JP5095666B2

JP5095666B2 - 流動層装置

Info

Publication number: JP5095666B2
Application number: JP2009094013A
Authority: JP
Inventors: 文吉柳田; 和男大石
Original assignee: Powrex KK
Current assignee: Powrex KK
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: JP2010240608A

Description

本発明は、医薬品製造、食品製造、農薬製造等の各種分野において、粉粒体の造粒、コーティング、乾燥のうち少なくとも一の処理を行う流動層装置に関する。

流動層装置は、一般に、流動層容器の底部から導入した気体（流動化気体）によって、流動層容器内で粉粒体を浮遊流動させて流動層を形成しつつ、造粒、コーティング、乾燥等の処理を行うものである。この種の流動層装置には、粉粒体の転動、噴流、及び攪拌等を伴うものも含まれ、その代表的なものとして、流動層容器の底部に回転体を配設した転動流動層装置や、流動層容器の内部にドラフトチューブを設置したワースター式流動層装置などが挙げられる。

この種の流動層装置には、粉粒体を含む気体から気体を分離するために、流動層容器内にバグフィルターやプリーツフィルター等を備えたフィルター部が配置されており、このフィルター部を介して流動層容器内の気体を排気するようにしている。

また、当該フィルター部の目詰まりを防止するために、例えば、シェーキング機構によりフィルター部を上下に振動させることによって、フィルター部に付着した微粉の払い落とし操作が行われるが、このフィルター部の払い落とし操作だけでは、フィルター部に付着した微粉を完全に除去できない場合がある。また、粉粒体の処理操作を変更する場合（例えば、粉粒体の種類や噴霧するスプレー液の種類を変えるような場合）にも、フィルター部に付着している微粉を完全に除去する必要があるため、フィルター部に付着した微粉を完全に除去できない事態が生じた場合には不都合が生じる。

そこで、上記したフィルター部の払い落とし操作と併用、或いは、当該払い落とし操作に代えて、フィルター部の洗浄を行うように構成された流動層装置が公知となっている。具体的には、この種の洗浄機能付の流動層装置では、フィルター部の洗浄時に流動層容器内の下方部に洗浄液を貯溜させ、この洗浄液中にフィルター部を浸漬させて洗浄を行うのが通例とされている（例えば、特許文献１参照）。

この際、フィルター部を洗浄液に浸漬させるためにフィルター部を流動層容器内で下降させる必要があり、また洗浄完了後にはフィルター部を元の位置まで上昇させる必要がある。そのため、特許文献１に開示の流動層装置では、フィルター部に取り付けられたワイヤーを流動層容器の外部に引き出して、その引き出したワイヤーを流動層容器の外部に配置された昇降部（モータによって駆動されるプーリー）により操作することで、流動層容器内でフィルター部を昇降可能にしている。

特開２００８−１８２９７号公報

ところで、上述のように、昇降部により流動層容器の外部でワイヤーを操作して、流動層容器の内部に配置されたフィルター部を昇降させるためには、流動層容器の壁面の一部にワイヤーを挿通するための貫通孔を設ける必要がある。そして、この貫通孔とワイヤーの間には隙間がなければ、フィルター部の昇降時にワイヤーの操作の妨げになることから、ワイヤーと貫通孔との間にはある程度の隙間を予め形成しておく必要がある。

しかしながら、ワイヤーと貫通孔との間に隙間が形成されていると、当該貫通孔の隙間により流動層容器の内外が連通することになる。したがって、流動層容器の内部で粉粒体の処理を行っている間に、貫通孔を通じて流動層容器の内部の微粉が流動層容器の外部に飛散し、周囲環境が汚染されるおそれがある。また、これと同時に、当該貫通孔を通じて流動層容器の外部の塵埃等の異物が流動層容器の内部に侵入するおそれもあり、粉粒体の処理に悪影響を与える場合がある。

さらに、流動層容器内の気体を窒素ガスで置換する（窒素パージ）場合もあるが、この場合にも窒素ガスが貫通孔から流動層容器の外部に逃げたり、流動層容器の外部の気体（空気）が、貫通孔から流動層容器内に侵入することにより、流動層容器内の気体を効率よく窒素パージできないという問題が生じ得る。

本発明は、上記実情に鑑み、フィルター部を昇降可能に支持するワイヤーの操作を妨げることなく、当該ワイヤーを挿通するために流動層容器の壁面に形成された貫通孔を通じて、微粉や塵埃等の異物や、気体が不当に往来するという事態を可及的に低減することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明は、粉粒体を気体により浮遊流動させながら造粒、コーティング、及び乾燥のうち少なくとも一の処理を行う流動層容器と、該流動層容器の内部に配置された固気分離用のフィルター部と、前記フィルター部を吊り下げ支持した状態で前記流動層容器の壁面に形成された貫通孔を通して前記流動層容器の外部に引き出されたワイヤーと、該ワイヤーを前記流動層容器の外部で操作して前記フィルター部を前記流動層容器の内部で昇降させる昇降部とを備えた流動層装置において、前記貫通孔の少なくとも一部を弾性部材で形成すると共に、該弾性部材を押圧して前記ワイヤーに密着させる押圧部を設けたことに特徴づけられる。

このような構成によれば、貫通孔の弾性部材で形成された部位を押圧部で押圧することにより、弾性部材が変形してワイヤーに密着するので、貫通孔とワイヤーとの間の隙間を閉塞することができる。そのため、この状態では、微粉や塵埃等の異物や、気体が貫通孔を通じて往来するという事態を確実に防止することができる。一方、貫通孔のうち、ワイヤーに密着する部分は弾性部材で形成されているので、押圧部による押圧を解除すると、弾性復元力により弾性部材をワイヤーから容易に離反させることができる。そのため、フィルター部を昇降させる間は押圧部による弾性部材の押圧を解除することで、ワイヤーと貫通孔との間に隙間が形成され、昇降部によるワイヤーの操作を円滑に行うことが可能となる。

上記の構成によれば、前記押圧部が、前記弾性部材に係合する係合孔を有し、該係合孔に前記弾性部材を押し込むことで、前記弾性部材を押圧するように構成されていることが好ましい。

このようにすれば、押圧部の係合孔に弾性部材を押し込むだけで、弾性部材を押圧してワイヤーに簡単に密着させることができるので、ワイヤーと貫通孔との間の隙間を容易に開閉することができるという利点がある。

本発明によれば、押圧部による貫通孔の弾性部材で形成された部位の押圧することにより、ワイヤーと貫通孔との間の隙間を容易に開閉することできるので、フィルター部を昇降可能に支持するワイヤーの操作を妨げることなく、貫通孔を通じて微粉や塵埃等の異物や気体が不当に往来するという事態を可及的に低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る流動層装置の粉粒体処理時の状態を模式的に示す図である。本実施形態の流動層容器に設けられたワイヤー挿通用の貫通孔周辺を拡大して示す図である。図２に示す押圧部で貫通孔の隙間を閉塞した状態を示す図である。本実施形態に係る流動層装置の洗浄処理時の状態を模式的に示す図である。本実施形態の流動層容器に設けられたワイヤー挿通用の貫通孔周辺の構成の変形例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る流動層装置を模試的に示している。同図に示すように、この流動層装置１は、筒状の流動層容器２を備えている。流動層容器２の内部は、下方から順に、給気室３と、粉粒体Ｍの造粒又はコーティングを行う処理室４と、排気室５とに区分される。

給気室３と処理室４との間は、パンチングメタル等の多孔板（又は金網）で構成された気体分散板６で仕切られている。給気室３には、給気ダクト３ａから熱風等の気体が供給され（図中の矢印Ａ）、この気体が気体分散板６を介して処理室４内に導入される（図中の矢印Ｂ）。

処理室４には、スプレー液（膜剤液、結合剤液等）を噴霧するスプレーノズル７が設置されており、給気室３から供給された気体により粉粒体Ｍを浮遊流動させながら造粒又はコーティングを行うようになっている。なお、スプレーノズル７は、後述するようにフィルター部８を昇降させる際は、フィルター部８の昇降動作の邪魔にならないように、フィルター部８の昇降経路外に移動可能な構成とされている。

処理室４と排気室５との間は、固気分離用のフィルター部８を介して連通している。そして、フィルター部８によって、処理室４の粉粒体Ｍを含む固気混合気体から気体を分離した後、その分離した気体を排気室５に導入すると共に、排気室５の排気ダクト５ａを通じて流動層容器２の外部に排出するようになっている（図中の矢印Ｃ）。なお、この実施形態では、流動層容器２の内周面に設けられたリング状のシール部９をフィルター部８に当接させることにより、処理室４と排気室５との間が仕切られている。

フィルター部８は、複数のバグフィルター１０と、この複数のバグフィルター１０を着脱可能に吊り下げ支持するフィルター支持部１１とから構成されている。フィルター支持部１１には、シェーキング機構（例えば、シリンダー等）１２と、流動層容器２の外部に配置された昇降部（例えば、ウインチ等）１３によって操作されるワイヤー１４とが接続されている。

シェーキング機構１２は、バグフィルター１０に付着した微粉の払い落とし操作を行うためにフィルター部８を上下に振動させるものであり、この実施形態では上下２つに切り離し可能な構成とされている。一方、ワイヤー１４は、複数のプーリー１５ａ〜１５ｄを介して流動層容器２の外部に引き出され、その端部が流動層容器２の外部に配置された昇降部１３に取付けられている。そして、昇降部１３によってワイヤー１４を操作することで、後述するバグフィルター１０の洗浄時や、或いはバグフィルター１０の交換時などにフィルター部８を流動層容器２の内部で昇降させることが可能となっている。なお、フィルター部８を下降させるときは、シェーキング機構１２の一部が切り離され、フィルター部８を上昇させて元の位置まで復帰させたときに、切り離されたシェーキング機構１２同士が再び連結されるようになっている（図１及び図４参照）。また、シェーキング機構１２によってフィルター部８を上下に振動させて払い落とし操作を行う際は、ワイヤー１４を緩める等してワイヤー１４に過度な張力が作用しないようになっている。

ワイヤー１４は、流動層容器２の内部に配置されたフィルター部８と、流動層容器２の外部に配置された昇降部１３とを連結するものであるため、流動層容器２の壁面には、図２に示すように、ワイヤー１４を挿通するための貫通孔１６が形成されている。

貫通孔１６は、流動層容器２の外部側に突出したボス部１７と、ボス部１７の先端側に固定されたゴム製のブッシュ（弾性部材）１８との両方に跨って形成されている。ボス部１７に形成された貫通孔１６の直径は、ワイヤー１４の直径よりも大きくなっており、ワイヤー１４との間に隙間が形成されるようになっている。また、ブッシュ１８に形成された貫通孔１６の直径も、ブッシュ１８を変形させない状態では、ワイヤー１４の直径よりも大きくなっており、ワイヤー１４との間に隙間が形成されるようになっている。すなわち、ブッシュ１８を変形させない状態では、貫通孔１６全体がワイヤー１４との間に隙間を有するので、ワイヤー１４の動作を円滑に行うことが可能となっている。

さらに、貫通孔１６とワイヤー１４との間の隙間を適宜閉塞するために、ブッシュ１８の外表面を押圧して、ブッシュ１８の内表面をワイヤー１４に密着させる押圧部１９が設けられている。この押圧部１９は、シリンダー２０の伸縮によってワイヤー１４の延在方向に沿って往動し、ブッシュ１８に対して接近・離反するようになっている。そして、押圧部１９には、ブッシュ１８の外表面と係合する係合孔２１が形成されており、図３に示すように、押圧部１９をブッシュ１８に接近させて係合孔２１にブッシュ１８を押し込むことで、ブッシュ１８を内径側に圧迫して押圧力を付与するようになっている。

また、この実施形態では、ブッシュ１８の外表面の一部は、押圧部１９側に向かって漸次縮径するテーパ面（例えば、円錐面）１８ａを呈している。そのため、押圧部１９の係合孔２１にブッシュ１８をスムーズに押し込むことが可能となっている。なお、このような効果は、ブッシュ１８の外表面を円筒面とし、押圧部１９の係合孔２１をブッシュ１８側に向かって漸次拡径したテーパ面とした場合にも同様に享受できる。

さらに、ブッシュ１８に形成された貫通孔１６は、ボス部１７の貫通孔１６と同径となる大径部１６ａと、この大径部１６ａよりも相対的に小径となる小径部１６ｂとから構成されており、ブッシュ１８の外表面がテーパ面１８ａとされている領域に対応した貫通孔１６が、小径部１６ｂとされている。そのため、押圧部１９でブッシュ１８のテーパ状の外表面を押圧した際に、小さな変形でもってブッシュ１８の内表面（小径部１６ｂ）をワイヤー１４に密着させることができる。

また、貫通孔１６の一部を構成するブッシュ１８の先端部には、図示しないが、外表面から内表面に向かって複数の切込みが形成されている。これにより、押圧部１９で押圧した際に、切り込みの作用によりブッシュ１８が変形しやすくなるため、押圧時にブッシュ１８の内周面をワイヤー１４にスムーズに密着させることができる。

なお、本実施形態では、貫通孔１６の中間位置に連通する連通孔２２がボス部１７に設けられると共に、この連通孔２２の貫通孔１６側と反対側の開口部に、パージ用流体（例えば、窒素などの不活性ガス）を供給する流体供給管２３が気密を保った状態で接続されている。

次に、以上のように構成された流動層装置１の動作を説明する。

まず、流動層装置１の流動層容器２内で粉粒体Ｍの処理を行う際には、図１に示すように、処理室４に収容された粉粒体Ｍが、気体分散板６を介して流動層容器２内に導入される気体によって浮遊流動される。浮遊流動させる粉粒体Ｍには、スプレーノズル７からスプレー液（膜剤液、結合剤液等）が噴霧される。この状態で、スプレーノズル７から噴霧されるスプレー液、例えば膜剤液のミストによって粉粒体Ｍが湿潤すると同時に、膜剤液中に含まれる固形成分が粉粒体Ｍの表面に付着し、乾燥固化されて、粉粒体Ｍの表面に被覆層が形成される（コーティング）。また、スプレーノズル７から噴霧されるスプレー液の種類を、例えば結合剤液に変更すれば、スプレー液のミストによって粉粒体Ｍが湿潤されて付着凝集し、乾燥されて、所定径の粒子に成長する（造粒）。

このような粉粒体Ｍのコーティングや、造粒等の処理を行っている間、処理室４内で上昇する粉粒体Ｍを含む固気混合気体は、フィルター部８のバグフィルター１０によって固気分離され、分離された気体が排気室５に導入されると共に、排気ダクト５ａを通じて流動層容器２の外部に排出される。この際、ワイヤー１４と貫通孔１６との間に隙間があり、この隙間を通じて流動層容器２の内外が連通していると、貫通孔１６を通じて微粉や塵埃等の異物や気体が不当に往来するという事態が生じ得る。そこで、これを防止するために、図３に示すように、ブッシュ１８を押圧部１９により押圧することで、ブッシュ１８の小径部１６ｂをワイヤー１４に密着させ、貫通孔１６に形成される隙間を閉塞する。

さらに、上記のような一連の粉粒体Ｍの処理を行った後に、シェーキング機構１２による払い落とし操作とは別にフィルター部８の洗浄が必要になった場合には、図４に示すような態様で、フィルター部８の洗浄処理が行われる。すなわち、同図に示すように、流動層容器２内に洗浄液Ｗを供給し、流動層容器２内に洗浄液Ｗを貯溜する。次に、ワイヤー１４が引き出されるように昇降部１３を操作して、フィルター部８を下降させ、洗浄液Ｗ中に浸漬させてフィルター部８の洗浄を行う。なお、この際、超音波振動子により洗浄液Ｗに超音波振動を付与して、フィルター部８の洗浄効果を促進するようにしてもよい。一方、フィルター部８の洗浄が完了した後は、再びワイヤー１４が引き戻されるように昇降部１３を操作して、フィルター部８を上昇させ、元の位置に復帰させる。そして、このように昇降部１３でワイヤー１４を操作する際に、ワイヤー１４と貫通孔１６との間に隙間が形成されていないと、ワイヤー１４の操作を円滑に行うことができず、フィルター部８の昇降動作に支承を来たす。そこで、これを防止するために、図２に示すように、押圧部１９によるブッシュ１８の押圧を解除し、ブッシュ１８の弾性復元力によりブッシュ１８の小径部１６ｂをワイヤー１４から離反させ、ワイヤー１４と貫通孔１６との間に再び隙間を形成する。

以上のように、本実施形態に係る流動層装置１によれば、貫通孔１６を構成するブッシュ１８を押圧部１９で押圧することにより、ブッシュ１８が変形してワイヤー１４に密着するので、貫通孔１６とワイヤー１４との間の隙間を閉塞することができる。そのため、この状態では、微粉や塵埃等の異物や気体が、貫通孔１６を通じて往来するという事態を確実に防止することができる。一方、ワイヤー１４に密着するブッシュ１８は弾性部材で形成されているので、押圧部１９による押圧を解除すると、弾性復元力によりワイヤー１４から自動的に離反する。そのため、フィルター部８を昇降させる間は押圧部１９によるブッシュ１８の押圧を解除することで、ワイヤー１４と貫通孔１６との間に隙間が形成され、昇降部１３によるワイヤー１４の操作を円滑に行うことが可能となる。換言すれば、昇降部１３によってワイヤー１４を操作するときは、ワイヤー１４と貫通孔１６との間に隙間を設け、それ以外のときは、押圧部１９によるブッシュ１８の押圧により、ワイヤー１４と貫通孔１６との間の隙間を閉塞することで、フィルター部８を昇降可能に支持するワイヤー１４の操作を妨げることなく、貫通孔１６を通じて、微粉や塵埃等の異物や気体が不当に往来するという事態を確実に防止することが可能となる。

したがって、ワイヤー１４の操作性を良好に維持しつつ、流動層容器２の内部で粉粒体Ｍの処理を行っている間に、貫通孔１６を通じて流動層容器２の内部の微粉が流動層容器２の外部に飛散して、周囲環境が汚染されるという事態を確実に防止することができる。またこれと同時に、粉粒体Ｍの処理時に、貫通孔１６の隙間を通じて流動層容器２の外部の塵埃等の異物が流動層容器２の内部に侵入するおそれがないので、粉粒体Ｍの処理を良好に行うことも可能となる。さらに、流体供給管２３を通じて流動層容器２内の気体をパージ用流体で置換（パージ）するときでも、流動層容器２内の気密を保つことができるので、パージを効率的に行うことができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実施形態では、ワイヤー１４の流動層容器２の外部への引き出し態様として、図２及び図３において、ワイヤー１４を斜め上方に向けて引き出す場合を例示したが、図５に示すように、ワイヤー１４を斜め下方に向けて引き出すようにしてもよい。この場合、斜め下方に延びるワイヤー１４に倣って、ワイヤー１４を挿通するための貫通孔１６も斜め下方に向けて設けられる。そのため、パージ用流体を供給する流体供給管２３から貫通孔１６内にパージ用流体を供給する初期段階において、押圧部１９による押圧を解除しておけば、パージ用流体を供給した際に、貫通孔１６とワイヤー１４の隙間に侵入した粉塵や洗浄水を貫通孔１６の下方傾斜に従って外部に効率よく排出して除去することが可能となる。

また、上記の実施形態では、流動層装置１の流動層容器２で、粉粒体Ｍのコーティングや造粒をする場合を説明したが、粉粒体Ｍを乾燥させる処理を行うようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、フィルター部８の払い落とし操作を行うシェーキング機構１２を備えたものを説明したが、シェーキング機構１２は適宜省略することができ、洗浄のみでフィルター部８の目詰まり等を防止するようにしてもよい。

また、フィルター部８のワイヤー１４による昇降動作は、全部を一体的に行ってもよいし、フィルター部８を複数に分割して、個別に行うようにしてもよい。

また、本発明は、上述したような流動層装置１に限らず、転動流動層装置やワースター式流動層装置等の複合型流動層装置にも同様に適用できる。

１流動層装置
２流動層容器
３給気室
３ａ給気ダクト
４処理室
５排気室
５ａ排気ダクト
６気体分散板
７スプレーノズル
８フィルター部
９シール部
１０バグフィルター
１１フィルター支持部
１２シェーキング機構
１３昇降部
１４ワイヤー
１５ａ〜１５ｄプーリー
１６貫通孔
１６ａ大径部
１６ｂ小径部
１７ボス部
１８ブッシュ（弾性部材）
１９押圧部
２０シリンダー
２１係合孔
２２連通孔
２３流体供給管
Ｍ粉粒体
Ｗ洗浄液

Claims

粉粒体を気体により浮遊流動させながら造粒、コーティング、及び乾燥のうち少なくとも一の処理を行う流動層容器と、該流動層容器の内部に配置された固気分離用のフィルター部と、前記フィルター部を吊り下げ支持した状態で前記流動層容器の壁面に形成された貫通孔を通して前記流動層容器の外部に引き出されたワイヤーと、該ワイヤーを前記流動層容器の外部で操作して前記フィルター部を前記流動層容器の内部で昇降させる昇降部とを備えた流動層装置において、
前記貫通孔の少なくとも一部を弾性部材で形成すると共に、該弾性部材を押圧して前記ワイヤーに密着させる押圧部を設けたことを特徴とする流動層装置。
前記押圧部が、前記弾性部材に係合する係合孔を有し、該係合孔に前記弾性部材を押し込むことで、前記弾性部材を押圧する請求項１に記載の流動層装置。