JP5222137B2

JP5222137B2 - 流動層装置

Info

Publication number: JP5222137B2
Application number: JP2008521124A
Authority: JP
Inventors: 重実磯部; 邦昭山中; 一臣鵜野澤; 成通武井
Original assignee: Freund Corp
Current assignee: Freund Corp
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2027-05-21
Also published as: EP2039420A4; EP2039420A1; WO2007145051A1; JPWO2007145051A1; US20100178202A1

Description

本発明は、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、装置接合部に配されるシール部材の洗浄が容易な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。流動層装置では、流動化した粉粒体にバインダ液やコーティング液等をスプレーノズルにて供給し、造粒やコーティング等の処理が実施される。図８はこのような流動層装置の構成を示す説明図である。図８に示すように、流動層装置101は、円筒状の処理容器102を備えており、その内部には粉末等の被処理物が投入され、造粒、コーティング等の処理が実施される。

処理容器は、上から順に、フィルタケーシング103、スプレーケーシング104、原料容器105及び給気ユニット106を重ねて配置した形態となっている。フィルタケーシング103とスプレーケーシング104の間、スプレーケーシング104と原料容器105の間、及び、原料容器105と給気ユニット106の間はそれぞれ、リング状のシール部材を用いた気密接合部107〜109にて気密に締結されている。図９〜１１は気密接合部107〜109の構成を示す説明図であり、図９は気密接合部107、図１０は気密接合部108、図１１は気密接合部109の構成をそれぞれ示している。

図９に示すように、気密接合部107では、断面が略Ｕ字形に形成されたＵシール111が使用されている。フィルタケーシング103の下端部外周にはシール取付部112が径方向に向かって延出形成されており、その内側のシール溝113内にＵシール111が収容される。シール溝113内には、Ｕシール111の背後にシリンダ室114が形成され、シリンダ室114には給気口115を介して図示しない給排気手段から圧縮エアが供給される。シリンダ室114に圧縮エアを供給すると、図９（ａ）→（ｂ）に示すように、圧縮エアの押圧力によって、Ｕシール111がシール溝113の下端部から下方に向かって突出する。

一方、スプレーケーシング104の上端部外周には、フランジ116が径方向に向かって延出形成されている。フランジ116は、その上面がシール取付部112の下面側と対向するように配置される。シリンダ室114に圧縮エアが供給され、Ｕシール111がシール溝113から突出すると、図９（ｂ）に示すように、Ｕシール111の下端がフランジ116の上面に当接する。これにより、気密接合部107が気密状態となり、フィルタケーシング103とスプレーケーシング104の間がシールされる。

次に、気密接合部108では、図１０に示すように、角形断面を有するシリコンスポンジパッキン117（以下、パッキン117と略記する）が使用されている。スプレーケーシング104の下端部外周には、フランジ118が径方向に向かって延出形成されている。これに対し、原料容器105の上端部外周にも、フランジ118と対向する形でフランジ119が延出形成されている。パッキン117は、これらのフランジ118,119の間に配置される。原料容器105は、給気ユニット106側に設けられたアクチュエータ121によって、上方に押し上げられるようになっており、図１０（ａ）→（ｂ）のように原料容器105が押し上げられると、パッキン117はフランジ118,119間に挟持される。これにより、気密接合部108が気密状態となり、スプレーケーシング104と原料容器105の間がシールされる。

さらに、気密接合部109では、図１１に示すように、角形断面を有するシリコンスポンジパッキン122,123（以下、パッキン122,123と略記する）が使用されている。原料容器105の下端部外周には、フランジ124が延出形成されており、その下面側にパッキン122が取り付けられる。これに対し、給気ユニット106の上端部外周にも、フランジ124と対向する形でフランジ125が延出形成されており、その上面側にパッキン123が取り付けられている。一方、原料容器105と給気ユニット106との間には、通気性の目皿板126が設置される。目皿板126は、金網等にて形成された多孔板127と、多孔板127を保持する補強板128とから構成される。そこで、図１１（ａ）→（ｂ）のように、アクチュエータ121によって原料容器105が押し上げられると、フランジ124,125が近接し、目皿板126と補強板127を挟持しつつ両パッキン122,123が密接する。これにより、気密接合部109が気密状態となり、原料容器105と給気ユニット106の間がシールされる。
特開2004-244205号公報特表2004-500979号公報特開平7-158738号公報特表2000-506962号公報特表2003-520744号公報特表2004-509755号公報特開2005-291496号公報

一方、このような流動層装置101では、粉粒体の種類を変える場合など、ＧＭＰ(Good Manufacturing Practice)の観点からも、適宜、流動層装置101の内部を洗浄する必要がある。装置の洗浄処理には、処理容器102内に洗浄液を溜める溜め洗いや、流動層装置101内に設置した洗浄ノズルから洗浄液を噴射するジェット洗浄など、従来より種々の方式が用いられるが、近年、洗浄工数を削減すべく、その自動化が促進されている。例えば、前述のジェット洗浄の場合、処理容器102から製品を取り出した後、スイッチ操作ひとつで洗浄ノズルが作動し、適宜移動しながら、処理容器102内を所定時間洗浄する。これにより、従来の手作業での洗浄処理に比して大幅に洗浄工数の削減が図られる。

ところが、前述の流動層装置101の場合、通常の自動洗浄では気密接合部107,108のシール面（密着面）を洗浄できないという問題が生じる。すなわち、気密接合部107,108において、Ｕシール111やパッキン117とフランジ116やフランジ118,119に密着している部分は、そのままの状態では洗浄液が届かず洗浄を行うことができない。この場合、圧縮エアを抜いたり、原料容器105を下げたりすることにより、各気密接合部107,108の気密を解除すれば、シール面を露出させることができ、その状態で洗浄処理を行えば、シール面を洗浄することも可能である。

しかしながら、シールを解除して洗浄を行うと、洗浄液や処理容器102内に残留した製品が装置外に曝露（飛散）し、装置周囲が汚染されるおそれがある。特に、医薬品製造設備では、近年、製品曝露による薬害や災害を防止すべく、封じ込め（コンテインメント）対策が重要視されており、その観点からもシール解除状態での洗浄処理は好ましくない。このため、従来の流動層装置では、処理容器内の自動洗浄後に、装置を分解し、気密接合部を分解洗浄する必要があり、洗浄処理を自動化したにもかかわらず、結局、洗浄工数自体は余り削減されないのが現実である。

本発明の目的は、装置を分解することなくシール面の洗浄が可能でありながら、洗浄中であっても製品が装置外に曝露することのない流動層装置を提供することにある。

本発明の流動層装置は、筒状に形成された複数のユニットからなる処理容器と、前記ユニット間に設けられ前記処理容器内の気密性を保持する気密接合部とを有する流動層装置であって、前記気密接合部は、前記ユニットの周方向に沿って延設された第１シール部と、前記第１シール部の径方向外側に設けられ、該ユニットの周方向に沿って延びる第２シール部とを有すると共に、接合される前記ユニットのうち一方側の前記ユニットの端部に形成され、前記第１シール部を構成する第１シール部材が収容可能な第１シール溝と、前記第２シール部を構成する第２シール部材が収容可能な第２シール溝とを備えたシール部材取付部と、接合される前記ユニットのうち他方側の前記ユニットの端部に形成され、前記シール部材取付部と対向し、前記第１及び第２シール部材が密接可能なシール受け部と、を有し、前記第１シール溝に該シール溝の内部と連通する給気口を設け、前記給気口を介して気体を給排気することにより、前記第１シール部材を前記第１シール溝内にて上下方向に移動可能に設置し前記第１シール部材は、前記給気口を介して前記第１シール溝内に気体を供給することにより下方に移動して前記シール受け部に密接し前記気密接合部の気密性が保持される一方、前記給気口を介して前記第１シール溝内を吸引することにより前記第１シール部材が上方に移動して前記シール受け部から離脱し前記気密接合部の気密性が解除されることを特徴とする。

本発明にあっては、複数のユニットからなる処理容器の気密接合部に、第１シール部を設けると共に、第１シール部の外側に第２シール部を配し、第１シール部を気密性の保持と解除が自在に切り換え可能とすることにより、粉粒体処理時には第１シール部の気密性を保持する一方、第２シール部の気密性を保持しつつ第１シール部の気密性を解除して処理容器の洗浄を行うことができる。このため、第１シール部のシール面を曝露の問題なく洗浄することができ、従来の装置では不可能であったシール面を自動洗浄でき、製品や材料等を処理容器内に封じ込めた状態で洗浄処理を行うことが可能となる。

前記流動層装置において、前記給気口を介して気体を給排気することにより前記第１シール部材を第１シール溝から前記シール受け部に向かって出没させ、該第１シール部材の出没により前記気密接合部の気密性の保持と解除を切り換えるようにしても良い。

また、前記第２シール溝に該シール溝の内部と連通する給気口を設け、前記給気口を介して気体を給排気することにより、前記第２シール部材を前記第２シール溝内にて上下方向に移動可能に設置し、前記第２シール部材は、前記給気口を介して前記第２シール溝内に気体を供給することにより下方に移動して前記シール受け部に密接し前記気密接合部の気密性が保持される一方、前記給気口を介して前記第２シール溝内を吸引することにより前記第２シール部材が上方に移動して前記シール受け部から離脱し前記気密接合部の気密性が解除されるようにしても良い。

また、前記流動層装置において、粉粒体処理時にあっては、前記第１シール部の気密性を保持し、前記処理容器内の洗浄時にあっては、第２シール部の気密性を保持しつつ前記第１シール部の気密性を解除するようにしても良い。

一方、前記処理容器を、処理気体濾過用のフィルタが配置されたフィルタケーシングユニットと、被処理物に対し液体を噴霧するスプレーノズルが配置されたスプレーケーシングユニットと、被処理物が収容される原料容器ユニットと、前記原料容器に対し処理気体を供給する給気ユニットとを備える構成とし、前記フィルタケーシングユニットと前記スプレーケーシングユニットとの間の前記気密接合部では、前記第１及び第２シール部が共に気密性の保持と解除が自在に切り換え可能としても良い。

また、前記処理容器を、処理気体濾過用のフィルタが配置されたフィルタケーシングユニットと、被処理物に対し液体を噴霧するスプレーノズルが配置されたスプレーケーシングユニットと、被処理物が収容される原料容器ユニットと、前記原料容器に対し処理気体を供給する給気ユニットとを備える構成とし、前記スプレーケーシングユニットと前記原料容器ユニットとの間の前記気密接合部では、前記第１シール部のみが気密性の保持と解除が自在に切り換え可能としても良い。

本発明の流動層装置によれば、筒状に形成された複数のユニットからなる処理容器と、ユニット間に設けられ処理容器内の気密性を保持する気密接合部とを有する流動層装置にて、気密接合部に、ユニットの周方向に沿って延設された第１シール部と、第１シール部の径方向外側に設けられ、ユニットの周方向に沿って延びる第２シール部とを設け、第１及び第２シール部のうち少なくとも第１シール部が、気密性の保持と解除が自在に切り換え可能とすることにより、粉粒体処理時には第１シール部にて気密接合部の気密性を維持する一方、第２シール部の気密性を保持しつつ第１シール部の気密性を解除して処理容器の洗浄を行うことが可能となる。このため、第２シール部にて気密接合部の気密性を維持しつつ第１シール部のシール面を洗浄することができ、曝露の問題なく、処理容器内に製品や材料等を封じ込めた状態でシール面を自動洗浄することが可能となる。

本発明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の流動層装置の断面図である。フィルタケーシングとスプレーケーシングの間の気密接合部の構成を示す説明図である。（ａ）は図３の気密接合部における粉粒体処理時の状態を示す説明図、（ｂ）は洗浄時の状態を示す説明図である。スプレーケーシングと原料容器の間の気密接合部の構成を示す説明図である。（ａ）は図５の気密接合部における粉粒体処理時の状態を示す説明図、（ｂ）は洗浄時の状態を示す説明図である。原料容器と給気ユニットの間の気密接合部の構成を示す説明図である。従来の流動層装置の構成を示す説明図である。従来の流動層装置におけるフィルタケーシングとスプレーケーシングの間の気密接合部の構成を示す説明図である。従来の流動層装置におけるスプレーケーシングと原料容器の間の気密接合部の構成を示す説明図である。従来の流動層装置における原料容器と給気ユニットの間の気密接合部の構成を示す説明図である。

符号の説明

１処理容器
２フィルタケーシング（フィルタケーシングユニット）
３スプレーケーシング（スプレーケーシングユニット）
４原料容器（原料容器ユニット）５給気ユニット
６天板７カートリッジフィルタ
８スプレーノズル９目皿板
１０ａ,１０ｂブラケット１１天蓋
１２フィルタ室１３排気ダクト
１５ワイヤ１６ａ,１６ｂプーリ
１７フィルタ材１８ａ,１８ｂエンドキャップ
１９リテーナ２０フィルタ固定ノブ
２１ゴムパッキン２２パルスジェットノズル
２３開口部２４流動室
２５スプレーアーム２６回転ノズル
３０支柱３１車輪
３２台車３３原料収容室
３４多孔板３５サポートブラケット
４１給気室４２給気ダクト
４３蛇腹部４４フランジ
４５フランジ４６固定ノズル
５１空気圧シリンダ５２ロッド
５３連結アーム５４蛇腹部
５５シール容器６１気密接合部
６２気密接合部６３気密接合部
６４Ｕシール（第１シール部材）６５Ｕシール（第２シール部材）
６６シール取付部６７シール溝（第１シール溝）
６８シール溝（第２シール溝）６９シリンダ室
７１シリンダ室７２給気口
７３給気口７４フランジ（シール受け部）
７５Ｕシール（第１シール部材）７６固定シール（第２シール部材）
７７シール取付部７８シール溝（第１シール溝）
７９シール溝（第２シール溝）８１シリンダ室
８２給気口８３フランジ（シール受け部）
８４目皿シール８５ａ,８５ｂシール収容溝
８６目皿押さえ金具８７固定シール
８８シール収容溝８９凹溝
９１シール部（第１シール部）９２シール部（第２シール部）
９３シール部（第１シール部）９４シール部（第２シール部）
９５給排気手段 101 流動層装置
102 処理容器 103 フィルタケーシング
104 スプレーケーシング 105 原料容器
106 給気ユニット 107 気密接合部
108 気密接合部 109 気密接合部
111 Ｕシール 112 シール取付部
113 シール溝 114 シリンダ室
115 給気口 116 フランジ
117 シリコンスポンジパッキン 118 フランジ
119 フランジ 121 アクチュエータ
122 シリコンスポンジパッキン 123 パッキン
124 フランジ 125 フランジ
126 目皿板 127 多孔板
128 補強板Ｓ１シール部位
Ｓ２シール部位

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明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の流動層装置の断面図である。図１の流動層装置は円筒形状の処理容器１を備え、例えば、粉粒体の表面にコーティング処理を行うために使用される。図１に示すように、処理容器１は、上から順に、フィルタケーシング（フィルタケーシングユニット）２、スプレーケーシング（スプレーケーシングユニット）３、原料容器（原料容器ユニット）４及び給気ユニット５を重ねて配置した形態となっている。

フィルタケーシング２とスプレーケーシング３は、ブラケット１０ａ,１０ｂによって支柱３０に固定支持されている。また、フィルタケーシング２とスプレーケーシング３の間、スプレーケーシング３と原料容器４の間、及び、原料容器４と給気ユニット５の間はそれぞれ、リング状のシール部材を用いた気密接合部６１〜６３にて気密に締結されている。フィルタケーシング２内には天板６が配置されており、天板６にはカートリッジフィルタ７が取り付けられている。スプレーケーシング３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８が配置されている。原料容器４内には被処理物となる粉粒体が投入され、原料容器４の底部には粉粒体を保持するための目皿板９が設置されている。

フィルタケーシング２の上端は天蓋１１によって閉塞されており、フィルタケーシング２の内部にはフィルタ室１２が形成されている。フィルタ室１２には、外気と連通した排気ダクト１３が接続されている。フィルタ室１２内には、円板状に形成された天板６が収容されている。天板６の周縁はフィルタケーシング２の内面に接触しており、その上面にはワイヤ１５の一端が取り付けられている。ワイヤ１５は、プーリ１６ａ,１６ｂを介して装置外に引き出されている。ワイヤ１５の他端側は、モータにて駆動される図示しないプーリに接続されている。このワイヤ１５により、天板６はフィルタケーシング２及びスプレーケーシング３内を上下方向に移動可能となっている。

カートリッジフィルタ７には、ポリエステル製の不織布を用いたフィルタ材１７が使用される。フィルタ材１７の上下には、ステンレス製のエンドキャップ１８ａ,１８ｂが取り付けられる。フィルタ材１７の中央には、ステンレス製のリテーナ１９が挿通される。リテーナ１９の上端は天板６に固定され、下端にはフィルタ固定ノブ２０が取り付けられる。フィルタ材１７は、このフィルタ固定ノブ２０を締め込むことにより、リテーナ１９をガイドにして天板６に固定される。エンドキャップ１８ａと天板６との間には、ゴムパッキン２１が介設される。

フィルタケーシング２にはさらに、逆洗用のパルスエアを噴出するパルスジェットノズル２２が設置されている。天板６には、フィルタ材１７の中央に臨んで開口部２３が形成されている。パルスジェットノズル２２は、この開口部２３の上方に配置される。パルスジェットノズル２２は、図示しないパルスエア供給源に接続されており、カートリッジフィルタ７の内側にパルスエアを噴射する。これにより、いわゆる逆洗処理が実施され、フィルタ材１７に付着した粉粒体が払い落とされる。

スプレーケーシング３は、気密接合部６１によって気密状態でフィルタケーシング２と接合されている。フィルタケーシング２の内部には、噴霧室を兼ねた流動室２４が形成されている。流動室２４内には、スプレーノズル８が配置されている。スプレーノズル８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８はスプレーアーム２５に取り付けられており、スプレーアーム２５は支柱３０に摺動自在に取り付けられている。これにより、スプレーノズル８は、スプレーケーシング３内にて上下方向に適宜移動可能となっている。また、スプレーケーシング３内には、自動洗浄用の回転ノズル２６が上下移動可能に設置されている。回転ノズル２６には、装置外に設けられた洗浄ポンプユニットより高圧水が供給される。回転ノズル２６を上下移動させつつ回転させることにより、処理容器１の内壁に付着した残留物がムラなく洗浄される。

原料容器４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４は、スプレーケーシング３の下端に、気密接合部６２を介して気密状態で取り付けられる。原料容器４は、走行用の車輪３１を備えた台車３２に取り付けられており、床面上を自在に移動できるようになっている。原料容器４の内部には、原料収容室３３が形成されている。原料容器４の下部には、通気性を有する目皿板９が設けられている。目皿板９には、通常、４２×１７５メッシュ、３２×１３２メッシュ、２４×１１０メッシュ等の畳織金網が使用される。目皿板９は、目皿板補強用にパンチング板や平織金網を重ねせて形成された多孔板３４と、多孔板３４を支持するステンレス製のサポートブラケット３５とから構成されている。原料収容室３３内に投入された粉粒体は、この目皿板９上に保持される。

原料容器４の下方には、内部に給気室４１を有する給気ユニット５が据え付けられている。給気ユニット５は、給気室４１に連通する給気ダクト４２に接続されている。給気ダクト４２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。また、給気ユニット５の上部には、上下方向に伸縮自在な蛇腹部４３と、蛇腹部４３の上端に取り付けられたリング状のフランジ４４とが設けられている。フランジ４４は、原料容器４の下端に設けられたフランジ４５と図示しないクランプ部材にて結合される。給気室４１内にはまた、室内洗浄用の固定ノズル４６が設置されている。固定ノズル４６にも前述の洗浄ポンプユニット高圧水が供給され、給気ユニット５内や目皿板９の下面側などが洗浄される。

給気室４１内にはさらに、空気圧シリンダ５１が配置されている。空気圧シリンダ５１のロッド５２の先端部には、径方向に延びる複数本の連結アーム５３が取り付けられている。連結アーム５３の外周部はフランジ４４に連結されており、空気圧シリンダ５１の動作に伴って、フランジ４４が上下方向に移動する。空気圧シリンダ５１とロッド５２は、蛇腹部５４を有するシール容器５５内に収容されている。このシール容器５５によって、空気圧シリンダ５１は、給気室４１に対して遮蔽された状態で配置される。

当該流動層装置では、空気圧シリンダ５１を駆動してフランジ４４を下降させると原料容器４の車輪３１が床面に接触し、台車３２が走行可能状態となる。これにより、粉粒体の処理が終了した原料容器４を搬出したり、未処理の粉粒体が投入された原料容器４を装置内に搬入したりすることができる。一方、原料容器４をスプレーケーシング３と給気ユニット５との間に搬入し、その状態で空気圧シリンダ５１を駆動してフランジ４４を上昇させると、原料容器４が押し上げられる。これにより、気密接合部６２が密接しスプレーケーシング３と原料容器４が気密状態で接合される。また、原料容器４の押し上げに際し、気密接合部６３も密接する。給気ユニット５のフランジ４４には固定シール（固定シール８７；図７参照）が設けられており、原料容器４と給気ユニット５が気密状態で接合される。

このような流動層装置では、給気ダクト４２から給気室４１に流動エアを供給すると、このエアが目皿板９を通って原料収容室３３に流入する。これにより、原料収容室３３内の粉粒体が吹き上げられ、原料収容室３３や流動室２４内にて流動状態となる。そして、この状態にてスプレーノズル８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、粉粒体のコーティング処理が実行される。なお、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７によって除去されて清浄化された後、排気ダクト１３を通って排出される。

一方、ＧＭＰ等の観点から、流動層装置ではコーティング処理を所定時間行った後、適宜、処理容器１内の洗浄を行う必要がある。洗浄処理は、回転ノズル２６と固定ノズル４６を用いて自動的に行われ、処理容器１内に付着した残留物は、高圧洗浄水によって洗い流される。ここで、従来の流動層装置では、前述のように、このような自動洗浄によっては気密接合部６１,６２のシール面を洗浄することができないため、洗浄処理後、各ユニットを解体してシール面を別途洗浄している。この際、気密接合部６１,６２の気密を解除して洗浄処理を行うと、製品曝露が生じ、コンテインメントが達成できないのは既述の通りである。

これに対し、本発明による流動層装置では、気密接合部６１,６２に特殊な構造を採用することにより、自動洗浄時にシール面も同時に洗浄できるようにし、煩雑な解体洗浄を省きコンテインメントと洗浄工数の削減の両立を図っている。図３〜７は気密接合部６１〜６３の構成を示す説明図であり、図３,４は気密接合部６１、図５,６は気密接合部６２、図７は気密接合部６３の構成をそれぞれ示している。

図３に示すように、気密接合部６１には、内外に２つのシール部９１,９２（第１,第２シール部）が設けられている。このシール部９１,９２では、シリコンやウレタン樹脂等にて形成された２本のＵシール（第１,第２シール部材）６４,６５が使用されている。フィルタケーシング２の下端部外周には、シール取付部６６が径方向に向かって延出形成されている。シール取付部６６の内側には、２本のシール溝６７,６８（第１,第２シール溝）が径方向に並列に形成されている。シール溝６７,６８内には、それぞれＵシール６４,６５が収容されている。各シール溝６７,６８内のＵシール６４,６５の背後には、それぞれシリンダ室６９,７１が形成されている。シリンダ室６９,７１には給気口７２,７３が設けられており、装置外に設けられた給排気手段９５と接続されている。一方、スプレーケーシング３の上端部外周には、フランジ（シール受け部）７４が径方向に向かって延出形成されている。フランジ７４の上面は、シール取付部６６の下面側と対向するように配置されている。

このような気密接合部６１では、シリンダ室６９,７１に圧縮エアが供給されると、圧縮エアの押圧力によって、Ｕシール６４,６５がシール溝６７,６８内を下方に移動する。これにより、Ｕシール６４,６５がシール取付部６６の下端部から突出し、Ｕシール６４,６５の下端がフランジ７４の上面に当接する。これにより、気密接合部６１が気密状態となり、フィルタケーシング２とスプレーケーシング３の間がシールされる。これに対し、シリンダ室６９,７１からエアを吸引すると、Ｕシール６４,６５がシール溝６７,６８内に引き込まれ、上方に移動する。これにより、Ｕシール６４,６５の下端がフランジ７４の上面から離脱し、気密接合部６１の気密状態が解除される。なお、フィルタケーシング２とスプレーケーシング３は支柱３０に固定支持されているため、シール取付部６６の下端とフランジ７４の上面との間の距離Ｌは一定に保持されている。従って、気密接合部６１の気密性は、Ｕシール６４,６５の出没により、自在にコントロールすることが可能である。

一方、気密接合部６１においては、各Ｕシール６４,６５はそれぞれ別個に作動可能となっている。当該流動層装置では、Ｕシール６４,６５を粉粒体処理時と洗浄時とで適宜使い分けることにより、シール面の洗浄を曝露なく実現している。図４（ａ）は粉粒体処理時、（ｂ）は洗浄時における気密接合部６１の状態を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、粉粒体処理時にはシリンダ室６９にエアを供給し、内側のＵシール６４をフランジ７４と密接させる。これにより、気密接合部６１は気密状態となり、この状態で粉粒体処理を実施する。なお、この際、シリンダ室７１にもエアを供給し、外側のＵシール６５をフランジ７４と密接させておいても良い。

その後、粉粒体処理が終わり、洗浄処理を行う場合には、まず、図４（ａ）の状態で処理容器１内を一旦洗浄し、Ｕシール６４の容器内に面した側面を洗浄する。次に、シリンダ室７１にエアを供給し、外側のＵシール６５をフランジ７４と密接させる。なお、粉粒体処理時からＵシール６５をフランジ７４に密着させている場合にはこの工程は必要ない。また、Ｕシール６５をフランジ７４と密接させた後、Ｕシール６４の内側側面を洗浄しても良い。そして、その状態でシリンダ室６９内を吸引し、Ｕシール６４を上方に引き上げる。これにより、図４（ｂ）に示すように、粉粒体処理時にシール面となっていた部位Ｓ１（フランジ７４の上面やＵシール６４の下面部）が露出した状態となる。その際、外側のＵシール６５は既にフランジ７４と密着しており、気密接合部６１の気密は維持される。このため、Ｕシール６４を引き上げても製品曝露の問題は生じない。

そこで、気密接合部６１を図４（ｂ）の状態として、前述の自動洗浄処理を行う。このとき、洗浄水や容器内の残留物等は、Ｕシール６５によってシールされ、装置外に飛散することはない。また、この際、シール部位Ｓ１も同時に洗浄され、従来の装置では不可能であったシール面の洗浄も曝露なく実施することができる。なお、図４（ａ）の状態で処理容器１内を一旦洗浄しているため、Ｕシール６４の洗浄も曝露なく実施される。従って、薬物や有毒物を処理した場合であっても、製品や材料等を処理容器１内に封じ込めた状態で洗浄処理を行うことができ、コンテインメント対策としても極めて有用である。

次に、気密接合部６２においても、図５に示すように、内外に２つのシール部９３,９４（第１,第２シール部）が設けられている。シール部９３,９４では、Ｕシール（第１シール部材）７５と、角断面の固定シール（第２シール部材）７６が使用されている。スプレーケーシング３の下端部外周には、シール取付部７７が径方向に向かって延出形成されている。シール取付部７７の内側には２本のシール溝（第１,第２シール溝）７８,７９が径方向に並列に形成されている。シール溝７８内にはＵシール７５が、シール溝７９内に固定シール７６がそれぞれ収容されている。

シール溝７８内のＵシール７５の背後には、気密接合部６１と同様に、シリンダ室８１が形成されている。シリンダ室８１には給気口８２が設けられており、装置外に設けられた給排気手段９５と接続されている。これに対し、シール溝７９内には、シリコンやウレタン樹脂等のエラストマーにて形成された固定シール７６が嵌め込まれている。一方、原料容器４の上端部外周にはフランジ（シール受け部）８３が径方向に向かって延出形成されている。フランジ８３の上面は、シール取付部７７の下面側と対向するように配置されている。

このような気密接合部６２では、固定シール７６の下端面がシール取付部７７の下端から常時所定量だけ突出している。一方、Ｕシール７５は、気密接合部６１と同様に、シリンダ室８１に圧縮エアが供給されると、圧縮エアの押圧力によってシール溝７８の下端部から下方に向かって突出する。気密接合部６２においては、空気圧シリンダ５１によって原料容器４が図５（ａ）→（ｂ）のように押し上げられると、フランジ８３の上面が固定シール７６の下端面と当接する。これにより、気密接合部６２が気密状態となり、スプレーケーシング３と原料容器４が気密状態で接合される。

気密接合部６２においても、Ｕシール７５の状態を適宜変化させることにより、シール面の洗浄を曝露なく実現している。図６（ａ）は粉粒体処理時、（ｂ）は洗浄時における気密接合部６２の状態を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、粉粒体処理時にはシリンダ室８１にエアを供給してＵシール７５をフランジ８３と密接させ、この状態で粉粒体処理を実施する。そして、粉粒体処理が終わり、洗浄処理を行う場合には、図６（ａ）の状態で処理容器１内を一旦洗浄し、Ｕシール７５の内側側面を洗浄する。その後、シリンダ室８１内を吸引し、Ｕシール７５を上方に引き上げる。これにより、図６（ｂ）に示すように、粉粒体処理時にシール面となっていた部位Ｓ２（フランジ８３の上面やＵシール７５の下面部）が露出した状態となる。その際、外側の固定シール７６はフランジ８３と密着しており、気密接合部６２の気密は維持される。このため、Ｕシール７５を引き上げても製品曝露の問題は生じない。

そこで、気密接合部６２を図６（ｂ）の状態として、前述の自動洗浄処理を行う。このとき、洗浄水や容器内の残留物等は、固定シール７６によってシールされ、装置外に飛散することはない。また、この際、シール部位Ｓ２同時に洗浄され、シール面の洗浄も曝露なく実施することができる。さらに、この場合も、図６（ａ）の状態で処理容器１内を一旦洗浄しているため、Ｕシール７５の洗浄も曝露なく実施される。従って、前述同様、製品や材料等を処理容器１内に封じ込めた状態で洗浄処理を行うことが可能となる。なお、気密接合部６１,６２の洗浄は個別に行う必要はなく、両者を同時進行で洗浄することが可能である。すなわち、図４（ａ）,６（ａ）の状態で一度洗浄を行い、その後、図４（ｂ）,６（ｂ）の状態としてシール部位Ｓ１,Ｓ２を洗浄する工程は、同一洗浄工程にて同時に実施することが可能である。

さらに、当該流動層装置では、気密接合部６３にも工夫が凝らされており、粉粒体処理時における室内空気の流入や製品の曝露、装置洗浄における製品曝露を効果的に防止している。図７に示すように、気密接合部６３では、コの字形の断面を有する目皿シール８４が使用されている。原料容器４の下端部にはフランジ４５が設けられており、その下面側にはシール収容溝８５ａが形成されている。また、目皿シール８４の下面側にはリング状の目皿押さえ金具８６が配置されており、目皿押さえ金具８６の上面にもシール収容溝８５ｂが形成されている。目皿シール８４は、シール収容溝８５ａ,８５ｂ内に収容される。この状態で、フランジ４５と目皿押さえ金具８６との間が、図示しないクランプにて固定される。

一方、給気ユニット５側に設けられたフランジ４４の上面側には、固定シール８７が取り付けられている。固定シール８７は、フランジ４４上のシール収容溝８８内に収容されている。空気圧シリンダ５１が作動し給気ユニット５が押し上げられると、固定シール８７が目皿押さえ金具８６に圧接される。前述のように、フランジ４５と目皿押さえ金具８６との間は、目皿シール８４を介して気密状態で固定されている。従って、固定シール８７と目皿押さえ金具８６が密着することにより、気密接合部６３が気密状態で接合される。

気密接合部６３においては、目皿シール８４の凹溝８９に、多孔板３４とサポートブラケット３５からなる目皿板９が挟持される。ここで、従来の流動層装置では、原料容器４と給気ユニット５との間の気密接合部は図１１のような構成となっているため、どうしても目皿板の端面が装置外に臨んだ形となる。このため、目皿板の外端部に微小な漏れが生じる可能性があり、室内空気の流入や製品曝露などのおそれがあった。これに対し、当該流動層装置は、気密接合部６３に断面コの字形の目皿シール８４を採用し、その凹溝８９に目皿板９を収容する構成となっているため、目皿板９が端面までシールされ、目皿板９の外端部には全く漏れは生じない。従って、気密接合部６３の気密性が向上し、室内空気の流入や製品曝露を効果的に防止することが可能となる。

本発明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発明は適用可能である。また、前述の実施例では、気密接合部６２において、外側に固定シール７６を採用した構成を示したが、気密接合部６１と同様に外側もＵシールとしても良い。但し、気密接合部６２は、原料容器４を押し上げて気密接合部を形成する構成のため、Ｕシール７５の上下移動クリアランスを適正に確保するには、外側のシールが固定シールである方が好ましい。一方、気密接合部６１に関しても外側に固定シールを採用することは可能である。但し、この場合、流動層装置を処理可能な状態にセットしたとき、フィルタケーシング２とスプレーケーシング３との間に固定シールが介在することになる。このため、非接触のクリアランスＬが存在する場合に比して、装置がハンドリングしづらくなるおそれがあり、両方ともＵシールである方が好ましい。

さらに、前述の流動層装置では、自動洗浄装置として、回転ノズル２６と固定ノズル４６を用いたものを採用した例を示したが、洗浄手段はこれには限定されず、超音波洗浄装置やバブリング装置を処理容器１内に配置し、容器内を溜め洗いする構成なども採用可能である。

Claims

筒状に形成された複数のユニットからなる処理容器と、前記ユニット間に設けられ前記処理容器内の気密性を保持する気密接合部とを有する流動層装置であって、
前記気密接合部は、前記ユニットの周方向に沿って延設された第１シール部と、前記第１シール部の径方向外側に設けられ、該ユニットの周方向に沿って延びる第２シール部とを有すると共に、
接合される前記ユニットのうち一方側の前記ユニットの端部に形成され、前記第１シール部を構成する第１シール部材が収容可能な第１シール溝と、前記第２シール部を構成する第２シール部材が収容可能な第２シール溝とを備えたシール部材取付部と、
接合される前記ユニットのうち他方側の前記ユニットの端部に形成され、前記シール部材取付部と対向し、前記第１及び第２シール部材が密接可能なシール受け部と、を有し、
前記第１シール溝に該シール溝の内部と連通する給気口を設け、前記給気口を介して気体を給排気することにより、前記第１シール部材は、前記第１シール溝内にて上下方向に移動可能に設置されると共に前記第１シール溝から前記シール受け部に向かって出没し、
前記第１シール部材は、前記給気口を介して前記第１シール溝内に気体を供給することにより下方に移動して前記シール受け部に密接し前記気密接合部の気密性が保持される一方、前記給気口を介して前記第１シール溝内を吸引することにより前記第１シール部材が上方に移動して前記シール受け部から離脱し前記気密接合部の気密性が解除され、該第１シール部材の出没により、前記気密接合部の気密性の保持と解除が切り換えられ、
前記第２シール溝に該シール溝の内部と連通する給気口を設け、前記給気口を介して気体を給排気することにより、前記第２シール部材を前記第２シール溝内にて上下方向に移動可能に設置し
前記第２シール部材は、前記給気口を介して前記第２シール溝内に気体を供給することにより下方に移動して前記シール受け部に密接し前記気密接合部の気密性が保持される一方、前記給気口を介して前記第２シール溝内を吸引することにより前記第２シール部材が上方に移動して前記シール受け部から離脱し前記気密接合部の気密性が解除されることを特徴とする流動層装置。
請求項１記載の流動層装置において、前記流動層装置は、
粉粒体処理時にあっては、前記第１シール部の気密性を保持し、
前記処理容器内の洗浄時にあっては、第２シール部の気密性を保持しつつ前記第１シール部の気密性を解除することを特徴とする流動層装置。
請求項１又は２記載の流動層装置において、前記処理容器は、
処理気体濾過用のフィルタが配置されたフィルタケーシングユニットと、被処理物に対し液体を噴霧するスプレーノズルが配置されたスプレーケーシングユニットと、被処理物が収容される原料容器ユニットと、前記原料容器に対し処理気体を供給する給気ユニットとを備え、
前記フィルタケーシングユニットと前記スプレーケーシングユニットとの間の気密接合部に前記気密接合部を配し、前記第１及び第２シール部の気密性の保持と解除を自在に切り換え可能としたことを特徴とする流動層装置。