JPH01274854A - 懸濁した固形物を濃縮するための連続作動する遠心ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濃縮された固形物が遠心ドラムの外側の固形物
室から通路を介して遠心ドラムの内側の室へ案内され、
この内側の室から、濃縮された固形物が連続的に引出さ
れるようになっている、懸濁した固形物を濃縮するため
の連、読作動する遠心ドラムであって、前記通路と内側
の室との間に少なくとも１つのスワール排出室が設けら
れており、その外側の制限部に通路の供給部位が位置し
ており、スワール排出室の排出部が、スワール排出室の
、半径方向にずれて位置チる領域から出発して、内側の
室に連通している形式のものに関する。

〔従来の技術〕

この種の遠心分離機はドイツ連邦共和国特許第３６１３
３３５号によりすでに公知であり、通路は回転軸線に対
して同軸的に配置されたスワール排出室内へ開口してい
る。このスワール排出室を貫流する固形物は摩擦作用に
よって、その粘度に依存して、スワール排出室流入時の
その局車度を多かね、少なかれ著しく変化させる。

周速度のこの粘度に依存した変化は固形物の装入能力の
変化をもたらし、これにより、引出される固形物の濃度
が自動的にある範囲内で制御される。

しかし、上記の効果を生じさせるには、キイ方向に大き
な寸法を有するスワール排出室を使用する必要があり、
構造が著しく不経済となる。

〔本発明の課題〕

本発明の課題はスワール排出室の形成のための構造費用
を削減すると共にその効果を高めることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題全解決した本発明の要旨は、各通路に、分離さ
れたスワール排出室が対置されており、このスワール排
出室が、遠心ドラムの回転軸線に対して垂直な平面内に
位置する２つの制限面と、この両制限面を結合させる環
状の１つの壁とによって形成されており、このスワール
排出室の半径方向の寸法が軸方向の寸法の数倍であり、
かつ、通路の供給部位が、遠心ドラムの回転軸線を含む
平面内に延びており、かつ、スワール排出室の排出部が
前記壁から間隔をおいて配置されていることにある。

〔本発明の作用効果〕

本発明によれば、この種のスワール排出室からの媒体の
流出に高い抵抗が生じる。この抵抗は、容器の底部から
の流出時と同様に、排出スワールの形成に起因する。

この排出スワールの生じる原因は遠心力の場に生じるコ
リオリの力であり、これは遠心ドラムの回転軸線に対す
る垂直な平面内で最大である。スワール排出室の制限面
の位置がこの平面から偏位するにつれて、スワール形成
は弱まる。

さらに、スワールの形成はスワール排出室内？貝流する
媒体の粘度に依存する。媒体の粘度ひいてはスワール排
出室の壁への流体摩擦が小さくなるにつれて、スワール
の形成は太きぐなり、同様に前者の増大は後者の減少を
招く。これによりスワール排出室を通る媒体の装入量も
駆動圧力差が同じとすれば、粘度増大に伴なって上昇し
、粘度減少に伴なって低下し、これにより、媒体の濃度
の自動的な制御が生じる。スワール排出室はその寸法が
小さいｔめに簡単に製作でき、遠心ドラム内に簡単に設
けることができる。

本発明の有利な構成では、スワール排出室が遠心ドラム
の回転軸線に対して同動的に配置されている。これによ
り、遠心ドラムの中央が明けられ、これにより、遠心ド
ラム内への供給のた、めの十分なスペースが得られる。

本発明の別の有利な構成では、各スワール排出室の排出
部が、後方の接続された別のスワール排出室の外側領域
内へ接続され、後方Ｖこ接ｉされたスワール排出室の排
出部が内側の室に接続される。各スワール排出室に、相
前後して配置された複数の別のスワール排出室を対置さ
せることもできる。これによって絞り効果が高められ、
その結果、固形物の性質に依存して制陶のふるまいが制
御される。

スワール排出室の壁は任意形状で形成される。

これにより、遠出げラムの構造条件への筒中、な適合が
可能となる。

特別簡単にはだ円形又は円形の壁？有するスワール排出
室が設けられる。

有利にはスワール排出室がｒラム部分の凹所として形成
されて交換可能なヘッドピースを備え、このへラドピー
スに排出部が設けられる。

種々の直径を有しかつ通路の供給部位から種々異なる間
隔を有する排出部を備えた交換可能なヘッドピースを使
用することによって、スワール排出室の制御のふるまい
を簡単に変化させることが可能である。

スワール排出室の制御のふるまいは、ヘッドピースを種
々の深さで凹所内へ挿入することによっても変化させる
ことができる。これにより、スワール排出室の内法の高
さが変化する。

有利な構成では、スワール排出室はその排出部全以って
、遠心ドラムの回転軸線に対して同軸的に後方に接続さ
れｆｒも５１つのスワール排出室の外側領ψ内へ開口し
ており、この後方に接続されたスワール排出室はその内
側の制限部で内側の室に結合されている。本発明スワー
ル排出室の作用はこの場合同軸的な複数のスワール排出
室によって有利に助成される。

固形含有物が著しく変動する場合でもスワール排出室の
充分な制御のふるまいを排出部直径の変化なしに達成す
ることができるように、ス訓出 ワール室の各排出部に、圧力及び粘度【依存して開く絞
り機構を対置することができる。この絞り機構の有利な
構成はその他の請求項に記載されている。

〔実施例〕

第１図で符号１で示す遠心ドラムのカバー　２内に通路
３が設けられており、この通路は固形物室４とスワール
排出室５とを連通させている。

スワール排出室５は遠心ドラム１の回転軸線８に対して
垂直な平面内で延びる制限面６と、これら制限面６を結
合させる環状の壁７とから成ツテいる。交換可能なヘッ
ドピース１０に設けた排出部９がスワール排出室５から
、掻取機構１２を収容した内側の室１１内へ通じている
。

この排出部９は啼７から光分離れて配置されており、こ
れにより、排出スワールが妨げられず形成さｔｌ、る。

室１３内に配置された別の掻取機構１４は、分離された
液相の導出に役立てられる。Ｍ湯供給部１５が供給室１
６内に開口している。通路３の供給部位１７は壁γの近
くでスワール排出室５内へ開口している。

原料供給部１５金介して供給され念原料は遠心ドラム内
で清澄にされ、分離された固形物は固形物室４内に集め
られてそこから通路３を介してスワール排出室５内へ誘
導さｉする。スワール排出室５の排出部に、遠心ドラム
の回転軸線に対して垂直な平面内で作用するコリオリの
力に基づき排出スワールが形成され、この排出スワール
がスワール排出室からの固形物の排出に著しい抵抗とし
て作用する。排出スワールひいてはこの抵抗は固形物が
希薄になるにつれて大きくなり、襄くなるにつれて小さ
くなる。希薄な固形濃縮物Ｆｉ濃い固形濃縮物知比して
わずかにしか固形物室４から固形物を引出さない。引出
された固形物の債により固形物濃縮が影響される定め、
いま述べｔ効果は固形物濃縮の自効的な制御を生ぜしめ
る。排出部９を介して内側の室１１内へ流入する固形物
は掻取機構１２に１って加圧下で遠心ドラム１から排出
くれる。

第２図から判るように、スワール排出室５は遠心ドラム
１の回転軸線８に対して同軸的に配置されている。第２
図には種々の形状のスワール排出室が図示されているが
、これは実施形の相違を示すに過ぎず、１つの実施例で
は同じ形状のスワール排出室が設けられるのはいうまで
もない。

第６図に示す実施例では、各スワール排出室５の排出部
９が、後方に設けられｔ別のスワール排出室１８内へ開
口しており、後者のスワール排出室１８の排出部１９は
内側の室１１内へ開口していることによって前述の制御
効果が向上している。

第４図に示す実施例でも、後方に設けられた同軸的なス
ワール排出室２０によってスワール排出室５の作用が向
上しており、スワール排出室２０にはスワール排出室５
のすべての排出部分が開口している。

公知形式通り、遠心ドラム１から排出された固形濃縮物
の一部を再び遠心ドラムの固形物室４内又は通路３の供
給部位１７内へ戻し７案内すれば、スワール排出室５の
制御特性がさらに影響される。

第５図に示す実施例では、排出部９に絞り機構２２が対
置されており、この絞り機構はスリット２’４￥−備え
た可撓性のダイヤフラム２３から成り、排出部９の出口
２７を閉鎖している。

スリット２４はダイヤフラム２３の中央に設けた互いに
交差する２つの切込みによって形成されている。これに
より、特に装入量が少ない場合にはスワール排出室５の
絞り効果がさらに向上する。固形物の体積流れの粘度の
増大に件ない、絞り機構２２へ作用する圧力が増大し、
これにより、スリット２４によって開放される横断面の
増大ひいてはスワール排出室５を貫流する固形物体積流
れの増大を生じる。絞り機構２２０制御特性はスワール
排出室５自体と同じ方向で作用する。スワール排出室５
の排出部９はこの実施例では、固形物の青が多い場合に
排出部９による不所望な絞り効果が生じないような大き
さに形成される。固形物の量がわずかな場合には、排出
部９に対置された絞り機構２２によって、スワール排出
室５のスワール効果に対して付加的な絞り作用が生じ、
これにより、固形物濃度の制御が改善される。遠心ドラ
ムに供給される固形物が増加すると、まず、スワール排
出室５を貫流する固形物体積流れの濃度も増大する。固
形物濃度の上昇に伴ない固形物体積流れの粘度も増大し
、これによって、粘度に依存する、スワール排出室５内
でのスワールの減少に基づき絞り機構２２へ高い圧力が
作用する。これによって、その横断面が自動的に拡大し
、これによって多量の体積流れがスワール排出室５を貫
流する。絞り機構２２の絞り効果は装入量が多い場合に
はスワール排出室５の絞り効果に比して著Ｌ＜小さくな
り、そのため、所望の作用の許容されない影響は生じな
い。

第６図に示す実施例では、絞り機構２２が弁円錐２５と
して形成されており、この弁円錐２５は連発部材２Ｇに
よって排出部日の出口２７に圧着されている。固形物の
粘度が増し、それに伴なって圧力が上昇すると、弁円錐
２５は上方へ運動して大きな排出横断面を開放する。

第７図に示す実施例では、排出部９の出口２７が半径方
向で内向きに配置されている。絞り機構２２として球形
の半径方向に可動の弁体２８が設けられており、この弁
体２８はこれに作用する一遠心力によって出口２１に圧
着される。

看及び粘度に依存して弁体２８は半径方向内向きに運動
し、これによって多かれ少なかれ大きな横断面を開放す
る。そのさい排出部９に、弁体２８の大きさ及び比重に
依存する圧力低下が生じる。

本発明の解決手段は公知機構で得られるのと同様な所望
の固形物濃度を得るために、通路内にノズルを必要とし
ない。これによ、す、スワール排出室を通る固形物の貫
流の念めに最小の実動的な圧力差しか必要とされない。

これにより、遠心ドラムの出力要求が有利に削減される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の部分縦断面図、第２図は
第１図のｌｌ−Ｈ線に沿った断面図、第３図は本発明の
第２実施例の部分縦断面図、第４図は本発明の第３実施
例の部分縦断面図、第５図は本発明の第４実施例の部分
縦断面図、第６図は本発明の第５実施例の部分縦断面図
、第７図は本発明の第６実施例の部分縦断面図である。 １・・・遠心ドラム、２・・・カバー、３・・・通路、
４・・・固形物室、５・・・スワール排出室、６・・・
制限面、７・・・壁、８・・・回転軸線、９・・・排出
部、１０・・・ヘッドピース、１１・・・室、１３・・
・室、１４・・・掻取機構、１５・・・原料供給部、１
ｂ・・・供給室、１７・・・供給部位、１８．２Ｄ・・
・スワール排出室、２２・・・絞り機構、２３・・・ダ
イヤフラム、２４・・・スリット、２５・・・弁円錐、
２６・・・弾発部材、２７・・・出口、２８・・・弁体
。 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、濃縮された固形物が遠心ドラムの外側の固形物室か
   ら通路を介して遠心ドラムの内側の室へ案内され、この
   内側の室から、濃縮された固形物が連続的に引出される
   ようになつている、懸濁した固形物を濃縮するための連
   続作動する遠心ドラムであつて、前記通路と内側の室と
   の間に少なくとも１つのスワール排出室が設けられてお
   り、その外側の制限部に通路の供給部位が位置しており
   、スワール排出室の排出部が、スワール排出室の、半径
   方向にずれて位置する領域から出発して、内側の室に連
   通している形式のものにおいて、各通路（３）に、分離
   されたスワール排出室（５）が対置されており、このス
   ワール排出室が、遠心ドラム（１）の回転軸線（８）に
   対して垂直な平面内に位置する２つの制限面（６）と、
   この両制限面を結合させる環状の１つの壁（７）とによ
   つて形成されており、このスワール排出室の半径方向の
   寸法が軸方向の寸法の数倍であり、かつ、通路（３）の
   供給部位（１７）が、遠心ドラムの回転軸線（８）を含
   む平面内に延びており、かつ、スワール排出室（５）の
   排出部（９）が前記壁（７）から間隔をおいて配置され
   ていることを特徴とする懸濁した固形物を濃縮するため
   の連続作動する遠心ドラム。 ２、各スワール排出室（５）がその排出部（９）を以つ
   て、後方に接続されたもう１つのスワール排出室（１８
   ）の外側領域内へ開口しており、後者のスワール排出室
   （１８）の排出部（１９）が内側の室（１１）に連通し
   ている請求項１記載の遠心ドラム。 ３、スワール排出室（５）の各排出部（９）に、圧力と
   粘度とに依存して開く絞り機構（２２）が対置されてい
   る請求項１又は２記載の遠心ドラム。