の形態にて示した各種数値は一例であり、本考案は前記数値には限定されない。

本考案は、粉粒体処理装置以外にも適用可能であり、例えば、粉粒体の搬送装置など、透明部分への静電気による粉粒体の付着が問題となる各種装置にも使用可能である。

１ 流動層装置（粉粒体処理装置）
２ 処理容器
３ 円筒部（透明部分）
４ 原料容器コンテナ
５ 上蓋
６ フィルタ
７ 給気部
８ 装置本体
９ スプレーノズル
１１ 給液チューブ
１２ 付着防止シート（粉粒体付着防止部材）
１３ 基材
１４ 導電層
２１ 流動層装置（粉粒体処理装置）
２２ 処理容器
２３ フィルタケーシング
２４ スプレーケーシング
２５ 原料容器コンテナ
２６ 給気ユニット
２７ 排気口
２８ 覗き窓（透明部分）
２９ 窓板
３１ 流動室
３２ 覗き窓（透明部分）
３３ 窓板
３４ 覗き窓（透明部分）
３５ 窓板
３６ 給気ダクト
３７ 付着防止シート（粉粒体付着防止部材）
３８ 粘着層
４１ 撹拌造粒装置（粉粒体処理装置）
４２ ベッセル
４３ 撹拌翼
４４ 排出部
４５ チョッパ
４６ 上蓋
４７ 覗き窓（透明部分）
４８ 窓板
Ｂ 発泡ビーズ

Claims (11)

1. 粉粒体が収容される処理容器を備え、
   前記処理容器は、該処理容器内が視認可能な透明部分を有してなる粉粒体処理装置であって、
   前記透明部分の外側に、導電性を有する透明な粉粒体付着防止部材を配置した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、
   前記粉粒体付着防止部材は、前記透明部分の内側に前記粉粒体が付着しないよう、前記透明部分に生じる静電気を除去することを特徴とする粉粒体処理装置。
3. 請求項１又は２記載の粉粒体処理装置において、
   前記粉粒体付着防止部材は、透明な導電性ポリマにて形成された導電層を有するシート状部材であることを特徴とする粉粒体処理装置。
4. 請求項３記載の粉粒体処理装置において、
   前記粉粒体付着防止部材は、透明な合成樹脂製基材上に前記導電層をコーティングした導電性フィルムであ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流動層装置であり、
   前記処理容器は、前記透明部分として、その内部で前記粉粒体が流動状態となって撹拌混合される透明な円筒部を備え、
   前記粉粒体付着防止部材は円筒状に形成され、前記円筒部の周囲に配置され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、
   前記粉粒体付着防止部材は、前記円筒部に対し着脱自在に外挿装着されることを特徴とする粉粒体処理装置。
7. 請求項１～６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流動層装置であり、
   前記処理容器は、前記透明部分として、前記処理容器の内部を視認可能な覗き窓を備え、
   前記粉粒体付着防止部材は、前記覗き窓の窓板の外側に配置されることを特徴とする粉粒体処理装置。
8. 請求項７記載の粉粒体処理装置において、
   前記処理容器は、フィルタケーシング、スプレーケーシング、原料容器コンテナ、及び、給気ユニットを有し、
   前記覗き窓は、前記フィルタケーシングと前記スプレーケーシングに設けられていることを特徴とする粉粒体処理装置。
9. 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撹拌造粒装置であり、
   前記処理容器は、前記透明部分として、前記処理容器の内部を視認可能な覗き窓を備え、
   前記粉粒体付着防止部材は、前記覗き窓の窓板の外側に配置されることを特徴とする粉粒体処理装置。
10. 請求項９記載の粉粒体処理装置において、
    前記処理容器は、有底略円筒状のベッセルと、前記ベッセルの上端に開閉自在に取り付けられた上蓋と、を備え、
    前記覗き窓は、前記上蓋に設けられていることを特徴とする粉粒体処理装置。
11. 請求項１～１０の何れか１項に記載の粉粒体処理装置において、
    前記透明部分は、アクリル、ポリカーボネート、強化ガラスの何れかにて形成されてなることを特徴とする粉粒体処理装置。

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