遠心分離機
【課題】バスケット内に形成された液面の検出を安定に行うことができる遠心分離機を提供する。
【解決手段】バスケット４０の端部壁４０ｂを中空の回転軸３０に連結し、バスケット内に原液を供給するフィードパイプ７５を回転軸３０内を通してバスケット４０内に挿入する。バスケット内に配置されたフィードパイプ７５の先端に取り付けられた円盤からなる接触子７８と、バスケット内に形成される液層が接触子７８を構成する円盤に接触してフィードパイプに回転変位が生じたときに検出動作を行う回転変位検出器８０とにより液面検出器を構成し、バスケット４０内に形成される液層の液面が規定位置に達したときに液面検出器が検出動作を行うように接触子７８を構成する円盤の外径を設定する。
【解決手段】バスケット４０の端部壁４０ｂを中空の回転軸３０に連結し、バスケット内に原液を供給するフィードパイプ７５を回転軸３０内を通してバスケット４０内に挿入する。バスケット内に配置されたフィードパイプ７５の先端に取り付けられた円盤からなる接触子７８と、バスケット内に形成される液層が接触子７８を構成する円盤に接触してフィードパイプに回転変位が生じたときに検出動作を行う回転変位検出器８０とにより液面検出器を構成し、バスケット４０内に形成される液層の液面が規定位置に達したときに液面検出器が検出動作を行うように接触子７８を構成する円盤の外径を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、遠心分離機は、内部に原液が供給されるバスケットと、バスケットを回転駆動する回転駆動装置と、バスケット内に挿入されたフィードパイプとを備えていて、フィードパイプを通して高速回転す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(固形物）と液分とに分離する固液分離処理を行う。分離された液分は、バスケットの周壁部に設けられた多数の透孔を通して外部に排出され、ケーキはバスケットの内周に堆積されてケーキ層を形成する。バスケット内に形成されたケーキは適宜の方法によりバスケット外に排出されて回収される。
【０００３】
遠心分離機としては、特許文献１に示されているように、ケース内に配置したバスケットの開口部をケース内に開口させた状態で固液分離処理を行うものと、特許文献２に示されているように、ケース内に配置したバスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行うものとがある。バスケットの開口部をケース内に開口させた状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、バスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置されたフィードパイプを、バスケットの開口部を通してバスケット内に挿入して、該フィードパイプを通してバスケット内に原液を供給する。バスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う遠心分離機では、中心軸線をバスケットの中心軸線に一致させた状態で設けたフィードパイプを通してバスケット内に原液を供給する。
【０００４】
いずれの形式の遠心分離機においても、バスケット内に原液を供給する際には、バスケットの内周に形成される液層の液面が規定位置を越えないように、バスケット内への原液の供給（給液）を制御する必要がある。液面の規定位置は、バスケット内に挿入された掻取刃などの部材と液面とが干渉するのを防いで、固液分離処理を支障なく行なわせるために必要な位置に設定される。例えば、バスケットの開口部を開口させた状態で固液分離処理を行なう場合には、バスケットの開口端に設けられた内鍔部の内周縁よりも外径側に寄った位置に液面の規定位置が設定される。
【０００５】
バスケットの開口部を開口させた状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したときに検出動作を行う機械式または電気式の液面検出器の検出部を、バスケットの開口部からバスケット内に挿入している。またバスケット内に形成されたケーキを回収するために、バスケット内に形成されたケーキを掻き落すケーキ掻取装置の掻取刃をバスケット内に挿入している。
【０００６】
固液分離処理においては、バスケット内への給液を開始した後、液面検出器が検出動作を行った時に一旦バスケット内への給液を停止し、その後一定の時間が経過した時にバスケット内への原液の供給を再開させる制御を繰り返し行うことにより、バスケット内の液層の液面が規定位置を越えることがないように制御する。
【０００７】
遠心分離機で用いられる液面検出器は、例えば特許文献１に示されているように、バスケットを収容したケースの蓋に回転自在に支持されてバスケットの開口部を通してバスケット内に挿入された検出軸と、この検出軸のバスケット内に配置された先端部に取り付けられて、バスケット内の液層の液面に接触したときに跳ね返される接触子と、接触子が液面により跳ね返されたときに生じる検出軸の回転変位を検出する回転変位検出器とにより構成される。
【０００８】
従来用いられている液面検出器の接触子は、検出軸の先端に後端部が固定されたレバーと、このレバーの先端部に固定されたそり板状の検出板とからなっていて、給液の進行に伴ってバスケットの径方向の内側に移動していく液層の液面が規定位置に達したときに、そり板状の検出板が液面により跳ね返されるように位置決めされてバスケット内に配置される。液面検出器の検出軸の変位を検出する回転変位検出器は、例えば、検出軸の後端部に取り付けられたスイッチ駆動用の突起と、検出軸の回転変位に伴って生じるスイッチ駆動用突起の変位に応動して検出動作を行うリミットスイッチとにより構成される。
【０００９】
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蓋板により閉鎖した状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、バスケット内に液面検出器の検出軸を挿入することができないため、給液の進行に伴って増大していく遠心分離機全体の質量を検出する質量計を設けて、遠心分離機全体の質量の変化からバスケット内への給液量を推測して、バスケット内の液層の液面を管理するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１４３７２１号公報
【特許文献２】特表２００１−５０３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、バスケットの開口部を開口させた状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、原液を供給するフィードパイプの他に、液面検出器の検出部（検出軸と接触子）と、ケーキ掻取装置とをバスケットの開口部を通してバスケット内に挿入することを可能にするために、バスケットの開口部の開口面積を大きくしておく必要があったため、バスケットに供給し得る原液の量が制限され、１回の固液分離処理で処理し得る原液の量が制限されるという問題があった。
【００１２】
前述のように、従来の遠心分離機で用いられていた液面検出器では、検出軸の先端部に取り付けられたレバーとその先端に取り付けられたそり板状の検出板とにより接触子を構成して、この接触子をバスケット内の液面の周方向領域の一部のみに接触させて液面を検出するようにしていた。回転中のバスケット内の液面が静かであれば、このように、接触子を液面の周方向領域の一部のみに接触させて検出動作を行なわせても特に問題はない。しかしながら、実際には、バスケット内の液面は激しく波立っていて、液面に立っている波が接触子に接触することにより液面が検出されることになるため、接触子を液面の周方向領域の一部のみに接触させて検出動作を行なわせた場合には、液面が規定位置に達する前に検出動作が行なわれることがあり、液面が規定位置に達したことを的確に検出することができないおそれがあった。
【００１３】
またバスケットの開口部を蓋板で閉じてバスケットを密閉構造とした状態で固液分離処理を行う遠心分離機では、液面検出器の検出部をバスケット内に挿入することができないため、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを直接検出することができないという問題があった。従来のこの種の遠心分離機では、遠心分離機全体の質量を計測する質量計を設けて、遠心分離機全体の質量の変化により給液量を推測するようにしていたが、このような方法では、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを正確に検出することが難しい。
【００１４】
本発明の目的は、バスケットの開口部の開口面積を必要以上に大きくすることなく、バスケット内の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができるようにして、バスケット内の液面が規定位置を越えないようにするための制御を正確に行わ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。
【００１５】
本発明の他の目的は、液面検出器の接触子を液面の周方向領域の全体に接触させて検出動作を行わせる構造にすることにより、液面が規定位置に達したことを正確に検出して、バスケット内の液面が規定位置を越えないようにするための制御を正確に行わ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。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にもバスケット内の液面が規定位置に達したことを直接検出することができるようにして、バスケット内の液面が規定位置を越えないようにするための制御を正確に行わ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】
【００１７】
本願においては、上記の目的を達成するために少なくとも以下に示す第１ないし第１１の発明が開示される。
【００１８】
第１の発明
第１の発明では、フレームに対して回転自在に支持された回転軸と、多数の透過孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを備えて中心軸線を回転軸の中心軸線に一致させた状態で端部壁の中心部が回転軸に結合されたバスケットと、バスケットを回転させるために回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、フレームに対して支持されてバスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、回転駆動されているバスケット内にフィードパイプを通して原液を供給した際にバスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器とを備えた遠心分離機を対象とする。この種の遠心分離機では、バスケットを回転させた状態で液面検出器が検出動作を行うまでバスケット内に原液を供給して、バスケット内の原液を遠心力により液分とケーキとに分離する固液分離処理を行う。
【００１９】
なお本明細書において「フレーム」とは、遠心分離機の各部を所定の位置に位置決めして設置面に対して支える機械的な構造体を意味する。バスケットを収容するケースを設けて、このケースに遠心分離機の構成要素の一部を支持する機能を持たせる場合には、該ケースもフレームの一部を構成する。
【００２０】
第１の発明においては、回転軸が中空に形成されて、回転軸の軸線方向の一端がバスケットの底壁部の中心部に結合されるとともに、回転軸の中空部内がバスケット内に開口させられる。またフィードパイプは、バスケットの中心軸線を回転中心としてバスケットに対して相対的に回転し得るように設けられて回転軸の中空部内を貫通して先端部がバスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、フレームに対して支持されて第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入された第２のフィードパイプとを備えて、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ第２のフィードパイプから第１のフィードパイプ内に流体を供給するように構成される。
【００２１】
また液面検出器は、第１のフィードパイプの先端部に固定されてバスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、接触子の変位に伴って生じる第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに回転変位検出器に検出動作を行わせるように構成されている。
【００２２】
上記のように構成すると、バスケット内への流体の供給に何等支障を来すことなく、かつバスケットの回転とは無関係に、第１のフィードパイプの回転を許容することができる。
【００２３】
また上記のように、回転が許容された第１のフィードパイプの先端に接触子を取り付けるとともに、第１のフィードパイプに回転変位が生じたことを検出する回転変位検出器を設けて、接触子と回転変位検出器とにより液面検出器を構成すると、フィードパイプに液面検出器の検出軸を兼ねさせることができるため、遠心分離機の構成の簡素化を図ることができる。
【００２４】
更に、上記のようにフィードパイプの中心軸線をバスケットの中心軸線と一致させた状態で配置すると、バスケット内に形成される液層の液面の規定位置を、フィードパイプをバスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置する場合に比べて、よりバスケットの内径側に設定することができるため、バスケット内に供給し得る原液の量を増やすことができ、固液分離処理１回当たりの処理容量を増大させることができる。
【００２５】
また上記のように、バスケットの回転軸を中空に形成して、この回転軸の中空部内を貫通させて第１のフィードパイプをバスケット内に挿入するようにすると、バスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部（接触子）をバスケット内に挿入して、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。またバスケット内への給液量を制御するために、遠心分離機全体の質量を計測する大がかりな質量計を設ける必要がなくなるため、遠心分離機の構造の簡素化を図ることができる。バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う遠心分離機では、バスケット内に圧縮されたガスを供給して、バスケット内を加圧した状態で固液分離処理を行うことができる。
【００２６】
第２の発明
第２の発明は第１の発明に適用される。第２の発明においては、上記接触子が、バスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が第１のフィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに円盤が液層との接触により駆動されて第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように円盤の外径が設定される。
【００２７】
上記のように、接触子をバスケットと軸線を共有する円盤により構成すると、接触子は、バスケット内に形成された液層の液面に接触した際に跳ね返されることがなく、接触子と液層と間の接触抵抗が第１のフィードパイプに回転変位を生じさせるために必要な大きさに達した時に回転して回転変位検出器に検出動作を行わせるため、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００２８】
第３の発明
第３の発明は、原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機に係わるもので、本発明に係わる遠心分離機は、
（ａ）フレームに回転自在に支持された中空の回転軸と、
（ｂ）多数の透孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを有して、中心軸線を前記回転軸の中心軸線に一致させ、前記回転軸の中空部内を前記周壁部の内側の空間に開口させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸の一端に連結され、前記周壁部の軸線方向の他端に開口部が形成されたバスケットと、
（ｃ）バスケットを回転させるために回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、
（ｄ）回転軸の中空部内にスライド自在に嵌合されて一端が回転軸の一端を越えてバスケット内に導入された中空のスライド軸と、
（ｅ）回転軸の軸線方向に沿ったスライド軸のスライド変位を許容した状態で、スライド軸と回転軸とを一緒に回転させるように結合する軸結合機構と、
（ｆ）バスケット内に配置されてスライド軸の中空部の一端をバスケット内に開口させた状態でスライド軸の一端に結合された可動板と、バスケットの開口部の外側に配置されてバスケットの周方向に間隔をあけた状態でバスケット内に配置された複数の連結棒により可動板に連結された蓋板とを有して、スライド軸の回転軸の軸線方向へのスライド変位に伴って蓋板がバスケットの開口部を閉じた状態になる閉位置と蓋板がバスケットの開口部との間に隙間を形成した状態になる開位置との間を変位させられる可動蓋構造体と、
（ｇ）スライド軸の回転を許容した状態でスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動機構と、
（ｈ）バスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタと、
（ｉ）フレームに対して支持されてバスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、
（ｊ）回転駆動されているバスケット内にフィードパイプを通して原液を供給した際にバスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器と、
を備えている。
【００２９】
上記フィードパイプは、バスケットの中心軸線を回転中心としてバスケットに対して相対的に回転し得るように設けられてスライド軸を貫通して先端部がバスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、フレームに対して支持されて第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されて、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプとを備えることにより構成される。
【００３０】
また液面検出器は、第１のフィードパイプの先端部に固定されてバスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、接触子の変位に伴って生じる第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに回転変位検出器が検出動作を行うように構成され、可動蓋構造体の蓋板によりバスケットの開口部を閉じた状態でバスケットを回転させつつ液面検出器が検出動作を行うまでフィードパイプ内を通してバスケット内に原液を供給することにより固液分離処理を行うことができ、リニア駆動機構によりスライド軸を変位させて可動蓋構造体の蓋板を開位置側に変位させた際に蓋板とバスケットの開口部との間に形成された隙間を通してバスケット内に形成されたケーキをバスケット内から排出させ得るように構成されている。
【００３１】
上記のように構成すると、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部をバスケット内に挿入して、バスケット内の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。
【００３２】
第４の発明
第４の発明は第３の発明に適用されるもので、本発明においては、接触子がバスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が前記フィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに円盤が液層との接触により駆動されて第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように円盤の外径が設定される。
【００３３】
上記のように構成すると、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合に、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００３４】
第５の発明
第５の発明は、第３の発明または第４の発明に適用される。本発明においては、上記軸結合機構が、リニア駆動機構によりスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動した際にスライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換してスライド軸に伝達することにより、スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を回転軸に対して相対的に回転させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成される。この場合、可動板は円板状に形成されてその外周部がバスケットの周壁部の内周に近接配置される。またフィルタは、可動板の外周部に一端が固定され、バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布により構成され、スライド軸を回転軸に対して相対的に回転させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせた際に濾布が捻れることにより、該濾布の内側に形成されているケーキが破壊されるように構成されている。
【００３５】
上記のように構成すると、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、濾布を捩って、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００３６】
第６の発明
第６の発明は、第３の発明または第４の発明に適用されるもので、本発明においては、フィルタが、バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されてバスケットに対して固定される。また複数の連結棒は、固液分離処理によりバスケット内に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、リニア駆動機構によりスライド軸を駆動して可動蓋構造体をバスケットに対して変位させた際に複数の連結棒がバスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成されている。
【００３７】
上記のように構成することによっても、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、連結棒からケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００３８】
第７の発明
第７の発明も第３の発明または第４の発明に適用される。本発明においてもフィルタが、バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定される。本発明においては、可動蓋構造体の各連結棒に、固液分離処理によりバスケット内に形成されるケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起が形成されて、リニア駆動機構によりスライド軸を駆動して可動蓋構造体をバスケットに対して変位させた際に突起がバスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成さている。
【００３９】
上記のように構成した場合も、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００４０】
第８の発明
第８の発明は第６の発明または第７の発明に適用される。本発明においては、軸結合機構が、リニア駆動機構によりスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動した際にスライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換してスライド軸に伝達することにより、スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を回転軸に対して相対的に回転させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成されている。
【００４１】
上記のように構成すると、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせた際に、ケーキ中に埋設された連結棒または連結棒に設けられた突起を、バスケットの軸線方向に変位させながら周方向にも変位させることができるため、ケーキ層に捩り力を作用させて、ケーキを容易に破壊することができ、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００４２】
第９の発明
第９の発明は、第５の発明または第８の発明に適用されるもので、本発明においては、軸結合機構が、回転軸側またはスライド軸側に形成された螺旋状のガイド溝と、スライド軸側または回転軸側に取付けられてガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド突起とを備えて、スライド軸を回転軸の軸線方向にスライドさせた際にガイド突起とガイド溝との間に生じる相対変位により、スライド軸が回転軸に対して相対的に回転させられるように構成される。
【００４３】
上記のように構成すると、回転軸とスライド軸との間に周方向の相対的変位を生じさせる機構を、スライド軸の径を特に大きくすることなく、スライド軸の内側に配置することができるため、遠心分離機を大形にすることなく、ケーキの回収が容易な遠心分離機を得ることができる。
【００４４】
第１０の発明
第１０の発明は、第３ないし第９の発明のうちのいずれかに適用される。本発明においては、バスケットの周壁部が、該バスケットの端部壁側から開口部側に向って次第に内径が大きくなるように形成されている。
【００４５】
上記のように構成すると、リニア駆動機構によりスライド軸を変位させて可動蓋構造体の蓋板を開位置側に変位させた際に、バスケット内に形成されているケーキをフィルタから離してフィルタとケーキ層との間に隙間を形成することができ、この状態でバスケットを回転させることにより、ケーキ層に遠心力を作用させて、ケーキ層を容易に破壊することができる。従って、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【００４６】
第１１発明
第１１の発明は、第１０の発明に適用されるもので、本発明においては、固液分離処理を行う際に、回転軸が鉛直方向に向いた状態で配置されて、バスケットの開口部が下方に開口した状態で配置される。
【００４７】
本発明のように構成すると、バスケット内からケーキを回収する際に、ケーキを下方に容易に落下させることができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、回転が許容された第１のフィードパイプと該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプとによりフィードパイプを構成して、回転が許容された第１のフィードパイプの先端に、バスケット内の液面が規定位置に達したときに液層との接触により駆動されて変位を生じる接触子を取り付けるとともに、接触子の変位に伴って生じる第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器を設けて、上記接触子と回転変位検出器とにより液面検出器を構成したので、フィードパイプに液面検出器の検出軸を兼ねさせて、遠心分離機の構造を複雑にすることなく、バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したことを検出することができる。
【００４９】
また本発明によれば、バスケットの回転軸を中空に形成して、この回転軸の中空部内を貫通させて第１のフィードパイプをバスケット内に挿入するようにしたので、バスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部（接触子）をバスケット内に挿入して、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。またバスケット内への給液量を制御するために、遠心分離機全体の質量を計測する大がかりな質量計を設ける必要がないため、遠心分離機の構造の簡素化を図ることができる。
【００５０】
特に本願に開示された第２の発明によれば、接触子をバスケットと中心軸線を共有する円盤により構成したので、接触子がバスケット内に形成された液層の液面に接触した際に跳ね返されることがなく、接触子と液層と間の接触抵抗が第１のフィードパイプに回転変位を生じさせるために必要な大きさに達した時に回転して回転変位検出器に検出動作を行わせるため、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００５１】
また本願に開示された第３の発明によれば、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部をバスケット内に挿入して、バスケット内の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。
【００５２】
本願に開示された第４の発明によれば、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行うように遠心分離機を構成する場合に、接触子としてバスケとを軸線を共有する円盤を用いるので、接触子が液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００５３】
第５の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、濾布を捩って、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５４】
第６の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、連結棒からケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５５】
第７の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、連結棒に設けた突起からケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５６】
本願に開示された第８の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせた際に、ケーキ層に捩り力を作用させて、ケーキを容易に破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５７】
また本願に開示された第９の発明によれば、回転軸とスライド軸との間に周方向の相対的変位を生じさせる機構を、スライド軸の径を特に大きくすることなく、スライド軸の内側に配置することができるため、遠心分離機を大形にすることなく、ケーキの回収が容易な遠心分離機を得ることができる。
【００５８】
第１０の発明によれば、バスケットの周壁部が、該バスケットの端部壁側から開口部側に向って次第に内径が大きくなるように形成されているので、リニア駆動機構によりスライド軸を変位させて可動蓋構造体の蓋板を開位置側に変位させた際に、バスケット内に形成されているケーキをフィルタから離してバスケットとケーキとの間に隙間をあけた状態にすることができ、この状態でバスケットを回転させてケーキに遠心力を作用させることにより、ケーキを破壊することができる。従って、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【００５９】
第１１の発明によれば、固液分離処理を行う際に、回転軸が鉛直方向に向いた状態で配置されて、バスケットの開口部が下方に開口した状態で配置されるので、バスケット内からケーキを回収する際に、ケーキを下方に容易に落下させて、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係わる遠心分離機の実施形態の要部の構造を鉛直面に沿って断面して示した縦断面図である。
【図２】図１の遠心分離機の、スライド軸を下方にスライドさせた状態を示した図１と同様の縦断面図である。
【図３】図１の遠心分離機の上面図である。
【図４】図１の遠心分離機の側面図である。
【図５】図１の遠心分離機の要部の構成を一部を省略して示した拡大断面図である。
【図６】図１の遠心分離機で用いる検出箱内の構成を示した断面図である。
【図７】本発明に係わる遠心分離機の他の実施形態の構成を示した図１と同様な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１ないし図６において、１は円筒状に形成されて中心軸線を鉛直方向に向けて配置された下部ケースである。下部ケース１は、その上端及び下端にそれぞれ開口部１ａ及び１ｂを有し、その外周面の上端寄りの部分には、正方形の輪郭形状を有する鍔板２が溶接されている。鍔板２の上面には、下部ケース１の外周面に沿って周方向に間隔をあけて並べて配置された多数の連結部材３，３，…が溶接されている。各連結部材３には、連結ボルト４の下端がピン５により連結され、各連結ボルトの他端には円形の把手６が取り付けられたナット７が螺合されている。
【００６２】
下部ケース１の上端には円形のフランジ板８が溶接され、このフランジ板の上に下部ケースの蓋を兼ねる円形の第１の支持板９が載せられている。第１の支持板９の外周寄りの部分には連結ボルト４，４，…をそれぞれ嵌合させる溝１０，１０，…が放射状に形成され、連結ボルト４，４，…をそれぞれ対応する溝１０，１０，…に嵌合させた状態で、連結ボルト４，４，…にそれぞれ螺合されたナット７，７，…を第１の支持板９に対して締め付けることにより、第１の支持板９を下部ケース１に固定することができるようになっている。第１の支持板９の中央部には、後記する回転軸の一端を下部ケース１内に導入するための孔９ａが、その中心軸線を下部ケースの中心軸線と一致させた状態で設けられている。
【００６３】
鍔板２の４つの角部にそれぞれショックアブソーバを備えた支持脚１１，１１，…（図３参照）の上端が固定され、これらの支持脚により、遠心分離機が設置面に対して支持される。遠心分離機を支持脚１１、１１、…により支持した状態では、下部ケース１の下端と設置面との間にケーキを搬出するために利用されるスペースが形成される。
【００６４】
下部ケース１の上端に固定された第１の支持板９の上には、円筒状に形成された上部ケース１２が、その中心軸線を下部ケース１の中心軸線と一致させた状態で配置されている。上部ケース１２は、その下端に外フランジ１２ａを有していて、この外フランジ１２ａが多数のボルト１３，１３，…により第１の支持板９に締結されている。上部ケース１２の上端には第２の支持板１４が固定され、この第２の支持板の上に枠体１５が固定されている。
【００６５】
枠体１５は、板面を水平方向に向けて互いに平行に配置された一対の側板１５ａ，１５ｂと、これらの側板の上端間に跨って配置されて、側板１５ａ，１５ｂの上端に設けられた内鍔部にボルト１６により締結された連結板１５ｃとにより門形に構成され、側板１５ａ，１５ｂの下端に設けられた内鍔部がボルト１７により支持板１４に固定されることによって、枠体１５が第２の支持板１４に取り付けられている。第２の支持板１４には、後記する回転軸保持筒を嵌合させて位置決めするための円形の位置決め孔１４ａが、その中心軸線を下部ケース１の中心軸線と一致させた状態で設けられている。
【００６６】
本実施形態では、下部ケース１と、第１の支持板９と、上部ケース１２と、枠体１５とにより、遠心分離機のフレームが構成されている。下部ケース１の下端の開口部１ｂには、該開口部を閉じる蓋板１８を取り付けたり、ケーキを排出するホッパを接続したりすることができるようになっている。
【００６７】
第１の支持板９の中心部には、円筒状の回転軸保持筒２０が、その中心軸線を下部ケース１の中心軸線と一致させた状態で固定されている。回転軸保持筒２０は、その下端にフランジ２０ａを有して、このフランジに環状の下部端板２１が突き当てられ、下部端板２１とフランジ２０ａとがボルト２２により締結されている。回転軸保持筒２０の上端には環状の上部端板２３が配置され、上部端板２３と回転軸保持筒２０とがボルト２４により締結されている。
【００６８】
回転軸保持筒２０は、その上端を支持板１４の位置決め孔１４ａに嵌合させ、下部端板２１を孔９ａと整合させて第１の支持板９に突き当てた状態で配置され、フランジ２０ａと端板２１とを貫通したボルト２５が第１の支持板９にねじ込まれることにより、第１の支持板９に固定されている。回転軸保持筒２０の下部端板２１と第１の支持板９との間には、Ｏリング等のシール部材が挿入されている。回転軸保持筒２０の上端寄りの部分の外周には環状のフランジ板２６が溶接され、このフランジ板２６が支持板１４に突き当てられている。支持板１４とフランジ板２６とは、図示しないボルトにより締結されている。
【００６９】
回転軸保持筒２０の内側には、中心軸線を下部ケース１の中心軸線に一致させた状態で配置された中空管状の回転軸３０が、軸受け３１及び３２を介して回転自在に支持されている。回転軸３０と下部端板２１との間及び回転軸３０と上部端板２３との間にはシール部材が配置されている。回転軸３０の下端３０ａは、第１の支持板９の中心部に設けられた孔９ａをゆるく貫通して下部ケース１内に導入され、回転軸３０の上端３０ｂは、回転軸保持筒２０の上端から外部に導出されている。本実施形態では、回転軸保持筒２０と、軸受け３１及び３２とにより、回転軸３０を支持する軸受け装置３５が構成されている。回転軸３０の上端には、後記する回転駆動源の回転を回転軸３０に伝達するために用いるプーリ３６が取り付けられている。
【００７０】
第１の支持板９の孔９ａを通して下部ケース１内に挿入された回転軸３０の下端３０ａには、バスケット４０が取り付けられている。バスケット４０は、横断面の輪郭が円形を呈する環状の周壁部４０ａと、周壁部４０ａの軸線方向の一端を閉じる円形の端部壁４０ｂと、周壁部４０ａの軸線方向の他端の端面に重ねて配置されて該周壁部４０ａにボルト止めされたリング状のフィルタ固定具５５とを備えている。バスケット４０の周壁部４０ａの軸線方向の他端には、内径側に突出した突出部を持たずにストレートに開口した開口部４０ｄが形成されている。バスケット４０の周壁部４０ａには、固液分離処理を行なう際に分離された液分を透過させるための多数の透孔（図示せず。）が形成されている。
【００７１】
バスケット４０は、その中心軸線を回転軸３０の中心軸線と一致させ、回転軸３０の中空部内を周壁部４０ａの内側の空間に開口させた状態で、回転軸３０の一端（下端）に連結されている。図示の例では、回転軸３０の下端３０ａがバスケット４０の端板４０ｂの中央部に設けられた孔に嵌合されることにより、バスケット４０が回転軸３０と軸線を共有するように位置決めされ、回転軸３０の下端寄りの部分に形成された外鍔部がバスケットの端部壁４０ｂの外面に突き当てられることによりバスケット４０が回転軸３０の軸線方向に位置決めされている。そして、回転軸３０の外鍔部とバスケットの端部壁４０ｂとがボルト４１により締結されることにより、バスケット４０の端部壁４０ａの中心部が回転軸３０の一端に連結されている。
【００７２】
バスケット４０の周壁部４０ａの開口端の外周には、外鍔部４０ｄが形成され、この外鍔部にガイド筒体４２が取り付けられている。ガイド筒体４２は、バスケットの開口端側から端部壁４０ｂ側に向うに従って徐々に径が大きくなっていくようにテーパが付けられた周壁部を有する筒体からなっていて、その小径側の端部がバスケット４０の開口端に設けられた外鍔部４０ｄに固定されている。ガイド筒体４２の大径側の端部には径方向の外側に突出した張出し部４２ａが形成され、張出し部４２ａの外周には、バスケットの開口部側に突出したスカート部４２a1が形成されている。
【００７３】
下部ケース１の内周には、環状の樋４３が、ガイド筒体４２の張出し部４２ａの下方に位置させた状態で固定され、固液分離処理を行う際に、バスケット４０の周壁部４０ａに設けられた透孔を通して排出された液分が、ガイド筒体４２によりガイドされて樋４３内に流入するようになっている。下部ケース１の周壁部には、樋４３内に排出された液分を外部に流出させるための排液口４５が設けられ、この排液口の開口端の周縁部に図示しない排液パイプを接続するためのフランジを備えた排液パイプ接続口４６が溶接されている。
【００７４】
回転軸３０内には、中空管状のスライド軸５０がスライド自在に嵌合されている。スライド軸５０は、回転軸３０よりも長い長さを有していて、その一端５０ａが回転軸３０の一端（バスケット側の端部）を越えてバスケット４０内に導入されている。スライド軸５０の他端５０ｂは、回転軸３０の他端（上端）３０ｂから外部に（上方に）導出されている。
【００７５】
バスケット４０内に導入されたスライド軸５０の一端５０ａには、可動蓋構造体５１が取り付けられている。可動蓋構造体５１は、バスケット４０内に配置されてスライド軸５０の中空部の一端をバスケット内に開口させた状態でスライド軸５０の一端に結合された可動板５２と、バスケット４０の開口部の外側に配置されてバスケット４０の開口部を開閉する蓋板５３と、バスケット４０の周方向に間隔をあけた状態でバスケット内に配置されて可動板５２と蓋板５３とを連結する複数の連結棒５４とを有している。複数の連結棒５４の内側には、円錐状の拡散板５６が、その頂点をスライド軸５０側に向け、中心軸線をバスケット４０の中心軸線に一致させた状態で配置され、この拡散板が複数の連結棒５４の中間部に支持されている。拡散板５６は、後記するフィードパイプを通してバスケット内に供給される原液をバスケットの周壁部４０ａ側に拡散するために設けられている。
【００７６】
可動蓋構造体５１は、スライド軸５０のスライド変位に伴って、蓋板５３がバスケット４０の開口部４０ｄを閉じた状態になる閉位置（図１に示された位置）と、バスケットの開口部４０ｄとの間に隙間Ｇを形成した状態になる開位置（図２に示された位置）との間を変位させられる。
【００７７】
本実施形態では、図１に示したように、可動蓋構造体５１が閉位置にあるときに、蓋板５３がバスケット４０の開口部に当接して、バスケット４０の開口部を気密かつ液密に閉じた状態になるとともに、可動板５２がバスケット４０の端部壁４０ｂの内面に近接した位置に配置され、可動蓋構造体５１が開位置にあるときには、図２に示したように、蓋板５３がバスケット４０の周壁部４０ａの開口端から十分に離れた位置に達するとともに、可動板５２がバスケット４０の周壁部４０ａの開口端寄りの位置に達するように、可動板５２と蓋板５３との間の位置関係と、スライド軸５０のスライド変位量とが設定されている。
【００７８】
本実施形態で用いている可動板５２は、スライド軸５０の中空部に連通する孔を中央部に有する円板状の部材からなっていて、その外周部がバスケット４０の周壁部４０ａの内周に近接して配置されている。
【００７９】
可動蓋構造体５１の蓋板５３のバスケット４０内に臨む面５３ａは、バスケット４０の端部壁４０ｂ側に凸な円錐面となっていて、蓋板５３の上に落下したケーキの破片を円錐面５３ａの傾斜により蓋板５３の外周側に容易に移動させることができるようになっている。
【００８０】
スライド軸５０の外周に螺旋状のガイド溝６０が形成され、回転軸３０の上端寄りの部分の内周に取り付けられたガイド突起６１（図１参照）が、ガイド溝６０にスライド自在に嵌合されている。ガイド溝６０は大きいピッチを持ってほぼ９０°の角度の範囲を伸びるように設けられていて、スライド軸５０が回転軸３０の軸線方向にスライドさせられたときに、ガイド溝６０がガイド突起６１により拘束されつつ変位することにより、スライド軸５０と回転軸３０との間に、一定の角度範囲（図示の例ではほぼ９０°）の周方向の相対的変位が生じさせられ、これにより、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位が生じさせられるようになっている。ガイド突起６１としては、ガイド溝６０に嵌合し得る大きさを有するピンや、ガイド溝６０に嵌合し得る形状に形成されたキー等を用いることができる。ガイド突起６１とガイド溝６０との嵌合により、スライド軸５０と回転軸３０とが一緒に回転するように結合されている。
【００８１】
本実施形態では、スライド軸５０に設けられたガイド溝６０と、回転軸３０に取り付けられたガイド突起６１とにより、スライド軸５０と回転軸３０とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸５０が回転軸３０の軸線方向にスライドした際にスライド軸５０と回転軸３０との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸５０と回転軸３０とを結合する軸結合機構が構成されている。後記するリニア駆動機構によりスライド軸５０を変位させて可動蓋構造体５１を開位置側に変位させる過程で、上記軸結合機構により、スライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位が生じさせられることにより、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位が生じさせられるように構成されている。
【００８２】
なお図示の例では、スライド軸５０側に形成された螺旋状のガイド溝６０と、回転軸３０側に取り付けられてガイド溝６０にスライド自在に嵌合されたガイド突起６１とにより軸結合機構を構成しているが、回転軸３０側に形成された螺旋状のガイド溝と、スライド軸５０側に取り付けられてガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド突起とにより、上記と同様の機能を果たす軸結合機構を構成することもできる。
【００８３】
上部ケース１２の上端に取り付けられた第２の支持板１４の上には、枠体１５の内側に位置させて、バスケットの中心軸線に対して対称な位置に位置させて配置された一対の軸受け装置６３Ａ及び６３Ｂが取り付けられ、これらの軸受け装置により、鉛直方向に伸びるネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの下端が回転自在に支持されている。ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの上端は枠体１５の側板１５ａ及び１５ｂにそれぞれ取り付けられた軸受け保持部材６５Ａ及び６５Ｂに保持された軸受け６６Ａ及び６６Ｂにより回転自在に支持されている。ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂはそれぞれ可動フレーム６７に固定されたナット６８Ａ及び６８Ｂに螺合され、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの回転に伴って可動フレーム６７がバスケット４０の軸線方向に沿って上下に駆動されるようになっている。ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂに後記する回転駆動源の回転を伝達するため、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの下端寄りの部分に歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂが取り付けられている。
【００８４】
可動フレーム６７の中心部には軸受け７０が取り付けられていて、この軸受けによりスライド軸５０の上端が回転自在に支持されている。従って、スライド軸５０は、可動フレーム６７の上下動に伴って、バスケット４０の軸線方向にスライドさせられる。可動フレーム６７の上には、スライド軸５０の中空部内に連通する孔を中心部に有する台板７１が固定され、この台板７１の上に検出箱７２の底部がボルトにより締結されている。
【００８５】
スラスト軸５０の内側には、鉛直方向に伸びる第１のフィードパイプ７５が回転自在に挿入されている。第１のフィードパイプ７５の後端部（上端）には、該フィードパイプの他の部分よりも肉厚に形成された円筒体７５ａが固定され、この円筒体７５ａが、検出箱７２の底部７２ａの中央部に設けられた孔内に保持された軸受け７６により回転自在に支持されている。これにより、第１のフィードパイプ７５が、バスケット４０の中心軸線を回転中心として回転し得るように支持されている。第１のフィードパイプ７５はスライド軸５０を支持する軸受け７０とは別の軸受け７６により支持されているため、回転軸３０及びスライド軸５０の回転とは無関係にバスケット４０の中心軸線を回転中心として回転することができる。第１のフィードパイプ７５はまた、スライド軸５０とともに可動フレーム６７に支持されているため、スライド軸５０がスライドする際には、該スライド軸とともにバスケットの軸線方向にスライドする。第１のフィードパイプ７５の先端（下端）は、スライド軸５０のバスケット内への開口端（下端）を越えてバスケット４０内に導入されている。
【００８６】
枠体１５の連結板１５ｃには、該連結板の中央部を貫通させた状態で、第１のフィードパイプ７５よりも小径の第２のフィードパイプ７６が支持されている。第２のフィードパイプ７６は、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給するために設けられたもので、この第２のフィードパイプが、第１のフィードパイプ７５の後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されている。第１のフィードパイプ７５と第２のフィードパイプ７６とにより、固液分離処理を行なう際にバスケット４０内に原液を供給するフィードパイプが構成されている。第２のフィードパイプ７６は、第１のフィードパイプ７５がスライド軸５０とともに下限位置（バスケット側の限界位置）までスライドした状態でも，その先端寄りの相当部分が第１のフィードパイプ７５内に挿入された状態にあるように、十分な長さを持って設けられている。
【００８７】
上記のフィードパイプは、バスケット４０内への原液の供給以外の目的にも使用できる。例えば、固液分離処理が終了した後、バスケット４０内に形成されたケーキを洗浄する際には、上記フィードパイプを通してバスケット内に洗浄液を供給することができる。また１ロットの固液分離処理が終了した後、遠心分離機のバスケットを洗浄する際には、バスケットを洗浄する洗浄液を供給するために上記フィードパイプを用いることができる。更に、バスケット内に圧縮されたガスを供給して加圧濾過を行なう場合には、フィードパイプを通してバスケット４０内に圧縮ガスを供給することもできる。
【００８８】
バスケット４０内に原液または洗浄液を供給する際には、第２のフィードパイプ７６に給液ラインが接続され、バスケット４０内に圧縮ガスを供給する際には、第２のフィードパイプ７６に圧縮ガスの供給ラインが接続される。バスケット４０が回転する際に第２のフィードパイプ７６は回転しないため、第２のフィードパイプ７６と給液ラインとの接続部及び第２のフィードパイプ７６と圧縮ガス供給ラインとの接続部にはロータリジョイントを必要とせず、それぞれの接続を容易にすることができる。固液分離処理を行う際にバスケット内に圧縮ガスを供給して加圧濾過を行う場合には、第２のフィードパイプ７６に切替バルブを介して給液ラインと圧縮ガス供給ラインとを接続して、第２のフィードパイプ７６を通してバスケット４０内に原液または洗浄液を供給する状態と、第２のフィードパイプ７６を通してバスケット４０内に圧縮ガスを供給する状態とを簡単に切り替えることができるようにしておくことが望ましい。
【００８９】
上記のように、本実施形態においては、バスケット内に流体を供給するフィードパイプが、バスケット４０の中心軸線を回転中心としてバスケットに対して相対的に回転し得るように設けられてスライド軸５０を貫通して先端部がバスケット４０内に挿入された第１のフィードパイプ７５と、フレームに対して支持されて第１のフィードパイプ７５の後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されて、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプ７６とにより構成されている。
【００９０】
第１のフィードパイプ７５のバスケット４０内に挿入された先端部には、バスケット４０と中心軸線を共有するように配置された円盤からなる液面検出器の接触子７８が取り付けられている。図示の接触子７８は、その円盤状の部分の内周部にボス部７８ａを有していて、このボス部が第１のフィードパイプ７５の先端部の外周に嵌合されて適宜の手段により第１のフィードパイプ７５に固定されている。
【００９１】
接触子７８は、バスケット４０内に形成される液層の液面に接触したときに、該液層との接触抵抗により、液層の回転方向と同方向（バスケットの回転方向）に回転駆動されて、フィードパイプ７５を液層の回転方向と同方向に回転させる。接触子７８が液層に接触して駆動されたときに第１のフィードパイプ７５に生じる回転変位を第１のフィードパイプ７５の後端部側で検出するため、検出箱７２内に、回転変位検出器８０が設けられている。
【００９２】
図６に示されているように、本実施形態で用いる回転変位検出器８０は、第１のフィードパイプ７５の上端に固定されて、第１のフィードパイプとともに回転する円筒体７５ａの外周に一端が固定されたスイッチ駆動用突起８１と、第１のフィードパイプ７５の回転に伴って生じるスイッチ駆動用突起８１の回動変位に応動して検出動作（オン状態からオフ状態になる動作またはオフ状態からオン状態になる動作）を行なうリミットスイッチ８２とを備えて、リミットスイッチ８２が検出動作を行なったときにバスケット４０内に形成された液層の液面が規定位置に達したことを検出する。
【００９３】
図６に示された例では、リミットスイッチ８２が検出箱７２内の一つのコーナ部に配置されて検出箱７２の底面に固定されている。図示のリミットスイッチ８２は、そのケーシング８２ａの側面から突出した操作子（ノブ）８２ｂを有し、バスケット４０内の液面が規定位置に達する前の状態では、操作子８２ｂがスイッチ駆動用突起８１により押された状態にある。図示のリミットスイッチ８２は、操作子８２ｂが押された状態にあるときにオン状態にあり，操作子８２ｂに与えられていた押圧力が除去されたときにオフ状態になるように構成されている。本実施形態では、リミットスイッチがオン状態からオフ状態になる動作を、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したことを検出する検出動作とする。
【００９４】
フィードパイプ７５とともに回転する円筒体７５ａの外周には、レバー８３の後端部が固定され、レバー８３の先端と検出箱７２の一つの側壁７２ｂとの間に、第１のフィードパイプ７５を、固液分離処理を行なう際のバスケットの回転方向とは逆方向（図６において反時計方向）に付勢するバネ８４が設けられている。バネ８４の一端はレバー８３の先端にピンを介して連結され、他端は検出箱７２の側壁７２ａを貫通したネジ８６に連結されている。検出箱７２の側壁７２ａを貫通して外部の導出されたネジ８６の端部にはナット８７が螺合され、このナット８７の螺合量を調節することによりバネ８４の付勢力を微調整することができるようになっている。バネ８４は、レバー８３を図６において反時計方向に付勢することにより、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂに押圧力を与えて該リミットスイッチをオン状態に保持する側に第１のフィードパイプ７５を付勢する。接触子７８はバスケット内の液層が該接触子に接触したときにバスケットの回転方向と同方向に駆動され、その駆動力がバネ８４の付勢力を超えたときに第１のフィードパイプ７５とともにバスケットの回転方向と同方向に回転させられる。
【００９５】
本実施形態では、バスケット４０内の液層の液面が規定位置に達したときに、液層により駆動された接触子７８が第１のフィードパイプ７５とともに回転を開始してリミットスイッチ８２に検出動作を行なわせるように、接触子７８の外径と、バネ８４の付勢力とが設定される。
【００９６】
検出箱７２の側壁７２ｂには、エアシリンダ８５が取り付けられ、エアシリンダ８５のピストンロッド８５ａの先端がレバー８３に突き当てられている。エアシリンダ８５は圧縮空気が与えられていない状態にあるときにそのピストンロッドを後退させてレバー８３を付勢しない状態にあり、圧縮空気が与えられたときにピストンロッド８５ａを前進させてレバー８３をバネ８４の付勢力に抗して図６において時計方向に回動させる。
【００９７】
図示してないが、エアシリンダ８５への圧縮空気の供給を制御する電磁バルブが設けられ、リミットスイッチ８２の状態に応じてこの電磁バルブを制御する制御回路が設けられている。この制御回路は、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを押していて、該リミットスイッチがオン状態にあるときにエアシリンダ８５への圧縮空気の供給を停止し、第１のフィードパイプ７５にバスケットの回転方向と同方向の回転変位が生じてスイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを解放したことにより、リミットスイッチ８２がオフ状態になったときにエアシリンダ８５に一定の時間の間だけ圧縮空気を供給するように、上記電磁バルブを制御する。エアシリンダ８５に圧縮空気を供給する時間は、バスケット４０内に形成された液面が規定位置に達した後、バスケット内への給液を再開するのに適した位置まで後退するのに要する時間（給液停止時間）に等しく設定される。この時間は、原液を液分とケーキとに分離する処理の進行の度合いを勘案して実験的に決定する。
【００９８】
バスケット４０内に原液が存在しないとき、及びバスケット内に原液が供給されているが、バスケット内の液層の液面が規定位置に達していないときには、バスケット内の液層が接触子７８の外周に接触しないため、接触子７８が液層により駆動されて回転変位を生じることはない。このときリミットスイッチ８２の操作子８２ｂが突起８１により押されているため、該リミットスイッチはオン状態に保持される。従ってバスケット内の液層の液面が規定位置に達する前の状態でリミットスイッチが検出動作を行なうことはない。
【００９９】
バスケット４０内への原液の供給が進み、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達すると、該液層が接触子７８の外周に接触するようになるため、接触子７８と液層との間の接触抵抗により接触子７８がバスケット４０の回転方向と同方向に駆動される。液層から接触子７８に与えられる駆動力がバネ８４の付勢力を超えると、接触子７８が第１のフィードパイプ７５とともにバスケット４０の回転方向と同方向に回転させられる。これにより、スイッチ駆動用突起８１が図６において時計方向に回動してリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを解放するため、リミットスイッチ８２がオフ状態になって、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したことを検出する検出動作を行なう。リミットスイッチが検出動作を行なうと、エアシリンダ８５に圧縮空気が供給されるため、そのピストンロッド８５ａが前進してレバー８３を押し、第１のフィードパイプ７５をバスケットの回転方向と同方向（図６において時計方向）に回転させて、スイッチ駆動用突起８１をリミットスイッチ８２の操作子８２ｂから離す。これにより、バスケット内の液面に生じる波により接触子７８に生じる振動がリミットスイッチ８２の操作子に伝達されて該リミットスイッチがオンオフを繰り返すのを防止する。
【０１００】
リミットスイッチ８２が検出動作を行なったときには、設定された一定の給液停止時間の間フィードパイプ７５への原液の供給が停止される。リミットスイッチ８２が検出動作を行なった後、設定された休止停止時間が経過すると、エアシリンダ８５への圧縮空気の供給が停止されるため、リミットスイッチ８２がオン状態にされ、バスケット内への原液の供給が再開される。
【０１０１】
本実施形態では、第１のフィードパイプ７５が液面検出器の検出軸を兼ねており、接触子７８と第１のフィードパイプ７５と検出箱７２内に設けられた回転変位検出器８０とにより、液面検出器が構成されている。
【０１０２】
本実施形態のように、回転が許容された第１のフィードパイプ７５の先端部に固定されてバスケット４０内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子７８と、接触子７８の変位に伴って生じる第１のフィードパイプ７５の回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器８０とにより液面検出器を構成すると、フィードパイプに液面検出器の検出軸を兼ねさせることができるため、遠心分離機の構成の簡素化を図ることができる。
【０１０３】
本実施形態のように、フィードパイプ７５の中心軸線をバスケット４０の中心軸線と一致させた状態で配置すると、バスケット内に形成される液層の液面の規定位置を、フィードパイプをバスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置する場合に比べて、よりバスケットの内径側に設定することができるため、バスケット４０内に供給し得る原液の量を増やすことができ、固液分離処理１回当たりの処理容量を増大させることができる。
【０１０４】
また本実施形態のように、液面検出器の接触子７８を、バスケット４０と中心軸線を共有する円盤により構成すると、接触子７８は、バスケット内に形成された液層の液面に接触した際に跳ね返されることがなく、液層と間の接触抵抗が第１のフィードパイプ７５に回転変位を生じさせるために必要な大きさに達した時に回転して回転変位検出器８０に検出動作を行わせるため、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【０１０５】
図３及び図４に示されているように、第２の支持板１４に駆動ユニット９０が支持されている。この駆動ユニットは、第２の支持板１４に端部がボルト止めされたユニットフレーム９１と、ユニットフレーム９１の下側に支持された第１のモータ９２と、ユニットフレーム９１の上側に支持された第２のモータ９３と、第２のモータ９３の回転を減速する減速機９４と、第１のモータ９２の回転軸９２ａに取り付けられたプーリ９５と、減速機９４の出力軸９４ａに取り付けられた歯付きプーリ９６とを備えている。
【０１０６】
第１のモータ９２はその回転軸９２ａを上方に向けた状態で設けられ、プーリ９５は、回転軸３０に取り付けられたプーリ６と同じ高さの位置に配置されるように位置決めされて回転軸９２ａに取り付けられている。また減速機９４はその出力軸９４を下方に向けた状態で配置され、歯付きプーリ９６は、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂにそれぞれ取り付けられた歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂと同じ高さの位置に配置されるように位置決めされて出力軸９４に取り付けられている。プーリ９５とプーリ３６とにＶベルト９８が掛け渡され、プーリ３６及び９５と、ベルト９８とにより、第１のモータ９２の回転を回転軸３０に伝達するベルト伝達機構が構成されている。このベルト伝達機構と第１のモータ９２とにより、バスケット４０を回転駆動する回転駆動装置が構成されている。
【０１０７】
またネジ棒６４Ａ及び６４Ｂにそれぞれ取り付けられた歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂと、減速機９４の出力軸に取り付けられた歯付きプーリ９６とにタイミングベルト９９が掛け渡され、第２のモータ９３と、減速機９４と、歯付きプーリ９６と、歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂと，タイミングベルト９９とにより、リニア駆動機構用の回転駆動装置が構成されている。またこの回転駆動装置と、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂと、ナット６８Ａ及び６８Ｂと、可動フレーム６７とにより、スライド軸５０をその回転を許容した状態で回転軸３０の軸線方向に駆動するリニア駆動機構が構成されている。
【０１０８】
本実施形態では、バスケット４０の周壁部４０ａの内周に配置するフィルタとして、バスケットの周壁部の内周に添わせた際に円筒状の形態をとるように形成された周知の濾布１００が用いられている。濾布１００は、バスケット４０の周壁部４０ａの内周に添わせた状態で配置されて、その一端が全周に亘って円板状の可動板５２の外周部に固定されている。また濾布１００の他端は、その全周がバスケット４０の周壁部４０ａの開口端部に固定されている。
【０１０９】
本実施形態では、可動板５２にリング状の固定具１０１を配置して、この固定具と可動板５２との間に濾布１００の端部を挟み込んだ状態で固定具１０１を可動板５２にボルト１０２で締結することにより、濾布１００の一端を可動板５２に固定している。またバスケットの周壁部４０ａの開口端の端面と、該端面に重ねられたリング状の固定具５５との間に濾布１００の他端を挟み込んで、固定具５５をバスケット４０に締結することにより、濾布１００の他端をバスケットの開口端に固定している。固定具５５の端面または蓋板５３の外周部には、蓋板５３を該固定具５５に突き当てた状態で蓋板５３と固定具５５との間の気密及び液密を図るためのシール部材が貼り付けられ、図１に示されているように、可動蓋構造体５１が閉位置にあるときに、蓋板５３がこのシール部材に突き当てられることにより、バスケット４０内が気密及び液密に閉鎖されるようになっている。可動蓋構造体５１が閉位置に変位させられた状態では、前記リニア駆動機構から与えられる付勢力により、蓋板５３がバスケット４０の開口端に取り付けられた固定具５５に強圧された状態にされる。これにより可動蓋構造体５１とバスケット４０とが一緒に回転するように機械的に強固に結合される。従って、バスケットを可動蓋構造体５１とともに高速回転させる際に、ガイド突起６１とガイド溝６０との嵌合部に大きな力がかかることはない。
【０１１０】
本実施形態ではまた、必要に応じて、下部ケース１の下端に蓋１８を取り付けることができるようになっており、この蓋１８により下部ケース１の下端の開口部１ｂを液密に閉じることができるようになっている。
【０１１１】
本実施形態の遠心分離機を用いて固液分離処理を行う際には、可動蓋構造体５１を図１に示す閉位置に位置させた状態で、モータ９２を駆動して回転軸３０をスライド軸５０と共に回転させ、バスケット４０を高速回転させる。バスケット４０を高速回転させた状態で、フィードパイプ７６及び７５を通してバスケット４０内に原液を供給する。
【０１１２】
バスケット４０内に供給された原液は、遠心力によりバスケットの周壁部４０ａに押しつけられるため、バスケットの周壁部４０ａの内周に液層が形成される。バスケット内に供給された原液の液分は、濾布１００とバスケット４０の周壁部４０ａの透孔とを通してバスケット外に排出され、濾布１００の内側にケーキ層が形成されていく。バスケット４０の周壁部の透孔から排出された液分は、ガイド筒体４２によりガイドされて樋４３上に落下させられ、排液口４５から外部に排出される。濾布１００とバスケットの周壁部の透孔とを通して排出される液分の量よりもバスケット内に供給される原液の量の方が多いため、バスケットの周壁部の内周に形成される液層の内周の液面は、バスケットの内径側に移動していく。
【０１１３】
やがてバスケット４０内に形成された液層の液面が液面検出器の接触子７８に接触するようになると，液層が接触子７８を第１のフィードパイプ７５と共にバスケットの回転方向と同方向に駆動する。この駆動力が検出箱７２内に設けられたバネ８４の付勢力を超えると、接触子７８が第１のフィードパイプ７５と共に回転し、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２から離れる。これによりリミットスイッチ８２がオフ状態になって、検出動作を行なう。バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに接触子７８が第１のフィードパイプ７５とともに回転してリミットスイッチ８２に検出動作を行なわせるように、接触子７８の外径と、バネ８４の付勢力とが設定されているため、リミットスイッチ８２は、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに検出動作を行なう。
【０１１４】
リミットスイッチ８２が検出動作を行なうと、制御回路が第２のフィードパイプ７６に接続された給液バルブ（図示せず。）を閉じてバスケット内への原液の供給を一定の給液停止時間の間停止させる。制御回路はまた、一定の給液停止時間の間エアシリンダ８５に圧縮空気を与えてそのピストンロッド８５ａを伸張させる。これによりレバー８３が図６において時計方向に駆動され、第１の給液パイプ７５がバスケットの回転方向と逆方向に回転させられるため、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂから離れた位置に保持され、リミットスイッチ８２の接点がオンオフを繰り返すのが防止される。
【０１１５】
一定の給液停止時間の間バスケット内への原液の供給を停止することにより、バスケット４０内の液面が規定位置よりも外径側に移動していく。給液停止時間が経過すると、エアシリンダ８５への圧縮空気の供給を停止させるため、そのピストンロッド８５ａが後退して第１のフィードパイプ７５をバネ８４の付勢力によりバスケットの回転方向と逆方向に回転させる。これによりスイッチ駆動突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを押圧するため、リミットスイッチ８２がオン状態になり、バスケット内の液層の液面が規定位置よりもバスケットの外径側にあることを示す検出動作を行なう。このとき制御回路は、給液バルブを開いてバスケット内への原液の供給が再開させる。バスケット４０内への給液を停止する給液休止期間の間、第２のフィードパイプ７６を圧縮ガス供給源に接続してバスケット４０内に加圧されたガスを供給すると、液分の分離を促進することができる。
【０１１６】
上記の動作を繰り返すことにより、バスケット内の液面が規定位置を超えないようにバスケット内への原液の供給を制御しつつ固液分離処理を行なう。固液分離処理を行なう際にバスケット内への原液の供給が停止した時刻から原液の供給が再開された時刻までの時間が設定された時間よりも短くなったときに、バスケット内に形成されたケーキ層の厚みが所定値に達したと判定して、固液分離処理を終了する。バスケット内に所定の厚みのケーキ層が形成された状態では、可動蓋構造体５１の可動板５２の外周寄りの部分がケーキ層の軸線方向端面に接した状態にある。
【０１１７】
固液分離処理が終了した後、フィードパイプ７６及び７５を通してバスケット内に洗浄液を供給し、バスケットを高速回転させてケーキの洗浄工程を行う。ケーキを洗浄する工程でも、液面検出器により洗浄液の液面を検出してバスケット内の液面の管理を行なう。洗浄液の液面の管理は、洗浄液の液面が規定位置に達したことが検出されたときに洗浄液の供給を停止して一定の脱液時間の間脱液を行なわせ、脱液時間が経過したときに洗浄液の供給を再開させることにより行なう。洗浄液の供給を停止している間（脱液期間）にフィードパイプ７６及び７５を通してバスケット内に圧縮ガスを供給して加圧濾過を行なうと、脱液を促進して洗浄時間を短縮することができる。
【０１１８】
バスケット内への洗浄液の供給と、該洗浄液の脱液とを所定回数繰り返し、脱液によりケーキ内の残留液分を減少させた後、ケーキの洗浄工程を終了する。その後、フィードパイプ７６及び７５を通してバスケット４０内に乾燥した高温の圧縮ガス（ドライエアー）を送り込み、ケーキ中の残留液分を更に減少させる乾燥工程を行う。
【０１１９】
バスケット内のケーキが十分に乾燥した後、バスケット４０を減速し、バスケット４０を低速で回転させたままの状態で、モータ９３を駆動して、スライド軸５０を下降させ、可動蓋構造体５１を図２に示された開位置に向けて変位させる。このとき、ガイド突起６１とガイド溝６０との嵌合により、スライド軸５０と回転軸３０との間に周方向の相対的変位を生じさせ、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位を生じさせる。このように、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位を生じさせると、濾布１００が捻られる。このとき、濾布１００からその内周のケーキに、捻り力が加えられるとともに、ケーキの端面に接している可動板５２からケーキにバスケットの軸線方向に向いた力と周方向の力とが加えられるため、ケーキが容易に破壊させられる。
【０１２０】
前述のように、バスケット４０内に高温高圧のドライエアーを供給して、ケーキを十分に乾燥させておけば、ケーキは濾布５５及び可動板５２から力が加えられた際に容易に崩れ、細かい粉末状ないしは粉末の固まりになって蓋板５３上に重力により落下する。このときバスケット４０は低速で回転しているため、蓋板５３上に落下したケーキの粉末は、遠心力により蓋板５３の外周側に運ばれて、蓋板５３とバスケット４０の開口部との間の隙間Ｇから下部ケース１内に振り落とされる。下部ケース１内に振り落とされたケーキは、下部ケース１の下端の開口部から図示しない回収容器内に排出する。可動蓋構造体５１を図２に示した開位置まで変位させた状態では、図２に示すように濾布１００の一部が折り返されてバスケット４０の開口部から下方に垂れ下がった状態になる。バスケット４０内からケーキを排出する際のバスケットの回転速度は、ケーキが落下を妨げられる程にバスケットの周壁部の内周に強く押しつけられることがなく、かつ蓋板５３の上面のケーキを該蓋板の外周側に移動させるために必要な遠心力を生じさせるように、適当な大きさに設定する。このバスケットの回転速度は、実験的に決定することができる。
【０１２１】
バスケット４０内からのケーキの回収を終了した後、モータ９３を逆転させてスライド軸５０を上昇させ、可動蓋構造体５１を図１に示された閉位置に位置させる。これにより、バスケット４０を閉鎖して次の処理に備える。
【０１２２】
本実施形態のように、発明に係わる遠心分離機では、固液分離処理を行う際にバスケットの軸線を鉛直方向に向けた状態で配置すると、バスケットを回転させる回転軸３０及び軸受装置にかかる負担を軽くすることができる。そのため、バスケット４０として、深さが深いものを用いることができ、原液の処理量を増大させることができる。
【０１２３】
また本実施形態のように、バスケットの軸線を鉛直方向に向け、回転軸及びスライド軸も鉛直方向に向けて配置すると、下方に向いたバスケットの開口部からバスケット内のケーキを重力により落下させることができるので、スライド軸５０のスライド変位量を少なくすることができ、スライド軸５０の長さを短くすることができる。
【０１２４】
本実施形態の遠心分離機においては、洗浄工程において下部ケース１の下端の開口部を蓋１８で閉じた状態にすると、下部ケース１内に洗浄液を満たした状態でバスケットを回転させて、バスケットの洗浄を行わせることができるため、バスケットの洗浄を効率よく行うことができる。
【０１２５】
下部ケース１の下端の開口部は、ケーキを輸送する輸送管に接続するように構成することもできる。下部ケース１の下端に輸送管を接続して、該輸送管を通してケーキを輸送するようにすると、ケーキが汚損されるおそれを無くすことができる。
【０１２６】
上記の実施形態では、バスケットの内周に形成されたケーキを破壊するために、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に軸線方向及び周方向の相対変位を生じさせて、この相対変位によりフィルタを構成する濾布１００を捩ることにより、ケーキを破壊するようにしたが、ケーキを回収する際にケーキを破壊する手段は上記の実施形態に示したものに限定されない。
【０１２７】
例えば、フィルタをバスケット４０の周壁部４０ａの内周に添わせた状態でバスケット４０に固定しておき、代りに、可撓性を有する材料により形成された円筒状のネットをフィルタの内側に配置して、上記の実施形態の濾布１００と同様に、このネットの一端を可動蓋構造体５１の可動板５２の外周部に固定し、他端をバスケット４０の周壁部４０ａの開口端に固定して、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間の相対変位によりネットを捻るようにしてもよい。この場合、ネットとしては、濾過を妨げないように、フィルタよりも目が粗いものを用いることが好ましい。ネットを構成する材料としては、金属線や、樹脂繊維など、可撓性を有するもの（容易に変形し得るもの）を用いることができる。可動蓋構造体５１の可動板５２としては、上記の実施形態で用いたものと同様に、円板状に形成されたものを用いる。
【０１２８】
上記のように、可動蓋構造体５１の可動板５２とバスケット４０の開口端との間にネットを設けて、このネットをケーキ破壊手段として用いる場合には、フィルタとしては、必ずしも濾布を用いる必要はなく、バスケットの周壁部４０ａの内周に添わせた状態で配置されてバスケットに対して固定された多孔板をフィルタとして用いることもできる。
【０１２９】
図７は本発明の他の実施形態を示したものである。この実施形態では、バスケットの周壁部４０ａの内面に添わせた状態で多孔板からなるフィルタ１００′が配置されて、該フィルタ１００′が適宜の手段によりバスケットに固定されている。また可動蓋構造体５１の可動板５２と蓋板５３とを連結する各連結棒５４にバスケットの周壁部４０ａ側に突出した複数の突起５４ａが設けられている。各突起５４ａは、その少なくとも一部が固液分離処理によりバスケット４０の内周に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、連結棒５４，５４，…にそれぞれ形成された突起５４ａにより、可動蓋構造体とバスケットとの間に生じた相対変位をケーキに伝達してケーキを破壊させるケーキ破壊手段が構成されている。その他の点は、前記の実施形態と同様に構成されている。
【０１３０】
図７に示した実施形態では、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的な変位が生じたときに、連結棒５４に設けられた突起５４ａからケーキに軸線方向及び周方向の力が伝達されるとともに、可動板５２からケーキに軸線方向及び周方向の力が与えられるため、ケーキが破壊されて蓋板５３の上に落下させられる。
【０１３１】
図７に示した実施形態では、可動蓋構造体５１の可動板５２と蓋板５３とを連結する連結棒５４に、ケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起５４ａを設けて、この突起をケーキ破壊手段として用いたが、各連結棒５４をケーキ内に埋設される位置に設けて、各連結棒５４をケーキ破壊手段として用いるようにしてもよい。
【０１３２】
図７に示したように、連結棒５４に突起５４ａを設けて、この突起をケーキ破壊手段として用いる場合、又は連結棒５４をケーキ層内に埋設されるように設けて、連結棒５４をケーキ破壊手段として用いる場合には、バスケット４０の周壁部４０ａ側にケーキ層に食い込んだ状態で配置される突出部を設けておくと、突起５４ａまたは連結棒５４からケーキに周方向の力が加わった際に、ケーキ層がバスケットの周方向に変位する（滑る）のを阻止できるため、ケーキの破壊を容易に行わせることができる。
【０１３３】
バスケットの周壁部側にケーキ層に食い込む突出部を設けるには、例えば、バスケットの周壁部の内周に配置するフィルタの一部にバスケットの径方向の内側に突出した突出部を設けるようにすればよい。フィルタとして濾布を用いる場合には、バスケットの周壁部の内周に突出部を形成しておくことにより、フィルタの一部をバスケットの径方向の内側に突出させることができる。またフィルタとして多孔板を用いる場合には、該多孔板の一部をバスケットの径方向の内側に突出させるように変形させることにより、フィルタの一部をバスケットの径方向の内側に突出させることができる。
【０１３４】
上記のように、バスケット４０の周壁部側にケーキ層内に食い込む突出部を設ける場合、可動蓋構造体５１の可動板５２及び連結棒５４に設ける突起５４ａは、バスケット４０の周壁部側に設けられた突出部に妨げられることなくバスケットの軸線方向に変位し得るように設けておく。
【０１３５】
上記の各実施形態のように、バスケット４０の周壁部４０ａの内周面に、端部壁４０ｂ側から開口端部側に向うに従って次第に径が大きくなる向きのテーパをつけておくと、バスケット４０内からのケーキの排出を容易にすることができる。
【０１３６】
また上記のように、バスケット４０の周壁部４０ａの内周面に、端部壁４０ｂ側から開口端部側に向うに従って次第に径が大きくなる向きのテーパをつけておくと、リニア駆動機構によりスライド軸５０を変位させて可動蓋構造体の蓋板４３を開位置側に変位させた際に、バスケット内に形成されているケーキをフィルタから離してフィルタとケーキ層との間に隙間を形成することができ、この状態でバスケットを高速回転させることにより、ケーキ層に遠心力を作用させて、ケーキ層を容易に破壊することができ、ケーキ層を破壊した後、バスケットを減速することにより、破壊されたケーキを下方に落下させて回収することができる。
【０１３７】
上記の実施形態では、回転軸３０に取付けたガイド突起６１と、スライド軸５０に設けたガイド溝６０とにより、スライド軸５０と回転軸３０とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸５０がスライドした際にスライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸５０と回転軸３０とを結合する軸結合機構を構成したが、本発明は軸結合機構をこのように構成する場合に限定されない。
【０１３８】
例えば、ガイド突起をスライド軸５０に取り付け、ガイド突起をガイドするガイド溝を回転軸３０側に設けるようにしてもよい。
【０１３９】
上記の実施形態では、スライド軸５０をスライドさせるリニア駆動機構を、ネジ棒６４Ａ，６４Ｂとこれらのネジ棒に螺合されたナット６８Ａ，６８ｂと、モータ９３を駆動源としてネジ棒６４Ａ，６４Ｂを回転させる回転駆動機構とを備えたネジ機構により構成したが、スライド軸５０をスライドさせるリニア駆動機構を、流体圧シリンダにより構成することもできる。例えば、シリンダが第１の支持板９に固定されてピストンロッドが可動フレーム６７に連結された流体圧シリンダにより、リニア駆動機構を構成することもできる。
【０１４０】
液面検出器の接触子としては、上記の各実施形態のように、円盤を用いるのが好ましいが、本発明は、接触子として円盤を用いる場合に限定されるものではなく、従来の遠心分離機と同様に、第１のフィードパイプの先端に後端部が固定されたレバーと、このレバーの先端に取付けられたそり板状の検出板とからなる接触子を用いるようにしてもよい。このような接触子を用いる場合でも、フィードパイプがその中心軸線をバスケットの中心軸線と一致させた状態で配置されていることにより、バスケット内に形成される液層の液面の規定位置を、フィードパイプをバスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置する場合に比べて、よりバスケットの内径側に設定して、バスケット内に供給し得る原液の量を増やすことができるという効果と、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にもバスケット内に液面検出器の検出部を設けることができるという効果とを得ることができる。
【０１４１】
上記の各実施形態では、固液分離処理を行う際に、回転軸を鉛直方向に向けた状態で配置して、バスケットの開口部を下方に開口させた状態で配置するようにしたが、本発明はこのようにバスケットを配置する場合に限定されない。
【０１４２】
上記の各実施形態に係わる遠心分離機では、第１の支持板９と下部ケース１とを締結しているナット７を緩めて、ボルト４を第１の支持板９の外周部の溝１０から外した状態で、上部ケース１２を枠体１５とともに吊り上げることにより、下部ケース１の上端の開口部を開放して、下部ケース内の清掃などを行うことができる。しかしながら、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、例えば、第１の支持板９を下部ケース１にヒンジ結合することにより、上部ケース１２及び枠体１５が支持された第１の支持板９を、下部ケース１の上端開口部を閉じた状態になる第１の位置と、下部ケース１の上端開口部を開いた状態になる第２の位置とに回動させるように構成することもできる。
【０１４３】
上記の実施形態では、液面検出器の接触子７８の回転変位に伴って第１のフィードパイプ７５に回転変位が生じたことを検出する回転変位検出器８０において、第１のフィードパイプの回転変位に応動して検出動作を行うセンサとしてリミットスイッチ８２を用いているが、第１のフィードパイプの回転変位に応動して検出動作を行う検出動作を行うセンサは、リミットスイッチに限定されない。例えば、リミットスイッチ８２に代えて、スイッチ駆動用突起８１が近接したときにオン状態またはオフ状態になり、スイッチ駆動用突起８１が離れたときにオフ状態またはオン状態になる近接スイッチを用いることができる。
【０１４４】
上記の実施形態では、リニア駆動機構によりスライド軸５０を回転軸３０の軸線方向に駆動した際にスライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換してスライド軸５０に伝達することにより、スライド軸５０が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を回転軸３０に対して相対的に回転させて可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位を生じさせるように、スライド軸５０と回転軸３０とを一緒に回転させるように結合する軸結合機構を構成すると、スライド軸５０をスライドさせた際に、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に相対的に回転変位を生じさせて、ケーキの破壊を容易にすることができる。
【０１４５】
しかしながら本発明は、軸結合機構を上記のように構成する場合に限定されるものではなく、スライド軸５０と回転軸３０とをスプライン結合等により結合して、スライド軸５０の軸線方向への変位のみを許容した状態で、スライド軸５０と回転軸３０とを結合するように軸結合機構を構成してもよい。このように構成した場合でも、例えば、前記の実施形態のように、バスケットの周壁部の内面にバスケットの端部壁側から開口部側に向って径が大きくなる向きのテーパをつけておいて、可動蓋構造体５１を開位置側に移動させてケーキをフィルタから離反させた状態で、バスケットを高速回転させる等の方法により、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を支障なく行わせることができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 下部ケース
９ 第１の支持板
１２ 上部ケース
１４ 第２の支持板
１５ 枠体
２０ 回転軸保持筒
３０ 回転軸
４０ バスケット
４０ａ バスケットの周壁部
４０ｂ バスケットの端部壁
４０ｄ バスケットの開口部
５０ スライド軸
５１ 可動蓋構造体
５２ 可動板
５３ 蓋板
５３ａ 円錐面
５４ 連結棒
５４ａ 突起
６０ ガイド溝
６１ ガイド突起
６７ 可動フレーム
７２ 検出箱
７５ 液面検出器の検出軸を兼ねる第１のフィードパイプ
７６ 第２のフィードパイプ
７８ 円盤からなる液面検出器の接触子
８０ 回転変位検出器
８１ スイッチ駆動用突起
８２ リミットスイッチ
８３ レバー
８４ バネ
８５ エアシリンダ
１００ 濾布
１００′ フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、遠心分離機は、内部に原液が供給されるバスケットと、バスケットを回転駆動する回転駆動装置と、バスケット内に挿入されたフィードパイプとを備えていて、フィードパイプを通して高速回転す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(固形物）と液分とに分離する固液分離処理を行う。分離された液分は、バスケットの周壁部に設けられた多数の透孔を通して外部に排出され、ケーキはバスケットの内周に堆積されてケーキ層を形成する。バスケット内に形成されたケーキは適宜の方法によりバスケット外に排出されて回収される。
【０００３】
遠心分離機としては、特許文献１に示されているように、ケース内に配置したバスケットの開口部をケース内に開口させた状態で固液分離処理を行うものと、特許文献２に示されているように、ケース内に配置したバスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行うものとがある。バスケットの開口部をケース内に開口させた状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、バスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置されたフィードパイプを、バスケットの開口部を通してバスケット内に挿入して、該フィードパイプを通してバスケット内に原液を供給する。バスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う遠心分離機では、中心軸線をバスケットの中心軸線に一致させた状態で設けたフィードパイプを通してバスケット内に原液を供給する。
【０００４】
いずれの形式の遠心分離機においても、バスケット内に原液を供給する際には、バスケットの内周に形成される液層の液面が規定位置を越えないように、バスケット内への原液の供給（給液）を制御する必要がある。液面の規定位置は、バスケット内に挿入された掻取刃などの部材と液面とが干渉するのを防いで、固液分離処理を支障なく行なわせるために必要な位置に設定される。例えば、バスケットの開口部を開口させた状態で固液分離処理を行なう場合には、バスケットの開口端に設けられた内鍔部の内周縁よりも外径側に寄った位置に液面の規定位置が設定される。
【０００５】
バスケットの開口部を開口させた状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したときに検出動作を行う機械式または電気式の液面検出器の検出部を、バスケットの開口部からバスケット内に挿入している。またバスケット内に形成されたケーキを回収するために、バスケット内に形成されたケーキを掻き落すケーキ掻取装置の掻取刃をバスケット内に挿入している。
【０００６】
固液分離処理においては、バスケット内への給液を開始した後、液面検出器が検出動作を行った時に一旦バスケット内への給液を停止し、その後一定の時間が経過した時にバスケット内への原液の供給を再開させる制御を繰り返し行うことにより、バスケット内の液層の液面が規定位置を越えることがないように制御する。
【０００７】
遠心分離機で用いられる液面検出器は、例えば特許文献１に示されているように、バスケットを収容したケースの蓋に回転自在に支持されてバスケットの開口部を通してバスケット内に挿入された検出軸と、この検出軸のバスケット内に配置された先端部に取り付けられて、バスケット内の液層の液面に接触したときに跳ね返される接触子と、接触子が液面により跳ね返されたときに生じる検出軸の回転変位を検出する回転変位検出器とにより構成される。
【０００８】
従来用いられている液面検出器の接触子は、検出軸の先端に後端部が固定されたレバーと、このレバーの先端部に固定されたそり板状の検出板とからなっていて、給液の進行に伴ってバスケットの径方向の内側に移動していく液層の液面が規定位置に達したときに、そり板状の検出板が液面により跳ね返されるように位置決めされてバスケット内に配置される。液面検出器の検出軸の変位を検出する回転変位検出器は、例えば、検出軸の後端部に取り付けられたスイッチ駆動用の突起と、検出軸の回転変位に伴って生じるスイッチ駆動用突起の変位に応動して検出動作を行うリミットスイッチとにより構成される。
【０００９】
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蓋板により閉鎖した状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、バスケット内に液面検出器の検出軸を挿入することができないため、給液の進行に伴って増大していく遠心分離機全体の質量を検出する質量計を設けて、遠心分離機全体の質量の変化からバスケット内への給液量を推測して、バスケット内の液層の液面を管理するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１４３７２１号公報
【特許文献２】特表２００１−５０３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、バスケットの開口部を開口させた状態で固液分離処理を行う遠心分離機においては、原液を供給するフィードパイプの他に、液面検出器の検出部（検出軸と接触子）と、ケーキ掻取装置とをバスケットの開口部を通してバスケット内に挿入することを可能にするために、バスケットの開口部の開口面積を大きくしておく必要があったため、バスケットに供給し得る原液の量が制限され、１回の固液分離処理で処理し得る原液の量が制限されるという問題があった。
【００１２】
前述のように、従来の遠心分離機で用いられていた液面検出器では、検出軸の先端部に取り付けられたレバーとその先端に取り付けられたそり板状の検出板とにより接触子を構成して、この接触子をバスケット内の液面の周方向領域の一部のみに接触させて液面を検出するようにしていた。回転中のバスケット内の液面が静かであれば、このように、接触子を液面の周方向領域の一部のみに接触させて検出動作を行なわせても特に問題はない。しかしながら、実際には、バスケット内の液面は激しく波立っていて、液面に立っている波が接触子に接触することにより液面が検出されることになるため、接触子を液面の周方向領域の一部のみに接触させて検出動作を行なわせた場合には、液面が規定位置に達する前に検出動作が行なわれることがあり、液面が規定位置に達したことを的確に検出することができないおそれがあった。
【００１３】
またバスケットの開口部を蓋板で閉じてバスケットを密閉構造とした状態で固液分離処理を行う遠心分離機では、液面検出器の検出部をバスケット内に挿入することができないため、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを直接検出することができないという問題があった。従来のこの種の遠心分離機では、遠心分離機全体の質量を計測する質量計を設けて、遠心分離機全体の質量の変化により給液量を推測するようにしていたが、このような方法では、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを正確に検出することが難しい。
【００１４】
本発明の目的は、バスケットの開口部の開口面積を必要以上に大きくすることなく、バスケット内の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができるようにして、バスケット内の液面が規定位置を越えないようにするための制御を正確に行わ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。
【００１５】
本発明の他の目的は、液面検出器の接触子を液面の周方向領域の全体に接触させて検出動作を行わせる構造にすることにより、液面が規定位置に達したことを正確に検出して、バスケット内の液面が規定位置を越えないようにするための制御を正確に行わ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。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にもバスケット内の液面が規定位置に達したことを直接検出することができるようにして、バスケット内の液面が規定位置を越えないようにするための制御を正確に行わ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】
【００１７】
本願においては、上記の目的を達成するために少なくとも以下に示す第１ないし第１１の発明が開示される。
【００１８】
第１の発明
第１の発明では、フレームに対して回転自在に支持された回転軸と、多数の透過孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを備えて中心軸線を回転軸の中心軸線に一致させた状態で端部壁の中心部が回転軸に結合されたバスケットと、バスケットを回転させるために回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、フレームに対して支持されてバスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、回転駆動されているバスケット内にフィードパイプを通して原液を供給した際にバスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器とを備えた遠心分離機を対象とする。この種の遠心分離機では、バスケットを回転させた状態で液面検出器が検出動作を行うまでバスケット内に原液を供給して、バスケット内の原液を遠心力により液分とケーキとに分離する固液分離処理を行う。
【００１９】
なお本明細書において「フレーム」とは、遠心分離機の各部を所定の位置に位置決めして設置面に対して支える機械的な構造体を意味する。バスケットを収容するケースを設けて、このケースに遠心分離機の構成要素の一部を支持する機能を持たせる場合には、該ケースもフレームの一部を構成する。
【００２０】
第１の発明においては、回転軸が中空に形成されて、回転軸の軸線方向の一端がバスケットの底壁部の中心部に結合されるとともに、回転軸の中空部内がバスケット内に開口させられる。またフィードパイプは、バスケットの中心軸線を回転中心としてバスケットに対して相対的に回転し得るように設けられて回転軸の中空部内を貫通して先端部がバスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、フレームに対して支持されて第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入された第２のフィードパイプとを備えて、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ第２のフィードパイプから第１のフィードパイプ内に流体を供給するように構成される。
【００２１】
また液面検出器は、第１のフィードパイプの先端部に固定されてバスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、接触子の変位に伴って生じる第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに回転変位検出器に検出動作を行わせるように構成されている。
【００２２】
上記のように構成すると、バスケット内への流体の供給に何等支障を来すことなく、かつバスケットの回転とは無関係に、第１のフィードパイプの回転を許容することができる。
【００２３】
また上記のように、回転が許容された第１のフィードパイプの先端に接触子を取り付けるとともに、第１のフィードパイプに回転変位が生じたことを検出する回転変位検出器を設けて、接触子と回転変位検出器とにより液面検出器を構成すると、フィードパイプに液面検出器の検出軸を兼ねさせることができるため、遠心分離機の構成の簡素化を図ることができる。
【００２４】
更に、上記のようにフィードパイプの中心軸線をバスケットの中心軸線と一致させた状態で配置すると、バスケット内に形成される液層の液面の規定位置を、フィードパイプをバスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置する場合に比べて、よりバスケットの内径側に設定することができるため、バスケット内に供給し得る原液の量を増やすことができ、固液分離処理１回当たりの処理容量を増大させることができる。
【００２５】
また上記のように、バスケットの回転軸を中空に形成して、この回転軸の中空部内を貫通させて第１のフィードパイプをバスケット内に挿入するようにすると、バスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部（接触子）をバスケット内に挿入して、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。またバスケット内への給液量を制御するために、遠心分離機全体の質量を計測する大がかりな質量計を設ける必要がなくなるため、遠心分離機の構造の簡素化を図ることができる。バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う遠心分離機では、バスケット内に圧縮されたガスを供給して、バスケット内を加圧した状態で固液分離処理を行うことができる。
【００２６】
第２の発明
第２の発明は第１の発明に適用される。第２の発明においては、上記接触子が、バスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が第１のフィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに円盤が液層との接触により駆動されて第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように円盤の外径が設定される。
【００２７】
上記のように、接触子をバスケットと軸線を共有する円盤により構成すると、接触子は、バスケット内に形成された液層の液面に接触した際に跳ね返されることがなく、接触子と液層と間の接触抵抗が第１のフィードパイプに回転変位を生じさせるために必要な大きさに達した時に回転して回転変位検出器に検出動作を行わせるため、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００２８】
第３の発明
第３の発明は、原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機に係わるもので、本発明に係わる遠心分離機は、
（ａ）フレームに回転自在に支持された中空の回転軸と、
（ｂ）多数の透孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを有して、中心軸線を前記回転軸の中心軸線に一致させ、前記回転軸の中空部内を前記周壁部の内側の空間に開口させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸の一端に連結され、前記周壁部の軸線方向の他端に開口部が形成されたバスケットと、
（ｃ）バスケットを回転させるために回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、
（ｄ）回転軸の中空部内にスライド自在に嵌合されて一端が回転軸の一端を越えてバスケット内に導入された中空のスライド軸と、
（ｅ）回転軸の軸線方向に沿ったスライド軸のスライド変位を許容した状態で、スライド軸と回転軸とを一緒に回転させるように結合する軸結合機構と、
（ｆ）バスケット内に配置されてスライド軸の中空部の一端をバスケット内に開口させた状態でスライド軸の一端に結合された可動板と、バスケットの開口部の外側に配置されてバスケットの周方向に間隔をあけた状態でバスケット内に配置された複数の連結棒により可動板に連結された蓋板とを有して、スライド軸の回転軸の軸線方向へのスライド変位に伴って蓋板がバスケットの開口部を閉じた状態になる閉位置と蓋板がバスケットの開口部との間に隙間を形成した状態になる開位置との間を変位させられる可動蓋構造体と、
（ｇ）スライド軸の回転を許容した状態でスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動機構と、
（ｈ）バスケットの周壁部の内周に配置されたフィルタと、
（ｉ）フレームに対して支持されてバスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、
（ｊ）回転駆動されているバスケット内にフィードパイプを通して原液を供給した際にバスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器と、
を備えている。
【００２９】
上記フィードパイプは、バスケットの中心軸線を回転中心としてバスケットに対して相対的に回転し得るように設けられてスライド軸を貫通して先端部がバスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、フレームに対して支持されて第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されて、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプとを備えることにより構成される。
【００３０】
また液面検出器は、第１のフィードパイプの先端部に固定されてバスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、接触子の変位に伴って生じる第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに回転変位検出器が検出動作を行うように構成され、可動蓋構造体の蓋板によりバスケットの開口部を閉じた状態でバスケットを回転させつつ液面検出器が検出動作を行うまでフィードパイプ内を通してバスケット内に原液を供給することにより固液分離処理を行うことができ、リニア駆動機構によりスライド軸を変位させて可動蓋構造体の蓋板を開位置側に変位させた際に蓋板とバスケットの開口部との間に形成された隙間を通してバスケット内に形成されたケーキをバスケット内から排出させ得るように構成されている。
【００３１】
上記のように構成すると、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部をバスケット内に挿入して、バスケット内の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。
【００３２】
第４の発明
第４の発明は第３の発明に適用されるもので、本発明においては、接触子がバスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が前記フィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに円盤が液層との接触により駆動されて第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように円盤の外径が設定される。
【００３３】
上記のように構成すると、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合に、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００３４】
第５の発明
第５の発明は、第３の発明または第４の発明に適用される。本発明においては、上記軸結合機構が、リニア駆動機構によりスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動した際にスライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換してスライド軸に伝達することにより、スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を回転軸に対して相対的に回転させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成される。この場合、可動板は円板状に形成されてその外周部がバスケットの周壁部の内周に近接配置される。またフィルタは、可動板の外周部に一端が固定され、バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布により構成され、スライド軸を回転軸に対して相対的に回転させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせた際に濾布が捻れることにより、該濾布の内側に形成されているケーキが破壊されるように構成されている。
【００３５】
上記のように構成すると、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、濾布を捩って、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００３６】
第６の発明
第６の発明は、第３の発明または第４の発明に適用されるもので、本発明においては、フィルタが、バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されてバスケットに対して固定される。また複数の連結棒は、固液分離処理によりバスケット内に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、リニア駆動機構によりスライド軸を駆動して可動蓋構造体をバスケットに対して変位させた際に複数の連結棒がバスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成されている。
【００３７】
上記のように構成することによっても、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、連結棒からケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００３８】
第７の発明
第７の発明も第３の発明または第４の発明に適用される。本発明においてもフィルタが、バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定される。本発明においては、可動蓋構造体の各連結棒に、固液分離処理によりバスケット内に形成されるケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起が形成されて、リニア駆動機構によりスライド軸を駆動して可動蓋構造体をバスケットに対して変位させた際に突起がバスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成さている。
【００３９】
上記のように構成した場合も、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００４０】
第８の発明
第８の発明は第６の発明または第７の発明に適用される。本発明においては、軸結合機構が、リニア駆動機構によりスライド軸を回転軸の軸線方向に駆動した際にスライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換してスライド軸に伝達することにより、スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を回転軸に対して相対的に回転させて可動蓋構造体とバスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成されている。
【００４１】
上記のように構成すると、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせた際に、ケーキ中に埋設された連結棒または連結棒に設けられた突起を、バスケットの軸線方向に変位させながら周方向にも変位させることができるため、ケーキ層に捩り力を作用させて、ケーキを容易に破壊することができ、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００４２】
第９の発明
第９の発明は、第５の発明または第８の発明に適用されるもので、本発明においては、軸結合機構が、回転軸側またはスライド軸側に形成された螺旋状のガイド溝と、スライド軸側または回転軸側に取付けられてガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド突起とを備えて、スライド軸を回転軸の軸線方向にスライドさせた際にガイド突起とガイド溝との間に生じる相対変位により、スライド軸が回転軸に対して相対的に回転させられるように構成される。
【００４３】
上記のように構成すると、回転軸とスライド軸との間に周方向の相対的変位を生じさせる機構を、スライド軸の径を特に大きくすることなく、スライド軸の内側に配置することができるため、遠心分離機を大形にすることなく、ケーキの回収が容易な遠心分離機を得ることができる。
【００４４】
第１０の発明
第１０の発明は、第３ないし第９の発明のうちのいずれかに適用される。本発明においては、バスケットの周壁部が、該バスケットの端部壁側から開口部側に向って次第に内径が大きくなるように形成されている。
【００４５】
上記のように構成すると、リニア駆動機構によりスライド軸を変位させて可動蓋構造体の蓋板を開位置側に変位させた際に、バスケット内に形成されているケーキをフィルタから離してフィルタとケーキ層との間に隙間を形成することができ、この状態でバスケットを回転させることにより、ケーキ層に遠心力を作用させて、ケーキ層を容易に破壊することができる。従って、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【００４６】
第１１発明
第１１の発明は、第１０の発明に適用されるもので、本発明においては、固液分離処理を行う際に、回転軸が鉛直方向に向いた状態で配置されて、バスケットの開口部が下方に開口した状態で配置される。
【００４７】
本発明のように構成すると、バスケット内からケーキを回収する際に、ケーキを下方に容易に落下させることができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、回転が許容された第１のフィードパイプと該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプとによりフィードパイプを構成して、回転が許容された第１のフィードパイプの先端に、バスケット内の液面が規定位置に達したときに液層との接触により駆動されて変位を生じる接触子を取り付けるとともに、接触子の変位に伴って生じる第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器を設けて、上記接触子と回転変位検出器とにより液面検出器を構成したので、フィードパイプに液面検出器の検出軸を兼ねさせて、遠心分離機の構造を複雑にすることなく、バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したことを検出することができる。
【００４９】
また本発明によれば、バスケットの回転軸を中空に形成して、この回転軸の中空部内を貫通させて第１のフィードパイプをバスケット内に挿入するようにしたので、バスケットの開口部を蓋板により閉鎖して、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部（接触子）をバスケット内に挿入して、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。またバスケット内への給液量を制御するために、遠心分離機全体の質量を計測する大がかりな質量計を設ける必要がないため、遠心分離機の構造の簡素化を図ることができる。
【００５０】
特に本願に開示された第２の発明によれば、接触子をバスケットと中心軸線を共有する円盤により構成したので、接触子がバスケット内に形成された液層の液面に接触した際に跳ね返されることがなく、接触子と液層と間の接触抵抗が第１のフィードパイプに回転変位を生じさせるために必要な大きさに達した時に回転して回転変位検出器に検出動作を行わせるため、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００５１】
また本願に開示された第３の発明によれば、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にも、液面検出器の検出部をバスケット内に挿入して、バスケット内の液面が規定位置に達したことを正確に検出することができる。
【００５２】
本願に開示された第４の発明によれば、バスケットの開口部を閉じてバスケットを密閉した状態で固液分離処理を行うように遠心分離機を構成する場合に、接触子としてバスケとを軸線を共有する円盤を用いるので、接触子が液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【００５３】
第５の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、濾布を捩って、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５４】
第６の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、連結棒からケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５５】
第７の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせることにより、連結棒に設けた突起からケーキに力を加えてケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５６】
本願に開示された第８の発明によれば、固液分離処理を終了した後、スライド軸をスライドさせた際に、ケーキ層に捩り力を作用させて、ケーキを容易に破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を容易に行わせることができる。
【００５７】
また本願に開示された第９の発明によれば、回転軸とスライド軸との間に周方向の相対的変位を生じさせる機構を、スライド軸の径を特に大きくすることなく、スライド軸の内側に配置することができるため、遠心分離機を大形にすることなく、ケーキの回収が容易な遠心分離機を得ることができる。
【００５８】
第１０の発明によれば、バスケットの周壁部が、該バスケットの端部壁側から開口部側に向って次第に内径が大きくなるように形成されているので、リニア駆動機構によりスライド軸を変位させて可動蓋構造体の蓋板を開位置側に変位させた際に、バスケット内に形成されているケーキをフィルタから離してバスケットとケーキとの間に隙間をあけた状態にすることができ、この状態でバスケットを回転させてケーキに遠心力を作用させることにより、ケーキを破壊することができる。従って、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【００５９】
第１１の発明によれば、固液分離処理を行う際に、回転軸が鉛直方向に向いた状態で配置されて、バスケットの開口部が下方に開口した状態で配置されるので、バスケット内からケーキを回収する際に、ケーキを下方に容易に落下させて、バスケット内からのケーキの回収を容易に行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係わる遠心分離機の実施形態の要部の構造を鉛直面に沿って断面して示した縦断面図である。
【図２】図１の遠心分離機の、スライド軸を下方にスライドさせた状態を示した図１と同様の縦断面図である。
【図３】図１の遠心分離機の上面図である。
【図４】図１の遠心分離機の側面図である。
【図５】図１の遠心分離機の要部の構成を一部を省略して示した拡大断面図である。
【図６】図１の遠心分離機で用いる検出箱内の構成を示した断面図である。
【図７】本発明に係わる遠心分離機の他の実施形態の構成を示した図１と同様な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１ないし図６において、１は円筒状に形成されて中心軸線を鉛直方向に向けて配置された下部ケースである。下部ケース１は、その上端及び下端にそれぞれ開口部１ａ及び１ｂを有し、その外周面の上端寄りの部分には、正方形の輪郭形状を有する鍔板２が溶接されている。鍔板２の上面には、下部ケース１の外周面に沿って周方向に間隔をあけて並べて配置された多数の連結部材３，３，…が溶接されている。各連結部材３には、連結ボルト４の下端がピン５により連結され、各連結ボルトの他端には円形の把手６が取り付けられたナット７が螺合されている。
【００６２】
下部ケース１の上端には円形のフランジ板８が溶接され、このフランジ板の上に下部ケースの蓋を兼ねる円形の第１の支持板９が載せられている。第１の支持板９の外周寄りの部分には連結ボルト４，４，…をそれぞれ嵌合させる溝１０，１０，…が放射状に形成され、連結ボルト４，４，…をそれぞれ対応する溝１０，１０，…に嵌合させた状態で、連結ボルト４，４，…にそれぞれ螺合されたナット７，７，…を第１の支持板９に対して締め付けることにより、第１の支持板９を下部ケース１に固定することができるようになっている。第１の支持板９の中央部には、後記する回転軸の一端を下部ケース１内に導入するための孔９ａが、その中心軸線を下部ケースの中心軸線と一致させた状態で設けられている。
【００６３】
鍔板２の４つの角部にそれぞれショックアブソーバを備えた支持脚１１，１１，…（図３参照）の上端が固定され、これらの支持脚により、遠心分離機が設置面に対して支持される。遠心分離機を支持脚１１、１１、…により支持した状態では、下部ケース１の下端と設置面との間にケーキを搬出するために利用されるスペースが形成される。
【００６４】
下部ケース１の上端に固定された第１の支持板９の上には、円筒状に形成された上部ケース１２が、その中心軸線を下部ケース１の中心軸線と一致させた状態で配置されている。上部ケース１２は、その下端に外フランジ１２ａを有していて、この外フランジ１２ａが多数のボルト１３，１３，…により第１の支持板９に締結されている。上部ケース１２の上端には第２の支持板１４が固定され、この第２の支持板の上に枠体１５が固定されている。
【００６５】
枠体１５は、板面を水平方向に向けて互いに平行に配置された一対の側板１５ａ，１５ｂと、これらの側板の上端間に跨って配置されて、側板１５ａ，１５ｂの上端に設けられた内鍔部にボルト１６により締結された連結板１５ｃとにより門形に構成され、側板１５ａ，１５ｂの下端に設けられた内鍔部がボルト１７により支持板１４に固定されることによって、枠体１５が第２の支持板１４に取り付けられている。第２の支持板１４には、後記する回転軸保持筒を嵌合させて位置決めするための円形の位置決め孔１４ａが、その中心軸線を下部ケース１の中心軸線と一致させた状態で設けられている。
【００６６】
本実施形態では、下部ケース１と、第１の支持板９と、上部ケース１２と、枠体１５とにより、遠心分離機のフレームが構成されている。下部ケース１の下端の開口部１ｂには、該開口部を閉じる蓋板１８を取り付けたり、ケーキを排出するホッパを接続したりすることができるようになっている。
【００６７】
第１の支持板９の中心部には、円筒状の回転軸保持筒２０が、その中心軸線を下部ケース１の中心軸線と一致させた状態で固定されている。回転軸保持筒２０は、その下端にフランジ２０ａを有して、このフランジに環状の下部端板２１が突き当てられ、下部端板２１とフランジ２０ａとがボルト２２により締結されている。回転軸保持筒２０の上端には環状の上部端板２３が配置され、上部端板２３と回転軸保持筒２０とがボルト２４により締結されている。
【００６８】
回転軸保持筒２０は、その上端を支持板１４の位置決め孔１４ａに嵌合させ、下部端板２１を孔９ａと整合させて第１の支持板９に突き当てた状態で配置され、フランジ２０ａと端板２１とを貫通したボルト２５が第１の支持板９にねじ込まれることにより、第１の支持板９に固定されている。回転軸保持筒２０の下部端板２１と第１の支持板９との間には、Ｏリング等のシール部材が挿入されている。回転軸保持筒２０の上端寄りの部分の外周には環状のフランジ板２６が溶接され、このフランジ板２６が支持板１４に突き当てられている。支持板１４とフランジ板２６とは、図示しないボルトにより締結されている。
【００６９】
回転軸保持筒２０の内側には、中心軸線を下部ケース１の中心軸線に一致させた状態で配置された中空管状の回転軸３０が、軸受け３１及び３２を介して回転自在に支持されている。回転軸３０と下部端板２１との間及び回転軸３０と上部端板２３との間にはシール部材が配置されている。回転軸３０の下端３０ａは、第１の支持板９の中心部に設けられた孔９ａをゆるく貫通して下部ケース１内に導入され、回転軸３０の上端３０ｂは、回転軸保持筒２０の上端から外部に導出されている。本実施形態では、回転軸保持筒２０と、軸受け３１及び３２とにより、回転軸３０を支持する軸受け装置３５が構成されている。回転軸３０の上端には、後記する回転駆動源の回転を回転軸３０に伝達するために用いるプーリ３６が取り付けられている。
【００７０】
第１の支持板９の孔９ａを通して下部ケース１内に挿入された回転軸３０の下端３０ａには、バスケット４０が取り付けられている。バスケット４０は、横断面の輪郭が円形を呈する環状の周壁部４０ａと、周壁部４０ａの軸線方向の一端を閉じる円形の端部壁４０ｂと、周壁部４０ａの軸線方向の他端の端面に重ねて配置されて該周壁部４０ａにボルト止めされたリング状のフィルタ固定具５５とを備えている。バスケット４０の周壁部４０ａの軸線方向の他端には、内径側に突出した突出部を持たずにストレートに開口した開口部４０ｄが形成されている。バスケット４０の周壁部４０ａには、固液分離処理を行なう際に分離された液分を透過させるための多数の透孔（図示せず。）が形成されている。
【００７１】
バスケット４０は、その中心軸線を回転軸３０の中心軸線と一致させ、回転軸３０の中空部内を周壁部４０ａの内側の空間に開口させた状態で、回転軸３０の一端（下端）に連結されている。図示の例では、回転軸３０の下端３０ａがバスケット４０の端板４０ｂの中央部に設けられた孔に嵌合されることにより、バスケット４０が回転軸３０と軸線を共有するように位置決めされ、回転軸３０の下端寄りの部分に形成された外鍔部がバスケットの端部壁４０ｂの外面に突き当てられることによりバスケット４０が回転軸３０の軸線方向に位置決めされている。そして、回転軸３０の外鍔部とバスケットの端部壁４０ｂとがボルト４１により締結されることにより、バスケット４０の端部壁４０ａの中心部が回転軸３０の一端に連結されている。
【００７２】
バスケット４０の周壁部４０ａの開口端の外周には、外鍔部４０ｄが形成され、この外鍔部にガイド筒体４２が取り付けられている。ガイド筒体４２は、バスケットの開口端側から端部壁４０ｂ側に向うに従って徐々に径が大きくなっていくようにテーパが付けられた周壁部を有する筒体からなっていて、その小径側の端部がバスケット４０の開口端に設けられた外鍔部４０ｄに固定されている。ガイド筒体４２の大径側の端部には径方向の外側に突出した張出し部４２ａが形成され、張出し部４２ａの外周には、バスケットの開口部側に突出したスカート部４２a1が形成されている。
【００７３】
下部ケース１の内周には、環状の樋４３が、ガイド筒体４２の張出し部４２ａの下方に位置させた状態で固定され、固液分離処理を行う際に、バスケット４０の周壁部４０ａに設けられた透孔を通して排出された液分が、ガイド筒体４２によりガイドされて樋４３内に流入するようになっている。下部ケース１の周壁部には、樋４３内に排出された液分を外部に流出させるための排液口４５が設けられ、この排液口の開口端の周縁部に図示しない排液パイプを接続するためのフランジを備えた排液パイプ接続口４６が溶接されている。
【００７４】
回転軸３０内には、中空管状のスライド軸５０がスライド自在に嵌合されている。スライド軸５０は、回転軸３０よりも長い長さを有していて、その一端５０ａが回転軸３０の一端（バスケット側の端部）を越えてバスケット４０内に導入されている。スライド軸５０の他端５０ｂは、回転軸３０の他端（上端）３０ｂから外部に（上方に）導出されている。
【００７５】
バスケット４０内に導入されたスライド軸５０の一端５０ａには、可動蓋構造体５１が取り付けられている。可動蓋構造体５１は、バスケット４０内に配置されてスライド軸５０の中空部の一端をバスケット内に開口させた状態でスライド軸５０の一端に結合された可動板５２と、バスケット４０の開口部の外側に配置されてバスケット４０の開口部を開閉する蓋板５３と、バスケット４０の周方向に間隔をあけた状態でバスケット内に配置されて可動板５２と蓋板５３とを連結する複数の連結棒５４とを有している。複数の連結棒５４の内側には、円錐状の拡散板５６が、その頂点をスライド軸５０側に向け、中心軸線をバスケット４０の中心軸線に一致させた状態で配置され、この拡散板が複数の連結棒５４の中間部に支持されている。拡散板５６は、後記するフィードパイプを通してバスケット内に供給される原液をバスケットの周壁部４０ａ側に拡散するために設けられている。
【００７６】
可動蓋構造体５１は、スライド軸５０のスライド変位に伴って、蓋板５３がバスケット４０の開口部４０ｄを閉じた状態になる閉位置（図１に示された位置）と、バスケットの開口部４０ｄとの間に隙間Ｇを形成した状態になる開位置（図２に示された位置）との間を変位させられる。
【００７７】
本実施形態では、図１に示したように、可動蓋構造体５１が閉位置にあるときに、蓋板５３がバスケット４０の開口部に当接して、バスケット４０の開口部を気密かつ液密に閉じた状態になるとともに、可動板５２がバスケット４０の端部壁４０ｂの内面に近接した位置に配置され、可動蓋構造体５１が開位置にあるときには、図２に示したように、蓋板５３がバスケット４０の周壁部４０ａの開口端から十分に離れた位置に達するとともに、可動板５２がバスケット４０の周壁部４０ａの開口端寄りの位置に達するように、可動板５２と蓋板５３との間の位置関係と、スライド軸５０のスライド変位量とが設定されている。
【００７８】
本実施形態で用いている可動板５２は、スライド軸５０の中空部に連通する孔を中央部に有する円板状の部材からなっていて、その外周部がバスケット４０の周壁部４０ａの内周に近接して配置されている。
【００７９】
可動蓋構造体５１の蓋板５３のバスケット４０内に臨む面５３ａは、バスケット４０の端部壁４０ｂ側に凸な円錐面となっていて、蓋板５３の上に落下したケーキの破片を円錐面５３ａの傾斜により蓋板５３の外周側に容易に移動させることができるようになっている。
【００８０】
スライド軸５０の外周に螺旋状のガイド溝６０が形成され、回転軸３０の上端寄りの部分の内周に取り付けられたガイド突起６１（図１参照）が、ガイド溝６０にスライド自在に嵌合されている。ガイド溝６０は大きいピッチを持ってほぼ９０°の角度の範囲を伸びるように設けられていて、スライド軸５０が回転軸３０の軸線方向にスライドさせられたときに、ガイド溝６０がガイド突起６１により拘束されつつ変位することにより、スライド軸５０と回転軸３０との間に、一定の角度範囲（図示の例ではほぼ９０°）の周方向の相対的変位が生じさせられ、これにより、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位が生じさせられるようになっている。ガイド突起６１としては、ガイド溝６０に嵌合し得る大きさを有するピンや、ガイド溝６０に嵌合し得る形状に形成されたキー等を用いることができる。ガイド突起６１とガイド溝６０との嵌合により、スライド軸５０と回転軸３０とが一緒に回転するように結合されている。
【００８１】
本実施形態では、スライド軸５０に設けられたガイド溝６０と、回転軸３０に取り付けられたガイド突起６１とにより、スライド軸５０と回転軸３０とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸５０が回転軸３０の軸線方向にスライドした際にスライド軸５０と回転軸３０との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸５０と回転軸３０とを結合する軸結合機構が構成されている。後記するリニア駆動機構によりスライド軸５０を変位させて可動蓋構造体５１を開位置側に変位させる過程で、上記軸結合機構により、スライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位が生じさせられることにより、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位が生じさせられるように構成されている。
【００８２】
なお図示の例では、スライド軸５０側に形成された螺旋状のガイド溝６０と、回転軸３０側に取り付けられてガイド溝６０にスライド自在に嵌合されたガイド突起６１とにより軸結合機構を構成しているが、回転軸３０側に形成された螺旋状のガイド溝と、スライド軸５０側に取り付けられてガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド突起とにより、上記と同様の機能を果たす軸結合機構を構成することもできる。
【００８３】
上部ケース１２の上端に取り付けられた第２の支持板１４の上には、枠体１５の内側に位置させて、バスケットの中心軸線に対して対称な位置に位置させて配置された一対の軸受け装置６３Ａ及び６３Ｂが取り付けられ、これらの軸受け装置により、鉛直方向に伸びるネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの下端が回転自在に支持されている。ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの上端は枠体１５の側板１５ａ及び１５ｂにそれぞれ取り付けられた軸受け保持部材６５Ａ及び６５Ｂに保持された軸受け６６Ａ及び６６Ｂにより回転自在に支持されている。ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂはそれぞれ可動フレーム６７に固定されたナット６８Ａ及び６８Ｂに螺合され、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの回転に伴って可動フレーム６７がバスケット４０の軸線方向に沿って上下に駆動されるようになっている。ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂに後記する回転駆動源の回転を伝達するため、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂの下端寄りの部分に歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂが取り付けられている。
【００８４】
可動フレーム６７の中心部には軸受け７０が取り付けられていて、この軸受けによりスライド軸５０の上端が回転自在に支持されている。従って、スライド軸５０は、可動フレーム６７の上下動に伴って、バスケット４０の軸線方向にスライドさせられる。可動フレーム６７の上には、スライド軸５０の中空部内に連通する孔を中心部に有する台板７１が固定され、この台板７１の上に検出箱７２の底部がボルトにより締結されている。
【００８５】
スラスト軸５０の内側には、鉛直方向に伸びる第１のフィードパイプ７５が回転自在に挿入されている。第１のフィードパイプ７５の後端部（上端）には、該フィードパイプの他の部分よりも肉厚に形成された円筒体７５ａが固定され、この円筒体７５ａが、検出箱７２の底部７２ａの中央部に設けられた孔内に保持された軸受け７６により回転自在に支持されている。これにより、第１のフィードパイプ７５が、バスケット４０の中心軸線を回転中心として回転し得るように支持されている。第１のフィードパイプ７５はスライド軸５０を支持する軸受け７０とは別の軸受け７６により支持されているため、回転軸３０及びスライド軸５０の回転とは無関係にバスケット４０の中心軸線を回転中心として回転することができる。第１のフィードパイプ７５はまた、スライド軸５０とともに可動フレーム６７に支持されているため、スライド軸５０がスライドする際には、該スライド軸とともにバスケットの軸線方向にスライドする。第１のフィードパイプ７５の先端（下端）は、スライド軸５０のバスケット内への開口端（下端）を越えてバスケット４０内に導入されている。
【００８６】
枠体１５の連結板１５ｃには、該連結板の中央部を貫通させた状態で、第１のフィードパイプ７５よりも小径の第２のフィードパイプ７６が支持されている。第２のフィードパイプ７６は、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給するために設けられたもので、この第２のフィードパイプが、第１のフィードパイプ７５の後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されている。第１のフィードパイプ７５と第２のフィードパイプ７６とにより、固液分離処理を行なう際にバスケット４０内に原液を供給するフィードパイプが構成されている。第２のフィードパイプ７６は、第１のフィードパイプ７５がスライド軸５０とともに下限位置（バスケット側の限界位置）までスライドした状態でも，その先端寄りの相当部分が第１のフィードパイプ７５内に挿入された状態にあるように、十分な長さを持って設けられている。
【００８７】
上記のフィードパイプは、バスケット４０内への原液の供給以外の目的にも使用できる。例えば、固液分離処理が終了した後、バスケット４０内に形成されたケーキを洗浄する際には、上記フィードパイプを通してバスケット内に洗浄液を供給することができる。また１ロットの固液分離処理が終了した後、遠心分離機のバスケットを洗浄する際には、バスケットを洗浄する洗浄液を供給するために上記フィードパイプを用いることができる。更に、バスケット内に圧縮されたガスを供給して加圧濾過を行なう場合には、フィードパイプを通してバスケット４０内に圧縮ガスを供給することもできる。
【００８８】
バスケット４０内に原液または洗浄液を供給する際には、第２のフィードパイプ７６に給液ラインが接続され、バスケット４０内に圧縮ガスを供給する際には、第２のフィードパイプ７６に圧縮ガスの供給ラインが接続される。バスケット４０が回転する際に第２のフィードパイプ７６は回転しないため、第２のフィードパイプ７６と給液ラインとの接続部及び第２のフィードパイプ７６と圧縮ガス供給ラインとの接続部にはロータリジョイントを必要とせず、それぞれの接続を容易にすることができる。固液分離処理を行う際にバスケット内に圧縮ガスを供給して加圧濾過を行う場合には、第２のフィードパイプ７６に切替バルブを介して給液ラインと圧縮ガス供給ラインとを接続して、第２のフィードパイプ７６を通してバスケット４０内に原液または洗浄液を供給する状態と、第２のフィードパイプ７６を通してバスケット４０内に圧縮ガスを供給する状態とを簡単に切り替えることができるようにしておくことが望ましい。
【００８９】
上記のように、本実施形態においては、バスケット内に流体を供給するフィードパイプが、バスケット４０の中心軸線を回転中心としてバスケットに対して相対的に回転し得るように設けられてスライド軸５０を貫通して先端部がバスケット４０内に挿入された第１のフィードパイプ７５と、フレームに対して支持されて第１のフィードパイプ７５の後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されて、第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプ７６とにより構成されている。
【００９０】
第１のフィードパイプ７５のバスケット４０内に挿入された先端部には、バスケット４０と中心軸線を共有するように配置された円盤からなる液面検出器の接触子７８が取り付けられている。図示の接触子７８は、その円盤状の部分の内周部にボス部７８ａを有していて、このボス部が第１のフィードパイプ７５の先端部の外周に嵌合されて適宜の手段により第１のフィードパイプ７５に固定されている。
【００９１】
接触子７８は、バスケット４０内に形成される液層の液面に接触したときに、該液層との接触抵抗により、液層の回転方向と同方向（バスケットの回転方向）に回転駆動されて、フィードパイプ７５を液層の回転方向と同方向に回転させる。接触子７８が液層に接触して駆動されたときに第１のフィードパイプ７５に生じる回転変位を第１のフィードパイプ７５の後端部側で検出するため、検出箱７２内に、回転変位検出器８０が設けられている。
【００９２】
図６に示されているように、本実施形態で用いる回転変位検出器８０は、第１のフィードパイプ７５の上端に固定されて、第１のフィードパイプとともに回転する円筒体７５ａの外周に一端が固定されたスイッチ駆動用突起８１と、第１のフィードパイプ７５の回転に伴って生じるスイッチ駆動用突起８１の回動変位に応動して検出動作（オン状態からオフ状態になる動作またはオフ状態からオン状態になる動作）を行なうリミットスイッチ８２とを備えて、リミットスイッチ８２が検出動作を行なったときにバスケット４０内に形成された液層の液面が規定位置に達したことを検出する。
【００９３】
図６に示された例では、リミットスイッチ８２が検出箱７２内の一つのコーナ部に配置されて検出箱７２の底面に固定されている。図示のリミットスイッチ８２は、そのケーシング８２ａの側面から突出した操作子（ノブ）８２ｂを有し、バスケット４０内の液面が規定位置に達する前の状態では、操作子８２ｂがスイッチ駆動用突起８１により押された状態にある。図示のリミットスイッチ８２は、操作子８２ｂが押された状態にあるときにオン状態にあり，操作子８２ｂに与えられていた押圧力が除去されたときにオフ状態になるように構成されている。本実施形態では、リミットスイッチがオン状態からオフ状態になる動作を、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したことを検出する検出動作とする。
【００９４】
フィードパイプ７５とともに回転する円筒体７５ａの外周には、レバー８３の後端部が固定され、レバー８３の先端と検出箱７２の一つの側壁７２ｂとの間に、第１のフィードパイプ７５を、固液分離処理を行なう際のバスケットの回転方向とは逆方向（図６において反時計方向）に付勢するバネ８４が設けられている。バネ８４の一端はレバー８３の先端にピンを介して連結され、他端は検出箱７２の側壁７２ａを貫通したネジ８６に連結されている。検出箱７２の側壁７２ａを貫通して外部の導出されたネジ８６の端部にはナット８７が螺合され、このナット８７の螺合量を調節することによりバネ８４の付勢力を微調整することができるようになっている。バネ８４は、レバー８３を図６において反時計方向に付勢することにより、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂに押圧力を与えて該リミットスイッチをオン状態に保持する側に第１のフィードパイプ７５を付勢する。接触子７８はバスケット内の液層が該接触子に接触したときにバスケットの回転方向と同方向に駆動され、その駆動力がバネ８４の付勢力を超えたときに第１のフィードパイプ７５とともにバスケットの回転方向と同方向に回転させられる。
【００９５】
本実施形態では、バスケット４０内の液層の液面が規定位置に達したときに、液層により駆動された接触子７８が第１のフィードパイプ７５とともに回転を開始してリミットスイッチ８２に検出動作を行なわせるように、接触子７８の外径と、バネ８４の付勢力とが設定される。
【００９６】
検出箱７２の側壁７２ｂには、エアシリンダ８５が取り付けられ、エアシリンダ８５のピストンロッド８５ａの先端がレバー８３に突き当てられている。エアシリンダ８５は圧縮空気が与えられていない状態にあるときにそのピストンロッドを後退させてレバー８３を付勢しない状態にあり、圧縮空気が与えられたときにピストンロッド８５ａを前進させてレバー８３をバネ８４の付勢力に抗して図６において時計方向に回動させる。
【００９７】
図示してないが、エアシリンダ８５への圧縮空気の供給を制御する電磁バルブが設けられ、リミットスイッチ８２の状態に応じてこの電磁バルブを制御する制御回路が設けられている。この制御回路は、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを押していて、該リミットスイッチがオン状態にあるときにエアシリンダ８５への圧縮空気の供給を停止し、第１のフィードパイプ７５にバスケットの回転方向と同方向の回転変位が生じてスイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを解放したことにより、リミットスイッチ８２がオフ状態になったときにエアシリンダ８５に一定の時間の間だけ圧縮空気を供給するように、上記電磁バルブを制御する。エアシリンダ８５に圧縮空気を供給する時間は、バスケット４０内に形成された液面が規定位置に達した後、バスケット内への給液を再開するのに適した位置まで後退するのに要する時間（給液停止時間）に等しく設定される。この時間は、原液を液分とケーキとに分離する処理の進行の度合いを勘案して実験的に決定する。
【００９８】
バスケット４０内に原液が存在しないとき、及びバスケット内に原液が供給されているが、バスケット内の液層の液面が規定位置に達していないときには、バスケット内の液層が接触子７８の外周に接触しないため、接触子７８が液層により駆動されて回転変位を生じることはない。このときリミットスイッチ８２の操作子８２ｂが突起８１により押されているため、該リミットスイッチはオン状態に保持される。従ってバスケット内の液層の液面が規定位置に達する前の状態でリミットスイッチが検出動作を行なうことはない。
【００９９】
バスケット４０内への原液の供給が進み、バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達すると、該液層が接触子７８の外周に接触するようになるため、接触子７８と液層との間の接触抵抗により接触子７８がバスケット４０の回転方向と同方向に駆動される。液層から接触子７８に与えられる駆動力がバネ８４の付勢力を超えると、接触子７８が第１のフィードパイプ７５とともにバスケット４０の回転方向と同方向に回転させられる。これにより、スイッチ駆動用突起８１が図６において時計方向に回動してリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを解放するため、リミットスイッチ８２がオフ状態になって、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したことを検出する検出動作を行なう。リミットスイッチが検出動作を行なうと、エアシリンダ８５に圧縮空気が供給されるため、そのピストンロッド８５ａが前進してレバー８３を押し、第１のフィードパイプ７５をバスケットの回転方向と同方向（図６において時計方向）に回転させて、スイッチ駆動用突起８１をリミットスイッチ８２の操作子８２ｂから離す。これにより、バスケット内の液面に生じる波により接触子７８に生じる振動がリミットスイッチ８２の操作子に伝達されて該リミットスイッチがオンオフを繰り返すのを防止する。
【０１００】
リミットスイッチ８２が検出動作を行なったときには、設定された一定の給液停止時間の間フィードパイプ７５への原液の供給が停止される。リミットスイッチ８２が検出動作を行なった後、設定された休止停止時間が経過すると、エアシリンダ８５への圧縮空気の供給が停止されるため、リミットスイッチ８２がオン状態にされ、バスケット内への原液の供給が再開される。
【０１０１】
本実施形態では、第１のフィードパイプ７５が液面検出器の検出軸を兼ねており、接触子７８と第１のフィードパイプ７５と検出箱７２内に設けられた回転変位検出器８０とにより、液面検出器が構成されている。
【０１０２】
本実施形態のように、回転が許容された第１のフィードパイプ７５の先端部に固定されてバスケット４０内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子７８と、接触子７８の変位に伴って生じる第１のフィードパイプ７５の回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器８０とにより液面検出器を構成すると、フィードパイプに液面検出器の検出軸を兼ねさせることができるため、遠心分離機の構成の簡素化を図ることができる。
【０１０３】
本実施形態のように、フィードパイプ７５の中心軸線をバスケット４０の中心軸線と一致させた状態で配置すると、バスケット内に形成される液層の液面の規定位置を、フィードパイプをバスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置する場合に比べて、よりバスケットの内径側に設定することができるため、バスケット４０内に供給し得る原液の量を増やすことができ、固液分離処理１回当たりの処理容量を増大させることができる。
【０１０４】
また本実施形態のように、液面検出器の接触子７８を、バスケット４０と中心軸線を共有する円盤により構成すると、接触子７８は、バスケット内に形成された液層の液面に接触した際に跳ね返されることがなく、液層と間の接触抵抗が第１のフィードパイプ７５に回転変位を生じさせるために必要な大きさに達した時に回転して回転変位検出器８０に検出動作を行わせるため、液面の一部に立った波に反応して検出動作が行われるのを防いで、液面が規定位置に達したことの検出を正確に行わせることができる。
【０１０５】
図３及び図４に示されているように、第２の支持板１４に駆動ユニット９０が支持されている。この駆動ユニットは、第２の支持板１４に端部がボルト止めされたユニットフレーム９１と、ユニットフレーム９１の下側に支持された第１のモータ９２と、ユニットフレーム９１の上側に支持された第２のモータ９３と、第２のモータ９３の回転を減速する減速機９４と、第１のモータ９２の回転軸９２ａに取り付けられたプーリ９５と、減速機９４の出力軸９４ａに取り付けられた歯付きプーリ９６とを備えている。
【０１０６】
第１のモータ９２はその回転軸９２ａを上方に向けた状態で設けられ、プーリ９５は、回転軸３０に取り付けられたプーリ６と同じ高さの位置に配置されるように位置決めされて回転軸９２ａに取り付けられている。また減速機９４はその出力軸９４を下方に向けた状態で配置され、歯付きプーリ９６は、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂにそれぞれ取り付けられた歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂと同じ高さの位置に配置されるように位置決めされて出力軸９４に取り付けられている。プーリ９５とプーリ３６とにＶベルト９８が掛け渡され、プーリ３６及び９５と、ベルト９８とにより、第１のモータ９２の回転を回転軸３０に伝達するベルト伝達機構が構成されている。このベルト伝達機構と第１のモータ９２とにより、バスケット４０を回転駆動する回転駆動装置が構成されている。
【０１０７】
またネジ棒６４Ａ及び６４Ｂにそれぞれ取り付けられた歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂと、減速機９４の出力軸に取り付けられた歯付きプーリ９６とにタイミングベルト９９が掛け渡され、第２のモータ９３と、減速機９４と、歯付きプーリ９６と、歯付きプーリ６９Ａ及び６９Ｂと，タイミングベルト９９とにより、リニア駆動機構用の回転駆動装置が構成されている。またこの回転駆動装置と、ネジ棒６４Ａ及び６４Ｂと、ナット６８Ａ及び６８Ｂと、可動フレーム６７とにより、スライド軸５０をその回転を許容した状態で回転軸３０の軸線方向に駆動するリニア駆動機構が構成されている。
【０１０８】
本実施形態では、バスケット４０の周壁部４０ａの内周に配置するフィルタとして、バスケットの周壁部の内周に添わせた際に円筒状の形態をとるように形成された周知の濾布１００が用いられている。濾布１００は、バスケット４０の周壁部４０ａの内周に添わせた状態で配置されて、その一端が全周に亘って円板状の可動板５２の外周部に固定されている。また濾布１００の他端は、その全周がバスケット４０の周壁部４０ａの開口端部に固定されている。
【０１０９】
本実施形態では、可動板５２にリング状の固定具１０１を配置して、この固定具と可動板５２との間に濾布１００の端部を挟み込んだ状態で固定具１０１を可動板５２にボルト１０２で締結することにより、濾布１００の一端を可動板５２に固定している。またバスケットの周壁部４０ａの開口端の端面と、該端面に重ねられたリング状の固定具５５との間に濾布１００の他端を挟み込んで、固定具５５をバスケット４０に締結することにより、濾布１００の他端をバスケットの開口端に固定している。固定具５５の端面または蓋板５３の外周部には、蓋板５３を該固定具５５に突き当てた状態で蓋板５３と固定具５５との間の気密及び液密を図るためのシール部材が貼り付けられ、図１に示されているように、可動蓋構造体５１が閉位置にあるときに、蓋板５３がこのシール部材に突き当てられることにより、バスケット４０内が気密及び液密に閉鎖されるようになっている。可動蓋構造体５１が閉位置に変位させられた状態では、前記リニア駆動機構から与えられる付勢力により、蓋板５３がバスケット４０の開口端に取り付けられた固定具５５に強圧された状態にされる。これにより可動蓋構造体５１とバスケット４０とが一緒に回転するように機械的に強固に結合される。従って、バスケットを可動蓋構造体５１とともに高速回転させる際に、ガイド突起６１とガイド溝６０との嵌合部に大きな力がかかることはない。
【０１１０】
本実施形態ではまた、必要に応じて、下部ケース１の下端に蓋１８を取り付けることができるようになっており、この蓋１８により下部ケース１の下端の開口部１ｂを液密に閉じることができるようになっている。
【０１１１】
本実施形態の遠心分離機を用いて固液分離処理を行う際には、可動蓋構造体５１を図１に示す閉位置に位置させた状態で、モータ９２を駆動して回転軸３０をスライド軸５０と共に回転させ、バスケット４０を高速回転させる。バスケット４０を高速回転させた状態で、フィードパイプ７６及び７５を通してバスケット４０内に原液を供給する。
【０１１２】
バスケット４０内に供給された原液は、遠心力によりバスケットの周壁部４０ａに押しつけられるため、バスケットの周壁部４０ａの内周に液層が形成される。バスケット内に供給された原液の液分は、濾布１００とバスケット４０の周壁部４０ａの透孔とを通してバスケット外に排出され、濾布１００の内側にケーキ層が形成されていく。バスケット４０の周壁部の透孔から排出された液分は、ガイド筒体４２によりガイドされて樋４３上に落下させられ、排液口４５から外部に排出される。濾布１００とバスケットの周壁部の透孔とを通して排出される液分の量よりもバスケット内に供給される原液の量の方が多いため、バスケットの周壁部の内周に形成される液層の内周の液面は、バスケットの内径側に移動していく。
【０１１３】
やがてバスケット４０内に形成された液層の液面が液面検出器の接触子７８に接触するようになると，液層が接触子７８を第１のフィードパイプ７５と共にバスケットの回転方向と同方向に駆動する。この駆動力が検出箱７２内に設けられたバネ８４の付勢力を超えると、接触子７８が第１のフィードパイプ７５と共に回転し、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２から離れる。これによりリミットスイッチ８２がオフ状態になって、検出動作を行なう。バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに接触子７８が第１のフィードパイプ７５とともに回転してリミットスイッチ８２に検出動作を行なわせるように、接触子７８の外径と、バネ８４の付勢力とが設定されているため、リミットスイッチ８２は、バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに検出動作を行なう。
【０１１４】
リミットスイッチ８２が検出動作を行なうと、制御回路が第２のフィードパイプ７６に接続された給液バルブ（図示せず。）を閉じてバスケット内への原液の供給を一定の給液停止時間の間停止させる。制御回路はまた、一定の給液停止時間の間エアシリンダ８５に圧縮空気を与えてそのピストンロッド８５ａを伸張させる。これによりレバー８３が図６において時計方向に駆動され、第１の給液パイプ７５がバスケットの回転方向と逆方向に回転させられるため、スイッチ駆動用突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂから離れた位置に保持され、リミットスイッチ８２の接点がオンオフを繰り返すのが防止される。
【０１１５】
一定の給液停止時間の間バスケット内への原液の供給を停止することにより、バスケット４０内の液面が規定位置よりも外径側に移動していく。給液停止時間が経過すると、エアシリンダ８５への圧縮空気の供給を停止させるため、そのピストンロッド８５ａが後退して第１のフィードパイプ７５をバネ８４の付勢力によりバスケットの回転方向と逆方向に回転させる。これによりスイッチ駆動突起８１がリミットスイッチ８２の操作子８２ｂを押圧するため、リミットスイッチ８２がオン状態になり、バスケット内の液層の液面が規定位置よりもバスケットの外径側にあることを示す検出動作を行なう。このとき制御回路は、給液バルブを開いてバスケット内への原液の供給が再開させる。バスケット４０内への給液を停止する給液休止期間の間、第２のフィードパイプ７６を圧縮ガス供給源に接続してバスケット４０内に加圧されたガスを供給すると、液分の分離を促進することができる。
【０１１６】
上記の動作を繰り返すことにより、バスケット内の液面が規定位置を超えないようにバスケット内への原液の供給を制御しつつ固液分離処理を行なう。固液分離処理を行なう際にバスケット内への原液の供給が停止した時刻から原液の供給が再開された時刻までの時間が設定された時間よりも短くなったときに、バスケット内に形成されたケーキ層の厚みが所定値に達したと判定して、固液分離処理を終了する。バスケット内に所定の厚みのケーキ層が形成された状態では、可動蓋構造体５１の可動板５２の外周寄りの部分がケーキ層の軸線方向端面に接した状態にある。
【０１１７】
固液分離処理が終了した後、フィードパイプ７６及び７５を通してバスケット内に洗浄液を供給し、バスケットを高速回転させてケーキの洗浄工程を行う。ケーキを洗浄する工程でも、液面検出器により洗浄液の液面を検出してバスケット内の液面の管理を行なう。洗浄液の液面の管理は、洗浄液の液面が規定位置に達したことが検出されたときに洗浄液の供給を停止して一定の脱液時間の間脱液を行なわせ、脱液時間が経過したときに洗浄液の供給を再開させることにより行なう。洗浄液の供給を停止している間（脱液期間）にフィードパイプ７６及び７５を通してバスケット内に圧縮ガスを供給して加圧濾過を行なうと、脱液を促進して洗浄時間を短縮することができる。
【０１１８】
バスケット内への洗浄液の供給と、該洗浄液の脱液とを所定回数繰り返し、脱液によりケーキ内の残留液分を減少させた後、ケーキの洗浄工程を終了する。その後、フィードパイプ７６及び７５を通してバスケット４０内に乾燥した高温の圧縮ガス（ドライエアー）を送り込み、ケーキ中の残留液分を更に減少させる乾燥工程を行う。
【０１１９】
バスケット内のケーキが十分に乾燥した後、バスケット４０を減速し、バスケット４０を低速で回転させたままの状態で、モータ９３を駆動して、スライド軸５０を下降させ、可動蓋構造体５１を図２に示された開位置に向けて変位させる。このとき、ガイド突起６１とガイド溝６０との嵌合により、スライド軸５０と回転軸３０との間に周方向の相対的変位を生じさせ、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位を生じさせる。このように、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位を生じさせると、濾布１００が捻られる。このとき、濾布１００からその内周のケーキに、捻り力が加えられるとともに、ケーキの端面に接している可動板５２からケーキにバスケットの軸線方向に向いた力と周方向の力とが加えられるため、ケーキが容易に破壊させられる。
【０１２０】
前述のように、バスケット４０内に高温高圧のドライエアーを供給して、ケーキを十分に乾燥させておけば、ケーキは濾布５５及び可動板５２から力が加えられた際に容易に崩れ、細かい粉末状ないしは粉末の固まりになって蓋板５３上に重力により落下する。このときバスケット４０は低速で回転しているため、蓋板５３上に落下したケーキの粉末は、遠心力により蓋板５３の外周側に運ばれて、蓋板５３とバスケット４０の開口部との間の隙間Ｇから下部ケース１内に振り落とされる。下部ケース１内に振り落とされたケーキは、下部ケース１の下端の開口部から図示しない回収容器内に排出する。可動蓋構造体５１を図２に示した開位置まで変位させた状態では、図２に示すように濾布１００の一部が折り返されてバスケット４０の開口部から下方に垂れ下がった状態になる。バスケット４０内からケーキを排出する際のバスケットの回転速度は、ケーキが落下を妨げられる程にバスケットの周壁部の内周に強く押しつけられることがなく、かつ蓋板５３の上面のケーキを該蓋板の外周側に移動させるために必要な遠心力を生じさせるように、適当な大きさに設定する。このバスケットの回転速度は、実験的に決定することができる。
【０１２１】
バスケット４０内からのケーキの回収を終了した後、モータ９３を逆転させてスライド軸５０を上昇させ、可動蓋構造体５１を図１に示された閉位置に位置させる。これにより、バスケット４０を閉鎖して次の処理に備える。
【０１２２】
本実施形態のように、発明に係わる遠心分離機では、固液分離処理を行う際にバスケットの軸線を鉛直方向に向けた状態で配置すると、バスケットを回転させる回転軸３０及び軸受装置にかかる負担を軽くすることができる。そのため、バスケット４０として、深さが深いものを用いることができ、原液の処理量を増大させることができる。
【０１２３】
また本実施形態のように、バスケットの軸線を鉛直方向に向け、回転軸及びスライド軸も鉛直方向に向けて配置すると、下方に向いたバスケットの開口部からバスケット内のケーキを重力により落下させることができるので、スライド軸５０のスライド変位量を少なくすることができ、スライド軸５０の長さを短くすることができる。
【０１２４】
本実施形態の遠心分離機においては、洗浄工程において下部ケース１の下端の開口部を蓋１８で閉じた状態にすると、下部ケース１内に洗浄液を満たした状態でバスケットを回転させて、バスケットの洗浄を行わせることができるため、バスケットの洗浄を効率よく行うことができる。
【０１２５】
下部ケース１の下端の開口部は、ケーキを輸送する輸送管に接続するように構成することもできる。下部ケース１の下端に輸送管を接続して、該輸送管を通してケーキを輸送するようにすると、ケーキが汚損されるおそれを無くすことができる。
【０１２６】
上記の実施形態では、バスケットの内周に形成されたケーキを破壊するために、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に軸線方向及び周方向の相対変位を生じさせて、この相対変位によりフィルタを構成する濾布１００を捩ることにより、ケーキを破壊するようにしたが、ケーキを回収する際にケーキを破壊する手段は上記の実施形態に示したものに限定されない。
【０１２７】
例えば、フィルタをバスケット４０の周壁部４０ａの内周に添わせた状態でバスケット４０に固定しておき、代りに、可撓性を有する材料により形成された円筒状のネットをフィルタの内側に配置して、上記の実施形態の濾布１００と同様に、このネットの一端を可動蓋構造体５１の可動板５２の外周部に固定し、他端をバスケット４０の周壁部４０ａの開口端に固定して、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間の相対変位によりネットを捻るようにしてもよい。この場合、ネットとしては、濾過を妨げないように、フィルタよりも目が粗いものを用いることが好ましい。ネットを構成する材料としては、金属線や、樹脂繊維など、可撓性を有するもの（容易に変形し得るもの）を用いることができる。可動蓋構造体５１の可動板５２としては、上記の実施形態で用いたものと同様に、円板状に形成されたものを用いる。
【０１２８】
上記のように、可動蓋構造体５１の可動板５２とバスケット４０の開口端との間にネットを設けて、このネットをケーキ破壊手段として用いる場合には、フィルタとしては、必ずしも濾布を用いる必要はなく、バスケットの周壁部４０ａの内周に添わせた状態で配置されてバスケットに対して固定された多孔板をフィルタとして用いることもできる。
【０１２９】
図７は本発明の他の実施形態を示したものである。この実施形態では、バスケットの周壁部４０ａの内面に添わせた状態で多孔板からなるフィルタ１００′が配置されて、該フィルタ１００′が適宜の手段によりバスケットに固定されている。また可動蓋構造体５１の可動板５２と蓋板５３とを連結する各連結棒５４にバスケットの周壁部４０ａ側に突出した複数の突起５４ａが設けられている。各突起５４ａは、その少なくとも一部が固液分離処理によりバスケット４０の内周に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、連結棒５４，５４，…にそれぞれ形成された突起５４ａにより、可動蓋構造体とバスケットとの間に生じた相対変位をケーキに伝達してケーキを破壊させるケーキ破壊手段が構成されている。その他の点は、前記の実施形態と同様に構成されている。
【０１３０】
図７に示した実施形態では、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的な変位が生じたときに、連結棒５４に設けられた突起５４ａからケーキに軸線方向及び周方向の力が伝達されるとともに、可動板５２からケーキに軸線方向及び周方向の力が与えられるため、ケーキが破壊されて蓋板５３の上に落下させられる。
【０１３１】
図７に示した実施形態では、可動蓋構造体５１の可動板５２と蓋板５３とを連結する連結棒５４に、ケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起５４ａを設けて、この突起をケーキ破壊手段として用いたが、各連結棒５４をケーキ内に埋設される位置に設けて、各連結棒５４をケーキ破壊手段として用いるようにしてもよい。
【０１３２】
図７に示したように、連結棒５４に突起５４ａを設けて、この突起をケーキ破壊手段として用いる場合、又は連結棒５４をケーキ層内に埋設されるように設けて、連結棒５４をケーキ破壊手段として用いる場合には、バスケット４０の周壁部４０ａ側にケーキ層に食い込んだ状態で配置される突出部を設けておくと、突起５４ａまたは連結棒５４からケーキに周方向の力が加わった際に、ケーキ層がバスケットの周方向に変位する（滑る）のを阻止できるため、ケーキの破壊を容易に行わせることができる。
【０１３３】
バスケットの周壁部側にケーキ層に食い込む突出部を設けるには、例えば、バスケットの周壁部の内周に配置するフィルタの一部にバスケットの径方向の内側に突出した突出部を設けるようにすればよい。フィルタとして濾布を用いる場合には、バスケットの周壁部の内周に突出部を形成しておくことにより、フィルタの一部をバスケットの径方向の内側に突出させることができる。またフィルタとして多孔板を用いる場合には、該多孔板の一部をバスケットの径方向の内側に突出させるように変形させることにより、フィルタの一部をバスケットの径方向の内側に突出させることができる。
【０１３４】
上記のように、バスケット４０の周壁部側にケーキ層内に食い込む突出部を設ける場合、可動蓋構造体５１の可動板５２及び連結棒５４に設ける突起５４ａは、バスケット４０の周壁部側に設けられた突出部に妨げられることなくバスケットの軸線方向に変位し得るように設けておく。
【０１３５】
上記の各実施形態のように、バスケット４０の周壁部４０ａの内周面に、端部壁４０ｂ側から開口端部側に向うに従って次第に径が大きくなる向きのテーパをつけておくと、バスケット４０内からのケーキの排出を容易にすることができる。
【０１３６】
また上記のように、バスケット４０の周壁部４０ａの内周面に、端部壁４０ｂ側から開口端部側に向うに従って次第に径が大きくなる向きのテーパをつけておくと、リニア駆動機構によりスライド軸５０を変位させて可動蓋構造体の蓋板４３を開位置側に変位させた際に、バスケット内に形成されているケーキをフィルタから離してフィルタとケーキ層との間に隙間を形成することができ、この状態でバスケットを高速回転させることにより、ケーキ層に遠心力を作用させて、ケーキ層を容易に破壊することができ、ケーキ層を破壊した後、バスケットを減速することにより、破壊されたケーキを下方に落下させて回収することができる。
【０１３７】
上記の実施形態では、回転軸３０に取付けたガイド突起６１と、スライド軸５０に設けたガイド溝６０とにより、スライド軸５０と回転軸３０とを一緒に回転させるように結合するとともに、スライド軸５０がスライドした際にスライド軸と回転軸との間に周方向の相対的変位を生じさせるようにスライド軸５０と回転軸３０とを結合する軸結合機構を構成したが、本発明は軸結合機構をこのように構成する場合に限定されない。
【０１３８】
例えば、ガイド突起をスライド軸５０に取り付け、ガイド突起をガイドするガイド溝を回転軸３０側に設けるようにしてもよい。
【０１３９】
上記の実施形態では、スライド軸５０をスライドさせるリニア駆動機構を、ネジ棒６４Ａ，６４Ｂとこれらのネジ棒に螺合されたナット６８Ａ，６８ｂと、モータ９３を駆動源としてネジ棒６４Ａ，６４Ｂを回転させる回転駆動機構とを備えたネジ機構により構成したが、スライド軸５０をスライドさせるリニア駆動機構を、流体圧シリンダにより構成することもできる。例えば、シリンダが第１の支持板９に固定されてピストンロッドが可動フレーム６７に連結された流体圧シリンダにより、リニア駆動機構を構成することもできる。
【０１４０】
液面検出器の接触子としては、上記の各実施形態のように、円盤を用いるのが好ましいが、本発明は、接触子として円盤を用いる場合に限定されるものではなく、従来の遠心分離機と同様に、第１のフィードパイプの先端に後端部が固定されたレバーと、このレバーの先端に取付けられたそり板状の検出板とからなる接触子を用いるようにしてもよい。このような接触子を用いる場合でも、フィードパイプがその中心軸線をバスケットの中心軸線と一致させた状態で配置されていることにより、バスケット内に形成される液層の液面の規定位置を、フィードパイプをバスケットの中心軸線に対して偏心した位置に配置する場合に比べて、よりバスケットの内径側に設定して、バスケット内に供給し得る原液の量を増やすことができるという効果と、バスケットを密閉した状態で固液分離処理を行う場合にもバスケット内に液面検出器の検出部を設けることができるという効果とを得ることができる。
【０１４１】
上記の各実施形態では、固液分離処理を行う際に、回転軸を鉛直方向に向けた状態で配置して、バスケットの開口部を下方に開口させた状態で配置するようにしたが、本発明はこのようにバスケットを配置する場合に限定されない。
【０１４２】
上記の各実施形態に係わる遠心分離機では、第１の支持板９と下部ケース１とを締結しているナット７を緩めて、ボルト４を第１の支持板９の外周部の溝１０から外した状態で、上部ケース１２を枠体１５とともに吊り上げることにより、下部ケース１の上端の開口部を開放して、下部ケース内の清掃などを行うことができる。しかしながら、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、例えば、第１の支持板９を下部ケース１にヒンジ結合することにより、上部ケース１２及び枠体１５が支持された第１の支持板９を、下部ケース１の上端開口部を閉じた状態になる第１の位置と、下部ケース１の上端開口部を開いた状態になる第２の位置とに回動させるように構成することもできる。
【０１４３】
上記の実施形態では、液面検出器の接触子７８の回転変位に伴って第１のフィードパイプ７５に回転変位が生じたことを検出する回転変位検出器８０において、第１のフィードパイプの回転変位に応動して検出動作を行うセンサとしてリミットスイッチ８２を用いているが、第１のフィードパイプの回転変位に応動して検出動作を行う検出動作を行うセンサは、リミットスイッチに限定されない。例えば、リミットスイッチ８２に代えて、スイッチ駆動用突起８１が近接したときにオン状態またはオフ状態になり、スイッチ駆動用突起８１が離れたときにオフ状態またはオン状態になる近接スイッチを用いることができる。
【０１４４】
上記の実施形態では、リニア駆動機構によりスライド軸５０を回転軸３０の軸線方向に駆動した際にスライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換してスライド軸５０に伝達することにより、スライド軸５０が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を回転軸３０に対して相対的に回転させて可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に周方向の相対的変位を生じさせるように、スライド軸５０と回転軸３０とを一緒に回転させるように結合する軸結合機構を構成すると、スライド軸５０をスライドさせた際に、可動蓋構造体５１とバスケット４０との間に相対的に回転変位を生じさせて、ケーキの破壊を容易にすることができる。
【０１４５】
しかしながら本発明は、軸結合機構を上記のように構成する場合に限定されるものではなく、スライド軸５０と回転軸３０とをスプライン結合等により結合して、スライド軸５０の軸線方向への変位のみを許容した状態で、スライド軸５０と回転軸３０とを結合するように軸結合機構を構成してもよい。このように構成した場合でも、例えば、前記の実施形態のように、バスケットの周壁部の内面にバスケットの端部壁側から開口部側に向って径が大きくなる向きのテーパをつけておいて、可動蓋構造体５１を開位置側に移動させてケーキをフィルタから離反させた状態で、バスケットを高速回転させる等の方法により、ケーキを破壊することができるため、バスケット内からのケーキの回収を支障なく行わせることができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 下部ケース
９ 第１の支持板
１２ 上部ケース
１４ 第２の支持板
１５ 枠体
２０ 回転軸保持筒
３０ 回転軸
４０ バスケット
４０ａ バスケットの周壁部
４０ｂ バスケットの端部壁
４０ｄ バスケットの開口部
５０ スライド軸
５１ 可動蓋構造体
５２ 可動板
５３ 蓋板
５３ａ 円錐面
５４ 連結棒
５４ａ 突起
６０ ガイド溝
６１ ガイド突起
６７ 可動フレーム
７２ 検出箱
７５ 液面検出器の検出軸を兼ねる第１のフィードパイプ
７６ 第２のフィードパイプ
７８ 円盤からなる液面検出器の接触子
８０ 回転変位検出器
８１ スイッチ駆動用突起
８２ リミットスイッチ
８３ レバー
８４ バネ
８５ エアシリンダ
１００ 濾布
１００′ フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに対して回転自在に支持された回転軸と、多数の透過孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを備えて中心軸線を前記回転軸の中心軸線に一致させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸に結合されたバスケットと、前記バスケットを回転させるために前記回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、前記フレームに対して支持されて前記バスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、回転駆動されている前記バスケット内に前記フィードパイプを通して原液を供給した際に前記バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器とを備え、前記バスケットを回転させた状態で前記液面検出器が検出動作を行うまで前記バスケット内に原液を供給して、前記バスケット内の原液を遠心力により液分とケーキとに分離する固液分離処理を行う遠心分離機において、
前記回転軸は中空に形成されて、前記回転軸の軸線方向の一端が前記バスケットの底壁部の中心部に結合されるとともに、前記回転軸の中空部内が前記バスケット内に開口させられ、
前記フィードパイプは、前記バスケットの中心軸線を回転中心として前記バスケットに対して相対的に回転し得るように設けられて前記回転軸の中空部内を貫通して先端部が前記バスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、前記フレームに対して支持されて前記第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入された第２のフィードパイプとを備えて、前記第１のフィードパイプの回転を許容しつつ前記第２のフィードパイプから第１のフィードパイプ内に流体を供給するように構成され、
前記液面検出器は、前記第１のフィードパイプの先端部に固定されて前記バスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、前記接触子の変位に伴って生じる前記第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、前記バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに前記回転変位検出器に検出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】
前記接触子は、前記バスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が前記第１のフィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、
前記バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに前記円盤が前記液層との接触により駆動されて前記第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように前記円盤の外径が設定されている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機であって、
フレームに回転自在に支持された中空の回転軸と、
多数の透孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを有して、中心軸線を前記回転軸の中心軸線に一致させ、前記回転軸の中空部内を前記周壁部の内側の空間に開口させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸の一端に連結され、前記周壁部の軸線方向の他端に開口部が形成されたバスケットと、
前記バスケットを回転させるために前記回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、
前記回転軸の中空部内にスライド自在に嵌合されて一端が前記回転軸の一端を越えて前記バスケット内に導入された中空のスライド軸と、
前記回転軸の軸線方向に沿った前記スライド軸のスライド変位を許容した状態で、前記スライド軸と回転軸とを一緒に回転させるように結合する軸結合機構と、
前記バスケット内に配置されて前記スライド軸の中空部の一端を前記バスケット内に開口させた状態で前記スライド軸の一端に結合された可動板と、前記バスケットの開口部の外側に配置されて前記バスケットの周方向に間隔をあけた状態で前記バスケット内に配置された複数の連結棒により前記可動板に連結された蓋板とを有して、前記スライド軸の前記回転軸の軸線方向へのスライド変位に伴って前記蓋板が前記バスケットの開口部を閉じた状態になる閉位置と前記蓋板が前記バスケットの開口部との間に隙間を形成した状態になる開位置との間を変位させられる可動蓋構造体と、
前記スライド軸の回転を許容した状態で前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動機構と、
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、
前記フレームに対して支持されて前記バスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、
回転駆動されている前記バスケット内に前記フィードパイプを通して原液を供給した際に前記バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器と、
を具備し、
前記フィードパイプは、前記バスケットの中心軸線を回転中心として前記バスケットに対して相対的に回転し得るように設けられて前記スライド軸を貫通して先端部が前記バスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、前記フレームに対して支持されて前記第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されて、前記第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプとを備えてなり、
前記液面検出器は、前記第１のフィードパイプの先端部に固定されて前記バスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、前記接触子の変位に伴って生じる前記第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、前記バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに前記回転変位検出器が検出動作を行うように構成され、
前記可動蓋構造体の蓋板により前記バスケットの開口部を閉じた状態で前記バスケットを回転させつつ前記液面検出器が検出動作を行うまで前記フィードパイプ内を通して前記バスケット内に原液を供給することにより前記固液分離処理を行うことができ、
前記リニア駆動機構により前記スライド軸を変位させて前記可動蓋構造体の前記蓋板を前記開位置側に変位させた際に前記蓋板と前記バスケットの開口部との間に形成された隙間を通して前記バスケット内に形成されたケーキを前記バスケット内から排出させ得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４】
前記接触子は前記バスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が前記第１のフィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、
前記バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに前記円盤が前記液層との接触により駆動されて前記第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように前記円盤の外径が設定されている請求項３に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記軸結合機構は、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動した際に前記スライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換して前記スライド軸に伝達することにより、前記スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を前記回転軸に対して相対的に回転させて前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成され、
前記可動板は円板状に形成されてその外周部が前記バスケットの周壁部の内周に近接配置され、
前記フィルタは、前記可動板の外周部に一端が固定され、前記バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布からなり、
前記スライド軸を前記回転軸に対して相対的に回転させて前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせた際に前記濾布が捻れることにより、該濾布の内側に形成されているケーキが破壊されるように構成されていること、
を特徴とする請求項３または４に記載の遠心分離機。
【請求項６】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記複数の連結棒は、前記固液分離処理により前記バスケット内に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を駆動して前記可動蓋構造体を前記バスケットに対して変位させた際に前記複数の連結棒が前記バスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項３または４に記載の遠心分離機。
【請求項７】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記可動蓋構造体の各連結棒に、前記固液分離処理により前記バスケット内に形成されるケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起が形成されていて、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を駆動して前記可動蓋構造体を前記バスケットに対して変位させた際に前記突起が前記バスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項３または４に記載の遠心分離機。
【請求項８】
前記軸結合機構は、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動した際に前記スライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換して前記スライド軸に伝達することにより、前記スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を前記回転軸に対して相対的に回転させて前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成されていること、
を特徴とする請求項６または７に記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記軸結合機構は、前記回転軸側またはスライド軸側に形成された螺旋状のガイド溝と、前記スライド軸側または回転軸側に取り付けられて前記ガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド突起とを備えて、前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向にスライドさせた際に前記ガイド突起とガイド溝との間に生じる相対変位により、前記スライド軸が回転軸に対して相対的に回転させられるように構成されていること、
を特徴とする請求項５または８に記載の遠心分離機。
【請求項１０】
前記バスケットの周壁部は、該バスケットの端部壁側から開口部側に向って次第に内径が大きくなるように形成されていること、
を特徴とする請求項３ないし９のいずれか一つに記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記固液分離処理を行う際には、前記回転軸が鉛直方向に向いた状態で配置されて、前記バスケットの開口部が下方に開口した状態で配置される請求項１０に記載の遠心分離機。
【請求項１】
フレームに対して回転自在に支持された回転軸と、多数の透過孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを備えて中心軸線を前記回転軸の中心軸線に一致させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸に結合されたバスケットと、前記バスケットを回転させるために前記回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、前記フレームに対して支持されて前記バスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、回転駆動されている前記バスケット内に前記フィードパイプを通して原液を供給した際に前記バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器とを備え、前記バスケットを回転させた状態で前記液面検出器が検出動作を行うまで前記バスケット内に原液を供給して、前記バスケット内の原液を遠心力により液分とケーキとに分離する固液分離処理を行う遠心分離機において、
前記回転軸は中空に形成されて、前記回転軸の軸線方向の一端が前記バスケットの底壁部の中心部に結合されるとともに、前記回転軸の中空部内が前記バスケット内に開口させられ、
前記フィードパイプは、前記バスケットの中心軸線を回転中心として前記バスケットに対して相対的に回転し得るように設けられて前記回転軸の中空部内を貫通して先端部が前記バスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、前記フレームに対して支持されて前記第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入された第２のフィードパイプとを備えて、前記第１のフィードパイプの回転を許容しつつ前記第２のフィードパイプから第１のフィードパイプ内に流体を供給するように構成され、
前記液面検出器は、前記第１のフィードパイプの先端部に固定されて前記バスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、前記接触子の変位に伴って生じる前記第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、前記バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに前記回転変位検出器に検出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】
前記接触子は、前記バスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が前記第１のフィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、
前記バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに前記円盤が前記液層との接触により駆動されて前記第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように前記円盤の外径が設定されている請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
原液をケーキと液分とに分離する固液分離処理を行う遠心分離機であって、
フレームに回転自在に支持された中空の回転軸と、
多数の透孔を有する周壁部と該周壁部の軸線方向の一端を閉じる端部壁とを有して、中心軸線を前記回転軸の中心軸線に一致させ、前記回転軸の中空部内を前記周壁部の内側の空間に開口させた状態で前記端部壁の中心部が前記回転軸の一端に連結され、前記周壁部の軸線方向の他端に開口部が形成されたバスケットと、
前記バスケットを回転させるために前記回転軸を回転駆動する回転駆動機構と、
前記回転軸の中空部内にスライド自在に嵌合されて一端が前記回転軸の一端を越えて前記バスケット内に導入された中空のスライド軸と、
前記回転軸の軸線方向に沿った前記スライド軸のスライド変位を許容した状態で、前記スライド軸と回転軸とを一緒に回転させるように結合する軸結合機構と、
前記バスケット内に配置されて前記スライド軸の中空部の一端を前記バスケット内に開口させた状態で前記スライド軸の一端に結合された可動板と、前記バスケットの開口部の外側に配置されて前記バスケットの周方向に間隔をあけた状態で前記バスケット内に配置された複数の連結棒により前記可動板に連結された蓋板とを有して、前記スライド軸の前記回転軸の軸線方向へのスライド変位に伴って前記蓋板が前記バスケットの開口部を閉じた状態になる閉位置と前記蓋板が前記バスケットの開口部との間に隙間を形成した状態になる開位置との間を変位させられる可動蓋構造体と、
前記スライド軸の回転を許容した状態で前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動するリニア駆動機構と、
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、
前記フレームに対して支持されて前記バスケット内に流体を供給するために用いられるフィードパイプと、
回転駆動されている前記バスケット内に前記フィードパイプを通して原液を供給した際に前記バスケット内に形成される液層の液面が規定位置に達したことを検出して検出動作を行う液面検出器と、
を具備し、
前記フィードパイプは、前記バスケットの中心軸線を回転中心として前記バスケットに対して相対的に回転し得るように設けられて前記スライド軸を貫通して先端部が前記バスケット内に挿入された第１のフィードパイプと、前記フレームに対して支持されて前記第１のフィードパイプの後端部側から該第１のフィードパイプ内に挿入されて、前記第１のフィードパイプの回転を許容しつつ該第１のフィードパイプ内に流体を供給する第２のフィードパイプとを備えてなり、
前記液面検出器は、前記第１のフィードパイプの先端部に固定されて前記バスケット内に形成された液層に接触した際に該液層により駆動されて変位を生じる接触子と、前記接触子の変位に伴って生じる前記第１のフィードパイプの回転変位を検出して検出動作を行う回転変位検出器とを備えて、前記バスケット内の液層の液面が規定位置に達したときに前記回転変位検出器が検出動作を行うように構成され、
前記可動蓋構造体の蓋板により前記バスケットの開口部を閉じた状態で前記バスケットを回転させつつ前記液面検出器が検出動作を行うまで前記フィードパイプ内を通して前記バスケット内に原液を供給することにより前記固液分離処理を行うことができ、
前記リニア駆動機構により前記スライド軸を変位させて前記可動蓋構造体の前記蓋板を前記開位置側に変位させた際に前記蓋板と前記バスケットの開口部との間に形成された隙間を通して前記バスケット内に形成されたケーキを前記バスケット内から排出させ得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４】
前記接触子は前記バスケットと中心軸線を共有するように設けられて内周部が前記第１のフィードパイプの先端部の外周に固定された円盤からなり、
前記バスケット内に形成された液層の液面が規定位置に達したときに前記円盤が前記液層との接触により駆動されて前記第１のフィードパイプの回転変位が生じさせられるように前記円盤の外径が設定されている請求項３に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記軸結合機構は、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動した際に前記スライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換して前記スライド軸に伝達することにより、前記スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を前記回転軸に対して相対的に回転させて前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成され、
前記可動板は円板状に形成されてその外周部が前記バスケットの周壁部の内周に近接配置され、
前記フィルタは、前記可動板の外周部に一端が固定され、前記バスケットの開口部付近に他端が固定された濾布からなり、
前記スライド軸を前記回転軸に対して相対的に回転させて前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせた際に前記濾布が捻れることにより、該濾布の内側に形成されているケーキが破壊されるように構成されていること、
を特徴とする請求項３または４に記載の遠心分離機。
【請求項６】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記複数の連結棒は、前記固液分離処理により前記バスケット内に形成されるケーキ内に埋設されるように設けられていて、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を駆動して前記可動蓋構造体を前記バスケットに対して変位させた際に前記複数の連結棒が前記バスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項３または４に記載の遠心分離機。
【請求項７】
前記フィルタは、前記バスケットの周壁部の内面に添わせて配置されて前記バスケットに対して固定され、
前記可動蓋構造体の各連結棒に、前記固液分離処理により前記バスケット内に形成されるケーキ内に少なくとも一部が埋設される突起が形成されていて、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を駆動して前記可動蓋構造体を前記バスケットに対して変位させた際に前記突起が前記バスケット内に形成されたケーキを破壊するように構成されていること、
を特徴とする請求項３または４に記載の遠心分離機。
【請求項８】
前記軸結合機構は、前記リニア駆動機構により前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向に駆動した際に前記スライド軸と回転軸との間に生じる軸線方向の相対変位を該スライド軸の中心軸線を回転中心とした回転変位に変換して前記スライド軸に伝達することにより、前記スライド軸が軸線方向に変位する過程で該スライド軸を前記回転軸に対して相対的に回転させて前記可動蓋構造体と前記バスケットとの間に周方向の相対的変位を生じさせるように構成されていること、
を特徴とする請求項６または７に記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記軸結合機構は、前記回転軸側またはスライド軸側に形成された螺旋状のガイド溝と、前記スライド軸側または回転軸側に取り付けられて前記ガイド溝にスライド自在に嵌合されたガイド突起とを備えて、前記スライド軸を前記回転軸の軸線方向にスライドさせた際に前記ガイド突起とガイド溝との間に生じる相対変位により、前記スライド軸が回転軸に対して相対的に回転させられるように構成されていること、
を特徴とする請求項５または８に記載の遠心分離機。
【請求項１０】
前記バスケットの周壁部は、該バスケットの端部壁側から開口部側に向って次第に内径が大きくなるように形成されていること、
を特徴とする請求項３ないし９のいずれか一つに記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記固液分離処理を行う際には、前記回転軸が鉛直方向に向いた状態で配置されて、前記バスケットの開口部が下方に開口した状態で配置される請求項１０に記載の遠心分離機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０６１７３（Ｐ２０１２−１０６１７３Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６４６９（Ｐ２０１０−２５６４６９）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（３９１０４１３５０）株式会社松本機械製作所 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（３９１０４１３５０）株式会社松本機械製作所 (9)
【Ｆターム（参考）】
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