JPH0622701B2 - 遠心分離機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ローターが垂直の駆動軸に支持されていて、
両者が同一軸線上にあるように両者の半径方向外側縁部
において軸方向に相互に結合された、一方は上部分、他
方は垂直の駆動軸の頂部に取付けられた下部分となつて
いる２つの実質的に円形のローター部分それらローター
の２つの部分の間にそれらと同一軸線上に取付けられて
いて、液をローター中心からローターの分離室の中の所
定の半径方向位置まで導くように配置されている環状で
円錐形のベース部と、このベース部から上方に延びてい
る中央のネツク部を有している分配器、各々が内側縁と
外側縁のある截頭円錐の形をなして組になつており、分
配器のネツク部を囲んで同一軸線上に配置されて分配器
のベース部に当つて支えられており、内側の縁と分配器
のネツク部との間には分離された液のための軸方向に向
いた流路が残されているような１組の分離板、および分
配器のベース部とネツク部をそれぞれ前記ローターの２
つの部分すなわち下部分と上部分に関して半径方向に拘
束するための手段、を包含しており、ローターの上部分
は、組になつた分離板を分配器のベース部に、そしてそ
れ故に分配器をローターの下部分に、軸方向に押圧して
いる、という遠心分離機に関する。

〔従来の技術〕

従来公知のこの種の遠心分離機では、分離板は通常、分
配器のネツク部と係合することによつて、ローターのボ
デイに関して周方向に動くことを阻止されている。通常
は、分離板の各々の内側縁には１つあるいはより多くの
リセス部があつて、それらリセス部の中に入り込みよう
に、対応する形で周方向および軸方向に延びているウイ
ングが分配器のネツク部についている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の遠心分離機の組立てを行う場合は、分配器のベ
ース部の上で分離板が互に接して積上げられ、その後に
それら分離板は、上に述べたローターの２つの円形の部
分の中において一緒に押圧されることによつて、軸方向
に圧縮される。その圧縮が行われる前にも圧縮の途中に
おいても、最も上に位置した分離板が他の分離板との相
互間およびローターのボデイに対して正しい位置に保た
れるためには、分配器のネツク部およびそれについてい
る上述の案内用ウイングは、それらメンバーがローター
のボデイの組立完了後に機能するために必要であるより
以上に、ある距離だけ軸方向上方に延びていなければな
らない。

この種の遠心分離機では往々分配器のネツク部の上方に
定置のいわゆる掻き取り（paring）手段が、ローターか
らの１つあるいはそれ以上の分離された液のために設け
られているので、上記のようにすることは、ローターボ
デイ自体も上記の掻き取り手段を収容するために、それ
に応じて軸方向に延びた長さを有しなければならないこ
とを意味する。しかしながら、そのようにすることは、
ローターでは何よりも運転中におけるそのバランスが可
能な限り良くなければならない故に軸方向の延びは極力
小さくすべきであるという一般的な希望条件に反するこ
とになる。

分配器のネツク部分についた前述のウイングは、円形の
ローターの上部分から来る大きな半径方向の力を受け止
めるためには使われ得ない。したがつて、ローターの２
つの円形の部分の相互間の半径方向の拘束の手段は、そ
れらローターの部分が軸方向にも同時に結合されるそれ
らの半径方向外側の縁部に配置されなければならない。

しかしながら、ローターのこれら２つの部分の間での半
径方向の十分な拘束をそれらの外側縁部において得るこ
とは困難である。それは、ローターのそれら部分が往
々、ローターの運転中に、ローターの片方の部分が他方
の部分よりも大きな周長変化を受けるような設計になつ
ていることによる。このことは、ある程度の半径方向で
の隙間がローターの２つの部分の当り面同志の間に生ず
るという結果を生み、それは、ローターの片方の部分が
他方の部分に対して半径方向にずれるということにつな
がる。その結果ローターのアンバランスが生ずるが、上
記の半径方向のずれの方向が予期できない故に、前もつ
てそのアンバランスを補償することは不可能である。

本発明の目的は、上記のとおりのバランシングの問題を
実質的に減らすようなローターの設計を提供することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は本発明によれば、さきに述べた種類の遠心分
離機において、幾つかの本発明の特徴を備えることによ
って解決される。それらの特徴とは、多数の案内手段が
分配器のネツク部から半径方向に距離をおいて、分離板
と係合して延びていること、案内手段の各々はその両端
において前記ローターの２つの部分の両方に関して半径
方向にも周方向にも拘束されていること、および分配器
ネツク部をローターの上部分に関して半径方向に拘束す
る前記手段が、ローターの上部分で半径方向の拘束をさ
れていて分配器の対応する円筒面に当るための円筒面を
有している１つのボデイを包含していることである。も
し可能ならば、このボデイはローターの上部分のそれ以
外の部分と一体に作られているのが望ましい。

〔作用、効果〕

本発明によれば分離板が、分配器のネツク部から半径方
向に距離をおいて位置している個々の案内手段によつ
て、半径方向および周方向に拘束されているという事実
の故に、ネツク部に案内用ウイングがある必要はない。
したがつてネツク部はローターの上部分を軸線上に保持
するための有効な手段として利用されうる。つまり、ネ
ツク部とローターの部分の両方に円筒形の当り面を設け
ることができる。さらに、ネツク部を、分離板を取付け
うるだけのために必要である以上に軸方向に長くする必
要はもはやなくなる。それ故に、円筒形の当り面を有す
る前述のボデイの１部分は、最上部に位置した分離板の
半径方向内側に配置されうる。それによつて、ローター
のボデイ自体は最小の軸方向延びのものにできる。

本発明によつて、あるサイズの遠心分離機に関してさき
に述べたようなバランシングの問題を避けることが可能
になつた。

本発明によれば、上記の案内手段は分離板と種々の様式
で係合できる。例えば、分離板にそのためのリセス部
が、その内側縁あるいは外側縁のいずれかに設けられて
いればよい。しかし、それら案内手段が分離板における
その内側縁と外側縁の中間の位置にある孔を貫いて延び
ているのが望ましい。

もし可能ならば分配器のベース部がその半径方向の長さ
の大部分に沿つて直接にローターの下部分の上に載つて
いるのがよい。それによつて分配器のネツク部の良好な
安定性が得られる。そのようにできない場合、例えばロ
ーターの外周にあるローターの分離室からの出口を開閉
するための軸方向に可動のスライドメンバーが分配器の
ベース部の下方に配置されている場合には、本発明の望
ましい１つの実施例では、分配器は、そのベース部の中
心近くにおいて、かなりの軸方向長さを有する円筒面に
よつてローターの下部分に関して半径方向に拘束されて
いる。これによつてこの場合も分配器のネツク部の可能
な最良の安定性が得られる。

〔実施例〕

以下においては本発明の２つの相異る実施例を取上げ、
添付のそれらの図面（第１図と第２図）を参照しつつ、
本発明を説明する。

第１図で、ローターの上部分１、ローターの下部分２を
含む１つの遠心分離機のローターが示されている。ロー
ターの２つの部分１と２は緊締用リング３によつて軸方
向に互に結合されている。ローターは垂直の駆動軸４の
頂部で支持されているが、それは、駆動軸４がローター
の下部分２に緊締手段５によつて結合されることででき
ている。

ローターの中心にはいわゆる分配器が配置されており、
それはネツク部６とベース部７を有している。ベース部
７は、ローターの下部分２の上に載つていて、ローター
の下部分２と分配器６，７の各々の円筒形の当り面８が
互に当ることで、ローターの下部分２に関して半径方向
の拘束をされている。

分配器のネツク部６は少くともその最も上方の部分では
円筒形であり、その部分はローターの上部分１の中央部
によつて隙間なしに囲まれている。分配器のネツク部６
もローターの上部分１の中央部も、円筒面９を有してい
て、それらがかなりの軸方向長さにわたつて互に当つて
いる。

分配器のネツク部６の周りで、分配器のベース部７に載
つて、積重なつた分離板１０が配置されている。各々の
分離板は外周および内周の縁を有する截頭円錐のような
形をなしている。積重なつた分離板を軸方向に貫いて、
ローターの軸線の周りに均等配置された多数の案内手段
１１が延びている。各々の案内手段１１の下端部は、分
配器のベース部７にあるリセス部分にあつて、少くとも
ローターの半径方向および周方向での拘束をされてい
る。各々の案内手段１１の上端部は、ローターの上部分
１にあるリセス部分１２の中に入り込み、そこでロータ
ーの半径方向および周方向の拘束をされている。しか
し、リセス部１２の中では案内手段１１はローターの上
部分１に関して軸方向には拘束されていない。図で見ら
れるように、案内手段１１がリセス部１２の底に達し得
てその結果ローターの２つの部分１と２の軸方向相対位
置に影響するようにはならないことが保証されている。

ローターの上部分１には、キヤツプ１３が取付けられて
いるが、このものは緊締用リング１４によつてローター
の下部分１に固定されている。

キヤツプ１３の中心の空所を通して、ローター内で処理
されるべき液混合物を供給する管１５がローターの中へ
と延びている。管１５に支持されて１つの環状の掻き取
りメンバー１６が半径方向外側へ延びて、キヤツプ１３
とローターの上部分１の中央部とによつて形成されてい
る掻き取り室１７の中に入つている。参照番号１８は掻
き取り室１７の中に配置されている液流案内用ウイング
を示している。

入口管１５は分配器６，７の中央の空所１９で開口して
おり、この空所１９は分配器のベース部７を貫いている
入口流路２０を経て、分離板を中に収めているローター
の分離室２１と連絡している。

ローターの上部分１には、中心に近く、しかしそれが分
配器のネツク部６に当つている所よりは半径方向外側に
おいて、多数の貫通孔２２がローターの軸線の周りに均
等に分布配置されており、それら貫通孔を経て分離室２
１が掻き取り室１７と連通している。

分離室２１はローター上部分１、分配器６，７、および
軸方向に可動のスライドメンバー２３で取囲まれてい
る。スライドメンバー２３は図示の位置ではその外周部
においてローターの上部分１の溝の中に配置された環状
ガスケツト２４に気密を保つて当つている。この位置に
あつてスライドメンバー２３は分離室２１と、ローター
の軸線の周りに均等配置されていてローターの下部分２
の外周部を貫いて延びている多数の出口通路２５との間
の連絡を絶つている。

１つの操作システムの働きによつて、スライドメンバー
２３はローターの運転中に間欠的に、分離室２１と出口
通路２５との間の連絡路を開く。この操作システムは、
通常は水である作動液をローターの下部分２において形
成されている中央の室２７に供給するための手段２６の
ほか、室２７からローターの下部分２と軸方向に可動の
スライドメンバー２３の間に形成されているいわゆる閉
じ作用室２９に通ずる通路２８と、閉じ作用室２９の半
径方向で最も外側にある絞りを伴つた出口３０を包含し
ている。

上述の遠心分離機ローターの運転中における分離の動作
は全く従来周知されているとおりであるので、ここで説
明する必要はないであろう。その代り、遠心分離機ロー
ターの種々の部分がどのように組立てられるべきかを簡
単に述べておくべきであろう。

ローターの下部分２が駆動軸４に強固に結合された後に
スライドメンバー２３が挿入される。その後に分配器
が、そのベース部分７がローター下部分２に載るように
して置かれる。分離板は前以て分配器に載せられていれ
ばよく、この際に案内手段１１は最も上にある分離板よ
りも少しく上まで延びている。次いでローターの上部分
１がそれの場所に置かれ、積重なつた分離板１０が軸方
向に（その軸方向高さの約１０％程）圧縮されることを
伴つて、緊締用リング３がローターの下部分２にねじ込
まれるように廻される。このことは、案内手段１１の端
部が最も上に位置した分離板よりも上方に前よりも長く
突出することを意味する。案内手段のそれら端部は、ロ
ーターの上部分１のリセス部１２に入り込んで行くの
で、ローターの上部分１のローターの下部分２に意図ど
うり当るまでの軸方向下方への運動を制限することはな
い。分離板１０と分配器６，７はこのようにしてロータ
ーの２つの部分１と２の間で強く押圧されて相対的に不
動となり、これらメンバーのすべての間の処々にある当
り面、さらには配置されている案内手段１１が協力し合
つて、運転中における良好なバランスと中心点位置が維
持されることを可能にする。

第２図では、本発明による遠心分離機ローターのもう１
つの実施例が示されている。この実施例の詳細部分のう
ち、第１図の実施例の詳細部分と直接的に対応している
ものには第１図と同じ参照番号が付けられている。

第２図の実施例では、ローターの上部分が２つのボデイ
１ａと１ｂで成つている。ボデイ１ａはその半径方向外
側の周縁においてローター下部分２に関して半径方向の
拘束をされている。ボデイ１ｂは、円筒面１ｃによつて
ボデイ１ａに関して、また円筒面９ａによつて分配器の
ネツク部６に関して、半径方向の拘束をされている。ボ
デイ１ｂは緊締用リング１４によつて、積重なつた分離
板１０とボデイ１ａの間で軸方向に押圧され、保持され
ている。

キヤツプ１３の内部には、外周においてボデイ１ｂの上
方中心部と結合している環状メンバー３１がある。この
メンバー３１はボデイ１ｂの中心部と共に環状室１７ａ
を形成しており、この環状室１７ａは半径方向内方に向
つて開放されていて、第１図での掻き取り室１７に相当
する掻き取り室となつている。

メンバー３１とそれを取囲んでいるキヤツプ１３の間に
は、同様に環状で半径方向内方に向けて開放されたもう
１つの室３２が形成されている。この室３２は、通路３
３を経て分離室２１の中の分離板１０の半径方向外側の
場所と連通していて、そこから比較的比重の大きい分離
された液成分を受入れる。通路３３はボデイ１ｂの上側
面にある半径方向の溝として形作られている。キヤツプ
１３の中央の開口を囲んでいる環状の縁は、そのような
比較的に比重の大きい分離された液成分のための室３２
からのオーバーフローつきの出口３４を形成している。
オーバーフローつきの出口３４が遠心分離機ローターの
軸線から種々の距離に配置されうることを破線によつて
示してある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による遠心分離機ローターの１つの実施
例の断面図、第２図は他の実施例の断面図である。 １……ローターの上部分 １ａ，１ｂ……ローターの上部が２つに分れた場合の各
ボデイ １ｃ……当りの円筒面 ４……駆動軸 ６……分配器のネツク部 ７……分配器のベース部 ８……当りの円筒面 １０……分離板 １１……案内手段 ２１……ローターの分離室

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ローターが、垂直の駆動軸(4)に支持され
   ていて、両者が同一軸線上にあるように両者の半径方向
   外側縁部において軸方向に相互に結合された、一方は上
   部分(1)、他方は垂直の駆動軸(4)の頂部に取付けられた
   下部分(2)となつている２つの実質的に円形のローター
   の部分、それらローターの２つの部分の間にそれらと同
   一軸線上に取付けられていて、液とローター中心からロ
   ーターの分離室(21)の中の所定の半径方向位置まで導く
   ように配置されている環状で円錐形のベース部(7)と、
   このベース部(7)から上方に延びている中央のネツク部
   (6)を有している分配器、各々が内側縁と外側縁のある
   截頭円錐の形をなして組になつており、分配器のネツク
   部(6)を囲んで同一軸線上に配置されて分配器のベース
   部(7)に当つて支えられており、内側の縁と分配器のネ
   ツク部(6)との間には分離された液のための軸方向に向
   いた流路が残されているような１組の分離板(10)、およ
   び分配器のベース部(7)とネツク部(6)をそれぞれ前記ロ
   ーターの２つの部分すなわち下部分(2)と上部分(1)に関
   して半径方向に拘束するための手段を包含しており、ロ
   ーターの上部分(1)は、組になつた分離板を分配器のベ
   ース部(7)に、そしてそれ故に分配器をローターの下部
   分(2)に、軸方向に押圧している、という遠心分離機に
   おいて、 多数の案内手段(11)が、分配器のネツク部(6)から半径
   方向に距離をおいて、分離板(10)と係合して延びている
   こと、案内手段(11)の各々は、その両端において前記ロ
   ーターの２つの部分（１，２）の両方に関して半径方向
   にも周方向にも拘束されていること、分配器ネツク部
   (6)をローターの上部分(1)に関して半径方向に拘束する
   前記手段が、ローターの上部分で半径方向の拘束をされ
   ていて分配器(6)の対応する円筒面に当るための円筒面
   を有している１つのボデイを包含していること、を特徴
   とする遠心分離機。
2. 【請求項２】前記の案内手段(11)が分離板(10)のその内
   側縁と外側縁の中間にある孔を貫いて延びている、特許
   請求の範囲第１項に記載の遠心分離機。
3. 【請求項３】案内手段(11)が分配器のベース部(7)でロ
   ーターの半径方向にも周方向にも拘束されている、特許
   請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の遠心分離機。
4. 【請求項４】案内手段(11)の下端は分配器のベース部
   (7)において軸方向の拘束をされているが、上端はロー
   ターの上部分(1)によつてローターの半径方向および周
   方向のみの拘束をされている、特許請求の範囲第１項な
   いし第３項のいずれか１項に記載の遠心分離機。
5. 【請求項５】前記の案内手段(11)が、組になつた分離板
   (10)よりも軸方向で上方に延びている、特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の遠心分離
   機。
6. 【請求項６】分配器のネツク部分(6)が前記ボデイの対
   応する円筒形の内面に当るような円筒形の外面を有して
   いる、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１
   項に記載の遠心分離機。
7. 【請求項７】前記ボデイ（１ｂ）が円筒面（１ｃ）を経
   て、ローターの上部分にある部分（１ａ）に半径方向で
   当つている、特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
   れか１項に記載の遠心分離機。
8. 【請求項８】前記ボデイ（１ｂ）が、分離板(10)よりも
   径が大きく、最も上に位置した分離板に当つている１つ
   の円錐形の板状体を包含している、特許請求の範囲第１
   項ないし第７項のいずれか１項に記載の遠心分離機。
9. 【請求項９】前記ボデイがローターの上部分(1)のそれ
   以外の部分と一体になつている、特許請求の範囲第１項
   ないし第６項のいずれか１項に記載の遠心分離機。
10. 【請求項１０】分配器がそのベース部(7)において、円
    筒面(8)を経てローターの下部分(2)によつて半径方向の
    拘束をされている、特許請求の範囲第１項ないし第９項
    のいずれか１項に記載の遠心分離機。