(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、そのチューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その筒状の成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させてチューブ内において筒状の乾燥バルクに凍結乾燥により筒状の乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの下端側に排出口を設け、そのチューブの内壁面には、圧縮したエアーまたはガスをチューブの内腔に向けて噴出するジェットノズルを配設して、そのチューブ内壁面に筒状に凍結させて凍結乾燥させた液材料の筒状の乾燥バルクを、それの外周面側から吹き付ける前記ジェットノズルの噴気流によりチューブ内において破砕するようにしたことを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項２】
内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、そのチューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その筒状の成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させて凍結乾燥により筒状の乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの下端側に排出口を設け、そのチューブの内腔の軸芯部位には、そのチューブの内壁面に向け加圧したエアーまたはガスを噴出せしめるジェットノズルを設けて、そのチューブ内壁面に凍結させて凍結乾燥した液材料の筒状の乾燥バルクを、それの内周面側から吹き付ける前記ジェットノズルよりの噴気流によりチューブ内において粉砕するようにしたことを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項３】
チューブの上端側乃至その上端側に接続するダクトに、加圧したエアーまたはガスを吐出せしめる圧風ノズルを、それから吐出する圧風がチューブの内腔を上方から下方の排出口に向けて吹き流れるように設けて、チューブ内に設けるジェットノズルの噴気流によるチューブ内に凍結させて凍結乾燥させた液材料の成型凍結体の粉砕が、チューブ内を圧風ノズルにより圧風が上方から下方に吹き流れる圧風の流れ内において行われるようにすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項４】
内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、チューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させてそれを凍結乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの下端側に、チューブ内に凍結して乾燥し終えた成型凍結体の下縁に当接してその成型凍結体を支承する漏斗状の傾斜壁を装設し、その傾斜壁の壁面またはその傾斜壁の上方におけるチューブの内壁面の下端部位に、その傾斜壁に下縁側が支承される乾燥済みの成型凍結体に対し圧縮したエアーまたはガスの噴気流を噴出せしめるジェットノズルを装設し、その傾斜壁の傾斜下降側に排出口を設けて、乾燥し終えた成型凍結体をチューブ内において、それの下端側からジェットノズルの噴気流により順次破砕して排出口から排出せしめることを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項５】
チューブの上端側乃至その上端側に接続するダクトに、加圧したエアーまたはガスを吐出する圧風が上方からチューブ内腔および漏斗状の傾斜壁の内腔を経て排出口に吹き流れるように設けて、チューブ内に凍結させて凍結乾燥させた成型凍結体を、それの下端側からジェットノズルの噴気流により順次行う破砕が、圧風ノズルによりチューブ内および漏斗状の傾斜壁内を上方から排出口に向け吹き流れる圧風の流れ内において行われるようにすることを特徴とする請求項４記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項６】
内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、そのチューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その筒状の成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させて凍結乾燥により筒状の乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの開口が開設された下端側に、底部に排出口を設けた筒状のチャンバーを接続し、前記チャンバーには、それの内面側に、圧縮したエアーまたはガスの噴気流を噴出せしめるジェットノズルを装設して、チューブ内に筒状に凍結させて凍結乾燥した液材料の筒状の乾燥バルクを、そのジェットノズルから噴出する噴気流の圧力およびその噴気流によりチャンバー内において粉砕せしめることを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項７】
チューブの上端側乃至そこに接続するダクトに、加圧したエアーまたはガスを吐出せしめる圧風ノズルを、それから吐出する圧風が上方からチューブ内腔およびチャンバーの内腔を経て排出口に吹き流れるように設けて、チャンバーの内面側に設けるジェットノズルの噴気流による成型凍結体の破砕が、この圧風ノズルから吐出されてチューブ内およびチャンバー内を上方から下方に吹き流れる圧風の流れの中において行われるようにすることを特徴とする請求項６記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項８】
チューブの下端側の部位またはチューブに接続するチャンバーの上端側の部位に、チューブ内に凍結して乾燥し終えた成型凍結体の下縁に当接してその成型凍結体を支承する漏斗状の傾斜壁を装設し、その傾斜壁の壁面またはその傾斜壁の上方位置に、その傾斜壁に下縁側が支承される乾燥済みの成型凍結体に対し圧縮したエアーまたはガスの噴気流を噴出せしめるジェットノズルを装設しておくことを特徴とする請求項１または請求項２記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項９】
漏斗状の傾斜壁の壁面またはその傾斜壁の上方に配位して装設するジェットノズルを、それから噴出する噴気流の方向が、成型凍結体の周面の接線方向およびその成型凍結体の放射方向に対して傾斜する角度に設定して装設することを特徴とする請求項４記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項１０】
漏斗状の傾斜壁の壁面またはその傾斜壁の上方に配位して装設しておくジェットノズルを、それからの噴気流を噴出する作動が、所定の時間をおいて間欠的に行われるように制御しておくことを特徴とする請求項４または請求項５記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項１１】
チューブの下端側の部位またはチャンバーの上端側の部位に、チューブ内に凍結して乾燥し終えた成型凍結体の下縁側を支承するよう設ける漏斗状の傾斜壁を、それの縮径する下端縁が、チャンバーの内径を絞るオリフィスを形成するようにしたことを特徴とする請求項４記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項１２】
チャンバーの胴部の内壁面に設けるジェットノズルを、それから噴出する噴気流が、チャンバーの内壁面に向かうように傾斜させて設け、チャンバー内にそれの内壁面に沿って旋回する旋回気流を形成して、チューブ内腔から落下してくる乾燥し終えた成型凍結体を、噴気流の直接の衝突による破砕と共に旋回気流により浮遊回動させて破砕物同志の衝突による破砕とチャンバーの内壁面への衝突による破砕を行わせて粉砕することを特徴とする請求項３記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項１３】
チューブの下端側に接続する筒状のチャンバーを、下方に向かい内径が次第に拡径する截頭円錐形状に形成して、チャンバー内をジェットノズルからの噴気流により浮遊旋回する乾燥し終えた成型凍結体の破砕物を、チャンバーの内壁面の傾斜により底部側に誘導させるようにすることを特徴とする請求項３記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項１４】
チャンバーの底部に、装脱自在に底板を設けて、その底板の一部に排出口を中心部位に開設し、かつ、その底板は、排出口を中心部位に開設したものから順次周縁に寄る部位に開設したものとして多種類を用意し、それら底板の脱着交換により排出口の位置を変更して、チャンバー内における乾燥し終えた成型凍結体の粉砕度を可調としたことを特徴とする請求項３記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【請求項１５】
チューブの下端側またはそれに接続するチャンバーの底部に設ける排出口に、風輸用の搬送管を接続して、チャンバー内において、ジェットノズルの噴気流により破砕した乾燥ずみの成型凍結体の粉砕物を、そのジェットノズルの噴気流による噴風によって、搬送管により空輸するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、食品・薬品等を液状に調整して、凍結乾燥機の乾燥庫（乾燥室）により凍結乾燥する乾燥手段において、乾燥し終えた液材料の乾燥バルクを、粉末に粉砕処理する食品・薬品類の乾燥バルクの粉砕装置についての改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品・薬品等の原材料を液材料に調整し、それを凍結させて、凍結乾燥機により凍結乾燥した液材料の乾燥品（乾燥バルク）を粉末に粉砕する手段は、従前にあっては、通常、調整した液材料をトレー等の容器に充填して、その容器ごと、凍結乾燥機の乾燥庫（乾燥室）に装入してその容器内に凍結させ、その凍結した液材料に、真空下において昇華熱を供給して材料内水分を昇華させ、その水蒸気を乾燥庫に通ずる真空排気系のコールドラップに捕集させることで凍結乾燥し、これにより乾燥し終えた液材料の乾燥品を、容器ごと乾燥庫から搬出して、その容器から乾燥品を乾燥バルクとして外部に放出させ、この乾燥バルクを、粉砕装置に投入して粉末に粉砕処理するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、凍結乾燥機により凍結乾燥した食品・薬品類の液材料の乾燥品の粉砕手段は、得られる粉末製品について、無菌の保持と汚染ハザード防止とを保障するには、凍結乾燥機の乾燥庫に対する液材料の装入を、外部と遮断した状態で行ったとしても、凍結乾燥機の乾燥庫から乾し上げた乾燥品を容器ごと搬出する工程、搬出した容器から乾燥品をバルクの形態に取り出す工程、ならびに取り出した乾燥バルクを粉砕装置の取入口に投入していく工程の各工程を、外部に対し遮断した状態で行わなければならず、この点が厄介な問題がある。
【０００４】
また、乾燥し終えた液材料の乾燥バルクを凍結乾燥機の乾燥庫内において粉砕することは、現実には凍結乾燥機の構造上、殆ど不可能であり、これを望むのが無理な問題がある。
【０００５】
本発明は、従来手段に生じている上述の問題を解決するためになされたものであって、実質的には、凍結乾燥機の機体内において凍結乾燥した液材料の乾燥バルクの粉砕が行えるようにする新たな手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明手段は、凍結乾燥機の構造および乾燥し終えた液材料の乾燥バルクの形状・性状について種々の検討を加えて得られた知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
即ち、凍結乾燥機は、それの乾燥庫を、直立円筒状のチューブに形成して、そのチューブの内壁面に液材料を中空の円筒状の成型凍結体に凍結させるようにし、これの材料内水分を真空下において昇華させ、その水蒸気を、チューブの上端側に接続する真空排気系によるコールドトラップにより捕集せしめて凍結乾燥させるようにすれば、チューブ内において乾燥し終えた円筒状の成型凍結体の乾燥品が、自重により簡単にチューブ内から下方に落下してくるようになること、そしてこのチューブ内において乾燥し終えた成型凍結体の乾燥品（乾燥バルク）が著しく脆弱で、僅かの衝撃を与えることで簡単に破砕されるようになり、ジェットノズルから噴出させる圧風の吹き付けによっても、粉末にまで粉砕していくのが可能であるという知見が得られた。
【０００８】
そこで、凍結乾燥機の乾燥庫とする直立円筒状のチューブの下端側に、そのチューブ内において、中空の筒状に凍結した液材料の成型凍結体の凍結乾燥が終えたときに下方に向けて開放させ得る排出口を設けておき、チューブ内での液材料の成型凍結体の乾燥が終えたところで、チューブ内で乾燥し終えた液材料の成型凍結体に対し、チューブの軸芯部位またはチューブの筒壁の内壁面に設けておくジェットノズルから噴出させる噴流を、その筒状の成型凍結体の内腔側または外周側から吹き付けるようにしたところ、この乾燥し終えた液材料の成型凍結体が、チューブ内において破砕・粉砕されて、チューブの下端側の排出口から取り出せるようになる、という結果が得られた。
【０００９】
そして、このとき、凍結乾燥機の乾燥庫とする直立円筒状のチューブの上端側乃至その上端側に接続するダクトの基端側に、加圧されたエアーまたはガスの圧風を吐出する圧風ノズルを、それから吐出される圧風がチューブ内を上方から下方に吹き流れるように設けておいて、チューブ内での液材料の成型凍結体の凍結乾燥が終えたところで、この圧風ノズルを作動させて圧風がチューブ内を排出口に向け吹き流れる状態として、チューブの内腔の軸芯部位またはチューブの筒壁の内壁面に設けておくジェットノズルから噴気流を噴出させて乾燥し終えている成型凍結体の破砕を行わすようにしたところ、チューブ内で粉砕された成型凍結体の粉砕処理物が、チューブの下端側の排出口から排出されている圧風の排気とと共に外部に効率よく取り出されるようになる、という結果が得られた。
【００１０】
このことから、本発明においては、上述の目的を達成するための手段として、請求項１に記載した、内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、そのチューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その筒状の成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させてチューブ内において筒状の乾燥バルクに凍結乾燥により筒状の乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの下端側に排出口を設け、そのチューブの内壁面には、圧縮したエアーまたはガスをチューブの内腔に向けて噴出するジェットノズルを配設して、そのチューブ内壁面に筒状に凍結させて凍結乾燥させた液材料の筒状の乾燥バルクを、それの外周面側から吹き付ける前記ジェットノズルの噴気流によりチューブ内において破砕するようにしたことを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起し、
【００１１】
また、請求項２に記載した、内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、そのチューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その筒状の成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させて凍結乾燥により筒状の乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの下端側に排出口を設け、そのチューブの内腔の軸芯部位には、そのチューブの内壁面に向け加圧したエアーまたはガスを噴出せしめるジェットノズルを設けて、そのチューブ内壁面に凍結させて凍結乾燥した液材料の筒状の乾燥バルクを、それの内周面側から吹き付ける前記ジェットノズルよりの噴気流によりチューブ内において粉砕するようにしたことを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起し、
【００１２】
また、請求項３に記載した、チューブの上端側乃至その上端側に接続するダクトに、加圧したエアーまたはガスを吐出せしめる圧風ノズルを、それから吐出する圧風がチューブの内腔を上方から下方の排出口に向けて吹き流れるように設けて、チューブ内に設けるジェットノズルの噴気流によるチューブ内に凍結させて凍結乾燥させた液材料の成型凍結体の粉砕が、チューブ内を圧風ノズルにより圧風が上方から下方に吹き流れる圧風の流れ内において行われるようにすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起するものである。
【００１３】
さらに、チューブの下端側には、チューブ内に凍結させて乾燥し終えた成型凍結体の下縁側に下方から当接して支承する漏斗状の傾斜壁を設けて、この傾斜壁の下端側に排出口を設けておき、この傾斜壁の壁面上乃至はこの傾斜壁のすぐ上方位置におけるチューブの内壁面に、成型凍結体を噴気流により破砕・粉砕するためのジェットノズルを装設して、これの噴気流が、漏斗状の傾斜壁に支承される成型凍結体の下端の裾部に対して吹き付けられていくようにしたところ、成型凍結体が下端部の破砕により下降してきて、下端側から順次破砕・粉砕され、その破砕処理物が排出口から取り出されるようになる結果が得られたこと、
【００１４】
そして、このとき、チューブの上端側乃至ダクトの基端側に圧風ノズルを設けて、上述のジェットノズルの噴気流による成型凍結体の破砕・粉砕が、チューブ内を排出口に向けて吹き流れる圧風ノズルよりの圧風の流れの中で行われるようにしたところ、排出口からの粉砕物の取り出しが効率的になる、という結果が得られた。
【００１５】
このことから、本発明においては、請求項４に記載した、内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、チューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させてそれを凍結乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの下端側に、チューブ内に凍結して乾燥し終えた成型凍結体の下縁に当接してその成型凍結体を支承する漏斗状の傾斜壁を装設し、その傾斜壁の壁面またはその傾斜壁の上方におけるチューブの内壁面の下端部位に、その傾斜壁に下縁側が支承される乾燥済みの成型凍結体に対し圧縮したエアーまたはガスの噴気流を噴出せしめるジェットノズルを装設し、その傾斜壁の傾斜下降側に排出口を設けて、乾燥し終えた成型凍結体をチューブ内において、それの下端側からジェットノズルの噴気流により順次破砕して排出口から排出せしめることを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起し、
【００１６】
また、これに併せて請求項５に記載した、チューブの上端側乃至その上端側に接続するダクトに、加圧したエアーまたはガスを吐出する圧風が上方からチューブ内腔および漏斗状の傾斜壁の内腔を経て排出口に吹き流れるように設けて、チューブ内に凍結させて凍結乾燥させた成型凍結体を、それの下端側からジェットノズルの噴気流により順次行う破砕が、圧風ノズルによりチューブ内および漏斗状の傾斜壁内を上方から排出口に向け吹き流れる圧風の流れ内において行われるようにすることを特徴とする請求項４記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起するものである。
【００１７】
さらにまた、チューブの下方に開口を開放させて下端側の開口には、筒状のチャンバーを接続し、それの底部に排出口を設けて、このチャンバーの内面側に、加圧したエアーまたはガスを噴出せしめるジェットノズルを装設しておいて、チューブ内で乾燥し終えた液材料の成型凍結体が、チューブ内からこのチャンバー内に落下してきたところに、ジェットノズルからの噴気流を浴びせるようにすれば、成型凍結体の破砕・粉砕物がチャンバー内を旋回しながら破砕・粉砕物同志の衝突およびチャンバーの内壁面への衝突による破砕・粉砕を受けながら噴気流により破砕・粉砕されていくようになって、破砕・粉砕が効率的に行える、という結果が得られた。
【００１８】
そして、このとき、チューブの上端側乃至ダクトの基端側に圧風ノズルを設けて、これよりの圧風がチューブ内腔からチャンバー内腔を経て排出口に吹き流れるようにしておけば、粉砕物がチューブ側への逆流がないようにして、効率よく排出し得る結果が得られた。
【００１９】
そして、このことから、上述の目的を達成するための手段として、請求項６に記載した、内壁面に液材料を凍結させる直立円筒状のチューブと、そのチューブの外周を囲い内部に熱媒体を循環させるジャケットと、そのチューブの上端側に接続する真空排気系に通ずるダクトとからなり、液材料をチューブの内壁面に筒状の成型凍結体として凍結させ、その筒状の成型凍結体の材料内水分を真空下において昇華させて凍結乾燥により筒状の乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥装置において、それのチューブの開口が開設された下端側に、底部に排出口を設けた筒状のチャンバーを接続し、前記チャンバーには、それの内面側に、圧縮したエアーまたはガスの噴気流を噴出せしめるジェットノズルを装設して、チューブ内に筒状に凍結させて凍結乾燥した液材料の筒状の乾燥バルクを、そのジェットノズルから噴出する噴気流の圧力およびその噴気流によりチャンバー内において粉砕せしめることを特徴とする食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起し、また、これに併せて請求項７に記載した、チューブの上端側乃至そこに接続するダクトに、加圧したエアーまたはガスを吐出せしめる圧風ノズルを、それから吐出する圧風が上方からチューブ内腔およびチャンバーの内腔を経て排出口に吹き流れるように設けて、チャンバーの内面側に設けるジェットノズルの噴気流による成型凍結体の破砕が、この圧風ノズルから吐出されてチューブ内およびチャンバー内を上方から下方に吹き流れる圧風の流れの中において行われるようにすることを特徴とする請求項６記載の食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を提起するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明手段による凍結乾燥した食品・薬品類の乾燥バルクの粉砕装置は、液材料を乾燥バルクに乾燥させる凍結乾燥機には、液材料を直立円筒状のチューブの内壁面に円筒状に凍結させて、それを真空下において昇華熱を供給することで凍結乾燥させる形態の凍結乾燥機を用い、この凍結乾燥機の乾燥庫となる直立円筒状のチューブと組み合わせた態様に構成する。
【００２１】
図示する実施例について具体的にいえば、図１にある実施例において、１は内壁面１ａに液材料を中空の筒状に凍結させる直立円筒状のチューブで、軸芯線が直立する円筒状に形成してある。
【００２２】
２はこのチューブ１を外周側から冷却してこのチューブ１内に供給した液材料を中空筒状の成型凍結体Ｍに凍結させるとともに、その成型凍結体Ｍに対し昇華熱を供給するための熱媒体を循環させるためのジャケットで、チューブ１を囲う外筒状に形成してある。
【００２３】
３はチューブ１内に中空の筒状に凍結させた液材料の成型凍結体Ｍを、真空下においてそれから昇華させる水蒸気の捕集除去して凍結乾燥させるために、チューブ１の内腔を、真空ポンプＶＰ・コールドトラップＣＴを装備せる真空排気系に接続させるダクトで、チューブ１の上端側にバルブ３０を介して接続させてある。
【００２４】
そして、この直立円筒状のチューブ１と、それの外周を囲う熱媒体の循環用のジャケット２と、チューブ１の上端側に接続する真空排気系と通ずるダクト３とにより、直立円筒状のチューブ１内に注入する液材料を、チューブ１の内壁面１ａに中空筒状の成型凍結体Ｍに凍結させて、それを真空下において凍結乾燥させる凍結乾燥装置Ｗの主体部ａを構成するようにし、これを所望の場所に設置する機枠Ｆに装架して凍結乾燥装置Ｗに組み立てるとともに、乾燥し終えた成型凍結体Ｍを粉砕処理する手段を組み付けて、凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置を構成するようにする。
【００２５】
このように構成する凍結乾燥装置Ｗにおいて、それの直立円筒状のチューブ１内に対する液材料の供給手段は、チューブ１の下端側の開放口を開閉するように設けるバルブＶ１の直上位置に、図１において鎖線に示しているように、チューブ１内腔に対して連通する注入口ｂを設けて、これに、液材料を導く配管４の下流側をバルブＶ２を介して接続し、この注入口ｂから液材料をチューブ１内に押し上げていくように注入することで行うか、または、図１において実線に示しているように、チューブ１の上端部またはその上端部の上方位置に、液材料を噴霧する分注ノズルｃを配設して、これに液材料を導く配管４の下流側を接続することで、分注ノズルｃからチューブ１の内壁面１ａの上端部の内面に液材料を噴霧し、それがチューブ１の内壁面１ａの全面に順次流下していくようにすることで行うか、または、図２に示す実施例にあるように、チューブ１の内腔の軸芯部位に長い竿状に形成したパイプ４０を配設して、それの周面に、多数の噴口４１…を設け、このパイプ４０を液材料を導く配管４の下流側に接続することで、液材料を多数の噴口４１…からチューブ１の内壁面１ａの略全面に噴霧していくようにするなど適宜の手段で行ってよい。
【００２６】
また、供給した液材料が、ジャケット２内の熱媒体により冷却されるチューブ１の内壁面１ａに所定の厚さの凍結層となって凍結したところで、未凍の液材料を、チューブ１の底部で、そこに設けたバルブＶ１より上方に位置する部位に接続させて設けておく排液管５から抽き出し、これにより、チューブ１内壁面１ａに液材料を中空の筒状の成型凍結体Ｍに凍結させるようにする。
【００２７】
そして、この凍結した成型凍結体Ｍにジャケット２内に循環させる熱媒体により昇華熱を供給して材料内水分を昇華させ、ダクト３により連通する真空排気系により捕集除去して凍結乾燥させる凍結乾燥装置Ｗを構成するようにする。
【００２８】
しかして、このように構成する凍結乾燥装置Ｗは、それの直立円筒状のチューブ１の下端側に下方に開放する排出口ｄを形成し、この排出口ｄから、チューブ１内に凍結させて凍結乾燥した液材料の成型凍結体Ｍの取り出しが行えるようにする。
【００２９】
この排出口ｄは、チューブ内に凍結させて乾燥させた成型凍結体Ｍを、そっくりそのままの形状で排出させ得るように形成する必要はなく、図示する実施例にあるように、バルブＶ１の組付用にチューブ１の下端側に接続する接続筒部１０の底壁に、チューブの内径より遙かに小径の透孔として開設し、ここに搬送管ｅを接続するようにしてよい。
【００３０】
さらに、チューブ１の上端側乃至それに接続するダクト３の基端側には、圧縮ポンプＰ１またはボンベＢから導く加圧されたエアーまたはガスを吐出する圧風ノズルｎを設けて、バルブＶ１を開いて排出口ｄを開放した状態において、この圧風ノズルｎから圧風を吐出することで、チューブ１の内腔を、圧力源となる上部側が加圧された状態で圧風が下端側の排出口ｄに向け吹き流れるようにする。
【００３１】
そして、この状態となるチューブ１内には、そのチューブ１内に凍結させて乾燥させた液材料の成型凍結体Ｍを破砕・粉砕するための加圧されたエアーまたはガスの噴気流を噴出せしめるジェットノズルＮ…を配設する。
【００３２】
このジェットノズルＮ…は、中空筒状の成型凍結体Ｍの軸芯部位から成型凍結体Ｍの筒状の凍結層に向けて噴気流を噴出するようチューブ１の内腔の軸芯部位に設ける場合、また、成型凍結体Ｍの外周側から成型凍結体Ｍに向け噴気流を噴出するように、チューブ１の内壁面１ａに設ける場合の何れであってもよい。
【００３３】
このジェットノズルＮをチューブ１の軸芯部位に配設する際、チューブ１の軸芯部位に、図２にある実施例のように、液材料を分注するための多数の噴口４１…を周面に設けた竿状のパイプ４０が配設してある場合にあっては、それのパイプ４０に接続する液材料の配管４に切換弁Ｖ３を設けて、それに、加圧されたエアーまたはガスを填めたボンベＢまたは圧縮ポンプＰ１を接続して、切換弁Ｖ３の作動により加圧されたエアーまたはガスを噴口４１…から噴出させるようにして、この液材料の分注用のノズルである噴口４１…をジェットノズルＮ…に共用させることは可能であり、このようにしてよい。
【００３４】
また、チューブ１の内壁面１ａ側にジェットノズルＮ…を設ける場合は、図２の実施例に示しているように、加圧されたエアーまたはガスの圧力源に導管を介して接続させるノズル本体６０…を、チューブ１の外周を囲うジャケット２に組み付けて、それの先端側に設けるノズル口を、チューブ１の筒壁に開設しておく透孔を介してチューブ１の内腔に臨ませるようにすることで、チューブ１の内壁面１ａに設けるようにするが、このとき、ジェットノズルＮのノズル口から噴出させる噴気流の噴出方向が、チューブ１の内壁面１ａの接線方向に傾斜するようにしておく。
【００３５】
このように、凍結乾燥装置Ｗの乾燥庫となる直立円筒状のチューブ１の内面側に設けたジェットノズルＮ…は、チューブ１内に凍結させた液材料の成型凍結体Ｍの凍結乾燥が終えたところで、チューブ１の下端側のバルブＶ１を開いて排出口ｄを開放し圧風ノズルｎを作動させた状態において、このジェットノズルＮを作動させることにより、チューブ内に凍結して乾燥している円筒状の成型凍結体Ｍを、ジェットノズルＮから噴出する噴気流によりチューブ１内において順次破砕・粉砕していくようになる。そして、その粉砕物が、圧風の排気と共に排出口ｄから排出されるようになる。
【００３６】
このとき、排出口ｄに、図示している実施例のように搬送管ｅを接続しておくことで、粉砕物が圧風により所望の個所に空輸されるようになる。また、搬送管ｅの先端側を、サイクロン７０付きの粉砕機７１の受入口、またはサイクロン７０の受入口７３に接続・連通させておくことで、粉砕物を圧風と分離させてサイクロン７０の取出口７４から取り出せるようになる。
【００３７】
なお、図１・図２において、２ｂはジャケット２に循環させる熱媒体の熱交換器、２ｃはそれの循環路、２ａは冷凍機、２ｄは加熱器である。また、ｔ１は排液管５から取り出した未凍液を回収するタンク、Ｐ２は回収した未凍液を第２タンクｔ２に揚送するポンプである。
【００３８】
図３は、別の実施例を示している。この例は、直立円筒状のチューブ１の下端側に筒状のチャンバー８を接続して、それの底部に排出口ｄを設けることで、ダクト３側に設ける圧風ノズルｎから吹き出される圧風が、チューブ１内腔からチャンバー８内を経て排出口ｄより排出されていくようにしておいて、チューブ１内に凍結させて乾燥させた成型凍結体Ｍの破砕・粉砕を行わすためのジェットノズルＮを、このチャンバー８の内壁面に設けることで、ジェットノズルＮからの噴気流による成型凍結体Ｍの破砕・粉砕が、チューブ１の下端側に接続するこのチャンバー８内で行われるようにしている例である。
【００３９】
この図３に示す実施例は、直立円筒状のチューブ１と、そのチューブ１の外周を囲う熱媒体の循環用のジャケット２と、チューブ１の上端側に接続する真空排気系に通ずるダクト３とによりチューブ１内に注入して凍結させた成型凍結体Ｍを、真空下において凍結乾燥させる凍結乾燥装置Ｗの主体部ａを構成すること、これにチューブ１内に液材料を注入するための分注手段を組み付けること、および、チューブ１の上端側乃至ダクト３側に、チューブ１内を圧風が上方から排出口ｄに向け吹き流れるように圧風を吐出する圧風ノズルｎを設けることについては、前述の実施例と変わりなく構成してある。
【００４０】
８は、チューブ１の下端側に接続させた筒状のチャンバーであり、それの上端側に形設した接続鍔を、チューブ１の下端側に設けた接続鍔に対し連結することで接続させてあるが、これらの間には、スペーサー状に形成した短い接続筒８０が介装してあり、この接続筒８０の内壁面に、チューブ１内に凍結させて乾燥させた成型凍結体Ｍが接続したチャンバー８内にずり落ちていくのを阻止するための支承部材Ｓが装設してある。
【００４１】
この支承部材Ｓは、この例においては、ダイヤフラムにより、図４において実線に示す状態位置から、同図において鎖線に示す状態位置に変形して、ずり落ちてくる成型凍結体Ｍの下縁を支承する形態のものに形成してある。
【００４２】
そして、接続した筒状のチャンバー８の内面側に装設するジェットノズルＮ…は、同図４にあるように、それらから噴出させる噴気流が、下降傾斜した状態となるように下方に傾斜させてあり、かつ、噴出する噴気流により、チャンバー８内に旋回気流を形成するようチャンバー８の内壁面の接線に沿う方向に傾斜させてある。
【００４３】
また、チャンバー８の底部に設ける排出口ｄは、チャンバー８の下端側に、底壁８３を有する短い接続筒８１を接続して、それの底壁８３にこの排出口ｄを開設することで、小径に形成してあり、この排出口ｄに搬送管ｅを接続して、排出口ｄから排出される粉砕物を、粉砕機・サイクロン７０等に空輸するようにしている。
【００４４】
次に、図５は上述の図３・図４に示した実施例の変形例であり、チューブ１の下端側に接続するチャンバー８を、チューブ１の内径よりも大径に形成して、チューブ１内に凍結させた成型凍結体Ｍの乾燥が終了して、支承部材Ｓを引き込ませることで、乾燥し終えた成型凍結体Ｍをチャンバー８内に落下させ、ジェットノズルＮ…からの噴気流により破砕・粉砕するときの、成型凍結体Ｍのチャンバー８内への落下が円滑に行われ、かつ、この落下してきた成型凍結体ＭをジェットノズルＮ…によりチャンバー８内で破砕・粉砕する作動が適確に行われるようにしている例である。
【００４５】
この例においては、チャンバー８の底部に、排出口ｄを装設するために接続している短い接続筒８１の上端側に、落下してきた成型凍結体Ｍの下縁を支えるオリフィス状の環状板８２を設けて、成型凍結体Ｍが、底部の排出口ｄよりも上方に支えられた状態においてチャンバー８の内面に設けたジェットノズルＮによる破砕・粉砕を受けるようにしてある。
【００４６】
また、この環状板８２と排出口ｄを設けた接続筒８１の底壁８３との間の接続筒８１内腔にも、ジェットノズルＮを設けて、ここに落下してくる破砕物を粉砕処理するようにしている。
【００４７】
図６の実施例では、さらに下部側のオリフィスｈの直ぐ上方位置にも、このオリフィスｈ上に支承される成型凍結体Ｍおよびそれの破砕物に対し噴気流を噴出させるジェットノズルＮを装設するようにしている。
【００４８】
図７は、さらに別の実施例を示している。この例は、チューブ１内に凍結させて乾燥させた成型凍結体Ｍがずり落ちるようになるのを抑えるためにチューブ１の下端側乃至チャンバー８の上端部との間に設ける支承部材Ｓを、下方に向かい次第に縮径する漏斗状の傾斜壁９とした例である。
【００４９】
この傾斜壁９は、この例では、チューブ１の下端側に組み付けるチャンバー８の上端部とチューブ１の下端部との間に介装するリング状の組付部材９０を形成して、これの内壁面に、この漏斗状の傾斜壁９を一体的に形成するようにしていて、これにより、この傾斜壁９がチューブ１の下端の直下位置を占め、そこに成型凍結体Ｍがずり落ちてきたときに、その成型凍結体Ｍの下端縁がこの傾斜壁９の上面に当接して支承されるようにしてある。
【００５０】
そして、このリング状の組付部材９０には、それに設けた漏斗状の傾斜壁９のすぐ上方位置に、加圧されたエアーまたはガスを噴出するジェットノズルＮを設けて、傾斜壁９上に支承される成型凍結体Ｍの下端縁部を、噴気流により破砕・粉砕していくようにして、これにより成型凍結体Ｍが順次、下から破砕されながらチャンバー８内に落下していくようにしている。
【００５１】
そしてまた、この組付部材９０に組み付けるジェットノズルＮ…は、図８にあるように、それの噴気流の噴出方向が、チャンバー８の中心よりの放射方向線に対し略４０度程度に傾斜させてあって、これにより傾斜壁９上に支承される成型凍結体Ｍの周面に対する噴気流の吹き付けが、局所的にならないようにしている。さらに、このジェットノズルＮの作動を間欠的にして、成型凍結体Ｍを下端側から順次破砕していくのが、所望の速度で行われるようにしている。
【００５２】
また、この例においては、チャンバー８が、前述の傾斜壁９の上方に設けたジェットノズルＮにより成型凍結体Ｍから順次破砕されて崩落する破砕物を受け入れるようになることで、上下の長さを、成型凍結体Ｍの形状・大きさに対応させる必要がないことから、上下に短く形成してある。しかし、その内径は、チューブ１の内径よりも大径にして、径方向の容量を増大させている。
【００５３】
次に図９は、さらに別の実施例を示している。この例は、チューブ１の下端側に接続するチャンバー８を、下方に向かい次第に拡径する截頭円錐形に形成しておいて、チューブ１の上端側またはダクト３側に設ける圧風ノズルｎからの圧風がチャンバー８内を吹き流れる状態として、チャンバー８内に設けたジェットノズルＮ…からの噴気流により成型凍結体Ｍの破砕・粉砕を行うときに、そのジェットノズルＮ…からの噴気流によりチャンバー８内に生成される旋回流によって、破砕物・粉砕物がチャンバー８の内壁面に沿い旋回することで与えられる遠心力により傾斜面となっているチャンバー８の内壁面により下方に流動していくようにして、粉砕物が上方に逆流していくことのないようにしている例である。
【００５４】
そして、この例においても、チャンバー８の内面に設けるジェットノズルＮ…は、それの噴気流を噴出させる方向が、チャンバー８の中心よりの放射方向に対し所定の角度で傾斜し、かつ、下方に向け傾斜するように装設してあり、下部側のオリフィスｈの直ぐ上方位置にも、オリフィスｈ上に支承される成型凍結体Ｍおよびそれの破砕物に対し噴気流を噴出させるジェットノズルＮを装設するようにしている。
【００５５】
次に図１０は、さらに異なる実施例を示している。この例は、チューブ１の下端側に接続するチャンバー８の底部に設ける排出口ｄのチャンバー８の軸芯線に対する位置を変位調節することで、チャンバー８内におけるジェットノズルＮ…の噴気流による成型凍結体Ｍの破砕度を調節し得るようにした例である。
【００５６】
同図において、１は直立円筒状のチューブ、２はそれを囲う外筒状のジャケット、８はチューブ１の下端側に接続する筒状のチャンバー、９０はそのチャンバー８と前記チューブ１との間に介装したリング状の組付部材、ｄはチャンバー８の底部に設けた排出口であり、これらは、前述の図８に示している実施例と変わりなく構成してあるが、排出口ｄを開設した底壁８４は、チャンバー８の底部に対して、別体に形成されて、セットボルト９２…により装脱自在に組み付けてある。
【００５７】
そして、このチャンバー８と別体の底壁８４は、それに形設する排出口ｄの開設位置が、図示している底壁８４のように、チャンバー８の中心線上に位置しているものと、その中心線に対し側方に偏位した位置に排出口ｄが開設してあり、かつ、その偏位量をそれぞれ異にしているものとの多種類に形成してあって、これらがそれぞれ交換して組み付けられるようにしてある。
【００５８】
そしてまた、チューブ１の下端側に接続したチャンバー８内において行われる成型凍結体Ｍの破砕・粉砕は、チューブ１内において乾燥し終えて下端縁を支承部材Ｓに支承させた状態となった成型凍結体Ｍが、その支承部材Ｓの上方またはその近傍位置に配設しておくジェットノズルＮ…により下端側から順次破砕されてチャンバー８内に落下してきたところを、チャンバー８の筒壁の内面側に、噴出する噴気流の噴出方向がチャンバー８の内壁面に沿う方向となるように傾斜させて装設してあるジェットノズルＮからの噴気流によって破砕・粉砕させると共に、その噴気流によりチャンバー８内に生成される旋回流に乗せて旋回させることで、旋回する破砕物同志の衝突と、旋回する破砕物がチャンバー８の内壁面に衝突することによる破砕とによって行われるようにしてある。
【００５９】
そして、このことから、排出口ｄが底壁８４の中心位置にあるときは、チャンバー８内を旋回する破砕物・粉砕物がその中心の排出口ｄに近寄りにくいことで、チャンバー８内における破砕・粉砕の工程の時間が長くなり、排出口ｄから排出されていく破砕物・粉砕物の粉砕度が高くなり、また、排出口ｄが底壁８４の周縁部にあるときは、旋回する破砕物・粉砕物が出やすくなって、チャンバー８内における破砕・粉砕の工程の時間が短くなり、粉砕度が低くなっていくようになる。
【００６０】
従って、底壁８４を脱着交換することで排出口ｄの位置を変えることにより粉砕度の張設ができるようになっている。
【００６１】
次に図１１は、さらに異なる実施例の要部の縦断面図である。この例は、チューブ１の下端側に、漏斗状の傾斜壁９を装設し、この傾斜壁９のすぐ上方位置におけるチューブ１の内壁面の下端部位に、チューブ１の内壁面１ａに筒状に凍結させて乾燥させた液材料の成型凍結体Ｍを破砕・粉砕させるためのジェットノズルＮを装設し、乾燥し終えて傾斜壁９の壁面上に支承される成型凍結体Ｍを、それの下端側から順次ジェットノズルＮの噴気流により破砕・粉砕していくようにした例である。
【００６２】
同図において、１は直立円筒状のチューブ、２はこのチューブ１の外周を外筒状に囲うよう設けるジャケットであり、下半側だけを示して上半側は省略しているが、前述した各実施例のものと同様で、チューブ１の上端側には真空排気系と連通するダクト３が連通し、ジャケット２には、熱媒体が循環する熱交換機２ｂの循環路２ｃが接続してある。
【００６３】
そして、これらチューブ１およびジャケット２の下半側は接続鍔１１により一体的に連結する２重筒状に組み立てられている。
【００６４】
チューブ１の下端側に設ける漏斗状の傾斜壁９は、上述の接続鍔１１にセットボルト９３により組み付けられる盤状に形成したブロック９ａの内面側をコーン状に刳り込むことで形成してある。
【００６５】
このとき、盤状のブロック９ａの上面側には、チューブ１の内径に対応する内径の浅い円溝が設けられて、これの垂直な壁面９ｂの下端から漏斗状の傾斜壁９が連続するようにしてあり、ブロック９ａを前述の接続鍔１１に連結したときに、チューブ１の内壁面１ａの下端側がこの円溝に連続するようにしてある。
【００６６】
そして、ジェットノズルＮは、この円溝の垂直な壁面９ｂに、加圧されたエアーまたはガスを噴出させるノズル口が開口するように設けてあり、これにより、同図において鎖線に示しているように、チューブ１内で乾燥し終えてずり落ちてきて傾斜壁９に支承される成型凍結体Ｍの下端部に噴気流を吹き付けるようにしてある。
【００６７】
また、漏斗状の傾斜壁９は、それの下端側が、ブロック９ａの中心部位に開放した排出口ｄに連続するよう深く形成してあり、前記ジェットノズルＮの噴気流により破砕・粉砕処理された破砕・粉砕物がそのまま排出口ｄから排出するようにしてある。
【００６８】
排出口ｄには、バルブＶ１を介し接続筒１２が接続し、それに側枝状に搬送管ｅがバルブＶ３を介し接続し、下方にはさらにバルブＶ２を介し排液管５が接続してあって、これにより、この傾斜壁９が未凍の液材料の排出にも使用されるようにしてある。
【００６９】
また、チューブ１の上端側乃至ダクト３には、圧風を吐出する圧風ノズルｎを組み付ける場合がある。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明手段は、凍結乾燥装置により凍結乾燥した食品・薬品類の乾燥バルクを破砕・粉砕するのに、その食品・薬品類の液材料を、凍結乾燥装置の乾燥庫とする直立円筒状のチューブ内に中空筒状の成型凍結体として凍結させ、それの凍結乾燥が終えたところで、チューブ内を上方から圧風が排出口に向け吹き流れる状態として、チューブ内に設けておくジェットノズルによる噴気流により粉砕するか、チューブの下端側に接続したチャンバー内に落として、そこでジェットノズルによる噴気流により粉砕するようにしているのだから、凍結乾燥装置で乾燥し終えた食品・薬品類の液材料の乾燥バルクの破砕・粉砕が実質的に凍結乾燥装置の機内において行えることになり、汚染ハザードの防止のための、設備費および操作・工程を著しく少なくして粉砕処理していけるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施せる食品・薬品類の凍結乾燥装置における乾燥バルクの粉砕装置の一部破断した全体の正面図である。
【図２】  同上装置の別の実施例の一部破断した全体の正面図である。
【図３】  同上装置のさらに別の実施例の一部破断した正面図である。
【図４】  同上実施例の変形例の要部の縦断面図である。
【図５】  同上装置のさらに別の実施例の要部の縦断面図である。
【図６】  同上装置のさらに異なる実施例の要部の縦断正面図である。
【図７】  同上装置の別の実施例の要部の縦断面図である。
【図８】  同上装置の同上実施例の部分の平面図である。
【図９】  同上装置のさらに別の実施例の要部の縦断面図である。
【図１０】  同上装置のさらに異なる実施例の要部の縦断面図である。
【図１１】  同上装置の別の実施例の要部の縦断側面図である
【符号の説明】
Ｆ…機枠、Ｂ…ボンベ、Ｍ…成型凍結体、Ｎ…ジェットノズル、ＶＰ…真空ポンプ、ＣＴ…コールドトラップ、Ｓ…支承部材、Ｗ…凍結乾燥装置、Ｐ１…圧縮ポンプ、Ｐ２…ポンプ、Ｖ１・Ｖ２…バルブ、Ｖ３…切換バルブ、ａ…主体部、ｂ…注入口、ｃ…分注ノズル、ｄ…排出口、ｅ…搬送管、ｈ…オリフィス、ｎ…圧風ノズル、１…チューブ、１ａ…内壁面、１０…接続筒、１１…接続鍔、１２…接続筒、２…ジャケット、２ａ…冷凍機、２ｂ…熱交換器、２ｃ…循環路、２ｄ…加熱器、３…ダクト、３０…バルブ、４…配管、４０…パイプ、４１…噴口、５…排液管、６０…ノズル本体、７０…サイクロン、７１…粉砕機、７２・７３…受入口、７４…取出口、８…チャンバー、８０・８１…接続筒、８２…環状板、８３・８４…底壁、９…傾斜壁、９ａ…ブロック、９ｂ…壁面、９０…組付部材、９２…セットボルト、９３…セットボルト。
【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】
0003824891.tif 000009
【図９】
0003824891.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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