JPH0632201Y2 - 遠心分離機を利用した固形物分離装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、遠心分離機を利用した固形物分離装置に関す
るものである。

「従来の技術」 従来の円錐形遠心分離機は、一般的に原液導入口、清澄
液排出口及び開閉自在のスラッジ用の開閉弁を備えた回
転胴内に多数の分離板を装備し、この回転胴の回転によ
る遠心力を利用することにより固液を分離する構造で
る。

したがって、回転胴内に堆積したスラッジを自動的に排
出するためには、遠心分離機のハウジングに設けたスラ
ッジ用の開閉弁を水圧機構等を利用して上下に摺動する
方法が採用されている。

このような遠心分離機に関する技術文献としては、例え
ば特公昭３２−７６９７号の排泥弁可動型遠心固液分離
機、特公昭５４−４７７７号の自己排出型遠心沈降ドラ
ム、特開昭６２−３０５１５号の汚染液処理装置等の文
献が散見される。

その他これに類する技術文献としては、特開昭５８−４
３２０９号の濾過方法および装置があり、この発明は、
ハウジング内には高速回転する濾布及びバケットが装備
されており、この濾布及びバケットの高速回転による遠
心力を利用して固形物と清澄水とに分離する構造であ
る。その特徴は、濾過槽の洗浄時に生じる洗浄汚水を効
率よく処理することにある。

又ペアリングディスクに類する技術文献としては、例え
ば実公昭５９−２１８４５号の消泡装置の消泡羽根があ
って、上側の消泡板を下向きに、下側の泡の捕集板は上
向き傾斜となるようにするとともに、これらの両板間に
集泡部、収束部及び吐出部を設ける構成であり、発泡が
激しい場合、或は消泡しにくい場合でも効率的に消泡で
きることを特徴とするものである。その他爪片に関する
技術文献としては、例えば特公昭５７−５２８４７号の
自動ヌツチエフィルターがあり、回転胴部にケーキの掻
取刃が設けられる構成が開示されています。

更に固液分離装置として、湾曲状のスクリーンを設ける
技術文献としては、例えば特開昭５１−１８３６３号の
繊維品加工廃水の連続処理方法とか、特公昭５７−２３
３６３号の固液分離装置等があり、簡易な固液分離又は
スクリーン面でのスムーズな固液混合物、固形物の流下
が期待できるとしている。

「考案が解決しようとする問題点」 上記で詳述した遠心分離機は汚泥水、スラッジ廃液等の
処理液には適している反面、微細な粒子を含有する加工
液、例えば工作機械の使用済みクーラント加工液中に含
有する切粉（アルミ粉、砥石粉）等を除去するに際し
て、この種加工液が比較的多くの固形物を含有している
ことから、目詰まり等を発生しやすいこと、開閉弁等の
操作にも特殊な付帯設備を要すること等の構造上の問題
とか、その保守管理が大変である等運転、管理上におい
て少なからず問題がある。

また従来の遠心分離機では、構造的にも複雑となり、こ
の種加工液の簡便、迅速な固液分離処理、及び低コスト
を目的とする固液分離処理には不向きと思われる処であ
る。

更に加工液の粘度が高いことからハウジング内壁面に堆
積又は付着する可能性が強く、それがためこれらの排除
には特殊な装置を要するものであり、この面からも構造
的に複雑となること、また堆積又は付着したスラッジの
排除に対しては、有効な処理がなかなか困難視される処
であること、またランニンクコストが嵩むことなどの問
題点がある。

「問題点を解決するための手段」 そこで、本考案は、遠心分離機を構成するペアリングデ
ィスクの改良と、簡易な固液分離装置を遠心分離機とは
切り離して設けることにより、遠心分離機本体の構造の
簡素化、低コスト化を図りつつ、維持管理が容易で、加
工液中の固形物を自動連続的又は自動間欠的に排除でき
る遠心分離機を利用した固形物分離装置を提供するもの
で、その要旨は、清澄液排出口及び清澄液貯留室とを備
えたケーシング内にハウジングを回転自在に架承し遠心
分離機であって、この遠心分離機のハウジングの分離室
内には原液導入筒が挿設されるとともに、この原液導入
筒の下方に吸引機能並びに突出状の爪片とを有するペア
リングディスクを固定的に支持し、しかもこのペアリン
グディスクの中空軸をハウジングの回転軸承部に挿設
し、前記ペアリングディスクより吸い込んだ高濃度固液
共有液を中空軸の流路を介してケーシング外に排出する
配管を設け、この配管の開放口を固液分離装置に臨ま
せ、この固液分離装置は湾曲面を備えたフィルターと、
このフィルター面にエアーを噴射するエアーパイプ及び
分離液溜り部並びに固形物溜り部とで構成され、この分
離液溜り部に貯留された分離液を配管を介して前記遠心
分離機へ再度給送する構成としたものである。

「作用」 次に本考案の作用を説明すると、遠心分離機を構成する
ケーシング内に、回転自在に架承されたハウジングの回
転軸承部には、ペアリングディスクの中空軸が挿設さ
れ、このペアリングディスクの中空軸の下端部はフレー
ムの軸受部に軸承されている。このように構成された遠
心分離機のハウジングはプーリーを介して高速回転され
るとともに、その中央部に臨んでいる原液導入筒を介し
て分離室内に原液が供給される。この原液には前記ハウ
ジングの高速回転に伴う遠心力が付与され、加工液中の
清澄液と固形物とを比重分離する。

即ち、先ず清澄液はハウジング内の分離室を上昇してい
き、かつその上昇過程でハウジング内に設けた多数の分
離体で、更に沈降分離されていき、その上澄液のみがこ
のハウジングとケーシングとの間に形成された清澄液流
路を経由し、清澄液貯留室→清澄液排出口→清澄液槽へ
と搬送され、その後再使用される。

一方比重の重い固形物は放射方向へと拡散され、究極的
にはハウジングの最大内径で、かつその内壁面に沈降堆
積される。その後ポンプ機能の原理を利用するととも
に、爪片の掻き取り作用とを介して、ペアリングディス
クの吸い込み口→吸い込み流路→中空軸の流路を経由し
て、高濃度固液共有液となり遠心分離機外に排出され配
管へと達した後、自動連続的又は自動間欠的に作動する
動力操作弁を介して固液分離装置へと搬送される。

このようにして、固液分離装置に給送された高濃度固液
共有液は、凹面シュート形態でかつその一部に湾曲面を
有するフィルター面上に流下されるとともに、この湾曲
面により減速され固形物を分離する。尚、フィルターの
盲板に向かって高圧のエアーを略均一にしかも効率的に
噴射させ、常にフィルター面を洗浄するとともに、同時
にフィルター面に堆積した固形物を飛散させる。この固
液分離装置を構成するフレーム下に配置した固形物溜り
部へと搬送する。

またフィルターで分離された分離液は、分離液溜り部よ
り、配管を介して再度遠心分離機へと搬送され、原液と
合流して再利用又は再分離される。

「実施例」 以下本考案の一実施例を図面に基づいて具体的に説明す
ると、１は遠心分離機で、この遠心分離機１にはフレー
ム２上に設けた清澄液排出口３と環状の清澄液貯留室４
とを有するケーシング５が設けられている。そして、こ
のケーシング５には高速回転が可能なハウジング６が架
承されているとともに、このハウジング６の回転軸承部
７がケーシング５の底面に設けた軸受装置８に回転自在
に軸承されている。したがって、図示しないモータ等の
駆動装置より回転力が付与されるプーリー９を介して、
この回転軸承部７及びハウジング６が高速回転される。
この高速回転は、ケーシング２の中央部より垂下され、
かつその下端開口部１０ａがハウジング６の略中央部に
臨んだ原液導入筒１０より導入される原液に遠心力を作
用するように構成されている。

図中１１は原液導入筒１０の周辺に適宜間隔で水平状に
並設した分離体で、この分離体１１には多数個の透孔１
２が開設されている。

図中１３はハウジング６の最大内径部であって、その内
壁面６ａとの間に適宜の間隔を有するように設けられた
吸い込み口１４を有するペアリングディスクで、このペ
アリングディスク１３の吸い込み口１４には少なくとも
一個の突出状の爪片１５が設けられているとともに、前
記吸い込み口１４に連設された吸い込み流路１６が設け
られている。そして、このペアリングディスク１３を架
承する中間軸１７は前記ハウジング６の回転軸承部７に
挿設され、しかもその下端部は、フレーム２に設けた軸
受部２ａに固定的に支持されている。

尚、前記ペアリングディスク１３の外径上に突出した爪
片１５を設け、ハウジング６の内壁面６ａとの間で任意
の隙間ｅを設けるように構成するので、この流域では強
い遠心力が作用し、この遠心力を介してハウジング６の
内壁面６ａに堆積又は付着する固形物を極めて少なくで
きる効果、並びに爪片１５の掻き取り及び吸い込み口１
４よりの吸引等による相乗作用により固形物を効果的に
吸い込むことができるものである。

このように構成された、遠心分離機１には原液が給送さ
れるが、後述するようにこの原液の遠心力の生成を助成
する等の目的よりして比較的大径の原液導入筒１０に緩
やかに給送され、究極的にはハウジング６の略中央部に
導入されていくと、ここで高速回転するハウジング６の
回転力は原液の遠心力の生成に作用する。この遠心力と
比重差を介して清澄液と固形物とに遠心分離され、その
固形物は放射方向即ちハウジング６の内壁面６ａに向か
って放散され、ペアリングディスク１３の吸引力により
その後、吸い込み口１４→吸い込み流路１６→中空軸１
７の流路１８を経由し、しかも高濃度固液共有液となっ
て配管２０により後述する固液分離装置へと搬送され
る。一方清澄液はハウジング６の分離室６ｂ内を上昇し
ていくとともに、この上昇過程で分離室６ｂ内に複数設
けた分離体１１を介して更に清澄液と固形物とに分離さ
れる。そうして、清澄液は、ハウジング６の上面開口部
６ｃよりケーシング５とハウジング６の外周面とで構成
される清澄液流路Ａを経由し、清澄液貯留室４より清澄
液排出口３より清澄液槽１９へと搬送されるものであ
る。

前述の高濃度固液共有液は、配管２０及び動力操作弁２
１を介して固液分離装置２２へと搬送される。

こ固液分離装置２２は、前記高濃度固液共有液が搬入さ
れる搬入口２８と、この搬入口２８の下方に位置する側
面視して略Ｌ字型でかつ排出口２３ａと分離液溜り部２
３ｂを設けたフレーム２３と、このフレーム２３に架承
された一部に盲板２４ａを有する凹面シュート形態でか
つその一部に湾曲面を設けたフィルター２４と、このフ
ィルター２４に向かって高圧空気を噴射するノズル（図
示せず）を有するエアーパイプ２５及びフィルター２４
の下方の傾斜部にその基部が取り付けられている流れ傾
斜流路を有する誘導板２６とで構成され、配管２０を介
して搬入口２８よりフィルター面２４ｂに沿って流下さ
れ、このフィルター２４のメッシュ目により分離液と固
形物とに分離される。この場合凹面シュート形態のフィ
ルター面２４ｂの中央部やや上方に盲板２４ａを設け、
この盲板２４ａに向かってエアーパイプ２５より高圧空
気を任意の傾斜角度で噴射すると、空気は盲板２４ａに
ほぼ均等に当り、しかも盲板２４ａ及びフィルター面２
４ｂに沿って高速で流れる。それがためこのフィルター
２４を介して分離されフィルター面２４ｂにある固形物
と僅かに残留する分離液も確実に清拭し、フィルター面
２４ｂを常に清浄するものである。

そうして、分離液はフィルター２４のメッシュ目を流下
し、流れ傾斜流路を有する誘導板２６を流下して分離液
溜り部２３ｂに到る。その後は排出口２３ａより配管３
０を介して再度遠心分離機１の原液導入筒１０へと給送
され、原液の濃縮率を希望する値に制御できる構成とな
っている。

一方、固形物は凹面シュート形態のフィルター面２４ｂ
を流下した後、その下方部に設けた湾曲面させ、その末
端部を水平に対して任意の角度をもたせてあるので、流
下した固形物の流速を減速させてここに堆積させる作用
がある。この堆積した固形物は前記エアーパイプ２５よ
りの高圧空気により飛散され、ガイド板３２を介して固
形物溜り部３１へと搬送される。

又、この一例では、固液分離装置２２に安全面の配慮が
されている。即ち、フィルター２４の末端部の下方に設
けた規制板２７ａを有する誘導パイプ等の誘導曲面部材
２７がこれに該当するもので、この誘導曲面部材２７
は、分離液又は微細な固形物がパイプの曲面を流れる原
理を利用したもので、この固液分離装置２２が停止する
ような場合、又はフィルター面２４ｂが目詰まりしてフ
ィルター２４の湾曲面に、固形物及び分離液が堆積され
るような主として非常時において、これらが外部に流出
せず分離液溜り部２３ｂ又は固形物溜り部３１に確実に
収容されるように構成され、安全面の配慮がなされてい
る。したがって、誘導曲面部材２７をほぼ隠蔽する位置
まで分離液溜り部２３ｂが延設されているし、この分離
液溜り部２３ｂの下方で、かつ誘導曲面部材２７の下に
その端面が位置するように固形物溜り部３１が設けられ
ている。

図中２９は安全カバーである。

「考案の効果」 本考案は以上詳述したように、遠心分離機を構成するケ
ーシング内に、原液導入筒が挿設されたハウジングを回
転自在に設け、このハウジングの分離室で清澄液と固形
物とに遠心分離するとともに、この内固形物及び僅かの
加工液を吸引機能と中空軸とを有するペアリングディス
クで吸い込み排出する過程で、高濃度固液共有液を生成
し、この高濃度固液共有液を凹面シュート形態のフィル
ターとエアーパイプとを備えた固液分離装置に給送し、
ここでフィルターを介して固液分離する構成であるの
で、固形物殊に切粉の含有量が多い加工液等の液体を自
動連続的又は自動間欠的に処理することができ、比較的
高い粘度を有する工作機械の加工液の清澄化に適してい
ることと、極めて良質な清澄液を確実に分離、取得、再
利用できる効果がある。

殊に本考案では、高濃度固液共有液を遠心分離機外に装
備した固液分離装置で処理する構成としたので、従来の
遠心分離機に装備されている開閉弁機能の省略、その他
シール構造の簡略化を図りつつ、遠心分離機の構造の大
幅な簡素化及び保守管理の容易性が達成されること、並
びに目詰まり、固形物の堆積などに起因する種々のトラ
ブルとか、機能低下を未然に回避できる卓効がある。

更にペアリングディスクに爪片を設ける構成とすれば、
ハウジングの内壁面に堆積又は付着する排泥物、切粉等
を的確に掻き取り、吸引することができるので、ハウジ
ング内壁面の周辺部の清掃が少なくなること、目詰まり
とか機能低下を回避できるなど保守管理の容易化が達成
されるものである。

また固液分離装置を備えた構成であるので、加工液を廃
棄せずそのほとんど清澄化して再利用できること、及び
凹面シュート形態のフィルターとエアーパイプとを備え
た固液分離装置であるので、高濃度固液共有液の固液分
離を確実に成し得ることと、フィルター面の分離液と固
形物のスムーズな流下、フィルター面と常に清浄できこ
れを最高の状態に維持管理できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであり、第１図は遠
心分離機の要部を欠截した正面図、第２図はペアリング
ディスクの平面図、第３図はペアリングディスクのその
他の一例を示す平面図、第４図は固液分離装置の断面
図、第５図は同上平面図である。 １：遠心分離機、２、２３：フレーム ２ａ：軸受部、３：清澄液排出口 ４：清澄液貯留室、５：ケーシング ６：ハウジング、６ａ：内壁面 ６ａ：分離室、６ｃ：開口部 ７：回転軸承部、８：軸受装置 ９：プーリー、１０：原液導入筒 １０ａ：下端開口部、１１：分離体 １２：透孔 １３：ペアリングディスク １４：吸い込み口、１５：爪片 １６：吸い込み流路、１７：中空軸 １８：流路、１９：清澄液槽 ２０、３０：配管、２１：動力操作弁 ２２：固液分離装置、２３ａ：排出 ２３ｂ：分離液溜り部 ２４：フィルター、２４ａ：盲板 ２４ｂ：フィルター面 ２５：エアーパイプ、２６：誘導板 ２７：誘導曲面部材、２８：搬入口 ３１：固形物溜り部 Ａ：清澄液流路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】清澄液排出口及び清澄液貯留室とを備えた
   ケーシング内にハウジングを回転自在に架承した遠心分
   離機であって、前記ハウジングの分離室内には原液導入
   筒が挿設されるとともに、この原液導入筒の下方に吸引
   機能を有するペアリングディスクを固定的に支持し、し
   かもこのペアリングディスクの中空軸をハウジングの回
   転軸承部に挿設し、前記ペアリングディスクより吸い込
   んだ高濃度固液共有液を中空軸の流路を介してケーシン
   グ外に排出する配管を設け、この配管の開放口を固液分
   離装置に臨ませ、この固液分離装置は湾曲面を備えたフ
   ィルターと、このフィルター面にエアーを噴射するエア
   ーパイプ及び分離液溜り部並びに固形物溜り部とで構成
   され、この分離液溜り部に貯留された分離液を配管を介
   して前記遠心分離機へ再度給送する構成とした遠心分離
   機を利用した固形物分離装置。
2. 【請求項２】ペアリングディスクに少なくとも一個設け
   られた吸い込み口には、ペアリングディスクの外周面よ
   り突出した爪片を設ける構成とした実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の遠心分離機を利用した固形物分離装
   置。
3. 【請求項３】遠心分離機と固液分離装置との間に設けた
   配管に動力操作弁を設け、この動力操作弁を介して間欠
   的又は連続的に固液分離する構成となっている実用新案
   登録請求の範囲第１項又は第２項記載の遠心分離機を利
   用した固形物分離装置。