JP5689866B2 - 箱型真空乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、加熱用熱媒体が内部に流通する棚が密閉容器の奥側の側壁にブラケットを用いて取付けられた箱型真空乾燥機に関する。詳しくは、清掃後に不純物等が残存するのを抑制できるとともに、清掃に要する時間を低減できる箱型真空乾燥機に関する。

被処理材を真空下で加熱して乾燥させる際に箱型真空乾燥機が利用される。その箱型真空乾燥機として、棚式の箱型真空乾燥機がある。

図１は、従来の棚式箱型真空乾燥機を示す模式図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は背面図である。同図に示す箱型真空乾燥機１０は、開口を有する密閉容器２０と、密閉容器２０の開口を開閉するための扉３０と、その扉３０を揺動可能に支持するヒンジ機構３１と、密閉容器２０が設置されるベッド２１とを備える。

また、同図に示す箱型真空乾燥機１０は、密閉容器２０と扉３０とを密着させるために閉じた状態の扉３０を密閉容器２０に押し付ける押し付け機構（図示なし）と、密閉容器２０内の雰囲気を排気するポンプ（図示なし）と、被処理材が配置されたトレー（図示なし）を載置するために密閉容器２０内に配設された複数の棚４０とを備える。複数の棚４０は、鉛直方向に一定の間隔で配置され、密閉容器２０の左側、右側および奥側の側壁のうちで奥側の側壁にそれぞれブラケット５０により取付けられる。

図２は、従来の箱型真空乾燥機における棚の取付け構造を模式的に示す詳細断面図である。同図は、前記図１（ｃ）におけるＡ−Ａ断面を示す。ブラケット５０は、棚４０が固定される円盤状の棚固定部５０ａと、配管接続部５０ｂとで構成される。ブラケットの円盤状の棚固定部５０ａは、その一方の端面に溶接によって棚４０が固定され、他方の端面が密閉容器２０の奥側の側壁と接触する。また、ブラケット５０は、ボルト（図示なし）の締め付けにより密閉容器２０の奥側の側壁に固定されている。このようにブラケット５０によって密閉容器２０に棚４０が取付けられる。

複数の棚４０は、それぞれ内部に加熱用熱媒体（例えば温水や蒸気）が流通する構造を有し、加熱用熱媒体はブラケット５０を介して棚４０に給排される。同図に示す箱型真空乾燥機は棚４０の内部に空洞を有し、この空洞に加熱用熱媒体が給排される。また、ブラケットの棚固定部５０ａおよび配管接続部５０ｂの軸心には、加熱用熱媒体を流通させるための貫通孔５０ｃが設けられている。ブラケットに設けられた貫通孔５０ｃは、一端が棚４０の空洞と接続し、他端が加熱用熱媒体を供給するための供給用配管６０または棚４０から加熱用熱媒体を排出するための排出用配管６１と接続する。このような取付け構造の箱型真空乾燥機では、供給用配管６０からブラケット５０を介して棚４０の内部に加熱用熱媒体を供給するとともに、棚４０の内部からブラケット５０を介して排出用配管に加熱用熱媒体を排出する。

ブラケット５０は、その棚固定部５０ａが密閉容器２０内に配置されるのに対し、配管と接続するための配管接続部５０ｂが密閉容器２０の奥側の側壁に設けられた貫通孔から密閉容器２０の外側に突出した状態となる。密閉容器２０内を減圧または真空とした際に、側壁の貫通孔から密閉容器２０の外側の雰囲気が密閉容器内に流入するのを防止するため、シール部材が配置される。同図に示す取付け構造では、ブラケットの棚固定部５０ａと密閉容器２０の奥側の側壁との間に、板状のシール部材７０が配置される。

このような構成の箱型真空乾燥機を用いた乾燥処理は、例えば、以下の手順により行うことができる。
（１）被処理材を配置したトレーを棚４０に載置することにより、被処理材を密閉容器２０内に収容する。
（２）閉じた状態の扉３０を押し付け機構（図示なし）によって密閉容器２０に密着させた後、密閉容器２０内の雰囲気をポンプ（図示なし）によって排気して減圧または真空とする。
（３）その状態で、棚４０に加熱用熱媒体を給排し、その伝熱・輻射によって被処理材を間接加熱して昇温させることにより、被処理材を乾燥させる。

このような手順で乾燥処理が行われる箱型真空乾燥機は、真空下で加熱することから、低温にもかかわらず含水率を極めて低く抑えることができ、熱に弱い被処理材や酸化を嫌う被処理材の乾燥に好適である。このため、食品や医薬品、化学工業製品、電子材料の分野での乾燥処理に箱型真空乾燥機が利用される。

ここで、箱型真空乾燥機で乾燥処理を行うと、乾燥に伴い、被処理材の一部が飛散して密閉容器や棚等に付着することによって付着物が発生する。また、被処理材から蒸気が発生し、その一部が凝固して密閉容器や棚等に付着することによっても付着物が発生する。さらに、被処理材や雰囲気等とともに不純物が密閉容器内に混入する。

一方、食品や医薬品といった分野での乾燥処理では、衛生上の観点から、付着物や不純物の除去を要求される場合がある。また、化学工業薬品や電子材料といった分野での乾燥処理では、汚染防止の観点から、付着物や不純物の除去を要求される場合がある。これらの場合、乾燥処理毎あるいは定期的に密閉容器内の清掃（例えばシャワー洗浄）が行われ、この清掃によって密閉容器内の付着物や不純物を除去する。

前記図１および２に示すような箱型真空乾燥機では、ブラケット５０によって棚４０が密閉容器２０内に配設される。そのブラケット５０は、密閉容器２０内に位置する円盤状の棚固定部５０ａと、密閉容器２０の外部に位置する配管接続部５０ｂとで構成される。このような箱型真空乾燥機では、棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との間は、その一部にブラケット５０が存在するが、大部分はブラケット５０が存在することなく隙間Ｃ（図１（ａ）参照）となる。

棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との隙間があると、その隙間を目視できないことから、清掃を行ったとしても付着物や不純物の残存を確認できず、付着物や不純物が残存する場合がある。また、清掃において、棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との隙間は、作業性が悪いことから、その作業に時間を要する。

このような箱型真空乾燥機における不純物等の残存や清掃の作業性といった問題に関し、従来から種々の提案がなされており、例えば、特許文献１がある。特許文献１では、棚式の箱型真空乾燥機において、複数の棚を扉と組み合わせて床から支持するとともに、真空槽を台車構造として移動可能とすることが提案されている。これにより、台車構造の真空槽を移動させて複数の棚を真空槽から取り出し、その状態で清掃を行うことができる。このため、清掃後に不純物等が残存するのを抑制できるとともに、清掃に要する時間を低減できるとしている。

特開２００４−１５０７８１号公報

前述の通り、被処理材を真空下で加熱して乾燥させる際に箱型真空乾燥機が利用される。また、箱型真空乾燥機を用いた乾燥処理では、不純物等を除去するため、密閉容器内の清掃が行われる。

しかし、前記図１および２に示すような従来の箱型真空乾燥機では、棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との隙間があり、その隙間を目視できないことから、清掃後に不純物等が残存する場合がある。また、清掃において、棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との隙間は、作業性が悪いことから、その作業に時間を要する。

前記特許文献１に提案される箱型真空乾燥機では、台車構造の真空槽を移動させれば、複数の棚を真空槽から取り出すことができるので、最上段の棚と扉との隙間を視認することができる。このため、最上段の棚と扉との隙間に不純物等が残存するのを防止できるが、最上段以外の棚（中段および最下段の棚）と扉との隙間の視認は困難であり、最上段以外の棚と扉との隙間に清掃後も不純物等が残存する場合がある。したがって、清掃後に不純物等が残存する問題が残る。

また、中段の棚と扉との隙間の清掃は作業性が悪いことから、その作業に時間を要する。さらに、前記特許文献１に提案される箱型真空乾燥機は、台車構造の真空槽を移動させて複数の棚を真空槽から取り出すことから、設備が大型化するとともにその構造が煩雑となる。このため、設置スペースとともに、設備コストが増大する。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、清掃後に不純物等が残存するのを抑制できるとともに、清掃に要する時間を低減できる箱型真空乾燥機を提供することを目的としている。

本発明の要旨は、以下の通りである。

開口を有する密閉容器と、該密閉容器の開口を開閉する扉と、密閉容器内の雰囲気を排気するポンプと、加熱用熱媒体がそれぞれ内部に流通する複数の棚と、該棚を密閉容器の奥側の側壁に取付けるためのブラケットと、該ブラケットを介して棚に加熱用熱媒体を給排する配管と、ブラケットと密閉容器の奥側の側壁との間を密封するシール部材とを備える箱型真空乾燥機であって、前記ブラケットが、前記棚の外面と全周にわたって接触することを特徴とする箱型真空乾燥機である。

本発明の箱型真空乾燥機は、ブラケットが棚の外面と全周にわたって接触することから、棚と密閉容器の奥側の側壁との間に隙間が生じない。このため、清掃後に不純物等が残存するのを抑制できるとともに、清掃に要する時間を低減できる。

従来の棚式箱型真空乾燥機を示す模式図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は背面図である。 従来の箱型真空乾燥機における棚の取付け構造を模式的に示す詳細断面図である。 本発明の箱型真空乾燥機の構成例を模式図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は背面図である。 本発明の箱型真空乾燥機の構成例における棚の取付け構造を模式的に示す詳細断面図である。

以下に、本発明の箱型真空乾燥機について、下記図３および４に示す構成例を参照しながら説明する。

図３は、本発明の箱型真空乾燥機の構成例を模式図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は背面図である。
図４は、本発明の箱型真空乾燥機の構成例における棚の取付け構造を模式的に示す詳細断面図である。同図は、前記図３（ｃ）におけるＢ−Ｂ断面を示す。

図３および４に示す本発明の箱型真空乾燥機の構成例は、前記図１および２に示す従来の箱型真空乾燥機と基本構成が同じであり、棚４０およびその取付け構造を変更するとともに、扉３０の枚数を変更したものである。図３および４に示す箱型真空乾燥機では、図４に示すようにブラケット５０が棚固定部５０ａと配管接続部５０ｂとで構成される。ブラケットの棚固定部５０ａは小判形状であって棚４０が固定（例えば溶接）される。配管接続部５０ｂには加熱用熱媒体を給排する配管が接続される。配管接続部５０ｂは、その軸心に加熱用熱媒体を流通させるための貫通孔５０ｃが設けられている。図３および４に示す箱型真空乾燥機では、ブラケット５０が２個の配管接続部５０ｂを有し、そのうちの一方の配管接続部には加熱用熱媒体の供給用配管６０が接続され、他方の配管接続部には加熱用熱媒体の排出用配管６１が接続される。

このような箱型真空乾燥機は、供給用配管６０から供給された熱媒体がブラケットに設けられた貫通孔５０ｃを通って棚４０の内部を流通する。また、棚４０の内部を流通した加熱用熱媒体は、ブラケットに設けられた貫通孔を通って排出用配管６１に流れることにより、排出される。このようにしてブラケット５０を介して棚４０に加熱用熱媒体が給排される。

ブラケット５０には溝が設けられ、その溝にシール部材７１が配置される。図３および４に示す箱型真空乾燥機では、ブラケットの棚固定部５０ａの表面のうちで密閉容器２０の奥側の側面との接触面に、その小判形状の接触面の外周に沿って環状に溝が設けられ、その溝に環状のシール部材７１（例えばＯリング）が配置される。

図３および４に示す箱型真空乾燥機のブラケット５０は、その棚固定部５０ａが、棚４０の外面と全周にわたって接触する。換言すると、ブラケットの棚固定部５０ａは、棚４０の上面、下面および両側面と接触し、かつ、ブラケットの棚固定部５０ａと棚４０の外面との接触部の形状は環状である。このようにブラケット５０が棚４０の外面と全周にわたって接触すると、棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との間には、必ずブラケット５０が存在する。このため、棚４０と密閉容器２０の奥側の側壁との間に隙間が生じることなく、その隙間に清掃後も不純物等が残存するのを抑制できるとともに、隙間を清掃する作業が不要となる。

本発明の箱型真空乾燥機は、ブラケットの形状を棚の外面と全周にわたって接触する形状に変更することにより実現できることから、前記特許文献１に提案される箱型真空乾燥機のように設備の大型化や構造の煩雑化といった問題は生じない。このため、設置スペースや設備コストを同程度に維持できる。

ブラケットの形状は、図３および４に示す箱型真空乾燥機のような棚固定部５０ａが小判型形状の場合に限定されず、棚４０の外面と全周にわたって接触する限り種々の形状を採用できる。例えば、棚固定部５０ａの形状として、楕円形状や矩形形状、４隅にＲを有する矩形形状を採用できる。

本発明の箱型真空乾燥機は、前記図１に示すように、密閉容器の幅方向（同図（ａ）のハッチングを施した矢印で示す方向）に分割することなく、密閉容器の開口の幅と同程度の幅を有する棚４０を用い、その棚を鉛直方向に所定の間隔で配置することができる。また、密閉容器２０の幅方向について棚４０を複数に分割し、分割された棚４０をそれぞれ鉛直方向に所定の間隔で配置することもできる。図３に示す箱型真空乾燥機は、密閉容器２０の幅方向について棚４０を２つに分割し、右側の棚４０（同図（ａ）では下側に位置する棚）および左側の棚４０（同図（ａ）では上側に位置する棚）を鉛直方向に所定の間隔でそれぞれ配置している。

このように密閉容器２０の幅方向について棚４０を複数に分割し、分割された棚４０をそれぞれ鉛直方向に所定の間隔で配置すれば、ブラケット５０が大型化して荷重が増加するのを低減できる。また、密閉容器の幅方向に棚４０を２つに分割すれば、密閉容器２０の開口の中央に柱を配置できるので、図３に示す箱型真空乾燥機のように、扉３０を幅方向に分割することにより２枚の扉で構成しても、右側扉と左側扉との間のシール性を確保できる。すなわち、密閉容器の幅方向に棚４０を分割することにより、扉の幅方向の分割が可能となって扉の小型化が実現可能となる。

本発明の箱型真空乾燥機によれば、前述の通り、清掃後に不純物等が残存するのを抑制できるとともに、清掃に要する時間を低減できる。このような本発明の箱型真空乾燥機は、医薬品や食品、化学工業薬品、電子材料等の乾燥処理に有効に利用できる。

１０：箱型真空乾燥機、 ２０：密閉容器、 ２１：ベッド、 ３０：扉、
３１：ヒンジ機構、 ４０：棚、 ５０：ブラケット、 ５０ａ：棚固定部、
５０ｂ：配管接続部、 ５０ｃ：貫通孔、 ６０：加熱用熱媒体の供給用配管、
６１：加熱用熱媒体の排出用配管、 ６２：管継手、 ７０：板状のシール部材、
７１：環状のシール部材

Claims (1)

1. 開口を有する密閉容器と、該密閉容器の開口を開閉する扉と、密閉容器内の雰囲気を排気するポンプと、加熱用熱媒体がそれぞれ内部に流通する複数の棚と、該棚を密閉容器の奥側の側壁に取付けるためのブラケットと、該ブラケットを介して棚に加熱用熱媒体を給排する配管と、ブラケットと密閉容器の奥側の側壁との間を密封するシール部材とを備える箱型真空乾燥機であって、
   前記ブラケットが、前記棚の外面と全周にわたって接触することを特徴とする箱型真空乾燥機。

Images