JPH04227865A - 遠心分離式乾燥機 - Google Patents
遠心分離式乾燥機Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
軸、その駆動軸と共に回転するように連結されたドラム
、ドラム内で、駆動軸連結側から、円錐状に拡げられた
処理室を、囲むように取りつけられたフィルター、処理
室の前面側を形成し、軸方向に位置がずれるようになっ
ているバッフルプレート、および、ドラムとバッフルプ
レートによってカプセルを形成する遠心分離機ケースを
備えた、遠心分離式乾燥機に関するものである。
場合には、化学処理、生物学的処理もしくは醗酵処理を
終えた後に、フィルターつき遠心分離機が用いられてい
る。遠心分離機はすべて、排出を必要とする。排出手段
に用いられる周知の掻き取り装置は、その運転過程を通
じて、高価な薬品中に含まれることは許容できないよう
な、パッキン摩耗に起因する不純物を発生させたりする
。掻き取り装置には、懸濁液によって濡れる沈殿面が含
まれており、滴下した後、洗滌されていない製品が、表
皮を形成する。表皮は、掻き取り過程で発生する微粉に
よって強化され、その微粉は、まだ濡れている沈殿面に
到達する。表皮は、一定の厚さになると、最大振動強度
の脱水遠心分離段階で剥落し、最終製品を汚染する。
に残留層が残されたまヽであるため、その濃密化が進む
につれて、次のバッチの濾過時間が長くなるという欠点
を持っている。残留層を除去するためには、遠心分離機
を停止させ、蓋を開けなければならず、その際、残留層
の掻き落しおよび掬い出しの間、溶剤は吸引されなけれ
ばならない。この際、さらに、高純度を要求される製品
中に、不純物粒子が入り込み、また、作業員ならびに環
境に悪影響を与える。ピーラー(皮むき機)遠心分離の
場合には、純度低下に加えて、さらに、ピーラー運転中
に母液貯留室に届く製品による損失が発生する。このた
め、溶剤を含む物質の場合には、遠心分離機の蓋をあけ
た後、不活性しなければならず、N2ガス費用と、時間
が浪費されることになる。
かに、純度の向上を狙うことができるが、掻き取り装置
につながる配管系で、頻繁に製品を変える場合には不向
きであり、かつ、不純物混入の恐れがある。周知の推進
式遠心分離機は、フィルタープレートに、スリットがき
ってあるため、粒子径40μm以上の製品にしか適用で
きない。欠点は、濾過された製品を、振動推進床を用い
て、コーン領域で、制御されないまゝ、排出ピットに到
達するまで、移送するために、入口側で流量制御しなけ
ればならないことである。製品の滞留時間は、コーン壁
面に層っては調整できないので、この遠心分離方法は、
低品質の、高速濾過、粗大結晶、量産製品にしか適用で
きない。母液除去洗滌は、制御されずにコーン領域を滑
って行く製品の密度が、非等質であるため、不可能であ
る。
続もしくは連続運転に際して、上述の欠点を除去した上
で、機械的および、または、熱的な分離技術を発揮でき
るような、分離工学的装置を作り出すことである。製品
は、全く掻き取り装置なしで、かつ、残留層なしで、潤
滑状態もしくは乾燥状態でも、排出できなければならな
い。
な外被および、表面摩擦係数の低い、交換可能な、多層
複合焼結した、金属網フィルターコーンを備えた、加圧
室型遠心分離機ドラムが含まれている。完全外被とフィ
ルター内筒との間の環状空間は、それぞれが、ディフュ
ーザー開口部を持つ、複数の部屋に分割されており、フ
ィルターから、製品を除去するとともに、製品の貫流と
乾燥を同時に行うため、固定されたノズルによって、圧
力ガスが噴射される。ドラムの開放されている端末には
、軸方向に位置がずらされるようになっているバッフル
プレート取りつけ用のフランジがついており、そのバッ
フルプレートは、気密性をもって密閉することができる
ので、密閉容器としてのフィルターコーン内に存在する
処理室には、駆動軸を通して、懸濁液を充填したり、あ
るいは、洗滌水を流したりすることができる。
、母液によって濁らされるような内部造構のない処理室
で行われ、高い製品純度が保証される。乾燥遠心分離し
た後、処理室には、バッフルプレートで気密が保たれる
ことによって、圧力ガスが洩れないようになっているの
で、圧力ガスを吹きつけられ、フィルターコーンに付着
した製品層内に滞留する残留水分の、毛細管現象による
水位を引き下げ、かつ、最終水分を減らすことができる
。
に噴射される超音波気流インパルスと、それによって誘
導されるフィルターコーン内圧の上昇によって、吹き飛
ばされる。製品は、例えば処理室の50%充填率となる
供給量で構成され、ドラムドライヤーの場合と同様に、
回転数を下げれば、さらに充填率が上る。この過程で、
下方にある加圧室には、高温ガスが吹き込まれるが、そ
の際すぐに、下方から、製品が転動しながら貫流し、か
つ、ガス速度が高いために、製品流動は渦流を成し、熱
交換が加速され、効率的に乾燥される。製品は、フィル
ターコーンの一部にしか位置せず、回転によって落下す
るので、流入したガスは、フィルターコーンを突き抜け
る際に粉塵を洗い落し、遠心分離機ケース内のディフュ
ーザーから逸出し、そこから、連結アダプターを介して
、搬送される。
できる乾燥過程中は、バッフルプレートが、ドラムフラ
ンジと気密を保って嵌合されたまゝであるため、ガス流
の漏洩は全く発生しない。乾燥後、処理室を空にするた
め、バッフルプレートは、軸駆動ユニットによって位置
を変え、切り換え装置によって、ドラムと共に回転する
か、あるいは、連結遮断運転状態となる。
て開いている環状の溝に囲まれており、そこから、1つ
または複数の製品搬送導管が出ている。バッフルプレー
トは、環状溝に接近することを阻止する位置と、処理室
からの流出を自由にする位置との間で、移動させること
ができる。その時々に下側にある加圧室を通って導入さ
れる圧力ガスの吹きつけによって、製品は、ドラムがゆ
っくり回転する間に、フィルターコーンから環状溝に到
達し、そこで、機械的手段および、または、圧力ガス吹
きつけによって循環流となり、タンゼンシャル排出口を
介して取り出される。
、1つまたは複数の搬送導管に送り出すための、少くと
も1つのブレードを取りつけることができる。製品換え
の際には、ドラムおよび環状溝を含む遠心分離機ケース
に、液を満たし、ドラムを回転させて洗滌することがで
きるが、その際、洗滌液は、通常の生産処理と同じ方法
で処理される。
ター内筒を備えた、穴あきの円錐形ドラムが用意されて
いる。この際、遠心分離機の内側には、外側ドラム外周
近くに、半径方向に向けたノズルつきの、少くとも1つ
の、外被に沿って伸びる分配導管が取りつけられており
、そのノズルは、洗滌液の注入、フィルター表面への逆
噴射、および、または、圧力空気もしくは高温ガスの注
入に役立てられる。これは、脱水された製品を、フィル
ターから剥離させ、搬送路に載せるために、高温ガスを
吹きつけるのに用いることができる。高温ガスを、外側
から注入すると、円錐形ドラム内壁に沿った、製品の流
動性を向上させることができる。
滌管は、ドラム壁の内周領域に吹きつけるノズルを装備
することができ、それによって、濾過の開始から最終水
分までの脱水完了までの間に、ドラム壁に沿った製品の
連続通路上で、製品洗滌を行うことができる。このよう
な運転方法を採っても、フィルターケーキはすべて、連
続的に、ドラム壁に沿って、環状溝まで推し進められる
ので、製品は、完全に運び出される。
用として、第1の3分の1長さ部分を15°勾配とし、
一方、第2の3分の1長さ部分は、ゆるやかな長さ方向
勾配で、角度を小さくするように、種々の開度を持った
、いくつかの長さ方向領域とすることができ、その際、
製品の滞留時間は、バッフルプレート上に、微細に切り
込まれた出口スリットによる以外に、さらに、ドラム回
転数、摩擦係数、製品混合液の粘度もしくはチキソトロ
ピー、温度、外側から噴射される圧力ガスの衝突強さな
どの、付加的なパラメータを作用させることができる。 その他、バッフルプレートと、その調節装置を用いて、
バッチ運転と、連続運転とを選択することができる。
の主要部を示した図面と関連する実施例ならびに請求項
によって明らかにされる。請求項における個々の特徴は
、発明を幅広く実施するに当って、1つまたは、任意の
組み合わせによるいくつかの形態で実現される。
に連結された、Vベルト駆動部2の上には、水平に保持
された、中空軸7がある。軸7は、円錐形の、穴のあい
た遠心分離機ドラム4を支持しており、そのドラムの中
には、織網を複合焼結した金属スクリーンで構成するこ
とのできる、周囲を密閉されたフィルターコーン3が納
められている。中空軸7は、矢視方向に注入される懸濁
液を、最小のドラム円周部に導くため、出口の前に、案
内フード8を備えている。中空軸7は、機械スタンド1
5上に置かれた、ベアリングハウジング18の中に挿し
込まれており、かつ、懸濁液または洗滌液を注入するた
めの、スライドリングパッキングによって保持された連
結管5を備えている。
密封され、かつ、カバーによって密閉された、遠心分離
機ケース17は、ベアリングハウジング18に、しっか
り固定されており、それによって、円盤状のバッフルプ
レート9を介して、軸方向に移動できるようになってい
る。バッフルプレート9は、カバーの外側に取りつけら
れた駆動ユニット19によって動かされる、遠心軸20
に保持されている。
イド21に沿って、内側ガイド面内を、ドラム4の拡が
った端末に接するまで、バッチ運転時に、処理室が、共
に回転するように嵌合させるため、移動できるようにな
っている。懸濁液が濾過されると、中間軸の上部に記入
した製品ケーキAが現われる。母液から抜き出された製
品は、洗滌され、乾燥遠心分離される。その後、回転数
が落され、バッフルプレート 9.1が開かれ、製品だ
けが、遠心力によって、拡げられたドラム端末部の外周
密封状態で接続している環状溝10に排出されるが、そ
の環状溝は、内側に向かって開いており、それぞれ適切
な断面を持ち、遠心分離機ケース17または、そのカバ
ーに支えられており、かつ、バッフルプレートが、開放
状態 9.2になったときに接するガイド21を備えて
いる。乾燥遠心分離する際には、ドラム4に、中空軸を
介して、高圧ガスを吹きつけることができる。従って、
ドラム回転数を落したときに、1つまたは複数の分配管
16から、高温ガスを加圧噴射し、それによって、製品
ケーキAを、加温されたフィルター表面3から、完全に
除去することができる。ドラム4に入った高温ガスは、
バッフルプレートに固定され、駆動軸21によって、共
に回転するフィルターを通って、吸引導管内に流出する
。
、バッフルプレート9によって、出口スリットが、一定
幅に限定され、ドラム4には、常に、懸濁液が吹きつけ
られる。母液は、第1コーン長さ区画aで遠心分離され
、排出管6に捕捉される。第2コーン長さ区画bでは、
製品が導管25を介して噴射される洗滌液によって洗滌
され、それに続いて、コーン長さ区画cで、乾燥遠心分
離される。遠心脱水された製品は、環状溝10に残渣な
しに吹き飛ばされ、ドラム外周にとりつけられたブレー
ド11で、製品は、電気乾燥機12み導かれるか、ある
いは、図では暗示されている重力フィード管13を介し
て、真空乾燥機または、コンテナーに導かれる。
だけの長孔スリットとすることのできる、半径方向に向
いたノズルが出ており、洗滌水注入、フィルター逆噴射
、および、または、圧力空気もしくは高温ガスの注入に
、選択して用いることができる。
は、遠心分離機ケース17の中に、密封されて導入され
た、中空軸28の端末に、ドラム底30が取りつけられ
ており、そこから円筒状または、その自由端末に対して
若干円錐状に挟められて密閉された、ドラム外被32が
突き出ている。ドラムフランジ34の内側端末と、ドラ
ム底との間には、焼結フィルター織網で形成され、補強
された金属フィルターコーン36が挿入されており、そ
の外側に接して、外周と間隔を置き、ドラム外被32を
収容するU型成形部材38には、半径方向に突き出てい
るウエブは仕切り板40が溶接されており、その仕切り
板は、互いに気密を保った加圧室42の中で、円錐形環
状空間を分割している。それぞれの加圧室は、ドラム底
30に、円形もしくは長方形のディフューザー開口部4
4を備えており、それを通じて、それが上方に来たとき
に、固定されているケース後壁45に取りつけられた、
1つまたは複数のノズル46から、時間的に選択された
インターバルで、圧力衝撃が噴射される。超音波気流に
よって、加圧室42内に発生する圧力上昇は、全区画表
面にわたって、フィルターコーン36の内側に付着した
製品層を除去し、落下させる。
は、バッフルプレート52が、回転できるように装着さ
れており、そのプレーは、図1および2に示したように
、処理室53を密閉している端末装置と環状溝54との
間の多少開いている中間部を移動できるようになってい
る。ドラムフランジ34は、バッフルプレートの外周5
8に対して、環状面56を捕捉している。懸濁液ないし
は洗滌液は、中空軸28および内管60を介して、円錐
形リングノズル28aないしは60aに導入される。こ
れは、全自動供給することができ、回転を伴い、リング
ノズルからラッパ状に噴射される液体は、その予圧を変
えることができるので、特に、処理室を洗滌する際、フ
ィルターコーンおよびバッフルプレートの内壁の、希望
するどのような箇所にも向けることができる。ドラムフ
ランジ34には、環状溝54に突き出たブレード64、
ならびにバッフルプレート52の開口部を塞ぐように突
き出し、かつ、ドラム回転運動を伝達する、キャリヤー
ボルト66が取りつけられている。図4に示したように
、キャリヤーボルト66は、短くしてあるので、バッフ
ルプレートは、決められた環状溝の開口寸法とは関係な
く、カムドライブとの連結を切り、ブロックボルト68
によって、固定保持される。
洗滌液は、フィルターコーン36を通って、加圧室42
に到達し、そこから、ドラム外被に沿って、ディフュー
ザー開口部44を通り、ケース17ないしは、それを通
過して集合連結部に流出する。円筒形ドラム外被での液
の進行を保証するため、すべての装置部分は、図2の左
端を持ち上げるように、遠心分離運転中に、若干、傾け
られる。 乾燥遠心分離した後、製品にまだ含まれる残留水分の、
毛細管吸水レベルを引き下げるため、ドラム室には、中
空軸20を介して、高圧ガスが吹きつけられる。
除去する際には、フィルターコーンを加熱し、貼り着い
た製品生地層を乾燥させるために、まず、高温ガスを、
低圧噴射によって加圧室42に吹きこむことができる。 このように予備乾燥した後、高圧噴射すれば、製品層は
、破壊され、落下する。同時に、フィルターコーンは、
外側から内側に向けて清掃される。
で、フィルターコーンを清掃した後、製品を渦流として
対流乾燥させるため、下側のノズル47を介して、高温
ガスを、加圧噴射させて注入する。処理室の下半分に集
められた製品は、低い回転数で、定常的に掘りかえされ
、それによって、乾燥が加速される。吹き込まれたガス
は、コーンの上半分を通って流出する。
気が充満しているので、フィルター内で、製品から取り
除かれ、かつ、加圧室12から流出するガスは、遠心分
離機ケース17内では、既に凝縮されている筈で、そこ
から、短い通路を通って、凝縮器に導かれ、場合によっ
ては、乾燥にとって著しく有効な温度差が利用され、そ
こで、製品はターレットヘッドによって、フィルタード
ラムから剥ぎ取られ、そして、対流乾燥ガスと合流して
、製品分離フィルターの中まで導かれるので、少くとも
30°の露点よりも高い排ガス温度となっている筈であ
る。
あるため、乾燥ガス加熱に対する、周知のターニング方
式と、乾燥時間を等しくして比較した場合には、所要熱
量は、おゝよそ2分の1で済む。新しいガス流入方式を
適用して得られた製品の、最終含水率は、電気乾燥もし
くは真空乾燥と比較して、本質的に低く、 ppmの領
域である。
れる乾燥が終了した後、環状溝の開いている出口では、
製品にさらに加えられるガス圧衝撃によって、脈動搬送
が発生し、そこで、脈動する搬送ガスは、製品を、環状
溝を経由して、粉塵分離機もしくは、他の所定の場所に
推進する。
さずに、製品を完全に排出する問題は、掻き取り装置な
しで、下記のパラメータを組み合わせることによって解
決される: −金属製フィルターコーンの表面摩擦係数を小さくする
こと、 −交換できるフィルターコーンのコーン角調整、−ドラ
ム回転数、 −調整できるバッフルプレートに関連する、圧力ガスの
パルス流。
用の遠心分離式乾燥機の断面図である。
似する本発明の連続運転用の遠心分離式乾燥機の断面図
である。
本発明の他の遠心分離式乾燥機の断面図である。
きの、図3の部分拡大断面図である。
断面図である。
面図である。
ルト駆動部3.フィルターコーン
4.フィルター6.排出管
7.中空軸8.案内フード
9,52.バッフル
プレート 10,62.環状導管
11.ブレード12.乾燥機
13.フィード管14.軸シー
リング 15.スタン
ド16.分配導管
17.遠心分離機ケース 18.ベアリングハウジング 19.駆
動ユニット20.遠心軸
21.ガイド、駆動軸23,53.処
理室 25.導管
28.駆動軸
30.ドラム底32.ドラム外被
34.フランジ36.フィルタ
ー 38.U型成
形部材40.仕切り板
42.加圧室44.開口部
Claims (17)
- 【請求項1】 水平に保持された駆動軸、その駆動軸
と共に回転するように連結されたドラム、ドラム内で、
駆動軸連結側から円錐状に拡張された処理室を囲むよう
に取りつけられたフィルター、処理室の前面側を形成し
、軸方向に位置がずれるようになっているバッフルプレ
ート、および、ドラムとバッフルプレートによって、カ
プセルを形成する、遠心分離機ケースを備えた、遠心分
離式乾燥機であって、−フィルター(4,36)は、そ
の全長にわたって円錐形を成す、金属網内筒になってお
り、−充填管として形成された駆動軸(7,28)には
、処理室(23,53 )を密閉するドラム外被(30
)が共に回転するように固定されており、−その拡げら
れた端末では、少くとも1本の製品輸送管に接続された
、内側に開口部があり、動かないようになっている環状
導管(10,62)が、処理室をとり囲んでおり、−バ
ッフルプレート(9,52)は、処理室(23,53)
の拡げられた端末を密封する閉止位置と、開放位置との
間で、環状導管への出口が調整されるように、ずれるよ
うになっており、それによって、処理室内の製品滞留時
間が制御されることを特徴とする遠心分離式乾燥機。 - 【請求項2】 バッフルプレート(9,52)が、遠
心分離機ケース(17)の隣接する前面壁に導かれ、調
整操作部によって、軸方向に動くようになっている軸(
20,50)に保持されていることを特徴とする請求項
1に記載の遠心分離乾燥機。 - 【請求項3】 駆動軸の流出口に、案内装置(8)が
装備されており、それによって、懸濁液および洗滌液が
、加圧調整を介して、フィルターコーン長さ方向におけ
る、すべての希望位置に投入されることを特徴とする請
求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項4】 ドラム(4,32)の拡げられた端末
側に、少くとも1つの、環状導管内に張り出したブレー
ド(11,64)が固定されていることを特徴とする請
求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項5】 環状導管(10)の中に、搬送ガスを
導入するための、1つまたは複数のタンゼンシャルノズ
ルを装備していることを特徴とする請求項1に記載の遠
心分離式乾燥機。 - 【請求項6】 処理室を取り囲むフィルターコーン(
23,53)の、円錐形をした外周が、種々の開き角度
で、互いに相接するようになっていることを特徴とする
請求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項7】 特に駆動軸(7)を通じて導入された
洗滌管(25)の出口が、滑らかな壁面を持ち、内部造
構のない処理室の、製品洗滌とは無関係に、付着性の母
液が洗い落されるように形造られていることを特徴とす
る請求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項8】 フィルターコーン角度、回転数、表面
摩擦係数および、フィルターコーンへの、インパルスに
よる外側からの圧力ガス吹きつけの各パラメータを組み
合わせ、かつ、適切に設定することによって、機械的な
補助手段なしに、パルス搬送による製品の完全排出を達
成することを特徴とする請求項1に記載の遠心分離式乾
燥機。 - 【請求項9】 ドラムの拡げられた端末側が、バッフ
ルプレート(9)の密着面と嵌合する、円筒状もしくは
円錐状の出口フランジ(34)になっていることを特徴
とする請求項1に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項10】 遠心分離機ケース内に、洗滌液、フ
ィルター洗滌媒液および、または、圧力空気および高温
ガス用の、半径方向に向けた出口ノズルつきの、少くと
も1つおドラム外周に平行に走る分配管(16)を配置
していることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに
記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項11】 −ドラムは、その自由端末に向って
、円筒状または円錐状に細められて伸びており、共に回
転するドラム底(30)に固定されて閉じられている外
被(32)で構成されていること;−ドラム外被(32
)と、その細められた端末でドラム底に接合されている
金属フィルターコーン(36)との間の、円錐形環状空
間は、加圧室(42)の中の、軸方向にフィルターコー
ンを支持するステム(40)によって分割されているこ
と;−加圧室は、遠心分離機ケースの背壁(45)の同
じ外周に、互いに僅かな間隔を置いて、上側に1つ、下
側に1つの圧力ガスノズル(47)を配備した、少くと
も1つのディフューザー開口部(44)を、ドラム底に
持っていること;−各ノズルは、ディフューザーとノズ
ルがオーバーラップしている間に、間歇的に圧力ガスを
吹きつけるために開くようになった、バルブ制御機構(
10)を装備していることを特徴とする請求項1〜9の
いずれかに記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項12】 ディフューザー開口部が、同じ部分
円に配置された湾曲長孔スリットになっていることを特
徴とする請求項11に記載の遠心分離乾燥機。 - 【請求項13】 ディフューザー開口部が、ドラム外
被(32)の内周から突き出ていることを特徴とする請
求項11または12に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項14】 ノズルケースの前面が、少くとも半
径方向で、ディフューザー開口部とオーバーラップする
ことを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の
遠心分離式乾燥機。 - 【請求項15】 ドラム外被(32)とフィルターコ
ーン(36)の自由端末が、互いに密着して結合され、
かつ、外周フランジ面で軸方向に向いて、バッフルケー
ス(52)の割り当て開口部を通って伸びる、キャリヤ
ーボルト(66,67)を装備していることを特徴とす
る前記請求項のいずれかに記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項16】 キャリヤーボルト(67)が、その
長さを限定されており、かつ、外側ハンドルを開放する
ことによって、環状導管(54)への出口スリットで、
バッフルプレート(52)が、さらに解放状態となるこ
とを特徴とする請求項15に記載の遠心分離式乾燥機。 - 【請求項17】 ケース(17)が、溶剤ないしは洗
滌液を含む乾燥ガスを吸引するための、上部で制御され
る連結アダプターを備えていることを特徴とする前記請
求項のいずれかに記載の遠心分離式乾燥機。
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