特許 7205895 遠心分離装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-06

(45)【発行日】2023-01-17

(54)【発明の名称】遠心分離装置

(51)【国際特許分類】

   B04B 3/00 20060101AFI20230110BHJP

【ＦＩ】

B04B3/00 B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019088429

(22)【出願日】2019-05-08

(65)【公開番号】P2020182909

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2021-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】391041350

【氏名又は名称】株式会社松本機械製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100064469

【弁理士】

【氏名又は名称】菊池 新一

(74)【代理人】

【識別番号】100099612

【弁理士】

【氏名又は名称】菊池 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100073450

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 英俊

(72)【発明者】

【氏名】松本 孝

(72)【発明者】

【氏名】阪口 健作

(72)【発明者】

【氏名】新田 純也

【審査官】寺▲崎▼ 遥

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－２４９１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４９－０２３８７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－２２６１４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０４Ｂ １／００－１５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向の一端が底壁部で閉じられ、軸線方向の他端側に開口部が設けられて軸線を横方向に向けた状態で配置された円筒状のバスケットと、前記バスケットの開口部の近傍に設定された閉位置と該閉位置よりも前記バスケットの開口部の前方側に設定された退避位置との間を前記バスケットの軸線方向に沿って変位し得るように設けられて、前記閉位置にあるときに外周寄りの部分に設けられたフランジ部を前記バスケットの開口部側の端面に突き合わせた状態で前記バスケットの開口部を閉じ、前記閉位置から前記退避位置に向けて変位する過程で前記フランジ部を前記バスケットの開口部側の端面から離反させて前記バスケットの開口部を開く蓋板と、前記バスケットの周壁部に設けられた透孔を通して前記バスケット内から排出される液分を受け入れる液分回収室と、前記液分回収室に隣接させた状態で前記バスケットの開口部の前方側に設けられて前記バスケットの開口部から排出されるケーキを受け入れるケーキ回収室とを備えて、前記蓋板により前記バスケットの開口部を閉じた状態で前記バスケットを回転させて該バスケット内に供給された原液の固液分離処理を行う遠心分離装置であって、
前記液分回収室と前記ケーキ回収室との間を仕切る隔壁部が、前記バスケットの開口部側の端部を外側から取り囲んだ状態で設けられ、
前記バスケットの開口部側の端面と該開口部を閉じている前記蓋板のフランジ部との突き合わせ部を外側から取り囲む環状の漏液捕捉用溝部が、前記突き合わせ部側に開口した状態で前記隔壁部側に設けられて、前記固液分離処理時に前記バスケットの開口部側の端面と前記蓋板のフランジ部との突き合わせ部から漏液が生じたときに漏れた液を前記漏液捕捉用溝部内に受け入れて捕捉することにより、漏れた液が前記ケーキ回収室側に侵入するのを防ぐように構成されていること、
を特徴とする遠心分離装置。

【請求項2】

軸線方向の一端が底壁部で閉じられ、軸線方向の他端側に開口部が設けられて軸線を横方向に向けた状態で配置された円筒状のバスケットと、前記バスケット内の前記底壁部に近接した位置に設定された後退位置と前記バスケットの開口部の外方に設定された最終前進位置との間を前記バスケットの軸線方向に沿って変位し得るように設けられたケーキ押出板と、外周寄りの部分にフランジ部を有して前記ケーキ押出板が前記後退位置にあるときに前記フランジ部を前記バスケットの開口部側の端面に突き合わせて前記バスケットの開口部を閉じた状態にする閉位置に配置され、前記ケーキ押出板の前記最終前進位置側への変位に連動して前記閉位置から該閉位置より前記バスケットの開口方向の前方に設定された退避位置まで変位するように設けられて、前記退避位置に向けて変位する過程で前記フランジ部を前記バスケットの開口部から離反させて前記バスケットの開口部を開く蓋板と、前記バスケットの周壁部に設けられた透孔を通して排出される液分を受け入れる液分回収室と、前記液分回収室に隣接させた状態で前記バスケットの開口部の前方に設けられて前記バスケットの開口部から排出されるケーキを受け入れるケーキ回収室とを備えて、前記バスケットの開口部を前記蓋板により閉じた状態で前記バスケットを回転させて前記バスケット内に供給された原液の固液分離処理を行う遠心分離装置であって、
前記液分回収室と前記ケーキ回収室との間を仕切る隔壁部が、前記バスケットの開口部側の端部を外側から取り囲んだ状態で設けられ、
前記バスケットの開口部側の端面と該開口部を閉じている前記蓋板のフランジ部との突き合わせ部を外側から取り囲む環状の漏液捕捉用溝部が、前記突き合わせ部側に開口した状態で前記隔壁部側に設けられて、前記固液分離処理時に前記バスケットの開口部側の端面と前記蓋板のフランジ部との突き合わせ部から漏液が生じたときに漏れた液を前記漏液捕捉用溝部内に受け入れて捕捉することにより、漏れた液が前記ケーキ回収室側に侵入するのを防ぐように構成され、
前記漏液捕捉用溝部内に捕捉されて該漏液捕捉用溝部の下部に達した漏液を前記液分回収室内又は前記液分回収室とは別に設けられた漏液回収部に流出させるための排液流出口が前記隔壁部の下部に設けられていること、
を特徴とする遠心分離装置。

【請求項3】

前記蓋板が前記閉位置にあるとき及び前記蓋板が前記退避位置に向けて変位する過程で前記バスケットとともに回転しながら前記漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して該漏液捕捉用溝部の開口部を閉鎖した状態に保つ漏液捕捉用溝部閉鎖手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心分離装置。

【請求項4】

前記蓋板は、外周部が前記バスケットの開口部の内周に一定の嵌合代を持って嵌合するように構成された本体部分と、前記本体部分の外周部から径方向の外側に突出したフランジ部とを有して、前記ケーキ押出板が後退位置にあるときに前記蓋板の本体部分の外周部が前記バスケットの開口部の内周部に嵌合するとともに前記フランジ部を前記バスケットの開口部側の端面に突き合わせた状態で前記バスケットの開口部を閉じ、前記ケーキ押出板が最終前進位置に向けて変位していく過程で先ず前記フランジ部が前記バスケットの開口部側の端面から離反した後、前記蓋板の本体部分の外周部が前記バスケットの開口部の内周から外れて前記バスケットの開口部を開くように構成され、
前記漏液捕捉用溝部の開口部の内側で第１の位置と該第１の位置よりも前記バスケットの開口部の前方側に寄った位置に設定された第２の位置との間を前記バスケットの軸線方向に沿って往復変位し得る環状のシャッター部材と、前記シャッター部材を前記第２の位置側に付勢するバネとが前記バスケットの開口部側の端部に設けられ、
前記シャッター部材は、前記蓋板の外径に等しい外径を有するように形成されて、前記シャッター部材の外周面と前記蓋板の外周面とが同一の円筒面上に配置され、
前記シャッター部材が前記第１の位置にあるときに前記閉位置にある蓋板のフランジ部と前記シャッター部材とが軸線方向に並んだ状態で配置されるように前記シャッター部材の前記第１の位置が設定されていて、前記蓋板が前記閉位置から退避位置に向けて変位する過程で、前記シャッター部材が前記バネの付勢力により前記蓋板に追従して前記第２の位置まで変位するように構成され、
前記蓋板が前記閉位置から退避位置に向けて変位していく過程で前記シャッター部材が前記蓋板に追従して変位している間は、前記蓋板のフランジ部の外周面と前記シャッター部材の外周面との双方が前記漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して前記漏液捕捉用溝部の開口部を閉鎖した状態を保ち、前記シャッター部材が前記第２の位置に達して停止した後は前記シャッター部材の外周面が単独で前記漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して前記漏液捕捉用溝部の開口部を閉鎖した状態に保つように構成されていること、
を特徴とする請求項２に記載の遠心分離装置。

【請求項5】

前記蓋板が前記閉位置から退避位置に向けて変位していく過程で前記シャッター部材が前記第２の位置に達して停止した後に前記蓋板の本体部分の外周部が前記バスケットの開口部の内周から外れるように前記蓋板が構成されている請求項４に記載の遠心分離装置。

【請求項6】

前記蓋板のフランジ部の外周及び前記シャッター部材の外周には、それぞれの周方向に伸びる複数の溝部が前記バスケットの軸線方向に並べた状態で形成されている請求項４又は５に記載の遠心分離装置。

【請求項7】

可撓性を有する材料からなっていて前記バスケットの開口部に一端が固定されるとともに、他端が前記ケーキ押出板の外周部に固定されて前記ケーキ押出板が前記後退位置にあるときに前記バスケットの周壁部の内周を覆った状態で配置され、前記ケーキ押出板が前記後退位置から前記最終前進位置に向けて変位する過程で反転させられる可撓スリーブが設けられている請求項４、５又は６に記載の遠心分離装置。

【請求項8】

前記バスケットの周壁部の前記可撓スリーブにより覆われる部分に、液分を通過させるための多数の透孔が形成され、
前記可撓スリーブは、液分をろ過する機能を有するフィルタ材料からなっていることを特徴とする請求項７に記載の遠心分離装置。

【請求項9】

前記ケーキ押出板が前記後退位置にあるときに前記ケーキ押出板と前記バスケットの底壁部との間に隙間が形成されるように前記ケーキ押出板の後退位置が設定されていて、前記ケーキ押出板が前記後退位置にあるときに前記バスケット内の空間が前記隙間を形成する空間と前記固液分離処理を行う固液分離処理空間とに仕切られるように構成され、
前記固液分離処理により前記バスケット内の固液分離処理空間内に形成された上澄み液を前記ケーキ押出板と前記バスケットの底壁部との間に形成された隙間内に排出するための流路を内部に有する排液流路形成部材が前記ケーキ押出板を貫通した状態で前記ケーキ押出板に取り付けられ、
前記透孔は、前記ケーキ押出板と前記バスケットの底壁部との間の隙間内に臨む部分に設けられ、
前記ケーキ押出板を前記後退位置に位置させて前記蓋板により前記バスケットの開口部を閉じた状態で前記バスケット内の圧力を外気圧よりも高い設定圧力以上の圧力とすることにより前記バスケット内に存在する上澄み液を前記排液流路形成部材の内部の流路を通して前記ケーキ押出板とバスケットの底壁部との間の隙間内に排出し得るように構成された請求項４ないし７の何れか一つに記載の遠心分離装置。

【請求項10】

前記排液流路形成部材は、前記バスケットの回転中心軸線から偏心した位置で前記ケーキ押出板を前記バスケットの軸線方向に沿って貫通した押出板貫通部と、前記バスケット内の前記固液分離処理空間内に配置された前記押出板貫通部の一端に後端部が接続されるとともに、先端部が前記バスケットの周壁部に向けられた液分導入部とを備え、
前記排液流路形成部材の前記液分導入部は、前記バスケットの回転に伴って生じる遠心力により前記バスケットの外径側に変位させられる可動部と、前記可動部を前記バスケットの内径側に付勢する付勢手段とを備え、
前記バスケット内の気圧が前記設定圧力以下のときに前記バスケット内の液が前記排液流路形成部材内の流路を通して前記ケーキ押出板とバスケットの底壁部との間の隙間内に流出するのを阻止し、前記バスケット内の気圧が前記設定圧力を超えているときに前記バスケット内の液が前記排液流路形成部材内の流路を通して前記ケーキ押出板とバスケットの底壁部との間の隙間内に流出するのを許容するチェックバルブが前記排液流路形成部材に取り付けられている請求項９に記載の遠心分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原液を液分とケーキ分（固形分）とに分離する固液分離処理を行う遠心分離装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

固液分離処理を行う遠心分離装置は、軸線方向の一端が底壁部で閉じられ、軸線方向の他端側に開口部が設けられた円筒状のバスケットと、このバスケットを回転させる回転駆動機構とを備えて、回転しているバスケット内に原液を供給することにより、原液を液分とケーキ分（固形分）とに分離する固液分離処理を行うように構成される。

【0003】

薬品の製造等に用いる遠心分離装置では、固液分離処理により分離された液分及びケーキ分が接触して汚染し合うことがないようにすることが必要とされることが多い。固液分離処理により分離された液分とケーキとが汚損し合うのを防ぐことを重視する場合には、バスケットを、その中心軸線を横方向に向けた状態で配置するとともに、バスケットの周壁部に設けられた透孔を通してバスケット内から排出される液分を受け入れて回収する液分回収室と、バスケットの開口部から排出されるケーキを受け入れて回収するケーキ回収室とを横方向に隣接させた状態で設けて、これらの回収室の間を隔壁により仕切ることにより、分離された液分とケーキとが接触するのを防ぐようにしている。この種の遠心分離機は例えば、特許文献１や特許文献２に示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１－２４９１４６号公報

【文献】特開２００２－１７７８２１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に示された遠心分離装置においては、横方向に延びる集液用の樋をケーキ回収室内の下部に配置して、バスケットの開口端の外周部と仕切り壁との間の隙間から漏出した液分を集液用樋により受け止めることにより、漏出した液分がケーキ回収室内に流入するのを防ぐことを意図している。

【0006】

通常バスケットの開口部と蓋板との間にはシール部材が設けられており、このシール部材が正常である間は、固液分離処理時にバスケットの開口部側の端面とバスケットの開口部を閉じる蓋板との突き合わせ部から液が漏出することはない。しかしながら、シール部材が劣化した場合には、固液分離処理時に当該突き合わせ部から液が漏出するようになる。漏出した液は、バスケットの回転に伴って生じる遠心力により周囲に飛散するため、特許文献１に示されているように、ケーキ回収室内の下部に、水平方向に延びる集液樋を設けただけでは、バスケットの開口部側の端面とバスケットの開口部を閉じる蓋板との突き合わせ部から漏れた液が、ケーキ回収室内に侵入するのを防ぐことができない。

【0007】

特許文献２に示された遠心分離装置においては、ケーキ回収室と液分回収室との間を仕切る隔壁部とバスケットとの間の隙間にエアを供給することによりエアカーテンを形成して、このエアカーテンにより、ケーキ回収室内のケーキが液分回収室内に侵入したり、液分回収室内の液分がケーキ回収室内に侵入したりするのを防ぐようにしでいる。

【0008】

しかしながら、固液分離処理時にバスケットの開口部側の端面とバスケットの開口部を閉じる蓋板との突き合わせ部から漏出してバスケットの回転に伴って生じる遠心力により周囲に飛散した液分は、エアカーテンを貫通してしまうことがあるため、特許文献２に示された構成によったとしても、蓋板とバスケットの開口部側の端面との突き合わせ部から漏出した液がケーキ回収室側に侵入するのを十分に防ぐことはできない。

【0009】

本発明の目的は、固液分離処理時にバスケットの開口部側の端面とバスケットの開口部を閉じる蓋板との突き合わせ部から液が漏れた場合に、漏れた液がケーキ回収室内に侵入してケーキ回収室内を汚損するのを、従来技術による場合よりも更に効果的に防ぐことができるようにした遠心分離装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本明細書においては、前記の目的を達成するために、少なくとも、以下に示す第１ないし第１０の発明が開示される。
＜第１の発明＞
第１の発明は、軸線方向の一端が底壁部で閉じられ、軸線方向の他端側に開口部が設けられて軸線を横方向に向けた状態で配置された円筒状のバスケットと、このバスケットの開口部の近傍に設定された閉位置と該閉位置よりもバスケットの開口部の前方側に設定された退避位置との間をバスケットの軸線方向に沿って変位し得るように設けられて、閉位置にあるときに外周寄りの部分に設けられたフランジ部をバスケットの開口部側の端面に突き合わせた状態でバスケットの開口部を閉じ、閉位置から退避位置に向けて変位する過程でフランジ部をバスケットの開口部側の端面から離反させてバスケットの開口部を開く蓋板と、バスケットの周壁部に設けられた透孔を通してバスケット内から排出される液分を受け入れる液分回収室と、この液分回収室に隣接させた状態でバスケットの開口部の前方側に設けられてバスケットの開口部から排出されるケーキを受け入れるケーキ回収室とを備えて、前記蓋板によりバスケットの開口部を閉じた状態でバスケットを回転させて該バスケット内に供給された原液の固液分離処理を行う遠心分離装置を対象とする。

【0011】

本発明においては、液分回収室とケーキ回収室との間を仕切る隔壁部が、バスケットの開口部側の端部を外側から取り囲んだ状態で設けられ、バスケットの開口部側の端面と該開口部を閉じている蓋板のフランジ部との突き合わせ部を外側から取り囲む環状の漏液捕捉用溝部が、突き合わせ部側に開口した状態で隔壁部側に設けられて、固液分離処理時にバスケットの開口部側の端面と蓋板のフランジ部との突き合わせ部から漏液が生じたときに、漏れた液を漏液捕捉用溝部内に受け入れて捕捉することにより、漏れた液がケーキ回収室側に侵入するのを防ぐように構成される。

【0012】

上記のように構成すると、バスケットの開口部側の端面と蓋板との突き合わせ部から漏液が生じたときに、漏れた液が漏液捕捉用溝部内に捕捉されるため、漏れた液がケーキ回収室内に侵入してケーキ回収室内を汚損するのを防ぐことができる。

【0013】

＜第２の発明＞
第２の発明は、軸線方向の一端が底壁部で閉じられ、軸線方向の他端側に開口部が設けられて軸線を横方向に向けた状態で配置された円筒状のバスケットと、このバスケット内の底壁部に近接した位置に設定された後退位置と該バスケットの開口部の外方に設定された最終前進位置との間を該バスケットの軸線方向に沿って変位し得るように設けられたケーキ押出板と、外周寄りの部分にフランジ部を有してケーキ押出板が後退位置にあるときに該フランジ部をバスケットの開口部側の端面に突き合わせてバスケットの開口部を閉じた状態にする閉位置に配置され、前記ケーキ押出板の最終前進位置側への変位に連動して閉位置から該閉位置よりバスケットの開口方向の前方に設定された退避位置まで変位するように設けられて、上記退避位置に向けて変位する過程でフランジ部をバスケットの開口部から離反させてバスケットの開口部を開く蓋板と、バスケットの周壁部に設けられた透孔を通して排出される液分を受け入れる液分回収室と、この液分回収室に隣接させた状態でバスケットの開口部の前方に設けられて前記バスケットの開口部から排出されるケーキを受け入れるケーキ回収室とを備えて、バスケットの開口部を蓋板により閉じた状態でバスケットを回転させてバスケット内に供給された原液の固液分離処理を行う遠心分離装置を対象とする。

【0014】

本発明においては、バスケットの開口部側の端面と該開口部を閉じている蓋板のフランジ部との突き合わせ部を外側から取り囲む環状の漏液捕捉用溝部が、該突き合わせ部側に開口した状態で前記隔壁部側に設けられて、固液分離処理時に前記バスケットの開口部側の端面と前記蓋板のフランジ部との突き合わせ部から漏液が生じたときに漏れた液を前記漏液捕捉用溝部内に受け入れて捕捉することにより、漏れた液がケーキ回収室側に侵入するのを防ぐように構成される。また漏液捕捉用溝部内に捕捉されて該漏液捕捉用溝部の下部に達した漏液を液分回収室内又は前記液分回収室とは別に設けられた漏液回収部に流出させるための排液流出口が前記隔壁部の下部に設けられる。

【0015】

＜第３の発明＞
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に適用されるもので、本発明においては、前記蓋板が閉位置にあるとき及び前記蓋板が退避位置に向けて変位する過程で前記バスケットとともに回転しながら漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して該漏液捕捉用溝部の開口部を閉鎖した状態に保つ漏液捕捉用溝部閉鎖手段が設けられる。

【0016】

上記のように漏液捕捉用溝部閉鎖手段を設けておくと、固液分離処理が終了した後、バスケット内に形成されたケーキ分をケーキ回収室内に排出する際に、バスケットから排出されたケーキが漏液捕捉用溝部内に侵入するのを防ぐことができるため、ケーキ分が液分回収室側又は漏液回収部に侵入するのを防ぐことができる。

【0017】

＜第４の発明＞
第４の発明は、第２の発明に適用される。本発明においては、外周部がバスケットの開口部の内周に一定の嵌合代を持って嵌合するように構成された本体部分と、該本体部分の外周部から径方向の外側に突出したフランジ部とを有するように前記蓋板が構成されていて、前記ケーキ押出板が後退位置にあるときに蓋板の本体部分の外周部がバスケットの開口部の内周に嵌合するとともにフランジ部をバスケットの開口部側の端面に突き合わせた状態でバスケットの開口部を閉じ、ケーキ押出板が最終前進位置に向けて変位していく過程で先ずフランジ部がバスケットの開口部側の端面から離反した後、蓋板の本体部分の外周部がバスケットの開口部の内周から外れて前記バスケットの開口部を開くように構成される。

【0018】

また本発明においては、漏液捕捉用溝部の開口部の内側で第１の位置と該第１の位置よりもバスケットの開口部の前方側に寄った位置に設定された第２の位置との間をバスケットの軸線方向に沿って往復変位し得る環状のシャッター部材と、このシャッター部材を前記第２の位置側に付勢するバネとがバスケットの開口部側の端部に設けられる。シャッター部材は、蓋板の外径に等しい外径を有するように形成されて、シャッター部材の外周面と蓋板の外周面とが同一の円筒面上に配置される。またシャッター部材が前記第１の位置にあるときに閉位置にある蓋板のフランジ部とシャッター部材とが軸線方向に並んだ状態で配置されるようにシャッター部材の前記第１の位置が設定されていて、蓋板が前記閉位置から退避位置に向けて変位する過程で、シャッター部材が前記バネの付勢力により蓋板に追従して前記第２の位置まで変位するように構成され、蓋板が前記閉位置から退避位置に向けて変位していく過程で前記シャッター部材が蓋板に追従して変位している間は、該蓋板のフランジ部の外周面とシャッター部材の外周面との双方が漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して漏液捕捉用溝部の開口部を閉鎖した状態を保ち、シャッター部材が前記第２の位置に達して停止した後は該シャッター部材の外周面が単独で前記漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して該漏液捕捉用溝部の開口部を閉鎖した状態に保つように構成される。

【0019】

＜第５の発明＞
第５の発明は、第４の発明に適用されるもので、本発明においては、前記蓋板が閉位置から退避位置に向けて変位していく過程で前記シャッター部材が前記第２の位置に達して停止した後に前記蓋板の本体部分の外周部がバスケットの開口部の内周から外れるように前記蓋板が構成される。

【0020】

＜第６の発明＞
第６の発明は、第４の発明又は第５の発明に適用されるもので、本発明においては、前記蓋板のフランジ部の外周及びシャッター部材の外周に、それぞれの周方向に伸びる複数の溝部が前記バスケットの軸線方向に並べた状態で形成される。

【0021】

このように、蓋板のフランジ部の外周及びシャッター部材の外周に溝部を設けておくと、バスケットの回転により生じる遠心力により飛ばされて漏液捕捉用溝部の上部内面に付着した漏液が蓋板のフランジ部の外周及びシャッター部材の外周に落下したときに、落下した液を溝部内に捉えて、落下した液が液分回収室側及びケーキ回収室側に移動するのを防ぐことができるため、漏液が液分回収室側及びケーキ回収室側に侵入するのをより確実に防ぐことができる。

【0022】

＜第７の発明＞
第７の発明は、第４の発明、第５の発明又は第６の発明に適用されるもので、本発明においては、可撓性を有する材料からなっていてバスケットの開口部に一端が固定されるとともに、他端がケーキ押出板の外周部に固定されてケーキ押出板が前記後退位置にあるときにバスケットの周壁部の内周を覆った状態で配置され、ケーキ押出板が前記後退位置から最終前進位置に向けて変位する過程で反転させられる可撓スリーブが設けられる。

【0023】

上記のように可撓スリーブを設けておくと、固液分離処理によりバスケット内に形成されたケーキを回収する際に、反転した可撓スリーブに付着したケーキをバスケットの回転に伴って生じる遠心力によりケーキ回収室内にふるい落とすことができるため、ケーキの回収を容易に行わせることができる。

【0024】

＜第８の発明＞
第８の発明は、第７の発明に適用されるもので、本発明においては、バスケットの周壁部の可撓スリーブにより覆われる部分に液分を通過させるための多数の透孔が形成される。この場合、可撓スリーブは、液分をろ過する機能を有するフィルタ材料により形成する。

【0025】

このように構成した場合には、回転するバスケット内に供給した原液に含まれる液分を、可撓スリーブとバスケットの周壁部の透孔とを通して液分回収室内に排出させて、原液をろ過することにより、原液を液分とケーキ分とに分離する固液分離処理を行わせることができる。

【0026】

＜第９の発明＞
第９の発明は、第４の発明ないし第７の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、ケーキ押出板が後退位置にあるときにケーキ押出板とバスケットの底壁部との間に隙間が形成されるようにケーキ押出板の後退位置が設定されていて、ケーキ押出板が後退位置にあるときにバスケット内の空間が前記隙間を形成する空間と固液分離処理空間とに仕切られるように構成される。またバスケット内の固液分離処理空間内に存在する上澄み液をケーキ押出板とバスケットの底壁部との間に形成された隙間内に排出するための流路を内部に有する排液流路形成部材がケーキ押出板を貫通した状態でケーキ押出板に取り付けられる。また液分を排出するための透孔が、バスケットの周壁部のケーキ押出板とバスケットの底壁部との間の隙間内に臨む部分に設けられ、ケーキ押出板を後退位置に位置させて蓋板によりバスケットの開口部を閉じた状態でバスケット内の圧力を外気圧よりも高い設定圧力以上の圧力とすることにより、固液分離処理空間内に存在する上澄み液を排液流路形成部材の内部の流路を通してケーキ押出板とバスケットの底壁部との間の隙間に排出するように構成される。この場合、バスケットの周壁部の固液分離処理空間に臨む部分には、透孔を設けてもよく、設けなくてもよい。

【0027】

バスケットの周壁部の固液分離処理空間に臨む部分に透孔を設けない場合には、バスケット内に供給された原液がバスケットの回転に伴って生じる遠心沈降作用により液分とケーキ分とに分離される。即ち、バスケット内の固液分離処理空間に原液を供給すると、原液に含まれる液分及びケーキ分のうち、比重が大きいケーキ分がバスケットの周壁部側に沈降してバスケットの周壁部の内側にケーキ層を形成していき、このケーキ層の内側に上澄み液層が形成される。従ってケーキ分を十分に沈降させた後バスケット内から上澄み液を排出することにより、原液を液分とケーキ分とに分離することができる。上記の構成によった場合には、バスケット内の固液分離処理空間内に存在する上澄み液をケーキ押出板に取り付けた排液流路形成部材を通して外部に排出することができる。

【0028】

またバスケットの周壁部の固液分離処理空間に臨む部分にも透孔を設けた場合には、ろ過方式と遠心沈降方式との双方の方式により固液分離処理を行わせることができ、ケーキ分の粒子が緻密で、ケーキ層がある程度厚くなった場合にケーキ層とバスケットの周壁部の透孔とを通して液分を排出することができなくなるような場合でも、固液分離処理を効率よく行わせることができる。

【0029】

＜第１０の発明＞
第１０の発明は第９の発明に適用されるもので、本発明においては、上記排液流路形成部材が、バスケットの回転中心軸線から偏心した位置でケーキ押出板をバスケットの軸線方向に沿って貫通した押出板貫通部と、バスケット内の固液分離処理空間内に配置された押出板貫通部の一端に後端部が接続されるとともに、先端部がバスケットの周壁部に向けられた液分導入部とを備えている。排液流路形成部材の液分導入部は、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外径側に変位させられる可動部と、該可動部をバスケットの内径側に付勢する付勢手段とを備えている。また、バスケット内の気圧が設定圧力以下のときにバスケット内の液が排液流路形成部材内の流路を通してバスケット内の第１の空間に流出するのを阻止し、バスケット内の気圧が設定圧力を超えているときにバスケット内の液が排液流路形成部材内の流路を通してバスケット内の第１の空間に流出するのを許容するチェックバルブが排液流路形成部材に取り付けられる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、バスケットの開口部側の端面と該開口部を閉じている蓋板のフランジ部との突き合わせ部を外側から取り囲む環状の漏液捕捉用溝部を、当該突き合わせ部側に開口させた状態で、液分回収室とケーキ回収室との間を仕切る隔壁部側に設けたので、バスケットの開口部側の端面と蓋板のフランジ面との突き合わせ部から漏液が生じたときに、漏れた液がケーキ回収室内に侵入してケーキ回収室内を汚損するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１は、本発明の実施形態において、ケーキ押出板が後退位置に配置されている状態を示した縦断面図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態において、ケーキ押出板が最終前進位置まで変位した状態での要部の構成を示す縦断面図である。

【図3】図３（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１のＡ部及びＢ部の拡大断面図である。

【図4】図４（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本実施形態において、バスケットの開口部を閉じる蓋板がバスケットの開口部を開くために、バスケットの開口部側の端面から離れ始めたときの、図１のＡ部及びＢ部の拡大断面図である。

【図5】図５は本発明の他の実施形態の要部の構成を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１を参照すると、本実施形態において、ケーキ押出板が後退位置にある状態での装置の全体的な構成が示されており、図２を参照すると、ケーキ押出板が最終前進位置にある状態での装置の要部の構成が示されている。図１及び図２において、１は周壁部１０１と、該周壁部の軸線方向の一端を閉じる底壁部１０２と、周壁部１０１の軸線方向の他端に形成された開口部１０３とを有する円筒状のバスケットである。バスケット１は、その周壁部の中心軸線を水平方向に向けた状態で配置されていて、後述する回転駆動機構により、周壁部１０１の中心軸線を中心にして回転するように駆動される。

【0033】

バスケット１内からのケーキの排出を容易にするため、バスケット１の周壁部１０１には、バスケットの底壁部１０２側から開口部１０３側に向かうに従って徐々に内径が大きくなっていく向きのテーパが付けられており、バスケット１の内径は、バスケットの底壁部１０２側から開口部１０３側に向かうに従って徐々に大きくなっている。

【0034】

図１及び図２において、２はバスケット１とともに回転しながらバスケット１の軸線方向に変位させられる円板状のケーキ押出板である。本実施形態では、ケーキ押出板２の両主面のうちの一方及び他方をそれぞれ該ケーキ押出板の一面２ａ及び他面２ｂ（図２参照）とする。

【0035】

ケーキ押出板２は、その一面２ａ及び他面２ｂをそれぞれバスケット１の底壁部１０２側及び該底壁部１０２と反対側に向けた状態で、かつ回転の中心軸線をバスケット１の回転中心軸線に一致させた状態でバスケット１とともに回転するように設けられていて、その一面２ａがバスケット１内でバスケット１の底壁部１０２に近接した状態になる位置に設定された後退位置（図１に示す位置）と、バスケット１の開口部１０３の前方に設定された最終前進位置（図２に示す位置）との間をバスケット１の軸線方向に沿って直線変位し得るように設けられている。ケーキ押出板２の外径は、後退位置にあるケーキ押出板２の外周に対向するバスケットの周壁部１０１の内径よりも僅かに小さく設定されている。ケーキ押出板２は、後述するリニア駆動機構により、後退位置と最終前進位置との間を直線往復変位するように駆動される。

【0036】

バスケット１内の空間のうち、ケーキ押出板２が後退位置にあるときに，ケーキ押出板２よりも開口部１０３側に位置する部分に形成される空間により固液分離処理空間Ｓ（図１参照）が構成され、この処理空間Ｓ内で固液分離処理が行われる。

【0037】

バスケット１の開口部１０３を開閉するため、円形の輪郭形状を有する蓋板３が設けられている。図１及び図２に示されているように、蓋板３は、バスケットの周方向に等角度間隔で並ぶように配置された少なくとも３本の連結棒４を介してケーキ押出板２に連結されていて、ケーキ押出板２と連動して、図１に示す閉位置と図２に示す退避位置との間を変位させられる。蓋板３は、閉位置にあるときにその中央寄りの部分がバスケットの開口部の内周に嵌合するとともに、その外周寄りの部分に設けられたフランジ部がバスケット１の開口部側の端面に突き合わされた状態になって、バスケット１の開口部を閉じた状態になり、退避位置に向けて変位していく過程でバスケットの開口部を開いて、最終的には図２に示すようにバスケットの開口部の前方に設定された退避位置に配置された状態になる。

【0038】

固液分離処理を外部から遮蔽された空間内で行わせるため、バスケット１を収容するスペースと、バスケット１から排出されるケーキを受け入れるスペースとを内部に有するケーシング２０が設けられている。図示のケーシング２０は、バスケット１を取り囲むように設けられて、軸線方向の一端が後記するフレーム１５に支持された円筒状のバスケット収容部２ＯＡと、バスケット収容部２０Ａの軸線方向の他端に一端が接続された前カバー２０Ｂとからなっている。バスケット収容部２０Ａの内側にバスケットから排出される液分を受け入れて回収する液分回収室Ｒ１が形成され、前カバー２０Ｂの内側に、バスケットから排出されるケーキを受け入れて回収するケーキ回収室Ｒ２が形成されている。バスケット収容部２０Ａの下部には、液分回収室Ｒ１内に排出された液分を外部に排出するために用いる排液管２２が取り付けられている。前カバー２０Ｂの下部には、ケーキ排出用シュート２１が取り付けられ、バスケット１の開口部から排出されたケーキが、ケーキ排出用シュート２１を通して下方に排出されるようになっている。

【0039】

図３及び図４に示されているように、バスケットの周壁部１０１の開口部１０３側の端部にフランジ１０４が一体的に設けられ、フランジ１０４の内周部と外周部との間の中間部付近に、バスケット１と中心軸線を共有した状態でバスケット１の開口方向に突出した円筒部１０５が設けられている。

【0040】

バスケット１の周壁部１０１の内周には、金属フィルタ７が配置されている。金属フィルタ７は、金網や多孔板などからなっていて、バスケット１の周壁部１０１の内周に添わせた状態で配置されたフィルタ本体７０１と、フィルタ本体７０１の軸線方向の一端に内周部が固定された環状のフィルタ取付板７０２とからなっている。フィルタ取付板７０２は、バスケットのフランジ１０４から突出した円筒部１０５の内周に嵌合されて、フランジ１０４の外端面に当接されている。フィルタ取付板７０２は、ボルト７０３によりフランジ１０４に締結され、これにより金属フィルタ７の軸線方向の一端が、バスケット１の開口部側の端部に固定されている。フィルタ本体７０１の軸線方向の他端は、バスケットの底壁部１０２の外周寄りの部分に形成された環状の溝内に嵌入される等の適宜の手段によりバスケット１に対して固定されている。フィルタ取付板７０２とバスケットのフランジ部１０４との間には、これらの間を液密にシールするパッキン７０４が挿入されている。

【0041】

本実施形態では、バスケット１の周壁部１０１の内側に配置されたフィルタ本体７０１の内側に、可撓性を有する材料からなる筒状の可撓スリーブ８が配置される。本実施形態では、可撓スリーブ８にろ過機能を持たせるため、可撓スリーブ８が、液分を透過させる布などのフィルタ材料により形成されていて、可撓スリーブ８と金属フィルタ７のフィルタ本体７０１との双方を通して原液のろ過が行われる。可撓スリーブ８の一端は、バスケット１の開口部に適宜の手段により固定される。図示の例では、可撓スリーブ８の一端がフィルタ取付板７０２を覆うように配置され、可撓スリーブ８の先端８ａが、フィルタ取付板７０２の内周部と円筒部１０５との間に形成された環状の隙間内に挿入されている。

【0042】

また円筒部１０５の内周に環状のスリーブ押え板１０６が嵌合され、このスリーブ押え板１０６が、バスケットのフランジ１０４に固定されたフィルタ取付板７０２に図示しないボルトによって締結されている。これにより、可撓スリーブ８の一端がスリーブ押え板１０６とフィルタ取付板７０２との間に挟み込まれた状態でバスケット１に対して固定されている。可撓スリーブ８の他端は、ケーキ押出板２の外周部に適宜の手段により固定されている。可撓スリーブ８は、図１に示すように、ケーキ押出板２が後退位置にあるときにバスケットの周壁部１０１の内周を覆った状態で配置され、ケーキ押出板２が最終前進位置に向けて変位していく過程で反転させられる。可撓スリーブ８は、最終的には完全に反転された状態にされて、図２に示すように、バスケット１の開口端と最終前進位置にあるケーキ押出板２との間に張り渡された状態にされる。

【0043】

図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示されているように、スリーブ押え板１０６の蓋板３側の端部には、円筒部１０５の外径側に突出した拡大径部１０６ａが形成されていて、この拡大径部１０６ａの円筒部１０５よりも外径側に突出した部分が後記するシャッター部材の蓋板側への変位量を制限するストッパとして用いられる。

【0044】

円筒部１０５の外周には、テフロン（登録商標）などの摺動抵抗が小さい材料により形成された環状のシャッター部材１１０がスライド自在に嵌合されている。シャッター部材１１０は、蓋板３の外径に等しい外径を有するように形成されて、その外周面が、バスケットの開口部１０３を閉じる蓋板３の外周面が配置された円筒面と同一の円筒面上に配置されている。シャッター部材１１０の外周には、該シャッター部材の全周に亘って、該シャッター部材の周方向に連続的に延びる複数の溝部ｇ，ｇ，…が、バスケットの軸線方向に並べた状態で形成されている。シャッター部材１１０とフランジ１０４との間に相対的な回転運動を生じさせないようにするため（シャッター部材にバスケットの軸線方向に沿った直線運動のみを許容するため）、フランジ１０４にバスケットの軸線方向に伸びる複数の回り止め用のピン（図示せず。）が固定されて、これらのピンがシャッター部材１１０を貫通させた孔に遊嵌されている。

【0045】

シャッター部材１１０の内周部には、バスケットの開口方向の前方側に向かうに従って内径が大きくなるように傾斜が付けられて、最大径部（最大の内径を有する端部）がバスケットの開口方向の前方側に開口させられたテーパ部１１０ａと、バスケットの軸線方向に沿って均一な内径を持ってテーパ部１１０ａの最小径部（最小の内径を有する端部）に隣接する位置に形成された環状の基部１１０ｂとが設けられていて、基部１１０ｂが円筒部１０５の外周にスライド自在に嵌合されている。基部１１０ｂは、テーパ部１１０ａの最小径部よりも径方向の内側に突出した状態で設けられていて、図４に示されているように、この基部１１０ｂが、スリーブ押え板１０６の拡大径部１０６ａの円筒部１０５よりも外径側に突出した部分に接することにより、シャッター部材１１０の蓋板３側への（バスケットの開口方向への）変位量が制限されるようになっている。

【0046】

このようにシャッター部材１１０の内周部にテーパ部１１０ａを設けておくと、該テーパ部によりシャッター部材１１０のケーキ回収室Ｒ２側の面に傾斜面が形成されるため、バスケットの開口部からケーキ回収室Ｒ２内に排出されたケーキの結晶の一部がシャッター部材１１０に接したときに、該結晶をテーパ部１１０ａの傾斜面に沿ってケーキ排出シュート２１側に滑落させることができる。従って、シャッター部材１１０に結晶が堆積するのを防ぐことができ、バスケットから排出されたケーキの一部がシャッター部材１１０の内周部に堆積して、ケーキ排出シュート２１側に落下するのが妨げられる事態が生じるのを防ぐことができる。

【0047】

図３に示すように、シャッター部材１１０は、その蓋板３と反対側の端部がバスケットのフランジ１０４に当接した状態になる第１の位置（フランジ１０４寄りの位置）と、図４に示すように、基部１１０ｂがスリーブ押え板１０６の拡大径部１０６ａの円筒部１０５よりも外径側に突出した部分に接した状態になる第２の位置（第１の位置よりもバスケットの開口部の前方側に寄った位置）との間を変位させられる。本実施形態では、スリーブ押え板１０６の拡大径部１０６ａの円筒部１０５よりも外径側に突出した部分により、シャッター部材１０４が蓋板側に設定距離だけ変位したところで該シャッター部材の一部に接して該シャッター部材の蓋板側への変位を停止させるストッパ部が構成されている。

【0048】

バスケットのフランジ１０４の蓋板３と反対側の端面に環状の端板１０７が当接されて、該端板１０７が図示しないボルトによりフランジ１０４に締結されている。フランジ１０４と端板１０７とを貫通した状態でバネ保持部材１０９が設けられ、このバネ保持部材１０９の端板１０７側から外部に突出した部分に形成されたネジ部にナット１０８が螺合されることにより、バネ保持部材１０９がフランジ１０４に固定されている。バネ保持部材１０９の蓋板３側の端部にコイルバネ１１１の一端が保持され、コイルバネ１１１の他端は、シャッター部材１１０に設けられたバネ受け穴内に挿入されている。バネ保持部材１０９及びコイルバネ１１１は、フランジ１０４の周方向に等角度間隔をあけて少なくとも３つ設けられ、これらのコイルバネによりシャッター部材１１０が蓋板３側に付勢されている。

【0049】

端板１０７には、固液分離処理時にバスケットの周壁部１０１に設けられた透孔ｈを通して排出される液分がケーキ回収室Ｒ２側に飛散するのを抑制するために、周壁部１０１の透孔ｈを通して排出される液分をケーキ回収室Ｒ２と反対側に指向させるホーン状のガイド筒１１２が取り付けられている。

【0050】

本実施形態では、バスケットのフランジ１０４と、フランジ１０４に設けられた円筒部１０５と、フィルタ取付板７０２と、スリーブ押え板１０６と、端板１０７と、シャッター部材１１０とからなる構造体により、バスケットの開口部１０３側の端部が構成されており、スリーブ押え板１０６の内周部１０６ｂ（図４Ａ参照）がバスケットの開口部１０３側の端部の内周部を構成している。またシャッター部材１１０の外周面がバスケットの開口部側の端部の外周面を構成しており、スリーブ押え板１０６の外端面（フランジ１０４と反対側の端面）１０６ｃ（図４Ａ参照）が、バスケット１の開口部１０３側の端部の端面を構成している。

【0051】

バスケット１の開口部１０３を開閉する蓋板３は、外周部がバスケットの開口部１０３側の端部の内周部１０６ｂに一定の嵌合代を持って嵌合するように構成された本体部分３０１と、この本体部分３０１の外周部から径方向の外側に突出したフランジ部３０２とを有して、ケーキ押出板２が後退位置にあるときに、蓋板３の本体部分３０１の外周部がバスケットの開口部側の端部の内周部に嵌合するとともにフランジ部３０２をバスケットの開口部側の端面に突き合わせた状態でバスケットの開口部を閉じ、ケーキ押出板２が最終前進位置に向けて変位していく過程で先ずフランジ部３０２がバスケットの開口部側の端面から離反した後、蓋板の本体部分３０１の外周部がバスケットの開口部の内周から外れてバスケットの開口部を開くように構成される。

【0052】

本実施形態で用いている蓋板３は、外周部がバスケット１の開口部の内周（図示の例では、スリーブ押え板１０６の内周１０６ｂ）に一定の嵌合代を持って嵌合するように構成された本体部分３０１と、この本体部分のバスケット１と反対側に位置する端部寄りの部分から径方向の外側に突出したフランジ部３０２とを一体に有している。蓋板３は、ケーキ押出板２が後退位置にあるときにその本体部分３０１の外周部３０１ａが、バスケットの開口部側の端部の内周部１０６ｂに嵌合するとともに、フランジ部３０２のバスケット側に向いたフランジ面が、バスケットの開口部側の端面１０６ｃに突き合わされた状態でバスケット１の開口部１０３を閉じる。蓋板３はまた、ケーキ押出板２と連動して図２に示された退避位置に向けて変位する過程で、先ずそのフランジ部３０２のフランジ面がバスケットの外端面１０６ｃから離れた後、本体部分３０１の外周部３０１ａがバスケットの開口部１０３の内周部から外れて、バスケットの開口部１０３を開く。本実施形態では、蓋板のフランジ部３０２の外径とシャッター部材１１０の外径とが等しく設定されていて、蓋板のフランジ部３０２の外周面と、シャッター部材１１０の外周面とが同一の円筒面上に配置されるように構成されている。蓋板のフランジ部３０２の外周にも、その全周に亘って、その周方向に連続的に伸びる複数の溝部ｇがバスケットの軸線方向に並べた状態で形成されている。

【0053】

蓋板３の本体部分３０１の外周には、パッキンなどのシール手段が取り付けられていて、蓋板３が閉位置にあるときに該シール手段が蓋板３の本体部分３０１の外周とバスケット１の開口部１０３側の端部の内周部との間に介在して、バスケットの開口部１０３と蓋板３との嵌合部の液密を保持するようになっている。蓋板３は、後述するリニア駆動機構によりケーキ押出板２が駆動された際に、該ケーキ押出板２と連動して、図１に示すようにバスケットの開口部を閉じた状態にする閉位置と、図２に示すようにバスケット１の開口方向の前方に設定された退避位置との間を往復直線移動させられる。

【0054】

ケーシング２０内の液分回収室Ｒ１とケーキ回収室Ｒ２との間を仕切るため、ケーシング２０の内側に、バスケットの開口部寄りの端部の外周を微小な隙間を介して取り囲むように形成された隔壁部９が設けられている。図示の隔壁部９は、ケーシング２０のバスケット収容部２０Ａの内周に添わせた状態で配置されて該バスケット収容部２０Ａに液密に接合された環状の隔壁支持板９０１と、隔壁支持板９０１の内周に液密に接合された環状の隔壁構成部材９０２とからなっている。隔壁構成部材９０２は、隔壁支持板９０１の内周に添わせた状態で配置された環状壁部９０２ａと、環状壁部９０２ａの軸線方向の一端から径方向の内側に突出した環状の隔壁構成部９０２ｂとを一体に有していて、隔壁構成部９０２ｂの内周面がバスケットの開口部側の端部の外周面（図示の例ではシャッター部材１１０の外周面）に微小間隙を介して対向させられている。

【0055】

固液分離処理時には、バスケット１の開口部が蓋板３により閉じられており、蓋板３とバスケットの開口部１０３との間にはシール手段が設けられているため、通常はバスケットの開口部側の端面１０６ｃと蓋板３のフランジ部３０２との突き合わせ部から液が漏れることはないが、シール手段の劣化などのトラブルが発生していると、バスケット１の開口部側の端部の端面（１０６ｃ）と蓋板３のフランジ部３０２との突き合わせ部から液が漏れるおそれがある。本実施形態では、バスケットの開口部側の端面であるスリーブ押え板１０６の端面１０６ｃと蓋板３のフランジ部３０２のフランジ面との突き合わせ部Ｍから液が漏れるおそれがある。バスケットの開口部側の端面と蓋板のフランジ部３０２との突き合わせ部Ｍから液が漏れ、漏れた液がケーキ回収室Ｒ２内に侵入すると、ケーキ回収室Ｒ２が汚染されるとになり、ケーキ回収室Ｒ２内に回収されるケーキが汚損されるおそれがある。

【0056】

本実施形態では、上記の問題を解決するため、バスケット１の開口部側の端面とバスケット１の開口部を閉じている蓋板３のフランジ部３０２との突き合わせ部Ｍを、その全周に亘って、バスケット１と中心軸線を共有した状態で外側から取り囲む環状の漏液捕捉用溝部Ｇが、突き合わせ部Ｍ側に開口した状態で、かつバスケットの回転を妨げることがないようにして、隔壁部９に設けられている。このように漏液捕捉用溝部Ｇを設けておくと、固液分離処理時にバスケット１の開口部側の端面と蓋板３のフランジ部との突き合わせ部Ｍから漏液が生じたときに、漏れた液を漏液捕捉用溝部Ｇ内に受け入れて捕捉することができるため、漏れた液が液分回収室Ｒ１内及びケーキ回収室Ｒ２内に侵入するのを防ぐことができる。

【0057】

図示の例では、隔壁構成部９０２ｂのケーキ回収室Ｒ２側の面（隔壁部９のケーキ回収室側の面）にバスケット１と中心軸線を共有する環状の溝部形成部材９０３が溶接により取り付けられて、この溝部形成部材９０３と隔壁構成部９０２ｂとの間に、バスケット１の回転を妨げることがない状態で、バスケット１の開口部側の端面と蓋板３のフランジ面との突き合わせ部Ｍを、その全周に亘って取り囲む漏液捕捉用溝部Ｇが形成されている。

【0058】

図示の溝部形成部材９０３は、バスケット１の中心軸線と直交する平面上でバスケットの中心軸線を囲む方向に延びていて、内周部がシャッター部材１１０の外周面に近接した状態で配置された円環状の端部壁９０３ａと、端部壁９０３ａの外周部から隔壁構成部９０２ｂの外周寄りの部分に向って斜めに延びる傾斜壁９０３ｂとからなっていて、傾斜壁９０３ｂの端部壁９０３ａと反対側の端部（傾斜壁９０３ｂの外周部）が、その全周に亘って、隔壁構成部９０２ｂに溶接されることにより、隔壁構成部材９０２に固定されている。溝部形成部材９０３に傾斜壁部９０３ｂを設けておくと、ケーキ回収室Ｒ２内に排出されたケーキが隔壁構成部材９０２の外面に堆積するのを防ぐことができる。

【0059】

また、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示されているように、隔壁部９の下部には、漏液捕捉用溝部Ｇ内に捕捉されて該漏液捕捉用溝部の下部に達した漏液を液分回収室Ｒ１内に流出させるための漏液流出口Ｗが設けられている。図示の例では、漏液流出口Ｗが隔壁構成部材９０２の隔壁構成部９０２ｂの下部を貫通した状態で設けられて、漏液捕捉用溝部の下部に達した漏液を漏液流出口Ｗから液分回収室Ｒ１内に流出させるようになっている。漏液流出口Ｗから流出した漏液を液分回収室Ｒ１内に円滑に流すようにするため、隔壁構成部材９０２の円筒部９０２ａの内周部の下部に下方に傾斜した漏液流路９０２a1が、漏液流出口Ｗと整合した状態で形成されている。

【0060】

バスケット１の開口部側の端面とバスケット１の開口部を閉じている蓋板３のフランジ面との突き合わせ部Ｍから漏出した液を液分回収室Ｒ１内に流入させたくない場合には、漏液捕捉用溝部Ｇ内に捕捉されて該漏液捕捉用溝部の下部に達した漏液を液分回収室Ｒ１及びケーキ回収室Ｒ２とは別に設けられた漏液回収部に流出させるように漏液流出口Ｗを設ける。

【0061】

上記のように漏液捕捉用溝部Ｇを設ける場合、固液分離処理によりバスケット１内に形成されたケーキをケーキ回収室Ｒ２内に排出する際に、ケーキが漏液捕捉用溝部Ｇ内に侵入しないようにしておくことが好ましい。そのため、蓋板３が閉位置にあるとき及び蓋板３が閉位置から退避位置に向けて変位する過程でバスケット１とともに回転しながら漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して該開口部を閉鎖した状態に保つ液捕捉用溝部閉鎖手段を設けておくのが好ましい。

【0062】

本実施形態では、この漏液捕捉用溝部閉鎖手段を構成するために、前述のように、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部の内側で、バスケットの開口部の近傍に設定された第１の位置（図３に示された位置）と該第１の位置よりもバスケットの開口部の前方側に寄った位置に設定された第２の位置（図４に示された位置）との間をバスケットの軸線方向に沿って往復変位し得るようにしてバスケット１の開口部側の端部にスライド自在に支持された環状のシャッター部材１１０と、シャッター部材１１０を第２の位置側に付勢するバネ１１１とがバスケットの開口部側の端部に設けられている。シャッター部材１１０の外周面と蓋板３外周面とが同一の円筒面上に配置されるようにするため、前述のように、シャッター部材１１０は、蓋板３の外径に等しい外径を有するように形成されている。

【0063】

本実施形態では、シャッター部材１１０が第１の位置にあるときに、閉位置にある（バスケットの開口部を閉じている）蓋板３のフランジ部３０２とシャッター部材１１０とが、軸線方向に並んだ状態で配置されるようにシャッター部材の第１の位置が設定されていて、蓋板３が閉位置から退避位置に向けて変位する過程で、シャッター部材がバネ１１１の付勢力により蓋板３に追従して第２の位置まで変位したところで、シャッター部材１１０がストッパ部（スリーブ押え部材１０６の拡大径部１０６ａ）に接して停止させられるように構成されている。蓋板３が閉位置から退避位置に向けて変位していく過程でシャッター部材１１０が蓋板３に追従して変位している間は、蓋板３のフランジ部３０２の外周面とシャッター部材１１０の外周面との双方が漏液捕捉用溝部閉鎖手段を構成して、漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向した状態で漏液捕捉用溝部Ｇの開口部を閉鎖した状態を保ち、図４に示した様にシャッター部材１１０が第２の位置に達して停止した後は、シャッター部材１１０の外周面が単独で漏液捕捉用溝部閉鎖手段を構成して、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部の周縁部に微小ギャップを介して対向した状態で、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部を閉鎖した状態に保つ。

【0064】

本実施形態では、蓋板３が閉位置から退避位置に向けて変位していく過程でシャッター部材１１０が蓋板３に追従して変位している間、蓋板３のフランジ部３０２の外周面とシャッター部材１１０の外周面との双方が漏液捕捉用溝部の開口部の周縁部に微小ギャップを介して対向して漏液捕捉用溝部Ｇを閉鎖した状態を保ち、ストッパ部がシャッター部材の変位を停止させた後は、シャッター部材１１０の外周面が単独で漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向して、漏液捕捉用溝部Ｇを閉鎖した状態に保つように、バスケット１の軸線方向に測ったシャッター部材１１０の外周面の長さと、前記ストッパ部の位置とが設定されている。

【0065】

本実施形態の遠心分離装置においては、固液分離処理を行う際にバスケット１内に原液や洗浄液を供給する必要がある。これらを可能にするため、蓋板３の中央部にフィードパイプ導入部３ａが形成され、バスケット１と中心軸線を共有するように設けられたフィードパイプ６が、蓋板３のフィードパイプ導入部３ａを通してバスケット１内に導入される。フィードパイプ６は、その先端がバスケット１の開口端寄りの部分の内側に達する長さを有していて、図１に示すように蓋板３が閉位置にあってバスケット１の開口部を閉じているときに、フィードパイプ６の先端が蓋板３を貫通してバスケット１内に開口した状態になるように、フィードパイプ６の先端位置が設定されている。図示の例では、フィードパイプ６が前カバー２０Ｂを貫通してケーシング２０内に導入され、このフィードパイプ６が、蓋板３のフィードパイプ導入部３ａを通してバスケット１内に導入されている。フィードパイプ６は、前カバー２０Ｂの外部で図示しない原液供給源や洗浄液供給源に接続されて、原液供給源又は洗浄液供給源から与えられる原液や洗浄液をバスケット１内に供給する。フィードパイプ６とフィードパイプ導入部３ａとの間にはフィードパイプ６の貫通部の液密を保持するためのシール部材（図示せず。）が設けられる。

【0066】

フィードパイプ６は、バスケット１と共に回転するように設けられていてもよく、回転しないように設けられていても良い。フィードパイプ６をバスケット１と共に回転させる場合には、フィードパイプ６をケーシング２０の前カバー２０Ｂにロータリジョイントを介して支持しておく。フィードパイプ６を回転させない場合には、フィードパイプ６をケーシング２０の前カバー２０Ｂに固定するとともに、バスケット１とフィードパイプ６との間に相対的な回転が生じるのを許容するようにフィードパイプ導入部３ａを構成しておく。

【0067】

バスケット１の周壁部１０１の各部のうち、後退位置にあるケーキ押出板２とバスケットの開口部１０３との間に形成されるバスケット内の空間（固液分離処理空間Ｓ）に臨む部分には、固液分離処理により分離された液分を通過させる透孔ｈ（図３、図４参照）が多数設けられている。

【0068】

本実施形態の遠心分離装置を用いて固液分離処理を行う際には、図１に示すように、ケーキ押出板２を後退位置に位置させ、蓋板３を閉位置に位置させて、バスケットの開口部を閉じておく。この状態で、後述する駆動装置に設けられた回転駆動機構によりバスケット１を給液時に適した回転速度で回転させ、フィードパイプ６を通してバスケット１内に原液を供給する。バスケット１内に所定量の原液を供給した後、バスケット１の回転速度を固液分離処理時の回転速度まで上昇させる。バスケット内に供給された原液は、バスケットの回転に伴って生じる遠心力により液分とケーキ分とに分離され、バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタの上にケーキ分が層をなして堆積していく。液分はバスケットの周壁部の内側に形成されたケーキ層と、バスケットの周壁部の内側に配置されたフィルタと、バスケットの周壁部に設けられた透孔とを通して液分回収室Ｒ１内に排出される。

【0069】

蓋板３とバスケットの開口部１０３との間のシールが劣化していると、固液分離処理を行っている間に蓋板３のフランジ部とバスケットの開口部側の端面との突き合わせ部Ｍから液が漏れるおそれがあるが、本実施形態では、蓋板３のフランジ部とバスケットの開口部側の端面との突き合わせ部Ｍが環状の漏液捕捉用溝部Ｇにより囲まれているため、万一液が漏れたとしても、漏れた液は遠心力により飛ばされてすべて漏液捕捉用溝部Ｇ内に捕捉される。遠心力により飛ばされて溝部Ｇ内に捕捉された液のうち、溝部Ｇ内の上部に飛ばされた液の一部は、蓋板３の外周面及びシャッター部材１１０の外周面に落下することがあるが、落下した液は遠心力により再び溝部Ｇ内に飛ばされるため、蓋板３のフランジ面とバスケットの開口部側の端面との突き合わせ部から漏れた液がケーキ回収室Ｒ２内に進入して該ケーキ回収室Ｒ２内を汚染するのを、従来のこの種の遠心分離装置よりも確実に防ぐことができる。

【0070】

バスケット内に供給した原液の量が規定量に達し、バスケット内に形成されたケーキ層の厚みが規定値に達したところで固液分離処理を終了する。固液分離処理が終了した後、必要に応じて、フィードパイプ６を通して、高速回転しているバスケット１内に洗浄液を供給して、バスケット１内及びバスケット内に形成されているケーキ層を洗浄する。

【0071】

バスケット１内の洗浄が終了した後、バスケット内からケーキを排出するケーキ排出工程を行う。ケーキ排出工程では、バスケットをケーキ排出時に適した回転速度で回転させた状態で、後述する駆動装置に設けられたリニア駆動機構によりケーキ押出板２を図２に示す最終前進位置に向けて直線変位させる。ケーキ押出板２を最終前進位置に向けて変位させる過程で、蓋板３を退避位置に向けて変位させ、蓋板３をバスケット１の開口部１０３から離脱させていく。蓋板３が退避位置に向けて変位を開始すると、蓋板３のフランジ部の外周面が漏液捕捉用溝部Ｇの開口部から外れていくが、バネ１１１により蓋板側に付勢されているシャッター部材１１０が蓋板３に追従して変位していくため、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部が開かれることはない。シャッター部材１１０がスリーブ押え板１０６の拡大径部１０６ａの外周部（ストッパ）に当接する直前までの間は、蓋板３のフランジ部３０２の外周部とシャッター部材１１０の外周部との双方が漏液捕捉用溝部閉鎖手段として機能して、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部を閉鎖した状態（溝部Ｇの開口部を液分回収室及びケーキ回収室から隠した状態）に保持し、シャッター部材１１０がスリーブ押え板１０６の拡大径部１０６ａの外周部（ストッパ）に当接した後は、シャッター部材１１０の外周面が単独で漏液捕捉用溝部閉鎖手段として機能して、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部を閉鎖した状態に保持する。

【0072】

漏液捕捉用溝部Ｇ内にケーキが侵入するのを確実に防ぐためには、蓋板３が閉位置から退避位置に向けて変位していく過程でシャッタ部材１１０の外周面が単独で漏液捕捉用溝部の開口部の周縁に微小ギャップを介して対向する状態になった後に蓋板３の本体部分３０１の外周部がバスケットの開口部の内周部から外れるように蓋板３が構成されていることが好ましい。

【0073】

上記のように、本実施形態の構成によれば、蓋板３が退避位置に向けて変位する過程で漏液捕捉用溝部Ｇの開口部を、ケーキ回収室Ｒ２に対して閉鎖した状態に保つことができるため、ケーキ回収室Ｒ２内に排出されたケーキが漏液捕捉用溝部Ｇ内に侵入するのを防ぐことができ、漏液捕捉用溝部Ｇ内に侵入したケーキが液分回収室Ｒ１内に侵入するのを防ぐことができる。

【0074】

漏液捕捉用溝部Ｇの上部では、固液分離処理時に漏液捕捉用溝部Ｇ内に捕捉された液の一部が落下して蓋板３のフランジ部３０２の外周部及びシャッター部材１１０の外周部に付着することがあるが、蓋板３のフランジ部３０２の外周部及びシャッター部材１１０の外周部に落下した液分は、蓋板３のフランジ部の外周及びシャッタ－部材１１０の外周に形成された溝部ｇ，ｇ，…内に捉えられて液分回収室Ｒ１側及びケーキ回収室Ｒ２側への移動が阻止されると共に、遠心力により再び漏液捕捉用溝部Ｇ内に飛ばされるため、蓋板３のフランジ部３０２の外周部及びシャッター部材１１０の外周部に落下した液が液分回収室Ｒ１側及びケーキ回収室Ｒ２側に侵入することはない。

【0075】

バスケット１内に形成されたケーキ層を外部に排出（回収）する際には、ケーキ押出板２を前進位置に向けて変位させて、固液分離処理空間Ａ２内に形成されているケーキ層Ｃをケーキ押出板２により押してバスケット１の開口部１０３から押し出し、バスケットの開口部の前方のケーキ回収室Ｒ２内に落下させる。またケーキ押出板２をバスケット１の開口部を通して前進位置まで変位させる過程で、可撓スリーブ７を反転させて、可撓スリーブ７に付着しているケーキをケーキ回収室内に落下させる。可撓スリーブ７は、ケーキ押出板２が前進位置に達したところで図２に示したように完全に反転された状態になる。可撓スリーブ７は、バスケットと共に回転しているため、図２に示したように可撓スリーブ７を完全に反転させた状態で一定時間バスケットを回転させることにより、可撓スリーブ７に付着していたケーキ分を遠心力により可撓スリーブ７から脱落させてほぼ完全に回収することができる。

【0076】

バスケット内からケーキを回収している間、漏液捕捉用溝部Ｇの開口部はシャッター部材１１０により塞がれているため、バスケット内から回収されたケーキが漏液捕捉用溝部Ｇ内に侵入することはない。

【0077】

上記のようにしてバスケット１内に生成されたケーキを回収した後、ケーキ押出板２を後退位置に向けて変位させる。ケーキ押出板２を後退位置に向けて変位させると、可撓スリーブ７は、ケーキ押出板２の変位に伴って非反転状態に戻されていき、ケーキ押出板２が後退位置に達したところでバスケットの周壁部の内周を覆った状態に戻される。

【0078】

バスケット１と、ケーキ押出板２及び蓋板３とを駆動するため、駆動装置１０（図１参照）が設けられている。駆動装置１０は、回転自在に設けられて一端がバスケット１の底壁部１０２に結合された主軸１１を回転駆動して、バスケット１を回転させる回転駆動機構と、主軸１１の内側にスラスト自在に設けられて先端がケーキ押出板２に連結されたスラスト軸１２を駆動してケーキ押出板２及び蓋板３をバスケット１の軸線方向に直線往復駆動するリニア駆動機構とを備えている。

【0079】

図１において、１３は、設置面Ｆに配置されたベースＢと、水平な板面を有し、ベースＢの上に固定された板状のベースフレーム１４と、ベースフレーム１４と板面が直交するように配置されてベースフレーム１４に下端が溶接等により固定された主フレーム１５とを備えたハウジングで、このハウジング内に駆動装置１０が収容されている。

【0080】

主フレーム１５は、ベースフレーム１４の前端から垂直上方に起立した前側壁部１５Ａと、ベースフレーム１４の幅方向（図１の紙面と直交する方向）の両端から垂直上方に起立した一対の側壁部１５Ｂ，１５Ｂとにより、横断面がコの字形を呈するように構成されている。フレーム１５に駆動装置１０の主要部を覆うカバー１６が固定されており、主フレーム１５とカバー１６とにより、駆動装置１０の主要部を収容するハウジング１３が構成されている。主フレーム１５の側壁部１５Ｂ，１５Ｂには、駆動装置１０の保守点検等を行う際に用いる開口部や、該開口部を開閉する扉等が適宜設けられる。

【0081】

主フレーム１５の前側壁部１５Ａの前方にはケーシング２０のバスケット収容部２ＯＡがその軸線を水平方向に向けた状態で配置され、該バスケット収容部２ＯＡの一端に設けられたフランジ２０ａが主フレーム１５の前側壁部１５Ａに固定されている。

【0082】

バスケット１とケーキ押出板２と蓋板３とを駆動する駆動装置１０は、バスケット１をその中心軸線を回転中心として回転させる回転駆動機構と、ケーキ押出板２及び蓋板３をバスケット１とともに回転させながら、バスケット１の軸線方向に駆動するリニア駆動機構とを備えている。

【0083】

回転駆動機構は、バスケット１の底壁部１０２に結合された中空の主軸１１と、主軸１１を回転駆動する機構とにより構成される。またリニア駆動機構は、主軸１１の中空部内にスラスト自在に設けられたスラスト軸１２と、このスラスト軸を直線変位させる機構とにより構成される。

【0084】

図示の例では、ベースフレーム１４に支柱３１，３２を介して軸受装置３３が支持され、この軸受装置３３の軸線方向の一端が主フレーム１５の前側壁部１５Ａに結合されている。軸受け装置３３には軸受け３４及び３５が設けられており、これらの軸受けにより、中空の主軸１１がその中心軸線を横方向（水平方向）に向けた状態で、かつその中心軸線をバスケット１の中心軸線に一致させた状態で回転自在に支持されている。

【0085】

主軸１１の軸線方向の一端は主フレーム１５の前側壁部１５Ａに設けられた孔を通して、前側壁部１５Ａの前方に配置されたバスケット１の底壁部１０２に結合され、主軸１１の軸線方向の他端は軸受け装置３３の軸線方向の他端から外部に導出されている。主軸１１の軸線方向の一端及び他端をそれぞれ主軸１１の前端及び後端とする。

【0086】

ベースフレーム１４には主軸駆動用モータ４０が支持され、軸受け装置３３の他端から導出された主軸１１の後端部に取り付けられた歯付きプーリ４１と、主軸駆動用モータ４０の回転軸に取り付けられた歯付きプーリ４２とにタイミングベルト４３が巻き掛けされている。主軸１１と、モータ４０と、歯付きプーリ４１及び４２と、タイミングベルト４３とにより、バスケット１をその中心軸線を回転中心として回転駆動する回転駆動機構が構成されている。

【0087】

スラスト軸１２は、バスケット１と中心軸線を共有した状態で、かつ主軸１１内を軸線方向に貫通した状態で設けられて、その先端がケーキ押出板２に結合されている。スラスト軸１２と主軸１１との間に許容される相対変位を両軸の軸線方向に沿った変位のみに限定するために、主軸１１の一部に該主軸の軸線方向に伸びるスロット１１ａ形成され、スラスト軸１２に固定されたキー４５がスロット１１ａにスライド自在に嵌合されている。主軸１１の前端側及び後端側にそれぞれ配置されたスラスト軸１２の一端及び他端をそれぞれスラスト軸１２の前端及び後端とする。スラスト軸１２の前端は、主軸１１の前端から前方に（バスケット側に）突出して、バスケット１の底壁部１０２に形成された孔を通してバスケット１内に導入されている。

【0088】

スラスト軸１２の軸心部には、バスケットと反対側に開口し、バスケット側の端部が閉鎖された第１の孔１２ａと、バスケット１側に開口し、バスケット１と反対側の端部が閉鎖された第２の孔１２ｂとが形成され、スラスト軸１２の後端部寄りの部分の内周に固定されたナット５０に螺合されたねじ棒５１が第１の孔１２ａに挿入されている。第２の孔１２ｂは、スラスト軸１２がバスケット１側に前進していく過程で図２に示すようにフィードパイプ６を受け入れるために設けられている。

【0089】

ネジ棒５１は、その後端部側にネジが設けられていない軸部５１ａを有し、この軸部５１ａは、ベースフレーム１４に支柱５２を介して支持されたフレーム５３に固定された筒状部材５４を貫通して外部に導出されている。ネジ棒５１の軸部５１ａにはスプラインを形成する歯部が形成され、歯付きプーリ５５の内周に形成された歯部がネジ棒５１の軸部５１ａに形成された歯部に噛み合わされることにより、ネジ棒５１と歯付きプーリ５５とがスプライン結合されている。

【0090】

フレーム５３にはスラスト軸駆動用モータ５６が固定され、このモー５６の出力軸に歯付きプーリ５７が取り付けられている。歯付きプーリ５７と、ネジ棒５１にスプライン結合された歯付きプーリ５５とにタイミングベルト５８が巻き掛けされ、モータ５６の回転がベルト５８を介してネジ棒５１に伝達されるようになっている。

【0091】

歯付きプーリ５５を貫通してバスケット１と反対側に導出されたネジ棒５１の端部にボルト５９によりフランジ板６０が固定され、フランジ板６０と歯付きプーリ５５との間に、ネジ棒５１の軸線方向に並べた状態でネジ棒５１に嵌合された多数の皿バネ６１が配置されている。皿バネ６１はネジ棒５１の軸線方向に圧縮された状態で設けられていて、皿バネ６１によりネジ棒５１とスラスト軸１２とがバスケット１の開口方向と反対方向に（図１において右方向に）付勢されている。皿バネ６１は、蓋板３が閉位置に配置された際に、スラスト軸１２とケーキ押出板２連結棒４とを介して蓋板３をバスケット１側に付勢して、蓋板３を閉位置に確実に保持する作用をする。

【0092】

図示の例では、ナット５０と、ネジ棒５１と、モータ５６と、プーリ５７及び５５と、ベルト５８とにより、スラスト軸１２を主軸１１に対して前進及び後退させるように駆動するスラスト軸駆動機構が構成され、この駆動機構とスラスト軸１２とにより、ケーキ押出板２及び蓋板３をバスケット１とともに回転させながら、バスケット１の軸線方向に駆動するリニア駆動機構が構成されている。

【0093】

図示の駆動装置１０において、モータ４０及び５６のうち、モータ４０のみを駆動したとすると、モータ４０の回転により、主軸１１が回転させられ、主軸１１にキー４５を介して結合されたスラスト軸１２が主軸１１とともに回転させられる。スラスト軸１２が回転することにより、該スラスト軸とともにナット５０も回転し、該ナット５０に螺合されているネジ棒５１も回転させられる。ネジ棒５１の回転は、プーリ５５とベルト５８とを通してプーリ５７に伝達されるため、モータ５６の回転軸が回転させられる。この状態では、モータ５６がモータ４０の負荷となっており、モータ５６の回転軸がモータ４０により回転させられる。このように、モータ５６がモータ４０により回転させられる状態では、ネジ棒５１がナット５０及びスラスト軸１２と一緒に回転し、ネジ棒５１とナッ５０との間には相対的な回転が生じないため、スラスト軸１２は主軸１１に対してスラスト運動を行わない。

【0094】

これに対し、モータ４０を停止させた状態で、モータ５６を駆動すると、ネジ棒５１がナット５０に対して相対的に回転するため、モータ５６の回転方向に応じてナット５０が前進または後退し、ナット５０に対して固定されているスラスト軸１２がナット５０の前進及び後退に伴って前進または後退する。

【0095】

モータ４０及び５６が同時に駆動されたときには、主軸１１の回転速度とネジ棒５１の回転速度との差に応じて、ネジ棒５１がナット５０に対して相対的に回転し、ネジ棒５１のナット５０に対する回転方向に応じて、スラスト軸１２が前進または後退する。このときスラスト軸１２の変位速度は、ネジ棒５１の回転速度と主軸１１の回転速度との差に比例する。従って、ネジ棒５１の回転速度を主軸１１の回転速度よりも高くしたり、低くしたりすることにより、スラスト軸１２を前進又は後退させることができる。

【0096】

上記の実施形態では、遠心力によりケーキ分から分離された液分をバスケット１の内周に配置されたフィルタ７及び８とバスケットの周壁部に設けられた透孔ｈとを通して外部に排出するろ過方式により固液分離処理を行わせているが、本発明は、バスケットの周壁部１０１の固液分離処理空間に臨む部分から液分が排出されないようにしておいて、遠心沈降方式により固液分離処理を行う遠心分離装置にも適用することができる。

【0097】

遠心沈降式により固液分離処理を行う場合には、高速回転しているバスケット１内の固液分離処理が行われる空間に原液を供給して、バスケットの回転に伴って生じる遠心力により、比重が大きいケーキ分をバスケットの周壁部に近い部分に沈降させてケーキ層を形成し、ケーキ層の内側に上澄み液層を形成する。ケーキ分が完全に沈降した後、ケーキ層の内側に存在する上澄み液をバスケットの外部に排出し、その後ケーキ層を形成しているケーキをバスケットから排出して回収する。

【0098】

遠心沈降方式により固液分離処理を行う場合には、図５に示したように、ケーキ押出板２が後退位置にあるときにケーキ押出板２とバスケットの底壁部１０２との間に隙間ｄが形成されるようにケーキ押出板２の後退位置を設定しておいて、ケーキ押出板２が後退位置にあるときにバスケット内の空間が、隙間ｄにより形成される空間と、固液分離処理空間Ｓとに仕切られるようにしておく。また固液分離処理空間Ｓ内に形成された上澄み液をケーキ押出板とバスケットの底壁部との間に形成された隙間ｄ内に排出するために、排液流路形成部材１２０をケーキ押出板２に取り付けておき、隙間ｄ内に排出された上澄み液をバスケットの外部に排出するために、バスケットの周壁部１０１の隙間ｄに臨む部分に複数の透孔ｈを設けておく。図５においてＣはケーキ層を示し、Ｌは上澄み液層を示している。図５に符号７′で示された部材は、可撓スリーブ８とバスケットの周壁部との間に介在させた筒状の部材で、この部材は液を透過させるものでもよく、透過させないものでも良い。なおこの筒状部材７′は省略しても良い。

【0099】

排液流路形成部材１２０は、固液分離処理によりバスケット内の空間Ｓ内に形成された上澄み液を隙間ｄ内に排出するための流路を内部に有していて、その一部がケーキ押出板２を貫通した状態でケーキ押出板に取り付けられる。排液流路形成部材１２０内の流路を通して上澄み液を排出する際には、ケーキ押出板２を後退位置に位置させて蓋板３によりバスケットの開口部を閉じ、排液流路形成部材１２０の固液分離処理空間Ｓ側の端部を上澄み液中に位置させた状態で、フィードパイプ６を通してバスケット内に圧縮ガスを供給することにより、バスケット内の圧力を外気圧よりも高い設定圧力以上の圧力として、上澄み液を排液流路形成部材１２０内の流路を通して隙間ｄ側に押し出す。

【0100】

図５に示された排液流路形成部材１２０は、一部がケーキ押出板２を貫通した状態でケーキ押出板２に固定されて、固液分離処理空間Ｓ側から隙間ｄ側に液を流す流路をその内部に形成する。図示の排液流路形成部材１２０は、バスケット１の回転中心軸線から偏心した位置でケーキ押出板２をバスケット１の軸線方向に沿って貫通した部分を有して、バスケット内の固液分離処理空間Ｓから隙間ｄ側に液を流す流路を内部に有する押出板貫通部１２０Ａと、バスケット内の固液分離処理空間Ｓ側に配置された押出板貫通部１２０Ａの一端に後端部が接続されるとともに、先端部がバスケットの周壁部１０１に向けられた状態で設けられた液分導入部１２０Ｂとを備えている。液分導入部１２０Ｂの内部には、先端がバスケットの周壁部１０１側に開口し、後端が押出板貫通部１２０Ａ内の流路に連通した流路が形成されている。

【0101】

図示の押出板貫通部１２０Ａは、ケーキ押出板２をバスケット１の軸線方向に沿って貫通した直管部分１２１と、隙間ｄ内をバスケットの径方向に伸びるように設けられて後端部が直管部分１２１の隙間ｄ内に導出された端部に接続された径方向管路部１２２とを有するＬ字形の管からなっていて、その径方向管路部１２２の先端部に、後述するチェックバルブの弁座を構成する拡大径部１２２ａが形成されている。この拡大径部１２２ａの先端の開口部が、押出板貫通部１２０Ａ内の流路をケーキ押出板２とバスケットの底壁部１０２との間の隙間ｄ内に開口させる開口部となっている。

【0102】

本実施形態で用いている排液流路形成部材１２０の液分導入部１２０Ｂは、バスケット１の径方向に沿って延びるように設けられた基管部１２３と、該基管部１２３にスライド自在に支持されてバスケット１の回転に伴って生じる遠心力によりバスケット１の外径側（図５において上側）に変位させられる可動部１２４と、可動部１２４をバスケット１の内径側（図５において下側）に付勢する付勢手段とを備えている。

【0103】

図示の例では、基管部１２３の軸線方向に並べた状態で基管部１２３の外周にスライド自在に嵌合されて互いにネジ結合された２つの管状部材１２５及び１２６により可動部１２４が構成されている。２つの管状部材１２５及び１２６のうち、バスケットの中心部側に配置された管状部材１２５およびバスケットの周壁部１０１側に配置された管状部材１２６をそれぞれ第１の管状部材および第２の管状部材とする。

【0104】

可動部１２４の内周面と基管部１２３の外周面との間には隙間が形成されていて、この隙間内に、基管部１２３の外周に嵌合された圧縮バネ１２７が配置され、バスケット１の周壁部１０１側に向いた圧縮バネ１２７の一端１２７ａが基管部１２３の外周に溶接等の適宜の手段により固定されている。またバスケット１の周壁部１０１と反対側に向いた圧縮バネ１２７の他端１２７ｂは、第２の管状部１２６と反対側に位置する第１の管状部材１２５の後端部から内径側に突出したバネ受け部１２５ａにより受け止められ、バネ１２７により、可動部１２４がバスケットの周壁部１０１の内径側に付勢されている。本実施形態では、バネ１２７により、可動部１２４をバスケットの内径側（バスケットの中心部に向かう側）に付勢する付勢手段が構成されている。

【0105】

押出板貫通部１２０Ａの径方向管路部１２２の先端に形成された拡大径部１２２ａには、バスケット１内の気圧が設定圧力以下のときに排液流路形成部材１２０内の流路を閉鎖してバスケット１内に形成された上澄み液が排液流路形成部材１２０内の流路を通して隙間ｄ内に流出するのを阻止し、バスケット１内の気圧が前記設定圧力を超えているときに排液流路形成部材１２０内の流路を開いてバスケット１内の上澄み液が排液流路形成部材１２０内の流路を通して隙間ｄ内に流出するのを許容するチェックバルブ１３０が取り付けられている。

【0106】

図示のチェックバルブ１３０は、排液流路形成部材１２０の押出板貫通部１２０Ａの径方向管路部１２２の先端の拡大径部１２２ａの外周に嵌合されて、一端が拡大径部１２２ａに溶接された円筒状のバルブハウジング１３１と、バルブハウジング１３１内にスライド自在に嵌合された状態で収納されて径方向管部１２２の先端に形成された拡大径部１２２ａの先端面（弁座）に当接した弁体１３２と、バルブハウジング１３１内に挿入されて一端が弁体１３２により受け止められたコイルスプリング１３３と、外周に雄ネジ部を有して、該雄ネジ部がバルブハウジング１３１の他端寄りの部分の内周に形成された雌ネジ部に螺合された管状のバネ押え部材１３４とからなっており、バネ押え部材１３４と弁体１３２との間に圧縮された状態で配置されたコイルスプリング１３３により、弁体１３２が拡大径部１２２２ａ側に付勢されている。

【0107】

チェックバルブ１３０は以下のように動作する。バスケット１内の気圧が設定圧力以下のときには、コイルスプリング１３３の付勢力により弁体１３２が拡大径部１２２ａの先端面（弁座）に当接した状態に保持されるため、チェックバルブ１３０は、排液流路形成部材１２０内の流路を閉じた状態を保持している。この状態では、バスケット内の上澄み液が排液流路形成部材１２０内の流路を通してケーキ押出板２とバスケットの底壁部１０２との間の隙間ｄ内に排出されることはない。

【0108】

バスケット１内の気圧が設定圧力を超え、排液流路形成部材１２０内の流路内の液体を通して弁体１３２に所定の力が加わると、弁体１３２がコイルスプリング１３３の付勢力に抗して拡大径部１２２ａの先端面から離れる方向に変位するため、チェックバルブ１３０は、排液流路形成部材１２０内の流路を開いた状態になり、バスケット内の上澄み液が排液流路形成部材１２０内の流路を通して隙間ｄ内に排出されるのを許容した状態になる。チェックバルブ１３０が開くときのバスケット内の圧力は、バネ押え部材１３４を回転させて、コイルスプリング１３３の付勢力を調整することにより適宜に調整することができる。

【0109】

図示の排液流路形成部材１２０において、可動部１２４は、バネ１２７によりバスケット１の内径側に付勢され、バスケット１が停止しているときには図４に示された初期位置に配置されている。可動部１２４の初期位置は、その先端の開口端１２４ｔが、バスケットの周壁部１０１の内側に形成されるケーキ層Ｃの内周面の固液分離処理終了時における規定位置（図５参照）よりも更に内径側の位置に設定されている。

【0110】

バスケット１の回転速度が設定速度よりも低いときには、バスケット１の回転により可動部１２４に作用する遠心力よりもバネ１２７の付勢力の方が強いため、可動部１２４は初期位置に保持されている。バスケット１の回転速度が設定速度を超え、可動部１２４を付勢する遠心力がバネ１２７による付勢力を超えると、可動部１２４がバスケット１の周壁部側への変位を開始する。従って、固液分離処理が終了した後、バスケット１の回転速度を上昇させていくことにより、可動部１２４をバスケット内の上澄み液層Ｌ内に浸漬した状態でケーキ層Ｃに向けて変位させることができる。可動部１２４は、最終的にはバスケット内に形成されているケーキ層Ｃの内周面に接して停止する。

【0111】

バスケット１内で固液分離処理が行われて固液分離処理空間Ａ２内にケーキ層Ｃと上澄み液層Ｌとが形成されたときに、バスケット１を加速して排液流路形成部材１２０の可動部１２４を上澄み液層Ｌ内に進入させると共に、フィードパイプ６からバスケット１内に高圧ガスを供給して、バスケット１内の気圧を外気圧よりも高い設定圧力以上にする。バスケット１内の気圧を設定圧力以上にすると、チェックバルブ１３０が開いて排液流路形成部材１２０内の流路を開くため、バスケット１内に存在する上澄み液をケーキ押出板２とバスケットの底壁部１０２との間に形成された隙間ｄ内に排出することができ、隙間ｄ内に排出された上澄み液はバスケット１の回転により生じる遠心力によりバスケット１の周壁部側に飛ばされて、透孔ｈからバスケット外に排出される。排液流路形成部材１２０の可動部１２４は最終的にケーキ層Ｃに接する位置に達するため、バスケット内に存在していた上澄み液の殆どすべてをバスケット外に排出して回収することができる。

【0112】

可動部１２４の初期位置は、固液分離処理の終了時に可動部１２４の開口端１２４ｔを、バスケット内に形成される上澄み液層Ｌの内周面よりも内径側に位置させておくように設定してもよく、図５に示したように、固液分離処理の終了時に可動部１２４の開口端１２４ｔを、バスケット内に形成されている上澄み液層Ｌの内周面よりも外径側に位置させるように（可動部１２４の開口端１２４ｔが上澄み液層中に浸漬された状態になるように）設定してもよい。

【0113】

上記の実施形態では、バスケットの開口部の内周部とケーキ押出板の外周部との間に可撓スリーブ７を設けたが、可撓スリーブ７を設けずに、ケーキ押出板２の働きのみによりケーキをバスケット外に排出するようにしてもよい。可撓スリーブを設けない場合、ケーキ押出板２の前進位置はバスケットの開口部付近に設定することもでき、バスケットの開口部の前方に設定することもできる。

【0114】

本発明においては、バスケット１が、その中心軸線を横方向に向けた状態で配置される。通常バスケット１は、その中心軸線を水平方向に向けた状態で配置されるが、本発明においては、固液分離処理及びバスケット内からのケーキの排出作業等に支障を来さない範囲で、バスケット１の中心軸線を水平方向に対して僅かに傾斜させることを妨げない。本発明は、バスケットを、その中心軸線を厳密に水平方向に向けた状態で配置する場合に限定されるものではなく、バスケットの中心軸線を水平方向に対して僅かに傾斜させた状態でバスケット配置する態様も、本発明におけるバスケットの配置の態様に包含される。

【符号の説明】

【0115】

１ バスケット
１０１ バスケットの周壁部
１０２ バスケットの底壁部
１０３ バスケットの開口部
１０４ バスケットの開口部側の端部に設けられたフランジ
１０５ フランジ１０４に設けられた円筒部
１０６ スリーブ押え板
１０６ａ スリーブ押え板の拡大径部（ストッパ部）
１０９ バネ保持部材
１１０ シャッター部材
１１０ａ シャッター部材のテーパ部
１１０ｂ シャッター部材の基部
１１１ コイルバネ
２ ケーキ押出板
ｈ 透孔
Ｓ 固液分離処理空間
３ 蓋板
３０１ 蓋板の本体部分
３０２ 蓋板のフランジ部
４ 連結棒
６ フィードパイプ
７ 金属フィルタ
７０１ フィルタ本体
７０２ フィルタ取付板
８ 可撓スリーブ
９ 隔壁部
９０２ 隔壁構成部材
９０２ａ 環状壁部
９０２ｂ 隔壁構成部
９０３ 溝部形成部材
９０３ａ 端部壁
９０３ｂ 傾斜壁
Ｇ 漏液捕捉用溝部
１０ バスケット及びケーキ押出板を駆動する駆動装置
１１ 主軸
１１ａ 主軸に設けられたスロット
１２ スラスト軸
１３ 駆動装置を収容したハウジング
２０ ケーシング
２０Ａ バスケット収容部
２０Ｂ 前カバー
２１ ケーキ排出用シュート
Ｒ１ 液分回収室
Ｒ２ ケーキ回収室
２２ 排液管
４０ 主軸を駆動するモータ
４１ プーリ
４２ プーリ
４３ ベルト
４５ スラスト軸に取り付けられたキー
５０ ナット
５１ ネジ棒
５５ プーリ
５６ ネジ棒を駆動するモータ
５７ プーリ
５８ ベルト
１２０ 排液流路形成部材
１２０Ａ 押出板貫通部
１２０Ｂ 液分導入部
１２１ 直管部
１２２ 径方向管路部
１２２ａ 拡大径部
１２３ 基管部
１２４ 可動部
１２５ 可動部を構成する管状部
１２６ 可動部を構成する管状部
１２７ 圧縮バネ
１３０ チェックバルブ
１３１ バルブハウジング
１３２ 弁体
１３３ コイルスプリング
１３４ バネ押え部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】