JP3145935B2 - コーン型遠心分離機 - Google Patents

コーン型遠心分離機

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JP3145935B2 JP31005696A JP31005696A JP3145935B2 JP 3145935 B2 JP3145935 B2 JP 3145935B2 JP 31005696 A JP31005696 A JP 31005696A JP 31005696 A JP31005696 A JP 31005696A JP 3145935 B2 JP3145935 B2 JP 3145935B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学工業、製薬工
業、食品工業等において、固液の分離処理に使用される
コーン型連続遠心分離機に関し、特に、コーン型遠心分
離機のバスケットに配設したスクリーンの耐久性向上さ
せたコーン型連続遠心分離機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】化学工業、製薬工業、食品工業等におい
て、固液の分離処理を行うために、従来より、コーン型
連続遠心分離機が汎用されている。
【0003】このコーン型遠心分離機は、図5に示すよ
うに、液透過性の有底の円錐形状のバスケット1と、バ
スケット1の内周面を覆って配設したスクリーン2と、
バスケット1の内側に配設した、外周面にスクリュー羽
根32を有する円錐形状のスクリュー3と、バスケット
1の中心軸に略一致するように配設し、バスケット1の
底部に対向して開口するスラリー供給管4と、スラリー
供給管4から供給されたスラリーをバスケット1の内周
面、すなわち、スクリーン2とスクリュー3の外周面と
の間に形成された空間に導くためにスクリュー3に延設
したディストリビュータ5と、スクリュー3の内周面に
洗浄液を供給する洗浄液供給管6とから構成されてい
る。そして、バスケット1及びスクリュー3を、それぞ
れの回転軸11,31を介して、電動機(図示省略)に
より所要の回転数(この場合、通常、スクリュー3の回
転数をバスケット1の回転数より若干高めに設定するよ
うにする。)で回転しながら、スラリーを、スラリー供
給管4からディストリビュータ5を介してバスケット1
の内周面、すなわち、スクリーン2と、スクリュー3の
外周面との間に形成された空間に供給するようにする。
スクリーン2と、スクリュー3の外周面との間に形成さ
れた空間に供給されたスラリーは、バスケット1に働く
遠心力によりスクリーン2に衝突し、スクリーン2を通
過する液体成分のみが液透過性のバスケット1の周面を
通って、分離液貯留槽7内に排出される。一方、スクリ
ーン2の内周面に捕捉された固体成分は、バスケット1
と、数rpmの差動状態で回転するスクリュー3のスク
リュー羽根32の作用により、バスケット1の開放端に
向けて移送され、脱水ケーキとなって脱水ケーキ排出ダ
クト8内に排出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、スラ
リーには硬質の固体成分が多量に含まれており、スクリ
ーン2はこの硬質の固体成分の衝突及び摺動によって急
速に摩耗することとなる。
【0005】この摩耗に対処する方法の1つとして、ス
クリーン2の板厚を厚くすることが考えられるが、スク
リーン2には、固液の分離を行うために多数のスリット
形状又は円形状の小孔を形成する必要があり、この小孔
の孔幅は、固液分離を行うスラリーの性状によっても異
なるが、通常、0.05〜0.3mm程度と極めて小さ
いため、その製作上の理由から、スクリーン2の板厚
は、通常、0.3〜0.4mm以下に設定する必要があ
り、スクリーン2の板厚を厚くすることに制約があっ
た。
【0006】また、摩耗に対処する他の方法として、従
来より、スクリーン2の構成材に耐摩耗性を有する材
料、例えば、ステンレス鋼、ニッケル鋼、チタン等から
なる薄板材を用いたり、さらに、その表面に膜厚0.1
〜10μm程度のセラミックコーティング層を形成する
ことも提案されている(例えば、特開平1ー27095
8号公報参照)。この方法によれば、スクリーン2の摩
耗量を低減することができ、これにより、スクリーン2
の耐久性を向上するという一定の目的を達成することが
できる。しかしながら、この方法によっても、上記のと
おり、スクリーン2の板厚を厚くすることに制約がある
ことから、スクリーン2のディストリビュータ5に対向
する部分に作用するスラリーの衝突による大きな衝撃力
により、スクリーン2に歪みが発生しやすく、一旦スク
リーン2に歪みが発生すると、この歪み部においてスラ
リーの流下抵抗が増大して、部分的にスクリーン2を摩
耗させることとなり、スクリーン2の耐久性を向上する
という目的は完全には達成することができなかった。
【0007】本発明は、上記従来のコーン型遠心分離機
の有する問題点を解消し、供給されるスラリーの衝突に
よる衝撃力を軽減してスクリーンの耐久性を向上するこ
とができるコーン型遠心分離機を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のコーン型遠心分離機は、コーン型遠心分離
機のバスケットに配設したスクリーンに、スラリー供給
管から供給されるスラリーが直接衝突することを防止す
るためのスラリー衝突リングを、スラリー吐出口に対向
するバスケットの位置に、かつ、バスケットの基端側に
ボルトによって着脱可能に取り付けたことを特徴とす
る。
【0009】この場合において、スラリー衝突リングの
内周面を、曲面に形成することができる。
【0010】また、スラリー衝突リングの表面に、セラ
ミック等の耐摩耗性材料層を形成することができる。
【0011】本発明のコーン型遠心分離機においては、
スラリー供給管から供給されるスラリーを、スラリー衝
突リングにより受け止め、衝撃力を軽減した後、バスケ
ットの内周面、すなわち、スクリーンとスクリューの外
周面との間に形成された空間に供給することにより、ス
クリーンに歪みが発生することを未然に防止する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明のコーン型遠心分離
機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】図1〜図2に本発明のコーン型遠心分離機
の一実施例を示す。このコーン型遠心分離機の基本的な
構造は、従来のコーン型遠心分離機と同様であり、周面
に多数の透孔12を形成することにより液透過性を有す
る有底の円錐形状のバスケット1と、バスケット1の内
周面を覆って配設した、固液の分離を行うために多数の
スリット形状又は円形状の小孔21を形成したスクリー
ン2と、バスケット1の内側に配設した、外周面にスク
リュー羽根32を有する円錐形状のスクリュー3と、バ
スケット1の中心軸に略一致するように配設し、バスケ
ット1の底部に対向して開口するスラリー供給管4と、
スラリー供給管4から供給されたスラリーをスクリュー
3の基端部に形成したスラリー吐出口33を介して、バ
スケット1の内周面、すなわち、スクリーン2と、スク
リュー3の外周面との間に形成された空間に導くために
スクリュー3に延設したディストリビュータ5と、スク
リュー3の内周面に洗浄液を供給する洗浄液供給管6と
から構成されている。
【0014】この場合において、スクリーン2の構成材
には、従来のコーン型遠心分離機と同様の材料を使用す
ることができ、特に、耐摩耗性及び耐食性を有する材
料、例えば、ステンレス鋼、ニッケル鋼、チタン等から
なる薄板材を用いることが望ましい。
【0015】ところで、このコーン型遠心分離機におい
ては、スラリー供給管4からディストリビュータ6を介
して供給されるスラリーが、バスケット1に配設したス
クリーン2に直接衝突することを防止するために、スク
リュー3の基端部に形成したスラリー吐出口33に対向
してスラリー衝突リング9を、バスケット1の基端側に
ボルト92によって着脱可能に取り付けることができる
ようにしている。
【0016】このスラリー衝突リング9は、図2にその
詳細構造を示すように、バスケット1の内周面に沿う有
底の円錐形状をし、その内周面に、セラミック等の耐摩
耗性材料層91を形成する。なお、耐摩耗性材料層91
は、耐食性を備えていることが必要である。この耐摩耗
性材料層91の構成材料としては、TiN、TiC、T
iCN、Al23等の耐摩耗性セラミックのほか、ステ
ライト等の耐摩耗性合金等を用いることができ、これら
の材料を、耐食性を有する金属製のスラリー衝突リング
本体90に、溶射、溶接、接着等の公知の手段により、
単層又は複合層に形成する。この耐摩耗性材料層91の
膜厚は、10μm〜1mm程度に形成することが望まし
い。
【0017】この場合において、スラリー衝突リング9
を、単一の耐摩耗性を有する材料、例えば、ステンレス
鋼、ニッケル鋼、チタン等の金属、セラミック等から構
成することもできる。
【0018】また、スラリー衝突リング9の内周面の形
状は、図2に示す本実施例のものに限定されず、固液分
離を行うスラリーの性状等に応じて、例えば、内周面の
傾斜角θを0〜30°の範囲で任意に設定(図2は傾斜
角θ=約20°)したり、図3に示すようにスラリー衝
突リング9の内周面を曲面に形成することができ、これ
により、スラリー供給管4からディストリビュータ6を
介して供給されるスラリーを、スラリー衝突リング9に
より受け止め、衝撃力を軽減した後、バスケット1の内
周面、すなわち、スクリーン2とスクリュー3の外周面
との間に形成された空間に円滑に供給することができる
ようにする。
【0019】また、スラリー衝突リング9の取付方法
は、本実施例のほか、図4に示す参考例のように、溶
接、接着等の公知の手段により、スクリーン2に直接取
り付けることもできる。
【0020】次に、上記コーン型遠心分離機の使用方法
について説明する。バスケット1及びスクリュー3を、
それぞれの回転軸11,31を介して、電動機(図示省
略)により所要の回転数(この場合、通常、スクリュー
3の回転数をバスケット1の回転数より若干高めに設定
するようにする。)で回転しながら、スラリーを、スラ
リー供給管4からディストリビュータ5及びスクリュー
3の基端部に形成したスラリー吐出口33を介してバス
ケット1の内周面、すなわち、スクリーン2と、スクリ
ュー3の外周面との間に形成された空間に供給するよう
にする。スクリーン2と、スクリュー3の外周面との間
に形成された空間に供給されたスラリーは、バスケット
1に働く遠心力により、スクリュー3の基端部に形成し
たスラリー吐出口33に対向して配設したスラリー衝突
リング9に衝突し、衝撃力が軽減された後、バスケット
1の内周面、すなわち、スクリーン2とスクリュー3の
外周面との間に形成された空間に供給される。この場
合、衝突リング9は、バスケット1に取り付けられ、バ
スケット1と同じ回転数で回転しているため、スラリー
は、旋回しながら衝突リング9からスクリーン2とスク
リュー3の外周面との間に形成された空間に円滑に供給
され、次の固液分離を効率よく行うことができるものと
なる。旋回しながら衝突リング9からスクリーン2とス
クリュー3の外周面との間に形成された空間に供給され
たスラリーは、スクリーン2によって直ちに固液分離が
行われ、スクリーン2の小孔21を通過する液体成分の
みが液透過性のバスケット1の周面に形成した多数の透
孔12を通って、分離液貯留槽7内に排出される。一
方、スクリーン2の内周面に捕捉された固体成分は、バ
スケット1と数rpmの差動状態で回転するスクリュー
3のスクリュー羽根32の作用により、バスケット1の
開放端に向けて移送され、脱水ケーキとなって脱水ケー
キ排出ダクト8内に排出される。
【0021】
【発明の効果】本発明のコーン型遠心分離機によれば、
コーン型遠心分離機のバスケットに配設したスクリーン
に、スラリー供給管から供給されるスラリーが直接衝突
することを防止するためのスラリー衝突リングを、スラ
リー吐出口に対向するバスケットの位置に、かつ、バス
ケットの基端側にボルトによって着脱可能に取り付ける
ことにより、スラリー供給管から供給されるスラリー
を、スラリー衝突リングにより受け止め、衝撃力を軽減
した後、バスケットの内周面、すなわち、スクリーンと
スクリューの外周面との間に形成された空間に供給する
ことにより、スクリーンに歪みが発生することを未然に
防止することができ、これにより、スクリーンの部分的
な摩耗を防止して、スクリーンの耐久性を著しく向上す
ることができる。また、衝突リングは、バスケットと同
じ回転数で回転しているため、スラリーを、旋回させな
がら衝突リングからスクリーンとスクリューの外周面と
の間に形成された空間に円滑に供給することができ、ス
クリーンにおける固液分離の効率を向上することができ
る。特に、スラリー衝突リングを、スクリーンの内周面
に直接取り付けずに、バスケットの基端側にボルトによ
って着脱可能に取り付けることにより、スラリーが衝突
することによってスラリー衝突リングが受ける衝撃力や
スラリー衝突リングの質量によってスクリーンに歪みが
発生することを未然に防止ができ、これにより、スクリ
ーンの部分的な摩耗を防止して、スクリーンの耐久性を
より向上することができとともに、スラリー衝突リング
及びスクリーンを、固液分離を行うスラリーの性状やそ
れぞれの摩耗度等に応じて、独立して交換することが可
能となる。
【0022】また、スラリー衝突リングの内周面を、曲
面に形成することにより、スラリー供給管からディスト
リビュータを介して供給されるスラリーを、スラリー衝
突リングにより受け止め、衝撃力を軽減した後、バスケ
ットの内周面、すなわち、スクリーンとスクリューの外
周面との間に形成された空間に円滑に供給することがで
きる。
【0023】また、スラリー衝突リングの表面に、セラ
ミック等の耐摩耗性材料層を形成することにより、スラ
リー衝突リングの耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコーン型遠心分離機の要部を示す正面
断面図である。
【図2】スラリー衝突リングを示し、(a)は正面断面
図、(b)は右側面図である。
【図3】スラリー衝突リングの変形例を示す正面断面図
である。
【図4】スラリー衝突リングの取付方法の参考例を示す
正面断面図である。
【図5】従来のコーン型遠心分離機のを示す正面断面図
である。
【符号の説明】
1 バスケット 2 スクリーン 3 スクリュー 33 スラリー吐出口 4 スラリー供給管 5 ディストリビュータ 6 洗浄液供給管 7 分離液貯留槽 8 脱水ケーキ排出ダクト 9 スラリー衝突リング 91 耐摩耗性材料層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B04B 3/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コーン型遠心分離機のバスケットに配設
    したスクリーンに、スラリー供給管から供給されるスラ
    リーが直接衝突することを防止するためのスラリー衝突
    リングを、スラリー吐出口に対向するバスケットの位置
    に、かつ、バスケットの基端側にボルトによって着脱可
    能に取り付けたことを特徴とするコーン型遠心分離機。
  2. 【請求項2】 スラリー衝突リングの内周面を、曲面に
    形成したことを特徴とする請求項1記載のコーン型遠心
    分離機。
  3. 【請求項3】 スラリー衝突リングの表面に、セラミッ
    ク等の耐摩耗性材料層を形成したことを特徴とする請求
    項1記載のコーン型遠心分離機。
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