(57)【要約】【課題】濾過対象物の流出を抑制しつつケーク又はその乾燥物の排出を適切に行うことができる濾過乾燥装置を提供する。【解決手段】  濾過乾燥装置は、被処理液が供給される槽本体と、被処理液を濾過する金網と、中央に開口部が形成された円環形状をしており、内周側の縁領域である内周縁部と外周側の縁領域である外周縁部とを除く領域に金網が融着された振動板と、槽本体の底部側から振動板の開口部に向かって延伸するとともに、先端部に振動板の内周縁部を取り着ける振動板取着部が設けられた振動軸と、振動軸を介して振動板を振動させる振動発生装置と、槽本体の底部の外周に沿って形成されており、振動板の外周縁部を槽本体内において固定する固定部と、金網上に堆積されたケークまたはその乾燥物を排出する、槽本体の側部に設けられた排出部と、槽本体を該排出部側に傾ける傾斜駆動部と、を備える。【選択図】図３
2019171310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液が供給される槽本体と、
前記被処理液を濾過する金網と、
中央に開口部が形成された円環形状をしており、内周側の縁領域である内周縁部と外周側の縁領域である外周縁部とを除く領域に前記金網が融着された振動板と、
前記槽本体の底部側から前記振動板の前記開口部に向かって延伸するとともに、先端部に前記振動板の前記内周縁部を取り着ける振動板取着部が設けられた振動軸と、
前記振動軸を介して前記振動板を振動させる振動発生装置と、
前記槽本体の底部の外周に沿って形成されており、前記外周縁部を前記槽本体内において固定する固定部と、
前記金網上に堆積されたケークまたはその乾燥物を排出する、前記槽本体の側部に設けられた排出部と、
前記槽本体を該排出部側に傾ける傾斜駆動部と、を備える、濾過乾燥装置。
【請求項２】
前記槽本体の中心軸線に沿って延伸した回転軸と、
前記回転軸に固着された撹拌翼と、
前記回転軸を回転および上下移動させる駆動部と、を備える請求項１に記載の濾過乾燥装置。
【請求項３】
前記槽本体の底面を塞ぐとともに、前記振動板の下方に配置された下蓋と、
前記槽本体の底面側の側部周りにおいて、前記下蓋と平行となるように突出した槽本体側フランジ部と、
前記下蓋と前記槽本体側フランジ部とを締結させる締結部と、を備え、
前記固定部は、前記外周縁部の下面と当接する下部固定部と、該外周縁部の上面と当接する上部固定部とを有しており、前記下蓋と前記槽本体側フランジ部との間に配置されるとともに、該下蓋と該槽本体側フランジ部とが前記締結部により締結されることにより作用する圧縮力によって前記外周縁部を前記下部固定部と前記上部固定部とによって挟持する請求項１または２に記載の濾過乾燥装置。
【請求項４】
前記外周縁部は、前記振動板の主面よりも前記槽本体の下方側に位置するように屈曲している請求項３に記載の濾過乾燥装置。
【請求項５】
前記槽本体側フランジ部は、前記排出部が設けられる位置において、該排出部内と前記槽本体内とを連通させる連通孔を有しており、
前記振動板の主面と前記上部固定部の上面と前記連通孔の底部とが同一面上となるように配置される請求項４に記載の濾過乾燥装置。
【請求項６】
前記金網は、焼結金網である請求項１から５のいずれか１項に記載の濾過乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過、ケーク洗浄、および乾燥等の複数の工程を処理することができる濾過乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば化成品、医薬品、電子材料などの製造工程では、濾過、ケーク洗浄、および乾燥といった工程がある。設備の簡略化、省スペース化、コンタミの軽減、洗浄の容易さ等の観点からこれら複数の工程を、密閉された槽本体内で処理することが求められている。そこで、複数の工程を処理することができる濾過乾燥装置が提案されている（例えば、特許文献１）。なお、ケークとは、スラリーを分離、脱水、濾過した後の水分を含む乾燥前の固形成分を意味する。
【０００３】
特許文献１に開示された濾過乾燥装置は、スラリー供給口を有した槽本体と、槽本体の下部に設けられ、濾液排出口を有した、濾布を支持する下蓋と、槽本体の内部に設けられた撹拌翼とを備えている。なお、槽本体の側部の外周は加熱ジャケットによって覆われている。上記した構成において、特許文献１に開示された濾過乾燥装置では、スラリー供給口から供給された原料スラリーの濾過、ケーク洗浄、乾燥等を実施することができる。
【０００４】
また、濾過乾燥処理後の粉体等を容易に槽本体内から排出することができる濾過乾燥装置も提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
特許文献２に開示された濾過乾燥装置は、撹拌翼とともに槽本体（容器）を傾斜させる傾斜手段と、濾布を振動させる振動発生手段とを備え、槽本体内の粉体等を排出する際、傾斜手段によって槽本体を傾斜させるとともに、振動発生手段によって濾布を振動させる。この構成により、特許文献２に開示された濾過乾燥装置は、濾布上のケーク又はその乾燥物（粉体）を振動によって上下運動させ傾斜面に沿って移動させることができるため、容易に槽本体内の濾布上に堆積されたケークやその乾燥物を排出させることができる。
【０００６】
ところで特許文献１および特許文献２では、濾過材として合成繊維などを編み込んで作った濾布が用いられている。このように濾過材として濾布が用いられる場合、繊維片等の異物が混入することがあるため、異物混入が大きな問題となる製造工程では、濾布の代わりに金網又は焼結金網を用いることが好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−１５５２１６号公報
【特許文献２】特許第４０９０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来では、濾過材として金網又は焼結金網を用い、これら金網又は焼結金網を振動させながら槽本体を傾斜させてケーク又はその乾燥物を排出させる構成について十分な検討がなされていなかった。特に、金網又は焼結金網の破損に起因して生じる濾過対象物の流出を抑制することができる構成について十分な検討がなされていなかった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、濾過対象物の流出を抑制しつつケーク又はその乾燥物の排出を適切に行うことができる濾過乾燥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】
本発明の一態様に係る濾過乾燥装置は、上記した課題を解決するために、被処理液が供給される槽本体と、前記被処理液を濾過する金網と、中央に開口部が形成された円環形状をしており、内周側の縁領域である内周縁部と外周側の縁領域である外周縁部とを除く領域に前記金網が融着された振動板と、前記槽本体の底部側から前記振動板の前記開口部に向かって延伸するとともに、先端部に前記振動板の前記内周縁部を取り着ける振動板取着部が設けられた振動軸と、前記振動軸を介して前記振動板を振動させる振動発生装置と、前記槽本体の底部の外周に沿って形成されており、前記外周縁部を前記槽本体内において固定する固定部と、前記金網上に堆積されたケーク又はその乾燥物を排出する、前記槽本体の側部に設けられた排出部と、前記槽本体を該排出部側に傾ける傾斜駆動部と、を備える。
【００１１】
上記構成によると、傾斜駆動部を備えるため槽本体を傾斜させた状態として、金網上に堆積されたケーク又はその乾燥物を排出部に排出させることができる。また、振動発生装置、および振動板取着部が設けられた振動軸を備えるため、ケーク又はその乾燥物を排出部に排出させる際に、振動板取着部を介して取り付けられた振動板を振動させることができる。このため、金網上に堆積されたケーク又はその乾燥物を排出部に容易に排出させることができる。
【００１２】
また、濾過材として金網が用いられるため、例えば、濾過材として濾布を用いた場合と比較して繊維片等の異物が混入することを防ぐことができる。
【００１３】
さらにまた、振動板は、金網が融着されていない内周縁部で振動板取着部によって振動軸に取着され、外周縁部で固定部により槽本体内に固定されている。このように、金網を直接、振動軸に取着するとともに、金網を直接、固定部で槽本体内に固定する構成ではないため、金網が破損することを防ぐことができる。よって、金網の破損に伴ってスラリー等の濾過対象物がこの破損箇所から流出してしまうことを防ぐことができる。
【００１４】
よって、本発明の一態様に係る濾過乾燥装置は、濾過対象物の流出を抑制しつつケーク又はその乾燥物の排出を適切に行うことができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明の他の態様に係る濾過乾燥装置は、上記した構成において、前記槽本体の中心軸線に沿って延伸した回転軸と、前記回転軸に固着された撹拌翼と、前記回転軸を回転および上下移動させる駆動部と、を備えるように構成されていてもよい。
【００１６】
上記構成によると回転軸、撹拌翼、および駆動部を備えるため、濾過乾燥装置における様々な工程（例えば、展延工程、乾燥工程、洗浄工程、排出工程等）において、撹拌翼を適宜回転させて各工程を実施させることができる。
【００１７】
また、本発明の他の態様に係る濾過乾燥装置は、上記した構成において、前記槽本体の底面を塞ぐとともに、前記振動板の下方に配置された下蓋と、前記槽本体の底面側の側部周りにおいて、前記下蓋と平行となるように突出した槽本体側フランジ部と、前記下蓋と前記槽本体側フランジ部とを締結させる締結部と、を備え、前記固定部は、前記外周縁部の下面と当接する下部固定部と、該外周縁部の上面と当接する上部固定部とを有しており、前記下蓋と前記槽本体側フランジ部との間に配置されるとともに、該下蓋と該槽本体側フランジ部とが前記締結部により締結されることにより作用する圧縮力によって前記外周縁部を前記下部固定部と前記上部固定部とによって挟持する構成であってもよい。
【００１８】
上記構成によると、下蓋と槽本体側フランジ部と締結部とを備えるため、締結部によって下蓋と槽本体とをしっかり締結させることができる。また、固定部は上部固定部と下部固定部とを有し、下蓋と槽本体側フランジ部との間に配置されるとともに、下蓋と槽本体側フランジとの間で作用する圧縮力を利用して振動板を、下部固定部と前記上部固定部とによって挟持することができる。このため、締結部による締結を解除するだけで振動板を取り外すことができ、振動板の交換を容易とすることができる。
【００１９】
また、本発明の他の態様に係る濾過乾燥装置は、上記した構成において、前記外周縁部は、前記振動板の主面よりも前記槽本体の下方側に位置するように屈曲した構成であってもよい。
【００２０】
上記構成によると、外周縁部は、振動板の主面よりも槽本体の下方側に位置するように屈曲しているため、この外周縁部を挟持する下部固定部と上部固定部との配置を槽本体の下方側に位置させることができる。
【００２１】
このため、上部固定部が振動板の主面よりも高い位置となり、ケーク又はその乾燥物の排出を阻害することを防ぐことができる。
【００２２】
また、本発明の他の態様に係る濾過乾燥装置は、上記した構成において、前記槽本体側フランジ部は、前記排出部が設けられる位置において、該排出部内と前記槽本体内とを連通させる連通孔を有しており、前記振動板の主面と前記上部固定部の上面と前記連通孔の底部とが同一面上となるように配置される構成であってもよい。
【００２３】
上記構成によると、振動板の主面と上部固定部の上面と連通孔の底部とが同一面上となるように配置されているため、振動板の主面から上部固定部の上面を介して連通孔に至るケークまたはその乾燥物の排出経路において、段差が形成されることがない。このため、ケークまたはその乾燥物の排出を効率よく行うことができる。
【００２４】
また、本発明の他の態様に係る濾過乾燥装置は、上記した構成において、前記金網は、焼結金網であってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る濾過薄膜装置は、以上に説明したように構成され、濾過対象物の流出を抑制しつつケーク又はその乾燥物の排出を適切に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置の概略構成の一例を示す側断面図である。
【図２】排出工程実施時における図１に示す濾過乾燥装置の姿勢の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置における振動板の取り付け構造の一例を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置が備える排出部の取り着け位置における槽本体側フランジ部の構成の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態の変形例１に係る濾過乾燥装置における振動板の取り付け構造の一例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２８】
（濾過乾燥装置の構成）
図１、２を参照して濾過乾燥装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００の概略構成の一例を示す側断面図である。なお、図１において紙面上側を濾過乾燥装置１００の上方と称し、紙面下側を下方と称し、濾過乾燥装置１００の上下方向は鉛直方向となっている。図２は、排出工程実施時における図１に示す濾過乾燥装置１００の姿勢の一例を示す図である。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００は、例えば、化成品、医薬品、電子材料などの製造工程における、濾過、ケーク洗浄、および乾燥等の複数の工程を行うことができる装置である。図１に示すように濾過乾燥装置１００は、槽本体１０と、撹拌翼２０と、加熱ジャケット３０と、排出部４０と、振動部５０と、傾斜駆動部６０とを備えてなる構成である。
【００３０】
槽本体１０は、処理対象となる液体（被処理液）が供給される容器であり、例えばベル型ハウジング形状または円筒形状となっている。被処理液としてはスラリー等が例示できる。槽本体１０の上部には被処理液を投入するための供給口１１、撹拌翼２０を回転させるための回転駆動部１３、および撹拌翼２０を昇降させる昇降用シリンダ１４が設けられている。回転駆動部１３と昇降用シリンダ１４とによって、本発明の駆動部を実現する。なお、槽本体１０の上部には、この供給口１１、回転駆動部１３、および昇降用シリンダ１４に加えて、槽本体１０内を加圧するためにガスを供給するための導管（不図示）、点検用の窓である点検ハッチ（不図示）等がさらに設けられていてもよい。
【００３１】
また、槽本体１０内の上部には、ケーク洗浄を行うために洗浄液を導くための洗浄液配管（不図示）がさらに設けられている。一方、槽本体１０内の下部には、槽本体１０の底面を塞ぐ円板形状の下蓋１２が設けられており、下蓋１２の上方には、被処理液を濾過する焼結金網１５と一体構造化された金属製の多孔板である振動板１６が配置されている。なお、本発明の実施形態では濾過材として焼結金網を例に挙げて説明するが焼結金網に限定されるものではなく細かい網目を有する金網であってもよい。また、下蓋１２の中央には、濾過乾燥装置１００の下方に向かって突出した筒形状の濾液排出管１７を挿通させる挿通孔２２が設けられている。挿通孔２２に挿通された濾液排出管１７は、図１に示すように下蓋１２の中央から下方に向かって所定の長さだけ延伸し、紙面左側に屈曲した形状を有している。
【００３２】
また、槽本体１０の側部には焼結金網１５上に堆積されたケークやその乾燥物を排出する排出部４０が設けられている。図１において特に図示していないが、槽本体１０の底部側の側部において連通口が形成されており、槽本体１０内と排出部４０とが連通するように構成されている。
【００３３】
槽本体１０内には、槽本体１０の中心軸線に沿って延伸した、撹拌翼２０を回転させる回転軸５が配置されており、回転軸５の上端部は回転駆動部１３および昇降用シリンダ１４に連結されている。このため、回転軸５は昇降用シリンダ１４によって昇降することができ、また回転駆動部１３によって回転することができる。また、回転軸５の下端部には撹拌翼２０が固着されており、回転軸５の回転に応じて撹拌翼２０を回転させることができる。
【００３４】
槽本体１０の側部の外周には加熱ジャケット３０が設けられている。加熱ジャケット３０は、その内部を流通する熱媒が保有する熱を利用して槽本体１０内を加熱するものであり、被処理液中の溶媒の蒸発温度以上となるように、熱媒によって加温されている。加熱ジャケット３０内には、熱媒が流通する流通経路（不図示）が形成されており熱媒流入口（不図示）から流入した熱媒が加熱ジャケット３０内の流通経路を流通し、熱媒流出口（不図示）から排出されることで、槽本体１０内の被処理液を加温することができる。熱媒としては、例えば、蒸気および温水等を利用することができる。
【００３５】
振動部５０は、図１に示すように振動軸５１と、振動発生装置５２と、封止部５３と、振動板１６とから構成されている。すなわち、振動軸５１は、槽本体１０の下方から下蓋１２の中央に形成された挿通孔２２を挿通し、振動板１６の中央に形成された開口部２１（後述の図３参照）に向かって延伸した棒状部材である。振動軸５１の上方側の端部である振動軸先端部５１ａには、後述する振動板取着部５４（後述の図３参照）が設けられており、振動板取着部５４を介して振動板１６を振動軸５１に取り着けることができる。一方、振動軸５１の下方側の端部である振動軸基端部５１ｂには、振動を発生させる、例えばエアバイブレータ等の振動発生装置５２が連結されている。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００では、図１に示すように、振動軸５１は、濾液排出管１７内に配置され、振動発生装置５２は、濾液排出管１７の外部に配置される構成となっている。すなわち、振動軸５１は、濾液排出管１７の屈曲部で濾液排出管１７内から外部に突出し、振動軸基端部５１ｂが振動発生装置５２と連結される。
【００３７】
なお、振動軸５１が濾液排出管１７内から外部に突出する部分には、濾液排出管１７から振動軸５１を介して濾液が漏れることを防止するように封止部５３によって封止されている。封止部５３は、例えば、ダイヤフラム、ベロー、Ｖリング、Ｏリング等が例示される。また、封止部５３の下方には、周期的に運動する振動軸５１を、濾液排出管１７において摺動自在に支持する軸受部（不図示）が設けられている。
【００３８】
傾斜駆動部６０は、槽本体１０を槽本体１０の側部に設けられた排出部４０側に傾けるものであり、支持部６１と、傾斜脚部６２と、油圧シリンダ６３と、シャフト６４とを備えてなる構成である。
【００３９】
支持部６１は、槽本体１０の側部に固定され、該側部から水平方向に突出した部材であり、傾斜脚部６２と当接する。傾斜脚部６２は、下方から槽本体１０を支持する脚部６８とともに、この槽本体１０を支持する鉛直方向に延伸した棒状部材である。脚部６８は図１に示すように槽本体１０の直下に設けられているが、傾斜脚部６２は、槽本体１０の側方に設けられている。
【００４０】
また、傾斜脚部６２の側周面には、油圧シリンダ６３が固着されており、シャフト６４がこの油圧シリンダ６３から支持部６１に向かって、該傾斜脚部６２の延伸方向に沿って上方に延びている。シャフト６４は、下側の端部が油圧シリンダ６３内に設けられているピストン（不図示）に固定され、上側の端部が支持部６１の先端部に固定されており、油圧の変化によって上下方向に移動可能となっている。そして、図２に示すように、シャフト６４が上方に移動すると支持部６１が傾斜脚部６２から持ち上がり、水平方向に突出していた支持部６１は排出部４０側に傾斜する。このようにシャフト６４を上方に移動させることで支持部６１を傾斜させることができるため、支持部６１と固定されている槽本体１０も排出部４０側に傾斜させることができる。
【００４１】
なお、槽本体１０を支持する傾斜脚部６２を除く他の脚部６８の個数は、１つに限定されるものではなく複数備えられていてもよい。また、この脚部６８は、槽本体１０が揺動可能となるように、槽本体１０にピン接合等によって取り付けられている。
【００４２】
また、槽本体１０に接続されている各配管（不図示）等は、傾斜駆動部６０の傾斜可動範囲内において、槽本体１０が傾斜した姿勢となったとしてもその姿勢変化を吸収できるように、例えば、フレキシブルジョイントを用いて接続された構成としてもよい。
【００４３】
上記した構成を有する濾過乾燥装置１００は、以下のように濾過工程、展延工程、乾燥工程、洗浄工程、および乾燥工程を実施することができる。なお、本明細書では、本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００を用いて、スラリー中の固体粒子（粉粒体）を取り出す場合を例にあげて濾過工程、展延工程、乾燥工程、洗浄工程、および乾燥工程を説明する。
【００４４】
［濾過工程］
濾過乾燥装置１００では、供給口１１から槽本体１０内にスラリーが供給されると、ガス供給部（不図示）から導管（不図示）を介してガスが供給され、槽本体１０内を加圧する。あるいは、槽本体１０内を濾液排出管１７に向かって吸引し減圧する構成であってもよい。このように、濾過乾燥装置１００はスラリーに圧力を作用させて濾過を行う。この際、焼結金網１５を介して濾過された濾液は、槽本体１０の下部に設けられた濾液排出管１７から槽本体１０外に排出される。なお、濾過乾燥装置１００では、スラリーに圧力を作用させているときは、撹拌翼２０は、昇降用シリンダ１４によってスラリーの上方（槽本体１０の上方）に移動している。
【００４５】
以上のように濾過工程が実施されると、槽本体１０内の焼結金網１５上に湿潤したスラリーの固形分（ケーク）が残留して堆積される。
【００４６】
［展延工程］
上記した濾過工程中において、ケーク表面から濾過面まで貫通するようなクラックが発生し、加圧ガス等がショートパスして、濾過が適切に進行しない場合がある。このような場合、撹拌翼２０を用いてケーク表面をならす処理（展延工程）を行う必要がある。
【００４７】
具体的には、一定時間の濾過工程を経た後、槽本体１０内の上方に移動していた撹拌翼２０を昇降用シリンダ１４によって下降させて、焼結金網１５上に堆積されたケーク層内に撹拌翼２０を侵入させる。そして、回転駆動部１３によって回転軸５を一定速度で回転させることによって、回転軸５に連結されている撹拌翼２０を一定速度で回転させる。撹拌翼２０をこのように作動させることにより、上記したクラックを消滅させることができるとともに、ケーク層に含有される水分をより多く絞り出すことができる。
【００４８】
［洗浄工程］
次に、ケーク中に存在する異物（残留した母液中の未反応物等の不純物）を排除するために、洗浄工程を実施する必要がある。ここで洗浄工程には置換洗浄と撹拌洗浄とがあり、これらは、被処理液の性質等に応じて、選択的にあるいは組み合わせて行われる。
【００４９】
置換洗浄を実施する場合、濾過乾燥装置１００では、洗浄液配管の先端に設けられたノズル部（不図示）から洗浄液が噴霧され、ケークの洗浄が行われる。これによって、ケーク中の異物は洗浄液とともに濾液排出管１７から排出される。なお、置換洗浄を実施する際、撹拌翼２０は、ケークの上面位置に位置したまま固定されている。
【００５０】
一方、撹拌洗浄を実施する場合、洗浄液配管のノズル部から洗浄液が噴霧され、槽本体１０内に所定量となるまで洗浄液を貯留させる。洗浄液が所定量まで貯留されると、回転駆動部１３を動作させて撹拌翼２０を回転させることによってケークを再度スラリー状とする。なお、撹拌翼２０は、貯留された洗浄液内の所定位置に配置され、所定の速度で回転駆動する。その後、再び上記した濾過工程を行う。
【００５１】
［乾燥工程］
次に、上記した洗浄工程により洗浄されたケークを乾燥させる乾燥工程について説明する。まず、濾過乾燥装置１００では、槽本体１０内を減圧させるとともに、熱媒流入口から加熱ジャケット３０内に熱媒を供給し、熱媒の有する熱により槽本体１０の側壁を加熱させる。また、槽本体１０内では撹拌翼２０を、所定速度で回転させつつ、昇降させる。このように濾過乾燥装置１００が乾燥工程を実施することにより、焼結金網１５上に堆積された粉体（ケークの乾燥物）は、撹拌翼２０によって撹拌および混合されるとともに、槽本体１０の側壁を通じて伝熱した熱媒の熱を受けることとなる。そして、ケークの乾燥が進むと、ケーク層から一定の高さ位置で撹拌翼２０を回転させて、さらなる乾燥を進める。その後、槽本体１０内を大気圧に戻し、加熱ジャケット３０への熱媒の供給を停止させて、乾燥工程を終了する。
【００５２】
なお、乾燥工程において振動板１６を振動させることにより焼結金網１５に付着したケークや粉体を流動させ乾燥を促進することもできる。
【００５３】
［排出工程］
次に、上記した乾燥工程により乾燥されたケークの乾燥物（粉体）の排出工程について図２を参照して説明する。濾過乾燥装置１００は、図２に示すように槽本体１０を排出部４０側に所定角度傾斜させた状態で、かつ濾過乾燥装置１００内の振動板１６を振動させて粉体を排出部４０から排出する構成となっている。濾過乾燥装置１００を傾斜させる角度は、振動板１６が水平方向に対して例えば、５度とすることができる。傾斜させる角度は５度に限定されるものではなく焼結金網１５上に堆積した粉体の排出口からの排出を容易とする角度であり、かつ濾過乾燥装置１００を傾斜可能とする角度の範囲（特に限定されないが、例えば０°〜３０°、好ましくは０°〜１５°の範囲）で適宜設定される。
【００５４】
乾燥工程が終了すると、濾過乾燥装置１００では、図２に示すように、油圧シリンダ６３内のシャフト６４を上方に向かって移動するように動作させることで、支持部６１を介して槽本体１０を排出部４０側に傾けることができる。このように槽本体１０を傾けた状態で、振動発生装置５２を動作させて振動軸５１を介して振動板１６を振動させ、回転駆動部１３を動作させて撹拌翼２０を回転させる。なお、回転する撹拌翼２０と焼結金網１５の表面との間には所定間隔（例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍ）となる隙間が形成されるように、撹拌翼２０は配置される。
【００５５】
この排出工程では、槽本体１０を傾けた状態で、振動発生装置５２を動作させて振動軸５１を介して振動板１６を振動させ、回転駆動部１３を動作させて撹拌翼２０を回転させることで粉体の排出を行っていたが、撹拌翼２０の回転は必須ではなく、槽本体１０を傾けた状態で振動発生装置５２を動作させて振動軸５１を介して振動板１６を振動させることのみで粉体の排出を行うことができる場合は、撹拌翼２０を回転させなくてもよい。
【００５６】
（振動板の取り付け構造）
以下において、本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００における焼結金網１５と一体構造化された振動板１６の取り付け構造について図３、図４を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００における振動板１６の取り付け構造の一例を示す部分断面図である。図３では、下蓋１２の中央から右側端部に至る範囲の構造を図示しており、下蓋１２の中央から左側端部に至る構造については省略している。また、図４は本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００が備える排出部４０の取り着け位置における槽本体側フランジ部１０ａの構成の一例を示す図である。図４では、槽本体側フランジ部１０ａ、下蓋１２、振動板１６（焼結金網１５）、および連通孔４１の位置関係を示す。
【００５７】
振動板１６は、複数の金網を積層焼結して形成された焼結金網１５が焼結により融着された多孔板であり、槽本体１０の内周形状に応じた寸法を有した円環形状となっている。振動板１６は、例えば、ステンレスおよびハステロイ等の金属によって形成することができ、焼結金網１５を振動させる機能と、焼結金網１５を補強する機能とを兼ねている。
【００５８】
図３に示すよう、振動板１６の中央には、振動板取着部５４を挿通させるための開口部２１が形成されている。そして、振動板１６の開口部２１の縁部である内周縁部１６ａおよび振動板１６の外周の縁部である外周縁部１６ｂを除く範囲の上面に焼結金網１５が焼結により融着されている。
【００５９】
また、振動板１６の内周縁部１６ａが振動板取着部５４に取り着けられ、外周縁部１６ｂが固定部１９によって固定されている。以下において、振動板取着部５４によるとの振動板１６の取着、ならび振動板１６の固定部１９による固定方法について詳細に説明する。
【００６０】
図３に示すように、振動板取着部５４は、振動軸５１の延伸方向に沿って、上方に向かって突出した部材であり、その先端部において水平方向（振動軸の径方向）に突出した環状のフランジ部５４ａを有している。また、フランジ部５４ａの下方にはハステロイにより形成された環状の下部押さえ部５４ｂが設けられている。そして、振動板取着部５４はフランジ部５４ａの下面と下部押さえ部５４ｂとによって、振動板１６の開口部２１の縁部である内周縁部１６ａを挟持することで、振動軸５１に振動板１６を取着けることができる。なお、下部押さえ部５４ｂの下方には、押さえリング（軸受用ナット）５５が設けられており、この押さえリング５５を絞め込むことによって下部押さえ部５４ｂを固定することができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態に係る濾過乾燥装置１００では、振動板取着部５４はフランジ部５４ａと下部押さえ部５４ｂとによって振動板１６を挟持する構成である。しかしながら、振動板１６に振動軸５１を介して振動発生装置５２により発生された振動が適切に伝達できる構成であれば、振動板１６を振動軸５１に取着する構成はこれに限定されるものではない。例えば、下部押さえ部５４ｂに代えてボルトを利用し、フランジ部５４ａの下面に振動板１６の内周縁部１６ａをボルトによって固定する構成であってもよい。このように、フランジ部５４ａの下面は、振動板１６の内周縁部１６ａを取り着けるための取着面として機能する。
【００６２】
一方、振動板１６の外周縁部１６ｂは、図３に示すように、下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとの間に作用する圧縮力を利用して、固定部１９により固定される。具体的には、槽本体１０の底面側の側部周りにおいて、下蓋１２と平行となるように水平方向に突出した円環形状の槽本体側フランジ部１０ａが設けられている。そして、下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとは、ボルト７０とナット７１とから構成される締結部によって締結されている。なお、締結部はボルト７０とナット７１とからなる構成に限定されるものではなく下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとを締結し両者の間に圧縮力を作用させるものであればよい。また、固定部１９は、槽本体側フランジ部１０ａと下蓋１２とによって挟持されている。すなわち、下蓋１２の上面側において、下蓋１２の外周に沿って、円環状の固定部１９が設けられており、槽本体側フランジ部１０ａの外周端部および下蓋１２の外周端部に設けられたボルト７０とナット７１との締結により作用する圧縮力により、固定部１９は槽本体側フランジ部１０ａと下蓋１２とによって挟み込まれる構成となっている。
【００６３】
また、固定部１９を所定の位置に配置できるようにするため、槽本体側フランジ部１０ａの内周側の所定の領域は上方に切り欠かれた形状となっている。また、下蓋１２は、固定部１９の内周側の端部が配置される位置に段差を形成するように下方に切りかかれた形状となっている。そして、槽本体側フランジ部１０ａおよび下蓋１２それぞれにおいて切りかかれた領域に固定部１９が収容される。
【００６４】
固定部１９は、図３に示すように下蓋１２と接する金属製の下部固定部１９ａと、槽本体側フランジ部１０ａと接する合成樹脂製の上部固定部１９ｂとを備え、下部固定部１９ａと上部固定部１９ｂとを嵌合させることで振動板１６の外周縁部１６ｂを挟持する。すなわち、下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとを締結部により締結することにより、両者の間に作用する圧縮力を利用して、上部固定部１９ｂと下部固定部１９ａとによって振動板１６の外周縁部１６ｂを挟持し、振動板１６の外周縁部１６ｂを固定することができる。
【００６５】
なお、下部固定部１９ａと下蓋１２との間には、第１封止部３２が設けられており、第１封止部３２によって固定部１９と下蓋１２との間を水密および気密に封止する。また、下部固定部１９ａの上面と槽本体側フランジ部１０ａの下面との間には、第２封止部３４が設けられており、第２封止部３４によって固定部１９と槽本体側フランジ部１０ａとの間を水密および気密に封止する。また、外周縁部１６ｂと下部固定部１９ａとの間には第３封止部３３が設けられており、第３封止部によって下部固定部１９ａと外周縁部１６ｂとの間からスラリー（粉末）が漏洩することを防止する。
【００６６】
なお、本実施の形態に係る濾過乾燥装置１００では、下部固定部１９ａと下蓋１２とは別体に設けられた構成となっているが、下部固定部１９ａと下蓋１２とが一体に形成されていてもよい。
【００６７】
また、図４に示すように、槽本体側フランジ部１０ａには、排出部４０が設けられる部分において、槽本体１０内と排出部４０内とを連通させる連通孔４１が形成される。連通孔４１の底部は、振動板１６（焼結金網１５）の主面と同じ高さ位置（図３、４における高さ位置Ａ）となっている。連通孔４１の断面形状は図４に示すように底部に相当する部分において、弧が水平方向に切りかかれた形状となっている。
【００６８】
ここで、焼結金網１５上に堆積されたケーク又はその乾燥物を排出部４０に排出させるにあたり、振動板１６から連通孔４１に至るケーク又はその乾燥物の排出経路に段差が生じないようにする必要がある。このため、振動板１６の外周縁部１６ｂを固定する固定部１９において上部固定部１９ｂの上面を連通孔４１の底部および振動板１６の主面と同じ高さ位置Ａとして、同一面上となるように配置する必要がある。
【００６９】
そこで、本発明の実施の形態に係る振動板１６では、外周縁部１６ｂが主面よりも槽本体１０の下方側に位置するように屈曲した形状となっている。このため、外周縁部１６ｂの上面と当接し、下部固定部１９ａとによって外周縁部１６ｂを挟持する上部固定部１９ｂの位置を槽本体１０の下方側に下げることができる。それゆえ、上部固定部１９ｂの上面を連通孔４１の底部および振動板１６の主面と同一面上に配置させることができる。
【００７０】
以上のように、焼結金網１５が融着された振動板１６は、下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとの間で作用する圧縮力を利用して、下部固定部１９ａと上部固定部１９ｂとによって挟持され、固定される構成となっている。このため、締結部の締結を解除するだけで焼結金網１５が固着された振動板１６を取り外すことができるため焼結金網１５が融着された振動板１６の交換を容易とする。
【００７１】
また、振動板１６の外周縁部１６ｂは固定部１９によって固定されている。ここで、振動板１６は金属製であり、固定部１９の上部固定部１９ｂも同様に金属にて形成した場合、振動板１６の振動時において金属同士で摩擦が生じ、摩耗して削り片などの異物が生じてしまう可能性がある。しかしながら、本発明の実施の形態に係る上部固定部１９ｂは、合成樹脂製であるため振動板１６の振動時において金属同士の摩擦で、摩耗することを防ぐことができる。換言すると、上部固定部１９ｂは振動板１６が摩耗しないようにするための緩衝材としても機能するといえる。
【００７２】
また、振動板１６と下蓋１２との間には複数枚積層された、例えば樹脂製のメッシュ部（不図示）が配置されていてもよい。このように振動板１６と下蓋１２との間にメッシュ部を配置した構成とする場合、振動板１６を、メッシュ部を介して下蓋１２の面によっても支持することができる。さらにまた、フランジ部５４ａと内周縁部１６ａとの間にはスラリー（粉末）の漏洩防止のために、フランジ部５４ａの下端部に溝を切って、この溝に不図示のＯリングを設ける構成としてもよい。
【００７３】
（変形例１）
なお、本実施の形態に係る濾過乾燥装置１００では、振動板１６の外周縁部１６ｂは、図３に示すように、下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとの間に作用する圧縮力を利用して、固定部１９により固定される構成であったがこの構成に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、振動板１６の外周縁部１６ｂは、振動板１６（焼結金網１５）の主面と同じ高さ位置となっている。換言すると、振動板１６は主面から外周縁部１６ｂに至るまで平坦となっている。そして、外周縁部１６ｂが下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとによって挟み込まれ、両者の間で作用する圧縮力を利用して固定される構成であってもよい。図５は、本実施の形態の変形例１に係る濾過乾燥装置１００ａにおける振動板１６の取り付け構造の一例を示す部分断面図である。
【００７４】
より具体的には、変形例１に係る濾過乾燥装置１００ａは、槽本体側フランジ部１０ａの内周側の所定の領域が上方に切り欠かれた形状（切欠き部１０ａ１）となっている点で本実施の形態に係る濾過乾燥装置１００と共通する。しかしながら、固定部１９を備える代わりに、下蓋１２が、その外周部において、この切欠き部１０ａ１と嵌合し、振動板１６を挟持するように上方に向かって突出した突出部１２ａを有する点で相違する。換言すると、濾過乾燥装置１００ａは、上記した濾過乾燥装置１００の構成と比較して下蓋１２と下部固定部１９ａとが一体となった構成を有している点で相違する。また、上記したように振動板１６が、振動板１６（焼結金網１５）の主面から外周縁部１６ｂに至るまで同じ高さ位置となっており、外周縁部１６ｂが槽本体側フランジ部１０ａの切欠き部１０ａ１と下蓋１２の突出部１２ａとによって挟持されるように構成されている点、ならびに第１封止部３２を備えない点でも相違する。
【００７５】
すなわち、図５に示すように、下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとの間には、第２封止部３４が設けられており、第２封止部３４によって下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとの間を水密および気密に封止する。また、振動板１６と下蓋１２の突出部１２ａとの間には第３封止部３３が設けられており、第３封止部３３によって下蓋１２の突出部１２ａと外周縁部１６ｂとの間からスラリー（粉末）が漏洩することを防止する。さらにまた、外周縁部１６ｂと槽本体側フランジ部１０ａとの間には本実施の形態に係る濾過乾燥装置１００と同様に薄膜状で合成樹脂製の上部固定部１９ｂが設けられている。
【００７６】
ここで、変形例１に係る濾過乾燥装置１００ａでは、上記したように、振動板１６が下蓋１２と槽本体側フランジ部１０ａとによって挟持され、固定される構成である。このため、例えば、合成樹脂製である上部固定部１９ｂ部分が十分に振動せずに、粉体等がこの上部固定部１９ｂが配置されている領域において残ってしまうことを防ぐことができる。
【００７７】
また、外周縁部１６ｂと槽本体側フランジ部１０ａとの間には薄膜状の上部固定部１９ｂが配置される構成である。このため、振動板１６の主面から上部固定部１９ｂの上面を介して連通孔に至る排出経路において、ごくわずかな段差のみが形成される。このように形成される段差が小さいため、振動板１６の振動により振動板１６上の粉体は容易にこの段差を乗り越えることが可能であり、粉体の排出を効率よく行うことができる。
【００７８】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、化成品、医薬品、電子材料などの製造工程で実施される濾過、ケーク洗浄、および乾燥等の複数の工程を処理する装置において、濾過材として金網又は焼結金網を用いる構成において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
５    回転軸
１０    槽本体
１０ａ  槽本体側フランジ部
１２    下蓋
１３    回転駆動部（駆動部）
１４    昇降用シリンダ（駆動部）
１５    焼結金網
１６    振動板
１６ａ  内周縁部
１６ｂ  外周縁部
１９    固定部
１９ａ  下部固定部
１９ｂ  上部固定部
２０    撹拌翼
２１    開口部
２２    挿通孔
４０    排出部
４１    連通孔
５０    振動部
５１    振動軸
５１ａ  振動軸先端部
５２    振動発生装置
５４    振動板取着部
５４ａ  フランジ部
５４ｂ  下部押さえ部
６０    傾斜駆動部
７０    ボルト（締結部）
７１    ナット（締結部）
１００    濾過乾燥装置
【図１】
2019171310.tif 000003
【図２】
2019171310.tif 000004
【図３】
2019171310.tif 000005
【図４】
2019171310.tif 000006
【図５】
2019171310.tif 000007