(57)【要約】      （修正有）【課題】固液分離処理を行なう浄化流路内で、固体の周方向の移動距離を短く径方向の移動がし易くして浄化（固液分離処理）を早くし、固液分離処理の効率を向上させる。また、浄化流路の幅を狭くし、液の流れの方向が中心に向かう径方向のみの一方向に定めて、濃度勾配の乱れを少なくして浄化（固液分離処理）の性能を向上させる。【解決手段】回転駆動されるロータ４の幅は、ベース２の周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法とする。ロータ４は、被処理液５が投入される投入流路１１と、この投入流路１１と連通している供給流路１３と、この供給流路１３と連通し該供給流路１３の上側に配置される浄化流路１４と、この浄化流路１４と連通している排出流路１６とで構成されている。被処理液５の固液分離処理（浄化）は、浄化流路１４内での遠心力の作用により行なわれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転の中心位置にある投入口（１０）から投入された被処理液（５）が径方向の外方へ向けて供給される供給流路（１３）と、前記供給流路（１３）と連通し該供給流路（１３）からの固体（６）が混入されている被処理液（５）が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路（１４）と、前記浄化流路（１４）にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路（１６）とで開放型の固液分離処理部（１７）を形成し、
前記固液分離処理部（１７）の浄化流路（１４）の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法とし、
前記固液分離処理部（１７）をロータ（４）として、該ロータ（４）を回転駆動していることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記固液分離処理部（１７）の供給流路（１３）及び浄化流路（１４）は、共に同一平面に並設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】
前記固液分離処理部（１７）の供給流路（１３）の上層に連通部（１８）を介して前記浄化流路（１４）を設けた２段構成と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４】
前記固液分離処理部（１７）の供給流路（１３）の上層に連通部（１８）を介して前記浄化流路（１４）を設けた２段構成とし、該浄化流路（１４）を回転の中心の方向に高くなるように傾斜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５】
回転の中心位置にある投入口（１０）から投入された被処理液（５）が径方向の外方へ向けて供給される供給流路（１３）と、前記供給流路（１３）と連通し該供給流路（１３）からの固体（６）が混入されている被処理液（５）が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路（１４）と、前記浄化流路（１４）にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路（１６）とで開放型の固液分離処理部（１７）を形成し、
前記固液分離処理部（１７）の浄化流路（１４）の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法とし、
前記固液分離処理部（１７）を回転の中心に対して両側に配置して、直線状または十字状に配置したロータ（４）を構成し、該ロータ（４）を回転駆動していることを特徴とする遠心分離機。
【請求項６】
回転の中心位置にある投入口（１０）から投入された被処理液（５）が径方向の外方へ向けて供給される供給流路（１３）と、前記供給流路（１３）と連通し該供給流路（１３）からの固体（６）が混入されている被処理液（５）が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路（１４）と、前記浄化流路（１４）にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路（１６）とで開放型の固液分離処理部（１７）を形成し、
前記固液分離処理部（１７）の浄化流路（１４）の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割から３２分割した範囲の幅の寸法とし、
周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に回転の中心部分から前記固液分離処理部（１７）を放射状にそれぞれ配置したロータ（４）を構成し、該ロータ（４）を回転駆動していることを特徴とする遠心分離機。
【請求項７】
回転の中心位置にある投入口（１０）から固体（６）が混入されている被処理液（５）が投入される略円筒状のロータ（４）を形成し、
前記ロータ（４）を周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に、回転の中心部分から放射状に隔壁（５１）を該ロータ（４）内にそれぞれ配設し、
隣り合う前記隔壁（５１）の間に、
前記投入口（１０）から投入された被処理液（５）が径方向の外方へ向けて供給される供給流路（１３）と、前記供給流路（１３）と連通し該供給流路（１３）からの被処理液（５）が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路（１４）と、前記浄化流路（１４）にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路（１６）とで開放型の固液分離処理部（１７）をそれぞれ形成していることを特徴とする遠心分離機。
【請求項８】
前記被処理液（５）が供給される第１の供給流路（１３）及び第１の浄化流路（１４）からなる第１の固液分離処理部（１７）を設け、前記第１の浄化流路（１４）にて固液分離処理された液が供給される第２の供給流路（１３ａ）と、この第２の供給流路（１３ａ）からの液を更に固液分離処理する第２の浄化流路（１４ａ）からなる第２の固液分離処理部（１７ａ）を前記第１の固液分離処理部（１７）の上側に設けていることを特徴とする請求項１、請求項３〜請求項７のいずれかに記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記固液分離処理部（１７）の供給流路（１３）の下層に連通部（１８）を介して前記浄化流路（１４）を設け、前記浄化流路（１４）の下層に浄化した液を排出する排出流路（１６）を設け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１０】
回転の中心位置付近から供給された被処理液（５）が径方向の外方へ向けて供給される供給流路（１３）と、前記供給流路（１３）と連通し該供給流路（１３）からの固体（６）が混入されている被処理液（５）が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路（１４）とで開放型の固液分離処理部（１７）を形成し、
前記固液分離処理部（１７）の浄化流路（１４）の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割から３２分割した範囲の幅の寸法とし、
周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に回転の中心部分から前記固液分離処理部（１７）を直線状、十字状、放射状のいずれかの形状でそれぞれ配置して回転駆動されるロータ（４）を構成し、
一端側に前記ロータ（４）の中心部分から前記各供給流路（１３）に被処理液（５）を供給するための供給部（７１）に備え、他端側から前記被処理液（５）を供給するための供給ポンプ（７３）を介設した供給パイプ（７０）をロータ（４）の下面側に配設し、
前記ロータ（４）の中心部分に前記各浄化流路（１４）から固液分離処理された液が排出される排出部（７６）に一端側を配置して、他端側から固液分離処理された液を外部へ排出するための排出ポンプ（７８）を介設した排出パイプ（７７）を前記ロータ（４）の上面側に配設している
ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１１】
前記排出ポンプ（７８）を介設した排出パイプ（７７）の代わりに、サイホンの原理を用いて固液分離処理された液を外部へ排出するサイホン管（８１）を設けていることを特徴とする請求項１０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、切削加工やワイヤ放電加工において使用される冷却用のクーラント液に含まれる金属などの固体と液体とを分離して固体と液体とをそれぞれ回収する遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりさまざまな遠心分離機が提供されており、例えば、下記に示す特許文献１〜３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６５０９号公報
【特許文献２】特開２００６−４３６１８号公報
【特許文献３】特開２００４−２９８８５５号公報
【０００４】
上記特許文献１は、回転駆動される密閉型のロータに、該ロータと略相似形状を成すガイドブロックを同軸状態で収容し、前記ロータとガイドブロックとの間に、被処理液の供給経路と連通する下部間隙と、清澄液の排出経路と連通する上部間隙と、上下の間隙と連通する分離室を形成した遠心分離機である。
かかる構成により、実質的に空気空間が存在しない状態で固液分離処理ができ、培養微生物菌体や培養動植物細胞を含む被処理液を処理するのに好適な遠心分離機が提供できる、としている。
【０００５】
また、上記特許文献２では、円筒状のロータ内に円柱状のコアを同心的に収納し、該コアの円柱状胴部に複数の隔壁を突設し、コアとロータとの間に形成される円筒状の空間を前記隔壁によって等配的に区画して複数の扇形空洞部を形成し、該扇形空洞部に試料を流しながらロータを回転駆動することによって該試料を連続的に遠心分離処理する連続遠心分離機において、前記隔壁の外周部における周方向幅Ｔ２の前記扇形空洞部の外周部における周方向幅Ｔ１に対する比（Ｔ２／Ｔ１）を１〜１０に設定したものである。
これにより、製造用連続遠心分離の最適条件を求めるための予備試験を、実際の製造用連続遠心分離機の一部を変更してスケールダウンすることによって実現することができる、としている。
【０００６】
上記特許文献３は、不水溶性油等を含有する水溶性クーラントが流入される回転筒体をもつ基体と回転筒体の上部より排出される比重の小さい不水溶性油を回収する油回収室、およびそれを排出するための排出口、回転筒体の下部に具備された、比重の大きい水溶性クーラントを回収するために水溶性クーラント回収室、およびそれを排出するための水溶性クーラント排出口を具備している。そして、回転筒体の内部を４枚の前記羽根にて区画し、また、Ｌ字形状のパイプの先端が前記羽根の内側に位置させている。
これにより、比重、あるいは見かけ上の比重が、水溶性クーラントの比重に極めて近い不水溶性油の抽出をも可能としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１では、ロータの内周面とガイドブロックの外周面との間に上下の間隙と互いに連通する分離室を形成し、この分離室に４枚の水平バッフル板と、この水平バッフル板に垂直バッフル板を格子状に組み合わせている。
そして、水平及び垂直のバッフル板により、被処理液の回転がロータの回転よりも遅れることを防止したり、供給した被処理液が固液分離部分でショートパスして排出されないように滞留時間を長くできて、固液分離処理の効率を一層高めるようにしている。
【０００８】
しかしながら、この特許文献１においては、固液分離処理を行なう環状の分離室は、垂直バッフル板により８分割されていて、分割された１つの固液分離処理部分の周方向の距離が長く、そのため、周方向の固体の移動距離が長くなり、径方向の移動が少なく浄化（固液分離処理）が遅れるという問題がある。
また、下部の間隙から供給された被処理液は、分離室内で撹拌されてしまい、固液分離処理された液体と供給された固液分離処理前の被処理液とが混ざり合って固液分離処理の性能が劣るという問題も有している。
【０００９】
さらに、特許文献１は、被処理液が供給される下部の間隙と、固液分離処理された液体が排出される上部の間隙とは、ガイドブロックの外周面と水平及び垂直のバッフル板の内端面との間の上下の隙間で連通している構造であることと、バッフル板にて上下方向及び周方向に区画された分離室の外側径方向はロータの内周面に閉塞されていることから、隙間を介して供給された被処理液は分離室へすべて移動せず、一部は上下方向の隙間を介して排出用の間隙に流入し、そのため、完全に固液分離処理が行なわれにくいという問題を有している。
【００１０】
また、同様に、バッフル板にて上下方向及び周方向に区画された分離室の外側径方向はロータの内周面に閉塞されていることから、固液分離処理された液体が上部の排出用の間隙へと移動しにくく、そのため、全体としての固液分離処理の効率が悪いという問題を有している。
【００１１】
さらに、この特許文献１は、密閉型のロータであり、被処理液をロータ内に供給する場合、排出管側から内部を吸引、脱気、負圧によって被処理液を吸引導入しているものであり、大気圧中で被処理液を供給できない構造となっている。
【００１２】
特許文献２では、ロータの内周面とコアの外周面との間の空間をコアの外周面より径方向に突設させた隔壁により扇形の空洞部を形成しており、この扇形空洞部に遠心力が働き固液分離処理を行なっているものの、扇形空洞部は上下方向に長く形成されており、そのため、試料流通溝から供給された被処理液が扇形空洞部内で上下方向に撹拌され、液が混ざり合って固液分離処理の性能が劣るという問題を有している。
【００１３】
上記特許文献３では、回転筒体の内部を４枚の羽根にて区画しているが、かかる場合も周方向の距離が長く、そのため、上記特許文献１と同様に、固体の周方向の移動距離が長く、径方向の移動が少なく浄化（固液分離処理）が遅れるという問題がある。
しかも、付着したスラッジが凹凸のない均一な層となるように羽根の外側の端面と、回転筒体の内周面との間に隙間を形成しているために、この隙間を介して固体の周方向の移動距離が長くなり、固液分離処理が遅れてしまう。
【００１４】
上記特許文献１、２では、固液分離処理が行なわれる分離室や扇形空洞部に対して被処理液が供給される流路と固液分離処理後の液が排出される流路の内径が非常に小さく、また、固液分離処理を行なうべく遠心力は上記分離室や扇形空洞部に働くようになっており、後述するように本発明とは技術思想を異にしている。
また、特許文献１〜３では、構造が複雑であり、その分遠心分離機としてのコストがアップするという問題も有している。
【００１５】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った遠心分離機を提供するものである。
（１）固液分離処理を行なう浄化流路内で、固体の周方向の移動距離を短く径方向の移動がし易くして浄化（固液分離処理）を早くし、固液分離処理の効率を向上させること。
（２）浄化流路の幅を狭くして、液の流れの方向が中心に向かう径方向のみの一方向に定めて、濃度勾配の乱れを少なくして浄化（固液分離処理）の性能を向上させること。
（３）浄化流路の幅を狭くして、浄化されやすく、また、浄化性能を向上させること。
（４）固液分離処理を行なう構成を簡単にして、安価な遠心分離機を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、本発明の請求項１に記載の遠心分離機では、回転の中心位置にある投入口１０から投入された被処理液５が径方向の外方へ向けて供給される供給流路１３と、前記供給流路１３と連通し該供給流路１３からの固体６が混入されている被処理液５が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路１４と、前記浄化流路１４にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路１６とで開放型の固液分離処理部１７を形成し、
前記固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法とし、前記固液分離処理部１７をロータ４として、該ロータ４を回転駆動していることを特徴としている。
【００１７】
請求項２に記載の遠心分離機では、前記固液分離処理部１７の供給流路１３及び浄化流路１４は、共に同一平面に並設していることを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の遠心分離機では、前記固液分離処理部１７の供給流路１３の上層に連通部１８を介して前記浄化流路１４を設けた２段構成としていることを特徴としている。
【００１９】
請求項４に記載の遠心分離機では、前記固液分離処理部１７の供給流路１３の上層に連通部１８を介して前記浄化流路１４を設けた２段構成とし、該浄化流路１４を回転の中心の方向に高くなるように傾斜していることを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の遠心分離機では、回転の中心位置にある投入口１０から投入された被処理液５が径方向の外方へ向けて供給される供給流路１３と、前記供給流路１３と連通し該供給流路１３からの固体６が混入されている被処理液５が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路１４と、前記浄化流路１４にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路１６とで開放型の固液分離処理部１７を形成し、
前記固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法とし、前記固液分離処理部１７を回転の中心に対して両側に配置して、直線状または十字状に配置したロータ４を構成し、該ロータ４を回転駆動していることを特徴としている。
【００２１】
請求項６に記載の遠心分離機では、回転の中心位置にある投入口１０から投入された被処理液５が径方向の外方へ向けて供給される供給流路１３と、前記供給流路１３と連通し該供給流路１３からの固体６が混入されている被処理液５が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路１４と、前記浄化流路１４にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路１６とで開放型の固液分離処理部１７を形成し、
前記固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割から３２分割した範囲の幅の寸法とし、周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に回転の中心部分から前記固液分離処理部１７を放射状にそれぞれ配置したロータ４を構成し、該ロータ４を回転駆動していることを特徴としている。
【００２２】
請求項７に記載の遠心分離機では、回転の中心位置にある投入口１０から固体６が混入されている被処理液５が投入される略円筒状のロータ４を形成し、
前記ロータ４を周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に、回転の中心部分から放射状に隔壁５１を該ロータ４内にそれぞれ配設し、
隣り合う前記隔壁５１の間に、
前記投入口１０から投入された被処理液５が径方向の外方へ向けて供給される供給流路１３と、前記供給流路１３と連通し該供給流路１３からの被処理液５が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路１４と、前記浄化流路１４にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路１６とで開放型の固液分離処理部１７をそれぞれ形成していることを特徴としている。
【００２３】
請求項８に記載の遠心分離機では、前記被処理液５が供給される第１の供給流路１３及び第１の浄化流路１４からなる第１の固液分離処理部１７を設け、前記第１の浄化流路１４にて固液分離処理された液が供給される第２の供給流路１３ａと、この第２の供給流路１３ａからの液を更に固液分離処理する第２の浄化流路１４ａからなる第２の固液分離処理部１７ａを前記第１の固液分離処理部１７の上側に設けていることを特徴としている。
【００２４】
請求項９に記載の遠心分離機では、前記固液分離処理部１７の供給流路１３の下層に連通部１８を介して前記浄化流路１４を設け、前記浄化流路１４の下層に浄化した液を排出する排出流路１６を設けていることを特徴としている。
【００２５】
請求項１０に記載の遠心分離機では、回転の中心位置付近から供給された被処理液５が径方向の外方へ向けて供給される供給流路１３と、前記供給流路１３と連通し該供給流路１３からの固体６が混入されている被処理液５が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路１４とで開放型の固液分離処理部１７を形成し、
前記固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割から３２分割した範囲の幅の寸法とし、
周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に回転の中心部分から前記固液分離処理部１７を直線状、十字状、放射状のいずれかの形状でそれぞれ配置して回転駆動されるロータ４を構成し、
一端側に前記ロータ４の中心部分から前記各供給流路１３に被処理液５を供給するための供給部７１に備え、他端側から前記被処理液５を供給するための供給ポンプ７３を介設した供給パイプ７０をロータ４の下面側に配設し、
前記ロータ４の中心部分に前記各浄化流路１４から固液分離処理された液が排出される排出部７６に一端側を配置して、他端側から固液分離処理された液を外部へ排出するための排出ポンプ７８を介設した排出パイプ７７を前記ロータ４の上面側に配設していることを特徴としている。
【００２６】
請求項１１に記載の遠心分離機では、前記排出ポンプ７８を介設した排出パイプ７７の代わりに、サイホンの原理を用いて固液分離処理された液を外部へ排出するサイホン管８１を設けていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の請求項１に記載の遠心分離機によれば、固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法としているので、供給流路１３を経て浄化流路１４へ固体６の一部は移動するが、浄化流路１４では、該浄化流路１４の外側ほど浄化が進まず、回転の中心側ほど浄化が進んでいる。遠心力により固体６は周方向に移動するが浄化流路１４の幅が狭いために直ぐに壁２０にぶつかって遠心力により外側壁１２へ移動していくことで、浄化が進む。浄化流路１４の幅が非常に広い場合には、固体６が壁２０に当たらずに周方向に移動するので、浄化が遅れることになる。
また、浄化流路１４の幅が狭い場合は、液の流れの方向が回転の中心に向かう径方向のみの一方向に定まっているので、被処理液５の固液の濃度勾配の乱れが少ない。すなわち、浄化性能が良い。
また、供給流路１３内では被処理液５による攪拌が生じていたが、浄化流路１４内では、供給された被処理液による攪拌が起こらず、浄化流路１４内で固液分離処理が行なわれ、そのため、浄化性能が良く、固液分離処理された液は排出流路１６を経て外部へ排出（回収）される。
また、ロータ４の構成は、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６からなる構成としているので、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
さらに、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、固体６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
【００２８】
請求項２に記載の遠心分離機によれば、前記固液分離処理部１７の供給流路１３及び浄化流路１４は、共に同一平面に並設していることで、請求項１の場合と同様の効果を奏するものである。
【００２９】
請求項３に記載の遠心分離機によれば、前記固液分離処理部１７の供給流路１３の上層に連通部１８を介して前記浄化流路１４を設けた２段構成としているので、請求項１の効果に加えて、浄化性能を劣化させずに、周方向のスペースを有効に活用することができる。すなわち、ベース２の周方向に固液分離処理部１７を放射状に配置する場合、多くの固液分離処理部１７を配置でき、供給流路１３と浄化流路１４とを同一平面に並設した場合と比べて全体として被処理液の浄化量を約２倍に向上させることができる。
【００３０】
請求項４に記載の遠心分離機によれば、前記固液分離処理部１７の供給流路１３の上層に連通部１８を介して前記浄化流路１４を設けた２段構成とし、該浄化流路１４を回転の中心の方向に高くなるように傾斜して設けても、請求項１及び請求項３の効果と同様の効果を奏する。
【００３１】
請求項５に記載の遠心分離機によれば、前記固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割した幅の寸法とし、前記固液分離処理部１７を回転の中心に対して両側に配置して、固液分離処理部１７を直線状または十字状に配置しているので、１つの固液分離処理部１７の場合と比べて、２倍または４倍の浄化能力を持たせることができる。
また、ロータ４の構成は、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６からなる構成としているので、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
さらに、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、固体６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
【００３２】
請求項６に記載の遠心分離機によれば、前記固液分離処理部１７の浄化流路１４の周方向の幅を、周方向に少なくとも１６分割から３２分割した範囲の幅の寸法とし、周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に回転の中心部分から前記固液分離処理部１７を放射状にそれぞれ配置しているので、浄化流路１４内での被処理液５の固液の濃度勾配の乱れが少なく、また、浄化流路１４内での被処理液５が混ざり合うことがなく（流れ場の乱れが無く）、確実に浄化が進み、浄化性能が良い。
また、ロータ４の構成は、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６からなる構成としているので、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
さらに、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、固体６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
【００３３】
請求項７に記載の遠心分離機によれば、回転の中心位置にある投入口１０から固体６が混入されている被処理液５が投入される略円筒状のロータ４を形成し、前記ロータ４を周方向に１６分割から３２分割した範囲の位置に、回転の中心部分から放射状に隔壁５１を該ロータ４内にそれぞれ配設し、隣り合う前記隔壁５１の間に、前記投入口１０から投入された被処理液５が径方向の外方へ向けて供給される供給流路１３と、前記供給流路１３と連通し該供給流路１３からの被処理液５が回転の中心方向へと径方向に移動して固液分離処理を行なう浄化流路１４と、前記浄化流路１４にて浄化された液を径方向の外方へ向けて排出する排出流路１６とで開放型の固液分離処理部１７をそれぞれ形成しているので、請求項６の効果に加えて、ロータ４の周方向の面積を全面にわたって有効利用でき、被処理液５の浄化量を向上させることができる。
また、ロータ４の構成は、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６からなる構成としているので、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
さらに、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、固体６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
【００３４】
請求項８に記載の遠心分離機によれば、前記被処理液５が供給される第１の供給流路１３及び第１の浄化流路１４からなる第１の固液分離処理部１７を設け、前記第１の浄化流路１４にて固液分離処理された液が供給される第２の供給流路１３ａと、この第２の供給流路１３ａからの液を更に固液分離処理する第２の浄化流路１４ａからなる第２の固液分離処理部１７ａを前記第１の固液分離処理部１７の上側に設けているので、２つの浄化流路１４、１４ａにより浄化性能を一層向上させることができる。
【００３５】
請求項９に記載の遠心分離機によれば、前記固液分離処理部１７の供給流路１３の下層に連通部１８を介して前記浄化流路１４を設け、前記浄化流路１４の下層に浄化した液を排出する排出流路１６を設けている場合でも、請求項１の効果と同様の効果を奏する。
【００３６】
請求項１０に記載の遠心分離機によれば、浄化流路１４内での被処理液５の固液の濃度勾配の乱れが少なく、また、浄化流路１４内での被処理液５が混ざり合うことがなく（流れ場の乱れが無く）、確実に浄化が進み、浄化性能が良い。
また、ロータ４の構成は、供給流路１３及び浄化流路１４からなる構成とし、また、供給パイプ７０及び排出パイプ７７を加えて遠心分離機本体１を構成しているので、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
さらに、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、固体６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
また、遠心分離機本体１への被処理液５の供給と、固液分離処理された液の排出は供給ポンプ７３及び排出ポンプ７８にて行なっているので、連続して自動的に固液分離処理を行なうことができる。
【００３７】
請求項１１に記載の遠心分離機によれば、固液分離処理された液は自動的にサイホン管８１を介して外部へ排出されていき、請求項１０のように排出ポンプ７８を使用しないので、請求項１０の効果に加えて、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の第１の実施の形態における遠心分離機の平面図及び断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における遠心分離機の他の例を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における遠心分離機のさらに他の例を示す平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施の形態における供給流路及び浄化流路での被処理液の流れを示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における遠心分離機の別の例を示す断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施の形態における遠心分離機の平面図及び断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の第３の実施の形態における遠心分離機の平面図及び断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における供給流路及び浄化流路での被処理液の流れを示す説明図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における供給流路及び浄化流路での被処理液の流れを示す説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における供給流路及び浄化流路での被処理液の流れを示す説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における供給流路及び浄化流路での被処理液の流れを示す説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における供給流路及び浄化流路での被処理液の流れを示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態における浄化流路での浄化作用を示す説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における浄化流路での浄化作用を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるロータの高速回転時に弁が開くようにした弁装置の断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるロータの高速回転時に弁が開いた状態を示す弁装置の断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態におけるロータの低速回転時に弁が開くようにした弁装置の断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態におけるロータの低速回転時に弁が開いた状態を示す弁装置の断面図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は本発明の第４の実施の形態における遠心分離機の平面図及び断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態における固液分離処理した液と固体とを回収する場合の遠心分離機の断面図である。
【図２１】本発明の第５の実施の形態における遠心分離機の断面図である。
【図２２】本発明の第６の実施の形態における遠心分離機の断面図である。
【図２３】本発明の第７の実施の形態における遠心分離機の断面図である。
【図２４】本発明の第８の実施の形態における遠心分離機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の遠心分離機本体１を示し、図１（ａ）は遠心分離機本体１の平面図を、図１（ｂ）は断面図をそれぞれ示している。
図１は、後述する遠心分離機の原理的な実施形態を示し、この遠心分離機本体１は、円板状のベース２と、このベース２の下面の中心部に一体的に固着されているシャフト３と、前記ベース２の上面の中心より端部側に固定され、内部を略逆Ｓ字状としたロータ４とで構成されている。
【００４０】
前記シャフト３は、モータ（図示せず）により直接または間接的に回転駆動され、シャフト３が回転することで、ロータ４はベース２と共に回転して、ロータ４にて被処理液が固液分離処理される。
【００４１】
そして、ロータ４は、円筒状または四角筒状のパイプで折曲して形成しており、上端の投入口１０から投入された被処理液（矢印参照）が下方に向けて流れる投入流路１１と、この投入流路１１と連通し被処理液がロータ４の外側壁１２の内面に至るまでの供給流路１３と、この供給流路１３と連通部１８を介して連通し該供給流路１３の上層に形成されベース２の中心方向に向かって移動してくる液が固液分離処理される浄化流路１４と、この浄化流路１４と連通し、外側の端部に設けた排出口１５から外部へ固液分離処理された液を排出（回収）する排出流路１６とで構成されている。なお、上記供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６とで固液分離処理部１７を構成している。
【００４２】
ここで、ロータ４の幅は、遠心分離機本体１としての大きさ、つまりベース２の大きさである直径を１５ｃｍ〜５０ｃｍ程度の範囲とした場合、ベース２を周方向に１６分割〜３２分割した場合の幅の寸法としている。
また、以下に示す各実施形態においても、浄化流路１４または浄化流路１４を含む固液分離処理部１７の周方向の幅寸法を、ベース２を周方向に１６分割〜３２分割した場合の幅の寸法とする。
【００４３】
ロータ４を回転させ、投入口１０より投入された被処理液５は投入流路１１を介して供給流路１３に供給され、この供給流路１３に被処理液５が流れていき、被処理液５は連通部１８を介して浄化流路１４へ移動し、該浄化流路１４において被処理液５にかかる遠心力により固体と液体とに分離され、遠心力により固体が外側壁１２の内面に集積される。そして、固液分離処理された液体が浄化流路１４から排出流路１６へと流れて、該排出流路１６を介して排出口１５より外部へ排出される。
【００４４】
ここで、供給流路１３内では、スラッジ（固体）が混入されている被処理液５が供給されない状態では、遠心力により浄化（固液分離処理）がされるものの、被処理液５は供給流路１３内に連続して供給されるために、浄化作用は発揮し得ない。
しかし、被処理液５が連続して供給されている状態で、浄化流路１４内においては、遠心力により固液分離処理が行なわれており、供給流路１３からの被処理液５に混入しているスラッジが浄化流路１４内に移動していっても、遠心力により固液分離処理が行なわれる。そのため、供給流路１３内では被処理液５による攪拌が生じていたが、浄化流路１４内では供給された被処理液５による攪拌が起こらず、浄化流路１４内で浄化され、浄化された液が排出流路１６を経て外部へ排出される。
【００４５】
このように、本実施形態では、供給流路１３内では連続して被処理液５が供給されるために、該供給流路１３内では被処理液５が攪拌されるが、浄化流路１４内では供給された被処理液５による攪拌が起こらず、浄化流路１４内で固液分離処理が行なわれ、そのため、浄化性能が良く、固液分離処理された液は排出流路１６を経て外部へ排出（回収）される。
【００４６】
図１に示す遠心分離機本体１のロータ４は、被処理液５が供給される供給流路１３と、固液分離処理がされる浄化流路１４との上下２層構造としていたが、図２及び図３に示すように平面構造としても良い。
図２は、円筒状または四角筒状のパイプで略Ｕ字状でロータ４を構成した場合を示し、供給流路１３と浄化流路１４とは連通部１８を介して連通し、浄化流路１４は供給流路１３に対して同一平面に形成したものである。
【００４７】
また、図３は、供給流路１３に対して浄化流路１４を略１８０°折曲して形成し、供給流路１３と浄化流路１４とが平行で且つ同一平面に形成したものである。なお、図２及び図３では、ロータ４の排出流路１６は図示省略している。
【００４８】
図４はロータ４の浄化流路１４の幅が狭い場合における浄化（固液分離処理）がされ易いことや、浄化性能が良い理由を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、被処理液は供給流路１３を通り、遠心力により外側壁１２側に液及びスラッジ６が移動していき、スラッジ（固体）６（図中の●印）が集積されていく。
【００４９】
図４（ｂ）は浄化流路１４を示しており、連通部１８を介して浄化流路１４へスラッジ６の一部は移動する。浄化流路１４では、外側壁１２側ほど浄化が進まず、図の右側ほど浄化が進んでいる。遠心力によりスラッジ６は周方向に移動するが浄化流路１４の幅が狭いために直ぐに壁２０にぶつかって遠心力により外側壁１２へ移動していくことで、浄化が進む。そのため、固液分離処理の効率を向上させることができる。
浄化流路１４の幅が非常に広い場合には、スラッジ６が壁２０に当たらずに周方向に移動するので、浄化が遅れることになる。
【００５０】
また、図４（ｃ）に示すように、浄化流路１４の幅が狭い場合は、液の流れの方向が図の矢印に示すように、中心に向かう径方向のみの一方向に定まっているので、被処理液５の固液の濃度勾配の乱れが少ない。すなわち、浄化性能が良い。
なお、浄化性能が良い等の一層詳細な理由については後述する。
【００５１】
また、浄化流路１４の幅が狭ければ浄化が進むことや浄化性能が良いということから、供給流路１３及び浄化流路１４の上下方向の寸法は、特に幅とほぼ同じ寸法だけでなく、例えば、１．５倍〜３倍程度大きい寸法でも良い。
【００５２】
なお、図２及び図３では、浄化流路１４内でも浄化性能が良く、上述した効果を奏するが、同一平面に供給流路１３及び浄化流路１４を並設しているために、ベース２の周方向に沿って多数の固液分離処理部１７を配設しようとすると、スペース的に有効利用とは言い難い。
そこで、図１、図５に示すように、供給流路１３の上側に浄化流路１４を配設することで、浄化性能を劣化させずに、周方向のスペースを有効に活用することができる。すなわち、ベース２の周方向に固液分離処理部１７を放射状に配置する場合、多くの固液分離処理部１７を配置でき、図２及び図３の場合と比べて全体として被処理液の浄化量を約２倍に向上させることができる。
【００５３】
図１（ｂ）において、ロータ４の供給流路１３に対して浄化流路１４を上下に平行に配置していたが、両流路１３、１４を平行配置することに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、供給流路１３に対して浄化流路１４を斜めに配置するようにしても良い。
また、供給流路１３に対する浄化流路１４の角度θは、０°〜８９°の範囲の任意の角度でも良く、また、供給流路１３も斜めに配置するようにしても良い。本実施形態においても、図１の場合と同様の効果を奏する。
【００５４】
（第２の実施の形態）
先の実施形態のように、幅の狭い供給流路１３及び浄化流路１４を有するロータ４をベース２の中心に対して１つだけを配置している場合では、時間単位当たりの被処理液の処理能力の効率が悪い。そこで、図６に示すように、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６とで構成される固液分離処理部１７を４つ設けたロータ４の形状としても良い。もちろん、十字状のロータ４でなく、直線状のロータ４の形状として、両側にそれぞれ固液分離処理部１７を設けたものでも良い。
【００５５】
本実施形態におけるロータ４は、中心に投入口１０を有し、投入流路１１の下部を中心にして四方に被処理液が移動するように固液分離処理部１７が設けられている。固液分離処理部１７等の構成及び作用は図１の場合と同様である。
したがって、本実施形態において、図１に比較して４倍の固液分離処理の能力があり、固液分離処理の効率を上げることができる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
図７は第３の実施形態を示し、ロータ４の投入流路１１を中心にしてベース２を少なくとも１６分割（本実施形態では１６分割）するように固液分離処理部１７を形成したものである。投入流路１１から径方向に外側に向かって形成した固液分離処理部１７の構造は、先の実施形態と同様であり、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６とで固液分離処理部１７が構成される。
【００５７】
次に、本実施形態の原理について説明する。なお、先の第１の実施形態、第２の実施形態も原理は同じである。先ず、図８に示すように、遠心分離機本体１を停止させた状態で液面２２まで被処理液５を投入口１０から図中矢印に示すように投入する。
投入された被処理液５は、投入流路１１、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６を通って排出口１５より固液分離処理部１７の外部へ流れ出る。
【００５８】
次に、被処理液５の供給を停止してロータ４を回転させると、被処理液５に遠心力が作用し、図９に示すように、供給流路１３及び浄化流路１４内に被処理液５が残る（図９のドット状の部分）。
この状態で、図１０に示すように、ハッチングで示した部分の体積の被処理液５を加えると、遠心力により新たに加えた被処理液５（ハッチングの部分）は、図１１に示すように、供給流路１３の径方向の外方に向かって進む。そのため、供給流路１３及び浄化流路１４に残っている被処理液５（ドット状の部分）が移動し、ロータ４の中心側の浄化流路１４に残っている被処理液５の一部が浄化流路１４から排出流路１６へと上方に移動する。そして、この上方へ移動した被処理液５が遠心力により排出流路１６を介して排出口１５から外部へ排出されることになる。
【００５９】
ロータ４を回転させて、上述のように図９の状態から図１０に示す新たに被処理液５（ハッチングの部分）を投入し、図１１に示す浄化流路１４の被処理液５（ドット状の部分）の一部が外部へ排出される間に被処理液５には遠心力が作用していることで、被処理液５内に混濁しているスラッジ６にも遠心力が働いている。
そのため、スラッジ６は図１２に示すように遠心力によりロータ４の径方向の外方へと移動し、スラッジ６はロータ４の最外側である外側壁１２の内面側に移動してスラッジ６が集積する。
【００６０】
ここで、スラッジ（固体）６に作用する力は、スラッジ６の質量ｍと浄化流路１４の半径ｒに比例し、角速度ωの２乗に比例する。スラッジ６に作用する力、すなわち、遠心力Ｆは、以下の式で表される。
Ｆ＝ｍｒω2 
そして、浄化流路１４内で、「スラッジ６の移動距離＞被処理液５の移動距離」ならば、被処理液５は完全に浄化（固液分離）する。しかし、被処理液５の流量を大きくした場合、「スラッジ６の移動距離＜被処理液５の移動距離」となれば、完全に浄化できない。そこで、被処理液５の固液分離が完全に出来るように、ロータ４の回転数と浄化流路１４の径方向の長さを適宜設定する。
【００６１】
次に、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、固液分離（浄化）の性能が向上することについて説明する。図１３は、浄化流路１４の部分を示しており、左側の浄化流路２４は、４分割した９０°の流路であり、右側の流路は図７に示すのと同様に１６分割した場合の幅の狭い浄化流路１４である。浄化流路１４、２４の下層にそれぞれ位置する供給流路１３の幅（構造）も浄化流路１４、２４の幅と同じとしている。
図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの同心円は被処理液５の固液の濃度勾配（Ａ層、Ｂ層、Ｃ層、Ｄ層）を表し、上層の浄化流路１４、２４であるから、Ｄ層が出口付近で最も浄化された箇所である。図中の●がスラッジ（固体）６である。
【００６２】
（１）スラッジ（固体）の観点から説明する。
浄化流路１４、２４において、Ｂ層に存在する固体であるスラッジ６に働く力が矢印ａとすると、浄化流路２４では、周方向の幅が広いために、スラッジ６は直ぐに浄化流路２４の側壁に当たらないために、Ｂ層内にとどまっている。
浄化流路１４では、周方向の幅が狭いために、スラッジ６はＢ層の側壁にぶつかってＡ層へ移動し、Ｂ層の浄化が進んでいる。
【００６３】
このように、周方向の幅が狭い浄化流路１４では、スラッジ６の周方向の移動距離が短く、径方向の外方への移動が早く、そのため、浄化されやすくなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
これに対して、周方向の幅が広い浄化流路２４では、スラッジ６の周方向の移動距離が長く、径方向の外方への移動が遅く、そのため、浄化が遅れることになる。
【００６４】
（２）次に、流れ場の観点から説明する。
図１３の右側の浄化流路１４では、周方向の幅が狭いために、被処理液５の流れの方向（矢印ｂ）がロータ４の中心に向かう径方向のみの一方向に定まっていて、そのため、被処理液５の固液の濃度勾配のＡ層、Ｂ層、Ｃ層、Ｄ層の乱れが少ない。すなわち、浄化性能が良い。
左側の浄化流路２４は、周方向の幅が広いために、被処理液５の流れの方向（矢印ｃ、ｄ、ｅ）が定まっておらず、被処理液５の固液の濃度勾配が乱れる。すなわち、周方向の幅が狭い浄化流路１４の場合と比べて浄化性能が悪い。
【００６５】
すなわち、浄化流路１４は、周方向の幅が狭いために、被処理液５はＡ層、Ｂ層、Ｃ層、Ｄ層へと順に移動するので、流れ場の乱れが無く（被処理液５が混ざり合うことが無く）、確実に浄化が進むことになる。
これに対して、浄化流路２４は、周方向の幅が広い通路のため、供給流路１３から浄化流路２４へ移動する連通部１８からロータ４の回転中心付近の出口まで移動するときの流れ場が周方向の幅が狭い浄化流路１４のようにはならないので、浄化流路２４内で被処理液５が混ざり合って浄化の性能が劣る。
【００６６】
（３）被処理液の供給時に供給流路１３での液体の挙動が３６０°一様でない場合について説明する。
被処理液５の供給時に供給流路１３での液体の挙動が３６０°一様でない場合、その影響が浄化流路１４に及び、浄化流路１４でロータ４の中心への流れの乱れ、すなわち、速い遅いが生じる。そのため、周方向の幅が広い浄化流路２４では、浄化流路２４内で液体が混ざり合って浄化の性能が劣る。
しかし、周方向の幅が狭い浄化流路１４では、ロータ４の中心への流れの乱れ、すなわち、速い遅いが生じても、一旦それぞれの流路（浄化流路１４）に入ってしまえば、液体がロータ４の中心に真っ直ぐ向かうので、浄化が進むのであり、浄化性能が良い。
【００６７】
次に、図１４により供給流路１３及び浄化流路１４内での径方向の浄化作用について説明する。図１４において○は水を示し、●は固体であるスラッジ６を示している。新たに被処理液５が供給されない場合は、被処理液５の水は、Ａ線より左側で移動はないが、被処理液５に混濁しているスラッジ６のｂとｄは遠心力により左側に移動する。このとき、供給流路１３内の水ｃに作用するベクトルｖ３と浄化流路１４内の水ａに作用するベクトルｖ１は水同士互いにつながっているので相殺し、水は移動しない。
新たに被処理液５（ハッチングの部分）が投入されると、新たな水ｅのベクトルｖ５によってすべての水ａ、ｃと固体（スラッジ６）ｂ、ｄが移動する。なお、図中の矢印は、ベクトルを表しており、ベクトルの長さは、水、固体それぞれに作用する力の大きさを表しており、水より密度が大である固体ｂ、ｄには水より大きいベクトルが作用している。また、ベクトルの矢印は作用する力の方向を示す。
【００６８】
新たに加えられた水ｅのベクトルｖ５が各水ａ、ｃと固体ｂ、ｄに作用し、供給流路１３内の水ｃに作用するベクトルｖ３は浄化流路１４の水ａのベクトルｖ１と相殺されているが、ベクトルｖ５により左方へ移動し、また、供給流路１３内の固体ｄはベクトルｖ４にベクトルｖ５が加わって左方へ移動する。
また、浄化流路１４内の水ａにはベクトルｖ１は相殺されて無いに等しいが、ベクトルｖ５が右の方向に加わって右方へ移動して排出され、浄化流路１４内の固体ｂは、ベクトルｖ２とベクトルｖ５の差で左方へ移動する。これにより、新たな水ｅのベクトルｖ５の力により浄化流路１４内の固体は左方へ移動し、水は右方へ移動することで、浄化流路１４内で固液分離が行なわれ、固液分離された水は浄化流路１４から外部へ排出される。
【００６９】
このように本実施形態では、浄化流路１４内での被処理液５の固液の濃度勾配の乱れが少なく、また、浄化流路１４内での被処理液５が混ざり合うことがなく（流れ場の乱れが無く）、確実に浄化が進み、浄化性能が良い。
【００７０】
次に、固液分離処理部１７の外側壁１２の内面に集積されたスラッジ６を外部へ排出する手段について説明する。図１５はロータ４の高速回転時に弁が開いてスラッジ６を外部へ排出するようにした弁装置３０の断面図を示している。
【００７１】
ロータ４の外側壁１２の肉厚を厚くし、この外側壁１２に両側に貫通する略くさび状または円錐状の排出孔２８を穿孔している。そして、弁装置３０は、前記排出孔２８に外側壁１２の外側から挿入及び離脱自在として先端を略くさび形状または円錐状のノズル３１と、外側壁１２の側面に固定されている略コ字型の支持体３２と、この支持体３２の内面とノズル３１の基部の端面との間に介装されている圧縮バネ３３と、ノズル３１の基部と外側壁１２との間に斜めに架橋されている２つの圧縮バネ３４、３５とで構成されている。
【００７２】
ロータ４が停止している場合や、固液分離処理を行なうべく所定の回転数で回転させている状態では、圧縮バネ３３の付勢力によりノズル３１は外側壁１２の排出孔２８に挿入密着しており、排出孔２８はノズル３１により完全に閉じている状態となっている。
ここで、圧縮バネ３３によりノズル３１を押す力ｋｘ（ｋ：定数、ｘ：圧縮長さ）と、質量Ｍのノズル３１に働く遠心力Ｍｒω2 （ｒ：回転半径、ω：角速度）との関係において、ｋｘ＞Ｍｒω2 の場合に、図１５に示すように排出孔２８は閉じられている。
【００７３】
固液分離処理を行なっているロータ４の回転数より、さらにロータ４を高速回転させて、上記の式で、ｋｘ＜Ｍｒω2 が成立した時に、図１６に示すように、ノズル３１に作用する遠心力が圧縮バネ３３が押す力に打ち勝ち、ノズル３１は外方へ移動することで、排出孔２８が開き、この開いた排出孔２８から遠心力により外側壁１２内のスラッジ６が外部へ排出されることになる。
そして、集積されたスラッジ６が排出されたであろう時間の経過後に、ロータ４の回転を低速へ、あるいは停止させることで、図１５に示すように、ノズル３１が排出孔２８に挿入され、排出孔２８が閉じられる。
【００７４】
なお、上記番号の３４、３５は、圧縮バネとしているが、引っ張りバネでも良く、また、無くても良い。
【００７５】
図１７は他の弁装置４０の実施形態を示し、ロータ４が低速回転の場合に開くようにしたものである。図１７に示すように、外側壁１２に穿孔した略くさび形状または円錐状の排出孔２８の形状は図１５の場合とは逆方向であり、浄化流路１４側の径の方が外側より大きく形成されている。
この実施形態の弁装置４０は、前記排出孔２８に外側壁１２の内側から挿入及び離脱自在として先端を略くさび形状または円錐状のノズル４１と、供給流路１３と浄化流路１４とを上下に区画している区画部４２の先端側の端面と前記ノズル４１の基部の端面との間に介装している圧縮バネ４３と、外側壁１２の内面とノズル４１の基部の周囲に形成したフランジ４４との間に介装している圧縮コイルバネ４５とで構成されている。なお、圧縮コイルバネ４５は、ノズル４１の外周面に装着されている。
【００７６】
固液分離処理を行なっている状態でのロータ４の回転では、角速度ωが大となって、上記の式ｋｘ＜Ｍｒω2 が成立し、圧縮コイルバネ４５がノズル４１を右方へ押す力よりも、ノズル４１に作用する遠心力の方が大きくなり、ノズル４１は排出孔２８に挿入密着し、排出孔２８は完全に閉じる。
そして、固液分離処理を行なうロータ４の回転速度より遅くなると、ωが小さくなり、上記の式は、ｋｘ＞Ｍｒω2 となり、圧縮コイルバネ４５がノズル４１を右方に押す力がノズル４１に働く遠心力より大きくなり、図１８に示すように、ノズル４１は排出孔２８から離脱し、排出孔２８は開く。
【００７７】
排出孔２８が開くことで、ロータ４の低速回転による遠心力が外側壁１２の内側に集積しているスラッジ６に働き、スラッジ６は排出孔２８から外部へ排出されることになる。
スラッジ６の排出後に、ロータ４を回転させて固液分離処理を行なうべく回転速度になると、ノズル４１は排出孔２８に挿入されて、図１７に示すように完全に閉じられる。
【００７８】
なお、図１７における圧縮バネ４３は、引っ張りバネを用いることも可能である。また、図１５及び図１７に示す弁装置３０、４０は、図２及び図３に示す遠心分離機本体１にも適用することができる。
また、図示例では弁装置３０、４０を一箇所に設けた場合を示していたが、もちろん、任意の数の弁装置３０、４０をロータ４の周囲に設けるようにしている。
【００７９】
また、弁装置３０、４０を用いずに、ロータ４の外側壁１２の肉厚を薄くし、該外側壁１２の周面に多数の穴をあけて、この穴からスラッジ６を遠心力により排出するようにしても良い。この場合は、穴の径はスラッジ６の粒径より少し大きくしておく。例えば、ワイヤ放電加工の場合では、穴の径は０．１ｍｍ程度である。また、この穴から被処理液が多く排出される可能性もあるので、穴径はあまり大きくはしないようにする。
また、ロータ４の外側壁１２に電磁バルブを装着し、スラッジ６の排出の時に電磁バルブを開放してスラッジ６の排出を行なうようにしても良い。この場合、投入口１０からの被処理液の投入は停止する。また、上記電磁バルブの代わりに、遠心クラッチ式のバルブを用いても良い。
【００８０】
（第４の実施の形態）
図１９に第４の実施形態における遠心分離機本体１を示す。図７では、投入口１０を中心に固液分離処理部１７を放射状に形成していたが、図７に示すように、隣り合う固液分離処理部１７の間のスペースがあいている状態となっている。
そこで、本実施形態では、ロータ４の全面にわたって有効に使うようにしたものであり、投入口１０を中心にして隔壁５１を放射状に外方へ向けて形成し、該１６枚の隔壁５１によりロータ４を少なくとも１６分割（本実施形態では、１６分割）して、１６の固液分離処理部１７を形成したものである。
【００８１】
遠心分離機本体１の各固液分離処理部１７の構成は、図７の場合と同様であり、図１９（ｂ）に示すように、遠心分離機本体１の軸方向と同方向にベース２上に立設された隔壁５１により供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６が上下方向に形成されている。
そして、固液分離処理部１７を構成している供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６は、上から見た場合は図１９に示すように扇形に形成された構成となっている。
【００８２】
本実施形態では、各固液分離処理部１７の外側は、図７に示す固液分離処理部１７の場合と比べて周方向の幅が広くなっているが、固液分離処理部１７を周方向に少なくとも１６分割していることで、浄化性能が図７の場合と比べて特に劣るということもない。
本実施形態の固液分離処理部１７は、扇形としていることで、外側に至るほど周方向の幅が広くなっているので、周方向の面積を有効に活用でき、ロータ４の回転数が図７の場合と同じとしても、図７の場合と比べて被処理液５の処理能力（浄化量）を向上させることができる。
【００８３】
図７及び図１９においては、遠心分離機本体１の周方向に沿って１６の固液分離処理部１７、あるいは１６分割して固液分離処理部１７を形成していたが、遠心分離機本体１の径方向の大きさにもよるが、１６分割から３２分割の範囲内で適宜固液分離処理部１７を形成することができる。
【００８４】
図２０は、遠心分離機本体１により固液分離処理した液とスラッジ６とをそれぞれ個別に回収するための構造を示している。上面を開口した円筒状の筐体５３の底部５４の中央部にはシャフト３を介してロータ４を回転させるモータ５５が配設されており、シャフト３とロータ４には三角で示した軸受５６、５７が設けられている。
【００８５】
筐体５３の側壁６０の内周面には液回収部６１と、固体回収部６２が設けられている。液回収部６１は上面を開口し断面を略コ字型としており、リング状に形成されていて、ロータ４の外周面より少し外側に位置し、且つ固液分離処理部１７の排出口１５より少し下方に配置されている。
また、固体回収部６２も上面が開口し断面を略コ字型として、リング状に形成されており、ロータ４の外周面より少し外側に位置し、且つ固液分離処理部１７の弁装置３０より少し下方に配置されている。なお、弁装置３０は一例として図１５に示すのを示しているが、図１７に示す弁装置４０でも良いことはもちろんである。
【００８６】
遠心分離機本体１のモータ５５を駆動してロータ４を回転させ、投入口１０より被処理液を投入していくことで、上述したように固液分離処理部１７の浄化流路１４にて固液分離処理が行なわれ、浄化された液は排出流路１６を介して排出口１５より排出され、この排出口１５から排出された液は液回収部６１にて回収される。
ここで、投入口１０より投入される被処理液は、手動で投入可能であり、被処理液の量はロータ４の回転速度や、固液分離処理部１７の径方向の長さに応じて適宜設定できる。また、開放型のロータ４であるため、遠心分離機本体１の構造を密閉式などの従来例と比べて簡単にできる。
【００８７】
遠心分離機本体１を一定の時間駆動していることで、固液分離処理部１７の外側壁１２の内側には多くのスラッジ６が集積されてくる。そこで、所定の時間の経過後に、弁装置３０であれば、ロータ４を現在の回転速度より高速回転させて、弁装置３０を開いて、スラッジ６が固体回収部６２にて回収される。
また、弁装置４０であれは、ロータ４を現在の回転速度より低速回転させて、弁装置４０を開いて、スラッジ６が固体回収部６２にて回収される。
【００８８】
（第５の実施の形態）
図２１は第５の実施形態を示し、浄化性能を一層向上させたものである。すなわち、固液分離処理部１７を上下方向に２段設けたものであり、下段の供給流路１３及び浄化流路１４で構成される固液分離処理部１７の上段に各流路と連通するように供給流路１３ａ、浄化流路１４ａ及び排出流路１６ａからなる固液分離処理部１７ａを配置したものである。
【００８９】
投入口１０から投入された被処理液は、下段の固液分離処理部１７の浄化流路１４で浄化され、さらにこの浄化流路１４を経て上段の固液分離処理部１７ａの供給流路１３ａに液が移動し、されに上段の浄化流路１４ａにて液が浄化される。浄化流路１４ａで浄化された液は排出流路１６を経て移動し、排出口１５ａから外部へ排出される。
【００９０】
このように、本実施形態では、固液分離処理部１７、１７ａを２段で構成し、各固液分離処理部１７、１７ａの浄化流路１４、１４ａにて固液分離処理を行なっているので、浄化性能を一層向上させることができる。なお、固液分離処理部１７を複数層設けるようにしても良い。
【００９１】
なお、図２１では、固液分離処理部１７を上下方向に２段設けていたが、図２及び図３の場合に適用する場合には、水平方向に固液分離処理部１７を２段設ける。この水平方向に２段設けた固液分離処理部１７を遠心分離機本体１の周方向に沿って複数設けてもよいことはもちろんである。
かかる場合にも浄化性能を一層向上させることができる。
【００９２】
（第６の実施の形態）
図２２は第６の実施形態を示し、先の各実施形態では、固液分離処理部１７の排出流路１６を浄化流路１４の上側に設けていたが、本実施形態では、排出流路１６を固液分離処理部１７の下側に設けたものである。
本実施形態では、上側に供給流路１３を設け、この供給流路１３の下側に浄化流路１４を設け、さらにこの浄化流路１４の下側に排出流路１６を設けたものである。浄化機能及び浄化性能は先の実施形態と同様である。また、かかる構造の固液分離処理部１７を図２１の場合と同様に２段構成にして、浄化性能を一層向上させるようにしても良い。
【００９３】
なお、上記各実施形態において、ロータ４の構成は、投入流路１１、供給流路１３、浄化流路１４及び排出流路１６からなる構成としているので、従来例の密閉型の遠心分離機の場合と比べて、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
また、前記弁装置３０、４０、液回収部６１、固体回収部６２は各実施形態における遠心分離機本体１に適用できるものである。さらに、液回収部６１にて回収した液は、浄化性能が良いために、回収した液自体を直ぐに切削加工や、ワイヤ放電加工用のクーラント液として使用できる。
【００９４】
（第７の実施の形態）
図２３は第７の実施形態を示し、ロータ４の下部から被処理液５を供給し、ロータ４の上部から固液分離処理した液を排出（回収）するようにしたものであり、電動で自動的に被処理液５の供給と、固液分離処理された液を排出するようにしたものである。
また、固液分離処理部１７は、直線状、十字状や、図７に示すような少なくとも１６分割して複数形成されている。
【００９５】
ベース２の中央部には穴６４が穿孔されており、この穴６４の下側に円筒状のシャフト３ａが設けられている。そして、このシャフト３ａは上下の軸受６５、６６にて軸支されており、シャフト３ａはベルト６７を介してモータ６８と連結されている。
モータ６８が回転することでベルト６７を介してシャフト３ａが回転駆動され、シャフト３ａと一体化しているベース２が回転し、これによりロータ４が回転駆動される。
【００９６】
略く字型に折曲形成した供給パイプ７０の一端側はシャフト３ａ及びベース２の穴６４を貫通し、先端部は断面を略Ｔ字状に形成した供給部７１が設けられている。この供給部７１は、図７に示す遠心分離機本体１に対応した場合には、円盤状に形成され、各固液分離処理部１７の供給流路１３に臨む形で供給部７１の先端に供給口７２がそれぞれ形成されている。
また、供給パイプ７０の他端側には被処理液５をロータ４側に供給するための供給ポンプ７３が介設されている。なお、供給ポンプ７３の他端は、被処理液５を貯溜した槽（図示せず）に浸かっていて、供給ポンプ７３を駆動することで槽内の被処理液５を吸い上げてロータ４側へ供給するようになっている。
【００９７】
また、浄化流路１４は、供給流路１３に対して傾斜して形成されているが、図６に示すように、浄化流路１４を供給流路１３に対して上下に平行に設けるようにしても良い。
ロータ４の回転中心部分に対応した浄化流路１４の先端側は、各浄化流路１４の先端側の排出部分は連通しており、この部分を排出部７６とする。そして、この排出部７６に排出パイプ７７の一端側が配置されており、排出パイプ７７の他端側には固液分離処理した液を外部へ排出（回収）するための排出ポンプ７８が介設されている。
【００９８】
しかして、供給ポンプ７３を駆動して槽内の被処理液５は供給パイプ７０内へ供給され、供給パイプ７０の先端に設けた供給部７１の各供給口７２からロータ４の各供給流路１３へ被処理液５がそれぞれ供給される。ロータ４はモータ６８にてベルト６７を介して回転駆動され、供給流路１３内では上述したように被処理液５が径方向の外方に向かって移動していく。
供給ポンプ７３にて被処理液５が連続して供給流路１３へ供給されていき、被処理液５が供給された量だけ浄化流路１４内では遠心力に抗して浄化された液が排出部７６に向かって移動する。
【００９９】
浄化流路１４にて浄化された液は、排出部７６へと移動し、この排出部７６内に配置されている排出パイプ７７を介して外部へ排出される。
また、固液分離処理部１７にて固液分離処理されたスラッジ６は、上記と同様に外側壁１２の内面に集積されていき、所定の時間の経過後に弁装置３０または弁装置４０にて外部へ排出される。
【０１００】
なお、本実施形態では、浄化流路１４またはこの浄化流路１４を含めた固液分離処理部１７の周方向の幅を１６分割から３２分割の範囲の幅で構成するようにしても良く、浄化流路１４内でも固液分離処理の働きは上記実施形態と同様である。
したがって、浄化流路１４内での被処理液５の固液の濃度勾配の乱れが少なく、また、浄化流路１４内での被処理液５が混ざり合うことがなく（流れ場の乱れが無く）、確実に浄化が進み、浄化性能が良い。
【０１０１】
また、ロータ４の構成は、供給流路１３及び浄化流路１４からなる構成とし、また、供給パイプ７０及び排出パイプ７７を加えて遠心分離機本体１を構成しているので、簡単な構成で遠心分離機本体１を製造でき、そのため、安価な遠心分離機を提供することができる。
【０１０２】
さらに、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、スラッジ６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
また、遠心分離機本体１への被処理液５の供給と、固液分離処理された液の排出は供給ポンプ７３及び排出ポンプ７８にて行なっているので、連続して自動的に固液分離処理を行なうことができる。
【０１０３】
（第８の実施の形態）
次に、第８の実施形態を図２４により説明する。本実施形態は、固液分離処理された液の排出手段として図２３に示す排出ポンプ７８及び排出パイプ７７の代わりにサイホン管８１を用いたものである。
このサイホン管８１は、周知のようにサイホンの原理を用いて固液分離処理された液を自動的に排出するようにしたものであり、サイホン管８１の一端側をロータ４の排出部７６に位置させ、サイホン管８１の他端側を外部に位置させている。
【０１０４】
略Ｓ字状に形成したサイホン管８１の一端側の入力端８２と他端側の出力端８３とは高さ位置を同じ位置に配置し、予めサイホン管８１内には液を充填させておく。そして、入力端８２の位置より液が高い位置にある場合には液の重力によりサイホン管８１内の液が外部へ排出されることになる。
これにより、固液分離処理された液は自動的にサイホン管８１を介して外部へ排出されていき、図２３の場合と比べて排出ポンプ７８を使用しないので、第７の実施形態の効果に加えて、省エネルギー化を図ることができる。
【０１０５】
なお、上記第７、第８の実施形態においては、供給流路１３及び浄化流路１４にて固液分離処理部１７を構成している。
【０１０６】
さらに、上記各実施形態において、浄化流路１４の周方向の幅を狭くしていることで、スラッジ６の周方向の移動距離を短くして径方向の移動がし易くしているものであり、そのため、浄化（固液分離処理）が早くなり、固液分離処理の効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  遠心分離機本体
２  ベース
３  シャフト
４  ロータ
５  被処理液
６  スラッジ（固体）
１０  投入口
１１  投入流路
１２  外側壁
１３  供給流路
１３ａ  第２の供給流路
１４  浄化流路
１４ａ  第２の浄化流路
１５  排出口
１６  排出流路
１７  固液分離処理部
１７ａ  第２の固液分離処理部
１８  連通部
５１  隔壁
７０  供給パイプ
７１  供給部
７３  供給ポンプ
７６  排出部
７７  排出パイプ
７８  排出ポンプ
８１  サイホン管
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2011092798.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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