JP2002177821A - ろ布反転式遠心分離機における分離成分の再混合防止方法並びにその構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いったん分離した脱水ケーキとろ液との混合
を防ぎ、所望の分離状態を得ることのできる新規なろ布
反転式遠心分離機における分離成分の再混合防止方法並
びにその構造の開発を技術課題とした。 【解決手段】 液体成分が流下するろ液回収部２０と、
固体成分が落下するケーキ回収部２１との境界部分に具
えた堰２５と遠心ドラム１との間の空間にパージングエ
アを供給することにより、前記ろ液回収部２０とケーキ
回収部２１との間にエアカーテンを形成することを特徴
として成り、ろ液回収部側２０からケーキ回収部側２１
にろ液が流出してしまったり、逆にケーキ回収部側２１
からろ液回収部２０側に脱水ケーキが侵入してしまうこ
とを防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医薬品の原料液等を
固体成分と液体成分とに分離する遠心分離機に関するも
のであり、特にその構造上、従来避けることのできなか
ったろ液のケーキ回収部への侵入、または脱水ケーキの
ろ液回収部への侵入による、分離後の固体成分と液体成
分との混合を回避することのできる構成に係るものであ
る。

【０００２】

【発明の背景】従来より医薬品、化学薬品等の製造にお
いて、固体成分と液体成分とを含有する原液を固体成分
と液体成分とに分離するための装置として、ろ布反転式
遠心分離機が用いられている。このものは図４に示すよ
うに、流出孔１０ａ′を形成した円筒状のバスケット１
０′と、このバスケット１０′内部に位置することによ
りバスケット１０′の開放面を封鎖状態とするロータ１
１′とを具えて遠心ドラム１′を構成するものであり、
ロータ１１′が完全にバスケット１０′内に進入した状
態の脱水姿勢でバスケット１０′内周にろ布１５′を張
設した状態が得られるものである。またロータ１１′が
バスケット１０′から退出した状態の回収姿勢では、ろ
布１５′を裏返した反転状態でバスケット１０′の外部
に展開するものである。

【０００３】そして脱水姿勢の遠心ドラム１′を高速回
転させた状態で、遠心ドラム１′内部に原液を供給する
ことによりろ布１５′上に固体成分が残留するものであ
り、一方、遠心ドラム１′から流出した液体成分である
ろ液は、この脱水姿勢時にバスケット１０′の下方に位
置するろ液回収部２０′に至り、ここから外部に排出さ
れる。

【０００４】続いてロータ１１′がバスケット１０′か
ら退出して回収姿勢をとることにより、前記ろ布１５′
上に残留していた固体成分である脱水ケーキは、この回
収姿勢の状態でロータ１１′の下方に位置するケーキ回
収部２１′に落下することとなる。前記ろ液回収部２
０′とケーキ回収部２１′とは、ロータ１１′の移動範
囲の下方において隣接した位置関係にあるものであり、
その境界部分には堰２５′を形成することにより、ろ液
回収部２０′とケーキ回収部２１′とを分断して、ろ液
のケーキ回収部２１′への侵入、または脱水ケーキのろ
液回収部２０′への侵入を防ぐ構造となっている。なお
前記堰２５′は、筐体２Ａ′と筐体２Ｂ′とを接合する
ために設けられたフランジ２０Ｆ′とフランジ２１Ｆ′
とを構成要素とするものである。

【０００５】しかしながら現実には前記堰２５′ではろ
液のケーキ回収部２１′側への侵入、または脱水ケーキ
のろ液回収部２０′への侵入を防ぎきれない事態も発生
してしまっている。具体的には堰２５′と遠心ドラム
１′（バスケット１０′）との間には、２〜３ｍｍ程度
のクリアランスを確保する必要があるものであって、こ
れは堰２５′と遠心ドラム１′とが振動、軸ぶれ等の影
響を受けて接触してしまうことを回避するためである。

【０００６】そして前記遠心ドラム１′の回転によって
発生する風流により、脱水処理中には前記クリアランス
空間を通じてろ液回収部２０′側からケーキ回収部側２
１′にろ液が流出してしまい、同様にケーキ回収中には
前記クリアランス空間を通じてケーキ回収部２１′側か
らろ液回収部２０′側に脱水ケーキが侵入してしまうこ
とがあった。このような事態は、特に軽質の脱水ケーキ
を扱う場合に風流の影響を受けやすいため発生しやす
く、コンタミネーションの発生及び脱水ケーキとろ液と
の分離率を低下させる要因となっていた。

【０００７】

【解決を試みた技術課題】本発明はこのような背景を認
識してなされたものであって、ろ液回収部とケーキ回収
部との間にエアカーテンを形成することにより、いった
ん分離した脱水ケーキとろ液との混合を防ぎ、所望の分
離状態を得ることのできる新規なろ布反転式遠心分離機
における分離成分の再混合防止方法並びにその構造の開
発を技術課題とした。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
ろ布反転式遠心分離機における分離成分の再混合防止方
法は、横倒し状態に配した円筒状の遠心ドラム内に原液
を供給するとともに、この遠心ドラムを回転させること
により原液を固体成分と液体成分とに分離する遠心分離
機であり、且つ前記遠心ドラム内でドラム内周に張設状
態とされたろ布を、遠心ドラムの外部に反転した状態で
展開させることにより、ろ布上に残留した固体成分を脱
落回収するろ布反転式遠心分離機の運転において、前記
液体成分が流下するろ液回収部と、前記固体成分が落下
するケーキ回収部との境界部分に具えた堰と遠心ドラム
との間の空間にパージングエアを供給することにより、
前記ろ液回収部とケーキ回収部との間にエアカーテンを
形成することを特徴として成るものである。この発明に
よれば、ろ液回収部とケーキ回収部との間にエアカーテ
ンを形成することにより、ろ液回収部側からケーキ回収
部側にろ液が流出してしまったり、逆にケーキ回収部側
からろ液回収部側に脱水ケーキが侵入してしまうことを
防ぐことができる。この結果、いったん分離した脱水ケ
ーキとろ液との混合を防ぎ、所望の分離状態を維持する
ことができる。また堰と脱水ドラムとの間のクリアラン
ス空間がコンタミネーションの発生原因個所となるのを
防ぐことができる。

【０００９】また請求項２記載のろ布反転式遠心分離機
における分離成分の再混合防止方法は、前記要件に加
え、前記パージングエアは堰に対して形成したギャップ
から遠心ドラムに向けて噴出するものであり、ろ液回収
部側に向かう風流と、ケーキ回収部側に向かう風量とを
同時に形成することを特徴として成るものである。この
発明によれば、ろ液回収部側からケーキ回収部側にろ液
が流出してしまったり、逆にケーキ回収部側からろ液回
収部側に脱水ケーキが侵入してしまうことを効果的に防
ぐことができる。

【００１０】更にまた請求項３記載のろ布反転式遠心分
離機における分離成分の再混合防止方法は、前記要件に
加え、前記パージングエアは不活性ガスであることを特
徴として成るものである。この発明によれば、脱水ケー
キ及びろ液と接するパージングエアによって、これらが
変質してしまうのを防ぐことができる。

【００１１】また請求項４記載のろ布反転式遠心分離機
における分離成分の再混合防止構造は、横倒し状態に配
した円筒状の遠心ドラム内に原液を供給するとともに、
この遠心ドラムを回転させることにより原液を固体成分
と液体成分とに分離する遠心分離機であり、且つ前記遠
心ドラム内でドラム内周に張設状態とされたろ布を、遠
心ドラムの外部に反転した状態で展開させることによ
り、ろ布上に残留した固体成分を脱落回収するろ布反転
式遠心分離機において、前記液体成分が流下するろ液回
収部と、前記固体成分が落下するケーキ回収部との境界
部分に具えた円環状の堰に対してエアパージ機構を形成
するものであり、前記堰に対してその内周全域に渡るギ
ャップを形成するとともに、このギャップに対して連通
する通気孔を複数個所に形成することにより、堰と遠心
ドラムとの間の空間にパージングエアを供給するように
構成したことを特徴として成るものである。この発明に
よれば、ろ液回収部とケーキ回収部との間に全域にわた
ってエアカーテンを形成することができ、ろ液回収部側
からケーキ回収部側にろ液が流出してしまったり、逆に
ケーキ回収部側からろ液回収部側に脱水ケーキが侵入し
てしまうことを防ぐことができる。この結果、いったん
分離した脱水ケーキとろ液との混合を防ぎ、所望の分離
状態を維持することができる。また堰と脱水ドラムとの
間のクリアランス空間がコンタミネーションの発生原因
個所となるのを防ぐことができる。

【００１２】また請求項５記載のろ布反転式遠心分離機
における分離成分の再混合防止構造は、前記請求項４記
載の要件に加え、前記通気孔の裏側にチャンバーを形成
することにより、このチャンバーから通気孔を通じて前
記ギャップにパージングエアを供給するように構成した
ことを特徴として成るものである。この発明によれば、
各通気孔に供給するパージングエアの圧力を均等化し
て、エアカーテンを均質なものとすることができ、ろ液
回収部側からケーキ回収部側にろ液が流出してしまった
り、逆にケーキ回収部側からろ液回収部側に脱水ケーキ
が侵入してしまうことを効果的に防ぐことができる。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。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用されるろ布反
転式遠心分離機について説明する。図中符号Ｃで示すも
のがろ布反転式遠心分離機であって、このものは遠心分
離作用を直接担う遠心ドラム１とその周辺機器を筐体２
内に具えて成り、更に運転中に遠心ドラム１に向けてパ
ージングエアを供給するブロワ３を具えて成るものであ
る。また、ろ布反転式遠心分離機Ｃに対して供給する原
液を貯蔵する原液タンク５、バルブ６、ポンプ７及び制
御盤８を周辺部材として具える。

【００１４】前記遠心ドラム１は図２に示すように、側
周部分に流出孔１０ａを形成するとともに一方の底面を
開放状態とした円筒状のバスケット１０と、このバスケ
ット１０内部に位置することによりバスケット１０の片
側開放面を封鎖状態にするロータ１１とを具えて成るも
のである。これらバスケット１０とロータ１１とは一体
となって回転し、且つロータ１１がバスケット１０に対
し軸方向にスライド自在に具えられるものである。

【００１５】そして前記バスケット１０とロータ１１と
の間に、円筒状のろ布１５を取り付けることにより、図
２（ａ）に示すようなロータ１１が完全にバスケット１
０内に進入した状態（この状態を脱水姿勢と定義する）
で、バスケット１０の内周全域にろ布１５が張設された
状態と成るものである。一方、図２（ｃ）に示すような
ロータ１１がバスケット１０から退出した状態（この状
態を回収姿勢と定義する）では、ろ布１５が裏返えった
反転状態でバスケット１０外部に展開された状態と成る
ものである。

【００１６】ここで前記バスケット１０とロータ１１と
が一体となって回転するための構造並びにロータ１１が
バスケット１０に対し軸方向にスライドするための構造
について説明する。前記バスケット１０の底部（片側閉
鎖部）外側面の中心には、中空状のアウタシャフト１２
を接続し、一方、前記ロータ１１の底部外側面の中心に
は、前記アウタシャフト１２に対して挿通状態となるイ
ンナシャフト１３を接続する。そして前記アウタシャフ
ト１２の内周部分に充分に長いキー溝を形成するととも
に、インナシャフト１３にはこのキー溝に嵌まり合うキ
ーを形成することにより、これらキーとキー溝との係合
によってアウタシャフト１２とインナシャフト１３とが
一体となって回転できるように構成されるものであり、
且つインナシャフト１３は回転状態を保ちながらもスラ
イドできるように構成される。そして適宜プーリ等を用
いてアウタシャフト１２にモータＭから回転力を伝達す
る。

【００１７】また前記筐体２の前端面中央には給液管１
４を接続するものであり、その先端を前記ロータ１１内
に臨ませた状態とする。この給液管１４には適宜の管路
を用いて原料タンク５が接続されるものであり、この管
路にはバルブ６、ポンプ７を具え、これら部材は制御盤
８によって、開度、出力が調整される。なおこの実施の
形態では、遠心分離機Ｃにおける前記給液管１４が設け
られる側を前方として定義する。

【００１８】続いて上述した諸部材を収容する筐体２に
ついて説明する。筐体２は適宜金属板をプレス成形して
成る遠心分離機Ｃの外形部材であり、その空間の一部に
図３に示すようなろ液回収部２０と、ケーキ回収部２１
とを隣接して形成する。前記ろ液回収部２０の下部には
液体成分排出口２０ａが形成され、一方、ケーキ回収部
２１には固体成分排出口２１ａが形成される。

【００１９】これらろ液回収部２０及びケーキ回収部２
１は、筐体２の構成要素である筐体２Ａ、筐体２Ｂの内
部にそれぞれ形成される空間であって、筐体２Ａと筐体
２Ｂとの接合は、それぞれ具えた円環状のフランジ２０
Ｆとフランジ２１Ｆとの間にシールプレート２２及びＯ
リング２３を挟み込んでボルト締めして行うものであ
る。

【００２０】そしてこのようにして一体化したフランジ
２０Ｆ、シールプレート２２及びフランジ２１Ｆによっ
て堰２５を形成するものであり、この堰２５は当然なが
ら前記ろ液回収部２０と、ケーキ回収部２１との境界部
分に位置することとなる。前記堰２５は筐体２内に配さ
れる遠心ドラム１の全周に渡ってその外周に臨むもので
あり、堰２５と、遠心ドラム１（実質的には遠心ドラム
１の構成要素であるバスケット１０）との間のクリアラ
ンスは２〜３ｍｍ程度確保する必要がある。これは堰２
５と、遠心ドラム１とが、振動、軸ぶれ等の影響を受け
て接触してしまうことを回避するために必要な距離であ
る。

【００２１】そして前記堰２５の構成を、前記遠心ドラ
ム１に向けてパージングエアを供給することのできる構
成とする。具体的には前記フランジ２１Ｆに対してその
厚さ方向に貫通する通気孔２６を一例として１６カ所に
形成し、更にフランジ２１Ｆとシールプレート２２との
間に全周に渡るギャップＧを形成することにより、これ
ら通気孔２６及びギャップＧをパージングエアの流路と
する。前記ギャップＧは、フランジ２１Ｆにおけるフラ
ンジ２０Ｆと接合する側の面の上部、更に具体的には通
気孔２６を含んだ部分を肉薄とすることにより、フラン
ジ２１Ｆとフランジ２０Ｆとによって挟持されるシール
プレート２２とフランジ２１Ｆとの間にできる幅０．５
ｍｍ程度の円環状の空間である。なお図３中においては
図示しやすいよう、ギャップＧの幅寸法を実寸とは異な
り幅広に示してある。

【００２２】そして前記通気孔２６に対するパージング
エアの供給は、通気孔２６裏側に形成したチャンバー２
７から行うものであり、更にこのチャンバー２７に対す
るパージングエアの供給は、筐体２Ｂに対して一例とし
て五カ所に穿設した給気孔２７ａに装着したソケット２
８を通じて行うものである。具体的にはブロワ３に接続
した配管Ｐを適宜分岐して各ソケット２８に接続するも
のである。このようなパージングエアの供給構造によっ
て、チャンバー２７、通気孔２６を通じてギャップＧか
ら噴出されたパージングエアは、遠心ドラム１（バスケ
ット１０）の外周面にぶつかり、ろ液回収部２０側に向
かう風流と、ケーキ回収部２１側に向かう風量とに分流
することとなる。

【００２３】本発明のろ布反転式遠心分離機における分
離成分の再混合防止構造は一例として以上述べたように
構成されるものであり、以下このものを用いた本発明の
遠心分離機における分離成分の再混合防止方法について
説明する。まず遠心分離機Ｃを図２（ａ）に示す脱水姿
勢とし、モータＭを起動して遠心ドラム１を回転させた
状態で、バルブ６の開度を調整し、原料タンク５内に準
備された原液を遠心ドラム１内に供給する。

【００２４】遠心ドラム１内に投入された原液は、遠心
力の作用を受けて液体成分のみがろ布１５を通過し、バ
スケット１０における流出孔１０ａを通過して遠心ドラ
ム１の外部に排出され、やがてろ液回収部２０に流下し
て液体成分排出孔２０ａから逐次排出される。

【００２５】このとき堰２５におけるギャップＧからは
パージングエアが噴出されているため、ろ液回収部２０
とケーキ回収部２１との間にエアカーテンが形成された
状態となっている。すなわちギャップＧから噴出された
パージングエアは、ろ液回収部２０側に向かう風流と、
ケーキ回収部２１側に向かう風量とに分流しているた
め、ろ液回収部２０側からケーキ回収部２１側にろ液が
流出してしまうことがない。なおパージングエアとして
は、窒素ガスを含む広義の不活性ガスあるいは他の工程
の廃熱等を利用して加熱殺菌を行った後、適温に冷却し
たガスを用いることが好ましく、この場合にはろ液及び
脱水ケーキの変質を防ぐことができる。

【００２６】そして脱水操作が終了した後、インナシャ
フト１３を前方にスライドさせ、ロータ１１がバスケッ
ト１０から抜け出るような状態、すなわち図２（ｃ）に
示す回収姿勢とする。この状態ではろ布１５は裏返し状
に反転され、固体成分が残留していた面が外側の面とな
り、固体成分はケーキ回収部２１内に向けて脱落し、や
がて固体成分排出孔２１ａから排出される。

【００２７】このとき堰２５におけるギャップＧからは
パージングエアが噴出されているため、ケーキ回収部２
１側からろ液回収部２０側に脱水ケーキが流出してしま
うことがない。このため、いったん分離した脱水ケーキ
とろ液との混合を防ぎ、所望の分離状態を維持すること
ができる。また堰２５と脱水ドラム１との間のクリアラ
ンス空間がコンタミネーションの発生個所となるのを確
実に防ぐことができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ろ液回収部２０とケー
キ回収部２１との間にエアカーテンを形成することによ
り、いったん分離した脱水ケーキとろ液との混合を防
ぎ、所望の分離状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される遠心分離機を骨格的に示す
側面図である。

【図２】遠心ドラムの三種の状態を示す縦断側面図であ
る。

【図３】堰周辺を拡大して示す縦断側面図である。

【図４】従来の遠心分離機における堰周辺を拡大して示
す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 遠心ドラム ２ 筐体 ２Ａ 筐体 ２Ｂ 筐体 ３ ブロワ ５ 原液タンク ６ バルブ ７ ポンプ ８ 制御盤 １０ バスケット １０ａ 流出孔 １１ ロータ １２ アウタシャフト １３ インナシャフト １４ 給液管 １５ ろ布 ２０ ろ液回収部 ２０ａ 液体成分排出口 ２０Ｆ フランジ ２１ ケーキ回収部 ２１ａ 固体成分排出口 ２１Ｆ フランジ ２２ シールプレート ２３ Ｏリング ２５ 堰 ２６ 通気孔 ２７ チャンバー ２７ａ 給気孔 ２８ ソケット Ｃ 遠心分離機 Ｇ ギャップ Ｍ モータ Ｐ 配管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横倒し状態に配した円筒状の遠心ドラム
   内に原液を供給するとともに、この遠心ドラムを回転さ
   せることにより原液を固体成分と液体成分とに分離する
   遠心分離機であり、且つ前記遠心ドラム内でドラム内周
   に張設状態とされたろ布を、遠心ドラムの外部に反転し
   た状態で展開させることにより、ろ布上に残留した固体
   成分を脱落回収するろ布反転式遠心分離機の運転におい
   て、前記液体成分が流下するろ液回収部と、前記固体成
   分が落下するケーキ回収部との境界部分に具えた堰と遠
   心ドラムとの間の空間にパージングエアを供給すること
   により、前記ろ液回収部とケーキ回収部との間にエアカ
   ーテンを形成することを特徴とするろ布反転式遠心分離
   機における分離成分の再混合防止方法。
2. 【請求項２】 前記パージングエアは堰に対して形成し
   たギャップから遠心ドラムに向けて噴出するものであ
   り、ろ液回収部側に向かう風流と、ケーキ回収部側に向
   かう風量とを同時に形成することを特徴とする請求項１
   記載のろ布反転式遠心分離機における分離成分の再混合
   防止方法。
3. 【請求項３】 前記パージングエアは不活性ガスである
   ことを特徴とする請求項１または２記載のろ布反転式遠
   心分離機における分離成分の再混合防止方法。
4. 【請求項４】 横倒し状態に配した円筒状の遠心ドラム
   内に原液を供給するとともに、この遠心ドラムを回転さ
   せることにより原液を固体成分と液体成分とに分離する
   遠心分離機であり、且つ前記遠心ドラム内でドラム内周
   に張設状態とされたろ布を、遠心ドラムの外部に反転し
   た状態で展開させることにより、ろ布上に残留した固体
   成分を脱落回収するろ布反転式遠心分離機において、前
   記液体成分が流下するろ液回収部と、前記固体成分が落
   下するケーキ回収部との境界部分に具えた円環状の堰に
   対してエアパージ機構を形成するものであり、前記堰に
   対してその内周全域に渡るギャップを形成するととも
   に、このギャップに対して連通する通気孔を複数個所に
   形成することにより、堰と遠心ドラムとの間の空間にパ
   ージングエアを供給するように構成したことを特徴とす
   るろ布反転式遠心分離機における分離成分の再混合防止
   構造。
5. 【請求項５】 前記通気孔の裏側にチャンバーを形成す
   ることにより、このチャンバーから通気孔を通じて前記
   ギャップにパージングエアを供給するように構成したこ
   とを特徴とする請求項４記載のろ布反転式遠心分離機に
   おける分離成分の再混合防止構造。