JP3771536B2 - バスケットを有する遠心分離機 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、処理原液を高速回転する中空のボウル内に導入し、遠心力を利用して、導入した処理原液から沈降物及び／又は浮遊物を分離させるデカンタ型の遠心分離機に関する。
背景技術
典型的なデカンタ型の遠心分離機としては、例えば、第２図に示すような構造のものが知られている。この遠心分離機１は、主として、液体と、その液体中に含まれている比重の大きい固形物との分離（固液分離）を目的とするものであって、大径円筒部２ａ及びコニカル部２ｃからなる中空のボウル２と、その内部において当該ボウル２と同軸的に配置されたスクリューコンベヤ４とを有している。
このボウル２は、駆動手段によって所定の方向へ回転可能なように構成されており、軸受け３ａ，３ｂによって支持されている。スクリューコンベヤ４は、ボウル２の回転に従い、差速手段７ｂを介して、ボウル２とは異なる回転速度で回転するようになっている。
ここで、この遠心分離機１の作用について説明する。まず、コンベヤハブ４ａの内部、及び、コンベヤハブ４ａの外周面に形成されている原液供給口４ｃへと連通する原液供給手段７を介して、機外より、高速回転するボウル２内へ処理原液を導入すると、処理原液は、ボウル２内において遠心力の作用を受ける。この遠心力によって、処理原液中に含まれている成分のうち、比重の大きい固形物は、処理原液から分離し、沈降してボウル２の内壁面に沿って分布し、一方、固形物が分離、沈降した残余の液体は、より回転軸線に近い液面付近に分布することになる。
処理原液から分離、沈降した比重の大きい固形物（沈降物）は、ボウル２と僅かに異なる速度にて回転するスクリューコンベヤ４により、大径円筒部２ａから開口部２ｄに向かって次第に径が小さくなるように構成されたコニカル部２ｃへ搬送され、最終的には開口部２ｄより機外へ排出される。一方、液体は、開口部２ｄとは反対側において所定の高さに設定されたダム２ｂより溢流して機外へと排出される。
このように、第２図に示した遠心分離機１は、ボウル２の回転による遠心力を利用して、機内において処理原液から比重の大きい固形物を分離させ、液体と、比重の大きい固形物とを、異なる排出口（開口部２ｄ及びダム２ｂ）より、それぞれ別々に排出できるようになっている。
この種の遠心分離機については、これまで様々な観点から種々の改良が加えられており、現在においても絶えず新たな改良が試みられている。例えば、第２図の遠心分離機１において、コニカル部２ｃで一定の脱液を受けた固形物を更に脱液できるよう工夫したものとして、所謂スクリーンボウル型と呼ばれる遠心分離機がある。
この改良型の遠心分離機は、内周面に濾材（多数の小孔を有するスクリーン）を配設した円筒状のスクリーン部５ａを、第８図に示すようにコニカル部２ｃの延長方向側（コニカル部２ｃを基準として、大径円筒部２ａとは反対側、即ち、第８図において右側）に隣接配置し、コニカル部２ｃを通過した固形物を、このスクリーン部５ａにおいて、遠心力により更に脱液できるようになっている。
この改良型の遠心分離機においては、スクリーン部５ａの内側に位置するコンベヤハブ（図示せず）の外周面上に洗浄液噴射ノズルを設け、このノズルより、スクリーン部５ａの内周面上に位置する固形物に向けて洗浄液を噴射することにより、ボウル２より排出された固形物を好適に洗浄できるように構成することも可能である。
また、第２図に示した遠心分離機１と基本的な構成は共通するものの、処理原液から、単に処理原液中に含まれる比重の大きい固形物を分離させるのではなく、比重の異なる２種以上の固形物を、その中間比重の媒体液によって分離させ、選別することを目的として開発された遠心分離機（遠心選別機）もある。
第９図に、この種の遠心分離機のボウル２及びスクリーン部５ｂの略図を示す。詳細な部分は省略されているが、比重の大きい固形物（沈降物）は、第２図の遠心分離機１と同様に、遠心力によってボウル２の内壁面に沈降し、スクリューコンベヤ４によって大径円筒部２ａよりコニカル部２ｃに搬送され、最終的にはボウル２の外に排出されることになる。
一方、比重の小さい固形物（浮遊物）は、媒体液の液面付近に浮遊し、媒体液と共にダム２ｂを溢流し、ダム２ｂの延長方向側（第９図において左側）に配置された円筒状のスクリーン部５ｂにおいて媒体液と分離され、ボウル２の外に排出される（特開平１０−４３６２６号等）。
更に、第１０図に示すように、比重の大きい固形物については、スクリーン部５ａにおいて更なる脱液を図り、比重の小さい固形物については、スクリーン部５ｂにおいて媒体液と好適に分離できるよう、ボウル２の両端部にスクリーン部５ａ，５ｂをそれぞれ配設するといった試みもなされている。
しかしながら、第８図〜第１０図に示したような、スクリーン部５ａ，５ｂを配設した改良型のボウル２を用いた遠心分離機は、第２図に示した従来型の遠心分離機１と比べて機械の全長（軸受け３ａ，３ｂ間の距離）が増大することになり、このことによって、多くの設計上の困難が生じることになる。
この点について詳細に説明する。ボウル２は、遠心力を生じさせるために高速（５００〜３０００ｒｐｍ程度）で回転し、数百〜数千Ｇの遠心力が作用するように構成されており、ボウル２が高速回転することによって発生する動荷重は、軸受け３ａ，３ｂによって支持されるようになっている。ボウル２の全長（軸受け３ａ，３ｂ間の距離）が長くなると、ボウル２の撓みの増加に起因する振動が大きくなり、動荷重が増加することになる。そのため軸受け３ａ，３ｂへの負荷が大きくなり、軸受け３ａ，３ｂの寿命は短くなってしまう。
また、過大なアンバランス力の発生により、遠心分離機本来の目的である高速遠心力場での分離操作が行えなくなり、低い回転速度による低遠心力場での分離操作を行わざるを得ないことがある。これを防ぐ設計上の対策としては、ボウル２の剛性を上げることやアンバランス量の修正精度を上げることなどがあるが、いずれも製造コストを大幅に上げる要因である。更に、機械が大きくなることにより、機械の設置ができる場所が限定されてしまうという問題も生じてくる。
また、スクリーン部５ａ，５ｂにおいて高い固形物の搬送負荷が生じ、その負荷がスクリューコンベヤ４や差速手段７ｂなどに加わることになり、その結果、駆動手段の消費電力の増加という問題や、スクリューコンベヤ４の剛性の向上が求められるといった問題も生じている。
本発明は、上記のような問題を解決すべくなされたものであって、機械全長を大きくすることなく、かつ、スクリューコンベヤでの固形物の搬送負荷を増加することなく、処理原液より分離、排出された沈降物（固形物等）における脱液度の向上を図り、浮遊物と媒体液（又は沈降原液から沈降物等が分離した残余の液体）とを好適に分離することができるよう構成したデカンタ型遠心分離機を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明のデカンタ型遠心分離機は、一方の端部に開口部が設けられ、他方の端部にダムが設けられた中空のボウルと、このボウルの内部において当該ボウルと同軸的に配置されたスクリューコンベヤと、機外より当該ボウル内へ処理原液を連続的に導入することができる原液供給手段とを有するものであって、上記のような問題を解決すべく、内面にスクリーンを有し、基端部から先端部に向かって次第に内径が大きくなるように構成した沈降物用バスケットを、前記開口部の半径方向外側に、かつ、基端部よりも内径の大きな先端部が、基端部よりもダム側に位置するような向きにて、即ち、前記開口部及び前記ボウルの外周面の一部を外側から覆うような状態で配設することにより、機械の全長を大きくすることなく、当該開口部から排出される沈降物を更に脱液できるように構成したことを特徴としている。
また、この沈降物用バスケットの代わりに、内面にスクリーンを有し、基端部から先端部に向かって次第に内径が大きくなるように構成したダム側バスケットを、前記ダムの半径方向外側に、かつ、基端部よりも内径の大きな先端部が、基端部よりも開口部側に位置するような向きにて、即ち、前記ダム及び前記ボウルの外周面の一部を外側から覆うような状態で配設すれば、機械の全長を大きくすることなく、当該ダムから排出される浮遊物と媒体液等とを好適に分離することができる。
更に、前記開口部の半径方向外側に沈降物用バスケットを配設するとともに、前記ダムの半径方向外側にダム側バスケットを配設するように構成しても良い。尚、沈降物用バスケットとダム側バスケットは、いずれもボウルと一体に配設され、ボウルと同速で回転するように構成されることが好ましい。
また、前記沈降物用バスケットの内面、及び／又は、前記ダム側バスケットの内面に配設されたスクリーンに向かって洗浄液を噴射するノズルと、このノズルへ洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを取り付けた場合には、上記デカンタ型遠心分離機において、開口部から排出された沈降物、及び／又は、ダムから排出された浮遊物の洗浄を行うことができる。
尚、ここに言う「洗浄液」とは、広く洗浄又は濯ぎを行うために用いる液体を意味し、合成洗剤、界面活性剤を添加した液体のほか、水、アルコール等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施形態に係るデカンタ型遠心分離機１０の一部切欠断面図である。
第２図は、従来の典型的なデカンタ型遠心分離機１の要部切欠断面図である。
第３図は、第１図のデカンタ型遠心分離機１０の要部切欠斜視図である。
第４図は、第１図のデカンタ型遠心分離機１０のＸ−Ｘ線による断面図である。
第５図は、本発明のデカンタ型遠心分離機１０に用いられる沈降物用バスケット９０の他の適用例を示す断面図である。
第６図は、第１図のデカンタ型遠心分離機１０における沈降物用バスケット９０の取付状態を示す拡大断面図である。
第７図は、第１図のデカンタ型遠心分離機１０におけるダム側バスケット９２の取付状態を示す拡大断面図である。
第８図は、従来の改良型の遠心分離機に用いられるボウル２の断面図である。
第９図は、従来の改良型の遠心分離機に用いられるボウル２の断面図である。
第１０図は、従来の改良型の遠心分離機に用いられるボウル２の断面図である。
第１１図は、本発明のデカンタ型遠心分離機１０に用いられるダム側バスケット９２の他の適用例を示す部分断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。第１図は、本発明の第１の実施形態に係る遠心分離機１０の一部切欠断面図である。この図からも明らかなように、この遠心分離機１０は、基本的には、遠心分離機１０の内部へ処理原液を導入するための原液供給手段７１と、内部に導入された処理原液を遠心力によって分離するためのボウル２０と、処理原液から分離した沈降物を機外へと排出するためのスクリューコンベヤ４０とを有している。
これらのうち、ボウル２０は、概ね中央部に配置される大径円筒部２１と、この図においてボウル２０の右端に配置される開口部２６と、大径円筒部２１から開口部２６に向かって次第に内径が小さくなるように構成されたコニカル部２５と、この図においてボウル２０の左端（開口部２６とは反対側）に配置されるダム２２と、大径円筒部２１からダム２２に向かって次第に内径が小さくなるように構成されたテーパー部２３とを有しており、図示しない駆動手段より供給される回転駆動力によって、所定方向へ回転可能なように構成されている。
スクリューコンベヤ４０は、ボウル２０の内部において、ボウル２０と同軸的に配置されたコンベヤハブ４１と、このコンベヤハブ４１の外側に螺旋状に配設されたフライト４２とを有している。
そして、ボウル２０とこのスクリューコンベヤ４０とは、差速手段７３の作用により、所定の差速をもって同方向に回転するように構成されている。
原液供給手段７１は、コンベヤハブ４１の内部、及び、コンベヤハブ４１の外周面において開口する原液供給口４４へと連通するように構成されており、機外よりボウル２０内へ、処理原液を連続的に導入できるようになっている。
尚、スクリューコンベヤ４０のフライト４２は、第１図に示すように、開口部２６側（第１図において右側）においては、内縁部４２ａがコンベヤハブ４１の外周面上に固定され、コンベヤハブ４１の外周面からボウル２０の内周面までを螺旋状に仕切るように構成されているが、ダム２２側（第１図及び第３図において左側）においては、内縁部４２ｂとコンベヤハブ４１の外周面との間に一定の距離が置かれ、フライト４２はボウル２０の内周面に沿って、コンベヤハブ４１を遠巻きに、螺旋状に周回するように構成されている。
また、第３図及び第４図に示すように、ダム２２側（第３図において左側）においては、コンベヤハブ４１の外周面上に、複数（本実施形態においては４枚）の板羽根４５が固定されている。これらの板羽根４５は、図示されているように、コンベヤハブ４１の回転軸線方向及び放射方向へ延出するように配置され、かつ、ダム２２側のフライト４２の内縁部４２ｂが、これら板羽根４５の外側端縁４５ａ上に保持、固定されるようになっている。
尚、板羽根４５の高さ寸法ｈ１（放射方向への延出寸法）と、ダム２２側のフライト４２の半径方向についての幅寸法ｈ２は、これらを加算すると、コンベヤハブ４１の外周面から大径円筒部２１（或いはボウル２０）の内周面までの寸法とほぼ一致するように設定されている（第４図参照）。
そして、板羽根４５の高さ寸法ｈ１は、遠心分離機１０の正常運転時（ボウル２０内に十分な量の処理原液が導入され、ボウル２０が高速回転している状態）において、板羽根４５の外側端縁４５ａが、処理原液の液面Ｌ（第１図及び第４図参照）よりも下に位置するように設定されている。従って、ダム２２側のフライト４２は、遠心分離機１０の正常運転時においては、全体が処理原液の液面下に位置することになる。
尚、本実施形態の説明において、「処理原液の液面」とは、高速回転するボウル２０内において、遠心力によって、ボウル２０の内周面に全周的に張り付いた状態の処理原液と、その処理原液よりも内側（ボウル２０の回転軸線に近い方）に位置する気体との「界面」を意味しており、「処理原液の液面Ｌよりも下」、或いは、「液面Ｌよりも低い」と言うときは、「液面Ｌを基準として、ボウル２０の内周面側（ボウル２０の半径方向外側）」を意味する。また、「液面Ｌよりも高い」と言うときは、「液面Ｌを基準として、ボウル２０の回転軸線側（ボウル２０の半径方向内側）」を意味する。更に、「沈降する」と言うときは、「処理原液中において、ボウル２０の内周面側に移動する」ことを意味し、「浮遊する」とは、「処理原液の液面付近に位置する」ことを意味する。
次に、第１図に従って本実施形態における遠心分離機１０の作用について説明する。まず、原液供給手段７１により、高速回転するボウル２０内へ処理原液を導入すると、ボウル２０に従って処理原液も高速回転し、処理原液において回転による遠心力が作用する。この遠心力によって、処理原液中に含まれている成分のうち、比重の大きい成分は、処理原液から分離、沈降してボウル２０の内周面に沿って分布し、反対に、比重の小さい成分（浮遊物Ｆ）は、より回転軸線に近い液面Ｌ付近に分布し、浮遊することになる。
処理原液から分離、沈降した比重の大きい成分（沈降物）は、ボウル２０と所定の差速をもって回転するスクリューコンベヤ４０によって、大径円筒部２１からコニカル部２５へと搬送される。
コニカル部２５は、前述の通り、隣接する大径円筒部２１から開口部２６に向かって次第に内径が小さくなるように構成されているので、処理原液の深さ（第１図に示す液面Ｌから底（コニカル部２５の内周面）までの距離）についても、沈降物が開口部２６側に進行するに従って次第に浅くなり、最終的には汀線２５ａを越え、処理原液の液面Ｌよりも高い（ボウル２０の回転軸線に近い）位置へ、沈降物は脱液作用を受けつつ搬送されることになる。
コニカル部２５において従来のデカンタ型遠心分離機と同様の脱液を受けた沈降物は、コニカル部２５の小径端付近に設けられた開口部２６を通過して、沈降物用バスケット９０に送られる。この沈降物用バスケット９０の内面には、多数の小孔を有し、濾材として機能するスクリーン９１が配設されており、沈降物は、沈降物用バスケット９０内のスクリーン９１の表面において一時的に捕捉されることになる。
この沈降物用バスケット９０は、第１図及び第６図に示されているように、ボウル２０の回転軸線Ｊを通る平面で垂直に切断した断面が略円錐台形状となるように（基端部９０ａから先端部９０ｂに向かって次第に内径が大きくなるように）構成されており、基端部９０ａよりも内径の大きな先端部９０ｂが、基端部９０ａよりもダム２２側に位置するような向きにて、即ち、コニカル部２５の外周面の一部を外側から覆うような状態で取り付けられている。
そして、沈降物用バスケット９０は、開口部２６より排出された沈降物が、スクリーン９１面のうち、基端部９０ａに近い部位において捕捉されるような位置関係にて配設されている。更に、沈降物用バスケット９０は、第１図及び第６図に示されているように、ボウル２０の端部に固定されており、ボウル２０と一体的に回転するように構成されている。
従って、開口部２６より排出され、スクリーン９１によって捕捉された沈降物には、沈降物用バスケット９０の回転による遠心力が作用することになる。そして、スクリーン９１面上の、基端部９０ａに近い部位において捕捉された沈降物は、スクリーン９１面上で一時的に滞留し、引き続き開口部２６より排出された沈降物によって押し出されるとともに、スクリーン９１面に沿った遠心力の分力を受けて、次第に内径の大きい先端部９０ｂ側に移送されることになる。
沈降物は、このようにしてスクリーン９１面上を移送される間に、遠心力によって脱液されることになる。尚、沈降物は、先端部９０ｂ側に進行するに従って、ケーキの厚みが減少し、より高い遠心力にさらされることになるので、脱液効率は、沈降物が先端部９０ｂ側へ進行するに従って向上する。また、沈降物の粒子間に、毛管現象によって液体が捉えられていたとしても、沈降物がスクリーン９１面上を移動する際に、粒子相互間の相対位置が変化することによって容易に脱落するので、沈降物における脱液度の向上を図ることができる。
更に、本実施形態においては、第１図及び第６図に示すように、開口部２６に近接した位置にノズル９４が取り付けられており、スクリーン９１に向かって洗浄液Ｗを噴射することによって、沈降物をスクリーン９１の表面において適宜洗浄することができるようになっている。
一方、比重が小さく、処理原液の液面付近に浮遊する成分（浮遊物）及び液体については、原液供給口４４からボウル２０内に処理原液を連続的に導入してボウル２０内の液面を上昇させ、これにより、開口部２６とは反対側において所定の高さに設定されたダム２２から、浮遊物及び液体（清澄液）を順次溢流させ、機外へと排出するようになっている。
尚、本実施形態における遠心分離機１０においては、第２図に示した従来の遠心分離機１と異なり、沈降物を開口部２６の方向へ搬送するためのフライト４２が、ダム２２側においては、処理原液中に完全に没するように構成されているので、この部分においては、液面付近に分布する浮遊物及び清澄液は、フライト４２に干渉されることなく、ボウル２０の回転軸線方向へ自由に移動できるようになっており、従って、原液供給口４４より処理原液を連続導入することにより、液面付近において、原液供給口４４側からダム２２の方向へと向かう流れ（処理原液の流れ）Ｒを形成することができ、この流れＲに乗せて浮遊物等をダム２２へと効率よく搬送するができるようになっている。
また、本実施形態においては、コンベヤハブ４１の回転軸線方向及び放射方向へ延出するとともに、外側端縁４５ａが処理原液の液面下にまで達するように構成された板羽根４５によって、前記流れＲを整流することができるので、より高い効率にて浮遊物等の搬送を行うことができる。
更に、本実施形態においては、前述の通り大径円筒部２１からダム２２に向かって次第に内径が小さくなるように構成されたテーパー部２３が設けられているので、前記流れＲは、進行するに従って流速が増大することになる。従って、浮遊物はダム２２を乗り越え易くなり、浮遊物の円滑な排出が可能となっている。
ダム２２を乗り越えて、ボウル２０の回転軸線方向に排出された浮遊物及び清澄液は、遠心力によって、ダム２２から半径方向外側へ飛散することになるが、本実施形態においては、多数の小孔を有し、濾材として機能するスクリーン９３が内面に取り付けられたダム側バスケット９２が、ダム２２の半径方向外側に配設されているので、飛散した浮遊物及び清澄液は、このダム側バスケット９２のスクリーン９３によって捕捉されるようになっている。
このダム側バスケット９２は、ダム２２及びボウル２０の外周面の一部（テーパー部２３の外周面の一部）を外側から覆うような状態でボウル２０に取り付けられており、ダム２２に近い基端部９２ａから、この基端部９２ａよりも開口部２６側に位置する先端部９２ｂに向かって次第に内径が大きくなるように構成されている。
また、ダム側バスケット９２は、ボウル２０に取り付けられているので、ボウル２０と一体的に回転するように構成されている。そして、ダム側バスケット９２の内面には、前述したように濾材として機能するスクリーン９３が配設されているので、捕捉した浮遊物と清澄液とを遠心力によって分離できるようになっている。
また、ダム側バスケット９２が回転することによって浮遊物等に作用する遠心力は、浮遊物と清澄液との分離に寄与するだけでなく、浮遊物を、径が小さい基端部９２ａ側から径の大きい先端部９２ｂ側へ、スクリーン９３面に沿って移動させ、最終的にはダム側バスケット９２の外部へ排出させることに貢献する。
更に、本実施形態においては、第１図及び第７図に示すように、テーパー部２３の外周面上にノズル９５が取り付けられており、スクリーン９３に向かって洗浄液Ｗを噴射することによって、浮遊物をスクリーン９３の表面において適宜洗浄することができるようになっている。
尚、ダム２２を溢流し、スクリーン９３の表面に捕捉された浮遊物は、スクリーン９３の表面に積み重なって浮遊物層を形成するが、この時点で遠心力の作用を受けるので、脱液されつつ浮遊物層の上層側（半径方向内側）から下層側（スクリーン９３面側）へ速やかに移動し、更に、引き続きダム２２より排出された浮遊物によって押し出されるとともに、スクリーン９３面に沿った遠心力の分力を受けて、次第に内径の大きい先端部９２ｂ側に移送されることになる。
そして、ノズル９５は、表面の清澄液がある程度除去（脱液）された状態の浮遊物に対して洗浄液Ｗを噴射できるような位置関係にて配設されているので、浮遊物を効果的に洗浄することができるようになっている。
また、このノズル９５、及び、沈降物用バスケット９０側のノズル９４は、沈降物及び浮遊物を洗浄するだけでなく、洗浄液を噴射することによってそれらの固形物を一時的にスラリー状にし、流動性を増加させることに寄与し、その結果、スクリーン９１，９３面上における沈降物及び浮遊物の移動が容易になるという効果も期待することができる。
尚、洗浄液Ｗは、第６図及び第７図に示されているように、ボウル２０の外部から洗浄液通路９６，９７を介して、ノズル９４，９５へと供給されるようになっている。
ここで、本実施形態におけるスクリーン９１，９３、及び、沈降物用バスケット９０、ダム側バスケット９２の構造について、より詳細に説明する。まず、本実施形態におけるスクリーン９１，９３は、スクリーン９１によって捕捉された沈降物、及び、スクリーン９３によって捕捉された浮遊物（以下、これらを総称して「処理物」と言う。）が、目詰まりを起こしたり、スクリーン９１，９３面上で停滞し過ぎないように、処理物粒子に対して十分に小さい目開きのものがそれぞれ選択され、採用されている。
これらのスクリーン９１，９３としては、例えば、多数の金属製のバーを所定の間隔にて配列させてなる、所謂バー・スクリーンと呼ばれるものや、パンチングメタル、メッシュスクリーン、セラミック多孔質体、焼結体（金属、合成樹脂等）、布等によって構成されたものなどを用いることができる。
また、本実施形態における沈降物用バスケット９０及びダム側バスケット９２は、スクリーン９１，９３面と回転軸線Ｊとの角度が、遠心力による処理物の脱液と移動に最も適合するような角度となるように設定されている。尚、「処理物の脱液と移動に最も適合する角度」とは、処理物の脱液と、処理物の移動（捕捉から排出までの、スクリーン９１，９３面上における処理物の移動）とが、最もバランス良く行われるような角度を意味しており、設定角度によっては、いずれか一方のみが偏重され、他方が良好に行われないといった事態が生じ得ることを考慮したものである。
より具体的に説明すると、スクリーン９１，９３面と回転軸線Ｊとの角度が小さ過ぎると、スクリーン９１，９３面に沿って処理物を移動させる力が小さくなり、処理物が沈降物用バスケット９０又はダム側バスケット９２内に滞留する時間が長くなるので、排出された処理物において、より高い脱液度が得られる一方、処理物を円滑に移動させることが困難となり、最悪の場合、処理物がスクリーン９１，９３上で停滞し、蓄積してしまうといった事態が生じかねない。
反対に、スクリーン９１，９３面と回転軸線Ｊとの角度が大き過ぎると、スクリーン９１，９３面に沿って処理物を移動させる力が大きくなるので、処理物の移動、排出は円滑になるが、沈降物用バスケット９０又はダム側バスケット９２内に滞留する時間が短くなるので、排出された処理物において充分な脱液度が得られないといった事態が生じ得る。
また、「処理物の脱液と移動に最も適合するような角度」というのは、処理物の種類と性質によって異なるので、処理物の種類と性質に応じ、最も適合するような角度を逐一算出し、設定することが好ましい。
更に、スクリーン９１，９３の目開きと処理物の形状も、スクリーン９１，９３面上における処理物の移動速度や挙動に影響を与え得るので、スクリーン９１，９３の目開き及び処理物の形状を勘案して、沈降物用バスケット９０及びダム側バスケット９２の角度（回転軸線Ｊとの角度）を、処理物の脱液と移動に最も適合するように設定することが好ましい。
例えば、プラスチックのペレットは、通常は球状又は円筒状であるため、スクリーン９１，９３面上を容易に移動させることができ、このため、処理物の脱液と移動をバランス良く行うには、沈降物用バスケット９０又はダム側バスケット９２と回転軸線Ｊとの角度を比較的小さく設定する必要があるが、プラスチックの粉砕物は、一般に角があり、スクリーン９１，９３面上に停滞しやすいので、沈降物用バスケット９０又はダム側バスケット９２と回転軸線Ｊとの角度は、やや大きい角度に設定する必要がある。また、軟らかい処理物或いは微粉末は、更に移動しにくい性質があるので、より大きな角度に設定する必要がある。
また、必ずしも、第１図に示されているように、基端部９０ａ，９２ａから先端部９０ｂ、９２ｂに至るまで、スクリーン９１，９３面と回転軸線Ｊとの角度が一定である必要はなく（即ち、回転軸を通る平面で垂直に切断した断面が、１本の直線によって構成される必要はなく）、例えば沈降物用バスケット９０については、第５図に示すように、基端部９０ａに近い部位においては、スクリーン９１面と回転軸線Ｊとの角度（α）がある程度大きくなるように、そして、先端部９０ｂに近い部位においては、スクリーン９１面と回転軸線Ｊとの角度（β）が小さくなるように構成することもできる。
この場合、スクリーン９１面上の、回転軸線Ｊとの角度が小さい先端部９０ｂ側の部分において、沈降物の良好な脱液を図るとともに、回転軸線Ｊとの角度が大きい基端部９０ａ側の部分において、沈降物を円滑に移動させて、先端部９０ｂ側において滞留する沈降物を確実に押し出させることにより、沈降物を好適に排出させることができる。
またその反対に、基端部９０ａに近い部位においては、スクリーン９１面と回転軸線Ｊとの角度（α）はある程度小さくなるように、そして、先端部９０ｂに近い部位においては、スクリーン９１面と回転軸線Ｊとの角度（β）が大きくなるように構成することもできる。
また、第５図に示すように、断面が、回転軸線Ｊとの角度が異なる２本の直線によって形成されるように構成する場合のほか、断面が３本の直線（或いはそれ以上の直線）によって構成されるようにしても良く、更に、断面が曲線によって（或いは曲線と直線とによって）構成されるようにしても良い。
尚、ダム側バスケット９２についても、第５図に示した沈降物用バスケット９０と同様に、基端部９２ａに近い部位と、先端部９２ｂに近い部位とで、スクリーン９３面と回転軸線Ｊとの角度が異なるように構成することもできる。
また、その断面が、回転軸線Ｊとの角度が異なる２本の直線によって形成されるように構成する場合のほか、断面が３本以上の直線、例えば、第１１図に示すように、５本の直線によって構成されるようにしても良い。
ここで、第１１図に示したダム側バスケット９２の構成例について簡単に説明すると、ダムを溢流した浮遊物Ｆ及び清澄液は、まず、このダム側バスケット９２の基端部９２ａに近い部位（供給ゾーンＡ）においてスクリーン９３に捕捉される。この供給ゾーンＡにおいては、スクリーン９３とボウルの回転軸線Ｊとの角度が比較的大きくなるように設定されているので、スクリーン９３によって捕捉された浮遊物Ｆは、スクリーン９３面上において停滞することなく、速やかに第１脱液ゾーンＢに搬送される。第１脱液ゾーンＢに搬送された浮遊物の集団は、堆積して浮遊物層Ｇを形成することになり、この浮遊物層Ｇの、最も供給ゾーンＡに近い部位には、一時的に第１の山Ｍ１が形成されることになる。
この第１の山Ｍ１は、一定以上の高さになると遠心力に対抗しきれずに潰れ、第１脱液ゾーンＢ上に位置する先行浮遊物を更に先方へと押し出すことになる。第１脱液ゾーンＢにおいては、このような押し出し作用が順次行われることにより、当初は第１の山Ｍ１を形成していた浮遊物粒子も、後続の浮遊物粒子によって押し出され、やがては第１停滞ゾーンＣに送り出されることになる。
第１停滞ゾーンＣにおいては、スクリーン９３と回転軸線Ｊとの角度が比較的小さくなるように設定されているので、浮遊物粒子が停滞して第２の山Ｍ２が形成されることになる。この第１停滞ゾーンＣの第２の山Ｍ２は、第１脱液ゾーンＢを移動中の後続の浮遊物粒子に対して抵抗することになるため、浮遊物が第１脱液ゾーンＢを通過するための所要時間をひき延ばし、その結果、第１脱液ゾーンＢにおける浮遊物の脱液（浮遊物と清澄液との分離）が良好に行われることになる。
第１停滞ゾーンＣにおいて形成された第２の山Ｍ２は、第１脱液ゾーンＢの第１の山Ｍ１と同様の理由により一定以上の高さにはならずに順次潰れていき、第２脱液ゾーンＤに搬送されることになる。尚、第１１図に示したダム側バスケット９２においては、第１停滞ゾーンＣに対応する位置にノズル９５が配設されており、このノズル９５から第２の山Ｍ２に向けて洗浄液Ｗが噴霧されるようになっているので、第２の山Ｍ２を形成する浮遊物は洗浄液Ｗを浴びて流動性を増し、このため、第２の山Ｍ２から第２脱液ゾーンＤへの浮遊物の移動は円滑に行われることになる。
第２脱液ゾーンＤは、スクリーン９３と回転軸線Ｊとの角度が、第１停滞ゾーンＣよりも大きくなるように設定されているので、第２脱液ゾーンＤに搬送された浮遊物は、脱液されつつ、更に先方の第２停滞ゾーンＥへと搬送されることになる。尚、第２停滞ゾーンＥは、第１停滞ゾーンＣと同様に、スクリーン９３と回転軸線Ｊとの角度が比較的小さく設定されているので、浮遊物が停滞して第３の山Ｍ３が形成され、この第３の山Ｍ３が第２脱液ゾーンＤを通過してくる浮遊物に対して抵抗することになる。この第３の山Ｍ３の抵抗によって、浮遊物が第２脱液ゾーンＤを通過するために要する時間が長くなり、その結果、第２脱液ゾーンＤにおける浮遊物の脱液効率が向上する。
尚、第２停滞ゾーンＥの第３の山Ｍ３も、第１の山Ｍ１及び第２の山Ｍ２と同様の理由によって、一定の高さにはならず、十分に脱液された状態で、順次潰れてダム側バスケット９２の外部へと排出されることになる。
このように、第１１図に示したようなダム側バスケット９２を用いた場合には、ダムを溢流した浮遊物Ｆと清澄液とを好適に分離することができるとともに、浮遊物Ｆを洗浄液Ｗによって洗浄し、更に、洗浄した浮遊物において、十分な脱液を図ることができる。
尚、図１１に示したダム側バスケット９２の第１停滞ゾーンＣ及び第２停滞ゾーンＥにおいては、スクリーン９３と回転軸線Ｊとの角度は、０〜１０度の範囲内に設定されることが好ましい。
また、第１１図に示したような例のほか、ダム側バスケット９２は、断面が曲線によって（或いは曲線と直線とによって）構成されるようにしても良い。
その他、沈降物用バスケット９０又はダム側バスケット９２の基端部９０ａ，９２ａ側又は先端部９０ｂ，９２ｂ側に、小孔を有しないガイド部を設けることも可能である。かかるガイド部は、スクリーン９１，９３とは異なり、濾材としての機能は有していないので、脱液には寄与しないが、処理物の移動の制御に有効である。基端部９０ａ，９２ａ側（例えば、図１１に示したダム側バスケット９２に適用する場合には、供給ゾーンＡの位置）にガイド部を設けた場合には、それに連続するスクリーン９１，９３との同角度であっても、小孔を有しないために処理物の移動が円滑である。ガイド部に接触した処理物を速やかにスクリーン９１，９３に搬送することにより、一時的にスクリーン９１，９３に固形物の山を形成することができる。山の部分は、遠心力によって潰される方向の力を受けるので、一定以上の高さになることはなく、定常的に先端部９０ｂ，９２ｂの方向に搬送されるが、この部位で一定時間停滞させることにより、処理物の脱液を十分に行うことができる。
更に、スクリーン９１，９３面上における処理物の移動性が高すぎる場合には、所望によりスクリーン９１，９３の表面に適宜邪魔板を設けることもできる。この場合、邪魔板の作用により、処理物を一定時間スクリーン９１，９３面上に引き留め、脱液効果を高めることができる。
産業上の利用可能性
本発明のデカンタ型遠心分離機は、内面にスクリーンを取り付けた沈降物用バスケット及びダム側バスケットが、開口部及びダムの半径方向外側にそれぞれ配設されているので、ボウル内において遠心力によって処理原液から分離され、ボウルの外へ排出された沈降物及び浮遊物を更に脱液し、或いは、清澄液と好適に分離することができる。
そして、これらのバスケットは、開口部又はダムと、ボウルの外周面の一部を、外側から覆うような状態で配設されているので、従来の遠心分離機と比べ、機械の全長を大きくせずに構成することができる。

Claims (4)

1. 一方の端部に開口部が設けられ、他方の端部にダムが設けられた中空のボウルと、このボウルの内部において当該ボウルと同軸的に配置されたスクリューコンベヤと、機外より当該ボウル内へ処理原液を連続的に導入することができる原液供給手段とを有するデカンタ型遠心分離機において、
   内面にスクリーンを有し、基端部から先端部に向かって次第に内径が大きくなるように構成した沈降物用バスケットを、前記開口部の半径方向外側に、かつ、基端部よりも内径の大きな先端部が、基端部よりもダム側に位置するような向きにて配設することにより、当該開口部から排出される沈降物をこの沈降物用バスケットのスクリーンによって捕捉するとともに、当該沈降物用バスケットの回転による遠心力を利用して、捕捉した沈降物を更に脱液できるように構成したことを特徴とする、デカンタ型遠心分離機。
2. 一方の端部に開口部が設けられ、他方の端部にダムが設けられた中空のボウルと、このボウルの内部において当該ボウルと同軸的に配置されたスクリューコンベヤと、機外より当該ボウル内へ処理原液を連続的に導入することができる原液供給手段とを有するデカンタ型遠心分離機において、
   内面にスクリーンを有し、基端部から先端部に向かって次第に内径が大きくなるように構成したダム側バスケットを、前記ダムの半径方向外側に、かつ、基端部よりも内径の大きな先端部が、基端部よりも開口部側に位置するような向きにて配設することにより、当該ダムから排出される浮遊物をこのダム側バスケットのスクリーンによって捕捉するとともに、当該ダム側バスケットの回転による遠心力を利用して、捕捉した浮遊物と清澄液とを分離できるように構成したことを特徴とする、デカンタ型遠心分離機。
3. 請求の範囲第１項に記載のデカンタ型遠心分離機において、前記ダムの半径方向外側に、請求の範囲第２項に記載のダム側バスケットを配設したことを特徴とする、デカンタ型遠心分離機。
4. 前記沈降物用バスケットの内面、及び／又は、前記ダム側バスケットの内面に配設されたスクリーンに向かって洗浄液を噴射するノズルと、当該ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有することを特徴とする、請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載のデカンタ型遠心分離機。

Images