JPH0720560B2 - 遠心分離機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密閉形の遠心分離機に関するものである。

［従来の技術］ 医薬品、農薬、食品添加物等のファインケミカルの分野
で原液を遠心濾過して固形物を生成する際には、固形物
に雑菌や不純物等が混入するのを極力防ぐ必要がある。
そのため、バスケットを収納するケーシングを密閉構造
として、原液の供給から遠心濾過工程及び洗浄工程を経
て固形物の掻き取り、排出工程に至る一連の工程を密閉
された雰囲気で行うことができるようにした密閉形の遠
心分離機が提案された。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の密閉形の遠心分離機では、固形物が乾燥されない
まま排出されていたため、別途乾燥機が必要であった。

また従来の密閉形遠心分離機では、原液または洗浄液が
可燃性の成分を含んでいる場合には、排出された固形物
の輸送の際に防爆対策を講じる必要があり、面倒であっ
た。

本発明の目的は、密閉されたケーシング内で固形物の乾
燥をも行って、乾燥された固形物を排出できるようにし
た密閉形の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］ 本発明は、ケーシング内に配置されたバスケットと、バ
スケット内に形成された固形物を掻き取る固形物掻取装
置とを備えた遠心分離機に係わるものである。

本発明においては、上記固形物掻取装置が、ケーシング
を気密に貫通して設けられた回動軸と該回動軸に取り付
けられた回動アームと該回動アームに取り付けられた掻
取刃とを備えている。そして該回動軸内に掻取刃を加熱
する加熱流体を通す流路が形成され、回動軸内の流路が
ケーシングの外部で加熱流体供給源に接続されている。

尚回動アーム内にも加熱流体流路を形成して該加熱流体
流路を回動軸内の加熱流体流路に連通させるようにする
のが好ましい。

また上記ケーシングの外周部に加熱流体通路を形成し、
該加熱流体通路を加熱流体供給源に接続することにより
ケーシングを加熱するようにすることもできる。

更にケーシング内に熱源を配置して、該熱源によりバス
ケット内を加熱するようにするようにすることもでき
る。

またケーシング内に熱風を吹き込む手段を設けて、該熱
風によりバスケット内の固形物を乾燥するようにするこ
ともできる。

更にまた、減圧下での固形物の乾燥を可能にするため、
ケーシングを気密保持が可能な構造とし、該ケーシング
に設けられた排液口にケーシング内を気密に閉じるバル
ブを接続するとともに、ケーシングに真空ポンプを接続
することもできる。

［作用］ 上記のように、固形物掻取装置の回動軸内に加熱流体を
通す流路を形成して、回動軸内の流路を加熱流体供給源
に接続するようにすると、回動軸が加熱され、該回動軸
の熱が掻取刃に伝えられる。そのため固形物に直接接触
する掻取刃を加熱することができ、固形物の乾燥を効果
的に行うことができる。回動アーム内にも加熱流体の流
路を設けるようにすると、掻取刃の加熱を一層効果的に
行わせることができる。

また上記のように、ケーシングの外周部に加熱流体通路
を形成して該通路内に加熱流体を供給したり、ケーシン
グ内に熱源を配置したり、ケーシング内に熱風を吹き込
む手段を設けたりすると、固形物の乾燥を迅速に行わせ
ることができる。

更にケーシングを気密保持が可能な構造とし、該ケーシ
ングに設けられた排液口にケーシング内を気密に閉じる
バルブを接続するとともに、ケーシングに真空ポンプを
接続すると、減圧下で固形物の乾燥を行うことができる
ため、乾燥を短時間で行うことができる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の実施例を示したもので、同図において
１は防振装置を備えた支持脚２により支持された円筒状
のケーシング、３は円筒状の周壁部3aと、底壁部3bと、
環状の端部壁3cとを有するバスケットである。バスケッ
ト３は、その底部3bの中央にボス部3dを有し、該ボス部
3dに取り付けられた回転軸４がケーシング１の底部に設
けられた軸受装置５により支持されている。回転軸４の
下端は油圧モータ等からなる回転駆動源６に接続され、
該駆動源によりバスケット３が回転駆動される。バスケ
ット３の周壁部3aには、多数の透過孔3eが形成され、底
部3bには、ボス3dを取り囲む環状の溝部3fが設けられて
いる。溝部3fの外周側の壁部3f1には上方に向かって次
第に径方向の外側に向う向きの傾斜がつけられている。

７は給液パイプ、８は固形物排出パイプで、これらのパ
イプはケーシング１の蓋板1aを気密に貫通させてバスケ
ット内に挿入されている。給液パイプ７はその側面に多
数の噴出孔7aを有していて、これらの噴出孔から原液ま
たは洗浄液をバスケット１の周壁部に向けて供給する。
尚この給液パイプは、その下端のみが開口したものでも
良い。

固形物排出パイプ８は、ストレートな管からなってい
て、その下端の開口部がバスケットの底部の溝部3fの底
面に所定の間隙を介して対向している。この固形物排出
パイプは、図示しない吸引（バキューム）装置に接続さ
れている。

９は固形物掻取装置で、この掻取装置は、ケーシング１
の蓋板1aを気密保持構造で回転自在かつ摺動自在に貫通
して設けられた回動軸9aと、該回動軸に取り付けられた
回動アーム9bと、回動アーム9bに取り付けられた複数の
掻取刃9cとを備えている。回動軸9a及び回動アーム9bは
中空のパイプからなっていて、第２図に示したように、
回動軸9aの内部は仕切り板9dにより２つの流路9e1及び9
e2に仕切られている。また回動アーム9b内は仕切り板9f
により流路9g1及び9g2に仕切られ、これらの流路9g1,9g
2はそれぞれ回動軸9a内の流路9e1,9e2に連通している。
また仕切り板9fは回動アーム9bの先端より手前の位置で
終端しており、仕切り板9fの先端部側で流路9g1,9g2が
相互に連通している。この実施例では、掻取装置９内に
流路9e1→流路9e1→流路9g2→流路9e2の加熱流体流路が
構成されている。

掻取刃9cは、断面が円弧状を呈するように形成されてい
て、複数の掻取刃9c,9c,…が回動アーム9bの軸線方向に
沿って並べて配置されて溶接により回動アーム9bに固定
されている。

本実施例ではまた、回動軸9aの下端に連結軸9hを介して
撹拌刃9iが取り付けられている。この撹拌刃9iはバスケ
ットの底部の溝3fの外周側の壁部3f1の傾斜角に相応し
た角度だけ傾斜して取り付けられ、回動軸9aが下限位置
まで下降させられた状態で撹拌刃9iが溝3fの外周側壁3f
1に対向するようになっている。

図示してないが、ケーシング１の蓋板1aの上には、上記
掻取装置の回動軸9aを昇降させる昇降機構と該回動軸9a
を回動させる回動機構とを備えた掻取装置駆動機構が設
けられている。この掻取装置駆動機構の駆動源としては
例えば電動機が用いられる。

ケーシング１の蓋板1aから外部に突出した回動軸9aの上
端には、該回動軸9a内の流路9e1及び9e2にそれぞれ連通
する加熱流体供給管10及び加熱流体排出管11が接続さ
れ、加熱流体供給管10はスチームや湯等の加熱流体を供
給する加熱流体供給源（図示せず。）に接続されてい
る。

ケーシング１の外周壁は外側周壁部1bと内側周壁部1cと
からなっていて、両周壁部1b,1cの間にケーシングの周
方向に延びる環状の加熱流体通路12が形成されている。

ケーシング１の外周部に設けられた加熱流体通路12には
加熱流体供給管13及び加熱流体排出管14が接続され、加
熱流体供給管13は図示しない加熱流体供給源に接続され
ている。

更に本実施例では、ケーシング１の蓋板1aの内側に電気
ヒータからなる熱源15が取り付けられている。

ケーシング１の蓋板1aにはまた、管16及びバルブ17を介
して真空ポンプ18が接続され、ケーシング１の底部1dに
設けられた排液口に管19を介してバルブ20が接続されて
いる。バルブ20を閉じることによりケーシング１内を気
密に保つことができるようになっており、この状態でバ
ルブ17を開いて真空ポンプ18を運転することによりケー
シング内を減圧させることができるようになっている。

次に第３図（Ａ）ないし（Ｄ）を参照して上記実施例の
動作を説明する。上記の遠心分離機により原液の処理を
行う場合には、掻取装置９の回動軸9aを引き上げて掻取
刃9cをバスケットの回転軸側に退避させておく。そして
回転駆動源６を起動させてバスケット３を高速回転さ
せ、給液パイプ７からバスケット３内に原液を供給す
る。原液の供給が終了した後、一定の時間バスケットを
高速回転させて脱液工程を行う。脱液工程が完了した後
バスケットの回転を維持しながら給液パイプ７から洗浄
液を供給してバスケット内周に形成された固形物（ケー
キ）を洗浄する。次いで洗浄液の供給を停止し、更に一
定時間バスケット３を回転させて脱液を行う。第３図
（Ａ）はこのようにして洗浄及び脱液が終了してバスケ
ット３の内周に固形物層21が形成された状態を示してい
る。脱液が終了した後バスケットに制動をかけ、該バス
ケットの回転速度を掻取回転速度まで低下させる。また
この時までに回動軸9a及び回動アーム9b内の流路にスチ
ーム等の加熱流体を通して、掻取刃9cの温度を上昇させ
ておく。またケーシング１の外周部の加熱流体通路12内
に加熱流体を供給してケーシング１の温度を上昇させ、
更に必要に応じて熱源15に通電してその温度を上昇させ
ておく。

バスケットを減速させる過程で（脱液工程が終了した
後）バルブ20を閉じ、バルブ17を開いて真空ポンプ18を
運転することによりケーシング１内を減圧する。

バスケットの回転速度が掻取速度まで低下した後、回動
アーム9bを回動させて第３図（Ｂ）に示すように掻取刃
9cをバスケットの内周の固形物層21中に進入させ、これ
により固形物21を掻き取ってバスケットの底部側に落下
させる。回動軸9aを徐々に下方に移動させながら固形物
の掻取を進める。掻取刃9cは加熱流体により加熱されて
いるため、該掻取刃9cが固形物に接触すると固形物の温
度を上昇させ、固形物中の液分を蒸発させる。従って掻
取の進行に伴って固形物の乾燥が行われる。第３図
（Ｃ）のように掻取刃9cを最下限位置まで下降させた後
も一定の時間バスケット３を掻取速度で回転させる。こ
のとき回動アーム9b、掻取刃9c及び撹拌刃9iによりバス
ケットの底部に溜まった固形物が撹拌され、この撹拌に
伴って掻取装置から固形物に熱が伝達されるため、固形
物の乾燥が完全に行われる。

特に本実施例では、固形物の掻取及び乾燥を行う工程に
おいてバスケット内を減圧して固形物中に含まれる液分
の沸点を低くした状態に保つため、固形物の温度をそれ
程上昇させなくても短時間で乾燥を行うことができる。
また上記の実施例のように、ケーシング１を外側から加
熱流体により加熱する手段を設けたり、熱源15を設けた
りして、ケーシング内の温度を上昇させるようにする
と、固形物の乾燥を短時間で行わせることができる。

固形物21の乾燥が完了した後真空ポンプ18を停止させて
バルブ17を閉じ、バルブ20を開く。そして図示しない吸
引装置を動作させて固形物排出パイプ８を通して溝3f内
の固形物21を吸引し、該固形物排出パイプを通して固形
物を外部に排出する。この固形物はガス流により運ばれ
て次の工程に送られる。固形物が乾燥しているため、こ
の搬送は容易に行われる。

また固形物が乾燥されていてその流動性が増しているた
め、固形物排出パイプ８により溝3f内の固形物が排出さ
れると、溝3fの周辺にあった固形物が容易に流動して溝
3f内に落下し、溝内に落下した固形物が排出パイプ８を
通して排出される。このように、固形物が乾燥している
と、溝3fからの固形物の排出と溝3f内への固形物の落下
とが無理なく繰り返されるため、固形物の排出が円滑に
行われる。

固形物の排出が終了した後、固形物掻取装置９を元の位
置に戻して再度原液の供給が行われ、上記の工程が繰り
返される。

上記の実施例において、真空ポンプ18を接続する代り
に、管16に乾燥した熱風を供給する手段を接続するよう
にしてもよい。この場合には、固形物の掻取及び乾燥を
行う工程でバルブ20を開いておき、管16からケーシング
１内に供給した熱風を管19を通して排出する。

上記の実施例では、回動軸アーム9b内に加熱流体流路を
形成しているが、回動アーム内の加熱流体流路を省略
し、回動軸9a内のみに加熱流体の流路を形成して、回動
軸9aから回動アーム9bを通して掻取刃9cに熱を伝達する
ようにしてもよい。

掻取刃を加熱する手段は加熱流体に限られるものではな
く、回動軸9a及び回動アーム9bの少なくとも一方の内部
に電気ヒータを挿入して、該電気ヒータにより回動軸9a
または回動アーム9bを加熱することにより掻取刃9cを加
熱するようにしてもよい。

上記の実施例では、ケーシング１の外周部に加熱流体通
路12を形成して、この通路に加熱流体を供給することに
よりケーシングを加熱しているが、ケーシングを加熱す
る手段は電気ヒータでもよい。即ちケーシング１の外周
に電気ヒータを取付けてケーシングを加熱するようにし
てもよい。

上記の実施例では、ケーシング１の外周部に加熱流体通
路12を構成したり、ケーシいング内に熱源15を配置した
りしているが、本発明は、基本的に掻取装置９の掻取刃
9cや回動アーム9bを通して固形物に熱を伝えて乾燥する
ものであるので、加熱流体通路12や熱源15は省略するこ
とができる。また掻取装置９の下端の撹拌刃9iも省略す
ることができる。

上記の実施例において、固形物排出パイプ８を加熱する
手段を設けて、該排出パイプ８からも固形物に熱を伝え
るようにすることができる。この場合、固形物排出パイ
プ８の下端寄りの部分に放熱フィンを設けておくと、固
形物の乾燥を効率良く行うことができる。同様に、上記
実施例において、回動軸9aに放熱フィンを設けて、該放
熱フィンから固形物に熱を伝えるようにすると、固形物
の乾燥を更に効率良く行わせることができる。

上記実施例では、掻取刃9cを複数個設けているが、この
ように複数の掻取刃を設けると掻取刃と固形物との接触
面積を増加させることができるため、固形物への熱の伝
達を効率良く行わせることができ、乾燥に要する時間を
短縮することができる。しかし本発明はこれに限定され
るものではなく、掻取刃9cを１個だけ設けるようにして
もよい。

上記の実施例において、固形物排出パイプ８を上下動自
在に設けておき、固形物の掻取及び乾燥を行う工程にお
いて該固形物排出パイプ８を上方に退避させた状態（パ
イプ８の下端開口部が固形物に接触しない状態）で、該
パイプ８を通してケーシング１内を減圧したり、該パイ
プ８を通してケーシング１内に熱風を送り込んだりする
こともできる。

上記実施例において、固形物を乾燥させる際の温度は固
形物に悪影響を与えない範囲に設定するのはもちろんで
ある。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、固形物掻取装置の回動
軸内に形成した加熱流体流路に加熱流体を供給して、固
形物に直接接触する掻取刃を加熱するようにしたので、
固形物の乾燥を効果的に行うことができる利点がある。

また請求項３に記載の発明のようにケーシングの外周部
に加熱流体通路を形成して該通路内に加熱流体を供給し
たり、請求項４に記載の発明のようにケーシング内に熱
源を配置したり、請求項５に記載の発明のようにケーシ
ング内に熱風を吹き込む手段を設けたりすると、固形物
の乾燥を迅速に行わせることができる。

更に請求項６に記載した発明によれば、ケーシングを気
密保持が可能な構造とし、該ケーシングに設けられた排
液口に該ケーシング内を気密に閉じるバルブを接続する
とともに、ケーシングに真空ポンプを接続するようにし
たので、減圧下で固形物の乾燥を行うことができ、乾燥
を短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示した断面図、第２図は同実
施例で用いる掻取装置の要部の拡大断面図、第３図
（Ａ）ないし（Ｄ）は同実施例の種々の工程における状
態を概略的に示した説明図である。 １……ケーシング、３……バスケット、４……回転軸、
６……回転駆動装置、８……固形物排出パイプ、９……
固形物掻取装置、9a……回動軸、9b……回動アーム、9c
……掻取刃、9e1,9e2,9g1,9g2……加熱流体の流路、10
……加熱流体供給管、11……加熱流体排出管、12……加
熱流体通路、13……加熱流体供給管、14……加熱流体排
出管、21……固形物。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に配置されたバスケットと、
   前記バスケット内に形成された固形物を掻き取る固形物
   掻取装置とを備えた遠心分離機において、 前記固形物掻取装置は、前記ケーシングを気密に貫通し
   て設けられた回動軸と該回動軸に取り付けられた回動ア
   ームと該回動アームに取り付けられた掻取力とを備えて
   いて、前記回動軸内に前記掻取刃を加熱する加熱流体を
   通す流路が形成され、 前記回動軸内の流路が前記ケーシングの外部で加熱流体
   供給源に接続されていることを特徴とする遠心分離機。
2. 【請求項２】更に前記回動アーム内に前記回動軸内の流
   路に連通した加熱流体流路が形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の遠心分離機。
3. 【請求項３】前記ケーシングの外周部に加熱流体通路が
   形成され、 前記ケーシングの外周部に形成された加熱流体通路が加
   熱流体供給源に接続されていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の遠心分離機。
4. 【請求項４】前記ケーシング内に更に熱源が配置されて
   いることを特徴とする請求項1,2または３のいずれかに
   記載の遠心分離機。
5. 【請求項５】前記ケーシング内に熱風を吹き込む手段が
   更に設けられていることを特徴とする請求項1,2,3また
   は４のいずれかに記載の遠心分離機。
6. 【請求項６】前記ケーシングは気密保持が可能な構造に
   構成されていて、該ケーシングに設けられた排液口に該
   ケーシング内を気密に閉じるバルブが接続され、 前記ケーシングに真空ポンプが接続されていることを特
   徴とする請求項1,2,3,4または５のいずれかに記載の遠
   心分離機。