JPWO2010016342A1 - 流動層装置 - Google Patents

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Abstract

流動層装置1の目皿板26は、フランジ部材34に金網35を固定したフランジ付上目皿31と、通気孔32aを有する円板状の下目皿32と、リング部36とシール側壁37とを備え、シール側壁37内側に目皿収容部39が形成された支持フランジ33を有する。目皿板26は、シール側壁37の上端部37aに密接するシール材41を介して原料容器コンテナ7と接続される。目皿板26は目皿収容部39内に嵌装され、上,下目皿31,32の外周はシール側壁37の内壁37bにて覆われる。シール材41はフランジ部材34の上面34bと密接し、目皿板26は目皿収容部39内に気密状態で収容される。目皿収容部39内の上,下目皿31,32は、目皿板取出機構71により容易に取り出せる。

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、装置内に設置された粉粒体保持用の目皿板の取付構造に関する。
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。このような流動層装置では、円筒状の処理容器の内部に、粉末等の被処理物が投入される。そして、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。処理容器の下部には、金網等にて形成された通気性の目皿板が設けられている。目皿板の下方からは、処理気体が供給される。粉末等の被処理物は、この目皿板によって保持されつつ、処理気体により流動化される。流動化された被処理物には、バインダ液等が噴霧され、造粒等の処理が行われる。
図8は、このような流動層装置における目皿板の取付構造を示す説明図、図9は、目皿板取付部の断面構造を示す説明図である。図8に示すように、目皿板51は、円板状の上目皿52と下目皿53を、環状の上下のフランジ54,55にて挟み込んだ構成となっている。上目皿52には細かい網目の金網が使用され、下目皿53にはパンチングボード等の金属製多孔板が使用される。上下のフランジ54,55は、ステンレス鋼にてリング状に形成される。下フランジ55には、周方向に沿って、複数個のタップ孔56が形成されている。上フランジ54と上下の目皿52,53には、タップ孔56に対応する形で、複数個のビス挿通孔57が形成されている。
目皿板51を形成する際には、図8に示すように、まず、下フランジ55、下目皿53、上目皿52及び上フランジ54をこの順に積み重ねる。その後、ビス挿通孔57を介して、皿ビス58をタップ孔56にねじ込み、上下の目皿52,53を上下のフランジ54,55にて挟持固定する。これにより、目皿板51が組み付けられる。この目皿板51は、図9に示すように、処理容器59の下部に、気密用のシール材61を介して取り付けられ、流動層装置内に組み込まれる。
特開平5-220377号公報 実開平5-70639号公報
しかしながら、前述のような目皿板では、上,下目皿52,53を多数(図8のものでは18個)のビス58にてネジ固定するため、目皿板51を組み付ける作業が非常に煩雑であるという問題があった。特に、目皿板51では、各構成部品の重量が大きいため(セットで約20kg)、部品の積み重ねやビス止めなどの作業が行いにくく、工数のみならず、作業環境の点でも問題があった。
また、目皿板51は、図9に示すように、上,下目皿52,53の外周部52a,53aが、装置外部に露出した状態で流動層装置に装着される。このため、処理容器59の内部の圧力を外部(大気圧)よりも低くして流動層装置を運転すると、上,下フランジ54,55にて押さえ込まれているものの、各部品の微小な隙間から外部エアが吸引されてしまうおそれがある。外部エアが処理容器59内に漏入すると、粉粒体の処理条件(処理気体の流入量や温湿度等)が不安定となる。処理条件が安定しないと、造粒、コーティング等の処理品質にバラツキが生じるという問題が生じる。
本発明の目的は、流動層装置に装着される目皿板の組付性を改善すると共に、目皿板外周からの外部エアの吸引を防止して製品品質の安定化を図ることある。
本発明の流動層装置は、筒状に形成された処理容器と、前記処理容器に取り付けられ該処理容器の内外を連通する通気性を備えた目皿板とを有する流動層装置であって、前記目皿板は、環状のフランジ部材と該フランジ部材の中央空隙部に臨んで配置される網状部材とからなる第1目皿と、通気孔を有する円板状の第2目皿と、環状のリング部と該リング部の外周に立設された側壁部とを備え、前記側壁部内側に前記第1及び第2目皿が収容可能な目皿収容部が形成された支持フランジとを備え、前記処理容器は、前記側壁部上端に密接するシール部材を介して、前記目皿板と接続されることを特徴とする。
本発明にあっては、支持フランジの目皿収容部内に第1目皿と第2目皿を取り付けることにより目皿板を組み付けることができ、ビスを使用することなく目皿板を組み付け・分解することができる。また、第1及び第2目皿の外周を側壁部によって覆うことができるので、第1及び第2目皿が装置外部に露出することがなく、目皿側面からの外部エアの吸引も防止できる。
前記流動層装置において、前記第1及び第2目皿を前記目皿収容部内に嵌装し、前記第1及び第2目皿の外周部を被覆しつつ前記第1及び第2目皿の外周部全周と対向するように前記側壁部を設けても良い。また、前記目皿収容部内に収容された前記目皿板の前記第1目皿上面と密接するように前記シール部材を設けても良い。
一方、流動層装置において、前記支持フランジに、前記目皿収容部内に配された前記第1及び第2目皿を上方に押し上げる目皿板取出機構を設けても良い。この場合、前記目皿板取出機構に、前記側壁部に取り付けられ装置外部から回転操作が可能な軸部材と、前記軸部材に取り付けられ前記第1又は第2目皿に当接するカム部材と、を設け、前記カム部材が、前記軸部材の回転に伴って回動し、前記第1及び第2目皿を上方に押し上げるようにしても良い。このような目皿板取出機構を設けることにより、第1及び第2目皿を容易に支持フランジから取り出すことができ、目皿板の分解作業が容易となる。
本発明の流動層装置によれば、処理容器に取り付けられる目皿板を、フランジ部材と網状部材とからなる第1目皿と、通気孔を有する円板状の第2目皿と、リング部と側壁部とを備え、側壁部内側に目皿収容部が形成された支持フランジとを有する構成とし、側壁部上端に密接するシール部材を介して処理容器と目皿板を接続するようにしたので、ビスを使用することなく、目皿板を組み付け・分解することができる。また、第1及び第2目皿の外周を側壁部によって覆うことができるので、第1及び第2目皿が装置外部に露出することがなく、目皿側面からの外部エアの吸引を防止することも可能となる。
さらに、支持フランジに目皿板取出機構を設けることにより、第1及び第2目皿を容易に支持フランジから取り出すことができ、目皿板の分解作業工数の削減を図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の流動層装置の側面図である。 図1の流動層装置における目皿板の取付構造を示す説明図である。 目皿板取付部の断面構造を示す説明図である。 目皿板取出機構の構成を示す断面図である。 目皿板取出機構の平面図である。 目皿板取出機構の動作を示す説明図であり、目皿板取出機構を図5のX方向から見た状態を示している。 従来の流動層装置における目皿板の取付構造を示す説明図である。 図8の流動層装置における目皿板取付部の断面構造を示す説明図である。
1 流動層装置 2 処理容器
3 支持台 4 カバーユニット
5 フィルタケーシング 6 スプレーケーシング
7 原料容器コンテナ 8 給気ユニット
11 カバーブラケット 12 排気口
14 天板 15 カートリッジフィルタ
16 フィルタ材 17 リテーナ
18 エンドキャップ 19 フィルタ固定ノブ
21 スプレーノズル 22 スウィングブラケット
23 流動室 24 台車
25 原料収容室 26 目皿板
27 給気室 28 給気ダクト
31 フランジ付上目皿(第1目皿) 32 下目皿(第2目皿)
32a 通気孔 33 支持フランジ
33a 内周部 33b 外周部
34 フランジ部材 34a 中央空隙部
34b 上面 35 金網(網状部材)
36 リング部 37 シール側壁(側壁部)
37a 上端部 37b 内壁
38 ハンドル 39 目皿収容部
41 シール材(シール部材) 51 目皿板
52 上目皿 52a 外周部
53 下目皿 53a 外周部
54 上フランジ 55 下フランジ
56 タップ孔 57 ビス挿通孔
58 皿ビス 59 処理容器
61 シール材 71 目皿板取出機構
72 操作ロッド(軸部材) 73 レバーカム(カム部材)
74 ロッド挿通孔 75 大径部
76 小径部 77 ワッシャ
78 Oリング 79 カラー
81 ハンドル 81a ボス部
81b 取手部 82 脱着ノブ
83 軸孔 84 ピン孔
85 回り止めピン 86 平面部
87 雄ネジ部 88 雌ネジ部
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の流動層装置の側面図である。図1の流動層装置1は、例えば、顆粒状の医薬品や食品等の製造に使用され、装置内では、処理気体によって流動化された粉粒体にバインダ液やコーティング液が噴霧される。
流動層装置1には、原料材となる粉粒体が収容され、所望の造粒コーティング処理等が行われる円筒状の処理容器2が設けられている。処理容器2はステンレス鋼にて形成されており、図1,2に示すように、支持台3によって支持されている。流動層装置1の処理容器2は、上から順に、カバーユニット4、フィルタケーシング5、スプレーケーシング6、原料容器コンテナ7及び給気ユニット8を重ねて配置した形態となっている。粉粒体処理時には、カバーユニット4とフィルタケーシング5間など各ユニット間は、リング状のシール部材によって気密に締結される。
カバーユニット4は、カバーブラケット11によって支持台3に固定支持されている。カバーユニット4の側面には、排気口12が形成されている。この排気口12には、図示しない排気ダクトが接続される。カバーユニット4の下面側には、スプレーケーシング6とは別途形成されたフィルタケーシング5が取り付けられる。フィルタケーシング5は、支持台3に組み込まれた図示しない昇降機構によって、上下方向に移動可能に設けられている。フィルタケーシング5の上端部には、円板状の天板14が固定されている。天板14には、カートリッジフィルタ15が取り付けられている。流動層装置1では、天板14はフィルタケーシング5の内周に隙間なく溶接固定されており、ケーシング−天板間から粉漏れが生じないようになっている。
流動層装置1のカートリッジフィルタ15には、ポリエステル製の不織布を用いたフィルタ材16が使用される。フィルタ材16の中央には、ステンレス製のリテーナ17が挿通される。リテーナ17の上端は天板14に固定され、下端にはエンドキャップ18とフィルタ固定ノブ19が取り付けられる。フィルタ材16は、フィルタ固定ノブ19を締め込むことにより、リテーナ17をガイドにして天板14に固定される。
スプレーケーシング6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21が設けられている。スプレーケーシング6は、スウィングブラケット22にて支持台3に取り付けられており、水平方向にスウィング移動可能に設けられている。流動層装置1では、スプレーケーシング6がフィルタケーシング5と分離されているため、スプレーケーシング6を水平方向に退避させることにより、作業員が、フィルタケーシング内のカートリッジフィルタ15に下方からアクセスすることも可能である。また、スプレーケーシング6内には、流動室23が形成されている。流動室23内には、スプレーノズル21が配置されている。スプレーノズル21には、図示しないチューブによって、装置外に設けられた図示しないポンプからバインダ液やコーティング液が供給される。
スプレーケーシング6の下方には、原料容器コンテナ7が配置される。原料容器コンテナ7内には、被処理物となる粉粒体が投入される。原料容器コンテナ7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。原料容器コンテナ7には、コンテナが床面上を自在に移動可能なように台車24が取り付けられている。原料容器コンテナ7の内部には、原料収容室25が形成されている。原料容器コンテナ7の下部、すなわち、原料収容室25の底部には、通気性を有する目皿板26が設けられている。原料収容室25内に投入された粉粒体はこの目皿板26上にて支持される。
原料容器コンテナ7の下方には、内部に給気室27を有する給気ユニット8が据え付けられている。給気ユニット8は、給気室27に連通する給気ダクト28に接続されている。給気ダクト28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。給気室27内には、この給気ダクト28を介して、粉粒体を流動化するための処理気体(流動エア)が供給される。
このような流動層装置1では、給気ダクト28から給気室27に流動エアを供給すると、このエアが目皿板26を通って原料収容室25に流入する。これにより、原料収容室25内の粉粒体が吹き上げられ、原料収容室25や流動室23内にて流動状態となる。この状態にて、スプレーノズル21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、粉粒体の造粒処理やコーティング処理が実行される。その際、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15によって除去されて清浄化される。カートリッジフィルタ15を通った気体は、その後、排気ダクトを通って装置外へと排出される。
ここで、従来の流動層装置では、前述のように、目皿板は、図8に示したような4部品のネジ止め構造となっている。しかも、目皿板外周は、外部に露出した状態で装置に組み込まれる。このため、作業性やシール性の点で問題があった。そこで、本発明の流動層装置1では、それらを解決すべく、目皿板をビス無し構造(ビスレス構造)とすると共に、下フランジにシール側壁を設け、作業性やシール性の改善を図っている。図3は、流動層装置1における目皿板26の取付構造を示す説明図、図4は、目皿板26の取付部の断面構造を示す説明図である。図3に示すように、目皿板26は、フランジ付上目皿(第1目皿)31、下目皿(第2目皿)32及び支持フランジ33とから構成されている。
フランジ付上目皿31(以下、上目皿31と略記する)は、環状のステンレス製フランジ部材34と、フランジ部材34に取り付けられた細かい網目の金網(網状部材)35とからなる。フランジ部材34は、円板状に形成された金網35の外周部上面に、ハンダ付けにて固定される。金網35は、フランジ部材34の中央空隙部34aに臨んで配置される。下目皿32は、図8の下目皿53と同様の円板状部材であり、通気孔32aが多数設けられた金属製多孔板にて形成されている。下目皿32の外径は、上目皿31の外径と略同寸法となっている。一方、支持フランジ33は、図4に示すように、断面がL字形となっており、環状のリング部36と、リング部36の外周に形成されたシール側壁(側壁部)37とから構成されている。シール側壁37の外周側には、ハンドル38が取り付けられている。なお、金網35には、網状部材の他に、多数の小さい径の通気孔が設けられた目皿も含まれる。
シール側壁37は、リング部36の全周に亘って上方に立設されている。シール側壁37の内側には、目皿収容部39が形成されている。目皿収容部39の内径は、上目皿31や下目皿32の外径よりも若干大径となっている。また、目皿収容部39の高さは、上目皿31と下目皿32を重ねた厚さよりも高くなっている。従って、目皿板26では、上目皿31及び下目皿32は、目皿収容部39内に嵌装(嵌め込まれる形で装着)される。これにより、上,下目皿31,32は、ビスを使用することなく、水平方向の移動が規制された状態で目皿収容部39内に収容される。また、その際、上目皿31と下目皿32は、それらの外周部が装置外部に露出することなく、シール側壁37の内壁37bにて覆われる。
このような目皿板26には、ゴム製のシール材(シール部材)41を介在させて、処理容器2の原料容器コンテナ7が取り付けられる。図4に示すように、目皿収容部39内には、下目皿32と上目皿31が積み重ねられ、その上からシール材41と共に原料容器コンテナ7が接続される。その際、シール材41には、シール側壁37の上端部37aが食い込むように密接する。また、フランジ部材34の上面34b、すなわち、上目皿31の上面がシール材41と密接し、目皿板26はシール材41によって上方がカバーされる。従って、上目皿31と下目皿32は、外周部がシール側壁37に塞がれると共に、外周部上方もシール材41によってシールされる。これにより、目皿板26は、目皿収容部39内に気密状態で収容・保持される。また、目皿収容部39内の上目皿31と下目皿32は、シール材41によって上下方向の移動も規制される。
このように、本発明による流動層装置1では、ビスを使用することなく、ツールレスで目皿板26を組み付け・分解することができる。このため、目皿板26の組み付けが容易であり、作業工数の削減を図ることが可能となる。また、上,下目皿31,32の外周は、シール側壁37によって覆われ、装置外部に露出することがない。このため、目皿側面からの外部エアの吸引も防止でき、粉粒体の処理条件が安定し、製品品質のバラツキも抑えられる。さらに、部品点数の削減により、重い部品の取り扱いが少なくなり、作業環境の改善も図られる。加えて、目皿板26の組み付けにビスを使用しないことから、ビスの脱落による異物混入などの問題も回避できる。
一方、流動層装置1では、目皿板26をツールレスにて組み付けることができるが、上目皿31や下目皿32が目皿収容部39内に収容されるため、上面側からはやや分解しにくい。すなわち、目皿収容部39内の上,下目皿31,32に指が掛からないため、目皿収容部39内から上,下目皿31,32を取り出しにくい。そこで、上,下目皿31,32を支持フランジ33から持ち上げる目皿板取出機構を支持フランジ33に設け、目皿板26を簡単に分解できるようにしても良い。図5はこのような目皿板取出機構71の構成を示す断面図、図6はその平面図である。また、図7は目皿板取出機構71の動作を示す説明図であり、目皿板取出機構71を図5のX方向から見た状態を示している。なお、図6は、支持フランジ33から上,下目皿31,32を除いた状態を示している。
図5〜7に示すように、目皿板取出機構71は、支持フランジ33に設けられている。目皿板取出機構71は、操作ロッド(軸部材)72を有しており、操作ロッド72の装置内部側の先端部には、レバーカム(カム部材)73が取り付けられている。支持フランジ33には、リング部36を径方向に貫通するようにロッド挿通孔74が形成されている。操作ロッド72は、このロッド挿通孔74に挿入される。操作ロッド72は、装置内部側に配される大径部75と、装置外部側に配される小径部76を有している。大径部75の先端には、円柱状のレバーカム73が、大径部75に対し偏心した状態で固定されている。大径部75と支持フランジ33の内周部33aとの間には、フッ素樹脂製のワッシャ77が介装される。
操作ロッド72は、装置内部側からロッド挿通孔74に取り付けられる。図5に示すように、操作ロッド72をロッド挿通孔74に取り付けると、その小径部76が、支持フランジ33の外周部33bから装置外部に突出する。小径部76には、フッ素樹脂製のOリング78を介して、円筒状のステンレス製カラー79が外装される。Oリング78は、小径部76と外周部33bに密接する。ロッド挿通孔74はこのOリング78によってシールされ、装置内の気密状態が維持される。小径部76にはさらに、ステンレス製のハンドル81が取り付けられ、脱着ノブ82によって固定される。
ハンドル81は、ボス部81aと取手部81bとから構成されている。ボス部81aには、軸孔83と共に、径方向に沿ってピン孔84が形成されている。ピン孔84には、回り止めピン85が固定される。一方、操作ロッド72の小径部76には、ピン孔84に対応して平面部86が形成されている。図5のように、平面部86と回り止めピン85が係合すると、ハンドル81は操作ロッド72に回り止めされた状態となる。小径部76の先端にはさらに、雄ネジ部87が形成されている。これに対し、脱着ノブ82には、雌ネジ部88が形成されている。この雌ネジ部88を雄ネジ部87と螺合させることにより、脱着ノブ82が操作ロッド72に固定され、操作ロッド72の軸方向の移動が規制される。
目皿板取出機構71を支持フランジ33に組み付ける際には、まず、操作ロッド72の小径部76にワッシャ77を挿入し、それを大径部75方向へ移動させた後、支持フランジ33の内周部33a側から、操作ロッド72をロッド挿通孔74に取り付ける。これにより、支持フランジ33の外周部33bから、小径部76が装置外部に突出する。次に、突出した小径部76にOリング78を取り付け、その後、カラー79を装着する。カラー装着後、軸方向からハンドル81を取り付ける。ハンドル81を操作ロッド72に取り付ける際には、平面部86の位置に回り止めピン85の先端部が来るように、軸孔83を小径部76に嵌合させる。これにより、ハンドル81が操作ロッド72に回り止めされた状態で装着される。そして、脱着ノブ82を雄ネジ部87に締め込むことにより、操作ロッド72が抜け止めされ、目皿板取出機構71が組み付けられる。なお、目皿板取出機構71を分解する場合には、この逆の工程となる。
このような目皿板取出機構71では、取手部81bを持ってハンドル81を回すと、操作ロッド72が回転する。操作ロッド72の回転に伴い、レバーカム73は、図7に実線にて示したセット位置から、二点鎖線にて示した取り出し位置に回動する。レバーカム73を取り出し位置に回動させると、上,下目皿31,32が二点鎖線の状態に押し上げられる。これにより、上,下目皿31,32は、支持フランジ33のシール側壁37よりも高い位置まで持ち上げられ、その一部が目皿収容部39から離脱する(リフトアップ部)。作業員は、このリフトアップ部を持つことより、上,下目皿31,32を容易に支持フランジ33から取り出すことができる。従って、目皿板26を簡単に分解することができ、作業工数の削減を図ることが可能となる。また、目皿板取出機構71の組付・分解も前述のように容易であり、洗浄時等における作業負担も小さい。
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、目皿板取出機構71に、ハンドル81から手を放したとき、自動的にレバーカム73がセット位置に戻る機構を設けても良い。このようなリターン機構がない場合、ハンドル81を回して上,下目皿31,32を押し上げたとき、上,下目皿31,32がレバーカム73によって浮き上がった状態でバランスし、操作ロッド72が停止する可能性がある。このとき、例えば、作業員が上,下目皿31,32を上から押さえ付けるなど、目皿に何らかの外力が働くと、上,下目皿31,32がレバーカム73にめり込み、目皿が変形する可能性がある。そこで、ハンドル81から手を放したとき、自動的にレバーカム73がセット位置に戻るように、例えば、ハンドル81の先端に錘を付けたり、操作ロッド72にリターンスプリングを取り付けたりなどしても良い。

Claims (5)

  1. 筒状に形成された処理容器と、前記処理容器に取り付けられ該処理容器の内外を連通する通気性を備えた目皿板とを有する流動層装置であって、
    前記目皿板は、環状のフランジ部材と該フランジ部材の中央空隙部に臨んで配置される網状部材とからなる第1目皿と、通気孔を有する円板状の第2目皿と、環状のリング部と該リング部の外周に立設された側壁部とを備え、前記側壁部内側に前記第1及び第2目皿が収容可能な目皿収容部が形成された支持フランジとを備え、
    前記処理容器は、前記側壁部上端に密接するシール部材を介して、前記目皿板と接続されることを特徴とする流動層装置。
  2. 請求項1記載の流動層装置において、前記第1及び第2目皿は前記目皿収容部内に嵌装され、前記側壁部は、前記第1及び第2目皿の外周部を被覆しつつ前記第1及び第2目皿の外周部全周と対向することを特徴とする流動層装置。
  3. 請求項1記載の流動層装置において、前記シール部材は、前記目皿収容部内に収容された前記目皿板の前記第1目皿上面と密接することを特徴とする流動層装置。
  4. 請求項1記載の流動層装置において、前記支持フランジは、前記目皿収容部内に配された前記第1及び第2目皿を上方に押し上げる目皿板取出機構を有することを特徴とする流動層装置。
  5. 請求項4記載の流動層装置において、前記目皿板取出機構は、
    前記側壁部に取り付けられ、装置外部から回転操作が可能な軸部材と、
    前記軸部材に取り付けられ、前記第1又は第2目皿に当接するカム部材と、を有し、
    前記カム部材は、前記軸部材の回転に伴って回動し、前記第1及び第2目皿を上方に押し上げることを特徴とする流動層装置。
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