JPS5943727A - スラリ−をくみ出す方法 - 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】 本発明による方法においで、供給源から流出−けるにつ
れて、スラリーは、上部に水切り１ｊ１出装置を有づる
円形Ｃ垂直方向に密閉された空間に入る前に、予め回転
するようにされる。前記密閉空間に入る際、前記の予め
回転しているスラリーは、横方向に隔置した第１と第２
の円形面により回転作用を受Ｉ′Ｊる。前記の面はその
間に多数の横方向に隔置したリング状の面を位置さＵて
いる。前記の円形面とリング状の面とは動力駆動され、
１ニツ１〜として同時に回転づる。

前記のｌｉ：ｉ１転が行われるにつれて、前記円形面ど
リング状面とに粘着したスラリーの境界層は残りのスラ
リーから剪断され、その結果密閉空間内のスラリーは回
転−リ−る。この同転にＪ、す、密閉空間内のスラリー
（よ水切り装置から順次１１１　ｊｌｊされ、前記密閉
空間に入ってくる予め回転１）ているスラリーど置き換
えられる。前記回転面にあるチーバイ・１ぎの外縁面が
スラリーをリング状面へ向かって内方に導き、前記円形
およびリング状の面の回転を明害する前記密閉空間で゛
の固体の１イ１積を阻止する。前記リング状面の内縁部
が前記リング状面の間の空間を通って外方へ運動づ−る
には人きずぎる前記スラリー中の粒体を剪断し、前記空
間を通過できるようにする。

本特願は、１９７７汗１２月８日出願された本発明の出
願人による米国特願 第８５８，６５４号に部分的に連っている。

本発明はスラリーを汲み出Ｊ方法とその方法に使用Ｊる
装置とに関する。

液状の外相と、粒体材料を含む内相とを右１Ｊ−るスラ
リーを汲み出すことは過去において、特に前記粒体の一
部が殆んどの粒体よりはるかに１１度の人さい場合には
深刻な問題をもたらしてきた。往復運動式のポンプは詰
りの危険性なくして大さな寸劇の粒体を処理でき４Ｔい
ため前記スラリーを送るには不満足である。また、往復
運動式のポンプは、スラリーが貫流１−るボースに間欠
的に高度の応力を加えるという点で好ましくイｒい排出
時の振動を発生させるため作動子の欠点がある。

本発明の主要な目的は、粒体材お１がポンプの作動を詰
らせる危険性がなく、液状の外相と粒体状の内相と有す
るスラリーが一方の位置から他方の位置へ概ね一定の速
度と圧力とで移送できるＪ、うにする方法を実施する方
法とポンプどを提供することである。

本発明の別の目的は高度に摩耗性の粒体材料を含有づる
スラリーが、その摩耗性粒体がポンプに与える損傷を最
小にして別々の位置の間を移送されるようにする方法と
ポンプどを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、作動づるにつれ−Ｃその中
を貫流するスラリーの流れがイのポンプに堆積したり詰
まらぽることがないＪ−うに専くポンプを提供し、また
異常に大きな粒体を含有するスラリーを、ポンプ中に設
りた回転装置の切断作用にまりでのように大きな粒体を
剪断し、かつ小さな粒体に分解して前述のようなスラリ
ーにも満足に作動し、ポンプ作用を行うポンプを提供す
ることである。

本発明において、液状の外相と粒体状の内相とを有する
液体を、概ね一定の速度と圧力どＣ・、かつ粒体材料が
堆積して、ポンプの作動を詰らせることなく、ポンプが
第１の位置から第２の位置へ移送する方法が開示されて
いる。、ポンプを使用して本発明の１ｊ法を実施するた
めに、第１の垂直方向に延びた円形の密閉空間が画成さ
れる。前記密閉空間には多数のリング状ｆイスクをぞの
間に配置させた、第１と第２の横方向に隔置した、円形
面を画成づ−る部材が配置されている。動力駆動の軸が
前記密閉空間を画成するハウジングに設りた密封された
中央間【」を貫通して延びている。前記軸は第２の円形
面を画成Ｊる部Ｈに固定されている。前記リング状ディ
スクと第１の円形面を画成づる部材とはボルトによって
第２の円形面を画成−４る部材に固定されて、ｌ１３つ
、該ボルトは前記リング状ディスクを横方向の隔置関係
で・保持Ｊるスペーサを石している。第１と第２の円形
面を画成する部材とリング状ディスクとは前記軸が駆動
されると同時に回転づる。

スラリーが前記密閉空間に流入する前に、スラリーを予
め回転させる装置が設けられている。

予め回転しているスラリーが前記密閉空間に入るにつれ
で、スラリーの境界層が粘着している第１と第２の円形
面画成部材とリング状部材の回転作用を受け、前記境界
層が予め同転じているスラリーに混入する１、第１と第
２の面を画成する部材とリング状部材とは、前記密閉空
間に入る際の予め回転しているスラリーの速度Ｊ、り著
しく速い速度で回転している。イの結果、前記境界層は
密閉空間中の残りのスラリーｈｒ　＋ら連続して剪断さ
れ、この剪断作用は第１と第２の而を画成する部材とリ
ング状ディスクど同速−（密閉空間中のスラリーを回転
さｔ！Ｊ、うどするが、これは決し−Ｃ達成されること
はない。

剪断作用により密閉空間中のスラリーは円筒状の塊とし
て回転し、密閉空間の一１部に説【−）／こ水切り装置
を介して順次排出され、＋Ｊｌ出されたスラリーは密閉
空間の概ね中心に八っＣくるｒめ回転しているスラリー
に置き換えられる。密閉空間へ入った後、スラリーは水
切り装置から排出される前に外方に向ＧＪられたらけん
状通路を員流する。

スラリーの内相にある個々の粒体はその殆んどがリング
状ア゛イスクの間の空間を外方に貫流づるに一１分車さ
い寸度である。スラリー中に、リング状ディスクの間の
空間を通過するには大きすぎる粒体が捕捉されている場
合、ぞのような流体はディスクの円縁部で画成されｌζ
ノ−イフ刃に当り、剪断あるいは分解され、その結果前
記空間を通過する小さい粒体とされ、スラリーと共に水
切り装置を通して排出される。

第１と第２の円形面を画成する部材の外縁面は相ηに向
かつて内力に傾斜がつけられ、密閉空間中のスラリーの
回転している塊の外側部分をリング状ディスクに向かっ
て内方に導くことによって、前記密閉空間を画成する【
］−夕とハウジングと１１−夕との間に粒体材料が堆積
することによりポンプが詰るのを防止リ−る１、ハウジ
ングの内側は、窒化により硬化させ、その後多孔ｆ口′
Ａ利の層を加え、前記多孔性材料の気泡を）−ノ［）ン
等の低摩擦性材料で充ずことが好ましい。前記の低摩耗
性が密閉空間を画成するハウジング中のスラリーの塊を
回転させるのに要覆−る動力を最小にする。第２の面を
画成する部材のハウジングに最も近傍の側は多数の半径
方向に延びた隆起を画成しでおり、該隆起は第２の部材
が回転するにつれで、密閉空間中でスラリーを外方に、
かつその中を前記軸が貫通してハウジングへ延びている
シールから離れる方向に汲み出すように覆る。

本発明にＪ、る方法を実施可能なポンプ組立体へは第１
のハウジングＢを含む。前記ハウジングＢは第１の側壁
１０と第２の側壁１２どにより画成されている。側壁１
０と１２とは横方向に隔置され、かつ垂直方向に配置さ
れ−Ｃいる。

端壁１４は側壁ｌＯど１２との間を延び、ぞれらと協動
して円形の密閉空間１６を画成している。第１の側壁１
０は前記密閉空間１６ど連通する中央間［１１８を有す
る。

第２の側壁１２に開口２０が形成されＣおり、該開［１
２０は円筒状の第１のシール２２川の支持として作用づ
−る。管状外被２４が第２の側壁から外方に延び、第１
のシール２２と軸線方向に整合した第２のシール２６を
支持づるよう作用する。第１と第２のシール２２．２８
の間には長手方向の空間が設けられている。ベアリング
３０が第２のシール２６の外りて・外被２４に支持され
ている。動力駆動の軸３２がベアリング３０で回転可能
に支持され、第１と第２のシ−ル２２．２Ｅ３を貫通し
て第１の密閉空間１６へと延びている。端壁１４の上部
には水切り排出装量１４が形成されＣおり、外方に延び
た管状ノ゛ノコーザ３６と連通１．ている。前記デノユ
ーリ”３６の内部膨張はその一側で７度を越えない、。

第′１ど第２の、横方向に隔置した円形部材３８と４０
とを含む「１−９組立体Ｃが設りられＣおり、前配円形
部月は厚鋼板から形成してよい。第１の聞＋＋　１８と
軸線方向に整合した第２の中央間［１４４が第１の円形
部材３８に形成されている。

第１と第２の円形部材３８と４０との間には多数の）１
９行のリング状ディスク４２が配置され（いる。前記デ
ィスク４２はぞの間で空間４３を画成する。前記ディス
ク４２は一連の軸線方向に整合した第３の聞ＩＩを画成
している。第３の聞１」４４近傍のリング状ディスク４
２の内縁部の対向する側面４２ａは相Ｌｌに向かって内
方にデーパがつりられ、円形のナイフ刃４６を形１１− 成Ｊる頂点で合わされている。

多数の堅牢イＴポル１〜４８が設ｆ：Ｊられ−Ｃおり、
該ポル１〜は頭４８ａ１胴４８ｂおよび該胴の９号部に
ｔρ設ったねじ４８Ｃとを右づる。第２の円形部材４０
の外方的１／３に多数の円周プ）向に隔置された横孔５
０が形成されてａ３す、該孔を貫通してボルト４８が第
１の円形部材３８に向かつて延びている。前記ポル１へ
はリング状ディスク４２の開ｒ二」４２　ａを貫通して
延びている。

前記ボルトのねじ４８０が前記第１の円形部（１３８に
画成されたタップ１１：ｐりの空詞３ＢＧと係合する。

頭部４８ａは孔５０の拡大部分に位置している。

円筒状のスペーサ５２がポルｉ〜４Ｂに装着されており
、該スペーサとポル１〜とは協働し−（リング状ディス
ク４２を第１と第２の円形部材３８と４０との固定関係
で保持し、かつ前記リング状ディスク４２をその間Ｃ空
間５３を画成するように固定関係で保持している。

第２のハウジングＤが設けられ、第２の円形１２− 密閉空間５４を画成しており、該空間中ヘスラリ−に〕
が、スラリーの供給源（図示せず）まで延びた導管５６
を介して流入する。ハウジングＤは、その開放端を第１
の開口１６と連通させて通常の装＠５８により第１の側
壁１０の外面に固定されている。第２の密閉空間５４の
中央５４ａは前記間［」１６の中心の上方に位置されＣ
いる。

前記第２の密閉空間５４を通って流入するスラリー［は
予め回転させられ、そのように回転しながら第１の円形
の密閉空間］６へ排出される。

第１の円形密閉空間１６へ入る際の予め回転しているス
ラリー「の運動エネルギは同時に回転している第１と第
２の円形部材ＩＢ、１Ｂ、ならびにリング状ディスク４
２と接触づることによって増強される。円形部材１６と
１８と、リング状部材４２との双方はそこにスラリーＥ
の薄い境界層が付着しており、該境界層は密閉空間１６
中の残りのスラリーＥと合わされる。

同時に回転している円形部材１６．１８とリング状ディ
スク４２とは予め回転し−（いるスラリーＥより速い速
度で回転している。その結果、境界層は第１の円形の密
閉空間１６中の残りのスラリーから連続して剪断される
。この剪断作用が第１の密閉空間１６においてスラリー
１に回転力を加える。スラリーＥが第１の密閉空間にお
いて回転するにつれて、遠心力が加えられ、スラリーＥ
は密閉空間へ入った後らせん状の通路において外方へ運
動しようとする。第１の密閉空間１６においてスラリー
Ｅの回転体に加えられた運動−］−ネルギはスラリーを
連続して水切り装置３４を通してデフユーザへｉｌｌ出
するようにし、該デフユーザにおいて運動エネルギが回
収される。

第１と第２の円形部材の外縁面３８ａと４０ａとはテー
パがつけられ、相互に向かって延び、７から１０度の間
の角度を有することが好ましい。テーバのついた縁面３
８ａと４０８とは回転しているスラリーをリング状ディ
スク４２に向かって内方に導くよう作用する。また、前
記縁面３８ａど４０ａどはスラリー［の固形粒体相が［
−１−タを詰らせ回転しないようにリ−る程度（、二ま
で・１１−タＣどハウジングＢどの間で堆積づるのを剛
＋Ｉ−シＪ：うと号る。

リング状ディスク４２０間の空間４３はスラリー１中の
固形粒体の大部分が外方へ貫通して運動し、次（こ水切
り装置３４を介して排出させるに十分な幅とされている
。断面積が大きすぎて前記空間４３を通過で゛きない固
形粒体］三１がスラリー１中に含まれＣいることが庶々
ある。

これらの粒体ＩＥ−１は遠心力により外方に運動し回転
しているナイフ４６ど圧接し、空間５３を外１ノに通過
づる粒体や断ハに切断される。

スラリー１の粒体状の内相は通水摩耗性である。スペー
サ５２に対するスラリー「の摩耗作用を最小にするため
に、ポル１〜４８は、スラリーとスペーサどの間の相対
速度の低い、第２の円形部材４０の外１１３分の１のど
ころに位置されている。この速度が低いことによってス
ペー１５− リ−に夕・１する摩耗（’ｌ用を最小にする、。

第１の密閉空間１日中のスラリー１の回転体とハウジン
グＢの内側どの間の摩擦の最小にづ−るために、第１と
第２の側壁１０．１２ど、９ｉ：壁１４どの内面は窒化
し、次に多孔性の材料６２の層を前記窒化面に加えでい
る１３次に、前記多孔性月別６２の気孔をテフ［１ンの
よう４【耐摩擦性材料で充している。

第２の側壁１１に最も隣接した第２の円形部材４０の側
４０１）は多数の浅く半径方向に延びた隆起１５を形成
ｔノてａ３す、該隆起は、第２の部材が回転−りるとス
ラリー「を第１のシール２２から外方に汲み出すよう作
用づる１、このポンプ作用により第１の側壁１０に面か
つて［１−９組立体Ｃにかかる長手方向の力を発生させ
る。

この力が、第１の密閉空間１６へスラリー「が送入され
る結果発生する軸３２の軸線方向のアンバランスをバラ
ンスさせるようにＪる。第１と第２のシール２２と２６
との間の空間２８は、スラリー供給導管５６へ戻るよう
延びる小径の１６− 導管に接続されている。

ポンプ組☆体Δの構造と、その方法とは詳細に説明した
ので、説明を繰返す必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図はスラリーポンプの側面図、 第２図は第１図の線２−２に沿ってみたポンプの横断面
図、 第３図は第２図の線３−３に沿ってみたポンプの断面図
である。 図において、 Ａ・・・ポンプ、Ｂ・・・ハウジング、Ｃ・・・ロータ
、１０．１２・・・側壁、　１４・・・端壁、１５・・
・隆起、　　　　１６・・・空間、１８・・・開口、　
　　　２２．２Ｅ３・・・シール、３２・・・軸、　　
　　　３８．４０・・・円形部材、４２・・・ディスク
、　　４３・・・空間、４４・・・開口、　　　　４６
・・・ナイフ、４８・・・ポルｌ−１５２・・・スペー
サ。 代理人　　浅　利　　皓 手続補正書（師） 昭和５７年１０　月／２目 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭（ｎ５７＜１特、；′１願第１５１６３８　　シー３
２、発明の名称 スラリーをくみ出す方法 ３、補１１）をする者 事１′１との関係　′＋ａ出願人 住　　所 氏名　　　　　クラレンス　ロパート　ボッセル（名　
ゼｊ、） ４、代理人 ５、補正命令の「Ｉ付 昭和　　９１、　　月　　１」 ６、袖１１．により増加する発明の数 ７、補１「の対象 明細書 ８、補正の内容　　別紙の・とおり 明細書の浄書（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和ヂノ〉１７２月　〃］−１ 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和に一７年持ｒ［願第１．ｔ／Δヒ？　　弓３、補ｔ
１ミをする者 ｊＪｆ件との関係　持許出ＫｖＩ人 ４、代理人 ５、補正命令の１」イ」 昭和Ｓフイ■“７７１４．３Ｉρ［」 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 委任状、及びその訳文、ｆ５１通 図面の浄害　（内容に変更なし） ８、補正の内容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液状の外相と、複数の固形粒体を含有する内相とを有す
   るスラリーをくみ出す方法において、ａ）　上部に排出
   間口を有する端面によって、それぞれ外周部分において
   接続された、前記スラリー用の概ね中央配置の入口開口
   を有する第１の側面と横方向に隔置された第２の側面と
   によって第１の垂直方向に延びる円形の密閉空間を画成
   し、 ｂ）　前記入口開口と軸線方向に整合した中央開口を有
   する第１の円形面と第２の横方向に隔置した円形面とを
   前記第１と第２の側面近傍に配置し、前記第１と第２の
   円形面の外周面を相互に向かって内方にテーパをつけ、 Ｃ）　前記入］」開口と軸線方向に整合した複数の中央
   開口を画成する、複数の横方向−１−喝−喝 に隔置したリング状面を前記円形面の間に配置させ、 ｄ）　前記スラリーを前記入口間１］］に向かつ（排出
   し、 Ｃ）　前記スラリーが前記入［］開「］に入る前に、該
   スラリーを第１の速度まてＰめ回転させ、 ｆ）　前記密閉空間に入る予め回転しＣいるスラリーの
   それより速い速度て゛第１と第２の而とリング状面とを
   同時に回転させ、＾ｆ１記第１の面と第２の面イｆらび
   にリング状面を前記密閉空間中の前記スラリーに対して
   回転させることにより、萌８”＋第１と第２の面とリン
   グ状面に粘着している前記スラリーの境界層を剪断し、
   ろうするために、前記密閉空間中の前記スラリーに回転
   運動を加え、前記スラリーが前記排出開口を連続して貫
   流する前に希望する程度の運動］−ネルギで前記スラリ
   ーを回転させることにより別の予め回転し２− ているスラリーが、前記スラリー・と第１と第２の面イ
   ’Ｋ　’Ｂ　７１にリング状面との間のσべりを最小に
   して前記密閉空間へ入るＪ、うにさせ、前記ヶーバが前
   記スラリーを前記リング状面に向かって内方に導き、運
   動エネルギを加えるにうにさせる過程を含むことを特徴
   とり−るスラリーをくみ出す方法。