JP2022528217A - セパレータ - Google Patents
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Abstract
Description
更に十分な分離効果を確保するために、分配器及び分離手段、特にディスクパックがドラム内に配置されてもよい。
第1の流体出口部が、ドラムの上部軸方向部分においてドラム上に形成されることがさらに好ましい。
第1の流体出口部に隣接する上部軸方向領域において、第2の流体出口部がドラム上に形成されてもよい。
次いで、使い捨て動作及び/又は漏れのない処理のために有利なことには、ハウジングが2つ又は3つの開口部のみを有し、他の部分は密閉されるように構成され得る。
特に高い速度を達成し、特に安定した動作のために、第1の流体出口部をドラム上の上部軸方向領域-好ましくは上部軸方向端部-及び第2の流体出口部を同様にドラムの上部軸方向領域に有することが有利である。
発明の有利な構成は、従属請求項から得られる。
この形状が好ましいが、必須ではない。特に、下側部分101は、円錐形又は断面円錐形及び円筒形の方法で構成することもできる。
第1の流体出口部104、及びここでは、さらに第2の流体出口部105が、ハウジング10の上側部分102のハウジングヘッド102bに形成される。第1の流体出口部104と第2の流体出口部105はハウジング10の上端部に直接形成されるのが好ましい。
流体出口部104、105及び/又は環状空間107、108をシールするために、特にそれらを互いにシールするために、1つ又は複数の-ここでは3つのシール109が、ドラム20とハウジング10との間に設けられる。これらのシールは、ここではシールリングとして構成されている。
シールリング109は、ここではメカニカルシールとして構成されることが好ましい。或いは、Elring(商標)シールのような他のシールリングを使用することもできる。
メカニカルシール109の滑り軸受特性は、作動中にドラム20をドラムヘッドとも呼ばれるドラムの上端で半径方向に案内する。
分配器204の分配器パイプ203は、半径方向の分配器チャネル205内に下向きに開口して、分離チャンバ又は遠心チャンバ206に至る。この分離チャンバ206には、ディスクパック207等の洗浄剤が配置されていてもよい。分配器204は、分配器基部205aを有し、該分配器基部205aは、ドラム20から、特にその円筒形部分201から軸方向下向きに突出する円筒形の下側延長部205bを有する。
この流動相又は別の流動相、例えば廃棄されるべき廃棄相が、運転中にドラム20内に外部から集まるようにして、流動層が固体相を含む場合に、固体相が排出されないようにしてもよい。この場合、ドラム20は1回の排出のみを有する。
環状空間の下方の垂直領域では、ハウジング10とドラム20は、エアギャップLSだけ離間している。これは、ドラム20の高い回転速度をこのようにして比較的容易に達成することができるので、有利である。この領域では、エアギャップLSは、排出されるべき流動相HP、LPのうちの1つで満たされていない。
電磁的な支持及び駆動装置30は電動モータ330を備え、該電動モータ330は固定子磁石アセンブリ333を備えた固定子331をハウジング10の外部に有するタイプのベースを備える。ハウジング10は、動作中にベース上に配置されてもよい。ハウジング10の外部に制御ユニットを設けることもできる。したがって、これらの駆動構成要素は、有利なことに再使用可能であり、使い捨てバッチ操作を意図していない。
次に、ロータ磁石アセンブリ332は、ハウジング10内のドラム20上に配置される。ロータ磁石アセンブリ332は、ハウジングの下側カップ状部分内に延びるが、作動中にドラム20が接触しない下側領域でドラム20上に形成することができる。
ドラム20の軸方向及び半径方向の中心合わせは、制御装置によって行われ、この制御装置は、動作中に回転運動を調整し、動作中にロータ磁石アセンブリの、従って固定子磁石アセンブリ内で回転するロータの、軸方向又は垂直方向の配置が可成り規定されることが確実になるように、調整することを確実にする。
駆動装置30は、電磁気的に作動させることができる。しかし、回転する永久磁石を介した駆動も実現できる。
作動時には、ドラム20はこうして回転する。この場合、ドラム20は、浮遊状態で軸方向に保持され、半径方向に中心に置かれる。好ましくは、ドラム20は、毎分1,000回転から20,000回転の間の速度で回転される。回転によって生成される力は、処理されるべき懸濁液の異なる相への分離、及び付随的に既に上記で詳細に説明したように、分離された懸濁液の排出をもたらす。
1つの変形例によれば、シールの走行面は鋼のスリーブで構成され得る。これらも滅菌できるようにするために、それらはオートクレーブ処理された鋼で作られなければならない。
ハウジング 10
下側の円筒形部分 101
上側の円錐形部分 102
入口開口部 103
流体出口部 104、105
入口パイプ 106
環状空間 107、108
シール 109、109a、109b、109c
ハウジングヘッド 110
ドラム 20
下側の円筒形部分 201
上側の円錐形部分 202
分配器パイプ 203
分配器 204
分配器チャネル 205
分離チャンバ 206
ディスクパック 207
分配器基部 205a
円筒形延長部 205b
排出チャネル 208
排出部 209
排出チャネル 210
排出部 211
支持及び駆動装置 30
電動モータ 330
固定子 331
ロータ磁石 332
固定子磁石 333
回転軸 D
懸濁液 S
流動相 LPとHP
エアギャップ LS
半径 ri
半径 ra
Claims (19)
- 遠心分離領域において流動性の懸濁液Sを異なる密度の少なくとも2つの相LP、HPに分離するためのセパレータ(1)であって、
a) 動作中に静止し、少なくとも2つ以上の開口部(103、104、105)を有するコンテナのように構成され、これらの開口部(103、104、105)が、流入する懸濁液S用の開口した入口部(103)と、異なる密度の流動相LP、HP用であって、夫々に環状空間(107、108)が割り当てられることが好ましい少なくとも1つ又は複数の出口部(104、105)とを構成するハウジング(10)と、
b) ハウジング(10)の内側に配置され、垂直な回転軸Dを有し、ハウジング(10)の開口部(103、104、105)に対応する多数の開口部(203、209、211)を含む回転可能なドラム(20)と、
c) 少なくとも1つの制御装置と電動モータ(330)とを備え、該電動モータ(330)は固定子(331)と、固定子磁石アセンブリ(333)と、ロータ磁石アセンブリ(332)を有するロータとを備え、ドラム(20)をハウジング(10)内にて浮遊状態で保持して、半径方向及び軸方向に支持し、回転状態に設定する多部品からなる単一の支持及び駆動装置(30)とを備え、
d) ここで、固定子磁石アセンブリ(333)は、ハウジング(10)の外側に配置され、ロータ磁石アセンブリ(332)は、ハウジング(10)の内側にドラム(20)上に形成され、
e) 動作中のドラム(20)の回転中にハウジング(10)とドラム(20)との間にエアギャップLSが形成されるセパレータ(1)において、
f) ドラム(20)の軸方向への支持及び中心合わせは、ロータ磁石アセンブリ(332)の軸方向位置を前記制御装置によって前記電動モータを制御することによって多部品からなる支持及び駆動装置(30)によって実現され、及び
g) 1つ又は複数のシールリングがドラム(20)とハウジング(10)との間に配置され、これらのシールリングは、配置される領域においてドラム(20)を作動中に半径方向に支持する、セパレータ(1)。 - 前記1つ又は複数のシールリングは、1つ又は複数の出口部の領域において、前記ドラム(20)と前記ハウジング(10)との間の前記環状空間(107、108)に隣接して分配される、請求項1に記載のセパレータ(1)。
- 前記シールリング(109)は、メカニカルシール又はElring(商標)シールとして構成されている、請求項1又は2に記載のセパレータ(1)。
- 前記入口部は、前記ハウジング(10)の中心方向に上方から垂直に延びる入口パイプ(106)として構成され、前記出口部(104、105)が半径方向に配向されている、請求項1乃至3の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 前記ドラム(20)内に、分配器(204)と、分離手段、特にディスクパック(207)とが配置されている、請求項1乃至4の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 前記ドラム(20)の軸方向の上側部分(102)において、前記ドラム(20)上に第1の排出部(209)が形成されている、請求項1乃至5の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 第1の排出部(209)に隣接する軸方向の上側領域において、第2の排出部(211)がドラム(20)上に形成される、請求項6に記載のセパレータ(1)。
- 前記ハウジング(10)は、専ら2つ又は3つの開口部を含み、他の箇所では密閉されるように構成される、請求項1乃至7の何れかに記載のセパレータ(1)。
- ハウジング(10)は、全体に又は一部が本質的に非剛性で、形状が変化するコンテナとして構成されている、請求項1乃至8の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 前記コンテナ又はその少なくとも一部が袋のように構成されている、請求項9に記載のセパレータ(1)。
- 前記コンテナが、幾つかの領域に1つ以上の固有の剛性部分を有し、幾つかの領域に1つ以上の固有の非剛性部分を有する、請求項9又は10に記載のセパレータ(1)。
- 固有の非剛性部分が固有の剛性部分に接続される、請求項9乃至11の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 前記コンテナは、2つの軸方向端部の各々に固有の剛性部分の1つを有する、請求項9乃至12の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 一部が本質的に非剛性又は全体が本質的に非剛性のコンテナは、補助手段によって動作中の状態に配置され、動作中に前記全体が本質的に非剛性のコンテナ(10)又は前記一部が本質的に非剛性なコンテナが動作中に前記ドラム(20)に直接接触しないことを保証する、請求項9乃至13の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 前記補助手段は、前記コンテナが引き伸ばされた状態で保持されるフレームワークとして構成される、請求項14に記載のセパレータ(1)。
- 前記フレームワークは、前記ハウジング(10)の外側に配置されたフレームワークとして構成され、前記フレームワーク上に、コンテナが引き伸ばされた状態で内側に保持される、請求項15に記載のセパレータ(1)。
- ハウジング(10)がプラスチック又はプラスチック複合材料からなる、請求項1乃至16の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 前記ドラム(20)は、主に、好ましくは、前記駆動装置の1つ以上の構成要素を除いて、プラスチック又はプラスチック複合材料からなる、請求項1乃至17の何れかに記載のセパレータ(1)。
- 遠心処理されるべき限られた量の懸濁液を処理するための単一の操作の為に、請求項1乃至18の何れかのセパレータを使用する方法。
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