(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する遠心脱水機の運転にあたって、原液タンクから計量タンクに１バッチ分の混合液を排出し、この１バッチ分の混合液の重量を計測し、この混合液を遠心脱水機に投入して固体成分と液体成分とに分離し、分離された液体成分の重量を計測することで、分離前後の計測値の差から遠心脱水機内部の滞留量を算出することを特徴とする遠心脱水機における滞留量の測定方法。
【請求項２】
遠心脱水機内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機への混合液投入速度を変化させることを特徴とする、請求項１記載の遠心脱水機における滞留量の測定方法を用いた脱水制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する遠心脱水機の運転に関するものであり、特に遠心脱水機に対して投入した混合液の滞留量測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
医薬品、化学薬品等の製造において、固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する装置として遠心脱水機が用いられている。
このものは流出孔を形成したバスケットの側周にフィルタを張設し、このバスケットを高速回転させた状態で混合液を供給し、この混合液を固体成分と液体成分とに分離するというものである。
【０００３】
そして混合液の供給を行いながら運転し、所定重量の固体成分が得られた時点でバスケットの回転を停止して固体成分を取り出すものである。
このときバスケット内に位置する固体成分の重量を計る従来手法としては、遠心脱水機下部にロードセル等を具えることで遠心脱水機全体の重量（２〜４ｔ）を測定する方法が採られていたのであって、混合液の投入前後での測定値の差からバスケット内に位置する固体成分の重量を求めている。
【０００４】
しかしながら上記の手法によると、ロードセルは遠心脱水機の重量である２〜４ｔの測定能力を有するのに対し、一回の運転で得られる固体成分の重量が２０〜３０ｋｇと測定能力に対して微小であるため、測定誤差を少なくするためには高精度のロードセルを用いなければならず、このことがコスト低減を妨げる要因となっていた。
また所望重量の固体成分を得るために用いた混合液の量は把握することができず、混合液の管理のためには別途混合液タンクに計測器を具えなければならなかった。
また遠心脱水機にはバスケットを回転させるための機構を具えているため、振動が発生することは避けられず、この振動によってロードセルの測定精度を低下させていた。
【０００５】
【解決を試みた技術課題】
本発明はこのような背景からなされたものであって、バスケットへ投入した混合液量、分離された液体成分量等を高精度で測定し、バスケット内部の滞留量過剰による運転トラブルを避け、しかも製品を得るための工程全体でのロット管理、バリデーション対応等を可能にし、なお且つシステム全体のコストダウンを実現することのできる新規な遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法の開発を技術課題とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の遠心脱水機における滞留量の測定方法は、固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する遠心脱水機の運転にあたって、原液タンクから計量タンクに１バッチ分の混合液を排出し、この１バッチ分の混合液の重量を計測し、この混合液を遠心脱水機に投入して固体成分と液体成分とに分離し、分離された液体成分の重量を計測することで、分離前後の計測値の差から遠心脱水機内部の滞留量を算出することを特徴として成る。
この発明によれば、振動等に影響されないため、遠心脱水機（バスケット）内部の滞留量を正確に測定することができる。
【０００７】
また請求項２記載の、「請求項１記載の遠心脱水機における滞留量の測定方法」を用いた脱水制御方法は、遠心脱水機内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機への混合液投入速度を変化させることを特徴として成る。
この発明によれば、滞留量を所定の値に保った運転ができるので、混合液の過剰投入を防ぐことができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の適用される遠心脱水機１について説明した後、「遠心脱水機における滞留量の測定方法」について説明するとともに、これを用いた「脱水制御方法」について説明する。なお本明細書において「滞留量」とは、混合液、固体成分または液体成分の滞留量を意味するものである。
符号１は公知の遠心脱水機であって、このものは筐体１１の前端面中央に給液管１４を接続し、この給液管１４を筐体１１内にその先端を延ばした状態とする。また筐体１１の下方部に固体成分排出孔１２と液体成分排出孔１３とを形成して成る。
【０００９】
前記筐体１１内には遠心分離作用を直接担う遠心ドラム１５が設けられるものであって、この遠心ドラム１５は、外周で回転するバスケット１６と、その内側においてバスケット１６の回転と一体となって回転し、且つバスケット１６に対し軸方向にスライド自在に構成されたロータ１７とを具えて成る。
【００１０】
前記バスケット１６は底部がアウタシャフト１８の先端部に固定される円筒状部材であり、他端側は開放された形状を採る。そしてこのバスケット１６における周筒部は液体成分の流出する多数の流出孔を具えて成る。
【００１１】
また、前記アウタシャフト１８と軸芯を共通したインナシャフト１８ａの端部にロータ１７を一体に具えるのであり、このロータ１７はバスケット１６内に収納された状態、すなわち図１において実線で示す状態となったときにはバスケット１６の開放端部を実質的に閉蓋する構造をとるのであって、前記バスケット１６内で回転し、且つバスケット１６内に収容されている状態と、ここから抜け出した状態とを選択し得るように構成されて成る。
【００１２】
前記アウタシャフト１８にはそのほぼ中央部において長手方向において充分に長いキー溝を有するとともに、インナシャフト１８ａ側にはこのキー溝に嵌まり合うキーを有するのであり、両者によってアウタシャフト１８とインナシャフト１８ａとは一体となって回転し得るように構成されるとともに、回転状態を保ちながらもインナシャフト１８ａはアウタシャフト１８に対しスライド自在に移動できるように構成されている。
【００１３】
そしてこれらインナシャフト１８ａ及びアウタシャフト１８はモータＭから回転が伝達されるのであって、プーリ等を用いてアウタシャフト１８が回転駆動されるのであり、アウタシャフト１８とキーによって結合しているインナシャフト１８ａもそれに伴い回転する。
【００１４】
更に前記遠心ドラム１５におけるバスケット１６とロータ１７との間には混合液中の固体成分は通さず、液体成分のみを通すフィルタ１９を設ける。
【００１５】
本発明の適用される遠心脱水機１は以上述べたような構造を有するものであり、このものを用いた本発明の「遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法」について、以下に示す実施の形態を用いて説明する。
【００１６】
【実施の形態】
本発明の「遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法」は図１に示す系を用いて実現される。具体的には、混合液を収容するための原液タンク２と、１バッチ分の混合液を収容する計量タンク４とを直列に接続し、更に計量タンク４の排出口を前記遠心脱水機１における給液管１４に接続する。
また前記原液タンク２と計量タンク４との間にはバルブＶ1 を具え、前記計量タンク４と給液管１４との間には流量調整バルブ３及びポンプＰを具えて成る。
【００１７】
また前記計量タンク４には適宜の重量保持手段を具えるとともに、計量タンク４の重量を計測するロードセル５を具えて成る。
【００１８】
また前記遠心脱水機１の液体成分排出孔１３の下方には、タンク６を具えるのであり、このタンク６には適宜の重量保持手段を具えるとともに、計量タンク６の重量を計測するロードセル７を具えて成る。更にこのタンク６の排出口にはバルブＶ2 を具えた適宜の管路を接続する。
そして前記ロードセル５及びロードセル７の出力は制御盤２０に接続される。
【００１９】
以下上述の系を用いた「遠心脱水機における滞留量の測定方法」について説明するとともに、これを用いた「脱水制御方法」について説明する。
まず、バルブＶ1 を開放して、原料タンク２内に準備された固体成分と液体成分との混合液を、計量タンク４に投入するのであり、１バッチ分の投入が確認された時点でバルブＶ1 を閉鎖する。
【００２０】
なお計量タンク４に１バッチ分の混合液が投入されたことの判断は、ロードセル５の検出値によって制御盤２０により行われる。
そして遠心脱水機１におけるモータＭを起動して遠心ドラム１５を回転させた状態で、流量調整バルブ３を調整し、混合液を遠心ドラム１５内に供給する。
【００２１】
ロータ１７内に投入された混合液は、遠心力の作用を受けて液体成分のみがフィルタ１９から外部に排出され、バスケット１６における流出孔を経て、遠心ドラム１５の外部に排出され、これが液体成分排出孔１３から逐次排出される。
【００２２】
液体成分排出孔１３から排出された液体成分はタンク６に収容されるのであって、ロードセル７によってその重量が計測される。
制御盤２０は、ロードセル５とロードセル７とによる分離前後の計測値の差から遠心脱水機１内部の滞留量を算出する。
【００２３】
ここで前記遠心脱水機１に対して混合液を投入するにあたっては、上述した方法によって遠心脱水機１内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機１への混合液投入速度を変化させる。つまり遠心脱水機１内部の滞留量が、所定値より低い場合には混合液投入速度を速くし、所定値に近づくに従って混合液投入速度を遅くしてゆくのである。
【００２４】
そして脱水操作が終了した後、フィルタ１９の内周面に付着した状態で残留する固体成分を、インナシャフト１８ａが給液管１４側にスライドして、ロータ１７がバスケット１６から抜け出るような状態、すなわち図１に仮想線で示すような状態となる。このような状態ではフィルタ１９はあたかも裏返し状に反転され、固体成分を保持していた面が外側の面となり、このものが固体成分排出孔１２から取り出される。
【００２５】
【本発明に関連する参考例】
次に本発明の「遠心脱水機における滞留量の測定方法」と技術的思想において関連した参考例について説明する。
この参考例は図２に示す系を用いて実現されるものであり、具体的には、混合液を収容するための原液タンク２と、遠心脱水機１における給液管１４とを直列に接続する。
また前記原液タンク２と遠心脱水機１との間にはバルブＶ1 、流量調整バルブ３、積算流量計８及びポンプＰを具えて成る。
【００２６】
また前記遠心脱水機１の液体成分排出孔１３には管路を接続するとともに、この管路にはバルブＶ2 及び積算流量計９を具えて成る。
そして前記積算流量計８及び積算流量計９の出力は制御盤２０に接続される。
【００２７】
この参考例では、まず遠心脱水機１におけるモータＭを起動して遠心ドラム１５を回転させた状態でバルブＶ1 を開放し、更に流量調整バルブ３を開放して、原料タンク２内に準備された固体成分と液体成分との混合液を、遠心脱水機１に供給するのであり、この供給量は積算流量計８の検出値によって制御盤２０が判断する。
【００２８】
ロータ１７内に投入された混合液は、遠心力の作用を受けて液体成分のみがフィルタ１９から外部に排出され、バスケット１６における流出孔を経て、遠心ドラム１５の外部に排出され、これが液体成分排出孔１３から逐次排出される。
【００２９】
液体成分排出孔１３から排出された液体成分は積算流量計９によってその流量が計測される。
制御盤２０は、積算流量計８による計測値と、積算流量計９による計測値との差から遠心脱水機１内部の滞留量を算出する。
【００３０】
ここで前記遠心脱水機１に対して混合液を投入するにあたっては、上述した方法によって遠心脱水機１内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機１への混合液投入速度を変化させる。つまり遠心脱水機１内部の滞留量が、所定値より低い場合には混合液投入速度を速くし、所望値に近づくに従って混合液投入速度を遅くしてゆくのである。
【００３１】
そして脱水操作が終了した後、フィルタ１９の内周面に付着した状態で残留する固体成分を、インナシャフト１８ａが給液管１４側にスライドして、ロータ１７がバスケット１６から抜け出るような状態、すなわち図２に仮想線で示すような状態となる。このような状態ではフィルタ１９はあたかも裏返し状に反転され、固体成分を保持していた面が外側の面となり、このものが固体成分排出孔１２から取り出される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、バスケット１６へ投入した混合液量、分離された液体成分量等を高精度で測定し、バスケット１６内部の滞留量過剰による運転トラブルを避け、しかも製品を得るための工程全体でのロット管理、バリデーション対応等を可能にし、なお且つシステム全体のコストダウンを実現することのできる新規な「遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法」を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される遠心脱水機を用いた系の第一の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】  本発明に関連する参考例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１      遠心脱水機
２      原液タンク
３      流量調整バルブ
４      計量タンク
５      ロードセル
６      タンク
７      ロードセル
８      積算流量計
９      積算流量計
１１    筐体
１２    固体成分排出孔
１３    液体成分排出孔
１４    給液管
１５    遠心ドラム
１６    バスケット
１７    ロータ
１８    アウタシャフト
１８ａ  インナシャフト
１９    フィルタ
２０    制御盤
Ｍ      モータ
Ｐ      ポンプ
Ｖ1     バルブ
Ｖ2     バルブ
【図１】
0003978857.tif 000002
【図２】
0003978857.tif 000003