JP4743779B2 - 接離動機構付フリーズドライ装置およびこれを用いるフリーズドライ方法 - Google Patents

Description

本発明は、接離動機構付フリーズドライ装置およびこれを用いるフリーズドライ方法に関する。

フリーズドライは、主として食品および医薬品の低温乾燥分野で広範に行われている。現在最も普及している装置は、トレイを積載したキャリッジをモノレールまたは台車で乾燥缶内に移動する「トレイキャリッジ方式」である。
このトレイキャリッジ式フリーズドライ装置における乾燥缶５０内は、図１１に示すように、乾燥缶５０内の左右両側に、多段（例えば１６段、ヒーター１７枚）のヒーター５２、５２が設けられる。５４はその支柱である。この左右の多段のヒーター５２、５２間には、トレイを吊下したキャリッジ５１がモノレール５３により進入可能な、幅約４５ｃｍの空間（歩行者通路）が形成される。トレイの材質は、ＳＵＳまたはアルミ製で、大きさは、通常、５０ｃｍ×７０ｃｍ×４ｃｍ（高さ）である。乾燥缶５０の直径は約２．４ｍ、奥行きは約９ｍである。通常乾燥缶５０内には、５キャリッジ×１６段×４トレイ＝３２０トレイが収容される。

特開平７−２９４１１８号

ところで、上記トレイキャリッジ式フリーズドライ装置の場合には、乾燥缶の大きさの割に、収容可能なトレイが少ないため、乾燥缶が長大となり、設置スペースが広く、製作費も高額となるという課題がある。
これは、左右の多段のヒーター棚の間に、トレイキャリッジ５１およびキャリッジの搬出入とヒーター５２の清掃のための操作者が出入可能な空間が必要であること、また、上下の各ヒーター間には、トレイの搬出入を容易にするため、トレイの高さよりも広い間隔が必要であるからである。例えば、トレイの高さが４ｃｍの場合、上下のヒーター５２間の取付間隔は約１１ｃｍであり、上段のヒーター下面と下段のヒーター上面との間の間隔は約８．５ｃｍ（トレイの高さ４ｃｍ＋トレイ上方空間２．５ｃｍ＋トレイ下方空間２ｃｍ）必要となり、それだけ段数に制約が生じる。また、上下のヒーターの間隔が広がるほど、ヒーターと被乾燥物とが離間するため、真空下における輻射加熱効率も低下して乾燥時間が長引くという課題がある。
さらには、奥行きの長い乾燥缶となるため、高真空到達に必要な排気時間が長くなって、被乾燥物の解凍による品質劣化を招くおそれがあるので、排気能力の大きな真空ポンプが必要となり、電力消費も多くなるほか、ヒーターの洗浄もしにくいという課題がある。
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、多数のトレイが収容可能で、加熱効率にも優れ、真空ポンプの小型化による省エネが図れるほか、トレイの搬出入およびヒーターの洗浄も容易となる接離動機構付フリーズドライ装置およびこれを用いるフリーズドライ方法を提供するにある。

本発明に係る接離動機構付フリーズドライ装置は、乾燥缶内にヒーターが多段に配設され、乾燥缶がコールドトラップおよび真空ポンプに接続されて成り、上下のヒーター間に、被乾燥物が収容されたトレイが配置され、真空ポンプによって乾燥缶およびコールドトラップ内が所要の真空度まで減圧され、次いでヒーターによって加温されることにより、凍結した被乾燥物の水分が昇華脱水されるフリーズドライ装置において、前記多段のヒーターは、上段のヒーターが下段のヒーターに対して、所要距離接離動可能に設けられたマルチヒーターブロックに形成され、該マルチヒーターブロックの１乃至複数基が前記乾燥缶内に配置され、前記各マルチヒーターブロックにおける上段のヒーターを下段のヒーターに対して接離させる接離動機構が設けられ、前記乾燥缶は、固定蓋部と移動外套缶とにより密閉構造に形成され、該移動外套缶は固定蓋部に対して、前記多段のヒーターが完全に露出する位置まで移動可能に設けられ、該移動外套缶を移動させる移動機構が設けられて成り、前記マルチヒーターブロックのヒーターにトレイを搬出入させる際には、前記移動外套缶を移動させて多段のヒーターを露出させ、前記接離動機構によって上段のヒーターを下段のヒーターに対して上昇させ、上下ヒーター間に所要の作業空間を形成し、フリーズドライを行う際には、前記接離動機構によって、上段のヒーターを、下段のヒーターに積載されたトレイに接近させてフリーズドライを行うことを特徴とする。

前記接離動機構は、前記上下のヒーター間を複数個所において連結する可撓性を有する連結部材と、最上段のヒーターを吊り上げる、クレーン、ウインチ、ジャッキ等のリフト装置とを含むことを特徴とする。
また、前記接離動機構は、前記各ヒーターの複数個所であって、上下方向に各重なる位置に設けられた挿通孔を有する係止部材と、各ヒーターの前記各上下方向に重なる係止部材の挿通孔を挿通して設けられた可撓性を有する吊上げ部材と、該各吊上げ部材の各係止部材に対応する位置に形成された、係止部材の挿通孔よりも大径の引掛り部と、前記各吊り上げ部材を吊り上げるリフト装置とを含み、該リフト装置により吊上げ部材を引き上げることにより各引掛り部が対応する係止部材の挿通孔の縁に引っ掛ることによって、各上段のヒーターが下段のヒーターに対して所用高さに吊り上げられることを特徴とする。

また、前記接離動機構は、各下段のヒータ上に一端において回動自在に軸支され、他端側が上方に回動した際、上段のヒーターを下段のヒーターに対して持ち上げる複数の偏心カムと、該各偏心カムの他端側を連結する連結部材と、最上段のヒーター上、もしくは前記マルチヒーターブロックが載置される載置台上に配設され、前記連結部材の一端が連結され、該連結部材を介して、前記偏心カムを一斉に回動させる上下駆動装置を具備することを特徴とする。
前記駆動装置がジャッキ装置、もしくはウインチであることを特徴とする。
また、前記接離動機構が流体圧装置であることを特徴とする。

前記接離動機構によりヒーターが下降された際、上段のヒーターが当接することにより上下のヒーター間を所要間隔に保持する間隔保持部材が前記下段もしくは上段のヒーターに設けられていることを特徴とする。

前記１乃至複数基のマルチヒーターブロックが、前記乾燥缶内に設けられた載置台上に配置され、該載置台は、その一端が前記固定蓋部に固定され、他端側に車輪が配設され、該車輪が、前記乾燥缶の移動外套缶の移動に伴い、移動外套缶の内底面に敷設されたレール上を転動することを特徴とする。

また、缶外に設けられた加温装置と前記載置台上に設けられたヘッダとがフレキシブル配管を介して接続され、該ヘッダと前記ヒーターとがフレキシブル配管を介して接続され、前記加温装置から熱媒体が前記ヒーターに循環されることを特徴とする。

また本発明方法に係るフリーズドライ方法は、上記接離動機構付フリーズドライ装置を用いるフリーズドライ方法であって、前記移動機構により移動外套缶を移動させて前記マルチヒーターブロックの多段のヒーターを露出させる工程と、該露出した多段のヒーターを、前記接離動機構により、上段のヒーターが下段のヒーターに対して所要の間隔が形成されるように上昇させる工程と、下段のヒーター上に、予め凍結した被乾燥物を収容したトレイを搬入する工程と、前記接離動機構により上段のヒーターを下降させ、トレイに接近させる工程と、前記移動機構により移動外套缶を移動させて固定蓋部との間で密閉空間を形成する工程と、真空ポンプ、コールドトラップを作動させて、予め凍結した被乾燥物をヒーターにより加熱する所要のフリーズドライを行う工程と、フリーズドライ終了後、前記移動機構により移動外套缶を移動させて前記マルチヒーターブロックを露出させる工程と、前記接離動機構により、上段のヒーターを下段のヒーターに対して上昇させ、下段のヒーター上の脱水が完了したトレイを搬出する工程とを含むことを特徴とする。

また、前記各マルチヒーターブロックの多段のヒーターの重量と、積載されるトレイの重量と、トレイに収納される被乾燥物の重量との総重量を５トン以下となるようにすることを特徴とする。

本発明によれば、トレイの搬出入時には、上段のヒーターを下段のヒーターに対して、トレイの高さよりも十分大きな間隔に広げて行うようにしているから、トレイの搬出入を容易に行うことができる。また、多段のヒーターが露出されるので、ヒーターの洗浄も容易かつ確実に行うことができる。
一方、多段のヒーターは、乾燥缶内に収容されるときには、上段のヒーターが下段のヒーターに対して接近され、ほとんどトレイの高さに等しい隙間のない状態となるから、大きさ（直径）の同じ乾燥缶においてより多段に形成でき、より多数のトレイを収容でき、また、上下のヒーターがトレイに極めて接近した状態となるので、効率よくフリーズドライが行える。

以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図４は、コールドトラップ１が固定蓋部を兼ねる形式のフリーズドライ装置の概略図であり、図１は、乾燥缶部６の移動外套缶８が閉じた状態の平面図、図２は移動外套缶が開いた状態、すなわち、移動して「マルチヒーターブロック」１５が全て露出した状態の平面図、図３は移動外套缶が開いた状態の正面図、図４は多段のヒーターが、接離動機構により下段のヒーターに対して上段のヒーターが所要距離上昇された状態の正面図である。

フリーズドライ装置は、乾燥缶６内に、ヒーター１６が多段に配設された１乃至複数基（図示の場合５基）のマルチヒーターブロック１５が配設され、乾燥缶６がコールドトラップ１および真空ポンプ４に接続されて成る。マルチヒーターブロック１５は、後に詳述するように、上段のヒーターが下段のヒーターに対して、所要距離接離動可能に設けられた多段のヒーターブロックに形成されている。
コールドトラップ１は冷凍装置３に接続されている。真空ポンプ４は配管５によってコールドトラップ１に接続されている。また、コールドトラップ１と乾燥缶６とは、ゴムパッキン等を装着した継手部７を介して気密に連通されている。
なお、１１はリリーフバルブである。

被乾燥物はトレイ１７（図５）に収容され、トレイ１７はマルチヒーターブロック１５に組み込まれた上下のヒーター１６間に配置される。ヒーター１６には、コールドトラップ１内を通過する耐圧フレキシブル循環パイプ１９を通じて、オイル等の熱媒体が加温装置１８から循環される。なお、フレキシブル循環パイプ１９は、移動外套缶８内の載置台１２上に、各マルチヒーターブロック１５の横に設けられたヘッダ（図示せず）に接続され、このヘッダと各マルチヒーターブロック１５のヒーター１６とがフレキシブル配管を介して接続されることにより、加温装置１８から熱媒体が全てのマルチヒーターブロック１５のヒーター１６に循環されるようになっている。

真空ポンプ４が作動され、乾燥缶６およびコールドトラップ１内が負圧（４．６ｍｍＨｇ＝６００Ｐａ以下）になると、これにより被乾燥物の品温が０℃以下に低下し凍結される。次いでヒーター１６により上下から加温されることで、氷が昇華し、コールドトラップ１内の冷凍パイプ２の表面に氷結され、被乾燥物の乾燥が進行する。所定の乾燥度になったところで、乾燥缶６のリークバルブ１１を開放して外気を導入して常圧に戻してからトレイ１７を取り出す。コールドトラップ１の内部を洗浄して冷凍パイプ２に付着している氷を洗い流す。なお、被乾燥物はあらかじめ外部の冷凍庫にて凍結させておき、これを乾燥缶６内の「マルチヒーターブロック」１５の上下のヒーター１６の間に搬入するようにしてもよい。

乾燥缶６は、固定蓋部（本実施の形態ではコールドトラップ１が固定蓋部を兼ねる形式のものとなっている）と移動外套缶８とにより密閉構造に形成されている。
移動外套缶８の両端側および両脇には車輪９が取付けられ、この車輪９が、移動外套缶８の両脇に沿って配設されたレール１０上を転動することによって、移動外套缶８はコールドトラップ１に対して、５基のマルチヒーターブロック１５のヒーター１６が完全に露出する位置まで移動可能に設けられている。この移動外套缶８の移動機構は、モータ（図示せず）による自走機構を採用することができる。

なお、乾燥缶６とコールドトラップ１とを各々独立した缶体として別途設けてもよい。この場合、乾燥缶６の蓋部（固定蓋部）は床面に固定とし、移動外套缶８をこの固定蓋部に対して移動可能に設け、コールドトラップ１と固定蓋部内とを図示しない配管を介して接続するようにする。

ヒーター１６は、図５に示すように、例えば２６枚のヒーター１６で２５段のマルチヒーターブロック１５を形成する。
各ヒーター１６の大きさは、トレイ１７の幅（５０ｃｍ）と長さ（７０ｃｍ）の倍数に１０〜２０％の余裕を見て、例えば、１６０ｃｍ（７０×２枚並び）×１２０ｃｍ（５０×２枚並び）×２．５ｃｍ（厚さ）に形成され、例えば５０ｃｍ×７０ｃｍ×４ｃｍのトレイ１７が、２（幅方向２列）×２（長さ方向２列）×２５（段）の計１００枚が１台のマルチヒーターブロック１５のヒーター１６上に配置可能となっている。

従来のトレイキャリッジシステムにおいては、缶径は等しく、缶長が９ｍの乾燥缶内に３２０トレイを収容したが、本実施の形態の装置は、缶長６ｍで前記マルチヒーターブロック１５を５基載置可能であり、５００トレイを収容可能となった。すなわち、同体積の缶ならば、７５０トレイを収容可能となる。トレイ枚数が増えれば、当然被乾燥物の脱水に必要なエネルギーは比例して増加するが、同じ枚数のトレイであるならば、乾燥缶の小型化、乾燥缶の排気に必要な真空ポンプの小型化ができ、省エネ化ができ、またフリーズドライ装置の設置スペースも少なくなる。さらに本発明では、ヒーター１６上のトレイ１７に収納した被乾燥物とが密着状態となるため、蒸発が促進されて、乾燥時間が短縮されるので、同容積の装置と比較して、収容トレイ数比で、２．３４倍、時間短縮効果１３０％とすると、従来の装置の約３倍の能力となる。

マルチヒーターブロック１５は、載置台１２上に配置され、載置台１２の一端はコールドトラップ１内に固定され、載置台１２の他端側の下面には車輪１３が取付けられ、この車輪１３が、移動外套缶８の内底面に配置したレール１４上を転動する。これにより、移動外套缶８が、マルチヒーターブロック１５とトレイ１７をその位置に残したまま、コールドトラップ１から離れる方向に移動できるので、後記する接離動機構を操作して、上下のヒーター１６の間隙を広げることにより、棚段からのトレイ１７の取り外し、ヒーター１６の洗浄、新規に被乾燥物を収納したトレイ１７の積載などの一連の作業を短時間に実施できる。

上記のように、マルチヒーターブロック１５において、上段のヒーター１６は下段のヒーター１６に対して、上下方向に接離動可能に設けられ、上段のヒーター１６を下段のヒーター１６に対して接離させる接離動機構が設けられている。

このヒーター１６の接離動機構は、例えば、図６〜図８に示すようなもので構成しうる。なお、図６は、図５のＡ方向から見た説明図、図７は図５のＢ方向から見た図面である。

図６〜図８で例示した接離動機構は、各マルチヒーターブロック１５にそれぞれ設けられる。
この接離動機構は、多段ヒーターの上下方向に各重なる位置に設けられた挿通孔３４を有する係止部材３５と、各ヒーター１６の各上下方向に重なる係止部材３５の挿通孔３４を挿通して設けられた、チエーン等の可撓性を有する吊上げ部材３６と、各吊上げ部材３６の各係止部材３５に対応する位置に形成された、係止部材３５の挿通孔３４よりも大径の引掛り部３７と、各吊り上げ部材３６を吊り上げるリフト装置（図示せず）とを含む。

係止部材３５の基部側は、図６に示すように、断面コの字状に形成され、このコの字状部２６でヒーター１６を上下から挟圧し、ヒーター１６に取り付けられている。係止部材３５の挿通孔３４を有する部位は図８に示すようにほぼリング状をなし、コの字状部に固定されて、ヒーター１６の側方に位置し、上下の係止部材３５において、その挿通孔３４の位置が上下方向に重なるようになされている。

図６において、２１は間隔保持部材であり、係止部材３５のコの字状部２６の上面に立設され、その高さは、トレイ１７の高さ、例えば約４ｃｍの高さのトレイ１７と同一の高さか、あるいはそれよりも若干高い高さに形成されている。
上段のヒーター１６は、下段のヒーター１６の間隔保持部材２１に当接する位置まで下降可能となっている。したがって、この状態では、トレイ１７は下段のヒーター１６上面にその下面側が当接し、またトレイ１７の上面側は、上段のヒーター２２の下面側に接近する状態となる。なお、図６、図７は、上段のヒーター１６が下段のヒーター１６に対して上方に引き上げられた状態を示している。
なお、間隔保持部材２１は、高さ４ｃｍのトレイをを傷つけないための部材である。間隔保持部材２１は、上段のヒーター１６の下面側に設けてもよい。

接離動機構は、図６、図７に示すように、各マルチヒーターブロック１５のヒーター１６の両脇に、適宜間隔をおいて複数個所に設けるようにするとよい。
各吊上げ部材３６の上端には、リング３８もしくはフックを取り付け、このリング３８もしくはフックに、クレーン等のリフト装置（図示せず）のフックを係止し、吊上げ部材３６を引き上げる。
なお、吊上げ部材３６は、マルチヒーターブロック１５の最上段に設置したジャッキ装置や、ウインチ等によって引き上げるようにしてもよい。

吊上げ部材３６は当初弛んだ状態であるが、ヒーター１６の吊上げ開始とともに次第に真っ直ぐに伸びて、その状態のときに引掛り部３７が係止部材３５の挿通孔３４の縁に下方側から引っ掛る。吊上げ部材３６がなおも引き上げられると、ヒーター１６は引掛り部３７によって、下方のヒーター１６に対して上方に引き上げられ、上下のヒーター１６間に、接離動機構で設定した通りの、例えば８ｃｍの隙間が形成される。
上下のヒーター１６間に上記間隔が形成されることにより、下段のヒーター１６上へのトレイ１７の搬出入、およびヒーター１６の清掃が容易となり、装置の遊ばせ時間を短縮できる。

フリーズドライ装置は上記のように構成されており、フリーズドライ操作は次の工程で行われる。
まず、移動機構により移動外套缶８を移動させてマルチヒーターブロック１５を露出させる（図２、図３）。
次に、露出したマルチヒーターブロック１５を、前記接離動機構により、上段のヒーター１６が下段のヒーター１６に対して所要の間隔（本例では８ｃｍ）が形成されるように上昇させる（図４、図６、図７、図９）。

下段のヒーター１６上に、被乾燥物を収容したトレイ１７を搬入する。トレイ１７の搬入は、マルチヒーターブロック１５の両側から適宜フォークリフト等を用いて縦２列×２５段の合計５０トレイずつ一括して行うことができる。望ましくは、あらかじめ、被乾燥食品を収納したトレイ１７を、マルチヒーターブロック１５の棚間隔に適合するガイド棚にのせて、冷凍庫で冷凍しておき、これをリフトで運搬して、マルチヒーターブロック１５に差し込み、ガイド棚のみを抜き取るようにすれば極めて短時間で作業が完了するので、凍結品の解凍により品質が劣化する問題点も防止できる。

本実施の形態では、マルチヒーターブロック１５を１つの大きなものに形成せず、５基の比較的小さなブロックに分割している。したがって、各マルチヒーターブロック１５のヒーター１６を接離動機構で吊り上げる際の総重量（各マルチヒーターブロック１５の多段のヒーター１６の重量と、積載されるトレイ１７の重量と、トレイ１７に収納される被乾燥物の重量）はそれほど大きなものとならず、接離動機構によって吊り上げて、上下ヒーター間に所要の間隔があくようにすることができる。なお、上記総重量は５トン以下となるようにすると好適である。
次に、接離動機構により上段のヒーター１６を下降させ、間隔保持部材２１に当接させる。これにより上段のヒーター１６の下面がトレイ１７上面に接近する。
移動機構により移動外套缶８を移動させて固定蓋部（本実施の形態ではコールドトラップ１が固定蓋部を兼ねている）との間で密閉空間を形成する（図１）。

まず、冷凍装置３によりコールドトラップ１内の冷凍パイプ２を冷却し、次に真空ポンプ４を作動させ、ヒーター１６により加温して所要のフリーズドライを行う。
フリーズドライ終了後、移動機構により移動外套缶８を移動させてマルチヒーターブロック１５を露出させる（図２、図３）。
接離動機構により、上段のヒーター１６を下段のヒーター１６に対して上昇させ、下段のヒーター１６上のトレイ１７を搬出する（図４）。
このようにして一連の工程を行うことができる。

本実施の形態では、トレイ１７の搬出入時には、上段のヒーター１６を下段のヒーター１６に対して、トレイ１７の高さよりも十分大きな間隔（本例では８ｃｍ）に広げて行うようにしているから、トレイ１７の搬出入を容易に行うことができる。また、多段のヒーター１６が露出されて棚間隔が広がるので、従来のトレイキャリッジ方式ではヒーター棚が乾燥缶内に固定されていたため（図１１）、困難で、長時間かかっていたヒーターの洗浄も本装置では容易かつ衛生的に行うことができる。

一方、マルチヒーターブロック１５は、乾燥缶６内に収容されるときには、上段のヒーター１６が下段のヒーター１６に対してトレイ１７の高さ４ｃｍまで接近されるから、大きさ（直径）の同じ乾燥缶においてより多段に形成でき、より多数のトレイ１７を収容できる。
また、上下のヒーター１６がトレイ１７に極めて接近した状態なので、真空中での輻射加熱がより効率よくなり、短時間でフリーズドライを行える。

ヒーター１６の接離動機構は上記に限られない。
例えば、吊上げ部材３６の代りに、上下の係止部材３５間を所要長さのチエーン等の可撓性を有する連結部材（図示せず）により連結し、リフト装置によって最上段のヒーター１６を吊り上げた際、上下のヒーター１６間が、連結部材の長さだけ間隔があく（この間隔はトレイ１７の高さよりも十分大きいものとする）ようにしてもよい。

図９、図１０は、接離動機構の他の実施の形態を示す説明図である。
本実施の形態では、各下段のヒータ１６上に複数の偏心カム２３を一端において軸２３ａにより回動自在に軸支している。偏心カム２３は、他端側が上方に回動した際、上段のヒーター１６を下段のヒーター１６に対して所要距離持ち上げる大きさとなっている。
この各偏心カム２３の他端側に設けたピン２７をチエーン等の連結部材２２により連結する。この連結部材２２の上端を、最上段のヒーター１６上に配設したジャッキ装置等の上下駆動装置２０に連結する。上下駆動装置２０はウインチを用いることもできる。なおこの場合、ジャッキ装置は、偏心カム２３の回動に伴い、図９に示すように距離ｍ（５ｃｍほど）だけ左右にスライド可能に配置する。
また、ジャッキ装置の場合、マルチヒーターブロック１５が載置される載置台１２上に配設することもできる。

なお、偏心カム２３は、ヒーター１６の端縁部に配設したステンレス製の断面コの字状をなす補強部材２６に設けた軸受３１に回動自在に軸支する。偏心カム２３の軸受３１は、前記間隔保持部材２１で兼ねることもできる。
また、最上段のヒーター１６上にはステンレス製の補強板２５を取り付け、この補強板２５上に上下駆動装置２０を配置するようにするとよい。
本実施の形態でも、上下駆動装置２０により連結部材２２を引き上げるようにすることで、偏心カム２３を一斉に回動させることができ、これにより上下ヒーター１６間に所要の隙間を形成することができる。

あるいは接離動機構として、油圧や空気圧を用いた流体圧装置を用いてもよい。
なお、上記各実施の形態において、各マルチヒーターブロック１５の上下のヒーター１６が横方法にずれないように、例えば、載置台１２に下端が固定されたガイド棒（図示せず）を、各ヒータ１６のコーナー部に設けた挿通孔（図示せず）に緩く挿通するようにするとよい。

移動外套缶が閉じた状態の平面図である。 移動外套缶が開いた状態の平面図である。 移動外套缶が開いた状態の正面図である。 多段のヒーターが、接離動機構により下段のヒーターに対して上段のヒーターが所要距離上昇された状態の正面図である。 マルチヒーターブロック５基を示す概要図である。 ヒーターの接離動機構を示す部分側面図である。 ヒーターの接離動機構を示す部分正面図である。 係止部材と吊上げ部材との関係を示す説明図である。 ジャッキ装置および偏心カムによる接離動機構の説明図である。 偏心カムの説明図である。 従来の乾燥缶内におけるヒーターの配置を示す説明図である。

符号の説明

１ コールドトラップ
２ 冷凍パイプ
３ 冷凍装置
４ 真空ポンプ
５ 真空配管
６ 乾燥缶
７ 継手部
８ 移動外套缶
９ 移動外套缶の車輪
１０ レール
１１ リークバルブ
１２ 載置台
１３ 載置台の車輪
１４ 載置台のレール
１５ マルチヒーターブロック
１６ ヒーター
１７ トレイ
１８ 加温装置
１９ フレキシブル循環パイプ
２０ 上下駆動装置
２１ 間隔保持部材
２２ 連結部材
２３ 偏心カム
２５ マルチヒーターブロック最上段の駆動装置取付用の補強板
２６ ヒーターのコの字型補強部材
２７ 偏心カムの孔またはピン
３１ 偏心カムの軸受
３４ 挿通孔
３５ 係止部材
３６ 吊上げ部材
３７ 引掛り部
３８ フック

Claims (11)

1. 乾燥缶内にヒーターが多段に配設され、乾燥缶がコールドトラップおよび真空ポンプに接続されて成り、上下のヒーター間に、被乾燥物が収容されたトレイが配置され、真空ポンプによって乾燥缶およびコールドトラップ内が所要の真空度まで減圧され、次いでヒーターによって加温されることにより、凍結した被乾燥物の水分が昇華脱水されるフリーズドライ装置において、
   前記多段のヒーターは、上段のヒーターが下段のヒーターに対して、所要距離接離動可能に設けられたマルチヒーターブロックに形成され、該マルチヒーターブロックの１乃至複数基が前記乾燥缶内に配置され、
   前記各マルチヒーターブロックにおける上段のヒーターを下段のヒーターに対して接離させる接離動機構が設けられ、
   前記乾燥缶は、固定蓋部と移動外套缶とにより密閉構造に形成され、該移動外套缶は固定蓋部に対して、前記多段のヒーターが完全に露出する位置まで移動可能に設けられ、
   該移動外套缶を移動させる移動機構が設けられて成り、
   前記マルチヒーターブロックのヒーターにトレイを搬出入させる際には、前記移動外套缶を移動させて多段のヒーターを露出させ、前記接離動機構によって上段のヒーターを下段のヒーターに対して上昇させ、上下ヒーター間に所要の作業空間を形成し、
   フリーズドライを行う際には、前記接離動機構によって、上段のヒーターを、下段のヒーターに積載されたトレイに接近させてフリーズドライを行うことを特徴とする接離動機構付フリーズドライ装置。
2. 前記接離動機構は、前記上下のヒーター間を複数個所において連結する可撓性を有する連結部材と、最上段のヒーターを吊り上げる、クレーン、ウインチ、ジャッキ等のリフト装置とを含むことを特徴とする請求項１記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
3. 前記接離動機構は、前記各ヒーターの複数個所であって、上下方向に各重なる位置に設けられた挿通孔を有する係止部材と、各ヒーターの前記各上下方向に重なる係止部材の挿通孔を挿通して設けられた可撓性を有する吊上げ部材と、該各吊上げ部材の各係止部材に対応する位置に形成された、係止部材の挿通孔よりも大径の引掛り部と、前記各吊り上げ部材を吊り上げるリフト装置とを含み、該リフト装置により吊上げ部材を引き上げることにより各引掛り部が対応する係止部材の挿通孔の縁に引っ掛ることによって、各上段のヒーターが下段のヒーターに対して所用高さに吊り上げられることを特徴とする請求項１記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
4. 前記接離動機構は、各下段のヒータ上に一端において回動自在に軸支され、他端側が上方に回動した際、上段のヒーターを下段のヒーターに対して持ち上げる複数の偏心カムと、
   該各偏心カムの他端側を連結する連結部材と、
   最上段のヒーター上、もしくはマルチヒーターブロックが載置される載置台上に配設され、前記連結部材の一端が連結され、該連結部材を介して、前記偏心カムを一斉に回動させる上下駆動装置を具備することを特徴とする請求項１記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
5. 前記駆動装置がジャッキ装置、もしくはウインチであることを特徴とする請求項４記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
6. 前記接離動機構が流体圧装置であることを特徴とする請求項４記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
7. 前記接離動機構によりヒーターが下降された際、上段のヒーターが当接することにより上下のヒーター間を所要間隔に保持する間隔保持部材が前記下段もしくは上段のヒーターに設けられていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
8. 前記１乃至複数基のマルチヒーターブロックが、前記乾燥缶内に設けられた載置台上に配置され、該載置台は、その一端が前記固定蓋部に固定され、他端側に車輪が配設され、該車輪が、前記乾燥缶の移動外套缶の移動に伴い、移動外套缶の内底面に敷設されたレール上を転動することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
9. 缶外に設けられた加温装置と前記載置台上に設けられたヘッダとがフレキシブル配管を介して接続され、該ヘッダと前記ヒーターとがフレキシブル配管を介して接続され、前記加温装置から熱媒体が前記ヒーターに循環されることを特徴とする請求項８記載の接離動機構付フリーズドライ装置。
10. 請求項１〜９いずれか１項記載の接離動機構付フリーズドライ装置を用いるフリーズドライ方法において、
    前記移動機構により移動外套缶を移動させて前記マルチヒーターブロックの多段のヒーターを露出させる工程と、
    該露出した多段のヒーターを、前記接離動機構により、上段のヒーターが下段のヒーターに対して所要の間隔が形成されるように上昇させる工程と、
    下段のヒーター上に、予め凍結した被乾燥物を収容したトレイを搬入する工程と、
    前記接離動機構により上段のヒーターを下降させ、トレイに接近させる工程と、
    前記移動機構により移動外套缶を移動させて固定蓋部との間で密閉空間を形成する工程と、
    真空ポンプ、コールドトラップを作動させて、予め凍結した被乾燥物をヒーターにより加熱する所要のフリーズドライを行う工程と、
    フリーズドライ終了後、前記移動機構により移動外套缶を移動させて前記マルチヒーターブロックを露出させる工程と、
    前記接離動機構により、上段のヒーターを下段のヒーターに対して上昇させ、下段のヒーター上の脱水が完了したトレイを搬出する工程とを含むことを特徴とする接離動機構付フリーズドライ装置を用いるフリーズドライ方法。
11. 前記各マルチヒーターブロックの多段のヒーターの重量と、積載されるトレイの重量と、トレイに収納される被乾燥物の重量との総重量を５トン以下となるようにすることを特徴とする請求項１０記載の接離動機構付フリーズドライ装置を用いるフリーズドライ方法。

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