JP2004534652A - 自己搬出式の遠心分離器のための変向リング - Google Patents

Abstract

本発明は、自己搬出式の遠心分離器（１）のための、環状の衝突壁（２）を備えたペースト変向リング及び自己搬出式の遠心分離器（１）に関する。変向リングにおいて、遠心分離器（１）の搬出スリット（３）の接線の迎え角が、水平線に対して、搬出スリット（３）の開口幅全体にわたって見て、３〜６０°となるように形成されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離器、特に自動搬出による分離板型分離機において液体と固体物とを分離するための装置に関する。本発明は、特に自己搬出式の遠心分離器のための、環状の衝突壁を備えたペースト変向リング及び自己搬出式の遠心分離器に関する。
【０００２】
分離板型分離機とは、懸濁液のための中央の供給管と、ドラム内に位置する円錐状の分離板とを備えた遠心分離器である。これらの分離板は、存在する遠心力及び短い沈降距離とによって微粒子のための分離機として働く。分離された粒子は分離板に沿って固体収集室の中へ、ドラムの最大直径へ向かって滑走する。浄化された液体は越流堰を介して圧力なしに、又はポンプインペラの形で形成されたいわゆるグリッパによって圧力下で排出される。
【０００３】
わずかな固体含有量のためには、閉鎖されたドラムを有する分離板型分離機が使用されている。このドラムは、手によって中身を取り除かれなければならない。より高い固体含有量のためにドラムは排出システムを備えており、この排出システムは、固体物と液体によるドラム内容物全体をスラリーとして搬出することを可能にする。
【０００４】
定置又は懸吊されたドラムを有する分離板型分離機が公知である。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８４６５３５号明細書につき、懸吊されたドラムを備えた遠心分離器が公知である。この場合、固体物を捕集するためにドラムの下方にチューブ状バッグが挿入されている。この遠心分離器の容器は、ドラムの遠心分離ゾーンの範囲に円筒状に構成されている。
【０００６】
このことは、遠心分離される固体物が、遠心分離ゾーンの範囲に残留しかねず、固体物の中央収集が不可能であるという欠点を有する。
【０００７】
固体ペーストが良好に流れる場合に最短ドラム開放時間を実施することより、搬出されたペーストのより高い固体濃縮を可能にする「部分スラッジ除去」が可能であることも公知である。
【０００８】
最近では、排出前にドラム内の液状部分を抽出することにより、高濃縮のペーストを生ぜしめ、このペーストを、これまで汎用の制御可能なギャップよりも大きいギャップを介して搬出する試みがなされた。
【０００９】
システムに基づいて、ペースト搬出は遠心分離加速下で水平線方向に円形の周辺部で行われ、環状の容器に捕集することができる。もちろん、ペーストをドラムの下方に位置する容器に収集することが望ましい。このことは、有利には懸吊されたドラムによる遠心分離を実施する場合に可能である。この場合、ペーストは水平方向から下方の容器内へ変向される。
【００１０】
本発明は、ペースト変向リングと、このペースト変向リングに結合された又は解離可能なペースト容器とから成っており、このペースト容器が、ペーストを複数のドラム排出部から捕集できる状態になっている装置に関する。このリングは、変向が、できるだけわずかな生成物損失にしか結びつかないように形成されている。
【００１１】
本発明の対象は、自己搬出式の遠心分離器のための、環状の衝突壁を備えたペースト変向リングにおいて、この変向リングの、遠心分離器の搬出スリットに向かい合って位置する衝突壁の接線の迎え角αが、水平線に対して、搬出スリットの開口幅全体にわたって見ると、３から６０°、有利には１０から３０°であることを特徴とする。
【００１２】
これにより、搬出スリットから遠心分離排出された固体物を保護するように特に弱いせん断力で遠心分離器の捕集容器内へ変向することが可能となる。
【００１３】
特別な変向リングは、衝突壁の内側輪郭が衝突面の直接の下方において、特に変向リングの任意の長手方向横断面図で見て、円形又は放物線状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このことにより、変向はより一層、生成物を保護するように形成され、せん断力はさらに低減される。
【００１５】
有利な形式では、変向リングは、衝突壁が搬出スリットの下方の範囲に、幾何学的な長手方向横断面図で見て、＞２０ｍｍ、有利には３０〜５０ｍｍの曲率半径を備えた、湾曲された内側輪郭を有しているように形成されている。
【００１６】
前記湾曲された壁面は、湾曲に応じて、延在距離にわたって半径が変化するように形成されていてよい。
【００１７】
特に有利な構成では、変向リングの衝突壁は搬出スリットの開口幅の上方の範囲に、水平線に対して３〜３０°までの、有利には５〜１５°までの迎え角γを有している。
【００１８】
変向リングの有利な変化態様は、衝突面の内側輪郭の接線が、変向リングの変向輪郭の下方の範囲に、幾何学的な長手方向横断面図で見て、垂直線に対して３０°までの、有利には５〜１５°までの迎え角βを有していることを特徴とする。この場合、垂直線はドラムの回転軸線に対して平行である。
【００１９】
これにより、遠心分離排出された生成物の、捕集容器の中央の方向への特に有利な案内が達成される。
【００２０】
有利な変化態様では、変向リングは下側端部に剥離エッジを有しており、この剥離エッジは、場合によってはアンダカットされている。
【００２１】
変向リングは、特に捕集容器と一体的に又は特に有利には遠心分離器の捕集容器と分離可能に結合されている。
【００２２】
有利な実施例では、変向リングはジャケット冷却装置と共に形成されている。
【００２３】
この冷却ジャケットは、例えば変向リングの外周に設けられた二重壁であり、この二重壁内を熱交換媒体が貫流することができる。
【００２４】
有利な実施例では、変向リングの生成物接触表面には、特にＰＴＥＦ又は金属合金から成る滑り可能な被覆が施されている。
【００２５】
別の有利な変化態様では、変向リングは、液体窒素を吹き付るための１つ又は複数のノズルを有している。
【００２６】
これらのノズルは、特に変向リングの周囲に、搬出スリットの開口幅に相当する衝突面の下方に分配されて取り付けられている。
【００２７】
また本発明の対象は、高濃縮のペーストの方法技術的処理のための自己搬出式の遠心分離器であって、少なくとも、必要に応じて冷却可能なケーシングと、懸濁液のための供給管と、浄化された液体のための排出管と、上部に位置する駆動部に結合されていて２つ又はそれよりも多い搬出スリットを備えた懸吊されたドラムと、場合によってはケーシングから解離可能な捕集容器と、ペーストのための搬出装置とから成っている形式のものにおいて、遠心分離器が本発明による変向リングを有していることを特徴とする、自己搬出式の遠心分離器である。
【００２８】
捕集容器は、有利には円筒状に又は下方に向かって円錐状に先細りするように形成されている。
【００２９】
捕集容器の円錐状の先細りは、例えば容器からの凍結した生成物の搬出を簡易化する。容器の上縁部は、変向リングの有利に設けられた剥離エッジの下方に渦動の少ない流れが生じるように設計されている。
【００３０】
捕集容器の、生成物に接触する内側面には、同じく有利な構成では、特にＰＴＥＦ又は金属合金から成る滑り可能な被覆が施されている。
【００３１】
捕集容器には、特に有利には弾性的な材料から成るバッグが挿入されており、このバッグは、特に負圧によって容器壁に位置決め可能に形成されている。
【００３２】
バッグのために適した材料は、全てのシート用プラスチック、特にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルである。
【００３３】
捕集容器は、遠心分離機の別の有利な形式では、温度調節装置、特にジャケット冷却器と共に形成されている。
【００３４】
捕集容器は、特にフロアコンベヤ装置による、搬送のための付加的な手段を有していると有利である。
【００３５】
捕集容器の上側の開口は、特に有利には部分フランジの形で形成されている。
【００３６】
このことにより、捕集容器は例えばカバーによって閉鎖可能であり、方法技術的な別の装置、特に溶解タンクにドッキングさせることが可能である。
【００３７】
生物工学的分野で使用するためには、例えばヒト血漿分別におけるペーストの分離又は液体の浄化時には、捕集容器はジャケット冷却可能に構成されている。
【００３８】
冷却作用を改善するためには、１つ又は複数のノズルが取り付けられていてよい。これらのノズルによって、液体窒素を回転するドラムの近傍に設けられたガス室に注入することができ、これにより、空気摩擦による搬出室の加熱を抑制することができる。
【００３９】
ＣＩＰ洗浄により自動的に洗浄することのできる分離板型分離機が公知である。このために、分離器は場合によっては特別な所定の運転状態の間に様々な洗浄液によって洗浄される。洗浄を支援するためには、特別なＣＩＰノズルを取り付けることができる。構成部材及びこれらの構成部材の間のシールの設計時には、洗浄時の良好なアクセス可能性に注意すべきである。
【００４０】
容器は金属又は非金属材料により構成されていてよい。この容器は、フロアコンベヤ車両によって搬送又は積み上げることのできる架台に解離可能又は解離不能に配置されていてよい。
【００４１】
容器はカバーを設けられているか又は自動的な開口スライダを備えていて、溶解タンクの充填に適するように形成されていてよい。
【００４２】
容器はスラリー化装置又は溶融装置を備えていてよい。これにより、流れることのできる懸濁液の形の内容物を溶解タンク内に搬送することが可能となる。
【００４３】
変向リングのように、容器もまた例えば生物工学分野で使用するためにジャケット冷却可能に装備されていてよい。
【００４４】
次に、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００４５】
実施例
ヒト血漿の分別時に生じる生体ペーストの搬出が、４６８ｍｍの外径を有する遠心分離ドラムにより７０００ｒｐｍのドラム回転数で行われ、ペースト変位リング４により血漿ペーストが変向される。遠心分離機１はドラム１４を駆動するための駆動部１３を有している。この駆動部１３は、血漿のための供給管１１を備えている。ドラム１４は遠心分離器１の分離可能な下部に懸吊されている。この下部はジャケットケーシング１０を有しており、このジャケットケーシング１０は、冷却液のための供給管１９と排出管２２、液体窒素のための供給管９、変向リング４及び捕集容器７を備えている。この捕集容器７は、供給管２０と排出管２１並びに溶接された搬送用ブラケット１８とを備えた冷却ジャケット１６有している。さらにドラム１４は浄化された液体のための排出口を有している。図２は変向リング４の詳細を再現している。ペースト変向リング４の衝突壁２は、搬出スリット３の範囲で水平線に対して角度α＝１５°を有している。搬出スリット３の開口幅の上方の角度γも水平線に対して同じく１５°だけ傾斜しており、これにより、衝突面８自体及びこの衝突面８の上に位置する範囲は、投影図で見て直線を形成している。衝突面８の下方では、搬出されたペーストが、長手方向断面図で見て、捕集容器７の容器底部の方向に４５°の曲率半径ｒを備えた円形の輪郭によって変向される。搬出された固体物が容器壁から離れて底部中央の方向へ案内されるように、引き続く面１９は垂直線に対して角度β＝１０°傾いている。ペースト変向リング５は、下側端部に剥離エッジ6を有している。
【００４６】
このような幾何学形状により、ほぼ完全なペースト変向が得られる。例えば、遠心分離ドラムからの２回の搬出後に、搬出された固体質量の９８．３％が、この遠心分離ドラムの下方に位置する捕集容器７内に、そして１．７％のみが変向リングの表面に見出された。生体ペーストを用いた別の試験では、６回の搬出後に９９．５％の固体質量が捕集容器内に、これに応じて０．５％の損失がペースト変向リングの表面にもたらされた。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】変更された遠心分離器１の長手方向断面図である。
【００４８】
【図２】図１による長手方向断面図を拡大した詳細図である。

Claims (17)

1. 自己搬出式の遠心分離器（１）のための、環状の衝突壁（２）を備えたペースト変向リングにおいて、前記遠心分離器（１）の搬出スリット（３）に向かい合って位置する衝突壁（２）の接線の迎え角αが、水平線に対して、搬出スリット（３）の開口幅全体にわたって見て、３〜６０°、有利には１０〜３０°までであることを特徴とする、自己搬出式の遠心分離器（１）のための、環状の衝突壁（２）を備えたペースト変向リング。
2. 前記衝突壁（２）の内側輪郭が、衝突面の直接の下方において、特に変向リングの任意の長手方向横断面図で見て、円形又は放物線状に形成されている、請求項１記載の変向リング。
3. 衝突壁（２）が、搬出スリット（３）の下方の範囲に、幾何学的な長手方向横断面図で見て、＞２０ｍｍ、有利には３０〜５０ｍｍまでの曲率半径を備えた湾曲した内側輪郭を有している、請求項２記載の変向リング。
4. 衝突壁（２）が、搬出スリット（３）の開口幅の上方の範囲に、水平線に対して３〜３０°、有利には５〜１５°の迎え角を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の変向リング。
5. 衝突面（５）の内側輪郭の接線が、変向リングの変向輪郭の下方の範囲に、垂直線に対して、幾何学的長手方向横断面図で見て、３０°までの、有利には５〜１５°までの迎え角βを有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の変向リング。
6. ペースト変向リング（４）が、下側端部に剥離エッジ（６）を有しており、該剥離エッジ（６）が、場合によってはアンダカットされている、請求項１から５までのいずれか１項記載の変向リング。
7. 変向リング（４）が、捕集容器と一体的に結合されているか又は遠心分離器（１）の捕集容器（７）に解離可能に結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の変向リング。
8. 変向リングが、ジャケット冷却装置（８）と共に形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の変向リング。
9. 変向リングの生成物接触表面が、特にＰＴＦＥ又は金属合金による滑り可能な被覆を施されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の変向リング。
10. 変向リングが、液体窒素の吹き付けのための１つ又は複数のノズル（９）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の変向リング。
11. 高濃縮のペーストを方法技術的に処理するための自己搬出式の遠心分離器（１）であって、該遠心分離器（１）が、少なくとも、必要に応じて冷却可能なケーシング（１０）と、懸濁液のための供給管（１１）と、浄化された液体のための排出管（１２）と、上部に位置する駆動部（１３）に結合された、２つ又はこれよりも多い搬出スリット（３）を備えた懸吊されたドラム（１４）と、捕集容器（７）とから成っている形式のものにおいて、遠心分離器（１）が、請求項１から１０までのいずれか１項記載の変向リング（４）を有していることを特徴とする、自己搬出式の遠心分離器（１）。
12. 捕集容器（７）が、円筒状又は下方へ向かって円錐状に先細りするように形成されている、請求項１１記載の遠心分離器。
13. 捕集容器（７）の、生成物に接触する内側面が、特にＰＴＦＥ又は金属合金から成る滑り可能な被覆を施されている、請求項１１又は１２記載の遠心分離器。
14. 捕集容器（７）に、弾性的な材料から成るバッグ（１７）が挿入されており、該バッグ（１７）が、特に負圧によって容器壁に位置決め可能になっている、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の遠心分離器。
15. 捕集容器（７）が、温度調節装置（１６）、特にジャケット冷却装置と共に形成されている、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の遠心分離器。
16. 捕集容器（７）が、付加的に、特にフロアコンベヤ装置による、搬送のための手段（１８）を有している、請求項１１から１５までのいずれか１項記載の遠心分離器。
17. 捕集容器（７）の上側の開口が、部分フランジの形で形成されている、請求項１１から１６までのいずれか１項記載の遠心分離器。