(57)【要約】 【課題】バスケット内に挿入された掻取軸の下端に取り付けた掻取刃に旋回運動と直線運動を行わせてバスケットの内周に堆積した固形物を掻き取る際に、掻取軸の外面に付着した固形物が掻取軸の支持部内に侵入するのを防ぐことができる遠心分離機を提供する。【解決手段】掻取刃を直線運動させる機構を、掻取軸１１の外周に形成された雄ネジ部２２と、雄ネジ部２２に螺合された雌ネジ部を有する回転部材４１と、回転部材４１を回転駆動する機構４２とにより構成する。掻取軸１１の先端部寄りの部分を同心的に囲んだ状態で回転部材４１と一体に回転する円筒部材５６を設け、掻取軸の外周に密接する環状ワイパ７０を円筒部材５６の先端部に固定する。掻取軸１１を軸線方向に変位させる際にワイパ７０と掻取軸１１との間に回転変位と直線変位を生じさせて、掻取軸１１に付着した固形物を除去する。【選択図】    図４
2016010784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に配置されて回転自在に支持されたバスケットと、前記バスケットの軸線と平行な方向に軸線を向け、中心軸線の回りに回転可能な状態で、かつ前記バスケットの軸線方向に変位可能な状態で前記ケーシングに支持されて先端寄りの部分が前記バスケットの開口部を通してバスケット内に挿入される掻取軸と、前記掻取軸の先端部に後端部が固定された旋回アームと、前記旋回アームの先端に取り付けられた掻取刃と、前記掻取刃をバスケットの軸線方向に直線移動させるべく前記掻取軸を軸線方向に往復駆動する軸方向駆動装置と、前記掻取刃を前記バスケット内で旋回させるべく前記掻取軸を一定の角度範囲で往復回転させる回転駆動装置とを備えて、前記バスケットの内側に堆積した固形物を前記掻取刃の旋回運動と直線運動とにより掻き取る遠心分離機において、
前記回転駆動装置は、前記掻取軸の軸線方向に延びるようにして前記掻取軸の外周に形成されたガイド溝と、前記ガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド部を介して前記掻取軸に結合されて前記掻取軸の軸線方向に沿った変位を許容しつつ前記掻取軸とともに回転し得るように設けられた掻取軸駆動部材と、前記掻取軸をその中心軸線を中心にして前記一定の角度範囲で往復回転させるべく前記掻取軸駆動部材を往復回転駆動する駆動部材駆動機構とを備え、
前記軸方向駆動装置は、前記掻取軸の外周に形成された雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺合された雌ネジ部を内周に有する環状の回転部材と、前記掻取軸を軸線方向に往復変位させるべく前記回転部材を往復回転駆動する回転部材駆動機構とを備え、
前記掻取軸を軸線方向に変位させる際に前記掻取軸の先端部寄りの部分を同心的に囲んだ状態で前記回転部材と一体に回転する円筒部材が設けられ、
前記掻取軸を取り囲んだ状態で該掻取軸の外周に密接する環状ワイパが前記円筒部材の先端部に固定され、 
前記掻取軸を軸線方向に変位させる際に前記環状ワイパと掻取軸との間に軸線方向の変位と軸線を中心とした回転変位とからなる相対変位を生じさせることにより、前記掻取軸に付着した固形物を除去するクリーニング動作を行わせるように構成されていること、
を特徴とする遠心分離機。 
【請求項２】
前記ワイパは、前記掻取軸の外周面に密接する断面が楔形の環状リップを少なくとも一つ有するシール部材からなっている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記掻取軸の前記バスケット内に挿入される部分の外周にセラミック筒体が嵌合固定されて、該セラミック筒体が掻取軸の一部をなしており、前記掻取軸が軸線方向に変位する過程の全行程で、前記ワイパが前記セラミック筒体の外周に密接するように、前記セラミック筒体の長さが設定さ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】
円筒面状の内周面を有し、先端部が前記ケーシングの内側で前記バスケット内に臨むように設けられた筒状の軸支持部を備えた支持フレームが前記ケーシングに固定され、
前記掻取軸は、前記支持フレームの軸支持部の内側に該軸支持部と同心的に配置されて中心軸線を中心に回転可能な状態で、かつ前記バスケットの軸線方向に変位可能な状態で前記支持フレームに支持され、
前記円筒部材は、前記支持フレームの軸支持部の内側に配置されて前記回転部材と共に回転するように前記回転部材に連結された円筒状の内側筒体と、該内側筒体と前記支持フレームの軸支持部の内周面との間に配置されて軸線方向の変位が許容された状態で前記内側筒体と共に回転するように前記内側筒体に結合された円筒状の外側筒体とを備え、
前記外側筒体の先端部に前記環状ワイパが固定され、 
前記支持フレームの軸支持部の先端部の内側に前記外側筒体の外周に密接する他の環状ワイパが固定され、 
前記掻取軸がバスケット内に進入していく過程で、前記外側筒体の先端が内側筒体の先端よりも更にバスケットの深奥部に到達した状態になる位置まで前記外側筒体が変位し得るように構成されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記軸方向駆動機構の回転部材は内周に雌ネジ部が形成されたウォーム歯車からなっていて該ウォーム歯車の内周の雌ネジ部が前記掻取軸の外周の雄ネジ部に螺合され、
前記回転部材駆動機構は、前記ウォーム歯車に噛み合わされたウォームと、該ウォームを回転駆動する回転駆動源とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の遠心分離機。
【請求項６】
前記掻取軸駆動部材を往復回転駆動する駆動部材駆動機構は、前記掻取軸の軸線方向に間隔を隔てて配置されて前記掻取軸駆動部材に一体化された一対の溝付きレバーと、内側に雌ネジ部を有して前記一対の溝付きレバーの間に配置された可動駒と、前記可動駒に固定されて前記一対の溝付きレバーにそれぞれ形成された一対の溝内に嵌合された一対のピンと、前記可動駒の内側の雌ネジ部に螺合されたネジ棒と、前記ネジ棒を回転駆動する回転駆動源とを備えている請求項１ないし５の何れか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、バスケットの回転により生じる遠心力を利用して原液を液分と固形物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】
原液を液分と固形物（結晶）とに分離する処理を行う装置として、遠心分離機が広く用いられている。 
【０００３】
特許文献１に示されているように、遠心分離機は、ケーシングと、該ケーシング内に配置されて回転自在に支持されたバスケットと、バスケットを回転駆動するバスケット駆動装置と、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、バスケットの高速回転により生じる遠心力により、液分と固形物とに分離する。分離された固形物はバスケットの周壁部の内周に取り付けられたフィルタの内側に堆積して固形物層を形成する。分離された液分は、上記固形物層内とフィルタとバスケットの周壁部に設けられた多数の透過孔とを通してバスケット外に排出される。
【０００４】
遠心分離機はまた、バスケット内から固形物を回収することを可能にするため、バスケットの周壁部の内側に形成された固定物層を?き取る固形物掻取装置を備えている。この固形物掻取装置は、バスケットの軸線と平行な方向に軸線を向け、中心軸線の回りに回転可能な状態で、かつバスケットの軸線方向に変位可能な状態でケーシングに支持されてバスケットの開口部を通して先端部がバスケット内に挿入される掻取軸と、掻取軸の先端部に後端部が固定された旋回アームと、旋回アームの先端に取り付けられた掻取刃と、掻取刃をバスケットの軸線方向に直線運動させるべく掻取軸を軸線方向に往復駆動する軸方向駆動装置と、掻取刃をバスケット内で旋回させるべく掻取軸を一定の角度範囲で往復回転させる回転駆動装置とを備えていて、掻取刃の旋回運動と軸線方向に沿った直線運動とにより、バスケットの内周に堆積した固形物を掻き取る。 
【０００５】
バスケットの周壁部の内側に形成された固形物を、上記の固形物掻取装置により?き取る際には、先ず掻取刃をバスケットの開口部寄りの限界位置に設定した初期位置に配置し、バスケットを低速回転させた状態で、掻取軸を回転させて掻取刃をバスケットの周壁部側に旋回させる。これにより、掻取刃をバスケットの周壁部の内側に形成された固形物層中に進入させながら固形物を掻き落とす進入掻落し動作を行わせる。掻取刃がバスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタに僅かな隙間を介して近接した状態になる進入限界位置に達したときに掻取刃の旋回動作を停止させる。次いで、進入限界位置まで進入した掻取刃をバスケットの開口部と反対側の端部に向けて直線移動させながら固形物を掻き落とす下降掻落し動作を行わせ、掻取刃がバスケットの開口部と反対側の端部（底壁部）に近接した状態になる最終位置に達したところで掻取刃をバスケットの内径側に旋回させて引き戻す旋回引き戻し動作を行わせる。次いで、掻取刃を上昇させてバスケットの開口部側の初期位置に引き戻す上昇引き戻し動作を行わせる。
【０００６】
上記のような固形物掻取装置を備えた遠心分離機においては、掻取軸のバスケット内に挿入された部分がむき出しになっていると、掻取軸の外面に固形物が付着して固まることがある。掻取軸を上昇させた際に、その外面に付着した固形物が掻取軸の支持部内に侵入すると、掻取軸を支持している軸受メタルが破損したり、掻取軸の上昇が妨げられたりする。そのため、従来の遠心分離機では、掻取軸のバスケット内に挿入される部分を完全に覆うようにベローズを取り付けて、掻取軸の外面に固形物が付着するのを防止していた。
【０００７】
しかしながら、掻取軸のバスケット内に挿入される部分を覆うようにベローズを取り付けた場合には、ベローズの外面に固形物が付着して固まるため、掻取軸を上昇させてベローズを収縮させた際に、ベローズのひだの間に固形物が挟まり、そのままベローズを更に収縮させるとベローズが破れるという問題があった。 
【０００８】
このような問題が生じるのを防ぐため、特許文献１に示された遠心分離機では、バスケットを収容したケーシングに対して固定されたワイパ保持フレームに、掻取軸の周方向に並ぶ複数のワイパブレードを保持して、これらのワイパ保持ブレードを掻取軸の外周面に押し付けた状態で、掻取軸に直線運動と回転運動とを行わせることにより、掻取軸の外面に付着した固形物をワイパブレードで掻き落とすようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３０６９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載された発明によれば、掻取軸をベローズで覆わなくても、掻取軸の外周に付着した固形物を除去することが可能である。しかしながら、特許文献１に記載された発明では、ワイパブレードがケーシングに対して固定されていたため、掻取軸の外周に付着した固形物を除去する際には、掻取軸を直線運動させると同時に、固形物掻取時の往復回動運動とは異なる、狭い角度範囲の往復回転運動を連続的に行わせる必要があった。
【００１１】
遠心分離機の固形物掻取装置においては、本来であれば、掻取刃をバスケット内で上下に移動させるための直線動作（バスケットの軸線に沿った直線運動）と、固形物を掻き取る際に掻取刃を旋回させるための往復回転動作（掻取刃をバスケットの周壁部側及び周壁部から離れる側に旋回させるための回転運動）との２種類の動作を掻取軸に行わせることができればよいが、特許文献１に記載された発明によった場合には、これらの動作の他に、ワイパブレードにクリーニング動作を行わせるための、狭い角度範囲の往復回転動作を掻取軸に連続的に行わせることが必要になるため、掻取軸駆動装置の構造が複雑になるのを避けられなかった。
【００１２】
また、特許文献１に示された発明によった場合には、複数のワイパブレードを掻取軸の周囲に並べて配置する必要があったため、掻取軸の支持部が大形化するのを避けられなかった。
【００１３】
更に、特許文献１に示された発明によった場合には、掻取刃をバスケットの開口部側に移動させる際に、必ず掻取刃の往復旋回運動を行わせる必要があるため、掻取軸駆動装置にかかる機械的負荷が大きくなってその寿命が短くなるおそれがあった。
【００１４】
更に特許文献１に記載された発明によった場合には、間隔をあけて配置された複数のワイパブレードの間に固形物が詰まり易いだけでなく、各ワイパブレードを保持しているワイパ保持フレームの隙間に固形物が侵入して、ワイパブレードの掻取軸側への変位が妨げられることがあるため、ワイパブレードによるクリーニング動作が円滑かつ確実に行われる状態を維持することが難しいという問題があった。また特許文献１に記載された発明によった場合には、固液分離処理を行った後、遠心分離機内を洗浄する際に、複雑な構造を有するワイパブレード回りを完全に洗浄することが容易でないという問題もあった。
【００１５】
本発明の目的は、掻取軸をベローズで覆うことなく、しかも固形物を掻き取るために本来必要とされる動作以外の余分な動作を掻取軸に行わせることなく、掻取軸の外周面に付着した固形物を確実に除去して、掻取軸に付着した固形物が掻取軸の支持部に侵入するのを防ぐ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】
【００１６】
本発明は、ケーシング内に配置されて回転自在に支持されたバスケットと、バスケットの軸線と平行な方向に軸線を向け、中心軸線の回りに回転可能な状態で、かつバスケットの軸線方向に変位可能な状態でケーシングに支持されて先端寄りの部分がバスケットの開口部を通して該バスケット内に挿入される掻取軸と、掻取軸の先端部に後端部が固定された旋回アームと、旋回アームの先端に取り付けられた掻取刃と、掻取刃をバスケットの軸線方向に直線移動させるべく掻取軸を軸線方向に往復駆動する軸方向駆動装置と、掻取刃をバスケット内で旋回させるべく掻取軸を一定の角度範囲で往復回転させる回転駆動装置とを備えて、バスケットの内周に堆積した固形物を掻取刃の旋回運動と直線運動とにより掻き取る遠心分離機を対象とする。 
【００１７】
本発明で用いる回転駆動装置は、掻取軸の軸線方向に延びるようにして該掻取軸の外周に設けられたガイド溝と、このガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド部を介して掻取軸に結合されて掻取軸の軸線方向に沿った変位を許容しつつ掻取軸とともに回転し得るように設けられた掻取軸駆動部材と、掻取軸をその中心軸線を中心にして一定の角度範囲で往復回転させるべく掻取軸駆動部材を往復回転駆動する駆動部材駆動機構とを備える。
【００１８】
また本発明で用いる軸方向駆動装置は、掻取軸の外周に形成された雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺合された雌ネジ部を内周に有する環状の回転部材と、掻取軸を軸線方向に往復変位させるべく回転部材を往復回転駆動する回転部材駆動機構とを備えている。
【００１９】
本発明においてはまた、掻取軸を軸線方向に変位させる際に掻取軸の先端部寄りの部分を同心的に囲んだ状態で回転部材と一体に回転する円筒部材が設けられて、掻取軸を取り囲んだ状態で該掻取軸の外周に密接する環状ワイパが上記円筒部材の先端部に固定され、掻取軸を軸線方向に変位させる際に環状ワイパと掻取軸との間に軸線方向の変位と軸線を中心とした回転変位とからなる相対変位を生じさせることにより、掻取軸に付着した固形物を除去するクリーニング動作を行わせるように構成されている。
【００２０】
スラスト変位を行う軸に付着した異物を除去するために、軸の支持部にダストシールを設けて、軸とダストシールとの間に生じる軸線方向の相対変位により、軸に付着した異物を除去することは既に広く知られている。しかしながら、遠心分離機において、掻取軸と掻取軸の支持部との間にダストシールを設けて、掻取軸とダストシールとの間に軸線方向の変位のみを生じさせるように構成した場合には、掻取軸に付着した固形物がダストシールの内側に巻き込まれることがあるため、掻取軸に付着した固形物が掻取軸の支持部内に侵入するのを完全に防ぐことは困難である。
【００２１】
これに対し、本発明のように、掻取軸を軸線方向に変位させる際に環状ワイパと掻取軸との間に軸線方向の変位と軸線を中心とした回転変位とからなる相対変位を生じさせるように構成すると、環状ワイパが、掻取軸に付着した固形物を掻取軸の軸線方向に押し退ける動作と、環状ワイパが回転しながら固形物を切断する動作とを交えながら、掻取軸に付着した固形物を除去していくことになるので、ワイパと掻取軸との間に軸線方向の相対変位のみを生じさせる場合に比べて、掻取軸からの固形物の除去をより確実に行わせることができ、掻取軸をベローズで覆わなくても、掻取軸の支持部内に固形物が侵入するのを確実に防ぐことができる。
【００２２】
また上記のように、掻取軸を軸線方向に駆動する機構を、掻取軸の外周に形成された雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺合された雌ネジ部を内周に有する環状の回転部材と、掻取軸を軸線方向に往復変位させるべく回転部材を往復回転駆動する回転部材駆動機構とにより構成するとともに、掻取軸を軸線方向に変位させる際に掻取軸の先端部寄りの部分を同心的に囲んだ状態で回転部材と一体に回転する円筒部材を設けて、この円筒部材の先端部の内側に掻取軸の外周に密接する環状ワイパを固定する構造にしておくと、バスケット内の固形物を掻き取るために掻取軸に軸線方向に沿った直線動作を行わせる軸方向駆動装置の一部を利用して、掻取軸に付着した固形物を除去するために必要なワイパの回転動作を行わせる機構を構成することができるため、掻取軸及びワイパを駆動する機構が複雑になるのを防いで、装置の大型化やコストの上昇を招くことなく、掻取軸を覆うベローズを省略できる遠心分離機を実現することができる。
【００２３】
上記ワイパとしては、掻取軸の外周面に密接する断面が楔形の環状リップを少なくとも一つ有するシール部材を用いるのが好ましい。
【００２４】
本発明の好ましい態様では、掻取軸のバスケット内に挿入される部分の外周にセラミック筒体が嵌合固定されて、該セラミック筒体が掻取軸の一部をなしており、掻取軸が軸線方向に変位する過程の全行程で、ワイパがセラミック筒体の外周に密接するように、セラミック筒体の長さが設定されている。
【００２５】
上記のように、掻取軸のバスケット内に挿入される部分の外周にセラミック筒体を嵌合させておくと、掻取軸のバスケット内に挿入される部分の外周が耐酸性を有するセラミックにより形成されるので、掻取軸のバスケット内に挿入される部分をベローズで覆ったり、耐酸性を有する材料により掻取軸を形成したりしなくても、固形物に含まれる酸等により掻取軸が侵されるのを防ぐことができる。
【００２６】
本発明の他の好ましい態様では、円筒面状の内周面を有し、先端部がケーシングの内側でバスケット内に臨むように設けられた筒状の軸支持部を備えた支持フレームがケーシングに固定される。この場合掻取軸は、支持フレームの軸支持部の内側に該軸支持部と同心的に配置されて中心軸線を中心に回転可能な状態で、かつバスケットの軸線方向に変位可能な状態で支持フレームに支持される。また円筒部材は、支持フレームの軸支持部の内側に配置されて回転部材と共に回転するように回転部材に連結された円筒状の内側筒体と、該内側筒体と支持フレームの軸支持部の内周面との間に配置されて軸線方向の変位が許容された状態で内側筒体と共に回転するように内側筒体に結合された円筒状の外側筒体とを備えた構成とし、外側筒体の先端部に前記環状ワイパを固定する。また支持フレームの軸支持部の先端部の内側に外側筒体の外周に密接する他の環状ワイパを固定しておき、掻取軸がバスケット内に進入していく過程で、外側筒体の先端が内側筒体の先端よりも更にバスケットの深奥部に到達した状態になる位置まで外側筒体を変位させ得るように構成する。
【００２７】
上記のように構成すると、円筒部材にテレスコープ構造を持たせて、円筒部材を掻取軸の変位に追従して伸縮させることができるため、掻取軸のストロークが長い場合にも対応することができる。
【００２８】
本発明の好ましい態様では、軸方向駆動機構の回転部材が、内周に雌ネジ部が形成されたウォーム歯車からなっていて、該ウォーム歯車の内周の雌ネジ部が掻取軸の外周の雄ネジ部に螺合される。この場合、回転部材駆動機構は、ウォーム歯車に噛み合わされたウォームと、該ウォームを回転駆動する回転駆動源とを備えた構成とする。
【００２９】
本発明の好ましい態様では、掻取軸駆動部材を往復回転駆動する駆動部材駆動機構を、掻取軸の軸線方向に間隔を隔てて配置されて掻取軸駆動部材に一体化された一対の溝付きレバーと、内側に雌ネジ部を有して前記一対の溝付きレバーの間に配置された可動駒と、この可動駒に固定されて一対の溝付きレバーにそれぞれ形成された一対の溝内に嵌合された一対のピンと、前記可動駒の内側の雌ネジ部に螺合されたネジ棒と、このネジ棒を回転駆動する回転駆動源とを備えた構成とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、掻取軸を取り囲むように設けた円筒部材の先端に掻取軸の外周に密接する環状ワイパを取り付けるとともに、掻取軸を軸線方向に変位させる際に環状ワイパと掻取軸との間に軸線方向の変位と、軸線を中心とした回転変位とからなる相対変位を生じさせて、環状ワイパが、掻取軸に付着した固形物を掻取軸の軸線方向に押し退ける動作と、環状ワイパが回転しながら固形物を切断する動作とを交えながら、掻取軸に付着した固形物を除去していくようにしたので、ワイパと駆動軸との間に軸線方向の相対変位のみを生じさせる場合に比べて、掻取軸からの固形物の除去をより確実に行わせることができ、掻取軸をベローズで覆わなくても、掻取軸の支持部内に固形物が侵入するのを確実に防ぐことができる。
【００３１】
本発明によればまた、掻取軸を軸線方向に駆動する機構を、掻取軸の外周に形成された雄ネジ部と、該雄ネジ部に螺合された雌ネジ部を内周に有する環状の回転部材と、掻取軸を軸線方向に往復変位させるべく回転部材を往復回転駆動する回転部材駆動機構とにより構成するとともに、掻取軸を軸線方向に変位させる際に掻取軸の先端部寄りの部分を同心的に囲んだ状態で回転部材と一体に回転する円筒部材を設けて、この円筒部材の先端部に掻取軸の外周に密接する環状ワイパを固定する構造にしたので、バスケット内の固形物を掻き取るために掻取軸に軸線方向に沿った直線動作を行わせる軸方向駆動装置の一部を利用して、掻取軸に付着した固形物を除去するために必要なワイパの回転動作を行わせる機構を構成することができる。従って、掻取軸及びワイパを駆動する機構が複雑になるのを防いで、装置の大型化やコストの上昇を招くことなく、掻取軸を覆うベローズを省略できる遠心分離機を実現することができる。
【００３２】
また本発明において、掻取軸の雄ネジ部が設けられた部分よりも先端寄りの部分の外周にセラミック筒体を嵌合固定しておくようにした場合には、掻取軸のバスケット内に挿入される部分の外周が耐酸性を有するセラミックにより覆われた状態になるので、掻取軸のバスケット内に挿入される部分をベローズで覆ったり、掻取軸を耐酸性を有する材料により形成したりしなくても、固形物に含まれる酸等により掻取軸が侵されるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心分離機の縦断面図である。
【図２】図１に示した遠心分離機の上面図である。
【図３】図１に示した遠心分離機で用いる固形物掻取装置の要部の構成を一部断面して示した上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る遠心分離機で用いる掻取軸駆動装置の要部の構成を示した縦断面図である。
【図５】図４に示された掻取軸駆動装置において、掻取刃が上限位置にある状態を示した縦断面図である。
【図６】図４に示された掻取軸駆動装置において、掻取刃が中間位置まで変位した状態を示した縦断面図である。
【図７】図４に示された掻取軸駆動装置において、掻取刃が下限位置に達した状態を示した縦断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る遠心分離機において、掻取軸を取り囲む円筒部材の先端部付近の構造を示した断面図である。
【図９】図８に示された円筒部材の先端部の内側に固定されるワイパの構造の一例を示した断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の要部の構成を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明は、バスケットの軸線を鉛直方向に向けて配置する縦型の遠心分離機及びバスケットの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の何れにも適用することができるが、以下の説明では、縦型の遠心分離機に本発明を適用する場合を例にとって本発明を説明する。
【００３５】
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る遠心分離機の全体的な構成を示したもので、これらの図において、１は遠心分離機のケーシングである。ケーシング１は、中心軸線を上下方向に向けて配置された円筒状のケーシング本体１０１と、ケーシング本体１０１の上端にヒンジ１０２を介して取り付けられて、本体１０１の上端の開口部を閉じる開閉可能な蓋板１０３とを備えている。ケーシング１は、衝撃吸収手段を備えて等角度(１２０°）間隔で配置された３個の支持装置２により設置ベース３上に支持されている。ケーシングの蓋板１０３は、ケーシング本体１０１の上端開口部を閉じた状態で、ボルト等の締結手段１０４(図２参照）により本体１０１に対して固定することができるようになっている。 
【００３６】
ケーシング１内には、かご形のバスケット４が、その中心軸線を上下方向に向けた状態で収容されている。バスケット４は、無数の透過孔(図示せず。）を有する円筒状の周壁部４０１と、該周壁部の軸線方向の一端（本実施形態では周壁部の上端）に取り付けられた環状の端板４０２と、周壁部４０１の軸線方向の他端（本実施形態では周壁部の下端）に取り付けられた底板４０３とを備えていて、端板４０２の内周部より内側の部分がバスケットの上端の開口部４ａとなっている。
【００３７】
バスケットの底板４０３の中央部には周壁部４０１と中心軸線を共有する円筒壁部４０４を備えた固形物排出口４０５が形成され、バスケットの中心部に、中心軸線を周壁部４０１と共有した状態で配置された回転軸４０６の軸線方向の一端（本実施形態では下端）が、放射状に配置された複数のリブ４０７を介して、固形物排出口の円筒壁部４０４に固定されている。回転軸４０６は、ケーシングの蓋１０３に取り付けられた軸受け装置５により回転自在に支持されている。軸受け装置５の軸線方向の一端（本実施形態では上端）には、電動機６０１を駆動源として回転軸４０６を回転駆動するバスケット駆動装置６が取り付けられている。図示してないが、バスケット４の周壁部４０１の内側には、ろ布や金網、或いは多孔板などからなるフィルタが取り付けられる。 
【００３８】
ケーシング１の蓋板１０３には、バスケット内に原液を供給する給液パイプ７と、バスケット内に洗浄液を供給する洗浄液供給パイプ８とが取り付けられるとともに、バスケットの周壁部４０１の内側に形成された固形物を掻き取る固形物掻取装置１０が取り付けられている。また図示の例では、ケーシングの蓋板１０３に、バスケット４内を観察するための窓部１０５が設けられている。
【００３９】
固形物掻取装置１０は、固液分離処理によりバスケットの周壁部４０１の内側に形成された固形物を回収するために該固形物を掻き取る装置である。図示の固形物掻取装置１０は、バスケット４の軸線と平行な方向（本実施形態では上下方向）に軸線を向け、中心軸線の回りに回転可能な状態で、かつバスケット４の軸線方向に変位可能な状態でケーシング１の蓋板１０３に支持されて、バスケット４の開口部４ａを通して先端寄りの部分がバスケット４内に挿入された掻取軸１１と、掻取軸１１の先端部に後端部が固定された旋回アーム１２と、旋回アーム１２の先端に取り付けられた掻取刃１３と、掻取軸１１を駆動する掻取軸駆動装置１５とを備えている。図示の例では、旋回アーム１２の後端部にボス部１２ａが設けられていて、該ボス部１２ａが掻取軸１１の下端に嵌合固定されることにより、旋回アーム１２の後端部が掻取軸１１の先端（下端）に固定されている。
【００４０】
掻取軸駆動装置１５は、掻取刃１３をバスケット４の軸線方向に往復直線移動させるべく掻取軸１１を軸線方向に往復駆動する軸方向駆動装置と、掻取刃１３をバスケット４内で旋回させるべく掻取軸１１を一定の角度範囲で往復回転させる回転駆動装置とを備えていて、掻取軸１１の直線移動及び回転運動によりそれぞれ生じさせられる掻取刃１３の直線運動及び旋回運動により、バスケット４の内側に堆積した固形物を掻き取って、バスケットの底板４０３上に落下させる。掻取刃１３には、掻き取られてバスケットの底板４０３上に落下した固形物を、固形物排出口４０５側に移動させるガイド板１６が取り付けられ、このガイド板１６をバスケットの底板４０３上で旋回させることにより、底板４０３上の固形物を固形物排出口４０５側に移動させることができるようになっている。
【００４１】
ケーシング１の底板１０５の中央部には、バスケット４の固形物排出口４０５の円筒壁部４０４を同心的に取り囲む環状の固形物案内ダクト１０６が取り付けられ、バスケットの固形物排出口４０５を通して落下する固形物を、ダクト１０６を通して固形物回収容器(図示せず。）内に回収するようになっている。 
【００４２】
図３及び図４は、本実施形態で用いる掻取軸駆動装置の要部の構造を詳細に示したものである。本実施形態においては、ケーシング１の蓋板１０３に設けられた貫通孔１０３ａを貫通した円筒部２０ａと、該円筒部の軸線方向の一端に設けられて蓋板１０３の上面にパッキンを介して当接されたフランジ２０ｂとを一体に有する第１のフレーム構造体２０が設けられて、この第１のフレーム構造体２０のフランジ２０ｂの上に第２のフレーム構造体２１が配置され、第１のフレーム構造体２０と第２のフレーム構造体２１とにより、ケーシングの蓋板１０３に固形物掻取装置１０を支持する支持フレームが構成されている。
【００４３】
第２のフレーム構造体２１は、箱形の機構ケース２１ａと、該機構ケースの下端から下方に突出した円筒部２１ｂと、機構ケース２１ａの上端の開口部を閉じる蓋２１ｃとを有していて、円筒部２１ｂの下端に設けられたフランジ２１ｄが第１のフレーム構造体２０のフランジ２０ｂの上に載せられている。第２のフレーム構造体のフランジ２１ｄ及び第１のフレーム構造体２０のフランジ２０ｂにはそれぞれ互いに整合する取付孔２１d1及び２０b1が複数個ずつ設けられ、互いに整合する取付孔２１d1及び２０b1を通してケーシングの蓋板１０３に設けられたネジ孔に螺合されたボルト(図示せず。）により、フランジ２１ｄと２０ｂとが共締めされた状態で、ケーシングの蓋板１０３に締結されている。図示の例では、第２のフレーム構造体２１の機構ケース２１ａと円筒部２１ｂとフランジ２１ｄとに跨がって複数の補強リブ２１ｅが形成されている。
【００４４】
第２のフレーム構造体２１に設けられた機構ケース２１ａの上端を閉じる蓋２１ｃは、該蓋２１ｃの上面から上方に突出したボス部２１c1と、蓋２１ｃの下面から下方に突出した円筒部２１c2とを有して、ボス部２０c1及び円筒部２１c2の中心軸線を、円筒部２１ｂの中心軸線と一致させた状態で配置されて、機構ケース２１ａの上端に固定されている。本実施形態では、第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａと、第２のフレーム構造体２１の円筒部２０ｂとにより、円筒面状の内周面を有し、先端部がケーシング１の内側でバスケット４内に臨む筒状の軸支持部が構成されている。
【００４５】
第１のフレーム構造体２０及び第２のフレーム構造体２１の内側には、上下方向に延びる掻取軸１１が、その中心軸線を、第２のフレーム構造体２１の円筒部２１ｂの中心軸線及び第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの中心軸線と、蓋２１ｃのボス部２１c1及び円筒部２０c2の中心軸線と一致させた状態で配置されている。本実施形態では、掻取軸１１の下端及び上端をそれぞれ該掻取軸の先端及び後端とする。掻取軸１１の外周には、該掻取軸のストローク(軸線方向の変位量）以上の長さを有する雄ネジ部２２が、該掻取軸の後端部寄りに位置させた状態で設けられている。掻取軸１１の雄ネジ部２２が設けられた部分よりも先端寄りの部分の外周には、掻取軸１１の一部をなすセラミック筒体(セラミック製のパイプ）２３が嵌合固定されている。また掻取軸１１の雄ネジ部２２が設けられた部分の外周には、掻取軸１１のストローク以上の長さを有するガイド溝２４が、雄ネジ部のネジ山の一部を横切る形で形成されている。
【００４６】
掻取軸１１を往復回転させるため、掻取軸１１を同心的に取り囲む円筒状の掻取軸駆動部材２６と、掻取軸駆動部材２６を径方向に貫通してガイド溝２４にスライド自在に嵌合されたガイド部２５（図３参照）と、掻取軸駆動部材２６を往復回転駆動する駆動部材駆動機構２７とが設けられている。掻取軸駆動部材２６は、ガイド溝２４にスライド自在に嵌合されたガイド部２５を介して掻取軸１１に結合されているため、掻取軸１１の軸線方向に沿った変位が許容された状態で掻取軸１１とともに回転することができる。
【００４７】
駆動部材駆動機構２７は、掻取刃１３をバスケット内で旋回させるために掻取軸１１をその中心軸線を中心にして一定の角度範囲で往復回転させるべく、掻取軸駆動部材２６を往復回転駆動する機構である。図示の駆動部材駆動機構２７は、掻取軸１１の軸線方向に間隔を隔てて配置されて掻取軸駆動部材２６に一体化された一対の溝付きレバー２８，２８と、中心部を貫通した雌ネジ部を有して一対の溝付きレバー(長手方向に沿って溝を有するレバー）２８，２８の間に配置された可動駒２９と、可動駒２９に固定されて一対の溝付きレバー２８，２８にそれぞれ形成された一対の溝部２８ａ，２８ａ内に嵌合された一対のピン３０，３０と、可動駒２９に形成された雌ネジ部に螺合されたネジ棒３１と、ネジ棒３１を回転駆動する回転駆動源３２とを備えている。
【００４８】
回転駆動源３２は、図３に示されているように、モータ(電動機）３３と、モータ３３の回転を減速する減速機３４とを備えていて、減速機３４の出力軸がネジ棒３１に連結されている。図示の例では、溝付きレバー２８，２８としてそれぞれの溝部２８ａ，２８ａの先端が開放されたフォーク状のものが用いられているため、掻取軸駆動部材２６を駆動する際に溝付きレバー２８，２８の先端が開かないようにするために、レバー２８，２８の先端に、溝部２８ａ、２８ａの両側に存在する一対の腕部の先端部間を連結するコの字形の補強部材３６，３６が取り付けられている。
【００４９】
図示の駆動部材駆動機構２７において、モータ３３を回転させると、ネジ棒３１が回転して可動駒２９を変位させる。この可動駒の変位はピン３０を介してレバー２８に伝達されるため、レバー２８が回動して、掻取軸駆動部材２６を回転させる。掻取軸駆動部材２６は、掻取軸１１のガイド溝２４に嵌合したガイド部材２５を介して掻取軸１１に結合されているため、掻取軸駆動部材２６を回動させると掻取軸１１が回転させられる。掻取軸１１の回転方向は、モータ３３の回転方向を切り換えて、可動駒２９の移動方向を反転させることにより切り換えることができ、モータ３３を往復回転させることにより、掻取軸１１を一定の角度範囲で往復回転させることができる。
【００５０】
本実施形態では、掻取刃１３を、その先端がバスケットの端板４０２の内周に相応する位置よりも更に内径側に位置した状態になる退避位置(図３に鎖線で示された位置）と、その先端がバスケットの周壁部４０１の内周に取り付けられたフィルタに近接した状態になる侵入限界位置(図３に実線で示された位置）との間で往復旋回させるように、掻取軸１１の回転角度範囲が設定されている。 
【００５１】
掻取軸１１を軸線方向に変位させるため、内周に雌ネジ部４０を有して、該雌ネジ部４０が掻取軸１１の外周の雄ネジ部２２に螺合された環状の回転部材４１と、掻取軸１１を軸線方向に往復変位させるべく回転部材４１を往復回転駆動する回転部材駆動機構４２とが設けられている。
【００５２】
図示の回転部材４１は、内周に雌ネジ部４０が形成されたウォーム歯車からなっていて、該ウォーム歯車の内周の雌ネジ部が掻取軸１１の外周の雄ネジ部２２に螺合されている。また回転部材駆動機構４２は、回転部材４１を構成するウォーム歯車の外周の歯４３に噛み合わされたウォーム４４と、ウォーム４４を回転駆動する回転駆動源４５(図３参照)とからなっている。 
【００５３】
本実施形態では、回転駆動源４５がモータ(電動機）からなっていて、該モータの回転軸がウォーム４４に連結されている。図示の例では、掻取軸駆動部材２６の下端に形成された環状の軸受け保持部の内周に外輪が保持された球軸受け５０の内輪の内周に回転部材(ウォーム歯車）４１の上端が嵌合されることにより、回転部材４１の上端が掻取軸駆動部材２６に対して回転自在に支持されている。
【００５４】
掻取軸１１の外周に設けられたガイド溝２４に、掻取軸駆動部材２６に固定されたガイド部材２５がスライド自在に嵌合しているため、掻取軸駆動部材２６が回転を停止している状態では、掻取軸１１が回転することはできず、掻取軸１１は、その軸線方向への変位のみが許容されている。そのため、回転駆動源４５によりウォーム４４を回転させて回転部材(ウォーム歯車）４１を回転させることにより、掻取軸１１を軸線方向に変位させることができる。掻取軸１１の変位の方向は、回転駆動源４５の回転方向を切り換えて、回転部材４１の回転方向を切り換えることにより切り換えることができ、回転部材４１を一方向及び他方向にそれぞれ回転させることにより、掻取軸１１を上方及び下方に直線移動させることができる。
【００５５】
本実施形態では、掻取刃１３を、図５に示したようにバスケット４の端板４０２の下面に近接した位置に設定された上限位置と、図７に示したようにバスケット４の底板４０３の上面に近接した位置に設定された下限位置との間で上下に変位させるように、掻取軸１１の上下方向(バスケットの軸線方向）に沿った移動範囲が設定されている。 
【００５６】
回転部材４１の下方には、掻取軸１１を軸線方向に変位させる際に掻取軸１１の先端寄りの部分を同心的に取り囲む内側筒体５１が、回転部材４１と中心軸線を共有した状態で配置され、この内側筒体５１の上端に設けられたフランジ５１ａが、回転部材４１の下端に設けられたフランジ４１ａにボルト５２により締結されることにより、回転部材４１と内側筒体５１とが連結されている。内側筒体５１の上端は、第２のフレーム構造体２１の円筒部２１ｂの内周に玉軸受け５３を介して回転自在に支持されている。
【００５７】
また掻取軸１１に嵌合されたセラミック筒体２３の上端には肉厚部２３ａが形成され、掻取軸１１と内側筒体５１の上端部との間には軸受けメタル５４が配置されている。内側筒体５１と回転部材４１とは、それぞれの軸線を共有した状態で連結されているため、回転駆動源４５を駆動して回転部材４１を回転させると、内側筒体５１が回転部材４１と一体になって回転する。
【００５８】
本実施形態では、内側筒体５１の外周に、内側筒体５１と中心軸線を共有する外側筒体５５がスライド自在に嵌合されている。外側筒体５５は、第２のフレーム構造体２１の円筒部２１ｂの内周及び第１のフレーム構造体２０の軸支持部２０ａの内周にそれぞれ軸受けメタル６１及び６２を介して回転自在かつスラスト自在に支持されている。内側筒体５１の外周の互いに１８０度離れた対称位置には、該内側筒体の軸線方向に沿って延びる一対のガイド溝５１ａ，５１ａが形成され、外側筒体５５を貫通した一対のピン６５，６５がガイド溝５１ａ、５１ａにスライド自在に嵌合されている。
【００５９】
従って、外側筒体５５は、内側筒体５１が回転部材４１とともに回転したときに、その軸線方向への変位が許容された状態で、内側筒体５１と一体になって回転する。本実施形態では、内側筒体５１と外側筒体５５とにより、掻取軸１１を軸線方向に変位させるために回転部材４１を回転させた際に掻取軸１１の先端寄りの部分を同心的に囲んだ状態で回転部材４１と一体に回転するテレスコープ構造の円筒部材５６が構成されている。
【００６０】
外側筒体５５の先端部(下端部)には、掻取軸１１を取り囲んだ状態で該掻取軸の外周面（本実施形態ではセラミックパイプ２３の外周面）に密接する環状ワイパ７０が、ワイパ取付具７１を介して取り付けられている。 
【００６１】
本実施形態では、図９に示したように、ゴム等の弾性を有する材料により形成されて、断面が楔形を呈する環状の主リップ７０ａと該主リップと並べて配置された副リップ７０ｂとを一体に有する環状のリップシールにより環状ワイパ７０が構成され、このワイパが、リング状のワイパ保持体７２の内周に固定されている。
【００６２】
図８に示したように、ワイパ取付具７１は、軸線方向の一端の内周部に内鍔部７１ａが形成された環状の部材からなっていて、その内周に、ワイパ７０を保持した２個のワイパ保持部材７２が、ワイパ７０，７０を背中合せに配置した状態で嵌合保持されている。ワイパ７０、７０を固定したワイパ保持体７２，７２を保持したワイヤ取付具７１は、外側筒体５５の下端に接した状態で配置されて、複数のボルト７３により、外側筒体５５の下端に締結され、背中合せに配置された環状ワイパ７０，７０が掻取軸１１の一部をなすセラミック筒体２３の外周に密接させられている。
【００６３】
ワイパ取付具７１の内鍔部７１ａの内径は、セラミック筒体２３で覆われた掻取軸１１をゆるく貫通させる大きさに設定されている。また掻取軸１１が中間位置まで下降した時にセラミック筒体２３の上端に形成された肉厚部２３ａが、ワイパ保持部材７２の内周寄りの部分に軸線方向から接するように、ワイパ保持部７２の内径が設定されている。
【００６４】
また本実施形態では、掻取軸１１が上方に変位する際に、掻取軸１１の下端に旋回アーム１２の後端部を固定しているボス部１２ａがワイパ取付具７１の下端に当接し得るように、ボス部１２ａが設けられている。第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの下端(支持フレームの軸支持部の下端）の内側には、外側筒体５５の外周に密接して、外側筒体５５と第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａとの間に（外側筒体５５と支持フレームの軸支持部との間に）固形物等の異物が侵入するのを阻止する環状シール部材７５が固定されている。シール部材７５としても、リップシールのように、外側筒体７２の外周に密接するリップを有するものを用いるのが好ましい。
【００６５】
第２のフレーム構造体２１の機構ケース２１ａの上端の開口部を閉じる蓋２１ｃには、掻取軸１１の蓋２１ｃから上方に突出した部分を収容する筒状の軸カバー８０（図１参照）が取り付けられる。
【００６６】
本実施形態の遠心分離機を用いて原液を固形物と液分とに分離する処理を行う際には、掻取刃１３を退避位置(図３に鎖線で示した位置）に位置させた状態で、バスケット駆動装置６により駆動されて高速回転しているバスケット４内に給液パイプ７を通して原液を供給し、バスケットの高速回転により生じる遠心力により、原液を固形物と液分とに分離する固液分離工程を行う。分離された固形物はバスケット４の周壁部４０１の内周に取り付けられた図示しないフィルタの内側に層をなして堆積する。また分離された液分は、フィルタの内側に形成された固形物層と、フィルタと、バスケットの周壁部４０１に設けられた透過孔とを等してバスケット４外に排出される。 
【００６７】
バスケット４内に所定の厚みの固形物層が形成され、液分の排出が完了した後、高速回転しているバスケット内に洗浄液を供給して固形物層を洗浄する洗浄工程と、固形物層から洗浄液を離脱させる脱液行程とを行う。脱液行程が終了した後、バスケット４を減速した状態で、固形物掻取装置１０によりバスケットの周壁部の内側の固形物を?き取ってバスケットの底板上に落下させる固形物掻取行程を行う。この固形物掻取行程においては、最初図５に示すように、掻取刃１３をバスケットの上端の端板４０２に近接した上限位置に位置させておく。
【００６８】
この状態で、モータ３３を回転させてレバー２８を回動させることにより、掻取軸１１を回転させて掻取刃１３をバスケットの周壁部の内側に形成されている固形物層側に旋回させ、掻取刃１３を固形物層内に進入させる。掻取刃１３の先端がバスケットの周壁部の内周に取り付けられたフィルタに所定の隙間（掻取刃をフィルタに接触させないようにするために安全を見て設定された隙間）を介して対向した状態になる侵入限界位置(図３に実線で示した位置）に掻取刃が達したときに掻取刃の旋回を停止させる。 
【００６９】
次いで掻取刃１３を上記限界位置に保持した状態で、ウォーム４１を回転させることにより回転部材４１を回転させて、掻取軸１１を下方に直線移動させ、掻取刃１３を下方に変位させる。これにより固形物をバスケットの底板４０３上に落下させる。
【００７０】
図６は、掻取刃１３をバスケットの上下方向の中間位置まで下降させた状態を示している。掻取軸１１が図６に示す位置まで下降した時に、掻取軸１１の外周に嵌着されたセラミックパイプ２３の上端に形成された肉厚部２３ａが、外側筒体５５の下端に固定されたワイパ保持部材７２の内周寄りの部分に接する。この状態から更に掻取軸１１を下降させると、セラミックパイプ２３の肉厚部２３ａがワイパ保持部材７２を介して外側筒体５５を下方に押すため、外側筒体５５が第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの内側(支持フレームの軸支持部の内側）から出て、外側筒体５５の下端が、内側筒体５１の下端よりも更に下方の位置に向けて変位するようになり、掻取軸１１の変位に伴って、円筒部材５６の長さが伸長していく。
【００７１】
図７に示すように、最終的に掻取刃１３がバスケット４の底板４０３に近接した状態になる下限位置に達したときに掻取軸１１の下降動作を停止させる。次いで、掻取軸１１を回転させて掻取刃１３をバスケットの内径側に旋回させることによりガイド板１６を固形物排出口４０５側に旋回させて、バスケットの底板上に残っている固形物を固形物排出口４０５に向けて移動させる。
【００７２】
図７に示したように掻取刃１３が下限位置に達した状態から掻取軸１１を上方に移動させると、掻取軸１１の下端に固定された旋回アーム１２のボス部１２ａが外側筒体５５の下端に近づいていく。掻取軸１１の下端に取り付けられた旋回アーム１２のボス部１２ａが外側筒体５５の下端のワイパ取付具７１に接した後は、掻取軸１１の上方への変位に伴ってボス部１２ａが外側筒体５５を上方に押すため、外側筒体５５が第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの内側に進入して円筒部材５６の長さが短縮される。
【００７３】
バスケット内の固形物を?き取る際には、?き取られて飛散した固形物が掻取軸１１の外周に付着する。掻取軸１１の外周に付着した固形物が内側筒体５１の内側に侵入すると、掻取軸の変位が妨げられたり、掻取軸を支持している軸受けメタルが破損したりする。また本実施形態のように、円筒部材５６を内側筒体５１と外側筒体５５とにより構成する場合には、外側筒体５５が支持フレームの軸支持部から出て下方に変位する際に、外側筒体５５の外面に固形物が付着する。
【００７４】
本実施形態においては、掻取軸１１を軸線方向に変位させる際に環状ワイパ７０と掻取軸１１との間に軸線方向の変位と軸線を中心とした回転変位とからなる相対変位を生じさせるため、環状ワイパ７０が、掻取軸１１に付着した固形物を掻取軸の軸線方向に押し退ける動作と、環状ワイパ７０が回転しながら固形物を切断する動作とを交えながら、掻取軸に付着した固形物を除去していく。そのため、ワイパ７０と掻取軸との間に軸線方向の相対変位のみを生じさせる場合に比べて、掻取軸１１からの固形物の除去をより確実に行わせることができ、掻取軸１１をベローズで覆わなくても、掻取軸の支持部内に固形物が侵入するのを確実に防ぐことができる。
【００７５】
また本実施形態においては、掻取軸１１を軸線方向に移動させる際に外側筒体５５も内側筒体５１とともに回転するため、外側筒体５５が軸線方向に変位する際(円筒部材が伸縮する際）には、外側筒体５５と環状ワイパ７５との間に、軸線方向の変位と回転変位とからなる相対変位が生じる。従って、外側筒体５５の外面に付着した固形物も環状ワイパ７５により確実に除去することができる。
【００７６】
また本実施形態のように、掻取軸１１を軸線方向に駆動する機構を、掻取軸１１の外周に形成された雄ネジ部２２と、該雄ネジ部に螺合された雌ネジ部を内周に有する環状の回転部材４１と、掻取軸を軸線方向に往復変位させるべく回転部材４１を往復回転駆動する回転部材駆動機構４２とにより構成するとともに、掻取軸１１を軸線方向に変位させる際に掻取軸の先端部寄りの部分を同心的に囲んだ状態で回転部材と一体に回転する円筒部材５６を設けて、この円筒部材の先端部の内側に掻取軸の外周に密接する環状ワイパ７０を固定する構造にしておくと、バスケット内の固形物を掻き取るために掻取軸に軸線方向に沿った直線動作を行わせる軸方向駆動装置の一部を利用して、掻取軸に付着した固形物を除去するために必要なワイパ７０の回転動作を行わせる機構を構成することができるため、掻取軸１１及びワイパ７０を駆動する機構が複雑になるのを防いで、装置の大型化やコストの上昇を招くことなく、掻取軸を覆うベローズを省略できる遠心分離機を得ることができる。
【００７７】
上記の実施形態のように、掻取軸１１を軸線方向に駆動する機構を構成する回転部材（ウォームホイール）４１と一体に回転する円筒部材５６を内側筒体５１と外側筒体５５とを備えたテレスコープ構造として、掻取軸を直線変位させる過程で、円筒部材５６を伸縮させるようにしておくと、掻取軸１１のストロークが長い遠心分離機にも対応することができる。
【００７８】
上記の説明では、外側筒体５５を下方に移動させるために、掻取軸１１を覆うセラミック筒体２３の上端に肉厚部２３ａを形成して、掻取軸１１が中間位置より下方に移動する際に肉厚部２３ａでワイパ保持部材７２を押すことにより外側筒体５５を下方に移動させるとしたが、外側筒体５５を下方に移動させる手段は上記の例に限定されない。例えば、セラミック筒体２３に肉厚部を形成する代わりに、セラミック筒体２３の外周に外側筒体５５を下方に押す部材を固定しておくようにしてもよい。
【００７９】
また掻取軸１１を下方に変位させる際に、先ずワイパ７０と掻取軸１１との摩擦接触により、外側筒体５５を道連れにして下方に変位させ、外側筒体５５が下限位置まで変位しして停止した後、掻取軸１１のみを下方に変位させるようにしても良い。この場合、掻取軸１１を上昇させる際には、先ず外側筒体５５を道連れにして上昇させ、外側筒体５５を上限位置まで変位させた後に掻取軸１１のみを上方に変位させる。
【００８０】
上記の説明では、ワイパ７０としてリップシールを用いるとしたが、ワイパ７０は、耐酸性、耐摩耗性及び耐久性を有する材料により形成されて、掻取軸の外周に密接することができるものであればよい。掻取軸の外周に付着した固形物を環状ワイパにより効果的に除去するためには、環状ワイパとして、断面が楔形を呈する環状のリップを少なくとも一つ備えたものを用いて、該リップの刃形の先端を掻取軸に接触させるようにするのが好ましい。また上記の説明では、環状ワイパ７０が弾性を有する材料からなっているとしたが、硬質の材料により形成された環状ワイパ７０を用いることもできる。環状ワイパ７０としては、バスケット内に形成される固形物の性状に応じて最適の材質及び構造を有するものを用いればよい。外側筒体５５の外面に付着した固形物を除去するために第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの下端の内側に設ける環状「ワイパ７５についても同様である。
【００８１】
上記の実施形態では、円筒部材５６を内側筒体５１と外側筒体５５とにより構成して、円筒部材５６を伸縮させ得るようにしたが、掻取軸１１のストロークが特に長くない場合（バスケット４の軸線方向長さが特に長くない場合）には、図１０に示したように、掻取軸１１を軸線方向に移動させる機構を構成する回転部材（ウォームホイール）４１と一体に回転する単一の円筒体からなる円筒部材５６′を第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの内側に設けて、円筒部材５６′の先端部に掻取軸１１の外周に密接する環状ワイパ７０をワイパ取付具７１を介して取り付けるようにすればよい。この場合、円筒部材５６′は、回転はするが軸線方向には変位しないので、第１のフレーム構造体２０の円筒部２０ａの下端の内側に固定するワイパ７５′は、回転する円筒部材５１と固定された円筒部２０ａとの間をシールし得るものであれば良い。 
【００８２】
図１０に示した例では、内側筒体５１が回転部材４２と一体に設けられているように図示されているが、図４に示した例と同様に、内側筒体５１を回転部材４２と別部材により構成して両者を連結するようにしても良い。
【００８３】
上記の実施形態では、掻取軸１１の先端寄りの部分の外周（バスケット内に挿入される部分の外周）をセラミック筒体２３で覆うとしたが、掻取軸１１を耐酸性を有する材料により構成する場合にはセラミック筒体を省略することができる。また耐酸性を有しない材料により掻取軸を形成する場合、セラミック以外の耐酸性を有する材料により掻取軸の外周を覆うようにすることもできる。
【００８４】
また円筒部材を内側筒体と外側筒体とにより構成する場合、内側筒体及び外側筒体の固形物が付着するおそれがある部分は、耐酸性を有する材料により形成しておくか、又はセラミック等の耐酸性を有する材料により覆うようにしておくことが好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１  ケーシング 
１０１  ケーシング本体 
１０３  ケーシングの蓋板 
４  バスケット 
４０１  周壁部 
４０２  端板 
４０３  底板 
１０  固形物掻取装置 
１１  掻取軸 
１２  旋回アーム 
１３  掻取刃 
２０  第１のフレーム構造体 
２０ａ  円筒部 
２１  第２のフレーム構造体 
２１ａ  機構ケース 
２１ｂ  円筒部 
２２  掻取軸に設けられた雄ネジ部 
２３  セラミック筒体 
２４  掻取軸に設けられたガイド溝 
２６  掻取軸駆動部材 
２７  駆動部材駆動機構 
２８  レバー 
２９  可動駒 
３０  ピン 
３１  ネジ棒 
４１  回転部材(ウォーム歯車) 
４２  回転部材駆動機構 
４４  ウォーム 
５１  内側筒体 
５５  外側筒体 
５６  円筒部材 
５６′  円筒部材 
７０  ワイパ 
７１  ワイパ取付具 
７２  ワイパ保持部材 
７５  ワイパ 
【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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【図９】
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【図１０】
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