(57)【要約】  本発明は、ガス流から小型粒子を濾去することができる、自動クリーニング可能な濾過アセンブリー、前記濾過アセンブリー中への１個または複数の金属繊維の濾過要素の使用、噴霧乾燥装置中への前記濾過アセンブリーの使用に関する。本発明は更に、濾過アセンブリーをクリーニングするためのシステム、濾過アセンブリーおよびその中に含まれる濾過要素をクリーニングする方法並びに本発明の濾過アセンブリーを含んでなる噴霧乾燥装置に関する。【選択図】  図５Ｂ
2010521281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過室を区画し、ガス流入口およびガス流出口を含んでなるハウジング；
中空の内部をもち、そして濾過要素の外側が、流入口を通って濾過室に流入するガス流と連絡し、そして流入するガスが、ガス流出口に到達するために前記濾過要素を通過しなければならないようにハウジング内に配置されている、少なくとも１個の金属繊維の濾過要素；並びに
クリーニング中に、クリーニング手段が濾過要素の内部で軸方向に移動することができることを特徴とする、
濾過要素の内部にクリーニング液を導入するように配置された流出口をもつ、少なくとも１個のクリーニング手段；
を含んでなる、濾過アセンブリーに流入するガス流から固体粒子を濾去するための濾過アセンブリー。
【請求項２】
２個以上の濾過要素および２個以上のクリーニング手段を含んでなる、請求項１記載の濾過アセンブリー。
【請求項３】
金属繊維の濾過要素がステンレス鋼の金属繊維の濾過要素である、請求項１または２記載の濾過アセンブリー。
【請求項４】
ステンレス鋼の金属繊維の濾過要素がステンレス鋼の焼結された金属繊維の濾過要素である、請求項３記載の濾過アセンブリー。
【請求項５】
濾過要素が約０．２ミクロメーターの平均粒度をもつ粒子を保持することができる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項６】
濾過要素が濾過装置の底部に金属繊維の濾材を含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項７】
濾過要素が円筒状の濾過要素である、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項８】
濾過アセンブリーが、濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する更なるクリーニング手段を含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項９】
更なるクリーニング手段が、濾過アセンブリーのハウジング内に１個または複数の円形回路に配置された複数の噴霧ノズルまたは噴霧ボールを含んでなる、請求項８記載の濾過アセンブリー。
【請求項１０】
更なるクリーニング手段が、濾過アセンブリーの中央領域、下方領域または上方領域あるいは前記領域のあらゆる組み合わせにおいて、濾過アセンブリーのハウジングを通して延伸している、請求項８または９記載の濾過アセンブリー。
【請求項１１】
移動可能なクリーニング手段が、クリーニング液供給管の末端に接合された噴霧ノズルまたは噴霧ボールを含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項１２】
移動可能なクリーニング手段がふいごを含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項１３】
ふいごが濾過アセンブリーの上面に接合されている、請求項１２記載の濾過アセンブリ
ー。
【請求項１４】
更に、濾過要素の上方またはその内部に逆流ガス供給管を含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項１５】
濾過アセンブリーが更に、濾過アセンブリー内に適用のためのクリーニング手段にクリーニング液をポンプ送達するための手段、ポンプ送達手段とクリーニング手段間にクリーニング液を選択的に連絡させる手段、並びにクリーニングシステムの操作を自動制御するための手段、を含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項１６】
ガス流から約０．２ミクロメーター〜約１０ミクロメーターの範囲の平均粒度をもつ固体粒子を濾去するために適する、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項１７】
固体粒子が有効な製薬学的成分を含んでなる、前記請求項のいずれか１項に記載の濾過アセンブリー。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の濾過アセンブリーを含んでなる、噴霧乾燥装置。
【請求項１９】
ａ．クリーニング液をクリーニング手段から濾過要素の内部に誘導し、次に場合によ  
り、クリーニング液を濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸するクリーニン
グ手段から噴霧する、
ｂ．前記クリーニング手段へのクリーニング液の流れを停止する、
ｃ．濾過要素を乾燥させる、
工程を含んでなる、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の濾過アセンブリーをクリーニングする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス流から小型粒子を濾去することができる自動クリーニング可能な濾過アセンブリー、前記濾過アセンブリー内への１個または複数の金属繊維の濾過要素中の使用、噴霧乾燥装置内の前記濾過アセンブリーの使用に関する。本発明は更に、濾過アセンブリーをクリーニングにするためのシステム、濾過アセンブリーおよびその中に含まれる濾過要素をクリーニングする方法並びに本発明の濾過アセンブリーを含んでなる噴霧乾燥装置に関する。
【０００２】
ガス流が有効な製薬学的成分（ＡＰＩ）を担持する製薬学的適用を含む多数の異なる適用には、ガス流からの小型粒子の高効率の濾去が必要とされる。これは例えば噴霧乾燥機における事例である。従来の噴霧乾燥装置においては、熱乾燥ガスが例えばＨＥＰＡ濾過装置のような流入口濾過装置により濾過され、そして次に、例えば天井の空気分散装置のような空気分散装置を介して乾燥室に誘導される。供給物がそれを通してポンプで排出され、噴霧されるノズルは、例えば空気分散装置の中心におけるような乾燥室内に配置され、供給物の噴霧を容易にさせる。乾燥ガスは室からサイクロンに送られ、そこで噴霧乾燥された粉末が分離され、回収される。サイクロン内に保持されない微細粉末粒子は袋型濾過装置内に回収される。次にガスは、例えばＨＥＰＡ濾過装置のような流出口濾過装置を通過し、次に場合により、例えば溶媒を冷却／濃縮するためのシェルおよびチューブコンデンサーにそれを誘導することにより更に調整され、次にヒーターユニットに戻される。従来の噴霧乾燥装置のスキーム表示に対して図１が参照される。
【０００３】
前記にすでに説明されたように、袋型濾過装置の機能は、流出口ガスを介してサイクロンを流出する微細な噴霧乾燥粉末粒子を流出口ガスから分離することである。ガス流は袋型濾過装置の円筒状の室内に流入し、微細な粉末粒子が濾過袋の外面上に堆積する。ガス流は濾材を通過して、袋型濾過装置を流出する。重力または逆流ガスの脈動により、粒子は濾過アセンブリーまたは濾過袋の底部に落下し、そこで回収されることができる。
【０００４】
有効な製薬学的成分または薬剤を含んでなる組成物を意味する製薬学的組成物の生産に噴霧乾燥機を使用する時に、薬剤に対する作業員の暴露をできるだけ減少させることが重要である。これは、操作職員により実施される操作の量をできるだけ減少しなければならないことを意味する。従って、装置から濾過袋を取り外し、そして装置の外側でそれらをクリーニングする必要なしに、袋型濾過装置中の濾過袋をその場でクリーニングすることができる噴霧乾燥機が望ましい。この方法はまた、労力が少なくて済み、より経済的であろう。
噴霧乾燥工程において、噴霧乾燥された粉末の大部分はサイクロン下で回収され（＞９９％）、極く微細な粉末粒子のみが袋型濾過装置下に廃棄物として回収される。しかし、幾つかの適用、例えば鼻腔内スプレー用粉末に対しては、非常に小さい粒度をもつ粒子が望まれ、意図的に製造される。これらの微細粒子は、それらの低重量および低密度のためにサイクロン中で担体ガスから分離されないので、それらは袋型濾過装置下で回収されるであろう。これらの粒子が薬剤として使用される場合は、それらがＧＭＰ（Ｇｏｏｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ（良好な製造法））下で生産されることが要請される。ＧＭＰ指針に従うためには、その場でクリーニングすることができる、そしてそこでデッド・スポット（それらが到達することが困難なために、適切にクリーニングされることができない部分）が起らない濾過アセンブリーが望まれる。もちろん更に、高い効率の濾過（０．２ミクロメーターに至るまで）が望ましい。
【０００５】
現在、製薬学的使用のための噴霧乾燥機のための、市場に出回っている既存の袋型濾過装置はどれも、自動化した、その場のクリーニングシステムによりインサイチューで十分
にクリーニングすることができるものは存在しない。濾過アセンブリーの乾燥クリーニング用システムは知られている。これらのシステムにおいては、脈動空気ジェットが使用され：空気ジェットが濾過要素の内部に誘導され、そして各濾過要素が定期的時間間隔をおいて高圧空気ジェットで脈動される。この方法で、濾過要素は振動し、濾過装置の表面に堆積した粒子のケークが定期的に除去される。乾燥クリーニングのこの方法はまた、ブローバックとして知られる。しかし、この乾燥クリーニングは製薬学的製品のためのＧＭＰ指針に適合するには十分でないかも知れない。更に、その場の湿式クリーニングも望ましい。このような湿式クリーニングは、濾過アセンブリーの上部に、濾過要素の内部に液体を噴霧する噴霧装置を適用することにより達成することができる。
しかし、噴霧乾燥装置のための市販されている現在の濾過アセンブリーによると、前記の乾燥および湿式クリーニング法は問題を引き起こす。例えば、袋型濾過装置内部の濾過板に吊るされており、Ｇｏｒｅｔｅｘ（Ｒ）およびＴｅｆｌｏｎ（Ｒ）で製造されている濾過袋を使用すると、ブローバック法によりクリーニングされている時に、それらの囲み中で、袋に穴ができる可能性がある程度まで濾過袋が振動する。袋の内部へクリーニング溶液を噴霧することにより濾過袋を湿式クリーニングする場合は、袋型濾過装置がクリーニング溶液の重量下で破れるか、またはそれらが固定されている上部の板から外れる可能性がある。湿式クリーニングの代替法は袋型濾過装置アセンブリーを開放し、濾過袋を取り出し、濾過アセンブリーの外側でそれらを別にクリーニングすることである。これは時間のかかる方法であり、薬剤を含む噴霧乾燥した粉末に操作員を露出させるかも知れない。前記のように、この方法は製薬学的製品のＧＭＰ条件に適合するために十分には適さない。
【０００６】
ＧＭＰ指針と適合するためには、更に、濾過要素が噴霧乾燥粉末と接触するので、どんな望ましくない物質も、濾過要素がそれから製造されている材料から漏洩できないことも重要である。これは、濾過要素が有機溶媒に抵抗性でなければならないことを意味する。噴霧乾燥機中で再循環され、濾過要素上を通過するガス流、とりわけ窒素流は通常、高レベルの有機溶媒例えばエタノール、メチレンクロリド、アセトン、テトラヒドロフラン等を含んでいる。濾過要素の材料はこれらの溶媒の腐食性影響に耐えることができなければならない。
濾過要素はまた、数回のクリーニングサイクル後でもそれらの濾過性能を保持しなければならない。濾過要素はまた、クリーニング工程に抵抗性であり（例えばクリーニング工程中に破損または酸化を示してはならない）、そして、クリーニング用洗剤に抵抗性でなければならない。
濾過要素が準拠しなければならない更なる基準は：
・濾過装置上の少ない圧力低下：濾過装置上での圧力低下はシステム中の圧力蓄積を回避
するために低くなければならない（ガス流は装置のサイズに左右され、適切なガス流を
認知することは専門家の技術内にある）；
・温度：ガス流の温度は摂氏１８０度までであることができる。濾過要素の材料はこれら
の高温でその完全な状態（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を維持することができなければならな
い。
・濾過効率：濾過要素は、ガス流から０．２〜１０ミクロメーターの範囲の平均粒度をも
つ粉末粒子を濾去することができなければならない。
・薬剤等級−品質（ＦＤＡ承認材料）。
・高い効率の濾過（０．２ミクロメーターに至るまで）。
【０００７】
濾過アセンブリーは全体として完全にクリーニング可能でなければならないので、製品と接触するすべての部品がその場で完全にクリーニング可能であり、システムが完全にクリーニング可能でなければならない。これは、例えば、次の生産バッチ期間中に、望ましくない製品がシステム中に残留する二次感染が起ることを回避するための、ＧＭＰ指針に準拠するために必要である。濾過要素内のすべての領域が適切にクリーニングされるのに十分なクリーニング液の衝撃を受けないか、またはすべての領域がクリーニング液により到達され得ないために、クリーニング手段、例えば、噴霧ノズルが濾過要素の上方に配置されているか、またはクリーニング手段が濾過要素の内部の固定位置に配置されている濾
過アセンブリーの湿式クリーニングのためのシステムが、次善のクリーニングをもたらすことができる。その領域が更に噴霧ノズルから離される程、クリーニング液の衝撃は低くなり、これらの領域をクリーニングすることがより困難になる。
【０００８】
湿式クリーニングの既存の方法はまた、システムに圧力の蓄積を起こす可能性があり、それはそのシステムを感圧性装置には不適な方法にさせる。
【０００９】
噴霧乾燥装置の袋型濾過装置に従来使用されるＧｏｒｅｔｅｘ（Ｒ）−Ｔｅｆｌｏｎ（Ｒ）濾過袋は、例えばそれらが製薬学的噴霧乾燥工程に使用される有機溶媒に抵抗性でないため、それらが乾燥クリーニングを伴う噴霧乾燥工程に使用されるガス流（流入ガス流および逆流）に耐えないため、そしてそれらが湿式クリーニング法におけるクリーニング溶液で充満されると破損する可能性があるために、前記のインサイチューのＧＭＰクリーニング法に完全には適合しない。
【００１０】
今日、我々は、ＧＭＰに従ってその場でクリーニングすることができる、噴霧乾燥装置、とりわけ製薬学的組成物の生産に使用される噴霧乾燥装置の袋型濾過装置に使用のための濾過要素のような、金属繊維の濾過要素が前記の基準に適合し、従ってＧＭＰ条件に適合しなければならない濾過アセンブリーに使用することができることを発見した。クリーニング中、濾過要素の内部で軸方向に移動することができるクリーニング手段を提供することにより、デッド・ポイントが存在せず、濾過要素の全内部表面が適当なクリーニングを提供するために十分なクリーニング液の衝撃力を受けるために、クリーニング工程の効率が増加される。
更に、移動可能なクリーニング手段を与えるためのふいごの使用が、乾燥およびクリーニング期間のアセンブリーの完全な状態を確保する。濾過アセンブリーは気密性を保証する。別のクリーニング液供給管および弁の使用がクリーニングの効率を高める。
従って、本発明は、ガス流から固体粒子を濾去するための金属繊維の濾過要素を含み、その場でクリーニング可能な濾過アセンブリーに関する。我々は、クリーニング液を、濾過された粒子を含むこれらの金属繊維の濾過要素の外側に適用する時に、これが、濾取された粒子を濾過装置中により深く侵入させる（従って除去が更に困難になる）可能性があることを発見した。本発明の濾過アセンブリーは、クリーニング液を、正常なガス流に対して濾材を通って逆流で押し出すことによりこの問題を回避する。クリーニング液の衝撃力がクリーニングの主要な手段である。濾過装置上の製品の堆積物は内部の方から、濾過装置を押し出され、そのため高効率のクリーニングを与える。
【００１１】
クリーニング中、濾過要素の内部で軸方向に移動することができるクリーニング手段を使用することにより、クリーニング工程の効率は前記の通りに改善されるが、更に、濾過アセンブリー内の圧力蓄積が減少され、従って、クリーニングのこの方法は感圧性濾過アセンブリーに適する。これは、濾過アセンブリーが、減少された厚さをもつ材料から製造され、それが濾過アセンブリーおよび支持構造物の経費を低減することを可能にする。濾過アセンブリーは、減少した厚さをもつ材料から製造することができるので、アセンブリーはまた、加熱するためのエネルギー需要をも低減する（濾過アセンブリーを加熱することにより、濾過アセンブリー内のガスの凝縮が回避される）。
【００１２】
前記の方法を使用することにより、濾過アセンブリーはその場でクリーニング可能であり、全システムが、ガス流を濾過し（通常の操作）そして、システムを開放せずに、濾過装置および濾過ハウジングをクリーニングする（クリーニング相）ための両方に使用されることができ、それにより毒性の、攻撃的なまたは製薬学的物質の濾去を可能にする。
【背景技術】
【００１３】
特許文献１は板から延伸する複数の濾過要素をもつ濾過ユニットにつき記載している。濾過要素のその場のクリーニングは、加圧ガスの脈動と混合された、一連の幾つかの別々
の液体脈動でクリーニング液を供給することにより実施される（特許文献１参照）。特許文献２は、ガス流入口と流出口間に配置され、ガスがガス流出口に到達するために濾過装置を通過しなければならないように設置されたチューブ状の濾過装置を含む、混入ガスから粒状物または粉末状物質を分離するための装置につき記載している（特許文献２参照）。濾過装置の上方領域に配置された洗浄装置が提供され、それは、逆流ガス供給管内に同軸的にまたは同心円的に延伸する液体供給管の末端に接合されたノズルを含む。特許文献３は、濾過袋内部に配置され、細長い、管状の、柔軟な外側スカートを含んでなる懸吊手段を含んでなる濾過袋につき記載している（特許文献３参照）。そこでは異なる濾過袋の上方の位置に連続的に移動可能な噴霧ノズルが付いた移動可能なアームを含んでなる、濾過袋の内部に液体を適用するための手段が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第６，１４９，７１６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７９５，３５９号明細書
【特許文献３】国際公開出願第０１／０３８０８号パンフレット
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、噴霧乾燥装置のガス流から固体粒子を濾去するための濾過アセンブリー中への１個または複数の金属繊維の濾過要素の使用に関し、ここで該濾過アセンブリーは好適には、サイクロンを流出する流出ガス中に混入された噴霧乾燥粉末粒子を回収し、再生する（ｒｅｃｏｖｅｒ）ために適する。これらの１個または複数の濾過要素は流出空気から噴霧乾燥粉末粒子を分離するために使用される。分離された噴霧乾燥粉末粒子は好適には、約０．２ミクロメーター〜約１０ミクロメーターの範囲、更にとりわけ、０．５ミクロメーター〜１ミクロメーターの範囲の平均粒度（ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ）を有する。
本発明はまた、１個または複数の金属繊維の濾過要素を使用することにより、噴霧乾燥装置のサイクロンを流出する流出ガスから噴霧乾燥した粉末粒子を分離する方法に関し、ここで該濾過要素は噴霧乾燥装置の濾過アセンブリー中に含まれる。分離された噴霧乾燥粉末粒子は好適には、有効な製薬学的成分を含み、医薬の調製のために更に使用することができる。
【００１６】
本発明は更に、１個または複数の金属繊維の濾過要素を含んでなる噴霧乾燥装置中に使用のための濾過アセンブリーに関し、ここで該濾過アセンブリーは好適には、サイクロンを流出する流出ガス中に混入された噴霧乾燥された粉末粒子を回収し、再生するために適する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は従来の噴霧乾燥装置のスキーム表示を示す。
【図２】濾過アセンブリー中に濾過要素を固定するための濾過板（濾過要素の開口部の直径が示され、板の厚さが示される）および濾過要素（長さが示される）の実施態様を示す。
【図３Ａ−３Ｂ】濾過要素を濾過アセンブリー中に固定するための濾過板に取り付けられたフランジを伴う濾過要素の表示を示す。
【図４】濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する３個の噴霧手段のための円形ヘッダーのスキーム表示を示す。
【図５Ａ−５Ｂ】本発明に従う濾過アセンブリーの実施態様の垂直断面を示す。
【図６】図５ＡおよびＢの濾過アセンブリーの濾過板の上方の、上方領域における横断面を示す。
【図７】図５Ｂのクリーニング手段の詳細な垂直断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の濾過要素の好適な実施態様はステンレス鋼の金属繊維の濾過要素、とりわけ焼結された金属繊維の濾過要素である。本発明の濾過要素はなかでも、Ｂｅｋｉｆｌｏｗ（Ｒ）ＨＧ焼結金属繊維濾過要素（Ｂｅｋａｅｒｔ）を含んでなる。
ステンレス鋼の金属繊維の濾過要素、とりわけ、ステンレス鋼の焼結された金属繊維の濾過要素が何を意味するかは当業者には周知である。前記の基準をも満たすであろう濾過装置の材料は高温抵抗性合金、Ｎｉｃｋｅｌ  ａｎｄ  Ｎｉｃｋｅｌ合金である。適切な材料は３１６Ｌステンレス鋼、Ｉｎｃｏｎｅｌ  ６０１、Ａｌｌｏｙ  ＨＲまたはＦｅｃｒａｌｌｏｙである。
【００１９】
本発明の濾過アセンブリーに使用される金属繊維の濾過要素は好適にはチューブ状または円筒状であり、好適にはガス流から約０．２ミクロメーター以上の平均粒度をもつ粒子を保持することができ、従って、濾過要素は好適には、ガス流からの≧０．２ミクロメーターの平均粒度をもつ粒子を保持する。
【００２０】
本発明の金属繊維の濾過要素の具体的な実施態様は、該濾過要素の底部もまた濾材を含んでなる、チューブ状または円筒状の金属繊維の濾過要素である。従って、濾過要素の底部もまた、例えばＢｅｋｉｆｌｏｗ（Ｒ）ＨＧのような金属繊維の濾材を含んでなる。従って、円筒状濾過要素の側壁並びに底部は金属繊維の濾材でなる。これは、濾過要素の廃液性（ｄｒａｉｎａｂｉｌｉｔｙ）を増加し、それを、噴霧乾燥装置内、とりわけ製薬学的組成物の生産において使用される噴霧乾燥装置内の濾過アセンブリーまたは袋型濾過装置のような、その場でクリーニングされなければならない濾過アセンブリー内への使用に、より適したものにさせる。
【００２１】
本発明の具体的な実施態様において、濾過要素は、好適には濾過アセンブリーの上方領域内に配置された濾過板により、濾過アセンブリーのハウジング内に配置され、ここで該板は、その中に濾過要素を吊るすことができる（図２を参照）開口部を含む。濾過要素は好適には、フランジにより濾過板に取り外し可能に取り付けられ、それがインサイチューでのクリーニングを十分に許す。フランジは好適には、噴霧乾燥された粉末が濾過要素と濾過板間に侵入することを妨げる。従って、フランジは好適には濾過板または濾過装置フランジ内に組み込まれた１個または複数のシールを含んでなり、ここで該シールは好適にはｏ−リングのゴムシールである。図３Ａは、濾過要素が上面から濾過板中に挿入され、そして濾過要素がねじまたはボルトを使用して濾過板に固定されるようなフランジの例を示す。図３Ｂは、濾過要素が底部から濾過板に取り付けられ、濾過要素がネジ蓋を使用して濾過板に固定されるフランジの他の実施態様を示す。
自己クリーニング可能（ｓｅｌｆ  ｃｌｅａｎａｂｌｅ）な濾過アセンブリーに使用のためには、濾過板はそれらの機械的設計により完全な廃液性を可能にするように構成しなければならない。必要に応じて濾過要素の数を決定することは当業者の技術内にあると考えられる。
【００２２】
本発明は更に、濾過アセンブリーに流入するガス流から固体粒子を濾去するための自己クリーニング性（その場でクリーニング可能、インサイチューでクリーニング可能）の濾過アセンブリーに関し、ここで該濾過アセンブリーは少なくとも１個の濾過要素、好適には金属繊維の濾過要素、より好適には、例えばチューブ状または円筒状の金属繊維濾過要素のような、中空内部を有する金属繊維の濾過要素を含み、ここで、該濾過要素は、濾過要素の外側が、流入口を通って濾過室に流入するガス流と連絡し、そして流入ガスが該濾過要素を通過してガス流出口に到達しなければならないように、濾過アセンブリーのハウジング内に配置されている。とりわけ、本発明は、噴霧乾燥装置に使用のための、サイクロンを流出する流出ガス中に混入された噴霧乾燥された粉末粒子を回収し、再生するための濾過アセンブリーに関する。該濾過アセンブリーは１個または複数の金属繊維の濾過要素、とりわけステンレス鋼の金属繊維の濾過要素、更にとりわけ、濾過要素の底部もまた金属繊維の濾材でなり、そして前記濾過アセンブリー中に含まれる１個または複数の濾過
要素をクリーニングするための手段を更に含んでなる、チューブ状または円筒状の金属繊維の濾過要素を含んでなる。前記クリーニング手段は流出口を有し、流出口は好適には、濾過要素の内部にクリーニング液を導入または噴霧するように配置された、例えば噴霧ノズル、噴霧ボール、噴霧ランス、噴霧管、のような噴霧手段を含んでなる。クリーニング手段は好適には、移動可能なクリーニング手段、とりわけクリーニング中、濾過要素の内部で軸方向に移動可能なクリーニング手段である。従って、クリーニング手段はクリーニング中、濾過要素の内部を下方にまたは上下に徐々に移動することができる。本発明のクリーニング手段の具体的な実施態様は、移動可能な、クリーニング液の供給管の末端に接合された噴霧ノズルまたは噴霧ボールである（図５Ｂも参照されたい）。クリーニング手段の他の具体的な実施態様は、ランスまたは管の長さに沿って区画される噴霧点を有し、そして移動可能な、クリーニング液の供給管の末端に接合されている噴霧ランスまたは噴霧管である（図５Ａをも参照されたい）。クリーニング手段は好適には、管の末端に接合された噴霧ノズルまたは噴霧ボールを有するクリーニング液供給管を含んでなる。特定の濾過アセンブリーに対して最も適切なクリーニング手段を認知することは、当業者の技術の範囲内にあると考えられる。
軸方向に移動可能なクリーニング手段のアセンブリーを使用することにより、アセンブリー上の圧力を著しく増加することなしに、クリーニング液の衝撃力が濾過要素の全長にわたり使用される。クリーニング効率に対する衝撃力の重要な役割および移動可能なクリーニング手段によるこの力の最適化のために、クリーニング液の使用量およびアセンブリーに対する圧力は、既存のシステムに比較するとかなり減少させることができる。
【００２３】
濾過アセンブリーのクリーニング手段は更に、濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する１種または複数の、好適には複数のクリーニング手段、例えば、噴霧ノズルまたは噴霧ボールを含んでなることができる。前記クリーニング手段は、濾過アセンブリーおよびその濾過要素の十分なクリーニングを提供するためには、濾過アセンブリー中に含まれる濾過要素の外側および濾過アセンブリーの内側表面上にクリーニング液を噴霧することができる。濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸するクリーニング手段は好適には、濾過アセンブリーの中央領域に配置されるが、それらはまた、濾過アセンブリーの下方領域または上方領域に配置することもできる。噴霧ノズルまたは噴霧ボールの種類、数および位置は、濾過アセンブリーおよびその中に含まれる濾過要素の特定の形状に基づくであろう。当業者は最も適切な噴霧ノズルまたは噴霧ボールを選択することができると理解される。濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する噴霧ノズルまたは噴霧ボールは好適には、３個の噴霧手段に対する円形のヘッダーを示す図４に示されるように、アセンブリーの周囲に沿って分布される。１個の円に対する噴霧ノズルまたは噴霧ボールの数が変動してもよいことは理解される。より好適には、濾過アセンブリーは１種または複数の円形回路の、異なる円の位置で、濾過アセンブリーの中央領域のハウジングを通って延伸する複数の噴霧ノズルを含む。特定の濾過アセンブリーの十分なその場のＧＭＰクリーニングを提供するために必要とされる噴霧ノズルまたは噴霧ボールの数および必要な円形ヘッダーの数を認知することは当業者の知識内にある。濾過アセンブリーの下方領域、中央領域および上方領域は図４に示される。当業者はこれらの領域を容易に認知するであろう。クリーニング手段はその場でクリーニングするキッチン（ｋｉｔｃｈｅｎ）と接合することができ、クリーニングレシピーをプログラムすることができることは理解される。
【００２４】
図５Ａは垂直断面の本発明の濾過アセンブリーの実施態様を示す。ガス流から固体粒子を濾去するための濾過アセンブリーは、そこに濾過板（３）が固定される、濾過室（１）を区画するハウジングを含んでなる。この濾過板は濾過要素（５）の支持体である（図５Ａにおいては、簡略化の理由で３個のみの濾過要素が示されているが、濾過要素の数は必要に応じて変えることができることは理解される）。粉末粒子を含むガス流（矢印「Ａ」）は空気流入口（２）を通ってアセンブリーに流入する。ガス流は濾過要素により濾過され、清浄なガスとして空気流出口を通ってアセンブリーを流出する（流れ「Ｃ」）。粉末は底部の弁（６）を使用することにより、アセンブリーの底部で回収されて、粉末がアセンブリーを流出する結果をもたらすことができる（流れ「Ｂ」）。
クリーニング中、クリーニング液は、管の末端に噴霧ランス（８ａ）を含むクリーニング液供給管（８）を通って濾過要素の内部中へ押し出されて、内部から濾過装置をクリーニングし、そして濾過要素の外部から製品堆積物を除去する（図５Ａにおいては、明確化の理由で唯一本の噴霧ランスが示されるが、好適には、各濾過要素がクリーニング手段を有することが理解される）。クリーニング工程の効率を増すために、クリーニング手段は好適には、移動可能なクリーニング手段であり、クリーニング手段は濾過要素の内部で軸方向に移動することができ、従ってクリーニング液の衝撃によりクリーニングを最大化することができる。濾過要素の内部で移動可能なクリーニング手段を提供する実施態様に対しては、図５Ｂおよび図７が参照される。濾過アセンブリーの更なるクリーニングは、濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する、幾つかの噴霧ノズルまたは噴霧ボール（７）を使用して実施することができる。
【００２５】
図５Ｂは垂直断面における本発明の濾過アセンブリーの好適な実施態様を示す。ガス流から固体粒子を濾去するための濾過アセンブリーは、その中に濾過板（３）が固定されている、濾過室（１）を区画するハウジングを含んでなる。この濾過板は濾過要素（５）の支持体である（図５Ｂにおいては、明確化の理由で３個のみの濾過要素が示されているが、濾過要素の数は必要に応じて変動することができることは理解される）。空気流入口（２）を通って、粉末粒子を含むガス流（矢印「Ａ」）がアセンブリーに流入する。ガス流は濾過要素により濾過され、清浄なガスとして空気流出口（４）を通ってアセンブリーを流出する（流れ「Ｃ」）。粉末は底部の弁（６）を使用することにより、アセンブリーの底部で回収されて、粉末がアセンブリーを流出する（流れ「Ｂ」）結果をもたらすことができる。
クリーニング中にクリーニング液は、管の末端に噴霧ノズルまたは噴霧ボール（８ａ；図７）を含むクリーニング液供給管（８）を通って、濾過要素の内部に押し出されて、内部から濾過装置をクリーニングし、そして濾過要素の外部から製品の堆積物を除去する（図５Ｂにおいては、クリーニング液供給管の末端に噴霧ノズルまたは噴霧ボールを含んでなるクリーニング手段をそれぞれその内部に含む３個の濾過要素（５）が示されている）。クリーニング工程の効率を上げるために、クリーニング手段を濾過要素の内部で軸方向に移動して、クリーニング液の衝撃によるクリーニングを最大化することができる。濾過要素の内部で移動可能なクリーニング手段を提供する実施態様は、図５Ｂに、そして濾過アセンブリーの上面（ｔｏｐ）に取り付けられたふいご（１３）が示される図７において更に詳細に示される。これは、濾過アセンブリーの完全状態を維持しながら、濾過アセンブリー内部の、そして濾過要素中へのクリーニング手段の移動を許す。
ふいごはステンレス鋼、ＰＴＦＥまたは他の適した材料から製造することができる。主要なクリーニング液供給管は各管上に別の弁（１２）を使用して、別々にまたは合わせて使用することができる。これらの弁は好適には、アセンブリーの外側に配置され、それにより標準的弁の使用を許す。従って、クリーニングアセンブリーの形態に応じて、濾過要素は１個の主要液体供給管に対して、異なる噴霧ランス／噴霧ノズル／噴霧ボールを組み合わせることにより別個にまたはグループでクリーニングすることができる。濾過アセンブリーに流入するクリーニング液供給管は好適には、濾過アセンブリーの内部にデッド・スポットの発生を回避するために、限定数の管、より好適には１個の主要管（図５Ｂおよび７において８ａ４）に一緒にまとめて、移動を容易にし、そして弁機構をアセンブリーの外側に設置させる。この方法はクリーニング効率を高め、クリーニング液の消費を減少させる。
濾過アセンブリー内部で、供給管は図７に示されるように１個（８ａ１）または複数（８ａ２）の噴霧ノズル／噴霧ボールに水分をもたらすようにすることができる。濾過要素の内側に延伸している１本のクリーニング液供給管はまた、１個または複数の（８ａ３）噴霧ノズル／噴霧ボールを含んでもよい。濾過アセンブリーの更なるクリーニングは、濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する幾つかの噴霧ノズル／噴霧ボール（７）を使用して実施することができる。
【００２６】
図６は、図５ＡおよびＢの濾過アセンブリーの、濾過板の上方の上方領域における横断面を示す。それは、ガス流Ａを含む流入口、流出ガス流Ｃ、濾過要素（５）および濾過アセンブリーの上方領域をクリーニングするための噴霧ノズル／噴霧ボール（７）のための開口部をもつ濾過板（３）を示す。
【００２７】
操作中、工程ガスは流出口から濾過装置を通して空気を吸引するかまたは、流入口から濾過装置を通してガス流を押し出すことによりアセンブリーを通される。濾過要素はそれらの外部表面で粉末を遮断して、ガス流を通過させる。濾過要素上の粉末は重力により、または、濾過要素の内側をクリーニングするためのクリーニング手段、すなわち図５Ａの噴霧ランス（８）、または図７（５Ｂ）の噴霧ノズル／噴霧ボール（８ａ）を使用して、濾過要素を通して清浄なガスを脈動させることにより除去される。あるいはまた、濾過要素を通してガスを通すために適した濾過要素の上方またはその内部の別の管構造がこの目的のために提供され得、図５Ａおよび５Ｂを参照（９）されたい。このような管構造の例は、例えば脈動ジェットである。内部側から濾過要素を通してガスを通過させることにより濾過要素の外側から堆積物を除去するこの方法は、一般に「ブローバック」として知られ、そのガス管構造は一般に逆流ガス供給管として知られる。清浄なガスは好適には、別の逆流ガス供給管（９）、例えば別の脈動ジェットを使用することにより、濾過要素を通して脈動を与えられる。これは、ガス供給管を逆流に最適化させ、クリーニング手段をクリーニングに最適化させることができる。別個の逆流ガス供給管および別個のクリーニング液供給管の代表的構造は、そこでクリーニング液供給管が逆流ガス供給管内に軸方向にまたは同軸に配置されている構造である。別個の逆流ガス供給管および別個のクリーニング液供給管の、他の代表的構造は、その２本の管が相互に隣接して配置され、相互の内部にはない、図５Ａおよび５Ｂに示される構造である。
操作中いつでも、濾過工程を妨げることなく、底部の弁を使用して底部で粉末を回収することができる。
【００２８】
クリーニング中、クリーニング液（すなわち、水、溶媒または洗剤混合物）をクリーニング手段（図５Ａ、５Ｂおよび７の８および８ａ）を通って押し出して、クリーニング液の効果により、並びに要素上のクリーニング液の衝撃力の双方により、濾過要素の完全なクリーニングを許す。「清浄な」側から「汚れた」側へ、すなわち濾過要素の内部から濾過要素の外部へ濾過要素をクリーニングすることにより、他の設計に認めることができるような、小型粒子を外側表面から濾材の更に内部に押し込むことが回避される。クリーニング液の衝撃力により、小型粒子は濾過装置を通過し、濾過要素の外部から流出する。濾過要素の内部におけるクリーニング手段の軸方向の移動は、濾過アセンブリー上への圧力を著しく増加することなしに、濾過要素の全長にわたりクリーニング液の衝撃力が使用されることを可能にする。クリーニング効率に対するクリーニング液の衝撃力の重要な役割および移動性クリーニング手段によるこの衝撃力の最適化により、クリーニング液の使用量は既存システムに比較されると著しく減少させることができる。
濾過要素内の液体は濾過装置の壁および同一濾材からなる濾過要素の透過性底部を通って排出される。
移動性クリーニング手段はデッド・スポット（それらが到達困難なために適切にクリーニングされることができない部位）の発生を回避するようになっていることは理解できる。従って、濾過アセンブリーの特徴に従って最も効率的なクリーニング工程を得るために、クリーニング手段の最も適切な移動、および最も適切なクリーニング手段、例えば噴霧ノズルまたは噴霧ボールまたはランスを認知することは当業者の技術内にあると考えられる。例えば、長い濾過要素の効率的なクリーニングは、より短い濾過要素に比較すると、濾過要素の内部でクリーニング手段のより深い移動を必要とするであろう。これは、クリーニング手段のより長い移動距離を許すかまたはクリーニング液供給管上に２個以上の噴霧ボールまたはノズルを使用することにより達成することができる（図７、８ａ３）。後者はクリーニング手段の移動距離を限定し、そして従って濾過アセンブリーの上面部分の自由空間の必要を減少させながら、濾過要素のクリーニングを可能にする。
【００２９】
濾過要素のクリーニング後、アセンブリーは更に、濾過アセンブリーを通って延伸する噴霧ノズルまたは噴霧ボール（７）を使用してクリーニングすることができる。次に、濾過要素のクリーニングサイクルが再度続く。濾過要素およびアセンブリーをクリーニングする順序並びに必要なクリーニングサイクル数の決定は当業者の技術内にある。クリーニング液による数回のリンス後、噴霧ランス／噴霧ノズルを通して熱風を吹き付けることにより乾燥を開始する。濾材を通して空気を押し出すために、流入弁（１０）（図５ａおよびＢ）および流出弁（１１）（図５ＡおよびＢ）を閉めることができ、それがアセンブリーの上部に僅かな圧力蓄積を許す。これが濾過要素上に均一な負荷をかけて、構造的損傷を回避させ、均一な乾燥を確保する。アセンブリー全体の排出は底部の弁により実施されるであろう。
【００３０】
本発明は更に、本発明に従う濾過アセンブリーをクリーニングするためのシステムに関し、ここで該システムは、濾過要素の中空内部にクリーニング液を導入、例えば噴霧するように配置された流出口を有するクリーニング手段、および場合により、濾過アセンブリーのハウジングを通って延伸する１個または複数の、好適には複数の更なるクリーニング手段、濾過アセンブリー中に適用のための前記クリーニング手段へのクリーニング溶液のポンプ送達のための手段、ポンプ送達手段とクリーニング手段間にクリーニング液を選択的に連絡させるための手段、並びにクリーニングシステムの操作を自動制御するための手段を含んでなる。システムは好適には、クリーニング手段が、クリーニング中、濾過要素の内部で軸方向に移動することができることを特徴とする、濾過要素の中空内部にクリーニング液を導入、例えば噴霧するように配置された流出口を有するクリーニング手段を含んでなる。本発明はまた、濾過アセンブリーをクリーニングするための前記システムの使用に関する。本発明はまた、濾過アセンブリーが更に、濾過アセンブリー中への適用のために、クリーニング液をクリーニング手段にポンプ送達するための手段、ポンプ送達手段とクリーニング手段間にクリーニング液を選択的に連絡する手段、並びにクリーニングシステムの操作を自動制御するための手段を含んでなる、前記の濾過アセンブリーに関する。
【００３１】
本発明はまた、前記のような濾過アセンブリーを含んでなる、または前記のようなクリーニングシステムを含んでなる噴霧乾燥装置に関する。
【００３２】
本発明は更に、前記のような濾過アセンブリーの１個または複数の濾過要素をクリーニングする方法または前記のような濾過アセンブリーをクリーニングする方法に関し、ここで該方法は、
ａ．クリーニング手段から濾過要素の内部中へクリーニング液を導入、好適には噴霧し、場合により、次に、濾過アセンブリーのハウジングを通して延伸するクリーニング手段からクリーニング液を噴霧する工程、
ｂ．前記のクリーニング手段へのクリーニング溶液の流れを停止する工程、
ｃ．濾過要素を乾燥する工程、
を含んでなる。
【００３３】
ａ．項で使用されるクリーニング液は水、またはアルカリ洗剤溶液であるか、あるいは酸洗剤溶液または前記の異なるクリーニング液の有機溶媒混合物を連続的に、次々と使用することができる。これは、ａ．項のクリーニング液の噴霧が、例えば第１の水の噴霧、次にアルカリ洗剤溶液の噴霧、次にすすぎのための再度の水の噴霧、次に酸洗剤溶液の噴霧、次にすすぎのための再度の水の噴霧のような、幾つかの噴霧サイクルを伴うことができることを意味する。ｃ．項の乾燥工程は、アセンブリーの上部に僅かな圧力を構築することにより、システムに熱風を循環させることにより実施することができる。熱風および圧力を適用するためのシステムは当業者に知られており、本発明の濾過アセンブリーにそ
れらを設置する方法を認知することは当業者の技術範囲内にあると考えられる。
【００３４】
クリーニング溶液に対する抵抗性
前記のように、本発明の金属繊維の濾過装置の好適な実施態様はステンレス鋼の金属繊維濾過装置である。クリーニング工程中に使用される洗剤が金属ワイアに腐食効果をもつ可能性があるどうかを試験された。ワイアは、腐食を受ける可能性がある広い表面を有する。従って、Ｂｅｋｉｆｌｏｗ（Ｒ）−材料のサンプルをクリーニング洗剤と接触させる実験を実施した。理論的実験はクリーニング工程（すすぎ、異なる洗剤、乾燥、・・・を含む）を模擬するものであろうが、ストレス条件下の、すなわち、材料を、長時間にわたり（通常のクリーニング中には通常１５分の接触時間が使用される場合に数時間または数日間）最大の腐食作用をもつ洗剤と接触させることにより、サンプルを試験することに決定された。
【実施例１】
【００３５】
室温におけるアルカリストレス条件
アルカリ洗剤溶液の組成：
１．２％（ｖ／ｖ）Ｃｏｓａ  ＣＩＰ  ９２（Ｈｅｎｋｅｌ）
０．８％（ｖ／ｖ）Ｃｏｓａ  ＰＵＲ  ８４（Ｈｅｎｋｅｌ）
【００３６】
方法
１．２ｍｌのＣｏｓａ  ＣＩＰ  ９２＋０．８ｍｌのＣｏｓａ  ＰＵＲ  ８４の混合物を１００ｍｌになるまで脱塩水で希釈した。
Ｂｅｋｉｆｌｏｗ（Ｒ）−材料の１片（２５×５０ｍｍ）を下表中に明記された時間、洗剤溶液と接触させた。明記された時点で立体顕微鏡による観察を実施して腐食を観察した。
【００３７】
【表１】
2010521281.tif 000003
【００３８】
結果：
２９時間の長期（異常な）の接触時間後でも、腐食は認められなかった。
【実施例２】
【００３９】
７０℃におけるアルカリストレス条件
アルカリ洗剤溶液の組成：
１．２％（ｖ／ｖ）Ｃｏｓａ  ＣＩＰ  ９２（Ｈｅｎｋｅｌ）
０．８％（ｖ／ｖ）Ｃｏｓａ  ＰＵＲ  ８４（Ｈｅｎｋｅｌ）
【００４０】
方法
１．２ｍｌのＣｏｓａ  ＣＩＰ  ９２＋０．８ｍｌのＣｏｓａ  ＰＵＲ  ８４の混合物
を１００ｍｌになるまで脱塩水で希釈した。
水浴を７０℃で設置した。Ｂｅｋｉｆｌｏｗ（Ｒ）−材料の１片（２０×５０ｍｍ）を洗剤溶液と接触させ、水浴中に入れた。明記された時点で立体顕微鏡による観察を実施して腐食を観察した。
【００４１】
【表２】
2010521281.tif 000004
【００４２】
結果：
７０℃で７時間の接触時間後（これは通常のクリーニング工程中、通常の接触時間（１５分）より約３０倍長い）に、腐食は認められなかった。
【００４３】
以上は本発明の原則を表すだけであると考えられると理解することができる。更に、多数の改変および変更が当業者には容易に考え付かれるであろうが、本発明を、本明細書に示され、記載された正確な構造および操作に限定することは望まれず、そして従って、すべての適切な改変物および同等物が本発明の範囲内に入るものと訴えることができ、本発明は種々の形態で具体化することができる。従って、本明細書に開示された特定の詳細は、実質的にあらゆる適切に詳述されたシステム、構造または方法に本発明を使用するように、当業者に教示するための代表的基礎である。従って、本発明の濾過アセンブリーは噴霧乾燥装置における使用に限定して考えてはならない。該濾過アセンブリーは、ガス流からの固体粒子の濾去が望まれるあらゆる装置に組み入れることができる。更に、濾過要素のような用語はまた、濾過カートリッジまたは濾過袋を含むことを理解しなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2010521281.tif 000008
【図４】
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【図５Ａ】
2010521281.tif 000010
【図５Ｂ】
2010521281.tif 000011
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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