JPH03279846A - 流動層処理装置における水分測定方法および被処理物の水分制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、粉体または粒体を流動化し、流動層を形成し
て乾燥、造粒、熱処理等を行う流動層処理装置における
水分測定方法に関する。

［従来の技術］ 粉粒体の流動層処理装置として、例えば回分操作（バッ
チ）式の流動層造粒装置では、装置内上部にバグフィル
タを有し、被処理物の流動に寄与する流動化空気は最終
的にこのフィルタによりろ過された後排気される。空気
に同伴する被造粒粉体は、この時フィルタに捕集され一
定時間ごとに払い落されて再び流動層に戻される。

バグフィルタのダスト払い落し方法は、通気方向とは逆
向きに圧縮空気を定期的に噴射する逆洗方式と、流動用
空気を一定時間遮断した上で、フィルタを上下に揺動さ
せるシェーキング方式等があるが、医薬品、食品等の流
動層造粒装置においては、洗浄性の良い濾布を使用せざ
るを得ず、この場合濾布の強度上逆洗方式は困難である
ことから、また払い落し効果が確実で造粒品中の微粒成
分の偏析を起し難いことなどの理由から、シェーキング
方式が主流となっている。

一方、流動状態にある被造粒物の水分を連続的に検出す
る手段としては、流動層内部に電極を挿入し、被測定物
の電気抵抗、高周波誘電率等を測定する方法、あるいは
赤外線吸収式水分計を用いる方法（特開昭６２−５２４
３５号）等が実用化されているが、いずれも相対的な出
力変化をあらかじめ作成した検量線に基づき、水分値に
換算する方法である。例えば、３波長方式の赤外線吸収
式水分計の場合、相対的な出力は吸光度として表わされ
、簡易的には下式で示される。

但し、Ｖ、Ｖｓ：参照波長光の受光出力Ｖ２：吸収波長
光の受光出力 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、同一水分の同一の被測定物でも、流動状態と静
置状態とでは水分計出力は大きく変化することが知られ
ている。この原因としては、被測定物表面での光の反射
特性が大きく異なるためで、流動状態では被測定物中の
個々の粒子が気流中に浮遊流動しているため見掛上の表
面状態が疎となり、したがって反射率は小さくなり、一
方装置状態では表面が密となり反射率は大きくなるが、
その変化の程度は一般的に各波長毎に均一ではないため
、結果として吸光度が変化することとなる。

また電極式の水分針においても電極間の被測定物の充填
密度、電極との接触抵抗等の変化により同様に相対的な
出力は変化する。

このことは、例えばバグフィルタのシェーキング時流動
を停止させると、実際には水分は変化していないにもか
かわらず水分計の出力は急変することを意味する。した
がって、この出力を利用してバインダー液供給速度ある
いは流動化空気温度等を調整することによって被処理物
の水分を制御している場合には、設定値に対する偏差が
見掛上増大し、操作端はこれを修正すべく操作量を変化
させるため、これが外乱となり、精度の良い制御ができ
ないという課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので
、被処理物の一時的な流動停止に伴う水分計の出力変化
が生じないように制御することにより、制御精度の向上
をはかった流動層処理装置における水分測定方法を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明に係る流動層処理
装置における水分測定方法は、被処理物の流動処理運転
中においては水分計を用いて連続的に水分を測定するが
、流動を一時的に停止する期間中においては水分計の出
力値を流動停止直前の値に保持し、流動再開後は再開と
同時に、あるいは再開後流動状態が定常に復帰するまで
の一定時間経過した後に、水分計の出力保持を解除する
こととしたものである。この場合、保持する出力値は前
回の解除時から今回の流動停止直前までの間の任意の時
間の出力値とするか、あるいはその間の任意の時間帯の
平均値とする。

また、水分計には赤外線吸収式水分計を用いるのが適当
である。

［作　用コ 前述のように、被処理物が流動状態にあるときと静置状
態にあるときとでは水分針の出力が大きく変化する。そ
こで、流動を一時的に停止する必要がある場合その停止
期間中は水分計の連続的出力を一時的に停止させるとと
もに、水分計の出力値を流動停止直前の値に保持し、流
動再開と同時に、あるいは再開後流動状態が定常に復帰
するまでの一定時間経過した後に、水分計の出力保持を
解除することによって、流動停止期間中水分計の出力変
化が生じないようにしている。

［実施例］ 第１図（ａ）は本発明に適用する水分測定装置の概略構
成図である。また、第１図（ｂ）に、同水分測定装置の
出力に基づき、被処理物の水分を制御する場合の計装系
統図の一例を示す。

流動層処理装置１は被処理物２をバッチ式に流動処理す
る流動室１１を備え、装置本体下部の室１２を通じて温
風を吹き込むことにより流動室１１内の被処理物２を流
動させる。また、流動室１１の上部にはバインダー供給
用のノズル１３が設けられており、流動状態にある被処
理物２に対し、適量のバインダーを供給し造粒を促進す
る。

複数の円筒状のバグフィルタ１４が装置本体内上部に設
置されており、フィルタ１４によりろ過された流動用空
気は上部の排気ダンパーフラップ１５を通って装置外部
に排気されるようになっている。バグフィルタ１４には
振動板１６を介してシェーキングシリンダ１７が連結さ
れており、シェーキング時このシリンダ１７により振動
板１６に上下振動を与え、バグフィルタ１４に付着した
被処理物２の粉体等を払い落し流動室】１に戻すように
している。図中、１８は排気ダンパーフラップ１５の開
閉用シリンダである。

一方、被処理物２の水分を測定するために、流動室１１
の側部に検知筒３を設け、その検知筒３の外端に赤外線
吸収式の水分検出器５が取り付けられている。水分計４
はこの水分検出器５と、後述する演算表示装置６とから
主として構成されている。なお、検知筒３の中間にはパ
ージ空気送入口３１を設け、パージブロワ３２よりパー
ジ空気を検知筒３内に送入することにより、粉粉体の検
知筒３内進入を防ぎ水分検出の支障にならないようにし
ている。

被処理物２の流動処理中その水分は水分検出器５によっ
て連続的に検出される。水分検出器５からの出力は伝送
器７を介して演算表示装置６内のＡ／Ｄ変換器６１に送
られ、水分検出器５による各波長の受光出力をディジタ
ル信号に変換した後、演算部６２で前記■式により吸光
度Ｘを算出する。

さらに吸光度Ｘは予め登録されている検量線に基づき水
分値に換算された後、保持回路６３を介して表示部６４
に送られて表示されると共に、Ｄ／Ａ変換器６５を介し
てアナログ信号に変換された後、水分調節装置９等に出
力される。水分調節装置９からの出力ＭＶによって、バ
インダー液供給速度あるいは流動化空気温度等を調節し
て被処理物の水分制御が行われる。すなわち、水分調節
装置９の出力ＭＶをスイッチ１０を介してバインダ供給
ポンプ２１または温度調節装置２２に送り、ポンプ２１
の回転数または蒸気弁２３の開度を調節することによっ
てバインダー液供給速度、流動化空気温度を調節する。

そして、保持回路６３の保持指令信号（シェーキング信
号）は例えばリレー８の接点信号を用いてシェーキング
シリンダ１７に対するシーケンス制御を行うようにして
いる。

第２図は上記保持回路６３の動作を示すフローチャート
であり、以下同図を参照して本発明の水分測定方法を説
明する。

流動層処理装置１の運転開始と同時にシェーキング休止
タイマが動作を開始しくステップＳｌ）、そのタイマが
タイムアツプするまで（ステップＳ２）、つまり被処理
物２の流動処理中、水分計４により連続的に被処理物２
の水分を測定し、その測定値を基に水分制御を行う。

モしてシェーキング休止タイマがタイムアツプすると、
バインダーの供給を停止しく図示省略）、同時に保持回
路６３は被処理物２の流動停止直前の出力を保持し、か
つバージブロワ３２を停止させる（ステップＳ３）。こ
れと同時にシェーキング遅延タイマが動作を開始しくス
テップＳ４）、噴霧ノズル１３先端部の残液が完全に噴
霧されるのを待つ。

次に、シェーキング遅延タイマがタイムアツプすると（
ステップＳ５）、排気ダンパーフラップ１５を閉じ（ス
テップＳ６）、バグフィルタ１４のシェーキングを行う
（ステップＳ７）。シェーキングはンエーキング時間タ
イマ（ステップＳ８）がタイムアツプするまで（ステッ
プＳ９）続けられる。

シェーキング終了と同時に排気ダンパーフラップ１５を
開き、かつバージブロワ３２を再起動する（ステップ５
１０）。また、これと同時に保持遅延タイマが動作しく
ステップ５１１）、そのタイマがタイムアツプすると（
ステップ５１２）、それまで保持していた水分計の出力
保持を解除する（ステップ８１３）。この出力保持の解
除は保持遅延タイマの設定により流動再開と同時に行っ
てもよく、あるいは流動再開後流動状態が定常に復帰す
るまでの一定時間経過後に行ってもよい。

一方図示は省略したが、シェーキング終了と同時に噴霧
遅延タイマが作動し、このタイマがタイムアツプすると
、バインダーの供給が再び開始される。

また、保持回路６３により保持される出力値は上記のよ
うに流動停止直前の値、もしくは前回の解除時から今回
の流動停止直前時の間の任意の時間の出力値またはこの
間の任意の時間帯の平均値としてよい。

以上のようにシェーキング期間中、水分計出力を保持す
ることにより、第３図に示すように従来、シェーキング
期間Ｔ　では水分計出力が大きく変化していた（第３図
（ａ）参照）のに対し、本発明ではシェーキング期間Ｔ
　中、水分計出力が一定に保持されるためフラットにな
り（第３図（ｂ）参照）、第１図（ｂ）の水分調節装置
９に対し外乱として働かないため、被処理物の水分を水
分調節装Ｎ９により所望の値に制御する場合の制御精度
が向上し、高品質の製品を製造することができることに
なる。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、被処理物の流動処理が一
時的に停止される期間中において水分計出力を一定に保
持するように構成したので、水分制御系に対する外乱作
用がなくなり、制御精度が向上するという効果が得られ
る。その結果、例えば流動層造粒装置の場合には造粒製
品の形状、物性と密接な相関を有する水分を高精度に制
御できるため造粒製品の品質が安定し、また流動層乾燥
装置の乾燥終点を検知するような用途においては、乾燥
製品の水分の安定をはかり得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の水分測定方法を実施するための
水分測定装置の一実施例を示す概略構成図、第１図（ｂ
）は同水分測定装置の出力に基づき、流動層造粒装置内
部の被処理物水分を制御する場合の一実施例を示す計装
系統図、第２図は水分計の動作を示すフローチャート、
第３図（ａ）。 （ｂ）はシェーキング期間中における水分計出力変化の
状況を従来の場合と比較して示した出力変化図である。 １・・・流動層処理装置 ２・・・被処理物 ４・・・水分計 ５・・・水分検出器 ６°・・・演算表示装置 １１・・・流動室 １４・・・バグフィルタ ６２・・・演算部 ６３・・・保持回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流動層処理装置の運転中においては被処理物の水
   分を水分計により連続的に測定し、被処理物の流動を一
   時的に停止する場合には、流動の停止期間中前記水分計
   の出力値を流動が停止する直前の値に保持し、流動が再
   開されると同時に、または流動再開後流動状態が定常に
   復帰するまでの一定時間経過した後に、前記水分計の出
   力保持を解除することとした流動層処理装置における水
   分測定方法。
2. （２）前記水分計の保持する出力値が前回の解除時から
   今回の流動停止直前時までの間の任意の時間の出力値あ
   るいはこの間の任意の時間帯の平均値である請求項１記
   載の流動層処理装置における水分測定方法。
3. （３）前記水分計として赤外線吸収式水分計を用いる請
   求項１または２記載の流動層処理装置における水分測定
   方法。