JPH02503399A - 粉体の造粒用流動床装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 粉体の造粒用流動床装置 ［技術分野］ この発明は、被処理体用処理室を設けた容器と、この容器の下方に設けた風室と 、これら処理室および風室の間に設けたふるい底部材と、上記ふるい底部材の下 方に配設され、直立の中心軸線の周りに回転自在に駆動され、はぼ半径方向に伸 長すると共に、気体流を風室からふるい底部材を通り処理室へ上方に流入させる 少くとも１つの開口を有する円形のロータディスクを備えたロータとからなる、 被処理体とくに粉体の造粒用流動床装置に関する。

［背景技術］ 上記の型に属し、米国特許第３．８４９，９００号明細書により公知で１粒子の 乾燥用に提供された流動床装置において、ロータは平らな円形ディスクを備えた 垂直軸を有する。この円形ディスクは、その直径がふるい底部材の直径よりも若 干大きく、かつ２つ以上の円い扇形状の開口を備えている。ふるい底部材は、容 器がら引き出すことができると共に操作位置において膨らまされるボースシール により容器に付して密封されている引出し状ボックスである。ホースシールの１ つは、ふるい底部材またはトレイを取囲むボックスの下方フレーム部と、その下 方において容器内に形成された段部との間にある。ロータディスクが配設され、 その結果ふるい底部材からかなりの垂直距離を有するのは、容器下方のみである 。

この公知の流動床装置の作動においては、加熱された乾燥空気が、空気室から回 転ロータとふるい底部材とを通り処理室へ吹込まれるので、処理室内の被処理体 は、ロータディスクの形状によって、処理室の１つまたはそれ以上の拡散域内に おいて流動化されて乾燥される。

西独特許第ＤＥ２９３２８０３Ａ１号により公知の上記と別な流動床装置は、軸 線方向横断面がＵ字形のロータを有し、このロータは空気出口を設けたダイアフ ラムにより上方が部分的にカバーされている。ロータは、中空軸に装置されると 共に中空軸を介しファンの圧力側に回転自在に結合されている。中空軸内で上方 に伸長した液体導管は、ふるい底部材の直上中央に配設した固定霧吹きノズルに 終っている。ふるい底部材の下方のロータの周りの区域は、吸込室として構成さ れ、ファンの吸込み側に結合されている。この公知の装置においては、中空軸か らの乾燥空気がＵ字形ロータ輪郭部内に半径方向外向きに曲げられていて、そこ からふるい底部材を上方に通って処理室内に流れ、この内の被処理体を流動させ る。液体を中央ノズルを通って流動化した被処理体に吹き付けると、液体と流動 体との性質によって１例えば凝集粒体が形成され、またはすでに粒状に近い状態 になった粒子は被覆が施される。一度便用した空気は、処理室からふるい底部を 通って再び吸込室内に流れる。

さらに、西独特許第ＤＥ２５５１５７８Ａ１号により公知の流動床装置において は、処理室がシール底部材により下方の、またフィルタ構造により上方の境界が 定められている。上記底部材の直上に、２または多数の羽根を持ったロータが設 けられ、このロータは中空軸によって駆動され、またファンの圧力側に結合され ている。

ロータの個々の羽根には、回転方向に対して後方に向いた空気出口が設けられて いる。この公知の装置の１つの実施例では、液体ノズルが処理室内でロータの上 方中央に配設されている。他の実施例では、ロータから出てくる空気により被処 理体が流動化される処理室の区域内に液体を吹き付けるように、液体ノズルをロ ータの羽根内に設けられている。

この発明は、上述した公知の装置に対して被処理体の単位重量当りに費やされる エネルギと時間とが少なくてすみ、かつ流動化の困難な物質を造粒するのに特に 好適であるように流動床装置をさらに改造するものである。

このために、この発明においては、ふるい底部材にほぼ半径方向の羽根を設けて 、これらが気体流を角度の小さい扇形に上方に導くように、ロータディスクの直 上の少くともほぼ垂直面内に各羽根を配設し、半径の全長に亘って分布し、かつ ロータが回転すると一緒に回転するふるい底部材を通過し、それぞれが扇形状の 気体流内に、処理室において被処理体に吹き付けるノズルを配設している。

この発明による羽根は、気体流を束ねるように働き、気体流はこれらが被処理体 内に入った後も長時間に亘り保留されるので、上述した公知の装置に比べて、被 処理体は拡散区域でなくて角度の小さい区域において流動化が行なわれる。各区 域において、上方に向いた気体流内にノズル群を設け、気体流は被処理体を活発 ではあるが、それにも拘らず一様で穏やかな運動状態になるので、被処理体は単 位時間当りに比較的に多量が吹き付けられると共に再び著しく迅速に乾燥される ０羽根は、正確に半径方向に配設するのが好ましいが、特に開口の長さ方向が正 確な半径方向からそれている場合には、すべての羽根に対して正確な半径方向が らの多少逸脱は許される。

［発明の開示］ この発明の好適とする実施例において、各開口と同じ方向に伸長し垂直方向に調 整自在な弁体は、開口と連動している。弁体を好ましいように垂直方向に自動調 整することによって、処理室内における被処理体の分布が一様でないときまたは その状態によって、ロータのいくつかの開口の内の１つを全有効気体流の内の非 常に多量が通過しないようにすることができる。

この実施例をさらに改良したものは、ロータの各開口に側壁によって限定し、各 側壁は少くともほぼ垂直な面内に配設し、その高さは少くとも相互間の距離に等 しくし、また弁体が２つの上方に向かって集束する案内板の間の関連側壁の下方 につるされている。

空気流を小さい角度に限定したことで、羽根がそれら相互間の最大距離と少くと も等しい高さを持つことは都合のよいことである。

同じ意味において、隣接羽根間の距離が、直立軸線から等距離にある羽根および 開口の任意の点について、ロータの各開口の幅よりも小さくすることは有利であ る。

さらに、ロータディスクと同軸で、下側面がロータに取付けた少くとも１つのロ ーラ用の軌道を形成するリングによって羽根を互いに結合することは好都合であ る。これによってロータディスクを羽根から極めて小さい軸方向距離に配設する ことが可能となり、その上、上方に向いた気体流内に望ましくないうずを生じな いようにする。

ロータは、ふるい底部材を通って上方に伸びると共にふるい底部する中心軸によ って駆動するのがよい、しかし１つまたは複数のノズル群も、ロータの駆動装置 と同期する別個の駆動装置と連動させてもよい。

各アームは、気体流の流れる関連開口に対して、ロータの回転方向の後方にずら されているのがよい。

さらに各アームは、翼形の輪郭を持つと共に、各アームの少くともほぼ半径方向 の軸線の周りに半径方向に調整自在であるようにするのがよい、これによって翼 形輪郭部が、流動体によって侵される方向および流動体の状態によってノズルが 流動体に吹き付ける方向を変＾られるようにする。

最後に、各アームにおいて、ノズル相互間の距離が、中心軸からの距離の増加と 共に減少すれば好都合である。これによって、処理室のすべての区域が中心軸か らより遠いかまたはより近いかに無関係に、同区域内の被処理体がほぼ一様に吹 き付けられるようになる。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明による流動床装置の軸線平行断面の部分側面図、第２図は第１ 図の拡大部分図、第３図は第１図の■−■線に沿った軸線方向部分の断面図、第 ４図は第１図の軸線に直角なＩＶ−■線に沿った断面図、第５図は第１図の軸線 に直角なＶ−Ｖ線に沿った部分断面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿った 断面図である。

［発明を実施するための最良の形態］ この発明の実施例を、添付図面により以下に詳述する。

図示した流動床装置は、容器１２を支える下部フレーム１０を備えている。容器 １２は円筒形の処理室１４を有し、この室は操作時に被処理体１６で部分的に満 たされている。被処理体１６は、例えば粉体で、その流動状態において液体１８ が吹きかけられて流体を形成する。容器１２は通常使用されているもので、従っ て、ここでは関心のある下方区域のみを示す、処理室１４はその頂部をフィルタ 構造によって境を定めるのがよい、そのような構成例は、本文の最初に示した米 国特許第３．８４９．９００号および西独国特許第ＤＥ２５５１５７８Ａ１号か ら公知である。

下部フレームｌＯは、風室２２を取囲む円筒形ケース２０を有する。Ｊ′＠室２ ２は床部材２４によって底部が定められ、空気入口結合部２６を有する。気体、 例えば乾燥温気は、被処理体１６を流動化するために結合部２６を通って導入さ れる。ドレン弁２８が底部材２４に設けられている。垂直な軸線Ａを備えた中空 軸３０は底部材２４を通って伸びている。中空軸３０は、無限可変伝動装置３４ を介してモータ３２により回転自在に駆動される。中空軸３０の下端に流体入口 ３６および圧縮空気入口３８が配設されている。

風室２２の上部境界として円形ロータディスク４２を有するロータ４０が、中空 軸３０に取付けられている。ロータディスク４２の外径は、ケース２０の内径と ほぼ同じであり、図示した実施例においては、ロータディスク４２の直上から始 まる容器１２の内径よりも若干大きい、ロータ４ｏは、複数の図示例では６つの 開口４４を備え、これらの開口は相互に等角度間隔、図示例では６０°になって いて、各開口は環状の幅の狭い扇形を形成している。

各開口４４は、中空軸３０から円筒形の外カラー４８まで伸びている一対の垂直 な半径方向外方に拡がる側壁４６によって限定されている。側壁４６と外カラー ４８とは、開口４４に対応する部分が切除されている。ロータディスク４２によ って、頂部において互いに結合されているので、空気入口結合部材２６に結合さ れたファンによって、風室２２から処理室２２までに相応の圧力勾配を生じたと きに、各開口は円形の断面扇形部の垂直気体流５０を風室２２から上方に流出さ せる。

各開口４４の下部には、ロータ４０に１対の棒５４で懸垂されると共に上方に変 位できるように案内される弁体５２がある。各弁体５２は、関連する開口４４と 同じ半径方向に伸びていて、また同開口と同様に、軸）ＪＩＡからの距離が増す のに従って増加する横断面を持っている。各棒５４は、関連する開口４４をつな ぐ狭い橋部材５６に垂直方向に調整自在に取付けられている。

この目的のために、各棒５４の上部には、おねじが設けられ、また関連橋部材５ ６にはめねじが設けられている。各棒５４の周りにばばね５８を配設し、このば ねは、関連する橋部材５６の下方側面で支えられると共に、棒５４の設定長さに よって定められた下端位置において、前記圧力勾配の作用に抗して弁体５２を保 持するものである。

各弁体５２は、２つの案内板６０の間の真中央に配設され、案内板６０は、第２ 図に示すように、関連する１対の側壁６ｏから下方に伸びると共に横断面が下方 に向かって広がっている。各案内板６０と関連する弁体５２との間に半径方向の みぞ穴を設け、このみぞ穴の幅は、弁体５２がその上下の側面間の過大な圧力勾 配により弁体の自重と関連したばね５８の圧力に抗して上方に変位するときに、 小さくなるものである。

ロータ４０の上方にある距離をおいて、中空軸３ｏに数個のアーム６２が取付け である。各アームは、開口４４の１つの上方に容器１２の内壁近くまで半径方向 外向きに伸びている。アーム６２の数は、開口４４の数に等しい、従って、図示 の実施例では、６個のアーム６２が相互に等しい角度間１１＋ｉ６０”だけ離し て配設されている。各アーム６２は、ロータ４０の回転方向Ｂにおいて、アーム の下方に配設された関連開口４４に対して後方に僅かにずらされている。

各アーム６２は、管状の結合部材６４を有し、この結合部材は中空軸３００半径 方向大内に挿入され、ナツト６６で堅くねじ込まれている。各アーム６２は、ナ ツト６６を緩めた後、中空軸３０に対して半径方向の軸線Ｃの周°りに回転させ ることができる。第２図に示すように、アーム６２の輪郭は、翼の輪郭に類似し ていて、対称面りを有する。この対称面は、関連する開口４４の中心面Ｅでロー タディスク４２の平面と交差している。

各アーム６２内に形成された中央通路６８は、中空軸３０内の軸方向通路７０を 介して流体入口３６に接続されている。各アーム６２内の別の通路７２は、中空 軸３０内の別の通路７４を介して圧縮空気入口３８に接続されている。中空軸３ ０の回転方向Ｂに対して斜め上方に向いた各アーム６２の縁部に、複数のノズル ７６が配設されている。ノズルの軸線は、関連したアーム６２の対称面り内に存 在し、アームの軸１ｉＩＣに対し直角に伸びている。ノズル７６は２物質用ノズ ルで、液体入口３８から供給される液体を圧縮空気で吹き付ける。２つのノズル ７６間のそれぞれの間隔は、軸Ｌ９ｉＡからの距離の増加に伴って減少するので 、処理室１４のすべての区域において、単位面積当りにほぼ等量の液体が吹き付 けられる。

中空軸３０は、円錐形の上端部７８を有し、この上端部の先端は、処理室１４内 で流動化した被処理体１６の垂直方向上限界の区域まで延びている。

ロータ４０とアーム６２との間にふるい底部材８ｏを配設し、このふるい底部材 は処理室１４の下方限界を定め、また中空軸３０が貫通している。ふるい底部材 ８ｏは、支持部材としての羽根８２を有し、これらの羽根は星形に配設されてい て、それぞれが軸ＭＡを含む平面、すなわち垂直面内に在る。すべての羽根８２ は容器１２の内壁に取付けられていて、一部の羽根は中空軸３０まで延び、残り の羽根は半径方向に少し外方まで延びている０羽根８２は金属薄板からなり、幅 の狭い扇形中間区域を形成し、軸線Ａから任意の距離における同中間区域の幅は 、軸線Ａから同一距離において、各２つの関連側壁４６が形成する中間区域の幅 より小さくし、なるべくは半分の大きさにするのがよい０羽根８２の高さは、２ つの隣接羽根間の周方向に測った中間区域の最大幅と少くとも同じにする。

羽根８２上にふるい８４を載置し、このふるいは、風室２２と処理室１４との間 の気体流が遮断されたとき、被処理体１６が風室２２内に落ち込まないようにす るのに充分な大きさの細目メツシュのものである。ふるい８４上に半径方向ウェ ブおよび円形フープからなる格子８６を設け、この格子は、本発明装置の操作の ために与える圧力勾配が、風室２２と処理室１４との間に得られたとき、ふるい ８４が上方に移動しないようする。この圧力勾配の影響で、ロータ４０が上方に 移動して羽根８２を傷付けることを防止するために、羽根８２は中空軸３０と同 軸で、しかもロータ４０上に装着したローラ９０用の軌道を形成する下側面であ るリング８８によって、共に結合されている。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　８９００１９３ Ｓ＾　　　２７００７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物質１６用処理室１４を設けた容器１２と、この容器の下方に設けた風室 ２２と、これら処理室および風室の間に設けたふるい底部材と、上記ふるい底部 ８０の下方に配設されていて、直立中心軸線Ａの周りに回転自在に駆動され、か つほぼ半径方向に伸長すると共に気体流５０を上記風室２２から上記ふるい底部 材８０を通って上記処理室１４内に上方に流入させる、少くとも１つの開口４４ を有する円形のロータディスク４２を備えたロータ４０とからなる、粉体の造粒 用流動床装置において、上記ふるい底部材８０にはほぼ半径方向の羽根８２を設 けて、これらの羽根が上記気体流５０を鋭角に形成された扇形部内に上方へ導く ように、上記ロータディスク４２の直上に少くともほぼ垂直な平面内に各羽根を 配設するようにし、上記ふるい底部材８０を通過した各扇形気体流５０内で、ふ るい底部材の半径方向の全長に亘って分布すると共に、上記ロータ４０が回転す ると一緒に回転する、上記処理室１４内の上記被処理体１６に吹き付けるための ノズル７６を配設したことを特徴とする、粉体の造粒用流動床装置。 （２）各開口は、これと同じ方向に伸長し、かつ垂直方向に調整自在な弁体５２ と連動することを特徴とする請求項１記載の流動床装置。 （３）ロータ４０の各開口４４は、少くともほぼ垂直な平面内に配設された側壁 ４６によって形成され、同開口の高さが、側壁相互間の距離と少くとも同じであ り、弁体５２は、２つの上方の向かって集束する案内板６０の間で関連する側壁 ４６の下方へ懸垂されていることを特徴とする請求項２記載の流動床装置。 （４）羽根８２は、これら相互間の最大距離と少くとも同じ大きさの高さを有す ることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１つに記載した流動床装置。 （５）隣接する羽根間の距離は、羽根８２および直立軸線Ａから同じ距離に配設 された開口４４の任意の点について、ロータ４０の各開口４４の幅より小さいこ とを特徴とする請求項１ないし４の何れか１つに記載の流動床装置。 （６）羽根８２は、ロータディスク４２と同軸で、しかもロータ４０に取付けら れた少くとも１つのローラ９０用軌道を形成する下側面であるリング８８によっ て、共に結合されていることを特徴とする、請求項１ないし５の何れか１つに記 載の流動床装置。 （７）ロータ４０は、ふるい床部材８０を通って上方に伸長した中空軸３０によ って駆動され、また各扇形気体流５０内でふるい床部材上方にノズル７６群を配 設した半径方向のアーム６２を設けたことを特徴とする請求項１ないし６の何れ か１つに記載の流動床装置。 （８）各アーム６２は、気体流の流れる関連開口４４に対して、ロータ４０の回 転方向Ｂにおいて後方にずらされていることを特徴とする請求項７に記載の流動 床装置。 （２）各アーム６２は，翼形の輪郭を持ち、少くともほぼ半径方向の軸線Ｃの周 りに回転自在に調整できることを特徴とする、請求項７またに８記載の流動床装 置。 （１０〕各アーム６２上のノズル７６相互間の距離は、中心軸線Ａからの距離の 増加に伴って減少することを特徴とする、請求項７ないし９の何れか１つに記載 の流動床装置。