JP4271306B2 - 粉体処理装置における粉掛け装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体の造粒工程や下掛けコーティング工程などで使用される粉掛け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に例示する粉体処理装置はパンコーティング装置と呼ばれ、医薬品や食品等の製造分野で広く用いられている。回転ドラム1は複数辺形、例えば図4に示すような9辺形のドラムで、その9つの面にはそれぞれ内部に向けて開口した多孔板が装着される。また、回転ドラム1の両側は円形に絞られて、一方に製品の取出口2が形成され、他方に中空軸3が同軸的に固定され、円筒状の取出口2と中空軸3が軸受7、8によってそれぞれ回転自在に支持される。
【0003】
回転ドラム1の多孔板の外周は乾燥エアーのチャンバー4になっており、回転ドラム1の背面で給気用エアーディストリビュータ5と排気用エアディストリビュータ6に接続され、回転ドラム1の回転に伴って9つのチャンバー4は次々と切り替わり、乾燥エアーが流れるようになっている。例えば、乾燥エアーは上部の給気用ディストリビュータ5から吸気され、粉体の流動床30を通過して、下部の排気用ディストリビュータ6から排気される。尚、多孔板の内面には混合バッフル(図示省略)が取付けられ、混合バッフルの作用によって均一な混合・攪拌効果が得られる。
【0004】
中空軸3を貫通して、回転ドラム1内に粉掛けノズル11’と図5に鎖線で示す液剤スプレーノズル21が水平方向に配設される。
【0005】
粉掛けノズル11’は輸送管16の先端に接続され、輸送管16は外部の粉体輸送機17に接続される。粉体輸送機17は、供給機18から供給される粉体を圧縮エアーに乗せて輸送管16に圧送し、ドラム内に散布供給する。そして、この工程を繰り返し行う。
【0006】
粉掛けノズル11’は、複数の通路管で構成される。例えば、各通路管は横長矩形断面の角管で、各々の長さが段階的に相違させてあり、最大長の通路管が最上段になり、最小長の通路管が最下段になるように、各通路管がその長さ順に上下に積層されて一体化される。各通路管は輸送管16の先端から水平に延在して、輸送管16を経由して圧送されてくる粉体と圧縮エアーが各通路管に分岐して流入する。各通路管の先端には、それぞれ吹出口が設けられ、輸送管16から分岐して各通路管に流入した粉体と圧縮エアーは、長さの異なる各通路管内を通って各々の吹出口から下方に向けて噴出して、回転ドラム1内の各辺の複数箇所に均一に散布供給される。
【0007】
液剤スプレーノズル21は、外部の給液ポンプ22に接続される。給液ポンプ22は、液タンク23に貯蔵されたコーティング液などの液剤を液剤スプレーノズル21に圧送する。給液ポンプ22によって圧送される液剤は、液剤スプレーノズル21によって粉体の流動床30に向けて噴射される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
粉掛けノズルは、粉体を回転ドラム内に均一に散布供給できるように、通路管の本数、長さ、吹出口の構造等に工夫が凝らされているが、従来の粉掛けノズル11’は、通路管の積層方向が鉛直方向になっているため、粉体の自重による沈み込みや通路抵抗等の影響で、下側の通路管からの粉体供給量が多くなる傾向がある。そのため、粉体の種類や供給条件等によっては、各通路管の吹出口から供給される粉体量に大きなバラツキが発生する場合があった。各通路管からの粉体供給量に大きなバラツキがあると、液剤による粉体の加湿状態が不均一になり、製品の粒度分布や品質等に好ましくない影響が及ぶ。
【0009】
そこで、本発明は、回転ドラム内に粉体を均一に散布供給することができる粉掛け装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、粉体を圧縮エアーに乗せて輸送する輸送管と、この輸送管を経由して輸送されてくる粉体を回転ドラム内の複数箇所に分岐して散布供給する粉掛けノズルとを備え、この粉掛けノズルは、長さが異なる複数の通路部をその長さの順に積層一体化したものであり、各通路部はそれぞれ一端部に粉体の吹出口を有し、他端部が前記輸送管に連通し、かつ、各通路部の積層方向が鉛直方向に対して所定の傾斜角θをもっている構成を提供する。
【0011】
上記傾斜角θは40°〜60°の範囲内で設定することが好ましく、また、各通路部の積層方向の寸法を、それらの長さに比例して相違させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0013】
図1は、本発明の粉掛け装置を具備したいわゆるパンコーティング装置を例示している。図1において、この実施形態に係わる粉掛けノズルが符号11で示されている。尚、図5に示す部材又は部分と実質的に同一の部材又は部分には同一の符号を付して示し、重複する記載を省略する。
【0014】
図2に示すように、粉掛けノズル11は、複数例えば5本の通路管12a〜12eで構成される。各通路管12a〜12eは横長矩形断面の角管で、各々の長さが段階的に相違させてあり、最大長の通路管12aが最上段になり、最小長の通路管12eが最下段になるように、各通路管12a〜12eがその長さ順(12a、12b、12c、12d、12eの順)に上下に積層されて一体化される。各通路管12a〜12eは輸送管16の先端から水平に延在して、輸送管16を経由して圧送されてくる粉体と圧縮エアーが各通路管12a〜12eに分岐して流入する。
【0015】
各通路管12a〜12eの先端には、それぞれ、下向きの当て板13と矩形の切り欠き14による吹出口15が形成される。例えば、当て板13は、各通路管12a〜12eの先端の天板を斜め下方に屈曲させたものである。また、切り欠き14は、各通路管12a〜12eの底板の先端部を削除して形成され、この切り欠き14と当て板13の間の開口で吹出口15が形成される。
【0016】
輸送管16から分岐して各通路管12a〜12eに流入した粉体と圧縮エアーは、長さの異なる各通路管12a〜12e内を通って各々の吹出口15から下方に向けて噴出して、回転ドラム1内の複数箇所に均一に散布供給される。回転ドラム1内への粉体供給量が均一化するように、各通路管12a〜12eの数、長さが設定され、さらには各通路管12a〜12eの吹出口15の当て板13の傾斜角度、傾斜長さが相違させてある。
【0017】
図3に示すように、粉掛けノズル11における各通路管12a〜12eの積層方向Xは、鉛直方向Yに対して所定の傾斜角θをもっている。この傾斜角θは0°以上、90°以下の角度で、後述する実験によると40°〜60°の範囲内の値に設定した場合に好ましい結果が得られる。
【0018】
また、この実施形態では、各通路管12a〜12eからの粉体供給量をより均一化させるため、各通路管12a〜12eの積層方向(X方向)の寸法wを相互に相違させてある。即ち、粉体の自重による沈み込みや通路抵抗等の影響で、下側の通路管からの粉体供給量が多くなる傾向があるため、通路管12a〜12eの寸法wを下側から上側に行くに従って大きくしている。例えば、一番下側の通路管12eの寸法wを1とした場合、12dの寸法wは1.06、12cの寸法wは1.11、12bの寸法wは1.23、12aの寸法wは1.33になっている。
【0019】
尚、粉掛けノズルにおける通路部(通路管)の形状、本数、吹出口の構造等は上記の実施形態に限定されるものではない。
【0020】
【実施例】
上記構成の粉掛けノズル11の傾斜角θを種々変えて、各通路管12a〜12eの吹出口から供給される粉体量を測定した。その結果を下表1に示す。尚、測定条件は次の通りである。
【0021】
通路管12aの全長:1300mm
通路管12eの全長:100mm
各通路管12a〜12eの吹出口15の間隔(相互間の間隔):300mm
輸送管16からの粉体輸送量:45.0kg/回
下記表1における▲1▼は通路管12e、▲2▼は通路管12d、▲3▼は通路管12c、▲4▼は通路管12b、▲5▼は通路管12aからの粉体供給量を示している。傾斜角θ=0°は、通路管の積層方向が鉛直方向になった従来の粉掛けノズル11’である(各通路管の積層方向の寸法wは全て同一)。
【0022】
【表1】
【0023】
上記測定結果から、傾斜角θをもたない従来の粉掛けノズル11’では、粉体供給量の最大値が17.7kg/回(▲1▼)、最小値が3.9kg/回(▲5▼)であり、各通路管からの供給量に大きなバラツキがあった。
【0024】
傾斜角θを20°に設定した場合は、粉体供給量の最大値が14.1kg/回(▲1▼)、最小値が4.1kg/回(▲5▼)となり、従来ノズルに比較して均一化の傾向が若干認められたが、改善効果は不十分であった。
【0025】
傾斜角θを40°に設定した場合は、粉体供給量の最大値が12.8kg/回(▲1▼)、最小値が5.2kg/回(▲5▼)となり、均一化の改善効果が認められた。
【0026】
傾斜角θを50°にした場合は、粉体供給量の最大値が12.7kg/回(▲1▼)、最小値が5.3kg/回(▲5▼)となり、傾斜角θを角度60°にした場合は、粉体供給量の最大値が9.8kg/回(▲2▼)、最小値が7.1kg/回(▲5▼)となり、顕著な改善効果が認められた。
【0027】
尚、傾斜角θを90°にした場合、粉体供給量は最も均一化されるが、粉体の吹出し方向が水平方向になるため、回転ドラム1内に供給された粉体の多くが浮遊状態となり、処理効率の低下につながる可能性があるので好ましくない。
【0028】
以上に測定結果により、粉掛けノズル11の傾斜角θは40°〜60°の範囲内で設定するのが好ましい。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、粉掛けノズルの各通路部の積層方向を鉛直方向に対して所定の傾斜角θをもって傾斜させたので、粉掛け装置による回転ドラム内への粉体供給量が均一化され、製品の品質向上や粉体処理の処理効率を高めることができる。特に、上記傾斜角θを40°〜60°の範囲内で設定し、また、各通路部の積層方向の寸法を、それらの長さに比例して相違させることにより、上記効果をより一層顕著なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係わるパンコーティング装置の要部の縦断面図である。
【図2】図1における粉掛けノズルの拡大側面図(図A)、下面図(図B)である。
【図3】図1における粉掛けノズルの拡大断面図である。
【図4】図1における回転ドラムの横断面図である。
【図5】従来のパンコーティング装置の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
1 回転ドラム
11 粉掛けノズル
12a〜12e 通路管
θ 傾斜角度
Claims (3)
- 回転ドラムの内部に粉体を供給し、回転ドラムの回転によって粉体の流動床を形成しつつ、液剤の散布と乾燥エアーの通気を行って、粉体の造粒、コーティング、乾燥などを行う粉体処理装置における、回転ドラムの内部に粉体を散布供給する粉掛け装置であって、
粉体を圧縮エアーに乗せて輸送する輸送管と、この輸送管を経由して輸送されてくる粉体を回転ドラム内の複数箇所に分岐して散布供給する粉掛けノズルとを備え、
上記粉掛けノズルは、長さが異なる複数の通路部をその長さの順に積層一体化したものであり、各通路部はそれぞれ一端部に粉体の吹出口を有し、他端部が前記輸送管に連通し、かつ、各通路部の積層方向が鉛直方向に対して所定の傾斜角θをもっていることを特徴とする粉体処理装置における粉掛け装置。 - 上記傾斜角θが40°〜60°であることを特徴とする請求項1記載の粉体処理装置における粉掛け装置。
- 上記各通路部の積層方向の寸法を、それらの長さに比例して相違させたことを特徴とする請求項1又は2記載の粉体処理装置における粉掛け装置。
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