JP3540196B2 - 遠心分離機の洗浄方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシング内にバスケットを配置してなる遠心分離機及び該遠心分離機のケーシング内を洗浄する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原液を固形物と液分とに分離するために濾過式の遠心分離機が多く用いられている。この種の遠心分離機は、ケーシングと、周壁部に多数の透過孔を有してケーシング内に配置されたバスケットと、該バスケットの胴部の内周側に取り付けられたフィルタと、バスケットを回転駆動する駆動装置とを備えていて、高速回転しているバスケット内に供給された原液を、フィルタとバスケットの周壁部に設けられた透過孔とを通して濾過することにより固形物と液分とに分離するようにしている。
【０００３】
この種の遠心分離機では、固形物の粒子によりフィルタが目詰まりするため、ある程度の量の原液の処理をしたところで、清水などからなる洗浄液を用いてフィルタを洗浄する必要がある。
【０００４】
またファインケミカルの分野で用いられる遠心分離機においては、不純物等による汚染（コンタミネーション）を防止するため、所定のロットの原液の処理を行ったところで、ケーシング内を洗浄することが必要とされる。
【０００５】
本発明者は、先に特公平７−２９０７０号において、バスケット内を洗浄液で満たした状態で、バスケットの急回転と急停止を繰り返したり、バスケットの正転と逆転とを繰り返したりすることにより、洗浄液を激しく流動させて、フィルタを洗浄する方法を提案した。この方法によれば、フィルタを効果的に洗浄することができるだけでなく、バスケットやケーシングの内面をも効果的に洗浄することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近、バスケットの内側に取り付けるフィルタとして、目が細かい金網を積層した構造のものや、微細な孔を形成した板と金網とを積層したもの等が用いられるようになっているが、このようなフィルタが用いられる場合には、金網の目に引っ掛かった状態にある固形物の粒子を完全に除去することが難しく、バスケットの回転により生じさせた洗浄液の流動のみを利用した洗浄方法では、フィルタの洗浄を完全に行うことができないおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は、洗浄液の流動を利用した従来の方法よりも更に効果的にケーシング内の洗浄を行うことができるようにした遠心分離機の洗浄方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーシングと、ケーシング内に配置されたバスケットと、バスケットの内側に取り付けられたフィルタとを備えた遠心分離機に係わるもので、本発明においては、ケーシング内に注入された洗浄液に超音波を伝達する超音波発生装置を設けた。
【０００９】
上記超音波発生装置としては、超音波洗浄装置等に使用されているものと同様のものを用いることができる。また上記超音波発生装置は、ケーシング内の洗浄を行うために必要にして十分な振動エネルギを洗浄液に与えることができるように構成されたものであればよく、超音波振動子の数、超音波振動子の取り付け方等は任意である。例えば、振動子はバスケットの内側に配置するようにしてもよく、バスケットとケーシングの内面との間の隙間に配置してもよい。また場合によってはケーシングの外側に超音波振動子を取り付けて、ケーシングを通して洗浄液に超音波を伝達するようにしてもよい。
【００１０】
なお上記超音波発生装置は、バスケットを高速回転させて行う原液の処理に支障を来さないように設ける必要があるのはもちろんである。
【００１１】
また本発明の洗浄方法では、ケーシング内に洗浄液を注入してバスケット内を洗浄液で満たし、洗浄液に超音波を伝達して、該超音波による洗浄液の振動によりケーシングの内面とバスケットとフィルタとを洗浄する。
【００１２】
上記のように、ケーシング内を洗浄する際に、洗浄液に超音波を伝達するようにすると、洗浄液中でキャビテーションを生じさせて、フィルタの目に詰まった固形物の粒子に強い衝撃を与えることができるため、該固形物の粒子をフィルタの目から容易に離脱させて、フィルタの洗浄を効果的に行わせることができる。また洗浄液のキャビテーションによる強い洗浄効果により、ケーシングの内面やバスケットの内面に付着した汚れを容易に除去することができるのはもちろん、バスケットと該バスケットを支える主軸の軸受装置との間の狭い隙間等にも洗浄液のキャビテーションを作用させて、ケーシング内の各部の洗浄を効果的に行わせることができる。
【００１３】
本発明に係わる洗浄方法ではまた、超音波による洗浄液の振動と、バスケットを回転させることにより生じさせた洗浄液の流動との双方を併用することにより、ケーシング内を洗浄するようにしてもよい。
【００１４】
この場合、超音波による洗浄を一定時間行った後、洗浄液の流動による洗浄を行わせるようにしてもよく、洗浄液の流動による洗浄を行わせた後に超音波による洗浄を行わせるようにしてもよい。また超音波による洗浄と洗浄液の流動による洗浄とを同時に、または交互に繰り返して行わせるようにしてもよい。
【００１５】
上記のように、超音波による洗浄と、洗浄液の流動による洗浄とを併用するようにすると、洗浄効果を更に高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係わる遠心分離機の構成例を示したものである。同図において１はケーシングで、このケーシングは、底部１０１と、周壁部１０２と、周壁部１０２の上端の開口部を閉じる上蓋部１０３とからなっている。
【００１７】
ケーシング１は、ショックアブソーバを内蔵した少くとも３つの支持装置２により支持されている。ケーシングの底部１０１の中央部にはボス部１０１ａが形成され、該ボス部１０１ａの内側に主軸３が軸受４を介して回転自在に支持されている。
【００１８】
ケーシングの底部１０１には、固液分離処理により生じた液分を排出する排出孔が設けられていて、該排出孔に排液管５が接続されている。
【００１９】
主軸３には、ケーシング１内に配置されたバスケット６が取り付けられている。バスケット６は、円筒状に形成された胴部６０１と、該胴部６０１の軸線方向の一端を閉じる底部６０２と、環状に形成されて胴部６０１の軸線方向の他端に固定された円環状の端板６０３とを有していて、胴部６０１には多数の透過孔ｈが形成されている。
【００２０】
バスケット６の内側には、フィルタ７が取り付けられている。フィルタ７は布や金網からなっていて、適宜の手段によりバスケット６に対して固定されている。
【００２１】
バスケット６の底部６０２の中央にはボス部６０４が形成され、該ボス部６０４が主軸３に結合されている。ケーシング１の底部１０１の下面側には電動機等を駆動源とした回転駆動装置７が取り付けられ、該回転駆動装置７の出力軸が主軸３に連結されている。
【００２２】
バスケット６の底部６０２にはボス部６０４の裾部を取り囲む環状の凹部６０５が形成され、ケーシング１の上蓋部１０３を貫通した状態で設けられた固形物排出管１３の下端が凹部６０５内に挿入されている。固形物排出管１３は図示しないバキューム吸引装置に接続されていて、バスケット６の底部６０２の凹部６０５内に集められた固形物を固形物排出管１３を通して外部に吸引排出する。
【００２３】
またケーシングの上蓋部１０３を貫通した原液供給パイプ１４がバスケット６内に挿入されている。原液供給パイプ１４は、図示しない原液タンクにバルブを介して接続されていて、該原液供給パイプ１４からバスケット６内に原液が供給される。
【００２４】
ケーシング１の上蓋部１０３には更に該ケーシング内に洗浄液を供給する洗浄液供給管８が接続されている。この洗浄液供給管８は、バルブ９を介して図示しない洗浄液供給タンクに接続されていて、バルブ９を開くことによりケーシング１内に洗浄液が供給されるようになっている。
【００２５】
ケーシング１の上蓋部１０３にはまた固形物掻取装置２０が取り付けられている。固形物掻取装置２０は、ケーシングの上蓋部１０３を貫通してバスケット６の軸線と平行に延びる掻取軸２１を有し、バスケット６内に挿入された掻取軸２１の下端に掻取刃２２が取り付けられている。掻取軸２１は、図示しない機構により駆動されて、その軸線を旋回中心とした旋回運動と、バスケット６の軸線と平行な方向への直線運動とを行うようになっている。
【００２６】
またケーシング１の上蓋１０３を貫通してバスケットの軸線と平行に延びる軸３０が設けられ、バスケット６内に挿入された軸３０の下端に超音波振動子３１が取り付けられている。
【００２７】
更に図示の例では、バスケット６の胴部６０１とケーシング１の周壁部１０２との間の隙間に、複数の超音波振動子３２がケーシング１の周方向に等しい間隔を隔てた状態で配置されていて、各超半波振動子３２がケーシングの周壁部１０２に固定されている。超音波振動子３１及び３２と、これらの振動子を駆動する図示しない駆動装置とにより、超音波を発生して該超音波をケーシング１内に注入された洗浄液に伝達する超音波発生装置が構成されている。
【００２８】
上記の遠心分離機において、原液の処理を行う際には、バスケット６を高速で回転させた状態で原液供給パイプ１４からバスケット６内に原液を供給する。
【００２９】
バスケット内に供給された原液は、バスケットの回転により生じる遠心力によりフィルタ７とバスケットの胴部の透過孔ｈとを通して濾過されて液分と固形物とに分離され、フィルタ７の内側に固形物が形成される。液分はケーシング１の底部に接続された固形物排出管５から外部に排出される。
【００３０】
バスケット６内に形成された固形物は固形物掻取装置２０の掻取刃２２により掻き取られてバスケット６の底部の凹部６０５内に集められる。凹部６０５内に集められた固形物は固形物排出管１３により吸引されて外部に排出される。
【００３１】
ケーシング１内の洗浄を行う際には、バルブ９を開いてケーシング１内に清水等の洗浄液を注入する。洗浄液は、少なくともバスケット６内が該洗浄液により満たされるようになるまで注入する。ケーシング１の上蓋部１０３の内面をも洗浄する場合には、ケーシング１内が完全に洗浄液により満たされるようになるまで洗浄液を注入する。
【００３２】
ケーシング内に洗浄液を注入した後、超音波振動子３１、３２を駆動して洗浄液に超音波を伝達し、該洗浄液を振動させる。洗浄液に超音波を与えると、該洗浄液内でキャビテーションが生じて、フィルタの目に詰まった固形物や、バスケットやケーシングに付着した原液の飛沫等の汚れに強い力が働くため、フィルタを含むケーシング内の各部の洗浄を効果的に行わせることができる。
【００３３】
上記の例では、超音波振動子を常時ケーシング内に配置しておくようにしたが、ケーシング内の洗浄を行う際にのみ超音波振動子をケーシング内に挿入し、洗浄を行わないときには超音波振動子をケーシング外に退避させることができるように構成してもよい。
【００３４】
本発明に係わる洗浄方法ではまた、超音波による洗浄液の振動と、バスケットを回転させることにより生じさせた洗浄液の流動との双方を併用することにより、ケーシング内を洗浄するようにしてもよい。
【００３５】
洗浄液の流動は、例えばバスケットの正回転と逆回転とを交互に繰り返したり、バスケットの回転と急停止とを交互に繰り返したりすることにより生じさせる。
【００３６】
この場合、超音波による洗浄を一定時間行った後、洗浄液の流動による洗浄を行わせるようにしてもよく、洗浄液の流動による洗浄を行わせた後に超音波による洗浄を行わせるようにしてもよい。また超音波による洗浄と洗浄液の流動による洗浄とを同時に、または交互に繰り返して行わせるようにしてもよい。
【００３７】
このように、超音波による洗浄と、洗浄液の流動による洗浄とを併用するようにすると、洗浄効果を更に高めることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、超音波による強い洗浄効果を利用して、バスケットに取り付けられたフィルタを含むケーシング内の各部の洗浄を行わせるようにしたので、フィルタの目に詰まった固形物を除去することができるのはもちろん、バスケットやケーシングの内面に付着した汚れの除去を効果的に行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる遠心分離機の構成例を示した断面図である。
【符号の説明】
１…ケーシング、３…主軸、６…バスケット、７…フィルタ、８…洗浄液供給パイプ、３２，３２…超音波振動子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシング内にバスケットを配置してなる遠心分離機及び該遠心分離機のケーシング内を洗浄する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原液を固形物と液分とに分離するために濾過式の遠心分離機が多く用いられている。この種の遠心分離機は、ケーシングと、周壁部に多数の透過孔を有してケーシング内に配置されたバスケットと、該バスケットの胴部の内周側に取り付けられたフィルタと、バスケットを回転駆動する駆動装置とを備えていて、高速回転しているバスケット内に供給された原液を、フィルタとバスケットの周壁部に設けられた透過孔とを通して濾過することにより固形物と液分とに分離するようにしている。
【０００３】
この種の遠心分離機では、固形物の粒子によりフィルタが目詰まりするため、ある程度の量の原液の処理をしたところで、清水などからなる洗浄液を用いてフィルタを洗浄する必要がある。
【０００４】
またファインケミカルの分野で用いられる遠心分離機においては、不純物等による汚染（コンタミネーション）を防止するため、所定のロットの原液の処理を行ったところで、ケーシング内を洗浄することが必要とされる。
【０００５】
本発明者は、先に特公平７−２９０７０号において、バスケット内を洗浄液で満たした状態で、バスケットの急回転と急停止を繰り返したり、バスケットの正転と逆転とを繰り返したりすることにより、洗浄液を激しく流動させて、フィルタを洗浄する方法を提案した。この方法によれば、フィルタを効果的に洗浄することができるだけでなく、バスケットやケーシングの内面をも効果的に洗浄することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近、バスケットの内側に取り付けるフィルタとして、目が細かい金網を積層した構造のものや、微細な孔を形成した板と金網とを積層したもの等が用いられるようになっているが、このようなフィルタが用いられる場合には、金網の目に引っ掛かった状態にある固形物の粒子を完全に除去することが難しく、バスケットの回転により生じさせた洗浄液の流動のみを利用した洗浄方法では、フィルタの洗浄を完全に行うことができないおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は、洗浄液の流動を利用した従来の方法よりも更に効果的にケーシング内の洗浄を行うことができるようにした遠心分離機の洗浄方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーシングと、ケーシング内に配置されたバスケットと、バスケットの内側に取り付けられたフィルタとを備えた遠心分離機に係わるもので、本発明においては、ケーシング内に注入された洗浄液に超音波を伝達する超音波発生装置を設けた。
【０００９】
上記超音波発生装置としては、超音波洗浄装置等に使用されているものと同様のものを用いることができる。また上記超音波発生装置は、ケーシング内の洗浄を行うために必要にして十分な振動エネルギを洗浄液に与えることができるように構成されたものであればよく、超音波振動子の数、超音波振動子の取り付け方等は任意である。例えば、振動子はバスケットの内側に配置するようにしてもよく、バスケットとケーシングの内面との間の隙間に配置してもよい。また場合によってはケーシングの外側に超音波振動子を取り付けて、ケーシングを通して洗浄液に超音波を伝達するようにしてもよい。
【００１０】
なお上記超音波発生装置は、バスケットを高速回転させて行う原液の処理に支障を来さないように設ける必要があるのはもちろんである。
【００１１】
また本発明の洗浄方法では、ケーシング内に洗浄液を注入してバスケット内を洗浄液で満たし、洗浄液に超音波を伝達して、該超音波による洗浄液の振動によりケーシングの内面とバスケットとフィルタとを洗浄する。
【００１２】
上記のように、ケーシング内を洗浄する際に、洗浄液に超音波を伝達するようにすると、洗浄液中でキャビテーションを生じさせて、フィルタの目に詰まった固形物の粒子に強い衝撃を与えることができるため、該固形物の粒子をフィルタの目から容易に離脱させて、フィルタの洗浄を効果的に行わせることができる。また洗浄液のキャビテーションによる強い洗浄効果により、ケーシングの内面やバスケットの内面に付着した汚れを容易に除去することができるのはもちろん、バスケットと該バスケットを支える主軸の軸受装置との間の狭い隙間等にも洗浄液のキャビテーションを作用させて、ケーシング内の各部の洗浄を効果的に行わせることができる。
【００１３】
本発明に係わる洗浄方法ではまた、超音波による洗浄液の振動と、バスケットを回転させることにより生じさせた洗浄液の流動との双方を併用することにより、ケーシング内を洗浄するようにしてもよい。
【００１４】
この場合、超音波による洗浄を一定時間行った後、洗浄液の流動による洗浄を行わせるようにしてもよく、洗浄液の流動による洗浄を行わせた後に超音波による洗浄を行わせるようにしてもよい。また超音波による洗浄と洗浄液の流動による洗浄とを同時に、または交互に繰り返して行わせるようにしてもよい。
【００１５】
上記のように、超音波による洗浄と、洗浄液の流動による洗浄とを併用するようにすると、洗浄効果を更に高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係わる遠心分離機の構成例を示したものである。同図において１はケーシングで、このケーシングは、底部１０１と、周壁部１０２と、周壁部１０２の上端の開口部を閉じる上蓋部１０３とからなっている。
【００１７】
ケーシング１は、ショックアブソーバを内蔵した少くとも３つの支持装置２により支持されている。ケーシングの底部１０１の中央部にはボス部１０１ａが形成され、該ボス部１０１ａの内側に主軸３が軸受４を介して回転自在に支持されている。
【００１８】
ケーシングの底部１０１には、固液分離処理により生じた液分を排出する排出孔が設けられていて、該排出孔に排液管５が接続されている。
【００１９】
主軸３には、ケーシング１内に配置されたバスケット６が取り付けられている。バスケット６は、円筒状に形成された胴部６０１と、該胴部６０１の軸線方向の一端を閉じる底部６０２と、環状に形成されて胴部６０１の軸線方向の他端に固定された円環状の端板６０３とを有していて、胴部６０１には多数の透過孔ｈが形成されている。
【００２０】
バスケット６の内側には、フィルタ７が取り付けられている。フィルタ７は布や金網からなっていて、適宜の手段によりバスケット６に対して固定されている。
【００２１】
バスケット６の底部６０２の中央にはボス部６０４が形成され、該ボス部６０４が主軸３に結合されている。ケーシング１の底部１０１の下面側には電動機等を駆動源とした回転駆動装置７が取り付けられ、該回転駆動装置７の出力軸が主軸３に連結されている。
【００２２】
バスケット６の底部６０２にはボス部６０４の裾部を取り囲む環状の凹部６０５が形成され、ケーシング１の上蓋部１０３を貫通した状態で設けられた固形物排出管１３の下端が凹部６０５内に挿入されている。固形物排出管１３は図示しないバキューム吸引装置に接続されていて、バスケット６の底部６０２の凹部６０５内に集められた固形物を固形物排出管１３を通して外部に吸引排出する。
【００２３】
またケーシングの上蓋部１０３を貫通した原液供給パイプ１４がバスケット６内に挿入されている。原液供給パイプ１４は、図示しない原液タンクにバルブを介して接続されていて、該原液供給パイプ１４からバスケット６内に原液が供給される。
【００２４】
ケーシング１の上蓋部１０３には更に該ケーシング内に洗浄液を供給する洗浄液供給管８が接続されている。この洗浄液供給管８は、バルブ９を介して図示しない洗浄液供給タンクに接続されていて、バルブ９を開くことによりケーシング１内に洗浄液が供給されるようになっている。
【００２５】
ケーシング１の上蓋部１０３にはまた固形物掻取装置２０が取り付けられている。固形物掻取装置２０は、ケーシングの上蓋部１０３を貫通してバスケット６の軸線と平行に延びる掻取軸２１を有し、バスケット６内に挿入された掻取軸２１の下端に掻取刃２２が取り付けられている。掻取軸２１は、図示しない機構により駆動されて、その軸線を旋回中心とした旋回運動と、バスケット６の軸線と平行な方向への直線運動とを行うようになっている。
【００２６】
またケーシング１の上蓋１０３を貫通してバスケットの軸線と平行に延びる軸３０が設けられ、バスケット６内に挿入された軸３０の下端に超音波振動子３１が取り付けられている。
【００２７】
更に図示の例では、バスケット６の胴部６０１とケーシング１の周壁部１０２との間の隙間に、複数の超音波振動子３２がケーシング１の周方向に等しい間隔を隔てた状態で配置されていて、各超半波振動子３２がケーシングの周壁部１０２に固定されている。超音波振動子３１及び３２と、これらの振動子を駆動する図示しない駆動装置とにより、超音波を発生して該超音波をケーシング１内に注入された洗浄液に伝達する超音波発生装置が構成されている。
【００２８】
上記の遠心分離機において、原液の処理を行う際には、バスケット６を高速で回転させた状態で原液供給パイプ１４からバスケット６内に原液を供給する。
【００２９】
バスケット内に供給された原液は、バスケットの回転により生じる遠心力によりフィルタ７とバスケットの胴部の透過孔ｈとを通して濾過されて液分と固形物とに分離され、フィルタ７の内側に固形物が形成される。液分はケーシング１の底部に接続された固形物排出管５から外部に排出される。
【００３０】
バスケット６内に形成された固形物は固形物掻取装置２０の掻取刃２２により掻き取られてバスケット６の底部の凹部６０５内に集められる。凹部６０５内に集められた固形物は固形物排出管１３により吸引されて外部に排出される。
【００３１】
ケーシング１内の洗浄を行う際には、バルブ９を開いてケーシング１内に清水等の洗浄液を注入する。洗浄液は、少なくともバスケット６内が該洗浄液により満たされるようになるまで注入する。ケーシング１の上蓋部１０３の内面をも洗浄する場合には、ケーシング１内が完全に洗浄液により満たされるようになるまで洗浄液を注入する。
【００３２】
ケーシング内に洗浄液を注入した後、超音波振動子３１、３２を駆動して洗浄液に超音波を伝達し、該洗浄液を振動させる。洗浄液に超音波を与えると、該洗浄液内でキャビテーションが生じて、フィルタの目に詰まった固形物や、バスケットやケーシングに付着した原液の飛沫等の汚れに強い力が働くため、フィルタを含むケーシング内の各部の洗浄を効果的に行わせることができる。
【００３３】
上記の例では、超音波振動子を常時ケーシング内に配置しておくようにしたが、ケーシング内の洗浄を行う際にのみ超音波振動子をケーシング内に挿入し、洗浄を行わないときには超音波振動子をケーシング外に退避させることができるように構成してもよい。
【００３４】
本発明に係わる洗浄方法ではまた、超音波による洗浄液の振動と、バスケットを回転させることにより生じさせた洗浄液の流動との双方を併用することにより、ケーシング内を洗浄するようにしてもよい。
【００３５】
洗浄液の流動は、例えばバスケットの正回転と逆回転とを交互に繰り返したり、バスケットの回転と急停止とを交互に繰り返したりすることにより生じさせる。
【００３６】
この場合、超音波による洗浄を一定時間行った後、洗浄液の流動による洗浄を行わせるようにしてもよく、洗浄液の流動による洗浄を行わせた後に超音波による洗浄を行わせるようにしてもよい。また超音波による洗浄と洗浄液の流動による洗浄とを同時に、または交互に繰り返して行わせるようにしてもよい。
【００３７】
このように、超音波による洗浄と、洗浄液の流動による洗浄とを併用するようにすると、洗浄効果を更に高めることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、超音波による強い洗浄効果を利用して、バスケットに取り付けられたフィルタを含むケーシング内の各部の洗浄を行わせるようにしたので、フィルタの目に詰まった固形物を除去することができるのはもちろん、バスケットやケーシングの内面に付着した汚れの除去を効果的に行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる遠心分離機の構成例を示した断面図である。
【符号の説明】
１…ケーシング、３…主軸、６…バスケット、７…フィルタ、８…洗浄液供給パイプ、３２，３２…超音波振動子。
Claims (1)
- ケーシングと、前記ケーシング内に配置されたバスケットと、前記バスケットの内側に取り付けられたフィルタとを備えた遠心分離機の前記ケーシング内を洗浄する方法において、
前記バスケット内を洗浄液で満たして、前記洗浄液に超音波を伝達し、該超音波による洗浄液の振動と、前記バスケットを回転させることにより生じさせた洗浄液の流動とにより前記ケーシングの内面と前記バスケットと前記フィルタとを洗浄することを特徴とする遠心分離機の洗浄方法。
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