JP2676415B2 - 粉体の造粒用流動床装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ この発明は、被処理体用処理室を設けた容器と、この
容器の下方に設けた風室と、これら処理室および風室の
間に設けたふるい底部材と、上記ふるい底部材の下方に
配設され、直立の中心軸線の周りに回転自在に駆動さ
れ、ほぼ半径方向に伸長すると共に、気体流を風室から
ふるい底部材を通り処理室へ上方に流入させる少くとも
１つの開口を有する円形のロータディスクを備えたロー
タとからなる、被処理体とくに粉体の造粒用流動床装置
に関する。

［背景技術］ 上記の型に属し、米国特許第3,849,900号明細書によ
り公知で、粒子の乾燥用に提供された流動床装置におい
て、ロータは平らな円形ディスクを備えた垂直軸を有す
る。この円形ディスクは、その直系がふるい底部材の直
径よりも若干大きく、かつ２つ以上の円い扇形状の開口
を備えている。ふるい底部材は、容器から引き出すこと
ができると共に操作位置において膨らまされるホースシ
ールにより容器に付して密封されている引出し状ボック
スである。ホースシールの１つは、ふるい底部材または
トレイを取囲むボックスの下方フレーム部と、その下方
において容器内に形成された段部との間にある。ロータ
ディスクが配設され、その結果ふるい底部材からかなり
の垂直距離を有するのは、容器下方のみである。この公
知の流動床装置の作動においては、加熱された乾燥空気
が、空気室から回転ロータとふるい底部材とを通り処理
室へ吹込まれるので、処理室内の被処理体は、ロータデ
ィスクの形状によって、処理室の１つまたはそれ以上の
拡散域内において流動化されて乾燥される。

西独特許第DE2932803A1号により公知の上記と別な流
動床装置は、軸線方向横断面がＵ字形のロータを有し、
このロータは空気出口を設けたダイアフラムにより上方
が部分的にカバーされている。ロータは、中空軸に装着
されると共に中空軸を介してファンの圧力側に回転自在
に結合されている。中空軸内で上方に伸長した液体導管
は、ふるい底部材の直上中央に配設した固定霧吹きノズ
ルに終っている。ふるい底部材の下方のロータの周りの
区域は、吸込室として構成され、ファンの吸込み側に結
合されている。この公知の装置においては、中空軸から
の乾燥空気がＵ字形ロータ輪郭部内に半径方向外向きに
曲げられていて、そこからふるい底部材を上方に通って
処理室内に流れ、この内の被処理体を流動させる。液体
を中央ノズルを通って流動化した被処理体に吹き付ける
と、液体と流動体との性質によって、例えば凝集粒体が
形成され、またはすでに粒状に近い状態になった粒子は
被覆が施される。一度使用した空気は、処理室からふる
い底部を通って再び吸込室内に流れる。

さらに、西独特許第DE2551578A1号により公知の流動
床装置においては、処理室がシール底部材により下方
の、またフィルタ構造により上方の境界が定められてい
る。上記底部材の直上に、２または多数の羽根を持った
ロータが設けられ、このロータは中空軸によって駆動さ
れ、またファンの圧力側に結合されている。ロータの個
々の羽根には、回転方向に対して後方に向いた空気出口
が設けられている。この公知の装置の１つの実施例で
は、液体ノズルが処理室内でロータの上方中央に配設さ
れている。他の実施例では、ロータから出てくる空気に
より被処理体が流動化される処理室の区域内に液体を吹
き付けるように、液体ノズルをロータの羽根内に設けら
れている。

この発明は、上述した公知の装置に対して被処理体の
単位重量当りに費やされるエネルギと時間とが少なくて
すみ、かつ流動化の困難な物質を造粒するのに特に好適
であるように流動床装置をさらに改造するものである。

このために、この発明においては、ふるい底部材にほ
ぼ半径方向の羽根を設けて、これらが気体流を角度の小
さい扇形に上方に導くように、ロータディスクの直上の
少くともほぼ垂直面内に各羽根を配設し、半径の全長に
亘って分布し、かつロータが回転すると一緒に回転する
ふるい底部材を通過し、それぞれが扇形状の気体流内
に、処理室において被処理体に吹き付けるノズルを配設
している。

この発明による羽根は、気体流を束ねるように働き、
気体流はこれらが被処理体内に入った後も長時間に亘り
保留されるので、上述した公知の装置に比べて、被処理
体は拡散区域でなくて角度の小さい区域において流動化
が行なわれる。各区域において、上方に向いた気体流内
にノズル群を設け、気体流は被処理体を活発ではある
が、それにも拘らず一様で穏やかな運動状態になるの
で、被処理体は単位時間当りに比較的に多量が吹き付け
られると共に再び著しく迅速に乾燥される。羽根は、正
確に半径方向に配設するのが好ましいが、特に開口の長
さ方向が正確な半径方向からそれている場合には、すべ
ての羽根に対して正確な半径方向から多少逸脱は許され
る。

［発明の開示］ この発明の好適とする実施例において、各開口と同じ
方向に伸長し垂直方向に調整自在な弁体は、開口と連動
している。弁体を好ましいように垂直方向に自動調整す
ることによって、処理室内における被処理体の分布が一
様でないときまたはその状態によって、ロータのいくつ
かの開口の内の１つを全有効気体流の内の非常に多量が
通過しないようにすることができる。

この実施例をさらに改良したものは、ロータの各開口
に側壁によって限定し、各側壁は少くともほぼ垂直な面
内に配設し、その高さは少くとも相互間の距離に等し
く、また弁体が２つの上方に向かって集束する案内板の
間の関連側壁の下方につるされている。

空気流を小さい角度に限定したことで、羽根がそれら
相互間の最大距離と少くとも等しい高さを持つことは都
合のよいことである。

同じ意味において、隣接羽根間の距離が、直立軸線か
ら等距離にある羽根および開口の任意の点について、ロ
ータの各開口の幅よりも小さくすることは有利である。

さらに、ロータディスクと同軸で、下側面がロータに
取付けた少くとも１つのローラ用の軌道を形成するリン
グによって羽根を互いに結合することは好都合である。
これによってロータディスクを羽根から極めて小さい軸
方向距離に配設することが可能となり、その上、上方に
向いた気体流内に望ましくないうずを生じないようにす
る。

ロータは、ふるい底部材を通って上方に伸びると共に
ふるい底部材の上方で各扇形気体流内にノズル群を設け
た半径方向アームを有する中心軸によって駆動するのが
よい。しかし１つまたは複数のノズル群も、ロータの駆
動装置と同期する別個の駆動装置と連動させてもよい。

各アームは、気体流の流れる関連開口に対して、ロー
タの回転方向の後方にずらされているのがよい。

さらに各アームは、翼形の輪郭を持つと共に、各アー
ムの少くともほぼ半径方向の軸線の周りに半径方向に調
整自在であるようにするのがよい。これによって翼形輪
郭部が、流動体によって侵される方向および流動体の状
態によってノズルが流動体に吹き付ける方向を変えられ
るようにする。

最後に、各アームにおいて、ノズル相互間の距離が、
中心軸からの距離の増加と共に減少すれば好都合であ
る。これによって、処理室のすべての区域が中心軸から
より遠いかまたはより近いかに無関係に、同区域内の被
処理体がほぼ一様に吹き付けられるようになる。

［図面の簡単な説明］ 第１図はこの発明による流動床装置の軸線平行断面の
部分側面図、第２図は第１図の拡大部分図、第３図は第
１図のIII−III線に沿った軸線方向部分の断面図、第４
図は第１図の軸線に直角なIV−IV線に沿った断面図、第
５図は第１図の軸線に直角なＶ−Ｖ線に沿った部分断面
図、第６図は第５図のVI−VI線に沿った断面図である。

［発明を実施するための最良の形態］ この発明の実施例を、添付図面により以下に詳述す
る。

図示した流動床装置は、容器12を支える下部フレーム
10を備えている。容器12は円筒形の処理室14を有し、こ
の室は操作時に被処理体16で部分的に満たされている。
被処理体16は、例えば粉体で、その流動状態において流
体18が吹きかけられて流体を形成する。容器12は通常使
用されているもので、従って、ここでは関心のある下方
区域のみを示す。処理室14はその頂部をフィルタ構造に
よって境を定めるのがよい。そのような構成例は、本文
の最初に示した米国特許第3,849,900号および西独国特
許第DE2551578A1号から公知である。

下部フレーム10は、風室22を取囲む円筒形ケース20を
有する。風室22は床部材24によって底部が定められ、空
気入口結合部26を有する。気体、例えば乾燥温気は、被
処理体16を流動化するために結合部26を通って導入され
る。ドレン弁28が底部材24に設けられている。垂直な軸
線Ａを備えた中空軸30は底部材24を通って伸びている。
中空軸30は、無限可変伝動装置34を介してモータ32によ
り回転自在に駆動される。中空軸30の下端に流体入口36
および圧縮空気入口38が配設されている。

風室22の上部境界として円形ロータディスク42を有す
るロータ40が、中空軸30に取付けられている。ロータデ
ィスク42の外径は、ケース20の内径とほぼ同じであり、
図示した実施例においては、ロータディスク42の直上か
ら始まる容器12の内径よりも若干大きい。ロータ40は、
複数の図示例では６つの開口44を備え、これらの開口は
相互に等角度間隔、図示例では60゜になっていて、各開
口は環状の幅の狭い扇形を形成している。

各開口44は、中空軸30から円筒形の外カラー48まで伸
びている一対の垂直な半径方向外方に拡がる側壁46によ
って限定されている。側壁46と外カラー48とは、開口44
に対応する部分が切除されている。ロータディスク42に
よって、頂部において互いに結合されているので、空気
入口結合部材26に結合されたファンによって、風室22か
ら処理室22までに相応の圧力勾配を生じたときに、各開
口は円形の断面扇形部の垂直気体流50を風室22から上方
に流出させる。

各開口44の下部には、ロータ40に１対の棒54で懸垂さ
れると共に上方に変位できるように案内される弁体52が
ある。各弁体52は、関連する開口44と同じ半径方向に伸
びていて、また同開口と同様に、軸線Ａからの距離が増
すのに従って増加する横断面を持っている。各棒54は、
関連する開口44をつなぐ狭い橋部材56に垂直方向に調整
自在に取付けられている。

この目的のために、各棒54の上部には、おねじが設け
られ、また関連橋部材56にはめねじが設けられている。
各棒54の周りにはばね58を配設し、このばねは、関連す
る橋部材56の下方側面で支えられると共に、棒54の設定
長さによって定められた下端位置において、前記圧力勾
配の作用に抗して弁体52を保持するものである。

各弁体52は、２つの案内板60の間の真中央に配設さ
れ、案内板60は、第２図に示すように、関連する１対の
側壁60から下方に伸びると共に横断面が下方に向かって
広がっている。各案内板60と関連する弁体52との間に半
径方向のみぞ穴を設け、このみぞ穴の幅は、弁体52がそ
の上下の側面間の過大な圧力勾配により弁体の自重と関
連したばね58の圧力に抗して上方に変位するときに、小
さくなるものである。

ロータ40の上方にある距離をおいて、中空軸30に数個
のアーム62が取付けてある。各アームは、開口44の１つ
の上方に容器12の内壁近くまで半径方向外向きに伸びて
いる。アーム62の数は、開口44の数に等しい。従って、
図示の実施例では、６個のアーム62が相互に等しい角度
間隔60゜だけ離して配設されている。各アーム62は、ロ
ータ40の回転方向Ｂにおいて、アームの下方に配設され
た関連開口44に対して後方に僅かにずらされている。

各アーム62は、管状の結合部材64を有し、この結合部
材は中空軸30の半径方向穴内に挿入され、ナット66で堅
くねじ込まれている。各アーム62は、ナット66を緩めた
後、中空軸30に対して半径方向の軸線Ｃの周りに回転さ
せることができる。第２図に示すように、アーム62の輪
郭は、翼の輪郭に類似していて、対称面Ｄを有する。こ
の対称面は、関連する開口44の中心面Ｅでロータディス
ク47の平面と交差している。

各アーム62内に形成された中央通路68は、中空軸30内
の軸方向通路70を介して流体入口36に接続されている。
各アーム62内の別の通路72は、中空軸30内の別の通路74
を介して圧縮空気入口38に接続されている。中空軸30の
回転方向Ｂに対して斜め上方に向いた各アーム62の縁部
に、複数のノズル76が配設されている。ノズルの軸線
は、関連したアーム62の対称面Ｄ内に存在し、アームの
軸線Ｃに対し直角に伸びている。ノズル76は２物質用ノ
ズルで、液体入口38から供給される液体を圧縮空気で吹
き付ける。２つのノズル76間のそれぞれの間隔は、軸線
Ａからの距離の増加に伴って減少するので、処理室14の
すべての区域において、単位面積当りにほぼ等量の液体
が吹き付けられる。

中空軸30は、円錐形の上端部78を有し、この上端部の
先端は、処理室14内で流動化した被処理体16の垂直方向
上限界の区域まで延びている。

ロータ40とアーム62との間にふるい底部材80を配設
し、このふるい底部材は処理面14の下方限界を定め、ま
た中空軸30が貫通している。ふるい底部材80は、支持部
材としての羽根82を有し、これらの羽根は星形に配設さ
れていて、それぞれが軸線Ａを含む平面、すなわち垂直
面内に在る。すべての羽根82は容器12の内壁に取付けら
れていて、一部の羽根は中空軸30まで延び、残りの羽根
は半径方向に少し外方まで延びている。羽根82は金属薄
板からなり、幅の狭い扇形中間区域を形成し、軸線Ａか
ら任意の距離における同中間区域の幅は、軸線Ａから同
一距離において、各２つの関連側壁46が形成する中間区
域の幅より小さくし、なるべくは半分の大きさにするの
がよい。羽根82の高さは、２つの隣接羽根間の周方向に
測った中間区域の最大幅を少くとも同じにする。

羽根82上にふるい84を載置し、このふるいは、風室22
と処理室14との間の気体流が遮断されたとき、被処理体
16が風室22内に落ち込まないようにするのに充分な大き
さの細目メッシュのものである。ふるい84上には半径方
向ウエブおよび円形フープからなる格子86を設け、この
格子は、本発明装置の操作のために与える圧力勾配が、
風室22と処理室14との間に得られたとき、ふるい84が上
方に移動しないようにする。この圧力勾配の影響で、ロ
ータ40が上方に移動して羽根82を傷付けることを防止す
るために、羽根82は中空軸30と同軸で、しかもロータ40
上に装着したローラ90用の軌道を形成する下側面である
リング88によって、共に結合されている。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物質16用処理室14を設けた容器12と、この
   容器の下方に設けた風室22と、これら処理室および風室
   の間に設けたふるい底部材と、上記ふるい底部80の下方
   に配設されていて、直立中心軸線Ａの周りに回転自在に
   駆動され、かつほぼ半径方向に伸長すると共に気体流50
   を上記風室22から上記ふるい底部材80を通って上記処理
   室14内に上方に流入させる、少くとも１つの開口44を有
   する円形のロータディスク42を備えたロータ40とからな
   る、粉体の造粒用流動床装置において、 上記ふるい底部材80にはほぼ半径方向の羽根82を設け
   て、これらの羽根が上記気体流50を鋭角に形成された扇
   形部内に上方へ導くように、上記ロータディスク42の直
   上に少くともほぼ垂直な平面内に各羽根を配設するよう
   にし、上記ふるい底部材80を通過した各扇形気体流50内
   で、ふるい底部材の半径方向の全長に亘って分布すると
   共に、上記ロータ40が回転すると一緒に回転する、上記
   処理室14内の上記被処理体16に吹き付けるためのノズル
   76を配設したことを特徴とする、粉体の造粒用流動床装
   置。
2. 【請求項２】各開口は、これと同じ方向に伸長し、かつ
   垂直方向に調整自在な弁体52と連動することを特徴とす
   る請求項１記載の流動床装置。
3. 【請求項３】ロータ40の各開口44は、少くともほぼ垂直
   な平面内に配設された側壁46によって形成され、同開口
   の高さが、側壁相互間の距離と少くとも同じであり、弁
   体52は、２つの上方に向かって集束する案内板60の間で
   関連する側壁46の下方へ懸垂されていることを特徴とす
   る請求項２記載の流動床装置。
4. 【請求項４】羽根82は、これら相互間の最大距離と少く
   とも同じ大きさの高さを有することを特徴とする請求項
   １ないし３の何れか１つに記載した流動床装置。
5. 【請求項５】隣接する羽根間の距離は、羽根82および直
   立軸線Ａから同じ距離に配設された開口44の任意の点に
   ついて、ロータ40の各開口44の幅より小さいことを特徴
   とする請求項１ないし４の何れか１つに記載の流動床装
   置。
6. 【請求項６】羽根82は、ロータディスク42と同軸で、し
   かもロータ40に取付けられた少くとも１つのローラ90用
   軌道を形成する下側面であるリング88によって、共に結
   合されていることを特徴とする、請求項１ないし５の何
   れか１つに記載の流動床装置。
7. 【請求項７】ロータ40は、ふるい床部材80を通って上方
   に伸長した中空軸30によって駆動され、また各扇形気体
   流50内でふるい床部材上方にノズル76群を配設した半径
   方向のアーム62を設けたことを特徴とする請求項１なし
   い６の何れか１つに記載の流動床装置。
8. 【請求項８】各アーム62は、気体流の流れる関連開口44
   に対して、ロータ40の回転方向Ｂにおいて後方にずらさ
   れていることを特徴とする請求項７に記載の流動床装
   置。
9. 【請求項９】各アーム62は、翼形の輪郭を持ち、少くと
   もほぼ半径方向の軸線Ｃの周りに回転自在に調整できる
   ことを特徴とする、請求項７または８記載の流動床装
   置。
10. 【請求項１０】各アーム62上のノズル76相互間の距離
    は、中心軸線Ａからの距離の増加に伴って減少すること
    を特徴とする、請求項７ないし９の何れか１つに記載の
    流動床装置。