JP2022502254A - キャビテーション反応器 - Google Patents

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Abstract

遠心ポンプから形成され得るキャビテーション反応器(1)が示されている。反応器は、ステータ(2)と、ステータ(2)のチャンバ(21)内に収容された少なくとも1つの遠心段(4)を有するロータ(3)とを備える。遠心段(4)の2つの壁(41、42)は、それらの間に間隙(43)を画定し、間隙(43)は、遠心段(4)の周辺部分(46)においてステータ(2)のチャンバ(21)と流体連通している区画(47)に分割される。ステータ(2)のチャンバ(21)の入口開口部(25)に隣接する遠心段(4)の壁(41)は、遠心段(4)の中央部分(45)において閉鎖され、そのことにより、間隙(43)を通る入口開口部(25)から遠心段(4)の周辺部分(46)への流体の流れを防止する。【選択図】図1

Description

本発明は、流体(例えば、液体の混合物、液体と固体の混合物または液体と気体の混合物を含む)を処理するためにキャビテーションを使用するキャビテーション反応器の分野において、反応器から流出する流体の均質性を向上させるために、または液体中に分散された固体粒子または気泡のサイズを低減するために、適用される。特に、本発明は、単純な構造を有する効果的なキャビテーション反応器、およびそのような反応器を製造する方法に関する。
キャビテーションは、ダクト内を流れる流体が、例えば、流体の速度または向きの急激な変化により、著しい圧力変化を受けたときに生じる。ダクトの最小圧力位置では、流体の平衡蒸気圧が流体の内圧を超えることがあり、その結果、特に液体が高張力にさらされる領域における、蒸気泡の形成につながる。流体圧力が再び増加すると(例えば、流体がポンプに入るときに最小圧力点を越えるので)、気泡が内破し、そのことにより、熱および超音波流体力学的衝撃波が発生し、ポンプ部品に重大な損傷を引き起こす可能性がある。
この場合、キャビテーションは破壊作用を有し、したがって、ポンプおよび液圧システムは、一般に、流体圧力を常に閾値より高く維持し、より高い圧力領域へと向けられた張力を流体に受けさせる急激な圧力変化を回避することによって、気泡形成を回避するように設計される。
他の状況では、キャビテーションは、キャビテーションが発生する機器に損傷を引き起こすことなく、衝撃波および衝撃波によって処理される流体において生成される熱を使用するために制御され得る。制御されたキャビテーションの有用な用途の特定の例としては、異なる液体の混合物、液体と固体粒子との混合物、または液体と気体との混合物などの流体のための混合、均質化、加熱、低温殺菌、浮遊、乳濁、抽出、反応および粒子または分子の還元が挙げられる。機器への損傷を回避するために、キャビテーションは、流体の中で、機器部品から離れて発生しなければならない。
キャビテータまたはキャビテーション反応器の一例は、本出願人による欧州特許第3278868号に開示されている。この反応器は、ステータとロータとを備え、ロータは、ステータの円筒空洞に収容されている。流体は、空洞内に導入され、ロータの回転運動によって駆動され、ロータの周りを流れ、空洞から排出される。ロータは円錐台形状を有し、その側面には、気泡の形成および内破に寄与する止まり穴が形成されている。
他の先行技術のキャビテーション反応器は、円筒形ロータを含み、円筒形ロータも同様に、その側面に止まり穴を有する。このような反応器の例は、米国特許第7354227号、米国特許出願公開第2009184056号、および独国特許出願公開第2016182903号に開示されている。
本発明の目的は、単純な構造を有し、そのことにより製造コストを低減することができるキャビテーション反応器を提供することである。本発明のさらなる目的は、高い効率を有するキャビテーション反応器を提供することである。
これらの目的および他の目的は、添付の請求項のいずれかに定義されるキャビテーション反応器およびキャビテーション反応器の製造方法によって達成される。特に、本出願人は、驚くべきことに、クローズドインペラを有する公知の遠心ポンプを低コストで修正することにより、ポンプ/反応器に重大な損傷を引き起こすことなく、またはさらにはポンプ/反応器にいかなる損傷も引き起こすことなく、有用に使用することができるキャビテーション反応器を実現することができることを見出した。
本発明のキャビテーション反応器は、遠心ポンプと同じように、ステータとロータとを備え、ステータの内側のチャンバ内に収容された遠心段を有する。流体は、ステータの第1の開口部および第2の開口部を通ってチャンバに出入りし得る。特に、第1の開口部は、公知のポンプの流体入口開口部と同じように、流体の長手方向の流れのためのガイドを形成する。遠心段は、ロータの回転軸の方向に対して横断方向に配置された2つの壁を備える。2つの壁間に間隙が形成され、間隙は、円周方向に離間した隔壁(例えば、遠心ポンプのブレードからなる)によって区画に分割される。間隙は、遠心段の周辺部分において、遠心段の外側のステータチャンバと流体連通している。
先行技術の遠心ポンプでは、流体は、間隙を画定する2つの壁の一方(特に、流体が流入するように設計された第1の開口部により近い壁)の中央に位置する開口部を通って間隙に流入した後、間隙を通って流れ、その後、遠心段の周辺部分で間隙から流出することが知られている。先行技術とは異なり、本発明によれば、この壁はその中央部分で閉鎖されている。
したがって、流体は、いずれにしても間隙内に存在するが、ステータの第1の開口部と第2の開口部との間を流れるように間隙内に流されるのではなく、例えば、遠心段の周りを流れ得る。
有利には、ステータが遠心段によって回転駆動されるときにステータ内で流速を有する間隙の外側の流体と、間隙を含む遠心段に対して静止している間隙の内側の流体との間に差圧が得られる。したがって、流体は、所望のキャビテーションを引き起こす張力を受ける。本出願人はまた、キャビテーションは、離間した2つの隔壁間の空間に集中する傾向があり、その空間では、流体の抵抗がより小さく、そのことにより遠心段の損傷が回避されることを見出した。
好適な実施形態では、間隙の区画は、遠心段の中央部分で互いに連通している。したがって、この領域内の流体は、遠心段から外に向けられた反対方向の張力を受け、この張力は、キャビテーションが保護される反応器部品から離れて生じるのにさらに役立つ。
この反応器は、間隙にアクセスするための中央開口部を閉鎖することによって、製造コストに関して最適化された、十分に確立した構造を使用する適切な遠心ポンプから形成され得る。当然のことながら、このような変化の結果としてポンピング能力が著しく低下するので、主な用途はキャビテーションとなる。
本発明のキャビテーション反応器は、一方向の流れのみをもたらす遠心ポンプとは異なり、長手方向に案内する第1の開口部から第2の開口部に向かって流れる流体、および第2の開口部から第1の開口部に向かって流れる流体の両方と共に使用され得ることに留意されたい。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面に示されるようなキャビテーション反応器の例示的かつ非限定的な説明からより明らかになるであろう。
本発明の第1の実施形態に係るキャビテーション反応器の横断面図である。 本発明の別の実施形態に係るキャビテーション反応器の横断面図である。 本発明のさらなる実施形態に係るキャビテーション反応器の横断面図である。 反応器の閉鎖部材が図示されていない、図3のキャビテーション反応器の正面図である。
添付図面を参照すると、本発明の一実施形態に係るキャビテーション反応器全体は、数字1で表されている。反応器1は、ステータ2と、ステータ2に回転可能に接続されたロータ3とを備える。
ステータ2は、ロータ3を少なくとも部分的に収容するチャンバ21を画定する。より詳細には、ステータ2のチャンバ21は、ステータ2の前壁22、後壁23および周壁24によって画定される。前壁22および後壁23は、長手方向XーXに離間している。周壁24は、前壁22と後壁23とを接続しており、好ましくは、遠心渦巻き構造または円筒形渦巻き構造として形成される。
ステータ2は、流体をチャンバ21内に導入し、チャンバ21から排出するための第1の開口部25および第2の開口部26を有する。特に、第1の開口部25は流体入口としての機能を果たし、第2の開口部26は流体出口としての機能を果たし、または逆に、第1の開口部25は流体出口としての機能を果たし、第2の開口部26は流体入口としての機能を果たし得る。
第1の開口部25は、流体流を長手方向X−Xに案内するように意図された形状を有する案内部分27を有する。例えば、図面の実施形態では、第1の開口部25は、ステータ2の前壁22内に形成される。他の実施形態では、第1の開口部25は、第1の開口部25に関連付けられ、チャンバ21の内部に向かって案内部分27において終端するチャネル(必ずしも直線状とは限らない)を有し得る。
図示されている実施形態では、第2の開口部26は、ステータ2の周壁24内に形成されて、流体が長手方向X−Xに対して垂直な方向、例えばステータ2の長手方向中心軸から離れる方向に延びる半径方向R−Rに流れるのを可能にする。しかしながら、第2の開口部26がステータ2の後壁23内に形成される実施形態が設けられてもよい。
ロータ3は、主に長手方向X−Xに延びる駆動シャフト31を備える。駆動シャフト31は、ステータ2に接続されており、長手方向X−Xに延び、好ましくはステータ2の長手方向中心軸と一致する回転軸A−Aを中心としてステータ2に対して回転するように適合される。
駆動シャフト31は、ステータ2に対してロータ3を回転駆動するために、ステータ2のチャンバ21の内側または外側のいずれかで、電気モータ(図示せず)と接続するように適合され得る。
ロータ3は、駆動シャフト31に固定された少なくとも1つの遠心段4を備える。したがって、遠心段4は、回転軸A−Aを中心として、駆動シャフト31と共にステータ2に対して回転するように適合される。
以下でさらに明確に説明するように、ロータ3は、公知の多段遠心ポンプと同様に、駆動シャフト31に固定され、長手方向X−Xに離間した複数の遠心段4を備え得る。単一の遠心段4の特徴を最初に説明するが、特に明記しない限り、その特徴は全ての遠心段4に適用されるものと理解されたい。特に、以下の特徴は、好ましくは、ステータ2の第1の開口部25に最も近い、すなわちステータ2の前壁22に最も近い遠心段4に少なくとも適用される。
遠心段4は、ステータ2のチャンバ21内に収容され、ステータ2の周壁24によって取り囲まれる。したがって、ステータ2のチャンバ21は、遠心段4全体を半径方向に取り囲み、遠心段4とステータ2の周壁24との間に画定される管状領域28を有する。管状領域28はさらに、回転軸A−Aを取り囲み、好ましくはステータ2の前壁22から後壁23まで長手方向に延びる。
ステータ2の第1の開口部25の案内部分27は、長手方向X−Xにおいて遠心段4に対向し、より詳細には、回転軸A−Aは、案内部分27を通って延びる。
遠心段4は、第1の壁41および第2の壁42を備える。第1の壁41および第2の壁42は、長手方向X−Xに離間されて、それらの間に間隙43を画定する。
第1の壁41は、ステータ30の第1の開口部25の近位にあり、第2の壁42は、第1の開口部25の遠位にある。すなわち、第1の壁41は、第2の壁42と第1の開口部25との間に配置される。より詳細には、第1および第2の壁41、42の各々は、内面41a、42aおよび外面41b、42bを有する。第1および第2の壁41、42の内面41a、42aは、互いに対向し、間隙43に対向している。
したがって、間隙43は、第1の壁41と第2の壁42との間の遠心段4に形成された凹部である。すなわち、間隙43は、第1および第2の壁41、42の内面41a、42aによって長手方向X−Xに画定される。さらに、間隙43は、チャンバ2の管状領域28まで半径方向に延びる。
一方、第1の壁41の外面41bは、対応する内面41aの反対側にあり、ステータ2の第1の開口部25に対向する。同様に、第2の壁42の外面42bは、対応する内面42aの反対側にあるが、ステータ2の第1の開口部25から離れた反対側に対向する。
第1および第2の壁41、42は、長手方向X−Xに対して横断方向に配置され、同じことが、それぞれの内面および外面41a、41b、42a、42bに言える。さらに、第1および第2の壁41、42は、駆動シャフト31から半径方向に突出する。例えば、図示されている実施形態では、第1および第2の壁41、42は、半径方向に延びる壁である。したがって、ロータ3は、特定の遠心ポンプのラジアルインペラについて一般的に知られているのと同様に、ラジアルロータである。すなわち、第1および第2の壁41、42は、回転軸A−Aを中心とするディスクまたはリングとして成形され得、長手方向X−Xに対して垂直に配置され得る。したがって、間隙43は、主に、実質的に半径方向R−Rに延びる。
第1および第2の壁41、42は、必ずしも図面に概略的に示されているような平面形状を有するとは限らない。したがって、他の実施形態では、第1および第2の壁41、42は、公知の遠心ポンプの円錐状インペラのような円錐状または漏斗状のロータ3を画定するように適合された3次元形状を有する場合もある。すなわち、これらの壁において、回転軸A−Aに近い遠心段4の中央部分45に位置する中央部分は、回転軸A−Aから離間した遠心段4の周辺部分46に位置する壁の周辺部分に対して、ステータ2の第1の開口部25に向かって突出する。
遠心段4は、間隙43内に配置された複数の隔壁44を備える。隔壁44は、遠心ポンプのブレードとして成形され得、したがって、直線形状または湾曲形状を有し得、そのことにより、ロータ3の回転方向に配向された、回転軸A−Aを中心として延びる円周方向C−Cと鋭角または鈍角を画定する。それでも、制御されたキャビテーション効果が、回転軸A−Aを中心とするロータ3の両方の可能な回転方向においてもたらされ得ることに留意されたい。
各々の隔壁44は、回転軸A−Aに近い内側端44aと、回転軸A−Aから離間した周辺端44bとの間に延びる。さらに、隔壁44は、回転軸A−Aを中心として円周方向に離間している。したがって、隔壁44は、間隙43を遠心段4の中央部分45と遠心段4の周辺部分46との間に延びる複数の区画47に分割する。
隔壁44は、駆動シャフト31がステータ2に対して回転するときに間隙43内の流体を回転駆動するように設計される。このことにより、遠心段4の中央部分45における間隙43内の流体と、遠心段4の周辺部分45における流体との間に圧力差が生じる。遠心回転力によって生じるこの圧力差により、流体は遠心段4の中央部分45から周辺部分46まで区画47を通って流れやすくなる。すなわち、中央部分45の圧力は、周辺部分46の圧力よりも低くなる。
間隙43、特に区画47は、遠心段4の周辺部分46においてステータ2のチャンバ21の管状領域28と流体連通している。つまり、第1の壁41の自由周縁部は、好ましくは長手方向X−Xにおいて、第2の壁42の自由周縁部から離間している。したがって、チャンバ21内の流体は、第1および第2の壁41、42の自由周縁部間の間隙43に対して流出入し得る。
本発明の一態様では、第1の壁41は、遠心段4の中央部分45で閉鎖され、そのことにより、間隙47を通る、すなわち、その区画47を通る第1の開口部25と遠心段4の周辺部分46との間の流体の流れを防止する。より詳細には、中央部分45において、遠心段4の外側のステータ2のチャンバ21と間隙43との間の流体連通が妨げられる。さらに、好適な実施形態では、間隙43は、第1および第2の壁41、42の自由周縁部間の遠心段4の周辺部分46のみにおいて、チャンバ21の残りの部分、すなわちチャンバ21の管状領域28と流体連通している。
先行技術の遠心ポンプと同様に、第2の壁42は、遠心段4の中央部分45において同じように閉鎖され、そのことにより、間隙47を通る第2の開口部26と遠心段4の周辺部分46との間の流体の流れを防止することに留意されたい。
特定の実施形態では、第1の壁41は、例えば図2〜図4に示されているように、遠心段4の閉鎖部材48によって閉鎖される。より詳細には、遠心段4の第1の壁41は、遠心段4の中央部分45に中央開口部49を有する。閉鎖部材48は、中央開口部49を閉鎖するために、好ましくは取り外し可能に、第1の壁41に固定される。
閉鎖部材48がない場合、そのような中央開口部49は、公知の遠心ポンプと同様に、遠心段4のための流体吸入口としての機能を果たすように適合され得る。開放中央開口部49により、流体は、例えば、第1の開口部25を通ってチャンバ21にアクセスし、上述の圧力差により中央開口部49を通って間隙43内に引き込まれ、その後、遠心段4の周辺部分46に向かって間隙43内を流れ、間隙43からチャンバ21の管状領域28内に排出されて第2の開口部26に到達する。
しかしながら、閉鎖部材48は、この流体経路を閉塞する。特に、流体は間隙43内で半径方向に連続して流れなくなり、間隙43の内側と、遠心段4の周辺部分46における間隙43の外側のチャンバ21の管状領域28との間に流体混合物のみが供給される。
中央開口部49を有する実施形態は、公知の遠心ポンプ(図示せず)から、特にクローズドインペラ(またはロータ)を有する遠心ポンプから得られ、これは、遠心段4の第1の壁41が中央部分45で閉鎖される点を除いて、上述したような実質的に全ての特徴を示し得る。このポンプが設置されると、閉鎖部材48は、第1の壁41の中央開口部49を閉鎖するために第1の壁41に簡単に固定される。
代替的に、図1に示されているように、第1の壁41は、中央開口部49を有さず、例えば、中実ディスクまたは小さい方の口が閉じられた漏斗のように形成され得る。これは、第1の壁41と一体の閉鎖部材48の形成と同等であると考えられ得る。したがって、この実施形態は、製造後に公知の遠心ポンプに対して行われる変更を必要としないが、製造前には依然として低コストの設計変更を必要とする可能性がある。
遠心ポンプの典型的な流体経路は上述したように閉鎖されるので、流体流のための代替の通路をチャンバ21の第1の開口部25と第2の開口部26との間に設ける必要があることに留意されたい。したがって、好適な実施形態では、遠心段4の第1の壁41は、ステータ2の前壁22から離間される。また、遠心段4の周辺部分46は、ステータ2の周壁24から離間される。いずれにせよ、以下に説明するように流体の通過に十分である限り、比較的短い距離でも問題ない。
このことにより、流体は、遠心段4の周りの第1の開口部25と第2の開口部26との間で管状領域28を通って流れることができるようになる。より詳細には、流体は、第1の開口部25を通って流れ、遠心段4の第1の壁41とステータ2の前壁22との間を実質的に半径方向RーRに流れ、次いで、管状領域28内に、すなわち、遠心段4の周辺部分46とステータ4の周壁24との間に実質的に長手方向X−Xに、好ましくはロータ3の回転による円周方向成分によって流入し、最後に第2の開口部26を通って流れる。あるいは、流体流はまた、上記と反対の方向にキャビテーション反応器1の同じ部分に入る。
この流体流路は、図面に矢印Fで概略的に示されている。しかしながら、ロータ3が矢印Fと反対方向に回転する動作も可能であることを理解されたい。
好適な実施形態では、図2に示されているように、間隙43の区画47は、遠心段4の中央部分45において互いに流体連通している。すなわち、2つの隣接する隔壁44の内側端44aは、それらの間に、2つの隔壁44間に配置された1つの区画47から区画44の残りの区画へ流体を流すための自由通路を画定する。有利には、遠心段4の中央部分45における間隙43内の流体は、遠心段4の周辺部分46へと向けられた反対方向の張力(全体に両矢印Tで示されている)を受け、このことがキャビテーションを促進する。
代替の実施形態では、図3に示されているように、遠心段4の中央部分45における間隙43の区画47間の流体連通は、例えば閉鎖部材48によって、妨げられる。すなわち、閉鎖部材48は、隔壁44の内側端44aと接触し、より詳細には、閉鎖部材48は、隣接する隔壁44の対の内側端44a間の空間を塞ぐように成形される。いずれにせよ、遠心段4の中央部分45と周辺部分46との間の圧力差によってキャビテーションが得られる。したがって、流体は一方向の張力を受ける。
本出願人は、キャビテーション反応器1の動作には、ロータ3が流体中に完全に浸漬されることが必要であることを見出した。特に、確実に空気を間隙43から放出することが大切である。
そのためには、好ましくは、圧力調整部材が設けられ、圧力調整部材は、チャンバ21内の流体圧力を閾値よりも高く維持するように構成され、閾値は、間隙43内、特に遠心段4の中央部分45における空気溜まりを防止するように適合される。
しかしながら、当業者は、間隙43内の圧力は、処理のために流体を反応器1に供給し、処理された流体を受け取るように構成された液圧システムにおいては、キャビテーション反応器1の設置条件の影響を強く受けることをすぐに理解するであろう。したがって、圧力調整は、反応器1の外側にある液圧システムの部品、例えば液圧システムの1つまたは複数のポンプまたは弁によって実行され得る、あるいは圧力調整部材は、液圧システムの構造的特徴および動作特徴に応じて、反応器1とは別に設けられ得る、または省略されてもよい。
上述したように、ロータ3は、公知の多段遠心ポンプと同様に、駆動シャフト31に固定され、長手方向X−Xに離間された1つまたは複数の遠心段4を備え得る。遠心段4は全て、ステータ2の同じチャンバ21内に、またはステータ2の別個のチャンバ21内に収容され得る。
これは、流体がより強いキャビテーションを受けるために行われ得る、またはキャビテーション能力に加えてポンピング機能をも有するキャビテーション反応器1を提供することを考慮して行われ得る。すなわち、単一のモノリシック装置は、制御されたキャビテーションおよび従来のポンピングタスクを同時に達成するように適合され得る。
ここで、ロータ3は、2つのタイプの遠心段4、すなわち、上述した特徴を組み込んだキャビテーションのための少なくとも1つの第1の遠心段4と、ポンピングのための少なくとも1つの第2の遠心段(図示せず)とを備える。各々の第2の遠心段は、上述した特徴のいくつかを含むが、第1の壁41の閉鎖に関する特徴は含まない場合がある。
特に、第2の遠心段では、第1の壁41は、遠心段4の中央部分45に開放中央開口部49を有する。したがって、第2の遠心段は、区画47に沿って、開放中央開口部49から間隙43を通って周辺部分46へと流体を圧送するように構成される。したがって、ポンピング遠心段は、流体が間隙43にアクセスするために開放中央開口部49を有するという点において、および第1の壁41自体の設計によって閉鎖された、または中央の非開放開口部49に閉鎖部材48を設けることによって閉鎖された第1の壁41を有さないという点において、キャビテーション遠心段4とは異なる。
好ましくは、ポンピング遠心段は、キャビテーション遠心段4の上流側に配置され、キャビテーション段において最大流体圧力が生成される。つまり、第1の遠心段4は、ステータ2の第1の開口部25の遠位にあり、第2の遠心段は、ステータ2の第1の開口部25の近位にあり、すなわち、第1の遠心段4は、第2の遠心段とステータ2の第1の開口部25との間に配置される。
当業者であれば、添付の請求項によって定義される範囲から逸脱することなく、上述の変形形態に対して多くの同等の変更を想定することができることは明らかである。

Claims (13)

  1. チャンバ(21)を画定するステータ(2)であって、流体を前記チャンバ(21)内に導入し、前記チャンバ(21)から排出するための第1および第2の開口部(25、26)を有する、ステータ(2)と、
    前記ステータ(2)に接続され、長手方向(X−X)に延びる回転軸(A−A)を中心として前記ステータ(2)に対して回転可能な駆動シャフト(31)を備えるロータ(3)であって、前記ロータ(3)は、前記駆動シャフト(31)に固定され、前記ステータ(2)の前記チャンバ(21)内に収容された遠心段(4)を備え、前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)は、前記長手方向(X−X)において前記遠心段(4)に対向し、かつ流体の流れを長手方向に案内するように成形された案内部分(27)を有する、ロータ(3)と
    を備えるキャビテーション反応器(1)であり、
    前記遠心段(4)は、前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)の近位にある第1の壁(41)と、前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)の遠位にある第2の壁(42)とを備え、前記第1および第2の壁(41、42)は、前記長手方向(X−X)に対して横断方向に配置され、前記長手方向(X−X)に離間されることにより、それらの間に間隙(43)を画定し、前記間隙(43)は、前記第1および第2の壁(41、42)間の前記遠心段(4)内に形成された凹部であり、
    前記遠心段(4)は、前記回転軸(A−A)を中心として円周方向に離間した前記間隙(43)内の複数の隔壁(44)を備え、前記隔壁(44)は、前記回転軸(A−A)に近い前記遠心段(4)の中央部分(45)と前記回転軸(A−A)から遠い前記遠心段(4)の周辺部分(46)との間に延びる複数の区画(47)に前記間隙(43)を分割し、前記区画(47)は、前記遠心段(4)の前記周辺部分(46)において前記ステータ(2)の前記チャンバ(21)と流体連通している、キャビテーション反応器(1)であって、
    前記第1の壁(41)は、前記遠心段(4)の前記中央部分(45)で閉鎖され、そのことにより、前記間隙(43)の前記区画(47)を通る前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)と前記遠心段(4)の前記周辺部分(46)との間の流体の流れを防止することを特徴とする、キャビテーション反応器(1)。
  2. 前記第1および第2の壁(41、42)の各々は、内面(41a、42a)を有し、前記第1および第2の壁(41、42)の前記内面(41a、42a)は、互いに対向し、前記間隙(43)に対向し、前記間隙(43)は、前記第1および第2の壁(41、42)の前記内面(41a、42a)によって前記長手方向(X−X)に画定される、請求項1に記載のキャビテーション反応器(1)。
  3. 前記チャンバ(21)は、前記遠心段(4)全体を半径方向に取り囲む管状領域(28)を有し、
    前記間隙(43)は、前記遠心段(4)の前記周辺部分(46)において前記ステータ(2)の前記チャンバ(21)の前記管状領域(28)と流体連通している、請求項1または請求項2に記載のキャビテーション反応器(1)。
  4. 前記間隙(43)は、主に、前記ステータ(2)の長手方向中心軸から離れる方向に延びる実質的に半径方向(R−R)に延びる、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  5. 前記遠心段(4)の前記第1の壁(41)は、前記遠心段(4)の前記中央部分(45)に中央開口部(49)を有し、前記遠心段(4)は、前記中央開口部(49)を閉鎖するために前記第1の壁(41)に固定された閉鎖部材(48)を備える、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  6. 前記閉鎖部材(48)は、前記遠心段(4)の前記中央部分(45)における前記間隙(43)の前記区画(47)間の流体連通を防止するように成形される、請求項5に記載のキャビテーション反応器(1)。
  7. 前記間隙(43)の前記区画(47)は、前記遠心段(4)の前記中央部分(45)において互いに流体連通している、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  8. 前記隔壁(44)は、前記駆動シャフト(31)が前記ステータ(2)に対して回転するときに前記間隙(43)内で流体を回転させ、そのことにより、前記遠心段(4)の前記中央部分(45)における前記間隙(43)内の前記流体と前記遠心段(4)の前記周辺部分(46)における前記流体との間に圧力差を生じさせるように成形される、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  9. 前記ステータ(2)の前記チャンバ(21)は、前記第1の開口部(25)が形成された前壁(22)と、前記前壁(22)から前記長手方向(X−X)に離間された後壁(23)と、前記前壁(22)と前記後壁(23)とを互いに接続し、前記遠心段(4)を取り囲む周壁(24)とによって画定され、
    前記遠心段(4)の前記第1の壁(41)は、前記ステータ(2)の前記前壁(22)から離間され、前記遠心段(4)の前記周辺部分(46)は、前記ステータ(2)の前記周壁(24)から離間され、そのことにより、前記遠心段(4)の周りの前記第1の開口部(25)と前記第2の開口部(26)との間で流体が流れるようになる、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  10. 前記ロータ(3)は、前記駆動シャフト(31)に固定され、前記長手方向(X−X)に互いに離間された複数の遠心段(4)を備え、少なくとも1つの第1の遠心段(4)の前記第1の壁(41)は、前記関連する間隙(43)の前記区画(47)を通る前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)と前記関連する周辺部分(46)との間の流体の流れを防止するためにその中央部分(45)で閉鎖され、少なくとも1つの第2の遠心段は、前記中央部分(45)に開放中央開口部(49)を有し、前記第2の遠心段(4)は、前記開放中央開口部(49)から前記間隙(43)の前記区画を通って前記関連する周辺部分(46)へと流体を圧送するように構成される、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  11. 前記第1の遠心段(4)は、前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)の遠位にあり、前記第2の遠心段は、前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)の近位にある、請求項9に記載のキャビテーション反応器(1)。
  12. 前記チャンバ(21)内の前記流体の圧力を、前記間隙(43)内の空気溜まりを防止するように適合された閾値よりも高く維持するように構成された圧力調整手段を備える、請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載のキャビテーション反応器(1)。
  13. 請求項5に記載のキャビテーション反応器(1)の製造方法であって、
    チャンバ(21)を画定するステータ(2)であって、流体を前記チャンバ(21)内に導入するための第1の開口部と、前記流体を前記チャンバ(21)から排出するための第2の開口部(26)とを有する、ステータ(2)と、
    前記ステータ(2)に接続され、長手方向(X−X)に延びる回転軸(A−A)を中心として前記ステータ(2)に対して回転可能な駆動シャフト(31)を備えるロータ(3)であって、前記ロータ(3)は、前記駆動シャフト(31)に固定され、前記ステータ(2)の前記チャンバ(21)内に収容された遠心段(4)を備え、前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)は、前記長手方向(X−X)において前記遠心段(4)に対向し、かつ流体の流れを長手方向に案内するように成形された案内部分(27)を有する、ロータ(3)と
    を備える遠心ポンプであり、
    前記遠心段(4)は、前記長手方向(X−X)に対して横断方向に配置され、前記長手方向(X−X)に離間されることにより、それらの間に間隙(43)を画定する第1の壁(41)および第2の壁(42)を備え、前記間隙(43)は、前記第1および第2の壁(41、42)間で前記遠心段(4)内に形成された凹部であり、前記第1の壁(41)は、前記第2の壁(42)と前記ステータ(2)の前記第1の開口部(25)との間に配置され、
    前記遠心段(4)は、前記回転軸(A−A)を中心として円周方向に離間した前記間隙(43)内の複数の隔壁(44)を備え、前記隔壁(44)は、前記回転軸(A−A)に近い前記遠心段(4)の中央部分(45)と前記回転軸(A−A)から遠い前記遠心段(4)の周辺部分(46)との間に延びる複数の区画(47)に前記間隙(43)を分割し、前記区画(47)は、前記遠心段(4)の前記周辺部分(46)において前記ステータ(2)の前記チャンバ(21)と流体連通しており、
    前記遠心段(4)の前記第1の壁(41)は、前記遠心段(4)の前記中央部分(45)に中央開口部(49)を有する、遠心ポンプを提供するステップと、
    前記中央開口部(49)を閉鎖するために閉鎖部材(48)を前記第1の壁(41)に固定するステップと
    を含む、製造方法。
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