(57)【要約】【課題】バスケット内に形成されたケーキの排出を容易にした遠心分離機を提供する。【解決手段】開口部を下方に向けたバスケット１１の端部壁１１ｂを中空の回転軸７に連結し、回転軸の中空部内に中空のスライド軸２０を嵌合させる。スライド軸２０の下端に可動部材２２を介してバスケット１１の下端の開口部を開閉する蓋板部２４を連結し、スライド軸２０をスライドさせた際にスライド軸２０と回転軸７との間に周方向の相対変位が生じる機構を設ける。可動部材２２及びバスケットの周壁部の下端に濾布５５の上端及び下端をそれぞれ固定しておいて、スライド軸２０を下方にスライドさせた際に可動部材２２とバスケット１１との間に生じさせた相対変位により濾布をねじることによりバスケット内のケーキを破壊し、破壊したケーキを蓋板部２４とバスケット１１の開口部との間に形成した隙間から外部に落下させる。【選択図】    図１
2011056341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機において、
上端及び下端に開口部を有するケーシングと、
第１の位置と第２の位置との間を回動し得るようにして前記ケーシングに対して回動自在に支持されて、前記第１の位置にあるときに前記ケーシングの上端の開口部を閉じ、前記第２の位置にあるときに前記ケーシングの上端の開口部を開く可動フレームと、
前記可動フレームが前記第１の位置にあるときに上下方向に伸びるように設けられて一端が前記可動フレームを貫通し、前記可動フレームに対して回転自在に支持された中空の回転軸と、
多数の透孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを有して、前記回転軸の中空部内を前記周壁部の内側の空間に開口させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸の一端に結合され、前記可動フレームが前記第１の位置にあるときに前記ケーシング内に配置されて前記周壁部の軸線方向の他端に形成された開口部が下方に開口させられるバスケットと、
前記回転軸の中空部内にスライド自在に嵌合されて一端が前記回転軸の一端から前記バスケット内に導出された中空のスライド軸と、
前記スライド軸と回転軸とを一緒に回転させるように結合するとともに、前記スライド軸が前記回転軸の軸線方向にスライドした際に前記スライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位を生じさせるように前記スライド軸と回転軸とを結合する軸結合機構と、
前記バスケット内に配置されて前記スライド軸の一端を前記バスケット内に開口させた状態で前記スライド軸の一端に結合された可動部材と前記バスケットの外側に配置されて、前記バスケットの周方向に間隔をあけて配置された複数の連結部材により前記可動部材に連結された蓋板部とを有して、前記スライド軸のスライド変位に伴って前記蓋板部が前記バスケットの開口部を閉じた状態になる閉位置と前記バスケットの開口部との間に隙間を形成した状態になる開位置との間を変位させられる可動蓋構造体と、
前記バスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタと、
前記可動フレームよりも上方の位置で前記回転軸を回転駆動して前記バスケットを回転させる回転駆動装置と、
前記スライド軸の回転を許容した状態で前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動装置と、
前記スライド軸と回転軸との間に生じる周方向の相対的変位に伴って前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に生じる周方向の相対的変位を前記バスケット内に形成されたケーキに伝達して前記バスケット内に形成されたケーキを破壊するケーキ破壊手段と、
を具備し、
前記可動フレームを前記第１の位置に位置させて前記ケーシング内で前記バスケットの開口部を下方に向け、かつ前記可動蓋構造体の蓋板部により前記バスケットの開口部を閉じた状態で前記バスケットを回転させつつ前記スライド軸の中空部内を通して前記バスケット内に原液を供給することにより前記固液分離処理を行うことができ、
前記可動蓋構造体の前記蓋板部を前記開位置側に変位させた際に前記ケーキ破壊手段により破壊されたケーキを、前記バスケット及び可動蓋構造体を低速回転させつつ前記蓋板部と前記バスケットの開口部との間に形成された隙間を通して前記ケーシング内に落下させるように構成されていること、
を特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記可動蓋構造体の蓋板部の前記バスケット内に臨む面は、前記バスケットの端部壁側に凸な円錐面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記可動部材は円板状に形成されてその外周部が前記バスケットの周壁部の内周に近接配置され、
前記フィルタは、前記可動部材の外周部に一端が固定され、前記バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布からなり、
前記濾布が前記ケーキ破壊手段を兼ねていて、前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じた際に前記濾布が捻れることにより、該濾布の内側に形成されているケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記可動部材は円板状に形成されてその外周部が前記バスケットの周壁部の内周に近接配置され、
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記ケーキ破壊手段は、前記フィルタよりも目が粗いネットからなっていて、該ネットが前記フィルタの内周に沿わせた状態で配置されてその一端が前記可動蓋構造体の可動部材の外周寄りの部分に固定されるとともに、他端が前記バスケットの開口部付近に固定され、
前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位が生じた際に前記ネットが捻れることにより前記ケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記ケーキ破壊手段は、前記バスケットの周方向に間隔をあけて配置されて一端が前記可動蓋構造体の可動部材に固定されるとともに、他端が前記バスケットの開口部付近に固定された複数本のワイヤからなっていて、前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じた際に前記ワイヤが捻れることにより前記ケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
【請求項６】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記複数の連結部材は前記固液分離処理により前記バスケット内に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、該複数の連結部材が前記ケーキ破壊手段を兼ねていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
【請求項７】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記可動蓋構造体の各連結部材に、前記固液分離処理により前記バスケット内に形成されるケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起が形成されていて、該突起により前記ケーキ破壊手段が構成されていること、
を特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
【請求項８】
前記軸結合機構は、前記回転軸に形成された螺旋状のガイド溝と、前記スライド軸に取付けられて前記ガイド溝にスライド自在に嵌合された被ガイド部材とを備えて、前記リニア駆動装置により前記スライド軸が駆動された際に前記スライド軸のスライド変位に伴って前記被ガイド部材がガイド溝に沿って変位させられることにより、前記回転軸とスライド軸との間に周方向の相対的変位が生じさせられ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１つに記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記回転駆動装置は、前記可動フレーム上に支持されたモータと、前記モータの回転を前記回転軸の他端に伝達する回転伝達機構とからなっていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の遠心分離機。
【請求項１０】
前記リニア駆動装置は、前記スライド軸の他端に軸受けを介して結合された可動ブロックと、前記可動フレーム上に支持されて前記可動ブロックを駆動する流体圧シリンダからなっている請求項１ないし９のいずれか１つに記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記ケーシングの下端の開口部を閉じる蓋が設けられて、前記蓋により前記ケーシングの下端の開口部を閉じた状態にしたときに前記ケーシング内を液密な状態に保持し得るように構成されている請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の遠心分離機。
【請求項１２】
前記可動フレームの上に配置された部品を収容するハウジングが前記可動フレームに取り付けられ、
前記ハウジングを気密に貫通したフィードパイプが前記スライド軸の他端から該スライド軸内に挿入され、
前記フィードパイプと前記スライド軸との間に、前記スライド軸のスライド変位及び回転変位を許容しつつ前記フィードパイプとスライド軸との間のシールを図るシール部材が配置され、
前記フィードパイプを通して前記バスケット内への原液の供給と圧縮ガスの供給とを行い得るように構成されている請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原液をケーキと液分とに分離する遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、遠心分離機は、内部に原液が供給されるバスケットと、バスケットを回転駆動する回転駆動装置とを備えていて、高速回転するバスケット内に供給された原液を遠心力によりケーキ(固形物）と液分とに分離する。分離された液分は、バスケットの周壁部に設けられた多数の透孔を通して外部に排出され、バスケットの内周にケーキ層が形成される。
【０００３】
遠心分離機においては、バスケット内に形成されたケーキをいかにして回収するかが重要な課題になっている。
【０００４】
バスケット内からケーキを回収する方法としては、特許文献１や特許文献２に示されているように、バスケット内に挿入したケーキ掻取装置により、バスケットの内周に形成されたケーキを掻き取って、掻き取ったケーキをバスケット外に排出する方法が知られている。
【０００５】
また特許文献３に示されているように、軸線を水平方向に向けた横型のバスケット内に反転可能なフィルタを配置して、フィルタの内周にケーキが形成された後、フィルタを反転させてバスケット外に押し出すことにより、フィルタに付着したケーキをフィルタから離脱させる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１８６３６７号公報
【特許文献２】特開平７−３２８４８４号公報
【特許文献３】特表２００１−５０３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１や特許文献２に示されているように、バスケットの内周に形成されたケーキをケーキ掻取装置により掻き取って、掻き取ったケーキをバスケット外に排出する方法を採用した遠心分離機においては、バスケット内にケーキ掻取装置を挿入する必要があるため、構造が複雑になるのを避けられなかった。
【０００８】
遠心分離機においては、バスケット内に高圧の空気を供給してバスケット内の圧力を高め、脱液を行う際にケーキ中を通して高圧空気を流すようにしておくと、濾過速度を高めることができ、固液分離処理に要する時間を短縮することができる。バスケット内の圧力を高めるためには、バスケットの開口部を閉じてバスケット内を密封状態にする必要があるが、ケーキ掻取装置を用いた従来の遠心分離機では、バスケット内にケーキ掻取装置を挿入する必要があるため、バスケット内を簡単に密封することができなかった。そのため、バスケット内に高圧空気を供給してバスケット内の圧力を高めた状態で固液分離処理を行うことを可能にした従来の遠心分離機はその構造が複雑になるのを避けられなかった。
【０００９】
また特許文献３に示されているように、横型のバスケット内に配置したフィルタを反転させてバスケット外に押し出す方法を採用したフィルタ反転式の遠心分離機においては、ケーキ掻取装置を設ける必要がないため、バスケット内の構造を簡単にすることができ、またバスケット内の圧力を高めることも容易である。しかしながら、横型のバスケットを用いたフィルタ反転式の遠心分離機においては、フィルタ全体を反転させてバスケット外に押し出す必要があるため、バスケットを片持ち支持する回転軸が長くなり、水平方向に配置された回転軸及び該回転軸を支持する軸受けにかかる負担が大きくなるという問題があった。そのため、バスケットの質量の軽減を図る必要があり、処理量を多くするためにバスケットの深さを深くすることができないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、バスケットを支持する回転軸の長さを横型のフィルタ反転式遠心分離機ほど長くすることなく、かつバスケット内にケーキ掻取装置を設けることなく、バスケット内のケーキの回収を行う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。
【００１１】
本発明の他の目的は、バスケット内の圧力を高めた状態での固液分離処理を容易に行う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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機に係わるものである。本願に開示された第１の発明においては、上端及び下端に開口部を有するケーシングと、第１の位置と第２の位置との間を回動し得るようにしてケーシングに対して回動自在に支持されて、第１の位置にあるときにケーシングの上端の開口部を閉じ、第２の位置にあるときにケーシングの上端の開口部を開く可動フレームと、可動フレームが第１の位置にあるときに上下方向に伸びるように設けられて一端が可動フレームを貫通し、可動フレームに対して回転自在に支持された中空の回転軸と、多数の透孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを有して、回転軸の中空部内を前記周壁部の内側の空間に開口させた状態で端部壁の中心部が回転軸の一端に結合され、可動フレームが第１の位置にあるときにケーシング内に配置されて前記周壁部の軸線方向の他端に形成された開口部が下方に開口させられるバスケットとが設けられる。
【００１３】
第１の発明においてはまた、上記回転軸の中空部内にスライド自在に嵌合されて一端が回転軸の一端からバスケット内に導出された中空のスライド軸と、スライド軸と回転軸とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸が回転軸の軸線方向にスライドした際にスライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸と回転軸とを結合する軸結合機構と、バスケット内に配置されてスライド軸の一端をバスケット内に開口させた状態でスライド軸の一端に結合された可動部材とバスケットの外側に配置されて、バスケットの周方向に間隔をあけて配置された複数の連結部材により可動部材に連結された蓋板部とを有して、スライド軸のスライド変位に伴って蓋板部がバスケットの開口部を閉じた状態になる閉位置とバスケットの開口部との間に隙間を形成した状態になる開位置との間を変位させられる可動蓋構造体と、バスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタと、可動フレームよりも上方の位置で回転軸を回転駆動してバスケットを回転させる回転駆動装置と、スライド軸の回転を許容した状態でスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動装置と、スライド軸と回転軸との間に生じる周方向の相対的変位に伴って可動蓋構造体とバスケットとの間に生じる周方向の相対的変位をバスケット内に形成されたケーキに伝達してバスケット内に形成されたケーキを破壊するケーキ破壊手段とが設けられている。
【００１４】
本発明に係わる遠心分離機においては、可動フレームを第１の位置に位置させてケーシング内でバスケットの開口部を下方に向け、かつ可動蓋構造体の蓋板部によりバスケットの開口部を閉じた状態でバスケットを回転させつつスライド軸の中空部内を通してバスケット内に原液を供給することにより固液分離処理を行うことができる。
【００１５】
また可動蓋構造体の蓋板部を開位置側に変位させた際に可動蓋構造体とバスケットとの間に生じた相対変位をケーキ破壊手段を介してケーキに伝達してケーキを破壊することができ、破壊したケーキを、蓋板部とバスケットの開口部との間に形成された隙間を通してケーシング内に落下させて回収することができる。この場合、バスケット及び可動蓋構造体を低速回転させながらケーキの排出を行うと、可動蓋構造体の蓋板部の上に落下したケーキを遠心力により飛ばしてケーシング内に振り落すことができるため、バスケット内からのケーキの排出を円滑に行わせることができる。
【００１６】
上記のようにバスケットの回転軸を上下方向に向けて配置すると、水平方向に伸びる回転軸の端部でバスケットを片持ちで支持していた従来の横型遠心分離機に比べて回転軸及び軸受け装置にかかる負担を軽減することができるため、バスケットの深さを深くして、固液分離処理１回当たりの処理容量を増大させることができる。
【００１７】
また本発明に係わる遠心分離機は、バスケットの開口部を可動蓋構造体の蓋板部で閉じた状態で、バスケットを回転させながらスライド軸の中空部内を通してバスケット内に原液を供給して固液分離処理を行うように構成されているため、バスケット内への原液の供給が終了した後、スライド軸の中空部内を通してバスケット内に高圧ガスを供給することによりバスケット内の圧力を上昇させることができる。従って、上記のように構成すると、遠心分離機の構造を複雑にすることなく、バスケット内の圧力を上昇させた状態での脱液処理を容易に行わせることができる。
【００１８】
本願に開示された第２の発明は、第１の発明に適用されるもので、本発明においては、上記可動蓋構造体の蓋板部のバスケット内に臨む面が、バスケットの端部壁側に凸な円錐面状に形成されている。
【００１９】
このように構成しておくと、蓋板部の上に落下したケーキを円錐面に沿って滑らせて蓋板部の外周側に移動させることができるため、バスケット内からのケーキの排出を円滑に行わせることができる。
【００２０】
本願に開示された第３の発明は、第１の発明または第２の発明に適用されるもので、本発明においては、可動部材が円板状に形成されてその外周部が前記バスケットの周壁部の内周に近接配置され、フィルタは、可動部材の外周部に一端が固定され、バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布からなっている。この場合、濾布がケーキ破壊手段を兼ねていて、可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じた際に濾布が捻れることにより、該濾布の内側に形成されているケーキを破壊するように構成されている。
【００２１】
上記のように構成しておくと、可動蓋構造体を下方に変位させて、可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的な変位を生じさせた際に濾布を捻ることができるため、濾布の捻れにより、該濾布の内周に形成されたケーキを容易に破壊して可動蓋構造体の蓋板部の上に落下させることができ、バスケットを低速で回転させることにより、バスケット内のケーキを外部に排出することができる。
【００２２】
本願に開示された第４の発明は、第１の発明または第２の発明に適用されるもので、本発明においても、可動部材が円板状に形成されてその外周部がバスケットの周壁部の内周に近接配置される。本発明においては、フィルタが、バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されてバスケットに対して固定されている。この場合、ケーキ破壊手段は、フィルタよりも目が粗いネットからなっていて、該ネットがフィルタの内周に沿わせた状態で配置されてその一端が可動蓋構造体の可動部材の外周寄りの部分に固定されるとともに、他端がバスケットの開口部付近に固定され、可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位が生じた際にネットが捻れることによりケーキを破壊するように構成されている。
【００２３】
このように構成しておくと、可動蓋構造体を下方に変位させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的な変位を生じさせた際にネットを捻ることができ、ネットの捻れにより、濾布の内周に形成されたケーキを破壊して可動蓋構造体の蓋板部の上に落下させることができるため、バスケットを低速で回転させることにより、バスケット内のケーキを外部に排出することができる。この場合、可動蓋構造体とバスケットとの間に生じさせた変位をケーキに伝達するケーキ破壊手段としてフィルタを利用しないので、フィルタとしては、可撓性を有しない多孔板からなるものを用いることができる。
【００２４】
本願に開示された第５の発明は、第１の発明または第２の発明に適用されるもので、本発明においても、フィルタが、バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されてバスケットに対して固定される。ケーキ破壊手段は、バスケットの周方向に間隔をあけて配置されてその一端が可動蓋構造体の可動部材に固定されるとともに他端がバスケットの開口部付近に固定された複数本のワイヤからなっている。この場合は、可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じた際にワイヤが捻れることによりケーキを破壊する。
【００２５】
上記のように構成した場合にも、第３の発明または第４の発明による場合と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
本願に開示された第６の発明も第１の発明または第２の発明に適用されるもので、本発明においても、フィルタがバスケットの周壁部の内面に添わせて配置されてバスケットに対して固定される。本発明においては、複数の連結部材が固液分離処理によりバスケット内に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられ、該複数の連結部材がケーキ破壊手段を兼ねる。この場合、フィルタは多孔板からなっていてもよく、濾布からなっていてもよい。
【００２７】
上記のように構成した場合には、可動蓋構造体を下方に変位させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的な変位を生じさせた際に、可動蓋構造体の可動部材と蓋板部とを連結している連結部材を介してケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、第３ないし第５の発明による場合と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
本願に開示された第７の発明は、第１の発明または第２の発明に適用されるもので、本発明においても、フィルタがバスケットの周壁部の内面に添わせて配置されてバスケットに対して固定される。本発明においては、可動蓋構造体の各連結部材に、固液分離処理によりバスケット内に形成されるケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起が設けられていて、該突起によりケーキ破壊手段が構成される。
【００２９】
本発明によっても、第６の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
本願に開示された第８の発明は、第１ないし第７の発明のいずれかに適用されるもので、本発明においては、軸結合機構が、回転軸に形成された螺旋状のガイド溝と、スライド軸に取付けられてガイド溝に嵌合された被ガイド部材とを備えて、リニア駆動装置によりスライド軸が駆動された際にスライド軸のスライド変位に伴って被ガイド部材がガイド溝に沿って変位させられることにより、回転軸とスライド軸との間に周方向の相対的変位が生じさせられるように構成されている。
【００３１】
上記のように構成すると、軸結合機構を簡単に構成することができ、回転軸とスライド軸との間に周方向の相対変位を生じさせるための駆動源を特に設けることなく、可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対変位を生じさせることができる。
【００３２】
本願に開示された第９の発明は、第１ないし第８の発明のいずれかに適用されるもので、本発明においては、回転駆動装置が、可動フレーム上に支持されたモータと、モータの回転を回転軸の他端に伝達する回転伝達機構とにより構成される。
【００３３】
本願に開示された第１０の発明は、第１ないし第９の発明のいずれかに適用される。本発明においては、リニア駆動装置が、スライド軸の他端に軸受けを介して結合された可動ブロックと、可動フレーム上に支持されて可動ブロックを駆動する流体圧シリンダからなっている。
【００３４】
本願に開示された第１１の発明は、第１ないし第１０の発明のいずれかに適用される。本発明においては、ケーシングの下端の開口部を閉じる蓋が設けられ、この蓋によりケーシングの下端の開口部を閉じた状態にしたときにケーシング内を液密な状態に保持し得るように構成されている。
【００３５】
上記のように構成しておくと、ケーシングの下端の開口部を閉じた状態で、ケーシング内を洗浄液で満たすことができ、この状態でバスケットを回転させることにより、ケーシング内及びバスケット内の洗浄を容易に行うことができる。
【００３６】
本願に開示された第１２の発明は、第１ないし第１１の発明のいずれかに適用される。本発明においては、可動フレームの上に配置された部品を収容するハウジングが可動フレームに取り付けられて、該ハウジングを気密に貫通したフィードパイプがスライド軸の他端から該スライド軸内に挿入されている。またフィードパイプとスライド軸との間に、スライド軸のスライド変位及び回転変位を許容しつつフィードパイプとスライド軸との間のシールを図るシール部材が配置され、フィードパイプを通してバスケット内への原液の供給と圧縮ガスの供給とを行い得るように構成されている。
【００３７】
上記のように構成すると、フィードパイプを通してバスケット内に原液を供給できるだけでなく、バスケット内への圧縮ガスの供給をも行うことができる。フィードパイプはハウジングに固定されているため、フィードパイプと原液供給ライン及び圧縮ガス供給ラインとの接続は容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、バスケットの回転軸を上下方向に向けて配置するので、水平方向に伸びる回転軸の端部でバスケットを片持ちで支持する場合に比べて回転軸及び軸受け装置にかかる負担を軽減することができる。そのため、バスケットの深さを深くして、固液分離処理１回当たりの処理容量を増大させることができる。
【００３９】
本発明によればまた、固液分離処理が終了した後バスケットと可動蓋構造体との間に周方向の相対変位を生じさせてこの変位をバスケット内のケーキに伝達することによりケーキを破壊し、破壊したケーキをバスケットの開口部と可動蓋構造体の蓋板部との間に形成した隙間を通して重力により落下させるようにしたため、バスケット内からのケーキの排出を容易に行わせることができる。またバスケットを低速回転させることにより可動蓋構造体の蓋板部の上に落下したケーキを遠心力により振り落すことができるため、バスケット内からのケーキの排出を円滑に行わせることができる。
【００４０】
本発明によれば、バスケット内からケーキを排出する際に、バスケットの開口部と可動蓋構造体の蓋板部との間に隙間を形成すればよく、横型のバスケットを用いるフィルタ反転式遠心分離機のように、スライド軸を大幅にスライドさせてフィルタ全体を押し出す必要がないため、遠心分離機の軸線方向の長さ寸法を必要以上に大きくすることなく、かつケーキ掻取装置を用いることなく、ケーキを回収することができる遠心分離機を得ることができる。
【００４１】
また本発明によれば、バスケットの開口部を可動蓋構造体の蓋板部で閉じた状態で、バスケットを回転させながらスライド軸の中空部内を通してバスケット内に原液を供給して固液分離処理を行うように構成されているため、バスケット内への原液の供給が終了した後、スライド軸の中空部内を通してバスケット内に高圧空気を供給することによりバスケット内の圧力を上昇させることができる。従って、遠心分離機の構造を複雑にすることなく、バスケット内の圧力を上昇させた状態での脱液処理を容易に行わせることができる。
【００４２】
また本発明によれば、バスケットがケーシングの上部の開口部を開閉する可動フレームに支持されているので、可動フレームを第２の位置まで回動させてケーシングの上端開口部を開いた状態にしたときに、バスケットがケーシングの外部に配置されるようにすることができる。従って、固液分離処理が終了した後に行うバスケットの洗浄を、ケーシングに妨げられることなく、容易に行わせることができる。
【００４３】
請求項２に記載された発明によれば、可動蓋構造体の蓋板部のバスケット内に臨む面をバスケットの端部壁側に凸な円錐面状に形成したので、蓋板部の上に落下したケーキを円錐面に沿って滑らせて蓋板部の外周側に容易に移動させることができ、バスケット内からのケーキの排出を円滑に行わせることができる。
【００４４】
請求項３に記載された発明においては、可動部材の外周部に一端が固定され、バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布によりフィルタを構成して、可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じた際に濾布を捻ることにより、該濾布の内側に形成されているケーキを破壊するように構成したので、可動蓋構造体とバスケットとの間に生じさせた相対変位をケーキに伝達するためにバスケット内に特別の部材を設けることなく、ケーキを破壊することができ、バスケット内の構造の簡素化を図ることができる。
【００４５】
請求項４ないし７に記載された発明によれば、可動蓋構造体とバスケットとの間に生じさせた変位をケーキに伝達するケーキ破壊手段としてフィルタを利用しないので、フィルタとして、可撓性を有しない多孔板を用いることができるという利点が得られる。
【００４６】
請求項８に記載された発明によれば、回転軸に形成された螺旋状のガイド溝と、スライド軸に固定されてガイド溝に嵌合された被ガイド部材とにより軸結合機構を構成するので、スライド軸のスライド変位を利用して回転軸とスライド軸との間に周方向の相対変位を生じさせることができる。従って、軸結合機構を簡単に構成することができ、ケーキ掻取装置を用いないことと相俟って、遠心分離機の構成の簡素化を図ることができる。
【００４７】
請求項１１に記載された発明によれば、ケーシングの下端の開口部を閉じた状態で、ケーシング内を洗浄液で満たすことができ、ケーシング内を洗浄液で満たした状態でバスケットを回転させることにより、ケーシング内及びバスケット内の洗浄を容易に行うことができる。
【００４８】
請求項１２に記載された発明によれば、可動フレームの上にハウジングを取り付けて、このハウジング内に可動フレーム上に配置される部品を収容すると共に、ハウジングを気密に貫通したフィードパイプをスライド軸の他端から該スライド軸内に、該スライド軸に対してシールした状態で挿入したので、フィードパイプを通してバスケット内への原液の供給を行うことができるだけでなく、バスケット内への圧縮ガスの供給をも行うことができ、バスケット内で固液分離処理を行う際にバスケット内に圧縮ガスを供給して、処理能率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態の要部の構造を鉛直面に沿って断面して示した縦断面図である。
【図２】同実施形態の要部の構造を、図１と異なる位置で鉛直面に沿って断面して示した縦断面図である。
【図３】同実施形態に係わる遠心分離機のケーキ回収時の状態を示した図１と同様な断面図である。
【図４】同実施形態に係わる遠心分離機の構成部品の配置を説明する説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係わる遠心分離機の構造を示す図１と同様な縦断面図である。
【図６】図５の実施形態に係わる遠心分離機のケーキ回収時の状態を示した縦断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に係わる遠心分離機の構造を示す図１と同様な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
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ないし図３において、１は上端及び下端にそれぞれ開口部１ａ及び１ｂを有するケーシングである。図示のケーシング１は、円筒状に形成された第１の筒部１０１と、第１の筒部１０１の下端に大径側の端部がフランジ結合された円錐台形の第２の筒部１０２とからなっており、第１の筒部１０１の上端及び第２の筒部１０２の下端にそれぞれ開口部１ａ及び１ｂが形成されている。ケーシング１は、その周方向に間隔をあけて配置されたショックアブソーバ付きの３つの支持脚２により支持されて、その軸線を鉛直方向(上下方向）に向けた状態で配置されている。
【００５１】
３はヒンジ結合部４によりケーシング１の上部に回動自在に支持された円板状の可動フレームである。ヒンジ結合部４は、可動フレーム３に一端が固定された腕部４０１と、ケーシング１の側面の上部に一端が固定された腕部４０２と、腕部４０１に固定されたブラケット４０３と、ブラケット４０３を腕部４０２に結合するピン４０４とからなっている。可動フレーム３は、ヒンジ結合部４のピン４０４を中心にして、図示のようにケーシング１の上端開口部の上に載った状態になる第１の位置と、この第１の位置からほぼ９０度離れた第２の位置との間を回動することができるようになっており、可動フレーム３が図示の第１の位置にあるときに、ケーシング１の上端開口部が閉じられ、可動フレーム３が第２の位置まで回動させられることによりケーシング１の上端開口部１ａが開かれるようになっている。第１の位置にある可動フレーム３をケーシング１に対して固定するため、ケーシング１の上端に配置された可動フレーム３をフランジ部に締結する締結具５が設けられている。また可動フレーム３を回動させるために、ヒンジ結合部４の腕部４０１と４０２との間に流体圧シリンダ（図示せず。）が設けられている。
【００５２】
可動フレーム３の上部には、円筒状の回転軸保持筒６が固定されている。回転軸保持筒６は、可動フレーム３が第１の位置にあるときにその軸線が鉛直方向に向くように配置されて、その下端が可動フレーム３に適宜の手段により固定されている。回転軸保持筒６には中空管状の回転軸７が回転自在に支持されている。回転軸７は、可動フレーム３が第１の位置にあるときに鉛直方向(上下方向）に伸びるように設けられて、回転軸保持筒６内の上端及び下端にそれぞれ設けられた軸受け８及び９により回転自在に支持されている。回転軸７の一端７ａは、可動フレーム３の中心部に設けられた孔３ａを貫通してケーシング側に導出され、回転軸７の他端７ｂは、回転軸保持筒６の可動フレーム３と反対側の端部から外部に導出されている。本実施形態では、回転軸保持筒６と、軸受け８及び９とにより、回転軸７を支持する軸受け装置１０が構成されている。
【００５３】
可動フレーム３を貫通してケーシング側に導出された回転軸７の一端７ａには、バスケット１１が取り付けられている。バスケット１１は、多数の透孔ｈを有する周壁部１１ａと該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁１１ｂとを有する円筒体からなっていて、その端部壁１１ｂの中心部が回転軸７の一端７ａに結合されている。バスケット１１の端部壁１１ｂの中心部には貫通孔１１ｃが設けられていて、回転軸７の一端がこの貫通孔を通してバスケットの周壁部１１ａの内側の空間に（バスケット内に）開口させられている。
【００５４】
バスケット１１の周壁部１１ａの開口端の外周には、バスケットの底壁部１１ｂ側に向うに従って径が大きくなるようにテーパが付けられたガイド筒体１２の小径側の端部が接続されている。ガイド筒体１２の大径側の端部には径方向の外側に突出した張出し部１２ａが形成され、張出し部１２ａの外周には、バスケットの開口部側に突出した裾部１２a1が形成されている。
【００５５】
ケーシング１の内周には、バスケット１１がケーシング１内に挿入された際にガイド筒体１２の張出し部１２ａの下方に位置するようにして、環状の樋１３が固定され、固液分離処理を行う際に、バスケット１１の周壁部１１ａの開口部寄りの部分に設けられた透孔ｈを通して排出された液分が、ガイド筒体１２により案内されて樋１３内に流入させられるようになっている。ケーシング１の周壁部には、樋１３内に排出された液分を外部に流出させるための排液口１４が設けられている。
【００５６】
回転軸保持筒６の可動フレームと反対側の端部から外部に導出され回転軸７の他端には、プーリ１５が取り付けられている。回転軸７と、該回転軸を貫通させるために可動フレーム３に設けられた孔３ａの内周との間には、回転軸７の貫通部の液密を保持するためのシール部材１６が配置されている。
【００５７】
回転軸７内には、中空管状のスライド軸２０がスライド自在に嵌合されている。スライド軸２０は、回転軸７よりも長い長さを有していて、その一端２０ａがバスケット１１の端部壁１１ｂの中央の貫通孔１１ｃを通してバスケット内に導入され、他端２０ｂは、回転軸７の他端７ｂから外部に導出されている。
【００５８】
バスケット１１内に導入されたスライド軸２０の一端２０ａには、可動蓋構造体２１が取り付けられている。可動蓋構造体２１は、バスケット１１内に配置されてスライド軸２０の中空部の一端をバスケット内に開口させた状態でスライド軸２０の一端に結合された可動部材２２と、バスケット１１の開口部の外側に配置されてバスケット１１の開口部を開閉する蓋板部２４と、バスケットの周方向に間隔をあけた状態でバスケット内に配置されて可動部材２２と蓋板部２４とを連結する複数の連結部材２３とを有している。
【００５９】
可動蓋構造体２１は、スライド軸２０のスライド変位に伴って、蓋板部２４がバスケット１１の開口部を閉じた状態になる閉位置（図１に示された位置）と、バスケットの開口部１１Ａとの間に隙間Ｇを形成した状態になる開位置（図３に示された位置）との間を変位させられる。
【００６０】
本実施形態では、可動蓋構造体２１が閉位置にあるときに、蓋板部２４がバスケット１１の開口部に当接して、バスケットの開口部を気密かつ液密に閉じた状態になるとともに可動部材２２がバスケット１１の端部壁１１ｂの内面に近接した状態で配置され、可動蓋構造体２１が開位置にあるときには、図３に示したように、蓋板部２４がバスケット１１の周壁部１１ａの開口端から十分に離れた位置に達するとともに、可動部材２２がバスケット１１の周壁部１１ａの開口端寄りの位置に達するように、可動部材２２と蓋部材２４との間の位置関係と、スライド軸２０のスライド変位量とが設定されている。バスケット１１の周壁部の開口端部には、蓋板部２４が該開口端部に当接した際にその当接部の気密及び液密を図るためのシール部材が貼り付けられている。
【００６１】
本実施形態で用いている可動部材２２は、スライド軸２０の中空部に連通する孔２２ａを中央部に有する円板状の部材からなっていて、その外周部がバスケット１１の周壁部１１の内周に近接配置されるようになっている。
【００６２】
可動蓋構造体２１の蓋板部２４のバスケット１１内に臨む面２４ａは、バスケット１１の端部壁１１ｂ側に凸な円錐面となっていて、蓋板部２４の上に落下したケーキの破片を円錐面２４ａの傾斜により蓋板部２４の外周側に容易に移動させることができるようになっている。
【００６３】
スライド軸２０の回転軸７内に配置された部分の外周に被ガイド部材３０（図１参照）が取付けられ、この被ガイド部材３０が、回転軸７の周壁部に形成された螺旋状のガイド溝３１にスライド自在に嵌合されている。ガイド溝３１は大きいピッチを持ってほぼ９０°の角度の範囲を伸びるように設けられていて、スライド軸２０が回転軸７の軸線方向にスライドさせられたときに、被ガイド部材３０がガイド溝３１に沿って変位させられることにより、スライド軸２０と回転軸７との間に、一定の角度範囲（図示の例ではほぼ９０°）の周方向の相対的変位が生じさせられ、これにより、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に周方向の相対的変位が生じさせられるようになっている。被ガイド部材３０としては、ガイド溝３１に嵌合し得る大きさを有するピンや、ガイド溝３１に嵌合した状態でガイド溝３１に沿ってスライドし得る形状に形成されたキーを用いることができる。
【００６４】
本実施形態では、スライド軸２０に取付けられた被ガイド部材３０と回転軸７に設けられたガイド溝３１とにより、スライド軸２０と回転軸７とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸２０が回転軸７の軸線方向にスライドした際にスライド軸２０と回転軸７との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸２０と回転軸７とを結合する軸結合機構が構成されている。後記するリニア駆動装置によりスライド軸２０を変位させて可動蓋構造体２１を開位置側に変位させる過程で、上記軸結合機構により、スライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位が生じさせられることにより、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に周方向の相対的変位が生じさせられる。
【００６５】
可動フレーム３の上には、可動フレーム上に配置された部品を収容する円筒状のハウジング３５が取り付けられている。図示のハウジング３５は、下端が可動フレーム３に固定された円筒状の下部ハウジング３５Ａと、下端が下部ハウジング３５Ａの天井部に固定された上部ハウジング３５Ｂとからなっている。下部ハウジング３５Ａの天井部には、回転軸保持筒６の上端（先端）を貫通させる開口部が設けられ、回転軸保持筒６の上端から導出された回転軸７の他端に取り付けられたプーリ１５が、上部ハウジング３５Ｂ内の下部に配置されている。上部ハウジング３５Ｂ内には、スライド軸２０の他端に軸受け３７を介して結合された円板状の可動ブロック３８が配置されている。
【００６６】
図２に示されているように、互いに平行に配置されて可動ブロック３８を軸線方向にスライド自在に貫通した一対のガイド棒４０，４０が設けられて、これらのガイド棒の一端及び他端がそれぞれ下部ハウジング３５Ａの天井部及び上部ハウジング３５Ｂの天井部に支持され、ガイド棒４０，４０により、可動ブロック３８が回転軸７の軸線方向にスライド自在に変位するようにガイドされている。
【００６７】
下部ハウジング３５Ａ内には、下端が可動フレーム３に固定された一対の流体圧シリンダ（好ましくは油圧シリンダ）４２，４２が配置されている。流体圧シリンダ４２，４２は、可動フレーム３の周方向に、ガイド棒４０，４０に対して９０°位置をずらした状態で設けられている。流体圧シリンダ４２，４２は、それぞれの先端を下部ハウジング３５Ａの天井部に設けられた開口部内に位置させた状態で配置されていて、これらの流体圧シリンダ４２，４２のピストンロッド４２ａ，４２ａの先端が可動ブロック３８に連結されている。
【００６８】
本実施形態では、可動ブロック３８と、流体圧シリンダ４２，４２とにより、スライド軸２０の回転を許容した状態でスライド軸２０を回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動装置が構成されている。
【００６９】
図２に示されているように、下部ハウジング３５Ａの側面に、モータ４５がその出力軸４５ａを回転軸７と同方向に向けた状態で支持され、モータ４５の出力軸に取り付けられたプーリ４６と回転軸７の他端に取り付けられたプーリ１５とにベルト４７が掛け渡されている。本実施形態では、上部ハウジング３５Ｂの側壁部の下部にベルト４７を通すための窓部４８が設けられ、モータ４５を覆い、かつ窓部４８を塞ぐカバー４９が、下部ハウジング３５Ａの上部と下部ハウジング３５Ｂの下部とに跨って取り付けられている。
【００７０】
本実施形態では、モータ４５と、プーリ１５及び４６と、ベルト４７とにより、可動フレーム３よりも上方の位置で回転軸７を回転駆動してバスケットを回転させる回転駆動装置が構成されている。
【００７１】
上部ハウジング３５Ｂの天井部の中央部を気密かつ液密に貫通した状態でフィードパイプ５０の基端部が固定され、このフィードパイプ５０がスライド軸２０の中空部内に挿入されている。スライド軸２０の他端（図１において上端）の内周には、フィードパイプ５０とスライド軸２０との嵌合部をシールするためのシール部材５１が配置され、フィードパイプ５０を通してバスケット１１内に原液または高圧ガスを供給する際に、原液及び高圧ガスがハウジング３５内に漏れるのが防止されている。フィードパイプ５０は、図１に示すように、スライド軸２０が可動蓋構造体２１を閉位置に位置させた状態にする上限位置にあるときに、その先端５０ａがスライド軸２０の中間部に達するようにその長さが設定され、図３に示すように、スライド軸２０が可動蓋構造体２１を開位置に位置させた状態にする下限位置に達したときでも、フィードパイプ５０の先端５０ａはスライド軸５０内に配置されるようになっている。
【００７２】
バスケット１１内に原液または洗浄液を供給する際には、フィードパイプ５０に給液ラインが接続され、バスケット１１内に圧縮ガスを供給する際には、フィードパイプ５０に圧縮ガスの供給ラインが接続される。バスケット１１が回転する際にフィードパイプ５０は回転しないため、フィードパイプ５０と給液ラインとの接続部及びフィードパイプ５０と圧縮ガス供給ラインとの接続部にはロータリジョイントを必要とせず、それぞれの接続を容易にすることができる。固液分離処理を行う際にバスケット内に圧縮ガスを供給して加圧濾過を行う場合には、フィードパイプ５０に切替バルブを介して給液ラインと圧縮ガス供給ラインとを接続して、フィードパイプ５０を通してバスケット１１内に原液または洗浄液を供給する状態と、フィードパイプ５０を通してバスケット１１内に圧縮ガスを供給する状態とを簡単に切り替えることができるようにしておくことが望ましい。
【００７３】
本実施形態では、バスケット１１の周壁部１１ａの内周に配置するフィルタとして、バスケットの周壁部の内周に添わせた際に円筒状の形態をとるように形成された周知の濾布５５が用いられている。濾布５５は、バスケット１１の周壁部１１ａの内周に添わせた状態で配置されて、その一端が全周に亘って円板状の可動部材２２の外周部に固定されている。また濾布５５の他端は、その全周がバスケット１１の周壁部１１ａの開口端部に固定されている。
【００７４】
本実施形態では、可動部材２２の外周寄りの部分にリング状の固定具５６が配置されて、この固定具５６と可動部材２２との間に濾布５５の端部を挟み込んだ状態で固定具５６が可動部材２２に締結されることにより、濾布５５の一端が可動部材２２に固定されている。またバスケットの周壁部１１ａの開口端にリング状の固定具５７が配置されて、この固定具５７と周壁部１１ａの開口端との間に濾布５５の他端を挟み込んだ状態で、固定具５７が周壁部１１ａに締結されることにより、バスケット１１の周壁部１１ａの開口端に濾布５５の他端が固定されている。本実施形態ではまた、バスケット１１へのガイド筒体１２の固定も固定具５７により行われている。固定具５７の下面にシール部材が貼り付けられ、図１に示されているように、可動蓋構造体２１が閉位置に変位させられたときに、蓋板部２４がこのシール部材に当接することにより、バスケット１１内が気密及び液密に閉鎖されるようになっている。可動蓋構造体２１が閉位置に変位させられた状態では、流体圧シリンダ４２，４２の付勢力により蓋板部２４がバスケット１１の開口端に強圧された状態にされるので、可動蓋構造体２１とバスケット１１とは一緒に回転するように機械的に強固に結合される。従って、バスケットを可動蓋構造体とともに高速回転させる際に、被ガイド部材３０とガイド溝３１との嵌合部に大きな力がかかることはない。
【００７５】
本実施形態ではまた、必要に応じて、ケーシング１の下端に蓋５８を取り付けることができるようになっており、この蓋５８によりケーシング１の下端の開口部１ｂを液密に閉じることができるようになっている。
【００７６】
本実施形態においては、可動フレーム３が第１の位置から第２の位置に回動する際、及び第２の位置から第１の位置へ回動する際にバスケット１１がケーシング１の上端開口部と干渉することがないように、ケーシング１の上端開口部の寸法が設定されている。また可動フレーム３を第２の位置まで回動させた際に、バスケット１１がケーシング１の上端開口部より上方に配置された状態になるように、可動フレーム３の第２の位置が設定されている。
【００７７】
本実施形態の遠心分離機を用いて固液分離処理を行う際には、可動フレーム３を第１の位置に固定して、ケーシング１の上端開口部を閉じた状態にし、バスケット１１をケーシング１内に配置する。また流体圧シリンダ４２を駆動してスライド軸２０を上方の限界位置まで変位させることにより、図１に示すように可動蓋構造体２１を閉位置に位置させる。可動蓋構造体２１が閉位置にあって、バスケット１１内が気密かつ液密に閉鎖されていることを確認した後、モータ４５を駆動して回転軸７をスライド軸２０と共に回転駆動し、バスケット１１を高速回転させる。バスケット１１を高速回転させた状態で、フィードパイプ５０を通してバスケット１１内に原液を供給する。バスケット内に供給された原液は遠心力によりケーキと原液とに分離される。液分は濾布５５とバスケットの周壁部の透孔とを通してバスケット外に排出され、濾布５５の内側にケーキ層が形成されていく。バスケットの周壁部の透孔から排出された液分は、ガイド筒体１２によりガイドされて樋１３上に落下させられ、排液口１４から外部に排出される。
【００７８】
バスケット１１内における原液の液面レベルが規定値に達したときにバスケット１１内への原液の供給を停止し、バスケット１１を高速回転させて脱液を行わせる。このときバスケット１１内に圧縮空気を供給して加圧濾過を行わせることにより、濾過速度を向上させる。液分が除去されることによりバスケット１１内の液面レベルが規定値よりも低下したときに再度バスケット内に原液を供給する。これらの動作を繰り返すことにより、固液分離処理を進める。バスケット内に形成されるケーキ層の厚みが所定値に達したときに固液分離処理を終了する。バスケット内に所定の厚みのケーキ層が形成された状態では、可動蓋構造体２１の可動部材２２の外周寄りの部分がケーキ層の軸線方向端面に接した状態にある。
【００７９】
固液分離処理が終了した後、フィードパイプ５０を通してバスケット内に洗浄液を供給し、次いでバスケット１１内に圧縮空気を供給しながらバスケットを高速回転させてケーキの洗浄工程を行う。ケーキを洗浄する工程でも、加圧濾過により脱液を促進して洗浄時間を短縮する。
【００８０】
バスケット内への洗浄液の供給と、該洗浄液の脱液とを所定回数繰り返し、脱液によりケーキ内の残留液分を減少させた後、ケーキの洗浄工程を終了する。その後、フィードパイプ５０を通してバスケット１１内に乾燥した高温の圧縮ガス（ドライエアー）を送り込み、ケーキ中の残留液分を更に減少させる乾燥工程を行う。
【００８１】
バスケット内のケーキが十分に乾燥した後、バスケット１１を減速し、バスケット１１を低速で回転させたままの状態で、流体圧シリンダ４２により可動ブロック３８を下降させて、スライド軸２０を下降させ、可動蓋構造体２１を開位置に向けて変位させる。このとき、被ガイド部材３０とガイド溝３１との嵌合により、スライド軸２０と回転軸７との間に周方向の相対的変位を生じさせ、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に周方向の相対的変位を生じさせる。このように、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に周方向の相対的変位を生じさせると、濾布５５が捻られる。このとき、濾布５５からその内周のケーキに、捻り力が加えられるとともに、ケーキの端面に接している可動部材２２からケーキにバスケットの軸線方向に向いた力と周方向の力とが加えられるため、ケーキが容易に破壊させられる。
【００８２】
前述のように、バスケット１１内に高温高圧のドライエアーを供給して、ケーキを十分に乾燥させておけば、ケーキは濾布５５及び可動部材２２から力が加えられた際に容易に崩れ、細かい粉末状ないしは粉末の固まりになって蓋板部２４上に重力により落下する。このときバスケット１１は低速で回転しているため、蓋板部２４上に落下したケーキの粉末は、遠心力により蓋板部２４の外周側に運ばれて、蓋板部２４とバスケット１１の開口部との間の隙間Ｇからケーシング１内に振り落とされる。ケーシング１内に振り落とされたケーキは、ケーシング１の下端の開口部から図示しない回収容器内に排出される。可動蓋構造体２１を開位置まで変位させた状態では、図３に示すように濾布５５の一部が折り返されてバスケット１１の開口部から下方に垂れ下がった状態になる。バスケット１１内からケーキを排出する際のバスケットの回転速度は、ケーキが落下を妨げられる程にバスケットの周壁部の内周に強く押しつけられることがなく、かつ蓋板部２４の上面のケーキを該蓋板部の外周側に移動させるために必要な遠心力を生じさせるように、適当な大きさに設定する。このバスケットの回転速度は、実験的に決定することができる。
【００８３】
バスケット１１内からのケーキの回収を終了した後、スライド軸２０を上昇させて可動蓋構造体２１を閉位置に位置させ、これによりバスケット１１を閉鎖して次の処理に備える。
【００８４】
従来の横型のバスケットを用いたフィルタ反転式の遠心分離機では、回転軸の端部にバスケットが片持ちで支持されていたため、バスケットの回転軸及び回転軸を支持する軸受装置にかかる負担が大きく、バスケットとして大型のものを用いることができなかった。そのため、バスケットとして深さが深いものを用いることができず、１回の固液分離処理で処理できる原液の量が少ない量に制限されるという問題があった。
【００８５】
これに対し、本発明に係わる遠心分離機では、固液分離処理を行う際にバスケットの軸線を鉛直方向に向けた状態で配置するので、ボスケットを回転させる回転軸７及び軸受装置にかかる負担を軽くすることができる。そのため、バスケット１１として、深さが深いものを用いることができ、原液の処理量を増大させることができる。
【００８６】
また横型のバスケットを用いたフィルタ反転式の遠心分離機では、フィルタを反転させてその全体をバスケットの外部に押し出す必要があるため、フィルタを押し出すスライド軸のスライド量はバスケットの軸線方向の長さの２倍に達する。そのためスライド軸の長さが長くなり、スライド軸の内側に給液通路を形成しようとすると、給液通路の長さが長くなるのを避けられない。この場合、スライド軸の内側の給液通路は、水平方向に伸びる通路となるため、原液中の固形分が内部に堆積して詰まることがある。
【００８７】
これに対し、本発明に係わる遠心分離機では、バスケットの軸線を鉛直方向に向け、回転軸及びスライド軸も鉛直方向に向けて配置するので、スライド軸の内側に形成される給液通路内に固形分が堆積することはなく、バスケット内への原液の供給が滞るおそれを無くすことができる。また本発明においては、下方に向いたバスケットの開口部からバスケット内のケーキを重力により落下させるので、従来のフィルタ反転式の遠心分離機のように、フィルタ全体をバスケット外に押し出さなくてもケーキの排出を行うことができる。従って、スライド軸２０のスライド変位量を少なくすることができ、スライド軸２０の長さを短くすることができる。
【００８８】
本実施形態の遠心分離機においては、ケーシング１の下端の開口部を閉じる蓋５８が用意されているため、ケーシング１の下端の開口部を閉じた状態でケーシング１内に洗浄液を満たすことができ、この状態でバスケットを回転させることにより、バスケットの洗浄を行わせることができる。
【００８９】
ケーシング１の下端の開口部は、ケーキを輸送する輸送管に接続するように構成することもできる。ケーシング１の下端に輸送管を接続して、該輸送管を通してケーキを輸送するようにすると、ケーキが汚損されるおそれを無くすことができる。
【００９０】
上記の実施形態では、バスケットの内周に形成されたケーキを破壊するために、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に生じさせた相対変位をケーキに伝達するケーキ破壊手段として、フィルタを構成する濾布５５を利用したが、フィルタは、バスケット１１の周壁部１１ａの内周に添わせた状態でバスケット１１に固定しておき、代りに、可撓性を有する材料により形成された円筒状のネットをフィルタの内側に配置して、上記の実施形態の濾布５５と同様に、このネットの一端を可動蓋構造体２１の可動部材２２の外周部に固定し、他端をバスケット１１の周壁部１１ａの開口端に固定して、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間の相対変位によりネットを捻るようにしてもよい。この場合、ネットとしては、濾過を妨げないように、フィルタよりも目が粗いものを用いることが好ましい。ネットを構成する材料としては、金属線や、樹脂繊維など、可撓性を有するもの（容易に変形し得るもの）を用いる。可動蓋構造体１１の可動部材２２としては、図１ないし図３に示した実施形態を同様に、円板状に形成されたものを用いる。
【００９１】
上記のように、可動蓋構造体２１の可動部材２２とバスケット１１の開口端との間にネットを設けて、このネットをケーキ破壊手段として用いる場合には、フィルタとしては、必ずしも濾布を用いる必要はなく、バスケットの周壁部１１ａの内周に添わせた状態で配置されてバスケットに対して固定された多孔板をフィルタとして用いることもできる。
【００９２】
図５及び図６は本発明の他の実施形態を示したものである。この実施形態では、バスケットの周壁部１１ａの内面に添わせた状態で多孔板からなるフィルタ６０が配置されて、該フィルタ６０がバスケットの周壁部１１ａに適宜の手段により固定されている。また、バスケット１１内には、フィルタ６０の内側に位置させて、多数本のワイヤ６１，６１，…がバスケットの周方向に並べた状態で配置されている。各ワイヤ６１の一端は可動蓋構造体２１の可動部材２２の外周部に固定されている。各ワイヤ６１の他端は、バスケット１１の周壁部１１ａの開口端付近に固定されている。その他の点は、前記の実施形態と同様に構成されている。ワイヤ６１の数は、該ワイヤがバスケットの周方向に均一に分散して配置されるように設定する。
【００９３】
本実施形態においては、可動蓋構造体２１が開位置に向けて変位させられる過程で、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に周方向の相対的変位を生じた際に、ワイヤ６１，６１，…が捻れることにより、ケーキに捻り力を伝達するとともに、可動部材２２がケーキに軸線方向及び周方向の力を与えて、ケーキを破壊する。可動蓋構造体２１が開位置まで変位した状態では、図６に示されているように、ワイヤ６１が折り返されてバスケット１１の開口部から下方に垂れ下がった状態になる。
【００９４】
図７は本発明の更に他の実施形態を示したもので、本実施形態においては、バスケット１１の周壁部の内周に多孔板からなるフィルタ６０が固定されている。また可動蓋構造体２１の可動部材２２と蓋板部１４とを連結する各連結棒２３にバスケットの周壁部１１ａ側に突出した複数の突起２５が形成されている。各突起２５は、その少なくとも一部が固液分離処理によりバスケット１１の内周に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、連結棒２３，２３，…にそれぞれ形成された突起２６により、可動蓋構造体とバスケットとの間に生じた相対変位をケーキに伝達してケーキを破壊させるケーキ破壊手段が構成されている。その他の点は、前記の実施形態と同様に構成されている。
【００９５】
図７に示した実施形態では、可動蓋構造体２１とバスケット１１との間に周方向の相対的な変位が生じたときに、連結棒２３に設けられた突起２５からケーキに軸線方向及び周方向の力が伝達されるとともに、可動部材２２からケーキに軸線方向及び周方向の力が与えられるため、ケーキが破壊されて蓋板部２４の上に落下させられる。
【００９６】
図７に示した実施形態では、可動蓋構造体２１の可動部材２２と蓋板部２４とを連結する連結棒２３に、ケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起２５を設けて、この突起をケーキ破壊手段として用いたが、各連結棒２３をケーキ内に埋設される位置に設けて、各連結棒２３をケーキ破壊手段として用いるようにしてもよい。
【００９７】
図７に示したように、連結棒２３に突起２５を設けて、この突起をケーキ破壊手段として用いる場合、又は連結棒２３をケーキ層内に埋設されるように設けて、連結棒２３をケーキ破壊手段として用いる場合には、バスケット１１の周壁部１１ａ側にケーキ層に食い込んだ状態で配置される突出部を設けておくと、突起２５または連結棒２３からケーキに周方向の力が加わった際に、ケーキ層がバスケットの周方向に変位する（滑る）のを阻止できるため、ケーキの破壊を容易に行わせることができる。
【００９８】
バスケットの周壁部側にケーキ層に食い込む突出部を設けるには、例えば、バスケットの周壁部の内周に配置するフィルタの一部にバスケットの径方向の内側に突出した突出部を設けるようにすればよい。フィルタとして濾布を用いる場合には、バスケットの周壁部の内周に突出部を形成しておくことにより、フィルタの一部をバスケットの径方向の内側に突出させることができる。またフィルタとして多孔板を用いる場合には、該多孔板の一部をバスケットの径方向の内側に突出させるように変形させることにより、フィルタの一部をバスケットの径方向の内側に突出させることができる。
【００９９】
上記のように、バスケット１１の周壁部側にケーキ層内に食い込む突出部を設ける場合、可動蓋構造体２１の可動部材２２及び連結棒２２に設ける突起２５は、バスケット１１の周壁部側に設けられた突出部に妨げられることなくバスケットの軸線方向に変位し得るように設けておく。
【０１００】
上記の各実施形態において、バスケット１１の周壁部１１ａの内周面に、端部壁１１ｂ側から開口端部側に向うに従って次第に径が大きくなる向きのテーパをつけておくと、バスケット１１内からのケーキの排出を容易にすることができる。
【０１０１】
上記の実施形態では、スライド軸２０に取り付けた被ガイド部材３０と、回転軸７に設けられたガイド溝３１とにより、スライド軸２０と回転軸７とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸２０がスライドした際にスライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸２０と回転軸７とを結合する軸結合機構を構成したが、本発明は軸結合機構をこのように構成する場合に限定されない。
【０１０２】
例えば、スライド軸の外周に設けた螺旋状のガイド溝と、回転軸７側に固定されてスライド軸の外周のガイド溝に嵌合させられる被ガイド部材とにより軸結合機構を構成することもできる。この場合、スライド軸の外周のガイド溝は、スライド軸を貫通しないように設ける。被ガイド部材は、回転軸７の周壁部を貫通させた状態で回転軸７に取付ける。
【０１０３】
上記の実施形態では、スライド軸２０をスライドさせるリニア駆動機構を流体圧シリンダを用いて構成したが、モータの回転を直線変位に変換して可動ブロック３８に伝達する機構によりリニア駆動機構を構成することもできる。例えば、可動ブロック３８に連結されたネジ棒と、回転自在に支持されて該ネジ棒に螺合されたナットと、モータと、このモータの回転をナットに伝達する回転変位伝達機構とによりリニア駆動機構を構成することもできる。この場合、回転変位伝達機構としては、タイミングベルトを用いたベルト伝達機構や歯車機構等を用いることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  ケーシング
３  可動フレーム
４  ヒンジ結合部
６  回転軸保持筒
７  回転軸
８  軸受け
９  軸受け
１０  軸受け装置
１１  バスケット
１１ａ  周壁部
１１ｂ  端部壁
２０  スライド軸
２１  可動蓋構造体
２２  可動部材
２３  連結棒
２４  蓋板部
２５  突起
３０  被ガイド部材
３１  ガイド溝
３５  ハウジング
３７  軸受け
３８  可動ブロック
４２  流体圧シリンダ
４５  モータ
４８  ベルト
５０  フィードパイプ
【図１】
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【図２】
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【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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