流動層装置
【課題】処理容器内に帯電した粉じん雲が形成されても、これに発生する電界を小さく保持しながら、可燃性の粉体を取り扱うことのできる流動層装置を実現する。
【解決手段】本発明の流動層装置１は、処理容器２と、処理容器２の底部に配置された分散板３とを備え、処理容器２内へ分散板３から気体を送り込むことにより、処理容器２内の粉体を噴き上げて、処理容器２内の上部の粉体が堆積していない空間に粉体を分散させて、処理容器２内の気体中において粉体を流動させる流動層装置であって、処理容器２内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する仕切り板１１を備えている。仕切り板１１は導電性を有する。それゆえ、処理容器２内の壁面付近における電界強度を低減し、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。
【解決手段】本発明の流動層装置１は、処理容器２と、処理容器２の底部に配置された分散板３とを備え、処理容器２内へ分散板３から気体を送り込むことにより、処理容器２内の粉体を噴き上げて、処理容器２内の上部の粉体が堆積していない空間に粉体を分散させて、処理容器２内の気体中において粉体を流動させる流動層装置であって、処理容器２内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する仕切り板１１を備えている。仕切り板１１は導電性を有する。それゆえ、処理容器２内の壁面付近における電界強度を低減し、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を気体によって噴き上げて、粉体を気体中に分散させて処理を行う流動層装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流動層装置は、医薬品または食品等の粉体を取り扱う業界において、混合、造粒、コーティング、および乾燥等を目的として広く用いられている。流動層装置の処理容器内で医薬または食品等の可燃性粉体を取り扱う際に、この粉体が飛散して処理容器内に粉じん雲が形成されることがある。また、処理容器内で可燃性の液体成分を噴霧する等して、その飛沫を取り扱う際に、この飛沫から液体成分のミストが発生して、ミスト雲が形成されることがある。このような粉じん雲やミスト雲の内部に発生する電界は、小さい方が望ましい。具体的には、帯電雲の規模の直径が０．７ｍを超えないように管理することが望ましい（非特許文献１の８９頁）。
【０００３】
粉じん雲またはミスト雲の内部に発生する電界を小さくするためには、粉じん雲を構成する粉じん、またはミスト雲を構成するミストの帯電量を小さくすればよい。粉体の帯電防止方法には、加湿、極性溶剤の添加等による粉体の抵抗率の低下、帯電列を考慮した材料の選定、取り扱い規模・速度の制限、大粒径粉体への変換、粉じんの発生・飛散防止等による静電気発生の抑制、除電器による除電等が知られている（非特許文献２の２９２頁）。また、ミストの帯電防止方法として、高圧での放出・噴出を極力防止すると共に、放出ノズルは微粒化しにくいような形状のものを使用することが知られている（非特許文献２の２９２頁）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】独立行政法人 労働安全衛生総合研究所、「労働安全衛生総合研究所技術指針 静電気安全指針２００７」、社団法人産業安全技術協会、平成１９年６月１日
【非特許文献２】静電気学会、「新版 静電気ハンドブック」、第１版、株式会社オーム社、平成１０年１１月２５日
【非特許文献３】増田閃一、「最近の静電気工学」、高圧ガス保安協会、昭和４９年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高い相対湿度の下では取り扱いができない粉体がある。また、取り扱いの時の相対湿度ならびに溶剤の種類および含有率が制約されると、例えば処理容器内で粉体を乾燥させることができなくなる。
【０００６】
帯電列の観点から粉体に対し静電気が発生しにくい材質で処理容器を製作することは、処理容器の材質上の制約が発生するため好ましくない。
【０００７】
また、処理する粉体の量を制限すると生産能力が制限されるという問題が発生する。
【０００８】
粉体の粒径について、特に医薬業界において、製品の効用を得るために処理容器内において微粉状態で取り扱うことも多く、大粒径粉体への変換は困難な場合が多い。
【０００９】
また、流動層装置の処理容器内では、粉体を噴き上げて飛散させ造粒または乾燥等を行うため、処理容器内で粉じん雲の発生を防止したり、粉体の飛散を防止することは、難しい。
【００１０】
除電器を容器に設置した場合は、コストアップにつながるという問題がある。
【００１１】
また、処理容器内で造粒のために噴霧する造粒液の放出・噴出方法や放出ノズルの形状に制限を持たせることは、運転や設備上の制約を受けるため容易ではない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理容器内に帯電した粉じん雲が形成されても、これに発生する電界を小さく保持しながら、可燃性の粉体を取り扱うことのできる流動層装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る流動層装置は、処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、処理容器内の気体中に上記粉体を流動させる流動層装置であって、上記の課題を解決するために、上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する１つ以上の仕切り板を備え、上記仕切り板が導電性を有することを特徴としている。また、上記処理容器および上記仕切り板は、電気的に接地されている。
【００１４】
上記の構成によれば、導電性を有する仕切り板が、処理容器内の粉体が分散する空間を分割するので、分散した粉体が帯電することによって形成される空間電荷雲の空間的広がりに応じて強くなる電界を仕切り板が遮断する。よって、処理容器の壁面における電界強度を低減することができる。そのため、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。それゆえ、処理容器の容積を大きくし、流動層装置の処理能力を向上させることができる。また、仕切り板は、粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するので、粉体が仕切り板に付着しにくく、粉体の流動を妨げない。
【００１５】
また、流動層装置は、上記処理容器内に放射状に配置されている複数の上記仕切り板を備える構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、複数の仕切り板が放射状に配置されているので、処理容器内の粉体が分散する空間を効率よく分割することができる。また、放射状に配置された仕切り板は、分割された空間において外側方向への粉体の移動を妨げないので、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、粉体を効果的に流動させることができる。
【００１７】
また、流動層装置は、複数の上記仕切り板と、上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板とを備え、上記筒状仕切り板は、導電性を有し、上記複数の仕切り板は、上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するよう構成してもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、筒状仕切り板が処理容器内の中央に配置されているため、処理容器の上部の中央領域に粉体の上下方向の流動を妨げる物体がなく、粉体を効果的に流動させることができる。また、筒状仕切り板および仕切り板への粉体の付着を抑制することができる。また、筒状仕切り板が処理容器内の粉体が分散する空間を内側の空間と外側の空間とに分割するため、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。
【００１９】
また、上記複数の仕切り板は、上記筒状仕切り板の周りに放射状に配置されていてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、筒状仕切り板の外側の空間を、放射状に配置された仕切り板が効率よく分割することができる。
【００２１】
また、上記複数の仕切り板は、さらに上記筒状仕切り板の上の空間に延びており、上記筒状仕切り板の上の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するよう構成してもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、筒状仕切り板の中を上昇した粉体は、仕切り板によって分割された各空間に分散する。よって、粉体の流動を妨げず、かつ、筒状仕切り板の上の空間を効率よく分割することができる。
【００２３】
また、上記処理容器の内側の水平方向の最大幅が０．７ｍより大きく、上記仕切り板によって分割された空間に内接する最大の仮想的な球体の直径が０．７ｍを超えないように、上記仕切り板が配置されるよう構成してもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、非特許文献１（８９頁）に記載された、「帯電雲からのブラシ放電を防止する為には、帯電雲の規模が直径０．７ｍを超えない、または帯電雲内の平均電界が１ｋＶ／ｃｍを超えないようにする」という指標の少なくとも一方を実質的に満足しつつ、処理容器を大きくすることができる。それゆえ、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、流動層装置の処理能力を向上させることができる。
【００２５】
また、流動層装置は、分割された空間に対応する１つ以上のスプレーノズルを備える構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、スプレーノズルから粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。また、スプレーノズル等の突起物がある空間の電界強度を低減することができる。
【００２７】
また、流動層装置は、上記分散板の上方に、上記分散板から所定の距離を離して配置され、上下が開口しているドラフトチューブを備え、上記筒状仕切り板は、上記ドラフトチューブの上方に位置する構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、ドラフトチューブの中を上昇した粉体が、主に筒状仕切り板を通過して上昇するため、粉体の流動が妨げられず、かつ、処理容器内の上部の空間を分割して着火性静電気放電の発生を抑制することができる。
【００２９】
また、流動層装置は、体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上の可燃性粉体を取り扱うものであってもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、粉体粒子の体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上の、帯電しやすい粉体を分散させる場合でも、電界強度を低減して粉体の処理を行うことができる。
【００３１】
また、上記処理容器は、該処理容器の上部を構成する上部容器と、該処理容器の下部を構成する下部容器とを含み、上記上部容器は、第１仕切り板として上記仕切り板を備え、上記下部容器は、上記分散板を含み、上記粉体を上記処理容器内に投入するために上記上部容器に対して着脱可能であり、上記下部容器は、当該下部容器内の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する第２仕切り板を備える構成であってもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、着脱可能な下部容器の内部にも第２仕切り板が配置されている。そのため、粉体の密度が高くなりやすい下部容器の内部の電界強度を低減することができる。
【００３３】
また、平面視した場合に、上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、上記処理容器内の空間を同じように分割する構成であってもよい。
【００３４】
上記の構成によれば、粉体の流動を阻害せずに、処理容器内部の電界強度を低減することができる。
【００３５】
また、上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、同電位になるように電気的に接続されている構成であってもよい。
【００３６】
また、上記第２仕切り板の下端は、上記分散板から離間しており、堆積する上記粉体の粉面よりも下に位置するように構成されていてもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、粉体が分散する（気相である）空間における電界強度をより効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る流動層装置は、処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、気体中において上記粉体を流動させる流動層装置であって、上記の課題を解決するために、上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する仕切り板を備え、上記仕切り板が導電性を有することを特徴としている。
【００３９】
よって、処理容器の壁面における電界強度を低減することができ、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。それゆえ、処理容器の容積を大きくし、流動層装置の処理能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る一実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａから見た流動層装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る他の実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【図４】上記流動層装置の仕切りの構成を示す模式的な斜視図である。
【図５】図３の切断線Ｂ−Ｂから見た流動層装置の構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る他の実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄから見た断面図である。
【図７】（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す切断線Ｅ−Ｅから見た断面図である。
【図８】（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す切断線Ｆ−Ｆから見た断面図である。
【図９】処理容器と仕切りの他の一形態を示す図である。
【図１０】本発明に係る一実施例の流動層装置の構成を示す模式正面図である。
【図１１】シミュレーションにおいて上記流動層装置の処理容器の内部の空間を仮想的に複数の４面体に区分したものを示す図である。
【図１２】上記処理容器の断面箇所を示す図である。
【図１３】上記処理容器内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ａにおける電界強度分布を示す図である。
【図１４】上記処理容器内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｂにおける電界強度分布を示す図である。
【図１５】上記処理容器内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｃにおける電界強度分布を示す図である。
【図１６】仕切りを設けない従来の流動層装置の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ａに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【図１７】仕切りを設けない従来の流動層装置の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｂに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【図１８】仕切りを設けない従来の流動層装置の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｃに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【図１９】本発明に係る他の実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【図２０】（ａ）は、図１９の切断線Ｇ−Ｇから見た流動層装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、図１９の切断線Ｈ−Ｈから見た流動層装置の構成を示す断面図である。
【図２１】図１９に示す流動層装置の下部容器をスライドさせた状態を示す模式正面断面図である。
【図２２】本発明に係る他の一形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
流動層装置（噴流層型の流動層装置）は、例えば処理容器の下部の中央から気体を流入し、粉体（固体粒子）を噴き上げ、処理容器の上部に分散した粉体を循環させて、粉体と気体との接触を行わせる装置である。以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。流動層装置１は、下部が逆円錐形になっている円筒形の処理容器２、処理容器２の底部に配置される円板状の分散板３、分散板３の下に配置される略円筒状の送風部４、および、処理容器２の上に配置される円筒状の排気部５を備える。処理容器２は、その下部に、横方向にスライドして処理容器２から分離可能な取り出し部６を備える。なお、取り出し部６は、送風部４と一体となってスライドする。分散板３は、粉体を通さない程度の微細な口径の孔を有し、気体を通過させる。
【００４３】
本実施形態の流動層装置１は、粉体の造粒、コーティング、および乾燥等の複数の処理を１つの処理容器２内で一括して行うことができるバッチ処理方式の流動層装置である。また、粉体に対していずれかの処理のみを行うこともできる。処理対象の粉体は、スライドさせた取り出し部６に投入され、処理容器２内に供給される。なお、空気輸送によって処理容器２内に処理対象の粉体を輸送してもよい。
【００４４】
粉体の乾燥工程においては、外部から吸気口７を通して送風部４へ気体（この場合は乾燥空気）が送り込まれ、分散板３を通して処理容器２内に気体が送り込まれる。処理容器２内に送り込まれた気体は分散板３上に堆積している粉体を噴き上げて、粉体を処理容器２内の空間全体に分散させる。これにより、処理容器２内の粉体は、気体に噴き上げられ、処理容器２内の全体を流動しながら処理（乾燥処理）される。なお、送り込まれた気体は上昇し、排気部５の上部に設けられた排気口８から流動層装置１の外部へ排気される。排気部５の下部にはバグフィルタ９が設けられており、処理容器２内の粉体が気体と共に外部に排出されないように構成されている。なお、バグフィルタの代わりにカートリッジタイプのフィルタを用いることもできる。さらに、バグフィルタ、あるいはカートリッジタイプのフィルタは導電タイプであり、接地して使用することが好ましい。このように、流動層装置１は、処理容器（処理室）２内の全体の気体中において、粉体を流動させ、粉体を乾燥させる。
【００４５】
粉体の造粒工程においては、流動状態の粉体にバインダー液を添加することにより、粉体同士を結合させて顆粒等を生成する。流動層装置１は、処理容器２の内部にバインダー液等を噴射するための複数のスプレー（スプレーノズル）１０を備える。また、粉体のコーティング工程においても同様に、流動状態の顆粒にバインダー液等を添加することにより、顆粒の上にコーティング層を形成することができる。なお、流動層装置を粉体の混合または乾燥のためだけに用いる場合、スプレーは設けなくてもよい。
【００４６】
また、流動層装置１は、処理容器２の上部の円筒形の領域に、導電性の仕切り板１１を備える。仕切り板１１は、導電性の処理容器２と同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。仕切り板１１は、処理容器２内の上部の、粉体が分散される空間を仕切る。なお、処理容器２内の上部の粉体が分散される空間とは、バグフィルタ９より下かつ分散板３より上の空間における、気体中を粉体が分散して流動する空間を意味する。分散板３上に堆積している場合は、粉体が堆積している空間は含まない。
【００４７】
図２は、図１の切断線Ａ−Ａから見た流動層装置１の構成を示す断面図である。仕切り板１１は、処理容器２の内部の空間を水平方向に並ぶ４つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。また、スプレー１０は、分割された各空間に対応するように設けられている。
【００４８】
仕切り板１１で分割された各空間は仕切り板１１の上側および下側において繋がっている。分散板３（図１参照）から処理容器２内に送り込まれる気体によって噴き上げられた粉体（または顆粒等）は、仕切り板１１で分割された各空間の中に分散し、下降した粉体は再び気体によって噴き上げられ、処理容器２内の全体を流動する。
【００４９】
ところで、粉じん雲から発生する着火性静電気放電として、ブラシ放電およびストリーマ放電等が挙げられる。非特許文献１の２３頁によれば、ブラシ放電は帯電物体の表面電荷密度が３μＣ/ｍ２以上で表面電界が５ｋＶ／ｃｍ以上のときに起こるとされている。また、非特許文献３の４８頁には、ストリーマ放電が発生するための条件として、（１）ストリーマの進行条件として、想定された放電路に沿って２．７〜５ｋＶ／ｃｍ程度以上の平均電界強度が存在することと、（２）放電始発条件として、放電路の少なくとも１ヵ所において引き金として空気の絶縁破壊電界強度が存在することとが記載されている。つまり、着火性静電気放電を防止するためには、発生する電界の大きさを所定値以下に抑制する必要がある。
【００５０】
また、文献「安全工学」（編者：安全工学協会、平成８年８月１５日、Vol.35、No.4(1996)、p.292）には、半径ｒの球の中に空間電荷が一様に分布している時の電界の計算方法が記載されている（下記式（１）より算出）。
【００５１】
【数１】
【００５２】
本式は、半径ｒが小さい場合、すなわち発生する帯電雲の大きさを小さく抑制できれば、空間の電界の大きさも抑制することが出来ることを意味している。
【００５３】
本実施の形態の流動層装置１は、処理容器２の内部の粉体が分散する上部の空間に、導電性の仕切り板１１を備える。仕切り板１１が、処理容器２の上部の空間を分割している（空間の電界を遮断している）ため、粉体が形成する空間電荷雲の水平方向への広がりを制限することができる。処理容器２の空間を分割する際は、所定のサイズ（例えば、直径０．７ｍ）の仮想的な球体が配置できるように（すなわち、処理容器および仕切り板に内接する最大の仮想的な球体の直径が前記サイズ未満になるよう）、仕切り板１１を配置して空間を小さくする。それゆえ、処理容器２の壁面付近の電界を小さく抑えることができ、着火性静電気放電が発生する可能性を低減することができる。そのため、内径（内側の最大幅）が前記サイズより大きい処理容器２に仕切り板１１を配置することにより、処理容器２の壁面付近での電界を小さく抑え、着火性静電気放電の発生する可能性を低減することができる。それゆえ、着火性静電気放電の発生を抑制しつつ、処理容器２の容積を大きくして流動層装置１の処理能力を向上させることができる。
【００５４】
非特許文献１（８９頁）によれば、帯電雲の規模の直径が０．７ｍを超えないように管理することが望ましいと記載されている。そのため、本実施の形態の流動層装置１は、処理容器２内に形成される帯電雲（粉じん等）の直径が０．７ｍを超える場合に、特に有効である。すなわち、処理容器２の内側の水平方向の最小幅が０．７ｍを超える場合に、仕切り板１１が処理容器２の内側の空間を分割し、分割された空間の水平方向の最小幅を０．７ｍ以下にすることにより、処理容器２内に形成される帯電雲の規模を小さくして、空間に発生する電界を小さくすることができる。
【００５５】
また、粉じんを構成する粒子の体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上である場合（非特許文献１の５６頁参照）、上記粒子が大きく帯電する可能性が考えられる。処理容器内部に帯電した粒子雲が存在すると、空間電荷密度が大きくなり、あわせて電界強度も大きくなる。したがって、着火性静電気放電が発生する可能性が高くなるため、その可能性を低減するために、空間の電界をより小さくすることが望ましい。そのため、このような粉体を取り扱う場合には、本実施の形態の流動層装置１を特に好適に用いることができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、４つの仕切り板１１を中心から放射状に配置することにより、効率よく空間を分割している。また、特に粉体が処理容器２の中央部を上昇して処理容器２の壁面付近を下降するよう流動する場合、放射状に配置された仕切り板１１は、処理容器２内の上部の空間における径方向への粉体の移動を妨げないので、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、粉体を効果的に流動させることができる。
【００５７】
また、粉体の流動を阻害しないよう流動する粉体との衝突を最小限に抑えるために、円筒形の処理容器２は、該円筒形の軸が鉛直方向に平行に配置され、仕切り板１１は、鉛直方向に平行に配置されることが好ましい。また、各仕切り板１１の形状は、粉体の付着を最小限にするために、平面であることが好ましい。また、仕切り板１１の厚さは，特に限定されないが、仕切り板１１への粉体の付着を軽減するために薄い方が好ましく、例えば５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がさらに好ましい。仕切り板１１が導電性であれば仕切り板１１の材質は特に限定されないが、例えばＳＵＳ３０４等の金属、導電性樹脂、導電性の繊維が編み込まれた布、または、導電性の繊維を含む布（不織布を含む）等を用いることができる。例えばＳＵＳ３０４等の金属を仕切り板１１に用いる場合、仕切り板１１の表面は、粉体の付着を最小限にし、かつ洗浄性を向上するために、バフ仕上げまたは電解研磨処理等を行った滑らかな表面であることが好ましい。なお、仕切り板によって所定のサイズの仮想的な球体が処理容器内に配置できないように構成されていれば、仕切り板が孔を有していても構わない。また、処理容器の形状は円筒形に限らず、断面が多角形の筒状の容器であってもよい。
【００５８】
また、帯電した可燃性の粉じんが存在する空間に突起物が存在すると、突起物の周辺で着火性静電気放電の発生に影響する空間の電界強度が高くなる。したがって、突起物の周辺の電界強度を低下させるために、仕切り板を、突起物が存在する高さにある空間を分割するように、配置してもよい。なお、このような突起物としては、容器の壁面に設置されたスプレー、あるいは、温度計または粉面計等の計器、あるいはその計器を保護する保護管等が挙げられる。
【００５９】
なお、仕切り板１１は、平板に限らず、波板等の曲面を有していてもよい。
【００６０】
［実施の形態２］
次に実施の形態２の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
図３は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。流動層装置１３は、下部が逆円錐形になっている円筒形の処理容器１４、処理容器１４の底部に配置される分散板１５、分散板１５の下に配置される送風部１６、および、処理容器１４の上に配置される排気部５を備える。分散板１５は、粉体を通さない程度の微細な口径の孔を有し、気体を通過させる。また、分散板１５は、その周辺部よりも中央部において多くの孔を有し、中央部においてより多くの気体を通過させる。
【００６２】
流動層装置１３は、ドラフトチューブ１７を備えるワースター型の流動層装置である。ドラフトチューブ１７は、その下端開口部の内径が上端開口部の内径よりも大きい円筒状をしている。ドラフトチューブ１７は、その下端開口部が所定の距離を隔てて分散板１５と対向するように、処理容器１４の水平方向の中央に配置される。なお、ドラフトチューブ１７は、処理容器１４と接続された支持材（図示せず）によって固定され、接地されている。また、流動層装置１３は、バインダー液等を噴射するスプレー１８を備える。スプレー１８は、ドラフトチューブ１７の中に上方に向かってバインダー液等を噴射するよう構成されており、ドラフトチューブ１７の中を上昇する気体および粉体にバインダー液等を供給する。
【００６３】
これにより、送風部１６に送り込まれた気体は、主に分散板１５の中央から噴出し、ドラフトチューブ１７を通過して処理容器１４の上部へ噴き上がる。分散板１５上に堆積している粉体は、ドラフトチューブ１７の下で上昇する気体によって噴き上げられ、ドラフトチューブ１７の中を通過して処理容器１４の上部の空間に分散される。噴き上げられた粉体は、上昇する気流が弱い処理容器１４の壁面付近に沿って下降する。このように、粉体は処理容器１４内の全体を流動し、粉体の乾燥または顆粒の生成等の処理が行われる。
【００６４】
本実施の形態の流動層装置１３は、処理容器１４の上部に、導電性の仕切り１９を備える。仕切り１９は、導電性の円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）２０と導電性の平らな仕切り板２１とが組み合わされて構成されている。図４は、仕切り１９の構成を示す模式的な斜視図である。仕切り板２１は、一部がアーチ状に切り欠かれた平板である。仕切り１９は、中心に配置され上下が開口した円筒形の仕切り板２０と、その周りに放射状に均等に配置された３つの仕切り板２１とからなる。
【００６５】
図５は、図３の切断線Ｂ−Ｂから見た流動層装置１３の構成を示す断面図である。３つの仕切り板２１は、処理容器１４の内部の空間を水平方向に並ぶ３つの空間に等しく分割するように、中心から放射状に配置されている。処理容器１４内の水平方向の中央には円筒形の仕切り板２０が配置されている。
【００６６】
仕切り板２０・２１で分割された各空間は仕切り板２０・２１の上側および下側において繋がっている。図３に示すように、分散板１５から処理容器１４内に送り込まれる気体は、分散板１５上に堆積している粉体を噴き上げ、主にドラフトチューブ１７を通過して上昇する。ドラフトチューブ１７を通過して上昇した気体と粉体とは、処理容器１４の上部の中央に配置されている円筒形の仕切り板２０を主に通過し、円筒形の仕切り板２０の上端開口部から３つの仕切り板２１で分割された各空間の中に分散し（矢符７０）、処理容器１４の壁面に沿って下降（矢符７１）した粉体はドラフトチューブ１７の外側の領域の分散板１５上に堆積し、堆積した粉体はドラフトチューブ１７の中を上昇する気体によって再び噴き上げられ（矢符７２）、処理容器１４内の全体を対流するように循環して流動する。
【００６７】
本実施の形態の流動層装置１３は、ドラフトチューブ１７を備え、主に中央部を粉体と気体とが上昇するワースター型の流動層装置である。そのため、図１、図２に示すような放射状に配置された仕切り板１１を配置した場合、仕切り板１１の下端部分が粉体および気体の流動を阻害し、また、仕切り板１１に粉体が付着しやすくなる。そこで、流動層装置１３は、ドラフトチューブ１７の上方に円筒形の仕切り板２０を備え、粉体および気体の流動を阻害しないように効率的に空間を分割している。そのため、流動層装置１３は、着火性静電気放電の発生を抑制して処理容器１４の容積を大きくし、かつ、粉体を効果的に流動させることができるため、処理能力を向上させることを可能にする。
【００６８】
なお、ドラフトチューブ１７も円筒形状の導電体であるが、ドラフトチューブ１７は、処理容器１４の中央部において粉体を噴き上げるために、粉体が堆積している処理容器１４の下部に配置される。ドラフトチューブ１７には、着火性静電気放電の発生を抑制する効果がある。ただし、例えば、ドラフトチューブ１７を主に粉体が分散する空間である処理容器１４の上部まで（例えば図３に示す仕切り板２１の上端まで）延ばした構成では、処理容器１４内での粉体の流動が阻害され、所望の大きさまたは所望の形状の顆粒を生成できなくなる等の問題を生じる。本発明の流動層装置の仕切り板は、粉体の流動を阻害せず、かつ、粉体が分散する空間での着火性静電気放電の発生を抑制するよう構成されている。
【００６９】
［実施の形態３］
次に実施の形態３の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図６（ａ）は、本実施の形態における流動層装置の処理容器と仕切りとを示す模式正面断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄから見た断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）においては、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器３０と仕切り３１とを図示し、図６（ａ）においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器３０は、下部が逆円錐形で上部が円筒形の容器である。処理容器３０の円筒形の領域に設けられた仕切り３１は、図４に示す仕切り１９と同様の形状をしており、導電性の円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）３２と３つの導電性の平らな仕切り板３３とが組み合わされて構成されている。仕切り板３３は、一部がアーチ状に切り欠かれた平板である。図６（ｂ）に示すように、処理容器３０内の中央に円筒形の仕切り板３２が配置され、その周りに３つの仕切り板３３が放射状に均等に配置されている。また、図６（ａ）に示す構成は、仕切り板３２の上端開口部の上にバインダー液等を噴射するスプレー３４が下向きに配置されている点において実施の形態２（図３）の構成と異なる。図６（ａ）に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。なお、処理容器内の中央に配置される筒状の仕切り板は、円筒形に限らず、多角形の筒状の仕切り板であってもよい。
【００７１】
［仕切りの他の形態］
次に他の仕切りを備える流動層装置の形態について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
図７（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す切断線Ｅ−Ｅから見た断面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）においては、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器３５と仕切り板３６とを図示し、図７（ａ）においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器３５は、図６（ａ）に示した処理容器３０と同じ形状である。図７（ｂ）に示すように、処理容器３５の円筒形の領域に設けられた３つの導電性の仕切り板３６は、処理容器３５の中心から放射状に配置され、処理容器３５の上部の空間を均等に３つの空間に分割している。また、水平方向に並ぶ３つの分割された空間には、それぞれに対応してバインダー液等を噴射するスプレー３７が下向きに配置されている。これにより、分割されたいずれの空間においても、粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。図７（ａ）に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。
【００７３】
図８（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す切断線Ｆから見た断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）においては、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器３８と仕切り３９とを図示し、図８（ａ）においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器３８は、図６（ａ）に示した処理容器３０と同じ形状である。仕切り３９は、導電性の円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）４０と２つの導電性の平らな仕切り板４１とが組み合わされて構成されている。図８（ｂ）に示すように、処理容器３８内の中央に円筒形の仕切り板４０が配置され、その周りに２つの仕切り板４１が、仕切り板４０と処理容器３８の側壁とに接続されるように、円筒形の仕切り板４０を中心として１８０度の角度を形成して放射状に配置されている。仕切り板４０によって処理容器３８の径方向に空間が分割され、仕切り板４１によって仕切り板４０の外側の空間が分割される。図８（ａ）に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。なお、処理容器内の中央に配置される筒状の仕切り板は、円筒形に限らず、多角形の筒状の仕切り板であってもよい。
【００７４】
また、実施の形態１の変形例として、図２に示す放射状に配置された平面の仕切り板１１の代わりに、図９に示すような、曲面の仕切り板４２を処理容器２の中央から放射状に配置してもよい。図９は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図である。
【００７５】
また、５つ以上の平板の仕切り板を縦方向に、円筒形の処理容器に対して放射状に配置し、処理容器を複数の空間に分割するよう構成してもよい。また、複数の仕切り板によって処理容器内の空間を不均等に分割してもよい。なお、導電性の仕切り板と処理容器の壁面とは、隙間なく接している必要はなく、同電位になるように接続され、かつ、処理容器内の空間を実質的に分割していれば、わずかな隙間が設けられていても問題ない。
【００７６】
［実施の形態４］
次に実施の形態４の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
図１９は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。図１９に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。
【００７８】
流動層装置６０は、処理容器６１、処理容器６１の底部に配置される円板状の分散板３、分散板３の下に配置される略円筒状の送風部４、および、処理容器６１の上に配置される円筒状の排気部５を備える。処理容器６１は、処理容器６１の上部を構成する円筒形の上部容器６１ａと、処理容器６１の下部を構成する円錐形の下部容器（取り出し部）６１ｂとを含む。導電性の上部容器６１ａおよび下部容器６１ｂは、互いに同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。流動層装置６０は、処理容器６１の内部にバインダー液等を噴射するための複数のスプレー（スプレーノズル）６３を備える。
【００７９】
上部容器６１ａは、導電性の上部仕切り板（第１仕切り板）６２ａを備える。上部仕切り板６２ａは、導電性の上部容器６１ａと同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。上部仕切り板６２ａは、上部容器６１ａ内の、粉体が分散される空間を仕切る。
【００８０】
下部容器６１ｂは、下側の径が小さい円錐型の容器であり、底部に分散板３を備える。下部容器６１ｂは、導電性の下部仕切り板（第２仕切り板）６２ｂを備える。図２１に示すように、下部容器６１ｂは、水平方向にスライドして上部容器６１ａから着脱可能であり、上部容器６１ａから下部容器６１ｂを取り外した状態で、下部容器６１ｂに処理対象の粉体を投入または取り出しすることができる。なお、下部容器６１ｂは、完全に分離できなくてもよく、上部容器６１ａとヒンジ等で接続されていてもよい。下部容器６１ｂをスライドさせるために、上部仕切り板６２ａと下部仕切り板６２ｂとの間に隙間を設けてもよい。
【００８１】
下部仕切り板６２ｂは、分散板３から離間されて配置されており、下部容器６１ｂ内の空間を仕切る。粉体が分散する（気相である）空間における電界強度を小さくするために、下部仕切り板６２ｂの下端が投入されて堆積した粉体の粉面より下に位置するよう構成することができる。なお、下部仕切り板６２ｂの下端が粉面より上に位置していてもよい。下部仕切り板６２ｂは、導電性の下部容器６１ｂと同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。すなわち、上部容器６１ａ、下部容器６１ｂ、上部仕切り板６２ａ、および下部仕切り板６２ｂは、同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。
【００８２】
図２０（ａ）は、図１９の切断線Ｇ−Ｇから見た流動層装置６０の構成を示す断面図である。上部仕切り板６２ａは、上部容器６１ａの内部の空間を水平方向に並ぶ３つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。また、スプレー６３は、分割された各空間に対応するように設けられている。これにより、分割されたいずれの空間においても、粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。
【００８３】
図２０（ｂ）は、図１９の切断線Ｈ−Ｈから見た流動層装置６０の構成を示す断面図である。下部仕切り板６２ｂは、平面視において上部仕切り板６２ａと同じ形状をしている。下部仕切り板６２ｂは、下部容器６１ｂの内部の空間を上部容器６１ａの内部の空間と同じように水平方向に並ぶ３つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。平面視した場合に、上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂは、処理容器６１内の空間を同じように分割する。すなわち、粉体の流動を阻害しないよう流動する粉体との衝突を最小限に抑えるために、上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂは位置が揃うように配置されている。
【００８４】
上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂで分割された各空間は上部仕切り板６２ａの上側および下部仕切り板６２ｂの下側において繋がっている。分散板３（図１９参照）から処理容器６１内に送り込まれる気体によって噴き上げられた粉体（または顆粒等）は、上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂで分割された各空間の中に分散し、下降した粉体は再び気体によって噴き上げられ、処理容器６１内の全体を流動する。
【００８５】
本実施形態のように、処理対象の粉体の投入のために着脱する必要がある下部容器６１ｂの空間にも下部仕切り板６２ｂを設けることにより、処理容器内の最大電界強度を低くすることができる。帯電した粉体は処理容器６１内の全体を流動するが、下部ほど粉体の密度が高くなりやすい。そのため、下部容器６１ｂに設けられた下部仕切り板６２ｂは、処理容器内の最大電界強度を低くするために有効に働く。なお、下部容器６１ｂをスライド可能にするため、下部仕切り板６２ｂは、上部容器６１ａの内部に配置される上部仕切り板６２ａとは分けて設けられている。
【００８６】
なお、図２２に示すように、下部仕切り板６２ｂの下端が分散板３の上面に位置するよう、流動層装置を構成してもよい。
【実施例１】
【００８７】
本発明の流動層装置の一実施例を以下に説明する。本実施例の流動層装置は、実施の形態３（図６）において説明した流動層装置の構成と同様の構成である。
【００８８】
図１０は、本実施例の流動層装置の構成を示す模式正面図であり、図１０（ａ）は、流動層装置の上部から見た平面図であり、図１０（ｂ）は、流動層装置の模式正面断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）では、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器５１と仕切り５２とを図示し、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。
【００８９】
流動層装置５０は、処理容器５１と、処理容器５１の内部に配置された仕切り５２とを備える。処理容器５１は、下部が逆円錐形で上部が円筒形の容器である。仕切り５２は、図６に示す仕切り３１と同様の形状をしており、円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）５３、および一部がアーチ状に切り欠かれた平板からなる３つの仕切り板５４を組み合わせて構成した。また、３つの仕切り板５４のアーチ状の切り欠き部には、スプレー５５が配置されている。なお、処理容器５１、仕切り５２、およびスプレー５５は導電性を有し、接地されている。
【００９０】
処理容器５１の高さＨ１は、１４２０ｍｍ、処理容器５１の円筒形の部分の高さＨ２は９００ｍｍ、処理容器５１の円錐台形の部分の高さＨ３は５２０ｍｍ、処理容器５１の上部の最大内径Ｗ１は１５００ｍｍ、処理容器５１の下部の最小内径Ｗ２は１１００ｍｍである。仕切り５２および仕切り板５４の高さは、処理容器５１の高さＨ２と同じ９００ｍｍであり、３つの仕切り板５４が中央で接合する部分の長さＨ４は３５０ｍｍである。また、円筒形の仕切り板５３の高さＨ５は４００ｍｍ、直径Ｗ３は６００ｍｍである。スプレー５５の直径Ｗ４は６０ｍｍで、円筒形の上部の高さＨ８は６０ｍｍ、半球形の下部の高さＨ９は３０ｍｍであり、スプレー５５の上端と処理容器５１の上端との距離Ｈ７は３９０ｍｍである。なお、上記の仕切り５２の形状は、直径０．７ｍを超える仮想的な球体が、処理容器５１の内部の空間に配置できないように設計した。
【００９１】
＜シミュレーション結果＞
この流動層装置５０について、内部の電界強度を調べるためにシミュレーションを行った。以下に本シミュレーション結果について説明する。本シミュレーションは、流動層装置５０の処理容器５１の内部の空間を仮想的に複数の４面体に区分して、有限要素法マルチフィジックス解析ソフトのＡＮＳＹＳ（登録商標）（Ｒｅｌｅａｓｅ １２．０）を用いて静電場を計算することにより行った。
【００９２】
図１１は、シミュレーションにおいて処理容器５１の内部の空間を仮想的に複数の４面体に区分したものを示す図である。電界強度の計算は、各微小有限要素毎に下記の式（２）（ポアソンの式）により算出することにより行った。
【００９３】
【数２】
【００９４】
ここで、処理容器５１内の粉体の濃度を２．１９ｋｇ／ｍ３、粉体の帯電電荷量を１．０×１０-8Ｃ／ｇと仮定し、空間電荷密度ρを２．１９×１０-5Ｃ／ｍ３と設定した。なお、粉体の濃度分布および各粉体の帯電電荷量は一様であると仮定した。また、空間の比誘電率を１．０とし、処理容器５１内の導体部は接地しているとして電位を０Ｖと設定した。
【００９５】
図１２は、上記処理容器の断面箇所を示す図である。断面Ａは処理容器の中心軸を通る垂直断面であり、断面Ｂはスプレー上端部を通る水平断面であり、断面Ｃはスプレー下方の湾曲部を通る水平断面である。
【００９６】
図１３〜図１５は、処理容器５１内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１３〜図１５では、処理容器５１内の空間の各位置での電界の強さを明暗（白黒）で示している。図１３〜図１５において、明るい位置は電界強度が小さく、暗い位置は電界強度が大きいことを示し、図の下部のバーは明るさと電界強度の対応関係を示し、数値の単位はＶ／ｍである。このうち、図１３は、図１２に示す断面Ａにおける電界強度分布を示す図であり、図１４は、図１２に示す断面Ｂにおける電界強度分布を示す図であり、図１５は、図１２に示す断面Ｃにおける電界強度分布を示す図である。
【００９７】
本シミュレーション結果によると、図１５に示すスプレー５５の下方湾曲部において電界強度が最大値を示し、その値は２１ｋＶ／ｃｍであった。電界強度の最大値が、空気の絶縁破壊電界強度３０ｋＶ／ｃｍを超えないため、着火性静電気放電（ストリーマ放電）が発生する可能性は低いと考えられる。
【００９８】
一方、図１０に示す流動層装置５０から仕切り５２を取り除いた構成の、従来の流動層装置においても、同様のシミュレーションを行った。図１６〜図１８は、仕切りを設けない従来の流動層装置における電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。このうち、図１６は、図１２に示す断面Ａに対応する断面における電界強度分布を示す図であり、図１７は、図１２に示す断面Ｂに対応する断面における電界強度分布を示す図であり、図１８は、図１２に示す断面Ｃに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【００９９】
シミュレーションの条件は、図１３〜図１５に示すシミュレーションの条件と同じである。図１６〜図１８においても、図１３〜図１５と同様に、空間の各位置での電界の強さを明暗で示している。図１６〜図１８に示すように、仕切りのない流動層装置では、電界強度が大きい領域が増加している。また、スプレー５５の上端部において電界強度が最大値を示し、その電界強度の最大値は９７ｋＶ／ｃｍであった。電界強度の最大値が、空気の絶縁破壊電界強度３０ｋＶ／ｃｍを大きく上回るため、仕切りのない流動層装置では、仕切り５２（図１０参照）を設けた流動層装置５０に比較して、着火性静電気放電（ストリーマ放電）が発生する可能性が高いと考えられる。また、図１６〜図１８に示すように、仕切りのない流動層装置では、電界が２．７ｋＶ／ｃｍ以上である電界強度領域が増加している。そのため、仕切りのない流動層装置では、仕切りを設けた流動層装置より、ストリーマ放電が伸展しやすくなる可能性がある。
【０１００】
以上のシミュレーション結果からも分かるように、流動層装置の粉体が分散する領域に導電性の仕切りを設けることにより、処理容器内の電界強度を低減し、着火性静電気放電の発生の可能性を低減することができる。
【０１０１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、医薬品または食品等の粉体を処理する流動層装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１３、５０、６０ 流動層装置
２、１４、３０、３５、３８、５１、６１ 処理容器
３、１５ 分散板
４、１６ 送風部
５ 排気部
６ 取り出し部
７ 吸気口
８ 排気口
９ バグフィルタ
１０、１８、３４、３７、５５、６３ スプレー（スプレーノズル）
１１、２１、３３、３６、４１、４２、５４ 仕切り板
２０、３２、４０、５３ 仕切り板（筒状仕切り板）
１７ ドラフトチューブ
１９、３１、３９、５２ 仕切り（仕切り板）
６１ａ 上部容器
６１ｂ 下部容器
６２ａ 上部仕切り板（第１仕切り板）
６２ｂ 下部仕切り板（第２仕切り板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を気体によって噴き上げて、粉体を気体中に分散させて処理を行う流動層装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流動層装置は、医薬品または食品等の粉体を取り扱う業界において、混合、造粒、コーティング、および乾燥等を目的として広く用いられている。流動層装置の処理容器内で医薬または食品等の可燃性粉体を取り扱う際に、この粉体が飛散して処理容器内に粉じん雲が形成されることがある。また、処理容器内で可燃性の液体成分を噴霧する等して、その飛沫を取り扱う際に、この飛沫から液体成分のミストが発生して、ミスト雲が形成されることがある。このような粉じん雲やミスト雲の内部に発生する電界は、小さい方が望ましい。具体的には、帯電雲の規模の直径が０．７ｍを超えないように管理することが望ましい（非特許文献１の８９頁）。
【０００３】
粉じん雲またはミスト雲の内部に発生する電界を小さくするためには、粉じん雲を構成する粉じん、またはミスト雲を構成するミストの帯電量を小さくすればよい。粉体の帯電防止方法には、加湿、極性溶剤の添加等による粉体の抵抗率の低下、帯電列を考慮した材料の選定、取り扱い規模・速度の制限、大粒径粉体への変換、粉じんの発生・飛散防止等による静電気発生の抑制、除電器による除電等が知られている（非特許文献２の２９２頁）。また、ミストの帯電防止方法として、高圧での放出・噴出を極力防止すると共に、放出ノズルは微粒化しにくいような形状のものを使用することが知られている（非特許文献２の２９２頁）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】独立行政法人 労働安全衛生総合研究所、「労働安全衛生総合研究所技術指針 静電気安全指針２００７」、社団法人産業安全技術協会、平成１９年６月１日
【非特許文献２】静電気学会、「新版 静電気ハンドブック」、第１版、株式会社オーム社、平成１０年１１月２５日
【非特許文献３】増田閃一、「最近の静電気工学」、高圧ガス保安協会、昭和４９年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高い相対湿度の下では取り扱いができない粉体がある。また、取り扱いの時の相対湿度ならびに溶剤の種類および含有率が制約されると、例えば処理容器内で粉体を乾燥させることができなくなる。
【０００６】
帯電列の観点から粉体に対し静電気が発生しにくい材質で処理容器を製作することは、処理容器の材質上の制約が発生するため好ましくない。
【０００７】
また、処理する粉体の量を制限すると生産能力が制限されるという問題が発生する。
【０００８】
粉体の粒径について、特に医薬業界において、製品の効用を得るために処理容器内において微粉状態で取り扱うことも多く、大粒径粉体への変換は困難な場合が多い。
【０００９】
また、流動層装置の処理容器内では、粉体を噴き上げて飛散させ造粒または乾燥等を行うため、処理容器内で粉じん雲の発生を防止したり、粉体の飛散を防止することは、難しい。
【００１０】
除電器を容器に設置した場合は、コストアップにつながるという問題がある。
【００１１】
また、処理容器内で造粒のために噴霧する造粒液の放出・噴出方法や放出ノズルの形状に制限を持たせることは、運転や設備上の制約を受けるため容易ではない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理容器内に帯電した粉じん雲が形成されても、これに発生する電界を小さく保持しながら、可燃性の粉体を取り扱うことのできる流動層装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る流動層装置は、処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、処理容器内の気体中に上記粉体を流動させる流動層装置であって、上記の課題を解決するために、上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する１つ以上の仕切り板を備え、上記仕切り板が導電性を有することを特徴としている。また、上記処理容器および上記仕切り板は、電気的に接地されている。
【００１４】
上記の構成によれば、導電性を有する仕切り板が、処理容器内の粉体が分散する空間を分割するので、分散した粉体が帯電することによって形成される空間電荷雲の空間的広がりに応じて強くなる電界を仕切り板が遮断する。よって、処理容器の壁面における電界強度を低減することができる。そのため、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。それゆえ、処理容器の容積を大きくし、流動層装置の処理能力を向上させることができる。また、仕切り板は、粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するので、粉体が仕切り板に付着しにくく、粉体の流動を妨げない。
【００１５】
また、流動層装置は、上記処理容器内に放射状に配置されている複数の上記仕切り板を備える構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、複数の仕切り板が放射状に配置されているので、処理容器内の粉体が分散する空間を効率よく分割することができる。また、放射状に配置された仕切り板は、分割された空間において外側方向への粉体の移動を妨げないので、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、粉体を効果的に流動させることができる。
【００１７】
また、流動層装置は、複数の上記仕切り板と、上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板とを備え、上記筒状仕切り板は、導電性を有し、上記複数の仕切り板は、上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するよう構成してもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、筒状仕切り板が処理容器内の中央に配置されているため、処理容器の上部の中央領域に粉体の上下方向の流動を妨げる物体がなく、粉体を効果的に流動させることができる。また、筒状仕切り板および仕切り板への粉体の付着を抑制することができる。また、筒状仕切り板が処理容器内の粉体が分散する空間を内側の空間と外側の空間とに分割するため、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。
【００１９】
また、上記複数の仕切り板は、上記筒状仕切り板の周りに放射状に配置されていてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、筒状仕切り板の外側の空間を、放射状に配置された仕切り板が効率よく分割することができる。
【００２１】
また、上記複数の仕切り板は、さらに上記筒状仕切り板の上の空間に延びており、上記筒状仕切り板の上の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するよう構成してもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、筒状仕切り板の中を上昇した粉体は、仕切り板によって分割された各空間に分散する。よって、粉体の流動を妨げず、かつ、筒状仕切り板の上の空間を効率よく分割することができる。
【００２３】
また、上記処理容器の内側の水平方向の最大幅が０．７ｍより大きく、上記仕切り板によって分割された空間に内接する最大の仮想的な球体の直径が０．７ｍを超えないように、上記仕切り板が配置されるよう構成してもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、非特許文献１（８９頁）に記載された、「帯電雲からのブラシ放電を防止する為には、帯電雲の規模が直径０．７ｍを超えない、または帯電雲内の平均電界が１ｋＶ／ｃｍを超えないようにする」という指標の少なくとも一方を実質的に満足しつつ、処理容器を大きくすることができる。それゆえ、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、流動層装置の処理能力を向上させることができる。
【００２５】
また、流動層装置は、分割された空間に対応する１つ以上のスプレーノズルを備える構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、スプレーノズルから粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。また、スプレーノズル等の突起物がある空間の電界強度を低減することができる。
【００２７】
また、流動層装置は、上記分散板の上方に、上記分散板から所定の距離を離して配置され、上下が開口しているドラフトチューブを備え、上記筒状仕切り板は、上記ドラフトチューブの上方に位置する構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、ドラフトチューブの中を上昇した粉体が、主に筒状仕切り板を通過して上昇するため、粉体の流動が妨げられず、かつ、処理容器内の上部の空間を分割して着火性静電気放電の発生を抑制することができる。
【００２９】
また、流動層装置は、体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上の可燃性粉体を取り扱うものであってもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、粉体粒子の体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上の、帯電しやすい粉体を分散させる場合でも、電界強度を低減して粉体の処理を行うことができる。
【００３１】
また、上記処理容器は、該処理容器の上部を構成する上部容器と、該処理容器の下部を構成する下部容器とを含み、上記上部容器は、第１仕切り板として上記仕切り板を備え、上記下部容器は、上記分散板を含み、上記粉体を上記処理容器内に投入するために上記上部容器に対して着脱可能であり、上記下部容器は、当該下部容器内の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する第２仕切り板を備える構成であってもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、着脱可能な下部容器の内部にも第２仕切り板が配置されている。そのため、粉体の密度が高くなりやすい下部容器の内部の電界強度を低減することができる。
【００３３】
また、平面視した場合に、上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、上記処理容器内の空間を同じように分割する構成であってもよい。
【００３４】
上記の構成によれば、粉体の流動を阻害せずに、処理容器内部の電界強度を低減することができる。
【００３５】
また、上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、同電位になるように電気的に接続されている構成であってもよい。
【００３６】
また、上記第２仕切り板の下端は、上記分散板から離間しており、堆積する上記粉体の粉面よりも下に位置するように構成されていてもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、粉体が分散する（気相である）空間における電界強度をより効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る流動層装置は、処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、気体中において上記粉体を流動させる流動層装置であって、上記の課題を解決するために、上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する仕切り板を備え、上記仕切り板が導電性を有することを特徴としている。
【００３９】
よって、処理容器の壁面における電界強度を低減することができ、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。それゆえ、処理容器の容積を大きくし、流動層装置の処理能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る一実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａから見た流動層装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る他の実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【図４】上記流動層装置の仕切りの構成を示す模式的な斜視図である。
【図５】図３の切断線Ｂ−Ｂから見た流動層装置の構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る他の実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄから見た断面図である。
【図７】（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す切断線Ｅ−Ｅから見た断面図である。
【図８】（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す切断線Ｆ−Ｆから見た断面図である。
【図９】処理容器と仕切りの他の一形態を示す図である。
【図１０】本発明に係る一実施例の流動層装置の構成を示す模式正面図である。
【図１１】シミュレーションにおいて上記流動層装置の処理容器の内部の空間を仮想的に複数の４面体に区分したものを示す図である。
【図１２】上記処理容器の断面箇所を示す図である。
【図１３】上記処理容器内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ａにおける電界強度分布を示す図である。
【図１４】上記処理容器内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｂにおける電界強度分布を示す図である。
【図１５】上記処理容器内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｃにおける電界強度分布を示す図である。
【図１６】仕切りを設けない従来の流動層装置の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ａに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【図１７】仕切りを設けない従来の流動層装置の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｂに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【図１８】仕切りを設けない従来の流動層装置の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図１２に示す断面Ｃに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【図１９】本発明に係る他の実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【図２０】（ａ）は、図１９の切断線Ｇ−Ｇから見た流動層装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、図１９の切断線Ｈ−Ｈから見た流動層装置の構成を示す断面図である。
【図２１】図１９に示す流動層装置の下部容器をスライドさせた状態を示す模式正面断面図である。
【図２２】本発明に係る他の一形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
流動層装置（噴流層型の流動層装置）は、例えば処理容器の下部の中央から気体を流入し、粉体（固体粒子）を噴き上げ、処理容器の上部に分散した粉体を循環させて、粉体と気体との接触を行わせる装置である。以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。流動層装置１は、下部が逆円錐形になっている円筒形の処理容器２、処理容器２の底部に配置される円板状の分散板３、分散板３の下に配置される略円筒状の送風部４、および、処理容器２の上に配置される円筒状の排気部５を備える。処理容器２は、その下部に、横方向にスライドして処理容器２から分離可能な取り出し部６を備える。なお、取り出し部６は、送風部４と一体となってスライドする。分散板３は、粉体を通さない程度の微細な口径の孔を有し、気体を通過させる。
【００４３】
本実施形態の流動層装置１は、粉体の造粒、コーティング、および乾燥等の複数の処理を１つの処理容器２内で一括して行うことができるバッチ処理方式の流動層装置である。また、粉体に対していずれかの処理のみを行うこともできる。処理対象の粉体は、スライドさせた取り出し部６に投入され、処理容器２内に供給される。なお、空気輸送によって処理容器２内に処理対象の粉体を輸送してもよい。
【００４４】
粉体の乾燥工程においては、外部から吸気口７を通して送風部４へ気体（この場合は乾燥空気）が送り込まれ、分散板３を通して処理容器２内に気体が送り込まれる。処理容器２内に送り込まれた気体は分散板３上に堆積している粉体を噴き上げて、粉体を処理容器２内の空間全体に分散させる。これにより、処理容器２内の粉体は、気体に噴き上げられ、処理容器２内の全体を流動しながら処理（乾燥処理）される。なお、送り込まれた気体は上昇し、排気部５の上部に設けられた排気口８から流動層装置１の外部へ排気される。排気部５の下部にはバグフィルタ９が設けられており、処理容器２内の粉体が気体と共に外部に排出されないように構成されている。なお、バグフィルタの代わりにカートリッジタイプのフィルタを用いることもできる。さらに、バグフィルタ、あるいはカートリッジタイプのフィルタは導電タイプであり、接地して使用することが好ましい。このように、流動層装置１は、処理容器（処理室）２内の全体の気体中において、粉体を流動させ、粉体を乾燥させる。
【００４５】
粉体の造粒工程においては、流動状態の粉体にバインダー液を添加することにより、粉体同士を結合させて顆粒等を生成する。流動層装置１は、処理容器２の内部にバインダー液等を噴射するための複数のスプレー（スプレーノズル）１０を備える。また、粉体のコーティング工程においても同様に、流動状態の顆粒にバインダー液等を添加することにより、顆粒の上にコーティング層を形成することができる。なお、流動層装置を粉体の混合または乾燥のためだけに用いる場合、スプレーは設けなくてもよい。
【００４６】
また、流動層装置１は、処理容器２の上部の円筒形の領域に、導電性の仕切り板１１を備える。仕切り板１１は、導電性の処理容器２と同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。仕切り板１１は、処理容器２内の上部の、粉体が分散される空間を仕切る。なお、処理容器２内の上部の粉体が分散される空間とは、バグフィルタ９より下かつ分散板３より上の空間における、気体中を粉体が分散して流動する空間を意味する。分散板３上に堆積している場合は、粉体が堆積している空間は含まない。
【００４７】
図２は、図１の切断線Ａ−Ａから見た流動層装置１の構成を示す断面図である。仕切り板１１は、処理容器２の内部の空間を水平方向に並ぶ４つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。また、スプレー１０は、分割された各空間に対応するように設けられている。
【００４８】
仕切り板１１で分割された各空間は仕切り板１１の上側および下側において繋がっている。分散板３（図１参照）から処理容器２内に送り込まれる気体によって噴き上げられた粉体（または顆粒等）は、仕切り板１１で分割された各空間の中に分散し、下降した粉体は再び気体によって噴き上げられ、処理容器２内の全体を流動する。
【００４９】
ところで、粉じん雲から発生する着火性静電気放電として、ブラシ放電およびストリーマ放電等が挙げられる。非特許文献１の２３頁によれば、ブラシ放電は帯電物体の表面電荷密度が３μＣ/ｍ２以上で表面電界が５ｋＶ／ｃｍ以上のときに起こるとされている。また、非特許文献３の４８頁には、ストリーマ放電が発生するための条件として、（１）ストリーマの進行条件として、想定された放電路に沿って２．７〜５ｋＶ／ｃｍ程度以上の平均電界強度が存在することと、（２）放電始発条件として、放電路の少なくとも１ヵ所において引き金として空気の絶縁破壊電界強度が存在することとが記載されている。つまり、着火性静電気放電を防止するためには、発生する電界の大きさを所定値以下に抑制する必要がある。
【００５０】
また、文献「安全工学」（編者：安全工学協会、平成８年８月１５日、Vol.35、No.4(1996)、p.292）には、半径ｒの球の中に空間電荷が一様に分布している時の電界の計算方法が記載されている（下記式（１）より算出）。
【００５１】
【数１】
【００５２】
本式は、半径ｒが小さい場合、すなわち発生する帯電雲の大きさを小さく抑制できれば、空間の電界の大きさも抑制することが出来ることを意味している。
【００５３】
本実施の形態の流動層装置１は、処理容器２の内部の粉体が分散する上部の空間に、導電性の仕切り板１１を備える。仕切り板１１が、処理容器２の上部の空間を分割している（空間の電界を遮断している）ため、粉体が形成する空間電荷雲の水平方向への広がりを制限することができる。処理容器２の空間を分割する際は、所定のサイズ（例えば、直径０．７ｍ）の仮想的な球体が配置できるように（すなわち、処理容器および仕切り板に内接する最大の仮想的な球体の直径が前記サイズ未満になるよう）、仕切り板１１を配置して空間を小さくする。それゆえ、処理容器２の壁面付近の電界を小さく抑えることができ、着火性静電気放電が発生する可能性を低減することができる。そのため、内径（内側の最大幅）が前記サイズより大きい処理容器２に仕切り板１１を配置することにより、処理容器２の壁面付近での電界を小さく抑え、着火性静電気放電の発生する可能性を低減することができる。それゆえ、着火性静電気放電の発生を抑制しつつ、処理容器２の容積を大きくして流動層装置１の処理能力を向上させることができる。
【００５４】
非特許文献１（８９頁）によれば、帯電雲の規模の直径が０．７ｍを超えないように管理することが望ましいと記載されている。そのため、本実施の形態の流動層装置１は、処理容器２内に形成される帯電雲（粉じん等）の直径が０．７ｍを超える場合に、特に有効である。すなわち、処理容器２の内側の水平方向の最小幅が０．７ｍを超える場合に、仕切り板１１が処理容器２の内側の空間を分割し、分割された空間の水平方向の最小幅を０．７ｍ以下にすることにより、処理容器２内に形成される帯電雲の規模を小さくして、空間に発生する電界を小さくすることができる。
【００５５】
また、粉じんを構成する粒子の体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上である場合（非特許文献１の５６頁参照）、上記粒子が大きく帯電する可能性が考えられる。処理容器内部に帯電した粒子雲が存在すると、空間電荷密度が大きくなり、あわせて電界強度も大きくなる。したがって、着火性静電気放電が発生する可能性が高くなるため、その可能性を低減するために、空間の電界をより小さくすることが望ましい。そのため、このような粉体を取り扱う場合には、本実施の形態の流動層装置１を特に好適に用いることができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、４つの仕切り板１１を中心から放射状に配置することにより、効率よく空間を分割している。また、特に粉体が処理容器２の中央部を上昇して処理容器２の壁面付近を下降するよう流動する場合、放射状に配置された仕切り板１１は、処理容器２内の上部の空間における径方向への粉体の移動を妨げないので、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、粉体を効果的に流動させることができる。
【００５７】
また、粉体の流動を阻害しないよう流動する粉体との衝突を最小限に抑えるために、円筒形の処理容器２は、該円筒形の軸が鉛直方向に平行に配置され、仕切り板１１は、鉛直方向に平行に配置されることが好ましい。また、各仕切り板１１の形状は、粉体の付着を最小限にするために、平面であることが好ましい。また、仕切り板１１の厚さは，特に限定されないが、仕切り板１１への粉体の付着を軽減するために薄い方が好ましく、例えば５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がさらに好ましい。仕切り板１１が導電性であれば仕切り板１１の材質は特に限定されないが、例えばＳＵＳ３０４等の金属、導電性樹脂、導電性の繊維が編み込まれた布、または、導電性の繊維を含む布（不織布を含む）等を用いることができる。例えばＳＵＳ３０４等の金属を仕切り板１１に用いる場合、仕切り板１１の表面は、粉体の付着を最小限にし、かつ洗浄性を向上するために、バフ仕上げまたは電解研磨処理等を行った滑らかな表面であることが好ましい。なお、仕切り板によって所定のサイズの仮想的な球体が処理容器内に配置できないように構成されていれば、仕切り板が孔を有していても構わない。また、処理容器の形状は円筒形に限らず、断面が多角形の筒状の容器であってもよい。
【００５８】
また、帯電した可燃性の粉じんが存在する空間に突起物が存在すると、突起物の周辺で着火性静電気放電の発生に影響する空間の電界強度が高くなる。したがって、突起物の周辺の電界強度を低下させるために、仕切り板を、突起物が存在する高さにある空間を分割するように、配置してもよい。なお、このような突起物としては、容器の壁面に設置されたスプレー、あるいは、温度計または粉面計等の計器、あるいはその計器を保護する保護管等が挙げられる。
【００５９】
なお、仕切り板１１は、平板に限らず、波板等の曲面を有していてもよい。
【００６０】
［実施の形態２］
次に実施の形態２の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
図３は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。流動層装置１３は、下部が逆円錐形になっている円筒形の処理容器１４、処理容器１４の底部に配置される分散板１５、分散板１５の下に配置される送風部１６、および、処理容器１４の上に配置される排気部５を備える。分散板１５は、粉体を通さない程度の微細な口径の孔を有し、気体を通過させる。また、分散板１５は、その周辺部よりも中央部において多くの孔を有し、中央部においてより多くの気体を通過させる。
【００６２】
流動層装置１３は、ドラフトチューブ１７を備えるワースター型の流動層装置である。ドラフトチューブ１７は、その下端開口部の内径が上端開口部の内径よりも大きい円筒状をしている。ドラフトチューブ１７は、その下端開口部が所定の距離を隔てて分散板１５と対向するように、処理容器１４の水平方向の中央に配置される。なお、ドラフトチューブ１７は、処理容器１４と接続された支持材（図示せず）によって固定され、接地されている。また、流動層装置１３は、バインダー液等を噴射するスプレー１８を備える。スプレー１８は、ドラフトチューブ１７の中に上方に向かってバインダー液等を噴射するよう構成されており、ドラフトチューブ１７の中を上昇する気体および粉体にバインダー液等を供給する。
【００６３】
これにより、送風部１６に送り込まれた気体は、主に分散板１５の中央から噴出し、ドラフトチューブ１７を通過して処理容器１４の上部へ噴き上がる。分散板１５上に堆積している粉体は、ドラフトチューブ１７の下で上昇する気体によって噴き上げられ、ドラフトチューブ１７の中を通過して処理容器１４の上部の空間に分散される。噴き上げられた粉体は、上昇する気流が弱い処理容器１４の壁面付近に沿って下降する。このように、粉体は処理容器１４内の全体を流動し、粉体の乾燥または顆粒の生成等の処理が行われる。
【００６４】
本実施の形態の流動層装置１３は、処理容器１４の上部に、導電性の仕切り１９を備える。仕切り１９は、導電性の円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）２０と導電性の平らな仕切り板２１とが組み合わされて構成されている。図４は、仕切り１９の構成を示す模式的な斜視図である。仕切り板２１は、一部がアーチ状に切り欠かれた平板である。仕切り１９は、中心に配置され上下が開口した円筒形の仕切り板２０と、その周りに放射状に均等に配置された３つの仕切り板２１とからなる。
【００６５】
図５は、図３の切断線Ｂ−Ｂから見た流動層装置１３の構成を示す断面図である。３つの仕切り板２１は、処理容器１４の内部の空間を水平方向に並ぶ３つの空間に等しく分割するように、中心から放射状に配置されている。処理容器１４内の水平方向の中央には円筒形の仕切り板２０が配置されている。
【００６６】
仕切り板２０・２１で分割された各空間は仕切り板２０・２１の上側および下側において繋がっている。図３に示すように、分散板１５から処理容器１４内に送り込まれる気体は、分散板１５上に堆積している粉体を噴き上げ、主にドラフトチューブ１７を通過して上昇する。ドラフトチューブ１７を通過して上昇した気体と粉体とは、処理容器１４の上部の中央に配置されている円筒形の仕切り板２０を主に通過し、円筒形の仕切り板２０の上端開口部から３つの仕切り板２１で分割された各空間の中に分散し（矢符７０）、処理容器１４の壁面に沿って下降（矢符７１）した粉体はドラフトチューブ１７の外側の領域の分散板１５上に堆積し、堆積した粉体はドラフトチューブ１７の中を上昇する気体によって再び噴き上げられ（矢符７２）、処理容器１４内の全体を対流するように循環して流動する。
【００６７】
本実施の形態の流動層装置１３は、ドラフトチューブ１７を備え、主に中央部を粉体と気体とが上昇するワースター型の流動層装置である。そのため、図１、図２に示すような放射状に配置された仕切り板１１を配置した場合、仕切り板１１の下端部分が粉体および気体の流動を阻害し、また、仕切り板１１に粉体が付着しやすくなる。そこで、流動層装置１３は、ドラフトチューブ１７の上方に円筒形の仕切り板２０を備え、粉体および気体の流動を阻害しないように効率的に空間を分割している。そのため、流動層装置１３は、着火性静電気放電の発生を抑制して処理容器１４の容積を大きくし、かつ、粉体を効果的に流動させることができるため、処理能力を向上させることを可能にする。
【００６８】
なお、ドラフトチューブ１７も円筒形状の導電体であるが、ドラフトチューブ１７は、処理容器１４の中央部において粉体を噴き上げるために、粉体が堆積している処理容器１４の下部に配置される。ドラフトチューブ１７には、着火性静電気放電の発生を抑制する効果がある。ただし、例えば、ドラフトチューブ１７を主に粉体が分散する空間である処理容器１４の上部まで（例えば図３に示す仕切り板２１の上端まで）延ばした構成では、処理容器１４内での粉体の流動が阻害され、所望の大きさまたは所望の形状の顆粒を生成できなくなる等の問題を生じる。本発明の流動層装置の仕切り板は、粉体の流動を阻害せず、かつ、粉体が分散する空間での着火性静電気放電の発生を抑制するよう構成されている。
【００６９】
［実施の形態３］
次に実施の形態３の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図６（ａ）は、本実施の形態における流動層装置の処理容器と仕切りとを示す模式正面断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄから見た断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）においては、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器３０と仕切り３１とを図示し、図６（ａ）においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器３０は、下部が逆円錐形で上部が円筒形の容器である。処理容器３０の円筒形の領域に設けられた仕切り３１は、図４に示す仕切り１９と同様の形状をしており、導電性の円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）３２と３つの導電性の平らな仕切り板３３とが組み合わされて構成されている。仕切り板３３は、一部がアーチ状に切り欠かれた平板である。図６（ｂ）に示すように、処理容器３０内の中央に円筒形の仕切り板３２が配置され、その周りに３つの仕切り板３３が放射状に均等に配置されている。また、図６（ａ）に示す構成は、仕切り板３２の上端開口部の上にバインダー液等を噴射するスプレー３４が下向きに配置されている点において実施の形態２（図３）の構成と異なる。図６（ａ）に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。なお、処理容器内の中央に配置される筒状の仕切り板は、円筒形に限らず、多角形の筒状の仕切り板であってもよい。
【００７１】
［仕切りの他の形態］
次に他の仕切りを備える流動層装置の形態について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
図７（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す切断線Ｅ−Ｅから見た断面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）においては、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器３５と仕切り板３６とを図示し、図７（ａ）においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器３５は、図６（ａ）に示した処理容器３０と同じ形状である。図７（ｂ）に示すように、処理容器３５の円筒形の領域に設けられた３つの導電性の仕切り板３６は、処理容器３５の中心から放射状に配置され、処理容器３５の上部の空間を均等に３つの空間に分割している。また、水平方向に並ぶ３つの分割された空間には、それぞれに対応してバインダー液等を噴射するスプレー３７が下向きに配置されている。これにより、分割されたいずれの空間においても、粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。図７（ａ）に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。
【００７３】
図８（ａ）は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す切断線Ｆから見た断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）においては、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器３８と仕切り３９とを図示し、図８（ａ）においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器３８は、図６（ａ）に示した処理容器３０と同じ形状である。仕切り３９は、導電性の円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）４０と２つの導電性の平らな仕切り板４１とが組み合わされて構成されている。図８（ｂ）に示すように、処理容器３８内の中央に円筒形の仕切り板４０が配置され、その周りに２つの仕切り板４１が、仕切り板４０と処理容器３８の側壁とに接続されるように、円筒形の仕切り板４０を中心として１８０度の角度を形成して放射状に配置されている。仕切り板４０によって処理容器３８の径方向に空間が分割され、仕切り板４１によって仕切り板４０の外側の空間が分割される。図８（ａ）に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。なお、処理容器内の中央に配置される筒状の仕切り板は、円筒形に限らず、多角形の筒状の仕切り板であってもよい。
【００７４】
また、実施の形態１の変形例として、図２に示す放射状に配置された平面の仕切り板１１の代わりに、図９に示すような、曲面の仕切り板４２を処理容器２の中央から放射状に配置してもよい。図９は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図である。
【００７５】
また、５つ以上の平板の仕切り板を縦方向に、円筒形の処理容器に対して放射状に配置し、処理容器を複数の空間に分割するよう構成してもよい。また、複数の仕切り板によって処理容器内の空間を不均等に分割してもよい。なお、導電性の仕切り板と処理容器の壁面とは、隙間なく接している必要はなく、同電位になるように接続され、かつ、処理容器内の空間を実質的に分割していれば、わずかな隙間が設けられていても問題ない。
【００７６】
［実施の形態４］
次に実施の形態４の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
図１９は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。図１９に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。
【００７８】
流動層装置６０は、処理容器６１、処理容器６１の底部に配置される円板状の分散板３、分散板３の下に配置される略円筒状の送風部４、および、処理容器６１の上に配置される円筒状の排気部５を備える。処理容器６１は、処理容器６１の上部を構成する円筒形の上部容器６１ａと、処理容器６１の下部を構成する円錐形の下部容器（取り出し部）６１ｂとを含む。導電性の上部容器６１ａおよび下部容器６１ｂは、互いに同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。流動層装置６０は、処理容器６１の内部にバインダー液等を噴射するための複数のスプレー（スプレーノズル）６３を備える。
【００７９】
上部容器６１ａは、導電性の上部仕切り板（第１仕切り板）６２ａを備える。上部仕切り板６２ａは、導電性の上部容器６１ａと同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。上部仕切り板６２ａは、上部容器６１ａ内の、粉体が分散される空間を仕切る。
【００８０】
下部容器６１ｂは、下側の径が小さい円錐型の容器であり、底部に分散板３を備える。下部容器６１ｂは、導電性の下部仕切り板（第２仕切り板）６２ｂを備える。図２１に示すように、下部容器６１ｂは、水平方向にスライドして上部容器６１ａから着脱可能であり、上部容器６１ａから下部容器６１ｂを取り外した状態で、下部容器６１ｂに処理対象の粉体を投入または取り出しすることができる。なお、下部容器６１ｂは、完全に分離できなくてもよく、上部容器６１ａとヒンジ等で接続されていてもよい。下部容器６１ｂをスライドさせるために、上部仕切り板６２ａと下部仕切り板６２ｂとの間に隙間を設けてもよい。
【００８１】
下部仕切り板６２ｂは、分散板３から離間されて配置されており、下部容器６１ｂ内の空間を仕切る。粉体が分散する（気相である）空間における電界強度を小さくするために、下部仕切り板６２ｂの下端が投入されて堆積した粉体の粉面より下に位置するよう構成することができる。なお、下部仕切り板６２ｂの下端が粉面より上に位置していてもよい。下部仕切り板６２ｂは、導電性の下部容器６１ｂと同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。すなわち、上部容器６１ａ、下部容器６１ｂ、上部仕切り板６２ａ、および下部仕切り板６２ｂは、同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。
【００８２】
図２０（ａ）は、図１９の切断線Ｇ−Ｇから見た流動層装置６０の構成を示す断面図である。上部仕切り板６２ａは、上部容器６１ａの内部の空間を水平方向に並ぶ３つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。また、スプレー６３は、分割された各空間に対応するように設けられている。これにより、分割されたいずれの空間においても、粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。
【００８３】
図２０（ｂ）は、図１９の切断線Ｈ−Ｈから見た流動層装置６０の構成を示す断面図である。下部仕切り板６２ｂは、平面視において上部仕切り板６２ａと同じ形状をしている。下部仕切り板６２ｂは、下部容器６１ｂの内部の空間を上部容器６１ａの内部の空間と同じように水平方向に並ぶ３つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。平面視した場合に、上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂは、処理容器６１内の空間を同じように分割する。すなわち、粉体の流動を阻害しないよう流動する粉体との衝突を最小限に抑えるために、上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂは位置が揃うように配置されている。
【００８４】
上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂで分割された各空間は上部仕切り板６２ａの上側および下部仕切り板６２ｂの下側において繋がっている。分散板３（図１９参照）から処理容器６１内に送り込まれる気体によって噴き上げられた粉体（または顆粒等）は、上部仕切り板６２ａおよび下部仕切り板６２ｂで分割された各空間の中に分散し、下降した粉体は再び気体によって噴き上げられ、処理容器６１内の全体を流動する。
【００８５】
本実施形態のように、処理対象の粉体の投入のために着脱する必要がある下部容器６１ｂの空間にも下部仕切り板６２ｂを設けることにより、処理容器内の最大電界強度を低くすることができる。帯電した粉体は処理容器６１内の全体を流動するが、下部ほど粉体の密度が高くなりやすい。そのため、下部容器６１ｂに設けられた下部仕切り板６２ｂは、処理容器内の最大電界強度を低くするために有効に働く。なお、下部容器６１ｂをスライド可能にするため、下部仕切り板６２ｂは、上部容器６１ａの内部に配置される上部仕切り板６２ａとは分けて設けられている。
【００８６】
なお、図２２に示すように、下部仕切り板６２ｂの下端が分散板３の上面に位置するよう、流動層装置を構成してもよい。
【実施例１】
【００８７】
本発明の流動層装置の一実施例を以下に説明する。本実施例の流動層装置は、実施の形態３（図６）において説明した流動層装置の構成と同様の構成である。
【００８８】
図１０は、本実施例の流動層装置の構成を示す模式正面図であり、図１０（ａ）は、流動層装置の上部から見た平面図であり、図１０（ｂ）は、流動層装置の模式正面断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）では、実施の形態１と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器５１と仕切り５２とを図示し、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。
【００８９】
流動層装置５０は、処理容器５１と、処理容器５１の内部に配置された仕切り５２とを備える。処理容器５１は、下部が逆円錐形で上部が円筒形の容器である。仕切り５２は、図６に示す仕切り３１と同様の形状をしており、円筒形の仕切り板（筒状仕切り板）５３、および一部がアーチ状に切り欠かれた平板からなる３つの仕切り板５４を組み合わせて構成した。また、３つの仕切り板５４のアーチ状の切り欠き部には、スプレー５５が配置されている。なお、処理容器５１、仕切り５２、およびスプレー５５は導電性を有し、接地されている。
【００９０】
処理容器５１の高さＨ１は、１４２０ｍｍ、処理容器５１の円筒形の部分の高さＨ２は９００ｍｍ、処理容器５１の円錐台形の部分の高さＨ３は５２０ｍｍ、処理容器５１の上部の最大内径Ｗ１は１５００ｍｍ、処理容器５１の下部の最小内径Ｗ２は１１００ｍｍである。仕切り５２および仕切り板５４の高さは、処理容器５１の高さＨ２と同じ９００ｍｍであり、３つの仕切り板５４が中央で接合する部分の長さＨ４は３５０ｍｍである。また、円筒形の仕切り板５３の高さＨ５は４００ｍｍ、直径Ｗ３は６００ｍｍである。スプレー５５の直径Ｗ４は６０ｍｍで、円筒形の上部の高さＨ８は６０ｍｍ、半球形の下部の高さＨ９は３０ｍｍであり、スプレー５５の上端と処理容器５１の上端との距離Ｈ７は３９０ｍｍである。なお、上記の仕切り５２の形状は、直径０．７ｍを超える仮想的な球体が、処理容器５１の内部の空間に配置できないように設計した。
【００９１】
＜シミュレーション結果＞
この流動層装置５０について、内部の電界強度を調べるためにシミュレーションを行った。以下に本シミュレーション結果について説明する。本シミュレーションは、流動層装置５０の処理容器５１の内部の空間を仮想的に複数の４面体に区分して、有限要素法マルチフィジックス解析ソフトのＡＮＳＹＳ（登録商標）（Ｒｅｌｅａｓｅ １２．０）を用いて静電場を計算することにより行った。
【００９２】
図１１は、シミュレーションにおいて処理容器５１の内部の空間を仮想的に複数の４面体に区分したものを示す図である。電界強度の計算は、各微小有限要素毎に下記の式（２）（ポアソンの式）により算出することにより行った。
【００９３】
【数２】
【００９４】
ここで、処理容器５１内の粉体の濃度を２．１９ｋｇ／ｍ３、粉体の帯電電荷量を１．０×１０-8Ｃ／ｇと仮定し、空間電荷密度ρを２．１９×１０-5Ｃ／ｍ３と設定した。なお、粉体の濃度分布および各粉体の帯電電荷量は一様であると仮定した。また、空間の比誘電率を１．０とし、処理容器５１内の導体部は接地しているとして電位を０Ｖと設定した。
【００９５】
図１２は、上記処理容器の断面箇所を示す図である。断面Ａは処理容器の中心軸を通る垂直断面であり、断面Ｂはスプレー上端部を通る水平断面であり、断面Ｃはスプレー下方の湾曲部を通る水平断面である。
【００９６】
図１３〜図１５は、処理容器５１内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１３〜図１５では、処理容器５１内の空間の各位置での電界の強さを明暗（白黒）で示している。図１３〜図１５において、明るい位置は電界強度が小さく、暗い位置は電界強度が大きいことを示し、図の下部のバーは明るさと電界強度の対応関係を示し、数値の単位はＶ／ｍである。このうち、図１３は、図１２に示す断面Ａにおける電界強度分布を示す図であり、図１４は、図１２に示す断面Ｂにおける電界強度分布を示す図であり、図１５は、図１２に示す断面Ｃにおける電界強度分布を示す図である。
【００９７】
本シミュレーション結果によると、図１５に示すスプレー５５の下方湾曲部において電界強度が最大値を示し、その値は２１ｋＶ／ｃｍであった。電界強度の最大値が、空気の絶縁破壊電界強度３０ｋＶ／ｃｍを超えないため、着火性静電気放電（ストリーマ放電）が発生する可能性は低いと考えられる。
【００９８】
一方、図１０に示す流動層装置５０から仕切り５２を取り除いた構成の、従来の流動層装置においても、同様のシミュレーションを行った。図１６〜図１８は、仕切りを設けない従来の流動層装置における電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。このうち、図１６は、図１２に示す断面Ａに対応する断面における電界強度分布を示す図であり、図１７は、図１２に示す断面Ｂに対応する断面における電界強度分布を示す図であり、図１８は、図１２に示す断面Ｃに対応する断面における電界強度分布を示す図である。
【００９９】
シミュレーションの条件は、図１３〜図１５に示すシミュレーションの条件と同じである。図１６〜図１８においても、図１３〜図１５と同様に、空間の各位置での電界の強さを明暗で示している。図１６〜図１８に示すように、仕切りのない流動層装置では、電界強度が大きい領域が増加している。また、スプレー５５の上端部において電界強度が最大値を示し、その電界強度の最大値は９７ｋＶ／ｃｍであった。電界強度の最大値が、空気の絶縁破壊電界強度３０ｋＶ／ｃｍを大きく上回るため、仕切りのない流動層装置では、仕切り５２（図１０参照）を設けた流動層装置５０に比較して、着火性静電気放電（ストリーマ放電）が発生する可能性が高いと考えられる。また、図１６〜図１８に示すように、仕切りのない流動層装置では、電界が２．７ｋＶ／ｃｍ以上である電界強度領域が増加している。そのため、仕切りのない流動層装置では、仕切りを設けた流動層装置より、ストリーマ放電が伸展しやすくなる可能性がある。
【０１００】
以上のシミュレーション結果からも分かるように、流動層装置の粉体が分散する領域に導電性の仕切りを設けることにより、処理容器内の電界強度を低減し、着火性静電気放電の発生の可能性を低減することができる。
【０１０１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、医薬品または食品等の粉体を処理する流動層装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１３、５０、６０ 流動層装置
２、１４、３０、３５、３８、５１、６１ 処理容器
３、１５ 分散板
４、１６ 送風部
５ 排気部
６ 取り出し部
７ 吸気口
８ 排気口
９ バグフィルタ
１０、１８、３４、３７、５５、６３ スプレー（スプレーノズル）
１１、２１、３３、３６、４１、４２、５４ 仕切り板
２０、３２、４０、５３ 仕切り板（筒状仕切り板）
１７ ドラフトチューブ
１９、３１、３９、５２ 仕切り（仕切り板）
６１ａ 上部容器
６１ｂ 下部容器
６２ａ 上部仕切り板（第１仕切り板）
６２ｂ 下部仕切り板（第２仕切り板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、処理容器内の気体中において上記粉体を流動させる流動層装置であって、
上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する１つ以上の仕切り板を備え、
上記仕切り板は導電性を有することを特徴とする流動層装置。
【請求項２】
上記処理容器内に放射状に配置されている複数の上記仕切り板を備えることを特徴とする請求項１に記載の流動層装置。
【請求項３】
複数の上記仕切り板と、
上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板とを備え、
上記筒状仕切り板は、導電性を有し、
上記複数の仕切り板は、上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割することを特徴とする請求項１に記載の流動層装置。
【請求項４】
上記複数の仕切り板は、上記筒状仕切り板の周りに放射状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の流動層装置。
【請求項５】
上記複数の仕切り板は、さらに上記筒状仕切り板の上の空間に延びており、上記筒状仕切り板の上の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割することを特徴とする請求項４に記載の流動層装置。
【請求項６】
上記処理容器の内側の水平方向の最大幅が０．７ｍより大きく、
上記仕切り板によって分割された空間に内接する最大の仮想的な球体の直径が０．７ｍを超えないように、上記仕切り板が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流動層装置。
【請求項７】
分割された空間に対応する１つ以上のスプレーノズルを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項８】
上記分散板の上方に、上記分散板から所定の距離を離して配置され、上下が開口しているドラフトチューブを備え、
上記筒状仕切り板は、上記ドラフトチューブの上方に位置することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項９】
体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上の可燃性粉体を取り扱うことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項１０】
上記処理容器は、該処理容器の上部を構成する上部容器と、該処理容器の下部を構成する下部容器とを含み、
上記上部容器は、第１仕切り板として上記仕切り板を備え、
上記下部容器は、上記分散板を含み、上記粉体を上記処理容器内に投入するために上記上部容器に対して着脱可能であり、
上記下部容器は、当該下部容器内の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する第２仕切り板を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項１１】
平面視した場合に、上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、上記処理容器内の空間を同じように分割することを特徴とする請求項１０に記載の流動層装置。
【請求項１２】
上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、同電位になるように電気的に接続されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の流動層装置。
【請求項１３】
上記第２仕切り板の下端は、上記分散板から離間しており、堆積する上記粉体の粉面よりも下に位置することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項１】
処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、処理容器内の気体中において上記粉体を流動させる流動層装置であって、
上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する１つ以上の仕切り板を備え、
上記仕切り板は導電性を有することを特徴とする流動層装置。
【請求項２】
上記処理容器内に放射状に配置されている複数の上記仕切り板を備えることを特徴とする請求項１に記載の流動層装置。
【請求項３】
複数の上記仕切り板と、
上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板とを備え、
上記筒状仕切り板は、導電性を有し、
上記複数の仕切り板は、上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割することを特徴とする請求項１に記載の流動層装置。
【請求項４】
上記複数の仕切り板は、上記筒状仕切り板の周りに放射状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の流動層装置。
【請求項５】
上記複数の仕切り板は、さらに上記筒状仕切り板の上の空間に延びており、上記筒状仕切り板の上の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割することを特徴とする請求項４に記載の流動層装置。
【請求項６】
上記処理容器の内側の水平方向の最大幅が０．７ｍより大きく、
上記仕切り板によって分割された空間に内接する最大の仮想的な球体の直径が０．７ｍを超えないように、上記仕切り板が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流動層装置。
【請求項７】
分割された空間に対応する１つ以上のスプレーノズルを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項８】
上記分散板の上方に、上記分散板から所定の距離を離して配置され、上下が開口しているドラフトチューブを備え、
上記筒状仕切り板は、上記ドラフトチューブの上方に位置することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項９】
体積抵抗率が１０８Ω・ｍ以上の可燃性粉体を取り扱うことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項１０】
上記処理容器は、該処理容器の上部を構成する上部容器と、該処理容器の下部を構成する下部容器とを含み、
上記上部容器は、第１仕切り板として上記仕切り板を備え、
上記下部容器は、上記分散板を含み、上記粉体を上記処理容器内に投入するために上記上部容器に対して着脱可能であり、
上記下部容器は、当該下部容器内の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する第２仕切り板を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の流動層装置。
【請求項１１】
平面視した場合に、上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、上記処理容器内の空間を同じように分割することを特徴とする請求項１０に記載の流動層装置。
【請求項１２】
上記第１仕切り板と上記第２仕切り板とは、同電位になるように電気的に接続されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の流動層装置。
【請求項１３】
上記第２仕切り板の下端は、上記分散板から離間しており、堆積する上記粉体の粉面よりも下に位置することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の流動層装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１１５８２７（Ｐ２０１２−１１５８２７Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７４１１（Ｐ２０１１−２２７４１１）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００２９１２）大日本住友製薬株式会社 (332)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００２９１２）大日本住友製薬株式会社 (332)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]