噴霧乾燥装置および顆粒の製造方法
【課題】噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布のバラツキを、単純な構成により効果的に抑制することができる噴霧乾燥装置と、顆粒の製造方法とを提供すること。
【解決手段】回転ディスク３０のボス部３３が、回転ディスク３０の上板３４の上部開口部３５から回転軸２４に沿って上板３４の上面から飛び出しており、上板３４と下板３２との間の隙間を分散隙間αとし、上板３４の上面から飛び出しているボス部３３の突出高さをγとした場合に、０．５×α＜γ＜２．５×α、好ましくは０．６×α≦γ＜２．５×α、さらに好ましくは０．９×α≦γ≦２．４×α、特に好ましくは０．９×α≦γ≦１．８×αの関係にある。
【解決手段】回転ディスク３０のボス部３３が、回転ディスク３０の上板３４の上部開口部３５から回転軸２４に沿って上板３４の上面から飛び出しており、上板３４と下板３２との間の隙間を分散隙間αとし、上板３４の上面から飛び出しているボス部３３の突出高さをγとした場合に、０．５×α＜γ＜２．５×α、好ましくは０．６×α≦γ＜２．５×α、さらに好ましくは０．９×α≦γ≦２．４×α、特に好ましくは０．９×α≦γ≦１．８×αの関係にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリーの噴霧および乾燥を行う噴霧乾燥装置および噴霧乾燥装置を使用した顆粒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴霧乾燥装置は、原料粉末、溶媒およびバインダ等により構成されるスラリーを、ノズルや回転ディスク等の噴霧部により噴霧して、熱風で瞬時に乾燥させるための装置である。このような噴霧乾燥装置は、医薬品、ファインセラミックス等において、顆粒を得るために、従来より用いられている。
【０００３】
噴霧乾燥装置の噴霧部としては、加圧ノズルや回転ディスク等が主に使用される。噴霧部として回転ディスクを使用した場合においては、加圧ノズルを使用した場合と比較して、より細かい顆粒を得ることができ、そのため、噴霧部としては、回転ディスクが好適に使用されている。
【０００４】
上記回転ディスクは、一般に、円板形状を有しており、回転軸により支持される下板、液滴を噴霧するための分散ピン、分散ピン上に形成される上板から構成される。さらに、回転ディスクの上板における上部開口部には、下板上にスラリーを吐出するための吐出ノズルが配置されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来の噴霧乾燥装置では、回転軸に固定してある回転ディスクのボス部は、回転ディスクの上板に形成してある上部開口部から保護ケーシング方向に突出させずに、回転ディスクを、保護ケーシングの近くに回転自在に配置することが一般的であった。従来では、噴霧乾燥装置の分散隙間に対する回転ディスクのボス部の軸方向突出高さの比率が、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布に影響するとは考えられていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布のバラツキを、単純な構成により効果的に抑制することができる噴霧乾燥装置と、顆粒の製造方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、噴霧乾燥装置の分散隙間に対する回転ディスクのボス部の突出長さの比率が、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布に大きく影響することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係る噴霧乾燥装置は、
スラリーを吐出するための吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、
前記吐出ノズルを保持する保持部材が下端に取り付けられ、前記回転ディスクの回転軸が内部に配置してある保護ケーシングと、を有する噴霧乾燥装置であって、
前記回転ディスクが、
前記回転軸に固定してあるボス部と、
前記ボス部と一体に形成された下板と、
上部開口部を持ち、前記下板に対して所定隙間で略平行に固定され、前記回転軸の軸芯方向に沿って上側に位置する上板と、を有し、
前記吐出ノズルの吐出口が、前記上板の上部開口部から前記上板と下板との間の所定隙間内に位置し、
前記ボス部が前記上板の上部開口部から前記回転軸に沿って前記上板の上面から飛び出しており、
前記上板と下板との間の隙間を分散隙間αとし、前記上板の上面から飛び出している前記ボス部の突出高さをγとした場合に、
０．５×α＜γ＜２．５×α、好ましくは０．６×α≦γ＜２．５×α、さらに好ましくは０．９×α≦γ≦２．４×α、特に好ましくは０．９×α≦γ≦１．８×αの関係にあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る噴霧乾燥装置を用いて、たとえば顆粒を製造することで、粒度分布がシャープで、そのバラツキが少ない顆粒を製造することができる。その理由としては、必ずしも明らかではないが、分散隙間αと突出高さγとの関係を所定範囲の比率に設定することで、分散隙間αからのスラリー噴霧の脈動が無くなり、安定したスラリーの噴霧が可能になるためではないかと考えられる。また、回転ディスク内部での残存スラリー付着を低減できるためではないかと考えられる。
【００１１】
好ましくは、少なくとも前記吐出口から前記吐出ノズルを保持する保持部材までの間で、前記吐出ノズルが、二重管構造を有している。吐出ノズルを二重管構造にすることで、噴霧乾燥処理のための雰囲気温度が吐出ノズルの内部には伝わりにくくなり、吐出ノズルの内部に位置するスラリーの温度上昇を抑制することができる。そのため、吐出ノズルの流路内を流れるスラリーの粘度調節の最適化が容易になり、顆粒粒度のバラツキをさらに低減することができる。
【００１２】
好ましくは、前記保護ケーシングの内部には、前記回転軸を回転自在に保持する軸受けと、前記吐出ノズルにスラリーを送り込むスラリーチューブとが配置してあり、
前記保持部材よりも下側に位置する前記回転ディスクが乾燥筒体の内部上方に位置するように、前記保護ケーシングが、前記乾燥筒体の上部に取り付けられている。吐出ノズルとスラリーチューブとは、必ずしも別部材である必要はなく、一体化されたものでも良い。たとえばスラリーチューブの開口端で、吐出ノズルを構成してもよく、吐出ノズルを特別に用意しなくても良い。
【００１３】
好ましくは、前記保護ケーシングは、当該保護ケーシングの下端に向けて外径が小さくなる形状を有し、当該保護ケーシングの下端外周は、前記回転ディスクの外径よりも小さい外径を有する。好ましくは、前記保護ケーシングの下端外周は、前記上部開口部の内径よりも大きな外径を有する。そのため、保護ケーシングが乾燥筒体の上部に取り付けられると、ケーシングの下端外周は、乾燥筒体の内部を流れる乾燥用温風を回転ディスクに導くために都合がよい形状を有している。
【００１４】
好ましくは、前記下板と上板とは、前記回転ディスクの外周位置に周方向に沿って所定間隔で配置された分散ピンにより一体化されている。
【００１５】
本発明の顆粒の製造方法は、
上記のいずれかに記載の噴霧乾燥装置を用い、
前記回転ディスクを回転させながら、前記吐出ノズルから前記回転ディスクの下板へ向けてスラリーを吐出し、前記スラリーを回転ディスクの外周に位置する乾燥雰囲気中へ吹き飛ばして顆粒を製造することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る顆粒の製造方法では、粒度分布がシャープで、そのバラツキが少ない顆粒を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の全体構成図である。
【図２】図２は図１に示す噴霧乾燥装置の噴霧ユニットの要部側面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２に示す噴霧乾燥装置の噴霧ユニットの要部拡大概略図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すIIIB-IIIB線に沿う一部断面平面図である。
【図４】図４は図３（Ａ）に示す回転ディスクと吐出ノズルとの関係を示す概略断面図である。
【図５】図５は本発明の他の実施形態に係る噴霧乾燥装置における回転ディスクと吐出ノズルとの関係を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥システムは、噴霧乾燥装置２と、サイクロン１０と、バグフィルター１２と、回収機用ブロワー１４ととを有する。噴霧乾燥装置２は乾燥筒体４を有し、乾燥筒体４の上部中央に、噴霧ユニット２０が装着してあり、噴霧ユニット２０の回転ディスク３０が乾燥筒体４の内部上方に位置するようになっている。
【００２０】
また、乾燥筒体４の上部には、乾燥筒体４の内部に乾燥用温風を供給するための供給ノズル６が設置してある。供給ノズル６から供給されるガスとしては、特に限定されず、乾燥する原料に合わせて適宜選択すればよく、たとえば、空気や窒素などが使用できる。また、ガスの温度も、特に限定されないが、１００〜３５０℃の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１５０〜２５０℃とする。
【００２１】
本実施形態の噴霧乾燥システムにおいては、原料粉末、溶媒およびバインダ等により構成されるスラリーを、スラリーポンプなどを介して噴霧ユニット２０に供給し、回転ディスク３０から遠心力で乾燥筒体４の内壁に向けて放射状に噴霧する。その噴霧状のスラリーは、熱風供給ノズル６から送られる乾燥用熱風により、乾燥筒体４内にて乾燥され、顆粒状の原料粒（顆粒）が排出口８から取り出される。なお、排出口８からは、排気手段であるサイクロン１０、バグフィルター１２および回収機用ブロワー１４により、顆粒は、噴霧乾燥により気化した溶媒と共に回収される。
【００２２】
図２および図３に示すように、噴霧ユニット２０は、保護ケーシング２２を有し、保護ケーシング２２の内部に、回転軸２４が軸受け２６により回転自在に装着してあり、回転軸２４の下端が保護ケーシング２２の下端２２ａから飛び出している。回転軸２４の下端には、回転ディスク３０が固定してあり、回転軸２４の回転により回転軸２４の軸芯回りに回転可能になっている。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、保護ケーシング２２の内部には、複数（図では二つ）のスラリーチューブ４４が、回転軸２４の回りに所定間隔（図では１８０度対称位置）で配置してあり、それぞれのチューブ４４の下端開口部が吐出ノズル４０の吐出口４２を構成してある。
【００２４】
チューブ４４の下端開口部である吐出ノズル４０は、保護ケーシング２２の下端２２ａに装着してある保持部材２３により保持される。保護ケーシング２２の下端２２ａでは、回転軸２４の下端と吐出ノズル４０の下端がケーシング２２の外部に露出する以外は、保持部材２３により保護ケーシング２２の内部が密閉されている。
【００２５】
チューブ４４は、たとえばステンレス、銅、アルミニウム、鉄、真鍮などの金属製チューブ、あるいはテフロン（登録商標）、ビニル系樹脂、ナイロン、シリコーン、フッ素樹脂、ポリプロピレンなどの合成樹脂チューブで構成される。チューブ４４の内径は、好ましくは２〜１２ｍｍであり、チューブ４４の厚みは、好ましくは０．３〜３ｍｍである。
【００２６】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、回転ディスク３０は、下板３２と、上板３４と、分散ピン３６とを有する。下板３２は、円盤形状を有し、その中央部に、ボス部３３が軸方向に突出して一体に形成してある。ボス部３３は、回転軸２４に対してナットなどで着脱自在に固定される。ボス部３３の軸方向高さγに関しては、後述する。
【００２７】
上板３４は、薄板リング形状であり、中央部には、回転軸２４よりも十分に大きい内径を有する上部開口部３５が形成してある。上板３４と下板３２との間に位置する複数の分散ピン３６は、ディスク３０の外周に沿って略等間隔に配置してあり、上板３４と下板３２とを連結している。後述するように、吐出ノズル４０の吐出口４２から吐出されたスラリーは、回転する回転ディスク３０の遠心力により、上板３４と下板３２との間で、分散ピン３６の間の隙間から放射状に吐出（噴霧）される。回転ディスク３０の回転速度は、特に限定されないが、好ましくは回転速度３０００〜８０００ｒｐｍである。
【００２８】
保護ケーシング２２の下端２２ａに具備してある保持部材２３により保持してある一対の吐出ノズル４０は、図４に示すように、その吐出口４２が、上板３４の上部開口部３５から上板３４と下板３２との間の所定隙間３８内に位置するようになっている。しかも、各吐出ノズル４０は、その吐出口４２の近傍に位置する吐出ノズル４０の流路の軸線Ｘ２が、回転軸２４の軸線Ｘ１に対して平行になっている。
【００２９】
なお、本実施形態において、吐出口４２の近傍とは、たとえば図４に示す吐出口４２から吐出ノズル４０の流路の軸線Ｘ２方向に沿って、０ｍｍより大きく４０ｍｍ以下、好ましくは６〜２４ｍｍである。
【００３０】
図４に示すように、吐出ノズル４０の吐出口４２は、上板３４と下板３２との間の所定隙間３８内に位置し、しかも、下板３２の内底面３２ａからの隙間Ｃ１が、好ましくは１〜２０ｍｍ、さらに好ましくは３〜７ｍｍと成る位置に配置される。また、吐出ノズル４０の吐出口４２の外周とボス部３３の外周との隙間Ｃ２は、好ましくは０．１〜２１ｍｍ、さらに好ましくは５〜１５ｍｍである。このような関係とすることにより、ボス部３３の外周位置にスラリーが貯留することなどを、より効果的に防止することができる。
【００３１】
図３（Ａ）および図４に示すように、本実施形態では、ボス部３３が上板３４の上部開口部３５から回転軸２４に沿って上板３４の上面から飛び出している。上板３４の上面から飛び出しているボス部３３の突出高さをγとした場合には、０．５×α＜γ＜２．５×α、好ましくは０．６×α≦γ＜２．５×α、さらに好ましくは０．９×α≦γ≦２．４×α、特に好ましくは０．９×α≦γ≦１．８×αの関係にある。
【００３２】
ボス部３３の突出高さγは、小さすぎても大きすぎても、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布に悪影響を与えることが本発明者等の実験により明らかになった。γ／αが小さすぎても大きすぎても、粗粒が多くなり、しかも粒度のバラツキが大きくなる。なお、γ/αが大きすぎる場合に、粗粒が出来やすく粒度のバラツキが大きくなるのは、おそらく、回転ディスク３０が乾燥筒体４の内部における熱風に曝され、回転ディスク内部でスラリーが固まりやすくなるためではないかと考えられる。
【００３３】
分散隙間αは、特に限定されないが、フェライト顆粒などを製造する場合には、好ましくは５〜４０ｍｍである。また、ボス部３３の上端と、保持部２３の仮面との隙間δ（図３（Ａ）参照）は、好ましくは５〜４０ｍｍ、さらに好ましくは６〜２５ｍｍである。
【００３４】
また、図２および図３（Ａ）に示すように、保護ケーシング２２は、当該保護ケーシング２２の下端２２ａに向けて外径が小さくなる形状を有する。すなわち、保護ケーシング２２は、比較的に外径が大きなケーシング本体２２ｂの下方に小径部２２ｃを有し、それらをテーパ部２２ｄで連結してある。
【００３５】
この小径部２２ｃの外径は、回転ディスク３０の上部開口部３５の内径よりも大きな外径を有し、回転ディスク３０の外径よりも小さい外径を有する。その結果、図１に示すように、保護ケーシング２２が乾燥筒体４の上部に取り付けられると、ケーシング２２の下端外周は、乾燥筒体４の内部を流れる乾燥用温風を回転ディスク３０に導くために都合がよい形状を有している。ケーシング２２の下端外周は、整流特性に優れた形状を有している。
【００３６】
噴霧ユニット２０によるスラリーの具体的な噴霧方法を次に示す。まず、図４に示す吐出ノズル４０の吐出口４２から、回転ディスク３０の下板３２の内底面３２ａにスラリー５０が液滴の状態で滴下される。次いで、回転ディスク３０の回転による遠心力により、このスラリー液滴が、下板３２の内底面３２ａ上を外周側に移動していき、分散ピン３６の下部周面に付着する。そして、分散ピン３６に付着したスラリー液滴は、遠心力により、分散ピン３６の表面上を上昇していき、分散ピン３６の上端付近において分散ピン３６を離れ噴霧されると考えられる。
【００３７】
分散ピン３６の上方に形成されている上板３４は、スラリー液滴の噴霧を安定化させる機能を有しており、上板３４を形成することにより、得られる顆粒の粒度分布をシャープにすることができる。
【００３８】
噴霧ユニット２０より噴霧されたスラリーの液滴は、図１に示す乾燥筒体４の内部で、たとえば螺旋状に浮遊回転し、その間に、供給ノズル６から供給されるガスにより乾燥されて顆粒となり、最終的に、乾燥材料排出口８より取り出される。本実施形態によると、良好な粒度分布を有し、かつ、不純物の混入が極めて少ない顆粒を得ることができる。
【００３９】
本実施形態に係る噴霧乾燥装置２を用いて、たとえば顆粒を製造することで、粒度分布がシャープで、そのバラツキが少ない顆粒を製造することができる。
【００４０】
なお、本実施形態に用いられる顆粒としては、セラミック顆粒、フェライト顆粒、食品類、医薬品類、有機化合物類などが好ましく用いられる。
第２実施形態
【００４１】
図５に示す本実施形態の噴霧乾燥装置は、第１実施形態の噴霧乾燥装置と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
【００４２】
図５に示すように、本実施形態では、吐出口４２の近傍に位置する吐出ノズル４０の流路の軸芯Ｘ２と、回転軸２４の軸芯Ｘ１との交差角度θ１は、０度より大きく、好ましくは３度以上９０度以下、さらに好ましくは５〜９０度である。本実施形態では、吐出口４２の近傍に位置する吐出ノズル４０の流路の軸芯Ｘ２と、下板３２の内底面３２ａとの交差角度θ２は、内底面３２ａの平面が回転軸Ｘ１に対して垂直であれば、交差角度θ１から一義的に決定される。ただし、本発明では、内底面３２ａの平面が回転軸Ｘ１に対して垂直である必要はなく、交差角度θ２は、特に限定されない。
【００４３】
ただし、内底面３２ａの平面は、回転軸Ｘ１に対して９０度、あるいは９０度以上に傾斜していることが好ましい。すなわち、交差角度θ１が０度より大きく、好ましくは３度以上９０度以下、さらに好ましくは５〜９０度であることを前提として、交差角度θ２は、９０度、あるいは９０度よりも大きいことが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係る噴霧乾燥装置では、吐出ノズル４０から吐出されたスラリーが、回転ディスク３０の外周から良好に飛び出し、粒度分布がさらにシャープで、よりバラツキが少ない顆粒を製造することができる。
その他の実施形態
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００４６】
たとえば上述した実施形態において、吐出ノズル４０の吐出口４２から吐出ノズル４０を保持する保持部材２３までの間で、吐出ノズル４０が、二重管構造を有していてもよい。すなわち、吐出ノズル４０は、保護ケーシング２２の内部から連続してあるスラリーチューブ４４の外周を保護チューブで覆うことにより構成しても良い。
【００４７】
保護チューブとしては、特に限定されないが、たとえば合成樹脂製チューブ、金属製チューブ、セラミック製チューブなどで構成してある。保護チューブと内側チューブとの間には、空気層を設けて断熱性を向上させても良い。なお、保護チューブは、吐出ノズル４０ａの部分のみでなく、スラリーチューブ４４の全長にわたり形成しても良い。
【００４８】
少なくとも吐出ノズル４０を二重管構造にすることで、噴霧乾燥処理のための雰囲気温度が吐出ノズル４０の内部には伝わりにくくなり、吐出ノズル４０の内部に位置するスラリーの温度上昇を抑制することができる。そのため、吐出ノズル４０ａの流路内を流れるスラリーの粘度調節の最適化が容易になり、顆粒粒度のバラツキをさらに低減することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
【００５０】
まず、出発原料として、セラミック原料を用意し、セラミック原料とバインダーと純水とを撹拌・混合し、次いで、配合粉砕機を使用して配合・粉砕を行い、セラミックスラリーを作製した。
【００５１】
次いで、得られたセラミックスラリーについて、図１〜４に示す噴霧ユニット２０を有する噴霧乾燥装置２を使用して噴霧乾燥を行った。なお、噴霧乾燥の条件としては、回転ディスク３０の回転数を３５００ｒｐｍ、乾燥用熱風の温度を１９０℃とした。
【００５２】
また、本実施例においては、図４に示す隙間Ｃ１は５ｍｍであり、隙間Ｃ２は７ｍｍであった。図３（Ａ）に示す分散隙間αを１０ｍｍ、隙間δを１０ｍｍと一定に設定し、ボス部３３の突出高さγを変化させ、γ／αを０．５、０．６、０．９、１．８、２．４、２．５と設定した場合に、図１に示す排出口８から得られた顆粒の粒度分布を調べた結果を表１および表２に示す。
【００５３】
なお、表１および表２において、＃３２５、＃２５０、＃２００、＃１４５、＃１００、＃７０は、それぞれ、粒度メッシュを示し、篩い目開きの０．０４５ｍｍ、０．０６３ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．１０９ｍｍ、０．１５０ｍｍ、０．２０１ｍｍに対応する。また、表１において、＃３２５下、＃２５０下、＃２００下、＃１４５下、＃１００下、＃７０下の下欄に示す数字は、それぞれのγ／αの噴霧乾燥装置において、対応する粒度メッシュを通過した粉体の重量％を示してある。
【００５４】
また、表１において、＃３２５下から＃７０下までの下欄に示す数字は、積算値を示し、＃７０上の下欄に示す数字は、＃７０の粒度メッシュを通過せずに残った粉体（粗粒）の重量％を示し、＃７０下の下欄に示す数字と、＃７０上の下欄に示す数字とを足すと１００重量％になる。さらに、表１における数字は、対応するγ／αの装置を用いて、それぞれ５回、噴霧乾燥を行って得られた顆粒の粒度分布の平均値である。
【００５５】
同様に、表２における数字は、対応するγ／αの装置を用いて、それぞれ５回、噴霧乾燥を行って得られた顆粒の粒度分布のバラツキを示す標準偏差σの平均値である。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
評価１
【００５８】
表１および表２より、γ／αが０．５または２．５では、＃７０上の粗粒の割合（重量％）が多いと共に、標準偏差σが大きく、粒度分布のバラツキが大きいことが確認された。すなわち、表１および表２に示す結果より、γ／αは、０．５超２．５未満、好ましくは０．６以上２．５未満、さらに好ましくは０．９以上２．４以下、特に好ましくは０．９以上１．８以下である場合に、粗粒の割合を少なくできると共に、粒度分布のバラツキを抑制することができることが確認された。
【符号の説明】
【００５９】
２… 噴霧乾燥装置
４… 乾燥筒体
６… 供給ノズル
１０… サイクロン
１２… バグフィルター
１４… 回収機用ブロアー
２０… 噴霧ユニット
２２… 保護ケーシング
２２ａ… 下端
２２ｂ… ケーシング本体
２２ｃ… 小径部
２２ｄ… テーパ部
２３… 保持部材
２４… 回転軸
３０… 回転ディスク
３２… 下板
３３… ボス部
３４… 上板
３５… 上部開口部
３６… 分散ピン
３８… 所定隙間
４０… 吐出ノズル
４２… 吐出口
４４… スラリーチューブ
５０… スラリー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリーの噴霧および乾燥を行う噴霧乾燥装置および噴霧乾燥装置を使用した顆粒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴霧乾燥装置は、原料粉末、溶媒およびバインダ等により構成されるスラリーを、ノズルや回転ディスク等の噴霧部により噴霧して、熱風で瞬時に乾燥させるための装置である。このような噴霧乾燥装置は、医薬品、ファインセラミックス等において、顆粒を得るために、従来より用いられている。
【０００３】
噴霧乾燥装置の噴霧部としては、加圧ノズルや回転ディスク等が主に使用される。噴霧部として回転ディスクを使用した場合においては、加圧ノズルを使用した場合と比較して、より細かい顆粒を得ることができ、そのため、噴霧部としては、回転ディスクが好適に使用されている。
【０００４】
上記回転ディスクは、一般に、円板形状を有しており、回転軸により支持される下板、液滴を噴霧するための分散ピン、分散ピン上に形成される上板から構成される。さらに、回転ディスクの上板における上部開口部には、下板上にスラリーを吐出するための吐出ノズルが配置されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来の噴霧乾燥装置では、回転軸に固定してある回転ディスクのボス部は、回転ディスクの上板に形成してある上部開口部から保護ケーシング方向に突出させずに、回転ディスクを、保護ケーシングの近くに回転自在に配置することが一般的であった。従来では、噴霧乾燥装置の分散隙間に対する回転ディスクのボス部の軸方向突出高さの比率が、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布に影響するとは考えられていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布のバラツキを、単純な構成により効果的に抑制することができる噴霧乾燥装置と、顆粒の製造方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、噴霧乾燥装置の分散隙間に対する回転ディスクのボス部の突出長さの比率が、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布に大きく影響することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係る噴霧乾燥装置は、
スラリーを吐出するための吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、
前記吐出ノズルを保持する保持部材が下端に取り付けられ、前記回転ディスクの回転軸が内部に配置してある保護ケーシングと、を有する噴霧乾燥装置であって、
前記回転ディスクが、
前記回転軸に固定してあるボス部と、
前記ボス部と一体に形成された下板と、
上部開口部を持ち、前記下板に対して所定隙間で略平行に固定され、前記回転軸の軸芯方向に沿って上側に位置する上板と、を有し、
前記吐出ノズルの吐出口が、前記上板の上部開口部から前記上板と下板との間の所定隙間内に位置し、
前記ボス部が前記上板の上部開口部から前記回転軸に沿って前記上板の上面から飛び出しており、
前記上板と下板との間の隙間を分散隙間αとし、前記上板の上面から飛び出している前記ボス部の突出高さをγとした場合に、
０．５×α＜γ＜２．５×α、好ましくは０．６×α≦γ＜２．５×α、さらに好ましくは０．９×α≦γ≦２．４×α、特に好ましくは０．９×α≦γ≦１．８×αの関係にあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る噴霧乾燥装置を用いて、たとえば顆粒を製造することで、粒度分布がシャープで、そのバラツキが少ない顆粒を製造することができる。その理由としては、必ずしも明らかではないが、分散隙間αと突出高さγとの関係を所定範囲の比率に設定することで、分散隙間αからのスラリー噴霧の脈動が無くなり、安定したスラリーの噴霧が可能になるためではないかと考えられる。また、回転ディスク内部での残存スラリー付着を低減できるためではないかと考えられる。
【００１１】
好ましくは、少なくとも前記吐出口から前記吐出ノズルを保持する保持部材までの間で、前記吐出ノズルが、二重管構造を有している。吐出ノズルを二重管構造にすることで、噴霧乾燥処理のための雰囲気温度が吐出ノズルの内部には伝わりにくくなり、吐出ノズルの内部に位置するスラリーの温度上昇を抑制することができる。そのため、吐出ノズルの流路内を流れるスラリーの粘度調節の最適化が容易になり、顆粒粒度のバラツキをさらに低減することができる。
【００１２】
好ましくは、前記保護ケーシングの内部には、前記回転軸を回転自在に保持する軸受けと、前記吐出ノズルにスラリーを送り込むスラリーチューブとが配置してあり、
前記保持部材よりも下側に位置する前記回転ディスクが乾燥筒体の内部上方に位置するように、前記保護ケーシングが、前記乾燥筒体の上部に取り付けられている。吐出ノズルとスラリーチューブとは、必ずしも別部材である必要はなく、一体化されたものでも良い。たとえばスラリーチューブの開口端で、吐出ノズルを構成してもよく、吐出ノズルを特別に用意しなくても良い。
【００１３】
好ましくは、前記保護ケーシングは、当該保護ケーシングの下端に向けて外径が小さくなる形状を有し、当該保護ケーシングの下端外周は、前記回転ディスクの外径よりも小さい外径を有する。好ましくは、前記保護ケーシングの下端外周は、前記上部開口部の内径よりも大きな外径を有する。そのため、保護ケーシングが乾燥筒体の上部に取り付けられると、ケーシングの下端外周は、乾燥筒体の内部を流れる乾燥用温風を回転ディスクに導くために都合がよい形状を有している。
【００１４】
好ましくは、前記下板と上板とは、前記回転ディスクの外周位置に周方向に沿って所定間隔で配置された分散ピンにより一体化されている。
【００１５】
本発明の顆粒の製造方法は、
上記のいずれかに記載の噴霧乾燥装置を用い、
前記回転ディスクを回転させながら、前記吐出ノズルから前記回転ディスクの下板へ向けてスラリーを吐出し、前記スラリーを回転ディスクの外周に位置する乾燥雰囲気中へ吹き飛ばして顆粒を製造することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る顆粒の製造方法では、粒度分布がシャープで、そのバラツキが少ない顆粒を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥装置の全体構成図である。
【図２】図２は図１に示す噴霧乾燥装置の噴霧ユニットの要部側面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２に示す噴霧乾燥装置の噴霧ユニットの要部拡大概略図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すIIIB-IIIB線に沿う一部断面平面図である。
【図４】図４は図３（Ａ）に示す回転ディスクと吐出ノズルとの関係を示す概略断面図である。
【図５】図５は本発明の他の実施形態に係る噴霧乾燥装置における回転ディスクと吐出ノズルとの関係を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る噴霧乾燥システムは、噴霧乾燥装置２と、サイクロン１０と、バグフィルター１２と、回収機用ブロワー１４ととを有する。噴霧乾燥装置２は乾燥筒体４を有し、乾燥筒体４の上部中央に、噴霧ユニット２０が装着してあり、噴霧ユニット２０の回転ディスク３０が乾燥筒体４の内部上方に位置するようになっている。
【００２０】
また、乾燥筒体４の上部には、乾燥筒体４の内部に乾燥用温風を供給するための供給ノズル６が設置してある。供給ノズル６から供給されるガスとしては、特に限定されず、乾燥する原料に合わせて適宜選択すればよく、たとえば、空気や窒素などが使用できる。また、ガスの温度も、特に限定されないが、１００〜３５０℃の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１５０〜２５０℃とする。
【００２１】
本実施形態の噴霧乾燥システムにおいては、原料粉末、溶媒およびバインダ等により構成されるスラリーを、スラリーポンプなどを介して噴霧ユニット２０に供給し、回転ディスク３０から遠心力で乾燥筒体４の内壁に向けて放射状に噴霧する。その噴霧状のスラリーは、熱風供給ノズル６から送られる乾燥用熱風により、乾燥筒体４内にて乾燥され、顆粒状の原料粒（顆粒）が排出口８から取り出される。なお、排出口８からは、排気手段であるサイクロン１０、バグフィルター１２および回収機用ブロワー１４により、顆粒は、噴霧乾燥により気化した溶媒と共に回収される。
【００２２】
図２および図３に示すように、噴霧ユニット２０は、保護ケーシング２２を有し、保護ケーシング２２の内部に、回転軸２４が軸受け２６により回転自在に装着してあり、回転軸２４の下端が保護ケーシング２２の下端２２ａから飛び出している。回転軸２４の下端には、回転ディスク３０が固定してあり、回転軸２４の回転により回転軸２４の軸芯回りに回転可能になっている。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、保護ケーシング２２の内部には、複数（図では二つ）のスラリーチューブ４４が、回転軸２４の回りに所定間隔（図では１８０度対称位置）で配置してあり、それぞれのチューブ４４の下端開口部が吐出ノズル４０の吐出口４２を構成してある。
【００２４】
チューブ４４の下端開口部である吐出ノズル４０は、保護ケーシング２２の下端２２ａに装着してある保持部材２３により保持される。保護ケーシング２２の下端２２ａでは、回転軸２４の下端と吐出ノズル４０の下端がケーシング２２の外部に露出する以外は、保持部材２３により保護ケーシング２２の内部が密閉されている。
【００２５】
チューブ４４は、たとえばステンレス、銅、アルミニウム、鉄、真鍮などの金属製チューブ、あるいはテフロン（登録商標）、ビニル系樹脂、ナイロン、シリコーン、フッ素樹脂、ポリプロピレンなどの合成樹脂チューブで構成される。チューブ４４の内径は、好ましくは２〜１２ｍｍであり、チューブ４４の厚みは、好ましくは０．３〜３ｍｍである。
【００２６】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、回転ディスク３０は、下板３２と、上板３４と、分散ピン３６とを有する。下板３２は、円盤形状を有し、その中央部に、ボス部３３が軸方向に突出して一体に形成してある。ボス部３３は、回転軸２４に対してナットなどで着脱自在に固定される。ボス部３３の軸方向高さγに関しては、後述する。
【００２７】
上板３４は、薄板リング形状であり、中央部には、回転軸２４よりも十分に大きい内径を有する上部開口部３５が形成してある。上板３４と下板３２との間に位置する複数の分散ピン３６は、ディスク３０の外周に沿って略等間隔に配置してあり、上板３４と下板３２とを連結している。後述するように、吐出ノズル４０の吐出口４２から吐出されたスラリーは、回転する回転ディスク３０の遠心力により、上板３４と下板３２との間で、分散ピン３６の間の隙間から放射状に吐出（噴霧）される。回転ディスク３０の回転速度は、特に限定されないが、好ましくは回転速度３０００〜８０００ｒｐｍである。
【００２８】
保護ケーシング２２の下端２２ａに具備してある保持部材２３により保持してある一対の吐出ノズル４０は、図４に示すように、その吐出口４２が、上板３４の上部開口部３５から上板３４と下板３２との間の所定隙間３８内に位置するようになっている。しかも、各吐出ノズル４０は、その吐出口４２の近傍に位置する吐出ノズル４０の流路の軸線Ｘ２が、回転軸２４の軸線Ｘ１に対して平行になっている。
【００２９】
なお、本実施形態において、吐出口４２の近傍とは、たとえば図４に示す吐出口４２から吐出ノズル４０の流路の軸線Ｘ２方向に沿って、０ｍｍより大きく４０ｍｍ以下、好ましくは６〜２４ｍｍである。
【００３０】
図４に示すように、吐出ノズル４０の吐出口４２は、上板３４と下板３２との間の所定隙間３８内に位置し、しかも、下板３２の内底面３２ａからの隙間Ｃ１が、好ましくは１〜２０ｍｍ、さらに好ましくは３〜７ｍｍと成る位置に配置される。また、吐出ノズル４０の吐出口４２の外周とボス部３３の外周との隙間Ｃ２は、好ましくは０．１〜２１ｍｍ、さらに好ましくは５〜１５ｍｍである。このような関係とすることにより、ボス部３３の外周位置にスラリーが貯留することなどを、より効果的に防止することができる。
【００３１】
図３（Ａ）および図４に示すように、本実施形態では、ボス部３３が上板３４の上部開口部３５から回転軸２４に沿って上板３４の上面から飛び出している。上板３４の上面から飛び出しているボス部３３の突出高さをγとした場合には、０．５×α＜γ＜２．５×α、好ましくは０．６×α≦γ＜２．５×α、さらに好ましくは０．９×α≦γ≦２．４×α、特に好ましくは０．９×α≦γ≦１．８×αの関係にある。
【００３２】
ボス部３３の突出高さγは、小さすぎても大きすぎても、噴霧乾燥工程により得られる顆粒の粒度分布に悪影響を与えることが本発明者等の実験により明らかになった。γ／αが小さすぎても大きすぎても、粗粒が多くなり、しかも粒度のバラツキが大きくなる。なお、γ/αが大きすぎる場合に、粗粒が出来やすく粒度のバラツキが大きくなるのは、おそらく、回転ディスク３０が乾燥筒体４の内部における熱風に曝され、回転ディスク内部でスラリーが固まりやすくなるためではないかと考えられる。
【００３３】
分散隙間αは、特に限定されないが、フェライト顆粒などを製造する場合には、好ましくは５〜４０ｍｍである。また、ボス部３３の上端と、保持部２３の仮面との隙間δ（図３（Ａ）参照）は、好ましくは５〜４０ｍｍ、さらに好ましくは６〜２５ｍｍである。
【００３４】
また、図２および図３（Ａ）に示すように、保護ケーシング２２は、当該保護ケーシング２２の下端２２ａに向けて外径が小さくなる形状を有する。すなわち、保護ケーシング２２は、比較的に外径が大きなケーシング本体２２ｂの下方に小径部２２ｃを有し、それらをテーパ部２２ｄで連結してある。
【００３５】
この小径部２２ｃの外径は、回転ディスク３０の上部開口部３５の内径よりも大きな外径を有し、回転ディスク３０の外径よりも小さい外径を有する。その結果、図１に示すように、保護ケーシング２２が乾燥筒体４の上部に取り付けられると、ケーシング２２の下端外周は、乾燥筒体４の内部を流れる乾燥用温風を回転ディスク３０に導くために都合がよい形状を有している。ケーシング２２の下端外周は、整流特性に優れた形状を有している。
【００３６】
噴霧ユニット２０によるスラリーの具体的な噴霧方法を次に示す。まず、図４に示す吐出ノズル４０の吐出口４２から、回転ディスク３０の下板３２の内底面３２ａにスラリー５０が液滴の状態で滴下される。次いで、回転ディスク３０の回転による遠心力により、このスラリー液滴が、下板３２の内底面３２ａ上を外周側に移動していき、分散ピン３６の下部周面に付着する。そして、分散ピン３６に付着したスラリー液滴は、遠心力により、分散ピン３６の表面上を上昇していき、分散ピン３６の上端付近において分散ピン３６を離れ噴霧されると考えられる。
【００３７】
分散ピン３６の上方に形成されている上板３４は、スラリー液滴の噴霧を安定化させる機能を有しており、上板３４を形成することにより、得られる顆粒の粒度分布をシャープにすることができる。
【００３８】
噴霧ユニット２０より噴霧されたスラリーの液滴は、図１に示す乾燥筒体４の内部で、たとえば螺旋状に浮遊回転し、その間に、供給ノズル６から供給されるガスにより乾燥されて顆粒となり、最終的に、乾燥材料排出口８より取り出される。本実施形態によると、良好な粒度分布を有し、かつ、不純物の混入が極めて少ない顆粒を得ることができる。
【００３９】
本実施形態に係る噴霧乾燥装置２を用いて、たとえば顆粒を製造することで、粒度分布がシャープで、そのバラツキが少ない顆粒を製造することができる。
【００４０】
なお、本実施形態に用いられる顆粒としては、セラミック顆粒、フェライト顆粒、食品類、医薬品類、有機化合物類などが好ましく用いられる。
第２実施形態
【００４１】
図５に示す本実施形態の噴霧乾燥装置は、第１実施形態の噴霧乾燥装置と以下に示す以外は、同様な構成と作用を有し、その重複する説明は省略する。
【００４２】
図５に示すように、本実施形態では、吐出口４２の近傍に位置する吐出ノズル４０の流路の軸芯Ｘ２と、回転軸２４の軸芯Ｘ１との交差角度θ１は、０度より大きく、好ましくは３度以上９０度以下、さらに好ましくは５〜９０度である。本実施形態では、吐出口４２の近傍に位置する吐出ノズル４０の流路の軸芯Ｘ２と、下板３２の内底面３２ａとの交差角度θ２は、内底面３２ａの平面が回転軸Ｘ１に対して垂直であれば、交差角度θ１から一義的に決定される。ただし、本発明では、内底面３２ａの平面が回転軸Ｘ１に対して垂直である必要はなく、交差角度θ２は、特に限定されない。
【００４３】
ただし、内底面３２ａの平面は、回転軸Ｘ１に対して９０度、あるいは９０度以上に傾斜していることが好ましい。すなわち、交差角度θ１が０度より大きく、好ましくは３度以上９０度以下、さらに好ましくは５〜９０度であることを前提として、交差角度θ２は、９０度、あるいは９０度よりも大きいことが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係る噴霧乾燥装置では、吐出ノズル４０から吐出されたスラリーが、回転ディスク３０の外周から良好に飛び出し、粒度分布がさらにシャープで、よりバラツキが少ない顆粒を製造することができる。
その他の実施形態
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００４６】
たとえば上述した実施形態において、吐出ノズル４０の吐出口４２から吐出ノズル４０を保持する保持部材２３までの間で、吐出ノズル４０が、二重管構造を有していてもよい。すなわち、吐出ノズル４０は、保護ケーシング２２の内部から連続してあるスラリーチューブ４４の外周を保護チューブで覆うことにより構成しても良い。
【００４７】
保護チューブとしては、特に限定されないが、たとえば合成樹脂製チューブ、金属製チューブ、セラミック製チューブなどで構成してある。保護チューブと内側チューブとの間には、空気層を設けて断熱性を向上させても良い。なお、保護チューブは、吐出ノズル４０ａの部分のみでなく、スラリーチューブ４４の全長にわたり形成しても良い。
【００４８】
少なくとも吐出ノズル４０を二重管構造にすることで、噴霧乾燥処理のための雰囲気温度が吐出ノズル４０の内部には伝わりにくくなり、吐出ノズル４０の内部に位置するスラリーの温度上昇を抑制することができる。そのため、吐出ノズル４０ａの流路内を流れるスラリーの粘度調節の最適化が容易になり、顆粒粒度のバラツキをさらに低減することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１
【００５０】
まず、出発原料として、セラミック原料を用意し、セラミック原料とバインダーと純水とを撹拌・混合し、次いで、配合粉砕機を使用して配合・粉砕を行い、セラミックスラリーを作製した。
【００５１】
次いで、得られたセラミックスラリーについて、図１〜４に示す噴霧ユニット２０を有する噴霧乾燥装置２を使用して噴霧乾燥を行った。なお、噴霧乾燥の条件としては、回転ディスク３０の回転数を３５００ｒｐｍ、乾燥用熱風の温度を１９０℃とした。
【００５２】
また、本実施例においては、図４に示す隙間Ｃ１は５ｍｍであり、隙間Ｃ２は７ｍｍであった。図３（Ａ）に示す分散隙間αを１０ｍｍ、隙間δを１０ｍｍと一定に設定し、ボス部３３の突出高さγを変化させ、γ／αを０．５、０．６、０．９、１．８、２．４、２．５と設定した場合に、図１に示す排出口８から得られた顆粒の粒度分布を調べた結果を表１および表２に示す。
【００５３】
なお、表１および表２において、＃３２５、＃２５０、＃２００、＃１４５、＃１００、＃７０は、それぞれ、粒度メッシュを示し、篩い目開きの０．０４５ｍｍ、０．０６３ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．１０９ｍｍ、０．１５０ｍｍ、０．２０１ｍｍに対応する。また、表１において、＃３２５下、＃２５０下、＃２００下、＃１４５下、＃１００下、＃７０下の下欄に示す数字は、それぞれのγ／αの噴霧乾燥装置において、対応する粒度メッシュを通過した粉体の重量％を示してある。
【００５４】
また、表１において、＃３２５下から＃７０下までの下欄に示す数字は、積算値を示し、＃７０上の下欄に示す数字は、＃７０の粒度メッシュを通過せずに残った粉体（粗粒）の重量％を示し、＃７０下の下欄に示す数字と、＃７０上の下欄に示す数字とを足すと１００重量％になる。さらに、表１における数字は、対応するγ／αの装置を用いて、それぞれ５回、噴霧乾燥を行って得られた顆粒の粒度分布の平均値である。
【００５５】
同様に、表２における数字は、対応するγ／αの装置を用いて、それぞれ５回、噴霧乾燥を行って得られた顆粒の粒度分布のバラツキを示す標準偏差σの平均値である。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
評価１
【００５８】
表１および表２より、γ／αが０．５または２．５では、＃７０上の粗粒の割合（重量％）が多いと共に、標準偏差σが大きく、粒度分布のバラツキが大きいことが確認された。すなわち、表１および表２に示す結果より、γ／αは、０．５超２．５未満、好ましくは０．６以上２．５未満、さらに好ましくは０．９以上２．４以下、特に好ましくは０．９以上１．８以下である場合に、粗粒の割合を少なくできると共に、粒度分布のバラツキを抑制することができることが確認された。
【符号の説明】
【００５９】
２… 噴霧乾燥装置
４… 乾燥筒体
６… 供給ノズル
１０… サイクロン
１２… バグフィルター
１４… 回収機用ブロアー
２０… 噴霧ユニット
２２… 保護ケーシング
２２ａ… 下端
２２ｂ… ケーシング本体
２２ｃ… 小径部
２２ｄ… テーパ部
２３… 保持部材
２４… 回転軸
３０… 回転ディスク
３２… 下板
３３… ボス部
３４… 上板
３５… 上部開口部
３６… 分散ピン
３８… 所定隙間
４０… 吐出ノズル
４２… 吐出口
４４… スラリーチューブ
５０… スラリー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを吐出するための吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、
前記吐出ノズルを保持する保持部材が下端に取り付けられ、前記回転ディスクの回転軸が内部に配置してある保護ケーシングと、を有する噴霧乾燥装置であって、
前記回転ディスクが、
前記回転軸に固定してあるボス部と、
前記ボス部と一体に形成された下板と、
上部開口部を持ち、前記下板に対して所定隙間で略平行に固定され、前記回転軸の軸芯方向に沿って上側に位置する上板と、を有し、
前記吐出ノズルの吐出口が、前記上板の上部開口部から前記上板と下板との間の所定隙間内に位置し、
前記ボス部が前記上板の上部開口部から前記回転軸に沿って前記上板の上面から飛び出しており、
前記上板と下板との間の隙間を分散隙間αとし、前記上板の上面から飛び出している前記ボス部の突出高さをγとした場合に、
０．５×α＜γ＜２．５×αの関係にあることを特徴とする噴霧乾燥装置。
【請求項２】
少なくとも前記吐出口から前記吐出ノズルを保持する保持部材までの間で、前記吐出ノズルが、二重管構造を有している請求項１に記載の噴霧乾燥装置。
【請求項３】
前記保護ケーシングの内部には、前記回転軸を回転自在に保持する軸受けと、前記吐出ノズルにスラリーを送り込むスラリーチューブとが配置してあり、
前記保持部材よりも下側に位置する前記回転ディスクが乾燥筒体の内部上方に位置するように、前記保護ケーシングが、前記乾燥筒体の上部に取り付けられている請求項１または２に記載の噴霧乾燥装置。
【請求項４】
前記保護ケーシングは、当該保護ケーシングの下端に向けて外径が小さくなる形状を有し、当該保護ケーシングの下端外周は、前記回転ディスクの外径よりも小さい外径を有する請求項１〜３のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
【請求項５】
前記保護ケーシングの下端外周は、前記上部開口部の内径よりも大きな外径を有する請求項４に記載の噴霧乾燥装置。
【請求項６】
前記下板と上板とは、前記回転ディスクの外周位置に周方向に沿って所定間隔で配置された分散ピンにより一体化されている請求項１〜５のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の噴霧乾燥装置を用い、
前記回転ディスクを回転させながら、前記吐出ノズルから前記回転ディスクの下板へ向けてスラリーを吐出し、前記スラリーを回転ディスクの外周に位置する乾燥雰囲気中へ吹き飛ばして顆粒を製造することを特徴とする顆粒の製造方法。
【請求項１】
スラリーを吐出するための吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出されたスラリーを放射状に噴霧する回転ディスクと、
前記吐出ノズルを保持する保持部材が下端に取り付けられ、前記回転ディスクの回転軸が内部に配置してある保護ケーシングと、を有する噴霧乾燥装置であって、
前記回転ディスクが、
前記回転軸に固定してあるボス部と、
前記ボス部と一体に形成された下板と、
上部開口部を持ち、前記下板に対して所定隙間で略平行に固定され、前記回転軸の軸芯方向に沿って上側に位置する上板と、を有し、
前記吐出ノズルの吐出口が、前記上板の上部開口部から前記上板と下板との間の所定隙間内に位置し、
前記ボス部が前記上板の上部開口部から前記回転軸に沿って前記上板の上面から飛び出しており、
前記上板と下板との間の隙間を分散隙間αとし、前記上板の上面から飛び出している前記ボス部の突出高さをγとした場合に、
０．５×α＜γ＜２．５×αの関係にあることを特徴とする噴霧乾燥装置。
【請求項２】
少なくとも前記吐出口から前記吐出ノズルを保持する保持部材までの間で、前記吐出ノズルが、二重管構造を有している請求項１に記載の噴霧乾燥装置。
【請求項３】
前記保護ケーシングの内部には、前記回転軸を回転自在に保持する軸受けと、前記吐出ノズルにスラリーを送り込むスラリーチューブとが配置してあり、
前記保持部材よりも下側に位置する前記回転ディスクが乾燥筒体の内部上方に位置するように、前記保護ケーシングが、前記乾燥筒体の上部に取り付けられている請求項１または２に記載の噴霧乾燥装置。
【請求項４】
前記保護ケーシングは、当該保護ケーシングの下端に向けて外径が小さくなる形状を有し、当該保護ケーシングの下端外周は、前記回転ディスクの外径よりも小さい外径を有する請求項１〜３のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
【請求項５】
前記保護ケーシングの下端外周は、前記上部開口部の内径よりも大きな外径を有する請求項４に記載の噴霧乾燥装置。
【請求項６】
前記下板と上板とは、前記回転ディスクの外周位置に周方向に沿って所定間隔で配置された分散ピンにより一体化されている請求項１〜５のいずれかに記載の噴霧乾燥装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の噴霧乾燥装置を用い、
前記回転ディスクを回転させながら、前記吐出ノズルから前記回転ディスクの下板へ向けてスラリーを吐出し、前記スラリーを回転ディスクの外周に位置する乾燥雰囲気中へ吹き飛ばして顆粒を製造することを特徴とする顆粒の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−３３２６９（Ｐ２０１１−３３２６９Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９７０１（Ｐ２００９−１７９７０１）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]