JPH11506383A - 遠心分離機の吸い込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 遠心分離機を簡単な手段で広い範囲に適用させるため、容易に変形することができる遠心分離機の吸い込み装置。これを達成するために、本発明による吸い込み装置は、内部吸い込み口（１６）とその半径方向外側に配置された吐出口（１７）とを有する吸い込み通路の第１部品（１１）と、フラスト円錐形フローイングディスクで形成され、吸い込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）と分離室（６）内の分離円盤（２４）のスタックの間に配置された第２部品（１２）とから構成され、第２部品（１２）は吸い込み通路の少なくとも一つの第２部分（１８）を区切り、この第２部分（１８）は、吸い込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）に接続され、かつフローイングディスクに配置された少なくとも一つの開口（１９）に開かれ、この開口（１９）は吸い込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）から半径方向距離に設けられ、そして、吸い込み通路の第２部分（１８）は回転軸を取り囲む領域（２０）を有し、この領域（２０）は半径方向において吸い込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）と前記開口（１９）の間に位置し、吸い込み装置に関して円周方向に流れる液体に対して本質的に障害がなくされている。

Description

【発明の詳細な説明】 遠心分離機の吸い込み装置 本発明は遠心分離機の吸い込み装置に関するものであって、そのローターは、 回転軸の周りを予め定められた方向に回転可能とされ、そして、分離すべき成分 を有する液状混合物のための吸い込み室と、前記吸い込み室を取り囲む分離室と を区切り、この分離室は吸い込み装置の第１部品により吸い込み室から区切られ 、この吸い込み室と吸い込み装置の中に作られた少なくとも一つの吸い込み通路 を経て導通しており、この吸い込み通路は、回転軸から予め決められた距離に位 置する分離室内に開口を有している。前記吸い込み通路の最初の部分は、半径方 向の内部吸い込み口を有する吸い込み装置の第１部品内に形成され、その半径方 向外側に吐出口が形成されている。前記ローターは、さらに、分離室において分 離中に分離された成分のための吐出室を区切っている。互いにある距離をおいて 配置されたフラスト円錐形分離円板の少なくとも一つのスタックはローターと同 軸に分離室内に置かれる。この分離円板は相互に間隙を形成し、その間隔は、少 なくとも一つの分配通路を経て前記内部通路に導通する。 このような吸い込み装置を備える遠心分離機は米国特許第３，４８２，７７１ 号公報に記載されている。 この種の遠心分離機は各成分の液状混合物の遠心処理に使用され、供給される 混合物の比重と濃度の差は時により変わる。このような遠心分離機における多く の細部は、満足な分離結果を得ることができるように比較的限られた数の用途に のみ特別に設計されなければならない。この事はしばしば非常に高価な部品を多 くの異なる変形のものに用意しなくてはならなくなることを意味する。このよう な細部の一つが上記の吸い込み装置によって構成されており、吸い込み室では供 給された液状混合物が吸い込み室に穏やかに受け入れられ、またローターの回転 で穏やかに吸い込まれるような水準になるように半径方向に内向きに充填される のに対して、手近な応用では運転中に供給される液状の混合物は、手近な応用に 適するよう分離室内で半径方向に配置された吸い込み通路の開口に望みの方法で 流入されるように設計されなければならない。 本発明の目的は、遠心分離機を広範囲な用途で使用されることができるように 、簡略かつ安価な手段で改良することを可能にした遠心分離機の吸い込み装置を 完成させることにある。 本発明によれば、最初に述べた種類の吸い込み装置に第２部品を有する設計を ほどこすことによって、これを完成することができる。この第２部品は、フラス ト円錐形フローイングディスクにより形成され、第１部品の側面に配置され、か つ吸い込み通路の第１部分の吐出口と分離円板のスタックの間で分離室の方に向 けられている。前記フローインディスクは分離室に向かう吸い込み通路の少なく とも一つの第２部分を区切るために配置され、この第２部分は、吸い込み通路の 第１部分にその吐出口のところで接続され、そしてフローイングディスクに配置 され、かつ回転軸から予め定められた半径距離に置かれ、かつ吸い込み通路の第 １部分の吐出口から離れた半径距離に置かれた少なくとも一つの開口を経て分離 室に開かれる。吸い込み通路の第２部分は回転軸を取り囲む領域を有し、この領 域は半径方向において吸い込み通路の第１部分の吐出口と前記開口の間に位置し 、そして運転中にこの領域に存在する液状混合物が吸い込み装置の円周方向に流 れることに実質的な障害はなく、吸い込み通路の第２部分は、運転中、実質的に 総ての液状混合物の成分が開口に向かって同じように流れるように配置される。 これにより、容易に改良可能な円錐形フローディスクにより形成された吸い込 み装置の第２部品のみが、吸い込み装置を手近な応用のために改良するのに必要 とされる。 本発明の好ましい実施例では、吸い込み装置の第１、第２部品が取り外し可能 に組み合わされる。 好ましくは、吸い込み通路の第２部分は、第１部品と共に第２部品によって区 切られ、かつ半径方向外向きに供給された液状混合物に含まれる可能性のある重 量粒子または繊維による閉塞の危険を減らすように半径方向外向きに分離室の方 向に開かれている。 好ましくは、吸い込み通路の第２部分は、分離しなかった各成分の混合物が分 離室の内部に半径方向に漏れ、分離室のこの部分に蓄積されている分離されたな かでも特に軽い成分の汚染を防ぐために半径方向内向きに閉じられている。 本発明の特殊な実施例では、内部通路の第２部分は吸い込み通路の第１部分の 吐出口の半径方向外側におかれている。吸い込み通路の第２部分の開口はしたが って好ましくは回転方向から見て吸い込み通路の第１部分の背後におかれる。 本発明の他の実施例では、吸い込み通路の第２部分は、第１部分の吐出口と前 記開口の間の半径方向に位置するさらなる領域を構成する。この領域には、運転 中に流れる液状混合物をローターの回転で吸い込み通路の第２部分に吸い込むた めの手段が、吸い込み装置の第２部品に固定して配置されている。 これにより、簡単な手段で吸い込み装置を改良して、必要な時に吸い込み装置 の能力を増強できる、それに、遠心分離機に対する広範囲の応用でも、それほど 多くの高価な部品を増加することなく達成できる。 本発明について添付図面を参照してより詳細に説明する。 第１図は、本発明による吸い込み装置を備える遠心分離機のローターを通る軸 方向概略断面図であり、 第２図は、本発明による吸い込み装置の一部を示し、第１図の遠心分離機の下 部から見た図である。 第１図に示されるローターは上部１および下部２から構成され、これらは共に ロッキングリング３によって支持されている。ローターは下部２に接続される駆 動軸４によって支持されている。ローターの内部にはバルブスライド５が下部２ の中で軸方向に移動可能に配置されている。バルブスライド５は上部１によって 分離室６を区切り、また成分を定期的に排出するために分離室６と吐出口７の間 の分離室６の最大外周で環状の空隙を開閉するように配置される、この成分は運 転中にローターに供給された液状混合物から分離されているものであり、かつ分 離室６の外周に蓄積されているものである。バルブスライド５は、閉鎖液用の吸 い込み口９およびスロットル吐出口１０を備える閉鎖室８を下部２と共に区切る 。ローターの中心に第１部品１１と第２部品１２から構成される吸い込み装置が 配置される。第１部品１１は吸い込み室１３を取り囲み分離室６から区切る。吸 い込み室１３の中心には吸い込み管１４が配置されている。第１部品１１は、吸 い込み通路の第１部分１５を形成し、吸い込み室１３内で半径方向に内部吸い込 み 口１６と、この半径方向外側に吐出口１７を有する。なお、前記第１部分１５は 、吸い込み翼を備えている。 第１図に示す例では、吸い込み通路の第１部分１５は第１部品１１の下の通路 を経て半径方向外向きに開かれている。これによって、供給された液状混合物に 混入される可能性があり第１の吸い込み通路の第１部分１５で分別される特重粒 子あるいは繊維は、この通路を通って、自由に半径方向外向きに流れ、更に、分 離室６の半径方向の最も外側に出ることができる。主な液体の流れが前記の通路 を通らずに吸い込み通路の第１部分１５の吐出口１７を通るためには、前記通路 は回転軸を取り囲み、かつ、半径方向に通る液体の流れに対する抵抗が作られる ところの、吸い込み装置に関して円周方向に流れる液体に対する障害が実質的に 取り除かれる。しかしながら、本発明の範囲内で吸い込み通路の第１部分１５は 半径方向外向きに選択的に閉じることができる。 容易に修正が可能なフローイングディスクにより形成されている吸い込み装置 の第２部品１２が、吸い込み装置の第１部品１１の側面に、分離室６に向けて設 置されている。第２部品１２は第１部品１１と共に、吸い込み通路の少なくとも 一つの第２部分１８を区切っており、この第２部分１８は、吐出口１７のところ で吸い込み通路の第１部分１１と導通し、回転軸から半径方向に予め定められた 距離をもってフローイングディスクに形成された一つ以上の開口１９に開かれて いる。吸い込み装置の第２部品１２は、従って、好ましくは第１部品１１と取り 外し可能に組み合わされるが、吸い込み装置の２つの部品は、また互いに永久に 組み合わせることもできる。 例として図に示された開口１９は、フローイングディスクに配置された孔から 形成されているが、この開口１９は、フローイングディスクの半径方向外縁、あ るいは、この半径方向外縁から半径方向内側に広がる全体の部分に形成すること ができる。図示された例では、開口１９は吸い込み通路の第１部分１５の吐出口 １７の半径方向外側に配置されているが、吐出口１７の半径方向内側にも配置す ることができる。 吸い込み通路の第１部分１５の吐出口１７と吸い込み通路の第２部分１８の開 口１９の間において、吸い込み通路の第２部品１２は回転軸を取り囲む領域２０ を有し、この領域には、運転中にこの領域に存在する液状混合物が吸い込み装置 の円周方向に流れることに対して障害物はなく、半径方向に広がるさらなる領域 には、運転中に流れる液状混合物をローターの回転で第２部分１８に吸い込むた めの手段が内部装置の第２部品１２に固定的して配置されている。 第１図に示される例では、幾つかのフラスト円錐形分離円板２４、２５の各々 の二つのスタック２２および２３が、互いに分離室６の内側に回転軸と同心に配 置されている。各々のスタックにおける分離円板は同等のものが好ましい。 図で下方のスタック２２に示される分離円板２４は、吸い込み通路の第２部分 の開口１９と共に、互いに１列におかれた孔を有し、これらは、互いに吸い込み 通路の第２部分１８に導通する分配通路２６を形成する。分配通路２６は分離円 板２４の半径方向外縁、あるいはこの縁から奥に広がったところに交互に形成す ることができる。 分配通路２６の半径レベルからある距離をおいた半径レベルにおいて、これら の分離円板２４は互いに軸方向に１列におかれた孔を有し、これらは共に、液体 、中でも特重成分が分離円板２４の下部スタック２２において予め分離されてい る液体の吐出通路２７を形成する。 上部スタック２３における分離円板２５は、互いに軸方向に、かつ第１のスタ ック２２における吐出通路２７と共に１列におかれた孔を有し、これらは共に第 １スタックにおける吐出通路２７から流れだし上部スタック２３における分離円 板の間の間隙に流れ込む液体の分配用の分配通路を形成する。 図で上端に示されている上部１中には、運転中に分離された特重液状成分を排 出するための吐出室２９と運転中に分離された特軽液状成分を排出するための吐 出室３０が形成されている。前者の吐出室２９は上部１に形成された吐出通路３ １およびオーバーフロー吐出口３２を経由して分離室６に導通する。上部１に形 成された吐出通路３１は分離室６の半径方向内部に開かれる。後者の吐出室３０ はオーバーフロー吐出口３３を経由して分離室６の中央部分に導通する。 二つの吐出室２９および３０において、固定式排出装置３４および３５が各々 、重量および軽量の分離された液状成分を各々内部排出通路３６および３７を経 由して各々連通する吐出口３８および３９の方向に、排出するように既知の方法 で 配置される。 第２図は吸い込み装置のフラスト円錐形フローイングディスク形状をした第２ 部品１２を下からみた図である。矢印はローターの回転方向、すなわち運転中の フローイングディスクの回転方向を示す。 第２部品１２の下面には、フローイングディスクの中心の周りに分配され、か つ吸い込み装置の第２部品１２の半径方向内部領域を通り半径方向に延長された 、多くの直伸吸い込み手段４０を有する。図示された例では、吸い込み装置の第 ２部品１２の半径方向外側部分に位置する、予め決められた半径レベルに、第１ 図に示される吸い込み通路の第２部分１８の開口１９を形成する孔を持つ。第１ 図に示された吸い込み通路の第１部分１５の吐出口１７の位置は、第２部分１２ に関連して点線で円として示される。回転方向から見て開口１９は吐出口１７の 背後の位置に置かれる。 本発明に基づき設計された遠心分離機は次のように機能する： 遠心分離機のスタートにより、ローターは回転され、分離室６は閉鎖液が吸い 込み口９を通して閉鎮室８に供給されて閉鎖される。その後、遠心分離処理さる べき各成分の液状混合物は吸い込み管１４を経由して吸い込み室１３に供給され る。 吸い込み室１３に供給された液体は第１部品１１の中に配置された吸い込み通 路の外側に流れ、ここで第１部品１１の中に配置された翼でローターの回転によ って吸い込まれ、更に吐出口１７を経由して第２部品１２の中に配置された吸い 込み通路の第２部分１８に達する。それから液体は、まず、半径方向外向きに流 れている間に液体を更に吸い込む手段が配置されているところの領域２１を通り 、ついで、吸い込み装置に関して円周方向に運転中に流れる液体に対する障害物 が実質的に無い回転軸を取り囲む領域２０を通り、更に半径方向外向きに流れる 。半径方向外向きに開口１９に向かって流れている間、液体はローターより遅い 角速度で回転するようにし、それによりこの領域の半径方向の流れに対し抵抗を 作り出す。 これにより、吸い込み装置内に逆圧力を保つことができ、このことは小さな半 径にまで半径方向内向きに吸い込み室が充填されること、および、これより供給 される液体に対して穏やかな吸い込みを完遂することを可能とし、また、遠心分 離機において他の液体のレベルの半径を減らす必要なく、遠心分離機を通る確か な流れに対して分離結果を満足なものになしえる。 もし、供給された液状混合物が特重の粒子または繊維を含む時は、それらの幾 らかは分離され第２部品１２の下側に蓄積され、そして同じように半径方向外向 きに流れる。実際には吸い込み通路の第２部分１８は半径方向外向きに開かれて いるので、分離された粒子または繊維は更に半径方向外向きに流れることができ 、分離室６の半径方向の最も外側の部分で収集され、吐出口７から定期的に排出 させることができる。これにより、遠心分離機の詰まりに起因する危険性は減ら される。半径方向外向きに導かれた流れは吐出口１７の回転方向背後に見られる 開口１９の設置により促進される。第２部品１２の下側に蓄積された粒子または 繊維の層は、即ちそれによって遠心力と協同するいわゆる″エクマン層″の中の 流れからの半径方向外向きの剪断力により影響されるであろう。 この様な方法で粒子または繊維が除かれた液状混合物は開口１９を経て更に分 離円板２４の下部スタック２２にある分配通路２６に流れ込み、これ等の分離円 板２４の間の相互空間に分配される。 この相互空間において、液体は吐出通路２７に向かい半径方向内向きに流れ、 残りの特重粒子または繊維が除かれる。吐出通路２７を通過して半径方向内向き に流れ、分離された軽量液体成分ための吐出室３０への可能性のある漏洩と、こ れによる汚染を防ぐために、分離円板２４は吐出通路２７の半径方向内側に配置 され、回転軸を取り囲み、運転中に存在する液状混合物がローターに関して円周 方向に流れることに対する障害が実質的に無い領域が設けられており、これによ り、この領域を通って半径方向内側に流れる液体に対する抵抗が作り出される。 粒子と繊維が除かれた液体が、吐出通路２７から分離円板２５の上部スタック ２３の中にある分配通路２８流れ込み、これ等の円板の間の間隙に分配される。 これ等の間隙では液体が半径方向外向きに流れる間に、特軽液体成分が特重液体 成分から分離される。 分離中、特重液体成分は半径方向外向きに流れ分離室６の半径外側部分に蓄積 される。その間、特軽液体成分が半径方向内向きに流れ分離室６の最も内側に集 められる。 特重液体成分は分離室６から溢れ出て、吐出通路３１を通り、オーバーフロー 吐出口３２を経て吐出室２９に入り込む。吐出室２９で液体は固定式排出装置３ ４の中の内部排出通路３６を経て吐出口３８の方に排出される。特軽液体成分は 分離室６から溢れ出て、オーバーフロー吐出口３３を経て吐出室３０に入り込み 、それから固定式排出装置３４の中の内部排出通路３７を経て吐出口３９の方に 排出される。 所望の分離結果を達成するために、当該応用例の手近な仕様に対して、遠心分 離機において意図した方法で液体の流れは処理されるであろう。 本発明による遠心分離機用の吸い込み装置の設計に当たって、それは簡単な手 段で修正でき、かつ当該応用例の仕様に対して適用させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 に位置し、吸い込み装置に関して円周方向に流れる液体 に対して本質的に障害がなくされている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．遠心分離機の吸い込み装置であって、そのローターは、回転軸の周りを予 め決められた方向に回転可能とされ、かつ、 − 分離すべき成分を有する液状混合物のための吸い込み室（１３）、 − 前記吸い込み室（１３）を取り囲む分離室（６）であって、吸い込み装置の 第１部品（１１）により吸い込み室（１３）から区切られ、該吸い込み室（１３ ）と吸い込み装置の中に作られた少なくとも一つの吸い込み通路を経て導通して おり、該吸い込み通路は、回転軸から予め決められた距離に位置する分離室（６ ）内に開口を有し、吸い込み通路の一部は、半径方向の内部吸い込み口（１６） を有する第１部品（１１）内に形成され、その半径方向外側に吐出口（１７）が 設けられている分離室、および −分離室（６）において分離中に分離された成分のための少なくとも一つの吐出 室（２９、３０）を、区切り、 それにより、互いにある距離をおいて配置されたフラスト円錐形分離円板（２ ４）の少なくとも一つのスタックはローターと同軸に分離室（６）内に置かれ、 この分離円板（２４）は相互に間隙を形成し、その間隔は、少なくとも一つの分 配通路（２６）を経て前記吸い込み通路に導通するものであって、 吸い込み装置は、第２部品（１２）を更に有し、該第２部品（１２）は、フラ スト円錐形フロ−イングディスクで形成され、かつ第１部品（１１）の側面に配 置され、吸い込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）と分離円板（２４） のスタックの間で分離室（６）の方に向けられ、そして分離室（６）の方に区切 るために、吸い込み通路の少なくとも一つの第２部分（１８）が配置され、吸い 込み通路の第１部分（１５）とその吐出口（１７）によって導通され、そしてフ ロ−イングディスクに配置された少なくとも一つの開口（１９）に開かれ、前記 開口（１９）は、回転軸から前述した予め決められた半径距離に、かつ吸い込み 通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）から半径距離に設けられ、そして吸い 込み通路の第２部分（１８）は回転軸を取り囲む領域（２０）を有し、該領域（ ２０）は半径方向において吸い込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）と 前記開口（１９）の間に位置し、そして運転中にこの領域（２０）に存在する液 状混合物が吸い込み装置の円周方向に流れることに実質的の障害はなく、吸い込 み通路の第２部分（１８）は、運転中、実質的に総ての液状混合物の成分が開口 （１９）に向けて同じように流れるように配置されていることを特徴とする遠心 分離器の吸い込み装置。 ２．第１部品（１１）と第２部品（１２）が分離可能に連結されていることを 特徴とする請求項１記載の遠心分離器の吸い込み装置。 ３．第２部品（１２）が第１部品（１１）と共に吸い込み通路の第２部分（１ ８）を区切ることを特徴とする請求項１または２記載の遠心分離器の吸い込み装 置。 ４．吸い込み通路の第２部分（１８）が半径方向外向きに分離室（６）に向か って開かれていることを特徴とする請求項１、２または３記載の遠心分離器の吸 い込み装置。 ５．吸い込み通路の第２部分（１８）が半径方向内向きに分離室（６）に向か って閉じられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠心 分離器の吸い込み装置。 ６．吸い込み通路の第２部分（１８）の開口（１９）が吸い込み通路の第１部 分（１５）の吐出口（１７）の半径方向外側に置かれていることを特徴とする請 求項１〜５のいずれか１項に記載の遠心分離器の吸い込み装置。 ７．吸い込み通路の第２部分（１８）の開口（１９）が回転方向から見て吸い 込み通路の第１部分（１５）の吐出口（１７）の背後に置かれていることを特徴 とする請求項６記載の遠心分離器の吸い込み装置。 ８．吸い込み通路の第２部分（１８）は、吸い込み通路の第１部分（１５）の 吐出口（１７）と前記開口（１９）の間の半径方向に位置するさらなる領域（２ １）を有し、この領域（２１）には、運転中に流れる液状混合物をローターの回 転で吸い込み通路の第２部分（１８）に吸い込むための手段４０が、吸い込み装 置の第２部品（１２）に固定して配置されていることを特徴とする請求項１〜７ のいずれか１項に記載の遠心分離器の吸い込み装置。