JPS63205136A - 粉体処理装置 - 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】 ！１上災■且分立 本発明は、ｔ！器の底部より空気を容器内に吹き込んで
粉体を流動状態にし、所謂流動層を形成し、湿った粉体
を乾燥する流動層乾燥、粉体に結合液を噴霧して粒子を
造る流動層造粒、或いは粒子にコーチンダ液を噴霧して
粒子の表面に被膜を形成する流動層コーチングなどの処
理を行なう粉体処理装置に関するものである。

本装置は医薬、農薬、食品、更にセラミック、その他化
成品などの加工処理装置とくして広く活用できるもので
ある。

λ　吃　°　よ°と　る 従来、容器の底面より空気を吹き込んで粉体を流動状態
に保ち、所謂、流動層を形成した上で、湿った粉体を乾
燥する流動層乾燥、この粉体に結合液を噴霧して粒子を
形成する流動層造粒、また同じくコーチンダ液を噴霧し
て粒子にコーチングを施こす流動層コーチングなどが盛
んに行なわれている。

これらの粉体処理に使用される装置の多くは、容器の底
面を網状にしたり、パンチングプレート、或いは、スリ
ットにしたりして、これらの開口部を通じて空気を導入
する方法、或いは、特公昭６１−７３２６号公報に見ら
れるように、容器底面中央部に吸気口を設け、その上に
吸気口より大きい円形天板を取りつける方法などを採用
している。しかしながら、このような方式では粉体が容
器底部の下方に多量に落ちるという欠点がある。

また粉体の落下を低減するために、網目を微細にしたり
、穴、または、スリットの上に天板を容器底面に出来る
だけ近接して設けたりする工夫が行なわれている。しか
し、網目を微細にする方法では、網目に詰まった粉体を
完全に除去するのに手間が掛かる。従って、医薬・食品
などの所謂、ＧＭＰが協調されている産業分野や、品種
の切り換えが頻繁に行なわれ、クロスコンタミネーシッ
ンが問題にされる産業分野では、色々の問題を残してい
た。

また、パンチングプレートやスリットを使用する場合、
あるいは、通気孔の上に天板を被せる場合は、粉体の落
下を完全に防ぐために、天板を容器底に極めて接近する
ように取りつけることが必要になり、また特開昭５８−
２３６号公報、実公昭５８−１１３７７号公報に記載さ
れているように、軸封部と連通ずる空気流路内へ粉体が
侵入するのを防止する目的で、器内に導入された空気の
軸封部と、この空気の容器本体内への吐出口との間に可
撓製材料により製作された軸封シールを配設する方法で
は、粉体の落下、および、侵入は回避することができる
が、反面、天板部や軸封シールが容器本体内へ流出する
空気流に対して堰止め機能を発揮し、容器本体内への均
一、且つ、円滑な空気の流出を阻害する。従ってこのよ
うな装置を流動層乾燥、流動層造粒、攪拌流動層造粒、
流動層コーチングなどに用いるときは、粉体の処理に必
要な量の空気を導入することが難しく、容器内に導入さ
れた被処理粉体の乾燥条件が不均一になり、最終的に得
られる製品に流体の流動不良に起因する品質の低下を引
き起こす、またこのような方法において敢て流動に必要
な空気量を容器内に導入するには、高圧、且つ、大馬力
の空気供給源が必要になるというような欠点があった。

即ち、従来の上記粉体処理装置はいずれも、処理してい
る粉体が容器の底部から落下するのを防ごうとすると、
流動用空気の導入部が複雑になって、空気導入部の清浄
が難しくなったり、空気導入部での空気通過抵抗が大き
くなって、多量の空気を容器内に導入するのに困難が生
ずるなどの問題があった。

本発明の目的は、在来の粉体処理装置に認められる上記
のような問題点を解決し、ＧＭＰ上の問題を発生せしめ
ることなく流動用空気を効率的に均一、且つ、円滑に容
器内に流入させるとともに、理想的な流動層を形成する
構造的特徴を具えた粉体処理装置を提供することにある
。

′　るための 上記の問題を解決するために、種々検討の結果本発明を
完成した。

即ち、本発明は、粉体を入れた円筒状の容器の底部より
空気を吹き込んで、粉体を流動状態にして、造粒やコー
チングなどの処理を行なったり、湿粉体を乾燥させたり
する粉体処理装置において、前記円筒状容器の底部に、
中心部に向かって高さが漸増する中空で、かつ、上方が
開口した截頭円錐体を設け、この円錐体の内部に系外の
空気供給源と連通ずる空気流路を形成すると共に、前記
円筒状容器の略中心部に回転自在に支承された枢軸に、
前記空気流路を構成する前記円錐体の外壁面と対向する
傾斜壁を具えた中空で、かつ、上方が閉塞された截頭円
錐台を固着し、前記円錐体の外壁面と前記円錐台の内壁
面との間に、前記円錐体の内部上方から前記円錐台の基
端外周部に向かって延びる空気流出用通路を形成し、必
要に応じて前記円錐台に空気供給源と連通ずる空気吹き
込み用ノズル、および、攪拌翼を固着した粉体処理装置
を提供するものである。

１里皿 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき説明する。

第１図は本発明に係る粉体処理装置の第１の具体例を示
す略示縦断面図で、円筒状容器（１）の底部には、中心
部に向かって高さが漸増する中空で、かつ、上方が開口
した截頭円錐体（２）を有する底板（１ａ）が設けられ
ており、この円錐体（２）の内部には系外に設けられた
空気供給源〔図示省略〕と連通ずる空気流路（３）が形
成されている。一方、前記円筒状容器（１）の中心部に
ベアリング（４）を介して回転自在に支承された枢軸（
５）には、円錐体（２）の外壁面（２ａ）と対向する傾
斜壁（６ａ）を具えた、上部が頂板（６ｂ）で閉塞され
た中空の截頭円錐台（６）が固着されている。上記円錐
台（６）の傾斜壁（６ａ）の傾斜角は２０乃至７０度で
、出来るならば、円漬な凹面を形成することが望ましい
、上方に向かって直径が漸減する円錐体（２）の外壁面
（２ａ）と円錐台（６）の傾斜壁（６ａ）の内壁面（６
ｃ）によって、前記円錐体（２）の内部に形成された空
気流路（３）から円錐体（２）の基端外周部（２ｂ）に
向かって斜めに延びる、間隙が約１〜５嘗の空気流出用
のラビリンス流路（７）が形成されている。このラビリ
ンス流路（７）から流出した空気は円筒状容器（１）の
底板（１ａ）の上面を半径方向外方に向かって流れ、円
筒状容器（１）内に供給された処理対称粉体〔図示省略
〕に対して、乾燥、造粒、或いはコーチング機能を達成
するための流動層を形成する。

更に詳細に説明すると、円錐体（２）の基端外周部（２
ｂ）と、円錐台（６）の傾斜壁先端部（６ｄ）との間に
は、円筒状容器（１）の底板（１ａ）の上面全周に亘っ
て前記ラビリンス流路（７）から流出した空気流を上記
円筒状容器（１）の半径方向外方に向かって拡散させる
ための０．１ｍ乃至５日程度の空気拡散間隙（８）が形
成されている。空気拡散間隙（８）の大きさは円錐台（
６）を上下にすることによって調節する。前記空気流路
（３）内に空気を送り込むため、円筒状容器（１）の下
部には吸気口（９）が開口している。この吸気口（９）
から導入された空気流によって、空気流路（３）と円筒
状容器（１）内との間の圧力差は５０乃至５００鶴水柱
に保たれる。この圧力差は処理すべき種類、および、そ
の処理条件によって、随時選択する。空気拡散間隙（８
）から円筒状容器（１）の内部へは５乃至５ａｍ／ｓｅ
ｃの流出速度で空気が円筒状容器（１）の半径方向外方
に向かって噴出する。空気拡散間隙（８）から噴出した
空気流を円筒状容器（１）の内壁面（１ｂ）に沿って対
流状に循環させるため、円錐台（６）の傾斜壁先端部（
６ｄ）の直径（ｄ）は、円筒状容器（１）の直径（Ｄ）
の３０乃至７０％、望ましくは、４０乃至５０％に設計
される０円筒状容器（１）の底板（１ａ）と内壁面（１
ｂ）の交叉部分には円筒状容器（１）に応じて適当な曲
率半径を持った環状湾曲面（１ｃ）が形成されている。

前記円錐台（６）の上面に載った粉体は、この円錐台（
６）の回転によって発生する遠心力、ならびに、対流状
に循環する空気流によって円錐台（６）の傾斜壁（６ａ
）の外表面に沿って渦を形成しながら滑り落ち、前記空
気拡散間隙（８）から噴出する空気流によって円筒状容
器（１）の内壁面（１ｂ）に向かって気送される。

吹き飛ばされた粉体は気流に乗って上方に移動した後、
円筒状容器（１）の上部で円筒中央に向かって下降し、
円錐台（６）の上部に達し、再び遠心力で円錐台（６）
の外表面を渦を形成しながら滑り落ちるというリサイク
ルを行なう、このリサイクルは円錐台（６）の内壁面に
後述の攪拌翼を設けることにより、より効率的に行なわ
せることができる。こうして粉体は円筒状容器（１）内
を流動し、この間に乾燥、造粒或いはコーチングなどの
所望の処理が行なわれる０円筒状容器（１）の上部には
常法に従って造粒液、若しくは、コーチング液のスプレ
ーノズル（１０）　、更に固気分離用のバグフィルタ−
（１１）　、および、排気口（１２）が付設されている
。なお、スプレーノズル（１０）は、第３図に示すよう
に、流動している粉体層の上方に位置させてもよい。

上記実施例に記載するように多くの場合、空気供給源に
ブロアーを接続して円筒状容器（１）内に空気を送り込
むか、この排気口（１２）にブロアーを接続して円筒状
容器（１）内の空気を吸引して所望の流動層を形成させ
ることもできる。

空気流路（３）、ラビリンス流路（７）、および、空気
拡散間ＦＪ　（８）を通って円筒状容器（１）内に供給
される空気の流量は、円筒状容器（１）内における粉体
の処理条件によって適宜調節するが、ブロアーの駆動条
件、および、ダンパー〔図示省略〕の開口度を調節する
ことによって最適値に設定する。空気拡散間隙（８）か
ら円筒状容器（１）の内部へ流出する空気の流出速度は
円錐台（６）を上下させることによって調節する。

第２図はラビリンス流路（７）を流れる空気流を助成す
るための手段を装備した粉体処理装置の具体例の略示縦
断面図である。第１図に示す装置と共通する事項に関し
ては説明を省略するが、この粉体処理装置においては、
円錐台（６）の傾斜壁（６ａ）の内壁面（６ｃ）に、空
気流の流出促進部材として機能する放射状、もしくは、
螺旋状の羽根（１３）　　（１４）が固着されている。

この羽根（１３）　　（１４）は、公知のブロアーの回
転羽根と同様に空気流の圧送部材として機能し、空気流
路（３）からラビリンス流路（７）、および、空気拡散
間隙（８）に向かって流れる空気流に積極的に押出し圧
力を作用させ、空気拡散間隙（８）から円筒状容器（１
）内に供給される空気流の対流循環を促進する。

第３図はラビリンス流路（７）と連通ずる噴気ノズル（
１５）が円錐台（６）と一体構造をなして配設されてい
るものを示す、噴気ノズル（１５）には２Ｍ１１４の噴
気孔（１５ａ）、および、（１５ｂ）が穿設されている
。第１の噴気孔（１５ａ）は円筒状容器（１）の内壁面
（１ｂ）と対向する噴気ノズル（１５）の外端面に穿設
されており、この噴気孔（１５ａ）から噴出する空気流
によって円筒状容器（１）の環状湾曲面（ｌｃ）　、お
よび、内壁面（１ｂ）への粉体の付着が防止される、第
２の噴気孔（１５ｂ）は円筒状容器（１）の底板（ｌａ
）に対向して穿設されており、底板（１ａ）に滞溜しよ
うとする粉体を舞い上げる機能、および、噴気ノズル（
１５）と底板（１ａ）との間に粒子が噛み込むのを防ぐ
機能を果たす。

さらにこれら噴気ノズル（１５）から円筒状容器（１）
に吹き込まれる空気は、空気拡散間隙（８）から円筒状
容器（１）に吹き込まれる空気との相乗作用により理想
的な流動層を形成するのに役立つ。

空気拡散間隙（８）より円筒状容器（１）に吹き込まれ
る空気量と噴気ノズル（１５）より円筒状容器（１）に
吹き込まれる空気量との割合は円錐台（６）を上下させ
る〔上下機構図示省略〕ことにより調節する。

噴気ノズル（１５）への空気の供給はラビリンス流路（
７）を通じて行なうほか、例えば、第４図に示すように
、枢軸（５）の内部に設けた、外部の空気供給源と連通
ずる空気流路（１６）から行なってもよい。

第５図は攪拌翼（１７）を配設することにより粉体の流
動を、より理想的に行なわしめる具体例の図示縦断面図
である。また第６図は攪拌翼（１７）の横断面図である
。尚、以下の既述において、第１図および第２図に示す
粉体処理装置と共通する事項に関しては説明を省略する
。第５図に示す粉体処理装置においては、円錐台（６）
の傾斜壁（６ａ）の下部に、円周に沿って所定の位相角
を形成して放射状に延びる２枚以上の攪拌翼（１７）を
、円筒状容器（１）の底板（１ａ）と僅かな間隔をおい
た状態で固着し、その攪拌翼（１７）の先端を円筒状容
器（１）の内壁面（１ｂ）に近接させるとともに、回転
方向に向かって攪拌翼前部（１７ａ）の高さを漸減させ
、また攪拌翼後部（１７ｂ　）を略水平な平面に形成す
る。この攪拌翼（１７）の下側には、第７図に示すよう
に前記噴気ノズル（１５）を配設してもよい、また第８
図のように攪拌翼（１７）と噴気ノズル（１５）とを一
体構造にしてもよい。

攪拌！　（１７）には第９図、および、第１Ｏ図に示す
ように、回転方向の後側に円筒状容器の内壁面（ｌｂ）
に添って略水平に伸びる形状の整粒用部材（１８）を設
けてもよく、略水平な攪拌翼後部（１７ｂ　）と連動し
て整粒作用を果たす固定刃（１９）　　（第３図〕また
は回転刃（２０）　　（第４図〕を設けてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明の粉体処理装置
によれば、円筒状容器内から系外へ侵出しようとする粉
体は、円錐体により堰止められるのと同時に、円錐体の
外壁面と円錐台の内壁面との間隙、および、円錐体の基
端と円筒状容器の底板との間隙を高速で流れる空気流に
よって、円筒状容器内へ押し戻され、問題とされていた
粉末の落下を完全に防止する。また不幸にして円錐台の
下に残存した微量の粉末も、円錐台を外すことにより簡
単に且つ完全に洗浄除去することができる。

また、円筒状容器内の粉体は、円錐台の裾部と円筒状容
器の底部との間隙から円筒状容器内に均一に吹き込まれ
た空気流によって流動する、この粉体の流動は、円錐台
に固着した噴気ノズルにより円筒状容器の底や壁に向か
って噴出する空気流、および、円錐台に設けた攪拌翼に
よる攪拌によって更に効果的に行なわれる。

かくして流動層乾燥、流動層造粒、流動層コーチングな
ど流動層を利用する粉体処理を行なうに当たって、機構
が極めて簡単で、特に医薬・食品の分野で重要なＧＭＰ
上の問題を発生せしめることなく、流動用空気を効率的
に均一、且つ、円滑に容器内に流入させ、理想的な流動
層を形成する構造的特徴を具えた粉体処理装置を完成し
たので、ある。

主皿夏班来 本発明は、特に医薬・食品および農薬などＧＭＰが重視
される分野に於て、機構が簡単で、且つ、効果的に流動
層を形成する装置を提供するものとして業界の発展に寄
与するところが極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係る粉体処理装置の略示縦
断面図であり、第６図および第８図は噴気ノズル、およ
び、攪拌翼の横断面図である。第９図は整粒用部材を備
えた攪拌翼の断面図であり、第１０図はその平面図であ
る。 （１）−・・円筒状容器、（２）・−円錐体、（３）−
・−・空気流路、　　（５）−枢軸、（６）　−円錐台
、　　　（７）　−ラビリンス流路、（８）−−一空気
拡散間隙、 （９）　−吸気口、　　　（１０）−スプレーノズル、
（１１）−バッグフィルター、 （１２）　−排気口、　　　（１３）　　（１４）−・
−・羽根、（１５）　−噴気ノズル、（１７）　−攪拌
翼、（２０）・−・整粒用部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉体を入れた円筒状容器の底部より空気を吹き込
   んで、粉体を流動状態にして、造粒やコーチングなどの
   処理を行なったり、湿粉体を乾燥させたりする粉体処理
   装置において、前記円筒状容器の底部に、中心部に向か
   って高さが漸増する中空で、かつ、上方が開口した截頭
   円錐体を設け、この円錐体の内部に系外の空気供給源と
   連通する空気流路を形成すると共に、前記円筒状容器の
   略中心部に回転自在に支承された枢軸に、前記空気流路
   を構成する前記円錐体の外壁面と対向する傾斜壁を具え
   た中空で、かつ、上方が閉塞された截頭円錐台を固着し
   、前記円錐体の外壁面と前記円錐台の内壁面との間に、
   前記円錐体の内部上方から前記円錐台の基端外周部に向
   かって延びる空気流出用通路を形成したことを特徴とす
   る粉体処理装置。
2. （２）前記粉体処理装置において、前記円錐台の傾斜壁
   の内面に、空気流出促進部材として放射状、もしくは、
   螺旋状の羽根を固着したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の粉体処理装置。
3. （３）前記粉体処理装置において、前記円錐台に、空気
   供給源と連通し、かつ、円筒状容器内に空気を噴出する
   噴気ノズルを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の粉体処理装置。
4. （４）前記粉体処理装置において、前記円錐台の傾斜壁
   の外周壁部に攪拌翼を固着したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の粉体処理装置。