JP4574663B2 - 遠心分離機 - Google Patents

Description

本発明は、バスケットの回転により、原液を固形物と液分とに分離する遠心分離機に関する。

従来の遠心分離機は、図５に示すように筒状のベアリングケース１００が突設された本体フレーム１０１と、ベアリングケース１００に回転自在に支持された回転軸１０２と、ベアリングケース１００から上方に突出する回転軸突出部に固定されるボス部１０３を中心に有するバスケット１０５と、本体フレーム１０１の上開口を開閉自在に閉塞する上カバー１０６と、回転軸１０２を回転駆動する駆動源１０７とを備えている。そして、本体フレーム１０１および上カバー１０６に収容されたバスケット１０５の回転により、バスケット１０５内に供給された原液を固形物と液分とに分離するものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

医薬品の原料のように細菌の混入が許されない原液を処理する場合や、化学物質を含む原液を処理する場合には、所定量の原液の処理が終了した後に、バスケット１０５とその周囲を洗浄して清浄度を高い状態に維持することが必要とされる。

かかる洗浄作業は、洗浄液を各部に吹き付ける等により行われるが、バスケット１０５のボス部１０３はベアリングケース１００との間で隙間１０８を形成する筒状部（ベアリングケース１００と重なり合う部分）１０３ａを有する。このため、バスケット１０５を回転軸１０２に取り付けたままの状態では、かかる隙間１０８内を洗浄するのが困難である。また、仮に、洗浄液を隙間１０８内に吹き付けて洗浄できたとしても、隙間１０８内を目視できないため、洗浄後の状態を確認することができない。

そこで、特許文献１に記載の遠心分離機は、バスケット１０５のボス部１０３に結合される回転軸１０２に、スライド軸１０９を昇降自在に貫通させ、スライド軸１０９の先端部とバスケット１０５のボス部１０３の先端部とに、両者を連結するために用いる連結部が設けられている。しかも、スライド軸１０９を昇降する方向に駆動する流体圧シリンダ１１０が設けられ、スライド軸１０９とボス部１０５とを連結した状態で流体圧シリンダ１１０によりスライド軸１０９を駆動することにより、バスケット１０５を仮想線で示すように上方に変位させて、バスケットのボス部１０３とベアリングケース１００との間に大きな隙間を形成し、この隙間を通してベアリングケース１００およびボス部１０３の内側の洗浄を行い得るようにしたものである。
特許開平１０−７１３４３号公報

前記特許文献１に記載のかかる遠心分離機は、流体圧シリンダ１１０によりスライド軸１０９を介してバスケット１０５を昇降させる構成であるため、装置の複雑化と大型化を招来する問題がある。また、バスケット１０５と回転軸１０２との連結を解除する操作が必要となるため、洗浄作業が煩雑となる問題もある。

そこで、本発明は、バスケットを昇降することなく、バスケット付近の洗浄を確認しながら簡単且つ迅速に行え、しかも、装置が大型化するのを防止することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、筒状のベアリングケースが突設された本体フレームと、前記ベアリングケースに回転自在に支持された回転軸と、前記ベアリングケースから上方に突出する回転軸突出部に固定されるボス部を中心に有するバスケットと、前記本体フレームの上開口を開閉自在に閉塞する上カバーと、前記回転軸を回転駆動する駆動源とを備え、前記本体フレームおよび前記上カバーに収容されたバスケットの回転により、原液を固形物と液分とに分離する遠心分離機において、前記バスケットの下面を前記ベアリングケース上端面よりも上方に設け、前記ボス部の下面と前記ベアリングケース上端面との間に間隙を形成し、前記ベアリングケース上端面に、ベアリングカバーを固定し、該ベアリングカバーと前記回転軸とはオイルシールで閉塞されるとともに、前記ボス部には、ボス部と前記ベアリングケースとの間で形成される空間を閉塞する閉塞体が設けられ、前記バスケットの下方に排出される固形物を案内する筒状のダクト壁が、前記本体フレームに着脱自在に設けられ、該ダクト壁は、複数に分割可能に構成されていることにある。

なお、バスケットの下面をベアリングケース上端面よりも上方に設けるとは、バスケットとベアリングケースとが重なり合わない状態にすることであり、バスケットの下面とベアリングケース上端面とが同等の場合も含む。このように、バスケットとベアリングケースとが重なり合わないため、洗浄に際しては、バスケットを上昇させてベアリングケースと離間させる必要がない。

前記遠心分離機において、前記本体フレーム内に、前記バスケットから排出される固形物を集める傾斜面を有するスロープを設け、該スロープは、上面開口よりも下面の排出口が小さく設定され、しかも、前記ベアリングケースがスロープを挿通し、排出口は上面開口に対して偏心していることにある。

本発明は、ボス部の下面を前記ベアリングケース上端面よりも上方に設けたことにより、ボス部とベアリングケースとの重なり合う部分がなくなり、バスケット付近の洗浄を確認しながら簡単且つ迅速に行える。しかも、バスケットを昇降させる装置が不要であるため、装置が大型化するのを防止できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、本発明の一実施の形態の遠心分離機を示す。

図１および図２において、遠心分離機１は、支持脚２で支持された本体フレーム１０と、バスケット２０と、本体フレーム１０の上面開口を開閉自在に閉塞する上ケーシングとしてのバスケットカバー５０とを備えている。

本体フレーム１０は、バスケット２０の直径よりも大きな直径の円筒形に形成された外壁１１と、この外壁内に外壁１１と同心状に設けられた円筒形の内壁１２と、外壁１１および内壁１２を連結する環状の連結壁１３とからなる。なお、内外壁１１、１２と連結壁１３とにより、排液通路１４が構成されており、連結壁１３に排液通路１４に連通する排液パイプ１６が接続されている。

バスケット２０は、円筒状の周壁部２１と、周壁部２１の上端から径内方向に突出するように設けられた環状の上端部壁２２と、周壁部２１の下端から径内方向に突出する環状の下端部壁２３と、下端部壁２３の内周縁に下向きに突出する円筒部２４と、円筒部２４の中心に設けられたボス部２５とからなる。

ボス部２５と円筒部２４とは、複数の放射状のリブ２７により空間を形成するように一体になっている。この空間は固形物排出孔２８となっており、バスケット２０内に形成された固形物が、固形物排出孔２８を通してバスケット下部から排出されるようになっている。

ボス部２５と円筒部２４とは、それぞれの上下方向の長さが略等しく、しかも同じ高さに設定されている。また、円筒部２４の直径は、内壁１２の直径よりも小さく設定されている。なお、バスケット２０の周壁部２１には無数の透過孔２０ａが形成され、該周壁部２１の内周には、微細な孔を無数に有する多孔板等からなるフィルタ（図示省略）が適宜取り付けられている。

内壁１２内で且つその中心には、筒状のベアリングケース３０が立設されている。ベアリングケース上端面３０ａは、図３に示すように円筒部下端面２４ａおよびボス部下面２５ａよりも所定寸法Ｌ１だけ低くなっている（ベアリングケース上端面３０ａと、円筒部下端面２４ａおよびボス部下面２５ａとは、所定寸法Ｌ１を有している）。また、ベアリングケース上端面３０ａは、本体フレーム１０の内壁上端面１２ａよりも所定寸法Ｌ２だけ高くなっている。すなわち、バスケット２０の下面（円筒部下端面２４ａおよびおよびボス部下面２５ａ）は、内壁上端面１２ａよりも間隔を有するように所定寸法（Ｌ１＋Ｌ２）だけ高くなっており、ベアリングケース上端面３０ａは、バスケット２０の下部と内壁上端面１２ａとの間に位置している。

ベアリングケース３０内には、回転軸３１が上下方向に挿通されており、回転軸３１は、ベアリング３３、３４を介してベアリングケース３０に回転自在に支持されている。回転軸３１の上下部は、ベアリングケース３０の上下端面よりも突出しており、回転軸３１のベアリングケース上端面よりも上方に突出する上突出部（回転軸突出部）３１ａには、前記ボス部２５が一体回転するように嵌合されている。しかも、ボス部２５は上突出部３１ａに螺合されたナット３５により締結されている。なお、３６はナット３５を覆うカバーで、ボス部２５の上面に固定されている。

ベアリングケース上端面３０ａには、ベアリング３３を閉塞する環状のベアリングカバー３７がボルト（図示省略）で取付けられている。ベアリングカバー３７の内周面には、ベアリングケース３０内の潤滑油を封止するオイルシール３８が嵌合されている。

ボス部下面２５ａには、筒部３９ａを有する閉塞体３９が固定されており、この筒部３９ａの下端が、ベアリングカバー３７の上面に接近または接触している。４０、４１は筒部３９ａとベアリングカバー３７との間を封止する環状シールである。従って、ボス部２５とベアリングカバー３７とで形成される空間２６は、閉塞体３９で閉塞されている。

回転軸３１の下突出部３１ｂ（図１参照）にはプーリ４３が取り付けられ、このプーリ４３と、本体フレーム１０側に取り付けられた電動機などの駆動源４４の出力軸に取り付けられたプーリ４５との間にベルト（図示省略）が掛け渡されている。

本体フレーム１０の内壁１２内には、スロープ４７が設けられている。スロープ４７は、図４に示すように、上面が開口され、その上面開口４７ａの開口径は、内壁１２の内周径と同等に設定されている。また、スロープ４７は下方に向けて直径が次第に小径となるテーパ状に形成されているとともに、下端の排出口４７ｂの中心は、上面開口４７ａの中心に対して一方向に偏心している。

排出口４７ｂには排出口部４８が接続されており、排出口部４８にはパイプ４９が接続されている。スロープ４７の中心部は、前記ベアリングケース３０が挿通されているとともに、スロープ４７の内周面は、バスケットから排出される固形物を集める傾斜面となっている。

内壁１２の上面（内壁上端面）１２ａには、バスケット２０の下方に排出される固形物を飛散することなくスロープ４７に案内するダクト壁６０が、着脱自在に取り付けられている。ダクト壁６０は、筒状を呈するとともに、図３に示すように下端にフランジ部６０ａを有しているとともに、複数に分割可能（本実施の形態では２分割可能）になっている。そして、フランジ部６０ａがボルト６１により内壁上端面１２ａに締結されている。また、ダクト壁６０の上端部は、円筒部２４の下端部よりも上方に位置している。

本体フレーム１０の端部にはカバー取付け部１５が設けられ（図１参照）、該カバー取付け部１５に前記バスケットカバー５０が回動自在に取り付けられている。バスケットカバー５０は直径が外壁１１の直径と同等な椀状に形成されたカバー本体５１と、このカバー本体５１の側面に固定された支持腕部５３とを備えている。支持腕部５３が支持軸５４を介してカバー取付け部１５に結合されている。

そして、バスケットカバー５０は、支持軸５４を中心にして、図１に実線で示すようにバスケット２０を覆う状態になる閉位置と、図２に示すようにバスケット２０を露出させた状態になる開位置との間を回動し得るようになっている。なお、５５はバスケットカバー５０を閉位置と開位置との間を回動させるシリンダである。バスケットカバー５０には、原液を供給する給液パイプ５および掻取刃１７が設けられている。

次に、上記の遠心分離機１を使用して原液の固液分離処理を行なう場合について説明する。先ず、バスケットカバー５０を閉位置に位置させた状態で、バスケットを高速回転させ、給液パイプ５からバスケット内に原液を供給する。

バスケット２０内に供給された原液は、バスケットの周壁部の内周に液層を形成し、液層はバスケットの回転により生じる遠心力によって固形物と液分とに分離され、液分はバスケット内のフィルタとバスケット２０の周壁部に形成された透過孔２０ａとを通して、バスケット２０とバスケットカバー５０との間の空間に排出される。排出された液分は排液通路１４内に流入し、排液パイプ１６に導かれる。

一方、分離された固形物はバスケット２０の周壁部２１の内周に層をなして堆積する。所定量の固形物が形成されたところで原液の供給を停止し、バスケット２０を脱液速度まで増速して、一定時間その速度を保つことにより脱液を行わせる。

脱液が終了した後、バスケット２０内に洗浄液を供給して固形物の洗浄を行わせる。固形物の洗浄が終了した後、バスケット２０を減速し、該バスケット２０を低速で回転させながら掻取刃１７を進入させて固形物を掻き落とす。

掻き落とした固形物はバスケット底部に形成された固形物排出孔２８を通してスロープ４７に排出する。この固形物はスロープ４７の傾斜面に案内され一箇所の集められ排出口４７ｂを介して排出され排出口部４８からパイプ４９に導かれる。

次に、遠心分離機１を洗浄する場合について説明する。先ず、バスケット２０を回転させた状態で該バスケット２０内に洗浄液を供給して、バスケット内面及びバスケットカバー５０の内面を洗浄する。

次いで、図２に示すように、バスケットカバー５０を開位置まで回動させてバスケット２０を露出させる。このバスケット２０が本体フレーム１０よりも上方に位置する状態で、バスケット２０の内外面やカバー５０の内面などを洗浄する。また、ダクト壁６０を締結しているボルト６１を外してダクト壁６０を取り外す。ダクト壁６０は２分割されているため、その取り外しを容易に行える。

ダクト壁６０を取り外すと、バスケット２０の円筒部２４と本体フレーム１０との間に大きな空間が形成されて、ベアリングケース３０の上部およびバスケット２０の下部が露出するため（図２参照）、洗浄ノズルを挿入して洗浄液を吹き付けることによりボス部２５と円筒部２４との間の洗浄を行なうとともに、ベアリングケース３０およびスロープ４７にも洗浄液を吹き付けて洗浄を容易且つ確実に行なうことができる。
このように、バスケット２０およびベアリングケース３０に洗浄液を吹き付けても、ボス部２５とベアリングカバー３７とで形成される空間２６は、閉塞体３９で閉塞されているため、空間２６内に洗浄液が侵入するおそれもない。そして、これらの部品が洗浄されたことを目視により確認することができる。

洗浄が終了した後には、再びダクト壁６０をボルト６１で内壁１２に取り付ければよいので、洗浄作業を容易且つ迅速に行える。

本実施の形態は、以上のようにバスケット２０を昇降させる必要がないため、その昇降装置が不要となり、構造も簡単となる。しかも、スロープ４７を本体フレーム１０内に収容し、このスロープ４７でバスケット２０から排出された固形物を一箇所に集めるようにしているので、別途専用のホッパーを本体フレーム１０の下部に設ける必要がなく、装置の上下方向の長さを短くでき、装置の小型化を実現することも可能である。また、スロープ４７はベアリングケース３０を保持する機能と、ホッパーの機能とを備えているため、部品点数も減少する。

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、スロープ４７は筒状のもの以外に平板を傾斜させたものであってもよい。

本発明の一実施の形態にかかる遠心分離機の要部構成を示す断面正面図である。 同遠心分離機のバスケットカバーを開放した状態の斜視図である。 同遠心分離機の要部を示す断面側面図である。 同遠心分離機のスロープを示す斜視図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

１ 遠心分離機
１０ 本体フレーム
１１ 外壁
１２ 内壁
１２ａ 内壁上端面
１４ 排液通路
２０ バスケット
２５ ボス部
２６ 空間
３０ ベアリングケース
３０ａ ベアリングケース上端面
３１ 回転軸
３１ａ 上突出部（回転軸突出部）
３７ ベアリングカバー
３９ 閉塞体
４４ 駆動源
４７ スロープ
５０ バスケットカバー（上カバー）

Claims (2)

1. 筒状のベアリングケースが突設された本体フレームと、前記ベアリングケースに回転自在に支持された回転軸と、前記ベアリングケースから上方に突出する回転軸突出部に固定されるボス部を中心に有するバスケットと、前記本体フレームの上開口を開閉自在に閉塞する上カバーと、前記回転軸を回転駆動する駆動源とを備え、前記本体フレームおよび前記上カバーに収容されたバスケットの回転により、原液を固形物と液分とに分離する遠心分離機において、
   前記バスケットの下面を前記ベアリングケース上端面よりも上方に設け、前記ボス部の下面と前記ベアリングケース上端面との間に間隙を形成し、前記ベアリングケース上端面に、ベアリングカバーを固定し、該ベアリングカバーと前記回転軸とはオイルシールで閉塞されるとともに、前記ボス部には、ボス部と前記ベアリングケースとの間で形成される空間を閉塞する閉塞体が設けられ、前記バスケットの下方に排出される固形物を案内する筒状のダクト壁が、前記本体フレームに着脱自在に設けられ、該ダクト壁は、複数に分割可能に構成されていることを特徴とする遠心分離機。
2. 前記請求項１に記載の遠心分離機において、前記本体フレーム内に、前記バスケットから排出される固形物を集める傾斜面を有するスロープを設け、該スロープは、上面開口よりも下面の排出口が小さく設定され、しかも、前記ベアリングケースがスロープを挿通し、排出口は上面開口に対して偏心していることを特徴とする遠心分離機。

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