(57)【要約】【課題】小型化が実現できるととともに、近傍での作業の安全性を向上させることができる遠心分離装置を提供すること。【解決手段】遠心分離装置１は、シリンダ部２１を有する筐体２の内部に、被処理液体３を収容し遠心分離処理を行う分離容器４と、その分離容器４の開口を閉塞可能となっている蓋５と、分離容器４及び蓋５を回動させる回動軸６と、分離容器４を回動自在に支持するとともに、回動軸６が貫通するピストン部材７とが配設されている。シリンダ部２１とピストン部材７によって囲まれた流体室に流体が注入／排出されることによって、ピストン部材７が分離容器４と一体となって回動軸６の軸線方向に変位するようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ部を有する筐体の内部に、
被処理液体を収容し遠心分離処理を行う分離容器と、
その分離容器の開口を閉塞可能となっている蓋と、
前記分離容器及び前記蓋を回動させる回動軸と、
前記蓋又は前記分離容器のいずれか一方を回動自在に支持するとともに、前記回動軸が貫通するピストン部材とが配設され、
前記シリンダ部と前記ピストン部材によって囲まれた流体室に流体が注入／排出されることによって、前記ピストン部材が前記蓋又は前記分離容器のいずれか一方と一体となって前記回動軸の軸線方向に変位することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
前記ピストン部材と前記回動軸との間には、前記分離容器の内部と連続する空間が設けられており、この空間を通して前記分離容器内部へと前記被処理液体を出し入れできるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不純物を含む被処理液体を遠心分離によって不純物を除去する遠心分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
不純物を含む被処理液体は遠心分離処理を行うことによって、不純物と不純物が除去された分離液とに分離できるようになっている。
【０００３】
不純物を含む被処理液体の遠心分離処理を行う装置として、特許文献１の実開昭５６−１３３３４９に示すものがある。図７に示すように、この実開昭５６−１３３３４９の遠心分離装置１００は、ハウジング１０１（筐体）内に垂直方向の軸心を中心として回転する筒体１０２が備えられている。その筒体１０２の周壁１０２ａには不純物を筒体１０２外に排出するための排出口１０３が設けられており、軸方向に移動可能なリング１０４が筒体１０２の外周面上に設けられている。このリング１０４は、係合体１０５、ロッド１０６、移動板１０７を介して、ハウジング１０１外に設けられたシリンダ１０８によって、排出口１０３を閉じる閉位置と排出口１０３を開放する開位置との間で移動させるようになっている。リング１０４が開位置にある状態で筒体１０２が回転すると、不純物が排出口１０３から排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５６−１３３３４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリンダ１０８がハウジング１０１外に設けられていることによって、遠心分離装置１００が大型化するという問題があった。さらに、ハウジング１０１外にロッド１０６、移動板１０７、シリンダ１０８のロッドといった動く部材が配設されているので、遠心分離装置１００近傍での作業の安全性が低いという問題があった。
【０００６】
上記点より本発明は、小型化が実現できるととともに、近傍での作業の安全性を向上させることができる遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の遠心分離装置は、シリンダ部を有する筐体の内部に被処理液体を収容し遠心分離処理を行う分離容器と、その分離容器の開口を閉塞可能となっている蓋と、前記分離容器及び前記蓋を回動させる回動軸と、前記蓋又は前記分離容器のいずれか一方を回動自在に支持するとともに、前記回動軸が貫通するピストン部材とが配設され、前記シリンダ部と前記ピストン部材によって囲まれた流体室に流体が注入／排出されることによって、前記ピストン部材が前記蓋又は前記分離容器のいずれか一方と一体となって前記回動軸の軸線方向に変位するようになっている。
【０００８】
この請求項１の遠心分離装置によれば、分離容器と蓋とが配設されている空間と同一の空間である筐体の内部にピストン部材が配設されるので、遠心分離装置の省スペース化を実現することができる。
【０００９】
また、シリンダ部とピストン部材によって囲まれた流体室に流体が注入／排出されることによって、筐体の外部から蓋又は分離容器を容易に操作できるとともに、筐体外に動く部材が配設されていないので、遠心分離装置近傍での作業の安全を確保することができる。
【００１０】
さらに、ピストン部材が回動軸の軸線方向に変位することによって、蓋又は分離容器のいずれか一方が他方に押し付けられる場合、流体の圧力によって、蓋又は分離容器のいずれか一方が他方に均等な圧力で押し付けられるようになっている。これにより、例えば、遠心分離処理中に蓋と分離容器との間に部分的に隙間が生じることを防止できる。
【００１１】
請求項２の遠心分離装置は、請求項１の遠心分離装置において、前記ピストン部材と前記回動軸との間には、前記分離容器の内部と連続する空間が設けられており、この空間を通して前記分離容器内部へと前記被処理液体を出し入れできるようになっている。
【００１２】
この請求項２の遠心分離装置によれば、請求項１の遠心分離装置と同様に作用する上、ピストン部材が分離容器内部へと被処理液体を出し入れするための通路の役割も果たすので、遠心分離装置の省スペース化を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１または２の発明によれば、遠心分離装置の小型化を実現できるととともに、遠心分離装置近傍での作業の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態の遠心分離装置の部分断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の遠心分離装置の部分断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の遠心分離装置の部分断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態の遠心分離装置の部分断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態の遠心分離装置の部分断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態の遠心分離装置の部分断面図である。
【図７】従来の遠心分離装置の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第一実施形態について図面に基づいて説明する。図１から図３は本発明の第一実施形態の遠心分離装置１であり、遠心分離装置１の一部を断面表示した部分断面図である。
【００１６】
図１は、被処理液体３を循環させながら遠心分離装置１で遠心分離処理を行っている状態を示している。図２は、被処理液体３の循環を止めて、遠心分離装置１内から被処理液体３を抜いた状態を示している。図３は、遠心分離処理によって分離された不純物３１を後述する分離容器４から排出する状態を示している。
【００１７】
図１に示すように、遠心分離装置１は、筐体２の内部に、被処理液体３を収容し遠心分離処理を行う分離容器４と、その分離容器４の開口を閉塞可能となっている蓋５と、分離容器４及び蓋５を回動させる回動軸６と、分離容器４を回動自在に支持するとともに、回動軸６が貫通するピストン部材７とが配設されている。
【００１８】
このような遠心分離装置１で遠心分離処理を行う被処理液体３としては、例えば、スラッジなどの不純物を含む工業用潤滑油／金属加工油や汚泥などの不純物を含む排水等である。
【００１９】
以下、遠心分離装置１を構成する各部材について詳細に説明する。
【００２０】
図１に示すように、筐体２はシリンダ部２１と、そのシリンダ部２１の上方に位置する上部２２とを有する。シリンダ部２１及び上部２２はそれぞれ横断面が略円形の筒体であり、内部空間が繋がっている。
【００２１】
シリンダ部２１の底部には、回動軸６が貫通する穴が形成されており、この穴の縁部から筐体２の内部に向って、内壁２３が上方に向って立設している。この内壁２３は、シリンダ部２１の外壁２４と並行となるように立設している。シリンダ部２１の内壁２３と回動軸６との間には空間が形成されており、この空間を被処理液体３が流れるようになっている。
【００２２】
さらに、筐体２の上部２２の底面には、分離容器４から筐体２内部へ排出された不純物３１を筐体２の外へ排出するための排出口２５が形成されている。
【００２３】
筐体２の上部２２の上面には、遠心分離処理後の被処理液体３を排出するための排出管１３が取り付けられている。シリンダ部２１の下方にはロータリージョイント１１が取り付けられており、さらに、そのロータリージョイント１１の下方にさらに封止部材１２が取り付けられている。
【００２４】
また、筐体２には、油圧弁１４を有する油圧管１５が接続されており、この油圧管１５を通して、シリンダ部２１とピストン部材７によって囲まれた流体室に流体である作動油８が注入／排出されるようになっている。油圧管１５が油圧弁１４を有するので、油圧弁１４を閉じることによって、ピストン部材７の位置を固定することができるようになっている。
【００２５】
筐体２の内部では、下からピストン部材７、分離容器４、蓋５の順に配置されている。中央に回動軸６が、ピストン部材７及び分離容器４を貫通した状態で設けられている。回動軸６は分離容器４を貫通しているが、回動軸６は分離容器４に非接触となっている。尚、筐体２の外部では、回動軸６がロータリージョイント１１及び封止部材１２を貫通した状態となっている。
【００２６】
分離容器４はすり鉢状のすり鉢部４１とすり鉢部４１の底面から下方に伸びる被支持部４２とを備える。被支持部４２は横断面が略円形の筒体である。すり鉢部４１の上の開口縁からは鍔部４３が外側に向って延出している。被支持部４２と回動軸６との間には空間が形成されており、この空間を被処理液体３が流れるようになっている。
【００２７】
蓋５の全体形状はフランジを有する筒形状となっており、分離容器４のすり鉢部４１の開口を覆うものである。蓋５は、中央に穴が形成されている円盤状の覆部５１と、覆部５１の中央の穴の縁から上方に立設する筒部５２とを有する。筒部５２は、筐体２にベアリング、シールを介して回動自在に支持されている。この筒部５２の内側を被処理液体３が流れるようになっている。
【００２８】
蓋５は、後に詳述する回動軸６の嵌合ピン６１と嵌合するようになっている。これにより、回動軸６の回動が蓋５に伝わるようになっている。
【００２９】
蓋５の覆部５１は、分離容器４の鍔部４３と重合した状態で、回動軸６の軸線を中心とする同心円上の位置に複数設けられた連結ピン５３で連結されている。これにより、分離容器４にも回動軸６の回動が蓋５を介して伝わるようになっている。さらに、連結ピン５３は、一端が蓋５に固定されている状態で分離容器４の鍔部４３の挿通孔に挿入されており、蓋５に対して分離容器４が回動軸６の軸線方向に変位可能となっている。
【００３０】
また、蓋５の覆部５１と分離容器４の鍔部４３との間には、回動軸６の軸線を中心とする同心円上の位置に複数設けられたバネ５４が介在している。バネ５４は蓋５の覆部５１と分離容器４の鍔部４３とを離間する方向に付勢する。
【００３１】
回動軸６は、封止部材１２にベアリング、シールを介して回動自在に支持されている。回動軸６の上端は平板状となっており、その平板状の部分から上方に向って複数の嵌合ピン６１が突出するようになっている。分離容器４内の被処理液体３は、複数の嵌合ピン６１の間を通って、蓋５の筒部５２から排出管１３へと流れるようになっている。
【００３２】
ピストン部材７は、上面視リング状であり、シリンダ部２１の外壁２４と内壁２３との間に配置され外壁２４及び内壁２３にシールを介して当接する当接部７１と、当接部７１から上方に向って延出し分離容器４の被支持部４２をベアリング、シールを介して回動自在に支持する支持部７２とを有する。
【００３３】
シリンダ部２１の底部、外壁２４、内壁２３及びピストン部材７の当接部７１の底面によって囲まれた空間が流体室をなしている。この流体室に油圧管１５を通して、作動流体である作動油８が注入／排出されることによって、ピストン部材７が分離容器４と一体となって回動軸６の軸線方向に変位するようになっている。
【００３４】
ピストン部材７の当接部７１の内側にシリンダ部２１の内壁２３が位置し、この内壁２３と回動軸６との間には空間があり、ピストン部材７の支持部７２の内側には分離容器４の被支持部４２が位置しており、この被支持部４２と回動軸６との間には空間がある。つまり、ピストン部材７と回動軸６との間には、分離容器４のすり鉢部４１の内部と連続する空間が設けられており、この空間を通してすり鉢部４１内部へと被処理液体３を出し入れできるようになっている。
【００３５】
遠心分離装置１の内部における被処理液体３の流路について説明する。被処理液体３は、ロータリージョイント１１からシリンダ部２１の内壁２３と回動軸６との間の空間、被支持部４２と回動軸６との間の空間を通して分離容器４のすり鉢部４１に流れ込み、さらに、すり鉢部４１の被処理液体３は、複数の嵌合ピン６１の間を通って、蓋５の筒部５２から排出管１３へと流れるようになっている。排出管１３から流れ出た被処理液体３をポンプ等によって再びロータリージョイント１１から供給することによって、被処理液体３を循環させることができるようになっている。
【００３６】
以下、遠心分離装置１で遠心分離処理の手順について説明する。
【００３７】
まず、図１に示すように、流体室に作動油８が注入されることによって分離容器４がピストン部材７とともに上に移動し蓋５によって閉塞された状態となっている。この状態で被処理液体３を循環させながら分離容器４及び蓋５を回動させることによって、被処理液体３の不純物３１が分離容器４のすり鉢部４１の側壁内表面に集まる。
【００３８】
次いで、図２に示すように、被処理液体３の循環を止めることによって、遠心分離装置１内部から被処理液体３が抜け、被処理液体３の不純物３１が分離容器４のすり鉢部４１の側壁内表面に留まっている状態となっている。
【００３９】
最後に、図３に示すように、流体室から作動油８が排出されることによって、作動油８の油圧による力よりバネ５４の付勢力が上回る。これにより、分離容器４がピストン部材７とともに下に移動し、分離容器４と蓋５との間に隙間が生じる。不純物３１は、その隙間から遠心力によって分離容器４の外に排出され、さらに筐体２の排出口２５から遠心分離装置１の外へ排出されるようになっている。
【００４０】
以下、本発明の第二実施形態の遠心分離装置１Ａについて図４から図６に基づいて説明するが、第一実施形態と重複する部分の説明を省略し、第一実施形態と異なる部分について説明する。
【００４１】
遠心分離装置１Ａは、筐体２の内部に、被処理液体３を収容し遠心分離処理を行う分離容器４と、その分離容器４の開口を閉塞可能となっている蓋５と、分離容器４及び蓋５を回動させる回動軸６と、蓋５を回動自在に支持するとともに、回動軸６が貫通するピストン部材７とが配設されている。
【００４２】
筐体２は、シリンダ部２１と、そのシリンダ部２１の下方に位置する下部２２とを有する。
【００４３】
筐体２の下部２２の底面には、被処理液体３を供給するための供給管１３が取り付けられている。筐体２のシリンダ部２１の上方には遠心分離処理後の被処理液体３を排出するためのロータリージョイント１１が取り付けられており、さらに、そのロータリージョイント１１の上方にさらに封止部材１２が取り付けられている。
【００４４】
筐体２の内部には下から分離容器４、蓋５、ピストン部材７の順に配置されている。蓋５の筒部５２は、ピストン部材７の支持部７２にベアリング、シールを介して回動自在に支持されている。また、分離容器４の被支持部４２は、筐体２内部に設けられた支持体２６にベアリング、シールを介して回動自在に支持されている。
【００４５】
シリンダ部２１の上面、外壁２４、内壁２３及びピストン部材７の当接部７１の上面によって囲まれた空間が流体室をなしている。この流体室に油圧管１５を通して、作動流体である作動油８が注入／排出されることによって、ピストン部材７が蓋５と一体となって回動軸６の軸線方向に変位するようになっている。
【００４６】
回動軸６の嵌合ピン６１は下向きに突出しており、この嵌合ピン６１が分離容器４に嵌合することによって回動軸６の回動が分離容器４に伝わるようになっており、さらに分離容器４と蓋５とが連結ピン５３で連結されていることによって蓋５にも回動軸６の回動が分離容器４を介して伝わるようになっている。
【００４７】
遠心分離装置１Ａの内部における被処理液体３の流路について説明する。被処理液体３は、供給管１３から被支持部４２、複数の嵌合ピン６１の間を通って、分離容器４のすり鉢部４１に流れ込み、さらに、すり鉢部４１の被処理液体３は、蓋５の筒部５２と回動軸６との間の空間、ピストン部材７と回動軸６との間の空間、シリンダ部２１の内壁２３と回動軸６との間の空間を通って、ロータリージョイント１１へと流れるようになっている。ロータリージョイント１１から流れ出た被処理液体３をポンプ等によって再び供給管１３から供給することによって、被処理液体３を循環させることができるようになっている。
【００４８】
まず、図４に示すように、流体室に作動油８が注入されることによって、蓋５がピストン部材７とともに下に移動し蓋５によって閉塞された状態となっている。この状態で被処理液体３を循環させながら分離容器４及び蓋５を回動させることによって、被処理液体３の不純物３１が分離容器４のすり鉢部４１の側壁内表面に集まる。
【００４９】
次いで、図５に示すように、被処理液体３の循環を止めることによって、遠心分離装置１Ａ内部から被処理液体３が抜け、被処理液体３の不純物３１が分離容器４のすり鉢部４１の側壁内表面に留まっている状態となっている。
【００５０】
最後に、図６に示すように、流体室から作動油８が排出されることによって、作動油８の油圧による力よりバネ５４の付勢力が上回る。これにより、蓋５がピストン部材７とともに上に移動し、分離容器４と蓋５との間に隙間が生じる。不純物３１は、その隙間から遠心力によって分離容器４の外に排出され、さらに筐体２の排出口（図示せず）から遠心分離装置１の外へ排出されるようになっている。
【００５１】
上記第一及び第二実施形態では、流体が作動油である場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、流体が油以外の液体や気体であってもよい。
【００５２】
上記第一及び第二実施形態では、蓋５又は分離容器４のいずれか一方に回動軸６の嵌合ピン６１が嵌合し、蓋５又は分離容器４のいずれか一方を介して他方へと回動軸６の回動が伝わる場合について説明したが、これに限定されることなく、例えば、蓋及び分離容器がそれぞれ直接回動軸と連結されており、回動軸の回動が直接蓋及び分離容器に伝わる構成となっていてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１，１Ａ  遠心分離装置
２        筐体
３        被処理液体
４        分離容器
５        蓋
６        回動軸
７        ピストン部材
８        作動油
１１      ロータリージョイント
１２      封止部材
１３      排出管（供給管）
１４      油圧弁
１５      油圧管
２１      シリンダ部
２２      上部（下部）
２３      内壁
２４      外壁
２５      排出口
２６      支持体
３１      不純物
４１      すり鉢部
４２      被支持部
４３      鍔部
５１      覆部
５２      筒部
５３      連結ピン
５４      バネ
６１      嵌合ピン
７１      当接部
７２      支持部
１００    遠心分離装置
１０１    ハウジング
１０２    筒体
１０２ａ  周壁
１０３    排出口
１０４    リング
１０５    係合体
１０６    ロッド
１０７    移動板
１０８    シリンダ
【図１】
2011067784.tif 000003
【図２】
2011067784.tif 000004
【図３】
2011067784.tif 000005
【図４】
2011067784.tif 000006
【図５】
2011067784.tif 000007
【図６】
2011067784.tif 000008
【図７】
2011067784.tif 000009