(57)【要約】【課題】スクリーンボウル型の遠心分離機において、その要部であるスクリーン部での特に結晶等の処理物による目詰まりの発生に伴う生産性の低下を解消させるだけでなく、スクリーン部における処理物の目漏れ量を減少させることができる遠心分離機を提供する。【解決手段】スクリューコンベヤ４０のハブ４１内部には、洗浄ノズル４５用の洗浄液を受け入れる洗浄液受け部４３が設けられ、洗浄液受け部４３内には、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔４８が設けられている。各残層用洗浄液排出孔４８からボウル２０内に飛び出す洗浄液は、フライト４２の処理物搬送面４２ａと反対側の面４２ｂに沿ってらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト５０と、フライト４２外周縁との間の細い隙間より、残層処理物に向けて直接噴出される。【選択図】図１
2004202436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボウル内にスクリューコンベヤを備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウルの一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機において、前記スクリューコンベヤのハブに、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部と、該洗浄液受け部内の洗浄液を前記スクリーン部に向かって噴出する洗浄ノズルとを有する遠心分離機であって、
前記洗浄液受け部内に、前記スクリューコンベヤのフライトの処理物搬送面と反対側の面に隣接する位置にて、前記フライトのらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔を設け、
前記フライトの反対側の面における外周縁に沿って、該反対側の面に対して所定の隙間を空けた状態でフライトのらせん方向に延びる細幅状のカバーフライトを取り付け、
前記各残層用洗浄液排出孔から飛び出す前記洗浄液受け部内の洗浄液を、前記フライト外周縁と前記カバーフライトとの間の隙間より、前記フライト外周縁と前記スクリーン部内周面との間の隙間に生じる残層処理物に向けて直接噴出させることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記洗浄液受け部に、前記ボウルのスクリーン部における軸方向に洗浄液受け部内を複数に区画する仕切り板を設けて、前記スクリーン部における洗浄範囲を選択可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項３】
ボウル内にスクリューコンベヤを備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウルの一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機において、前記スクリューコンベヤのハブに、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部と、該洗浄液受け部内の洗浄液を前記スクリーン部に向かって噴出する洗浄ノズルとを有する遠心分離機であって、
前記洗浄液受け部内に、前記スクリューコンベヤのフライト外周縁と前記スクリーン部内周面との間の隙間に生じる残層処理物を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け部を、前記洗浄液受け部内とは独立に区画して設け、
前記フライトの処理物搬送面と反対側の面に隣接する位置にて、前記フライトのらせん方向に沿って所定間隔おきに、前記残層用洗浄液受け部の底側に複数の接続管を設けると共に、前記スクリューコンベヤのハブに前記各接続管がそれぞれ連通する複数の残層用洗浄液排出孔を設け、
前記フライトの反対側の面における外周縁に沿って、該反対側の面に対して所定の隙間を空けた状態でフライトのらせん方向に延びる細幅状のカバーフライトを取り付け、
前記各残層用洗浄液排出孔から飛び出す前記残層用洗浄液受け部内の洗浄液を、前記フライト外周縁と前記カバーフライトとの間の隙間より、前記残層処理物に向けて直接噴出させることを特徴とする遠心分離機。
【請求項４】
前記スクリューコンベヤのハブ内部に、その軸方向に延びる原液供給用のフィードチューブを挿入し、
前記フィードチューブ内に、前記洗浄液受け部に洗浄液を供給する洗浄液供給経路を形成すると共に、前記洗浄液受け部に対して半径方向に重なるフィードチューブの途中に前記洗浄液供給経路の開放口を設け、
前記フィードチューブ内に、前記残層用洗浄液受け部に洗浄液を供給する残層用洗浄液供給経路を形成すると共に、前記残層用洗浄液受け部に対して半径方向に重なるフィードチューブの途中に前記残層用洗浄液供給経路の開放口を設けたことを特徴とする請求項３記載の遠心分離機。
【請求項５】
ボウル内にスクリューコンベアを備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウルの一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機において、前記スクリューコンベアのハブに、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部と、該洗浄液受け部内の洗浄液を前記スクリーン部に向かって噴出する洗浄ノズルとを有する遠心分離機であって、
前記スクリューコンベアのハブの一端側内部に、該スクリューコンベヤのフライト外周縁と前記スクリーン部内周面との間の隙間に生じる残層処理物を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け室を、前記洗浄液受け部とは別に区画して設け、
前記スクリューコンベアのハブの外周に、複数の残層用洗浄液導入管を、それぞれ前記フライトを貫通させてハブ軸方向に延ばした状態で、ハブ円周方向に所定間隔おきに配列させ、各残層用洗浄液導入管の一端側を、前記残層用洗浄液受け室内に連通接続し、
前記各残層用洗浄液導入管の途中に、前記スクリューコンベヤのフライトの処理物搬送面と反対側の面に隣接する位置にて、前記フライトのらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔を設け、
前記フライトの反対側の面における外周縁に沿って、該反対側の面に対して所定の隙間を空けた状態でフライトのらせん方向に延びる細幅状のカバーフライトを取り付け、
前記残層用洗浄液受け室から前記各残層用洗浄液導入管内に導入され、その前記各残層用洗浄液排出孔から飛び出す洗浄液を、前記フライト外周縁と前記カバーフライトとの間の隙間より、前記残層処理物に向けて直接噴出させることを特徴とする遠心分離機。
【請求項６】
前記カバーフライトは、前記フライトにおける反対側の面に対して、前記ハブに近接する側からフライト外周縁に近接する側にかけて隙間が次第に狭まる勾配をつけて、所定間隔おきに並ぶ支持板を介して取り付けたことを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボウル内にスクリューコンベヤを備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウルの一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機において、前記スクリューコンベヤのハブに、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部と、該洗浄液受け部内の洗浄液を前記スクリーン部に向かって噴出する洗浄ノズルとを有する遠心分離機に関する。このような遠心分離機は、化学工業や食品工業の分野における各種結晶の精製に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スクリーンボウル型の遠心分離機では、ボウル内に結晶性の固形物と溶媒からなる原液が供給されると、遠心力によりボウル内で原液が処理物である結晶と溶媒とに分けられ、結晶はボウルの内周面に沈降して、ボウルと微少の回転差を与えられているスクリューコンベヤにより搬送され、ボウルの一端側にあるテーパー部にて脱液作用を受ける。
【０００３】
脱液された結晶は、一般的にその製造過程で生じた不純物や溶媒そのものを結晶表面に付着させており、これら余分な付着物を洗浄するために、テーパー部に続くボウル内周側にスクリーン部を設けると共に、当該部位に向かって洗浄液を噴出する洗浄ノズルをスクリューコンベヤのハブに設けて、スクリーン部で搬送途中の結晶に洗浄液をくまなく噴射することで洗浄を行っていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２５８３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようなスクリーンボウル型の遠心分離機では、スクリューコンベヤのフライト外周縁とスクリーン部内周面との間に形成される半径方向の隙間において、結晶はコンベヤでは搬送されず、長時間の運転によって結晶の残層は移動がなく、フライト外周縁に押し付けられることにより、固くしまった状態となる。
【０００６】
このように残層をなす結晶は、洗浄液の透過性を阻害するばかりでなく、新しい残層結晶に入れ替わるための移動性も阻害する状態となってしまうという問題がある。かかる状態は、一般的にスクリーンの目詰まりと呼ばれている。スクリーンの目詰まりを解消するためには、原液の供給を一時停止させ、代わりに一定時間の間、洗浄液を供給する必要がある。そのため、原液供給の停止時間は生産に寄与できないことになり、生産性を低下させる要因となっていた。
【０００７】
さらにまた、スクリーン部での目漏れについても、フライトで搬送されている結晶全体にくまなく洗浄液を噴出した場合には、結晶層を通過する液量に比例した量の結晶と、スクリーンの目開きに比例した量の結晶が目漏れを生じてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような従来技術が有する問題点に着目してなされたもので、スクリーンボウル型の遠心分離機において、その要部であるスクリーン部での特に結晶等の処理物による目詰まりの発生に伴う生産性の低下を解消させるだけでなく、スクリーン部における処理物の目漏れ量を減少させることができる遠心分離機を提供することを目的としている。
【０００９】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］ボウル（２０）内にスクリューコンベヤ（４０）を備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル（２０）内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウル（２０）の一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部（３０）で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機（１０，１０Ａ）において、前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）に、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部（４３）と、該洗浄液受け部（４３）内の洗浄液を前記スクリーン部（３０）に向かって噴出する洗浄ノズル（４５）とを有する遠心分離機（１０，１０Ａ）であって、
前記洗浄液受け部（４３）内に、前記スクリューコンベヤ（４０）のフライト（４２）の処理物搬送面（４２ａ）と反対側の面（４２ｂ）に隣接する位置にて、前記フライト（４２）のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔（４８）を設け、
前記フライト（４２）の反対側の面（４２ｂ）における外周縁に沿って、該反対側の面（４２ｂ）に対して所定の隙間を空けた状態でフライト（４２）のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト（５０）を取り付け、
前記各残層用洗浄液排出孔（４８）から飛び出す前記洗浄液受け部（４３）内の洗浄液を、前記フライト（４２）外周縁と前記カバーフライト（５０）との間の隙間より、前記フライト（４２）外周縁と前記スクリーン部（３０）内周面との間の隙間に生じる残層処理物に向けて直接噴出させることを特徴とする遠心分離機（１０，１０Ａ）。
【００１０】
［２］前記洗浄液受け部（４３）に、前記ボウル（２０）のスクリーン部（３０）における軸方向に洗浄液受け部（４３）内を複数に区画する仕切り板（４３ａ）を設けて、前記スクリーン部（３０）における洗浄範囲を選択可能に構成したことを特徴とする［１］記載の遠心分離機（１０Ａ）。
【００１１】
［３］ボウル（２０）内にスクリューコンベヤ（４０）を備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル（２０）内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウル（２０）の一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部（３０）で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機（１０Ｂ）において、前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）に、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部（４３）と、該洗浄液受け部（４３）内の洗浄液を前記スクリーン部（３０）に向かって噴出する洗浄ノズル（４５）とを有する遠心分離機（１０Ｂ）であって、
前記洗浄液受け部（４３）内に、前記スクリューコンベヤ（４０）のフライト（４２）外周縁と前記スクリーン部（３０）内周面との間の隙間に生じる残層処理物を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け部（４６）を、前記洗浄液受け部（４３）内とは独立に区画して設け、
前記フライト（４２）の処理物搬送面（４２ａ）と反対側の面（４２ｂ）に隣接する位置にて、前記フライト（４２）のらせん方向に沿って所定間隔おきに、前記残層用洗浄液受け部（４６）の底側に複数の接続管（４７）を設けると共に、前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）に前記各接続管（４７）がそれぞれ連通する複数の残層用洗浄液排出孔（４８）を設け、
前記フライト（４２）の反対側の面（４２ｂ）における外周縁に沿って、該反対側の面（４２ｂ）に対して所定の隙間を空けた状態でフライト（４２）のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト（５０）を取り付け、
前記各残層用洗浄液排出孔（４８）から飛び出す前記残層用洗浄液受け部（４６）内の洗浄液を、前記フライト（４２）外周縁と前記カバーフライト（５０）との間の隙間より、前記残層処理物に向けて直接噴出させることを特徴とする遠心分離機（１０Ｂ）。
【００１２】
［４］前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）内部に、その軸方向に延びる原液供給用のフィードチューブ（６０）を挿入し、
前記フィードチューブ（６０）内に、前記洗浄液受け部（４３）に洗浄液を供給する洗浄液供給経路（７１）を形成すると共に、前記洗浄液受け部（４３）に対して半径方向に重なるフィードチューブ（６０）の途中に前記洗浄液供給経路（７１）の開放口を設け、
前記フィードチューブ（６０）内に、前記残層用洗浄液受け部（４６）に洗浄液を供給する残層用洗浄液供給経路（７２）を形成すると共に、前記残層用洗浄液受け部（４６）に対して半径方向に重なるフィードチューブ（６０）の途中に前記残層用洗浄液供給経路（７２）の開放口を設けたことを特徴とする［３］記載の遠心分離機（１０Ｂ）。
【００１３】
［５］ボウル（２０）内にスクリューコンベヤ（４０）を備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル（２０）内に供給した原液から処理物を分離すると共に、該ボウル（２０）の一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部（３０）で、前記処理物の洗浄および脱液を行う遠心分離機（１０Ｃ）において、前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）に、その内部に供給した洗浄液を受け入れる洗浄液受け部（４３）と、該洗浄液受け部（４３）内の洗浄液を前記スクリーン部（３０）に向かって噴出する洗浄ノズル（４５）とを有する遠心分離機（１０Ｃ）であって、
前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）の一端側内部に、該スクリューコンベヤ（４０）のフライト（４２）外周縁と前記スクリーン部（３０）内周面との間の隙間に生じる残層処理物を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け室（５４）を、前記洗浄液受け部（４３）とは別に区画して設け、
前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）の外周に、複数の残層用洗浄液導入管（５３）を、それぞれ前記フライト（４２）を貫通させてハブ（４１）軸方向に延ばした状態で、ハブ（４１）円周方向に所定間隔おきに配列させ、各残層用洗浄液導入管（５３）の一端側を、前記残層用洗浄液受け室（５４）内に連通接続し、
前記各残層用洗浄液導入管（５３）の途中に、前記スクリューコンベヤ（４０）のフライト（４２）の処理物搬送面（４２ａ）と反対側の面（４２ｂ）に隣接する位置にて、前記フライト（４２）のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔（５３ａ）を設け、
前記フライト（４２）の反対側の面（４２ｂ）における外周縁に沿って、該反対側の面（４２ｂ）に対して所定の隙間を空けた状態でフライト（４２）のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト（５０）を取り付け、
前記残層用洗浄液受け室（５４）から前記各残層用洗浄液導入管（５３）内に導入され、その前記各残層用洗浄液排出孔（５３ａ）から飛び出す洗浄液を、前記フライト（４２）外周縁と前記カバーフライト（５０）との間の隙間より、前記残層処理物に向けて直接噴出させることを特徴とする遠心分離機（１０Ｃ）。
【００１４】
［６］前記カバーフライト（５０）は、前記フライト（４２）における反対側の面（４２ｂ）に対して、前記ハブ（４１）に近接する側からフライト（４２）外周縁に近接する側にかけて隙間が次第に狭まる勾配をつけて、所定間隔おきに並ぶ支持板（５１）を介して取り付けたことを特徴とする［１］，［２］，［３］，［４］または［５］記載の遠心分離機（１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）。
【００１５】
次に本発明の作用を説明する。
前記［１］に記載の遠心分離機（１０）によれば、ボウル（２０）内に原液が供給されると、遠心力によりボウル（２０）内で原液が処理物と母液とに分けられ、処理物はボウル（２０）の内周面に沈降し、かかる処理物は、ボウル（２０）と回転差を与えられているスクリューコンベヤ（４０）により搬送される。ただし、スクリューコンベヤ（４０）のフライト（４２）外周縁とスクリーン部（３０）内周面との間に形成される半径方向の隙間では、処理物はコンベヤで十分には搬送されず残層をなす。
【００１６】
搬送途中で脱液された処理物は、一般にその製造過程で生じた不純物や母液そのものを表面に付着させており、これら余分な付着物を洗浄するために、ボウル（２０）の一端側の内周面に沿って設けたスクリーン部（３０）において、スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）にある洗浄ノズル（４５）より処理物に向かって洗浄液を噴出して洗浄を行う。ここでの洗浄液は、例えば、ボウル（２０）内に原液を供給するフィードチューブ（６０）中に別途設けた洗浄液供給経路（７１）を介して、前記ハブ（４１）内にある洗浄液受け部（４３）に供給される。
【００１７】
前記洗浄液受け部（４３）内の洗浄液は、前記洗浄ノズル（４５）より噴出されるほか、前記フライト（４２）の処理物搬送面（４２ａ）と反対側の面（４２ｂ）に隣接する位置にて、フライト（４２）のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔（４８）からボウル（２０）内に飛び出す。ここで洗浄液は飛び散ることなく、フライト（４２）の反対側の面（４２ｂ）における外周縁に沿って、該反対側の面（４２ｂ）に対して所定の隙間を空けた状態でフライト（４２）のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト（５０）と、フライト（４２）外周縁との間の細い隙間より、残層処理物に向けて直接噴出される。
【００１８】
それにより、洗浄ノズル（４５）による処理物の全体的な洗浄とは別に、特に残層処理物に対する局所的な洗浄も併せて行うことができるので、残層処理物の固着がなくなり移動性も高まり、搬送中の処理物全体に対する洗浄液の透過性も向上する。従って、スクリーン部（３０）における処理物の目詰まりを未然に防ぐことができると共に、本来の処理物中の不純物の置換用としての洗浄液量を抑制することが可能になり、スクリーン部（３０）における処理物の目漏れ量も減少させることが可能となる。
【００１９】
前記［２］に記載のように、前記洗浄液受け部（４３）に、前記ボウル（２０）のスクリーン部（３０）における軸方向に洗浄液受け部（４３）内を複数に区画する仕切り板（４３ａ）を設けた場合、例えば、ボウル（２０）内に原液を供給するフィードチューブ（６０）中に別途設けた洗浄液供給経路（７１）を介して、前記洗浄液受け部（４３）の総ての区画内に洗浄液を供給しても良く、あるいは一部の区画内のみに限定して洗浄液を供給することも可能である。
【００２０】
かかる場合に、洗浄液が供給された洗浄液受け部（４３）の区画内に、ボウル（２０）半径方向に重なる範囲のスクリーン部（３０）に対してのみ洗浄液が噴出される。それにより、スクリーン部（３０）における洗浄範囲を適宜選択することができる。
【００２１】
前記［３］に記載の遠心分離機（１０Ｂ）によれば、前記洗浄液受け部（４３）内には、処理物の残層を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け部（４６）が、洗浄液受け部（４３）内とは独立に区画して設けられており、この残層用洗浄液受け部（４６）に供給された洗浄液は、前記フライト（４２）の処理物搬送面（４２ａ）と反対側の面（４２ｂ）に隣接する位置にて、フライト（４２）のらせん方向に沿って所定間隔おきに設けられている接続管（４７）を通り、前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）に設けられている残層用洗浄液排出孔（４８）から飛び出す。
【００２２】
ここでボウル（２０）内に飛び出した洗浄液は飛び散ることなく、前記フライト（４２）の反対側の面（４２ｂ）における外周縁に沿って、フライト（４２）のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト（５０）と、フライト（４２）外周縁との間の細い隙間より、前記残層処理物に向けて直接噴出される。それにより、前記［１］の場合と同様に、処理物に対する洗浄液の透過性および残層処理物の移動性を高めることができる。
【００２３】
また、本遠心分離機（１０Ｂ）において、前記スクリューコンベヤ（４０）のハブ（４１）内にある洗浄液受け部（４３）と残層用洗浄液受け部（４６）とに洗浄液を供給するには、前記［４］に記載したように、ハブ（４１）内に挿入する原液供給用のフィードチューブ（６０）の一部を有効に利用することができる。
【００２４】
すなわち、フィードチューブ（６０）内に、前記洗浄液受け部（４３）に洗浄液を供給する洗浄液供給経路（７１）を形成し、前記洗浄液受け部（４３）に対して半径方向に重なるフィードチューブ（６０）の途中に洗浄液供給経路（７１）の開放口を設ける。
【００２５】
同様にフィードチューブ（６０）内に、前記残層用洗浄液受け部（４６）に洗浄液を供給する残層用洗浄液供給経路（７２）を形成し、前記残層用洗浄液受け部（４６）に対して半径方向に重なるフィードチューブ（６０）の途中に残層用洗浄液供給経路（７２）の開放口を設ければ、洗浄液受け部（４３）および残層用洗浄液受け部（４６）に対して、別々に洗浄液を効率よく供給することが可能となる。
【００２６】
前記［５］に記載の遠心分離機（１０Ｃ）によれば、前記ハブ（４１）の一端側内部に、前記洗浄液受け部（４３）とは別に、処理物の残層を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け室（５４）が設けられており、この残層用洗浄液受け室（５４）に供給された洗浄液は、ハブ（４１）の外周に配列されている複数の残層用洗浄液導入管（５３）にそれぞれ導入される。
【００２７】
そして、各残層用洗浄液導入管（５３）内に導入された洗浄液は、各残層用洗浄液導入管（５３）の途中に所定間隔おきに設けられている複数の残層用洗浄液排出孔（５３ａ）を通り、ボウル（２０）内に飛び出す。ここで飛び出した洗浄液は、前記フライト（４２）の反対側の面（４２ｂ）における外周縁に沿って、フライト（４２）のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト（５０）と、フライト（４２）外周縁との間の細い隙間より、前記残層処理物に向けて直接噴出される。それにより、前記［１］，［３］の場合と同様に、処理物に対する洗浄液の透過性および残層処理物の移動性を高めることができる。
【００２８】
さらにまた、前記［６］に記載のように、前記カバーフライト（５０）を、前記フライト（４２）における反対側の面（４２ｂ）に対して、前記ハブ（４１）に近接する側からフライト（４２）外周縁に近接する側にかけて隙間が次第に狭まる勾配をつけて、所定間隔おきに並ぶ支持板（５１）を介して取り付ければ、前記ハブ（４１）側から飛び出す洗浄液を広い範囲で受け入れつつ、受け入れた洗浄液を狭い範囲より残層処理物に対して直接噴出させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を代表する各種の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の第１実施の形態を示している。
本実施の形態に係る遠心分離機１０は、スクリーンボウル型遠心分離機と称されるものであり、略円筒型のボウル２０内にスクリューコンベヤ４０を備え、これらを相対的に回転可能に支持してなり、前記ボウル２０内に供給される原液から処理対象である処理物と母液を別々に分離することができるように構成されている。
【００３０】
ここで処理物とは、化学工業や食品工業の分野における各種結晶等が該当し、具体的には例えば、ペットボトルやポリエステル繊維の原料となるテレフタル酸、テレフタル酸の原料となるパラキシレン、ＣＤ−ＲＯＭの原料となるビスフェノール、その他、化学調味料の原料となるグルタミンソーダ等が該当する。また母液には各種の溶媒が該当する。各種結晶は、その製造過程において未重合物質やスラリーを構成する溶媒を結晶表面に付着しており、これらの付着物は洗浄液（特定の別な溶媒等）により洗浄置換することができる。以下、処理物として結晶に適用した場合を例に説明する。
【００３１】
図２に示すように、ボウル２０とその内部のスクリューコンベヤ４０は、ケーシング１１の内部にシャフト１２ａ，１２ｂを介して回転可能に軸支されている。ボウル２０およびスクリューコンベヤ４０は、片側の軸受け１３に連設された差動装置１４によって微少差速で回転駆動される。かかる差動装置１４自体は公知であり詳細な説明は省略する。
【００３２】
ケーシング１１の内部は、次述するボウル２０に設けられている排出口２４、スクリーン部３０、ダム部２６等にそれぞれ対応するように区画されている。そして、ケーシング１１の下部には、前記排出口２４に連通する結晶排出口１５、前記スクリーン部３０に連通する洗浄液排出口１６、前記ダム部２６に連通する母液排出口１７がそれぞれ設けられている。
【００３３】
ボウル２０の一端側（図２中で右側）が結晶の排出方向となっており、ボウル２０の他端側（図２中で左側）から順に、大径の平行筒部２１と、一端側に向かって内径が漸次縮小するテーパー部２２と、小径の平行筒部２３とに区分けされている。小径の平行筒部２３の先端側には、結晶の排出口２４が開設され、大径の平行筒部２１の先端側には、ボウル２０の半径方向の液深を規制すると共に、結晶を分離した母液をボウル２０外へ排出可能なダム部２６が設けられている。
【００３４】
図１に示すように、小径の平行筒部２３は、その壁面に多数の濾液排出孔２５が形成され、内周側が円筒状の濾材３１で全周方向に覆われて、スクリーン部３０をなしている。濾液排出孔２５の大きさは、結晶の粒子径をさほど考慮する必要はないが、濾材３１は、結晶の粒子径より小径サイズの多数の微小孔ないしスリットを有する素材から成る。具体的には例えば、ウェッジワイヤースクリーンや多孔質セラミック成形体等を用いるとよい。なお、平行筒部２３の内周面は濾材３１の厚さ分だけ表面が削られている。
【００３５】
スクリューコンベヤ４０は、その回転軸となるハブ４１と、該ハブ４１の外周にスクリュー状に設けられるフライト４２とからなり、フライト４２は、結晶をボウル２０の一端側（図２中で右側）へ搬送するように形成されている。なお、フライト４２の外周縁と平行筒部２３の内周面（スクリーン部３０の濾材３１表面）との間には、スクリューコンベヤ４０とボウル２０とが異なる速度で回転する構造上、半径方向に隙間が生じるように設定されている。
【００３６】
ハブ４１には、その内部に供給された洗浄液を受け入れる洗浄液受け部４３と、該洗浄液受け部４３内の洗浄液を前記ボウル２０のスクリーン部３０に向かって噴出する洗浄ノズル４５とが設けられている。洗浄液受け部４３は、ハブ４１の内周面の全周方向に亘り軸心方向に所定幅に延出する仕切りで囲まれた部位からなる。
【００３７】
洗浄液受け部４３の底側となるハブ４１の周壁には、所定間隔おきに洗浄液排出孔４４が設けられ、ハブ４１の外周面側に、前記洗浄液排出孔４４に連通する洗浄ノズル４５が突設されている。ここで洗浄ノズル４５は、図１に示すようにフライト４２のピッチ中央よりやや他端側（図１中で左側）で、スクリーン部３０を半径方向に臨む位置に配されている。
【００３８】
さらに洗浄液受け部４３内には、フライト４２の処理物搬送面４２ａと反対側の面４２ｂに隣接する位置にて、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔４８が設けられている。かかる残層用洗浄液排出孔４８は、前記洗浄液受け部４３内の洗浄液を、前記洗浄ノズル４５とは別に、スクリーン部３０上の残層結晶に向けて直接噴出するためのものである。
【００３９】
フライト４２の処理物搬送面４２ａと反対側の面４２ｂにおける外周縁に沿って、該反対側の面４２ｂに対して所定の隙間を空けた状態でフライト４２のらせん方向に延びる細幅状のカバーフライト５０が取り付けられている。前記残層用洗浄液排出孔４８から飛び出す洗浄液は、フライト４２外周縁とカバーフライト５０との間の隙間より、前記残層結晶に対して直接噴出されるようになっている。
【００４０】
カバーフライト５０は、フライト４２における反対側の面４２ｂに対して、前記ハブ４１に近接する側からフライト４２外周縁に近接する側にかけて隙間が次第に狭まる勾配がつけられた状態に配され、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ支持板５１を介して取り付けられている。
【００４１】
ハブ４１の内部には、その軸方向に延びる原液供給用のフィードチューブ６０が挿入されている。フィードチューブ６０の始端は、ハブ４１やボウル２０より外部に延出し原液供給口６１となり、フィードチューブ６０の終端は、ハブ４１内部の略中央に配されて原液出口６２となる。さらにフィードチューブ６０内には、前記洗浄液受け部４３に洗浄液を供給する洗浄液供給管７１が挿入されている。
【００４２】
洗浄液供給管７１の始端は、フィードチューブ６０の始端側にて軸方向と略直角に開口する洗浄液供給口７１ａをなしている。また、ハブ４１内において洗浄液受け部４３に対して半径方向に重なるフィードチューブ６０の途中には、洗浄液供給管７１の開放口７１ｂが軸方向と略直角に開口している。
【００４３】
次に、第１実施の形態に係る遠心分離機１０の作用を説明する。
図１，図２において、原液はフィードチューブ６０を介して、ポンプ等の駆動源を用いてボウル２０内へ供給される。フィードチューブ６０の原液供給口６１から送られた原液は、スクリューコンベヤ４０のハブ４１内の略中央付近に位置する原液出口６２から出て、ボウル２０内のダム部２６で予め設定した所定の深さまで張り込まれる。原液はボウル２０内で遠心力の作用を受けて、母液から結晶が沈降分離される。
【００４４】
遠心力の作用によりボウル２０の内周面側へ沈降した結晶は、ボウル２０と微少差速で回転するスクリューコンベヤ４０のフライト４２によって、ボウル２０のテーパー部２２へ搬送され、予めダム部２６で設定されている液深よりも内径側へテーパー部２２の内周面上を移動する際に脱液されて、さらにスクリーン部３０へ搬送される。
【００４５】
搬送途中で脱液された結晶は、その製造過程で生じた不純物や母液そのものを表面に付着させており、スクリーン部３０に至った結晶は、ハブ４１にある洗浄ノズル４５から噴出される洗浄液によって洗浄される。洗浄液は、一般に純水、酢酸、純フェノール、硫酸、塩酸等が用いられ、フィードチューブ６０に別途挿入してある洗浄液供給管７１を介して、ハブ４１内にある洗浄液受け部４３に供給される。洗浄液受け部４３に受け入れられた洗浄液は、ハブ４１周壁の洗浄液排出孔４４を通り洗浄ノズル４５から噴出される。
【００４６】
このようにスクリーン部３０で結晶は洗浄および脱液作用を受け、さらに排出口２４側へ搬送されるが、スクリューコンベヤ４０のフライト４２外周縁とスクリーン部３０内周面との間の隙間には結晶の残層が形成される。かかる残層結晶は、前記洗浄ノズル４５による洗浄とは別に、フライト４２外周縁から噴射される洗浄液により直接的かつ局所的に洗浄される。
【００４７】
すなわち、洗浄液受け部４３内の洗浄液は、フライト４２の処理物搬送面４２ａと反対側の面４２ｂに隣接する位置にて、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔４８からもボウル２０内に飛び出す。ここで飛び出した洗浄液は飛び散ることなく、前記フライト４２の反対側の面４２ｂにおける外周縁に沿って取り付けられたカバーフライト５０と、フライト４２外周縁との間の細い隙間より、前記残層結晶に向けて直接噴出される。
【００４８】
特にカバーフライト５０は、図１に示すように、前記フライト４２における反対側の面４２ｂに対して、ハブ４１に近接する側からフライト４２外周縁に近接する側にかけて隙間が次第に狭まる勾配をつけて、所定間隔おきに並ぶ支持板５１を介して取り付けたことにより、各残層用洗浄液排出孔４８から飛び出す洗浄液を広い範囲で受け入れつつ、受け入れた洗浄液を狭い範囲より残層結晶に対して局所的に直接噴出させることができる。
【００４９】
以上のように、洗浄ノズル４５による結晶全体の洗浄とは別に、特に残層処理物に対する局所的な洗浄も併せて行うことができるので、残層結晶の固着がなくなり移動性も高まり、搬送中の結晶全体に対する洗浄液の透過性も向上する。そのため、スクリーン部３０における結晶の目詰まりを未然に防ぐことができると共に、本来の結晶中の不純物の置換用としての洗浄液量を抑制することが可能になり、スクリーン部３０における結晶の目漏れ量を減少させることが可能となる。
【００５０】
スクリーン部３０において、洗浄ノズル４５およびフライト４２外周縁より噴出された洗浄液は、結晶や残層結晶の洗浄後に濾材３１を通り濾液排出孔２５からボウル２０の外部へ排出される。また、スクリーン部３０で洗浄され脱液された結晶は、排出口２４からボウル２０の外部に排出され、最後はケーシング１１にある結晶排出口１５から回収されることになる。
【００５１】
図４は本発明の第２実施の形態を示している。
本実施の形態に係る遠心分離機１０Ａでは、前記洗浄液受け部４３に、前記ボウル２０のスクリーン部３０における軸方向に洗浄液受け部４３内を複数に区画する仕切り板４３ａを設けて、前記スクリーン部３０における洗浄範囲を選択可能に構成している。なお、第１実施の形態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００５２】
ハブ４１の内部に挿入されているフィードチューブ６０内には、前記洗浄液受け部４３内のうち仕切り板４３ａで区画された一方（図４中で左側部分）に洗浄液を供給する洗浄液供給管７１と、仕切り板４３ａで区画された他方（図４中で右側部分）に洗浄液を供給する洗浄液供給管７３とが、それぞれ別々に挿入されている。
【００５３】
洗浄液供給管７１の始端は、フィードチューブ６０の始端側にて軸方向と略直角に開口する洗浄液供給口７１ａをなしている。ハブ４１内の洗浄液受け部４３内のうち仕切り板４３ａで区画された一方（図４中で左側部分）に対して半径方向に重なるフィードチューブ６０の途中には、洗浄液供給管７１の開放口７１ｂが軸方向と略直角に開口している。
【００５４】
また、洗浄液供給管７３の始端は、フィードチューブ６０の始端側にて軸方向と略直角に開口する洗浄液供給口７３ａをなしている。ハブ４１内の洗浄液受け部４３内のうち仕切り板４３ａで区画された他方（図４中で右側部分）に対して半径方向に重なるフィードチューブ６０の途中には、洗浄液供給管７３の開放口７３ｂが軸方向と略直角に開口している。
【００５５】
本実施の形態では、１つの仕切り板４３ａにより、洗浄液受け部４３内を軸方向に２分割するように構成されているが、もちろん、この態様に限定されるものではなく、他に例えば、２つの仕切り板４３ａを設けて洗浄液受け部４３内を軸方向に３つに区画したり、あるいは、２つの仕切り板４３ａを設けて洗浄液受け部４３内を軸方向に４つに区画してもよい。
【００５６】
このような第２実施の形態によれば、ボウル２０内に原液を供給するフィードチューブ６０中に別途設けた洗浄液供給経路７１や洗浄液供給経路７３を介して、洗浄液受け部４３の総ての区画内に洗浄液を供給しても良く、あるいは一部の区画内のみに限定して洗浄液を供給することも可能である。
【００５７】
かかる場合に、洗浄液が供給された洗浄液受け部４３の区画内に、ボウル２０半径方向に重なる範囲のスクリーン部３０に対してのみ洗浄液が噴出される。それにより、処理物である結晶や洗浄液の種類等に応じて、スクリーン部３０における洗浄範囲を適宜選択することができる。
【００５８】
図５および図６は本発明の第３実施の形態を示している。
本実施の形態に係る遠心分離機１０Ｂでは、前記洗浄液受け部４３内に、前記残層結晶を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け部４６が、洗浄液受け部４３内とは独立に区画して設けられている。
【００５９】
残層用洗浄液受け部４６は、円筒部材の両端に全周方向に亘り軸心方向に所定幅に延出する仕切りを設けてなり、その底側には、所定間隔おきに接続管４７が突設され、各接続管４７によって残層用洗浄液受け部４６は、前記洗浄液受け部４３内にてハブ４１の内周面より離隔した状態に固設されている。
【００６０】
図５に示すように各接続管４７は、前記フライト４２の処理物搬送面４２ａと反対側の面４２ｂに隣接する位置にて、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに配されており、前記ハブ４１の周壁には、各接続管４７が連通する残層用洗浄液排出孔４８が設けられている。残層用洗浄液排出孔４８から飛び出す残層用洗浄液受け部４６の洗浄液は、カバーフライト５０とフライト４２外周縁との間の隙間より、前記残層結晶に対して直接噴出されるようになっている。
【００６１】
また、前記フィードチューブ６０内には、前記洗浄液受け部４３に洗浄液を供給する洗浄液供給経路をなす洗浄液供給管７１と、前記残層用洗浄液受け部４６に洗浄液を供給する残層用洗浄液供給経路をなす残層用洗浄液供給管７２とが、それぞれ別々に挿入されている。
【００６２】
洗浄液供給管７１の始端は、フィードチューブ６０の始端側にて軸方向と略直角に開口する洗浄液供給口７１ａをなしている。ハブ４１内において洗浄液受け部４３に対して半径方向に重なるフィードチューブ６０の途中には、洗浄液供給管７１の開放口７１ｂが軸方向と略直角に開口している。
【００６３】
一方、残層用洗浄液供給管７２の始端は、フィードチューブ６０の始端側にて軸方向と略直角に開口する残層用洗浄液供給口７２ａをなしている。ハブ４１内において残層用洗浄液受け部４６に対して半径方向に重なるフィードチューブ６０の途中には、残層用洗浄液供給管７２の開放口７２ｂが軸方向と略直角に開口している。
【００６４】
以上のような第３実施の形態によれば、残層用洗浄液受け部４６に供給された洗浄液は、フライト４２の処理物搬送面４２ａと反対側の面４２ｂに隣接する位置にて、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに設けられている接続管４７を通り、スクリューコンベヤ４０のハブ４１に設けられている残層用洗浄液排出孔４８から飛び出す。
【００６５】
ボウル２０内に飛び出した洗浄液は飛び散ることなく、前記フライト４２の反対側の面４２ｂにおける外周縁に沿って取り付けられたカバーフライト５０と、フライト４２外周縁との間の細い隙間より、前記残層結晶に向けて直接噴出させることができる。
【００６６】
ここで、洗浄液受け部４３と残層用洗浄液受け部４６とには、互いに仕切られた状態で別々に洗浄液が供給されるので、洗浄ノズル４５から噴出させる洗浄液の液量と、カバーフライト５０とフライト４２外周縁との間の細い隙間から噴出させる洗浄液の液量とを、外部より別々にコントロールすることができるため、結晶洗浄の置換率および目漏れ量の低減を図るための両方の最適な洗浄液液量の調整を容易に行うことができる。
【００６７】
図７および図８は本発明の第４実施の形態を示している。
本実施の形態に係る遠心分離機１０Ｃでは、前記スクリューコンベヤ４０のハブ４１の一端側内部に、前記残層結晶を洗浄する洗浄液を受け入れる残層用洗浄液受け室５４が、前記洗浄液受け部４３とは別に区画して設けられている。本実施の形態では、残層用洗浄液受け室５４はハブ４１の最先端部分に設けられている。
【００６８】
ハブ４１の外周には、複数の残層用洗浄液導入管５３が、それぞれ前記フライト４２を貫通してハブ４１の軸方向に延びる状態で、ハブ４１の円周方向に所定間隔おきに配列するように取り付けられている。前記残層用洗浄液受け室５４の底部には残層用洗浄液連通孔５４ａが穿設されており、各残層用洗浄液導入管５３の一端側は、それぞれ残層用洗浄液連通孔５４ａを介して残層用洗浄液受け室５４内に連通接続されている。
【００６９】
各残層用洗浄液導入管５３の他端側は閉じられているが、各残層用洗浄液導入管５３の途中には、前記フライト４２の反対側の面４２ｂに隣接する位置にて、フライト４２のらせん方向に沿って所定間隔おきに並ぶ複数の残層用洗浄液排出孔５３ａが設けられている。
【００７０】
各残層用洗浄液排出孔５３ａから飛び出す残層用洗浄液受け室５４の洗浄液は、前記カバーフライト５０とフライト４２外周縁との間の隙間より、前記残層結晶に対して直接噴出されるようになっている。なお、ハブ４１内において残層用洗浄液受け室５４に対して半径方向に重なるフィードチューブ６０の途中には、残層用洗浄液供給管７２の開放口７２ｂが軸方向と略直角に開口している。
【００７１】
以上のような第４実施の形態によれば、残層用洗浄液受け室５４に供給された洗浄液は、ハブ４１の外周に配列されている複数の残層用洗浄液導入管５３にそれぞれ導入される。そして、各残層用洗浄液導入管５３内に導入された洗浄液は、各残層用洗浄液導入管５３の途中に所定間隔おきに設けられている複数の残層用洗浄液排出孔５３ａを通り、ボウル２０内に飛び出す。
【００７２】
ボウル２０内に飛び出した洗浄液は飛び散ることなく、前記フライト４２の反対側の面４２ｂにおける外周縁に沿って取り付けられたカバーフライト５０と、フライト４２外周縁との間の細い隙間より、前記残層結晶に向けて直接噴出させることができる。それにより、前記洗浄ノズル４５による処理物の洗浄と、各残層用洗浄液導入管５３による残層結晶の洗浄を別々に行うことができ、それぞれの洗浄液の種類や液量を互いに異ならせることもできる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、これらの具体的な構成によれば、結晶に対する洗浄液の透過性および残層結晶の移動性を高めることが可能となる。ただし、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれることは言うまでもない。
【００７４】
【発明の効果】
本発明に係る遠心分離機によれば、スクリューコンベヤのフライト外周縁より、スクリーン部の内周面に付着している残層処理物に直接洗浄液を噴射させることができるため、この残層の移動性を改善し、洗浄液全体の透過性が増すため、局所的に残層処理物のみを洗浄し、処理物の含液率を高くすることにより、残層の固化防止が可能となる。
【００７５】
また、スクリーン部の目漏れについても処理物全体に洗浄液をかけた場合、処理物層を通過する洗浄液の液量に比例した量の処理物と、スクリーン部の目開きに比例した量の処理物の目漏れを生じるが、前述の如く洗浄液をフライト外周縁より直接的に残層処理物に噴射することにより、残層処理物の固着がなくなり、搬送中の処理物に対する洗浄液の透過率が向上するため、本来の処理物中の不純物の置換用としての洗浄液量を抑制することが可能になり、スクリーン部における処理物の総合目漏れ量を減少させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る遠心分離機の要部を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係る遠心分離機の全体を示す縦断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る遠心分離機の要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る遠心分離機の要部を示す縦断面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】本発明の第４実施の形態に係る遠心分離機の要部を示す縦断面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【符号の説明】
１０…遠心分離機
１０Ａ…遠心分離機
１０Ｂ…遠心分離機
１０Ｃ…遠心分離機
１１…ケーシング
１２ａ，１２ｂ…シャフト
１３…軸受け
１４…差動装置
１５…結晶排出口
１６…洗浄液排出口
１７…母液排出口
２０…ボウル
２１…平行筒部
２２…テーパー部
２３…平行筒部
２４…排出口
２５…濾液排出孔
２６…ダム部
３０…スクリーン部
３１…濾材
４０…スクリューコンベヤ
４１…ハブ
４２…フライト
４３…洗浄液受け部
４３ａ…仕切り板
４４…洗浄液排出孔
４５…洗浄ノズル
４６…残層用洗浄液受け部
４７…接続管
４８…残層用洗浄液排出孔
５０…カバーフライト
５１…支持板
５３…残層用洗浄液導入管
５４…残層用洗浄液受け室
５４ａ…残層用洗浄液連通孔
６０…フィードチューブ
６１…原液供給口
６２…原液出口
７１…洗浄液供給管
７１ａ…洗浄液供給口
７１ｂ…開放口
７２…残層用洗浄液供給管
７２ａ…残層用洗浄液供給口
７２ｂ…開放口
７３…洗浄液供給管
７３ａ…洗浄液供給口
７３ｂ…開放口
【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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