(57)【要約】【課題】バスケットの周壁部の内側に形成されたケーキを、フィルタを傷めることなく効率よく掻き取ることができるようにした遠心分離機を提供すること。【解決手段】バスケットの内周に形成されたケーキに接してバスケットにより回転駆動されるケーキ掻取ロータ１１を備える。ケーキ掻取ロータ１１は、その回転中心軸線の周りを螺旋状に伸びるコイルＣＬを備えていて、コイルＣＬがケーキに接触して回転しながらケーキを掻き落す。【選択図】図３
2014213258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液分を通過させる透過孔を備えた周壁部を有し、中心軸線を中心にして回転し得るように支持されてバスケット駆動装置により回転駆動されるバスケットと、前記バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタと、前記フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取るケーキ掻取装置とを備えた遠心分離機において、
前記ケーキ掻取装置は、回転自在に設けられて、前記ケーキを掻き取る際に回転中心軸線を前記バスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態で前記バスケット内に配置されるケーキ掻取ロータを備え、
前記ケーキ掻取ロータは、前記回転中心軸線の回りを該回転中心軸線の長手方向に沿って螺旋状に延びるコイルを備え、
前記フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に前記コイルが該ケーキに接触した状態に保持されて、前記ケーキ掻取ロータが前記バスケットにより回転駆動されること、
を特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記コイルは、帯板状の金属材料を螺旋状に曲げ加工したものからなっていて、少なくともその外周寄りの部分は、外周側に向うに従って次第に厚みが薄くなるようにテーパが付けられた形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記掻取駆動装置は、前記ケーキを掻き取る際に軸線を前記バスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態で配置される掻取駆動軸と、前記掻取駆動軸の軸線と直交する方向に伸びるように設けられて後端部が前記掻取駆動軸に固定され、先端部に前記ケーキ掻取ロータを支持した旋回アームと、前記ケーキ掻取ロータを変位させるべく前記掻取駆動軸を駆動する駆動機構とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記旋回アームの先端にロータ支持フレームが取り付けられ、
前記ロータ支持フレームに対して回転自在に支持された第１及び第２のコイル支持部材が設けられて、該第１のコイル支持部材及び第２のコイル支持部材にそれぞれ前記コイルの軸線方向の一端及び他端が支持され、
前記コイルの内側に前記コイルの軸線方向に伸びる空間が形成されていること、
を特徴とする請求項３に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記旋回アームの先端にロータ支持フレームが取り付けられて、前記掻取駆動軸の軸線と平行な方向に伸びる中心軸の軸線方向の一端及び他端が前記ロータ支持フレームに固定され、
前記コイルは前記中心軸の周りを螺線状に延びるように設けられて、前記コイルの軸線方向の一端及び他端がそれぞれ前記中心軸に回転自在に嵌合された第１及び第２のブッシュに固定され、
前記コイルと前記中心軸との間に前記コイルの軸線方向に伸びる空間が形成されていること、
を特徴とする請求項３に記載の遠心分離機。
【請求項６】
ケーキを掻き取る際に前記ケーキ掻取ロータのコイルにガスを吹き付けるガス吹きつけ装置を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一つに記載の遠心分離機。
【請求項７】
前記中心軸は、圧縮ガスが供給される中空部と、該中空部内に供給されたガスを前記コイルに向けて噴出させる多数のガス噴射孔とを有し、
前記中心軸の中空部内に圧縮ガスを供給するガス供給手段が設けられ、
前記中心軸とガス供給手段とにより、前記ケーキを掻き取る際に前記ケーキ掻取ロータにガスを吹き付けるガス吹付け装置が構成されていること、
を特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。
【請求項８】
前記ケーキ掻取ロータは、前記バスケットの周壁部の内面の軸線方向寸法よりも短い軸線方向寸法を有し、
前記掻取駆動装置は、前記フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に前記ケーキ掻取ロータを前記バスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向と、前記バスケットの軸線方向との双方に変位させるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記ケーキ掻取ロータは、前記バスケットの軸線方向に沿って前記バスケットの周壁部のほぼ全体に亘って延びる軸線方向寸法を有し、
前記掻取駆動装置は、前記フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に前記ケーキ掻取ロータを前記バスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向にのみ変位させるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の遠心分離機。
【請求項１０】
前記コイルは、螺旋の巻方向が互いに逆になっている第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有して、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとが前記バスケットの軸線方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項１ないし９の何れか一つに記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記ケーキ掻取装置は、前記フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に前記掻取駆動装置により前記ケーキ掻取ロータと共に変位させられる掻取刃を更に備え、
前記掻取刃は、前記バスケットの周壁部側に変位する過程でその先端が前記フィルタの手前の位置に設定された限界位置に達したときに前記バスケットの周壁部側への変位を停止するように設けられ、
前記ケーキ掻取ロータは、前記ケーキを掻き取る過程で前記コイルが前記フィルタに接触した状態になる位置まで変位し得るように設けられていること、
を特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の遠心分離機。
【請求項１２】
遠心分離機のバスケットの周壁部の内側に形成されたケーキ層からケーキを掻き取るケーキ掻取装置において、
ケーキを掻き取る際に回転中心軸線を前記バスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態で前記バスケット内に配置されるケーキ掻取ロータと、
前記ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータを少なくともバスケットの周壁部側に変位させる掻取駆動装置とを備え、
前記ケーキ掻取ロータは、前記回転中心軸線の回りを該回転中心軸線の長手方向に沿って螺旋状に延びるコイルを備え、
前記フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に前記コイルが該ケーキに接触した状態に保持されて、前記ケーキ掻取ロータが前記バスケットにより回転駆動されること、
を特徴とする遠心分離機用ケーキ掻取装置。
【請求項１３】
前記コイルは、帯板状の金属材料を螺旋状に曲げ加工したものからなっていて、少なくともその外周寄りの部分は、外周側に向うに従って次第に厚みが薄くなるようにテーパが付けられた形状を有していることを特徴とする請求項１２に記載の遠心分離機用ケーキ掻取装置。
【請求項１４】
ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータのコイルにガスを吹き付けるガス吹付け装置が更に設けられている請求項１３に記載の遠心分離機用ケーキ掻取装置。
【請求項１５】
前記ケーキを掻き取る際に前記掻取駆動装置により前記ケーキ掻取ロータと共に変位させられる掻取刃を更に備え、
前記掻取刃は、前記バスケットの周壁部側に変位する過程でその先端が前記フィルタの手前の位置に設定された限界位置に達したときに前記バスケットの周壁部側への変位を停止するように設けられ、
前記ケーキ掻取ロータは、前記ケーキを掻き取る過程で前記コイルが前記フィルタに接触した状態になる位置まで変位し得るように設けられていること、
を特徴とする請求項１２，１３又は１４に記載の遠心分離機用ケーキ掻取装置。
【請求項１６】
前記ケーキ掻取ロータのコイルは、螺線の巻方向が互いに逆向きの関係を有する第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有して、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとが前記バスケットの軸線方向に並べて配置されている請求項１２ないし１５のいずれか一つに記載の遠心分離機用ケーキ掻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスケットの回転により生じる遠心力を利用して原液を液分とケーキ（固形物）とに分離する遠心分離機、及び該遠心分離機のバスケットの周壁部の内側に形成されたケーキを掻き取る遠心分離機用ケーキ掻取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、特許文献１に示されているように、電動機や油圧モータなどにより回転駆動されるバスケットと、該バスケットの内周に形成されたケーキを掻き取る掻き取り具を有するケーキ掻取装置とを備えている。
【０００３】
バスケットは、液分を透過させる多数の透過孔が形成された円筒形の周壁部と、該周壁部の軸線方向の一端側に設けられた底壁部と、周壁部の軸線方向の他端から径方向の内側に突出するように設けられた環状の端部壁とを備えた籠型の形状に形成されて、ケーシング内に回転自在に支持されている。バスケットの周壁部の内周には、ろ布、金網、多孔板、あるいはこれらを組合せたものからなるフィルタが取り付けられる。
【０００４】
ケーキ掻取装置は、バスケットの軸線と平行に延びるように設けられてバスケットの端部壁の内側の開口部を通してバスケット内に挿入された掻取駆動軸と、バスケット内に配置されて掻取駆動軸に一端が取り付けられた旋回アームと、該旋回アームに取り付けられて旋回アームの旋回に伴って先端がバスケットの端部壁の内周に相応する位置よりも更に径方向の内側に退避した状態になる退避位置と先端がフィルタの手前に設定された最終掻取位置に達した状態になる限界位置との間を旋回させられる掻取具と、掻取具の旋回とバスケットの軸線方向に沿った直線移動とを行なわせるように掻取駆動軸を駆動する掻取駆動装置とを備えていて、バスケットを回転させた状態で掻取具を退避位置から最終掻取位置まで旋回させる動作と掻取具をバスケットの軸線方向に直線移動させる動作とを行なうことによりフィルタの内周に形成されたケーキを掻き取る。特許文献１に示された遠心分離機では、掻取具が先端に刃部を備えた掻取刃からなっている。
【０００５】
特許文献１に示されているように、ケーキを掻き取る掻き取り具として掻取刃を用いた遠心分離機では、掻取刃がフィルタに接触して該フィルタを損傷するのを防ぐために、掻取刃が最終掻取位置に達したときの掻取刃の先端の位置（限界位置）をフィルタの手前３ないし５mmの位置に設定している。そのため、ケーキを掻き取る工程が終了した段階でフィルタの内周に３ないし５mmの厚みを有するケーキ層が残留することになるのを避けられない。フィルタの内周にケーキ層が残留していると、せっかく形成されたケーキの一部が無駄になるだけでなく、フィルタのろ過性能が低下するため、次の固液分離工程で支障を来すことがある。
【０００６】
また特許文献２に示されたように、周方向に間隔を隔てて並ぶ断面Ｕ字形の刃部を外周部に有する回転自在な多数のディスクを積層して構成したケーキ掻取ロータ（回転体）を掻取具として用いた遠心分離機や、特許文献３に示されているように、周方向に並ぶ複数の切り刃を外周部に有する掻取ロータを掻取具として用いた遠心分離機も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３２８４８４号公報
【特許文献２】米国特許第２１７１８３９号公報
【特許文献３】特開平５−２００３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２や特許文献３に示された遠心分離機のように、回転自在なケーキ掻取ロータを用いてケーキを掻き取るようにすると、ケーキ掻取ロータをフィルタに接する位置まで変位させて、フィルタを損傷することなく、ケーキの掻取を行うことができる。しかしながら、特許文献２や特許文献３に示された遠心分離機で用いられているケーキ掻取ロータは、その外周に設けられた刃部でケーキ層を切断することによりケーキの付着力を弱めて、ケーキを自然落下させるというメカニズムによりケーキを除去するものであり、ケーキ層からケーキを積極的に剥離させて掻き落とす機能は有しない。そのため、特許文献２や特許文献３に示された遠心分離機によった場合には、ケーキを効率良く掻き取ることが難しく、ケーキ掻取工程を終了した時点で相当量のケーキがフィルタに付着したままの状態で残留することになるのを避けられなかった。
【０００９】
本発明の目的は、バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタを傷めることなく、バスケットの周壁部の内周に形成されたケーキを効率よく掻き取って、高い回収率でケーキを回収することができるようにした遠心分離機を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタを傷めることなく、バスケットの周壁部の内周に形成されたケーキを効率よく掻き取って、高い回収率でケーキを回収することができるようにした遠心分離機用ケーキ掻取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、液分を通過させる透過孔を備えた周壁部を有し、中心軸線を中心にして回転し得るように支持されてバスケット駆動装置により回転駆動されるバスケットと、バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタと、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取るケーキ掻取装置とを備えた遠心分離機を対象とする。
【００１２】
本発明においては、上記ケーキ掻取装置が、回転自在に設けられてケーキを掻き取る際に回転中心軸線をバスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態でバスケット内に配置されるケーキ掻取ロータと、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータを少なくともバスケットの周壁部側に変位させる掻取駆動装置とを備えている。
【００１３】
ケーキ掻取ロータは、その回転中心軸線の回りを該回転中心軸線の長手方向に沿って螺旋状に延びるコイルを備えていて、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に前記コイルが該ケーキに接触した状態に保持されて前記ケーキ掻取ロータが前記バスケットにより回転駆動される。
【００１４】
上記のように、回転中心軸線の回りを螺旋状に延びるように設けられたコイルを備えたケーキ掻取ロータを設けて、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に、上記コイルを該ケーキに接触した状態に保持してケーキ掻取ロータをバスケットにより回転駆動すると、コイルの傾斜した各ターン（コイルの中心軸線の周りを軸線方向にずれながら１回転している部分）の外周寄りの部分が回転しながらケーキ層にバスケットの軸線に沿った方向の力を加える。このときコイルの隣接ターン間の隙間内に入り込んだケーキがコイルから加えられる軸線方向の力によりケーキ層から強制的に剥離させられる。コイルにより剥離させられたケーキの一部はバスケット内に落下する。コイルにより剥離させられた後、直ちにバスケット内に落下しなかったケーキはコイルの隣接ターン間の隙間内に保持されて、ケーキ掻取ロータの回転方向の前方側に移送される。コイルの隣接ターン間の隙間内に保持されて移送されるケーキは、ケーキ掻取ロータのケーキを保持していた部分がケーキ層から離れると拘束を解かれるため、バスケット内に容易に落下する。バスケットの周壁部側へのケーキ掻取ロータの変位に伴って、これらの動作が連続的に行われるため、バスケット内のケーキを円滑かつ効率的に掻き落とすことができる。ケーキ掻取ロータは、最終的にコイルがフィルタに接した状態になる位置まで変位するが、このときコイルは回転しながらフィルタに接するため、フィルタを損傷させることはない。このように、ケーキ掻取ロータは、そのコイルがフィルタに接した状態になる位置まで変位させることができるため、コイルによりケーキを効率良く掻き取ることができることと相俟って、コイル掻取動作が完了した時点で残留するケーキの量を従来より大幅に少なくすることができる。
【００１５】
バスケットの周壁部の内側に取り付けられたフィルタの内周に形成されたケーキが硬い場合には、ケーキがコイルの隣接ターン間の隙間内に入り難いが、この場合でも、コイルからケーキにバスケットの軸線に沿った方向の力を加えることによりケーキを削り取ることができるため、ケーキを効率良く掻き落とすことができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様では、コイルの内側に、ケーキ掻取ロータの軸線方向に伸びる空間が形成されるようにコイルが設けられる。このようにコイルの内側に空間を設けておくと、コイルにより剥離したケーキをバスケット内に落下させやすくすることができる。
【００１７】
本発明の一態様では、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータのコイルにガスを吹き付けるガス吹付け装置が更に設けられる。
【００１８】
上記のように、ガス吹付け装置を設けておくと、コイルに付着しているケーキを吹き飛ばすことができるため、特にケーキが高い粘性を有していてコイルに付着して離れ難いような場合に、コイルにケーキが付着したままになって、ケーキの掻取動作が滞るのを防ぐことができる。
【００１９】
本発明の他の態様では、上記コイルが、螺旋の巻方向が互いに逆になっている第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有し、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとがバスケットの軸線方向に並べて配置されている。
【００２０】
上記のように、ケーキ掻取ロータのコイルを回転しているバスケットの内周のケーキに接触させてケーキを掻き取る構成をとる場合に、コイル全体に亘ってその螺旋の巻方向が一方向であると、コイルによりケーキを掻き取る過程で、コイルが大きなスラスト方向の推力を発生し、この推力はコイルの両端を支持している支持部材の一方に集中的にかかるため、該一方の支持部材にかかる負担が過大になってその寿命が短くなったり、支持部材の損傷によりコイルをスムーズに回転させることができなくなったりするおそれがある。
【００２１】
これに対し、コイルが、螺線の巻方向が互いに逆になっている第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有して、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとがバスケットの軸線方向に並べて配置されていると、第１のコイルエレメントにより生じる推力の向きと第２のコイルエレメントにより生じる推力の向きとが互いに逆になるため、第１のコイルエレメント及び第２のコイルエレメントの数を等しくするとともに、それぞれの長さを等しくしておけば、両コイルエレメントが発生する推力を相殺してコイル全体が発生する推力を零とすることができる。また第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントの数を異ならせた場合や、それぞれの長さを異ならせた場合でも、コイル全体に亘って螺線の巻方向を一方向とした場合に比べて、コイル全体が発生する推力を軽減することができる。従って本発明によれば、コイルの軸線方向の両端を支持する支持部材の一方に偏って大きな力が加わるのを防いで、ケーキ掻取装置の寿命を長くすることができる。また片側の支持部材に過大な力が加わるのを防ぐことができるため、ケーキ掻取ロータの回転を円滑に行わせることができる。
【００２２】
本願発明はまた、遠心分離機のバスケットの周壁部の内側に形成されたケーキ層からケーキを掻き取るケーキ掻取装置に適用される。本発明に係るケーキ掻取装置は、ケーキを掻き取る際に回転中心軸線をバスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態でバスケット内に配置されるケーキ掻取ロータを備えている。ケーキ掻取ロータは、回転中心軸線の回りを該回転中心軸線の長手方向に沿って螺旋状に延びるコイルを備えていて、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際にコイルが該ケーキに接触した状態に保持されて、ケーキ掻取ロータがバスケットにより回転駆動される。バスケットにより駆動されて回転するケーキ掻取ロータは、そのコイルからケーキにバスケットの軸線に沿った方向の力を加えることによりケーキをケーキ層から剥離させて掻き落とす。
【００２３】
本発明に係るケーキ掻取装置の好ましい態様では、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータのコイルにガスを吹き付けるガス吹付け装置が更に設けられる。
【００２４】
本発明に係るケーキ掻取装置の他の好ましい態様では、ケーキ掻取ロータのコイルが、螺線の巻方向が互いに逆向きの関係を有する第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有して、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとがバスケットの軸線方向に並べて配置される。
【００２５】
ケーキ掻取ロータは、前記バスケットの周壁部の内面の軸線方向寸法よりも短い軸線方向寸法を有していてもよく、バスケットの軸線方向に沿ってバスケットの周壁部のほぼ全体に亘って延びる軸線方向寸法を有していてもよい。前者のケーキ掻取ロータを用いる場合、掻取駆動装置は、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータをバスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向と、バスケットの軸線方向との双方に変位させるように構成される。また後者のケーキ掻取装置を用いる場合、掻取駆動装置は、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータをバスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向にのみ変位させるように構成される。
【００２６】
本発明に係るケーキ掻取装置は、ケーキ掻取ロータのみによりケーキを掻き取るように構成してもよく、ケーキ掻取ロータと、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に掻取駆動装置によりケーキ掻取ロータと共に変位させられる掻取刃とによりケーキを掻き取るように構成してもよい。掻取刃を設ける場合、該掻取刃は、バスケットの周壁部側に変位する過程でその先端が前記フィルタの手前の位置に設定された限界位置に達したときに前記バスケットの周壁部側への変位を停止するように設けられる。
【発明の効果】
【００２７】
上記のように、本発明によれば、回転中心軸線の回りを螺旋状に延びるコイルを備えたケーキ掻取ロータを設けて、このケーキ掻取ロータのコイルをケーキ層に接触させて回転させることにより、ケーキ層にバスケットの軸線に沿った方向の力を加えながらケーキを積極的に掻き落とすようにしたので、単にケーキ掻取ロータの外周に設けた刃部によりケーキを切断して自然落下させる場合に比べて、最終的に残留するケーキの量を大幅に少なくすることができる。
【００２８】
特にコイルの内側に軸線方向に伸びる空間を設けた場合には、コイルにより掻き取ったケーキを落下させやすくすることができるため、ケーキの掻取を容易にすることができる。
【００２９】
また本発明において、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータのコイルにガスを吹き付けるガス吹付け装置を設けた場合には、コイルに付着しているケーキを吹き飛ばすことができるため、特にケーキが高い粘性を有していてコイルに付着して離れ難いような場合に、コイルにケーキが付着したままになって、ケーキの掻取動作が滞るのを防ぐことができる。
【００３０】
また本発明において、掻取ロータに設けるコイルを、螺線の巻方向が互いに逆になっている第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとにより構成した場合には、第１のコイルエレメントにより生じる推力の向きと第２のコイルエレメントにより生じる推力の向きとを互いに逆にすることができるため、コイル全体に亘って螺線の巻方向を一方向とした場合に比べて、コイル全体が発生する推力を軽減することができる。従って本発明によれば、コイルの軸線方向の両端を支持する支持部材の一方に偏って大きな力が加わるのを防いで、ケーキ掻取装置の寿命を長くすることができる。また片側の支持部材に過大な力が加わるのを防ぐことができるため、ケーキ掻取ロータの回転を円滑に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る遠心分離機の全体的な構成を示した縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態で用いるケーキ掻取装置の一構成例の要部を拡大して示した平面図である。
【図３】図２に示されたケーキ掻取装置を同図の矢印Ｚ方向から見て示した側面図である。
【図４】図２に示されたケーキ掻取装置を同図の矢印Ｚ方向から見て、一部断面して示した側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態で用いるケーキ掻取装置の他の構成例の要部を一部断面して示した側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態で用いるケーキ掻取装置の更に他の構成例の要部を拡大して示した平面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態で用いるケーキ掻取装置の更に他の構成例の要部を一部断面して示した側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る遠心分離機の全体的な構成を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る遠心分離機の全体的な構成を示したものである。同図において、１はたケーシング、２はケーシング１内に配置されて回転自在に支持された籠型のバスケットである。ケーシング１は、上端が開口した円筒状のケーシング本体１０１と、ケーシング本体１０１の上端の開口部を閉じる蓋板１０２とを備えていて、ショックアブソーバを備えた支持装置１０３により、ケーシング本体１０１の中心軸線を垂直方向（鉛直方向）に向けた状態で支持されている。図１においては、支持装置１０３が一つだけ示されているが、実際には、ケーシング１を安定に支持し得るように、等角度間隔で配置された少なくとも３つの支持装置１０３が設けられる。
【００３３】
ケーシングの蓋板１０２は、ヒンジ１０４により開閉し得るように取り付けられている。図示してないが、ケーシングには、遠心分離機を動作させる際に蓋板１０２を閉位置に固定するロック機構が設けられており、このロック機構を外すことにより、蓋板１０２を回動させてケーシング本体の開口部を開放することができるようになっている。
【００３４】
バスケット２は、液分を通過させるための多数の透過孔（図示せず。）を有する円筒状の周壁部２０１と、周壁部２０１の軸線方向の一端を閉じる底壁部２０２と、周壁部２０１の軸線方向の他端から径方向の内側に突出した状態で設けられた環状の端板２０３とを備えていて、端板２０３の内周部がバスケットの開口部２ａとなっている。バスケット２の底壁部２０２には、ケーキ排出口２０５が形成され、ケーキ排出口２０５の周壁部２０５ａに、放射状に設けられた複数のリブ２０６を介して回転軸２０７の下端が連結されている。バスケット２は、その軸線をケーシング１の軸線に一致させ、かつ開口部２ａをケーシング１の蓋板１０２側に向けた状態でケーシング１内に配置され、その底壁部２０２に接続された回転軸２０７が、ケーシング１の蓋板１０２に固定された軸受装置３により回転自在に支持されている。従ってバスケット２は、垂直方向に延びる中心軸線の回りを自在に回転することができる。バスケット２の周壁部２０１の内周２０１ａには、ろ布、金網、多孔板又はこれらの組合わせ等からなるフィルタ４が適宜の手段により固定されている。
【００３５】
ケーシング１の蓋板１０２に電動機５が取り付けられ、電動機５の回転軸がバスケット２の回転軸２０７に連結されている。本実施形態では、電動機５によりバスケット２を回転駆動するバスケット駆動装置が構成されている。なおバスケット駆動装置の駆動源としては油圧モータを用いることもできる。
【００３６】
遠心分離機にはまた、バスケット２の周壁部の内周に取り付けられたフィルタ４の内側に形成されたケーキＣを掻き取るケーキ掻取装置６が設けられている。ケーキ掻取装置６は、バスケットの軸線に沿った方向への直線変位と中心軸線を中心とした回転変位との双方が許容された状態でケーシングの蓋板１０２に支持されて、バスケット２の端部壁２０３の内側に形成された開口部２ａを通してバスケット内に挿入された掻取駆動軸７と、軸線を掻取駆動軸７の中心軸線と直交する方向に向けた状態で配置されて掻取駆動軸７に後端部が取り付けられた旋回アーム８（図２参照）と、旋回アーム８の先端に取り付けられた第１の掻取刃９と、第１の掻取刃９の手前に位置させて旋回アーム８に取り付けられた第２の掻取刃１０と、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１を掻取駆動軸７の中心軸線と平行な方向に向けた状態で旋回アーム８の先端に回転自在に支持されたケーキ掻取ロータ１１と、掻取刃９及び１０とケーキ掻取ロータ１１とに旋回運動と直線運動とを行わせるように、掻取駆動軸７を駆動する掻取駆動装置１２とを備えている。
【００３７】
掻取駆動装置１２は、モータ１３と、該モータの回転を直線運動に変換して掻取駆動軸７に伝達する変位変換機構１４とを備えて、ケーキ掻取時に掻取駆動軸７をバスケットの軸線方向（本実施形態では図１の上下方向）に駆動する軸線方向駆動装置１５と、モータ１６と該モータの回転を掻取駆動軸７の軸線を中心とした回転に変換して掻取駆動軸７に伝達する伝達機構（図示せず。）とを備えて掻取駆動軸７をその中心軸線の回りに回転させることによりバスケット内で旋回アーム８を所定の範囲で旋回させる旋回駆動機構１８とからなっている。掻取駆動軸７のケーシング１内に配置される部分を覆うように、掻取駆動軸７の直線変位に追従して伸縮するシール用のベローズ１９が設けられ、このベローズにより、バスケット内で生じるミストや粉塵等が掻取駆動装置１２側に侵入するのが防止される。
【００３８】
掻取刃９及び１０は、旋回アーム８の旋回に伴って、掻取刃９の先端９ａがバスケット２の端部壁の内周（開口部２ａ）に相応する位置よりも更に径方向の内側に退避した状態になる退避位置と、図２に示されたように、第２の掻取刃１０よりも先行してバスケットの周壁部側に変位する第１の（外側の）掻取刃９の先端９ａがバスケット２の周壁部２０１の内周２０１ａに取り付けられたフィルタ４の手前の限界位置（図２に鎖線Ｌで示した位置）に達した状態になる最終掻取位置との間を旋回させられる。図示してないが、旋回アーム８がバスケットの周壁部２０１側に旋回する過程で第１の掻取刃９が最終掻取位置に達したときに旋回アーム８に当接するストッパが設けられ、このストッパにより、掻取刃９の周壁部２０１側への変位が規制されている。掻取刃９が最終掻取位置に達した状態では、掻取刃９の先端９ａとフィルタ４との間に３〜５mm程度の隙間が形成される。このように、掻取刃９は、設定された最終掻取位置までしか変位しないようにその変位の範囲が制限されているが、ケーキ掻取ロータ１１は、後述するように、掻取刃９が最終掻取位置に達して旋回アーム８が旋回運動を停止した後もフィルタの内周に形成されたケーキと接触した状態を保持して、最終的にはフィルタ４に接する位置まで変位し得るように設けられている。
【００３９】
掻取刃９，１０は、バスケット２の周壁部２０１の内周面の軸線方向寸法よりも短い長さを有していて、ケーキ掻取時に、バスケット２の軸線方向に沿った掻取駆動軸７の直線運動に伴って、バスケット２の端部壁２０３に近接した状態になる初期位置（図１に示された位置）と、バスケット２の底壁部２０２に近接した状態になる最終下降位置との間をバスケットの軸線方向に沿って直線移動させられる。
【００４０】
本実施形態に係る遠心分離機では、バスケット２とその内部に配置された部材との清掃を容易にするため、ケーシング１の蓋板１０２をケーシング本体１０１にロックしているロック機構を外して、ケーシング１の上端開口部を開くように蓋板１０２を回動させることにより、バスケット２を、その内部に配置された部材とともにケーシング１の上方に位置させた状態にすることができるようになっている。
【００４１】
ケーシング１にはまた、バスケット２の開口部２ａを通してバスケット２内に挿入されて、バスケット２内に原液を供給する給液パイプ等が取り付けられるが、これらの図示は省略されている。ケーシング１の下部には、底壁部１１０が設けられ、底壁部１１０の中央部に、バスケット２のケーキ排出口２０５の周壁部２０５ａを隙間を介して同心的に取り囲むケーキ案内ダクト１１１が取り付けられている。ダクト１１１とケーシング１の周壁部１０１との間には、固液分離処理を行う際にバスケット２から排出された液分を受ける溝部１１２が形成されている。バスケット２の周壁部の透過孔を通過して溝部１１２内に落下した液分は、ケーシング１の底壁部１１０に接続された排液管１１３を通して外部に排出される。
【００４２】
ケーキ掻取ロータ１１は、掻取駆動軸７の中心軸線と平行に伸びる回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１（図３，図４参照）を中心にして自在に回転し得るようにして、旋回アーム８の先端に支持されている。本実施形態で用いるケーキ掻取ロータ１１は、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１の周りを該中心軸線に沿う方向に沿って螺旋状に延びるコイルＣＬを備えていて、バスケット２の内周のケーキを掻き取る際に、コイルＣＬが、バスケットと共に回転しているケーキに所定の押圧力で押付けられて、該ケーキに接触した状態に保持されることにより、ケーキ掻取ロータ１１がバスケット２により回転駆動される。
【００４３】
本実施形態で用いるコイルＣＬは、帯板状の金属材料を螺旋状に曲げ加工して製作した単一のコイルエレメントからなっていて、その各ターン（回転中心軸線の周りを軸線方向に変位しながら１回転している部分）の外周寄りの部分の厚みが外周側に向うに従って（回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１から離れるに従って）次第に減少していくように、外周寄りの部分にテーパが付けられた形状を有している。ケーキの掻取を容易にするため、コイルＣＬの各ターンの外周部には、エッジ部ｅ（図３参照）が形成されているが、フィルタ４の無用な損傷を防ぐために、エッジ部ｅの尖鋭度は鋭すぎないように調整されている。ケーキ掻取ロータ１１を構成するコイルＣＬは、掻取駆動軸７の軸線に沿った方向に測った掻取刃９の長さにほぼ等しい長さを有するように形成されていて、旋回アーム８のバスケットの周壁部２０１側への旋回に伴って、バスケットの内周に形成されているケーキに所定の押圧力で押付けられて接触させられる。
【００４４】
ケーキ掻取ロータ１１は、後述するように、そのコイルＣＬをケーキ掻取具としてケーキに接触させた状態で回転することによりケーキ掻取動作を行う。ケーキを掻き取るために必要な剛性をコイルＣＬに持たせるため、コイルＣＬを形成する帯板状の金属材料としては十分な厚みを有するものが用いられ、コイルＣＬを成形した後に該コイルに熱処理が施されることにより、コイルの変形が抑制されている。
【００４５】
なおコイルＣＬの剛性を確保するために、必要に応じて、コイルＣＬの軸線方向に伸びる棒状又は帯板状の複数の補強材を、コイルＣＬの内側に、コイルの周方向に間隔をあけた状態で配置して、これらの補強材をコイルＣＬの内周部に溶接等によって接合することにより、コイルＣＬの一連のターンの部分を相互に連結する等の補強措置を講じることもできる。
【００４６】
旋回アーム８の先端にケーキ掻取ロータ１１を回転自在に支持するため、旋回アーム８の先端に、板バネを介してロータ支持フレーム１３が取り付けられている。図示の例では、旋回アーム８の先端に取り付けられた第１の掻取刃９に、掻取駆動軸７の軸線方向に並べて配置された２枚の板バネ２５Ａ，２５Ｂを介してロータ支持フレーム１３が取り付けられ、掻取駆動軸７の軸線と平行な方向に伸びる中心軸２０の軸線方向の一端及び他端がロータ支持フレーム１３に固定されている。
【００４７】
図示のロータ支持フレーム１３は、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１に沿う方向に間隔を隔てて配置された第１のフレーム１３Ａ及び第２のフレーム１３Ｂからなっている。第１のフレーム１３Ａは、板面を回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と直交させた状態で配置された軸支持板１３Ａ１と、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と平行に伸びるように設けられて一端が軸支持板１３Ａ１に固定されたバネ取付け板１３Ａ２とによりほぼＬ字形を呈するように形成されている。また第２のフレーム１３Ｂは、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１に対して直角な方向に伸びる中空部１３Ｂａ（図４参照）を有する軸支持部材１３Ｂ１と、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と平行に伸びるように設けられて一端が軸支持部材１３Ｂ１に固定されたバネ取付け板１３Ｂ２とによりほぼＬ字形を呈するように形成されている。第２のフレーム１３Ｂ内に設けられた中空部１３Ｂａは、その一端が軸支持部材１３Ｂ１のバネ取付け板１３Ｂ２側の端面に開口し、他端が閉鎖された状態で設けられていて、中空部１３Ｂａの開口部にジョイント２６を介して圧縮ガス供給パイプ２７の一端が接続されている。圧縮ガス供給パイプ２７の他端は、ガスボンベやコンプレッサなどの圧縮ガス供給源（図示せず。）に接続されていて、必要に応じて中空部１３Ｂａ内に圧縮ガス（通常は圧縮空気）を供給することができるようになっている。
【００４８】
第１のフレーム１３Ａ及び第２のフレーム１３Ｂは、それぞれのバネ取付け板１３Ａ２及び１３Ｂ２を、それぞれの板面をほぼ同一の平面上に位置させた状態で回転中心軸線Ｏ1−Ｏ1 に沿う方向に並べた状態で配置され、Ｕ字形に成形された板バネ２５Ａ及び２５Ｂの一端がバネ取付け板１３Ａ２及び１３Ｂ２にボルトにより固定されている。板バネ２５Ａ及び２５Ｂの他端は、第1の掻取刃９にボルトにより締結され、旋回アーム８の先端に、掻取刃９と板バネ２５Ａ，２５Ｂとを介してロータ支持フレーム１３が支持されている。
【００４９】
中心軸２０は、その軸線方向の一端及び他端をそれぞれ第１のフレーム１３Ａの軸支持板１３Ａ１及び第２のフレーム１３Ｂの軸支持部材１３Ｂ１に固定することによりロータ支持フレーム１３に固定され、この中心軸２０にコイルＣＬが回転自在に支持されている。
【００５０】
中心軸２０の一端及び他端にはそれぞれＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの摩擦抵抗が小さい樹脂材料により形成されたブッシュ２１及び２２が回転自在に嵌合されている。本実施形態で用いているブッシュ２１及び２２はそれぞれ円筒部２１ａ及び２２ａの軸線方向の一端にフランジ２１ｂ及び２２ｂを設けたものである。ブッシュ２１及び２２は、それぞれのフランジ２１ｂ及び２２ｂを第１のフレーム１３Ａの軸支持板１３Ａ１及び第２のフレーム１３Ｂの軸支持板１３Ｂ１に軽く接触させた状態で配置され、中心軸２０の回りを螺旋状に延びるように設けられたコイルＣＬの軸線方向の一端及び他端がそれぞれブッシュ２１及び２２に固定されている。
【００５１】
図示の例では、コイルＣＬの軸線方向の一端寄りの部分及び他端寄りの部分がそれぞれブッシュ２１及び２２の円筒部の外周にきつく嵌合されるとともに、その軸線方向の一端及び他端の端末部がそれぞれブッシュ２１及び２２のフランジ部２１ｂ及び２２ｂに当接された状態でコイルＣＬの一端及び他端がブッシュ２１及び２２に固定され、コイルＣＬが（ケーキ掻取ロータ１１が）ブッシュ２１及び２２を介して中心軸２０に回転自在に支持されている。本実施形態では、中心軸２０がコイルＣＬの内径よりも小さい外径を有していて、コイルＣＬと、中心軸２０のブッシュ２１，２２間に位置する部分との間に、コイルＣＬの軸線方向に伸びる空間Ｓが形成されている。本実施形態では、ブッシュ２１及び２２がそれぞれ、ロータ支持フレームに対して回転自在に支持された第１及び第２のコイル支持部材を構成しており、これら第１のコイル支持部材及び第２のコイル支持部材にそれぞれコイルＣＬの軸線方向の一端及び他端が支持されることにより、コイルＣＬがロータ支持フレーム１３に対して回転自在に支持されている。
【００５２】
図４に示されているように、中心軸２０内には、該中心軸の軸線方向に伸びる中空部２０ａが形成されている。中空部２０ａは、その一端２０a1が軸支持部材１３Ｂ１内の中空部１３Ｂａ内に開口し、他端が閉鎖した状態で設けられていて、圧縮ガス供給パイプ２７と軸支持部材１３Ｂ１内の中空部１３Ｂａとを通して中心軸２０内の中空部２０ａに圧縮ガスを供給することができるようになっている。図３に示したように、中心軸２０には、中空部２０ａ内に一端が開口し、他端がコイルＣＬ側に開口した多数のガス噴射孔２０ｂが形成され、ケーキ掻取時に、必要に応じて、ガス噴射孔２０ｂを通してコイルＣＬにガスを吹き付けることができるようになっている。本実施形態では、中心軸２０と、該中心軸の中空部内に圧縮ガスを供給する手段とによりケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータ１１のコイルにガスを吹き付けるガス吹きつけ装置が構成されている。
【００５３】
本実施形態においては、中心軸線を垂直方向に向けた状態で配置されたバスケット２が上方から見て時計方向（図２に示された矢印ＣＷ方向）に回転させられる。ケーキ掻取ロータ１１は、掻取刃９よりもバスケット２の回転方向の前方側に配置されるように設けられていて、ケーキを掻き取る過程で、旋回アーム８の旋回に伴って掻取刃９、１０と共にバスケット２の周壁部２０１側に変位させられる。本実施形態では、掻取刃９がケーキを掻き取る過程で、ほぼ同時にケーキ掻取ロータ１１のコイルＣＬがフィルタ４の内周のケーキに、ケーキを掻き取るために必要な圧力で押付けられた状態で接するように、掻取刃９とケーキ掻取ロータ１１との間の位置関係と、板バネ２５Ａ及び２５Ｂが発生するバネ力とが設定されており、掻取刃９が最終掻取位置に達してストッパ（図示せず。）により旋回アーム８の旋回が停止させられた後も、板バネ２５Ａ，２５Ｂの付勢力によりコイルＣＬが所定の押圧力で押されてケーキと接触した状態を保って、最終的にはフィルタ４に接する位置まで変位させられるように、板バネ２５の寸法及び付勢力と、コイルＣＬの直径とが設定されている。
【００５４】
また図示の例では、掻取刃９の下部に、掻取刃９，１０及びケーキ掻取ロータ１１により掻き落されてバスケット２の底壁部２０２の上に落下したケーキをケーキ排出口２０５側に移動させるように案内する、湾曲した帯板状の案内羽３０が取り付けられている。掻取刃９，１０及びケーキ掻取ロータ１１により掻き取られたケーキをケーキ排出口２０５から排出させる際には、案内羽３０を下降させて、バスケットの底壁部に近接した位置に位置させ、バスケット２の回転に伴って移動させられるバスケットの底壁部上のケーキを、案内羽３０に沿って排出口２０５側に移動させる。
【００５５】
図示の遠心分離機を用いて原液を液分とケーキとに分離する処理を行なう際には、先ずバスケット２を所定の給液速度で回転させて、図示しない給液パイプを通してバスケット２内に原液を供給する給液工程を行う。次いでバスケット２を高速回転させることにより、原液を液分とケーキとに分離する固液分離工程を行って、原液中の液分をバスケット２の内周に配置されたフィルタ４とバスケット２の周壁部２０１に設けられた透過孔とを通してバスケット２外に排出させる。給液工程と固液分離工程とを繰り返すことによりフィルタ４の内周にケーキ層Ｃ（図１参照）を形成していく。フィルタの内周に形成されたケーキ層Ｃの厚みが所定値を超えたときに固液分離工程を終了し、次いで図示しない洗浄液供給装置から回転しているバスケット２内のケーキ層に洗浄液（通常は清水）を供給してケーキを洗浄するケーキ洗浄工程を行う。
【００５６】
ケーキ洗浄工程が終了した後、バスケット２を所定時間高速回転させて遠心脱水を行うことによりケーキ中の水分を除去する。次いで必要に応じてバスケット内のケーキを乾燥させるケーキ乾燥工程を行った後、ケーキ掻取装置６を用いてケーキ掻取工程を行う。
【００５７】
ケーキ掻取工程では、バスケット２を８０rpm程度の低速の掻取時回転速度で回転させた状態で、掻取駆動軸７を回転させて、バスケット２の端部壁２０３寄りの軸線方向の限界位置に設定した初期位置（図１に示された位置）に配置された掻取刃９，１０を、退避位置からバスケットの外径側に旋回させることにより、掻取刃９、１０をフィルタ４の内周に形成されたケーキ層Ｃ中に進入させながらケーキを掻き落とす進入掻落し動作を行わせる。
【００５８】
この進入掻落し動作を行わせる過程ではまた、ケーキ掻取ロータ１１のコイルＣＬがケーキ層に接触する。コイルＣＬがケーキ層に接触すると、バスケット２の回転がケーキ層を介してコイルＣＬに伝達されるため、ケーキ掻取ロータ１１が回転駆動される。図２に示されているように、バスケット２が時計方向（矢印ＣＷ方向）に回転する場合、ケーキ掻取ロータ１１も時計方向に回転させられる。
【００５９】
ケーキ掻取ロータ１１がバスケット２により駆動されて回転すると、コイルＣＬの傾斜した各ターン（コイルの中心軸線の周りを軸線方向にずれながら１回転している部分）の外周寄りの部分が回転しながらケーキ層Ｃにバスケットの軸線に沿った方向の力を加える。フィルタ４の内周に形成されたケーキ層が比較的軟らかく、コイルＣＬの外周寄りの部分がケーキ層内に進入し易い場合には、コイルＣＬの隣接ターン間の隙間ｇ内に容易にケーキが入り込み、隙間ｇ内に入り込んだケーキがコイルＣＬから加えられる軸線方向の力によりケーキ層から強制的に剥離させられる。
【００６０】
コイルＣＬにより剥離させられたケーキの一部は直ちにバスケット内に落下する。コイルＣＬにより剥離させられた後直ちにバスケット内に落下しなかったケーキは、コイルＣＬの隣接ターン間の隙間ｇ内に保持されて、ケーキ掻取ロータ１１の回転方向の前方側に移送される。コイルの隣接ターン間の隙間内に保持されて移送されるケーキは、ケーキ掻取ロータ１１のケーキを保持していた部分がケーキ層から離れると拘束を解かれるため、バスケット内に容易に落下する。バスケット２の周壁部２０１側へのケーキ掻取ロータ１１の変位に伴って、これらの動作が連続的に行われるため、バスケット内のケーキを円滑かつ効率的に掻き落とすことができる。
【００６１】
ケーキ掻取ロータ１１は、掻取刃９が最終掻取位置に達してケーキの掻取動作を停止した後もそのコイルＣＬがケーキに接した状態を保持してケーキ掻取動作を継続し、最終的には、コイルＣＬがフィルタ４に接した状態になる位置まで変位する。このときコイルＣＬは回転しながらフィルタ４に接するため、フィルタを損傷させることはない。フィルタに付着した状態に残る残留ケーキをできるだけ少なくするため、コイルＣＬがフィルタ４に接触する状態になった後も一定時間の間コイルをフィルタに接触させた状態に保持して、フィルタに付着しているケーキの掻落し動作を継続させることが好ましい。
【００６２】
バスケット２の周壁部２０１の内側に取り付けられたフィルタ４の内周に形成されたケーキが硬い場合には、ケーキがコイルＣＬの隣接ターン間の隙間ｇ内に入り込み難いが、この場合でも、コイルＣＬからケーキにバスケットの軸線に沿った方向の力を加えることによりケーキを削り取ることができるため、ケーキを掻き落とすことができる。
【００６３】
上記のケーキ掻取工程では、必要に応じて、中心軸２０の内側の中空部２０ａ内に圧縮ガス（通常は圧縮空気）を供給して、多数のガス噴射孔２０ｂからコイルＣＬに向けてガスを吹き付け、これにより、コイルＣＬにケーキが付着したままの状態になるのを防止する。このように、ケーキ掻取ロータ１１によりケーキを掻き取る過程でコイルＣＬにガスを吹き付けるようにしておくと、ケーキがコイルＣＬに付着しやすい場合に、コイルＣＬの隣接ターン間の隙間にケーキが詰まってケーキの掻取動作が滞るのを防ぐことができる。
【００６４】
上記のように、本実施形態では、ケーキに接触して回転しながらケーキを強制的に剥離させる作用をするコイルを備えたケーキ掻取ロータをケーキ掻取装置に設けて、掻取刃９が最終掻取位置に達した後も、ケーキ掻取ロータ１１を、そのコイルＣＬがバスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタ４に接した状態になる位置まで変位させてケーキの掻取動作を行わせるため、ケーキ掻取動作が完了した時点で残留するケーキの量を従来より大幅に少なくすることができる。
【００６５】
ケーキ掻取ロータ１１による残留ケーキ（掻取刃９により掻き取ることができずに残されたケーキ９）の掻取が終了した後、最終掻取位置にある掻取刃９，１０をバスケット２の底壁部２０２側に向けて下降させながら掻取刃９，１０及びケーキ掻取ロータ１１によりケーキを掻き取る工程を行わせる。この工程では、フィルタに付着したままの状態で残されるケーキの量をできるだけ少なくするため、掻取刃９，１０をコイルＣＬの長さに相当する分だけ下降させる毎に掻取刃９、１０及びコイルＣＬの下降動作を一旦停止させて、ケーキ掻取ロータ１１による残留ケーキの掻取動作を継続させるようにするのが好ましい。
【００６６】
掻取刃９，１０及びケーキ掻取ロータ１１がバスケット２の底壁部２０２に近接した状態になる最終下降位置に達したところで掻取刃９，１０及びケーキ掻取ロータ１１をバスケット２の内径側に旋回させて引き戻す旋回引き戻し動作を行わせる。次いで、掻取刃９，１０及びケーキ掻取ロータ１１を上昇させてバスケット２の端部壁２０３側の初期位置に引き戻す上昇引き戻し動作を行わせてケーキ掻取工程を終了する。
【００６７】
上記の実施形態では，掻取刃９，１０とケーキ掻取ロータ１１のコイルとに同時並行的にケーキの掻取動作を行わせ、掻取刃９が最終掻取位置に達した後はケーキ掻取ロータ１１のコイルによりケーキの掻取動作を継続させて、掻取刃９により掻き取ることができなかった残留ケーキの掻取を行わせるようにしたが、ケーキ掻取工程の初期の段階では掻取刃９による掻取動作のみを行わせ、掻取刃９による掻取動作がある程度進んだ段階でケーキ掻取ロータ１１をケーキに接触させて、ケーキ掻取ロータ１１によってもケーキの掻取動作を行わせるように、掻取刃９とケーキ掻取ロータ１１との間の位置関係を設定してもよい。
【００６８】
上記の実施形態では、ケーキ掻取装置に掻取刃９，１０とケーキ掻取ロータ１１との双方を設けたが、本実施形態のように、ケーキ掻取ロータ１１のケーキに接触する部分をコイルとして、コイルからケーキにバスケットの軸線に沿った方向の力を加えることにより、ケーキを積極的に掻き取るように構成する場合には、ケーキ掻取ロータ１１単独でもケーキの掻取動作を効率よく行わせることができるため、掻取刃９，１０を省略することもできる。即ち、掻取駆動装置により駆動される旋回アーム８の先端に回転自在なケーキ掻取ロータ１１のみを取り付けて、ケーキ掻取ロータ１１のみによりケーキを掻き取るようにケーキ掻取装置を構成することもできる。
【００６９】
上記の実施形態では、ケーキ掻取ロータ１１を支持するフレーム１３が第１のフレーム１３Ａと第２のフレーム１３Ｂとにより構成されているが、ケーキ掻取ロータ１１を支持するフレームはこのような構成のものに限定されるものではなく、例えば、図３に示された第１のフレーム１３Ａのバネ取付け板１３Ａ２と第２のフレーム１３Ｂのバネ取付け板１３Ｂ２とを一体化した構造のフレームにケーキ掻取ロータ１１を支持するように構成することもできる。
【００７０】
上記の例では、ケーキ掻取ロータ１１のコイルＣＬが、連続的に設けられた一つのコイルエレメントにより構成されているが、コイルＣＬを回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１に沿う方向に並ぶ複数のコイルエレメントにより構成することもできる。
【００７１】
図５は、ケーキ掻取ロータ１１を構成するコイルＣＬを第１のコイルエレメントＣＬＡと第２のコイルエレメントＣＬとにより構成した例を示している。図５に示した例においても、ケーキ掻取ロータ１１を支持するロータ支持フレーム１３′が、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１に沿う方向に間隔を隔てて配置された第１のフレーム１３Ａ′と、第２のフレーム１３Ｂ′とからなっている。第１のフレーム１３Ａ′は、図３に示された例と同様に、板面を回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と直交させた状態で配置された軸支持板１３Ａ１′と、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と平行に伸びるように設けられて一端が軸支持板１３Ａ１′に固定されたバネ取付け板１３Ａ２′とによりほぼＬ字型に形成されている。
【００７２】
一方第２のフレーム１３Ｂ′は、板面を回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と直交させた状態で配置された軸支持板１３Ｂ１′と、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と平行に伸びるように設けられて一端が軸支持板１３Ｂ１′に固定されたバネ取付け板１３Ｂ２′と、軸支持板１３Ａ１と軸支持板１３Ｂ１′との間を両軸支持板と平行に伸びるように設けられて一端が軸支持板１３Ｂ２′の他端に固定された軸支持ブロック１３Ｂ３′とによりほぼコの字形を呈するように構成され、第１のフレーム１３Ａ′と第２のフレーム１３Ｂ′とが、それぞれのバネ取付板１３Ａ２′及び１３Ｂ２′の板面を同一平面上に位置させた状態で回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１に沿う方向に並べて配置されている。
【００７３】
本実施形態では、コイルを支持する中心軸２０′が、第２のフレーム１３Ｂ′の軸支持ブロック１３Ｂ３′を貫通した状態で配置されて、その軸線方向の一端及び他端がそれぞれ第１のフレーム１３Ａ′の軸支持板１３Ａ１′及び第２のフレーム１３Ｂ′の軸支持板１３Ｂ１′に固定されている。中心軸２０′の内部には、その軸線方向のほぼ全体に亘って延びていて軸線方向の両端が閉鎖された中空部２０ａ′が形成され、中心軸２０′の軸支持ブロック１３Ｂ３′内に位置する部分に、中空部２０ａ′に連通するガス流入孔２０ｃ′が形成されている。軸支持ブロック１３Ｂ３′には、一端が中心軸２０′のガス流入孔２０ｃ′に連通し、他端が軸支持ブロック１３Ｂ３′のバネ取付板１３Ｂ２′と反対側の端面に開口したガス導入孔１３Ｂａ′が形成され、ガス導入孔１３Ｂａ′に図示しないジョイントを介して、圧縮ガス供給源につながる圧縮ガス供給パイプを接続し得るようになっている。
【００７４】
コイルＣＬを構成する第１のコイルエレメントＣＬＡは、中心軸２０′の第１のフレーム１３Ａ′の軸支持板１３Ａ１′と第２のフレーム１３Ｂ′の軸支持ブロック１３Ｂ３′との間で中心軸２０′を取り囲んで、回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１の周りをその長手方向に沿って螺旋状に延びるように設けられている。第１のコイルエレメントＣＬＡの軸線方向の一端及び他端はそれぞれ、ＰＴＦＥ等の摩擦抵抗が小さい樹脂材料により形成されて中心軸２０′に回転自在に嵌合されたブッシュ（コイル支持部材）２１Ａ及び２２Ａに固定され、これらのブッシュを介して第１のコイルエレメントＣＬＡが中心軸２０′に回転自在に支持されている。
【００７５】
コイルＣＬを構成する第２のコイルエレメントＣＬＢは、第２のフレーム１３Ｂ′の軸支持ブロック１３Ｂ３′と軸支持板１３Ｂ１′との間で中心軸２０′を取り囲んで回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１の周りをその長手方向に沿って螺線状に延びるように設けられている。第２のコイルエレメントＣＬＢの軸線方向の一端及び他端はそれぞれ、中心軸２０′に回転自在に嵌合されたブッシュ２１Ｂ及び２２Ｂに固定され、これらのブッシュを介して第２のコイルエレメントＣＬが中心軸２０′に回転自在に支持されている。
【００７６】
中心軸２０′には、中空部２０ａ′内に供給された圧縮ガスをコイルエレメントＣＬＡ及びＣＬＢに向けて噴射する多数のガス噴射孔２０ｂ′が形成されている。本実施形態では、中心軸２０′と、該中心軸の中空部内に圧縮ガスを供給する手段とにより、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータ１１のコイルＣＬにガスを吹き付けるガス吹きつけ装置が構成されている。
【００７７】
図５に示されたケーキ掻取ロータ１１を支持しているフレーム１３′のバネ取付板１３Ａ２′及び１３Ｂ２′には板バネ２５Ａ及び２５Ｂの一端が固定され、これらの板バネの他端が掻取刃９に固定されることにより、ケーキ掻取ロータ１１が図１及び図２に示された旋回アーム８と同様の旋回アームの先端に取り付けられている。
【００７８】
図５に示したように構成すると、コイルエレメントＣＬＡ及びＣＬの軸線方向長さを短くすることができるため、ケーキを掻き取る際のコイルの変形量を少なくして、ケーキの掻取を円滑に行わせることができる。また図５に示したように中心軸２０′の中間部からその内部の中空部２０ａ′内に圧縮ガスを供給するように構成しておくと、中心軸２０′の中空部の端部寄りでガス圧が低下するのを防ぐことができるため、コイルエレメントＣＬＡ及びＣＬＢに対して設けられているガス噴射孔２０ｂ′からコイルエレメントＣＬＡ及びＣＬＢにほぼ均等にガスを噴射してそれぞれのコイルエレメントに付着したケーキを確実に吹き飛ばすことができる。
【００７９】
上記の各実施形態では、コイルを支持する中心軸を中空に形成して、該中心軸と、その中空部内に圧縮ガスを供給する手段とにより、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータ１１のコイルにガスを吹き付けるガス吹きつけ装置を構成するようにしたが、図６及び図７に示したように、中心軸２０とは別個に、中空部４０ａと該中空部内に供給された圧縮ガスをコイルＣＬに向けて噴射する多数のガス噴射孔４０ｂとを備えたガス噴射パイプ４０を、その軸線を回転中心軸線Ｏ１−Ｏ１と平行な方向に向けた状態で中心軸２０の側方に別途設けて、ガス噴射パイプ４０と、ガス噴射パイプ４０内に圧縮ガスを供給する手段とにより、ケーキ掻取時にコイルＣＬにガスを吹き付けるガス吹きつけ装置を構成するようにしても良い。
【００８０】
ガス噴射パイプ４０は、コイルＣＬによるケーキ掻取動作を妨げることがない位置に配置されて、ケーキ掻取ロータ１１と共にバスケットの周壁部２０１に近づく方向及び該周壁部２０１から遠ざかる方向と、バスケット２の軸線方向とに変位するように設けられる。図示の例では、ケーキ掻取ロータ１１を支持するフレーム１３を構成する第１のフレーム１３Ａの軸支持板１３Ａ１及び第２のフレーム１３Ｂの軸支持板１３Ｂ１のそれぞれの一部を延長することにより形成された噴射パイプ取付部１３Ａ１a及び１３Ｂ１aにガス噴射パイプ４０の一端及び他端が固定されている。
【００８１】
図６及び図７に示した例では、ガス噴射パイプ４０の長手方向の中間部に、その中空部４０ａ内にガスを導入するためのガス導入口４０ｃが設けられている。ガス噴射パイプ４０の中間部にはまた、ガス導入孔４０ｃに連通するガス導入口４１が取り付けられ、図示しない圧縮ガス供給源につながる圧縮ガス供給パイプ２７をジョイント２６を介してガス導入口４１に接続することにより、ガス噴射パイプ４０内に圧縮ガスを供給することができるようになっている。図６及び図７に示した実施形態のその他の構成は、図１ないし図４に示した実施形態の構成と同様であり、ケーキを掻き取る際にガス噴射パイプ４０ｃのガス噴射孔４０ｂ，４０ｂ，…からコイルＣＬにガスが吹き付けられる点を除き、図１ないし図４に示された実施形態の遠心分離機と同様の動作を行う。
【００８２】
上記の各実施形態で用いている、コイルＣＬを備えたケーキ掻取ロータ１１は、コイルＣＬの傾斜した各ターンの部分によりケーキにバスケットの軸線方向に沿う力を加えることにより、ケーキ層からケーキを積極的に剥離させて掻き落とすため、高いケーキ掻取能力を有する。従って、上記の各実施形態でケーキ掻取装置に設けられている掻取刃９，１０を省略して、ケーキ掻取ロータ１１のみによりバスケット内のケーキを掻き取るケーキ掻取装置を構成するようにしてもよい。
【００８３】
上記の各実施形態では、ケーキ掻取ロータ１１として、バスケットの周壁部２０１の軸線方向寸法よりも短い軸線方向寸法を有するものを用いて、ケーキ掻取ロータ１１をバスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向と、バスケットの軸線方向との双方に変位させることによりケーキの掻取動作を行わせるようにケーキ掻取装置を構成しているが、本発明はこのように構成する場合に限定されない。図８は、本発明の第２の実施形態を示したもので、この実施形態では、バスケット２の軸線方向に沿って、バスケットの周壁部２０１のほぼ全体に亘って延びる軸線方向寸法を有するコイルＣＬを備えたケーキ掻取ロータ１１を用いて、該ケーキ掻取ロータ１１を、バスケットの周壁部２０１に近づく方向及び該周壁部から遠ざかる方向にのみ変位させることによりバスケット内のケーキを掻き取るようにケーキ掻取装置６を構成している。
【００８４】
図８に示されたケーキ掻取装置６は、ケーシングの蓋板１０２に支持されてバスケット２の端部壁２０３の内側の開口部２ａを通してバスケット内に挿入された掻取駆動軸７と、軸線を掻取駆動軸７の中心軸線と直交する方向に向けた状態で配置されて掻取駆動軸７に後端部が取り付けられた旋回アーム８と、旋回アーム８の先端に固定された支持板５１に板バネ２５Ａ及び２５Ｂを介して取り付けられたフレーム５２に回転自在に支持されたケーキ掻取ロータ１１と、バスケット内でケーキ掻取ロータ１１に旋回運動を行わせるように、掻取駆動軸７を駆動する掻取駆動装置１２とにより構成されており、図１に示された実施形態で設けられている掻取刃は省略されている。
【００８５】
掻取駆動装置１２は、モータ１６と該モータの回転を掻取駆動軸７の軸線を中心とした回転に変換して掻取駆動軸７に伝達する伝達機構１７とからなっていて、モータ１６を駆動源として、掻取駆動軸７を回転させることによりケーキ掻取ロータ１１を掻取駆動軸７の中心軸線を旋回中心として、バスケットの周壁部２０１に近づける方向及び周壁部２０１から遠ざける方向に旋回させる。
【００８６】
図８に示した実施形態のように構成すると、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータ１１をバスケットの軸線方向に変位させることなく、ケーキ掻取ロータ１１にバスケットの周壁部側への変位を行わせるだけでバスケット内のケーキを掻き取ることができるため、ケーキ掻取ロータをバスケットの軸線方向に変位させる機構を省略して、掻取駆動装置の構成を簡単にすることができる。
【００８７】
図８のように構成する場合、ケーキ掻取ロータ１１はバスケット内でバスケットの周壁部２０１の内面の軸線方向の全体に亘って延びるように設けることが好ましいが、バスケットの周壁部２０１側へのケーキ掻取ロータ１１の変位を可能にするためには、ケーキ掻取ロータ１１の軸線方向の両端と、バスケットの軸線方向に相対する内面との間に必要最小限のクリアランスを設けておく必要があるだけでなく、ケーキ掻取ロータ１１の両端とバスケットの軸線方向に相対する内面との間に、ケーキ掻取ロータ１１を支持する部材を配置するためのスペースを確保しておく必要がある。従って、ケーキ掻取ロータ１１は、バスケットの周壁部の全体に亘って延びるように設けることはできず、バスケットの周壁部の内面の軸線方向寸法よりも僅かに短く形成せざるをえない。この意味で、本発明においては、ケーキ掻取ロータ１１を、バスケットの軸線方向に沿って、バスケットの周壁部の「ほぼ」全体に亘って延びるように設けるとしている。
【００８８】
図８に示した実施形態では、掻取刃を省略しているが、ケーキ掻取ロータ１１に加えて、バスケットの軸線に沿って、バスケットの周壁部の内面の軸線方向のほぼ全長に亘って延びる掻取刃を更に設けて、掻取刃とケーキ掻取ロータ１１との双方によりケーキを掻き取るように構成することができるのはもちろんである。
【００８９】
上記の各実施形態では、ケーキ掻取ロータを構成するコイル全体が、中心軸線の回りを該軸線の長手方向に沿って一方向にのみ回転しながら螺旋を描くように構成されているが、このように構成した場合には、コイルによりケーキを掻き取る過程で、コイルがスラスト方向の推力を発生し、この推力はコイルの両端を支持している支持部材（上記の例ではブッシュ）の一方に集中的にかかるため、該一方の支持部材にかかる負担が過大になってその寿命が短くなったり、支持部材の損傷によりコイルをスムーズに回転させることができなくなったりするおそれがある。
【００９０】
上記のような問題が生じないようにするためには、上記コイルを、螺線の巻方向が互いに逆になっていて、バスケットの軸線方向に並べて配置された第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとにより構成すればよい。このように、螺線の巻方向が互いに逆になっていて、バスケットの軸線方向に並べて配置された第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとによりケーキ掻取ロータのコイルを構成しておくと、コイルがケーキを掻き取る際に、第１のコイルエレメントにより生じる推力の向きと第２のコイルエレメントにより生じる推力の向きとが互いに逆になるため、第１のコイルエレメント及び第２のコイルエレメントの数を等しくするとともに、それぞれの螺旋のターン数、ピッチ及び長さを等しくしておけば、両コイルエレメントが発生する推力を相殺してコイル全体が発生する推力を零とすることができる。例えば、図５に示した例において、第１のコイルエレメントＣＬＡと第２のコイルエレメントＣＬＢの螺線の巻方向を逆にするとともに、コイルエレメントＣＬＡとＣＬＢのターン数、ピッチ及び長さを等しくしておくと、第１のコイルエレメントＣＬＡが発生する推力と第２のコイルエレメントＣＬＢが発生する推力とを相殺して、コイルＣＬ全体が発生する推力を零にすることができる。
【００９１】
また螺線の巻方向が互いに逆になっていて、バスケットの軸線方向に並べて配置された第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとによりケーキ掻取ロータのコイルを構成する場合に、第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントの数を異ならせた場合や、それぞれの長さなどを異ならせた場合でも、コイル全体に亘って螺線の巻方向を一方向とした場合に比べて、コイル全体が発生する推力を軽減することができるため、コイルの軸線方向の両端を支持する支持部材の一方に偏って大きな力が加わるのを防いで、ケーキ掻取装置の寿命を長くすることができる。また片側の支持部材に過大な力が加わるのを防ぐことができるため、ケーキ掻取ロータの回転を円滑に行わせることができる。
【００９２】
上記の各実施形態では、掻取刃及びケーキ掻取ロータを、掻取駆動軸７の回転に伴って旋回する旋回アーム８の先端に支持することにより、バスケットの周壁部２０１に近づく方向及び周壁部２０１から遠ざかる方向に変位させるようにしたが、掻取刃及びケーキ掻取ロータを流体圧シリンダにより、バスケットの周壁部２０１に近づく方向及び周壁部２０１から遠ざかる方向に変位させるように掻取駆動装置を構成することもできる。
【００９３】
上記の各実施形態では、バスケットの中心軸線を鉛直方向に向けた状態で配置する縦型の遠心分離機に本発明を適用したが、バスケットの中心軸線を水平方向又は水平方向に対して僅かに傾斜した方向に向けた状態で配置する横型の遠心分離機にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【００９４】
上記の各実施形態では、ケーキ掻取ロータ１１を構成するコイルＣＬと中心軸２０との間に隙間を形成しているが、中心軸２０の径を太くして、中心軸２０の外周にコイルＣＬを隙間なく嵌合した状態で（中心軸２０の外周にコイルＣＬを巻き付けた状態で）配置するようにしてもよい。このように構成する場合には、中心軸２０をフレーム１３Ａ及び１３Ｂに回転自在に支持することにより、コイルＣＬを回転自在とする。
【００９５】
上記のように中心軸を回転させるように構成する場合にも、多数のガス噴射孔を有する中空の中心軸２０にロータリージョイントを介してガス供給パイプを接続するか、又は図６及び図７に示した実施形態と同様に中心軸２０とは別個にガス噴射パイプ４０を設けることにより、ケーキ掻取時にコイルにガスを吹付けるガス吹付け装置を構成することができる。
【００９６】
上記の実施形態では、コイルＣＬを支持するフレームを第１のフレームと第２のフレームとにより構成しているが、コイルの支持構造は上記の実施形態に限定されるものではなく、第１のフレームと第２のフレームとを一体化したフレームにコイルを支持する構造を採用することもできる。
【００９７】
上記の実施形態では、コイルの回転中心軸線に沿って中心軸２０を配置しているが、コイルＣＬは旋回アームの先端に取付けられたフレームに回転自在に支持されていればよく、中心軸２０は必ずしも必要ではない。例えば、コイルＣＬの軸線方向の一端及び他端にそれぞれ第１及び第２のコイル支持部材を固定しておいて、これら第１のコイル支持部材および第２のコイル支持部材をフレームに回転自在に支持することにより、中心軸２０を設けずにコイルＣＬをフレームに回転自在に支持することができる。
【００９８】
上記の実施形態では、バスケット２の回転軸がケーシングの蓋板に取付けられた軸受け装置により支持されているが、バスケット２の支持の仕方は任意である。例えば、ケーシング本体の底部に固定された軸受け装置によりバスケット２の回転軸を支持する構造にすることもできる。
【００９９】
本願においては、前記の目的を達成するため、少なくとも以下に示す第１の発明ないし第１６の発明が開示されている。
（１）第１の発明
本願に開示された第１の発明は、液分を通過させる透過孔を備えた周壁部を有し、中心軸線を中心にして回転し得るように支持されてバスケット駆動装置により回転駆動されるバスケットと、バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタと、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取るケーキ掻取装置とを備えた遠心分離機を対象とする。
本発明においては、上記ケーキ掻取装置が、回転自在に設けられてケーキを掻き取る際に回転中心軸線をバスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態でバスケット内に配置されるケーキ掻取ロータと、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータを少なくともバスケットの周壁部側に変位させる掻取駆動装置とを備えている。
ケーキ掻取ロータは、その回転中心軸線の回りを該回転中心軸線の長手方向に沿って螺旋状に延びるコイルを備えていて、回転しているバスケットの周壁部の内側に形成されたケーキを掻き取る際にコイルがバスケットの周壁部側に押圧されて該ケーキに接触した状態に保持されることにより回転駆動されるように設けられている。
【０１００】
（２）第２の発明
本願に開示された第２の発明は、上記第１の発明に適用される。本発明においては、コイルが、帯板状の金属材料を螺旋状に曲げ加工したものからなっていて、少なくともその外周寄りの部分は、外周側に向うに従って次第に厚みが薄くなるようにテーパが付けられた形状を有している。
このように構成しておくと、コイルをケーキに押付けた際にコイルをケーキに接触させた際に、コイルの外周寄りの部分をケーキ内に進入させ易くすることができるため、ケーキの掻取を容易に行わせることができる。
【０１０１】
（３）第３の発明
本願に開示された第３の発明は、上記第１又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、上記掻取駆動装置が、ケーキを掻き取る際に軸線をバスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態で配置される掻取駆動軸と、該掻取駆動軸の軸線と直交する方向に伸びるように設けられて後端部が掻取駆動軸に固定され、先端部にケーキ掻取ロータを支持した旋回アームと、ケーキ掻取ロータを変位させるべく掻取駆動軸を駆動する駆動機構とを備えている。
【０１０２】
（４）第４の発明
本願に開示された第４の発明は、第３の発明に適用されるもので、本発明においては、旋回アームの先端にロータ支持フレームが取り付けられて、バスケットの軸線と平行な方向に伸びる中心軸の軸線方向の一端及び他端がロータ支持フレームに固定される。この場合、コイルは中心軸の周りを螺線状に延びるように設けられて、コイルの軸線方向の一端及び他端がそれぞれ中心軸に回転自在に支持された第１及び第２のコイル押え部材に固定され、コイルと中心軸との間には、コイルの軸線方向に伸びる空間が形成されている。
上記のように、コイルと中心軸との間に、コイルの軸線方向に伸びる空間が形成されていると、コイルにより剥離させられたケーキをバスケット内に容易に落下させることができるため、ケーキ層から剥離させられてコイルの隣接ターン間に保持されたケーキが落下せずに該コイルに保持されたままの状態になって、ケーキの掻取動作が滞るのを防ぐことができる。
【０１０３】
（５）第５の発明
本願に開示された第５の発明も第３の発明に適用される。本発明においては、旋回アームの先端にロータ支持フレームが取り付けられて、バスケットの軸線と平行な方向に伸びる中心軸の軸線方向の一端及び他端がロータ支持フレームに回転自在に支持される。この場合コイルは、上記中心軸の周りを螺線状に延びるように設けられて、コイルの軸線方向の一端及び他端がそれぞれ中心軸に固定された第１及び第２のコイル押え部材に固定される。またこの場合も、コイルと中心軸との間には、コイルの軸線方向に伸びる空間が形成される。
【０１０４】
（６）第６の発明
本願に開示された第６の発明は、第１ないし第５の発明の何れかに適用される。本発明においては、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータのコイルにガスを吹き付けるガス吹付け装置が更に設けられる。
上記のように、ガス吹付け装置を設けておくと、コイルに付着しているケーキを吹き飛ばすことができるため、特にケーキが高い粘性を有していてコイルに付着して離れ難いような場合に、コイルにケーキが付着したままになって、ケーキの掻取動作が滞るのを防ぐことができる。
【０１０５】
（７）第７の発明
本願に開示された第７の発明は、第５の発明に適用される。本発明においては、中心軸に、圧縮ガスが供給される中空部と、該中空部内に供給されたガスをコイルに向けて噴出させる多数のガス噴射孔とが設けられる。また中心軸の中空部内に圧縮ガスを供給するガス供給手段が設けられ、中心軸とガス供給手段とにより、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータにガスを吹き付けるガス吹付け装置が構成される。
上記のように中心軸を利用してガス吹付け装置を構成すると、部品点数の増加を抑えてガス吹付け装置を構成することができるため、ケーキ掻取装置の構成が複雑になるのを防ぐことができる。
【０１０６】
（８）第８の発明
本願に開示された第８の発明は、第１ないし第７の発明の何れかに適用される。本発明においては、ケーキ掻取ロータが、バスケットの周壁部の内面の軸線方向寸法よりも短い長さを有し、掻取駆動装置は、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータをバスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向と、バスケットの軸線方向との双方に変位させるように構成されている。
【０１０７】
（９）第９の発明
本願に開示された第９の発明は、第１ないし第７の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、ケーキ掻取ロータが、バスケットの軸線方向に沿ってバスケットの周壁部のほぼ全体に亘って延びる軸線方向寸法を有し、掻取駆動装置は、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータをバスケットの周壁部に接近する方向及び該周壁部から遠ざかる方向にのみ変位させるように構成されている。
上記のように構成すると、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータをバスケットの軸線方向に変位させることなく、ケーキ掻取ロータにバスケットの周壁部側への変位を行わせるだけでバスケット内のケーキを掻き取ることができるため、ケーキ掻取ロータをバスケットの軸線方向に変位させる機構を省略して、掻取駆動装置の構成を簡単にすることができる。
【０１０８】
（１０）第１０の発明
本願に開示された第１０の発明は、第１ないし第８の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、上記コイルが、螺線の巻方向が互いに逆になっている第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有し、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとがバスケットの軸線方向に並べて配置されている。
ケーキ掻取ロータのコイルを回転しているバスケットの内周のケーキに接触させてケーキを掻き取る構成をとる場合に、コイル全体に亘ってその螺旋が一方向にのみ回転するように構成されていると、コイルによりケーキを掻き取る過程で、コイルがスラスト方向の推力を発生し、この推力はコイルの両端を支持している支持部材の一方に集中的にかかるため、該一方の支持部材にかかる負担が過大になってその寿命が短くなったり、支持部材の損傷によりコイルをスムーズに回転させることができなくなったりするおそれがある。
これに対し、第１０の発明のように、コイルが、螺線の巻方向が互いに逆になっている第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有して、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとがバスケットの軸線方向に並べて配置されていると、第１のコイルエレメントにより生じる推力の向きと第２のコイルエレメントにより生じる推力の向きとが互いに逆になるため、第１のコイルエレメント及び第２のコイルエレメントの数を等しくするとともに、それぞれの長さを等しくしておけば、両コイルエレメントが発生する推力を相殺してコイル全体が発生する推力を零とすることができる。また第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントの数を異ならせた場合や、それぞれの長さを異ならせた場合でも、コイル全体に亘って螺線の巻方向を一方向とした場合に比べて、コイル全体が発生する推力を軽減することができる。従って本発明によれば、コイルの軸線方向の両端を支持する支持部材の一方に偏って大きな力が加わるのを防いで、ケーキ掻取装置の寿命を長くすることができる。また片側の支持部材に過大な力が加わるのを防ぐことができるため、ケーキ掻取ロータの回転を円滑に行わせることができる。
【０１０９】
（１１）第１１の発明
本願に開示された第１１の発明は、第１ないし第１０の発明の何れかに適用される。本発明においては、ケーキ掻取装置が、フィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際に掻取駆動装置によりケーキ掻取ロータと共に変位させられる掻取刃を更に備えている。掻取刃は、バスケットの周壁部側に変位する過程でその先端がフィルタの手前の位置に設定された限界位置に達したときにバスケットの周壁部側への変位を停止するように設けられ、ケーキ掻取ロータは、ケーキを掻き取る過程でコイルがフィルタに接触した状態になる位置まで変位し得るように設けられている。
【０１１０】
（１２）第１２の発明
本願に開示された第１２の発明は、遠心分離機のバスケットの周壁部の内側に形成されたケーキ層からケーキを掻き取るケーキ掻取装置に係わるものである。本発明に係るケーキ掻取装置は、ケーキを掻き取る際に回転中心軸線をバスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態でバスケット内に配置されるケーキ掻取ロータと、ケーキを掻き取る際にケーキ掻取ロータを少なくともバスケットの周壁部側に変位させる掻取駆動装置とを備えている。ケーキ掻取ロータは、回転中心軸線の回りを該回転中心軸線の長手方向に沿って螺旋状に延びるように設けられてフィルタの内側に形成されたケーキを掻き取る際にケーキに接触させられるコイルを備えていて、コイルがケーキに接触した際にバスケットによりケーキ掻取ロータが回転駆動されて、コイルからケーキにバスケットの軸線に沿った方向の力が加えられることによりケーキが掻き取られるように構成されている。
【０１１１】
（１３）第１３の発明
本願に開示された第１３の発明は、第１２の発明に適用されるもので、本発明においては、コイルが、帯板状の金属材料を螺旋状に曲げ加工したものからなっていて、少なくともその外周寄りの部分は、外周側に向うに従って次第に厚みが薄くなるようにテーパが付けられた形状を有している。
【０１１２】
（１４）第１４の発明
本願に開示された第１４の発明は、第１２又は第１３の発明に適用されるもので、本発明においては、ケーキを掻き取る際に掻取駆動装置によりケーキ掻取ロータと共に変位させられる掻取刃が更に設けられる。掻取刃は、バスケットの周壁部側に変位する過程でその先端がフィルタの手前の位置に設定された限界位置に達したときにバスケットの周壁部側への変位を停止するように設けられ、ケーキ掻取ロータは、ケーキを掻き取る過程でコイルがフィルタに接触した状態になる位置まで変位し得るように設けられている。
【０１１３】
（１５）第１５の発明
本願に開示された第１５の発明は、第１２ないし第１４の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、ケーキを掻き取る際に掻取駆動装置によりケーキ掻取ロータと共に変位させられる掻取刃を更に備えている。この場合掻取刃は、バスケットの周壁部側に変位する過程でその先端がフィルタの手前の位置に設定された限界位置に達したときにバスケットの周壁部側への変位を停止するように設けられる。またケーキ掻取ロータは、ケーキを掻き取る過程でコイルがフィルタに接触した状態になる位置まで変位し得るように設けられている。
【０１１４】
（１６）第１６の発明
本願に開示された第１６の発明は、第１２ないし第１５の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、ケーキ掻取ロータのコイルが、螺線の巻方向が互いに逆向きの関係を有する第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとを有して、該第１のコイルエレメントと第２のコイルエレメントとがバスケットの軸線方向に並べて配置される。
【符号の説明】
【０１１５】
１  ケーシング
２  バスケット
２０１  バスケットの周壁部
２０２  バスケットの底壁部
２０３  バスケットの端部壁
２ａ  バスケットの開口部
２０７  バスケットの回転軸
３  軸受け装置
４  フィルタ
５  電動機
６  ケーキ掻取装置
７  掻取駆動軸
８  旋回アーム
９  第１の掻取刃
１０  第２の掻取刃
１１  ケーキ掻取ロータ
１２  掻取駆動装置
１３  モータ
１４  変位変換機構
１５  軸線方向駆動装置
１６  モータ
１７  変位伝達機構
２１，２２  ブッシュ
２５Ａ，２５Ｂ  板バネ
４０  ガス噴射パイプ
【図１】
2014213258.tif 000003
【図２】
2014213258.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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