(57)【要約】【課題】構造を複雑にすることなくバスケット内の結晶の回収率を向上させることができる横型の遠心ろ過装置を提供する。【解決手段】バスケット１０内に結晶吸引管２１を挿入し、この結晶吸引管の最終吸引位置をバスケット内の下部の端部壁１０ｃ及び底壁部１０ｂから離れた位置に設定する。結晶吸引管２１の先端部と端部壁１０ｃとの間及び結晶吸引管の先端部と底壁部１０ｂとの間にそれぞれ第１の掻取刃２２Ａ，２２Ｂ及び第２の掻取刃２３を配置する。結晶吸引管２１の旋回部２１ｂを旋回させて、その先端を最終吸引位置に向けて変位させる過程で掻取刃２２Ａ，２２Ｂ及び２３により結晶を掻き取る。掻き取った結晶を各掻取刃の板面に沿って、結晶吸引管２１の先端の吸引口側に案内するように各掻取刃の板面の向きを設定しておく。【選択図】    図５
2004188322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な蓋部材を備えたケーシングと、多数の透過孔が形成された円筒状の周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる底壁部と該周壁部の軸線方向の他端の内周から径方向の内側に突出した環状の端部壁とを有して中心軸線をほぼ水平方向に向けた状態で前記ケーシング内に回転自在に支持されたバスケットと、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、前記バスケットの周壁部の内周に形成された結晶を掻き取る結晶掻取装置と、前記結晶掻取装置により掻き取られたバスケット内の結晶を先端に設けられた吸引口から吸引して回収する結晶吸引管とを備えた遠心ろ過装置であって、
前記結晶吸引管は、前記吸引口を前記バスケットの内径側に設定された退避位置と、前記バスケット内の下部の前記フィルタに近接した位置でかつ前記端部壁及び底壁部からは離れた位置に設定された最終吸引位置とに変位させ得るように設けられ、
前記結晶掻取装置は、前記バスケットの端部壁と前記結晶吸引管の先端との間に配置されて前記結晶吸引管と連動して前記バスケット内で旋回させられる板状の第１の掻取刃と、前記結晶吸引管の先端と前記バスケットの底壁部との間に配置されて前記結晶吸引管と連動して前記バスケット内で旋回させられる板状の第２の掻取刃とを備え、
前記第１の掻取刃及び第２の掻取刃は、前記結晶吸引管の前記吸引口が前記退避位置に達したとき及び前記最終吸引位置に達したときにそれぞれ前記バスケットの内径側に設定された初期位置及び前記バスケット内の下部の該バスケットのの周壁部に近接した位置に設定された最終掻取位置に達するように設けられ、
前記バスケットを一方向に回転させながら、前記第１及び第２の掻取刃を前記初期位置から最終掻取位置に向けて変位させて前記バスケット内の結晶中に進入させた際に、各掻取刃により掻き取られた結晶が各掻取刃の板面に沿って前記結晶吸引管の吸引口側に案内されるように各掻取刃の板面の向きが設定されていること、
を特徴とする遠心ろ過装置。
【請求項２】
開閉可能な蓋部材を備えたケーシングと、多数の透過孔が形成された円筒状の周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる底壁部と該周壁部の軸線方向の他端の内周から径方向の内側に突出した環状の端部壁とを有して中心軸線をほぼ水平方向に向けた状態で前記ケーシング内に回転自在に支持されたバスケットと、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、前記バスケットの周壁部の内周に形成された結晶を掻き取る結晶掻取装置と、前記結晶掻取装置により掻き取られたバスケット内の結晶を吸引して回収する結晶吸引管とを備えた遠心ろ過装置であって、
前記結晶吸引管は、軸線を前記バスケットの中心軸線から外れた位置で前記バスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態で前記ケーシングに回転自在に支持されて前記バスケットの端部壁の内側の開口部を通して前記バスケット内に挿入された直管部と該直管部の先端から湾曲して前記バスケットの周壁部側に向かうように伸びる旋回部とを一体に有していて、前記旋回部を前記バスケットの周壁部の下部側に旋回させた際に該旋回部の先端に設けられた吸引口が、前記バスケット内の下部の前記フィルタに近接した位置でかつ前記端部壁及び底壁部から離れた位置に設定された最終吸引位置に到達し得るように前記旋回部の寸法と形状とが設定され、
前記結晶掻取装置は、前記バスケットの端部壁と前記結晶吸引管の旋回部の先端部との間に位置させた状態で前記結晶吸引管に支持されて前記結晶吸引管の直管部の回転に伴って前記バスケット内で旋回させられる板状の第１の掻取刃と、前記結晶吸引管の旋回部の先端部と前記バスケットの底壁部との間に位置させた状態で前記結晶吸引管に支持されて前記結晶吸引管の直管部の回転に伴って前記バスケット内で旋回させられる板状の第２の掻取刃とを備え、
前記第１及び第２の掻取刃は、前記結晶吸引管の先端の吸引口が前記最終吸引位置に達したときに前記フィルタの下部内周に近接して該フィルタの内周に沿った状態になるエッジ部をそれぞれの先端に有していて、前記バスケットを一方向に回転させながら該バスケットの内周に形成された結晶中に前記第１及び第２の掻取刃を進入させた際に各掻取刃により掻き取られた結晶が各掻取刃の板面に沿って前記最終吸引位置側に案内されるように各掻取刃の板面が前記バスケットの中心軸線を含み前記結晶吸引管の吸引口の開口部の中心を通る平面に対して傾斜させられていること、
を特徴とする遠心ろ過装置。
【請求項３】
前記結晶吸引管よりも前記バスケットの回転方向の後方側で前記結晶吸引管の旋回部の先端部に相対するように配置された刃部を有する補助掻取刃が設けられて、該補助掻取刃が前記結晶吸引管の旋回部に支持され、
前記補助掻取刃の刃部により掻き取られた結晶が該補助掻取刃の刃部を乗り越えて前記結晶吸引管の吸引口側に移動するのを許容するように、前記補助掻取刃の刃部が設けられていること、
を特徴とする請求項２に記載の遠心ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリを液分と結晶とに分離する遠心ろ過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
化学プラント等においては、製品を製造する過程でスラリ（結晶を含む原液）から液分を分離して結晶を得る固液分離工程（固体と液体とを分離する工程）を行うことがしばしばある。また固液分離工程に続いて、結晶を洗浄液により洗浄する洗浄工程と、洗浄された結晶を乾燥させる乾燥工程とを併せて行うことが多い。
【０００３】
固液分離工程を行う装置としては、スラリを圧搾してフィルタに供給することによりスラリを液分と結晶とに分離するフィルタ式ろ過装置と、高速回転するバスケット内にスラリを供給して遠心力によりスラリを液分と結晶とに分離する遠心ろ過装置とが広く用いられている。
【０００４】
フィルタ式ろ過装置では、ろ過の際に結晶が圧搾されるため、結晶がブロック化して（塊になって）その組織が緻密になるのを避けられない。そのため、フィルタ式ろ過装置を用いた場合には、洗浄工程で洗浄液を結晶中に均一に浸透させることが難しく、結晶を充分に洗浄することは容易でない。
【０００５】
これに対し、遠心ろ過装置を用いた場合には、結晶が圧搾されることがなく、結晶の組織内に適当な空隙が形成されるため、結晶中に洗浄液を均一に浸透させて結晶の洗浄を短時間で充分に行わせることができ、高品質の結晶を得ることができる。
【０００６】
またフィルタ式ろ過装置では、得られる結晶の組織が緻密であるため、結晶を乾燥させる工程に長い時間を要するが、遠心ろ過装置では、得られる結晶の組織が緻密になることがないため、結晶の乾燥を比較的短時間で行なうことができる。
【０００７】
上記のように、遠心ろ過装置を用いると、結晶の洗浄を効率よく、かつ均一に行なうことができるだけでなく、得られた結晶の乾燥を短時間で行なうことができるため、不純物が少い高品質の結晶を能率よく得ることができる。
【０００８】
上記のように、遠心ろ過装置は、フィルタ式ろ過装置に比べて数々の利点を有しているが、籠形のバスケット内に結晶を形成するため、得られた結晶を回収することが容易でないという問題を有している。特に不純物の混入を防止するためにバスケットを密閉構造のケーシング内に配置して固液分離処理を行わせる場合には、結晶の回収に特別の工夫が必要である。
【０００９】
遠心ろ過装置のバスケット内から結晶を回収するには、真空吸引装置に接続された結晶吸引管をバスケット内に挿入して、該吸引管を通して結晶を吸引する方法をとるのが便利である。このような吸引管を用いれば、バスケットが密閉構造のケーシング内に配置される場合であっても結晶の回収を行うことが可能である。
【００１０】
しかしながら、単にバスケット内に吸引管を挿入しただけでは、バスケット内のすべての結晶を回収することは難しく、バスケット内に結晶が残留することになるのを避けられない。
【００１１】
そこで、本出願人は、特許文献１に示されているように、結晶を回収する際にバスケットの中心軸線を水平方向に対して一定の角度傾斜させて、該バスケットの底壁部を斜め下方に向けておくことにより、結晶の回収率を向上させた遠心ろ過装置を提案した。
【００１２】
この遠心ろ過装置では、バスケット内で結晶を乾燥させた後、バスケット内の上部に配置した掻取刃によりバスケットの内周の結晶を掻き落としてバスケットの下部に集める。そして、結晶吸引管の先端をバスケットの下部の結晶中に進入させて結晶を吸引し、最終的には該吸引管の先端を、傾斜したバスケットの周壁部の最下部と該バスケットの底壁部との間の隅部に近接した位置に設定した最終吸引位置まで変位させて、最終吸引位置に集った結晶を吸引して回収するようにしている。
【００１３】
この遠心ろ過装置によれば、結晶の回収率を向上させることができるが、結晶を掻き落とす際に乾燥されて微粉末化した結晶が飛散してバスケットの開口部から外部に漏れ、漏れた結晶がバスケットの周囲に付着するという問題があった。
そこで、本出願人は更に、特許文献２に示されているように、バスケットの開口部を閉鎖した状態を保ちつつ該バスケットともに回転する回転シール部材を、バスケットから退避可能な状態で設けて、結晶を掻き落とす際、及び掻き落とした結晶を吸引して回収する際に、回転シール部材によりバスケットの開口部を閉鎖しておくことにより、乾燥した結晶の微粉末が飛散して漏れ出るのを防ぐようにした遠心ろ過装置を提案した。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−２５３５３２号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平１０−３３７５０１号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に示された遠心ろ過装置によれば、結晶の微粉末がバスケットの開口部から漏れ出るのを防ぐことができるという利点が得られる。しかしながら、この既提案の遠心ろ過装置では、バスケットの開口部を閉じる回転シール部材をバスケットに対して回転自在に、かつバスケットの高速回転時に該バスケットから退避し得るように設ける必要があるため、構造が甚だ複雑になるという問題があった。
【００１７】
そこで、本出願人は先に、特願２００２−２００３１７号において、掻取刃により結晶を掻き取ると同時に、掻き取った結晶を結晶吸引管の吸引口側に移動させるように掻取装置を構成することにより、結晶を乾燥させて微粉末化することなく、結晶吸引管により吸引回収することができるようにした遠心ろ過装置を提案した。
【００１８】
この既提案の遠心ろ過装置によれば、バスケット内の下部寄りに配置された掻取刃によりバスケット内の結晶が掻き取られると同時に、掻き取られた結晶が掻取刃の板面に沿って強制的に最終吸引位置側に移動させられるため、結晶を乾燥させて微粉末化したり、バスケットを傾斜させたりしなくても、結晶を最終吸引位置付近に集めて効率よく吸引回収することができる。
【００１９】
また結晶を乾燥させて微粉末化する必要がないため、バスケットの開口部を閉じるシール部材などを特に設けなくても、結晶を回収する際に結晶がバスケットから漏れ出るのを防ぐことができ、構造を複雑にすることなく、結晶を効率よく回収することができる。
【００２０】
しかしながら、上記既提案の遠心ろ過装置では、結晶吸引管の最終到達位置である最終吸引位置が、バスケットの周壁部の最下部と該バスケットの底壁部との間の隅部に近接した位置に設定されていて、結晶吸引管の先端部とバスケットの底壁部との間の隙間が狭かったため、この隙間に結晶が詰ることがあるいう問題があることが明らかになった。結晶吸引管の先端部とバスケットの底壁部との間の隙間に結晶が詰ると、その結晶を排出することができなくなるだけでなく、結晶吸引管に無理な力が加わることがあるため、好ましくない。
【００２１】
本発明の目的は、構造を複雑にすることなく、バスケット内の結晶が外部に漏れ出るのを防ぐことができる上に、結晶吸引管とバスケットの底壁部との間に結晶を詰らせることなく、結晶を効率よく回収することができるようにした遠心ろ過装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開閉可能な蓋部材を備えたケーシングと、多数の透過孔が形成された円筒状の周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる底壁部と該周壁部の軸線方向の他端の内周から径方向の内側に突出した環状の端部壁とを有して中心軸線をほぼ水平方向に向けた状態でケーシング内に回転自在に支持されたバスケットと、バスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタと、バスケットを回転駆動する回転駆動装置と、バスケットの周壁部の内周に形成された結晶を掻き取る結晶掻取装置と、結晶掻取装置により掻き取られたバスケット内の結晶を先端に設けられた吸引口から吸引して回収する結晶吸引管とを備えた遠心ろ過装置を対象とする。
【００２３】
本発明においては、結晶吸引管が、その吸引口をバスケットの内径側に設定された退避位置と、バスケット内の下部の前記フィルタに近接した位置でかつ端部壁及び底壁部からは離れた位置に設定された最終吸引位置とに変位させ得るように設けられる。
【００２４】
また結晶掻取装置は、バスケットの端部壁と結晶吸引管の先端との間に配置されて結晶吸引管と連動してバスケット内で旋回させられる板状の第１の掻取刃と、結晶吸引管の先端とバスケットの底壁部との間に配置されて結晶吸引管と連動してバスケット内で旋回させられる板状の第２の掻取刃とを備えている。これら第１の掻取刃及び第２の掻取刃は、結晶吸引管の吸引口が退避位置に達したとき及び最終吸引位置に達したときにそれぞれバスケットの内径側に設定された初期位置及びバスケット内の下部の該バスケットのの周壁部に近接した位置に設定された最終掻取位置に達するように設けられ、バスケットを一方向に回転させながら、第１及び第２の掻取刃を初期位置から最終掻取位置に向けて変位させてバスケット内の結晶中に進入させた際に、各掻取刃により掻き取られた結晶が各掻取刃の板面に沿って結晶吸引管の吸引口側に案内されるように各掻取刃の板面の向きが設定されている。
【００２５】
上記のように構成すると、第１及び第２の掻取刃によりバスケット内の結晶が掻き取られると同時に、掻き取られた結晶が第１及び第２の掻取刃の板面に沿って強制的に結晶吸引管の先端の吸引口側に移動させられるため、結晶を乾燥させて微粉末化したり、バスケットを傾斜させたりしなくても、結晶を結晶吸引管の吸引口付近に集めて、効率よく吸引回収することができる。また結晶を乾燥させて微粉末化する必要がないため、バスケットの開口部を閉じるシール部材などを特に設けなくても、結晶を回収する際に結晶がバスケットから漏れ出るのを防ぐことができ、構造を複雑にすることなく、結晶を効率よく回収することができる遠心ろ過装置を得ることができる。
【００２６】
また、本発明によれば、結晶吸引管の吸引口の最終吸引位置がバスケットの端部壁及び底壁部から離れた位置に設定されているため、結晶吸引管の先端部がバスケットの端部壁及び底壁部から離れた位置に配置される。そのため、結晶を吸引回収する際に、結晶吸引管の先端部とバスケットの底壁部との間に結晶が詰るのを防ぐことができ、結晶吸引管の先端部とバスケットの底壁部との間に詰った結晶を排出できなくなったり、結晶吸引管の先端部に無理な力がかかったりするのを防ぐことができる。
【００２７】
従って、本発明によれば、遠心ろ過装置の構造を複雑にすることなく、バスケット内の結晶が外部に漏れ出るのを防ぐことができるだけでなく、結晶吸引管とバスケットの底壁部との間に結晶が詰るのを防いで、結晶吸引管に無理な力を加えることなく、結晶を効率よく回収することができる。
【００２８】
本発明の好ましい態様では、結晶吸引管が、軸線をバスケットの中心軸線から外れた位置でバスケットの中心軸線と平行な方向に向けた状態でケーシングに回転自在に支持されてバスケットの端部壁の内側の開口部を通してバスケット内に挿入された直管部と該直管部の先端から湾曲してバスケットの周壁部側に向かうように伸びる旋回部とを一体に有していて、旋回部をバスケットの周壁部の下部側に旋回させた際に該旋回部の先端に設けられた吸引口が、バスケット内の下部の前記フィルタに近接した位置でかつバスケットの端部壁及び底壁部からは離れた位置に設定された最終吸引位置に到達し得るように旋回部の寸法と形状とが設定される。
【００２９】
また結晶掻取装置は、バスケットの端部壁と結晶吸引管の旋回部の先端部との間に位置させた状態で結晶吸引管に支持されて結晶吸引管の直管部の回転に伴ってバスケット内で旋回させられる板状の第１の掻取刃と、結晶吸引管の旋回部の先端部とバスケットの底壁部との間に位置させた状態で結晶吸引管に支持されて結晶吸引管の直管部の回転に伴ってバスケット内で旋回させられる板状の第２の掻取刃とを備えている。
【００３０】
上記第１及び第２の掻取刃は、結晶吸引管の先端の吸引口が最終吸引位置に達したときにフィルタの下部内周に近接して該フィルタの内周に沿った状態になるエッジ部をそれぞれの先端に有していて、バスケットを一方向に回転させながら該バスケットの内周に形成された結晶中に第１及び第２の掻取刃を進入させた際に各掻取刃により掻き取られた結晶が各掻取刃の板面に沿って最終吸引位置側に案内されるように各掻取刃の板面が、バスケットの中心軸線を含み結晶吸引管の吸引口の開口部の中心を通る平面に対して傾斜させられている。
【００３１】
本発明の好ましい態様では、上記結晶吸引管よりもバスケットの回転方向の後方側で結晶吸引管の旋回部の先端部に相対するように配置された刃部を有する補助掻取刃が設けられて、該補助掻取刃が結晶吸引管の旋回部に支持され、補助掻取刃の刃部により掻き取られた結晶が該補助掻取刃の刃部を乗り越えて結晶吸引管の吸引口側に移動するのを許容するように、補助掻取刃の刃部が設けられる。
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明を適用した遠心ろ過装置の一実施形態を側面から見て垂直面に沿って断面して示した側面断面図、図２は図１の遠心ろ過装置の一部を切り欠いて示した正面図、図３は同遠心ろ過装置の最終吸引位置にある結晶吸引管及び最終掻取位置にある第１の掻取刃をバスケットの一部の断面とともに示した要部の正面図、図４は図１の遠心ろ過装置の結晶吸引管及び掻取刃がそれぞれ最終吸引位置及び最終掻取位置にある状態を側面から見て垂直面に沿って断面して示した断面図、図５は図１の遠心ろ過装置の結晶吸引管及び掻取刃がそれぞれ最終吸引位置及び最終掻取位置にある状態を上方からみて要部を水平面に沿って断面して示した上面図、図６（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１の遠心ろ過装置に設けられている第１の掻取刃の正面図及び断面図、図７（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１の遠心ろ過装置に設けられている第２の掻取刃の正面図及び補助掻取刃の上面図である。
【００３２】
図１において、１は設置ベース、２は設置ベース１の上に配置されて該ベースにボルトなどにより固定されたベースフレームである。ベースフレーム２の上には、ベース板３が固定され、ベース板３の一端に、該ベース板３と板面が直交するように配置されたフレーム板４の下端が固定されている。フレーム板４には軸受装置５が支持され、この軸受装置５により、回転軸６がその中心軸線を水平方向に向けた状態で回転自在に支持されている。
【００３３】
フレーム板４には、円筒状のケーシング基部７ａが固定され、このケーシング基部７ａに円錐台状に形成されたケーシングカバー７ｂが、図示しないヒンジを介して開閉自在に取り付けられている。ケーシング基部７ａの下部には、排液孔７ｃが形成されている。
【００３４】
この例では、ケーシング基部７ａとケーシングカバー７ｂとによりケーシング７が構成され、フレーム板４によりケーシングの底部が構成されている。
【００３５】
軸受装置５により支持された回転軸６の一端はフレーム板４に取り付けられたシール部材を通してケーシング７内に導入され、ケーシング７内に導入された回転軸の一端にバスケット１０が取り付けられている。また回転軸６の他端は軸受装置５の端部から外部に導出され、外部に導出された回転軸の他端にプーリ１１が取り付けられている。
【００３６】
バスケット１０は、周壁部１０ａと該周壁部１０ａの軸線方向の一端を閉じるように設けられた底壁部１０ｂと周壁部１０ａの軸線方向の他端の内周から径方向の内側に突出するように設けられた環状の端部壁１０ｃとを有する籠形のもので、このバスケット１０は、その底壁部１０ｂの中央部に設けられたボス１０ｄを回転軸６に結合することにより、中心軸線を水平方向に向けた状態でケーシング内に回転自在に支持されている。
【００３７】
バスケットの周壁部１０ａには無数の透過孔（図示せず。）が、該周壁部全体に均一に分散させた状態で形成され、該周壁部１０ａの内周には、多孔板と金網との積層体などにより構成されたフィルタ１２が取付けられている。
【００３８】
ベース板３の上には、バスケット１０の回転駆動源である電動機１５が取り付けられ、該電動機の回転軸に取り付けられたプーリ１６と軸受装置５に支持された回転軸に取り付けられたプーリ１１とにベルト１７が巻掛けされている。
【００３９】
電動機１５とプーリ１１及び１６とベルト１７とにより、バスケット１０を回転駆動する回転駆動装置１８が構成されている。本実施形態では、この回転駆動装置により、バスケット１０が図２及び図３に示した矢印ＣＷ方向に回転駆動される。
【００４０】
ベース板３にはまた、軸受装置５と回転駆動装置１８とを覆うカバー１９が取り付けられている。
【００４１】
バスケット１０の端部壁１０ｃに対向するケーシングカバー７ｂの端部壁７ｄの下部には、軸受装置２０を介して結晶吸引管２１が支持されている。結晶吸引管２１は、バスケット内の結晶を真空吸引力により吸引して外部に排出する管で、図４に見られるように、バスケット１０の軸線と平行に配置されてバスケットの開口部を通して該バスケットの内部に挿入された直管部２１ａと、直管部２１ａの先端からバスケットの周壁部１０ａ側に向かうように湾曲してバスケットの径方向に伸びる旋回部２１ｂとを一体に有している。図１及び図２に示されているように、結晶吸引管２１の直管部２１ａは、バスケット１０の中心軸線から外れた位置に、その軸線をバスケット１０の中心軸線と平行な方向に向けた状態で配置されて、ケーシング７の端部壁７ｄに軸受装置２０を介して回転自在に支持されている。
【００４２】
旋回部２１ｂは、直管部２１ａの回転に伴ってバスケット内で旋回する部分で、この旋回部２１ｂをバスケット１０の周壁部１０ａの下部側に（外径側に）旋回させた際に該旋回部の先端の吸引口２１ｃがバスケット１０内の下部のフィルタ１２に近接した位置で、かつバスケットの底壁部１０ｂ及び端部壁１０ｃからは離れた位置に設定された最終吸引位置Ａ（図３参照）に到達し、旋回部２１ｂをバスケットの内径側に旋回させた際に、旋回部の先端の吸引口２１ｃがバスケットの端部壁１０ｃの内周部に相応する位置よりも内径側に設定された退避位置Ｂ（図２参照）に達するように、旋回部２１ｂの寸法及び形状と直管部２１ａの中心軸線の位置とが設定されている。なお図３においては、フィルタ１２の図示が省略されている。
【００４３】
この例では、図３ないし図５にも示されているように、２枚の第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂと、１枚の板状の第２の掻取刃２３と、補助掻取刃２６とが吸引管２１に取付けられている。
【００４４】
２つの第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂは、バスケット１０の軸線方向に所定の間隔をもって並べた状態でバスケット１０の端部壁１０ｃと吸引管２１の旋回部２１ｂの先端部との間に配置されて、結晶吸引管２１に後端部が固定された旋回アーム２４Ａ及び２４Ｂの先端部に固定されている。
【００４５】
また第２の掻取刃２３は、バスケット１０の底壁部１０ｂと吸引管２１の旋回部の先端部との間に配置されて、結晶吸引管２１の旋回部に後端部が固定された旋回アーム２５の先端部に固定されている。
【００４６】
更に詳細に説明すると、第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂは、図６（Ａ）に示したように、ほぼ平行四辺形の輪郭を有する板を、図６（Ｂ）に示す如く断面がくの字形を呈するように、平行四辺形の互いに平行な２辺と平行な折り曲げ線Ｌに沿って折り曲げることにより、下側板部２２ａと、上側板部２２ｂとを形成したもので、上側板部２２ｂのほぼ中央部を貫通させた状態で、旋回アーム２４Ａ及び２２Ｂの先端を嵌着するための旋回アーム取付け孔２２ｃが形成されている。また掻取刃２２Ａ及び２２Ｂの下側板部２２ａの先端には、結晶中に進入しやすいように先端が鋭利に形成されたエッジ部２２ｅが形成されている。
【００４７】
２枚の第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂは、それぞれの旋回アーム取付孔２２ｃに旋回アーム２４Ａ及び２４Ｂの先端を嵌合させた状態で配置されて、それぞれの取付孔２２ｃの周縁部が旋回アーム２４Ａ及び２４Ｂに溶接されることにより、旋回アーム２４Ａ及び２４Ｂの先端に固定されている。
【００４８】
第２の掻取刃２３は、図７（Ａ）に示すように、第１の掻取刃と同様に、下側板部２３ａと上側板部２３ｂとを有して断面がくの字形を呈するように形成され、上側板部２３ｂを貫通させて、旋回アーム２５を嵌着するための旋回アーム取付け孔２３ｃが形成されている。下側板部２３ａの先端には、先端が鋭利なエッジ部２３ｅが形成されている。
【００４９】
第２の掻取刃２３は、その旋回アーム取付け孔２３ｃに旋回アーム２５の先端を嵌合させた状態で配置されて、取付け孔２３ｃの周縁部が旋回アーム２５に溶接されることにより旋回アーム２５の先端に固定されている。
【００５０】
また補助掻取刃２６は、図７（Ｂ）に示したように、結晶吸引管２１を嵌合させる円弧状の切欠き部２６a1を有するベース板２６ａと、ベース板２６ａの両端に後端部が固定された腕部２６ｂ，２６ｂと、これらの腕部の先端部間に配置されて両端が腕部２６ｂ，２６ｂに固定された刃部２６ｃとからなっている。
【００５１】
補助掻取刃２６は、その刃部２６ｃが、結晶吸引管２１の旋回部２１ｂよりもバスケットの回転方向の後方側で旋回部２１ｂの先端部に相対するように配置され、そのベース板２６ａの切欠き２６a1に結晶吸引管２１の先端部付近を嵌合させた状態で、ベース板２６ａの切欠き２６ａの周縁部が結晶吸引管２１に溶接されて、補助掻取刃２６が結晶吸引管２１の旋回部の先端部付近に固定されている。補助掻取刃の刃部２６ｃは、該刃部２６ｃにより掻き取られた結晶が該刃部を乗り越えて結晶吸引管の吸引口２１ｃ側に移動するのを許容するように設けられている。
【００５２】
図７（Ｂ）に示したように、補助掻取刃２６の刃部２６ｃは、掻取刃２２Ａ，２２Ｂや掻取刃２３に比べて十分に小さい幅寸法ｗを有するように形成され、刃部２６ｃの先端部には鋭利なエッジ２６c1が形成されている。
【００５３】
図４及び図５に示されているように、第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂは、掻取った結晶をそれぞれの板面に沿って結晶吸引管２１の先端側及び最終吸引位置側に案内するように、それぞれの板面をバスケットの中心軸線を含む垂直面に対してバスケットの底壁部１０ｂ側にほぼ４５°傾け、かつそれぞれの下側板部をバスケットの内周の結晶に食い込ませるのに適した角度だけバスケットの径方向に対して傾けた状態で配置され、結晶吸引管２１の先端が最終吸引位置に向けて変位していく過程で、第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂの下端のエッジ部が結晶吸引管２１の先端よりも先行しつつバスケットの周壁部１０ａ側に変位して、結晶吸引管２１の先端の吸引口２１ｃが最終吸引位置Ａに達したときに、第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂの下端のエッジ部２２ｅがフィルタ１２の内周に近接した状態（僅かな間隙を介して対向した状態）になる最終掻取位置に達するように、各部の寸法及び形状と、掻取刃２２Ａ及び２２Ｂと結晶吸引管２１との間の位置関係とが設定されている。また第１の掻取刃２２Ａ及び２２Ｂは、結晶吸引管２１の先端の吸引口が前記退避位置Ｂに達したときにバスケットの端部壁１０ｃの内周部に相応する位置よりも内径側で、固液分離処理を行う際にバスケットの内周に形成される液層と干渉しない位置に設定された初期位置に退避するように設けられている。
【００５４】
第２の掻取刃２３は、掻取った結晶をその板面に沿って結晶吸引管２１の先端側及び最終吸引位置側に案内するように、その板面をバスケットの中心軸線を含む垂直面に対してバスケットの端部壁１０ｃ側にほぼ４５°傾け、かつその下側板部２３ａをバスケットの内周の結晶に食い込ませるのに適した角度だけバスケットの径方向に対して傾けた状態で配置され、結晶吸引管２１の先端が最終吸引位置に向けて変位していく過程で、第２の掻取刃２３の先端のエッジ部が結晶吸引管２１の旋回部２１ｂの先端よりも先行しつつバスケットの周壁部１０ａ側に変位し、結晶吸引管２１の先端の吸引口２１ｃが最終吸引位置Ａに達したときに、第２の掻取刃２３の下端のエッジ部２３ｅがフィルタ１２の内周に近接した状態になる最終掻取位置に達するように、各部の寸法及び形状と、掻取刃２３と結晶吸引管２１との間の位置関係とが設定されている。また第２の掻取刃２３も、結晶吸引管２１の先端の吸引口が前記退避位置Ｂに達したときにバスケットの端部壁１０ｃの内周部に相応する位置よりも内径側に設定された初期位置に達するするように設けられている。
【００５５】
更に補助掻取刃２６は、結晶吸引管２１の旋回部が最終吸引位置に向けて変位していく過程で、その先端の刃部２６ｃが結晶吸引管の旋回部の先端よりも先行してバスケットの周壁部１０ａ側に変位し、結晶吸引管２１の先端の吸引口２１ｃが最終吸引位置Ａに達したときに、補助掻取刃２６の刃部２６ｃの先端のエッジ部がフィルタ１２の内周に近接した状態になる最終掻取位置に達するように、各部の寸法及び形状と、補助掻取刃２６と結晶吸引管２１との間の位置関係とが設定されている。この補助掻取刃２６も、結晶吸引管２１の先端の吸引口が退避位置Ｂに達したときにバスケットの端部壁１０ｃの内周部に相応する位置よりも内径側に設定された初期位置に達するように設けられている。
【００５６】
図１に見られるように、ケーシング７の端部壁７ｄの上部には覗き窓７ｅが設けられ、覗き窓７ｅと軸受装置２０との間の、バスケットの中心軸線に対して偏心した位置で端部壁７ｄを貫通させた状態で取り付けられた給液パイプ３０がバスケット１０内に挿入されている。給液パイプ３０とこの給液パイプに電磁バルブを介して接続される図示しないスラリ（原液）供給源とにより、バスケット内にスラリを供給するスラリ供給装置が構成されている。
【００５７】
また結晶吸引管を駆動する駆動源としての電動機３１がケーシング７に対して適宜の手段により支持され、この電動機３１の回転が、軸受装置２０のケースに支持されたギアボックス３２内に配置された減速機３３を介して結晶吸引管２１に伝達されるようになっている。これにより、結晶吸引管２１の旋回部２１ｂの先端の吸引口２１ｃが、バスケット１０の端部壁１０ｃの内周部１０c1（図２参照）に相応する位置よりも内径側に設定された退避位置（バスケット内に原液を供給した際にバスケットの内周に形成される液面と干渉しない位置）Ｂと前記最終吸引位置Ａとの間を移動するように、結晶吸引管２１が駆動される。本実施形態では、図２に鎖線で示した位置に結晶吸引管の退避位置Ｂが設定されている。
【００５８】
上記の遠心ろ過装置を用いてスラリを液分と結晶とに分離する処理を行う場合には、給液パイプ３０を通してバスケット１０内にスラリ（原液）を供給する。給液の過程で図示しない液面検出器によりスラリの液面が限界位置に達したことが検出されたときにバスケット内へのスラリの供給を中断する。バスケットの回転に伴って生じる遠心力によりスラリ中の液分がフィルタ１２を通してバスケット外に排出され、スラリに含まれる結晶がバスケット１０の周壁部１０ａの内周に堆積していく。バスケット外に排出された液分はケーシング７内を流下して排液孔７ｃから外部に排出される。
【００５９】
脱液が進み、液面レベルが所定位置まで低下したことが検出されたときにスラリの供給を再開し、液面が限界位置に達したことが検出されたときに再びスラリの供給を中断する。
【００６０】
上記の動作を繰り返えすと、バスケットの内周に形成される結晶の層の厚みが厚くなっていき、結晶の層の厚みの増大に伴って脱液にかかる時間が長くなっていく。結晶の層の厚みが充分に厚くなって、液面レベルの低下が一定の時間以内に検出されない状態が生じたときにバスケット内へのスラリの供給を停止し、給液工程を終了する。給液工程が終了した後、バスケット１０を脱液時の回転速度まで増速し、予め実験的に求めた一定の脱液時間の間その回転速度を保って脱液を行わせる。
【００６１】
脱液時間が経過した後バスケット内の結晶を洗浄する洗浄工程を行う。この洗浄工程では、洗浄時に適した回転速度でバスケットを回転させながら給液パイプ３０を通して、または別途設けた洗浄液供給パイプを通してバスケット内に洗浄液を供給し、この洗浄液によりバスケット内の結晶を洗浄する。一定の洗浄時間が経過した後、バスケットを脱液回転速度まで増速して結晶中に含まれる洗浄液を結晶から離脱させる。
【００６２】
洗浄工程が終了し、脱液を行わせた後、結晶吸引管２１を駆動して、その旋回部２１ｂの先端の吸引口２１ｃを退避位置Ｂから最終吸引位置Ａに向けて変位させる。このとき、掻取刃２２Ａ，２２Ｂ及び２３と補助掻取刃２６の刃部２６ａとが吸引口２１ｃよりも先行してバスケットの内周の結晶中に進入して結晶を掻き取る。
【００６３】
掻取刃２２Ａ，２２Ｂ及び掻取刃２３によりそれぞれ掻き取られた結晶は、図５に矢印Ｐ及びＱで示したように、それぞれの掻取刃の板面に沿って最終吸引位置付近に向けて案内されるため、掻き取られた結晶は結晶吸引パイプ２１の先端部付近に集められる。また掻取刃２２Ａ，２２Ｂ及び掻取刃２３により掻き取られない吸引口２１ｃの前方の結晶は、補助掻取刃２６の刃部２６ｃにより掻き取られて図３に示した矢印Ｒのように、吸引口２１ｃに向けて案内される。結晶吸引パイプの先端付近に集められた結晶は、該結晶吸引管の先端の吸引口２１ｃから吸引されて効率よく回収される。
【００６４】
上記の一連の動作は、バスケットを駆動する電動機１５、給液パイプ３０への原液の供給を制御するバルブ、結晶吸引管を駆動する電動機３１などを所定のシーケンスで動作させるように制御することにより、自動的に行わせることができる。
【００６５】
上記のように、本発明では、結晶吸引管２１の最終吸引位置Ａをバスケットの端部壁１０ｃ及び底壁部１０ｂから離れた位置に設定して、結晶吸引管２１の先端部とバスケットの端部壁１０ｃとの間及び結晶吸引管２１の先端部とバスケットの底壁部１０ｂとの間にそれぞれ第１の掻取刃２２Ａ，２２Ｂ及び第２の掻取刃２３を配置するようにしたので、最終吸引位置をバスケットの底壁部１０ｂに近接した位置に設定する場合のように、結晶吸引管２１の先端部２１ｂとバスケットの底壁部１０ｂとの間の狭い隙間に結晶が詰まった状態で残されるのを防ぐことができ、バスケット内の殆どすべての結晶を効率よく吸引排出することができる。
【００６６】
上記の例では、バスケットの底壁部１０ｂ寄りの位置に最終吸引位置を設定しているが、本発明では、バスケットの端部壁１０ｃ及び底壁部１０ｂから離れた位置に最終吸引位置を設定すればよく、必ずしも上記の例には限定されない。例えば、バスケットの端部壁１０ｃ寄りの位置に最終吸引位置を設定したり、バスケットの軸線方向の中央部に最終吸引位置を設定したりすることもできる。
【００６７】
上記の例では、第１の掻取刃を２つ設け、第２の掻取刃を１つだけ設けているが、本発明は、上記の例に限定されない。第１の掻取刃及び第２の掻取刃はそれぞれ少なくとも１つずつ設けられていればよく、バスケットの深さ寸法（軸線方向寸法）や最終吸引位置の設定の仕方によっては、第１の掻取刃及び第２の掻取刃をそれぞれ１つづつ設けたり、第１の掻取刃及び第２の掻取刃を複数個ずつ設けたりすることができる。
【００６８】
上記の実施形態のように、結晶吸引管に掻取刃を支持するようにすると、構造を簡単にすることができるが、本発明はこのように構成する場合に限定されるものではなく、複数の掻取刃を結晶吸引管とは別個に設けた駆動軸に旋回アームを介して支持するようにしてもよい。この場合は、結晶を掻き取る際に、掻取刃を結晶吸引管の先端よりも先行させてバスケットの周壁部側に変位させて、最終的に掻取刃及び結晶吸引管の先端をそれぞれ最終掻取位置及び最終吸引位置に到達させるように、掻取刃の駆動軸と結晶吸引管とを制御する。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バスケットの内周の結晶を掻き落とすのではなく、バスケット内に配置された掻取刃によりバスケット内の結晶を掻き取ると同時に、掻き取った結晶を掻取刃の板面に沿って強制的に最終吸引位置側に移動させて、最終吸引位置側に移動させられた結晶を結晶吸引管により吸引回収するようにしたため、結晶を乾燥させて微粉末化しなくても、結晶を結晶吸引管の吸引口付近に集めて効率よく吸引回収することができる。また結晶を掻き落とすことがないため、バスケット内で結晶が飛散するのを防ぐことができる。従って、バスケットの開口部を閉じるシール部材などを特に設けなくても、結晶を回収する際に結晶がバスケットから漏れ出るのを防ぐことができ、構造を複雑にすることなく、結晶を効率よく回収することができる遠心ろ過装置を得ることができる。
【００７０】
特に本発明によれば、結晶吸引管の最終吸引位置をバスケットの端部壁及び底壁部から離れた位置に設定して、結晶吸引管の先端部とバスケットの端部壁との間及び結晶吸引管の先端部とバスケットの底壁部との間にそれぞれ第１の掻取刃及び第２の掻取刃を配置するようにしたので、結晶吸引管の先端部とバスケットの底壁部との間の狭い隙間に結晶が詰まった状態で残されるのを防ぐことができ、バスケット内の殆どすべての結晶を効率よく吸引排出することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した遠心ろ過装置の一実施形態を側面から見て垂直面に沿って断面して示した側面断面図である。
【図２】図１の遠心ろ過装置の一部を切り欠いて示した正面図である。
【図３】図１の遠心ろ過装置の最終吸引位置にある結晶吸引管及び最終掻取位置にある第１の掻取刃をバスケットの一部の断面とともに示した要部の正面図である。
【図４】図１の遠心ろ過装置の結晶吸引管及び掻取刃がそれぞれ最終吸引位置及び最終掻取位置にある状態を側面から見て垂直面に沿って断面して示した断面図である。
【図５】図１の遠心ろ過装置の結晶吸引管及び掻取刃がそれぞれ最終吸引位置及び最終掻取位置にある状態を上方からみて要部を水平面に沿って断面して示した上面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１の遠心ろ過装置に設けられている第１の掻取刃の正面図及び断面図である。
【図７】（Ａ）は本発明に係わる遠心ろ過装置で用いる第２の掻取刃の正面図、（Ｂ）は同遠心ろ過装置で用いる補助掻取刃を示した上面図である。
【符号の説明】
２… ベースフレーム、５…軸受装置、６…回転軸、７…ケーシング、１０…バスケット、１０ａ…周壁部、１０ｂ…底壁部、１０ｃ…端部壁、１２…フィルタ、２１…結晶吸引管、２１ａ…直管部、２１ｂ…旋回部、２１ｃ…吸引口、２２Ａ，２２Ｂ…第１の掻取刃、２３…第２の掻取刃、２６…補助掻取刃。
【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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