JP3191304U - 遠心分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】処理対象液を２種類以上の物質に分離する遠心分離機において、スクレーパーにスラッジが残存するのを抑制する遠心分離器を提供する。【解決手段】遠心分離機１は、処理対象液を遠心分離するための回転体５と、遠心分離によって回転体５に付着したスラッジＳ２を掻き取るためのものであり、回転体５から掻き取られたスラッジＳ２が表面に残存するのを抑制する表層部を有するスクレーパーと、スクレーパーの表面に残存しているスラッジＳ２に流体を噴出する１つ又は複数のノズル７と、を備える。【選択図】図２

Description

本考案は、処理対象液を２種類以上の物質に分離する遠心分離機に関するものである。

遠心分離機は、例えば使用済みのクーラントを回収液とスラッジに分離する遠心分離工程などにおいて用いられている。遠心分離工程において、スラッジは、遠心分離機の回転体（回転釜）の内壁面に層となって付着する。したがって、付着したスラッジを遠心分離機のスクレーパーによって掻き取り、回転体の底部から回転体の外部に排出するスラッジ排出工程が行われる。スラッジ排出工程は、回転体の底部のシャッターが開けられた状態で行われ、スクレーパーによって掻き落とされたスラッジは、回転体の底部から回転体の外部に排出される（例えば特許文献１）。

特開２０１３−６６９９４号公報

しかし、スラッジの粘性が高い場合には、スラッジ排出工程においてスクレーパーに付着したスラッジの一部がスクレーパーから剥がれずにスクレーパーの表面に残存することがある。スクレーパーの表面に残存しているスラッジがスラッジ排出工程以外の工程においてスクレーパーから落下すると、落下したスラッジが遠心分離機の回転体の内壁に付着することがあり、その結果、遠心分離機の異常振動を引き起こすことがある。

また、特許文献１のクーラント再生方法のように膜分離工程を併用している場合には、かたまり（ダマ）になったスラッジが、スラッジ排出工程以外の工程においてスクレーパーから落下すると、膜分離ユニットにおいて膜の詰まりを誘発する原因となることがある。

したがって、スラッジ排出工程においてスクレーパーに付着したスラッジは、スラッジ排出工程においてスクレーパーから除去する必要がある。

例えば、スクレーパーを振動させ、この振動を利用して、スクレーパーからスラッジを落下させる対策が考えられる。しかし、このような対策を施したとしても、スラッジの粘性が高い場合には、スクレーパーからスラッジを効果的に落下させることができない場合がある。

本考案の目的は、処理対象液を２種類以上の物質に分離する遠心分離機において、スクレーパーにスラッジが残存するのを抑制することである。

本考案の遠心分離機は、回転体と、スクレーパーと、１つ又は複数のノズルとを備える。前記回転体は、処理対象液を遠心分離するためのものである。前記スクレーパーは、遠心分離によって前記回転体に付着したスラッジを掻き取るためのものである。前記スクレーパーは、前記回転体から掻き取られた前記スラッジが表面に残存するのを抑制する表層部を有する。前記ノズルは、前記スクレーパーの前記表面に残存している前記スラッジに流体を噴出する。

この構成では、スクレーパーの表層部は、例えば上述したスラッジ排出工程において、スクレーパーを回転体の壁面に近接又は当接させた状態で回転体を回転させて回転体の壁面のスラッジをスクレーパーによって掻き取るときに、スラッジがスクレーパーの表面に残存するのを抑制することができる。

また、スラッジの粘度などの特性によっては、表層部によるスラッジ残存抑制効果だけでは十分でないこともあり、スクレーパーの表面にスラッジが残存することも考えられるが、本構成では、例えばスラッジ排出工程において、１つ又は複数のノズルがスクレーパーの表面に残存しているスラッジに流体を噴出することによって、スクレーパーからスラッジを効果的に剥がして落下させることができる。これにより、スクレーパーの表面にスラッジが残存するのをさらに効果的に抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記流体は、前記スクレーパーの表面に沿う方向に前記ノズルから噴出されるのが好ましい。この構成では、流体がスクレーパーの表面に沿う方向にノズルから噴出されるので、スクレーパーに付着しているスラッジの側部に対して流体を当てることができる。このとき、ノズルとスラッジとの間にあるスクレーパーの表面は、ノズルから噴出された流体をスラッジに案内する案内面としての機能を果たす。これにより、ノズルから噴出された流体が拡散するのを抑制して流体をスラッジに集中させることができる。このように流体をスラッジの側部に集中させることによって、スクレーパーからスラッジを剥がして落下させる効果を高めることができる。

前記遠心分離機は、前記回転体の回転軸が上下方向を向いた縦型の遠心分離機であり、前記流体は、前記スクレーパーの先端部に向けて前記ノズルから略水平方向に噴出されるのが好ましい。例えば上述したスラッジ排出工程において、スクレーパーの先端部を回転体の壁面に近接又は当接させた状態で回転体を回転させると、回転体の壁面のスラッジがスクレーパーの先端部によって剥がされる。剥がされたスラッジの一部は、スクレーパーから落下し、スラッジの残部は、スクレーパーの先端部に付着する。そして、この構成では、流体は、スクレーパーの表面に沿う方向であって、スクレーパーの先端部に向けて略水平方向にノズルから噴出される。すなわち、この構成では、スクレーパーの先端部に付着するスラッジに対して、このスラッジよりもスクレーパーの後端部側に位置するノズルから先端部側に向かって流体を噴出させることにより、スクレーパーの表面に沿って案内される流体をスラッジの側部に当てて、スラッジの付着がスクレーパーの後端部側に進行するのを抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記ノズルは、前記スクレーパーに固定されているのが好ましい。この構成では、例えばスラッジ排出工程において、回転体に付着したスラッジをスクレーパーによって掻き取るときの位置（すなわち、スクレーパーが回転体に近接又は当接する掻取位置）にスクレーパーが配置された状態と、スクレーパーが回転体から離れた退避位置にスクレーパーが配置された状態の何れの状態においても、スクレーパーに対するノズルの相対位置を一定に保つことができる。これにより、掻取位置と退避位置の何れの位置においても、同じ条件（例えばスクレーパーの先端部とノズルとの距離、スクレーパーの表面に対する流体の噴出方向などの条件）で、スクレーパーに付着しているスラッジに対してノズルから流体を噴出させることができる。

前記遠心分離機において、前記複数のノズルは、前記スクレーパーの前記表面に沿って配列されているのが好ましい。この構成では、複数のノズルがスクレーパーに沿って配列されているので、スクレーパーの表面における広い範囲に流体を当てることができる。これにより、スクレーパーの表面にスラッジが残存するのを抑制する効果を高めることができる。また、この構成では、例えば複数のノズルを順番に噴出させる制御、複数のノズルを同時に噴出させる制御などの種々の制御を行うことが可能になり、スクレーパーにおけるスラッジの付着状態に応じたきめ細かい流体噴出条件を設定することができる。

前記遠心分離機において、前記回転体に付着した前記スラッジを前記スクレーパーによって掻き取るための前記回転体の回転動作中に前記ノズルから前記流体が噴出されるのが好ましい。この構成では、回転体を回転させて回転体に付着しているスラッジをスクレーパーによって剥がすと同時に、その剥がされたスラッジがスクレーパーに付着するのをノズルから噴出される流体によって抑制できる。これにより、スクレーパーへのスラッジの付着の進行を効果的に抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記回転体に付着した前記スラッジを前記スクレーパーによって掻き取るための前記回転体の回転動作が終了した後に前記ノズルから前記流体が噴出されてもよい。特に、ノズルからの流体の噴出は、回転体の回転動作中と、この回転動作が終了した後の両方において行われるのがより好ましい。これにより、スクレーパーへのスラッジの付着の進行をさらに効果的に抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記流体が空気であるのが好ましい。この構成では、流体として液体を用いる場合に比べてコストを低減できる。また、遠心分離の用途が例えば処理対象液を回収液とスラッジに分離する用途である場合には、流体が液体である処理対象液であると、スラッジとともに排出される処理対象液の量が増加するため、液分の回収率（回収液の回収率）が低減する。また、流体が処理対象液以外の液体であると、その液体が回収液に不純物として混入することが考えられる。これに対し、本構成では、流体としての空気が回収液に混入するだけであるので、回収液に与える影響を小さくすることができる。

前記遠心分離機において、前記表層部は、フッ素樹脂を含むコーティング層及びフッ素樹脂を含むシートの少なくとも一方を有しているのが好ましい。この構成では、フッ素樹脂の特性を利用することにより、スラッジがスクレーパーの表面に残存するのを抑制することができる。

以上説明したように、本考案によれば、処理対象液を２種類以上の物質に分離する遠心分離機において、スクレーパーにスラッジが残存するのを抑制することができる。

本考案の一実施形態に係る遠心分離機を備える処理システムの概略構成を示す図である。 前記遠心分離機を示す断面図である。 前記遠心分離機の回転体、スクレーパー及びノズルの位置関係を示す斜視図である。 前記遠心分離機の回転体、スクレーパー及びノズルの位置関係を示す平面図である。 前記遠心分離機のスクレーパー及びノズルを示す正面図である。 前記遠心分離機におけるスクレーパーの表面に設けられた表層部の一例を示す断面図である。 前記遠心分離機におけるスクレーパーの表面に設けられた表層部の他の例を示す断面図である。 前記遠心分離機の制御例を示すフローチャートである。 前記遠心分離機の変形例１を示す斜視図である。 前記遠心分離機の変形例２を示す斜視図である。

以下、本考案の実施形態に係る遠心分離機１及びこの遠心分離機１を備える処理システム１００について図面を参照しながら詳細に説明する。

［処理システムの全体構造］
図１は、本実施形態に係る遠心分離機１を備える処理システム１００の概略構成を示す図である。例えば、処理システム１００は、製品の製造工程において使用された液（使用済み液）を処理対象液とし、この使用済み液を再利用できるように再生処理するための装置である。

処理対象液としては、使用済みクーラント、使用済み研磨スラリーなどを例示できるが、これらに限られない。使用済みクーラントとしては、シリコン材料を切断する際に発生するシリコン切削屑を含む使用済みシリコンクーラントを例示できるが、これに限られない。使用済み研磨スラリーとしては、サファイア基板などの基板を研磨するのに用いられた使用済みの研磨スラリーを例示できるが、これに限られない。以下の説明では、処理対象液が使用済みシリコンクーラントである場合を例に挙げて説明するが、本考案の遠心分離機１は、使用済みシリコンクーラント以外の他の用途にも適用可能である。

具体的に、シリコンクーラントは、例えば、ワイヤーソー切断装置を利用してブロック状のシリコンインゴット（シリコン材料）を予め規定されたサイズに切断するスライシング工程において用いられる。スライシング工程で使用されるクーラントは、例えばジエチレングリコール、水、その他添加剤などを含む液体が用いられるが、これに限られない。スライシング工程で使用された後の使用済みクーラントＳには、シリコン切削屑が含まれる。使用済みクーラントＳは、処理システム１００によって再利用可能な状態に再生された再生クーラントＳ１と、シリコン切削屑を含むスラッジＳ２とに分離される。

図１に示すように、処理システム１００は、原液タンク１１と、処理タンク１２と、遠心分離機１と、膜分離ユニット１３と、濾過液タンク１４と、再生液タンク１５と、制御部４とを備えている。また、処理システム１００は、複数の配管９０〜９９と、複数のポンプＰ１〜Ｐ４とを備えている。

処理システム１００は、図１に示す具体例に限定されるものではなく、必要に応じて、一部のタンク、一部の配管、一部のポンプなどを省略することもできる。また、処理システム１００は、遠心分離機１と、膜分離ユニット１３とを併用したものであるが、これに限られない。処理システム１００の用途に応じて、例えば膜分離ユニット１３を省略することもできる。

本実施形態に係る遠心分離機１は、回転体５の回転軸の方向（後述する駆動部３のシャフト３２の軸方向）が上下方向に向いた縦型タイプの装置（縦型遠心分離機）である。遠心分離機１の詳細については後述する。

原液タンク１１は、処理対象液Ｓ（すなわち、回収された使用済みクーラントＳ）を貯留するための容器である。原液タンク１１には、原液タンク１１に接続された配管９０を通じて使用済みクーラントＳが流入する。また、原液タンク１１内に貯留されている使用済みクーラントＳは、ポンプＰ１が設けられた配管９１を通じて処理タンク１２に送られる。

処理タンク１２は、原液タンク１１から送液された使用済みクーラントＳを貯留するための容器である。また、処理タンク１２には、遠心分離機１において分離された遠心分離液が戻されるとともに、膜分離ユニット１３において分離された濃縮液が戻される。遠心分離液は、遠心分離機１における遠心分離処理によって固形分濃度が減少した液である。濃縮液は、膜分離ユニット１３における膜分離処理によって膜濾過液と分離された固形分濃度が高められた液であり、シリコン切削屑を含む。処理タンク１２に戻された遠心分離液と濃縮液とは処理タンク１２において使用済みクーラントＳと混合される。

処理タンク１２内の混合液（使用済みクーラントＳ、遠心分離液及び濃縮液を含む液）は、ポンプＰ２が設けられた配管９２を通じて遠心分離機１に送られる。遠心分離機１において遠心分離処理された遠心分離液は、配管９３を通じて処理タンク１２に戻される。なお、配管９４は、回転体５の内部を作業者が水などによって洗浄する場合に、その洗浄された廃液（ドレン水）を処理タンク１２に戻すための配管である。

また、処理タンク１２内の混合液は、ポンプＰ３が設けられた配管９５を通じて膜分離ユニット１３に送られる。膜分離ユニット１３において膜分離処理された濃縮液は、配管９６を通じて処理タンク１２に戻される。また、膜分離ユニット１３において膜分離処理された膜濾過液は、配管９７を通じて濾過液タンク１４に送られる。

本実施形態では、膜分離ユニット１３は、例えば細長い形状の筐体内に中空糸膜が設けられた構造であるが、これに限られない。膜分離ユニット１３は、使用済みクーラントＳから切削屑などを除去することができるものであればよく、中空糸膜以外の他の分離膜が筐体内に設けられた構造であってもよい。

中空糸膜の内部は、筐体の長手方向の端部にそれぞれ設けられた原液側開口１３ａ，１３ｂを通して筐体の外部と連通している。筐体の側面には、筐体の内部空間（中空糸膜の外側空間）と筐体外部とを連通させる濾液側開口１３ｃが形成されている。中空糸膜を通して濾過された膜濾過液は、この濾液側開口１３ｃを通して筐体の外部に導出される。膜分離ユニット１３を使用することによって、中空糸膜を通過した膜濾過液Ｓ１と、中空糸膜を通過することのできなかったシリコン切削屑を含む濃縮液とに分離することができる。なお、この濾液側開口１３ｃを利用して、逆洗用流体を膜分離ユニット１３内に導入することができるように構成されていてもよい。

濾過液タンク１４は、膜分離ユニット１３において膜分離処理された膜濾過液Ｓ１（回収液Ｓ１）を貯留する容器である。膜分離ユニット１３の濾液側開口１３ｃから流出した膜濾過液Ｓ１は、配管９７を通じて濾過液タンク１４に送られる。

再生液タンク１５は、濾過液タンク１４から送液された膜濾過液Ｓ１（回収液Ｓ１）を貯留する容器である。濾過液タンク１４内の膜濾過液Ｓ１は、ポンプＰ４が設けられた配管９８を通じて再生液タンク１５に送られる。再生液タンク１５に貯留された膜濾過液Ｓ１（回収液Ｓ１）は、配管９９を通じて次工程（例えばシリコンインゴットのスライシング工程など）に送られ、再利用される。

制御部４は、図略の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリなどを備える。制御部４は、処理システム１００の動作を制御する。具体的に、制御部４は、遠心分離機１の回転体５の回転動作を制御する回転体制御部を機能として有する。

［遠心分離機の全体構造］
次に、本実施形態に係る遠心分離機１について説明する。図２は、本実施形態に係る遠心分離機１を示す断面図である。図２に示すように、遠心分離機１は、装置本体２と、駆動部３とを備える。装置本体２は、ケーシング２０と、回転体５と、スクレーパー６と、ノズル７とを備える。駆動部３は、モータ３０と、伝達部３１と、シャフト３２とを備える。

ケーシング２０は、内部に回転体５、スクレーパー６、ノズル７などを収容する箱体である。回転体５は、円筒状、ボウル状などの形状を有する。本実施形態では、回転体５は、上部に設けられた開口部５ａと下部に設けられた開口部５ｂとを有する。

スクレーパー６は、遠心分離によって回転体５の内側面に付着して堆積したスラッジＳ２を掻き取るためのものである。ノズル７は、スクレーパー６の表面に残存しているスラッジＳ２に流体を噴出するためのものである。スクレーパー６及びノズル７の詳細については後述する。

遠心分離機１は、クーラント吐出部２１と、スラッジ排出部２２と、ドレン水回収部２３と、遠心分離液回収部２４とをさらに備える。

クーラント吐出部２１は、例えば開口部５ｂから回転体５内に挿入された吐出パイプ２１ａを有する。吐出パイプ２１ａは、配管９２によって処理タンク１２と接続されている。吐出パイプ２１ａには、処理タンク１２から送液される使用済みクーラントＳを含む混合液が供給される。供給された混合液は、吐出パイプ２１ａに設けられた吐出孔２１ｂから回転体５内の空間に吐出される。

スラッジ排出部２２は、回転体５の下部の開口部５ｂの直下に設けられたスラッジ排出口２２ａと、スラッジ排出口２２ａを通じて落下してくるスラッジＳ２を遠心分離機１の外に排出するスラッジ排出口２２ｂと、スラッジ排出口２２ａを開閉可能なシャッター２２ｃとを有する。シャッター２２ｃの開閉動作は、制御部４によって制御される。

ドレン水回収部２３は、回転体５の下方に設けられている。ドレン水回収部２３は、回転体５の内部を洗浄したときの廃液（ドレン水）を受ける液受け面２３ａと、液受け面２３ａに受けられたドレン水をケーシング２０の外部に流出させる流出口２３ｂとを有する。液受け面２３ａは、流出口２３ｂ側が低くなるように傾斜しているのが好ましい。これにより、液受け面２３ａに受けられたドレン水が液受け面２３ａに沿って流出口２３ｂに案内される。流出口２３ｂは、配管９４によって処理タンク１２に接続されている。

遠心分離液回収部２４は、例えば回転体５の側方に設けられているが、これに限られない。遠心分離液回収部２４は、回転体５から流出する遠心分離液を受ける液受け面２４ａと、液受け面２４ａに受けられた遠心分離液をケーシング２０の外部に流出させる流出口２４ｂとを有する。流出口２４ｂは、配管９３によって処理タンク１２に接続されている。

モータ３０は、制御部４の回転体制御部によって回転速度が電気的に制御される。モータ３０の回転は、伝達部３１を介してシャフト３２に伝達される。回転体５の上部は、駆動部３のシャフト３２に接続されている。これにより、回転体５は、シャフト３２の回転に伴って回転する。

［処理システムの動作］
次に、処理システム１００の動作について説明する。図１に示すように、配管９０を通じて原液タンク１１に送られた使用済みクーラントＳは、ポンプＰ１によって処理タンク１２に送られる。処理タンク１２から遠心分離機１に供給する液（使用済みクーラントＳを含む混合液又は使用済みクーラントＳ）の供給量と、処理タンク１２から膜分離ユニット１３に供給する液の供給量とは、それぞれ個別に設定することができる。

処理タンク１２から遠心分離機１に供給された液は、図２に示す吐出パイプ２１ａの吐出孔２１ｂから回転体５内の空間に吐出される。このとき、回転体５は、高速で回転しているので、その遠心力によって比重差に基づく分離が行われる。比較的比重の大きいシリコン切削屑を含むスラッジＳ２は、回転体５の内側面に向かって押付けられるように堆積する。

一方、固形分が除去された液体成分を主体とする遠心分離液は、回転体５内の空間に滞留し、回転体５の上側の開口部５ａから少しずつオーバーフローする。オーバーフローによって回転体５の外部に導出された遠心分離液は、回転体５の外周面とケーシング２０の内面との間の隙間を重力に従って流下し、遠心分離液回収部２４の液受け面２４ａに落下する。落下した遠心分離液は、液受け面２４ａを伝って案内され、流出口２４ｂからケーシング２０の外部に流出する。流出した遠心分離液は、図１に示すように、配管９３を通じて処理タンク１２に送られ、処理タンク１２内の液と混合される。その結果、使用済みクーラントを含む液中の固形分濃度が低下する。このような遠心分離処理が繰り返されることによって、処理タンク１２内の混合液中の固形分濃度が徐々に低下する。

一方、処理タンク１２から膜分離ユニット１３に供給された液は、例えば中空糸膜によって構成された濾過膜によって膜分離処理される。これにより、濾過膜を通過してシリコン切削屑をほとんど含まない膜濾過液と、濾過膜を通過することのできないシリコン切削屑を含み、固形分の濃度が濃縮された濃縮液とに分離することができる。

濃縮液は、使用済みクーラントの貯留された処理タンク１２に導出され、処理タンク１２内の液と混合される。濃縮液２２を処理タンク１２に戻すことによって、遠心分離処理または膜分離処理を繰り返し行うことができ、使用済みクーラントから再生されるクーラントの回収率を高めることができる。また、濃縮液を処理タンク１２内の液と混合することによって、濃縮液を希釈することができるので、再び膜分離ユニットに供給した際に目詰まり等が生じるのを抑制できる。

［スクレーパー］
次に、本実施形態に係る遠心分離機１のスクレーパー６について詳しく説明する。図３は、遠心分離機１の回転体５、スクレーパー６及びノズル７の位置関係を示す斜視図である。図４は、遠心分離機１の回転体５、スクレーパー６及びノズル７の位置関係を示す平面図である。図５は、遠心分離機１のスクレーパー６及びノズル７を示す正面図である。

上述したように、スクレーパー６は、遠心分離によって回転体５の内側面に付着して堆積したスラッジＳ２を掻き取るためのものである。図３〜図５に示すように、スクレーパー６は、本体部６１と、表層部６２と、支持部６３と、図略の変位機構とを備える。スクレーパー６は、その先端側に回転体５の内側面に近接又は当接する先端部６ａを有する。また、スクレーパー６は、回転体５の内側面側に向いた外面６ｂと、外面６ｂの反対側の内面６ｃ（表層部６２の表面６ｃ）とを有する。

本体部６１は、回転体５の内側面に近接又は当接してスラッジＳ２を掻き取る機能を有する。本体部６１は、例えば扁平な板状の部材によって形成されている。

表層部６２は、回転体から掻き取られたスラッジＳ２がスクレーパー６の表面に残存するのを抑制する機能を有する。図６は、遠心分離機１におけるスクレーパー６の表面に設けられた表層部６２の一例を示す断面図である。図６に示す実施形態では、表層部６２は、フッ素樹脂を含むコーティング層である。

本体部６１にフッ素樹脂をコーティングするためのコーティング剤は、例えばフッ素樹脂と溶媒とを含む。フッ素樹脂コーティング剤には、必要に応じて添加剤などが添加される。フッ素樹脂コーティング剤を基材にコーティングする方法としては、例えばスピンコート、スプレーコート、バーコート、ロールコート、浸漬、刷毛塗りなどを挙げることができるが、これらに限られない。基材とフッ素樹脂コーティング層との間には下地層（プライマー層）が設けられていてもよい。フッ素樹脂コーティング剤を基材に被覆した後は、例えば加熱処理などが行われる。

また、図７に示す他の例のように、表層部６２は、フッ素樹脂を含むシートであってもよい。このようなシート形態の表層部６２は、例えば、フィルム６２ａと、このフィルム６２ａの一方の面に形成されたフッ素樹脂層６２ｂと、フィルム６２ａの他方の面に形成された粘着層６２ｃとを含む。粘着層６２ｃによって表層部６２が本体部６１の表面に貼り付けられる。図７に示すシート形態の場合、例えばフィルム６２ａの一方の面にフッ素樹脂を含むフッ素樹脂層６２ｂがコーティングされ、他方の面に粘着層６２ｃが形成される。

フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ＥＴＦＥ)、エチレン−クロロテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などを挙げることができるが、これらに限られない。

本体部６１は、支持部６３に固定されている。支持部６３は、本体部６１を支持する機能を有する。また、図４に示すように、支持部６３は、前記変位機構によって回動したり、水平方向に移動したりすることによって、回転体５に対する本体部６１の位置、回転体５に対する本体部６１の角度を調節する機能を有する。

前記変位機構は、例えば図略のモータを備える。このモータは、支持部６３を回動させたり、支持部６３を水平方向に移動させたりすることができる。前記変位機構の動作が制御部４によって制御されることにより、スクレーパー６は、回転体５の内部空間において、図４において実線で示す掻取位置Ｌ１と、図４において破線で示す退避位置Ｌ２との間を移動する。

図４に示すように、掻取位置Ｌ１は、例えば後述するスラッジ排出工程において、回転体５に付着したスラッジＳ２をスクレーパー６によって掻き取るときの位置であり、スクレーパー６が回転体５の内側面に近接又は当接する位置である。退避位置Ｌ２は、スラッジＳ２の掻き取りを行わないときの位置であり、掻取位置Ｌ１に比べてスクレーパー６（具体的にはスクレーパー６の先端部６ａ）が回転体５の内側面から離れた位置である。

［ノズル］
次に、本実施形態に係る遠心分離機１のノズル７について詳しく説明する。上述したように、ノズル７は、スクレーパー６の表面に残存しているスラッジＳ２に流体を噴出するためのものである。図２に示すように、ノズル７は、流体配管７１によって流体供給機構７２に接続されている。流体が例えば空気である場合には、流体供給機構７２としてはコンプレッサーなどを用いることができる。流体が例えば水などの液体である場合には、流体供給機構７２としてはポンプなどを用いることができる。

ノズル７は、流体を噴出できるものであれば特に限定されるものではなく、種々の形態のノズルを用いることができる。本実施形態では、図３に示すように、ノズル７は、流体配管７１を通じて供給される流体が噴出する１つ又は複数の噴出孔７ａを有する。

また、図２、図３及び図５に示す実施形態では、遠心分離機１は、複数のノズル７を備えている。各ノズル７は、流体がスクレーパー６の表面６ｃに沿う方向（例えばスクレーパー６の表面６ｃに平行な方向）に噴出される姿勢で配置されている。したがって、スクレーパー６に付着しているスラッジＳ２の側部に対して流体を当てることができる。このとき、ノズル７とスラッジＳ２との間にあるスクレーパー６の表面６ｃは、ノズル７から噴出された流体をスラッジＳ２に案内する機能を果たす。これにより、ノズル７から噴出された流体が拡散するのを抑制して流体をスラッジＳ２に集中させることができる。

また、図３に示す実施形態では、各ノズル７は、流体がスクレーパー６の先端部６ａに向けて水平方向に噴出される姿勢で配置されているが、これに限られない。後述する変形例のように、ノズル７から流体の噴出方向は、例えば上下方向などのように水平方向以外の方向であってもよい。

本実施形態では、複数のノズル７は、スクレーパー６に固定されている。具体的に、例えば図３に示すように、複数のノズル７は、ノズル支持部材７３によってスクレーパー６の本体部６１、支持部６３などに固定されている。したがって、複数のノズル７は、掻取位置Ｌ１及び退避位置Ｌ２の何れの位置においても、スクレーパー６の本体部６１に対する相対位置が変わらない。これにより、掻取位置Ｌ１と退避位置Ｌ２の何れの位置においても、同じ条件（例えばスクレーパー６の先端部とノズル７との距離、スクレーパー６の表面６ｃに対する流体の噴出方向などの条件）でノズル７からスクレーパー６に流体を噴出させることができる。

また、本実施形態では、複数のノズル７は、スクレーパー６の表面６ｃに沿って一方向（図３では上下方向）に配列されている。したがって、後述する変形例ようにノズル７が一つだけ設けられている場合に比べて、スクレーパー６の表面６ｃにおける広い範囲に流体を当てることができる。これにより、スクレーパー６の表面６ｃにスラッジＳ２が残存するのを抑制する効果を高めることができる。

［制御例］
図８は、遠心分離機１の制御例を示すフローチャートである。図８に示す制御例では、まず、遠心分離機１に処理対象液Ｓ（使用済みクーラントＳ）を含む液が供給される（ステップＳ１）。そして、制御部４は、遠心分離機１の回転体５が高速回転するように駆動部３を制御する（ステップＳ２；遠心分離工程）。遠心分離工程では、スクレーパー６は、退避位置Ｌ２に配置されている。また、遠心分離工程では、スラッジ排出口２２ａはシャッター２２ｃによって閉じられている。

遠心分離工程が終了すると、スラッジ排出工程が行われる。スラッジ排出工程は、掻き取り工程（ステップＳ３）と、スクレーパー払い落とし工程（ステップＳ４）と、回転体洗浄工程（ステップＳ５）と、シャッター払い落とし工程（ステップＳ６）とを含む。

ステップＳ３の掻き取り工程では、制御部４は、回転体５が低速回転するように駆動部３を制御するとともに、前記変位機構を制御してスクレーパー６を掻取位置Ｌ１に移動させる。これにより、遠心分離工程において回転体５の内側面に付着したスラッジＳ２がスクレーパー６によって掻き取られる。この掻き取り工程では、制御部４は、スラッジ排出口２２ａが開放するようにシャッター２２ｃを移動させる。これにより、掻き取られたスラッジＳ２の一部は、スラッジ排出口２２ａを通じてケーシング２０の下部に落下し、さらにその下のスラッジ排出口２２ｂを通じて遠心分離機１の外に排出される。スラッジ排出口２２ｂから排出されたスラッジＳ２は、例えば、図略の容器などに回収される。

この掻き取り工程において、制御部４は、ノズル７から流体が噴出されるように流体供給機構７２を制御するのが好ましい。すなわち、回転体５に付着したスラッジＳ２をスクレーパー６によって剥がすと同時に、その剥がされたスラッジＳ２がスクレーパー６に付着するのを抑制できる。これにより、スクレーパー６へのスラッジＳ２の付着の進行を効果的に抑制することができる。

掻き取り工程が終了すると、制御部４は、回転体５の回転が停止するように駆動部３を制御し、スクレーパー６にノズル７から流体が噴出されるように流体供給機構７２を制御する（ステップＳ４）。このスクレーパー払い落とし工程では、スクレーパー６は、掻取位置Ｌ１から退避位置Ｌ２に移動してもよく、掻取位置Ｌ１のままであってもよい。このスクレーパー払い落とし工程では、複数のノズル７を例えば上から順番に噴出させたり、複数のノズル７を例えば下から順番に噴出させたり、複数のノズル７を同時に噴出させたりしてもよい。

スクレーパー払い落とし工程が終了すると、回転体洗浄工程（ステップＳ５）が行われる。回転体洗浄工程では、例えばスクレーパー６を掻取位置Ｌ１に出したまま低速で回転体５を回転させ、クーラント吐出孔２１ｂから液を吐出することによって回転体５の内部を洗浄する。このとき、スクレーパー６を掻取位置Ｌ１と退避位置Ｌ２の間で往復させ、その衝撃でスクレーパー６に付着したスラッジＳ２を落とす工夫をしてもよい。回転体洗浄工程が終了すると、制御部４は、スラッジ排出口２２ａが閉じられるようにシャッター２２ｃを移動させる。

次に、必要に応じて、シャッター払い落とし工程（ステップＳ６）が行われる。シャッター払い落とし工程では、例えば、シャッター２２ｃを移動させたときにシャッター２２ｃの表面をこそげる位置に配置された図略の掻き落としバーによってシャッター２２ｃ上に堆積したスラッジＳ２を掻き落とす。なお、本実施形態では、スクレーパー払い落とし工程においてスクレーパーに付着していたスラッジＳ２が除去されるので、その後にシャッター２２ｃの上面にスラッジＳ２が落下することを抑制できる。したがって、本実施形態では、このシャッター払い落とし工程を省略することが可能になる。以上で、本実施形態における遠心分離の一連の工程が終了し、この一連の工程が繰り返される。

［実施形態のまとめ］
本実施形態では、スクレーパー６は、スラッジＳ２が表面に残存するのを抑制する表層部６２を有している。表層部６２は、例えば上述したスラッジ排出工程において、スクレーパー６を回転体５の壁面に近接又は当接させた状態で回転体５を回転させて回転体５の壁面のスラッジＳ２をスクレーパー６によって掻き取るときに、スラッジＳ２がスクレーパー６の表面に残存するのを抑制することができる。

また、スラッジＳ２の粘度などの特性によっては、表層部６２によるスラッジ残存抑制効果だけでは十分でないこともあり、スクレーパー６の表面にスラッジＳ２が残存することも考えられるが、本構成では、例えばスラッジ排出工程において、１つ又は複数のノズル７がスクレーパー６の表面に残存しているスラッジＳ２に流体を噴出することによって、スクレーパー６からスラッジＳ２を効果的に剥がして落下させることができる。これにより、スクレーパー６の表面にスラッジＳ２が残存するのをさらに効果的に抑制することができる。

本実施形態では、流体は、スクレーパー６の表面に沿う方向にノズル７から噴出される。この構成では、流体がスクレーパー６の表面に沿う方向にノズル７から噴出されるので、スクレーパー６に付着しているスラッジＳ２の側部に対して流体を当てることができる。このとき、ノズル７とスラッジＳ２との間にあるスクレーパー６の表面は、ノズル７から噴出された流体をスラッジＳ２に案内する機能を果たす。これにより、ノズル７から噴出された流体が拡散するのを抑制して流体をスラッジＳ２に集中させることができる。このように流体をスラッジＳ２の側部に集中させることによって、スクレーパー６からスラッジＳ２を剥がして落下させる効果を高めることができる。

本実施形態では、遠心分離機１は、回転体５の回転軸が上下方向を向いた縦型の遠心分離機であり、流体は、スクレーパー６の先端部に向けてノズル７から略水平方向に噴出される。例えば上述したスラッジ排出工程において、スクレーパー６の先端部を回転体５の壁面に近接又は当接させた状態で回転体５を回転させると、回転体５の壁面のスラッジＳ２がスクレーパー６の先端部によって剥がされる。剥がされたスラッジＳ２の一部は、スクレーパー６から落下し、スラッジＳ２の残部は、スクレーパー６の先端部に付着する。そして、この構成では、流体は、スクレーパー６の表面に沿う方向であって、スクレーパー６の先端部に向けて略水平方向にノズル７から噴出される。すなわち、この構成では、スクレーパー６の先端部に付着するスラッジＳ２に対して、このスラッジＳ２よりも後端部側に位置するノズル７から先端部側に向かって流体を噴出させることにより、スクレーパー６の表面に沿って案内される流体をスラッジＳ２の側部に当てて、スラッジＳ２の付着がスクレーパー６の後端部側に進行するのを抑制することができる。

本実施形態では、ノズル７は、スクレーパー６に固定されている。この構成では、例えばスラッジ排出工程において、回転体５に付着したスラッジＳ２をスクレーパー６によって掻き取るときの位置（すなわち、スクレーパー６が回転体５に近接又は当接する掻取位置）にスクレーパー６が配置された状態と、スクレーパー６が回転体５から離れた退避位置にスクレーパー６が配置された状態の何れの状態においても、スクレーパー６に対するノズル７の位置を一定に保つことができる。これにより、掻取位置と退避位置の何れの位置においても、同じ条件（例えばスクレーパー６の先端部とノズル７との距離、スクレーパー６の表面に対する流体の噴出方向などの条件）でノズル７からスクレーパー６に流体を噴出させることができる。

本実施形態では、複数のノズル７は、スクレーパー６の表面に沿って一方向に配列されている。この構成では、複数のノズル７がスクレーパー６の一方向（例えば上下方向、水平方向などの方向）に沿って配列されているので、スクレーパー６の表面における広い範囲に流体を当てることができる。これにより、スクレーパー６の表面にスラッジＳ２が残存するのを抑制する効果を高めることができる。また、この構成では、例えば複数のノズル７を順番に噴出させる制御、複数のノズル７を同時に噴出させる制御などの種々の制御を行うことが可能になり、スクレーパー６におけるスラッジＳ２の付着状態に応じたきめ細かい流体噴出条件を設定することができる。

本実施形態では、回転体５に付着したスラッジＳ２をスクレーパー６によって掻き取るための回転体５の回転動作中にノズル７から流体が噴出される。この構成では、回転体５に付着したスラッジＳ２をスクレーパー６によって掻き取るための回転体５の回転動作中にノズル７から流体が噴出される。すなわち、回転体５に付着したスラッジＳ２をスクレーパー６によって剥がすと同時に、その剥がされたスラッジＳ２がスクレーパー６に付着するのを抑制できる。これにより、スクレーパー６へのスラッジＳ２の付着の進行を効果的に抑制することができる。

本実施形態では、流体が空気であるので、流体として液体を用いる場合に比べてコストを低減できる。また、遠心分離の用途が例えば処理対象液を回収液とスラッジＳ２に分離する用途である場合には、流体が液体である処理対象液であると、スラッジＳ２とともに排出される処理対象液の量が増加するため、液分の回収率（回収液の回収率）が低減する。また、流体が処理対象液以外の液体であると、その液体が回収液に不純物として混入することが考えられる。これに対し、本実施形態では、流体としての空気が回収液に混入するだけであるので、回収液に与える影響を小さくすることができる。

遠心分離機において、表層部６２は、フッ素樹脂を含むコーティング層及びフッ素樹脂を含むシートの少なくとも一方を有しているのが好ましい。この構成では、フッ素樹脂の特性を利用することにより、スクレーパー６の表面の摩擦係数を小さくすることができ、その結果、スラッジＳ２がスクレーパー６の表面に残存するのを抑制することができる。

［変形例］
以上、本考案の実施形態に係る遠心分離機１について説明したが、本考案は、実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。

例えば、図９は、遠心分離機１の変形例１を示す斜視図である。図１０は、遠心分離機１の変形例２を示す斜視図である。図９に示す変形例１では、遠心分離機１は、１つのノズル７のみを備えている。図１０に示す変形例２では、遠心分離機１は、複数のノズル７を備えており、複数のノズル７は、水平方向に配列されている。そして、各ノズル７は、例えば下方に向かって流体が噴出される姿勢で配置されている。

１ 遠心分離機
５ 回転体
６ スクレーパー
６ａ スクレーパーの先端部
６ｃ スクレーパーの表面
６１ 本体部
６２ 表層部
６２ａ フィルム
６２ｂ フッ素樹脂層
６２ｃ 粘着層
６３ 支持部
７ ノズル
７ａ 噴出孔
７１ 流体配管
７２ 流体供給機構
７３ ノズル支持部材
１１ 原液タンク
１２ 処理タンク
１３ 膜分離ユニット
１４ 濾過液タンク
１５ 再生液タンク
１００ 処理システム
Ｓ 処理対象液
Ｓ１ 再生クーラント（膜濾過液）
Ｓ２ スラッジ

本考案の遠心分離機は、回転体と、スクレーパーと、１つ又は複数のノズルとを備える。前記回転体は、処理対象液を遠心分離するためのものである。前記スクレーパーは、遠心分離によって前記回転体に付着したスラッジを前記回転体の内側面に近接又は当接する掻取位置において掻き取るように構成されており、前記回転体の内部空間に配置された本体部と、前記本体部の表面に設けられ、前記回転体から掻き取られた前記スラッジが表面に残存するのを抑制する表層部とを有する。前記ノズルは、前記回転体の前記内部空間に配置され、前記スクレーパーの前記表面に残存している前記スラッジに、流体供給機構から供給される流体を噴出する。前記表層部は、フッ素樹脂を含むコーティング層及びフッ素樹脂を含むシートの少なくとも一方を有する。

この構成では、スクレーパーの表層部は、例えば上述したスラッジ排出工程において、スクレーパーを回転体の壁面に近接又は当接させた状態で回転体を回転させて回転体の壁面のスラッジをスクレーパーによって掻き取るときに、スラッジがスクレーパーの表面に残存するのを抑制することができる。そして、この構成では、前記表層部は、フッ素樹脂を含むコーティング層及びフッ素樹脂を含むシートの少なくとも一方を有しているので、フッ素樹脂の特性を利用することにより、スラッジがスクレーパーの表面に残存するのを抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記流体供給機構を制御する制御部を備えているのが好ましく、前記制御部は、前記回転体に付着した前記スラッジを前記スクレーパーによって掻き取るための前記回転体の回転動作中に前記ノズルから前記流体が噴出されるように前記流体供給機構を制御するのが好ましい。この構成では、回転体を回転させて回転体に付着しているスラッジをスクレーパーによって剥がすと同時に、その剥がされたスラッジがスクレーパーに付着するのをノズルから噴出される流体によって抑制できる。これにより、スクレーパーへのスラッジの付着の進行を効果的に抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記流体供給機構を制御する制御部を備えているのが好ましく、前記制御部は、前記回転体に付着した前記スラッジを前記スクレーパーによって掻き取るための前記回転体の回転動作が終了した後に前記ノズルから前記流体が噴出されるように前記流体供給機構を制御してもよい。特に、ノズルからの流体の噴出は、回転体の回転動作中と、この回転動作が終了した後の両方において行われるのがより好ましい。これにより、スクレーパーへのスラッジの付着の進行をさらに効果的に抑制することができる。

前記遠心分離機において、前記流体供給機構から前記ノズルに供給される前記流体が空気であるのが好ましい。この構成では、流体として液体を用いる場合に比べてコストを低減できる。また、遠心分離の用途が例えば処理対象液を回収液とスラッジに分離する用途である場合には、流体が液体である処理対象液であると、スラッジとともに排出される処理対象液の量が増加するため、液分の回収率（回収液の回収率）が低減する。また、流体が処理対象液以外の液体であると、その液体が回収液に不純物として混入することが考えられる。これに対し、本構成では、流体としての空気が回収液に混入するだけであるので、回収液に与える影響を小さくすることができる。

Claims (9)

1. 処理対象液を遠心分離するための回転体と、
   遠心分離によって前記回転体に付着したスラッジを掻き取るためのものであり、前記回転体から掻き取られた前記スラッジが表面に残存するのを抑制する表層部を有するスクレーパーと、
   前記スクレーパーの前記表面に残存している前記スラッジに流体を噴出する１つ又は複数のノズルと、を備える遠心分離機。
2. 前記流体は、前記スクレーパーの表面に沿う方向に前記ノズルから噴出される、請求項１に記載の遠心分離機。
3. 前記回転体の回転軸が上下方向を向いた縦型の遠心分離機であり、
   前記流体は、前記スクレーパーの先端部に向けて前記ノズルから略水平方向に噴出される、請求項２に記載の遠心分離機。
4. 前記ノズルは、前記スクレーパーに固定されている、請求項１〜３の何れか１項に記載の遠心分離機。
5. 前記複数のノズルは、前記スクレーパーの前記表面に沿って配列されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の遠心分離機。
6. 前記回転体に付着した前記スラッジを前記スクレーパーによって掻き取るための前記回転体の回転動作中に前記ノズルから前記流体が噴出される、請求項１〜５の何れか１項に記載の遠心分離機。
7. 前記回転体に付着した前記スラッジを前記スクレーパーによって掻き取るための前記回転体の回転動作が終了した後に前記ノズルから前記流体が噴出される、請求項１〜６の何れか１項に記載の遠心分離機。
8. 前記流体が空気である、請求項１〜７の何れか１項に記載の遠心分離機。
9. 前記表層部は、フッ素樹脂を含むコーティング層及びフッ素樹脂を含むシートの少なくとも一方を有する、請求項１〜８の何れか１項に記載の遠心分離機。

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