JP2002523210A - 遠心分離機の巻き込み搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 遠心分離機のロータの入口室（５）に供給される液体を流れに乗せて運ぶ巻き込み搬送装置である。ロータと一緒に回転する巻き込み搬送装置（１４）は、隔壁（４）によって分離室（３）と分けられた入口室（５）の中に配置され、一方（１７）は軸方向で入口室（５）の出口開口（６）に向けられ、他方（１８）は軸方向で入口室（５）の出口開口（６）の反対側を向いている２つの軸方向境界形成面（１７、１８）を含み、かつ入口室（５）内で円周方向および軸方向に延び、作動中に少なくとも一部が、入口室（５）の、液体で満たされる部分に作動中に位置している少なくとも１つの液体案内部材を有している。粒子が隔壁（４）の内面に蓄積するのを防止するために、入口室（５）の出口開口（６）の反対側に向けられた一方の境界形成面（１８）は、少なくとも一部が、入口室（５）の液体で満たされる部分に作動中に位置し、表面部分が回転方向に見て入口室（５）の出口開口（６）に向かって延びるように円周方向および軸方向に延びる表面部分を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、回転軸のまわりを回転可能なロータを有する遠心分離機の巻き込み
搬送装置であって、ロータが、作動中に、分離すべき成分の混合物の供給を行う
流入管が開口しており、入口室の軸方向のある位置に出口開口を有する入口室を
形成している巻き込み搬送装置に関する。また、ロータは、少なくとも１つの流
路を介して入口室の出口開口と連通しているが、それ以外の部分では回転軸を囲
み、かつ軸方向の延長部を有し、内面によって入口室の半径方向外側の境界を定
めている隔壁によって入口室と分けられている分離室も形成している。さらに、
ロータは、作動中に分離された成分のための少なくとも１つの出口を形成してい
る。この巻き込み搬送装置は、ロータと一緒に回転する部分に固定的に連結され
た入口室の中に配置され、入口室の実質的な軸方向全長に亘って軸方向に延びて
おり、一方は軸方向で入口室の出口開口に向けられ、他方は軸方向に入口室の出
口開口と反対側に向けられている２つの軸方向境界形成面を含み、かつ入口室内
で半径方向および円周方向に延び、少なくとも一部が、入口室の液体で満たされ
る部分に作動中に位置している、少なくとも１つの液体案内部材を有しており、
液体案内部材が、半径方向内側縁部と、入口室内の隔壁の半径方向内面近傍に配
置されている少なくとも１つの流路とを有し、入口室の中の液面がこの縁部の半
径方向内側にあるときには作動中に液体が縁部を越えて溢れて流れ得る。

【０００２】 米国特許明細書第４，７０１，１５８号、米国特許明細書第４，７２１，５０
５号、およびＰＣＴ特許出願公開明細書第９５／１２０８２号のそれぞれに、回
転軸を囲んで半径方向および円周方向に延び、供給される液体が半径方向に外に
向かって流れていく隙間を間に形成する多数のディスクの形態の、この種の巻き
込み搬送装置を入口室の中に有する遠心分離機が開示されている。

【０００３】 これらの遠心分離機の巻き込み搬送装置は、作動中に、供給された液体混合物
をロータの回転の流れに乗せて運ぶ、半径方向および円周方向に延びる大きな接
触面を有するため、液体の巻き込み搬送がこれらの遠心分離機の大きな面に沿っ
て発生する。遠心分離機に供給される液体混合物の流れが速ければ速いほど、液
体が液体案内部材の半径方向内側縁部から半径方向外側に向かってより多くの隙
間に溢れ出ることにより、液体の巻き込み搬送に対してより多くのディスクが必
要となる。

【０００４】 しかしながら、特に、供給される流体混合物の流れが遅い場合、液体がすべて
の隙間において半径方向外側に向かって流れるわけではなく、このことは、ここ
に記載した従来より公知の遠心分離機の分離室に向かって半径方向外側の入口室
を形成する隔壁の内側のある部分に沿う軸方向の流れが存在しないことを意味す
る。多くの場合、このことは、スラッジ粒子が隔壁の内側に堆積することを意味
する。隔壁の内面を、これらのスラッジ粒子を遠心力によって隔壁の内面に沿っ
て入口室の出口開口に向かう方向に滑らせ得るような大きな角度を回転軸に対し
て有するように設計するだけの空間が、これらの遠心分離機内に無いため、スラ
ッジ粒子が隔壁の内面のこれらの部分に蓄積する。これが続くと、入口室がつい
には、隔壁のこれらの部分が位置する場所で詰まり、そして遠心分離機の清掃の
ために遠心分離機を途中停止しなくてはならない。

【０００５】 ドイツ特許発明明細書第３０４１２１０号およびＰＣＴ特許出願公開明細書第
９７／１７１３９号には、遠心分離機の内部を清掃する提案がなされている。し
かしながら、これらの２通りの提案では、遠心分離機を途中停止しなくてはなら
ず、貴重な生産時間が失われることになる。多くの場合、提案されている方法で
遠心分離機を十分にきれいすることができず、遠心分離機を分解し、清掃し、再
組立しなくてはならず、これは非常に労力がいり時間のかかる作業である。

【０００６】 本発明の目的は、供給された液体混合物を流れに乗せて運んで、入口室を詰ま
らせることなく長時間のあいだ遠心分離機を作動させることを可能にする、遠心
分離機の巻き込み搬送装置を完成することである。

【０００７】 本発明によれば、これは、入口室の出口開口の反対側に向けられた一方の境界
形成面が、少なくとも一部が、入口室の液体で満たされる部分に作動中に位置し
、回転方向に見て入口室の出口開口に向かって延びるように円周方向および軸方
向に延びる表面部分を有することによって達成される。言い換えると、入口室の
出口開口の反対側に向けられた境界形成面は、通常の状態では、回転方向の構成
要素を有する。

【０００８】 本発明の一実施態様では、円周方向の軸方向延長部が、１周あたり０．５ｍｍ
より大きく１００ｍｍ未満である。

【０００９】 本発明の他の実施態様では、表面部分が、軸方向で入口室の出口開口の反対側
に向けられている境界形成面からなり、円周方向の軸方向延長部が境界形成面の
全長に亘ってこの境界形成面と一致する。

【００１０】 本発明のさらに他の実施態様では、２つの境界形成面が実質的に平らである。
２つの境界形成面が平行であるのが適切である。

【００１１】 本発明の好適な実施態様では、境界形成面が、回転軸のまわりの螺旋状経路の
少なくとも１周にわたって円周方向に延びている。

【００１２】 流路が環状で回転軸を囲んでいることが好ましい。

【００１３】 本発明の特定の実施態様では、入口室が、流入管が開口し、かつ出口開口が配
置されている軸端部を有する。

【００１４】 以下、遠心分離機内の本発明による巻き込み搬送装置の一実施形態を図示する
添付図面を参照しながら本発明をより詳しく説明する。

【００１５】 図面に概略的に示された遠心分離機の一部分の断面は、駆動軸２に支持されて
いるロータ本体１を有する。ロータ本体１は、それ自体の内側に分離室３を形成
している。ロータ本体１の中心には、隔壁４を形成しロータ本体１の各部ととも
に入口室５の境界を定める壁部材が配置されている。入口室５は、図面では下方
の軸端部に示されている出口開口６を有し、隔壁４とロータ本体１との間に形成
された流路７を介して分離室３と連通している。分離室２の中には、分離室３を
主分離工程が行われる多数の隙間に分割する截頭円錐形の分離ディスク８の積み
重ねが配置されている。分離ディスク８の、互いに真上に位置するように設けら
れた穴によって形成された多数の通路９が、分離ディスク８の積み重ねを軸方向
に貫通して延びている。

【００１６】 内部流入路１１を備えた静止流入管１０が、図面上方から、ロータ本体１の中
心開口を通ってロータの中に延び、さらに、隔壁４の中心開口１２を通って入口
室５の中に延びている。流入路１１は、入口室５の図面下方の軸端部に位置する
開口１３を有している。本発明による巻き込み搬送装置１４が、入口室の中にお
いて、ロータと一緒に回転する部分、１つの案として隔壁４またはロータ本体１
０に固定的に連結して配置され、流入路１１の開口１３と、入口室５の軸方向反
対側の端部との間の、入口室５内の実質的な全長に亘って軸方向に延びている。
巻き込み搬送装置１４には、流入路１１の開口１３に最も近い位置に、流入管と
の間に間隙１６を残しながら流入管１０を囲む環状のディスク１５が設けられて
いる。

【００１７】 図面に例示されている、本発明による巻き込み搬送装置１４の実施形態は、一
方１７が入口室５の出口開口６に向けられ、他方が入口室５の出口開口６の反対
側に向けられている、２つの境界形成面１７と１８によって軸方向に境界が定め
られている液体案内部材を有する。境界形成面１７と１８は、流入管１０および
回転軸のまわりを半径方向および円周方向に延びており、動作時に少なくとも一
部が、入口室５の液体で満たされる部分に位置する。液体案内部材は、流入管に
向けられ、回転軸を囲んでいる半径方向内側縁部を有しており、入口室内の、図
面中に三角形で示される半径方向の液面がこの縁部１９の半径方向内側に位置し
ているときには、作動中にこの縁部から液体を溢れさせて流すことができる。液
体案内部材と隔壁との間に、回転軸を囲む環状の流路２０が配置されている。

【００１８】 図面に概略的に示されている遠心分離機には、分離された軽い成分のための溢
流出口の形態の出口２１が設けられている。

【００１９】 図示されている実施形態の２つの境界形成面１７と１８は、作動中に少なくと
も一部が、入口室５の、液体で満たされる部分に位置し、回転方向に見て入口室
５の入口開口に向かう方向に延びるように、円周方向および軸方向に延びる表面
部分を有する。図示されている実施形態では、境界形成面１７と１８がいずれも
、回転方向に見て入口室５の出口開口６に向かって延びるように、円周方向およ
び軸方向に延びている。また、２つの境界形成面１７と１８は実質的に平らで平
行で、回転軸のまわりの数周の螺旋状の経路内に延びている。

【００２０】 図示されている遠心分離機の巻き込み搬送装置は、以下のように作動する。

【００２１】 ロータが回転しているときに、分離されるべき成分の液体混合物が、流入路１
１を通って入口室５に供給される。流入した液体は半径方向内側にて入口室の下
部を満たし、ついには液体は、流入管１０と巻き込み搬送装置１４の環状ディス
ク１５との間の間隙１６を通って流れ、そこで、ロータと一緒に回転している液
体案内部材の境界形成面１７および１８と接触するようになる。これにより、境
界形成面１７と１８が液体を流れに乗せて運ぶ動作を行う。噴流するためのロー
タの回転速度が得られなかった液体は、回転方向に見て軸方向の延長部を有する
境界形成面１７と１８に対して相対的に回転方向と反対に移動しており、入口室
５の出口開口６から送り出される。これにより、入口室に流れ込む液体の少なく
とも一部が、主分離が行われる分離室３に流れ出る前に、確実に、出口開口６か
ら見て入口室５の先の部分および流路２０を通って流れる。

【００２２】 供給された液体混合物の、図示されている遠心分離機へのある流れにおいて、
入口室５の回転している液体本体の自由液面は、図中の連続線および小さな三角
形によって示されるように位置する。供給される混合物の流れが増大すると、液
体が数周の液体案内部材の間のより多くの隙間を通って流れ込むように液面が徐
々に移動する。

【００２３】 遠心分離機をこのように設計することによって、入口室を有することの危険を
減少させることができるのと同時に、供給される液体混合物を効率的かつ穏やか
に流れに乗せて運ぶことができる。

【００２４】 図面に示された実施形態では、巻き込み搬送装置に単一の螺旋状液体巻き込み
搬送部材が設けられている。この巻き込み搬送装置は、もちろん、より多くの螺
旋状の液体巻き込み搬送部材を備えることもでき、すなわち、回転軸の周りに軸
方向に配置された多数の部材から構成することもできる。１つの案として、これ
らは羽根状に形成することもできる。

【００２５】 図示されている実施形態では、境界形成面の軸方向の延長部は一様であるが、
出口開口に対する距離を変えることもできる。

【００２６】 示されている実施形態では、本発明は縦軸を有する遠心分離機に使用されてい
るが、もちろん、デカンタ型のような水平駆動軸を有する遠心分離機にも使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 遠心分離機内の本発明による巻き込み搬送装置を示す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年９月１３日（２０００．９．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 フランツェン、 ぺーテル スウェーデン国 エス−146 45 ツュリ ンイェ モンストルプスヴェーガン 22 (72)発明者 インイェ、 クラエス スウェーデン国 エス−131 50 サルツ シェー−デュヴネス クリスティナヴェー ガン 15 (72)発明者 ラゲルステット、 トルイニュ スウェーデン国 エス−113 52 ストッ クホルム デェーベルンスガータン 89 (72)発明者 ムーベルイ、 ハンス スウェーデン国 エス−118 52 ストッ クホルム ブイェーンゴードスガータン 16 ベェー (72)発明者 スツェペスシュー、 ステファン スウェーデン国 エス−118 46 ストッ クホルム レプスラーガルガータン 18 (72)発明者 シュンドストレーム、 ミカエル スウェーデン国 エス−115 43 ストッ クホルム ユントラヴェーガン ７ Ｆターム(参考） 4D057 AB01 AC01 AD01 AE02 AE03 AF03 BA13 BC05 BC11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸のまわりを回転可能なロータを有する遠心分離機の巻
   き込み搬送装置であって、前記ロータが、 作動中に、分離すべき成分の混合物の供給を行う流入管（１０）が開口してお
   り、入口室（５）の軸方向のある位置に出口開口（６）を有する入口室（５）と
   、 少なくとも１つの流路（７）を介して入口室（５）の出口開口（６）と連通し
   ているが、それ以外の部分では回転軸を囲み、かつ軸方向の延長部を有し、内面
   によって前記入口室の半径方向外側の境界を定めている隔壁（４）によって入口
   室（５）と分けられている分離室（３）と、 作動中に分離された成分のための少なくとも１つの出口（２１）とを形成して
   おり、 前記巻き込み搬送装置が、前記ロータと一緒に回転する部分に固定的に連結さ
   れた前記入口室（５）の中に配置され、前記入口室（５）の実質的な軸方向全長
   に亘って軸方向に延びており、一方（１７）は軸方向で前記入口室（５）の前記
   出口開口（６）に向けられ、他方（１８）は軸方向で入口室（５）の出口開口（
   ６）の反対側に向けられている２つの軸方向境界形成面（１７、１８）を含み、
   かつ前記入口室（５）内で半径方向および円周方向に延び、少なくとも一部が、
   前記入口室（５）の液体で満たされる部分に作動中に位置している、少なくとも
   １つの前記液体案内部材を有しており、前記液体案内部材が、半径方向内側縁部
   （１９）と、前記入口室（５）内の隔壁（４）の半径方向内面近傍に配置されて
   いる少なくとも１つの流路（２０）とを有し、前記入口室（５）内の液面がこの
   縁部（１９）の半径方向内側のあるときには作動中に液体が縁部を越えて溢れて
   流れ得る、巻き込み搬送装置において、 前記入口室（５）の前記出口開口（６）の反対側を向いた一方の前記境界形成
   面は、少なくとも一部が、前記入口室（５）の液体で満たされる部分に作動中に
   位置し、回転方向に見て前記入口室（５）の前記出口開口（６）に向かって延び
   るように円周方向および軸方向に延びる表面部分を有することを特徴とする巻き
   込み搬送装置。
2. 【請求項２】 前記円周方向の軸方向延長部が、１周あたり０．５ｍｍより
   大きく１００ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１に記載の巻き込み搬送
   装置。
3. 【請求項３】 前記表面部分が、軸方向で前記入口室（５）の前記出口開口
   （６）の反対側に向けられている境界形成面（１８）からなり、前記円周方向の
   軸方向延長部が前記境界形成面（１８）の全長に亘って前記境界形成面と一致す
   ることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻き込み搬送装置。
4. 【請求項４】 前記２つの境界形成面（１７、１８）が実質的に平らである
   ことを特徴とする、請求項３に記載の巻き込み搬送装置。
5. 【請求項５】 前記２つの境界形成面（１７、１８）が平行であることを特
   徴とする、先行する請求項のうちのいずれか１項に記載の巻き込み搬送装置。
6. 【請求項６】 前記境界形成面（１７、１８）が、前記回転軸のまわりの螺
   旋状経路の少なくとも１周にわたって円周方向に延びていることを特徴とする、
   請求項３、４、または５に記載の巻き込み搬送装置。
7. 【請求項７】 前記流路が環状で前記回転軸を囲んでいることを特徴とする
   、先行する請求項のうちのいずれか１項に記載の巻き込み搬送装置。
8. 【請求項８】 前記流入管（１０）が開口し、かつ前記出口開口（６）が配
   置されている軸端部を有する前記入口室（５）内で、液体を流れに乗せて運ぶよ
   うに配置されていることを特徴とする、先行する請求項のうちのいずれか１項に
   記載の巻き込み搬送装置。