(57)【要約】【課題】遠心力により短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に流体を洗浄することが可能である。【解決手段】この遠心分離装置１は、微細物を含む流体を本体流体入口４から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体流体出口５から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させる本体容器部２と、本体容器部２の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部６と、本体容器部２の軸心位置に配置され、微細物が分離された流体を本体流体出口５へ導く本体円筒部３とを備え、本体円筒部３は、流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材１０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細物を含む流体を本体流体入口から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体流体出口から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させる本体容器部と、
前記本体容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部と、
前記本体容器部の軸心位置に配置され、前記微細物が分離された流体を前記本体流体出口へ導く本体円筒部と、を備え、
前記本体円筒部は、
流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
微細物を含む流体を本体流体入口から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体流体出口から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させる本体容器部と、
前記本体容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部と、
前記本体容器部の軸心位置に配置され、前記微細物が分離された流体を前記本体流体出口へ導く本体円筒部と、
前記本体円筒部から導かれる流体を補助流体入口から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で液体に残る微細物を外側へ移動させて分離し、補助流体出口から液体に残る微細物を分離した流体を排出して前記本体流体出口へ導き、分離された微細物を沈降させる補助容器部と、を備え、
前記本体円筒部は、
流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項３】
前記補助容器部は、
前記補助容器部の軸心位置に配置され、前記微細物が分離された流体を前記本体流体出口へ導く補助円筒部を備え、
前記補助円筒部は、
流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することを特徴とする請求項２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
前記補助容器部は、
前記本体容器部の内壁に沿って複数個配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記補助容器部は、
前記本体容器部の外壁に沿って複数個配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項６】
前記補助容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去する遠心分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズが含まれる。この微粉末状の切削クズが含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で切削クズを除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。
【０００３】
このようなフィルタ装置として、例えばフィルタ膜によって切削クズを除去したり、沈殿によって切削クズを除去するものがあるが、いずれも切削液に大量に含まれる微粉末状の切削クズを、小型の装置で短時間に確実に除去することができない等の問題がある。また、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合まずフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。この洗浄作業や使用不能になると交換作業が発生する。また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、濾過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる等の問題がある。
【０００４】
このため、微細物を含む流体を供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させて微細物を除去することが可能で、交換することなく簡単な洗浄作業でよく、低コストである遠心分離装置を提供した（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３７７４３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０７１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような遠心分離装置では、流体に極めて小さい微細物が混入されている場合や処理する流体の流量や流速の変化などによって、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、微細物を沈降させることが不十分で、液体に微細物が残ったまま取り出され、流体から微細物を十分に除去することができない等の問題がある。
【０００７】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、遠心力により短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に微細物が残ることを防止して流体を洗浄することが可能な遠心分離装置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】
【０００８】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、微細物を含む流体を本体流体入口から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体流体出口から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させる本体容器部と、
前記本体容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部と、
前記本体容器部の軸心位置に配置され、前記微細物が分離された流体を前記本体流体出口へ導く本体円筒部と、を備え、
前記本体円筒部は、
流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することを特徴とする遠心分離装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、微細物を含む流体を本体流体入口から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体流体出口から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させる本体容器部と、
前記本体容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部と、
前記本体容器部の軸心位置に配置され、前記微細物が分離された流体を前記本体流体出口へ導く本体円筒部と、
前記本体円筒部から導かれる流体を補助流体入口から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で液体に残る微細物を外側へ移動させて分離し、補助流体出口から液体に残る微細物を分離した流体を排出して前記本体流体出口へ導き、分離された微細物を沈降させる補助容器部と、を備え、
前記本体円筒部は、
流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することを特徴とする遠心分離装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記補助容器部は、
前記補助容器部の軸心位置に配置され、前記微細物が分離された流体を前記本体流体出口へ導く補助円筒部を備え、
前記補助円筒部は、
流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することを特徴とする請求項２に記載の遠心分離装置である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記補助容器部は、
前記本体容器部の内壁に沿って複数個配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記補助容器部は、
前記本体容器部の外壁に沿って複数個配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の遠心分離装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記補助容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の遠心分離装置である。
【発明の効果】
【００１５】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１６】
請求項１に記載の発明では、微細物を含む流体を本体流体入口から本体容器部に供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体容器部の軸心位置に配置された本体円筒部から微細物が分離された流体を本体流体出口へ導き、この本体円筒部は流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することで、流体に極めて小さい微細物が混入されている場合や処理する液体の流量や流速の変化などが生じてもろ過部材によって流体に微細物が残ったまま取り出されることがなく除去することができ、遠心力により短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に流体を洗浄することが可能である。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、本体容器部と補助容器部とを備え、本体容器部の本体円筒部は、流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することで、流体に極めて小さい微細物が混入されている場合や処理する流体の流量や流速の変化などが生じてもろ過部材によって流体に微細物が残ったまま取り出されることがなく除去することができ、遠心力により短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に流体を洗浄することが可能である。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、補助容器部の補助円筒部は、流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材を有することで、本体容器部において除去されなかった微小の微細物をろ過部材によって除去し、簡単かつ確実に流体を洗浄することが可能である。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、補助容器部は、本体容器部の内壁に沿って複数個配置されることで、コンパクトな構造である。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、補助容器部は、本体容器部の外壁に沿って複数個配置されることで、本体容器部の処理容積を容易に確保することができ、かつ補助分離容器部を容易に設置することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、補助容器部の底部に沈殿する微細物を外部に排出する微細物排出部を備え、沈殿する微細物を容易に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態の遠心分離装置の断面図である。
【図２】第１の実施の形態の変形例の遠心分離装置の断面図である。
【図３】第１の実施の形態の他の変形例の遠心分離装置の断面図である。
【図４】第２の実施の形態の遠心分離装置を示す図である。
【図５】第３の実施の形態の遠心分離装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の遠心分離装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００２４】
この発明の遠心分離装置は、製薬、化学、食品、飲料の原料他の液体に含まれる微細物の除去に、また自動車、精密機器、工作機などの切削加工の切削液の液体に含まれる切削粉等の微細物の除去に、また各工場、水処理等の循環水、排水の液体に含まれる微細物の除去に、また半導体、バイオ等の流体に含まれる不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の液体に含まれる異物である微細物の除去等に使用される。このように、液体や気体などの流体に含まれる微細物を捕捉して除去するものに広く使用される。
【００２５】
（第１の実施の形態）
この第１の実施の形態の遠心分離装置を、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は遠心分離装置の断面図、図２は変形例の遠心分離装置の断面図、図３は他の変形例の遠心分離装置の断面図である。
【００２６】
図１の実施の形態の遠心分離装置１は、本体容器部２を備え、この本体容器部２の軸心位置には本体円筒部３が配置されている。本体容器部２は、円筒ケース部２ａと底部２ｂを有し、底部２ｂはテーパ状で下方に向かうに従って絞られた形状である。本体容器部２は、微細物を含む流体を本体流体入口４から供給して渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、本体流体出口５から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させることで、微細物は底部２ｂに溜まる。
【００２７】
本体流体入口４は、本体容器部２の軸芯から偏位した位置に形成されており、これにより本体流体入口４から供給される微細物を含む流体が円筒ケース部２ａの内壁に沿って渦巻き状となって流れる。本体流体出口５は、円筒ケース部２ａの軸芯位置に形成されており、これにより遠心力が働かない状態で微細物を分離した流体が本体流体出口５より排出される。
【００２８】
この遠心分離装置１には、微細物排出部６が備えられている。この微細物排出部６は、本体容器部２の底部２ｂに接続された排出管６ａと、この排出管６ａに配置された排出弁６ｂから構成され、排出弁６ｂを操作することで、底部２ｂに沈殿する微細物が排出管６ａを介して外部に排出される。この微細物排出部６は、底部２ｂに着脱可能に配置した排出カップで構成してもよい。
【００２９】
本体円筒部３は、円筒部３ａとフランジ部３ｂを有する。このフランジ部３ｂは、円筒ケース部２ａの上方位置に取り付けられ、円筒部３ａが円筒ケース部２ａの軸心位置に位置し、この円筒部３ａとフランジ部３ｂによって排出室２０が形成される。円筒部３ａとフランジ部３ｂには、液体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材１０が設けられ、ろ過部材１０は、ろ過膜、ろ過メッシュなどで構成される。
【００３０】
この遠心分離装置１の使用時には、微細物を含む流体を本体流体入口４から本体容器部２に供給すると、液体が円筒ケース部２ａの内壁に沿って渦巻き状態となり、遠心力で液体に含まれる微細物が外側へ移動して分離し、分離された微細物が沈降して底部２ｂに溜まる。このように、液体が円筒ケース部２ａの内壁に沿って渦巻き状態となることで、本体容器部２の軸心位置では、微細物が少なくなり、本体円筒部３から微細物が分離された流体を排出室２０から本体流体出口５へ導く。この際、本体円筒部３は流体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材１０を有することで、流体に極めて小さい微細物が混入されている場合や処理する液体の流量や流速の変化などが生じてもろ過部材１０によって流体に微細物が残ったまま取り出されることがなく除去することができ、遠心力により短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に流体を洗浄することが可能である。
【００３１】
この遠心分離装置１を長期間使用し、本体円筒部３を洗浄するときには、本体流体入口４を閉じ、排出弁６ｂを開き、本体流体出口５から洗浄液を供給する。この洗浄液によって本体円筒部３のろ過部材１０に付着する微細物を除去し、ろ過部材１０に目詰まりが生じないようにすることができる。
【００３２】
図２の実施の形態の遠心分離装置１は、図１の実施の形態と同様に構成されるが、この変形例の実施の形態では、フランジ部３ｂをプレート材で構成し、円筒部３ａの構造材にろ過部材１０が取り付けられ、円筒部３ａのろ過部材１０によって流体に含まれる微細物を除去する。
【００３３】
図３の変形例の実施の形態の遠心分離装置１は、図１の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態の本体円筒部３は、フランジ部を有しない構成であり、円筒ケース部２ａの天井部に取り付けられている。本体円筒部３は、円筒ケース部２ａの内部に位置する部分にろ過部材１０が取り付けられ、このろ過部材１０によって流体に含まれる微細物を除去する。
【００３４】
（第２の実施の形態）
この第２の実施の形態の遠心分離装置を、図４に基づいて説明する。図４（ａ）は遠心分離装置の断面図、図４（ｂ）は遠心分離装置の平面図である。
【００３５】
この実施の形態の遠心分離装置１は、本体容器部２、微細物排出部６及び本体円筒部３を備え、これらは第１の実施の形態と同様に構成されるから同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態では、本体容器部２の内壁に沿って補助容器部３０が、複数個配置され、この補助容器部３０は、円筒ケース部３０ａと底部３０ｂを有し、底部３０ｂはテーパ状で下方に向かうに従って絞られた形状である。補助容器部３０は、本体円筒部３で除去されなかった微細物を含む流体が排出室２０から補助流体入口３４を介して供給され、この供給で渦巻きを生じさせ、遠心力で微細物を外側へ移動させて分離し、補助流体出口３５から微細物を分離した流体を排出し、分離された微細物を沈降させることで、本体円筒部３で除去されなかった微細物は底部３０ｂに溜まる。
【００３６】
補助流体入口３４は、補助容器部３０の軸芯から偏位した位置に形成されており、これにより補助流体入口３４から供給される微細物を含む流体が円筒ケース部３０ａの内壁に沿って渦巻き状となって流れる。補助流体出口３５は、円筒ケース部３０ａの軸芯位置に形成されており、これにより遠心力が働かない状態で微細物を分離した流体が補助流体出口３５より排出される。
【００３７】
この遠心分離装置１には、微細物排出部３６が備えられている。この微細物排出部３６は、補助容器部３０の底部３０ｂに接続された排出管３６ａと、この排出管３６ａに配置された排出弁３６ｂから構成され、排出弁３６ｂを操作することで底部３０ｂに沈殿する微細物が排出管３６ａを介して外部に排出される。この微細物排出部３６は、底部３０ｂに着脱可能に配置した排出カップで構成してもよい。
【００３８】
補助容器部３０の軸心位置には、補助円筒部３３が配置され、本体円筒部３で除去されなかった微細物が分離された流体を、排出室３７を介して本体流体出口５へ導くように構成されている。補助円筒部３０は、円筒ケース部３０ａの上方位置に取り付けられている。この補助円筒部３０は、液体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材４０を有し、このろ過部材４０は、ろ過膜、ろ過メッシュなどで構成される。補助容器部３０は、本体容器部２の内壁に沿って複数個配置され、本体容器部２の内部に収納され、コンパクトな構造である。
【００３９】
（第３の実施の形態）
この第３の実施の形態の遠心分離装置を、図５に基づいて説明する。図５（ａ）は遠心分離装置の断面図、図５（ｂ）は遠心分離装置の平面図である。
【００４０】
この実施の形態の遠心分離装置１は、本体容器部２、微細物排出部６及び本体円筒部３を備え、さらに補助容器部３０が複数個配置され、これらは第２の実施の形態と同様に構成されるから同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態は、第２の実施の形態では本体容器部２の内壁に沿って補助容器部３０が複数個配置されているのに対して、補助容器部３０は、本体容器部２の外壁に沿って複数個配置される。この実施の形態では、複数個の補助容器部３０が本体容器部２の外壁の対応する位置に直列に配置されているが、複数個の補助容器部３０を本体容器部２の外壁に沿って配置してもよい。
【００４１】
この補助容器部３０の軸心位置には、補助円筒部３３が配置され、本体円筒部３で除去されなかった微細物が分離された流体を、排出室３７を介して本体流体出口５へ導くように構成されている。補助円筒部３３は、円筒ケース部３０ａの上方位置に取り付けられている。この補助円筒部３３は、液体に含まれる微細物を除去するためのろ過部材４０を有し、このろ過部材４０は、ろ過膜、ろ過メッシュなどで構成される。補助容器部３０は、本体容器部２の外壁に沿って複数個配置されることで、本体容器部２の処理容積を容易に確保することができ、かつ補助容器部を容易に設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ等の微細物を分離して除去する遠心分離装置に適用でき、遠心力により短時間に大量に微細物を分離し、簡単かつ確実に流体を洗浄することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  遠心分離装置
２  本体容器部
２ａ  円筒ケース部
２ｂ  底部
３  本体円筒部
３ａ  円筒部
３ｂ  フランジ部
４  本体流体入口
５  本体流体出口
６  微細物排出部
６ａ  排出管
６ｂ  排出弁
１０  ろ過部材
２０  排出室
３０  補助容器部
３０ａ  円筒ケース部
３０ｂ  底部
３３  補助円筒部
３４  補助流体入口
３５  補助流体出口
３６  微細物排出部
３６ａ  排出管
３６ｂ  排出弁
３７  排出室
４０  ろ過部材
【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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