(57)【要約】【課題】周壁部に透過孔を有しないバスケットを用いて原液をケーキ分と液分とに分離する遠心分離機において、スキミングパイプにより液分を排出した後にバスケット内に残留する液分を低減させる。【解決手段】バスケット２の周壁部２０１の内周に周設溝２１０を設ける。スキミングパイプ５Ａは、その先端５ａが、バスケット２内の周設溝２１０により取り囲まれた空間内で、バスケット内に形成される液層Ｌの最大液面レベルよりも更にバスケットの内径側に設定された退避位置と、該退避位置よりも内径側の位置に設定された進入限界位置との間を変位し得るように設けられる。スキミングパイプの先端５ａの進入限界位置は、その吸い込み口がバスケットの周設溝２１０内に開口した状態になる位置に設定することができる。【選択図】    図３
2015226861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過孔を有しない円筒状の周壁部を備えて軸線方向の少なくとも一端に開口部が設けられたバスケットと、前記バスケットを回転駆動する回転駆動装置と、前記バスケット内に原液を供給する給液装置と、前記バスケット内に形成された液層中に先端が挿入されるスキミングパイプを有して該スキミングパイプの先端に設けられた吸込み口から吸い込んだ液分をバスケット外に排出するスキミング装置とを備えて、回転駆動されている前記バスケット内に供給された原液を遠心力によりケーキ分と液分とに分離する固液分離処理と、前記固液分離処理により分離された液分を前記スキミングパイプを通してバスケット外に排出するスキミング動作とを行い得るように構成されている遠心分離機において、
前記バスケットの軸線方向に一定の幅寸法を有して、前記バスケットの周壁部の周方向の全体に亘って延びる周設溝が、前記固液分離処理により分離されたケーキが付着してケーキ層を形成する前記バスケットの周壁部の内周に形成され、
前記周設溝の深さ寸法は、固液分離処理終了時に前記バスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層の厚み寸法よりも大きく設定され、
前記スキミングパイプは、その先端が、前記バスケット内の前記周設溝により囲まれた空間内で、前記バスケット内に形成される液層の最大液面レベルに相当する位置よりも更にバスケットの内径側の位置に設定された退避位置と、前記退避位置よりもバスケットの外径寄りの位置で、前記周設溝内に前記スキミングパイプの先端の吸い込み口が開口した状態になる位置に設定された進入限界位置との間を変位し得るように設けられていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
透過孔を有しない円筒状の周壁部を備えて軸線方向の少なくとも一端に開口部が設けられたバスケットと、前記バスケットを回転駆動する回転駆動装置と、前記バスケット内に原液を供給する給液装置と、前記バスケット内に形成された液層中に先端が挿入されるスキミングパイプを有して該スキミングパイプの先端に設けられた吸込み口から吸い込んだ液分をバスケット外に排出するスキミング装置とを備えて、回転駆動されている前記バスケット内に供給された原液を遠心力によりケーキ分と液分とに分離する固液分離処理と、前記固液分離処理により分離された液分を前記スキミングパイプを通してバスケット外に排出するスキミング動作とを行い得るように構成されている遠心分離機において、
前記バスケットの軸線方向に一定の幅寸法を有して、前記バスケットの周壁部の周方向の全体に亘って延びる周設溝が、前記固液分離処理により分離されたケーキが付着してケーキ層を形成する前記バスケットの周壁部の内周に形成され、
前記スキミングパイプは、その先端が、前記バスケット内の前記周設溝により囲まれた空間内で、前記バスケット内に形成される液層の最大液面レベルに相当する位置よりも更にバスケットの内径側の位置に設定された退避位置と、前記退避位置よりもバスケットの外径寄りの位置で、前記周設溝の存在に起因して前記ケーキ層の内周に形成される溝内に前記スキミングパイプの先端の吸い込み口が開口した状態になる位置に設定された進入限界位置との間を変位し得るように設けられていること、
を特徴とする遠心分離機。
【請求項３】
前記スキミングパイプは、前記バスケットの中心軸線と平行に延びる中心軸線を有する直管状の第１の管状部と、前記第１の管状部の一端から前記バスケットの周壁部側に折れ曲がって延びるように設けられた第２の管状部とを有して、前記第２の管状部の前記第１の管状部と反対側の端部が前記スキミングパイプの先端となっており、
前記スキミングパイプは、前記第２の管状部が前記バスケット内で前記第１の管状部の中心軸線を中心にして旋回することにより、先端が前記退避位置と進入限界位置とに変位するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記スキミングパイプは、前記バスケットの中心軸線と平行に延びる中心軸線を有する直管状の第１の管状部と、前記第１の管状部の一端から前記バスケットの周壁部側に折れ曲がって延びるように設けられた第２の管状部とを有して、前記第２の管状部の前記第１の管状部と反対側の端部が前記スキミングパイプの先端となっており、
前記スキミングパイプは、少なくとも前記第２の管状部が前記バスケット内に位置した状態で前記第１の管状部と第２の管状部とが前記バスケットの径方向に変位することにより、先端が前記退避位置と進入限界位置とに変位するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２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、遠心沈降作用を利用して原液を液分と固形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】
原液を液分とケーキ（固形分）とに分離する、固液分離処理を行うために、遠心分離機が用いられている。遠心分離機は、円筒状の周壁部を有して少なくとも軸線方向の一端側に開口部が設けられたバスケットと、該バスケットを回転駆動する回転駆動装置と、バスケットの開口部を通して該バスケット内に原液を供給する給液装置とを備えていて、バスケット内に供給された原液をバスケットの回転により生じる遠心力を利用して液分とケーキ分とに分離する。
【０００３】
遠心分離機としては、周壁部に透過孔を有するバスケットを用いて、液分をバスケットの周壁部の内周に配置したフィルタと周壁部の透過孔とを通して排出するようにした遠心ろ過機と、周壁部に透過孔を有しないバスケットを用いて、バスケット内に形成された液分をスキミングパイプを通して排出するようにした遠心沈降機とが知られている。
【０００４】
遠心ろ過機を用いて原液をケーキ（固形物）と液分とに分離する処理を行う場合には、高速回転しているバスケット内に供給した原液を遠心力により液分とケーキとに分離して、バスケットの内周に配置されたフィルタの内側に所定の厚みのケーキ層を形成した後、該ケーキ層の内側で液層を形成している液分を、ケーキ層内と、フィルタと、バスケットの周壁部に設けられた透過孔とを通してバスケット外に排出する。従って、遠心ろ過機を用いて原液の固液分離処理を行うためには、固液分離処理により形成されるケーキが、液分を通過させ得る性状を有している必要がある。
【０００５】
固液分離処理により形成されるケーキが緻密であって、液分を容易に通過させ得る性状を有していない場合には、遠心分離機として遠心沈降機を用いる必要がある。遠心沈降機を用いて原液をケーキと液分とに分離する処理を行う場合には、原液をケーキ分と液分とに分離した後、バスケット内に挿入したスキミングパイプの先端を液層中に進入させて、該スキミングパイプを通して液分をバスケット外に排出する。
【０００６】
この場合、スキミングパイプは、その先端をバスケットの回転方向の後方側（バスケットの回転に逆らう方向）に向けて、バスケットの径方向に対して傾斜させた状態で液中に進入させるため、スキミングパイプの先端が高速回転しているケーキ層に接触すると、スキミングパイプの先端がケーキ層に食い込んで破損してしまう。そのため、スキミングパイプにより液分を排出する際には、スキミングパイプの先端をケーキ層に接触させないように、細心の注意を払う必要がある。一般には、安全を見て、スキミングパイプをバスケットの周壁部側に最終進入位置まで進入させた際に、スキミングパイプの先端と、ケーキ層との間に５mm程度の隙間が形成されるように、スキミングパイプの最終進入位置を設定していた。なお遠心沈降機は、例えば特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９３８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、遠心沈降機の構成をとる遠心分離機においては、スキミングパイプの先端と、バスケットの内周に形成されたケーキ層との間に５mm程度の隙間を形成しておく必要があり、ケーキ層の内側に形成された厚さ５mm程度の液層はスキミングパイプにより排出することができなかったため、残留する液分の量が多くなるという問題があった。特に、原液中に含まれるケーキ分の量が少なく、固液分離処理により形成されるケーキ層の厚みが薄い場合には、形成されるケーキの量に対して残留する液分の量が著しく多くなるため好ましくない。例えば、固液分離処理により得られるケーキ層の厚みが２mmの場合であっても、ケーキ層の内側に厚さ５mmもの液層が残留してしまうことになる。
【０００９】
本発明の目的は、固液分離処理によりバスケット内に形成された液層をスキミングパイプを通してバスケット外に排出する構成をとる場合に、バスケット内に残留する液分の量を従来よりも低減させる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】
【００１０】
本発明は、透過孔を有しない円筒状の周壁部を備えて軸線方向の少なくとも一端に開口部が設けられたバスケットと、このバスケットを回転駆動する回転駆動装置と、バスケット内に原液を供給する給液装置と、バスケット内に形成された液層中に先端が挿入されるスキミングパイプを有して該スキミングパイプの先端に設けられた吸込み口から吸い込んだ液分をバスケット外に排出するスキミング装置とを備えて、回転駆動されてい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分と液分とに分離する固液分離処理と、固液分離処理により分離された液分をスキミングパイプを通してバスケット外に排出するスキミング動作とを行い得るように構成されている遠心分離機を対象とする。
【００１１】
本発明においては、バスケットの軸線方向に一定の幅寸法を有して、バスケットの周壁部の周方向の全体に亘って延びる周設溝が、固液分離処理により分離されたケーキが付着してケーキ層を形成するバスケットの周壁部の内周に形成される。上記周設溝の深さ寸法は、固液分離処理終了時にバスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層の厚み寸法よりも大きく設定される。またスキミングパイプは、その先端が、バスケット内の前記周設溝により囲まれた空間内で、バスケット内に形成される液層の最大液面レベルに相当する位置よりも更にバスケットの内径側の位置に設定された退避位置と、前記退避位置よりもバスケットの外径寄りの位置で、前記周設溝内にスキミングパイプの先端の吸い込み口が開口した状態になる位置に設定された進入限界位置との間を変位し得るように設けられる。
【００１２】
上記のように構成しておくと、固液分離処理終了時にバスケット内に形成されるケーキ層の内周面よりも更に外径側の位置にある周設溝内にスキミングパイプの先端が開口した状態になる位置に進入限界位置を設定して、ケーキ層の内側に形成された液層を構成している液分と、ケーキ層内に含まれている液分とをスキミングパイプを通して外部に排出することができるため、バスケット内に残留する液分を従来よりも大幅に少なくすることができる。
【００１３】
本発明の他の態様では、スキミングパイプの先端が、バスケット内の前記周設溝により囲まれた空間内で、バスケット内に形成される液層の最大液面レベルに相当する位置よりも更にバスケットの内径側の位置に設定された退避位置と、この退避位置よりもバスケットの外径寄りの位置で、前記周設溝の存在に起因してケーキ層の内周に形成される溝内にスキミングパイプの先端の吸い込み口が開口した状態になる位置に設定された進入限界位置との間を変位し得るように、スキミングパイプが設けられる。
【００１４】
上記のように構成しておくと、固液分離処理終了時にバスケット内に形成されるケーキ層の内周面よりも更に外径側の位置にスキミングパイプの先端の進入限界位置を設定して、ケーキ層の内側に形成された液層を構成している液分を、バスケットに設けられた周設溝の存在に起因してケーキ層に形成された溝内に流入させて、該溝内に流入した液分をスキミングパイプを通して外部に排出することができるため、ケーキ層の内側に形成された液層を構成する液分の殆どすべてをバスケット外に排出して、バスケット内に残留する液分を従来よりも少なくすることができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様で用いるスキミングパイプは、バスケットの中心軸線と平行に延びる中心軸線を有する直管状の第１の管状部と、第１の管状部の一端からバスケットの周壁部側に折れ曲がって延びるように設けられた第２の管状部とを有して、第２の管状部の第１の管状部と反対側の端部がスキミングパイプの先端となるように構成される。この場合、スキミングパイプは、第２の管状部がバスケット内で第１の管状部の中心軸線を中心にして旋回することにより、先端が退避位置と進入限界位置とに変位するように設けられてもよく、少なくとも第２の管状部がバスケット内に位置した状態で第１の管状部と第２の管状部とがバスケットの径方向に変位することにより、スキミングパイプの先端が退避位置と進入限界位置とに変位するように設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、周設溝の深さ寸法を、固液分離処理終了時にバスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層の厚み寸法よりも大きく設定して、周設溝内にスキミングパイプの先端の吸い込み口が開口した状態になる位置にスキミングパイプの先端の進入限界位置を設定し得るようにしたので、ケーキ層の内側に形成される液層の殆どすべてをスキミングパイプを通してバスケット外に排出することができるだけでなく、ケーキ層内に含まれている液分をもスキミングパイプを通して外部に排出して、バスケット内に残留する液分を更に少なくすることができる。
【００１７】
請求項２に記載された発明によった場合にも、ケーキ層の内側に形成される液層の殆どすべてをスキミングパイプを通してバスケット外に排出することができるので、バスケット内に残留する液分の量を従来よりも少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示した縦断面図である。
【図２】図１の要部の上面図である。
【図３】図１の実施形態において、バスケット内の液分を排出する際の動作を説明するための要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下図面を参照して、本発明に係る遠心分離機の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の全体的な構成を示したもので、同図において１はケーシング、２はケーシング１内に収容されたバスケット、３はバスケット２を回転駆動する回転駆動装置、４はバスケット２内に原液を供給する給液装置、５は固液分離処理によりバスケット内に形成された液層をバスケット外に排出するスキミング装置、６はバスケット２内に形成されたケーキを回収するケーキ回収装置である。
【００２０】
ケーシング１は、上端が開口した円筒状のケーシング本体１０１と、ケーシング本体１０１の上端の開口部を閉じるカバー板１０２とからなっている。ケーシング本体１０１は、防振装置を備えた複数の支持装置３により支持ベース４上に支持されている。カバー板１０２は、ヒンジ１０３を介してケーシング本体１０１に結合されるとともに、図示しない締結具により、ケーシング本体１０１に固定されており、カバー板１０２をケーシング本体に締結している締結具を外して、カバー板１０２をヒンジ１０３を中心にして上方に回動させることにより、ケーシング本体１０１の上端の開口部を開くことができるようになっている。図示してないが、ケーシングのカバー板１０２には、後記するバスケット内を観察することを可能にするための覗き窓が設けられている。
【００２１】
ケーシング本体１０１の底壁部１０１ａの中央部には、ケーシング本体１０１と中心軸線を共有する円筒部１０１ｂが設けられている。円筒部１０１ｂの内側には、放射状に設けられた複数のリブ１０１ｃにより円筒部１０１ｂに連結された軸受け支持筒体１０１ｄが、円筒部１０１ｂと中心軸線を共有した状態で設けられ、軸受け支持筒体１０１ｄの内側に、バスケット２の回転軸を支持する軸受け１０が支持されている。
【００２２】
バスケット２は、透過孔を有しない円筒状の周壁部２０１と、該周壁部２０１の軸線方向の一端の内周部に外周部が接合されて、周壁部の軸線方向の一端を閉じる底壁部２０２と、周壁部２０１の軸線方向の他端の内周部に外周部が接合された環状の端部壁２０３とにより構成されていて、端部壁２０３の内周部がバスケットの開口部２０４となっている。底壁部２０２の中央寄りの部分には、固液分離処理によりバスケット内に形成されたケーキを集めるために用いる環状の凹部２０５が形成されている。
【００２３】
バスケット２の底壁部２０２の中央部にはボス部２０６が固定され、ボス部２０６内に、バスケットの回転軸２０７が嵌合されている。回転軸２０７は、キーによりボス部２０６に対して回り止めが図られた状態で、ボス部２０６に固定されている。バスケット２は、底壁部２０２を下方に向けた状態でケーシング１内に配置されて、その回転軸２０７が軸受け１０により回転自在に支持されている。
【００２４】
回転軸２０７の下端は、軸受け１０よりも下方に導出され、軸受け１０から下方に導出された回転軸２０７の下端にプーリ３０１が固定されている。バスケットを回転駆動するために、電動機又は油圧モータからなる回転駆動源（図示せず。）が設けられ、この回転駆動源の回転軸に取り付けられたプーリと、プーリ３０１とにベルト３０２が巻き掛けされている。この例では、プーリ３０１と、図示しない回転駆動源と、ベルト３０２とにより、バスケット２を回転駆動する回転駆動装置３が構成されている。
【００２５】
図３にも示されているように、固液分離処理時にケーキ層が形成されるバスケット２の周壁部２０１の内周には、バスケット２の軸線に沿う方向に一定の幅寸法Ｗを有して、バスケットの周方向の全体に亘って延びる周設溝２１０が、周壁部２０１の内周面に開口した状態で設けられている。周設溝２１０は、バスケットの周壁部の軸線方向に沿った任意の位置に設けることができるが、本実施形態では、周設溝２１０が、バスケット２の開口部２０４寄りの位置に設けられている。
【００２６】
バスケットの周壁部の内周に周設溝２１０を設けておくと、固液分離工程でバスケットの周壁部の内周にケーキ層を形成した際に、該ケーキ層の内周の周設溝２１０に対向する部分に、周設溝２１０の存在に起因した溝Ｃａが形成される。この溝を明確に形成するため、周設溝２１０は、その幅方向の両端の内面がバスケットの軸線方向に対して直角な面をなすように設けることが好ましい。そのため本実施形態では、バスケットの周壁部２０１の内周を切削することにより周設溝２１０が形成されており、周壁部２０１の、周設溝２１０を形成することにより薄くなった部分を補強するために、管状の補強板２１１(図３参照）が、周壁部２０１の周設溝が設けられた部分の外周側に溶接されている。
【００２７】
バスケット２内に原液を供給する給液装置４は、ケーシング１のカバー板１０２を貫通してバスケット２の開口部２０４からバスケット２内に挿入された給液パイプ４０１と、給液パイプ４０１に原液を供給する手段とにより構成される。給液パイプ４０１に原液を供給する手段は例えば、原液を収容したタンクと、該タンク内の原液を給液パイプ４０１に向けて送給するポンプとにより構成される。
【００２８】
高速回転しているバスケット２内に給液装置４から原液を供給すると、バスケット２の周壁部２０１の内側に、図３に示すように、所定の厚みｔを有するケーキ層Ｃが形成され、ケーキ層Ｃの内側に液層Ｌが形成される。バスケットの周壁部２１０の内周に周設溝２１０が形成されているため、該周設溝２１０の存在に起因して、ケーキ層Ｃの内周に、周方向に連続して延びる溝Ｃａが形成される。
【００２９】
図２にも示されているように、スキミング装置５は、スキミングパイプ５Ａと、スキミングパイプ５Ａをケーシング１のカバー板１０２に支持するスキミングパイプ支持具５Ｂと、スキミングパイプ５Ａを駆動するスキミングパイプ駆動機構５Ｃとにより構成されている。
【００３０】
スキミングパイプ５Ａは、カバー板１０２がケーシング本体１０１の上端の開口部を閉じた状態にあるときにバスケット２の中心軸線と平行に延びるように設けられた直管状の第１の管状部５０１と、カバー板１０２がケーシング本体１０１の上端の開口部を閉じた状態にあるときに第１の管状部５０１の一端（図示の例では下端）からバスケット２の周壁部２０１側に折れ曲がって延びるように設けられたほぼＶ字形（図２参照）の第２の管状部５０２とを有していて、第１の管状部５０１が、スキミングパイプ支持具５Ｂを介してカバー板１０２に回転自在に支持されている。スキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２の、第１の管状部５０１と反対側の端部がスキミングパイプの先端５ａとなっていて、該先端５ａに吸い込み口が設けられている。
【００３１】
スキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２の第１の管状部側の端部は、第１の管状部５０１の一端の内部に開口するように設けられ、スキミングパイプ５Ａの内部には、その先端５ａの吸い込み口から第２の管状部５０２内と第１の環状部５０１内とを通して第１の管状部５０１の他端（図示の例では上端）に至る連続した流体通路が形成されている。バスケット内の液分を排出する際には、スキミングパイプの第１の管状部５０１の上端に図示しない排液パイプが接続され、スキミングパイプ５Ａを通して排出された液分が該排液パイプを通して排液を収容するタンクに導かれる。
【００３２】
図示のスキミングパイプ支持具５Ｂは、カバー板１０２を貫通した状態で配置された筒状部５１０と、該筒状部５１０の外周から突出するように設けられてカバー板１０２の上面に載せられたフランジ部５１１とを一体に有して、フランジ部５１１がボルト５１２及びナット５１３によってカバー板１０２に締結されることにより、カバー板１０２に固定されている。
【００３３】
スキミングパイプ５Ａの第１の管状部５０１は、スキミングパイプ支持具５Ｂの筒状部５１０を貫通した状態で配置されて、軸受け５１４を介して筒状部５１０に対して回転自在に支持されている。スキミングパイプの第１の管状部５０１は、図示のようにカバー板１０２がケーシング本体の上端開口部を閉じた状態にあるときに、その一端（図示の例では下端）がバスケット２の開口部２０４を通してバスケット内に挿入された状態で配置される。
【００３４】
スキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２は、カバー板１０２がケーシング本体の上端開口部を閉じた状態にあるときに、バスケット２内の上部（開口部２０４寄りの部分）に配置されて、第１の管状部５０１の中心軸線を中心に旋回させられる。
【００３５】
本実施形態においては、スキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２の旋回に伴って、スキミングパイプの先端５ａが、バスケット２内の周設溝２１０により囲まれた空間内で、固液分離処理によりバスケット２内に形成される液層の最大液面レベルに相当する位置よりも更にバスケットの内径側の位置に設定された退避位置Ｂ（図２参照）と、この退避位置よりもバスケットの外径寄りの位置で、かつ固液分離処理時にバスケット内に形成されるケーキ層と干渉することがない位置に設定された進入限界位置との間を変位させられる。
【００３６】
スキミングパイプの第２の管状部５０２を旋回させるためにスキミングパイプ駆動機構５Ｃが設けられている。スキミングパイプ駆動機構５Ｃは、スキミングパイプ５Ａの近傍に配置された支持部材５２１と、スキミングパイプ５Ａの第１の管状部の中心軸線に対して直角な方向に延びるように設けられて、軸線回りの回転が阻止された状態で支持部材５２１にスライド自在に支持されたスライド軸５２２と、スライド軸５２２をスライドさせる螺進機構５２３と、後端部がスキミングパイプ５Ａの第１の管状部５Ａの上端寄りの部分に固定され、先端部がスライド軸５２２の先端部にピン５２４を介して連結されたレバー５２５とを備えている。
【００３７】
スライド軸５２２を支持する支持部材５２１は、基板部５２１ａと、該基板部に下端が一体化された起立壁５２１ｂと、起立壁５２１ｂの上端に一体に設けられた円筒部５２１ｃとを有して、基板部５２１ａがボルト５３０及びナット５３１によりカバー板１０２の上面に固定されている。
【００３８】
スライド軸５２２は、支持部材５２１の円筒部５２１ｃを貫通した状態で配置されて、軸受けメタル５３２を介して円筒部５２１ｃに対してスライド自在に支持されている。スライド軸５２２の外周には、スライド軸５２２の先端寄りの部分を避けて雄ネジ部５２２ａが設けられ、円筒部５２１ｃに回転自在に支持された回転体５３５の内周に設けられた雌ネジ部がスライド軸５２２の外周の雄ネジ部５２２ａに螺合されている。回転体５３５には操作ハンドル５３６が取り付けられ、該操作ハンドル５３６を操作することにより回転体５３５を回転操作することができるようになっている。
【００３９】
スライド軸５２２は、その軸線回りの回転が阻止されているため、回転体５３５を回転させてその内周の雌ネジ部をスライド軸５２２の外周の雄ネジ部５２２ａに対して相対的に回転させると、スライド軸５２２がその軸線方向にスライドさせられる。本実施形態では、スライド軸５２２の外周に設けられた雄ネジ部５２２ａと、回転体５３５と、回転体５３５の内周に設けられてスライド軸５２２の外周の雄ネジ部に螺合された雌ネジ部と、回転体５３５に取り付けられた操作ハンドル５３６とにより、スライド軸５２２をスライドさせる螺進機構５２３が構成されている。
【００４０】
スライド軸５２２の先端部は、スキミングパイプ５Ａの第１の管状部５０１にレバー５２５を介して連結され、スライド軸５２２のスライド変位に伴ってスキミングパイプ５Ａの第１の管状部５０１が回転させられる。これにより、スキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２がバスケット内で旋回させられる。
【００４１】
図示の例では、スライド軸５２２をスキミングパイプ５Ａの第１の管状部５０１に近づく方向に変位させたときに該第１の管状部５０１が上方から見て時計方向に回動してスキミングパイプの先端５ａが退避位置側に変位し、スライド軸５２２をスキミングパイプ５Ａの第１の管状部５０１から離れる方向に変位させたときに該第１の管状部５０１が上方から見て反時計方向に回動してスキミングパイプの先端５ａが進入限界位置側に変位する。
【００４２】
スキミングパイプ５Ａは、その第２の管状部５０２の先端寄りの部分５０２ｂが、バスケット２の径方向に対して、バスケットの回転方向（図２に矢印Ａで示した方向）の後方側に傾斜した方向に延びるように設けられていて、第２の管状部５０２の旋回により、その先端（吸い込み口が設けられたスキミングパイプの先端）５ａが、固液分離処理時にバスケット内に形成される液面よりも更に内径側の位置に設定された退避位置（図２に鎖線で示された位置）と、バスケットの周壁部２０１寄りで、周設溝２０４に対向する位置に設定された進入限界位置（図１及び図２に実線で示された位置）との間を変位させられる。
【００４３】
本実施形態では、周設溝２１０の深さ寸法ｄが、固液分離処理終了時にバスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層Ｃの厚み寸法ｔよりも大きく設定されていて、バスケットの周壁部に設けられた周設溝２１０内にスキミングパイプ５Ａの先端５ａの吸い込み口が開口した状態になる位置にスキミングパイプの先端５ａの進入限界位置を設定し得るように、スキミングパイプ駆動機構５Ｃが構成されている。そして、周設溝２１０内にスキミングパイプ５Ａの先端５ａの吸い込み口が開口した状態になる位置に設定された進入限界位置にスキミングパイプの先端５ａが達したときに、その先端５ａの吸込み口が、バスケットの周設溝２１０に対向する位置でバスケットの回転に逆らう方向にほぼ指向するように、スキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２の形状が設定されている。また、スキミングパイプの先端５ａを進入限界位置に位置させた状態を、スキミングパイプの先端をケーキ層や周設溝の内面に接触させることなく維持し得るように、周設溝２１０の深さｄと幅寸法Ｗとが設定されている。
【００４４】
スキミングパイプ駆動機構５Ｃのスライド軸５２２には、回転体５２３の端部に当接することによりスライド軸５２２のスライド範囲を規制するストッパ５４０がスライド自在に嵌合されている。ストッパ５４０は、該ストッパを貫通したネジ孔に螺合された固定ネジ５４１をスライド軸５２２に対して締め付けることによりスライド軸５２２に固定されるようになっていて、スライド軸５２２の軸線方向に沿ったストッパ５４０の位置を調整することにより、スライド軸５２２のスライド範囲を調整することができるようになっており、スライド軸５２２のスライド範囲を調整することによりスキミングパイプの第２の管状部５０２の退避位置を適宜に調整することができるようになっている。
【００４５】
スキミングパイプ５Ａの第１の管状部５０１には、矢印形の指針５４５が取り付けられている。スキミングパイプ支持具の筒状部５１０の上部には、指針５４５の先端位置を示す目盛り５４６が設けられ、指針５４５の先端が指している目盛り５４６からスキミングパイプ５Ａの先端５ａの位置を知ることができるようになっている。目盛り５４６は、スキミングパイプの先端５ａとバスケットの内周面との間の距離が分かるように目盛っておくことが好ましい。
【００４６】
本実施形態では、バスケットを高速回転させて固液分離処理を行っている間にスキミングパイプ５Ａの先端を退避位置に固定しておくため、スライド軸５２２の先端部に固定されたスペーサ５５０にロックレバー５５１の一端が固定され、スキミングパイプ５Ａの先端が退避位置にあるときに、ロックレバー５５１の他端を蝶ネジ５５２により支持部材５２１に締結することができるようになっている。ロックレバー５５１の他端を蝶ネジ５５２により支持部材５２１に締結した状態では、スライド軸５２２の変位が阻止されるため、振動等によりスライド軸５２２が変位してスキミングパイプ５Ａの先端５ａが退避位置からバスケットの内径側に変位させられるのが防止される。
【００４７】
スキミングパイプによりバスケット内の液分を排出するように構成された従来の遠心分離機においては、スキミングパイプの先端を進入限界位置まで変位させたときに、スキミングパイプの先端とバスケット内に形成されているケーキ層との間に、スキミングパイプの先端がケーキ層に接触するのを防ぐためのクリアランスを確保しておく必要があった。そのため、スキミングパイプによりバスケット内から液分を排出する工程(スキミング工程）が終了した時点で、ケーキ層の内側に上記クリアランスに相当する厚み(例えば５mm）の液層が残留するのを避けられなかった。スキミング工程が終了した時点でバスケット内に残留する液分の量を従来の遠心分離機よりも少なくするためには、スキミング工程において、少なくとも、バスケット内に形成されているケーキ層よりも内側に液層が残らないようにすることが好ましい。
【００４８】
そこで本実施形態においては、バスケットの軸線方向に一定の幅寸法を有して、バスケットの周壁部の周方向の全体に亘って延びる周設溝２１０を、進入限界位置にあるスキミングパイプの先端５ａに対向する位置に位置させてバスケットの周壁部２０１の内周に設けておいて、周設溝２１０内にスキミングパイプの先端の吸込み口が開口した状態になる位置にスキミングパイプの先端の進入限界位置を設定する。また、周設溝２１０の深さ寸法ｄを、固液分離処理終了時にバスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層の厚み寸法ｔよりも大きく設定して、スキミングパイプの先端５ａを進入限界位置に位置させた状態を、スキミングパイプの先端５ａをケーキ層Ｃ及び周設溝の内面に接触させることなく維持することができるように、即ち、スキミングパイプの先端の進入限界位置を上記の位置に設定した状態で、スキミングパイプの先端をケーキ層及び周設溝の内面に接触させることなく、スキミング工程を行うことができるように、周設溝２１０の深さｄと幅寸法Ｗとを設定しておく。
【００４９】
例えば、図３に示すように、周設溝２１０内にも、バスケットの内周に形成されるケーキ層Ｃの厚みｔに等しい厚みを有するケーキ層が形成されるものとした場合、周設溝２１０の深さｄ（＞ｔ）とケーキ層の厚みｔとの差ｄ−ｔが、スキミングパイプの先端５ａを周設溝内のケーキ層に接触させないようにするためにスキミングパイプの先端５ａと周設溝２１０内のケーキ層との間に確保しておく必要があるクリアランス(バスケットの径方向に測った隙間寸法）α以上になるように（ｄ−ｔ≧αの関係が成立するように）、周設溝２１０の深さｄを設定しておく。またスキミングパイプの先端と周設溝２１０の幅方向の両端との間に、必要なクリアランスα以上の隙間が確保されるように、周設溝２１０の幅寸法Ｗを設定しておく。
【００５０】
上記のように構成しておくと、スキミング工程において、ケーキ層の内側に形成されている液層を構成している液分の殆どすべてをスキミングパイプを通して外部に排出することができるだけでなく、ケーキ層内に含まれている液分をもスキミングパイプを通して排出することができるため、スキミング工程終了時にバスケット内に残留する液分の量を従来の遠心分離機よりも大幅に少なくすることができる。
【００５１】
スキミング工程終了時に周設溝内に残留する液分をできるだけ少なくするため、バスケット２の周壁部２０１に設ける周設溝２１０の深さｄ及び幅寸法Ｗは、進入限界位置にあるスキミングパイプの先端５ａを、ケーキ層及び周設溝の内面に接触させることなく、周設溝内に開口させた状態を維持するために必要最小限の大きさに設定するのが好ましい。
【００５２】
周設溝２１０の幅寸法の必要最小限の大きさは、バスケット２が高速回転する過程で最大振幅で振動した場合でも、スキミングパイプの先端５ａをケーキ層に接触させることなく、ケーキ層の内周に形成された溝内に開口させた状態を維持し得るような大きさに設定する。
【００５３】
上記の説明では、スキミングパイプの先端５ａが周設溝２１０内に開口した状態になる位置を、スキミングパイプの先端の進入限界位置としたが、周設溝２１０の存在に起因してケーキ層Ｃに形成される溝Ｃａ内にスキミングパイプの先端の吸込み口の少なくとも一部が開口した状態になる位置にスキミングパイプの先端の進入限界位置を設定するようにしてもよい。この場合も、周設溝２１０の深さ寸法ｄは、固液分離処理終了時にバスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層の厚み寸法ｔよりも大きく設定しておくことが好ましい。
【００５４】
このように構成した場合も、ケーキ層Ｃの内側に形成されている液層を構成している液分の殆どすべてをスキミングパイプを通して排出することができるため、バスケット内に残留する液分を従来よりも少なくすることができる。
【００５５】
ケーキ回収装置６は、ケーシング１のカバー板１０２を貫通してバスケット２の底壁部に設けられた凹部２０５内に挿入された吸引管６０１と、吸引管６０１内を負圧にして凹部２０５内の固形物又は液体を吸引排出するポンプとにより構成されている。
【００５６】
本実施形態の遠心分離機を用いて原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う際には、スキミングパイプ５Ａの先端５ａを退避位置に位置させ、回転駆動装置３によりバスケットを高速回転させた状態で、給液装置４によりバスケット２内に原液を供給する。バスケット２内における原液の液面レベルが、バスケットの端部壁２０３の内周よりも径方向の外側に設定されたレベルに達したときにバスケット内への原液の供給を停止し、予め実験的に決定した設定時間(固液分離処理を完了するために必要な時間）の間バスケットを高速回転した状態に保って固液分離工程を行う。この間に遠心沈降作用により原液中のケーキ分と液分とが分離されて、ケーキ分がバスケット２の周壁部２０１の内周に付着して周壁部２０１の内側にケーキ層Ｃが形成され、ケーキ層Ｃの内側に液層Ｌが形成される。
【００５７】
固液分離処理工程が終了した後、蝶ネジ５５２を外してスライド軸５２２の拘束を解き、ハンドル５３６を操作して先端が退避位置にあったスキミングパイプ５Ａの第２の管状部５０２をバスケットの周壁部側に旋回させて、スキミングパイプの先端５ａを液層Ｌ中に進入させる。スキミングパイプの先端はバスケットの回転方向の後方側に（バスケット内の液層の回転方向に逆らう方向に）向いているため、スキミングパイプの先端５ａを液層Ｌ中に進入させると、バスケット内の液層Ｌを構成している液分がスキミングパイプ５Ａ内に進入して該スキミングパイプを通して外部に排出される。スキミングパイプの先端５ａを進入限界位置まで変位させた状態で一定時間の間バスケットを回転させた状態を維持することにより、バスケット内の液分をスキミングパイプを通して外部に排出するスキミング工程を行う。スキミングパイプの先端が進入限界位置に達したことの確認は、スキミングパイプの第１の管状部の上部に取り付けられた指針５４５の指示により行うか、又はケーシングのカバー板１０２に設けられた覗き窓（図示せず。）からバスケット内のスキミングパイプの先端５ａの位置を目視することにより行う。
【００５８】
スキミング工程を終了した後、バスケット内にケーキを溶解させる液体を供給してバスケットの内周に残留したケーキをその液体に溶解させ、ケーキが溶解した液体をバスケットの底部の凹部２０５内に溜める。凹部２０５内に溜まった液体を吸引管６０１を通して吸引して回収する。
【００５９】
上記の例では、スキミング工程終了後にバスケット内に残ったケーキを液体に溶解させて回収するとしたが、バスケットの内周に形成されたケーキ層を掻き落として凹部２０５内に集め、凹部２０５内に集められたケーキを吸引管６０１を通して吸引して外部に排出するようにすることもできる。この場合は、バスケット２内に形成されたケーキ層を掻き落す掻取刃を備えた周知のケーキ掻取装置をバスケット内に設けておく。
【００６０】
上記の例では、スキミングパイプ５Ａをハンドル５３６により操作するとしたが、スキミングパイプ５Ａを、モータを駆動源とした電動操作機構により操作するように構成することもできる。この電動操作機構は、例えば、電動機の回転を減速機を介して回転体５３５に伝達する機構により構成することができる。スキミングパイプを電動操作するように構成する場合には、スキミング工程におけるスキミングパイプの操作を自動化することができる。スキミングパイプの操作を自動化するには、例えば、スキミングパイプの先端を進入限界位置に向けて変位させていく過程で、スキミングパイプの先端５ａよりも僅かに先行して変位して、ケーキ層に接触した時に検出信号を発生する検出子をスキミングパイプの第２の管状部５０２に取り付けておいて、該検出子が検出信号を発生したときにスキミングパイプを停止させるようにする。
【００６１】
上記の実施形態では、バスケットの周壁部の内周を切削することにより周設溝を形成するとしたが、固液分離処理時にバスケットの周壁部の内周に形成されるケーキ層の厚さｔが厚く、周設溝の深さｄを周壁部２０１の厚さよりも深くする必要がある場合には、例えば、内側に周設溝を有する環状部材をバスケットの周壁部の外周に溶接して、該環状部材の内側の周設溝をバスケットの内周に開口させるようにすればよい。
【００６２】
上記の実施形態では、バスケットの底部に凹部２０５を設けて、この凹部内にケーキ又はケーキを溶解させた液体を集め、凹部２０５内に集められた液体又はケーキを吸引管６０１を通して回収するとしたが、凹部を有しない底壁部を有するバスケットを用いて、スキミング工程を終了した後、バスケットの周壁部の内周に付着しているケーキ層を手作業により掻き落して回収する回収方法をとる場合にも本発明を適用することができる。
【００６３】
またバスケット２の底部にケーキ排出孔を設けて、固液分離処理により形成されたケーキを、該ケーキ排出孔を通して回収する構成をとる遠心分離機において、スキミング装置が設けられる場合にも本発明を適用することができる。
【００６４】
上記の実施形態では、バスケットの回転中心軸線を鉛直方向に向けて配置する竪型の遠心分離機に本発明を適用したが、本発明は、バスケットの回転中心軸線を水平方向又は水平方向に対して傾斜した方向に向けて配置する横型の遠心分離機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  ケーシング
１０２  ケーシングのカバー板
２  バスケット
２０１  周壁部
２０２  底壁部
２０３  端部壁
２０４  開口部
３  回転駆動装置
４  給液装置
５  スキミング装置
５Ａ  スキミングパイプ
５Ｂ  スキミングパイプ支持具
５Ｃ  スキミングパイプ駆動機構
５０１  スキミングパイプの第１の管状部
５０２  スキミングパイプの第２の管状部
５ａ  スキミングパイプの先端
５２１  支持部材
５２２  支持部材に支持されたスライド軸
５２２ａ  雄ネジ部
５２３  スライド軸を変位させる螺進機構
５２５  レバー
５３５  回転体
５３６  操作ハンドル
６  ケーキ回収装置
【図１】
2015226861.tif 000003
【図２】
2015226861.tif 000004
【図３】
2015226861.tif 000005