(57)【要約】【課題】  従来の分離式遠心分離機は操作ハンドル１０を用いて重液スキマー１２を操作する直動式の可変方法を採用しているため、操作ハンドル１０の操作上の安定性に欠けるため、被処理液毎に重液の自由界面の設定に要する。【解決手段】  分離板型遠心分離機２０は、回転体内に収納された複数の分離板２５と、軽液室２６及び重液室２７と、軽液Ｌ及び重液Ｈをそれぞれ機外に排出する排出管路２８、２９と、を備え、重液排出管路２９は、下部固定円板３０と、下部固定円板３０上面で偏心回転し且つ重液室２７内に重液吸込み口３１Ａを開口する中間調整円板３１と、中間調整円板３１上面のピン３１Ｂが嵌入するガイド溝３２Ａを下面に有する上部回動円板３２と、を備え、操作ハンドル３４によって上部回動円板３２を回動させると、中間調整円板３１が下部固定円板３０上で偏心回転して重液吸込み口３１Ａの位置を重液排出管路２９の径方向に対して任意に調節できる。【選択図】図２
2006102603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端が開口した回転胴と、この回転胴の上端開口に嵌着された回転体蓋とで内部に分離室を形成する回転体と、この回転体の分離室内の上下方向に所定間隔をもって積層された複数の分離板と、上記分離室で分離した軽液及び重液をそれぞれが流入する軽液室及び重液室と、上記軽液室内の軽液を機外に排出する軽液排出管路と、上記軽液排出管路を囲繞し且つ上記重液室内の重液を機外に排出する重液排出管路と、を備えた分離板型遠心分離機において、上記重液排出管路は、上記軽液室側に固定された下部固定円板と、この下部固定円板の上面に形成された嵌合部に回転自在に偏心して嵌合し且つ上記重液室内に重液吸込み口として開口する流路を面内に有する中間調整円板と、この中間調整円板の上面に突設されたピンが嵌入するガイド溝が下面に形成された上部回動円板と、を備え、且つ、上記上部回動円板を回動させる駆動手段を設け、上記駆動手段により上記上部回動円板を回動させることにより、上記中間調整円板のピンが上記上部回動円板のガイド溝に沿って摺動する間に、上記中間調整円板が上記下部固定円板上で偏心回転して上記重液吸込み口の位置を上記重液排出管路の径方向に対して任意に調節できることを特徴とする分離板型遠心分離機。
【請求項２】
上記駆動手段は、上記重液排出管路の周面に形成されたギアと、このギアと噛合するギア部を有する手動または自動のギア駆動手段とを、有することを特徴とする請求項１に記載の分離板型遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理液を遠心力で固液分離または液液分離する遠心分離機に関し、更に詳しくは、回転体内に分離板群が装着された分離板型遠心分離機の重液排出機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の遠心分離機は、高速で回転する回転体の高い遠心作用により、固形分を含有する被処理液を固形分と液分に分離する固液分離操作や、比重差を有する二種類以上の液分が混合した被処理液を二種類以上の液分に分離する液液分離操作等に使用されている。また、遠心分離機の中でも複数の分離板を回転体内に積層した分離板群を有する分離板型遠心分離機は、分離板群の大きい沈降面積を利用して液中の微粒子や比重差の小さい混合液体を効率良く分離することができるため、船舶の燃料油あるいは潤滑油の清浄化、食品、医薬、バイオテクノロジー等の多くの分野で使用されている。また、分離板型遠心分離機は、固形分濃度が比較的低い被処理液の清浄化、清澄化に使用されている一方、固形分の排出機構や重液の排出機構を利用して固形分濃度が比較的高い被処理液を濃縮、清浄化する場合にも使用されている。
【０００３】
分離板型遠心分離機は、回転胴及び回転胴の上部を覆う蓋部からなり且つ外周部にスラッジ排出孔を有する回転体と、回転体内に配置された截頭円錐形状の薄板からなる分離板が回転体の軸方向に多数積層して形成された分離板群と、スラッジ排出孔を開閉する弁シリンダまたはスラッジ排出量を調節する排出ノズルと、上端部が回転体の下端軸心部に取り付けられた回転軸とを備えている。また、回転体蓋上端には分離した軽液分と重液分を機外に排出する重液室と軽液室とが設けられ、これらの軽液室及び重液室にはそれぞれの排出管路が回転体蓋の上端部まで延設されている。軽液排出管路は回転体の軸心上に配置され、重液排出管路は軽液排出管路との間に隙間を介して囲む状態で配置され且つこの隙間が管路として形成されている。軽液排出管路及び重液排出管路にはそれぞれ軽液及び重液の吸込み口が形成され、これらの吸込み口は分離板の軸心から所定距離隔てた位置に固定されている。
【０００４】
上記分離板型遠心分離機においては、軽液と重液の分離液の目標比重が変化した場合には分離された軽液と重液の界面を常に分離板の軸心から半径方向の最適位置に設定する必要があるため、重液排出管路の下端に直径の異なる調整板を取り付け、被処理液の種類が変わるごとに調整板を取り替えていた。
【０００５】
そこで、特許文献１において、調整板を取り替えることなく軽液と重液の界面を適宜設定できる分離板型遠心分離機が提案されている。この分離板型遠心分離機は、例えば図５〜図７に示すように、回転体１内に積層された截頭円錐形状の分離板２により原液を処理し、分離された重液分（例えば、水分）は重液室６を介して機外に排出し、軽液分（例えば、油分）は軽液室５を介して軽液インペラー７により機外に導出するようにしている。更に、この分離板型遠心分離機は、重液室６の開口部に水平に取り付けられ且つ上面には重液管路１３を接続した固定ディスク１１と、軽液インペラー７を囲繞して固定ディスク１１に回動可能に嵌装され、下部にはガイド溝１６が刻設された円板９Ａを具備した調整ディスク９と、固定ディスク１１と調整ディスク９の間に挿着され、上面には固定ディスク１１の下側に回動可能に嵌着するボス部１４を有し、下面にはガイド溝１６に摺動自在に緩挿するガイド１５を突設した重液スキマー１２とを具備している。
【０００６】
上記分離板型遠心分離機では、調整ディスク９の上部に付設された操作ハンドル１０を適宜の角度を回動させれば、調整ディスク９の下部の円板９Ａに刻設された円弧状のガイド溝１６が変位し、ガイド溝１６に緩挿している重液スキマー１２の下面に突設したガイド１５を半径方向の内向きに移動する。重液スキマー１２は、図７に示すように、ボス部１４を中心として振り子状に水平に可動であるため、ガイド１５の移動により重液スキマー１２の先端の吸込み口も重液室６の外径側と内径側の範囲（Ｂ１−Ｂ２の範囲）で移動する。重液スキマー１２の先端吸込み口の位置は油分の比重に相当する重液調節板の直径の位置に調整すれば良い。調整ディスク９の回動角度により重液スキマー１２の先端の吸込み口の半径方向の位置を連続的に変位できるため処理する軽液の比重に応じて常に最適の位置に設定することができる。
【０００７】
【特許文献１】実公平６−２８１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の分離板型遠心分離機における軽液と重液の界面を設定する構造の場合には、操作ハンドル１０を用いて重液スキマー１２を操作する直動式の可変方法を採用しているため、操作ハンドル１０の操作上の安定性に欠け、被処理液毎に重液の自由界面の設定の精度に欠けるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、被処理液が変化しても、軽液と重液の界面を設定する調整板を取り替える必要がなく、分離された重液と軽液の自由界面を最適位置に任意に精度良く確実に設定することができ、しかも短時間で安定的に自由界面を設定することができる分離板型遠心分離機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の分離板型遠心分離機は、上端が開口した回転胴と、この回転胴の上端開口に嵌着された回転体蓋とで内部に分離室を形成する回転体と、この回転体の分離室内の上下方向に所定間隔をもって積層された複数の分離板と、上記分離室で分離した軽液及び重液をそれぞれが流入する重液室及び軽液室と、上記重液室内の軽液を機外に排出する軽液排出管路と、上記軽液排出管路を囲繞し且つ上記重液室内の重液を機外に排出する重液排出管路と、を備えた分離板型遠心分離機において、上記重液排出管路は、上記軽液室側に固定された下部固定円板と、この下部固定円板の上面に形成された嵌合部に回転自在に偏心して嵌合し且つ上記重液室内に重液吸込み口として開口する流路を面内に有する中間調整円板と、この中間調整円板の上面に突設されたピンが嵌入するガイド溝が下面に形成された上部回動円板と、を備え、且つ、上記上部回動円板を回動させる駆動手段を設け、上記駆動手段により上記上部回動円板を回動させることにより、上記中間調整円板のピンが上記上部回動円板のガイド溝に沿って摺動する間に、上記中間調整円板が上記下部固定円板上で偏心回転して上記重液吸込み口の位置を上記重液排出管路の径方向に対して任意に調節できることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の分離板型遠心分離機は、請求項１に記載の発明において、上記駆動手段は、上記重液排出管路の周面に形成されたギアと、このギアと噛合するギア部を有する手動または自動のギア回動手段とを、有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
また、本発明の請求項１及び請求項２に記載の発明によれば被処理液が変化しても、軽液と重液の界面を設定する調整板を取り替える必要がなく、分離された重液と軽液の自由界面を最適位置に任意に精度良く確実に設定することができ、しかも短時間で安定的に自由界面を設定することができる分離板型遠心分離機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の分離板型遠心分離機の一実施形態の全体を示す断面図、図２は図１に示す分離板型遠心分離機の要部を示す断面図、図３は図１に示す分離板型遠心分離機の重液排出管路の下部固定円板を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図、図４は図１に示す分離板型遠心分離機の重液排出管路の中間調整円板を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【００１４】
本実施形態の分離板型遠心分離機２０は、図１、図２に示すように、鉛直方向の供給管２１を中心に駆動機構（図示せず）によって高速回転する、上端が開口した回転胴２２と、回転胴２２の上端開口に嵌着された回転体蓋２３とで内部に分離室２４を形成する回転体（図示せず）と、分離室２４内の上下方向に所定間隔をもって積層された複数の分離板２５と、分離室２４で分離した軽液Ｌ及び重液Ｈをそれぞれが流入する軽液室２６及び重液室２７と、軽液室２６内の軽液Ｌを機外に排出する軽液排出管路２８と、軽液排出管路２８を囲繞し且つ重液室２７内の重液Ｈを機外に排出する重液排出管路２９と、を備え、重液排出管路２９以外は従来の分離板型遠心分離機に準じて構成されている。
【００１５】
上記軽液排出管路２８は供給管２１を囲繞すると共に供給管２１に固定されている。軽液排出管路２８の下端には軽液室２６に軽液吸込み口が臨む軽液インペラー２８Ａが形成され、軽液室２６内の軽液を軽液インペラー２８Ａから吸い込み、軽液排出管路２８を介して機外へ排出するようにしている。
【００１６】
上記重液排出管路２９は、例えば図２〜図４に示すように、軽液排出管路２８の下部に固定された下部固定円板３０と、この下部固定円板３０の上面に形成された嵌合隆起部３０Ａに回転自在に偏心して嵌合し且つ重液室２７内に重液吸込み口３１Ａとして開口する流路を面内に有する中間調整円板３１と、この中間調整円板３１の上面に突設されたピン３１Ｂが嵌入するガイド溝３２Ａ（図１参照）が下面に形成された上部回動円板３２と、を備え、上記各円板３０、３１、３２はそれぞれ同一外径を有し、互いに重なった状態で重液室２７内に収納されている。また、上部回動円板３２は、図１に示すように、重液排出管路２９の管路本体２９Ａの下端において一体化している。尚、これらの部材は、図１に示すように、いずれもケーシング３３内に収納されている。
【００１７】
即ち、上記下部固定円板３０は、図２に示すように軽液排出管路２８の下部に固定されている。図３の（ａ）、（ｂ）に示すように下部固定円板３０には軽液排出管路２８が貫通する中央孔３０Ｂが軽液排出管路２８の大径と略等しい大きさに形成され、軽液排出管路２８は中央孔３０Ｂに密着している。下部固定円板３０の上面には嵌合隆起部３０Ａが円形状に隆起して形成され、嵌合隆起部３０Ａの上面は平坦になっている。また、この嵌合隆起部３０Ａの軸心は、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、下部固定円板３０の中央孔３０Ｂの軸心、更に云えば供給管２１の軸心及び軽液排出管路２８の軸心から偏倚した位置にある。
【００１８】
図４の（ａ）、（ｂ）に示すように上記中間調整円板３１には円形状の貫通孔３１Ｃが形成され、貫通孔３１Ｃの軸心は中間調整円板３１の軸心から偏倚した位置にある。中間調整円板３１の下面には貫通孔３１Ｃから拡径する拡径部３１Ｄが形成され、貫通孔３１Ｃと拡径部３１Ｄとの間には段部が形成されている。そして、図１に示すように拡径部３１Ｄには下部固定円板３０上面の嵌合隆起部３０Ａが嵌合し、図３の（ａ）に示すように嵌合隆起部３０Ａを軸として正逆方向に回転するようになっている。また、中間調整円板３１内には外周面から貫通孔３１Ｃの内周面まで貫通する流路３１Ｅが形成され、この流路３１Ｅの外周面における開口が重液吸込み口３１Ａとして形成されている。つまり、この中間調整円板３１の流路３１Ｅが重液インペラーとして形成されている。更に、中間調整円板３１の上面にはピン３１Ｂが植設され、このピン３１Ｂが上部回動円板３２の下面に径方向に形成されたガイド溝３２Ａに嵌入している。
【００１９】
また、本実施形態の分離板型遠心分離機２０は、図１、図２に示すように、上記重液インペラーの上部回動円板３２を回動操作する操作ハンドル３４を備えている。この操作ハンドル３４は、図２に示すように、ハンドル部３４Ａと、ハンドル部３４Ａの軸部３４Ｂを回動自在に軸支する軸受け３４Ｃと、軸部３４Ｂの先端に取り付けられた第１傘歯車３４Ｄとを備え、軸受け３４Ｃがケーシング３３の上部に固定され、第１傘歯車３４Ｄがケーシング３３内に臨んでいる。また、ケーシング３３内の重液排出管路２９の管路本体２９Ａにはハブを介して第２傘歯車３５が取り付けられている。そして、操作ハンドル３４の第１傘歯車３４Ｄと管路本体２９Ａの第２傘歯車３５とは噛合し、上部回動円板３２の駆動手段として機能する。従って、操作ハンドル３４を手動で操作することよって第１、第２傘歯車３４Ｄ、３５を介して管路本体２９Ａと一体化した上部回動円板３２をきめ細かく正確に回動操作することができる。
【００２０】
尚、操作ハンドル３４のハンドル部３４Ａに電動モータ等を取り付けることによって駆動手段を自動で操作することができる。自動操作する場合には、制御装置（図示せず）に操作用のプログラムを格納し、被処理液の種類に応じて重液Ｈの自由界面を予め設定しておくことにより、重液Ｈ（図５参照）の自由界面を自動的に設定することができる。
【００２１】
次に、動作について説明する。被処理液を分離板型遠心分離機２０の供給管２１から回転体内の分離室２４内へ供給すると、回転体が高速で回転しているため、被処理液は、複数の分離板２５によってその成分の比重差により遠心力で軽液Ｌ（図５参照）、重液Ｈ及びスラッジの層に分離する。
【００２２】
被処理液を連続的に供給すると、軽液Ｌは分離板２５に沿って半径方向内方へ徐々に移動し、分離室２４から軽液室２６内に流入する。やがて、軽液Ｌは軽液室２６から軽液インペラー２８Ａの軽液吸込み口を介して軽液排出管路２８へ送り込まれ、機外へ連続的に排出される。
【００２３】
また、重液Ｈは、回転体蓋２３と細隙を隔てた仕切り板の下端から回転体蓋２３との隙間へ流入する。重液Ｈは隙間を流路として回転体蓋２３の上方へ流れ、重液室２７内へ流入する。やがて、重液Ｈは重液室２７から中間調整円板３１の重液吸込み口３１Ａから流路３１Ｅを経て、下部固定円板３０の嵌合隆起部３０Ａと上部回動円板３２で挟まれた貫通孔３１Ｃに達し、軽液排出管路２８の外周面との隙間を経由して重液排出管路２９から機外へ排出される。
【００２４】
被処理液が変わって重液の自由界面を設定し直す場合には、操作ハンドル３４を回動操作して重液インペラーとなる重液吸込み口３１Ａの位置を変える。即ち、操作ハンドル３４を操作すると、軸部３４Ｂ及び第１、第２傘歯車３４Ｄ、３５を介して上部回動円板３２が減速されて回動する。上部回動円板３２の回動により、上部回動円板３２下面のガイド溝３２Ａ及び中間調整円板３１のピン３１Ｂを介して中間調整円板３１が下部固定円板３０の嵌合隆起部３０Ａを軸として回動する。この際、下部固定円板３０の嵌合隆起部３０Ａと中間調整円板３１の貫通孔３１Ｃは一致しているが、上部回動円板３２の軸心、即ち分離板２５の軸心とは一致していないため、中間調整円板３１の回動に伴って重液吸込み口３１Ａが分離板２５の軸心から半径方向において図１に示す実線位置から破線位置まで偏倚し、軽液Ｌと重液Ｈとの自由界面を最適位置に適合させることができる。つまり、重液吸込み口３１Ａは、実線位置で分離板２５の軸心に最も近く、重液Ｈの最も多い被処理液の場合の調節位置であり、破線位置で分離板２５の軸心から最も遠く、重液Ｈの最も少ない被処理液の場合の調節位置である。
【００２５】
以上説明したように本実施形態によれば、重液排出管路２９は、軽液室２６側に固定された下部固定円板３０と、下部固定円板３０の上面に形成された嵌合隆起部３０Ａに回転自在に偏心して嵌合し且つ重液室２７内に重液吸込み口３１Ａとして開口する流路３１Ｅを面内に有する中間調整円板３１と、中間調整円板３１の上面に突設されたピン３１Ｂが嵌入するガイド溝３２Ａが下面に形成された上部回動円板３２と、を備え、且つ、上部回動円板３２を回動させる操作ハンドル３４を設け、操作ハンドル３４により上部回動円板３２を回動させることにより、中間調整円板３１のピン３１Ｂが上部回動円板３２のガイド溝３２Ａに沿って摺動する間に、中間調整円板３１が下部固定円板３０上で嵌合隆起部３０Ａを軸として偏心回転して重液吸込み口３１Ａの位置を重液排出管路２９の径方向に対して任意に調節できるため、被処理液が変化しても、軽液と重液の界面を設定する調整板を取り替える必要がなく、分離された重液と軽液の自由界面を最適位置に任意に精度良く確実に設定することができ、しかも短時間で安定的に自由界面を設定することができる。
【００２６】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り本発明に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、石油、化学工業、食品工業、医薬品工業、バイオテクノロジーの分野、船舶における潤滑油や燃料油の清浄化などで使用される分離板型遠心分離機に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の分離板型遠心分離機の一実施形態の全体を示す断面図である。
【図２】図１に示す分離板型遠心分離機の要部を示す断面図である。
【図３】図１に示す分離板型遠心分離機の重液排出管路の下部固定円板を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図４】図１に示す分離板型遠心分離機の重液排出管路の中間調整円板を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図５】従来の分離板型遠心分離機の一実施形態を示す断面図である。
【図６】図５に示す分離板型遠心分離機の要部を示す断面図である。
【図７】図６に示す分離板型遠心分離機の要部の半分を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０    分離板型遠心分離機
２３    回転体蓋
２４    分離室
２５    分離板
２６    軽液室
２７    重液室
２８    軽液排出管路
２９    重液排出管路
２９Ａ  重液排出管路本体
２０    下部固定円板
２０Ａ  嵌合隆起部（嵌合部）
２１    中間調整円板
２１Ａ  重液吸込み口
２１Ｂ  ピン
２１Ｃ  貫通孔
２１    上部回動円板
２２Ａ  ガイド溝
２４    操作ハンドル
２４Ｄ  第１傘歯車（ギヤ部）
２５    第２傘歯車（ギヤ部）
【図１】
2006102603.tif 000003
【図２】
2006102603.tif 000004
【図３】
2006102603.tif 000005
【図４】
2006102603.tif 000006
【図５】
2006102603.tif 000007
【図６】
2006102603.tif 000008
【図７】
2006102603.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月28日(2004.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
２０    分離板型遠心分離機
２３    回転体蓋
２４    分離室
２５    分離板
２６    軽液室
２７    重液室
２８    軽液排出管路
２９    重液排出管路
２９Ａ  管路本体
３０    下部固定円板
３０Ａ  嵌合隆起部（嵌合部）
３１    中間調整円板
３１Ａ  重液吸込み口
３１Ｂ  ピン
３１Ｃ  貫通孔
３２    上部回動円板
３２Ａ  ガイド溝
３４    操作ハンドル
３４Ｄ  第１傘歯車（ギヤ部）
３５    第２傘歯車（ギヤ部）