特開 2022-89805 連続式粉体処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022089805

(43)【公開日】2022-06-16

(54)【発明の名称】連続式粉体処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 29/60 20220101AFI20220609BHJP

   B01J 2/12 20060101ALI20220609BHJP

   B01F 29/64 20220101ALI20220609BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20220609BHJP

   B01J 2/00 20060101ALI20220609BHJP

   A23L 5/00 20160101ALN20220609BHJP

【ＦＩ】

B01F9/02 C

B01J2/12

B01F9/08

B01F15/02 B

B01J2/00 A

A23L5/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021197179

(22)【出願日】2021-12-03

(31)【優先権主張番号】P 2020202187

(32)【優先日】2020-12-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】503245465

【氏名又は名称】株式会社アーステクニカ

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上野 明紀

【テーマコード（参考）】

4B035

4G004

4G036

4G037

【Ｆターム（参考）】

4B035LE01

4B035LP36

4B035LT06

4B035LT20

4G004AA02

4G004HA02

4G004HA04

4G036AA15

4G037AA05

4G037EA05

(57)【要約】

【課題】回転容器を含む連続式粉体処理装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る、粉体の混合または湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる連続式粉体処理装置１Ａは、横向きに延びる筒状の回転容器２と、回転容器２の一方の開口２ａと嵌合する静止部材３を含む。静止部材３には供給穴３ａが設けられており、この供給穴３ａ内にスクリュー５が配置されている。回転容器２内には回転シャフト４が配置されている。回転容器２内では回転シャフト４に複数の羽根６が取り付けられている。各羽根６には、粉体または湿潤粉体へ回転容器２の他方の開口２ｂへ向かう送り力を付与するナイフエッジが形成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体の混合または湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる連続式粉体処理装置であって、
横向きに延びる筒状の回転容器と、
前記回転容器の一方の開口と嵌合する、前記回転容器の内部と連通する供給穴が設けられた静止部材と、
前記供給穴内に配置されたスクリューと、
前記回転容器内に配置された、前記回転容器の軸方向に延びる回転シャフトと、
前記回転容器内で前記回転シャフトに取り付けられた複数の羽根であって、各々に前記粉体または前記湿潤粉体へ前記回転容器の他方の開口へ向かう送り力を付与するナイフエッジが形成された羽根と、
を備える、連続式粉体処理装置。

【請求項2】

前記回転シャフトの回転方向は、前記回転容器の回転方向と同じであり、
前記回転シャフトの回転速度は、前記回転容器の回転速度よりも速い、請求項１に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項3】

前記回転シャフトの中心軸は、前記回転容器の中心軸よりも下方に位置する、請求項１または２に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項4】

前記複数の羽根の上方で前記回転容器の軸方向に延びる、前記回転容器の内周面に付着した粉体または湿潤粉体を掻き取るスクレーパをさらに備える、請求項３に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項5】

前記スクレーパは、スプリングによって前記回転容器の内周面に押し付けられている、請求項４に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項6】

前記複数の羽根のそれぞれは、前記回転シャフトが挿通される貫通穴が形成された板状であり、
前記複数の羽根のうちの隣り合う羽根の間には、前記回転シャフトに挿通されるスペーサリングが配置されている、請求項１～５の何れか一項に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項7】

前記供給穴は、前記回転シャフトの中心軸に沿って延びており、
前記回転シャフトは、前記供給穴内にも配置されており、
前記スクリューは、前記回転シャフトに取り付けられている、請求項１～６の何れか一項に記載の連結式粉体処理装置。

【請求項8】

前記スクリューは、前記回転シャフトに挿通される中心管と、前記中心管の外周面に設けられた螺旋状のスクリュー羽根を含む、請求項７に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項9】

前記スクリュー羽根の外周縁部には、当該外周縁部に沿って並ぶように前記中心管の径方向外向きに開口する複数の溝が形成されており、
前記中心管の周り一周分の前記複数の溝の数は、前記スクリュー羽根のスクリューピッチをＰ、前記スクリュー羽根の厚さをｔとしたときに、０．８×Ｐ／ｔ以上、１．２×Ｐ／ｔ以下である、請求項８に記載の連続式粉体処理装置。

【請求項10】

前記回転容器には、当該回転容器の他方の開口の周縁部を覆うリング板が取り付けられている、請求項１～９の何れか一項に記載の連続式粉体処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉体の混合または湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる連続式粉体処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば医薬品、化学薬品、食品などの分野では、複数種類の粉体を混合し、その混合粉体を湿潤させた湿潤粉体から顆粒を製造することが行われている。粉体はそのままではハンドリングが困難であるため、顆粒とすることでハンドリング性を向上させることができる。

【0003】

例えば、特許文献１には、湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる連続式粉体処理装置（特許文献１では、「連続式撹拌処理装置」と称呼）が開示されている。このような連続式粉体処理装置は、複数種類の粉体の混合のみに用いることも可能である。

【0004】

具体的に、特許文献１の連続式粉体処理装置は、横方向に延びる筒状であって固定式の処理容器と、処理容器内に配置された、複数の羽根が取り付けられた回転シャフトを含む。処理容器には、一端部に供給口が設けられ、この供給口に粉体が投入される。この粉体の投入には、スクリューフィーダが用いられる。

【0005】

また、処理容器内には、湿潤粉体を処理容器の軸方向に移動させるための複数のスクレーパ（特許文献１では、「掻き取り羽根」と称呼）が配置されている。各スクレーパは、処理容器の軸方向に対して傾斜しており、回転シャフト回りに回転する。

【0006】

特許文献１には、粉体を湿潤させるための処理液の添加が処理容器の内部と外部のどちらで行われてもよいことが記載されている。また、特許文献１には、処理容器を回転させてもよいことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１６－７５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１には、処理容器を回転させるときに連続式粉体処理装置をどのように構成すべきか記載されていない。

【0009】

そこで、本発明は、回転容器を含む連続式粉体処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題を解決するために、本発明の連続式粉体処理装置は、粉体の混合または湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる連続式粉体処理装置であって、横向きに延びる筒状の回転容器と、前記回転容器の一方の開口と嵌合する、前記回転容器の内部と連通する供給穴が設けられた静止部材と、前記供給穴内に配置されたスクリューと、前記回転容器内に配置された、前記回転容器の軸方向に延びる回転シャフトと、前記回転容器内で前記回転シャフトに取り付けられた複数の羽根であって、各々に前記粉体または前記湿潤粉体へ前記回転容器の他方の開口へ向かう送り力を付与するナイフエッジが形成された羽根と、を備える、ことを特徴とする。

【0011】

上記の構成によれば、連続式粉体処理装置が湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる場合、粉体または湿潤粉体が供給穴内へ投入されると、その粉体または湿潤粉体はスクリューによって回転容器内へ供給される。供給穴内へ粉体が投入される場合、回転容器内で粉体に処理液が添加され粉体が湿潤される。回転容器内では、回転容器が回転することによって湿潤粉体が流動させられるとともに、羽根が回転シャフトと共に回転することによって湿潤粉体が混合および解砕されながら回転容器の他方の開口に向かって移動させられる。これにより顆粒が製造され、製造された顆粒が回転容器の他方の開口から排出される。

【0012】

一方、連続式粉体処理装置が粉体の混合に用いられる場合、粉体が供給穴内へ投入されると、その粉体はスクリューによって回転容器内へ供給される。回転容器内では、回転容器が回転することによって粉体が流動させられるとともに、羽根が回転シャフトと共に回転することによって粉体が混合および解砕されながら回転容器の他方の開口に向かって移動させられ、混合粉体が回転容器の他方の開口から排出される。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、回転容器を含む連続式粉体処理装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る連続式粉体処理装置の縦断面図である。

【図2】図１のII－II線に沿った横断面図である。

【図3】図１の要部の拡大図である。

【図4】図３のIV－IV線に沿った正面断面図である。

【図5】（ａ）は羽根の正面図、（ｂ）はスペーサの正面図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る連続式粉体処理装置の主要部の縦断面図である。

【図7】図６のVII－VII線に沿った正面断面図である。

【図8】（ａ）および（ｂ）は第２実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）は変形例の連続式粉体処理装置の一部の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のVIIIＢ－VIIIＢ線に沿った断面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る連続式粉体処理装置の主要部の縦断面図である。

【図10】図９のX－X線に沿った正面断面図である。

【図11】その他の実施形態に係る連続式粉体処理装置の主要部の縦断面図である。

【図12】（ａ）は変形例のスクリューの側面図、（ｂ）はそのスクリューの断面図である。

【図13】図１２（ａ）に示すスクリューの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施形態）
図１および図２に、本発明の第１実施形態に係る連続式粉体処理装置１Ａを示す。本実施形態では、連続式粉体処理装置１Ａが湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる。例えば、湿潤前の粉体（一般的に、複数種類の粉体の混合体）の平均粒径は３０～７０μｍであり、顆粒の平均粒径は８０～２５０μｍである。

【0016】

具体的に、連続式粉体処理装置１Ａは、横向きに延びる筒状の回転容器２と、回転容器２を回転可能に支持するフレーム１１を含む。フレーム１１は、回転容器２の側方に位置するベース１１ａと、ベース１１ａから突出する一対のアーム１１ｂ，１１ｃを含む。アーム１１ｂ，１１ｃは、ベアリング２１，２２を介して回転容器２を回転可能に支持する。

【0017】

フレーム１１のベース１１ａには、回転容器２を回転させる電動機７１が取り付けられている。電動機７１の出力シャフトおよび回転容器２の外周面には、ベベルギヤ７２，７３がそれぞれ設けられており、それらのベベルギヤ７２，７３が互いに噛み合っている。

【0018】

回転容器２は、一方の開口である入口側開口２ａと、他方の開口である出口側開口２ｂを有する。入口側開口２ａは回転容器２の内周面２ｃの入口側端部で形成され、出口側開口２ｂは内周面２ｃの出口側端部で形成されている。本実施形態では、回転容器２の内周面２ｃの入口側端部が径方向内向きに張り出しており、入口側開口２ａの直径が出口側開口２ｂの直径よりも小さい。すなわち、回転容器２の内周面２ｃは、入口側端部以外では、一定の直径Ｄの円筒面である。

【0019】

さらに、連続式粉体処理装置１Ａは、回転容器２の入口側開口２ａと嵌合する静止部材３と、図３中に破線で示すように回転容器２内に配置された回転シャフト４を含む。回転シャフト４は、回転容器２の軸方向に延びている。

【0020】

静止部材３には、回転容器２の内部と連通する円筒状の供給穴３ａが設けられている。供給穴３ａ内には、スクリュー５が配置されている。本実施形態では、供給穴３ａが回転シャフト４の中心軸４０（図３参照）に沿って延びており、回転シャフト４が供給穴３ａ内にも配置されている。そして、スクリュー５が回転シャフト４に取り付けられている。

【0021】

フレーム１１のベース１１ａにはサポート１６が固定されており、このサポート１６に、回転シャフト４を回転させる電動機７５が取り付けられている。

【0022】

さらに、フレーム１１のアーム１１ｂには、ベアリング２１およびその内側を覆う第１閉塞部材１２が固定されており、アーム１１ｃには、ベアリング２２およびその内側を覆う第２閉塞部材１３が固定されている。本実施形態では、第１閉塞部材１２が円盤状であり、静止部材３と一体となっている。第２閉塞部材１３は環状であり、回転容器２に貫通されている。また、フレーム１１のアーム１１ｂ，１１ｃには、それらの間の空間を覆うカバー１５が取り付けられている。

【0023】

回転容器２内では顆粒が製造され、その顆粒は出口側開口２ｂから排出される。第２閉塞部材１３には、回転容器２の出口側開口２ｂから排出される顆粒を案内するシュート１４が取り付けられている。

【0024】

次に、図３および図４を参照して、回転容器２内およびその回りの構造を詳細に説明する。

【0025】

本実施形態では、回転容器２の中心軸２０が水平方向と平行である。ただし、回転容器２の中心軸２０は、入口側開口２ａから出口側開口２ｂへ向かって下向きに傾斜してもよいし、上向きに傾斜してもよい。このように回転容器２の中心軸２０を傾斜させることで、回転容器２内での湿潤粉体の滞留時間を調整することができる。

【0026】

また、本実施形態では、回転シャフト４の中心軸４０が回転容器２の中心軸２０よりも下方に位置している。例えば、回転容器２の中心軸２０に対する回転シャフト４の中心軸４０の偏心量ｅは、回転容器２の内周面２ｃの直径Ｄの１／６～１／１２である。

【0027】

さらに、本実施形態では、回転シャフト４の回転方向が回転容器２の回転方向と同じであるとともに、回転シャフト４の回転速度が回転容器２の回転速度よりも速い。回転シャフト４の回転速度は、後述する羽根６の先端での周速が５～１３ｍ／ｓ程度となるように設定され、回転容器２の回転速度は、回転容器２の内周面２ｃでの周速が０．５～１ｍ／ｓ程度となるように設定される。

【0028】

静止部材３は、回転容器２の入口側開口２ａと嵌合する偏心部３１と、偏心部３１よりも回転容器２から遠くに位置する管部３２を含む。上述した供給穴３ａは、偏心部３１と管部３２とに跨って設けられている。

【0029】

偏心部３１の輪郭は円形である。偏心部３１の中心は回転容器２の中心と一致しており、管部３２の中心（供給穴３ａの中心でもある）は回転シャフト４の中心と一致している。静止部材３は、単一の部品であってもよいし、複数の部品に分割されてもよい。

【0030】

偏心部３１の管部３２側の端部には、第１閉塞部材１２が接合されている。第１閉塞部材１２と回転容器２の入口側端面との間の空間には、当該空間へ回転容器２の入口側開口２ａと偏心部３１との間の隙間を通じて粉体または湿潤粉体が流入するのを防止するために、図略の圧縮機から圧縮空気が導入される。この圧縮空気は、回転容器２の入口側開口２ａと偏心部３１との間の隙間を通じて回転容器２の内部へ流出する。

【0031】

静止部材３の管部３２には、上向きに開口する投入口３ｂが設けられている。この投入口３ｂにホッパー３５が接続されている。本実施形態では、ホッパー３５に、処理液が添加されて湿潤された湿潤粉体が投入される。

【0032】

本実施形態では、供給穴３ａ内および回転容器２内における回転シャフト４の断面形状が正方形状である。ただし、回転シャフト４の形状はこれに限られるものではない。

【0033】

供給穴３ａ内で回転シャフト４に取り付けられるスクリュー５は、回転シャフト４に挿通される中心管５１と、中心管５１の外周面に設けられた螺旋状のスクリュー羽根５２を含む。スクリュー５の長さは、供給穴３ａの長さと同程度である。上述したように、供給穴３ａ内の回転シャフト４の断面形状が正方形状であるため、中心管５１の内周面の断面形状も正方形状である。

【0034】

回転容器２内では、回転シャフト４に複数の羽根６が取り付けられている。本実施形態では、各羽根６が、図５（ａ）に示すように、回転シャフト４が挿通される貫通穴６ａが形成された板状である。ただし、各羽根６の形状はこれに限られるものではない。

【0035】

より詳しくは、各羽根６は、略菱形状の形状を有し、その中央に貫通穴６ａが形成されている。すなわち、各羽根６は、貫通穴６ａから互いに反対向きに突出する一対の刃部を有する。上述したように、回転容器２内の回転シャフト４の断面形状が正方形状であるため、貫通穴６ａも正方形状である。

【0036】

また、各羽根６の各刃部には、回転方向に向かって尖るようにナイフエッジ６ｂが形成されている。ナイフエッジ６ｂは、回転方向に向かって、入口側開口２ａへ近づく（出口側開口２ｂから遠ざかる）ように傾斜している。このため、羽根６が回転すると、ナイフエッジ６ｂによって、湿潤粉体へ回転容器２の出口側開口２ｂへ向かう送り力が付与される。

【0037】

各羽根６の長さＬは、各羽根６と回転容器２の内周面２ｃとの最短距離（回転容器２の中心軸２０の真下でのクリアランス）が数ミリ（例えば、１～５ｍｍ）程度となるように設定される。

【0038】

図３および図４に示すように、羽根６は、向きが交互に９０度変わるように回転シャフト４に取り付けられる。隣り合う羽根６の間には、スペーサリング６１が配置されている。各スペーサリング６１は、図５（ｂ）に示すように、羽根６の貫通穴６ａと同様の正方形状の貫通穴６１ａを有し、回転シャフト４に挿通される。回転シャフト４の先端には、保持部材６２が取り付けられている。

【0039】

以上説明した構成の連続式粉体処理装置１Ａでは、湿潤粉体がホッパー３５および投入口３ｂを通じて供給穴３ａ内へ投入されると、その湿潤粉体はスクリュー５によって回転容器２内へ供給される。回転容器２内では、回転容器２が回転することによって湿潤粉体が流動させられるとともに、羽根６が回転シャフト４と共に回転することによって湿潤粉体が混合および解砕されながら回転容器２の出口側開口２ｂに向かって移動させられる。これにより顆粒が製造され、製造された顆粒が回転容器２の出口側開口２ｂから排出される。

【0040】

本実施形態では、各羽根６が板状であり、隣り合う羽根６の間にスペーサリング６１が配置されているので、羽根６の形状を簡素化して羽根６の製造コストを低減することができる。しかも、羽根６とスペーサリング６１を交互に回転シャフト４に通すだけで、適切なピッチで羽根６を回転シャフト４に取り付けることができる。また、羽根６、スペーサリング６１および回転シャフト４の分解も容易であるため、清掃性に優れている。

【0041】

さらに、本実施形態では、スクリュー５が中心管５１とスクリュー羽根５２で構成されているので、スクリュー５を回転シャフト４に通すだけで、スクリュー５を回転シャフト４に取り付けることができる。また、スクリュー５を回転シャフト４から簡単に取り外すことができ、清掃性に優れている。

【0042】

＜変形例＞
回転シャフト４の中心軸４０は、必ずしも回転容器２の中心軸２０の下方に位置している必要はなく、それらの中心軸４０，２０が一致してもよい。この変形例は、後述する第３実施形態にも適用可能である。

【0043】

ただし、図３に示すように回転シャフト４の中心軸４０が回転容器２の中心軸２０の下方に位置すれば、羽根６の上方に空間が確保されるため、回転容器２の内周面２ｃに追従して持ち上がった湿潤粉体が羽根６の上方で回転容器２の内周面２ｃから剥離して落下したときに羽根６に衝突して解砕される。従って、回転シャフト４の中心軸４０と回転容器２の中心軸２０とが一致している場合に比べて、造粒効果を向上させることができる。

【0044】

連続式粉体処理装置１Ａは、複数種類の粉体の混合に用いられてもよい。この場合、回転容器２内では粉体が湿潤されず、羽根６のナイフエッジ６ｂによって、粉体へ回転容器２の出口側開口２ｂへ向かう送り力が付与される。この変形例は、後述する第２および第３実施形態にも適用可能である。

【0045】

連続式粉体処理装置１Ａが複数種類の粉体の混合に用いられる場合、粉体がホッパー３５および投入口３ｂを通じて供給穴３ａ内へ投入されると、その粉体はスクリュー５によって回転容器２内へ供給される。回転容器２内では、回転容器２が回転することによって粉体が流動させられるとともに、羽根６が回転シャフト４と共に回転することによって粉体が混合および解砕されながら回転容器２の出口側開口２ｂに向かって移動させられ、混合粉体が回転容器２の出口側開口２ｂから排出される。

【0046】

連続式粉体処理装置１Ａが複数種類の粉体の混合に用いられる場合でも、回転シャフト４の回転方向と回転容器２の回転方向が同じであれば、粉体が回転容器２内の下部に貯まり難くすることができる。

【0047】

さらに、連続式粉体処理装置１Ａが複数種類の粉体の混合に用いられる場合でも、回転シャフト４の中心軸４０が回転容器２の中心軸２０よりも下方に位置すれば、羽根６の上方に空間が確保されるため、回転容器２の内周面に追従して持ち上がった粉体が羽根６の上方で回転容器２の内周面から剥離して落下したときに羽根６に衝突して解砕される。従って、回転シャフト４の中心軸４０と回転容器２の中心軸２０とが一致している場合に比べて、混合効果を向上させることができる。

【0048】

（第２実施形態）
次に、図６および図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る連続式粉体処理装置１Ｂを説明する。本実施形態の連続式粉体処理装置１Ｂが第１実施形態の連続式粉体処理装置１Ａと異なる点は、回転容器２内にスクレーパ８が配置されている点である。なお、本実施形態および後述する第３実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

【0049】

スクレーパ８は、羽根６の上方で回転容器２の軸方向に延びている。スクレーパ８は、回転容器２の内周面２ｃに付着した湿潤粉体を掻き取る役割を果たす。

【0050】

スクレーパ８の一端は、第１アーム８１および第２アーム８３を介して静止部材３の偏心部３１に固定されており、他端は、アーム８２およびロッド８４を介してシュート１４に固定されている。

【0051】

スクレーパ８の先端は回転容器２の内周面２ｃに接触してもよいし、接触しなくてもよい。接触しない場合は、スクレーパ８の先端と回転容器２の内周面２ｃとの間のクリアランスはなるべく狭い方が望ましい。

【0052】

スクレーパ８の先端が回転容器２の内周面２ｃに接触しない場合、スクレーパ８の材質は、金属（例えば、ステンレス鋼）、樹脂、ゴムのいずれであってもよい。スクレーパ８の先端が回転容器２の内周面２ｃに接触する場合、スクレーパ８の材質は、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））やナイロンなどの摺動性に優れた樹脂であることが望ましい。

【0053】

特に、スクレーパ８の材質がフッ素樹脂であれば、スクレーパ８自体への湿潤粉体の付着を抑制することができる。スクレーパ８自体への湿潤粉体の付着を抑制するには、スクレーパ８の表面積はなるべく小さいことが望ましい。

【0054】

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、スクレーパ８によって、湿潤粉体が回転容器２の内周面２ｃに長時間にわたって付着することを防止することができる。これにより、湿潤粉体での菌の繁殖を防止することができる。

【0055】

なお、第１実施形態の変形例で説明したように、連続式粉体処理装置１Ｂが複数種類の粉体の混合に用いられる場合は、スクレーパ８によって、粉体が回転容器２の内周面２ｃに長時間にわたって付着することを防止することができる。

【0056】

＜変形例＞
図８（ａ）および（ｂ）に示すように、スクレーパ８は、スプリング８７によって回転容器２の内周面２ｃに押し付けられてもよい。この構成であれば、スクレーパ８に過剰な力が作用したときはスクレーパ８がスプリング８７の付勢力に抗して回転容器２の内周面２ｃから離れるので、スクレーパ８を保護することができる。

【0057】

図８（ａ）および（ｂ）に示す例では、シャフト８５が静止部材３の偏心部３１を貫通しており、このシャフト８５の一端に第２アーム８３が接続されている。これにより、スクレーパ８がシャフト８５回りに揺動可能である。また、シャフト８５の他端にはレバー８６が接続されており、このレバー８６がスプリング８７によって付勢されている。なお、スプリング８７を用いた構造は適宜変更可能である。

【0058】

（第３実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第３実施形態に係る連続式粉体処理装置１Ｃを説明する。本実施形態の連続式粉体処理装置１Ｃが第１実施形態の連続式粉体処理装置１Ａと異なる点は、回転容器２の出口側の端面にリング板９が取り付けられている点である。

【0059】

リング板９は、回転容器２の出口側開口２ｂの周縁部を覆う。例えば、リング板９の内径ｄは、回転容器２の内周面２ｃの直径Ｄの６５～８５％である。

【0060】

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、製造された顆粒の排出がリング板９によって規制されるため、回転容器２内での顆粒の滞留時間をある程度長く確保することができる。これにより、顆粒の粒子径を均質化することができる。

【0061】

＜変形例＞
リング板９は、第２実施形態のスクレーパ８と組み合わせることも可能である。

【0062】

また、第１実施形態の変形例で説明したように、連続式粉体処理装置１Ｃが複数種類の粉体の混合に用いられる場合には、混合粉体の排出がリング板９によって規制されるため、回転容器２内での混合粉体の滞留時間をある程度長く確保することができる。これにより、混合粉体自体を均質化することができる。

【0063】

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0064】

例えば、第１～第３実施形態のように湿潤粉体から顆粒を製造する場合であっても、ホッパー３５に乾燥した粉体が投入されてもよい。この場合、粉体がホッパー３５および投入口３ｂを通じて供給穴３ａ内へ投入され、その粉体がスクリュー５によって回転容器２内へ供給される。回転容器２内では、粉体に処理液が添加され粉体が湿潤される。すなわち、図示は省略するが、回転容器２内には、処理液を噴射するノズルが設けられる。

【0065】

また、回転シャフト４の回転方向は回転容器２の回転方向と逆であってもよいが、その場合は湿潤粉体（連続式粉体処理装置１Ａ～１Ｃが複数種類の粉体の混合に用いられる場合は粉体）が回転容器２内の下部に貯まりやすい。これに対し、第１～第３実施形態のように回転シャフト４の回転方向と回転容器２の回転方向が同じであれば、湿潤粉体が回転容器２内の下部に貯まり難くすることができる。

【0066】

また、回転容器２の駆動機構および回転シャフト４の駆動機構も適宜変更可能である。例えば、回転容器２および／または回転シャフト４をベルトを用いて回転させてもよい。

【0067】

さらには、回転シャフト４は、必ずしも供給穴３ａ内に配置される必要はない。例えば、図１１に示す連続式粉体処理装置１Ｄのように、回転シャフト４の中心軸４０が回転容器２の中心軸２０よりも下方に位置する場合、静止部材３には、回転シャフト４用の挿通穴３ｃが設けられるとともに、挿通穴３ｃよりも上方に供給穴３ａが設けられてもよい。

【0068】

なお、図１１では、静止部材３に、供給穴３ａと連続穴を形成するように管３３が接続され、その管３３に投入口３４が設けられている。また、供給穴３ａと管３３とで形成される連続穴内にスクリュー５が配置されている。図１１のような構成では、供給穴３ａの延びる方向が回転シャフト４の中心軸４０と平行である必要はない。

【0069】

ただし、第１～第３実施形態のように供給穴３ａ内に回転シャフト４が配置され、この回転シャフト４にスクリュー５が取り付けられる構成であれば、シンプルな構造とすることができる。

【0070】

図１１では、回転シャフト４およびスクリュー５に互いに噛み合うギヤ１７，１８が設けられ、回転シャフト４およびスクリュー５が１つの電動機７５（図１参照）により回転されるが、スクリュー５を回転させる電動機を回転シャフト４を回転させる電動機７５と別に設けてもよい。この場合、電動機７５をシュート１４に取り付ければ、回転シャフト４が静止部材３を貫通する必要はない。

【0071】

また、図１～図１１では、スクリュー５のスクリュー羽根５２が一定の幅で連続しているが、スクリュー羽根５２の外周縁部には、図１２（ａ）～図１３に示すように、当該外周縁部に沿って並ぶように複数の溝５３が形成されてもよい。各溝５３は、中心管５１の径方向外向きに開口する。隣り合う溝５３の間には、突起５４が形成される。

【0072】

中心管５１の周り一周分の溝５３の数は、スクリュー羽根５２のスクリューピッチをＰ、スクリュー羽根５２の厚さをｔとしたときに、０．８×Ｐ／ｔ以上、１．２×Ｐ／ｔ以下であることが望ましい。スクリュー５が一回転したときに、供給穴３ａの内周面のほぼ全面を突起５４によって掻き取ることができるからである。

【0073】

図例では、各突起５４の形状が台形状である。より詳しくは、各突起５４のスクリュー５の回転方向側の辺が中心管５１の周方向と直交しており、反対側の辺が、突起５４の幅が中心管５１の径方向外側に向かうにつれて細くなるように傾斜している。ただし、各突起５４の形状は三角形状であってもよい。あるいは、各突起５４の形状が略長方形状となるように、各突起５４のスクリュー５の回転方向と反対側の辺が中心管５１の周方向と直交してもよい。

【0074】

スクリュー５のスクリュー羽根５２が一定の幅で連続している場合には、スクリュー５が高速で回転すると、粉体または湿潤粉体が供給穴３ａの内周面に押し付けられるとともにスクリュー５との摩擦によって発熱し、供給穴３ａの内周面に固着することがある。これに対し、図１２（ａ）～図１３に示すようなスクリュー羽根５２の外周縁部に凹凸のあるスクリュー５を用いれば、スクリュー羽根５２が一定の幅で連続している場合に比べて、粉体または湿潤粉体の供給穴３ａの内周面への押し付け、および粉体または湿潤粉体とスクリュー５との摩擦を抑制することができる。従って、粉体または湿潤粉体が供給穴３ａの内周面に固着することを防止することができる。

【0075】

（まとめ）
本発明の連続式粉体処理装置は、粉体の混合または湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる連続式粉体処理装置であって、横向きに延びる筒状の回転容器と、前記回転容器の一方の開口と嵌合する、前記回転容器の内部と連通する供給穴が設けられた静止部材と、前記供給穴内に配置されたスクリューと、前記回転容器内に配置された、前記回転容器の軸方向に延びる回転シャフトと、前記回転容器内で前記回転シャフトに取り付けられた複数の羽根であって、各々に前記粉体または前記湿潤粉体へ前記回転容器の他方の開口へ向かう送り力を付与するナイフエッジが形成された羽根と、を備える、ことを特徴とする。

【0076】

上記の構成によれば、連続式粉体処理装置が湿潤粉体からの顆粒の製造に用いられる場合、粉体または湿潤粉体が供給穴内へ投入されると、その粉体または湿潤粉体はスクリューによって回転容器内へ供給される。供給穴内へ粉体が投入される場合、回転容器内で粉体に処理液が添加され粉体が湿潤される。回転容器内では、回転容器が回転することによって湿潤粉体が流動させられるとともに、羽根が回転シャフトと共に回転することによって湿潤粉体が混合および解砕されながら回転容器の他方の開口に向かって移動させられる。これにより顆粒が製造され、製造された顆粒が回転容器の他方の開口から排出される。

【0077】

一方、連続式粉体処理装置が粉体の混合に用いられる場合、粉体が供給穴内へ投入されると、その粉体はスクリューによって回転容器内へ供給される。回転容器内では、回転容器が回転することによって粉体が流動させられるとともに、羽根が回転シャフトと共に回転することによって粉体が混合および解砕されながら回転容器の他方の開口に向かって移動させられ、混合粉体が回転容器の他方の開口から排出される。

【0078】

前記回転シャフトの回転方向は、前記回転容器の回転方向と同じであり、前記回転シャフトの回転速度は、前記回転容器の回転速度よりも速くてもよい。回転シャフトの回転方向と回転容器の回転方向は逆であってもよいが、その場合は粉体または湿潤粉体が回転容器内の下部に貯まりやすい。これに対し、回転シャフトの回転方向と回転容器の回転方向が同じであれば、粉体または湿潤粉体が回転容器内の下部に貯まり難くすることができる。

【0079】

前記回転シャフトの中心軸は、前記回転容器の中心軸よりも下方に位置してもよい。この構成によれば、羽根の上方に空間が確保されるため、回転容器の内周面に追従して持ち上がった粉体または湿潤粉体が羽根の上方で回転容器の内周面から剥離して落下したときに羽根に衝突して解砕される。従って、回転シャフトの中心軸と回転容器の中心軸とが一致している場合に比べて、混合効果または造粒効果を向上させることができる。

【0080】

上記の連続式粉体処理装置は、前記複数の羽根の上方で前記回転容器の軸方向に延びる、前記回転容器の内周面に付着した粉体または湿潤粉体を掻き取るスクレーパをさらに備えてもよい。この構成によれば、粉体または湿潤粉体が回転容器の内周面に長時間にわたって付着することを防止することができる。特に、湿潤粉体から顆粒を製造する場合は、湿潤粉体での菌の繁殖を防止することができる。

【0081】

前記スクレーパは、スプリングによって前記回転容器の内周面に押し付けられてもよい。この構成によれば、スクレーパに過剰な力が作用したときはスクレーパがスプリングの付勢力に抗して回転容器の内周面から離れるので、スクレーパを保護することができる。

【0082】

前記複数の羽根のそれぞれは、前記回転シャフトが挿通される貫通穴が形成された板状であり、前記複数の羽根のうちの隣り合う羽根の間には、前記回転シャフトに挿通されるスペーサリングが配置されてもよい。この構成によれば、羽根の形状を簡素化して羽根の製造コストを低減することができる。しかも、羽根とスペーサリングを交互に回転シャフトに通すだけで、適切なピッチで羽根を回転シャフトに取り付けることができる。また、羽根、スペーサリングおよび回転シャフトの分解も容易であるため、清掃性に優れている。

【0083】

前記供給穴は、前記回転シャフトの中心軸に沿って延びており、前記回転シャフトは、前記供給穴内にも配置されており、前記スクリューは、前記回転シャフトに取り付けられてもよい。この構成によれば、シンプルな構造とすることができる。

【0084】

前記スクリューは、前記回転シャフトに挿通される中心管と、前記中心管の外周面に設けられた螺旋状のスクリュー羽根を含んでもよい。この構成によれば、スクリューを回転シャフトに通すだけで、スクリューを回転シャフトに取り付けることができる。また、スクリューを回転シャフトから簡単に取り外すことができ、清掃性に優れている。

【0085】

前記スクリュー羽根の外周縁部には、当該外周縁部に沿って並ぶように前記中心管の径方向外向きに開口する複数の溝が形成されており、前記中心管の周り一周分の前記複数の溝の数は、前記スクリュー羽根のスクリューピッチをＰ、前記スクリュー羽根の厚さをｔとしたときに、０．８×Ｐ／ｔ以上、１．２×Ｐ／ｔ以下であってもよい。この構成によれば、スクリュー羽根が一定の幅で連続している場合に比べて、粉体または湿潤粉体の供給穴の内周面への押し付け、および粉体または湿潤粉体とスクリューとの摩擦を抑制することができる。従って、粉体または湿潤粉体が供給穴の内周面に固着することを防止することができる。

【0086】

前記回転容器には、当該回転容器の他方の開口の周縁部を覆うリング板が取り付けられてもよい。この構成によれば、混合粉体または製造された顆粒の排出がリング板によって規制されるため、回転容器内での混合粉体または顆粒の滞留時間をある程度長く確保することができる。これにより、混合粉体自体または顆粒の粒子径を均質化することができる。

【符号の説明】

【0087】

１Ａ～１Ｃ 連続式粉体処理装置
２ 回転容器
２０ 中心軸
２ａ，２ｂ 開口
２ｃ 内周面
３ 静止部材
３ａ 供給穴
４ 回転シャフト
４０ 中心軸
５ スクリュー
５１ 中心管
５２ スクリュー羽根
５３ 溝
６ 羽根
６ａ 中心穴
６ｂ ナイフエッジ
６１ スペーサリング
８ スクレーパ
８７ スプリング
９ リング板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】