JP6189114B2 - Powder processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、粉粒体の混合、乾燥、造粒、コーティング等の処理を行う粉粒体処理機を、外部環境に対して気密に隔離された作業室の内部に収容した粉粒体処理装置に関する。 The present invention relates to a granular material processing apparatus in which a granular material processing machine that performs processing such as mixing, drying, granulation, and coating of granular material is housed in a work chamber that is airtightly isolated from the external environment. About.
例えば、高薬理活性薬物や人体に有害な化学物質などの粉粒体材料を処理する場合、作業者の保護や、外部環境の汚染防止を図るため、外部環境に対して気密に隔離された作業室内に粉粒体処理機を収容すると共に、粉粒体処理機に対して作業室の外部から所要の作業を行えるようにした粉粒体処理装置が用いられている。
For example, when processing granular materials such as highly pharmacologically active drugs or chemicals that are harmful to the human body, work that is airtightly isolated from the external environment to protect workers and prevent contamination of the
この種の粉粒体処理装置は、微量創薬の開発(研究、実験、製造、分析、測定など)に用いられることが多く、これらの粉粒体材料を処理するために、処理目的に応じて種々の粉粒体処理機が作業室の内部に配置されている。例えば特許文献1には、作業室の壁面に取付穴を有する取付部を設け、モジュール化された取付板を有する粉粒体処理機としてのサブ装置を、取付穴を気密に閉塞しつつ取付部に装着可能にしたアイソレーターが開示されている。
This type of powder processing equipment is often used for the development of micro drug discovery (research, experiment, manufacturing, analysis, measurement, etc.), and in order to process these powder materials, depending on the processing purpose Various powder processing machines are arranged inside the work chamber. For example, in
特許文献1のアイソレーターにおいて、作業室の壁面に設けられた取付部は、取付穴の外周側にボルト締結穴を有し、サブ装置の取付板は、取付部のボルト締結穴に対応するねじ穴と、取付穴を囲む位置で作業室の壁面と密着可能な円環状パッキンとを有している。サブ装置の一部を取付穴に挿入し、サブ装置の取付板を円環状パッキンを介して作業室の壁面に密着させたのち、取付板のボルト締結穴と取付板のねじ穴にボルトを挿通して締結することにより、サブ装置を取付部に装着することができる。また、サブ装置を取付部から取り外して、別のサブ装置を取付部に装着することができる。
In the isolator of
特許文献1のアイソレーターは、作業室の壁面に設けた取付部の取付穴にサブ装置の一部を挿入し、サブ装置の取付板を円環状パッキンを介して作業室の壁面に密着させてボルトで締結する構造であるため、円環状パッキンに経年劣化等があると、作業室の内部と外部とが取付穴を介して通じてしまい、作業室の内部の気密性が維持できないという問題がある。また、サブ装置の取付板の内側と円環状パッキンとの間、円環状パッキンと作業室の壁面との間に粉粒体材料が侵入すると、コンタミネーションの問題が生じると共に、洗浄作業が困難になる。
In the isolator disclosed in
また、サブ装置の取付板のねじ穴と取付部のボルト締結穴との位置を合わせや、ボルトで締結する作業が面倒であり、サブ装置の着脱作業に手間が掛かる。しかも、回転体を有するサブ装置の場合、回転駆動源を含めると比較的大きな重量になるので、着脱作業がより面倒になる。 In addition, the position of the screw hole of the mounting plate of the sub device and the position of the bolt fastening hole of the mounting portion are aligned, and the work of fastening with the bolt is troublesome, and it takes time to attach and detach the sub device. In addition, in the case of a sub-device having a rotating body, since the weight becomes relatively large when the rotation drive source is included, the attaching / detaching operation becomes more troublesome.
本発明の課題は、回転体を有する粉粒体処理機を外部環境に対して気密に離隔された作業室の内部に収容した粉粒体処理装置において、粉粒体処理機の取付部分における気密性の低下やコンタミネーションの問題を解決すると共に、着脱作業や洗浄作業を容易にすることである。 An object of the present invention is to provide a granular material processing apparatus in which a granular material processing machine having a rotating body is housed in a work chamber that is airtightly separated from an external environment. In addition to solving the problem of deterioration and contamination, the attachment / detachment work and the cleaning work are facilitated.
上記課題を解決するため、本発明は、外部環境に対して気密に隔離された作業室と、作業室の内部に収容され、回転体を有する粉粒体処理機と、作業室の内部に設けられ、粉粒体処理機の回転体を回転駆動する回転駆動軸と、作業室の外部に設けられた回転駆動源と、回転駆動軸を作業室の内部で回転自在に支持する軸支持部と、回転駆動源からのトルクを作業室の壁部を介して磁気力により非接触で回転駆動軸に伝達するトルク伝達部とを備え、相互に種類が異なる複数の前記粉粒体処理機を備え、複数の前記粉粒体処理機の中から選択された一つの前記粉粒体処理機の回転体が回転駆動軸に着脱可能に装着される粉粒体処理装置を提供する。このような構成とすることにより、回転駆動源を粉粒体処理機から分離して作業室の外部に配置して、作業室の内部スペースを有効活用することができると共に、従来、作業室の壁部に設けていた取付穴を不要にして、取付部分における気密性の低下やコンタミネーションを防止し、かつ、着脱作業や洗浄作業を容易にすることができる。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a working chamber that is airtightly isolated from the external environment, a powder processing machine that is housed in the working chamber and has a rotating body, and a working chamber. A rotational drive shaft that rotationally drives the rotating body of the powder processing machine, a rotational drive source provided outside the work chamber, and a shaft support portion that rotatably supports the rotational drive shaft inside the work chamber; , and a torque transmitting unit for transmitting the torque from the rotation drive source to a rotary drive shaft in a non-contact manner by a magnetic force through the wall of the working chamber, provided with a mutually different types plurality of said powder or granular material processing machine There is provided a granular material processing apparatus in which a rotating body of one granular material processing machine selected from a plurality of granular material processing machines is detachably mounted on a rotary drive shaft . By adopting such a configuration, the rotational drive source can be separated from the granular material processing machine and disposed outside the work room, so that the internal space of the work room can be effectively utilized. A mounting hole provided in the wall portion is not required, and a decrease in airtightness and contamination in the mounting portion can be prevented, and attachment / detachment work and cleaning work can be facilitated.
上記構成において、複数の前記粉粒体処理機は、例えば、処理すべき粉粒体が収容される回転体としての回転ドラムを備えたドラムコーティング機を含み、あるいは、処理すべき粉粒体が収容される回転体としての回転容器を備えた混合機を含む。 The said structure WHEREIN: The said several granular material processing machine contains the drum coating machine provided with the rotating drum as a rotary body in which the granular material to be processed is accommodated, for example , or the granular material to be processed is The mixing machine provided with the rotation container as a rotary body accommodated is included .
前記各粉粒体処理機の回転体は、それぞれ、同じ回転駆動軸に対して着脱される。換言すれば、前記各粉粒体処理機は、回転駆動軸及びその軸支持部とトルク伝達部、さらには回転駆動源とを共用し、これにより、前記各粉粒体処理機は部品点数と重量が減少して、その着脱作業や交換作業が容易になると共に、装置全体としてのコストも低減する。 The rotating body of the particulate material processing machine, respectively, are detachably attached to the same rotary drive shaft. In other words, each of the particulate material processing machine, rotary drive shaft and the shaft support portion and the torque transmitting unit, and further share the rotational drive source, thereby, each granule processing machine and parts The weight is reduced, the attaching / detaching operation and the replacing operation are facilitated, and the cost of the entire apparatus is reduced.
上記構成において、回転駆動軸を作業室の内部で回転自在に支持する軸支持部を設けることができ、この軸支持部は、回転駆動軸が挿通された軸受ハウジングと、回転駆動軸を軸受ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、軸受ハウジングを支持する支持部材とを備えた構成とすることができる。 In the above configuration, a shaft support portion for rotatably supporting the rotation drive shaft inside the work chamber can be provided. The shaft support portion includes a bearing housing through which the rotation drive shaft is inserted, and the rotation drive shaft. However, it is possible to provide a structure that includes a bearing that supports the bearing housing rotatably and a support member that supports the bearing housing.
上記構成において、トルク伝達部は、回転駆動軸に連結された第1磁石板と、第1磁石板と作業室の壁部を介して対向し、回転駆動源に連結された第2磁石板とを備えた構成とすることができる。あるいは、トルク伝達部は、回転駆動軸に連結された磁石板を備え、回転駆動源は上記磁石板と作業室の壁部を介して対向する回転磁界コイルを備えた構成としても良い。 In the above configuration, the torque transmission unit includes a first magnet plate coupled to the rotation drive shaft, a second magnet plate opposed to the first magnet plate via the wall of the work chamber, and coupled to the rotation drive source. It can be set as the structure provided with. Alternatively, the torque transmission unit may include a magnet plate coupled to a rotation drive shaft, and the rotation drive source may include a rotating magnetic field coil that faces the magnet plate via a wall of the work chamber.
本発明によれば、回転体を有する粉粒体処理機を外部環境に対して気密に離隔された作業室の内部に収容した粉粒体処理装置において、粉粒体処理機の取付部分における気密性の低下やコンタミネーションの問題を解決すると共に、着脱作業や洗浄作業を容易にすることができる。 According to the present invention, in a granular material processing apparatus in which a granular material processing machine having a rotating body is housed inside a work chamber that is airtightly separated from the external environment, the airtightness in the mounting portion of the granular material processing machine is provided. It is possible to solve the problem of deterioration and contamination, and to facilitate attachment / detachment work and cleaning work.
図1〜図4に示すように、この実施形態の粉粒体処理装置は、外部環境に対して気密に隔離された作業室1と、作業室1の内部に収容された1又は複数、この実施形態では複数の粉粒体処理機2、3、4、5(又は6)とを備えている。作業室1は、キャスター7aを備えた架台7に搭載され、その前壁部Aには、作業用グローブ(図示省略)が気密に取り付けられた1又は複数(この実施形態では7つ)の作業口1aが設けられている。作業室1は、少なくとも前壁部Aがアクリル板等の透明な材料で形成され、作業室1の内部を外部から視認することができる。また、作業者Mは、作業ボックス1の前壁部Aの作業口1aから手を挿入し、作業口1aに装着された作業用グローブをはめて、作業室1内での所要の作業を行うことができる。作業室1の前壁部Aは開閉可能である。また、作業ボックス1の左右壁部B、Cには、それぞれRPT容器1bが気密に接続されており、RPT容器1bの扉を開くことにより、RPT容器1bから作業室1内に処理原料を供給し、また、作業室1内からRPT容器1bに処理済品を取り出すことができる。作業室1内からRPT容器1bに処理済品を取り出し、RPT容器1bの扉を閉じた後、RPT容器1bの容器部を扉から取り外すことにより、作業室1に対して完全にクローズドな状態で処理済品を外部に取り出すことができる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the granular material processing apparatus according to this embodiment includes a
図2に示すように、作業室1の後壁部Dの側には、複数の粉粒体処理機2、3、4、5(又は6)と、給気フィルタボックス8や排気フィルタボックス9等が取り付けられている。この実施形態において、複数の粉粒体処理機は、それぞれ、攪拌混合造粒機2、整粒機3、ドラムコーティング機(パンコーティング機)4、流動層処理機5、混合機(6)である。後述するように、この実施形態において、ドラムコーティング機4と混合機(6)は相互に交換可能であり、図1及び図2には、ドラムコーティング機4を装着した状態を示している。攪拌混合造粒機2は、回転する攪拌羽根を処理容器の底部に配置したもの、整粒機3は、例えば所定サイズの孔を多数設けたスクリーン(ふるい)と回転するインペラにより粉粒体粒子を所定サイズに整粒するもの、ドラムコーティング機4は、回転ドラムの内部に収容した粉粒体粒子に対してスプレー液の噴霧と通気を行って、粉粒体粒子の表面にコーティング被膜を形成するもの、流動層処理機5は、処理容器内の粉粒体粒子を処理気体によって浮遊流動させつつスプレー液を噴霧して、造粒やコーティング等の処理を行うもの、混合機(6)は、回転容器に粉粒体を入れて混合するものである。これらの粉粒体処理機2、3、4、5(又は6)として、種々の公知のものを用いることができる。
As shown in FIG. 2, on the side of the rear wall D of the
作業室1の後壁部Dの外面側には、作業室1の内部に対して気密に離隔された後部室10が設けられており、攪拌混合造粒機2の回転駆動源21、整粒機3の回転駆動源31、ドラムコーティング機4の回転駆動源41、給気フィルタボックス8及び排気フィルタボックス9の一部は、それぞれ、後部室10の内部に配置されている。攪拌混合造粒機2、整粒機3、給気フィルタボックス8と排気フィルタボックス9は、それぞれ、後壁部Dに設けられた取付穴を閉塞しつつ、該取付穴に装着され、流動層処理機5は、後壁部Dの内面側に設けられた取付部材に装着される。給気フィルタボックス8と排気フィルタボックス9の内部には、ヘパフィルタ等のフィルタが収容される。給気フィルタボックス8は、作業室1の内部で給気配管等を介してコーティング機4と流動層処理機5に接続され、作業室1の外部で図示されていない給気ラインに接続される。また、排気フィルタボックス9は、作業室1の内部で排気配管等を介してコーティング機4と流動層処理機5に接続され、作業室1の外部で図示されていない排気配管を介して排気ブロア(例えば架台7の内部に収容)に接続される。また、作業室1内の雰囲気を所望の環境(例えば陰圧)に設定し、維持するために、作業室1に対して給排気を行う給排気設備11が設けられている。
On the outer surface side of the rear wall portion D of the
図5は、作業室1の内部に収容されたドラムコーティング機4の周辺を示している。ドラムコーティング機4は、処理すべき粉粒体が収容される回転ドラム42と、回転ドラム42を収容するケーシング43と、回転ドラム42の内部に収容された粉粒体に膜剤液等のスプレー液を噴霧するスプレーノズルユニット44とを備えている。回転ドラム42は、作業室1の後壁部Dの内面側に設けられた回転駆動軸45に固定手段、例えば固定ボルト45aで着脱可能に装着され、回転駆動軸45は、作業室1の内部で軸支持部46によって回転自在に支持される。回転駆動軸45には、作業室1の外部(後部室10)に配置された回転駆動源(例えば減速機付きモータ)41からのトルクが、トルク伝達部47によって後壁部Dを介して磁気力により非接触で伝達され、これにより、回転駆動軸45及びこれに連結された回転ドラム42が回転する。
FIG. 5 shows the periphery of the
この実施形態において、トルク伝達部47は、回転駆動軸45の後端に連結された第1磁石板47aと、回転駆動源41の出力軸に連結され、第1磁石板47aと後壁部Dを介して対向する第2磁石板47bとを備えている。例えば、第1磁石板47aと第2磁石板47bの相対向する面に、それぞれN磁極の永久磁石とS磁極の永久磁石とが所定のパターンで配列されており、相互間の磁気吸引力により、回転駆動源41のトルクが後壁部Dを介して非接触で回転駆動軸45に伝達される。このようなトルク伝達部47は、磁気カップリングあるいはマグネットカップリングとも呼ばれ、例えば特開2012−57790号公報に記載され、また、株式会社ビープロによって製造販売されているものを用いることができる。尚、後壁部Dは、少なくとも第1磁石板47aと第2磁石板47bとの間に介在する部分を、アクリル、ステンレス、アルミ等の非磁性材料で形成する。
In this embodiment, the
この実施形態において、軸支持部46は、回転駆動軸45が挿通された軸受ハウジング46aと、回転駆動軸45を軸受ハウジング46aに対して回転自在に支持する軸受46bと、軸受ハウジング46aを作業室1の壁部、例えば底壁部Eに対して支持する支持部材46cとを備えている。軸受ハウジング46aの後端側には、軸受押え46dが固定され、軸受押え46dに、第1磁石板47aを覆うカバー46eがねじで固定されている。また、軸受ハウジング46aの前端側には、軸受押え46fが固定されると共に、ケーシング43の後部43aがねじ43a1で固定される。尚、後部壁Dの外面側にも、第2磁石板47bを覆うカバー46gが設けられている。
In this embodiment, the
この実施形態のコーティング機4は、図6に示す態様で分解することができる。ケーシング43は、後部43aと、本体部43bと、前部43cとに分解可能である。本体部43bには、給気配管に接続される給気部材43b1と、排気配管に接続される排気部材43b2と、後部43aとの着脱に用いられる摘みねじ43b3が設けられている。前部43cには、粉粒体材料の投入口43c1と、スプレーノズルユニット44とが取り付けられている。投入口43c1には、漏斗状の投入部材43c2が挿入される。
The
図5に示す状態において、ケーシング43の後部43aを軸受ハウジング46aに固定しているねじ43a1を取り外し、回転ドラム42を回転駆動軸45に固定している固定ボルト45aを取り外すと、ドラムコーティング機4を回転駆動軸45(及び軸支持部46)から取り外すことができる。
In the state shown in FIG. 5, when the
上記の態様でドラムコーティング機4を回転駆動軸45から取り外すと、回転駆動軸45及び軸支持部46は既設状態のまま作業室1の内部に残される。また、回転駆動源41も既設状態のまま作業室1の外部(後部室10)に残される。そして、ドラムコーティング機4を作業室1の外部に取り出した後、回転駆動軸45に、図7に示す態様で混合機6を装着する。混合機6は、回転容器61と、回転容器61の側部に固定された回転軸62とを備えており、図7に示す例では、回転容器61の回転軸62が回転駆動軸45にヘルール継手63で接合される。そのために、回転軸62の軸端にヘルール継手部63aが設けられ、回転駆動軸45の軸端にヘルール継手部63bが固定ボルト45aで固定される。
When the
図7に示す状態において、ヘルール継手63を取り外すと、混合機6を回転駆動軸45から取り外すことができる。そして、混合機6を作業室1の外部に取り出した後、回転駆動軸45に、図6に示す態様でドラムコーティング機4を装着することができる。
In the state shown in FIG. 7, the
図8に示す他の実施形態では、トルク伝達部47は、上述した実施形態の第1磁石板と同様の磁石板47aを備えているが、回転駆動源51は、磁石板47aと作業室1の後壁部Dを介して対向する回転磁界コイル52を備えている。回転磁界コイル52は、例えば、磁界コイル52aの内部に磁性鋼からなる鉄心52bを設けたコイル部を円周方向に所定のパターンで配列したもので、磁界コイル52に所定の電流を通じることで回転磁界が発生し、磁石板47aとの磁気吸引力により発生するトルクが後壁部Dを介して非接触で回転駆動軸45に伝達される。
In another embodiment shown in FIG. 8, the
1 作業室
D 後壁部
4 ドラムコーティング機
41 回転駆動源
42 回転ドラム
45 回転駆動軸
45a 固定ボルト
46 軸支持部
46a 軸受ハウジング
46b 軸受
46c 支持部材
47 トルク伝達部
47a 第1磁石板
47b 第2磁石板
6 混合器
61 回転容器
63 ヘルール継手
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記作業室の内部に収容され、回転体を有する粉粒体処理機と、
前記作業室の内部に設けられ、前記粉粒体処理機の前記回転体を回転駆動する回転駆動軸と、
前記回転駆動軸を前記作業室の内部で回転自在に支持する軸支持部と、
前記作業室の外部に設けられた回転駆動源と、
前記回転駆動源からのトルクを前記作業室の壁部を介して磁気力により非接触で前記回転駆動軸に伝達するトルク伝達部と、を備え、
相互に種類が異なる複数の前記粉粒体処理機を備え、複数の前記粉粒体処理機の中から選択された一つの前記粉粒体処理機の前記回転体が前記回転駆動軸に着脱可能に装着される粉粒体処理装置。 A work room that is airtightly isolated from the external environment;
A powder processing machine housed in the working chamber and having a rotating body;
A rotation drive shaft provided inside the working chamber and configured to rotationally drive the rotating body of the granular material processing machine;
A shaft support portion for rotatably supporting the rotation drive shaft inside the working chamber;
A rotational drive source provided outside the working chamber;
A torque transmission unit that transmits torque from the rotation drive source to the rotation drive shaft in a non-contact manner by magnetic force through the wall of the working chamber;
Provided with a plurality of powder processing machines of different types, the rotating body of one of the powder processing machines selected from the plurality of powder processing machines can be attached to and detached from the rotary drive shaft Powder processing equipment to be installed in the machine.
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