(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁部に透過孔を有し、中心軸線を横方向に向けたドラムを回転させて、該ドラム内で原液を液分とケーキ分とに分離する固液分離過程を行うことにより該ドラムの内周にケーキブロックを形成した後、該ケーキブロックをドラムから剥離するケーキブロック剥離過程と、該ドラム内のケーキを外部に排出するケーキ排出過程とを行う遠心分離方法において、
前記ドラムとして、円錐面状内周面を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用い、
前記ケーキブロック剥離過程では、前記ドラムを一旦停止させるかまたは減速して、前記ドラム内のケーキブロック全体を前記ドラムの開口部側に変位させることにより前記ケーキブロックの外周面と前記ドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成する過程と、前記ドラムの回転速度を上昇させて遠心力により前記ケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後前記ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行うこと、
を特徴とする遠心分離方法。
【請求項２】
周壁部に透過孔を有し、中心軸線を横方向に向けたドラムを回転させて、該ドラム内で原液を液分とケーキ分とに分離する固液分離過程を行うことにより該ドラムの内周にケーキブロックを形成した後、該ケーキブロックをドラムから剥離するケーキブロック剥離過程と、該ドラム内のケーキを外部に排出するケーキ排出過程とを行う遠心分離方法において、
前記ドラムとして、円錐面状内周面を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用いるとともに、前記ドラムの開口部を開閉するドラム蓋と、前記ドラムの軸線方向に変位することができて前記ドラム内にあるときに先端が前記ドラムの周壁部付近に配置される棒状のケーキ保持部材とを設けておき、
前記固液分離過程でケーキブロックの形成が完了するまでの間に前記ケーキ保持部材の少なくとも先端寄りの部分を前記ケーキブロック内に埋没させて該ケーキ保持部材をケーキブロックに機械的に結合させ、
前記ケーキブロック剥離過程では、前記ドラムを一旦停止させるかまたは減速して、前記ドラムの開口部を前記ドラム蓋で閉じたままの状態で前記ケーキ保持部材を前記ドラムの開口部側に変位させることにより前記ドラム内のケーキブロック全体を前記ドラムの開口部側に変位させて前記ケーキブロックの外周面と前記ドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成する過程と、前記ドラムの回転速度を上昇させて遠心力により前記ケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後前記ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行い、
前記ケーキ排出過程では、前記ドラムの開口部を開く位置まで前記ドラム蓋を変位させて、前記ドラムの開口部からケーキを外部に排出すること、
を特徴とする遠心分離方法。
【請求項３】
周壁部に透過孔を有し、中心軸線を横方向に向けたドラムを回転させて、該ドラム内で原液を液分とケーキ分とに分離する固液分離過程を行うことにより該ドラムの内周にケーキブロックを形成した後、該ケーキブロックをドラムから剥離するケーキブロック剥離過程と、該ドラム内のケーキを外部に排出するケーキ排出過程とを行う遠心分離方法において、
前記ドラムとして、円錐面状内周面を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用いるとともに、前記ドラムの開口部を開閉するドラム蓋と、前記ドラムの軸線方向に変位することができて前記ドラム内にあるときに先端が前記ドラムの周壁部付近に配置される棒状のケーキ保持部材とを設けておき、
前記固液分離過程でケーキブロックの形成が完了するまでの間に前記ケーキ保持部材の少なくとも先端寄りの部分を前記ケーキブロック内に埋没させて該ケーキ保持部材をケーキブロックに機械的に結合させ、
前記固液分離過程でドラムの内周にケーキブロックが形成されて、該ケーキブロックの内周側に上澄み液が滞留する状態になったときに、前記ドラムを一旦停止させるかまたは減速した状態にして、前記ドラムの開口部を前記ドラム蓋で閉じたままで前記ケーキ保持部材を前記ケーキブロックとともに前記ドラムの開口部側に変位させることにより前記ケーキブロックの外周面と前記ドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成して、該隙間と前記周壁部の透過孔とを通して前記上澄み液を排出する上澄み液排出過程を行い、
前記上澄み液排出過程が終了した後に前記ドラムを再度加速して前記固液分離過程の残りの過程を行い、
前記ケーキブロック剥離過程では、前記ドラムを一旦停止させるかまたは減速して、前記ドラムの開口部を前記ドラム蓋で閉じたままの状態で前記ケーキ保持部材を前記ドラムの開口部側に変位させることにより前記ドラム内のケーキブロック全体を前記ドラムの開口部側に変位させて前記ケーキブロックの外周面と前記ドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成する過程と、前記ドラムの回転速度を上昇させて遠心力により前記ケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後前記ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行い、
前記ケーキ排出過程では、前記ドラムの開口部を開く位置まで前記ドラム蓋を変位させて、前記ドラムの開口部からケーキを外部に排出すること、
を特徴とする遠心分離方法。
【請求項４】
前記ケーキブロック剥離過程を行った後、前記ケーキをドラムから排出するに先立って、前記ドラム内に乾燥した高温のガスを供給して、前記ドラムを回転または反転させながら該ドラム内のケーキを乾燥するケーキ乾燥過程を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の遠心分離方法。
【請求項５】
前記ケーキブロック剥離過程では、ケーキブロックが遠心力に耐えきれなくなってその径が拡大した際に発生する衝撃を検出することによりケーキブロックの径が拡大したことを検出して直ちにドラムを急減速することを特徴とする請求項２，３または４に記載の遠心分離方法。
【請求項６】
前記ケーキブロック剥離過程では、ケーキブロックが遠心力に耐えきれなくなってその径が拡大した時に発生する衝撃を検出することによりケーキブロックの径が拡大したことを検出した後、ドラムの急減速と急加速とを繰り返すことにより、ドラムからのケーキの剥離を助けることを特徴とする請求項２，３または４に記載の遠心分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周壁部に透過孔を有するドラムを回転させて、該ドラム内で原液を液分とケーキ分とに分離する遠心分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されているように、遠心分離機は、周壁部に透過孔を有するドラム（バスケット）と、ドラムを回転駆動する回転駆動装置とを備えていて、回転しているドラム内に供給された原液を遠心力により液分とケーキ分（固形物、結晶）とに分離する固液分離過程を行う。固液分離過程では、ドラムの内周に配置されたフィルタを通して脱液が行われ、ドラムの内周（フィルタの内周）にケーキが堆積していく。ドラムの内周に所定の厚さのケーキブロックが形成されるまで、ドラム内への給液と、脱液とを繰り返し、ドラム内周のケーキ層の厚みが所定値に達したところで固液分離過程を終了する。ドラムを高速回転させて脱液を行った後、ドラムの内周に形成されたケーキブロックを洗浄液により洗浄する洗浄過程と、洗浄液を除去するために脱液する過程とを行い、ドラムの内周に洗浄されたケーキブロックを得る。
【０００３】
このようにしてドラム内にケーキブロックを形成した後、ケーキをドラム外に排出するためにケーキブロックをドラムから剥離する過程を行い、次いで必要に応じてドラム内でケーキを乾燥する過程を行った後、吸引パイプを用いたり、排出シュートを用いたりしてドラム内のケーキを外部に排出する。
【０００４】
上記のように、遠心分離機においては、固液分離過程を行った後、ドラム内に形成されたケーキブロックをドラムから剥離する過程を行う必要があるため、従来の遠心分離機では、掻取刃を備えたケーキ掻取装置をドラム内に配置して、掻取刃でケーキブロックからケーキを削り取ることにより、ケーキをドラムから剥離するようにしていた。
【０００５】
上記のように、従来の遠心分離機においては、ドラム内にケーキ掻取装置を配置していたため、ドラム内に配置される機械部品が多くなり、ドラム内の構成が複雑になるのを避けられなかった。ドラム内に多くの機械部品が配置されていると、１ロットの処理が終了した後、遠心分離機の各部を洗浄する際に、多くの手間がかかるため、好ましくない。特にケーキに異物が混入することが許されない食品や薬品の分野で用いる遠心分離機では、各部の洗浄を念入りに行うことが要求されるため、ドラム内の構成はできるだけ簡素にしておくことが好ましい。
【０００６】
また固液分離過程を行って、ドラム内にケーキを形成した後、同じドラム内で該ケーキを乾燥する過程を行う場合には、ケーキが乾燥して粉体となった際に、ケーキの容積が乾燥前の２倍程度に増加するため、ドラム内にケーキ掻取装置のような大形の機器が配置されていると、１度に処理できる原液の量が制限され、好ましくない。
【０００７】
ドラム内でケーキを乾燥する過程を行う場合には、ケーキの粉塵がドラム内で舞い上がるため、ドラムの開口部は、蓋により密閉するかまたは密閉に近い状態にすることが好ましいが、ケーキ掻取装置をドラム内に挿入する場合には、ドラムの開口部を開口させておく必要があるため、ドラムの開口部を密閉したままでケーキの乾燥過程を行うことはできない。
【０００８】
そこで、例えば特許文献２に示されているように、ドラムの内周に残留するケーキをドラムから離脱させるために、ドラムの外周に圧縮空気を吹き付ける手段を設けて、この圧縮空気によりドラムの内周に付着したケーキをドラムから剥離させるようにしたものが提案された。
【特許文献１】特開２００５−２１８５２号公報
【特許文献２】特開平４−２２７８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載された遠心分離機によれば、ドラム内にケーキ掻取装置を配置する必要がないため、ドラム内の構成の簡素化を図ることができる。
【００１０】
しかしながら、原液を液分とケーキ分とに分離する処理を行う遠心分離機においては、ドラムの内周に、細かい目を有する金網、多孔板、布などからなるフィルタが必ず配置されるため、ドラムの外周に圧縮空気を吹き付けるだけでドラム内周のケーキを剥離させることは困難であり、特許文献２に示された構成だけでは、ケーキの剥離、破砕を確実に行わせることが困難である。特に、生成されたケーキに含まれている液分が少なく、ドラムの内周でケーキが堅く固まってケーキブロックの形態になっている場合には、ドラムの外周に圧縮空気を吹き付ける方法でケーキブロックを破砕してドラムから剥離させることは不可能に近い。
【００１１】
本発明の目的は、ドラム内にケーキ掻取装置を配置することなく、ドラムの内周に形成されたケーキブロックを破砕してドラムから剥離させることを可能にしてドラム内部の構成の簡素化を図ることができるようにした遠心分離方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の目的は、ドラム内でケーキを乾燥する過程を行う際に、ドラムの開口部を閉じた状態にして、ケーキの粉塵を外部に漏らすことなくケーキの乾燥過程を行うことができるようにした遠心分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、周壁部に透過孔を有し、中心軸線を横方向に向けた（横型の）ドラムを回転させて、該ドラム内で原液を液分とケーキ分とに分離する固液分離過程を行うことにより該ドラムの内周にケーキブロックを形成した後、該ケーキブロックをドラムから剥離するケーキブロック剥離過程と、該ドラム内のケーキを外部に排出するケーキ排出過程とを行う遠心分離方法に係わるものである。
【００１４】
本発明においては、ドラムとして、円錐面状内周面を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用い、ケーキブロック剥離過程では、ドラムを一旦停止させるかまたは減速して、ドラム内のケーキブロック全体をドラムの開口部側に変位させることによりケーキブロックの外周面とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成する過程と、ドラムの回転速度を上昇させて遠心力によりケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行う。
【００１５】
十分な脱液が行われたケーキブロックは、相当な堅さを有するため、機械的な手段によりドラムの軸線方向に沿った力を加えることにより、容易に変位させることができる。円錐面状内周面を周壁部の内周に有する横型のドラムを用いて、ドラム内のケーキブロック全体をドラムの開口部側に変位させると、ドラムの内周とケーキブロックとの間に隙間が形成される。この状態でドラムを回転させるとケーキブロックに遠心力が働く。ドラムの回転を上昇させていくと、ケーキブロックはやがて遠心力に耐え切れなくなって、その径がドラムの内周と該ケーキブロックとの間の隙間分だけ拡大し、ケーキブロックに亀裂が生じる。この状態でドラムの回転速度を更に上昇させるとケーキブロックはドラムの内周に固定されたままの状態に保持されるが、ケーキブロックに亀裂を生じさせた後直ちにドラムを減速すると、亀裂が生じさせられたケーキブロックは自己崩壊して容易に破砕し、ドラムから剥離して落下する。
【００１６】
ケーキブロックを破砕することができれば、ドラムを回転させて、ケーキブロックの破片同士を衝突させることにより、ケーキブロックの破片を細かくしていくことができるため、ドラムからのケーキブロックの排出は容易に行うことができる。またドラムを回転させながらドラム内に熱風を吹き込むなどの乾燥を促す手段を講じることにより、ケーキを容易に乾燥することができる。このようにドラム内でケーキを乾燥させる過程を行うと、ケーキの破片が崩れて微細な粒子になり、ケーキの流動性が増すため、ドラムからのケーキの排出はいっそう容易となる。
【００１７】
上記の方法によりドラムからケーキを剥離するようにすると、ケーキ掻取装置をドラム内に配置する必要がなくなるため、ドラム内の構成の簡素化を図って、遠心分離機の洗浄やメンテナンスを容易にすることができる。
【００１８】
本発明の好ましい態様では、ドラムとして、円錐面状内周面を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用いるとともに、ドラムの開口部を開閉するドラム蓋と、ドラムの軸線方向に変位することができてドラム内にあるときに先端がドラムの周壁部付近に配置される棒状のケーキ保持部材とを設けておき、固液分離過程でケーキブロックの形成が完了するまでの間にケーキ保持部材の少なくとも先端寄りの部分をケーキブロック内に埋没させて該ケーキ保持部材をケーキブロックに機械的に結合させる。そして、ケーキブロック剥離過程では、ドラムを一旦停止させるかまたは微速まで減速して、ドラムの開口部をドラム蓋で閉じたままの状態でケーキ保持部材をドラムの開口部側に変位させることによりドラム内のケーキブロック全体をドラムの開口部側に変位させてケーキブロックの外周面とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成する過程と、ドラムの回転速度を上昇させて遠心力によりケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行う。ケーキ排出過程では、ドラムの開口部を開く位置までドラム蓋を変位させて、該ドラムの開口部からケーキを外部に排出する。
【００１９】
本発明においては、ドラムとして円錐面状内周面を有するものを用いるので、ドラムの開口部を開いて、ドラムを回転させることにより、ケーキをドラムの内周の傾斜面に沿って容易に外部に排出することができる。
【００２０】
本発明の好ましい態様では、ケーキブロック剥離過程を行った後、ケーキをドラムから排出するに先立って、ドラム内に高温で乾燥したガスを供給して、ドラムを回転または反転させながら該ドラム内のケーキを乾燥するケーキ乾燥過程を行う。
【００２１】
上記のようにケーキ乾燥過程を行うと、ドラム内でケーキを乾燥してからケーキをドラムを排出することができるため、乾燥装置を別途設ける必要がなくなる。またドラム内でケーキを乾燥してから、ケーキをドラムから排出するようにすると、ケーキが微細な粒子となって流動性が高まるため、ケーキの排出を容易にすることができる。
【００２２】
ケーキブロックの破片をドラムから剥離する過程では、ケーキブロックが遠心力に耐えきれなくなってその径が拡大した際に発生する衝撃を検出することによりケーキブロックの径が拡大したことを検出して直ちにドラムを急減速するようにするのが好ましい。
【００２３】
ケーキブロックをドラムの軸線方向に移動させてケーキブロックとドラムの内周との間に隙間を形成した状態でドラムを回転させた際には、ケーキの径が拡大するまでの間ケーキブロックがケーキ保持部材によりドラムと同心的に保持された状態にあるため、最初はドラムが大きな振動を伴うことなく回転するが、ケーキブロックが遠心力に耐えきれなくなって、その径が拡大させられると、ドラムに大きな衝撃が働く。この衝撃を検出することにより、ケーキブロックの径が拡大してケーキブロックに亀裂が生じたタイミングを検出することができる。
【００２４】
ケーキブロックの破片をドラムから剥離する過程で、ケーキの剥離を確実にするためには、ケーキブロックが遠心力に耐えきれなくなってその径が拡大した時に発生する衝撃を検出することによりケーキブロックの径が拡大したことを検出した後、ドラムの急減速と急加速とを繰り返すことにより、ドラムからのケーキの剥離を助けるようにするのが好ましい。
【００２５】
上記のように、ドラム内に、少なくとも先端寄りの部分がケーキブロック内に埋没した状態にされるケーキ保持部材を設けて、このケーキ保持部材を移動させることによりケーキブロックをバスケットの開口部側に移動させることができるようにしておくと、ケーキ剥離過程においてケーキを崩壊させてドラムから剥離する過程を行うことができるだけでなく、固液分離過程を短縮するための上澄み液排出過程をも行うことができる。
【００２６】
即ち、固液分離過程でドラムの内周にケーキブロックが形成されて、該ケーキブロックの内周側に上澄み液が滞留する状態になったときに、ドラムを一旦停止させるかまたは減速した状態にして、ドラムの開口部をドラム蓋で閉じたままでケーキ保持部材をケーキブロックとともにドラムの開口部側に変位させることによりケーキブロックの外周面とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成して、該隙間とドラムの周壁部の透過孔とを通して上澄み液を排出する上澄み液排出過程を行い、この上澄み液排出過程が終了した後にドラムを再度加速して固液分離過程の残りの過程（脱液過程）を行うようにすることができる。
【００２７】
このように上澄み液排出過程を行うと、固液分離処理に要する時間を短縮することができるため、原液をケーキ分と液分とに分離する処理を能率良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、ドラムとして、円錐面状内周面を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用いて、ケーキブロック剥離過程で、ドラムを一旦停止させるかまたは減速して、ドラム内のケーキブロック全体をドラムの開口部側に変位させることによりケーキブロックの外周面とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成する過程と、ドラムの回転速度を上昇させて遠心力によりケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行うようにしたので、ケーキ掻取装置を省略してドラム内の構成の簡素化を図ることができ、遠心分離機の洗浄やメンテナンスを容易にすることができる。
【００２９】
また本発明においては、ドラム内にケーキ掻取装置を挿入しないので、ドラムからケーキを排出する過程よりも前の過程では、ドラムの開口部を閉じたままの状態とすることができる。従って、ドラムからケーキを排出するのに先立って、ドラム内でケーキを乾燥する過程を行う場合に、乾燥により微粉末化したケーキがドラム外に漏れるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１ないし図４は本発明の好ましい実施形態の異なる動作状態を示した断面図で、図１はドラム蓋を閉じて固液分離過程を行う際の状態を示し、図２はケーキブロックを移動させるためにドラム蓋をドラムの軸線方向に移動させた状態を示している。また図３はドラムからケーキを排出するためのドラム蓋を移動させてドラムの開口部を開いた状態を示し、図４は各部を洗浄するためにドラム蓋を限界位置まで開いた状態を示している。
【００３１】
図１ないし図４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設置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の一端が支持され、この軸受装置５の他端はベース板３に支持部材６を介して支持されている。軸受け装置５には軸受け７及び８が設けられており、これらの軸受けにより、中空の主軸９がその中心軸線を横方向（水平方向）に向けた状態で回転自在に支持されている。
【００３２】
主軸９の後端部にプーリ１０が取り付けられ、ベース板３の上に支持されたモータ１１の回転軸に取り付けられたプーリ１２とプーリ１０とにベルト１３が巻き掛けされている。モータ１１と、プーリ１０及び１２と、ベルト１３とにより、主軸９を回転駆動する回転駆動装置１４が構成されている。
【００３３】
主軸９の内部にはスラスト軸１６がスラスト自在に配置されている。スラスト軸１６は、主軸９とともに回転するように、主軸９にスプライン結合されている。スラスト軸１６の軸心部には孔１７が形成され、孔１７の一端がスラスト軸１６の後端部の端面に開口させられている。スラスト軸１６の後端部にはナット１８が固定され、ナット１８が主軸９の内側の孔にスライド自在に嵌合されている。
【００３４】
ナット１８には台形ネジを有するネジ棒１９が螺合されて、このネジ棒１９がスラスト軸１６の軸心部の孔１７内に挿入されている。主軸９の後端部側には、プーリ２０が設けられている。プーリ２０は図示しない手段により主軸９に対して相対的に回転自在に支持され、このプーリ２０がネジ棒１９の後端部に固定されている。またフレーム板４に一端が支持され、フレーム板３に図示しない支持手段を介して支持されたフレーム２１にモータ２２が取り付けられ、このモータ２２の回転軸に取り付けられたプーリ２３とプーリ２０とにベルト２４が巻き掛けされている。
【００３５】
図示の例では、ナット１８と、ネジ棒１９と、モータ２２と、プーリ２０及び２３と、ベルト２４とにより、スラスト軸１６を主軸９に対して前進及び後退させるように駆動するスラスト駆動装置２５が構成されている。主軸を回転駆動する回転駆動装置１４とスラスト軸を駆動するスラスト駆動装置２５とにより、遠心分離機駆動装置が構成され、この駆動装置の部分を覆うようにカバー２６が配置されている。カバー２６はフレーム板３及び４に適宜の手段により固定され、軸受け装置５の外殻に一端がネジ結合された連結棒２７の他端がネジ２８によりカバー２６の上部に締結されている。
【００３６】
図示の遠心分離機駆動装置において、モータ１１及び２２のうち、モータ１１のみを駆動したとすると、モータ１１の回転により、主軸９が回転させられ、主軸９にスプライン結合されたスラスト軸１６が主軸９とともに回転させられる。スラスト軸１６が回転することにより、該スラスト軸とともにナット１８も回転し、該ナット１８に螺合されているネジ棒１９も回転させられる。ネジ棒１９の回転は、プーリ２０とベルト２４とを通してプーリ２３に伝達されるため、モータ２２の回転軸が回転させられる。この状態では、モータ２２がモータ１１の負荷となっており、モータ２２の回転軸はモータ１１の回転により回転させられる。このように、モータ２２がモータ１１により回転させられる状態では、ネジ棒１９がナット１８及びスラスト軸１６と一緒に回転し、ネジ棒１９とナット１８との間には相対的な回転が生じないため、スラスト軸１６はスラスト運動を行わない。
【００３７】
これに対し、モータ１１を停止させた状態で、モータ２２を駆動すると、ネジ棒１９がナット１８に対して相対的に回転するため、モータ２２の回転方向に応じてナット１８が前進または後退し、ナット１８の前進及び後退に伴って、該ナットに固定されているスラスト軸１６が前進または後退する。モータ１１及び２２が同時に駆動された時には、主軸９の回転速度とネジ棒１９の回転速度との差に応じて、ネジ棒１９がナット１８に対して相対的に回転し、ネジ棒１９のナット１８に対する回転方向に応じて、スラスト軸１６が前進または後退する。このときスラスト軸１６の移動速度は、ネジ棒１９の回転速度と主軸９の回転速度との差に比例する。
【００３８】
フレーム板４には、軸線を水平方向に向けた円筒状のケーシング３０の一端に設けられたフランジ３０ａが固定され、ケーシング３０の他端に固定されたフランジ板３１に、前面カバー３２が着脱可能に取り付けられている。前面カバー３２の下部にケーキ排出用シュート３３が設けられている。ケーシング３０の下部には、液分を集めるための凹所を内側に有する膨出部３０ｂが形成され、この膨出部に排液口３４が設けられている。３４ａは排液口３４に廃液パイプを接続するために廃液口４３の周辺に設けられたフランジである。
【００３９】
主軸９の前端部は、ケーシング３０内に臨む位置に達していて、該主軸の前端部に中心軸線を横方向（水平方向）に向けて配置されたドラム４０が取り付けられている。本発明で用いるドラム４０は、円錐面状内周面Ａ1を内周に有する周壁部４１ａと、円錐面状内周面Ａ1の小径の端部側で周壁部４１ａの端末部を閉じる底壁部４１ｂと、円錐面状内周面Ａ1の大径の端部側に位置する周壁部４１ａの端部から外側に突出したフランジ部４１ｃとを一体に有するドラム本体４１と、ドラム本体４１の周壁部の内周の円錐面状内周面Ａ1の大径側の端部に隣接して形成された拡大径部の内周に嵌合されて取り付けられたフィルタ押さえ部材４２とからなっている。フィルタ押さえ部材４２は、ドラム本体の拡大径部の内周に嵌合された円筒部４２ａと、円筒部４２ａの先端に形成されたフランジ部４２ｂとからなり、フランジ部４２ｂがドラム本体４１のフランジ部４１ｃにボルト（図示せず。）により締結されている。
【００４０】
本実施形態では、ドラム本体４１の周壁部４１ａが、フィルタ押さえ部材４２の円筒部４２ａとともにドラムの周壁部を構成しており、円筒部４２ａの内周面が、円錐面状内周面Ａ1の大径側の端部に一端が隣接した円筒面状内周面Ａ2（図２ないし図４参照）となっている。ドラム本体４１の周壁部４１ａの円錐面状内周面Ａ1が形成された部分を貫通させて多数の透過孔ｈが形成されている。ドラム４０の底壁部でもあるドラム本体４１の底壁部４１ｂは、円錐面状内周面Ａ1の小径の端部側に位置する周壁部４１ａの端部から径方向の内側に突出した環状の底板部４１b1と、底板部４１b1の内周部に大径側端部が接続された円錐状の傾斜壁部４１b2と、傾斜壁部４１b2の小径側端部を閉じる端板部４１b3とからなり、端板部４１b3の中心部が主軸９の先端部に連結されている。
【００４１】
なお本発明で用いるドラム４０は、円錐面状内周面Ａ1と該円錐面状内周面の大径側の端部に軸線方向の一端が隣接した円筒面状内周面Ａ2とを周壁部の内周に有して、円筒面状内周面Ａ2の軸線方向の他端側に開口部が形成されるとともに、円錐面状内周面Ａ1の小径の端部側で周壁部の端末部が底壁部により閉じられ、周壁部の円錐面状内周面Ａ1が形成された部分を貫通させて多数の透過孔ｈが形成されたものであればよく、その具体的な構成は図示の例に限定されない。
【００４２】
ドラム４０の周壁部の円筒面状内周面に添わせた状態でフィルタ４５が配置されている。フィルタ４５は、金属板に微細な孔を無数に形成した多孔板からなっていて、円筒面状内周面Ａ1に密接した状態で配置されるとともに、その小径側の端部がドラム４０の底壁部の外周寄りの部分に当接され、その大径側の端部がフィルタ押さえ部材４２の円筒部４２ｂの端部に当接されている。
【００４３】
スラスト軸１６の先端部はドラム４０内に導入されて、ドラム４０内に配置されたスラスト軸１６の先端にケーキ剥離板４６が取り付けられている。ケーキ剥離板４６は、図５（Ａ），（Ｂ）及び図６に示したように円盤状に形成されていて、スラスト軸１６が主軸９に対して相対的にドラム４０の先端の開口方向と反対側の限界位置まで後退したときに、ドラム４０の底壁部の一部に内接するように設けられている。図示の例では、スラスト軸１６が限界位置まで後退したときにケーキ剥離板４６の外周寄りの部分が、底板部４４b1の内周寄りの部分に内接するようになっている。
【００４４】
ケーキ剥離板４６の外周部には、ドラム４０の周壁部に向けて放射状に突出して伸びる複数のケーキ剥離部材４７の一端が固定されている。図５ないし図７に示されているように、各ケーキ剥離部材４７は、正三角柱状に形成された棒状の部材からなっていて、その断面の正三角形の１つの頂点（１つの稜線）がドラムの底板部４１b1側に向き、１つの側面がドラム４０の開口部側を向くように設けられている。ケーキ剥離部材４７は、複数本設けられていればよいが、好ましい例では、ケーキ剥離部材４７が、等角度間隔で６ないし１２本（図示の例では８本）設けられる。
【００４５】
ケーキ剥離板４６には、ドラム４０内を該ドラムの軸線方向に伸びる複数の棒状の連結部材５０を介してドラム蓋５１が連結されている。連結部材５０は、６ないし１２本（図示の例では８本）設けられていて、それぞれの一端がケーキ剥離板４６に固定され、他端がドラム蓋５１に固定されている。
【００４６】
ドラム蓋５１は、ドラムの円筒面状内周面Ａ2に嵌合し得る円筒部５１ａと、円筒部５１ａの軸線方向の一端を閉じる円板部５１ｂとからなっていて、円筒部５１ａの軸線方向の一端をドラム４０の底壁部側に向けた状態で、円板部５１ｂが、連結部材５０の他端に固定されている。そして、図１に示すように、スラスト軸１６を限界位置まで後退させて、ケーキ剥離板４６をドラム４０の底板部４１b1に当接させた状態にしたときに、ドラム蓋５１の円筒部５１ａがドラム４０の円筒面状内周面Ａ2に嵌合して、円筒部５１ａの軸線方向の一端が円錐面状傾斜面Ａ1の大径側端部に隣接する位置に達するように、連結部材５０の長さが設定されている。
【００４７】
本実施形態では、スラスト軸１６と、スラスト軸駆動用モータ２２とにより、ドラム蓋及びケーキ保持部材を同時にドラムの軸線方向に駆動するスラスト駆動装置が構成されている。
【００４８】
本実施形態ではまた、スラスト軸１６と、スラスト駆動装置２５と、ケーキ剥離板４６と、連結部材５０と、ケーキ保持部材５２とにより、ドラム４０の周壁部の内周に形成されたケーキブロックとドラムの周壁部の内周の円錐面状内周面Ａ1との間に隙間を形成するように、ケーキブロック全体をドラム４０の開口部側に変位させるケーキブロック移動機構が構成されている。
【００４９】
図示してないが、ドラム蓋５１の円筒部５１ａの外周には、該円筒部とドラムの円筒面状内周面Ａ2との間に介在するＯリングが取りつけられていて、ドラム蓋５１がドラム４０の開口部を閉じた状態にあるときに、このＯリングにより、ドラム蓋とドラムの円筒面状内周面Ａ2との間のシールが図られるようになっており、これによりドラム開口部からの液漏れや、ケーキの粉末の漏れが防止されるようになっている。
【００５０】
各連結部材５０にはまた、ドラム４０の径方向に角（つの）状に伸びて先端がドラムの内周面の手前の位置に達する複数本（図示の例では２本ずつ）の棒状のケーキ保持部材５２が、ドラム４０の軸線方向に間隔をあけて取り付けられている。図示の例では、ケーキ保持部材５２が丸棒からなっているが、三角柱状、角柱状或いは帯板状の部材によりケーキ保持部材５２を構成することもできる。
【００５１】
ドラム蓋５１は、スラスト軸１６が主軸９に対して相対的にドラム４０の開口方向と反対側に向かって後退する過程でドラム４０の周壁部の円筒面状内周面Ａ2に嵌合してドラムの開口部を閉じ、スラスト軸１６が主軸９に対して相対的にドラム４０の開口方向に向かって前進する過程で、ドラム４０の周壁部の内周の円筒面状内周面Ａ2から離脱してドラム４０の開口部を開く。ドラム４０の開口部は、ドラム蓋５１が円筒面状内周面Ａ2に嵌合している間閉じた状態に保たれる。
【００５２】
ドラム４０内に原液及び洗浄液を供給したり、乾燥用の高温ガスを供給したりするため、フィードパイプ５５が設けられている。フィードパイプ５５の一端は前面カバー３２の前面に取り付けられた管継ぎ手５６を介して図示しない原液供給タンクなどの流体供給源に接続され、フィードパイプ５５の他端はドラム蓋５１の回転を許容する状態で該ドラム蓋５１の軸心部を貫通している。ドラムの高速回転を妨げないようにするため、フィードパイプ５５と該フィードパイプを貫通させる孔の内周との間には適当な隙間を形成しておく。スラスト軸１６の先端側の軸心部には、該スラスト軸１６が前進していったときにフィードパイプ５５の先端を受け入れる穴５７が形成されている。
【００５３】
また、ドラム４０の開口部側の端面から該ドラムの開口方向に突出した状態で、ドラム蓋５１をガイドする複数のガイド棒５８が取り付けられている。ガイド棒５８はドラム４０の開口部側の端面に一端が固定された丸棒または角棒からなっていて、ドラム蓋５１がドラム４０の円筒状内周面Ａ2から外れてドラム４０の開口部を開いた後、更にドラムの開口方向の前方側に変位していく過程で、ドラム蓋５１の外周面にスライド自在に接してドラム蓋５１を支える。ガイド棒５８は、ドラム蓋５１の周囲に等角度間隔で６ないし１２本程度設けるのが好ましい。
【００５４】
ケーシング３０内に洗浄液を噴射するため、ケーシング３０の上部に洗浄液噴射ノズル６０が取り付けられ、前面カバー３２内の洗浄を行うため、前面カバー３２の上部及び前面にそれぞれ洗浄液噴射ノズル６１及び６２が取り付けられている。またスラスト軸１６と主軸９との間にケーキの粉末が侵入するのを防ぐため、ドラム４０の底壁部の内面とケーキ剥離板４６との中央部との間に、スラスト軸１６を取り囲む伸縮継ぎ手管６５が取り付けられている。
【００５５】
本実施形態の遠心分離機において、円錐面状内周面Ａ1の傾斜が１／１０であるとする。この場合、円筒面状内周面Ａ2の軸線方向長さを７０〜８０mmに設定する。またガイド棒５８の長さは１３０〜１５０mmに設定し、ケーキ保持部材５２はその先端がドラムの内周のフィルタ４５の手前１〜３cmの位置に達するように設ける。
【００５６】
上記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処理を行う際には、図１に示したようにドラム蓋５１をドラム４０の円筒面状内周面Ａ2に嵌合させて、ドラムの開口部を閉じた状態にし、モータ１１を駆動してドラム４０を高速回転させる。この状態でフィードパイプ５５を通してドラム４０内に原液を供給する。
【００５７】
ドラム４０内に供給された原液は、遠心力により液分とケーキ分とに分離され、液分はフィルタ４５の微細な孔とドラムの周壁部の透過孔ｈとを通してケーシング３０内に排出される。ケーシング３０内に排出された液は排液口３４を通して外部に排出される。ドラム４０の周壁部の内周にはケーキが堆積していく。ケーキが堆積していくと、ケーキを通して脱液が行われるようになるため、脱液速度が低下していく。ドラムの内周に所定量のケーキが堆積し、ドラム内周のケーキの層の厚さが所定値（脱液に支障を来さない厚さの範囲の最大値）に達したときにドラム内への原液の供給を停止する。ドラム内に形成されるケーキ層の厚さは、ドラム内に供給した原液の量とケーキ層の厚さとの関係を調べる実験の結果に基づいて推定することができる。従って、ドラム内への原液の供給を停止するタイミングは、フィードパイプ５５を通して供給される原液の量を計測することにより管理することができる。
【００５８】
ドラム４０内への原液の供給を停止した後、ドラム４０を高速回転させた状態を維持して脱液を行い、ケーキ中に残留している液の量を減少させる。ケーキに残留している液の量が十分に少なくなった時に固液分離過程を終了する。固液分離過程を終了するタイミングは、脱液が完了してもよい時間として予め求めた時間をタイマに計測させることにより管理することができる。固液分離過程においてケーキ層の厚みが厚くなっいく過程で、ケーキ保持部材５２がケーキ層中に埋没していき、ケーキ層とケーキ保持部材５２との機械的結合が強くなっていく。
【００５９】
なお、固液分離過程において、固液の分離が進行し、ドラムの周壁部の内周にケーキブロックＣが形成されると、該ケーキブロックの内周側に上澄み液が滞留した状態になり、この上澄み液をケーキブロック内を通してドラムの周壁部の透過孔から離脱させるために長い時間を要することがある。本発明に係わる遠心分離機によれば、このような状態が生じたときに、上澄み液を速やかに排出する上澄み液排出過程を行って、固液分離過程を行うのに要する時間を短縮することができる。
【００６０】
即ち、固液分離過程でドラム４０の内周にケーキブロックＣが形成されて、該ケーキブロックの内周側に上澄み液が滞留する状態になったときに、ドラムを一旦停止させるかまたは微速まで減速した状態にして、ドラムの開口部をドラム蓋で閉じたままでケーキ保持部材をケーキブロックとともにドラムの開口部側に変位させることによりケーキブロックの外周面とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成して、該隙間と周壁部４１ａの透過孔とを通して上澄み液を排出する上澄み液排出過程を行い、この上澄み液排出過程が終了した後にドラムを再度加速して固液分離過程の残りの過程（脱液過程）を行うようにすることもできる。
【００６１】
固液分離過程における脱液過程が終了した後、フィードパイプ５５を通して純水などの洗浄液をドラム内に供給し、ケーキ層を通して脱液を行うことによりケーキの洗浄を行う。所定の洗浄時間が経過した時にドラム内への洗浄液の供給を停止する。洗浄液を供給する時間は、先にドラム内に原液を供給した時間から推定されるケーキの量に応じて決定することができる。
【００６２】
ドラム内への洗浄液の供給を停止した後、ケーキの含水率が十分に小さくなるまで、ドラムを高速回転させて脱液を行う。洗浄液の脱液を行う時間を、実験結果に基づいて推定した脱液時間よりも長目に設定することにより、十分な脱液を行うことができる。
【００６３】
ケーキを洗浄した後、十分に脱液を行うと、ドラムの内周に所定の厚さのケーキブロックＣが形成される。このとき、図７に示すように、各ケーキ保持部材５２の先端寄りの部分がケーキブロックＣ内に埋没した状態にあり、ケーキブロックがケーキ保持部材５２に機械的に結合された状態にある。
【００６４】
ドラムの洗浄、脱液を終了した後、ドラム内に形成されたケーキブロックをドラムから剥離するケーキ剥離過程を行う。このケーキ剥離過程では、ドラム４０を一旦停止させてて、ドラム４０の開口部をドラム蓋５１で閉じたままの状態でケーキ保持部材５２をドラム４０の開口部側に所定量変位させることによりドラム４０内のケーキブロックＣ全体をドラム４０の開口部側に変位させて、図８に示すように、ケーキブロックＣの外周面とドラム４０の円錐面状内周面Ａ1との間に隙間Ｇを形成する過程と、ドラム４０の回転速度を上昇させて遠心力によりケーキブロックＣの径を拡大して図９に示すように該ケーキブロックに無数の亀裂ｂを生じさせた後、直ちにドラム４０を減速することによりケーキブロックＣを崩壊させてその破片をドラム４０から剥離する過程とを行う。
【００６５】
ケーキ剥離過程でドラム４０を一旦停止させてて、ドラム４０の開口部をドラム蓋５１で閉じたままの状態でケーキ保持部材５２をドラム４０の開口部側に所定量変位させると、ケーキブロックＣがケーキ保持部材５２に機械的に結合され、またケーキ剥離部材４７がケーキブロックの端部に係合しているため、ケーキブロックＣ全体がドラムの軸線方向に沿ってドラムの開口部側に変位し、ケーキブロックＣの外周とドラムの円錐面状内周面Ａ1（厳密にいえば、フィルタ４５の内周面）との間に隙間Ｇが形成される。ケーキブロックＣの移動量は、ドラム４０の内周の円筒面状内周面Ａ2の軸線方向長さ（７０mm〜８０mm）よりも短く設定しておき、ドラム蓋５１がドラムの円筒面状内周面Ａ2から外れない範囲でケーキブロックＣを移動させる。今の例では、ドラムの内周の円錐面状内周面Ａ1の傾斜が１／１０に設定されているため、ケーキブロックの移動量を５０mmとすると、ケーキブロックＣの外周面とドラムの円錐面状内周面Ａ1との間に５mmの隙間Ｇが形成される。
【００６６】
上記のようにケーキブロックＣの外周面とドラムの円錐面状内周面Ａ1との間に隙間Ｇが形成された状態でドラム４０を回転させると、最初はケーキブロックＣがケーキブロック保持部材５２により保持された状態にあるため、ドラム４０は振動を伴うことなくケーキブロックＣとともにスムースに回転するが、ドラムの回転速度が上昇していくと、ケーキブロックＣが遠心力に耐えきれなくなるため、図９に示すようにその径が隙間Ｇの分だけ拡大し、ケーキブロック全体に無数の亀裂ｂが形成される。ケーキブロックＣが遠心力に耐えきれなくなってその径が拡大する瞬間には、ドラム４０に衝撃が加わり、異音や振動が発生するため、ケーキブロックの径が拡大したことは容易に検出することができる。      
【００６７】
ケーキブロックの径が拡大した後、ドラム４０を回転させ続けるとケーキブロックは遠心力によりドラムの内周に押しつけられたままの状態に保持され、ケーキブロックはドラムから剥離しないが、ケーキブロックの径が拡大したことが検出された時に直ちにドラム４０を急減速すると、ケーキブロックに作用する遠心力がなくなるため、無数の亀裂が生じたケーキブロックは容易に自己崩壊してドラム４０から剥離し、ドラム４０の下になっている部分に落下する。
【００６８】
このようにしてケーキをドラムから剥離した後、ドラム４０を一方向にゆっくりと回転させるか、または一方向への回転及び急減速と他方向への回転及び急減速とからなる動作を１サイクルの反転動作として、これを複数サイクル繰り返すと、崩壊したケーキはドラムの内周とともに持ち上げられた後反転して落下し、また落下の途中で、バスケット内に存在する多数のケーキ保持部材５２に突き当たるため、次第に細かく砕かれていき、細分化されていく。本発明に係わる遠心分離機では、ドラム４０内に多数のケーキ保持部材５２が存在し、反転するケーキがこれらのケーキ保持部材にぶつかって砕かれるため、ケーキの細分化が促進される。ケーキ保持部材５２の数やそれぞれの形状を変えることにより、ケーキが自己崩壊した際に形成されるケーキの破片の大きさや、ケーキを砕く際のドラムの回転速度を調整することができる。ケーキ保持部材５２の数や、ケーキ保持部材５２の形状を工夫することにより、ドラムを低い回転速度で回転させた状態で、ケーキを細かく砕くことができる。
【００６９】
このように、ドラム４０内でケーキを反転させながらフィードパイプ５５から乾燥した高温の空気をドラム４０内に供給することにより、ドラム内でケーキを乾燥させることができる。フィードパイプ５５を通してドラム内に供給された高温の空気はフィルタ４５に形成された孔とドラム４０の周壁部の透過孔ｈとを通してドラム外に排出される。図１ないし図４には図示されていないが、ドラム４０の外側にエア噴射ノズルを設けておいて、フィードパイプ５５を通してドラム内に高温の空気を供給する際に同時にドラム４０の外周に高温の空気を吹き付けてドラムを暖めるようにすると、ケーキの乾燥を効率よく行わせることができる。
【００７０】
上記のようにしてケーキを乾燥させると、ケーキは自ら微細化して、乾いた微粉末となり、流動性が良好になる。ケーキの乾燥が完了したか否かの判定は、ドラムから排出された空気の湿度を測定するこにより行うことができる。即ち、ドラムから排出される空気の湿度が設定された判定値以下になったときに、ケーキ乾燥過程が終了したと判定することができる。
【００７１】
ケーキ乾燥過程が終了し、ケーキが微粉末となって流動性が良好になったときにスラスト軸１６を１００mm程度前進させることにより図３に示すようにドラム蓋５１をドラム４０の円筒面状内周面Ａ2から離脱させてドラムの開口部を開き、ドラム４０の開口端とドラム蓋５１との間に５０〜７０mmの隙間を形成する。このようにドラム４０の開口端とドラム蓋５１との間に隙間を形成すると、粉末化したケーキがドラムの内周の傾斜面上を流下してドラム４０の開口部の下部からシュート３３内に落下し、外部に搬送される。このときドラム４０をゆっくりと回転させるとケーキの粉末の排出を助けることができ、ケーキ内に残留するケーキの量を少なくすることができる。どうしてもドラム４０の開口部の下部付近にケーキが残る場合には、フィードパイプ５５を通してドラム４０内に圧縮空気を吹き込むことにより、ドラム内に流入した後ドラムの大径側の開口部から流出する気流を生じさせて、この気流により残留しているケーキを吹き飛ばすようにするとよい。
【００７２】
また、遠心分離機全体を傾けるための機構（例えばフレーム板３をベースフレーム２に対して傾斜させる機構）を設けておいて、ドラムからケーキを排出する際に、ドラム４０の開口部の開口方向を水平方向に対して斜め下方に傾斜させる（ドラム４０の内周面の下部の、ケーキが流動する部分の傾斜を急にする）ことにより、ドラムからのケーキの排出を容易にすることもできる。
【００７３】
シュート３３を通して落下させたケーキは、スクリューコンベア、吸引パイプ、高圧空気を用いた搬送装置などの適宜の搬送手段（図示せず。）により機外に搬出する。
【００７４】
上記の説明では、ドラム内でケーキを乾燥してからドラム蓋を開いてケーキをドラム外に排出するとしたが、ケーキブロックＣの含水率が十分に小さく、ドラムから剥離させられて砕かれたケーキがある程度の流動性を有する場合には、ケーキを乾燥させる過程を行うことなく、ドラム蓋５１を開いて、ドラム４０を低速で回転させながら、または回転、急減速及び反転を繰り返しながらケーキをドラムの内周の傾斜面に沿って移動させて外部に排出するようにすることもできる。このとき、ドラム４０の内周に付着したケーキがドラムの回転に伴って持ち上げられるが、持ち上げられたケーキは、ある程度の高さに達したところで落下し、その落下の途中でドラム内に角状に突出した状態で存在する多数のケーキ保持部材５２に当たることにより砕かれて微細化される。このように、ケーキ保持部材５２は、ケーキを排出する際にケーキを微細化する作用をも持つことになる。ケーキを微細化することができれば、フィードパイプ５５を通してドラム内に圧縮空気を供給することによりケーキの排出を容易に行わせることができる。
【００７５】
１ロットの原液の処理が終了した後、機内を洗浄する際には、図４に示すように、スラスト軸１６を更に前進させて、ドラム蓋５１を開側の限界位置まで変位させる。この状態で、噴射ノズル６０ないし６２から洗浄液やスチームを噴射することにより、機内を洗浄する。なお噴射ノズルの数や配設場所は図示の例に限定されない。洗浄を効果的に行うように噴射ノズルの数及び設置箇所を適宜に設定すればよい。
【００７６】
またケーシング３０及び前面カバー３２を取り外した状態で、図４に示すように、ドラム蓋５１を限界位置まで変位させることにより、各部のスワブテスト（各部を布等で拭き取って汚れの有無を調べるテスト）や目視確認を容易に行うことができる。
【００７７】
上記のように、本発明においては、ドラム４０として、円錐面状内周面Ａ1を周壁部の内周に有して該円錐面状内周面の大径の端部側に開口部を設けたものを用いて、ケーキブロック剥離過程で、ドラムを一旦停止させるかまたは減速して、ドラム内のケーキブロックＣ全体をドラムの開口部側に変位させることによりケーキブロックの外周面とドラムの円錐面状内周面との間に隙間Ｇを形成する過程と、ドラムの回転速度を上昇させて遠心力によりケーキブロックの径を拡大して該ケーキブロックに亀裂を生じさせた後ドラムを減速することによりケーキブロックを崩壊させてその破片をドラムから剥離する過程とを行うようにしたので、ドラム内にケーキ掻取装置を配置する必要がない。またドラム内に吸引パイプなどのケーキ排出手段を挿入することなく、ドラムの内周の傾斜面を利用してケーキを排出することができるため、ケーキ掻取装置が不要になることと相俟って、ドラム内の構成の簡素化を図ることができ、遠心分離機の洗浄やメンテナンスを容易にすることができる。
【００７８】
図１０は本発明の他の実施形態の要部の構成を示した断面図である。この実施形態では、ドラム４０の外側に、ドラムの周壁部の外周に洗浄液を吹き付ける多数のノズルを備えた洗浄液噴射装置７０が配置されている。このような洗浄液噴射装置を設けておくと、該噴射装置からドラムの外周に洗浄液を吹き付けることにより、ドラムの周壁部の透過孔ｈを通して洗浄液を流入させて、フィルタ４５の裏面やドラム４０の円錐面状内周面Ａ1の洗浄を行うことができる。
【００７９】
上記の説明では、ケーキ剥離行程において、ドラムを停止させてからケーキブロックＣをドラム４０の開口部側に移動させるとしたが、ドラムを１００ｒｐｍ程度の低速で回転させた状態でケーキブロックＣを移動させて、ケーキブロックの外周とドラムの円錐面状内周面Ａ1との間に隙間を形成してから、ドラムの回転速度を上昇させることによりケーキブロックの径を拡大して崩壊させるようにしてもよい。
【００８０】
上記の実施形態では、ドラムの円錐面状内周面の傾き（勾配）を１／１０としたが、円錐面状内周面の傾きは上記の例に限定されるものではない。ドラムの円錐状内周面の傾きは、ケーキブロックをドラムの開口方向に変位させた際にケーキブロックの外周とドラムの円錐状内周面との間に形成される隙間が、遠心力によりケーキブロックに亀裂を生じさせるために十分な大きさとなること、破砕されたケーキをドラム外に排出する際にケーキを円滑に流動させてドラムの開口部側に移行させることができること、及びドラムの円錐状内周面の小径側と大径側とでケーキブロックの厚みに極端な差が生じないこと等の条件を満たすように設定すればよい。ドラムの円錐面状内周面の傾きは、通常は、該内周面の傾斜角（ドラムの軸線に対する傾斜角）で表して、５°ないし１５°の範囲の適宜の角度に設定する。
【００８１】
上記の実施形態では、各連結部材５０に２本の棒状のケーキ保持部材５２を取りつけているが、各連結部材に取りつけるケーキ保持部材の本数は任意である。例えば、各連結部材に、５ないし８cmの間隔で、各連結部材の長さに応じた本数のケーキ保持部材を取りつけるようにすることができる。
【００８２】
上記の実施形態では、フィルタ４５として、金属板に微細な孔を無数に形成した多孔板を円錐面に添うように成形したものを用いたが、金網や布などからなるフィルタを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態において、ドラム蓋を閉じて固液分離過程を行う際の状態を示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態において、ケーキブロックを移動させるためにドラム蓋をドラムの軸線方向に移動させた状態を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態において、ドラムからケーキを排出するためにドラム蓋を移動させてドラムの開口部を開いた状態を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態において、各部を洗浄するためにドラム蓋を限界位置まで開いた状態を示した断面図である。
【図５】（Ａ）は図１のV−V線断面図、（Ｂ）はケーキ剥離板をドラムの底壁部側から見て示した背面図である。
【図６】図５（Ｂ）をＺ方向から見て示した上面図である。
【図７】本発明の方法においてドラムの内周にケーキブロックが形成された状態を模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の方法において、ケーキブロックをドラムの開口部側に移動させて、ケーキブロックの外周とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成した状態を模式的に示した断面図である。
【図９】本発明の遠心分離方法において、ケーキブロックの外周とドラムの円錐面状内周面との間に隙間を形成した状態でドラムの回転速度を上昇させた際に、ケーキブロックが遠心力に耐えきれなくなってその径を拡大した状態を模式的に示した断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の要部を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
９  主軸
１１  主軸駆動用モータ
１６  スラスト軸
２２  スラスト軸駆動用モータ
４０  ドラム
４６  ケーキ剥離板
５０  連結部材
５１  ドラム蓋
５２  ケーキ保持部材
Ａ1  円錐面状内周面
Ａ2  円筒面状内周面
５５  フィードパイプ
【図１】
0004395484.tif 000002
【図２】
0004395484.tif 000003
【図３】
0004395484.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004395484.tif 000007
【図７】
0004395484.tif 000008
【図８】
0004395484.tif 000009
【図９】
0004395484.tif 000010
【図１０】
0004395484.tif 000011