JP2001219096A - 分離板型遠心分離機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーシャル排出時に精密に弁シリンダの開度
を調整でき、且つ、運転中に回転体のアンバランスが起
こり難い分離板型遠心分離機を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 回転体内の案内筒の軸方向に多数積層し
た分離板を装着し、前記案内筒から分離室内に原液を導
入して遠心力によりスラッジを分離し、前記回転体内に
装着される弁シリンダを、作動水で軸方向に作動させて
スラッジ排出口を開閉し、前記スラッジを外部に排出す
る分離板型遠心分離機において、前記回転体３の大径円
柱部３ｂ下部の回転軸２に対して対称の位置に、スラッ
ジ排出用のパーシャル排出機構６およびトータル排出機
構７を、少なくともそれぞれを一対以上設けたことを特
徴とする分離板型遠心分離機１を解決手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分離板型遠心分離
機に関し、さらに詳しくはスラッジを排出する機構とし
て１台の分離板型遠心分離機にトータル排出機構とパー
シャル排出機構をそれぞれ独立した専用機構として設け
た分離板型遠心分離機に関する。

【０００２】

【従来の技術】分離板型遠心分離機は、高速回転により
大きい遠心力が得られ、しかも積層した分離板が大きい
沈降面積を有しているため、処理液中の微粒固形分を高
精度で分離するのに適し、多くの産業分野で利用されて
いる。特に船舶用ディーゼルエンジン機関の燃料油およ
び潤滑油の清浄化に多く用いられている。

【０００３】従来のパーシャル排出機構を持った分離板
型遠心分離機１００は、図５に示すように、高速回転す
る回転体１０１と、回転体１０１内に原液（例えば油と
水と固形分との混合液）を供給する液入口管１０２と、
前記原液を遠心分離するために案内筒１０７に沿って小
間隙を有し多数積層して装着された分離板１０８を有す
る分離室Ｓと、前記分離室Ｓで分離されたスラッジを外
部へ排出するために回転軸１１４の上下方向に作動する
弁シリンダ１０３と、前記弁シリンダ１０３を開閉する
ための作動水供給部１０４，１０５とパイロット弁Ｖ
と、作動水をパイロット弁Ｖに供給又は作動水を外部に
排出するための導水路とから構成されるパーシャル排出
機構と、分離室Ｓで分離された清浄油を系外に抜き出す
ための油抜き出し部１０６とから主要部が構成される。

【０００４】これらから構成される分離板型遠心分離機
１００は以下のように作用する。液入口管１０２を通っ
て、案内筒１０７によって回転体１０１内の分離室Ｓの
下部に導入された原液は、高速回転する回転体１０１内
の分離室Ｓ内で遠心力の作用を受けて成分毎の比重差に
より分離され、比重の重いスラッジ分は、分離板１０８
の下面に沿って半径方向の外向きに移動し、分離室Ｓの
最外径部に堆積する。この間、低圧（例えば０．４〜
０．５ＭＰａＧの元圧力を０．０２ＭＰａＧに減圧）の
閉弁水がノズルＡ′から閉弁水圧室１０５ａに導入さ
れ、遠心力がこの閉弁水に作用して高い圧力を発生し、
弁シリンダ１０３を上方に押し上げ回転体蓋１０１ａの
周縁底部に装着された弁パッキン１０９に圧接してスラ
ッジ排出口１１０をシールしている。

【０００５】前記において、原液の処理量およびそのス
ラッジの含有量から、回転体１０１内に堆積したスラッ
ジの堆積量が所定量になる時間を判断して、図示しない
自動制御盤に設置されたタイマーにより電磁弁を開い
て、閉弁水を閉弁水圧室１０５ａへ供給する圧力よりも
高い高圧（例えば０．４〜０．５ＭＰａＧの元圧力を
０．３ＭＰａＧに減圧）の開弁水をノズルＡ′からオリ
フィス堰に導入し、ノズルＢ′側に堰ＷＲを溢流した開
弁水は、開弁水圧室１０４ａに短時間（例えば０．５秒
間）導入される。この開弁水に遠心力が作用して高い圧
力が発生し、発生したこの水圧力により、パイロット弁
Ｖの弁体１１１が、回転体１０１の半径方向外向きに押
さえつけられていた遠心力に打ち勝って回転体１０１の
半径方向内向きに移動する。この移動により、パイロッ
ト弁Ｖの弁体１１１による閉弁水排水孔１１３とのシー
ルが破れ、閉弁水圧室１０５ａ内の閉弁水が瞬時に閉弁
水排出孔１１２から外部に流出する。

【０００６】この結果、弁シリンダ１０３は下降し、ス
ラッジ排出口１１０のシールが破れ、回転体１０１内に
堆積していたスラッジはスラッジ排出口１１０から外部
に排出される。この後、直ちに開弁水の供給は停止さ
れ、パイロット弁Ｖの弁体１１１は回転体１０１自体の
遠心力により元の位置に戻り閉弁水排水孔１１３は再び
シールされる。閉弁水をノズルＡ′から供給すると閉弁
水圧室１０５ａ内に閉弁水が充満するため、弁シリンダ
１０３は上方に押し上げられ、再び弁パッキン１０９と
圧接するようになるのでスラッジ排出口１１０がシール
され、スラッジ排出が停止する。

【０００７】一方、分離室内で分離された比重の軽い清
浄油（軽液）は、分離板１０８の下面に沿って回転軸１
１４側に移動しながら上昇し、液抜き出し部１０６から
外部に排出される。尚、分離室内で分離された余分な水
は、水取板Ｔ′Ｄ′と回転体１０１の上部内壁との間の
流路から外部に排出される。

【０００８】以上述べた説明は、従来のスラッジの排出
機構としてパイロット弁Ｖのパーシャル排出機能を使用
した時の作用を説明したものであるが、同じパイロット
弁Ｖのトータル排出機能を使用したい場合は以下のよう
に操作していた。高圧（例えば０．４〜０．５ＭＰａＧ
の元圧力）の開弁水を、ノズルＢ′から開弁水圧室１０
４ａに供給することで対応していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パーシャル排出機構を持った分離板型遠心分離機１００
は以下のような問題があった。 （１）スラッジを排出する場合、トータル排出機能また
はパーシャル排出機能どちらの機能でも使用できる１個
のパイロット弁Ｖにて弁シリンダ１０３の開閉操作をし
ていた。そのため、パーシャル排出機能の制御は、作動
水の投入時間および作動水の圧力調整により行ってい
た。その結果、パーシャル排出時のような短い操作時間
内に弁シリンダ１０３の開度および開弁時間を精密に調
整するのは困難で、且つ、精度が非常に低かった。 （２）また、開弁水を開弁水圧室１０４ａに供給する
と、閉弁水圧室１０５ａ内の閉弁水が瞬時に閉弁水排出
孔１１２から外部に抜けてしまうので、弁シリンダ１０
３の開度の調整は大まかにならざるを得ないので、１回
のスラッジ排出量が回転体１０１内の総スラッジ量の約
５０体積％となってしまうため、どうしても原液の損失
量が大きく清浄油（軽液）の歩留まりが悪かった。ま
た、通常は、パーシャル排出機能主体でトータル排出機
能を補助的にして運転するのでトータル排出機能を１０
０％活用できないため、どうしても回転体１０１内部で
の固形分の固着および偏析が発生しやすく、特に原液中
の固形分濃度が高い場合は運転中に回転体１０１のアン
バランスが発生しやすかった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、パーシャル排出時に精密に弁シリン
ダの開度を調整でき、且つ、運転中に回転体のアンバラ
ンスが起こり難い分離板型遠心分離機を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
になされた本発明のうちの請求項１に記載された発明の
要旨とするところは、回転体内の案内筒の軸方向に多数
積層した分離板を装着し、前記案内筒から分離室内に原
液を導入して遠心力によりスラッジを分離し、前記回転
体内に装着される弁シリンダを、作動水で軸方向に作動
させてスラッジ排出口を開閉し、前記スラッジを外部に
排出する分離板型遠心分離機において、前記回転体の大
径円柱部下部の回転軸に対して対称の位置に、スラッジ
排出用のパーシャル排出機構およびトータル排出機構
を、少なくともそれぞれを一対以上設けたことを特徴と
するものである。

【００１２】このように、回転体の大径円柱部の下部
に、回転軸に対して対称の位置となるように、スラッジ
排出用のトータル排出機構およびパーシャル排出機構の
それぞれを少なくとも一対以上設けたことにより、パー
シャル排出機構を独立した専用機構として使用できる。

【００１３】前記課題を解決するためになされた請求項
２に記載された発明の要旨とするところは、前記パーシ
ャル排出機構が、前記回転体の下部中心側に設けられた
回転軸の外周に対向して、前記回転軸と適宜隙間を設
け、前記回転体側の内周に沿って複数の横溝を有するオ
リフィス堰と、前記オリフィス堰と前記回転軸の間に作
動水を供給するための作動水供給管を備えた導水路切り
替え装置と、前記弁シリンダを閉めるときに、前記オリ
フィス堰を溢流しない低圧の閉弁水を、前記弁シリンダ
下部に沿って設けられる閉弁水圧室へ供給する閉弁水の
供給路と、閉弁水圧室と、第一の閉弁水排水孔とから形
成される閉弁水供給ラインと、前記弁シリンダを開ける
ときに、前記オリフィス堰を溢流した高圧の開弁水をパ
イロット弁の開弁水圧室へ供給する開弁水の供給路と、
弁シリンダを開けた後に前記開弁水を前記開弁水供給路
から外部に抜き出すための水抜きノズルとから形成され
る開弁水供給ラインと、前記閉弁水圧室に沿って上部に
設けられ、スラッジを排出する時に、弁パッキンに圧接
する部分を開閉する弁シリンダと、その上部で前記第一
の閉弁水排出孔と連通し、その下部で前記開弁水供給路
および第二の閉弁水排水孔と連通し、内部に摺動自在に
Ｔ字型の弁体を内設したパイロット弁と、前記第二の閉
弁水排水孔の下部に設けられ、閉弁水を一時的に溜める
バッファータンクと、前記バッファータンクから外部に
排出する閉弁水の量を調整する閉弁水排出量調整ノズル
とから形成される閉弁水排出ラインとから主要部が構成
されることを特徴とするものである。

【００１４】このように、トータル排出機構と分離独立
したパーシャル排出機構のパイロット弁の後流側に第二
の閉弁水排水孔と、前記第二の閉弁水排水孔の下部に閉
弁水を一時的に溜めるバッファータンクと、前記バッフ
ァタンクから外部に排出する閉弁水の量を調整する閉弁
水排出量調整ノズルとから形成される閉弁水排出ライン
を設けることにより、パーシャル排出時の弁シリンダの
開度を精密に調整できるようになった。その結果、スラ
ッジの排出量を常に安定して調整することが可能となっ
た。

【００１５】前記課題を解決するためになされた請求項
３に記載された発明の要旨とするところは、前記トータ
ル排出機構が、前記回転体の下部中心側に設けられた回
転軸の外周に対向して、前記回転軸と適宜隙間を設け、
前記回転体側の内周に沿って複数の横溝を有するオリフ
ィス堰と、前記オリフィス堰と前記回転軸の間に作動水
を供給するための作動水供給管を備えた導水路切り替え
装置と、前記弁シリンダを閉めるときに、前記オリフィ
ス堰を溢流しない低圧の閉弁水を、前記弁シリンダ下部
に沿って設けられる閉弁水圧室へ供給する閉弁水供給路
と、閉弁水排出孔とから形成される閉弁水供給ライン
と、前記弁シリンダを開けるときに、前記オリフィス堰
を溢流させないで直接パイロット弁の開弁水圧室へ高圧
の開弁水を供給する開弁水供給路と、弁シリンダを開け
た後に前記開弁水を前記開弁水供給路から外部に抜き出
すための水抜きノズルとから形成される開弁水供給ライ
ンと、前記閉弁水圧室に沿って上部に設けられ、スラッ
ジを排出する時に、弁パッキンに圧接する部分を開閉す
る弁シリンダと、その上部で閉弁水排出孔と連通し、そ
の下部で前記開弁水供給路と連通し、内部に摺動自在に
Ｔ字型の弁体を内設して、閉弁水を外部に全量排出する
閉弁水排出孔を有するパイロット弁とから主要部が構成
されることを特徴とするものである。

【００１６】前記パーシャル排出機構の欠点を補うため
に、前記パーシャル排出機構とは別に独立して前記のよ
うに構成されるトータル排出専用機構を設けてトータル
排出機能を１００％活用できるようにしたので、遠心分
離機全体としてスラッジの排出を確実に好適に行うこと
ができるようになり、回転体のアンバランスを発生し難
くすることができる。その結果、両機構の互いのメリッ
トを維持でき、且つ、スラッジの高い分離処理安定性を
保持できる分離板型遠心分離機を提供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る分離板型遠心
分離機の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る分離板型遠心分離機の正面断面
図、図２（ａ）は、パーシャル排出機構の詳細断面図、
図２（ｂ）は、トータル排出機構の詳細断面図、図３
は、トータル排出機構およびパーシャル排出機構に作動
水を供給するときに使用する作動水分岐装置、図４は、
本発明に係る分離板型遠心分離機のトータル排出機構お
よびパーシャル排出機構の一作動例を示すタイミングチ
ャートである。

【００１８】尚、本発明でいう分離板型遠心分離機と
は、回転体内に截頭円錐形状の薄板からなる分離板を案
内筒の軸方向に沿って小間隙を有して多数積層して装着
した竪型の遠心分離機であって、回転体内で分離・堆積
されるスラッジを弁シリンダの開閉によって外部に排出
する機構を有する遠心分離機を意味する。また、本発明
におけるスラッジとは、遠心力で回転体内の最外径部側
に分離・堆積される固形分、水分および油分（軽液分）
の混合物を意味する。

【００１９】本発明に係る分離板型遠心分離機１は、図
１に示すように、回転軸２に取りつけられて高速回転す
る回転体３と、前記回転体３内部に原液を供給する液入
口管４と、前記原液を回転体３内の最下部から分離室Ｓ
Ｚに導くための案内筒５と、前記原液を分離するために
前記案内筒５の軸方向沿って小間隙を有して多数積層し
て装着した分離板１０を有する分離室ＳＺと、前記分離
室ＳＺで分離したスラッジを外部へ排出するために回転
体３の大径円柱部３ｂ下部の周囲に沿って回転軸２の対
称の位置にそれぞれが一対ずつ設けられるパーシャル排
出機構６およびトータル排出機構７と、前記分離室ＳＺ
で分離された油（軽液）を外部に抜き出すための液抜き
出し部９と、から主要部が構成される。

【００２０】回転体３は、上半分が略截頭円錐台形部、
下半分が前記截頭円錐台形部の大径よりも大きな径を直
径とした大径円柱部３ｂであり、これらが一体化した形
状をしている。回転体３は回転軸２と一体化して回転で
きるように固定されている。回転体３の下部中心側に
は、パーシャル排出機構６およびトータル排出機構７へ
作動水を供給する供給ラインを作動水の供給圧力によっ
て切りかえる導水路切り替え用のオリフィス堰６ｈ，７
ｈが、回転軸２の周囲に適宜間隔を有して周設されてい
る。また、前記導水路切り替え用のオリフィス堰６ｈ，
７ｈと回転軸２との間には、図２（ａ）および図２
（ｂ）に示すように、導水路切り替え用オリフィス堰６
ｈ，７ｈへの作動水供給管６ｍ，７ｍが軸方向に設けら
れている。導水路切り替え用オリフィス堰６ｈ，７ｈと
パイロット弁ＰＶ，Ｐ′Ｖ′とは開弁水の供給路６ｇ，
７ｇ、開弁水圧室６１，７１等の導水路に連結されてい
る。

【００２１】液入口管４は、回転体３の中心部上部に設
けられ、回転体３内に外部から原液を供給するための配
管である。

【００２２】案内筒５は、回転体３内の中心部に設けら
れ、液入口管４から回転体３内に導入された原液を回転
体３内の最下部から分離室ＳＺに導くための末広がりの
形状をした部材である。

【００２３】分離室ＳＺは、遠心力で原液を比重差によ
り各成分に分離するための部屋であり、分離板１０を案
内筒５の軸方向に小間隙を有して多数積層して装着した
分離領域と回転体３内の最外径部のスラッジ堆積領域と
から形成される。分離室ＳＺ内に導入された原液は分離
板１０間の隙間を上昇して流れていくうちに比重の重い
水および固形分はスラッジ堆積領域へ、油（軽液）は回
転体３の中心側へと分離され、比重の軽い液は回転体３
の上部に設けられた液抜き出し部９より油（軽液）とし
て外部に排出される。一方、分離室ＳＺ内で分離された
余分な水は水取板ＴＤと回転体３の上部内壁間に形成さ
れる流路を通って液抜き出し部８より外部に排出され
る。

【００２４】パーシャル排出機構６は、図２（ａ）に示
すように、作動水供給管６ｍに所定の圧力の作動水を供
給するための後述する作動水分岐装置と、作動水供給管
６ｍから供給される作動水の圧力によって、回転軸２側
に開口した複数の横溝を有するオリフィス堰６ｈの堰Ｗ
１を溢流させる導水路切り替え部と、弁シリンダ６ａを
閉める時に、堰Ｗ１を溢流しない低圧の閉弁水（例えば
元圧力が０．４〜０．５ＭＰａＧの高圧水を減圧して供
給圧力を０．０２ＭＰａＧとした水）を、パーシャル排
出機構６の中間部より上部の半径方向に設けられる弁シ
リンダ６ａの下部に沿って設けられる閉弁水圧室６ｂへ
供給するオリフィス堰６ｈの上部と連通する閉弁水の供
給路６ｋと、前記閉弁水の供給路６ｋと接続している閉
弁水圧室６ｂと、前記閉弁水圧室６ｂの外胴側端部の下
方に接続している第一の閉弁水排水孔６ｃとから形成さ
れる閉弁水供給ラインと、弁シリンダ６ａを開ける時
に、堰Ｗ１を溢流した高圧の開弁水（例えば元圧力が
０．４〜０．５ＭＰａＧの高圧水を減圧して供給圧力を
０．３ＭＰａＧとした水）を堰Ｗ１とＷ２の間からパイ
ロット弁ＰＶの開弁水圧室６ｌへ供給する開弁水の供給
路６ｇと、弁シリンダ６ａを開けた後に前記開弁水を開
弁水の供給路６ｇから外部に抜き出すための水抜きノズ
ル６ｆとから構成される開弁水供給ラインと、閉弁水圧
室６ｂに沿って上部に設けられ、スラッジを排出する時
に、弁パッキン６Ｐに圧接する部分を開閉する弁シリン
ダ６ａと、その上部で第一の閉弁水排水孔６ｃと連通
し、その下部で前記開弁水の供給路６ｇと第二の閉弁水
排水孔６ｉと連通し、内部に摺動自在にＴ字型の弁体６
ｅを内設して、開弁水によりＴ字型の弁体６ｅを回転軸
２側に移動させて第一の開弁水排水孔６ｃと第二の開弁
水排水孔６ｉ間の流路を開閉する回転体３の底部外胴部
に設けられるパイロット弁ＰＶと、前記第二の閉弁水排
水孔６ｉと、前記第二の閉弁水排水孔６ｉの下部に設け
られ閉弁水を一時的に溜めるバッファータンク６ｊと、
回転体３の下部角部に設けられる閉弁水排出量調整ノズ
ル６ｄとから形成される閉弁水排出ラインと、から主要
部が構成される。尚、作動水供給管６ｍの形状は、先端
部が９０度に曲げられた円形のノズル配管であり、オリ
フィス堰６ｈの最上段の横溝に先端部が挿入される。

【００２５】トータル排出機構７は、図２（ｂ）に示す
ように、作動水供給管７ｍに所定の圧力の作動水を供給
するための後述する作動水分岐装置と、作動水供給管７
ｍから供給される作動水を所定の位置に供給できる回転
軸２側に開口した複数の横溝を有するオリフィス堰７ｈ
と、弁シリンダ７ａを閉める時に、パーシャル排出機構
６の閉弁水供給路６ｋから堰Ｗ′１を溢流しない低圧の
閉弁水（例えば元圧力が０．４〜０．５ＭＰａＧの高圧
水を減圧して供給圧力を０．０２ＭＰａＧとした水）を
供給されるトータル排出機構７の中間部より上部の半径
方向に設けられる弁シリンダ７ａの下部に沿って設けら
れる閉弁水圧室７ｂと、前記閉弁水圧室７ｂの外胴側端
部の下方に接続する閉弁水排出孔７ｃとから形成される
閉弁水供給ラインと、弁シリンダ７ａを開ける時に、作
動水供給管７ｍのノズルＢから直接堰Ｗ′２と堰Ｗ′３
で形成された横溝に高圧の開弁水（例えば供給圧力が
０．４〜０．５ＭＰａＧの水）を供給することにより短
時間で開弁水圧室７ｌに作動水を充満させることができ
る開弁水の供給路７ｇと、弁シリンダ７ａを開けた後に
前記開弁水を前記開弁水の供給路７ｇから外部に抜き出
すための水抜きノズル７ｆとから形成される開弁水供給
ラインと、閉弁水圧室７ｂに沿って上部に設けられ、ス
ラッジを排出する時に、弁パッキン７Ｐに圧接する部分
を開閉する弁シリンダ７ａと、その上部で閉弁水排出孔
７ｃと連通し、その下部で前記開弁水供給路７ｇと連通
し、内部に摺動自在なＴ字型の弁体７ｅを内設して、開
弁水により弁体７ｅを回転軸２側に移動させて閉弁水を
外部に全量排出する閉弁水排出孔７ｄを有するパイロッ
ト弁Ｐ′Ｖ′と、から主要部が構成される。尚、作動水
供給管７ｍの形状は、先端部が９０度に曲げられた円形
のノズル配管であり、オリフィス堰７ｈの最上段の横溝
に先端部が挿入される。

【００２６】このように構成して、トータル排出機構を
パーシャル排出機構と分離独立したスラッジ排出機構と
することにより、トータル排出機能を任意に設定して作
動できるので、回転体内壁への固形物の固着・偏析が好
適に防止できる。従って、回転体の運転時のバランスが
よくなるので機械のメンテナンス間隔が延長されたり、
回転軸系のメインテナンス費用が削減できる。

【００２７】次に、本発明に係る分離板型遠心分離機１
のパーシャル排出機構６およびトータル排出機構７の取
り付け位置について説明する。図１の図面上では、パー
シャル排出機構６に対してトータル排出機構７は回転軸
２を挟んで相互に対称の位置に設けられているように図
示されているが、構造を対比するためにこのように図示
したものであり、一対のパーシャル排出機構６および一
対のトータル排出機構７が回転軸２を挟んでそれぞれ対
称の位置に設けられている（本実施の形態ではパーシャ
ル排出機構６とトータル排出機構７は９０度振り分けの
位置に取りつけられている）。このように、回転軸を挟
んで一対のトータル排出機構および一対のパーシャル排
出機構をそれぞれ対称の位置に設けることにより回転体
３のアンバランスを発生し難くすることができる。

【００２８】以上の構成からなる本発明に係る分離板型
遠心分離機１の作用について図１および図２を参照して
説明する。尚、ここではパーシャル排出機構６とトータ
ル排出機構７とを対応させて全体的な動きを説明する。
液入口管４から案内筒５によって分離室ＳＺ内の下部に
導入された原液は、分離室ＳＺ内で高速回転する回転体
３の遠心力の作用により油（軽液）と水とスラッジとに
分離され比重の重いスラッジ分は、分離板１０の下面に
沿って半径方向の外向きに移動し、分離室ＳＺの最外径
部に堆積する。この間、作動水供給管６ｍから作動水と
して低圧の閉弁水が供給され、閉弁水の供給路６ｋを通
った閉弁水が閉弁水圧室６ｂ、７ｂに導入される。その
際、遠心力がこの閉弁水に作用して高い圧力を発生し、
弁シリンダ６ａ，７ａを上方に押し上げ回転体蓋３ａの
周縁底部に装着された弁パッキン６Ｐ，７Ｐに圧接して
スラッジ排出口ｓｅ１，ｓｅ２をシールしている。

【００２９】前記において、原液の処理量およびそのス
ラッジの含有量から、回転体３内に堆積したスラッジの
堆積量が所定量になる時間を判断して、図示しないタイ
マーにより開弁水を開弁水圧室６ｌ（又は７ｌ）に導入
する。スラッジのパーシャル排出時、すなわち開弁水を
パイロット弁ＰＶの開弁水圧室６ｌに供給した場合は、
弁体６ｅが回転軸２側に移動して弁体６ｅによる第一の
閉弁水の排出孔６ｃとのシールが破れ、閉弁水圧室６ｂ
内の閉弁水を閉弁水排出量調整ノズル６ｄから、また、
開弁水の供給路６ｇ内の開弁水の残液を水抜きノズル６
ｆから外部に流出する。この時、第二の閉弁水排水孔６
ｉと前記第二の閉弁水排水孔６ｉの下部に設けられ、閉
弁水を一時的に溜めるバッファータンク６ｊがクッショ
ンとなり、かつ、バッファータンク６ｊの下に連設し回
転体３の下部角部に設けられる閉弁水排出量調整ノズル
６ｄの排出量を調整することにより、閉弁水が瞬時に外
部に抜けないので、弁シリンダ６ａに一定の背圧を掛け
ることが可能となり、背圧を掛けることにより弁シリン
ダ６ａの開度を精密に調節できる。一方、スラッジのト
ータル排出時、すなわち開弁水をパイロット弁Ｐ′Ｖ′
の開弁水圧室７ｌに供給した場合は、弁体７ｅが回転軸
２側に移動して弁体７ｅによる閉弁水の排出孔７ｃとの
シールが破れ、閉弁水圧室７ｂ内の閉弁水を全量閉弁水
排出孔７ｄから、また、開弁水の供給路７ｇ内の開弁水
の残液を水抜きノズル７ｆから外部に流出する。このよ
うに、スラッジを排出するためにパーシャル排出機構お
よびトータル排出機構に開弁水を供給すると、この開弁
水に遠心力が作用して高い圧力が発生し、この圧力によ
りパイロット弁ＰＶ（又はパイロット弁Ｐ′Ｖ′）の弁
体６ｅ（又は弁体７ｅ）が遠心力に打ち勝って半径方向
の内向きに移動する。この移動により、弁体６ｅ（又は
弁体７ｅ）による第一の閉弁水排水孔６ｃ（又は閉弁水
排水孔７ｃ）とのシールが破れ、閉弁水圧室６ｂ（又は
閉弁水圧室７ｂ）内の閉弁水は閉弁水排出量調整ノズル
６ｄ（又は閉弁水排出孔７ｄ）から、また、開弁水の供
給路６ｇ（又は開弁水の供給路７ｇ）内の残液は水抜き
ノズル６ｆ（又は水抜きノズル７ｆ）から外部に流出さ
れる。

【００３０】その結果、弁シリンダ６ａ（又は弁シリン
ダ７ａ）は下降し、スラッジ排出口ｓｅ１（又はスラッ
ジ排出口ｓｅ２）のシールが破れ、堆積していたスラッ
ジはスラッジ排出口ｓｅ１（又はスラッジ排出口ｓｅ
２）から外部に排出される。この後、直ちに開弁水の供
給は停止され、開弁水の供給がなくなると、弁体６ｅ
（又は弁体７ｅ）は遠心力により元の位置に戻り、パイ
ロット弁ＰＶ（又はパイロット弁Ｐ′Ｖ′）と第一の閉
弁水排水孔６ｃ（又は、閉弁水排水孔７ｃ）のシールが
できるようになるので、再び閉弁水を供給すると閉弁水
圧室６ｂ（又は閉弁水圧室７ｂ）内に閉弁水が充満する
ため、弁シリンダ６ａ（又は弁シリンダ７ａ）は上方に
押し上げられ、スラッジ排出口ｓｅ１（又はスラッジ排
出口ｓｅ２）が再びシールされる。

【００３１】分離室内で分離された余分な水分は、分離
板１０の水取板ＴＤと回転体蓋３ａの内壁との間に設け
られた間隙を通って回転体３上部の液抜け出し部８から
外部に水として抜き出される。一方、比重の軽い油（軽
液）は、積層される分離板１０を下から上に上昇しなが
ら回転体３の回転軸２側に集められ、回転体３上部の液
抜き出し部９から外部に清浄油（軽液）として抜き出さ
れる。

【００３２】次に、本発明に係る分離板型遠心分離１
が、独立した機構としてパーシャル排出機構６を設けた
ことにより、弁シリンダ６ａの開度が精密に調節できる
ようになる作用について図２（ａ）を参照して説明す
る。パイロット弁ＰＶの開弁水圧室６ｌに高圧の開弁水
（例えば供給圧力が０．４〜０．５ＭＰａＧの水）を供
給することにより、パイロット弁ＰＶの弁体６ｅと第一
の閉弁水排水孔６ｃとのシールが破れる。この後、閉弁
水圧室６ｂ内の閉弁水は、パイロット弁ＰＶを通過して
第二の閉弁水排水孔６ｉと、前記第二の閉弁水排水孔６
ｉの下部に設けられ閉弁水を一時的に溜めるバッファー
タンク６ｊとを経由して閉弁水排出量調整ノズル６ｄか
ら外部へ排出される。一方、開弁水の供給路６ｇ内の開
弁水の残液は、水抜きノズル６ｆから外部に排出され
る。この時、パイロット弁ＰＶの後流側に、第二の閉弁
水排水孔６ｉと、前記第二の閉弁水排水孔６ｉの下部に
閉弁水を一時的に溜めるバッファータンク６ｊと、前記
バッファータンク６ｊの下に連設する閉弁水排出量調整
ノズル６ｄとを設けて閉弁水排出量調整ノズル６ｄの排
出量を調整することにより、閉弁水圧室６ｂ内の閉弁水
が瞬時に外部に抜けなくなる。その結果、弁シリンダ６
ａに一定の背圧を掛けることが可能となり、背圧を掛け
るにより弁シリンダ６ａの開度を精密に調節できるよう
になる。閉弁水排出量調整ノズル６ｄの排出量は、中心
部に孔を開けたテーパ螺子の雄螺子を、大径円柱部３ｂ
の下側角部に設けられたテーパ螺子の雌螺子部を有する
貫通孔に挿入し、螺合させて螺子部の穴径（オリフィス
径）を調節することにより閉弁水排出量を調整できる。
高圧の開弁水の供給を止めて、開弁水が堰Ｗ１を超えな
くなると、堰Ｗ１を超えない低圧の閉弁水により弁シリ
ンダ６ａが閉められる。しかし、開弁水（高圧水）を供
給している間は、前回の閉弁水が外部に抜けきるまでは
弁シリンダ６ａに背圧が掛かっているので弁シリンダ６
ａがスラッジ排出口ｓｅ１をシールできないのでスラッ
ジが外部に排出され続ける。閉弁水圧室６ｂにおける閉
弁水の供給圧力が背圧よりも高くなると、徐々に弁シリ
ンダ６ａが上昇して弁パッキン６Ｐに圧接することによ
りスラッジ排出口ｓｅ１を完全にシールできる。このよ
うにして弁シリンダ６ａの弁開度は、開弁水と閉弁水と
の圧力差及び閉弁水排出量調整ノズル６ｄの螺子部の穴
径を調整することにより精密に調整できる。

【００３３】次に、図３を参照して本発明に係る分離板
型遠心分離機１のパーシャル排出機構６およびトータル
排出機構７を動作させるための作動水を供給する作動水
分岐装置の説明をする。作動水分岐装置は、図３に示す
ように、４つの電磁弁ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ９
と２つの減圧弁ＲＶ１，ＲＶ２とこれらを結ぶ配管類か
ら主要部が構成される。調整水・置換水としては、一番
上流側に設けられる電磁弁ＳＶ３の開閉により元圧力
０．４〜０．５ＭＰａＧの高圧水がそのまま回転体３内
へ供給される。トータル排出機構７への開弁水として
は、電磁弁ＳＶ３のすぐ下流側に並設される電磁弁ＳＶ
１の開閉により、元圧力０．４〜０．５ＭＰａＧの高圧
水がそのまま作動水（開弁水）として作動水供給管７ｍ
に供給される。トータル排出機構７およびパーシャル排
出機構６へ供給する閉弁水としては、前記電磁弁ＳＶ１
のさらに下流側に並設される電磁弁ＳＶ２を開とし、元
圧力が０．４〜０．５ＭＰａＧの高圧水をさらに後段に
設けられた減圧弁ＲＶ１により０．０２ＭＰａＧ迄減圧
し、この減圧した水が作動水（閉弁水）として作動水供
給管６ｍに供給される。また、パーシャル排出機構６へ
供給する開弁水としては、元圧力が０．４〜０．５ＭＰ
ａＧの高圧水を後段に設けられた減圧弁ＲＶ２により約
０．３ＭＰａＧ迄減圧し、さらに下流側に並設された電
磁弁ＳＶ９を開として、前記減圧した水が配管の後流側
で前記閉弁水供給ラインと合流した配管ラインから作動
水（開弁水）として作動水供給管６ｍに供給される。

【００３４】次に、図４を参照して本発明に係る分離板
型遠心分離機１のパーシャル排出機構６およびトータル
排出機構７が作動しているときのタイミングチャートの
一実施例について説明をする。 （１）最初に、図３の電磁弁ＳＶ２を開とし、減圧弁Ｒ
Ｖ１により作動水である元圧力が０．４〜０．５ＭＰａ
Ｇの高圧水の圧力を０．０２ＭＰａＧに減圧した後、パ
ーシャル排出機構６およびトータル排出機構７に閉弁水
として供給する。（弁シリンダ６ａおよび弁シリンダ７
ａ閉。電磁弁ＳＶ２閉）。 （２）電磁弁ＳＶ３を開とし回転体３の内部に調整水ま
たは置換水である封水を注入し、分離室ＳＺ内の分離境
界面の位置を設定する。設定が終わったら封水の注入を
停止する。これ以後、必要な時に適宜封水を注入する。
電磁弁ＳＶ３閉。 （３）電磁弁ＳＶ１を開とし供給圧力が０．４〜０．５
ＭＰａＧの開弁水をトータル排出機構７へ給水する。こ
こで、トータル排出機構７へ閉弁水を供給しているとき
は、弁シリンダ７ａの開閉の応答性を上げるために電磁
弁ＳＶ２を閉めて閉弁水の供給を一時停止する。電磁弁
ＳＶ１を数秒（例えば３〜５秒）開とし、回転体３内の
スラッジ分が全量排出される。電磁弁ＳＶ１閉。 （４）トータル排出後、再びＳＶ２を開とし、閉弁水を
供給して弁シリンダ７ａを閉めた後に原液の供給を開始
する。この間、閉弁水は、間欠給水（例えば１５分間
隔）されている。 （５）回転体３内にスラッジ分が堆積してきたら、電磁
弁ＳＶ９を開としてパーシャル排出機構６に高圧（例え
ば０．３ＭＰａＧ）の開弁水を供給する。この時、短い
時間（数秒）で電磁弁ＳＶ９を開閉する。この時、パー
シャル排出機構６の閉弁水圧室６ｂからパイロット弁Ｐ
Ｖを経由して第二の閉弁水排水孔６ｉに排出される閉弁
水を、一時的に溜めるバッファータンク６ｊと前記バッ
ファータンク６ｊから外部への閉弁水排出量を調整でき
る閉弁水排出量調整ノズル６ｄとを後流側に設けたこと
により、弁シリンダ６ａに背圧を掛けることが可能とな
り、弁シリンダ６ａに背圧を掛けることにより弁シリン
ダ６ａの開度を精密に調節できる。すなわち、開弁水を
供給した後すぐに電磁弁ＳＶ９を閉じると、閉弁水圧室
６ｂ内の閉弁水が瞬時に外部に抜けずに系内に残ってい
るため外部への閉弁水排出量を絞ってやればさらに緩や
かに弁シリンダが開く。 （６）このように作動させて、数回のパーシャル排出に
対してトータル排出を１回行うことで回転体３内の固形
物が好適に外部に排出されるので回転体３のアンバラン
スの発生する頻度が少なくなる。トータル排出の回数を
増やせばさらにアンバランスの発生を少なくすることが
できる。

【００３５】このように、従来の分離板型遠心分離機の
スラッジ排出機構であった１個のパイロット弁にトータ
ル排出機能とパーシャル排出機能を持たせて使用されて
いたパーシャル排出機のスラッジ排出機構を、パーシャ
ル排出機構とトータル排出機構とを分離独立させ、回転
軸を挟んで対象の位置に、それぞれの機構を少なくとも
一対以上設けたスラッジ排出機構とすることによりパー
シャル排出時のスラッジ排出量を常に安定して排出する
ことが可能となる。また、トータル排出機構をパーシャ
ル排出機構と独立した機能として一緒に設けたことで、
パーシャル排出による回転体のアンバランスの発生を起
こし難くすることができる。

【００３６】

【発明の効果】（１）弁シリンダの弁開度を高精度に調
整してパーシャル排出することができるので原液の損失
が軽減される。 （２）パーシャル排出専用機能をトータル排出専用機能
と分離独立した機能とすることでトータル排出機能をい
つでも任意設定できるので回転体内壁への固形物の固着
・偏析が防止できる。従って、回転体の運転時のバラン
スがよくなるので機械のメインテナンス間隔が延長され
たり、回転軸系の寿命が延びるのでメインテナンス費用
が削減できる。 （３）パーシャル排出時の弁開度を一定にできるため、
スラッジ排出量の調整が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分離板型遠心分離機の正面断面図
である。

【図２】（ａ）パーシャル排出機構の詳細断面図であ
る。 （ｂ）トータル排出機構の詳細断面図である。

【図３】トータル排出機構およびパーシャル排出機構に
作動水を供給するときに使用する作動水分岐装置であ
る。

【図４】本発明に係る分離板型遠心分離機のトータル排
出機構およびパーシャル排出機構の一作動例を示すタイ
ミングチャートである。

【図５】従来のパーシャル排出機構を有する分離板型遠
心分離機の正面断面である。

【符号の説明】

１ 分離板型遠心分離機 ２ 回転軸 ３ 回転体 ３ａ 回転体蓋 ３ｂ 大径円柱部 ６ パーシャル排出機構 ６ａ 弁シリンダ ６ｂ 閉弁水圧室 ６ｃ 第一の閉弁水排水孔 ６ｄ 閉弁水排出量調整ノズル ６ｅ 弁体 ６ｆ 水抜きノズル ６ｇ 開弁水の供給路 ６ｈ オリフィス堰 ６ｉ 第二の閉弁水排水孔 ６ｋ 閉弁水の供給路 ６ｍ 作動水供給管 ６Ｐ 弁パッキン ７ トータル排出機構 ７ａ 弁シリンダ ７ｂ 閉弁水圧室 ７ｃ 閉弁水排水孔 ７ｄ 閉弁水排出孔 ７ｅ 弁体 ７ｆ 水抜きノズル ７ｇ 開弁水の供給路 ７ｈ オリフィス堰 ７ｍ 作動水供給管 ７Ｐ 弁パッキン １０ 分離板 ＰＶ，Ｐ′Ｖ′ パイロット弁 ＳＺ 分離室 ｓｅ１，ｓｅ２ スラッジ排出口 ＴＤ 水取板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 兼司 神奈川県川崎市川崎区大川町２番１号 三 菱化工機株式会社内 Ｆターム(参考） 4D057 AA10 AB01 AC01 AC06 AD01 AE02 AF03 BA14 BC12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体内の案内筒の軸方向に多数積層し
   た分離板を装着し、前記案内筒から分離室内に原液を導
   入して遠心力によりスラッジを分離し、前記回転体内に
   装着される弁シリンダを、作動水で軸方向に作動させて
   スラッジ排出口を開閉し、前記スラッジを外部に排出す
   る分離板型遠心分離機において、前記回転体の大径円柱
   部下部の回転軸に対して対称の位置に、スラッジ排出用
   のパーシャル排出機構およびトータル排出機構を、少な
   くともそれぞれを一対以上設けたことを特徴とする分離
   板型遠心分離機。
2. 【請求項２】前記パーシャル排出機構が、 前記回転体の下部中心側に設けられた回転軸の外周に対
   向して、前記回転軸と適宜隙間を設け、前記回転体側の
   内周に沿って複数の横溝を有するオリフィス堰と、前記
   オリフィス堰と前記回転軸の間に作動水を供給するため
   の作動水供給管を備えた導水路切り替え装置と、 前記弁シリンダを閉めるときに、前記オリフィス堰を溢
   流しない低圧の閉弁水を、前記弁シリンダ下部に沿って
   設けられる閉弁水圧室へ供給する閉弁水の供給路と、閉
   弁水圧室と、第一の閉弁水排水孔とから形成される閉弁
   水供給ラインと、 前記弁シリンダを開けるときに、前記オリフィス堰を溢
   流した高圧の開弁水をパイロット弁の開弁水圧室へ供給
   する開弁水の供給路と、弁シリンダを開けた後に前記開
   弁水を前記開弁水供給路から外部に抜き出すための水抜
   きノズルとから形成される開弁水供給ラインと、 前記閉弁水圧室に沿って上部に設けられ、スラッジを排
   出する時に、弁パッキンに圧接する部分を開閉する弁シ
   リンダと、 その上部で前記第一の閉弁水排出孔と連通し、その下部
   で前記開弁水供給路および第二の閉弁水排水孔と連通
   し、内部に摺動自在にＴ字型の弁体を内設したパイロッ
   ト弁と、 前記第二の閉弁水排水孔の下部に設けられ、閉弁水を一
   時的に溜めるバッファータンクと、前記バッファータン
   クから外部に排出する閉弁水の量を調整する閉弁水排出
   量調整ノズルとから形成される閉弁水排出ラインとから
   主要部が構成されることを特徴とする請求項１に記載の
   分離板型遠心分離機。
3. 【請求項３】前記トータル排出機構が、 前記回転体の下部中心側に設けられた回転軸の外周に対
   向して、前記回転軸と適宜隙間を設け、前記回転体側の
   内周に沿って複数の横溝を有するオリフィス堰と、前記
   オリフィス堰と前記回転軸の間に作動水を供給するため
   の作動水供給管を備えた導水路切り替え装置と、 前記弁シリンダを閉めるときに、前記オリフィス堰を溢
   流しない低圧の閉弁水を、前記弁シリンダ下部に沿って
   設けられる閉弁水圧室へ供給する閉弁水供給路と、閉弁
   水排出孔とから形成される閉弁水供給ラインと、 前記弁シリンダを開けるときに、前記オリフィス堰を溢
   流させないで直接パイロット弁の開弁水圧室へ高圧の開
   弁水を供給する開弁水供給路と、弁シリンダを開けた後
   に前記開弁水を前記開弁水供給路から外部に抜き出すた
   めの水抜きノズルとから形成される開弁水供給ライン
   と、 前記閉弁水圧室に沿って上部に設けられ、スラッジを排
   出する時に、弁パッキンに圧接する部分を開閉する弁シ
   リンダと、 その上部で閉弁水排出孔と連通し、その下部で前記開弁
   水供給路と連通し、内部に摺動自在にＴ字型の弁体を内
   設して、閉弁水を外部に全量排出する閉弁水排出孔を有
   するパイロット弁と、から主要部が構成されることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の分離板型遠心
   分離機。