JP2996809B2 - 流動層利用の造粒装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所望状態の粉体への造
粒、湿潤粉体の乾燥、粉体の混合・冷却・整粒・コーテ
ィング等、各種造粒処理を実行するために開発された流
動層利用の造粒装置に関し、更に詳しくは、円筒状のケ
ーシングの上部に、造粒原料を前記ケーシング内へ供給
するための供給部を設けると共に、前記ケーシングの下
部に、前記供給部からの供給物を一旦貯留しその貯留物
を流動層状態にして造粒させるための造粒部を設けてあ
る流動層利用の造粒装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような流動層利用の造粒装置とし
て、例えば、ケーシングの最下部に多孔板を固定状態に
設けて、その多孔板の上方に粉体の貯留部を形成し、前
記多孔板の多孔経由で、前記ケーシングの底部からの通
気を前記貯留部へ上向き噴出するようにして前記造粒部
を構成し、各種造粒処理のために、前記貯留部における
粉体を前記多孔経由で上向き噴出される噴出気体によっ
て浮遊させて、粉体を各種造粒処理のために流動層状態
にするように構成したものがあった。このような構成の
従来装置を用いて各種造粒処理を実行する場合におい
て、原料粉体が軽質・不定形の粉体であるときには、そ
の粉体を有効に浮遊させて有効な流動層を形成し、各種
造粒処理を容易に実行することができるが、原料粉体が
重質・球形であるときには、次に述べるような問題があ
った。即ち、上述の従来装置においては、各種造粒処理
のための流動層を形成するのに、原料粉体を上向きの噴
出気体によって単に浮遊させているに過ぎないため、そ
の粉体を有効に浮遊させて有効な流動層を形成すること
ができず、各種造粒処理を容易に実行することができな
い、という問題があった。

【０００３】そこで、このような問題を解消し得る流動
層利用の造粒装置として、前記ケーシングの下部に粉体
の貯留部を形成しその貯留部における貯留物を前記貯留
部への送気（例えば、上述の従来装置における多孔板の
多孔を経由させる上向きの噴出気体）によって浮遊させ
るようにし、しかも、前記貯留物を攪拌するための攪拌
羽根（具体的には、鉛直方向の回転軸芯周りに回転自在
な攪拌羽根）を設けることにより、前記造粒部を構成し
たものが考えられている（例えば、特開昭６１−１９７
０２８号公報参照）。このような攪拌機能付きの流動層
利用の造粒装置による場合は、粉体が前記送気によって
浮遊させられ且つ前記攪拌羽根によって攪拌されて有効
な流動層状態になるので、原料粉体が重質・球形であっ
ても、上述の従来装置による場合に比し、各種造粒処理
を容易に実行することができるようになる。しかしなが
ら、前記攪拌機能付きの流動層利用の造粒装置を用いて
各種造粒処理を実行する場合には、前記攪拌羽根が粉体
に絶えず接触して損傷し易いため、その寿命が短くなっ
てそのメンテナンスが面倒になる等、前記攪拌羽根を設
けることによって新たな欠点が生じるようになる。

【０００４】そこで、このような新たな欠点が生じさせ
る上述したような攪拌羽根を設けることなく、前述の問
題を解消し得る流動層利用の造粒装置として、上面を上
向き突出の円錐面に形成した傘状体の複数個を上下多段
に組み合わせてその上方に粉体の貯留部を形成し、その
多段傘状体を鉛直方向の回転軸芯周りに回転自在に設
け、且つ、各傘状体下縁の相互隙間から噴出気体を吹き
出すように構成したものが考えられている（例えば、特
開平２−２９３５８２号公報等参照）。このような多段
傘状体式の造粒装置によれば、粉体が各傘状体の上面傾
斜面に沿って下方へ流動しつつ、その粉体に前記多段傘
状体の回転によって遠心力が付与され、しかも、その粉
体が前記噴出気体によって浮遊させられるようになるの
で、原料粉体が重質・球形であっても、その粉体が比較
的有効な流動層状態となって各種造粒処理が容易に実行
されるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
多段傘状体式の造粒装置による場合も、以下に述べるよ
うな問題があった。即ち、粉体を有効な流動層状態とな
すのに、粉体に対する前記傘状体の回転による遠心力作
用の付与及び前記噴出気体による浮遊作用以外にも、粉
体に対する各傘状体の上面傾斜面に沿う下方への流動作
用を利用しているが、前記上面傾斜面には、上下隣接す
る各傘状体の下外縁相互間に段差が大きく形成され、そ
の大きな段差部分に粉体が滞留して、前記貯留物の下方
への流動が大きく妨げられることがあり、それが原因と
なって粉体の流動層が有効に形成されずに各種造粒処理
が有効に実行できないことがある、という問題があっ
た。本発明は、このような実情に着目してなされたもの
であり、上述した多段傘状体式の造粒装置における問題
を解消しつつ、前述した各問題も解消し得る手段を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る流動層利用
の造粒装置は、円筒状のケーシングの上部に、造粒原料
を前記ケーシング内へ供給するための供給部を設けると
共に、前記ケーシングの下部に、前記供給部からの供給
物を一旦貯留しその貯留物を流動層状態にして造粒させ
るための造粒部を設けてある流動層利用の造粒装置であ
って、前記造粒部を構成するに、上面を上向き突出の円
錐面に形成してその円錐面上方に前記供給物の貯留部を
形成するようにした回転円盤を、前記ケーシング内にお
いて鉛直方向の回転軸芯周りに回転自在に設け、その回
転円盤の上面に、前記ケーシングの底部からの通気を受
けてその通気を前記貯留部へ噴出するための気体噴出口
を、前記回転円盤の径方向外向きに開口させた状態に形
成してあることを第１の特徴構成として備えている。

【０００７】本発明に係る流動層利用の造粒装置は、第
１の特徴構成を備えると共に、前記ケーシングの下部
に、鉛直方向の回転軸芯周りに回転自在で且つ前記回転
円盤の中心貫通孔に嵌合挿通自在な回転軸を設け、且
つ、前記中心貫通孔に挿通状態の前記回転軸の上端部に
締結キャップを締め付けることにより、前記回転円盤を
前記回転軸芯周りに回転自在に設けると共に、前記締結
キャップに対し、前記貯留物を攪拌するための攪拌羽根
を設けてあることを第２の特徴構成として有している。

【０００８】本発明の流動層利用の造粒装置は、第１の
特徴構成又は第２の特徴構成を備えると共に、前記回転
円盤の内部に、前記ケーシングの底部からの通気を一旦
収容し、その収容通気を前記気体噴出口へ導く通気収容
空間を設けておくことを第３の特徴構成として備えてい
る。

【０００９】

【作用】第１の特徴構成を備えた本発明装置によって各
種造粒処理を実行する場合は、前記貯留部における粉体
が、前記気体噴出口から径方向外向きへ噴出される気体
によって環状に浮遊した状態となりつつ外向き移動力を
受けると共に、前記回転円盤の回転による遠心力及び前
記回転円盤上面の傾斜面に沿う下方への移動力が付与さ
れるので、それらの相乗作用によって、前記粉体は、前
記回転円盤上面の傾斜面上側から遠心方向へ流動して前
記ケーシングの内壁近傍に至った後、その内壁に沿うよ
うに上昇した上で、前記ケーシングの中心方向斜め下方
へ流動して前記傾斜面上へ返戻され、更に、これらの一
連の流動現象が繰り返されるようになる。換言すれば、
前記貯留部における粉体が、前記気体噴出口からの外向
き通気によって環状に流動化され、しかも、その環状に
流動化された粉体に、前記回転円盤上面の傾斜面に沿う
流動作用及び前記回転円盤の回転による旋回作用が複合
的に付与されることにより、前記粉体は均一に混合され
つつ縄をなうような循環流れを形成するようになる。し
かも、前記回転円盤上面の傾斜面は、前記気体噴出口の
部分を除くと、単なる円滑な傾斜面となっているため、
従来の多段傘状体式の造粒装置におけるような大きな段
差部分が前記傾斜面に存在せず、従って、従来のように
大きな段差部分に粉体が滞留して粉体の円滑な循環流動
が妨げられるということが回避されるようになる。従っ
て、前記貯留部における粉体には、その性状が有効流動
層形成に不向きなものであっても、各種造粒処理に有効
な流動層が形成されるようになる。

【００１０】第２の特徴構成を備えた流動層利用の造粒
装置によって各種造粒処理を実行する場合は、前記攪拌
羽根が前記回転円盤の回転に伴って回転して前記貯留部
における粉体を攪拌するようになり、その攪拌によっ
て、前記貯留部における粉体に一層有効な流動層が形成
されるようになる。しかも、前記攪拌羽根は、従来と同
様に粉体と絶えず接触して損傷し易いものであるが、前
記攪拌羽根は、それと一体構成された前記締結キャップ
を取り外すことにより、交換・補修等の作業を容易に行
うことができるようになり、従って、そのメンテナンス
が従来と異なって容易となる。

【００１１】第３の特徴構成を備えた流動層利用の造粒
装置によって各種造粒処理を実行する場合は、前記気体
噴出口からの噴出気が前記通気収容空間に一旦貯留され
た後に噴出されて、前記貯留部における粉体に対して作
用するようになるため、前記気体噴出口とその上流の気
体供給部との距離等、気体供給側の条件に拘らず、前記
気体噴出口からの噴出気が定圧的に噴出され、その噴出
気は前記粉体に対して一様に作用するようになる。

【００１２】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、前記貯留部に
おける粉体には、その性状が有効流動層形成に不向きな
のものであっても、各種造粒処理に有効な流動層が形成
されるようになり、各種造粒処理が有効に実行できるよ
うになる、という効果が生じる。

【００１３】また、第２の特徴構成によれば、上述した
第１の特徴構成による効果を、前記攪拌作用によって一
層助長することができる上、攪拌羽根を設けることによ
るメンテナンスの悪さも、従来の攪拌機能付き装置に比
して改善されるようになり、もって、各種造粒処理を一
層有効に且つ作業性よく実行できるようになる、という
効果が生じる。

【００１４】また、第３の特徴構成によれば、前記回転
円盤における気体噴出口の設計基準の許容度が向上し、
一層有効な装置設計が可能となる、という効果が生じ
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】〔第１実施例〕図１〜図４には、本発明に
係る流動層利用の造粒装置の第１実施例が示されてお
り、その造粒装置においては、その装置内へ原料粉体及
びバインダが造粒原料として供給された後、その装置の
駆動によって、その装置内で前記造粒原料が流動層状態
とされつつ、所望状態の粉体への造粒が行われるように
なっている。

【００１７】図４中、１は、前記造粒装置の本体外殻を
構成するケーシングであり、そのケーシング１は、上部
が下部よりも若干拡径した円筒状体よりなる。前記ケー
シング１の上部（具体的には、前記ケーシング１の拡径
部）には、前記造粒原料のうちの原料粉体を前記ケーシ
ング１内へ供給するための供給部１５が設けられ、ま
た、前記ケーシング１の下部には、前記供給部１５から
の供給物（即ち、前記原料粉体）を一旦貯留しその貯留
物を流動層状態にして前記造粒を行わせるための造粒部
３が設けられている。

【００１８】前記ケーシング１の側方には、エアーフィ
ルタ４ａ付きの送風装置４が設けられており、その送風
装置４から前記ケーシング１内への給気は、ヒータ５に
て適宜温度に加熱された上で前記ケーシング１の底部側
方に設けられている給気口１ａ経由で前記ケーシング１
の底部へ供給されるようになっている。尚、前記ヒータ
５による前記給気の加熱は、前記ヒータ５の出口部に設
けられた温度センサ５ａによる前記給気の温度測定値が
設定温度と合致するように制御されるようになってい
る。

【００１９】前記ケーシング１内には、前記供給部１５
から前記原料粉体が供給されるようになっているが、そ
の原料粉体以外にも前記バインダが供給されるようにな
っている。そのバインダは、前記ケーシング１内の中心
部に鉛直姿勢に配置され、且つ、上端供給部８ａ（その
部分には、圧縮空気供給装置６及びバインダ供給装置７
からの配管の下流端が接続されている）が前記ケーシン
グ１の最上部に冠着された濾過部２を貫通した状態に配
置され、且つ、下端噴霧部８ｂ（その部分は、前記造粒
部３へ向けて前記バインダを噴霧する噴霧口として機能
する）が前記ケーシング１内の下部下方に開口したノズ
ル８により、前記造粒部３へ噴霧供給されるようになっ
ている。即ち、前記バインダは、前記バインダ供給装置
７から供給されつつ、前記圧縮空気供給装置６からの圧
縮空気をキャリアガスとして、前記ノズル８によって前
記造粒部３へ噴霧供給されるようになっている。

【００２０】尚、前記圧縮空気供給装置６及びバインダ
供給装置７からの配管の一部（上述した配管の中途から
分岐された配管）が、前記ケーシング１の下部側方のバ
インダ供給口１ｂに接続されて、前記ケーシング１内に
開口しており、その開口部からも、バインダが圧縮空気
をキャリアガスとして適宜供給されるようになってい
る。更に、前記濾過部２には、前記ケーシング１内から
の吸引排気を濾過するためのフィルタ２ａが設けられる
と共に、その吸引排気を装置外へ排出するための排気装
置９へ通じる配管も接続されており、また、前記濾過部
２内には、前記フィルタ２ａを洗浄するために圧縮空気
を前記フィルタ２ａに吹き付けるブローチューブ２ｂも
設けられている。そのブローチューブ２ｂには前記圧縮
空気供給装置６からの配管が一部分岐された上で接続さ
れている。

【００２１】前記ケーシング１の下部に設けられた造粒
部３は、図１に示すように構成されている。即ち、前記
ケーシング１の下部には、上面が上向き突出の円錐面に
形成された回転円盤１０が、前記ケーシング１内におい
て鉛直方向の回転軸芯周りに回転自在に設けられてい
る。そして、その回転円盤１０の上面円錐面の上方に、
前記供給部２から供給される供給物の貯留部Ａが形成さ
れて、前記造粒部３が構成されている。更に詳述する
と、前記回転円盤１０の縦軸芯部には、中心貫通孔１０
ｂが貫通形成される一方、前記ケーシング１の下部に
は、その底部下方に配置されたモータ１３の駆動力によ
って鉛直方向の回転軸芯周りに回転自在で、且つ、前記
中心貫通孔１０ｂに嵌合挿通自在な回転軸１１が設けら
れている。そして、前記回転円盤１０の中心貫通孔１０
ｂに挿通状態の前記回転軸１１の上端部（その部分には
雄ネジが形成されている）に、全体形状が略円錐体状で
且つ内部に下向き開口の雌ネジが凹設された締結キャッ
プ１２を、前記雌雄ネジの螺合によって締め付けること
により、前記回転円盤１０が前記回転軸芯周りに回転自
在に設けられている。そして、その回転円盤１０の上面
円錐面の上方に、前記供給部２から供給される供給物の
貯留部Ａが形成されることにより、前記造粒部３が構成
されている。

【００２２】前記ケーシング１の底部には、前述したよ
うに、前記送風装置４からの給気が前記ケーシング１の
給気口１ａを経由して導入されるようになっている。前
記回転円盤１０の内部は、円錐体状の空洞となってお
り、その円錐体状の空洞によって前記ケーシング１の底
部からの通気を一旦収容する通気収容空間Ｂが形成され
ている。尚、前記回転円盤１０の底部の中心近傍には、
図３に示すように、前記送風装置４からの給気を受け入
れて前記通気収容空間Ｂへ供給する気体受入口１０ｄが
４箇所に分散されて形成されている。

【００２３】前記回転円盤１０の上部には、前記貯留部
Ａへ前記給気を噴出するための気体噴出口１０ａが、前
記回転円盤１０の径方向外向きに開口した状態に形成さ
れている。その気体噴出口１０ａは、具体的には、図２
に示すように、一対（２個）の大径半円弧状溝と一対
（２個）の小径半円弧状溝との合計４個の半円弧状溝に
て構成されている。

【００２４】そして、前記ケーシング１の底部に供給さ
れる給気（即ち、前記送風装置４から前記給気口１ａ経
由で前記ケーシング１の底部へ供給されるの給気）は、
前記回転円盤１０の下部に形成された気体受入口１０ｄ
経由で前記通気収容空間Ｂへ導入されて一旦収容された
後、その通気収容空間Ｂから前記気体噴出口１０ａ経由
で前記貯留部Ａへ噴出されるようになっている。

【００２５】尚、前記ケーシング１の下部内周面と前記
回転円盤１０の外縁部との隙間Ｓからも、前記ケーシン
グ１の底部に供給される給気の一部が、前記気体受入口
１０ｄを経由する前に分かれて、前記貯留部Ａへ噴出さ
れるようになっている。

【００２６】このように構成された本発明装置によっ
て、所望状態の粉体への造粒処理を実行する場合、先
ず、供給部１５から原料粉体を供給し、その原料粉体を
貯留部Ａに貯留させた後、回転円盤１０を回転駆動させ
る。そして、その回転駆動を続行しつつ、前記原料粉体
に対してノズル８を用いて上方からバインダを添加す
る。このような処理を行うと、前記原料粉体及び前記バ
インダよりなる造粒原料（以下、単に粉体という）は、
気体噴出口１０ａから径方向外向きへ噴出される気体
（及び前記隙間Ｓから上方へ吹き出される気体）によっ
て、環状に浮遊した状態となりつつ外向き移動力を受け
ると共に、回転円盤１０の回転による遠心力及び回転円
盤１０の上面傾斜面に沿う下方への移動力が付与される
ので、それらの相乗作用によって、前記粉体は、回転円
盤１０の上面傾斜面上側から遠心方向へ流動してケーシ
ング１の内壁近傍に至った後、その内壁に沿うように上
昇した上で、ケーシング１の中心方向斜め下方へ流動し
て回転円盤１０の上面傾斜面の上側へ返戻され、更に、
これらの一連の流動現象が繰り返されるようになる。し
かも、回転円盤１０の上面傾斜面は、気体噴出口１０ａ
の部分を除くと、単なる円滑な傾斜面となっているた
め、従来の多段傘状体式の造粒装置におけるような大き
な段差部分が前記傾斜面に存在せず、従って、従来のよ
うに大きな段差部分に粉体が滞留して粉体の円滑循環流
動が妨げられるということが回避されるようになる。従
って、貯留部Ａにおける粉体には、その性状が有効流動
層形成に不向きなものであっても、前記造粒処理に有効
な流動層が形成されるようになる。

【００２７】また、気体噴出口１０ａからの噴出気体が
通気収容空間Ｂに一旦貯留された後に噴出されて、貯留
部Ａにおける粉体に対して作用するようになるため、気
体噴出口１０ａとその上流の気体供給部１０ａとの距離
等、気体供給側の条件に拘らずに、気体噴出口１０ａか
らの噴出気体が定圧的に噴出され、その噴出気体は前記
粉体に対して一様に作用するようになる。

【００２８】〔第２実施例〕上述の第１実施例における
締結キャップ１２に対し、図５に示すように、貯留部Ａ
における貯留物を攪拌するための攪拌羽根１４を一体的
に設けてある実施例も考えられる。尚、前記攪拌羽根１
４は、回転円盤１０の上面傾斜面に沿うように設けられ
ている。このような攪拌羽根１４が設けられている場合
は、その攪拌羽根１４が、回転円盤１０の回転に伴って
回転して貯留部Ａにおける粉体を攪拌するようになり、
その攪拌によって、貯留部Ａにおける粉体に一層有効な
流動層が形成されるようになる。しかも、攪拌羽根１４
は、粉体と絶えず接触して損傷し易いものであるが、そ
れと一体構成された締結キャップ１２を取り外すことに
より、交換・補修等の作業を容易に行うことができるよ
うになっている。

【００２９】〔第３実施例〕上述の第２実施例における
攪拌羽根１４を、図６に示すように、回転円盤１０上面
傾斜面に対し、或る角度をなすように設けた実施例も考
えられる。このような攪拌羽根１４が設けられている場
合は、第２実施例と同等の（或いは、同等以上の）攪拌
羽根１４による攪拌効果がある。しかも、その攪拌羽根
１４は、容易に取り外せるので、交換・補修等の作業も
容易である。

【００３０】尚、第２実施例又は第３実施例における前
記攪拌羽根１４は、前記回転軸１１に対する前記締結キ
ャップ１２の締結部に挟み込むようにして、前記締結キ
ャップ１２に対して設けても、前記作業性は良好であ
る。

【００３１】〔第４実施例〕前記回転円盤１０の上面に
径方向外向きに開口形成される前記気体噴出口１０ａ
は、上述の実施例のような円弧状溝に限定されるもので
はない。例えば、図７に示すような多数の孔であっても
よい。また、第１実施例における大径半円弧状溝よりな
る気体噴出口１０ａと小径半円弧状溝よりなる気体噴出
口１０ａとは、前者に対して後者を平面視で９０°位相
をずらせてもよい。また、夫々の円弧状溝を３個以上形
成してもよい。

【００３２】本発明装置は、所望状態の粉体への造粒以
外の各種造粒処理、例えば、湿潤粉体の乾燥、粉体の混
合・冷却・整粒・コーティング等を実行する場合におい
ても適用することができるのはいうまでもない。

【００３３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置（第１実施例）の要部を示す縦断面
図

【図２】前記要部の一部を構成する回転円盤の平面図

【図３】前記回転円盤の底面図

【図４】本発明装置（第１実施例）の全体構成図

【図５】本発明装置（第２実施例）の要部を示す縦断面
図

【図６】本発明装置（第３実施例）の要部を示す縦断面
図

【図７】本発明装置（第４実施例）の要部の一部を構成
する回転円盤の平面図

【符号の説明】

１ ケーシング ３ 造粒部 １０ 回転円盤 １０ａ 気体噴出口 １０ｂ 中心貫通孔 １１ 回転軸 １２ 締結キャップ １４ 攪拌羽根 １５ 供給部 Ａ 貯留部 Ｂ 通気収容空間

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のケーシング（１）の上部に、造
   粒原料を前記ケーシング（１）内へ供給するための供給
   部（１５）を設けると共に、前記ケーシング（１）の下
   部に、前記供給部（１５）からの供給物を一旦貯留しそ
   の貯留物を流動層状態にして造粒させるための造粒部
   （３）を設けてある流動層利用の造粒装置であって、 前記造粒部（３）を構成するに、 上面を上向き突出の円錐面に形成してその円錐面上方に
   前記供給物の貯留部（Ａ）を形成するようにした回転円
   盤（１０）を、前記ケーシング（１）内において鉛直方
   向の回転軸芯周りに回転自在に設け、 その回転円盤（１０）の上面に、前記ケーシング（１）
   の底部からの通気を受けてその通気を前記貯留部（Ａ）
   へ噴出するための気体噴出口（１０ａ）を、前記回転円
   盤（１０）の径方向外向きに開口させた状態に形成して
   ある流動層利用の造粒装置。
2. 【請求項２】 前記ケーシング（１）の下部に、鉛直方
   向の回転軸芯周りに回転自在で且つ前記回転円盤（１
   ０）の中心貫通孔（１０ｂ）に嵌合挿通自在な回転軸
   （１１）を設け、且つ、前記中心貫通孔（１０ｂ）に挿
   通状態の前記回転軸（１１）の上端部に締結キャップ
   （１２）を締め付けることにより、前記回転円盤（１
   ０）を前記回転軸芯周りに回転自在に設けると共に、前
   記締結キャップ（１２）に対し、前記貯留物を攪拌する
   ための攪拌羽根（１４）を設けてある請求項１記載の流
   動層利用の造粒装置。
3. 【請求項３】 前記回転円盤（１０）の内部に、前記ケ
   ーシング（１）の底部からの通気を一旦収容し、その収
   容通気を前記気体噴出口（１０ａ）へ導く通気収容空間
   （Ｂ）を設けてある請求項１又は請求項２記載の流動層
   利用の造粒装置。