JP6526502B2 - 連続式粒子製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、医薬品、化学薬品、食品、農薬、飼料、化粧品、ファインケミカル等の各種製造分野において、粉粒体の造粒又はコーティング粒子を連続的に製造する連続式粒子製造装置に関する。

造粒又はコーティング粒子を連続的に製造する装置として、原料粉末を分散又は溶解させた原料液を処理容器内でスプレーノズルから噴霧して乾燥させる、いわゆる噴霧造粒方式の製造装置が知られている（下記の特許文献１〜４）。

特許文献１に開示された装置では、原料液を噴霧するノズルの下方に、導入管と、この導入管内に熱風を吹き込む吹込管とを有するエジェクタを設けている。そして、このエジェクタによって、流動室内の微粒子又は小径顆粒をノズル付近に導いて、ノズルから噴霧される噴霧液滴でコーティングすると共に、ノズル付近での微粒子又は小径顆粒の運動エネルギーを増大させて、粒子同士の付着を防止している。流動室内でコーティング処理された粒子は、排出口から分級機構に送られ、所定の粒子径・重量に達していない微粒子又は小径顆粒は、分級機構に供給される空気で吹き上げられて流動室に戻される。

特許文献２に開示された装置では、噴霧乾燥部の円錐部の上端付近に、この円錐部の内面に沿って下向き又は斜め下向きに気流を導入する手段を設け、円錐部の内面に付着した乾燥工程終了後の乾燥粉体を気流導入手段から導入される気流によって吹き飛ばして、下方の流動造粒部に強制的に移送する共に、円錐部の内面への乾燥粉体の付着・堆積を防止している。排気ラインにはサイクロンが介装されており、排気に混じった微粉はサイクロンにより回収されて流動層造粒部に戻される。

特許文献３に開示された装置では、造粒室内の粉体の流動層に対して高圧気体を吹き付ける複数組のジェットノズルを設けて、粒子同士の凝集を抑制している。

特許文献４に開示された装置では、造粒室内壁面に対して流体を噴出するノズルを複数設けている。各ノズルから噴出する液体は、気体、液体、またはスチームに切り替えることができる。

特許第４６５８６５２号公報 特開２００２−４５６７５号公報 特許第３８９４６８６号公報 特許第３９０７６０５号公報

粘着性を有する粒子や粒子径の小さい微粒子等、付着性の高い粒子を処理容器内で造粒又はコーティング処理する際に、処理容器の内壁面への粒子の付着が問題になることが多い。特に、これらの粒子が原料液、結合剤液又は膜剤液の噴霧によって湿潤すると、処理容器内壁面への付着性がより高まる。そして、処理容器内壁面への粒子付着が起こると、造粒又はコーティング製品の収率が低下するばかりではなく、処理容器内壁面に付着した粒子が塊となって処理容器内に落下して製品品質を低下させる原因となる。

しかしながら、特許文献１、３は、処理容器内壁面への粒子付着の問題は考慮していない。また、特許文献２では、噴霧乾燥部の円錐部の内面に付着した乾燥粉体を気流導入手段から導入される気流によって吹き飛ばして、円錐部の内面への乾燥粉体の付着・堆積を防止しているが、付着性の高い粒子の付着を気流の吹き付けだけで払い落とすのは難しい。同様に、特許文献４では、ノズルから気体を噴出させることにより、造粒室内壁面に付着した粉体を払い落とすことができるが、付着性の高い粒子の付着を気体の噴出だけで払い落とすのは難しい。

本願発明の課題は、造粒又はコーティング粒子を連続的に製造する装置において、処理容器内面に付着した粒子を効果的に払い落とすことができる構成を提供し、これにより、粉粒体製品の収率向上や品質向上を図ることである。

上記課題を解決するため、本発明は、処理容器と、前記処理容器の内部に処理気体を導入する処理気体導入部と、前記処理容器の内部に設けられ、原料粉末を含む原料液、結合剤液及び膜剤液のうち一の処理液を噴霧するスプレーノズルとを備え、前記処理容器内で前記スプレーノズルから噴霧される原料液の乾燥によって連続的又は断続的に生成される原料粉末の乾燥粒子、または、前記処理容器内に連続的又は断続的に投入される原料粉末の粒子を、前記処理気体によって浮遊流動させつつ、前記スプレーノズルから噴霧される前記処理液と接触させて造粒又はコーティング処理を行い、前記造粒又はコーティング処理が完了した処理完了粒子を排出する連続式粒子製造装置において、前記処理容器の内部から粒子を取り出す粒子取出し部と、前記粒子取出し部で取り出された粒子を処理完了粒子と処理未完了粒子とに選別する選別部と、前記選別部で選別された処理完了粒子を連続的又は断続的に排出する排出部と、前記選別部で選別された処理未完了粒子を前記処理容器の内部に戻す粒子戻し部とを備え、前記粒子戻し部は、前記処理未完了粒子を気流と伴に前記処理容器の内壁面に吹き付けることを特徴とする連続式粒子製造装置を提供する。

上記構成において、前記粒子戻し部は、前記処理未完了粒子を含む気流を、前記処理容器の内壁面に対して接線方向又は上下方向に吐出する吐出ノズルを備えている構成とすることができる。

上記構成において、前記粒子取出し部は、前記処理容器内の粒子を吸引気流により吸引して取り出す吸引ノズルを備えている構成とすることができる。

上記構成において、前記選別部は、前記粒子取出し部で取り出された粒子を分級気流により処理完了粒子と処理未完了粒子とに選別する分級機構を備えている構成とすることができる。

上記構成において、前記分級機構はサイクロン機構を介して前記粒子取出し部と前記粒子戻し部に接続されている構成とすることができる。

本発明によれば、造粒又はコーティング粒子を連続的に製造する装置において、処理容器内面に付着した粒子を効果的に払い落とすことができ、これにより、粉粒体製品の収率向上や品質向上を図ることができる。

第１の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示す図である。 処理容器の内部を上方から見た図である。 第２の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示す図である。 第３の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示す図である。 第４の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示す図である。 第５の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示す図である。 第５の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示す図である。 処理容器の壁部に気体噴出ノズルを設置した実施形態を示す図であり、図８（ａ）は処理容器の横断面図、図８（ｂ）は気体噴出ノズル周辺部の拡大断面図である。 攪拌羽根を有する回転板を処理容器の底部に設置した実施形態を示す図であり、図９（ａ）は処理容器の底部周辺の縦断面図、図９（ｂ）は回転板を上方からみた図、図９（ｃ）は図９（ｂ）のｃ−ｃ線に沿った攪拌羽根の断面図である。 処理容器の底部にスプレーノズルを複数設置した実施形態を概念的に示す図であり、図１０（ａ）は処理容器を斜め上方からみた斜視図、図１０（ｂ）は処理容器を上方からみた図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、第１の実施形態に係る連続式粒子製造装置の一構成例を概念的に示している。

この実施形態に係る連続式粒子製造装置は、流動層装置を主体として構成され、流動層装置の処理容器１は、粉粒体の造粒又はコーティング処理を行う処理室２と、処理室２の上方に配置された固気分離用のフィルター部３と、フィルター部３の上方に設けられた排気室（図示省略）とを備えている。

処理室２の底部には、パンチングメタル等の多孔板（又は金網）で構成された気体分散板２ａが配設されている。気体導入部４から供給される熱風等の処理気体Ａ１は、気体分散板２ａを介して処理容器１内に導入される。また、処理室２の底部には処理液（原料液、結合剤液又は膜剤液）を上向きに噴霧するスプレーノズル５が設置されている。この実施形態において、スプレーノズル５は、原料粉末を結合剤液又は膜剤液に分散又は溶解させた原料液を噴霧する。また、流動層装置は、気体分散板２ａの上方に所定の隙間を介して回転円板（転動板）を設置した、いわゆる転動流動層装置であっても良い。

処理容器１の内部には、処理容器１の内部から粉粒体の粒子Ｐを取り出す粒子取出し部、この実施形態では吸引ノズル６と、後述する選別部７で選別された処理未完了粒子Ｐ０を気流と伴に処理容器１の内壁面１ａに吹き付ける粒子戻し部、この実施形態では吐出ノズル８とが設置されている。吸引ノズル６は、処理容器１の外部で吸引手段、例えば吸引エジェクタ９を介して、後述する選別部７のサイクロン機構７ａに接続される。また、吐出ノズル８は、処理容器１の外部でサイクロン機構７ａに接続される。

選別部７は、上方側のサイクロン機構７ａと、下方側の分級機構７ｂとで構成される。サイクロン機構７ａは、吸引ノズル６で吸引され、吸引気流（吸引エアー）と伴に処理容器１の内部から取り出された粒子Ｐ（処理未完了粒子Ｐ０、処理完了粒子Ｐ１）を旋回させて流速を低下させ、自重により降下させて分級機構７ｂに送る。サイクロン機構７ａから分級機構７ｂに降下する粒子Ｐには、処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１が混在する場合が多いが、サイクロン機構７ａの性能によっては、サイクロン機構７ａで処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１とを選別することも可能である。

この実施形態において、分級機構７ｂは、上方に吹き上げる分級気流（分級エアー）Ａ２によって、処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１とを選別する。分級機構７ｂによって選別された処理完了粒子Ｐ１は、分級機構７ｂから下方の排出部１０に排出される。また、分級機構７ｂによって選別された処理未完了粒子Ｐ０は、分級気流Ａ２、または、分級気流Ａ２と吸引ノズル６からの吸引気流との混合気流によって吐出ノズル８に送られ、吐出ノズル８から気流と伴に処理容器１の内壁面１ａに吐出する。

図２に模式的に示すように、吸引ノズル６は、処理容器１の接線方向に吸引気流を発生させて、処理容器１内の粒子Ｐを吸引するように、その形態及び設置状態が設定される。また、吐出ノズル８は、処理未完了粒子Ｐ０を気流と伴に、処理容器１の内壁面１ａに接線方向に吹き付けるように、その形態及び設置状態が設定される。吐出ノズル８の吐出部８ａは、好ましくは、処理容器１の内壁面１ａへの吹き付け効果を高めるため、内壁面１ａと直交する方向に偏平な形態に形成される。また、吸引ノズル６の吐出部も同様の形態にして、粒子Ｐに対する吸引効果を高めても良い。

処理容器１の底部に設置されたスプレーノズル５から上向きに噴霧された原料液は、処理容器１内に導入される処理気体Ａ１によって乾燥されて、原料液中に分散又は溶解された原料粉末の乾燥粒子が生成される。この乾燥粒子は、処理容器１内に導入される処理気体Ａ１によって処理容器１内を浮遊流動する間に、スプレーノズル５から噴霧される原料液の液摘と接触する。乾燥粒子に付着した原料液の液滴は処理気体Ａ１によって乾燥され、液摘中の原料粉末の粒子が核となる乾燥粒子に付着して、乾燥粒子の粒子径が成長する。この乾燥粒子は、さらに、処理容器１内に導入される処理気体Ａ１によって処理容器１内を浮遊流動する間に、スプレーノズル５から噴霧される原料液の液摘と接触して、粒子径が更に成長する。そして、このような粒子成長の過程が繰り返されて、所定の粒子径（又は重量）をもった処理完了粒子Ｐ１（造粒物）が生成される（いわゆるレイヤリング造粒）。尚、処理過程で原料粉末を処理容器１内に散布するようにしても良い。

上記の造粒又はコーティング処理の過程で、処理容器１内には、所定の粒子径（又は重量）に達しない処理未完了粒子Ｐ０（核となる原料粒子を含む）と、所定の粒子径（又は重量）に達した処理完了粒子Ｐ１とが混在することになる。そこで、処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１とを選別し、処理完了粒子Ｐ１は粒子製品として排出し、処理未完了粒子Ｐ０に対しては処理を続行して、処理完了粒子Ｐ１に仕上げる。

処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１が混在した処理容器１内の粒子Ｐは、吸引ノズル６の吸引気流によって吸引されて、選別部７のサイクロン機構７ａに移送される。サイクロン機構７ａに移送された粒子Ｐは、サイクロン機構７ａ内を旋回する間に流速が低下して、自重により降下して分級機構７ｂに送られる。分級機構７ｂに送られた粒子Ｐは、上方に吹き上げる分級気流Ａ２によって、処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１とに選別され、処理完了粒子Ｐ１は自重により分級気流Ａ２に逆らって下方に降下して排出部１０に排出される。また、処理未完了粒子Ｐ０は分級気流Ａ２に乗って上方に吹き上げられてサイクロン機構７ａに戻り、サイクロン機構７ａを降下しなかった処理未完了粒子Ｐ０がある場合は該粒子と共に、分級気流Ａ２、または、分級気流Ａ２と吸引ノズル６からの吸引気流との混合気流によって、吐出ノズル８に移送される。そして、吐出ノズル８に移送された処理未完了粒子Ｐ０は、吐出ノズル８内を流れる分級気流Ａ２の気流、または、分級気流Ａ２と吸引ノズル６からの吸引気流との混合気流によって吐出部８ａまで進み、吐出部８ａから気流と伴に処理容器１の内壁面１ａに吹き付けられる。この処理容器１の内壁面１ａに接線方向に吹き付けられる気流と処理未完了粒子Ｐ０によって、処理容器１の内壁面１ａに付着した粉体粒子が効果的に払い落とされて、処理容器１内の流動層に戻される。また、吐出ノズル８から処理容器１内に吐出された処理未完了粒子Ｐ０は、上記の払い落とし作用を行った後、処理容器１内の流動層に戻り、造粒又はコーティング処理を受ける。尚、吐出ノズル８の吐出部８ａから吐出される気流及び処理未完了粒子Ｐ０の流速を高めて、払い落とし効果をより一層高めるために、吐出ノズル８の一部、または、吐出ノズル８とサイクロン機構７ａとの接続部に、吐出部８ａ側に向かう吸引力を発生させる吸引手段、例えば吸引エジェクタを設けたり、あるいは、吐出部８ａに向かう気流を供給する気流供給手段を設けたりしても良い。

上記の分級気流Ａ２の流量を、減圧装置（例えば０〜０．５ＭＰａ）や流量調整弁（例えば０〜１０００Ｌ／ｍｉｎ）により調節可能とすることで、選別する粒子サイズ（粒子径）を適宜調節することができる。あるいは、上記の分級気流Ａ２が分級機構７ｂに導入される時間を手動やタイマー装置で制御して、分級時間を適宜調節（例えば０〜１時間）することにより、選別する粒子サイズ（粒子径）の精度を適宜調整することができる。

図２に示すように、この実施形態において、吸引ノズル６は、処理容器１内の粒子Ｐを処理容器１の接線方向に吸引し、また、吐出ノズル８は、処理未完了粒子Ｐ０を気流と伴に処理容器１の内壁面１ａに接線方向に吹き付けるように構成され、しかも、吸引ノズル６による吸引力（吸引気流）と吐出ノズル８による吐出力（吐出気流）は周方向の同じ向きに働く。そのため、吸引ノズル６の吸引力（吸引気流）と吐出ノズル８の吐出力（吐出気流）によって、処理容器１内に同図に示す方向の旋回気流Ａ３が発生し、この旋回気流Ａ３によって処理容器１内の粒子Ｐが分散されて、粒子同士の付着凝集による粗大粒の発生が防止される。また、旋回気流Ａ３によって粒子の運動が促進されるため、処理容器１の内壁面１ａへの粒子の付着も抑制される。

上述した処理操作は連続的又は断続的に行われ、これにより、原料液から、処理完了粒子Ｐ１（粒子製品）が連続的に製造される。この実施形態の連続式粒子製造装置によれば、粒子径の小さい微粒子製品、例えば粒子径１００μｍ以下の微粒子を連続的に収率良く製造することができる。

図３は、第２の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示している。この実施形態に係る連続式粒子製造装置が、第１の実施形態に係る連続式粒子製造装置と実質的に異なる点は、吐出ノズル８を複数（同図に示す例では３本）設置した点にある。同図に示す例では、各吐出ノズル８は共通部分８ｂからそれぞれ分岐し、また、各吐出ノズル８の吐出部８ａは処理容器１の上下方向に沿って配列されている。ただし、各吐出ノズル８の吐出部８ａが処理容器１の円周方向の異なる位置に設置されるように構成しても良い。また、少なくとも１本の吐出ノズル８は、選別部７のサイクロン機構７ａに個別に接続するようにしても良い。その他の事項は第１の実施形態に準じるので、重複する説明を省略する。

図４は、第３の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示している。この実施形態に係る連続式粒子製造装置が、第１及び第２の実施形態に係る連続式粒子製造装置と実質的に異なる点は、吸引ノズル６を複数（同図に示す例では２本）設置した点にある。同図に示す例では、各吸引ノズル６は共通部分６ｂからそれぞれ分岐している。ただし、少なくとも１本の吸引ノズル６は、エジェクタ９を介して選別部７のサイクロン機構７ａに個別に接続するようにしても良い。その他の事項は第１及び第２の実施形態に準じるので、重複する説明を省略する。

図５は、第４の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示している。この実施形態に係る連続式粒子製造装置が、第１及び第２の実施形態に係る連続式粒子製造装置と実質的に異なる点は、吐出ノズル８の吐出部８ａを下向きに設置し、吐出ノズル８から処理未完了粒子Ｐ０を気流と伴に処理容器１の内壁面１ａに下向きに吹き付けるようにした点にある。この実施形態の構成は、流動層装置として、いわゆるワースター式流動層装置を用いる場合に特に有効である。すなわち、ワースター式流動層装置では、スプレーノズルの上方にドラフトチューブ（内筒）を設置して、スプレーノズルから上向きに噴霧される処理液の噴霧流（スプレーゾーン）をドラフトチューブによって上方に案内する。ドラフトチューブ内を処理液の噴霧流に乗って上昇した粒子は、ドラフトチューブの上方から噴出した後、流速が低下して、処理容器１の内壁面１ａに沿って下降する。吐出ノズル８から処理未完了粒子Ｐ０を気流と伴に処理容器１の内壁面１ａに下向きに吹き付ける構成とすることにより、処理容器１の内壁面１ａに沿って下降する粒子の運動が促進され、内壁面１ａの粒子の付着が抑制される。その他の事項は第１及び第２の実施形態に準じるので、重複する説明を省略する。

図６及び図７は、第５の実施形態に係る連続式粒子製造装置を概念的に示している。この実施形態では、選別部７の分級機構７ｂの上部にバイパス経路７ｂ１を接続し、バイパス経路７ｂ１を切換え弁、例えば三方切換え弁１１を介して、第２の吐出ノズル８’と、排出部１０に繋がる排出経路１０ａとに接続している。三方切換え弁１１は、電磁気力、空気圧、油圧又は手動操作により、バイパス経路７ｂ１、第２の吐出ノズル８’及び排出経路１０ａの相互間の連通を遮断する状態と、バイパス経路７ｂ１と第２の吐出ノズル８’とを連通させる状態と、バイパス経路７ｂ１と排出経路１０ａとを連通させる状態とに切り換えることができる。また、選別部７のサイクロン機構７ａと分級機構７ｂとの間に、開閉弁１２を介装している。粒子戻し部としての第２の吐出ノズル８’の構造及び機能は、上述した吐出ノズル８と同じ又は同等である。但し、第２の吐出ノズル８’に代えて、単なる接続管のような形態のものを用いても良い。分級機構７ｂは、分級気流(分級エアー)Ａ２等を下方からその内部に導入できると共に、その内部に粒子が滞留できる構造になっている。例えば、分級機構７ｂの下部は、所定孔径の多数の通気孔が設けられたメッシュ板で構成されており、分級気流Ａ２等はこのメッシュ板を通って分級機構７ｂの内部に流入する一方、粒子はメッシュ板を通過できない構造になっている。分級気流Ａ２は、主管路１３を介して分級機構７ｂに導入される。また、この実施形態では、主管路１３に開放弁１５を介して補助管路１４を分岐接続している。補助管路１４には、補助気流Ａ３が供給される。

図６に示す状態では、三方切換え弁１１により、バイパス経路７ｂ１と第２の吐出ノズル８’とが連通し、バイパス経路７ｂ１と排出経路１０ａとの間は遮断されている。開放弁１２は開いており、サイクロン機構７ａと分級機構７ｂとは連通している。また、開放弁１５は閉じており、分級機構７ｂには分級気流Ａ２のみが導入される。吸引ノズル６によって吸引されて、選別部７のサイクロン機構７ａから分級機構７ｂに送られた粒子Ｐは、上方に吹き上げる分級気流Ａ２によって、処理未完了粒子Ｐ０と処理完了粒子Ｐ１とに選別され、処理完了粒子Ｐ１は自重により分級気流Ａ２に逆らって下方に降下して、分級機構７ｂの下部に滞留する。一方、処理未完了粒子Ｐ０は分級気流Ａ２に乗って上方に吹き上げられ、その一部は、バイパス経路７ｂ１から三方切換え弁１１を介して第２の吐出ノズル８’に移送され、残りは、サイクロン機構７ａを経由して吐出ノズル８に移送される。

選別部７での粒子Ｐの選別操作において、サイクロン機構７ａを介して降下してくる粒子Ｐが、分級機構７ｂの下部から上方に吹き上げる分級気流Ａ２の勢いに押されて分級機構７ｂまで降下せずに、そのまま吐出ノズル８へ流れてしまうことがある。これを防止するためには、分級気流Ａ２を一時的に弱め又は停止させる必要があるが、これは操作の煩雑化につながる。また、分級気流Ａ２を一時的にでも停止させると、分級機構７ｂのメッシュ板が目詰まりする懸念がある。これに対して、この実施形態の連続式粒子製造装置では、上述のように、分級気流Ａ２及びこれに乗った処理未完了粒子Ｐ０の一部が、バイパス経路７ｂ１から三方切換え弁１１を介して第２の吐出ノズル８’に移送される（逃がされる）ので、サイクロン機構７ａを介して降下してくる粒子Ｐが分級機構７ｂに円滑に移送され、分級機構７ｂによる選別操作（分級操作）が効果的に行われる。

吸引ノズル６による粒子Ｐの処理容器１からの取り出し、選別部７による粒子Ｐの選別、吐出ノズル８及び第２の吐出ノズル８’による粒子Ｐ（Ｐ０）の処理容器１への戻しという一連の循環サイクルを繰り返して、分級機構７ｂの下部に一定量の処理完了粒子Ｐ１が滞留すると、図７に示すように、三方切換え弁１１の切り換えにより、バイパス経路７ｂ１と第２の吐出ノズル８’との間を遮断し、バイパス経路７ｂ１と排出経路１０ａとを連通させる。また、開閉弁１２を閉じ、サイクロン機構７ａと分級機構７ｂとの間を遮断する。さらに、補助管路１４の開放弁１５を開き、補助管路１４から主管路１３に補助気流Ａ３を供給する。これにより、分級気流Ａ２に補助気流Ａ３が加えられた強い気流（分級気流Ａ２よりも強い気流）が主管路１３から分級機構７ｂに導入され、分級機構７ｂの下部に滞留した処理完了粒子Ｐ１は、分級機構７ｂからバイパス経路７ｂ１、三方切換え弁１１及び排出経路１０ａを経由して排出部１０に効果的に排出される。

尚、三方切換え弁１１に代えて、バイパス経路７ｂ１と第２の吐出ノズル８’とを連通させる状態と、バイパス経路７ｂ１と排出経路１０ａとを連通させる状態とに切り換える二方切換え弁を用いても良い。

以上の実施形態において、図８に示すように、処理容器１の壁部に気体噴出ノズル２１を設置しても良い。同図に示す実施形態では、処理容器１の所定高さ位置に円周方向に沿って複数、例えば３つの気体噴出ノズル２１を設置している。気体噴出ノズル２１を設置する上記の所定高さ位置は、１つの高さ位置であっても良いし、上下方向に離隔した複数の高さ位置であっても良い。

各気体噴出ノズル２１は、それぞれ、処理容器１の壁部に設けられた設置穴１ｂに取り付けられた支持管２１ａと、支持管２１ａに進退移動可能に挿入されたノズル管２１ｂとを主要な要素として構成される。支持管２１ａは、溶接等の適宜の手段で設置穴１ｂに固定され、その先端面２１ａ１は、処理容器１の内壁面１ａと面一となる。ノズル管２１ｂは、気体通路２１ｂ１と、気体通路２１ｂ１と連通し、先端面２１ｂ２の近傍で側方に開口したノズル孔２１ｂ３とを備えている。気体通路２１ｂ１は、気体供給口２１ｃに接続され、気体配管２１ｃには、図示されていない気体供給源（圧縮空気源等）に繋がる気体配管が接続される。処理容器１の横断面（水平方向断面）において、ノズル孔２１ｂ３は、気体通路２１ｂ１に対して所定方向に傾斜し、処理容器１の内壁面１ａに沿うように円周方向の一方向を指向している。ノズル管２１ｂの先端面２１ｂ２は、処理容器１の内壁面１ａに沿った曲率を有し、図８（ｂ）に示すように、支持管２１ａ内でノズル管２１ｂが後退位置に保持されているとき、先端面２１ｂ２は、支持管２１ａの先端面２１ａ１及び処理容器１の内壁面１ａと面一となる。また、ノズル管２１ｂが後退位置に保持されているとき、ノズル孔２１ｂ３の先端開口は、支持管２１ａの内壁面によって閉塞される。

支持管２１ａに対するノズル管２１ｂの保持は、支持管２１ａの壁部を貫通して支持管２１ａに螺合接続された止めねじ２１ｄによって行う。図８（ｂ）に示す状態から、止めねじ２１ｄを緩め、ノズル管２１ｂを支持管２１ａに対して進出移動させると、図８（ａ）に示すように、ノズル管２１ｂの先端面２１ｂ２が支持管２１ａの先端面２１ａ１から処理容器１の内部側に僅かに突出し、ノズル孔２１ｂ３の先端が処理容器１の内壁面１ａの近傍位置で開口する。この位置（ノズル管２１ｂの進出位置）で止めねじ２１ｄを締めて、ノズル管２１ｂを支持管２１ａに保持する。この状態で、気体供給口２１ｃに圧縮気体（圧縮空気等）を供給すると、この圧縮気体は、気体通路２１ｂ１を介してノズル孔２１ｂ３に入り、ノズル孔２１ｂ３の先端から処理容器１の内部に噴出する。上述のように、ノズル孔２１ｂ３は、処理容器１の内壁面１ａに沿うように円周方向の一方向を指向し、また、ノズル孔２１ｂ３の先端は処理容器１の内壁面１ａの近傍位置で開口するので、ノズル孔２１ｂ３から噴出した圧縮気体は、処理容器１の内壁面１ａに沿って円周方向に流れる旋回流となる｛図８（ａ）の下側の気体噴出ノズル２１を参照｝。この圧縮気体の旋回流によって、処理容器１の内壁面１ａに付着した粉粒体粒子Ｐが内壁面１ａから効果的に払い落とされて、処理容器１内の流動層内に戻される。また、上記の圧縮気体の旋回流に乗って処理容器１内を移動する粒子が内壁面１ａと衝突しあるいは接触することにより、該粒子が圧密作用を受け、その球形化・重質化が促進される。

また、以上の実施形態において、図９に示すように、処理容器１の底部に、攪拌羽根を有する回転板、例えばボス部２ｂ１と複数（例えば３つ）の攪拌羽根２ｂ２とを備えた回転板２ｂを設置しても良い。回転板２ｂは、回転駆動軸２ｃに連結され、図９（ｂ）に示す矢印方向（Ｒ方向）に回転する。ボス部２ｂ１は、略円錐形状をなし、回転中心部に位置する。攪拌羽根２ｂ２は、それぞれ、ボス部２ｂ１の外周から外周方向に延びている。また、回転板２ｂの下方には、メッシュ網２ｄが設置されており、気体導入部４（図１参照）から供給される熱風等の処理気体は、メッシュ網２ｄ、処理容器１の底部と回転板２ｂの下面との間の隙間、及び処理容器１の内周と回転板２ｂの外周との間の隙間を通って、処理容器１内に導入される。

図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、この実施形態では、攪拌羽根２ｂ２の回転方向前面２ｂ２１に所定の傾斜角度α及びβを持たせている。傾斜角度αは、攪拌羽根２ｂ２の回転方向前面２ｂ２１の下縁と、該下縁の外周側角部における接線Ｓとのなす角度であり、この傾斜角度αは、６０〜１００°に設定することが好ましい。また、傾斜角度βは、攪拌羽根部２ｂ２の回転方向前面２ｂ２１と、回転板２ｂの上面とのなす角度であり、この傾斜角度βは、２５〜４５°に設定することが好ましい。

攪拌羽根２ｂ２を有する回転板２ｂを処理容器１の底部に設置したことにより、特に、攪拌羽根２ｂ２の回転方向前面２ｂ２１の傾斜角度α及びβを上記の値に設定したことにより、回転板２ｂの回転に伴い、処理容器１内の粒子Ｐに、処理容器１の内壁面１ａ１に沿って旋回方向に移動する動きが与えられる。この粒子Ｐの動きによって、吸引ノズル６（図１等を参照）による粒子Ｐの吸引が促進され、粒子Ｐが処理容器１の内部から効率的に取り出される。そして、吸引ノズル６（粒子取出し部）から選別部７に粒子Ｐが効率的に送られ、選別部７による粒子Ｐの選別（分級）効果が高まる結果、製品収率（所望の粒子径の粒子の収率）が向上する。また、処理容器１内を旋回方向に移動する粒子が内壁面１ａと衝突しあるいは接触することにより、該粒子が圧密作用を受け、その球形化・重質化が促進される。

また、以上の実施形態において、図１０に模式的に示すように、処理液を上向きに噴霧するスプレーノズル５を流動層容器１の底部に複数（同図に示す例では３つ）設置しても良い。この場合、各スプレーノズル５の設置位置は、フィルター部３の各フィルター３ａに対して円周方向にずらすのが好ましい。スプレーノズル５を複数設置することにより、スケールアップの簡便化を図ることができる。また、各スプレーノズル５の設置位置をフィルター部３の各フィルター３ａに対して円周方向にずらすことにより、スプレーノズル５から噴霧される処理液がフィルター３ａに付着して、フィルター機能が低下することが抑制される。

以上の実施形態において、処理容器１内の粒子Ｐを吸引ノズル６で吸引する位置は、処理容器１内における粒子Ｐの流動層の下部、中部、上部、および、粒子Ｐの流動層よりも上方の位置のうち、少なくとも一の位置に設定すれば良い。

以上の実施形態の連続式粒子製造装置では、スプレーノズル５から処理容器１内に原料液を噴霧して、処理完了粒子Ｐ１（粒子製品）を連続的に製造するようにしているが、原料粉末の粒子を連続的又は断続的に処理容器１内に投入し、スプレーノズル５から結合剤液又は膜剤液を噴霧して、処理完了粒子Ｐ１（粒子製品）を連続的に製造するようにしても良い。この場合、スプレーノズル５は、結合剤液又は膜剤液を上向き、下向き又は接線方向に噴霧する構成にすることができる。あるいは、これらの方向への噴霧を任意に組み合わせても良い。

また、スプレーノズル５からの原料液の噴霧による原料粉末の乾燥粒子の生成、吸引ノズル６による粒子の取り出し、選別部７による粒子の選別、および排出部１０による粒子の排出は、連続的に行っても良いし、断続的に行っても良い。

１ 処理容器
１ａ 内壁面
４ 気体導入部
５ スプレーノズル
６ 吸引ノズル
７ 選別部
７ａ サイクロン機構
７ｂ 分級機構
７ｂ１ バイパス経路
８ 吐出ノズル
８’ 第２の吐出ノズル
１０ 排出部
１０ａ 排出経路
１１ 三方切換え弁
１２ 開放弁
２１ 気体噴出ノズル
Ｐ 粒子
Ｐ０ 処理未完了粒子
Ｐ１ 処理完了粒子

Claims (9)

1. 処理容器と、前記処理容器の内部に処理気体を導入する処理気体導入部と、前記処理容器の内部に設けられ、原料粉末を含む原料液、結合剤液及び膜剤液のうち一の処理液を噴霧するスプレーノズルとを備え、前記処理容器内で前記スプレーノズルから噴霧される原料液の乾燥によって連続的又は断続的に生成される原料粉末の乾燥粒子、または、前記処理容器内に連続的又は断続的に投入される原料粉末の粒子を、前記処理気体によって浮遊流動させつつ、前記スプレーノズルから噴霧される前記処理液と接触させて造粒又はコーティング処理を行い、前記造粒又はコーティング処理が完了した処理完了粒子を連続的又は断続的に排出する連続式粒子製造装置において、
   前記処理容器の内部から粒子を取り出す粒子取出し部と、前記粒子取出し部で取り出された粒子を処理完了粒子と処理未完了粒子とに選別する選別部と、前記選別部で選別された処理完了粒子を排出する排出部と、前記選別部で選別された処理未完了粒子を前記処理容器の内部に戻す粒子戻し部とを備え、
   前記粒子取出し部は、前記処理容器内の処理完了粒子と処理未完了粒子を吸引して取り出す吸引ノズルを備え、該吸引ノズルは、吸引手段を介して前記選別部に接続され、
   前記粒子戻し部は、前記処理未完了粒子を気流と伴に前記処理容器の内壁面に吹き付けることを特徴とする連続式粒子製造装置。
2. 前記粒子戻し部は、前記処理未完了粒子を含む気流を、前記処理容器の内壁面に対して接線方向又は上下方向に吐出する吐出ノズルを備えていることを特徴とする請求項１に記載の連続式粒子製造装置。
3. 前記粒子戻し部は、前記処理未完了粒子を含む気流を、前記処理容器の内壁面に対して接線方向に吐出する吐出ノズルを備え、前記粒子取出し部の吸引ノズルは、前記処理容器内の処理完了粒子と処理未完了粒子を前記処理容器の接線方向に吸引し、かつ、前記吸引ノズルによる吸引力と前記吐出ノズルによる吐出力とが前記処理容器の周方向の同じ向きに働くことを特徴とする請求項１に記載の連続式粒子製造装置。
4. 前記選別部は、前記粒子取出し部で取り出された粒子を分級気流により処理完了粒子と処理未完了粒子とに選別する分級機構を備えていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の連続式粒子製造装置。
5. 前記選別部は、サイクロン機構を備えており、前記分級機構は、前記サイクロン機構を介して前記粒子取出し部と前記粒子戻し部に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の連続式粒子製造装置。
6. 前記選別部は、前記分級機構の上部に接続されたバイパス経路と、該バイパス経路と連通可能な第２の粒子戻し部とを備えており、前記バイパス経路と前記第２の粒子戻し部とが連通した状態で、前記分級気流及び前記処理未完了粒子の一部が前記バイパス経路と前記第２の粒子戻し部を通って前記処理容器の内部に戻されることを特徴とする請求項４又は５に記載の連続式粒子製造装置。
7. 前記バイパス経路は、切換え弁を介して前記第２の粒子戻し部と、前記排出部に繋がる排出経路とに接続され、前記切換え弁は、前記バイパス経路と前記第２の粒子戻し部とが連通した状態と、前記バイパス経路と前記排出経路とが連通した状態と、に切り換え可能であり、前記分級機構の上部は、前記バイパス経路よりも上方の位置で開閉弁により開閉可能に構成され、前記切換え弁により、前記バイパス経路と前記排出経路とを連通させ、かつ、前記開閉弁により、前記分級機構の上部を閉じた状態で、前記分級機構に前記分級気流よりも強い気流を導入し、前記分級機構に滞留した前記処理完了粒子を前記気流により前記バイパス経路及び前記排出経路を介して前記排出部に排出することを特徴とする請求項６に記載の連続式粒子製造装置。
8. 前記処理容器の壁部に気体噴出ノズルが設置されており、該気体噴出ノズルは、前記処理容器の内壁面に沿って円周方向に流れる旋回流を形成するように気体を噴出することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の連続式粒子製造装置。
9. 攪拌羽根を有する回転板を前記処理容器の底部に設置したことを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の連続式粒子製造装置。

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