JP2661757B2

JP2661757B2 - 液体中の粒子を分離する装置、特に繊維を含有する製紙用懸濁液の浄化に適した装置

Info

Publication number: JP2661757B2
Application number: JP1509456A
Authority: JP
Inventors: セーレ，アラン; センアマン，フランソワジュリアン
Original assignee: Ee E Emu Ramooru SA; SANTORU TEKUNIKU DO IND DE PAPIE KARUTON E SERUROOSU
Current assignee: Ee E Emu Ramooru SA; SANTORU TEKUNIKU DO IND DE PAPIE KARUTON E SERUROOSU
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: ATE78533T1; US5131544A; FI95056C; WO1990002839A1; ES2034729T3; FI95056B; FR2636251B1; FR2636251A1; DE68902205D1; EP0359682B1; EP0359682A1; CA1331956C; JPH03501279A; FI902374A0; BR8907082A; DE68902205T2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は液体中、特に懸濁液中の粒子を選択分離する
ための装置に関し、特に製紙工業における繊維を含む懸
濁液の浄化に好適なものに関する。しかし、この発明は
他の用途に用いられてもよく、例えば比重の異なる互い
に交わらない液体等の分離あるいは遠心分画にも使用で
きる。

最近では、製紙工業における繊維質懸濁液の洗浄ある
いは分離を目的とした装置が多数提案されている。本発
明者らはEP−Ｂ−0,037,347（US−Ａ−4,443,331）にお
いて無渦流装置を提案した。

この装置は、浄化すべき繊維を含む懸濁液を、軸回り
に回転する回転チャンバー内に供給するものであり、前記回転チャンバーの軸線に沿って配置され、懸濁液
を回転チャンバーへ供給するための固定側供給手段と、回転チャンバーの一端側に設けられ、前記固定側供給
手段に相対回転可能に連結されるとともに、固定側供給
手段から供給された懸濁液を、回転チャンバーの内周面
に沿って導入する可動側供給手段と、前記回転チャンバーを軸線回りに回転させる駆動手段
と、前記回転チャンバーの他端側に設けられ、この回転チ
ャンバーの内周面に沿う部位に連通し、チャンバーの内
周面に沿って流れる、遠心分離により浄化された懸濁液
および他の高比重成分を導出する可動側排出手段と、この可動側排出手段に相対回転自在に連結され、可動
側排出手段によって導出された前記浄化された懸濁液お
よび高比重成分を回転チャンバーの軸線に沿って外部に
排出するための固定側排出手段と、前記可動側排出手段内で軸線に沿って設けられ、回転
チャンバー内で遠心分離された低比重成分を外部に排出
する中央排出手段とを具備し、前記可動側排出手段は、回転チャンバーの内周に沿う
懸濁液の流れをさえぎり、この懸濁液を回転チャンバー
の軸線に向けて偏向させ、懸濁液の回転運動エネルギー
を軸線方向への運動エネルギーに転換させて、懸濁液を
排出するようになっている。

このような構成からなる装置では、特に、300m²/h程
度以下の希釈されたパルプ（濃度は１％オーダー）を処
理する場合に、処理効率、除去率、およびエネルギー消
費の点で良好な結果が得られる。

しかし、より多量の懸濁液、すなわち300m²/h以上の
パルプ懸濁液を処理するには、装置の容積ひいては直径
を増大することが必要となり、このような巨大な装置で
は、使用状態に応じて種々の欠点を有する。

例えば、低濃度のパルプ懸濁液を処理する場合、直径
が大きくなって遠心力が増すため、回転チャンバー内部
の軸線に沿った領域での圧力低下が増大する。このた
め、回転チャンバーの懸濁液供給側部分および排出側部
分、回転チャンバーの支持部において、前記の回転チャ
ンバーの軸線に沿った浄化領域と同様に圧力が大きく低
下する。これは、高い処理量においても十分な乱流を維
持する必要があるためである。

また、低濃度のパルプ懸濁液を処理する場合には、前
記のように回転チャンバーの大径化に伴い回転チャンバ
ーの中心部での圧力が減少するため、回転チャンバーの
渦流の中心部に集められた除去物を、回転チャンバーの
軸線に沿って設けられた中心排出手段から効率良く排出
するには、回転チャンバーの排出側での逆圧を増大させ
ることが必要となる。

さらに、回転チャンバーの直径が大きくなると、回転
チャンバーの軸線に沿って形状が一定しない空気のコア
が形成され、この空気コアの揺動により回転チャンバー
に異常な振動が生じやすくなるため、このような空気コ
アの形成を防ぐうえでも、回転チャンバーの排出側で逆
圧を増大させることが必要である。

一方、懸濁液中のパルプの濃度が高い場合（３％程
度）には、上記の場合とは生じる問題が異なる。第１の
問題は、遠心力によってパルプが回転チャンバーの内面
に付着する傾向が増すことである。このようなパルプの
付着により、回転チャンバーのバランスが崩れ、異常振
動を生じるおそれが増す。また。凝集したパルプによっ
て装置が詰まるおそれも生じる。

また、パルプ繊維を凝集しないように十分にほぐして
おくためには、回転チャンバー内に高度の乱流を発生さ
せることが要求される。このため、回転チャンバーの内
周面近傍での流速に大きな差が生じ、この差に起因する
圧力損圧が生じる。

さらに、回転チャンバーの直径が比較的小さい場合に
は、渦流の外周部における流量制御が難かしいという問
題を有し、このため流量を均一に維持することが困難
で、懸濁液の浄化に悪影響を与えるとともに、回転チャ
ンバーの内面へのパルプ沈澱のおそれも生じる欠点があ
った。

本発明は、これらの欠点を改善するためになされたも
ので、上述したEP−Ｂ−0,037,347に記載された構成を
改良し、回転チャンバーの内周面に沿った浄化区域での
流量制御を改善することができるとともに、渦流の中心
部に集められた低比重成分を、回転チャンバーの軸線に
沿って効率良く排出でき、さらに、懸濁液の処理量を増
大した場合にも安定して運転できる装置の提供を目的と
している。

本発明の目的はまた、500m³/h以上のパルプ懸濁液を
処理することのできる装置を提供することにある。

本発明の装置は、軸線回りに回転する回転チャンバー
内に浄化すべき懸濁液を供給し、この懸濁液中の粒子を
分離する装置であって、前記回転チャンバーの一端側に軸線に沿って設けら
れ、懸濁液を供給するための固定側供給手段と、前記チャンバーの一端側に設けられ、前記固定側供給
手段に相対回転自在に連結され、固定側供給手段から供
給される懸濁液を前記回転チャンバーの内周面に沿って
回転チャンバー内に導入する可動側供給手段と、前記回転チャンバーをその軸線回りに回転させる駆動
手段と、前記回転チャンバーの他端側に設けられ、回転チャン
バーの内周面に沿って流れる懸濁液の高比重成分を回収
するとともに、これを回転チャンバーの軸線に沿って導
出する可動側排出手段と、この可動側排出手段に相対回転可能に連結され、前記
回転チャンバーの軸線に沿って設けられた、前記高比重
成分を外部に排出する固定側排出手段と、前記回転チャンバーの内部に軸線に沿って設けられた
中心体とを具備し、この中心体は、可動側供給手段側から可動側排出手段
側に向けて窄まる部分を有し、その最小径部分の近傍に
は排出口が設けられるとともに、この排出口から外部に
連通する排出路が設けられていることを特徴としてい
る。

換言すると、この装置は、前述のEP−Ｂ−0,037,347
に記載された装置において、排出側に向けて漸次窄まる
形状の中心体を回転チャンバー内に同軸に設け、この中
心体の最も細径化した部分の近傍に、懸濁液中の低比重
成分を排出するための排出手段を設けたものである。

前記中心体に設けられた排出手段により、回転チャン
バー内における渦流が有する残余エネルギー（動的およ
び静的な圧力）は、静的な圧力に転換される。したがっ
て、この装置では、低比重成分を排出するために回転チ
ャンバーの排出側に逆圧をかける必要がなく、その分、
供給側の圧力も低減することができ、装置の運転に要す
るコストが削減できる。

なお、回転チャンバーの内周面と前記中心体の外周面
との距離は、可動側供給手段の側から排出側に向けて漸
次増大することが望ましい。

また、回転チャンバーは円筒状とされる一方、中心体
は中央側が窄まった円筒状とされていることが望まし
い。

さらに、中心体は、前記可動側供給手段の側から前記
可動側排出手段の側に向けて窄まる円錘状をなす第１の
部分と、この第１の部分の小径側端部に一端部が連なり、周面
に前記排出口が形成されるとともに、内部には前記排出
口から流入した液体を中央に導く導出手段を備えた円筒
状をなす第２の部分と、この第２の部分の他端部に連なり、前記排出手段の側
に向けて拡径する円錘状をなす第３の部分とを有し、前記第３の部分の内部には、軸線に沿って前記排出口
から外部に連通する前記排出路が設けられていることが
望ましい。

また、前記導出手段は、前記第２の部分の内部に、前
記各排出口と対応して放射状に固定された複数のフィン
であってもよい。これらフィンにより、前記排出口から
流入した液体が前記排出路に導かれる。

また、中心体の両端は回転チャンバーに対して固定さ
れ、中心体と回転チャンバーとが同速で回転するように
なっていてもよい。

あるいは、中心体の一端あるいは両端は、回転チャン
バーと同軸かつ相対回転自在に支持され、回転チャンバ
ーとは異なる速度で中心体を回転させるための駆動機構
が設けられていてもよい。この場合、中心体の外周面に
は、この中心体の長手方向に延びる複数のフィンが、周
方向等間隔毎に設けられていることが望ましい。

遠心分離機あるいは遠心沈澱機の分野では、ローター
の中心に、ローターの内壁面とほぼ同形状をなす中心体
を設け、この中心体を実質的に回転可能とした技術が以
前から知られている。この構成によれば、ローターの内
壁面に沿って半径方向の厚さがほぼ一定の流路が円環状
に形成され、これにより、懸濁液を遠心分離する間の振
動発生を防止することができる。

この場合の中心体は一般に、ローターの内壁面に付着
した重い粒子を内壁面から除去するための、掻き取り手
段あるいは排出手段を備えている（例えばFR−Ａ−1,45
0,895（＝US−Ａ−3,467,304）、US−Ａ−4,332,350、G
B−Ａ−1,366,170参照）。

これに対し、本発明の装置では、中心体の形状が回転
チャンバーの内壁面の形状とは異なっており、中心体に
排出口が設けられている点でも異なる。これにより、懸
濁液中の重い粒子を中心体の近傍に戻すだけでなく、低
比重成分を排出口から外部へ排出することができる。こ
のように低比重成分を排出する点において、本発明と前
記従来技術は明らかに異なる。

換言すると、本発明の特徴は、低比重成分を排出する
ために中心体を回転チャンバーに応じた特別の形状、す
なわち排出側に向けて窄まる形状に限定した点、および
中心体の最小径部の近傍に排出口を設けた点にある。

中心体が回転チャンバーに対し固定され、同速回転さ
れる場合には、比較的低濃度のパルプ懸濁液を高度に浄
化する目的に適している。これは特に、中心体の存在に
より、供給手段から供給された懸濁液が排出側へ効率良
く流れることになる。

実際に、回転チャンバー内の半径方向各部での流れの
角速度の差が小さくなるので、角速度の差によって生じ
る副次的な渦流が減少する。このため、懸濁液の流れが
均一になり、より均質な乱流を発生させることができ
る。

一方、中心体が回転チャンバーとは異なる速度で回転
される場合には、上記の場合よりも比較的濃度の高い懸
濁液に適している。回転チャンバー内の外周部における
流れは、中心体の存在によって制御されるだけでなく、
中心体と回転チャンバーとの相対回転速度によっても制
御され、これによりパルプを渦流とともに回転した状態
に維持し、渦流の乱流度を遠心分離の最適な条件に保つ
ことが可能である。中心体の相対回転速度は、供給側部
分の回転チャンバーの内壁と懸濁液の流れとの相対速度
に応じて選択される。

回転チャンバー、固定側供給手段、可動側供給手段、
可動側排出手段、および固定側排出手段は、EP−Ｂ−0,
037,347に記載されている方法に基づき、例えばステン
レス鋼等を用いて周知の技術で製造することができる。

さらに中心体は、以下のように形成されている。すな
わち、中心体には、供給側から排出側のいずれかの箇
所、特に排出側の近傍に低比重成分の排出口が設けられ
るとともに、この排出口と連通する排出路が中心体と同
軸に設けられ、さらに、中心体は回転チャンバーの供給
側から排出側に向けて窄まる円錘状部分を有する。これ
により、低比重成分は中心体の小径部に集められて、効
率良く前記排出口および排出路から外部へ排出される。

中心体の小径部は、回転チャンバーの中心部に渦流に
伴って空気コアが形成されることを防ぐとともに、中心
体の排出口からの低比重成分の排出を十分に行なえるだ
けの残余圧力を得るために、十分に大きい直径を有する
ことが必要である。しかし同時に、中心体の小径部の直
径は、中心体の排出口から高比重成分が低比重成分に混
入して排出されてしまわないように、回転チャンバーの
内径よりも十分に小さくなければならない。

また、回転チャンバーの供給側端部と排出側端部に対
応する中心体の両端部の直径は、中心体が回転チャンバ
ーとは異なる速度で回転される場合、回転チャンバーの
内周部、特に回転チャンバーの供給側の端部における懸
濁液の流れを効果的に制御するために、乱流をより効果
的に発生させる目的で十分に大きくなければならない。

さらに、懸濁液を中心体とともに回転させる効果を高
めるため、中心体の外周面に長手方向に延びる複数のフ
ィンを設け、回転チャンバーの内周面との隙間を多少小
さくしてもよい。この場合には、回転チャンバーの内壁
の付着物を除去する効果が向上できるとともに、乱流発
生効果が増す。

技術的および機械的な理由から、回転チャンバーの内
周面は一般に円筒状とされるが、必要に応じては回転チ
ャンバーを若干円錘状としてもよい。ただしこの場合に
も、回転チャンバーの内周面と中心体の外周面との距離
は、供給側から排出側に向けて漸次大きくなるように設
定されなければならない。なお、このように回転チャン
バーを円錘状に形成すると、その製造コストが高くなる
問題を生じる。

次に、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例として、互いに固定された回
転チャンバーおよび中心体を有する装置の長手方向の断
面を示す概略図、第２図は本発明の実施例として、相対回転自在な回転
チャンバーおよび中心体を有する装置の長手方向の断面
を示す概略図、第３図は本発明のより好ましい実施例の装置を示す長
手方向の概略図、第４図は第３図のIV−IV′線視断面図
である。

第１図において、符号１は中空の回転チャンバーであ
り、この回転チャンバー１は内面および外面が共に円筒
状をなし、長手方向の軸線２の回りにモータ等の図示し
ない周知の駆動手段により回転される。

回転チャンバー１は、両端に設けられたベアリング3,
4および周知の回転シール20〜23によって、前記軸線回
りに回転自在に支持されている。

符号５は浄化すべき懸濁液を供給するチューブであ
り、このチューブ５は、回転する回転チャンバー１の一
端部に形成された、回転チャンバー１の内周面に沿って
連通する供給ダクト６に回転シール20を介して接続され
ている。この場合、供給ダクト６が可動側供給手段を構
成している。

回転チャンバー１の上記導入手段5,6と反対側の端部
には、固定側排出手段が設けられている。この固定側排
出手段は、２つの固定された排出ダクト9,10からなり、
これら排出ダクト9,10は回転シールを介して、回転チャ
ンバー１の内周面に沿って連通するダクト７と、このダ
クト７の内周に同軸に形成されたダクト８とにそれぞれ
接続されている。

ダクト7,8は、いずれも回転チャンバー１と一体的に
設けられたもので、ダクト７からは重い粒子が排出ダク
ト９へ排出される。またダクト８からは中間の比重を有
する成分が排出ダクト10へと排出される。

回転チャンバー１の内部には、その軸線２に沿って、
両端から中央に向けて細径化された円筒状をなし、剛性
を有する中心体11が収容され、図示しないシール材を介
して回転チャンバー１に固定されている。そして、回転
チャンバー１の内周面と中心体11の外周面との距離Ｄ
は、供給ダクト６側から導出ダクト7,8側に向けて一様
に増大するようになっている。

中心体11の最も細径化した部分には、その外周面に開
口する排出口12が形成されており、この排出口12から懸
濁液の低比重成分を集めるようになっている。また、中
心体11の排出側部分の内部には、軸線に沿って排出ダク
ト13が形成され、この排出ダクト13が前記排出口12に接
続されている。これにより、排出口12へ流入した低比重
成分は、排出ダクト13を介して外部へ排出されるように
なっている。

上記の装置は、前述したEP−Ｂ−0,037,347に記載さ
れた装置を改良したものである。

この装置においては、回転チャンバー１の内部に中央
が細径化された円筒状（ディアボロ状）の中心体11が設
けられ、この中心体11は小径部分に排出口12を有するか
ら、回転チャンバー１および中心体11の回転により遠心
分離された、懸濁液中の不要な低比重成分を、排出ダク
ト13を通じて効果的に除去することができる。また、逆
圧をかけなくとも低比重成分が排出されるから、装置の
運転に必要な圧力を低下させることができるとともに、
中心体11により回転チャンバー１内での空気コアの発生
を防止してそれに起因する振動を防ぎ、懸濁液の均一性
を高めることができる。

次に、第２図の装置では、中心体11が回転チャンバー
１から独立して回転駆動されることを特徴とする。第１
図に示した装置と同様に、固定された供給ダクト５は、
回転する供給ダクト６に回転シール20,24を介して連結
されている。また、固定された排出ダクト10は、回転す
る排出ダクト８へ回転シール21,22,23を介して連結され
ている。

中心体11は前記同様に中央が細径化された円筒状であ
るが、この中心体11の外周面には、長手方向に延びるフ
ィン14,15が周方向等間隔かつ放射状に固定されてい
る。これらフィン14,15は、浄化すべき懸濁液を中心体1
1の回転に同調させて回転させるためのものである。

中心体11の最も径が細い部分には、低比重成分のため
の排出口12が形成され、中心体11の軸線に沿って供給側
へ延ばされた排出ダクト13を介して外部に連通してい
る。この排出ダクト13は、ベアリング16および回転シー
ル24を介して回転チャンバー１と相対回転自在に支持さ
れている。

排出口12が中心体11の小径化した部分に隣接し、ある
いは好ましくは小径化した部分に形成されていること
は、低比重成分を十分に回収するうえで重要である。

中心体11の排出側端部19には、中心から半径方向に延
びる排出口18が形成され、この排出口18は回転チャンバ
ー１の内周面の近傍部分７で開口している。また、排出
口18の中心側は、中心体11の軸線に沿って排出方向に延
びる排出ダクト25に接続され、外部に連通している。排
出ダクト25はベアリング17および回転シール24を介して
回転チャンバー１と相対回転自在に支持されている。

また、回転チャンバー１の排出側端部には、その内周
面近傍に連通する洗浄水用ダクト26が設けられている。
この洗浄水用ダクト26は、中心体11の下流側端部19と回
転チャンバー１の排出側フランジとの間に形成されてい
る。この排出ダクト26は、回転チャンバー１の内部に補
助的に洗浄水を供給するためのもので、回転シール21,2
2を介して、固定されたダクト27に連結されている。

このダクト27から洗浄水を導入することにより、特に
懸濁液として製紙用パルプ懸濁水を処理する場合、回転
チャンバー１の内壁にパルプが汚染物質とともに付着し
て損失が生じることが低減できる。

すなわち、第２図の装置では、中心体11の端部に形成
された排出ダクト18,25を通じて、回転チャンバー１の
内周面に沿って流れる高比重成分を連続的に排出すると
同時に、ダクト27,26を介して回転チャンバー１内に洗
浄水を噴き入れる。すると、回転チャンバー１の排出側
端部の内周面に付着したパルプが洗浄水によって除去さ
れる。

装置を単純化するためには、ダクト26,27を無くし、
排出ダクト18,25を、洗浄水の導入および高比重成分
（例えば汚染物質）の排出に交互に使用してもよい。高
比重成分の損失を最小源とするためには、洗浄水の供給
時間に比べて高比重成分の排出時間を短くすればよい。

次に第３図は、特に紙の懸濁液の洗浄に適した装置の
概略を示す縦断面図である。この例では回転チャンバー
１の内壁は円筒形となっている。

中心体11は、供給側から順に、第１のテーパ部30と、
第２の円筒部33と、第３のテーパ部45とから主構成され
ている。

第１のテーパ部30は、排出側に向けて漸次細径化する
円錘状をなし、導入ダクト６から排出ダクト７までの距
離の1/2以上の長さを有する。そして回転チャンバー１
の内壁面と中心体11の外周面51との距離Ｄは、導入側か
ら排出側へ向けて漸次拡大するようになっている。ま
た、テーパ部30の大径側の端部31には、中心体11の製造
と取り付けを容易にするため、円筒形の部分32が一体に
取り付けられている。

第２の円筒部33は、円板34を介してテーパ部30の小径
側端部と連結されている。この円筒部33が本発明の小径
部となっており、その周面には周方向等間隔に排出口3
5,36,37が形成されている。また円筒部33の内壁面に
は、軸線に向けて放射状フィン40,41,42が固定されてい
る。これらフィン40,41,42は、排出口35,36,37から流入
した液体を中心に向かわせるための導出手段を構成して
いる。

第３のテーパ部45は、前記テーパ部30とは逆向きの円
錐形をなし、円筒部33の端部にその上底部46が固定され
ている。このテーパ部45の内部には軸線に沿って排出ダ
クト47が固定され、軸線方向に延びて外部に通じてい
る。そして前記排出口35,36,37から流入した比重の小さ
い成分はこの排出ダクト47から外部に排出されるように
なっている。

実際の装置における各部寸法の一例を挙げると以下の
通りである。

回転チャンバー１の内径:0.75m、長さ:2.5m 円筒形の部分32の外径:0.62m、長さ:0.2m 第１のテーパ部30の長さ:1.7m、外径:0.6→0.36m 円筒部33の長さ:0.2m、外径:0.36m 第３のテーパ部45の長さ:0.4m、外径:0.45→0.55m 排出口35,36,37の直径:0.05m 排出ダクト47の内径:0.05m このような寸法を有する第３図および第４図に示す装
置によれば、500m³/h以上の懸濁液を処理することがで
きる。懸濁液がパルプ懸濁液で、かつパルプの濃度が０
〜３％である場合、特に1.5％程度である場合には、こ
の浄化機の能率は90〜99％に達する。

さらに、この装置は、従来からある浄化機を２機並列
に設けた処理装置に比して、エネルギー消費が遥かに小
さい。すなわち、このような従来装置の消費電力は17×
2kW＝34kWであるのに対して、本発明の装置は21kWであ
る。これに加えて、従来装置ではポンプ駆動のためのエ
ネルギーが12kW必要であるから、結果的に、450³/hの処
理量に対して従来装置では46kW必要であるのに対して、
本発明の装置では21kWで済むことになる。このような節
減は装置の容量が大きくなったこと、および装置の排出
側に逆圧をかける必要がなくなったことによる。

さらにこの装置では、中央がくびれた円筒状の中心体
11が存在することにより、回転チャンバー１の中央に空
気コアが生じることを防ぐとともに、装置全体が軸対称
であるから、有害な振動が生じることもない。

以上のように、本発明の分離装置は、従来の装置に比
して多くの利点を有する。特に、本出願人が前述したEP
−Ｂ−0,037,347において記載された装置と対比すると
次のような利点が挙げられる。

回転チャンバーの直径の増大、ひいては体積の増大
が可能になる。このため、能率は低下させずに処理量と
生産性が向上できる。

同じ処理量に対しての設備コストが低減できる。

装置駆動力および逆圧に要していたポンプ力を削減
することにより、エネルギー消費の低減ができる。

装置の振動を防止し、ベアリングや取り付け部や接
続部の等の機械要素の寿命を延長することができる。

したがって、この装置は様々な懸濁液の処理、例えば
種々の紙パルプを含む懸濁液等のような、排水あるいは
汚染水の処理や、水とガソリンのように比重の異なる液
体の混合物等の処理に好適に使用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジュリアンセンアマン，フランソワフランス国 38660 ルツーベルヴィヴィエール（番地なし) (56)参考文献特開昭60−39495（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−1794（ＪＰ，Ａ) 特公昭42−8721（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭50−4762（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭45−13320（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭46−28961（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体中の粒子を分離するための装置であっ
て、浄化すべき懸濁液が内部に供給され、軸線（２）回りに
回転される回転チャンバー（１）と、前記回転チャンバー（１）の前記軸線（２）に沿って配
置され、懸濁液を前記回転チャンバー（１）へ供給する
ための固定された懸濁液供給手段（５）と、前記懸濁液供給手段（５）に連なって設けられ、前記懸
濁液供給手段（５）から前記回転チャンバー（１）内に
供給された懸濁液の流れを前記回転チャンバー（１）の
外周側へ偏向させる偏向手段（６）と、前記回転チャンバー（１）を前記軸線（２）回りに回転
させる駆動手段と、浄化された懸濁液および他の分離された成分を放出する
ために前記回転チャンバー（１）の前記軸線（２）に沿
って配置された固定放出手段（９、10）と、前記固定放出手段（９、10）に連なって設けられた可動
偏向手段（7,8）と、浄化すべき懸濁液が導入される側か、もしくは浄化され
た懸濁液が放出される側において、前記軸線（２）に沿
って設けられた、もっとも軽量な成分を放出するための
軸心放出手段（13）とを具備し、前記放出手段（9,10）に連なって設けられた前記可動偏
向手段（7,8）は、前記回転チャンバー（１）の外周部
を流れる懸濁液の流量の大部分を捕捉し回転の運動エネ
ルギーを回収するように前記軸線（２）に向けて収束さ
せるように構成され、前記放出手段（7,8,9,10）は、前記回転チャンバー
（１）の前記懸濁液供給手段（5,6）を有する端部とは
反対の端部の外周部に配置されており、前記回転チャンバー（１）の内部には、前記懸濁液供給
手段（5,6）と前記可動偏向手段（７〜10）との間に、
回転可能な中心回転体（11）が前記軸線（２）に沿って
配置され、前記中心回転体（11）は、前記懸濁液供給手段（5,6）
の側から前記放出手段（９、10）の側にかけて漸次縮径
する全体形状を有し、前記中心回転体（11）の断面最小となる箇所の近傍に
は、前記軸心放出手段（13,47）に接続された流出手段
（12,33〜42）が設けられていることを特徴とする粒子
分離装置。
【請求項２】前記回転チャンバー（１）の内壁（50）と
前記中心回転体（11）の壁面（51）との間の間隙Ｄは、
前記懸濁液供給手段（5,6）の側から前記流出手段（12,
33）の近傍へ向けて漸次増大することを特徴とする請求
項１記載の粒子分離装置。
【請求項３】前記回転チャンバー（１）は円筒形状であ
り、前記中心回転体（11）は中央部のくびれた円筒状を
なしていることを特徴とする請求項２記載の粒子分離装
置。
【請求項４】前記中央部のくびれた円筒状をなす中心回
転体（11）は、出口（７）へ向けて先細りの円錐状をなす第１部分（3
0）と、前記第１部分の（30）の先端に連なり、その外周には、
前記流出手段（40〜42）に連通する連通孔が形成された
円筒状をなす第２部分（33）と、前記第２部分の先端に連なり、前記第１部分とは逆向き
のテーパとされた円錐状をなすとともに、軽量成分を排
出するために前記流出手段に接続され軸方向に延びる導
管（47）を有する第３部分（45）とを有することを特徴
とする請求項３記載の粒子分離装置。
【請求項５】前記流出手段は、前記円筒状をなす第２部
分（33）の外周の前記連通孔（35〜37）に関連づけられ
た放射状のフィン（40〜42）を有することを特徴とする
請求項４記載の粒子分離装置。
【請求項６】前記中心回転体（11）の入口側端部および
出口側端部は、それぞれ前記回転チャンバー（１）と一
体化されており、単一のモーターにより前記回転チャン
バー（１）と同じ速度で回転されるようになっているこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粒子分
離装置。
【請求項７】前記中心回転体（11）は、前記回転チャン
バー（１）とは異なる回転速度で回転されるが、前記回
転チャンバー（１）の入口側端部および出口側端部と一
体化されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の粒子分離装置。
【請求項８】前記中央部のくびれた円筒状をなす中心回
転体（11）の外周には、その外周面の母線に沿って伸
び、かつ周方向に等間隔を空けて配置された複数の外周
フィン（14）が設けられていることを特徴とする請求項
７記載の粒子分離装置。