JP3318895B2 - 物質混合物の分離設備用挿入パイプ - Google Patents

物質混合物の分離設備用挿入パイプ

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JP3318895B2
JP3318895B2 JP50159392A JP50159392A JP3318895B2 JP 3318895 B2 JP3318895 B2 JP 3318895B2 JP 50159392 A JP50159392 A JP 50159392A JP 50159392 A JP50159392 A JP 50159392A JP 3318895 B2 JP3318895 B2 JP 3318895B2
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ヨーゼフ・コイシュニッヒ
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つの液体或いはガス状の媒体
とその媒体よりも大きい比重を有する少なくとも１つの
液体或いは固体の物質とから成る物質混合物を遠心力の
作用下で分離する装置用の挿入パイプに関する。このパ
イプは装置の分離室へと突き出ており、物質から少なく
とも部分的に解放された媒体は分離室内に配置された挿
入パイプの端部にあるバッフル手段によってこのパイプ
を通って装置から取除かれ、ここでこのバッフル手段は
少なくとも１つの曲げられたバッフルから成り、挿入パ
イプの中心線からバッフルまでの距離は媒体の回転方向
に沿って徐々に短くなってその空間を小さくしている。
少なくとも１つの物質および媒体から成る混合物の分離
用設備は例えばEP−Ａ−398,864号明細書から公知であ
る。
これらの公知の装置では、挿入パイプは分離されるべ
き単一の或いは複数の物質から少なくとも部分的に、好
ましくは全体的に、解放された媒体を排出するために設
けられ、これらの挿入パイプは分離室へと突き出てい
る。
挿入パイプの間に、バッフル板の形をしたバッフル装
置を配置することはEP−Ａ−398,864号明細書から公知
であり、これらのバッフル装置は内側から外側に向けて
の媒体の流れの方向に延在して、物質混合物の分離が実
際に行われる室内で物質混合物を回転状態にするその室
を通過する媒体の流れ方向を反転させることができる。
さらに、挿入パイプ間にありバッフル板を具備するバ
ッフル手段は従来の技術（例えばオーストラリア特許1
3,036号、英国特許245,636号）において公知である。し
かし、このバッフル板は挿入パイプの中心線に平行な中
心線の周りでのみ曲げられる。この結果として半径方向
加速度のみが生じるが、これは媒体を挿入パイプ内へと
搬送するのに何の役にもたたない。
さらに、挿入パイプの入口端部に複数の羽を有するプ
ロペラ状バッフル装置が現在の技術において公知であ
る。ここでは、個々の羽は挿入パイプへと入る媒体の回
転運動を減少させる或いは全くなくすように方向付けさ
れる。しかしこれらの装置は、流体力学によって生じる
問題のために実際には普及していない。その理由は、挿
入パイプの開口部部分の実際の流れの方向が掴めないと
いうことである。
本発明は、分離室から１つ或いは複数の挿入パイプ内
へ媒体を旨く搬送する方法に於いて従来の挿入パイプを
さらに改善することを目的としている。なお、２つの挿
入パイプの場合には、パイプは相互に同じ中心線を持つ
関係の位置に配置され且つ媒体を互いに反対の方向へ排
出する。とりわけ、本発明による挿入パイプの実施例は
EP−Ａ−398,864号明細書による分離装置に適してい
る。
本発明によるとこの目的は、上記で論議されたタイプ
の挿入パイプにおいてバッフルの曲げの半径を排出方向
に、すなわち挿入パイプの開口部に向かう方向に沿って
増加させることによって達成される。
回転するように設定された媒体が本発明のバッフル手
段によって、挿入パイプの開口部の部分で半径方向の加
速のみならずその中心線の方向の加速、すなわち挿入パ
イプを通っての媒体の排出方向の加速をもつという事実
によって、分離室から挿入パイプへの或いは挿入パイプ
が２つ設けられた場合の複数の挿入パイプへの媒体の移
動は、流体力学の観点から好ましい方法でおよびエネル
ギの損失を少なくするように生じる。
単一の或いは複数の挿入パイプ内への移動は、挿入パ
イプの開口部の外側で且つ挿入パイプの外被表面内にあ
る空間で同時に半径方向で内向きの加速および中心線の
方向の加速をバッフル手段が媒体へ伝えるという特徴に
よって改善される。
本発明のバッフル手段は挿入パイプの中心線に対して
鋭角に傾斜した少なくとも１つの曲げられたバッフルか
ら成るので、一定の回転半径で回転するという媒体の要
求によって媒体は、本発明によるバッフル手段の特別な
形態のバッフルにより挿入パイプへと入る力を加えら
れ、そして挿入パイプのバッフル手段によって外へ流れ
る媒体へ伝えられる推力（加速）は高められる。
本発明の挿入パイプの１つの実施例は、バッフル手段
が部分的に円錐形、特に部分的に円錐台形、に曲げられ
た少なくとも１つのバッフルであり、ここでこのバッフ
ルの湾曲の中心線は挿入パイプの中心線に平行であるの
が好ましく且つこの軸に対して片寄っており、このバッ
フルの湾曲の最大半径は挿入パイプの半径よりも大きく
そしてその湾曲の最小半径は挿入パイプの半径よりも小
さいことを特徴とする。
本実施例を実際に具現する際には本発明によって、バ
ッフルは先端を切られた円錐形殻形、或いは複数のバッ
フルの場合には部分的に先端を切られた円錐形殻形であ
り、この殻形のへりは挿入パイプに隣接する大きい方の
半径を有する端部にあるように作られることができる。
バッフル手段を備えた構造的に単純な挿入パイプの実
施例が、もし本発明のさらなる教示によって作られるな
らばバッフルのへりは挿入パイプのへりに接続される結
果となる。
いわば回転する媒体から層を削り取り且つそれを単一
の或いは複数の挿入パイプに導くようなバッフルの作用
を受け、分離室から単一の或いは複数の挿入パイプへの
媒体の流れに関する都合の良い効果は、本発明によって
互いに対しておよび挿入パイプの中心線に対してその湾
曲の中心線が好ましくは平行に延在する２つ或いはそれ
より多くの全く同一のバッフルが設けられるように作ら
れることによってさらにより良く改善されることができ
る。
本発明による挿入パイプはさらに、バッフル手段が媒
体を中心線の方向および半径方向に加速させながらその
１回転にわたって媒体に作用する少なくとも１つのバッ
フル手段であること、或いは１つより多くのバッフルを
備えたバッフル手段の場合には各バッフルは中心線の方
向および半径方向に媒体を加速させながらバッフルの数
に対応して媒体の１回転を分割した分にわたって媒体に
それぞれ作用することを特徴とする。
すべての実施例において−−２つより多くの全く同一
のバッフルを配置することは可能であるが−−挿入パイ
プの中心線に対して互いに対称にバッフルを配置するこ
とは本発明の範囲内で有利である。
１つより多くのバッフルを有するすべての実施例で
は、本発明によってバッフルの湾曲の中心線は挿入パイ
プの中心線から等しい間隔をおいて存在し、直径方向で
挿入パイプの中心線に対して相互に向かい合うように、
或いはそれぞれ互い違いになるように配置されるように
作らされることができる。本実施例では、もしほぼ挿入
パイプの中心線の方向に延在するバッフルのへりが好ま
しくはまっすぐにされ、バッフルが２つの場合にはバッ
フルの湾曲の中心線および挿入パイプの中心線のある平
面にあり、且つ２つより多くのバッフルの場合には挿入
パイプの中心線に対して同心の円筒形殻にあるならば、
空間的に好ましい配置およびそれと共にバッフル手段の
特に有利な効果が得られる。
さらに本発明の範囲内において、バッフルの中心線の
方向にほぼ平行に指向されたへりによって或いは挿入パ
イプのへりによって形成された開口部が、媒体の回転方
向に開放するように作られることができる。その代わり
に、中心線の方向にほぼ平行に指向されたバッフルのへ
りによって或いは挿入パイプのへりによって形成された
複数の開口部が媒体の回転方向で向かい合って開放する
ように作られることもできる。
上述したように、本発明は、専らそれのみではない
が、EP−Ａ−398,864号明細書から公知である装置にお
いてとりわけ有利に利用されることができる。
それ故に本発明はまた、遠心力によって液体或いはガ
ス状媒体から少なくとも１つの物質を分離する装置であ
り、この物質は媒体とは異なった比重或いは質量を有し
ており、特に液体或いはガスの流れからより大きい比重
を有する物質を分離し、ハウジングを具備し、そのハウ
ジングは物質と媒体との混合物の回転運動をその混合物
の回転運動の中心線の回りに延在する室で生じさせる装
置と、物質から少なくとも部分的に解放された媒体およ
び分離された物質に対して配置された出口開口部のある
分離室とを備え、ここで精製された媒体に対する出口開
口部は分離室へと突き出る少なくとも１つの挿入パイプ
によって構成される装置にまで拡張する。本発明によっ
てこの装置は、分離室に配置された挿入パイプの端部が
請求項１乃至11の１つ以上の項に記載されたバッフル手
段に連結していることを特徴とする。
本発明の付加的な利点および特徴は、図面に示された
実施例に関する以下の記載から明らかになり得る： 図１は分離室内に配置された１つのバッフル手段を有
する１つの挿入パイプの端部の平面図である。
図２は図１の線II−IIに沿った断面図である。
図３はバッフル手段を有する図１および図２に示され
た挿入パイプの斜視図である。
図４はバッフル手段のバッフルの半加工品を示す。
図５はバッフル手段が付けられ且つ分離室内に配置さ
れる挿入パイプの端部部分の平面への展開図を示す。
図６は３つのバッフルを備えた実施例を示す。
図７はバッフル手段の変形された実施例の概略図であ
る。
図８は図７のバッフル手段の平面図である。
例によってではあるが好ましくはEP−Ａ−398,864号
明細書から公知の構造の１つであり得る詳細には図示さ
れていない分離設備の分離室に配置された挿入パイプ１
は、全く同一の設計の好ましくは１つ乃至３つのバッフ
ル３のあるバッフル手段２をその端部に有している。示
された実施例のバッフル３の円錐台形殻になるように曲
げられ、それらの湾曲の中心線４は挿入パイプ１の中心
線５に対して平行に指向される。
図１および図２に示されるように、バッフル３の湾曲
の中心線４は挿入パイプ１の中心線５から間隔をおいて
配置されている。この配置では、バッフル３の両方の湾
曲の中心線４は挿入パイプ１の中心線５から等しい距離
ａをとっている。
バッフル３の湾曲半径を変数Ｒとすれば、バッフル３
はそれらの自由へり６の所で最小の湾曲半径Rmin即ちｒ
を有しており、最大の湾曲半径Rmaxを有するそれらの端
部の所で分離室へと突き出る挿入パイプ１の端部のへり
７に接続される。挿入パイプ１と２つのバッフル３との
間の移行部分では、へり７はそこから２つの方向に向け
て曲がることになり、平面図では半円形である（図２の
断面図に対応している）；この端部はバッフル３のへり
および挿入パイプ１のへり17によって形成される。この
端部７は、挿入パイプ１に入る前の２つのバッフル３の
範囲内での媒体の流れパスをほぼ示している。図２の断
面図からも明らかであるように、ほぼ湾曲の中心線４の
方向に延在する各バッフル３の直線状へり８および９
は、バッフル３の２つの湾曲の中心線４および挿入パイ
プ１の中心線５のある平面10にある。
２つのバッフル３の上述された配置および設計によ
り、結果として、後者は媒体の回転方向（図２の矢印11
参照）で挿入パイプ１の中心線５に徐々に接近し、バッ
フル３の部分的に円錐台形殻の母線は挿入パイプ１の中
心線５に対して鋭角に傾斜する。
バッフル手段２の２つのバッフル３の上述された構造
によって、２つの入口スロット12が中心線５に垂直な開
口部13に加えて設けられる。これらのスロットはそれぞ
れに２つのバッフル３の隣接するへり８および９によっ
ておよびへり14によって−−このへり14は挿入パイプ１
の中心線５に対して平行に延在する−−挿入パイプ１の
端部に形成される。スロット12はバッフル手段２の自由
端部にある開口部13へとつながっている。
図４は、展開して平面にした状態である、すなわちそ
の裁断された半加工品のバッフル手段２の、バッフル３
の内の１つを示している。
図５は、２つのバッフル３から成るバッフル手段２が
配置され且つへり端部17に接続される挿入パイプ１の端
部部分の展開を示す。この接続において注目すべきなの
は、へり15の一部分がスロット12を形成するへり14を形
成しているという点である。へり15の残りの部分は、挿
入パイプ１がパイプにされるときに展開の他方の端部に
あるへり16に接続する。
本発明による２つのバッフル３を備えたバッフル手段
２のこの記載された実施例では、各バッフル３は媒体の
回転の半分にわたっておよび／または分離室の周囲の半
分にわたって媒体に作用する。２つより多くのバッフル
３が設けられる場合では、夫々のバッフルはバッフルの
数に対応して、回転する媒体を分割した部分（例えば1/
3,1/4等）に対して作用する。
通常は２つであるがある構造では３つ（図６参照）或
いは４つであるバッフル３を備えた本発明のバッフル手
段２はまた、“螺旋形ディフューザ”であるとみなされ
ることができる。
本発明によるバッフル手段２と現在の技術のバッフル
装置との間の別の差異は、現在の技術のバッフル装置は
一方で挿入パイプの端部のそばの平面内に形成されるす
なわち挿入パイプの外被表面によって形成された円筒形
表面内で作用するという点にある。それと対比して、本
発明によるバッフル手段は２つの上述された表面（開口
部および挿入パイプの外被表面の仮想延長部分の面）の
間の空間内で作用する。
本発明による挿入パイプ１の開口部側の端部にあるバ
ッフル手段２の設計によって、媒体の周速度或いは回転
運動はそれぞれバッフル３の部分への入口の真上で中心
線の方向の運動に変換される。本発明によるバッフル手
段の形状による助けの結果として、バッフルの区域内の
媒体の半径方向のみの運動の発生も同様に阻止される。
むしろ、媒体の中心線の方向の流れ出しの運動が同時に
起こる。これは、挿入パイプの開口部側端部の部分で媒
体の純粋な回転運動が起こるのを防ぐ。
バッフル３の中心線４が挿入パイプ１の中心線５に対
して平行に指向される必要性は必ずしもない。
上述された効果は、挿入パイプの中心線に対して平行
でない中心線を有する部分的に貝殻形の斜めの円錐形で
あるバッフル３を使用することによっても同様に実現可
能である。傾斜した中心線を有する斜めの円錐形によっ
て、非常に急勾配の斜線（biasline）（へり７）もま
た、バッフル３のバッフルと挿入パイプ１の外被との間
で得られる。
原則的にバッフル３はまた、挿入パイプ１の中心線５
に対して平行な中心線を有する斜めの円錐形の部分的殻
であっても良い。
図７および図８に示された実施例（明快にするために
挿入パイプ１の最下方端部のみが示されている）では、
２つのバッフル３は270゜にわたって延在している（図
１乃至図３の実施例ではバッフル３は180゜にわたって
延在している）ので、ディフューザタイプの入口チャン
ネルは結果として入口開口部12から離れるにつれてより
広くなっている。それによって、媒体の流速からの圧力
の回復が促進される。この特徴のため、挿入パイプへと
流れ込むガスに対しこのガスがバッフル手段を通って挿
入パイプへと流れる方向の選択は制限されない。
図７および図８によって挿入パイプ１から離れて曲が
るへり31を備えた蓋プレート30がバッフル手段の下方端
部に付加的に設けられる。本発明によるバッフル手段の
他の実施例にも提供されることができるこの蓋プレート
30は、挿入パイプ１の外側の周囲が真空である区域が挿
入パイプ１の中へと拡散するのを防ぐ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コイシュニック、ヨーゼフ オーストリア国、アー ― 8324 キル ヒベルク、ローマンベルク 67 (56)参考文献 欧州特許出願公開398864（ＥＰ，Ａ ２) 英国特許出願公開245636（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B04C 7/00 B01D 45/12

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの液体或いはガス状の媒体
    と前記媒体よりも大きい比重を有する少なくとも１つの
    液体或いは固体の物質とから成る物質混合物を遠心力の
    影響下で分離する設備用の挿入パイプ１であり、前記パ
    イプは装置の分離室内へと突き出ており、物質から少な
    くとも部分的に解放された媒体は分離室内に配置された
    挿入パイプの端部にあるバッフル手段によって前記パイ
    プを通って装置から取除かれ、前記バッフル手段は少な
    くとも１つの曲げられたバッフルから成り、挿入パイプ
    の中心線からバッフルまでの間隔は媒体の回転する方向
    に沿って徐々に狭くなってその空間を小さくしている、
    パイプに於いて、 バッフル３の曲げられている半径が、媒体の流れ出す方
    向に、すなわち挿入パイプ１の開口部の方向に向かって
    増加していることを特徴とする前記挿入パイプ。
  2. 【請求項２】バッフル手段２は部分的に円錐形に、特に
    部分的に円錐台形に曲げられた少なくとも１つのバッフ
    ル３を有し、前記バッフルの曲げの中心線４は挿入パイ
    プ１の中心線５に対して好ましくは平行であり且つ前記
    中心線５に対して片寄っており、前記バッフルの湾曲の
    最大半径Rmaxは挿入パイプ１の半径よりも大きく、且つ
    前記バッフルの湾曲の最小半径Rminは挿入パイプ１の半
    径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の挿入パ
    イプ。
  3. 【請求項３】バッフル３は先端を切られた円錐形殻形で
    あり、或いはバッフル３が複数の場合には部分的に先端
    を切られた円錐形殻形であり、前記湾曲の最大半径Rmax
    を有する部分である端部のへり７が挿入パイプ１に接続
    していることを特徴とする請求項２記載の挿入パイプ。
  4. 【請求項４】バッフル３のへり７は挿入パイプ２のへり
    17に接合されることを特徴とする請求項３記載の挿入パ
    イプ。
  5. 【請求項５】２つより多くの全く同一のバッフル３が設
    けられ、その湾曲の中心線４は互いにおよび挿入パイプ
    １の中心線５に対して好ましくは平行に延在することを
    特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の挿入パ
    イプ。
  6. 【請求項６】バッフル手段２が媒体の回転を挿入パイプ
    の中心線の方向および半径方向に加速させるように媒体
    に作用する少なくとも１つのバッフル３を、且つバッフ
    ル手段２が１つより多くのバッフル３を具備する場合に
    は夫々のバッフル３がバッフル３の数に対応して回転す
    る媒体を分割した１つの部分に対し媒体を前記中心線の
    方向および半径方向に加速させるように媒体に作用する
    バッフル３を具備することを特徴とする請求項１乃至５
    のいずれか１項記載の挿入パイプ。
  7. 【請求項７】バッフル３が複数の場合には挿入パイプ１
    の中心線５に対して対称に配置されることを特徴とする
    請求項５或いは６記載の挿入パイプ。
  8. 【請求項８】バッフル３の湾曲の中心線４は挿入パイプ
    １の中心線５から等しい間隔ａを持ち、相互に直径方向
    で向かい合っておよび／または挿入パイプ１の中心線５
    に対して互い違いの位置で配置されることを特徴とする
    請求項５乃至７のいずれか１項記載の挿入パイプ。
  9. 【請求項９】ほぼ挿入パイプ１の中心線５の方向に延在
    するバッフル３のへり8,9は好ましくは直線状になるよ
    うに形成され、バッフル３が２つの場合にはバッフル３
    の湾曲の中心線４および挿入パイプ１の中心線５のある
    平面10内にあり、且つ２つより多くのバッフル３の場合
    には挿入パイプ１の中心線５に対して同心の円筒形殻内
    にあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項
    記載の挿入パイプ。
  10. 【請求項１０】バッフル３の中心線の方向にほぼ平行に
    指向されたへり8,9および挿入パイプ１の端部14によっ
    て形成された開口部12が媒体の回転方向（矢印11）に開
    いていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１
    項記載の挿入パイプ。
  11. 【請求項１１】バッフル３の中心線の方向にほぼ平行に
    指向されたへり8,9および挿入パイプ１の端部14によっ
    て形成された開口部12は媒体の回転方向（矢印11）の反
    対方向に開いていることを特徴とする請求項１乃至９の
    いずれか１項記載の挿入パイプ。
  12. 【請求項１２】挿入パイプ１から離れるように曲がるへ
    り31を自由選択的に有する蓋プレート30がバッフル３の
    下方端部に配置されることを特徴とする請求項１乃至11
    のいずれか１項記載の挿入パイプ。
  13. 【請求項１３】遠心力によって液体或いはガス状の媒体
    から少なくとも１つの物質を分離するための装置であ
    り、ここに前記物質は媒体とは異なった比重或いは質量
    を、特に液体或いはガスの媒体よりも大きい比重を有す
    る物質であり、 ハウジングと、 前記物質と前記媒体との混合物の回転運動を、前記混合
    物の回転運動の中心線の回りに延在する室内で生じさせ
    る器具と、および 前記室内では、物質から少なくとも部分的に解放された
    媒体および分離された物質の為の出口開口部が配置され
    ており、精製された媒体の為の出口開口部が分離室内に
    突き出る少なくとも１つの挿入パイプ１によって構成さ
    れている前記分離室と、 を備えた分離のための前記装置において、 請求項１乃至12の１つ或いは複数の請求項記載のバッフ
    ル手段２が前記分離室内に配置された挿入パイプ１の端
    部に連結されることを特徴とする装置。
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