(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により複数室１５に分割して各分割室１５は連絡流路１４により連絡可能としたろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、ろ過・乾燥槽１を回転あるいは反転させ、容器３を加熱しつつケーキを乾燥処理し、乾燥物を生成するようにしたことを特徴とするろ過・乾燥装置。
【請求項２】
加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により独立した複数の分割室１５を形成したろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は各分割室１５に設けた排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて各排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、ろ過・乾燥槽１を回転あるいは反転させ、容器３を加熱しつつケーキを乾燥処理し、乾燥物を生成するようにしたことを特徴とするろ過・乾燥装置。
【請求項３】
加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により複数室１５に分割して各分割室１５は連絡流路１４により連絡可能としたろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、上下反転させた容器３を加熱しつつ乾燥室７内に設置した攪拌機構２５によりケーキを粉砕して乾燥物を生成するようにしたことを特徴とするろ過・乾燥装置。
【請求項４】
加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により独立した複数の分割室１５を形成したろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は各分割室１５に設けた排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて各排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、上下反転させた容器３を加熱しつつ乾燥室７内に設置した攪拌機構２５によりケーキを粉砕して乾燥物を生成するようにしたことを特徴とするろ過・乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリー状物質のろ過、乾燥を連続して行うことのできるろ過・乾燥装置に関するものであり、特に、ろ過板に付着したケーキの剥離を効率よく行なうことができるろ過・乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品、化学品、医薬品等の広い産業分野では種々の物質の製造、生成等を行っている。特に、スラリー状物質の生成を行う場合には、ろ過機においてスラリーをろ過してケーキを形成し、多くの場合はケーキ洗浄を行い、不純物を除去後にケーキを乾燥して結晶や粉粒体を得ることが行われているが、各操作毎にろ過槽や乾燥機等を各別に設けることは設備費が嵩むものである。また、ろ過作業が終了した物質をろ過槽から乾燥機に移す場合には、その間に物質のロスを生ずることが多く、作業手間もかかるものであった。
【０００３】
特に、高価な薬品の製造や空気に酸化されやすい結晶を扱う場合、上記のようにろ過作業や乾燥作業等を装置を異にして各別に行うことは製品全体の品質並びに収率が下がり、時には結晶が破壊されて品位が落ちる欠点を有していた。
そこで、特公昭４６−２２２０１号によって開示されるように一台のろ過兼乾燥装置でろ過、乾燥作業を連続して行うことのできる装置が提供されている。
【０００４】
特公昭４６−２２２０１号で示されるろ過兼乾燥装置Ａは、中部が円筒形、上下を円錐形とし、円筒部内の下端にはろ過板２を取り付けるとともに底部中央端にろ液排出口３を設ける。また、上面の開口１には処理液仕込管１０、製品取出口および中央に洗浄水噴出管８を具えた蓋体９を取り付ける。そして、左右の管形機軸６、７によって回転可能に支持されている円筒部機体はジャケット５で取り巻かれて二重壁となっており、ジャケット５内には熱水が供給される。
【０００５】
上記のろ過兼乾燥装置Ａでろ過作業を行うには、ろ過すべき水溶液を処理液仕込管１０から円筒部機内に送り、ろ過板２でろ過処理を行い、ろ液はろ液排出口３を通して外部に排出する。ある時間経過後、ろ過板２上にある程度の厚さのケーキ層が形成されると水溶液の供給を停止するとともに排出口３を閉じ、ジャケット５内に加熱用の熱媒体として熱水を循環させつつ円筒部を一定の方向に連続して回転させる。
【０００６】
円筒部内を減圧した状態で円筒部を加熱しつつ管形機軸６、７を中心にして回転させれば、ろ過板２上に形成されたケーキ層は円筒部内を上下あるいは回転方向に循環移動し、ケーキは円筒部の内壁面にぶつかり、また、ケーキ相互の接触により徐々に乾燥されて最終的に結晶あるいは粉粒状物質等の乾燥物が生成される。必要な時間、乾燥処理を行った後、蓋体９を下向きにして開口し、乾燥物を取り出す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記する従来のろ過・乾燥装置において、ろ過後にはろ過板２上にケーキ層が形成され、円筒部を一定の方向に連続して回転させれば、ケーキはろ過板２から振り落とされ、乾燥処理がなされる。
しかし、ろ過後のケーキには液分が残って粘着性を有しているので、円筒部を連続回転させても、ろ過板２に接触している薄い層のケーキはそのままろ過板２上に残り、乾燥してろ過板２に付着した状態となる。
その後に新たな原液スラリーを供給し、連続してろ過、乾燥作業を行なうと、ろ過板２に付着したケーキに更に他のケーキが薄く付着し、徐々にケーキ層が厚くなり、ろ過板２が目詰まり状態を生じて充分なろ過が行なえない事態を生じていた。
【０００８】
本発明は、上記する従来技術の問題点に鑑み、ケーキの乾燥に先立ち、ろ過板に対してろ過面裏側からエアーのような圧力気体を供給するブローバック手段を設けることにより、ろ過板からケーキの剥離を行なうようにしたろ過・乾燥装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記する目的を達成するために本発明装置は、加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により複数室１５に分割して各分割室１５は連絡流路１４により連絡可能としたろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、ろ過・乾燥槽１を回転あるいは反転させ、容器３を加熱しつつケーキを乾燥処理し、乾燥物を生成するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明装置は、加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により独立した複数の分割室１５を形成したろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は各分割室１５に設けた排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて各排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、ろ過・乾燥槽１を回転あるいは反転させ、容器３を加熱しつつケーキを乾燥処理し、乾燥物を生成するようにしたものである。
【００１１】
更に、本発明装置は、加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により複数室１５に分割して各分割室１５は連絡流路１４により連絡可能としたろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、上下反転させた容器３を加熱しつつ乾燥室７内に設置した攪拌機構２５によりケーキを粉砕して乾燥物を生成するようにしたものである。
【００１２】
更にまた本発明装置は、加圧あるいは減圧可能な密閉型容器３の外周をジャケット４で被覆し、容器３内の下方にろ過板５を設置して容器３内をろ過室６と乾燥室７とに分離するとともにろ過室６は、格子状支持板１３により独立した複数の分割室１５を形成したろ過・乾燥槽１により原液スラリーをろ過し、ろ液は各分割室１５に設けた排出口１１から排出するとともにろ過板５上に形成されたケーキはろ過室６から乾燥室７に向けて各排出口１１から噴射した圧力気体により剥離し、上下反転させた容器３を加熱しつつ乾燥室７内に設置した攪拌機構２５によりケーキを粉砕して乾燥物を生成するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１、図２は本発明ろ過・乾燥装置の第一の実施形態を示すものであり、ろ過・乾燥槽１は、円形胴部２の上下面を対称の湾曲面に形成した密閉可能な加圧あるいは減圧型の容器３の外周面をジャケット４で覆った二重壁構造とするとともに容器３内の下方にはろ過板５を設置し、容器３内はろ過室６と乾燥室７とに分離した構造となっている。
【００１４】
常態では図１に示すように、ろ過室６は下方に位置し、乾燥室７は上方に位置しており、容器３の両側に突設した回転軸８を架台９上に設けた軸受に回転可能に軸支し、一方の回転軸８を図示しない逆転可能なモータにベルトやチェーン等を介して連結することにより、ろ過・乾燥槽１全体は一方向に連続回転するかあるいは反転可能となっている。
【００１５】
図２に示すように容器３の上方位置には原液スラリーの供給口１０を設けるとともに図１のように底部中央にはろ液の排出口１１を形成し、この排出口１１と図示しない吸引ポンプとを排出管１２により連結し、ろ過板５でろ過されたろ液は真空吸引するか、または、容器３内を加圧状態に保つことにより排出するようになっている。
【００１６】
供給口１０は、図示しない原液スラリー槽に配管によって連結してあり、ポンプによって原液スラリーが供給口１０を通して容器３内に送り込まれるようになっている。このため、ろ過・乾燥槽１は、常態では乾燥室７が上方に位置し、ろ過室６は下方に位置している。
【００１７】
前記のろ過室６内には複数枚の支持板１３が設置してある。この支持板１３は、積層したケーキの加重に対してろ過板５を下方から支持するとともにブローバックの際に噴射した気体の圧力からろ過板５を保持し、かつ、気体の噴射方向の案内を兼ねている。
【００１８】
図３は、ろ過室６の一例を示すものであり、格子状に組み合わせた支持板１３の側面および底面をろ過室６内に溶接によって固定し、ろ過室６内を複数に分割する。そして、格子状支持板１３の交差した下部は円形あるいは方形状に切り欠いて連絡流路１４を形成し、この連絡流路１４を通して各分割室１５間にろ液や圧力気体等が流通可能となっている。
【００１９】
前記したようにろ過室６の中央底部に設けた排出口１１は、ろ液を排出するとともにブローバックのための圧力気体の圧入口を兼ねており、排出口１１に面して上方に位置する支持板１３の下端面には円形あるいは方形状の切り欠きを設けて拡散用空間１６が形成してある。
【００２０】
図４は、ろ過室６の他の例を示すものであり、格子状支持板１３によって区画された各分割室１５に面してろ過室６の底部には、前記のように圧力気体の圧入口を兼ねた排出口１１をそれぞれ設け、各排出口１１は分岐管１７によって連結し、一本の排出管１２に接続したものである。従って、格子状支持板１３の下端面はろ過室６の底面に固定状態となっており、各分割室１５は遮断されて独立した状態に形成してある。
【００２１】
第一実施形態に示す構成は上記の通りであり、次に原液スラリーのろ過、乾燥作業について説明する。
ろ過・乾燥槽１の上方に向けたスラリー供給口１０から容器３内に原液スラリーを供給し、容器３内を加圧あるいは減圧した状態でろ過処理を行い、ろ液はろ液排出口１１から排出管１２を通して外部に放出する。尚、ろ液は、排出管１２に接続するバルブ１８を開き、図示しない配管を通して放出するようにしてもよい。
【００２２】
所定量の原液スラリーを供給した後、あるいは、所定の時間ろ過処理を行なった後、原液スラリーの供給を停止すればろ過板５上にはケーキ層が形成される。  その後、容器３とジャケット４との空間内に熱媒体を供給して容器３を加熱し、容器３内を加圧あるいは減圧した状態でろ過・乾燥槽１を一方向に回転させるか交互に往復反転させてケーキの乾燥処理を行なう。尚、熱水、熱風あるいは蒸気等の熱媒体は、図示しない供給装置に接続する供給管１９を通し、供給口２０から空間内に供給し、容器３を加熱するようになっている。
【００２３】
ケーキの乾燥に先立って、ろ過・乾燥槽１を図１の状態から上下逆転させ、上方に位置するろ過室６から下方の乾燥室７に向けて下向きに圧力気体を噴射する。即ち、前記のろ液排出口１１および排出管１２を利用して気体を噴射させるものであり、排出管１２は図示しない気体圧送装置に接続しておく。
【００２４】
図３に示すろ過室６の場合、排出口（気体圧入口）１１からろ過室６内に圧力気体を噴射させれば、気体は、拡散用空間１６から連絡流路１４を通して各室１５内に分散し、ろ過板５の全面を通して乾燥室７内に噴射される。
図４に示すろ過室６の場合には、排出管１２から分岐管１７を通して各排出口１１から気体を噴射すれば、各室１５からろ過板５に対して気体が噴射されることになる。尚、気体の噴射に際して容器３内は減圧した状態となっている。
このようにろ過板５の裏面側（ケーキ付着面とは反対面）から圧力気体を噴射すれば、ろ過板５に付着しているケーキは剥離して落下することになる。
【００２５】
圧力気体はバルブ１８を通して圧入するようにしてもよい。即ち、バルブ１８を配管を通して気体圧送装置に接続し、排出管１２側のバルブ２１を閉じ、バルブ１８を開いて排出口１１からろ過室６内に気体を噴射させればよい。
尚、ろ過室６と乾燥室７とを上下に逆転させて気体を噴射させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１の状態で下方のろ過室６かち上方の乾燥室７に向けて気体を噴射させるようにしてもよい。
【００２６】
上記のようにしてろ過板５の上面（表面）からケーキを剥離した後、ろ過・乾燥槽１を回転または反転させればろ過板５上に形成されたケーキは、上下あるいは回転（反転）方向に循環移動し、ケーキは容器３の内壁面にぶつかり、また、ケーキ相互の接触により徐々に乾燥されて最終的に結晶あるいは粉粒状物質等の乾燥物が生成される。尚、熱媒体は連続して送り込まれているが、容器３の底部に設けた排出口２２から排出管２３を通して放出される。
【００２７】
必要な時間、乾燥処理を行った後、乾燥室７の中央上面に設けた乾燥物排出用バルブ２４が下向きとなるようろ過・乾燥槽１を回転して停止し、排出用バルブ２４を開いて結晶あるいは粉粒状物質等の乾燥物を取り出す。尚、気体噴射および乾燥工程に先立ってスラリー供給口１０から洗浄水を噴射してケーキの洗浄を行い、不純物を洗い流すようにしてもよい。
【００２８】
容器３は回転あるいは反転するようにしてあるので、スラリー供給口１０に接続するスラリー供給用の配管、ろ液の排出管１２、熱媒体の供給管１９あるいは熱媒体の排出管２３等は図示しないロータリージョイントを介してスラリー槽や熱媒体供給装置、吸引ポンプ等と接続してあり、回転や反転等に支障を生ずることはない。ただし、ロータリージョイントを設けず、直接、人手あるいは特殊な装置により回転または反転可能に接続することもある。
【００２９】
図５、図６は、本発明の第二の実施形態を示すものであり、前記の実施形態と同じ部分は同じ符号を使用している。
この実施形態においては、ろ過・乾燥槽１自体の構造は前記の実施形態と同じであるが、容器３の乾燥室７内において湾曲上面にそって攪拌機構２５を設置し、ケーキの乾燥時に攪拌機構２５を回転させてケーキを粉砕するようにしたことに特徴を有している。このため、容器３の中央上面に減速機付きのモータ２６を設置し、攪拌機構２５を一方向に回転するようにしてある。そして、モータ２６に近接して湾曲上面には乾燥物の排出口２７を設置し、開閉用シリンダー２８で開閉するようになっている。
【００３０】
前記の実施形態の場合と同じく、原液スラリーのろ過が終了し、ろ過板５上に積層したケーキの乾燥処理するために図１の状態からろ過・乾燥槽１を上下逆転する。従って、この実施形態の場合、ろ過・乾燥槽１は回転運動あるいは反転運動はせず、上下を逆転させた状態で停止する。
【００３１】
ろ過・乾燥槽１を逆転させればケーキは自重により落下するが、前記の場合と同じくろ過室６から乾燥室７に向けて圧力気体を噴射させてろ過板５に付着しているケーキを剥離し、落下させる。落下したケーキは、回転する攪拌機構２５の攪拌羽根２９によって粉砕される。所定の時間、攪拌作業を行なった後、下向きの状態となっている排出口２７をシリンダー２８で開き、乾燥物を排出する。
【００３２】
上記する各実施形態において、ろ過板５には圧力気体の噴射圧がかかるので、ろ過板５を堅牢なものとする必要がある。
図７は、堅牢性を有するろ過板５の一例を示すものであり、多数の細孔を設けた金属製のろ過用支持板３０の上面にろ布３１を設けたものであり、ろ過室６と乾燥室７との間に設置する。図７においてろ過室６の下方から圧力気体を噴射すれば、気体は支持板３０およびろ布３１を通して乾燥室７内に圧入されるが、ろ布３１は支持板３０で支持されているので噴射圧によって持ち上げられることがなく、安定状態を維持することができる。
【００３３】
上記する各実施形態において、容器３には洗浄パイプ３２が付設してある。この洗浄パイプ３２から容器３内に洗浄水が噴射可能となっており、乾燥処理する前のケーキを洗浄したり、あるいは、乾燥物を排出した後、ろ過・乾燥槽１を図１の常態位置に復帰し、容器３内面や攪拌機構２５およびろ過板５等の洗浄を行なう。尚、洗浄後の水は排出口１１から排出すればよい。
【００３４】
ケーキの乾燥処理のためにろ過・乾燥槽１を上下反転させて停止するが、そのために検出アーム３３とセンサー３４を使用することができる。検出アーム３３は回転軸８に垂直上方に向けて突設してあり、センサー３４は架台９の側面に設置してある。
【００３５】
図１の常態位置からろ過・乾燥槽１を一方向に回転させれば、検出アーム３３も同時に回転し、センサー３４が検出アーム３３を検知するとろ過・乾燥槽１の回転駆動モータに停止信号を送り、ろ過・乾燥槽１が上下に反転した位置で停止させることができる。そして、検出アーム３３とは反対側に検出アーム３５を突設しておけば、乾燥物を排出した後、モータによってろ過・乾燥槽１を復帰方向に回転させることによりセンサー３４が検出アーム３５を検知し、ろ過・乾燥槽１は図１の状態で停止することになる。
【００３６】
前記した各実施形態において、ジャケット４は容器３の全面を覆う場合について説明したが、ろ過・乾燥槽１は、ろ過板５を境として上下に分割可能としたものがある。これは、ろ過室６や乾燥室７内の保守点検、ろ過板５の洗浄、交換等のためである。このため、容器２は、ろ過板５の部分を境として上下に分離し、かつ、密に連結するようにしてある。
【００３７】
従って、ジャケット４も連結部を境界として上下に分離してあり、乾燥室７およびろ過室６を囲むジャケット４にもそれぞれ供給管１９、供給口２０および排出口２２が独立して設けてある。そして、各排出口２２は一本の排出管２３に接続しておく。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、原液スラリーをろ過後、ろ過・乾燥槽１を回転あるいは反転させつつろ過板５上に形成されたケーキを乾燥処理するに際し、ろ過室６から乾燥室７に向けて圧力気体を噴射させれば、ろ過板５に付着しているケーキを剥離することができる。その後、容器３を加熱しつつろ過・乾燥槽１を回転あるいは反転させれば、ケーキは乾燥して粉砕され、結晶や粉粒状物質としての乾燥物が生成されることになる。
【００３９】
特に、ろ過室６は、格子状支持板１３により複数室１５に分割し、各分割室１５を通して乾燥室７に圧力気体を噴射するようにしてあるので、ろ過板５全面から圧力を噴射することができる。また、乾燥室７内に攪拌機構２５を設置し、ろ過後のケーキを乾燥する際、ろ過・乾燥槽１を上下逆転して攪拌機構２５を回転させれば、ケーキは乾燥しつつ粉砕され、短時間で効率よく乾燥物を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ろ過・乾燥装置の第一の実施形態を示す一部を断面とした正面図である。
【図２】本発明ろ過・乾燥装置の第一の実施形態を示す側面図である。
【図３】本発明ろ過・乾燥装置で使用するろ過室の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明ろ過・乾燥装置で使用するろ過室の他の例を示す斜視図である。
【図５】本発明ろ過・乾燥装置の第二の実施形態を示す一部を断面とした正面図である。
【図６】本発明ろ過・乾燥装置の第にの実施形態を示す側面図である。
【図７】堅牢性を有するろ過板の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ろ過・乾燥槽
２  円形胴部
３  容器
４  ジャケット
５  ろ過板
６  ろ過室
７  乾燥室
８  回転軸
９  架台
１０  スラリー供給口
１１  ろ液排出口
１２  ろ液排出管
１３  支持板
１４  連絡流路
１５  分割室
１６  拡散用空間
１７  分岐管
１８  バルブ
１９  熱媒体供給管
２０  熱媒体供給口
２１  バルブ
２２  熱媒体排出口
２３  熱媒体排出管
２４  乾燥物排出用バルブ
２５  攪拌機構
２６  減速機付きモータ
２７  乾燥物排出口
２８  開閉用シリンダー
２９  攪拌羽根
３０  ろ過用支持板
３１  ろ布
３２  洗浄パイプ
３３  検出アーム
３４  センサー
３５  検出アーム
【図１】
0003546840.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003546840.tif 000008