JPH0612823Y2 - 造粒改善用案内管を備えた気中懸濁化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は造粒改善用案内管を備えた気中懸濁化装置に
関し、錠剤や顆粒のコーティング装置として知られてい
たワースター型の気中懸濁化装置を造粒・コーティング
装置として用いることを可能にしたものである。

〔従来の技術〕

従来のワースター型気中懸濁化装置（以下、ワースター
と略記する）は、竪型の外筒容器内の流動層に円筒形の
案内管とスプレーノズルとを設けたことを特徴とし、供
給された錠剤や顆粒にコーティングを行なう装置として
よく知られている。

上記案内管としては、内面が同一径の円形をしたものや
逆円錐状の形状をしたものが用いられ、この外筒容器内
で加工する原料粒子の大きさと外筒容器の大きさの組合
せによって異なるが、１本または複数本の案内管が固定
して取り付けられている。この案内管に対しては、T.M.
Hinkesが指摘したように、錠剤用に対しては外筒容器の
直径の1/2程度の直径をその長さ方向全体にわたって有
するものが、また、小さい粒子用に対しては外筒容器の
直径の1/2から2/3程度の直径をその長さ方向全体にわた
って有するものが、現在でもそのまま用いられている。
そして、案内管の長さは、装着される外筒容器の大きさ
によってそれぞれ固定される寸法を有していた。

〔考案が解決しようとする課題〕

ワースターに用いられるスプレーノズルの大きさを小さ
くすることには一定の限界があり、外筒容器の直径と一
定の割合を有する案内管の大きさは、スプレーノズルの
噴霧角との関係で一定寸法より小さくすることはできな
い。

それ故、従来のワースターにおいては、抗癌剤や制癌剤
のように単位重量当りの価格が非常に高い粉粒体原料
を、１回当り小量ずつ造粒・コーティングしようとして
も、案内管の内径は１回当りの処理量が多いときと同じ
であるため、案内管の中で気中懸濁化状態にある高価な
粉粒体の空隙率は大きくなる。このため、案内管の内側
にスプレーノズルから水、またはバインダー液などの液
体を設定された量だけ噴霧しても、案内管の中の粉粒体
と噴霧された液滴との接触が効果的に行なわれないか
ら、粉粒体粒子に対するコーティング効果を悪くするだ
けでなく、粉粒体同志の凝集を発生させにくくして造粒
を妨げるといった不都合があった。

この考案は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、供給される粉粒体
粒子の大きさ、１回当りの仕込み量の増減（特に仕込み
量が減少した場合）に対しても十分な造粒作用とコーテ
ィング作用とを行なうことができる造粒改善用案内管を
備えた気中懸濁化装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案では、竪型の外筒
容器は、下端側が吸気フィルタと熱交換器を備えた吸気
ダクトに接続されるとともに、上端側が排気ダクトを介
して排風機に接続され、外筒容器内には上下方向に配設
される円筒形の案内管と、該案内管の下側開口に液体を
スプレーするスプレーノズルとが設けられ、案内管は下
側開口部の内面に円錐面が、上側開口部の内面に逆円錐
面がそれぞれ形成され、両円錐面は円筒面で結合されて
造粒改善用案内管を備えた気中懸濁化装置を構成したも
のである。

〔作用〕

装置を運転状態にして粉粒体原料に上下方向の循環運動
を行なわせつつスプレーノズルからバインダー液を噴霧
する場合に、スプレーノズルとの関係で一定寸法以下に
することができない割合大きな案内管を備えた装置に粉
粒体原料を少し供給したときにも、供給された粉粒体粒
子は、案内管入口部の絞られた円錐形の空間部を上昇す
る間に、気中懸濁化の状態にある他の粉粒体粒子との空
隙率を縮小されて、スプレーされた液滴との接触が効果
的に行なわれ得る状態となる。

そして、この状態は設定された長さを有する円筒面の中
を通過する間も保たれるため、供給量が少ない粉粒体原
料に対しても、十分な造粒作用とコーティング作用とを
受けさせる働きをする。

しかも、この中間の円筒面の部分を通過した粉粒体粒子
は、これに続いて断面積が拡げられた逆円錐形の空間部
分を通過する間に上昇速度が低下するため、案内管の出
口で案内管の外側を下降して再び案内管の内側を上昇す
る循環運動を継続し、案内管を通過する間に他の粉粒体
粒子との空隙率を縮小された状態で、造粒作用とコーテ
ィング作用を繰り返し受ける。

〔実施例〕

この考案の実施例について図面を参照して説明する。

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示したもの
で、中間部が円錐状に拡がる竪型の外筒容器１は、下側
小径部の中心部に内筒である案内管２が縦方向に配設さ
れるとともに、この案内管２の下方に中心部にスプレー
ノズル３を貫通させた目皿板４が、その周辺部を外筒容
器１の内面に保持されている。

スプレーノズル３は、上端部が案内管２の下側開口部の
中心に位置しており、目皿板４の下側に位置している下
端部は、一端が送液ポンプ７を介して液タンク５内のス
プレー液６に接続された送液管の他端と接続されている
ほか、送液ポンプ７により供給されるスプレー液６を霧
化させるために、一端が高圧空気源８と接続されている
圧空配管とも接続されている。

前記目皿板４には、案内管２の外径とほぼ同じ大きさの
広がりを持つ中心部分に、それを取り囲む環状部分に設
けられる小さな孔径を有する多数の開口より若干孔径の
大きな多数の開口が設けられている。目皿板４の中心部
とそれを取り囲む環状部分に設けられる開口の孔径や孔
数は、処理される粉粒体原料の大きさによって調整さ
れ、錠剤用、顆粒用、粉末用の３種類に対しては、この
順に環状部分の開孔率が小さくなっている。

竪型の外筒容器１は、目皿板４より下側の小径側が吸気
フィルタ（図示せず）と熱交換器９を備えた吸気ダクト
に接続されるとともに、円錐状の拡がりより上側の大径
部が排気ダクトを介して排風機１０に接続されている。
また、外筒容器１内の上部には、排気フィルタ１１が装
着されており、外筒容器１の上端面外側には、排気フィ
ルタ１１によって捕捉された粉粒体粒子を排気フィルタ
１１に振動などを与えて落下させる払い落し手段１２が
設けられている。

第２図はこの考案の主要部である案内管２の一実施例
で、案内管２の下側入口部の内面は、排風機１０の駆動
により案内管２の下側から吸い込まれる粉粒体粒子の動
きを考慮して断面積が上に向かって縮小していく円錐面
２ａの形状に形成され、案内管２の上側出口の内面は、
スプレーノズル３から上向きに行なわれる噴霧角度を考
慮して断面積が上に向かって拡大していく逆円錐面２ｂ
の形状に形成されている。そして、円錐面２ａの上端と
逆円錐面２ｂの下端とは、空気と粉粒体粒子の混合効果
を調節したり、スプレーされた液滴と粉粒体粒子の接触
のし易さを左右する空隙率を調節するために、設定され
た長さを有する円筒面２ｃによって一体に結合されてい
る。

案内管２は、例えば、厚さが２mm以下で材質がＳＵＳ３
０４の板部材によって形成した円錐面２ａ、小径の円筒
面２ｃ、および逆円錐面２ｂを溶接によって一体に結合
したのち、これらの結合体を案内管２の外側円筒面に溶
接して形成される。この場合、全表面、特に内面を鏡面
仕上げにするとともに、各角部にＲを持たせミガキ仕上
げとすることが重要である。案内管２が外径７５．６m
m、高さ２００mmのときには、円錐面２ａと円筒面２ｃ
の高さは、それぞれ、例えば５０mm（したがって、逆円
錐面２ｂの高さは１００mmとなる）、円筒面２ｃの内径
は、例えば４０mmにすることが好ましいが、これらの各
寸法は、目的に合わせてその他の寸法としてもよいこと
は勿論である。

次に、装置の動作について説明する。

装置を運転状態にすると、排風機１０の吸引作用によっ
て外筒容器１の下端側方部から吸い込まれた空気は、図
示しない吸気フィルタによって清浄にされ、吸気ダクト
内に設けられた熱交換器９により加熱されたのち、目皿
板４に設けられた多数の小さな開口を通って上方に移動
される。この場合、これらの開口は、案内管２の外径と
ほぼ同じ大きさの広がりを持つ目皿板４の中心部分に設
けられたものが、その外側を取り囲む環状部分に設けら
れたものより大きいため、案内管２の内側を通過する上
昇気流の速度は、案内管２の外側を通過する上昇気流の
速度より速くなる。

したがって、気中懸濁化の状態にある入口部近傍の粉粒
体粒子は、案内管２の内側に吸い込まれて上昇し、この
上昇している間に断面積が縮小されている円錐面２ａの
部分で、粉粒体粒子は空隙率を小さくされる。このた
め、断面積が縮小される入口部で粉粒体粒子の流動化が
直接的に調節され、案内管２の中の粉粒体粒子と、スプ
レーノズル３から噴霧されるスプレー液６の液滴との接
触が効果的に行なわれる。

それ故、単位重量当りの価格が非常に高く、１バッチ当
りの処理量が少ない錠剤や顆粒、例えば、抗癌剤や制癌
剤などのコーティングをも、円滑にかつ能率良く行なう
ことができる。

また、粒子径が数ミクロンから数１０ミクロンという小
さい粉粒体粒子をワースターに供給して造粒を行なう場
合に、粉粒体原料は案内管２の中で受ける噴霧されたス
プレー液６との十分な接触、粉粒体粒子の凝集作用など
によって粒子径が平均的に大きくされるため、案内管２
の内側を上昇してその外側を下降する粉粒体粒子の循環
運動が円滑に行なわれ、機壁その他へ付着してダスト
（未造粒品）を発生することがきわめて少なくなり、製
品の歩留りを良くすることができる。

このため、循環運動を行なう粉粒体粒子に十分な厚さの
コーティング膜が形成され、全体として品質が良く、バ
ッチ毎のバラツキも少ない造粒品を能率良く作ることが
できる。

案内管２の円錐状空間部で空隙率を小さくされた粉粒体
粒子は、それに続く円筒面２ｃ内でも同じような空隙率
に保たれ、引き続き良好な造粒作用とコーティング作用
とを受けて粒子径を成長させる。円筒面２ｃを通過して
逆円錐状空間部に移動された粉粒体粒子は、スプレーノ
ズル３の噴霧角度を考慮して拡げられた断面積の増加に
応じて空隙率が大きくなるとともに上昇速度が低下し、
逆円錐面２ｂの部分を通過した粉粒体粒子は、案内管２
の外側に形成される遅い上昇気流に逆って下降し、再び
案内管２の下側入口部から中に吸い込まれて上昇する循
環運動を繰り返し、粉粒体粒子を希望する大きさの粒子
に造粒したり、粉粒体粒子に対して希望する厚さのコー
ティングを施すことができる。

案内管２によるこれらの作用効果は、装置内に供給され
る１バッチ当りの仕込み原料の重量が少なくなったとき
に、特に効果的に発揮される。

運転中、排風機１０の吸引作用によって排気フィルタ１
１に捕捉されていた粉粒体粒子は、払い落し手段１２を
駆動して排気フィルタ１１に振動を与えることにより、
排気フィルタ１１から落下させることができる。

上記実施例では、案内管２とスプレーノズル３は多数の
小さな開口を有する目皿板４とともに用いられる場合に
ついて示したが、目皿板４は必ずしも必要ではなく、こ
の考案に係る装置は、第３図に示すように、目皿板４が
省略され、スプレーノズル３が配設される外筒容器１の
下側部分が逆円錐形に縮小された噴流層型の気中懸濁化
装置にも適用することができる。

次に本実施例の装置と案内管の内径が同一である従来装
置を用いて行なった比較実験結果を示す。

実施例１． 使用装置：グラットＧＰｃＧ３型、７インチワースター
コータ、０．８ノズルインサート、案内管は外径７
５．６mm、長さ２００mmで、円錐面と円筒面の長さはそ
れぞれ５０mm、円筒面の内径４０mm、案内管と目皿板の
隙間２０mm、 コーティング原料：塩化ベルベリン造粒品で、仕込み重
量２００ｇ、仕込み容積６７０ml、 この比較実験結果から、仕込み重量が２００ｇと少ない
場合にも、本実施例の装置では、投入固形分重量の回収
率とスプレー固形分の付着率が著しく良くなるととも
に、重量頻度分布（ロータップ２０ｇ、３min）から粗
粒の発生が押えられ、微粉がカットされていることがわ
かる。

ここに付着率は 実施例２． 使用装置は実施例１の場合と同じ。

造粒原料は塩化ベルベリンエキス粉末（ｄ₅₀＝３０ミク
ロン）で、仕込み重量２００ｇ、仕込み容量６７０ml、 この比較実験結果から、仕込み重量が２００ｇと少ない
場合にも、本実施例の装置では、重量頻度分布（ロータ
ップ２０ｇ、３min）から、造粒品は、全体的に大きさ
が大きくなっているが、粗粒およびダストの発生はカッ
トされている。

また、本実施例の装置を用いた場合には、従来装置を用
いて得られるものに比較して、造粒される平均粒子径
は、ｄ₅₀で約３０％程度大きくなるとともに、粒度分布
指数ｄ₂₅／ｄ₇₅の方から見ると、きわめてシャープな粒
度分布になっていることがわかる。

実施例３． 極小仕込み量についてのコーティングの比較試験を行な
ったもので、仕込み重量は、ガラスビーズ１００メッシ
ュ５０ｇ、同仕込み容積３５ml、仕込み重量がきわめて
少ないため流動層の死角をなくする目的で、ワースター
コータの底部は円錐形に形成され、この円錐部と案内管
の隙間は１０mmに設定されているが、装置のその他の仕
様は、実施例１の場合と同じである。

使用されたコーティング液は 金属粉末（ｄ₅₀＝１ミクロン）４８．３ｇ 油脂 ２ｇ ヒドロキシプロピルセルロース １．５ｇ ＩＰＡ ４８．３Ｇ この比較実験結果から、仕込み重量が極端に少ない場合
にも、本実施例の装置では、スプレー速度を大きくしな
くてもスプレードライ化を押えて投入固形分重量の回収
率を良くするとともに、スプレー固形分付着率は、従来
装置を用いた場合のほぼ２倍近くにまで著しく向上させ
得ることがわかる。

〔考案の効果〕

この考案は、案内管の下側開口部にスプレーノズルが設
けられる気中懸濁化装置において、円筒形の案内管は下
側開口部の内面に円錐面が、上側開口部の内面に逆円錐
面がそれぞれ形成されるとともに、両円錐面を円筒面で
結合したものであるから、スプレーノズルから噴霧され
た液滴が供給原料に接触する限られた空間部分における
各粉粒体の空隙を少なくなるよう調節できるだけでな
く、調節された空隙を設定された長さだけ保つことによ
り、仕込み重量が少ない場合にも、スプレーされた液滴
の付着率を従来装置の場合に比して飛躍的に向上させる
ことができる。

このため、本願考案に係る気中懸濁化装置は、コーティ
ングに用いるときには、スプレーされる膜物質の量を少
なくし、コーティングに要する時間を短縮できる上に、
造粒に用いるときには、各粉粒体粒子への均一なコーテ
ィング作用によって、粗粒の発生を押えながら微粉をカ
ットするすぐれた作用効果を奏し、きわめてシャープな
粒度分布を持った造粒品を作ることができる。

しかも、案内管の入口側円錐面の長さとそれに続く円筒
面の長さとを目的に適した長さに設定することにより造
粒時の微粉のカットを良くすると、これまで困難とされ
てきた微粒子を造粒してこれにコーティングを施す作業
を一貫生産により能率良く行なうことができる。

したがって、本願考案の装置は、高付加価値製剤（例え
ば、抗癌剤や制癌剤などの極微量薬物その他）や砥粒コ
ーティングなどのバッチ当りの処理量が少ないものに対
しても、コーティングや造粒を行なうことを可能にする
だけでなく、特に微粉の存在が悪影響を及ぼす生薬その
他の苦い物質のマスキング製剤を可能にするというすぐ
れた作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断面図、第２図はこの
考案の装置に使用される案内管の一実施例の縦断面図、
第３図はこの考案の他の実施例の要部縦断面図である。 １……外筒容器、２……案内管 ２ａ……円錐面、２ｂ……逆円錐面 ２ｃ……円筒面、３……スプレーノズル ６……液体（スプレー液） ９……熱交換器、１０……排風機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山岡 由美子 大阪府大阪市西淀川区野里１―23―20 シ ャルム野里301 (72)考案者 藤本 哲磨 大阪府寝屋川市河北東町８―23 (72)考案者 大迫 義文 大阪府泉南郡熊取町久保109―54

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】竪型の外筒容器は、下端側が吸気フィルタ
   と熱交換器を備えた吸気ダクトに接続されるとともに、
   上端側が排気ダクトを介して排風機に接続され、 外筒容器内には上下方向に配設される円筒形の案内管
   と、該案内管の下側開口に液体をスプレーするスプレー
   ノズルとが設けられ、 案内管は下側開口部の内面に円錐面が、上側開口部の内
   面に逆円錐面がそれぞれ形成され、両円錐面は円筒面で
   結合されていることを特徴とする 造粒改善用案内管を備えた気中懸濁化装置。