JP5279735B2 - 遠心分離器用の圧縮可能なユニット - Google Patents

Description

本発明は、複数の分離ディスクを有し、圧縮状態で遠心分離器のロータに取付可能かつロータから取り外し可能になっている圧縮可能なユニット（compressible unit）であって、ロータは、ロータに取り付けられているユニットとともに動作する間、回転軸を中心として回転可能である圧縮可能なユニットに関する。このユニットは支持手段と圧力手段とを有し、支持手段と圧力手段の間に、複数の分離ディスクが互いに隣接するように配置されている。このユニットは、分離ディスクに当接するガイド面を備えており分離ディスクの半径方向および極の位置（radial and polar position）を制御する中央の制御手段と、ユニットの圧縮方向における圧縮中に、支持手段と圧力手段の間に位置している複数の分離ディスクが圧縮されるように、支持手段および圧力手段を互いに向かって押すようになっている少なくとも１つの圧縮手段とをさらに有している。

類似した種類のユニットを備えた遠心分離器の一例が、スウェーデン特許第１４６５９８号に記載されているが、重ねられた複数の分離ディスクの圧縮は、挿入物がロータ本体内で下方へ移動させられた後に、多くの労力を要する工程で高価な圧縮ツールによって生じさせられる。

米国特許第５６３７２１７号および国際公開ＷＯ２００４／０２０１０５号は、ディスク群を貫通するロッドまたはボルトによって一緒に保持されて圧縮され、それによってディスク群を通る流れを乱して、その結果として分離を生じさせるユニットの形態の複数の分離ディスクの挿入物を備えている遠心分離器の例に言及している。組立および分解の際に多数の部品を取り扱う必要もあり、従って、これは多くの労力を必要とする作業である。

本発明の目的は、前記した種類の複数の分離ディスクを有し、遠心分離器のロータの外側での組立および分解が容易であり、高価な圧縮ツールを用いずに容易に圧縮できる、圧縮可能なユニットを提案することにある。

他の目的は、必要に応じて交換や検査や修正が容易に行える圧縮可能なユニットを提案することにある。

さらに他の目的は、独立してバランスをとることができ、遠心分離器のロータのバランスを改めてとることなく容易に交換できる、圧縮可能なユニットを提案することにある。

本発明によると、これらの目的は、前記した種類の複数の分離ディスクを有する、圧縮可能なユニットの中央の制御手段のガイド面によって達成され、このガイド面は、圧縮中に、支持手段および圧力手段とそれらの間に配置されている分離ディスクとの相対的な運動を可能にし、かつ、圧縮方向に、少なくとも、ガイド面と分離ディスクの位置を制御する当接状態（abutment）が圧縮中の相対的な運動の間じゅう維持されるのに十分な大きさを有するように構成されている。

本発明の一実施態様によると、圧縮可能なユニットは、圧縮中に圧縮方向の大きさが少なくとも５パーセント小さくなる。

本発明の他の実施態様によると、圧縮可能なユニットは、圧縮中に圧縮方向の大きさが少なくとも１０パーセント小さくなる。

本発明の好ましい実施態様によると、このユニットは、回転軸に平行な圧縮方向に圧縮される。この態様では、圧縮手段は、支持手段および圧力手段のうちの少なくとも一方と制御手段との間に配置されるのが好ましく、制御手段は、圧縮中に制御手段が、支持手段および圧力手段のうちの他方と、支持手段と圧力手段の間に配置されている分離ディスクとともに、支持手段および圧力手段の一方に向けて押されるように、軸方向に向いた圧力伝達接触面で支持手段および圧力手段のうちの他方に当接している。

本発明の特別な実施態様によると、このユニットは、制御手段の中に形成され、分離されるべき成分の液体混合物を動作中に取り入れるための複数の入口ディスクを備えている入口室をさらに有している。

本発明の他の特別な実施態様によると、このユニットは、制御手段の中に形成され、制御手段内に配置された少なくとも１つの出口通路を介して制御手段の半径方向外側部分に接続されている出口室をさらに有している。

本発明に係る圧縮可能なユニットを備えている、遠心分離器のロータの、軸方向に断面した概略図である。 遠心分離器のロータに取り付けられておらず圧縮されていない、本発明に係るユニットの、軸方向に断面した概略図である。

本発明について、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

図１に示されているロータは、ロックリング３によって一緒に保持されている下部部材１と上部部材２とを有している。本発明に係る圧縮可能なユニットを備えていてもよい実現可能な多数のロータのうち、図示されている例では、ロータが、図示されていない中空の駆動軸に取り付けられるようになっており、分離されるべき成分の液体混合物が、中空の駆動軸を通ってロータ内の中央の入口室４に供給される。図示されているロータは、図面では閉じられている、ロータの内部とロータの下部部材内に配置された出口開口６との間の流路を、従来同様の方法で間欠的に開閉するようになっている軸方向の管状のバルブスライド５を備えている。

ロータの中央で、本発明に係る圧縮可能なユニット７が、軸方向に見てバルブスライド５と上部部材２との間に配置されている。圧縮可能なユニットは、支持手段８と、圧力手段９と、それらの間に配置された複数の円錐状分離ディスク１０のスタック（stack、積み重ね）とを有しており、このスタックの分離ディスク同士の間には、動作中に主な分離が生じる中間スペースがある。ユニット７は中央に制御手段１１を備えており、制御手段１１自体は、分離ディスク１０に当接し分離ディスクの半径方向内側縁部において分離ディスク１０の半径方向および極の位置（radial and polar position）を制御する複数のガイド面１２を備えている。圧縮手段１３は、支持手段および圧力手段のうちの少なくとも一方と制御手段１１の間に配置されている。図示されている例では、圧縮手段１３は、支持手段８と制御手段１１の間に配置されたスクリューの形態をしている。制御手段１１自体は、支持手段および圧力手段のうちの他方、図示されている例では圧力手段９に、軸方向に向いた圧力伝達接触面１４で当接し、それによって、圧縮中に制御手段１１が、支持手段および圧力手段のうちの前記他方と、支持手段と圧力手段の間に配置された分離ディスク１０と一緒に、支持手段および圧力手段のうちの前記一方に押し当てられる。

一例として図示されているユニットでは、入口室４と出口室１５が制御手段内の中央に形成されている。入口室４内では、複数の入口ディスク１７が、動作中に、分離されるべき成分の液体混合物を取り入れるようになっており、入口室４は、多数の分配ダクト１８を介して分離室１６に連通している。出口室１５は、制御手段に配置された少なくとも１つの出口通路１９を介して分離室１６に連通している。

図１に示されているユニットはロータに取り付けられているので、圧縮される。図２は、同様なユニットがロータに取り付けられておらず圧縮されない状態を示しており、このことは、支持手段８と制御手段１１の間の軸方向間隔２０によって示されている。

図示されている例では、分離ディスクが円錐状であり、回転軸に平行な方向において圧縮されるが、本発明は、周方向に圧縮される従来同様の軸方向の分離ディスクにも適用可能である。

本発明によって、遠心分離器のロータの外側での組立および分解が容易であり、高価な圧縮ツールを用いることなく容易に圧縮でき、必要に応じて交換や検査や修正が容易にできる、複数の分離ディスクを有する圧縮可能なユニットが実現する。

本発明に係る圧縮可能なユニットは独立してバランスをとることもでき、遠心分離器のロータのバランスを改めてとることを必要とせずに交換することを可能にしている。

Claims (7)

1. 複数の分離ディスク（１０）を有し、圧縮状態で遠心分離器のロータに取付可能かつ該ロータから取り外し可能になっている圧縮可能なユニット（７）であって、
   前記ロータは、該ロータに取り付けられている前記ユニットとともに動作する間、回転軸を中心として回転可能であり、
   前記ユニットは、
   支持手段（８）と、
   圧力手段（９）であって、前記支持手段と前記圧力手段の間に、複数の前記分離ディスク（１０）が互いに隣接するように配置されている、圧力手段（９）と、
   複数の前記分離ディスク（１０）に隣接するガイド面（１２）を備えており、前記分離ディスク（１０）の位置を制御する中央の制御手段（１１）と、
   前記ユニット（７）の圧縮方向における圧縮中に、前記支持手段と前記圧力手段の間に位置している複数の前記分離ディスク（１０）が圧縮されるように、前記支持手段および前記圧力手段（８，９）を互いに向かって押すようになっている、少なくとも１つの圧縮手段（１３）と、
   を有する圧縮可能なユニット（７）において、
   圧縮中に、前記中央の制御手段（１１）の前記ガイド面（１２）は、前記支持手段および前記圧力手段（８，９）とそれらの間に配置されている前記分離ディスク（１０）との相対的な運動を可能にし、かつ、前記圧縮方向に、少なくとも、前記ガイド面（１２）と前記分離ディスク（１０）の位置を制御する隣接状態が前記圧縮中の前記相対的な運動の間じゅう維持されるのに十分な大きさを有している
   ことを特徴とする、圧縮可能なユニット。
2. 圧縮中に前記圧縮方向の大きさが少なくとも５パーセント小さくなることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮可能なユニット。
3. 圧縮中に前記圧縮方向の大きさが少なくとも１０パーセント小さくなることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮可能なユニット。
4. 前記圧縮方向は前記回転軸に平行であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮可能なユニット。
5. 前記圧縮手段は、前記支持手段および前記圧力手段（８，９）のうちの少なくとも一方と前記制御手段（１１）との間に配置され、前記制御手段（１１）は、圧縮中に前記制御手段（１１）が、前記支持手段および前記圧力手段（８，９）のうちの他方と、前記支持手段および前記圧力手段（８，９）の間に配置されている前記分離ディスク（１０）とともに、前記支持手段および前記圧力手段（８，９）の一方に向けて押されるように、軸方向に向いた圧力伝達接触面（１４）で前記支持手段および前記圧力手段（８，９）のうちの他方に当接していることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮可能なユニット。
6. 前記制御手段（１１）の中に形成され、分離されるべき成分の液体混合物を動作中に取り入れるための複数の入口ディスク（１７）を備えている入口室（４）をさらに有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮可能なユニット。
7. 前記制御手段（１１）内に配置された少なくとも１つの出口通路（１９）を介して、前記制御手段（１１）の半径方向外側部分に接続されている出口室（１５）をさらに有していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮可能なユニット。

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