JP2022047089A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率の向上が図られ得る乾燥装置を提供する。
【解決手段】被乾燥物を収容する容器と、前記容器の上下が入れ替わるように前記容器を回転軸周りに回転させて前記容器に収容された前記被乾燥物を攪拌する回転装置とを備え、前記被乾燥物から放出された水分を含んだ気体を前記容器の内部から排出するための排気口が前記容器に設けられている乾燥装置であって、前記被乾燥物が排出されないように前記排気口に設けられたフィルターと、前記気体を通過可能に前記容器の内側から前記フィルターを覆うフィルターカバーとをさらに有し、前記回転において前記フィルター及び前記フィルターカバーが前記回転軸周りに回転するように前記排気口が前記回転軸から離れた位置に配されている乾燥装置を提供する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、被乾燥物を収容する容器と、前記容器の上下が入れ替わるように前記容器を回転軸周りに回転させて前記容器に収容された前記被乾燥物を攪拌する回転装置とを備えた乾燥装置に関する。

従来、乾燥装置としては、下記特許文献１に示すように容器を上下が入れ替わるように回転させて内部の被乾燥物を攪拌しつつ乾燥するタイプのものが知られている。
この種の乾燥機では、被乾燥物の乾燥に際して容器内の気体の入れ替えが行われ、新たな気体を容器内に導入することで被乾燥物が発した水分を含む気体を容器外へ排出することが行われている。

容器を回転させて被乾燥物を攪拌しつつ乾燥するタイプの乾燥機としては、減圧乾燥装置などと称されるものが知られており、被乾燥物の乾燥に際して新たな気体を容器内に全く供給しないか供給量を排気量に対して少量にして容器内を減圧状態にするタイプのものが知られている。

特開２０１７－１５３３７号公報

容器を回転させて攪拌を行うタイプの乾燥装置では、排気口に設けたフィルターが被乾燥物で目詰まりして被乾燥物の乾燥時間が長期化してしまうことがある。
このようなことからこの種の乾燥装置においては作業効率の向上が難しいという問題を有している。

ところで上記特許文献１に開示されている乾燥装置では、排気経路が回転軸に沿って設けられており、排気口が回転軸上に位置している。
特許文献１に開示された乾燥装置では、排気口が回転軸に位置することで容器の回転に際して常に排気口が容器の底から一定以上の高さに位置することになるため、排気口が被乾燥物に埋もれ難く、フィルターの目詰まりが抑制され得る。
しかしながら、排気口が回転軸に位置していると排気口やフィルターの点検・清掃作業が容器外から行い難くなり、作業効率の向上という観点からは特許文献１に開示されている乾燥装置においても改善する余地が残されている。

そこで、本発明は、従来の乾燥装置に比べて作業効率の向上が図られ得る乾燥装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決すべく本発明は、
被乾燥物を収容する容器と、
前記容器の上下が入れ替わるように前記容器を回転軸周りに回転させて前記容器に収容された前記被乾燥物を攪拌する回転装置とを備え、
前記被乾燥物から放出された水分を含んだ気体を前記容器の内部から排出するための排気口が前記容器に設けられている乾燥装置であって、
前記被乾燥物が排出されないように前記排気口に設けられたフィルターと、前記気体を通過可能に前記容器の内側から前記フィルターを覆うフィルターカバーとをさらに有し、
前記回転において前記フィルター及び前記フィルターカバーが前記回転軸周りに回転するように前記排気口が前記回転軸から離れた位置に配されている乾燥装置を提供する。

本発明によれば、前記排気口が前記回転軸から離れた位置に配されているため、排気口やフィルターの点検・清掃作業が容器外から行い易くなる。
また、本発明ではフィルターを覆うフィルターカバーが設けられ、容器の回転に際してフィルターとともにフィルターカバーも回転するため、フィルターが被乾燥物に埋もれるような位置を通過する際にもフィルターカバーによってフィルターと被乾燥物との接触が防止されて当該フィルターの目詰まりが防がれ得る。
このことにより本発明によれば、従来の乾燥装置に比べて作業効率の向上が図られ得る。

本発明に係る乾燥装置の側面図である。 同乾燥装置の平面図である。 同乾燥装置の容器上端部（フィルター部）の拡大図である（図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図）。 同乾燥装置の容器を１８０度回転させた状態を示す側面図である。 本発明に係る別の態様の乾燥装置の容器上端部（フィルター部）の拡大図である。 フィルターカバーの一例を示した概略斜視図。 フィルターカバーの他の例を示した概略斜視図。

以下に、本発明の好ましい実施形態に係る乾燥装置について、該乾燥装置が減圧乾燥装置である態様を主たる例にして説明する。
また、本実施形態では、前記減圧乾燥装置が、凍結した被乾燥物を減圧状態（真空状態ともいう）で乾燥させるための凍結乾燥装置である場合について図を参照しつつ説明する。

図１～図４に示すように、凍結乾燥装置１は、乾燥処理する被乾燥物Ｄを収容した状態で回転可能に軸支された容器２と、容器２の内部の気体を吸引して内部を減圧状態にするための真空配管３と、容器２の内部に供給された被乾燥物Ｄが真空配管３内に吸引されることを防止するためのフィルター部４と、を備えている。

本実施形態において乾燥処理が施される被乾燥物Ｄは、水分を含んだ小型の固形物であり、特にその大きさが限定されるものではなく、例えば、マイクロメーターサイズのものであっても、ミリメートルサイズのものであっても、センチメートルサイズのものであってもよい。
被乾燥物Ｄは、その形状についても特に限定されるものではない。
被乾燥物Ｄは、例えば、粒状、フレーク状、棒状などの各種の形状であってよい。
被乾燥物Ｄが粒状である場合、より具体的な形状としては、例えば、球状、長球状、円錐状、多角錐状、円柱状、多角柱状（直方体、六角柱等）、不定形状などが挙げられる。
被乾燥物Ｄがフレーク状である場合、より具体的な形状としては、例えば、比較的厚さが均一な板状（直板状や曲板状）や、外周縁に向かって厚さが減少する碁石状などが挙げられる。
被乾燥物Ｄが棒状である場合、より具体的な形状としては、例えば、比較的真っすぐな直線状や、全体形状が湾曲した曲線状や、波線状などが挙げられる。

前記被乾燥物Ｄは、特にその素材が限定されるものではなく、各種のものが採用可能である。
前記被乾燥物Ｄは、例えば、野菜、果実、及び、これらの加工品；海藻類、魚介類、食肉、及び、これらの加工品；米、麦などの穀物、及び、これらの加工品；乳製品；砂糖；食塩；調味料；各種飲料；ゼリーなどといった飲食品であってもよい。
該飲食品は、総じてタック性が高く、特に糖分を含むようなものはタック性が高く凝集塊を形成し易いことから本実施形態で凍結乾燥される被乾燥物として好適である。
前記被乾燥物Ｄは、例えば、各種医薬品などのようなものであってもよい。

前記凍結乾燥装置１は、凍結した被乾燥物が供給された容器２を減圧状態にしつつ、容器２を回転させることによって、被乾燥物Ｄに含まれる固体（氷）を気体（水蒸気）へ状態変化（昇華）させることで被乾燥物Ｄを乾燥させるようにしている。
容器２の回転は、被乾燥物Ｄの状態に応じて間欠的に回転させる又は連続して回転させることになるが、場合によっては、正回転と逆回転とを繰り返すように回転させてもよい。

容器２は、一つの静止状態（図１の状態。以下「正立状態」ともいう。）において上端部及び下端部にそれぞれ開口を有する容器本体２０と、前記容器本体２０のそれぞれの前記開口を閉じる蓋体とが備えられている。
前記容器本体２０は、被乾燥物を収容する収容空間（容器２の内部空間）を画定する本体壁２１を有し、該本体壁２１内の収容空間に乾燥前の被乾燥物Ｄを導入するための上部開口と、乾燥後の被乾燥物Ｄを収容空間から外部に排出するための下部開口とを備えている。
容器２は、容器本体２０の上部開口を開閉する蓋体（以下「上蓋」ともいう）と、下部開口を開閉する蓋体（以下「下蓋」ともいう）と、を備えている。
該容器２は、正立状態から１８０度回転した倒立状態（図４の状態）において前記上蓋が下端部に位置し、前記下蓋が上端部に位置するように構成されている。

前記容器２では、本体壁２１の内壁面と、２つの蓋体の内壁面とで構成されている容器２の内壁面２Ａの内、前記本体壁２１の内壁面が、被乾燥物Ｄを加熱して乾燥させるための加熱面として用いられる。
本体壁２１は、被乾燥物Ｄを収容できるように略ダブルコーン型（外形が略８角形）に構成されている。
即ち、本実施形態の容器２は、前記回転軸Ｘから上下両方に向けて一定区間においては内径を一定させているが、上下両方向において端部に向かうに従って縮径する擦り鉢状の縮径部を備えており、上部開口に向けて縮径している上部縮径部２Ｂと、下部開口に向けて縮径している下部縮径部２Ｃとの２つの縮径部が備えられている。
また、本体壁２１の内壁面は、上端側が上部開口に向けて傾斜したテーパー面２１Ａ（以下「上部テーパー面」ともいう）となっているとともに下端側も下部開口に向けて傾斜したテーパー面２１Ｂ（以下「下部テーパー面」ともいう）となっている。

本実施形態の前記容器２には、この本体壁２１の外側を覆うように本体壁２１の外側に隙間を空けてジャケット２３が配置されている。

本体壁２１の上端部には、本体壁２１の上端とジャケット２３の上端との隙間を閉じるとともに供給される被乾燥物Ｄを受け取るための開口（上部開口）が形成された円筒状の接続端部２４を備えている。
該接続端部２４では、図３に示すように、上下方向での中間部で径が縮小して段部２４Ｄが形成されており、該段部２４Ｄよりも上側は、前記開口と同じ内径を有する大径部２４Ｅとなっており、段部２４Ｄよりも下側は、前記開口よりも内径が小さい小径部２４Ｆとなっている。
また、接続端部２４の下端面は、下方側ほど外拡がりとなるテーパー面２４Ａに構成され、そのテーパー面２４Ａの角度を本体壁２１の内面の上部テーパー面２１Ａと面一になるように同一角度にしている。

上蓋２２は、真空配管３を接続して容器２内の気体を排出するための円形の排気口２２Ａを中央部に備えており、真空配管３を容器本体２０に接続するための接続部を構成している。
この接続部（上蓋２２）を接続端部２４に上方から押し付けて該接続端部２４を閉じることで容器２内が密閉された状態になる。
なお、上蓋２２は、手動操作力により開閉できるように構成されていてもよいし、電動モータ等のアクチュエータ（図示せず）の動力を用いて開閉可能に構成されていてもよい。

容器２は、下端部に乾燥処理された被乾燥物Ｄを排出するための開閉可能な排出部２５を備えている。
該排出部２５には、本体壁２１の下端とジャケット２３の下端との隙間を閉じるとともに凍結乾燥後の被乾燥物Ｄを排出するための開口（下部開口）が形成された円筒状の排出端部２６と、該排出端部２６の開口を開閉する下蓋２７とを備えている。
該排出端部２６の上端面は、上方側ほど外拡がりとなるテーパー面２６Ａに構成され、そのテーパー面２６Ａの角度を本体壁２１の内面の下部テーパー面２１Ｂと面一になるように同一角度にしている。

容器２は、上記のように接続端部２４と排出部２５、及び、これらを開閉するための上蓋２２と下蓋２７とが上下方向で対向する位置に配置されている。

容器２は、本体壁２１とジャケット２３との隙間に加熱手段（図示せず）により加熱された熱媒が熱媒供給用ホース５から供給されて容器本体２０が加熱されるように構成されており、被乾燥物Ｄの乾燥を促進することができるようになっている。
なお、供給された熱媒は、熱媒回収用ホース６で回収されて前記加熱手段により設定温度まで加熱された後に熱媒供給用ホース５を通して容器２に供給されるように構成されている。
熱媒としては温水、熱媒油、ブライン（冷媒）等の液体を用いているが、加熱された気体であってもよいし、加熱手段であるヒータにより容器２を直接加熱する構成であってもよい。

容器２のジャケット２３の相対向する両横側面に、中空の回転軸部７，８が取り付けられている。
これら回転軸部７，８は、一対の軸受台９，１０の上端に取り付けられた軸受装置１１，１２に回転自在に支持されている。なお、図１において左側の回転軸部７の基端側（容器２側）には、ボックス１３が取り付けられている。また、一対の軸受台９，１０の下端は、床等に配置される架台１４に支持されている。
そして、図１の右側の軸受台１０に取り付けられているモータ１５により容器２が真空配管３及び一対の回転軸部７，８と一緒に回転する。
該容器２の回転における回転軸Ｘは一対の回転軸部７，８の中心部を結ぶ仮想線に沿って延在する。
本実施形態においては該回転軸Ｘが容器２の収容空間を貫通する方向に水平方向に延びているため、本実施形態での容器２は、収容した被乾燥物を攪拌する際に上下が入れ替わるように回転軸Ｘ周りに回転する。
即ち、本実施形態の凍結乾燥装置１では、前記容器２を回転軸Ｘ周りに回転させて前記容器に収容された前記被乾燥物を攪拌するための回転装置として前記モータ１５が備えられている。
尚、図４は、該回転装置によって容器２を図１の状態（正立状態）から１８０度回転させた状態（倒立状態）を示している。

真空配管３は、アーチ形状に構成され、前記上蓋２２に一端部（下端部）が貫通して取り付けられる直線状の第１管３１と、第１管３１の他端部（上端部）に突き合わした状態で一端部（下端部）が連結される円弧状の第２管３２と、第２管３２の他端部（左端部）に突き合わした状態で一端部が連結されるフレキシブルホース３３と、フレキシブルホース３３の他端部（左端部）に突き合わした状態で一端部が連結される略Ｌ字状の第３管３４と、第３管３４の他端部（下端部）に突き合わした状態で連結される直線状の第４管３５と、を備えている。フレキシブルホース３３を設けることによって、上蓋２２の開閉時に発生する真空配管３の長さ変化を吸収することができるようにしている。

第４管３５の他端部（下端部）は、前記左側の回転軸部７に貫通して取り付けられる。前記左側の回転軸部７の左端部は、減圧真空配管１６Ｆを備えた直線状の第５管１６の一端部に連通した状態で連結されている。なお、第５管１６は、左側の軸受台９に固定されている。したがって、減圧真空配管１６Ｆに接続されている減圧装置（図示せず）を作動させることによって、減圧真空配管１６Ｆ、第５管１６、真空配管３を通して容器２内の気体を吸引して、容器２内を減圧状態にする。

本実施形態の凍結乾燥装置１は、例えば、容器２内の最高到達真空度が５００Ｐａ（絶対圧）以下となるような減圧能力を有していることが好ましい。
最高到達真空度は、４００Ｐａ以下であることが好ましく、３００Ｐａ以下であることがより好ましく、２００Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
最高到達真空度は、１００Ｐａ以下であってもよく、５０Ｐａ以下であってもよく、１０Ｐａ以下であってもよい。

前記フィルター部４は、前記上蓋２２に設けられた排気口２２Ａから前記被乾燥物Ｄが排出されないように前記排気口２２Ａを容器２の内側（図１、図３における下側）から覆うように設けられている。
前記フィルター部４は、図３に示すように、フィルター４１と、フィルター４１を支持する支持枠４２と、フィルター４１を覆うフィルターカバー４３とを備えている。
本実施形態のフィルター４１、支持枠４２、及び、フィルターカバー４３は、それぞれトップハット形（鍔付きハット形状）となっており、鍔部を有している。
前記支持枠４２は、フィルター４１よりも一回り小さく、フィルター４１の内周面に内側から当接する形状を有している。
前記フィルターカバー４３は、フィルター４１よりも一回り大きく、前記フィルター４１との間に空間Ｓを設けてフィルター４１を覆うような形状を有している。

前記フィルター部４では、フィルター４１、支持枠４２、及び、フィルターカバー４３のそれぞれが鍔部を上方に位置させて下方に向けて突出するように配されており、支持枠４２に被せられたフィルター４１を更にフィルターカバー４３が覆うように配置され、全体形状もトップハット形（鍔付きハット形状）となっている。
即ち、前記フィルター部４は、フィルターカバー４３の鍔部４３Ｃの上にフィルター４１の鍔部４１Ｆが重なり、該フィルター４１の鍔部４１Ｆの上に支持枠４２の鍔部４２ｂが重なるようにそれぞれが配されている。

前記フィルターカバー４３の鍔部４３Ｃ以外の部分は、前記接続端部２４の小径部２４Ｆの内径よりも小径で、前記鍔部４３Ｃは、前記接続端部２４の小径部２４Ｆよりも径大で且つ大径部２４Ｅよりも小径となっている。
即ち、前記フィルター部４は、前記接続端部２４を通じて容器２内に前記フィルターカバー４３を挿入した際に前記鍔部４３Ｃが前記段部２４Ｄに係止することで規定の長さしか容器２内に突出しないように構成されている。

前記フィルターカバー４３の突出高さは、前記排気口２２Ａから回転軸Ｘまでの距離の１／３以上であることが好ましく、１／２以上であることがより好ましい。
前記フィルターカバー４３の突出高さは、前記排気口２２Ａから回転軸Ｘまでの距離の１．５倍以下であることが好ましく、１．２倍以下であることがより好ましい。

前記フィルター部４は、前記支持枠４２の鍔部４２ｂを構成する上側リング部材４２Ｂがリング状且つ板状であり、該上側リング部材４２Ｂの内径が前記上蓋２２に設けられた排気口２２Ａよりも大きくなっている。
そして、前記段部２４Ｄに係止した状態での前記フィルター部４は、前記上蓋２２を容器本体２０に装着した際に、フィルター４１、支持枠４２、フィルターカバー４３の鍔部が前記上蓋２２と前記段部２４Ｄとの間に挟まれた状態となって固定される。
また、前記フィルター部４は、該固定がされた状態において前記上蓋２２の下面に前記支持枠４２の鍔部を当接させ、且つ、該鍔部の内側に前記排気口２２Ａを位置させて下方に向けて突出する状態となる。
このようにして本実施形態での前記フィルター部４は、容器２内の気体を排気口２２Ａから排出する際に前記支持枠４２によって支持されたフィルター４１を通過するように構成されている。

前記排気口２２Ａが回転軸部７，８に設けられた場合には排気口２２Ａに設けられる前記フィルター部４に容器２の外からアクセスすることが難しくなる一方で本実施形態では、前記排気口２２Ａが回転軸Ｘからは離れた位置に設けられているためにフィルター部４へのアクセスが容易となる。

本実施形態の凍結乾燥装置１は、上記のように被乾燥物を収容する容器２と、前記容器２の上下が入れ替わるように前記容器２を回転軸周りに回転させて前記容器２に収容された前記被乾燥物を攪拌する回転装置とを備え、前記被乾燥物から放出された水分を含んだ気体を前記容器２の内部から排出するための排気口２２Ａが前記容器２に設けられている乾燥装置であって、前記被乾燥物Ｄが排出されないように前記排気口２２Ａに設けられたフィルター４１と、前記気体を通過可能に前記容器２の内側から前記フィルター４１を覆うフィルターカバー４３とをさらに有し、前記回転において前記フィルター４１及び前記フィルターカバー４３が前記回転軸Ｘ周りに回転するように前記排気口２２Ａが前記回転軸Ｘから離れた位置に配されている被乾燥物の凍結乾燥に際して優れた作業性が発揮され得る。

本実施形態でのフィルター部４（フィルター４１、支持枠４２、フィルターカバー４３）は、容器本体２０に対して着脱可能、且つ、容器２内から取出可能となって乾燥装置に設けられているためにメンテナンスがより一層容易となっている。
さらに、本実施形態のフィルター部４は、フィルター４１とフィルターカバー４３とが分離可能となっているため、フィルターカバー４３を取り除いてフィルター４１を清掃するなどの作業が簡単に行えるようになっている。
そして、本実施形態のフィルター部４は、フィルター４１と支持枠４２とが分離可能となっているため、フィルター４１が性能低下し、被乾燥物Ｄが排気口２２Ａから排出されてしまうおそれが生じたり、被乾燥物Ｄの乾燥時間が長期化したりする場合にフィルター４１のみを交換して機能を復活させることができる。
本実施形態の凍結乾燥装置１は、フィルター部４が上記のように構成されているためにより優れた作業効率を発揮し得る。
以下、フィルター部４のそれぞれの構成部材について詳細に説明する。

本実施形態の前記フィルター４１は、縫製された複数枚（ここでは２枚）の網状体４１Ａ，４１Ｂと、前記蓋２２を閉塞した時にシールするためのシール材としての２枚のリング状で板状のシールガスケット４１Ｃ，４１Ｄと、これらシールガスケット４１Ｃ，４１Ｄ間に挟まれる合成樹脂製（例えばポリプロピレン）のリング状で板状の円形基板４１Ｅと、を備えている。
なお、前記網状体４１Ａ，４１Ｂは、全域に亘って通気性を有している。
この網状体４１Ａ，４１Ｂは、不織布から構成されてもよい。

網状体４１Ａ，４１Ｂは、下端が開放された円筒状の縦壁部と、該縦壁部の上端部より外向きに延びる鍔部４１Ｆとを構成する第１の網状体４１Ａと、開放された下端を覆うカバー部としての横壁部を構成する第２の網状体４１Ｂと、を備えている。
この第２の網状体４１Ｂは、本実施形態においては円形状であり、第１の網状体４１Ａの開放された下端よりも一回り大きな面積を有し、その外周縁が上方側へ折り曲げられて第１の網状体４１Ａの下端部に縫い付けられており、そのことによって両網状体４１Ａ，４１Ｂが連結している。
前記第１の網状体４１Ａは、上端縁から一定の長さ分が一旦外折りにされ、その外折した部分の先端側の約半分が再び内折にされて基端側に重ね合わせられることにより２重構造となった前記鍔部４１Ｆを形成している。
前記フィルター４１は、鍔部４１Ｆで２重構造となっている第１の網状体４１Ａの間にシールガスケット４１Ｃ，４１Ｄ及び円形基板４１Ｅが挟み込まれている。
シールガスケット４１Ｃ，４１Ｄ及び円形基板４１Ｅは、内径がフィルター４１の縦壁部の外径よりも大きく円形基板４１Ｅを上下からシールガスケット４１Ｃ，４１Ｄが挟み込むように３枚重ねとなって前記第１の網状体４１Ａとともに前記鍔部４１Ｆを構成している。

支持枠４２は、下端に位置して底部を形成する多数の開口４２ａが形成された円形で合成樹脂製（金属製でもよい）の多孔板４２Ａと、上端に位置して円形の鍔部４２ｂを形成するリング状で合成樹脂製（金属製でもよい）の上側リング部材４２Ｂと、上側リング部材４２Ｂと多孔板４２Ａとを上下方向で連結するための複数本（１６本）の丸棒４２Ｃと、丸棒４２Ｃの上下方向略中央部に取り付けられる中心部が開口４２ｄされた中間リング部材４２Ｄと、中間リング部材４２Ｄと多孔板４２Ａとの間でかつ周方向において一つ置きの丸棒４２Ｃの内側から中心に向かうように取り付けられる縦長状の複数枚（８枚）の補強板４２Ｅと、丸棒４２Ｃの上端部の外周面に装着されて厚み分だけ外側に少し張り出す合成樹脂製（金属製でもよい）で板状のリング状の張り板４２Ｆと、を備えている。
支持枠４２は、フィルター４１よりも僅かに小さな径寸法を有する有底筒状（鍔付きハット形状）に構成されている。

前記フィルターカバー４３は、フィルター４１よりも径大であり、上端から下端までの長さもフィルター４１よりも長い有底筒状（鍔付きハット形状）に構成されている。
前記フィルターカバー４３は、前記フィルター４１を内側に収容可能な大きさを有し、該フィルター４１との間に空間を設けて前記フィルター４１を覆うことが可能な形状を有している。
したがって、支持枠４２にフィルター４１を下方から被せ、さらに、当該フィルターカバー４３を下方から被せることによって、これらを一体化することができる（図３参照）。

前記フィルターカバー４３は、被乾燥物Ｄが発した水分（水蒸気）を含む気体を容器２の内部空間から前記フィルター４１と前記排気口２２Ａとを通じて系外に排出させるべく、前記気体を通過可能に前記容器２の内側から前記フィルター４１を覆っている。
本実施形態の前記フィルターカバー４３は、円筒状となって上下に延びる縦壁部４３Ａと、該縦壁部４３Ａの下端部を塞ぐように設けられた横壁部４３Ｂと、前記縦壁部４３Ａの上端より外向きに延びる鍔部４３Ｃとを備えている。
本実施形態の前記フィルターカバー４３は、素材自体が通気性を有するものであってもよいが、金属やプラスチックのような気体非透過性の素材で形成された成形体に貫通孔４３Ｈを設けたようなものであることが好ましく、本実施形態においては金属製（例えば、ステンレススチール製）の一体成形物となっている。

前記フィルターカバー４３は、例えば、図３、図６に示すような形状のものや、図５、図７に示す形状のものとされ得る。
前記フィルターカバー４３における前記貫通孔４３Ｈは、被乾燥物Ｄが通過可能な大きさを有するものであっても被乾燥物Ｄが通過できない大きさのものであってもよいが、気体の流通を良好にする上においては被乾燥物Ｄが通過可能な大きさを有することが好ましい。
被乾燥物Ｄが通過可能な大きさを有する貫通孔４３Ｈは、フィルターカバー４３の突出方向先端側（突出長さの半分以上の部分）に設けられることが好ましく、先端側のみに設けられることがより好ましい。
貫通孔４３Ｈは、例えば、１以上１０以下の数で設けられ得る。

本実施形態では前記排気口２２Ａが前述のように上蓋２２に設けられており、該上蓋２２は、容器２が正立状態にある場合に容器２の上端部に位置し、倒立状態において容器２の下端部に位置する。
即ち、前記排気口２２Ａは、容器２の回転に際して回転軸Ｘの周りを回転するように移動し、前記フィルター部４が設けられていないと倒立状態において被乾燥物Ｄに埋もれた状態になり得る。
しかしながら本実施形態では、該排気口２２Ａを覆うようにフィルター４１が配されているため、該排気口２２Ａから被乾燥物Ｄが排出されることが抑制され、しかも、該フィルター４１がフィルターカバー４３によって覆われているためにフィルター４１と被乾燥物Ｄとの直接的な接触も抑制され当該フィルター４１の目詰まりが抑制され得る。

本実施形態においては、前記フィルターカバー４３が、前記容器２の内壁面よりも前記容器の内部側に突出する形状を有している。
そのため、本実施形態においては、前記容器２の回転に際して前記フィルターカバー４３で被乾燥物Ｄが攪拌され、凝集物の解砕なども行われ得ることから被乾燥物の乾燥が進行され易い。

前記フィルターカバー４３は、前記回転軸Ｘに向けて突出し、且つ、先端部が前記回転軸Ｘに位置するか又は前記回転軸Ｘを超えるように突出していることが好ましい。
このことにより上記のような効果がより顕著に発揮され得る。

本実施形態における一態様の凍結乾燥装置１では、前記フィルターカバー４３に、該フィルターカバー４３で覆われた空間と前記被乾燥物が収容される空間とを連通させる貫通孔４３Ｈが設けられ、前記回転軸Ｘの位置、又は、前記回転軸を超える位置で前記貫通孔４３Ｈが開口していることが好ましい（図３、図４参照）。
このことによって被乾燥物Ｄが貫通孔４３Ｈを通じてフィルターカバー４３内に入り込むことを抑制することができる。

前記フィルターカバー４３が容器内部で突出し始めている箇所（以下「突出起点」ともいう）から前記回転軸Ｘまでの距離をＨ（ｍｍ）としたときに、前記突出起点から０．８Ｈ未満の区間には前記貫通孔４３Ｈが設けられていないことが好ましい。
言い換えると、前記貫通孔４３Ｈは、突出起点から０．８Ｈ以上の地点で開口していることが好ましい。
前記貫通孔４３Ｈは、突出起点から１．２５Ｈを超える区間には設けられていないことが好ましい。
即ち、前記貫通孔４３Ｈは前記突出起点から１．２５Ｈ以下の地点で開口していることが好ましい。
前記貫通孔４３Ｈの位置は、０．９Ｈ以上であることが好ましく、１．０Ｈ以上であることがより好ましく、１．０Ｈを超えることがさらに好ましく、１．１Ｈ以上であることが特に好ましい。

容器２の内部の空間を正立状態において回転軸Ｘよりも上方と下方とに二分したときにそれらの容積が仮に同じであったとしても、上方部分ではフィルターカバー４３が占有している部分が前記被乾燥物Ｄの収容には利用できないため、正立状態において前記被乾燥物Ｄを回転軸Ｘのレベルに達するまで収容すると倒立状態では前記被乾燥物Ｄが回転軸Ｘを超える高さとなってしまうことになる。
そうすると、容器２を１８０°回転させる途中のどこかで貫通孔４３Ｈが被乾燥物Ｄに埋もれる事態を生じさせるおそれを有する。

容器２の内部の空間の内、正立状態において回転軸Ｘよりも上方となる空間をフィルターカバー４３が占有している部分を含めて上部容積（Ｖｕ：ｍ^３）とし、回転軸Ｘよりも下方となる空間をフィルターカバー４３が占有している部分を含めて下部容積（Ｖｄ：ｍ^３）とした場合、該下部容積（Ｖｄ）は、上部容積（Ｖｕ）以上であることが好ましい。
容器２の内部でフィルターカバー４３が占有している容積（Ｖｃ：ｍ^３）の内、上部容積（Ｖｕ）中でフィルターカバー４３が占有している容積をＶｃ１（ｍ^３）とし、下部容積（Ｖｄ）中でフィルターカバー４３が占有している容積をＶｃ２（ｍ^３）（Ｖｃ１＋Ｖｃ２＝Ｖｃ）とした場合、下記関係式（１）が成立すれば、倒立状態において回転軸Ｘのレベルまで被乾燥物Ｄを収容させても、正立状態では被乾燥物Ｄの上面が、回転軸Ｘよりも下方に位置することになる。

「Ｖｄ－Ｖｃ２」 ＞ 「Ｖｕ－Ｖｃ１」 ・・・（１）

即ち、容器２とフィルターカバー４３とが上記の関係式（１）を満たす形状を有していれば、回転時に被乾燥物Ｄが存在しない空間を確保し得ることとなり、該空間に前記貫通孔４３Ｈを位置させてフィルター４１の目詰まり防止を図り得る。

この空間をより確実に確保する上において、前述の通り前記下部容積（Ｖｄ）が上部容積（Ｖｕ）以上であることが好ましい。
このことにより、倒立状態において回転軸Ｘのレベルまで被乾燥物Ｄを収容させた状況における被乾燥物Ｄの容積（ＶＤ：ｍ^３）は、「Ｖｕ－Ｖｃ１（ｍ^３）」となるので、下部容積（Ｖｄ）が上部容積（Ｖｕ）以上であれば、正立状態において被乾燥物Ｄの上面と回転軸Ｘとの間には、少なくともフィルターカバー４３の占有容積（Ｖｃ１）に対応する空間が生じることになり、フィルターカバー４３の先端から被乾燥物Ｄの上面までに十分な距離を確保させ得る。

回転軸Ｘの地点での容器断面積（回転軸Ｘを含む水平面で容器２の内部空間を切断した断面の面積）をＡ（ｍ^２）とした場合、下部容積（Ｖｄ）が上部容積（Ｖｕ）以上であれば、正立状態において被乾燥物Ｄの上面と回転軸Ｘとの間の距離は、少なくとも「１０００・Ｖｃ１／Ａ」（ｍｍ）以上確保されることになる。
そのため、前記貫通孔４３Ｈは、突出起点から回転軸Ｘまでの距離を上記のようにＨ（ｍｍ）とした場合、Ｈ（ｍｍ）以上「Ｈ＋１０００・Ｖｃ１／Ａ」（ｍｍ）以下の範囲内において開口していることが好ましい。

即ち、本実施形態の凍結乾燥機１は、前記フィルターカバーが、前記回転軸に向けて突出し、先端部が前記回転軸を超えるように突出し、
該フィルターカバーには、該フィルターカバーで覆われた空間と前記被乾燥物が収容される空間とを連通させる貫通孔が設けられており、
前記容器の内部の空間を、前記回転軸を通る平面で２分し、前記排気口側の空間を第１空間、該第１空間とは逆側の空間を第２空間とし、
前記第１空間の容積をフィルターカバーが占有している部分を含めて第１の容積（前記上部容積（Ｖｕ：ｍ^３））とし、前記第２空間の容積をフィルターカバーが占有している部分を含めて第２の容積（前記下部容積（Ｖｄ：ｍ^３））とした場合に該第２の容積（Ｖｄ）が前記第１の容積（Ｖｕ）以上となっており、
前記第１空間においてフィルターカバーが占有している容積をＶｃ１（ｍ^３）とし、
前記フィルターカバーの突出している起点となる箇所から前記回転軸Ｘまでの距離をＨ（ｍｍ）、前記容器の内部の空間を前記平面で切断した際の断面積をＡ（ｍ^２）とした場合に前記起点から「Ｈ（ｍｍ）」以上「Ｈ＋１０００・Ｖｃ１／Ａ（ｍｍ）」以下の範囲内において前記貫通孔が開口していることが好ましい。

正立状態における貫通孔４３Ｈの下端縁よりも下方の収容空間の容積（容器２の内部空間の内、貫通孔４３Ｈの下端縁よりも下方の空間からフィルターカバー４３の占有容積を減じた容積）を正立状態において貫通孔４３Ｈが被乾燥物Ｄに埋もれることを防ぐことができる最大容積（以下「正立時最大容積」ともいう）とし、貫通孔４３Ｈの上端縁よりも上方の収容空間の容積（容器２の内部空間の内、貫通孔４３Ｈの上端縁よりも上方の空間からフィルターカバー４３の占有容積を減じた容積）を倒立状態において貫通孔４３Ｈが被乾燥物Ｄに埋もれることを防ぐことができる最大容積（以下「倒立時最大容積」ともいう）とした場合、前記被乾燥物Ｄの収容量は、正立時最大容積以下で且つ倒立時最大容積以下であることが好ましい。

貫通孔４３Ｈが埋もれることを防ぐことができる前記被乾燥物Ｄの収容量は、正立時最大容積と倒立時最大容積との内、少ない方の値によって規定されることになるため、正立時最大容積をＶ１（ｍ^３）とし、倒立時最大容積をＶ２（ｍ^３）とした場合、これらの値が近い値となっている方が容器２内のスペースをより有効に活用することができる。
従って、正立時最大容積と倒立時最大容積との内、少ない方の容積に対する多い方の容積の比率は、１．３倍以下であることが好ましく、１．２倍以下であることがより好ましく、１．１倍以下であることがさらに好ましい。

容器２の内容積からフィルターカバー４３が占有している容積を減じた容積を被乾燥物Ｄの最大収容容積（Ｖ０：ｍ^３）とした場合、正立時最大容積（Ｖ１）及び倒立時最大容積（Ｖ２）は、それぞれ０．３・Ｖ０（ｍ^３）以上であることが好ましく、０．４・Ｖ０以上（ｍ^３）であることがより好ましい。
正立時最大容積（Ｖ１）及び倒立時最大容積（Ｖ２）は、それぞれ０．５・Ｖ０（ｍ^３）未満であることが好ましい。

本実施形態のフィルターカバー４３では、その形状や形成される貫通孔４３Ｈの配置などにもよるが、倒立状態において貫通孔４３Ｈが前記被乾燥物Ｄに埋もれてフィルターカバー４３内に被乾燥物Ｄが入り込むことが生じたとしても、貫通孔４３Ｈが下向きになる時点（例えば、正立状態近傍）でフィルターカバー４３内に入り込んだ被乾燥物Ｄを貫通孔４３Ｈより排出することができるため前記被乾燥物Ｄの収容量は、倒立時最大容積を少し超える量であってもよい。
一方で、正立状態でフィルターカバー４３内に入り込んだ被乾燥物Ｄは排出させ難い場合がある。
そのため、正立時最大容積（Ｖ１）と倒立時最大容積（Ｖ２）とであれば、正立時最大容積（Ｖ１）の値を大きくする方が有利であるといえる。

前記被乾燥物Ｄの収容量（乾燥開始時点での収容量）は、安全率を確保するという意味で、正立時最大容積（Ｖ１）の１．０倍以下とすることが好ましく、０．９倍以下とすることがより好ましく、０．８倍以下とすることがさらに好ましい。
前記被乾燥物Ｄの収容量は、正立時最大容積（Ｖ１）の０．１倍以上とすることが好ましく、０．３倍以上とすることがより好ましく、０．５倍以上とすることがさらに好ましい。

正立時最大容積と倒立時最大容積とを上記のような好ましい態様とした場合、前記貫通孔４３Ｈは、例えば、正立状態での容器２内の空間の下端より０．４・Ｖ０（ｍ^３）以上０．６・Ｖ０（ｍ^３）以下となる空間に位置させることが好ましい。

本実施形態における他態様の凍結乾燥装置１では、前記フィルターカバー４３に、該フィルターカバー４３で覆われた空間と前記被乾燥物Ｄが収容される空間とを連通させる貫通孔４３Ｈが設けられ、該貫通孔４３Ｈが開口している方向が、前記回転における進行方向とは別方向であることが好ましい。
例えば、図３、図６に示すような事例では、前記回転での進行方向を第１方向Ｄ１とし、該第１方向Ｄ１とは逆方向を第２方向Ｄ２としたときに、前記貫通孔４３Ｈが開口している方向は、第１方向Ｄ１以外の例えば第２方向Ｄ２とされることが好ましい。
このことによって被乾燥物Ｄが貫通孔４３Ｈを通じてフィルターカバー４３内に入り込むことを抑制することができる。

上記のような態様においては、前記フィルターカバー４３が、突出する方向に筒状に延びる縦壁部４３Ａと、該縦壁部４３Ａの先端部を塞ぐように設けられた横壁部４３Ｂとを備え、前記貫通孔４３Ｈが前記縦壁部４３Ａに設けられており、該貫通孔４３Ｈが開口している方向が、前記進行方向とは反対方向であることで被乾燥物Ｄが入り込むことをより一層抑制することができる。

上記のような態様においては、前記貫通孔４３Ｈが前記横壁部４３Ｂとの境界部に開口していることが好ましい。
このような態様によれば、仮に、前記被乾燥物Ｄがフィルターカバー４３内に入り込んだとしても入り込んだ前記被乾燥物Ｄが前記容器２の回転過程において（特に、倒立状態などにおいて）貫通孔４３Ｈから排出され易くなり、フィルター４１の目詰まりがより一層抑制され得る。

本実施形態の凍結乾燥装置１は、前記フィルターカバー４３に、該フィルターカバー４３で覆われた空間Ｇ２と前記被乾燥物Ｄが収容される空間Ｇ１とを連通させる貫通孔４３Ｈが設けられ、前記フィルターカバー４３が、突出する方向に筒状に延びる縦壁部４３Ａと、該縦壁部４３Ａの先端部を塞ぐように設けられた横壁部４３Ｂとを備え、前記貫通孔４３Ｈが前記横壁部４３Ｂに形成されていてもよい。
このような態様によれば、仮に、前記被乾燥物Ｄがフィルターカバー４３内に入り込んだとしても入り込んだ前記被乾燥物Ｄが前記容器２の回転過程において（特に、正立状態などにおいて）貫通孔４３Ｈから排出され易くなり、フィルター４１の目詰まりがより一層抑制され得る。

上記のような態様においては、前記回転での進行方向を第１方向Ｄ１としたときに、前記横壁部４３Ｂには、前記第１方向Ｄ１での先端側に第１傾斜部４３Ｂ１が設けられ、前記第１方向Ｄ１での後端側に第２傾斜部４３Ｂ２が設けられ、該第２傾斜部４３Ｂ２と前記第１傾斜部４３Ｂ１との間に前記貫通孔４３Ｈが設けられており、前記第１傾斜部４３Ｂ１が前記第１方向Ｄ１に向けて先下がりとなっているとともに前記第２傾斜部４３Ｂ２が前記第１方向Ｄ１とは逆方向（第２方向Ｄ２）に向けて先下がりとなっていることが好ましい（図５、図７参照）。
このことによればフィルターカバー４３内に入り込んだ前記被乾燥物Ｄが前記容器２の回転過程において（特に、正立状態などにおいて）貫通孔４３Ｈからより一層排出され易くなり、フィルター４２の目詰まりが特に抑制され得る。

本実施形態においては、本発明の効果をより顕著に発揮する上で、乾燥装置として凍結乾燥装置を例示しているが、前記容器の内部が減圧状態となって前記被乾燥物Ｄが乾燥される減圧乾燥装置においては上記の凍結乾燥装置に関して説明したのと同様の有利な効果が発揮され得る。
また、この有利な効果は、減圧乾燥装置に限らず一般的な乾燥装置に共通して発揮され得る。
即ち、本発明は、上記例示に何等限定されるものではなく、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において上記例示に対して各種変更を加え得るものである。

１：凍結乾燥装置、２：容器、４：フィルター部、１５：モータ、１６Ｆ：減圧真空配管、２０：容器本体、２２ ：上蓋、２２Ａ：排気口、２３：ジャケット、２７：下蓋、４１：フィルター、４１Ｆ：鍔部、４２：支持枠、４３：フィルターカバー、４３Ａ：縦壁部、４３Ｂ：横壁部、４３Ｃ：鍔部、４３Ｈ：貫通孔、Ｄ：被乾燥物、Ｘ：回転軸

Claims (11)

1. 被乾燥物を収容する容器と、
   前記容器の上下が入れ替わるように前記容器を回転軸周りに回転させて前記容器に収容された前記被乾燥物を攪拌する回転装置とを備え、
   前記被乾燥物から放出された水分を含んだ気体を前記容器の内部から排出するための排気口が前記容器に設けられている乾燥装置であって、
   前記被乾燥物が排出されないように前記排気口に設けられたフィルターと、前記気体を通過可能に前記容器の内側から前記フィルターを覆うフィルターカバーとをさらに有し、
   前記回転において前記フィルター及び前記フィルターカバーが前記回転軸周りに回転するように前記排気口が前記回転軸から離れた位置に配されている乾燥装置。
2. 前記フィルターカバーが、前記容器の内壁面よりも前記容器の内部側に突出する形状を有している請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記フィルターカバーが、前記回転軸に向けて突出し、且つ、先端部が前記回転軸に位置するか又は前記回転軸を超えるように突出している請求項２記載の乾燥装置。
4. 前記フィルターカバーには、該フィルターカバーで覆われた空間と前記被乾燥物が収容される空間とを連通させる貫通孔が設けられ、
   前記回転軸の位置、又は、前記回転軸を超えた位置で前記貫通孔が開口している請求項３記載の乾燥装置。
5. 前記フィルターカバーには、該フィルターカバーで覆われた空間と前記被乾燥物が収容される空間とを連通させる貫通孔が設けられ、
   該貫通孔が開口している方向は、前記回転における進行方向とは別方向である請求項２又は３記載の乾燥装置。
6. 前記フィルターカバーが、突出する方向に筒状に延びる縦壁部と、該縦壁部の先端部を塞ぐように設けられた横壁部とを備え、
   前記貫通孔が前記縦壁部に設けられており、該貫通孔が開口している方向は、前記進行方向とは反対方向である請求項５記載の乾燥装置。
7. 前記貫通孔が前記横壁部との境界部に開口している請求項６記載の乾燥装置。
8. 前記フィルターカバーには、該フィルターカバーで覆われた空間と前記被乾燥物が収容される空間とを連通させる貫通孔が設けられ、
   前記フィルターカバーが、突出する方向に筒状に延びる縦壁部と、該縦壁部の先端部を塞ぐように設けられた横壁部とを備え、
   前記貫通孔が前記横壁部に形成されている請求項２又は３記載の乾燥装置。
9. 前記回転での進行方向を第１方向としたときに、
   前記横壁部には、前記第１方向での先端側に第１傾斜部が設けられ、前記第１方向での後端側に第２傾斜部が設けられ、該第２傾斜部と前記第１傾斜部との間に前記貫通孔が設けられており、
   前記第１傾斜部が前記第１方向に向けて先下がりとなっているとともに前記第２傾斜部が前記第１方向とは逆方向に向けて先下がりとなっている請求項８記載の乾燥装置。
10. 前記フィルターカバーが、前記回転軸に向けて突出し、先端部が前記回転軸を超えるように突出し、
    該フィルターカバーには、該フィルターカバーで覆われた空間と前記被乾燥物が収容される空間とを連通させる貫通孔が設けられており、
    前記容器の内部の空間を、前記回転軸を通る平面で２分し、前記排気口側の空間を第１空間、該第１空間とは逆側の空間を第２空間とし、
    前記第１空間の容積をフィルターカバーが占有している部分を含めて第１の容積（Ｖｕ：ｍ^３）とし、前記第２空間の容積をフィルターカバーが占有している部分を含めて第２の容積（Ｖｄ：ｍ^３）とした場合に該第２の容積（Ｖｄ）が前記第１の容積（Ｖｕ）以上となっており、
    前記第１空間においてフィルターカバーが占有している容積をＶｃ１（ｍ^３）とし、
    前記フィルターカバーの突出している起点となる箇所から前記回転軸Ｘまでの距離をＨ（ｍｍ）、前記容器の内部の空間を前記平面で切断した際の断面積をＡ（ｍ^２）とした場合に前記起点から「Ｈ（ｍｍ）」以上「Ｈ＋１０００・Ｖｃ１／Ａ（ｍｍ）」以下の範囲内において前記貫通孔が開口している請求項２記載の乾燥装置。
11. 前記容器の内部が減圧状態となって前記被乾燥物が乾燥される減圧乾燥装置である請求項１乃至１０の何れか１項に記載の乾燥装置。

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