(57)【要約】ある長さの配管と、配管を通って液体を選択的に往復移動させるための可逆ポンプと、を含む液体プロセスアセンブリを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある長さの配管と、
前記配管を通じて液体を選択的に往復運動させる可逆ポンプと、
を含む液体プロセスアセンブリ。
【請求項２】
前記可逆ポンプが容積式置換ポンプである、請求項１に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項３】
前記液体プロセスアセンブリが前記配管に接続される液体用の容器を含む、請求項１又は２に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項４】
前記容器は、前記ポンプの前記配管の少なくとも大部分に対して反対側に配置される、請求項３に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項５】
前記容器が供給容器である、請求項３又は４に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項６】
前記ポンプが回転ポンプである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項７】
前記ポンプがサーボモータによって制御される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項８】
前記ポンプが、前記ポンプの外側に配置される磁気駆動部装置を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項９】
前記液体プロセスアセンブリが複数の容器を含み、各容器は容積式ポンプと動作させるように構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１０】
各ポンプがコントローラを含み、前記コントローラは前記ポンプを通じて往復流動するように動作可能である、請求項９に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１１】
前記コントローラは前記容器から離れるより大きな流れを生成するように構成され、液体が前記アセンブリを通り前記配管の遠端部から外に出る、請求項１０に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１２】
各ポンプが異なるポンピング容積で動作可能である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１３】
少なくとも１つのポンプは該ポンプの流れを振動又は往復させ、少なくとも１つの他のポンプは該他のポンプの流れを振動させず往復させない、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１４】
前記液体プロセスアセンブリに１つ以上の液面センサが設けられ、
前記１つ以上の液面センサはコントローラに接続され、前記可逆ポンプの前記往復運動が検出される液面に応じて変わる、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１５】
前記液体プロセスアセンブリに１つ以上の圧力センサが設けられ、
前記１つ以上の圧力面センサはコントローラに接続され、前記可逆ポンプの前記往復運動が検出される圧力レベルに応じて変わる、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１６】
前記液体プロセスアセンブリが、選択的に加圧され得るように配置される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１７】
前記液体プロセスアセンブリに１つ以上の高さ調整装置が設けられ、
前記１つ以上の高さ調整装置は液面の変化を検出するように構成される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１８】
容器はインペラを含み、前記容器内の結晶化又は沈降を実質的に妨げる、請求項３〜１７のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項１９】
容器が、供給容器であり、処理液体に対する入口を含む、請求項３〜１８のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２０】
容器の下流に入口が設けられ、
前記入口は供給ポンプに接続され、
前記供給ポンプは材料の供給源に接続される、請求項３〜１９のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２１】
前記容器は通気口を含み、
前記通気口は前記入口の反対側に配置される、請求項２０のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２２】
容器の上流に入口が設けられ、
前記入口は供給ポンプに接続され、
前記供給ポンプは材料の供給源に接続される、請求項３〜１９のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２３】
前記配管及び容器は、実質的に等しい最高液面がそれぞれに提供されるように構成される、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２４】
前記配管の端部が閉鎖され、
圧力開放弁が前記配管の前記端部に設けられる、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２５】
前記配管が閉鎖される円形ループの形態である、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２６】
前記配管が２つ以上の円形ループを含み、
前記２つ以上の円形ループが、液体が前記２つ以上の円形ループを通って流れることができるように接合される、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２７】
前記液体プロセスアセンブリが圧力吸収構成を含む、請求項１、２、６〜８、１６、１７及び２４〜２６のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２８】
前記圧力吸収構成が、ガスが閉じ込められるとともに閉鎖される容器、ダイアフラム又はガス充填弾性部材を含む、請求項２７に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項２９】
前記配管及びアキュムレータの容器が、少なくとも全体的に互いに隣接して垂直方向に構成される、請求項２７又は２８に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項３０】
容器の上に液面センサが設けられる、請求項１４〜２６のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項３１】
容器の上に１つ以上の圧力センサが設けられる、請求項１５〜２６のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項３２】
前記液体プロセスアセンブリが化学連続反応器の形態である、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項３３】
前記液体プロセスアセンブリが晶析装置の形態である、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の液体プロセスアセンブリ。
【請求項３４】
請求項１〜３３に記載の液体プロセスアセンブリを使用するステップと、前記配管で前記液体を往復移動させるステップと、を含む、液体処理を実行する方法。
【請求項３５】
前記液体の往復ポンプ輸送が入口から離れる方向により大きくなるように選択的にバイアスされ、連続的な処理が実行され、付加的な液体がアキュムレータ容器に供給される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
１つ以上の液面センサからの信号に応じて、ポンプ輸送がいずれかの方向にバイアスされ、前記可逆ポンプのいずれかの側で前記液体プロセスアセンブリにおいて要求される液面を提供するように、前記液体プロセスアセンブリが構成される、請求項３４又は３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記液体処理が上昇した圧力で実行される、請求項３４〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記液体処理が連続的な反応である、請求項３４〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記液体処理が結晶化である、請求項３４〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
洗浄液の往復ポンプ輸送により前記配管を通じて前記洗浄液を往復移動させるステップを含む、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の液体処理アセンブリを洗浄する方法。
【請求項４１】
前記配管を通じて洗浄液を選択的に往復移動させるポンプを含む、液体処理アセンブリを洗浄する機器。
【請求項４２】
洗浄が必要なときに、前記機器が液体処理アセンブリに選択的に接続可能である、請求項４１に記載の機器。
【請求項４３】
前記機器が、前記液体処理アセンブリの一部にわたって選択的に接続可能な、ある長さの配管を含み、前記ポンプは前記配管の前記長さに沿う進路から離れる、請求項４１又は４２に記載の機器。
【請求項４４】
リザーバが前記配管の前記長さに沿う進路から離れて設けられる、請求項４３に記載の機器。
【請求項４５】
ある長さの配管と、前記配管を通じて液体を選択的に往復移動させる流体振動機器とを含む流体処理アセンブリ。
【請求項４６】
前記流体振動機器が可逆ポンプである、請求項４５に記載の流体処理アセンブリ。
【請求項４７】
ある長さの配管と、前記配管を通じて液体を選択的に往復移動させる可逆ポンプと、を含む、流体振動アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体プロセスアセンブリ、特に連続反応器および晶析装置、液体処理を実施する方法、および液体プロセスアセンブリを洗浄する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体プロセスアセンブリは幅広い用途、例えば、連続反応、半連続反応および結晶化に使用されて、例えば、精製された生成物を提供する。このようなアセンブリでは、液体中に乱流を与えることがしばしば有益であるか、または必要とされ得る。
【０００３】
このような液体処理アセンブリを洗浄する場合、大量の洗浄液を液体処理アセンブリに流しまたはポンプで送り出すことが一般的である。したがって、このことは、大量の洗浄液を必要とし、また、廃棄する大量の使用済み洗浄液を生成する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第1の態様によれば、ある長さの配管と、配管を通して液体を選択的に往復運動させるための可逆ポンプとを含む液体処理アセンブリが提供される。
【０００５】
本出願で使用される液体プロセスという用語は、連続反応、半連続式反応、結晶化、連続結晶化、および化学連続反応を含むと考えられるべきである。
【０００６】
ある長さの配管の長さは、管状装置であってもよい。ある長さの配管は、連続管状装置であってもよい。
【０００７】
アセンブリは、液体、液体混合物、液体−液体混合物、液体−固体混合物、液体−固体−気体混合物、または液体−気体混合物を処理することができる。アセンブリは、流体を処理することができる。流体は、液体−固体−気体混合物、または液体−気体混合物であってもよい。
【０００８】
可逆ポンプは容積型置換ポンプであってもよい。
【０００９】
可逆ポンプは、流体振動装置であってもよい。可逆ポンプは、アセンブリ内の流体を振動させるように動作可能であってもよい。
【００１０】
可逆ポンプは、アセンブリに振動運動を付与するように動作可能であってもよい。可逆ポンプは、アセンブリ内の液体に振動運動を付与するように動作可能であってもよい。
【００１１】
アセンブリは、配管に接続される液体用の容器を含むことができる。容器は容積式ポンプの少なくとも配管の大部分に対して反対側に配置されてもよい。
【００１２】
容器は、供給容器の形態であってもよい。容器は、供給容器の形態であってもよく、2つ以上の供給容器が提供されてもよい。
【００１３】
容積式ポンプは、回転式ポンプであってもよい。容積式ポンプは、回転式ポンプであってもよく、ローブまたはギアポンプであってもよい。
【００１４】
容積型ポンプは、サーボモータによって制御することができる。
【００１５】
容積型ポンプは、ポンプの外側に配置される磁気駆動装置を有する可能性がある。
【００１６】
アセンブリは、複数の容器を含むことができる。各容器は、容積式ポンプで作動するように構成することができる。各ポンプは、コントローラを含んでもよい。コントローラは、ポンプを通じて往復流動するように構成される。液体がアセンブリを通過して配管の遠端部から出るように、より大きな流れが容器から離れるように向けられてもよい。ポンプは、様々なポンプ容積で動作することができる。あるポンプはその流れを振動／往復させることができ、別のポンプはその流れを振動／往復させないことがある。
【００１７】
容積型ポンプの往復運動の振動数は10Hz以下、特に6Hz以下及び特に3Hz以下とすることができるが、1Hzより大きくすることができる。
【００１８】
アセンブリは、圧力吸収構成／アキュムレータを含むことができる。圧力吸収構成／アキュムレータは、内部にガスが閉じ込められた密閉容器を含むことができ、ダイアフラムを含むことができ、またはガス充填弾性部材を含むことができる。
【００１９】
容積式ポンプは、コントローラを含んでもよい。コントローラは、容積式ポンプの往復運動が選択的に付勢されて、逆方向よりもある方向により大きな度合いでポンプ輸送され得るように構成され得る。
【００２０】
1つ以上の液面センサをアセンブリに設けることができる。1つ以上の液面センサがアセンブリ内に設けられてもよく、１つ以上の液面センサは検出された液面に応じて容積式ポンプの往復運動を変化できるように、コントローラに接続されてもよい。
【００２１】
液面センサは、容器上に設けることができる。
【００２２】
1つ以上の圧力センサをアセンブリに設けることができる。1つ以上の圧力センサをアセンブリ内に設けることができ、１つ以上の圧力センサは、容積式ポンプの往復運動が検出される圧力レベルに応じて変化することができるように、コントローラに接続することができる。
【００２３】
１つ以上の圧力センサは、容器上に設けられてもよい。
【００２４】
アセンブリは、選択的に加圧され得るように配置され得る。アセンブリは、加圧され得るように配置され得る。
【００２５】
1つ以上の高さ調整装置が、アセンブリ内に設けられてもよい。1つ以上の高さ調整装置は、液面の変化を検出するように構成されてもよい。
【００２６】
アセンブリは、化学的連続反応器の形態であってもよい。アセンブリは、化学連続反応器の形態であってもよい。
【００２７】
アセンブリは、晶析装置の形態であってもよい。アセンブリは、晶析装置の形態であってもよい。
【００２８】
容器は、容器内での結晶化または沈降を実質的に妨げるためのインペラを含むことができる。
【００２９】
容器は供給容器であってもよい。容器は、供給容器であってもよく、プロセス液体のための入口を含んでもよい。
【００３０】
入口は、容器の下流側に設けることができる。入口は、供給ポンプに接続されてもよい。供給ポンプは、材料の供給源に接続されてもよい。
【００３１】
容器は、通気口を含むことができる。通気口は、入口とは反対側に配置されてもよい。
【００３２】
入口は、容器の上流に設けることができる。入口は、供給ポンプに接続されてもよい。供給ポンプは、材料の供給源に接続されてもよい。
【００３３】
配管および容器は、実質的に等しい上限液面がそれぞれ提供されるように構成されてもよい。配管およびアキュムレータ容器は、少なくとも全体的に互いに隣接して垂直に構成されてもよい。配管の端部は閉鎖されてもよい。配管の端部は、閉鎖されてもよく、配管の端部に圧力開放弁が設けられてもよい。
【００３４】
配管は、閉じた円形ループの形態であってもよい。
【００３５】
配管は、2つ以上の円形ループを含んでもよい。2つ以上のループは、互いに隣接していてもよい。2つ以上の円形ループは、液体がそこを通って流れることができるように接合される。
【００３６】
本発明の更なる態様によれば、液体処理を実行する方法が提供され、この方法は、上記段落に従うアセンブリを使用することと、配管内で液体を往復移動させることとを含む。
【００３７】
追加の液体がアキュムレータ容器内に供給されながら連続処理が実行されるように、液体の往復ポンピングは入口から離れる方向により大きくなるよう選択的に付勢されてもよい。
【００３８】
アセンブリは、1つ以上の液面センサからの信号に応答して、ポンピングが、容積式ポンプのアセンブリのいずれかの側に必要な液面を提供するようにいずれかの方向に付勢されるよう構成されてもよい。
【００３９】
この方法は、上昇した圧力で実施することができる。
【００４０】
液体処理は、連続反応であってもよい。
【００４１】
液体処理は、結晶化であってもよい。
【００４２】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の第1の態様またはその実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【００４３】
本発明のさらに別の態様によれば、上記の段落のいずれかに従う液体プロセスアセンブリを洗浄する方法であって、洗浄液をその往復ポンプ輸送によって配管を通して往復移動させることを含む方法が提供される。
【００４４】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の先の態様またはそれらの実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【００４５】
本発明は更に、液体プロセスアセンブリを洗浄するための機器を提供し、この機器は、配管を通して洗浄液を選択的に往復運動させるための容積式ポンプを含む。
【００４６】
機器は、洗浄が必要なときに、液体プロセスアセンブリに選択的に接続可能であってもよい。
【００４７】
機器は、液体プロセスアセンブリの一部を横切って選択的に接続可能なある長さの配管を含むことができ、容積式ポンプはパイプワークの長さに沿って途中まである。
【００４８】
リザーバは、配管の長さに沿って途中まで設けることができる。
【００４９】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の先の態様またはそれらの実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【００５０】
本発明の更なる態様によれば、流体プロセスアセンブリが提供され、当該アセンブリは、ある長さの配管と、配管を通じて選択的に往復運動する液体のための流体振動機器とを含む。
【００５１】
本出願で使用される流体プロセスという用語は、連続反応、半連続式反応、結晶化、連続結晶化、および化学連続反応を含むと考えられるべきである。
【００５２】
ある長さの配管は、管状装置であってもよい。ある長さの配管は、連続管状装置であってもよい。
【００５３】
アセンブリは、液体、液体混合物、液体−液体混合物、液体−固体混合物、液体−固体−気体混合物、または液体−気体混合物を処理することができる。
【００５４】
流体振動機器は、流体振動発生器または装置であってもよい。流体振動装置は、ある長さの配管に流体振動を発生させるように動作可能であってもよい。流体振動装置は、ある長さの配管における流体の往復運動を生成するように動作可能であってもよい。流体振動装置は、可逆ポンプであってもよい。
【００５５】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の先の態様またはそれらの実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【００５６】
本発明の更なる態様によれば、流体振動アセンブリが提供され、当該アセンブリは、ある長さの配管と、配管を通って液体を選択的に往復運動させる可逆ポンプとを含む。
【００５７】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の先の態様またはそれらの実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【００５８】
本発明の更なる態様によれば、ある長さの配管と、配管を通して液体を選択的に往復運動させるための可逆ポンプとを含む流体アセンブリが提供される。
【００５９】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の先の態様またはそれらの実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【００６０】
本発明の更なる態様によれば、振動アセンブリが提供され、当該アセンブリは、ある長さの配管と、配管を通って液体を選択的に往復運動させる可逆ポンプとを含む。
【００６１】
本発明のこの更なる態様の実施形態は、本発明の先の態様またはそれらの実施形態の1つ以上の構成を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明による第1の液体プロセスアセンブリの概略側面図である。
【図２】図1に類似する図であるが、本発明による第2の液体プロセスアセンブリの図である。
【図３】本発明によるアセンブリに使用可能な第1の容積式ポンプの概略断面側面図である。
【図４】図2に類似する図であるが、本発明に従うアセンブリに使用可能な第2の容積式ポンプの図である。
【図５】図1に類似する図であるが、本発明に従う第3の液体プロセスアセンブリの図である。
【図６】図1に類似する図であるが、本発明に従う第4の液体プロセスアセンブリの図である。
【図７】図1に類似する図であるが、本発明に従う第5の液体プロセスアセンブリの図である。
【図８】図1に類似する図であるが、本発明に従う第6の液体プロセスアセンブリの図である。
【図９】洗浄モードにおける本発明に従うアセンブリの概略側面図である。
【図１０】本発明に従う洗浄装置の図1に類似する図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図1は、例えば化学的連続反応において使用可能な第1の液体プロセスアセンブリ10を示す。液体プロセスアセンブリ10は、連続反応、半連続式反応、結晶化、連続結晶化および化学連続反応を実施するために使用されてもよい。
【００６４】
アセンブリ10は、液体、液体混合物、液体−液体混合物、液体−固体混合物、液体−固体−気体混合物または液体−気体混合物を含む流体を処理することができる。
【００６５】
第1のアセンブリ10は、重なり合う2つの扁平なS字形状の形態に輪郭形成される、ある長さの配管12(管状装置/連続管状装置)の形態の反応容器を含む。複数のバッフル14が、配管12の一部に図式的に示されている。バッフル14は、配管12内の液体に混合および乱流を生じさせるのに役立つ。ジャケット16も配管12の一部の周りに示されており、このようなジャケット16を、配管12の任意の部分に設けることができ、配管12の全長に設けることができることを理解されたい。ジャケット16は、配管12内で所要温度を維持するために使用することができる。
【００６６】
図1に示すように、配管12に沿ってジャケット16の直ぐ右側には、供給ポンプ20から通じる入口18が設けられ、このポンプ20は材料の供給源(図示せず)に接続される。入口18の右には、容積式ポンプ22が設けられている。ポンプ22の反対側のパイプ23は、液体材料で部分的に満たされた容器24に接続されている。一対の離間した液面センサ26が容器24の側面に設けられており、液面センサ26はポンプ22のためのコントローラ28に接続する。
【００６７】
容器24の上端部には、圧力センサ30が設けられている。圧力センサ30は、液体が往復運動するときの圧力変化を検出することができ、圧力センサ30は、測定された圧力に依存してポンプ22を制御するために使用することができるコントローラ28に接続される。液面レベルの変化を検出するために、高さ調整装置32も設けられている。
【００６８】
背圧解放弁33が、配管12の容器24に対して反対側の端部に設けられている。
【００６９】
以下にさらに説明するように、可逆ポンプ(流体振動装置／発生装置)は、アセンブリ10内の流体を振動させるように動作可能であってもよい。ポンプ22は、図3に示すような容積式回転ギアポンプの形態である。ポンプ22はチャンバ34を含み、チャンバ34は断面が2つの相互接続円の形状をしており、それぞれの円は歯車36を配置し、歯車36上の歯とチャンバ34の壁との間には僅かなスペースしかない。歯車36は、互いに逆方向に回転するように噛み合っている。制御部28にはサーボモータが設けられており、これにより、ポンプの方向間の迅速な変更が可能となり、ポンプが最大ポンプ速度に非常に迅速に達するようになる。
【００７０】
チャンバ輪郭内の2つの円の相互接続に隣接してチャンバ34内に入口38が設けられ、チャンバ34の反対側から出口40が設けられている。サーボモータによって駆動される非接触磁気駆動装置は、一方の歯車36を選択的に回転させ、他方の歯車36を逆方向に駆動することになる。磁気駆動装置が非接触であるため、駆動装置とそれぞれの歯車36との間にシールが必要なく、それによって、それがなければ、それらの間で少なくともある程度必然的に生じるであろう経時的漏れを防止する。
【００７１】
使用時には、アセンブリ10が充填されると、供給ポンプ20によって入口18を通って送られる液体が配管12および容器24に少なくとも部分的に充填され、容積式ポンプ22が動作して順次前後進ポンピングが行われ、その中の配管12の内外に液体が往復運動して配管12に乱流が生じ、反応が改善される。
【００７２】
容積式ポンプ22の往復運動の振動数は10Hz以下、特に6Hz以下及び特に3Hz以下とすることができるが、1Hzより大きくてもよい。しかしながら、他の適切な振動数を使用できることが理解されるべきである。
【００７３】
液面センサ26は容器24における液面42を検出し、液面42が所定の所要高さを超えまたは下回っていることが検出された場合、ポンプ22の連続的な前方および後方へのバイアスをそれぞれ修正して、容器24へのより多くの液体の出入りを喚起することができる。
【００７４】
反応は連続的に行うことができ、反応した液体は、定期的に又は連続的に配管12の遠端部を通って出る。アセンブリ10を洗浄する必要がある場合には、反応液を外部にポンピングすることができ、洗浄溶媒または他の液体をアセンブリ10内に供給し、容積式ポンプ22によって往復移動させて洗浄を行うことができる。洗浄が完了すると、使用済みの洗浄液をアセンブリ10からポンプで排出することができる。往復運動を伴う洗浄液の使用は、クリーニングがアセンブリ10を通って単に洗い流されまたはポンプで送り込まれる場合に、多量の洗浄液の使用を回避する。
【００７５】
図2は例えば、生成物を精製するための結晶化に使用可能な更なる液体プロセスアセンブリ44を示す。アセンブリ44は、以下に説明することを除いて、アセンブリ10と同様である。この場合、容器46は、供給ポンプ50を備えた上部入口48を備える供給容器の形態である。供給容器46は、供給入口48の反対側に通気口52を有する。インペラ54が、供給容器46内に提供され、供給容器46中での結晶化または沈降を実質的に防止する。
【００７６】
アセンブリ44は、第1のアセンブリ10と同様の方法で動作することができる。材料が配管12の遠端部から通過するときに、容積型ポンプ22は材料を供給容器46から離れるようにポンピングするようにバイアスされ、アセンブリ44には、供給容器46内のレベルを維持するために、入口48を通して材料が補給され又は材料が連続的に供給される。
【００７７】
図4は代替的なポンプ56を示している。これは歯車ポンプ／容積型ポンプ22と概ね類似しているが、歯車36ではなく、3つのローブ60をそれぞれ有する一対のローター58が設けられ、ローブ60は図示のように噛み合い、歯車ポンプ／容積型ポンプ22と類似した方法で動作する。
【００７８】
図5は、アセンブリ10に類似する配管12を備える第3のアセンブリ62を示す。この例では、供給ポンプ64を備えた供給入口63が、容積式ポンプ22の左側の配管12に設けられている。
【００７９】
容積式ポンプ22の供給入口62とは反対側に、アキュムレータ66が設けられ、アキュムレータ66は、そこを横切って延在するダイアフラム70を備える閉じた容器68の形態である。ガス72が、ダイアフラム70のポンプ22とは反対側に設けられている。
【００８０】
使用時に、液体がアキュムレータ66の中または外に圧送されるときに、液体はダイアフラム70を逆方向に屈曲させる。アキュムレータ66内のガス72は、平均プロセス圧力で供給され、アキュムレータ66内の液体の体積の変化によって生じる圧力の変化を吸収するのに役立つ。
【００８１】
図6は、一対の入口分岐部76がそこに延在する配管12を有する、第4のアセンブリ74を示す。各入口分岐部76は、それぞれの容積式ポンプ78に至る。ポンプ78の各々に対して、図6に示すように上方に、それぞれポンプ78と容器80との間に設けられた遮断弁82を有し液体が充填されたそれぞれの供給容器80が存在する。
【００８２】
ポンプ78の各々におけるコントローラ84が、ポンプ78を通る流れを往復するように配置されているが、液体がアセンブリ74を通過し配管12の遠端部から出るように、容器80から離れる流れがより大きい。ポンプ78は、それぞれの供給容器80内で材料の必要な比の混合を提供するために、異なるポンプ容積で動作することができる。いくつかの例では、ポンプ78の一方のみが振動を必要とするが、他方は単にアセンブリ74に液体を供給するだけであり得る。明らかに、3つ以上の材料を混合する必要がある場合、更なるポンプおよび供給容器を有する更なる分岐部が提供され得る。
【００８３】
図7は、バッチ処理に使用できる第5のアセンブリ86を示す。この例では、配管は閉じた円形ループ88の形態であり、ループ88を通して液体を往復ポンプで送る容積式ポンプ90を備えている。ループは更に、ジャケット92及びバッフル94を有する。
【００８４】
入口パイプ96は、弁98を介して液体供給源に接続された入口ポンプ100に接続するポンプ90の片側に設けられている。容積型ポンプ90の反対側には、バルブ104および背圧解放バルブ106に至る出口パイプ102が設けられ、バッチの処理が完了すると、容積型ポンプ90の圧送によってループ88を空にすることができる。容積式ポンプ90はまた、必要に応じて、入口パイプ96を通して供給される洗浄液でループ88を洗浄するために使用することもできる。
【００８５】
図8は、半連続システム上で使用可能な第6のアセンブリ108を示す。ここで、4つの隣接する円形ループ110にはそれぞれ、容積型ポンプ112が設けられている。図示のように、供給容器114は、ループ110の上方に配置され、撹拌、加圧または排出することができる。配管116は供給容器114から各ループ110の上部にそれぞれ延び、それぞれの弁118を通して各ループ110への入口を提供する。各ループ110は、材料が必要に応じて様々なループ110を順次通過することを可能にする、バルブ122によって制御される分岐部120を介して隣接する１つ以上のループ110に接続される。
【００８６】
各ループ110の下端部には出口124が設けられており、出口124にはそれぞれの弁126が設けられている。出口120は、処理された材料のために、更なるバルブ130を備えた主出口パイプ128に相互接続する。
【００８７】
使用時には、ループ110は全て、必要な滞留時間で同時に動作させることができる。あるいは、あるループ110が空にされ満たされる一方で他のループで処理を継続し得るために、複数のループ110は異なる時間に開始することができる。多段階構成を提供することができ、材料が例えば、右手ループ110に入り、次いで第1の処理段階の後、材料が次のループ110に供給され、次いで右手ループ110が再充填される。このような多段階プロセスにおいて必要とされる場合、材料は4つのループ110の全てを通って連続的に進行し得る。代替的に、材料はおそらくループ110の選択された対だけを通過させることができる。追加の又は代替の供給容器を設け、各ループ110に接続することもできる。
【００８８】
本発明はまた、液体プロセスアセンブリを洗浄するための構成を提供する。図9には、液体が本質的にアセンブリを通して単に流れまたはポンピングされる場合に必要とされる大量の液体無しに、配管を通して液体を往復移動させてクリーニングを生じさせることを可能にする容積式ポンプ134につながる供給容器132を備える、簡単な構成が示されている。
【００８９】
図10には例えば、処理ライン138を横切って定位置に恒久的に配置することができ、又は例えば様々なアセンブリに取り外し可能に接続することができる構成136が示されている。構成136は、ここでは液体を洗浄するためのリザーバ142と、液体を往復運動させるための容積式ポンプ144とを有するループ140を備える。リザーバ142からの洗浄液は、洗浄が必要なときに、処理ライン138を通るループ内で往復移動させることができる。
【００９０】
説明されるように、この配置は、処理ライン138にわたって適切な接続で選択的に接続することができ、または所定の位置に永久的に配置することができる。選択的な接続により、構成136は、多数の異なる処理ラインを洗浄するために使用することができる。場合によっては、ループ140内に収容されるリザーバを有する必要がないことがある。
【００９１】
このように、以前の構成と比較して多くの利点を提供する、液体プロセスアセンブリおよびそれを使用する方法が記載されている。回転往復動ポンプは、長期間信頼性があり、必要に応じて交互の方向に制御可能な往復動ポンピングを提供する。説明したように、非接触駆動のため、駆動部とポンプ内部の間にメカニカルシールを設ける必要がなくなり、それによってポンプからの漏れが発生する可能性が大幅に軽減される。
【００９２】
説明されるように、この構成はこのような構成の洗浄を容易に提供するが、従来の構成と比較して有意に減少した量の洗浄液の使用を伴う。
【００９３】
説明されるように、所定の位置に選択的に配置可能な洗浄構成を設けることができ、例えば、同じ構成を使用して、多数の異なるアセンブリを洗浄することができる。
【００９４】
広範囲の修正を行うことができ、上述の構成または他の構成の任意の組合せを使用することができることを理解されたい。ポンプは、異なる形態をとってもよく、例えばダイヤフラムポンプを使用することが可能であり得る。配管は、異なる構成を有する可能性がある。容器は、異なるように配置されてもよく、および／または追加のまたは異なる構成を含んでもよい。
【００９５】
上述の明細書では特に重要であると考えられる本発明の構成に注意を払うように努力しているが、出願人は、特に重点が置かれているかどうかにかかわらず、特許性のある構成、または前記の言及および／若しくは図示された構成の組み合わせに関して保護を主張することを理解されたい。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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