JP7201636B2 - 凍結体製造装置 - Google Patents
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しかしながら、凍結用低温流体中で沈殿した凍結体(氷滴)を凍結用低温流体から取出してパットに移すには、例えば、凍結用低温流体中で沈殿している凍結体(氷滴)を、網状体等により掬い取りながら、パットに移す等、凍結用低温流体中で沈殿した凍結体(氷滴)を凍結用低温流体から取出す作業が面倒で煩雑な作業となる。
前記凍結体が通過不能でかつ前記凍結用低温流体が通過可能な多孔状に形成された底壁部及び上部を開口する筒状の側壁部を備える有底筒状の凍結体収納体が、底壁部側部分を前記凍結用低温流体に浸漬させた状態に前記凍結用流体槽に装着自在に、かつ、前記凍結用流体槽の上方に離脱自在に設けられ、
前記底壁部が、前記側壁部に対して着脱自在に装着されている点にある。
このような洗浄作業を行う際に、底壁部を側壁部から取り外すことができるから、底壁部や側壁部を適切に洗浄でき、結果的に、凍結体を良好に作成できる。
換言すれば、底壁部よりも下方側に突出する脚部にて支持する状態で、凍結体収納体を凍結用流体槽に装着できる。
つまり、濾過材を、例えば、繊維材を織物加工して形成される布等を用いて構成することにより、濾過材における凍結用低温流体を通過させる孔の大きさを、十分に小さな大きさにする等、濾過材における凍結用低温流体を通過させる孔の大きさを十分に小さな大きさにして、十分に小さな大きさの凍結体を作成することができる。
つまり、上側の多孔体と下側の多孔体とを、又は、下側の多孔体を、金属材や樹脂材料等を用いて十分な強度を備える状態に構成することにより、強度が弱く、保形性が無い濾過材を適切な姿勢で良好に保持することができる。
前記凍結用流体槽の蓋体が、当該蓋体の下方位置から前記凍結用流体槽が上昇されるに伴って前記凍結用流体槽に装着される形態で固定配置され、
前記液体原料を噴霧又は滴下する原料供給部が、前記蓋体に装着されている点にある。
次に、運搬台車に載置された凍結用流体槽を、運搬台車を移動させながら、凍結体を真空乾燥機に移載する(装填する)箇所に移動させ、その後、凍結収納体を凍結用流体槽の上方に取り出して反転させて、凍結収納体に収納されている凍結体を真空乾燥機に装填する。
以下、本発明の凍結体製造装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(全体構成)
図1に示すように、凍結体製造装置には、液体原料を貯留する原料タンク1と、凍結用低温流体U(本実施形態では液体窒素)を貯留する凍結用流体槽2と、液体原料を凍結用流体槽2に貯留された凍結用低温流体Uに向けて噴霧する原料供給部Kとしてのノズル3とが備えられている。
そして、原料タンク1に貯留された液体原料をノズル3に向けて加圧供給して、ノズル3から噴霧することにより、粒状の凍結体A(図4参照)を作成するように構成されている。
尚、原料タンク1には、液体原料を温調(加熱、冷却)する温度調整部や、液体原料を攪拌する攪拌部を備えさせてもよい。
ちなみに、凍結用流体槽2に、凍結用低温流体Uを攪拌する攪拌部を備えさせるようにしてもよい。
凍結体収納体Bは、凍結体A(図4参照)が通過不能でかつ凍結用低温流体Uが通過可能な多孔状に形成された底壁部Bd及び上部を開口する筒状の側壁部Bsを備える形態に構成されている。
また、図1及び図2に示すように、凍結体収納体Bが、凍結用流体槽2の上端よりも上方に突出する状態で凍結用流体槽2に装着されている。
ちなみに、環状の脚部Eの内部の空間には、凍結用低温流体Uが流動している。
尚、凍結体収納体Bの詳細は、後述する。
つまり、蓋体Fを支持する支持枠4が、複数本の支持脚部4aを床面Zに載置する形態で設けられている。ちなみに、運搬台車Wは、支持枠4の複数本の支持脚部4aの間を通して、蓋体Fの下方位置に移動できるように構成されている。
尚、凍結体収納体Bが凍結用流体槽2の上端よりも上方に突出する状態で凍結用流体槽2に装着されているから、図1に示すように、蓋体Fの周縁部には、下方に延びる筒状部Ftが形成され、この筒状部Ftの下端が、凍結用流体槽2の上端部に接当するように構成されている。
尚、蓋体Fには、凍結用低温流体U(液体窒素)が昇華して発生する窒素ガス等の排ガスを排出する排気ダクト5が接続されている。
凍結体Aの作成後は、凍結用流体槽2を下降させることにより、凍結用流体槽2を蓋体Fから外す。
その後、凍結用流体槽2を運搬台車Wにて凍結体Aを真空乾燥機G(図4参照)に装填(移載)する装填箇所に搬送できるように構成されている。
尚、真空乾燥機Gとしては、棚段式、回転式、内部攪拌式等、種々の形態のものを適用できる。
原料タンク1に貯留した液体原料をノズル3に供給する供給路6が、原料タンク1の下部から延出される状態で設けられ、また、エアコンプレッサ7から供給される搬送用空気を原料タンク1の上部に供給する空気供給ライン8が設けられている。
そして、原料タンク1の上部の圧力を上昇させて、液体原料をノズル3に向けて加圧供給するように構成されている。
尚、供給路6は、複数の路形成用のパイプをヘルール接続する形態で形成されており、排圧ライン9も同様である。
ノズル3は、液体原料に加えて、上述の搬送用空気が加圧空気として供給される二流体式のノズル3である。
つまり、搬送用空気を加圧空気としてノズル3に供給するノズル用ライン8Aが、空気供給ライン8から分岐される状態で設けられている。そして、ノズル用ライン8Aには、加圧空気の供給圧を調整する加圧空気調整弁8cが設けられている。
尚、ノズル3に、当該ノズル3を加熱する加熱部を装備させるようにしてもよい。
また、図7に示すように、凍結用流体槽2の内径Dが、ノズル3の噴射範囲よりも大きくなるように構成されている。
つまり、ノズル3の噴霧角をα°とし、ノズル3と凍結用低温流体Uの液面との距離をLmmとしたとき、凍結用流体槽2の内径Dが、tan(α/2)・2Lで求められる値以上の関係となるように構成されている。
凍結体収納体Bは、上述の如く、凍結体Aを通過不能でかつ凍結用低温流体Uが通過可能な多孔状に形成された底壁部Bd及び上部を開口する筒状の側壁部Bsを備える形態に構成されている。
本実施形態においては、側壁部Bsを、金属製(例えば、ステンレス製)の非多孔状で内面が滑らかな面となる筒体として形成するが、側壁部Bsは、凍結体Aを通過不能な多孔状の筒体として形成してもよい。
具体的には、底壁部Bdを構成する濾過体11が、当該濾過体11と側壁部側連結部Rbとの間及び当該濾過体11と脚部側連結部Reとの間の夫々にガスケット12を配置する状態で、側壁部側連結部Rbと脚部側連結部Reとの間に挟持される形態で設けられている。
そして、濾過体11と側壁部側連結部Rbとの間や濾過体11と脚部側連結部Reとの間にガスケット12が配置されて、濾過体11と側壁部側連結部Rbとの間や濾過体11と脚部側連結部Reとの間に凍結体Aが入り込む等のトラブルを回避するように構成されている。
つまり、筒状案内体13の下端に外方に突出する鍔状の案内体側連結部13fが設けられ、側壁部Bsの上端に外方に突出する上端連結部Buが設けられている。そして、案内体側連結部13fと上端連結部Buとが、上部側ガスケット14を挟持した状態で、上部側クランプバンドJuを用いて接続することにより、筒状案内体13が、側壁部Bsの上端部に上方に突出する姿勢で装着されている。
尚、案内体側連結部13fと上端連結部Buとの接続は、上部側クランプバンドJuに代えて、パッチン錠や連結ボルトを用いるようにしてもよい。
図4に示すように、凍結体Aを作成する際には、凍結体収納体Bが、底壁部側部分を凍結用低温流体Uに浸漬させた状態で凍結用流体槽2に装着される。そして、凍結体Aの作成後において、凍結用流体槽2が運搬台車Wにて、凍結体Aを真空乾燥機Gに装填する装填箇所に搬送する際にも、凍結体収納体Bが凍結用流体槽2に装着される。
尚、筒状案内体13については、凍結用流体槽2が運搬台車Wにて、凍結体Aを真空乾燥機G(図4参照)に装填する装填箇所に搬送された後に、装着することになるが、凍結体Aの作成箇所において、装着してもよい。
本実施形態においては、凍結体Aを真空乾燥機Gに装填する箇所に、凍結体収納体Bを凍結用流体槽2の上方に取出して反転させる反転装置Hが設けられている。
図5及び図6に示すように、反転装置Hは、運搬台車Wが侵入可能な大きさでU字状に形成されたU字型支持枠15と、当該U字型支持枠15から立設される支柱16と、当該支柱16に沿って昇降する昇降枠17とを備えている。
尚、図5及び図6は、反転装置Hの構成を模式的に示すものであり、U字型支持枠15や昇降枠17等の大きさは、運搬台車Wや凍結用流体槽2の大きさに応じて変更される。
次に、図8に基づいて、凍結体収納体Bの別構成を説明する。
すなわち、底壁部Bdが、側壁部Bsの下端に設けた側壁部側連結部Rbと脚部Eの上端に設けた脚部側連結部Reとの間に挟持される形態で設けられている構成、及び、筒状案内体13が、側壁部Bsの上端部に上方に突出する姿勢で装着されている構成は、上述した凍結体収納体Bの構成と同様である。
そして、濾過材21が、繊維材を織物加工して形成される布や多孔状の樹脂板体を用いて、凍結体Aが通過不能でかつ凍結用低温流体Uが通過可能な濾過孔を備える状態に構成されている。
ちなみに、濾過材21を支持するにあたり、上側の多孔体19を省略して、濾過材21を下側の多孔体20にて載置支持する形態に構成してもよい。
従って、大きな強度を備える上側の多孔体19と下側の多孔体20との間に濾過材21を保持することにより、強度が弱い濾過材21を適切な姿勢で保持できるように構成されている。
次に、その他の別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態においては、原料供給部Kとして、液体原料を噴霧するノズル3が備えられて、粒状の凍結体Aを作成する場合を例示したが、原料供給部Kとして、液体原料を滴下する滴下装置を備えさせて、滴状の凍結体Aを作成させるようにしてもよい。
11 濾過体
12 ガスケット
13 筒状案内体
19 上側の多孔体
20 下側の多孔体
21 濾過材
A 凍結体
B 凍結体収納体
Bd 底壁部
Bs 側壁部
E 脚部
F 蓋体
H 反転装置
K 原料供給部
Rb 側壁部側連結部
Re 脚部側連結部
U 凍結用低温流体
W 運搬台車
Claims (9)
- 有底筒状の凍結用流体槽に貯留された凍結用低温流体に向けて、液体原料を噴霧又は滴下して、粒状又は滴状の凍結体を作成する凍結体製造装置であって、
前記凍結体が通過不能でかつ前記凍結用低温流体が通過可能な多孔状に形成された底壁部及び上部を開口する筒状の側壁部を備える有底筒状の凍結体収納体が、底壁部側部分を前記凍結用低温流体に浸漬させた状態に前記凍結用流体槽に装着自在に、かつ、前記凍結用流体槽の上方に離脱自在に設けられ、
前記底壁部が、前記側壁部に対して着脱自在に装着されている凍結体製造装置。 - 前記凍結体収納体が、前記底壁部よりも下方側に突出する脚部を備えている請求項1に記載の凍結体製造装置。
- 前記底壁部が、前記側壁部の下端に外方に突出形態で設けた鍔状の側壁部側連結部と前記脚部の上端に外方に突出する形態で設けた鍔状の脚部側連結部との間に挟持される形態で設けられている請求項2に記載の凍結体製造装置。
- 前記底壁部が、上側の多孔体と下側の多孔体との間に濾過材を支持する形態又は濾過材を下側の多孔体にて載置支持する形態に構成されている請求項3に記載の凍結体製造装置。
- 前記底壁部を構成する濾過体が、当該濾過体と前記側壁部側連結部との間及び当該濾過体と前記脚部側連結部との間の夫々にガスケットを配置する状態で、前記側壁部側連結部と前記脚部側連結部との間に挟持される形態で設けられている請求項3に記載の凍結体製造装置。
- 先細り状の筒状案内体が、前記側壁部の上端部に上方に突出する姿勢で装着自在に構成されている請求項1~5のいずれか1項に記載の凍結体製造装置。
- 前記凍結体収納体が、前記凍結用流体槽の上端よりも上方に突出する状態で前記凍結用流体槽に装着される請求項1~6のいずれか1項に記載の凍結体製造装置。
- 前記凍結体収納体を前記凍結用流体槽の上方に取出して反転させる反転装置が設けられている請求項1~7のいずれか1項に記載の凍結体製造装置。
- 前記凍結用流体槽を昇降操作自在に載置する運搬台車が設けられ、
前記凍結用流体槽の蓋体が、当該蓋体の下方位置から前記凍結用流体槽が上昇されるに伴って前記凍結用流体槽に装着される形態で固定配置され、
前記液体原料を噴霧又は滴下する原料供給部が、前記蓋体に装着されている請求項1~8のいずれか1項に記載の凍結体製造装置。
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