JPH06507338A - デカンタ遠心分離機用膨脹形ダム - 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】 デカンタ遠心分離機用膨張形ダム 産業上の利用分野 本発明はデカンタ遠心分離機に係る。特に本発明は分離された固形物と分離液体 の特性を変えるようにデカンタ遠心分離機内のボンドレベルを制御することに関 する。この排出物の特性の制御は遠心分離機の作動中になされる。

本発明の背景 デカンタ遠心分離機のポンドの深さはこの遠心分離機の順調な作動に特に関係す る。この事実は遠心分離機が“高位濡出”状態で作動しているときに特にいえる ことである。この高位濡出状態は遠心分離機のボウル内のポンド面が固形物層面 のラジアル方向内方にある時に生ずる。

高位濡出状態にあるデカンタ遠心分離機の作動上の特性はＡＩＩｌｂＬｅｒ氏の 米国特許第３１７２８５１号及びＬｅｅ氏の米国特許第３７９５３６１号の中で 種々の形態で記述されている。上記ＡｍｂＬｅｒ氏の装置に於いては、液体層が 固形物排出に目論見どおりの水力学的な助けをさせるように固形物ダムが固形物 排出順に形成されなけれ１ｆならない。Ｌｅｅ氏の装置の構成においては、コン ベアハブから突出するバッフルが遠心ボウル内の固形物層を貫通してシールし， 遠心圧力ヘッドが分離された固形物排出についてコンベアを助成する様にせねば ならない。

固形物表面と液体基面との間のラジアル方向の相対差は高位溢出状憇を作るのに 用いられ、デカンタ遠心分離機の作用、性能を制御するのに用いられる。然し乍 ら、高位濡出作用のパラメータに対する精緻な制御が屡々要求されている。

高位濡出状態にあるデカンタ遠心分離様作動の起動時において遠心分離機が安定 作動に達するためには固形物層がボウル内に累積されなければならない。

ＡｍｂＬｅｒ氏及びＬｅｅ氏両方の形式の遠心分離機は共に固形物堰が液体堰の ラジアル方向外方にあるのが典型的であるので供給液体混合物が安定状態に達す る前の起動時には固形物堰を越えて排出されてしまう。この状態はダム即ちシー ルが再形成されるまでは洗滌時においても発生する。安定状態作動に再び達する ためのダムとかシールの再形成には運転者の細心の注意を必要としその結果遠心 分離種運転時間に実質上ロスを与えることになる。

又、固形物排出ポートからの液体排出は通常はあってはならないものとされてい る。

ＬａＭｏｎＴａｇｎｅ氏の米国特許第４５７３３７０号には遠心分離機への供給 率に基づ（色々な条件下で働くデカンタ遠心分離機の液体排出堰が開示されてい る。この特許においては、液体排出用の堰板に埋置を寸断するノツチ様のものが ある。流率が低を通して液体が排出される。流率が通常の作動状態における様に 高い時には、液体排出堰を越える流れは、固形物排出堰のラジアル方向内方のボ ウル内のボンドレベルを充分越え、高位濡出状態となる。

従って、このＬａＭｏｎＴａｇｎｅ特許では流速を起動詩作動特性の制御に用い て固形物排出ボートからの液体の排出を防ぐ様にしている。

Ｌｅｅのデカンタ遠心分離機は固形物排出を助けるためバッフル周縁とボウル壁 面とにより形成された環状通路を通して固形物を導（と云う遠心力圧力ヘッドを 作り出すものである。この圧力ヘッドはデカンタ遠心分離機の作用、特に濃縮作 用に関し実質上改善すると云うことが分っている。　Ｌｅｅ形遠心分離機は“搬 送困難”な種類として知られている固形物に適するものとして知られている。“ 搬送し難い”これらの固形物は一般にはスクリューコンベアだけによるデカンタ 遠心分離機では排出出来ず満足な分離をなすためにはポリマ等を使用せねばなら ない。

Ｌｅｅ形デカンタ遠心分離機作動の成る条件においては排出固形物の濃度制御が 難しい。排水の濃縮に於いては、固形物濃縮率４％までのケークを一様に作る事 が可能である。又一様に８％以上の固形物濃度を作ることも可能である。然し乍 ら４％と８％との間において一様なケーク濃度を作るのは難しい事が多い、この 難しさはボンドレベルを正確に制御し、供給率変動と供給固形物濃度変動の調節 が不可能である事に起因する。

高位濡出条件に於けるＬｅｅ形デカンタ遠心分離機の作動は排水の濃縮には最も 有利であると分っていた。然し固形物濃度が常に２０％以上の脱水水作動に於い ても高位濡出条件は同様な有利さがあるとされている。

遠心分離機内に膨張形ダムを用いることに依り液体−液体分離をなすことは知ら れている。この様な膨張式ダムは５ＨＡＲＰＬＥＳの米国特許第３１７９３３４ 号に開示されている。然し液体−液体分離はデカンタ遠心分離機の液体一固体分 離とは違った動作特性及びパラメータを有する。デカンタ形遠心分離機の動作に おいては遠心分離機内のボンドの深さはその遠心分離機を満足に動作させ、そし て分離された固形排出物と分離液体の特性を制御する点において屡々重要となる 。液体−液体分離においてボンドの深さの変更は液体澄明度を制御するために液 体と液体との界面を見出すのに有用である。

別々な排出物の埋置のラジアル方向の差の働きとしての液体−液体形分離に用い る遠心分離機の作動と比較して液体−固形物濃縮率に用いるデカンタ遠心分離機 の作動との違いはこれら２つの形式の遠心分離機の作動特性及び作動のパラメー タの違いとして現われる。次の説明はＬｅｅ形デカンタ遠心分離機を参照してこ れらの差の若干についての概略の説明である。

遠心分離機の１つの作動特性は遠心分離機ボウル内にある密度小な物質（代表的 には液体）と密度大な物質（液体固体どちらでも）との間の境界面の位置である 。液体−液体形分離に於いては、この境界面は比較的はっきりとしていると考え られる。然しデカンタ形遠心分離機においては境界面が機のこの境界面の位置は 分離されている２つの液体の密度の比と、排出されている２つの物質のための埋 置の回転軸からの相対的距離との関数である。　Ｌｅｅ形デカンタ遠心分離機に おける界面の位置は（固形物濃度はボウル内の色々なラジアル方向位置で変るが ）液体と固形物との間の密度差、埋置のラジアル方向距離の差、ボウル内への供 給率、供給物質の固形物濃度、ボウルに対するスクリューコンベアの差速、ボウ ルの回転速度、及び固形物の圧縮度の関数である。

デカンタ遠心分離機への供給率の変動は上記境界面位置変化及び固形物排出の特 性変化となる。供給率の増大は典型的には境界面を内方へ移動することになる。

液体−液体形分離における供給率の変動は排出特性の変動或いは境界面の移動と は実質上ならない。

液体−液体分離において軽い液体用の埋置なラジアル方向内方へ移動すること（ 即ち重い液体用排出順に対しボンド面を上昇すること）は上記境界面がラジアル 方向外方へ移動することになる。然し重、軽両方の液体の流率は上記堰の位置変 更によっては影響されないｍ　Ｌｅｅ形遠心分離機において液体層面をラジアル 方向内方へ移動した時は境界面はラジアル方向外方へ移動し、固形物排出流率は 固形物ケーク濃度の減少と共に増大する。この変化は液体レベルが固形物排出堰 より上になることにより遠心圧力ヘッドが増加する作用によるものである。遠心 圧力ヘッドの増大は固形物排出にコンベアを大いに助けることになり、固形物排 出流が早くなる。排出物における固形物濃度も減少する。と云うのは固形物供給 がル内に残る固形物の量が減少するからである０分離ゾーンにおけるこの遠心圧 力ヘッドの増大及び固形物濃度の減少の結果、境界面は移動する。

デカンタ遠心分離機と液体−液体分離機とのこれら作用の相異はこれら２つの遠 心分離機が構造に於いても、又物理的原理の相異による作用に於いても異なる事 に由来すると考えられる。液体−液体形分離機はＬｅｅ形デカンタ遠心分Ｍ機に 於ける軽い液体用排出順の相対的位置の変化に基づ（様な補助的排出力はもたな い。

芸に案出された構造と従来型構造との間の類似点があってもこれらは本発明を何 ら推考せしめるものではない事は明らかであろう。

本　日　の　ｆ　日 本発明は回転形の固形物ボウルとスクリューコンベアとを有するデカンタ式遠心 分離機に係る。代表的なデカンタ式遠心分離機のボウルは筒状部分と１端部の截 頭円錐形部分とより成る。このデカンタ式遠心分離機は液体と固形物との混合物 を含む供給物質を分離し澄明な液体と固形物と液体との濃縮された混合物とを別 々に排出しようとするものである。遠心分離機の液体排出ボートの近（に固形物 排出堰に対して液体−排出順のラジアル方向位置を遠心分離機運転中連続的に変 える手段を設ける。この連続的に変える手段は環状の膨張形ダムを含む。この環 状ダムの膨張の大きさを制御してボウル内のボンドレベルを変え、遠心分離機か らの相対的排出特性を変える手段が設けられる。

彫物のみのアンダフロー用の環状流路を形成するため、そして更に上述したＬｅ ｅ特許に開示された様な遠心力圧力ヘッドによる排出補助体を造るためにボウル 内の濃縮された固形物内に入り込む環状バッフルを含むのが好ましい。又、本発 明は上記膨張形ダムに隣接した別々な外部層面構造体を含んで遠心ボウルを回転 するに要する電力を節減する様にしてもよい。本発明で考λ得る他の種々な変型 については後述することとする。

゛　の　単な口日 本発明を説明するためここに現在好ましいと考えられる態様の図面を示す。然し 本発明はここに示された細部までは限定してない事を理解すべきである。

図１は本発明によるデカンタ遠心分離機の断面図である。

図２は図１の拡大図であり、本発明の膨張式ダム構造の細部を示す図である。

図３は本発明の第２実施例を示す断面図である。

図４は図３に示す実施例の別の断面図である。

図５は本発明の第３実施例の断面図である。

図６〜１６は本発明による遠心分離機の別の実施例の略図である。

図１７は本発明による遠心分離機の更に別の実施例の断面図である。

図１８は図１７の１８−１８線で破断した断面図である。

図１９は本発明による遠心分離機の更に別の実施例の断面図である。

面図である。

及−施一皇 各図面において同様な部材は同じ番号を付して示し、図１、図２においてはデカ ンタ遠心分離機は一般に１０で示す０図１に示す様にデカンタ遠心分離機１０は ボウル１２とスクリューコンベア１４とを有する。スクリューコンベア１４はコ ンベアハブ１６に取付けられた一連の羽根を有する。このスクリューコンベア１ ４はボウル１２内でボウルに対し差速をもって回転しボウル内面に沿って分離さ れた固形物（図示せず）を円錐形部分即ちビーチ部１８の方へと押し進める。ビ ーチ部１８の先端には固形物排出口即ち開口２０がありこの開口２０には層面が ある。ボウルの前方ハブ２２は固形物排出口２０とは反対のボウル端に設置せら れる。図２に示す様にボウルハブ２２は液体排出口２４を含みこれには液体排出 堰板２６を有する。本デカンタ遠心分離機の動作は固形物排出口２０から放出さ れる固形物の濃度の関数として制御される。粘度計３０又は同等のものがこのデ カンタ遠心分離機１０のケーシング２８の放出シュート内に設置される。この粘 度計３０は排出固形物の粘度或いは其の他のパラメータを測定し信号をコントロ ーラ３２へと送る。コントローラ３２は次に遠心分離機の他の部品へと信号を送 り、コンベア１４の回転速度、デカンタ遠心分離機１０への送給率、膨張形ダム 構造体の膨張等を制御し、動作特性を変更する。或いは又粘度計３０を排出液体 の粘度、混濁度、或いは他のパラメータを測定する様に設け、これらをコントロ ーラ図１に示す様にバッフル３４は通常コンベアハブ１６に取付ける。このバッ フル３４はボウル１２の内壁至近に向かって半径方向に拡がり、そして通常はビ ーチ１８へと連接する連接部近くに配置される。バッフル３４はＬｅｅ氏の米国 特許第３７９５３６１号記載に基づ（様に作動させる。ボウルハブ２２に隣接し て膨張形ダム構造体３６が設けられる。本発明の膨張ダム構造の構成要素は別の 図面を参照しつつ以下に詳述する。

図２には本発明により案出された膨張形ダム構造体３６の１実施例の断面を示す 。膨張形ダム構造体３６はボウルハブ２２内の液体排出口２４に隣接して設置せ られる。ボウルハブ２２には１つ以上の液体排出口２４を設けるのが一般である 。図示された膨張形ダム構造体３６は環状に連続しており、ボウル１２及びコン ベア１４の長手方向中心軸３８を周る。堰板２６はボウルハブ２２の外面に取付 けられダムの漬れた状態即ち収縮状態のダム構造体３６の位置より半径方向外側 位置をとる。収縮したダム構造体３６は低位濡出形運転となるようにするのが好 ましい（即ち、液体基面が固形物排出堰のラジアル方向外方にある）。ダム構造 体３６は膨張形であり、ポンド表面４０の相対的ラジアル方向位厘が変化する。

ポンド表面４０のこのラジアル方向の変化は膨張形ダム３６のブラッダ部分５８ の図２の点線位置への膨張により生ずる。ダム構造体３６のこの膨張の結果高位 濡出状態となる。

ダム構造体３６の膨張は遠心分離機のヘッドタンク、ボン２に於いて、制御用液 体はビローブロック４２を通して注入せられる。制御用液体は流路４４から注入 せられ流路４６と連通する。流路４４と４６は遠心分離機取付架台の静止部分内 に配置せられる。制御用液体は次にボウルハブ２２に取付けられた回転構造体内 の収集トラフ４８及び内部流路４９へと導かれる。制御用液体はトラフ４８、流 路４９からボウルハブ２２に広がるラジアル方向に延びた１本以上の流路５０へ と導かれる。このラジアル流路５０は軸方向流路５２を通して膨張形ダム構造体 ３６に接続される。膨張形ダム構造体３６はボウルハブ２２の内面に接続された 装着ブロック５４を含む、軸方向流路５２の夫々はボウルハブ２２を通して延び 上記装着ブロック５４内の流路５６と連通する。この回転部構造体と静止部構造 体の接近配置関係は図では細かく示してないがこの細部は公知に属すると考える 。然し、連通構造はクリップ式シール等のシールを含み、接続部が排出流体で汚 されるのを防ぐ。

装着ブロック５４には膨張クランプ５８が取付けられる。

このクランプ５８はクランプディスク６０により装着ブロック５４に固定される 。このクランプ５８は一般的にＵ字断面とする。このＵ字の脚即ち上方への突き 出し端にはリップが設けられる。Ｕの字の底辺はラジアル方向内方へ突出し、排 出液体の埋置を形成する。制御用液体が一連の流路４４゜４６．４８，４９，５ ０．５２及び５６を通して供給されると、クランプ５８装看ブロツク５４から（ ラジアル方向内方へ）膨張する。クランプ５８の形は膨張変化し、ボンド面ダ５ ８を越えた液体ポンド表面４０の液位は排８０２０の固形物層に対しラジアル方 向距離も変化する。

図２に示すクランプ５８は制御用液体を通流せしめる１つ以上の漏洩ブッシング ６２を含む。クランプ５８の膨張、収縮を制御するためにはクランプ５８へ供給 する制御用液体の流率或いは体積を変化する。制御用液体の量の変化はクランプ ５８の膨張量の変化となる。流路４４へ供給する制御用液体量の増加はラジアル 方向流路５０内に保持される液体ヘッドを増加する。この液体ヘッドにより生ず る圧力はボウルの回転により生ずる遠心力の結果としてその大きさを増すことに なりクランプを膨らます。液体ヘッドの圧力のため、制御用液体はり−クブッシ ング６２を通って排出される。圧力が等化すると、流路４４へ流入する流率或い は流量はリークブッシング６２を通る流れと等しくなる。制御用液体の流れの減 少はクランプの膨張を減らし、クランプ５８の相対的ラジアル位置を減すること になる。リークブッシング６２は流路４４に流入する制御用液体の量の変化をク ランプ膨張の制御パラメータたらしめる様にする。

このリークブッシングは流路５０，５２或いは５６にクランプ５８のラジアル方 向外方に設ける事が出来る。この変型にあっては、リークブッシングからの排出 はボウルの外部に排出するのが好ましい。クランプのラジアル方向で最も内方に リークブッシングを設けることはクランプにエアポケットが形成されるのを防ぐ 。このエアポケットはクランプの収縮を阻害する。

図３．４に遠心分離機の別の実施例を１０°として示す。

この実施例に於いては、前方ボウルハブ２２°はビローブロック４２゛の構造に 伴い変形されている。このビローブロック４２°は前方ボウルハブ２２゛に接し て直接取付けられている。この変形装着態様は図１．２に示されているものに比 ベビローブロック４２゛の内部に実質的な量の構造物を支持することのない様に する。

図３の上方には前方ボウルハブ２２°の内壁に取り付けられた膨張形ダム構造体 ３６°を示す。ボールハブ２２°にはノツチが形成され、これに膨張形ダム構造 体３６の位置が決められ固定される。この装着はボルト等によりなされる。図３ の上方に示す膨張形ダム構造体３６のクランプ５８は収縮状態で示す。クランプ ５８はクランピングディスク６０により固定されるが、このディスクはボルト６ ４により装着ブロック５４°に取付けられる。膨張形ダム構造体３６″は前方ボ ウルハブ２２゛の一連の開口２４°の至近に設置せられる。堰板２６°は各開口 ２４゛に隣接してボウルハブ２２゜の外部にボルト６６により取付けられる。

図３の下方及び図４詳細図に示す様にクランプ５８の膨張は堰板２６゛により形 成された埋置のラジアル方向内方へポンドレベルを上昇するが、なるべ（は固形 物排出口２０（図１参照）のための埋置のラジアル方向内方位置まで上昇し、即 ち高位濡出状態にすることが望ましい。

ダム構造体３６°のクランプ５８と板２６゛により定められた埋置との間のラジ アル方向の相対的距離は比較的小である。然し乍らこの事は遠心分ＩＩＩ機の作 用にとっては重要な意速度は遠心ボウルの回転に要する馬力の大部分を決定する 。

接線方向速度は液体層面の半径の関数である。堰板がなくハブ２２°を貫通する ラジアル方向寸法最大の液体排出開口で液体が接線方向に加速される場合と比べ 膨張形ダム構造体３６°に依り決定されるポンド面と同程度のこの堰板２６゛の 位置はこの遠心分離様動作に必要とする馬力の大きさを実質的に減少する事にな る。

クランプ５８の連続的構造は環状の堰を形成するが不連続堰構造に勝る効果を発 揮する。ボウル内のポンドレベルは一般に埋置を越える流れの流率の関数である 。膨張形ダム構造体３６及び３６°に依り作られる長さの増大した環状構は不連 続堰板に比べ排出流量制限を少（する。従ってクランプ５８に依り形成された埋 置を越える液体の高さは連続的堰板等を同じ流率で越える流れにより作られる高 さより比較的低い。この環状構成はデカンタ遠心分離機１０，１０°のポンドレ ベルを制御する能力を更に追加する。又、前方ハブ２２゛近（の擾乱も減少され 分離された固形物が排出液体の中に戻るのを少くする。

図４に特に示す様に、制御用液体の供給路が遠心分離機１０°の別の実施例にお いて変型されている。制御用液体はビローブロック４２°に取付けられたインレ ットバイブロ８を通して導入される。このインレットバイブロ８は内部チャンネ ル７０と連通し、これは遠心分離様回転部分のトラフ７２に供給される。制御用 液体は次にトラフ７２からラジアル方向流路７４を経てボウルハブ２２゛へと導 かれる。ラジを装着ブロック５４へ、そして供給流路７８を経てクランプ５８へ と通じる。リークブッシング６２は図４には示されるが図３には示してない、リ ークブッシング６２は膨張形ダム構造体３６°　（又は３６）の周囲に沿って１ つ或いはそれ以上の場所に取付けられる。制御用液体はリークブツシング６２を 経てボンド面４ｏからの液体排出流中へと流し込まれる。ブラソフに含まれるリ ークブッシングの数は設計上の問題として決められるが遠心分離機の規模及び好 ましい作動特性より設計される。

図５には本発明に依り作動されるデカンタ遠心分離機の第３の実施例を１０”と して示す。この実施例においては遠心分離機１０”は３つの相の物質、即ち２相 の液体と１相の固体物質を排出しようとして考えられたものである。図５に示す 遠心分離機１０”の１部分は２相の液体の排出を示す。

（本書において単に“液体−１”固形物”と称するのは遠心力の付与の結果、供 給液体から分離され、遠心分離機から排出される物質を指す。）典型的には液体 は固形物より密度が小であり、そして供給固形物中の成る割合を占める分離され てない固形物を含む。２種の液体の説明としては供給物質内の２つの液体間にそ の密度に差があると云うことである。遠心力付与はこれら２つの液相間の分離を 生ずる。この分離とは軽い液体と重い液体の排出とがある事を以って定義する。

重い物質は典型的には固形物と称される。この固形物質は通常、固形物と液体と の混合物であり、“重い相”と称される。液体の供給混合物は一般に成る濃度の 懸濁された固形物心力付与により濃縮されボウル内に濃度の変化した相或いは混 合物を形成する。この混合物は粗い固形物、細かい固形物及び液体を含む。しば しば液体は固形物内に随伴している。

固形物の密度が様々であり、ボウル内でこれら固形物に働く遠心力の程度が様々 であるために分離された重い層／固形物層の濃度はボウル内で様々である。液体 から分離されない固形物の濃度及び液相と共に排出される固形物の濃度も異なる 。

遠心分離機１ｏ″は軽い液相の放出口に設置された膨張形ダム８４を含む。この 軽い液体はボウルハブ８６に取り付けられた膨張形ダム８４に固定されたブラソ フ８２を越えボンド面８０から流出する。この膨張形ダム８４は図１〜４に示さ れたものと似ている。然し乍ら、このボウルハブ８６はより重い液相の排出のた めに第２の開口が設けられている点が異なる。膨張形ダム８４はディスク９０を 持ちこれは装着ブロック９２からラジアル方向外方へと突畠する。ディスク９０ は重い液体用としての流路８８を通して軽い液体が排出しない様に働（ものであ る。

ボウル１２内の２つの液相の間には界面９６が形成される。図５にはボウル１２ の壁の内面に沿って形成された固形物層９８の１部を示す。固形物層９８と重い 液体との界面は全般的に実線で示す。然しこの界面は２つの液相間の界面９６よ り若干明確でない様にされる。固形物９８の排出は図１に示すボウル１２にある 開口２０の様な固形物排出層を越える様にしてなされる１重い液体はディスク９ ０の下をくぐ動する。内部流路１００と１０２とが埋置と重い液体排出ボート８ ８との間の連通をなす。

ブラソフ８２の膨張はボンド面８０をラジアル方向内方へと移動せしめる。この ラジアル方向内方への移動は軽い液相と重い液相との界面９６をラジアル方向外 方へと移動することになる。然し、平衡に達すると、２つの液相はその相対的位 置を維持することになろう。ボウル内の液位の全体的増加は固形物９８へかかる 圧力を増加することになる。今Ｌｅｅ特許の原理のもとに働くとすれば、固形物 ９８の排出率は、たとえ２つの液相があったとしてもダム８４の膨張の結果とし て増加する。然し、重い液体の排出率は膨張形ダム８４のラジアル方向内方への 移動によっては増加しない。

膨張形ダムは図５において軽い液体のボンドレベルを制御するものとして示した が、この構造は重い液体の堰直径を制御するのにも用い得る。更に膨張形ダムを 各液体排出を制御するに用い、２つの膨張形ダムを３つの液相デカンタに用いる 事も出来る。この変型にあっては制御用液体流路を２系の独立したセットにする 事が必要となる。

図６〜１６には本発明の膨張形ダムの種々の変型例を示す。これらの実施例は図 １〜５に示す詳細図より略して示しである。

図６は制限流路を形成する膨張形ダムを示す。ブラソフＢはボウル壁ＢＷ及びボ ウルハブＢＨに隣接して設置せられる。排出開口Ｄ○がこのブラツダ已に接近し て設けられる。

膨張収縮により生ぜしめられるブラソフＢの相対的移動は排のラジアル方向位置 により生ずる位置よりもつと内方へと設定せられる。堰ＷはブラソフＢのラジア ル方向外方の位置に於いて、ボウルハブＢＨに設けられ、遠心分離機の所要全馬 力を減縮する。

図７に示す実施例は図６において意途されたものの変型例を示す。ブラソフＢ° は封をされタイヤのチューブに似た構成であり、ボウルハブＢＨに取り付けられ る。ブラソフＢの膨張は埋置Ｗに隣接した排出開口ＤＯに制限を生ずる。従って 、ブラソフＢはボンド面を所望とするラジアル方向位置に設定する。

図８は膨張形ブラッグＢの別の装＠構造を示す。この実施例においては、ブラソ フＢは前に図示した様にＵ字構造ではなく、ボウルの中心線に対し軸方向に延び る延長体を有する。

図９は本発明の膨張形ダムのブラソフＢ用の別の装着構造を示す図である。この ブラソフＢはその両端をボウルハブＢＨとボウル壁ＢＷとに別々の場所に取付け ている。

図１０は膨張形ダム用のブラソフＢの別の実施例を示す。

このブラソフＢは折畳み可能なアコーディオン形構造で断面を示す。ブラソフＢ の側壁の起伏は起伏のない構造で可能とするよりも、もつと膨張形ダムのラジア ル方向運動が出来る様になる（ブラソフの材料には実質的に伸縮性を必要とする が）。

図１１はブラソフＢの装着について更に別の変型を示し、ボウル内でボウルハブ ＢＨに隣接した位！にあるダムＤにおける第１の流路′ＰＷ１を膨張形ダムが閉 塞するものを示す。

ブラソフＢによるこの流路ＰＷ１に対する制限はダムＤにおける次の流路ＰＷ２ のレベルまでボンドレベルを増大せしめる。この構成はボンドレベルＰ１が低位 溢流にセットされるのが所望された場合にその起動時点で有用である。ＰＷＩか らＰＷ２への流路についての段階増大は高位溢流条件即ちボンドレベルＰ２に段 階増大せしめることになる。

図１２はブラソフＢ装着の別の実施例を示す。ボウル内でダムＤはボウルハブＢ Ｈの堰ＷとはブラソフＢの反対側に設けられる。流路Ｐ　ＷはダムＤに設けられ る。このブラソフＢは流路ＰＷを通るボンドＰから堰Ｗへの流れの制限をなす。

制限量はボンドレベルを変化する。流率の増加は流路及びブラソフＢにより形成 される膨張形ダムのラジアル方向レベル以上にボンドを上昇せしめる。

図１３はブラソフＢを膨張する別の手段を示す、この実施例においては、流入コ ンジットＣＯがシールＳを経てボウルハブ等内のチャンネルＣに接続される。メ ータＭは流入コンジットＣＯを通して制御用流体の圧力を制御し、ラジアル方向 に延びるチャンネルＣに供給する。この実施例に於いては、制御用流体としてガ スが用いられブラソフＢの膨張を制御する。制御用流体としてガスが用いられれ ば、リークブッシングは不要であろう。

図１４は制御用液体供給棲構の更に別の実施例を示す。制御用液体はコンジット ＣＯからボウルハブＢＨに取り付けられたリザーバＲへと送給される。リザーバ Ｒ内の制御用液体の量はブラッダＢ内の圧力及び膨張を決め、従ってボンドレベ ルされたリークブッシングＬを経て流出する。リークブッシングＬをブラソフＢ でな（ボウルハブＢＨの方に設けることは制御用液体内の粒子がブラソフＢに蓄 積されるのを防止することになる。ブラソフＢの膨張を変化するためには所要の ボンドレベルと平衡に達するまで制御用液体の流率を変える。ボンドレベルを一 定に維持するためにコンジットＣＯを経る制御用液体の流入はリークブッシング Ｌを経て放出する液体の量と等しくせねばならない。

図１５は図１４に示す構造の別の実施例を示す。この態様においてはアコーディ オン形のブラソフＢが示されている。

送給チューブＦはボウルハブＢＨに装着されたリザーバＲへと制御用液体を注入 する。スキマーを有する排出チューブＥがリザーバＲの制御用液体を除去する。

このスキマーＥはブラソフＢに所望の膨張を与えるリザーバＲ内のレベルを選定 する機械的手段（図示せず）によりラジアル方向に移動せられる。この構成にお いてはリークブッシングは不要である。

ブラソフＢの収縮はスキマーＥをラジアル方向外方へ動かしリザーバＲより制御 用液体を取り出す事に依り達成される。

膨張を増大するためには、制菌用液体をリザーバＲに加えスキマーＥをラジアル 方向内方へ動かす。本実施例に於いては、送給チューブＦからの制御用液体の流 入はチューブＦのスキマーのラジアル方向レベルまでリザーバＲを満たしておく だけで充分である。図１３及び１５に示す実施例ではブラソフの膨張を維持する のに静圧力を利用している。他の実施例ではリークブッシングを通る制御用液体 の流れを利用して図１６は、本発明実施に用いようとするブラッグの１実施態様 をＢｏでその１部分を示す、ブラソフＢ”の上面にはノツチ群１０６を設けたリ ッヂ１０４がある。ブラッグＢ。

は上述のＬａＭｏｎＴａｇｎｅのＵ、Ｓ特許第４．５７５．３７０に開示されて いるノツチ付固定堰によく似た基面として働かせようとするものである。この実 施例においては、遠心運動の起動は送給の流率及びブラソフＢ“の膨張により制 御し得る。この起動は膨張形ダムの半径ａが排出固形物半径よりラジアル方向内 方にあり、液体が半径すであるノツチ１０６を通って流れる。

この起動状態は低位溢流ボンドレベルを作る様にしたものである。通常の流率に おいては液体排出物がブラソフＢ”の表面にあるリッヂ１０４を越λて流れて半 径ａか或いはこれ以上のボンドレベルを作る。この実施例においては、リッヂ１ ０４は起動時の小流率から通常の流率の運転まで膨張形ダムの有効なラジアル方 向調節レンジを増大する。

図１７と１８には本発明の更に別の実施例を示す。この実施例では遠心分離１１ ！１０”は図１〜４に示すのとよく似た膨張形ダム１１０を含む。然し乍ら遠心 分離機１０“はボウル１１２とギヤボックス筐体１１４に直接取付けられた対応 するボウルハブ１２２とを含む。ギヤボックス筺体１１４はボウル１１２とコン ベア１１８との間の回転差速を決めるギヤ配列或いはその他の構造体１１６を含 む。ボウルハブＨＢに隣接するギヤボックス筐体１１４及びこれに対応するギヤ ボックス１１６はギヤボックス構造体及び遠心ボウルが遠心分離機の両端にある ベアリング間に支承せられる様にする。

の量が実質上減少される。縦型遠心分離機に於いてもボウルハブに隣接してギヤ ボックスを装備する事が可能である。然しこの型式の構造にはベアリング１つの みが用いられるのが典型的である。

区１７に示す様に膨張ダム１１０の制御用液体は開口１４４から注入される。こ の制御用液体は流路１４６を通してトラフ１４８へと流れる。其の後制御用液体 は流路１４９及び１５０を通り横断流路１２０をギヤボックス筺体１１４へと通 流する。この横断流路１２０はボウルハブ１２２内の者 別の流路１２４と連通する。其の後、制御液体はラジアル方向流路１２６を経て 膨張形ダム１１０に至る。制御用液体は入口開口１４４を通って流入したその体 積に基づ（圧力によりブラソフ１２８の膨張高さを決める。

ギヤボックス筺体１１４及びその対応ギヤボックス１１６を支承する能力はボウ ルハブ１２２の外周に堰板が取付けられてないことから生ずるものである。従っ てギヤボックス筐体１１４はボウルハブ１２２に直接取り付けることが８来る。

横断流路１２０はボウルハブ１２２に対してはシール１３２により、ギヤボック ス１１６の側壁１３４に対してはシール１３６によりシールされる。ボンド面１ ３８からの液体は膨張形ダム１１０を越え軸方向開口１４０へと導かれる。この 軸方向開口はボウルハブ１２２を通って延びるラジアル方向排出開口１５２と連 通ずる。

以前では、ボウルハブに直接ギヤボックスを取り付けるにはボンドがギヤボック ス筐体の外部においてラジアル方向レヤボックス筐体、直径との関係はボウルの ボンドの全体深さを屡々制限していた。或いは、堰板をボウル内部に設置し、ボ ウルハブ等内に液体を導く事が必要とされた。ボウル内の堰板取り付けはボンド の調節性を制限する。と云うのは、ボンドレベルをリセットするのにボウルハブ の除去が必要だからである、膨張形ダムが遠心分離機の作動中可調であり、且つ ボウル内に設けられていると云うことはボール内のボンドをギヤボックス用筐体 のラジアル方向内方に位置せしめられる様にする。

ボウルハブ１２２内のラジアル排出開口１５２の流路を図１８に特に詳細に示す 。

軸方向排出口群１４０が遠心分離ｔｒｉｏ”の回転軸即ち中心線の周りに配置さ れている。排出液体がボンド面１３８を出て膨張形ダム１１０を越えて行く時の 流れは開口１４０を通る軸方向流れである。然しこの排出液体はボウル１１２と ボウルハブ１２２の回転により回転成分をも含む。ボウルハブ１２２の回転方向 は１５４と番号をつけた矢印で図１８に示す、排出液体が開口１４０を出た時、 この流れは遠心分離機１０”の中心線からラジアル方向外方へと移動する。然し 乍ら、液体の接線方向速度は開口１４０の半径におけるボウルの速度である。液 体が流路１５２を通りラジアル外方へと進むときボウルハブ１２２の接線方向速 度はその半径の増加と共に増加する。従って液体の速度はボウルの回転より遅く なる。液体のボウルに対するラジアル方向の相対的な流れは図１８において矢線 １５６で示す。

中心線から延びる半径１５８に対し斜めにされている。軸方向の排出開口１４０ 群は半径１５８に沿って横たわり液体排出の最初の位置を決定する。排出液体の 流れは流路１５２の側壁１６０に衝突しない様に指向されるが反対側の側壁１６ ２には衝突する。液体が側壁１６０に衝接するとすると、この液体はボウルの回 転を遅らせ、回転に必要とする力を増加させることとなる。液体流路１５６は液 体が側壁１６２に沿って流される場合、ボウルハブ１２２の回転を必ずしも増加 するとは限らないが、実質的ラジアル方向流路に基因して必要となる所要電力の 増加はこの流路１５２の構造により排除される。

図１９及び２０には本発明により意途される膨張形ダムの更に別の実施例を有す る遠心分離機１０−を示す。今まで説明して来た実施例夫々においては、ブラッ グの膨張はこの側壁に当る流体の高さを増すことになる。従って、ブラッグの膨 張はボンドの高さの増加により、ブラッグにより大きな軸方向の力を与える事に なる。膨張形ダムに依り生じたボンドのラジアル方向の変化の範囲を大きくしよ うとすれば、ブラッグに対する軸方向の力を制限する様に膨張のレベルを多段階 にする必要がある。

図１９に於いて、遠心分離機１０−は膨張形第１ダム１７０を第２ダム１７２の ラジアル方向外方に設け、この第２ダムも膨張形構造にしである。両方のダム構 造体１７０゜１７２共ボウルハブ１７６に取付けられた装着ブロック１７４上に 設置しである。ボウルハブ１７６は遠心分離機１０”″かけ成る動作条件のもと ではボンド１８０からの液体は装着ブロック１７４の開口１８２を通り、ダム１ ７０を過ぎ、そして排出流路を通る様に指向される。この形式の動作においては 、ボンド１８０のラジアル方向位置は排出流路１７８に隣接する堰板１８４の高 さの関数として決定され、流路１８２に隣接するダム１７０の膨張によりその流 れの制限が与えられる。

図２０に示す様に、膨張形ダム１７０に依り生ぜしめられる流路１８２を通る流 れの制限はボンド１８０のレベルが第２膨張形ダム１７２のラジアル方向位置ま で上昇する程大きい。ボンド１８０がこの第２レベルに達すると、制御は主とし てダム１７２の膨張の作用としてなされる。然し乍ら図１９及び図２０に示され る構成は流路１８２を通りそして且つ第２ダム１７２を越えて流れることに依り 満足に働くことを注目すべきである。この点に関し、ダム１７０は、堰板１８４ のレベルからダム１７２のレベルまでボンドのラジアル方向位！を制御するに必 要とする全膨張を限定しつつ働く膨張弁として働（のである。

又、ここに開示した膨張形ダムはボウル内に取付けられるが、この膨張形ダムは ボウルの外部でボウルハブに隣接して置（ことも出来ることに注意すべきである 。この別懇様の構成は堰板を別々にする必要をな（する。

本発明は本発明要旨から離れずに他の特定な形態でも実施でき、従って本発明要 旨としては上述説明ではなく請求の範囲記載の方を参照すべきである。

ＦＩ６．３ Ｆ７θ４ ＦＩｏ、　６　ＦＩＧ、７ ＦＩ０．８　ＦＩＧ、　９ Ｈθ／２ ＦＩＧ、　／θ ＦＩＧ、　／９

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）長手方向軸の周りに回転するボウルにして、各々堰面を有する固形物 排出口群を有するボウル、（ｂ）上記ボウル内で回転する様に同軸に装架された スクリューコンベアにして、中央ハブからボウルの内壁に隣接する位置まで一連 に延びる翼を有するコンベア、（ｃ）供給混合物を上記回転するボウル内に送給 する送給手段にして、ボウルの回転が該送給された混合物に遠心力を与え、該混 合物を密度に基づき固形物の層と液体の層との別々の層に分離する送給手段、 （ｄ）上記ボウルと上記コンベアとを互いに異った速度で回転する手段にして、 上記コンベアの翼が上記分離された固形物層を固形物排出口へ向かって移動し、 該固形物層を該排出口より排出する様にする手段、（ｅ）上記ボウルに取付けら れたボウルハブにして、該ボウルハブは開口群を有し、該開口群が分離された液 体層の液体排出口を形成するボウルハブ、 （ｆ）環状の膨脹し得る袋の形態で上記ボウルハブ近くにおいた膨脹手段にして 、該膨脹手段は上記液体層のボウルからの排出のラジアル方向位置を変える事に より上記固形物層排出の特性を変える様にしている膨脹手段、とを具備してなる ことを特徴とするデカンタ遠心分離機。
2. ２．上記スクリューコンベアに取付けられ、該コンベアから上記ボウルの内壁の 至近位置までラジアル方向外方へと延びる環状バッフルにして、該バッフルはボ ウルに対するコンベア回転の差速により固形物層物質のみを該バッフルを通過せ しめて上記固形物排出口へと至らしめる様、固形物層のための制限流路を形成し た事を特徴とする請求の範囲第１項記載のデカンタ遠心分離機。
3. ３．上記膨脹手段は液体排出のラジアル方向位置を固形物排出口の堰面位置のラ ジアル方向内方位置へと変える様にした事を特徴とする前記請求の範囲１或いは ２に記載のデカンタ遠心分離機。
4. ４．上記膨脹手段はボウルハブの内側に取付けられた装着ブロック、該装着ブロ ックに固定されたブラッダ、及び制御用液体を該装着ブロックヘと導き上記ブラ ッダの膨脹を制御する様にしたことを特徴とする前記請求の範囲１，２又は３項 に記載のデカンタ遠心分離機。
5. ５．上記ブラッダ内に少く共１つのリークブッシングを備え、該リークブッシン グは上記制御用液体をブラッダから流出せしめ、該ブラッダ内の制御用液体の圧 力の関数としてボウルからの液体層排出のラジアル方向位置を変える制御手段を 備えた事を特徴とする前記請求の範囲１，２，３或いは４項に記載のデカンタ遠 心分離機。
6. ６．上記ボウルからラジアル方向内方に突出し、且つ中に開口を有する環状バッ フルを備え、上記膨脹手段がボウルから液体排出開口への流れを制限することを 特徴とする前記請求の範囲の何れかに記載のデカンタ遠心分離機。
7. ７．上記環状バッフルには前記開口の更にラジアル方向内方に第２の開口を設け 、第１開口を通流する流れを制限する上記膨脹手段の膨脹が該第２開口のラジア ル方向位置へのボウル内液位を生じ、そして該バッフルの第２開口が固形物排出 口の堰面のラジアル方向位置より内方の位置にあることを特徴とする前記請求の 範囲第７項記載のデカンタ遠心分離機。
8. ８．上記膨脹手段がボウルハブに取付けられたリザーバ手段を有し、該リザーバ 手段は膨張形ブラッダへ供給する制御用液体を受け入れる様にし、該リザーバ手 段内の制御用液体のレベルがブラッダの膨張量を制御する特徴とする前記請求の 範囲の何れかに記載のデカンタ遠心分離機。
9. ９．上記膨脹手段が、上記リザーバ手段に上記制御用液体を供給する供給チュー ブと該リザーバ手段から制御用液体を抜き取るスキマーチューブとを備え、該リ ザーバ手段内の上記制御用液体のレベルがブラッダ内圧力及びその膨脹を調節す ることを特徴とする前記請求の範囲８項記載のデカンタ遠心分離機。
10. １０．上記膨張形ブラッダがＵ字状であり、このＵの字の底縁にノッチ列を有す る不連続のリッヂがあり、該リッヂのラジアル方向位置はノッチのラジアル方向 位置より内側にあることを特徴とするデカンタ遠心分離機。