JP3325753B2 - 遠心分離機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原液を固形物と液分と
に分離する遠心分離機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に遠心分離機は、軸線を垂直方向に
向けた円筒状の周壁部を有するケーシングと、該ケーシ
ングの底板の中央に設けられたベアリングハウジング内
に保持されたベアリングにより回転自在に支持された主
軸と、ケーシング内に配置されて底部の中央に設けられ
たボス部が主軸に結合されたバスケットと、主軸を回転
駆動する駆動装置とを備えていて、バスケット内に供給
された原液中の液分を、バスケットの回転に伴って生じ
る遠心力によりバスケットの周壁の透過孔を通して排出
させることにより、原液を固形物（ケーキ）と液分とに
分離する。

【０００３】医薬品などの、不純物の混入を極力避ける
必要がある製品の製造に用いる遠心分離機では、ケーシ
ングの開口部が蓋板により閉じられて、該蓋板を貫通さ
せた状態で原液供給管と固形物排出管とが設けられ、こ
れらの管を通してバスケット内への原液の供給とバスケ
ット内からの固形物の排出とが行われるようになってい
る。

【０００４】この種の遠心分離機では、機械的な強度を
確保するために、主軸をその軸線方向に充分な間隔を隔
てた少くとも２箇所で支持する必要があるため、ベアリ
ングハウジングは主軸の軸線方向に相当の長さを有する
形状となるのを避けられない。そのため、多くの遠心分
離機では、ベアリングハウジングの少くとも一部をケー
シング内に突出させた状態で設けることにより、ケーシ
ングの軸線方向寸法の縮小を図っている。

【０００５】またバスケットを高速回転させた際に主軸
に加わる力を軽減するため、バスケットと主軸との結合
部は、該バスケットの重心位置か、またはできるだけ重
心に近い位置に配置するのが好ましい。

【０００６】従って、この種の遠心分離機では、主軸に
結合されるバスケットのボス部の周辺にベアリングハウ
ジングを隙間を介して取り囲むスカート部を形成して、
ボス部の位置をバスケットの軸線方向端部よりも内側に
寄った重心位置側に偏位させるようにしている。

【０００７】上記の遠心分離機においては、バスケット
内に原液を供給して処理を行う際に、バスケットの周壁
部の透過孔を通して排出された液分が霧状となってバス
ケットの外面やケーシングの内面に付着し、これらの液
分はやがて再結晶化してバスケットの外面やケーシング
の内面に固着する。

【０００８】バスケットの外面やケーシングの内面に付
着した結晶はそのまま放置すると、次のロットの製品の
不純物となるため、該結晶を取り除く作業を定期的に行
う必要がある。そのため従来は、ケーシングの周壁部寄
りに位置させて、該ケーシング内の上部及び下部にそれ
ぞれ上部洗浄装置及び下部洗浄装置を配置し、一定の期
間毎に、例えば、１ロットの原液の処理が終了して固形
部の排出が終了した後に、上部及び下部の洗浄装置に圧
力をかけた洗浄液を供給することによりバスケットの外
面やケーシングの内面に洗浄水を吹き付けて不純物とな
る結晶を洗い流すようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の遠心分離機にお
いては、原液の処理中に霧状となった液分が、バスケッ
トの底部のスカート部とベアリングハウジングとの間の
隙間にも侵入するため、該スカート部の内面（ベアリン
グハウジングの外面に対向する面）及びベアリングハウ
ジングの外面にも結晶が付着する。

【００１０】ところが、従来の遠心分離機では、ケーシ
ングの周壁部寄りの上部及び下部にそれぞれ洗浄装置を
配置していただけであったため、バスケットの底部のス
カート部とベアリングハウジングとの間の隙間内には洗
浄液を吹き付けることができず、バスケットのスカート
部の内面及びベアリングハウジングの外面にそれぞれ付
着した結晶を除去することができなかった。

【００１１】そのため、従来の遠心分離機では、ケーシ
ングを分解した後、バスケットを主軸から取り外して、
バスケットの底部のスカート部の内面及びベアリングハ
ウジングの外面に付着した結晶を除去する作業を定期的
に行わなければならず、面倒であった。

【００１２】本発明の目的は、バスケットを外すことな
く、バスケットの底部のスカート部の内面及びベアリン
グハウジングの外面に付着した結晶を除去することがで
きるようにした遠心分離機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸線を垂直方
向に向けた状態で配置された周壁部と該周壁部の下端を
閉じる底板と該周壁部の上端に着脱可能に取り付けられ
た蓋板とを有して底板の中央に軸線を垂直方向に向けた
ベアリングハウジングが設けられているケーシングと、
該ケーシングの中心軸線に沿うように配置されてベアリ
ングハウジング内に保持されたベアリングにより回転自
在に支持された主軸と、ケーシング内に配置されて底部
の中央に設けられたボス部が主軸に結合されたバスケッ
トと、主軸を回転駆動する駆動装置と、ケーシングの周
壁部寄りに位置させた状態で該ケーシング内の上部及び
下部にそれぞれ配置されてバスケットの外面及びケーシ
ングの内面に洗浄液を吹きつける上部洗浄装置及び下部
洗浄装置とを備えた遠心分離機を対象とする。この種の
遠心分離機においては、ベアリングハウジングが、その
一部をケーシング内に突出させた状態で設けられてい
る。またバスケットは、ボス部の周辺にベアリングハウ
ジングを同心的に取り囲むスカート部を有していて、該
スカート部とベアリングハウジングとの間に隙間が形成
されている。

【００１４】本発明においては、バスケットのスカート
部とベアリングハウジングとの間の隙間内でスカート部
に向けて洗浄液を吹きつける隙間内洗浄装置を設けた。

【００１５】このように隙間内洗浄装置を設けると、ス
カート部の内面に洗浄液を吹き付けて、結晶を洗い流す
ことができる。またスカート部で反射した洗浄液により
ベアリングハウジングの外面の洗浄をも行うことができ
る。

【００１６】本発明においてはまた、バスケットのスカ
ート部とベアリングハウジングとに向けて洗浄液を吹き
つける隙間内洗浄装置をスカート部とベアリングハウジ
ングとの間の隙間内に設けるようにしてもよい。このよ
うに構成すると、バスケットのスカート部の内面とベア
リングハウジングの外面とに直接洗浄液を吹き付けて結
晶を洗い流すことができる。

【００１７】上記隙間内洗浄装置は、バスケットのスカ
ート部とベアリングハウジングとの間の隙間内でベアリ
ングハウジングを取り囲む環状部分を有して、該環状部
分に周方向に間隔をあけて複数の噴射孔を設けたスプレ
ー管により構成することができる。

【００１８】上記隙間内洗浄装置はまた、バスケットの
スカート部に対向するベアリングハウジングの外面に設
けられた複数の噴射ノズルと、各噴射ノズルに洗浄液を
供給する洗浄液供給通路とにより構成することができ
る。この場合、洗浄液供給通路はベアリングハウジング
の壁部内に設ける。

【００１９】上記のように、噴射ノズルをベアリングハ
ウジングの外面に設けると、スカート部の内面で反射し
た洗浄液により、ベアリングハウジングの外面を洗浄す
るとともに、噴射ノズル自体をも洗浄することができる
ため、スカート部とベアリングハウジングとの間の隙間
内をよりいっそう清浄にすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の態
様を説明する。

【００２１】図１及び図２は本発明の実施例を示したも
ので、これらの図において１はベース２に緩衝装置を有
する支持脚３を介して支持された円筒状のケーシング
で、このケーシングは、円筒状の周壁部１ａと底板１ｂ
とを有し、ケーシング１の上端の開口部はカバー４によ
り閉じられている。ケーシング１の底板１ｂの中央部に
は軸線を垂直方向に向けた状態で筒状のベアリングハウ
ジング１ｃが設けられている。底板１ｂの外周寄りの部
分に排液口１ｄが設けられ、該排液口１ｄを最も低い位
置に位置させるように、ケーシング１の底板１ｂの各部
に傾斜がつけられている。ベアリングハウジング１ｃ内
には、その軸線方向（上下方向）に間隔をあけて軸受
５，５´が保持され、ベアリングハウジング１ｃの中心
軸線に沿って配置された主軸６が軸受５，５´により回
転自在に支持されている。ベアリングハウジング１ｃの
下端に油圧モータ等の回転駆動源７が取り付けられ、該
回転駆動源７の出力軸に主軸６の下端が連結されてい
る。

【００２２】主軸６の上端にバスケット８が取り付けら
れている。バスケット８は周壁部８ａと、該周壁部の上
端から径方向の内側に突出した環状の端部壁８ｂと、底
壁部８ｃとを有し、周壁部８ａには多数の微細な透孔が
形成されている。バスケット８の底壁部８ｃは、その外
周寄りの部分に形成された環状の平坦部８c1と、該平坦
部８c1の内周側に形成された環状の溝部８c2と、該溝部
８c2の内周部からバスケットの中央部に向かって立ち上
がった円錐状のスカート部８c3と、底壁部８ｃの中央部
に位置させた状態でスカート部８c3の上端に形成された
ボス部８c4とからなっている。ボス部８c4に形成された
テーパ孔が主軸６の上端寄りに設けられたテーパ部に嵌
合され、主軸６の上端に設けられたネジ部に螺合された
ナット９によりバスケット８が主軸６に締結されてい
る。スカート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの間
には隙間１０が形成されている。バスケット８の周壁部
８ａの内周にはフィルタ１１が取り付けられ、該フィル
タ１１と周壁部８ａの透孔とを通して液分が排出され
る。

【００２３】バスケットの内周に形成された固形物を掻
き取るため、掻取装置１２が設けられている。この掻取
装置１２は、カバー４に設けられた孔を通してバスケッ
ト８内に挿入された回動軸１２ａと、回動軸１２ａの下
端に取り付けられた掻取刃１２ｂと、回動軸の１２ａの
駆動装置１２ｃとからなっており、駆動装置１２ｃはケ
ーシングのカバー４に固定されている。駆動装置１２ｃ
は油圧シリンダや電動機などを駆動源として回動軸１２
ａを上下動させるとともに往復回動させるように構成さ
れ、掻取刃１２ｂは、駆動装置１２ｃにより駆動されて
上下方向に変位させられるとともに、その先端１２b1が
バスケットの径方向の内側に退避した状態になる退避位
置と先端１２b1がバスケットの内周に接近した状態にな
る進入位置との間を回動させられるようになっている。
回動軸１２ａのバスケット内に位置する部分を覆うよう
に蛇腹状の覆いチューブ１２ｄが取り付けられ、この覆
いチューブにより、バスケット内に生じる原液のミスト
が駆動装置１２ｃ内に侵入するのが防止されている。

【００２４】バスケット内に形成された固形物を排出す
るため、カバー４を貫通させて固形物排出管１３がバス
ケット内に挿入され、該固形物排出管１３の下端はバス
ケットの底部に設けられた環状の溝部８c2内に挿入され
ている。固形物排出管１３の上端は図示しない真空吸引
装置に接続され、掻取刃１２ｂにより掻き落とされて溝
部８c2内に溜まった固形物が固形物排出管１３を通して
外部に吸引排出されるようになっている。

【００２５】１４はカバー４を貫通してバスケット８内
に挿入された原液供給パイプ、１５は同じくカバー４を
貫通してバスケット８内に挿入された洗浄液供給パイプ
であり、これら給液パイプを通してバスケット内に原液
及び洗浄液がそれぞれ供給されるようになっている。

【００２６】カバー４の下面の中央部には、バスケット
８の中央部の上方から該バスケット内に洗浄液を噴射す
るスプレーノズル１６が取り付けられ、該スプレーノズ
ルに洗浄液を供給する給液パイプ１６ａがカバー４から
上方に導出されている。カバー４の下面の外周寄りの位
置には、覆いチューブ１２ｄを取り囲む環状のスプレー
管１７と、バスケット８の上方を該バスケットの外周部
に沿って伸びる環状のスプレー管１８とが取り付けら
れ、これらのスプレー管１７及び１８にそれぞれ洗浄液
を供給する給液パイプ１７ａ及び１８ａがカバー４の上
面から外部に導出されている。スプレー管１７には覆い
チューブ１２ｄに向けて洗浄液を吹き付けるための噴射
孔が多数設けられ、スプレー管１８にはバスケット８の
端部壁８ｂと周壁部８ｃの外周面とに向けて洗浄液を吹
きつけるための噴射ノズルが多数設けられている。

【００２７】またケーシング１の底板１ｂには、該ケー
シングの周壁部１ａに沿って伸びる環状のスプレー管１
９が取り付けられ、該スプレー管に洗浄液を供給する給
液パイプ１９ａがケーシングの周壁部１ａの下部から外
部に導出されている。スプレー管１９にはバスケット８
の底壁部８ｃの下面と、周壁部８ａの外周面とに向けて
洗浄液を吹きつけるための噴射ノズルが多数個設けられ
ている。

【００２８】上記スプレー管１８により上部洗浄装置が
構成され、スプレー管１９により下部洗浄装置が構成さ
れている。

【００２９】本発明においては更に、バスケットのスカ
ート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの間の隙間内
でスカート部８c3及びベアリングハウジング１ｃに向け
て洗浄液を吹きつける隙間内洗浄装置２０が設けられて
いる。この隙間内洗浄装置２０は、バスケット８のスカ
ート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの間の隙間内
でベアリングハウジング１ｃを取り囲む環状部分を有す
るスプレー管２１を備えていて、該スプレー管２１の環
状部分には、周方向に間隔をあけて、スカート部８c3及
びベアリングハウジング１ｃに向けて洗浄液を吹きつけ
る多数の噴射孔が設けられている。スプレー管２１はベ
アリングハウジング１ｃに対して支持され、該スプレー
管２１内に洗浄液を供給する給液パイプ２１ａがケーシ
ング１の底板１ｂを貫通して下方に導出されている。

【００３０】給液パイプ１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９
ａ及び２１ａは図示しない配管を介して洗浄液を供給す
るポンプに接続されている。

【００３１】上記の遠心分離機において、原液の処理を
行う際には、掻取刃１２ｂをバスケットの内周側の退避
位置に退避させ、原液供給パイプ１４の下端の給液口１
４Ａの上下位置を適当な位置に設定した状態で、バスケ
ット８を高速回転させ、給液パイプ１４を通して、高速
回転しているバスケット内に原液を供給する。

【００３２】バスケット内に原液を供給すると、遠心力
により原液中の液分がバスケット８の周壁部の透孔を通
してケーシング１内に排出され、バスケット８の内周に
固形物層Ｓが形成される。

【００３３】固形物層Ｓの厚みが所定値に達したところ
で原液の供給を停止する。脱液が完了した後、洗浄液供
給パイプ１５を通して洗浄水を供給して、固形物層Ｓを
洗浄する。固形物層Ｓの洗浄が終了した後、バスケット
を減速し、必要に応じて固形物を乾燥させた後、バスケ
ットを低速で回転させながら掻取刃１２ｂを固形物層Ｓ
中に進入させて固形物を掻き取り、掻き取った固形物を
バスケットの底部に設けられた環状の溝部８c2内に落下
させる。このとき図示しない吸引装置を動作させて、溝
部８c2内に落下した固形物を固形物排出管１３を通して
外部に排出する。

【００３４】固形物の排出が完了した後、バスケットの
回転速度を上昇させて、図示しないポンプから給液パイ
プ１６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ及び２１ａを通して
洗浄液（通常は水）を供給し、スプレーノズル１６と、
スプレー管１７，１８，１９及び２１にそれぞれ設けら
れた噴射ノズルとから洗浄液を噴出させ、バスケットの
各部及びケーシング１の各部と覆いチューブ１２ｄの外
面とを洗浄する。

【００３５】従来の遠心分離機では、バスケットのスカ
ート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの間の隙間内
に洗浄液を噴射する洗浄装置が設けられていなかったた
め、カバー４を外して、バスケット８を取り外さない
と、スカート部８c3の内側やベアリングハウジング１ｃ
の外側を洗浄することができなかったが、本発明におい
ては、スカート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの
間の隙間内でスカート部８c3及びベアリングハウジング
１ｃに向けて洗浄液を吹きつける隙間内洗浄装置２０を
設けたため、バスケットを外すことなく、スカート部８
c3の内面及びベアリングハウジング１ｃの外面を洗浄す
ることができる。

【００３６】図２は本発明の他の実施形態を示したもの
で、この例では、バスケット８のスカート部８c3に対向
するベアリングハウジングの外面に周方向に間隔をあけ
て複数の噴射ノズル２３が取り付けられ、各噴射ノズル
２３に洗浄液を供給する洗浄液供給通路２４が、ベアリ
ングハウジング１ｃの壁部内に設けられている。各洗浄
液供給通路２４はベアリングハウジング１ｃの壁部内を
軸線方向に伸びるように設けられていて、その上端が噴
射ノズル２３に接続され、下端がベアリングハウジング
１ｃの下端付近に接続された給液パイプ２５に接続され
ている。各給液パイプは図示しない配管により洗浄液を
供給するポンプに接続されている。噴射ノズル２３は、
バスケットのスカート部８c3の内面に向けて洗浄液を噴
射するように構成されている。この例では、噴射ノズル
２３と、洗浄液供給通路２４と、給液パイプ２５とによ
り、隙間内洗浄装置２６が構成されている。その他の部
分の構成は図１に示した例と同様である。

【００３７】図２の例において、バスケット８を回転さ
せながら噴射ノズル２３からスカート部８c3の内面に向
けて洗浄液を噴射すると、該スカート部の内面に付着し
た結晶が洗浄されるとともに、該スカート部で反射した
洗浄液がベアリングハウジング１ｃの外面及び噴射ノズ
ル２３に吹きつけられるため、ベアリングハウジング１
ｃの外面及び噴射ノズル２３に付着した結晶が洗浄され
る。

【００３８】図１に示した例のように、バスケットのス
カート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの間の隙間
１０内にスプレー管２１を配置した場合には、該スプレ
ー管２１自体に付着した結晶を完全に洗浄することが難
しく、隙間１０内に多少結晶が残留するおそれがある
が、図２のように隙間内洗浄装置２６を構成すると、ス
カート部８c3とベアリングハウジング１ｃとの間の隙間
１０内にスプレー管を配置する必要がなく、またスカー
ト部で反射した洗浄液により噴射ノズル自体も洗浄され
るため、該隙間１０内に結晶が残留するおそれをなくす
ことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バスケ
ットのスカート部とベアリングハウジングとの間の隙間
内に洗浄装置を設けたので、バスケットを外すことな
く、スカート部の内面及びベアリングハウジングの外面
に洗浄液を吹き付けて両者の洗浄を行うことができる利
点がある。

【００４０】特に請求項４に記載した発明によれば、噴
射ノズルをベアリングハウジングの外面に設けたので、
スカート部の内面で反射した洗浄液により、ベアリング
ハウジングの外面を洗浄するとともに、噴射ノズル自体
をも洗浄することができるため、スカート部とベアリン
グハウジングとの間の隙間内をよりいっそう清浄にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態の要部を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ケーシング １ｃ ベアリングハウジング ４ ケーシングのカバー ５，５´ 軸受 ６ 主軸 ８ バスケット ８c4 ボス部 ８c3 スカート部 １０ スカート部とベアリングハウジングとの間の隙間 ２０ 隙間内洗浄装置 ２１ スプレー管 ２３ 噴射ノズル ２４ 洗浄液供給通路 ２５ 給液パイプ ２６ 隙間内洗浄装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−42060（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−151959（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−69872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−12554（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−192077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−27296（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−78953（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−63155（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−167345（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B04B 15/06 B04B 3/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線を垂直方向に向けた状態で配置され
   た周壁部と該周壁部の下端を閉じる底板と該周壁部の上
   端に着脱可能に取り付けられた蓋板とを有して底板の中
   央に軸線を垂直方向に向けたベアリングハウジングが設
   けられているケーシングと、前記ケーシングの中心軸線
   に沿うように配置されて前記ベアリングハウジング内に
   保持されたベアリングにより回転自在に支持された主軸
   と、前記ケーシング内に配置されて底部の中央に設けら
   れたボス部が前記主軸に結合されたバスケットと、前記
   主軸を回転駆動する駆動装置と、前記ケーシングの周壁
   部寄りに位置させた状態で該ケーシング内の上部及び下
   部にそれぞれ配置されて前記バスケットの外面及びケー
   シングの内面に洗浄液を吹きつける上部洗浄装置及び下
   部洗浄装置とを備え、前記ベアリングハウジングはその
   一部を前記ケーシング内に突出させた状態で設けられ、
   前記バスケットは前記ボス部の周辺に前記ベアリングハ
   ウジングを同心的に取り囲むスカート部を有して、該ス
   カート部と前記ベアリングハウジングとの間に隙間が形
   成されている遠心分離機において、 前記バスケットのスカート部とベアリングハウジングと
   の間の隙間内で前記スカート部に向けて洗浄液を吹きつ
   ける隙間内洗浄装置を設けたことを特徴とする遠心分離
   機。
2. 【請求項２】 軸線を垂直方向に向けた状態で配置され
   た周壁部と該周壁部の下端を閉じる底板と該周壁部の上
   端に着脱可能に取り付けられた蓋板とを有して底板の中
   央に軸線を垂直方向に向けたベアリングハウジングが設
   けられているケーシングと、前記ケーシングの中心軸線
   に沿うように配置されて前記ベアリングハウジング内に
   保持されたベアリングにより回転自在に支持された主軸
   と、前記ケーシング内に配置されて底部の中央に設けら
   れたボス部が前記主軸に結合されたバスケットと、前記
   主軸を回転駆動する駆動装置と、前記ケーシングの周壁
   部寄りに位置させた状態で該ケーシング内の上部及び下
   部にそれぞれ配置されて前記バスケットの外面及びケー
   シングの内面に洗浄液を吹きつける上部洗浄装置及び下
   部洗浄装置とを備え、前記ベアリングハウジングはその
   一部を前記ケーシング内に突出させた状態で設けられ、
   前記バスケットは前記ボス部の周辺に前記ベアリングハ
   ウジングを同心的に取り囲むスカート部を有して、該ス
   カート部と前記ベアリングハウジングとの間に隙間が形
   成されている遠心分離機において、 前記バスケットのスカート部とベアリングハウジングと
   に向けて洗浄液を吹きつける隙間内洗浄装置を前記スカ
   ート部とベアリングハウジングとの間の隙間内に設けた
   ことを特徴とする遠心分離機。
3. 【請求項３】 前記隙間内洗浄装置は、前記バスケット
   のスカート部とベアリングハウジングとの間の隙間内で
   前記ベアリングハウジングを取り囲む環状部分を有する
   スプレー管を備えていて、該スプレー管の環状部分に周
   方向に間隔をあけて前記洗浄液を噴射する多数の噴射孔
   が設けら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】 前記隙間内洗浄装置は、前記バスケット
   のスカート部に対向するベアリングハウジングの外面に
   設けられた複数の噴射ノズルと、各噴射ノズルに洗浄液
   を供給する洗浄液供給通路とを備え、前記洗浄液供給通
   路は前記ベアリングハウジングの壁部内に設けられてい
   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。